JPWO2018128121A1 - Actuator - Google Patents
Actuator Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018128121A1 JPWO2018128121A1 JP2018560374A JP2018560374A JPWO2018128121A1 JP WO2018128121 A1 JPWO2018128121 A1 JP WO2018128121A1 JP 2018560374 A JP2018560374 A JP 2018560374A JP 2018560374 A JP2018560374 A JP 2018560374A JP WO2018128121 A1 JPWO2018128121 A1 JP WO2018128121A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- actuator
- dielectric
- actuator according
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 98
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 88
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 39
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 39
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 47
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 24
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 24
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 24
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 claims description 18
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 claims description 18
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 17
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 17
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 claims description 16
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 10
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims description 8
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 claims description 8
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 claims description 8
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 8
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 8
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 claims description 8
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 claims description 8
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 claims description 8
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 8
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 32
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 13
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 10
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 9
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 9
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 9
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 229910000154 gallium phosphate Inorganic materials 0.000 description 7
- LWFNJDOYCSNXDO-UHFFFAOYSA-K gallium;phosphate Chemical compound [Ga+3].[O-]P([O-])([O-])=O LWFNJDOYCSNXDO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 7
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 5
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N dilithium;[oxido(oxoboranyloxy)boranyl]oxy-oxoboranyloxyborinate Chemical compound [Li+].[Li+].O=BOB([O-])OB([O-])OB=O PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L potassium sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[K+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 4
- 235000011006 sodium potassium tartrate Nutrition 0.000 description 4
- 229910052853 topaz Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052613 tourmaline Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011032 tourmaline Substances 0.000 description 4
- 229940070527 tourmaline Drugs 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- WKBPZYKAUNRMKP-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2,4-dichlorophenyl)pentyl]1,2,4-triazole Chemical compound C=1C=C(Cl)C=C(Cl)C=1C(CCC)CN1C=NC=N1 WKBPZYKAUNRMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002902 BiFeO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002971 CaTiO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003334 KNbO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003237 Na0.5Bi0.5TiO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003781 PbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 amine compound Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FSAJRXGMUISOIW-UHFFFAOYSA-N bismuth sodium Chemical compound [Na].[Bi] FSAJRXGMUISOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002115 bismuth titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- UHCBBWUQDAVSMS-UHFFFAOYSA-N fluoroethane Chemical compound CCF UHCBBWUQDAVSMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- HJOVHMDZYOCNQW-UHFFFAOYSA-N isophorone Chemical compound CC1=CC(=O)CC(C)(C)C1 HJOVHMDZYOCNQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940074439 potassium sodium tartrate Drugs 0.000 description 2
- UKDIAJWKFXFVFG-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(dioxo)niobium Chemical compound [K+].[O-][Nb](=O)=O UKDIAJWKFXFVFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UYLYBEXRJGPQSH-UHFFFAOYSA-N sodium;oxido(dioxo)niobium Chemical compound [Na+].[O-][Nb](=O)=O UYLYBEXRJGPQSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011031 topaz Substances 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- FQYVVSNFPLKMNU-UHFFFAOYSA-N 1,2-dipentylbenzene Chemical compound CCCCCC1=CC=CC=C1CCCCC FQYVVSNFPLKMNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCTXKRPTIMZBJT-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)CO JCTXKRPTIMZBJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YAJYJWXEWKRTPO-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,4,4,5-hexamethylhexane-2-thiol Chemical compound CC(C)C(C)(C)C(C)(C)C(C)(C)S YAJYJWXEWKRTPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCOCCOCCOC(C)=O FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXXFZKQPYACQLD-UHFFFAOYSA-N 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOCCO XXXFZKQPYACQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVOUKWFJRHALDD-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-acetyloxyethoxy)ethoxy]ethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOCCOCCOC(C)=O OVOUKWFJRHALDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- COBPKKZHLDDMTB-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-butoxyethoxy)ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCOCCO COBPKKZHLDDMTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOELYKIGUPIVTM-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-ethoxyethoxy)ethoxy]ethanol;2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]ethanol Chemical compound COCCOCCOCCO.CCOCCOCCOCCO BOELYKIGUPIVTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)CO LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAEVWDZKMBQDEJ-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-methoxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound COC(C)COC(C)COC(C)CO WAEVWDZKMBQDEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MXVMODFDROLTFD-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-butoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCOCCOCCO MXVMODFDROLTFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl acetate Chemical compound CCOCCOC(C)=O SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4-phenylpyridine Chemical compound C1=NC(C)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N calcium titanate Chemical compound [Ca+2].[O-][Ti]([O-])=O AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M sodium;naphthalene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229920006174 synthetic rubber latex Polymers 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/877—Conductive materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/06—Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/063—Forming interconnections, e.g. connection electrodes of multilayered piezoelectric or electrostrictive parts
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
- H10N30/506—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure having a cylindrical shape and having stacking in the radial direction, e.g. coaxial or spiral type rolls
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/857—Macromolecular compositions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【課題】長時間の連続使用に耐え、静音性に優れるアクチュエータを提供する。【解決手段】導体部分に伸縮性導体組成物を用い、圧電型、好ましくは積層圧電型アクチュエータ、または誘電型アクチュエータ、または電磁誘導型アクチュエータを構成する。伸縮性導体組成物としては、伸縮性のある導体組成物、好ましくは導電粒子とエラストマーを主たるバインダ樹脂としてなる伸縮性導体を用いる。得られたアクチュエータは静音性に優れ、長時間の連続使用に耐える。【選択図】なしProvided is an actuator that can withstand continuous use for a long time and has excellent noise reduction. A piezoelectric type, preferably a laminated piezoelectric type actuator, a dielectric type actuator, or an electromagnetic induction type actuator is constituted by using a stretchable conductor composition for a conductor portion. As the stretchable conductor composition, a stretchable conductor composition, preferably a stretchable conductor containing conductive particles and an elastomer as a main binder resin is used. The obtained actuator is excellent in quietness and withstands continuous use for a long time. [Selection diagram] None
Description
本発明はアクチュエータに関し、さらに詳しくは電極材料として伸縮性導体組成物を用いたアクチュエータに関し、さらに詳しくは圧電型、誘電型、電磁誘導型から選択される少なくとも一つのアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator, and more particularly, to an actuator using a stretchable conductor composition as an electrode material, and more particularly to at least one actuator selected from a piezoelectric type, a dielectric type, and an electromagnetic induction type.
本発明における第1の態様は、圧電現象を利用したアクチュエータに関し、さらに詳しくは、圧電物質と内部電極とを交互に積層した積層型圧電アクチュエータに関する。
近年、圧電アクチュエータには、低電圧で高い変位を得るために、厚みの小さな圧電セラミックと内部電極層とを交互に多数積層して一体焼成させたセラミック積層体が用いられている。具体的には、圧電セラミックよりなるセラミック層としては、厚みが20〜200μmの薄板を用い、内部電極層と交互に積層するセラミック層の枚数は100〜700枚程度に達している。A first aspect of the present invention relates to an actuator utilizing a piezoelectric phenomenon, and more particularly, to a laminated piezoelectric actuator in which piezoelectric substances and internal electrodes are alternately laminated.
In recent years, in order to obtain a high displacement at a low voltage, a ceramic laminate in which a large number of piezoelectric ceramics having a small thickness and internal electrode layers are alternately laminated and integrally fired has been used for a piezoelectric actuator. Specifically, a thin plate having a thickness of 20 to 200 μm is used as a ceramic layer made of a piezoelectric ceramic, and the number of ceramic layers alternately stacked with the internal electrode layers reaches about 100 to 700.
かかる構造の圧電アクチュエータにおいては、一体焼成構造であるので、積層数の増加に伴い、作動時に作動方向の動作を妨げる方向の内部応力が増大する。この作動時の内部応力が増大すると、セラミック積層体内部にクラックが発生し、その結果として変位量等の製品特性の低下やショートの発生等による製品信頼性の低下などが生じる場合がある。
特許文献1には、このタイプの積層型圧電アクチュエータの一例が開示されている。外発明には、セラミック積層体の内部応力に起因する問題の対策として、最終積層数よりも積層数の少ないセラミック積層体(ピエゾスタック)を接着剤によって接着する構造、即ち分割接着構造の積層型圧電アクチュエータが開示されている。Since the piezoelectric actuator having such a structure has an integrally fired structure, an internal stress in a direction that hinders the operation in the operation direction during operation increases as the number of layers increases. When the internal stress at the time of this operation increases, cracks are generated inside the ceramic laminate, and as a result, the product characteristics such as the displacement amount may be reduced, and the product reliability may be reduced due to the occurrence of a short circuit.
Patent Document 1 discloses an example of this type of laminated piezoelectric actuator. As a countermeasure against the problem caused by the internal stress of the ceramic laminate, the outer invention has a structure in which a ceramic laminate (piezo stack) having a smaller number of laminations than the final number of laminations is bonded with an adhesive, that is, a laminated type having a divided bonding structure. A piezoelectric actuator is disclosed.
しかしながら、このようにピエゾスタックを分割した場合でも、圧電アクチュエータの作動に伴い、内部電極層どうしを積層方向に接続するための側面電極に加わる応力低減することは困難であった。
側面電極は一般に焼結型の導電性ペーストないしは熱硬化型の導電性ペーストにて形成されるが、かかるペーストの硬化物は硬く脆いために、繰り返し伸縮応力が加わると、側面電極へのクラック生成、クラックによる導通不良、またクラックから脱落した電極片により、近接する電気回路を短絡するなどのトラブルが懸念される。
また、側面電極が硬く脆いために、圧電アクチュエータ自体の動作を阻害し、アクチュエータの変位を小さく制限してしまう事あった。However, even when the piezo stack is divided in this way, it is difficult to reduce the stress applied to the side electrodes for connecting the internal electrode layers in the stacking direction with the operation of the piezoelectric actuator.
The side electrode is generally formed of a sintered conductive paste or a thermosetting conductive paste. The cured product of such a paste is hard and brittle, so that cracks are generated on the side electrode when repeatedly subjected to stretching stress. In addition, there is a fear that a failure such as a conduction failure due to a crack or a short circuit of an adjacent electric circuit due to an electrode piece falling off from the crack may occur.
Further, since the side electrode is hard and brittle, the operation of the piezoelectric actuator itself is hindered, and the displacement of the actuator may be limited to a small value.
本発明における第2の態様は、誘電体に電圧を印加した際の誘電体の体積変化を利用したアクチュエータに関する。
弾性誘電材料(弾性絶縁材料)を一対の電極で挟み、電極間へ高電圧を印加すると弾性誘電材料内に分極が発生し、対向する電極表面の一方にプラス電荷が蓄積し、他方にマイナス電荷が蓄積する。これは所謂コンデンサである。プラスとマイナスの電荷の間にはクーロン力により引力が生じる。このクーロン力によって電極同士が引き合って弾性誘電材料の厚さが縮まる方向への変位と収縮応力とが生じる。同時に誘電材料の面方向には伸張する変位と力とが発生する。かかる現象を利用した誘電アクチュエータの例が特許文献2に記載されている。A second aspect of the present invention relates to an actuator using a volume change of a dielectric when a voltage is applied to the dielectric.
When an elastic dielectric material (elastic insulating material) is sandwiched between a pair of electrodes and a high voltage is applied between the electrodes, polarization occurs in the elastic dielectric material, and positive charges accumulate on one of the opposing electrode surfaces and negative charges on the other. Accumulates. This is a so-called capacitor. Attraction occurs between the positive and negative charges due to Coulomb force. Due to this Coulomb force, the electrodes are attracted to each other and a displacement in a direction in which the thickness of the elastic dielectric material is reduced and a contraction stress are generated. At the same time, a displacement and a force are generated that extend in the surface direction of the dielectric material. Patent Literature 2 discloses an example of a dielectric actuator utilizing such a phenomenon.
かかる構造の誘電アクチュエータを積層構造とすることによりさらに変位と力を益子とが期待できる。特許文献1に記載されている誘電アクチュエータは、このタイプの基本的な構成を示している。誘電アクチュエータにおいては、電極に蓄積する電荷を増やすことによりクーロン引力を高めることができる。駆動電圧に制限がある場合には、誘電弾性体の誘電率が高めることによって、多くの分極を生じせしめることができ、蓄積電荷を増やすことが出来る。また、印可電圧が高い方が、蓄積電荷は増加し、クーロン力は大きくなる。しかしながら、蓄積電荷の増加は、電極間の絶縁破壊のリスクを高めることに直結する。
当該文献では擬似的に誘電弾性体の誘電率を高めるために導電性カーボンを練り込んだ誘電弾性体を用い、導電性カーボンを練り込む故に低下する絶縁性をカバーするために、別途、層間に高絶縁の弾性体を挟む構造としている。By using a dielectric actuator having such a structure as a laminated structure, it is possible to further expect displacement and force to be obtained. The dielectric actuator described in Patent Document 1 shows a basic configuration of this type. In the dielectric actuator, the Coulomb attraction can be increased by increasing the charge stored in the electrode. When the driving voltage is limited, a large amount of polarization can be caused by increasing the dielectric constant of the dielectric elastic body, and the accumulated charge can be increased. Also, the higher the applied voltage, the greater the accumulated charge and the greater the Coulomb force. However, an increase in the stored charge directly leads to an increase in the risk of dielectric breakdown between the electrodes.
In this document, a dielectric elastic body in which conductive carbon is kneaded to artificially increase the dielectric constant of the dielectric elastic body is used, and in order to cover the insulating property that is reduced by kneading the conductive carbon, separately between the layers. It has a structure that sandwiches a highly insulating elastic body.
しかしながら、このようにして絶縁性を高めた場合、電極間に低誘電率の層が介在してしまうため、実効的な誘電率は低下してしまう。また、一般に電極材料は金属であるために、誘電弾性体の面方向への変形は電極金属により拘束されており、誘電弾性体内での内部応力は増加するものの、変位量としては制限されてしまい、満足な変位を得ることができなかった。 However, when the insulating property is increased in this way, a layer having a low dielectric constant is interposed between the electrodes, so that the effective dielectric constant is reduced. Also, since the electrode material is generally a metal, the deformation of the dielectric elastic body in the plane direction is constrained by the electrode metal, and the internal stress in the dielectric elastic body increases, but the amount of displacement is limited. , A satisfactory displacement could not be obtained.
本発明における第3の態様は、インダクタに電流を通ずることにより生じる電磁力による、インダクタ自体の変形を利用したアクチュエータに関する。
電磁誘導アクチュエータは、電流によって生じる磁力を用いるアクチュエータである。この種のアクチュエータは古くから、モーター、インダクタとして応用されてきた。これまでに知られている電磁誘導アクチュエータは、あらかじめ、水平運動ないし回転運動が行えるように設定されたアーマチュアを電磁力により動かすことにより動作する。
電磁力はアーマチュアの駆動だけでなく、電磁力を生じ刺せるコイル自体に対しても応力を生じさせる。通常、かかる電磁力によるコイルの変形は、アクチュエータ自体の構造的な劣化に繋がるため、コイルには変形を抑制するための剛性が求められる。本発明はかかるコイルに加わる電磁力によるコイル自体の変形を積極的に用いるアクチュエータである。このような技術思想によるアクチュエータは実用化されていない。A third aspect of the present invention relates to an actuator using deformation of an inductor itself due to an electromagnetic force generated by passing a current through the inductor.
An electromagnetic induction actuator is an actuator that uses a magnetic force generated by an electric current. This type of actuator has been applied as a motor and an inductor for a long time. 2. Description of the Related Art A known electromagnetic induction actuator operates by moving an armature set in advance to perform a horizontal motion or a rotary motion by an electromagnetic force.
The electromagnetic force not only drives the armature, but also generates a stress on the coil itself that can generate and stab the electromagnetic force. Usually, deformation of the coil due to the electromagnetic force leads to structural deterioration of the actuator itself, and thus the coil is required to have rigidity for suppressing the deformation. The present invention is an actuator that positively uses the deformation of the coil itself due to the electromagnetic force applied to the coil. An actuator based on such a technical idea has not been put to practical use.
本発明は伸縮性導体組成物をアクチュエータの電極ないし導体部分に適用することにより、新規なアクチュエータを提供することにある。
本発明における第1の態様は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、アクチュエータの動作に追随可能で、かつ、アクチュエータの動作を阻害しない側面電極を有する積層型圧電アクチュエータを提供しようとするものである。
本発明における第2の態様はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、アクチュエータの動作に追随可能で、かつ、アクチュエータの動作を阻害しない電極を有する誘電アクチュエータを提供しようとするものである。
本発明における第3の態様はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、変形自由度が大きい導体材料を用いる事により、通電によりコイル自体を変形させる新規な電磁誘導アクチュエータを提供しようとするものである。An object of the present invention is to provide a novel actuator by applying a stretchable conductor composition to an electrode or a conductor portion of an actuator.
The first aspect of the present invention has been made in view of such a conventional problem, and aims to provide a laminated piezoelectric actuator having a side electrode that can follow the operation of the actuator and does not hinder the operation of the actuator. Is what you do.
The second aspect of the present invention has been made in view of such a conventional problem, and aims to provide a dielectric actuator having an electrode that can follow the operation of the actuator and does not hinder the operation of the actuator. .
The third aspect of the present invention has been made in view of such a conventional problem, and aims to provide a novel electromagnetic induction actuator that deforms the coil itself by energization by using a conductive material having a large degree of freedom in deformation. Things.
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
[1] 電圧印加により体積変化を生じる圧電物質と内部電極とが交互に積層され、前記内部電極が互い違いに正電極、負電極となるように配置された構造を有する積層型圧電アクチュエータにおいて、正電極どうし、および負電極どうしを接続する側面電極に、伸縮性のある導体組成物を用いた事を特徴とする積層型圧電アクチュエータ。
[2] 前記伸縮性のある導体組成物が、導電性粒子と、エラストマーを90質量%以上含むバインダー樹脂との混合物である事を特徴とする[1]に記載の積層型圧電アクチュエータ。
[3] 前記エラストマーが、天然ゴム(NR)、合成天然ゴム(イソプレンゴム)(IR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレン・プロピレンゴム(EPM、EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(ハイパロン)(CSM)、アクリルゴム(ACM)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)、多硫化ゴム(T)から選択される少なくとも一種のゴムを含有することを特徴とする[1]または[2]に記載の積層型圧電アクチュエータ。
[4] 前記導電性粒子が、中心径が0.08μm〜25μmの範囲にある金属粒子を含む事を特徴とする[1]から[3]のいずれかに記載の積層型圧電アクチュエータ。
[5] 前記側面電極を構成する導体組成物が、3〜35体積%の自由体積を有する事を特徴とする[1]から[4]のいずれかに記載の積層型圧電アクチュエータ。That is, the present invention has the following configuration.
[1] In a laminated piezoelectric actuator having a structure in which piezoelectric substances and internal electrodes that change in volume by applying a voltage are alternately laminated, and the internal electrodes are alternately arranged as a positive electrode and a negative electrode, A laminated piezoelectric actuator characterized in that an elastic conductor composition is used for side electrodes connecting between electrodes and between negative electrodes.
[2] The multilayer piezoelectric actuator according to [1], wherein the elastic conductive composition is a mixture of conductive particles and a binder resin containing 90% by mass or more of an elastomer.
[3] The elastomer is natural rubber (NR), synthetic natural rubber (isoprene rubber) (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), nitrile Rubber (NBR), ethylene / propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene rubber (Hypalon) (CSM), acrylic rubber (ACM), urethane rubber (U), silicone rubber (Q), fluoro rubber (FKM) The multilayer piezoelectric actuator according to [1] or [2], comprising at least one kind of rubber selected from polysulfide rubber (T).
[4] The multilayer piezoelectric actuator according to any one of [1] to [3], wherein the conductive particles include metal particles having a center diameter in a range of 0.08 μm to 25 μm.
[5] The multilayer piezoelectric actuator according to any one of [1] to [4], wherein the conductor composition constituting the side electrode has a free volume of 3 to 35% by volume.
[6] 対向する一対の電極に誘電弾性体を挟み、該一対の電極間に電圧を印加することにより前記誘電弾性体を変形させる誘電アクチュエータであって、前記電極に伸縮性のある導体組成物を用いたことを特徴とする誘電アクチュエータ。
[7] 前記伸縮性のある導体組成物が、導電性粒子と、エラストマーを90質量%以上含むバインダー樹脂との混合物である事を特徴とする[6]に記載の積層型誘電アクチュエータ。
[8] 前記エラストマーが、天然ゴム(NR)、合成天然ゴム(イソプレンゴム)(IR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレン・プロピレンゴム(EPM、EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(ハイパロン)(CSM)、アクリルゴム(ACM)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)、多硫化ゴム(T)から選択される少なくとも一種のゴムを含有することを特徴とする[6]または[7]に記載の積層型誘電アクチュエータ。
[9] 前記導電性粒子が、中心径が0.08μm〜25μmの範囲にある金属粒子を含む事を特徴とする[6]から[8]のいずれかに記載の積層型誘電アクチュエータ。
[10] 前記側面電極を構成する導体組成物が、3〜35体積%の自由体積を有する事を特徴とする[6]から[9]のいずれかに記載の積層型誘電アクチュエータ。
[11] 電極と誘電弾性体とが交互に積層され、前記内部電極が互い違いに正電極、負電極となるように配置された構造を有する[6]から[10]のいずれかに記載の誘電アクチュエータ。
[12] 前記、正電極どうし、および負電極どうしを接続する側面電極に、伸縮性のある導体組成物を用いた事を特徴とする[6]から[11]のいずれかに記載の誘電アクチュエータ。[6] A dielectric actuator which deforms the dielectric elastic body by interposing a dielectric elastic body between a pair of opposing electrodes and applying a voltage between the pair of electrodes, wherein the conductive composition has elasticity for the electrodes. A dielectric actuator using:
[7] The laminated dielectric actuator according to [6], wherein the elastic conductive composition is a mixture of conductive particles and a binder resin containing 90% by mass or more of an elastomer.
[8] The elastomer is a natural rubber (NR), a synthetic natural rubber (isoprene rubber) (IR), a styrene-butadiene rubber (SBR), a butadiene rubber (BR), a chloroprene rubber (CR), a butyl rubber (IIR), a nitrile. Rubber (NBR), ethylene / propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene rubber (Hypalon) (CSM), acrylic rubber (ACM), urethane rubber (U), silicone rubber (Q), fluoro rubber (FKM) The laminated dielectric actuator according to [6] or [7], comprising at least one rubber selected from polysulfide rubber (T).
[9] The laminated dielectric actuator according to any one of [6] to [8], wherein the conductive particles include metal particles having a center diameter in a range of 0.08 μm to 25 μm.
[10] The laminated dielectric actuator according to any one of [6] to [9], wherein the conductor composition constituting the side electrode has a free volume of 3 to 35% by volume.
[11] The dielectric according to any one of [6] to [10], having a structure in which electrodes and dielectric elastic bodies are alternately laminated, and the internal electrodes are arranged so as to be alternately a positive electrode and a negative electrode. Actuator.
[12] The dielectric actuator according to any one of [6] to [11], wherein an elastic conductor composition is used for the side electrodes connecting the positive electrodes and the negative electrodes.
[13] 伸縮性のある導体材料で構成されたことを特徴とするインダクタに電流を通じることにより発生する電磁力を用いて、インダクタ自体を変形させることを特徴とする電磁誘導アクチュエータ。
[14] 前記伸縮性のある導体組成物が、導電性粒子と、エラストマーを90質量%以上含むバインダー樹脂との混合物である事を特徴とする[13]に記載の電磁誘導アクチュエータ。
[15] 前記エラストマーが、天然ゴム(NR)、合成天然ゴム(イソプレンゴム)(IR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレン・プロピレンゴム(EPM、EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(ハイパロン)(CSM)、アクリルゴム(ACM)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)、多硫化ゴム(T)から選択される少なくとも一種のゴムを含有することを特徴とする[13]または[14]に記載の電磁誘導アクチュエータ。
[16] 前記導電性粒子が、中心径が0.08μm〜25μmの範囲にある金属粒子を含む事を特徴とする[13]から[15]のいずれかに記載の電磁誘導アクチュエータ。
[17] 前記伸縮性のある導体組成物が、3〜35体積%の自由体積を有する事を特徴とする[13]から[16]のいずれかに記載の電磁誘導アクチュエータ。[13] An electromagnetic induction actuator characterized in that the inductor itself is deformed by using an electromagnetic force generated by passing an electric current through the inductor, which is made of an elastic conductor material.
[14] The electromagnetic induction actuator according to [13], wherein the elastic conductive composition is a mixture of conductive particles and a binder resin containing 90% by mass or more of an elastomer.
[15] The elastomer is natural rubber (NR), synthetic natural rubber (isoprene rubber) (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), nitrile Rubber (NBR), ethylene / propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene rubber (Hypalon) (CSM), acrylic rubber (ACM), urethane rubber (U), silicone rubber (Q), fluoro rubber (FKM) The electromagnetic induction actuator according to [13] or [14], comprising at least one kind of rubber selected from polysulfide rubber (T).
[16] The electromagnetic induction actuator according to any one of [13] to [15], wherein the conductive particles include metal particles having a center diameter in a range of 0.08 μm to 25 μm.
[17] The electromagnetic induction actuator according to any one of [13] to [16], wherein the elastic conductive composition has a free volume of 3 to 35% by volume.
さらに本発明は以下の構成を有することが好ましい。
[18] 伸縮性のある導体からなる層と伸縮性のある絶縁体からなる層が、ロール形状に共巻きされた構造を有する[13]から[17]のいずれかに記載の電磁誘導アクチュエータ。
[19] 伸縮性のある導体からなる層と伸縮性のある絶縁体からなる層が、鉄心を中心に共巻きされた構造を有する[13]から[18]のいずれかに記載の電磁誘導アクチュエータ。Further, the present invention preferably has the following configuration.
[18] The electromagnetic induction actuator according to any one of [13] to [17], having a structure in which a layer made of a stretchable conductor and a layer made of a stretchable insulator are co-wound in a roll shape.
[19] The electromagnetic induction actuator according to any one of [13] to [18], wherein the layer made of a stretchable conductor and the layer made of a stretchable insulator are co-wound around an iron core. .
本発明における第1の態様では、積層型圧電アクチュエータの側面電極に伸縮性のある導体組成物(伸縮性導体と短縮表記する)、好ましくは導電性粒子とエラストマーの複合体である伸縮性導体、さらに好ましくは内部に自由体積を有する伸縮性導体を採用することにより、側面電極の耐久性を改善し、さらに側面電極が積層型圧電アクチュエータの動作を阻害しないために、積層型圧電アクチュエータの動作域の改善も同時に実現するものである。 In the first aspect of the present invention, a conductive composition having elasticity on a side electrode of a laminated piezoelectric actuator (abbreviated as an elastic conductor), preferably an elastic conductor that is a composite of conductive particles and an elastomer, More preferably, by employing a stretchable conductor having a free volume inside, the durability of the side-surface electrode is improved, and furthermore, since the side-surface electrode does not hinder the operation of the multi-layer piezoelectric actuator, the operating area of the Is also realized at the same time.
伸縮性導体内部に自由体積を有する事により、伸縮性導体に圧縮歪みが加わった際に見かけの体積収縮を生じせしめることができ、伸縮性導体に加わる内部応力を低減することができる。側面電極である伸縮性導体の内部応力は、積層型圧電アクチュエータの動作阻害に直結するため、側面導体の収縮時の内部応力低減の意味合いは大きい。
かかる自由体積を内部圧縮することによる収縮は、側面電極が導電性粒子とエラストマーの複合体で構成される事により実現される。このような複合導体における電気伝導は、導電性粒子の接触連鎖によって実現されているため、導電性粒子に金属粒子を使った場合でも、バルク金属に比較すると1桁ないし2桁以上、比抵抗が高くなることが技術常識である。したがって側面電極の抵抗値も高めになる点は避けられないが、電圧駆動であり、電流が流れない、すなわち入力インピーダンスが極めて高い素子である圧電素子にとっては問題にならない。By having a free volume inside the elastic conductor, an apparent volume contraction can be caused when compressive strain is applied to the elastic conductor, and internal stress applied to the elastic conductor can be reduced. The internal stress of the stretchable conductor, which is the side electrode, is directly linked to the hindrance of the operation of the multilayer piezoelectric actuator.
The shrinkage due to the internal compression of the free volume is realized by forming the side electrode from a composite of conductive particles and an elastomer. Since electric conduction in such a composite conductor is realized by a contact chain of conductive particles, even when metal particles are used for the conductive particles, the specific resistance is one or two digits or more compared to bulk metal. It is common technical knowledge to get higher. Therefore, it is unavoidable that the resistance value of the side electrode is also increased. However, this is not a problem for a piezoelectric element which is a voltage-driven element and does not flow a current, that is, an element having an extremely high input impedance.
本発明における第2の態様では誘電アクチュエータの電極に伸縮性のある導体組成物(伸縮性導体と短縮表記する)、好ましくは導電性粒子とエラストマーの複合体である伸縮性導体、さらに好ましくは内部に自由体積を有する伸縮性導体を採用することにより、電極の耐久性を改善し、さらに電極が誘電アクチュエータの動作を阻害しないために、誘電アクチュエータの動作域の改善も同時に実現するものである。
さらに本発明では、誘電アクチュエータを積層した構造を有する積層型誘電アクチュエータにおいて、層間電極および、または側面電極に伸縮性のある導体組成物(伸縮性導体と短縮表記する)、好ましくは導電性粒子とエラストマーの複合体である伸縮性導体、さらに好ましくは内部に自由体積を有する伸縮性導体を採用することにより、側面電極の耐久性を改善し、さらに側面電極が積層型誘電アクチュエータの動作を阻害しないために、積層型誘電アクチュエータの動作域の改善も同時に実現するものである。According to the second aspect of the present invention, the conductor composition having elasticity in the electrode of the dielectric actuator (abbreviated as "elastic conductor"), preferably an elastic conductor which is a composite of conductive particles and an elastomer, and more preferably the inner part. By using a stretchable conductor having a free volume, the durability of the electrode is improved, and the operation range of the dielectric actuator is also improved because the electrode does not hinder the operation of the dielectric actuator.
Further, according to the present invention, in a laminated dielectric actuator having a structure in which dielectric actuators are laminated, a conductive composition (abbreviated as “stretchable conductor”), preferably conductive particles, is used for an interlayer electrode and / or a side electrode. By employing a stretchable conductor that is an elastomer composite, more preferably a stretchable conductor having a free volume inside, the durability of the side electrode is improved, and the side electrode does not hinder the operation of the laminated dielectric actuator. Therefore, the operation range of the laminated dielectric actuator can be improved at the same time.
伸縮性導体内部に自由体積を有する事により、伸縮性導体に圧縮歪みが加わった際に見かけの体積収縮を生じせしめることができ、伸縮性導体に加わる内部応力を低減することができる。電極(層間電極およびまたは側面電極の場合を含む)である伸縮性導体の内部応力は、誘電アクチュエータの動作阻害に直結するため、導体の収縮時の内部応力低減の意味合いは大きい。 By having a free volume inside the elastic conductor, an apparent volume contraction can be caused when compressive strain is applied to the elastic conductor, and internal stress applied to the elastic conductor can be reduced. The internal stress of the stretchable conductor, which is an electrode (including the case of an interlayer electrode and / or a side electrode), is directly linked to the inhibition of the operation of the dielectric actuator.
本発明における第3の態様では、変形自由度の大きい導体を用いてコイルを構成することにより、通電によりコイル自体が変形することを利用したアクチュエータである。本発明は好ましくは導電性粒子とエラストマーの複合体である伸縮性導体、さらに好ましくは内部に自由体積を有する伸縮性導体を採用することにより、通電によりコイルが収縮した際に十分な変形自由度。特に圧縮変形自由度を確保できる。従来の導体材料には圧縮変形自由度が乏しいため、コイル自体の電磁収縮力を実用的なアクチュエータとして利用することはできない。
伸縮性導体内部に自由体積を有する事により、伸縮性導体に圧縮歪みが加わった際に見かけの体積収縮を生じせしめることができ、伸縮性導体に加わる内部応力を低減することができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided an actuator utilizing the fact that the coil itself is deformed by energization by forming the coil using a conductor having a large degree of freedom in deformation. The present invention preferably employs a stretchable conductor, which is a composite of conductive particles and an elastomer, and more preferably a stretchable conductor having a free volume inside, so that the coil has a sufficient degree of freedom of deformation when contracted by energization. . In particular, the degree of freedom of compression deformation can be secured. Since the conventional conductor material has a low degree of freedom in compressive deformation, the electromagnetic contraction force of the coil itself cannot be used as a practical actuator.
By having a free volume inside the elastic conductor, an apparent volume contraction can be caused when compressive strain is applied to the elastic conductor, and internal stress applied to the elastic conductor can be reduced.
本発明のアクチュエータは、一般に金属部材が用いられる事が多い導体部分に伸縮性導体組成物を用いている。アクチュエータはその動作に伴って、かかる金属部分が動くことにより、振動ないし動作音を発するが、本発明では伸縮性導体組成物に振動吸収機能があるため、低振動で無騒音のアクチュエータを実現する事ができる。 The actuator of the present invention generally uses a stretchable conductor composition for a conductor portion where a metal member is often used. The actuator emits vibration or operation sound due to the movement of the metal part along with its operation. However, in the present invention, since the stretchable conductor composition has a vibration absorbing function, a low vibration and noiseless actuator is realized. Can do things.
本発明の第1の態様を図1により説明する。
本発明の第1の態様における積層型圧電アクチュエータは、図1に示すように電圧印加により体積変化を生じる1.圧電体(圧電物質)と2.内部電極(層間電極)とが交互に積層され、前記内部電極が互い違いに正電極、負電極となるように配置された構造を有する積層型圧電アクチュエータである。
本発明の第1の態様の電圧印加により体積変化を生じる圧電物質(圧電体)としては、ベルリナイト(燐酸アルミニウム:AlPO4)、蔗糖、石英(水晶)(SiO2)、ロッシェル塩(酒石酸カリウム-ナトリウム)(KNaC4H4O6)、トパーズ(黄玉、ケイ酸塩)(Al2SiO4(F,OH)2)、電気石(トルマリン)グループ鉱物、オルト(正)燐酸ガリウム(GaPO4)、ランガサイト(La3Ga5SiO14)、ペロフスカイト(perovskite チタン酸カルシウム:CaTiO3)、タングステン-青銅構造を持つセラミックス、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸鉛(PbTiO3)、PZT:チタン酸ジルコン酸鉛(ジルコニウム酸-チタン酸鉛)(Pb[ZrxTi1-x]O3 0<x<1 混晶)、ニオブ酸カリウム(KNbO3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、タングステン酸ナトリウム(NaXWO3)、酸化亜鉛(ZnO、Zn2O3)、Ba2NaNb5O5、Pb2KNb5O15、リチウムテトラボレート(Li2B4O7)、 ニオブ酸ナトリウムカリウム((K,Na)NbO3)、ビスマスフェライト(BiFeO3)、ニオブ酸ナトリウム(NaNbO3)、チタン酸ビスマス(Bi4Ti3O12)、チタン酸ビスマスナトリウム(Na0.5Bi0.5TiO3)、ポリフッ化ビニリデン(1,1-2フッ化エタン重合体、PVDF)、窒化アルミニウム(AlN)、リン酸ガリウム(GaPO4)、ガリウム砒素(GaAs)などを例示することができる。
かかる圧電物質(ピエゾ物質)のなかでもチタン酸バリウム、PZT(ジルコン酸チタン酸鉛)等の圧電セラミックスの使用が好ましい。The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the multilayer piezoelectric actuator according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1. Piezoelectric material (piezoelectric material) and A stacked piezoelectric actuator having a structure in which internal electrodes (interlayer electrodes) are alternately stacked, and the internal electrodes are alternately arranged as a positive electrode and a negative electrode.
Examples of the piezoelectric substance (piezoelectric substance) which changes its volume by applying a voltage according to the first embodiment of the present invention include berlinite (aluminum phosphate: AlPO4), sucrose, quartz (quartz) (SiO2), and Rochelle salt (potassium-sodium tartrate). (KNaC4H4O6), topaz (yellow, silicate) (Al2SiO4 (F, OH) 2), tourmaline (tourmaline) group mineral, ortho (positive) gallium phosphate (GaPO4), langasite (La3Ga5SiO14), perovskite (perovskite titanium) Calcium oxide: CaTiO3), ceramics with a tungsten-bronze structure, barium titanate (BaTiO3), lead titanate (PbTiO3), PZT: lead zirconate titanate (zirconate-lead titanate) (Pb [ZrxTi1-x] O3 0 <x <1 mixed crystal), potassium niobate (KNbO3), lithium niobate (LiNbO3), lithium tantalate (LiTaO3), sodium tungstate (NaXWO3), zinc oxide (ZnO, Zn2O3), Ba2NaNb5O5, Pb2KNb5O15, lithium tetraborate (Li2B4O7), sodium potassium niobate ((K, Na) NbO3), bismuth ferrite (BiFeO3), sodium niobate (NaNbO3), bismuth titanate (Bi4Ti3O12) Bismuth sodium titanate (Na0.5Bi0.5TiO3), polyvinylidene fluoride (1,1-2 fluoroethane polymer, PVDF), aluminum nitride (AlN), gallium phosphate (GaPO4), gallium arsenide (GaAs), etc. Examples can be given.
Among such piezoelectric substances (piezo substances), it is preferable to use piezoelectric ceramics such as barium titanate and PZT (lead zirconate titanate).
本発明の第1の態様における内部電極層としては、導電性の金属電極を採用することができる。使用できる金属としては、銅、アルミ、ニッケル、金、銀、クロム、ニッケル−クロム合金、タングステン、モリブデン、黄銅、青銅、白銅、プラチナ、ロジウム、などの箔ないしは真空薄膜導体、あるいは粉体焼結による厚膜導体を用いる事ができる。また、積層圧電体の製造プロセスにおいて比較的高温を用いない場合には、導電粒子とバインダー樹脂からなるポリマー型厚膜導体を用いても良い。 As the internal electrode layer in the first embodiment of the present invention, a conductive metal electrode can be adopted. Metals that can be used include copper, aluminum, nickel, gold, silver, chromium, nickel-chromium alloy, tungsten, molybdenum, brass, bronze, white copper, platinum, rhodium, etc. Thick film conductor can be used. When a relatively high temperature is not used in the manufacturing process of the laminated piezoelectric body, a polymer type thick film conductor composed of conductive particles and a binder resin may be used.
本発明における第2の態様を図により説明する。図2は本発明の第2の態様における誘電アクチュエータに基本構成である。すなわち誘電弾性体11を電極10にて挟んだ形で有り、所謂平行片晩方のコンデンサと同じ構造である。
図3は本発明の第2の態様において、誘電アクチュエータを積層構造とした積層型誘電アクチュエータの構成図である。電圧印加により体積変化を生じる誘電弾性体11は、内部電極(層間電極)により交互に挟まれており、前記内部電極が互い違いに正電極、負電極となるように配置されており、それぞれが側面電極13と側面電極14にて連結されている。The second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows a basic configuration of the dielectric actuator according to the second embodiment of the present invention. That is, the dielectric elastic body 11 is sandwiched between the electrodes 10 and has the same structure as a so-called parallel one-sided capacitor.
FIG. 3 is a configuration diagram of a laminated dielectric actuator having a laminated structure of a dielectric actuator according to the second embodiment of the present invention. The dielectric elastic bodies 11 that change in volume by applying a voltage are alternately sandwiched by internal electrodes (interlayer electrodes), and the internal electrodes are alternately arranged as a positive electrode and a negative electrode. The electrodes 13 and the side electrodes 14 are connected.
本発明の第2の態様の電圧印加により体積変化を生じる誘電物質(誘電体)としては、ゴム弾性を示すエラストマーを用いる事ができる。本発明の第2の態様におけるエラストマーとしては、天然ゴム(NR)、合成天然ゴム(イソプレンゴム)(IR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレン・プロピレンゴム(EPM、EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(ハイパロン)(CSM)、アクリルゴム(ACM)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)、多硫化ゴム(T)などを用いる事ができる。本発明の第2の態様では、例示されたエラストマーから選択される少なくとも一種のゴムを含有することが好ましい。
本発明の第2の態様では、これらエラストマーの中でも、ニトリル基含有ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムが好ましく、ニトリル基含有ゴムが特に好ましい。本発明の第2の態様で好ましい弾性率の範囲は2〜480MPaであり、さらに好ましく3〜240MPa、なお好ましくは4〜120MPaの範囲である。これらのゴム材料は、ニトリル基あるいはハロゲン基により大きな分極を有するため比誘電率が高い。As the dielectric substance (dielectric) which changes its volume by applying a voltage according to the second aspect of the present invention, an elastomer exhibiting rubber elasticity can be used. As the elastomer in the second embodiment of the present invention, natural rubber (NR), synthetic natural rubber (isoprene rubber) (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), nitrile rubber (NBR), ethylene / propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene rubber (Hypalon) (CSM), acrylic rubber (ACM), urethane rubber (U), silicone rubber (Q), Fluorine rubber (FKM), polysulfide rubber (T) and the like can be used. In the second aspect of the present invention, it is preferable to contain at least one rubber selected from the exemplified elastomers.
In the second aspect of the present invention, among these elastomers, nitrile group-containing rubber, chloroprene rubber, and chlorosulfonated polyethylene rubber are preferable, and nitrile group-containing rubber is particularly preferable. In the second aspect of the present invention, the preferable range of the elastic modulus is 2 to 480 MPa, more preferably 3 to 240 MPa, and still more preferably 4 to 120 MPa. These rubber materials have a high relative dielectric constant because they have a larger polarization due to a nitrile group or a halogen group.
本発明の第2の態様では、エラストマーにさらに強誘電体のフィラーを配合することにより、実効的な誘電率を高めることが出来る。本発明の第2の態様において用いられる強誘電体としては、ベルリナイト(燐酸アルミニウム:AlPO4)、蔗糖、石英(水晶)(SiO2)、ロッシェル塩(酒石酸カリウム-ナトリウム)(KNaC4H4O6)、トパーズ(黄玉、ケイ酸塩)(Al2SiO4(F,OH)2)、電気石(トルマリン)グループ鉱物、オルト(正)燐酸ガリウム(GaPO4)、ランガサイト(La3Ga5SiO14)、ペロフスカイト(perovskite チタン酸カルシウム:CaTiO3)、タングステン-青銅構造を持つセラミックス、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸鉛(PbTiO3)、PZT:チタン酸ジルコン酸鉛(ジルコニウム酸-チタン酸鉛)(Pb[ZrxTi1-x]O3 0<x<1 混晶)、ニオブ酸カリウム(KNbO3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、タングステン酸ナトリウム(NaXWO3)、酸化亜鉛(ZnO、Zn2O3)、Ba2NaNb5O5、Pb2KNb5O15、リチウムテトラボレート(Li2B4O7)、 ニオブ酸ナトリウムカリウム((K,Na)NbO3)、ビスマスフェライト(BiFeO3)、ニオブ酸ナトリウム(NaNbO3)、チタン酸ビスマス(Bi4Ti3O12)、チタン酸ビスマスナトリウム(Na0.5Bi0.5TiO3)、ポリフッ化ビニリデン(1,1-2フッ化エタン重合体、PVDF)、窒化アルミニウム(AlN)、リン酸ガリウム(GaPO4)、ガリウム砒素(GaAs)などを例示することができる。
かかる誘電物質(ピエゾ物質)のなかでもチタン酸バリウム、PZT(ジルコン酸チタン酸鉛)等の誘電セラミックスの使用が好ましい。
本発明の第2の態様ではこれらの強誘電体を中心径が0.1〜10μm程度の粉体フィラーとし、エラストマー樹脂と強誘電物質の比が、3〜70質量部/97〜30質量部とんるように混練配合して、ハイブリッド化して用いる事ができる。In the second aspect of the present invention, the effective dielectric constant can be increased by further mixing a ferroelectric filler with the elastomer. The ferroelectric used in the second embodiment of the present invention includes berlinite (aluminum phosphate: AlPO4), sucrose, quartz (quartz) (SiO2), Rochelle salt (potassium-sodium tartrate) (KNaC4H4O6), topaz (yellow, (Silicate) (Al2SiO4 (F, OH) 2), tourmaline (tourmaline) group mineral, gallium ortho (positive) phosphate (GaPO4), langasite (La3Ga5SiO14), perovskite (perovskite calcium titanate: CaTiO3), tungsten- Ceramics with bronze structure, barium titanate (BaTiO3), lead titanate (PbTiO3), PZT: lead zirconate titanate (zirconate-lead titanate) (Pb [ZrxTi1-x] O3 0 <x <1 mixed crystal ), Potassium niobate (KNbO3), lithium niobate (LiNbO3), lithium tantalate (LiTaO3), sodium tungstate (NaXWO3), zinc oxide (ZnO, Zn2O3), Ba2NaNb5O5, Pb2 KNb5O15, lithium tetraborate (Li2B4O7), sodium potassium niobate ((K, Na) NbO3), bismuth ferrite (BiFeO3), sodium niobate (NaNbO3), bismuth titanate (Bi4Ti3O12), bismuth sodium titanate (Na0.5Bi0 .5TiO3), polyvinylidene fluoride (1,1-2 fluoroethane polymer, PVDF), aluminum nitride (AlN), gallium phosphate (GaPO4), gallium arsenide (GaAs), and the like.
Among such dielectric substances (piezo substances), it is preferable to use dielectric ceramics such as barium titanate and PZT (lead zirconate titanate).
In the second embodiment of the present invention, these ferroelectrics are powder fillers having a center diameter of about 0.1 to 10 μm, and the ratio of the elastomer resin to the ferroelectric substance is 3 to 70 parts by mass / 97 to 30 parts by mass. It can be kneaded and compounded so that it can be used as a hybrid.
本発明の第2の態様の誘電弾性体の弾性率は、好ましくは1MPa以上1000MPa以下である。
本発明の第2の態様に用いられる誘電弾性体は、好ましくは強誘電体粒子と柔軟性樹脂、好ましくはエラストマーを90質量%以上含むバインダー樹脂、必要に応じて加えられる溶剤を混練混合しペースト化した後に印刷、ディップコート、ディスペンスなどで所定の形状を付与し、乾燥硬化することによって得ることができる。またあらかじめペースト化した後に、フィルム状ないしシート状に成型し、得られたフィルムないしシートに所定形状を与えた後に貼り付けるなどの方法によっても得ることができる。The elastic modulus of the dielectric elastic body according to the second aspect of the present invention is preferably 1 MPa or more and 1000 MPa or less.
The dielectric elastic material used in the second aspect of the present invention is preferably a paste obtained by kneading and mixing ferroelectric particles and a flexible resin, preferably a binder resin containing 90% by mass or more of an elastomer, and a solvent added as necessary. After forming, it can be obtained by giving a predetermined shape by printing, dip coating, dispensing, etc., and drying and curing. Alternatively, it can be obtained by, for example, pasting, forming into a film or sheet shape, giving the obtained film or sheet a predetermined shape, and then attaching the film or sheet.
本発明の第2の態様において、特に誘電弾性体の厚さ方向への変位を主として用いるアクチュエータの場合には電極、ないし内部電極としては、導電性の金属電極を採用することができる。使用できる金属としては、銅、アルミ、ニッケル、金、銀、クロム、ニッケル−クロム合金、タングステン、モリブデン、黄銅、青銅、白銅、プラチナ、ロジウム、などの箔ないしは真空薄膜導体、あるいは粉体焼結による厚膜導体を用いる事ができる。また、積層誘電体の製造プロセスにおいて比較的高温を用いない場合には、導電粒子とバインダー樹脂からなるポリマー型厚膜導体を用いても良い。 In the second aspect of the present invention, in particular, in the case of an actuator mainly using displacement of the dielectric elastic body in the thickness direction, a conductive metal electrode can be used as an electrode or an internal electrode. Metals that can be used include copper, aluminum, nickel, gold, silver, chromium, nickel-chromium alloy, tungsten, molybdenum, brass, bronze, white copper, platinum, rhodium, etc. Thick film conductor can be used. If a relatively high temperature is not used in the manufacturing process of the laminated dielectric, a polymer type thick film conductor composed of conductive particles and a binder resin may be used.
本発明の第3の態様を図により説明する。図4は伸縮性のある導体からなる層と伸縮性のある絶縁体からなる層を、ロール状に共巻きすることにより構成された円筒型の電磁誘導アクチュエータの一例である。本構成では通電により円筒の直径方向への収縮と高さ方向での収縮が生じる。よって、たとえば円筒の内側にホース状空間を設けてチューブを通ずれば、通電時にチューブを圧縮して脈状流動を作ることができる。また内部の空間を袋状として非圧縮性の液体を満たせば、通電によりた袋内の液体を吐出するポンプとして応用することができる。もちろんアクチュエータ自体の直径方向ないし高さ方向への収縮を直接的に機械駆動に利用することもできる。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 shows an example of a cylindrical electromagnetic induction actuator formed by co-winding a layer made of a stretchable conductor and a layer made of a stretchable insulator in a roll shape. In this configuration, energization causes contraction in the diameter direction of the cylinder and contraction in the height direction. Therefore, for example, if a hose-shaped space is provided inside the cylinder and the tube is passed through the tube, the tube can be compressed at the time of energization to create a pulsating flow. Further, if the internal space is made into a bag shape and filled with an incompressible liquid, it can be applied as a pump for discharging the liquid in the bag when energized. Of course, the contraction of the actuator itself in the diametrical or height direction can be used directly for mechanical drive.
図5は伸縮性のある基材上に、伸縮性のある導体にて平面上にコイルを形成した平面コイル型電磁誘導アクチュエータである。かかる構成では、通電によりコイルの面方向への収縮が顕著に生じる。平面コイル型の場合はアクチュエータ自体をシートと見なせるため、シートに見なしたアクチュエータを対象物に巻き付けることにより締め付け、ないし圧縮などの変形を加えることが可能となる。
円筒型、平面コイル型、いずれも近接して、好ましくはコイル中心に鉄芯を入れることにより変形量を増やすことができる。FIG. 5 shows a planar coil-type electromagnetic induction actuator in which a coil is formed on a stretchable base material with a stretchable conductor on a plane. In such a configuration, contraction of the coil in the plane direction is remarkably caused by energization. In the case of the planar coil type, since the actuator itself can be regarded as a sheet, it is possible to apply a deformation such as compression or compression by winding the actuator regarded as a sheet around an object.
Both the cylindrical type and the planar coil type can increase the amount of deformation by inserting an iron core in close proximity, preferably at the center of the coil.
本発明の特徴は、電極ないしコイル、配線に伸縮性導体瀬尾生物を用いる事にある。
本発明の第一の態様における積層型圧電アクチュエータの特徴は側面電極に伸縮性導体を用いる事にある。
本発明の第2の態様における誘電アクチュエータの特徴は、誘電アクチュエータの電極としては伸縮性導体を用いる事、また積層型誘電アクチュエータの場合の層間電極並にに側面電極はとしては好ましくは伸縮性導体を用いる事である。
本発明における電磁誘導アクチュエータの特徴は導体材料、特にコイルの導体材料として伸縮性導体を用いる事にある。A feature of the present invention resides in the use of an elastic conductor Seo for electrodes, coils, and wiring.
The feature of the multilayer piezoelectric actuator according to the first aspect of the present invention resides in that a stretchable conductor is used for a side electrode.
The feature of the dielectric actuator according to the second aspect of the present invention is that a stretchable conductor is used as an electrode of the dielectric actuator, and a side-surface electrode is preferably used as an interlayer electrode in the case of a laminated dielectric actuator. It is to use.
The feature of the electromagnetic induction actuator according to the present invention resides in that a stretchable conductor is used as a conductor material, in particular, a conductor material of the coil.
本発明における伸縮性導体としては10%以上の伸張、ないし3%以上の圧縮時にも導電性を維持する導体を云う。本発明の伸縮性導体は、好ましくは、少なくとも金属粒子、引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂、から構成される。
本発明に用いられる伸縮性導体は、導電性粒子と柔軟性樹脂、好ましくはエラストマーを90質量%以上含むバインダー樹脂、必要の応じて加えられる溶剤を混練混合しペースト化した後に印刷、ディップコート、ディスペンスなどで所定の形状を付与し、乾燥硬化することによって得ることができる。またあらかじめペースト化した後に、フィルム状ないしシート状に成型し、得られたフィルムないしシートに所定形状を与えた後に貼り付けるなどの方法によっても得ることができる。
本発明では柔軟性樹脂として好ましくはエラストマーを90質量%以上含むバインダー樹脂を用いる事ができる。エラストマーとはゴム弾性を示す高分子材料の総称である。The stretchable conductor in the present invention refers to a conductor that maintains electrical conductivity even when expanded by 10% or more or compressed by 3% or more. The stretchable conductor of the present invention is preferably composed of at least metal particles and a flexible resin having a tensile modulus of 1 MPa or more and 1000 MPa or less.
The stretchable conductor used in the present invention is formed by kneading and mixing a conductive resin and a flexible resin, preferably a binder resin containing 90% by mass or more of an elastomer, and a solvent added as necessary, and then printing, dip coating, It can be obtained by giving a predetermined shape with a dispenser or the like and drying and curing. Alternatively, it can be obtained by, for example, pasting, forming into a film or sheet shape, giving the obtained film or sheet a predetermined shape, and then attaching the film or sheet.
In the present invention, a binder resin containing preferably 90% by mass or more of an elastomer can be used as the flexible resin. Elastomer is a general term for polymer materials exhibiting rubber elasticity.
本発明の導電性粒子は、比抵抗が1×10-1Ωcm以下の物質からなる、粒子径が100μm以下の粒子である。比抵抗が1×10-1Ωcm以下の物質としては、金属、合金、カーボン、黒鉛、グラファイト、カーボンナノ粒子、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェン片、ドーピングされた半導体、導電性高分子などを例示することができる。本発明で好ましく用いられる導電性粒子は銀、金、白金、パラジウム、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、鉛、錫などの金属、黄銅、青銅、白銅、半田などの合金粒子、銀被覆銅のようなハイブリッド粒、さらには金属メッキした高分子粒子、金属メッキしたガラス粒子、金属被覆したセラミック粒子などを用いることができる。The conductive particles of the present invention are particles made of a substance having a specific resistance of 1 × 10 −1 Ωcm or less and having a particle diameter of 100 μm or less. Examples of the substance having a specific resistance of 1 × 10 −1 Ωcm or less include metals, alloys, carbon, graphite, graphite, carbon nanoparticles, fullerenes, carbon nanotubes, graphene pieces, doped semiconductors, and conductive polymers. be able to. The conductive particles preferably used in the present invention are metals such as silver, gold, platinum, palladium, copper, nickel, aluminum, zinc, lead, and tin, brass, bronze, copper alloy, alloy particles such as solder, and silver-coated copper. Hybrid particles, metal-plated polymer particles, metal-plated glass particles, metal-coated ceramic particles, and the like can be used.
本発明ではフレーク状銀粒子ないし不定形凝集銀粉を主体に用いることが好ましい。なお、ここに主体に用いるとは導電性粒子の90質量%以上用いることである。不定形凝集粉とは球状もしくは不定形状の1次粒子が3次元的に凝集したものである。不定形凝集粉およびフレーク状粉は球状粉などよりも比表面積が大きいことから低充填量でも導電性ネートワークを形成できるので好ましい。不定形凝集粉は単分散の形態ではないので、粒子同士が物理的に接触していることから導電性ネートワークを形成しやすいので、さらに好ましい。 In the present invention, it is preferable to mainly use flake silver particles or amorphous aggregated silver powder. Here, the term “mainly used” means that 90% by mass or more of the conductive particles is used. The amorphous aggregated powder is a three-dimensionally aggregated spherical or irregular primary particle. Amorphous agglomerated powder and flake-like powder are preferable because they have a larger specific surface area than spherical powder or the like, and thus can form a conductive network even with a low filling amount. Since the amorphous aggregated powder is not in a monodispersed form, the particles are in physical contact with each other, so that a conductive network is easily formed.
フレーク状粉の粒子径は特に限定されないが、動的光散乱法により測定した平均粒子径(50%D)が0.5〜20μmであるものが好ましい。より好ましくは3〜12μmである。平均粒子径が15μmを超えると微細配線の形成が困難になり、スクリーン印刷などの場合は目詰まりが生じる。平均粒子径が0.5μm未満の場合、低充填では粒子間で接触できなくなり、導電性が悪化する場合がある。 The particle size of the flake powder is not particularly limited, but preferably has an average particle size (50% D) of 0.5 to 20 μm as measured by a dynamic light scattering method. More preferably, it is 3 to 12 μm. When the average particle diameter exceeds 15 μm, it becomes difficult to form fine wiring, and clogging occurs in screen printing or the like. If the average particle size is less than 0.5 μm, the particles cannot be contacted with each other at a low filling, and the conductivity may be deteriorated.
不定形凝集粉の粒子径は特に限定されないが、光散乱法により測定した平均粒子径(50%D)が1〜20μmであるものが好ましい。より好ましくは3〜12μmである。平均粒子径が20μmを超えると分散性が低下してペースト化が困難になる。平均粒子径が1μm未満の場合、凝集粉としての効果が失われ、低充填では良導電性を維持できなくなる場合がある。 The particle size of the amorphous aggregated powder is not particularly limited, but preferably has an average particle size (50% D) of 1 to 20 μm as measured by a light scattering method. More preferably, it is 3 to 12 μm. If the average particle diameter exceeds 20 μm, the dispersibility is reduced, and it becomes difficult to form a paste. When the average particle diameter is less than 1 μm, the effect as an agglomerated powder is lost, and good conductivity may not be maintained with low filling.
本発明における非導電性粒子とは、有機ないし無機の絶縁性物質からなる粒子である。本発明の無機粒子は印刷特性の改善、伸縮特性の改善、塗膜表面性の改善を目的に添加され、シリカ、酸化チタン、タルク、アルミナ、硫酸バリウム等の無機粒子、樹脂材料からなるマイクロゲル等を利用できる。 The non-conductive particles in the present invention are particles made of an organic or inorganic insulating material. The inorganic particles of the present invention are added for the purpose of improving printing characteristics, improving stretching characteristics, and improving the surface properties of a coating film, and inorganic particles such as silica, titanium oxide, talc, alumina, and barium sulfate, and a microgel comprising a resin material. Etc. are available.
本発明におけるエラストマーとしては、天然ゴム(NR)、合成天然ゴム(イソプレンゴム)(IR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレン・プロピレンゴム(EPM、EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(ハイパロン)(CSM)、アクリルゴム(ACM)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)、多硫化ゴム(T)などを用いる事ができる。本発明では、例示されたエラストマーから選択される少なくとも一種のゴムを含有することが好ましい。
本発明では、これらエラストマーの中でも、ニトリル基含有ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムが好ましく、ニトリル基含有ゴムが特に好ましい。本発明で好ましい弾性率の範囲は2〜480MPaであり、さらに好ましく3〜240MPa、なお好ましくは4〜120MPaの範囲である。As the elastomer in the present invention, natural rubber (NR), synthetic natural rubber (isoprene rubber) (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), nitrile Rubber (NBR), ethylene / propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene rubber (Hypalon) (CSM), acrylic rubber (ACM), urethane rubber (U), silicone rubber (Q), fluoro rubber (FKM) And polysulfide rubber (T). In the present invention, it is preferable to contain at least one kind of rubber selected from the exemplified elastomers.
In the present invention, among these elastomers, nitrile group-containing rubber, chloroprene rubber, and chlorosulfonated polyethylene rubber are preferable, and nitrile group-containing rubber is particularly preferable. The preferred range of the elastic modulus in the present invention is from 2 to 480 MPa, more preferably from 3 to 240 MPa, and still more preferably from 4 to 120 MPa.
ニトリル基を含有するゴムは、ニトリル基を含有するゴムやエラストマーであれば特に限定されないが、ニトリルゴムと水素化ニトリルゴムが好ましい。ニトリルゴムはブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であり、結合アクリロニトリル量が多いと金属との親和性が増加するが、伸縮性に寄与するゴム弾性は逆に減少する。従って、アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム中の結合アクリロニトリル量は18〜50質量%が好ましく、40〜50質量%が特に好ましい。 The rubber containing a nitrile group is not particularly limited as long as it is a rubber or an elastomer containing a nitrile group, but a nitrile rubber and a hydrogenated nitrile rubber are preferred. Nitrile rubber is a copolymer of butadiene and acrylonitrile. When the amount of bound acrylonitrile is large, the affinity for metal increases, but the rubber elasticity that contributes to elasticity decreases. Accordingly, the amount of bound acrylonitrile in the acrylonitrile-butadiene copolymer rubber is preferably from 18 to 50% by mass, and particularly preferably from 40 to 50% by mass.
本発明では導電性粒子とエラストマーを90質量%以上含むバインダー樹脂、必要の応じて加えられる溶剤を混練混合し伸縮性導体形成用ペーストとしたのちに側面電極に加工することが好ましい。なおエラストマーのパーセンテージはバインダー樹脂の質量に対するエラストマーの質量非から求める。
本発明のバインダー樹脂にはエポキシ樹脂を配合できる。エポキシ樹脂とはエポキシ期を有する有機化合物で有り、好ましくはビスフェノールA型樹脂ないしはフェノールノボラック型樹脂を用いる事ができる。エポキシ化合物には硬化剤を配合できる。硬化剤としては公知のアミン化合物、ポリアミン化合物などを用いればよい。硬化剤を配合する場合、エポキシ樹脂とはエポキシ基含有化合物と硬化剤の総量とする。
また本発明のバインダー樹脂にはポリエステル樹脂、非架橋のポリエステルウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、ガラス転移温度が20℃以下のアクリル樹脂、などを配合することができる。
これらエラストマー以外の樹脂成分はバインダー樹脂に対して10質量%未満に留めることが好ましく、さらに好ましくは5質量%未満である。In the present invention, it is preferable to knead and mix a binder resin containing 90% by mass or more of conductive particles and an elastomer and a solvent to be added as necessary to form a paste for forming an elastic conductor, and then process the side electrode. The percentage of the elastomer is determined from the mass of the elastomer relative to the mass of the binder resin.
An epoxy resin can be blended with the binder resin of the present invention. The epoxy resin is an organic compound having an epoxy phase, and preferably a bisphenol A type resin or a phenol novolak type resin can be used. A curing agent can be blended with the epoxy compound. A known amine compound, polyamine compound, or the like may be used as the curing agent. When a curing agent is added, the epoxy resin is the total amount of the epoxy group-containing compound and the curing agent.
The binder resin of the present invention may contain a polyester resin, a non-crosslinked polyester urethane resin, a phenoxy resin, an acrylic resin having a glass transition temperature of 20 ° C. or less.
It is preferable that the resin component other than the elastomer is less than 10% by mass, more preferably less than 5% by mass, based on the binder resin.
本発明に用いられる伸縮性導体形成用ペーストは、必要に応じて溶剤を含有する。本発明における溶剤は、水または有機溶剤である。溶剤の含有量は、ペーストに求められる粘性によって適宜調査されるべきであるため、特に限定はされないが、概ね導電性粒子と柔軟性樹脂の合計質量を100した場合に30〜80質量比が好ましい
本発明に使用される有機溶剤は、沸点が100℃以上、300℃未満であることが好ましく、より好ましくは沸点が130℃以上、280℃未満である。有機溶剤の沸点が低すぎると、ペースト製造工程やペースト使用に際に溶剤が揮発し、導電性ペーストを構成する成分比が変化しやすい懸念がある。一方で、有機溶剤の沸点が高すぎると、乾燥硬化塗膜中の残溶剤量が多くなり、塗膜の信頼性低下を引き起こす懸念がある。The paste for forming an elastic conductor used in the present invention contains a solvent, if necessary. The solvent in the present invention is water or an organic solvent. The content of the solvent is not particularly limited because it should be appropriately investigated depending on the viscosity required for the paste, but is preferably 30 to 80 mass ratio when the total mass of the conductive particles and the flexible resin is generally 100. The organic solvent used in the present invention preferably has a boiling point of 100 ° C or higher and lower than 300 ° C, and more preferably a boiling point of 130 ° C or higher and lower than 280 ° C. If the boiling point of the organic solvent is too low, the solvent volatilizes during the paste manufacturing process or during paste use, and there is a concern that the component ratio of the conductive paste is likely to change. On the other hand, when the boiling point of the organic solvent is too high, the amount of the residual solvent in the dried and cured coating film increases, and there is a concern that the reliability of the coating film may be reduced.
本発明における有機溶剤としては、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、イソホロン、γ−ブチロラクトン、ベンジルアルコール、エクソン化学製のソルベッソ100,150,200、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ターピオネール、ブチルグリコールアセテート、ジアミルベンゼン、トリアミルベンゼン、n−ドデカノール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノアセテート、トリエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコール、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートなどが挙げられる。また、石油系炭化水素類としては、新日本石油社製のAFソルベント4号(沸点:240〜265℃)、5号(沸点:275〜306℃)、6号(沸点:296〜317℃)、7号(沸点:259〜282℃)、および0号ソルベントH(沸点:245〜265℃)なども挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上が含まれてもよい。このような有機溶剤は、伸縮性導体形成用ペーストが印刷などに適した粘度となるように適宜含有される。 Examples of the organic solvent in the present invention include cyclohexanone, toluene, xylene, isophorone, γ-butyrolactone, benzyl alcohol, Solvesso 100, 150, 200 manufactured by Exxon Chemical, propylene glycol monomethyl ether acetate, terpionaire, butyl glycol acetate, and diamylbenzene. , Triamylbenzene, n-dodecanol, diethylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monoacetate, triethylene glycol diacetate, triethylene glycol, triethylene glycol Monomethyl ether Triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol, tetraethylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol, tripropylene glycol monomethyl ether, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobuty Rates and the like. Examples of petroleum hydrocarbons include AF Solvent No. 4 (boiling point: 240 to 265 ° C.), No. 5 (boiling point: 275 to 306 ° C.), and No. 6 (boiling point: 296 to 317 ° C.) manufactured by Nippon Oil Corporation. , No. 7 (boiling point: 259 to 282 ° C.), and No. 0 solvent H (boiling point: 245 to 265 ° C.), and two or more of them may be included as necessary. Such an organic solvent is appropriately contained so that the paste for forming a stretchable conductor has a viscosity suitable for printing or the like.
本発明に用いられる伸縮性導体形成用ペーストは、材料である導電性粒子、硫酸バリウム粒子、伸縮性樹脂、溶剤をディゾルバー、三本ロールミル、自公転型混合機、アトライター、ボールミル、サンドミルなどの分散機により混合分散することにより得ることができる。 The paste for forming a stretchable conductor used in the present invention includes conductive particles, barium sulfate particles, a stretchable resin, and a solvent, such as a dissolver, a three-roll mill, a self-revolving mixer, an attritor, a ball mill, and a sand mill. It can be obtained by mixing and dispersing with a disperser.
本発明に用いられる伸縮性導体形成用ペーストには、発明の内容を損なわない範囲で、印刷適性の付与、色調の調整、レベリング、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの公知の有機、無機の添加剤を配合することができる。 To the stretchable conductor forming paste used in the present invention, known organic and inorganic additives such as imparting printability, adjusting color tone, leveling, an antioxidant, and an ultraviolet absorber, as long as the content of the invention is not impaired. An agent can be compounded.
本発明における伸縮性導体組成物は、3〜35体積%の自由体積を有する事が好ましい。
ここに自由体積は伸縮性導体層の断面像から、ボイド部分、非ボイド部分の面積から得られる全断面積に対するボイド面積%を三次元に拡張し、厚さを単位長さと仮定して体積%に換算する。すなわち面積%の数値をそのまま体積%と読み替えることによって得られる。
自由体積は10〜35体積%が好ましく、15〜35体積%がさらに好ましい。かかる自由体積は、特に伸縮性導体に圧縮歪みが加わった際に見かけの体積収縮を生じせしめることができ、伸縮性導体に加わる内部応力を低減する作用を有する。The stretchable conductor composition of the present invention preferably has a free volume of 3 to 35% by volume.
Here, the free volume is three-dimensionally expanded from the cross-sectional image of the stretchable conductive layer to the void area% with respect to the total cross-sectional area obtained from the area of the void portion and the non-void portion. Convert to That is, it can be obtained by directly reading the numerical value of the area% as the volume%.
The free volume is preferably from 10 to 35% by volume, and more preferably from 15 to 35% by volume. Such free volume can cause apparent volume contraction particularly when compressive strain is applied to the elastic conductor, and has an effect of reducing internal stress applied to the elastic conductor.
本発明におけるエラストマーの配合量は、導電粒子と、好ましくは加えられる非導電性粒子と柔軟性樹脂の合計に対して7〜35質量%であり、好ましくは9〜28質量%、さらに好ましくは12〜20質量%である。特に非球状の導電粒子であるフレーク状、ないしは凝集塊状の導電粒子をエラストマーをかかる配合比でペースト化することにより、所定の自由体積を伸縮性導体内に形成することが可能となる。 The blending amount of the elastomer in the present invention is 7 to 35% by mass, preferably 9 to 28% by mass, more preferably 12 to 35% by mass with respect to the total of the conductive particles, preferably the added non-conductive particles and the flexible resin. -20% by mass. In particular, it is possible to form a predetermined free volume in a stretchable conductor by forming flake-shaped or agglomerated conductive particles, which are non-spherical conductive particles, into an elastomer at such a mixing ratio.
本発明の第1の態様である積層型圧電アクチュエータ、別名ピエゾアクチュエータ、本発明の第2の態様である誘電アクチュエータ、本発明の第3の態様である電磁誘導アクチュエータは、半導体. 露光装置の極微動用ステージ、精密位置決めプローブ、走査. トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)などのプロー. ブ駆動用など、主に精密位置制御を必要とする産業機器を中心に使用されている。また最近では 携帯電話やデジタルカメラのカメラモジュール (オートフォーカス機構、ズーム機構、手振れ補正機構)、ハードディスクドライブ (ヘッド位置制御)、光学機器 (光軸調整、焦点調整)、モーター (インパクトリニアモーター、超音波リニアモーター)としても使用されている。これらの他、超精密微細研磨ツール、小型タイプメカトランス、高速角度調整機構、微小荷重載荷・検出装置、与圧機構、ポンプ、位置決めステージ機構、パンチングマシン、インクジェットのヘッド、燃料などの液体のイジェクタなどとしても使用されている。
本発明のアクチュエータは、これらの用途はもちろんのこと、さらに大きな変位を必要とする用途にも応用が可能である。The laminated piezoelectric actuator according to the first aspect of the present invention, also known as a piezo actuator, the dielectric actuator according to the second aspect of the present invention, and the electromagnetic induction actuator according to the third aspect of the present invention are a semiconductor. It is mainly used in industrial equipment that requires precise position control, such as moving stages, precision positioning probes, and scanning. Drives for probes such as tunneling microscopes (STM) and atomic force microscopes (AFM). Recently, camera modules for mobile phones and digital cameras (auto focus mechanism, zoom mechanism, image stabilization mechanism), hard disk drives (head position control), optical equipment (optical axis adjustment, focus adjustment), motors (impact linear motor, It is also used as a sonic linear motor. Other than these, ultra-precision fine polishing tool, small type mechanical transformer, high-speed angle adjustment mechanism, minute load loading / detection device, pressurizing mechanism, pump, positioning stage mechanism, punching machine, inkjet head, liquid ejector for fuel, etc. It is also used as such.
The actuator of the present invention can be applied not only to these applications but also to applications requiring a larger displacement.
以下、実施例を示し、本発明をより詳細かつ具体的に説明する。なお実施例中の評価結果などは以下の方法にて測定した。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail and specifically with reference to examples. The evaluation results in the examples were measured by the following methods.
<ニトリル量>
得られた柔軟性樹脂をNMR分析して得られた組成比から、モノマーの質量比による質量%に換算した。
<ムーニー粘度>
島津製作所製 SMV−300RT「ムーニービスコメータ」を用いてムーニー粘度を測定した。
<弾性率>
樹脂材料(エラストマー)を厚さ200±20μmのシート状に加熱圧縮成形し、次いでISO 527−2−1Aにて規定されるダンベル型に打ち抜き、試験片とした。ISO 527−1に規定された方法で引っ張り試験を行って弾性率を求めた。
<平均粒子径>
堀場製作所製の光散乱式粒径分布測定装置LB−500を用いて平均粒子径を測定した。<Nitrile amount>
From the composition ratio obtained by NMR analysis of the obtained flexible resin, it was converted into mass% by mass ratio of monomers.
<Mooney viscosity>
Mooney viscosity was measured using SMV-300RT “Mooney Viscometer” manufactured by Shimadzu Corporation.
<Elastic modulus>
A resin material (elastomer) was heated and compression-molded into a sheet having a thickness of 200 ± 20 μm, and then punched out into a dumbbell shape specified by ISO 527-2-1A to obtain a test piece. A tensile test was performed by a method specified in ISO 527-1 to determine an elastic modulus.
<Average particle size>
The average particle diameter was measured using a light scattering particle size distribution analyzer LB-500 manufactured by Horiba, Ltd.
<比抵抗>
伸縮性導体をシート化し、幅10mm、長さ140mmにカットして試験片を作製した。自然状態(伸長率0%)の伸縮性導体シート試験片のシート抵抗と膜厚を測定し、比抵抗を算出した。膜厚はシックネスゲージ SMD−565L(TECLOCK社製)を用い、シート抵抗はLoresta−GP MCP−T610(三菱化学アナリテック社製)を用いて試験片4枚について測定し、その平均値を用いた。比抵抗は以下の式により算出した。
比抵抗(Ω・cm)=Rs(Ω□)×t(cm)
ここで、Rsはシート抵抗、tは膜厚を示す。
<空隙率>
積層型圧電アクチュエータをエポキシ樹脂にて包埋し、伸縮性導体からなる側面電極部分の断面観察できるようにカットし、カット面を研磨した後に、SEMによる断面観察を実施し、断面像から、伸縮性胴体部分のボイド部分の面積%を求め、厚さを単位長さと仮定して体積%を求めた。すなわち面積%をそのまま体積%に読み替えた。<Specific resistance>
The stretchable conductor was formed into a sheet and cut into a width of 10 mm and a length of 140 mm to prepare a test piece. The sheet resistance and the film thickness of the stretchable conductive sheet test piece in a natural state (elongation ratio 0%) were measured, and the specific resistance was calculated. The thickness was measured using a thickness gauge SMD-565L (manufactured by TECLOCK), and the sheet resistance was measured on four test pieces using Loresta-GP MCP-T610 (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech), and the average value was used. . The specific resistance was calculated by the following equation.
Specific resistance (Ω · cm) = Rs (Ω □ ) × t (cm)
Here, Rs indicates sheet resistance, and t indicates film thickness.
<Void ratio>
The multilayer piezoelectric actuator is embedded in epoxy resin, cut so that the cross-section of the side electrode made of stretchable conductor can be observed, the cut surface is polished, and the cross-section is observed by SEM. The area% of the void portion of the body part was determined, and the volume% was determined assuming the thickness as a unit length. That is, area% was directly read as volume%.
<変位>
電圧印可時のアクチュエータの動作を高速度カメラで撮影し、初期寸法に対する最大変化を測定し、初期寸法に対する%にて表示した。
<電極間絶縁抵抗>
アジレントテクノロジー社製高抵抗測定装置にて500V印可時、60秒後の電流値より、抵抗を求めた。
<静音特性>
以下の被験者による官能評価とした
年齢24才の健康な女性
年齢35才の健康な男性
年齢41才の健康な女性
年齢56才の健康な男性
いずれの被験者も健康診断に於ける聴覚試験では異常なしと診断されている。<Displacement>
The operation of the actuator when a voltage was applied was photographed with a high-speed camera, the maximum change with respect to the initial dimensions was measured, and displayed as a percentage of the initial dimensions.
<Insulation resistance between electrodes>
The resistance was determined from the current value after 60 seconds when 500 V was applied using a high resistance measuring device manufactured by Agilent Technologies.
<Silent characteristics>
Sensory evaluation by the following subjects Healthy female at age 24, healthy male at age 35, healthy female at age 41, healthy male at age 56. None of the subjects was abnormal in the auditory test at the health examination Has been diagnosed.
[製造例]
<柔軟性樹脂(合成ゴム材料)の重合>
攪拌機、水冷ジャケットを備えたステンレス鋼製の反応容器に、
ブタジエン 54質量部
アクリロニトリル 46質量部
脱イオン水 270質量部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.5質量部
ナフタレンスルホン酸ナトリウム縮合物 2.5質量部
t−ドデシルメルカプタン 0.3質量部
トリエタノールアミン 0.2質量部
炭酸ナトリウム 0.1質量部
を仕込み、窒素を流しながら浴温度を15℃に保ち、静かに攪拌した。次いで過硫酸カリウム0.3質量部を脱イオン水19.7質量部に溶解した水溶液を30分間かけて滴下し、さらに20時間反応を継続した後、ハイドロキノン0.5質量部を脱イオン水19.5質量部に溶解した水溶液を加えて重合停止操作を行った。[Production example]
<Polymerization of flexible resin (synthetic rubber material)>
In a stainless steel reaction vessel equipped with a stirrer and water cooling jacket,
Butadiene 54 parts by mass Acrylonitrile 46 parts by mass Deionized water 270 parts by mass Sodium dodecylbenzenesulfonate 0.5 parts by mass Sodium naphthalenesulfonate condensate 2.5 parts by mass t-dodecylmercaptan 0.3 parts by mass triethanolamine 0.2 Parts by mass 0.1 parts by mass of sodium carbonate was charged, and the bath temperature was kept at 15 ° C. while flowing nitrogen, followed by gentle stirring. Then, an aqueous solution in which 0.3 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 19.7 parts by mass of deionized water was added dropwise over 30 minutes, and the reaction was further continued for 20 hours. The polymerization was stopped by adding an aqueous solution dissolved in 0.5 parts by mass.
次いで、未反応モノマーを留去させるために、まず反応容器内を減圧し、さらにスチームを導入して未反応モノマーを回収し、NBRからなる合成ゴムラテックス(L1)を得た。
得られたラテックスに食塩と希硫酸を加えて凝集・濾過し、樹脂に対する体積比20倍量の脱イオン水を5回に分けて樹脂を脱イオン水に再分散、濾過を繰り返すことで洗浄し、空気中にて乾燥して柔軟性樹脂(エラストマー)(R1)を得た。(R1)の評価結果を表1に示す。Next, in order to distill off the unreacted monomer, the pressure inside the reaction vessel was first reduced, steam was introduced to recover the unreacted monomer, and a synthetic rubber latex (L1) composed of NBR was obtained.
To the obtained latex, salt and dilute sulfuric acid are added, and the mixture is aggregated and filtered. The resin is washed by repeatedly dispersing the resin in deionized water in a volume of 20 times the volume of the resin in 5 portions and repeating the filtration. After drying in air, a flexible resin (elastomer) (R1) was obtained. Table 1 shows the evaluation results of (R1).
以下仕込み原料、重合条件、洗浄条件などを変えて同様に操作を行い、表1に示す柔軟性樹脂(エラストマー)(R2)及び(R3)を得た。なお、表中の略号は以下の通りである。
NBR:アクロニトリルブタジエンゴム
SBR:スチレンブタジエンゴム(スチレン/ブタジエン=50/50質量%)Hereinafter, the same operation was performed by changing the charged raw materials, polymerization conditions, washing conditions, and the like, to obtain flexible resins (elastomers) (R2) and (R3) shown in Table 1. The abbreviations in the table are as follows.
NBR: Acronitrile butadiene rubber SBR: Styrene butadiene rubber (styrene / butadiene = 50/50% by mass)
<凝集銀粒子>
凝集銀粒子(A)として不定形凝集銀粉(DOWAエレクトロニクス社製 G−35、平均粒子径6.0μm)を用いた。
フレーク銀粒子(B)としてAGC−A(福田金属箔粉工業社製、平均粒子径3.1μm)を用いた。<Agglomerated silver particles>
As the agglomerated silver particles (A), amorphous agglomerated silver powder (G-35 manufactured by DOWA Electronics Co., Ltd., average particle diameter 6.0 μm) was used.
AGC-A (average particle size: 3.1 μm, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.) was used as the flake silver particles (B).
<伸縮性導体シート形成用ペーストの調製>
表2の通りに、各成分を配合した後、3本ロールミルにて混練し伸縮性導体形成用ペースト[P1]〜[P8]を得た。
同様に蘇生を変更して表2に示す、誘電弾性体形成用ペーストD1、伸縮性絶縁体形成用ペーストE1を得た。
なお、表2中、エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂エピコート1001と硬化剤(脂肪族ポリアミン)の9/1(質量比)混合物である。
また添加剤のレベリング剤はBYK社製BYKETOL−OKである。<Preparation of paste for forming stretchable conductive sheet>
As shown in Table 2, after blending the respective components, the mixture was kneaded with a three-roll mill to obtain stretchable conductor forming pastes [P1] to [P8].
Similarly, the resuscitation was changed to obtain a dielectric elastic body forming paste D1 and a stretchable insulator forming paste E1 shown in Table 2.
In Table 2, the epoxy resin is a 9/1 (mass ratio) mixture of bisphenol A type epoxy resin epicoat 1001 and a curing agent (aliphatic polyamine).
The leveling agent of the additive is BYKETOL-OK manufactured by BYK.
得られた伸縮性導体形成用ペースト[P1]〜[P8]をポリテトラフルオロエチレン樹脂製シート上にアプリケーターによりコーティングして製膜し、120℃で20分間乾燥し、厚さ50μmの伸縮性導体シートを形成した。得られた伸縮性導体シートについて比抵抗を求めた。結果を表2.に示す。 The obtained pastes for forming a stretchable conductor [P1] to [P8] are coated on a polytetrafluoroethylene resin sheet by an applicator to form a film, dried at 120 ° C. for 20 minutes, and stretched to a thickness of 50 μm. A sheet was formed. The specific resistance of the obtained stretchable conductive sheet was determined. Table 2 shows the results. Shown in
<実施例1>
以下のプロセスにより、 図1の構成を有する積層型圧電アクチュエータを製作した。
まず、圧電物質(圧電体)の主原料となる酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、炭酸ストロンチウム等の粉末を所望の組成となるように秤量し、最終的な組成がPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)となるように調製した。調製においては常法に従って、鉛の蒸発を考慮して、上記の混合比組成の化学量論比よりも鉛成分が1〜2%過剰になるように調合した。調合された原料を混合機にて乾式混合し、その後800〜950℃で仮焼し、仮焼粉を得た。<Example 1>
A multilayer piezoelectric actuator having the configuration shown in FIG. 1 was manufactured by the following process.
First, powders such as lead oxide, zirconium oxide, titanium oxide, niobium oxide, and strontium carbonate, which are main raw materials of a piezoelectric substance (piezoelectric substance), are weighed to have a desired composition, and the final composition is PZT (zirconic acid). (Lead titanate). In the preparation, in accordance with a conventional method, taking into account the evaporation of lead, the mixture was prepared so that the lead component was in excess of the stoichiometric ratio of the mixing ratio composition by 1 to 2%. The prepared raw materials were dry-mixed with a mixer and then calcined at 800 to 950 ° C. to obtain calcined powder.
次いで、仮焼粉に、イオン交換水、分散剤を加えて予備混合した後に、遊星型ボールミルにより湿式粉砕して粉砕粉としたする。粉砕粉を乾燥した後、溶剤、バインダー、可塑剤、分散剤等を加えて、ボールミルにより混合してスラリー化し、さらにスラリーを真空装置内で攪拌機により攪拌しながら真空脱泡および粘度調整を行った。
真空脱泡、粘度調整後のスラリーをドクターブレード装置により一定の厚みのグリーンシートに成形後、グリーンシート上に、焼成により内部電極(層間電極)となる銀・ラジウム焼成ペーストを所定のパターンにスクリーン印刷し、プレス機で打ち抜いて、所定の大きさ及び形状に成形し、電極層付きグリーンシートを得た。Next, ion-exchanged water and a dispersant are added to the calcined powder and premixed, and then wet-pulverized by a planetary ball mill to obtain pulverized powder. After drying the pulverized powder, a solvent, a binder, a plasticizer, a dispersant, etc. were added, mixed by a ball mill to form a slurry, and the slurry was subjected to vacuum defoaming and viscosity adjustment while being stirred by a stirrer in a vacuum device. .
The slurry after vacuum defoaming and viscosity adjustment is formed into a green sheet of a certain thickness by a doctor blade device, and a silver / radium fired paste which becomes an internal electrode (interlayer electrode) by firing is screened on the green sheet in a predetermined pattern. The sheet was printed, punched out with a press, and formed into a predetermined size and shape to obtain a green sheet with an electrode layer.
得られた電極層付きグリーンシートを所定枚数、図1の構成に積層し、熱圧着後、脱脂し、温度900〜1200℃のもとで焼成し、所望の形状に研磨して、厚さ方向に分極制御された積層圧電子を得た。得られた積層圧電子に図1.の構成となるように、伸縮性導体形成用ペースト[P1]を塗布し、120℃にて30分間乾燥硬化し側面電極を形成し、積層型圧電アクチュエータ[A1]を得た。なお、同条件(同ロット)にて30個のアクチュエータを製作した。 A predetermined number of the obtained green sheets with electrode layers are laminated in the configuration shown in FIG. 1, degreased after thermocompression bonding, baked at a temperature of 900 to 1200 ° C., polished into a desired shape, and polished in a thickness direction. A polarization controlled electron was obtained. FIG. Was applied and dried and hardened at 120 ° C. for 30 minutes to form side electrodes, thereby obtaining a laminated piezoelectric actuator [A1]. Note that 30 actuators were manufactured under the same conditions (same lot).
得られたアクチュエータ[A1]をエポキシ樹脂に包埋し、側面電極部の断面観察を行い、空隙率を求めた。結果を表3.に示す。
得られた積層型圧電アクチュエータ[A1]に、振幅50V、周波数20kHzの正弦交番電界を印加し、12時間のアクチュエータの連続動作試験を行い、試験後のアクチュエータの動作、および顕微鏡観察による側面電極の状態について表3.に示す。The obtained actuator [A1] was embedded in epoxy resin, and the cross section of the side electrode was observed to determine the porosity. Table 3 shows the results. Shown in
A continuous sinusoidal electric field having an amplitude of 50 V and a frequency of 20 kHz was applied to the obtained laminated piezoelectric actuator [A1], and a continuous operation test of the actuator was performed for 12 hours. Table 3. Shown in
<実施例2〜8、比較例1>
以下、伸縮性導体形成用ペースト[P1]を順次[P2]〜[P9]に代えて積層型圧電アクチュエータ[A2]〜[A9]を作製し、評価した。結果を表3.に示す。
表3に示すように、本発明の伸縮性導体を側面電極に用いた積層型圧電アクチュエータは、長時間の連続使用に耐える良好な特性を示すことが解る。一方で比較例においては、短時間で側面電極にクラックが生じ、実用性に乏しいことが理解される。<Examples 2 to 8, Comparative Example 1>
Hereinafter, multilayer piezoelectric actuators [A2] to [A9] were prepared and evaluated by replacing the elastic conductor forming paste [P1] with [P2] to [P9] sequentially. Table 3 shows the results. Shown in
As shown in Table 3, it can be seen that the laminated piezoelectric actuator using the stretchable conductor of the present invention for the side electrode shows good characteristics that can withstand continuous use for a long time. On the other hand, in the comparative example, it is understood that cracks occur in the side electrodes in a short time, and the practicality is poor.
<実施例10>
以下のプロセスにより、 図2の構成を有する単層の誘電アクチュエータを製作した。
まず離型処理を行ったポリエステルフィルムを仮基材とし、先の製造例にて得られた伸縮性導体形成用ペーストP5を用いて、スクリーン印刷にて所定のパターンを印刷し乾燥硬化した。次いで得られた伸縮性導体層の上に誘電弾性体形成用ペーストD1を用いて印刷乾燥硬化を行い誘電弾性体層を形成し、さらに伸縮性導体形成用ペーストP5を用いて印刷乾燥硬化を行い電極層を形成し、三層構造のコンデンサを形成した。得られたコンデンサを離型ポリエステルフィルムから剥離し、所定形状となるように裁断し単層の誘電アクチュエータX0を得た。得られた誘電アクチュエータX0において、最初に形成した伸縮性導体層の厚さは15μm、誘電弾性体の層の厚さは22μm、最後に形成した伸縮性導体層の厚さは13μmであった。誘電アクチュエータA0の表裏の電極間の絶縁抵抗は>1×1012 であった。当該誘電アクチュエータに、0〜1000vの電圧を印加し、動作を確認した。<Example 10>
A single-layer dielectric actuator having the configuration shown in FIG. 2 was manufactured by the following process.
First, a predetermined pattern was printed by screen printing using the polyester film subjected to the mold release treatment as a temporary base material and the stretchable conductor forming paste P5 obtained in the previous production example, followed by drying and curing. Next, on the obtained stretchable conductor layer, printing and drying and curing are performed using the dielectric elastic body forming paste D1 to form a dielectric elastic body layer, and further printing drying and curing is performed using the stretching and forming conductor forming paste P5. An electrode layer was formed to form a three-layer capacitor. The obtained capacitor was peeled from the release polyester film and cut into a predetermined shape to obtain a single-layer dielectric actuator X0. In the obtained dielectric actuator X0, the thickness of the stretchable conductive layer formed first was 15 μm, the thickness of the layer of the dielectric elastic body was 22 μm, and the thickness of the stretchable conductive layer formed last was 13 μm. The insulation resistance between the front and back electrodes of the dielectric actuator A0 was> 1 × 10 12 . A voltage of 0 to 1000 V was applied to the dielectric actuator, and the operation was confirmed.
<実施例11>
以下のプロセスにより、図3に示す積層型の誘電アクチュエータを試作した。
製造例にて得られた誘電弾性体形成用ペーストを離型処理されたポリエステルフィルム上にドクターブレード装置により一定の厚みとなるようにコーティングし、乾燥工程を経て誘電弾性体グリーンシートを得たとなるようにに成形後、グリーンシート上に、内部電極(層間電極)となる伸縮性導体形成用ペーストP1を所定のパターンにスクリーン印刷し、プレス機で打ち抜いて、所定の大きさ及び形状に成形し、電極層付きグリーンシートを得た。<Example 11>
By the following process, a laminated dielectric actuator shown in FIG. 3 was prototyped.
The paste for forming a dielectric elastic body obtained in the production example was coated on a polyester film subjected to a release treatment so as to have a constant thickness by a doctor blade device, and a dielectric elastic green sheet was obtained through a drying step. After forming as described above, paste P1 for forming an elastic conductor, which will be an internal electrode (interlayer electrode), is screen-printed in a predetermined pattern on a green sheet, punched out with a press, and formed into a predetermined size and shape. Thus, a green sheet with an electrode layer was obtained.
得られた電極層付きグリーンシートを所定枚数、図3の構成に積層し、熱圧着後、脱脂し、温度120℃にて追乾燥と熱処理を行い、所望の形状に成型して、厚さ方向に積層された積層コンデンサを得た。得られた積層コンデンサに図3.の構成となるように、伸縮性導体形成用ペースト[P1]を塗布し、120℃にて30分間乾燥硬化し側面電極を形成し、積層型誘電アクチュエータ[X1]を得た。なお、同条件(同ロット)にて30個のアクチュエータを製作した。 A predetermined number of the obtained green sheets with electrode layers are laminated in the configuration shown in FIG. 3, degreased after thermocompression bonding, subjected to additional drying and heat treatment at a temperature of 120 ° C., molded into a desired shape, and formed in a thickness direction. To obtain a multilayer capacitor. FIG. Was applied and dried and cured at 120 ° C. for 30 minutes to form side electrodes, thereby obtaining a laminated dielectric actuator [X1]. Note that 30 actuators were manufactured under the same conditions (same lot).
得られたアクチュエータ[X1]をエポキシ樹脂に包埋し、電極部の断面観察を行い、空隙率を求めた。結果を表4.に示す。
得られた積層型誘電アクチュエータ[X1]に、振幅500V、周波数5kHzの正弦交番電界を印加し、5時間のアクチュエータの連続動作試験を行い、試験後のアクチュエータの動作、および顕微鏡観察による電極の状態について表4.に示す。The obtained actuator [X1] was embedded in an epoxy resin, the cross section of the electrode was observed, and the porosity was determined. Table 4 shows the results. Shown in
A sinusoidal alternating electric field having an amplitude of 500 V and a frequency of 5 kHz was applied to the obtained laminated dielectric actuator [X1], a continuous operation test of the actuator was performed for 5 hours, the operation of the actuator after the test, and the state of the electrodes by microscopic observation Table 4. Shown in
<実施例2〜8、比較例>
以下、伸縮性導体形成用ペースト[P1]を順次[P2]〜[P9]に代えて積層型誘電アクチュエータ[X2]〜[X9]を作製し、評価した。結果を表4.に示す。
表4に示すように、本発明の伸縮性導体を側面電極に用いた積層型誘電アクチュエータは、大きな変位を示し、また長時間の連続使用に耐える良好な特性を示すことが解る。一方で比較例においては、変位が小さく、短時間で側面電極にクラックが生じ、実用性に乏しいことが理解される。<Examples 2 to 8, Comparative Example>
Hereinafter, laminated dielectric actuators [X2] to [X9] were prepared and evaluated by replacing the stretchable conductor forming paste [P1] with [P2] to [P9] sequentially. Table 4 shows the results. Shown in
As shown in Table 4, it can be seen that the laminated dielectric actuator using the stretchable conductor of the present invention for the side electrode shows a large displacement and has good characteristics that can withstand continuous use for a long time. On the other hand, in the comparative example, it is understood that the displacement is small, cracks occur in the side electrode in a short time, and the practicality is poor.
<実施例21>
以下のプロセスにより、 図4の構成を有する円筒型の電磁誘導アクチュエータを製作した。
まず離型処理を行ったポリエステルフィルムを仮基材とし、先の製造例にて得られた伸縮性導体形成用ペーストP1を用いて、スクリーン印刷にて所定のパターンを印刷し乾燥硬化した。次いで得られた伸縮性導体層の上に伸縮性絶縁体形成用ペーストE1を用いて印刷乾燥硬化を行い伸縮性絶縁体を形成し、伸縮性導体と伸縮性絶縁体の二層構造のシートを形成した。得られたシートを離型ポリエステルフィルムから剥離し、所定幅にスリット成形下のち、所定部分にリード線を取り付けて円筒形に巻き取り、電磁誘導アクチュエータ[Z1]を得た。得られた電磁誘導アクチュエータZ1において、伸縮性導体層の厚さは18μm、伸縮性絶縁体の層の厚さは12μmである。伸縮性絶縁体の絶縁抵抗は1×1012Ω以上であった。当該電磁誘導アクチュエータに、0〜1000vの電圧を印加し、動作を確認した。<Example 21>
A cylindrical electromagnetic induction actuator having the configuration shown in FIG. 4 was manufactured by the following process.
First, a predetermined pattern was printed by screen printing using the stretchable conductor forming paste P1 obtained in the above-mentioned production example as a temporary substrate using the polyester film that had been subjected to the release treatment, followed by drying and curing. Next, the stretchable insulator is formed by performing printing drying and curing using the stretchable insulator forming paste E1 on the stretchable conductor layer obtained, and forming a two-layer sheet of the stretchable conductor and the stretchable insulator. Formed. The obtained sheet was peeled from the release polyester film, slit-formed to a predetermined width, and a lead wire was attached to a predetermined portion and wound into a cylindrical shape to obtain an electromagnetic induction actuator [Z1]. In the obtained electromagnetic induction actuator Z1, the thickness of the elastic conductor layer is 18 μm, and the thickness of the elastic insulator layer is 12 μm. The insulation resistance of the stretchable insulator was 1 × 10 12 Ω or more. A voltage of 0 to 1000 V was applied to the electromagnetic induction actuator, and the operation was confirmed.
<実施例22〜28、比較例3>
以下、伸縮性導体形成用ペースト[P1]を順次[P2]〜[P9]に代えて電磁誘導アクチュエータ[Z2]〜[Z9]を作製し、評価した。結果を表3.に示す。
表3に示すように、本発明の伸縮性導体を側面電極に用いた電磁誘導アクチュエータは、大きな変位を示した。一方で比較例においては、変位が小さくアクチュエータとしての実用性に乏しいことが示された。<Examples 22 to 28, Comparative Example 3>
Hereinafter, electromagnetic induction actuators [Z2] to [Z9] were prepared and evaluated by replacing the stretchable conductor forming paste [P1] with [P2] to [P9] sequentially. Table 3 shows the results. Shown in
As shown in Table 3, the electromagnetic induction actuator using the stretchable conductor of the present invention for the side electrode showed a large displacement. On the other hand, in the comparative example, it was shown that the displacement was small and the practicability as an actuator was poor.
<実施例29>
以下のプロセスにより、図5に示す平面コイル型の電磁誘導アクチュエータを試作した。
製造例にて得られた伸縮性絶縁体形成用ペーストE1を離型処理されたポリエステルフィルム上にドクターブレード装置により一定の厚みとなるようにコーティングし、乾燥工程を経て伸縮性基材を得た。得られた伸縮性基材上に伸縮性導体形成用ペーストP5を用いてスクリーン印刷法により所定の平面コイルを印刷し乾燥硬化し、伸縮性基材事離型PETフィルムから剥離して、図5の構成を有する電磁誘導アクチュエータ[Z10]を得た。得られた電磁誘導アクチュエータ「Z10]について評価を行った結果を表3に示す。<Example 29>
A planar coil type electromagnetic induction actuator shown in FIG. 5 was prototyped by the following process.
The stretchable insulator forming paste E1 obtained in the production example was coated on a polyester film subjected to a release treatment so as to have a constant thickness by a doctor blade device, and a stretchable substrate was obtained through a drying step. . Using a paste P5 for forming a stretchable conductor, a predetermined planar coil was printed on the stretchable substrate obtained by a screen printing method, dried and cured, and peeled from the stretchable base material release PET film. An electromagnetic induction actuator [Z10] having the structure described above was obtained. Table 3 shows the results of evaluation of the obtained electromagnetic induction actuator “Z10”.
以上、示してきたように、本発明におけるアクチュエータは、極めて静音性に優れ、長時間の連続使用に耐え、半導体. 露光装置の極微動用ステージ、精密位置決めプローブ、走査. トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)などのプロー. ブ駆動用など、主に精密位置制御を必要とする産業機器を中心に使用されている。また最近では 携帯電話やデジタルカメラのカメラモジュール (オートフォーカス機構、ズーム機構、手振れ補正機構)、ハードディスクドライブ (ヘッド位置制御)、光学機器 (光軸調整、焦点調整)、モーター (インパクトリニアモーター、超音波リニアモーター)としても使用されている。これらの他、超精密微細研磨ツール、小型タイプメカトランス、高速角度調整機構、微小荷重載荷・検出装置、与圧機構、ポンプ、位置決めステージ機構、パンチングマシン、インクジェットのヘッド、燃料などの液体のイジェクタなどとしても使用できる。さらに本発明の積層型圧電アクチュエータは、長時間使用されるスピーカーとしても十分適応が可能である。 As described above, the actuator according to the present invention has extremely low noise, can withstand continuous use for a long time, and has a semiconductor. A stage for fine movement of an exposure apparatus, a precision positioning probe, and a scanning. It is mainly used for industrial equipment that requires precise position control, such as for driving a probe such as an atomic force microscope (AFM). Recently, camera modules for mobile phones and digital cameras (auto focus mechanism, zoom mechanism, image stabilization mechanism), hard disk drives (head position control), optical equipment (optical axis adjustment, focus adjustment), motors (impact linear motor, It is also used as a sonic linear motor. Other than these, ultra-precision fine polishing tool, small type mechanical transformer, high-speed angle adjustment mechanism, minute load loading / detection device, pressurizing mechanism, pump, positioning stage mechanism, punching machine, inkjet head, liquid ejector for fuel, etc. It can also be used as such. Further, the laminated piezoelectric actuator of the present invention can be sufficiently applied to a speaker used for a long time.
1:圧電物質(圧電体)
2:内部電極(層間電極)
3:側面電極
4:側面電極
10:電極
11:誘電弾性体
12:内部電極(層間電極)
13:側面電極
14:側面電極
100:伸縮性のある絶縁基材(基材)
101:伸縮性のある導体材料(伸縮性導体)
102:伸縮性のある電磁誘導体材料(伸縮性絶縁体あるいは伸縮性電磁誘導体)
1: Piezoelectric material (piezoelectric material)
2: Internal electrode (interlayer electrode)
3: Side electrode 4: Side electrode 10: Electrode 11: Dielectric elastic body 12: Internal electrode (interlayer electrode)
13: Side electrode 14: Side electrode 100: Stretchable insulating base material (base material)
101: Stretchable conductor material (stretchable conductor)
102: Stretchable electromagnetic derivative material (stretchable insulator or stretchable electromagnetic derivative)
Claims (17)
The electromagnetic induction actuator according to any one of claims 13 to 16, wherein the stretchable conductor composition has a free volume of 3 to 35% by volume.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017000167 | 2017-01-04 | ||
JP2017000165 | 2017-01-04 | ||
JP2017000166 | 2017-01-04 | ||
JP2017000166 | 2017-01-04 | ||
JP2017000165 | 2017-01-04 | ||
JP2017000167 | 2017-01-04 | ||
PCT/JP2017/046573 WO2018128121A1 (en) | 2017-01-04 | 2017-12-26 | Actuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018128121A1 true JPWO2018128121A1 (en) | 2020-01-30 |
JP7056582B2 JP7056582B2 (en) | 2022-04-19 |
Family
ID=62789469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018560374A Active JP7056582B2 (en) | 2017-01-04 | 2017-12-26 | Actuator |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7056582B2 (en) |
TW (1) | TWI744453B (en) |
WO (1) | WO2018128121A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7308722B2 (en) * | 2017-12-20 | 2023-07-14 | 住友ベークライト株式会社 | Conductive paste and stretchable wiring board |
WO2021038993A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Jxtgエネルギー株式会社 | Elastomer composition for actuator, actuator member, and actuator element |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06296049A (en) * | 1993-04-08 | 1994-10-21 | Honda Motor Co Ltd | Laminated type piezoelectric electrostrictive device |
JP2008277729A (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Tokai Rubber Ind Ltd | Actuator |
JP2010226949A (en) * | 2003-03-03 | 2010-10-07 | Sri Internatl | Rolled electroactive polymer |
JP2011507221A (en) * | 2007-12-06 | 2011-03-03 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Piezoelectric component having an external electrode having a vapor-deposited layer, and method for manufacturing and applying the component |
JP2015189776A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 住友理工株式会社 | Dielectric film and transducer using the same |
WO2016031137A1 (en) * | 2014-08-27 | 2016-03-03 | ソニー株式会社 | Transducer and electronic device |
JP2016046953A (en) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | ソニー株式会社 | Transducer and electronic apparatus |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7233097B2 (en) * | 2001-05-22 | 2007-06-19 | Sri International | Rolled electroactive polymers |
WO2014136320A1 (en) | 2013-03-04 | 2014-09-12 | 日本電気株式会社 | Optical switch and optical switch extension method |
-
2017
- 2017-12-26 WO PCT/JP2017/046573 patent/WO2018128121A1/en active Application Filing
- 2017-12-26 JP JP2018560374A patent/JP7056582B2/en active Active
-
2018
- 2018-01-03 TW TW107100128A patent/TWI744453B/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06296049A (en) * | 1993-04-08 | 1994-10-21 | Honda Motor Co Ltd | Laminated type piezoelectric electrostrictive device |
JP2010226949A (en) * | 2003-03-03 | 2010-10-07 | Sri Internatl | Rolled electroactive polymer |
JP2008277729A (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Tokai Rubber Ind Ltd | Actuator |
JP2011507221A (en) * | 2007-12-06 | 2011-03-03 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Piezoelectric component having an external electrode having a vapor-deposited layer, and method for manufacturing and applying the component |
JP2015189776A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 住友理工株式会社 | Dielectric film and transducer using the same |
JP2016046953A (en) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | ソニー株式会社 | Transducer and electronic apparatus |
WO2016031137A1 (en) * | 2014-08-27 | 2016-03-03 | ソニー株式会社 | Transducer and electronic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI744453B (en) | 2021-11-01 |
TW201830743A (en) | 2018-08-16 |
JP7056582B2 (en) | 2022-04-19 |
WO2018128121A1 (en) | 2018-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Carpi et al. | Improvement of electromechanical actuating performances of a silicone dielectric elastomer by dispersion of titanium dioxide powder | |
EP2654094A1 (en) | Polymer composite piezoelectric body and method for producing same | |
JP5859370B2 (en) | Energy conversion element and manufacturing method thereof | |
JP5361635B2 (en) | Vibrator | |
KR20140007955A (en) | Dielectric film and transducer using same | |
JP2009227985A (en) | Elastomer transducer and conductive rubber composition, and dielectric rubber composition | |
WO2006135013A1 (en) | Multilayer piezoelectric element and ejector using this | |
US10381547B2 (en) | Dielectric film, method for manufacturing the same, and transducer including the same | |
JP7056582B2 (en) | Actuator | |
WO2005029603A1 (en) | Multilayer piezoelectric device | |
WO2012105187A1 (en) | Capacitance-varying type power-generation element | |
JP5931127B2 (en) | Piezoelectric ceramics, method for manufacturing the same, and piezoelectric ceramic speaker having the same | |
JP4956054B2 (en) | Multilayer piezoelectric element and jetting apparatus using the same | |
CN104882277A (en) | Adjustable and controllable capacitor with layered composite structure, and method of adjusting and controlling dielectric through piezoelectric stress | |
Du et al. | The influence of processing parameters on piezoelectric and dielectric properties of dome-shaped composite PZT-epoxy actuators | |
JP2007284278A (en) | Piezoelectric element material and production method therefor | |
CN116710416A (en) | Piezoelectric element and method for manufacturing piezoelectric element | |
JP2014185061A (en) | Piezoelectric element | |
US9147828B2 (en) | Piezoelectric drive element and piezoelectric drive unit | |
JP2010018514A (en) | Method for producing piezoelectric material, piezoelectric element, and piezoelectric power generator | |
KR20160007029A (en) | Piezoelectric element and piezoelectric vibration module including the same | |
JP2020150197A (en) | Laminate type piezoelectric ceramic, method for manufacturing the same, laminate type piezoelectric element and piezoelectric vibratory device | |
WO2023032326A1 (en) | Piezoelectric ceramic composition, piezoelectric ceramics, piezoelectric element, and tactile module | |
US20240049606A1 (en) | Vibration actuator, optical device, and electronic device | |
WO2013088927A1 (en) | Piezoelectric oriented ceramic and piezoelectric actuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200923 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210921 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220321 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7056582 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |