[发明专利]电流变液以及电设备

说明书

一种电流变液，在氟原子含量超过0重量％、且50.0重量％以下的分散介质中相对于上述分散介质和电流变液用粒子的合计体积，含有10体积％以上50体积％以下的所述电流变液用粒子，该粒子含有磺酸基含量为30重量％以上70重量％以下的含磺酸基聚合物。

本申请是基于以下中国专利申请的分案申请：

原案申请日：2016年12月02日

原案申请号：201680070608.9(PCT/JP2016/085944)

原案申请名称：电流变液以及电设备

技术领域

本发明涉及通过施加电压粘性发生可逆变化的电流变液，以及使用其的电设备。

背景技术

电流变(Electro Rheology，ER)液是通过施加电场，从而使流变特性发生可逆变化的流体，现今提出有活用该响应性高低的离合器、制动器、阻尼器、力反馈装置、康复装置等的设备、装置等。

作为可应用于这些用途、发挥较大电流变效应的电流变液，至今提出过例如：将磺化聚苯乙烯分散在硅油中的流体(专利文献1)。

将电流变液用于上述用途时，除了施加电场时的剪切应力较大，还要求基础粘度(未施加电场时的粘度)较低、未施加电场时/施加时的应力的差较大。粒子的分散稳定性也是重要的需求特性之一。如果粒子的分散稳定性较差，会影响施加电压时的电流变效应的稳定性。对于这一点，专利文献1记载的技术存在分散稳定性低，基础粘度高的倾向，有难以获得充分的高电流变效应(ER效应)的问题。

电流变液的粘性变化，与施加的电场强度的约2次方成比例。为了获得可适用于各种设备用途的剪切应力，需要施加数kV/mm的高电压。为了使这些电设备尽量在低电压下工作，提出过例如：缩窄电极间距的方法、通过在电极上附加凹凸从而抑制电流变液在电极表面滑动的方法(专利文献2～4)。

在上述方法中，缩窄电极间距的方法有以下难点。

在制造使用电流变液的电设备时，采用先组装设备，然后在电极间隙填充电流变液的工序。因此，若电极间距变窄，电极之间的填充变得非常困难。进而，将电流变液向电极间填充时，在电极的空隙中残存气泡的可能性变高。若残存气泡则会产生：容易引起绝缘强度降低，产生火花，电流变液劣化的问题，设备性能变得不稳定的问题。特别地，在分散有粒子的电流变液的情况下，这种倾向更显著。

为了防止上述现象，提出了例如，预先将电流变液脱气的技术(专利文献5)。但是，电流变液自身即使脱气，在狭窄的电极间填充电流变液时，气泡的混入也无法避免。

在让使用电流变液的电设备在较低电压下工作的公知技术中，讨论了在电极上附加凹凸的技术，但即使在电极上附加凹凸，也看到过电流变效应几乎不提高的情况。进而，根据凹凸的程度，比其电极平坦的情况，产生了容易产生绝缘损坏的倾向。可认为该绝缘损坏的原因在于，流入电流变液时电极表面的凹凸部分中进入气泡，施加高电压时产生火花。进而，电极和电流变液之间的界面进入气泡时，两者间有时产生类似滑水现象的滑动。

这一点，根据专利文献5，即使预先将电流变液脱气，在电极间隔狭窄的设备，特别是电极形状非常复杂的设备中，难以避免电极的空隙中残存气泡，上述的问题依然没有解决。

背景技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利文献特开平7-173487号公报

专利文献2:日本专利文献特开平07-064649号公报

专利文献3:日本专利文献特开2000-144165号公报

专利文献4:日本专利文献特开2001-311789号公报