JP2011072112A - Dielectric film and transducer using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric film having a large dielectric constant without lowering electrical resistivity, and to provide a transducer improved in insulation breakdown resistance and electric field responsiveness. <P>SOLUTION: The dielectric film is composed of a cross-linked body which is cross-linked with an elastomer composition including an elastomer and a polarity chemical compound which is larger than the elastomer in dielectric constant and can be coupled with the elastomer. In the cross-linked body, the polarity chemical compound is graft-coupled to the elastomer. The transducer is constituted by interposing the dielectric film between at least a pair of electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータ、センサ等のトランスデューサに好適な誘電膜、およびそれを用いたトランスデューサに関する。   The present invention relates to a dielectric film suitable for a transducer such as an actuator or a sensor, and a transducer using the dielectric film.

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。柔軟性が高く、小型で軽量なトランスデューサを構成するためには、誘電体エラストマー等の高分子材料が有用である。   Examples of the transducer include an actuator that converts mechanical energy and electric energy, a sensor, a power generation element, and the like, or a speaker that converts acoustic energy and electric energy, a microphone, and the like. Polymer materials such as dielectric elastomers are useful for constructing a highly flexible, small and lightweight transducer.

例えば、誘電体エラストマーからなる誘電膜の厚さ方向両面に、一対の電極を配置して、アクチュエータを構成することができる。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。このように、アクチュエータは、誘電膜を伸長、収縮させることによって、駆動対象部材を駆動させる。   For example, an actuator can be configured by arranging a pair of electrodes on both sides in the thickness direction of a dielectric film made of a dielectric elastomer. In this type of actuator, increasing the voltage applied between the electrodes increases the electrostatic attractive force between the electrodes. For this reason, the dielectric film sandwiched between the electrodes is compressed in the thickness direction, and the thickness of the dielectric film is reduced. As the film thickness decreases, the dielectric film extends in a direction parallel to the electrode surface. On the other hand, when the applied voltage between the electrodes is reduced, the electrostatic attractive force between the electrodes is reduced. For this reason, the compressive force from the thickness direction to the dielectric film is reduced, and the film thickness is increased by the elastic restoring force of the dielectric film. As the film thickness increases, the dielectric film shrinks in the direction parallel to the electrode surface. Thus, the actuator drives the member to be driven by extending and contracting the dielectric film.

アクチュエータから取り出される力および変位量を大きくするという観点から、誘電膜は、以下の特性を有することが望ましい。すなわち、誘電膜と電極との界面に多くの電荷を蓄えるために比誘電率が大きいこと、高電界に耐えられるように耐絶縁破壊性に優れること、繰り返し伸縮可能なように柔軟性が高いこと、等である。したがって、誘電膜の材料としては、耐絶縁破壊性に優れるシリコーンゴムや、比誘電率が大きいニトリルゴム、アクリルゴム等が用いられることが多い(例えば、特許文献1、2参照)。また、比誘電率を大きくするという観点から、チタン酸バリウム等の高誘電率の微粒子を、エラストマー中に配合する試みもなされている(例えば、特許文献2、3参照)。   From the viewpoint of increasing the force and displacement taken out from the actuator, the dielectric film desirably has the following characteristics. That is, the dielectric constant is large to store a large amount of charge at the interface between the dielectric film and the electrode, the dielectric breakdown resistance is excellent to withstand a high electric field, and the flexibility is flexible so that it can be repeatedly expanded and contracted. , Etc. Therefore, as a material for the dielectric film, silicone rubber having excellent dielectric breakdown resistance, nitrile rubber having high relative dielectric constant, acrylic rubber, and the like are often used (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In addition, from the viewpoint of increasing the relative dielectric constant, attempts have been made to blend fine particles having a high dielectric constant such as barium titanate in an elastomer (for example, see Patent Documents 2 and 3).

特表2001−524278号公報JP-T-2001-524278 特表2003−505865号公報Special table 2003-505865 gazette 特開2008−53527号公報JP 2008-53527 A

例えば、シリコーンゴムは、シロキサン結合を骨格とする。このため、体積抵抗率が大きい。よって、シリコーンゴムからなる誘電膜は、大きな電圧を印加しても絶縁破壊しにくい。しかしながら、シリコーンゴムの極性は小さい。つまり、比誘電率が小さい。このため、シリコーンゴムからなる誘電膜を用いてアクチュエータを構成した場合には、印加電圧に対する静電引力が小さい。よって、電場応答性に劣り、充分な力および変位量を得ることができない。   For example, silicone rubber has a siloxane bond as a skeleton. For this reason, volume resistivity is large. Therefore, the dielectric film made of silicone rubber is difficult to break down even when a large voltage is applied. However, the polarity of silicone rubber is small. That is, the relative dielectric constant is small. For this reason, when the actuator is configured using a dielectric film made of silicone rubber, the electrostatic attractive force with respect to the applied voltage is small. Therefore, the electric field response is inferior, and sufficient force and displacement cannot be obtained.

一方、ニトリルゴムやアクリルゴムの比誘電率は、シリコーンゴムの比誘電率よりも大きい。このため、誘電膜の材料にニトリルゴム等を用いると、印加電圧に対する静電引力が、シリコーンゴム等を用いた場合と比較して大きくなる。しかしながら、ニトリルゴム等からなる誘電膜を用いてアクチュエータを構成しても、取り出される力および変位量は、まだ満足できるレベルではない。このため、誘電膜の比誘電率を、さらに大きくする必要がある。   On the other hand, the relative dielectric constant of nitrile rubber or acrylic rubber is larger than that of silicone rubber. For this reason, when nitrile rubber or the like is used as the material of the dielectric film, the electrostatic attractive force with respect to the applied voltage becomes larger than when silicone rubber or the like is used. However, even if an actuator is configured using a dielectric film made of nitrile rubber or the like, the force and displacement taken out are still not satisfactory. For this reason, it is necessary to further increase the relative dielectric constant of the dielectric film.

ニトリルゴムは、電界中で配向分極やイオン分極を生じて、大きな双極子モーメントを誘起する構造を有する。このため、ニトリルゴムの極性は大きい。よって、ニトリルゴムは、比誘電率が比較的大きい部類に属する。しかしながら、極性基の含有量が一定以上になると、結晶性が高くなり、ガラス転移温度(Tg)が上昇する。これにより、比誘電率は低下してしまう。したがって、極性基を増加させるだけでは、比誘電率の向上に限界がある。   Nitrile rubber has a structure that induces a large dipole moment by causing orientation polarization or ion polarization in an electric field. For this reason, the polarity of nitrile rubber is large. Therefore, nitrile rubber belongs to a class having a relatively large relative dielectric constant. However, when the content of the polar group exceeds a certain level, the crystallinity increases and the glass transition temperature (Tg) increases. As a result, the relative dielectric constant decreases. Therefore, there is a limit to the improvement of the dielectric constant only by increasing the polar group.

また、上記特許文献2、3のように、エラストマー中に高誘電率の微粒子を配合させた場合には、誘電膜の柔軟性を維持することが難しくなる。すなわち、高誘電率の微粒子を配合することにより、誘電膜の比誘電率は向上するものの、エラストマーの弾性率が高くなり、伸びが小さくなる。つまり、エラストマーが本来有している柔軟性が損なわれてしまう。これにより、印加電圧に対する誘電膜の伸縮が阻害されるおそれがある。   Further, as in Patent Documents 2 and 3, when high-permittivity fine particles are blended in the elastomer, it is difficult to maintain the flexibility of the dielectric film. That is, by blending fine particles having a high dielectric constant, the dielectric constant of the dielectric film is improved, but the elastic modulus of the elastomer is increased and the elongation is reduced. That is, the inherent flexibility of the elastomer is impaired. As a result, expansion and contraction of the dielectric film with respect to the applied voltage may be hindered.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、体積抵抗率を低下させずに、比誘電率が大きい誘電膜を提供することを課題とする。また、耐絶縁破壊性、電場応答性に優れたトランスデューサを提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide the dielectric film with a large relative dielectric constant, without reducing volume resistivity. It is another object of the present invention to provide a transducer having excellent dielectric breakdown resistance and electric field response.

(1)上記課題を解決するため、本発明の誘電膜は、トランスデューサにおいて少なくとも一対の電極間に介装される誘電膜であって、エラストマーと、該エラストマーよりも比誘電率が大きく該エラストマーと結合可能な極性化合物と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなり、該架橋体において、該極性化合物は該エラストマーにグラフト結合されていることを特徴とする。   (1) In order to solve the above problems, the dielectric film of the present invention is a dielectric film interposed between at least a pair of electrodes in a transducer, and has an elastomer and a relative dielectric constant larger than that of the elastomer. And a crosslinkable product obtained by crosslinking an elastomer composition containing the polar compound, wherein the polar compound is graft-bonded to the elastomer.

本発明の誘電膜(架橋体)によると、エラストマーが架橋していると共に、ポリマー鎖に極性化合物がグラフト結合されている。つまり、極性化合物は、エラストマー中に単に分散しているのではなく、エラストマーとグラフト結合している。エラストマーの構造に、極性化合物が組み込まれることにより、エラストマー自体の特性が変化する。すなわち、極性化合物の比誘電率は、エラストマーの比誘電率よりも大きい。よって、極性化合物がグラフト結合したエラストマー(つまり、本発明の誘電膜)の比誘電率は、元のエラストマーの比誘電率よりも、大きくなる。また、極性化合物のグラフト化により、極性化合物由来の官能基や、新たな構造が、エラストマーに導入される。これにより、エラストマーの結晶性が乱されるため、誘電膜におけるガラス転移温度(Tg)の上昇は、抑制されると考えられる。   According to the dielectric film (crosslinked product) of the present invention, the elastomer is crosslinked and a polar compound is grafted to the polymer chain. That is, the polar compound is not simply dispersed in the elastomer but is grafted to the elastomer. By incorporating a polar compound into the structure of the elastomer, the properties of the elastomer itself change. That is, the relative dielectric constant of the polar compound is larger than that of the elastomer. Therefore, the relative dielectric constant of the elastomer to which the polar compound is grafted (that is, the dielectric film of the present invention) is larger than that of the original elastomer. In addition, the functional group derived from the polar compound and a new structure are introduced into the elastomer by grafting the polar compound. Thereby, since the crystallinity of the elastomer is disturbed, it is considered that an increase in the glass transition temperature (Tg) in the dielectric film is suppressed.

極性化合物には、体積抵抗率が小さいものが多い。しかしながら、本発明の誘電膜によると、極性化合物は、エラストマーにグラフト結合されている。このため、極性化合物を含有しても、誘電膜の体積抵抗率に対する影響は、小さいと考えられる。よって、本発明の誘電膜によると、体積抵抗率を低下させることなく、比誘電率の向上を図ることができる。   Many polar compounds have a small volume resistivity. However, according to the dielectric film of the present invention, the polar compound is grafted to the elastomer. For this reason, even if it contains a polar compound, it is thought that the influence with respect to the volume resistivity of a dielectric film is small. Therefore, according to the dielectric film of the present invention, it is possible to improve the relative dielectric constant without reducing the volume resistivity.

また、極性化合物は、エラストマーにグラフト結合されている。このため、上記特許文献2、3において、エラストマーに高誘電率微粒子を混合するのとは異なり、誘電膜の柔軟性を低下させるおそれは少ない。よって、誘電膜の伸縮を阻害しにくい。このように、本発明の誘電膜を用いると、例えばアクチュエータにおいて、大きな力および変位量を得ることができる。   The polar compound is grafted to the elastomer. Therefore, in Patent Documents 2 and 3, unlike the case where the high dielectric constant fine particles are mixed with the elastomer, there is little possibility of reducing the flexibility of the dielectric film. Therefore, it is difficult to inhibit expansion and contraction of the dielectric film. As described above, when the dielectric film of the present invention is used, a large force and displacement can be obtained, for example, in an actuator.

(2)また、本発明のトランスデューサは、エラストマーと、該エラストマーよりも比誘電率が大きく該エラストマーと結合可能な極性化合物と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなり、該架橋体において、該極性化合物は該エラストマーにグラフト結合されている誘電膜と、該誘電膜を介して配置されている複数の電極と、を備えることを特徴とする。   (2) Further, the transducer of the present invention comprises a crosslinked body obtained by crosslinking an elastomer composition containing an elastomer and a polar compound having a relative dielectric constant larger than that of the elastomer and capable of binding to the elastomer. The polar compound includes a dielectric film graft-bonded to the elastomer, and a plurality of electrodes disposed through the dielectric film.

トランスデューサは、ある種類のエネルギーを他の種類のエネルギーに変換する装置である。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、センサ等や、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含まれる。本発明のトランスデューサは、上記本発明の誘電膜を備える。すなわち、本発明のトランスデューサにおいて、誘電膜の比誘電率は高い。このため、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。また、極性化合物がグラフト化しても、エラストマー自体の柔軟性、体積抵抗率は低下しにくい。したがって、本発明のトランスデューサは、耐絶縁破壊性、電場応答性に優れる。   A transducer is a device that converts one type of energy into another type of energy. The transducer includes an actuator, a sensor, etc. that convert mechanical energy and electrical energy, a speaker, a microphone, etc. that converts acoustic energy and electrical energy. The transducer of the present invention includes the dielectric film of the present invention. That is, in the transducer of the present invention, the dielectric film has a high relative dielectric constant. For this reason, a lot of charges can be stored at the interface between the dielectric film and the electrode. Moreover, even if a polar compound is grafted, the flexibility and volume resistivity of the elastomer itself are difficult to decrease. Therefore, the transducer of the present invention is excellent in dielectric breakdown resistance and electric field response.

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)はオン状態を各々示す。It is a cross-sectional schematic diagram of the actuator which is one Embodiment of the transducer of this invention, Comprising: (a) shows an OFF state, (b) shows an ON state, respectively. 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断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the capacitive sensor which is one Embodiment of the transducer of this invention. 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。It is a cross-sectional schematic diagram of the electric power generating element which is one Embodiment of the transducer of this invention, Comprising: (a) is at the time of expansion | extension, (b) shows the time of contraction. 本発明のトランスデューサの一実施形態であるスピーカの斜視図である。It is a perspective view of the speaker which is one Embodiment of the transducer of this invention. 図4のV−V断面図である。It is VV sectional drawing of FIG. 実験装置に取り付けられたアクチュエータの正面図である。It is a front view of the actuator attached to the experimental apparatus. 図6のVII−VII方向断面図である。It is a VII-VII direction sectional view of Drawing 6.

以下、本発明の誘電膜およびトランスデューサの実施形態について説明する。なお、本発明の誘電膜およびトランスデューサは、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   Hereinafter, embodiments of the dielectric film and the transducer of the present invention will be described. The dielectric film and the transducer of the present invention are not limited to the following embodiments, and can be variously modified and improved by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. Can be implemented.

<誘電膜>
本発明の誘電膜は、エラストマーと、該エラストマーよりも比誘電率が大きく該エラストマーと結合可能な極性化合物と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなる。
<Dielectric film>
The dielectric film of the present invention comprises a crosslinked product obtained by crosslinking an elastomer composition containing an elastomer and a polar compound having a relative dielectric constant larger than that of the elastomer and capable of binding to the elastomer.

エラストマーとしては、体積抵抗率が大きいものを用いることが望ましい。体積抵抗率が大きい誘電膜は、耐絶縁破壊性に優れる。このため、誘電膜に、より大きな電圧を印加することができる。これにより、トランスデューサの出力、変位量を大きくすることができる。例えば、エラストマーの体積抵抗率は、10Ω・cm以上であることが望ましい。1010Ω・cm以上が好適である。さらに、比誘電率が比較的大きいものや、柔軟性が高いものが好適である。エラストマーの柔軟性が高いと、誘電膜の伸縮性が向上する。これにより、トランスデューサの電場応答性、耐久性が向上する。 It is desirable to use an elastomer having a large volume resistivity. A dielectric film having a large volume resistivity is excellent in dielectric breakdown resistance. For this reason, a larger voltage can be applied to the dielectric film. Thereby, the output and displacement amount of the transducer can be increased. For example, the volume resistivity of the elastomer is desirably 10 9 Ω · cm or more. 10 10 Ω · cm or more is preferable. Further, those having a relatively large relative dielectric constant and those having high flexibility are suitable. If the elastomer is highly flexible, the stretchability of the dielectric film is improved. This improves the electric field response and durability of the transducer.

このような観点から、好適なエラストマーとしては、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ウレタンゴム等が挙げられる。また、エポキシ化天然ゴム、カルボキシル変性水素化ニトリルゴム等のように、官能基を導入するなどして変性したエラストマーを用いてもよい。エラストマーは、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。   From this point of view, suitable elastomers include nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, acrylic rubber, natural rubber, isoprene rubber, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate. -Acrylic acid ester copolymer, butyl rubber, styrene-butadiene rubber, fluorine rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, urethane rubber and the like. Further, an elastomer modified by introducing a functional group, such as epoxidized natural rubber or carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber, may be used. An elastomer can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

極性化合物は、用いるエラストマーに応じて、適宜選択すればよい。すなわち、エラストマーよりも比誘電率が大きく、かつ、エラストマーと結合可能な構造や官能基を有する化合物の中から、選択すればよい。   What is necessary is just to select a polar compound suitably according to the elastomer to be used. That is, it may be selected from compounds having a relative dielectric constant larger than that of an elastomer and a structure or functional group that can be bonded to the elastomer.

極性化合物としては、例えば、炭素−炭素二重結合(C=C)、ヒドロキシル基(−OH)、アミノ基(−NH)、カルボキシル基(−COOH)、チオール基(−SH)、およびハロゲン化アルキル基から選ばれる一種以上を有する化合物が挙げられる。このような極性化合物とエラストマーとは、例えば、以下の構造、官能基の組合せで結合可能である。以下、結合可能な構造、官能基の組合せを、[エラストマー側の構造、官能基]−[極性化合物側の構造、官能基]の順に示す。   Examples of polar compounds include carbon-carbon double bonds (C═C), hydroxyl groups (—OH), amino groups (—NH), carboxyl groups (—COOH), thiol groups (—SH), and halogenated compounds. The compound which has 1 or more types chosen from an alkyl group is mentioned. Such a polar compound and an elastomer can be bonded with, for example, the following structures and combinations of functional groups. Hereinafter, the combination of the bondable structure and the functional group is shown in the order of [structure and functional group on the elastomer side]-[structure and functional group on the polar compound side].

[炭素−炭素二重結合]−[炭素−炭素二重結合]、[フェノールまたはその置換体]−[炭素−炭素二重結合]、[キノン誘導体]−[炭素−炭素二重結合]、[イソシアネート]−[ヒドロキシル基]、[イソシアネート]−[アミノ基]、[イソシアネート]−[カルボキシル基]、[カルボキシル基]−[ヒドロキシル基]、[カルボキシル基]−[アミノ基]、[エポキシ基]−[ヒドロキシル基]、[エポキシ基]−[アミノ基]、[エポキシ基]−[カルボキシル基]、[ハロゲン化アルキル基]−[アミノ基]、[ハロゲン化アルキル基]−[カルボキシル基]、[ハロゲン化アルキル基]−[チオール基]、[カルボキシル基]−[ハロゲン化アルキル基]、[アミノ基]−[ハロゲン化アルキル基]。   [Carbon-carbon double bond]-[Carbon-carbon double bond], [Phenol or its substitution product]-[Carbon-carbon double bond], [Quinone derivative]-[Carbon-carbon double bond], [ Isocyanate]-[hydroxyl group], [isocyanate]-[amino group], [isocyanate]-[carboxyl group], [carboxyl group]-[hydroxyl group], [carboxyl group]-[amino group], [epoxy group] -[Hydroxyl group], [epoxy group]-[amino group], [epoxy group]-[carboxyl group], [halogenated alkyl group]-[amino group], [halogenated alkyl group]-[carboxyl group], [Halogenated alkyl group]-[thiol group], [carboxyl group]-[halogenated alkyl group], [amino group]-[halogenated alkyl group].

また、極性化合物の比誘電率は、大きい方が望ましい。例えば、比誘電率が15以上の化合物が好適である。例えば、スルホキシド(R−S(=O)−R)、スルホンアミド(R−SO−NR)、炭酸エステル(RO−C(=O)−OR)、およびシアノ基(−CN)のうちのいずれかの構造を有する化合物の中には、比誘電率が大きいものが多い。例えば、炭酸ビニレン、炭酸アリルメチル、二炭酸ジアリル、フェニルビニルスルホキシド等が挙げられる。 In addition, it is desirable that the relative permittivity of the polar compound is large. For example, a compound having a relative dielectric constant of 15 or more is suitable. For example, sulfoxide (R 1 —S (═O) —R 2 ), sulfonamide (R 1 —SO 2 —NR 2 R 3 ), carbonate (R 1 O—C (═O) —OR 2 ), and Many compounds having a structure of any one of the cyano groups (—CN) have a large relative dielectric constant. For example, vinylene carbonate, allyl methyl carbonate, diallyl dicarbonate, phenyl vinyl sulfoxide and the like can be mentioned.

本発明の誘電膜において、極性化合物は、エラストマーにグラフト結合されている。グラフト結合の有無の判断は、例えば、以下のように行うことができる。まず、極性化合物が可溶な溶剤を準備する。次に、当該溶剤に、誘電膜を、所定時間浸漬する。その後、溶剤に溶解せずに残存した誘電膜(不溶分)の質量を測定する。そして、溶剤浸漬前の誘電膜の質量に対する不溶分の質量割合を、算出する。不溶分の質量割合が100%に近ければ、配合した極性化合物がエラストマーにグラフト結合されていると判断できる。   In the dielectric film of the present invention, the polar compound is grafted to the elastomer. The determination of the presence or absence of graft bonding can be performed, for example, as follows. First, a solvent in which a polar compound is soluble is prepared. Next, the dielectric film is immersed in the solvent for a predetermined time. Thereafter, the mass of the dielectric film (insoluble matter) remaining without being dissolved in the solvent is measured. And the mass ratio of the insoluble part with respect to the mass of the dielectric film before solvent immersion is calculated. If the mass ratio of the insoluble component is close to 100%, it can be determined that the blended polar compound is grafted to the elastomer.

<誘電膜の製造方法>
本発明の誘電膜は、エラストマーと極性化合物とを含むエラストマー組成物を架橋して製造される。エラストマー組成物には、必要に応じて、架橋剤、加硫促進剤、加工助剤、可塑剤、老化防止剤、補強剤、着色剤等を添加してもよい。架橋方法は、エラストマーの種類に応じて、適宜決定すればよい。例えば、硫黄架橋、過酸化物架橋、イソシアネート架橋、電子線(EV)架橋、紫外線(UV)架橋等が挙げられる。架橋方法に応じて、架橋剤等の必要な添加剤を、エラストマー組成物に添加すればよい。
<Dielectric film manufacturing method>
The dielectric film of the present invention is produced by crosslinking an elastomer composition containing an elastomer and a polar compound. A cross-linking agent, a vulcanization accelerator, a processing aid, a plasticizer, an anti-aging agent, a reinforcing agent, a colorant, and the like may be added to the elastomer composition as necessary. What is necessary is just to determine a crosslinking method suitably according to the kind of elastomer. For example, sulfur crosslinking, peroxide crosslinking, isocyanate crosslinking, electron beam (EV) crosslinking, ultraviolet (UV) crosslinking and the like can be mentioned. Depending on the crosslinking method, necessary additives such as a crosslinking agent may be added to the elastomer composition.

エラストマー組成物は、例えば、エラストマー、極性化合物、および必要に応じて添加剤を、ロールや混練機により混練りして、調製することができる。この場合、調製したエラストマー組成物を、例えば金型に充填して、所定の条件下でプレス架橋することにより、誘電膜を製造すればよい。また、エラストマー、極性化合物、および必要に応じて添加剤を、所定の溶剤中に溶解して、エラストマー組成物を調製することができる。この場合は、まず、調製したエラストマー組成物を、基材等に塗布する。次に、塗膜を乾燥させて、溶剤を揮発させる。その後、所定の条件下で架橋反応を進行させて、誘電膜を製造すればよい。なお、エラストマー組成物を架橋しただけでは、エラストマーに対する極性化合物のグラフト化が充分に進行しない場合には、架橋に加えて、さらに所定の条件で、グラフト化を行ってもよい。   The elastomer composition can be prepared, for example, by kneading an elastomer, a polar compound, and, if necessary, an additive with a roll or a kneader. In this case, the dielectric film may be produced by filling the prepared elastomer composition into, for example, a mold and press-crosslinking under a predetermined condition. Further, an elastomer composition can be prepared by dissolving an elastomer, a polar compound, and, if necessary, an additive in a predetermined solvent. In this case, first, the prepared elastomer composition is applied to a substrate or the like. Next, the coating film is dried to evaporate the solvent. Thereafter, the dielectric film may be manufactured by advancing the crosslinking reaction under predetermined conditions. In addition, when the grafting of the polar compound to the elastomer does not proceed sufficiently only by crosslinking the elastomer composition, grafting may be performed under predetermined conditions in addition to the crosslinking.

極性化合物の配合量は、エラストマー中の炭素−炭素二重結合量および官能基量の等量以下とすることが望ましい。等量よりも多くなると、グラフト化しないものが増加して、誘電膜の体積抵抗率を低下させるおそれがある。また、エラストマーの100質量部に対して、1質量部以上100質量部以下とすることが望ましい。1質量部未満であると、比誘電率の向上効果が小さい。5質量部以上が好適である。反対に、100質量部を超えると、グラフト化しないものが増加して、誘電膜の体積抵抗率を低下させるおそれがある。30質量部以下が好適である。   The blending amount of the polar compound is desirably equal to or less than the carbon-carbon double bond amount and the functional group amount in the elastomer. If the amount exceeds the same amount, the amount that is not grafted increases, which may reduce the volume resistivity of the dielectric film. Moreover, it is desirable to set it as 1 to 100 mass parts with respect to 100 mass parts of an elastomer. When the amount is less than 1 part by mass, the effect of improving the relative dielectric constant is small. 5 parts by mass or more is preferable. On the other hand, when the amount exceeds 100 parts by mass, there is a possibility that the amount that is not grafted increases and the volume resistivity of the dielectric film is lowered. 30 parts by mass or less is preferable.

<トランスデューサ>
本発明のトランスデューサは、上記本発明の誘電膜と、該誘電膜を介して配置されている複数の電極と、を備える。本発明の誘電膜の構成、および製造方法については、上述した通りである。よって、ここでは説明を割愛する。なお、本発明のトランスデューサにおいても、本発明の誘電膜における好適な態様を採用することが望ましい。
<Transducer>
The transducer according to the present invention includes the dielectric film according to the present invention and a plurality of electrodes disposed via the dielectric film. The configuration of the dielectric film and the manufacturing method of the present invention are as described above. Therefore, the description is omitted here. In the transducer according to the present invention, it is desirable to adopt a preferable aspect of the dielectric film according to the present invention.

誘電膜の厚さは、用途等に応じて適宜決定すればよい。例えば、本発明のトランスデューサをアクチュエータとして用いる場合には、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、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。   What is necessary is just to determine the thickness of a dielectric film suitably according to a use etc. For example, when the transducer of the present invention is used as an actuator, it is desirable that the thickness of the dielectric film is small from the viewpoints of downsizing the actuator, driving at a low potential, and increasing the amount of displacement. In this case, it is desirable that the thickness of the dielectric film be 1 μm or more and 1000 μm (1 mm) or less in consideration of dielectric breakdown properties and the like. A more preferable range is 5 μm or more and 200 μm or less.

本発明のトランスデューサにおいて、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や金属からなる導電材に、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、あるいは炭素材料や金属等をメッシュ状に編んだ電極等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い。このため、本発明のトランスデューサを、アクチュエータ等として使用した場合に、所望の変位量を得やすくなる。   In the transducer of the present invention, the material of the electrode is not particularly limited. For example, a conductive material made of carbon material such as carbon black or carbon nanotube or a conductive material made of metal and a paste or paint mixed with oil or elastomer as a binder, or an electrode made by knitting carbon material or metal in a mesh shape, etc. Can be used. It is desirable that the electrode can expand and contract according to the expansion and contraction of the dielectric film. When the electrode expands and contracts together with the dielectric film, the deformation of the dielectric film is not easily disturbed by the electrode. For this reason, when the transducer of the present invention is used as an actuator or the like, a desired amount of displacement can be easily obtained.

また、本発明のトランスデューサを、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。したがって、積層構造を採用した場合には、例えば、アクチュエータの出力を大きくすることができる。これにより、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。   Further, when the transducer of the present invention has a laminated structure in which a plurality of dielectric films and electrodes are alternately laminated, a larger force can be generated. Therefore, when the laminated structure is adopted, for example, the output of the actuator can be increased. Thereby, a drive object member can be driven with bigger force.

[第一実施形態]
本発明のトランスデューサの第一例として、アクチュエータに具現化した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。
[First embodiment]
As a first example of the transducer of the present invention, an embodiment embodied in an actuator will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the actuator of this embodiment. (A) shows an OFF state, and (b) shows an ON state.

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とを備えている。誘電膜10は、水素化ニトリルゴム(エラストマー)と、二炭酸ジアリル(極性化合物)と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなる。誘電膜10は、本発明の誘電膜に含まれる。電極11a、11bは、誘電膜10の上面および下面に、各々固定されている。電極11a、11bは、導線を介して電源12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1(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。   As shown in FIG. 1, the actuator 1 includes a dielectric film 10 and electrodes 11a and 11b. The dielectric film 10 is made of a crosslinked material obtained by crosslinking an elastomer composition containing hydrogenated nitrile rubber (elastomer) and diallyl dicarbonate (polar compound). The dielectric film 10 is included in the dielectric film of the present invention. The electrodes 11a and 11b are fixed to the upper and lower surfaces of the dielectric film 10, respectively. The electrodes 11a and 11b are connected to the power source 12 via a conducting wire. When switching from the off state to the on state, a voltage is applied between the pair of electrodes 11a and 11b. As the voltage is applied, the thickness of the dielectric film 10 is reduced, and accordingly, as shown by the white arrow in FIG. 1B, the dielectric film 10 extends in a direction parallel to the surfaces of the electrodes 11a and 11b. Thereby, the actuator 1 outputs the driving force in the vertical direction and the horizontal direction in the drawing.

ここで、誘電膜10の比誘電率は大きい。このため、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。つまり、電極11a、11bとの間に、大きな静電引力が生じる。また、誘電膜10は柔軟である。したがって、アクチュエータ1によると、大きな力および変位量を得ることができる。また、誘電膜10は、極性化合物を含む。しかし、誘電膜10は、エラストマーのみから製造された誘電膜の体積抵抗率と、略同レベルの体積抵抗率を維持している。よって、誘電膜10の耐絶縁破壊性は高い。このため、誘電膜10に、大きな電圧を印加することができる。その結果、より大きな力、変位量を得ることができる。なお、誘電膜10を面延在方向に延伸した状態で配置すると、誘電膜10の耐絶縁破壊性が向上する。よって、誘電膜10に、より大きな電圧を印加することができる。これにより、アクチュエータ1の出力、変位量をより大きくすることができる。   Here, the dielectric constant of the dielectric film 10 is large. For this reason, many electric charges can be stored in the interface of the dielectric film 10 and electrode 11a, 11b. That is, a large electrostatic attractive force is generated between the electrodes 11a and 11b. The dielectric film 10 is flexible. Therefore, according to the actuator 1, a large force and displacement can be obtained. The dielectric film 10 includes a polar compound. However, the dielectric film 10 maintains a volume resistivity substantially equal to the volume resistivity of a dielectric film manufactured only from an elastomer. Therefore, the dielectric breakdown resistance of the dielectric film 10 is high. For this reason, a large voltage can be applied to the dielectric film 10. As a result, a greater force and displacement can be obtained. If the dielectric film 10 is arranged in a state extending in the surface extending direction, the dielectric breakdown resistance of the dielectric film 10 is improved. Therefore, a larger voltage can be applied to the dielectric film 10. Thereby, the output and displacement amount of the actuator 1 can be further increased.

[第二実施形態]
本発明のトランスデューサの第二例として、静電容量型センサに具現化した実施形態を説明する。図2に、本実施形態の静電容量型センサの断面模式図を示す。図2に示すように、静電容量型センサ2は、誘電膜20と電極21a、21bと基板22とを備えている。誘電膜20は、水素化ニトリルゴム(エラストマー)と、二炭酸ジアリル(極性化合物)と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなる。誘電膜20は、本発明の誘電膜に含まれる。誘電膜20は、左右方向に延びる帯状を呈している。誘電膜20は、基板22の上面に、電極21bを介して配置されている。電極21a、21bは、左右方向に延びる帯状を呈している。電極21a、21bは、誘電膜20の上面および下面に、それぞれ固定されている。電極21a、21bには、導線(図略)が接続されている。基板22は絶縁性の柔軟なフィルムであって、左右方向に延びる帯状を呈している。基板22は、電極21bの下面に固定されている。
[Second Embodiment]
As a second example of the transducer of the present invention, an embodiment embodied in a capacitive sensor will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the capacitive sensor of this embodiment. As shown in FIG. 2, the capacitive sensor 2 includes a dielectric film 20, electrodes 21 a and 21 b, and a substrate 22. The dielectric film 20 is made of a crosslinked material obtained by crosslinking an elastomer composition containing hydrogenated nitrile rubber (elastomer) and diallyl dicarbonate (polar compound). The dielectric film 20 is included in the dielectric film of the present invention. The dielectric film 20 has a strip shape extending in the left-right direction. The dielectric film 20 is disposed on the upper surface of the substrate 22 via the electrode 21b. The electrodes 21a and 21b have a strip shape extending in the left-right direction. The electrodes 21a and 21b are fixed to the upper and lower surfaces of the dielectric film 20, respectively. Conductive wires (not shown) are connected to the electrodes 21a and 21b. The substrate 22 is an insulating flexible film and has a strip shape extending in the left-right direction. The substrate 22 is fixed to the lower surface of the electrode 21b.

静電容量型センサ2の静電容量(キャパシタンス)は、次式(I)により求めることができる。
C=εεS/d・・・(I)
[C:静電容量、ε:真空中の誘電率、ε:誘電膜の比誘電率、S:電極面積、d:電極間距離]
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は圧縮され、その分だけ電極21a、21b面に対して平行方向に伸長する。膜厚、すなわち電極間距離dが小さくなると、電極21a、21b間の静電容量は大きくなる。この静電容量変化により、加わった荷重の大きさや位置等が検出される。
The capacitance (capacitance) of the capacitance type sensor 2 can be obtained by the following equation (I).
C = ε 0 ε r S / d (I)
[C: capacitance, ε 0 : dielectric constant in vacuum, ε r : relative dielectric constant of dielectric film, S: electrode area, d: distance between electrodes]
For example, when the capacitive sensor 2 is pressed from above, the dielectric film 20 is compressed and correspondingly extends in the direction parallel to the surfaces of the electrodes 21a and 21b. As the film thickness, that is, the inter-electrode distance d decreases, the capacitance between the electrodes 21a and 21b increases. The magnitude and position of the applied load are detected by this capacitance change.

ここで、誘電膜20は柔軟である。このため、誘電膜20は、外部から加えられた荷重に対して変形しやすい。つまり、電極間距離dの変位量が大きい。また、誘電膜20の比誘電率は大きい。このため、荷重に対する静電容量の変化が大きい。したがって、静電容量型センサ2の検出感度は高い。また、誘電膜20は、絶縁破壊しにくい。よって、静電容量型センサ2は、耐久性に優れる。   Here, the dielectric film 20 is flexible. For this reason, the dielectric film 20 is easily deformed with respect to a load applied from the outside. That is, the displacement amount of the interelectrode distance d is large. The relative dielectric constant of the dielectric film 20 is large. For this reason, the change of the electrostatic capacitance with respect to the load is large. Therefore, the detection sensitivity of the capacitive sensor 2 is high. Further, the dielectric film 20 is difficult to break down. Therefore, the capacitive sensor 2 is excellent in durability.

[第三実施形態]
本発明のトランスデューサの第三例として、発電素子の実施形態を説明する。図3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3に示すように、発電素子3は、誘電膜30と電極31a、31bとを備えている。誘電膜30は、水素化ニトリルゴム(エラストマー)と、二炭酸ジアリル(極性化合物)と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなる。誘電膜30は、本発明の誘電膜に含まれる。電極31a、31bは、誘電膜30の上面および下面に、それぞれ固定されている。電極31a、31bには、導線が接続されており、電極31bは、接地されている。
[Third embodiment]
An embodiment of a power generation element will be described as a third example of the transducer of the present invention. In FIG. 3, the cross-sectional schematic diagram of the electric power generating element of this embodiment is shown. (A) shows the time of expansion, and (b) shows the time of contraction. As shown in FIG. 3, the power generation element 3 includes a dielectric film 30 and electrodes 31a and 31b. The dielectric film 30 is made of a crosslinked material obtained by crosslinking an elastomer composition containing hydrogenated nitrile rubber (elastomer) and diallyl dicarbonate (polar compound). The dielectric film 30 is included in the dielectric film of the present invention. The electrodes 31a and 31b are fixed to the upper and lower surfaces of the dielectric film 30, respectively. Conductive wires are connected to the electrodes 31a and 31b, and the electrode 31b is grounded.

図3(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の厚さは薄くなり、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3(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、電荷が放出され発電される。   As shown in FIG. 3A, when the power generating element 3 is compressed and the dielectric film 30 is extended in a direction parallel to the surfaces of the electrodes 31a and 31b, the thickness of the dielectric film 30 is reduced, and between the electrodes 31a and 31b. The charge is stored in Thereafter, when the compressive force is removed, the dielectric film 30 contracts due to the elastic restoring force of the dielectric film 30 and the film thickness increases as shown in FIG. At that time, electric charges are released and electric power is generated.

ここで、誘電膜30の比誘電率は大きい。このため、電極31a、31bとの界面に多くの電荷を蓄えることができる。また、誘電膜30は柔軟である。このため、誘電膜30を伸縮させやすい。つまり、誘電膜30の伸縮量は大きい。したがって、発電素子3の発電量は大きい。また、誘電膜30は、絶縁破壊しにくい。よって、発電素子3は、耐久性に優れる。   Here, the dielectric constant of the dielectric film 30 is large. For this reason, many electric charges can be stored in the interface with electrode 31a, 31b. The dielectric film 30 is flexible. For this reason, it is easy to expand and contract the dielectric film 30. That is, the expansion / contraction amount of the dielectric film 30 is large. Therefore, the power generation amount of the power generation element 3 is large. Further, the dielectric film 30 is difficult to break down. Therefore, the power generating element 3 is excellent in durability.

[第四実施形態]
本発明のトランスデューサの第四例として、スピーカに具現化した実施形態を説明する。まず、本実施形態のスピーカの構成について説明する。図4に、本実施形態のスピーカの斜視図を示す。図5に、図4のV−V断面図を示す。図4、図5に示すように、スピーカ4は、第一アウタフレーム40aと、第一インナフレーム41aと、第一誘電膜42aと、第一アウタ電極43aと、第一インナ電極44aと、第一振動板45aと、第二アウタフレーム40bと、第二インナフレーム41bと、第二誘電膜42bと、第二アウタ電極43bと、第二インナ電極44bと、第二振動板45bと、八つのボルト460と、八つのナット461と、八つのスペーサ462と、を備えている。
[Fourth embodiment]
As a fourth example of the transducer of the present invention, an embodiment embodied in a speaker will be described. First, the configuration of the speaker of this embodiment will be described. FIG. 4 shows a perspective view of the speaker of this embodiment. FIG. 5 shows a VV cross-sectional view of FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the speaker 4 includes a first outer frame 40a, a first inner frame 41a, a first dielectric film 42a, a first outer electrode 43a, a first inner electrode 44a, One diaphragm 45a, a second outer frame 40b, a second inner frame 41b, a second dielectric film 42b, a second outer electrode 43b, a second inner electrode 44b, a second diaphragm 45b, A bolt 460, eight nuts 461, and eight spacers 462 are provided.

第一アウタフレーム40a、第一インナフレーム41aは、各々、樹脂製であって、リング状を呈している。第一誘電膜42aは、円形の薄膜状を呈している。第一誘電膜42aは、水素化ニトリルゴム(エラストマー)と、二炭酸ジアリル(極性化合物)と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなる。第一誘電膜42aは、本発明の誘電膜に含まれる。第一誘電膜42aは、第一アウタフレーム40aと第一インナフレーム41aとの間に張設されている。すなわち、第一誘電膜42aは、表側の第一アウタフレーム40aと裏側の第一インナフレーム41aとにより、所定の張力を確保した状態で、挟持、固定されている。   The first outer frame 40a and the first inner frame 41a are each made of resin and have a ring shape. The first dielectric film 42a has a circular thin film shape. The first dielectric film 42a is made of a crosslinked material obtained by crosslinking an elastomer composition containing hydrogenated nitrile rubber (elastomer) and diallyl dicarbonate (polar compound). The first dielectric film 42a is included in the dielectric film of the present invention. The first dielectric film 42a is stretched between the first outer frame 40a and the first inner frame 41a. That is, the first dielectric film 42a is sandwiched and fixed by the front-side first outer frame 40a and the back-side first inner frame 41a in a state in which a predetermined tension is secured.

第一振動板45aは、樹脂製であって、円板状を呈している。第一振動板45aは、第一誘電膜42aよりも小径である。第一振動板45aは、第一誘電膜42aの表面の略中央に配置されている。第一アウタ電極43aは、柔軟導電材料からなり、リング状を呈している。第一アウタ電極43aは、第一誘電膜42aの表面に貼着されている。第一インナ電極44aも、柔軟導電材料からなり、リング状を呈している。第一インナ電極44aは、第一誘電膜42aの裏面に貼着されている。第一アウタ電極43aと第一インナ電極44aとは、第一誘電膜42aを挟んで、表裏方向に背向している。図5に示すように、第一アウタ電極43aは、端子430aを備えている。第一インナ電極44aは、端子440aを備えている。端子430a、440aには、外部から電圧が印加される。   The first diaphragm 45a is made of resin and has a disk shape. The first diaphragm 45a has a smaller diameter than the first dielectric film 42a. The first diaphragm 45a is disposed approximately at the center of the surface of the first dielectric film 42a. The first outer electrode 43a is made of a flexible conductive material and has a ring shape. The first outer electrode 43a is attached to the surface of the first dielectric film 42a. The first inner electrode 44a is also made of a flexible conductive material and has a ring shape. The first inner electrode 44a is adhered to the back surface of the first dielectric film 42a. The first outer electrode 43a and the first inner electrode 44a face away from each other across the first dielectric film 42a. As shown in FIG. 5, the first outer electrode 43a includes a terminal 430a. The first inner electrode 44a includes a terminal 440a. A voltage is applied to the terminals 430a and 440a from the outside.

第二アウタフレーム40b、第二インナフレーム41b、第二誘電膜42b、第二アウタ電極43b、第二インナ電極44b、第二振動板45b(以下、「第二部材」と総称する。)の構成、材質、形状は、上記第一アウタフレーム40a、第一インナフレーム41a、第一誘電膜42a、第一アウタ電極43a、第一インナ電極44a、第一振動板45a(以下、「第一部材」と総称する。)の構成、材質、形状と、同様である。また、第二部材の配置は、上記第一部材の配置と、表裏方向に対称である。簡単に説明すると、第二誘電膜42bは、第二アウタフレーム40bと第二インナフレーム41bとの間に張設されている。第二振動板45bは、第二誘電膜42bの表面の略中央に配置されている。第二アウタ電極43bは、第二誘電膜42bの表面に印刷されている。第二インナ電極44bは、第二誘電膜42bの裏面に印刷されている。第二アウタ電極43bの端子430b、第二インナ電極44bの端子440bには、外部から電圧が印加される。   Configurations of the second outer frame 40b, the second inner frame 41b, the second dielectric film 42b, the second outer electrode 43b, the second inner electrode 44b, and the second diaphragm 45b (hereinafter collectively referred to as “second member”). The first outer frame 40a, the first inner frame 41a, the first dielectric film 42a, the first outer electrode 43a, the first inner electrode 44a, the first diaphragm 45a (hereinafter referred to as “first member”). This is the same as the configuration, material, and shape. The arrangement of the second member is symmetrical with the arrangement of the first member in the front and back direction. In brief, the second dielectric film 42b is stretched between the second outer frame 40b and the second inner frame 41b. The second diaphragm 45b is disposed substantially at the center of the surface of the second dielectric film 42b. The second outer electrode 43b is printed on the surface of the second dielectric film 42b. The second inner electrode 44b is printed on the back surface of the second dielectric film 42b. A voltage is applied from the outside to the terminal 430b of the second outer electrode 43b and the terminal 440b of the second inner electrode 44b.

第一部材と第二部材とは、八つのボルト460、八つのナット461により、八つのスペーサ462を介して、固定されている。「ボルト460−ナット461−スペーサ462」のセットは、スピーカ4の周方向に所定間隔ずつ離間して配置されている。ボルト460は、第一アウタフレーム40a表面から第二アウタフレーム40b表面までを貫通している。ナット461は、ボルト460の貫通端に螺着されている。スペーサ462は、樹脂製であって、ボルト460の軸部に環装されている。スペーサ462は、第一インナフレーム41aと第二インナフレーム41bとの間に、所定の間隔を確保している。第一誘電膜42aの中央部裏面(第一振動板45aが配置されている部分の裏側)と、第二誘電膜42bの中央部裏面(第二振動板45bが配置されている部分の裏側)と、は接合されている。このため、第一誘電膜42aには、図5に白抜き矢印Y1aで示す方向に、付勢力が蓄積されている。また、第二誘電膜42bには、図5に白抜き矢印Y1bで示す方向に、付勢力が蓄積されている。   The first member and the second member are fixed by eight bolts 460 and eight nuts 461 via eight spacers 462. A set of “bolt 460 -nut 461 -spacer 462” is arranged in the circumferential direction of the speaker 4 at a predetermined interval. The bolt 460 penetrates from the surface of the first outer frame 40a to the surface of the second outer frame 40b. The nut 461 is screwed to the penetrating end of the bolt 460. The spacer 462 is made of resin and is mounted around the shaft portion of the bolt 460. The spacer 462 ensures a predetermined interval between the first inner frame 41a and the second inner frame 41b. The back surface of the center part of the first dielectric film 42a (the back side of the part where the first diaphragm 45a is disposed) and the back surface of the center part of the second dielectric film 42b (the back side of the part where the second diaphragm 45b is disposed). And are joined. Therefore, a biasing force is accumulated in the first dielectric film 42a in the direction indicated by the white arrow Y1a in FIG. Further, an urging force is accumulated in the second dielectric film 42b in the direction indicated by the white arrow Y1b in FIG.

次に、本実施形態のスピーカの動きについて説明する。端子430a、440aと端子430b、440bとを介して、第一アウタ電極43aおよび第一インナ電極44aと、第二アウタ電極43bおよび第二インナ電極44bと、には、初期状態(オフセット状態)において、所定の電圧(オフセット電圧)が印加されている。スピーカ4の動作時には、端子430a、440aと端子430b、440bとに、逆位相の電圧が印加される。   Next, the movement of the speaker of this embodiment will be described. Through the terminals 430a and 440a and the terminals 430b and 440b, the first outer electrode 43a and the first inner electrode 44a, and the second outer electrode 43b and the second inner electrode 44b are in an initial state (offset state). A predetermined voltage (offset voltage) is applied. When the speaker 4 is in operation, voltages having opposite phases are applied to the terminals 430a and 440a and the terminals 430b and 440b.

例えば、端子430a、440aに、オフセット電圧+1Vが印加されると、第一誘電膜42aのうち、第一アウタ電極43aと第一インナ電極44aとの間に配置されている部分の膜厚が薄くなる。並びに、当該部分が径方向に伸長する。これと同時に、端子430b、440bに逆位相の電圧(オフセット電圧−1V)が印加される。すると、第二誘電膜42bのうち、第二アウタ電極43bと第二インナ電極44bとの間に配置されている部分の膜厚が厚くなる。並びに当該部分が径方向に収縮する。これにより、第二誘電膜42bは、第一誘電膜42aを引っ張りながら、図5に白抜き矢印Y1bで示す方向に、自身の付勢力により弾性変形する。反対に、端子430b、440bにオフセット電圧+1Vが印加され、端子430a、440aに逆位相の電圧(オフセット電圧−1V)が印加されると、第一誘電膜42aは、第二誘電膜42bを引っ張りながら、図5に白抜き矢印Y1aで示す方向に、自身の付勢力により弾性変形する。このようにして、第一振動板45a、第二振動板45bを振動させることにより空気を振動させ、音声を発生させる。   For example, when the offset voltage + 1V is applied to the terminals 430a and 440a, the thickness of the portion of the first dielectric film 42a disposed between the first outer electrode 43a and the first inner electrode 44a is thin. Become. In addition, the portion extends in the radial direction. At the same time, an antiphase voltage (offset voltage -1 V) is applied to the terminals 430b and 440b. Then, the film thickness of the part arrange | positioned between the 2nd outer electrode 43b and the 2nd inner electrode 44b among the 2nd dielectric films | membranes 42b becomes thick. In addition, the portion contracts in the radial direction. Thereby, the second dielectric film 42b is elastically deformed by its own urging force in the direction indicated by the white arrow Y1b in FIG. 5 while pulling the first dielectric film 42a. On the other hand, when the offset voltage + 1V is applied to the terminals 430b and 440b and the reverse phase voltage (offset voltage -1V) is applied to the terminals 430a and 440a, the first dielectric film 42a pulls the second dielectric film 42b. However, it is elastically deformed by its own urging force in the direction indicated by the white arrow Y1a in FIG. In this way, the first diaphragm 45a and the second diaphragm 45b are vibrated to vibrate air and generate sound.

次に、本実施形態のスピーカ4の作用効果について説明する。本実施形態のスピーカ4によると、第一誘電膜42aおよび第二誘電膜42bの比誘電率は大きい。このため、第一誘電膜42aと第一アウタ電極43aおよび第一インナ電極44aとの界面、第二誘電膜42bと第二アウタ電極43bおよび第二インナ電極44bとの界面に、多くの電荷を蓄えることができる。また、第一誘電膜42aおよび第二誘電膜42bは、柔軟である。このため、第一誘電膜42aおよび第二誘電膜42bを、伸縮させやすい。つまり、印加電圧に対する第一誘電膜42aおよび第二誘電膜42bの伸縮量は、大きい。したがって、スピーカ4の電場応答性は良好である。また、第一誘電膜42aおよび第二誘電膜42bは、絶縁破壊しにくい。よって、スピーカ4は、耐久性に優れる。   Next, the effect of the speaker 4 of this embodiment is demonstrated. According to the speaker 4 of the present embodiment, the relative dielectric constant of the first dielectric film 42a and the second dielectric film 42b is large. Therefore, a large amount of electric charge is applied to the interface between the first dielectric film 42a and the first outer electrode 43a and the first inner electrode 44a, and to the interface between the second dielectric film 42b and the second outer electrode 43b and the second inner electrode 44b. Can be stored. The first dielectric film 42a and the second dielectric film 42b are flexible. For this reason, the first dielectric film 42a and the second dielectric film 42b can be easily expanded and contracted. That is, the amount of expansion / contraction of the first dielectric film 42a and the second dielectric film 42b with respect to the applied voltage is large. Therefore, the electric field response of the speaker 4 is good. Further, the first dielectric film 42a and the second dielectric film 42b are unlikely to break down. Therefore, the speaker 4 is excellent in durability.

また、第一アウタ電極43a、第一インナ電極44a、第二アウタ電極43b、および第二インナ電極44bは、柔軟導電材料からなる。このため、第一誘電膜42a、第二誘電膜42bの変形に追従して変形することができる。すなわち、第一誘電膜42a、第二誘電膜42bの動きが、電極43a、44a、43b、44bにより妨げられにくい。さらに、電極43a、44a、43b、44bは、伸長されても電気抵抗の増加が小さい。このため、スピーカ4の電場応答性は良好である。   The first outer electrode 43a, the first inner electrode 44a, the second outer electrode 43b, and the second inner electrode 44b are made of a flexible conductive material. Therefore, the first dielectric film 42a and the second dielectric film 42b can be deformed following the deformation. That is, the movement of the first dielectric film 42a and the second dielectric film 42b is not easily hindered by the electrodes 43a, 44a, 43b, and 44b. Furthermore, even if the electrodes 43a, 44a, 43b, and 44b are extended, the increase in electrical resistance is small. For this reason, the electric field responsiveness of the speaker 4 is good.

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

<誘電膜の製造>
[実施例1の誘電膜]
まず、水素化ニトリルゴム(日本ゼオン(株)製「Zetpol(登録商標)1000L」、比誘電率:約13(100Hz))を、メチルエチルケトン(MEK)に溶解した。続いて、この溶液に、極性化合物の二炭酸ジアリル(比誘電率:約20(100Hz))を添加して、エラストマー組成物を調製した。次に、調製したエラストマー組成物を、基材上に塗布し、80℃で約30分間、塗膜を乾燥させた。その後、塗膜に300kGyの電子線を照射して、架橋した。このようにして、実施例1の誘電膜を得た。実施例1の誘電膜の膜厚は、約40μmである。
<Manufacture of dielectric film>
[Dielectric film of Example 1]
First, hydrogenated nitrile rubber ("Zetpol (registered trademark) 1000L" manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., relative dielectric constant: about 13 (100 Hz)) was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK). Subsequently, a polar compound, diallyl dicarbonate (relative dielectric constant: about 20 (100 Hz)), was added to the solution to prepare an elastomer composition. Next, the prepared elastomer composition was applied onto a substrate, and the coating film was dried at 80 ° C. for about 30 minutes. Then, the coating film was irradiated with a 300 kGy electron beam for crosslinking. Thus, the dielectric film of Example 1 was obtained. The film thickness of the dielectric film of Example 1 is about 40 μm.

[比較例1の誘電膜]
実施例1の誘電膜と比較例1の誘電膜との相違点は、極性化合物の有無である。つまり、二炭酸ジアリルを添加せずにエラストマー組成物を調製した以外は、上記実施例1と同じようにして、比較例1の誘電膜を製造した。比較例1の誘電膜の膜厚は、約40μmである。
[Dielectric film of Comparative Example 1]
The difference between the dielectric film of Example 1 and the dielectric film of Comparative Example 1 is the presence or absence of a polar compound. That is, a dielectric film of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the elastomer composition was prepared without adding diallyl dicarbonate. The film thickness of the dielectric film of Comparative Example 1 is about 40 μm.

<誘電膜の物性等>
[MEK不溶分の測定]
実施例1の誘電膜について、エラストマーに極性化合物がグラフト結合されているかどうかを、確認した。まず、実施例1の誘電膜の1gを、試料として準備した。次に、当該試料を、誘電膜の製造に使用したMEK40mlに、室温下で4時間浸漬した。その後、MEKに溶解せずに残存した試料(MEK不溶分)の質量を、測定した。そして、MEK浸漬前の試料1gに対するMEK不溶分の質量割合を、算出した。一方、比較のために、エラストマーのみからなる比較例1の誘電膜についても、同様にして、MEK不溶分の質量割合を算出した。
<Physical properties of dielectric film>
[Measurement of MEK insoluble matter]
For the dielectric film of Example 1, it was confirmed whether or not a polar compound was grafted to the elastomer. First, 1 g of the dielectric film of Example 1 was prepared as a sample. Next, the sample was immersed in 40 ml of MEK used for manufacturing the dielectric film at room temperature for 4 hours. Thereafter, the mass of the sample (MEK insoluble matter) remaining without being dissolved in MEK was measured. And the mass ratio of the MEK insoluble part with respect to 1g of samples before MEK immersion was computed. On the other hand, for comparison, the mass ratio of MEK insoluble matter was calculated in the same manner for the dielectric film of Comparative Example 1 made of only an elastomer.

測定結果を下記表1に示す。表1に示すように、実施例1の誘電膜におけるMEK不溶分の質量割合は、97.81%となった。また、比較例1の誘電膜におけるMEK不溶分の質量割合は、97.79%となった。このように、両者のMEK不溶分の質量割合は、略同じ値であった。また、いずれも100質量%に近い値であった。以上より、実施例1の誘電膜において、極性化合物はエラストマーにグラフト結合されていることが確認された。   The measurement results are shown in Table 1 below. As shown in Table 1, the mass ratio of MEK insoluble matter in the dielectric film of Example 1 was 97.81%. Moreover, the mass ratio of the MEK insoluble matter in the dielectric film of Comparative Example 1 was 97.79%. Thus, the mass ratio of both MEK insolubles was substantially the same value. Moreover, all were values close to 100% by mass. From the above, it was confirmed that in the dielectric film of Example 1, the polar compound was grafted to the elastomer.

[体積抵抗率の測定]
実施例1および比較例1の誘電膜の体積抵抗率を、JIS K 6911(1995)に準じて測定した。測定は、直流電圧100Vを印加して行った。測定結果を下記表1に示す。表1に示すように、実施例1の誘電膜の体積抵抗率は、比較例1の誘電膜の体積抵抗率と、略同じ値となった。これより、実施例1の誘電膜は、高い耐絶縁破壊性を維持していることがわかる。
[Measurement of volume resistivity]
The volume resistivity of the dielectric films of Example 1 and Comparative Example 1 was measured according to JIS K 6911 (1995). The measurement was performed by applying a DC voltage of 100V. The measurement results are shown in Table 1 below. As shown in Table 1, the volume resistivity of the dielectric film of Example 1 was substantially the same value as the volume resistivity of the dielectric film of Comparative Example 1. From this, it can be seen that the dielectric film of Example 1 maintains high dielectric breakdown resistance.

[比誘電率の測定]
実施例1および比較例1の誘電膜の比誘電率を測定した。比誘電率の測定は、各誘電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(周波数100Hz)。測定結果を下記表1に示す。表1に示すように、実施例1の誘電膜の比誘電率は、比較例1の誘電膜の比誘電率よりも、大きくなった。

Figure 2011072112
[Measurement of relative permittivity]
The relative dielectric constants of the dielectric films of Example 1 and Comparative Example 1 were measured. For measurement of relative dielectric constant, each dielectric film is placed in a sample holder (Solartron, type 12962A), and a dielectric constant measurement interface (manufactured by the company, type 1296) and a frequency response analyzer (made by the company, type 1255B) are used in combination. And measured (frequency 100 Hz). The measurement results are shown in Table 1 below. As shown in Table 1, the relative dielectric constant of the dielectric film of Example 1 was larger than that of the dielectric film of Comparative Example 1.
Figure 2011072112

<アクチュエータの評価>
次に、実施例1および比較例1の各誘電膜を用いてアクチュエータを作製し、アクチュエータの発生応力を測定した。まず、実験装置および実験方法について説明する。
<Actuator evaluation>
Next, an actuator was manufactured using each dielectric film of Example 1 and Comparative Example 1, and the generated stress of the actuator was measured. First, an experimental apparatus and an experimental method will be described.

実施例1および比較例1の各誘電膜の表裏両面に、アクリルゴムにカーボンブラックが混合されてなる電極を各々貼着してアクチュエータを作製した。以下、作製したアクチュエータを、誘電膜の種類に対応させて、実施例1のアクチュエータ、比較例1のアクチュエータと称す。図6に、実験装置に取り付けられたアクチュエータ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。   Electrodes obtained by mixing carbon black with acrylic rubber were adhered to both the front and back surfaces of each dielectric film of Example 1 and Comparative Example 1 to produce an actuator. Hereinafter, the manufactured actuators are referred to as the actuator of Example 1 and the actuator of Comparative Example 1 in accordance with the types of dielectric films. FIG. 6 shows a front side view of the actuator attached to the experimental apparatus. FIG. 7 shows a cross-sectional view in the VII-VII direction of FIG.

図6、図7に示すように、アクチュエータ5の上端は、実験装置における上側チャック52により把持されている。アクチュエータ5の下端は、下側チャック53により把持されている。アクチュエータ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%)。上側チャック52の上方には、ロードセル(図略)が配置されている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the upper end of the actuator 5 is held by the upper chuck 52 in the experimental apparatus. The lower end of the actuator 5 is gripped by the lower chuck 53. The actuator 5 is attached between the upper chuck 52 and the lower chuck 53 in a state in which the actuator 5 is previously stretched in the vertical direction (stretching ratio 25%). A load cell (not shown) is disposed above the upper chuck 52.

アクチュエータ5は、誘電膜50と一対の電極51a、51bとからなる。誘電膜50は、自然状態で、縦50mm、横25mm、厚さ約40μmの長方形の薄膜状を呈している。電極51a、51bは、誘電膜50を挟んで表裏方向に対向するよう配置されている。電極51a、51bは、自然状態で、各々、縦38mm、横20mm、厚さ約10μmの長方形の薄膜状を呈している。電極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、電極51a、51bは、誘電膜50を介して、縦30mm、横20mmの範囲で重なっている。電極51aの下端には、導線(図略)が接続されている。同様に、電極51bの上端には、導線(図略)が接続されている。電極51a、51bは、各々の導線を介して、電源(図略)に接続されている。   The actuator 5 includes a dielectric film 50 and a pair of electrodes 51a and 51b. The dielectric film 50 is in a natural state and has a rectangular thin film shape with a length of 50 mm, a width of 25 mm, and a thickness of about 40 μm. The electrodes 51a and 51b are arranged to face each other in the front and back direction with the dielectric film 50 interposed therebetween. The electrodes 51a and 51b are in a natural state and each have a rectangular thin film shape with a length of 38 mm, a width of 20 mm, and a thickness of about 10 μm. The electrodes 51a and 51b are arranged in a state shifted by 8 mm in the vertical direction. That is, the electrodes 51a and 51b overlap with each other through the dielectric film 50 in a range of 30 mm in length and 20 mm in width. A conducting wire (not shown) is connected to the lower end of the electrode 51a. Similarly, a conducting wire (not shown) is connected to the upper end of the electrode 51b. The electrodes 51a and 51b are connected to a power source (not shown) via respective conductive wires.

電極51a、51b間に電圧を印加すると、電極51a、51b間に静電引力が生じて、誘電膜50を圧縮する。これにより、誘電膜50の厚さは薄くなり、延伸方向(上下方向)に伸長する。誘電膜50の伸長により、上下方向の延伸力は減少する。電圧印加前後において減少した延伸力を、ロードセルにより測定して、発生応力とした。発生応力の測定は、印加する電圧を段階的に増加させて、誘電膜50が破壊されるまで行った。実施例1および比較例1の各アクチュエータにおける、電界強度が20V/μmの時の発生応力を、上記表1にまとめて示す。   When a voltage is applied between the electrodes 51a and 51b, an electrostatic attractive force is generated between the electrodes 51a and 51b, and the dielectric film 50 is compressed. Thereby, the thickness of the dielectric film 50 becomes thin and extends in the extending direction (vertical direction). Due to the extension of the dielectric film 50, the stretching force in the vertical direction decreases. The stretching force decreased before and after the voltage application was measured with a load cell, and used as the generated stress. The generated stress was measured until the applied voltage was increased stepwise until the dielectric film 50 was broken. The generated stress when the electric field strength is 20 V / μm in each of the actuators of Example 1 and Comparative Example 1 is summarized in Table 1 above.

表1に示すように、実施例1のアクチュエータの発生応力は、比較例1のアクチュエータの発生応力と比較して、大きくなった。以上より、本発明の誘電膜によると、出力が大きなアクチュエータを構成できることがわかる。   As shown in Table 1, the generated stress of the actuator of Example 1 was larger than the generated stress of the actuator of Comparative Example 1. From the above, it can be seen that the dielectric film of the present invention can constitute an actuator with a large output.

本発明の誘電膜は、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、ノイズキャンセラ等のトランスデューサに広く用いることができる。なかでも、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、および医療用器具等に用いられる柔軟なアクチュエータに好適である。   The dielectric film of the present invention can be widely used in actuators, sensors, power generation elements, etc. that convert between mechanical energy and electrical energy, or transducers such as speakers, microphones, noise cancellers, etc., that convert between acoustic energy and electrical energy. . Especially, it is suitable for flexible actuators used for artificial muscles for industrial, medical, and welfare robots, small pumps for cooling electronic components, medical devices, and medical instruments.

1:アクチュエータ(トランスデューサ) 10:誘電膜 11a、11b:電極
12: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
22:基板
3:発電素子(トランスデューサ) 30:誘電膜 31a、31b:電極
4:スピーカ(トランスデューサ)
40a:第一アウタフレーム 40b:第二アウタフレーム
41a:第一インナフレーム 41b:第二インナフレーム
42a:第一誘電膜 42b:第二誘電膜
43a:第一アウタ電極 43b:第二アウタ電極
44a:第一インナ電極 44b:第二インナ電極
45a:第一振動板 45b:第二振動板
430a、430b、440a、440b:端子 460:ボルト 461:ナット
462:スペーサ
5:アクチュエータ 50:誘電膜 51a、51b:電極 52:上側チャック
53:下側チャック
1: Actuator (transducer) 10: Dielectric film 11a, 11b: Electrode 12: Power supply 2: Capacitance type sensor (transducer) 20: Dielectric film 21a, 21b: Electrode 22: Substrate 3: Power generation element (transducer) 30: Dielectric Membrane 31a, 31b: Electrode 4: Speaker (transducer)
40a: first outer frame 40b: second outer frame 41a: first inner frame 41b: second inner frame 42a: first dielectric film 42b: second dielectric film 43a: first outer electrode 43b: second outer electrode 44a: First inner electrode 44b: Second inner electrode 45a: First diaphragm 45b: Second diaphragm 430a, 430b, 440a, 440b: Terminal 460: Bolt 461: Nut 462: Spacer 5: Actuator 50: Dielectric films 51a, 51b : Electrode 52: Upper chuck 53: Lower chuck

Claims (6)

トランスデューサにおいて少なくとも一対の電極間に介装される誘電膜であって、
エラストマーと、該エラストマーよりも比誘電率が大きく該エラストマーと結合可能な極性化合物と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなり、
該架橋体において、該極性化合物は該エラストマーにグラフト結合されていることを特徴とする誘電膜。
A dielectric film interposed between at least a pair of electrodes in the transducer,
A crosslinked product obtained by crosslinking an elastomer composition comprising an elastomer and a polar compound having a relative dielectric constant larger than that of the elastomer and capable of binding to the elastomer;
The dielectric film, wherein the polar compound is graft-bonded to the elastomer in the crosslinked product.
前記エラストマーの体積抵抗率は、10Ω・cm以上である請求項1に記載の誘電膜。 The dielectric film according to claim 1, wherein the elastomer has a volume resistivity of 10 9 Ω · cm or more. 前記極性化合物は、炭素−炭素二重結合、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、およびハロゲン化アルキル基から選ばれる一種以上を有する請求項1または請求項2に記載の誘電膜。   The dielectric film according to claim 1, wherein the polar compound has one or more selected from a carbon-carbon double bond, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a thiol group, and a halogenated alkyl group. 前記極性化合物は、スルホキシド、スルホンアミド、炭酸エステル、およびシアノ基のうちのいずれかの構造または官能基を有する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の誘電膜。   The dielectric film according to claim 1, wherein the polar compound has a structure or a functional group of any one of sulfoxide, sulfonamide, carbonate, and cyano group. 前記エラストマーは、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、カルボキシル変性水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ウレタンゴムから選ばれる一種以上である請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の誘電膜。   The elastomer is nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber, acrylic rubber, natural rubber, isoprene rubber, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate- The acrylate ester copolymer, butyl rubber, styrene-butadiene rubber, fluorine rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene and urethane rubber are one or more selected from claims 1 to 3. 4. The dielectric film according to any one of 4 above. エラストマーと、該エラストマーよりも比誘電率が大きく該エラストマーと結合可能な極性化合物と、を含むエラストマー組成物を架橋した架橋体からなり、該架橋体において、該極性化合物は該エラストマーにグラフト結合されている誘電膜と、
該誘電膜を介して配置されている複数の電極と、
を備えることを特徴とするトランスデューサ。
An elastomer composition comprising an elastomer and a polar compound having a relative dielectric constant greater than that of the elastomer and capable of binding to the elastomer, wherein the polar compound is graft-bonded to the elastomer. A dielectric film,
A plurality of electrodes disposed via the dielectric film;
A transducer comprising:
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