JPH0772836B2 - 音波吸収体の製造方法 - Google Patents
音波吸収体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0772836B2 JPH0772836B2 JP60255423A JP25542385A JPH0772836B2 JP H0772836 B2 JPH0772836 B2 JP H0772836B2 JP 60255423 A JP60255423 A JP 60255423A JP 25542385 A JP25542385 A JP 25542385A JP H0772836 B2 JPH0772836 B2 JP H0772836B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- inorganic powder
- sound wave
- wave absorber
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 比較的硬い材質のポリマーに対して比較的軟らかい材質
のポリマーを海島の状態に、しかも、該第２のポリマー
によって無機粉末の粒子が包含されて硬化されるように
し、或る程度の硬度が得られ、かつ、音波の減衰の大き
な音波吸収体を製造するようにしたものである。
のポリマーを海島の状態に、しかも、該第２のポリマー
によって無機粉末の粒子が包含されて硬化されるように
し、或る程度の硬度が得られ、かつ、音波の減衰の大き
な音波吸収体を製造するようにしたものである。
本発明は超音波が発生する装置などから外部に超音波が
放射されないように覆う構造体として、または、トラン
スデューサ素子の音波放射側の反対側に固着されるバッ
キング層として用いられる音波吸収体の製造方法に係
り、特に、無機粉末が分散される母材は硬い材質のポリ
マーと軟らかい材質のポリマーとの混合体を硬化させる
ようにした音波吸収体の製造方法に関する。
放射されないように覆う構造体として、または、トラン
スデューサ素子の音波放射側の反対側に固着されるバッ
キング層として用いられる音波吸収体の製造方法に係
り、特に、無機粉末が分散される母材は硬い材質のポリ
マーと軟らかい材質のポリマーとの混合体を硬化させる
ようにした音波吸収体の製造方法に関する。
例えば、超音波診断装置などに用いられる超音波探触子
は、一般的にトランスデューサ素子の音波放射側には被
検体の媒体との整合をとるための音響整合層が形成さ
れ、その反対側には不要な音波を吸収するための音波吸
収体によるバッキング層が形成されている。
は、一般的にトランスデューサ素子の音波放射側には被
検体の媒体との整合をとるための音響整合層が形成さ
れ、その反対側には不要な音波を吸収するための音波吸
収体によるバッキング層が形成されている。
このようなバッキング層に用いられる音波吸収体として
は超音波の良好な応答特性を得るには、音波の減衰率α
を大にし、音響インピーダンスＺをトランスデューサ素
子の変換効率とパルス幅を最適にするようすることが重
要である。
は超音波の良好な応答特性を得るには、音波の減衰率α
を大にし、音響インピーダンスＺをトランスデューサ素
子の変換効率とパルス幅を最適にするようすることが重
要である。
このような音響インピーダンスＺを合わせることはタン
グステンや酸化鉄あるいは酸化タングステン粉末のよう
な真比重の大きな粉末を樹脂などの母材に分散させるこ
とで行うことができる。
グステンや酸化鉄あるいは酸化タングステン粉末のよう
な真比重の大きな粉末を樹脂などの母材に分散させるこ
とで行うことができる。
しかし、このような構成では音響インピーダンスＺを合
わせることは、容易であるが、音波の減衰率αを大にす
ることは困難である。そこで、音波の減衰率αを大きく
することはバッキング層の厚さを厚くすること、また
は、母材を軟質化することで、大きくすることが行われ
ているが、バッキング層を厚くすることは超音波探触子
の外形を大きくし、また、母材を軟質化することは加工
精度が悪くなり、いづれの場合でも好ましくない。
わせることは、容易であるが、音波の減衰率αを大にす
ることは困難である。そこで、音波の減衰率αを大きく
することはバッキング層の厚さを厚くすること、また
は、母材を軟質化することで、大きくすることが行われ
ているが、バッキング層を厚くすることは超音波探触子
の外形を大きくし、また、母材を軟質化することは加工
精度が悪くなり、いづれの場合でも好ましくない。
したがって、厚さを厚くしたり、母材を軟質化したりす
ることなく音波の減衰率αを大にすることが望まれてい
る。
ることなく音波の減衰率αを大にすることが望まれてい
る。
このように音波吸収体は、一般的に、比較的に軟質体で
あったり、内部に空気孔が形成されており、機械的強度
の圧縮強さおよび曲げ強さなどが小さくなるため、特
に、構造体として用いられる場合は、これらの機械的強
度の向上が要求されている。
あったり、内部に空気孔が形成されており、機械的強度
の圧縮強さおよび曲げ強さなどが小さくなるため、特
に、構造体として用いられる場合は、これらの機械的強
度の向上が要求されている。
従来は第４図の従来の説明図のように製造されていた。
第４図の（ａ）は製造工程の説明図，（ｂ）は音波吸収
体の断面図である。
第４図の（ａ）は製造工程の説明図，（ｂ）は音波吸収
体の断面図である。
（ａ）に示すように、タングステン粉末などの無機粉末
４の粒子の表面にゴムなどの弾性部材10をコーテイング
12を行い、弾性部材10による被膜を有する粒子を形成す
る。更に、この粒子を樹脂材11に混入撹拌13を行うこと
で無機粉末４を分散させて硬化14を行うことで製造が行
われていた。
４の粒子の表面にゴムなどの弾性部材10をコーテイング
12を行い、弾性部材10による被膜を有する粒子を形成す
る。更に、この粒子を樹脂材11に混入撹拌13を行うこと
で無機粉末４を分散させて硬化14を行うことで製造が行
われていた。
このように製造することで（ｂ）に示すように樹脂材11
には弾性部材10の被膜を形成した所定量の無機粉末４が
分散されて構成されていた。
には弾性部材10の被膜を形成した所定量の無機粉末４が
分散されて構成されていた。
このような構成では、無機粉末４の粒子が弾性部材10の
被膜によって覆われているため、矢印A1の音波は粒子に
当接することでその振動エネルギーが樹脂材11と弾性部
材11の被膜との界面および被膜と粒子との界面のそれぞ
れの２つの箇所によって摩擦熱となって吸収される。
被膜によって覆われているため、矢印A1の音波は粒子に
当接することでその振動エネルギーが樹脂材11と弾性部
材11の被膜との界面および被膜と粒子との界面のそれぞ
れの２つの箇所によって摩擦熱となって吸収される。
従って、一部が吸収され摩擦熱になり弱められた音波が
反射し、その反射波がA11,A12とつぎつぎ反射され音波
の減衰率αが高められるように配慮されている。
反射し、その反射波がA11,A12とつぎつぎ反射され音波
の減衰率αが高められるように配慮されている。
しかし、このような製造では、無機粉末の混入量には限
界があり、前述のインピーダンスＺを広範囲に設定する
ことはできない問題を有していた。
界があり、前述のインピーダンスＺを広範囲に設定する
ことはできない問題を有していた。
また、無機粉末のそれぞれの粒子に弾性部材をコーテイ
ングすることにより、被膜を形成する作業が困難となる
問題を有していた。
ングすることにより、被膜を形成する作業が困難となる
問題を有していた。
第１図は本発明の原理説明図である。
第１図に示すように、母材は硬化後ゴム硬度シヨアＤが
70以上となる第１のポリマー（１）と、第１のポリマー
（１）より極性が小さく硬化後ゴム硬度シヨアＤが60以
下となる第２のポリマー（２）とを混合させて、第１の
ポリマー（１）の海中に第２のポリマー（２）が微小単
位に分離して島状を形成した混合体（３）を作成し、こ
の混合体（３）に真比重が２以上で、かつ粒径が0.3μ
ｍ〜100μｍの無機粉末（４）を混入撹拌（５）させ、
該混入撹拌（５）後該第２のポリマー液（２）が該無機
粉末（４）の粒子を包含して粒状またはモザイク状にな
るよう硬化（６）をさせるようにしたものである。
70以上となる第１のポリマー（１）と、第１のポリマー
（１）より極性が小さく硬化後ゴム硬度シヨアＤが60以
下となる第２のポリマー（２）とを混合させて、第１の
ポリマー（１）の海中に第２のポリマー（２）が微小単
位に分離して島状を形成した混合体（３）を作成し、こ
の混合体（３）に真比重が２以上で、かつ粒径が0.3μ
ｍ〜100μｍの無機粉末（４）を混入撹拌（５）させ、
該混入撹拌（５）後該第２のポリマー液（２）が該無機
粉末（４）の粒子を包含して粒状またはモザイク状にな
るよう硬化（６）をさせるようにしたものである。
このような製造方法によって前述の問題点は解決され
る。
る。
即ち、第２のポリマーの方が第１のポリマーより極性が
小さいので、あくまでも両者は分離したままの混合状態
にあり、混合比率を選ぶことにより、第１のポリマーの
海中に微小単位に分離して島状に第２のポリマーを分散
形成させることができる。更に、この混合体に殆ど極性
が無いか小さい極性の無機粉末を混入し、撹拌すれば、
同じ極性の小さい第２のポリマーの島状に無機粉末の粒
子はどんどん入り込み、第１のポリマーの海中には単独
では無機粉末が存在しない状態にし得る。これにより、
前記従来例の製造方法より多量の無機粉末を分散させる
ことが出来る。更に、カプリング剤によって無機粉末を
表面処理することにより、無極性となり、極性の小さい
第２のポリマーにより入り易くし、多量に分散させるこ
とができ、音波減衰量を高めることができる。
小さいので、あくまでも両者は分離したままの混合状態
にあり、混合比率を選ぶことにより、第１のポリマーの
海中に微小単位に分離して島状に第２のポリマーを分散
形成させることができる。更に、この混合体に殆ど極性
が無いか小さい極性の無機粉末を混入し、撹拌すれば、
同じ極性の小さい第２のポリマーの島状に無機粉末の粒
子はどんどん入り込み、第１のポリマーの海中には単独
では無機粉末が存在しない状態にし得る。これにより、
前記従来例の製造方法より多量の無機粉末を分散させる
ことが出来る。更に、カプリング剤によって無機粉末を
表面処理することにより、無極性となり、極性の小さい
第２のポリマーにより入り易くし、多量に分散させるこ
とができ、音波減衰量を高めることができる。
したがって、所定の硬度と強度を有し、また、音波の減
衰率αの高い音波吸収体を形成することができる。
衰率αの高い音波吸収体を形成することができる。
以下本発明を第２図によって詳細に説明する。第２図の
（ａ）（ｂ）は本発明による一実施例の製造工程図であ
る。全図を通じ、同一符号は同一対象物を示す。
（ａ）（ｂ）は本発明による一実施例の製造工程図であ
る。全図を通じ、同一符号は同一対象物を示す。
（ａ）に示すように第１のポリマー１としてエポキシ樹
脂20を用い、第２のポリマー２としてはポリブタジエン
21に10％のマレイン酸変成22を行ったものを用い、80g
のエポキシ樹脂20に対して20gのポリブタジエン21を混
合した混合液23を形成し、この混合液に対して、更に、
無機粉末４として粒径２μｍのタングステン粉末24を20
0g混入させ撹拌25を行う。
脂20を用い、第２のポリマー２としてはポリブタジエン
21に10％のマレイン酸変成22を行ったものを用い、80g
のエポキシ樹脂20に対して20gのポリブタジエン21を混
合した混合液23を形成し、この混合液に対して、更に、
無機粉末４として粒径２μｍのタングステン粉末24を20
0g混入させ撹拌25を行う。
この撹拌25により不均一混合体が形成され、硬化26を行
うことで製造することができる。
うことで製造することができる。
この場合の部材の内部には約３μｍのポリブタジエン21
の島が形成され、特性はゴム硬度シヨアＤは87となり、
音波の減衰率は3.2dB/mmMHzとなる。
の島が形成され、特性はゴム硬度シヨアＤは87となり、
音波の減衰率は3.2dB/mmMHzとなる。
この特性は、単にエポキシ樹脂にタングステン粉末を混
合して硬化した部材と比較すると硬度はほぼ同じで、ま
た、減衰率は約２倍となる。
合して硬化した部材と比較すると硬度はほぼ同じで、ま
た、減衰率は約２倍となる。
更に、このよな製造工程に於いて（ｂ）に示すように、
タングステン粉末24に対して混入，撹拌の前にメチルト
リエトキシシラン液またはイソプロピルトリイソステア
ロイルチタネート液などのカプリング剤によって表面処
理27を施すと粉末の粒子24の疏水性が促進され、硬化し
た部材の各島にはそれぞれタングステン粉末の粒子を確
実に分散させることができる。
タングステン粉末24に対して混入，撹拌の前にメチルト
リエトキシシラン液またはイソプロピルトリイソステア
ロイルチタネート液などのカプリング剤によって表面処
理27を施すと粉末の粒子24の疏水性が促進され、硬化し
た部材の各島にはそれぞれタングステン粉末の粒子を確
実に分散させることができる。
したがって（ａ）より更に減衰率αの向上が期待でき
る。
る。
このように第１のポリマー１としては、エポキシ樹脂，
アクリル樹脂，ポリイミド，ジアリルフタレート樹脂な
どを用いることが可能で、硬化後ゴム硬度シヨアＤが70
以上であれば良い。
アクリル樹脂，ポリイミド，ジアリルフタレート樹脂な
どを用いることが可能で、硬化後ゴム硬度シヨアＤが70
以上であれば良い。
また、第２のポリマー２としては、第１のポリマー１と
同じ樹脂材で、硬化後ゴム硬度シヨアＤが60以下の材質
および反応性可塑剤，ゴムなどを用いることが可能で、
更に、ポリウレタン，ポリスチレン，所定のシリコーン
ゴムなどの適用も可能である。
同じ樹脂材で、硬化後ゴム硬度シヨアＤが60以下の材質
および反応性可塑剤，ゴムなどを用いることが可能で、
更に、ポリウレタン，ポリスチレン，所定のシリコーン
ゴムなどの適用も可能である。
したがって、第１と第２のポリマー1,2の組合せは非常
に多くなるが、いづれの場合でも第１のポリマー１の中
に第２のポリマー２の１μｍ〜100μｍの微小単位の分
離が起きていることが重要である。
に多くなるが、いづれの場合でも第１のポリマー１の中
に第２のポリマー２の１μｍ〜100μｍの微小単位の分
離が起きていることが重要である。
このような製造によって第３図の本発明の音波吸収体の
断面図に示す海島の構造を形成することができ、海に相
当する第１のポリマー１の硬化による硬度を損なうこと
なく、島に相当する第２のポリマー２によって音波減衰
が得られるようにすることができる。
断面図に示す海島の構造を形成することができ、海に相
当する第１のポリマー１の硬化による硬度を損なうこと
なく、島に相当する第２のポリマー２によって音波減衰
が得られるようにすることができる。
また、タングステン粉末などの無機粉末４の分散は従来
の被膜を形成して行う場合に比較して分散密度を高める
ことが容易となり、更に、均一な分散が行え品質の向上
が得られる利点がある。
の被膜を形成して行う場合に比較して分散密度を高める
ことが容易となり、更に、均一な分散が行え品質の向上
が得られる利点がある。
以上説明したように、本発明によれば、硬度の高い、し
かも、音波の減衰率の大きいものを製造することができ
る。
かも、音波の減衰率の大きいものを製造することができ
る。
したがって、機械的強度が得られるため、構造体として
の使用が可能となり、また、加工性の向上が図れ、更
に、安価で品質の良い音波吸収体を得ることができ、実
用的効果は大である。
の使用が可能となり、また、加工性の向上が図れ、更
に、安価で品質の良い音波吸収体を得ることができ、実
用的効果は大である。
第１図は本発明の原理説明図， 第２図の（ａ）（ｂ）は本発明による一実施例の製造工
程図， 第３図は本発明の音波吸収体の断面図， 第４図は従来の説明図で（ａ）は製造工程の説明図，
（ｂ）は音波吸収体の断面図を示す。 図において、 １は第１のポリマー,2は第２のポリマー， ３は混合体,4は無機粉末， ５は混入撹拌,6は硬化， ７は表面処理を示す。
程図， 第３図は本発明の音波吸収体の断面図， 第４図は従来の説明図で（ａ）は製造工程の説明図，
（ｂ）は音波吸収体の断面図を示す。 図において、 １は第１のポリマー,2は第２のポリマー， ３は混合体,4は無機粉末， ５は混入撹拌,6は硬化， ７は表面処理を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】母材に所定量の無機粉末を分散させること
により形成され、超音波の伝播を減衰させる音波吸収体
の製造方法であって、 前記母材は硬化後ゴム硬度ショアＤが70以上となる第１
のポリマーと、該第１のポリマーより極性が小さく硬化
後ゴム硬度ショアＤが60以下となる第２のポリマーとを
混合させて、第１のポリマーの海中に第２のポリマーが
微小単位に分離して島状を形成した混合体を作成し、 該混合体に真比重が２以上で、かつ、粒径が0.3μｍ〜1
00μｍの前記無機粉末を混入撹拌させ、 該混入撹拌後該第２のポリマーが該無機粉末の粒子を包
含して粒状またはモザイク状になるよう硬化をさせるこ
とを特徴とする音波吸収体の製造方法。 - 【請求項２】無機粉末にはシラノール系カプリング剤お
よびチタネート系カプリング剤による表面処理が施され
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音波吸
収体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255423A JPH0772836B2 (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 音波吸収体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255423A JPH0772836B2 (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 音波吸収体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115198A JPS62115198A (ja) | 1987-05-26 |
| JPH0772836B2 true JPH0772836B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17278554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60255423A Expired - Fee Related JPH0772836B2 (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 音波吸収体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772836B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319700A (ja) * | 1986-07-12 | 1988-01-27 | 住友電気工業株式会社 | 水中吸音材 |
| CN1176157C (zh) * | 2002-12-26 | 2004-11-17 | 上海交通大学 | 用于隔声降噪的软质超高比重复合材料 |
| JP7090411B2 (ja) * | 2017-09-07 | 2022-06-24 | 旭ファイバーグラス株式会社 | 吸音材 |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP60255423A patent/JPH0772836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62115198A (ja) | 1987-05-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |