JPH0255792A - 機能性流体の製造法 - Google Patents
機能性流体の製造法Info
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- JPH0255792A JPH0255792A JP20726888A JP20726888A JPH0255792A JP H0255792 A JPH0255792 A JP H0255792A JP 20726888 A JP20726888 A JP 20726888A JP 20726888 A JP20726888 A JP 20726888A JP H0255792 A JPH0255792 A JP H0255792A
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- alkylamine
- functional fluid
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- treated
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は１機能性流体に関する。更に詳しくは、電界を
かけることにより見掛上の粘度を増加させることのでき
る機能性流体に関する。
かけることにより見掛上の粘度を増加させることのでき
る機能性流体に関する。
電界を印加すると著しくレオロジカルな性状が変化する
流体は、ウィンズロ効果として１９４７年に米国におい
て発見され、その後改良が加えられ、ＥＲ流体として知
られるに至った。かかるＥＥＲ流体は、例えば次のよう
な組合せの分散微粒子と分散媒とからなり、これに約２
〜４ＫＶ／ｆｆ１ｌｌの電圧を印加すると固化し、電界
を解除すると直ちに元の流体に戻るという性質を示して
いる。
流体は、ウィンズロ効果として１９４７年に米国におい
て発見され、その後改良が加えられ、ＥＲ流体として知
られるに至った。かかるＥＥＲ流体は、例えば次のよう
な組合せの分散微粒子と分散媒とからなり、これに約２
〜４ＫＶ／ｆｆ１ｌｌの電圧を印加すると固化し、電界
を解除すると直ちに元の流体に戻るという性質を示して
いる。
特開昭５１−３３７８３号公報：
酸性基および顕著な量の水を吸着する開構造を有する固
体微粒子状多価アルコール（グルコース単量体の重合体
）および非導電性油性ビヒクル特開昭５８−５０１１７
８号公報： 親水性有機質固体およびジアリール誘導体疎水性液体 特開昭５８−１７９２５９号公報： フェノール−ホルムアルデヒドポリマー含水粒子および
非導電性疎水性油性媒質 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術に係るＥＲ流体は１次のような問題点を有
している。
体微粒子状多価アルコール（グルコース単量体の重合体
）および非導電性油性ビヒクル特開昭５８−５０１１７
８号公報： 親水性有機質固体およびジアリール誘導体疎水性液体 特開昭５８−１７９２５９号公報： フェノール−ホルムアルデヒドポリマー含水粒子および
非導電性疎水性油性媒質 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術に係るＥＲ流体は１次のような問題点を有
している。
（１）分散微粒子が有機質重合体であるために耐熱性の
点で劣っている （２）電界下での粘度増加は、電気浸透現象により微粒
子の細孔から表面に滲出した水分による粒子同志の橋架
けによるものであるが、実用上からはそれ以上の粘度増
加が望まれている 本発明は、電界をかけた際の見掛は粘度の増加率の向上
ならびに耐熱性の向上を図った機能性流体を提供するこ
とにある。
点で劣っている （２）電界下での粘度増加は、電気浸透現象により微粒
子の細孔から表面に滲出した水分による粒子同志の橋架
けによるものであるが、実用上からはそれ以上の粘度増
加が望まれている 本発明は、電界をかけた際の見掛は粘度の増加率の向上
ならびに耐熱性の向上を図った機能性流体を提供するこ
とにある。
かかる目的を達成させる本発明の機能性流体は、アルキ
ルアミン水溶液で処理し、層間陽イオンの約２０〜８０
％をアルキルアミンで置換した偏平なフレーク状無機層
状物質を絶縁油中に分散せしめてなる。
ルアミン水溶液で処理し、層間陽イオンの約２０〜８０
％をアルキルアミンで置換した偏平なフレーク状無機層
状物質を絶縁油中に分散せしめてなる。
分散微粒子として用いられる偏平なフレーク状無機層状
物質としては、一般に次のような膨潤性粘土鉱物であっ
て、好ましくはフレークの平均直径：厚さが１００以上
のものが用いられる。
物質としては、一般に次のような膨潤性粘土鉱物であっ
て、好ましくはフレークの平均直径：厚さが１００以上
のものが用いられる。
モ’／−１１−リロナイトＮａ、 ／３ Ａ （ｌ ｓ
／３ Ｍｇ４ ／３ （Ｓ１４０□ｏ ） （ＯＨ）
ｚナトリウムテニオライトＮａＭｇ２Ｌ１（Ｓ１４０□
ｏ）Ｆｚリチウムテニオライト ＬｉＭｇ、 Ｌｉ （
Ｓｉ４０１゜）ＦｉナトリウムへクトライトＮａｔｚＪ
ｇｓｚｚＬｌｔｚ３（Ｓｌ＊Ｏ□ａ）ＦｚＮａ１ｔ３Ｍ
ｇｅｉｓＬｉｘｉ３（Ｓ１４０１ａ）（ＯＨ）ｚＮａｚ
ｚ３Ｍｇｔ／３Ｌｌｚｚｉ（Ｓ１４０□ｏ）ＦｚＮａｚ
ｚ３Ｍｇｖｚ３Ｌ１ｚｚｉ （Ｓ１４０ｔｏ）（ＯＨ）
ｚリチウムへクトライト Ｌｉ□／３Ｍｇ５ｚ３ＬＬ□
／３（５１４０□。）Ｆ２ＬｌｔｚＪｇｅｚａＬｌｘｚ
ｘ （Ｓｉ４０□ｏ）（ＯＨ）ｚＬｊ２，３Ｍｇ、７Ｊ
Ｌｉ２，３（Ｓｉ４０、。）Ｆ２Ｌｆｚ ｔｚＭｇａ
ｔ＜ＩＡｚ ｉｓ （Ｓ１４０□ｏ ）（ＯＨ）２サボ
ナイト （Ｓｉ、 −ｎＡ Ｑ ｎ） （Ｍｇｓ −
Ｊ Ｑ ｊｏｚ （ＯＨ）４・Ｎａ（Ｓｕｅ−ｎＡ Ｑ
ｎ） （Ｍｇｓ−Ｊ Ｑ ｌ１１）０２Ｆ４・Ｎａこ
れらの内１代表的なモンモリロナイトについて説明する
と、これは天然に産出する鉱物を精製して得られ、その
基本構造は、５ｕｎ４四面体が２次元的に連なった層の
間に１１．Ｍｇを中心として０１ＯＨが配位した八面体
が挟まれたものであって、これを−層と呼んでおり、各
層の間にはＮａイオンが存在しており、モンモリロナイ
ト塊を水中に投入するとＮａイオンの周囲に水分子が水
和し、層間に襞間（層状物質が層間で剥れること）が起
り、厚さ約１０人程度のフレーク状粒子が水中に分散し
たゾルとなる。このような陽イオンを利用して界面活性
剤であるアルキルアミンを吸着させ、それを乾燥させた
後絶縁油中に分散せしめる。
／３ Ｍｇ４ ／３ （Ｓ１４０□ｏ ） （ＯＨ）
ｚナトリウムテニオライトＮａＭｇ２Ｌ１（Ｓ１４０□
ｏ）Ｆｚリチウムテニオライト ＬｉＭｇ、 Ｌｉ （
Ｓｉ４０１゜）ＦｉナトリウムへクトライトＮａｔｚＪ
ｇｓｚｚＬｌｔｚ３（Ｓｌ＊Ｏ□ａ）ＦｚＮａ１ｔ３Ｍ
ｇｅｉｓＬｉｘｉ３（Ｓ１４０１ａ）（ＯＨ）ｚＮａｚ
ｚ３Ｍｇｔ／３Ｌｌｚｚｉ（Ｓ１４０□ｏ）ＦｚＮａｚ
ｚ３Ｍｇｖｚ３Ｌ１ｚｚｉ （Ｓ１４０ｔｏ）（ＯＨ）
ｚリチウムへクトライト Ｌｉ□／３Ｍｇ５ｚ３ＬＬ□
／３（５１４０□。）Ｆ２ＬｌｔｚＪｇｅｚａＬｌｘｚ
ｘ （Ｓｉ４０□ｏ）（ＯＨ）ｚＬｊ２，３Ｍｇ、７Ｊ
Ｌｉ２，３（Ｓｉ４０、。）Ｆ２Ｌｆｚ ｔｚＭｇａ
ｔ＜ＩＡｚ ｉｓ （Ｓ１４０□ｏ ）（ＯＨ）２サボ
ナイト （Ｓｉ、 −ｎＡ Ｑ ｎ） （Ｍｇｓ −
Ｊ Ｑ ｊｏｚ （ＯＨ）４・Ｎａ（Ｓｕｅ−ｎＡ Ｑ
ｎ） （Ｍｇｓ−Ｊ Ｑ ｌ１１）０２Ｆ４・Ｎａこ
れらの内１代表的なモンモリロナイトについて説明する
と、これは天然に産出する鉱物を精製して得られ、その
基本構造は、５ｕｎ４四面体が２次元的に連なった層の
間に１１．Ｍｇを中心として０１ＯＨが配位した八面体
が挟まれたものであって、これを−層と呼んでおり、各
層の間にはＮａイオンが存在しており、モンモリロナイ
ト塊を水中に投入するとＮａイオンの周囲に水分子が水
和し、層間に襞間（層状物質が層間で剥れること）が起
り、厚さ約１０人程度のフレーク状粒子が水中に分散し
たゾルとなる。このような陽イオンを利用して界面活性
剤であるアルキルアミンを吸着させ、それを乾燥させた
後絶縁油中に分散せしめる。
アルキルアミンとしては１例えば
Ｃ，Ｈ２ｎ、、ＮＨ２・ＨＣＱ
ＣｎＨ，、、、Ｎ（ＣＨ，）、ＣＱ
（ＣｎＨ２ｏ＋、）ｚ Ｎ （ＣＨ：ｉ ）ｚ ”ｒで
示されるようなもの（ｎ：約６〜１８）、具体的にはド
デシルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルア
ンモニウムクロライド、オクタデシルアンモニウムクロ
ライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ジドデシルジメチルアンモニウムブロマイドなどが
用いられる。
示されるようなもの（ｎ：約６〜１８）、具体的にはド
デシルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルア
ンモニウムクロライド、オクタデシルアンモニウムクロ
ライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ジドデシルジメチルアンモニウムブロマイドなどが
用いられる。
これらのアルキルアミンの水溶液を用いての処理は、層
状物質の水溶液中にアルキルアミン水溶液を、層間陽イ
オンに対するアルキルアミンのモル比が１．２以上にな
る迄添加し、室温条件下で約１０〜１８０分間程度撹拌
することにより行われる。
状物質の水溶液中にアルキルアミン水溶液を、層間陽イ
オンに対するアルキルアミンのモル比が１．２以上にな
る迄添加し、室温条件下で約１０〜１８０分間程度撹拌
することにより行われる。
この後、−旦ガラスフィルターで口過、水洗した後、再
び水中で飽和する迄膨潤処理し、ガラスフィルターで口
過して、それを約３０〜４０℃の温度で乾燥させる。
び水中で飽和する迄膨潤処理し、ガラスフィルターで口
過して、それを約３０〜４０℃の温度で乾燥させる。
このようにしてアルキルアミン水溶液で処理した夏平な
フレーク状無機層状物質は、石油系、リン酸エステル系
、脂肪酸エステル系などの絶縁油中に、約１０〜８０重
量％の濃度で分散せしめる。
フレーク状無機層状物質は、石油系、リン酸エステル系
、脂肪酸エステル系などの絶縁油中に、約１０〜８０重
量％の濃度で分散せしめる。
［作用〕
モンモリロナイトの層間Ｎａイオンの一部（約ｇＯ〜２
０％）をアルキルアミンで置換して親油性化すると同時
に、残りのＮａイオン（約２０〜８０％）に水和した水
も残しておく。このアルキルアミンによる置換割合が約
２０％以下では、活性剤の吸着量が少なすぎて油中での
分散安定性が悪くなり、一方約８０２以上の割合で置換
すると、層間Ｎａイオンの量が少なすぎて層間に取り込
まれろ水和水の量が不足するようになる。
０％）をアルキルアミンで置換して親油性化すると同時
に、残りのＮａイオン（約２０〜８０％）に水和した水
も残しておく。このアルキルアミンによる置換割合が約
２０％以下では、活性剤の吸着量が少なすぎて油中での
分散安定性が悪くなり、一方約８０２以上の割合で置換
すると、層間Ｎａイオンの量が少なすぎて層間に取り込
まれろ水和水の量が不足するようになる。
これを絶縁油中に分散させ、形成されたゾルに一定のせ
ん断力がかかった状態で、約約２〜４ＫＶ／ｍｍ程度の
電界電圧を印加すると、吸着水の橋架けによる粘度増加
と、それによる低せん断速度でのチキソトロピー特性と
が加わり、ゾルは高い粘度を示すようになる。なお、印
加電圧を高くする程粘性は大きくなるものの、あまり高
くしすぎると絶縁破壊を起すようになる。
ん断力がかかった状態で、約約２〜４ＫＶ／ｍｍ程度の
電界電圧を印加すると、吸着水の橋架けによる粘度増加
と、それによる低せん断速度でのチキソトロピー特性と
が加わり、ゾルは高い粘度を示すようになる。なお、印
加電圧を高くする程粘性は大きくなるものの、あまり高
くしすぎると絶縁破壊を起すようになる。
電界を解除すると、橋架けは失われてせん断速度が上り
、チキソトロピーにより見掛は粘度も減少する。このよ
うにして、電界の０Ｎ−ＯＦＦにより粘性の大きな増減
を可逆的に行なうことができ、粘性クラッチなどへの応
用が図られる。
、チキソトロピーにより見掛は粘度も減少する。このよ
うにして、電界の０Ｎ−ＯＦＦにより粘性の大きな増減
を可逆的に行なうことができ、粘性クラッチなどへの応
用が図られる。
本発明に係る機能性流体は、せん断速度の増加に伴ない
、見掛は粘度が著しく減少する性質（チキソトロピー）
を有するゲルであり、これを電界下での見掛は粘度増加
と組合せることにより、高性能の流体とすることができ
る。
、見掛は粘度が著しく減少する性質（チキソトロピー）
を有するゲルであり、これを電界下での見掛は粘度増加
と組合せることにより、高性能の流体とすることができ
る。
例えば、それを粘性クラッチに用いた場合、伝達可能な
トルクは最大４ＯＮ−ｍであったものが６ＯＮ’ｍと、
約１．５倍程度の粘度上昇をもたらしている。
トルクは最大４ＯＮ−ｍであったものが６ＯＮ’ｍと、
約１．５倍程度の粘度上昇をもたらしている。
また、それの耐熱性も、従来技術によるものが約８０℃
程度であり、分散微粒子が有機質物質であったことの制
限があったのに対し、本発明のものは約１５０℃と大幅
な上昇がみられる。更に、分散微粒子の分散濃度を低く
することもできるので、空転トルクも少なくすることが
できるという効果をも奏する。
程度であり、分散微粒子が有機質物質であったことの制
限があったのに対し、本発明のものは約１５０℃と大幅
な上昇がみられる。更に、分散微粒子の分散濃度を低く
することもできるので、空転トルクも少なくすることが
できるという効果をも奏する。
こうした効果以外にも、分散微粒子として化学的に合成
された膨潤性粘土鉱物を用いた場合には、それの組成を
厳密に管理できるので、活性剤吸着量を制御し易くなり
、流体の性能を引き出す上で有効であるという利点もみ
られる。
された膨潤性粘土鉱物を用いた場合には、それの組成を
厳密に管理できるので、活性剤吸着量を制御し易くなり
、流体の性能を引き出す上で有効であるという利点もみ
られる。
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例１
モンモリロナイト（クニミネ工業製品りニピアＧ）に、
その層間Ｎａイオンに対してモル比１．２のドデシルア
ミンを水溶液（濃度２５ｍＭ／水４０１１ Ｑ ）とし
て加え、室温で１２０分間スターラーで撹拌した後、１
２ガラスフイルターで口過、水洗した。その後、再び、
水中で飽和する迄で膨潤処理し、＃２ガラスフィルター
で口過して４０℃で乾燥させ、モンモリロナイトの層間
Ｎａイオンの約８部をドデシルアミンと交換させた（Ｊ
ＪＫ子吸子分光分析法り確認）。
その層間Ｎａイオンに対してモル比１．２のドデシルア
ミンを水溶液（濃度２５ｍＭ／水４０１１ Ｑ ）とし
て加え、室温で１２０分間スターラーで撹拌した後、１
２ガラスフイルターで口過、水洗した。その後、再び、
水中で飽和する迄で膨潤処理し、＃２ガラスフィルター
で口過して４０℃で乾燥させ、モンモリロナイトの層間
Ｎａイオンの約８部をドデシルアミンと交換させた（Ｊ
ＪＫ子吸子分光分析法り確認）。
これを潤滑油（三井石油化学製品ＩＰＺ）中に１０重量
％の濃度で分散させた分散液中に、２枚の平行銅板（寸
法１０ Ｘ １０＋ａｍ、間隔３＋ａｍ）を挿入し、５
０００Ｖの直流電圧を印加して引き上げると、２枚の銅
板間でゾルが固化しているのが観察された。
％の濃度で分散させた分散液中に、２枚の平行銅板（寸
法１０ Ｘ １０＋ａｍ、間隔３＋ａｍ）を挿入し、５
０００Ｖの直流電圧を印加して引き上げると、２枚の銅
板間でゾルが固化しているのが観察された。
実施例２
実施例１において、モンモリロナイトの代りにナトリウ
ム・四けい素雲母ＮａＭｇ、、 ｓ （ＳＬ４０ｔｏ）
Ｆｚ （トピーエ業製品ダイモナイト）を用いると、層
間Ｎａイオンの約６０％がドデシルアミンによって変換
され、同様の銅板間ゾルの固化がａ察された。
ム・四けい素雲母ＮａＭｇ、、 ｓ （ＳＬ４０ｔｏ）
Ｆｚ （トピーエ業製品ダイモナイト）を用いると、層
間Ｎａイオンの約６０％がドデシルアミンによって変換
され、同様の銅板間ゾルの固化がａ察された。
Claims (1)
- １、アルキルアミン水溶液で処理し、層間陽イオンの約
２０〜８０％をアルキルアミンで置換した偏平なフレー
ク状無機層状物質を絶縁油中に分散せしめてなる機能性
流体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207268A JP2605373B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 機能性流体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207268A JP2605373B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 機能性流体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255792A true JPH0255792A (ja) | 1990-02-26 |
| JP2605373B2 JP2605373B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16536982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63207268A Expired - Lifetime JP2605373B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 機能性流体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605373B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02202594A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-10 | Otsuka Chem Co Ltd | 電界応答性流体組成物 |
| US5122292A (en) * | 1991-04-15 | 1992-06-16 | General Motors Corporation | Methods of varying the frequency to produce predetermined electrorheological responses |
| US5122293A (en) * | 1991-04-15 | 1992-06-16 | General Motors Corporation | Method of activating and deactivating an electrorheological response at constant alternating current |
| US5252240A (en) * | 1991-04-15 | 1993-10-12 | General Motors Corporation | Electrorheological fluids including alkyl benzoates |
| US5252239A (en) * | 1991-04-15 | 1993-10-12 | General Motors Corporation | ER fluids having chemically defoliated vermiculite treated with an alkyl ammonium halide and methods of making and using the same |
| US5279754A (en) * | 1991-04-15 | 1994-01-18 | General Motors Corporation | Electrorheological fluids having polypropylene carbonate adsorbed on the solid phase |
| JP2009038419A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nec Personal Products Co Ltd | リモートコントローラ、及び、電子機器システム |
Citations (5)
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| JPS495117A (ja) * | 1972-05-01 | 1974-01-17 | ||
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| JPS555902A (en) * | 1978-06-27 | 1980-01-17 | Chuo Yuka Kk | Lubricant grease composition |
| JPS6283108A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-16 | サザン クレイ プロダクツ、インク． | 高ゲル化性オルガノクレ−の製造方法 |
| JPS62161897A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-07-17 | エヌ・エル・ケミカルズ・インコ−ポレ−テツド | 潤滑グリーズ用の予備活性化親有機性クレーゲル化剤、予備活性化親有機性クレーゲル化剤で増稠された潤滑グリースおよび予備活性化親有機性クレーゲル化剤の製造方法 |
-
1988
- 1988-08-23 JP JP63207268A patent/JP2605373B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
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| JP2009038419A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nec Personal Products Co Ltd | リモートコントローラ、及び、電子機器システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2605373B2 (ja) | 1997-04-30 |
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