[发明专利]导电性交联体及其制造方法、以及使用其的转换器、挠性布线板、电磁波屏蔽体

说明书

技术领域

本发明涉及适用于可伸缩的电极、布线等的导电性交联体及其制造方法，以及使用其的转换器、挠性布线板、电磁波屏蔽体。

背景技术

现在，正利用介电弹性体等高分子材料进行柔软性高、小型且轻量的转换器的开发。作为转换器的一个实例，可在一对电极间夹设弹性体制的介电膜而构成致动器(例如参照专利文献1～3)。在这种致动器中，如果增大施加于电极间的施加电压，那么电极间的静电引力变大。由此，夹于电极间的介电膜沿厚度方向被压缩，介电膜的厚度变薄。如果膜厚变薄，那么相应地介电膜在平行于电极面的方向伸长。另一方面，如果减小施加于电极间的施加电压，那么电极间的静电引力变小。由此，对介电膜的沿厚度方向的压缩力变小，在介电膜的弹性恢复力的作用下膜厚变厚。如果膜厚变厚，那么相应地介电膜在平行于电极面的方向收缩。电极被固定于介电膜的厚度方向的两面。因此，要求电极可与介电膜的变形相应地伸缩，并且不妨碍介电膜的伸长、收缩。

例如，在粘合剂树脂中配混有银粉末的市售的银糊，其缺乏柔软性。也就是，粘合剂自身的弹性模量高，加上高量填充有银粉末，因此银糊的弹性模量高，断裂伸长率低。由此，较大地伸长时，会产生裂纹，电阻显著增加。另外，在致动器的电极中使用时，存在无法追随介电膜的伸缩而阻碍介电膜的动作的可能。

与此相对，例如在专利文献2中记载了：将碳纳米纤维附着于介电膜的厚度方向的两面，从而形成电极。另外，在专利文献3中记载了：由在弹性体等粘合剂中配混炭黑等导电剂而得到的糊料来形成电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2003-506858号公报

专利文献2：日本特开2005-223025号公报

专利文献3：日本特开2009-296703号公报

发明内容

发明要解决的课题

如专利文献2中所记载的那样，在不使用粘合剂而将具有导电性的纤维、粉末(导电剂)附着于介电膜的情况下，在反复进行伸缩时导电剂的位置可能发生移动而使导电剂的分布发生变化。如此，则无法获得所希望的导电性。另外，如果导电剂脱落，则存在污染周围环境的可能。

另外，如专利文献3中所记载的那样，在使用弹性体作为粘合剂的情况下，存在弹性体中的杂质移动至介电膜的可能。可认为，杂质是弹性体中残存的未反应的交联剂、交联助剂等，或者交联剂、交联助剂等的分解物(反应残渣)。如果杂质移动至介电膜，那么介电膜的电阻降低。由此，在施加了电压时，电流便易于在介电膜中流动。也就是，电荷难以蓄积在介电膜与电极的界面，导致消耗电力增加。另外，如果电流在介电膜中流动，那么在产生的焦耳热的作用下，介电膜的物性可能发生变化。进而，存在介电膜被破坏的可能。由此无法施加大的电压。另一方面，如果考虑杂质的问题而将未交联的弹性体用作粘合剂，那么无法避免伴随反复伸缩而发生的变形，无法获得所希望的耐久性。

另外，除了致动器之外，在隔着介电膜配置有电极的传感器、发电元件等中也存在上述杂质移动的问题。进而，在由以弹性体作为粘合剂的糊料在弹性体等弹性基材的表面形成了布线的情况下，也存在上述杂质移动的问题。即，由于杂质从布线移动至弹性基材，使得弹性基材的电阻降低，所谓的泄漏电流可能会增加。

本发明鉴于这样的实情而开发，其课题在于提供：交联后的反应残渣对被粘物的影响小、柔软且耐久性优异的导电性交联体及其制造方法。另一课题在于：通过使用该导电性交联体，从而提供性能稳定性、耐久性优异的转换器、挠性布线板、以及电磁波屏蔽体。

用于解决问题的方案

(1)为了解决上述课题，本发明的导电性交联体，其特征在于，由包含橡胶聚合物、有机金属化合物、导电剂的导电性组合物合成，并具有交联结构。

本发明的导电性交联体是未交联的橡胶聚合物被有机金属化合物交联而生成的。或者，未交联或者交联后的橡胶聚合物侵入到有机金属化合物的交联体中而生成本发明的导电性交联体。即，本发明的导电性交联体中，交联形成的三维网络结构并非通过以往的交联剂形成，而是由有机金属化合物形成。在有机金属化合物的溶胶-凝胶反应中，不易产生反应残渣。另外可认为，即使产生反应残渣，其对介电膜等被粘物的影响也小。