(57)【要約】【課題】引張応力の温度依存性が小さく、動作環境の温度の影響を受けることなく、良好な性能を発揮可能な高分子アクチュエータを提供する。【解決手段】少なくとも２つの電極の間に高分子誘電体を挟んで成る高分子アクチュエータであって、前記高分子誘電体の−１０℃における引張応力と、２３℃における引張応力との応力比が、５．０以下である高分子アクチュエータ。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの電極の間に高分子誘電体を挟んで成る高分子アクチュエータであって、
前記高分子誘電体の−１０℃における引張応力と、２３℃における引張応力との応力比が、５．０以下である高分子アクチュエータ。
【請求項２】
前記高分子誘電体は、１００％引張応力（モジュラス）が１ＭＰａ以下、であり、２５％引張応力（モジュラス）が０．８ＭＰａ以下である請求項１に記載の高分子アクチュエータ。
【請求項３】
前記高分子誘電体の―１０℃における破断伸度は５００％以上である請求項１又は２に記載の高分子アクチュエータ。
【請求項４】
前記高分子誘電体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−１０℃以下である請求項1から３のいずれかに記載の高分子アクチュエータ。
【請求項５】
前記高分子誘電体は、天然ゴム、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、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、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、フッ素ゴム、エチレン・酢酸ビニルゴム、エピクロムヒドリンゴム、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体）の群から選ばれる少なくとも１つの高分子誘電体を含む請求項１から４のいずれかに記載の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、高分子アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高分子材料で形成された高分子アクチュエータは、セラミックや金属などの材料で形成されたアクチュエータと比較すると、軽量であり、柔軟性に富むという特徴があり、また、人間が直接、肌で触れても安全に動作することができるアクチュエータとして注目されている。これらの特徴により、高分子アクチュエータは、センサ、光学スイッチ、ダイヤフラム、点字ディスプレイ、波力発電や踵発電などの発電用途、産業用や介護用のロボット、医療機器などの用途に用いられる。これまでに高分子アクチュエータとして提案されてきたものとしては、イオン交換膜、導電性高分子、誘電性エラストマー、高分子ゲル、ハイドロゲル、カーボンナノチューブを用いたものなど様々なものがあった。
【０００３】
しかしながら、イオン交換膜、導電性高分子、ハイドロゲルからなるアクチュエータは水やイオンなどの移動により駆動するものであり、空気中での駆動が困難であった。そこで、そのような溶媒の必要のない誘電性エラストマーを用いた高分子アクチュエータが特に注目されている。
【０００４】
誘電性エラストマー（高分子誘電体）を用いた高分子アクチュエータとしては、例えば、特許文献１に開示されているものが知られている。特許文献１に開示の高分子アクチュエータは、誘電性エラストマーの両面に電極が配設された積層構造を備えており、両電極間に電圧を印加することにより、面内方向や面外方向における誘電性エラストマーの弾性変形を引き起こすアクチュエータである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３−５３９３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の誘電性エラストマーを用いた高分子アクチュエータにおいては、電極間に配置される誘電性エラストマー（高分子誘電体）の引張応力の温度依存性が大きいことから、例えば、冬場の低温環境下において、高分子アクチュエータが変形しにくくなり、動作環境の温度に関わらず、高分子アクチュエータに所望の性能を発揮させることが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、引張応力の温度依存性が小さく、動作環境の温度の影響を受けることなく、良好な性能を発揮可能な高分子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】
【０００８】
本発明の上記目的は、  少なくとも２つの電極の間に高分子誘電体を挟んで成る高分子アクチュエータであって、前記高分子誘電体の−１０℃における引張応力と、２３℃における引張応力との応力比が、５．０以下である高分子アクチュエータにより達成される。
【０００９】
この高分子アクチュエータにおいて、前記高分子誘電体は、１００％引張応力（モジュラス）が１ＭＰａ以下、であり、２５％引張応力（モジュラス）が０．８ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００１０】
また、前記高分子誘電体の―１０℃における破断伸度は５００％以上であることが好ましい。
【００１１】
また、前記高分子誘電体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−１０℃以下であることが好ましい。
【００１２】
また、前記高分子誘電体は、天然ゴム、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、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、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、フッ素ゴム、エチレン・酢酸ビニルゴム、エピクロムヒドリンゴム、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体）の群から選ばれる少なくとも１つの高分子誘電体を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、引張応力の温度依存性が小さく、動作環境の温度の影響を受けることなく、良好な性能を発揮可能な高分子アクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る高分子アクチュエータの模式断面図である。
【図２】本発明に係る高分子アクチュエータの動作原理を説明するための説明図である。
【図３】引張物性測定試験結果に関し、−１０℃での伸長率（％）と引張応力値（モジュラス）との関係を示すグラフである。
【図４】引張物性測定試験結果に関し、２３℃での伸長率（％）と引張応力値（モジュラス）との関係を示すグラフである。
【図５】引張物性測定試験結果に関し、各伸長率における、−１０℃の引張応力値と、２３℃の引張応力値との応力比（−１０℃における引張応力値／２３℃における引張応力値）の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明にかかる高分子アクチュエータについて添付図面を参照して説明する。なお、図面においては、構成の理解を容易ならしめるために部分的に拡大・縮小している。本発明にかかる高分子アクチュエータ１は、センサ、光学スイッチ、ダイヤフラム、点字ディスプレイ、波力発電や踵発電などの発電用途、産業用や介護用のロボット、医療機器などの用途に用いられるアクチュエータであり、図１の模式断面図に示すように、高分子誘電体２と、この高分子誘電体２の両面側にそれぞれ配置される電極３とを備えて構成されている。各電極３は高分子誘電体２に接して設けられている。
【００１６】
このような高分子アクチュエータ１の動作原理を、図２を参照して、以下に説明する。まず、図１に示される高分子アクチュエータ１が電圧を印加する前の状態であり、図２に示すように、電極３，３に電圧を印加すると、それぞれの電極３における正と負の電荷が引き合い、高分子誘電体２が圧縮されて厚さが減少し、高分子誘電体２が面方向に伸長する。一方、電極３，３への電圧の印加を停止することにより、高分子誘電体２に対する各電極３による圧縮が解除されるため、伸長した高分子誘電体２が収縮して元の状態（図１に示す状態）に戻る。
【００１７】
また、高分子アクチュエータ１の形状は特に限定されるものではなく、用いる用途に応じて適宜選択できる。例えば、平面状、チューブ状、柱状とすることができる。また、高分子アクチュエータ１の大きさも、用いる用途に応じて適宜選択できる。
【００１８】
本発明で用いられる高分子誘電体２としては、電気抵抗率が１０４Ω・ｍ以上、１０１８Ω・ｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
また、高分子誘電体２は、２つの電極３が共に接触した状態であってもそれらを通電させることのない絶縁性を備えていること求められる。つまり、高分子誘電体２の表面であって電極３と接触する部分が、絶縁性を備えていることが要求され、これらに関与しない高分子誘電体２内部の領域などは部分的に導電性を有していてもよい。
【００２０】
また、高分子誘電体２としては、電極３同士による圧縮によって変形できるように、伸縮性を有することが好ましい。剛性の高い基材を用いることもできるが、この場合は変形部分が、その他の高分子誘電体２部分と独立して変形可能な構成にする必要がある。
【００２１】
また、好適な高分子誘電体２の材料としては、熱可塑性エラストマーを例示することができる。特に、高分子誘電体２の材質そのものが柔軟性を有して伸縮する場合は、天然ゴム、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、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、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、フッ素ゴム、エチレン・酢酸ビニルゴム、エピクロムヒドリンゴムの如くの各種ゴム材料が挙げられる。
【００２２】
また、高分子誘電体２に添加剤を加えてもよい。例えば、誘電率調整、柔らかくする可塑剤、伸びやすくする添加剤等が挙げられる。なお、添加剤は高分子誘電体２を絶縁破壊しない材料を選択する必要がある。
【００２３】
また、高分子誘電体２のガラス転移点は−１０℃以下が好ましく、−２０以下がさらに好ましい。ガラス転移温度を低くなる場合、材料のハンドリング性が悪く加工性が悪くなる。そのため、ガラス転移温度は−５０℃以上である必要があり、−４０℃以上が好ましく、−３０℃以上がさらに好ましい。なお、上記ガラス転移温度は、差走査熱量測定（ＤＳＣ法）によって測定した値である。
【００２４】
また、高分子誘電体２の−１０℃（低温）における引張応力と、２３℃（常温）における引張応力との応力比（−１０℃での引張応力／２３℃での引張応力）が、高分子誘電体２の伸長率７００％以下の範囲で、５．０以下であることが好ましく、更に、この応力比が４．０以下であることが好ましい、また、この応力比が３．０以下であることが更に好ましい。
【００２５】
また、低温環境下で高分子アクチュエータ１の動作不良が発生しないためには、低温(−１０℃)の破断伸度（破壊される際の伸長率）は、５００％以上であることが好ましく、６００％以上がより好ましく、７００％以上がさらに好ましい。
【００２６】
また、高分子誘電体２は、−１０℃（低温）における伸長率２５％引張応力（２５％伸長時におけるモジュラス）が０．８ＭＰａ以下であることが好ましく、−１０℃における伸長率１００％引張応力（１００％伸長時におけるモジュラス）が１ＭＰａ以下であることが好ましい。また、−１０℃における伸長率２００％引張応力（２００％伸長時におけるモジュラス）が２ＭＰａ以下であることが好ましく、−１０℃における伸長率３００％引張応力（３００％伸長時におけるモジュラス）が３ＭＰａ以下であることが好ましい。また、−１０℃における伸長率４００％引張応力（４００％伸長時におけるモジュラス）が４ＭＰａ以下であることが好ましく、−１０℃における伸長率５００％引張応力（５００％伸長時におけるモジュラス）が５ＭＰａ以下であることが好ましい。また、−１０℃における伸長率６００％引張応力（６００％伸長時におけるモジュラス）が８ＭＰａ以下であることが好ましく、−１０℃における伸長率７００％引張応力（７００％伸長時におけるモジュラス）が１０ＭＰａ以下であることが好ましい。上記のように−１０℃での各伸長率でのモジュラスを設定することにより、低温環境下でも柔軟性に富み変形しやすく、動作不良が発生しにくい高分子誘電体２を形成することが可能となる。
【００２７】
また、高分子誘電体２は、２３℃における引張特性が、−１０℃における引張特性と同等であることが好ましい。具体的には、２３℃（常温）における伸長率２５％引張応力（２５％伸長時におけるモジュラス）が０．８ＭＰａ以下であることが好ましく、２３℃における伸長率１００％引張応力（１００％伸長時におけるモジュラス）が１ＭＰａ以下であることが好ましい。また、２３℃における伸長率２００％引張応力（２００％伸長時におけるモジュラス）が２ＭＰａ以下であることが好ましく、２３℃における伸長率３００％引張応力（３００％伸長時におけるモジュラス）が３ＭＰａ以下であることが好ましい。また、２３℃における伸長率４００％引張応力（４００％伸長時におけるモジュラス）が４ＭＰａ以下であることが好ましく、２３℃における伸長率５００％引張応力（５００％伸長時におけるモジュラス）が５ＭＰａ以下であることが好ましい。また、２３℃における伸長率６００％引張応力（６００％伸長時におけるモジュラス）が８ＭＰａ以下であることが好ましく、２３℃における伸長率７００％引張応力（７００％伸長時におけるモジュラス）が１０ＭＰａ以下であることが好ましい。上記のように２３℃での各伸長率でのモジュラスを設定することにより、常温環境下で柔軟性に富み変形しやすく、動作不良が発生しにくい高分子誘電体２を形成することが可能となる。
【００２８】
また、高分子誘電体２の−１０℃（低温）における引張応力と、２３℃（常温）における引張応力との応力比（−１０℃での引張応力／２３℃での引張応力）が、高分子誘電体２の伸長率７００％以下の範囲で、５．０以下となるような高分子誘電体２の材料としては、ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物を含む材料を好適に例示することができる、
【００２９】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物におけるビニル芳香族炭化水素とは、少なくとも１つのビニル基を有する芳香族炭化水素を意味する。具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、１，１−ジフェニルエチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−アミノエチルスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノエチルスチレン等を挙げることができる。これらは１種単独又は２種以上を混合して使用することができる。これらの中でも、スチレンが好ましい。
【００３０】
共役ジエン炭化水素とは、一対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン（イソプレン）、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等を挙げることができる。これらは１種単独又は２種以上を混合して使用することができる。これらの中でも、１，３−ブタジエンが好ましい。
【００３１】
特に、ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の中で特に好ましい具体例としては、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）の水素添加物が挙げられる。また、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）の水素添加物の他、スチレン−イソプロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＰＳ）の水素添加物や、スチレン／ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）の水素添加物、スチレン‐ブチレンブロック共重合体（ＳＢＣ）の水素添加物も好適に使用することができる。
【００３２】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体は、共役ジエン炭化水素中の二重結合の存在により引き起こされる酸化劣化等に起因して比較的脆いという性質があるが、水素添加物とすることにより、その酸化劣化等を防止することができる。
【００３３】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体は、共役ジエン炭化水素に由来の二重結合を、公知の方法により水素添加（例えば、ニッケル触媒等による水素添加）して飽和にしておくことが好ましい。これにより、酸化劣化防止効果に加えて、さらに、耐熱性、耐薬品性、耐久性等に優れたより安定な樹脂にすることができるため好ましい。
【００３４】
ビニル芳香族炭化水素と共役ジエン炭化水素の水素添加物におけるビニル芳香族炭化水素単位の含有割合は、４０〜７０重量％程度が好ましく、４５〜６５重量％程度がより好ましい。ビニル芳香族炭化水素単位の含有割合を４０重量％以上に設定することにより、ポリスチレン系樹脂との相溶性を向上させることができる。また、ビニル芳香族炭化水素単位の含有割合を７０重量％以下に設定することにより、フィルムのエキスパンド性、即ち、基材の引張り物性を向上させることができる。
【００３５】
樹脂成分におけるビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の含有割合は、６０〜９０重量％であり、７０〜９０重量％程度が好ましい。ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物が６０重量％未満であると、フィルムのエキスパンド性、即ち、基材の引張り物性が低下する傾向がある。また、ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物が９０重量％を超えると、耐ブロッキング性が低下する傾向がある。
【００３６】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、通常１０万〜５０万程度であり、好ましくは１５万〜３０万程度であればよい。重量平均分子量は、市販の標準ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定することができる。
【００３７】
高分子誘電体２の厚さは、高分子アクチュエータ１を用いる用途に応じて適宜選択できるが、例えば、フィルム状に高分子アクチュエータ１を構成する場合、高分子誘電体２の厚さとしては、１０〜５００μｍ程度に設定することが好ましく、２０〜３００μｍ程度に設定することがより好ましい。
【００３８】
このようなフィルム状の高分子誘電体２は、Ｔダイス又は環状ダイスを使用した押出法やカレンダー法等、従来から用いられている方法で成形することが可能である。高分子誘電体２の厚み精度の点から考えると、Ｔダイスを使用した押出し法が好ましいため、以下Ｔダイスを使用した押出法について説明する。高分子誘電体２を形成するための樹脂組成物としては、前記樹脂成分をドライブレンド又は溶融混練し調製することができる。
【００３９】
樹脂成分は、ドライブレンド又は溶融混練し調製することができる。樹脂成分をスクリュー式押出機に供給し、１８０〜２４０℃程度で多層Ｔダイからフィルム状に押出し、これを３０〜７０℃程度の冷却ロ−ルに通しながら冷却して実質的に無延伸で引き取る。或いは、各層用樹脂を一旦ペレットとして取得した後、上記の様に押出成形してもよい。
【００４０】
また、上記電極３は、導電性材料によって形成されている。好適な導電性材料としては、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンウイスカー、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイルの如くの各種カーボン材料、金、白金、パラジウム、ルテニウム、銀、鉄、コバルト、ニッケル、銅、チタンの如くの各種金属材料、導電性高分子材料が挙げられる。これら材料の粉末を有機溶媒や樹脂バインダと混練して作製した導電性のスラリーを絶縁性基材上に塗布乾燥して形成しても良く、また、プラズマＣＶＤ法、イオンスパッタ被覆法、真空蒸着法、スクリーン印刷などで形成してもよい。
【００４１】
また、各電極３は、高分子誘電体２の伸縮に対してスムーズに追従できるような柔軟性を有することが好ましいため、上述の導電性材料と樹脂バインダとが混練された高分子材料や、導電性高分子材料で電極３を形成することがより好ましい。
【００４２】
樹脂バインダとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンの如きポリオレフィン系ポリマー；ポリスチレン；ポリイミド；ポリパラフェニレンオキサイド、ポリ（２，６−ジメチルフェニレンオキサイド）、ポリパラフェニレンスルフィドの如きポリアリーレン類（芳香族系ポリマー）；ポリオレフィン系ポリマー、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアリーレン類（芳香族系ポリマー）の如くに、スルホン酸基（−ＳＯ３Ｈ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、リン酸基、スルホニウム基、アンモニウム基、ピリジニウム基を導入したもの；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンの如くの含フッ素系のポリマー；含フッ素系のポリマーの骨格にスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、スルホニウム基、アンモニウム基、ピリジニウム基の如くを導入したパーフルオロスルホン酸ポリマー、パーフルオロカルボン酸ポリマー、パーフルオロリン酸ポリマー；ポリブダジエン系化合物；エラストマーやゲルの如くのポリウレタン系化合物；シリコーン系化合物；ポリ塩化ビニル；ポリエチレンテレフタレート；ナイロン；ポリアリレートを挙げることができる。
【００４３】
また、導電性高分子材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリフェニレンの如き導電性ポリマー材料を挙げることができる。なお、導電性高分子材料に、他の導電性材料（たとえば、各種カーボン材料や各種金属材料）を組み合わせて用いてもよい。
【００４４】
また、図１においては、高分子誘電体２の両面にそれぞれ単一の電極３を配置している構成を示しているが、このような構成に特に限定されず、高分子誘電体２の各面に複数の電極３を配置するようにして高分子アクチュエータ１を構成してもよい。
【００４５】
また、高分子誘電体２と各電極３との間の密着性を良好にするために、高分子誘電体２の表面に易接着層を形成しても良い。また、易接着層は、例えば、上記材料を有機溶媒に混合した後、スクリーン印刷等の印刷法により、高分子誘電体２の表面に塗布乾燥して形成することができる。
【００４６】
上述の本発明に係る２つの電極３の間に高分子誘電体２を挟んで構成される高分子アクチュエータ１は、高分子誘電体２の−１０℃における引張応力と、２３℃における引張応力との応力比が、５．０以下となるように構成されている。このような構成の為、引張応力の温度依存性が小さく、低温環境下において高分子誘電体２が変形しにくくなることを効果的に防止することができ、良好な性能を発揮することができる。
【００４７】
本発明者らは、本発明に係る高分子アクチュエータ１の上記効果を確認するために、２種類の高分子アクチュエータ１に関するサンプル（実施例及び比較例）を作成し、異なる環境温度における引張物性測定試験を行ったので、以下説明する。
【００４８】
［実施例］
２００μｍ厚のＳＥＢＳ基材（旭化成株式会社製タフテックＨ１２２１）を高分子誘電体２として採用し、その両面に、電極３として、カーボン塗料（導電カーボンペースト）を２０μｍ程度の厚みとなるようにワイヤーバーコータを用いて塗工し、乾燥させて実施例に係る高分子アクチュエータ１に関するサンプルを作成した。
【００４９】
［比較例１］
５００μｍ厚のアクリル基材（３Ｍ社製ＶＨＢ４９１０）を高分子誘電体２として採用し、その両面に、電極３として、上記実施例と同じカーボン塗料（導電カーボンペースト）を２０μｍ程度の厚みとなるようにワイヤーバーコータを用いて塗工し、乾燥させて比較例に係る高分子アクチュエータ１に関するサンプルを作成した。
【００５０】
［引張物性測定試験方法］
上記実施例及び比較例に係るサンプルについて、−１０℃及び２３℃の環境下で、長さ１１０ｍｍ（標線間隔４０ｍｍ＋つかみシロ（上下に３５ｍｍずつ））、巾１０ｍｍの大きさに切り出し、引張スピード２００ｍｍ／ｍｉｎで破断するまで伸ばしていった。破断するまでの各伸長率ごとの引張力を初期断面積（１０ｍｍ×厚みｍｍ）で割った引張応力値（モジュラス）を測定した。測定装置としては、（株）島津製作所製の「オートグラフＡＧ−５００ＮＸ  ＴＲＡＰＥＺＩＵＭ  Ｘ」を用いた。
【００５１】
上述の引張物性測定試験結果を表１に示す。また、−１０℃での伸長率（％）と引張応力値（モジュラス）との関係を図３に、２３℃での伸長率（％）と引張応力値（モジュラス）との関係を図４に示す。また、各伸長率における、−１０℃の引張応力値と、２３℃の引張応力値との応力比（−１０℃における引張応力値／２３℃における引張応力値）を算出し、グラフ化したものを図５に示す。なお、表１において“−”で示している個所は、破断の為、計測不能であることを示している。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
上記表１や、図３〜図５の結果から分かるように、実施例に係る高分子アクチュエータサンプルは、各伸長率において、低温環境下（−１０℃）での引張応力と、常温環境下（２３℃）での引張応力との変化が小さいこと分かる。このことは、特に、図５に示すように、−１０℃における引張応力と、２３℃における引張応力との応力比が、伸長率７００％以下の範囲において、５．０以下という低い値を示すことからも分かる。つまり、実施例に係る高分子アクチュエータサンプルは、その伸縮性に関して温度依存性が小さく、動作環境の温度に関わらず、高分子アクチュエータ１に所望の性能（特に、伸縮性能）を発揮させることが可能であることが分かる。また、実施例に係る高分子アクチュエータサンプルは、−１０℃の低温環境下における破断伸度と、常温環境下（２３℃）における破断伸度とは、それそれ、７３３．３％と７１８．０％となっており、略同等な数値となる。このことからも、実施例に係る高分子アクチュエータサンプルは、破断伸度に関しても、温度依存性が低く、安定した性能を発揮できることが分かる。
【００５４】
また、実施例に係る高分子アクチュエータサンプルは、−１０℃おける２５％引張応力（モジュラス）が０．４ＭＰａであり、２３℃における２５％引張応力（モジュラス）が０．３ＭＰａとなっており、共に、０．８ＭＰａ以下となっている。また、−１０℃における１００％引張応力（モジュラス）が０．８ＭＰａであり、２３℃における１００％引張応力（モジュラス）が０．６ＭＰａとなっており、共に、１ＭＰａ以下であることが分かる。このことから、実施例に係る高分子アクチュエータサンプルは、低温環境下及び常温環境下でも柔軟性に富み変形しやすく、動作不良が発生しにくいアクチュエータであることが分かる。
【００５５】
一方、比較例に係る高分子アクチュエータサンプルは、各伸長率において、低温環境下（−１０℃）での引張応力と、常温環境下（２３℃）での引張応力との変化が大きいものであることが分かり、低温環境下では伸長しにくいものであることが分かる。このことは、特に図５に示すように、−１０℃における引張応力と、２３℃における引張応力との応力比が、１０よりも大きい値を示すことからも分かる。更に、図５を参照して、比較例に係る高分子アクチュエータサンプルは、伸長率の相違によって応力比が大きく変動するものであり、このことから、比較例に係る高分子アクチュエータサンプルは、温度依存性が大きい伸縮特性を有するものであると共に、伸長度が変わるごとにその伸縮特性が異なるものであり、安定した動作（伸縮動作）を発揮させることが難しい高分子アクチュエータ１であることが分かる。また、比較例に係る高分子アクチュエータサンプルは、−１０℃の低温環境下における破断伸度が、常温環境下（２３℃）の場合よりも格段に低下しており（８１４％から４７４．４％に激減している）、低温環境下では、伸長しにくく、破断しやすいものであることが分かる。
【００５６】
また、比較例に係る高分子アクチュエータサンプルは、−１０℃おける２５％引張応力（モジュラス）が１．０ＭＰａであり、２３℃における２５％引張応力（モジュラス）が０．１ＭＰａとなっており、−１０℃における２５％引張応力（モジュラス）が、０．８ＭＰａよりも大きい値を示している。また、−１０℃における１００％引張応力（モジュラス）が１．４ＭＰａであり、２３℃における１００％引張応力（モジュラス）が０．１ＭＰａとなっており、−１０℃における２５％引張応力（モジュラス）が、１ＭＰａよりも大きい値を示している。このことから、比較例に係る高分子アクチュエータサンプルは、低温環境下では柔軟性に乏しいものであることが分かる。
【符号の説明】
【００５７】
１  高分子アクチュエータ
２  高分子誘電体
３  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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