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公開番号2024066481
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2023183083
出願日2023-10-25
発明の名称一体化及び埋設されたセンサーを有するデジタルライトプロセッシング3D印刷モノリシック基材
出願人トヨタモーターエンジニアリングアンドマニュファクチャリングノースアメリカ,インコーポレイティド
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B81B 1/00 20060101AFI20240508BHJP(マイクロ構造技術)
要約【課題】センサーの設計及び製造に関する従来の問題に対処することができるセンサーを提供する。
【解決手段】センサーは、少なくとも1つのマイクロ流路を有するグレースケールデジタルライトプロセッシング(g-DLP)3D印刷モノリシック基材を含む。モノリシック基材は、0.1MPa～100MPaのヤング率を有するg-DLP 3Dプリンティングを使用して固体ポリマーを形成するように構成された樹脂から形成される。樹脂は、供与体部分と、供与体部分とは異なる受容体部分と、剛直部分と、光重合開始剤と、光吸収剤とを含む。供与体部分は側基を有するアクリレートモノマーの形態にあり、受容体部分は側基を有するアクリレートモノマーの形態にあり、剛直部位は側基を有するアクリレートモノマーの形態にある。また、センサーは、少なくとも1つの微小流路内に配置されたセンサー流体を含み得る。
【選択図】図5A
特許請求の範囲【請求項１】
センサー用の基材であって、以下を含む基材：
グレースケールデジタルライトプロセッシング（ｇ－ＤＬＰ）３Ｄ印刷されたモノリシック基材であって、その中に配置される流体用に構成された少なくとも１つの微小流路を有するモノリシック基材であって、ｇ－ＤＬＰ３Ｄ印刷を使用して０．１ＭＰａ～１００ＭＰａのヤング率を有する固体ポリマーを形成するように構成された樹脂から形成されたモノリシック基材。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記モノリシック基材は、ヤング率が１ＭＰａ未満の第１の部分と、ヤング率が１０ＭＰａを超える第２の部分とを含み、前記少なくとも１つのマイクロ流路は前記第１の部分内に配置されている、請求項１に記載のセンサー。
【請求項３】
前記少なくとも１つの微小流路内に配置されたセンサー流体をさらに含む請求項１に記載のセンサー。
【請求項４】
前記センサー流体が電気抵抗センサー流体である、請求項３に記載のセンサー。
【請求項５】
前記樹脂が以下を含む、請求項１に記載のセンサー：
遊離カルボニル、アクリレート上の第１級アミン、アクリレート上の第２級アミン、及びアクリレート上の第３級アミンのうちの少なくとも１つを含む側基を有するアクリレートモノマーの形態にある供与体部分；
前記供与体部分とは異なる受容体部分であって、前記受容体部分は、遊離ヒドロキシ、第１級アミン、第２級アミン、及びイミンのうちの少なくとも１つを含む側基を有するアクリレートモノマーの形態にある受容体部分；
シクロヘキシル、置換シクロヘキシル、及び二環構造体のうちの１つ以上を含む側基を有するアクリレートモノマーの形態にある剛直部分；
光重合開始剤；及び
光吸収剤。
【請求項６】
前記供与体部分及び受容体部分のうちの１つがオリゴマー架橋剤である、請求項５に記載のセンサー。
【請求項７】
供与体部分が、２－ヒドロキシエチルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、２，３－ジヒドロキシプロピルアクリレート、１，３－ジヒドロキシプロピルアクリレート、Ｎ－ヒドロキシエチルアクリルアミド、及び脂肪族ウレタン系ジアクリレートのうちの少なくとも１つから選択される、請求項５に記載のセンサー。
【請求項８】
前記供与体部分が前記樹脂の全組成の約１０ｗｔ％～約３０ｗｔ％である、請求項７に記載のセンサー。
【請求項９】
前記供与体部分が２－ヒドロキシエチルアクリレートである、請求項８に記載のセンサー。
【請求項１０】
前記受容体部分が脂肪族ウレタン系ジアクリレート及び２－ヒドロキシエチルアクリレートのうちの少なくとも１つから選択される、請求項５に記載のセンサー。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、センサーに関し、特に、デジタルライトプロセッシング（digital light processing）３Ｄ印刷によって形成されるセンサーに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
センサーは、物理現象を感知するために出力信号を生成又は発生する。例えば、センサーは、例えば、ひずみ、温度、圧力及び距離などの物理現象を測定又は検出するために使用される。
【０００３】
従来のセンサーは、典型的には、接着剤、テープ及び／又は機械的ファスナーを使用して基材に取り付けられるが、これは、相手先商標製品の製造業者（ＯＥＭ）などのエンドユーザーに設計及び／又は製造上の制約を課すことになる。
【０００４】
本開示は、センサーの設計及び製造に関するこれらの問題、並びにセンサーに関連する他の問題に対処する。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一つの形態では、センサーは、その中に配置される流体用に構成された少なくとも１つの微小流路を有する、グレースケールデジタルライトプロセッシング（ｇ－ＤＬＰ）３Ｄ印刷されたモノリシック基材を含む。このモノリシック基材は、ｇ－ＤＬＰ３Ｄ印刷を使用して０．１ＭＰａ～１００ＭＰａのヤング率を有する固体ポリマーを形成するように構成された樹脂から形成される。
【０００６】
本開示の別の形態では、センサーは、少なくとも１つの微小流路を有するｇ－ＤＬＰ３Ｄ印刷モノリシック基材を含む。このモノリシック基材は、ｇ－ＤＬＰ３Ｄ印刷を使用して０．１ＭＰａ～１００ＭＰａのヤング率を有する固体ポリマーを形成するように構成された樹脂から形成される。この樹脂は、供与体部分（donor moiety）と、供与体部分とは異なる受容体部分（acceptor moiety）と、剛直部分（rigid moiety）と、光重合開始剤と、光吸収剤とを含む。供与体部分は、遊離カルボニル、アクリレート上の第１級アミン、アクリレート上の第２級アミン、及びアクリレート上の第３級アミンのうちの少なくとも１つを含む側基を有するアクリレートモノマーの形態にある。受容体部分は、遊離ヒドロキシ、第１級アミン、第２級アミン、及びイミンのうちの少なくとも１つを含む側基を有するアクリレートモノマーの形態にある。そして、剛直部分は、シクロヘキシル、置換シクロヘキシル、及び二環構造体のうちの１つ以上を含む側基を有するアクリレートモノマーの形態にある。また、センサーは、少なくとも１つの微小流路内に配置されたセンサー流体を含む。
【０００７】
本開示のさらに別の形態では、センサーは、少なくとも１つの微小流路を有するｇ－ＤＬＰ３Ｄ印刷基材を含む。ｇ－ＤＬＰ３Ｄ印刷基材は、ｇ－ＤＬＰ３Ｄ印刷を使用して０．１ＭＰａ～１００ＭＰａのヤング率を有する固体ポリマーを形成するように構成された樹脂から形成され、樹脂は、２－ヒドロキシエチルアクリレートを含む供与体部分、脂肪族ウレタン系ジアクリレートを含む受容体部分、及びイソボルニルアクリレートを含む剛直部分を含む。樹脂は光開始剤と光吸収剤も含み、センサー流体は少なくとも１つの微小流路内に配置される。
【０００８】
複合塩混合物及びその調製についてのこれら及び他の特徴は、例示的であって限定的ではない図及び実施例と併せて読んだ場合に、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【０００９】
本教示は、詳細な説明及び添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、ｇ－ＤＬＰ３Ｄプリンターを示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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