JP2005068189A - 圧電変換複合材料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制振材料等として各種分野に好適に使用することができ、低コストで、量産性、取扱性に優れた圧電変換材料を用いることにより、特定の方向からの振動等を歪みエネルギーとして吸収してこれを効率良く電気に変換し、熱として放出可能であり、高温条件下で長期間保持された場合においても十分な圧電性を維持し、耐熱性が要求される用途に対しても好適に使用可能な圧電変換複合材料、及び該圧電変換複合材料自体を低コストで簡便に、かつ、効率よく量産可能な前記圧電変換複合材料の製造方法の提供。
【解決手段】主鎖型液晶ポリマーを含有する圧電変換材料により形成した圧電変換体を裁断してなる細片を形成する細片形成工程と、該細片をマトリクス材料中に分散させた細片分散材料を、細片が該マトリクス材料中に規則的に存在するように成形を行う成形工程と、を少なくとも含むことを特徴とする圧電変換複合材料の製造方法である。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制振材料等として各種分野に好適に使用可能な圧電変換複合材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制振材料は、振動を吸収する材料であり、多くのものが従来より開発されてきたが、近時、圧電変換を利用したものが注目されている。前記圧電変換を利用した制振材料は、一般に圧電素子部とマトリクス部とを有する。該制振材料における振動吸収のプロセスは以下の通りである。即ち、まず外部からの振動エネルギーを前記マトリクス部が歪みとして受け、該マトリスク部の歪みを前記圧電素子部が歪みとして受け、かつこれをマトリクス部で電気に変換し、ジュール熱として該制振材料の外部に放出する。その結果、前記外部からの振動エネルギーは、前記制振材料に吸収されて熱に変換されて該制振材料から放出される。
【０００３】
前記圧電変換を利用した制振材料としては、以下の３つが提案されている。
一つ目は、有機−無機コンポジット系制振材料である。該有機−無機コンポジット系制振材料は、例えば、ゴム等の有機材料によるマトリクス中に、チタン酸バリウム等の無機材料による圧電変換材料を分散させたものである（特許文献１〜３参照）。
二つ目は、有機圧電フィルム制振材料である。該有機圧電フィルム制振材料は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電性を示すフィルムそのものである（非特許文献１参照）。
三つ目は、有機−有機コンポジット系制振材料である。該有機−有機コンポジット系制振材料は、例えば、ゴム等の有機材料によるマトリクス中に、フェノール系物質等の有機低分子による圧電変換材料を分散させたものである（特許文献４及び５参照）。
【０００４】
しかし、これらの制振材料においては、以下のような問題がある。即ち、前記有機−無機コンポジット系制振材料の場合、前記チタン酸バリウム等の無機材料の単結晶を得るのが困難であり、また、該無機材料と前記マトリクスとにおける弾性率差が大き過ぎるため該マトリクスからの振動伝達性が十分でなく、歪みによって破損し易い等の問題がある。また、前記有機圧電フィルム制振材料の場合、圧電変換特性（以下「圧電性」と略称することがある）が経時劣化し、廃棄時の環境への悪影響がある等の問題がある。また、一般のドアサイズ２００ｃｍ×１００ｃｍでは有効な制振特性を得るために必要な電気回路における最適抵抗が０．２５Ωとなり、実用的には抵抗値が小さく実現不可能であるという問題がある（特許文献６参照）。また、前記有機−有機コンポジット系制振材料の場合、前記フェノール系物質等の有機低分子の配向性が十分でないため、圧電性が十分でなく、制振材料の機能は必ずしも十分でないという問題がある。更に、前記有機材料の中でも、優れた圧電性を持つ前記ＰＶＤＦ等の強誘電性ポリマーが広く用いられているが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低く、熱によりその圧電性が減衰し易いため、耐熱性が要求される用途には不向きであり、初期の性能を長期間維持できないという問題がある。一方、強誘電性液晶の場合、膜厚を大きくすることが困難であるという問題があり、また、セルロースの場合、圧電性が極性由来でないため、本質的に小さいという問題がある。
このため、従来における前記問題がなく、特定の方向からの振動等を歪みエネルギーとして吸収してこれを効率良く電気に変換し、熱として放出可能であり、高温条件下で長期間保持された場合においても十分な圧電性を維持し、耐熱性が要求される用途に対しても好適に使用可能な圧電変換複合材料は未だ提供されていなく、該圧電変換複合材料を低コストで、効率よく製造する方法も未だ提供されていないのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３１８４５号公報
【特許文献２】
特開平５−２４０２９８号公報
【特許文献３】
特開平６−１２６９０９号公報
【特許文献４】
特開２０００−８６９００号公報
【特許文献５】
特開２０００−２７３４３５号公報
【特許文献６】
特開平１１−６８１９０号公報
【非特許文献１】
住田雅夫、「圧電性フィルムを用いた吸遮音構造体」、機能材料、株式会社シーエムシー出版、１９９５年１１月、Ｖｏｌ．１５ Ｎｏ．１１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の課題を解決することを目的とする。即ち、本発明は、制振材料等として各種分野に好適に使用することができ、低コストで、量産性、取扱性に優れた圧電変換材料を用いることにより、特定の方向からの振動等を歪みエネルギーとして吸収してこれを効率良く電気に変換し、熱として放出可能であり、高温条件下で長期間保持された場合においても十分な圧電性を維持し、耐熱性が要求される用途に対しても好適に使用可能な圧電変換複合材料、及び該圧電変換複合材料自体を低コストで簡便に、かつ、効率よく量産可能な前記圧電変換複合材料の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 主鎖型液晶ポリマーを含有する圧電変換材料により形成した圧電変換体を裁断してなる細片を形成する細片形成工程と、該細片をマトリクス材料中に分散させた細片分散材料を、細片が該マトリクス材料中に規則的に存在するように成形を行う成形工程を少なくとも含むことを特徴とする圧電変換複合材料の製造方法である。
前記細片形成工程において、主鎖型液晶ポリマーを含有する圧電変換材料により形成した圧電変換体の細片が形成される。前記成形工程において、前記細片が、前記マトリクス材料中に規則的に存在するように成形される。以上により圧電変換複合材料が製造される。該圧電変換複合材料においては、特定の方向からの振動エネルギーを前記マトリクス材料が歪みとして受け、該マトリスク材料の歪みを、圧電性を示す細片が歪みとして受け、かつこれをマトリクス部で電気に変換し、該マトリクス材料がジュール熱として外部に放出する。
＜２＞ 主鎖型液晶ポリマーが、環状基を少なくとも含む基本骨格を繰返し単位として有する前記＜１＞に記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜３＞ 主鎖型液晶ポリマーが、ポリエステルから選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜４＞ 主鎖型液晶ポリマーが、芳香族ポリマーから選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜５＞ 芳香族ポリマーが、芳香族ポリエステルから選択される少なくとも１種である前記＜４＞に記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜６＞ 芳香族ポリエステルが、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸から選択される少なくとも１種をモノマーユニットとして有してなる前記＜５＞に記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜７＞ 芳香族ポリマーが、下記構造式（１）で表される構造を含む前記＜４＞に記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
構造式（１）
【化２】

ただし、ｍ及びｎは、重合度を表す。
＜８＞ 主鎖型液晶ポリマーが、主鎖方向と略平行な方向に最大の分極率を有する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜９＞ 細片が、糸状片、膜状片、環状片及び粒状片の少なくともいずれかから選択される前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１０＞ 成形工程において、細片における分極の方向及び向きが細片間で互いに略同一になるように細片分散材料を成形する前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１１＞ 細片が、糸状片であり、該糸状片の直径、長さ及び材料が略同じである前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１２＞ 細片が、糸状片であり、該糸状片の直径、長さ及び材料の少なくとも１つが異なる前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１３＞ 細片が、膜状片であり、該膜状片の面積、厚み及び材料が略同じである前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１４＞ 細片が、膜状片であり、該膜状片の面積、厚み及び材料の少なくとも１つが異なる前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１５＞ マトリクス材料が、導電性材料を含有する前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１６＞ 導電性材料が、導電性微粒子及び導電性フィラーから選択される前記＜１５＞に記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１７＞ 導電性微粒子が、金属微粒子、半導体微粒子、カーボンブラック、フラーレン及びカーボンナノチューブから選択される前記＜１６＞に記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１８＞ マトリクス材料が、樹脂、ゴム及び熱可塑性エラストマーから選択される前記＜１＞から＜１７＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜１９＞ 成形工程における成形が、成形工程における成形が、１００ｋｇ／ｃｍ^２〜５，０００ｋｇ／ｃｍ^２の成形圧で行われる前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
＜２０＞ 成形工程における成形が、押出成形法、吹込み成形法、カレンダ成形法、及びエクストルージョンブロー成形法の少なくともいずれかの方法によって行なわれる前記＜１＞から＜１９＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
前記成形により、前記細片における分極の方向及び向きが、マトリクス材料中で互いに略一方向になるので、圧電変換複合材料が効率的に製造される。
＜２１＞ 成形工程における成形の後、一軸延伸を行う前記＜１＞から＜２０＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法である。
前記一軸延伸により、前記細片における分極方向及び向きが、マトリクス材料中で互いに略同一になるので、圧電変換複合材料が効率的に製造される。
＜２２＞ 前記＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の製造方法により製造されることを特徴とする圧電変換複合材料である。
該圧電変換複合材料においては、特定方向からの振動エネルギーを前記マトリクス材料が歪みとして受け、該マトリスク材料の歪みを、圧電性を示す前記細片が歪みとして受け、かつこれをマトリクス部で電気に変換し、ジュール熱として外部に方向に放出する。
＜２３＞ 加熱前の室温における細片の圧電性αと、該細片を８５℃に加熱した状態で７日間保持させた後の室温における圧電性βと、から計算される減衰率（（圧電性α−圧電性β）／圧電性α）が、０．１以下である前記＜２２＞に記載の圧電変換複合材料である。
＜２４＞ 制振材料として用いられ、減衰させたい対象である振動の振動数をωとし、前記細片の容量をＣとし、マトリクス材料の導電抵抗をＲとした時、Ｒ≒１／ωＣである前記＜２２＞から＜２３＞のいずれかに記載の圧電変換複合材料である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（圧電変換複合材料及びその製造方法）
本発明の圧電変換複合材料の製造方法は、細片形成工程と、成形工程と、を含み、更に必要に応じて選択したその他の工程を含む。本発明の圧電変換複合材料は、本発明の圧電変換複合材料の製造方法により製造される。本発明の圧電変換複合材料については、前記圧電変換複合材料の製造方法の説明を通じてその内容を明らかにする。
なお、本発明の圧電変換複合材料の製造方法の一例としては、図１に示す通りである。後述する通り、図１における、「配向」、「膜硬化」、「細片化」、及び「分散」は、前記細片形成工程に該当し、「成形」は、前記成形工程に該当する。
【０００９】
−細片形成工程−
前記細片形成工程は、主鎖型液晶ポリマーを含有する圧電変換材料により形成した圧電変換体を裁断してなる細片を形成する工程である。
【００１０】
前記圧電変換体としては、圧電変換能を示す限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧電変換材料を少なくとも含んでなり、更に目的に応じて適宜選択したその他の成分を含んでなる。
【００１１】
前記圧電変換材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、主鎖型液晶ポリマー、などが好適に挙げられる。
前記主鎖型液晶ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、環状基を少なくとも含む基本骨格を繰返し単位として有するものなどが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリエステルが好ましく、芳香族ポリマーがより好ましく、芳香族ポリエステルが特に好ましい。
【００１２】
前記芳香族ポリエステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表１に示すような、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸から選択される少なくとも１種をモノマーユニットとして有してなるもの、などが好適に挙げられる。
【００１３】
【表１】

【００１４】
前記芳香族ポリマーとしては、例えば、下記構造式（１）で表される構造を含むものが好適に挙げられる。
【００１５】
構造式（１）
【化３】

前記構造式（１）中、ｍ及びｎは重合度を表す。該ｍ及びｎの比（ｍ：ｎ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、９０：１０〜５０：５０が好ましく、８０：２０〜６０：４０がより好ましい。
【００１６】
前記芳香族ポリマーとしては、前記構造式（１）で表される構造を含むもの以外に、下記各構造式で表される構造を含むものが好適に挙げられる。
【００１７】
【化４】

【００１８】
【化５】

【００１９】
【化６】

【００２０】
【化７】

【００２１】
【化８】

【００２２】
【化９】

【００２３】
【化１０】

【００２４】
【化１１】

【００２５】
【化１２】

【００２６】
【化１３】

【００２７】
【化１４】

【００２８】
【化１５】

【００２９】
【化１６】

【００３０】
【化１７】

【００３１】
【化１８】

【００３２】
【化１９】

【００３３】
【化２０】

【００３４】
【化２１】

但し、ｍ及びｎは、重合度を表す。Ｘは、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２−、−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＳＯ_２−を表す。ｙは、０又は１を表す。
【００３５】
【化２２】

【００３６】
前記主鎖型液晶ポリマーの合成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記スキームで表されるような合成方法などが挙げられる。なお、一般に、モノマーのモル比は一定であっても、例えば、反応温度、反応時間を適宜選択することにより、重合度の異なる前記主鎖型ポリマーを合成することができる。
【００３７】
【化２３】

但し、ｎは、整数を表す。Ｘは、水素原子、ハロゲン原子、又は炭化水素基を表す。
【００３８】
【化２４】

但し、Ａｃは、アセチル基を表す。ｘ及びｎは、整数を表す。
【００３９】
【化２５】

但し、Ａｃは、アセチル基を表す。ｎは、整数を表す。
【００４０】
【化２６】

但し、ｎは、整数を表す。
【００４１】
【化２７】

但し、Ａｃは、アセチル基を表す。ｎは、整数を表す。
【００４２】
前記主鎖型液晶ポリマーは、適宜合成したものであってもよいし、市販品であってもよい。
なお、該市販品としては、デュポン株式会社製の「ゼナイト（登録商標）」、住友化学工業株式会社製の「スミカスーパー（登録商標）」、株式会社クラレ製の「ベクトラン（登録商標）」、大日本インキ化学工業株式会社製の「オクタ（登録商標）」、ポリプラスチックス株式会社製の「ベクトラ（登録商標）」、ユニチカ株式会社製の「ロッドラン」、日本石油化学工業株式会社製の「ザイダー（登録商標）」、などが好適に挙げられる。
【００４３】
前記主鎖型液晶ポリマーの特性としては、特に制限はないが、例えば、第二次高調波発生（ＳＨＧ活性）を示すことが好ましく、また、主鎖方向と略平行な方向に最大の分極率を有することも好ましい。なお、前記主鎖型液晶ポリマーがＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）活性を示すのは、以下の理由によるものと推測される。即ち、図２及び図３（Ｔ． Ｗａｔａｎａｂｅ ｅｔ ａｌ． Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｖｏｌ．３５． ｌ ５０５ 参照）に示すように、そのモノマーユニットの重合度に応じて分極率が大きくなる。そして、分子量が増加し、双極子モーメントｄ＊がある点を超えたところで、対称中心を持たない相構造になるためと推測される。
【００４４】
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、接着用ポリマー、紫外線吸収材、などが挙げられる。
前記接着用ポリマーとしては、公知の接着ポリマーから適宜選択することができるが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン系樹脂、レゾルシン樹脂、フラン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸エステルブタジエンアクリルニトリルゴム、ネオプレン、デンプン、変性デンプン、デキストリン（白色デキストリン、黄色デキストリン）、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングルコールエステル、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、アラビヤゴム、セルロース誘導体などが挙げられる。前記セルロース誘導体としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム等を挙げることができる。これらの接着用ポリマーは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４５】
前記紫外線吸収材としては、公知の紫外線吸収材料から適宜選択することができ、例えば、２−ヒドロキシベンゾフェノン誘導体、２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール誘導体、サリチル酸系紫外線吸収剤、等を挙げることができる。
【００４６】
前記圧電変換体の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記圧電変換材料を塗布する方法及び前記圧電変換材料を成形する方法などが挙げられる。
【００４７】
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法、バーコート法、ロールコート法、ニーダーコート法、カーテンコート法、ダイコート法、ブレードコート法、ディップコーティング法、スプレーコート法、ドクターコート法、グラビアコート法、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよい、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、バーコート法などが好適に挙げられる。
【００４８】
なお、前記塗布を行う場合、前記主鎖型液晶ポリマーを配向させる観点からは、前記圧電変換材料をラビング膜上に塗布するのが好ましい。該ラビング膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、前記塗布の際には、目的に応じて公知のものの中から適宜選択した溶剤を使用することができる。該溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。これらの溶剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、前記塗布を行った後、乾燥、配向、膜硬化を行ってもよい。
【００４９】
前記成形方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧縮成形法、トランスファ成形法、射出成形法、粉末成形法、回転成形法、ブロー成形法、インジェクションブロー成形法、エクストルージョンブロー成形法、押出成形法、吹込成形法、カレンダ成形法、熱成形法、プレッシャ成形法、流動成形法、ペースト成形法、真空成形法、発泡成形法、積層成形法、流動成形法等が挙げられる。
【００５０】
前記圧電変換体の形状としては、特に制限されないが、フィルム状乃至シート状とすることが好ましい。前記圧電変換体をフィルム状乃至シート状とすることにより、該圧電変換体中の分極の方向及び向き（ベクトル）を配向させる目的で印加する電圧を低く抑えることができ、低コストで量産可能であり、また、前記圧電変換体のサイズ制御が容易で、前記マトリクス材料の選択の余地が広く、生産工程の簡略化が可能な点で好ましい。
【００５１】
前記細片は、例えば、上述した圧電変換体を裁断、粉砕等することにより形成することができる。
前記裁断は、公知の裁断方法に従って行うことができ、例えば、カッターなどを用いて行うことができる。また、前記粉砕は、公知の分砕法に従って行うことができ、例えば、凍結粉砕などを用いて行うことができる。
【００５２】
前記細片の形状としては、圧電性を示す限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、糸状片（棒状片を含む）、膜状片（板状片を含む）、環状片及び粒状片などが好適に挙げられる。
前記細片の大きさ、面積、直径、長さ、厚み、数等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５３】
前記細片が前記糸状片である場合、該糸状片の直径、長さ及び材料が略同じであってもよいし、該糸状片の直径、長さ及び材料の少なくとも１つが異なっていてもよい。また、前記細片が前記膜状片である場合、該膜状片の面積、厚み及び材料が略同じであってもよいし、該膜状片の面積、厚み及び材料の少なくとも１つが異なっていてもよい。前記糸状片の直径、長さ及び材料が略同じである場合、又は前記膜状片の面積、厚み及び材料が略同じである場合には、該細片のマトリクス材料中での均一な分散が一般に容易である。
【００５４】
前記細片が前記糸状片、前記膜状片、及び前記環状片の少なくともいずれかである場合、前記細片における細片の分極方向及び向きが、互いに略一になるのが好ましい。該細片における分極方向及び向きが、互いに略同一になると、特定の方向からの振動エネルギーが該細片において効率的に圧電変換できる点で好ましい。
【００５５】
前記細片における主鎖型液晶ポリマーの主鎖の分極方向は、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、互いに略同一の向き（ベクトル）であってもよいし、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、互いに略逆向き（ベクトル）であってもよい。これらの場合、特定の方向からの振動エネルギーが、該細片において効率的に圧電変換され、ジュール熱として放出できる点で好ましい。
【００５６】
前記細片における弾性率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記マトリクス材料の弾性率と略同じであるのが好ましい。この場合、前記マトリスク材料の歪みが前記細片に効率的に伝達されるので、圧電変換能に優れる点で有利である。
【００５７】
前記細片は、加熱前の室温における圧電性αと、該細片を８５℃に加熱した状態で７日間保持させた後の室温における圧電性βと、から計算される減衰率（（圧電性α−圧電性β）／圧電性α）が、０．１以下が好ましく、０．０５がより好ましく、０であることが特に好ましい。
前記圧電性の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択した方法により測定することができるが、例えば、圧電特性測定装置（例えば、ｄ３３メーター）により簡便に測定することができる。
前記減衰率が０．１以下に抑制されることにより、高温条件下で長期間保持された場合においても十分な圧電性能を維持し耐熱性を要求される用途に対して好適に使用することができる点で有利である。
【００５８】
前記細片の前記圧電変換複合材料における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４質量％以上が好ましい。該含有量が前記好ましい数値範囲外であると、圧電変換能が十分でないことがある。
【００５９】
−成形工程−
前記成形工程は、上述した細片をマトリクス材料中に分散させた細片分散材料を、細片が該マトリクス材料中に規則的に存在するように成形を行う工程である。
【００６０】
前記マトリクス材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも樹脂が好ましい。
【００６１】
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などが挙げられる。これらの中でも熱可塑性樹脂が好ましい。なお、前記樹脂は、公知の可塑剤と併用することができる。
前記樹脂の具体例としては、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタアクリレート、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン三元共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、アクリル・塩化ビニル共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール、塩素化塩化ビニル、等が挙げられる。これらの中でも、溶剤に可溶性のものが好ましく、水溶性樹脂がより好ましい。
【００６２】
前記ゴムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、天然ゴム、合成ゴム等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記ゴムの具体例としては、天然ゴム、変性天然ゴム、グラフト天然ゴム、環化天然ゴム、塩素化天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、ニトリルゴム／塩化樹脂ブレンド、ニトリルゴム／ＥＰＤＭゴムブレンド、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、アクリルゴム、エチレン−アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エピクロロヒドロリンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイドゴム、メチルシリコーンゴム、ビニル−メチルシリコーンゴム、フェニル−メチルシリコーンゴム、フッ化シリコーンゴム、等が挙げられる。
【００６３】
前記熱可塑性エラストマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６４】
前記マトリクス材料は、前記圧電変換材料で形成された圧電性を有するドメインにより振動エネルギーから変換された電気エネルギーを効率的に該マトリクス中に伝播させる観点から、導電性材料を含有しているのが好ましい。
【００６５】
前記導電性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性微粒子、導電性フィラーなどが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記導電性微粒子としては、例えば、金属微粒子、半導体微粒子、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、等が好適に挙げられる。
前記金属微粒子としては、例えば、銅、鉄、ニッケル等の金属、合金等の微粒子等が挙げられる。
前記半導体微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ等の金属酸化物等が好適に挙げられる。
【００６６】
前記導電性材料の前記マトリクス材料における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜５０質量％が好ましい。
前記含有量が前記好ましい数値範囲外にあると、電気エネルギーの変換能が十分でないことがある。
【００６７】
前記細片を前記マトリクス材料中に分散させる方法としては、特に制限はなく、目的において適宜選択することができるが、前記マトリクス材料を前記溶剤に溶解乃至分散させたものに、該細片を分散させ、これを製膜する方法、などが好適に挙げられる。前記製膜の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記細片は、マトリクス材料中に均一に分散していることが、特定の方向からの振動エネルギーを効率よく電気に変換し、ジュール熱として放出できる点で好ましい。
【００６８】
前記成形は、前記細片分散材料を、前記細片が前記マトリクス材料中に規則的に存在するように行われる（図４及び図５参照）。
前記細片分散材料を成形する方法としては、前記細片が前記マトリクス材料中に規則的に存在するように成形する限り、例えば、前記細片における分極方向及び向き（ベクトル）が互いに略同一になるように成形する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、押出成形、吹込み成形、カレンダ成形、エクストルージョンブロー成形、などが挙げられる。
前記成形の成形圧としては、１００ｋｇ／ｃｍ^２〜５，０００ｋｇ／ｃｍ^２が好ましく、５００ｋｇ／ｃｍ^２〜３，０００ｋｇ／ｃｍ^２がより好ましい。前記成形圧が１００ｋｇ／ｃｍ^２未満であると、成形強度が十分でないことがあり、５，０００ｋｇ／ｃｍ^２を超えると、成形不良を起こすことがある。
前記成形の温度としては、２０℃〜５００℃が好ましく、５０℃〜４００℃がより好ましい。前記温度が２０℃未満であると成形に必要な流動性が得られないことがあり、５００℃を超えると、劣化が生じることがある。
前記成形の速度としては、１０ｍｍ／秒〜１，０００ｍｍ／秒が好ましく、２０ｍｍ／秒〜７００ｍｍ／秒がより好ましい。前記速度が１０ｍｍ／秒未満であると材料強度が十分でないことがあり、１，０００ｍｍ／秒を超えると、変形を起こすことがある。
【００６９】
前記成形工程における成形の後、成形した前記マトリクス材料を一軸延伸することが好ましい。前記一軸延伸の方法としては、特に制限はなく、公知の一軸延伸の方法を適宜選択して用いることができ、例えば、乾式延伸法、湿式延伸法などが挙げられる。前記一軸延伸をする場合には、前記マトリクス材料中において、前記細片が規則的に存在するようになる点で好ましい。
【００７０】
前記一軸延伸の延伸速度としては、０．０１ｍｍ／秒〜１，０００ｍｍ／秒が好ましく、０．１ｍｍ／秒〜５００ｍｍ／秒がより好ましい。前記延伸速度が好ましい数値範囲外である場合には、前記マトリクス中において、前記細片が規則的に存在しない場合がある。
前記一軸延伸の延伸比率としては、１：２〜１：５０が好ましく、１：５〜１：３０が好ましい。前記延伸比率が好ましい数値範囲外である場合には、前記マトリクス中において、前記細片が規則的に存在しない場合がある。
【００７１】
前記一軸延伸を行う場合には、前記成形は、前記細片における分極方向及び向き（ベクトル）が互いに略同一になる方法であってもよいし、不規則になるように成形する方法であってもよい。
前記一軸延伸を行う場合の成形方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の成形方法の中から適宜選択することができ、例えば、前記細片が前記マトリクス材料中に規則的に存在するように成形する場合の成形方法の他に、圧縮成形法、トランスファ成形法、射出成形法、粉末成形法、回転成形法、インジェクションブロー成形法、熱成形法、プレシャ成形法、流動成形法、ペースト成形法、真空成形法、発泡成形法、積層成形法、流動成形法などが挙げられる。
【００７２】
前記成形の結果、図４及び図５に示すように、前記マトリクス材料中に、前記細片における分極方向及び向き（ベクトル）が互いに略同一となる。更に、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、前記マトリクス材料中に、前記細片における分極の向き（ベクトル）が互いに略同一になることがある。前者の場合には、本発明の圧電変換複合材料が、前記細片における分極方向からの振動エネルギーを圧電変換し、外部にジュール熱として放出できる。後者の場合にも、本発明の圧電変換複合材料が、前記細片における分極方向からの振動エネルギーを圧電変換し、外部にジュール熱として放出できる。
【００７３】
本発明の圧電変換複合材料の製造方法によれば、低コストで、量産性、取扱性に優れた圧電変換複合材料を低コストで簡便に、しかも効率的に製造することができる。
【００７４】
上述した本発明の圧電変換複合材料の製造方法により得られた本発明の圧電変換複合材料は、各種分野において好適に使用することができ、例えば、制振材料等として特に好適に使用することができる。
なお、本発明の圧電変換複合材料においては、特定の方向からの振動エネルギーを前記マトリクス材料が歪みとして受け、該マトリスク材料の歪みを圧電性を示す細片が歪みとして受け、かつこれをマトリクス部で電気に変換し、ジュール熱として放出する。その結果、特定の方向からの振動エネルギーが効率良く吸収される。
【００７５】
前記圧電変換複合材料を制振材料として使用する場合、減衰させたい対象である振動の振動数をωとし、圧電性を示す細片の容量をＣとし、マトリクスの導電抵抗をＲとした時、Ｒ≒１／ωＣ、であるのが制振能を最大にする観点からは好ましい。
【００７６】
本発明の圧電変換複合材料は、特定の方向からの振動等を歪みエネルギーとして吸収してこれを効率的に電気に変換し、熱として放出可能であり、各種分野において好適に使用することができ、例えば、制振材料などに特に好適に使用することができる。
【００７７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７８】
（製造例１）
−圧電変換材料の製造−
−−主鎖型液晶ポリマーの合成−−
４−アセトキシ安息香酸１３７質量部、６−アセトキシ−２−ナフトエ酸６３質量部、及び酢酸カリウム０．０１質量部を反応容器に仕込み、攪拌しながら１５０℃まで温度を上昇させ、十分に窒素置換させた。更に攪拌しながら３００℃まで温度を上昇させ、発生する酢酸を除去させながら反応容器内を徐々に減圧させた。この状態で１時間攪拌し続け、下記構造式（１）で表される主鎖型液晶ポリマーＡを合成した。
該主鎖型液晶ポリマーＡを少量取り２枚のガラスにはさみ、加熱しながら偏光顕微鏡で軟化が始まる温度を観察したところ、約３１０℃であった。
なお、下記構造式（１）におけるｍ及びｎは、約ｍ：ｎ＝７３：２７であった。
【００７９】
構造式（１）
【化２８】

【００８０】
−−ポーリング処理−−
前記主鎖型液晶ポリマーＡを約２００μｍの厚みにプレス処理し、シート状のサンプルＡを作製した。これをホットプレート上に固定し、該サンプルＡの上部から１．５ｃｍ離してタングステン針を設置し、これに９．５ｋＶの電圧を加えコロナポーリング処理することによりシート状の圧電変換材料Ａを製造した。該圧電変換材料Ａについて以下の減衰率の評価を行った。
なお、前記サンプルＡの温度は、前記コロナポーリング処理中、３２０℃に保持された。
【００８１】
＜減衰率評価＞
加熱前の室温における前記圧電変換材料Ａの前記圧電性αをｄ３３メーターで測定したところ、５．８ｐＣ／Ｎであった。また、前記圧電変換材料Ａを８５℃に加熱した状態で７日間放置させた後に室温で同様の測定をしたところ、前記圧電性βは５．８ｐＣ／Ｎであった。該圧電性α及びβの測定結果より、前記圧電変換材料Ａの減衰率（（圧電性α−圧電性β）／圧電性α）を計算したところ、該減衰率は０であった。
【００８２】
（製造例２）
−圧電変換材料の製造−
−−主鎖型液晶ポリマーの合成−−
４−アセトキシ安息香酸１３７質量部、６−アセトキシ−２−ナフトエ酸６３質量部、及び酢酸カリウム０．０１質量部を反応容器に仕込み、攪拌しながら１５０℃まで温度を上昇させ、十分に窒素置換させた。更に攪拌しながら２５０℃まで温度を上昇させ、発生する酢酸を除去させながら反応容器内を徐々に減圧させた。この状態で３時間攪拌し続け、下記構造式（１）で表される主鎖型液晶ポリマーＢを合成した。
該主鎖型液晶ポリマーＢを少量取り２枚のガラスにはさみ、加熱しながら偏光顕微鏡で軟化が始まる温度を観察したところ、約２４０℃であった。
また、下記構造式（１）におけるｍ及びｎは、約ｍ：ｎ＝７３：２７であった。
【００８３】
構造式（１）
【化２９】

【００８４】
得られた前記主鎖型液晶ポリマーＢを用い、製造例１と同様にして、シート状のサンプルＢ（厚み：約２００μｍ）を作製した後、前記コロナポーリング処理することによりシート状の圧電変換材料Ｂを製造した。
なお、前記サンプルＢの温度は、前記コロナポーリング処理中、２６０℃に保持された。
【００８５】
また、製造した前記圧電変換材料Ｂについて、製造例１と同様にして圧電性の測定を行ったところ、前記圧電性αは、１．２ｐＣ／Ｎであり、前記圧電性βは１．１ｐＣ／Ｎであった。該圧電性α及びβの測定結果より、前記圧電変換材料Ｂの減衰率（（圧電性α−圧電性β）／圧電性α）を計算したところ、該減衰率は０．０８であった。
【００８６】
（製造例３）
−圧電変換材料の製造−
−−主鎖型液晶ポリマーの合成−−
４−アセトキシ安息香酸１３７質量部、６−アセトキシ−２−ナフトエ酸６３質量部、及び酢酸カリウム０．０１質量部を反応容器に仕込み、攪拌しながら１５０℃まで温度を上昇させ、十分に窒素置換させた。更に攪拌しながら２８０℃まで温度を上昇させ、発生する酢酸を除去させながら反応容器内を徐々に減圧させた。この状態で１．５時間攪拌し続け、下記構造式（１）で表される主鎖型液晶ポリマーＣを合成した。
該主鎖型液晶ポリマーＣを少量取り２枚のガラスにはさみ、加熱しながら偏光顕微鏡で軟化が始まる温度を観察したところ、約２７０℃であった。
【００８７】
構造式（１）
【化３０】

【００８８】
得られた前記主鎖型液晶ポリマーＣを用い、製造例１と同様にして、シート状のサンプルＣ（厚み：約２００μｍ）を作製した後、前記コロナポーリング処理することによりシート状の圧電変換材料Ｃを製造した。
なお、前記サンプルＣの温度は、前記コロナポーリング処理中、２８０℃に保持された。
【００８９】
また、製造した前記圧電変換材料Ｃについて、製造例１と同様にして圧電性の測定を行ったところ、前記圧電性αは７．４ｐＣ／Ｎであり、前記圧電性βは７．２ｐＣ／Ｎであった。該圧電性α及びβの測定結果より、前記圧電変換材料Ｃの減衰率（（圧電性α−圧電性β）／圧電性α）を計算したところ、該減衰率は０．０３であった。
【００９０】
（製造例４）
−圧電変換材料の製造−
−−主鎖型液晶ポリマーの合成−−
４−アセトキシ安息香酸１３７質量部、６−アセトキシ−２−ナフトエ酸６３質量部、及び酢酸カリウム０．０１質量部を反応容器に仕込み、攪拌しながら１５０℃まで温度を上昇させ、十分に窒素置換させた。更に攪拌しながら２９０℃まで温度を上昇させ、発生する酢酸を除去させながら反応容器内を徐々に減圧させた。この状態で１時間攪拌し続け、下記構造式（１）で表される主鎖型液晶ポリマーＤを合成した。
該主鎖型液晶ポリマーＤを少量取り２枚のガラスにはさみ、加熱しながら偏光顕微鏡で軟化が始まる温度を観察したところ、約２８５℃であった。
また、下記構造式（１）におけるｍ及びｎは、約ｍ：ｎ＝７３：２７であった。
【００９１】
構造式（１）
【化３１】

【００９２】
得られた前記主鎖型液晶ポリマーＤを用い、製造例１と同様にして、シート状のサンプルＤ（厚み：約２００μｍ）を作製した後、前記コロナポーリング処理することによりシート状の圧電変換材料Ｄを製造した。なお、前記サンプルＤの温度は、前記コロナポーリング処理中、２９５℃に保持された。
【００９３】
また、製造した前記圧電変換材料Ｄについて、製造例１と同様にして圧電性の測定を行ったところ、前記圧電性αは９．５ｐＣ／Ｎであり、前記圧電性βは９．４ｐＣ／Ｎであった。該圧電性α及びβの測定結果より、前記圧電変換材料Ｄの減衰率（（圧電性α−圧電性β）／圧電性α）を計算したところ、該減衰率は０．０１であった。
【００９４】
（実験１）
圧電性を示す前記圧電変換体の前記細片として、下記構造式で表される、芳香族液晶ポリマー繊維を平均５ｍｍ長になるように裁断し細片化し糸状片としたものを使用した。また、マトリクス材料として、アクリルゴム（日本ゼオン社製、ＮｉｐｏｌＡＲ３１）１００質量部に、導電性材料としてカーボンブラック（東海カーボン社製、シースト３ＨＡＦ）５０質量部、ステアリン酸１質量部、滑剤（大日本インキ社製、グレッグＧ８２０５）１質量部、老化防止剤（大内新興化学社製、ノクラックＷｈｉｔｅ）２質量部、及び、加硫剤（大内新興化学社製、バルノックＡＢ）１．５質量部を添加し、１７０℃で８時間混合させたものを使用した。
【００９５】
【化３２】

【００９６】
以上より得られた混合物を、成形圧５００ｋｇ／ｃｍ^２、温度１５０℃、時間１０分間の条件下で押出成形し、２５０×５０×１ｍｍの圧電変換複合材料の試験片Ａを低コストで簡便に、しかも効率よく製造することができた。該圧電変換複合材料における前記糸状片の含有量は１３質量％であった。前記試験片Ａに振動を加えるようにし、ＪＩＳ Ｇ０６０２に規定されている片持ち梁法に従って共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を調べた。配向方向についての結果を図６（Ａ）に、非配向方向についての結果を図７（Ａ）に示した。また、ＪＩＳ Ｇ０６０２に規定されている中央加振法に従って反共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を調べた。配向方向についての結果を図６（Ｂ）に、非配向方向についての結果を図７（Ｂ）に示した。
【００９７】
（実験２）
実験１において、成形方法をカレンダ成形法にした以外は、実験１と同様にして試験片Ｂを製造した。なお、前記試験片Ｂは実験１と同様に低コストで簡便に、しかも効率良く製造した。該試験片Ｂについて実験１と同様の評価を行った。結果は実験１と略同様であった。
【００９８】
（実験３）
実験１において、成形方法を圧縮成形法にした以外は、実験１と同様にして試験片Ｃを製造した。なお、前記試験片Ｃは実験１と同様に低コストで簡便に、しかも効率良く製造した。前記試験片Ｃに振動を加えるようにし、ＪＩＳ Ｇ０６０２に規定されている片持ち梁法に従って共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を調べた。結果を図６（Ａ）及び図７（Ａ）に示した。また、ＪＩＳ Ｇ０６０２に規定されている中央加振法に従って反共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を調べた。結果を図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示した。
【００９９】
（実験４）
実験１において、成形方法をトランスファ成形法にした以外は、実験１と同様にして試験片Ｄを製造した。なお、前記試験片Ｄは実験１と同様に低コストで簡便に、しかも効率良く製造した。該試験片Ｄについて実験３と同様の評価を行った。結果は実験３と略同様であった。
【０１００】
（実験５〜８）
実験１において、芳香族液晶ポリマー繊維を、製造例１〜４で製造した圧電変換材料Ａ〜Ｄに替えた以外は、実験１と同様にして試験片Ｅ〜Ｈを製造した。前記試験片Ｅ〜Ｈは実験１と同様に低コストで簡便に、しかも効率良く製造した。該試験片Ｅ〜Ｈについて実験１と同様の評価を行ったところ、実験１の試験片Ａと略同様の結果が得られた。
【０１０１】
（実験９）
実験１において、糸状片を使用しなかった以外は、実験１と同様にして試験片Ｉを得て、該試験片Ｉについて実験１と同様の評価を行った。結果を図６及び図７に併せて示した。
【０１０２】
（実験１０）
実験２において得られた試験片Ｂを、一軸／二軸延伸加工装置（井本製作所社製）をもちいて、延伸速度１ｍｍ／秒で一軸延伸を行い、フィルムＪを得た。該フィルムＪの延伸比率は１：３であった。該フィルムＪについて、ＪＩＳ Ｇ０６０２に規定されている片持ち梁法に従って共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を調べた。結果を図８（Ａ）に示した。また、ＪＩＳ Ｇ０６０２に規定されている中央加振法に従って反共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を調べた。結果を図８（Ｂ）に示した。
【０１０３】
図６及び図７に示した結果を図９に併せて示す。図９からも明らかなように、実験３及び実験４で製造した圧電変換複合材料は、細片がマトリクス材料中に不規則に存在するため、任意の方向からの応力に対して均一に制振材料として機能することが判る。一方、実験１及び実験２で製造した圧電変換材料は、細片がマトリクス材料中に規則的に存在するため、細片の配向方向からの応力に対して、実験３及び実験４の圧電変換材料よりも、優れた制振材料として機能するが、非配向方向からの応力に対しては、制振材料としての機能は劣ることが判る。したがって、本発明の圧電変換複合材料は、応力が特定の方向から加わる場合に、特に優れた制振材料としての機能を果たすことが判る。また、特定の方向から加わる応力が大きくても、十分に制振材料としての機能を果たすことが判る。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明によれば、制振材料等として各種分野に好適に使用することができ、低コストで、量産性、取扱性に優れた圧電変換材料を用いることにより、特定の方向からの振動等を歪みエネルギーとして吸収してこれを効率良く電気に変換し、熱として放出可能であり、高温条件下で長期間保持された場合においても十分な圧電性を維持し、耐熱性が要求される用途に対しても好適に使用可能な圧電変換複合材料、及び該圧電変換複合材料自体を低コストで簡便に、かつ、効率よく量産可能な前記圧電変換複合材料の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の圧電変換複合材料の製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】図２は、圧電変換材料におけるモノマーユニットの重合度に応じて該圧電変換材料の分極率が大きくなることを示す概念図である。
【図３】図３は、圧電変換材料におけるモノマーユニットの重合度に応じて該圧電変換材料の分極率が大きくなることを示す概念図である。
【図４】図４は、本発明の圧電変換複合材料の一例を示す概略説明図である。
【図５】図５は、本発明の圧電変換複合材料の一例を示す概略説明図である。
【図６】図６は、実験１〜４及び実験９における片持ち梁法に従って測定した共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係及び中央加振法に従って測定した反共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を示すグラフデータである。
【図７】図７は、実験１〜４及び実験９におけるにおける片持ち梁法に従って測定した共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係及び中央加振法に従って測定した反共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を示すグラフデータである。
【図８】図８は、実験１０における片持ち梁法に従って測定した共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係及び中央加振法に従って測定した反共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を示すグラフデータである。
【図９】図９は、実験１〜４及び実験９におけるにおける片持ち梁法に従って測定した共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係及び中央加振法に従って測定した反共振周波数（Ｈｚ）と損失係数との関係を示すグラフデータである。
【符号の説明】
１ 圧電変換複合材料
１０ 膜細片
２０ マトリクス材料

Claims (24)

1. 主鎖型液晶ポリマーを含有する圧電変換材料により形成した圧電変換体を裁断してなる細片を形成する細片形成工程と、該細片をマトリクス材料中に分散させた細片分散材料を、細片が該マトリクス材料中に規則的に存在するように成形を行う成形工程を少なくとも含むことを特徴とする圧電変換複合材料の製造方法。
2. 主鎖型液晶ポリマーが、環状基を少なくとも含む基本骨格を繰返し単位として有する請求項１に記載の圧電変換複合材料の製造方法。
3. 主鎖型液晶ポリマーが、ポリエステルから選択される少なくとも１種である請求項１から２のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
4. 主鎖型液晶ポリマーが、芳香族ポリマーから選択される少なくとも１種である請求項１から２のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
5. 芳香族ポリマーが、芳香族ポリエステルから選択される少なくとも１種である請求項４に記載の圧電変換複合材料の製造方法。
6. 芳香族ポリエステルが、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸から選択される少なくとも１種をモノマーユニットとして有してなる請求項５に記載の圧電変換複合材料の製造方法。
7. 芳香族ポリマーが、下記構造式（１）で表される構造を含む請求項４に記載の圧電変換複合材料の製造方法。
   構造式（１）
   

   

   ただし、ｍ及びｎは、重合度を表す。
8. 主鎖型液晶ポリマーが、主鎖方向と略平行な方向に最大の分極率を有する請求項１から７のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
9. 細片が、糸状片、膜状片、環状片及び粒状片の少なくともいずれかから選択される請求項１から８のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
10. 成形工程において、細片における分極方向及び向きが細片間で互いに略同一となるように細片分散材料を成形する請求項１から９のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
11. 細片が、糸状片であり、該糸状片の直径、長さ及び材料が略同じである請求項１から１０のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
12. 細片が、糸状片であり、該糸状片の直径、長さ及び材料の少なくとも１つが異なる請求項１から１０のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
13. 細片が、膜状片であり、該膜状片の面積、厚み及び材料が略同じである請求項１から１０のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
14. 細片が、膜状片であり、該膜状片の面積、厚み及び材料の少なくとも１つが異なる請求項１から１０のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
15. マトリクス材料が、導電性材料を含有する請求項１から１４のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
16. 導電性材料が、導電性微粒子及び導電性フィラーから選択される請求項１５に記載の圧電変換複合材料の製造方法。
17. 導電性微粒子が、金属微粒子、半導体微粒子、カーボンブラック、フラーレン及びカーボンナノチューブから選択される請求項１６に記載の圧電変換複合材料の製造方法。
18. マトリクス材料が、樹脂、ゴム及び熱可塑性エラストマーから選択される請求項１から１７のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
19. 成形工程における成形が、１００ｋｇ／ｃｍ^２〜５，０００ｋｇ／ｃｍ^２の成形圧で行われる請求項１から１８のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
20. 成形工程における成形が、押出成形法、吹込み成形法、カレンダ成形法、及びエクストルージョンブロー成形法の少なくともいずれかの方法によって行なわれる請求項１から１９のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
21. 成形工程における成形の後、一軸延伸を行う請求項１から２０のいずれかに記載の圧電変換複合材料の製造方法。
22. 請求項１から２１のいずれかに記載の製造方法により製造されることを特徴とする圧電変換複合材料。
23. 加熱前の室温における細片の圧電性αと、該細片を８５℃に加熱した状態で７日間保持させた後の室温における圧電性βと、から計算される減衰率（（圧電性α−圧電性β）／圧電性α）が、０．１以下である請求項２２に記載の圧電変換複合材料。
24. 制振材料として用いられ、減衰させたい対象である振動の振動数をωとし、前記細片の容量をＣとし、マトリクス材料の導電抵抗をＲとした時、Ｒ≒１／ωＣである請求項２２から２３のいずれかに記載の圧電変換複合材料。

Images