(57)【要約】    【課題】  音響インピーダンス差により伝搬してきた振動を保持部材との間の界面で反射させる反射層を有する複合材料振動装置であって、反射層の厚みを薄くすることができ、高周波化が容易であり、かつコストを低減し得る複合材料振動装置を提供する。    【解決手段】  振動部材としての圧電共振子２に、反射層３，４を介して保持部材５，６が連結されており、反射層３，４の音響インピーダンス値Ｚ2が、圧電共振子２及び保持部材５，６の音響インピーダンス値Ｚ1，Ｚ3よりも小さくされており、反射層３，４が、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、液状ゴムポリマーとを含む樹脂組成物の硬化物により構成されている、複合材料振動装置１。【選択図】      図１
2006332777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する材料からなり、振動発生源となる振動部材と、
熱硬化性樹脂、硬化剤及び液状ゴムポリマーを含む接着剤組成物の硬化物からなり、第１の音響インピーダンス値Ｚ1よりも低い第２の音響インピーダンス値Ｚ2を有し、かつ前記振動部材に連結された反射層と
前記第２の音響インピーダンス値Ｚ2よりも大きな第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する材料からなり、前記反射層の前記振動部材が連結されている側とは反対側に連結された保持部材とを備え、
前記反射層と前記保持部材との界面において振動部材から反射層に伝搬してきた振動が反射されるように構成されている、複合材料振動装置。
【請求項２】
前記液状ゴムポリマーがブタジエン系ゴムポリマーである、請求項１に記載の複合材料振動装置。
【請求項３】
前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である、請求項１または２に記載の複合材料振動装置。
【請求項４】
前記液状ゴムポリマーが、エポキシ変性ブタジエン系ゴムポリマーである、請求項３に記載の複合材料振動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響インピーダンスが異なる複数の材料が結合された複合材料振動装置に関し、より詳細には、相対的に低い音響インピーダンスを有する部分の材料が改良された複合材料振動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子などの振動素子を用いた部品では、振動素子の振動部の振動を妨げない構造が必要であった。そのため、圧電素子の上下にケース基板を積層した構造では、圧電素子の振動部の振動を妨げないための空洞を備えた構造が採用されていた。しかしながら、このような構造では、空洞を形成するための工程が必要であったり、小型化が困難であった。従って、コストを削減することが困難であった。
【０００３】
他方、下記の特許文献１には、上記のような問題を解決するものとして、音響インピーダンスが異なる複数の材料層を積層した複合材料振動装置が開示されている。ここでは、第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する材料からなる板状の振動子の両面に、第１の音響インピーダンス値Ｚ1よりも低い第２の音響インピーダンス値Ｚ2を有する材料からなる反射層が積層されている。反射層の外側面に、第２の音響インピーダンス値Ｚ2よりも大きな第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する材料からなる板状の保持部材が積層されている。
【０００４】
板状の振動素子から反射層に伝搬してきた振動が、上記音響インピーダンス差により反射層と保持部材との界面において反射され、該界面より内側の領域に振動が閉じ込められている。従って、保持部材を利用して、振動素子の振動を妨げることなく保持することができる。
【０００５】
特許文献１の実施形態の説明では、反射層の構成材料として、エポキシ樹脂、あるいはエポキシ樹脂にエポキシ樹脂とは異なる音響インピーダンス値を有する有機粉末もしくは無機粉末を配合した材料が示されている。
【０００６】
他方、下記の特許文献２にも、同様に、第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する材料からなり、振動発生源となる振動部材と、第１の音響インピーダンス値Ｚ1よりも低い第２の音響インピーダンス値Ｚ2を有する材料からなり、該振動部材に連結された反射層と、反射層の振動部材が連結されている側とは反対側に連結されており、第２の音響インピーダンス値Ｚ2よりも大きな第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する材料からなる保持部材とを備えた複合材料振動装置が開示されている。特許文献２では、反射層の音響インピーダンス値Ｚ2を小さくすることにより比帯域幅の拡大を図ることができる旨が示されている。
【０００７】
また、特許文献２に記載の複合材料振動装置の具体的な実施形態では、反射層構成材料としてエポキシ系接着剤が示されている。
【０００８】
また、エポキシ系接着剤に、ガラスバルーンあるいは樹脂バルーンを配合することにより音響インピーダンス値Ｚ2を低めることができ、かつこのような添加剤の添加により共振周波数温度特性などの特性を調整し得ることが示されている。
【特許文献１】特開２００３−３３２８７５号公報
【特許文献２】特開２００４−４８７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１，２に記載のように、音響インピーダンス値を低めるために、従来、エポキシ樹脂もしくはエポキシ系接着剤に、無機粉末、ガラスバルーンなどの無機材料や、有機粉末もしくは樹脂バルーンなどの有機材料が添加されていた。
【００１０】
他方、特許文献１に記載のように、反射層の厚みは、振動部材から反射層側に伝搬してくる振動の波長λとしたとき、ｎ×（λ／４）の値とすることが好ましい。なお、ｎは１以上の整数である。
【００１１】
また、反射層の厚みは周波数に反比例する。従って、使用周波数が高くなると、反射層の厚みを薄くしなければならない。
【００１２】
上記のように、粉末状あるいはバルーン状の有機材料や無機材料は固体であり保形性を有する。従って、その粒径もしくはバルーン径（以下、粒径等と総称する）は反射層の厚みよりも薄くなければならない。従って、使用周波数が高周波化し、反射層の厚みが薄くなってきた場合でも、反射層の厚みよりも粒径等が小さい有機もしくは無機材料を選択しなければならない。ところが、一般的に粉末やバルーンなどの有機もしくは無機材料などの粒径等は均一ではない。例えば粉砕法により得られた無機粉末では、粒径は正規分布を示す。よって、使用する粉末やバルーンの平均粒径などを反射層の厚みよりも小さく設定したとしても、使用した粉末もしくはバルーンの中には、反射層の厚みよりも大きなものが存在することがあった。そのような場合には、反射層表面から突出する粉末やバルーンが表れ、所望通りの反射層を構成することが困難であった。
【００１３】
このような問題を解決するには、粉末もしくはバルーンを選別し、粒径が十分に小さな粉末もしくはバルーンを用いればよい。しかしながら、このような選別方法を実施した場合、コスト及び労力が非常に高くつかざるを得なかった。
【００１４】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、音響インピーダンス値が十分に低い反射層を有し、高周波化に容易に対応でき、しかも容易にかつ安価に製造することが可能な複合材料振動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の広い局面によれば、第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する材料からなり、振動発生源となる振動部材と、熱硬化性樹脂、硬化剤及び液状ゴムポリマーを含む接着剤組成物の硬化物からなり、第１の音響インピーダンス値Ｚ1よりも低い第２の音響インピーダンス値Ｚ2を有し、かつ前記振動部材に連結された反射層と、前記第２の音響インピーダンス値Ｚ2よりも大きな第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する材料からなり、前記反射層の前記振動部材が連結されている側とは反対側に連結された保持部材とを備え、前記反射層と前記保持部材との界面において振動部材から反射層に伝搬してきた振動が反射されるように構成されている、複合材料振動装置が提供される。
【００１６】
本発明に係る複合材料振動装置では、好ましくは、液状ゴムポリマーとして、ブタジエン系ゴムポリマーが用いられる。
【００１７】
本発明に係る複合材料振動装置において、上記熱硬化性樹脂は特に限定されないが、好ましくはエポキシ樹脂が用いられる。
【００１８】
本発明に係る複合材料振動装置では、より好ましくは、上記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が用いられる場合、上記液状ゴムポリマーとしてエポキシ変性ブタジエン系ゴムポリマーが用いられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る複合材料振動装置では、音響インピーダンス値Ｚ2が音響インピーダンス値Ｚ1，Ｚ3よりも小さくされているので、振動部材により生じた振動は、反射層と保持部材との界面で反射される。従って、保持部材において機械的に保持されたとしても、振動部材における振動に影響を与え難い。
【００２０】
しかも、音響インピーダンス値Ｚ2を有する反射層を構成する材料が、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、液状ゴムポリマーとを含む接着剤組成物の硬化物からなり、熱硬化性樹脂が硬化するものの、ゴムポリマーのゴム弾性により音響インピーダンス値Ｚ2が充分に低められている。そして、上記ゴムポリマーは、ゴム弾性により音響インピーダンスを低めるが、ゴムポリマーが液状の状態で上記接着剤組成物に均一に分散され得るため、反射層の厚みを薄くした場合であっても、反射層の厚みを超えて突出することがない。
【００２１】
すなわち、従来の無機粉末等を配合した反射層では、無機粉末が固形で保形性を有するため、粒径の大きな無機粉末が反射層を超えて突出するおそれがあった。これに対して、本発明では、上記液状ゴムポリマーが音響インピーダンスを低める材料として添加されているが、液状であり、保形性を有しないため、反射層の厚みを十分に薄くすることが可能となり、高周波化に容易に対応することが可能となる。
【００２２】
上記液状ゴムポリマーがブタジエン系ゴムポリマーである場合には、柔軟性に優れたポリブタジエン骨格を有し、音響インピーダンスを効果的に低めることができ、しかも入手が容易であり、比較的安価である。
【００２３】
熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合には、加熱により硬化し、優れた接着強度を発現する。従って、反射層構成材料自体が振動部材と保持部材を強固に接合するので、他の接着剤を用いる必要がない。
【００２４】
熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であり、液状ゴムポリマーがエポキシ変性ブタジエン系ゴムポリマーである場合には、ブタジエン系ゴムポリマーがエポキシ変性されているため、エポキシ系樹脂との相溶性に優れている。従って、エポキシ変性ブタジエン系ゴムポリマーが反射層中に高い分散性で均一に分散されるので、音響インピーダンス値が全領域に渡って均一な反射層を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る複合材料振動装置の分解斜視図であり、図２は外観を示す斜視図である。
【００２７】
本実施形態の複合材料振動装置１では、振動部材としての圧電共振子２が用いられている。圧電共振子２は、矩形板状の形状を有するチタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックスからなるセラミック板を用いて構成されている。該セラミック板は、厚み方向に分極処理されている。また、セラミック板の上面中央には、励振電極１１が形成されている。図１では図示されていないが、下面中央にも、励振電極が形成されている。励振電極１１は、セラミック板の一方の端面に至るように形成された引出電極１１ａに電気的に接続されている。セラミック板の下面においても、励振電極が、セラミック板の他方端面に至る引出電極に接続されている。
【００２８】
励振電極１１と下面の励振電極との間に交流電圧を印加することにより、圧電共振子２は厚み縦振動モードで励振される。なお、セラミック板の音響インピーダンス値Ｚ1は、１８．８×１０6ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1である。
【００２９】
圧電共振子２の上面及び下面には、第１，第２の反射層３，４が積層されている。反射層３，４の外側面には、すなわち圧電共振子２が連結されている面とは反対側の面には、第１，第２の保持部材５，６が積層されている。反射層３，４を構成している材料は、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、液状ゴムポリマーとを含む接着剤組成物の硬化物である。より具体的には、本実施形態では、反射層３，４は、上記熱硬化性樹脂として、特に限定されるわけではないが、エポキシ樹脂が用いられており、硬化剤としてエポキシ樹脂の硬化剤と汎用されているアミン系硬化剤などの適宜の硬化剤と、液状ゴムポリマーとを含む液状の接着剤組成物の硬化物である。すなわち、使用前は、接着剤組成物は液状であり、加熱により硬化し、圧電共振子２と、保持部材５，６とを強固に接合している、接着性材料である。
【００３０】
本実施形態では、反射層３，４は、上記硬化物で構成されているが、硬化物の音響インピーダンス値Ｚ2は、２．４×１０6〜２．６×１０6ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1程度である。また、反射層３，４の硬化後の常温における引っ張り剪断接着力は１Ｎ／ｍｍ2以上である。従って、反射層３，４自体の接着力を利用して、保持部材５，６が圧電共振子２に強固に接合されている。
【００３１】
保持部材５，６は、本実施形態では、セラミックスにより構成されており、その音響インピーダンス値Ｚ3は、１８．８×１０6ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1である。
【００３２】
なお、保持部材５，６は矩形板状の形状を有するセラミック板により構成されている。下方の保持部材６の上面には、一対の容量電極１２，１３が形成されている。容量電極１２，１３と保持部材６を介して対向するように、保持部材６の下面中央に容量電極（図示せず）が形成されている。容量電極１２，１３及び下面の容量電極により、保持部材６にコンデンサが構成されている。
【００３３】
図１に示されている各部材を積層してなる積層体の一方の端面に、図２に示されている外部電極１４が形成されている。また、積層体の他方端面にも外部電極１５が形成されている。外部電極１４，１５は、それぞれ、圧電共振子２の励振電極１１及び下面の励振電極に電気的に接続されている。
【００３４】
また、外部電極１４，１５は、それぞれ、容量電極１２，１３に電気的に接続されている。
【００３５】
従って、外部電極１４，１５と保持部材６の下面に形成された容量電極と外部と電気的に接続することにより、３端子型の容量内蔵型圧電発振子として複合材料振動装置１が動作する。
【００３６】
本実施形態の複合材料振動装置１では、振動部材としての圧電共振子２の上面及び下面に第１，第２の反射層３，４が連結されており、各反射層３，４の圧電共振子２に連結されている側とは反対側の面に保持部材５，６が連結されている。従って、圧電共振子２の振動を妨げないための空洞は形成されていない。よって、空洞を形成する必要がないため、小型化及びコストの低減を果たし得る。
【００３７】
空洞を省略し得るのは、反射層３，４の音響インピーダンス値Ｚ2が、圧電共振子２及び保持部材５，６を構成する材料の音響インピーダンス値Ｚ1，Ｚ3よりも小さいためである。
【００３８】
すなわち、音響インピーダンス値Ｚ2が、音響インピーダンス値Ｚ1，Ｚ3よりも小さいため、圧電共振子２から反射層３，４に振動が伝搬する。そして、伝搬してきた振動は、反射層３，４と保持部材５，６の界面で反射されることになる。従って、振動は上記反射層３と保持部材５との界面と、反射層４と保持部材６との界面との間に閉じ込められることになるため、保持部材５，６の外側面で機械的に支持したとしても、上記振動に影響を与え難い。よって、保持部材５，６を機械的に支持したとしても、音響インピーダンス値Ｚ2が音響インピーダンス値Ｚ1，Ｚ3よりも小さい場合、圧電共振子２の単体の共振周波数とほとんど変わらない複合材料振動装置１が得られる。
【００３９】
ところで、本実施形態の特徴は、前述したように、反射層３，４を構成する材料にあり、上記のように、熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂と、硬化剤と、液状ゴムポリマーを含む接着剤組成物の硬化物により構成されているので、反射層３，４の厚みを薄くすることができる。従来の無機粉末等を用いた場合には、反射層の厚みを薄くした場合、粒径の大きな無機粉末が反射層よりも突出するおそれがあった。これに対して、液状のゴムポリマーは接着剤組成物中に均一に分散されるので、反射層３，４の厚みを十分に薄くすることができる。よって、高周波化に容易に対応することができる。
【００４０】
しかも、液状のゴムポリマーは液状の接着剤組成物中において、混練等により均一に容易に分散され得る。従って、均一な音響インピーダンス特性を有する反射層３，４を容易に構成することができる。
【００４１】
さらに、液状ゴムポリマーの配合割合を変更することにより、第２の音響インピーダンス値Ｚ2やその他の特性を連続的に容易に変更することができ、それによって複合材料振動装置１の特性を連続的に調整することも可能である。
【００４２】
なお、上記実施形態では、反射層３，４を構成するために用いられる熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂が用いられていたが、エポキシ樹脂以外のフェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等のさまざまな熱硬化性樹脂を用いることができる。また、本発明では、熱硬化性樹脂含有接着剤組成物の硬化物により反射層を構成しているため、硬化に際し、振動部材と保持部材とが強固に接合され得る。従って、他の接着性材料を要することなく、振動部材と保持部材とを反射層を介して接合することができる。もっとも、使用する熱硬化性樹脂の硬化物による接合強度が十分でない場合には、反射層以外に接着性材料をさらに追加して、振動部材及び／または保持部材を反射層に接合してもよい。
【００４３】
好ましくは、上記実施形態のように、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂が用いられ、その場合には、加熱により十分な接合強度が得られ、反射層３，４に、圧電共振子２及び保持部材５，６が強固に接合される。
【００４４】
上記硬化剤としては、熱硬化性樹脂に応じて適宜の硬化剤が用いられる。すなわち、エポキシ樹脂であれば前述したように公知のアミン系硬化剤やイミダゾール塩系硬化剤等が用いられる。また、硬化剤は熱硬化性樹脂を硬化させるのに公知の適宜の量で配合すればよい。
【００４５】
液状ゴムポリマーは、上記接着剤組成物の硬化物において、音響インピーダンス値を低減するために用いられているが、このような液状ゴムポリマーとしては、上述したように、ブタジエン系ゴムポリマーが好適に用いられる。ブタジエン系ゴムポリマーは、ポリブタジエン骨格を有し、柔軟性に優れているためその柔軟性により音響インピーダンス値を効果的に低め得る。しかも、ブタジエン系ゴムポリマーは入手容易であり、安価である。従って、複合材料振動装置１のコストを低減することができる。もっとも、液状のゴムポリマーとしては、ブタジエン系ゴムポリマーに限らず、シリコーン系ゴムポリマー、ポリイソブチレン系ゴムポリマーなどの液状ゴムポリマーを用いてもよい。
【００４６】
好ましくは、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、エポキシ樹脂に対して相溶性に優れているエポキシ変性ブタジエン系ゴムポリマーが液状ゴムポリマーとして用いられる。この場合には、相溶性に優れているので、エポキシ変性ブタジエン系ゴムポリマーが上記接着剤組成物中において均一に高分散される。従って、音響インピーダンス特性が均一な反射層を容易に形成することができ、反射層の厚みを薄くした場合であっても反射層の音響特性を容易に均一化し得る。
【００４７】
本発明に係る複合材料振動装置において、反射層を構成する上記接着剤組成物は、熱硬化性樹脂、硬化剤、及び液状ゴムポリマーから本質的に構成されるが、該接着剤組成物には、本発明の課題達成を阻害しない範囲で他の添加剤が配合されてもよい。
【００４８】
また、上記接着剤組成物の硬化物により反射層３，４が構成されているが、この硬化は、熱硬化性樹脂を用いているので、加熱により行われる。硬化方法は熱硬化性樹脂、硬化剤、液状ゴムポリマーを含む接着剤組成物の組成に応じて、適宜の加熱条件で硬化させればよい。より具体的には、例えば、圧電共振子２及び／または保持部材５，６に上記接着剤組成物を塗布し、これらを積層した後、加熱により硬化させればよい。
【００４９】
次に、具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明の硬化を明らかにする。
【００５０】
（実施例１）
下記の表１に示すように、エポキシ樹脂Ａ（トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール型エポキシ樹脂、エポキシ当量９８ｇ／ｅｑ）６５重量部と、エポキシ樹脂Ｂ（テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂、エポキシ当量１２０ｇ／ｅｑ）３５重量部と、硬化剤としてエポキシアダクトイミダゾール２０重量部と、液状ゴムポリマーとしてのエポキシ変性ブタジエンゴム（重量平均分子量：３５００）３５重量部とをプラネタリーミキサーに投入し、混練し、反射層構成用液状接着剤組成物を調製した。
【００５１】
（実施例２）
エポキシ変性ブタジエンゴムの配合割合を３５重量部から４５重量部に変更したことを除いては、実施例１と同様にして接着剤組成物を調製した。
【００５２】
（実施例３）
実施例１において、エポキシ変性されたブタジエンゴムに代えて、エポキシ変性されていないブタジエンゴム（重量平均分子量３８００）を用いたことを除いては、実施例１と同様にして液状接着剤組成物を調製した。
【００５３】
（実施例４）
実施例２において、エポキシ変性ブタジエンゴムに代えて、エポキシ変性されていないブタジエンゴム（重量平均分子量３８００）を用いたことを除いては、実施例２と同様にして液状接着剤組成物を調製した。
【００５４】
（比較例１）
エポキシ変性ブタジエンゴムを添加しなかったことを除いては、実施例１と同様にして液状接着剤組成物を調製した。
【００５５】
（比較例２）
エポキシ変性ブタジエンゴムを添加せず、代わりにガラスバルーン（平均粒径４０μｍの中空のガラスバルーン）５９重量部を配合したことを除いては実施例１と同様にして組成物を調製した。
【００５６】
（実施例及び比較例の評価）
実施例１〜４及び比較例１，２で用意した接着剤組成物を用い、硬化物を以下の要領で作製し、音速、固有音響インピーダンス及び電気特性を以下の要領で評価した。結果を下記の表１に示す。
【００５７】
１）硬化物の作製
フッ化エチレン樹脂からなる板状の成形型上に、液状の接着剤組成物を流し込み、真空脱泡し、オーブン内に配置し、１５０℃及び１時間の加熱硬化条件で硬化し、厚みＬ＝２．０×１０-3ｍの板状の硬化物を得た。
【００５８】
２）音速測定
図３に示すように、板状の硬化物２１上に、超音波粘弾性測定装置（ＲＩＴＥＣ社製、品番：ＲＡＭ−１００００）の圧電探触子２２を当接させ、硬化物の５ＭＨｚにおける伝搬時間を測定し、以下の式（１）により音速を求めた。すなわち、圧電探触子２２を硬化物２１上に当接させた状態で、圧電探触子２２に高電圧を印加し、硬化物２１内に超音波の縦波を発生させた。この縦波は硬化物２１の圧電探触子２２が接続されている上面とは反対側の下面で反射した後、上面に戻ってくる。この縦波の振幅に比例する過渡変位が生じ、硬化物２１が振動する。この硬化物２１の振動を圧電探触子２２で受信し、硬化物２１における５ＭＨｚの振動の伝搬時間を測定した。
【００５９】
音速（ｍ／秒）＝Ｌ／ｔ………式（１）
ただし、Ｌは硬化物の厚み（単位はｍ）であり、ｔは伝搬時間（秒）である。
【００６０】
上記板状の硬化物の密度を重量と体積から求めた。そして、下記の式（２）により板状の硬化物の５ＭＨｚにおける固有音響インピーダンス（縦波）を求めた。
【００６１】
音響インピーダンス（ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1）＝密度（ｋｇ・ｍ-3）×音速（ｍ・ｓ-1）………式（２）
４）電気特性の評価
１．８×０．５×厚み０．０６ｍｍの寸法を有し、音響インピーダンス値が１８．８×１０-6ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1であるチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスを用いた圧電共振子２に上記各液状接着剤組成物を塗布し、１８．８×１０-6ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1の音響インピーダンス値を有する保持部材５，６と貼り合わせ、１５０℃及び１時間の条件で硬化させた。しかる後、外部電極１４，１５を形成し、複合材料振動装置１を作製した。なお、圧電共振子と保持部材の音響インピーダンスは本実施例では異なっているが、本発明では必ずしも等しくする必要はない。
【００６２】
なお、反射層は、硬化後に厚みがおよそλ／４となるように塗布した。λは、圧電共振子２の共振周波数における波長である。
【００６３】
得られた各複合材料振動装置の電気特性として位相の最大値を測定した。ここで、位相とは電気インピーダンスを複素表示した場合の位相であり、発振子では位相の最大値が９０°に近い程発振しやすくなり、省電力化を果たすことができる。位相の最大値は、上記複合材料振動装置１では、反射層の厚みの精度及び反射率に影響され、反射率を高くするには、反射層と保持部材との音響インピーダンス差を大きくすればよいことになる。
【００６４】
そして、表１では、接着剤組成物に液状ゴムポリマーが添加されていない比較例１の位相の最大値＝７８°を基準とし、これよりも位相の最大値が高い場合に〇を付し、低くなり、悪化したものに×を付した。
【００６５】
【表１】
2006332777.tif 000003
【００６６】
表１から明らかなように、液状ゴムポリマーを含有していない比較例１に比べて、実施例１，２では音速が２１００〜２３５０ｍ／秒となり、固有音響インピーダンスが２．４〜２．６×１０6ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1と小さくなるため、位相の最大値が高まり、電気的特性が高められていることがわかる。
【００６７】
同様に、実施例３，４においても、音速が２１５０〜２２５０ｍ／秒となり、硬化物の固有音響インピーダンスが２．６×１０-6ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1または２．４×１０6ｋｇ・ｍ-2・ｓ-1と小さくなるため、位相の最大値が高まり、電気的特性が高められている。
【００６８】
また、比較例２では、反射層の音響インピーダンス値が低められるものの、反射層の厚みを狙い通りの厚みに形成することができないため、電気的特性が低下していた。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合材料振動装置を説明するための分解斜視図。
【図２】本発明の一実施形態の複合材料振動装置の外観斜視図。
【図３】実施例及び比較例の評価において、反射層を構成する材料からなる板状の硬化物の音速を測定する工程を説明するための模式的正面図。
【符号の説明】
【００７０】
１…複合材料振動装置
２…圧電共振子
３，４…反射層
５，６…保持部材
１１…励振電極
１１ａ…引出し電極
１２，１３…容量電極
１４，１５…外部電極
【図１】
2006332777.tif 000004
【図２】
2006332777.tif 000005
【図３】
2006332777.tif 000006