JPH02142896A - 電気粘性流体組成物 - 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） 本発明は耐熱性、耐寒性及び保存安定性に優れた電気粘
性流体組成物に関し、特に分散剤で粉体処理したアクリ
ル酸及び／又はメタクリル酸類の付加ポリマー粉体をフ
ロロシリコーン流体に分散させてなる電気粘性流体組成
物に関する。

（従来の技術） 電気粘性流体は、電圧をかけることにより粘度変化が生
じる流体であり、この特性を利用し、例えば自動車のク
ラッチ、ブレーキ、エンジンマウントなどの機械的運動
コントロール部位に使用される。

そして、従来から上記粘性流体として、澱粉、シリカゲ
ル及びポリアクリル酸塩等を分散質として非導電性分散
媒に分散させた電気粘性流体組成物が検討されている。

しかしながらこれらの分散質は分散媒に比べて比重が高
く、そのため分散質が沈降し２層に分離することが欠点
とされていた。

又、固体成分の種類あるいは配合量を増やすことによ、
す、沈降しない組成物とすることができることも報告さ
れているが、この組成物はペースト状であり流体と言え
るものではない。

即ち、米国特許第４，０３３，８９２号、同第４．１２
９，５１３号及び特公昭６３−２６１５１号公報等には
、主としてアクリル酸系ポリマーを分散質としたものが
示され、英国特許第１．　０７６．７５４号、特開昭６
１−２５９７５２号及び同６１−４４９９８号にはシリ
カあるいはシリカゲルを分散質としたものが示され、特
開昭６２９５３９７号には珪酸アルミニウムを分散質と
したものが示されており、英国特許第３．０４７゜５０
７号及び特開昭５８−３２１９７号には、チタン酸バリ
ウムを主分散質としたものが示され、更に特開昭６３−
３３４５９号にはポリアクリルアミドを分散質としたも
のが示されている。中でも、アクリル酸系ポリマーを分
散質としたものは比較的電場応答性に優れ、前記用途に
は極めて好適なものとされている。しかしながらこの場
合においても、経時による沈降性の問題を解決すること
ができず、安定した組成物は得られなかった。

そこで、沈降性を改良するための手段として、分散媒と
して例えば、塩化トリフルオロビニルポリマー、ポリ塩
化ビフェニル、オルトジクロロベンゼン、ジブチルフタ
レート及びトリメリット酸エステル等の高比重のものを
使用することが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これらの高比重分散媒は人体及び環境に
対して有害である上比較的揮発性の高いものであり、好
適な材料とは言えなかった。

本発明者らは、上記欠点を解決すべく鋭意検討した結果
、アクリル酸及び／又はメタクリル酸モノマーの付加ポ
リマーの粉体を分散剤で表面処理し、この処理微粒子を
人体や環境に対して無害な特殊のシリコーンオイル中に
分散させた場合には、溶質の沈降による相分離が生じな
い電気粘性流体組成物を得ることができることを見出し
本発明に到達した。

従って本発明の目的は、人体及び環境に対して無害且つ
耐熱性、耐寒性及び保存安定性に優れた電気粘性流体組
成物を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の上記の目的は、■一般式 Ｒ’　、　Ｒ２＞　Ｓ　ｉ　Ｏ（ｐ−ａ−ｂ、ｙ□　　
で表されるフロロシリコーン流体分散媒１０〜１，００
０重景部及び■アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸
又はメタクリル酸のエステル及びアクリル酸又はメタク
リル酸の金属塩から成る群から選択される少なくとも１
種のモノマーを主成分とする付加ポリマー粉体であって
、前記フロロシリコーン流体に不溶性且つ該フロロシリ
コーン流体より低比重の分散剤で表面処理されたポリマ
ー粉体分散質１００重量部とからなることを特徴とする
電気粘性流体組成物によって達成された。

上記一般式において、Ｒ１は炭素数３〜１１の同種又は
異種の一価の飽和フロロアルキル基であり、Ｒ２は炭素
数１〜６の非置換又は置換の同種若しくは異種の一価の
炭化水素基であり、１．８＜ａ十ｂ＜２．３、　　　　
　　且つ０．１≦□≦１　　　　　　　　である。

置換基Ｒ１は、例えば３．３．３−トリフロロプロピル
基、３，３．４．４，５．５，６，６゜６−ノナフロロ
ヘキシル基、３．３，４，４，５５．６，６，７，７，
８，８，９，９，１０，１０．１０．１０−ヘプタデカ
フロロデシル基などから選択される。これらの置換基の
中でも、特に１．１．ｌ−）リフロロプロビル基が好ま
しい。

置換基Ｒ２は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基
、ブチル基などのアルキル基、シクロヘキシル基などの
シクロアルキル基、フェニル基などから選択されるが、
中でもメチル基が好ましい。

本発明で使用する上記フロロシリコーン油は、直鎖状、
分枝状又は環状の何れであっても良いが、２５゛Ｃにお
ける粘度が５〜１，０００センチストークスであり、比
重が１，１〜１．５であるフロロシリコーン油である。

一方、上記フロロシリコーン油分散媒中に分散する分散
質となるポリマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アク
リル酸又はメタクリル酸のエステル及びアクリル酸又は
メタクリル酸の金属塩からなる群から選択される少なく
とも１種のモノマーのみから成る付加ポリマーでも良い
が、更にオレフィン、マレイン酸無水物、塩化ビニル、
酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン等と共重合したもの
であっても良い。又、ジビニルベンゼン、ジアリルエー
テル、Ｎ、Ｎ’−ジメチレンビス−アクリルアミド等の
架橋性ジオレフィンを用いて架橋したものでも良い。

これらのポリマー粉体の平均粒径は、１〜５０μｍとす
ることが好ましく、特に１０〜３０μｍとすることが好
ましい。粒径が１μｍより小さいと満足のいく電気粘性
特性（増粘効果）が得られないし、５０μｍより大きい
と、ポリマー粉体の沈降性が大きくなり、長期に渡って
安定した性能が得られない。

このようなポリマーの市販品としては、例えばサンウェ
ットＩＭ−３００ＭＰＳ、サンウェット１Ｍ−１，ＯＯ
ＯＭＰＳ、サンウェットＩＭ−５゜ＯＯＯＭＰＳ（何れ
も、三洋化成工業■製商品名）、スミカゲル５Ｐ−５１
０、スミカゲルＮＰ１０１０　（何れも住人化学工業■
製商品名）、アクアリックＣＡ（日本触媒化学工業■製
画品名）等の吸水性ポリマーが挙げられる。

本発明においては、上記の如きポリマー粉体の表面を、
前記分散媒に不溶性且つ該分散媒より比重の小さい分散
剤によって処理し、このように処理したポリマー粉体を
分散質として使用する。

この場合の分散剤としては、例えば、ジメチルシロキサ
ン、陰イオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤、脂
肪酸、脂肪酸エステル、高級アルコール、天然油脂及び
鉱油等が挙げられる。

これらの分散剤を用いて、前記ポリマー粉体の表面を処
理する方法としては、加温下で均一攪拌混合する方法、
過剰の分散剤を使用して混合した後、遠心分離で過剰の
分散剤を取り除く方法及び低沸点溶媒を用いる方法等が
挙げられる。ポリマー粉体に対する分散剤の使用量は、
ポリマー粉体１００重量部に対して０．１〜１００重量
部、好ましくは１〜１０重量部である。

（発明の効果） 以上詳述した組成から成る本発明の電気粘性流体組成物
は、従来の電気粘性流体組成物に比べ分散質の沈降がき
わめて少なく保存安定性に優れるのみならず、電気粘性
特性も優れたものである。

又、分散媒としてフロロシリコーン油を使用しているた
めに、従来使用されていた塩化トリフルオロビニルモノ
マー等の分散媒を使用した場合に比べ、安定性、低揮発
性、耐熱性、耐寒性に優れ人体や環境に対して安全であ
る上粘度−温度変化が少なく、作動流体としての特性も
安定したものである。

（実施例） 以下本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明は
これによって限定されるものではない。

実施例１゜ サンウェットＩＭ−５，ＯＯＯＭＰＳ　（三洋化成工業
■製商品名）５０ｇに、末端トリメチルシロキシ基封鎖
ジメチルシリコーンオイル（２５°Ｃの粘度＝３００セ
ンチストークス）５ｇをトルエン４５ｇに溶解した１０
重量％トルエン溶液を添加し、５０°Ｃで３０分間攪拌
した後トルエンを減圧下で除去し表面処理されたポリマ
ー粉体を得た。

得られた粉体１００重量部を分散質とし、これに対して
５００重量部の、末端トリメチルシロキシ基封鎖メチル
（３，３，３−）リフロロプロビル）ポリシロキサン（
２５℃の粘度−３００センチストークス、比重：１．２
５）と均一混合し、白色液体を得た。この液体を室温で
１０日間放置しても、分散質の沈降は全く観測されなか
った。

得られた白色液体について、コントラパス社製回転粘度
測定装置（商品名：レオマツ）１１５．）及び■コープ
イック製電圧コントロール装置を用いて、毎分１０回転
のローター回転速度、ロータークリアランス１ｍｍで、
室温にて電気粘性特性を測定したところ、印加電圧ＯＫ
Ｖ／ｍｍ　、　２ＫＶ／ｌｌ１ｍ及び３　、　５　ＫＶ
／ｎ＋ｍにおける粘度は夫々３，０００ｃｐ、１４，０
ＯＯｃｐ　　、４９，０００ｃｐと優れた値を示した。

実施例２゜ 実施例１で使用した末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメ
チルシリコーンオイルの代わりに末端水酸基封鎖ジメチ
ルシリコーンオイル（２５°Ｃの粘度＝３０センチスト
ークス）を使用した他は実施例１と全く同様にして白色
液体を得た。この液体を室温で１日間放置したところ、
分散質は液面高さの約８５％の高さ迄沈降し、１０日間
経過後には約８０％の高さ迄沈降したことが観測された
が、この程度の沈降は、実用上特別に問題となる程のも
のではなかった。

得られた白色液体について、実施例１の場合と同様にし
て電気粘性特性を測定したところ、各電圧における粘度
は、夫々、３，０ＯＯｃｐ、１５０００ｃｐ及び４２，
０００ｃｐであり、略実施例１の場合と同程度の良好な
値が得られた。

実施例３゜ 末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシリコーンオイ
ルの代わりに、０ｒ−３（日光ケミカルズ■製、非イオ
ン界面活性剤の商品番号）を使用した他は、実施例１と
全く同様にして白色液体を得た。

この液体を室温で１日間放置したところ、分散質は、液
面高さの９０％の高さまで沈降し、１０日間経過後には
約８５％の高さ迄沈降したことが観測されたが、実施例
２の場合と同様、実用上の問題は発生しなかった。

得られた白色液体について、実施例１の場合と同様に電
気粘性特性を測定したところ、各電圧における粘度は、
夫々、２，０ＯＯｃｐ、２０，０００ｃｐ及び３５．’
０００ｃｐと良好な結果が得られた。

実施例４゜ サンウェットＩＭ−５，ＯＯＯＭＰＳ　（三洋化成工業
■製商品名）５０ｇに、末端水酸基封鎖ジメチルシリコ
ーンオイル（２５°Ｃの粘度：３Ｏ−ｆ＝ンチストーク
ス）５ｇをトルエン４５ｇに溶解した１０重量％トルエ
ン溶液を添加し、５０°Ｃで３０分間撹拌した後トルエ
ンを減圧下で除去し表面処理されたポリマー粉体を得た
。得られた粉体１００重量部を分散質とし、これに対し
て５００重量部の末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチ
ルシロキサンメチル（３，３，３−１−リフロロプロピ
ル）シロキサン共重合体（２５°Ｃの粘度：１５０セン
リストークス、比重１．１４）と均一混合し、白色液体
を得た。

この液体を室温で１日間放置したところ、分散質は液面
高さの８０％の高さまで沈降し、１０日間経過後には約
７５％の高さまで沈降したことが観測されたが、実施例
２の場合と同様、実用上の問題は発生しなかった。

得られた白色液体について、実施例１の場合と同様にし
て電気粘性特性を測定したところ、各電圧における粘度
は、夫々、１，０００．１０，０００及び２１，０００
であった。

比較例。

表面処理しないサンウニ”／トＩＭ−５　０００ＭＰ３
　１００重量部に対して５００重量部の実施例１で用い
たものと同じ末端トリメチルシロキシ基封鎖メチル（３
，３，１−）リフロロプロピル）ポリシロキサンを均一
混合し、白色液体を得た。この液体は、室温で１日放置
したのみで、分散質が液面高さの約６５％の高さ迄沈降
し、２日後には約５０％、１０日後には約４５％の高さ
迄沈降したことが確認され、極めて保存安定性の悪いも
のであった。

尚、実施例で得られた電気粘性特性をまとめると、第１
表の通りである。

第１表 又、実施例及び比較例で得られた白色液体の保存安定性
をまとめて第１図に示した。測定は各電気粘性流体を５
０ｇの容量の容器に等容量ずつ詰め、室温における分散
質の経時による沈降度変化を、分散質相の高さ／流体全
体の高さ×１００で示したものである。

第１表及び第１図の結果は、本発明の電気粘性流体が保
存安定性及び電気特性の点で極めて優れていることを実
証するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例及び比較例で得られた白色液体の保存
安定性を評価するグラフである。図において、横軸は放
置日数、音軸は、分散質の最高高さの溶液高さに対する
％である。 特許出願人　　信越化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］一般式Ｒ＾１＿ａＲ＾２＿ｂＳｉＯ＿（＿４＿−
   ＿ａ＿−＿ｂ＿）＿／＿２（但し、Ｒ＾１は炭素数３〜
   １１の同種又は異種の一価の飽和フロロアルキル基であ
   り、Ｒ＾２は炭素数１〜６の非置換又は置換の同種若し
   くは異種の一価の炭化水素基であり、 １．８＜ａ＋ｂ＜２．３且つ ０．１≦ａ／ｂ≦１である） で表されるフロロシリコーン流体分散媒１０〜１，００
   ０重量部及び ［２］アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸又はメタ
   クリル酸のエステル及びアクリル酸又はメタクリル酸の
   金属塩から成る群から選択される少なくとも１種のモノ
   マーを主成分とする付加ポリマー粉体であって、前記フ
   ロロシリコーン流体に不溶性且つ該フロロシリコーン流
   体より低比重の分散剤で表面処理されたポリマー粉体分
   散質１００重量部 とからなることを特徴とする電気粘性流体組成物。