(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、
高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、前記導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料からなり、
前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
【請求項２】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、
高分子材料と、導電性フィラーと、を含み、該導電性フィラーは、平均径が１μｍ以上の集合体を形成し、該集合体間の平均距離が、１０ｎｍ〜３０μｍである複合材料からなり、
前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
【請求項３】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、
高分子材料と、導電性フィラーとを含み、厚み１μｍ以上の導電層を少なくとも２層と、該導電層と、同じものでも異なっていてもよい高分子材料を含み、該導電層の間に挿入された厚み１０ｎｍ〜３０μｍの絶縁層とを有する複合材料からなり、
前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
【請求項４】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、
機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、前記導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料からなり、
前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
【請求項５】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、
機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料と、導電性フィラーと、を含み、該導電性フィラーは、平均径が１μｍ以上の集合体を形成し、該集合体間の平均距離が、１０ｎｍ〜３０μｍである複合材料からなり、
前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
【請求項６】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、
機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料と、導電性フィラーとを含み、厚み１μｍ以上の導電層を少なくとも２層と、該導電層と、同じものでも異なっていてもよい高分子材料を含み、該導電層の間に挿入された厚み１０ｎｍ〜３０μｍの絶縁層とを有する複合材料からなり、前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
【請求項７】
前記第１絶縁層の体積固有抵抗率が１×１０１０（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
【請求項８】
前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
【請求項９】
前記高分子材料が架橋されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の伝送シート。
【請求項１０】
前記高分子材料として、互いに相溶しない２種以上の高分子材料を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の伝送シート。
【請求項１１】
無機誘電体フィラーをさらに含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の伝送シート。
【請求項１２】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、
電極と、機能性複合材料層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、前記導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料からなり、前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項１３】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、
電極と、機能性複合材料層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料と、導電性フィラーと、を含み、該導電性フィラーは、平均径が１μｍ以上の集合体を形成し、該集合体間の平均距離が、１０ｎｍ〜３０μｍである複合材料からなり、前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項１４】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、
電極と、機能性複合材料層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料と、導電性フィラーとを含み、厚み１μｍ以上の導電層を少なくとも２層と、該導電層と、同じものでも異なっていてもよい高分子材料を含み、該導電層の間に挿入された厚み１０ｎｍ〜３０μｍの絶縁層とを有する複合材料からなり、前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項１５】
前記機能性複合材料層上に第１絶縁層を備える、ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項１６】
前記第１絶縁層の体積固有抵抗率が１×１０１０（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする請求項１５に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項１７】
前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする請求項１５又は１６のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項１８】
前記電極と前記機能性複合材料層との間に第２絶縁層を備える、ことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項１９】
前記第２絶縁層の体積固有抵抗率が１×１０１０（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする請求項１８に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２０】
前記第２絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥ、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤のいずれかからなる、ことを特徴とする請求項１８又は１９のいずれかにに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２１】
前記電極がエラストマと炭素繊維とを含む導電体からなる、ことを特徴とする請求項１２〜２０のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２２】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、
電極と、機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、前記導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料からなり、前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２３】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、
電極と、機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料と、導電性フィラーと、を含み、該導電性フィラーは、平均径が１μｍ以上の集合体を形成し、該集合体間の平均距離が、１０ｎｍ〜３０μｍである複合材料からなり、前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２４】
送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、
電極と、機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、
前記機能性複合材料層が、高分子材料と、導電性フィラーとを含み、厚み１μｍ以上の導電層を少なくとも２層と、該導電層と、同じものでも異なっていてもよい高分子材料を含み、該導電層の間に挿入された厚み１０ｎｍ〜３０μｍの絶縁層とを有する複合材料からなり、前記高分子材料が、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上であり、
前記導電性フィラーが炭素繊維である、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２５】
前記第１絶縁層の体積固有抵抗率が１×１０１０（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２６】
前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする請求項２２〜２５のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２７】
前記電極と前記機能性複合材料層との間に第２絶縁層を備える、ことを特徴とする請求項２２〜２６のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２８】
前記第２絶縁層の体積固有抵抗率が１×１０１０（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする請求項２７に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項２９】
前記第２絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥ、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤のいずれかからなる、ことを特徴とする請求項２７又は２８のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項３０】
前記電極がエラストマと炭素繊維とを含む導電体からなる、ことを特徴とする請求項２２〜２９のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
【請求項３１】
前記高分子材料が架橋されている請求項１２〜３０のいずれか一項に記載の伝送ユニット。
【請求項３２】
前記高分子材料として、互いに相溶しない２種以上の高分子材料を含む請求項１２〜３１のいずれか一項に記載の伝送ユニット。
【請求項３３】
無機誘電体フィラーをさらに含む請求項１２〜３２のいずれか一項に記載の伝送ユニット。
【請求項３４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シートを備えたことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項３５】
請求項１２〜３３のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを備えたことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送シート、伝送ユニット及びそれらを備えた非接触電力伝送システムに関する。
本願は、２０１１年１０月３１日に日本に出願された特願２０１１−２３８９６８号及び２０１２年３月１４日に日本に出願された特願２０１２−０５７９５６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の高比誘電率材料の開発が行われている。比誘電率が高い材料の使用目的は、さまざまであるが、主としてコンデンサ用途として用いることが考えられる。コンデンサ用途として用いる場合には、静電容量の高さと損失の低さが、良好な材料として使われる場合の必要条件となる。更に、耐電圧の高さといった特性が付与されれば、より多くの電荷を溜めることが可能となり、用途は更に広がることになり、これまで、これらの条件を満たすべく、数多くの材料が開発されてきた。【０００３】
硬い無機材料によって上記の特性を付与したものは数多く開発されてきており、セラミックス系では、比誘電率４のものから１００００に達するものまで開発され、用途によって使い分けられている。【０００４】
最も一般的な高比誘電材料であるセラミクスにおいては、誘電率と誘電正接は、セラミクスの結晶を構成している元素とその結晶構造で特定されるトレードオフ関係にあるため、この両者を両立されることはほとんど不可能に近い。すなわち、誘電率が高いセラミクス材料は、その結晶構造は非対称系であるがために誘電正接が高くなるのが必然であった。【０００５】
一方、近年では、有機誘電体材料も開発されてきている（例えば、非特許文献１）。有機材料に関しても、誘電率の高さと誘電正接の低さを両立させる試みはあったが、現象としてはセラミクスと同様である。すなわち、電荷の分極や電子のスピン配向を促進するなどの化学構造を付与することによって材料の誘電率を向上させると、必然として誘電正接が増加するというジレンマがあった。【０００６】
以上のように、これまで比誘電率と誘電損失のトレードオフ関係は常に存在し、回避できないものと捉えられてきており、この課題は解決が不可能であると思われてきた。【０００７】
高分子材料をマトリクスとする誘電材料においては、比誘電率を向上させる目的で導電性のフィラーを添加することが行われている。【０００８】
例えば、特表２００５−５００６４８号公報には高分子マトリクスにカーボンナノチューブを分散させた誘電材料が開示され、国際公開ＷＯ２００６／０６４７８２号パンフレットにはシリコーンゴム中にカーボン粒子を分散させた誘電材料が開示されている。また特開２００６−１０７７７０号公報には、導電性粉末に絶縁性コーティングを施したものを、バインダー樹脂に分散させた誘電性ペーストが開示され、国際公開ＷＯ２００９／０４１５０７号パンフレットには、高分子マトリクス中に無機誘電体を分散させた誘電性エラストマ組成物に、カーボンブラックを添加することが記載されている。【０００９】
ところで、送信電極と受信電極とを近接又は密着させてコンデンサを形成し、このコンデンサ（結合コンデンサ）を介して送信側から受信側に電力を伝送する電界結合方式（容量結合方式）の非接触電力伝送技術が開示されている（例えば、特許文献５〜７）。
非接触電力伝送システムにおいて、静電容量を高めて電力伝送効率を向上させるために、結合コンデンサにおいて電極間に誘電体層を用いることが開示されている（例えば、特許文献８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５００６４８号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００６／０６４７８２号パンフレット
【特許文献３】特開２００６−１０７７７０号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ２００９／０４１５０７号パンフレット
【特許文献５】特開２００９−８９５２０号公報
【特許文献６】特表２００９−５３１００９
【特許文献７】特開２０１１−２５９６４９号公報
【特許文献８】特開２０１２−５１７１号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ、第５３８５巻、８７−９８ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
高分子マトリクスに、導電性フィラーを添加することによって、複合材料を作製し、高い比誘電率を有する複合材料を得る手法においても、導電性フィラーの添加量が増えるほど誘電材料の比誘電率は向上するものの、導電性フィラーの添加量が一定量を超えると、導電性フィラー同士が接触することにより導電パスが形成されるため、誘電正接が増大してしまう。結果として導電性フィラーの量を低濃度に抑える必要が生じ、高い誘電率は望めなかった。【００１３】
導電パスの形成を防止して誘電正接の増大を抑制するため、導電性フィラーに絶縁性コーティングを施す方法は、作業工程が煩雑で、再現性、量産性に欠ける上、絶縁性コーティングの剥離などという機械的強度の問題があった。【００１４】
本発明は上記従来技術の課題を解決する材料であって、比誘電率と誘電正接とのトレードオフの関係が緩和され、導電性フィラーのコーティング無処理の状態であっても、比誘電率が高くかつ誘電正接が小さい高分子マトリクスに導電性フィラーを添加してなる複合材料を提供することを目的とする。【００１５】
また、電界結合方式の非接触電力伝送システムは既に実用化されており、電力伝送に最適な結合コンデンサの材料や構成の開発が望まれている。
特に、結合コンデンサの静電容量(以下、接合容量と略す)は送信電極と受信電極との密着面積に左右されるが、両電極の密着面の面形状が合致しない場合は、面の一部のみが接触（密着）して密着面積が小さくなるために十分な静電容量が得られないという問題がある。【００１６】
さらに、電界結合方式の非接触電力伝送システムにおいて、電極は筐体内部に仕込まれた形で用いることになる場合が多いと考えられる。そのため、電極上に備える高比誘電率の誘電体シートが開発できても、その表面に筐体すなわち低誘電率の絶縁層が被覆されてしまうことで、折角の高比誘電率が生かされない。すなわち、接合容量を上げるために高誘電体層を電極間に挿入しても、そこに筐体という低誘電率の絶縁層が挿入されることにより、接合容量は劇的に低下してしまうため、高出力な伝送シートの性能発揮は阻まれていた。例えば、チタン酸バリウムは比誘電率４０００であるが、２００μｍのＰＴＦＥ膜（比誘電率２．２）を被覆した場合には、ＰＴＦＥ膜とチタン酸バリウム層とからなる誘電体層を備えた接合容量は１／１８０に低下してしまう。
また、高比誘電率の層を用いないでむき出しの金属電極に直接筐体（低誘電率の絶縁層）を被覆した構成の送信電極を用いるシステムも多いが、この構成では、金属特有の剛直さのために、金属電極と筐体との接触が十分でなく、また、送信電極と受信電極との接触も十分ではないために、高出力を実現することは困難であった。【００１７】
本発明はかかる状況に鑑み、高静電容量であって高伝送効率を実現可能とする結合コンデンサを構成する、非接触電力伝送システムで用いる伝送ユニット及びこの伝送ユニットを構成する伝送シート、並びに、それらを備えた非接触電力伝送システムを提供することを目的とする。特に、伝送シートについては、筐体（低誘電性絶縁層）の存在下でも高出力を実現する伝送シート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】
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
（１）高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、前記導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料。
（２）高分子材料と、導電性フィラーと、を含み、該導電性フィラーは、平均径が１μｍ以上の集合体を形成し、該集合体間の平均距離が、１０ｎｍ〜３０μｍである複合材料。
（３）高分子材料と、導電性フィラーとを含み、厚み１μｍ以上の導電層を少なくとも２層と、該導電層と、同じものでも異なっていてもよい高分子材料を含み、該導電層の間に挿入された厚み１０ｎｍ〜３０μｍの絶縁層とを有する複合材料。
（４）前記導電性フィラーが炭素材料である（１）〜（３）のいずれか一項に記載の複合材料。
（５）前記高分子材料が架橋されている（１）〜（４）のいずれか一項に記載の複合材料。
（６）前記高分子材料として、互いに相溶しない２種以上の高分子材料を含む（１〜５のいずれか一項に記載の複合材料。
（７）無機誘電体フィラーをさらに含む（１）〜（６）のいずれか一項に記載の複合材料。
（８）前記高分子材料がポリイミド、シリコーン樹脂、フッ素ポリマー、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、シアナートエステル樹脂、天然ゴムおよび合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上である（１）〜（７）のいずれか一項に記載の複合材料。
（９）前記高分子材料が天然ゴムである（１）〜（７）のいずれか一項に記載の複合材料。
（１０）前記高分子材料が合成ゴムである（１）〜（７）のいずれか一項に記載の複合材料。
（１１）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。  
（１２）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、前記機能性複合材料層が（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。  
（１３）前記第１絶縁層の体積固有抵抗率が1x1010（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする（１２）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（１４）前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする（１２）又は（１３）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（１５）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、電極と、機能性複合材料層とを順に備え、前記機能性複合材料層が（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（１６）前記機能性複合材料層上に第１絶縁層を備える、ことを特徴とする（１５）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（１７）前記第１絶縁層の体積固有抵抗率が1x1010（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする（１６）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（１８）前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする（１６）又は（１７）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（１９）前記電極と前記機能性複合材料層との間に第２絶縁層を備える、ことを特徴とする（１５）〜（１８）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２０）前記第２絶縁層の体積固有抵抗率が1x1010（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする（１９）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２１）前記第２絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥ、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤のいずれかからなる、ことを特徴とする（１９）又は（２０）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２２）前記電極がエラストマと炭素繊維とを含む導電体からなる、ことを特徴とする（１５）〜（２１）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２３）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、電極と、機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、前記機能性複合材料層が（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２４）前記第１絶縁層の体積固有抵抗率が1x1010（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする（２３）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２５）前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする（２３）又は（２４）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２６）前記電極と前記機能性複合材料層との間に第２絶縁層を備える、ことを特徴とする（２３）〜（２５）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２７）前記第２絶縁層の体積固有抵抗率が1x1010（Ω・ｃｍ）以上であることを特徴とする（２６）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２８）前記第２絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥ、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤のいずれかからなる、ことを特徴とする（２６）又は（２７）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２９）前記電極がエラストマと炭素繊維とを含む導電体からなる、ことを特徴とする（２３）〜（２８）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（２５）（１１〜（１３）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シートを備えたことを特徴とする非接触電力伝送システム。
（２６）（１４）〜（２９）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを備えたことを特徴とする非接触電力伝送システム。
なお、「送信電極と受信電極とを近接させる」とは、送信電極と受信電極との間に伝送シートを介して送信電極と受信電極とを近接させる場合も含む。また、本発明の効果を損なわない範囲で、送信電極と受信電極との間に他の層を含んでもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、比誘電率が高くかつ誘電正接が小さい高分子マトリクスに導電性フィラーを添加してなる複合材料を提供できる。
本発明によれば、高静電容量であって高伝送効率を実現可能とする結合コンデンサを構成する、非接触電力伝送システムで用いる伝送ユニット及びこの伝送ユニットを構成する伝送シート、並びに、それらを備えた非接触電力伝送システムを提供できる。特に、伝送シートについては、筐体（低誘電性絶縁層）の存在下でも高出力を実現する伝送シートを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態である伝送ユニットの概略模式図である。
【図２】本発明の第２の実施形態である伝送ユニットの概略模式図である。
【図３】ＳＵＳ電極、機能性複合材料層、第１絶縁層、銅電極を順に備えた結合コンデンサの断面模式図である。
【図４】送信側構成と受信側構成の組み合わせを示す図である。
【図５】高分子材料に対する導電性フィラーの添加量と、複合材料の導電率との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の複合材料の断面写真である。
【図７】比較例の複合材料の断面写真である。
【図８】本発明の複合材料および比較複合材料に印加した電圧と、漏れ電流の関係を示す図である。
【図９】本願実施例および比較例で作製したワイヤレス給電システム（非接触電力伝送システム）の回路構成を示す図である。
【図１０】実施例７の構成の交流周波数と出力との関係を示すグラフである。
【図１１】送信側構成と受信側構成の組み合わせＡＯ（１型）（ａ）、ＢＯ（１型）（ｂ）、ＡＯ（２型）（ｃ）、及びＢＯ（２型）（ｄ）のそれぞれについて、出力検査を行った結果を示すグラフである。
【図１２】実施例１１―１〜１１―６で用いた機能性複合材料層を備えた伝送ユニットの組み合わせをＣＯ（１型）とした伝送システムについて、ＬＥＤ点灯によって評価した結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した複合材料、伝送シート、伝送ユニット、及び、それらを備えた非接触電力伝送システム（電界結合方式の非接触電力伝送システムを挙げて説明するが、これらに限定されない）について、図面を用いてその構成を説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００２２】
≪複合材料≫
本発明の複合材料は、下記複合材料Ａ、複合材料Ｂ、および、複合材料Ｃである。
【００２３】
複合材料Ａ：マトリクスである高分子材料と、導電性フィラーと、を含み、該導電性フィラーが一定の平均径の集合体を形成し、該集合体同士の平均距離が一定に保たれている複合材料。
【００２４】
複合材料Ｂ：マトリクスである高分子材料と、導電性フィラーとを含み、所定の厚みを有する少なくとも２層の導電層と、導電層と同じでも異なっていてもよい高分子材料をマトリクスとして含み、所定の厚みを有する絶縁層とを有する複合材料。
【００２５】
複合材料Ｃ：マトリクスである高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、導電性フィラーの添加量が高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料。
【００２６】
本発明の複合材料Ａ〜Ｃは、高分子材料と導電性フィラーとを含み、一般的にパーコレーション理論に基づくメカニズムによって導電性フィラーの充填量（濃度、添加量）を多くすると導電率が増大し、その量がパーコレーション閾値を超えると急激に導電率が増大する材料を用いている。
【００２７】
本発明の複合材料は、導電性フィラーの充填量を多くすると、一般的には導電率及び比誘電率が共に増大する材料である。
通常の誘電体は電子が移動できない材料だけからなり、また、通常の導電体は電子が移動できる材料だけからなるのに対して、本発明の複合材料は導電性部分（導電性フィラー）と誘電性部分（高分子材料）すなわち、電荷が移動できる部分と電荷が移動できない部分とからなるため、特性の制御が可能である。
【００２８】
また、本発明の複合材料は、導電性フィラーの充填量を多くすると誘電正接が増大するが、その増大の程度は従来の高分子材料を基材とする複合材料と比較して非常に小さい。非接触電力伝送システムにおいて用いられる伝送ユニットにこの複合材料を用いる場合、誘電正接は電力伝送の際の損失に関係する物理量であり、誘電正接が大きいと損失は多く、小さいと損失は少なくなる。従来の高分子材料を基材とする複合材料では、高比誘電率を得るために導電性フィラーの充填量を多くすると誘電正接が増大してしまうため、導電性フィラーの充填量を十分に多くすることができず、結果として、所望の高比誘電率を得ることができなかった。
これに対して、本発明の複合材料は、導電性フィラーの充填量を多くしても誘電正接の増大の程度は小さくすることも可能なため、従来の高分子材料を基材とする複合材料よりも導電性フィラーの充填量を多くすることができ、結果として、従来のものより高比誘電率とすることが可能となる。
このように、本発明の複合材料では、従来の高分子材料を基材とする複合材料における、比誘電率と誘電正接とのトレードオフの関係が緩和されている。
【００２９】
［高分子材料］
高分子材料としては特に制限はないが、ポリイミド、シリコーン樹脂、フッ素ポリマー、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、ナイロン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリスチレン、ポリ乳酸、種々のエンジニアリングプラスチック、天然ゴム（ＮＲ）、合成ゴムなどが好ましく、天然ゴムおよび合成ゴムであることがより好ましい。合成ゴムの例としては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム、エチレン酢酸ビニルゴム、およびエピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）が挙げられ、好ましくはエチレン・プロピレンゴム、ブチルゴムおよびニトリルゴムである。これら高分子材料は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。高分子材料として、天然ゴム、ブチルゴムおよびニトリルゴムなど炭素−炭素二重結合を有するゴムや、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂を用いる場合、得られる複合材料の機械特性などの観点から、高分子材料が架橋されていることが好ましい。架橋の方法には特に制限はなく、周知の方法を用いることができる。
【００３０】
［導電性フィラー］
導電性フィラーとしては例えば、金、銀、銅、アルミなどの金属粒子(粉体を含む)および繊維状物、炭素材料、導電性セラミクスなどが挙げられ、好ましくは炭素材料と金属材料である。炭素材料の例としては、黒鉛、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどの導電性カーボンブラック；フラーレン；カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーン、グラフェンおよび気相成長炭素繊維などの炭素繊維が挙げられ、好ましくは炭素繊維である。金属材料としては、導電性を有するものはすべて使用できる。
【００３１】
［その他の成分］
本発明の複合材料は本発明の効果を損なわない範囲で、上述の高分子材料および導電性フィラーのほか、各種添加剤(顔料、安定剤、可塑剤など)、架橋剤、架橋助剤、架橋促進剤、および無機フィラーを含んでもよい。無機フィラーを添加する場合、得られる複合材料の、機械特性や重量の観点から、その含有量は高分子材料１００質量部あたり０〜２００質量部とすることが好ましい。また加工性、機械特性、対候性などを改善する目的で適宜公知の添加剤を含有してもよい。
【００３２】
［複合材料Ａ］
＜導電性フィラーの集合体＞
本発明の複合材料Ａにおいて、導電性フィラーの集合体の平均径は、１μｍ以上である。また集合体間の平均距離は、１０ｎｍ〜３０μｍである。好ましい集合体の平均径および平均距離は、用いる高分子材料や導電性フィラーの種類によっても異なるが、例えば高分子材料としてブチルゴム、ニトリルゴムまたは天然ゴムを用い、導電性フィラーとして炭素繊維を用いる場合、集合体の平均径が、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは２〜６μｍであり、集合体間の平均距離が、好ましくは１００ｎｍ〜２０μｍ、より好ましくは２μｍ〜１０μｍである。集合体の平均径と平均距離とが上記範囲であると、比誘電率が大きく、誘電正接が小さい複合材料が得られる。
【００３３】
複合材料中の集合体の平均径および集合体間の平均距離は、下記の手順で決定する。
【００３４】
ミクロトームを用いて、複合材料から厚み約５μｍの切片を切り出す。なお、複合材料が膜状である場合、切片の厚み方向が、複合材料の厚み方向に対して略垂直となるように切り出す。また、複合材料が大きすぎて、直接ミクロトームで切削できない場合は、カミソリ刃などを用いて適切な大きさに切り出してから、ミクロトームによる加工を行ってもよい。複合材料が軟らかすぎてそのままでは切削できない場合は、液体窒素を用いて複合材料を凍結した後、ミクロトームによる加工を行ってもよい。
【００３５】
次いで、作製した切片を、透過顕微鏡を用いて倍率５００倍で観察し、視野内の集合体について、短径と、隣接する集合体間の距離とを測定し、それぞれ算術平均して平均径および平均集合体間距離を求める。
【００３６】
上記集合体を形成させるための、好ましい導電性フィラーの添加量は、マトリクスとなる高分子材料の種類や、用いる導電性フィラーの形状によっても異なる。例えば、高分子材料としてブチルゴム、ニトリルゴムまたは天然ゴムを用いて、平均繊維径１〜１００ｎｍ、平均繊維長０．５〜５０μｍ程度の炭素繊維を導電性フィラーとして添加する場合、高分子材料１００質量部に対し、好ましくは１〜２５質量部、より好ましくは１〜１０質量部である。なお導電性フィラーの平均粒径、平均繊維径および平均繊維長は、導電性フィラーを電子顕微鏡で観察し、１００本程度の導電性フィラーについて測定した繊維径および繊維長を、それぞれ算術平均することによって得られる。
【００３７】
＜集合体の制御＞
上記集合体の径や距離を制御する方法には特に制限はないが、例えば、集合体と集合体を分断するような構造体をマトリクス中に配置する方法が挙げられる。このような構造体としては例えば、上記高分子材料の架橋構造、無機誘電体フィラー、上記高分子材料の相分離構造などが挙げられる。
【００３８】
（架橋構造による集合体の制御）
架橋の条件には特に制限はなく、集合体の大きさおよび距離が上記の範囲になるように、適宜、選択することができる。
【００３９】
例えば、天然ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴムなど、炭素−炭素二重結合を有する高分子材料を用いる場合、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物、アミン化合物、金属酸化物などの架橋剤、好ましくは硫黄または有機過酸化物を用いて加熱により架橋することができる。
【００４０】
架橋剤として硫黄を用いる場合、その添加量は、好ましくは高分子材料１００質量部に対し１〜４質量部である。また必要に応じて、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ステアリン酸およびアミン類などの架橋助剤や、チアゾール類、チウラムジスルフィド類などの架橋促進剤を用いることができる。
【００４１】
架橋剤として用いることのできる有機過酸化物には特に制限はなく、例として、ジクミルペルオキシド（ＤＣＰ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどのジアルキルペルオキシド類；１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサンなどのペルオキシケタール類；などが挙げられる。好ましくはジクミルペルオキシド、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサンである。有機過酸化物を用いる場合、その添加量は好ましくは高分子材料１００質量部に対し、０．５〜３質量部である。
【００４２】
（無機誘電体フィラーによる集合体の制御）
集合体を制御するために用いる無機誘電体フィラーには特に制限はなく、例えばチタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、酸化チタン、絶縁性カーボンなどを挙げることができ、好ましくはチタン酸バリウム、酸化チタンであり、より好ましくは酸化チタンである。
【００４３】
無機誘電体フィラーの粒径および添加量は、用いる高分子材料、導電性フィラーおよび無機誘電体フィラーの種類や、導電性フィラーの量によっても異なる。例えば高分子材料として天然ゴムまたはニトリルゴムを用い、導電性フィラーとして、高分子材料に対して２〜４質量部の炭素繊維を用い、無機誘電体フィラーとして酸化チタンを用いる場合、無機誘電体フィラーの粒径は、好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍ、より好ましくは１０〜２０ｎｍであり、添加量は、高分子材料１００質量部に対し、好ましくは０．５〜２００質量部、より好ましくは１〜１００質量部である。
【００４４】
（海島構造による集合体の制御）
集合体を制御するために、高分子材料の相分離構造を用いる場合、高分子材料が海島構造をとるようにすることが好ましい。この際に用いる高分子材料としては、互いに非相溶な２種以上の高分子材料の組合せであれば特に制限はなく、例として、天然ゴムとニトリルゴム、ナイロン６とスチレン−アクリロニトリル共重合体、ナイロン６とポリスチレン、ポリプロピレンとエチレンプロピレンゴム、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とポリ乳酸（ＰＬＬＡ）、ポリ乳酸とポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）などを用いることができ、好ましくは天然ゴムとニトリルゴムの組合せが挙げられる。島相の分散粒径は、用いる導電性フィラーの大きさなどによっても異なるが、例えば繊維径数十ｎｍ、繊維長数μｍの気相成長炭素繊維を用いる場合、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは２〜４μｍである。
【００４５】
＜複合材料Ａの製造方法＞
複合材料Ａの製造方法には特に制限はなく、高分子材料からなるマトリクス中に、導電性フィラーを含有させて得ることができる。
【００４６】
（導電性フィラーの添加）
高分子材料からなるマトリクスに導電性フィラーを含有させる方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
【００４７】
例えば、あらかじめ秤量した高分子材料、導電性フィラーおよび必要に応じて他の成分を、各種ミキサー、ニーダー、ロールなどを用いて混練することができる。
【００４８】
また湿式法を用いることもできる。すなわち、あらかじめ高分子材料を３〜２０質量％となるように溶媒に溶解または分散する。高分子材料が溶解も分散もしにくい場合には、凍結粉砕などの方法で高分子材料を予め微粒子状にしておいてもよい。高分子材料として互いに相溶しない２種以上の高分子材料を組み合わせて用いる場合は、一つの液に全ての高分子材料を溶解または分散させておいても、２種類の高分子材料液を別々に調製したのち、混合してもよい。高分子材料として架橋されたものを用いる場合は、架橋剤および必要に応じて架橋助剤、架橋促進剤を高分子材料と合わせて溶解または分散しておく。
【００４９】
一方、高分子材料を溶解または分散したのと同じ溶媒に、導電性フィラーを分散媒１００質量部に対し、炭素繊維５００質量ｐｐｍ〜１質量％となるように分散させる。
【００５０】
次いで、高分子材料の液に、導電性フィラーを分散した液を加え、フィラーを分散させたのち、混合物から溶媒を除去する。
【００５１】
複合材料に無機誘電体フィラーを含有させる場合は、導電性フィラーの分散液と同じ溶媒に、無機誘電体フィラーを５００質量ｐｐｍ〜１質量％になるように分散させたものを調整し、高分子材料の液に加える。
【００５２】
液中にフィラーを分散させる方法としては特に制限はなく、ホモジナイザーを用いる方法などが挙げられる。
【００５３】
（その他の工程）
複合材料は、適宜成形して用いることができる。成形の方法にはとくに制限はなく、例えば圧縮成形などの方法を用いることができる。
【００５４】
複合材料中の高分子材料を架橋させる場合、溶媒を除去した後に架橋を行う。架橋の方法としては光架橋や熱架橋が挙げられ、好ましくは熱架橋である。熱架橋を行う場合、その温度や時間には特に制限はなく、用いる高分子材料の種類に応じて適宜選択することができる。例えば天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴムなどの炭素−炭素二重結合を有するゴムを架橋する場合、好ましくは１１０〜１５０℃で１５〜３０分間である。熱架橋は、成形工程と同時に行うことができる。
【００５５】
［複合材料Ｂ］
本発明の複合材料Ｂは、少なくとも２層の導電層と、該導電層との間に挿入された絶縁層とを有するものであれば特に制限はないが、例えば、導電層／絶縁層／導電層の３層構造とすることができる。
【００５６】
＜導電層＞
導電層に含まれる導電性フィラーの添加量は、マトリクスとなる高分子材料の種類や、用いる導電性フィラーの形状によっても異なる。例えば、高分子材料としてブチルゴム、ニトリルゴムまたは天然ゴムを用いて、平均繊維径１〜１００ｎｍ、平均繊維長０．５〜５０μｍ程度の炭素繊維を導電性フィラーとして添加する場合、高分子材料１００質量部に対し、好ましくは１〜３０質量部、より好ましくは１〜２０質量部である。導電性フィラーの添加量が上記範囲であると、導電性フィラー同士の接触が充分に得られ、導電層の導電性が高められる。また導電性フィラーが絶縁層を貫通するおそれがないほか、柔軟性に富んだ複合材料が得られる。
【００５７】
導電層中で、導電性フィラーは必ずしも均一に存在する必要はなく、部分的に凝集していてもよいし、厚み方向に充填密度が変化していてもよい。
【００５８】
導電層の厚みは１μｍ以上である。導電層の好ましい厚みは、好ましくは０．１〜１０ｍｍ、より好ましくは０．２〜２ｍｍである。
【００５９】
＜絶縁層＞
絶縁層は、高分子材料をマトリクスとして含む。該高分子材料の種類は、導電層で用いるものと同じであっても、違っていてもよい。また絶縁層に用いる高分子材料は、架橋されていてもよく、架橋されていなくてもよい。絶縁層は、導電性が生じない範囲で導電性フィラーを含んでいてもよい。絶縁層に導電性フィラーを含む場合、導電性フィラーの分布は、必ずしも均一でなくてもよい。
【００６０】
絶縁層の厚みは１０ｎｍ〜３０μｍ、好ましくは１００ｎｍ〜２０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。
【００６１】
＜複合材料Ｂの製造方法＞
複合材料Ｂの製造方法には特に制限はなく、例えば、以下のようにして得られる。
【００６２】
複合材料Ａの製造と同様にして、高分子マトリクス中に導電性フィラーなどの材料を含有させ、適宜膜状に成形して導電層とする。
【００６３】
次いで、絶縁層形成用の高分子材料を溶媒に溶解または分散した液を、導電層に塗布後、溶媒を除去する。塗布の方法に特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。塗布の方法の例として、バーコーターによる方法やスピンコーター、スクリーン印刷などが挙げられる。
【００６４】
絶縁層を形成した面にさらに導電層を重ね、圧着して複合材料とする。
【００６５】
また絶縁層を予め自立膜として成膜しておき、この膜を導電層に挟んで圧着する方法なども挙げられる。
【００６６】
［複合材料C］
複合材料Cは、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下であるように、導電性フィラーの添加量を高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部の範囲で選択されて、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなる複合材料である。
【００６７】
複合材料Cは、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなる材料であるが、導電性フィラーは通常、所定量集まって集合体で存在するので、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなる材料とは主には、高分子材料中に導電性フィラーの集合体が分散されてなる材料であるが、公知の方法で導電性フィラーを単体で高分子材料中に分散されたものも含まれる。例えば、カーボンナノチューブが単体で高分子材料中に分散されてなる複合材料も含まれる。
【００６８】
＜複合材料Cの製造方法＞
複合材料Cの製造方法において、上述した製造方法を適宜用いることができる。すなわち、例えば、上述した＜集合体の制御＞の方法を用いて比誘電率及び誘電正接を調整してもよい。
【００６９】
（導電性フィラーの添加量）
本発明の複合材料は、既存の材料に比べて、導電性フィラーの添加量に伴う比誘電率の増大に対して、誘電正接の増大の程度を小さくしたものであるが、誘電正接の増大を抑制する方法を講じなければ、比誘電率及び誘電正接は導電性フィラーの添加量に応じてほぼ単調に増大するという規則性を有する材料でもある（ただし、導電性フィラーの添加量が一定量を超えると、導電性フィラー同士が接触することにより導電パスが形成されるために、誘電正接の増大が大きくなる。また、誘電正接の増大を抑制する方法を講じることにより、誘電正接の単調増大の規則性を変えることもできる。）。予め、導電性フィラーの添加量と比誘電率及び誘電正接との関係を得ておくことにより、複合材料Ｃに規定する範囲内の所望の比誘電率及び誘電正接となる導電性フィラーの添加量を決定することができる。なお、誘電特性（比誘電率及び誘電正接）の調整、制御は、他の方法（例えば、混練条件の調整）によって行うこともできる。
【００７０】
［複合材料の用途］
本発明の複合材料は、従来の高分子材料を基材とする複合材料における、比誘電率と誘電正接とのトレードオフの関係が緩く、従来の高分子材料を基材とする複合材料よりも比誘電率が高く、かつ、誘電損失が低いという特性を有する。また、高分子材料をマトリクスとすることができるため、種々の物性を付与することができる。例えばゴムなどのエラストマを高分子材料として用いた場合には柔軟性を有する。そのため、これら特性を必要とする様々な用途、例えば、電磁波を送受信する際の電極間に配置される誘電体層として、効率的な電磁波の送受を可能にする用途に、広く効果が望める。例えば、特開２０１０−１６５９２に記載されているような、電波伝達媒体との間に挿入するインターフェースとして、あるいは電磁誘導、電磁共鳴、磁界共鳴といったワイヤレス給電を行うに際しての電磁界の安定化、出力制御に寄与する効果が望める。
【００７１】
≪伝送シート≫
本発明において「伝送シート」とは、送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する部材であって、電極以外の部分を構成する部材である。なお、「伝送シート」における“シート”は一般に用いられ得る形状を示す表現として用いているに過ぎず、薄く拡がった形状に限定されない。
【００７２】
本発明の伝送シートは、送信側、受信側のいずれの伝送ユニットにおいても用いることができる。また、共振を取り入れた直列共振型回路、並列共振型回路を用いるものや共振を用いないアクティブキャパシタ型回路を用いるもの等、いずれのタイプの電界結合方式、あるいはその他の非接触電力伝送システムの伝送ユニットにおいても用いることができる。また、非接触電力伝送システムについて特に制限はなく、携帯電話等の携帯機器の分野、自動車等の輸送機器の分野等のあらゆる分野の非接触電力伝送システムの伝送ユニットにおいても用いることができる。
また、本発明の伝送シートは用いられる非接触電力伝送システムに適した形状で用いることができる。
また、本発明の伝送シートは本発明の効果を損なわない範囲で、他の層を備える態様で用いることができる。
【００７３】
本発明の伝送シートは、高分子材料を基材とする複合材料を備えるため、金属やセラミックス等と比べて柔軟性、可撓性が高い。
そのため、送信電極又は受信電極が当該伝送シートを電極上に備える構成とすると、電極の表面に凹凸や歪みが存在していたとしても当該伝送シートはその形状に合致するように変形するので、当該伝送シートと電極との密着性が高くなり、その結果、接合容量を高めることができる。
さらに、当該伝送シートを電極上に備えた構成では、電力伝送時に相手方の電極と接触（密着）させたときに、相手方の電極の面形状に合致するように変形することができ、その結果、接合容量を高めることができる。
例えば、むき出しの硬い金属電極上にテーブルマット等を載せてその上に携帯電話を置いて給電を行う電界結合方式の非接触電力伝送システムにおいて、携帯電話の背面が曲面である場合、金属電極及びテーブルマット（送信電極側）と携帯電話（受信電極側）とが広い面接触ではなく、点接触状になってしまう。静電容量を高くするためには接触（密着）面が広いことが重要なので、このような接触（密着）状態は望ましくない。これに対して、本発明の伝送シートを用いれば、伝送シートの変形によって広い接触（密着）面積を確保することができ、その結果、高い接合容量を得ることができる。さらに、本発明の伝送シートは安価で成型加工性に優れている。
【００７４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の伝送シートは、複合材料Ａ〜Ｃのいずれかからなるものである。
【００７５】
第１の実施形態の伝送シートは、その上に筐体のような低誘電性絶縁層を備える場合でも静電容量が高く、高出力を可能とする。
【００７６】
第１の実施形態の伝送シートの厚さは０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。この範囲であれば、自立膜としての強度が得られ、また良好な密着性が得られるからであり、さらに、伝送装置の体積が大きくならず、且つ重くならずに済む共に、接合容量の低下を招きにくく、十分な伝送能力が得られやすいからからである。
【００７７】
第１の実施形態の伝送シートは、高分子材料の種類や架橋されているか否か、導電性フィラーの種類、導電性フィラーのモルフォルジー（集合体の径や集合体間の距離）やその濃度、無機導電性フィラーの有無等の作製条件等によって、伝送シートの特性を調整、制御することができる。また、公知の方法によって調整、制御してもよい。
顧客の要求に合わせて、この伝送シートを含む伝送ユニットの構成（例えば、電極に直接、伝送シートを備えるのか、その間に絶縁層を備えるのか、伝送シートの上に保護膜を備えるのか、等）に適した特性（導電率、比誘電率、及び、誘電正接）を有する、伝送シートを用いることができる。
【００７８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の伝送シートは、第１の実施形態における機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備えるものである。第1絶縁層は、機能性複合材料層の両面に設けてもよい。
【００７９】
機能性複合材料層の厚さは０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。この範囲であれば、自立膜としての強度が得られ、また良好な密着性が得られるからであり、さらに、伝送装置の体積が大きくならず、且つ重くならずに済む共に、接合容量の低下を招きにくく、十分な伝送能力が得られやすいからからである。
【００８０】
第１絶縁層の材料としては、絶縁性を有し（体積固有抵抗率が1×１０１０Ω・ｃｍ以上）、密着性を阻害しない高分子材料であれば特に制限はなく、例えば、ポリイミド、シリコーン樹脂、フッ素ポリマー、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン・ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ナイロン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリ乳酸、種々のエンジニアリングプラスチック、天然ゴム（ＮＲ）、合成ゴムなどが好ましい。合成ゴムの例としては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム、エチレン酢酸ビニルゴム、およびエピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）が挙げられる。好ましくは、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、PET、ＰＴＦＥ、ポリイミド、塩化ビニル、ポリスチレンを用いることができる。第１絶縁層の厚さは５μｍ〜５ｍｍであることが好ましい。５μｍ未満の場合は強度低下があり、５ｍｍ超える場合は接合容量の低下を招く。
【００８１】
第２の実施形態の伝送シートは、第１絶縁層を組み合わせることによって、及び、高分子材料の種類や架橋されているか否か、導電性フィラーの種類、導電性フィラーのモルフォルジーやその濃度、無機導電性フィラーの有無等の作製条件によって、伝送シートの特性、目的とする周波数での比誘電率、及び、誘電正接を調整、制御することができる。
【００８２】
≪伝送ユニット≫
本発明において「伝送ユニット」とは、送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、電極と伝送シートとからなる部材である。なお、「伝送ユニット」の形状は限定しない。
【００８３】
本発明の伝送ユニットは、送信側、受信側のいずれの伝送ユニットとしても用いることができる。また、共振を取り入れた直列共振型回路、並列共振型回路を用いるものや共振を用いないアクティブキャパシタ型回路を用いるもの等、いずれのタイプの電界結合方式、あるいはその他の非接触電力伝送システムの伝送ユニットにおいても用いることができる。また、非接触電力伝送システムについて特に制限はなく、携帯電話等の携帯機器の分野、自動車等の輸送機器の分野等のあらゆる分野の非接触電力伝送システムの伝送ユニットにおいても用いることができる。
また、本発明の伝送ユニットは用いられる非接触電力伝送システムに適した形状で用いることができる。
また、本発明の伝送ユニットは本発明の効果を損なわない範囲で、他の層を備える態様で用いることができる。
【００８４】
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態である伝送ユニットの概略模式図を示す。
本発明の一実施形態である伝送ユニット１００は、送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、電極１と、機能性複合材料層２とを順に備える。
機能性複合材料層２には、複合材料Ａ〜Ｃのいずれかからなるものを用いることができる。
【００８５】
伝送ユニット１００が電極１上に備える機能性複合材料層２は高分子材料を基材とする複合材料からなるため、金属やセラミックス等と比べて柔軟性、可撓性が高い。そのため、電極１の表面に凹凸や歪みが存在していたとしても機能性複合材料層２はその形状に合致するように変形するので、機能性複合材料層２と電極１との密着性が高くなり、その結果、接合容量が高くなる。
さらに、電力伝送時に相手方の電極と接触（密着）させたときに、相手方の電極の面形状に合致するように変形することができ、その結果、接合容量が高くなる。
例えば、むき出しの硬い金属電極上にテーブルマット等を載せてその上に携帯電話を置いて給電を行う電界結合方式の非接触電力伝送システムにおいて、携帯電話の背面が曲面である場合、金属電極及びテーブルマット（送信電極側）と携帯電話（受信電極側）とが広い面接触ではなく、点接触状になってしまう。接合容量を高くするためには接触（密着）面が広いことが重要なので、このような接触（密着）状態は望ましくない。これに対して、本発明の伝送ユニットを用いれば、機能性複合材料層２の変形によって広い接触（密着）面積を確保することができ、その結果、高い接合容量を得ることができる。
【００８６】
機能性複合材料層２の厚さは、０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。この範囲であれば、自立膜としての強度が得られ、また良好な密着性が得られるからであり、さらに、伝送装置の体積が大きくならず、且つ重くならずに済む共に、接合容量の低下を招きにくく、十分な伝送能力が得られやすいからからである。
【００８７】
電極１の形状についても特に制限はない。
【００８８】
電極１の材料としては導電性を有する材料であれば、特に制限なく用いることができる。具体的には例えば、銅、アルミ、鉄などの金属の他、ＩＴＯ等の透明電極、金属箔、各種金属を蒸着したフィルムを用いることができる。
例えばまた、電極の材料として、高分子材料を基材として導電性付与剤（導電性フィラー）が含有され、導電性とされた材料を用いることができる。かかる材料は柔軟性を備えているため、柔軟性が要求される電極に用いることができる。また、機能性複合材料層も柔軟性を有するため、かかる材料からなる電極と組み合わせて、伝送ユニット全体を柔軟性を有するものとすることができる。
【００８９】
＜第１絶縁層＞
第１の実施形態である伝送ユニットは、機能性複合材料層２上に第１絶縁層を備えてもよい。
実際の非接触電力伝送システムにおいては、使用時の耐久性向上等を目的として機能性複合材料層上に保護フィルムを備えるのが好ましく、第１絶縁層はその保護フィルムとしての機能を有する。
また、第１絶縁層はそれ自体、結合コンデンサの誘電体層としての機能を有する。
第１絶縁層は筐体をモデル化したものとも言える。
【００９０】
通常、高比誘電率材料層とそれより比誘電率が低い保護フィルムとを重ねて用いる場合、直列コンデンサの総容量（Ｃ）は、１／Ｃ＝１／Ｃ１+１／Ｃ２（Ｃ１、Ｃ２は高比誘電率材料層、保護フィルムの静電容量）で決まるため、高比誘電率材料の特性を生かすことができない。
この低誘電率の保護フィルムによる容量性の低下という問題を解決するために、例えば５０μｍ以下程度の極薄膜を送信電極の表面に直接コートして、そこに受信電極を密着させるという手法が考えられる。しかし、従来の電極は硬いため、曲面同士を密着させることが困難（密着させるための位置決めが困難）であるから、極端に密着性が低下し、その結果、出力が低下する。これに対して、本発明の伝送ユニットでは、電極上に柔軟な機能性複合材料層を備え、その機能性複合材料層上に保護フィルム（第１絶縁層）を備えることができるため、密着性低下が避けられる。
【００９１】
第１絶縁層の材料としては、絶縁性を有する（体積固有抵抗率が1×１０１０Ω・ｃｍ以上）高分子材料であれば特に制限はなく、ポリイミド、シリコーン樹脂、フッ素ポリマー、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン・ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ナイロン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリ乳酸、種々のエンジニアリングプラスチック、天然ゴム（ＮＲ）、合成ゴムなどが好ましい。合成ゴムの例としては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム、エチレン酢酸ビニルゴム、およびエピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）が挙げられる。好ましくは、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＴＦＥ、ポリイミド、塩化ビニル、ポリスチレンを用いることができる。
第１絶縁層の厚さは、５μｍ〜５ｍｍであることが好ましい。この範囲であれば、絶縁層の強度が保て、さらに接合容量の低下を招きにくく、十分な伝送能力が得られやすいからである。
【００９２】
＜第２絶縁層＞
第１の実施形態である伝送ユニットは、電極１と機能性複合材料層２との間に第２絶縁層を備えてもよい。
この第２絶縁層は誘電体層としての機能を担うことができる。  第１絶縁層及び／又は第２絶縁層を備えた構成の場合には、誘電体層としての機能を第１絶縁層及び／又は第２絶縁層が担うことができる。
【００９３】
第２絶縁層の材料としては第1絶縁層の材料、及び、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤を用いることができる。接着剤としては例えば、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤、または、エポキシ樹脂系、シリコーン系、スチレン−ブタジエンゴム溶液系、水性高分子−イソシアネート系接着剤などの接着剤が挙げられる。電極の表面処理により酸化皮膜などの表面層や電極上に絶縁コーティング(エポキシ樹脂など)を形成することによって第２絶縁層を付与することも可能である。
第２絶縁層の厚さは、５μｍ〜５ｍｍであることが好ましい。５μｍ未満の場合は強度が低下し、５ｍｍを超える場合は接合容量の低下を招く。  
【００９４】
（第２の実施形態）
図２に、本発明の第２の実施形態である伝送ユニットの例の概略模式図を示す。
第２の実施形態の伝送ユニット２００は、送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、電極１と、機能性複合材料層２と、第１絶縁層３とを順に備える。
機能性複合材料層２には、上記の複合材料Ａ〜Ｃからなるものを用いることができる。
【００９５】
第２の実施形態の伝送ユニットは、第１の実施形態の伝送ユニットと比較すると、第１絶縁層を必須構成要素として備える点を特徴とする。
【００９６】
機能性複合材料層を構成する複合材料は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の高分子材料および導電性フィラーのほか、架橋剤、架橋助剤、架橋促進剤、および無機誘電体を含んでもよい。
【００９７】
電極１は、第１の実施形態の伝送ユニットのものと同様のものを用いることができる。
【００９８】
図３は、ＳＵＳからなる電極１上に機能性複合材料層２とＰＴＦＥ膜（第１絶縁層）３と銅からなる電極２１とを順に備えた構成を示す。ここで、ＳＵＳ電極１と機能性複合材料層２と第１絶縁層３とからなる構成は電界結合方式の非接触電力伝送システムにおいて一方の伝送ユニット３００に相当する。
なお、伝送ユニット３００のうち、機能性複合材料層２は本発明の第1の実施形態の「伝送シート」に相当し、また、機能性複合材料層２及びＰＴＦＥ膜（第１絶縁層）３は本発明の第２の実施形態の「伝送シート」に相当する。
【００９９】
＜第２絶縁層＞
第２の実施形態である伝送ユニットは、電極１と機能性複合材料層２との間に第２絶縁層を備えてもよい。
この第２絶縁層は誘電体層としての機能を担うことができる。従って、機能性複合材料層２と第２絶縁層と併せて誘電体層としての機能を担うことになる。
第１絶縁層及び／又は第２絶縁層を備えた構成の場合には、誘電体層としての機能を第１絶縁層及び／又は第２絶縁層が担うことができるので、機能性複合材料層はそれらの層と併せて誘電体層としての機能を担うことになる。
【０１００】
第２絶縁層の材料としては例えば、第1絶縁層の材料、及び、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤を用いることができる。
接着剤としては例えば、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤、または、エポキシ樹脂系、シリコーン系、スチレン−ブタジエンゴム溶液系、水性高分子−イソシアネート系接着剤などの接着剤が挙げられる。電極の表面処理により酸化皮膜などの表面層や電極上絶縁性コーティング（エポキシ樹脂など）を形成することによって第２絶縁層を付与することも可能である。
第２絶縁層の厚さは、５μｍ〜５ｍｍであることが好ましい。この範囲であれば、絶縁層の強度が保て、さらに接合容量の低下を招きにくく、十分な伝送能力が得られやすいからである。  
【０１０１】
本発明の伝送シート又は伝送ユニットを用いた非接触電力伝送システムにおける送信側構成と受信側構成の組み合わせは例えば、図４に示すように、送信側構成として電極／機能性複合材料層、電極／機能性複合材料層／第１絶縁層／、電極／第２絶縁層／機能性複合材料層、電極／第２絶縁層／機能性複合材料層／第１絶縁層、の４種類、受信側構成が電極のみ、電極／第２絶縁層、電極／機能性複合材料層、電極／機能性複合材料層／第１絶縁層／、電極／第２絶縁層／機能性複合材料層、電極／第２絶縁層／機能性複合材料層／第１絶縁層、の６種類とすると、２４種類の組み合わせが可能であるが、組み合わせはこれらに限定されるものではない。図９に示すような、送信側受信側それぞれ２枚ずつ電極がセットになっている回路を用いた場合には、電極ごとに個別に機能性複合材料層を積層する場合（１型）と、送信側電極上に複合材料層を連続させて積層する場合（２型）がある。なお、図４の下に、ＡＯタイプを例として、１型と２型の構成を示した。図４に描いた模式図はすべて１型のものであるが、すべての組み合わせについて、２型の構成も可能である。
【０１０２】
本発明の複合材料、機能性複合材料層を構成する材料の特性（比誘電率、誘電正接、導電率）は、導電性フィラーの添加量、導電性フィラーの集合体の制御その他の明細書に記載した方法、及び／又は、公知の方法により、調整、制御することができる。
【実施例】
【０１０３】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ制限されるものではない。
なお、本明細書においては、実施例及び複合材料と、比較例及び比較複合材料とを比較することによって、各作製条件の効果を示しており、比較例、比較複合材料と記載したものが本発明の範囲に含まれないということは意味しない。【０１０４】
実施例および比較例には以下の材料を用いた。
天然ゴム（ＮＲ）（加藤産商（株）、商品名ＳＭＲ−ＣＶ−６０）
ブチルゴム（ＪＳＲ（株）製、商品名ＢＵＴＹＬ２６８）
ニトリルゴム（ＮＢＲ）（日本ゼオン（株）製、商品名ＮＤ４０５０）
気相成長炭素繊維（昭和電工（株）製、商品名ＶＧＣＦ（登録商標）−Ｘ、平均繊維径１０−１５ｎｍ、平均繊維長３μｍ）
硫黄粉末（化学用）
ジクミルペルオキシド（試薬特級）
酸化亜鉛（試薬特級）
ステアリン酸（試薬特級）
テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（大内新興化学（株）製、商品名ノクセラーＴＯＴ−Ｎ）
酸化チタン（昭和タイタニウム（株）製、商品名スーパータイタニア（登録商標）Ｆ−６、換算粒径１５ｎｍ）
トルエン（試薬特級）
酢酸ブチル（試薬特級）【０１０５】
実施例および比較例で得られた複合材料の比誘電率および誘電正接は、ＬＣＲメーターを用いて、４点平均で測定した値として求めた。なお、特に記載がない限り、温度２５℃、周波数１００Ｈｚで測定した。また、膜面積は２５ｍｍφであった。【０１０６】
実施例および比較例で作製した複合材料中の導電性フィラーの集合体の平均径と、集合体間の平均距離の測定は以下の手順で行った。得られた複合材料を、カミソリ刃を用いて幅０．５ｍｍ×長さ３ｍｍに切り出した。これをウルトラミクロトーム（ＬＥＩＣＡ社製、商品名ＥＭ−ＦＣＳ）を用いて、切削前の複合材料の主面に垂直な方向が、観察面となるように、５μｍ厚の切片とした。得られた切片を透過顕微鏡で観察し、気相成長炭素繊維の集合体の径と、集合体間の距離を測定した。【０１０７】
（実施例１−１〜１−６）
１７４ｇのトルエンに、高分子材料としてブチルゴム２０ｇ、架橋剤として硫黄粉末４ｇ、架橋助剤として酸化亜鉛１０ｇおよびステアリン酸２ｇ、架橋促進剤としてテトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド３ｇを加え、撹拌溶解した（ポリマー液）。また１０４ｇのトルエンに、導電性フィラーとして気相成長炭素繊維を０．０３ｇ加え、ホモジナイザーを用いて分散させた（カーボン液）。次いで２８．５ｇずつ秤量したポリマー液に対し、それぞれ表１に示す量の導電性フィラーが添加されるように、カーボン液を加え、ホモジナイザーを用いて導電性フィラーを分散させた。得られた分散液を室温で２４時間撹拌し、８０℃の真空乾燥機中でトルエンを除去した後、１００℃にて三本ロールで混練してゴム組成物を得た。【０１０８】
内側の寸法が縦１００ｍｍ×横１００ｍｍであり、上下底面がない高さ０．３ｍｍの四角形の金枠を用意し、金枠より大きいステンレス板の上に設置した。金枠の内側に、金枠の内側の容積に対応した量のゴム組成物をおき、金枠の上にさらにステンレス板を重ねて圧縮成型機に設置した。圧力２０ＭＰａ、温度１００℃で５分間加圧したのち、加圧したまま１６０℃まで昇温し、そのまま２５分間保持して、ブチルゴムを架橋し、複合材料１−１〜１−６を得た。【０１０９】
（比較例１−１〜１−３）
ゴム組成物中の導電性フィラーの量が、高分子材料１００質量部あたり、それぞれ０質量部（０ｐｈｒ）、０．５質量部（０．５ｐｈｒ）、０．７５質量部（０．７５ｐｈｒ）となるようにした他は実施例１−１〜１−６と同様にして、比較複合材料１−１〜１−３を得た。【０１１０】
【表１】
0005957463.tif 000002
【０１１１】
実施例１−１〜１−６で得られた複合材料および、比較例１−１〜１−３で得られた比較複合材料に電圧を印加し、導電率を測定した結果を図５に示す。なお、実施例１−１〜１−６の複合材料および比較例１−３の比較複合材料には１０Ｖの電圧を印加して測定した。比較例１−１および比較例１−２の比較複合材料は、絶縁性が高く１０Ｖの電圧印加では測定ができなかったため、６００Ｖの電圧を印加して測定した。図５より、気相成長炭素繊維（導電性フィラー）の添加量を、天然ゴム（高分子材料１００質量部に対し、０〜５質量部まで変化させると、気相成長炭素繊維の添加量１質量部付近にパーコレーション閾値が存在することが分かった。【０１１２】
（実施例２−１）
実施例１−３と同様にして、ゴム組成物を得た。【０１１３】
得られたゴム組成物を、架橋温度を１４０℃としたほかは実施例１−３と同様に成形、架橋し、複合材料２−１を得た。比誘電率および誘電正接の測定結果を表２に示す。【０１１４】
（実施例２−２）
架橋時の温度を１５０℃とした他は、実施例１と同様にして複合材料２−２を得た。複合材料２−２は目視で黒く見えた。比誘電率および誘電正接の測定結果を表２に示す。【０１１５】
（比較例２−１）
圧縮成型機での加圧を、１００℃で２５分間行った他は、実施例２−１と同様にして比較複合材料２−１を得たが、力学特性が非常に弱く、形態の維持が難しい材料であり、試験用のサンプルが得られず、比誘電率および誘電正接の測定ができなかった。【０１１６】
（比較例２−２）
ブチルゴム溶液を調製する際に、架橋剤、架橋助剤、架橋促進剤を添加しなかった他は実施例１と同様にして、比較複合材料２−２を得たが、変形して形態の維持が難しい材料であり、試験用のサンプルが得られず、比誘電率および誘電正接の測定ができなかった。【０１１７】
【表２】
0005957463.tif 000003
【０１１８】
（実施例３−１）
高分子材料として天然ゴム１２ｇに酢酸ブチル５３ｇを加え、撹拌して膨潤溶解させた（天然ゴム液）。また、他の高分子材料としてニトリルゴム１２ｇを凍結粉砕し、酢酸ブチル５３ｇを加えて撹拌し、膨潤溶解させた（ニトリルゴム液）。得られた２種のゴム液を、質量比で天然ゴム液：ニトリルゴム液＝７：３となるように混合し、さらに高分子材料の合計１００質量部に対して、１質量部のジクミルペルオキシドを加え、混合ゴム溶液を調製した。【０１１９】
また酢酸ブチル３５ｇに、導電性フィラーとして気相成長炭素繊維を０．３６ｇ加え、ホモジナイザーで分散させた（カーボン液）。【０１２０】
混合ゴム溶液６５ｇに、カーボン液３５ｇと、酢酸ブチル３５ｇを加え、導電性フィラーを分散させた後、室温で２４時間撹拌し、さらに８０℃の真空乾燥機中でトルエンを除去してゴム組成物を得た。【０１２１】
得られたゴム組成物を、架橋時間を２０分としたほかは実施例２−１と同様にして成形・架橋し、複合材料３−１を得た。【０１２２】
比誘電率および誘電正接の測定結果を表３に示す。【０１２３】
（実施例３−２）
混合ゴム溶液に、酢酸ブチル３５ｇのかわりに、酢酸ブチル３５ｇに酸化チタン０．０６ｇを分散させた液を加えたほかは、実施例３−１と同様にして複合材料３−２を得た。比誘電率および誘電正接の測定結果を表３に示す。【０１２４】
（実施例３−３）
酢酸ブチル３５ｇに分散させる酸化チタンの量を０．０９ｇとしたほかは、実施例３−２と同様にして、複合材料３−３を得た。比誘電率および誘電正接の測定結果を表３に示す。【０１２５】
（実施例３−４）
酢酸ブチル３５ｇに分散させる酸化チタンの量を０．１２ｇとしたほかは、実施例３−２と同様にして複合材料３−４を得た。比誘電率および誘電正接の測定結果を表３に示す。【０１２６】
（実施例３−５）
実施例３−１において、２種のゴム液の混合比を、質量比で天然ゴム液：ニトリルゴム液＝３：７となるようにしたほかは同様にして、複合材料３−５を得た。比誘電率および誘電正接の測定結果を表３に示す。【０１２７】
（実施例３−６）
酢酸ブチル３５ｇのかわりに、酢酸ブチル３５ｇに酸化チタン０．０６ｇを分散させた液を、混合ゴム溶液に加えたほかは、実施例３−５と同様にして複合材料３−６を得た。比誘電率および誘電正接の測定結果を表３に示す。【０１２８】
（実施例３−７）
実施例３−６において、酢酸ブチル３５ｇに分散させる酸化チタンの量を０．１２ｇとしたほかは、実施例３−６と同様にして、複合材料３−７を得た。比誘電率および誘電正接の測定結果を表３に示す。【０１２９】
（実施例３−８）
実施例３−１において、混合ゴム溶液のかわりに、酢酸ブチル５３ｇに、天然ゴム１２ｇを加えた液を用いたほかは同様にして、複合材料３−８を得た。比誘電率および誘電正接の測定結果を表３に示す。【０１３０】
【表３】
0005957463.tif 000004
【０１３１】
複合材料３−１および３−５と、複合材料３−８との比較より、高分子材料として互いに非相溶な２種以上の高分子材料を組み合わせて用いることにより、比誘電率が高く、誘電正接が低くなることがわかる。これは、導電性フィラーが島相に集中し、適度な大きさと、集合体間距離をもった導電性フィラーの集合体が形成されるためと推測される。【０１３２】
また、複合材料３−５と、複合材料３−６および３−７のとの比較より、無機誘電体フィラーの添加により、誘電正接を低く抑えたまま比誘電率を増大できることがわかる。これは、無機誘電体フィラーの存在により、導電性フィラー集合体間の距離が適切に保たれるためと推測される。【０１３３】
（比較例３）
高分子材料として、天然ゴム３ｇとジクミルペルオキシド０．０３ｇに酢酸ブチル２６ｇを加え、撹拌することにより膨潤溶解させた（ポリマー液）。別途、酢酸ブチル２６ｇに、導電性フィラーとして、気相成長炭素繊維  ０．０３ｇを加え、超音波ホモジナイザーで分散処理した（カーボン液）。上記のポリマー液にこのカーボン液を加えて、室温で２４時間撹拌した後、８０℃の真空乾燥機中で酢酸ブチルを除去し、ゴム組成物を得た。【０１３４】
得られたゴム組成物を、実施例３−１と同様に成型、架橋し、比較複合材料３を得た。【０１３５】
比誘電率および誘電正接の測定結果を表４に示す。【０１３６】
（実施例４）
比較例３において、天然ゴム３ｇのかわりに、天然ゴム２．１ｇ、凍結粉砕機を用いて粉砕したニトリルゴム０．９ｇを用いた他は、比較例３と同様にして複合材料４を得た。【０１３７】
比誘電率および誘電正接の測定結果を表４に示す。【０１３８】
【表４】
0005957463.tif 000005
【０１３９】
比較複合材料３と、複合材料４とを比較すると、高分子材料として非相溶な２種のゴムを用いた複合材料４では、誘電正接が低かったのに対し、高分子材料として１種類のゴムのみを用いた比較複合材料３では、誘電正接が高かった。【０１４０】
（複合材料の断面観察）
実施例および比較例で作製した複合材料および比較複合材料について、断面観察を行い、集合体の平均径と、集合体間の平均距離を求めた。結果を表５に、また複合材料２−２および複合材料４の断面写真を図６のそれぞれ（ａ）および（ｂ）に、比較複合材料２−１、比較複合材料３の断面写真をそれぞれ図７の（ａ）および（ｂ）に示す。比較複合材料２−１および３では、光学顕微鏡の検出限界である０．５ｎｍ以上の径を有する集合体を観察することができなかった（図７（ｂ）中、黒く見えるものは、高分子材料表面の荒れに由来する影である）。【０１４１】
【表５】
0005957463.tif 000006
【０１４２】
表５より、適切な径の導電性フィラーの集合体が、適切な距離で形成されている複合材料２−２および複合材料４では、誘電正接が低い。【０１４３】
また複合材料２−２と比較複合材料２−１、複合材料４と比較複合材料３の比較から、高分子材料が架橋されていること、あるいは高分子材料が相分離構造を有することにより、適切な径と距離の集合体が形成されやすくなることがわかる。【０１４４】
（実施例５）
架橋条件を１６０℃、２０分間とした他は、実施例２−１と同様にしてゴム組成物を成型し、導電層を２枚作製した。【０１４５】
天然ゴムと、天然ゴム１００質量部に対して１質量部のジクミルペルオキシドとを酢酸プロピルに溶解し、天然ゴムが３質量％を含む溶液としたものを、導電層のそれぞれ片面に塗布し、８０℃で３０分間乾燥した。【０１４６】
次に、塗布面同士を合わせるように、２枚の導電層を重ね、８０℃で３０分間圧縮成型して０．５ｍｍ厚の複合材料５を得た。この複合材料５の比誘電率は５６３、誘電正接は０．７５であった。【０１４７】
得られた複合材料５に電圧を印加し、漏れ電流を測定した結果を図８（ａ）に示す。【０１４８】
（比較例４）
導電層の表面に天然ゴム溶液を塗布しなかった以外は実施例５と同様にして、比較複合材料４を得た。実施例５と同様に、比較複合材料４に電圧を印加し、漏れ電流を測定した結果を図８（ｂ）に示す。【０１４９】
図８より、本発明の複合材料５は耐電圧が高く、漏れ電流が小さいことが分かる。【０１５０】
（実施例６−１〜６−４）
実施例３−１〜３−４で作製した複合材料３−１〜３−４を、該金属電極の間にはさんで、電界結合方式のワイヤレス給電システム（非接触電力伝送システム）における伝送ユニットとして用いた時の特性を調べた。【０１５１】
すなわち、図９に示すように、発信器１２に接続された発信コイル１３と、送信側電極１４ａおよび受信側電極１４ｂからなる２組の金属電極１４と、デジタルオシロスコープ１６に接続された受信コイル１５とを電界結合を形成するように接続し、送受伝送シートが結合した誘電体１７として、実施例３−１〜３−４で作製した複合材料３−１〜３−４を、該金属電極の間にはさんだ。なお、発信機１２、発信コイル１３、発信側電極１４ａ、受信側電極１４ｂ、受信コイル５はそれぞれ、接地１１に接続した。発信機１１２から１００ｋＨｚ、１６Ｖで送信を行い、受信コイル１５の二次側の電圧を、デジタルオシロスコープ１６(負荷抵抗２００Ω)で測定した。【０１５２】
結果を表６に示す。【０１５３】
（比較例５）
複合材料３−１〜３−４のかわりに、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体からなるマトリクスに、セラミックス粉を配合した市販の比較複合材料５を用いた他は実施例６−１〜６−４と同様にして伝送ユニットとして用いたときの特性を調べた。結果を表６に示す。【０１５４】
表６より、電界結合方式の伝送ユニットの出力電圧は、送受伝送シートが結合した誘電体として用いる材料の比誘電率に依存し、高い比誘電率を有する本発明の複合材料を用いると、高い出力電圧が得られることが分かる。【０１５５】
【表６】
0005957463.tif 000007
【０１５６】
（実施例７）
ＳＵＳからなる電極上に本発明の複合材料からなる層（機能性複合材料層）と銅からなる電極とを順に備えた構成に、交流電圧を印加して誘電性（比誘電率及び誘電正接）を測定した結果を表７及び表８に示す。表中の厚さ（ｍｍ）は機能性複合材料層の層厚を示す。
なお、表７及び表８に示したＶＧＣＦ−Ｘの添加量が１ｐｈｒ、８ｐｈｒ及び１０ｐｈｒのデータは参考に示したものであって、本発明の実施例ではない。【０１５７】
機能性複合材料層としては、高分子材料として天然ゴム（ＮＲ）：ニトリルゴム（ＮＢＲ）＝７：３の高分子材料と、導電性フィラーとしてＶＧＣＦ−Ｘ（登録商標、昭和電工株式会社製）と、無機導電性フィラーとしてＴｉＯ２を４ｐｈｒと、架橋剤としてジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）を１ｐｈｒとを混練し、圧延し、圧縮成型して厚さ約０．９ｍｍの層とした。ＶＧＣＦ−Ｘの添加量は、１．５ｐｈｒ、２ｐｈｒ、４ｐｈｒ及び６ｐｈｒとして機能性複合材料層を作製した。
ＳＵＳ電極は厚さ２ｍｍ、銅電極は１ｍｍであった。
サイズは、ＳＵＳ電極は１３ｃｍ×１３ｃｍ、それ以外の層、電極は１０ｃｍ×１０ｃｍであった。機能性複合材料層の膜面積は１０ｃｍｘ１０ｃｍであった。
測定は、ＬＣＲ測定装置を用いて、印加電圧１Ｖ、交流周波数１００Ｈｚ、１ｋＨｚ、１０ｋHz、６００ｋＨｚ、及び、１ＭＨｚで行った。【０１５８】
【表７】
0005957463.tif 000008
【表８】
0005957463.tif 000009
【０１５９】
表７及び表８から、導電性フィラーの分散状態の変化と共に、比誘電率と誘電正接が変化していることがわかる。一般に、溶液中やホストマトリクス内でのフィラーの分散は、目標とする分散状態に相応しい最適濃度が存在することが知られており、仮に高分散状態を目標とした場合、高分散状態が得られる最適濃度以下でも以上でもフィラー同士の凝集が生じる可能性があるため、導電性フィラーの凝集状態と濃度、双方の影響を受ける比誘電率や誘電正接の値は、単純に導電性フィラー濃度依存的に変化するわけではない。また、得られた複合材料の、特に誘電正接に対する周波数特性に関しても同様であり、低周波数では、より直流成分に由来する損失が寄与し、高周波数側になるほど、交流成分に由来する損失が寄与すると考えられ、周波数に応じて、損失要因が異なる。したがってこちらも最適周波数が存在することになる。例えば、表７及び表８においては、導電性フィラーの濃度と凝集状態、および、周波数特性の間に一定の規則性が認められた。表７及び表８の結果を利用することにより、目標とする周波数に適した比誘電率、誘電正接の複合材料層の組成を決めることができる。さまざまな導電性フィラーにおいて、こうした規則性を見出し、最適条件を設定することで、出力特性を制御することが可能である。【０１６０】
本発明の伝送ユニット又は伝送シートでは本発明の複合材料のかかる特性を利用して、非接触電力伝送システムに適した導電性フィラーの添加量を選択して、効率的な電力伝送を行うことが可能となる。
当業者は、導電性フィラーの添加量と比誘電率及び誘電正接との関係（規則性）を予め得ておくことにより、非接触電力伝送システムに適した導電性フィラーの添加量を決定することができる。【０１６１】
図１０は、実施例７の場合の導電性フィラーの各添加量について、交流周波数（１Ｖ印加）と出力との関係を示すものである。比較のため、機能性複合材料層の替わりに、ポリイミド膜層（厚さ：０．０１５ｍｍ）を電極間に挟んだ構成について示した。
図１０によれば、ＶＧＣＦ−Ｘの添加量が多いほど、出力が大きい傾向にあった。
ポリイミド膜層は厚さ０．０１５ｍｍと非常に薄いのに対して、本発明の機能性複合材料層は約０．９ｍｍとポリイミド膜層の６０倍の厚さを有するのでポリイミド膜層に比べて高いクッション性を有する。この高いクッション性によって受信側との密着性も向上する。本発明の機能性複合材料層を用いると、高出力だけでなく、高クッション性（高密着性）を付与することができる。【０１６２】
また、混練条件と誘電特性との関係を調べた。
実施例７のＶＧＣＦ−Ｘが２ｐｈｒの場合の混練は、混練温度６０℃、回転数５０ｒｐｍ、混練時間３分間で行ったものである。この場合、１ＭＨｚでは、表７及び表８で示したとおり、比誘電率及び誘電正接はそれぞれ、７．９８、０．２６であった。
混練温度を同じ６０℃とし、回転数を３０ｒｐｍ、混練時間５分間とすると、比誘電率及び誘電正接はそれぞれ、６．３５、０．１６となった。
また、混練温度を１２０℃、回転数を３０ｒｐｍ、混練時間５分間とすると、比誘電率及び誘電正接はそれぞれ、４．５２、０．０７８９となった。混練温度を１２０℃、混練時間５分間で、回転数を１５ｒｐｍとした場合は、比誘電率及び誘電正接はそれぞれ、４．６６、０．０８５７であり、混練温度を１２０℃、混練時間５分間で、回転数を４５ｒｐｍとした場合は、比誘電率及び誘電正接はそれぞれ、４．６６、０．０８７５であった。
混練温度が６０℃の場合よりも１２０℃の場合の方が、比誘電率の低下が少なかったわりに、誘電正接が大きく低下できたのは、温度の変化により、ゴムの粘性が大きく変化し、その結果、導電性フィラーの分散状態が変化し、複合材料中におけるフィラー間距離が、より離れたためと考えられる。
このように、乾式（ドライ）法（材料を混合する際に溶液中で混合するのではなく、そのままミキサーやブラベンダなどで練って混合する方法）の場合、混練条件によっても、本発明の複合材料及び機能性複合材料層の誘電特性を制御することができる。【０１６３】
（実施例８−１〜８−４）
図１１（ａ）〜（ｄ）（それぞれ実施例８−１〜８−４の測定結果）は、表７及び表８の結果を得た複合材料層を機能性複合材料層とした伝送ユニットを用い、図４の送信側構成と受信側構成の組み合わせＡＯ、ＢＯのそれぞれについて、出力検査を行った結果を示す。具体的には、ＶＧＣＦ−Ｘ（導電性フィラー）の添加量２から６の範囲の機能性複合材料層について、送信電圧を４０V、負荷抵抗を２００Ωとした以外は実施例6と同様の方法で、ピーク電圧及びピーク周波数を測定した。
なお、図１１（ａ）及び（ｃ）は、送信側構成の機能性複合材料層の上にポリイミド膜層（第１絶縁層）を備えなかったもの（ＡＯ）を用い、図１１（ｂ）及び（ｄ）は、ポリイミド膜層（第１絶縁層）を備えたもの（ＢＯ）を用いた。
また、図１１（ａ）及び（ｂ）は、機能性複合材料層を２個のコンデンサのそれぞれに分割されたもの（１型とする）を用いたのに対して、図１１（ｃ）及び（ｄ）は、機能性複合材料層を２個のコンデンサに対して一層として連続したもの（２型とする）を用いた。
また、図１１（ａ）において、０ｐｈｒの４Ｖ近傍に示した丸印は、比較のために、機能性複合材料層に替えて、一般的な家電などの外装に用いられる樹脂の代表であるＡＢＳ樹脂を用いた構成についてのピーク電圧を示す。
また、図１１（ｂ）において、１０ｐｈｒの１６Ｖ近傍に示した丸印は、比較のために、機能性複合材料層及びポリイミド膜層に替えて、銅シート（厚さ：２ｍｍ）を用いた構成についてのピーク電圧を示す。【０１６４】
図１１（ａ）〜（ｄ）に示した結果から、以下の知見が得られた。
１型と２型とを比較すると、１型（分割型）の方が出力が高かった。
また、１型では、ポリイミド層（第１絶縁層）がない系（ａ）（「ＡＯ（１型）」（ＡＯタイプの１型を意味する。））の出力の方が高かったが、ＶＧＣＦ−Ｘ濃度の増加によって導電性が増すに従い、その差は小さくなった。
また、ＡＢＳ樹脂を誘電体層として用いた場合に比べると、ＡＯ、ＢＯのいずれの系においても高い出力が得られた。
最高出力は、銅シートを用いた場合である。しかし、ＢＯ（１型）の系（b）ではポリイミド層を有するので、銅シートを伝送シートとして用いた場合とは異なり、感電や漏電のおそれがない。さらに、機能性複合材料が銅に比べて柔らかいため、製品化された際に、受信側との密着性が向上し、その結果、高い出力が安定して得られるという特徴を有する。【０１６５】
（比較例６）
次に、比較のために、ＢＯの系において、機能性複合材料層に替えて銅シート（厚さ：  ２ｍｍ）を用いた構成について、ピーク電圧及びピーク周波数を測定した。それぞれ、１２．０７Ｖ、９９７Ｈｚであった。【０１６６】
（比較例７、比較例８、実施例９）
次に、一方の電極が第１絶縁層及び第２絶縁層を備えた構成（「ＣＯ（１型）」）について、機能性複合材料の替わりに、ＰＴＦＥ層を備えた構成、及び、銅シートを備えた構成とピーク電圧、ピーク周波数及び接合容量について比較した。
具体的には、ＳＵＳ電極／ＰＴＦＥ０．１ｍｍ／ＰＴＦＥ１．０ｍｍ／ＰＴＦＥ０．１ｍｍ／銅電極の結合コンデンサ構成（比較例７）、ＳＵＳ電極／ＰＴＦＥ０．１ｍｍ／銅シート１．０ｍｍ／ＰＴＦＥ０．１ｍｍ／銅電極の結合コンデンサ構成（比較例８）、ＳＵＳ電極／ＰＴＦＥ０．１ｍｍ／機能性複合材料（６ｐｈｒ）シート１．０ｍｍ／ＰＴＦＥ０．１ｍｍ／銅電極の結合コンデンサ構成（実施例９）を用いた。
比較例７はそれぞれ、１．３１Ｖ、９９７ｋＨｚ、６２ｐＦ、比較例８はそれぞれ、６．４Ｖ、１０７０ｋＨｚ、２１０ｐＦ、実施例９はそれぞれ、７．０Ｖ、１０８０ｋＨｚ、２７０ｐＦであった。
以上の通り、実施例９の構成は、比較例７及び比較例８のいずれよりも高い出力が得られ、静電容量も高かった。【０１６７】
（実施例１０―１〜１０―９）
表９に、本発明の機能性複合材料層を備えた伝送ユニットの組み合わせを、送信側構成と受信側構成が図４のＡＢ（＝ＢＡ），ＣＡ（＝ＤＢ）、ＣＤ（＝ＤＣ）で１型又は２型とした場合の出力結果を示す。
【表９】
0005957463.tif 000010
【０１６８】
機能性複合材料層は次のように作製した。合成ゴム(ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）；デュポン・ダウ・エラストマーズ社製「ノーデルＩＰ４７２５Ｐ」(商品名))と導電性フィラー（昭和電工株式会社製「ＶＧＣＦ（登録商標）−Ｘ」、添加量８ｐｈｒ）から成る材料を、ブラベンダー社製プラスチコーダを用いて１８０℃で混練した。架橋剤としてジクミルペルオキシド２ｐｈｒを添加して、１００℃で６インチの２本ロールで混練し、圧延し、圧縮成形(１５０℃，２０分)して厚さ１ｍｍのシート状とした。
この機能性複合材料層について、周波数１００Hzの交流電圧に対する比誘電率は１５０、誘電正接は０．９であった。
出力の測定は、図９に摸式的に示した回路を用いて行った。出力測定時の負荷抵抗は５０Ωであった。発信機１２から６．７８ＭＨｚ、４０Ｖで送信を行い、受信側コイル１５の二次側の電圧を、デジタルオシロスコープ１６で測定した。
電極は表面をニッケルメッキした厚さ１ｍｍの銅板を用いた。
電極、および機能性複合材料層の面積は５０ｍｍ×５０ｍｍとした。測定は、送信用電極テーブル上に伝送ユニットを載せ、その上から荷重１ｋｇの受電テーブルで挟み、荷重１ｋｇの条件で測定した。  
なお、送信側、受信側構成の機能性複合材料層上の第１絶縁層及び第２絶縁層は、実施例１０―１〜１０―３については０．０５ｍｍ厚のＰＴＦＥ（デュポン社製）のシートを用い、また、実施例１０―４〜１０―９については０．１４ｍｍ厚のＨＩ−ＰＳ（ＰＳジャパン社製「ＰＳＪポリスチレン（商品名）Ｈ０１０３」（ＭＦＲ：２．６ｇ／１０ｍｉｎ））のシートを用いた。表９中の第1、第２絶縁層の欄に記載の枚数は第１絶縁層及び第２絶縁層として使用したＰＴＦＥシート又はＨＩ−ＰＳシートの枚数を示している。【０１６９】
（比較例１０−１〜１０−４）
機能性複合材料層に替えて、樹脂シート（サンアロマー社製のポリプロピレン「ＰＣ４８０Ａ」（商品名）、及び、オレフィン系熱可塑性エラストマ「キャタロイＱ３００Ｆ」（商品名））を圧縮成形(２３０℃，５分)し、厚さ１ｍｍのシート状とした。比誘電率はそれぞれ２．６，２．７、誘電正接はそれぞれ０．０１以下(測定限界０．０１)であった。実施例１０と同様に各構成について測定した出力結果を表９に示す。【０１７０】
表９に示した通り、実施例１０−１〜１０−９の機能性複合材料層を用いたとき、伝送ユニットの組み合わせを図９のＡＢ、ＣＡ又はＣＤのいずれの系にした場合でも、高い出力が得られた。一方、比誘電率が３０未満である材料層を用いた比較例１０−１〜４では、実施例１０−１〜１０−９に比べて１／４〜１／７程度の出力しか得られなかった。【０１７１】
（実施例１１―１〜１１―６）
表１０に、本発明の、周波数１００Hzの交流電圧に対する比誘電率が３０以上でありかつ誘電正接が３以下である機能性複合材料を例示すると共に、それらの製造条件、及び、その材料からなる機能性複合材料層を備えた伝送ユニットの組み合わせを図４のＡＯ，ＣＯで１型又は２型とした場合の出力結果を示す。出力測定は、実施例１０と同じ方法で実施した。ＣＯの組み合わせとしたときの第１及び第２絶縁膜としては実施例１０で用いたＨＩ−ＰＳ(０．１４ｍｍ厚)のシートを使用した。
【表１０】
0005957463.tif 000011
【０１７２】
機能性複合材料層は、実施例１０と同様な製造方法を用いて、高分子材料と導電性フィラーとしてＶＧＣＦ−Ｘから成る機能性複合材料を圧縮成形して２ｍｍのシート状として作製した。
高分子材料としては、実施例１１―１及び１１―２はＮＲ/ＮＢＲを用い、実施例１１−３はＥＰＤＭ（「ノーデルＩＰ４７２５Ｐ」(商品名)）を用い、実施例１１−４はオレフィン系熱可塑性エラストマ「キャタロイＱ３００Ｆ」（商品名））を用い、実施例１１−５は熱変性ポリエチレン（「タフマーＤＦ８４０」（三井化学株式会社製））、実施例１１−６は熱可塑性エラストマ（「シブスター０６２Ｔ」（カネカ株式会社製））を用いた。なお、実施例１１―２においては、機能性複合材料層は無機導電性フィラーとしてＴｉＯ２（「スーパータイタニア（登録商標）Ｆ−６」(商品名)（昭和タイタニウム株式会社製）を含むものを用いた。【０１７３】
(比較例１１−１〜１１−３)
本発明の機能性複合材料層に替えて、比誘電率が３０未満である材料を用いて実施例１１―１〜１１―６と同様の出力測定を行った。比較例１１−１は、樹脂であるＰＴＦＥ（デュポン社製）シート、比較例１１−２は実施例１１−３とは導電性フィラーの含有率だけが異なるもの、比較例１１−３は実施例１１−４とは導電性フィラーの含有率だけが異なるものである。厚さは全て２ｍｍのものを用いた。【０１７４】
表１０に示した通り、比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接の３以下の各機能性複合材料を用いた場合、高い出力が得られた。一方、比較例１１−１〜１１−３は比誘電率が３０未満であり、得られた出力は実施例１１―１〜１１―６に比べて１／２程度〜１／１０程度であった。【０１７５】
（実施例１２―１〜１２―６）
表１１に、実施例１１―１〜１１―６で用いた機能性複合材料層を備えた伝送ユニットの組み合わせを図４のＣＯ（１型）とした伝送システムについて、ＬＥＤ点灯によって評価した結果を示す。
より具体的には、伝送ユニットの組み合わせを図４のＣＯ（１型）とした伝送システムについて、図１２に摸式的に示した回路を用い、３．５ＶのＬＥＤを１０個（合計１W相当）配置して、ＬＥＤの点灯の様子によって伝送システムを評価した。
電極は表面をニッケルメッキした厚さ１ｍｍで６０ｍｍ×６０ｍｍの銅板を用いた。
また、機能性複合材料層の面積は５０ｍｍ×５０ｍｍとし、実施例１０と同様に荷重１ｋｇの条件で実施した。ＣＯの組み合わせとしたときの第１及び第２絶縁膜としては実施例１０で用いたＨＩ−ＰＳ(０．１４ｍｍ厚)のシートを使用した。
評価実験は、発信機から６．７８ＭＨｚ、５Ｗ（４０Ｖ）で送信を行い、伝送システムを介してＬＥＤを点灯させて行った。
【表１１】
0005957463.tif 000012
【０１７６】
表１１に示したＬＥＤ点灯評価は以下の基準にて判断した。
◎  ；  ＬＥＤ１０個が明るく光った
○  ；  ＬＥＤ１０個が点灯したが◎に比べて暗い
△  ；  ＬＥＤが不安定に点灯している
×  ；  ＬＥＤが点灯しない【０１７７】
（比較例１２―１〜１２―３）
表１１の比較例１２―１〜１２―３は、比較例１１―１〜１１―３について実施例１２―１〜１２―６と同様の基準でＬＥＤ点灯評価を行った結果を示すものである。【０１７８】
表１１に示した通り、比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接の３以下の各機能性複合材料を用いた場合である実施例１２―１〜１２―６については、ＬＥＤ１０個を明るく点灯させるほど安定して高い電力を受信することができた。一方、比誘電率が３０未満である比較例１１−１〜３については、実施例１２―１〜１２―６と同じ電力を送信したにもかかわらず、ＬＥＤ１０個を点灯させることができない程度の電力しか受信できなかった。【０１７９】
＜付記＞
上記した発明の実施形態から、次のような構成の技術的思想も導かれるが、これには限定されない。
（付記１）高分子材料と、導電性フィラーと、を含み、該導電性フィラーは、平均径が１μｍ以上の集合体を形成し、該集合体間の平均距離が、１０ｎｍ〜３０μｍである複合材料。
（付記２）前記高分子材料が架橋されている（付記１）に記載の複合材料。
（付記３）前記高分子材料として、互いに相溶しない２種以上の高分子材料を含む（付記１）または（付記２）のいずれかに記載の複合材料。
（付記４）無機誘電体フィラーをさらに含む（付記１）〜（付記３）のいずれか一項に記載の複合材料。
（付記５）高分子材料と、導電性フィラーとを含み、厚み１μｍ以上の導電層を少なくとも２層と、該導電層と、同じものでも異なっていてもよい高分子材料を含み、該導電層の間に挿入された厚み１０ｎｍ〜３０μｍの絶縁層とを有する複合材料。
（付記６）前記高分子材料がポリイミド、シリコーン樹脂、フッ素ポリマー、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、シアナートエステル樹脂、天然ゴムおよび合成ゴムからなる群より選ばれる１種以上である（付記１）〜（付記５）のいずれか一項に記載の複合材料。
（付記７）前記高分子材料が天然ゴムである（付記１）〜（付記５）のいずれか一項に記載の複合材料。
（付記８）前記高分子材料が合成ゴムである（付記１）〜（付記５）のいずれか一項に記載の複合材料。
（付記９）高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、前記導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料。
（付記１０）前記導電性フィラーが炭素材料である（付記９）に記載の複合材料。
（付記１１）前記高分子材料が架橋されている（付記９）又は（付記１０）のいずれかに記載の複合材料。
（付記１２）前記高分子材料として、互いに相溶しない２種以上の高分子材料を含む（付記９）〜（付記１１）のいずれか一項に記載の複合材料。
（付記１３）無機誘電体フィラーをさらに含む（付記９）〜（付記１２）のいずれか一項に記載の複合材料。
（付記１４）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、（付記１）〜（付記８）のいずれか一項に記載の複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。  
（付記１５）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、前記導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。  
（付記１６）前記導電性フィラーが炭素材料であることを特徴とする（付記１５）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記１７）前記高分子材料が架橋されていることを特徴とする（付記１５）又は（付記１６）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記１８）前記高分子材料として、互いに相溶しない２種以上の高分子材料を含むことを特徴とする（付記１５）〜（付記１７）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記１９）無機誘電体フィラーをさらに含む、ことを特徴とする（付記１５）〜（付記１８）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記２０）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、前記機能性複合材料層は、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、前記導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。  
（付記２１）前記導電性フィラーが炭素材料であることを特徴とする（付記２０）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記２２）前記高分子材料が架橋されていることを特徴とする（付記２０）又は（付記２１）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記２３）前記高分子材料として、互いに相溶しない２種以上の高分子材料を含むことを特徴とする（付記２０）〜（付記２２）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記２４）無機誘電体フィラーをさらに含む、ことを特徴とする（付記２０）〜（付記２３）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記２５）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを構成する伝送シートであって、機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、前記機能性複合材料層が（付記１）〜（付記８）のいずれか一項に記載の複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記２６）前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする（付記２０）〜（付記２５）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シート。
（付記２７）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、電極と、機能性複合材料層とを順に備え、前記機能性複合材料層は、高分子材料中に導電性フィラーが分散されてなり、該導電性フィラーの添加量が前記高分子材料の１００質量部に対して１〜２５質量部であり、周波数１００Ｈｚの交流電圧に対する比誘電率が３０以上であり、かつ、誘電正接が３以下である複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記２８）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、電極と、機能性複合材料層とを順に備え、前記機能性複合材料層が（付記１）〜（付記８）のいずれか一項に記載の複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記２９）前記機能性複合材料層上に第１絶縁層を備える、ことを特徴とする（付記２７）又は（付記２８）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３０）前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする（付記２９）記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３１）前記電極と前記機能性複合材料層との間に第２絶縁層を備える、ことを特徴とする（付記２７）〜（付記３０）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３２）前記第２絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥ、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤のいずれかからなる、ことを特徴とする（付記３１）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３３）前記電極がエラストマと炭素繊維とを含む導電体からなる、ことを特徴とする（付記２７）〜（付記３２）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３４）送信電極と受信電極とを近接させることにより電力伝送を行う非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットであって、電極と、機能性複合材料層と、第１絶縁層とを順に備え、前記機能性複合材料層が（付記１）〜（付記８）のいずれか一項に記載の複合材料からなる、ことを特徴とする非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３５）前記第１絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥのいずれかからなる、ことを特徴とする（付記３４）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３６）前記電極と前記機能性複合材料層との間に第２絶縁層を備える、ことを特徴とする（付記３４）又は（付記３５）のいずれかに記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３７）前記第２絶縁層が、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ＡＢＳ樹脂、ＰＴＦＥ、シアノアクリル酸エチルなどのシアノアクリレート系接着剤のいずれかからなる、ことを特徴とする請求項（付記３６）に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３８）前記電極がエラストマと炭素繊維とを含む導電体からなる、ことを特徴とする（付記３４）〜（付記３７）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニット。
（付記３９）（付記１４）〜（付記２６）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送シートを備えたことを特徴とする非接触電力伝送システム。
（付記４０）（付記２７）〜（付記３８）のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムに用いる伝送ユニットを備えたことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【符号の説明】
【０１８０】
１：電極
２：機能性複合材料層
３：第１絶縁層
１１：接地
１２：発信器
１３：発信側コイル
１４：電極
１４ａ：送信側電極
１４ｂ：受信側電極
１５：受信側コイル
１６：デジタルオシロスコープ
１７：誘電体
２１：電極
１００：伝送ユニット
２００：伝送ユニット
３００：伝送ユニット
【図１】
0005957463.tif 000013
【図２】
0005957463.tif 000014
【図３】
0005957463.tif 000015
【図４】
0005957463.tif 000016
【図５】
0005957463.tif 000017
【図８】
0005957463.tif 000018
【図９】
0005957463.tif 000019
【図１０】
0005957463.tif 000020
【図１１】
0005957463.tif 000021
【図１２】
0005957463.tif 000022
【図６】
0005957463.tif 000023
【図７】
0005957463.tif 000024