(57)【要約】【課題】  導電性高分子からなる複数の電極間に電解質層を狭持させてなる導電性高分子アクチュエータにおいて、電解質層のドライアップを改善し、低電圧の印加で変位量が大きく、また空気中で長期安定的に作動する導電性高分子アクチュエータを提供。【解決手段】  一般式〔１〕で表される二官能性アクリルエステル化合物群から選ばれる少なくとも１種と（メタ）アクリル酸エステル化合物群から選ばれる少なくとも１種とを共重合させてなる高分子マトリクス中に、イミダゾリウム塩に代表される常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質を電解質層３として、導電性高分子からなる複数の電極（正極１及び負極２）間に狭持させる。2006050780.tif 000009（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表し、ＡＯは炭素数２〜２０のオキシアルキレン基を、ｎは１〜２００の正整数を表す。）【選択図】    図２
2006050780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性高分子からなる複数の電極間に電解質層を狭持させてなるアクチュエータにおいて、上記電解質層が高分子マトリクス中に常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質からなることを特徴とする導電性高分子アクチュエータ。
【請求項２】
高分子マトリクス中に常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質が、一般式〔１〕で表される二官能性アクリルエステル化合物群から選ばれる少なくとも１種と（メタ）アクリル酸エステル化合物群から選ばれる少なくとも１種とを共重合させてなる高分子マトリクス中に、常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質からなることを特徴とする請求項１に記載の導電性高分子アクチュエータ。
【化１】
2006050780.tif 000007
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表し、ＡＯは炭素数２〜２０のオキシアルキレン基を、ｎは１〜２００の正整数を表す。）
【請求項３】
常温溶融塩が一般式〔２〕で表されるイミダゾリウム塩であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の導電性高分子アクチュエータ。
【化２】
2006050780.tif 000008
（式中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基を、Ｒ５は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｘ−は、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ２Ｆ５ＳＯ３−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−及び（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３Ｃ−からなる群から選ばれる少なくとも１種を表す。）
【請求項４】
導電性高分子がポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン及びこれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の導電性高分子アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中で動作可能な導電性高分子アクチュエータに関するものであり、より詳しくは、高分子マトリクス中に常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質を用いた導電性高分子アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータは、電気、熱あるいは光などのエネルギーを動力に変換する機能を有し、例えば、磁気モーター、電圧素子、油圧シリンダ、空圧シリンダ等に応用されている。
【０００３】
現在実用化されているアクチュエータは、主に金属材料によって構成されるため、駆動部の小型・軽量化が困難であり、機器が大型化してしまうという欠点を有している。
【０００４】
近年、有機高分子材料を用いた高分子アクチュエータが提案され、該アクチュエータは、軽量で、柔軟性が高く、作動電圧が低いなどの特徴を有し、例えば、医療用器具、人工筋肉などの分野への応用が検討されている。
【０００５】
上記有機高分子材料としては、イオン導電性高分子や導電性高分子等を組み合わせた材料が用いられ、導電性高分子を用いた導電性高分子アクチュエータは、電気化学的なドープ、脱ドープあるいは高分子鎖における同種電荷のクーロン反発などの作用により伸縮し、この体積変化を駆動力とするものである。しかし、この伸縮による変位量は線方向に対して数％程度であり、前記アクチュエータ用途に適用するには変位量が不十分であった。
【０００６】
大きな変位量を得ることが可能なアクチュエータとして、導電性高分子からなる複数の電極間にイオン電導性の電解質層を狭持させた構造のアクチュエータが提案されている。これらのアクチュエータは、一般に電解液中での作動を基本とし、空気中での作動が限定されているものが多い。
【０００７】
特許文献１には、導電性高分子からなる複数の電極間に、電解質塩と、この電解質塩を溶解する溶媒と、この溶媒を保持する高分子マトリクスとによって構成された電解質層またはイオン交換樹脂に溶媒を膨潤させた電解質層を用いた導電性高分子アクチュエータが提案されている。該アクチュエータは、空気中での作動が可能であるが、これらの電解質層は、いずれも揮発性を有する溶媒を高分子マトリクス中に含有させて構成されているため、溶媒の揮発により電解質層のドライアップが生じ、電解質層の電導度低下によるアクチュエータの変位量低下をきたし、長期的な信頼性に欠けるという解決すべき課題が残されていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１５２２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、導電性高分子からなる複数の電極間に電解質層を狭持させてなる導電性高分子アクチュエータにおいて、電解質層のドライアップを改善し、低電圧の印加で変位量が大きく、また空気中で長期安定的に作動する導電性高分子アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討した結果、高分子マトリクス中に常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質を、導電性高分子からなる複数の電極間に狭持させた導電性高分子アクチュエータが上記課題を解決し得ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、導電性高分子からなる複数の電極間に電解質層を狭持させてなるアクチュエータにおいて、上記電解質層が高分子マトリクス中に常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質からなることを特徴とする導電性高分子アクチュエータである。
【００１２】
また、本発明は、上記高分子マトリクス中に常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質が、一般式〔１〕で表される二官能性アクリルエステル化合物群から選ばれる少なくとも１種と（メタ）アクリル酸エステル化合物群から選ばれる少なくとも１種とを共重合させてなる高分子マトリクス中に、常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質からなることを特徴とする導電性高分子アクチュエータである。
【００１３】
【化１】
2006050780.tif 000003
【００１４】
一般式〔１〕中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表し、ＡＯは炭素数２〜２０のオキシアルキレン基を、ｎは１〜２００の正整数を表す。
【００１５】
また、本発明は、上記常温溶融塩が一般式〔２〕で表されるイミダゾリウム塩であることを特徴とする導電性高分子アクチュエータである。
【００１６】
【化２】
2006050780.tif 000004
【００１７】
一般式〔２〕中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基を、Ｒ５は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｘ−は、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ２Ｆ５ＳＯ３−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−及び（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３Ｃ−からなる群から選ばれる少なくとも１種を表す。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の導電性高分子アクチュエータは、導電性高分子からなる複数の電極間に電解質層を狭持させてなり、上記電解質層が二官能性アクリルエステル化合物群から選ばれる少なくとも１種と（メタ）アクリル酸エステル化合物群から選ばれる少なくとも１種とを共重合させてなる高分子マトリクス中に、常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質から構成されている。
【００１９】
上記ゲル状電解質は、不揮発性でイオン電導度の高い常温溶融塩が含有されているため、溶媒の揮発による電解質層のドライアップが改善され、該電解質を用いた導電性高分子アクチュエータは、低電圧で変位量が大きく、空気中で長期安定的に作動することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明のアクチュエータの一実施態様を示す概略図であり、図２は、本発明のアクチュエータの作動状態を示す概略図である。  
【００２２】
図１に示すように、本発明の導電性高分子アクチュエータは、導電性高分子からなる複数の電極（正極１及び負極２）間に、電解質層３すなわち高分子マトリクス中に常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質を狭持させて構成され、両極を電気的に接続した外部電源４から電圧印加することにより、電解質層中のカチオン成分（図中Ｃ＋）が負極２の導電性高分子中に取り込まれて膨張し、この体積変化により伸長力が働いて、図２に示すような湾曲を生じ、アクチュエータとして作動する。
【００２３】
本発明のアクチュエータにおいて、ゲル状電解質には、可撓性が高く、耐ドライアップ性に優れ、また、カチオン成分のイオン半径が大きくかつゲル状電解質中を容易に移動可能である、という特性が要求され、これらの特性を満足することにより、低電圧で大きな変位量が得られ、かつ耐ドライアップ性、長期安定性に優れたアクチュエータを作製することが可能となる。
【００２４】
本発明に用いられる電解質層は、高分子マトリクス中に常温溶融塩を含有させてなるゲル状電解質であり、高分子マトリクスとしては、可撓性を有する公知の高分子を用いることができる。具体的には、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸やそのエステル、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなどがあげられ、これらの高分子を単独で用いるか、複数混合または架橋させて用いられる。
【００２５】
本発明に好適な高分子マトリクスとしては、アクチュエータの可撓性や、常温溶融塩の保持能、相溶性の点から、前記一般式〔１〕で表される二官能性アクリルエステル化合物群から選ばれる少なくとも１種と（メタ）アクリル酸エステル化合物群から選ばれる少なくとも１種とを共重合させてなる高分子マトリクスが選ばれ、一般式〔１〕中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表し、ＡＯは炭素数２〜２０のオキシアルキレン基を、ｎは１〜２００の正整数を表す。
【００２６】
上記二官能性アクリルエステル化合物群は、一般式〔１〕で表される官能基を２つ有するアクリルエステル化合物であり、該式中、Ｒ１及びＲ２が炭素数６超のアルキル基では、常温溶融塩との相溶性が悪化し、ポリマーマトリクス中に常温溶融塩が保持できずにしみ出るなどの不都合が発生する場合がある。また、ＡＯは、炭素数２〜２０のオキシアルキレン基、好ましくは炭素数２〜１０のオキシアルキレン基であり、ＡＯが炭素数２０超では、（メタ）アクリル酸エステル化合物との相溶性が悪化し、不都合である。また、ｎは、１〜２００、好ましくは１〜５０の正整数であり、ｎが２００を超える場合、二官能性アクリルエステル化合物の粘性が上昇し、固体状態となるため、取り扱い難くなる。
【００２７】
二官能性アクリルエステル化合物群としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ジ（１，４−ブタンジオール）ジ（メタ）アクリレート、トリ（１，４−ブタンジオール）ジ（メタ）アクリレート、ポリ（１，４−ブタンジオール）ジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジ（１，６−ヘキサンジオール）ジ（メタ）アクリレート、トリ（１，６−ヘキサンジオール）ジ（メタ）アクリレート、ポリ（１，６−ヘキサンジオール）ジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ジ（１，９−ノナンジオール）ジ（メタ）アクリレート、トリ（１，９−ノナンジオール）ジ（メタ）アクリレート、ポリ（１，９−ノナンジオール）ジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ジ（１，１０−デカンジオール）ジ（メタ）アクリレート、トリ（１，１０−デカンジオール）ジ（メタ）アクリレート、ポリ（１，１０−デカンジオール）ジ（メタ）アクリレート等の公知化合物があげられ、これらの化合物群から選ばれる少なくとも１種が用いられる。
【００２８】
（メタ）アクリル酸エステル化合物群としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ｎ−ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル−ジグリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール（メタ）アクリレート等の公知化合物があげられ、一般式〔１〕に示す二官能性アルキルエステル化合物と混合し、相分離しない化合物が好ましく、これらの化合物群から選ばれる少なくとも１種が用いられる。
【００２９】
上記（メタ）アクリル酸エステル化合物群の中でも、粘性やゲル状電解質のイオン伝導度を考慮すると、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレートが好ましい。
【００３０】
本発明のゲル状電解質に用いられる高分子マトリクスは、上記一般式〔１〕で表される二官能性アクリルエステル化合物から選ばれる少なくとも１種と（メタ）アクリル酸エステル化合物群から選ばれる少なくとも１種とを共重合させてなり、両者の配合量としては、二官能性アクリルエステル化合物が、（メタ）アクリル酸エステル化合物に対して０．１〜７０質量％、より好ましくは１〜４０質量％となるように配合させる。この配合量が０．１質量％未満の場合、ゲル化しない、またはゲルが脆弱となり、不都合であり、また、７０質量％超ではゲル硬度が高くなり、常温溶融塩の保持能が劣り、不都合である。
【００３１】
上記ポリマーマトリクスは、二官能性アルキルエステル化合物から形成される架橋性ポリマーと（メタ）アクリル酸エステル化合物とを共重合させることにより、可撓性が高く、十分な強度を有するゲルを得ることができ、該ゲルは、常温溶融塩の保持能が高く、高いイオン伝導度を有し、熱安定性に優れるゲル状電解質である。
【００３２】
上記常温溶融塩としては、特に限定されないが、例えば、（株）シーエムシー出版「イオン性液体」（２００３年２月１日発行）第２３〜３３頁に記載された公知の常温溶融塩を用いることができる。これらの塩は単独で用いるか、または複数混合して用いられ、低電圧で変位量の大きいアクチュエータを得るための特性、すなわち、カチオン成分のイオン半径が大きくかつゲル状電解質中を容易に移動可能であるという点から、好ましくは一般式〔２〕で表されるイミダゾリウム塩が選ばれる。
【００３３】
前記一般式〔２〕中、イミダゾリウムカチオンを形成するＲ３及びＲ４はそれぞれ独立して炭素数１〜８、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を表し、該炭素数が８超の場合、常温溶融塩の粘度が増して取り扱い難くなり、不都合である。また、Ｒ５は、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表し、好ましくは水素原子またはメチル基である。該イミダゾリウムカチオンとしては、例えば、１，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジエチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ｎ−ブチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−チルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−ｎ−ブチルイミダゾリウムイオン、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオンなどがあげられる。
【００３４】
また、一般式〔２〕中、アニオン成分Ｘ−は、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ２Ｆ５ＳＯ３−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−及び（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３Ｃ−からなる群から選ばれる少なくとも１種を表す。
【００３５】
上記例示した常温溶融塩の中でも、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（以下、「ＥＭＩ−ＴＦＳＩ」と略記する）が、カチオン成分のイオン半径が大きくかつゲル状電解質中を容易に移動可能である、といった点から好ましい。
【００３６】
なお、本発明における常温溶融塩は、常温において少なくとも一部が液状かつ不揮発性の塩であり、また常温とは、アクチュエータが作動する温度範囲、すなわち上限が６０℃〜１２５℃、下限が−５０〜−２０℃の範囲である。
【００３７】
本発明に用いられるゲル状電解質は、前記高分子マトリクスを形成するモノマーと常温溶融塩とを、重合開始剤の存在下で、加熱共重合させることにより得られ、ゲル状電解質中の常温溶融塩含有量としては、通常、６０〜９９質量％の範囲であり、該含有量が６０質量％未満の場合、電解質濃度が低く電気抵抗が高くなり、不都合であり、また９９質量％超では、ポリマーマトリクス成分が少なくなり、ゲル体を形成できず、不都合である。また、上記重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ化合物等から選ばれるラジカル開始剤が用いられる。例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、ビス−（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシカーボネートが用いられる。
【００３８】
本発明のアクチュエータを構成する導電性高分子からなる電極としては、従来公知の導電性高分子を用いることができ、化学的及び電気化学的に重合が容易なポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン及びこれらの誘導体を用いることができる。
【００３９】
これらの導電性高分子は、ドーパントの有無にかかわらず、どちらでも使用可能であるが、好ましくはドープされているものがよい。ドーパントとしては、従来公知のもの、例えば、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳｂＦ６−、ＳＯ４２−等の無機陰イオン、あるいはアルキルベンゼンスルホン酸イオン、アルキルナフタレンスルホン酸イオンなどの有機陰イオンなどを用いることができる。
【００４０】
上記導電性高分子の中でも、ポリアニリン、ポリピロールが好ましく、より好ましくはポリピロールである。これらの導電性高分子は、従来公知の電解重合法、あるいは溶液からのキャスト法により自立性のフィルムが容易に得られ、また加熱によっても強度や形状が変化しないため、アクチュエータの電極として好適である。
【００４１】
導電性高分子からなる複数の電極間に電解質層を狭持させる方法としては、あらかじめシート状に作製したゲル状電解質の両面に、導電性高分子を化学的または電気化学的に重合して形成させるか、あるいは、あらかじめシート状に作製した電極表面に、高分子モノマー、常温溶融塩及び重合開始剤を塗布し加熱共重合することによりゲル状電解質を形成させる方法があげられる。
【００４２】
上記のように作製されたアクチュエータは、上記ゲル状電解質に常温溶融塩が含有されているため、イオン電導度が高く、溶媒の揮発による電解質層のドライアップが改善され、該電解質を用いた導電性高分子アクチュエータは、低電圧で変位量が大きく、空気中で長期安定的に作動するすることが可能である
【実施例】
【００４３】
以下に実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例中、「％」は、質量％を表す。
【００４４】
実施例
導電性高分子モノマーとしてピロール、電解質塩としてテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートとをプロピレンカーボネートに溶解して、電解重合液を調製した。
【００４５】
この電解重合液に、絶縁テープにより片面マスキングを施したステンレス板を水平に２枚浸漬し、一方を陽極に、他方を陰極として、０．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で４時間、定電流電解を行い、陽極表面に電解重合ポリピロール膜を形成させた。  
上記ポリピロール膜をステンレス板から剥離し、アセトンで洗浄した後、所定の大きさに裁断して、幅３ｍｍ、長さ２５ｍｍ、厚さ約２０μｍの板状電極を得た。
【００４６】
上記電極間に電解質層を形成させるために、まず、メチルメタアクリレート２０％、架橋剤としてエチレングリコールジメタアクリレート０．５％、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド０．５％、及び常温溶融塩としてＥＭＩ−ＴＦＳＩ７９％の配合比となるように混合し、均一な電解質層形成用溶液を調製した。
【００４７】
上記溶液を、前記板状電極と同じ大きさのセパレータ紙（（株）クレシア  登録商標キムワイプＳ−２００）に充分含浸させ、先に作製した２枚の板状電極間に挟み込んで積層体とし、この積層体をガラス板に挟み込んで、温度９０℃、３時間加熱共重合させて、２枚の板状電極間にゲル状電解質を狭持させたアクチュエータ素子を得た。該アクチュエータ素子の厚さは約１００μｍであった。
【００４８】
比較例１
電解質層形成用溶液として、メチルメタアクリレート２０％、架橋剤としてエチレングリコールジメタアクリレート０．５％、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド０．５％及び常温溶融塩としてＥＭＩ−ＴＦＳＩ４９％、電解質溶液として０．５ｍｏｌ／ＬＥＭＩ−ＴＦＳＩ／プロピレンカーボネート溶液３０％を混合し、均一な溶液を調製した。
【００４９】
次に、実施例１の電解質層形成溶液に代えて、上記溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、アクチュエータ素子を作製した。アクチュエータ素子の厚さは１００μｍであった。
【００５０】
比較例２
電解質層形成用溶液として、メチルメタアクリレート２０％、架橋剤としてエチレングリコールジメタアクリレート０．５％、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド０．５％、及び電解質溶液として０．５ｍｏｌ／Ｌのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド／プロピレンカーボネート溶液７９％を混合し、均一な溶液を調製した。
【００５１】
次に、実施例１の電解質層形成溶液に代えて上記溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、アクチュエータ素子を作製した。アクチュエータ素子の厚さは１００μｍであった。
【００５２】
＜アクチュエータの作動試験＞
実施例及び比較例で作製したアクチュエータ素子を用いて、図１と同様の装置を組み立て、電圧印加を１回、１０回及び５０回繰り返し、素子先端部が５ｍｍ変形するまでの到達時間を測定した。最大変位が５ｍｍに満たない素子については、その変位量と時間を測定した。
【００５３】
アクチュエータの板状電極への電圧印加条件としては、３Ｖの電圧をアクチュエータの板状電極間に印加し、アクチュエータが変形を開始して所定の変位量に到達するまでの時間を測定した。測定終了後、２枚の板状電極を短絡させてアクチュエータが変形する前の初期形状に戻し、次に、極性を切り替えて３Ｖの電圧印加し、所定の変形量に到達するまでの時間を測定した。測定終了後、２枚の板状電極を短絡させてアクチュエータを初期形状に戻した。このようにして、順方向／逆方向で板状電極に電圧印加させる操作を１サイクルとして、このサイクルを１回、１０回及び５０回繰り返した際の到達時間と変位量を測定した。なお、各サイクル回数の順方向における変位量及び到達時間の測定結果を、表１に示す。
【００５４】
＜アクチュエータのドライアップ試験＞
実施例及び比較例で作製したアクチュエータ素子について、電解質層のドライアップの有無を評価するため、１００℃の雰囲気下、１時間加熱処理し、加熱処理前後の重量を測定することにより、重量減少率を求めた。結果を表２に示す。
【００５５】
【表１】
2006050780.tif 000005
【００５６】
【表２】
2006050780.tif 000006
【００５７】
表１から明らかなように、本発明のアクチュエータ（実施例）は、５０回のサイクルにおいても、変位速度が低下することなく、安定に作動させることが可能であった。一方、比較例１では、揮発性を有する溶媒を含有したゲル状電解質を用いたため、サイクル回数にともなって、到達時間が延びると同時に、所定量変形させることができず、特に比較例２の場合、５０サイクル目には変形が認められなかった。
【００５８】
表２に示すアクチュエータのドライアップ性試験の結果から、本発明のアクチュエータは重量減少率が１％未満であり、耐ドライアップ性に優れているのに対し、比較例１及び比較例２では、重量減少率が大きく、電解質層中の溶媒が蒸散してしまったものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のアクチュエータの一実施態様を示す概略図である。
【図２】本発明のアクチュエータの作動状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  正極
２  負極
３  電解質層
４  電源
【図１】
2006050780.tif 000010
【図２】
2006050780.tif 000011