JP2003322196A - Electric rheology element and electric rheology device comprising the same - Google Patents

Electric rheology element and electric rheology device comprising the same

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JP2003322196A
JP2003322196A JP2002127489A JP2002127489A JP2003322196A JP 2003322196 A JP2003322196 A JP 2003322196A JP 2002127489 A JP2002127489 A JP 2002127489A JP 2002127489 A JP2002127489 A JP 2002127489A JP 2003322196 A JP2003322196 A JP 2003322196A
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Kenichi Hino
賢一 日野
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直樹 鈴木
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和之 磯部
Toshiro Aoyama
藤詞郎 青山
Takahiro Yamukai
高弘 矢向
Kiichi Matsuura
喜一 松浦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ER element and an ER device using the same, using the electric rheology (ER) gel, not breaking a gel structure even when shearing displacement is given to the ER gel, and high shearing stress can be produced. <P>SOLUTION: In this ER element 10 wherein the ER gel 20 is placed between a pair of electrodes 11, non-immobilizing treatment is performed on at least one of the electrodes 11 and the ER gel 20. The non-immobilizing treatment is performed by covering the surface of the electrode with a mold-releasing agent, or applying a lubricant onto the surface of the electrode. An ER effect can be effectively utilized by controlling the maximum height roughness (Rz), defined by JIS Z0601, of the surface of the electrode at a non-immobilized treatment side, to 1-0.001 mm, and the average length (RSm) of a rough curve element to 5-0.001 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気レオロジーゲル
を備えた電気レオロジー素子およびこれを利用した電気
レオロジーデバイスに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrorheological element provided with an electrorheological gel and an electrorheological device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電圧を印加することにより見かけの粘度
(以下、単に粘度という。)が上昇する、いわゆる電気
レオロジー(以下、ERという。)効果を発現するER
流体が従来より知られている。ER流体は、印加する電
圧を変化させることによってその粘度を可逆的かつ自由
に変えることができ、しかも電圧の変化に対する応答性
に優れていることから、このER流体を一対の電極間に
配したER素子の形態で、クラッチ、バルブ、ダンパ、
アクチュエータ、ロボット制御、振動制御などに使用す
ることが期待されている。このようなER流体として
は、例えば、電気絶縁性分散媒中に分散相粒子が分散し
た組成物がある。
2. Description of the Related Art ER that exhibits a so-called electrorheological (hereinafter referred to as ER) effect in which an apparent viscosity (hereinafter simply referred to as viscosity) is increased by applying a voltage.
Fluids are known in the art. The viscosity of the ER fluid can be reversibly and freely changed by changing the applied voltage, and the ER fluid is excellent in responsiveness to the change of the voltage. Therefore, the ER fluid is arranged between a pair of electrodes. In the form of ER element, clutch, valve, damper,
It is expected to be used for actuators, robot control, vibration control, etc. An example of such an ER fluid is a composition in which dispersed phase particles are dispersed in an electrically insulating dispersion medium.

【0003】電圧を印加することによりER流体の粘度
が上昇し、電界に対して垂直方向の剪断応力が増加する
のは、電圧を印加した場合にER流体中の分散相粒子が
分極して分散相粒子間に電気的な引力が生じ、電界に沿
って分散相粒子からなる鎖状構造が形成され、その結
果、剪断変位に対する抵抗が発生するためと考えられて
いる。このような印加電圧の変化にともなう剪断応力の
変化を各種制御などに効果的に利用するためには、剪断
変位を与える部材の表面とER流体とが滑らない状態で
あること必要と考えられ、例えば特開2000−144
165公報には、剪断変位を与える部材である電極のE
R流体と接する側の表面に、微細な凹凸を形成し、ER
流体と電極の表面との滑りを抑制する方法が開示されて
いる。
When a voltage is applied, the viscosity of the ER fluid increases, and the shear stress in the direction perpendicular to the electric field increases. When the voltage is applied, dispersed phase particles in the ER fluid are polarized and dispersed. It is considered that an electric attractive force is generated between the phase particles and a chain structure composed of dispersed phase particles is formed along the electric field, resulting in resistance to shear displacement. In order to effectively use the change in the shear stress due to the change in the applied voltage for various controls, it is considered that the surface of the member that gives the shear displacement and the ER fluid need not slip. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-144
In Japanese Patent No. 165 publication, E of an electrode which is a member for applying shear displacement
ER is formed by forming fine irregularities on the surface in contact with the R fluid.
A method for suppressing slippage between the fluid and the surface of the electrode is disclosed.

【0004】一方、本出願人らは特願2000−272
135で、ER効果を発現する新しい物質としてゲル状
のものを出願している。このようなERゲルは、ER流
体のように分散相粒子が沈降してしまう問題が発生しな
いため、安定したER効果が得られ、また、保存安定性
にも優れているという利点を有している。
On the other hand, the applicants of the present invention have a Japanese Patent Application No. 2000-272.
In 135, a gel-like substance is filed as a new substance exhibiting the ER effect. Such an ER gel has an advantage that a stable ER effect can be obtained and a storage stability is excellent because a problem in which dispersed phase particles do not settle out unlike the ER fluid does not occur. There is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ERゲ
ルはゲル状であってER流体のようには流動性を有しな
いため、これにある程度以上の剪断変位を加えるとゲル
構造が破壊されてしまうという問題があった。そのため
ERゲルを使用する場合には、ゲル構造が破壊されない
ような、ゲルが変形する範囲内の剪断変位でしか使用で
きないという問題があった。その結果、得られるER効
果が十分でなく、その用途が限定される傾向があった。
However, since the ER gel is gel-like and does not have fluidity like the ER fluid, if the shear displacement is applied to the ER gel to a certain extent or more, the gel structure is destroyed. There was a problem. Therefore, when the ER gel is used, there is a problem that the ER gel can be used only under shear displacement within a range in which the gel is deformed so that the gel structure is not destroyed. As a result, the obtained ER effect was not sufficient, and its use tended to be limited.

【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、大きな剪断変位を与えた場合であってもゲル構造が
破壊されず、大きな剪断応力を発現することのできるE
R素子およびこれを使用したERデバイスを提供するこ
とを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a large shear displacement is applied, the gel structure is not destroyed and a large shear stress can be expressed.
An object is to provide an R element and an ER device using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のER素子は、一
対の電極の間に、電気レオロジーゲルが配された電気レ
オロジー素子であって、少なくとも一方の電極と電気レ
オロジーゲルとが非固定化処理されていることを特徴と
する。前記少なくとも一方の電極の表面が離型剤で被覆
され、前記非固定化処理がなされていることが好まし
い。前記少なくとも一方の電極の表面および/または前
記少なくとも一方の電極と接する電気レオロジーゲルに
おける表面に潤滑剤が塗布され、前記非固定化処理がな
されていることが好ましい。前記少なくとも一方の電極
の表面のJIS Z0601に規定された最大高さ粗さ
(Rz)が1〜0.001mmであって、粗さ曲線要素
の平均長さ(RSm)が5〜0.001mmであること
が好ましい。また、本発明の電気レオロジー素子は、一
方の電極と電気レオロジーゲルとが非固定化処理され、
他方の電極における前記電気レオロジーゲルと接する表
面には、凹凸が形成されていることが好ましい。本発明
のERデバイスは、前記ER素子を備えていることを特
徴とする。
The ER element of the present invention is an electrorheological element in which an electrorheological gel is arranged between a pair of electrodes, and at least one electrode and the electrorheological gel are not immobilized. It is being processed. It is preferable that the surface of at least one of the electrodes is coated with a release agent and the non-immobilization treatment is performed. It is preferable that a lubricant is applied to the surface of the at least one electrode and / or the surface of the electrorheological gel in contact with the at least one electrode to perform the non-immobilization treatment. The maximum height roughness (Rz) defined in JIS Z0601 on the surface of at least one of the electrodes is 1 to 0.001 mm, and the average length (RSm) of the roughness curvilinear element is 5 to 0.001 mm. Preferably there is. Further, the electrorheological element of the present invention, one electrode and the electrorheological gel is non-immobilized,
It is preferable that unevenness is formed on the surface of the other electrode in contact with the electrorheological gel. The ER device of the present invention is characterized by including the ER element.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のER素子は、一対の電極の間に、ERゲルが配
されたER素子である。ここで、まず、本発明で使用さ
れるERゲルについて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
The ER element of the present invention is an ER element in which an ER gel is arranged between a pair of electrodes. First, the ER gel used in the present invention will be described.

【0009】[ERゲル]ERゲルとしては、ER効果
を発現可能なゲル状のものであれば特に制限はないが、
ゲル骨格中に電気絶縁性媒体が分散し、この電気絶縁性
媒体中に分散相粒子が分散した形態のものが挙げられ
る。ゲル骨格を形成する物質としては特に制限はなく、
例えば、ポリシロキサン架橋体、アクリル酸エステル系
ポリマー架橋体、ポリスチレン系架橋体が挙げられる。
これらのなかでは、特に電気絶縁性が優れ、その骨格内
に電気絶縁性媒体を多量に保持可能であるポリシロキサ
ン架橋体が好ましい。ポリシロキサン架橋体としては、
ハイドロジェンシリコーンと不飽和基含有化合物とのヒ
ドロシリル化反応生成物が、製造の容易性から好まし
い。
[ER gel] The ER gel is not particularly limited as long as it is a gel capable of expressing the ER effect.
An example is one in which an electrically insulating medium is dispersed in a gel skeleton, and dispersed phase particles are dispersed in this electrically insulating medium. There is no particular limitation on the substance forming the gel skeleton,
For example, a polysiloxane crosslinked body, an acrylic acid ester-based polymer crosslinked body, and a polystyrene-based crosslinked body may be mentioned.
Among these, a polysiloxane crosslinked product is particularly preferable because it has excellent electrical insulation properties and can retain a large amount of electrically insulating medium in its skeleton. As the crosslinked polysiloxane,
A hydrosilylation reaction product of a hydrogen silicone and an unsaturated group-containing compound is preferable because of easy production.

【0010】ここで、ポリシロキサン架橋体を構成する
ハイドロジェンシリコーンとは、例えばシロキサン鎖の
ケイ素原子に結合した水素原子を持つジアルキルポリシ
ロキサンであって、下記式(1)で示される化合物が例
示できる。
Here, the hydrogen silicone constituting the crosslinked polysiloxane is, for example, a dialkylpolysiloxane having a hydrogen atom bonded to a silicon atom of a siloxane chain, and a compound represented by the following formula (1) is exemplified. it can.

【化1】 式中、各R1は互いに独立して置換もしくは無置換の炭
素数1〜18のアルキル基、炭素数7〜21のアラルキ
ル基、または、置換もしくは無置換の炭素数6〜20の
アリール基を示す。また、n1は0〜500の整数であ
る。
[Chemical 1] In the formula, each R 1 is independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Show. In addition, n 1 is an integer of 0 to 500.

【0011】R1で示されるアルキル基としては、例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オク
チル基、ドデシル基などの無置換のものや、トリフルオ
ロプロピル基、クロロプロピル基などのハロゲン化アル
キル基、2−シアノエチル基のようなシアノアルキル基
が例示できる。アラルキル基としては、例えばベンジル
基、フェネチル基などを例示でき、アリール基として
は、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などを例示で
きる。これらの中では、R1はいずれもメチル基である
ことが好ましく、また、n1は10〜200であること
が好ましい。特に好ましくは、下記式(1−1)の化合
物である。
Examples of the alkyl group represented by R 1 include unsubstituted groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, octyl group and dodecyl group, and trifluoropropyl group and chloropropyl group. Examples thereof include halogenated alkyl groups and cyanoalkyl groups such as 2-cyanoethyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group, and examples of the aryl group include a phenyl group, a toluyl group and a naphthyl group. Of these, R 1 is preferably a methyl group, and n 1 is preferably 10 to 200. Particularly preferred is a compound of the following formula (1-1).

【化2】 [Chemical 2]

【0012】ポリシロキサン架橋体を構成する不飽和基
含有化合物としては、ハイドロジェンシリコーンとヒド
ロシリル化反応し、ポリシロキサン架橋体を構成可能な
ものであれば制限はなく、下記式(2)で示される不飽
和基を3つ以上含有する化合物が挙げられる。
The unsaturated group-containing compound constituting the polysiloxane crosslinked body is not limited as long as it can be hydrosilylated with hydrogen silicone to form the polysiloxane crosslinked body, and is represented by the following formula (2). And a compound containing three or more unsaturated groups.

【化3】 式中、R2は水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1
〜18のアルキル基、または、置換もしくは無置換の炭
素数6〜20のアリール基を示し、好ましくは水素原子
またはメチル基である。R3は炭素数1〜18のアルキ
レン基、炭素数7〜21のアリールアルキレン基の他、
ヘテロ原子数1〜6で炭素数1〜12のヘテロ原子含有
アルキレン基、または、直接結合を示し、好ましくは、
メチレン基や、ヘテロ原子数1〜6で炭素数1〜12の
ヘテロ原子含有アルキレン基(アルキレン基中の炭素原
子の一部がO、S、Nなどで置き換えられたもの)であ
る−CH2O−、−CH2OCH2−、−CH2OCH2
2−、−CH2OCH2CH2OCH2−が例示できる。
[Chemical 3] In the formula, R 2 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted carbon atom 1
To 18 alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 3 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl alkylene group having 7 to 21 carbon atoms,
Hetero atom-containing alkylene group having 1 to 6 carbon atoms and 1 to 12 carbon atoms, or a direct bond, preferably,
-CH 2 which is a methylene group or a hetero atom-containing alkylene group having 1 to 6 hetero atoms and 1 to 12 carbon atoms (some of the carbon atoms in the alkylene group are replaced with O, S, N and the like). O -, - CH 2 OCH 2 -, - CH 2 OCH 2 C
H 2 -, - CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 - it can be exemplified.

【0013】このような不飽和基含有化合物の具体例を
以下に示す。
Specific examples of such unsaturated group-containing compounds are shown below.

【化4】 [Chemical 4]

【化5】 [Chemical 5]

【0014】ヒドロシリル化反応は、反応速度の温度依
存性が大きいことから、ハイドロジェンシリコーンと不
飽和基含有化合物とを室温以下で混合し、その後加熱し
て反応を進行させることができる。これはヒドロシリル
化反応の大きな利点であって、これらを適度な粘性で混
合し、成形した後加熱すれば、一挙に所望の形状の重合
物が得られる。この場合の加熱温度としては、50℃か
ら150℃程度、好ましくは60℃から120℃程度で
ある。
Since the reaction rate of the hydrosilylation reaction is highly temperature-dependent, the hydrogen silicone and the unsaturated group-containing compound can be mixed at room temperature or below and then heated to allow the reaction to proceed. This is a great advantage of the hydrosilylation reaction, and when these are mixed with an appropriate viscosity, molded, and heated, a polymer having a desired shape can be obtained all at once. The heating temperature in this case is about 50 ° C to 150 ° C, preferably about 60 ° C to 120 ° C.

【0015】ヒドロシリル化反応を行う際には、例えば
白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウ
ム、イリジウムなどやその化合物を触媒として使用する
ことが好ましい。これらのなかでは、特に白金または白
金化合物が適していて、具体例としては、白金、塩化白
金酸の他、アルミナ、シリカ、カーボンブラックなどの
担体に固体白金を担持させたもの、白金−ビニルシロキ
サン錯体、白金−ホスフィン錯体、白金−ホスファイト
錯体、白金アルコラート触媒が挙げられる。白金触媒の
場合は、白金として、通常0.05〜0.0001質量
%程度添加する。
When carrying out the hydrosilylation reaction, it is preferable to use, for example, platinum, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium or a compound thereof as a catalyst. Of these, platinum or a platinum compound is particularly suitable, and specific examples thereof include platinum, chloroplatinic acid, alumina, silica, carbon black or the like on which solid platinum is supported, platinum-vinylsiloxane. Examples thereof include a complex, a platinum-phosphine complex, a platinum-phosphite complex, and a platinum alcoholate catalyst. In the case of a platinum catalyst, platinum is usually added in an amount of about 0.05 to 0.0001 mass%.

【0016】ERゲルを製造する際には、後述する電気
絶縁性媒体と分散相粒子とを、ヒドロシリル化反応の前
にハイドロジェンシリコーンと不飽和基含有化合物にあ
らかじめ混合しておくと、直接、ERゲルが得られ好ま
しいが、ヒドロシリル化反応で得られたヒドロシリル化
反応生成物に電気絶縁性媒体と分散相粒子とを含浸させ
てERゲルを製造することもできる。前者の場合には、
分散相粒子や電気絶縁性媒体中の水分がヒドロシリル化
を阻害する場合があるので、事前に脱水して用いると好
ましい。なお、ハイドロジェンシリコーンおよび不飽和
基含有化合物の合計質量は、ERゲル中、好ましくは
0.5〜70質量%、より好ましくは1〜30質量%の
範囲である。
When the ER gel is produced, it is possible to directly mix the electrically insulating medium and the dispersed phase particles, which will be described later, with the hydrogen silicone and the unsaturated group-containing compound before the hydrosilylation reaction. Although an ER gel is obtained and preferred, an ER gel can be produced by impregnating the hydrosilylation reaction product obtained by the hydrosilylation reaction with an electrically insulating medium and dispersed phase particles. In the former case,
Since water in the dispersed phase particles or the electrically insulating medium may hinder hydrosilylation, it is preferable to dehydrate in advance and use. The total mass of the hydrogen silicone and unsaturated group-containing compound in the ER gel is preferably 0.5 to 70% by mass, more preferably 1 to 30% by mass.

【0017】また、ヒドロシリル化の進行が早すぎる
と、初期粘度が高くなってしまい、生成するERゲルが
ER素子内部に均一に行き渡らないことがあるので、重
合抑制剤の使用が必要となる場合がある。使用できる重
合抑制剤としては、オルガノリン化合物、ベンゾトリア
ゾール化合物、ニトリル化合物、ハロゲン化炭素化合
物、アセチレン化合物、スルホキシド化合物、アミン化
合物、及びマレイン酸エステルを挙げることが出来る。
このうち、アセチレン化合物、ニトリル化合物、及びマ
レイン酸エステルは、ERゲルをER素子に組み込んだ
場合に悪影響を与えにくいので、好ましい重合抑制剤で
ある。重合抑制剤を添加する場合、その量は、ERゲル
の全質量を基準として、0.0001〜1.0質量%であ
る。
Further, if the hydrosilylation proceeds too fast, the initial viscosity becomes high and the ER gel produced may not evenly spread inside the ER element. Therefore, when a polymerization inhibitor needs to be used. There is. Examples of the polymerization inhibitor that can be used include an organoline compound, a benzotriazole compound, a nitrile compound, a halogenated carbon compound, an acetylene compound, a sulfoxide compound, an amine compound, and a maleic acid ester.
Of these, the acetylene compound, the nitrile compound, and the maleic acid ester are preferable polymerization inhibitors because they hardly cause an adverse effect when the ER gel is incorporated in the ER element. When the polymerization inhibitor is added, its amount is 0.0001 to 1.0 mass% based on the total mass of the ER gel.

【0018】ポリシロキサン架橋体の架橋密度として
は、上記式(1)で示されるハイドロジェンシリコーン
の分子量によりある程度決定されるが、ハイドロジェン
シリコーンと不飽和基含有化合物とが下記式(3)を満
たす場合、好ましくは、下限が0.8で上限が1.2で
ある場合には、ERゲルとして適した架橋密度が得られ
る。なお、下記式(3)において化合物(1)とはハイ
ドロジェンシリコーンであり、化合物(2)とは不飽和
基含有化合物である。
The crosslink density of the crosslinked polysiloxane is determined to some extent by the molecular weight of the hydrogen silicone represented by the above formula (1). The hydrogen silicone and the unsaturated group-containing compound have the following formula (3). When it is satisfied, preferably, when the lower limit is 0.8 and the upper limit is 1.2, a crosslinking density suitable as an ER gel is obtained. In the formula (3) below, the compound (1) is hydrogen silicone, and the compound (2) is an unsaturated group-containing compound.

【化6】 [Chemical 6]

【0019】ERゲルに使用される電気絶縁性媒体とし
ては、シリコーンオイル、塩化ジフェニル、トランスオ
イルなどが例示できるが、これらのなかでシリコーンオ
イルは、絶縁破壊電圧、体積抵抗率などの電気的特性に
優れ、物理的、化学的に安定なため、長期にわたって安
定した電気特性を発揮することができ、かつ、難燃性に
も優れていることから好ましい。
Examples of the electrically insulating medium used in the ER gel include silicone oil, diphenyl chloride, and trans oil. Among these, silicone oil has electrical characteristics such as dielectric breakdown voltage and volume resistivity. It is preferable because it is excellent in physical properties and is physically and chemically stable, so that it can exhibit stable electric characteristics for a long period of time and is also excellent in flame retardancy.

【0020】シリコーンオイルとしては、例えばジメチ
ルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、フ
ェニル変性シリコーンオイルが挙げられ、これらを1種
単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用
してもよい。フッ素変性シリコーンオイルとしては、例
えば、トリフルオロプロピル基(CF324−)を有
するポリシロキサン、ノナフルオロヘキシル基(C49
24−)を有するポリシロキサン、環状型ポリシロキ
サン化合物などがある。
Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, fluorine-modified silicone oil, and phenyl-modified silicone oil. These may be used alone or in combination of two or more. . The fluorine-modified silicone oil, for example, trifluoropropyl group (CF 3 C 2 H 4 - ) polysiloxane, nonafluorohexyl group (C 4 F 9 having
Examples thereof include polysiloxane having C 2 H 4 −) and cyclic polysiloxane compound.

【0021】このような電気絶縁性媒体の動粘度には特
に制限はないが、好ましくは25℃において1〜10万
mm2/s、より好ましくは5〜5000mm2/sであ
る。動粘度が1mm2/s未満では、ERゲルの保存安
定性が不十分となる場合があり、一方、10万mm2
sを超えると、ERゲルの製造工程においてこれを撹拌
する際に気泡を巻き込み、この気泡が抜けなくなり、取
扱性が低下する場合がある。
[0021] There are no particular restrictions on the kinematic viscosity of such electrically insulating medium, preferably from 1 to 100,000 mm 2 / s at 25 ° C., more preferably 5 to 5000 mm 2 / s. If the kinematic viscosity is less than 1 mm 2 / s, the storage stability of the ER gel may be insufficient, while 100,000 mm 2 /
If it exceeds s, bubbles may be entrained when stirring the ER gel in the manufacturing process of the ER gel, the bubbles may not be removed, and handleability may be deteriorated.

【0022】ERゲルに使用される分散相粒子として
は、電気絶縁性媒体とともに使用され、ER効果を発現
可能なものであれば特に制限はないが、シリカゲル、セ
ルロール、でんぷん、大豆カゼイン、ポリスチレン系イ
オン交換樹脂などからなる粒子の表面に水を吸着保有す
る固体粒子や、カーボン粒子などがある。そのほかに
は、有機高分子化合物からなる芯体と、電気半導体性無
機物粒子からなる表層とから形成されたER流体用複合
粒子(以下、ER複合粒子という。)、または、ER複
合粒子の表層に親和性表面処理が施され、電気絶縁性媒
体との親和性が高められているER流体用複合粒子(以
下、親和性ER複合粒子という。)も使用可能であり、
これらを使用すると、安定したER効果を発現し、保存
安定性にも優れたERゲルが得られる。これらER複合
粒子および親和性ER複合粒子の詳細および製造方法
は、例えば、特開2001−026793公報、特開平
10−121084号公報、特開平09−079404
号公報などに記載されている。また、分散相粒子の粒子
径としては、1〜50μmの範囲が好ましい。
The dispersed phase particles used in the ER gel are not particularly limited as long as they can be used with an electrically insulating medium and can exhibit the ER effect, but they are silica gel, cellulose, starch, soybean casein, polystyrene type. There are solid particles that adsorb and retain water on the surface of particles such as ion exchange resins, and carbon particles. In addition, a composite particle for an ER fluid (hereinafter referred to as ER composite particle) formed from a core body made of an organic polymer compound and a surface layer made of electric semiconductor inorganic particles, or a surface layer of the ER composite particle. It is also possible to use composite particles for ER fluids (hereinafter referred to as affinity ER composite particles) that have been subjected to affinity surface treatment and have improved affinity with the electrically insulating medium.
By using these, an ER gel exhibiting a stable ER effect and excellent in storage stability can be obtained. Details and manufacturing methods of these ER composite particles and affinity ER composite particles are described in, for example, JP 2001-026793 A, JP 10-121084 A, JP 09-079404 A.
It is described in the official gazette. The particle size of the dispersed phase particles is preferably in the range of 1 to 50 μm.

【0023】[ER素子]図1は本発明のER素子10
の一形態であって、(a)は斜視図、(b)は縦断面図
である。このER素子10は一対の電極11として、同
心円状に形成された溝を有する円柱状の陽極12と、一
端が閉じた円筒形であって、陽極12の溝にその周壁が
嵌合する形状の陰極13とを備えている。また、陽極1
2と陰極13とは同軸に配置されていて、軸14を中心
として互いに反対方向に相対回転可能となっている。こ
の例では陽極12は回転せず、陰極13のみが回転す
る。なお、図中符号15はハンドルであって、このハン
ドル15を回すことによって、陰極13を回転させるこ
とができる。また、この電極11はアルミニウムなどの
電子伝導体から形成されている。
[ER Element] FIG. 1 shows an ER element 10 of the present invention.
1A is a perspective view, and FIG. 1B is a vertical sectional view. The ER element 10 has, as a pair of electrodes 11, a columnar anode 12 having concentric circular grooves, and a cylindrical shape with one end closed, and the peripheral wall of which fits in the grooves of the anode 12. And a cathode 13. Also, the anode 1
2 and the cathode 13 are arranged coaxially, and can rotate relative to each other about the shaft 14 in opposite directions. In this example, the anode 12 does not rotate, only the cathode 13 rotates. Reference numeral 15 in the drawing is a handle, and the cathode 13 can be rotated by turning the handle 15. The electrode 11 is made of an electronic conductor such as aluminum.

【0024】この電極11における陽極12と陰極13
との間隙には、ER効果を発現可能な、上述したERゲ
ル20が配されていて、陰極13を軸14を中心として
回転させつつ陽極12および陰極13間に電圧を印加す
ることによって、ER効果が発現され、印加された電圧
に応じて、得られる剪断応力が変化するようになってい
る。すなわち、剪断応力は、この一対の電極11に印加
される電圧が大きくなるにしたがって大きくなり、電圧
が小さくなるにしたがって小さくなる。なお、陽極12
と陰極13との間隔であって、図中符号16で示される
部分には、樹脂製の絶縁スペ−サが介挿され、絶縁され
ている。
Anode 12 and cathode 13 of this electrode 11
The above-mentioned ER gel 20 capable of exhibiting the ER effect is arranged in the gap between and, and by applying a voltage between the anode 12 and the cathode 13 while rotating the cathode 13 about the axis 14, the ER The effect is exhibited, and the shear stress obtained changes depending on the applied voltage. That is, the shear stress increases as the voltage applied to the pair of electrodes 11 increases, and decreases as the voltage decreases. The anode 12
An insulating spacer made of resin is interposed and insulated at a portion indicated by reference numeral 16 in the drawing, which is a distance between the cathode 13 and the cathode 13.

【0025】そして、このER素子10においては、陰
極13におけるERゲル20と接する表面、すなわち、
陰極の周壁の内表面13aおよび外表面13bには離型
剤が被覆され、これら表面13a,13bとERゲル1
20とが固定されないような非固定化処理がなされ、滑
動可能となっている。一方、陽極12におけるERゲル
20と接する表面12a(溝の内周面)には、詳しくは
図2に示すように、溝の長さ方向に沿って全周にわたっ
て凹凸が形成されて、この凹凸により陽極12の表面1
2aでERゲル20が滑らないようにされている。この
例で凹凸は、溝の両方の内周面に、それぞれ24本の凹
条17が等間隔で形成されることにより設けられてい
る。また、この例の陽極12は、図3に示すように、2
つの部材12b,12cを嵌合させて製造されている。
なお、この例の一対の電極11は、陽極12の外径Dが
34mm、高さHは1mm、有効極板面積は2.08×
10-32、電極間隔は0.5mmとなっている。
In the ER element 10, the surface of the cathode 13 in contact with the ER gel 20, that is,
The inner surface 13a and the outer surface 13b of the peripheral wall of the cathode are coated with a release agent, and these surfaces 13a and 13b and the ER gel 1 are
20 and 20 are non-fixed so that they are not fixed to each other, so that they can slide. On the other hand, on the surface 12a (inner circumferential surface of the groove) of the anode 12 that is in contact with the ER gel 20, in detail, as shown in FIG. 2, unevenness is formed over the entire circumference along the length direction of the groove. By the surface 1 of the anode 12
2a prevents the ER gel 20 from slipping. In this example, the unevenness is provided by forming 24 recessed lines 17 at equal intervals on both inner peripheral surfaces of the groove. In addition, the anode 12 of this example is 2
It is manufactured by fitting two members 12b and 12c together.
In the pair of electrodes 11 in this example, the outer diameter D of the anode 12 is 34 mm, the height H is 1 mm, and the effective electrode plate area is 2.08 ×.
It is 10 −3 m 2 , and the electrode interval is 0.5 mm.

【0026】このようなER素子10は、陰極13にお
いてERゲル20と接触する表面13a,13bに離型
剤が被覆され、陰極13とERゲル20とが滑るよう、
非固定化処理がなされていて、一方、陽極12において
ERゲル20と接触する表面12aには凹凸が形成され
てERゲル20がここに保持されるようになっている。
よって、電圧が印加されていない場合には、陰極13が
回転してERゲル20に対して剪断変位が加えられて
も、陰極13の表面にERゲル20が粘着せずに滑り、
ERゲル20のゲル構造が破壊されてしまうことがな
い。一方、電圧が印加されると、ERゲル20中の分散
相粒子が分極して分散相粒子間に電気的な引力が生じ、
電界に沿って分散相粒子からなるクラスタが形成され
る。その結果、このクラスタの両末端に位置する分散相
粒子が、陰極13の表面13a,13bと陽極12の表
面12aに強く接触する。そして、このような状態にお
いて陰極13が軸14を中心として回転するとともに、
電界に対して垂直方向に剪断変位が加わると、陰極13
の表面13a,13bとそこに強く接触した分散相粒子
との間に強い摩擦力が生じ、その結果、大きな剪断応力
が発生すると考えられる。
In such an ER element 10, the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 that come into contact with the ER gel 20 are coated with a release agent, so that the cathode 13 and the ER gel 20 can slide.
The non-fixing treatment is performed, and on the other hand, the surface 12a of the anode 12 that contacts the ER gel 20 is formed with irregularities so that the ER gel 20 is held there.
Therefore, when no voltage is applied, even if the cathode 13 rotates and shear displacement is applied to the ER gel 20, the ER gel 20 does not stick to the surface of the cathode 13 and slips,
The gel structure of the ER gel 20 will not be destroyed. On the other hand, when a voltage is applied, the dispersed phase particles in the ER gel 20 are polarized to generate an electric attraction between the dispersed phase particles,
Clusters of dispersed phase particles are formed along the electric field. As a result, the dispersed phase particles located at both ends of this cluster strongly contact the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 and the surface 12a of the anode 12. Then, in such a state, the cathode 13 rotates about the shaft 14 and
When shear displacement is applied in the direction perpendicular to the electric field, the cathode 13
It is considered that a strong frictional force is generated between the surfaces 13a and 13b of the and the dispersed phase particles that are in strong contact therewith, and as a result, a large shear stress is generated.

【0027】すなわち、このようなER素子10におい
ては、電圧が印加されていない場合に陰極13が回転し
て剪断変位が加えられても、陰極13におけるERゲル
20と接触する表面13a,13bは離型剤で被覆され
滑るので、ゲル構造が破壊されることはない。一方、電
圧が印加されると分散相粒子からなるクラスタが形成さ
れ、このクラスタの両末端に位置する分散相粒子が、陰
極13の表面13a,13bと陽極12の表面12aに
強く接触し、その結果生じる摩擦力に起因して剪断応力
が発生する。したがって、陰極13におけるERゲル2
0と接触する表面13a,13bが離型剤で被覆され、
電圧が印加されていないときにはこの表面13a,13
bとERゲル20とが滑ってしまっても、電圧が印加さ
れた場合にはこのような滑りよりも上述した摩擦力の方
が優勢となり、ER効果を発現できる。
That is, in such an ER element 10, even if the cathode 13 rotates and shear displacement is applied when a voltage is not applied, the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 which are in contact with the ER gel 20 are Since it is covered with a release agent and slips, the gel structure is not destroyed. On the other hand, when a voltage is applied, clusters of dispersed phase particles are formed, and the dispersed phase particles located at both ends of the cluster strongly contact the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 and the surface 12a of the anode 12, Shear stress is generated due to the resulting frictional force. Therefore, the ER gel 2 at the cathode 13
The surfaces 13a and 13b that come into contact with 0 are coated with a release agent,
When no voltage is applied, the surfaces 13a, 13
Even if b and the ER gel 20 slip, when the voltage is applied, the above-mentioned frictional force becomes more predominant than such a slip, and the ER effect can be exhibited.

【0028】陰極13の表面13a,13bに被覆され
る離型剤の具体例としては、例えば、下記の一般式
(4)で表される有機ポリシロキサンと、アニオン性ポ
リマーとを反応させて得られる複合高分子をベースとす
るものが例示できる。
Specific examples of the release agent coated on the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 are, for example, obtained by reacting an organic polysiloxane represented by the following general formula (4) with an anionic polymer. An example is a composite polymer based one.

【化7】 式中、R1は互いに独立して炭素原子数1〜24の炭化
水素基、水酸基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基また
はトリメチルシロキシ基のいずれかを表し、Qは下記一
般式(5)を示す。
[Chemical 7] In the formula, R 1's each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a trimethylsiloxy group, and Q represents the following general formula (5). Indicates.

【化8】 式中、R3は直接結合または炭素原子数2〜6のアルキ
レン基を表す。Xは、−(NR45)eNR4 2、−(N
45)eN+4 3-、−(NR45)eN(R4)C
OR6(R4は互いに独立して水素原子または炭素原子数
1〜4のアルキル基を表し、R5は炭素原子数2〜6の
アルキレン基を表し、R6は炭素原子数1〜4のアルキ
ル基を表し、A-は、Cl-、Br-、I-またはR7CO
-を表し、R7は水素原子基または炭素原子数1〜6の
炭化水素基を表し、eは0〜6の整数を表す。)からな
る群から選択される基を表す。また、R2は互いに独立
して前記R1またはQに定義したものと同じ意味を表
し、そしてxおよびyはいずれも平均で0〜2000の
数で、かつ、0≦x+y≦2000である。ただしy=
0の場合はR2の少なくとも1つはQである。
[Chemical 8] In the formula, R 3 represents a direct bond or an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. X is, - (NR 4 R 5) eNR 4 2, - (N
R 4 R 5 ) eN + R 4 3 A - ,-(NR 4 R 5 ) eN (R 4 ) C
OR 6 (R 4 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 5 represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and R 6 has 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkyl group, A is Cl , Br , I or R 7 CO
Represents an O , R 7 represents a hydrogen atom group or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and e represents an integer of 0 to 6. ) Represents a group selected from the group consisting of: R 2 has the same meaning as defined for R 1 or Q independently of each other, and x and y are both numbers 0 to 2000 on average and 0 ≦ x + y ≦ 2000. However, y =
When 0, at least one of R 2 is Q.

【0029】上記有機ポリシロキサンをさらに詳しく説
明すると、上記式(4)中のR1として可能な炭素原子
数1〜24の炭化水素基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、オクチル基及びドデシル基
等のアルキル基や、フェニル基(以下、−Phとも表記
する)、トリル基[−PhCH3]、キシリル基[−P
h(CH32]、フェネチル基[−C24Ph]、トリ
ルエチレン基[−C24PhCH3]等の芳香族基が挙
げられる。R1の好ましいものは、メチル基またはエチ
ル基であり、特に好ましいものはメチル基である。ま
た、分子中の基R1は互いに独立している。すなわち、
互いに同一であっても、相違していてもよい。
The organic polysiloxane will be described in more detail. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms which can be represented by R 1 in the above formula (4) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group. and alkyl groups such as octyl and dodecyl group, a phenyl group (hereinafter, also referred -Ph), tolyl [-PhCH 3], xylyl group [-P
h (CH 3) 2], phenethyl group [-C 2 H 4 Ph], and an aromatic group such as tolyl ethylene group [-C 2 H 4 PhCH 3] . R 1 is preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group. Further, the groups R 1 in the molecule are independent of each other. That is,
They may be the same as or different from each other.

【0030】また、上記式(4)中のQの好ましい具体
例としては、下記式(5−1)〜(5−9)のものが例
示できる。
Preferred specific examples of Q in the above formula (4) include the following formulas (5-1) to (5-9).

【化9】 [Chemical 9]

【0031】また、上記式(4)中のxおよびyは、い
ずれも平均で0〜2000の数であり、かつ、0≦x+
y≦2000であるが、x+yはより好ましくは平均で
5〜500の数で、特に好ましくは平均で10〜200
の数である。この範囲を外れると、アニオン性ポリマー
との反応生成物である複合高分子がゲル化を起こしやす
いため、最終的に得られる離型剤の安定性が悪くなり、
また、塗膜の均一性が悪化する。さらに、yのより好ま
しい範囲は平均で0〜500、更に好ましくは0〜10
0、最も好ましくは0〜50である。上記の有機ポリシ
ロキサンは、常法により製造可能であるが、市販品、例
えば、日本ユニカー株式会社より入手可能なFZ−37
05、FZ−3707またはFZ−3710、信越化学
工業株式会社より入手可能なKF−857、東レ・ダウ
コーニング・シリコーン株式会社より入手可能なSF−
8417、ジーイー東芝シリコーン株式会社より入手可
能なTSF−4702等を使用することができる。
Further, x and y in the above formula (4) are both numbers 0 to 2000 on average, and 0 ≦ x +.
y ≦ 2000, but x + y is more preferably an average number of 5 to 500, and particularly preferably an average number of 10 to 200.
Is the number of. If it deviates from this range, the composite polymer, which is a reaction product with an anionic polymer, tends to cause gelation, so that the stability of the finally obtained release agent becomes poor,
In addition, the uniformity of the coating film deteriorates. Furthermore, the more preferable range of y is 0-500 on average, and more preferably 0-10.
0, most preferably 0 to 50. The above-mentioned organic polysiloxane can be produced by a conventional method, but a commercially available product such as FZ-37 available from Nippon Unicar Co., Ltd.
05, FZ-3707 or FZ-3710, KF-857 available from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SF-available from Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.
8417 and TSF-4702 available from GE Toshiba Silicones Co., Ltd. can be used.

【0032】有機ポリシロキサンと反応させるアニオン
性ポリマーとは、アクリル酸基、メタクリル酸基、カル
ボン酸基等のアニオン(陰イオン)性基を持つポリマー
であって、例えば下記(A)〜(G)のものが挙げられ
る。 (A)アクリル酸、メタクリル酸またはそれらの塩類の
1つまたは複数のモノマーのホモポリマー(単独重合
体)またはコポリマー(共重合体)。 (B)(i)アクリル酸またはメタクリル酸の1つまた
は複数と、(ii)モノエチレンモノマー類、例えば、
エチレン、スチレン、ビニルエステル類、アクリル酸エ
ステル類またはメタクリル酸エステル類の1つまたは複
数との、コポリマー。 (C)(i)アクリル酸またはメタクリル酸の1つまた
は複数と、(ii)ビニルラクタム類、任意にポリオキ
シアルキレン化されたC6〜C22のアルキルアリルエ
ステル類またはアルキルメタリルエステル類、酢酸ビニ
ルまたはN−アルキル(C3−C10)アクリルアミド
類から選択される1つまたは複数とのコポリマー。
The anionic polymer to be reacted with the organic polysiloxane is a polymer having an anionic (anionic) group such as an acrylic acid group, a methacrylic acid group or a carboxylic acid group, and for example, the following (A) to (G ). (A) A homopolymer (homopolymer) or copolymer (copolymer) of one or more monomers of acrylic acid, methacrylic acid or salts thereof. (B) (i) one or more of acrylic acid or methacrylic acid, and (ii) monoethylene monomers such as
Copolymers with one or more of ethylene, styrene, vinyl esters, acrylates or methacrylates. (C) (i) one or more of acrylic acid or methacrylic acid and (ii) vinyl lactams, optionally polyoxyalkylenated C6 to C22 alkyl allyl or alkyl methallyl esters, vinyl acetate or Copolymers with one or more selected from N-alkyl (C3-C10) acrylamides.

【0033】(D)次の(i)〜(iii)に記載のモ
ノマーのコポリマー。 (i)アクリル酸またはメタクリル酸の1つまたは複
数。 (ii)モノエチレンモノマー類、例えば、エチレン、
スチレン、ビニルエステル類、アクリル酸エステル類ま
たはメタクリル酸エステル類の1つまたは複数。 (iii)ビニルラクタム類、任意にポリオキシアルキ
レン化されたC6〜C22のアルキルアリルエステル類
またはアルキルメタリルエステル類、酢酸ビニルまたは
N−アルキル(C3−C10)アクリルアミド類から選
択される1つまたは複数。 (E)C4−C8モノ不飽和ジカルボン酸又はその無水
物から誘導されるホモポリマーまたはコポリマー。ここ
で、C4−C8モノ不飽和カルボン酸としては、マレイ
ン酸、フマル酸またはイタコン酸などが挙げられる。 (F)カルボキシラート基を含有するポリアクリルアミ
ド。 (G)スルホ(スルホン酸)基を含有するポリマー。例
えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ナフタ
レンスルホン酸又はアクリルアミドアルキルスルホン酸
単位を含有するホモポリマーまたはコポリマーが挙げら
れる。
(D) A copolymer of the monomers described in (i) to (iii) below. (I) One or more of acrylic acid or methacrylic acid. (Ii) monoethylene monomers such as ethylene,
One or more of styrene, vinyl esters, acrylic acid esters or methacrylic acid esters. (Iii) one or more selected from vinyl lactams, optionally polyoxyalkylenated C6 to C22 alkyl allyl or alkyl methallyl esters, vinyl acetate or N-alkyl (C3-C10) acrylamides . (E) Homopolymers or copolymers derived from C4-C8 monounsaturated dicarboxylic acids or their anhydrides. Here, examples of the C4-C8 monounsaturated carboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid. (F) Polyacrylamide containing a carboxylate group. (G) A polymer containing a sulfo (sulfonic acid) group. Examples include homopolymers or copolymers containing vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid or acrylamidoalkyl sulfonic acid units.

【0034】これらのアニオン性ポリマーは、特に、マ
レイン酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエス
テルとのコポリマー(共重合体)やビニルピロリドン
と、及びビニルエーテル、アクリルアミド又はその誘導
体と、及びアクリル酸、メタクリル酸又はそれらのエス
テルの不飽和モノマーとを有するコポリマーが挙げら
れ、さらに、約1000〜100000の質量平均分子
量を有する該コポリマーのポリビニルスルホン酸塩から
選択することができる。具体的には、プラスサイズL−
53(商品名、互応化学株式会社製)、プラスサイズL
−6637G(商品名、互応化学株式会社製)、アニセ
ットBEM−42S(商品名、大阪有機化学工業株式会
社製)、アニセットHS−3000(商品名、大阪有機
化学工業株式会社製)等として市販されているものが使
用可能である。
These anionic polymers are, in particular, copolymers of maleic acid alkyl esters and methacrylic acid alkyl esters or vinylpyrrolidone, and vinyl ethers, acrylamides or their derivatives, and acrylic acid, methacrylic acid or Copolymers with unsaturated monomers of their esters are mentioned and can be further selected from the polyvinylsulfonate salts of said copolymers having a weight average molecular weight of about 1000 to 100,000. Specifically, plus size L-
53 (trade name, manufactured by Mutoh Chemical Co., Ltd.), plus size L
-6637G (trade name, manufactured by Ocho Chemical Co., Ltd.), Aniset BEM-42S (trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), aniset HS-3000 (trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) and the like. What is available can be used.

【0035】上述した一般式(4)で表される有機ポリ
シロキサンと、アニオン性ポリマーとの反応により複合
高分子が得られるが、以下にその製法の一例の概略を記
載する。まず、上記有機ポリシロキサン100質量部に
対して、上記アニオン性ポリマー20〜5000質量部
を反応させる。この使用範囲より有機ポリシロキサンの
量が少ない(逆にアニオン性ポリマーの量が多い)と、
得られる離型剤を使用しても、十分に非固定化処理でき
ず、すなわち、滑りが十分でなく、剪断変位を与えた場
合にERゲル20が破壊されやすくなる。一方、この範
囲より上記有機ポリシロキサンが多い(逆にアニオン性
ポリマーの量が少ない)と、得られる離型剤を使用した
場合に、その表面とERゲル20とが滑りすぎたり、離
型剤の膜強度が不十分となったりする。ここでの反応
は、30〜150℃にて10分〜5時間の条件により達
成される。
A composite polymer is obtained by reacting the above-mentioned organic polysiloxane represented by the general formula (4) with an anionic polymer. An outline of an example of the production method is described below. First, 20 to 5000 parts by mass of the anionic polymer is reacted with 100 parts by mass of the organic polysiloxane. If the amount of organic polysiloxane is less than this range (conversely, the amount of anionic polymer is large),
Even if the obtained release agent is used, the immobilization treatment cannot be sufficiently performed, that is, the slippage is insufficient and the ER gel 20 is easily broken when shear displacement is applied. On the other hand, when the amount of the organic polysiloxane is larger than this range (conversely, the amount of anionic polymer is small), when the obtained release agent is used, the surface thereof and the ER gel 20 slide too much, or the release agent is released. The film strength of may become insufficient. The reaction here is achieved at 30 to 150 ° C. for 10 minutes to 5 hours.

【0036】また、反応は溶媒中で行っても良い。使用
可能な溶媒として、水;メタノール、エタノール、1−
プロパノール、t−ブタノール、エチレングリコール、
1−メトキシ−2−エタノール等のアルコール;アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノン等のケトン類;ジエチルエーテル、ジブ
チルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエ
ーテル類;酢酸エチル、酢酸イソブチル等のエステル
類;トルエン、キシレン等の芳香族類、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、アセトニトリル等の窒素化合物、ジメ
チルスルホキシド等の硫黄化合物;環状ジメチルポリシ
ロキサン等が挙げられる。特に、水、低級アルコール又
は水と低級アルコールの混合物が好ましい。
The reaction may be carried out in a solvent. As usable solvents, water; methanol, ethanol, 1-
Propanol, t-butanol, ethylene glycol,
Alcohols such as 1-methoxy-2-ethanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone; ethers such as diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane; esters such as ethyl acetate, isobutyl acetate; toluene , Aromatic compounds such as xylene, nitrogen compounds such as N, N-dimethylformamide and acetonitrile, sulfur compounds such as dimethyl sulfoxide; cyclic dimethyl polysiloxane and the like. In particular, water, lower alcohol or a mixture of water and lower alcohol is preferable.

【0037】こうして得られた上記の反応生成物(複合
高分子)は、さらにアルカリ性化合物により適度なpH
に中和して、中和複合高分子とすると、中和複合高分子
自体や、これをベースとして含有する離型剤の貯蔵安定
性が向上し、中和しない複合高分子より好適に用いるこ
とができる。ここで好ましいpHの範囲は、エタノール
/水=1/10(質量比)の混合溶媒により5質量%溶
液とした場合、4〜10であり、特には5〜9である。
中和に使用されるアルカリ性化合物は特に限定されず、
2−アミノ−2−メチルプロパノール、2−アミノ−2
−メチル−1,3−プロパンジオールまたはトリイソプ
ロパノールアミン等が使用できるが、特に2−アミノ−
2−メチルプロパノールが好ましい。
The above reaction product (composite polymer) thus obtained is further adjusted to an appropriate pH by an alkaline compound.
When neutralized into a neutralized complex polymer, the storage stability of the neutralized complex polymer itself and the release agent containing it as a base is improved, and it is more preferably used than the non-neutralized complex polymer. You can The preferable pH range here is 4 to 10, particularly 5 to 9 when a 5 mass% solution is prepared by using a mixed solvent of ethanol / water = 1/10 (mass ratio).
The alkaline compound used for neutralization is not particularly limited,
2-amino-2-methylpropanol, 2-amino-2
-Methyl-1,3-propanediol or triisopropanolamine can be used, but especially 2-amino-
2-Methylpropanol is preferred.

【0038】さらに、上記の複合高分子または中和複合
高分子はそのまま用いてもよいが、溶剤により適当な濃
度に希釈すると、離型剤として、この例において陰極1
3の表面13a,13bに均一に塗布でき、均一に薄い
被膜を得ることが容易になり好ましい。使用可能な溶剤
としては、上記の反応で使用したものが挙げられるが、
その他、トリクロロフロロメタン、ジクロロジフロロメ
タン、ジクロロテトラフロロエタン等のフッ素化炭化水
素、塩素化フッ素化炭化水素類やプロパン、n−ブタ
ン、イソブタン等の低級炭化水素類(LPG)、二酸化
炭素等の液化ガス等も使用可能である。特に好ましい溶
剤は、低級アルコールまたは低級アルコールと水の混合
物が挙げられる。ここで、低級アルコールとしては、炭
素原子数1〜6の物が好ましく、特に複合高分子または
中和複合高分子の溶解性と毒性の少なさより、エタノー
ル及び1−プロパノールが好ましく、エタノールが最も
好ましい。また、低級アルコールと水の混合物の場合、
その質量比が低級アルコール/水=1/0.01〜1/
100の範囲のものが好ましく、1/1〜1/10のも
のが最も好ましい。
Further, the above-mentioned composite polymer or neutralized composite polymer may be used as it is, but when it is diluted with a solvent to an appropriate concentration, it is used as a release agent in this example, the cathode 1
It is preferable because it can be uniformly applied to the surfaces 13a and 13b of No. 3 and a uniform thin film can be easily obtained. Examples of usable solvents include those used in the above reaction,
Fluorinated hydrocarbons such as trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane and dichlorotetrafluoroethane, chlorinated fluorinated hydrocarbons and lower hydrocarbons (LPG) such as propane, n-butane and isobutane, carbon dioxide, etc. Liquefied gas, etc. can also be used. Particularly preferred solvents include lower alcohols or mixtures of lower alcohols with water. Here, as the lower alcohol, those having 1 to 6 carbon atoms are preferable, and ethanol and 1-propanol are preferable, and ethanol is most preferable because of the low solubility and toxicity of the complex polymer or the neutralized complex polymer. . In the case of a mixture of lower alcohol and water,
The mass ratio is lower alcohol / water = 1 / 0.01 to 1 /
The range of 100 is preferable, and the range of 1/1 to 1/10 is most preferable.

【0039】上記の複合高分子または中和複合高分子は
これらの溶剤で0.1〜50質量%溶液にして用いる
と、均一な薄い被膜を得ることが容易となり好ましい。
特に好ましい濃度は0.5〜10質量%の溶液である。
さらに、この離型剤には、一般の離型剤に配合されてい
る添加剤、例えば、腐食防止剤、保存剤、発泡防止剤、
殺菌剤のような添加物を、本発明の効果が損なわれない
範囲内で用いてもよい。
It is preferable to use the above-mentioned composite polymer or neutralized composite polymer in a solution of 0.1 to 50 mass% with these solvents, because a uniform thin film can be easily obtained.
A particularly preferable concentration is a solution of 0.5 to 10% by mass.
Further, the release agent includes additives that are compounded in general release agents, for example, a corrosion inhibitor, a preservative, an antifoaming agent,
Additives such as bactericides may be used as long as the effects of the present invention are not impaired.

【0040】上記の反応生成物(複合高分子)をベース
とする離型剤を電極の表面、この例では陰極13の表面
13a,13bに塗布することによりこの表面13a,
13bが被覆され、この表面13a,13bとERゲル
20とを、非固定化処理することができる。ここで塗布
方法は限定されず定法によることができる。たとえば、
刷毛塗りやスプレー等が採用可能である。なお、この離
型剤のなかで、溶剤が配合されているものは、塗布後、
溶剤を揮発させてから使用することが好ましい。また、
離型剤を塗布後、加熱してから使用すると、被膜が強固
になり、長期間にわたって電極の表面(この例では陰極
13の表面13a,13b)とERゲル20とが固定さ
れない状態に維持することができる。加熱は、30〜1
00℃で1〜60分間行うと好ましい。このように、離
型剤として、特に有機ポリシロキサンとアニオン性ポリ
マーとを反応させて得られる複合高分子をベースとする
ものを使用して、非固定化処理を行うと、離型性、潤滑
性が高く、優れた効果を発現する。
By applying a releasing agent based on the above reaction product (composite polymer) to the surface of the electrode, in this example, the surfaces 13a and 13b of the cathode 13, the surface 13a,
13b is covered, and the surfaces 13a and 13b and the ER gel 20 can be non-immobilized. Here, the coating method is not limited and can be a conventional method. For example,
Brush coating or spraying can be adopted. Among the release agents, those containing a solvent are
It is preferred to volatilize the solvent before use. Also,
If the mold release agent is applied and then heated and then used, the coating becomes strong, and the surface of the electrode (the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 in this example) and the ER gel 20 are not fixed for a long period of time. be able to. Heating is 30-1
It is preferable to carry out the treatment at 00 ° C. for 1 to 60 minutes. As described above, when a non-fixing treatment is performed using a releasing agent, which is based on a composite polymer obtained by reacting an organic polysiloxane and an anionic polymer, the releasing property and the lubricating property are improved. It is highly effective and exhibits excellent effects.

【0041】以上説明したように、このようなER素子
10においては、陰極13とERゲル20とが非固定化
処理され、これらが滑るようにされていても、電圧が印
加された場合にはこのような滑りよりも上述した摩擦力
の方が優勢となり、ER効果を発現できるが、好ましく
は、陰極13とERゲル20との間には、非固定化処理
がなされ、かつ、陰極13の表面13a,13bの表面
粗さが制御され、JIS Z0601に規定された最大
高さ粗さ(Rz)が1〜0.001mmであって、粗さ
曲線要素の平均長さ(RSm)が5〜0.001mmと
なっていれば、より一層、優れたER効果を発現するこ
とができる。すなわち、陰極13とERゲル20とが離
型剤の作用により非固定化処理され、かつ、その表面粗
さが上記範囲であると、電圧が印加されていない時には
離型剤の効果により、たとえ表面粗さが上記範囲となっ
ていてもERゲル20が容易に滑り、一方、電圧が印加
された時には、たとえ表面13a,13bが離型剤で被
覆されていても表面の粗さに分散相粒子が引っかかり、
大きな摩擦力が発現すると考えられる。
As described above, in such an ER element 10, the cathode 13 and the ER gel 20 are non-immobilized, and even if they are made to slide, when a voltage is applied. The frictional force described above becomes more dominant than such slippage and the ER effect can be expressed, but preferably, the non-fixing treatment is performed between the cathode 13 and the ER gel 20, and the cathode 13 The surface roughness of the surfaces 13a and 13b is controlled, the maximum height roughness (Rz) defined in JIS Z0601 is 1 to 0.001 mm, and the average length (RSm) of the roughness curve element is 5 to 5. If the thickness is 0.001 mm, a more excellent ER effect can be exhibited. That is, when the cathode 13 and the ER gel 20 are non-immobilized by the action of the release agent and the surface roughness thereof is in the above range, even if a voltage is not applied, due to the effect of the release agent, Even if the surface roughness is in the above range, the ER gel 20 easily slips, and when a voltage is applied, even if the surfaces 13a and 13b are coated with a release agent, the dispersed phase is dispersed in the surface roughness. Particles get caught,
It is considered that a large frictional force is expressed.

【0042】表面粗さを上記範囲とするためには、離型
剤を被覆する前または後にその表面を物理的な方法、す
なわちエッチングなどで粗くする方法や、離型剤を塗布
する際の塗布方法を適宜選択する方法などが挙げられ
る。これらの方法を適宜選択し、さらには組み合わせる
ことにより、表面粗さを所望の範囲に制御することがで
きる。
In order to control the surface roughness within the above range, the surface of the mold is coated with a release agent before or after coating with a physical method, that is, a method of roughening the surface by etching or the like. Examples include a method of selecting an appropriate method. By appropriately selecting and combining these methods, the surface roughness can be controlled in a desired range.

【0043】このようなER素子10においては、上述
したように、陰極13におけるERゲル20と接触する
表面13a,13bが離型剤で被覆され、この表面13
a,13bとERゲル20とが固定されないよう、非固
定化処理がなされているので、大きな剪断変位を与えた
場合であってもゲル構造が破壊されず、従来のものより
も大きな剪断応力を発現することができる。したがっ
て、このようなER素子10によれば、大きな剪断応力
が求められる用途にも使用することができる。
In such an ER element 10, as described above, the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 that come into contact with the ER gel 20 are coated with a release agent, and the surface 13
Since a non-immobilization treatment is performed so that the a and 13b and the ER gel 20 are not fixed, the gel structure is not destroyed even when a large shear displacement is applied, and a larger shear stress than the conventional one is applied. Can be expressed. Therefore, according to such an ER element 10, it can be used also for an application requiring a large shear stress.

【0044】また、陰極13とERゲル20とを非固定
化処理する方法としては、上述したように陰極13の表
面13a,13bを離型剤で被覆する方法の他に、その
表面13a,13bおよび/またはこの表面13a,1
3bに接するERゲル20における表面に潤滑剤を塗布
する方法でもよい。このような潤滑剤としては、ERゲ
ル20に使用される電気絶縁性媒体としてすでに例示し
たシリコーンオイル、塩化ジフェニル、トランスオイル
などの他、ポリα−オレフィンおよび高級アルコールエ
ステル類が挙げられる。また、シリコーンオイルの具体
例としては、さらにポリエステル変性シリコーンオイ
ル、ポリオキシアルキレン変性シリコーンオイル、ポリ
オキシアルキレン−ポリジメチルシロキサン交互共重合
体なども追加例示できる。さらに潤滑剤としては、ER
ゲル20に使用された電気絶縁性媒体と相溶しないもの
を選択して使用することが好ましく、例えばジメチルシ
リコーンオイルをERゲル20の電気絶縁性媒体として
使用する場合には、フッ素変性シリコーンオイル、フェ
ニル変性シリコーンオイル、ポリα−オレフィンや高級
アルコールエステル類を潤滑剤として使用することが好
ましい。
As a method of non-immobilizing the cathode 13 and the ER gel 20, in addition to the method of coating the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 with a release agent as described above, the surfaces 13a and 13b thereof are also covered. And / or this surface 13a, 1
A method of applying a lubricant to the surface of the ER gel 20 in contact with 3b may be used. Examples of such a lubricant include silicone oil, diphenyl chloride, trans oil, and the like, which have already been exemplified as the electrically insulating medium used for the ER gel 20, as well as poly α-olefin and higher alcohol esters. Further, as specific examples of the silicone oil, polyester-modified silicone oil, polyoxyalkylene-modified silicone oil, polyoxyalkylene-polydimethylsiloxane alternating copolymer and the like can be additionally exemplified. Furthermore, as a lubricant, ER
It is preferable to select and use a material that is not compatible with the electrically insulating medium used for the gel 20, and for example, when dimethyl silicone oil is used as the electrically insulating medium of the ER gel 20, a fluorine-modified silicone oil, It is preferable to use phenyl-modified silicone oil, poly α-olefin and higher alcohol esters as a lubricant.

【0045】このように潤滑剤を、陰極13におけるE
Rゲル20と接する表面13a,13bおよび/または
この表面13a,13bと接するERゲル20における
表面に塗布した場合であっても、上述したように陰極1
3におけるERゲル20と接する表面13a,13bに
離型剤を被覆した場合と同様に、電圧が印加されていな
い場合には陰極13の表面13a,13bにERゲル2
0が粘着せずに滑り、一方、電圧が印加されると分散相
粒子から形成されたクラスタの両末端に位置する分散相
粒子が、陰極13の表面13a,13bと陽極12の表
面12aに強く接触して、強い摩擦力が生じる。また、
非固定化処理として、離型剤の被覆と、潤滑剤の塗布と
を併用してもよい。また、このように潤滑剤を使用した
場合でも、陰極13の表面13a,13bの表面粗さが
上述した範囲となっていれば、より一層、優れたER効
果を発現することができる。表面粗さを上記範囲とする
場合には、例えば、陰極13におけるERゲル20と接
する表面13a,13bにエッチングなどの処理を施せ
ばよい。
Thus, the lubricant is added to the cathode 13
Even when applied to the surfaces 13a and 13b in contact with the R gel 20 and / or the surface of the ER gel 20 in contact with the surfaces 13a and 13b, the cathode 1 is applied as described above.
Similarly to the case where the surfaces 13a and 13b in contact with the ER gel 20 in FIG. 3 are coated with a release agent, the ER gel 2 is applied to the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 when no voltage is applied.
0 is not sticky and slips, and when a voltage is applied, the dispersed phase particles located at both ends of the cluster formed from the dispersed phase particles strongly adhere to the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 and the surface 12a of the anode 12. Contact causes strong friction. Also,
As the non-fixing treatment, coating with a release agent and application of a lubricant may be used in combination. Further, even when the lubricant is used as described above, if the surface roughness of the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 is within the above range, a more excellent ER effect can be exhibited. When the surface roughness is within the above range, for example, the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 that are in contact with the ER gel 20 may be subjected to a treatment such as etching.

【0046】なお、以上説明した例では、陰極13にお
いてERゲル20と接触する表面13a,13bが離型
剤で被覆され、凹凸は陽極12の表面12aに形成され
ているが、反対に、陽極12においてERゲル20と接
触する表面12aが離型剤で被覆され、陰極13におい
てERゲル20と接触する表面13a,13bに凹凸が
形成されていてもよい。また、陽極12の表面12aと
ERゲル20とが非固定化処理されて固定されておら
ず、かつ、陰極13の表面13a,13bとERゲル2
0も非固定化処理されて固定されておらず、凹凸がいず
れにも形成されていない形態であってもER効果は発現
可能である。しかしながら、陽極12か陰極13のいず
れか一方の表面とERゲル20とが非固定化処理され
て、かつ、他方におけるERゲル20と接する表面には
上述の例のように凹凸が形成されERゲル20が滑らな
いようになっていると、より効果的に、大きなER効果
を利用できるため好ましい。なお、形成される凹凸は、
上述の例では、溝の長さ方向、すなわち、ERゲル20
に加えられる剪断変位に対して垂直方向に延びた多数の
凹条17からなり、剪断変位が加えられた場合でもER
ゲル20をその表面に効果的に保持できるように形成さ
れているが、このようにERゲル20を保持可能であれ
ば、その凹凸の形状、凹凸の間隔、本数などには制限は
ない。また、陰極13や陽極12の表面13a,13
b,12aとERゲル20とを非固定化処理する方法と
しては、表面13a,13b,12aを離型剤で被覆す
る方法や潤滑剤を使用する方法に限定されない。
In the example described above, the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 that come into contact with the ER gel 20 are covered with a release agent, and the unevenness is formed on the surface 12a of the anode 12. A surface 12a of the cathode 13 that contacts the ER gel 20 may be covered with a release agent, and a surface of the cathode 13 that contacts the ER gel 20 may have irregularities. Further, the surface 12a of the anode 12 and the ER gel 20 are not fixed by the non-fixing treatment, and the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 and the ER gel 2 are not fixed.
0 is also non-fixed and not fixed, and the ER effect can be exhibited even in a form in which no unevenness is formed. However, the surface of either one of the anode 12 and the cathode 13 and the ER gel 20 is not immobilized, and the surface of the other contacting with the ER gel 20 is formed with unevenness as in the above-mentioned example. It is preferable that 20 is not slippery because the large ER effect can be utilized more effectively. The unevenness formed is
In the above example, the length direction of the groove, that is, the ER gel 20
It is composed of a large number of ridges 17 extending in the direction perpendicular to the shear displacement applied to the ER, and even when shear displacement is applied,
The gel 20 is formed so as to be effectively held on the surface thereof, but the shape of the unevenness, the interval between the unevenness, the number of the unevenness, etc. are not limited as long as the ER gel 20 can be held in this manner. In addition, the surfaces 13a, 13 of the cathode 13 and the anode 12 are
The method of non-immobilizing the b and 12a and the ER gel 20 is not limited to the method of coating the surfaces 13a, 13b and 12a with a release agent or the method of using a lubricant.

【0047】また、一対の電極11として、陽極12は
回転せず、陰極13のみが回転する形態のものを例示し
たが、反対に陽極12が回転するものであってもよい
し、陽極12と陰極13の両方が互いに反対方向に回転
するものであってもよい。また、この例では、一対の電
極11として、同軸に配置された陽極12と陰極13と
からなるもの、いわゆるシリンダーモデルの電極11が
示されているが、電極11の形態には制限はなく、板状
の陽極12および陰極13の間にERゲル20が挟持さ
れた図4に示す形態など、あらゆる形態ものを使用でき
る。
Further, as the pair of electrodes 11, the anode 12 does not rotate, but only the cathode 13 rotates, but the anode 12 may rotate, or the anode 12 and the anode 12 may rotate. Both of the cathodes 13 may rotate in opposite directions. Further, in this example, as the pair of electrodes 11, what is called a cylinder model electrode 11 composed of the anode 12 and the cathode 13 arranged coaxially is shown, but the form of the electrodes 11 is not limited. Any form such as the form shown in FIG. 4 in which the ER gel 20 is sandwiched between the plate-shaped anode 12 and cathode 13 can be used.

【0048】このようなER素子10にあっては、一対
の電極11の間にERゲル20が配されたものであっ
て、少なくとも一方の電極11とERゲル20とが非固
定化処理されているので、従来はERゲル20のゲル構
造が破壊されるために加えることができなかったような
大きな剪断変位を加えた場合であっても、ゲル構造が破
壊されずに、大きな剪断応力を発現することができる。
したがって、このER素子10は、クラッチ、バルブ、
ダンパ、アクチュエータ、ロボット制御、振動制御な
ど、従来より検討されている様々なERデバイスに使用
することができるうえ、例えばパソコンに使用するマウ
スのなどのERデバイスにも利用することができる。
In such an ER element 10, the ER gel 20 is arranged between a pair of electrodes 11, and at least one of the electrode 11 and the ER gel 20 is non-fixed. Therefore, even when a large shear displacement that could not be applied because the gel structure of the ER gel 20 could not be added in the past, the gel structure is not broken and a large shear stress is expressed. can do.
Therefore, this ER element 10 includes a clutch, a valve,
It can be used for various ER devices that have been conventionally studied such as dampers, actuators, robot control, vibration control, and also for ER devices such as a mouse used for a personal computer.

【0049】[0049]

【実施例】以下、本発明について実施例を示して具体的
に説明する。 [実施例1] (ERゲル原料である混合溶液Aの製造方法)まず、以
下のようにして、ERゲルに使用する分散相粒子を製造
した。アンチモンドーピング酸化錫(石原産業社製、S
N−100P、電気伝導度:1.0×100Ω-1/c
m)30gと、水酸化チタン(石原産業社製、一般名:
含水チタン、C−II、電気伝導度:9.1×10-6Ω
-1/cm)10gと、アクリル酸ブチル300gと、
1,3−ブチレングリコールジメタクリレート100g
と、重合開始剤(アゾビスイソバレロニトリル)2gと
を混合し、混合物を得た。この混合物を、第三リン酸カ
ルシウム25gを分散安定剤として含む水1800ml
中に分散し、60℃で1時間撹拌下に懸濁重合を行い、
得られた生成物を酸処理し、水洗後、脱水乾燥し、無機
・有機複合粒子を得た。この粒子200gに鉄フタロシ
アニン(山陽色素社製P−26)2gを加え、ボールミ
ルにて75時間複合化処理を行い、ついでこれをジェッ
ト気流処理機(奈良機械製作所社製、ハイブリタイザ
ー)を用いて周速75m/秒で210秒間ジェット気流
処理を行い、分散相粒子のER複合粒子を得た。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. [Example 1] (Method for producing mixed solution A which is an ER gel raw material) First, dispersed phase particles used for an ER gel were produced as follows. Antimony-doped tin oxide (Ishihara Sangyo Kaisha, S
N-100P, electric conductivity: 1.0 × 10 0 Ω −1 / c
m) 30 g and titanium hydroxide (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., general name:
Hydrous titanium, C-II, electric conductivity: 9.1 × 10 -6 Ω
-1 / cm) 10 g and butyl acrylate 300 g,
1,3-butylene glycol dimethacrylate 100g
And 2 g of a polymerization initiator (azobisisovaleronitrile) were mixed to obtain a mixture. 1800 ml of water containing 25 g of tricalcium phosphate as a dispersion stabilizer
Dispersed therein, suspension polymerization was carried out at 60 ° C. for 1 hour with stirring,
The obtained product was treated with an acid, washed with water and then dehydrated and dried to obtain inorganic / organic composite particles. To 200 g of the particles, 2 g of iron phthalocyanine (P-26 manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.) was added, and the mixture was subjected to a composite treatment for 75 hours in a ball mill, and this was then processed using a jet air stream processor (Nara Machinery Co., Ltd., Hybridizer). Jet stream treatment was performed for 210 seconds at a peripheral speed of 75 m / sec to obtain ER composite particles of dispersed phase particles.

【0050】さらに、こうして得られたER複合粒子3
00gと、ジメチルシリコーンオイル L−45(10
0)(日本ユニカー株式会社製、室温(25℃)におけ
る動粘度が100mm2/s、比重0.97/25℃、
屈折率1.402/25℃)600gとを、窒素導入
管、温度計、撹拌装置を備えた2Lのセパラブルフラス
コに仕込み、窒素気流下で110〜120℃に加熱し、
3時間撹拌することで、ER複合粒子の脱水を行った。
得られた脱水ER複合粒子の溶液を混合溶液Aとする。
Further, the ER composite particles 3 thus obtained
00g and dimethyl silicone oil L-45 (10
0) (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., kinematic viscosity at room temperature (25 ° C.) of 100 mm 2 / s, specific gravity of 0.97 / 25 ° C.,
(Refractive index 1.402 / 25 ° C) 600 g was charged into a 2 L separable flask equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring device, and heated to 110 to 120 ° C under a nitrogen stream,
The ER composite particles were dehydrated by stirring for 3 hours.
The resulting solution of dehydrated ER composite particles is referred to as mixed solution A.

【0051】(離型剤Aの製造方法)24質量部のプラ
スサイズL−6637G(商品名、互応化学社製、アク
リル樹脂の30質量%エタノール溶液アニオン性ポリマ
ーであり、溶質(固形分)換算で酸価150mgKOH
/gのもの。)を、73質量部のエチルアルコールに投
入し、室温にて撹拌して溶解させた。ついで、下記の化
学式(6)で表されるアミノ基含有ポリシロキサン3質
量部を添加し、室温で撹拌混合した。
(Manufacturing Method of Release Agent A) 24 parts by mass of plus size L-6637G (trade name, manufactured by Kyoo Kagaku Co., Ltd., is an acrylic resin 30% by mass ethanol solution anionic polymer, solute (solid content) conversion. Acid value of 150 mg KOH
/ G. ) Was put into 73 parts by mass of ethyl alcohol, and dissolved by stirring at room temperature. Then, 3 parts by mass of an amino group-containing polysiloxane represented by the following chemical formula (6) was added, and the mixture was stirred and mixed at room temperature.

【化10】 [Chemical 10]

【0052】さらに窒素ガス雰囲気下で撹拌しながら、
80℃で加熱還流を3時間行い、複合高分子のエタノー
ル溶液を得た。得られた複合高分子溶液に下記測定条件
においてpHが8となるように2−アミノ2−プロパノ
ールを添加および撹拌した。得られた混合物にエチルア
ルコールを添加して下記の測定方法による固形分を50
質量%に調整した。これを離型剤Aとして使用した。 (pH測定条件)複合高分子溶液並びに2−アミノ2−
プロパノール溶液の混合物及び混合溶媒(エチルアルコ
ール/水=1/10(質量比)との質量比が5/95の
混合物を調整し、pH(25℃)を測定した。 (固形分測定条件)試料1gをアルミ皿に取り、105
℃の電気炉内に1時間置いた後の残分を固形分とした。
While stirring under a nitrogen gas atmosphere,
The mixture was heated under reflux at 80 ° C. for 3 hours to obtain an ethanol solution of the composite polymer. 2-Amino2-propanol was added and stirred to the obtained composite polymer solution so that pH might be set to 8 on the following measurement conditions. Ethyl alcohol was added to the obtained mixture to adjust the solid content to 50 by the following measuring method.
It was adjusted to mass%. This was used as a release agent A. (PH measurement conditions) complex polymer solution and 2-amino2-
A mixture of propanol solution and a mixed solvent (ethyl alcohol / water = 1/10 (mass ratio) in a mass ratio of 5/95 was prepared and pH (25 ° C.) was measured. Take 1g in an aluminum dish, 105
The residue after being placed in an electric furnace at 0 ° C. for 1 hour was used as a solid content.

【0053】(ER素子)上述の方法で得られた混合溶
液Aを使用して、図1〜3で示した形態のER素子10
を得た。なお、この例の一対の電極11は、陽極12の
外径Dが34mm、高さHは1mm、有効極板面積は
2.08×10-32、電極間隔は0.5mmであり、
ER素子10の陰極13におけるERゲル20と接する
表面13a,13bには、上述の方法で得られた離型剤
Aをスプレー法で塗布し、ついで70℃、30分の条件
で硬化させ被覆し、非固定化処理を行った。一方、陽極
12におけるERゲル20と接する表面12aには、図
1〜3に示したように、剪断応力に対して垂直方向に延
びた凹条17が両方の内周面に、それぞれ24本ずつ形
成されたものを使用した。また、陰極13の表面13
a,13bのJIS Z0601に規定された最大高さ
粗さ(Rz)は1.0μmで、粗さ曲線要素の平均長さ
(RSm)は10μmであった。
(ER element) Using the mixed solution A obtained by the above method, the ER element 10 having the form shown in FIGS.
Got In the pair of electrodes 11 of this example, the outer diameter D of the anode 12 was 34 mm, the height H was 1 mm, the effective electrode plate area was 2.08 × 10 −3 m 2 , and the electrode interval was 0.5 mm.
On the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 of the ER element 10 that are in contact with the ER gel 20, the release agent A obtained by the above method is applied by a spray method, and then cured and coated at 70 ° C. for 30 minutes. , Non-fixing treatment was performed. On the other hand, on the surface 12a of the anode 12 that is in contact with the ER gel 20, as shown in FIGS. The formed one was used. In addition, the surface 13 of the cathode 13
The maximum height roughness (Rz) defined in JIS Z0601 of a and 13b was 1.0 μm, and the average length (RSm) of the roughness curvilinear element was 10 μm.

【0054】そして、上述のようにして得られた混合溶
液Aと、電気絶縁性媒体のジメチルシリコーンオイル
L−45(100)と、式(1−1)で示される化合物
と、式(2−1)で示される化合物および白金触媒Aを
プロペラミキサーで均一に混合した後、このER素子1
0における所定の場所に流し込み、100℃、60分間
加熱することによりゲル化させた。さらに、ゲル化後、
一旦陰極13をERゲル20から引き抜き、ERゲル2
0における陰極13に接触するゲル表面に、非固定化処
理のための潤滑剤としてジメチルシリコーンオイル L
−45(100)(日本ユニカー株式会社製)を塗布
し、その後、ERゲル20を所定の場所に戻した。すな
わち、本実施例1においては、非固定化処理として、離
型剤Aおよび潤滑剤を併用した。なお、白金触媒Aと
は、白金濃度が12.0質量%である白金ジビニルテト
ラメチルジシロキサン錯体を、L−45(10)(商品
名、日本ユニカー株式会社製の室温(25℃)における
動粘度が100mm2/sのジメチルポリシロキサン)
で、白金濃度0.3質量%に希釈することで得られたも
のである。以上の配合比率を表1に示す。
Then, the mixed solution A obtained as described above and dimethyl silicone oil as an electrically insulating medium are used.
L-45 (100), the compound represented by the formula (1-1), the compound represented by the formula (2-1) and the platinum catalyst A were uniformly mixed with a propeller mixer, and then the ER device 1
It was made to gel by pouring into a predetermined place at 0 and heating at 100 ° C. for 60 minutes. Furthermore, after gelation,
Once the cathode 13 is pulled out from the ER gel 20, the ER gel 2
Dimethyl silicone oil L as a lubricant for non-immobilization treatment on the gel surface in contact with the cathode 13
-45 (100) (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) was applied, and then the ER gel 20 was returned to a predetermined place. That is, in Example 1, the release agent A and the lubricant were used together as the non-fixing treatment. The platinum catalyst A is a platinum divinyltetramethyldisiloxane complex having a platinum concentration of 12.0% by mass, and is a solution of L-45 (10) (trade name, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) at room temperature (25 ° C.). (Dimethylpolysiloxane with a viscosity of 100 mm 2 / s)
It was obtained by diluting to a platinum concentration of 0.3% by mass. Table 1 shows the above blending ratios.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】そして、このER素子10の陰極13を軸
14を中心として一方向に回転させて剪断変位を加える
とともに、電圧を印加し、その際の剪断変位に対する剪
断応力をロードセルにより測定した。電圧は0.5kV
および1kVとした。また、電圧を印加していない0V
においても、剪断変位と剪断応力の関係を測定した。図
5に、剪断変位と剪断応力との関係をプロットしたグラ
フを示す。また、表2に、実施例1〜3および比較例1
のER素子についてまとめる。
Then, the cathode 13 of the ER element 10 was rotated in one direction about the shaft 14 to apply shear displacement, and a voltage was applied, and the shear stress against the shear displacement at that time was measured by the load cell. Voltage is 0.5kV
And 1 kV. In addition, 0V with no voltage applied
Also, the relationship between shear displacement and shear stress was measured. FIG. 5 shows a graph plotting the relationship between shear displacement and shear stress. In addition, in Table 2, Examples 1 to 3 and Comparative Example 1
The ER element of is summarized.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】図5に示すように、電圧を印加しない0V
の際には、剪断変位を加えても剪断応力はほとんど発生
せず、陰極13の表面13a,13bでERゲル20は
滑り、摩擦力が発生していないことがわかった。一方、
電圧を印加すると、剪断変位にともなって剪断応力が増
加し、ER効果が発現されていることがわかった。ま
た、得られた剪断応力の値も非常に大きかった。そし
て、このように0V、0.5kV、1kVにおいて、剪
断変位をそれぞれ0〜4mmまで加える操作を行った
後、ER素子10の陽極12から陰極13を取り外し、
ERゲル20の状態を観察したが、ゲル構造は破壊され
ていなかった。
As shown in FIG. 5, 0 V with no voltage applied
At that time, it was found that even if shear displacement was applied, almost no shear stress was generated, the ER gel 20 slipped on the surfaces 13a and 13b of the cathode 13, and no frictional force was generated. on the other hand,
It was found that when a voltage was applied, the shear stress increased with the shear displacement, and the ER effect was exhibited. Moreover, the value of the obtained shear stress was also very large. Then, at 0 V, 0.5 kV, and 1 kV, after performing shear displacement to 0 to 4 mm, the cathode 13 is removed from the anode 12 of the ER element 10.
The state of ER gel 20 was observed, but the gel structure was not destroyed.

【0059】[実施例2]ERゲル20における陰極1
3に接触するゲル表面に、非固定化処理のための潤滑剤
を塗布しなかった以外は実施例1と同様にしてER素子
10を得た。そして、ER素子10の陰極13を軸14
を中心として一方向に回転させて剪断変位を加えるとと
もに、電圧を印加し、その際の剪断変位に対する剪断応
力をロードセルにより測定した。また、陰極13の表面
13a,13bのJIS Z0601に規定された最大
高さ粗さ(Rz)は1.3μmで、粗さ曲線要素の平均
長さ(RSm)は12μmであった。その結果、実施例
1の場合と同様に、電圧を印加しない0Vの際には、剪
断変位を加えても剪断応力はほとんど発生せず、陰極1
3の表面13a,13bでERゲル20は滑り、摩擦力
が発生していないことがわかった。一方、電圧を印加す
ると、剪断変位にともなって剪断応力が増加し、ER効
果が発現されていることがわかった。また、得られた剪
断応力の値も非常に大きかった。そして、実施例1と同
様に0V、0.5kV、1.5kVにおいて、剪断変位
をそれぞれ0〜4mmまで加える操作を行った後、ER
素子10の陽極12から陰極13を取り外し、ERゲル
20の状態を観察したが、ゲル構造は破壊されていなか
った。
[Example 2] Cathode 1 in ER gel 20
An ER element 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a lubricant for non-fixing treatment was not applied to the gel surface in contact with 3. Then, the cathode 13 of the ER element 10 is connected to the shaft 14
While applying a shear displacement by rotating in one direction around the center, a voltage was applied, and the shear stress against the shear displacement at that time was measured by a load cell. Further, the maximum height roughness (Rz) defined in JIS Z0601 of the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 was 1.3 μm, and the average length (RSm) of the roughness curvilinear element was 12 μm. As a result, as in the case of Example 1, at 0 V when no voltage is applied, shear stress is hardly generated even if shear displacement is applied.
It was found that the ER gel 20 slipped on the surfaces 13a and 13b of No. 3 and no frictional force was generated. On the other hand, it was found that when a voltage was applied, the shear stress increased with the shear displacement, and the ER effect was exhibited. Moreover, the value of the obtained shear stress was also very large. Then, in the same manner as in Example 1, at 0 V, 0.5 kV, and 1.5 kV, the shear displacement was applied to 0 to 4 mm, and then the ER
The cathode 13 was removed from the anode 12 of the device 10 and the state of the ER gel 20 was observed, but the gel structure was not destroyed.

【0060】[実施例3]実施例1と同様に、非固定化
処理として、ER素子10の陰極13におけるERゲル
20と接する表面13a,13bに、離型剤Aをスプレ
ー法で被覆、硬化した。さらに、ゲル化後のERゲル2
0から一旦陰極13を引き抜き、ERゲル20における
陰極13に接触するゲル表面に、非固定化処理のための
潤滑剤としてジメチルシリコーンオイル L−45(1
00)(日本ユニカー株式会社製)を塗布し、その後、
ERゲル20を所定の場所に戻した。すなわち、本実施
例3においては、実施例1と同様に、非固定化処理とし
て、離型剤Aおよび潤滑剤を併用した。一方、本実施例
3においては、陽極12として、その表面に凹条17が
全く形成されていないものを使用した。それ以外につい
ては実施例1と同様にして、ER素子10を得た。そし
て、ER素子10の陰極13を軸14を中心として一方
向に回転させて剪断変位を加えるとともに、電圧を印加
し、その際の剪断変位に対する剪断応力をロードセルに
より測定した。なお、印加した電圧は1kVおよび2k
Vとした。また、陰極13の表面13a,13bのJI
S Z0601に規定された最大高さ粗さ(Rz)は
1.2μmで、粗さ曲線要素の平均長さ(RSm)は1
1μmであった。図6に、剪断変位と剪断応力との関係
をプロットしたグラフを示す。図6に示すように、実施
例1の場合と同様に、電圧を印加しない0Vの際には、
剪断変位を加えても剪断応力はほとんど発生せず、陰極
13の表面13a,13bでERゲル20は滑り、摩擦
力が発生していないことがわかった。一方、電圧を印加
すると、剪断変位にともなって剪断応力が増加し、ER
効果が発現されていることがわかった。また、得られた
剪断応力の値も非常に大きかった。そして、0V、1k
V、2kVにおいて、剪断変位をそれぞれ0〜4mmま
で加える操作を行った後、ER素子10の陽極12から
陰極13を取り外し、ERゲル20の状態を観察した
が、ゲル構造は破壊されていなかった。
[Embodiment 3] As in Embodiment 1, as a non-fixing treatment, the surfaces 13a and 13b of the cathode 13 of the ER element 10 in contact with the ER gel 20 are coated with a release agent A by a spray method and cured. did. Furthermore, ER gel 2 after gelation
The cathode 13 was once pulled out from 0, and dimethyl silicone oil L-45 (1 was used as a lubricant for the non-immobilization treatment on the gel surface of the ER gel 20 in contact with the cathode 13.
00) (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.), and then
The ER gel 20 was put back in place. That is, in Example 3, as in Example 1, the release agent A and the lubricant were used together as the non-fixing treatment. On the other hand, in Example 3, the anode 12 used had no recessed line 17 formed on its surface. An ER element 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. Then, the cathode 13 of the ER element 10 was rotated in one direction about the axis 14 to apply shear displacement, and a voltage was applied, and the shear stress against the shear displacement at that time was measured by the load cell. The applied voltage is 1 kV and 2 kV.
It was set to V. In addition, the JI of the surfaces 13a and 13b of the cathode 13
The maximum height roughness (Rz) specified in S Z0601 is 1.2 μm, and the average length (RSm) of roughness curve elements is 1
It was 1 μm. FIG. 6 shows a graph plotting the relationship between shear displacement and shear stress. As shown in FIG. 6, similar to the case of the first embodiment, when the voltage is 0 V and no voltage is applied,
It was found that even if shear displacement was applied, almost no shear stress was generated, the ER gel 20 slipped on the surfaces 13a and 13b of the cathode 13, and no frictional force was generated. On the other hand, when a voltage is applied, the shear stress increases with the shear displacement, and the ER
It was found that the effect was exhibited. Moreover, the value of the obtained shear stress was also very large. And 0V, 1k
After performing an operation of applying shear displacement to 0 to 4 mm at V and 2 kV, the cathode 13 was removed from the anode 12 of the ER element 10 and the state of the ER gel 20 was observed, but the gel structure was not destroyed. .

【0061】[比較例]陰極とERゲル、陽極とERゲ
ルのいずれの間にも、非固定化処理が施されておらず、
また、陰極および陽極のいずれにも凹条が形成されてい
ないものを使用した以外は実施例1と同様にしてER素
子を得た。そして、ER素子の陰極を軸を中心として回
転させて剪断変位を加えるとともに、電圧を印加し、そ
の際の剪断変位に対する剪断応力をロードセルにより測
定した。なお、陰極の表面13a,13bのJIS Z
0601に規定された最大高さ粗さ(Rz)は0.3μ
mで、粗さ曲線要素の平均長さ(RSm)は2μmであ
った。その結果、図7に示すように、電圧を印加しない
0Vの際でも、剪断変位を加えることによって摩擦が生
じ、剪断応力が発生していることがわかった。また、電
圧を印加すると、剪断変位にともなって剪断応力が増加
するが、剪断変位が1mmとなる前に頭打ちとなり、そ
の際の剪断応力も実施例1〜3と比較すると非常に小さ
かった。そして、このように、0V、1kV、2kVに
おいて、剪断変位をそれぞれ0〜4mmまで加える操作
を行った後、ER素子の陽極から陰極を取り外し、ER
ゲルの状態を観察したところ、ゲル構造が破壊されてい
て、そのために、上述したように剪断変位を加えていっ
ても剪断応力が増加せず、頭打ちとなったことが示唆さ
れた。
[Comparative Example] No immobilization treatment was applied between the cathode and the ER gel and between the anode and the ER gel.
Further, an ER element was obtained in the same manner as in Example 1 except that neither the cathode nor the anode had a groove formed therein. Then, the cathode of the ER element was rotated about the axis to apply shear displacement, and a voltage was applied, and the shear stress against the shear displacement at that time was measured by a load cell. In addition, JIS Z of the surfaces 13a and 13b of the cathode
The maximum height roughness (Rz) specified in 0601 is 0.3μ
In m, the average length of the roughness curve element (RSm) was 2 μm. As a result, as shown in FIG. 7, it was found that even when the voltage was 0 V, shear was applied to cause friction and shear stress. Further, when a voltage is applied, the shear stress increases with the shear displacement, but it reaches a peak before the shear displacement reaches 1 mm, and the shear stress at that time is also very small as compared with Examples 1 to 3. Then, in this way, at 0 V, 1 kV, and 2 kV, after performing shear displacements of 0 to 4 mm, the cathode is removed from the anode of the ER element, and the ER element is removed.
Observation of the state of the gel suggested that the gel structure had been destroyed, and as a result, the shear stress did not increase even when shear displacement was applied as described above, causing a peak.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のER素子
にあっては、一対の電極の間に、ERゲルが配されたE
R素子であって、少なくとも一方の電極とERゲルとが
非固定化処理されているので、ERゲルに対して大きな
剪断変位を与えた場合であっても、ゲル構造が破壊され
ず、大きな剪断応力を発現することができる。また、こ
の際、非固定化処理がなされた側の電極におけるERゲ
ルと接触する表面のJIS Z0601に規定された最
大高さ粗さ(Rz)が1〜0.001mmであって、粗
さ曲線要素の平均長さ(RSm)が5〜0.001mm
であると、電圧が印加されていない時には非固定化処理
の効果により、たとえ表面粗さが上記範囲となっていて
もERゲルが容易に滑り、一方、電圧が印加された時に
は、たとえ非固定化処理がなされていても表面の粗さに
分散相粒子が引っかかり、大きな摩擦力が発現すると考
えられる。このように本発明のER素子はその性能に優
れているため、クラッチ、バルブ、ダンパ、アクチュエ
ータ、ロボット制御、振動制御など、従来より検討され
ている様々なERデバイスに使用することができるう
え、例えばパソコンに使用するマウスのなどのERデバ
イスにも利用することができる。
As described above, in the ER element of the present invention, the E having the ER gel disposed between the pair of electrodes.
In the R element, at least one of the electrodes and the ER gel are non-immobilized, so that even if a large shear displacement is applied to the ER gel, the gel structure is not destroyed and a large shearing force is exerted. A stress can be expressed. Further, at this time, the maximum height roughness (Rz) defined in JIS Z0601 of the surface of the electrode on the non-immobilized side in contact with the ER gel is 1 to 0.001 mm, and the roughness curve The average length (RSm) of the element is 5 to 0.001 mm
When the voltage is not applied, the ER gel easily slips even if the surface roughness is in the above range due to the effect of the non-fixing treatment, while when the voltage is applied, the non-fixing treatment is performed. It is considered that the dispersed phase particles are caught by the surface roughness and a large frictional force is developed even if the surface treatment is performed. As described above, since the ER element of the present invention is excellent in its performance, it can be used for various ER devices that have been conventionally studied such as clutches, valves, dampers, actuators, robot control, and vibration control. For example, it can be used for an ER device such as a mouse used in a personal computer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のER素子の一例を示す(a)斜視図
と(b)縦断面図である。
FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a vertical sectional view showing an example of an ER element of the present invention.

【図2】 図1のER素子の分解図である。FIG. 2 is an exploded view of the ER element of FIG.

【図3】 図1のER素子の陽極の分解図である。FIG. 3 is an exploded view of an anode of the ER element shown in FIG.

【図4】 本発明のER素子の他の一例を示す断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the ER element of the present invention.

【図5】 実施例において測定された剪断変位と剪断応
力との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between shear displacement and shear stress measured in Examples.

【図6】 実施例において測定された剪断変位と剪断応
力との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between shear displacement and shear stress measured in Examples.

【図7】 比較例において測定された剪断変位と剪断応
力との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between shear displacement and shear stress measured in a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ER素子 11 電極 12 陽極 12a 陽極におけるERゲルと接触する表面 13 陰極 13a 陰極におけるERゲルと接触する表面 13b 陰極におけるERゲルと接触する表面 20 ERゲル 10 ER element 11 electrodes 12 Anode 12a Surface in contact with ER gel on anode 13 cathode 13a Surface in contact with ER gel on cathode 13b Surface in contact with ER gel at cathode 20 ER gel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10M 125/26 C10M 125/26 145/40 145/40 151/02 151/02 159/02 159/02 169/04 169/04 // C10N 20:00 C10N 20:00 Z 20:06 20:06 Z 30:04 30:04 40:04 40:04 40:08 40:08 40:14 40:14 (72)発明者 日野 賢一 神奈川県横浜市中区野毛町4−173−2− 609 (72)発明者 鈴木 直樹 東京都江戸川区南葛西4−11−10−302 (72)発明者 磯部 和之 茨城県北相馬郡藤代町光風台2−12−5 (72)発明者 青山 藤詞郎 東京都新宿区払方町10番地 (72)発明者 矢向 高弘 東京都杉並区上井草3−12−7 (72)発明者 松浦 喜一 神奈川県川崎市高津区子母口759楓ハイツ 102 Fターム(参考) 3J069 AA70 BB10 DD25 4H104 AA22C BD03A CB19C CG01C CJ05A CJ06A CJ13A DA01C DA02A EA08C EA13A LA02 PA03 PA05 PA13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C10M 125/26 C10M 125/26 145/40 145/40 151/02 151/02 159/02 159/02 169 / 04 169/04 // C10N 20:00 C10N 20:00 Z 20:06 20:06 Z 30:04 30:04 40:04 40:04 40:08 40:08 40:14 40:14 (72) Inventor Kenichi Hino 4-173-2-609 (72) Noge-cho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Naoki Suzuki 4-11-10-302 Minamikasai, Edogawa-ku, Tokyo (72) Inventor Kazuyuki Isobe North of Ibaraki Prefecture 2-12-5 Kofudai, Fujishiro-machi, Soma-gun (72) Inventor Tojiro Aoyama 10 Norikata-cho, Shinjuku-ku, Tokyo (72) Inventor Takahiro Yamukai Uigusa 3-12-7, Suginami-ku, Tokyo (72) Inventor Kiichi Matsuura 759 Kaede Heights 759 Komokuchi, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F Term (reference) 3J069 AA70 BB10 DD25 4H104 AA22C BD03A CB19C C G01C CJ05A CJ06A CJ13A DA01C DA02A EA08C EA13A LA02 PA03 PA05 PA13

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の電極の間に、電気レオロジーゲル
が配された電気レオロジー素子であって、 少なくとも一方の電極と電気レオロジーゲルとが非固定
化処理されていることを特徴とする電気レオロジー素
子。
1. An electrorheological element in which an electrorheological gel is arranged between a pair of electrodes, wherein at least one electrode and the electrorheological gel are non-immobilized. element.
【請求項2】 前記少なくとも一方の電極の表面が離型
剤で被覆され、前記非固定化処理がなされていることを
特徴とする請求項1に記載の電気レオロジー素子。
2. The electrorheological element according to claim 1, wherein the surface of at least one of the electrodes is coated with a release agent and the non-immobilization treatment is performed.
【請求項3】 前記少なくとも一方の電極の表面および
/または前記少なくとも一方の電極と接する電気レオロ
ジーゲルにおける表面に潤滑剤が塗布され、前記非固定
化処理がなされていることを特徴とする請求項1または
2に記載の電気レオロジー素子。
3. The non-immobilization treatment is performed by applying a lubricant to the surface of the at least one electrode and / or the surface of the electrorheological gel in contact with the at least one electrode. The electrorheological element according to 1 or 2.
【請求項4】 前記少なくとも一方の電極の表面のJI
S Z0601に規定された最大高さ粗さ(Rz)が1
〜0.001mmであって、粗さ曲線要素の平均長さ
(RSm)が5〜0.001mmであることを特徴とす
る請求項1ないし3のいずれかに記載の電気レオロジー
素子。
4. The JI on the surface of the at least one electrode
The maximum height roughness (Rz) specified in S Z0601 is 1
The electrorheological element according to any one of claims 1 to 3, wherein the roughness curve element has an average length (RSm) of 5 to 0.001 mm.
【請求項5】 一方の電極と電気レオロジーゲルとが非
固定化処理され、他方の電極における前記電気レオロジ
ーゲルと接する表面には、凹凸が形成されていることを
特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電気レ
オロジー素子。
5. The one electrode and the electrorheological gel are non-immobilized, and the surface of the other electrode in contact with the electrorheological gel is provided with irregularities. The electrorheological element according to any one of 1.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の電
気レオロジー素子を備えていることを特徴とする電気レ
オロジーデバイス。
6. An electrorheological device comprising the electrorheological element according to any one of claims 1 to 5.
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