導電性弾性体組成物
【課題】例えば電気二重層キャパシタの集電体において十分な成膜性，導電性，弾力性（機械的強度等）が得られると共に、良好な水蒸気バリア性，耐熱性が得られる導電性弾性体組成物を提供する。
【解決手段】少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体を含むものをポリマーとして用い、そのポリマーに非金属系導電剤を加えて得られる導電性混合材料を硬化させ、電気二重層キャパシタの集電体等に適用される導電性弾性体組成物を製膜する。前記ポリマーにスチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体とが含まれる場合、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体が重量部比で９０／１０〜３０／７０の範囲内となるように調整する。前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体には分子量が５万〜１１万のものを用いる。
【解決手段】少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体を含むものをポリマーとして用い、そのポリマーに非金属系導電剤を加えて得られる導電性混合材料を硬化させ、電気二重層キャパシタの集電体等に適用される導電性弾性体組成物を製膜する。前記ポリマーにスチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体とが含まれる場合、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体が重量部比で９０／１０〜３０／７０の範囲内となるように調整する。前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体には分子量が５万〜１１万のものを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性弾性体組成物に関するものであり、例えば電解液を用いた電気二重層キャパシタの集電体に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
石油危機以降、省エネルギー・クリーン活動等の環境性・カイロ会議によりエネルギー枯渇問題等が提起され、エネルギー蓄積部品として例えばキャパシタ等の開発が行われてきた。例えば、電気二重層キャパシタ（以下、キャパシタと称する）においては、実用性の高いエネルギー蓄積部品として注目されてきた。このキャパシタは、水系の電解質（例えば、硫酸等の電解液）を用いたものと有機系の電解質（例えば、プロピレンカーボネート等から成る分極性電極）を用いたものとに分類することができる。
【０００３】
有機系の電解質は、電位窓の幅が広いことから水系の電解質よりもエネルギー密度が大きい特徴を有する。また、電気容量を大きくする方法として、集電体の表面（電解液と接触する側の面）に対し活性炭と溶剤との混合溶液を塗布して表面処理することにより、その表面積を増やす方法が採られている。前記の活性炭と溶剤との混合溶液においては、例えばアセトニトリル，エチルベンゼン，ジメチルスルホキシド等のＳＰ値の高い溶剤が用いられている。
【０００４】
一方、水系の電解質は、前記の有機系電解質と比較すると、エネルギー密度が小さいものの、難燃性で安全性が高い特徴を有する。したがって、キャパシタにおいて水系の電解質を用いる場合には、例えば構成を積層構造にすることにより電気容量を大きくする手段が採られている。
【０００５】
図３は、電解液を用いた一般的なキャパシタの一例を示す概略説明図である。図３に示すように、絶縁性の枠体３１ａの内周側にセパレータ３１ｂが設けられたガスケット３１を２つの集電体３２ａ,３２ｂにより挟持し、前記セパレータ３１ｂと集電体３２ａ，３２ｂとの間に硫酸等の電解液３３を充填した単セル３０によって構成され、使用目的に応じて前記単セル３０を複数個組み合わせ積層して用いられる。
【０００６】
前記のような集電体においては、キャパシタのさらなる小型化，大容量化，高信頼性化に伴い、該集電体の成膜性（例えば、薄膜であっても表面が平坦であること），導電性（例えば、体積固有抵抗値が低いこと），弾力性（例えば、強度，伸び等の特性が良好であること）等を良好にすることが要望され、例えばポリマー（重合体）を主成分とし導電剤等が加えられた材料（以下、導電性混合材料と称する）が用いられ、その導電性混合材料を薄膜化して成る弾性体組成物が適用されている。
【０００７】
集電体の抵抗分は、キャパシタにおける合成抵抗値に係るものであるため、低くすることが好ましい。この集電体の抵抗分を低くする方法としては、例えば所望のバインダーに対しカーボン等の非金属系導電剤を高充填した導電性混合材料を適用する方法が一般的に知られている。
【０００８】
また、集電体の成膜性，導電性を良好にする方法として、例えば溶剤にポリマーを溶解しカーボンを充填して得た混合材料を用い、その液状の混合材料を流延法により薄膜状に製膜して集電体を得る方法が採られていたが、この方法では該集電体の膜厚を均一化することが困難であった。
【０００９】
近年においては、例えばポリマー，導電剤（例えば、該ポリマー１００重量部に対し、１０〜６０重量部の導電剤），粘着付与剤（例えば、ポリマー１００重量部に対し、５〜１００重量部の粘着付与剤）を含んだ導電性混合材料であって、前記のポリマーとしてスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体を用いたものを適用することにより、集電体の膜厚を均一化する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−４０３４号公報（段落［０００２］，［０００６］，［０００９］等）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記のように単にスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体，導電剤，粘着付与剤から成る導電性混合材料を用いる方法の場合、その集電体において十分な水蒸気バリア性（電解液の漏れを防止する特性（集電体を介して電解液が漏れないようにする特性））が得られなかった。例えば、キャパシタにおいて電荷の授受が起きている際には発熱（エネルギー損失による瞬発的な発熱）が生じ電解液から水蒸気が発生し易くなるため、前記のように水蒸気バリア性の低い集電体を適用している場合には、その水蒸気が集電体へ浸透し該集電体の外部に流出することにより電解液濃度が変化、あるいは電解液自体が外部に漏れる恐れがある。このような電解液濃度の変化，電解液の漏れが生じると、キャパシタの等価直列抵抗成分が時間経過と共に変化してしまう。
【００１１】
また、近年の電子部品等は高温雰囲気下（例えば、温度８５℃の雰囲気下）で使用されることが多く、集電体に関して耐熱性等に対する信頼性の向上が求められているが、前記のような集電体では十分な耐熱性が得られなかった。
【００１２】
本発明は前記課題に基づいてなされたものであり、例えば電気二重層キャパシタの集電体において十分な成膜性，導電性，弾力性（機械的強度等）が得られると共に、良好な水蒸気バリア性，耐熱性が得られる導電性弾性体組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題の解決を図るために、請求項１記載の発明は、少なくともポリマーと非金属系導電剤とを含んだ導電性混合材料から成るものであって（例えば、導電性混合材料をトルエン等の溶剤に溶融し得た導電性混合溶液を用い、流延法により製膜されたものであって）、前記ポリマーは、少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体を含んだものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、少なくともポリマーと非金属系導電剤とを含んだ導電性混合材料から成るものであって、前記ポリマーは、スチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体とを含み、そのスチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体は重量部比で９０／１０〜３０／７０の範囲内であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、前記請求項１または２記載の発明において、前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体の分子量は４万超〜１２万未満（好ましくは、約５万〜１１万）であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至３記載の発明において、前記の導電性混合材料は、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物（例えば、合成雲母，クレー等）のうち何れか一つ以上を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記の請求項１乃至４記載の発明において、前記の導電性混合材料は、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物のうち何れか一つ以上を、ポリマー１００重量部に対し６０重量部以下の範囲内で含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、前記請求項１乃至５記載の発明において、前記の非金属系導電剤は、ケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラックのうち何れか１種以上を含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明は、前記請求項１乃至６記載の発明において、前記の導電性混合材料は架橋剤を含み３次元架橋されることを特徴とする。
【００２０】
本発明のように、少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体と、非金属系導電剤と、を含んだ導電性混合材料を用いることにより、たとえ目的とする導電性弾性体組成物が薄膜（例えば、厚さ１０μｍ〜５０μｍの薄膜）であっても、十分な成膜性，導電性，弾力性が得られるだけでなく，良好な水蒸気バリア性，耐熱性を得ることができる。
【００２１】
また、スチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体とを含む導電性混合材料を用い、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体の重量部比を９０／１０〜３０／７０の範囲内にすることにより、耐熱性を損わないようにすることができる。
【００２２】
さらに、スチレン−イソブチレンブロック共重合体の分子量は４万超〜１２万未満にすることにより、水蒸気バリア性が損なわないようにすることができる。
【００２３】
さらにまた、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物をうち何れか１種以上を含む導電性混合材料により、水蒸気バリア性をより良好にすることができる。加えて、前記のバリア性を向上させる材料のうち層状ケイ酸無機化合物によれば、耐熱性がより良好になる。
【００２４】
加えてまた、前記の非金属系導電剤として用いられるケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラックによれば、良好な導電性を付与することができる。加えてさらに、前記の架橋剤を用いることにより、目的とする弾性体組成物が３次元架橋状態となり、導電性や弾力性がより良好になる。
【発明の効果】
【００２５】
以上示したように本発明によれば、たとえ導電性弾性体組成物において薄膜であっても、良好な成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性が得られ、例えば電気二重層キャパシタ等のエネルギー蓄積部品の小型化，大容量化，高信頼性化を図ることができ、省エネルギー・クリーン活動等に貢献することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態における導電性弾性体組成物を図面等に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
本実施の形態は、導電性弾性体組成物に関するものであり、ポリマー，非金属系導電剤を含んだ導電性混合材料を用いた導電性弾性体組成物に関するものであって、そのポリマーが少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体を含んだものである。この導電性混合材料を薄膜状に硬化させて得たものを、例えば硫酸を主成分とする電解液を用いた電気二重層キャパシタの集電体に適用することにより、その集電体において良好な成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性を得ることができる。
【００２８】
前記の導電性混合材料において、スチレン−イソブチレンブロック共重合体，スチレン−エチレン共重合体，非金属系導電剤を含んだポリマーを用いる場合、スチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体との混合比（以下、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体と称する）は、重量部比で９０／１０〜３０／７０の範囲内となるように調整することが好ましい。
【００２９】
また、前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体には分子量が５万〜１１万のものを用いることが好ましい。
【００３０】
さらに、前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体の具体例としては、直鎖状の共重合体（所謂ブロックコポリマー）であって、比重が０．９２〜０．９６程度，スチレン成分とエチレン成分との比（スチレン成分／エチレン成分）が１０／９０〜３５／６５の範囲内，破断強度（スチレン−イソブチレンブロック共重合体単体の破断強度）が１０ＭＰａ〜２０ＭＰａ（好ましくは、１４ＭＰａ〜１８ＭＰａ）の範囲内のものを適用することが好ましい。
【００３１】
前記の導電性混合材料には、目的とする集電体の水蒸気バリア性を向上させるために、例えば水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物（例えば、合成雲母，タルク）等の材料（以下、バリア性向上剤と称する）を加えても良く、そのバリア性向上剤はポリマー１００重量部に対し６０重量部以下の範囲で用いることが好ましい。
【００３２】
また、前記の非金属系導電剤には、例えばケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラック等のうち少なくとも一つから成る導電剤を適用することができる。
【００３３】
さらに、前記の導電性混合材料を硬化させて得られる導電性弾性体組成物において良好な３次元架橋状態を付与するために、該導電性混合材料に対し架橋剤を加えることが好ましい。
【００３４】
さらにまた、前記の導電性混合材料により薄膜の導電性弾性体組成物を得る場合には、例えば該導電性混合材料をトルエン等の溶剤に溶融し、その得られた溶液（以下、導電性混合溶液と称する）を用い流延法を適用することにより達成できる。この導電性混合溶液においては、該溶液中に導電性混合材料を均一に分散させるための混練・混合性や成膜性を考慮して、粘度や固形分を調整（例えば、粘度が約７００ｃｐｓ〜６０００ｃｐｓの範囲内で固形分が約１８％〜２５％の範囲内となるように調整）することが好ましい。
【００３５】
前記の導電性混合溶液の粘度が高すぎたり低すぎたりする場合、その導電性混合溶液を用いて薄膜の導電性弾性体組成物を得ると、該導電性弾性体組成物の膜厚が不均一になる恐れがある。
【００３６】
例えば、前記の導電性弾性体組成物の強度を高くし得る樹脂（例えば、樹脂単体の破断強度が約１８ＭＰａ超となるもの）を用いた場合や、該強度を低くし得る樹脂（例えば、樹脂単体の破断強度が約１４ＭＰａ未満となるもの）を用いた場合には、それぞれ導電性混合溶液の粘度が高過ぎたり低過ぎたりし、目的とする導電性弾性体組成物の膜厚が不均一になる恐れはあるが、前記のように樹脂単体の破断強度が１０ＭＰａ〜２０ＭＰａの範囲内であれば、適度な粘度を有する導電性混合材料が得られ目的とする導電性弾性体組成物の膜厚を均一にでき、例えば前記の電気二重層キャパシタの集電体として十分適用できる。
【００３７】
［実施例］
次に、本実施の形態における導電性弾性体組成物の実施例を詳細に説明する。本実施例では、下記表１に示す種々の樹脂（後述する樹脂Ｐ１〜Ｐ４），導電剤（後述する導電剤Ｃ１〜Ｃ３），可塑剤，添加剤（バリア性向上剤；後述するバリア剤Ｂ１〜Ｂ４），架橋剤を用いて導電性混合材料（後述する導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５）を得、それら導電性混合材料を用いて作製した種々の集電体の試料において以下に示す方法で成形性，導電性（体積固有抵抗値），弾力性（破断強度，伸び率），バリア性，耐熱性をそれぞれ調べた。
【００３８】
【表１】
【００３９】
まず、前記の樹脂Ｐ１〜Ｐ４，導電剤Ｃ１〜Ｃ３，可塑剤，バリア剤Ｂ１〜Ｂ４，架橋剤を適宜配合して導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５をそれぞれ得、それら導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５をトルエン（例えば、ポリマー１００重量部，導電剤５０重量部に対し３００重量部のトルエン）と共にプラネタリーミキサーにより混練した後、それぞれインクミル（３本ロール）で分散混合することにより各々の導電性混合溶液をそれぞれ作製した。これら各導電性混合溶液に用いた導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５の樹脂Ｐ１〜Ｐ４，導電剤Ｃ１〜Ｃ３，可塑剤，バリア剤Ｂ１〜Ｂ４，架橋剤の配合割合および合計重量部は下記表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】
その後、図１Ａ，Ｂのメイヤーバーコート法の概略説明図に示すように、アクリル板１の一端面側に対して略矩形状で厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートから成る薄膜（以下、ＰＥＴ薄膜と称する）２を載置し、そのＰＥＴ薄膜２上に対して各導電性混合溶液（導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５を用いた導電性混合溶液）をそれぞれ滴下し、ガラス棒３を使用（例えば、図１Ａの矢印方向に掃引）して流延（目的とする試料４の厚さが５０μｍとなるように流延）することにより、前記ＰＥＴ薄膜２表面を該導電性混合溶液で被覆した後、オーブン（温度１２０℃）により乾燥（２０分間乾燥）して硬化させ、薄膜（５０μｍ）の試料４をそれぞれ作製した。
【００４２】
なお、前記試料４をＰＥＴ薄膜２から剥離し易くするために、例えば図１Ｂに示すように前記ＰＥＴ薄膜２の外周部付近に対して例えば厚さ約１５０μｍのセロテープ（ＮＩＣＨＩＢＡＮ社の登録商標）５をスペーサとして被着する、または前記ＰＥＴ薄膜２表面を予め離形処理してから、図１Ａに示すように試料４を作製することが好ましい。
【００４３】
［成膜性］
前記のように作製した試料４表面における罅割れ等の有無を観察した後、その試料４と共にＰＥＴ薄膜２をアクリル板１から剥離して折曲（約９０°折曲）し、その折曲した部分の試料４における罅割れ等の有無を観察した。また、前記ＰＥＴ薄膜２から試料４を剥離した際に、その試料４の伸縮，破断，反り（例えば、反りが生じ、シール性試験等において取り扱いが困難になる状態）等の有無を観察した。
【００４４】
［導電性］
前記の剥離した試料４において、ＪＩＳ−Ｋ７１９４に準拠（４探針法）し測定器（三菱化学製のロレスターＧＰ）を用いて体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）を測定した。
【００４５】
［弾力性］
前記試料４から幅５ｍｍ，長さ１５０ｍｍの試験片を作成し、ＪＩＳ−Ｋ７１２７（プラスチックフィルムの試験方法）に準拠して、前記の試験片を該試験片の長さ方向に引張る（引張り速度５００ｍｍ／ｍｉｎ．で引張る）ことにより破断強度を測定すると共に、その破断した際の伸び率を測定した。
【００４６】
［バリア性］
カップ法に準拠して、図２の概略説明図に示すように水（約４０ｇの水）が充填されたシャーレ（直径約１２０ｍｍのシャーレ）９の開口部を、前記試料４を裁断して得た略矩形状のフィルム（約１５０ｍｍ×１５０ｍｍの略矩形状のフィルム）１０で被覆およびセロテープ５で封止し、そのシャーレ９を加熱（オーブンにより温度１００℃で６０分間加熱）してから室温下にて放置（１０分間放置）し、前記オーブンによる加熱前および加熱後の前記シャーレ９の重量減少率を測定した。
【００４７】
［耐熱性］
前記試料４を加熱（オーブンにより温度８５℃で３０分間加熱）してから室温下にて放置（３０分間放置）し、その試料４に関して前記の［弾力性］の項目に示す方法により伸び率（後述（１）式中では、加熱・放置後の伸び率）を測定し、下記式に基づいて伸び率の変化を求めることにより耐熱性を調べた。
【００４８】
「耐熱性」＝（（「加熱前の試料４における伸び率」−「加熱・放置後の試料４における伸び率」）／「加熱前の試料４における伸び率」）×１００……（１）
前記のように各導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５を用いた場合における試料の成形性，導電性，弾力性，バリア性，耐熱性の結果を下記表３〜６に分けて示す。なお、下記表３〜６の成膜性の欄では、試料において罅割れや伸縮，破断，反り等の外観変化が観察された場合を記号「×」で示し、前記の外観変化が殆ど観察されず表面がほぼ平坦であった場合（集電体として適用しても何ら問題がない程度の場合）を記号「○」で示し、前記の外観変化が全く観察されず表面が平坦であった場合を記号「◎」で示した。
【００４９】
【表３】
【００５０】
【表４】
【００５１】
【表５】
【００５２】
【表６】
【００５３】
［表３に示す結果］
まず、前記の表３において、樹脂Ｐ１（すなわち、スチレン−エチレン共重合体）のみをポリマーとし導電剤Ｃ１が含まれた導電性混合材料Ｍ１，Ｍ６から成る試料は、良好な成膜性，導電性を有し高い伸び率が得られたが、たとえ可塑剤や架橋剤を用いても、水蒸気バリア性，耐熱性は低く十分な破断強度が得られなかった。
【００５４】
また、前記の導電性混合材料Ｍ１と同様の組成で、樹脂Ｐ１の替わりに樹脂Ｐ２あるいはＰ４（すなわち、分子量が約１万〜４万、あるいは約１２万のスチレン−イソブチレンブロック共重合体）が含まれた導電性混合材料Ｍ２，Ｍ４から成る試料は、十分な導電性は得られたが成膜性が低く、弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性を測定することができなかった。
【００５５】
一方、前記の導電性混合材料Ｍ１と同様の組成で、前記の樹脂Ｐ１の替わりに樹脂Ｐ３（すなわち、分子量が約５万〜１１万のスチレン−イソブチレンブロック共重合体）が含まれた導電性混合材料Ｍ３，Ｍ５，Ｍ７から成る試料は、成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性の全てがそれぞれ良好であった。また、導電性混合材料Ｍ５，Ｍ７から成る試料のように可塑剤や架橋剤が含まれている場合には、前記の導電性，弾力性，水蒸気バリア性がより良好（導電性混合材料Ｍ３から成る試料よりも良好）になることを読み取れる。
【００５６】
［表４に示す結果］
次に、前記の表４において、前記の導電性混合材料Ｍ６と同様の組成で、樹脂Ｐ１と共に樹脂Ｐ３が含まれ（すなわち、スチレン−エチレン共重合体、および分子量が約５万〜１１万のスチレン−イソブチレンブロック共重合体が含まれ）、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体が重量部比で１０／９０の導電性混合材料Ｍ８から成る試料は、良好な成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性が得られたが、耐熱性が十分ではなかった。
【００５７】
一方、前記の導電性混合材料Ｍ６と同様の組成で、樹脂Ｐ１と共に樹脂Ｐ３が含まれ（すなわち、スチレン−エチレン共重合体、および分子量が約５万〜１１万のスチレン−イソブチレンブロック共重合体が含まれ）、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体が重量部比で３０／７０〜９０／１０の導電性混合材料Ｍ９〜Ｍ１２から成る試料は、成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性の全てがそれぞれ良好であった。
【００５８】
［表５に示す結果］
次に、前記の表５において、前記の導電性混合材料Ｍ１０と同様の組成で、バリア剤Ｂ１〜Ｂ３のうち何れかが７０重量部含まれた導電性混合材料Ｍ１７，Ｍ２２，Ｍ２７から成る試料においては、成膜性が低く導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性を測定することができなかった。また、前記バリア剤Ｂ４が７０重量部含まれた導電性混合材料Ｍ３２から成る試料においても、成膜性が低く、導電性を測定することができたものの弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性は測定することができなかった。
【００５９】
一方、前記の導電性混合材料Ｍ１０と同様の組成で、バリア剤Ｂ１〜Ｂ４のうち何れかが２〜５０重量部の範囲で含まれた導電性混合材料Ｍ１３〜Ｍ１６，Ｍ１８〜Ｍ２１，Ｍ２３〜Ｍ２６，Ｍ２８〜Ｍ３１から成る試料は、成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性の全てがそれぞれ良好であった。特に、バリア剤Ｂ４（すなわち、層状ケイ酸無機化合物）が含まれた導電性混合材料Ｍ２８〜Ｍ３１から成る試料においては、他の導電性混合材料から成る試料よりも耐熱性が良好であることを読み取れる。
【００６０】
［表６に示す結果］
次に、前記の表６に示す結果において、前記の導電性混合材料Ｍ３０と同様の組成で、５０重量部の導電剤Ｃ１の替わりに導電剤Ｃ２またはＣ３が６０重量部含まれ、層状ケイ酸無機化合物が１０重量部含まれた導電性混合材料Ｍ３３，Ｍ３４から成る試料は、良好な成膜性，導電性を有し、十分な弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性が得られた。また、前記の導電性混合材料Ｍ３０と同様の組成で、層状ケイ酸無機化合物と可塑剤とを含まない導電性混合材料Ｍ３５から成る試料においても、良好な成膜性，導電性を有し、十分な弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性が得られた。
【００６１】
なお、前記の実施例では樹脂Ｐ３として分子量が約５万〜１１万のものを用いたが、その分子量が約４万超〜１２万未満の範囲内であれば、導電性混合材料や導電性混合溶液の混練・混合性を十分に確保でき、導電性弾性体組成物において良好な成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性が得られることを確認できた。
【００６２】
また、前記の実施例では厚さ５０μｍの試料を用いたが、その厚さが１０μｍ〜５０μｍの範囲内であれば、導電性弾性体組成物において十分良好な成膜性，弾力性を得ることができ、例えば該導電性弾性体組成物を集電体として用い種々の構成部材（枠体，セパレータ等）と共に積層し熱圧着法等によりキャパシタを構成しても、その際に集電体が破断等を起こす恐れはない。
【００６３】
さらに、前記の実施例では、各試料において導電剤Ｃ１〜Ｃ３やバリア剤Ｂ１〜Ｂ４をそれぞれ何れか一種類用いたが、それら導電剤Ｃ１〜Ｃ３やバリア剤Ｂ１〜Ｂ４はそれぞれ２種類以上用いた場合であっても、同様の作用効果が得られることを確認できた。
【００６４】
さらにまた、前記の実施例では前記のバリア剤Ｂ１〜Ｂ４を５０重量部以下の範囲内で用いた場合に水蒸気バリア性や耐熱性等が良好になることを示したが、そのバリア剤Ｂ１〜Ｂ４を６０重量部以下の範囲内で用いた場合であっても、同様の作用効果が得られることを確認できた。
【００６５】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施例における試料の製膜方法を示す概略説明図。
【図２】本実施例における試料のバリア性を測定する方法の概略説明図。
【図３】電解液を用いた一般的なキャパシタの一例を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００６７】
４…試料
３０…キャパシタ
３１…ガスケット
３１ａ…枠体
３１ｂ…セパレータ
３２ａ，３２ｂ…集電体
３３…電解液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性弾性体組成物に関するものであり、例えば電解液を用いた電気二重層キャパシタの集電体に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
石油危機以降、省エネルギー・クリーン活動等の環境性・カイロ会議によりエネルギー枯渇問題等が提起され、エネルギー蓄積部品として例えばキャパシタ等の開発が行われてきた。例えば、電気二重層キャパシタ（以下、キャパシタと称する）においては、実用性の高いエネルギー蓄積部品として注目されてきた。このキャパシタは、水系の電解質（例えば、硫酸等の電解液）を用いたものと有機系の電解質（例えば、プロピレンカーボネート等から成る分極性電極）を用いたものとに分類することができる。
【０００３】
有機系の電解質は、電位窓の幅が広いことから水系の電解質よりもエネルギー密度が大きい特徴を有する。また、電気容量を大きくする方法として、集電体の表面（電解液と接触する側の面）に対し活性炭と溶剤との混合溶液を塗布して表面処理することにより、その表面積を増やす方法が採られている。前記の活性炭と溶剤との混合溶液においては、例えばアセトニトリル，エチルベンゼン，ジメチルスルホキシド等のＳＰ値の高い溶剤が用いられている。
【０００４】
一方、水系の電解質は、前記の有機系電解質と比較すると、エネルギー密度が小さいものの、難燃性で安全性が高い特徴を有する。したがって、キャパシタにおいて水系の電解質を用いる場合には、例えば構成を積層構造にすることにより電気容量を大きくする手段が採られている。
【０００５】
図３は、電解液を用いた一般的なキャパシタの一例を示す概略説明図である。図３に示すように、絶縁性の枠体３１ａの内周側にセパレータ３１ｂが設けられたガスケット３１を２つの集電体３２ａ,３２ｂにより挟持し、前記セパレータ３１ｂと集電体３２ａ，３２ｂとの間に硫酸等の電解液３３を充填した単セル３０によって構成され、使用目的に応じて前記単セル３０を複数個組み合わせ積層して用いられる。
【０００６】
前記のような集電体においては、キャパシタのさらなる小型化，大容量化，高信頼性化に伴い、該集電体の成膜性（例えば、薄膜であっても表面が平坦であること），導電性（例えば、体積固有抵抗値が低いこと），弾力性（例えば、強度，伸び等の特性が良好であること）等を良好にすることが要望され、例えばポリマー（重合体）を主成分とし導電剤等が加えられた材料（以下、導電性混合材料と称する）が用いられ、その導電性混合材料を薄膜化して成る弾性体組成物が適用されている。
【０００７】
集電体の抵抗分は、キャパシタにおける合成抵抗値に係るものであるため、低くすることが好ましい。この集電体の抵抗分を低くする方法としては、例えば所望のバインダーに対しカーボン等の非金属系導電剤を高充填した導電性混合材料を適用する方法が一般的に知られている。
【０００８】
また、集電体の成膜性，導電性を良好にする方法として、例えば溶剤にポリマーを溶解しカーボンを充填して得た混合材料を用い、その液状の混合材料を流延法により薄膜状に製膜して集電体を得る方法が採られていたが、この方法では該集電体の膜厚を均一化することが困難であった。
【０００９】
近年においては、例えばポリマー，導電剤（例えば、該ポリマー１００重量部に対し、１０〜６０重量部の導電剤），粘着付与剤（例えば、ポリマー１００重量部に対し、５〜１００重量部の粘着付与剤）を含んだ導電性混合材料であって、前記のポリマーとしてスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体を用いたものを適用することにより、集電体の膜厚を均一化する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−４０３４号公報（段落［０００２］，［０００６］，［０００９］等）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記のように単にスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体，導電剤，粘着付与剤から成る導電性混合材料を用いる方法の場合、その集電体において十分な水蒸気バリア性（電解液の漏れを防止する特性（集電体を介して電解液が漏れないようにする特性））が得られなかった。例えば、キャパシタにおいて電荷の授受が起きている際には発熱（エネルギー損失による瞬発的な発熱）が生じ電解液から水蒸気が発生し易くなるため、前記のように水蒸気バリア性の低い集電体を適用している場合には、その水蒸気が集電体へ浸透し該集電体の外部に流出することにより電解液濃度が変化、あるいは電解液自体が外部に漏れる恐れがある。このような電解液濃度の変化，電解液の漏れが生じると、キャパシタの等価直列抵抗成分が時間経過と共に変化してしまう。
【００１１】
また、近年の電子部品等は高温雰囲気下（例えば、温度８５℃の雰囲気下）で使用されることが多く、集電体に関して耐熱性等に対する信頼性の向上が求められているが、前記のような集電体では十分な耐熱性が得られなかった。
【００１２】
本発明は前記課題に基づいてなされたものであり、例えば電気二重層キャパシタの集電体において十分な成膜性，導電性，弾力性（機械的強度等）が得られると共に、良好な水蒸気バリア性，耐熱性が得られる導電性弾性体組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題の解決を図るために、請求項１記載の発明は、少なくともポリマーと非金属系導電剤とを含んだ導電性混合材料から成るものであって（例えば、導電性混合材料をトルエン等の溶剤に溶融し得た導電性混合溶液を用い、流延法により製膜されたものであって）、前記ポリマーは、少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体を含んだものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、少なくともポリマーと非金属系導電剤とを含んだ導電性混合材料から成るものであって、前記ポリマーは、スチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体とを含み、そのスチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体は重量部比で９０／１０〜３０／７０の範囲内であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、前記請求項１または２記載の発明において、前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体の分子量は４万超〜１２万未満（好ましくは、約５万〜１１万）であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至３記載の発明において、前記の導電性混合材料は、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物（例えば、合成雲母，クレー等）のうち何れか一つ以上を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記の請求項１乃至４記載の発明において、前記の導電性混合材料は、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物のうち何れか一つ以上を、ポリマー１００重量部に対し６０重量部以下の範囲内で含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、前記請求項１乃至５記載の発明において、前記の非金属系導電剤は、ケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラックのうち何れか１種以上を含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明は、前記請求項１乃至６記載の発明において、前記の導電性混合材料は架橋剤を含み３次元架橋されることを特徴とする。
【００２０】
本発明のように、少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体と、非金属系導電剤と、を含んだ導電性混合材料を用いることにより、たとえ目的とする導電性弾性体組成物が薄膜（例えば、厚さ１０μｍ〜５０μｍの薄膜）であっても、十分な成膜性，導電性，弾力性が得られるだけでなく，良好な水蒸気バリア性，耐熱性を得ることができる。
【００２１】
また、スチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体とを含む導電性混合材料を用い、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体の重量部比を９０／１０〜３０／７０の範囲内にすることにより、耐熱性を損わないようにすることができる。
【００２２】
さらに、スチレン−イソブチレンブロック共重合体の分子量は４万超〜１２万未満にすることにより、水蒸気バリア性が損なわないようにすることができる。
【００２３】
さらにまた、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物をうち何れか１種以上を含む導電性混合材料により、水蒸気バリア性をより良好にすることができる。加えて、前記のバリア性を向上させる材料のうち層状ケイ酸無機化合物によれば、耐熱性がより良好になる。
【００２４】
加えてまた、前記の非金属系導電剤として用いられるケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラックによれば、良好な導電性を付与することができる。加えてさらに、前記の架橋剤を用いることにより、目的とする弾性体組成物が３次元架橋状態となり、導電性や弾力性がより良好になる。
【発明の効果】
【００２５】
以上示したように本発明によれば、たとえ導電性弾性体組成物において薄膜であっても、良好な成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性が得られ、例えば電気二重層キャパシタ等のエネルギー蓄積部品の小型化，大容量化，高信頼性化を図ることができ、省エネルギー・クリーン活動等に貢献することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態における導電性弾性体組成物を図面等に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
本実施の形態は、導電性弾性体組成物に関するものであり、ポリマー，非金属系導電剤を含んだ導電性混合材料を用いた導電性弾性体組成物に関するものであって、そのポリマーが少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体を含んだものである。この導電性混合材料を薄膜状に硬化させて得たものを、例えば硫酸を主成分とする電解液を用いた電気二重層キャパシタの集電体に適用することにより、その集電体において良好な成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性を得ることができる。
【００２８】
前記の導電性混合材料において、スチレン−イソブチレンブロック共重合体，スチレン−エチレン共重合体，非金属系導電剤を含んだポリマーを用いる場合、スチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体との混合比（以下、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体と称する）は、重量部比で９０／１０〜３０／７０の範囲内となるように調整することが好ましい。
【００２９】
また、前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体には分子量が５万〜１１万のものを用いることが好ましい。
【００３０】
さらに、前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体の具体例としては、直鎖状の共重合体（所謂ブロックコポリマー）であって、比重が０．９２〜０．９６程度，スチレン成分とエチレン成分との比（スチレン成分／エチレン成分）が１０／９０〜３５／６５の範囲内，破断強度（スチレン−イソブチレンブロック共重合体単体の破断強度）が１０ＭＰａ〜２０ＭＰａ（好ましくは、１４ＭＰａ〜１８ＭＰａ）の範囲内のものを適用することが好ましい。
【００３１】
前記の導電性混合材料には、目的とする集電体の水蒸気バリア性を向上させるために、例えば水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物（例えば、合成雲母，タルク）等の材料（以下、バリア性向上剤と称する）を加えても良く、そのバリア性向上剤はポリマー１００重量部に対し６０重量部以下の範囲で用いることが好ましい。
【００３２】
また、前記の非金属系導電剤には、例えばケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラック等のうち少なくとも一つから成る導電剤を適用することができる。
【００３３】
さらに、前記の導電性混合材料を硬化させて得られる導電性弾性体組成物において良好な３次元架橋状態を付与するために、該導電性混合材料に対し架橋剤を加えることが好ましい。
【００３４】
さらにまた、前記の導電性混合材料により薄膜の導電性弾性体組成物を得る場合には、例えば該導電性混合材料をトルエン等の溶剤に溶融し、その得られた溶液（以下、導電性混合溶液と称する）を用い流延法を適用することにより達成できる。この導電性混合溶液においては、該溶液中に導電性混合材料を均一に分散させるための混練・混合性や成膜性を考慮して、粘度や固形分を調整（例えば、粘度が約７００ｃｐｓ〜６０００ｃｐｓの範囲内で固形分が約１８％〜２５％の範囲内となるように調整）することが好ましい。
【００３５】
前記の導電性混合溶液の粘度が高すぎたり低すぎたりする場合、その導電性混合溶液を用いて薄膜の導電性弾性体組成物を得ると、該導電性弾性体組成物の膜厚が不均一になる恐れがある。
【００３６】
例えば、前記の導電性弾性体組成物の強度を高くし得る樹脂（例えば、樹脂単体の破断強度が約１８ＭＰａ超となるもの）を用いた場合や、該強度を低くし得る樹脂（例えば、樹脂単体の破断強度が約１４ＭＰａ未満となるもの）を用いた場合には、それぞれ導電性混合溶液の粘度が高過ぎたり低過ぎたりし、目的とする導電性弾性体組成物の膜厚が不均一になる恐れはあるが、前記のように樹脂単体の破断強度が１０ＭＰａ〜２０ＭＰａの範囲内であれば、適度な粘度を有する導電性混合材料が得られ目的とする導電性弾性体組成物の膜厚を均一にでき、例えば前記の電気二重層キャパシタの集電体として十分適用できる。
【００３７】
［実施例］
次に、本実施の形態における導電性弾性体組成物の実施例を詳細に説明する。本実施例では、下記表１に示す種々の樹脂（後述する樹脂Ｐ１〜Ｐ４），導電剤（後述する導電剤Ｃ１〜Ｃ３），可塑剤，添加剤（バリア性向上剤；後述するバリア剤Ｂ１〜Ｂ４），架橋剤を用いて導電性混合材料（後述する導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５）を得、それら導電性混合材料を用いて作製した種々の集電体の試料において以下に示す方法で成形性，導電性（体積固有抵抗値），弾力性（破断強度，伸び率），バリア性，耐熱性をそれぞれ調べた。
【００３８】
【表１】
【００３９】
まず、前記の樹脂Ｐ１〜Ｐ４，導電剤Ｃ１〜Ｃ３，可塑剤，バリア剤Ｂ１〜Ｂ４，架橋剤を適宜配合して導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５をそれぞれ得、それら導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５をトルエン（例えば、ポリマー１００重量部，導電剤５０重量部に対し３００重量部のトルエン）と共にプラネタリーミキサーにより混練した後、それぞれインクミル（３本ロール）で分散混合することにより各々の導電性混合溶液をそれぞれ作製した。これら各導電性混合溶液に用いた導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５の樹脂Ｐ１〜Ｐ４，導電剤Ｃ１〜Ｃ３，可塑剤，バリア剤Ｂ１〜Ｂ４，架橋剤の配合割合および合計重量部は下記表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】
その後、図１Ａ，Ｂのメイヤーバーコート法の概略説明図に示すように、アクリル板１の一端面側に対して略矩形状で厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートから成る薄膜（以下、ＰＥＴ薄膜と称する）２を載置し、そのＰＥＴ薄膜２上に対して各導電性混合溶液（導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５を用いた導電性混合溶液）をそれぞれ滴下し、ガラス棒３を使用（例えば、図１Ａの矢印方向に掃引）して流延（目的とする試料４の厚さが５０μｍとなるように流延）することにより、前記ＰＥＴ薄膜２表面を該導電性混合溶液で被覆した後、オーブン（温度１２０℃）により乾燥（２０分間乾燥）して硬化させ、薄膜（５０μｍ）の試料４をそれぞれ作製した。
【００４２】
なお、前記試料４をＰＥＴ薄膜２から剥離し易くするために、例えば図１Ｂに示すように前記ＰＥＴ薄膜２の外周部付近に対して例えば厚さ約１５０μｍのセロテープ（ＮＩＣＨＩＢＡＮ社の登録商標）５をスペーサとして被着する、または前記ＰＥＴ薄膜２表面を予め離形処理してから、図１Ａに示すように試料４を作製することが好ましい。
【００４３】
［成膜性］
前記のように作製した試料４表面における罅割れ等の有無を観察した後、その試料４と共にＰＥＴ薄膜２をアクリル板１から剥離して折曲（約９０°折曲）し、その折曲した部分の試料４における罅割れ等の有無を観察した。また、前記ＰＥＴ薄膜２から試料４を剥離した際に、その試料４の伸縮，破断，反り（例えば、反りが生じ、シール性試験等において取り扱いが困難になる状態）等の有無を観察した。
【００４４】
［導電性］
前記の剥離した試料４において、ＪＩＳ−Ｋ７１９４に準拠（４探針法）し測定器（三菱化学製のロレスターＧＰ）を用いて体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）を測定した。
【００４５】
［弾力性］
前記試料４から幅５ｍｍ，長さ１５０ｍｍの試験片を作成し、ＪＩＳ−Ｋ７１２７（プラスチックフィルムの試験方法）に準拠して、前記の試験片を該試験片の長さ方向に引張る（引張り速度５００ｍｍ／ｍｉｎ．で引張る）ことにより破断強度を測定すると共に、その破断した際の伸び率を測定した。
【００４６】
［バリア性］
カップ法に準拠して、図２の概略説明図に示すように水（約４０ｇの水）が充填されたシャーレ（直径約１２０ｍｍのシャーレ）９の開口部を、前記試料４を裁断して得た略矩形状のフィルム（約１５０ｍｍ×１５０ｍｍの略矩形状のフィルム）１０で被覆およびセロテープ５で封止し、そのシャーレ９を加熱（オーブンにより温度１００℃で６０分間加熱）してから室温下にて放置（１０分間放置）し、前記オーブンによる加熱前および加熱後の前記シャーレ９の重量減少率を測定した。
【００４７】
［耐熱性］
前記試料４を加熱（オーブンにより温度８５℃で３０分間加熱）してから室温下にて放置（３０分間放置）し、その試料４に関して前記の［弾力性］の項目に示す方法により伸び率（後述（１）式中では、加熱・放置後の伸び率）を測定し、下記式に基づいて伸び率の変化を求めることにより耐熱性を調べた。
【００４８】
「耐熱性」＝（（「加熱前の試料４における伸び率」−「加熱・放置後の試料４における伸び率」）／「加熱前の試料４における伸び率」）×１００……（１）
前記のように各導電性混合材料Ｍ１〜Ｍ３５を用いた場合における試料の成形性，導電性，弾力性，バリア性，耐熱性の結果を下記表３〜６に分けて示す。なお、下記表３〜６の成膜性の欄では、試料において罅割れや伸縮，破断，反り等の外観変化が観察された場合を記号「×」で示し、前記の外観変化が殆ど観察されず表面がほぼ平坦であった場合（集電体として適用しても何ら問題がない程度の場合）を記号「○」で示し、前記の外観変化が全く観察されず表面が平坦であった場合を記号「◎」で示した。
【００４９】
【表３】
【００５０】
【表４】
【００５１】
【表５】
【００５２】
【表６】
【００５３】
［表３に示す結果］
まず、前記の表３において、樹脂Ｐ１（すなわち、スチレン−エチレン共重合体）のみをポリマーとし導電剤Ｃ１が含まれた導電性混合材料Ｍ１，Ｍ６から成る試料は、良好な成膜性，導電性を有し高い伸び率が得られたが、たとえ可塑剤や架橋剤を用いても、水蒸気バリア性，耐熱性は低く十分な破断強度が得られなかった。
【００５４】
また、前記の導電性混合材料Ｍ１と同様の組成で、樹脂Ｐ１の替わりに樹脂Ｐ２あるいはＰ４（すなわち、分子量が約１万〜４万、あるいは約１２万のスチレン−イソブチレンブロック共重合体）が含まれた導電性混合材料Ｍ２，Ｍ４から成る試料は、十分な導電性は得られたが成膜性が低く、弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性を測定することができなかった。
【００５５】
一方、前記の導電性混合材料Ｍ１と同様の組成で、前記の樹脂Ｐ１の替わりに樹脂Ｐ３（すなわち、分子量が約５万〜１１万のスチレン−イソブチレンブロック共重合体）が含まれた導電性混合材料Ｍ３，Ｍ５，Ｍ７から成る試料は、成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性の全てがそれぞれ良好であった。また、導電性混合材料Ｍ５，Ｍ７から成る試料のように可塑剤や架橋剤が含まれている場合には、前記の導電性，弾力性，水蒸気バリア性がより良好（導電性混合材料Ｍ３から成る試料よりも良好）になることを読み取れる。
【００５６】
［表４に示す結果］
次に、前記の表４において、前記の導電性混合材料Ｍ６と同様の組成で、樹脂Ｐ１と共に樹脂Ｐ３が含まれ（すなわち、スチレン−エチレン共重合体、および分子量が約５万〜１１万のスチレン−イソブチレンブロック共重合体が含まれ）、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体が重量部比で１０／９０の導電性混合材料Ｍ８から成る試料は、良好な成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性が得られたが、耐熱性が十分ではなかった。
【００５７】
一方、前記の導電性混合材料Ｍ６と同様の組成で、樹脂Ｐ１と共に樹脂Ｐ３が含まれ（すなわち、スチレン−エチレン共重合体、および分子量が約５万〜１１万のスチレン−イソブチレンブロック共重合体が含まれ）、スチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体が重量部比で３０／７０〜９０／１０の導電性混合材料Ｍ９〜Ｍ１２から成る試料は、成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性の全てがそれぞれ良好であった。
【００５８】
［表５に示す結果］
次に、前記の表５において、前記の導電性混合材料Ｍ１０と同様の組成で、バリア剤Ｂ１〜Ｂ３のうち何れかが７０重量部含まれた導電性混合材料Ｍ１７，Ｍ２２，Ｍ２７から成る試料においては、成膜性が低く導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性を測定することができなかった。また、前記バリア剤Ｂ４が７０重量部含まれた導電性混合材料Ｍ３２から成る試料においても、成膜性が低く、導電性を測定することができたものの弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性は測定することができなかった。
【００５９】
一方、前記の導電性混合材料Ｍ１０と同様の組成で、バリア剤Ｂ１〜Ｂ４のうち何れかが２〜５０重量部の範囲で含まれた導電性混合材料Ｍ１３〜Ｍ１６，Ｍ１８〜Ｍ２１，Ｍ２３〜Ｍ２６，Ｍ２８〜Ｍ３１から成る試料は、成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性の全てがそれぞれ良好であった。特に、バリア剤Ｂ４（すなわち、層状ケイ酸無機化合物）が含まれた導電性混合材料Ｍ２８〜Ｍ３１から成る試料においては、他の導電性混合材料から成る試料よりも耐熱性が良好であることを読み取れる。
【００６０】
［表６に示す結果］
次に、前記の表６に示す結果において、前記の導電性混合材料Ｍ３０と同様の組成で、５０重量部の導電剤Ｃ１の替わりに導電剤Ｃ２またはＣ３が６０重量部含まれ、層状ケイ酸無機化合物が１０重量部含まれた導電性混合材料Ｍ３３，Ｍ３４から成る試料は、良好な成膜性，導電性を有し、十分な弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性が得られた。また、前記の導電性混合材料Ｍ３０と同様の組成で、層状ケイ酸無機化合物と可塑剤とを含まない導電性混合材料Ｍ３５から成る試料においても、良好な成膜性，導電性を有し、十分な弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性が得られた。
【００６１】
なお、前記の実施例では樹脂Ｐ３として分子量が約５万〜１１万のものを用いたが、その分子量が約４万超〜１２万未満の範囲内であれば、導電性混合材料や導電性混合溶液の混練・混合性を十分に確保でき、導電性弾性体組成物において良好な成膜性，導電性，弾力性，水蒸気バリア性，耐熱性が得られることを確認できた。
【００６２】
また、前記の実施例では厚さ５０μｍの試料を用いたが、その厚さが１０μｍ〜５０μｍの範囲内であれば、導電性弾性体組成物において十分良好な成膜性，弾力性を得ることができ、例えば該導電性弾性体組成物を集電体として用い種々の構成部材（枠体，セパレータ等）と共に積層し熱圧着法等によりキャパシタを構成しても、その際に集電体が破断等を起こす恐れはない。
【００６３】
さらに、前記の実施例では、各試料において導電剤Ｃ１〜Ｃ３やバリア剤Ｂ１〜Ｂ４をそれぞれ何れか一種類用いたが、それら導電剤Ｃ１〜Ｃ３やバリア剤Ｂ１〜Ｂ４はそれぞれ２種類以上用いた場合であっても、同様の作用効果が得られることを確認できた。
【００６４】
さらにまた、前記の実施例では前記のバリア剤Ｂ１〜Ｂ４を５０重量部以下の範囲内で用いた場合に水蒸気バリア性や耐熱性等が良好になることを示したが、そのバリア剤Ｂ１〜Ｂ４を６０重量部以下の範囲内で用いた場合であっても、同様の作用効果が得られることを確認できた。
【００６５】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施例における試料の製膜方法を示す概略説明図。
【図２】本実施例における試料のバリア性を測定する方法の概略説明図。
【図３】電解液を用いた一般的なキャパシタの一例を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００６７】
４…試料
３０…キャパシタ
３１…ガスケット
３１ａ…枠体
３１ｂ…セパレータ
３２ａ，３２ｂ…集電体
３３…電解液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともポリマーと非金属系導電剤とを含んだ導電性混合材料から成るものであって、
前記ポリマーは、少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体を含んだものであることを特徴とする導電性弾性体組成物。
【請求項２】
少なくともポリマーと非金属系導電剤とを含んだ導電性混合材料から成るものであって、
前記ポリマーは、スチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体とを含み、そのスチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体は重量部比で９０／１０〜３０／７０の範囲内であることを特徴とする導電性弾性体組成物。
【請求項３】
前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体の分子量は４万超〜１２万未満であることを特徴とする請求項１または２記載の導電性弾性体組成物。
【請求項４】
前記の導電性混合材料は、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物のうち何れか一つ以上を含むことを特徴とする請求項１乃至３記載の導電性弾性体組成物。
【請求項５】
前記の導電性混合材料は、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物のうち何れか一つ以上を、ポリマー１００重量部に対し６０重量部以下の範囲内で含むことを特徴とする請求項１乃至４記載の導電性弾性体組成物。
【請求項６】
前記の非金属系導電剤は、ケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラックのうち何れか１種以上を含むことを特徴とする請求項１乃至５記載の導電性弾性体組成物。
【請求項７】
前記の導電性混合材料は架橋剤を含み３次元架橋されることを特徴とする請求項１乃至６記載の導電性弾性体組成物。
【請求項１】
少なくともポリマーと非金属系導電剤とを含んだ導電性混合材料から成るものであって、
前記ポリマーは、少なくともスチレン−イソブチレンブロック共重合体を含んだものであることを特徴とする導電性弾性体組成物。
【請求項２】
少なくともポリマーと非金属系導電剤とを含んだ導電性混合材料から成るものであって、
前記ポリマーは、スチレン−イソブチレンブロック共重合体とスチレン−エチレン共重合体とを含み、そのスチレン−イソブチレンブロック共重合体／スチレン−エチレン共重合体は重量部比で９０／１０〜３０／７０の範囲内であることを特徴とする導電性弾性体組成物。
【請求項３】
前記のスチレン−イソブチレンブロック共重合体の分子量は４万超〜１２万未満であることを特徴とする請求項１または２記載の導電性弾性体組成物。
【請求項４】
前記の導電性混合材料は、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物のうち何れか一つ以上を含むことを特徴とする請求項１乃至３記載の導電性弾性体組成物。
【請求項５】
前記の導電性混合材料は、水添テルペン樹脂，ポリテルペン樹脂，脂環族飽和炭化水素樹脂，層状ケイ酸無機化合物のうち何れか一つ以上を、ポリマー１００重量部に対し６０重量部以下の範囲内で含むことを特徴とする請求項１乃至４記載の導電性弾性体組成物。
【請求項６】
前記の非金属系導電剤は、ケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラックのうち何れか１種以上を含むことを特徴とする請求項１乃至５記載の導電性弾性体組成物。
【請求項７】
前記の導電性混合材料は架橋剤を含み３次元架橋されることを特徴とする請求項１乃至６記載の導電性弾性体組成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−３６９４５（Ｐ２００６−３６９４５Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１９５３９（Ｐ２００４−２１９５３９）
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００１５８８４０）鬼怒川ゴム工業株式会社 (171)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００１５８８４０）鬼怒川ゴム工業株式会社 (171)
【Ｆターム（参考）】
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