プリンテッド エレクトロニクス対応
PVDF系強誘電性材料

PIEZOTECH

Piezotech社製PVDF系強誘電性材料

プリンテッドでピエゾを再現!

Piezotech(ピエゾテック)社は、PVDF(フッ化ビニリデン) 系の強誘電性(Ferroelectricity)の樹脂材料を手掛けています。
Piezotech材料は強誘電性を持ち合せていることから焦電性(Pyroelectric)及び圧電性(Piezoelectricity)を有し、圧力、振動、音響、温度、赤外線の各種センサに転用が可能です。 また、アクチュエーター、フィルムスピーカー、強誘電性メモリ、マイクロマシン駆動部、ハプティクス(Haptics)用途にも応用可能で、アイデア次第で用途拡大及びオリジナリティ性を高めた製品への転用が見込めます。


Piezotech材料

Piezotech材料には強誘電性を示し、センサ、エナジーハーベストに適した「FC」シリーズ、アクチュエーターに向いた「RT」シリーズがあります。 FCシリーズは強誘電性コポリマー(Ferroelectric Copolymer)のPVDF-PTrFEコポリマーであり、RTシリーズはPVDF-PTrFE-CTFEもしくはPVDF-PTrFE-CFEの構造を持つ分極緩和型のターポリマー(Reluxor Terpolymer)です。
現在、Piezotech社の製品ラインナップとしては同材料を粉末として販売すると共に、インクや分極処理済みフィルム、電極付きフィルム等での販売も行っています。


PVDF系強誘電性材料カタログ、及びパウダー/インク仕様書(英文)はこちら

Piezotech社とは

Piezotech社

Piezotech社はフランス アルケマグループの電気活性を有するフッ素系樹脂材料とそのフィルム、インクを開発・製造・販売する会社です。 1993年、ISL(フランス-ドイツの共同研究機関)から技術移管と共に設立され、2006年に独立、2010年よりフランス大手化学メーカであるアルケマグループの一員となりました。
現在、アルケマ株式会社が市場開発、販売、テクニカルサービスを行っています。

特長

  • やわらかく割れに強い(樹脂のため、セラミックのように割れない)
  • 豊富な種類(強誘電・高感度の材料から分極緩和が起こるものまで幅広くラインナップ)
  • 様々な販売形態(粉末、インク、フィルムでのご提供が可能)
  • 加工性が良い(射出、押出、溶液キャストなどの加工が可能)

製品構成及び仕様

パウダー

下記スペック表に記載されているFC20,25,30,45及びRT-TS,RT-FS50gから販売しております。

表1 Pizotech パウダー スペック表
項目 FC20 FC25 FC30 FC45 RT-TS RT-FS 方法
含有量(%) TrFE
20%
TrFE
25%
TrFE
30%
TrFE
45%
CTFE
非表示
CFE 
非表示
1H&19F NMR
融点(℃) 150 150 151 158 122 127 Second heating by DSC
ASTM D3418
キュリー温度(℃) 136 115 100 60 - -
分子量(Mw) 450 500 SEC in DMSO PMMA eq
MFI(流動性) 1 - 6 1 - 6 ASTM D1238 230℃under 10kg
比誘電率εr 9 - 12 10 - 14 40 55 Capacity measurement at 1KHz
飽和分極(mC/m2) - - - - 55 60
残留分極(mC/m2) 80 70 65 45 - - At 150V/um
抗電解(mC/m2) 45 50 50 55 - -
d33(pC/N) -24 - -30 -18 - -22 - - Piezotest PM300 1N,
110Hz
P3(μC/m2/K) -30 -50 - - Literature
貯蔵弾性率E'(Gpa) 0.8 - 2.8 0.2 - 0.4 ASTM D638
透過率(%) >96 >99 ASTM D1003

※上記スペックは代表値であり、保証値ではありません。
※同材料を塗工・印刷するには溶液作成、インク化が必要です。

インク

製膜プロセスにより、インク特性が異なります。
※下記を参考にして下さい。

インクに関しては、FC20及びRT-TSのみの販売です。下記スペック表に記載されている印刷プロセスによりインク特性が異なります。異なるグレードごとに100mlから販売しております。

表2 FC20及びRT-TSインク スペック表
グレード プロセス 粘土
(mPa-s)
厚膜
(μm)
乾燥含量
(wt%)
沸点
(℃)
Ink I インクジェット 16±10% 0.05-2 0.6 116-120
Ink L スピンコーティング
スロットダイコーティング
250±10% 0.1-2 7 128-132
Ink H スピンコーティング
ソルベントキャスティング
2300±10% スピンコート:5-20
ソルベンキャスト:2-80
20 78-82
Ink P スクリーン印刷 23000±10% 1-20 17.5 213-217
表3 FC20及びRT-TSインク基本特性表
タイプ FC20 RT-TS
融点 148-152 115-130
アニール温度(℃) 135-140 105-120
キュリー温度(℃) 130-140 -
フィルム

フィルムに関しては、FC20,30及びRT-TSのみの販売です。各グレードにてサイズ120×120㎜、厚み2タイプ(10,20μm)のご提供が可能です。
※FCは分極処理あり/なし、分極後に電極(Cr/Au)コーティングあり/なしを選択できます。
※RTはアニール処理のみ、アニール処理後に電極(Cr/Au)コーティングあり/なしを選択できます。

アプリケーション

・キーボード

・スピーカー

・可変焦点レンズ

・アクチュエーター

・圧力センサ
圧力センサ

・赤外センサ
赤外センサ

・衝撃波センサ
衝撃波センサ


・共振器
共振器

・OTFT向け誘電体材料
ピエゾ繊維

・表面波フィルタ
表面波フィルタ


・強誘電メモリ
強誘電メモリ

・ハプティクス(触感フィードバック)
ハプティクス(触感フィードバック)

・マイクロポンプ
マイクロポンプ


他アプリケーション

エナジーハーベスト、ピエゾファイバー、超音波センシングなど幅広いアプリケーションに活用可能です。

その他

IoT向けセンシング

設備や機器などの振動センシングに使用可能
インターネット経由による外部コントロールでのアクチュエーターに使用可能

ウエアラブルデバイス向けセンシング

ウエアラブル端末向けでのヘルスケア用途として心拍や脈拍センシングに使用可能

タッチパネル向けハプティクス機能/効果

タッチパネル上でアクション選択/入力などの操作をする際、利用者に振動を与え、確認作業及び誤動作防止へ貢献

下記に構造例を示します。

構造例

タッチパネル向けハプティクス機能/効果
図1

同センサ及びハプティクスデバイスはコンデンサと同じ回路図で示される通り、圧電素子となるフィルム「Ferroelectric polymer film」を上下電極で挟んだ構造です。 図1は通常では回路を遮断するためのドットスペーサが記載されています。 これにより普段は回路が構成されず、このままではハプティクス効果は起こりません。 圧力などの入力があった時のみスイッチが入り電極間に電位差を生じます。

タッチパネル向けハプティクス機能/効果②
図2

図2の通り、指先で触れたり圧力を加えたりすることにより、生じた圧力が電位差となって観測されます。 この電位差を感知して電極間に一定の周波数で外部から電圧がかかる様にしておくことでピエゾ層が振動を起こし、指先はその振動を感じることができます。

お問い合わせ

製品やサービスについてのご質問・ご要望等ございましたら、下記のフォームまたはお電話にてお気軽にお問い合わせください。

お電話でのお問い合わせ

マーケティング
TEL:03-3492-7430

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