JP5867803B2 - 圧電材、電子部品及び圧電材の製造方法 - Google Patents
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繊維状チタニア(TiO2、平均繊維長10μm、平均繊維径0.3μm)20.0g(0.25モル)を1リットルの脱イオン水に分散させ、攪拌しながら無水水酸化バリウム粉末20g(0.23モル)をスラリーに添加した。室温(20℃)で30分撹拌した後、炭酸ガスを60mL/minの流量でスラリーへ120分間バブリングした後、更に30分間攪拌を続けた後、固形物を濾取し、水洗及び乾燥したところ白色の繊維状物64gを得た。この繊維状物30gをアルミナ製るつぼに入れ、大気雰囲気下で980℃にて2時間加熱処理し、白色の繊維状チタン酸バリウム粒子25gを得た。この繊維状チタン酸バリウム粒子は、平均繊維径0.8μm、平均繊維長4μm、平均アスペクト比5、比重6.02g/ccであった。
ジメチルスルホキシド20mLにポリフッ化ビニリデン(商品名:マルボーF2、タキロン株式会社製)0.5gを加え、140℃で5時間保持することで、ポリフッ化ビニリデン溶液を得た。ポリフッ化ビニリデン溶液に合成例1で得た繊維状チタン酸バリウム粒子を、下記の表1に記載の量だけ混合したのち、攪拌脱泡機(商品名:自転・公転ミキサー/あわとり錬太郎ARE−310、株式会社シンキー製)を用いて、室温(20℃)にて、回転数2000rpmで1分間攪拌し、回転数2500rpmで30秒間脱泡しコーティング溶液を調製した。
ジメチルスルホキシド20mLにポリフッ化ビニリデン(商品名:マルボーF2、タキロン株式会社製)0.5gを加え、140℃で5時間保持することで、ポリフッ化ビニリデン溶液を得た。ポリフッ化ビニリデン溶液に合成例1で得た繊維状チタン酸バリウム粒子を、下記の表1に記載の量だけ混合したのち、攪拌脱泡機(商品名:自転・公転ミキサー/あわとり錬太郎ARE−310、株式会社シンキー製)を用いて、室温(20℃)にて、回転数2000rpmで1分間攪拌し、回転数2500rpmで30秒間脱泡しコーティング溶液を調製した。
合成例1で得た繊維状チタン酸バリウム粒子に換えて、球状チタン酸バリウム粒子(平均粒子径1.2μm、純度98%、キシダ化学株式会社製)を用いたこと以外は、実施例1〜3と同様にして厚さ100μmのフィルムを得た。
合成例1で得た繊維状チタン酸バリウム粒子を混合しなかったこと以外は、実施例1〜3と同様にして厚さ100μmのフィルムを得た。
実施例1〜6及び比較例1〜4のそれぞれにおいて作製したフィルムを5mm×14mmの形状にカット後、フィルムの両主面のそれぞれの幅1mmの周縁部を除いた中央部に電極を取り付けることにより測定サンプルを調製した。図2に測定サンプルの模式図を示す。図2に示すように、測定サンプル20は、フィルム21と、フィルム21の両主面の上に配された一対の電極22とを有する。電極22の端部からフィルム21の端部までの距離は1mmである。フィルム21の延伸方向は、フィルム21の長手方向と一致している。
実施例1〜6及び比較例1〜4のそれぞれにおいて作製したフィルムの表面を走査型電子顕微鏡(SEM)(商品名:Mighty−8、株式会社テクネックス工房製)を用いて観察した。観察部位を写真撮影し、その写真の中からランダムに250個のチタン酸バリウム粒子をピックアップした。画像解析ソフト(商品名:Canvas9、日本ポラデジタル株式会社製)を用いて、フィルム延伸方向を主軸としたチタン酸バリウム粒子の長軸方向の傾き角度を測定し、角度が30°未満である個数割合を算出しチタン酸バリウム粒子の配向度(%)とした。結果を表1に示す。
10…圧電材
10a、10b…圧電材の主面
11,12…電極
Claims (6)
- 圧電性高分子と、
前記圧電性高分子中に分散しており、一般式nMO・TiO2(式中、Mは1種又は2種以上の二価の金属元素であり、nは0<n≦1を満たす実数である。)で表わされる繊維状のチタン酸金属塩粒子及び平板状のチタン酸金属塩粒子の少なくとも一方のチタン酸金属塩粒子と、
を含み、一軸延伸処理されてなり、前記チタン酸金属塩粒子の配合量が、前記圧電性高分子と前記チタン酸金属塩粒子の合計体積に対して5体積%〜30体積%であり、前記チタン酸金属塩粒子の配向度が20%以上である、圧電材。 - Mは、1種又は2種以上のアルカリ土類金属元素である、請求項1に記載の圧電材。
- 前記圧電性高分子がポリフッ化ビニリデンである、請求項1または2に記載の圧電材。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧電材を備える、電子部品。
- 圧電素子である、請求項4に記載の電子部品。
- 一般式nMO・TiO2(式中、Mは1種又は2種以上の二価の金属元素であり、nは0<n≦1を満たす実数である。)で表わされる繊維状のチタン酸金属塩粒子及び平板状のチタン酸金属塩粒子の少なくとも一方を、チタン酸金属塩粒子の配合量が、圧電性高分子とチタン酸金属塩粒子の合計体積に対して5体積%〜30体積%となるように含む圧電性高分子材を、前記チタン酸金属塩粒子の配向度が20%以上となるように一軸延伸することにより圧電材を得る、圧電材の製造方法。
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