JP2020022188A - 音波検知素子 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、音波検知能および耐久性に優れる音波検知素子を提供することを目的とする。
本発明の構成は以下の通りである。
[2] 前記多孔質樹脂体の空孔率が60%以上である、[1]に記載の音波検知素子。
[5] 前記ファイバーの平均繊維径が0.05〜50μmである、[4]に記載の音波検知素子。
[8] 前記耐圧容器の引張強度が50〜2000MPaである、[1]〜[7]のいずれかに記載の音波検知素子。
本発明の音波検知素子は、分子および結晶構造に起因する双極子を持たない樹脂からなる多孔質樹脂体と耐圧容器とを有する。このため、本発明の音波検知素子は、音波検知能および耐久性に優れる。
本発明の音波検知素子は、構造物の欠陥の検査、人や動物の疾患の診断、測深機または探知機などの様々な分野に用いることができ、室温より高温となる環境下や、特に高い圧力のかかる環境(例:圧力が1MPa以上の環境)下で音波を検知したい用途に好適に用いることができる。
本発明の音波検知素子は、超音波検知素子として好適に使用される。
本発明の音波検知素子において、分子および結晶構造に起因する双極子を持たない樹脂からなる多孔質樹脂体は、圧電材料として用いられ、音波を電力に変換することで音波を検知する役割を果たす。
前記多孔質樹脂体は、微小外力への電荷応答性が高く、音波検知能が高く、高温環境においても電荷を保持できるため、この多孔質樹脂体を用いることで、音波検知能に優れ、可撓性が大きく、耐衝撃性および耐熱性に優れ、軽量である音波検知素子を得ることができる。さらに、多孔質樹脂体は、薄膜化や大面積化等の任意の形状への成形性が容易であるため、所望の用途に応じて任意の形状の音波検知素子を製造することができる。
これらの特性を有する樹脂としては、例えばポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂が好ましく、フッ素系樹脂がより好ましく、PTFEが特に好ましい。
例えば、前記多孔質樹脂体としては、高い圧電率を長期に亘って保持できるという観点から、マトリックス樹脂と電荷誘起性中空粒子(中空粒子の少なくとも一部の表面に導電性物質が付着した粒子)とを含む構造体であってもよい。
圧電率が前記範囲にある多孔質樹脂体は、圧電材料として好適に用いることができる。
前記圧電率は、室温(20℃)雰囲気下、湿度20%の条件で、多孔質樹脂体の厚さ方向に一定の交流加速度α(周波数:90〜300Hz、大きさ:2〜10m/s2)を与え、その時の応答電荷を測定することで算出できる。
空孔率=(樹脂の真密度−見掛けの密度)×100/樹脂の真密度
なお見掛けの密度は、多孔質樹脂体の重量および見掛けの体積を用いて算出される値を用いる。
多孔質樹脂体がシート状である場合、その厚さは、特に制限されないが、例えば10μm〜1mmであり、好ましくは50μm〜500μmである。
繊維径変動係数=標準偏差/平均繊維径
(なお、「標準偏差」とは、前記20本のファイバーの繊維径の標準偏差である。)
得られたファイバーを不織布状に集積または織布状に製織し、成形することで多孔質樹脂体を製造することができる。
電界紡糸法を用いて樹脂からなるファイバーを形成する際には、例えば、前記樹脂および必要に応じて溶媒を含む紡糸液が用いられる。
紡糸液(1):PTFEを30〜70重量%、好ましくは35〜60重量%含み、繊維形成剤を0.1〜10重量%、好ましくは1〜7重量%含み、合計が100重量%となるよう溶媒を含む紡糸液
PTFE、繊維形成剤および溶媒を含み、少なくとも50,000cPの粘度を有する紡糸液を提供するステップと;
紡糸液をノズルより紡糸し静電的牽引力によりファイバー化するステップと;
前記ファイバーをコレクター(例:巻き取りスプール)の上に集め、前駆体を形成するステップと;
前記前駆体を焼成して前記溶媒および前記繊維形成剤を除去することによってPTFEファイバーを形成するステップとを含む方法。
前記ファイバーを用いて不織布を形成するには、ファイバーを形成する工程、および得られたファイバーをシート状に集積して不織布を形成する工程を、別途独立に行ってもよく、同時に行ってもよい(すなわち、ファイバーを製造しつつシート状に集積して、不織布を形成してもよい)。具体的には、例えば、電界紡糸法を用いてファイバーを形成する工程、および得られたファイバーをシート状に集積して不織布を形成する工程を同時に行ってもよいし、ファイバーを形成する工程を行った後に、湿式法により得られたファイバーをシート状に集積して不織布を形成する工程を行ってもよい。
ファイバーをシート状に製織する方法としては、従来公知の製織方法を用いることができ、ウォータージェットルーム、エアージェットルーム、レピアルームなどの方法が挙げられる。
前記不織布および織布の厚さは、通常10μm〜1mm、好ましくは50μm〜500μmである。
前記目付および厚さは、紡糸時間を長くする、紡糸ノズル数を増やすなどにより、増大する傾向にある。
前記多孔質樹脂体は、圧電率d33が前記範囲にある多孔質樹脂体を得ることができる等の点から、分極処理されたものであることが好ましい。
前記分極処理の方法としては、従来公知の方法を用いることができ、特に制限されないが、例えば、直流電圧印加処理や交流電圧印加処理等の電圧印加処理、およびコロナ放電処理が挙げられる。
放電条件は、用いる多孔質樹脂体に応じて適宜選択すればよいが、好ましい条件として、高電圧電源の電圧が−0.1〜−100kV、より好ましくは−1〜−20kV、電流が0.1〜100mA、より好ましくは1〜80mA、電極間距離が0.1〜100cm、より好ましくは1〜10cm、印加電圧が0.01〜10.0MV/m、より好ましくは0.5〜2.0MV/mである条件が挙げられる。
前記耐圧容器は、多孔質樹脂体にかかる音波以外の外力を遮断する容器であれば特に制限されない。
なお、外力とは、本発明の音波検知素子の外部から、該素子に加わる力(音波を除く)、例えば、圧力や衝撃のことをいう。
音波透過率が前記範囲にあることで、音波検知素子が、耐圧容器に多孔質樹脂体が収容された素子である場合でも、耐圧容器部分で音波が吸収されにくく、多孔質樹脂体部分で音波のほとんどを検知することができるため、高性能の音波検知素子となり好ましい。
前記音波透過率は、JIS A 1405−1に準拠し測定することができる。
引張強度が前記範囲にある耐圧容器を用いることで、多孔質樹脂体にかかる音波以外の外力を効率よく遮断することができ、高静圧環境下においても音波以外の外力(ノイズ)を検知しにくい高感度で耐久性に優れる音波検知素子を得ることができる。
前記引張強度は、ISO527−1(JIS K 7161−7165)に準拠し測定することができる。
また、前記耐圧容器は、その一部が開口した容器であってもよいが、多孔質樹脂体にかかる音波以外の外力を効率よく遮断する等の点から、密閉容器であることが好ましい。
特表2012−515850号公報に記載の電界紡糸法により、PTFEファイバーをシート状に集積することで、多孔質樹脂体としてPTFEファイバーから形成されたシート状の不織布(厚さ0.06mm、空孔率95%、平均繊維径900nm)を得、絶縁層としてPFAシート(厚さ0.025mm、ダイキン工業株式会社製、ネオフロンPFA)を得られた不織布の上下面に重ね、300℃で60分間熱圧着することで多孔質樹脂体表裏面に絶縁層が形成された積層シートを作製した。この積層シートを−15kVのコロナ放電照射により分極処理した後に、得られた積層シート両面(絶縁層上)に蒸着法で電極を形成しさらにリード線を引き出して有機圧電素子を作製した。
この有機圧電素子を、両面テープ(住友スリーエム株式会社製、FPR−12)を介して耐圧容器(ガラス繊維強化プラスチック、厚さ2mm)の内面に貼り付け、音波検知素子を作製した。
この音波検知素子について、耐圧容器の外部から耐圧容器に向けて10kHzの音波を照射したところ、電圧が発生し、この発生した電圧を検出した。つまり、得られた音波検知素子により音波を検知することができた。
Claims (9)
- 分子および結晶構造に起因する双極子を持たない樹脂からなる多孔質樹脂体と耐圧容器とを有し、
前記多孔質樹脂体が、樹脂からなるファイバーから形成された不織布または織布を含む、
音波検知素子。 - 前記多孔質樹脂体の空孔率が60%以上である、請求項1に記載の音波検知素子。
- 前記樹脂がポリテトラフルオロエチレンである、請求項1または2に記載の音波検知素子。
- 前記ファイバーの平均繊維径が0.05〜50μmである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の音波検知素子。
- 前記多孔質樹脂体が分極処理されたものである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の音波検知素子。
- 前記耐圧容器の音波透過率が20%以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の音波検知素子。
- 前記耐圧容器の引張強度が50〜2000MPaである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の音波検知素子。
- 前記耐圧容器に前記多孔質樹脂体が収容された、請求項1〜7のいずれか1項に記載の音波検知素子。
- 前記耐圧容器が密閉容器である、請求項1〜5、8のいずれか1項に記載の音波検知素子。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51117623A (en) * | 1975-04-09 | 1976-10-15 | Itsuki Ban | Dimmer electronic light quantity insufficiency warning unit |
JP2000253494A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Nippon Soken Inc | 超音波センサ用圧電素子 |
JP2002203996A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Microstone Corp | 圧電性ファイバおよび圧電性織物デバイス |
JP2006101204A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 音響整合層及びその製造方法、並びに、超音波トランスデューサ |
JP2009001689A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Junkosha Co Ltd | 高分子物質の圧電・焦電素子 |
JP2011109095A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Bayer Materialscience Ag | 二層又は多層フェロエレクトレット及びその製造方法 |
JP2012164735A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フッ素樹脂フィルム製圧電素子 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60184399U (ja) * | 1984-05-15 | 1985-12-06 | 株式会社村田製作所 | 超音波送受波器 |
JPH0722959Y2 (ja) * | 1989-06-14 | 1995-05-24 | 沖電気工業株式会社 | 超音波受波器アレイ |
JP5300987B2 (ja) * | 2009-01-16 | 2013-09-25 | ゼウス インダストリアル プロダクツ, インコーポレイテッド | 高粘度材料を含むptfeのエレクトロスピニング |
JP2013110570A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Nippon Ceramic Co Ltd | 超音波送受波器 |
EP2908357B1 (en) * | 2012-10-12 | 2018-08-29 | Teijin Limited | Piezoelectric element |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51117623A (en) * | 1975-04-09 | 1976-10-15 | Itsuki Ban | Dimmer electronic light quantity insufficiency warning unit |
JP2000253494A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Nippon Soken Inc | 超音波センサ用圧電素子 |
JP2002203996A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Microstone Corp | 圧電性ファイバおよび圧電性織物デバイス |
JP2006101204A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 音響整合層及びその製造方法、並びに、超音波トランスデューサ |
JP2009001689A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Junkosha Co Ltd | 高分子物質の圧電・焦電素子 |
JP2011109095A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Bayer Materialscience Ag | 二層又は多層フェロエレクトレット及びその製造方法 |
JP2012164735A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フッ素樹脂フィルム製圧電素子 |
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