静電容量センサー向け
高誘電・柔軟ウレタンエラストマーシート
【キヤノン株式会社 開発品】
本シートは高い比誘電率と、柔らかく変形に追従しやすい特性を兼ね備えた、開発中のウレタンエラストマーシートです。押し込み・接触などによる静電容量変化を大きくしやすく、触覚センサー、圧力センサーの応答向上に貢献します。
本材料の特長
1. 高い比誘電率/静電容量変化を大きくしやすい
高誘電フィラーを用いずに高い比誘電率を発現し、センサー感度の向上に貢献します。
2. 柔らかい/変形に追従しやすい
低ヤング率で曲げ・押し込みを伴う用途に適しています。
3. 低ヒステリシス/繰り返し変形に対応しやすい
圧縮・解放を繰り返す用途でも、応答の安定性が期待できます。
従来材料との違い
本シートは、一般的にトレードオフとされる高い比誘電率と柔軟性の両立を目指した材料です。
| 項目 | 本シート | PVDF | ウレタンゴム | 高誘電フィラー充填ゴム |
|---|---|---|---|---|
| 比誘電率 |
○ 高い比誘電率を発現 |
△ グレードにより異なる |
× 一般に低め |
△〜○ フィラー量に依存 |
| 柔軟性 |
○ 柔らかく変形可能 |
△ やや硬い場合がある |
○ 柔らかく変形可能 |
△ フィラーが多いと硬くなる |
| 変形追従性 |
○ 追従しやすい |
△ 追従性に制約あり |
○ 追従しやすい |
△ 追従性に制約あり |
| 繰り返し変形 |
○ 低ヒステリシス |
△ フィルム形状では制限あり |
△〜○ 材料設計・条件による |
×〜△ ヒステリシスに課題あり |
※上記は各材料の一般的な傾向を示した概念比較です。実際の特性は、材料処方、グレード、厚み、測定条件により異なります。
高い比誘電率と柔軟性の両立により、静電容量型センサー向け材料としての適用が期待されます。
シート物性
以下の物性値は、代表的な一処方に基づく参考値です。
| 色 | 乳白色~黄白色 | |
|---|---|---|
| 引張強さ | 2.4MPa | |
| 伸び | 410% | |
| ヤング率 | 0.13MPa | |
| ヒステリシスロス | 4% | |
| 比誘電率 | 100Hz | 67 |
| 1kHz | 37 | |
| 1MHz | 5.6 | |
静電容量の変化量比較
本シートと一般的なウレタンエラストマーについて、荷重に対する静電容量応答の違いを比較しました。
- 一般的なウレタンエラストマーと比較して、大きな静電容量変化を示す傾向が確認されています
- この特性により、静電容量型センサーの応答向上への貢献が期待されます
このような用途・課題で評価をご検討の方は、ご相談ください。
- 柔らかい対象物や曲面に追従するセンサー材料を探している。
- 静電容量型センサーの感度向上を検討している。
- ロボットハンド向けの触覚センサー・圧力センサーに適した材料を探している
用途や評価条件に応じて、厚み・サイズ・物性の異なるシートについてご相談いただけます。
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