JP5533651B2 - 有機圧電材料の製造方法、超音波振動子及び超音波医用画像診断装置 - Google Patents
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Description
室温以上、かつ該有機圧電材料の融点から10℃低い温度以下の温度で、前記有機圧電材料の端部を支持して張力をかけながら熱処理する工程と、
続いて室温まで冷却される間に、支持された前記端部間の距離を、前記有機圧電材料にかかる力に追従しながら変化させる工程と、を備えることを特徴とする有機圧電材料の製造方法。
2.前記端部間の距離を変化させる工程では、支持された前記端部間の距離を広げることを特徴とする前記1に記載の有機圧電材料の製造方法。
3.前記端部間の距離を広げる量は15%以下であることを特徴とする前記2に記載の有機圧電材料の製造方法。
4.前記端部間の距離を変化させる工程では、支持された前記端部間の距離を縮めることを特徴とする前記1に記載の有機圧電材料の製造方法。
5.前記端部間の距離を縮める量は10%以下であることを特徴とする前記4に記載の有機圧電材料の製造方法。
本発明の超音波振動子は、超音波送信用振動子と超音波受信用振動子とを具備する超音波医用画像診断装置用探触子(プローブ)に用いられる。
本発明の超音波振動子を構成する圧電材料の構成材料としての有機圧電材料としては低分子材料、高分子材料を問わず採用でき、低分子の有機圧電材料であれば、例えば、フタル酸エステル系化合物、スルフェンアミド系化合物、フェノール骨格を有する有機化合物などが挙げられる。高分子の有機圧電材料であれば、例えば、ポリフッ化ビニリデン、あるいはポリフッ化ビニリデン系共重合体、ポリシアン化ビニリデンあるいはシアン化ビニリデン系共重合体あるはナイロン9、ナイロン11などの奇数ナイロンや、芳香族ナイロン、脂環族ナイロン、あるいはポリ乳酸や、ポリヒドロキシブチレートなどのポリヒドロキシカルボン酸、セルロース系誘導体、ポリウレアなどが挙げられる。良好な圧電特性、加工性、入手容易性等の観点から、高分子の有機圧電材料、特にフッ化ビニリデンを主成分とする高分子材料であることを要する。
本発明に係る有機圧電体材料は、上記高分子材料を主たる構成成分として室温以上、融点から10℃低い温度以下の温度において、張力をかけながら熱処理され、続いて室温まで冷却される間に弛緩処理をされて作製することができる。
本発明に係る分極処理における分極処理方法としては、従来公知の直流電圧印加処理、交流電圧印加処理又はコロナ放電処理等の方法が適用され得る。
基板としては、本発明に係る有機圧電材料の用途・使用方法等により基板の選択は異なる。本発明においては、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマーのようなプラスチック板又はフィルムを用いることができる。また、これらの素材の表面をアルミニウム、金、銅、マグネシウム、珪素等で覆ったものでもよい。またアルミニウム、金、銅、マグネシウム、珪素単体、希土類のハロゲン化物の単結晶の板又はフィルムでもかまわない。
本発明に係る圧電材料を有する振動子は、圧電体膜(層)の両面上又は片面上に電極を形成し、その圧電体膜を分極処理することによって作製されるものである。当該電極は、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)などを主体とした電極材料を用いて形成する。
本発明に係る超音波探触子は、超音波送信用振動子と超音波受信用振動子を具備する超音波医用画像診断装置用探触子(プローブ)に用いられる。
本発明に係る上記超音波探触子は、種々の態様の超音波診断装置に用いることができる。例えば、患者などの被検体に対して超音波を送信し、被検体で反射した超音波をエコー信号として受信する圧電体体振動子が配列されている超音波探触子(プローブ)を備えている超音波医用画像診断装置が好ましい。また当該超音波探触子に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、当該超音波探触子の各圧電体振動子が受信したエコー信号を受信する送受信回路と、送受信回路の送受信制御を行う送受信制御回路を備えていることが好ましい。
実施例1
フッ化ビニリデン(以下VDF)とトリフルオロエチレン(以下3FE)のモル比率が75:25であるポリフッ化ビニリデン共重合体粉末(重量平均分子量29万)を50℃に加熱したエチルメチルケトン(以下MEK)、ジメチルホルムアミド(以下DMF)の9:1混合溶媒に溶解した液をガラス板上に流延した。その後、50℃にて溶媒を乾燥させ、厚さ約140μm、融点155℃のフィルム(有機圧電材料)を得た。
上記のようにして得られた、電極付きの有機圧電材料を延伸方向に100mm、延伸方向と直交する方向に20mmの長方形に切り出した。切り出した圧電膜を透明なアクリル板の上に置き、金属板片を介して上から10kg/cm2の荷重で押しつけ、アクリル板側からの目視によって平面性を評価した。なお、試料8については、切り出す方向を直交させて評価を行った。
B:しわがないが、電極および圧電体膜にヒビが入っており、実用上耐えない
C:しわがあり、電極および圧電体膜にヒビが入っており、実用上耐えない
[有機圧電材料の評価方法]
上記のようにして得られた電極付の試料の両面の電極にリード線を付け、アジレントテクノロジー社製インピーダンスアナライザ4294Aを用いて、25℃雰囲気下において、40Hzから110MHzまで等間隔で600点周波数掃引した。厚み共振周波数における比誘電率の値を求めた。同様に、厚み共振周波数付近の抵抗値のピーク周波数P、コンダクタンスのピーク周波数Sをそれぞれ求めたとき、下記式にて電気機械結合定数ktを求めた。
インピーダンスアナライザを用いて厚み共振周波数から電気機械結合定数を求める方法としては、電子情報技術産業協会規格JEITA EM−4501(旧EMAS−6100)圧電セラミック振動子の電気的試験方法に記載の円盤状振動子の厚みたて振動に4.2.6項に準拠している。上記評価結果を表1に示す。
(探触子の作製と評価)
(送信用圧電材料の作製)
成分原料であるCaCO3、La2O3、Bi2O3とTiO2、及び副成分原料であるMnOを準備し、成分原料については、成分の最終組成が(Ca0.97La0.03)Bi4.01Ti4O15となるように秤量した。次に、純水を添加し、純水中でジルコニア製メディアを入れたボールミルにて8時間混合し、十分に乾燥を行い、混合粉体を得た。得られた混合粉体を、仮成形し、空気中、800℃で2時間仮焼を行い仮焼物を作製した。次に、得られた仮焼物に純水を添加し、純水中でジルコニア製メディアを入れたボールミルにて微粉砕を行い、乾燥することにより圧電セラミックス原料粉末を作製した。微粉砕においては、微粉砕を行う時間および粉砕条件を変えることにより、それぞれ粒子径100nmの圧電セラミックス原料粉末を得た。それぞれ粒子径の異なる各圧電セラミックス原料粉末にバインダーとして純水を6質量%添加し、プレス成形して、厚み100μmの板状仮成形体とし、この板状仮成形体を真空パックした後、235MPaの圧力でプレスにより成形した。次に、上記の成形体を焼成した。最終焼結体の厚さは20μmの焼結体を得た。なお、焼成温度は、それぞれ1100℃であった。抗電界の1.5倍以上の電界を1分間印加して分極処理を施した。
前記実施例1において作製した電子線照射済みのポリフッ化ビニリデン共重合体のフィルム(有機圧電材料)と厚さ50μmのポリエステルフィルムをエポキシ系接着剤にて貼り合わせた積層振動子を作製した。その後、上記と同様に分極処理をした。
Claims (10)
- フッ化ビニリデンの単独重合体又はフッ化ビニリデンを主成分とする共重合体からなるフィルム状の有機圧電材料の製造方法であって、
室温以上、かつ該有機圧電材料の融点から10℃低い温度以下の温度で、前記有機圧電材料の端部を支持して張力をかけながら熱処理する工程と、
続いて室温まで冷却される間に、支持された前記端部間の距離を、前記有機圧電材料にかかる力に追従しながら変化させる工程と、を備えることを特徴とする有機圧電材料の製造方法。 - 前記端部間の距離を変化させる工程では、支持された前記端部間の距離を広げることを特徴とする請求項1に記載の有機圧電材料の製造方法。
- 前記端部間の距離を広げる量は15%以下であることを特徴とする請求項2に記載の有機圧電材料の製造方法。
- 前記端部間の距離を変化させる工程では、支持された前記端部間の距離を縮めることを特徴とする請求項1に記載の有機圧電材料の製造方法。
- 前記端部間の距離を縮める量は10%以下であることを特徴とする請求項4に記載の有機圧電材料の製造方法。
- 前記熱処理する工程の前に、前記有機圧電材料を二軸延伸処理ないしは一軸延伸処理する工程を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機圧電材料の製造方法。
- 前記有機圧電材料が、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体からなり、フッ化ビニリデンが95〜60モル%、トリフルオロエチレン5〜40モル%の比率の範囲であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の有機圧電材料の製造方法。
- 前記有機圧電材料の電気機械結合定数が0.3以上であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の有機圧電材料の製造方法。
- 請求項1〜8の何れか1項に記載の有機圧電材料の製造方法によって製造された有機圧電材料に対し、分極処理が施されたことを特徴とする超音波振動子。
- 電気信号を発生する手段と、前記電気信号を受けて超音波を被検体に向けて送信し、前記被検体から受けた反射波に応じた受信信号を生成する複数の振動子が配置された超音波探触子と、前記超音波探触子が生成した前記受信信号に応じて、前記被検体の画像を生成する画像処理手段とを有する超音波医用画像診断装置において、前記超音波探触子が、送信用超音波振動子と受信用超音波振動子の両方を具備し、かつ、該受信用超音波振動子が請求項9に記載の超音波振動子であることを特徴とする超音波医用画像診断装置。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5780602A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of producing piezoelectric or pyroelectric film |
JPS58186984A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 高分子圧電フイルムの製造方法及び装置 |
JPS5938239A (ja) * | 1982-08-26 | 1984-03-02 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 高分子圧電フイルムの製造法 |
JPS5914911B2 (ja) * | 1979-03-20 | 1984-04-06 | ウエスタ−ン エレクトリツク カムパニ−,インコ−ポレ−テツド | 分極ポリビニリデン弗化物フイルムとその製法 |
JPH01210327A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 結晶性高分子材料の延伸方法 |
JP2000271988A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-03 | Toyobo Co Ltd | 脂肪族ポリエステルフィルムの製造方法 |
Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
US4615848A (en) * | 1980-07-23 | 1986-10-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Pyroelectric and isotropic piezoelectric polymer blends |
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US6426861B1 (en) * | 1999-06-22 | 2002-07-30 | Lithium Power Technologies, Inc. | High energy density metallized film capacitors and methods of manufacture thereof |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5914911B2 (ja) * | 1979-03-20 | 1984-04-06 | ウエスタ−ン エレクトリツク カムパニ−,インコ−ポレ−テツド | 分極ポリビニリデン弗化物フイルムとその製法 |
JPS5780602A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of producing piezoelectric or pyroelectric film |
JPS58186984A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 高分子圧電フイルムの製造方法及び装置 |
JPS5938239A (ja) * | 1982-08-26 | 1984-03-02 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 高分子圧電フイルムの製造法 |
JPH01210327A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 結晶性高分子材料の延伸方法 |
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