JP4868475B1 - 圧電・焦電性膜の形成方法及び形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被コーティング物18上に圧電・焦電性膜19を形成する為の電界コーティング及び電界分極において、被コーティング物18をプラス極(アース状態)に保ち、コーティング噴霧機4先端の電極針7にマイナス1kV〜90kVの高電圧を印加して被コーティング物18とコーティング噴霧機4との間に電界を形成する。次にコーティング噴霧機4の不活性気体噴出ノズル8から不活性気体を被コーティング物18に向けて噴出し、同時にコーティング噴霧機4の誘電性溶液噴出ノズル6より誘電性物質を溶媒に溶解した溶液を噴射し、この誘電性溶液の液滴にマイナスの電荷を与え、コーティング噴霧機4に付属する電極針7を被コーティング物18に対向し、移動しながら微粒化噴霧を行う事により被コーティング物18上に前駆分極膜を形成する。その後電界コーティングを一旦停止し、被コーティング物に向けていたコーティング噴霧機4を被コーティング物18より外側に移動し、コーティング噴霧機4の誘電性溶液噴出ノズル6に不活性気体を注入し、誘電性溶液噴出ノズル6内に残存する誘電性溶液を全て排出後、被コーティング物18とコーティング噴霧機4の間に再度電界を形成し、コーティング噴霧機4の誘電性溶液噴出ノズル6から不活性気体を吐出し、前駆分極膜をさらに分極させて被コーティング物18上に圧電・焦電性膜を形成する。
【選択図】 図1
Description
を特徴とするものである。
前記電極針に高電圧を印加して被コーティング物との間に電界を形成すると共に不活性気体噴出ノズル及び誘電性溶液噴出ノズルから同時に不活性気体及び誘電性溶液を噴射させることにより、被コーティング物の表面に前駆分極膜を形成したのち、前記コーティング噴霧機を被コーティング物から逸らし、前記バイパス流路を経由して不活性気体を誘電性溶液噴出ノズル側に供給してこのノズル内に残留している溶液を排出させ、その後再び前記コーティング噴霧機を被コーティング物と対向させて電界分極を行う工程を制御する制御装置と、からなることを特徴とするものである。
a.被コーティング物上に圧電・焦電性膜を形成する為の電界コーティング及び電界分極において、被コーティング物をプラス極(アース状態)に保ち、コーティング噴霧機の先端に付属している電極針にマイナス1kV〜90kVの高電圧を供給して被コーティング物とコーティング噴霧機との両極間に電界を形成保持する。次にコーティング噴霧機の不活性気体噴出ノズルから不活性気体を被コーティング物に向けて噴射し、これと同時に誘電性溶液ノズルの誘電性物質を溶媒に溶解して得た溶液を誘電性溶液ノズルより噴射し、この誘電性溶液の液滴にマイナスの電荷を与えてコーティング噴霧機に付属する電極針を被コーティング物に対向し、移動させながら微粒化噴霧を行う事により、被コーティング物上に前駆分極膜を形成する。
誘電性物質としてPVDF、混合溶媒としてアセトンとDMFを使用した。また、アセトンとDMFの混合比は試験結果より最適条件である30:50とし、PVDFと前記混合溶媒の配合比は4:96とした。この時の誘電性溶液の電気抵抗値は300kΩである。
2 溶液圧送タンク
3 高電圧電源
4 コーティング噴霧機
5 コーティング噴霧機キャップ
6 誘電性溶液噴出ノズル
7 電極針
8 不活性気体噴出ノズル
9 不活性気体圧送タンク
10 逆止弁
11 不活性気体バイパス流路
12 高電圧ケーブル
13 不活性気体及び溶液の併用流路
14 溶液側三方電磁弁
15 分岐流路
16 電界
17 マイナスの電荷を帯びた液滴粒子
18 被コーティング物
19 コーティング膜
20 受け冶具
21 アース
22 不活性気体側三方電磁弁
23 ヒーター
27 溶液搬送流路
28 不活性気体搬送流路
29 絶縁ソケット
30 湾曲した被コーティング物
31 コーティング噴霧機の移動軌跡
32 ハンドリング装置中心点
33 コーティング噴霧機動作可能範囲
34 コーティング噴霧機後進動作可能限界線
35 コーティング噴霧機前進動作可能限界線
36 コーティング噴霧機上昇動作可能限界線
37 コーティング噴霧機下降動作可能限界線
38 コーティング噴霧機旋回動作可能範囲
39 コーティング噴霧機旋回動作可能角度
40 フロア(床)
41 溶液圧送ON、OFFバルブ
42 不活性気体圧送ON、OFFバルブ
43 制御装置
Claims (6)
- 被コーティング物上に圧電・焦電性膜を形成する為の電界コーティング及び電界分極において、
a.被コーティング物をプラス極(アース状態)に保ち、前記被コーティング物のコーティング面に対向させたコーティング噴霧機先端の電極針にマイナス1kV〜90kVの高電圧を印加して被コーティング物とコーティング噴霧機との間に電界を形成する、
b.次に、前記コーティング噴霧機先端の不活性気体噴出ノズルから不活性気体を被コーティング物に向けて噴射し、同時にコーティング噴霧機先端であって、中心に前記電極針を位置させた誘電性溶液噴出ノズルより誘電性物質を溶媒に溶解した溶液(以下「誘電性溶液」と称す。)を被コーティング物に向けて噴射し、この誘電性溶液の液滴にマイナスの電荷を与え、前記コーティング噴霧機を移動しながら被コーティング物上に前駆分極膜を形成する、
c.次に、電界コーティングを一旦停止し、被コーティング物に向けていたコーティング噴霧機を被コーティング物より外側に移動し、前記コーティング噴霧機の誘電性溶液噴出ノズルから不活性気体を吐出することにより、誘電性溶液噴出ノズル内に残留する誘電性溶液を全て排出する、
d.次に、前記コーティング噴霧機を元の位置に戻し、被コーティング物とコーティング噴霧機の間に再度電界を形成し、前駆分極膜をさらに分極させて(以下「電界分極」と称す。)被コーティング物上に圧電・焦電性膜を形成する、
e.ことを特徴とする電界コーティング及び電界分極による圧電・焦電性膜の形成方法。 - 請求項1に記載の電界コーティング及び電界分極において、先に形成した前駆分極膜を加熱乾燥し、その後さらに電界分極のみを行い、被コーティング物上に圧電・焦電性膜を形成することを特徴とする電界コーティング及び電界分極による圧電・焦電性膜の形成方法。
- 請求項1に記載の電界コーティング及び電界分極において、被コーティング物の温度を20℃以上125℃以下に温度制御することを特徴とする電界コーティング及び電界分極による圧電・焦電性膜の形成方法。
- 受け治具にセットされた被コーティング物上に圧電・焦電性膜を形成するための装置であって、この装置は、前記受け治具と、この受け治具にセットされた被コーティング物に対向するようにして不活性気体噴出ノズル及び誘電性溶液噴出ノズル及びこれらのノズルの中心に電極針が設けられていると共に前記不活性気体噴出ノズルは不活性気体搬送流路を経由して不活性気体圧送タンクに結ばれ、前記誘電性溶液噴出ノズルは誘電性溶液搬送流路を経由して誘電性溶液圧送タンクに結ばれ、前記不活性気体流路と誘電性溶液流路間は途中でバイパス流路を経由して結ばれ、前記電極針は高電圧印加ケーブルを経由して高電圧電源に結ばれた構成のコーティング噴霧機と、前記電極針に高電圧を印加して被コーティング物との間に電界を形成すると共に不活性気体噴出ノズル及び誘電性溶液噴出ノズルから同時に不活性気体及び誘電性溶液を噴射させることにより、被コーティング物の表面に前駆分極膜を形成したのち、前記コーティング噴霧機を被コーティング物から逸らし、前記バイパス流路を経由して不活性気体を誘電性溶液噴出ノズル側に供給してこのノズル内に残留している溶液を排出させ、その後再び前記コーティング噴霧機を被コーティング物と対向させて電界分極を行う工程を制御する制御装置と、
からなる電界コーティング及び電界分極による圧電・焦電性膜を形成するための装置。 - 請求項4に記載のコーティング噴霧機を2軸以上の関節を有するハンドリング装置に取り付けたことを特徴とする電界コーティング及び電界分極による圧電・焦電性膜の形成装置。
- 請求項4に記載の被コーティング物をセットして置くための受け治具には、セットされた被コーティング物を加熱するためのヒーターが設けられていることを特徴とする電界コーティング及び電界分極による圧電・焦電性膜の形成装置。
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