(57)【要約】【課題】  電界結合方式によるワイヤレス給電システムにおいて、給電側電極及び／又は受電側電極と誘電層との間に介挿することにより、電力伝送効率を向上させることができる導電体を提供すること。【解決手段】  本発明の導電体は、電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いる導電体であって、原料ゴム及びカーボンナノチューブを含有するゴム組成物を成型した成型体からなり、体積抵抗率が６Ω・ｃｍ以下で、かつ、マイクロゴム硬度が５０°以下であることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いる導電体であって、
原料ゴム及びカーボンナノチューブを含有するゴム組成物を成型した成型体からなり、
体積抵抗率が６Ω・ｃｍ以下で、かつ、マイクロゴム硬度が５０°以下であることを特徴とする導電体。
【請求項２】
前記ゴム組成物は、可塑剤を含有する請求項１に記載の導電体。
【請求項３】
複数の請求項１又は２に記載の導電体が絶縁体を介して一体化されたことを特徴とする導電シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に使用する導電体、及び、このような導電体を複数備えた導電シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノートパソコン、ポータブルオーディオプレイヤー等の充電池（二次電池）を内蔵したモバイル機器、電動歯ブラシや電気シェーバー等の充電池を内蔵した家庭用小型家電、電気自動車などの給電方法として、利便性、安全性、プラグの抜き忘れ等の観点から、非接触で電力を供給する方式（ワイヤレス給電方式）が提案されている。
【０００３】
ワイヤレス給電方式は、電磁誘導方式、電磁界共鳴方式及び電界結合方式の３つの方式に大きく分けることができる。
これらのうち電磁誘導方式は、コイル間の位置ずれにより電力伝送効率が低下すること、コイル間に異物が侵入した際の過熱が発生すること、人体を電磁波や高調波から防護するための対策等が必要となることが問題となっている。
また、電磁界共鳴方式は、送電距離を大きくすることができるとして、盛んに研究が行われているものの、この電磁界共鳴方式は、フェライトやリッツ線コイルを用いるため、重く、高価になるという問題がある。また、位置ずれにより伝送効率が急激に低下することや、磁気漏洩が生じるとの問題がある。
【０００４】
一方、電界結合方式は、水平方向の位置ズレに比較的強く、また、電磁誘導方式で問題となるコイル間への異物の侵入による過熱や、電磁波等の発生の問題が生じない点で有利であり、更に、電磁界共鳴方式で必須となるフェライトやリッツ線コイルを用いないため、機器の重さやコストを低減できるという点でも有利であることが指摘されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
電界結合方式の基本構成を図１に示す。
図１は、電界結合方式による給電システムの基本構成を示す模式図である。
電界結合方式による給電システム１は、給電領域１０と受電領域２０とから構成されている。給電領域１０は、電源（図示せず）に接続された高周波発生回路１２と、高周波発生回路１２に接続された給電側電極１１ａ、１１ｂを備えており、一方、受電領域２０は、誘電層（図示せず）を介して給電側電極１１ａ、１１ｂに対向する受電側電極２１ａ、２１ｂと、この受電側電極２１ａ、２１ｂに接続された高周波受電回路２２と、高周波受電回路２２に接続された電力抽出回路２３とを備えている。更に、受電領域２０では、電力抽出回路２３には充電器回路（図示せず）等が接続されていてもよい。
なお、図１中、２は給電領域１０と受電領域２０との境界部である。
給電システム１では、給電側電極１１ａと受電側電極２１ａ、及び、給電側電極１１ｂと受電側電極２１ｂのそれぞれを誘電層（図示せず）を介して対向配置させることによりコンデンサ結合が形成され、この部分が電界結合部３となる。
【０００６】
より具体的には、例えば、携帯電話の充電に電界結合方式による給電システムを用いる場合には、携帯電話内に、受電側電極２１ａ、２１ｂ、高周波受電回路２２、電力抽出回路２３及び充電器回路（図示せず）を備えた受電領域２０を設けておき、携帯電話の筐体を誘電層とし、給電領域１０を備えた充電器に、給電領域１０が有する給電側電極１１ａ、１１ｂと、携帯電話内の受電側電極２１ａ、２１ｂとが対向するように載置することにより、携帯電話の充電を行うことができる。
【０００７】
しかしながら、このように携帯電話の筐体等を誘電層として給電を行う場合、筐体表面に凹凸等が存在すると、電極（給電側電極及び／又は受電側電極）と誘電層との間に空隙等が介在し、筐体と電極との密着性が低くなるため給電効率（電力伝送効率）が不充分となることがあった。
また、特許文献１には、電力伝送効率の低下を防止すべく軟質の誘電層や導電体を使用することが記載されているが（例えば、特許文献１の［００３１］）が、特許文献１に具体的に記載されたような軟質の誘電層では充足な電力伝送効率を確保することができないことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２５９６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電界結合方式によるワイヤレス給電システムにおける電力伝送効率を向上させることにあり、電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に使用した際に、導電性に優れるとともに、電極との密着性に優れる導電体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の導電体は、電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いる導電体であって、
原料ゴム及びカーボンナノチューブを含有するゴム組成物を成型した成型体からなり、
体積抵抗率が６Ω・ｃｍ以下で、かつ、マイクロゴム硬度が５０°以下であることを特徴とする導電体。
【００１１】
本発明の導電体において、上記ゴム組成物は、可塑剤を含有することが好ましい。
【００１２】
本発明の導電シートは、複数の本発明の導電体が絶縁体を介して一体化されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の導電体は、導電性（低抵抗性）と柔軟性とをワイヤレス給電システムの電極部分に用いる導電体として好適になるよう両立した導電体であるため、電界結合方式によるワイヤレス給電システムにおいて、この導電体を給電側電極及び／又は受電側電極と誘電層との間に介挿することにより、電力伝送効率を向上させることができる。
本発明の導電シートは、上述した本発明の導電体を複数備えているため、上記導電シートもまた、電界結合方式によるワイヤレス給電システムにおいて給電側電極及び／又は受電側電極と誘電層との間に介挿することにより、電力伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電界結合方式による給電システムの基本構成を示す模式図である。
【図２】本発明の導電体を用いた電界結合方式による給電システムにおける電界結合部の態様を模式的に示した断面図である。
【図３】本発明に導電体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の導電体を複数備えた本発明の導電性シートの一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】実施例及び比較例で作製した導電体の電力伝送効率の評価方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の導電体は、電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いる導電体であって、
原料ゴム及びカーボンナノチューブを含有するゴム組成物を成型した成型体からなり、体積抵抗率が６Ω・ｃｍ以下で、かつ、マイクロゴム硬度が５０°以下であることを特徴とする。
【００１６】
上記導電体は、カーボンナノチューブを含有するゴム組成物をプレス成形等によりシート状等に形成したものである。
勿論、上記導電体の形状はシート状に限定される訳ではなく、ワイヤレス給電システムにおいて、誘電層と電極との間で両者（誘電層及び電極）と密着させて配置することができる形状であれば、その形状は任意である。
【００１７】
上記導電体のマイクロゴム硬度は、５０°以下である。
マイクロゴム硬度が５０°を超えると、導電体の柔軟性が不充分で導電体と電極及び／又は誘電層との密着性が低下し、電力伝送効率が著しく低下することとなる。
一方、上記導電体のマイクロゴム硬度の下限は特に限定されず、導電体自体が一定の形状を維持することができるマイクロゴム硬度であればよく、例えば、マイクロゴム硬度で０°よりも大きければよい。
なお、上記マイクロゴム硬度は、マイクロゴム硬度計により測定された値であり、ここでマイクロゴム硬度計としては、高分子計器社製のマイクロゴム硬度計：アスカーＭＤ−１を使用すれば良い。マイクロゴム硬度計ＭＤ−１は、従来の硬度計では測定が困難であった薄物・小物の硬さ測定を可能にするもので、スプリング式ゴム硬度計（デュロメータ）Ａ型の約１／５の縮小モデルとして、設計・製作されているため、スプリング式ゴム硬度計Ａ型の硬度と略一致した測定値が得られる。
【００１８】
本発明の導電体は、体積抵抗率が６Ω・ｃｍ以下である。
上記体積抵抗率が、６Ω・ｃｍを超えると、抵抗が高過ぎるため電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いた際に電力伝送効率が不充分となる。
なお、上記体積抵抗率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４に準拠した抵抗率の試験方法により測定すれば良い。
具体的には、例えば、三菱化学アナリテック社製、ロレスタＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６１０型等の抵抗率計を用いて測定することができる。
【００１９】
上記ゴム組成物は、原料ゴム及びカーボンナノチューブを含有する。
上記原料ゴムとしては、例えば、ブチルゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）等が挙げられる。これらの原料ゴムは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
上記ゴム組成物はカーボンナノチューブを含有しており、上記導電体はこれにより高い導電性と優れた柔軟性が確保されている。
本発明では、この点が極めて重要であるため、この点につきもう少し詳しく説明する。
ゴム組成物中に導電性フィラーを配合し、これを成型することにより導電性を有するゴム成型体を作製することができることは既に知られており、上記導電性フィラーとしては、カーボンブラック等の導電性カーボンや、銀粒子等の金属粒子がよく用いられている。一方、ゴム組成物中に導電性フィラーを配合した場合、導電性フィラーの配合量が増加するとともに、ゴム成型体が硬くなり柔軟性が損なわれてしまう。
即ち、導電性フィラーが配合されたゴム成型体では、導電性と柔軟性とがトレードオフの関係にあり、導電性を高めるべく導電性フィラーの配合量を増量した場合、ゴム成型体が硬くなってしまうことは避けることができない。
【００２１】
これに対して、カーボンナノチューブを含有するゴム組成物を用いて、導電体を製造した場合には、その配合量が少なくても導電体に充分な導電性（ワイヤレス給電システムの電極部分に用いる導電体として要求される低抵抗性）を付与することができるため、他の導電性フィラーとは異なり、高い導電性と高い柔軟性とを両立することができる。また、優れた柔軟性を有する導電体では、ワイヤレス給電システムに用いる際に、電極や誘電層との間で高い密着性を確保することができる。そして、導電性と柔軟性を両立すれば、ワイヤレス給電システムにおいて高い電力伝送効率を達成することができる。
これが、本発明に係るゴム組成物がカーボンナノチューブを含有する理由である。
なお、導電体（ゴム成型体）に柔軟性を付与する（低硬度化を図る）ためだけであれば、ゴム組成物中に可塑剤を多量に配合することによりそれは達成することができるが、後述するように導電体に配合された可塑剤は、その配合量によっては使用時にブリードするとの不都合が生じるおそれがある。
【００２２】
上記カーボンナノチューブとしては公知のカーボンナノチューブを使用することができ、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）であってもよいし、２層又は３層以上の多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）であってもよい。また、異なるカーボンナノチューブを２種以上併用してもよい。
更に、各カーボンナノチューブの形状（平均長さや繊維径、アスペクト比）も特には限定されず、導電体に要求される導電性や柔軟性、耐久性等を総合的に判断して適宜選択すればよい。
【００２３】
本発明では、カーボンナノチューブとして、特に、（ｉ）直径（繊維径）が小さくアスペクト比が大きい長尺の単層カーボンナノチューブを単独で使用するか、又は、（ｉｉ）単層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブとの混合物を使用することが好ましい。
【００２４】
（ｉ）直径が小さくアスペクト比が大きい長尺の単層カーボンナノチューブを単独で使用する場合
上記単層カーボンナノチューブの平均長さの下限は、１０μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、３００μｍがさらに好ましく、６００μｍが特に好ましい。一方、上記平均長さの上限は、７００μｍが好ましい。
平均長さが１００〜７００μｍの単層カーボンナノチューブを使用する場合、導電体が変形しても体積抵抗率の変化が発生しにくいからである。
【００２５】
また、上記単層カーボンナノチューブのアスペクト比は、１００以上であることが好ましく、１０００以上であることがより好ましく、１００００以上であることが更に好ましく、３００００以上であることが特に好ましい。
長尺のカーボンナノチューブを用いた場合、短尺のカーボンナノチューブを用いた場合に比べて、少ない電気接点数で導電性が確保されるとともに、１本のカーボンナノチューブにおける他のカーボンナノチューブとの電気接点数が多くなるためより高次元な電気的ネットワークを形成することができ、導電体が変形しても導電パスが切断されにくくなるからである。
【００２６】
上記単層カーボンナノチューブは、炭素純度が９９重量％以上であることが好ましい。
不純物を多量に含有するカーボンナノチューブを用いて導電体を形成した場合、導電体の導電性が低下することがあり、また、導電体の弾性率が上昇し、硬くなるおそれがあるからである。
【００２７】
（ｉｉ）単層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブとの混合物を使用する場合
この場合、単層カーボンナノチューブを単独で使用した場合に比べて、体積抵抗率をより低く小さく抑えることができる。
ここで、上記単層カーボンナノチューブとしては、上述した長尺の単層カーボンナノチューブが好ましい。
一方、上記多層カーボンナノチューブは、２層カーボンナノチューブ（ＤＷＮＴ）であっても良いし、３層以上の多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）であってもよい（本明細書では、両者を合わせて単に多層カーボンナノチューブと称する。）。
【００２８】
上記多層カーボンナノチューブの平均長さは、１〜１０μｍが好ましい。多層カーボンナノチューブの平均長さが、１μｍ未満では、導電パス中でのカーボンナノチューブ同士の接触が多くなり、その結果、接触抵抗が増加して導電性が低くなることがあり、一方、１０μｍを超えると、カーボンナノチューブの分散が悪くなり、その結果、導電パスが広がらず導電性が低くなることがある。
より好ましくは１〜５μｍであり、更に好ましくは１〜３μｍである。
【００２９】
上記多層カーボンナノチューブの繊維径は、５〜１５ｎｍが好ましい。
上記繊維径が５ｎｍ未満では、多層カーボンナノチューブの分散が悪くなり、その結果導電パスが広がらず、導電性が不充分になることがあり、一方、１５ｎｍを超えると、同じ重量でもカーボンナノチューブの本数が少なくなり、導電性が不充分になることがある。
また、上記多層カーボンナノチューブのアスペクト比は、５０〜２０００が好ましい。
【００３０】
上記単層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブとの混合物において、上記単層カーボンナノチューブと上記多層カーボンナノチューブとの合計量に対する、上記単層カーボンナノチューブの含有量は、２０〜７０重量％が好ましい。
上記単層カーボンナノチューブの含有量が２０重量％未満では、導電体が変形した際に体積抵抗率が大きく変動してしまうことがあり、一方、上記単層カーボンナノチューブの含有量が７０重量％を超えると、体積抵抗率を小さくする効果を充分に享受することができないことがある。
上記単層カーボンナノチューブの含有量は、３０〜７０重量％がより好ましい。
【００３１】
また、これらのカーボンナノチューブはドーパントでドーピングされたものであっても良い。
【００３２】
また、本発明の導電体において、上記カーボンナノチューブとして、上記（ｉ）又は（ｉｉ）のカーボンナノチューブを用いた場合には、特にカーボンナノチューブの使用量が少なくても高い導電性（低い体積抵抗率）を確保することができるため、導電体を柔らかくする（マイクロゴム硬度を小さくする）ことを目的として多量の可塑剤を使用する必要がなく、その結果、導電体において可塑剤がブリードするとの不都合が発生しにくくなる。
【００３３】
上記カーボンナノチューブの配合量は、上記マイクロゴム硬度を充足することができる量であれば特に限定されず、カーボンナノチューブの種類に応じて適宜選択すれば良い。
具体的には、例えば、上記原料ゴムがブチルゴムである場合には、上記導電体中のカーボンナノチューブの配合量を１〜３体積％とする例が挙げられる。この場合、カーボンナノチューブの配合量が１体積％未満だと、導電性が低く（電気抵抗が高く）なることがあり、一方、３体積％を超えると、導電体の硬さが硬く、電極等との密着性が不充分になることがあり、その結果、電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いた際に電力伝送効率が不充分となるおそれがある。
【００３４】
上記導電体は上記ゴム組成物を成型した成型体からなるものであり、上記成型体は、成型時に原料ゴムが架橋（加硫）されたものであることが好ましい。
そのため、上記ゴム組成物としては、架橋剤（加硫剤）を含有するものが好ましい。
上記架橋剤としては特に限定されず、原料ゴムの種類に応じて従来公知の架橋剤を使用することができ、例えば、硫黄、硫黄化合物、オキシム類、ニトロソ化合物、ポリアミン、有機過酸化物等が挙げられる。これらの架橋剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、例えば、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体等も架橋剤として好適に使用することができる。
【００３５】
上記架橋剤の配合量は、上記原料ゴム１００重量部に対して０．５〜１０重量部であることが好ましい。
架橋剤の配合量が０．５重量部未満では、充分に架橋できなかったり、架橋時間が長くなったりすることがあり、一方、１０重量部を超えると、成型体が硬くなり過ぎたり（マイクロゴム硬度が大きくなり過ぎたり）、硬化（成型）できなかったりすることがある。
【００３６】
また、上記成型体が原料ゴムが架橋（加硫）されたものである場合、電子線架橋等の架橋剤を用いない架橋方法によりゴム組成物を架橋してもよい。
【００３７】
上記ゴム組成物は、架橋方法や架橋剤の種類に応じて、加硫促進剤を含有していてもよい。
上記加硫促進剤としては従来公知の加硫促進剤を用いることができ、その具体例としては、例えば、グァニジン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンテート系等の加硫促進剤が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
上記架橋促進剤の添加量は、原料ゴムや架橋剤、加硫促進剤の種類に応じて適宜選択すれば良いが、通常、原料ゴム１００重量部に対して１〜１０重量部程度が好ましい。
【００３８】
上記ゴム組成物は、更に、可塑剤、老化防止剤、加硫促進助剤、シリカやタルク等の一般にゴム組成物に配合する充填剤等を含有していても良い。
【００３９】
上記可塑剤としては特に限定されず、例えば、可塑剤としては、例えば、フタル酸誘導体、イソフタル酸誘導体、テトラヒドロフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、アゼライン酸誘導体、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル）等のセバシン酸誘導体、ドデカン−２−酸誘導体、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメリット酸誘導体、ピロメリット酸誘導体、クエン酸誘導体、イタコン酸誘導体、オレイン酸誘導体、リシノール酸誘導体、ステアリン酸誘導体、スルホン酸誘導体、リン酸誘導体、グルタール酸誘導体、グリコール誘導体、グリセリン誘導体、パラフィン誘導体、エポキシ誘導体等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用してもよい。
上記可塑剤の配合量は特に限定されず、導電体のマイクロゴム硬度等を考慮して適宜選択すれば良いが、原料ゴム１００重量部に対して１００重量部以下が好ましい。１００重量部を超えると、導電体の使用時に可塑剤がブリードするおそれがあるからである。
なお、本発明では、導電体がその要求特性を充足するのであれば、上記可塑剤の配合量は少ない方が好ましい。
【００４０】
本発明の導電体は、上記ゴム組成物を成型した成型体からなるものである。
上記成型体は、例えば、下記の方法により調製した上記ゴム組成物を、プレス成型、トランスファー成型、射出成型等の金型を用いた成型方法で加硫成型することにより得ることができる。
上記ゴム組成物を調製する方法としては、例えば、カーボンナノチューブを溶媒に分散させ、その後得られた分散液に上記ゴム成分や加硫剤等のカーボンナノチューブ以外のゴム組成物に含有されることとなる成分を混合し、その後、上記溶媒を除去する方法等が挙げられる。
【００４１】
ここで、ゴム組成物を調製する場合、全ての成分を同時に溶媒に混合しても良いが、上述したように、カーボンナノチューブのみを溶媒に分散させた後、他の成分を追加して混合することが好ましい。カーボンナノチューブをゴム組成物（導電体）中により均一に分散させることができるからである。
【００４２】
上記溶媒としては特に限定されず、カーボンナノチューブの分散性、他のゴム組成物の含有成分との混ざり易さ、混練後の除去のし易さ等を考慮して適宜選択すれば良く、その具体例としては、例えば、トルエン、４−メチル−２−ペンタノン、イソプロピルアルコール等が挙げられる。
【００４３】
また、上記加硫成型の条件は特に限定されず、上記ゴム組成物の組成や成型体のサイズ等に基づいて適宜選択すれば良く、例えば、原料ゴムとしてブチルゴムを選択し、プレス成型による加硫成型を行う場合には、１６０℃で６０分程度の条件を選択することができる。
【００４４】
本発明の導電体は、電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いるものである。
図２は、本発明の導電体を用いた電界結合方式による給電システムにおける電界結合部の態様を模式的に示した断面図である。
図２に示す電界結合部は、境界部２′を挟んで、給電側電極３１と受電側電極３１′とが離間して対向配置され、給電側電極３１と受電側電極３１′との間に誘電層３３と導電体３２とが介挿されて構成されている。
即ち、本発明の導電体は給電側電極と受電側電極との間に介挿して使用する。
【００４５】
このとき、図２に示した電界結合部は、受電側電極３１′と誘電層３３との間には、上述した特性を有する本発明の導電体が受電側電極及び誘電層のそれぞれと密着するように配置されているため、導電体と誘電層との間や、導電体と受電側電極との間に隙間等が発生することがなく、また、導電体は電極としての役割を果たすのに充分な導電性を有しているため、このような電界結合部を備えた電界結合方式によるワイヤレス給電システムでは優れた電力伝送効率を確保することができる。
【００４６】
本発明の導電体を電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いる場合、上記導電体を介挿する位置は、受電側電極と誘電層との間に限定されず、給電側電極と誘電層との間であっても良い。また、受電側電極と誘電層との間、及び、給電側電極と誘電層との間の両者に配設されていて良い。
【００４７】
上記電界結合方式によるワイヤレス給電システムの使用対象は特に限定されず、充電池（二次電池）を内蔵した製品であれば良く、例えば、携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン、ポータブルオーディオプレイヤー等のモバイル機器、電動歯ブラシや電気シェーバー等の充電池を内蔵した家庭用小型家電、電気自動車等が挙げられる。
【００４８】
ここで、例えば、携帯電話に使用する場合には、携帯電話内に、受電側電極２１ａ、２１ｂ、高周波受電回路２２、電力抽出回路２３及び充電器回路（図示せず）を備えた受電領域２０（図１参照）を組み込む際に、本発明の導電体を受電側電極と携帯電話の筐体との間に取り付けておき、この携帯電話を、給電領域１０を備えた充電器に、給電領域１０が有する給電側電極１１ａ、１１ｂと、携帯電話内の受電側電極２１ａ、２１ｂとが対向するように（図１参照）載置すれば、携帯電話の筐体は一般的に樹脂製であるため誘電層として機能し、携帯電話の充電を行うことができる。そして、この場合、本発明の導電体が用いられているため、受電側電極と誘電層とが隙間等なく確実に密着しているため、優れた電力伝送効率で携帯電話を充電することができる。
【００４９】
本発明の導電体の形状は上述した通り特に限定されず、電界結合方式によるワイヤレス給電システムにおける電極部分や誘電層の形状に応じて適宜選択すれば良い。
図３は、本発明に導電体の一例を模式的に示す斜視図である。
図３に示す導電体４２は、シート状の導電体であり、その平面視形状は矩形状である。
なお、本発明の導電体がシート状の場合、その平面視形状は矩形状に限定されるわけではなく、電極（給電側電極及び受電側電極）や誘電層、特に電極の誘電層と対向する面と同様の形状を有していれば良い。
また、本発明の導電体は、そのサイズは何ら限定されないが、その形状がシート状の場合、その厚さは０．２〜２ｍｍが好ましい。その理由は、薄すぎると導電体の柔軟性を活かした電極や誘電層との密着性を確保することができないことがあり、一方、厚すぎると受電機器や給電機器へ組み込む際の大きなスペースを占有し、機器の小型化を妨げるおそれがあるからである。
【００５０】
また、本発明の導電体は、その複数個を絶縁体を介して一体化することにより、電界結合方式によるワイヤレス給電システムの電極部分に用いる導電シートとすることができる。
図４は、本発明の導電体を複数備えた本発明の導電性シートの一例を模式的に示す斜視図である。
図４に示す導電シート５０では、平面視形状が円形でシート状の４つの導電体５２が、互いに接触しないように、シート状の絶縁体５１に設けられた貫通孔内に埋設されている。
電界結合方式によるワイヤレス給電システムでは、電界結合部において複数のコンデンサ結合が形成されることとなる。このとき、上記導電シートを用いれば、コンデンサ結合毎に（各誘電層毎に）導電体を取り付ける必要がなく。導電体の取り付けや、その位置合わせが容易になる。
【００５１】
上記導電シートにおいて、導電体及び絶縁体のそれぞれの形状やサイズは特に限定されず、両者が一体化されていればその形状やサイズは任意である。また、絶縁体のマイクロゴム硬度も特に限定されず、通常は、導電体と同程度の硬さであれば良い。
【００５２】
上記絶縁体としては、ゴム組成物を成形した成型体からなるものが好ましい。
ここで、上記絶縁体を製造するためのゴム組成物としては、例えば、カーボンナノチューブを含有しない以外は、上記導電体を製造するためのゴム組成物が含有しうる成分と同様の成分を含有するもの等が挙げられる。
【００５３】
上記導電シートの製造は、例えば、押出成型やカレンダー成型等の従来公知の方法を用いて絶縁性のシート状物の絶縁体を作製した後、所定の位置に貫通孔を形成し、その貫通孔内に別途作製しておいた本発明の導電体を埋設することにより行うことができる。
このとき、上記導電体の外周と上記貫通孔の内壁との間には接着剤を介在させてもよい。
このような、複数の本発明の導電体が絶縁体を介して一体化された導電シートもまた本発明の一つである。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１）
カーボンナノチューブ（スーパーグロースＣＮＴ（以下、「ＳＧＣＮＴ」とも表記する）：単層カーボンナノチューブ、繊維径の中央値が約３ｎｍ、成長長さ５００μｍ〜７００μｍ、アスペクト比約１００，０００、炭素純度９９．９％、産業技術総合研究所提供）１５４ｍｇをトルエン５０ｍｌに添加し、マグネチックスターラを用いて１００ｒｐｍで５分間攪拌した後、ジェットミル（ナノジェットパル  ＪＮ１０−ＳＰ００３、常光社製）を用いて湿式分散処理を施し、ＣＮＴ分散液を調製した。
次に、この分散液に、ブチルゴム（ＩＩＲ：エクソンモービル化学社製、エクソンブチル３６５）４７８４ｍｇをトルエン５０ｍｌで溶解した溶液、可塑剤（新日本理化社製、サンソサイザー  ＤＯＳ）４７８４ｍｇ、樹脂架橋剤（田岡化学工業社製、タッキロール２５０−ＩＩＩ）４７８ｍｇを混合して混合液を調製した。
次に、混合液中のトルエンを除去した後、径１０インチの二本ロール（藤原鉄工社製）にて混練後、プレス成型を行うことにより、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのシート状で、ＣＮＴ濃度１体積％の導電体を製造した。
ここで、プレス成型の条件は、１６０℃で６０分とした。
得られた導電体の体積抵抗率は５．２Ω・ｃｍであり、マイクロゴム硬度は３０°であった。
【００５６】
（実施例２）
ＳＧＣＮＴ３４０ｍｇをトルエン１２０ｍｌに添加し、マグネチックスターラを用いて１００ｒｐｍで５分間攪拌した後、ジェットミル（ナノジェットパル  ＪＮ１０−ＳＰ００３）を用いて湿式分散処理を施し、ＣＮＴ分散液を調製した。
次に、この分散液に、ブチルゴム（エクソンブチル３６５）５２２８ｍｇをトルエン５０ｍｌで溶解した溶液、可塑剤（サンソサイザー  ＤＯＳ）５２２８ｍｇ、樹脂架橋剤（タッキロール２５０−ＩＩＩ）５２３ｍｇを混合して混合液を調製した。
これ以降、実施例１と同様にして、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのシート状で、ＣＮＴ濃度２体積％の導電体を製造した。
得られた導電体の体積抵抗率は１．７Ω・ｃｍであり、マイクロゴム硬度は４２°であった。
【００５７】
（比較例１）
ＳＧＣＮＴ８４ｍｇをトルエン３０ｍｌに添加し、マグネチックスターラを用いて１００ｒｐｍで５分間攪拌した後、ジェットミル（ナノジェットパル  ＪＮ１０−ＳＰ００３）を用いて湿式分散処理を施し、ＣＮＴ分散液を調製した。
次に、この分散液に、ブチルゴム（エクソンブチル３６５）５２４６ｍｇをトルエン５０ｍｌで溶解した溶液、可塑剤（サンソサイザー  ＤＯＳ）５２４６ｍｇ、樹脂架橋剤（タッキロール２５０−ＩＩＩ）５２５ｍｇを混合して混合液を調製した。
これ以降、実施例１と同様にして、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのシート状で、ＣＮＴ濃度０．５体積％の導電体を製造した。
得られた導電体の体積抵抗率は２６．０Ω・ｃｍであり、マイクロゴム硬度は１７°であった。
【００５８】
（比較例２）
ＳＧＣＮＴ６８０ｍｇをトルエン２３０ｍｌに添加し、マグネチックスターラを用いて１００ｒｐｍで５分間攪拌した後、ジェットミル（ナノジェットパル  ＪＮ１０−ＳＰ００３）を用いて湿式分散処理を施し、ＣＮＴ分散液を調製した。
次に、この分散液に、ブチルゴム（エクソンブチル３６５）５１２２ｍｇをトルエン５０ｍｌで溶解した溶液、可塑剤（サンソサイザー  ＤＯＳ）５１２２ｍｇ、樹脂架橋剤（タッキロール２５０−ＩＩＩ）５１２ｍｇを混合して混合液を調製した。
これ以降、実施例１と同様にして、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのシート状で、ＣＮＴ濃度４体積％の導電体を製造した。
得られた導電体の体積抵抗率は０．８Ω・ｃｍであり、マイクロゴム硬度は６２°であった。
【００５９】
（比較例３）
ＳＧＣＮＴ２７４ｍｇをトルエン１００ｍｌに添加し、マグネチックスターラを用いて１００ｒｐｍで５分間攪拌した後、ジェットミル（ナノジェットパル  ＪＮ１０−ＳＰ００３）を用いて湿式分散処理を施し、ＣＮＴ分散液を調製した。
次に、この分散液に、ブチルゴム（エクソンブチル３６５）９９７７ｍｇをトルエン１００ｍｌで溶解した溶液、樹脂架橋剤（タッキロール２５０−ＩＩＩ）９９８ｍｇを混合して混合液を調製した。
これ以降、実施例１と同様にして、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのシート状の導電体を製造した。なお、この導電体のＣＮＴ濃度は１．６体積％である。
得られた導電体の体積抵抗率は４．４Ω・ｃｍであり、マイクロゴム硬度は７０°であった。
【００６０】
（比較例４）
シリコーンゴム中に導電性カーボンが配合された導電性シート（信越化学工業社製、導電シリコーンシートＥＣ−２００ＢＭ（Ｗ３００）、厚さ２ｍｍ）を、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍに裁断し、導電体とした。
【００６１】
上述した実施例及び比較例で作製した導電体について、（１）体積抵抗率は、抵抗率計（三菱化学アナリテック社製、ロレスタＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６１０型）を用いて測定し、（２）マイクロゴム硬度は、マイクロゴム硬度計（高分子計器社製、アスカーＭＤ−１  Ｆ３６０Ａ）を用いて測定した。各測定結果は表１にまとめた。
【００６２】
【表１】
2015050119.tif 000003
【００６３】
（電力伝送効率の評価）
実施例及び比較例で製造した導電体を用いた電力伝送効率を以下の方法で評価した。結果を表２に示した。なお、導電体を使用せずに測定した結果（参考例１）も参考のため、併せて表２に示した。
【００６４】
図５は、電力伝送効率の評価方法を説明するための模式図である。
ここでは、図５に示したような評価システム（給電システム）１００を構築し、電力伝送効率の評価を行った。
評価システム１００は、給電領域１１０と受電領域１２０とから構成されており、給電領域１１０は、高周波電源（八重洲無線社製、ＹＡＥＳＵ  ＦＴ７６７ＧＸ、６．７８ＭＨｚ）１１１と、高周波電源１１１にインピーダンスを５０Ωから２００Ωに変換するマッチング回路１１２を介して接続された給電側電極１１３とを備えており、一方、受電領域１２０は、受電側電極１２３と、受電側電極１２３にインピーダンスを２００Ωから５０Ωに変換するマッチング回路１２２を介して接続された高周波抵抗負荷１２１とを備えている。
また、給電側電極１１３の受電側電極１２３と対向する面には、誘電層１０１として、厚さ０．２ｍｍの液晶保護フィルム（ＥＬＥＣＯＭ社製、ＥＦ−ＦＬ１７Ｆ）が密着するように貼り付けられている。
そして、本評価では、導電体１０２を誘電層１０１と受電側電極１２３とで、誘電層１０１及び受電側電極１２３のそれぞれと密着するように挟み込んだ後、高周波電源１１１側から入力電力５Ｗ又は２５Ｗで電力を供給し、高周波抵抗負荷１２１への電力伝送効率を測定した。
電力伝送効率は、給電領域１１０における高周波電源１１１の電圧及び電流の実効値を電流プローブ１１５及び電圧プローブ１１６と接続されたオシロスコープ１１４で測定するとともに、受電領域１２０における高周波抵抗負荷１２１の電圧及び電流の実効値を電流プローブ１２５及び電圧プローブ１２６と接続されたオシロスコープ１２４で測定し、それぞれの領域の電力を電圧及び電流の実効値の積から算出し、それらの割合から求めた。
なお、評価システム１００において、給電側電極１１３及び受電側電極１２３には５０ｍｍ×５０ｍｍのステンレス板を、オシロスコープにはテクトロニクス社製のＴＳＤ２０１２Ｃを、電圧プローブにはテクトロニクス社製のＴＰＰ０２０１型を、電流プローブにはテクトロニクス社製のＰ６０２２型をそれぞれ使用した。
また、参考例１の評価では、誘電層１０１と受電側電極１２３とを直接密着させた。
【００６５】
【表２】
2015050119.tif 000004
【００６６】
表２に示した結果から明らかな通り、原料ゴム及びカーボンナノチューブを含有するゴム組成物を成型した成型体からなり、体積抵抗率が６Ω・ｃｍ以下で、かつ、マイクロゴム硬度が５０°以下である本発明の導電体を使用すれば、電界結合方式によるワイヤレス給電システムにおいて、高い電力伝送効率で給電することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  電界結合方式による給電システム
２、２′  境界部
３  電界結合部
１０  給電領域
１１ａ、１１ｂ  給電側電極
１２  高周波発生回路
２０  受電領域
２１ａ、２１ｂ  受電側電極
２２  高周波受電回路
２３  電力抽出回路
３１  給電側電極
３１′  受電側電極
３２、４２、５２  導電体
３３  誘電層
５０  導電シート
５１  絶縁体
【図１】
2015050119.tif 000005
【図２】
2015050119.tif 000006
【図３】
2015050119.tif 000007
【図４】
2015050119.tif 000008
【図５】
2015050119.tif 000009