JPH04227796A - 粉体および電気粘性流体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性中位のマトリッ
クス相に導電性低位の微粒子分散相が表面側に多く中心
側に少ない状態又は表面側に少なく中心側に多い状態に
不均一に分散している微粒子不均一分散型複合粒子から
なる高機能性粉体ならびにその粉体を電気絶縁性に優れ
た油状媒体に分散させた電気粘性流体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電気粘
性流体は、電気制御によりその粘弾性特性を大きくしか
も可逆的に変えることができる流体で、電気粘性流体に
ついては、電場の印加により流体の見掛けの粘度が大き
く変わる現象がウインズロー効果として古くから知られ
ている。しかし、初期の電気粘性流体はデンプンなどを
鉱油や潤滑油に分散させたものであり、電気粘性効果の
重要性を認識させる上では十分であったが、再現性が欠
如していた。

【０００３】このため、電気粘性効果が高く、再現性の
良い流体を得ることを目的として、これまで分散質とし
て用いる粉体を中心に多くの提案がなされている。例え
ば、粉体として、ポリアクリル酸のような酸基をもつ高
吸水性樹脂（特開昭５３−９３１８６号）、イオン交換
樹脂（特公昭６０−３１２１１号）、アルミナシリケー
ト（特開昭６２−９５３９７号）などが知られている。

【０００４】これらの電気粘性流体はいずれも親水性の
固体粉体を含水させ、絶縁性の油状媒体中に分散させた
ものであり、外部から高電圧を印加した時に、水の作用
により粉体を構成する粒子に分極が生じ、この分極によ
り粒子間に電場方向の架橋が生じるため粘度が増大する
といわれている。

【０００５】しかし、これらの含水粉体を用いた含水系
電気粘性流体には実用性の上で大きな問題があった。す
なわち、含水系電気粘性流体は、広い温度範囲における
電気粘性効果が不十分、水分の蒸発や凍結を招かないた
めの使用温度の制限、温度上昇による著しい電流の増大
、水分の移行による安定性の不足あるいは高電圧印加時
における電極金属の溶解腐食など、多くの問題があり、
電気粘性流体としての実用化は困難である。

【０００６】この含水系電気粘性流体の欠点を改良する
方法として、水分を含まない粒子の粉体を用いた非水系
電気粘性流体も提案されている。

【０００７】かかる非水系流体としては、ポリアセンキ
ノンなどの有機半導体粒子、すなわち電気特性（半導性
）の有機化合物単味の均一質からなる均質型単相粒子の
粉体を用いる流体（特開昭６１−２１６２０２号）、有
機又は無機固体粒子の表面に導電性薄膜層を形成した上
に、さらに電気絶縁性薄膜層を形成した誘電体粒子、す
なわち電気特性（導電性／絶縁性）の膜層を必須とする
薄膜被覆型複合粒子の粉体を用いる流体（特開昭６３−
９７６９４号、特開平１−１６４８２３号）などが知ら
れている。

【０００８】しかし、非水系電気粘性流体は均質型単相
粒子または薄膜被覆型複合粒子の粉体を用いたいずれの
ものも、現在のところ、特性の長期安定性が不足し、復
元性に劣る上、電場を印加した場合、電気粘性流体に流
れる電流が大きいため電流消費が大きくなり、更に工業
的製造が困難であるなどの理由により実用化されていな
い。

【０００９】このため、非水系電気粘性流体の分散質と
して好適に用いられる粉体が要望されていた。なお、電
気特性の制御された粉体としては、上述した均質型単相
粒子や薄膜被覆型複合粒子のほか、焼成温度の異なるカ
ーボン粉体、表面処理の行なわれた金属粉体、金属コー
トされた無機粉体などが知られているが、これまで電気
特性を主な機能として用いられた粉体は耐熱性、耐酸化
性に劣り、また電気抵抗や誘電率の制御が困難など多く
の問題点があるため、その用途の拡大が著しく阻害され
ていた。従って、かかる機能に優れた粉体の開発も求め
られていた。

【００１０】本発明は上記要望に応えるためになされた
もので、本発明の目的は耐酸化性および電気特性の制御
に優れ、電気粘性流体用分散質等として好適に用いられ
る高機能性粉体ならびに前述したような従来の流体の欠
点を克服した新規な電気粘性流体を提供することである
。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、粒子の構
造と電気特性に着目し、従来にない新概念のミクロ複合
粒子からなる粉体を得て、本発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明者らは、例えば残炭率の
高い有機物粒子に有機金属化合物を含浸させ、次いで炭
化するなどの方法によりマトリックス相中に更にこれよ
り電気伝導度の小さい微粒子を表面側に多く、中心側に
少ない状態に不均一に分散させて得られる微粒子不均一
分散型複合粒子から粉体を構成すること、或いはこれと
は逆に、微粒子を表面側に少なく中心側に多い状態に分
散させた微粒子不均一分散型複合粒子から粉体を構成す
ること、しかもこの場合、マトリックス相の電気伝導度
を１０−１０〜１０２Ｓｃｍ−１の範囲とし、かつこれ
に分散される分散微粒子をマトリックス相の電気伝導度
の１／１０以下の電気伝導度を有する半導体もしくは絶
縁体材料にて形成すること、更に、分散微粒子のマトリ
ックス相中における分散量を全体として４０％（重量％
、以下同じ）以下にすることにより、耐熱性、耐酸化性
に優れ、かつ、電気抵抗および誘電率の制御が容易な高
機能性粉体が得られることを知見した。

【００１３】また、かかる導電性中位のマトリックス相
に導電性低位の微粒子分散相が不均一に分散している新
構造の微粒子不均一分散型複合粒子からなる粉体を分散
質として用い、電気絶縁性油状媒体に分散することによ
り、従来の均質型単相粒子、薄膜被覆型複合粒子と根本
的に相違して、高機能の電気粘性流体、すなわち、広い
温度範囲において高レベルの電気粘性効果を与え、かつ
その特性が長期間安定し、しかも電場を印加した場合に
流れる電流が小さいなど、優れた機能の電気粘性流体が
得られることを見い出し、本発明をなすに至ったもので
ある。

【００１４】従って、本発明は、マトリックス相に微粒
子が表面側に多く中心側に少ない状態又は表面側に少な
く中心側に多い状態に不均一分散した微粒子不均一分散
型複合粒子からなり、上記マトリックス相の電気伝導度
が１０−１０〜１０２Ｓｃｍ−１であり、上記分散微粒
子が半導体及び絶縁体から選ばれた少なくとも一つの材
料から形成されかつその電気伝導度が上記マトリックス
相の電気伝導度の１／１０以下であると共に、上記分散
微粒子の複合粒子中における分散量が全体として４０％
以下であることを特徴とする粉体、及び、上記粉体を電
気絶縁性を有する油状媒体中に分散させてなる電気粘性
流体を提供する。

【００１５】以下、本発明につき更に詳述すると、まず
、本発明の第１発明の粉体は、図１の模式図に示したよ
うに該粉体を構成する複合粒子１が、導電性中位のマト
リックス相２に導電性低位の微粒子３が表面側に多く（
密に）、中心側に少ない（疎に）状態に不均一に分散さ
れたミクロ複合構造（海−島構造）からなるものである
。この場合、該不均一分散態様の例を示すと、図２の模
式図で示した状態が挙げられる。すなわち、図２の模式
図中Ａ，Ｂ，Ｃで示されるように分散微粒子の重量比率
を複合粒子の表面付近層で大きくし、中間付近層を経て
、中心付近層に向けて漸次重量比率が低下するように巨
視的に負の傾斜をもって小さくする構造とすることが好
適であり、このことは電気伝導度を複合粒子の表面付近
層で小さくし、中心付近層に向けて漸次電気伝導度が増
加するように巨視的に正の傾斜をもって大きくする構造
とすることを意味する。

【００１６】また、本発明の粉体は、微粒子３の分散状
態が図１と逆、すなわち導電性中位のマトリックス相２
に導電性低位の微粒子３が表面側に少なく（疎に）、中
心側に多い（密に）状態に不均一に分散された複合構造
からなる複合粒子によって構成することもできる。

【００１７】ここで、上記マトリックス相２の電気伝導
度は中位の導電性、すなわち１０−１０〜１０２Ｓｃｍ
−１であり、好ましくは１０−１０〜１００Ｓｃｍ−１
である。該マトリックス相を形成するための材料は、前
記電気伝導度を示すものであれば有機材料あるいは無機
材料を問わず用いることができる。具体的には、炭素質
材料、炭化硼素，炭化アルミニウムなどの炭化物材料、
ポリアニリン，ポリアセンキノンなどの有機半導体材料
、酸化亜鉛，チタン酸カリウム，チタン酸バリウムなど
の酸化物系半導体材料などを例示することができるが、
好ましいものは炭素質材料である。中でも、炭素含有率
８０〜９９．９％の炭素質材料が好適であり、更に好ま
しいものは９０〜９９％の炭素質材料である。なお、残
部は通常水素原子、酸素原子、窒素原子から構成される
。

【００１８】一方、このマトリックス相２に分散される
微粒子３は半導体及び絶縁体より選ばれる少なくとも一
つの材料であるが、その電気伝導度はマトリックス相に
対してより低い値を有することが必須条件で、マトリッ
クス相のそれの１／１０以下であり、好ましくは１／１
０〜１／１０１４、さらに好ましくは１／１０３〜１／
１０１４である。これが１／１０より大きいと有効な複
合粒子が得られない。更に、該微粒子の電気伝導度は前
記条件を満足しつつ、１０−２Ｓｃｍ−１以下、特に１
０−６Ｓｃｍ−１以下であることが好ましい。

【００１９】該微粒子材料としては、例えば、アルミナ
，シリカ，酸化硼素，チタニア，酸化カルシウム，酸化
鉄，酸化錫，酸化亜鉛などの酸化物、炭化珪素，窒化珪
素，窒化アルミニウムなどの非酸化物等を挙げることが
できる。中でも、好ましいものは、シリカ、アルミナ、
チタニアなどである。

【００２０】なお、微粒子の大きさは１ｎｍ〜１μｍ、
好ましくは２ｎｍ〜０．５μｍの範囲が好適である。ま
た、複合粒子中の微粒子分散量は全体として０．０１〜
４０％、好ましくは０．１〜３０％である。０．０１％
より少ない場合は本発明の効果が得られないし、４０％
より多い場合は複合粒子を製造する場合に障害を伴うの
で好ましくない。本発明の複合粒子を微粒子分散量を表
面側に多く、中心側に少なく形成する場合、表面側の分
散量は０．１〜９９％、特に１〜９５％、中心付近の分
散量は０〜３０％、特に０〜２５％とし、また表面側の
分散量を中心付近の分散量の１．５倍以上、特に３倍以
上程度とすることが好ましい。また、微粒子分散量を表
面側に少なく、中心側に多く形成する場合は、上記と逆
の分散量とするのが好ましい。

【００２１】上記のマトリックス相２及び分散微粒子３
からなる本発明の複合粒子１において、その平均粒子径
は特に制限されないが、後述する電気粘性流体の分散質
として用いる場合は０．１〜１００μｍが好ましく、よ
り好ましくは０．５〜５０μｍの範囲である。０．１μ
ｍ未満では電場のない状態で初期粘度が著しく大きくな
って電気粘性効果による粘度変化が小さく、また１００
μｍを越えると十分な安定性が得られない場合が生じる
。

【００２２】また、該複合粒子からなる粉体の電気伝導
度は特に制限されないが、粉体を成型して測定した電気
伝導度が好ましくは１０−１３〜１０２Ｓｃｍ−１であ
り、より好ましくは１０−１２〜１０−２Ｓｃｍ−１で
ある。

【００２３】更に、本粉体の水分保有量は１％以下であ
ることが好ましく、特には０．５％以下である。水分量
が１％を越えると、電気粘性流体の分散質とした場合、
水による導電性のため高温での消費電力が大きくなる場
合が生じる。

【００２４】なお、この発明の複合粒子の内部構造の指
標、すなわちモルフォロジー状態や物理的諸元について
は後述する実施例で示した各種の分析手法により容易に
特定できる。

【００２５】ここで、本発明の複合粒子を製造する方法
としては、微粒子がマトリックス相の表面側に多く分散
した複合粒子の場合は、下記（Ａ）〜（Ｄ）の方法を挙
げることができる。 （Ａ）フェノール樹脂，フラン樹脂，ポリジメチルシラ
ン樹脂，メラミン樹脂，エポキシ樹脂などの熱硬化性樹
脂や、ポリアクリロニトリルなどの熱可塑性樹脂を放射
線処理や不融化処理した樹脂などの有機物粒子に、エチ
ルシリケート，アルミニウムイソプロポキシド，チタニ
ウムイソプロポキシドなどの金属アルコキシド、フェロ
センなどの有機金属錯体、ジエタノールアミンと硼酸よ
り合成される硼酸エステルなどの有機化合物と無機酸か
らなるエステルなどの化合物を含浸させ、熱処理後、炭
化処理する方法。 （Ｂ）フェノール樹脂，フラン樹脂，ポリジメチルシラ
ン樹脂などの残炭率の高い有機物粒子の表面に、金属ア
ルコキシド、有機金属錯体、有機化合物と無機酸とのエ
ステルなどの化合物を付着させた後、更に残炭率の高い
液状有機化合物で被覆した微粒子を熱処理により炭化処
理する方法。 （Ｃ）フェノール樹脂，フラン樹脂，ポリジメチルシラ
ン樹脂などの残炭率の高い有機物粒子の表面に、金属ア
ルコキシド、有機金属錯体、有機化合物と無機酸とのエ
ステルなどの化合物に残炭率の高い液状有機化合物を混
合した混合物を付着させた後、熱処理により炭化処理す
る方法。 （Ｄ）フェノール樹脂，フラン樹脂，ポリジメチルシラ
ン樹脂などの残炭率の高い有機物粒子などを熱処理後、
その表面に、化学蒸着法（ＣＶＤ）などの方法で所望の
電気伝導性の微粒子を形成する化合物を付着させた後、
更に熱処理により炭化処理する方法。

【００２６】また、微粒子がマトリックス相の中心側に
多く分散した複合粒子の場合は、下記（Ｅ）の方法を用
いることができる。（Ｅ）水に対し、低温で溶解度が小
さく、高温で溶解度が大きく、しかも高温度で酸化物を
生成する化合物を核とし、これをフェノール樹脂でコー
トとした状態の粒子を作る。この粒子を温水の中に浸漬
するなどの方法により水を含浸させ、含浸終了後、上記
化合物を核とするフェノール樹脂粒子を炭化処理する。

【００２７】例えば、ほう酸及び好ましくは分散剤とし
て界面活性剤を含有した中でレゾール型フェノール樹脂
を造粒硬化させるることにより、ほう酸を核とした球状
のフェノール樹脂粒子を調製し、これを温水に２４時間
浸漬した後、水から取出し、乾燥する。その後、非酸化
性雰囲気に炭化処理する。これによって得られた粒子は
、導電性中位の炭素質材料をマトリックス相に、導電性
低位の酸化ほう素微粒子が中心側に多く表面側に少ない
状態で分散した不均一分散型複合粒子となる。

【００２８】なおまた、本発明の複合粒子は上記の製造
方法に限定されるものではない。

【００２９】次に、本発明の第２の発明である電気粘性
流体は、第１発明の粉体を分散質として用い、これを電
気絶縁性を有する油状媒体（分散媒）に分散したもので
ある。

【００３０】ここで、分散媒としては、炭化水素油、エ
ステル油、芳香族系油、シリコーン油、フロロシリコー
ン油、ホスファゼン油などの電気絶縁油を例示すること
ができる。これらは単独で用いることもでき、二種以上
を併用することもできる。これら電気絶縁油の中でもポ
リジメチルシロキサンやポリメチルフェニルシロキサン
などのシリコーン油がゴム状の弾性を有する材料と直接
接触する状態でも使用できるなどの点で優れている。な
お、本発明の電気絶縁油としてはこれらの例に限定され
ない。

【００３１】電気絶縁油の粘度は２５℃において０．６
５〜１０００センチストークス（ｃＳｔ）であることが
好ましく、より好ましく１〜５００ｃＳｔの粘度を有す
るものを用いる。この粘度の電気絶縁油を分散媒とする
ことによって分散質を効率良く懸濁させることができる
が、分散媒の粘度が低すぎると揮発分が多くなり、分散
媒の安定性が悪くなる。また、分散媒の粘度が高すぎる
と電場のない時の初期粘度が高くなりすぎて、応用製品
の効果的な電気制御が困難になる場合が生じる。

【００３２】本発明の電気粘性流体を構成する分散質と
分散媒の割合は、分散質の含有量が１〜６０％、好まし
くは５〜５０％、であり、分散媒の含有量が４０〜９９
％、好ましくは５０〜９５％であることが好適である。 分散質の量が１％未満では電気粘性効果が小さく、６０
％を越えると電場がない時の初期粘度が著しく大きくな
るおそれがある。

【００３３】なお、本発明の電気粘性流体は、本発明の
効果を損なわない範囲で他の分散質や界面活性剤、分散
剤、無機塩などの添加剤を配合することもできる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の粉体は、耐酸化性に優れ、大気
中の熱安定性が高い上、電気抵抗および誘電率の制御が
極めて容易である。従って、本粉体は電気粘性流体の分
散質として有効であり、更に高分子化合物の電気特性賦
与剤などの用途にも好適である。

【００３５】また、本発明の電気粘性流体の効果を列挙
すれば以下の通りである。 ｉ　　　　　　広い温度範囲において、電気粘性効果の
レベルは高い。 ｉｉ　　　　電気粘性流体の特性が長期間に安定してい
る。 ｉｉｉ　　電場を印加した場合、電気粘性流体に流れる
電流は小さく、電力消費が少ない。 ｉｖ　　　　電場の印加は直流、交流いずれも任意に選
択できる。 ｖ　　　　　　工業的製法が容易で、実用性に富む。

【００３６】このため、本発明の電気粘性流体は、エン
ジンマウント、ショックアブソーバー、バルブ、クラッ
チなどの機械装置の電気的な制御に有効に応用される。

【００３７】

【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明をより
詳細に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、下記の例において、粉体の特性およ
び電気粘性流体の特性は下記方法により測定した。 粉体の特性 粒径：日機装株式会社製ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ　　ＳＰＡ
／ＭＫ−ＩＩ型にて測定 炭素含有率：堀場製作所製炭素分析計にて測定電気伝導
度：圧粉体を二端子法にて測定分散微粒子の大きさ：超
高分解能電子顕微鏡にて測定複合粒子中のシリカ重量比
率：フッ酸を用いてシリカ抽出を行ない、誘導結合プラ
ズマ法（ＩＣＰ法）にて測定複合粒子中の各層の分散微
粒子重量比率：電子顕微鏡写真にて測定 発熱ピーク温度：真空理工株式会社製ＴＧＤ７０００を
用い、空気中、昇温速度５℃／分の条件で、示差熱分析
にて測定 電気粘性流体の特性レオメトリックスファーイースト社
製ＲＤＳ−ＩＩを用い、せん断速度３５０／秒の条件に
て測定

【００３８】〔実施例１〕 熱硬化性樹脂であるフェノール球（ユニチカ株式会社製
ユニベックスＳ）１５０ｇをオルソ珪酸エステル（コル
コート株式会社製エチルシリケート２８）１６０ｇに１
昼夜含浸後、濾別する。この処理されたフェノール球を
エタノールで洗浄し、トルエンスルフォン酸を４ｇ添加
した蒸留水４００ｇ中にて４０℃，８時間加熱後、濾別
する。その後、８０℃の真空オーブン中にて８時間乾燥
する。このようにして得られた珪酸含有フェノール球を
、アルゴン雰囲気下、昇温速度５℃／分にて６００℃ま
で昇温後、１時間加熱し、炭化して、平均粒径３７μｍ
の球状の複合粒子からなる比重１．４５の粉体を得た。

【００３９】この複合粒子は炭素質材料（炭素含有率９
０．６％）をマトリックス相、シリカを微粒子分散相と
するもので、炭素質材料とシリカの電気伝導度はそれぞ
れ６×１０−９Ｓｃｍ−１と１×１０−１３Ｓｃｍ−１
であった。なお、該粉体の電気伝導度は全体として４×
１０−１２Ｓｃｍ−１であった。また、分散シリカの大
きさは２０ｎｍを示し、複合粒子中のシリカの重量比率
は全体として５．０％であったが、複合粒子の表面付近
層、中間付近層および中心付近層のシリカの重量比率は
それぞれ８．７％、２．５％および０％を示した。また
、この粉体は、室温で放置した状態での水分含有量を測
定した結果、０．２％であった。更に、この粉体の耐酸
化性の指標として発熱ピーク温度を測定した。その結果
を表１に示すが、この結果から本粉体が耐酸化性に優れ
ていることが認められる。

【００４０】以上のように、この実施例で得られた粉体
を構成する複合粒子は、炭素質材料にシリカが不均一に
分散し、分散の仕方も粒子表面から中心に向けてシリカ
が漸減する望ましい傾斜態様を示す微粒子不均一分散型
複合粒子構造を有することが確認され、また本粉体はレ
ベルの高い耐熱性をもっていることがわかった。

【００４１】〔実施例２〕 熱硬化性樹脂であるフェノール球（ユニチカ株式会社製
ユニベックスＣ−１０）、ポリ珪酸エステル（コルコー
ト株式会社製エチルシリケート４０）を用い、トルエン
スルフォン酸添加の蒸留水中にて８０℃，２時間加熱す
る以外は実施例１と同様にして、平均粒径５μｍの球状
の複合粒子からなる比重１．４６の粉体を得た。

【００４２】この複合粒子は炭素質材料（炭素含有率９
１．４％）をマトリックス相、シリカを微粒子分散相と
するもので、複合粒子中のシリカの重量比率は全体とし
て２．０％であり、実施例１と同様にシリカが複合粒子
表面側に多く、中心側に少ない傾斜態様の微粒子不均一
分散型複合粒子構造を有するものであった。

【００４３】なお、該粉体の電気伝導度は全体として５
×１０−１２Ｓｃｍ−１であった。また、この粉体は室
温で放置した状態で０．１５％の水分を含有していた。 更に、本粉体の耐酸化性（発熱ピーク）は表１に示す通
りであり、実施例１の粉体と同様に耐熱性が極めて優れ
ていることがわかった。

【００４４】〔比較例１〕 実施例２で用いたフェノール球をそのままアルゴン雰囲
気下、昇温速度５℃／分にて６００℃まで昇温後、１時
間加熱し炭化すると、平均粒径５μｍ、電気伝導度６×
１０−９Ｓｃｍ−１の炭素質材料の粒子からなる粉体が
得られた。

【００４５】この粉体の空気中での発熱ピーク温度を表
１に示す。本粉体に比べて、実施例１および実施例２の
粉体の耐酸化性が明らかに優れていることがわかる。

【００４６】

【表１】

【００４７】〔実施例３〕 実施例１の粉体を空気中にて４００℃，３時間熱処理し
た。その結果、この熱処理で粉体中の一部の炭素が除去
され、粉体中のシリカ含有量は１８％と増加し、比重が
１．５０になった。また、平均粒径は３４μｍになった
。

【００４８】〔実施例４〕 熱硬化性樹脂であるフェノール球（ユニチカ株式会社製
ユニベックスＵＡ−３０）５００ｇを８００ｃｃのアセ
トン中に６時間含浸する。デカンテイションにより膨潤
したフェノール球から過剰のアセトンを除去したのち、
実施例１で用いたオルソ珪酸エステルを５００ｃｃ加え
、１８時間撹拌する。このようにして処理されたフェノ
ール球をエタノールで洗浄し、トルエンスルフォン酸２
５ｇを添加した蒸留水１５００ｃｃ中にて１０分間混合
撹拌する。次いで、４０℃で１時間、９０℃で１時間加
熱処理を行なう。次いで、濾別、洗浄を行ない、８０℃
の真空オーブン中にて４時間乾燥する。

【００４９】このようにして得られた珪酸含有フェノー
ル球をアルゴン雰囲気下、昇温速度２℃／分にて６２０
℃まで昇温後、１時間加熱し、炭化処理を行なう。この
処理により、平均粒径１７．３μｍの複合粒子からなる
比重１．４６の粉体を得た。この複合粒子中のシリカの
重量比率は６．０％であった。

【００５０】〔実施例５〕 アルミニウムイソプロポキシドの粉末１００ｇをアセト
ン４００ｇ中にて４時間混合撹拌後、ひだ付き濾紙にて
濾液を回収する、この濾液中に熱硬化性樹脂であるフェ
ノール球（ユニチカ株式会社製ユニベックスＵＡ−３０
）２５０ｇを２４時間含浸する。このようにして処理さ
れたフェノール球に対しイソプロパノール洗浄、アセト
ン洗浄、エタノール洗浄を行ない、更にトルエンスルフ
ォン酸１２．５ｇを添加した蒸留水５００ｃｃ中にて１
０分間混合撹拌する。次いで、４０℃で１時間、９０℃
で１時間加熱処理を行なう。その後、濾別、洗浄を行な
い、８０℃の真空オーブン中にて４時間乾燥する。

【００５１】このようにして得られた水酸化アルミニウ
ム含有フェノール球をアルゴン雰囲気下、昇温速度５℃
／分にて６１５℃まで昇温後、１時間加熱し、炭化処理
を行なう。この処理により、平均粒径１７．２μｍの複
合粒子からなる比重１．４６の粉体を得た。この複合粒
子中のアルミナの重量比率は２．０％であった。

【００５２】〔実施例６〕実施例１で得られた粉体５０
ｇをシリコーン油（東芝シリコーン株式会社製：ＴＳＦ
４５１−１０）９５ｇに分散させて電気粘性流体を製造
した。電気粘性流体としての特性を表２に示す。

【００５３】まず、無電場，室温で測定した場合の粘度
は０．４ポイズであり、２ＫＶ／ｍｍの直流電場印加に
より５．５ポイズに増粘した。また、その時の電流値は
０．０３μＡ／ｃｍ２を示した。次に、１００℃で初期
粘度は０．２ポイズであり、２ＫＶ／ｍｍの電場印加に
より７．０ポイズに増粘し、その時の電流値は１．１５
μＡ／ｃｍ２であった。

【００５４】また、室温で、２ＫＶ／ｍｍの直流電場印
加における粘度および電流の経時変化を示したのが表３
である。これからわかるように、この流体は１０００時
間以上に亘り使用しても、その効果は変わらないもので
あった。

【００５５】従って、以上の結果が示すように、この電
気粘性流体は、広い温度範囲において電気粘性効果のレ
ベルが高い、電場を印加した場合に流れる電流は小さく
電力消費が少ない、長期安定性が極めて優れているなど
の特長を有していることが認められる。

【００５６】〔実施例７〕 実施例２で得られた粉体を用いて実施例６と同様にして
電気粘性流体を製造した。電気粘性流体としての特性を
表２に示す。

【００５７】まず、無電場，室温で測定した場合の粘度
は０．６ポイズであり、２ＫＶ／ｍｍの直流電場印加に
より２．４ポイズに増粘した。また、その時の電流値は
０．００１μＡ／ｃｍ２以下であった。次に、１００℃
で初期粘度は０．２ポイズであり、２ＫＶ／ｍｍの電場
印加により２．５ポイズに増粘し、その時の電流値は０
．０３７μＡ／ｃｍ２を示した。

【００５８】以上の結果からわかるように、本実施例の
電気粘性流体は実施例６と同様に優れた特性を有してい
る。

【００５９】〔比較例２〕 比較例１の粉体を用い、実施例６と同様にして懸濁状流
体を得た。この流体の電気粘性特性を表２に示す。

【００６０】この流体は電気粘性効果を示さず、しかも
、直流電場により大きな電流が流れることがわかる。 すなわち、本発明の複合粒子を構成するマトリックス相
（この場合、炭素質材料）のみでは有効な電気粘性流体
が得られないことを示す。なお、本発明の複合粒子を構
成する分散微粒子の一つであるシリカのみでも満足な電
気粘性流体は得られないものであった。

【００６１】〔比較例３〕 シリカゲル（日本シリカ株式会社製ニプシルＶＮ−３）
の水分量を６重量％に調節したもの１３重量部をシリコ
ーン油８７重量部に分散させて電気粘性流体を得た。こ
の流体の電気粘性特性を表２に示す。

【００６２】この電気粘性流体は無電場，室温で測定し
た場合の粘度は３．４ポイズであり、２ＫＶ／ｍｍの直
流電場印加により６．０ポイズに増粘した。その時の電
流値は２１μＡ／ｃｍ２を示した。また、１００℃では
電流が大きすぎて、電気粘性効果の測定は不能であった
。更に、この流体は長時間連続使用すると、その効果が
徐々に減少し、約１００時間で効果は１／２以下に低下
した。

【００６３】

【表２】

【００６４】

【表３】

【００６５】〔実施例８〕 実施例３の粉体を用いて実施例６と同様の方法にて電気
粘性効果を測定したところ、無電場，室温で測定した場
合の粘度は０．５ポイズであり、２ＫＶ／ｍｍの直流電
場印加により４．８ポイズに増粘した。またその時の電
流値は０．００１μＡ／ｃｍ２以下であった。

【００６６】次に、８０℃で初期粘度は０．２ポイズで
あり、２ＫＶ／ｍｍの直流電場印加により５．６ポイズ
に増粘し、また、その時の電流値は０．０１１μＡ／ｃ
ｍ２であった。この結果からわかるように、実施例３の
粉体は、優れた特性を有する。

【００６７】〔実施例９〕 実施例４の粉体を用いて実施例６と同様の方法にて電気
粘性効果を測定したところ、無電場，室温で測定した場
合の粘度は０．５ポイズであり、２ＫＶ／ｍｍの直流電
場印加により１３ポイズに増粘した。また、その時の電
流値は２μＡ／ｃｍ２以下であった。この結果からわか
るように、実施例４の粉体は、優れた特性を有する。

【００６８】〔実施例１０〕 実施例５の粉体を用いて実施例６と同様の方法にて電気
粘性効果を測定したところ、無電場，室温で測定した場
合の粘度は０．５ポイズであり、２ＫＶ／ｍｍの直流電
場印加により９ポイズに増粘した。また、その時の電流
値は１．２μＡ／ｃｍ２であった。この結果からわかる
ように、実施例５の粉体は、優れた特性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の複合粒子断面の模式図を表わ
す。

【図２】図２は該複合粒子の表面から中心の各層と分散
微粒子の重量比率の関係を示す模式図を表わす。

【符号の説明】

１　　複合粒子 ２　　マトリックス相 ３　　分散微粒子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マトリックス相に微粒子が表面側に多
   く中心側に少ない状態又は表面側に少なく中心側に多い
   状態に不均一分散した微粒子不均一分散型複合粒子から
   なり、上記マトリックス相の電気伝導度が１０−１０〜
   １０２Ｓｃｍ−１であり、上記分散微粒子が半導体及び
   絶縁体から選ばれる少なくとも一つの材料にて形成され
   かつその電気伝導度が上記マトリックス相の電気伝導度
   の１／１０以下であると共に、上記分散微粒子の複合粒
   子中における分散量が全体として４０重量％以下である
   ことを特徴とする粉体。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の粉体を電気絶縁性を
   有する油状媒体中に分散させてなる電気粘性流体。