KR20130026514A - 도전막, 및 그것을 사용한 트랜스듀서, 플렉시블 배선판 - Google Patents

도전막, 및 그것을 사용한 트랜스듀서, 플렉시블 배선판 Download PDF

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Abstract

유연하고 신축 가능하며, 신장시에도 전기 저항이 잘 증가하지 않는 도전막을 제공한다. 도전막은, 엘라스토머와 금속 필러를 함유하고, 도전성의 지표가 되는 조건 (A) [기준 개수의 평균값이 0.8 (개/㎛) 이상, 또는 금속 필러는 두께가 1 ㎛ 이하이고 애스펙트비가 26 이상인 플레이크상 필러를 포함하고, 기준 개수의 평균값이 0.4 (개/㎛) 이상], 및 유연성의 지표가 되는 조건 (B) [엘라스토머의 면적 비율이 60 ％ 이상인 단위 영역의 개수가 20 개 이상] 를 만족시킨다.

Description

도전막, 및 그것을 사용한 트랜스듀서, 플렉시블 배선판{CONDUCTING LAYER, AND TRANSDUCER AND FLEXIBLE WIRING BOARD USING THE SAME}
본 발명은, 신축 가능한 전극, 배선 등에 적합한 도전막, 및 그것을 사용한 트랜스듀서, 플렉시블 배선판에 관한 것이다.
예를 들어, 변형이나 하중 분포를 검출하는 수단으로서, 엘라스토머를 이용한 유연한 센서의 개발이 진행되고 있다. 또, 엘라스토머를 이용한 액추에이터는, 유연성이 높고, 경량이며 소형화하기 쉽기 때문에, 인공 근육, 의료용 기구, 유체 제어 등의 다양한 분야에서의 이용이 검토되고 있다. 예를 들어, 엘라스토머제 유전막의 두께 방향 양면에 전극을 배치하여, 액추에이터를 구성할 수 있다. 이런 종류의 액추에이터에서는, 인가 전압의 대소에 따라 유전막이 신축된다. 따라서, 전극에는, 유전막의 신장, 수축을 방해하지 않도록, 유전막의 변형에 따라 신축 가능할 것이 요구된다. 추가로, 신장되었을 때에 전기 저항의 변화가 작을 것도 필요해진다.
이와 같은 관점에서, 예를 들어, 특허문헌 1 에 의하면, 카본 블랙 등의 도전제에 오일이나 엘라스토머를 혼합한 페이스트로 전극을 형성하고 있다. 또, 박막상으로 성형 가능한 도전성 재료로서, 특허문헌 2 에는, 합성 수지 및 유기 용제에 플레이크상의 은 입자와 구상의 은 입자를 분산시킨 페이스트가 개시되어 있다. 특허문헌 3 에는, 구리 입자, 열 가소성 아크릴 수지, 티타네이트계 커플링제 및 유기 용제를 혼합한 페이스트가 개시되어 있다. 특허문헌 4 에는, 합성 고무, 실리콘 수지 및 열 가소성 폴리에스테르 수지에서 선택되는 1 종 이상의 바인더와, 평균 입자 직경이 상이한 2 종류의 인편상 은 분말을 혼합한 페이스트가 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2009-124839호 일본 공개특허공보 평11-66956호 일본 공개특허공보 2006-335976호 일본 공개특허공보 2005-166322호
예를 들어, 엘라스토머에 카본 블랙을 충전한 경우, 카본 블랙을 고충전하였다 하더라도, 당해 엘라스토머의 비저항은 0.1 ～ 1 Ω㎝ 정도로 비교적 크다. 이 때문에, 카본 블랙에 엘라스토머 등의 바인더를 혼합한 페이스트로 전극이나 배선을 형성하면, 전기 저항이 커진다는 문제가 있다. 전극이나 배선의 전기 저항이 높으면, 내부 저항에 의한 발열로 소자가 열화되기 쉬워진다. 또, 전극이나 배선의 전기 저항이 높으면, 고주파 영역에 있어서의 리액턴스 성분의 발생에 의해, 액추에이터의 응답성이 저하될 우려가 있다. 또, 검출 신호에 대하여 내부 저항이 지나치게 높으면, 센서의 분해능이 저하될 우려가 있다.
한편, 시판되는 은 페이스트로 형성된 전극은 유연성이 부족하다. 은 페이스트는, 바인더 수지에 은 분말이 충전되어 이루어진다. 바인더 자체의 탄성률이 높은 것에 추가하여, 은 분말이 고충전되어 있기 때문에, 형성된 전극의 탄성률은 높아진다. 이 때문에, 크게 신장되면, 크랙이 발생하여, 현저하게 전기 저항이 증가한다. 또, 은 페이스트로 액추에이터의 전극을 형성한 경우에는, 전극이 유전막의 신축을 추종할 수 없어, 유전막의 움직임을 저해할 우려가 있다.
또, 특허문헌 2, 3 에 기재된 페이스트에 있어서도, 바인더 수지의 탄성률이 높다. 이 때문에, 당해 페이스트도, 상기 액추에이터 등의 유연한 전극, 배선의 형성 재료에는 적합하지 않다. 또, 특허문헌 4 에 기재된 페이스트에 의하면, 원하는 도전성을 실현하려면, 은 분말을 비교적 다량으로 충전할 필요가 있다. 이 때문에, 형성된 전극의 탄성률이 높아지고, 전극이 유전막의 신축을 추종하기 어렵다. 추가로, 신장시에 크랙이 발생하기 쉬워, 전기 저항의 증가를 초래한다.
본 발명은, 이와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 유연하게 신축 가능하여, 신장시에도 전기 저항이 잘 증가하지 않는 도전막을 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 그러한 도전막을 사용함으로써, 유연한 트랜스듀서 및 플렉시블 배선판을 제공하는 것을 과제로 한다.
(1) 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 도전막은, 엘라스토머와, 그 엘라스토머 중에 충전되어 있는 금속 필러를 포함하고, 다음의 (A) 및 (B) 의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 한다.
(A) 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 막두께 방향의 단면 사진에, 막두께 방향으로 연장되는 3 개의 직선을 막 전개 방향으로 3 ㎛ 씩 이간시켜 그리고, 각각의 그 직선마다, 그 직선과 교차하는 그 단면 사진에 있어서의 최장부의 길이가 2 ㎛ 이상인 그 금속 필러의 개수를 세고, 그 개수를 그 직선의 길이로 나눔으로써 그 직선 1 ㎛ 당의 기준 개수를 산출한 경우, 3 개의 그 직선에 있어서의 그 기준 개수의 평균값이 0.8 (개/㎛) 이상이거나, 또는 그 금속 필러는 두께가 1 ㎛ 이하이고 애스펙트비가 26 이상인 플레이크상 필러를 포함하고, 그 기준 개수의 평균값이 0.4 (개/㎛) 이상이다.
(B) 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 막두께 방향의 단면 사진에, 2 ㎛ 사방의 단위 영역이 100 개 이어져 형성되는 측정 영역을 형성하고, 그 단위 영역마다, 그 엘라스토머가 차지하는 면적을 측정한 경우, 그 엘라스토머의 면적 비율이 60 ％ 이상인 그 단위 영역의 개수가 20 개 이상이다.
먼저, 조건 (A) 에 대해 설명한다. 도 1 에 본 발명에 있어서의 조건 (A) 를 설명하기 위한 도전막의 단면 사진의 모식도를 나타낸다. 도 1 은 조건 (A) 의 기준 개수의 산출 순서를 설명하기 위한 모식도이다. 도 1 은 금속 필러의 크기, 형상, 수, 배치 및 도전막의 두께 등을 포함하며, 본 발명의 도전막을 조금도 한정하는 것은 아니다.
단면 사진 (100) 은, 도전막의 막두께 방향 단면을 주사형 전자 현미경 (SEM) 에 의해 촬영한 것이다. 다수의 금속 필러 (102) 는, 엘라스토머 (101) 중에 분산되어 있다. 금속 필러 (102) 는, 좌우 방향 (도전막의 막 전개 방향) 으로 배향되어 있다. 인접하는 금속 필러 (102) 끼리는 서로 접촉하고 있다. 복수의 금속 필러 (102) 가 이어짐으로써, 엘라스토머 (101) 중에 도전 경로가 형성되어 있다.
조건 (A) 의 충족성을 판단하는 경우에는, 먼저, 단면 사진 (100) 의 중앙 부분에 상하 방향 (도전막의 막두께 방향) 으로 연장되는 3 개의 직선 (α, β, γ) 을 그린다. 3 개의 직선 (α, β, γ) 의 좌우 방향의 간격은 각각 3 ㎛ 이다. 또, 3 개의 직선 (α, β, γ) 의 길이는 L ㎛ 이다. 다음으로, 3 개의 직선 (α, β, γ) 각각에 대해, 직선 (α, β, γ) 과 교차하고 또한 단면 사진 (100) 에 있어서의 최장부의 길이가 2 ㎛ 이상인 금속 필러 (102) 의 개수를 센다. 여기서는, 당해 금속 필러 (102) 의 개수를, 직선 α 에 대해서는 x 개, 직선 β 에 대해서는 y 개, 직선 γ 에 대해서는 z 개로 한다. 계속해서, 각 개수를 직선의 길이 L ㎛ 로 나눔으로써, 각 직선 1 ㎛ 당의 기준 개수를 산출한다. 여기서는, 각 직선에 있어서의 기준 개수는, x/L (개/㎛), y/L (개/㎛), z/L (개/㎛) 가 된다. 마지막으로, 3 개의 기준 개수의 평균값 [(x ＋ y ＋ z)/(3L)] 을 산출한다. 그리고, 얻어진 평균값이 0.8 (개/㎛) 이상이거나, 또는 0.4 (개/㎛) 이상 0.8 (개/㎛) 미만인지의 여부를 판단한다. 기준 개수의 평균값이 0.4 (개/㎛) 이상 0.8 (개/㎛) 미만인 경우에는, 추가로 두께가 1 ㎛ 이하이고 애스펙트비가 26 이상인 플레이크상 (박편상) 필러가 포함되어 있는지의 여부를 판단한다. 이와 같이 하여 조건 (A) 의 충족성을 판단한다. 플레이크상 필러의 두께로는, 평균 두께를 채용한다. 애스펙트비로는, 필러의 최대 길이를 평균 두께로 나눈 값을 채용한다 (애스펙트비 ＝ 최대 길이/평균 두께). 평균 두께의 측정 방법에 대해서는 후술한다.
본 발명의 (A) 의 조건에 있어서, 기준 개수의 평균값이 0.8 (개/㎛) 이상이거나, 또는 금속 필러는 두께가 1 ㎛ 이하이고 애스펙트비가 26 이상인 플레이크상 필러를 포함하고, 기준 개수의 평균값이 0.4 (개/㎛) 이상이라는 것은, 도전 경로의 수가 많음을 나타낸다. 요컨대, 도전막은 도전성이 우수하다고 할 수 있다. 또, 기준 개수의 평균값이 커질수록, 신장되어도 도전 경로가 잘 절단되지 않는 것으로, 요컨대 신장되어도 전기 저항의 변화가 작은 것으로 생각된다. 이와 같이, (A) 의 조건은 도전성의 지표가 된다.
다음으로, 조건 (B) 에 대해 설명한다. 도 2 에 본 발명에 있어서의 (B) 의 조건을 설명하기 위한 도전막의 단면 사진의 모식도를 나타낸다. 도 3 에 단위 영역 중 하나를 확대한 모식도를 나타낸다. 또한, 설명의 편의상, 도 2 에 있어서는, 엘라스토머 및 금속 필러를 생략하여 나타낸다. 또, 도 2, 도 3 은 조건 (B) 의 단위 영역 및 측정 영역을 설명하기 위한 모식도이다. 도 2, 도 3 은 금속 필러의 크기, 형상, 수, 배치, 및 도전막의 막두께 등을 포함하며, 본 발명의 도전막을 조금도 한정하는 것은 아니다.
조건 (B) 의 충족성을 판단하는 경우에는, 먼저, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 도전막의 막두께 방향 단면을 주사형 전자 현미경 (SEM) 에 의해 촬영한 단면 사진 (100) 에 있어서, 20 ㎛ 사방의 정방형의 측정 영역 (M) 을 형성한다. 측정 영역 (M) 은, 10 개 × 10 개 (＝ 100 개) 의 단위 영역 (E) 에 의해 구획되어 있다. 단위 영역 (E) 은 2 ㎛ 사방의 정방형이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 단위 영역 (E) 에 있어서는, 엘라스토머 (101) 와 금속 필러 (102) 가 관찰된다. 다음으로, 단위 영역 (E) 마다 엘라스토머 (101) 가 차지하는 면적을 측정한다. 그리고, 도 2 에 해칭으로 나타내는 바와 같이, 엘라스토머 (101) 의 면적 비율이 60 ％ 이상인 단위 영역 (E) 의 개수를 센다. 그리고, 당해 개수가 20 개 이상인지의 여부를 판단한다. 이와 같이 하여, 조건 (B) 의 충족성을 판단한다.
여기서, 단위 영역의 배치 방법은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 금속 필러의 충전 상태를, 막두께 방향 및 막 전개 방향에 대해 균등하게 검출한다는 관점에서, 단위 영역을 막두께 방향 및 막 전개 방향으로 동일 수 (10 개 × 10 개) 배치하여, 측정 영역을 20 ㎛ 사방의 정방형으로 하는 것이 바람직하다 (도 2 참조). 그러나, 도전막의 두께가 20 ㎛ 미만인 경우 등, 10 개의 단위 영역을 막두께 방향으로 모두 모아 배치할 수 없는 경우도 생각할 수 있다. 이 경우에는, 막두께 방향으로 배치할 수 없는 나머지 단위 영역을, 막 전개 방향에 추가하여 배치하면 된다.
본 발명의 (B) 의 조건에 있어서, 엘라스토머의 면적 비율이 60 ％ 이상인 단위 영역의 개수가 20 개 이상이라는 것은, 엘라스토머 성분이 많거나, 혹은 엘라스토머 성분이 연속하여 존재하는 영역이 많음을 나타낸다. 요컨대, 도전막은 유연하다고 할 수 있다. 이와 같이, (B) 의 조건은 유연성의 지표가 된다.
이상 정리하면, 상기 조건 (A), (B) 를 충족시키는 도전막에는, 원하는 도전성을 얻기 위한 도전 경로가 효율적으로 형성되어 있다고 할 수 있다. 즉, 보다 소량의 금속 필러로 높은 도전성이 확보되고 있다. 이와 같이, 상기 조건 (A), (B) 를 충족시키는 금속 필러의 충전 상태를 실현함으로써, 도전 경로를 제어하여, 금속 필러를 편재시킬 수 있다. 그 결과, 유연하고, 도전성이 높으며, 신장시의 전기 저항의 변화가 작은 도전막을 얻을 수 있다.
(2) 또, 본 발명의 트랜스듀서는, 엘라스토머제 유전막과, 그 유전막을 개재하여 배치되어 있는 복수의 전극과, 복수의 그 전극과 각각 접속되어 있는 배선을 구비하고, 그 전극 및 그 배선 중 적어도 일방은, 상기 본 발명의 도전막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
트랜스듀서는, 어느 종류의 에너지를 다른 종류의 에너지로 변환시키는 장치이다. 트랜스듀서에는, 예를 들어, 전기 에너지와 기계 에너지의 변환을 실시하는 액추에이터, 센서, 발전 소자 등이 포함된다. 본 발명의 트랜스듀서에 의하면, 전극 및 배선 중 적어도 일방이, 상기 본 발명의 도전막으로 이루어진다. 따라서, 전극이나 배선이 형성되어 있는 부재가 변형된 경우에는, 전극이나 배선이 당해 변형을 추종하여 신축된다. 이 때문에, 트랜스듀서의 움직임이 전극이나 배선에 의해 잘 방해되지 않는다. 또, 본 발명의 도전막으로 형성된 전극, 배선에 있어서는, 신장시의 도전성 저하는 적고, 반복 변형된 경우에도 내부 저항에 의한 발열이 적다. 따라서, 본 발명의 트랜스듀서는 내구성이 우수하다.
(3) 또, 본 발명의 플렉시블 배선판은, 배선의 적어도 일부는, 상기 본 발명의 도전막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플렉시블 배선판에 의하면, 기재의 변형을 추종하여 배선이 신축된다. 배선이 신장되어도 도전성의 저하는 적고, 신축을 반복한 경우에도 내부 저항에 의한 발열이 적다. 따라서, 본 발명의 플렉시블 배선판은 내구성이 우수하다.
도 1 은 본 발명에 있어서의 조건 (A) 를 설명하기 위한 도전막의 단면 사진의 모식도이다.
도 2 는 본 발명에 있어서의 (B) 의 조건을 설명하기 위한 도전막의 단면 사진의 모식도이다.
도 3 은 단위 영역 중 하나를 확대한 모식도이다.
도 4 는 본 발명의 트랜스듀서의 일 실시형태인 정전 용량형 센서의 상면도이다.
도 5 는 도 4 의 V-V 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 트랜스듀서의 일 실시형태인 액추에이터의 단면 모식도로서, (a) 는 오프 상태, (b) 는 온 상태를 각각 나타낸다.
도 7 은 본 발명의 트랜스듀서의 일 실시형태인 발전 소자의 단면 모식도로서, (a) 는 신장시, (b) 는 수축시를 나타낸다.
도 8 은 본 발명의 일 실시형태인 플렉시블 배선판의 상면 투과도이다.
도 9 는 실시예 1 의 도전막의 막두께 방향 단면의 SEM 사진이다.
도 10 은 비교예 1 의 도전막의 막두께 방향 단면의 SEM 사진이다.
도 11 은 평가 실험에 사용한 액추에이터의 상면도이다.
도 12 는 도 11 의 XII-XII 방향 단면도이다.
도 13 은 실시예 8 의 도전막의 막두께 방향 단면의 SEM 사진이다.
이하, 본 발명의 도전막, 및 그것을 사용한 트랜스듀서, 플렉시블 배선판의 실시형태에 대해 순서대로 설명한다.
＜도전막＞
본 발명의 도전막을 구성하는 엘라스토머는, 실온에서 고무상 탄성을 갖는 것이면 된다. 예를 들어, 유리 전이 온도 (Tg) 가 -10 ℃ 이하인 엘라스토머는, 유연하기 때문에 바람직하다. 또, Tg 가 낮아지면, 결정성이 저하되기 때문에, 엘라스토머의 파단 신장이 커진다. 요컨대, 보다 신장되기 쉬워진다. 따라서, 엘라스토머의 Tg 는 -20 ℃ 이하, 나아가서는 -35 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 본 명세서에서는, 유리 전이 온도로서, JIS K 7121 (1987) 에 준하여 측정한 중간점 유리 전이 온도를 채용한다.
또, 엘라스토머는 수소 결합 가능한 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 수소 결합 가능한 관능기는, 금속 필러에 대한 친화성이 높다. 이 때문에, 엘라스토머와 금속 필러의 계면 박리가 잘 일어나지 않는다. 따라서, 신장된 경우에도 도전막에 크랙이 잘 발생하지 않아, 전기 저항도 잘 증가하지 않는다. 수소 결합 가능한 관능기로는, 예를 들어, 에스테르기, 우레탄 결합, 우레아 결합, 할로겐기, 수산기, 카르복실기, 아미노기, 술폰산기, 에테르 결합 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 에스테르기를 갖는 것이 바람직하다.
엘라스토머는, 도전막에 가해지는 역학적 부하, 도전막을 사용하는 온도나 습도, 기재와의 접착성 등을 고려하여 선택하면 된다. 엘라스토머로는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 예를 들어, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 하이드린 고무, 실리콘 고무 등이 바람직하다. 아크릴 고무는, 결정성이 낮고 분자간력이 약하기 때문에, 다른 고무와 비교하여 Tg 가 낮다. 따라서, 유연하고 신장이 양호하여, 액추에이터의 전극 등에 바람직하다. 아크릴 고무로는, 탄소수 4 이상의 알킬기를 갖는 아크릴산에스테르 모노머 단위를 50 ㏖％ 이상 함유하는 것이 바람직하다. 알킬기가 크면 (탄소수가 많으면) 결정성이 저하되기 때문에, 아크릴 고무의 탄성률이 보다 낮아진다. 또, 우레탄 고무는 역학적 강도가 우수하다. 이 때문에, 역학적인 부하가 가해지는 용도에 바람직하다. 또, 하이드린 고무 및 실리콘 고무는 환경 안정성이 우수하다. 이 때문에, 온도나 습도 등의 환경 변화가 큰 용도에 바람직하다.
엘라스토머는, 가소제, 가공 보조제, 가교제, 가교 촉진제, 가교 보조제, 노화 방지제, 연화제, 착색제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 예를 들어, 가소제를 첨가하면, 엘라스토머의 가공성이 향상됨과 함께, 유연성을 보다 향상시킬 수 있다. 가소제로는, 공지된 프탈산디에스테르 등의 유기산 유도체, 인산트리크레실 등의 인산 유도체, 아디프산디에스테르, 염소화파라핀, 폴리에테르에스테르 등을 사용하면 된다.
또, 가교 반응에 기여하는 가교제, 가교 촉진제, 가교 보조제 등에 대해서는, 엘라스토머의 종류 등에 따라 적절히 결정하면 된다. 예를 들어, 가교제에 황이 함유되어 있으면, 금속 필러가 황화될 우려가 있다. 이로써, 금속 필러 표면의 전기 저항이 증가하여, 도전성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 가교제 등으로는, 황을 함유하지 않는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
엘라스토머에 충전되어 있는 금속 필러의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니다. 도전성이 카본 블랙보다 높고, 잘 부식되지 않는다는 관점에서, 예를 들어, 은, 금, 구리, 니켈, 로듐, 팔라듐, 크롬, 티탄, 백금, 철, 및 이들의 합금 등에서 적절히 선택하면 된다. 그 중에서도 은은 전기 저항이 작기 때문에 바람직하다.
또, 금속 이외의 입자의 표면을 금속으로 피복한 것을 사용해도 된다. 이 경우, 금속만으로 구성하는 경우와 비교하여 필러의 비중을 작게 할 수 있다. 따라서, 도료화한 경우, 금속 필러의 침강이 억제되어, 분산성이 향상된다. 또, 입자를 가공함으로써, 다양한 형상의 금속 필러를 용이하게 제조할 수 있다. 또, 금속 필러의 비용을 저감시킬 수 있다. 피복하는 금속으로는, 앞서 열거한 금속 필러로서 바람직한 금속을 사용할 수 있다. 또, 금속 이외의 입자로는, 그래파이트나 카본 블랙 등의 탄소 재료, 탄산칼슘, 이산화티탄, 산화알루미늄, 티탄산바륨 등의 금속 산화물, 실리카 등의 무기물, 아크릴이나 우레탄 등의 수지 등을 사용하면 된다.
금속 필러는, 필러끼리의 접촉 면적을 크게 하여 도전성을 향상시킨다는 관점에서, 두께가 1 ㎛ 이하인 플레이크상 (박편상) 또는 침상으로서, 막 전개 방향으로 배향되는 이방성 필러를 포함하는 것이 바람직하다. 이방성 필러는, 그 길이 방향이 막 전개 방향과 거의 평행해지도록 엘라스토머 중에 배치되어 있으면 된다.
이방성 필러의 평균 입자 직경은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 2.5 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평균 입자 직경이 2.5 ㎛ 미만인 경우에는, 필러끼리의 중첩 면적이 작아지기 때문에, 신장시에 전기 저항이 증가하기 쉽다. 반대로 15 ㎛ 보다 커지면, 도전막의 유연성이 저하된다. 본 명세서에서는, 금속 필러의 평균 입자 직경으로서, 닛키소 (주) 제조의 「마이크로트랙 입도 분포 측정 장치 UPA-EX150 형」에 의해 측정된 값을 채용한다.
플레이크상의 이방성 필러 (이하 적절히 「플레이크상 필러」라고 한다) 의 두께를 1 ㎛ 이하로 한 것은, 이하의 이유에 의한 것이다. 즉, 플레이크상 필러를 사용하여 엘라스토머 중에 도전 경로를 형성하기 위해서는, 엘라스토머에 소정 수 이상의 플레이크상 필러를 충전하는 것이 필요하다. 여기서, 플레이크상 필러의 두께를 얇게 하면, 동일한 수만큼 플레이크상 필러를 사용해도, 충전되는 플레이크상 필러의 총 질량은 감소한다. 또, 엘라스토머 중에서 차지하는 플레이크상 필러의 체적 비율도 저하된다. 따라서, 그만큼 엘라스토머의 체적 비율이 증가하여, 도전막의 유연성을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 이유에서, 플레이크상 필러의 두께를 1 ㎛ 이하로 하였다. 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하이다. 또한, 플레이크상 필러의 「두께」는, 하나의 필러의 평균 두께이다.
플레이크상 필러로는, 애스펙트비가 26 이상인 필러를 포함하는 것이 바람직하다. 애스펙트비가 클수록, 필러끼리가 중첩되기 쉬워 도전 경로가 형성되기 쉽다. 애스펙트비는, 플레이크상 필러의 최대 길이를 평균 두께로 나눠 산출된다 (애스펙트비 ＝ 최대 길이/평균 두께). 여기서, 도전막 중의 플레이크상 필러의 최대 길이는, 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 먼저, 도전막으로부터 폴리머 분(分)을 제거하고, 금속 필러 (플레이크상 필러를 포함한다) 를 취출한다. 그리고, 취출된 금속 필러의 SEM 사진을 촬영하고, 당해 SEM 사진으로부터 플레이크상 필러의 최대 길이를 측정한다. 또, 도전막 중의 플레이크상 필러의 평균 두께는, 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 먼저, 도전막으로부터 취출된 금속 필러를 에폭시 수지로 포매 (包埋) 한다. 다음으로, 포매한 시료를 금속 필러의 두께 방향으로 절단하고, 시료 단면의 SEM 사진을 촬영한다. 그리고, 당해 SEM 사진에 있어서의 플레이크상 필러의 단면 이미지를 화상 해석함으로써, 평균 두께를 산출한다.
금속 필러로는, 상기 이방성 필러에 추가하여, 형상이나 크기가 상이한 다양한 필러를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 평균 입자 직경이 0.1 ㎛ 이상 1.5 ㎛ 이하인 괴상 (塊狀) 필러를 병용하는 것이 바람직하다. 여기서, 「괴상」에는, 구상, 대략 구상 (타원 구상, 장원 구상 (1 쌍의 대향하는 반구를 원기둥으로 연결한 형상) 등) 외에, 표면에 요철이 있는 부정 형상이 포함된다.
예를 들어, 이방성 필러만을 사용한 경우에는, 접촉하고 있는 이방성 필러끼리가 신장시에 접촉면에서 전단 (剪斷) 된다. 이 때문에, 도전막의 유연성이 저하될 우려가 있다. 이러한 점에서, 이방성 필러와 괴상 필러를 병용한 경우에는, 괴상 필러가 이방성 필러 사이에 들어간다. 그리고, 이방성 필러를 편재시킨다. 이로써, 이방성 필러끼리의 전단이 적어져, 유연성의 저하가 억제된다.
괴상 필러의 평균 입자 직경은 0.1 ㎛ 이상 1.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평균 입자 직경이 0.1 ㎛ 미만인 경우에는, 비표면적이 커지기 때문에 보강성이 커지고, 도전막의 유연성이 저하된다. 0.3 ㎛ 이상이 보다 바람직하다. 반대로 1.5 ㎛ 보다 커지면, 이방성 필러의 간극에 들어가기 어려워진다.
또, 괴상 필러에 의한 유연성의 향상 효과를 발휘시키려면, 이방성 필러와 괴상 필러의 함유 비율을, 질량비로 2 : 1 ～ 50 : 1 로 하는 것이 바람직하다.
상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 도전막은, 다음의 (A) 및 (B) 의 조건을 만족시킨다.
(A) 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 막두께 방향의 단면 사진에, 막두께 방향으로 연장되는 3 개의 직선을 막 전개 방향으로 3 ㎛ 씩 이간시켜 그리고, 각각의 직선마다, 그 직선과 교차하는 단면 사진에 있어서의 최장부의 길이가 2 ㎛ 이상인 금속 필러의 개수를 세고, 그 개수를 그 직선의 길이로 나눔으로써 그 직선 1 ㎛ 당의 기준 개수를 산출한 경우, 3 개의 직선에 있어서의 기준 개수의 평균값이 0.8 (개/㎛) 이상이거나, 또는 그 금속 필러는 두께가 1 ㎛ 이하이고 애스펙트비가 26 이상인 플레이크상 필러를 포함하고, 그 기준 개수의 평균값이 0.4 (개/㎛) 이상이다.
(B) 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 막두께 방향의 단면 사진에, 2 ㎛ 사방의 단위 영역이 100 개 이어져 형성되는 측정 영역을 형성하고, 단위 영역마다, 엘라스토머가 차지하는 면적을 측정한 경우, 엘라스토머의 면적 비율이 60 ％ 이상인 단위 영역의 개수가 20 개 이상이다.
상기 조건 (A) 및 (B) 를 만족시키도록, 금속 필러가 충전되어 있는 본 발명의 도전막은, 금속 필러의 충전량이 비교적 적어도 높은 도전성을 갖는다. 예를 들어, 금속 필러의 충전량은, 도전막의 체적을 100 vol％ 로 한 경우의 45 vol％ 미만인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 42 vol％ 미만, 나아가서는 38 vol％ 미만인 것이 바람직하다.
본 발명의 도전막은, 예를 들어, 엘라스토머 분의 폴리머 (적절히 첨가제를 함유한다) 와 금속 필러를, 니더, 밴버리 믹서 등의 가압식 혼련기, 2 개 롤, 3 개 롤 등에 의해 혼련하여 이루어지는 도전 재료를, 금형 성형이나 압출 성형함으로써 제조할 수 있다. 혹은, 먼저 엘라스토머 분의 폴리머를, 소정의 첨가제와 함께 용제에 용해시킨 용액에, 금속 필러를 첨가하고 교반, 혼합하여 도전 도료를 조제한다. 다음으로, 조제한 도전 도료를 기재 등에 도포하고, 가열에 의해 건조시켜 제조할 수 있다. 이 경우, 가열시에 엘라스토머 분의 가교 반응을 진행시켜도 된다. 또, 도전막 중의 금속 필러의 배향성을 향상시키기 위해, 도전 도료의 도포시에 배향 방향으로 유동시키거나, 성막된 도전막에 대하여 핫 프레스, 연신 등의 가공을 실시해도 된다.
도전 도료의 도포 방법은, 이미 공지된 다양한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 인쇄, 플렉소 인쇄, 그라비아 인쇄, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 리소그래피 등의 인쇄법 외에, 딥법, 스프레이법, 바 코트법 등을 들 수 있다. 예를 들어, 인쇄법을 채용하면, 도포하는 부분과 도포하지 않는 부분의 구분 도포를 용이하게 실시할 수 있다. 또, 큰 면적, 세선, 복잡한 형상의 인쇄도 용이하다. 인쇄법 중에서도, 고점도의 도전 도료를 사용할 수 있고, 도막 두께의 조정이 용이한 점이나, 금속 필러를 배향시키기 쉽다는 이유에서, 스크린 인쇄법이 바람직하다.
본 발명의 도전막의 두께는, 용도에 따라 적절히 결정하면 된다. 예를 들어, 본 발명의 도전막을 엘라스토머 센서나 액추에이터의 전극이나 배선으로서 사용한 경우, 엘라스토머 센서나 액추에이터의 소형화, 및 유전막의 변형에 대한 영향을 가능한 한 작게 한다는 관점에서, 도전막의 두께는 얇은 쪽이 바람직하다. 예를 들어, 도전막의 두께를 4 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하로 하면 보다 바람직하다.
또, 본 발명의 도전막은, 용도에 따라 기재나 유전막 등의 표면에 형성하면 된다. 기재로는, 예를 들어 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 등으로 이루어지는 굴곡성을 갖는 수지 필름 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 도전막을 엘라스토머제의 탄성 부재의 표면에 형성한 경우에는, 유연성이 높고, 신장시에도 전기 저항이 잘 증가하지 않는다는 효과를 보다 발휘시킬 수 있다. 여기서, 탄성 부재에는, 액추에이터 등에 있어서의 유전막이 포함된다. 박막상의 탄성 부재는, 예를 들어, 탄성 부재를 형성하기 위한 도료를, 이형성을 갖는 기재 상에 도공한 후, 원하는 형상으로 잘라내고 박리함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 도전막은, 트랜스듀서의 전극이나 배선, 플렉시블 배선판의 배선 등에 바람직하다. 이하, 먼저 본 발명의 도전막을 사용한 트랜스듀서의 예로서, 엘라스토머 센서, 액추에이터 및 발전 소자의 실시형태를 설명하고, 다음으로 플렉시블 배선판의 실시형태를 설명한다. 또한, 본 발명의 트랜스듀서 및 플렉시블 배선판에 있어서도, 상기 서술한 본 발명의 도전막의 바람직한 양태를 채용하는 것이 바람직하다.
＜엘라스토머 센서＞
본 발명의 도전막을 전극 및 배선에 사용한 엘라스토머 센서의 일례로서, 정전 용량형 센서의 실시형태를 설명한다. 먼저, 본 실시형태의 정전 용량형 센서의 구성에 대해 설명한다. 도 4 에 정전 용량형 센서의 상면도를 나타낸다. 도 5 에 도 4 의 V-V 단면도를 나타낸다. 도 4, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 정전 용량형 센서 (1) 는, 유전막 (10) 과, 1 쌍의 전극 (11a, 11b) 과, 배선 (12a, 12b) 과, 커버 필름 (13a, 13b) 을 구비하고 있다.
유전막 (10) 은, 우레탄 고무제로서, 좌우 방향으로 연장되는 띠상을 나타내고 있다. 유전막 (10) 의 두께는 약 300 ㎛ 이다.
전극 (11a) 은 장방형상을 나타내고 있다. 전극 (11a) 은, 유전막 (10) 의 상면에 스크린 인쇄에 의해 3 개 형성되어 있다. 동일하게, 전극 (11b) 은 장방형상을 나타내고 있다. 전극 (11b) 은, 유전막 (10) 을 사이에 두고 전극 (11a) 과 대향하도록 유전막 (10) 의 하면에 3 개 형성되어 있다. 전극 (11b) 은, 유전막 (10) 의 하면에 스크린 인쇄되어 있다. 이와 같이, 유전막 (10) 을 사이에 두고 전극 (11a, 11b) 이 3 쌍 배치되어 있다. 전극 (11a, 11b) 은, 본 발명의 도전막으로 이루어진다.
배선 (12a) 은, 유전막 (10) 의 상면에 형성된 전극 (11a) 의 하나하나에 각각 접속되어 있다. 배선 (12a) 에 의해, 전극 (11a) 과 커넥터 (14) 가 결선되어 있다. 배선 (12a) 은, 유전막 (10) 의 상면에 스크린 인쇄에 의해 형성되어 있다. 동일하게, 배선 (12b) 은, 유전막 (10) 의 하면에 형성된 전극 (11b) 의 하나하나에 각각 접속되어 있다 (도 4 중, 점선으로 나타낸다). 배선 (12b) 에 의해, 전극 (11b) 과 커넥터 (도시 생략) 가 결선되어 있다. 배선 (12b) 은, 유전막 (10) 의 하면에 스크린 인쇄에 의해 형성되어 있다. 배선 (12a, 12b) 은, 본 발명의 도전막으로 이루어진다.
커버 필름 (13a) 은, 아크릴 고무제로서, 좌우 방향으로 연장되는 띠상을 나타내고 있다. 커버 필름 (13a) 은, 유전막 (10), 전극 (11a), 배선 (12a) 의 상면을 덮고 있다. 동일하게, 커버 필름 (13b) 은, 아크릴 고무제로서, 좌우 방향으로 연장되는 띠상을 나타내고 있다. 커버 필름 (13b) 은, 유전막 (10), 전극 (11b), 배선 (12b) 의 하면을 덮고 있다.
다음으로, 정전 용량형 센서 (1) 의 움직임에 대해 설명한다. 예를 들어, 정전 용량형 센서 (1) 가 상방으로부터 가압되면, 유전막 (10), 전극 (11a), 커버 필름 (13a) 은 일체가 되어 하방으로 만곡된다. 압축에 의해, 유전막 (10) 의 두께는 얇아진다. 그 결과, 전극 (11a, 11b) 사이의 커패시턴스는 커진다. 이 커패시턴스 변화에 의해, 압축에 의한 변형이 검출된다.
다음으로, 본 실시형태의 정전 용량형 센서 (1) 의 작용 효과에 대해 설명한다. 본 실시형태의 정전 용량형 센서 (1) 에 의하면, 유전막 (10), 전극 (11a, 11b), 배선 (12a, 12b), 커버 필름 (13a, 13b) 은 모두 엘라스토머 재료로 이루어진다. 이 때문에, 정전 용량형 센서 (1) 의 전체가 유연하고 신축 가능하다. 또, 전극 (11a, 11b) 및 배선 (12a, 12b) 은, 유전막 (10) 의 변형을 추종하여 변형시킬 수 있다. 또한, 전극 (11a, 11b) 및 배선 (12a, 12b) 에 대해서는, 도전성이 높고, 신장되어도 전기 저항의 증가가 작다. 이 때문에, 정전 용량형 센서 (1) 의 응답성은 양호하다. 또한, 본 실시형태의 정전 용량형 센서 (1) 에는, 유전막 (10) 을 사이에 두고 대향하는 전극 (11a, 11b) 이 3 쌍 형성되어 있다. 그러나, 전극의 수, 크기, 배치 등은, 용도에 따라 적절히 결정하면 된다.
＜액추에이터＞
본 발명의 도전막을 전극에 사용한 액추에이터의 실시형태를 설명한다. 도 6 에 본 실시형태의 액추에이터의 단면 모식도를 나타낸다. (a) 는 오프 상태, (b) 는 온 상태를 각각 나타낸다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 액추에이터 (2) 는, 유전막 (20) 과, 전극 (21a, 21b) 과, 배선 (22a, 22b) 을 구비하고 있다. 유전막 (20) 은 우레탄 고무제이다. 전극 (21a) 은, 유전막 (20) 의 상면의 거의 전체를 덮도록 배치되어 있다. 동일하게, 전극 (21b) 은, 유전막 (20) 의 하면의 거의 전체를 덮도록 배치되어 있다. 전극 (21a, 21b) 은, 각각 배선 (22a, 22b) 을 개재하여 전원 (23) 에 접속되어 있다. 전극 (21a, 21b) 은 모두 본 발명의 도전막으로 이루어진다.
오프 상태에서 온 상태로 전환시킬 때에는, 1 쌍의 전극 (21a, 21b) 사이에 전압을 인가한다. 전압의 인가에 의해, 유전막 (20) 의 막두께는 얇아진다. 그만큼 유전막 (20) 은, 도 6(b) 중 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이, 전극 (21a, 21b) 면에 대하여 평행 방향으로 신장된다. 이로써, 액추에이터 (2) 는 도 6 중 가로 및 상하 방향의 구동력을 출력한다.
본 실시형태에 의하면, 전극 (21a, 21b) 은 유연하고 신축 가능하다. 이 때문에, 유전막 (20) 의 변형을 추종하여 변형시킬 수 있다. 즉, 유전막 (20) 의 움직임이 전극 (21a, 21b) 에 의해 잘 방해되지 않는다. 따라서, 액추에이터 (2) 에 의하면, 보다 큰 힘 및 변위량을 얻을 수 있다. 또한, 전극 (21a, 21b) 에 대해서는, 신장되어도 전기 저항의 증가가 작다. 따라서, 내부 저항에 의한 발열이 적어, 전극 (21a, 21b) 은 잘 열화되지 않는다. 즉, 액추에이터 (2) 는 내구성이 우수하다. 또한, 복수의 유전막과 전극을 교대로 적층시킨 적층 구조로 하면, 보다 큰 힘을 발생시킬 수 있다. 이로써, 액추에이터의 출력이 커져, 구동 대상 부재를 보다 큰 힘으로 구동시킬 수 있다.
＜발전 소자＞
본 발명의 도전막을 전극에 사용한 발전 소자의 실시형태를 설명한다. 도 7 에 본 실시형태의 발전 소자의 단면 모식도를 나타낸다. (a) 는 신장시, (b) 는 수축시를 각각 나타낸다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 발전 소자 (3) 는, 유전막 (30) 과, 전극 (31a, 31b) 과, 배선 (32a ～ 32c) 을 구비하고 있다. 유전막 (30) 은 우레탄 고무제이다. 전극 (31a) 은, 유전막 (30) 의 상면의 거의 전체를 덮도록 배치되어 있다. 동일하게, 전극 (31b) 은, 유전막 (30) 의 하면의 거의 전체를 덮도록 배치되어 있다. 전극 (31a) 에는, 배선 (32a, 32b) 이 접속되어 있다. 즉, 전극 (31a) 은, 배선 (32a) 을 통해 외부 부하 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 또, 전극 (31a) 은, 배선 (32b) 을 통해 전원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 전극 (31b) 은, 배선 (32c) 에 의해 접지되어 있다. 전극 (31a, 31b) 은 모두 본 발명의 도전막으로 이루어진다.
도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 발전 소자 (3) 를 압축하여, 유전막 (30) 을 전극 (31a, 31b) 면에 대하여 평행 방향으로 신장시키면, 유전막 (30) 의 막두께는 얇아지고, 전극 (31a, 31b) 사이에 전하가 축적된다. 그 후, 압축력을 제거하면, 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, 유전막 (30) 의 탄성 복원력에 의해 유전막 (30) 은 수축되고, 막두께가 두꺼워진다. 그 때, 축적된 전하가 배선 (32a) 을 통하여 방출된다.
본 실시형태에 의하면, 전극 (31a, 31b) 은 유연하고 신축 가능하다. 이 때문에, 유전막 (30) 의 움직임이 전극 (31a, 31b) 에 의해 잘 방해되지 않는다. 또, 전극 (31a, 31b) 에 대해서는, 신장되어도 전기 저항의 증가가 작다. 이 때문에, 반복 변형된 경우에도 내부 저항에 의한 발열이 적다. 따라서, 발전 소자 (3) 는 내구성이 우수하다.
＜플렉시블 배선판＞
본 발명의 도전막을 배선에 사용한 플렉시블 배선판의 실시형태를 설명한다. 도 8 에 본 실시형태의 플렉시블 배선판의 상면 투과도를 나타낸다. 또한, 도 8 중, 이측의 배선에 대해서는 세선으로 나타낸다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선판 (4) 은, 기재 (40) 와, 표측 전극 (01X ～ 16X) 과, 이측 전극 (01Y ～ 16Y) 과, 표측 배선 (01x ～ 16x) 과, 이측 배선 (01y ～ 16y) 과, 표측 배선용 커넥터 (41) 와, 이측 배선용 커넥터 (42) 를 구비하고 있다.
기재 (40) 는, 우레탄 고무제로서, 시트상을 나타내고 있다. 표측 전극 (01X ～ 16X) 은, 기재 (40) 의 상면에 합계 16 개 배치되어 있다. 표측 전극 (01X ～ 16X) 은 각각 띠상을 나타내고 있다. 표측 전극 (01X ～ 16X) 은, 각각 X 방향 (좌우 방향) 으로 연장되어 있다. 표측 전극 (01X ～ 16X) 은, Y 방향 (전후 방향) 으로 소정 간격마다 이간되어, 서로 거의 평행해지도록 배치되어 있다. 표측 전극 (01X ～ 16X) 의 좌단 (左端) 에는, 각각 표측 접속부 (01X1 ～ 16X1) 가 배치되어 있다. 동일하게, 이측 전극 (01Y ～ 16Y) 은, 기재 (40) 의 하면에 합계 16 개 배치되어 있다. 이측 전극 (01Y ～ 16Y) 은 각각 띠상을 나타내고 있다. 이측 전극 (01Y ～ 16Y) 은, 각각 Y 방향으로 연장되어 있다. 이측 전극 (01Y ～ 16Y) 은, X 방향으로 소정 간격마다 이간되어, 서로 거의 평행해지도록 배치되어 있다. 이측 전극 (01Y ～ 16Y) 의 전단 (前端) 에는, 각각 이측 접속부 (01Y1 ～ 16Y1) 가 배치되어 있다. 도 8 에 해칭으로 나타내는 바와 같이, 기재 (40) 를 사이에 두고, 표측 전극 (01X ～ 16X) 과 이측 접속부 (01Y1 ～ 16Y1) 가 교차하는 부분 (중복되는 부분) 에 의해, 하중 등을 검출하는 검출부가 형성되어 있다.
표측 배선 (01x ～ 16x) 은, 기재 (40) 의 상면에 합계 16 개 배치되어 있다. 표측 배선 (01x ～ 16x) 은 각각 선상을 나타내고 있다. 표측 배선용 커넥터 (41) 는, 기재 (40) 의 좌측 뒤 구석에 배치되어 있다. 표측 배선 (01x ～ 16x) 은, 각각 표측 접속부 (01X1 ～ 16X1) 와 표측 배선용 커넥터 (41) 를 접속시키고 있다. 또, 기재 (40) 의 상면, 표측 전극 (01X ～ 16X), 표측 배선 (01x ～ 16x) 은, 상방으로부터 표측 커버 필름 (도시 생략) 에 의해 덮여져 있다. 표측 배선 (01x ～ 16x) 은, 본 발명의 도전막으로 이루어진다.
이측 배선 (01y ～ 16y) 은, 기재 (40) 의 하면에 합계 16 개 배치되어 있다. 이측 배선 (01y ～ 16y) 은 각각 선상을 나타내고 있다. 이측 배선용 커넥터 (42) 는, 기재 (40) 의 좌측 앞 구석에 배치되어 있다. 이측 배선 (01y ～ 16y) 은, 각각 이측 접속부 (01Y1 ～ 16Y1) 와 이측 배선용 커넥터 (42) 를 접속시키고 있다. 또, 기재 (40) 의 하면, 이측 전극 (01Y ～ 16Y), 이측 배선 (01y ～ 16y) 은, 하방으로부터 이측 커버 필름 (도시 생략) 에 의해 덮여져 있다. 이측 배선 (01y ～ 16y) 은, 본 발명의 도전막으로 이루어진다.
표측 배선용 커넥터 (41), 이측 배선용 커넥터 (42) 에는, 각각 연산부 (도시 생략) 가 전기적으로 접속되어 있다. 연산부에는, 표측 배선 (01x ～ 16x) 및 이측 배선 (01y ～ 16y) 으로부터 검출부에 있어서의 임피던스가 입력된다. 이것에 기초하여, 면압 분포가 측정된다.
본 실시형태에 의하면, 표측 배선 (01x ～ 16x) 및 이측 배선 (01y ～ 16y) 은, 각각 유연하고 신축 가능하다. 이 때문에, 기재 (40) 의 변형을 추종하여 변형시킬 수 있다. 또, 표측 배선 (01x ～ 16x) 및 이측 배선 (01y ～ 16y) 에 대해서는, 신장되어도 전기 저항의 증가가 작다. 이 때문에, 반복 변형된 경우에도 내부 저항에 의한 발열이 적다. 따라서, 플렉시블 배선판 (4) 은 내구성이 우수하다.
실시예
다음으로, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
＜도전막의 제조＞
[실시예 1 ～ 4]
먼저, 2 종류의 모노머를 현탁 중합시켜, 아크릴 고무 폴리머를 제조하였다. 모노머로는, n-부틸아크릴레이트 (BA) 와 알릴글리시딜에테르 (AGE) 를 사용하였다. 모노머의 배합 비율은, BA 를 98 질량％, AGE 를 2 질량％ 로 하였다. 얻어진 아크릴 고무 폴리머의 중량 평균 분자량을 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 측정한 결과, 약 90만이었다. 또, 아크릴 고무 폴리머의 Tg 는 -46 ℃ 였다.
다음으로, 제조한 아크릴 고무 폴리머 100 질량부와, 가공 보조제인 스테아르산 (카오 (주) 제조의 「루낙 (등록 상표) S30」) 1 질량부와, 가교제인 벤조산나트륨 (오우치 신흥 화학 공업 (주) 제조의 「벌녹 (등록 상표) AB-S」) 1 질량부를 롤 혼련기에 의해 혼합하여, 엘라스토머 조성물을 조제하였다.
계속해서, 조제한 엘라스토머 조성물을 용제인 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트에 용해시켜, 엘라스토머 용액을 조제하였다. 이 엘라스토머 용액에 금속 필러로서 소정의 은 분말을 첨가하고, 3 개 롤에 의해 혼련하여 도전 도료로 하였다. 은 분말에 대해서는, 이하의 3 종류를 적절히 사용하였다.
은 분말 A : 후쿠다 금속 박분 공업 (주) 제조의 「나노멜트 (등록 상표) Ag-XF」(플레이크상, 평균 입자 직경 약 5 ㎛, 두께 약 0.2 ㎛, 애스펙트비 25)
은 분말 B : DOWA 일렉트로닉스 (주) 제조의 「FA-D-4」(플레이크상, 평균 입자 직경 약 15 ㎛, 두께 약 0.9 ㎛, 애스펙트비 16.7).
은 분말 C : DOWA 일렉트로닉스 (주) 제조의 「AG2-1C」(구상, 평균 입자 직경 약 0.5 ㎛, 애스펙트비 1).
제조한 도전 도료를 아크릴 수지제 기재 표면에 바 코트법에 의해 도포하였다. 그 후, 도막이 형성된 기재를 약 150 ℃ 의 건조로 내에 약 30 분간 정치 (靜置) 하여 도막을 건조시킴과 함께, 가교 반응을 진행시켜, 도전막을 얻었다. 얻어진 도전막의 두께는 약 20 ㎛ 였다.
[실시예 5]
아크릴 고무 대신에 우레탄 고무를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 도전막을 제조하였다. 우레탄 고무로는, 닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조의 「닛폴란 (등록 상표) 5230」을 사용하였다. 또, 가교제 및 가공 보조제를 배합하지 않고, 우레탄 고무 폴리머를 용제에 용해시켜, 엘라스토머 용액을 조제하였다.
[실시예 6]
아크릴 고무 대신에 하이드린 고무을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 도전막을 제조하였다. 하이드린 고무로는, 다이소 (주) 제조의 「에피클로머 (등록 상표) CG102」를 사용하였다. 또, 가교제로는, 트리아진티올 (와코 순약 공업 (주) 제조) 0.5 질량부를 사용하여, 가공 보조제를 배합하지 않고, 엘라스토머 조성물을 조제하였다.
[실시예 7]
아크릴 고무 대신에 실리콘 고무를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 도전막을 제조하였다. 실리콘 고무로는, 모멘티브·퍼포먼스·머테리얼즈·재팬 합동 회사 제조의 「TSE-3351」을 사용하였다. 또, 가교제 및 가공 보조제를 배합하지 않고, 실리콘 고무 폴리머를 용제에 용해시켜, 엘라스토머 용액을 조제하였다.
[실시예 8]
은 분말의 종류 및 배합량을 변경한 것 이외에는, 실시예 1 ～ 4 와 동일하게 하여 도전막을 제조하였다. 은 분말로는, 상기 은 분말 C 와, 화학 환원법에 의해 제조된 평균 입자 직경 2 ㎛ 의 구상 은 입자를, 볼 밀을 사용하여 편평화하여 제조된 은 분말 D 의 2 종류를 사용하였다. 은 분말 D 의 입자 형상은 플레이크상, 평균 입자 직경은 약 13 ㎛, 두께는 약 0.2 ㎛, 애스펙트비는 65 이다.
[실시예 9]
실시예 8 과 동일한 2 종류의 은 분말을 사용한 것 이외에는, 실시예 5 와 동일하게 하여 도전막을 제조하였다.
[실시예 10]
실시예 8 과 동일한 2 종류의 은 분말을 사용한 것 이외에는, 실시예 6 과 동일하게 하여 도전막을 제조하였다.
[실시예 11]
실시예 8 과 동일한 2 종류의 은 분말을 사용한 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여 도전막을 제조하였다.
[비교예 1]
시판되는 은 페이스트 (후지쿠라 화성 (주) 제조의 「도타이트 (등록 상표) FA-353N」) 로 두께 약 20 ㎛ 의 도전막을 형성하였다.
[비교예 2 ～ 4]
은 분말의 종류 및 배합량을 변경한 것 이외에는, 상기 실시예 1 ～ 4 와 동일하게 하여 도전막을 제조하였다.
표 1, 표 2 에 실시예 및 비교예에 대해, 사용한 엘라스토머, 금속 필러의 종류 및 배합량 등을 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
＜조건 (A), (B) 의 충족성＞
실시예 및 비교예의 도전막에 대해, 막두께 방향 단면의 SEM 사진을 촬영하여, (A) 및 (B) 의 조건을 만족시키는지의 여부를 조사하였다. 먼저, 각 도전막을 에폭시 수지로 포매하고, 마이크로톰에 의해 막두께 방향의 단면을 잘라냈다. 다음으로, 당해 단면의 SEM 사진을 촬영하였다 (배율 1000 ～ 5000 배). SEM 사진의 예로서, 도 9 에 실시예 1 의 도전막의 막두께 방향 단면의 SEM 사진을 나타낸다. 도 10 에 비교예 1 의 도전막의 막두께 방향 단면의 SEM 사진을 나타낸다. 도 13 에 실시예 8 의 도전막의 막두께 방향 단면의 SEM 사진을 나타낸다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 도전막에 대해서는, 엘라스토머 중의 플레이크상 필러 (은 분말 A, B) 가 막 전개 방향 (좌우 방향) 으로 배향되어 있는 것이 확인되었다. 또, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 실시예 8 의 도전막에 있어서는, 실시예 1 의 도전막 (도 9) 과 비교하여, 막 전개 방향의 길이가 크고 애스펙트비가 큰 플레이크상 필러 (은 분말 D) 를 확인할 수 있다.
[조건 (A)]
먼저, SEM 사진의 거의 중앙 부분에 막두께 방향으로 연장되는 길이 10 ㎛ 의 3 개의 직선을 3 ㎛ 간격으로 그렸다. 다음으로, 각각의 직선마다, 직선과 교차하고 또한 최장부의 길이가 2 ㎛ 이상인 금속 필러의 개수를 세었다. 계속해서, 얻어진 개수를 직선의 길이로 나눠, 각각의 직선마다 기준 개수를 산출하였다. 그리고, 3 개의 기준 개수의 평균값을 산출하였다. 실시예 및 비교예의 도전막에 있어서의 기준 개수의 평균값을, 상기 표 1, 표 2 에 정리하여 나타낸다.
[조건 (B)]
먼저, SEM 사진에 20 ㎛ 사방의 정방형의 측정 영역을 형성하였다. 다음으로, 측정 영역을 2 ㎛ 사방의 정방형의 단위 영역 100 개 (10 개 × 10 개) 로 분할하였다. 계속해서, 바이너리 화상 해석 소프트웨어를 사용하여, 각 단위 영역을 흑백의 비트맵으로 변환시켰다. 그리고, 단위 영역마다, 엘라스토머 및 금속 필러의 화소 수로부터 엘라스토머가 차지하는 면적 비율을 산출하였다. 실시예 및 비교예의 도전막에 있어서의 엘라스토머의 면적 비율이 60 ％ 이상인 단위 영역의 개수를, 상기 표 1, 표 2 에 정리하여 나타낸다.
＜평가 방법＞
실시예 및 비교예의 도전막에 대해, 유연성 및 도전성을 평가하였다. 이하, 각각의 평가 방법에 대해 설명한다.
[유연성]
도전막에 대해 JIS K 7127 (1999) 에 준한 인장 시험을 실시하였다. 시험편의 형상은 시험편 타입 2 로 하였다. 얻어진 응력-신장 곡선으로부터, 도전막의 탄성률을 산출하였다.
[도전성]
도전막의 체적 저항률을 JIS K 6271 (2008) 의 평행 단자 전극법에 준하여 측정하였다. 이 때, 도전막 (시험편) 을 지지하는 절연 수지제 지지구로서, 시판되는 부틸 고무 시트 (타이거스 폴리머 (주) 제조) 를 사용하였다. 체적 저항률의 측정은, 신장의 유무에 따라 2 종류 실시하였다. 즉, 하나는 자연 상태 (신장 없음) 에서 측정하고, 다른 하나는 신장률 100 ％ 로 신장시킨 상태에서 측정하였다. 여기서, 신장률은 하기 식 (Ⅰ) 에 의해 산출한 값이다.
신장률 (％) ＝ (ΔL0/L0) × 100 … (Ⅰ)
[L0 : 시험편의 표선 사이 거리, ΔL0 : 시험편의 표선 사이 거리의 신장에 따른 증가분]
＜평가 결과＞
실시예 및 비교예의 도전막의 평가 결과를 상기 표 1, 표 2 에 정리하여 나타낸다. 표 1, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ～ 7 의 도전막은, 모두 조건 (A) [기준 개수의 평균값이 0.8 (개/㎛) 이상] 및 (B) [엘라스토머의 면적 비율이 60 ％ 이상인 단위 영역의 개수가 20 개 이상] 의 양방을 만족시켰다. 또, 실시예 8 ～ 11 의 도전막은, 두께 0.2 ㎛, 애스펙트비 65 의 플레이크상 필러 (은 분말 D) 를 함유한다. 이 때문에, 실시예 8 ～ 11 의 도전막은, 조건 (A) [금속 필러는 두께가 1 ㎛ 이하이고 애스펙트비가 26 이상인 플레이크상 필러를 포함하고, 기준 개수의 평균값이 0.4 (개/㎛) 이상] 및 (B) [엘라스토머의 면적 비율이 60 ％ 이상인 단위 영역의 개수가 20 개 이상] 의 양방을 만족시켰다. 따라서, 실시예 1 ～ 11 의 도전막은 모두 유연하고, 높은 도전성을 갖는다. 또, 신장되어도 전기 저항의 증가는 작다.
예를 들어, 실시예 1, 2, 4 의 도전막에 대해서는, 자연 상태에 있어서의 도전성이 높아졌다. 또, 실시예 1, 2, 4 를 비교하면, 이 순서로 조건 (B) 의 개수가 작아졌다. 이에 수반하여, 실시예 1, 2, 4 의 순서로 탄성률이 높아졌다. 바꿔 말하면, 유연성이 저하되었다. 이 때문에, 실시예 2, 4 에 대해서는, 실시예 1 과 비교하여 자연 상태의 체적 저항률은 작지만, 신장 후의 체적 저항률은 커졌다.
또, 실시예 3 의 도전막은 두께가 매우 얇은 플레이크상 필러 (은 분말 A : 약 0.2 ㎛) 만을 함유한다. 실시예 3 의 도전막에 대해서는, 금속 필러의 충전량 (체적 비율) 이 적음에도 불구하고, 도전성은 확보되어 있다. 이와 같이, 두께가 얇은 이방성 필러를 사용하면, 충전량이 적어도 엘라스토머 중에 효율적으로 도전 경로를 형성할 수 있다.
또, 아크릴 고무를 사용한 실시예 1 의 도전막의 탄성률은, 우레탄 고무 등을 사용한 실시예 5 ～ 7 의 도전막의 탄성률과 비교하여 낮아졌다. 탄성률의 차이는, 실시예 8 과 실시예 9 ～ 11 을 비교한 경우에도 분명하다. 또, 실시예 8 ～ 11 의 도전막은 애스펙트비가 큰 플레이크상 필러 (은 분말 D) 를 함유한다. 애스펙트비가 크기 때문에, 필러끼리가 접촉하기 쉽다. 이로써, 엘라스토머 중에 효율적으로 도전 경로를 형성할 수 있다. 따라서, 실시예 8 ～ 11 의 도전막에 대해서는, 금속 필러의 충전량이 적어도 도전성은 높아졌다.
한편, 비교예의 도전막 중에는 조건 (A) 및 (B) 의 양방을 만족시키는 것은 없었다. 예를 들어, 비교예 1 은 조건 (A), (B) 모두 만족시키지 않았다. 비교예 1 의 탄성률은 매우 높다. 이 때문에, 자연 상태의 체적 저항률은 작지만, 신장시에 크랙이 발생하여, 체적 저항률이 현저하게 증가하였다. 또, 비교예 2 는, 2 개의 조건 중 (B) 를 만족시켰지만 (A) 를 만족시키지 않았다. 즉, 비교예 2 에 대해서는, 유연성은 높지만, 도전성이 충분하지 않다. 이러한 점은, 체적 저항률의 값으로부터도 알 수 있다. 비교예 2 는, 실시예 3 과 비교하여 두께가 두꺼운 플레이크상 필러 (은 분말 B : 약 0.9 ㎛) 를 사용하였다. 이 때문에, 금속 필러의 충전량이 31 vol％ 에서는, 충분한 도전 경로를 형성할 수 없고, 체적 저항률이 커진 것으로 생각된다. 또, 비교예 3 은, 2 개의 조건 중 (A) 를 만족시켰지만 (B) 를 만족시키지 않았다. 즉, 비교예 3 에 대해서는, 도전성은 높지만, 유연성이 부족하다. 따라서, 자연 상태의 체적 저항률은 작지만, 신장시에 크랙이 발생하여, 체적 저항률이 현저하게 증가하였다. 또, 비교예 4 는, 조건 (A), (B) 모두 만족시키지 않았다. 비교예 4 에 대해서는, 자연 상태의 체적 저항률은 작지만, 신장시에 체적 저항률이 증가하였다.
또, 실시예 및 비교예의 도전막에 대해, 플렉시블 배선판에 대한 적용성을 평가하였다. 즉, 신장률 100 ％ 로 신장시킨 상태의 도전막의 체적 저항률이 1 × 10-2 Ω㎝ 이하인 경우에는, 적용 가능 (표 1, 표 2 중, ○ 표시로 나타낸다), 1 × 10-2 Ω㎝ 를 초과한 경우에는, 적용 불가 (표 1, 표 2 중, × 표시로 나타낸다) 로 평가하였다. 그 결과, 표 1, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예의 도전막은 모두 플렉시블 배선판에 적합하다는 것이 확인되었다.
＜액추에이터로의 적용＞
실시예 및 비교예의 도전막을 전극에 사용한 액추에이터를 제조하고, 액추에이터의 응답성을 평가하였다.
먼저, 실험 장치에 대해 설명한다. 아크릴 고무제 유전막의 두께 방향 양면에 실시예 및 비교예의 도전막을 첩부 (貼付) 하여, 액추에이터를 제조하였다. 도 11 에 제조한 액추에이터의 상면도를 나타낸다. 도 12 에 도 11 의 XⅡ-XⅡ 방향 단면도를 나타낸다.
도 11, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 액추에이터 (5) 는, 유전막 (50) 과 1 쌍의 전극 (51a, 51b) 을 구비하고 있다. 유전막 (50) 은, 직경 70 ㎜, 두께 50 ㎛ 의 원형 박막상을 나타내고 있다. 유전막 (50) 은, 연신율 50 ％ 로 2 축 방향으로 연신된 상태로 배치되어 있다. 여기서, 연신율은 하기 식 (Ⅱ) 에 의해 산출한 값이다.
연신율 (％) ＝ {√(S2/S1) － 1} × 100 … (Ⅱ)
[S1 : 연신 전 (자연 상태) 의 유전막 면적, S2 : 2 축 방향 연신 후의 유전막 면적]
1 쌍의 전극 (51a, 51b) 은, 유전막 (50) 을 사이에 두고 상하 방향으로 대향하도록 배치되어 있다. 전극 (51a, 51b) 은, 직경 약 27 ㎜, 두께 20 ㎛ 의 원형 박막상을 나타내고 있으며, 각각 유전막 (50) 과 대략 동심원상으로 배치되어 있다. 전극 (51a, 51b) 은, 실시예 또는 비교예의 도전막으로 이루어진다. 전극 (51a) 의 외주 가장자리에는, 확경 (擴徑) 방향으로 돌출되는 단자부 (510a) 가 형성되어 있다. 단자부 (510a) 는 직사각형 판상을 나타내고 있다. 동일하게, 전극 (51b) 의 외주 가장자리에는, 확경 방향으로 돌출되는 단자부 (510b) 가 형성되어 있다. 단자부 (510b) 는 직사각형 판상을 나타내고 있다. 단자부 (510b) 는, 단자부 (510a) 에 대하여, 180˚ 대향하는 위치에 배치되어 있다. 단자부 (510a, 510b) 는, 각각 도선을 통해 전원 (52) 에 접속되어 있다.
전극 (51a, 51b) 사이에 전압을 인가하면, 전극 (51a, 51b) 사이에 정전 인력이 발생하여, 유전막 (50) 을 압축한다. 이로써, 유전막 (50) 의 두께는 얇아지고, 확경 방향으로 신장된다. 이 때, 전극 (51a, 51b) 도 유전막 (50) 과 일체가 되어 확경 방향으로 신장된다. 전극 (51a) 에는, 미리 마커 (530) 가 장착되어 있다. 마커 (530) 의 변위를 변위계 (53) 에 의해 측정하여, 액추에이터 (5) 의 변위량으로 하였다.
다음으로, 액추에이터의 응답성의 평가 방법에 대해 설명한다. 먼저, 전계 강도 40 V/㎛ 의 전압을 인가하여, 변위량을 측정하였다. 전계 강도는, 인가 전압을 유전막의 두께로 나눈 값이다. 다음으로, 측정된 변위량으로부터 하기 식 (Ⅲ) 에 의해 변위율을 산출하였다.
변위율 (％) ＝ (변위량/전극의 반경) × 100 … (Ⅲ)
그리고, 변위율이 4 ％ 이상인 경우에는, 응답성은 양호 (표 1, 표 2 중, ○ 표시로 나타낸다), 4 ％ 미만인 경우에는, 응답성은 불량 (표 1, 표 2 중, × 표시로 나타낸다) 으로 평가하였다.
평가 결과를 상기 표 1, 표 2 에 정리하여 나타낸다. 표 1, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예의 도전막을 사용한 액추에이터에 대해서는, 모두 응답성은 양호하다는 것이 확인되었다.
산업상 이용가능성
유연한 액추에이터는, 예를 들어, 산업, 의료, 복지 로봇용 인공 근육, 전자 부품 냉각용이나 의료용 등의 소형 펌프, 의료용 기구 등에 사용된다. 본 발명의 도전막은, 이와 같은 유연한 액추에이터의 전극, 배선 등에 바람직하다. 또, 정전 용량형 센서 등의 엘라스토머 센서의 전극, 배선 등에도 바람직하다. 또, 발전 소자 외에, 발광, 발열, 발색 등을 실시하는 유연한 트랜스듀서의 전극, 배선 등에도 바람직하다. 또, 본 발명의 도전막은, 웨어러블 디바이스 등에 사용되는 플렉시블 배선판 등에도 유용하다.
본 발명의 도전막은, 유연성 및 도전성이 우수하다. 이 때문에, 전기적인 제어와 유연한 접촉이 필요한 부재에 사용할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 프린터 등의 OA (Office Automation) 기기에 사용되는 현상 롤, 대전 롤, 전사 롤, 급지 롤, 토너층 형성 부재, 클리닝 블레이드, 대전 블레이드 등에 있어서의 전극층, 표층에 바람직하다.
1 : 정전 용량형 센서 (트랜스듀서)
10 : 유전막
11a, 11b : 전극
12a, 12b : 배선
13a, 13b : 커버 필름
14 : 커넥터
2 : 액추에이터 (트랜스듀서)
20 : 유전막
21a, 21b : 전극
22a, 22b : 배선
23 : 전원
3 : 발전 소자 (트랜스듀서)
30 : 유전막
31a, 31b : 전극
32a ～ 32c : 배선
4 : 플렉시블 배선판
40 : 기재
41 : 표측 배선용 커넥터
42 : 이측 배선용 커넥터
5 : 액추에이터
50 : 유전막
51a, 51b : 전극
52 : 전원
53 : 변위계
510a, 510b : 단자부
530 : 마커
100 : 도전막
101 : 엘라스토머
102 : 금속 필러
01X ～ 16X : 표측 전극
01X1 ～ 16X1 : 표측 접속부
01Y ～ 16Y : 이측 전극
01Y1 ～ 16Y1 : 이측 접속부
01x ～ 16x : 표측 배선
01y ～ 16y : 이측 배선
E : 단위 영역
M : 측정 영역

Claims (12)

  1. 엘라스토머와, 상기 엘라스토머 중에 충전되어 있는 금속 필러를 포함하고, 상기 금속 필러는, 두께가 1 ㎛ 이하인 플레이크상 또는 침상으로서 막 전개 방향으로 배향되는 이방성 필러를 포함하고, 다음의 (A) 및 (B) 의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 도전막.
    (A) 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 막두께 방향의 단면 사진에, 막두께 방향으로 연장되는 3 개의 직선을 막 전개 방향으로 3 ㎛ 씩 이간시켜 그리고, 각각의 상기 직선마다, 상기 직선과 교차하는 상기 단면 사진에 있어서의 최장부의 길이가 2 ㎛ 이상인 상기 금속 필러의 개수를 세고, 상기 개수를 상기 직선의 길이로 나눔으로써 상기 직선 1 ㎛ 당의 기준 개수를 산출한 경우, 3 개의 상기 직선에 있어서의 상기 기준 개수의 평균값이 0.8 (개/㎛) 이상이거나, 또는 상기 금속 필러는 두께가 1 ㎛ 이하이고 애스펙트비가 26 이상인 플레이크상 필러를 포함하고, 상기 기준 개수의 평균값이 0.4 (개/㎛) 이상이다.
    (B) 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 막두께 방향의 단면 사진에, 2 ㎛ 사방의 단위 영역이 100 개 이어져 형성되는 측정 영역을 형성하고, 상기 단위 영역마다, 상기 엘라스토머가 차지하는 면적을 측정한 경우, 상기 엘라스토머의 면적 비율이 60 ％ 이상인 상기 단위 영역의 개수가 20 개 이상이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 필러의 충전량은, 도전막의 체적을 100 vol％ 로 한 경우의 45 vol％ 미만인, 도전막.
  3. (삭제)
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 금속 필러는, 또한 평균 입자 직경이 0.1 ㎛ 이상 1.5 ㎛ 이하인 괴상 필러를 포함하는, 도전막.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이방성 필러와 상기 괴상 필러의 함유 비율은, 질량비로 2 : 1 ～ 50 : 1 인, 도전막.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엘라스토머는, 수소 결합 가능한 관능기를 갖고, 유리 전이 온도 (Tg) 가 -10 ℃ 이하인, 도전막.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 엘라스토머는, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 하이드린 고무, 실리콘 고무에서 선택되는 1 종 이상인, 도전막.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 아크릴 고무는, 탄소수 4 이상의 알킬기를 갖는 아크릴산에스테르 모노머 단위를 50 ㏖％ 이상 함유하는, 도전막.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엘라스토머의 가교에는, 황을 함유하는 화합물이 사용되지 않는, 도전막.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘라스토머제의 탄성 부재의 표면에 형성되어 있는, 도전막.
  11. 엘라스토머제의 유전막과, 상기 유전막을 개재하여 배치되어 있는 복수의 전극과, 복수의 상기 전극과 각각 접속되어 있는 배선을 구비하고,
    상기 전극 및 상기 배선 중 적어도 일방은, 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 도전막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜스듀서.
  12. 배선의 적어도 일부는, 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 도전막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선판.
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