(57)【要約】  芯材と、前記芯材の周囲に配置された導体とを備える導体コードと、前記導体コードの軸方向に沿って一方向に螺旋状に前記導体コードの周囲に巻回された長尺状の圧電体と、を備え、前記圧電体が、光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含み、前記圧電体の長さ方向と、前記圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子の主配向方向と、が略平行であり、Ｘ線回折測定から式（ａ）：配向度Ｆ＝（１８０°−α）／１８０°（式中のαは配向由来のピークの半値幅を表す）によって求められる前記圧電体の配向度Ｆが０．５以上１．０未満の範囲であり、前記導体コードの軸方向に垂直な方向から前記導体コードを観察したときに、複数に区画される領域から選択される領域Ａと、領域Ａの隣に位置する領域Ｂの高さの差の最大値ΔＤｍａｘと、前記圧電体の最小厚さｔｐｍｉｎとが、式（ｂ）：ΔＤｍａｘ＜ｔｐｍｉｎの条件を満たす、圧電基材。
2018194180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、前記芯材の周囲に配置された導体とを備える導体コードと、
前記導体コードの軸方向に沿って一方向に螺旋状に前記導体コードの周囲に巻回された長尺状の圧電体と、を備え、
前記圧電体が、光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含み、
前記圧電体の長さ方向と、前記圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子の主配向方向と、が略平行であり、
Ｘ線回折測定から式（ａ）：配向度Ｆ＝（１８０°−α）／１８０°（式中のαは配向由来のピークの半値幅を表す）によって求められる前記圧電体の配向度Ｆが０．５以上１．０未満の範囲であり、
前記導体コードの軸方向に垂直な方向から前記導体コードを観察したときに、複数に区画される領域から選択される領域Ａと、領域Ａの隣に位置する領域Ｂの高さの差の最大値ΔＤｍａｘと、前記圧電体の最小厚さｔｐｍｉｎとが、式（ｂ）：ΔＤｍａｘ＜ｔｐｍｉｎの条件を満たす、圧電基材。
【請求項２】
前記導体コードが、前記芯材と、前記芯材の軸方向に沿って一方向に螺旋状に前記芯材の周囲に巻回された前記導体とを備える、請求項１に記載の圧電基材。
【請求項３】
前記芯材がモノフィラメントである、請求項１又は請求項２に記載の圧電基材。
【請求項４】
前記導体が内部導体であり、前記圧電体が、前記内部導体の外周面に沿って一方向に螺旋状に巻回されている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項５】
絶縁体をさらに備え、前記絶縁体が前記圧電基材の外周に配置されている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項６】
絶縁体をさらに備え、前記絶縁体が、前記導体コードと前記圧電体との間に配置されている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項７】
前記圧電体が、前記導体コードの軸方向に対して、１５°〜７５°の角度を保持して巻回されている、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項８】
前記圧電体が長尺平板形状を有する、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項９】
前記長尺平板形状を有する圧電体の厚さが０．００１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、幅が０．１ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記厚さに対する前記幅の比が２以上である、請求項８に記載の圧電基材。
【請求項１０】
前記圧電体は、カルボジイミド基、エポキシ基及びイソシアネート基からなる群から洗濯される少なくとも１種の官能基を有する重量平均分子量が２００〜６００００の安定化剤を、前記ヘリカルキラル高分子１００質量部に対して０．０１質量部〜１０質量部含む、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項１１】
機能層をさらに備える、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項１２】
前記機能層が、易接着層、ハードコート層、帯電防止層、アンチブロック層、保護層、及び電極層からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１１に記載の圧電基材。
【請求項１３】
前記機能層が電極層を含む、請求項１１又は請求項１２に記載の圧電基材。
【請求項１４】
前記圧電体と、前記機能層と、が積層体の状態であり、前記積層体の表面層の少なくとも一方が前記電極層である、請求項１３に記載の圧電基材。
【請求項１５】
前記導体コードと前記圧電体の間に接着層をさらに備える、請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項１６】
前記圧電体に含まれる前記ヘリカルキラル高分子が下記式（１）で表される構造単位を含む主鎖を有するポリ乳酸系高分子である、請求項１〜請求項１５のいずれか１項に記載の圧電基材。
【化１】
2018194180.tif 000007
【請求項１７】
前記圧電基材の外周に外部導体をさらに備える、請求項１〜請求項１６のいずれか１項に記載の圧電基材。
【請求項１８】
前記外部導体の外周に絶縁体をさらに備える、請求項１７に記載の圧電基材。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１８のいずれか１項に記載の圧電基材を備える力センサー。
【請求項２０】
請求項１〜請求項１８のいずれか１項に記載の圧電基材を備えるアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電基材、力センサー及びアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘリカルキラル高分子を含む圧電体を、センサー、アクチュエータ等の圧電デバイスへ応用をすることが検討されている。このような圧電デバイスには、フィルム形状の圧電体が用いられている。
上記圧電体におけるヘリカルキラル高分子として、ポリペプチド、ポリ乳酸系高分子等の光学活性を有する高分子を用いることが着目されている。中でも、ポリ乳酸系高分子は、機械的な延伸操作のみで圧電性を発現することが知られている。ポリ乳酸系高分子を用いた圧電体においては、ポーリング処理が不要であり、また、圧電性が数年にわたり減少しないことが知られている。
例えば、ポリ乳酸系高分子を含む圧電体として、圧電定数ｄ１４が大きく、透明性に優れる圧電体が報告されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
また、最近、圧電性を有する材料を、導体に被覆して利用する試みもなされている。
例えば、中心から外側に向って順に同軸状に配置された中心導体、圧電材料層、外側導体及び外被から構成される、ピエゾケーブルが知られている（例えば、特許文献３参照）。特許文献４には、圧電性高分子で導電性繊維を被覆してなる圧電素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９３４２３５号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／１０４１９６号
【特許文献３】特開平１０−１３２６６９号公報
【特許文献４】国際公開第２０１４／０５８０７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フィルム形状の圧電体（例えば、特許文献１及び２の実施例における圧電体）を、凹凸が大きい場所や変形量が大きい場所で使用した場合（例えば、ウェアラブル製品の一部又は全部として使用した場合）、変形により圧電体中に折れ、シワ等の損傷が生じ、その結果、圧電感度（例えば、圧電体をセンサーとして用いた場合のセンサー感度、及び、圧電体をアクチュエータとして用いた場合の動作感度。以下同じ。）が低下する場合がある。
特許文献３に記載のピエゾケーブルは、圧電材料として用いているポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）は経時的に圧電定数の変動が見られ、経時により圧電定数が低下する場合がある。また、ＰＶＤＦは、強誘電体であるため焦電性を有するため、周囲の温度変化により圧電信号出力が変動する場合がある。従って、特許文献３に記載のピエゾケーブルでは、圧電感度の安定性、及び圧電出力の安定性（経時又は温度変化に対する安定性）が不足する場合がある。
特許文献４に記載の圧電素子は、導電性繊維に対して圧電性高分子を巻回する方向を特に限定していないため、圧電素子全体に張力を印加した結果、巻回してある圧電性高分子に発生するずり応力により、圧電性高分子内に電荷が発生しても、圧電性高分子内に発生する電荷の極性が互いに打ち消し合う場合がある。従って、特許文献４に記載の圧電性素子では、圧電感度が不足する場合がある。
さらに、導体コードが芯材の周囲を金属箔等の導体で被覆したものであって、その周囲に圧電体が巻回されたものを圧電基材として用いる場合、圧電基材の外部に設けられた導電性部材（外部導体）と内部導体との接触による短絡（ショート）が生じる場合がある。【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、圧電感度と圧電出力の安定性に優れ、かつ外部導体と内部導体との短絡が抑制された圧電基材、力センサー及びアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を達成するための具体的手段は、以下の通りである。
＜１＞芯材と、前記芯材の周囲に配置された導体とを備える導体コードと、
前記導体コードの軸方向に沿って一方向に螺旋状に前記導体コードの周囲に巻回された長尺状の圧電体と、を備え、
前記圧電体が、光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含み、
前記圧電体の長さ方向と、前記圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子の主配向方向と、が略平行であり、
Ｘ線回折測定から式（ａ）：配向度Ｆ＝（１８０°−α）／１８０°（式中のαは配向由来のピークの半値幅を表す）によって求められる前記圧電体の配向度Ｆが０．５以上１．０未満の範囲であり、
前記導体コードの軸方向に垂直な方向から前記導体コードを観察したときに、複数に区画される領域から選択される領域Ａと、領域Ａの隣に位置する領域Ｂの高さの差の最大値ΔＤｍａｘと、前記圧電体の最小厚さｔｐｍｉｎとが、式（ｂ）：ΔＤｍａｘ＜ｔｐｍｉｎの条件を満たす、圧電基材。
＜２＞前記導体コードが、前記芯材と、前記芯材の軸方向に沿って一方向に螺旋状に前記芯材の周囲に巻回された前記導体とを備える、＜１＞に記載の圧電基材。
＜３＞前記芯材がモノフィラメントである、＜１＞又は＜２＞に記載の圧電基材。
＜４＞前記導体が内部導体であり、前記圧電体が、前記内部導体の外周面に沿って一方向に螺旋状に巻回されている、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜５＞絶縁体をさらに備え、前記絶縁体が前記圧電基材の外周に配置されている、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜６＞絶縁体をさらに備え、前記絶縁体が、前記導体コードと前記圧電体との間に配置されている、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜７＞前記圧電体が、前記導体コードの軸方向に対して、１５°〜７５°の角度を保持して巻回されている、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜８＞前記圧電体が長尺平板形状を有する、＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜９＞前記長尺平板形状を有する圧電体の厚さが０．００１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、幅が０．１ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記厚さに対する前記幅の比が２以上である、＜８＞に記載の圧電基材。
＜１０＞前記圧電体は、カルボジイミド基、エポキシ基及びイソシアネート基からなる群から洗濯される少なくとも１種の官能基を有する重量平均分子量が２００〜６００００の安定化剤を、前記ヘリカルキラル高分子１００質量部に対して０．０１質量部〜１０質量部含む、＜１＞〜＜８＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜１１＞機能層をさらに備える、＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜１２＞前記機能層が、易接着層、ハードコート層、帯電防止層、アンチブロック層、保護層、及び電極層からなる群より選択される少なくとも１種である、＜１１＞に記載の圧電基材。
＜１３＞前記機能層が電極層を含む、＜１１＞又は＜１２＞に記載の圧電基材。
＜１４＞前記圧電体と、前記機能層と、が積層体の状態であり、前記積層体の表面層の少なくとも一方が前記電極層である、＜１３＞に記載の圧電基材。
＜１５＞前記導体コードと前記圧電体の間に接着層をさらに備える、＜１＞〜＜１４＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜１６＞前記圧電体に含まれる前記ヘリカルキラル高分子が下記式（１）で表される構造単位を含む主鎖を有するポリ乳酸系高分子である、＜１＞〜＜１５＞のいずれか１項に記載の圧電基材。【０００７】
【化１】
2018194180.tif 000003
【０００８】
＜１７＞前記圧電基材の外周に外部導体をさらに備える、＜１＞〜＜１６＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜１８＞前記外部導体の外周に絶縁体をさらに備える、＜１７＞に記載の圧電基材。
＜１９＞＜１＞〜＜１８＞のいずれか１項に記載の圧電基材を備える力センサー。
＜２０＞＜１＞〜＜１８＞のいずれか１項に記載の圧電基材を備えるアクチュエータ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、圧電感度と圧電出力の安定性に優れ、かつ外部導体と内部導体との短絡が抑制された圧電基材、力センサー及びアクチュエータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】圧電基材の具体的態様を示す側面図である。
【図２】図１に示す圧電基材のＸ−Ｘ’線断面図である。
【図３】導体コードを軸方向に垂直な方向から観察したときの概略平面図である。
【図４】力センサーの概念平面図である。
【図５】粘着テープを用いて平板を貼り付けた圧電基材を示す概略断面図である。
【図６】粘着テープを用いて平板を貼り付けた圧電基材を押圧したときの概略断面図である。
【図７】粘着テープを用いて平板を貼り付けた圧電基材の一例である。
【図８】接着剤を用いて平板を貼り付けた圧電基材の一例である。
【図９】顎紐の一部に圧電基材を配置したことを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、長尺平板状の圧電体の「主面」とは、長尺平板状の圧電体の厚さ方向に直交する面（言い換えれば、長さ方向及び幅方向を含む面）を意味する。織物の「主面」、及び編物の「主面」についても同様である。
本明細書中において、部材の「面」は、特に断りが無い限り、部材の「主面」を意味する。
本明細書において、厚さ、幅、及び長さは、通常の定義どおり、厚さ＜幅＜長さの関係を満たす。
本明細書において、２つの線分のなす角度は、０°以上９０°以下の範囲で表す。
本明細書において、「フィルム」は、一般的に「フィルム」と呼ばれているものだけでなく、一般的に「シート」と呼ばれているものをも包含する概念である。
本明細書において、「ＭＤ方向」とはフィルムの流れる方向（Machine Direction）、
すなわち、延伸方向であり、「ＴＤ方向」とは、前記ＭＤ方向と直交し、フィルムの主面と平行な方向（Transverse Direction）である。
本明細書において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
【００１２】
〔圧電基材〕
本実施形態の圧電基材は、芯材と、前記芯材の周囲に配置された導体とを備える導体コード（以下、単に「導体コード」ともいう）と、前記導体コードの軸方向に沿って一方向に螺旋状に前記導体コードの周囲に巻回された長尺状の圧電体（以下、単に「圧電体」ともいう）と、を備え、前記圧電体が、光学活性を有するヘリカルキラル高分子（以下、単に「ヘリカルキラル高分子」ともいう）を含み、前記圧電体の長さ方向と、前記圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子の主配向方向と、が略平行であり、Ｘ線回折測定から式（ａ）：配向度Ｆ＝（１８０°−α）／１８０°（式中のαは配向由来のピークの半値幅を表す）によって求められる前記圧電体の配向度Ｆが０．５以上１．０未満の範囲であり、前記導体コードの軸方向に垂直な方向から前記導体コードを観察したときに、複数に区画される領域から選択される領域Ａと、領域Ａの隣に位置する領域Ｂの高さの差の最大値ΔＤｍａｘと、前記圧電体の最小厚さｔｐｍｉｎとが、式（ｂ）：ΔＤｍａｘ＜ｔｐｍｉｎの条件を満たす。
【００１３】
本実施形態の圧電基材は、上記構成を備えることにより、圧電感度に優れ、圧電出力の安定性にも優れる。より詳細には、まず、圧電体がヘリカルキラル高分子を含み、圧電体の長さ方向とヘリカルキラル高分子の主配向方向とが略平行であり、かつ圧電体の配向度Ｆが０．５以上１．０未満であることにより、優れた圧電性が発現される。
【００１４】
さらに、圧電体が、導体コードの軸方向に沿って一方向に螺旋状に巻回されていることにより、圧電出力の安定性に優れている。すなわち、圧電体が螺旋状に配置されることで、圧電基材の長さ方向に張力（応力）が印加されたときに、圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子にずり力が加わり、圧電基材の径方向にヘリカルキラル高分子の分極が生じる。その分極方向は、螺旋状に巻回された圧電体を、その長さ方向に対して平面とみなせる程度の微小領域の集合体とみなすことができる。そして、その構成する微小領域の平面に、張力（応力）に起因したずり力がヘリカルキラル高分子に印加された場合、圧電定数ｄ１４に起因して発生する電界の方向と略一致する。
【００１５】
具体的には、例えばポリ乳酸においては、分子構造が左巻き螺旋構造からなるＬ−乳酸のホモポリマー（ＰＬＬＡ）の場合、ＰＬＬＡの主配向方向と長さ方向が略平行な圧電体を、導体に対して、左巻きに螺旋状に巻回した構造体に、張力（応力）が印加されると、径方向に、張力と垂直な円状断面の円の中心から外側方向への電界（分極）が発生する。また、これとは逆にＰＬＬＡの主配向方向と長さ方向が略平行な圧電体を、導体に対して、右巻きに螺旋状に巻回した構造体に、張力（応力）が印加された場合、径方向に、張力と垂直な円状断面の円の外側から中心方向への電界（分極）が発生する。
【００１６】
また、例えば分子構造が右巻き螺旋構造からなるＤ−乳酸のホモポリマー（ＰＤＬＡ）の場合、ＰＤＬＡの主配向方向と長さ方向が略平行な圧電体を、導体に対して、左巻きに螺旋状に巻回した構造体に、張力（応力）が印加されると、径方向に、張力と垂直な円状断面の円の外側から中心方向への電界（分極）が発生する。また、これとは逆にＰＤＬＡの主配向方向と長さ方向が略平行な圧電体を、導体に対して、右巻きに螺旋状に巻回した構造体に、張力（応力）が印加されると、径方向に、張力と垂直な円状断面の円の中心から外側方向への電界（分極）が発生する。
【００１７】
上記のように、圧電基材の長さ方向に張力が印加された際、螺旋状に配置された圧電体の各部位において、張力に比例した電位差が位相の揃った状態で発生するため、効果的に張力に比例した電圧信号が検出されると考えられる。
【００１８】
さらに、本発明者らの検討の結果、導体コードが式（ｂ）の条件を満たす場合、芯材の周囲の導体と外部導体との短絡が抑制されることがわかった。
【００１９】
導体コードが式（ｂ）の条件を満たす場合、芯材の周囲の導体（内部導体）と外部導体との短絡が抑制される理由としては、このような導体コードの周囲に巻回された圧電体のｎ巻目とｎ＋１巻目の間に隙間が生じにくく、導体コードが外部導体と接触するのが抑制されるためと考えられる。
【００２０】
本発明者らの検討の結果、芯材として比較的柔らかい繊維を使用し、その周囲に導電材料を張力を印加しながら巻回して作製された導体コードは、繊維の弛んだ部分や、短繊維のケバが巻回する導電材料によって絞られた結果、徐々に緩んだ部分の体積が増大し、周期的にコブ状の凸部が形成され、式（ｂ）の条件を満たさない傾向にあることがわかった。また、このような導体コードの周囲に圧電体を巻回して作製した圧電基材は、隣り合う圧電体間の隙間において導体コードが外部導体と接触する頻度が増すことがわかった。
【００２１】
従って、外部導体と内部導体との短絡が抑制される圧電基材を作製するためには、導体コードが式（ｂ）の条件を満たすように芯材の種類を適切に選択し、導体コードの表面に凹凸が生じるのを抑制することが有効であると考えられる。ただし、式（ｂ）の条件を満たす導体コードを得る方法は、上記の手法に限定されない。
【００２２】
本実施形態の圧電基材における短絡の有無を確認する場合、圧電基材の長さを１ｃｍ〜１００ｍ等の長さにカットして、内部導体と外部導体間の抵抗値を指標として確認する。長さが１ｃｍより短いと、抵抗測定器の電気的接続のための電極引出が困難になるため、短絡の存在を確認しにくくなるおそれがある。
【００２３】
本明細書中において「略平行」とは、２つの線分のなす角度が、０°以上３０°未満（好ましくは０°以上２２．５°以下、より好ましくは０°以上１０°以下、更に好ましくは０°以上５°以下、特に好ましくは０°以上３°以下）であることを指す。
圧電体の長さ方向と、ヘリカルキラル高分子の主配向方向と、が略平行であることは、圧電体が長さ方向への引張りに強い（即ち、長さ方向の引張強度に優れる）という利点を有する。従って、圧電体を、導体に対して一方向に螺旋状に巻回しても破断しにくくなる。
更に、圧電体の長さ方向と、ヘリカルキラル高分子の主配向方向と、が略平行であることは、例えば、延伸された圧電フィルムをスリットして圧電体（例えばスリットリボン）を得る際の生産性の面でも有利である。
【００２４】
本明細書中において、ヘリカルキラル高分子の主配向方向とは、ヘリカルキラル高分子の主たる配向方向を意味する。ヘリカルキラル高分子の主配向方向は、圧電体の配向度Ｆを測定することによって確認できる。
また、原料を溶融紡糸した後にこれを延伸して、圧電体を製造する場合、製造された圧電体におけるヘリカルキラル高分子の主配向方向は、主延伸方向を意味する。主延伸方向とは、延伸方向を指す。
同様に、フィルムの延伸及び延伸されたフィルムのスリットを形成して圧電体を製造する場合、製造された圧電体におけるヘリカルキラル高分子の主配向方向は、主延伸方向を意味する。ここで、主延伸方向とは、一軸延伸の場合には延伸方向を指し、二軸延伸の場合には、延伸倍率が高い方の延伸方向を指す。
【００２５】
本明細書において圧電体の「配向度Ｆ」は、圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子の配向の度合いを示す指標であり、例えば、広角Ｘ線回折装置（リガク社製 ＲＩＮＴ２５
５０、付属装置：回転試料台、Ｘ線源：ＣｕＫα、出力：４０ｋＶ、３７０ｍＡ、検出器：シンチレーションカウンター）により測定されるｃ軸配向度である。なお、圧電体の配向度Ｆの測定方法の例は、後述の実施例に示すとおりである。
【００２６】
本明細書において芯材又は導体コードの「軸方向に沿って一方向」とは、導体又は圧電基材を芯材又は導体コードの軸方向の一端側から見たときに、導体又は圧電体が芯材又は導体コードの手前側から奥側に向かって巻回されている方向をいう。具体的には、右方向（右巻き、即ち時計周り）又は左方向（左巻き、即ち反時計周り）をいう。
【００２７】
以下、本実施形態の圧電基材について詳細に説明する。
本実施形態の圧電基材は、長尺状の圧電体が、導体コードの外周面に沿って一方向（右巻き又は左巻き）に螺旋状に巻回されている。
導体コードを用いることにより、導体コードの軸方向に対して、圧電体が螺旋角度βを保持して一方向に螺旋状に配置されやすくなる。
ここで、「螺旋角度β」とは、導体コードの軸方向と、導体コードの軸方向に対して圧電体が配置される方向（圧電体の長さ方向）とがなす角度を意味する。
これにより、例えば、圧電基材の長さ方向に張力が印加されたときに、ヘリカルキラル高分子の分極が、圧電基材の径方向に発生しやすくなる。この結果、効果的に張力に比例した電圧信号（電荷信号）が検出される。
さらに、上記構成の圧電基材は、同軸ケーブルに備えられる内部構造（内部導体及び誘電体）と同一の構造となるため、例えば、上記圧電基材を同軸ケーブルに適用した場合、電磁シールド性が高く、ノイズに強い構造となり得る。
【００２８】
圧電基材の圧電感度、及び圧電出力の安定性を向上する観点から、圧電体は、導体コードの軸方向に対して、１５°〜７５°（４５°±３０°）の角度を保持して巻回されていることが好ましく、３５°〜５５°（４５°±１０°）の角度を保持して巻回されていることがより好ましい。
【００２９】
圧電体は、導体コードの軸方向に対して右巻きに螺旋状に巻回し、かつ一部の圧電体を左巻きに螺旋状に巻回した構造体を含むものであってもよい。一部の圧電体を左巻きに螺旋状に巻回した場合、圧電感度の低下を抑制し、かつ圧電出力の電圧極性が安定した圧電基材が得られる点から、左巻きの割合は全体（右巻き及び左巻きの合計）に対して５０％未満であることが好ましい。
また、本実施形態の圧電基材は、導体に対して、圧電体を左巻きに螺旋状に巻回し、かつ一部の圧電体を右巻きに螺旋状に巻回した構造体を含むものであってもよい。一部の圧電体を右巻きに螺旋状に巻回した場合、圧電感度の低下を抑制し、かつ圧電出力の電圧極性が安定した圧電基材が得られる点から、右巻きの割合は全体（右巻き及び左巻きの合計）に対して５０％未満であることが好ましい。
【００３０】
〔圧電基材の具体的態様〕
圧電基材の具体的態様の一例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、圧電基材の具体的態様を示す側面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ’線断面図である。
圧電基材１０は、導体コード１２Ａと、長尺状の圧電体１４Ａと、を備えている。
導体コード１２Ａは、芯材１６Ａと、芯材１６Ａの周囲に配置された導体１８Ａとを備える。
図１に示すように、圧電体１４Ａは、導体コード１２Ａの外周面に沿って、螺旋角度β１で一端から他端にかけて、隙間がないように一方向に螺旋状に巻回されている。
「螺旋角度β１」とは、導体コード１２Ａの軸方向Ｇ１と、内部導体１２Ａの軸方向に対する圧電体１４Ａの配置方向とがなす角度を意味する。
また、圧電体１４Ａは、導体コード１２Ａに対して左巻きで巻回している。具体的には、圧電基材１０を導体コード１２Ａの軸方向の一端側（図１の場合、右端側）から見たときに、圧電体１４Ａは、導体コード１２Ａの手前側から奥側に向かって左巻きで巻回している。
図１及び図２中、圧電体１４Ａに含まれるヘリカルキラル高分子の主配向方向は、両矢印Ｅ１で示されている。即ち、ヘリカルキラル高分子の主配向方向と、圧電体１４Ａの配置方向（圧電体１４Ａの長さ方向）とは、略平行となっている。
【００３１】
圧電基材１０は、長さ方向に張力を印加することで生じる電荷（電界）を電圧信号として取り出すことができる。
具体的には、圧電基材１０の長さ方向に張力が印加されると、圧電体１４Ａに含まれるヘリカルキラル高分子にずり力が加わり、ヘリカルキラル高分子は分極する。このヘリカルキラル高分子の分極は、図２中、矢印で示されるように、圧電基材１０の径方向に生じ、その分極方向は位相が揃えられて生じると考えられる。これにより、効果的に張力に比例した電圧信号が検出される。
【００３２】
図３は、圧電基材１０の導体コード１２Ａを軸方向に垂直な方向から観察したときの概略平面図である。図３に示す導体コード１２Ａは、芯材１６Ａの周囲に配置された導体１８Ａとして、芯材１６Ａの軸方向に沿って一方向に螺旋状に芯材の周囲に巻回された導体１８Ａを備えている。このため、芯材の周囲に螺旋状に巻回された導体は、略平行四辺形に区画された複数の領域として観察される。
本明細書において上記領域の「高さ」とは、導体コード１２Ａの軸方向Ｇ１に沿った線から引いた垂線と、当該領域の輪郭線との間の距離の最大値Ｙを意味する。
【００３３】
本実施形態の圧電基材は、導体に相当する略平行四辺形の領域Ａの高さと、領域Ａの隣に位置する領域Ｂの高さの差の最大値ΔＤｍａｘと、圧電体の最小厚さｔｐｍｉｎとが、式（ｂ）：ΔＤｍａｘ＜ｔｐｍｉｎの条件を満たす。このため、圧電基材間の隙間から導体コードと外部電極が接触し、短絡が生じるのを抑制できる。
【００３４】
圧電基材におけるΔＤｍａｘの値を調べる方法は特に制限されず、導体コードの軸方向に垂直な方向から導体コードを観察できる公知の方法により行うことができる。導体コードの観察は、導体の周囲を圧電体が巻回していない状態で行っても、導体の周囲を圧電体が巻回している状態で行ってもよい。
本明細書において圧電体の「最小厚さ」は、任意に選択される５点で得られた測定値のうち最小のものとする。圧電体の最小厚さｔｐｍｉｎを調べる方法は特に制限されず、ΔＤｍａｘの値と同様に観察により調べても、導体コードに巻回していない状態の圧電体を用いて測定してもよい。
【００３５】
〔導体コード〕
圧電基材における導体コードは、信号線導体であることが好ましい。信号線導体とは、圧電体から効率的に電気的信号を検出するための導体を意味する。より具体的には、圧電基材に張力が印加されたときに、印加された張力に応じた電圧信号（電荷信号）を検出するための導体である。
【００３６】
導体コードは、芯材と、前記芯材の周囲に配置された導体とを備えるものであれば、その具体的な構成は特に制限されない。例えば、芯材と、芯材の軸方向に沿って一方向に螺旋状に芯材の周囲に巻回された導体とを備えるもの（このような構成の導体コードは、錦糸線とも称される）であっても、芯材と、芯材の周囲に配置される連続した被覆としての導体を備えるものであっても、或いは芯材と、芯材の軸方向に沿って組紐状に線状の導体が編組されたものであっても、その他の構成であってもよい。
【００３７】
芯材の周囲に配置される導体の厚みは特に制限されず、圧電基材の所望の特性に応じて選択できる。例えば、導体の厚み（厚みが一定でない場合は、最も厚みの小さい部分の厚み）が０．５μｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、１μｍ〜５ｍｍであることがより好ましく、５μｍ〜３ｍｍであることがさらに好ましい。
【００３８】
導体コードの断面形状は特に制限されないが、円形又はそれに近い形状であることが好ましい。また、芯材を中心としてその周囲に導体がドーナツ状、同心円環又はそれに近い状態に配置されていることがより好ましい。
【００３９】
導体コードにおいて、芯材の表面積のうち導体と接している部分の面積の割合（導体による芯材の被覆率）は特に制限されないが、この割合が大きいほどより効果的に張力に比例した電圧信号が検出されると考えられる。導体による芯材の被覆率は、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。
【００４０】
導体コードの長さは特に制限されず、圧電基材の用途等に応じて選択できる。例えば、１ｍｍ〜１０ｍであってもよく、５ｍｍ〜５ｍであることが好ましく、５ｍｍ〜１ｍであることがより好ましい。導体コードの長さが１ｍｍ以上であるとコード状であることの利点が充分に発揮され、１０ｍ以下であると同軸線の静電容量が大きくなり局所的な引張に対して電圧出力が低下する等の問題が生じにくい。導体コードは、連続的に製造した後に所望の長さにカットして用いてもよい。
【００４１】
導体コードを構成する芯材と導体の種類を適切に選択することで、高い屈曲性や可とう性（例えば、衣服に内装するウェアラブルセンサー等の用途）に好適な圧電基材を得ることができる。
【００４２】
導体コードとして具体的には、例えば、短繊維を撚って得た撚糸、長繊維などを芯材として、その周囲を金属材料で被覆（金属箔を螺旋状に巻回する、金属被覆を形成するなど）したものが挙げられる。短繊維の撚糸を用いる場合は、短繊維の長さがより長いもの又は撚糸の外側に飛び出すケバの少ないものが好ましい。
【００４３】
芯材の周囲に金属箔を巻回して導体コードを作製する場合、金属箔は平角線状であることが好ましい。平角線状の金属箔は、金属線を圧延したり、金属箔を細幅にスリットしたりすることで作製できる。金属箔を平角線状にすることで、導体コードの周囲に巻き付けられる圧電体との間の空隙を減らし、圧電体への密着性を高めることができる。その結果、圧電体から発生する電荷変動を検出しやすくなり、張力に対する感度がより向上する。
【００４４】
金属箔が平角線状である場合、その断面（好ましくは、矩形状断面）において、厚さに対する幅の比率は、２以上であることが好ましい。
【００４５】
金属箔の材質は特に制限されないが、銅箔が好ましい。電気伝導度の高い銅を用いることで、出力インピーダンスを低下することが可能となる。従って、圧電基材に張力が印加されたときに、張力に応じた電圧信号がより検出されやすくなる。この結果、圧電感度、及び圧電出力の安定性がより向上する傾向にある。また、銅箔は屈曲変形時に弾性変形領域の変形に収まり、塑性変形しにくくなるため、金属疲労破壊が起こりにくくなり、繰り返し屈曲耐性を著しく向上させることが可能となる。
【００４６】
導体コードは、繰り返しの曲げ、ねじり等に対する耐性（屈曲耐性）に優れていることが好ましい。また、導体コードに圧電体を巻き付けた際は、より張力を支えるため、導体コードには、高い屈曲性と、剛性をあわせ持つことが好ましい。その指標として、導体コードの単位長さ当たりの曲げ剛性Ｂが０．１×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］以上であることが好ましい。導体コードの単位長さ当たりの曲げ剛性Ｂの測定方法としては、曲げ試験機（カトーテック社製、ＫＥＳ−ＦＢ２）などの測定装置を用いる方法が一般的である。
【００４７】
導体コードの単位長さ当たりの曲げ剛性Ｂの値は、より好ましくは０．１×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］〜１０００×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］であり、さらに好ましくは０．５×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］〜１００×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］であり、特に好ましくは１０×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］〜１００×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］である。
【００４８】
導体コードにおける芯材は、導体コードに付与される張力を支える構造材としての機能を有する。芯材の材質、断面積等を適宜選択することで、導体コードに付与される張力、歪量等の値にあわせた設計が可能となる。
【００４９】
芯材の材質は特に制限されず、圧電基材の所望の特性に応じて選択できる。屈曲性と強度を高いレベルで両立する観点からは、天然繊維、合成繊維等の繊維（フィラメント）が挙げられる。
【００５０】
芯材の材質は、特に制限されない。例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリウレタン、フロロカーボン、アラミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、アセテート、レーヨン、キュプラ、綿、麻、絹、紙等が挙げられる。
【００５１】
芯材の太さは特に制限されず、圧電基材の所望の特性に応じて選択できる。例えば、線外径が０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。芯材は、一本の繊維（モノフィラメント）であっても、複数本の繊維からなるマルチフィラメントであってもよい。
【００５２】
〔圧電体〕
本実施形態において、圧電感度及び圧電出力の安定性を向上する観点から、圧電体は長尺平板形状を有することが好ましい。  圧電体として、長尺平板状圧電体を用いることにより、導体コードに対する密着面を大きくでき、効率的に圧電効果により発生した電荷を電圧信号として検出することが可能となる。
以下、長尺平板形状を有する圧電体（以下、「長尺平板状圧電体」ともいう）の寸法（厚さ、幅、比（幅／厚さ、長さ／幅））に関し、より詳細に説明する。
【００５３】
長尺平板状圧電体の厚さは、０．００１ｍｍ〜０．２ｍｍであることが好ましい。長尺平板状圧電体の厚さが０．００１ｍｍ以上であると、充分な強度が確保される傾向にある。更に、製造適性にも優れる傾向にある。一方、長尺平板状圧電体の厚さが０．２ｍｍ以下であると、厚さ方向の変形の自由度（柔軟性）が向上する傾向にある。
【００５４】
長尺平板状圧電体の幅は、０．１ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。０．５ｍｍ〜１５ｍｍであることがより好ましい。長尺平板状圧電体の幅が０．１ｍｍ以上であると、充分な強度が確保される傾向にある。更に、製造適性（例えば、後述するスリット工程における製造適性）にも優れる傾向にある。一方、長尺平板状圧電体の幅が３０ｍｍ以下であると、変形の自由度（柔軟性）が向上する傾向にある。
【００５５】
長尺平板状圧電体の厚さに対する幅の比（以下、「比〔幅／厚さ〕」ともいう）は、２以上であることが好ましい。長尺平板状圧電体の比〔幅／厚さ〕が２以上であると、主面が明確となるので、長尺平板状圧電体の長さ方向に渡って向きを揃えて電極層（例えば、外部導体）を形成し易い。例えば、主面の少なくとも一方に外部導体を形成し易い。
【００５６】
長尺平板状圧電体の幅は、０．５ｍｍ〜１５ｍｍであることがより好ましい。長尺平板状圧電体の幅が０．５ｍｍ以上であると、強度がより向上する傾向にある。更に、長尺平板状圧電体のねじれをより抑制できるので、圧電感度及びその安定性がより向上する傾向にある。一方、長尺平板状圧電体の幅が１５ｍｍ以下であると、長尺平板状圧電体の変形の自由度（柔軟性）がより向上する傾向にある。
【００５７】
長尺平板状圧電体は、幅に対する長さの比（以下、比〔長さ／幅〕ともいう）が、１０以上であることが好ましい。長尺平板状圧電体の比〔長さ／幅〕が１０以上であると、変形の自由度（柔軟性）がより向上する。
【００５８】
長尺平板状圧電体の製造方法には特に限定はなく、公知の方法により製造することができる。
例えば、圧電フィルムから長尺平板状圧電体を製造する方法としては、原料をフィルム状に成形して未延伸フィルムを得、得られた未延伸フィルムに対し、延伸及び結晶化を施し、得られた圧電フィルムをスリットする（圧電フィルムを長尺状にカットする）ことにより得ることができる。
また、公知のフラットヤーン製法を用いて圧電体を製造してもよい。例えば、インフレーション成形により得られた幅広のフィルムをスリットして細幅のフィルムにした後、熱板延伸、ロール延伸等による延伸、及び結晶化を施すことにより、圧電体を得てもよい。
また、公知の異形断面の金型を用いた溶融紡糸により作製した扁平モノフィラメント（好ましくは、断面形状における厚さに対する幅の比が２以上の扁平モノフィラメント）に延伸及び結晶化を施すことにより、圧電体を得ることもできる。
なお、上記延伸及び結晶化は、いずれが先であってもよい。また、未延伸フィルムに対し、予備結晶化、延伸、及び結晶化（アニール）を順次施す方法であってもよい。延伸は、一軸延伸であっても二軸延伸であってもよい。二軸延伸の場合には、好ましくは一方（主延伸方向）の延伸倍率を高くする。
圧電フィルムの製造方法については、特許第４９３４２３５号公報、国際公開第２０１０／１０４１９６号、国際公開第２０１３／０５４９１８号、国際公開第２０１３／０８９１４８号、等の公知文献を適宜参照できる。
【００５９】
（ヘリカルキラル高分子）
圧電体は、光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含む。本明細書において「光学活性を有するヘリカルキラル高分子」とは、分子構造が螺旋構造であり分子光学活性を有する高分子を意味する。
【００６０】
圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子の含有率は、圧電性をより向上させる観点から、圧電体全体の８０質量％以上であることが好ましい。
【００６１】
ヘリカルキラル高分子としては、例えば、ポリペプチド、セルロース誘導体、ポリ乳酸系高分子、ポリプロピレンオキシド、ポリ（β―ヒドロキシ酪酸）等を挙げることができる。
上記ポリペプチドとしては、例えば、ポリ（グルタル酸γ−ベンジル）、ポリ（グルタル酸γ−メチル）等が挙げられる。
上記セルロース誘導体としては、例えば、酢酸セルロース、シアノエチルセルロース等が挙げられる。
【００６２】
ヘリカルキラル高分子は、圧電体の圧電性を向上する観点から、光学純度が９５．００％ｅｅ以上であることが好ましく、９６．００％ｅｅ以上であることがより好ましく、９９．００％ｅｅ以上であることがさらに好ましく、９９．９９％ｅｅ以上であることがさらにより好ましい。望ましくは１００．００％ｅｅである。ヘリカルキラル高分子の光学純度を上記範囲とすることで、圧電性を発現する高分子結晶のパッキング性が高くなり、その結果、圧電性が高くなるものと考えられる。
【００６３】
ここで、ヘリカルキラル高分子の光学純度は、下記式にて算出した値である。
光学純度（％ｅｅ）＝１００×｜Ｌ体量−Ｄ体量｜／（Ｌ体量＋Ｄ体量）
すなわち、ヘリカルキラル高分子の光学純度は、
『「ヘリカルキラル高分子のＬ体の量〔質量％〕とヘリカルキラル高分子のＤ体の量〔質量％〕との量差（絶対値）」を「ヘリカルキラル高分子のＬ体の量〔質量％〕とヘリカルキラル高分子のＤ体の量〔質量％〕との合計量」で割った（除した）数値』に、『１００』をかけた（乗じた）値である。
【００６４】
圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子は、圧電性をより向上させる観点から、Ｄ体又はＬ体からなることが好ましい。
なお、ヘリカルキラル高分子のＬ体の量〔質量％〕とヘリカルキラル高分子のＤ体の量〔質量％〕は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いた方法により得られる値を用いる。具体的な測定の詳細については後述する。
【００６５】
ヘリカルキラル高分子としては、光学純度を上げ、圧電性を向上させる観点から、下記式（１）で表される構造単位を含む主鎖を有する高分子が好ましい。
【００６６】
【化２】
2018194180.tif 000004
【００６７】
上記式（１）で表される構造単位を主鎖とする高分子としては、ポリ乳酸系高分子が挙げられる。
【００６８】
本明細書において「ポリ乳酸系高分子」には（１）ポリ乳酸（Ｌ−乳酸及びＤ−乳酸から選ばれるモノマー由来の構造単位のみからなる高分子）、（２）Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸と、当該Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸と共重合可能な化合物とのコポリマー、（３）両者の混合物のいずれも包含される。
【００６９】
ポリ乳酸系高分子の中でもポリ乳酸が好ましく、Ｌ−乳酸のホモポリマー（ＰＬＬＡ、単に「Ｌ体」ともいう）又はＤ−乳酸のホモポリマー（ＰＤＬＡ、単に「Ｄ体」ともいう）がより好ましい。
【００７０】
ポリ乳酸は、乳酸がエステル結合によって重合し、長く繋がった高分子である。ポリ乳酸は、ラクチドを経由するラクチド法、溶媒中で乳酸を減圧下加熱し、水を取り除きながら重合させる直接重合法などによって製造できることが知られている。
【００７１】
ポリ乳酸としては、Ｌ−乳酸のホモポリマー、Ｄ−乳酸のホモポリマー、Ｌ−乳酸及びＤ−乳酸の少なくとも一方の重合体を含むブロックコポリマー、及び、Ｌ−乳酸及びＤ−乳酸の少なくとも一方の重合体を含むグラフトコポリマーが挙げられる。
【００７２】
上記（２）において「Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸と共重合可能な化合物」としては、グリコール酸、ジメチルグリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシプロパン酸、３−ヒドロキシプロパン酸、２−ヒドロキシ吉草酸、３−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸、２−ヒドロキシカプロン酸、３−ヒドロキシカプロン酸、４−ヒドロキシカプロン酸、５−ヒドロキシカプロン酸、６−ヒドロキシカプロン酸、６−ヒドロキシメチルカプロン酸、マンデル酸等のヒドロキシカルボン酸；グリコリド、β−メチル−δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等の環状エステル；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テレフタル酸等の多価カルボン酸及びこれらの無水物；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラメチレングリコール、１，４−ヘキサンジメタノール等の多価アルコール；セルロース等の多糖類；α−アミノ酸等のアミノカルボン酸；等を挙げることができる。
【００７３】
「Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸と、当該Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸と共重合可能な化合物とのコポリマー」としては、らせん結晶を生成可能なポリ乳酸シーケンスを有する、ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーが挙げられる。
【００７４】
ヘリカルキラル高分子中におけるコポリマー成分に由来する構造の濃度は２０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
例えば、ヘリカルキラル高分子が、ポリ乳酸系高分子である場合、ポリ乳酸系高分子中における、乳酸に由来する構造と、乳酸と共重合可能な化合物（コポリマー成分）に由来する構造と、のモル数の合計に対して、コポリマー成分に由来する構造の濃度が２０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００７５】
ポリ乳酸系高分子は、例えば、特開昭５９−０９６１２３号公報、及び特開平７−０３３８６１号公報に記載されている乳酸を直接脱水縮合して得る方法；米国特許２，６６８，１８２号及び４，０５７，３５７号等に記載されている乳酸の環状二量体であるラクチドを用いて開環重合させる方法；などにより製造することができる。
【００７６】
さらに、上記各製造方法により得られたポリ乳酸系高分子は、光学純度を９５．００％ｅｅ以上とするために、例えば、ポリ乳酸をラクチド法で製造する場合、晶析操作により光学純度を９５．００％ｅｅ以上の光学純度に向上させたラクチドを、重合することが好ましい。
【００７７】
−重量平均分子量−
ヘリカルキラル高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５万〜１００万であることが好ましい。ヘリカルキラル高分子のＭｗが５万以上であることにより、圧電体の機械的強度が向上する。上記Ｍｗは、１０万以上であることがより好ましく、２０万以上であることがさらに好ましい。一方、ヘリカルキラル高分子のＭｗが１００万以下であることにより、成形（例えば押出成形、溶融紡糸）によって圧電体を得る際の成形性が向上する。上記Ｍｗは、８０万以下であることがより好ましく、３０万以下であることがさらに好ましい。
【００７８】
また、ヘリカルキラル高分子の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、圧電体の強度の観点から、１．１〜５であることが好ましく、１．２〜４であることがより好ましく、１．４〜３であることがさらに好ましい。
【００７９】
本明細書において、ヘリカルキラル高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いて測定された値を指す。ここで、Ｍｎは、ヘリカルキラル高分子の数平均分子量である。
以下、ＧＰＣによるヘリカルキラル高分子のＭｗ及びＭｗ／Ｍｎの測定方法の一例を示す。
【００８０】
−ＧＰＣ測定装置−
Ｗａｔｅｒｓ社製ＧＰＣ−１００
−カラム−
昭和電工社製、Ｓｈｏｄｅｘ  ＬＦ−８０４
−サンプルの調製−
圧電体を４０℃で溶媒（例えば、クロロホルム）へ溶解させ、濃度１ｍｇ／ｍｌのサンプル溶液を準備する。
−測定条件−
サンプル溶液０．１ｍｌを溶媒（例えば、クロロホルム）、温度４０℃、１ｍｌ／分の流速でカラムに導入する。
【００８１】
カラムで分離されたサンプル溶液中のサンプル濃度を示差屈折計で測定する。
ポリスチレン標準試料にてユニバーサル検量線を作成し、ヘリカルキラル高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を算出する。
【００８２】
ヘリカルキラル高分子の例であるポリ乳酸系高分子としては、市販のポリ乳酸を用いることができる。
市販品としては、例えば、ＰＵＲＡＣ社製のＰＵＲＡＳＯＲＢ（ＰＤ、ＰＬ）、三井化学社製のＬＡＣＥＡ（Ｈ−１００、Ｈ−４００）、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ  ＬＬＣ社製のＩｎｇｅｏＴＭ  ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ、等が挙げられる。
ヘリカルキラル高分子としてポリ乳酸系高分子を用いるときに、ポリ乳酸系高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）を５万以上とするためには、ラクチド法、又は直接重合法によりポリ乳酸系高分子を製造することが好ましい。
【００８３】
圧電体は、上述したヘリカルキラル高分子を、１種のみ含有していてもよいし、２種以上含有していてもよい。
本実施形態における圧電体中におけるヘリカルキラル高分子の含有量（２種以上である場合には総含有量）は、圧電体の全量に対し、８０質量％以上が好ましい。
【００８４】
＜安定化剤＞
圧電体は、安定化剤を含んでもよい。安定化剤としては、一分子中に、カルボジイミド基、エポキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる１種類以上の官能基を有する重量平均分子量が２００〜６００００の安定化剤（以下、特定安定化剤ともいう）を含有することが好ましい。これにより、耐湿熱性をより向上させることができる。
【００８５】
特定安定化剤としては、例えば、国際公開第２０１３／０５４９１８号の段落００３９〜００５５に記載されたものを用いることができる。
【００８６】
特定安定化剤として用い得る、一分子中にカルボジイミド基を含む化合物（カルボジイミド化合物）としては、モノカルボジイミド化合物、ポリカルボジイミド化合物、環状カルボジイミド化合物が挙げられる。
モノカルボジイミド化合物としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ビス−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、等が好適である。
また、ポリカルボジイミド化合物としては、種々の方法で製造したものを使用することができる。従来のポリカルボジイミドの製造方法（例えば、米国特許第２９４１９５６号明細書、特公昭４７−３３２７９号公報、Ｊ．０ｒｇ．Ｃｈｅｍ．２８，２０６９−２０７５（１９６３）、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  １９８１，Ｖｏｌ．８１  Ｎｏ．４、ｐ６１９−６２１）により、製造されたものを用いることができる。具体的には特許４０８４９５３号公報に記載のカルボジイミド化合物を用いることもできる。
ポリカルボジイミド化合物としては、ポリ（４，４’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ’−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド）、ポリ（１，３，５−トリイソプロピルフェニレン−２，４−カルボジイミド、等が挙げられる。
環状カルボジイミド化合物は、特開２０１１−２５６３３７号公報に記載の方法などに基づいて合成することができる。
カルボジイミド化合物としては、市販品を用いてもよく、例えば、東京化成社製、Ｂ２７５６（商品名）、日清紡ケミカル社製、カルボジライトＬＡ−１（商品名）、ラインケミー社製、Ｓｔａｂａｘｏｌ  Ｐ、Ｓｔａｂａｘｏｌ  Ｐ４００、Ｓｔａｂａｘｏｌ  I
（いずれも商品名）等が挙げられる。
【００８７】
特定安定化剤として用い得る、一分子中にイソシアネート基を含む化合物（イソシアネート化合物）としては、イソシアン酸３−（トリエトキシシリル）プロピル、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、等が挙げられる。
【００８８】
特定安定化剤として用い得る、一分子中にエポキシ基を含む化合物（エポキシ化合物）としては、フェニルグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。
【００８９】
特定安定化剤の重量平均分子量は、上述のとおり２００〜６００００であるが、２００〜３００００がより好ましく、３００〜１８０００がさらに好ましい。分子量が上記範囲内であると、特定安定化剤がより移動しやすくなり、耐湿熱性改良効果がより効果的に奏される。
【００９０】
特定安定化剤の重量平均分子量は、２００〜９００であることが特に好ましい。なお、重量平均分子量２００〜９００は、数平均分子量２００〜９００とほぼ一致する。また、重量平均分子量２００〜９００の場合、分子量分布が１．０である場合があり、この場合には、「重量平均分子量２００〜９００」を、単に「分子量２００〜９００」と言い換えることもできる。
【００９１】
圧電体が特定安定化剤を含有する場合、圧電体は、特定安定化剤を１種のみ含有してもよいし、２種以上含有してもよい。
圧電体が特定安定化剤を含む場合、その含有量は、ヘリカルキラル高分子１００質量部に対し、０．０１質量部〜１０質量部であることが好ましく、０．０１質量部〜５質量部であることがより好ましく、０．１質量部〜３質量部であることがさらに好ましく、０．５質量部〜２質量部であることが特に好ましい。
上記含有量が０．０１質量部以上であると、耐湿熱性がより向上する傾向にある。また、上記含有量が１０質量部以下であると、透明性の低下がより抑制される傾向にある。
【００９２】
特定安定化剤の好ましい態様としては、カルボジイミド基、エポキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる１種類以上の官能基を有し、且つ、数平均分子量が２００〜９００の安定化剤（Ｂ１）と、カルボジイミド基、エポキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる１種類以上の官能基を１分子内に２以上有し、且つ、重量平均分子量が１０００〜６００００の安定化剤（Ｂ２）とを併用するという態様が挙げられる。なお、数平均分子量が２００〜９００の安定化剤（Ｂ１）の重量平均分子量は、おおよそ２００〜９００であり、安定化剤（Ｂ１）の数平均分子量と重量平均分子量とはほぼ同じ値となる。
【００９３】
特定安定化剤として安定化剤（Ｂ１）と安定化剤（Ｂ２）とを併用する場合、安定化剤（Ｂ１）を多く含むことが透明性向上の観点から好ましい。
具体的には、安定化剤（Ｂ１）１００質量部に対して、安定化剤（Ｂ２）が１０質量部〜１５０質量部の範囲であることが、透明性と耐湿熱性の両立という観点から好ましく、５０質量部〜１００質量部の範囲であることがより好ましい。
【００９４】
以下、特定安定化剤の具体例（安定化剤Ｂ−１〜Ｂ−３）を示す。
【００９５】
【化３】
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【００９６】
以下、上記安定化剤Ｂ−１〜Ｂ−３について、化合物名、市販品等を示す。
・安定化剤Ｂ−１  …  化合物名は、ビス−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドである。重量平均分子量（この例では、単なる「分子量」に等しい）は、３６３である。市販品としては、ラインケミー社製「Ｓｔａｂａｘｏｌ  Ｉ」、東京化成工業（株）製「Ｂ２７５６」が挙げられる。
・安定化剤Ｂ−２  …  化合物名は、ポリ（４，４’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド）である。市販品としては、重量平均分子量約２０００のものとして、日清紡ケミカル（株）製「カルボジライトＬＡ−１」が挙げられる。
・安定化剤Ｂ−３  …  化合物名は、ポリ（１，３，５−トリイソプロピルフェニレン−２，４−カルボジイミド）である。市販品としては、重量平均分子量約３０００のものとして、ラインケミー社製「Ｓｔａｂａｘｏｌ  Ｐ」が挙げられる。また、重量平均分子量２００００のものとして、ラインケミー社製「Ｓｔａｂａｘｏｌ  Ｐ４００」が挙げられる。
【００９７】
（その他の成分）
圧電体は、必要に応じ、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂等の公知の樹脂；シリカ、ヒドロキシアパタイト、モンモリロナイト等の公知の無機フィラー；フタロシアニン等の公知の結晶核剤；特定安定化剤以外の安定化剤；等が挙げられる。無機フィラー及び結晶核剤としては、国際公開第２０１３／０５４９１８号の段落００５７〜００５８に記載された成分を挙げることもできる。
【００９８】
（配向度Ｆ）
本実施形態における圧電体の配向度Ｆは、上述したとおり、０．５以上１．０未満であるが、０．７以上１．０未満であることが好ましく、０．８以上１．０未満であることがより好ましい。圧電体の配向度Ｆが０．５以上であると、延伸方向に配列するヘリカルキラル高分子の分子鎖（例えばポリ乳酸分子鎖）が多く、その結果、配向結晶の生成する率が高くなり、より高い圧電性を発現する傾向にある。一方、圧電体の配向度Ｆが１．０未満であると、縦裂強度が向上する傾向にある。
【００９９】
（結晶化度）
本実施形態における圧電体の結晶化度は、上述のＸ線回折測定（広角Ｘ線回折測定）によって測定される値である。圧電体の結晶化度は、好ましくは２０％〜８０％であり、より好ましくは２５％〜７０％であり、更に好ましくは３０％〜６０％である。
結晶化度が２０％以上であると、圧電性が高く維持される傾向にある。
一方、結晶化度が８０％以下であると、圧電体の透明性が高く維持される傾向にある。また、例えば、圧電体の原料となる圧電フィルムを延伸によって製造する際に白化や破断がおきにくいので、圧電体を製造しやすい。また、例えば、圧電体の原料（例えばポリ乳酸）を溶融紡糸後に延伸によって製造する際に屈曲性が高く、しなやかな性質を有する繊維となり、圧電体を製造しやすい。
【０１００】
（透明性（内部ヘイズ））
本実施形態において、圧電体に透明性は特に要求されないが、透明性を有していてもよい。
圧電体の透明性は、内部ヘイズを測定することにより評価することができる。ここで、圧電体の内部ヘイズとは、圧電体の外表面の形状によるヘイズを除外したヘイズを指す。
圧電体は、透明性が要求される場合には、可視光線に対する内部ヘイズが５％以下であることが好ましく、透明性及び縦裂強度をより向上させる観点からは、２．０％以下がより好ましく、１．０％以下が更に好ましい。圧電体の前記内部ヘイズの下限値は特に限定はないが、下限値としては、例えば０．０１％が挙げられる。
【０１０１】
圧電体の内部ヘイズは、厚さ０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍの圧電体に対して、ＪＩＳ−Ｋ７１０５：１９８１に準拠して、ヘイズ測定機〔（有）東京電色製、ＴＣ−ＨＩＩＩ  ＤＰＫ〕を用いて２５℃で測定したときの値である。以下、圧電体の内部ヘイズの測定方法の例を示す。
まず、ガラス板２枚の間に、シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製信越シリコーン（商標）、型番：ＫＦ９６−１００ＣＳ）のみを挟んだサンプル１を準備し、このサンプル１の厚さ方向のヘイズ（以下、ヘイズ（Ｈ２）とする）を測定する。
次に、上記のガラス板２枚の間に、シリコーンオイルで表面を均一に塗らした複数の圧電体を隙間なく並べて挟んだサンプル２を準備し、このサンプル２の厚さ方向のヘイズ（以下、ヘイズ（Ｈ３）とする）を測定する。
次に、下記式のようにこれらの差をとることにより、圧電体の内部ヘイズ（Ｈ１）を得る。
内部ヘイズ（Ｈ１）＝ヘイズ（Ｈ３）−ヘイズ（Ｈ２）
【０１０２】
ここで、ヘイズ（Ｈ２）及びヘイズ（Ｈ３）の測定は、それぞれ、下記測定条件下で下記装置を用いて行う。
測定装置：東京電色社製、ＨＡＺＥ  ＭＥＴＥＲ  ＴＣ−ＨＩＩＩＤＰＫ
試料サイズ：幅３０ｍｍ×長さ３０ｍｍ
測定条件：ＪＩＳ−Ｋ７１０５：１９８１に準拠
測定温度：室温（２５℃）
【０１０３】
〔機能層〕
必要に応じ、圧電基材は機能層を備えていてもよい。機能層の種類は特に制限されず、用途に応じて選択できる。例えば、接着層、ハードコート層、帯電防止層、アンチブロック層、保護層、及び電極層のうちの少なくとも一つを含むことが好ましい。圧電基材が機能層を備えることで、例えば、圧電デバイス、力センサー、アクチュエータ、生体情報取得デバイスへの適用がより容易になる。機能層は、１層のみでも２層以上であってもよく、２層以上の機能層を備える場合は種類が異なる機能層を備えてもよい。
【０１０４】
圧電基材が機能層を備える場合、圧電体の少なくとも一方の主面の側に機能層が設けられた状態であってもよい。圧電体の両方の主面に機能層が設けられている場合は、オモテ面側に配置される機能層及びウラ面側に配置される機能層は、同じ機能層であっても、異なる機能層であってもよい。
【０１０５】
機能層の膜厚は、特に限定されるものではないが、０．０１μｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。上記厚さの上限値は、より好ましくは６μｍ以下であり、更に好ましくは３μｍ以下である。また、下限値はより好ましくは０．０１μｍ以上であり、更に好ましくは０．０２μｍ以上である。機能層が複数の機能層からなる場合には、上記厚さは複数の機能層の厚さの合計を表す。
【０１０６】
圧電基材は、機能層として電極層を備えることが好ましい。圧電基材が電極層を備えることで、圧電基材を、例えば、圧電デバイス（圧電織物、圧電編物等）、力センサー、アクチュエータ、生体情報取得デバイスの構成要素の一つとして用いた場合に、導体コードと外部導体との接続をより簡易に行うことができる。そのため、圧電基材に張力が印加されたときに、張力に応じた電圧信号が検出されやすくなる。
【０１０７】
圧電基材が機能層を備える場合の態様としては、圧電体の少なくとも一方の面に機能層が配置された積層体の状態が挙げられる。この場合、圧電体と、１つ以上の機能層と、を含む積層体の表面層の少なくとも一方が電極層であることが好ましい。
【０１０８】
圧電基材は、導体コードと圧電体との間に接着層を備えることが好ましい。圧電体が接着層を備えることで、導体コードと圧電体との相対位置がずれにくくなる。このため、圧電体に張力がかかりやすくなり、圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子にずり応力が印加されやすくなる。従って、効果的に張力に比例した電圧出力を導体（好ましくは信号線導体）から検出することが可能となる。また、接着層を備えることで、単位引張力当たりの発生電荷量の絶対値がより増加する傾向にある。本明細書において「接着」は「粘着」を包含する概念である。また、「接着層」は「粘着層」を包含する概念である。
【０１０９】
接着層を形成する接着剤の材料は、特に制限されない。例えば、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、酢酸ビニル樹脂系エマルション形接着剤、（ＥＶＡ）系エマルション形接着剤、アクリル樹脂系エマルション形接着剤、スチレン・ブタジエンゴム系ラテックス形接着剤、シリコーン樹脂系接着剤、α−オレフィン（イソブテン−無水マレイン酸樹脂）系接着剤、塩化ビニル樹脂系溶剤形接着剤、ゴム系接着剤、弾性接着剤、クロロプレンゴム系溶剤形接着剤、ニトリルゴム系溶剤形接着剤等、シアノアクリレート系接着剤等を用いることが可能となる。
【０１１０】
接着層は、弾性率が圧電体の弾性率と同じかそれ以上であることが好ましい。この場合は、圧電基材に印加された張力による歪（圧電歪）が接着層で緩和されにくく、圧電体への歪の伝達効率が維持されやすい。そのため、圧電基材を、例えばセンサーに適用した場合、センサーの感度が良好に維持される。
【０１１１】
接着層の厚さは、圧電基材と圧電体との間に空隙ができず、接合強度が低下しない範囲であれば薄ければ薄い程よい。接合部位の厚さを小さくすることで、圧電基材に印加された張力による歪が接着剤部分で緩和されにくく、圧電体への歪の伝達効率が維持されやすい。そのため、圧電基材を、例えばセンサーに適用した場合、センサーの感度が良好に維持される。
【０１１２】
〔外部導体〕
必要に応じ、圧電基材は外部導体を備えていてもよい。圧電基材が外部導体を備えることで、静電シールドすることが可能となり、外部の静電気の影響による導体（好ましくは内部導体）の電圧変化が抑制される効果が期待できる。
【０１１３】
圧電基材が外部導体を備える場合の外部導体は、グラウンド導体であることが好ましい。グラウンド導体とは、信号を検出する際、例えば、導体（好ましくは信号線導体）の対となる導体を指す。
【０１１４】
外部導体の材料は特に限定されないが、断面形状によって、主に以下のものが挙げられる。
例えば、矩形断面を有するグラウンド導体の材料としては、円形断面の銅線を圧延して平板状に加工した銅箔リボンや、Ａｌ箔リボンなどを用いることが可能である。
例えば、円形断面を有するグラウンド導体の材料としては、銅線、アルミ線、ＳＵＳ線、絶縁皮膜被覆された金属線、カーボンファイバー、カーボンファイバーと一体化した樹脂繊維、繊維に銅箔がスパイラルに巻回された錦糸線を用いることが可能である。
また、有機導電材料を絶縁材料でコーティングしたものを外部導体として用いてもよい。
【０１１５】
外部導体の断面形状は、円形状、楕円形状、矩形状、異形状など様々な断面形状を適用することが可能である。特に、矩形断面は、被着体への密着面を大きくできるため、効率的に圧電効果により発生した電荷を電圧信号として検出することが可能となる。
【０１１６】
外部導体は、圧電基材の内部の導体コードと短絡しないように、圧電基材を包むように配置されていることが好ましい。具体的には、銅箔などを圧電基材の周囲に螺旋状に巻回す方法や、銅線等を筒状の組紐にして、圧電基材を包みこむ方法などを選択することが可能であるが、これらの方法に限定されない。
【０１１７】
外部導体の配置は、圧電基材の最小基本構成単位（即ち、導体コード及び圧電体）を円筒状に包接するように配置することも好ましい形態の一つである。また、圧電基材を後述する圧電編物や圧電織物からなるシート状に加工し、その片面若しくは両面に、面状若しくはシート状の外部導体を近接して配置することも好ましい形態の一つである。
【０１１８】
〔絶縁体〕
必要に応じ、圧電基材は絶縁体を備えていてもよい。圧電基材が絶縁体を備えることで、静電シールドすることが可能となり、外部の静電気の影響による導体（好ましくは、内部導体）の電圧変化が抑制される。その結果、圧電基材を、例えば、圧電デバイス（圧電織物、圧電編物等）、力センサー、アクチュエータ、生体情報取得デバイスの構成要素の一つとして用いた場合に、様々な環境の変動に対しても頑強な、感度が変動しにくい、安定な出力を可能にする効果が期待できる。
【０１１９】
絶縁体の配置する場所は特に制限されず、圧電基材の用途等に応じて選択できる。例えば、圧電基材における導体コードと圧電体との間に配置してもよく、圧電基材と外部導体との間に配置してもよく、外部導体の外周に配置してもよい。
【０１２０】
絶縁体は、例えば、長尺状の形状を有し、導体コード、圧電基材又は外部導体の周囲に巻回した状態であってもよい。
【０１２１】
絶縁体の材質は、特に限定されない。例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロプロピルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、フッ素ゴム、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ゴム（エラストマーを含む）等が挙げられる。
【０１２２】
＜圧電基材の使用態様＞
本実施形態の圧電基材は、引張力を印加することで、引張力に比例したずり歪が、ヘリカルキラル高分子に印加され、電圧信号（電荷信号）として導体から検出される。圧電基材に引張力を印加する方法としては、様々な方法があり、圧電基材に直接張力を印加する方法、又は図５及び図６に示すように、平板５２に粘着テープ５１を用いて圧電基材１０を貼り付けて平板付き圧電基材５０とし、平板５２に押圧力を印加し、平板５２に生じる撓み変形を介して圧電基材１０へ張力を印加して電圧信号を検出してもよい。なお、図５は、粘着テープ５１を用いて平板５２を貼り付けた圧電基材１０（平板付き圧電基材５０）を示す概略断面図であり、図６は粘着テープ５１を用いて平板５２を貼り付けた圧電基材１０（平板付き圧電基材５０）を押圧したときの概略断面図である。
【０１２３】
圧電基材１０を平板５２に貼り付けて機械的に一体化するための方法としては、様々な方法が挙げられる。例えば、図７に示すように、セロハンテープ、ガムテープ等の粘着テープ５１を用いて圧電基材１０の一部を平板５２に貼り付ける方法、図８に示すように、エポキシ樹脂等の熱硬化性接着剤、ホットメルト接着剤等の熱可塑性接着剤等の接着剤６１を用いて圧電基材１０の一部を平板５２に貼り付ける方法などが挙げられる。
【０１２４】
図７における平板付き圧電基材６０では、粘着テープ５１を用いて圧電基材１０の一部が平板５２に貼り付けられており、平板５２上にＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）５４が配置されており、ＦＰＣ５４上に圧電基材１０と導通する銅箔５３が配置されている。また、平板付き圧電基材６０は、圧電基材１０に引張力が印加されて検出された圧電信号を検出して処理する信号処理回路ユニット５５を備えている。また、図８における平板付き圧電基材７０では、粘着テープ５１の代わりに接着剤６１を用いて圧電基材１０の一部が平板５２に貼り付けられている点以外は、上述の平板付き圧電基材６０と同様である。
【０１２５】
また、圧電基材を貼り付ける対象としては、上述の平板の他、曲面などから構成される電子回路の筐体の内側又は外側等に貼り付けてもよい。
【０１２６】
また、図９に示すように、ヘルメット（又は帽子）５７の顎紐５８の一部に圧電基材１０を配置し、咀嚼等の顎の運動に伴う顎紐の張力の変化を電圧信号として検出してもよい。これにより、咀嚼強度、咀嚼回数等を電圧信号として検出し、モニターすることが可能である。
【０１２７】
＜圧電基材の用途＞
本実施形態の圧電基材は、例えば、センサー用途（着座センサー等の力センサー、圧力センサー、変位センサー、変形センサー、振動センサー、超音波センサー、生体センサー、ラケット、ゴルフクラブ、バット等の各種球技用スポーツ用具の打撃時の加速度センサーやインパクトセンサー等、ぬいぐるみのタッチ・衝撃センサー、ベッドの見守りセンサー、ガラスや窓枠等のセキュリティセンサー等）、アクチュエータ用途（シート搬送用デバイス等）、エネルギーハーベスティング用途（発電ウェア、発電靴等）、ヘルスケア関連用途（Ｔシャツ、スポーツウェア、スパッツ、靴下等の各種衣類、サポーター、ギプス、おむつ、乳幼児用手押し車のシート、車いす用シート、医療用保育器のマット、靴、靴の中敷、時計等に本センサーを設けた、ウェアラブルセンサー等）などとして利用することができる。
また本実施形態の圧電基材は各種衣料（シャツ、スーツ、ブレザー、ブラウス、コート、ジャケット、ブルゾン、ジャンパー、ベスト、ワンピース、ズボン、パンツ、下着（スリップ、ペチコート、キャミソール、ブラジャー）、靴下、手袋、和服、帯地、金襴、冷感衣料、ネクタイ、ハンカチーフ、マフラー、スカーフ、ストール、アイマスク）、サポーター（首用サポーター、肩用サポーター、胸用サポーター、腹用サポーター、腰用サポーター、腕用サポーター、足用サポーター、肘用サポーター、膝用サポーター、手首用サポーター、足首用サポーター）、履物（スニーカー、ブーツ、サンダル、パンプス、ミュール、スリッパ、バレエシューズ、カンフーシューズ）、インソール、タオル、リュックサック、帽子（ハット、キャップ、キャスケット、ハンチング帽、テンガロンハット、チューリップハット、サンバイザー、ベレー帽）、帽子顎紐、ヘルメット、ヘルメット顎紐、頭巾、ベルト、シートカバー、シーツ、座布団、クッション、布団、布団カバー、毛布、枕、枕カバー、ソファー、イス、デスク、テーブル、シート、座席、便座、マッサージチェア、ベッド、ベッドパット、カーペット、かご、マスク、包帯、ロープ、ぬいぐるみ、各種ネット、バスタブ、壁材、床材、窓材、窓枠、ドア、ドアノブ、パソコン、マウス、キーボード、プリンタ、筐体、ロボット、楽器、義手、義足、自転車、スケートボード、ローラースケート、ゴムボール、シャトルコック、ハンドル、ペダル、釣竿、釣用浮き、釣用リール、釣竿受け、ルアー、スイッチ、金庫、柵、ＡＴＭ、取っ手、ダイアル、橋、建物、構造物、トンネル、化学反応容器及びその配管、空圧機器及びその配管、油圧機器及びその配管、蒸気圧機器及びその配管、モータ、電磁ソレノイド、ガソリンエンジン等の各種物品に配設され、センサー、アクチュエータ、エネルギーハーベスト用途に使用される。
配設方法としては、例えば、圧電基材を対象物に縫い込む、対象物で挟み込む、対象物に粘接着剤で固定する等の各種方法が挙げられる。
例えば、後述する圧電織物、圧電編物、及び圧電デバイスとして、これらの用途に適用することができる。
上記用途の中でも、本実施形態の圧電基材は、センサー用途、又はアクチュエータ用途として利用することが好ましい。
具体的に、本実施形態の圧電基材は、力センサーに搭載して利用されるか、又は、アクチュエータに搭載して利用されることが好ましい。
また、前述の圧電基材、圧電織物、圧電編物、及び圧電デバイスは、応力によって発生する電圧を電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート・ソース間に加えることでＦＥＴのスイッチングが可能であり、応力によってＯＮ−ＯＦＦが可能なスイッチとして利用することもできる。
本実施形態の圧電基材は、上述した用途以外のその他の用途に用いることもできる。
その他の用途としては、寝返り検知のための寝具、移動検知のためのカーペット、移動検知のためのインソール、呼吸検知のための胸部バンド、呼吸検知のためのマスク、りきみ検知のための腕バンド、りきみ検知のための足バンド、着座検知のための着座シート、接触状態を判別できる、ぬいぐるみ、ぬいぐるみ型ソーシャルロボット等が挙げられる。接触状態を判別できる、ぬいぐるみ、ぬいぐるみ型ソーシャルロボット等では、例えば、ぬいぐるみ等に局所的に配置された接触センサーによって圧力変化を検出し、人がぬいぐるみ等を「撫でた」のか「たたいた」のか「ひっぱった」のか等の各動作を判別することができる。
また、本実施形態の圧電基材は、例えば、車載用途；振動・音響センシングを利用した自動車ハンドル把持検出用途、振動・音響センシングを利用した共振スペクトラムによる車載機器操作システム用途、車載ディスプレイのタッチセンサー用途、振動体用途、自動車ドア及び自動車ウィンドウの挟まれ検知センサー用途、車体振動センサー用途等に特に適している。
【０１２８】
本実施形態の圧電基材には公知の取出し電極を接合することができる。取出し電極としては、コネクター等の電極部品、圧着端子などが挙げられる。電極部品は、半田付けなどのろう付け、導電性接合剤等により圧電基材と接合することができる。
【０１２９】
〔圧電織物〕
本実施形態の圧電織物は、上述した圧電基材を備える。
本明細書において「圧電織物」とは、外部刺激（例えば物理力）によって圧電効果を発現する織物を意味する。「織物」とは、糸を交錯させて織物構造体を形成することにより、シート又はフィルム形状に仕上げたもの全般を意味する。
【０１３０】
本実施形態の圧電織物が圧電基材を備える態様は特に制限されない。例えば、圧電織物を構成する縦糸及び緯糸の少なくとも一方の少なくとも一部が圧電基材であるか、圧電基材を含むものであってもよい。
【０１３１】
圧電織物が、縦糸及び緯糸の両方が圧電基材を含む態様である場合、圧電感度及び圧電出力の安定性を向上する観点から、縦糸に含まれる圧電体の巻回方向と、緯糸に含まれる圧電体の巻回方向とが互いに異なり、かつ、縦糸に含まれるヘリカルキラル高分子のキラリティと、緯糸に含まれるヘリカルキラル高分子のキラリティとが同一であることが好ましい。
又は、縦糸に含まれる圧電体の巻回方向と、緯糸に含まれる圧電体の巻回方向とが同一であり、かつ、縦糸に含まれるヘリカルキラル高分子のキラリティと、緯糸に含まれるヘリカルキラル高分子のキラリティとが互いに異なることが好ましい。
【０１３２】
圧電織物を構成する糸の材質は、特に制限されない。例えば、高分子を含む糸であってもよい。高分子としては、ポリエステル、ポリオレフィン等の一般的な高分子が挙げられ、また、前述のヘリカルキラル高分子等のヘリカルキラル高分子も挙げられる。
また、高分子を含む糸の概念には、本実施形態の圧電基材も包含される。
【０１３３】
本実施形態の圧電織物における織物構造体の態様は、特に制限されない。例えば、平織（plain weave）、綾織（twill weave）、朱子織（satin weave）等の基本的な構造体が
挙げられる。
【０１３４】
本実施形態の圧電織物は、三次元的構造を有する織物であってもよい。本明細書において「三次元的構造を有する織物」とは、二次元的構造に加えて織物の厚み方向にも糸（縦糸、横糸）を編みこむことで立体的に仕上げた織物を意味する。三次元的構造を有する織物の例は、例えば、特表２００１−５１３８５５号公報に記載されている。
【０１３５】
圧電織物は、少なくとも一部に圧電性が要求されるあらゆる用途に適用することができる。圧電織物の用途の具体例としては、各種衣料（シャツ、スーツ、ブレザー、ブラウス、コート、ジャケット、ブルゾン、ジャンパー、ベスト、ワンピース、ズボン、スカート、パンツ、下着（スリップ、ペチコート、キャミソール、ブラジャー）、靴下、手袋、和服、帯地、金襴、冷感衣料、ネクタイ、ハンカチーフ、マフラー、スカーフ、ストール、アイマスク）、テーブルクロス、履物（スニーカー、ブーツ、サンダル、パンプス、ミュール、スリッパ、バレエシューズ、カンフーシューズ）、タオル、袋物、バッグ（トートバッグ、ショルダーバッグ、ハンドバッグ、ポシェット、ショッピングバッグ、エコバック、リュックサック、デイパック、スポーツバッグ、ボストンバッグ、ウエストバッグ、ウエストポーチ、セカンドバック、クラッチバッグ、バニティ、アクセサリーポーチ、マザーバッグ、パーティバッグ、和装バッグ）、ポーチ・ケース（化粧ポーチ、ティッシュケース、めがねケース、ペンケース、ブックカバー、ゲームポーチ、キーケース、パスケース）、財布、帽子（ハット、キャップ、キャスケット、ハンチング帽、テンガロンハット、チューリップハット、サンバイザー、ベレー帽）、ヘルメット、頭巾、ベルト、エプロン、リボン、コサージュ、ブローチ、カーテン、壁布、シートカバー、シーツ、布団、布団カバー、毛布、枕、枕カバー、ソファー、ベッド、かご、各種ラッピング材料、室内装飾品、自動車用品、造花、マスク、包帯、ロープ、各種ネット、魚網、セメント補強材、スクリーン印刷用メッシュ、各種フィルター（自動車用、家電用）、各種メッシュ、敷布（農業用、レジャーシート）、土木工事用織物、建築工事用織物、ろ過布等が挙げられる。
なお、上記具体例の全体を本実施形態の圧電織物で構成してもよいし、圧電性が要求される部位のみ本実施形態の圧電織物で構成してもよい。
本実施形態の圧電織物の用途としては、身体に身につけるウェアラブル製品が特に好適である。
【０１３６】
〔圧電編物〕
本実施形態の圧電編物は、上述した圧電基材を備える。
本明細書において「圧電編物」とは、外部刺激（例えば物理力）によって圧電効果を発現する編物を意味する。「編物」とは、糸でループを作りながら編み合わせて形成された編物構造体を含むもの全般を意味する。
【０１３７】
本実施形態の圧電編物が圧電基材を備える態様は特に制限されない。例えば、圧電編物を構成する縦糸及び緯糸の少なくとも一方の少なくとも一部が圧電基材であるか、圧電基材を含むものであってもよい。
【０１３８】
圧電編物を構成する糸の材質は、特に制限されない。糸としては、例えば高分子を含む糸が挙げられる。高分子としては、ポリエステル、ポリオレフィン等の一般的な高分子が挙げられ、また、前述のヘリカルキラル高分子等のヘリカルキラル高分子も挙げられる。
また、高分子を含む糸の概念には、本実施形態の圧電基材も包含される。
【０１３９】
本実施形態の圧電編物における編物構造体の態様は、特に制限されない。例えば、緯編み（ヨコ編み）、経編み（タテ編み）等が挙げられる。緯編みには、平編み、リブ編み、両面編み、パール編み、丸編み等が挙げられる。また、経編みには、トリコット編み、アトラス編み、ダイヤモンド編み、ミラニーズ編み等が挙げられる。
【０１４０】
本実施形態の圧電編物は、三次元的構造を有する編物であってもよい。本明細書において「三次元的構造を有する編物」とは、二次元的構造に加えて編物の厚み方向にも糸を編みこむことで立体的に仕上げた編物を意味する。
【０１４１】
圧電編物は、少なくとも一部に圧電性が要求されるあらゆる用途に適用することができる。圧電編物の用途の具体例としては、圧電織物の用途の具体例として例示したものが挙げられる。
なお、上記具体例の全体を本実施形態の圧電編物で構成してもよいし、圧電性が要求される部位のみ本実施形態の圧電編物で構成してもよい。
本実施形態の圧電編物の用途としては、身体に身につけるウェアラブル製品が特に好適である。
【０１４２】
〔圧電デバイス〕
本実施形態の圧電デバイスは、上記実施形態の圧電基材を備える。
本明細書において「圧電デバイス」とは、外部刺激（例えば物理力）によって圧電効果を発現するデバイス全般を意味する。
【０１４３】
圧電デバイスが圧電基材を備える態様は、特に制限されない。例えば、圧電基材を上述した圧電織物又は圧電編物として備えてもよい。
【０１４４】
圧電デバイスは、外部導体をさらに備えるものであってもよい。
圧電デバイスが外部導体を備える態様は、特に制限されない。例えば、圧電基材を備える圧電織物又は圧電編物と、圧電織物又は圧電編物の主面に対向する位置に配置される外部導体と、を備えるものであってもよい。
【０１４５】
圧電デバイスが外部導体を備える場合、外部導体はグラウンド導体であることが好ましい。グラウンド導体の材質は特に制限されず、例えば、上述した圧電基材が備える外部導体の材質として例示したものが挙げられる。
圧電デバイスが備える外部導体としては、一般的に用いられている電極材料を用いることもできる。電極材料としては、金属（Ａｌ等）が挙げられるが、その他にも、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇペースト、Ｃｕペースト、カーボンブラック、ＩＴＯ（結晶化ＩＴＯ及び非晶ＩＴＯ）、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ、ＩＺＯ（登録商標）、導電性ポリマー（ポリチオフェン、ＰＥＤＯＴ）、Ａｇナノワイヤー、カーボンナノチューブ、グラフェン等も挙げられる。圧電デバイスが備える外部導体の材質は、圧電基材に用いられる外部導体と同じであっても異なっていてもよい。
圧電デバイスが備える外部導体の形状は特に制限されず、目的に応じて選択できる。
【０１４６】
本実施形態の圧電デバイスは、圧電基材を備える圧電織物又は圧電編物と、圧電織物又は圧電編物の主面に対向する位置に配置される外部導体と、圧電織物又は圧電編物と外部導体との間に配置される絶縁体を備えるものであってもよい。圧電デバイスが絶縁体を備えることで、圧電基材に含まれる導体コードと外部導体間の電気的短絡の発生を抑制しやすい構造となる。
【０１４７】
圧電デバイスが備える絶縁体の材質は、特に制限されない。例えば、上述した圧電基材が備える絶縁体の材質として例示したものが挙げられる。
圧電デバイスが備える絶縁体の形状は特に制限されず、目的に応じて選択できる。
【０１４８】
圧電デバイスは、少なくとも一部に圧電性が要求されるあらゆる用途に適用することができる。圧電デバイスの用途の具体例としては、圧電織物の用途の具体例として例示したものが挙げられる。
なお、上記具体例の全体を本実施形態の圧電デバイスで構成してもよいし、圧電性が要求される部位のみ本実施形態の圧電デバイスで構成してもよい。
本実施形態の圧電デバイスの用途としては、身体に身につけるウェアラブル製品が特に好適である。
【０１４９】
〔力センサー〕
本実施形態の力センサーは、上記実施形態の圧電基材を備える。以下、本実施形態に係る圧電基材を備えた力センサーの具体的態様について、図面を参照しながら説明する。
【０１５０】
図４は、力センサーの概念断面図である。力センサー４０は、第２の絶縁体としての円筒形状のゴム系熱収縮チューブ（以下、単に「収縮チューブ」とも称する）４４と、収縮チューブ４４の内部に配置された圧電基材１０Ｄと、収縮チューブ４４の両端部に配置された一対の圧着端子（取出し電極）４６と、を備える。一対の圧着端子４６は、本体部４６ａと、圧着部４６ｂとからなり、中央部に貫通孔４６ｃを有する。圧電基材１０Ｄは、内部導体に相当する導体コード１２Ｃと、導体コード１２Ｃの周りに一方向に螺旋状に巻回された圧電体１４Ｄと、圧電体１４Ｄの外周面に一方向に螺旋状に巻回された外部導体４２（グラウンド導体）と、を備える。
【０１５１】
圧電基材１０Ｄにおいては、導体コード１２Ｃの一端（図４の右端）が、収縮チューブ４４の外側に延在して、圧着部４６ｂで圧着されて圧着端子４６に電気的に接続されている。一方、外部導体４２は、導体コード１２Ｃの一端側から他端側に向かって巻回された後、導体コード１２Ｃの他端（図４の左端）を越えて延在し、その延在部分が収縮チューブ４４内で応力緩和部４２ａを形成している。
外部導体４２は、この応力緩和部４２ａを経た後、収縮チューブ４４のさらに外側（図４の左端）に延在して、圧着部４６ｂで圧着されて圧着端子４６に電気的に接続されている。
応力緩和部４２ａは、図４に示すように、たるんだ状態の外部導体４２からなる。応力緩和部４２ａは、力センサー４０に張力（応力）が印加されたときに、たるんだ部分が延びることで圧電体１４Ｄに過度な力が負荷されるのを抑制する。
圧電体１４Ｄは、長尺平板形状を有し、両面に機能層としてアルミ蒸着膜（不図示）が設けられている。なお、一対の圧着端子４６は、力センサー４０の出力信号を処理する外部回路等（不図示）に接続されている。
【０１５２】
図４で示した実施形態では、応力緩和部４２ａとしてたるんだ外部導体４２が配置されているが、本発明の実施形態はこれに限定されず、圧電基材１０Ｄの少なくともいずれか一方の端部、或いは両端部に、線状の応力緩和部を接着、糸結び目等の方法等により張力が伝達するように配置することにより応力を緩和する機能を力センサー４０に付与してもよい。
上記の場合、線状の応力緩和部には電気的な接続の機能は存在しないが、電気的接続機能は、応力緩和部とは独立に、圧電基材の端部から導体コード及び外部導体を同軸ケーブル等に接続することにより、応力や歪の電圧信号を検出することが可能となる。
上記の場合の応力緩和部の材料及び形態は特に限定されず、例えば、天然ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等の伸縮性のある弾性材料からなる糸、紐、チューブ等のコード状物、リン青銅等の金属材料、線状のポリマー等からなるスプリングなどが挙げられる。
応力緩和部と電気的接続部とをそれぞれ独立に別の部位に配置することにより、電気的接続部の最大伸長量に起因する応力緩和部の歪量の制限が無くなり、張力センサーとしての最大歪量を増大させることが可能となる。
なお、上述の図９に示すヘルメット（又は帽子）５７の顎紐５８の一部に圧電基材１０を配置した例では、顎紐５８が応力緩和部として機能している。
【０１５３】
以下、本実施形態の力センサー４０の作用について説明する。
力センサー４０に張力（応力）が印加されると、圧電基材１０Ｄに張力が印加され、圧電基材１０Ｄの圧電体１４Ｄに含まれるヘリカルキラル高分子にずり力が加わり、このずり力により圧電基材１０Ｄの径方向にヘリカルキラル高分子の分極が生じる。分極方向は圧電基材１０Ｄの径方向である。これにより、張力に比例した電荷（電界）が発生し、発生した電荷は電圧信号（電荷信号）として検出される。なお、電圧信号は、圧着端子４６に接続される外部回路等（不図示）で検出される。
また、本実施形態の力センサー４０は、同軸ケーブルに備えられる内部構造と同一構造をなす圧電基材１０Ｄを備えるため、電磁シールド性が高く、ノイズに強い構造となり得る。加えて、構造が簡易であるため、例えばウェアラブルセンサーとして、身体の一部に装着して用いることができる。
【０１５４】
力センサーは、圧電基材に張力が印加されたときに生じる電荷（電界）を電圧信号として取り出す構成に限定されず、例えば、圧電基材にねじり力が印加されたときに生じる電荷（電界）を電圧信号として取り出す構成であってもよい。
【０１５５】
〔生体情報取得デバイス〕
本実施形態の生体情報取得デバイスは、上記実施形態の圧電基材を備える。
本実施形態の圧電基材、本実施形態の圧電織物、及び本実施形態の圧電編物の用途としては、生体情報取得デバイスも好ましい。
即ち、本実施形態の生体情報取得デバイスは、本実施形態の圧電基材、本実施形態の圧電織物、又は本実施形態の圧電編物を含む。
本実施形態の生体情報取得デバイスは、上記圧電基材、上記圧電織物、又は上記圧電編物によって、被験者又は被験動物（以下、これらをまとめて「被験体」ともいう）の生体信号を検出することにより、被験体の生体情報を取得するためのデバイスである。
ここでいう生体信号としては、脈波信号（心拍信号）、呼吸信号、体動信号、心弾動、生体振戦等が挙げられる。
生体振戦とは、身体部位（手指、手、前腕、上肢など）の律動的な不随意運動のことである。
【０１５６】
また、上記心弾動の検出には、身体の心機能による力の効果の検出も含まれる。
即ち、心臓が大動脈及び肺動脈に血液をポンピングする場合、体は、血流と反対の方向に反動力を受ける。この反動力の大きさ及び方向は、心臓の機能的な段階とともに変化する。この反動力は、身体の外側の心弾動をセンシングすることによって検出される。
【０１５７】
上記生体情報取得デバイスは、各種衣料（シャツ、スーツ、ブレザー、ブラウス、コート、ジャケット、ブルゾン、ジャンパー、ベスト、ワンピース、ズボン、パンツ、下着（スリップ、ペチコート、キャミソール、ブラジャー）、靴下、手袋、和服、帯地、金襴、冷感衣料、ネクタイ、ハンカチーフ、マフラー、スカーフ、ストール、アイマスク）、サポーター（首用サポーター、肩用サポーター、胸用サポーター、腹用サポーター、腰用サポーター、腕用サポーター、足用サポーター、肘用サポーター、膝用サポーター、手首用サポーター、足首用サポーター）、履物（スニーカー、ブーツ、サンダル、パンプス、ミュール、スリッパ、バレエシューズ、カンフーシューズ）、インソール、タオル、リュックサック、帽子（ハット、キャップ、キャスケット、ハンチング帽、テンガロンハット、チューリップハット、サンバイザー、ベレー帽）、ヘルメット、ヘルメット顎紐、頭巾、ベルト、シートカバー、シーツ、座布団、クッション、布団、布団カバー、毛布、枕、枕カバー、ソファー、イス、デスク、テーブル、シート、座席、便座、マッサージチェア、ベッド、ベッドパット、カーペット、かご、マスク、包帯、ロープ、各種ネット、バスタブ、床材、壁材、パソコン、マウス等の各種物品に配設されて使用される。
生体情報取得デバイスが配設される物品としては、履物、インソール、シーツ、座布団、クッション、布団、布団カバー、枕、枕カバー、ソファー、イス、シート、座席、便座、ベッド、カーペット、バスタブ、床材等、被験体の体重がかかる物品が好ましい。より具体的には、乳幼児用手押し車のシート、座席部、車輪、乳幼児の転落を防止するためのストッパー等；車いす用のシート、座席部等；医療用保育器のマット；等が好ましい。
【０１５８】
以下、生体情報取得デバイスの動作の一例を説明する。
生体情報取得デバイスは、例えばベッド上又はイスの座面上などに配設される。この生体情報取得デバイス上に被験体が、横臥、着座、又は起立する。この状態で、被験体から発せられる生体信号（体動、周期的な振動（脈、呼吸など）、人間の「かわいい」、「怖い」などの感性が原因で変化した心拍数等）によって、生体情報取得デバイスの圧電基材、圧電織物、又は圧電編物に張力が付与されると、これらの圧電基材、圧電織物、又は圧電編物に含まれるヘリカルキラル高分子に分極が生じ、前記張力に比例した電位が発生する。この電位は被験体から発せられる生体信号に伴って経時的に変化する。例えば、被験体から発せられる生体信号が、脈、呼吸などの周期的な振動である場合には、圧電基材、圧電織物、又は圧電編物にて発生する電位も、周期的に変化する。
上記圧電基材、圧電織物、又は圧電編物への張力の付与に伴って発生した電位の経時的な変化を、電圧信号として測定モジュールにより取得する。取得される電位の経時的な変化（圧電信号）は、複数の生体信号（脈波信号（心拍信号）、呼吸信号、体動信号）の合成波である。この合成波をフーリエ変換によって周波数ごとに分離し、分離信号を生成する。生成した分離信号の各々を逆フーリエ変換することにより、分離信号の各々に対応する生体信号をそれぞれ得る。
【実施例】
【０１５９】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。【０１６０】
＜圧電体の作製＞
ヘリカルキラル高分子としてのＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ  ＬＬＣ社製ポリ乳酸（品名：ＩｎｇｅｏＴＭ  ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ、銘柄：４０３２Ｄ）１００質量部に対して、安定化剤〔ラインケミー社製Ｓｔａｂａｘｏｌ  Ｐ４００（１０質量部）、ラインケミー社製Ｓｔａｂａｘｏｌ  Ｉ（７０質量部）、及び日清紡ケミカル社製カルボジライトＬＡ−１（２０質量部）の混合物〕１．０質量部を添加し、ドライブレンドして原料を作製した。
作製した原料を押出成形機ホッパーに入れて、２１０℃に加熱しながらＴダイから押し出し、５０℃のキャストロールに０．３分間接触させて、厚さ１５０μｍの予備結晶化シートを製膜した（予備結晶化工程）。前記予備結晶化シートの結晶化度を測定したところ６％であった。
得られた予備結晶化シートを７０℃に加熱しながらロールツーロールで、延伸速度１０ｍ／分で延伸を開始し、３．５倍までＭＤ方向に一軸延伸した（延伸工程）。得られたフィルムの厚さは４９．２μｍであった。
その後、前記一軸延伸フィルムを、ロールツーロールで、１４５℃に加熱したロール上に１５秒間接触させアニール処理し、その後急冷を行って、圧電フィルムを作製した（アニール処理工程）。
次いで、圧電フィルムをスリット加工機を用いて、スリットする方向と圧電フィルムの延伸方向とが略平行となるようにスリットした。これにより、幅０．３９ｍｍ、厚さ５０μｍのリボン状の圧電体（スリットリボン）を得た。なお、得られた圧電体の断面形状は矩形であった。【０１６１】
（３）圧電体の物性測定
上記のようにして得られたリボン状圧電体について、以下の物性測定を行った。結果を表１に示す。
測定は、広角Ｘ線回折装置（リガク社製 ＲＩＮＴ２５５０、付属装置：回転試料台、
Ｘ線源：ＣｕＫα、出力：４０ｋＶ ３７０ｍＡ、検出器：シンチレーションカウンター
）を用いて、サンプル（圧電体）をホルダーに固定し、結晶面ピーク［（１１０）面／（２００）面］の方位角分布強度を測定することで行った。
得られた方位角分布曲線（Ｘ線干渉図）において、結晶化度、及びピークの半値幅（α）から下記の式よりポリ乳酸の配向度Ｆ（Ｃ軸配向度）を算出して評価した。その結果、結晶化度は４５％であり、配向度Ｆは０．９７であった。
配向度（Ｆ）＝（１８０°−α）／１８０°
（αは配向由来のピークの半値幅）【０１６２】
〔実施例１〕
＜圧電基材の作製＞
図１に示す圧電基材１０と同様の構成の圧電基材に、さらに外部導体（グラウンド導体）として銅箔リボンを備えた圧電基材を以下に示す方法により作製した。【０１６３】
導体コードの芯材として、（株）ゴーセン製のポリエステルモノフィラメント（ＳｕｐｅｒホンテロンＧＰ、線外径０．１２８ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）を準備した。この芯材の周囲に、内部導体として、圧延銅箔（幅０．３ｍｍ×厚さ０．０１８ｍｍ）を、芯材が露出しないように、Ｓ巻きに螺旋状に巻回して（層数は１）、導体コードを作製した。なお、「Ｓ巻き」とは、導体コードの軸方向の一端（図１の場合、右端側）から見たときに、導体コードの手前側から奥側に向かってリボン状圧電体が左巻き（反時計周り）で巻回していることをいう。導体コードの両端には、電気的接続部及び機械的接続部として圧着端子をかしめて設けた。【０１６４】
作製した導体コードの単位長さ当たりの曲げ剛性Ｂの値を、純曲げ試験機（カトーテック株式会社製、ＫＥＳ−ＦＢ２）を用いて測定した。測定は、繊維の測定長ｄ＝０．１２ｍｍとして行った。測定の結果、単位長さ当たりの曲げ剛性Ｂの値は１０．２×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］であった。【０１６５】
次に、上記で得た圧電体を、導体コードの周りに左巻きに、導体コードの表面が露出しないように螺旋状に巻回して、圧電基材を得た。圧電体巻回す際は、導体コードの軸方向に対して略４５°の方向を向くように（螺旋角度４５°）した。【０１６６】
次に、外部導体として、幅０．３２、厚さ０．０１８ｍｍの圧延銅箔リボンを準備した。この銅箔リボンを、圧電体と同様の方法により、圧電基材の周りに、圧電基材の表面が露出しないように隙間なくＳ巻に巻回した。【０１６７】
＜評価＞
得られた実施例１の圧電基材を用い、圧電基材に引張力を印加したときに発生する電荷量（発生電荷量）を測定し、発生電荷量から単位引張力当たりの発生電荷量を算出した。結果を表１に示す。【０１６８】
（単位引張力当たりの発生電荷量）
実施例１の圧電基材をサンプルとして、チャック間距離を２００ｍｍとした引張試験機（（株）エー・アンド・デイ製、テンシロンＲＴＧ１２５０）にチャックした。
次いで、サンプルに対して、１．５Ｎ〜４．５Ｎの応力範囲で０．２Ｈｚで周期的に三角波状に張力を繰り返し印加し、その時のサンプルの表裏に発生する電荷量をエレクトロメータ（ケースレー社製６１７）で測定した。測定した発生電荷量Ｑ［Ｃ］をＹ軸とし、サンプルの引張力Ｆ［Ｎ］をＸ軸としたときの散布図の相関直線の傾きから、単位引張力当たりの発生電荷量を算出した。【０１６９】
（形状の評価）
圧電基材の導体コードの軸方向に垂直な方向から圧電基材をキーエンス社製の実体顕微鏡ＶＨＸ５０００を用いて観察し、その形状が式（ｂ）：Ｄｍａｘ＜ｔｐｍｉｎの条件を満たすか否かを調べた。この条件を満たす場合は「ＴＲＵＥ」、満たさない場合は「ＦＡＬＳＥ」として結果を表１に示す。【０１７０】
（形状保持性の評価）
圧電基材の塑性変形に対する耐性（形状保持性）を評価するため、圧電基材を直径１ｃｍのベークライトからなる円柱に２周巻付け、巻付けた後円柱を抜き、円形の形状を保っているか否かを目視観察により評価した。
圧電基材について、円柱を除いた後に経時的な変化がほぼなく円形形状を保っているものは形状保持性「なし」、ばね性によりスプリングバックし円形形状を保たず元の状態に戻ったものは、塑性変形に対する耐性が高いものとして、形状保持性「あり」として評価した。結果を表１に示す。【０１７１】
（導通不具合率の評価）
実施例１の圧電基材を、長さ２０ｃｍに切ったものを２０本用意した。導体コードと外部導体の導通をＬＣＲメータ（ＨＰ４２８４Ａ）を用いて測定した。測定は、測定端子を導体コードと外部導体に接続し、導体間の抵抗値を測定し、抵抗値が１ＭΩ未満のものをショートとし、その有無をチェックし、ショートしたものをＢとし、ショートしていないものをＡとした。２０本の内、ショートしたもの（Ｂ）の割合を導通不具合率として表１に記述した。【０１７２】
〔実施例２〕
芯材の太さを０．２０５ｍｍとし、圧電体の幅を０．６７ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１７３】
〔実施例３〕
芯材の太さを０．２８５ｍｍとし、圧電体の幅を０．６７ｍｍとし、外部導体の幅を０．６ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１７４】
〔実施例４〕
芯材をフロロカーボン製の糸（東レ（株）製のトヨフロンスーパーハードＬ、線外径０．２０５ｍｍ、長さ２００ｍｍ）に変えたこと以外は実施例２と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１７５】
〔実施例５〕
芯材の太さを０．２８５ｍｍとし、外部導体の幅を０．６ｍｍとしたこと以外は実施例４と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１７６】
〔実施例６〕
芯材をナイロン製の糸（東レ（株）製の銀鱗、線外径０．２０５ｍｍ、長さ２００ｍｍ）に変えた以外は実施例２と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１７７】
〔実施例７〕
芯材の太さを０．２８５ｍｍとし、外部導体の幅を０．６ｍｍとしたこと以外は実施例６と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１７８】
〔実施例８〕
芯材を形状保持性の高いポリエチレン製の糸（三井化学（株）製のテクノロートＷ１０００、線外径０．３６ｍｍ、長さ２００ｍｍ）に変え、圧電体の幅を０．６７ｍｍとし、内部導体と外部導体を巻回する方向をＺ方向に変え、内部導体の層数を２に変更し、外部導体の幅を０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１７９】
〔実施例９〕
芯材をパラ系アラミド樹脂のフィラメント糸からなるマルチフィラメント（帝人（株）製のテクノーラ、繊度２２０ｄｔｅｘ×１本、未燃、長さ２００ｍｍ）に変え、太さを０．２ｍｍにし、圧電体の幅を０．６７ｍｍとし、内部導体と外部導体を巻回する方向をＺ方向に変え、内部導体の層数を２に変更し、外部導体の幅を０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１８０】
〔実施例１０〕
芯材をポリエステル樹脂のフィラメント糸からなるマルチフィラメント（（株）ゴーセン製の＃５０番×３本撚、長さ２００ｍｍ）に変え、太さを０．３ｍｍにし、圧電体の幅を０．６７ｍｍとし、内部導体と外部導体を巻回する方向をＺ方向に変え、内部導体の層数を２に変更し、外部導体の幅を０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１８１】
〔実施例１１〕
芯材をポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂のフィラメント糸からなるマルチフィラメント（（株）ＫＢセーレン製の繊度１１０ｄｔｅｘ×２本撚り、長さ２００ｍｍ）に変え、太さを０．３ｍｍにし、圧電体の幅を０．６７ｍｍとし、内部導体と外部導体を巻回する方向をＺ方向に変え、内部導体の層数を２に変更し、外部導体の幅を０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１８２】
〔実施例１２〕
芯材をＰＰＳ樹脂のフィラメント糸からなるマルチフィラメント（（株）ＫＢセーレン製、繊度７０ｄｔｅｘ×３本撚り、長さ２００ｍｍ）に変え、太さを０．３ｍｍにし、圧電体の幅を０．６７ｍｍとし、内部導体と外部導体を巻回する方向をＺ方向に変え、内部導体の層数を２に変更し、外部導体の幅を０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１８３】
〔比較例１〕
芯材をメタ系アラミド樹脂のスパン糸からなるマルチフィラメント（帝人（株）製のコーネックス、４０番手２本撚り、長さ２００ｍｍ）に変え、太さを０．３６ｍｍにし、圧電体の幅を０．６７ｍｍとし、内部導体と外部導体を巻回する方向をＺ方向に変え、内部導体の層数を２に変更し、外部導体の幅を０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。【０１８４】
作製した導体コードの単位長さ当たりの曲げ剛性Ｂの値を、純曲げ試験機（カトーテック株式会社製、ＫＥＳ−ＦＢ２）を用いて測定した。測定は、繊維の測定長ｄ＝０．３ｍｍとして行った。測定の結果、単位長さ当たりの曲げ剛性Ｂの値は３．２７×１０−４［Ｎ・ｍ２／ｍ］であった。【０１８５】
【表１】
2018194180.tif 000006
【０１８６】
表１に示すように、式（ｂ）の条件を満たす実施例の圧電基材は単位引張力当たりの発生電荷量が大きく圧電感度が良好であった。また、導通不具合率は０％であった。一方、式（ｂ）の条件を満たさない比較例１の圧電基材は、内部導体と外部導体部間において導通箇所が局所的に存在しているため、張力により発生した電荷が、内部導体から外部導体にショートし、単位引張力当たりの発生電荷量が測定できず、導通不具合率も実施例に比べて高かった。【０１８７】
日本国特許出願第２０１７−０８３９４２号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に援用されて取り込まれる。
【図１】
2018194180.tif 000008
【図２】
2018194180.tif 000009
【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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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月18日(2019.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
前記課題を達成するための具体的手段は、以下の通りである。
＜１＞芯材と、前記芯材の周囲に配置された導体とを備える導体コードと、
前記導体コードの軸方向に沿って一方向に螺旋状に前記導体コードの周囲に巻回された長尺状の圧電体と、を備え、
前記圧電体が、光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含み、
前記圧電体の長さ方向と、前記圧電体に含まれるヘリカルキラル高分子の主配向方向と、が略平行であり、
Ｘ線回折測定から式（ａ）：配向度Ｆ＝（１８０°−α）／１８０°（式中のαは配向由来のピークの半値幅を表す）によって求められる前記圧電体の配向度Ｆが０．５以上１．０未満の範囲であり、
前記導体コードの軸方向に垂直な方向から前記導体コードを観察したときに、複数に区画される領域から選択される領域Ａと、領域Ａの隣に位置する領域Ｂの高さの差の最大値ΔＤｍａｘと、前記圧電体の最小厚さｔｐｍｉｎとが、式（ｂ）：ΔＤｍａｘ＜ｔｐｍｉｎの条件を満たす、圧電基材。
＜２＞前記導体コードが、前記芯材と、前記芯材の軸方向に沿って一方向に螺旋状に前記芯材の周囲に巻回された前記導体とを備える、＜１＞に記載の圧電基材。
＜３＞前記芯材がモノフィラメントである、＜１＞又は＜２＞に記載の圧電基材。
＜４＞前記導体が内部導体であり、前記圧電体が、前記内部導体の外周面に沿って一方向に螺旋状に巻回されている、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜５＞絶縁体をさらに備え、前記絶縁体が前記圧電基材の外周に配置されている、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜６＞絶縁体をさらに備え、前記絶縁体が、前記導体コードと前記圧電体との間に配置されている、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜７＞前記圧電体が、前記導体コードの軸方向に対して、１５°〜７５°の角度を保持して巻回されている、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜８＞前記圧電体が長尺平板形状を有する、＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜９＞前記長尺平板形状を有する圧電体の厚さが０．００１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、幅が０．１ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記厚さに対する前記幅の比が２以上である、＜８＞に記載の圧電基材。
＜１０＞前記圧電体は、カルボジイミド基、エポキシ基及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を有する重量平均分子量が２００〜６００００の安定化剤を、前記ヘリカルキラル高分子１００質量部に対して０．０１質量部〜１０質量部含む、＜１＞〜＜８＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜１１＞機能層をさらに備える、＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜１２＞前記機能層が、易接着層、ハードコート層、帯電防止層、アンチブロック層、保護層、及び電極層からなる群より選択される少なくとも１種である、＜１１＞に記載の圧電基材。
＜１３＞前記機能層が電極層を含む、＜１１＞又は＜１２＞に記載の圧電基材。
＜１４＞前記圧電体と、前記機能層と、が積層体の状態であり、前記積層体の表面層の少なくとも一方が前記電極層である、＜１３＞に記載の圧電基材。
＜１５＞前記導体コードと前記圧電体の間に接着層をさらに備える、＜１＞〜＜１４＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
＜１６＞前記圧電体に含まれる前記ヘリカルキラル高分子が下記式（１）で表される構造単位を含む主鎖を有するポリ乳酸系高分子である、＜１＞〜＜１５＞のいずれか１項に記載の圧電基材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記圧電体は、カルボジイミド基、エポキシ基及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を有する重量平均分子量が２００〜６００００の安定化剤を、前記ヘリカルキラル高分子１００質量部に対して０．０１質量部〜１０質量部含む、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の圧電基材。
【国際調査報告】
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