JP5530585B2 - 電歪型アクチュエータ用誘電体エラストマー膜の製造方法 - Google Patents
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本発明の誘電体エラストマー膜は、未加硫の誘電体エラストマー材料を延伸した延伸膜を、延伸状態を保持したまま加硫して製造される。ここで、誘電体エラストマー材料は、電極間の静電引力に応じて変形するものであれば、その種類が特に限定されるものではない。なかでも、誘電性、絶縁破壊性が比較的高いものが望ましく、例えば、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等から選択することが望ましい。また、誘電体エラストマー材料は、ポリマー以外に充填剤、加工助剤、老化防止剤等の添加剤を含んでいてもよい。本発明の誘電体エラストマー膜の製造方法については、後述する。
以下、本発明の誘電体エラストマー膜の製造方法を図面を用いて説明する。図1に、本発明の一実施形態として、誘電体エラストマー膜の製造工程における延伸工程の模式図を示す。図1に示すように、カレンダー加工装置1は、ロール2a〜2gを備えている。
加硫前延伸率(%)={√(S/S0)−1}×100・・・(1)
[S0:延伸せずに加硫した誘電体エラストマー膜面積、S:延伸した後に加硫した誘電体エラストマー膜面積]
まず、上記実施形態の方法により製造された本発明の誘電体エラストマー膜(実施例)について、引張り特性および絶縁破壊強度を測定した。また、比較のため、従来の誘電体エラストマー膜(加硫前延伸なし:比較例)についても同様に、引張り特性および絶縁破壊強度を測定した。ここで、比較例の誘電体エラストマー膜は、アクリルゴムを主成分とする誘電体エラストマー材料を、温度140℃、圧力約2.2×105Pa下で、220分間プレス加硫して製造した(厚さ200μm)。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)。また、絶縁破壊強度の測定は、JIS K6911に準拠して行った。結果を表1に示す。
延伸率(%)={√(S2/S1)−1}×100・・・(2)
[S1:延伸前(自然状態)の誘電体エラストマー膜面積、S2:二軸方向延伸後の誘電体エラストマー膜面積]
次に、実施例および比較例の誘電体エラストマー膜を使用して、電歪型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。
変位率(%)=(変位量/電極の半径)×100・・・(3)
図4中、実施例および比較例1は、いずれも延伸率50%で配置した場合の結果を示す。また、比較例2は、延伸率100%で配置した場合の結果を、比較例3は、延伸率200%で配置した場合の結果を、それぞれ示す。
3:アクチュエータ 30:誘電体エラストマー膜 31a、31b:電極
310a、310b:端子部 4:電源 5:変位計 50:マーカー
A〜C:クリアランス
F0:延伸膜 F1:拘束薄膜 F2:離型薄膜
M:誘電体エラストマー材料
Claims (4)
- 複数の電極間に介装され、複数の該電極間に印加する電圧を変化させることにより伸縮する電歪型アクチュエータ用誘電体エラストマー膜の製造方法であって、
未加硫の誘電体エラストマー材料を延伸して延伸膜とすると共に、該延伸膜の少なくとも一方の表面を拘束して該延伸膜の延伸状態を保持する拘束工程を有する延伸工程と、
分極処理を施さず、延伸状態を保持したまま該延伸膜を加硫して、延伸により引き伸ばされたポリマー鎖が配向している誘電体エラストマー膜を得る加硫工程と、
を有する電歪型アクチュエータ用誘電体エラストマー膜の製造方法。 - 前記延伸工程は、カレンダー加工により行われる請求項1に記載の電歪型アクチュエータ用誘電体エラストマー膜の製造方法。
- 前記拘束工程は、前記延伸膜の少なくとも一方の表面に拘束板を貼着して該延伸膜の延伸状態を保持する請求項1または請求項2に記載の電歪型アクチュエータ用誘電体エラストマー膜の製造方法。
- 前記誘電体エラストマー材料は、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、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3のいずれかに記載の電歪型アクチュエータ用誘電体エラストマー膜の製造方法。
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