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摩擦可变成形体

阅读:752发布:2020-05-12

专利汇可以提供摩擦可变成形体专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 摩擦 力 可变成形体,包括第一面、第二面、绝缘性部分以及导通所述第一面与所述第二面的 导电性 部分。,下面是摩擦可变成形体专利的具体信息内容。

1.一种摩擦可变成形体,其特征在于,包括第一面、第二面、绝缘性部分以及导通所述第一面与所述第二面的导电性部分;
所述绝缘性部分构成多孔性板状物、多孔性薄膜或具有通孔的板状物;
所述导电性部分填充到所述多孔性板状物、所述多孔性薄膜中,或填充到所述具有通孔的板状物的通孔中;
所述绝缘性部分由选自热塑性树脂:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚酯树脂;热固性树脂:聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、环树脂;聚乙烯醇与烷氧基烷的交联聚合物、特氟隆树脂中的一种以上形成。
2.根据权利要求1所述的摩擦力可变成形体,其特征在于,所述导电性部分的电导率为
1×10-9~1×101(S/cm);
所述第一面与所述第二面之间整体的电导率为1×10-14~1×10-1(S/cm);
在所述第一面上露出所述绝缘性部分及导电性部分,一个露出部的面积为0.785~
7850(μm2)的导电性部分露出一个以上。
3.根据权利要求2所述的摩擦力可变成形体,其特征在于,在所述第二面上露出所述绝缘性部分及导电性部分,一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的导电性部分露出一个以上。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的摩擦力可变成形体,其特征在于,构成所述导电性部分的材料是从有机导电性高分子化合物、系化合物、金属氧化物、在所述金属氧化物中实施了金属掺杂的材料、金属氢氧化物及ER粒子中选择的至少一种材料。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的摩擦力可变成形体,其特征在于,露出所述第一面上的导电性部分占所述第一面整体的面积比为5~85%的面积。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的摩擦力可变成形体,其特征在于,露出所述第二面上的导电性部分占所述第二面整体的面积比为5~85%的面积。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的摩擦力可变成形体,其特征在于,露出所述第一面上的导电性部分占所述第一面整体的面积比为5~85%的面积,露出所述第二面上的导电性部分占所述第二面整体的面积比为5~85%的面积。
8.一种摩擦力可变成形体,其特征在于,向权利要求1-3中任意一项所述的摩擦力可变成形体的第一面与第二面之间外加电压,使其产生摩擦力。

说明书全文

摩擦可变成形体

技术领域

[0001] 本发明涉及摩擦力可变成形体。
[0002] 本申请要求基于2011年1月27日提出的日本专利申请特愿2011-015797号的优先权,并将其内容引用到本申请中。

背景技术

[0003] 公知的ER流体,通过外加电压表现出表观粘度上升的所谓电流变(以下,称之为“ER”)效果。通过改变外加至ER流体上的电压,能够可逆且自由地改变ER流体的粘度,并且对电压变化的响应性也很优异。
[0004] 通常,ER流体的形态是分散相粒子(ER粒子)分散在油等电绝缘性分散介质中。因此,将ER流体长时间静置的话,ER粒子会沉淀、凝聚,难以得到稳定的ER效果。
[0005] 于是,为防止ER粒子的沉淀、凝聚,已提出一种ER凝胶,其是使分散有ER粒子的电绝缘性分散介质保持在凝胶骨架中(例如,参照专利文献1)。
[0006] ER凝胶在未外加电压时,由于ER粒子浮出至表面,使得接触面积减小,表面处于低摩擦状态,另一方面,电压一经外加,ER粒子沉入凝胶内,表面摩擦力增加。因此,通过在两个电极间配置了片状ER凝胶的ER元件,可以电调节摩擦力。因此,期待着将ER元件应用到利用了摩擦力的装置上,例如,震动吸收装置(减震器等)、冲击吸收装置(缓冲器等)、固定装置(夹具等)等。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2008-266407号公报

发明内容

[0010] (一)发明要解决的技术问题
[0011] 所述ER流体中,存在因随时间变化导致ER粒子易发生沉淀、凝聚,再加上电绝缘性分散介质易渗出,必须给ER粒子设置密封结构等问题。
[0012] 所述ER凝胶中还存在形成凝胶的电绝缘性分散介质渗出至ER凝胶表面的问题。
[0013] 本发明是鉴于上述情况而完成的,其技术问题在于提供一种没有电绝缘性分散介质渗出问题,能得到可电调节摩擦力效果的摩擦力可变成形体。
[0014] (二)解决技术问题的手段
[0015] 本发明第一方式的摩擦力可变成形体,包括第一面、第二面、绝缘性部分以及导通所述第一面与所述第二面的导电性部分;所述绝缘性部分构成多孔性板状物、多孔性薄膜或具有通孔的板状物;所述导电性部分填充到所述多孔性板状物、所述多孔性薄膜或所述板状物的所述通孔中。
[0016] 本发明第一方式的摩擦力可变成形体中,优选的是,所述导电性部分的电导率为1×10-9~1×101(S/cm),所述第一面与所述第二面之间整体的电导率为1×10-14~1×10-1(S/cm),在所述第一面上露出所述绝缘性部分,以及每一个露出部的面积至少为0.785~7850(μm2)的所述导电性部分。
[0017] 本发明第一方式的摩擦力可变成形体,优选的是,在所述第二面上露出所述绝缘性部分,以及每一个露出部的面积至少为0.785~7850(μm2)的所述导电性部分。
[0018] 本发明第一方式的摩擦力可变成形体,构成所述导电性部分的材料优选为从有机导电性高分子化合物、系化合物、金属化物、对所述金属氧化物实施了金属掺杂的材料、金属氢氧化物及ER粒子中选择的至少一种材料。
[0019] 本发明第一方式的摩擦力可变成形体,露出所述第一面上的导电性部分占所述第一面整体的面积比优选为5~85%的面积。
[0020] 本发明第一方式的摩擦力可变成形体,露出所述第二面上的导电性部分占所述第二面整体的面积比优选为5~85%的面积。
[0021] 本发明第一方式的摩擦力可变成形体,优选的是露出所述第一面上的导电性部分占所述第一面整体的面积比为5~85%的面积,露出所述第二面上的导电性部分占所述第二面整体的面积比为5~85%的面积。
[0022] 本发明第二方式的摩擦力可变成形体是在上述第一方式的摩擦力可变成形体的第一面与第二面之间外加电压,使其产生摩擦力。
[0023] (三)发明效果
[0024] 通过本发明,可以提供一种没有电绝缘性分散介质渗出问题,能得到可电调节摩擦力效果的摩擦力可变成形体。附图说明
[0025] 图1A为表示摩擦力可变成形体的一种实施方式的平面图。
[0026] 图1B为表示摩擦力可变成形体的一种实施方式的图,是沿图1A的A-A线的截面图。
[0027] 图2A为表示摩擦力可变成形体的其他实施方式,即使用了绝缘性多孔薄膜的摩擦力可变成形体的一个例子的平面图。
[0028] 图2B为表示摩擦力可变成形体的其他实施方式的图,是沿图2A的A-A线的截面图。
[0029] 图3A为表示适合与摩擦力可变成形体一同使用的电极的实施方式的图,其是表示形成为鱼骨形图形的电极的平面图。
[0030] 图3B为表示适合与摩擦力可变成形体一同使用的电极的实施方式的图,其是表示形成为梯形图形的电极的平面图。
[0031] 图3C为表示适合与摩擦力可变成形体一同使用的电极的实施方式的图,其是表示形成为螺旋形图形的电极的平面图。
[0032] 图4为说明本实施例中,评价由电压导致的摩擦力变化的方法的示意图。

具体实施方式

[0033] (摩擦力可变成形体)
[0034] 图1A为表示摩擦力可变成形体的一种实施方式的平面图,图1B为沿图1A的A-A线的截面图。
[0035] 本实施方式的摩擦力可变成形体10,具备第一面10a和第二面10b,还具有绝缘性部分11和导通第一面10a与第二面10b的导电性部分12。
[0036] 本发明中,“绝缘性部分的电导率”、“导电性部分的电导率”分别是指用于绝缘性部分的材料的电导率、用于导电性部分的材料的电导率。
[0037] 这里的电导率是指通过以下测定方法定义的值(S/cm)。在进行该测定方法之前,先做成试样。具体来说,是将0.5g用于绝缘性部分或导电性部分的材料分别放入片剂成形夹具(φ=10mm、高度为25mm)。然后,在常温且减压的条件下,使用液压手动(P-1B,理研计器(株)制),向该材料外加10MPa的压力10秒钟,成形圆板状的试样。之后,作为测定电导率的方法,测量上述成形好的试样的厚度(所述高度方向的长度)以及圆板状试样上两平面间的电阻值(Ω),根据下面的公式计算电导率。
[0038] (绝缘性部分或导电性部分的电导率)=(电阻值的倒数)×(试样的厚度)/(试样截面(圆形)的面积)
[0039] “第一面10a与第二面10b之间整体的电导率”是测量第一面10a与第二面10b之间的距离,以及第一面10a与第二面10b之间的电阻值(Ω),根据下面的公式计算的电导率。
[0040] (第一面10a与第二面10b之间整体的电导率)=(第一面10a与第二面10b之间的电阻值的倒数)×(第一面10a与第二面10b之间的距离)/(试样截面的面积)
[0041] 公式中,所谓“试样截面的面积”,是指第一面10a的面积与第二面10b的面积的平均值。
[0042] 导电性部分12的电导率为1×10-9~1×101(S/cm),优选为1×10-6~1×101(S/cm),更优选为1×10-4~1×100(S/cm)。
[0043] 第一面10a与第二面10b之间整体的电导率为1×10-14~1×10-1(S/cm),优选为1×10-10~1×10-1(S/cm)。
[0044] 第一面10a与第二面10b之间整体的电导率的每一个若超过上限值(即1×10-1(S/cm)),导电性部分12的电阻变小,外加电压时,电极与导电性部分12处于短路状态,无法确保充分的电位差。
[0045] 另一方面,在第一面10a与第二面10b之间整体的电导率的每一个低于下限值(即1×10-14(S/cm))的情况下,导电性部分12的电阻值变高。因此,靠近露出部12a位置处以及靠近露出部12b位置处的电流值变低,电力线难以分别集中在露出部12a及露出部12b上,难以充分得到可电调节摩擦力的效果(电摩擦效果)。
[0046] 作为构成导电性部分12的材料,可以列举聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等有机导电性高分子化合物;炭黑石墨石墨烯、碳纳米管(CNT)等碳系化合物;氧化、氧化、氧化锌、氧化、氧化铟锡等金属氧化物;对这些金属氧化物实施金属掺杂的材料、氢氧化钛等金属氢氧化物、ER粒子等。
[0047] 作为ER粒子,可以使用硅胶等无机粒子;纤维素、淀粉、大豆酪蛋白、聚苯乙烯类离子交换树脂等有机粒子;ER流体用复合粒子等。ER流体用复合粒子是由有机高分子微粒子(丙烯酸类微粒、聚苯乙烯类微粒、三聚氰胺类微粒等)或无机微粒子(氧化钛微粒子、玻璃类微粒子等)形成的芯体,与使用具有特定电导率的上述金属氧化物等无机化合物包覆芯体的表层所构成的无机·有机复合粒子或无机复合粒子。
[0048] 绝缘性部分11的电导率优选为1×10-12(S/cm)以下,更优选为1×10-14(S/cm)以下。绝缘性部分11的电导率若超过上限值(即1×10-12),绝缘性部分11与导电性部分12的电导率之差变小。因此, 电力线难以分别集中在露出部12a以及露出部12b上,难以得到充分的电摩擦效果。
[0049] 作为构成绝缘性部分11的材料,可以列举如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚酯树脂等热塑性树脂;聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、环氧树脂等热固性树脂;聚乙烯醇与烷氧基硅烷的交联聚合物、特氟隆树脂(注册商标)等。
[0050] 在第一面10a上,绝缘性部分11与导电性部分12分别露出,导电性部分12分布为多个露出部12a。
[0051] 在本发明中,所谓“一个露出部”与露出部的形状、面积无关,是指露出表面的一个部分。
[0052] 所谓“每一个露出部的面积至少为0.785~7850(μm2)的所述导电性部分露出”是指,一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的导电性部分露出一个以上,面积在该范围外的导电性部分可以露出,也可以不露出。
[0053] “每一个露出部的面积”是指根据用数字显微镜等测量出的测定值进行定义的值(μm2)。具体来说,使用数字显微镜(VHX-1000,(株)基恩士公司制),测量具有20mm×20mm以上的面的摩擦力可变成形体中露出部的面积,计算每一个露出部的面积。
[0054] 在第一面10a上,每一个露出部的面积至少为0.785~7850(μm2)的导电性部分12(露出部12a)露出。并且,每一个露出部的面积优选为1.77~1960(μm2),更优选为3.14~707(μm2)的导电性部分12(露出部12a)露出。
[0055] 导电性部分12的每一个露出部的面积若超过上限值(即1960(μm2)),在导电性部分12上电荷强烈地移动,电力线难以集中在露出部12a上。
[0056] 导电性部分12的每一个露出部的面积若低于下限值(即1.77(μm2)),集中在露出部12a上的电力线量不足。
[0057] 露出部12a的形状没有特别的限定,例如可以为圆形、椭圆形、多边形等多种形状。
[0058] 每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的导电性部分12(露出部12a)的合计占第一面10a整体的面积比优选为5~85%的面积,更优选为10~85%的面积。
[0059] 若低于该面积比的下限值(即0.785(μm2)),由于表现出电摩擦效果的面积变小,难以得到充分的电摩擦效果。若超过该面积比的上限值(即7850(μm2)),则第一面10a与第二面10b之间无法产生足够的电位差,难以得到充分的电摩擦效果。
[0060] 本实施方式的摩擦力可变成形体10中,在第二面10b上,与第一面10a相同,绝缘性部分11与导电性部分12分别露出,导电性部分12分布为多个露出部12b。
[0061] 露出第二面10b的露出部12b的每一个露出部的面积以及每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的导电性部分12(露出部12b)的合计占第二面10b整体的面积比,均与第
2
一面10a的情况相同。即,每一个露出部的面积为0.785~7850(μm )的导电性部分12(露出部12a)的合计占第二面10b整体的面积比优选为5~85%的面积,更优选为10~85%的面积。在这种情况下,第一面10a与第二面10b双方均实现了上述面积比。即,摩擦力可变成形体10中,第一面10a与第二面10b双方都可以分别电调节摩擦力。
[0062] 这里,第一面10a与第二面10b的其中一面实现上述的面积比即可。
[0063] 摩擦力可变成形体10的厚度优选为2000μm以下,更优选为1~1000μm,进一步优选为10~500μm。
[0064] 若该厚度超过上限值(即2000μm),则必须提高外加电压时的外加电压,因此在外加电压时容易引起绝缘击穿或产生放电。并且,需要价格高昂的大型电源装置。若该厚度低于下限值(即1μm),则针 对在使用中产生的损伤,难以得到足够的材料强度。
[0065] (摩擦力可变成形体10的制造方法)
[0066] 本实施方式的摩擦力可变成形体10,可以通过下述方法制造。例如,在构成绝缘性部分11的材料的熔融物中,分散由构成导电性部分12的材料所形成的粒子,进行热压成形。或者,通过在由构成绝缘性部分11的材料所形成的板状物中,用电子束等设置贯通第一面
10a与第二面10b的圆筒状通孔,用构成导电性部分12的材料来填充该通孔的方法制造。
[0067] (作用效果)
[0068] 本实施方式的摩擦力可变成形体10,因未使用像ER流体或ER凝胶这种硅油等的流体或凝胶,所以没有电绝缘性分散介质渗出的问题。
[0069] 本实施方式的摩擦力可变成形体10,在外加电压时,通过使露出部12a的每一个露出部的面积设定在规定的露出面积范围,电力线变得易于集中在露出部12a上。
[0070] 因此,在摩擦力可变成形体10被配置在一对电极间的情况下,在第一面10a及与第一面10a相向的电极(相向电极)之间,与外加电压的大小相应的静电引力产生作用。因此,可以电调节摩擦力可变成形体10与相向电极之间的摩擦力。
[0071] 并且,本实施方式的摩擦力可变成形体10因其材料强度高,因此能够成形为在ER凝胶等时难以成形的薄片状等,成形性优异。
[0072] (其他实施方式)
[0073] 本发明的摩擦力可变成形体,不限于图1所示的实施方式,例如,导电性部分可以露出第二面整体。
[0074] 并且,每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的导电性部分的合计占第一面整体的面积比,与每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的导电性部分的合计占第二面整体的面积比可以相同,也可以不同。
[0075] 并且,作为本发明的摩擦力可变成形体,还可以向成为绝缘性部分的多孔性板状物或薄膜中,填充电导率为1×10-9~1×101(S/cm)的导电性材料。
[0076] 作为制造使用了绝缘性多孔薄膜的摩擦力可变成形体的方法,可以列举下面的方法。即,使苯胺、吡咯、噻吩等单体浸渗在由聚烯或聚酰亚胺等形成的多孔性板状物或薄膜中。使该单体聚合后,根据需要进行处理、掺杂处理等,调整至规定的电导率,从而可以容易地制作出摩擦力可变成形体。
[0077] 在该实施方式的摩擦力可变成形体的制造中,为了提高所述单体相对于所述多孔性板状物或薄膜的润湿性,优选进行等离子处理、底涂处理等表面改性。
[0078] 图2A为表示摩擦力可变成形体的其他实施方式,即,使用了绝缘性多孔薄膜的摩擦力可变成形体的一个例子的平面图,图2B为沿图2A的A-A线的截面图。
[0079] 本实施方式的摩擦力可变成形体20具备由聚乙烯形成的绝缘性部分21及由聚苯胺形成的导电性部分22。第一面20a与第二面20b由导电性部分22导通。
[0080] 在第一面20a上,分别露出绝缘性部分21与导电性部分22,导电性部分22以多种形状分布为多个露出部22a。
[0081] 每一个露出部的面积至少为0.785~7850(μm2)的导电性部分22(露出部22a)露出到第一面20a上。并且,每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的导电性部分22(露出部22a)的合计占第一面20a整体的面积比为10~85%的面积。
[0082] 摩擦力可变成形体20中,与第一面20a相同,绝缘性部分21及导电性部分22分别露出到第二面20b上,导电性部分22分布为多个露出部22b。在第二面20b上露出的露出部22b的每一个露出部的面积,以及每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的导电性部分22 (露出部22b)的面积合计占第二面20b整体的面积比,均与第一面20a的情况相同。即,摩擦力可变成形体20在第一面20a与第二面20b的两面可以分别电调节摩擦力。
[0083] 本发明的摩擦力可变成形体,根据外加至摩擦力可变成形体的电压大小,可以电调节摩擦力。
[0084] 作为使用摩擦力可变成形体的方法,有在第一面与第二面之间外加电压并使用的方法,也有在第一面或第二面的任意一面上外加电压并使用的方法。
[0085] 在第一面与第二面之间外加电压的情况下,有把导电性电极片分别压接至第一面和第二面的方法,也有把金属平板状电极分别压接至第一面和第二面上,并对压接至各面上的电极外加电压的方法。
[0086] 在第一面或第二面的任意一面上外加电压的情况下,适宜使用图3A~图3C所示的电极等。
[0087] 图3A~图3C为表示适合与摩擦力可变成形体一同使用的电极的实施方式的平面图。图3A表示在印制电路板31上形成鱼骨形图形32的平板状电极。图3B表示在印制电路板31上形成梯形图形33的平板状电极。图3C表示在印制电路板31上形成螺旋形图形34的平板状电极。电源35分别连接在各平板状电极上。
[0088] 这样的电极,例如,适宜使用将由、镍、铬等金属构成的薄膜(金属薄膜)制成布线图形而形成的电极。
[0089] 作为金属薄膜,可以列举通过蒸电镀、溅镀等方法涂敷导电性糊剂然后干燥的方法,及贴付金属箔的方法等成膜的薄膜。
[0090] 并且,印制电路板31上金属电极部分的比例期望为印制电路板31面积的19~98%的范围。
[0091] 并且,上述摩擦力可变成形体10被用于利用了摩擦力的装置(摩擦力可变结构),例如,震动吸收装置(减震器等)、冲击吸收装置(缓冲器等)、固定装置(夹具等)等。
[0092] 这种摩擦力可变结构具备上述摩擦力可变成形体10及连接构成摩擦力可变成形体10的第一面10a与第二面10b的电源35。该摩擦力可变结构中,通过电源35向第一面10a与第二面10b之间外加电压,在摩擦力可变成形体10与接触到摩擦力可变成形体10的接触部之间产生摩擦力。像这样通过控制外加至第一面10a与第二面10b之间的电压,可以电调节摩擦力。
[0093] 实施例
[0094] 以下,通过实施例对本发明进行具体说明,但是本发明并不限定于此。
[0095] (比较摩擦力可变成形体与ER凝胶的材料强度)
[0096] 关于摩擦力可变成形体(EF片)与ER凝胶(ERG片),对其材料强度分别进行测定。结果如表1所示。
[0097] 作为材料强度测定了拉伸强度。关于拉伸强度(MPa)的测定,使用了拉伸试验机(机器名:TENSILON RTC-1210,ORIENTEC公司制)。在拉伸速度10mm/min、温度25℃、相对湿度60%的条件下测定了拉伸强度。
[0098] 试验片分别通过下述方法制作。试验片的形状是拉伸4号形哑铃形状。
[0099] [实施例1:制作EF片(基体材料PVA/TEOS)的试验片]
[0100] 向烧杯中加入100mL去离子,用电磁式搅拌器一边搅拌去离子水,一边向去离子水中缓慢加入5g聚乙烯醇(PVA;和光纯药工业公司制,聚合度1500)与6g锑掺杂氧化锡粉(SN-100P,石原产业公司制,电导率1×100S/cm),通过12小时的搅拌使上述材料完全溶解在去离子水中。向这样得到的水溶液中加入0.5mL四乙氧基硅烷(TEOS),再加入作为水解催化剂的0.1mol/L盐酸,搅拌后,静置上述水溶液直至泡沫消失。之后,在60℃下实施150分钟加热处理,进而,在100℃下实施60分钟加热处理,将水分完全除去,得到EF 片(基体材料PVA/TEOS)。把该EF片切成拉伸4号形哑铃状,得到EF片(基体材料PVA/TEOS)的试验片。
[0101] 关于所得到的EF片(基体材料PVA/TEOS)的试验片,导电性部分的电导率为1×100(S/cm),EF片的其中一面(第一面)与另一面(第二面)之间整体的电导率为1×10-8(S/cm)。
[0102] 在第一面上,分别露出基体材料部分(绝缘性部分)和氧化锡部分(导电性部分),每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的该导电性部分露出。每一个露出部的面积是使用数字显微镜(VHX-1000,(株)基恩士公司制)测定的(以下相同)。
[0103] 在第二面上也分别露出基体材料部分(绝缘性部分)和氧化锡部分(导电性部分)。
[0104] [实施例2:EF片(基体材料PS)的试验片制作]
[0105] 20g聚苯乙烯(PS日本制,聚合度300)与6g锑掺杂氧化锡粉(SN-100P,石原产业公司制,电导率1×100S/cm)混合,加热至130℃,在130℃下施加压力(10MPa)一分钟。然后,为了排出气体而解除加压状态后,再次向上述混合材料施加压力(30MPa),保持5分钟。之后,在施加了压力(30MPa)的状态下冷却上述混合材料,从而得到EF片(基体材料PS)。把该EF片切成拉伸4号形哑铃状,得到EF片(基体材料PS)的试验片。
[0106] 关于所得到的EF片(基体材料PS)的试验片,导电性部分的电导率为1×100(S/cm),EF片的其中一面(第一面)和另一面(第二面)之间整体的电导率为1×10-10(S/cm)。
[0107] 在第一面上,分别露出基体材料部分(绝缘性部分)和氧化锡部分(导电性部分),每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的该导电性部分露出。
[0108] 在第二面上也分别露出基体材料部分(绝缘性部分)和氧化锡部分(导电性部分)。
[0109] [比较例1:制作ERG片的试验片]
[0110] 首先,按下述方法制造用于ERG片的ER粒子。
[0111] 将30g锑掺杂氧化锡粉(SN-100P,石原产业公司制,电导率1×100S/cm)、10g氢氧化钛(石原产业公司制,俗名:含水钛,C-II,电导率9.1×10-6S/cm)、300g丙烯酸丁酯、100g1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯及2g聚合引发剂(偶氮二异戊腈)混合,得到混合物。
[0112] 把得到的混合物分散至含有作为分散稳定剂的25g磷酸的1800mL水中,在60℃下搅拌1小时同时进行悬浮聚合,对所得到的生成物进行酸处理,水洗后,脱水干燥,得到无机·有机复合粒子。向200g该粒子中加入1.5g酞菁铁(山阳色素公司制,“P-26”),通过球磨机进行50小时复合化处理,然后,使用喷射气流处理机(三井矿山公司制,“MechanoHybrid(メカノハイブリッド)”)以周向速度100m/秒对其进行30分钟的喷射气流处理,得到ER复合粒子。
[0113] 随后,向具备氮气导入管、温度计、搅拌装置的2L可分离型烧瓶中,装入400g二甲基硅油(东RAY·道康宁公司(東レ·ダウコーニング)制,“SH-200(100)”,室温(25℃)下的动粘度为100mm2/s,比重0.97/25℃,折射率1.402/25℃),将600g之前得到的ER复合粒子分散,在氮气流下加热至110~120℃,搅拌3小时,使ER复合粒子脱水。将得到的脱水ER复合粒子的溶液作为混合溶液(A)。
[0114] 一边搅拌所得到的混合溶液(A),一边在室温下进行5分钟的减压脱气,之后,将下面式(1-1)所示化合物、式(2-1)所示化合物、铂催化剂A、固化速度调节剂(东RAY·道康宁社制,LTV用固化延迟剂)用叶片式搅拌器混合均匀,得到混合物(B)。
[0115] 这里,所谓铂催化剂A是指将铂浓度为12.0质量%的铂二乙烯四甲基二硅氧烷配合物用SH-200(10)(东RAY·道康宁社制,室温(25℃)下的动粘度为10mm2/s的二甲基聚硅氧烷)稀释至铂浓度0.3质量%所得到的催化剂。
[0116] [化1]
[0117]
[0118] 将所得到的混合物(B)放入150mm×150mm×0.5mm的金属模具。为进行ER复合粒子的定向硬化处理,对该金属模具在2kV/mm的电场下,以60℃施行15分钟的加热处理,得到ERG片状固化物。
[0119] 随后,在调整了该ERG片状固化物的硅油含量后,把该ERG片状固化物切成拉伸4号形哑铃状,得到ERG片的试验片。
[0120] 表1
[0121]  材料名 拉伸强度(MPa)
实施例1 EF片(基体材料PVA/TEOS) 33.17
实施例2 EF片(基体材料PS) 18.05
比较例1 ERG片 0.69
[0122] 从表1的结果可以确认,与比较例1的ERG片相比,实施例1、2的EF片的材料强度格外高。
[0123] 并且,实施例1的EF片与实施例2的EF片相比,可以确认材料强度约高2倍。由此可以看出,通过选择基体材料(绝缘性部分)能够更加提高材料强度。
[0124] (电压导致的摩擦力的变化)
[0125] 关于摩擦力可变成形体(EF片),评价了电压导致的摩擦力的变化。其结果如表2所示。
[0126] 该评价中,使用了实施例3的EF片和实施例4的EF片。实施例3的EF片为具有长8cm×宽8cm×厚1.3mm大小的评价用EF片,通过将用与上述实施例2相同的方法制作出的片切成评价用EF片的大小而得到。
[0127] 关于实施例4的EF片,如下所述。
[0128] (实施例4:EF片的制作)
[0129] 在制作实施例4的EF片时,将制作实施例1的EF片时所使用的6g锑掺杂氧化锡粉(SN-100P,石原产业公司制,电导率1×100S/cm)改为1.5g锑掺杂氧化锡被覆氧化钛粉(ET--1500W,石原产业公司制,电导率4.2×10 S/cm),通过与实施例1相同的方法得到EF片。把该EF片切成上述评价用EF片的大小,得到实施例4的EF片。
[0130] 关于实施例4的EF片,导电性部分的电导率为4.2×10-1(S/cm),EF片的其中一面(第一面)与另一面(第二面)之间整体的电导率为1×10-14(S/cm)。
[0131] 在第一面上分别露出基体材料部分(绝缘性部分)与氧化钛部分(导电性部分),每一个露出部的面积为0.785~7850(μm2)的该导电性部分露出。
[0132] 在第二面上也分别露出基体材料部分(绝缘性部分)与氧化钛部分(导电性部分)。
[0133] 图4为说明评价因电压变化引起的摩擦力变化的方法的示意图。
[0134] 如图4所示,在支承台45的周边侧,依次层压电极42a、评价用EF片41和电极42b。
[0135] 电极42a以及电极42b分别使用长6cm×宽4cm×厚1.0mm的金属平板状电极。
[0136] 在与面向评价用EF片41的电极42b相反侧的面上配置100g砝 码43,以便在电极42b上均等地施加负载。并且,电极42b通过被固定在与所述周边侧相反位置的导向装置46,用金属线47与弹簧秤44相连接。金属线47在电极42b的侧面中央部与导向装置46之间与支承台45的表面平行延伸、且在导向装置46与弹簧秤44之间与支承台45的表面垂直延伸,来连接电极42b与弹簧秤44。电极42a和电极42b与电源48相连接。
[0137] 使用图4所示装置,使电压大小在0、200、400、600、800V中变化,向与支承台45的表面垂直的方向(箭头方向)提起弹簧秤44,测定电极42b开始移动时的弹簧秤44所示的值(g)。
[0138] 表2
[0139]
[0140] 从表2的结果可以确认,实施例3、4的EF片,根据外加电压的大小,能够得到可电调节摩擦力的效果。
[0142] 本发明的摩擦力可变成形体应用于震动吸收装置(减震器等)、传动装置(离合器等)、固定装置(静电夹具、夹具等)、冲击吸收装置(缓冲器等)等装置。
[0143] 附图标记说明
[0144] 10摩擦力可变成形体;10a第一面;10b第二面;11绝缘性部分;12导电性部分;12a露出部;12b露出部;20摩擦力可变成形体;20a第一面;20b第二面;21绝缘性部分;22导电性部分;22a露出部;22b露出部;31印制电路板;35电源;41评价用EF片;42a电极;42b电极;48电源。
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