(57)【要約】【課題】本発明の目的は、電極に挟まれたＥＲシートを独立した可動部とすることができ、さらに、ＥＲシートに大きな荷重が掛かる場合でも、ゲル骨格が破壊されることなくＥＲ効果を発現するＥＲシートを提供することにある。【解決手段】本発明におけるＥＲゲルは、電気絶縁性支持体中に埋設されているため、強度が高く、独立した可動部として使用することができる。さらに、ＥＲシートに大きな荷重が掛かる場合でも、電気絶縁性支持体が大部分の荷重を支えるためゲル骨格が破壊されることなく、ＥＲ効果が発現される。従って、様々なデバイスへの応用が可能である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電気レオロジーゲルが、電気絶縁性支持体に埋設されたことを特徴とする電気レオロジーシート。
【請求項２】
電気レオロジーシートが電極に対向する面において、電気レオロジーシートの面積に対し電気レオロジーゲルが占める面積の比が１０〜８５％であることを特徴とする、請求項１に記載の電気レオロジーシート。
【請求項３】
電気レオロジーシートの厚さが０．１〜５０ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜２の何れか一項に記載の電気レオロジーシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ、ダンパー、ショックアブソーバー等の動力伝達装置や制動装置等に使用できる電気レオロジー流体に関し、特に電気レオロジー粒子及び液状電気絶縁性媒体をゲル骨格中に分散させた電気レオロジーゲルを、電気絶縁性支持体中に埋設した電気レオロジーシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気レオロジー流体（ＥＲ流体）とは、電気絶縁性媒体中に特殊粒子を分散させた流体であって、電界を印加すると流体の粘度が著しく増大する流体のことである。このような性質は、電気レオロジー効果（ＥＲ効果）またはウィンズロー効果と呼ばれ、電極間に印加された電界により分散粒子に分極が生じ、さらにこの分極に基づく粒子間力によって、電極間で粒子が電荷方向に結合してクラスタと呼ばれる鎖状構造を形成し、これが流動抵抗となり粘性が変化すると考えられている。このような性質を持つＥＲ流体は、電界に対する応答性が良好であり、粘度変化の幅が広く、電界強度によって見かけの粘度が制御できることから、動力伝達素子や制動素子への応用が期待されている。
【０００３】
上述したように、代表的なＥＲ流体は、シリコーンオイル等の電気絶縁性媒体中に、粒子径が十数ミクロンの特殊粒子を分散させたものであるため、長期間静置しておくと粒子が沈降・凝集してしまい、ＥＲ効果の再現性が低下するという問題がある。また、流体であるため、使用の際にはシール構造が必要となることなどが、実用化への障害となっていた。
【０００４】
このような問題を解決するため、本発明者らは特開２００２−８０８８１に記載したように、ゲル中に液状電気絶縁性媒体と分散相粒子を分散させることによって、分散相粒子の沈降・凝集を防止した電気レオロジーゲル（ＥＲゲル）を提案した。しかし、このＥＲゲルは変形しやすいため、使用する際には、ＥＲゲルを一方の電極に固定しなければならず、ＥＲゲルを独立した可動部とすることはできなかった。また、ＥＲシートに大きな荷重が掛かる場合、ゲル骨格が破壊され液状となって流出してしまいＥＲ効果を発現しなくなる。そのためデバイスへの応用には限界があった。  
【特許文献１】特開２００２−８０８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、電極に挟まれたＥＲシートを独立した可動部とすることができ、さらに、ＥＲシートに大きな荷重が掛かる場合でも、ゲル骨格が破壊されることなくＥＲ効果を発現するＥＲシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討を行ったところ、予めＥＲゲルを埋設するための穴を設けた電気絶縁性支持体中に、ＥＲゲルを埋設させたＥＲシートを用いることにより、ＥＲシートを独立した可動部とすることができ、ＥＲシートに大きな荷重が掛かる場合でも、ゲル骨格が破壊されることなくＥＲ効果が発現されることを見出した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明におけるＥＲゲルは、電気絶縁性支持体に埋設されているため、強度が高く、独立した可動部として使用することができる。さらに、ＥＲシートに大きな荷重が掛かる場合でも、電気絶縁性支持体が大部分の荷重を支えるためゲル骨格が破壊されることなく、ＥＲ効果が発現される。従って、様々なデバイスへの応用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について詳細に述べる。
【０００９】
本発明のＥＲシートは、予めＥＲゲルを埋設するための穴を設けた電気絶縁性支持体に、ＥＲゲルを埋設したことを特徴とする。
【００１０】
本発明におけるＥＲゲルは、ゲル骨格中にＥＲ粒子が分散された液状電気絶縁性媒体が封じ込まれた構造をしている。電気絶縁性支持体に埋設されたＥＲゲルは、その一部がＥＲシート表面に露出しており、電極と電気的に接触しており、電界を掛けることによりＥＲゲルと電極との界面に応力が発生する。
【００１１】
本発明におけるＥＲ粒子は、液状電気絶縁性媒体中に分散してＥＲ効果を示すものであり、例えば、シリカゲル、セルロース、でんぷん、大豆カゼイン、ポリスチレン系イオン交換樹脂等のように、粒子の表面に水を吸着保存する固体粒子やカーボン粒子などが挙げられる。また、有機高分子化合物の芯材と電気半導体性無機物粒子の表層とからなる複合型粒子も用いることができる。このような複合型粒子は、所望により、表層をさらに表面処理し、液状電気絶縁性媒体との親和性を調節することが可能である。本発明におけるＥＲ粒子としては、安定したＥＲ効果、および良好な保存安定性が得られることから複合型粒子を用いることが好ましい。これら、複合型粒子については、例えば、特開２００１−０２６７９３号公報、特開平１０−１２１０８４号公報、特開平０９−０７９４０４号公報等に記載されている。
【００１２】
本発明のＥＲゲル中におけるＥＲ粒子の含有量は３５〜９０ｗｔ％が必須であり、さらに、電界による剪断応力のコントロール性の点から、ＥＲゲル中におけるＥＲ粒子の含有量は５０〜９０ｗｔ％が好ましく、より好ましくは６０〜９０ｗｔ％であり、さらに好ましくは４５〜６５ｗｔ％である。ＥＲ粒子の含有量が３５ｗｔ％未満の場合、相対的にゲル骨格または液状電気絶縁性媒体の含有量が多くなるため、十分なＥＲ効果が得られなかったり、保存安定性が低下する場合があり好ましくない。また、ＥＲ粒子の含有量が９０ｗｔ％を超えると、ＥＲゲルシートが硬くなりすぎて好ましくない。
【００１３】
本発明における液状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挙げられる。このうち、シリコーンオイルは電気絶縁性に優れ、物理的、化学的にも安定であり、さらに難燃性も高いため好ましく用いることができる。本発明における液状電気絶縁性媒体の粘度は限定されないが、好ましくは２５℃において１〜１０万ｍｍ２／ｓであり、特に５〜１０００ｍｍ２／ｓが好ましい。液状電気絶縁性媒体の粘度が１ｍｍ２／ｓ未満の場合、ＥＲゲルの保存安定性が低下するため好ましくない。一方、液状電気絶縁性媒体の粘度が１０万ｍｍ２／ｓを超えると、ＥＲゲル作製時に巻き込んだ気泡が抜け難く好ましくない。
【００１４】
本発明で用いられる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のいずれか１種または２種以上である。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（ＣＦ３Ｃ２Ｈ４−）を有するポリシロキサン、ノナフルオロヘキシル基（Ｃ４Ｆ９Ｃ２Ｈ４−）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。
【００１５】
本発明のＥＲゲル中における液状電気絶縁性媒体の含有量は１〜５５ｗｔ％が好ましい。液状電気絶縁性媒体の含有量が１ｗｔ％未満であると、ＥＲゲルが硬くなりすぎて好ましくない場合がある。電気絶縁性媒体の含有量が５５ｗｔ％を超えると、液状電気絶縁性媒体が滲出する場合があり好ましくない。
【００１６】
本発明におけるゲル骨格は限定されないが電気絶縁性のものが好ましい。特に、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ヒドロシリル化反応によって得られるポリシロキサン架橋体が好ましい。このポリシロキサン架橋体は、製造が容易であり、その骨格中にＥＲ粒子が分散された液状電気絶縁媒体を多量に保持することが可能である。
【００１７】
本発明で用いられるハイドロジェンシリコーンとしては、例えば下記式（Ａ）で示されるようにシロキサン鎖のケイ素原子に結合した水素原子を持つ時アルキルシロキサンが挙げられる。
【化１】
2006328281.tif 000002
【００１８】
（式中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のアリール基を示し、ｎは０〜５００の整数を示す。）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、ドデシル基等が挙げられ、アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられ、アリール基としては、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基等が挙げられる。また、Ｒ１で示される置換アルキル基としては、例えば、トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基、あるいは２−シアノエチル基等のようなシアノアルキル基等が挙げられる。これらの中で好ましくは、Ｒ１はメチル基であり、ｎは１０〜２００の整数であり、具体例としては、下記式（Ａ−１）〜（Ａ−３）で示されるものが挙げられる。
【化２】
2006328281.tif 000003
【００１９】
また、本発明で用いられる不飽和基含有化合物としては、例えば下記式（Ｂ）で示されるものが挙げられる。
【化３】
2006328281.tif 000004
【００２０】
（式中、Ｒ２は独立して水素原子、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、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、ヘテロ原子数が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、ｍは３以上の整数であり、Ｚはｍと同じ価数を持つ連結基であって、炭素原子、ケイ素原子、一置換３価ケイ素原子、炭素数１〜３０の脂肪族基、ヘテロ原子数が１〜６で炭素数１〜３０のヘテロ原子含有有機基、またはケイ素原子数２〜５０の直鎖状、分枝状または環状のアルキルシロキサン基のいずれかを示す。）
Ｒ２により示されるアルキル基には、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、ドデシル基等が挙げられ、アリール基には、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基等が挙げられる。Ｒ３により示されるアルキレン基には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、オクチレン基、ドデシレン基等が挙げられ、アリールアルキレン基としては、例えば、フェニルメチレン基、フェニルエチレン基、フェニルエチリデン基等が挙げられる。ここで、Ｒ３について使用される「ヘテロ原子含有アルキレン基」とは、ヘテロ原子として、酸素、硫黄または窒素原子を含有する基であって、それらヘテロ原子を炭素原子と見なすことにより、全体をアルキレン基とすることができる基を意味する。そのようなヘテロ原子含有アルキレン基には、メチレンオキシメチレン基、メチレンオキシエチレン基、メチレンオキシプロピレン基、エチレンオキシプロピレン基、メチレンオキシエチレンオキシメチレン基、エチレンオキシエチレンオキシエチレン基、プロピレンオキシエチレンオキシプロピレン基、または、これらの酸素原子が硫黄または窒素原子で置き換えられたもの、およびこれらの酸素原子の一部が硫黄および／または窒素原子で置き換えられたものが挙げられる。Ｚにより示される脂肪族基としては、３価以上の直鎖状または分枝状のアルキル基が挙げられ、例えば、メチニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、オクチニル基、ドデシニル基などが挙げられる。ここで、Ｚについて使用される「ヘテロ原子含有有機基」とは、ヘテロ原子として、酸素、硫黄、または窒素原子を含有する脂肪族または芳香族の官能基を意味する。そのようなヘテロ原子含有有機基としては、メチレンオキシメチニル基、メチレンオキシエチニル基、メチレンオキシプロピニル基、エチレンオキシプロピニル基、メチレンオキシエチレンオキシメチニル基、エチレンオキシエチレンオキシエチニル基、プロピレンオキシエチレンオキシプロピニル基、フェニレンビス（メチルオキシエチニル）基、またはこれらの酸素原子が硫黄または窒素原子で置き換えられたもの、およびこれらの酸素原子の一部が硫黄および／または窒素原子で置き換えられたものが挙げられる。Ｚの一置換３価ケイ素原子には、例えば、アルキル基−Ｓｉ≡が挙げられ、具体例としてＣＨ３−Ｓｉ≡を挙げることができる。
【００２１】
これらのうち、好ましくはＲ２は水素原子またはメチル基であり、Ｒ３は−ＣＨ２ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−、または−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２−である。これら不飽和基含有化合物の具体例としては、下記式（Ｂ−１）〜（Ｂ−７）で示されるものが挙げられる。
【化４】
2006328281.tif 000005
【化５】
2006328281.tif 000006
【００２２】
上述した、ハイドロジェンシリコーンと不飽和基含有化合物のヒドロシリル化反応は、温度依存性の高い反応であり、加熱により反応を促進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、原料を適度な粘度をもたせた状態で混合でき、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、加熱温度としては５０〜１５０℃が好ましく、より好ましくは６０〜１２０℃である。
【００２３】
このヒドロシリル化反応には触媒を使用することが好ましい。ヒドロシリル化反応に使用可能な触媒としては、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム等の化合物が知られているが、特に白金化合物が有用である。白金化合物の例としては、塩化白金酸、白金の単体、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−アルコラート触媒などが使用できる。白金触媒の場合、ＥＲゲルに対し０．０００１ｗｔ％程度添加することができる。
【００２４】
本発明におけるＥＲゲルは、ゲル骨格の架橋密度が下記式を満足する場合が好ましく、特に式１の下限が０．８で上限が１．２である場合が好ましい。
【数１】
2006328281.tif 000007
【００２５】
本発明のＥＲゲル中におけるゲル骨格の含有量は３〜６４ｗｔ％が好ましい。ゲル骨格の含有量が３ｗｔ％未満の場合、ＥＲゲルの流動性が高く、制動素子等に使用する際にシール構造が必要となる。一方、ゲル骨格の含有量が６４ｗｔ％を超えると、相対的にＥＲ粒子の含有量が減少し、十分なＥＲ効果を得ることができない。
【００２６】
ゲル骨格中に、ＥＲ粒子が分散された液状電気絶縁媒体を保持させるには、上記ヒドロシリル化後に含浸させても良いが、ヒドロシリル化前に、ＥＲ粒子を分散させた液状電気絶縁性媒体を、ハイドロジェンシリコーンおよび不飽和基含有化合物とに混合しておき、その後加熱によって反応させた方が好ましい。
【００２７】
また、ＥＲゲル中の液状電気絶縁性媒体は、上述した方法によりＥＲ粒子が分散された液状電気絶縁媒体をゲル骨格中に保持させた後、減圧下あるいは加圧下に圧搾あるいは吸引により抜き取って所望の量に調整してもよい。この方法は、特にＥＲゲル中の液状電気絶縁性媒体の含有量を少なくしたい場合に有効である。ＥＲ粒子分散時には、分散に十分な量の液状電気絶縁性媒体を使用し、ゲル骨格中に保持させた後に液状電気絶縁性媒体を抜き取ることで、均一にＥＲ粒子を配置させることができる。
【００２８】
本発明のＥＲゲルを、電気絶縁性支持体に設けられた穴に埋設する方法は何ら限定されるものではないが、通常、印刷やコーティング等が用いられる。本発明のＥＲゲルを、電気絶縁性支持体に埋設する場合には、ＥＲゲルそのものを埋設しても良く、或いは、ヒドロシリル化前のＥＲ粒子を分散させた液状電気絶縁性媒体、ハイドロジェンシリコーン、及び不飽和基含有化合物の混合物を埋設した後に加熱してＥＲゲルとしても良い。
【００２９】
上述したように、本発明のＥＲゲルは、ＥＲ粒子が分散された液状絶縁性媒体がゲル骨格中に保持されているため、長時間静置してもＥＲ粒子が沈降・凝集することがない。また、電界印加時にはＥＲ粒子がゲル骨格内部で配列してＥＲ効果が得られると考えられる。さらに、本発明のＥＲゲルは、制動素子等のデバイスに組み込む場合にもシール機構が不要である。
【００３０】
また、本発明のＥＲゲルは、従来例に比べ電荷を運ぶ媒体である液状電気絶縁性媒体の含有量が少ないため、消費電力を少なくすることができる。
【００３１】
本発明のＥＲシートに使用する、電気絶縁性支持体としては特に制限するものではないが、加工性の点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、フッ素樹脂等のプラスチック、及び紙等が好ましい。本発明における電気絶縁性支持体は、ＥＲゲルを保持しゲル骨格の破壊を防ぐものである。従って、本発明における電気絶縁性支持体は、本発明のＥＲシートが使用される環境（形状、ＥＲシートに掛かる荷重、温度等）を十分考慮して選択することが重要である。
【００３２】
本発明において、ＥＲゲルを埋設するために電気絶縁性支持体に設ける穴の形状としては、円形、楕円形、三角形、四角形、多角形等何れであっても良く、何ら制限されるものではない。特に、電気絶縁性支持体がハニカム構造の場合、ＥＲシートが電極に対向する面において、ＥＲゲルが占める面積の割合を大きくすることが可能である。
【００３３】
本発明において、ＥＲゲルを埋設するために電気絶縁性支持体に設ける穴の大きさ、及び穴の数にについては特に制限するものではない。また、本発明において、ＥＲゲルを埋設するために電気絶縁性支持体に設ける穴の位置は特に制限されるものではなく、電極に対向する面に均一に配置されても良く、不均一に配置されてもよい。
【００３４】
図１に、本発明におけるＥＲゲルを埋設するために電気絶縁性支持体に設ける穴の形状及び配置を例示した。図１のａは、同じ形状の穴を規則的に配置したものである。図１のｂは、ゲル充填穴をハニカム状に配置したものでる。図１のｃは、ゲル充填穴に段差を設けたものであり、これにより電極との接触面積を大きくすることができる。図１のｄは、異なる大きさのゲル充填穴を規則正しく配置したものであり、図１のｅは、ランダムな大きさのゲル充填穴をランダムに配置したものである。
【００３５】
本発明のＥＲシートが電極に対向する面において、ＥＲゲルが占める面積の比は、１〜９９％が好ましいが、実用上、１０〜８５％がより好ましい。
【００３６】
本発明おけるＥＲシートが十分なＥＲ効果を発生させるためには、２５０Ｖ／ｍｍ以上の電界強度を印可する必要がある。従って、２５０Ｖ／ｍｍ以上の電界強度を発生させることのできる電源を用いる限り、本発明におけるＥＲシートの厚さは特に限定されない。実用レベルから判断すると、ＥＲシートの厚さは０．１〜５０ｍｍが好ましい。
【００３７】
本発明のＥＲシートは、ＥＲゲルが電気絶縁性支持体に埋設されており十分な強度を持たせることが可能である。そのため、従来のＥＲゲルシートの様に一方の電極に固定する必要がなく可動部として利用することが可能である。また、ＥＲシートに大きな荷重が掛かる場合であっても、その荷重の大部分を電気絶縁性支持体が支えるためゲル骨格が破壊され液状となることがなく、平面状、円筒状、半円筒状等の様々な形状のデバイスに応用することが可能である。
【００３８】
図２に、本発明のＥＲシートのデバイスへの応用例を示した。図２のｂは、一方の電極とＥＲゲルを埋設した電気絶縁性支持体が相対変位しないように固定し、他方の電極がＥＲゲルを埋設した電気絶縁性支持体と相対変位できるようにし、この相対変位する電極とＥＲゲルを埋設した電気絶縁性支持体間で剪断応力と取り出し利用する。図２のｃは、電極を固定し、電極間に挟まれたＥＲゲルを埋設した電気絶縁性支持体が変位し、剪断応力を取り出して使用する。図２のｄは、多段にして、電極及びＥＲゲルを埋設した電気絶縁性支持体が変位し、剪断応力を取り出して使用する。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例に基づき本発明の具体例を示すが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００４０】
（ＥＲ粒子の作製）
アンチモンドーピング酸化スズ（石原産業株式会社製、ＳＮ−１００Ｐ、電気伝導度：１．０×１００Ω−１／ｃｍ）３０ｇ、水酸化チタン（石原産業株式会社製、Ｃ−１１、電気伝導度：９．１×１０−６Ω−１／ｃｍ）１０ｇ、アクリル酸ブチル３００ｇ、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート１００ｇ、およびアゾビスイソバレロニトリル（重合開始剤）２ｇとからなる混合物を、分散安定剤として第三リン酸カルシウム２５ｇを含有する蒸留水１８００ｍｌ中に分散し、撹拌しながら６０℃にて１時間懸濁重合を行った。得られた生成物を濾過し、酸処理後、水洗、脱水乾燥することによって、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（山陽色素株式会社製、Ｐ−２６）２ｇを加え、ボールミルにて７５時間複合化処理を行った後、さらにジェット気流攪拌機（株式会社奈良機械製作所製、ハイブリダイザー）を用いて風速７５ｍ／秒で２１０秒間ジェット気流処理を行い、ＥＲ粒子を得た。
【００４１】
上記ＥＲ粒子５０．０重量部、ジメチルシリコーンオイル（日本ユニカー株式会社製、Ｌ−４５（１００））３６．０重量部、前記式（Ａ−１）で示されるハイドロジエンシリコーン１３．１５重量部、前記式（Ｂ−１）で示される不飽和基含有化合物０．８５重量部、及び０価の白金触媒０．０００１重量部を、室温下で均一に混合した。
【００４２】
間隔が１ｍｍに保たれた２枚のアルミ板の間にこの混合物を流し込み、１００℃で１時間加熱処理した後、室温下で１日間放置して、縦７５ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのＥＲゲルを作製した。
【００４３】
（実施例１）
内径５ｍｍの円形金型を用いて、前記ゲルより直径５ｍｍ、厚さ１ｍｍの円形ゲルを型抜きしたものを２０個作製した。アクリル板（４０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍ）に、直径５ｍｍのＥＲゲル充填用の穴を等間隔に１０個設け、それぞれの穴に前記円形ゲルを埋設した電気レオロジーシートを２枚作製した。
【００４４】
（比較例１）
上述したＥＲゲルを裁断し、サイズが１０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍのシートを２枚作製した。
【００４５】
（スライド式試験体）
図３〜４にスライド式試験体の構造を示す。片面に電極ａを貼り付けたアクリル板を２枚、表裏に電極ｂを貼り付けた板状電極、スペーサー及びボルトナットを準備した。スライド式試験体Ｉ型の場合の電極サイズは、電極ａ（４０ｍｍ×３０ｍｍ）、電極ｂ（４０ｍｍ×６０ｍｍ）とした。一方、スライド式試験体Ｉ型の場合の電極サイズは、電極ａ（１０ｍｍ×２０ｍｍ）、電極ｂ（１０ｍｍ×４０ｍｍ）とした。
【００４６】
スライド式試験体Ｉ型の２枚の電極ａ上に、実施例１で作製した電気レオロジーシートを配置し、これらで板状電極及びスペーサーを挟みボルトとナットで固定した。同様に、スライド式試験体ＩＩ型の２枚の電極ａ上に、比較例１で作製したシートを配置し、これらで板状電極及びスペーサーを挟みボルトとナットで固定した。
【００４７】
（剪断応力試験）
剪断応力の測定は、固定したスライド式試験体に電界を印加し、板状電極を押し込んだ時に発生する応力を測定した。図５に、高圧電源、メカニカルＸ−Ｙステージ、ロードセル、記録用コンピュータで構成された試験装置を示す。
【００４８】
スライド試験体に印可する電界強度は、０、１、２（ｋＶ／ｍｍ）の３段階とした。板状電極は、速度０．１０（ｍｍ／ｓｅｃ）で変位量１０ｍｍとなるまで押し込んだ。観測された剪断応力を図６〜７に示す。実施例、比較例のいずれの場合も、板状電極の変位量が１ｍｍ以降では安定した剪断応力が観測された。
【００４９】
各電界強度で４回ずつ測定し、板状電極の変位量が１ｍｍ以降の剪断応力を平均値を図８〜９に示す。図８より、実施例の場合、すべての電界強度において測定回数を重ねても安定した剪断応力が観測された。一方、図９に示す比較例の場合、すべての電界強度において測定回数を重ねるにつれて剪断応力の低下が認められた。
【００５０】
実施例の場合、ＥＲゲルが電気絶縁性支持体に埋設されているため、板状電極を繰り返し押し込んでもＥＲゲルが崩れることがなく安定した剪断応力が発生する。一方、比較例の場合、板状電極を繰り返し押し込むと次第にＥＲゲルが崩れ、その結果発生する剪断応力が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明におけるＥＲゲルを埋設するために電気絶縁性支持体に設ける穴の形状及び配置の例である。
【図２】ＥＲシートのデバイスへの応用例である。
【図３】実施例を用いたスライド式試験体Ｉ型の構造を示す。
【図４】比較例を用いたスライド式試験体ＩＩ型の構造を示す。
【図５】剪断応力測定装置の概略図である。
【図６】実施例を用いたスライド式試験体Ｉ型の変位と剪断応力の関係を示す。
【図７】比較例を用いたスライド式試験体ＩＩ型の変位と剪断応力の関係を示す。
【図８】実施例を用いたスライド式試験体Ｉ型の測定回数と剪断応力の関係を示す。
【図９】比較例を用いたスライド式試験体ＩＩ型の測定回数と剪断応力の関係を示す。
【図１】
2006328281.tif 000008
【図２】
2006328281.tif 000009
【図６】
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【図７】
2006328281.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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