声匹配层用材料、声匹配片材、声波探头、超声波探头、声波测定装置及超声波诊断装置、以及声波探头的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种声匹配层用材料、声匹配片材、声波探头、超声波探头、声波测定装置及超声波诊断装置、以及声波探头的制造方法，该声匹配层用材料在使用比重大的碳化钨粒子作为金属填料的同时，能够有效地提高通过抑制因碳化钨粒子的掺合引起的声速下降而得到的声匹配片材的声阻抗，并且也能够抑制该声匹配片材内的声学特性的变化。声匹配层用材料含有下述成分(A)、(B)及(C)。(A)环氧树脂；(B)固化剂；(C)用包括氨基硅烷化合物、巯基硅烷化合物、异氰酸根合硅烷化合物、硫氰酸根合硅烷化合物、铝醇盐化合物、锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种的表面处理剂进行了表面处理的表面处理碳化钨粒子。处理碳化钨粒子。处理碳化钨粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声匹配层用材料、声匹配片材、声波探头、超声波探头、声波测定装置及超声波诊断装置、以及声波探头的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种声匹配层用材料、声匹配片材、声波探头、超声波探头、声波测定装置及超声波诊断装置、以及声波探头的制造方法。

技术介绍

[0002]作为声波测定装置使用将声波照射到活体等受检对象上，接收其反射波(回波)而输出信号的声波探头。通过该声波探头接收到的反射波被转换为电信号，并将其显示为图像。因此，通过使用声波探头，能够将受检对象内部影像化而进行观察。
[0003]作为声波，根据受检对象或根据测定条件适当地选择超声波、光声波等。
[0004]例如，作为声波测定装置的一种的超声波诊断装置，向受检对象内部发送超声波，接收由受检对象内部的组织反射的超声波，并将其显示为图像。
[0005]并且，作为声波测定装置的一种的光声波测定装置，通过光声效应接收从受检对象内部发射的声波，并将其显示为图像。光声效应是指，将可见光、近红外光或微波等电磁波脉冲照射到受检对象时，受检对象吸收电磁波而发热并进行热膨胀，由此产生声波(典型地为超声波)的现象。
[0006]由于声波测定装置与受检对象之间进行声波的收发，因此要求声波探头与受检对象(典型地为人体)匹配声阻抗。为了满足该要求，在声波探头设置有声匹配层。以作为声波探头的一种的超声波诊断装置用探头(也称为超声波探头)为例对此进行说明。
[0007]超声波探头具备收发超声波的压电元件和与活体接触的声透镜，在压电元件与声透镜之间配置有声匹配层。从压电元件振荡出的超声波透过声匹配层，进一步透过声透镜入射到活体中。声透镜与活体之间的声阻抗(密度
×
声速)通常存在差异。若该差异大，则超声波容易在活体表面反射，超声波向活体内的入射效率会下降。因此，要求声透镜具有接近活体的声阻抗特性。
[0008]另一方面，压电元件与活体之间的声阻抗之差通常较大。因此，压电元件与声透镜之间的声阻抗之差通常也较大。因此，在设为压电元件与声透镜的层叠结构的情况下，从压电元件振荡出的超声波在声透镜表面反射，超声波向活体的入射效率下降。为了抑制该超声波的反射，在压电元件与声透镜之间设置上述声匹配层。声匹配层的声阻抗取活体或声透镜的声阻抗与压电元件的声阻抗之间的值，由此提高超声波从压电元件向活体的传播效率。并且，近年来，正在进行如下声匹配层的开发：将声匹配层形成为层叠多个声匹配片材(片状声匹配层材料)而成的多层结构，使声阻抗从压电元件侧向声透镜侧倾斜，由此更提高超声波的传播效率。
[0009]声匹配层的声阻抗能够通过对声匹配层形成材料中掺合金属粒子等填料来调整。例如专利文献1中记载有一种声匹配层用树脂组合物，其含有：包含环氧树脂等树脂的粘结剂；及表面处理金属粒子。
[0010]以往技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：国际公开第2019/088148号

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的技术课题
[0014]在多层结构的声匹配层中，上述声阻抗的倾斜被设计成，越接近压电元件，声匹配片材的声阻抗越大，越接近声透镜，声匹配片材的声阻抗越小。即，分别要求在压电元件侧接近压电元件的声阻抗(通常为25Mrayl左右)，在声透镜侧接近活体的声阻抗(在人体中为1.4～1.7Mrayl)的声匹配片材。
[0015]声匹配片材的声阻抗通过将片材构成材料的密度和声速相乘来确定。因此，当试图提高用于压电元件侧的声匹配片材的声阻抗时，可以考虑使用高密度且高声速的材料。但是，已知，若为了提高声阻抗而在声匹配片材中含有比重大的金属等填料，则虽然能够提高片材的密度，但片材的声速会下降。因此，当对声匹配片材使用比重大的金属等填料时，若要将该片材用于压电元件侧，则需要抑制上述的声速的下降。但是，专利文献1中并没有记载有关这一点的内容。
[0016]本专利技术的课题在于提供一种声匹配层用材料，该声匹配层用材料在使用比重大的碳化钨粒子作为金属填料的同时，能够有效地提高通过抑制因碳化钨粒子的掺合引起的声速下降而得到的声匹配片材的声阻抗，并且也能够抑制该声匹配片材内的声学特性的变化。
[0017]并且，本专利技术的课题还在于提供一种声匹配片材，该声匹配片材在使用碳化钨粒子作为金属填料的同时，因碳化钨粒子的掺合引起的声速下降得到抑制而可以有效地提高声阻抗，并且片材内的声学特性的变化也少。
[0018]并且，本专利技术的课题还在于提供一种使用上述声匹配片材的声波探头及超声波探头及使用这些的声波测定装置及超声波诊断装置。
[0019]并且，本专利技术的课题还在于提供一种使用上述声匹配层用材料的声波探头的制造方法。
[0020]用于解决技术课题的手段
[0021]本专利技术人等对上述课题进行了深入研究结果发现，若在用特定的表面处理剂进行处理的碳化钨粒子的存在下，使环氧树脂和固化剂进行固化反应而制作声匹配片材，则能够抑制由于含有碳化钨粒子而通常发生的声速的下降，并且该声匹配片材的声学特性的变化也少。本专利技术是根据这些见解而完成的。
[0022]即，本专利技术的上述课题通过下述方法得到了解决。
[0023]＜1＞
[0024]一种声匹配层用材料，其含有下述成分(A)、(B)及(C)，
[0025](A)环氧树脂
[0026](B)固化剂
[0027](C)用包括氨基硅烷化合物、巯基硅烷化合物、异氰酸根合硅烷化合物、硫氰酸根合硅烷化合物、铝醇盐化合物、锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种的表面处理剂进行了表面处理的表面处理碳化钨粒子。
[0028]＜2＞
[0029]根据＜1＞所述的声匹配层用材料，其中，上述成分(B)含有伯胺及仲胺中的至少一种。
[0030]＜3＞
[0031]根据＜1＞或＜2＞所述的声匹配层用材料，其中，上述表面处理剂包括氨基硅烷化合物、铝醇盐化合物、锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种。
[0032]＜4＞
[0033]根据＜1＞至＜3＞中任一项所述的声匹配层用材料，其中，上述表面处理剂包括铝醇盐化合物、锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种。
[0034]＜5＞
[0035]根据＜1＞至＜4＞中任一项所述的声匹配层用材料，其中，上述表面处理剂包括锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种。
[0036]＜6＞
[0037]根据＜1＞至＜5＞中任一项所述的声匹配层用材料，其中，上述锆醇盐化合物含有丙酮根结构及醋酸根结构中的至少一种。
[0038]＜7＞
[0039]根据＜1＞至＜6＞中任一项所述的声匹配层用材料，其中，上述铝醇盐化合物包括由下述通式(1)表示的化合物中的至少一种。
[0040]通式(1)：R
1am1
‑
Al
‑
(OR
2a
)3‑
m1
[0041]R
1a...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种声匹配层用材料，其含有下述成分(A)、(B)及(C)，(A)环氧树脂(B)固化剂(C)用表面处理剂进行了表面处理的表面处理碳化钨粒子，所述表面处理剂包括氨基硅烷化合物、巯基硅烷化合物、异氰酸根合硅烷化合物、硫氰酸根合硅烷化合物、铝醇盐化合物、锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的声匹配层用材料，其中，所述成分(B)含有伯胺及仲胺中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的声匹配层用材料，其中，所述表面处理剂包括氨基硅烷化合物、铝醇盐化合物、锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的声匹配层用材料，其中，所述表面处理剂包括铝醇盐化合物、锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种。5.根据权利要求1至4中任一项所述的声匹配层用材料，其中，所述表面处理剂包括锆醇盐化合物及钛醇盐化合物中的至少一种。6.根据权利要求1至5中任一项所述的声匹配层用材料，其中，所述铝醇盐化合物含有丙酮根结构及醋酸根结构中的至少一种。7.根据权利要求1至6中任一项所述的声匹配层用材料，其中，所述铝醇盐化合物包括由下述通式(1)表示的化合物中的至少一种，通式(1)：R
1am1
‑
Al
‑
(OR
2a
)3‑
m1
R
1a
表示氢原子、烷基、环烷基、酰基、芳基或不饱和脂肪族基，R
2a
表示氢原子、烷基、环烷基、酰基、烯基、芳基、膦酸酯基或
‑
SO2R
S1
，R
S1
表示取代基，m1为0～2的整数。8.根据权利要求1至7中任一项所述的声匹配层用材料，其中，所述锆醇盐化合物含有丙酮根结构及醋酸根结构中的至少一种。9.根据权利要求1至8中任一项所述的声匹配层用材料，其中，所述锆醇盐化合物包括由下述通式(2)表示的化合物中的至少一种，通式(2)：R
1bm2
‑
Zr
‑
(O...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田和博，中井义博，林大介，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：