(57)【要約】【課題】  導電剤の分散性が良好であり、導電性が高く、かつ、伸縮しても電気抵抗が増加しにくい導電材料を提供する。また、電極や配線に起因する性能低下が生じにくく、耐久性に優れるトランスデューサを提供する。【解決手段】  導電材料は、共重合成分としてゴムポリマー成分とイオン成分とを含みガラス転移点が２０℃以下のイオン固定共重合体を有するマトリクスに、導電剤が分散されてなる。ポリマー製の誘電層と、該誘電層を介して配置されている複数の電極と、複数の該電極と各々接続されている配線と、を備えるトランスデューサにおいて、該電極および該配線の少なくとも一方を、該導電材料から形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共重合成分としてゴムポリマー成分とイオン成分とを含みガラス転移点が２０℃以下のイオン固定共重合体を有するマトリクスに、導電剤が分散されてなることを特徴とする導電材料。
【請求項２】
前記導電剤は、カーボンナノチューブを含む請求項１に記載の導電材料。
【請求項３】
前記イオン固定共重合体は、共重合成分として、さらに、架橋可能な官能基を有する官能基含有ポリマー成分を含む請求項１または請求項２に記載の導電材料。
【請求項４】
前記官能基は、水酸基、アミノ基、チオール基、カルボキシル基、シラノール基、エポキシ基から選ばれる一種以上である請求項３に記載の導電材料。
【請求項５】
前記ゴムポリマー成分は、アクリルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、ヒドリンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンゴムのうちのいずれかである請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の導電材料。
【請求項６】
前記イオン成分は、イオン液体を構成するカチオンまたはアニオンであり、
該カチオンは、イミダゾリウムイオンまたは４級アンモニウムイオンであり、アニオンは、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の導電材料。
【請求項７】
前記マトリクスは、さらに他のエラストマーを有する請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の導電材料。
【請求項８】
前記導電剤の配合量は、前記マトリクス１００質量部に対して５０質量部以下であり、
自然状態の体積抵抗率が１．００Ω・ｃｍ以下である請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の導電材料。
【請求項９】
ポリマー製の誘電層と、該誘電層を介して配置されている複数の電極と、複数の該電極と各々接続されている配線と、を備え、
該電極および該配線の少なくとも一方は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の導電材料からなることを特徴とするトランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子材料を用いた柔軟なトランスデューサの電極や配線等に好適な導電材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
エラストマー等の高分子材料を利用して、柔軟性が高く、小型で軽量なトランスデューサが開発されている。この種のトランスデューサは、例えば、電極間にエラストマー製の誘電層を介装して構成される。電極間の印加電圧を変化させると、誘電層が伸縮する。したがって、柔軟なトランスデューサにおいては、電極や配線においても、誘電層の変形に追従できるよう、伸縮性が要求される。例えば特許文献１には、エラストマー中に、三次元的な形状を有する特定のカーボンナノチューブが配合されてなる電極が、開示されている。また、特許文献２には、ベースゴムに、カーボンナノチューブが配合されてなる電極が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９８４２５号公報
【特許文献２】特開２００９−２２７９８５号公報
【特許文献３】国際公開第２００９／１０２０７７号
【特許文献４】特開２０１２−１３５０７４号公報
【特許文献５】特開２００４−２５５４８１号公報
【特許文献６】特開２０１０−１６０９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カーボンナノチューブのアスペクト比（長さ／径）は大きい。このため、導電剤としてカーボンナノチューブを用いると、マトリクス中に緻密な導電経路を形成することができ、カーボンブラック等を用いた場合と比較して、高い導電性を発現させることができる。なかでも、スーパーグロース法により製造される単層カーボンナノチューブ（ＳＧＣＮＴ）は、長さが数百μｍ〜数ｍｍ程度であり、より大きなアスペクト比を有する。したがって、ＳＧＣＮＴを用いると、少量でも高い導電性を得ることができる。しかしながら、ＳＧＣＮＴを含めてカーボンナノチューブは、凝集しやすい。このため、マトリクス中に分散させることが難しい。
【０００５】
この点、例えば特許文献３には、カーボンナノチューブ、ゴム、およびイオン液体からなるゴム組成物が開示されている。また、特許文献４には、カーボンナノチューブ、ポリフッ化ビニリデンポリマー、およびイオン液体からなる導電性薄膜が開示されている。特許文献３、４においては、カーボンナノチューブと親和性が高いイオン液体を配合することにより、カーボンナノチューブの分散性を向上させている。しかしながら、一般に、イオン液体はゴムに相溶しにくい。このため、イオン液体を配合する場合、使用できるゴムが、比較的高価なフッ素系ゴムに限定されてしまう。また、配合したイオン液体がブリードして、周囲を汚染したり物性が変化してしまうという問題がある。また、特許文献３によると、予めイオン液体にカーボンナノチューブを分散させてゲルを調製し、得られたゲルにゴムを添加してゴム組成物を製造している。この場合、ゲルの調製と、ゲルとゴムとの混合という二段階の工程が必要であるため、ゴム組成物の製造に手間と時間がかかる。
【０００６】
一方、特許文献５には、重合性部位を介して重合したイオン液体と、カーボンナノチューブと、からなるカーボンナノチューブ／ポリマー複合体が開示されている。また、特許文献６には、カーボンナノチューブ、重合性イオン液体ポリマー、およびイオン液体からなる導電性薄膜が開示されている。特許文献５、６によると、カーボンナノチューブが分散されるマトリクスは、イオン液体が重合したポリマーであり、ゴムポリマー成分を含まない。このため、得られる導電材料は、ゴム状弾性を有さず伸縮性に乏しい。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、導電剤の分散性が良好であり、導電性が高く、かつ、伸縮しても電気抵抗が増加しにくい導電材料を提供することを課題とする。また、電極や配線に起因する性能低下が生じにくく、耐久性に優れるトランスデューサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するため、本発明の導電材料は、共重合成分としてゴムポリマー成分とイオン成分とを含みガラス転移点が２０℃以下のイオン固定共重合体を有するマトリクスに、導電剤が分散されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の導電材料は、マトリクスに導電剤が分散されてなる。マトリクスにはイオン固定共重合体が含まれる。イオン固定共重合体は、イオン成分を含む。イオン成分が存在すると、カーボンナノチューブや、ストラクチャーを有する導電性カーボンブラック等の凝集が抑制される。このため、導電剤として、カーボンナノチューブや導電性カーボンブラック等を用いる場合に、マトリクスにおける導電剤の分散性が向上する。これにより、本発明の導電材料においては、導電性が高くなる。
【００１０】
上述したように、一部のゴムポリマーを除いて、イオン液体とゴムポリマーとの相溶性は良好ではない。しかし、本発明の導電材料においては、単にイオン成分が配合されているのではなく、ゴムポリマー成分とイオン成分とが共重合されている。これにより、両者の相溶性の問題は解消され、マトリクスとして使用できるゴムポリマーの種類が広がる。したがって、従来は分散が難しかったカーボンナノチューブ等の導電剤を、様々な種類のゴムポリマーに、高分散させることができる。また、マトリクスにゴムポリマー成分が含まれるため、本発明の導電材料は、ゴム状弾性を有し、伸縮性に優れる。加えて、後述する実施例において示すように、伸張時にも電気抵抗が増加しにくい。
【００１１】
本発明の導電材料においては、イオン成分がゴムポリマーに固定されている。このため、イオン成分がブリードしにくい。したがって、周囲の汚染や物性変化の問題は解消される。また、本発明の導電材料の製造する際には、予めイオン液体に導電剤を分散させておく必要はなく、イオン固定共重合体を含むマトリクスポリマーに導電剤を分散させればよい。このため、導電材料の製造を、容易かつ短時間に行うことができる。
【００１２】
（２）本発明のトランスデューサは、ポリマー製の誘電層と、該誘電層を介して配置されている複数の電極と、複数の該電極と各々接続されている配線と、を備え、該電極および該配線の少なくとも一方は、上記（１）の構成の導電材料からなることを特徴とする。
【００１３】
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、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含まれる。
【００１４】
本発明の導電材料から形成される電極、配線は、柔軟で、高い導電性を有し、伸張時にも電気抵抗が増加しにくい。このため、本発明のトランスデューサによると、誘電層の動きが、電極や配線により規制されにくい。また、伸縮を繰り返しても、電極、配線の電気抵抗が増加しにくい。加えて、本発明の導電材料から形成される電極、配線においては、イオン成分のブリードによる汚染や物性変化が少ない。したがって、本発明のトランスデューサにおいては、電極や配線に起因した性能の低下が生じにくい。よって、本発明のトランスデューサは、耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のトランスデューサの第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）は電圧オフ状態、（ｂ）は電圧オン状態を示す。
【図２】本発明のトランスデューサの第二実施形態であるスピーカの斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本発明のトランスデューサの第三実施形態である静電容量型センサの上面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明のトランスデューサの第四実施形態である発電素子の断面模式図であって、（ａ）は伸張時、（ｂ）は収縮時を示す。
【図７】導電塗料に含まれる単層カーボンナノチューブの粒度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜導電材料＞
本発明の導電材料は、共重合成分としてゴムポリマー成分とイオン成分とを含みガラス転移点が２０℃以下のイオン固定共重合体を有するマトリクスに、導電剤が分散されてなる。
【００１７】
マトリクスは、イオン固定共重合体のみから構成されてもよく、イオン固定共重合体に加えて他のエラストマーを含んで構成されてもよい。後者の場合、他のエラストマーとしては、イオン固定共重合体との相溶性が高いものを選択するとよい。例えば、イオン固定共重合体を構成するゴムポリマー成分と同じ構造を有するエラストマーが好適である。
【００１８】
イオン固定共重合体を構成するゴムポリマー成分は、架橋ゴムあるいは熱可塑性エラストマーの中から選択すればよい。本発明の導電材料は、常温でゴム状弾性を有することが望ましい。よって、ゴムポリマー成分のガラス転移点（Ｔｇ）は、２０℃以下であることが望ましい。ゴムポリマー成分のＴｇが低いほど、結晶性が低下して、イオン固定共重合体がより伸縮しやすくなる。例えば、ゴムポリマー成分のＴｇが０℃以下、−２０℃以下、さらには−３５℃以下であると、より柔軟になり好適である。好適なゴムポリマー成分としては、アクリルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、ヒドリンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム等が挙げられる。なかでも、アクリルゴムは、結晶性が低く分子間力が弱いため、他のゴムと比較してＴｇが低い。よって、ゴムポリマー成分をアクリルゴムにすると、導電材料の伸縮性が向上する。
【００１９】
イオン固定共重合体を構成するイオン成分は、ゴムポリマー成分に共重合されている。イオン成分は、イオン液体を構成するカチオンまたはアニオンであればよい。イオン液体としては、導電剤との親和性が高いものを選択するとよい。カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、イミダゾリウムイオン、４級アンモニウムイオン、ピリジウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン等が挙げられる。なかでも、電子を放出しやすいイミダゾリウムイオンまたは４級アンモニウムイオンが好適である。アニオンとしては、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、ＢＦ４−、ＰＦ６−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、ＡｌＣｌ４−、Ａｌ２Ｃｌ７−、ＮＯ３−、ＣＨ３ＣＯＯ−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＣＦ３ＳＯ３−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３（ＣＦ２）３ＳＯ３−、（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ−、ＣＦ３（ＣＦ２）２ＣＯＯ−等が挙げられる。なかでも、電子吸引力が大きい（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−が好適である。電子を放出しやすいカチオンと、電子吸引力が大きいアニオンと、を組み合わせることにより、イオン性をコントロールできるため、ゴムポリマー成分の物性を維持しながら導電剤の分散効果を高めることができる。
【００２０】
イオン固定共重合体は、共重合成分として、さらに、架橋可能な官能基を有する官能基含有ポリマー成分を含んでいてもよい。官能基としては、水酸基、アミノ基、チオール基、カルボキシル基、シラノール基、エポキシ基等が挙げられる。官能基により、ゴムポリマーと架橋したり、導電剤のカーボンナノチューブ等と結合することができるため、導電材料の伸張時の電気抵抗の増加を、抑制することができる。また、伸縮を繰り返しても、へたりにくく、導電剤が脱落しにくくなるため、導電材料の耐久性が向上する。官能基含有ポリマー成分は、ゴムポリマー成分と共重合できる成分であればよい。ゴムポリマー成分と同じ構造を有するものでもよく、異なる構造を有するものでもよい。
【００２１】
イオン固定共重合体のＴｇは、２０℃以下である。Ｔｇが低いほど、結晶性が低下して、イオン固定共重合体がより伸縮しやすくなる。よって、イオン固定共重合体のＴｇが０℃以下、−２０℃以下、さらには−３５℃以下であると、より好適である。
【００２２】
導電剤の種類は、特に限定されない。カーボンナノチューブ、カーボンブラック、グラファイト等の導電性炭素粉末、銀、金、銅、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金等の金属粉末等から選ばれる一種を単独で、または二種以上を混合して用いればよい。なかでも、凝集しやすいカーボンナノチューブ、カーボンブラックを用いる場合には、マトリクスにイオン固定共重合体を含むことによる分散性向上効果が、より発揮される。
【００２３】
導電剤の配合量は、導電材料の柔軟性と導電性とを考慮して、適宜調整すればよい。例えば、柔軟性の観点から、導電剤の配合量を、マトリクス１００質量部に対して５０質量部以下にするとよい。２０質量部以下にすると、より好適である。また、本発明の導電材料の自然状態の体積抵抗率は、１．００Ω・ｃｍ以下であることが望ましい。
【００２４】
＜導電材料の製造方法＞
本発明の導電材料は、イオン固定共重合体を含むマトリクスポリマーを有機溶剤に溶解したポリマー溶液に、導電剤と、必要に応じて配合される添加剤と、を添加し分散させて調製した導電塗料を、基材に塗布、乾燥して製造することができる。イオン固定共重合体は、ゴムポリマー成分になるモノマー、官能基含有ポリマーになる官能基含有モノマー（必要に応じて配合）、およびイオン成分になるイオン液体を、共重合することにより製造される。
【００２５】
添加剤としては、架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤、可塑剤、加工助剤、老化防止剤、軟化剤、着色剤等が挙げられる。架橋反応に寄与する架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤等については、ゴムポリマーの種類等に応じて、適宜選択すればよい。
【００２６】
導電塗料の塗布方法としては、既に公知の種々の方法を採用することができる。例えば、インクジェット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、パッド印刷、リソグラフィー等の印刷法の他、ディップ法、スプレー法、バーコート法等が挙げられる。例えば、印刷法を採用すると、塗布する部分と塗布しない部分との塗り分けを、容易に行うことができる。また、大きな面積、細線、複雑な形状の印刷も容易である。印刷法の中でも、高粘度の塗料が使用でき、塗膜厚さの調整が容易であるという理由から、スクリーン印刷法が好適である。
【００２７】
基材としては、伸縮性を有するエラストマーシートの他、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等からなる屈曲性を有する樹脂シート等が挙げられる。エラストマーとしては、アクリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム、ウレタンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、熱可塑性エラストマー（オレフィン系、スチレン系、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、塩ビ系）等が挙げられる。本発明の導電材料を、伸縮可能な基材の表面に形成した場合には、柔軟性が高く、伸張時にも電気抵抗が増加しにくいという効果を、より発揮させることができる。
【００２８】
＜トランスデューサ＞
本発明のトランスデューサは、ポリマー製の誘電層と、該誘電層を介して配置される複数の電極と、複数の該電極と各々接続される配線と、を備える。本発明のトランスデューサは、誘電層と電極とを交互に積層させた積層構造を有していてもよい。
【００２９】
誘電層は、ポリマー、すなわち、樹脂またはエラストマーから形成される。エラストマーは、伸縮性を有するため好適である。なかでも、変位量および発生力を大きくするという観点から、比誘電率の高いエラストマーを用いることが望ましい。具体的には、常温における比誘電率（１００Ｈｚ）が２以上、さらには５以上のエラストマーが望ましい。例えば、エステル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基、アミド基、スルホン基、ウレタン基、ニトリル基等の極性官能基を有するエラストマー、あるいは、これらの極性官能基を有する極性低分子量化合物を添加したエラストマーを採用するとよい。好適なエラストマーとしては、シリコーンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ＥＰＤＭ、アクリルゴム、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン等が挙げられる。なお、「ポリマー製」とは、誘電層のベース材料が、樹脂またはエラストマーであることを意味する。よって、エラストマーまたは樹脂成分の他に、添加剤等の他の成分を含んでいても構わない。
【００３０】
誘電層の厚さは、トランスデューサの用途等に応じて適宜決定すればよい。例えば、アクチュエータの場合、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、誘電層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、誘電層の厚さを、１μｍ以上１０００μｍ（１ｍｍ）以下とすることが望ましい。５μｍ以上２００μｍ以下とすると、より好適である。
【００３１】
電極および配線の少なくとも一方は、本発明の導電材料からなる。本発明の導電材料の構成、および製造方法については、上述した通りである。よって、ここでは説明を省略する。また、本発明のトランスデューサの電極、配線においても、本発明の導電材料の好適な態様を採用することが望ましい。以下、本発明のトランスデューサの実施形態として、アクチュエータ、スピーカ、静電容量型センサ、および発電素子の実施形態を説明する。
【００３２】
［第一実施形態］
本発明のトランスデューサの第一実施形態として、アクチュエータの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）は電圧オフ状態、（ｂ）は電圧オン状態を各々示す。
【００３３】
図１に示すように、アクチュエータ１は、誘電層１０と、電極１１ａ、１１ｂと、配線１２ａ、１２ｂと、を備えている。誘電層１０は、シリコーンゴム製である。電極１１ａは、誘電層１０の上面の略全体を覆うように、配置されている。同様に、電極１１ｂは、誘電層１０の下面の略全体を覆うように、配置されている。電極１１ａ、１１ｂは、各々、配線１２ａ、１２ｂを介して電源１３に接続されている。電極１１ａ、１１ｂは、イオン固定共重合体にカーボンナノチューブが分散された本発明の導電材料からなる。
【００３４】
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、誘電層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張する。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。
【００３５】
本実施形態によると、電極１１ａ、１１ｂは、柔軟で伸縮性を有する。このため、誘電層１０の動きが、電極１１ａ、１１ｂにより規制されにくい。よって、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、電極１１ａ、１１ｂは、高い導電性を有する。加えて、電極１１ａ、１１ｂにおいては、伸縮を繰り返しても、電気抵抗が増加しにくい。さらに、イオン成分のブリードによる汚染や物性変化が少ない。したがって、アクチュエータ１においては、電極１１ａ、１１ｂに起因した性能の低下が生じにくい。よって、アクチュエータ１は、耐久性に優れる。
【００３６】
［第二実施形態］
本発明のトランスデューサの第二実施形態として、スピーカの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２に、本実施形態のスピーカの斜視図を示す。図３に、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図を示す。図２、図３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、第一誘電層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、第二誘電層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。
【００３７】
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。第一誘電層４２ａは、水素化ニトリルゴム製であり、円形の薄膜状を呈している。第一誘電層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、第一誘電層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。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、第一誘電層４２ａよりも小径である。第一振動板４５ａは、第一誘電層４２ａの表面の略中央に配置されている。
【００３８】
第一アウタ電極４３ａは、リング状を呈している。第一アウタ電極４３ａは、第一誘電層４２ａの表面に貼着されている。第一インナ電極４４ａも、リング状を呈している。第一インナ電極４４ａは、第一誘電層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、第一誘電層４２ａを挟んで、表裏方向に背向している。第一アウタ電極４３ａと第一インナ電極４４ａとは、いずれも、イオン固定共重合体にカーボンナノチューブが分散された本発明の導電材料からなる。また、図３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。
【００３９】
第二アウタフレーム４０ｂ、第二インナフレーム４１ｂ、第二誘電層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、第一誘電層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、第二誘電層４２ｂは、水素化ニトリルゴム製であり、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、第二誘電層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、第二誘電層４２ｂの表面に印刷されている。第二インナ電極４４ｂは、第二誘電層４２ｂの裏面に印刷されている。第二アウタ電極４３ｂと第二インナ電極４４ｂとは、いずれも、イオン固定共重合体にカーボンナノチューブが分散された本発明の導電材料からなる。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。
【００４０】
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。第一誘電層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、第二誘電層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、第一誘電層４２ａには、図３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、第二誘電層４２ｂには、図３に白抜き矢印Ｙ１ｂで示す方向に、付勢力が蓄積されている。
【００４１】
次に、スピーカ４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。  例えば、端子４３０ａ、４４０ａに、オフセット電圧＋１Ｖが印加されると、第一誘電層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厚さが薄くなる。並びに、当該部分が径方向に伸張する。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、第二誘電層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厚さが厚くなる。並びに当該部分が径方向に収縮する。これにより、第二誘電層４２ｂは、第一誘電層４２ａを引っ張りながら、図３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、第一誘電層４２ａは、第二誘電層４２ｂを引っ張りながら、図３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。
【００４２】
次に、スピーカ４の作用効果について説明する。本実施形態によると、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（以下適宜、「電極４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂ」と称す）は、柔軟で伸縮性を有する。このため、第一誘電層４２ａ、第二誘電層４２ｂの動きが、電極４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂにより規制されにくい。よって、スピーカ４の応答性は、低周波領域においても良好である。また、電極４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂは、高い導電性を有する。加えて、電極４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂにおいては、伸張を繰り返しても、電気抵抗が増加しにくい。さらに、イオン成分のブリードによる汚染や物性変化が少ない。したがって、スピーカ４においては、電極４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂに起因した性能の低下が生じにくい。よって、スピーカ４は、耐久性に優れる。
【００４３】
［第三実施形態］
本発明のトランスデューサの第三実施形態として、静電容量型センサの実施形態を説明する。まず、本実施形態の静電容量型センサの構成について説明する。図４に、静電容量型センサの上面図を示す。図５に、図４のＶ−Ｖ断面図を示す。図４、図５に示すように、静電容量型センサ２は、誘電層２０と、一対の電極２１ａ、２１ｂと、配線２２ａ、２２ｂと、カバーフィルム２３ａ、２３ｂと、を備えている。
【００４４】
誘電層２０は、水素化ニトリルゴム製であって、左右方向に延びる帯状を呈している。誘電層２０の厚さは、約３００μｍである。
【００４５】
電極２１ａは、長方形状を呈している。電極２１ａは、誘電層２０の上面に、スクリーン印刷により三つ形成されている。同様に、電極２１ｂは、長方形状を呈している。電極２１ｂは、誘電層２０を挟んで電極２１ａと対向するように、誘電層２０の下面に三つ形成されている。電極２１ｂは、誘電層２０の下面に、スクリーン印刷されている。このように、誘電層２０を挟んで、電極２１ａ、２１ｂが三対配置されている。電極２１ａ、２１ｂは、イオン固定共重合体にカーボンナノチューブが分散された本発明の導電材料からなる。
【００４６】
配線２２ａは、誘電層２０の上面に形成された電極２１ａの一つ一つに、それぞれ接続されている。配線２２ａにより、電極２１ａとコネクタ２４とが結線されている。配線２２ａは、誘電層２０の上面に、スクリーン印刷により形成されている。同様に、配線２２ｂは、誘電層２０の下面に形成された電極２１ｂの一つ一つに、それぞれ接続されている（図４中、点線で示す）。配線２２ｂにより、電極２１ｂとコネクタ（図略）とが結線されている。配線２２ｂは、誘電層２０の下面に、スクリーン印刷により形成されている。配線２２ａ、２２ｂは、イオン固定共重合体にカーボンナノチューブが分散された本発明の導電材料からなる。
【００４７】
カバーフィルム２３ａは、アクリルゴム製であって、左右方向に延びる帯状を呈している。カバーフィルム２３ａは、誘電層２０、電極２１ａ、配線２２ａの上面を覆っている。同様に、カバーフィルム２３ｂは、アクリルゴム製であって、左右方向に延びる帯状を呈している。カバーフィルム２３ｂは、誘電層２０、電極２１ｂ、配線２２ｂの下面を覆っている。
【００４８】
次に、静電容量型センサ２の動きについて説明する。例えば、静電容量型センサ２が上方から押圧されると、誘電層２０、電極２１ａ、カバーフィルム２３ａは一体となって、下方に湾曲する。圧縮により、誘電層２０の厚さは薄くなる。その結果、電極２１ａ、２１ｂ間のキャパシタンスは大きくなる。このキャパシタンス変化により、圧縮による変形が検出される。
【００４９】
次に、静電容量型センサ２の作用効果について説明する。本実施形態によると、電極２１ａ、２１ｂおよび配線２２ａ、２２ｂは、柔軟で伸縮性に優れる。このため、誘電層２０の動きが、電極２１ａ、２１ｂおよび配線２２ａ、２２ｂにより、規制されにくい。よって、静電容量型センサ２の応答性は良好である。また、電極２１ａ、２１ｂおよび配線２２ａ、２２ｂは、高い導電性を有する。加えて、電極２１ａ、２１ｂおよび配線２２ａ、２２ｂにおいては、伸張を繰り返しても、電気抵抗が増加しにくい。さらに、イオン成分のブリードによる汚染や物性変化が少ない。したがって、静電容量型センサ２においては、電極２１ａ、２１ｂおよび配線２２ａ、２２ｂに起因した性能の低下が生じにくい。よって、静電容量型センサ２は耐久性に優れる。なお、静電容量型センサ２には、誘電層２０を狭んで対向する電極２１ａ、２１ｂが、三対形成されている。しかし、電極の数、大きさ、形状、配置等は、用途に応じて、適宜決定すればよい。
【００５０】
［第四実施形態］
本発明のトランスデューサの第四実施形態として、発電素子の実施形態を説明する。図６に、本実施形態における発電素子の断面模式図を示す。（ａ）は伸張時、（ｂ）は収縮時を各々示す。
【００５１】
図６に示すように、発電素子３は、誘電層３０と、電極３１ａ、３１ｂと、配線３２ａ〜３２ｃと、を備えている。誘電層３０は、水素化ニトリルゴム製である。電極３１ａは、誘電層３０の上面の略全体を覆うように、配置されている。同様に、電極３１ｂは、誘電層３０の下面の略全体を覆うように、配置されている。電極３１ａには、配線３２ａ、３２ｂが接続されている。すなわち、電極３１ａは、配線３２ａを介して、外部負荷（図略）に接続されている。また、電極３１ａは、配線３２ｂを介して、電源（図略）に接続されている。電極３１ｂは、配線３２ｃにより接地されている。電極３１ａ、３１ｂは、イオン固定共重合体にカーボンナノチューブが分散された本発明の導電材料からなる。
【００５２】
図６（ａ）中白抜き矢印で示すように、発電素子３を圧縮し、誘電層３０を電極３１ａ、３１ｂ面に対して平行方向に伸張すると、誘電層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６（ｂ）に示すように、誘電層３０の弾性復元力により誘電層３０は収縮し、厚さが厚くなる。その際、蓄えられた電荷が配線３２ａを通して放出される。
【００５３】
本実施形態によると、電極３１ａ、３１ｂは、柔軟で伸縮性に優れる。このため、誘電層３０の動きが、電極３１ａ、３１ｂにより規制されにくい。また、電極３１ａ、３１ｂは、高い導電性を有する。加えて、電極３１ａ、３１ｂにおいては、伸張を繰り返しても、電気抵抗が増加しにくい。さらに、イオン成分のブリードによる汚染や物性変化が少ない。したがって、発電素子３においては、電極３１ａ、３１ｂに起因した性能の低下が生じにくい。よって、発電素子３は、耐久性に優れる。
【実施例】
【００５４】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５５】
＜導電材料の製造＞
［実施例１］
まず、以下のようにして、イオン固定共重合体Ａを製造した。ビニルイミダゾール２０．８ｇ（０．２２ｍｏｌ）と、１−ブロモブタン３９．４ｇ（０．２９ｍｏｌ）と、を溶剤のアセトニトリル６０ｍｌに溶解して、室温下で５日間撹拌した。溶媒を減圧除去した後、酢酸エチルで５回洗浄し、減圧乾燥して、薄黄色粘性体を得た。得られた薄黄色粘性体２０．０ｇ（０．０８７ｍｏｌ）をアセトニトリル９０ｍｌに溶解して、リチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド（ＬｉＴＦＳＩ）２４．８４ｇ（０．０８７ｍｏｌ）を加えて、室温下で１５時間撹拌することにより、アニオン交換反応を行った。溶媒を減圧除去した後、イオン交換水で５回洗浄し、減圧乾燥して、式（１）に示す構造の重合性イオン液体Ａを得た。
【化１】
2014189595.tif 000003
【００５６】
重合性イオン液体Ａ１７．９５ｇ（０．０４ｍｏｌ）と、アクリル酸ブチル２０．００ｇ（０．１６ｍｏｌ）と、アクリル酸２ヒドロキシエチル１．２１ｇ（０．０１ｍｏｌ）と、を三つ口フラスコに入れ、エタノール１５０ｍｌに溶解した。窒素バブリングを３０分間行った後、ラジカル開始剤のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を１ｍｏｌ％添加して、窒素雰囲気下、７５℃で６時間加熱還流することにより重合反応を行った。反応終了後、メタノールを用いて再沈殿、洗浄を行い、減圧乾燥して、式（２）に示す構造のイオン固定共重合体Ａを得た。式（２）中、（ａ）はゴムポリマー成分、（ｂ）は官能基含有ポリマー成分、（ｃ）はイオン成分である。イオン固定共重合体Ａの組成は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置を用いて確認した。イオン固定共重合体ＡのＴｇを、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置を用いて確認したところ、Ｔｇは−４９．１℃であった。
【化２】
2014189595.tif 000004
【００５７】
次に、製造したイオン固定共重合体Ａを、溶剤のメチルエチルケトンに溶解して、ポリマー溶液を調製した。調製したポリマー溶液に、導電剤として単層カーボンナノチューブ（独立行政法人産業技術総合研究所製「スーパーグロースＣＮＴ」５質量部を添加して、直径０．５ｍｍのガラスビーズを充填したビーズミル（（株）シンマルエンタープライゼス製「ダイノミル」）を用いて分散することにより、導電塗料を調製した。調製した導電塗料を、ＰＥＴ製の基材表面にバーコート法により塗布し、１５０℃下で１時間加熱して、塗膜を乾燥させた。このようにして、厚さ３０μｍの薄膜状の導電材料を製造した。
【００５８】
［実施例２］
単層カーボンナノチューブの配合量を１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電塗料を調製し、導電材料を製造した。
【００５９】
［実施例３］
単層カーボンナノチューブの配合量を１５質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電塗料を調製し、導電材料を製造した。
【００６０】
［実施例４］
イオン固定共重合体の種類を、式（４）に示す構造のイオン固定共重合体Ｂに変更した以外は、実施例１と同様にして、導電塗料を調製し、導電材料を製造した。イオン固定共重合体Ｂの製造方法は、以下の通りである。
【００６１】
炭化水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム溶液（５０％、ｉｎメタノール：水＝３：２）２５ｇに、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸１２．９ｇ（０．０６２ｍｏｌ）を加えて、室温下で２時間撹拌した。溶媒を減圧除去した後、メタノール（超脱水）に再溶解し、再び溶媒を減圧除去して乾燥することにより、式（３）に示す構造の重合性イオン液体Ｂを得た。
【化３】
2014189595.tif 000005
【００６２】
重合性イオン液体Ｂ１４．３７ｇ（０．０４ｍｏｌ）と、アクリル酸ブチル２０．００ｇ（０．１６ｍｏｌ）と、アクリル酸２ヒドロキシエチル１．２１ｇ（０．０１ｍｏｌ）と、を三つ口フラスコに入れ、エタノール１５０ｍｌに溶解した。窒素バブリングを３０分間行った後、ラジカル開始剤のＡＩＢＮを１ｍｏｌ％添加して、窒素雰囲気下、７５℃で６時間加熱還流することにより重合反応を行った。反応終了後、メタノールを用いて再沈殿、洗浄を行い、減圧乾燥して、式（４）に示す構造のイオン固定共重合体Ｂを得た。式（４）中、（ａ）はゴムポリマー成分、（ｂ）は官能基含有ポリマー成分、（ｃ）はイオン成分である。イオン固定共重合体Ｂの組成は、ＮＭＲ装置を用いて確認した。イオン固定共重合体ＢのＴｇを、ＤＳＣ装置を用いて確認したところ、Ｔｇは−２３．１℃であった。
【化４】
2014189595.tif 000006
【００６３】
［実施例５］
イオン固定共重合体の種類を、式（６）に示す構造のイオン固定共重合体Ｃに変更した以外は、実施例１と同様にして、導電塗料を調製し、導電材料を製造した。イオン固定共重合体Ｃの製造方法は、以下の通りである。
【００６４】
２−（アクリロイルオキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエタンアミニウム・クロリド１６．８０ｇ（０．０８７ｍｏｌ）をイオン交換水９０ｍｌに溶解した後、ＬｉＴＦＳＩ２４．８４ｇ（０．０８７ｍｏｌ）を加えて、室温下で１５時間撹拌することにより、アニオン交換反応を行った。溶媒を減圧除去した後、イオン交換水で５回洗浄し、減圧乾燥して、式（５）に示す構造の重合性イオン液体Ｃを得た。
【化５】
2014189595.tif 000007
【００６５】
重合性イオン液体Ｃ１８．２４ｇ（０．０４ｍｏｌ）と、アクリル酸ブチル２０．００ｇ（０．１６ｍｏｌ）と、アクリル酸２ヒドロキシエチル１．２１ｇ（０．０１ｍｏｌ）と、を三つ口フラスコに入れ、メタノール１５０ｍｌに溶解した。窒素バブリングを３０分間行った後、ラジカル開始剤のＡＩＢＮを１ｍｏｌ％添加して、窒素雰囲気下、７５℃で６時間加熱還流することにより重合反応を行った。反応終了後、エタノールを用いて再沈殿、洗浄を行い、減圧乾燥して、式（６）に示す構造のイオン固定共重合体Ｃを得た。式（６）中、（ａ）はゴムポリマー成分、（ｂ）は官能基含有ポリマー成分、（ｃ）はイオン成分である。イオン固定共重合体Ｃの組成は、ＮＭＲ装置を用いて確認した。イオン固定共重合体ＣのＴｇを、ＤＳＣ装置を用いて確認したところ、Ｔｇは−５．２℃であった。
【化６】
2014189595.tif 000008
【００６６】
［実施例６］
イオン固定共重合体の種類を、イオン固定共重合体Ｄに変更した以外は、実施例１と同様にして、導電塗料を調製し、導電材料を製造した。イオン固定共重合体Ｄは、重合性イオン液体Ａの配合量を増加した以外は、実施例１のイオン固定共重合体Ａと同様にして製造した。すなわち、重合性イオン液体Ａ３１．０７ｇ（０．０７ｍｏｌ）と、アクリル酸ブチル２０．００ｇ（０．１６ｍｏｌ）と、アクリル酸２ヒドロキシエチル１．２１ｇ（０．０１ｍｏｌ）と、を三つ口フラスコに入れ、エタノール１５０ｍｌに溶解した。窒素バブリングを３０分間行った後、ラジカル開始剤のＡＩＢＮを１ｍｏｌ％添加して、窒素雰囲気下、７５℃で６時間加熱還流することにより重合反応を行った。反応終了後、メタノールを用いて再沈殿、洗浄を行い、減圧乾燥して、上記式（２）に示す構造のイオン固定共重合体Ｄを得た。イオン固定共重合体Ｄの組成は、ＮＭＲ装置を用いて確認した。イオン固定共重合体ＤのＴｇを、ＤＳＣ装置を用いて確認したところ、Ｔｇは−１４．３℃であった。
【００６７】
［実施例７］
イオン固定共重合体とアクリルゴムポリマーとをブレンドして、導電材料を製造した。まず、イオン固定共重合体Ａ６０質量部と、式（７）に示す構造のアクリルゴムポリマー（日本ゼオン（株）製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標）ＡＲ４２Ｗ」）４０質量部と、を溶剤のメチルエチルケトンに溶解して、ポリマー溶液を調製した。次に、調製したポリマー溶液に、実施例１と同じ単層カーボンナノチューブ５質量部を添加して、ビーズミル（同上）を用いて分散することにより、導電塗料を調製した。そして、調製した導電塗料を、ＰＥＴ製の基材表面にバーコート法により塗布し、１５０℃下で１時間加熱して、塗膜を乾燥させた。このようにして、厚さ３０μｍの薄膜状の導電材料を製造した。
【化７】
2014189595.tif 000009
【００６８】
［比較例１］
イオン固定共重合体に代えて従来のゴムポリマーを用いて、導電材料を製造した。まず、実施例７において使用した式（７）に示す構造のアクリルゴムポリマー（同上）１００質量部を、溶剤のメチルエチルケトンに溶解して、ポリマー溶液を調製した。次に、調製したポリマー溶液に、実施例１と同じ単層カーボンナノチューブ５質量部を添加して、ビーズミル（同上）を用いて分散することにより、導電塗料を調製した。そして、調製した導電塗料を、ＰＥＴ製の基材表面にバーコート法により塗布し、１５０℃下で１時間加熱して、塗膜を乾燥させた。このようにして、厚さ３０μｍの薄膜状の導電材料を製造した。
【００６９】
［比較例２］
アクリルゴムポリマーの配合量を５４質量部に変更し、さらに、上記式（１）に示す重合性イオン液体Ａを４６質量部配合した以外は、比較例１と同様にして、導電塗料を調製し、導電材料を製造した。比較例２においては、アクリルゴムポリマーを溶剤に溶解したポリマー溶液に、単層カーボンナノチューブ５質量部と、重合性イオン液体Ａ４６質量部と、を添加して、ビーズミル（同上）を用いて分散することにより、導電塗料を調製した。
【００７０】
［比較例３］
国際公開第２００９／１０２０７７号（特許文献３）の実施例１に準じて、導電材料を製造した。まず、溶剤の４−メチル−２−ペンタノンに、単層カーボンナノチューブ（同上）５質量部と、イオン液体のビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩＴＦＳＩ）１０質量部と、を添加して、室温下、スターラーを用いて７００ｒｐｍを超える回転速度で１６時間攪拌した。次に、得られた混合物を、ジェットミル（（株）常光製「ナノジェットパル（登録商標）ＪＮ１０」）に入れ、吐出圧力６０ＭＰａにて処理することにより、ゲル状の組成物を得た。それから、得られたゲルに、４−メチル−２−ペンタノンと、フッ素ゴム（ダイキン工業（株）製「ダイエル（登録商標）Ｇ−９１２」）９０質量部と、を添加して、室温下、スターラーを用いて回転速度約３００ｒｐｍで１６時間攪拌することにより、導電塗料を調製した。そして、調製した導電塗料を、ＰＥＴ製の基材表面にバーコート法により塗布し、１５０℃下で１時間加熱して、塗膜を乾燥させた。このようにして、厚さ３０μｍの薄膜状の導電材料を製造した。
【００７１】
＜導電材料の評価＞
［評価方法］
（１）導電性
まず、伸張する前の自然状態（初期）における導電材料の体積抵抗率を、測定した。体積抵抗率の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６２７１（２００８）の平行端子電極法に準じて行った。体積抵抗率の測定において、導電材料（試験片）を支持する絶縁樹脂製支持具には、市販のゴムシート（住友スリーエム（株）製「ＶＨＢ（登録商標）４９１０」）を用いた。次に、導電材料を一軸方向に伸張率３０％で伸張させて、体積抵抗率を測定した。伸張率は、次式（ｉ）により算出した値である。
伸張率（％）＝（ΔＬ０／Ｌ０）×１００・・・（ｉ）
［Ｌ０：試験片の標線間距離、ΔＬ０：試験片の標線間距離の伸張による増加分］
（２）柔軟性
ＪＩＳ  Ｋ６２５１：２０１０に準じて引張試験を行い、切断時伸び（Ｅｂ）を測定した。測定には、ダンベル状３号形の試験片を用い、引張速度は１００ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００７２】
（３）分散性
レーザー粒度分析計（日機装（株）製「マイクロトラックＭＴ３３００ＥＩＩ」）を用いて、導電塗料に含まれる導電剤（単層カーボンナノチューブ）の粒度分布を測定した。そして、得られた粒度分布からメジアン径（ｄ５０）を算出した。
【００７３】
（４）ブリード性
イオン成分のブリードの有無を調べるため、導電材料のゲル分率を測定した。ゲル分率の測定方法は、以下の通りである。まず、導電材料からサンプルを０．１ｇ採取して、メチルエチルケトン１００ｍｌ中に浸漬し、そのまま室温下で３日間放置した。次に、サンプルを取り出して、３０℃下で１６時間真空乾燥した後、質量を測定した。そして、次式（ｉｉ）により、ゲル分率を算出した。
ゲル分率（％）＝Ｗ２／Ｗ１×１００・・・（ｉｉ）
[Ｗ１：採取したサンプル質量（ｇ）、Ｗ２：溶剤浸漬、乾燥後のサンプル質量（ｇ）］
【００７４】
［評価結果］
実施例および比較例の各導電材料の組成、および評価項目の測定結果を、表１にまとめて示す。また、図７に、実施例１、４、５−７および比較例１、３の導電塗料における単層カーボンナノチューブの粒度分布を示す。
【表１】
2014189595.tif 000010
【００７５】
表１に示すように、実施例１〜７の導電材料においては、初期の体積抵抗率が小さく、かつ、伸張時においても体積抵抗率の増加が小さいことが確認された。具体的には、実施例１〜７の導電材料の体積抵抗率は、伸張前後のいずれにおいても１．００Ω・ｃｍ以下であった。
【００７６】
粒度分布を比較すると、実施例１〜７の導電材料のｄ５０は、比較例１、２の導電材料のそれよりも小さくなった。これは、実施例１〜７の導電材料においては、比較例１、２の導電材料と比較して、単層カーボンナノチューブの分散性が向上し、粒子径が小さいものの割合が増加したためと考えられる。
【００７７】
また、表１中、○印で示すように、実施例１〜７の導電材料のゲル分率は、全て９５％以上であった。この結果から、実施例１〜７の導電材料においては、イオン成分がブリードしにくいと言える。これに対して、比較例２の導電材料においては、表１中、×印で示すように、ゲル分率は９５％未満であった。比較例３の導電材料については、導電性が高く、ｄ５０も小さくなったが、ゲル分率は９５％未満であった。このように、比較例２、３の導電材料においては、イオン液体がそのまま配合されているため、イオン成分がマトリクスのゴムポリマーに固定されている実施例１〜７の導電材料と比較して、ブリードしやすい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の導電材料は、柔軟なトランスデューサの電極、配線の他、ウェアラブルデバイス等に使用される電磁波シールド、フレキシブル配線板等に好適である。本発明の導電材料を電極や配線に用いることにより、ロボットの可動部、介護用機器、輸送機器の内装等の柔軟な部位に実装される電子機器の耐久性を、向上させることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１：アクチュエータ（トランスデューサ）、１０：誘電層、１１ａ、１１ｂ：電極、１２ａ、１２ｂ：配線、１３：電源。
２：静電容量型センサ（トランスデューサ）、２０：誘電層、２１ａ、２１ｂ：電極、２２ａ、２２ｂ：配線、２３ａ、２３ｂ：カバーフィルム、２４：コネクタ。
３：発電素子（トランスデューサ）、３０：誘電層、３１ａ、３１ｂ：電極、３２ａ〜３２ｃ：配線。
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：第一誘電層、４２ｂ：第二誘電層、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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