JPH0588761A - Electrode applying electroviscous fluid - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide an electrode for an electroviscous fluid which can be used for the electric control of the mechanical devices like a clutch, a valve, a shock absorber, an engine mount, etc., in regard of an electrode which applies the voltage to the electroviscous fluid whose viscosity can be controlled with the application of voltage. CONSTITUTION:At least one of both electrodes which are used for application of voltage to an electroviscous fluid is covered with a porous insulated layer or an insulated layer having the microcracks that has the holes linked with each other. In such a constitution, these electrodes can improve the durability while keeping the ER effect.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電圧印加により粘度を
制御しうる電気粘性流体への電圧印加用電極に関し、ク
ラッチ、バルブ、ショックアブソーバー、エンジンマウ
ント等の機械装置の電気的制御に利用できる電気粘性流
体適用電極に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode for applying a voltage to an electrorheological fluid whose viscosity can be controlled by applying a voltage, and can be used for electrical control of mechanical devices such as clutches, valves, shock absorbers and engine mounts. The present invention relates to an electrorheological fluid application electrode.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電圧の印加により流体の粘度が変化する
電気粘性流体（ Electro-RheologicalFluid、Electrovi
scous Fluid、）は古くから知られている（Duff，A.W.P
hysical Review Vol ，4 ，No.1(1896)23）。電気粘性
流体に関する当初の研究は、液体のみの系に注目したも
のであり、効果も不充分なものであるが、その後固体分
散系の電気粘性流体の研究に移り、かなりの電気粘性効
果が得られるようになった。2. Description of the Related Art Electro-Rheological Fluid (Electro-Rheological Fluid) whose viscosity changes with the application of voltage
Scous Fluid,) has been known for a long time (Duff, AWP
hysical Review Vol, 4, No.1 (1896) 23). Initial research on electrorheological fluids focused on liquid-only systems, and the effect was inadequate, but after that, we moved to research on electrorheological fluids in solid dispersion systems, and obtained a considerable electrorheological effect. Came to be.

【０００３】例えば、Winslow は、パラフィンとシリカ
ゲル粉末、それに系を僅かに電導性にするために水を使
用した電気粘性流体を提案した（Winslow，W.M.，J.of
Applied Physics，Vol.20(1949)1137）。この Winslow
の研究により電気粘性流体のもつ電気粘性効果は、ＥＲ
効果又は Winslow効果と呼ばれている。For example, Winslow proposed an electrorheological fluid using paraffin and silica gel powder and water to make the system slightly conductive (Winslow, WM, J.of.
Applied Physics, Vol.20 (1949) 1137). This Winslow
Research shows that the electrorheological effect of electrorheological fluid is
It is called the effect or Winslow effect.

【０００４】一方、電気粘性流体における増粘効果（Ｅ
Ｒ効果）の発現メカニズムの解明も進み、例えば Klass
は電気粘性流体中の分散質である各粒子は、電場内で二
層構造の誘電分極（Induced Polarization of the Doub
le Layer）を生じ、これが主因であるとしている（ Kla
ss，D.L.，et al.，J.ofApplied Physics，Vol.38，No1
(1967) 67）。これを電気二重層（electric double lay
er ）から説明すると、分散質（シリカゲル等）の周囲
に吸着したイオンは、Ｅ（電場）＝０の時は分散質の外
表面に均一に配置しているが、Ｅ（電場）＝有限値の時
はイオン分布に片寄りが生じ、各粒子は電場内で相互に
静電気作用を及ぼし合うようになる。このようにして電
極間において各粒子がブリッジ（架橋）を形成し、応力
に対して剪断抵抗力を発現、即ちＥＲ効果を発現するよ
うになる。On the other hand, the thickening effect (E
Elucidation of the mechanism of expression of the R effect), such as Klass
Is a dispersoid in an electrorheological fluid.Each particle has a two-layered dielectric polarization (Induced Polarization of the Doub
le Layer), which is said to be the main cause (Kla
ss, DL, et al., J.of Applied Physics, Vol.38, No1
(1967) 67). This is an electric double layer
er), the ions adsorbed around the dispersoid (such as silica gel) are uniformly arranged on the outer surface of the dispersoid when E (electric field) = 0, but E (electric field) = finite value. In this case, the ion distribution is biased and each particle exerts an electrostatic action on each other in the electric field. In this way, each particle forms a bridge (crosslink) between the electrodes, and a shear resistance force against stress, that is, an ER effect is developed.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来、電気粘性流体へ
の電圧印加用電極としては銅等の金属板電極が使用され
ているが、電気粘性流体に電圧を印加すると、電気粘性
流体は電気絶縁性流体からなるとしても、分散質粒子の
双極子形成に伴うブリッジ形成等により一定の電流が流
れ電気化学反応が必然的に生じる。そのため、従来の電
気粘性流体電極を使用しつづけると 分極促進剤として使用されている水、多価アルコー
ル等の電気化学的消耗等により、電気粘性流体が電気化
学的劣化を受けて増粘効果が減少する、 電気化学反応等により金属電極の溶出、また腐蝕が
生じ、電気粘性流体装置の耐久性を悪くする 等、耐久性に大きな問題があり、電気粘性流体装置への
銅等の金属板電極の使用には大きな制約となっている。Conventionally, a metal plate electrode such as copper has been used as an electrode for applying a voltage to an electrorheological fluid, but when a voltage is applied to the electrorheological fluid, the electrorheological fluid is electrically insulated. Even if the fluid is composed of an ionic fluid, a constant current flows due to the bridge formation accompanying the dipole formation of the dispersoid particles, and an electrochemical reaction is inevitably caused. Therefore, if the conventional electrorheological fluid electrode is continuously used, the electrorheological fluid is electrochemically deteriorated by the electrochemical depletion of water, polyhydric alcohol, etc. used as the polarization accelerator, and the thickening effect is increased. There is a major problem with the durability of the electrorheological fluid device, such as a decrease in the electrolysis and corrosion of the metal electrode due to an electrochemical reaction, which deteriorates the durability of the electrorheological fluid device. The use of is a big constraint.

【０００６】本発明者は先にこの種電気粘性流体用電極
として、電気粘性流体との接触面を絶縁層で被覆した電
気粘性流体用電極を出願したが、その電圧印加方法とし
て直流電源を使用すると、絶縁層による電圧ドロップに
より電気粘性流体への印加電圧が低下して一定電圧では
ＥＲ効果の減少という問題が生じるという課題を有して
いる。そのため、この問題を避けようとすると、絶縁層
を設けない場合に比して高電圧を印加する必要がある
し、また絶縁層の膜厚を薄くして電圧ドロップの低下を
図るにしても絶縁破壊等の問題が生じる。The present inventor applied for an electrorheological fluid electrode in which the contact surface with the electrorheological fluid is covered with an insulating layer as the electrode for this kind of electrorheological fluid. Then, there is a problem that the voltage applied to the electrorheological fluid decreases due to the voltage drop due to the insulating layer, and the ER effect decreases at a constant voltage. Therefore, in order to avoid this problem, it is necessary to apply a higher voltage than in the case where an insulating layer is not provided, and even if the thickness of the insulating layer is reduced to reduce the voltage drop, the insulation Problems such as destruction occur.

【０００７】本発明は、絶縁層で被覆された電極を使用
する電気粘性流体適用電極の改良に関するものであり、
高温領域までＥＲ効果を安定して維持し、耐久性を向上
させることができると共に低電圧でも充分にＥＲ効果を
発揮しうる電気粘性流体適用電極の提供を課題とする。The present invention relates to an improved electrorheological fluid application electrode using an electrode coated with an insulating layer,
An object of the present invention is to provide an electrorheological fluid application electrode capable of stably maintaining the ER effect even in a high temperature region, improving the durability, and exhibiting the ER effect sufficiently even at a low voltage.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の電気粘性流体適
用電極は、電気粘性流体への電圧印加に使用される電極
であって、その少なくとも一方の電極が、連通した孔状
態及び／又はマイクロクラックを有する絶縁層で被覆さ
れたことを特徴とする。An electrorheological fluid application electrode of the present invention is an electrode used for applying a voltage to an electrorheological fluid, at least one of which is in a communicating pore state and / or a micro state. It is characterized by being covered with an insulating layer having cracks.

【０００９】以下、本発明の電気粘性流体適用電極につ
いて説明する。The electrorheological fluid application electrode of the present invention will be described below.

【００１０】まず、電気粘性流体適用電極としては、
銅、アルミニウム、金、白金、銀、鉄、亜鉛、パラジウ
ム、オスミウム、イリジウム、ニッケル、鉛、タンタル
等の金属電極を使用することができる。First, as an electrode for applying an electrorheological fluid,
Metal electrodes such as copper, aluminum, gold, platinum, silver, iron, zinc, palladium, osmium, iridium, nickel, lead and tantalum can be used.

【００１１】次に、本発明の電気粘性流体適用電極は、
その少なくとも一方の電極が、連通した孔状態を有する
多孔質又はマイクロクラックを有する絶縁層で被覆され
ることを特徴とする。Next, the electrorheological fluid application electrode of the present invention is
It is characterized in that at least one of the electrodes is covered with a porous or microcracked insulating layer having continuous pores.

【００１２】このような絶縁層は、酸化ジルコニウム、
酸化イットリウム、酸化ジルコニウム／酸化イットリウ
ム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、二酸化珪素、シランカップリング剤、アルミナ、チ
タニア、酸化トリウム等の酸化物、炭化珪素、炭化チタ
ン、炭化タングステン、炭化硼素（B₄C)、炭化ジルコニ
ウム、炭化バナジウム、炭化タンタル等の炭化物、窒化
珪素等の窒化物、その他ダイアモンド、i-Ｃ（ａ−Diam
ond ）等が、連通した孔状態を有する多孔質又はマイク
ロクラックを有する状態で電極上に積層されたものであ
り、これら無機絶縁層は、ＣＶＤ（ Chemical Vapor De
position )法、プラズマＣＶＤ法、イオンビームＣＶＤ
法等により積層されることにより連通した孔状態を有す
る多孔質又はマイクロクラックを有する状態で形成する
ことができる。Such an insulating layer is made of zirconium oxide,
Yttrium oxide, zirconium oxide / yttrium oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, silicon dioxide, silane coupling agents, oxides of alumina, titania, thorium oxide, silicon carbide, titanium carbide, tungsten carbide, boron carbide (B ₄ C), zirconium carbide, vanadium carbide, tantalum carbide and other carbides, silicon nitride and other nitrides, other diamonds, i-C (a-Diam)
ond) and the like are laminated on the electrode in a porous state having continuous pores or in a state of having microcracks, and these inorganic insulating layers are formed by CVD (Chemical Vapor Deposition).
position) method, plasma CVD method, ion beam CVD
By laminating by a method or the like, it can be formed in a porous state having continuous pores or in a state having microcracks.

【００１３】又、有機絶縁層を採用してもよく、この場
合、電気粘性流体に対する耐油性を有する絶縁性ポリマ
ーであって、また１５０℃での高温状態での作動される
場合もあるので、耐熱性が要求される。このような有機
絶縁層形成材料としては、例えばポリアミド、ポリアセ
タール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、強化型ポリエチレンテレフタレート等の
熱可塑性エンジニアリングプラスティック、ポリエーテ
ルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレ
ート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエ
ーテルエーテルケトン等の非架橋型熱可塑性エンジニア
リングプラスティック、ポリイミド、ポリアリレート、
フッ素樹脂等の非架橋型圧縮成形エンジニアリングプラ
スティック、更にポリアミノビスマレイミド、ポリトリ
アジン、架橋ポリアミドイミド、ポリビニルフェノール
／エポキシ、フリーデルクラフト樹脂／エポキシ、耐熱
エポキシ等の架橋型エンジニアリングプラスティック、
またこれらプラスティックのブレンド体（例えばポリマ
ーアロイ、また共重合体）、更にグラスファイバーや無
機物質のウィスカー（例えばカーボンファイバー）で強
化したものを形成材料として使用することができる。Further, an organic insulating layer may be adopted. In this case, since it is an insulating polymer having oil resistance to an electrorheological fluid and may be operated at a high temperature of 150 ° C., Heat resistance is required. Examples of the organic insulating layer forming material include thermoplastic engineering plastics such as polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, and reinforced polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyamide imide, polyether. Non-crosslinking type thermoplastic engineering plastics such as imide and polyetheretherketone, polyimide, polyarylate,
Non-crosslinking type compression molding engineering plastics such as fluororesin, polyaminobismaleimide, polytriazine, crosslinked polyamideimide, polyvinylphenol / epoxy, Friedel-Crafts resin / epoxy, heat resistant epoxy and other crosslinkable engineering plastics,
Further, a blended body of these plastics (for example, polymer alloy or copolymer), and a material reinforced with glass fibers or whiskers of inorganic substances (for example, carbon fibers) can be used as a forming material.

【００１４】これらの絶縁層を、連通した孔状態を有す
る多孔質又はマイクロクラックを有する状態で電極上に
積層するには、無機絶縁層同様にＣＶＤ法、ＰＶＤ法、
蒸着法、スプレー法、塗布法等により形成することがで
きる。In order to stack these insulating layers on the electrode in the state of having porous holes having continuous pores or having microcracks, the CVD method, the PVD method, the same as the inorganic insulating layer,
It can be formed by a vapor deposition method, a spray method, a coating method, or the like.

【００１５】また、乾性油をコーティングして焼き付け
て形成される、所謂エナメル被覆やポリビニルホルマー
ルをコーティングして焼き付けたホルマール被覆等の絶
縁層としてもよく、この場合もその形成方法としてスプ
レー法、塗布法、浸漬法等を採用し、溶媒を揮発させて
連通した孔状態を有する多孔質又はマイクロクラックを
有する状態で電極上に積層することができる。Further, an insulating layer such as a so-called enamel coating or a formal coating obtained by coating and baking polyvinyl formal, which is formed by coating with a drying oil and baking, may be used, and in this case, a spray method or a coating method is also used. Method, dipping method, etc., can be used to stack on the electrode in a state where the solvent is volatilized and the pores are connected to each other or have microcracks.

【００１６】これら絶縁層における多孔質又はマイクロ
クラックの孔径は、孔径面積の合計と電極面積との比を
１：１より小さいものとするとよく、孔径が大きいと絶
縁効果が減少する。The pore diameter of the porous or microcracks in these insulating layers is preferably such that the ratio of the total pore diameter area to the electrode area is smaller than 1: 1. If the pore diameter is large, the insulating effect is reduced.

【００１７】無機絶縁層、有機絶縁層共に電極上に積層
される膜厚は、０．０１μｍ〜１０００μｍとするとよ
く、好ましくは０．０１μｍ〜５０μｍ、更に好ましく
は０．１μｍ〜２０μｍの膜厚とするとよい。The thickness of both the inorganic insulating layer and the organic insulating layer laminated on the electrode may be 0.01 μm to 1000 μm, preferably 0.01 μm to 50 μm, and more preferably 0.1 μm to 20 μm. Good to do.

【００１８】電気粘性流体は電気絶縁性流体、多孔質固
体粒子、分散剤、多価アルコール成分、及び必要に応じ
て酸、塩、又は塩基成分、更に各種添加剤からなる。The electrorheological fluid comprises an electrically insulating fluid, porous solid particles, a dispersant, a polyhydric alcohol component, and if necessary, an acid, salt or base component, and various additives.

【００１９】電気絶縁性流体としては、特に限定はされ
ないが例えば鉱油、合成潤滑油があり、具体的にはパラ
フィン系鉱油、ナフテン系鉱油、ポリ- α- オレフィ
ン、ポリアルキレングリコール、シリコーン、ジエステ
ル、ポリオールエステル、燐酸エステル、珪素化合物、
弗素化合物、ポリフェニルエーテル、合成炭化水素等の
オイルがあげられる。これらの電気絶縁性流体の粘度範
囲は40℃において5 〜300cStのものが使用できる。The electrically insulating fluid includes, but is not particularly limited to, mineral oil and synthetic lubricating oil, and specifically, paraffinic mineral oil, naphthenic mineral oil, poly-α-olefin, polyalkylene glycol, silicone, diester, Polyol ester, phosphoric acid ester, silicon compound,
Oils such as fluorine compounds, polyphenyl ethers, and synthetic hydrocarbons can be used. The viscosity range of these electrically insulating fluids is 5 to 300 cSt at 40 ° C.

【００２０】また、分散質としての多孔質固体粒子は慣
用のものが使用され、例えばシリカゲル、含水性樹脂、
ケイソウ土、アルミナ、シリカ- アルミナ、ゼオライ
ト、イオン交換樹脂、セルロース等を使用できる。これ
ら多孔質固体粒子は、通常粒径10nm〜200μm のもの
が、0.1 〜50wt％の割合で使用される。0.1wt ％未満で
はＥＲ効果が少なく、また 50 wt％を越えると分散性が
悪くなるので好ましくない。Further, as the porous solid particles as the dispersoid, conventional ones are used, for example, silica gel, a water-containing resin,
Diatomaceous earth, alumina, silica-alumina, zeolite, ion exchange resin, cellulose and the like can be used. These porous solid particles having a particle size of 10 nm to 200 μm are usually used in a ratio of 0.1 to 50 wt%. If it is less than 0.1 wt%, the ER effect is small, and if it exceeds 50 wt%, the dispersibility is deteriorated, which is not preferable.

【００２１】電気粘性流体においては、電気絶縁性流体
中に多孔質固体粒子を均一かつ安定して分散させるため
に分散剤を使用してもよい。分散剤は慣用のものが使用
されるが、例えばスルホネート類、フェネート類、ホス
ホネート類、コハク酸イミド類、アミン類、非イオン系
分散剤等が使用され、具体的にはマグネシウムスルホネ
ート、カルシウムスルホネート、カルシウムホスホネー
ト、ポリブテニルコハク酸イミド、ソルビタンモノオレ
ート、ソルビタンセスキオレート等がある。これらは通
常、0.1 〜10 wt％が使用されるが、多孔質固体粒子の
分散性がよい場合には使用しなくてもよい。In the electrorheological fluid, a dispersant may be used to uniformly and stably disperse the porous solid particles in the electrically insulating fluid. A conventional dispersant is used, for example, sulfonates, phenates, phosphonates, succinimides, amines, nonionic dispersants and the like are used, and specifically, magnesium sulfonate, calcium sulfonate, Examples include calcium phosphonate, polybutenyl succinimide, sorbitan monooleate, and sorbitan sesquioleate. These are usually used in an amount of 0.1 to 10 wt%, but may be omitted if the porous solid particles have good dispersibility.

【００２２】多価アルコールとしては二価アルコール、
三価アルコールが有効であり、エチレングリコール、ト
リエチレングリコール、グリセリン、プロパンジオー
ル、ブタンジオール、ヘキサンジオール等を使用すると
よい。The polyhydric alcohol is a dihydric alcohol,
Trihydric alcohols are effective, and ethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, propanediol, butanediol, hexanediol and the like may be used.

【００２３】また、必要に応じて酸、塩基、塩類を添加
してもよい。If desired, acids, bases and salts may be added.

【００２４】酸成分としては硫酸、塩酸、硝酸、過塩素
酸、クロム酸、リン酸、ホウ酸等の無機酸、或は酢酸、
ギ酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、シュウ
酸、マロン酸等の有機酸が使用される。As the acid component, there are inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, perchloric acid, chromic acid, phosphoric acid and boric acid, or acetic acid,
Organic acids such as formic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, oxalic acid and malonic acid are used.

【００２５】また塩としては金属または塩基性基（ＮＨ
₄ ⁺ 、Ｎ₂ Ｈ₅ ⁺ 等）と酸基からなる化合物であり、こ
れらはいずれでも使用することができる。なかでも多価
アルコール、または多価アルコールと水に溶解して解離
するもの、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属の
ハロゲン化物などの典型的なイオン結晶を形成するも
の、あるいは有機酸のアルカリ金属塩などが好ましい。
この種の塩として、ＬｉＣｌ，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，Ｍｇ
Ｃｌ₂ ，ＣａＣｌ₂ ，ＢａＣｌ₂ ，ＬｉＢｒ，ＮａＢ
ｒ，ＫＢｒ，ＭｇＢｒ₂ ，ＬｉＩ，ＮａＩ，ＫＩ，Ａｇ
ＮＯ₃ ，Ｃａ( ＮＯ₃ )₂ ，ＮａＮＯ₂ ，ＮＨ₄ Ｎ
Ｏ₃ ，Ｋ₂ ＳＯ₄ ，Ｎａ₂ ＳＯ_4, ＮａＨＳＯ₄ ，（Ｎ
Ｈ₄ ）₂ ＳＯ₄ あるいはギ酸、酢酸、シュウ酸、コハク
酸などのアルカリ酸金属塩がある。The salt may be a metal or a basic group (NH
₄ ⁺ , N ₂ H ₅ ^+, etc.) and an acid group, and any of these can be used. Among them, polyhydric alcohols, or polyhydric alcohols that dissolve in water and dissociate, for example, those that form typical ionic crystals such as halides of alkali metals or alkaline earth metals, or alkali metals of organic acids. Salt and the like are preferable.
LiCl, NaCl, KCl, Mg
Cl ₂ , CaCl ₂ , BaCl ₂ , LiBr, NaB
r, KBr, MgBr ₂ , LiI, NaI, KI, Ag
_{NO 3, Ca (NO 3)} 2, NaNO 2, NH 4 N
O ₃ , K ₂ SO ₄ , Na ₂ SO _4, NaHSO ₄ , (N
H ₄ ) ₂ SO ₄ or alkali acid metal salts such as formic acid, acetic acid, oxalic acid and succinic acid.

【００２６】塩基は、アルカリ金属あるいはアルカリ土
類金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、アミン類な
どであり、多価アルコール、あるいは多価アルコールと
水の系に溶解して解離するものが好ましい。この種の塩
基として、ＮａＯＨ，ＫＯＨ，Ｃａ（ＯＨ）₂ ，Ｎａ₂
ＣＯ₃ ，ＮａＨＣＯ₃ ，Ｋ₃ ＰＯ₄ ，Ｎａ₃ ＰＯ₄ ，ア
ニリン、アルキルアミン、エタノールアミンなどがあ
る。なお、前記した塩と塩基を併用することができる。The base is a hydroxide of an alkali metal or an alkaline earth metal, a carbonate of an alkali metal, an amine, etc., and a base which is dissolved in a polyhydric alcohol or a system of a polyhydric alcohol and water to dissociate. preferable. As this kind of base, NaOH, KOH, Ca (OH) ₂ , Na _{2
CO 3, NaHCO 3, K 3} PO 4, Na 3 PO 4, aniline, alkyl amines, such as ethanol amine. The above-mentioned salt and base can be used in combination.

【００２７】酸、塩、塩基類は、通常電気粘性流体全体
に対して0.01〜5wt％の割合で使用するとよい。0.01wt
％未満であるとＥＲ効果が少なく、また5wt ％を越える
と通電しやすくなり、消費電力が増大するので好ましく
ない。Acids, salts and bases are usually used in a proportion of 0.01 to 5 wt% with respect to the entire electrorheological fluid. 0.01wt
If it is less than 5% by weight, the ER effect is small, and if it exceeds 5% by weight, it becomes easy to energize and power consumption increases, which is not preferable.

【００２８】尚、多価アルコール成分、酸、塩、又は塩
基成分を添加する場合には、絶縁層としては耐アルコー
ル性、耐酸性を有するものを使用するとよい。多価アル
コール成分と酸、塩、又は塩基成分は、それぞれ単独に
使用してもＥＲ効果を改善することができるが、多価ア
ルコール成分は高温領域でのＥＲ効果を向上させること
ができ、また酸成分は分極効果を増大させることできる
ものである。またこの二成分を併用することができ、高
温領域でのＥＲ効果と共に、分極効果を増大させるとい
う相乗効果を奏するものである。When a polyhydric alcohol component, an acid, a salt, or a base component is added, it is preferable to use an insulating layer having alcohol resistance and acid resistance. The polyhydric alcohol component and the acid, salt, or base component can improve the ER effect even when used alone, but the polyhydric alcohol component can improve the ER effect in the high temperature region, and The acid component is capable of increasing the polarization effect. Further, these two components can be used in combination, and the synergistic effect of increasing the polarization effect as well as the ER effect in the high temperature region is exhibited.

【００２９】また、添加剤として酸化防止剤を添加して
もよい。酸化防止剤は電気絶縁性液体の酸化防止と共
に、分極剤である多価アルコールの酸化を防止すること
を目的とするものである。Further, an antioxidant may be added as an additive. The antioxidant is intended to prevent the oxidation of the polyhydric alcohol, which is a polarizing agent, as well as the oxidation of the electrically insulating liquid.

【００３０】酸化防止剤としては、分極剤、多孔質固体
粒子に不活性なものを使用するとよく、慣用されるフェ
ノール系、アミン系酸化防止剤を使用することができ、
具体的にはフェノール系としては２・６−ジ−ｔ−ブチ
ルパラクレゾール、４・４’−メチレンビス（２・６−
ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２・６−ジ−ｔ−ブチル
フェノール等、またアミン系としてはジオクチルジフェ
ニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル
ジフェニルアミン、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン等を
使用することができる。As the antioxidant, it is preferable to use a polarizing agent or one which is inactive to the porous solid particles, and a conventional phenol type or amine type antioxidant can be used.
Specifically, as a phenol type, 2,6-di-t-butylparacresol, 4,4'-methylenebis (2.6-
Di-t-butylphenol), 2,6-di-t-butylphenol and the like, and dioctyldiphenylamine, phenyl-α-naphthylamine, alkyldiphenylamine, N-nitrosodiphenylamine and the like can be used as the amine type.

【００３１】尚、電気粘性流体系においてＥＲ効果を阻
害しない程度に水を使用してもよいことは勿論である。Of course, water may be used to the extent that it does not hinder the ER effect in the electrorheological fluid system.

【００３２】[0032]

【作用及び発明の効果】本発明の電気粘性流体適用電極
は、電気粘性流体への電圧印加に使用される電極であっ
て、その少なくとも一方の電極が、連通した孔状態を有
する多孔質又はマイクロクラックを有する絶縁層で被覆
されることにより、電圧ドロップによるＥＲ効果の低下
を抑えると共に、耐久性に優れた電気粘性流体適用電極
となしえるものである。INDUSTRIAL APPLICABILITY The electrorheological fluid application electrode of the present invention is an electrode used for applying a voltage to an electrorheological fluid, and at least one of the electrodes is a porous or micropore having a communicating pore state. By being covered with an insulating layer having a crack, the reduction of the ER effect due to a voltage drop can be suppressed and the electrode can be used as an electrorheological fluid application electrode having excellent durability.

【００３３】以下、本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。The present invention will be described below based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

【００３４】[0034]

【実施例】まず、電気粘性流体の組成を示す。EXAMPLES First, the composition of the electrorheological fluid is shown.

【００３５】 鉱油 ８９．５重量％ シリカゲル ６重量％ トリエチレングリコール ０．５重量％ コハク酸イミド ４重量％ 尚、これらのサンプルは４０℃で全て８０cSt となるよ
うに、鉱油の粘度を調整した。Mineral oil 89.5% by weight Silica gel 6% by weight Triethylene glycol 0.5% by weight Succinimide 4% by weight Incidentally, the viscosity of the mineral oil was adjusted so that these samples all had 80 cSt at 40 ° C.

【００３６】次に、電極の形成方法により説明する。Next, a method of forming electrodes will be described.

【００３７】（電極形成例）銅電極上に、酸化アルミニ
ウムを蒸発源とし、１０^-4Torr、１０KvのＥＢ gun（電
子銃）で６０mA、成膜速度１０nm/secの条件下でＰＶＤ
法により、１μｍの膜厚に多孔質アルミナ層を積層し
た。この多孔質アルミナ層における孔径をＳＥＭ（走査
型電子顕微鏡）により観察したところ、孔径は平均０．
６μｍであり、また、５％塩化ナトリウム水溶液に１cm
間隔で浸漬した時の導電率を測定し、電極層まで連通し
ていることを確認した。(Example of electrode formation) Using aluminum oxide as an evaporation source on a copper electrode, PVD was conducted under the conditions of 10 ^-4 Torr and 10 Kv EB gun (electron gun) at 60 mA and a film forming rate of 10 nm / sec.
By the method, a porous alumina layer having a film thickness of 1 μm was laminated. When the pore diameter in this porous alumina layer was observed by SEM (scanning electron microscope), the pore diameter averaged 0.
6 μm, and 1 cm in 5% sodium chloride solution
The electrical conductivity when immersed at intervals was measured, and it was confirmed that the electrode layers were in communication.

【００３８】（比較例）銅電極上に、スパッタ法でＡｒ
分圧１０mTorr 、Ｏ₂ 分圧２０mTorr 、成膜速度１０nm
/minの条件下で、１μｍの膜厚にアルミナ層を積層し
た。このアルミナ層は電極層まで連通していない、緻密
な層が積層されていることを確認した。Comparative Example Ar was sputtered on a copper electrode.
Partial pressure 10 mTorr, O ₂ partial pressure 20 mTorr, film formation rate 10 nm
An alumina layer was laminated to a film thickness of 1 μm under the condition of / min. It was confirmed that the alumina layer was a dense layer that did not communicate with the electrode layer.

【００３９】（操作条件と電気粘性流体の評価項目）電
気粘性流体を４０℃と９０℃で、電圧の印加が可能で、
上記各形成例で形成した電極を有する回転粘度計を用い
て、以下の各項目について評価した。(Operating conditions and evaluation items of electrorheological fluid) A voltage can be applied to the electrorheological fluid at 40 ° C and 90 ° C.
The following items were evaluated using the rotational viscometer having the electrode formed in each of the above formation examples.

【００４０】・応答性−直流電場を０から2.0 ×10⁶(V/
m)に変化させた時に、何秒で粘度が安定するかにより評
価。Responsiveness-DC electric field from 0 to 2.0 × 10 ⁶ (V /
Evaluated according to how many seconds the viscosity stabilizes when changed to m).

【００４１】・再現性−直流電場を０→2.0 ×10⁶(V/m)
→０のサイクルを繰り返した時、電場2.0 ×10⁶(V/m)の
時の粘度の変動割合により評価。Reproducibility-DC electric field 0 → 2.0 × 10 ⁶ (V / m)
→ When the cycle of 0 was repeated, evaluation was made by the change rate of viscosity when the electric field was 2.0 × 10 ⁶ (V / m).

【００４２】・耐久性−直流電場を2.0 ×10⁶(V/m)で一
定させた時、経時的な粘度の変化量（％）（測定時間 5
0 時間）で評価。Durability-When the DC electric field is kept constant at 2.0 × 10 ⁶ (V / m), the amount of change in viscosity (%) over time (measurement time 5
Evaluated at (0 hours).

【００４３】・増粘効果−電場０(V/m)時と比較して、
直流電場を2.0 ×10⁶(V/m)とした時の粘度の倍率で評
価。Thickening effect-compared to when the electric field is 0 (V / m),
Evaluated by the magnification of viscosity when the DC electric field was 2.0 × 10 ⁶ (V / m).

【００４４】（結果）結果を下表に示す。(Results) The results are shown in the table below.

【００４５】[0045]

【表１】 [Table 1]

【００４６】このように、本発明の電気粘性流体適用電
極は、ＥＲ効果を維持しつつ、耐久性が向上することが
わかる。As described above, it is understood that the electrorheological fluid application electrode of the present invention has improved durability while maintaining the ER effect.

【００４７】[0047]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 電気粘性流体への電圧印加に使用される
電極であって、その少なくとも一方の電極が、連通した
孔状態及び／又はマイクロクラックを有する絶縁層で被
覆されたことを特徴とする電気粘性流体適用電極。1. An electrode used for applying a voltage to an electrorheological fluid, characterized in that at least one of the electrodes is coated with an insulating layer having continuous pores and / or microcracks. Electro-rheological fluid application electrode.