JPH01207395A - 電気粘性液体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気粘性液体（ＥＶＦ）に関する。

電気粘性液体とは、直流又は交流の電場の作用ににって
粘性が速やかに増大する（ウィンズロ−効果）液体をい
う。

電気粘性液体は、電力によって作動流体の粘性を大きく
変え、それにより作動流体の流動抵抗変化を利用するＲ
ｆｆｉ、例えばクラッチ、シフツクアブソーバ、エンジ
ンマウント、ポンプ、ダンパ、バルブ、アクチュエータ
等に利用できる。

［従来の技術１ 従来、次のような電気粘性液体が知られている。

（イ）分散媒としてのシリコンオイル、分散相としての
シリカゲルを主とする電気粘性液体（米国特許第３０４
７５０７丹）。

（ロ）分散媒としての流動パラフィン、分散相としての
結晶セルロースを主とし、水等を含何ツる電気粘性液体
く特公昭５７−４７２３４号）。

（ハ）分散媒としてのシリコンオイル、分散相としての
シリカゲルを主とし、かつ分散剤としてのアミン官能性
等のボリシロニ１サンを含有する電気粘性液体く特開昭
６１−４４９９８号）。

（ニ）分散媒としてのシリコンオイル、分散相としての
珪酸アルミニウム、分散剤としてのアミン官能性等のポ
リシロキサンを含有する電気粘性液体く特開昭６２−９
５３９７号）。

［発明が解決しようとする課題］ 前記（イ）の電気粘性液体は、シリカゲルを分散相とす
るため、電気粘性液体中のシリカゲルが使用される装置
の内部を摩耗し好ましくない。特に粘性を変化させるた
めの電極を摩耗し、装置自体の寿命を短くしてしまう。

また、この電気粘性液体は′４電性が高すぎるため、消
費電力が多い。

また、前記（ロ）の電気粘性液体は、前記（イ）のよう
に摩耗の問題は生じないが、高温で長時間使用した後の
電圧印加時粘度（加熱処理後印加時粘度）が低い。

さらに前記（ハ）および前記（ニ）の電気粘性液体にお
いでも、分散相をそれぞれシリカゲル、珪酸アルミニウ
ムとしているため、前記（イ）と同様に摩耗の問題を有
する。

本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであ
って、電気粘性液体が使用される装置の摩耗が少ないこ
と、加熱処理後印加時粘度が高いこと、を具備した摩耗
性、耐熱性に優れた電気粘性液体を提供することを目的
とする。

［課題を解決づるための手段］ 本発明の電気粘性液体は、分散媒と、結晶セルロースか
らんる分散相と、多官能アルコールからなる親水剤と、
からなるものである。

分子ｔ１．媒は、非変性シリコンオイル（以下、ストレ
ートシリコンオイルという）、変性シリコンΔイル、流
動パラフィン等若しくはこれらの混合物から構成するこ
とができる。この分散媒は、誘電率が高いことが望まし
い。

ストレートシリコンオイルの化学式は次に示すものであ
る。ここで、Ｘは自然数を示す。

変性シリコンオイルは、例えばアミン変性シリコンオイ
ル、アルコール変性シリコンＡイル等を用いることがで
きる（化学武略）。

流動パラフィンは、ＣｎＨ２ｎモ２（「）は自然数）の
一般式で示される常温で液状のパラフィン炭化水素をい
う。

分散相は、結晶セルロースからなる。この分散相は、比
表面積が大きいものが好ましい。

結晶セルロースは、例えば次のものを用いることができ
る。ここでＸは自然数を示す。

メチルセルロース メチルヒドロキシエチルセルロース（化学武略）なお、
結晶セルロースは吸着水を有することがあるため、注意
を要する。

親水剤は、多官能アルコールからなる。

多官能アルコールは、例えばエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ブタンジオール等若しくはこれらの
混合物を用いることができる。

なＪ３、分散媒と分散相とは懸濁状態の安定性のため近
い比重をもつことが望ましい。

これら分散媒、分散相、親木剤の配合は、分散媒１００
手量部に対して分散相５ｏ〜２０Ｏｆｆｌｆｉ部、分散
相１００重同部に対して親木剤５〜１５重吊部とヅるこ
とが望ましい。分散相が５０ｆｆｕｆｆｉ部未満では増
粘効果が低く、２００小邑部を超えると電圧を印加する
前の粘度が高すぎる。親水剤が５　”Ｍ　ｍ部未満では
増粘効果が小さく、１５弔邑部を超えると消費電力が多
くなりすぎる。配合物をミキサー等で所定時間撹拌すれ
ば所望の電気粘性液体が得られる。配合割合はこうして
１！ｌ？られる電気粘性液体を使用する装置に要求され
る粘性等の性能に応じて調整する。

［作用効果１ ′ｒ［（気粘性液体中の各配合物等がどのようにしてウ
ィング［１−効果を発揮するかは明確でないが、一般的
に次のように考えられる。すなわち、親水剤により分散
媒中の分散相粒子が界面に電気二重層を構成（する。電
圧を印加していない時点では分数組粒子の表面に均一に
電気二ｍ層が広がっているが、電圧を印加した時点では
電気二重層を構成する自由イオンが電荷の符号と逆の符
号をもつ電極の方向へ広がり、歪を形成する。そして、
分散相粒子の表面上の歪を受【ノた互いに隣接する電荷
同志の静電気的引力により分散相粒子の鎖が形成され、
外部から見たときの粘性が増大する。

［実施例］ 次に、本発明を実施例とともに説明する。

第１表に示すように各試料毎に組成物を配合し、ミキサ
ーで数時間混合撹拌し、本発明の実施例（１〜２２）お
よび比較例（２３〜２８）を得た。

表中、ストレート５ｏ（Ｉ）はストレートシリコンオイ
ル（Ｓ　Ｈ２００，５ｃｓｔ、トーμ・シリコーンｗＡ
）、ストレート５ｏ（ＩＴ）はストレー１−シリコンオ
イル（ＳＨ２００，１Ｃ８ｔ、トーμ・シリコーン製）
、ストレート５ｏ（Ｉ［ｌ）はストレートシリコンオイ
ル（ＳＨ２００，２０Ｃ８ｔ、ｔ−−レ・シリコーン製
）を示し、アミノＳＯはアミノ変性シリコンオイル（Ｓ
Ｉ：８４１７、ト−レ・シリコーン製）、アルコール５
Ｏ（１）はアルコール変性シリコンオイル（ＳＦ８４２
８．０１−１１．４％、トーμ・シリコーン製）、アル
コールＳｏ　（Ｉ）はアルコール変性シリコンオイル（
ＳＦ８４２７、ＯＨ１，８％、トーＬ／−シＩＪ　”１
−ン製）を示す。また、流動パラフィンはエッソ石油製
クリストールア０、ケロシン油は出光石油ＭＩＰソルベ
ントを用いた。また、結晶セルロース（Ｉ）はメチルセ
ルロース（アビセルＰＨＭＯ６、平均粒径的６μ、脂化
成製）、結晶セルロース（ＩＴ）はメチルセルロース（
アビセルＰＨ１０１、平均粒径的４０μ、脂化成製）、
結晶セルロース（ＩＩＩ）はメチルヒドロキシエチルセ
ルロース（セスカＭＨＥＣ−２５０００ＰＦ、第１工業
製薬製）を示す。

なお、表中、組成物の少の（）内は、重量部を示す。ま
た、水は、９重心部の吸着水に調湿した各結晶セルロー
ス中の水を示す。エチレングリコール、プロピレングリ
コールを添加するときには、この水が存在しないように
１００℃×１５０分保持した後の各結晶セルロースを用
いた。

実施例および比較例の特性は次のように測定した。

（ウィンズロ−効果） 二重円筒型粘度計（電極間隔２ｍｍ）を用い、電界強度
がＱｋｖ／ｍｍときの粘度と、電界強度が２゜ＱｋＶ／
１ｍのときの粘度とを、せん断速度６３５ｅｃ−’の条
件下でモータに１灸続したトルクメークから求め、当初
印加時粘度（ＣＰ）と当初印加時粘度（ＣＰ）とした。

また、各試料（１〜２８）を１２０℃×１６８時間保持
した後に、常温で同様に測定し、加熱処理後印加前粘度
（ＣＰ）と加熱処理後印加時粘度（ＣＰ）とした。なお
、加熱処理後印加前粘度は表示していない。

（導電性） 該二重円筒型粘度計の外筒と内筒間の電流値（μＡ／ｃ
ｍ２　）を電界強度２．０ｋｖ／ｍｍ下で求めた。

（膨潤性） 各試料（１〜２８）中にカーボン含有加硫天然（ＮＲ＞
ゴムを室温で３日間浸漬し、膨潤状態を目視した。

これらの結果も第１表に合わばて記載した。

第１表かられかるように、本発明の実施例（１〜２２）
は、加熱処理後印加時粘度が極端に減少することなく、
中には増大したものもあり、耐熱性がよい。

ところが、従来の前記（ロ）に該当する分散媒に流動パ
ラフィン等、親木剤に水を用いた比較例（２３〜２５）
は、加熱処理後印加時粘度が悪いため、耐熱性がなく、
導電性が高すぎる（２５〜９４μ△／ｃ１）。

また、分散媒にストレートシリコンオイルのみ、親木剤
に水を用いた比較例（２６，２７）および、分散媒にス
トレートシリコンオイルとアルコール変性シリコンオイ
ル、親水剤に水を用いた比較例（２８）も比較例（２３
〜２５）と同様に加熱処理後印加時粘度が低下し、耐熱
性が悪い。

なお、ＮＲゴムと接触したときのＮＲゴムの状態を測定
した結果、分散媒に流動パラフィンを用いた実施例（２
２）は、膨潤性が大きいため、注意する必要がある。

［発明の効果］ 本発明の電気粘性液体は、使用される装置の内部を摩耗
しにくく、耐熱性がよい。

特許出願人　　東海ゴムエ桑株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）分散媒と、 結晶セルロースからなる分散相と、 多官能アルコールからなる親水剤と、からなる電気粘性
   液体。