JPH05218516A - 積層型圧電アクチュエータ - Google Patents
積層型圧電アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH05218516A JPH05218516A JP4042401A JP4240192A JPH05218516A JP H05218516 A JPH05218516 A JP H05218516A JP 4042401 A JP4042401 A JP 4042401A JP 4240192 A JP4240192 A JP 4240192A JP H05218516 A JPH05218516 A JP H05218516A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric actuator
- resin
- alkyl group
- laminated piezoelectric
- carbon atoms
- Prior art date
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- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電セラミックスを間に正負電極を交互に介
挿し積層形成した積層型圧電アクチュエータにおいて、
圧電セラミックスと電極端面をシリコン系樹脂により被
覆することにより、高温高湿に於いて電気絶縁特性に優
れた積層型圧電アクチュエータとする。 【構成】 炭素数が１ないし１８のアルキル基と炭素数
が２ないし８のアルケニル基を含有するポリアルキルア
ルケニルシロキサンと、炭素数が１ないし１８のアルキ
ル基を含有するポリアルキル水素シロキサンとを、白金
化合物からなる触媒を付加反応させた樹脂により、圧電
セラミックス及び電極が露面する外周面を被覆して積層
型圧電アクチュエータを構成する。
挿し積層形成した積層型圧電アクチュエータにおいて、
圧電セラミックスと電極端面をシリコン系樹脂により被
覆することにより、高温高湿に於いて電気絶縁特性に優
れた積層型圧電アクチュエータとする。 【構成】 炭素数が１ないし１８のアルキル基と炭素数
が２ないし８のアルケニル基を含有するポリアルキルア
ルケニルシロキサンと、炭素数が１ないし１８のアルキ
ル基を含有するポリアルキル水素シロキサンとを、白金
化合物からなる触媒を付加反応させた樹脂により、圧電
セラミックス及び電極が露面する外周面を被覆して積層
型圧電アクチュエータを構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電縦効果を利用し、電
気的入力エネルギーを変位や力の機械エネルギーに変換
する積層型圧電アクチュエータに係り、特に周囲環境に
対する電気絶縁耐圧特性を向上した積層型圧電アクチュ
エータに関するものである。
気的入力エネルギーを変位や力の機械エネルギーに変換
する積層型圧電アクチュエータに係り、特に周囲環境に
対する電気絶縁耐圧特性を向上した積層型圧電アクチュ
エータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の積層型圧電アクチュエー
タは、厚さの薄い圧電セラミックスの表面に正極性側と
負極性側の内部電極を設けた圧電アクチュエータを交互
に積層した圧電変位部分と、圧電変位部分の両端部に圧
電的に不活性なセラミックス部を取り付け積層して形成
されている。圧電セラミックスの間に挿入されて圧電セ
ラミックスを間に積層した複数の内部電極は一層毎に正
電極と負電極とからなる対向内部電極を構成しており、
交互に内部電極の端部はガラス等の電気絶縁材によって
電気的に絶縁処理がされ、さらに夫々の内部電極は一層
置きに積層体の対向する側面に設けた外部電極の正電極
及び負電極に接続されている。前記外部電極にリード線
を半田付けにより電気的に接続した後、積層型圧電アク
チュエータの表面の電気的絶縁を確保するため上下面を
除きエポキシ樹脂を用いて周囲を樹脂により塗布絶縁を
施し製品化されている。前記の従来の積層型圧電アクチ
ュエータの外装にはエポキシ樹脂が用いられており、エ
ポキシ樹脂は高湿度環境下に放置した時は被覆したエポ
キシ樹脂層を通して圧電セラミックや内部電極に水分が
侵入し、積層型圧電アクチュエータ表面に到達して積層
型圧電アクチュエータの絶縁抵抗を劣化させてしまうと
いう欠点を有していた。
タは、厚さの薄い圧電セラミックスの表面に正極性側と
負極性側の内部電極を設けた圧電アクチュエータを交互
に積層した圧電変位部分と、圧電変位部分の両端部に圧
電的に不活性なセラミックス部を取り付け積層して形成
されている。圧電セラミックスの間に挿入されて圧電セ
ラミックスを間に積層した複数の内部電極は一層毎に正
電極と負電極とからなる対向内部電極を構成しており、
交互に内部電極の端部はガラス等の電気絶縁材によって
電気的に絶縁処理がされ、さらに夫々の内部電極は一層
置きに積層体の対向する側面に設けた外部電極の正電極
及び負電極に接続されている。前記外部電極にリード線
を半田付けにより電気的に接続した後、積層型圧電アク
チュエータの表面の電気的絶縁を確保するため上下面を
除きエポキシ樹脂を用いて周囲を樹脂により塗布絶縁を
施し製品化されている。前記の従来の積層型圧電アクチ
ュエータの外装にはエポキシ樹脂が用いられており、エ
ポキシ樹脂は高湿度環境下に放置した時は被覆したエポ
キシ樹脂層を通して圧電セラミックや内部電極に水分が
侵入し、積層型圧電アクチュエータ表面に到達して積層
型圧電アクチュエータの絶縁抵抗を劣化させてしまうと
いう欠点を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は積層型圧電ア
クチュエータ表面を被覆する外装樹脂にシリコン系樹脂
を用いることにより、従来のエポキシ樹脂を被覆した外
装樹脂に比べ、格段に積層型圧電アクチュエータの電気
的絶縁特性を向上し、信頼性の高い積層型圧電アクチュ
エータを提供することを目的とする。
クチュエータ表面を被覆する外装樹脂にシリコン系樹脂
を用いることにより、従来のエポキシ樹脂を被覆した外
装樹脂に比べ、格段に積層型圧電アクチュエータの電気
的絶縁特性を向上し、信頼性の高い積層型圧電アクチュ
エータを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、積層型圧電ア
クチュエータの外側を被覆する外装樹脂に、炭素数が１
ないし１８のアルキル基と、炭素数が２ないし８のアル
ケニル基を含有するポリアルキルアルケニルシロキサン
と、炭素数が１ないし１８のアルキル基を含有するポリ
アルキル水素シロキサンに、触媒として白金化合物を用
いて付加反応させたシリコン樹脂により、厚さが０．５
ｍｍないし１．５ｍｍのシリコン樹脂層を形成して積層
型圧電アクチュエータの表面を覆った積層型圧電アクチ
ュエータとすることにより、従来のエポキシ樹脂を用い
て表面を被覆した積層型圧電アクチュエータに比べて、
高湿度環境下に於いても積層型圧電アクチュエータ表面
の防湿を可能とし、電気的絶縁特性を確保した信頼性の
高い積層型圧電アクチュエータを構成したものである。
クチュエータの外側を被覆する外装樹脂に、炭素数が１
ないし１８のアルキル基と、炭素数が２ないし８のアル
ケニル基を含有するポリアルキルアルケニルシロキサン
と、炭素数が１ないし１８のアルキル基を含有するポリ
アルキル水素シロキサンに、触媒として白金化合物を用
いて付加反応させたシリコン樹脂により、厚さが０．５
ｍｍないし１．５ｍｍのシリコン樹脂層を形成して積層
型圧電アクチュエータの表面を覆った積層型圧電アクチ
ュエータとすることにより、従来のエポキシ樹脂を用い
て表面を被覆した積層型圧電アクチュエータに比べて、
高湿度環境下に於いても積層型圧電アクチュエータ表面
の防湿を可能とし、電気的絶縁特性を確保した信頼性の
高い積層型圧電アクチュエータを構成したものである。
【０００５】即ち本発明は、炭素数が１ないし１８のア
ルキル基と炭素数が２ないし８のアルケニル基を含有す
るポリアルキルアルケニルシロキサンと、炭数素が１な
いし１８のアルキル基を含有するポルアルキル水素シロ
キサンとを、白金化合物からなる触媒を付加反応させた
樹脂により、圧電セラミックス及び電極が露出する外周
面を被覆し構成したことを特徴とする積層型圧電アクチ
ュエータである。
ルキル基と炭素数が２ないし８のアルケニル基を含有す
るポリアルキルアルケニルシロキサンと、炭数素が１な
いし１８のアルキル基を含有するポルアルキル水素シロ
キサンとを、白金化合物からなる触媒を付加反応させた
樹脂により、圧電セラミックス及び電極が露出する外周
面を被覆し構成したことを特徴とする積層型圧電アクチ
ュエータである。
【０００６】
【作用】本発明による外装樹脂はポリアルキルアルケニ
ルシロキサンおよびポリアルキル水素シロキサンの、ア
ルキル基の炭素数が１ないし１８であり、アルケニル基
の炭素数が２ないし８である二種のシロキサンを、白金
触媒により架橋した樹脂であり、樹脂を積層型圧電アク
チュエータの外装に用い評価した結果から、樹脂の弾性
率及び樹脂と積層型圧電アクチュエータとの接着強度と
積層型圧電アクチュエータの電気的絶縁特性とから、外
装樹脂としては炭素数が１ないし１８のアルキル基、及
び炭素数が２ないし８のアルケニル基を含有するポリア
ルキルアルケニルシロキサンとポリアルキル水素シロキ
サンを触媒として白金化合物を付加反応させた樹脂が、
従来のエポキシ系樹脂を用いた時に比べ高温高湿条件下
での電気絶縁耐圧特性値の劣化が格段に長寿命の結果が
得られたことによる。又本発明の実施例に於いて、積層
型圧電アクチュエータの表面に塗布する樹脂の厚さは
０．５ｍｍ以下では高温高湿雰囲気中での電気絶縁耐圧
特性を劣化し、樹脂の厚さは厚い程高温高湿雰囲気での
電気絶縁耐圧特性は良好となるが厚さは高々１．５ｍｍ
もあればよい。
ルシロキサンおよびポリアルキル水素シロキサンの、ア
ルキル基の炭素数が１ないし１８であり、アルケニル基
の炭素数が２ないし８である二種のシロキサンを、白金
触媒により架橋した樹脂であり、樹脂を積層型圧電アク
チュエータの外装に用い評価した結果から、樹脂の弾性
率及び樹脂と積層型圧電アクチュエータとの接着強度と
積層型圧電アクチュエータの電気的絶縁特性とから、外
装樹脂としては炭素数が１ないし１８のアルキル基、及
び炭素数が２ないし８のアルケニル基を含有するポリア
ルキルアルケニルシロキサンとポリアルキル水素シロキ
サンを触媒として白金化合物を付加反応させた樹脂が、
従来のエポキシ系樹脂を用いた時に比べ高温高湿条件下
での電気絶縁耐圧特性値の劣化が格段に長寿命の結果が
得られたことによる。又本発明の実施例に於いて、積層
型圧電アクチュエータの表面に塗布する樹脂の厚さは
０．５ｍｍ以下では高温高湿雰囲気中での電気絶縁耐圧
特性を劣化し、樹脂の厚さは厚い程高温高湿雰囲気での
電気絶縁耐圧特性は良好となるが厚さは高々１．５ｍｍ
もあればよい。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例として、外形寸法が断面５ｍ
ｍ×５ｍｍで長さ１８ｍｍの積層型圧電アクチュエータ
を用いて外装樹脂被覆を施した試料を製作した。本発明
による積層型圧電アクチュエータの外装樹脂は、化１に
示す組成の、炭素数が１ないし１８のアルキル基と、炭
素数が２ないし８のアルケニル基からなるポリアルキル
アルケニルシロキサンと、化２に示す炭素数が１ないし
１８のアルキル基を含有するポリアルキル水素シロキサ
ンの２種のシロキサンを、白金触媒によってシロキサン
鎖を架橋させた構造を有する樹脂を用いた。
ｍ×５ｍｍで長さ１８ｍｍの積層型圧電アクチュエータ
を用いて外装樹脂被覆を施した試料を製作した。本発明
による積層型圧電アクチュエータの外装樹脂は、化１に
示す組成の、炭素数が１ないし１８のアルキル基と、炭
素数が２ないし８のアルケニル基からなるポリアルキル
アルケニルシロキサンと、化２に示す炭素数が１ないし
１８のアルキル基を含有するポリアルキル水素シロキサ
ンの２種のシロキサンを、白金触媒によってシロキサン
鎖を架橋させた構造を有する樹脂を用いた。
【０００８】
【化１】
【０００９】
【化２】
【００１０】樹脂は東芝シリコン株式会社製の品名がＴ
ＳＥ３２２３を用いた。ＴＳＥ３２２３はポリアルキル
（Ｃ１〜１８）アルケニル（Ｃ２〜８）シロキサンと、
ポリアルキル（Ｃ１〜１８）水素シロキサンと白金触媒
からなる樹脂を３５重量％にキシレン６５重量％を添加
してあり、樹脂は外形寸法が断面５ｍｍ×５ｍｍで長さ
１８ｍｍの積層型圧電アクチュエータを用い、樹脂塗膜
の厚さを０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、１．５ｍｍとした試
料を作った。本発明による積層型圧電アクチュエータの
電気適絶縁特性の評価と一緒に、比較例として従来のエ
ポキシ樹脂を外装に用いた試料を本発明の試料と共に耐
湿付加試験を実施した。試験条件としては、試験環境８
５℃−９５％ＲＨ、印加電圧ＤＣ１００Ｖとした。各々
５０個の試料についてその試験結果を表１に又耐湿付加
試験の保持時間に対する夫々の試料の電気絶縁抵抗の値
を図１に示す。
ＳＥ３２２３を用いた。ＴＳＥ３２２３はポリアルキル
（Ｃ１〜１８）アルケニル（Ｃ２〜８）シロキサンと、
ポリアルキル（Ｃ１〜１８）水素シロキサンと白金触媒
からなる樹脂を３５重量％にキシレン６５重量％を添加
してあり、樹脂は外形寸法が断面５ｍｍ×５ｍｍで長さ
１８ｍｍの積層型圧電アクチュエータを用い、樹脂塗膜
の厚さを０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、１．５ｍｍとした試
料を作った。本発明による積層型圧電アクチュエータの
電気適絶縁特性の評価と一緒に、比較例として従来のエ
ポキシ樹脂を外装に用いた試料を本発明の試料と共に耐
湿付加試験を実施した。試験条件としては、試験環境８
５℃−９５％ＲＨ、印加電圧ＤＣ１００Ｖとした。各々
５０個の試料についてその試験結果を表１に又耐湿付加
試験の保持時間に対する夫々の試料の電気絶縁抵抗の値
を図１に示す。
【表１】 尚平均故障時間は電気絶縁抵抗の値が１０５Ωとなる迄
の時間とした。表１より明らかに、本発明によるポリア
ルキルアルケニルシロキサンとポリアルキル水素シロキ
サンを白金触媒でシロキサン鎖を橋架させた樹脂により
外装した積層型圧電アクチュエータは、耐湿負荷試験の
寿命は従来のエポキシ樹脂を外装に用いた積層型圧電ア
クチュエータよりも約７倍向上した。本発明による積層
型圧電アクチュエータは、エージング状況での絶縁抵抗
の低下率が、前記従来のエポキシ樹脂を外装した時の積
層型圧電アクチュエータと比較し約１／３となり、電気
的絶縁性能が著しく向上していることが判明される。
の時間とした。表１より明らかに、本発明によるポリア
ルキルアルケニルシロキサンとポリアルキル水素シロキ
サンを白金触媒でシロキサン鎖を橋架させた樹脂により
外装した積層型圧電アクチュエータは、耐湿負荷試験の
寿命は従来のエポキシ樹脂を外装に用いた積層型圧電ア
クチュエータよりも約７倍向上した。本発明による積層
型圧電アクチュエータは、エージング状況での絶縁抵抗
の低下率が、前記従来のエポキシ樹脂を外装した時の積
層型圧電アクチュエータと比較し約１／３となり、電気
的絶縁性能が著しく向上していることが判明される。
【００１１】
【発明の効果】本発明によるポリアルキルアルケニルシ
ロキサンと、ポリアルキル水素シロキンを白金触媒を用
い連鎖し形成した樹脂により、圧電セラミックスと電極
を積層形成した積層型圧電アクチュエータの外装を絶縁
することにより、電気絶縁特性が際立って改善され、信
頼性の高い積層型圧電アクチュエータを提供することが
できるようになった。
ロキサンと、ポリアルキル水素シロキンを白金触媒を用
い連鎖し形成した樹脂により、圧電セラミックスと電極
を積層形成した積層型圧電アクチュエータの外装を絶縁
することにより、電気絶縁特性が際立って改善され、信
頼性の高い積層型圧電アクチュエータを提供することが
できるようになった。
【図１】従来のエポキシ樹脂被覆積層型圧電アクチュエ
ータ（曲線Ｄ）とシリコン系樹脂被覆積層型圧電アクチ
ュエータ（曲線Ａ、曲線Ｂ、曲線Ｃ）の耐湿負荷試験時
の時効時間と絶縁抵抗との関係を示す特性図。
ータ（曲線Ｄ）とシリコン系樹脂被覆積層型圧電アクチ
ュエータ（曲線Ａ、曲線Ｂ、曲線Ｃ）の耐湿負荷試験時
の時効時間と絶縁抵抗との関係を示す特性図。
Ａ 樹脂厚さ１．５ｍｍ Ｂ 樹脂厚さ０．５ｍｍ Ｃ 樹脂厚さ０．３ｍｍ Ｄ 比較例
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｌ 83/05 83/07 ＬＲＮ 8319−4Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素数が１ないし１８のアルキル基と炭
素数が２ないし８のアルケニル基を含有するポリアルキ
ルアルケニルシロキサンと、炭数素が１ないし１８のア
ルキル基を含有するポリアルキル水素シロキサンとを、
白金化合物からなる触媒を付加反応させた樹脂により、
圧電セラミックス及び電極が露出する外周面を被覆し構
成したことを特徴とする積層型圧電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042401A JPH05218516A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 積層型圧電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042401A JPH05218516A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 積層型圧電アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218516A true JPH05218516A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=12635051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4042401A Pending JPH05218516A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 積層型圧電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05218516A (ja) |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP4042401A patent/JPH05218516A/ja active Pending
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