JP5493856B2 - Organic piezoelectric film, method for forming the same, ultrasonic transducer using the same, ultrasonic probe, and ultrasonic medical diagnostic imaging apparatus - Google Patents

Organic piezoelectric film, method for forming the same, ultrasonic transducer using the same, ultrasonic probe, and ultrasonic medical diagnostic imaging apparatus Download PDF

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Description

本発明は、有機圧電体膜、その形成方法、それを用いた超音波振動子、超音波探触子及び超音波医用画像診断装置に関する。   The present invention relates to an organic piezoelectric film, a method for forming the same, an ultrasonic transducer using the organic piezoelectric film, an ultrasonic probe, and an ultrasonic medical image diagnostic apparatus.

詳しくは、例えば、マイクロホン、スピーカー用の振動板等の音響機器、各種熱センサー、圧力センサー、超音波探蝕子、遺伝子やタンパク等の変異を高感度に検出する振動センサー等、機械刺激を電気エネルギーに変換するために用いることができる高い圧電性を持つ有機圧電体膜とその形成方法等に関する。   For details, for example, acoustic devices such as microphones and speaker diaphragms, various thermal sensors, pressure sensors, ultrasonic probes, vibration sensors that detect mutations in genes and proteins with high sensitivity, etc. The present invention relates to an organic piezoelectric film having high piezoelectricity that can be used to convert energy, a method for forming the same, and the like.

従来、圧電体としては、水晶、LiNbO3、LiTaO3、KNbO3などの単結晶、ZnO、AlNなどの薄膜、Pb(Zr,Ti)O3系などの焼結体を分極処理した、いわゆる無機材質の圧電セラミックスが広く利用されている。Conventionally, as a piezoelectric body, a so-called inorganic material in which a single crystal such as quartz, LiNbO 3 , LiTaO 3 , KNbO 3 , a thin film such as ZnO or AlN, or a sintered body such as Pb (Zr, Ti) O 3 is subjected to polarization treatment. Piezoelectric ceramics are widely used.

これに対して、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などの有機系高分子物質を利用した有機圧電体(「圧電高分子材料」、「ポリマー圧電物質」ともいう。)も開発されている(例えば特許文献1参照)。この有機圧電体は、セラミックス圧電体と比較して、可撓性が大きく、薄膜化、大面積化、長尺化が容易で任意の形状、形態のものを作ることができる、誘電率εが小さく、静水圧電圧出力係数(gh定数)は極めて大となるので感度特性に優れる、さらに低密度、低弾性であるため、効率のよいエネルギー伝播が可能である、等の特性を有する。有機圧電体は、上記の特性のため、特にスピーカー、マイクロホン、超音波探触子、ハイドロフォン、震動計、ひずみ計等への適用が期待されている。On the other hand, organic piezoelectric bodies using organic polymer substances such as polyvinylidene fluoride (PVDF) (also referred to as “piezoelectric polymer materials” or “polymer piezoelectric substances”) have been developed (for example, patent documents). 1). This organic piezoelectric body has greater flexibility than ceramics piezoelectric bodies, and can be easily made into any shape and form with a thin film, large area, and long length. small, hydrostatic voltage output coefficient (g h constant) excellent sensitivity characteristics because very becomes larger, it is possible to further lower density, due to low elasticity, efficient energy propagation, having the properties and the like. The organic piezoelectric material is expected to be applied to a speaker, a microphone, an ultrasonic probe, a hydrophone, a vibration meter, a strain meter and the like because of the above characteristics.

有機圧電体(圧電性樹脂)膜を形成する方法としては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)のようなジイソシアナート化合物と、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(MDA)のようなジアミン化合物を同時に蒸発させてポリ尿素膜を形成する、いわゆる蒸着重合法が知られている(例えば特許文献2〜4参照)。   Examples of a method for forming an organic piezoelectric (piezoelectric resin) film include a diisocyanate compound such as 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and 4,4′-diaminodiphenylmethane (MDA). A so-called vapor deposition polymerization method in which such a diamine compound is evaporated at the same time to form a polyurea film is known (see, for example, Patent Documents 2 to 4).

特許文献2に開示されている方法の場合、ジイソシアナート化合物と、ジアミン化合物の2種類のモノマーを同時に蒸発させてポリ尿素を形成するようにしているため、各モノマーの蒸発温度が異なることにより形成されるポリ尿素膜内のモノマーの組成比が、化学量論組成比とは異なったものになってしまうという問題があり、各モノマーを別々に設定し、温度をコントロールしながら蒸着する必要があった。またジイソシアナート化合物と、ジアミン化合物の組み合わせによっては、反応性が思わしくないときがあり、蒸着する基板の温度を適切に調整しないと重合が進行せず、所望の有機圧電体膜は得られない。更に蒸着重合では、厚い膜を形成するには時間がかかること、大きな真空設備が必要であり、基板温度調整用の装置が必要となること、多大な設備投資および製造時間が必要となることが大きな問題となる。   In the case of the method disclosed in Patent Document 2, since polyurea is formed by simultaneously evaporating two types of monomers, a diisocyanate compound and a diamine compound, the evaporation temperature of each monomer is different. There is a problem that the composition ratio of monomers in the formed polyurea film is different from the stoichiometric composition ratio, and it is necessary to set each monomer separately and deposit while controlling the temperature. there were. Depending on the combination of the diisocyanate compound and the diamine compound, the reactivity may not be expected. If the temperature of the substrate to be deposited is not adjusted appropriately, the polymerization does not proceed and the desired organic piezoelectric film cannot be obtained. . Furthermore, in vapor deposition polymerization, it takes time to form a thick film, requires a large vacuum facility, requires an apparatus for adjusting the substrate temperature, and requires a large amount of capital investment and manufacturing time. It becomes a big problem.

一方で、蒸着重合法では、蒸着により生成する化合物は5量体程度の尿素のオリゴマーであり、そのオリゴマーに対し分極処理を施すので、分子の運動性の面から配向がかかり難く、結果的に膜中に存在する全ての尿素結合を配向させるのは困難であり、思わしい有機圧電体膜が得られないことが考えられる。   On the other hand, in the vapor deposition polymerization method, the compound produced by vapor deposition is an oligomer of urea of about pentamer, and since the oligomer is subjected to polarization treatment, it is difficult to be oriented in terms of molecular mobility. It is difficult to orient all the urea bonds existing in the film, and it is considered that a proper organic piezoelectric film cannot be obtained.

また特許文献3に開示されている方法の場合、蒸着重合と分極処理を別々に行うのではなく、同時に行うことで、蒸着分子を配向させながら重合を行うことができるため、形成される高分子膜は双極子が配向しており、良好な有機圧電体膜が得られる。しかしながら、分極処理と蒸着重合を同時に行うためには、成膜する基板近くに分極処理に必要な基材を設置するため、装置内が複雑になり操作性が低下する。また蒸着装置内は、モノマーの付着物などで汚染され、頻繁に清掃する必要があるが、その際にも煩雑になることは避けられない。   In addition, in the case of the method disclosed in Patent Document 3, since the polymerization can be performed while aligning the vapor deposition molecules by performing the vapor deposition polymerization and the polarization treatment separately, but simultaneously, the polymer formed Dipoles are oriented in the film, and a good organic piezoelectric film can be obtained. However, in order to perform the polarization treatment and the vapor deposition polymerization at the same time, a base material necessary for the polarization treatment is installed near the substrate on which the film is formed, so that the inside of the apparatus becomes complicated and the operability is lowered. In addition, the inside of the vapor deposition apparatus is contaminated with a deposit of monomer and needs to be frequently cleaned.

上記のような問題を解決するために、特許文献4に開示されているような、蒸着重合ではなく熱重合により有機圧電体膜を得る方法が見出された。この方法では、大きな双極子を有する架橋剤を含有するポリマーを基板に塗布し、分極処理を行いながら熱重合を行うため、蒸着重合のような大きな設備投資は必要ではなく、容易に有機圧電体膜を作製することができる。   In order to solve the above problems, a method for obtaining an organic piezoelectric film by thermal polymerization instead of vapor deposition polymerization as disclosed in Patent Document 4 has been found. In this method, a polymer containing a cross-linking agent having a large dipole is applied to a substrate, and thermal polymerization is performed while performing polarization treatment. A film can be made.

しかしながら、上記方法では、有機圧電体膜に含まれる架橋剤中の大きな双極子をもつ構造の架橋剤のみが配向し圧電性を誘発するので、有機圧電体膜全体としての圧電性は低い。また通常の架橋剤ではなく、大きな双極子を有する架橋剤を準備する必要があり、多大な費用が必要となる。   However, in the above method, only the cross-linking agent having a structure having a large dipole in the cross-linking agent contained in the organic piezoelectric film is oriented and induces piezoelectricity, so that the piezoelectricity of the entire organic piezoelectric film is low. Moreover, it is necessary to prepare a cross-linking agent having a large dipole instead of a normal cross-linking agent, which requires a great deal of cost.

ところで、超音波は、通常、16000Hz以上の音波を総称して言われ、非破壊および無害でその内部を調べることが可能なことから、欠陥の検査や疾患の診断などの様々な分野に応用されている。その一つに、被検体内を超音波で走査し、被検体内からの超音波の反射波(エコー)から生成した受信信号に基づいて当該被検体内の内部状態を画像化する超音波診断装置がある。この超音波診断装置では、被検体に対して超音波を送受信する超音波探触子が用いられている。この超音波探触子としては、送信信号に基づいて機械振動して超音波を発生し、被検体内部で音響インピーダンスの違いによって生じる超音波の反射波を受けて受信信号を生成する振動子を備えて構成される超音波送受信素子が用いられる。   By the way, an ultrasonic wave is generally referred to as a sound wave of 16000 Hz or higher, and can be examined non-destructively and harmlessly, so that it can be applied to various fields such as defect inspection and disease diagnosis. ing. For example, an ultrasonic diagnosis that scans the inside of a subject with ultrasound and images the internal state of the subject based on a reception signal generated from a reflected wave (echo) of the ultrasound from the inside of the subject. There is a device. In this ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject is used. As this ultrasonic probe, a transducer that generates a received signal by receiving a reflected wave of an ultrasonic wave generated by a difference in acoustic impedance inside a subject is generated by mechanical vibration based on a transmission signal. An ultrasonic transmitting / receiving element configured to be provided is used.

そして、近年では、超音波探触子から被検体内へ送信された超音波の周波数(基本周波数)成分ではなく、その高調波周波数成分によって被検体内の内部状態の画像を形成するハーモニックイメージング(Harmonic Imaging)技術が研究、開発されている。このハーモニックイメージング技術は、(1)基本周波数成分のレベルに比較してサイドローブレベルが小さく、S/N比(signal to noise ratio)が良くなってコントラスト分解能が向上すること、(2)周波数が高くなることによってビーム幅が細くなって横方向分解能が向上すること、(3)近距離では音圧が小さくて音圧の変動が少ないために多重反射が抑制されること、および(4)焦点以遠の減衰が基本波並みであり高周波を基本波とする場合に較べて深速度を大きく取れることなどの様々な利点を有している。このハーモニックイメージング用の超音波探触子は、基本波の周波数から高調波の周波数までの広い周波数帯域が必要とされ、その低周波側の周波数領域が基本波を送信するための送信用に利用される。一方、その高周波側の周波数領域が高調波を受信するための受信用に利用される(例えば特許文献5参照)。   In recent years, harmonic imaging that forms an image of the internal state in the subject using the harmonic frequency component, not the frequency (fundamental frequency) component of the ultrasound transmitted from the ultrasound probe into the subject ( (Harmonic Imaging) technology is being researched and developed. In this harmonic imaging technique, (1) the side lobe level is smaller than the fundamental frequency component level, the S / N ratio (signal to noise ratio) is improved, and the contrast resolution is improved. Increasing the beam width narrows and the lateral resolution is improved. (3) Since the sound pressure is small and the fluctuation of the sound pressure is small at a short distance, multiple reflections are suppressed. (4) Focus It has various advantages such as a greater depth speed compared to the case where the further attenuation is the same as the fundamental wave and the high frequency is the fundamental wave. This ultrasonic probe for harmonic imaging requires a wide frequency band from the frequency of the fundamental wave to the frequency of the harmonic, and its lower frequency range is used for transmission to transmit the fundamental wave. Is done. On the other hand, the frequency region on the high frequency side is used for reception for receiving harmonics (see, for example, Patent Document 5).

この特許文献5に開示されている超音波探触子は、被検体にあてがわれて当該被検体内に超音波を送信し当該被検体内で反射して戻ってきた超音波を受信する超音波探触子である。この超音波探触子は、所定の第1の音響インピーダンスを有する配列された複数の第1の圧電素子からなる、所定の中心周波数の超音波からなる基本波の、被検体内に向けた送信、および当該被検体内で反射して戻ってきた超音波のうちの基本波の受信を担う第1圧電層を備えている。また、前記第1の音響インピーダンスよりも小さい所定の第2の音響インピーダンスを有する配列された複数の第2の圧電素子からなる、前記被検体内で反射して戻ってきた超音波のうちの高調波の受信を担う第2圧電層を備えている。なお、当該第2圧電層は、前記第1圧電層の、この超音波探触子が被検体にあてがわれる側の全面に重ねられている。したがって、当該超音波探触子は、このような構成によって広い周波数帯域で超音波を送受信することができる。   The ultrasonic probe disclosed in Patent Document 5 receives an ultrasonic wave that is applied to a subject, transmits an ultrasonic wave into the subject, and reflects and returns within the subject. It is an acoustic probe. The ultrasonic probe transmits a fundamental wave composed of ultrasonic waves having a predetermined center frequency, which is composed of a plurality of arranged first piezoelectric elements having a predetermined first acoustic impedance, into the subject. , And a first piezoelectric layer responsible for receiving the fundamental wave of the ultrasonic waves reflected back within the subject. Further, a higher harmonic wave of ultrasonic waves reflected and returned from the subject, which includes a plurality of second piezoelectric elements arranged with a predetermined second acoustic impedance smaller than the first acoustic impedance. A second piezoelectric layer responsible for receiving waves is provided. The second piezoelectric layer is overlaid on the entire surface of the first piezoelectric layer on the side where the ultrasonic probe is applied to the subject. Therefore, the ultrasonic probe can transmit and receive ultrasonic waves in a wide frequency band with such a configuration.

ハーモニックイメージングにおける基本波は、出来る限り狭い帯域巾を有する音波がよい。それを担う圧電体には、無機圧電体が広く利用されている。一方で高周波側の受信波を検知する圧電素子には、より広い帯域巾の感度が必要でこれらの無機材料は適さない。高周波、広帯域に適した圧電素子としては、有機系高分子物質を利用した有機圧電体が知られているが、しかしながら感度としては十分で無く、高周波を高感度に受信することはできなかった。
特開平6−216422号公報 特開平7−258370号公報 特開平5−311399号公報 特開2006−49418号公報 特開平11−276478号公報
The fundamental wave in harmonic imaging is preferably a sound wave having the narrowest possible bandwidth. An inorganic piezoelectric material is widely used as the piezoelectric material that bears this. On the other hand, a piezoelectric element that detects a received wave on the high frequency side requires a wider bandwidth sensitivity, and these inorganic materials are not suitable. As a piezoelectric element suitable for a high frequency and a wide band, an organic piezoelectric body using an organic polymer substance is known. However, the sensitivity is not sufficient, and a high frequency cannot be received with high sensitivity.
JP-A-6-216422 JP 7-258370 A Japanese Patent Laid-Open No. 5-31399 JP 2006-49418 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-276478

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、少なくとも一種のジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物を原料として用いて形成される有機圧電体膜であって、圧電性に優れ、かつ低コストで容易に形成(製造)できる有機圧電体膜を提供すること及びその形成方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems and situations, and the solution to the problem is formed using at least one diamine compound and at least one compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups as raw materials. An organic piezoelectric film that is excellent in piezoelectricity and can be easily formed (manufactured) at low cost, and a method for forming the organic piezoelectric film.

更に、高周波を高感度に受信することが可能でハーモニックイメージング技術に適した超音波振動子、超音波探触子、及び超音波医用画像診断装置を提供することである。   It is another object of the present invention to provide an ultrasonic transducer, an ultrasonic probe, and an ultrasonic medical image diagnostic apparatus that can receive high frequency with high sensitivity and are suitable for harmonic imaging technology.

本発明に係る上記課題は以下の手段により解決される。   The above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.

1.少なくとも一種のジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物を原料として用いて熱重合と分極処理により形成された有機圧電体膜であって、当該原料の当量混合溶液を基板上に塗布し、熱重合と分極処理を同時進行させながら形成されたことを特徴とする有機圧電体膜。   1. An organic piezoelectric film formed by thermal polymerization and polarization treatment using at least one diamine compound and at least one compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups as raw materials, and an equivalent mixed solution of the raw materials An organic piezoelectric film formed on a substrate by applying thermal polymerization and polarization treatment simultaneously.

2.前記カルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物が、ジカルボン酸ジハロゲン化物、テトラカルボン酸二無水物、カルボン酸ハロゲン化物の無水物、又はジイソシアナート化合物であることを特徴とする前記1に記載の有機圧電体膜。   2. 2. The at least one compound having two or more carbonyl groups is a dicarboxylic acid dihalide, a tetracarboxylic dianhydride, an anhydride of a carboxylic acid halide, or a diisocyanate compound. Organic piezoelectric film.

3.前記チオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物が、ジイソチオシアナート化合物であることを特徴とする前記1に記載の有機圧電体膜。   3. 2. The organic piezoelectric film as described in 1 above, wherein the at least one compound having two or more thiocarbonyl groups is a diisothiocyanate compound.

4.前記1乃至3のいずれか一項に記載の有機圧電体膜であって、それを構成する化合物が、芳香族縮環構造を有することを特徴とする有機圧電体膜。   4). 4. The organic piezoelectric film according to any one of 1 to 3, wherein a compound constituting the organic piezoelectric film has an aromatic condensed ring structure.

5.前記1乃至4のいずれか一項に記載の有機圧電体膜の形成方法であって、熱重合における温度が−50〜250℃であることを特徴とする有機圧電体膜の形成方法。   5. 5. The method for forming an organic piezoelectric film according to any one of 1 to 4, wherein a temperature in thermal polymerization is −50 to 250 ° C.

6.前記1乃至4のいずれか一項に記載の有機圧電体膜の形成方法であって、分極処理における分極処理方法がコロナ放電によるものであり、印加電圧が0.5〜2.0MV/mであることを特徴とする前記5に記載の有機圧電体膜の形成方法。   6). 5. The method for forming an organic piezoelectric film according to any one of 1 to 4, wherein the polarization treatment method in the polarization treatment is by corona discharge, and the applied voltage is 0.5 to 2.0 MV / m. 6. The method of forming an organic piezoelectric film as described in 5 above.

7.前記1乃至4のいずれか一項に記載の有機圧電体膜を用いたことを特徴とする超音波振動子。   7). An ultrasonic vibrator using the organic piezoelectric film according to any one of 1 to 4 above.

8.超音波送信用振動子と超音波受信用振動子を具備する超音波探触子であって、前記1乃至4のいずれか一項に記載の有機圧電体膜を用いた超音波振動子を超音波受信用振動子として具備したことを特徴とする超音波探触子。   8). An ultrasonic probe comprising an ultrasonic transmission transducer and an ultrasonic reception transducer, wherein the ultrasonic transducer using the organic piezoelectric film according to any one of 1 to 4 is used as an ultrasonic probe. An ultrasonic probe comprising a transducer for receiving a sound wave.

9.電気信号を発生する手段と、前記電気信号を受けて超音波を被検体に向けて送信し、前記被検体から受けた反射波に応じた受信信号を生成する複数の振動子が配置された超音波探触子と、前記超音波探触子が生成した前記受信信号に応じて、前記被検体の画像を生成する画像処理手段とを有する超音波医用画像診断装置において、前記超音波探触子が、前記8に記載の超音波探触子であることを特徴とする超音波医用画像診断装置。   9. Ultrasound in which a means for generating an electrical signal and a plurality of transducers for receiving the electrical signal and transmitting an ultrasonic wave toward the subject and generating a reception signal corresponding to the reflected wave received from the subject are arranged In the ultrasonic medical image diagnostic apparatus, comprising: an ultrasonic probe; and an image processing unit that generates an image of the subject according to the reception signal generated by the ultrasonic probe. The ultrasonic medical image diagnostic apparatus according to claim 8, wherein the ultrasonic probe is described above.

本発明の上記手段により、少なくとも一種のジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物を原料として用いて形成される有機圧電体膜であって、圧電性に優れ、かつ低コストで容易に形成(製造)できる有機圧電体膜を提供すること及びその形成方法を提供することができる。   An organic piezoelectric film formed by the above means of the present invention using at least one diamine compound and at least one compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups as a raw material, having excellent piezoelectricity, and It is possible to provide an organic piezoelectric film that can be easily formed (manufactured) at low cost and a method for forming the same.

更に、高周波を高感度に受信することが可能でハーモニックイメージング技術に適した超音波振動子、超音波探触子、及び超音波医用画像診断装置を提供することができる。   Furthermore, it is possible to provide an ultrasonic transducer, an ultrasonic probe, and an ultrasonic medical image diagnostic apparatus that can receive high frequency with high sensitivity and are suitable for the harmonic imaging technique.

超音波医用画像診断装置の主要部の構成を示す概念図Conceptual diagram showing the configuration of the main part of an ultrasonic medical diagnostic imaging apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 受信用圧電材料(膜)
2 支持体
3 送信用圧電材料(膜)
4 バッキング層
5 電極
6 音響レンズ
1 Receiving piezoelectric material (film)
2 Support 3 Piezoelectric material for transmission (film)
4 Backing layer 5 Electrode 6 Acoustic lens

本発明の有機圧電体膜は、少なくとも一種のジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物を原料として用いて熱重合と分極処理により形成された有機圧電体膜(ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリ尿素等を主成分とする樹脂膜)であって、当該原料の当量混合溶液を基板上に塗布し、熱重合と分極処理を同時進行させながら形成されたことを特徴とする。この特徴は、請求の範囲第1項乃至第9項に係る発明に共通する技術的特徴である。   The organic piezoelectric film of the present invention is an organic piezoelectric film (polyamide) formed by thermal polymerization and polarization treatment using at least one diamine compound and at least one compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups as raw materials. , Polyamideimide, polyimide, polyurea, etc. as a main component), which is formed by applying an equivalent mixed solution of the raw materials on a substrate and simultaneously performing thermal polymerization and polarization treatment. And This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 9.

以下、本発明とその構成要素、及び発明を実施するための最良の形態・態様等について詳細な説明をする。   Hereinafter, the present invention, its components, and the best mode and mode for carrying out the invention will be described in detail.

(ジアミン化合物)
本発明に係るジアミン化合物のとしては、機能性高分子や有機圧電体等の原料として従来公知の種々のジアミン化合物、若しくはそれら化合物のアミノ基が異なる場所に結合している位置異性体を用いることができるが、アミノ基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい置換基がある化合物、若しくはジアミン化合物中に電子吸引性の置換基を有しており、アミノ基の求核性が低下した化合物が好ましい。勿論アミノ基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい電子吸引性の置換基がある化合物も好ましいことは言うまでもない。
(Diamine compound)
As the diamine compound according to the present invention, various conventionally known diamine compounds as raw materials for functional polymers and organic piezoelectric materials, or positional isomers in which amino groups of these compounds are bonded to different places are used. A compound having a sterically hindered substituent at the α-position, β-position, or γ-position of the amino group, or a diamine compound has an electron-withdrawing substituent, and the nucleophilicity of the amino group is Reduced compounds are preferred. Of course, it is needless to say that a compound having an electron-withdrawing substituent having a large steric hindrance at the α-position, β-position and γ-position of the amino group is also preferable.

なお、本願において、「電子吸引性基」とは、電子吸引性の度合いを示す指標としてハメット置換基定数(σp)が0.10以上である置換基をいう。ここでいうハメットの置換基定数σpの値としては、Hansch,C.Leoらの報告(例えば、J.Med.Chem.16、1207(1973);ibid.20、304(1977))に記載の値を用いるのが好ましい。   In the present application, the “electron withdrawing group” refers to a substituent having a Hammett substituent constant (σp) of 0.10 or more as an index indicating the degree of electron withdrawing. As the value of Hammett's substituent constant σp here, Hansch, C .; It is preferable to use the values described in the report of Leo et al. (For example, J. Med. Chem. 16, 1207 (1973); ibid. 20, 304 (1977)).

例えば、σpの値が0.10以上の置換基または原子としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン置換アルキル基(例えばトリクロロメチル、トリフルオロメチル、クロロメチル、トリフルオロメチルチオメチル、トリフルオロメタンスルホニルメチル、パーフルオロブチル)、脂肪族、芳香族もしくは芳香族複素環アシル基(例えばホルミル、アセチル、ベンゾイル)、脂肪族・芳香族もしくは芳香族複素環スルホニル基(例えばトリフルオロメタンスルホニル、メタンスルホニル、ベンゼンスルホニル)、カルバモイル基(例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、フェニルカルバモイル、2−クロロ−フェニルカルバモイル)、アルコキシカルボニル基(例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ジフェニルメチルカルボニル)、置換アリール基(例えばペンタクロロフェニル、ペンタフルオロフェニル、2,4−ジメタンスルホニルフェニル、2−トリフルオロメチルフェニル)、芳香族複素環基(例えば2−ベンゾオキサゾリル、2−ベンズチアゾリル、1−フェニル−2−ベンズイミダゾリル、1−テトラゾリル)、アゾ基(例えばフェニルアゾ)、ジトリフルオロメチルアミノ基、トリフルオロメトキシ基、アルキルスルホニルオキシ基(例えばメタンスルホニルオキシ)、アシロキシ基(例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ)、アリールスルホニルオキシ基(例えばベンゼンスルホニルオキシ)、ホスホリル基(例えばジメトキシホスホニル、ジフェニルホスホリル)、スルファモイル基(例えば、N−エチルスルファモイル、N,N−ジプロピルスルファモイル、N−(2−ドデシルオキシエチル)スルファモイル、N−エチル−N−ドデシルスルファモイル、N,N−ジエチルスルファモイル)などが挙げられる。   For example, the substituent or atom having a value of σp of 0.10 or more includes a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), carboxyl group, cyano group, nitro group, halogen-substituted alkyl group (for example, trichloro Methyl, trifluoromethyl, chloromethyl, trifluoromethylthiomethyl, trifluoromethanesulfonylmethyl, perfluorobutyl), aliphatic, aromatic or aromatic heterocyclic acyl groups (eg formyl, acetyl, benzoyl), aliphatic / aromatic Or aromatic heterocyclic sulfonyl group (for example, trifluoromethanesulfonyl, methanesulfonyl, benzenesulfonyl), carbamoyl group (for example, carbamoyl, methylcarbamoyl, phenylcarbamoyl, 2-chloro-phenylcarbamoyl), alkoxycarbonyl (For example, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, diphenylmethylcarbonyl), substituted aryl groups (for example, pentachlorophenyl, pentafluorophenyl, 2,4-dimethanesulfonylphenyl, 2-trifluoromethylphenyl), aromatic heterocyclic groups (for example, 2 -Benzoxazolyl, 2-benzthiazolyl, 1-phenyl-2-benzimidazolyl, 1-tetrazolyl), azo group (eg phenylazo), ditrifluoromethylamino group, trifluoromethoxy group, alkylsulfonyloxy group (eg methanesulfonyl) Oxy), acyloxy groups (eg acetyloxy, benzoyloxy), arylsulfonyloxy groups (eg benzenesulfonyloxy), phosphoryl groups (eg dimethoxyphosphonyl, diphenylphosphoryl) ), Sulfamoyl groups (for example, N-ethylsulfamoyl, N, N-dipropylsulfamoyl, N- (2-dodecyloxyethyl) sulfamoyl, N-ethyl-N-dodecylsulfamoyl, N, N-diethyl) Sulfamoyl) and the like.

具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include, but are not limited to, the following compounds.

4,4’−ジアミノジフェニルメタン(MDA)、4,4’−メチレンビス(2−メチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジシクロヘキシルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−t−ブチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−シクロヘキシルアニリン)、4,4’−メチレンビス(3,5−ジメチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,3−ジメチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,5−ジメチルアニリン)、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、α,α−ビス(4−アミノフェニル)トルエン、4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジクロロアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,3−ジブロモアニリン)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノオクタフルオロジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルジスルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルホキシド、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,5−ビス(4−アミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、ネオペンチルグリコールビス(4−アミノフェニル)エーテル、4,4’−ジアミノスチルベン、α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、1,2−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、1,4−フェニレンジアミン、ベンジジン、4,4’−ジアミノオクタフルオロビフェニル、3,3’−ジアミノベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジヒドロキシ−5,5’−ジメチルベンジジン、4,4”−ジアミノ−p−ターフェニル、1,5−ジアミノナフタレン、1,8−ジアミノナフタレン、2,3−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノナフタレン、3,3‘−ジメチルナフチジン、2,7−ジアミノフルオレン、3,6−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−クロロフェニル)フルオレン、2,7−ジアミノカルバゾール、3,6−ジアミノカルバゾール、3,4−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸、1,5−ジアミノペンタン、1.6−ジアミノヘキサン、1,7−ジミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,5−ジメチルヘキシルアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、等である。   4,4′-diaminodiphenylmethane (MDA), 4,4′-methylenebis (2-methylaniline), 4,4′-methylenebis (2,6-dimethylaniline), 4,4′-methylenebis (2-ethyl- 6-methylaniline), 4,4′-methylenebis (2,6-diethylaniline), 4,4′-methylenebis (2,6-di-t-butylaniline), 4,4′-methylenebis (2,6 -Dicyclohexylaniline), 4,4'-methylenebis (2-ethylaniline), 4,4'-methylenebis (2-t-butylaniline), 4,4'-methylenebis (2-cyclohexylaniline), 4,4 ' -Methylenebis (3,5-dimethylaniline), 4,4'-methylenebis (2,3-dimethylaniline), 4,4'-methylenebis (2,5-dimethyl) Nilin), 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, α, α-bis ( 4-aminophenyl) toluene, 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline), 4,4′-methylenebis (2,6-dichloroaniline), 4,4′-methylenebis (2,3-dibromoaniline), 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminooctafluorodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl disulfide, bis (4-aminophenyl) ) Sulfone, bis (3-aminophenyl) sulfone, bis (3-amino-4-hydro) Ciphenyl) sulfone, bis (4-aminophenyl) sulfoxide, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) Benzene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,5-bis (4-aminophenyl) ) -1,3,4-oxadiazole, neopentyl glycol bis (4-aminophenyl) ether, 4,4′-diaminostilbene, α, α′-bis (4-aminophenyl) -1,4-diisopropyl Benzene, 1,2-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 1,4-phenylenediamine, benzidine, 4,4 ′ Diaminooctafluorobiphenyl, 3,3′-diaminobenzidine, 3,3′-dimethylbenzidine, 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine, 3, 3'-dihydroxybenzidine, 3,3'-dimethylbenzidine, 3,3'-dihydroxy-5,5'-dimethylbenzidine, 4,4 "-diamino-p-terphenyl, 1,5-diaminonaphthalene, 1, 8-diaminonaphthalene, 2,3-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2,7-diaminonaphthalene, 3,3′-dimethylnaphthidine, 2,7-diaminofluorene, 3,6-diaminofluorene, 9 , 9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-methylphenyl) fluor Len, 9,9-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-fluorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-chlorophenyl) Fluorene, 2,7-diaminocarbazole, 3,6-diaminocarbazole, 3,4-diaminobenzoic acid, 3,5-diaminobenzoic acid, 1,5-diaminopentane, 1.6-diaminohexane, 1,7- Diminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,5-dimethylhexylamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, and the like.

(カルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する化合物)
本発明に係る「カルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する化合物」としては、機能性高分子や有機圧電体の原料として従来公知の種々のカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する化合物、若しくはそれら化合物のカルボニル基又はチオカルボニル基が異なる場所に結合している位置異性体を用いることができるが、ジカルボン酸ジハロゲン化物、テトラカルボン酸二無水物、カルボン酸ハロゲン化物の無水物、ジイソシアナート化合物、ジイソチオシアナート化合物等が好ましい。以下、それぞれの化合物について詳細な説明をする。
(Compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups)
As the “compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups” according to the present invention, compounds having two or more conventionally known various carbonyl groups or thiocarbonyl groups as raw materials for functional polymers and organic piezoelectric materials, Alternatively, regioisomers in which the carbonyl group or thiocarbonyl group of these compounds are bonded to different positions can be used, but dicarboxylic acid dihalide, tetracarboxylic dianhydride, carboxylic acid halide anhydride, diisocyanate A narate compound, a diisothiocyanate compound and the like are preferable. Hereinafter, each compound will be described in detail.

〈テトラカルボン酸二無水物〉
テトラカルボン酸二無水物としては、カルボキシル基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい置換基がある化合物、若しくはテトラカルボン酸二無水物中に電子供与性の置換基を有しており、カルボニル基の求電子性が低下した化合物が好ましい。勿論カルボキシル基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい電子供与性の置換基がある化合物も好ましいことは言うまでもない。
<Tetracarboxylic dianhydride>
Tetracarboxylic dianhydride includes a compound having a highly sterically hindered substituent at the α-position, β-position, and γ-position of the carboxyl group, or an electron-donating substituent in the tetracarboxylic dianhydride. A compound in which the electrophilicity of the carbonyl group is reduced is preferred. Of course, it is needless to say that compounds having electron-donating substituents having a large steric hindrance at the α-position, β-position and γ-position of the carboxyl group are also preferred.

具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include, but are not limited to, the following compounds.

ピロメリット酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、4,4’−オキシジフタル酸 無水物、3,3’、4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、エチレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ビスフェノールAビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)及びそれらの類似物等である。   Pyromellitic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl Tetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4 ′ -Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4- Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2 , 3-Dicarboxy Enyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, p-phenylenebis (trimerit Acid monoester acid anhydride), 4,4′-oxydiphthalic acid anhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, ethylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, bisphenol A bis (trimellitic acid monoester acid anhydride) and the like.

〈ジカルボン酸ジハロゲン化物〉
ジカルボン酸ジハロゲン化物としては、カルボニル基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい置換基がある化合物、もしくはジカルボン酸ジハロゲン化物中に電子供与性の置換基を有しており、カルボニル基の求電子性が低下した化合物が好ましい。また、カルボニル基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい電子供与性の置換基がある化合物も好ましい。
<Dicarboxylic acid dihalide>
The dicarboxylic acid dihalide is a compound having a substituent having a large steric hindrance at the α-position, β-position or γ-position of the carbonyl group, or the dicarboxylic acid dihalide has an electron-donating substituent, and the carbonyl group Compounds with reduced electrophilicity are preferred. A compound having an electron-donating substituent having a large steric hindrance at the α-position, β-position, and γ-position of the carbonyl group is also preferable.

具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include, but are not limited to, the following compounds.

フタル酸二塩化物、フタル酸二臭化物、メチルフタル酸二塩化物類、エチルフタル酸二塩化物類、メトキシフタル酸二塩化物類、エトキシフタル酸二塩化物類、クロロフタル酸二塩化物類、ブロモフタル酸二塩化物類、イソフタル酸二塩化物類、メチルイソフタル酸二塩化物類、エチルイソフタル酸二塩化物類、メトキシイソフタル酸二塩化物類、エトキシイソフタル酸二塩化物類、クロロイソフタル酸二塩化物類、ブロモイソフタル酸二塩化物類、テレフタル酸二塩化物、メチルテレフタル酸二塩化物類、エチルテレフタル酸二塩化物類、メトキシテレフタル酸二塩化物類、エトキシテレフタル酸二塩化物類、クロロテレフタル酸二塩化物類、ブロモテレフタル酸二塩化物類、2,2’−ビフェニルジカルボン酸二塩化物、4,4’−ビフェニルジカルボン酸二塩化物、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸二塩化物、4,4’−ジフェニルスルフィドジカルボン酸二塩化物、4,4’−ベンゾフェノンジカルボン酸二塩化物、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸二塩化物、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸二塩化物、2,2−ビス(4−クロロフォルミルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−クロロフォルミルフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ナフタレンジカルボン酸二塩化物、2,3−ナフタレンジカルボン酸二塩化物、2,6−ナフタレンジカルボン酸二塩化物、2,6−ナフタレンジカルボン酸二臭化物、等である。   Phthalic acid dichloride, phthalic acid dibromide, methylphthalic acid dichlorides, ethylphthalic acid dichlorides, methoxyphthalic acid dichlorides, ethoxyphthalic acid dichlorides, chlorophthalic acid dichlorides, bromophthalic acid Dichlorides, isophthalic acid dichlorides, methylisophthalic acid dichlorides, ethylisophthalic acid dichlorides, methoxyisophthalic acid dichlorides, ethoxyisophthalic acid dichlorides, chloroisophthalic acid dichloride , Bromoisophthalic acid dichloride, terephthalic acid dichloride, methyl terephthalic acid dichloride, ethyl terephthalic acid dichloride, methoxyterephthalic acid dichloride, ethoxyterephthalic acid dichloride, chloroterephthalate Acid dichlorides, bromoterephthalic acid dichlorides, 2,2'-biphenyldicarboxylic acid dichloride, 4,4'-bifu Nyldicarboxylic acid dichloride, 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride, 4,4'-diphenyl sulfide dicarboxylic acid dichloride, 4,4'-benzophenone dicarboxylic acid dichloride, 4,4'-diphenyl Sulfone dicarboxylic acid dichloride, 4,4′-diphenylmethane dicarboxylic acid dichloride, 2,2-bis (4-chloroformylphenyl) propane, 2,2-bis (4-chloroformylphenyl) -1, 1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid dichloride, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid dichloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dichloride, 2,6 Naphthalene dicarboxylic acid dibromide, etc.

〈カルボン酸ハロゲン化物の酸無水物〉
本発明に係るカルボン酸ハロゲン化物の酸無水物(カルボン酸ハロゲン化物の構造を有するカルボン酸無水物)としては、カルボニル基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい置換基がある化合物、若しくは、カルボン酸ハロゲン化物の構造を有するカルボン酸無水物中に電子供与性の置換基を有しており、カルボニル基の求電子性が低下した化合物が好ましい。また、カルボニル基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい電子供与性の置換基がある化合物も好ましい。
<Acid anhydride of carboxylic acid halide>
As the carboxylic acid halide acid anhydride (carboxylic acid anhydride having a carboxylic acid halide structure) according to the present invention, a compound having a sterically hindered substituent at the α-position, β-position and γ-position of the carbonyl group Alternatively, a compound having an electron-donating substituent in a carboxylic acid anhydride having a structure of a carboxylic acid halide and having reduced electrophilicity of a carbonyl group is preferable. A compound having an electron-donating substituent having a large steric hindrance at the α-position, β-position, and γ-position of the carbonyl group is also preferable.

具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include, but are not limited to, the following compounds.

4−(クロロフォルミル)フタル酸無水物、4−(クロロフォルミル)−3−メチルフタル酸無水物、4−(クロロフォルミル)−5−メチルフタル酸無水物、4−(クロロフォルミル)−3,5−ジメチルフタル酸無水物、等である。   4- (chloroformyl) phthalic anhydride, 4- (chloroformyl) -3-methylphthalic anhydride, 4- (chloroformyl) -5-methylphthalic anhydride, 4- (chloroformyl)- 3,5-dimethylphthalic anhydride, and the like.

〈ジイソシアナート化合物〉
本発明に係るジイソシアナート化合物としては、イソシアナート基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい置換基がある化合物、もしくはジイソシアネート化合物中に電子供与性の置換基を有しており、イソシアネート基の求電子性が低下した化合物が好ましい。またイソシアナート基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい電子供与性の置換基がある化合物も好ましい。
<Diisocyanate compound>
As the diisocyanate compound according to the present invention, a compound having a substituent having a large steric hindrance at the α-position, β-position, and γ-position of the isocyanate group, or a diisocyanate compound has an electron-donating substituent. A compound having a reduced electrophilicity of an isocyanate group is preferred. A compound having an electron-donating substituent having a large steric hindrance at the α-position, β-position, and γ-position of the isocyanate group is also preferable.

具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include, but are not limited to, the following compounds.

4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジシクロヘキシルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2−メチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2−エチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2−t−ブチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2−シクロヘキシルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(3,5−ジメチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2,3−ジメチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2,5−ジメチルフェニルイソシアナート)、2,2−ビス(4−イソシアナートフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−イソシアナートフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−イソシアナートフェニル)シクロヘキサン、α、α−ビス(4−イソシアナートフェニル)トルエン、4,4’−メチレンビス(2,6−ジクロロフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2−クロロフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2,3−ジブロモフェニルイソシアナート)、m−キシリレン ジイソシアナート、4,4’−ジイソシアナート−3,3’−ジメチルビフェニル、1,5−ジイソシアナトナフタレン、1,3−フェニレンジイソシアナート、1,4−フェニレンジイソシアナート、2,4−トルエンジイソシアナート(2,4−TDI)、2,6−トルエンジイソシアナート(2,6−TDI)、1,3−ビス(2−イソシアナート−2−プロピル)ベンゼン、1,3−ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、等である。   4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 4,4′-methylenebis (2,6-dimethylphenylisocyanate), 4,4′-methylenebis (2,6-diethylphenylisocyanate), 4,4 '-Methylenebis (2,6-di-t-butylphenylisocyanate), 4,4'-methylenebis (2,6-dicyclohexylphenylisocyanate), 4,4'-methylenebis (2-methylphenylisocyanate), 4,4'-methylenebis (2-ethylphenyl isocyanate), 4,4'-methylenebis (2-tert-butylphenyl isocyanate), 4,4'-methylenebis (2-cyclohexylphenyl isocyanate), 4,4 '-Methylenebis (3,5-dimethylphenyl isocyanate), 4,4'-methyle Bis (2,3-dimethylphenyl isocyanate), 4,4'-methylenebis (2,5-dimethylphenyl isocyanate), 2,2-bis (4-isocyanatophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-isocyanatophenyl) propane, 1,1-bis (4-isocyanatophenyl) cyclohexane, α, α-bis (4-isocyanatophenyl) toluene, 4,4′-methylenebis (2,6-dichlorophenylisocyanate) Nato), 4,4′-methylenebis (2-chlorophenyl isocyanate), 4,4′-methylenebis (2,3-dibromophenyl isocyanate), m-xylylene diisocyanate, 4,4′-diisocyanate— 3,3′-dimethylbiphenyl, 1,5-diisocyanatonaphthalene, 1,3 Phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), 1,3- Bis (2-isocyanato-2-propyl) benzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexa Methylene diisocyanate, and the like.

〈ジイソチオシアナート化合物〉
本発明に係るジイソチオシアナート化合物としては、イソチオシアナート基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい置換基がある化合物、若しくはジイソチオシアナート化合物中に電子供与性の置換基を有しており、イソチオシアナート基の求電子性が低下した化合物が好ましい。また、イソチオシアナート基のα位、β位、γ位に立体障害の大きい電子供与性の置換基がある化合物も好ましい。
<Diisothiocyanate compound>
Examples of the diisothiocyanate compound according to the present invention include compounds having a highly sterically hindered substituent at the α-position, β-position and γ-position of the isothiocyanate group, or an electron-donating substituent in the diisothiocyanate compound. A compound in which the electrophilicity of the isothiocyanate group is reduced is preferable. A compound having an electron-donating substituent having a large steric hindrance at the α-position, β-position, and γ-position of the isothiocyanate group is also preferable.

具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include, but are not limited to, the following compounds.

4,4’−ジフェニルメタンジイソチオシアナート、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルフェニルイソチオシアナート)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェニルイソチオシアナート)、1,3−ビス(イソチオシアナートメチル)シクロヘキサン、1,3−プロパンジイソチオシアナート、1,5−ペンタンジイソチオシアナート、1,7−ヘプタンジイソチオシアナート、1,9−ノナンジイソチオシアナート、1,11−ウンデカンジイソチオシアナート、等である。   4,4′-diphenylmethane diisothiocyanate, 4,4′-methylenebis (2,6-diethylphenylisothiocyanate), 4,4′-methylenebis (2,6-di-t-butylphenylisothiocyanate) 1,3-bis (isothiocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-propanediisothiocyanate, 1,5-pentanediisothiocyanate, 1,7-heptanediisothiocyanate, 1,9-nonane Isothiocyanate, 1,11-undecanediisothiocyanate, and the like.

〈芳香族縮環構造〉
本発明においては、有機圧電体膜の配向性を向上させるために、当該有機圧電体膜を構成する化合物が、部分構造として、芳香族縮環構造を有することが好ましい。
<Aromatic condensed ring structure>
In the present invention, in order to improve the orientation of the organic piezoelectric film, the compound constituting the organic piezoelectric film preferably has an aromatic condensed ring structure as a partial structure.

芳香族縮環構造としては、例えば、ナフタレン構造、キノリン構造、アントラセン構造、フェナンスレン構造、ピレン構造、トリフェニレン構造、ペリレン構造、フルオランテン構造、インダセン構造、アセナフチレン構造、フルオレン構造、フルオレン−9−オン構造、カルバゾール構造、テトラフェニレン構造、及び、これらの構造にさらに縮環した構造(例えば、アクリジン構造、ベンゾアントラセン構造、ベンゾピレン構造、ペンタセン構造、コロネン構造、クリセン構造等)等が挙げられる。   Examples of the aromatic condensed ring structure include naphthalene structure, quinoline structure, anthracene structure, phenanthrene structure, pyrene structure, triphenylene structure, perylene structure, fluoranthene structure, indacene structure, acenaphthylene structure, fluorene structure, fluoren-9-one structure, Examples thereof include a carbazole structure, a tetraphenylene structure, and a structure further condensed with these structures (for example, an acridine structure, a benzoanthracene structure, a benzopyrene structure, a pentacene structure, a coronene structure, a chrysene structure, etc.).

好ましい芳香族縮環構造としては、下記一般式(ACR1)〜(ACR4)の構造が挙げられる。   Preferable aromatic condensed ring structures include structures of the following general formulas (ACR1) to (ACR4).

一般式(ACR1)において、R11及びR12は、各々独立に水素原子、又は置換基を表し、置換基としては、例えば炭素数1〜25のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基、シクロペンチル基等)、アリール基(フェニル基等)、複素環基(ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スリホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アシルオキシ基(アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基等)、アルコキシカルボニル基(メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(フェニルオキシカルボニル基等)、スルホンアミド基(メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基、ブタンスルホンアミド基、ヘキサンスルホンアミド基、シクロヘキサンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基等)、カルバモイル基(アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、カルボキシル基、ヒドロキシル基等を挙げることができる。好ましくは、水素原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アシルオキシ基又はアルキル基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基、ヒドロキシル基又アシルオキシ基であり、特に好ましくは水素原子又はアルキル基である。In the general formula (ACR1), R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, Isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group etc., cycloalkyl group (cyclohexyl group, cyclopentyl group etc.), aryl group (phenyl group etc.), heterocyclic group (pyridyl group, thiazolyl group, oxazolyl) Group, imidazolyl group, furyl group, pyrrolyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, selenazolyl group, sriphoranyl group, piperidinyl group, pyrazolyl group, tetrazolyl group, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, Pentyloxy group, cyclopentyloxy group, hexyloxy group, Chlorooxy group), aryloxy group (phenoxy group, etc.), acyloxy group (acetyloxy group, propionyloxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, etc.), Aryloxycarbonyl group (phenyloxycarbonyl group, etc.), sulfonamide group (methanesulfonamide group, ethanesulfonamide group, butanesulfonamide group, hexanesulfonamide group, cyclohexanesulfonamide group, benzenesulfonamide group, etc.), carbamoyl group (Aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl Group, 2-pyridylaminocarbonyl group), a carboxyl group, and a hydroxyl group. Preferred is a hydrogen atom, hydroxyl group, carboxyl group, alkoxy group, acyloxy group or alkyl group, more preferred is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group or acyloxy group, and particularly preferred is a hydrogen atom or alkyl group. is there.

なお、アスタリスク(*)は、結合点を表す。   An asterisk (*) represents a coupling point.

一般式(ACR2)において、X2は、酸素原子、N−R23、C−R24を表し、R23としては、水素原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルキル基、アミノ基を表し、好ましくはヒドロキシル基又はアルコキシ基である。R24は、アルキル基、アリール基又は複素環基を表すが、好ましくはアルキル基又はアリール基であり、特に好ましくは、アルキル基である。In the general formula (ACR2), X 2 represents an oxygen atom, N—R 23 , or C—R 24 , and R 23 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkyl group, or an amino group, preferably A hydroxyl group or an alkoxy group; R 24 represents an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, preferably an alkyl group or an aryl group, and particularly preferably an alkyl group.

なお、アスタリスク(*)は、結合点を表す。   An asterisk (*) represents a coupling point.

一般式(ACR3)において、X3は、窒素原子又はN+−R33を表し、R33は、アルキル基又はアリール基を表す。X3がN+の場合は、電荷を中和するためのカウンターイオンを有していても良く、カウンターイオンとしては、Cl-、Br-、I-、BF4 -等が挙げられる。In formula (ACR3), X 3 represents a nitrogen atom or N + -R 33, R 33 represents an alkyl group or an aryl group. When X 3 is N +, it may have a counter ion for neutralizing the charge, and examples of the counter ion include Cl , Br , I and BF 4 .

なお、アスタリスク(*)は、結合点を表す。   An asterisk (*) represents a coupling point.

一般式(ACR4)において、アスタリスク(*)は、結合点を表す。   In the general formula (ACR4), an asterisk (*) represents a bonding point.

これらの芳香族縮環構造は、置換基を有しても良く、置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜25のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等)、ハロゲン化アルキル基(トリフルオロメチル基、パーフルオロオクチル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基、シクロペンチル基等)、アルキニル基(プロパルギル基等)、グリシジル基、アクリレート基、メタクリレート基、アリール基(フェニル基等)、複素環基(ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スリホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基等)、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルコキシカルボニル基(メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(フェニルオキシカルボニル基等)、スルホンアミド基(メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基、ブタンスルホンアミド基、ヘキサンスルホンアミド基、シクロヘキサンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基等)、スルファモイル基(アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、ウレタン基(メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、フェニルウレイド基、2−ピリジルウレイド基等)、アシル基(アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ヘキサノイル基、シクロヘキサノイル基、ベンゾイル基、ピリジノイル基等)、カルバモイル基(アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、アミド基(アセトアミド基、プロピオンアミド基、ブタンアミド基、ヘキサンアミド基、ベンズアミド基等)、スルホニル基(メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、アニリノ基、2−ピリジルアミノ基等)、シアノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等を挙げることができる。又これらの基は更にこれらの基で置換されていてもよい。又、置換基が複数ある場合、同じでも異なっていても良く、互いに結合して縮環構造を形成しても良い。好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アミド基、アルキル基又はアリール基であり、更に好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アミド基又はアルキル基であり、特に好ましくは水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基である。   These aromatic condensed ring structures may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group). Group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, etc.), halogenated alkyl group (trifluoromethyl group, perfluorooctyl group, etc.), cycloalkyl group (cyclohexyl group, cyclopentyl group, etc.), alkynyl group (propargyl group, etc.), Glycidyl group, acrylate group, methacrylate group, aryl group (phenyl group, etc.), heterocyclic group (pyridyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, imidazolyl group, furyl group, pyrrolyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, selenazolyl group , Sriphoranyl group, Piperidinyl group, Pyrazolyl group, Tetrazo Group), halogen atom (chlorine atom, bromine atom, iodine atom, fluorine atom, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, cyclopentyloxy group, hexyloxy group, cyclohexyloxy group) ), Aryloxy groups (phenoxy group, etc.), alkoxycarbonyl groups (methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl groups (phenyloxycarbonyl group, etc.), sulfonamide groups (methane) Sulfonamide group, ethanesulfonamide group, butanesulfonamide group, hexanesulfonamide group, cyclohexanesulfonamide group, benzenesulfonamide group, etc.), sulfamoyl group (aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethyl group) Ruaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc., urethane group (methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido) Group, phenylureido group, 2-pyridylureido group, etc.), acyl group (acetyl group, propionyl group, butanoyl group, hexanoyl group, cyclohexanoyl group, benzoyl group, pyridinoyl group etc.), carbamoyl group (aminocarbonyl group, methyl group) Aminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, 2-pyridylamino Carbonyl group etc.), amide group (acetamide group, propionamide group, butanamide group, hexaneamide group, benzamide group etc.), sulfonyl group (methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, anilino group, 2-pyridylamino group, etc.), cyano group, carboxyl group, hydroxyl group, etc. Can be mentioned. These groups may be further substituted with these groups. When there are a plurality of substituents, they may be the same or different, and may be bonded to each other to form a condensed ring structure. Preferred is a hydrogen atom, halogen atom, amide group, alkyl group or aryl group, more preferred is a hydrogen atom, halogen atom, amide group or alkyl group, and particularly preferred is a hydrogen atom, halogen atom or alkyl group. is there.

以下に、好ましい芳香族縮環構造の具他例を挙げるが、本発明はこれに限定されない。   Specific examples of preferred aromatic condensed ring structures are listed below, but the present invention is not limited thereto.

上記芳香族縮環構造を導入する手段としては、重合する際に第3成分として縮環系構造を有する置換もしくは無置換のジアミンもしくはジイソシアネートを添加しても良いし、または、縮環系構造を持つ本発明の化合物を重合する等の手段(方法)を挙げることができる。   As a means for introducing the aromatic condensed ring structure, a substituted or unsubstituted diamine or diisocyanate having a condensed ring structure may be added as a third component during polymerization, or the condensed ring structure may be Means (method) such as polymerization of the compound of the present invention possessed can be mentioned.

以下、本発明において用いることができる有機高分子材料について更に詳細な説明をする。   Hereinafter, the organic polymer material that can be used in the present invention will be described in more detail.

本発明においては、有機圧電材料を構成する有機高分子材料が、ウレア結合もしくはチオウレア結合を有する化合物を構成成分として含有することが好ましく、当該化合物が、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物もしくはこれらの化合物の誘導体を原料として形成されものであることも好ましい。   In the present invention, the organic polymer material constituting the organic piezoelectric material preferably contains a compound having a urea bond or a thiourea bond as a constituent component, and the compound is represented by the following general formulas (1) to (3). It is also preferable that the compound represented by the formula or derivatives of these compounds be used as a raw material.

(式中、R11及びR12は、各々独立に水素原子、アルキル基、3〜10員の非芳香族環基、アリール基、またはヘテロアリール基を表し、これらの基は更に置換基を有しても良い。R21〜R26は、各々独立に水素原子、アルキル基、電子吸引性基を表す。)(Wherein R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a 3- to 10-membered non-aromatic cyclic group, an aryl group, or a heteroaryl group, and these groups further have a substituent. R 21 to R 26 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an electron-withdrawing group.)

(式中、R13は、各々独立にカルボキシル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基を表し、これらの活性水素は、更にアルキル基、3〜10員の非芳香族環基、アリール基、またはヘテロアリール基等で置換されてもよく、また、R13は、カルボニル基、スルホニル基、チオカルボニル基、スルホン基を表し、これらの置換基は、水素原子、アリール基、またはヘテロアリール基を結合する。R21〜R26は上記一般式(5)のR21〜R26と同義の基を表す。)(In the formula, each R 13 independently represents a carboxyl group, a hydroxy group, a mercapto group, or an amino group, and these active hydrogens are further an alkyl group, a 3- to 10-membered non-aromatic ring group, an aryl group, or It may be substituted with a heteroaryl group or the like, and R 13 represents a carbonyl group, a sulfonyl group, a thiocarbonyl group, or a sulfone group, and these substituents bind a hydrogen atom, an aryl group, or a heteroaryl group R 21 to R 26 represent a group having the same meaning as R 21 to R 26 in the general formula (5).

(式中、Yは、各々独立にケト基、オキシム基、置換ビニリデン基を表し、R21〜R26は、上記一般式(1)のR21〜R26と同義の置換基を表す。)
好ましい例としては、前記一般式(1)〜(3)で表される化合物若しくはこれらの化合物の誘導体を挙げることができる。
(Wherein, Y each independently represents a keto group, an oxime group, a substituted vinylidene group, R 21 to R 26 represents R 21 to R 26 as defined substituents in formula (1).)
Preferable examples include compounds represented by the general formulas (1) to (3) or derivatives of these compounds.

《一般式(1)で表される化合物》
一般式(1)で表される化合物としては、2,7−ジアミノフルオレン、2,7−ジアミノ−4,5−ジニトロフルオレン、2,7−ジアミノ−3,4,5、6−テトラクロロフルオレン、2,7−ジアミノ−3,6−ジフルオロフルオレン、2,7−ジアミノ−9−(n−ヘキシル)フルオレン、9、9−ジメチル−2,7−ジアミノフルオレン、2,7−ジアミノ−9−ベンジルフルオレン、9,9−ビスフェニル−2,7−ジアミノフルオレン、2,7−ジアミノ−9−メチルフルオレン、9,9−ビス(3,4−ジクロロフェニル)−2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(3−メチル−4−クロロフェニル)−2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(メチルオキシエチル)−2,7−ジアミノフルオレン、2,7−ジアミノ−3,6−ジメチル−9−アミノメチルフルオレン、などが挙げられるがこの限りではない。
<< Compound Represented by Formula (1) >>
Examples of the compound represented by the general formula (1) include 2,7-diaminofluorene, 2,7-diamino-4,5-dinitrofluorene, 2,7-diamino-3,4,5, 6-tetrachlorofluorene. 2,7-diamino-3,6-difluorofluorene, 2,7-diamino-9- (n-hexyl) fluorene, 9,9-dimethyl-2,7-diaminofluorene, 2,7-diamino-9- Benzylfluorene, 9,9-bisphenyl-2,7-diaminofluorene, 2,7-diamino-9-methylfluorene, 9,9-bis (3,4-dichlorophenyl) -2,7-diaminofluorene, 9, 9-bis (3-methyl-4-chlorophenyl) -2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (methyloxyethyl) -2,7-diaminofluorene, 2,7-di Mino-3,6-dimethyl-9-aminomethyl fluorene, and the like although not limited thereto.

《一般式(2)で表される化合物》
一般式(2)で表される化合物としては、2,7−ジアミノ−9−フルオレンカルボン酸、2,7−ジアミノ−9−フルオレンカルボキシアルデヒド、2,7−ジアミノ−9−ヒドロキシフルオレン、2,7−ジアミノ−3,6−ジフルオロ−9−ヒドロキシフルオレン、2,7−ジアミノ−4,5−ジブロモ−9−メルカプトフルオレン、2,7,9−トリアミノフルオレン、2,7−ジアミノ−9−ヒドロキシメチルフルオレン、2,7−ジアミノ−9−(メチルオキシ)フルオレン、2,7−ジアミノ−9−アセトキシフルオレン、2,7−ジアミノ−3,6−ジエチル−9−(パーフルオロフェニルオキシ)フルオレン、2,7−ジアミノ−4,5−ジフルオロ−9−(アセトアミド)フルオレン、2,7−ジアミノ−N−イソプロピルフルオレン−9−カルボキシアミド、2,7−ジアミノ−4,5−ジブロモ−9−メチルスルフィニルフルオレン、などが挙げられるがこの限りではない。
<< Compound Represented by Formula (2) >>
Examples of the compound represented by the general formula (2) include 2,7-diamino-9-fluorenecarboxylic acid, 2,7-diamino-9-fluorenecarboxaldehyde, 2,7-diamino-9-hydroxyfluorene, 2, 7-diamino-3,6-difluoro-9-hydroxyfluorene, 2,7-diamino-4,5-dibromo-9-mercaptofluorene, 2,7,9-triaminofluorene, 2,7-diamino-9- Hydroxymethylfluorene, 2,7-diamino-9- (methyloxy) fluorene, 2,7-diamino-9-acetoxyfluorene, 2,7-diamino-3,6-diethyl-9- (perfluorophenyloxy) fluorene 2,7-diamino-4,5-difluoro-9- (acetamido) fluorene, 2,7-diamino-N-isopropyl Rufuruoren 9-carboxamide, 2,7-diamino-4,5-dibromo-9-methylsulfinyl fluorene, but like not limited.

《一般式(3)で表される化合物》
一般式(3)で表される化合物としては、9,9−ジメチル−2,7−ジアミノフルオレノン、2,7−ジアミノ−9−ベンジルフルオレノン、9,9−ビスフェニル−2,7−ジアミノフルオレノン、2,7−ジアミノ−9−メチルフルオレノン、9,9−ビス(3,4−ジクロロフェニル)−2,7−ジアミノフルオレノン、9,9−ビス(3−メチル−4−クロロフェニル)−2,7−ジアミノフルオレノン、9−ヘキシリデン−2,7−ジアミノ−4,5−ジクロロフルオレン、1−(2,7−ジアミノ−9−フルオレニリデン)−2−フェニルヒドラジン、2−((2,7−ジアミノ−1,8−ジメチル−9−フルオレニリデン)メチル)ピリジン、などが挙げられるがこの限りではない。
<< Compound Represented by Formula (3) >>
As the compound represented by the general formula (3), 9,9-dimethyl-2,7-diaminofluorenone, 2,7-diamino-9-benzylfluorenone, 9,9-bisphenyl-2,7-diaminofluorenone 2,7-diamino-9-methylfluorenone, 9,9-bis (3,4-dichlorophenyl) -2,7-diaminofluorenone, 9,9-bis (3-methyl-4-chlorophenyl) -2,7 -Diaminofluorenone, 9-hexylidene-2,7-diamino-4,5-dichlorofluorene, 1- (2,7-diamino-9-fluorenylidene) -2-phenylhydrazine, 2-((2,7-diamino- 1,8-dimethyl-9-fluorenylidene) methyl) pyridine, and the like.

本発明においては、例えば、上記フルオレン例示化合物を脂肪族若しくは芳香族のジオール、ジアミン、ジイソシアネート、ジイソチオシアネートなどと反応させてポリウレア若しくはポリウレタン構造等を形成してから下記一般式(4)〜(6)で表される化合物、もしくはそれらより形成される高分子量体と混ぜて複合材料とすることもできる。   In the present invention, for example, the above fluorene exemplified compound is reacted with an aliphatic or aromatic diol, diamine, diisocyanate, diisothiocyanate or the like to form a polyurea or polyurethane structure, and then the following general formulas (4) to ( It can also be mixed with the compound represented by 6) or a high molecular weight product formed from them to form a composite material.

(式中、Raは、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基、電子吸引性基を含むアルキル基、電子吸引性基を含むアリール基もしくはヘテロアリール基を表す。Xは、結合しうる炭素以外の原子、もしくはなくてもよい。nはXの原子価−1以下の整数を表す。) (In the formula, each Ra independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkyl group containing an electron-withdrawing group, an aryl group or a heteroaryl group containing an electron-withdrawing group. X is a carbon that can be bonded. Or n may be absent, and n represents an integer of X valence of −1 or less.)

(式中、Rbは、各々独立に電子吸引性基を含むアルキル基、電子吸引性基を含むアリール基もしくはヘテロアリール基を表す。Xは結合しうる炭素以外の原子、又はなくてもよい。nはXの原子価−1以下。) (In the formula, each Rb independently represents an alkyl group containing an electron-withdrawing group, an aryl group or a heteroaryl group containing an electron-withdrawing group. X may or may not be an atom other than carbon that can be bonded. n is the valence of X-1 or less.)

(式中、Rcは、各々独立に電子吸引性基を含むアルキル基、電子吸引性基を含むアリール基もしくはヘテロアリール基を表す。Xは結合しうる炭素以外の原子、又はなくてもよい。nはXの原子価−1以下の整数を表す。)
好ましい例としては、前記一般式(4)〜(6)で表される化合物若しくはこれらの化合物の誘導体を挙げることができる。
(In the formula, each Rc independently represents an alkyl group containing an electron-withdrawing group, an aryl group or a heteroaryl group containing an electron-withdrawing group. X may or may not be an atom other than carbon that can be bonded. n represents an integer of X valence of −1 or less.)
Preferable examples include compounds represented by the general formulas (4) to (6) or derivatives of these compounds.

《一般式(4)で表される化合物》
一般式(4)で表される化合物で表される化合物としては、p−アセトキシスチレン、p−アセチルスチレン、p−ベンゾイルスチレン、p−トリフルオロアセチルスチレン、p−モノクロロアセチルスチレン、p−(パーフルオロブチリルオキシ)スチレン、p−(パーフルオロベンゾイルオキシ)スチレン、S−4−ビニルフェニルピリジン−2−カルボチオエート、及びN−(4−ビニルフェニル)ピコリナミド、などが挙げられるがこの限りではない。
<< Compound Represented by Formula (4) >>
Examples of the compound represented by the compound represented by the general formula (4) include p-acetoxystyrene, p-acetylstyrene, p-benzoylstyrene, p-trifluoroacetylstyrene, p-monochloroacetylstyrene, p- (par Fluorobutyryloxy) styrene, p- (perfluorobenzoyloxy) styrene, S-4-vinylphenylpyridine-2-carbothioate, and N- (4-vinylphenyl) picolinamide, etc. Absent.

《一般式(5)で表される化合物》
一般式(5)で表される化合物としては、p−トリフルオロメチルスチレン、p−ジブロモメチルスチレン、p−トリフルオロメトキシスチレン、p−パーフルオロフェノキシスチレン、p−ビス(トリフルオロメチル)アミノスチレン、及びp−(1H−イミダゾリルオキシ)スチレン、などが挙げられるがこの限りではない。
<< Compound Represented by Formula (5) >>
Examples of the compound represented by the general formula (5) include p-trifluoromethylstyrene, p-dibromomethylstyrene, p-trifluoromethoxystyrene, p-perfluorophenoxystyrene, and p-bis (trifluoromethyl) aminostyrene. , And p- (1H-imidazolyloxy) styrene, but are not limited thereto.

《一般式(6)で表される化合物》
一般式(6)で表される化合物としては、p−(メタンスルホニルオキシ)スチレン、p−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)スチレン、p−トルエンスルホニルスチレン、p−(パーフルオロプロピルスルホニルオキシ)スチレン、p−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)スチレン、及び(4−ビニルフェニル)ビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド、などが挙げられるがこの限りではない。
<< Compound Represented by Formula (6) >>
Examples of the compound represented by the general formula (6) include p- (methanesulfonyloxy) styrene, p- (trifluoromethanesulfonyloxy) styrene, p-toluenesulfonylstyrene, p- (perfluoropropylsulfonyloxy) styrene, p. Examples include-(perfluorobenzenesulfonyloxy) styrene, (4-vinylphenyl) bis (trifluoromethanesulfonyl) amide, and the like.

なお、本発明においては、エチレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、4,4−メチレンビスフェノールなどのアルコール化合物等、さらにアミノ基と水酸基の両方を有するエターノルアミン、アミノブチルフェノール、4−(4−アミノベンジル)フェノール(ABP)などのアミノアルコール類、アミノフェノール類等も用いることができる。   In the present invention, alcohol compounds such as ethylene glycol, glycerin, triethylene glycol, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, and 4,4-methylenebisphenol, ethanolamine having both an amino group and a hydroxyl group, aminobutylphenol, 4- Amino alcohols such as (4-aminobenzyl) phenol (ABP), aminophenols, and the like can also be used.

(溶媒)
本発明で使用し得る溶媒としては、例えば、非プロトン性溶媒であるジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、塩化メチレン、クロロホルム、トルエン、ヘキサンなどを挙げることができる。ジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する化合物との両方を溶解させられる溶媒なら特に限定はない。
(solvent)
Examples of the solvent that can be used in the present invention include amide solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone, which are aprotic solvents, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methylene chloride, and chloroform. , Toluene, hexane and the like. There is no particular limitation as long as the solvent can dissolve both the diamine compound and the compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups.

(有機圧電体膜)
本発明において、好ましい有機圧電体膜としては、前記原料の下記組合せにより形成される尿素樹脂を含有する有機圧電体膜を挙げることができる。
(Organic piezoelectric film)
In the present invention, as a preferable organic piezoelectric film, an organic piezoelectric film containing a urea resin formed by the following combination of the raw materials can be exemplified.

4,4’−ジアミノジフェニルメタン/3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/o−ジアニシジンジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/メチレンビス(4−イソシアナート−2−メチルベンゼン)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/2,4−トルエンジイソシアナート(2,4−TDI)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/2,6−トルエンジイソシアナート(2,6−TDI)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/ビス(4−イソシアナートフエニル)エーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/p−フェニレンジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/1,5−ナフタレンジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/o−ジアニシジンジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/メチレンビス(4−イソシアナート−2−メチルベンゼン)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/2,4−トルエンジイソシアナート(2,4−TDI)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/2,6−トルエンジイソシアナート(2,6−TDI)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/ビス(4−イソシアナートフエニル)エーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/p−フェニレンジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/1,5−ナフタレンジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/1,3−ビス(イソシアナートメチル)ベンゼン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアナート4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/o−ジアニシジンジイソシアナート、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/メチレンビス(4−イソシアナート−2−メチルベンゼン)、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/2,4−トルエンジイソシアナート(2,4−TDI)、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/2,6−トルエンジイソシアナート(2,6−TDI)、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/ビス(4−イソシアナートフエニル)エーテル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/p−フェニレンジイソシアナート、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン/1,5−ナフタレンジイソシアナート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアナート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/o−ジアニシジンジイソシアナート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/メチレンビス(4−イソシアナート−2−メチルベンゼン)、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/2,4−トルエンジイソシアナート(2,4−TDI)、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/2,6−トルエンジイソシアナート(2,6−TDI)、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/ビス(4−イソシアナートフエニル)エーテル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/p−フェニレンジイソシアナート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル/1,5−ナフタレンジイソシアナート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアナート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/o−ジアニシジンジイソシアナート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/メチレンビス(4−イソシアナート−2−メチルベンゼン)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/2,4−トルエンジイソシアナート(2,4−TDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/2,6−トルエンジイソシアナート(2,6−TDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/ビス(4−イソシアナートフエニル)エーテル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/p−フェニレンジイソシアナート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル/1,5−ナフタレンジイソシアナート、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアナート、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/o−ジアニシジンジイソシアナート、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/メチレンビス(4−イソシアナート−2−メチルベンゼン)、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/2,4−トルエンジイソシアナート(2,4−TDI)、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/2,6−トルエンジイソシアナート(2,6−TDI)、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/ビス(4−イソシアナートフエニル)エーテル、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/p−フェニレンジイソシアナート、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)/1,5−ナフタレンジイソシアナート、1,3−ジアミノ−5−シアノベンゼン/2,6−ナフタレンジイソシアナート、4,4’−ジアミノジフェニルメタン/ピロメリット酸二無水物、1,5−ジアミノナフタレン/テレフタル酸二塩化物、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル/4−(クロロフォルミル)−フタル酸無水物、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)/4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルフェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルアニリン)/4,4’−ジフェニルメタンジイソチオシアナート等である。   4,4′-diaminodiphenylmethane / 3,3′-dimethyldiphenyl-4,4′-diisocyanate, 4,4′-diaminodiphenylmethane / o-dianisidine diisocyanate, 4,4′-diaminodiphenylmethane / methylenebis (4-isocyanato-2-methylbenzene), 4,4′-diaminodiphenylmethane / 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 4,4′-diaminodiphenylmethane / 2,4-toluene diisocyanate ( 2,4-TDI), 4,4′-diaminodiphenylmethane / 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), 4,4′-diaminodiphenylmethane / bis (4-isocyanatophenyl) ether, 4,4'-Diaminodiphenylmethane / p-phenylene diisocyanate 4,4′-diaminodiphenylmethane / 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4′-diaminodiphenyl ether / 3,3′-dimethyldiphenyl-4,4′-diisocyanate, 4,4′-diaminodiphenyl ether / O-dianisidine diisocyanate, 4,4′-diaminodiphenyl ether / methylenebis (4-isocyanate-2-methylbenzene), 4,4′-diaminodiphenyl ether / 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) 4,4′-diaminodiphenyl ether / 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), 4,4′-diaminodiphenyl ether / 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), 4 , 4'-Diaminodiphenyl ether / bis (4-isocyanate Tophenyl) ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether / p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diaminodiphenyl ether / 1,5-naphthalenediisocyanate, 4,4′-diaminodiphenyl ether / 1,3-bis ( Isocyanatomethyl) benzene, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane / 3,3′-dimethyldiphenyl-4,4′-diisocyanate 4,4′-diamino-3,3′-dimethyl Diphenylmethane / o-dianisidine diisocyanate, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane / methylenebis (4-isocyanato-2-methylbenzene), 4,4′-diamino-3,3′- Dimethyldiphenylmethane / 4,4'-diphenylmethane diisocyanate ( MDI), 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane / 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane / 2 , 6-Toluene diisocyanate (2,6-TDI), 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane / bis (4-isocyanatophenyl) ether, 4,4′-diamino-3, 3′-dimethyldiphenylmethane / p-phenylenediisocyanate, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane / 1,5-naphthalenediisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diamino Biphenyl / 3,3′-dimethyldiphenyl-4,4′-diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl o-dianisidine diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl / methylenebis (4-isocyanato-2-methylbenzene), 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl / 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl / 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), 3,3′- Dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl / 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl / bis (4-isocyanatophenyl) Ether, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl / p-phenylene diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4 -Diaminobiphenyl / 1,5-naphthalenediisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl / 3,3'-dimethyldiphenyl-4,4'-diisocyanate, 3,3'- Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl / o-dianisidine diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl / methylenebis (4-isocyanato-2-methylbenzene), 3,3 ′ -Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl / 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl / 2,4-toluene diisocyanate (2, 4-TDI), 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl / 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), 3 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl / bis (4-isocyanatophenyl) ether, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl / p-phenylenediisocyanate, 3,3 '-Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl / 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4'-methylene-bis (2-chloroaniline) / 3,3'-dimethyldiphenyl-4,4'-di Isocyanate, 4,4'-methylene-bis (2-chloroaniline) / o-dianisidine diisocyanate, 4,4'-methylene-bis (2-chloroaniline) / methylenebis (4-isocyanato-2- Methylbenzene), 4,4′-methylene-bis (2-chloroaniline) / 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 4,4′-me Ren-bis (2-chloroaniline) / 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), 4,4′-methylene-bis (2-chloroaniline) / 2,6-toluene diisocyanate ( 2,6-TDI), 4,4'-methylene-bis (2-chloroaniline) / bis (4-isocyanatophenyl) ether, 4,4'-methylene-bis (2-chloroaniline) / p- Phenylene diisocyanate, 4,4′-methylene-bis (2-chloroaniline) / 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,3-diamino-5-cyanobenzene / 2,6-naphthalene diisocyanate, 4 , 4′-diaminodiphenylmethane / pyromellitic dianhydride, 1,5-diaminonaphthalene / terephthalic acid dichloride, 4,4′-diaminodiphenyl ether / -(Chloroformyl) -phthalic anhydride, 4,4'-methylenebis (2,6-dimethylaniline) / 4,4'-methylenebis (2,6-diethylphenyl isocyanate), 4,4'-methylenebis (2,6-di-t-butylaniline) / 4,4′-diphenylmethane diisothiocyanate and the like.

なお、本発明の有機圧電体膜には、目的に応じて当該樹脂以外の添加剤(化合物)を含有させても良い。   The organic piezoelectric film of the present invention may contain an additive (compound) other than the resin depending on the purpose.

(基板)
基板としては、本発明の有機圧電体膜の用途・使用方法等により基板の選択は異なる。ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマーのようなプラスチック板又はフィルムでもよいし、これらの素材の表面をアルミニウム、金、銅、マグネシウム、珪素等で覆ったものでもよい。またアルミニウム、金、銅、マグネシウム、珪素単体、希土類のハロゲン化物の単結晶の板又はフィルムでもかまわない。
(substrate)
As the substrate, the selection of the substrate differs depending on the use and usage of the organic piezoelectric film of the present invention. It may be a plastic plate or film such as polyimide, polyamide, polyimide amide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate resin, cycloolefin polymer. The surface may be covered with aluminum, gold, copper, magnesium, silicon or the like. Alternatively, a single crystal plate or film of aluminum, gold, copper, magnesium, silicon alone, or a rare earth halide may be used.

更に複層圧電素子の上に形成してもよい。圧電素子を積相する複層の使用方法においては、セラミック圧電素子の上に本発明の有機圧電体膜を電極を介して、重畳層する方法がある。セラミック圧電素子としては、PZTが使用されているが、近年は鉛を含まないものが推奨されている。PZTは、Pb(Zr1XTiX)O3(0.47≦X≦1)の式の範囲以内であることが好ましく、脱鉛としては、天然又は人工の水晶、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ニオブサンタンタル酸カリウム[K(Ta,Nb)O3]、チタン酸バリウム(BaTiO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、又はチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)等である。各種セラミック材料はその使用性能において組成を適宜選択することができる。Further, it may be formed on a multilayer piezoelectric element. As a method of using a multilayer for stacking piezoelectric elements, there is a method in which the organic piezoelectric film of the present invention is superposed on a ceramic piezoelectric element via an electrode. PZT is used as the ceramic piezoelectric element, but in recent years, one containing no lead has been recommended. PZT is preferably within the range of the formula Pb (Zr 1 −X Ti X ) O 3 (0.47 ≦ X ≦ 1). As deleading, natural or artificial quartz, lithium niobate (LiNbO 3 ), potassium niobium tantalate [K (Ta, Nb) O 3 ], barium titanate (BaTiO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), or strontium titanate (SrTiO 3 ). The composition of various ceramic materials can be selected as appropriate in terms of performance.

(有機圧電体膜の形成方法)
本発明の有機圧電体膜の形成方法は、少なくとも一種のジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物を原料として用いて熱重合と分極処理により有機圧電体膜を形成する有機圧電体膜の形成方法であって、当該原料の当量混合溶液を基板上に塗布し、熱重合と分極処理を同時進行させながら有機圧電体膜を形成することを特徴とする。
(Method of forming organic piezoelectric film)
The organic piezoelectric film forming method of the present invention forms an organic piezoelectric film by thermal polymerization and polarization treatment using at least one diamine compound and at least one compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups as raw materials. An organic piezoelectric film is formed by applying an equivalent mixed solution of the raw materials on a substrate and forming the organic piezoelectric film while simultaneously performing thermal polymerization and polarization treatment.

当該形成方法において、好ましい態様としては、原料の当量混合溶液を基板上に塗布し、減圧条件下である程度乾燥後(所定量の溶媒を除去した後)、加熱し、熱重合と分極処理を同時進行させながら有機圧電体膜を形成する方法が好ましい。   In this forming method, as a preferred embodiment, an equivalent mixed solution of raw materials is applied on a substrate, dried to some extent under reduced pressure conditions (after removing a predetermined amount of solvent), heated, and simultaneously subjected to thermal polymerization and polarization treatment. A method of forming an organic piezoelectric film while proceeding is preferable.

本発明において、熱重合と分極処理を同時進行させる際の温度は、−50〜250℃であることが好ましい。より好ましくは、−50〜200℃であることが好ましい。また場合によっては、熱重合と分極処理の同時進行中に、上述の温度範囲で、温度を徐々に上げる、もしくは温度を徐々に下げる、というような途中で温度を変化させることも好ましい。   In this invention, it is preferable that the temperature at the time of making a thermal polymerization and a polarization process advance simultaneously is -50-250 degreeC. More preferably, it is -50-200 degreeC. In some cases, it is also preferable to change the temperature in the middle of gradually increasing the temperature or gradually decreasing the temperature within the above-mentioned temperature range during the simultaneous progress of the thermal polymerization and the polarization treatment.

すなわち、−50℃以上であることで重合が開始され、徐々に温度を上げることで、分子量の上昇に伴う分子運動の劣化を補いながら、分極しやすい状態を保つことができるような態様が好ましい。このような態様にすることで、基板が劣化するようなことを防ぐことができる。また250℃以下であることで分子の解重合を抑制することができる。   That is, a mode is preferred in which polymerization is started when the temperature is −50 ° C. or higher, and by gradually increasing the temperature, the state of being easily polarized can be maintained while compensating for the deterioration of molecular motion accompanying the increase in molecular weight. . By setting it as such an aspect, it can prevent that a board | substrate deteriorates. Moreover, depolymerization of a molecule | numerator can be suppressed because it is 250 degrees C or less.

なお、−50℃にすることで、原料物質の反応性を室温の状態より低下させることができ、ジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する化合物等自体の反応性を下げるような手段、例えばアミノ基の保護基による修飾といった工程は不要となる。   It should be noted that by setting the temperature to −50 ° C., the reactivity of the raw material can be lowered from the room temperature, and the reactivity of the diamine compound and the compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups itself is lowered. Means, for example, a step of modification of the amino group with a protecting group is not required.

本発明における「当量混合溶液」とは、ジアミン化合物から供給されるアミノ基の総数とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する化合物から供給され、且つ窒素原子、酸素原子、ハロゲン原子に直接結合するカルボニル基又はチオカルボニル基の総数が、原則として、等しくなるように溶媒に溶解した溶液をいう。但し、混合比は1:1に限定されず、1:0.9〜1:1.1の比率であれば、実質的に当量混合溶液として良い。   The “equivalent mixed solution” in the present invention is supplied from a compound having a total number of amino groups supplied from a diamine compound and two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups, and directly bonded to a nitrogen atom, an oxygen atom, or a halogen atom. In principle, it means a solution dissolved in a solvent so that the total number of carbonyl groups or thiocarbonyl groups to be equalized. However, the mixing ratio is not limited to 1: 1, and a substantially equivalent mixed solution may be used as long as the ratio is 1: 0.9 to 1: 1.1.

なお、上記の「当量混合溶液」の要件を満たす限り、本発明で用いる混合溶液には、ジアミン化合物及びカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する化合物をそれぞれ2種以上含有しても良い。また、これらの化合物以外の化合物を含有しても良い。   In addition, as long as the requirements of the above “equivalent mixed solution” are satisfied, the mixed solution used in the present invention may contain two or more diamine compounds and two or more compounds each having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups. Moreover, you may contain compounds other than these compounds.

(分極処理)
本発明に係る分極処理における分極処理方法としては、従来公知の種々の方法が適用され得るが、コロナ放電処理法が好ましい。
(Polarization treatment)
As a polarization treatment method in the polarization treatment according to the present invention, various conventionally known methods can be applied, but a corona discharge treatment method is preferable.

コロナ放電処理は、市販の高電圧電源と電極からなる装置を使用して処理することができる。
放電条件は、機器や処理環境により異なるので適宜条件を選択することが好ましいが、高電圧電源の電圧としては、絶対値で1〜20kV、電流としては1μA〜1mA、電極間距離としては、1〜10cmが好ましく、印加電圧は、0.5〜2.0MV/mであることが好ましい。
電極としては、従来から用いられている針状電極、線状電極(ワイヤー電極)、網状電極が好ましいが、本発明ではこれらに限定されるものではない。
またコロナ放電中に加熱を行うので、本発明により作製した基板が接触している電極の下部に絶縁体を介して、ヒーターを設置する必要がある。
The corona discharge treatment can be performed using a commercially available high-voltage power source and an electrode device.
Since the discharge conditions vary depending on the equipment and processing environment, it is preferable to select the conditions as appropriate. However, the voltage of the high voltage power supply is 1 to 20 kV in absolute value, 1 μA to 1 mA in current, and the distance between the electrodes is 1 10 cm is preferable, and the applied voltage is preferably 0.5 to 2.0 MV / m.
As the electrodes, needle-like electrodes, linear electrodes (wire electrodes), and mesh-like electrodes that have been conventionally used are preferable, but the invention is not limited thereto.
In addition, since heating is performed during corona discharge, it is necessary to install a heater via an insulator under the electrode in contact with the substrate manufactured according to the present invention.

なお、本発明において前記原料溶液の溶媒が残留している状態で、分極処理としてコロナ放電処理をする場合には、引火爆発などの危険性を避けるために溶媒の揮発成分が除去されるように十分換気しながら行うことが安全上必要である。   In the present invention, when the corona discharge treatment is performed as the polarization treatment in the state where the solvent of the raw material solution remains, the volatile components of the solvent are removed in order to avoid the danger of flammable explosion. It is necessary for safety to carry out with sufficient ventilation.

(超音波振動子)
本発明に係る超音波振動子は、本発明の有機圧電体膜を用いたことを特徴とする。当該超音波振動子は、超音波送信用振動子と超音波送信用振動子を具備する超音波医用画像診断装置用探触子(プローブ)に用いられる超音波受信用振動子とすることが好ましい。
(Ultrasonic transducer)
The ultrasonic transducer according to the present invention is characterized by using the organic piezoelectric film of the present invention. The ultrasonic transducer is preferably an ultrasonic receiving transducer used in an ultrasonic medical diagnostic imaging device probe including an ultrasonic transmitting transducer and an ultrasonic transmitting transducer. .

なお、一般に、超音波振動子は膜状の圧電材料からなる層(又は膜)(「圧電膜」、「圧電体膜」、又は「圧電体層」ともいう。)を挟んで一対の電極を配設して構成され、複数の振動子を例えば1次元配列して超音波探触子が構成される。   In general, an ultrasonic vibrator has a pair of electrodes sandwiched between layers (or films) made of a film-like piezoelectric material (also referred to as “piezoelectric film”, “piezoelectric film”, or “piezoelectric layer”). An ultrasonic probe is configured by arranging a plurality of transducers, for example, one-dimensionally.

そして、複数の振動子が配列された長軸方向の所定数の振動子を口径として設定し、その口径に属する複数の振動子を駆動して被検体内の計測部位に超音波ビームを収束させて照射すると共に、その口径に属する複数の振動子により被検体から発する超音波の反射エコー等を受信して電気信号に変換する機能を有している。   Then, a predetermined number of transducers in the major axis direction in which a plurality of transducers are arranged is set as the aperture, and the plurality of transducers belonging to the aperture are driven to converge the ultrasonic beam on the measurement site in the subject. And has a function of receiving reflected echoes of ultrasonic waves emitted from the subject by a plurality of transducers belonging to the aperture and converting them into electrical signals.

以下、本発明に係る超音波受信用振動子と超音波送信用振動子それぞれについて詳細に説明する。   Hereinafter, each of the ultrasonic wave receiving transducer and the ultrasonic wave transmitting transducer according to the present invention will be described in detail.

〈超音波受信用振動子〉
本発明に係る超音波受信用振動子は、超音波医用画像診断装置用探触子に用いられる振動子であって、それを構成する圧電材料として、本発明の有機圧電体膜を用いたことを特徴とする。
<Ultrasound receiving transducer>
The transducer for ultrasonic reception according to the present invention is a transducer used in a probe for an ultrasonic medical diagnostic imaging apparatus, and the organic piezoelectric film of the present invention is used as a piezoelectric material constituting the transducer. It is characterized by.

なお、超音波受信用振動子に用いる有機圧電体膜は、厚み共振周波数における比誘電率が10〜50であることが好ましい。比誘電率の調整は、当該有機圧電体膜を構成する化合物が有する、CF2基、CN基のような極性官能基の数量、組成、重合度等の調整、及び上記の分極処理によって行うことができる。The organic piezoelectric film used for the ultrasonic receiving vibrator preferably has a relative dielectric constant of 10 to 50 at the thickness resonance frequency. The relative permittivity is adjusted by adjusting the number, composition, polymerization degree, etc. of polar functional groups such as CF 2 groups and CN groups, and the above-mentioned polarization treatment, which the compound constituting the organic piezoelectric film has. Can do.

〈超音波送信用振動子〉
本発明に係る超音波送信用振動子は、上記超音波受信用振動子との関係で適切な比誘電率を有する圧電体材料により構成されることが好ましい。また、耐熱性・耐電圧性に優れた圧電材料を用いることが好ましい。
<Transmitter for ultrasonic transmission>
The ultrasonic transmission vibrator according to the present invention is preferably composed of a piezoelectric material having an appropriate relative dielectric constant in relation to the ultrasonic reception vibrator. Moreover, it is preferable to use a piezoelectric material excellent in heat resistance and voltage resistance.

超音波送信用振動子構成用材料としては、公知の種々の有機圧電材料及び無機圧電材料を用いることができる。   Various known organic piezoelectric materials and inorganic piezoelectric materials can be used as the ultrasonic transmitting vibrator constituent material.

有機圧電材料としては、上記超音波受信用振動子構成用有機圧電材料と同様の高分子材料を用いることできる。   As the organic piezoelectric material, a polymer material similar to the above-described organic piezoelectric material for constituting an ultrasonic receiving vibrator can be used.

無機材料としては、水晶、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ニオブ酸タンタル酸カリウム[K(Ta,Nb)O3]、チタン酸バリウム(BaTiO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、又はチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、チタン酸バリウムストロンチウム(BST)等を用いることができる。尚、PZTはPb(Zr1nTin)O3(0.47≦n≦1)が好ましい。Examples of the inorganic material include quartz, lithium niobate (LiNbO 3 ), potassium niobate tantalate [K (Ta, Nb) O 3 ], barium titanate (BaTiO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), or titanate. Lead zirconate (PZT), strontium titanate (SrTiO 3 ), barium strontium titanate (BST), or the like can be used. Incidentally, PZT is Pb (Zr 1 - n Ti n ) O 3 (0.47 ≦ n ≦ 1) is preferred.

〈電極〉
本発明に係る圧電(体)振動子は、圧電体膜(層)の両面上又は片面上に電極を形成し、その圧電体膜を分極処理することによって作製されるものである。当該電極は、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)などを主体とした電極材料を用いて形成する。
<electrode>
The piezoelectric (body) vibrator according to the present invention is manufactured by forming electrodes on both surfaces or one surface of a piezoelectric film (layer) and polarizing the piezoelectric film. The electrode is formed using an electrode material mainly composed of gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), palladium (Pd), copper (Cu), nickel (Ni), tin (Sn), or the like. .

電極の形成に際しては、まず、チタン(Ti)やクロム(Cr)などの下地金属をスパッタ法により0.02〜1.0μmの厚さに形成した後、上記金属元素を主体とする金属及びそれらの合金からなる金属材料、さらには必要に応じ一部絶縁材料をスパッタ法、その他の適当な方法で1〜10μmの厚さに形成する。これらの電極形成はスパッタ法以外でも微粉末の金属粉末と低融点ガラスを混合した導電ペーストをスクリーン印刷やディッピング法、溶射法で形成することもできる。   In forming the electrodes, first, a base metal such as titanium (Ti) or chromium (Cr) is formed to a thickness of 0.02 to 1.0 μm by sputtering, and then the metal mainly composed of the above metal elements and those A metal material made of the above alloy, and further, if necessary, a part of insulating material is formed to a thickness of 1 to 10 μm by sputtering or other suitable methods. In addition to sputtering, these electrodes can be formed by screen printing, dipping, or thermal spraying using a conductive paste in which fine metal powder and low-melting glass are mixed.

さらに、圧電体膜の両面に形成した電極間に、所定の電圧を供給し、圧電体膜を分極することで圧電素子が得られる。   Furthermore, a piezoelectric element is obtained by supplying a predetermined voltage between the electrodes formed on both surfaces of the piezoelectric film to polarize the piezoelectric film.

(超音波探触子)
本発明に係る超音波探触子は、超音波送信用振動子と超音波受信用振動子を具備する超音波画像診断装置用探触子(プローブ)であり、受信用振動子として、本発明に係る上記超音波受信用振動子を用いることを特徴とする。
(Ultrasonic probe)
The ultrasonic probe according to the present invention is a probe for an ultrasonic diagnostic imaging apparatus including an ultrasonic transmission transducer and an ultrasonic reception transducer. The ultrasonic receiving vibrator according to the above is used.

本発明においては、超音波の送受信の両方をひとつの振動子で担ってもよいが、より好ましくは、送信用と受信用で振動子は分けて探触子内に構成される。   In the present invention, both transmission and reception of ultrasonic waves may be performed by a single transducer, but more preferably, the transducers are configured separately for transmission and reception in the probe.

送信用振動子を構成する圧電材料としては、従来公知のセラミックス無機圧電材料でも、有機圧電材料でもよい。   The piezoelectric material constituting the transmitting vibrator may be a conventionally known ceramic inorganic piezoelectric material or an organic piezoelectric material.

本発明に係る超音波探触子においては、送信用振動子の上もしくは並列に本発明の超音波受信用振動子を配置することができる。   In the ultrasonic probe according to the present invention, the ultrasonic receiving transducer of the present invention can be arranged on or in parallel with the transmitting transducer.

より好ましい実施形態としては、超音波送信用振動子の上に本発明の超音波受信用振動子を積層する構造が良く、その際には、本発明の超音波受信用振動子は他の高分子材料(支持体として上記の比誘電率が比較的低い高分子(樹脂)フィルム、例えば、ポリエステルフィルム)の上に添合した形で送信用振動子の上に積層してもよい。その際の受信用振動子と他の高分子材料と合わせた膜厚は、探触子の設計上好ましい受信周波数帯域に合わせることが好ましい。実用的な超音波医用画像診断装置および生体情報収集に現実的な周波数帯から鑑みると、その膜厚は、40〜150μmであることが好ましい。   As a more preferred embodiment, the structure for laminating the ultrasonic receiving transducer of the present invention on the ultrasonic transmitting transducer is good, and in this case, the ultrasonic receiving transducer of the present invention is another high-frequency transducer. You may laminate | stack on the vibrator | oscillator for transmission in the form joined together on the molecular material (The polymer (resin) film, for example, polyester film) whose relative dielectric constant is comparatively low as a support body. In this case, it is preferable that the film thickness of the receiving vibrator and the other polymer material be matched to a preferable receiving frequency band in terms of probe design. Considering a practical ultrasonic medical diagnostic imaging apparatus and biological information collection from a practical frequency band, the film thickness is preferably 40 to 150 μm.

なお、当該探触子には、バッキング層、音響整合層、音響レンズなどを設けても良い。また、多数の圧電材料を有する振動子を2次元に並べた探触子とすることもできる。複数の2次元配列した探触子を順次走査して、画像化するスキャナーとして構成させることもできる。   The probe may be provided with a backing layer, an acoustic matching layer, an acoustic lens, and the like. Also, a probe in which vibrators having a large number of piezoelectric materials are two-dimensionally arranged can be used. A plurality of two-dimensionally arranged probes can be sequentially scanned to form a scanner.

(超音波医用画像診断装置)
本発明に係る上記超音波探触子は、種々の態様の超音波診断装置に用いることができる。例えば、図1に示すような超音波医用画像診断装置において好適に使用することができる。
(Ultrasonic medical diagnostic imaging equipment)
The ultrasonic probe according to the present invention can be used for various types of ultrasonic diagnostic apparatuses. For example, it can be suitably used in an ultrasonic medical image diagnostic apparatus as shown in FIG.

図1は、本発明の実施形態の超音波医用画像診断装置の主要部の構成を示す概念図である。この超音波医用画像診断装置は、患者などの被検体に対して超音波を送信し、被検体で反射した超音波をエコー信号として受信する圧電体振動子が配列されている超音波探触子(プローブ)を備えている。また当該超音波探触子に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、当該超音波探触子の各圧電体振動子が受信したエコー信号を受信する送受信回路と、送受信回路の送受信制御を行う送受信制御回路を備えている。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a main part of an ultrasonic medical image diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. This ultrasonic medical diagnostic imaging apparatus transmits an ultrasonic wave to a subject such as a patient, and an ultrasonic probe in which piezoelectric vibrators that receive ultrasonic waves reflected by the subject as echo signals are arranged. (Probe). In addition, an electric signal is supplied to the ultrasonic probe to generate an ultrasonic wave, and a transmission / reception circuit that receives an echo signal received by each piezoelectric vibrator of the ultrasonic probe, and transmission / reception control of the transmission / reception circuit A transmission / reception control circuit is provided.

更に、送受信回路が受信したエコー信号を被検体の超音波画像データに変換する画像データ変換回路を備えている。また当該画像データ変換回路によって変換された超音波画像データでモニタを制御して表示する表示制御回路と、超音波医用画像診断装置全体の制御を行う制御回路を備えている。   Furthermore, an image data conversion circuit that converts echo signals received by the transmission / reception circuit into ultrasonic image data of the subject is provided. Further, a display control circuit for controlling and displaying the monitor with the ultrasonic image data converted by the image data conversion circuit and a control circuit for controlling the entire ultrasonic medical image diagnostic apparatus are provided.

制御回路には、送受信制御回路、画像データ変換回路、表示制御回路が接続されており、制御回路はこれら各部の動作を制御している。そして、超音波探触子の各圧電体振動子に電気信号を印加して被検体に対して超音波を送信し、被検体内部で音響インピーダンスの不整合によって生じる反射波を超音波探触子で受信する。   A transmission / reception control circuit, an image data conversion circuit, and a display control circuit are connected to the control circuit, and the control circuit controls operations of these units. Then, an electrical signal is applied to each piezoelectric vibrator of the ultrasonic probe to transmit an ultrasonic wave to the subject, and the reflected wave caused by acoustic impedance mismatch inside the subject is detected by the ultrasonic probe. Receive at.

なお、上記送受信回路が「電気信号を発生する手段」に相当し、画像データ変換回路が「画像処理手段」に相当する。   The transmission / reception circuit corresponds to “means for generating an electrical signal”, and the image data conversion circuit corresponds to “image processing means”.

上記のような超音波診断装置によれば、本発明の圧電特性及び耐熱性に優れかつ高周波・広帯域に適した超音波受信用振動子の特徴を生かして、従来技術と比較して画質とその再現・安定性が向上した超音波像を得ることができる。   According to the ultrasonic diagnostic apparatus as described above, by utilizing the characteristics of the ultrasonic wave receiving vibrator excellent in piezoelectric characteristics and heat resistance of the present invention and suitable for high frequency and wide band, the image quality and its An ultrasonic image with improved reproduction and stability can be obtained.

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、カルボニル基を2つ以上有する化合物を、単に「カルボニル化合物」と称する。同様に、チオカルボニル基を2つ以上有する化合物を、単に「チオカルボニル化合物」と称する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, this invention is not limited to these. A compound having two or more carbonyl groups is simply referred to as “carbonyl compound”. Similarly, a compound having two or more thiocarbonyl groups is simply referred to as “thiocarbonyl compound”.

実施例1
《ジアミン化合物とカルボニル化合物の当量混合物1の調製》
300mlのフラスコに100mlのアセトンを加え、−30℃に温調したあと、4,4’−ジアミノジフェニルメタン9.9gとピロメリット酸二無水物10.9gを加え、5分間攪拌し、当量混合物1を調製した。
Example 1
<< Preparation of Equivalent Mixture 1 of Diamine Compound and Carbonyl Compound >>
After adding 100 ml of acetone to a 300 ml flask and adjusting the temperature to −30 ° C., 9.9 g of 4,4′-diaminodiphenylmethane and 10.9 g of pyromellitic dianhydride were added, and the mixture was stirred for 5 minutes. Was prepared.

《ジアミン化合物とカルボニル化合物の当量混合物2の調製》
300mlのフラスコに100mlのアセトンを加え、−50℃に温調したあと、1,5−ジアミノナフタレン7.9gとテレフタル酸二塩化物を10.2g加え、5分間攪拌し、当量混合物2を調製した。
<< Preparation of Equivalent Mixture 2 of Diamine Compound and Carbonyl Compound >>
Add 100 ml of acetone to a 300 ml flask and adjust the temperature to −50 ° C., then add 7.9 g of 1,5-diaminonaphthalene and 10.2 g of terephthalic acid dichloride and stir for 5 minutes to prepare an equivalent mixture 2 did.

《ジアミン化合物とカルボニル化合物の当量混合物3の調製》
300mlのフラスコに100mlのアセトンを加え、−50℃に温調したあと、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10.0gと4−(クロロフォルミル)−フタル酸無水物10.5gを加え、5分間攪拌し、当量混合物3を調製した。
<< Preparation of Equivalent Mixture 3 of Diamine Compound and Carbonyl Compound >>
Add 100 ml of acetone to a 300 ml flask and adjust the temperature to −50 ° C., then add 10.0 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 10.5 g of 4- (chloroformyl) -phthalic anhydride for 5 minutes. Stir to prepare an equivalent mixture 3.

《ジアミン化合物とカルボニル化合物の当量混合物4の調製》
300mlのフラスコに100mlのアセトンを加え、−20℃に温調したあと、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)12.7gと4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルフェニルイソシアナート)18.1gを加え、5分間攪拌し、当量混合物4を調製した。
<< Preparation of Equivalent Mixture 4 of Diamine Compound and Carbonyl Compound >>
After adding 100 ml of acetone to a 300 ml flask and adjusting the temperature to −20 ° C., 12.7 g of 4,4′-methylenebis (2,6-dimethylaniline) and 4,4′-methylenebis (2,6-diethylphenyl) (Isocyanate) 18.1 g was added and stirred for 5 minutes to prepare an equivalent mixture 4.

《ジアミン化合物とチオカルボニル化合物の当量混合物5の調製》
300mlのフラスコに100mlのアセトンを加え、−30℃に温調したあと、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルアニリン)23.7gと4,4’−ジフェニルメタンジイソチオシアナート14.1gを加え、5分間攪拌し、当量混合物5を調製した。
<< Preparation of Equivalent Mixture 5 of Diamine Compound and Thiocarbonyl Compound >>
After adding 100 ml of acetone to a 300 ml flask and adjusting the temperature to −30 ° C., 23.7 g of 4,4′-methylenebis (2,6-di-t-butylaniline) and 4,4′-diphenylmethane diisothiocyanate 14.1 g of natto was added and stirred for 5 minutes to prepare an equivalent mixture 5.

《当量混合物を塗布した基板の作製》
前記ジイソシアネート化合物とジアミン化合物の当量混合物1〜5を、蒸着によりアルミニウム電極を施した厚さ25μmのポリイミド基板のアルミニウム電極上に、乾燥圧膜5μmの厚さになるように塗布した。これらジアミン化合物とカルボニル化合物の当量混合塗布膜を、各当量混合物を調製した温度にそれぞれ保ちながら5kPaで30分減圧乾燥し、基板上に形成された当量混合膜1〜5を得た。
<< Preparation of substrate coated with equivalent mixture >>
The equivalent mixtures 1 to 5 of the diisocyanate compound and the diamine compound were applied on the aluminum electrode of a polyimide substrate having a thickness of 25 μm on which an aluminum electrode was applied by vapor deposition so as to have a thickness of 5 μm on the dry pressure film. These equivalent mixed coating films of diamine compound and carbonyl compound were dried under reduced pressure at 5 kPa for 30 minutes while maintaining the temperature at which each equivalent mixture was prepared, to obtain equivalent mixed films 1 to 5 formed on the substrate.

《分極処理膜の作製》
熱重合と分極処理を同時進行させるべく前記当量混合膜1〜5を、表1及び2に記載の熱重合加熱温度までそれぞれ5℃/分の割合で昇温し、表1及び2に記載の時間停滞した後、自然冷却し、25℃にした。この間、高圧電源装置 HARb−20R60(松定プレシジョン(株)製)と針状電極を用い、表1及び2に記載の分極処理印加電界で放電分極処理を行い、その後得られた膜の有機圧電体側の表面に蒸着によりアルミニウム電極を施し、順に有機圧電体膜1〜5を得た。
<< Preparation of polarization-treated film >>
In order to allow thermal polymerization and polarization treatment to proceed simultaneously, the equivalent mixed films 1 to 5 are heated to a thermal polymerization heating temperature shown in Tables 1 and 2 at a rate of 5 ° C./min, respectively. After the stagnation of time, it was naturally cooled to 25 ° C. During this time, using a high voltage power supply device HARb-20R60 (manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd.) and a needle-like electrode, discharge polarization treatment was performed with the polarization treatment applied electric field described in Tables 1 and 2, and then the obtained organic piezoelectric film was obtained. An aluminum electrode was applied to the surface on the body side by vapor deposition, and organic piezoelectric films 1 to 5 were obtained in order.

また有機圧電体膜6〜15の作製においては、表1及び2の条件の下、《ジアミン化合物とカルボニル化合物の当量混合物の調製》、《当量混合物を塗布した基板の作製》、《分極処理膜の作製》と同様に作製した。   In the production of the organic piezoelectric films 6 to 15, under the conditions of Tables 1 and 2, << Preparation of an equivalent mixture of a diamine compound and a carbonyl compound >>, << Preparation of a substrate coated with an equivalent mixture >>, << Polarized film It was produced in the same manner as that described above.

《比較例1の作製》
真空処理室内に前述のポリイミド基板を取り付け、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)と4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルフェニルイソシアナート)の蒸着重合を行い、5μm(50000Å)の膜厚まで蒸着させた。このときの条件は、ジアミン化合物は、100±3℃、カルボニル化合物は70±3℃、基板温度は25℃、蒸着処理室内は1.0×10−3Paであった。次にこの膜を取り出し、180℃で10分間、前述の高圧電源装置と針状電極を用い、1.0MV/mの電界中で放電分極処理を行い、その後得られた膜の有機圧電体側の表面に蒸着によりアルミニウム電極を施し、比較膜1を得た。
<< Production of Comparative Example 1 >>
The above-mentioned polyimide substrate is mounted in a vacuum processing chamber, and 4,4′-methylenebis (2,6-dimethylaniline) and 4,4′-methylenebis (2,6-diethylphenyl isocyanate) are subjected to vapor deposition polymerization to 5 μm ( Vapor deposition was performed to a film thickness of 50000 mm. The conditions at this time were 100 ± 3 ° C. for the diamine compound, 70 ± 3 ° C. for the carbonyl compound, 25 ° C. for the substrate temperature, and 1.0 × 10 −3 Pa in the vapor deposition chamber. Next, this film was taken out and subjected to discharge polarization treatment in an electric field of 1.0 MV / m using the above-described high-voltage power supply device and needle electrode at 180 ° C. for 10 minutes. A comparative film 1 was obtained by applying an aluminum electrode to the surface by vapor deposition.

また比較例2の作製においては、表1及び2の条件の下、《比較例1の作製》と同様に作製した。   Moreover, in preparation of the comparative example 2, it produced similarly to << preparation of the comparative example 1 >> under the conditions of Tables 1 and 2.

《比較例3の作製》
前記当量混合膜4を、150℃まで5℃/分の割合で昇温し、10分停滞した後、自然冷却し、25℃にし、熱処理膜を得た。その後、再び150℃まで5℃/分の割合で昇温し、10分停滞した後、自然冷却し、25℃にした。この間、前述の高圧電源装置と針状電極を用い、1.0MV/mの電界中で放電分極処理を行い、その後得られた膜の有機圧電体側の表面に蒸着によりアルミニウム電極を施し、比較膜3を得た。
<< Production of Comparative Example 3 >>
The equivalent mixed film 4 was heated up to 150 ° C. at a rate of 5 ° C./minute, stagnated for 10 minutes, and then naturally cooled to 25 ° C. to obtain a heat-treated film. Thereafter, the temperature was raised again to 150 ° C. at a rate of 5 ° C./min, and after 10 minutes of stagnation, naturally cooled to 25 ° C. During this time, discharge polarization treatment was performed in an electric field of 1.0 MV / m using the above-described high-voltage power supply device and needle-like electrode, and then an aluminum electrode was applied by vapor deposition on the surface of the obtained film on the side of the organic piezoelectric material. 3 was obtained.

《作製した膜の評価》
得られた有機圧電体膜1〜15、比較膜1〜3の評価をRheolograph Solid(東洋精機社製)で圧電性を測定した。
<< Evaluation of produced film >>
The piezoelectric properties of the obtained organic piezoelectric films 1 to 15 and comparative films 1 to 3 were measured with Rheograph Solid (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).

上記評価結果を比較例−1を100としたときの相対値にて表1及び2に示す。   The evaluation results are shown in Tables 1 and 2 as relative values when Comparative Example-1 is taken as 100.

表1及び2に示した結果から明らかなように、本発明に係る実施例では、圧電性が比較例に比べ優れていることが分かる。   As is apparent from the results shown in Tables 1 and 2, it can be seen that in the examples according to the present invention, the piezoelectricity is superior to the comparative examples.

すなわち、上記の有機圧電体膜の形成方法も考慮に入れるならば、本発明の手段により、ジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する化合物を原料として用いて形成される有機圧電体膜であって、圧電性に優れ、かつ低コストで容易に形成(製造)できる有機圧電体膜及びその形成方法を提供することができることが分かる。   That is, if the above-described method for forming an organic piezoelectric film is also taken into consideration, an organic piezoelectric body formed by using the diamine compound and a compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups as raw materials according to the means of the present invention. It can be seen that there can be provided an organic piezoelectric film that is excellent in piezoelectricity and can be easily formed (manufactured) at low cost, and a method for forming the same.

実施例2
(超音波探触子の作製と評価)
〈送信用圧電材料の作製〉
成分原料であるCaCO3、La23、Bi23とTiO2、及び副成分原料であるMnOを準備し、成分原料については、成分の最終組成が(Ca0.97La0.03)Bi4.01Ti415となるように秤量した。次に、純水を添加し、純水中でジルコニア製メディアを入れたボールミルにて8時間混合し、十分に乾燥を行い、混合粉体を得た。得られた混合粉体を、仮成形し、空気中、800℃で2時間仮焼を行い仮焼物を作製した。次に、得られた仮焼物に純水を添加し、純水中でジルコニア製メディアを入れたボールミルにて微粉砕を行い、乾燥することにより圧電セラミックス原料粉末を作製した。微粉砕においては、微粉砕を行う時間および粉砕条件を変えることにより、それぞれ粒子径100nmの圧電セラミックス原料粉末を得た。それぞれ粒子径の異なる各圧電セラミックス原料粉末にバインダーとして純水を6質量%添加し、プレス成形して、厚み100μmの板状仮成形体とし、この板状仮成形体を真空パックした後、235MPaの圧力でプレスにより成形した。次に、上記の成形体を焼成した。最終焼結体の厚さは20μmの焼結体を得た。なお、焼成温度は、それぞれ1100℃であった。1.5×Ec(MV/m)以上の電界を1分間印加して分極処理を施した。
Example 2
(Preparation and evaluation of ultrasonic probe)
<Production of piezoelectric material for transmission>
Component raw materials CaCO 3 , La 2 O 3 , Bi 2 O 3 and TiO 2 , and subcomponent raw materials MnO are prepared, and for the component raw materials, the final composition of the components is (Ca 0.97 La 0.03 ) Bi 4.01 Ti Weighed to 4 O 15 . Next, pure water was added, mixed in a ball mill containing zirconia media in pure water for 8 hours, and sufficiently dried to obtain a mixed powder. The obtained mixed powder was temporarily molded and calcined in air at 800 ° C. for 2 hours to prepare a calcined product. Next, pure water was added to the obtained calcined material, finely pulverized in a ball mill containing zirconia media in pure water, and dried to prepare a piezoelectric ceramic raw material powder. In the fine pulverization, the piezoelectric ceramic raw material powder having a particle diameter of 100 nm was obtained by changing the pulverization time and pulverization conditions. 6% by mass of pure water as a binder is added to each piezoelectric ceramic raw material powder having a different particle diameter, press-molded to form a plate-shaped temporary molded body having a thickness of 100 μm, and this plate-shaped temporary molded body is vacuum-packed and then 235 MPa. It shape | molded by the press with the pressure of. Next, the molded body was fired. The final sintered body had a thickness of 20 μm. The firing temperature was 1100 ° C. An electric field of 1.5 × Ec (MV / m) or more was applied for 1 minute to perform polarization treatment.

〈受信用積層振動子の作製〉
前記実施例1において作製した有機圧電体膜1と厚さ50μmのポリエステルフィルムをエポキシ系接着剤にて貼り合わせた積層振動子を作製した。その後、上記と同様に分極処理をした。
<Production of laminated resonator for reception>
A laminated vibrator was produced in which the organic piezoelectric film 1 produced in Example 1 and a polyester film having a thickness of 50 μm were bonded together with an epoxy adhesive. Thereafter, polarization treatment was performed in the same manner as described above.

次に、常法に従って、上記の送信用圧電材料の上に受信用積層振動子を積層し、かつバッキング層と音響整合層を設置し超音波探触子を試作した。   Next, according to a conventional method, an ultrasonic probe was prototyped by laminating a laminated receiver for reception on the above-described piezoelectric material for transmission and installing a backing layer and an acoustic matching layer.

なお、比較例として、上記受信用積層振動子の代わりに、比較化例−1の有機圧電体膜のみを用いた受信用積層振動子を上記受信用積層振動子に積層した以外、上記超音波探触子と同様の探触子を作製した。   In addition, as a comparative example, the ultrasonic wave except that the receiving laminated vibrator using only the organic piezoelectric film of Comparative Example-1 was laminated on the receiving laminated vibrator instead of the receiving laminated vibrator. A probe similar to the probe was produced.

次いで、上記2種の超音波探触子について受信感度と絶縁破壊強度の測定をして評価した。   Next, the above two types of ultrasonic probes were evaluated by measuring the reception sensitivity and the dielectric breakdown strength.

なお、受信感度については、5MHzの基本周波数f1を発信させ、受信2次高調波f2として10MHz、3次高調波として15MHz、4次高調波として20MHzの受信相対感度を求めた。受信相対感度は、ソノーラメディカルシステム社(Sonora Medical System,Inc:2021Miller Drive Longmont,Colorado(0501 USA))の音響強度測定システムModel805(1〜50MHz)を使用した。As for the reception sensitivity, a fundamental frequency f 1 of 5 MHz was transmitted, and a reception relative sensitivity of 10 MHz as the reception second harmonic f 2 , 15 MHz as the third harmonic, and 20 MHz as the fourth harmonic was obtained. For the relative sensitivity of reception, a sound intensity measurement system Model 805 (1 to 50 MHz) manufactured by Sonora Medical System, Inc. (2021 Miller Drive Longmont, Colorado (0501 USA)) was used.

絶縁破壊強度の測定は、負荷電力Pを5倍にして、10時間試験した後、負荷電力を基準に戻して、相対受信感度を評価した。感度の低下が負荷試験前の1%以内のときを良、1%を超え10%未満を可、10%以上を不良として評価した。   The dielectric breakdown strength was measured by multiplying the load power P by 5 times, testing for 10 hours, and then returning the load power to the reference to evaluate the relative reception sensitivity. The sensitivity was evaluated as good when the decrease in sensitivity was within 1% before the load test, more than 1% and less than 10%, and 10% or more as bad.

上記評価において、本発明に係る受信用圧電(体)積層振動子を具備した探触子は、比較例に対して約1.2倍の相対受信感度を有しており、かつ絶縁破壊強度は良好であることを確認した。すなわち、本発明の超音波受信用振動子は、図1に示したような超音波医用画像診断装置に用いる探触子にも好適に使用できることが確認された。   In the above evaluation, the probe including the receiving piezoelectric (body) laminated vibrator according to the present invention has a relative receiving sensitivity about 1.2 times that of the comparative example, and the dielectric breakdown strength is It was confirmed to be good. That is, it was confirmed that the ultrasonic wave receiving transducer of the present invention can be suitably used for a probe used in an ultrasonic medical image diagnostic apparatus as shown in FIG.

Claims (9)

少なくとも一種のジアミン化合物とカルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物を原料として用いて熱重合と分極処理により形成された有機圧電体膜であって、当該原料の当量混合溶液を基板上に塗布し、熱重合と分極処理を同時進行させながら形成されたものであり、
当該有機圧電体膜を構成する化合物が、芳香族縮環構造を有することを特徴とする有機圧電体膜。
And at least one diamine compound, an organic piezoelectric film formed by the thermal polymerization and polarization treatment is used as a raw material and at least one compound having a carbonyl group or a thiocarbonyl group two or more equivalents mixing of the raw materials It is formed by applying a solution on a substrate and simultaneously performing thermal polymerization and polarization treatment .
An organic piezoelectric film, wherein the compound constituting the organic piezoelectric film has an aromatic fused ring structure .
前記カルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物が、ジカルボン酸ジハロゲン化物、テトラカルボン酸二無水物、カルボン酸ハロゲン化物の無水物、又はジイソシアナート化合物であることを特徴とする請求項1に記載の有機圧電体膜。 At least one compound having the carbonyl group two or more,請Motomeko 1 to dicarboxylic acid dihalide, a tetracarboxylic acid dianhydride, wherein the anhydride of a carboxylic acid halide, or a diisocyanate compound The organic piezoelectric film described in 1. 前記チオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物が、ジイソチオシアナート化合物であることを特徴とする請求項1に記載の有機圧電体膜。 Wherein the at least one compound having two or more thio carbonyl group, an organic piezoelectric film according to請Motomeko 1, characterized in that a diisothiocyanate compound. 少なくとも一種のジアミン化合物と、カルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上有する少なくとも一種の化合物とを原料として用いて熱重合と分極処理により形成する有機圧電体膜の製造方法であって、  A method for producing an organic piezoelectric film formed by thermal polymerization and polarization treatment using at least one diamine compound and at least one compound having two or more carbonyl groups or thiocarbonyl groups as raw materials,
当該原料の当量混合溶液を基板上に塗布し、熱重合と分極処理を同時進行させる工程を有し、  Applying an equivalent mixed solution of the raw materials on a substrate, and simultaneously performing thermal polymerization and polarization treatment;
当該有機圧電体膜を構成する化合物が、芳香族縮環構造を有することを特徴とする有機圧電体膜の製造方法。  A method for producing an organic piezoelectric film, wherein the compound constituting the organic piezoelectric film has an aromatic condensed ring structure.
前記熱重合における温度が−50〜250℃であることを特徴とする請求項4に記載の有機圧電体膜の製造方法。 The method for producing an organic piezoelectric film according to claim 4, wherein a temperature in the thermal polymerization is −50 to 250 ° C. 前記分極処理における分極処理方法がコロナ放電によるものであり、印加電圧が0.5〜2.0MV/mであることを特徴とする請求項4に記載の有機圧電体膜の製造方法。 The polarization processing method in polarization treatment is due to corona discharge, a method of manufacturing an organic piezoelectric film according to請Motomeko 4, wherein the applied voltage is 0.5~2.0MV / m. 求項1〜3のいずれか一項に記載の有機圧電体膜を用いたことを特徴とする超音波振動子。 Ultrasonic transducer, characterized in that an organic piezoelectric film according to any one of the請Motomeko 1-3. 超音波送信用振動子と超音波受信用振動子を具備する超音波探触子であって、請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機圧電体膜を用いた超音波振動子を前記超音波受信用振動子として具備したことを特徴とする超音波探触子。 An ultrasound probe comprising an ultrasonic transmitting oscillator and an ultrasonic receiving transducer, the ultrasonic transducer using the organic piezoelectric film according to any one of the請Motomeko 1-3 ultrasound probe, characterized by comprising as the ultrasonic receiving vibrator. 電気信号を発生する手段と、前記電気信号を受けて超音波を被検体に向けて送信し、前記被検体から受けた反射波に応じた受信信号を生成する複数の振動子が配置された超音波探触子と、前記超音波探触子が生成した前記受信信号に応じて、前記被検体の画像を生成する画像処理手段とを有する超音波医用画像診断装置において、前記超音波探触子が、請求項8に記載の超音波探触子であることを特徴とする超音波医用画像診断装置。 Ultrasound in which a means for generating an electrical signal and a plurality of transducers for receiving the electrical signal and transmitting an ultrasonic wave toward the subject and generating a reception signal corresponding to the reflected wave received from the subject are arranged In the ultrasonic medical image diagnostic apparatus, comprising: an ultrasonic probe; and an image processing unit that generates an image of the subject according to the reception signal generated by the ultrasonic probe. but ultrasonic medical image diagnostic apparatus, characterized in that the ultrasonic probe according to請Motomeko 8.
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