JPH05279687A - 電気粘性流体組成物 - Google Patents
電気粘性流体組成物Info
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- JPH05279687A JPH05279687A JP7754092A JP7754092A JPH05279687A JP H05279687 A JPH05279687 A JP H05279687A JP 7754092 A JP7754092 A JP 7754092A JP 7754092 A JP7754092 A JP 7754092A JP H05279687 A JPH05279687 A JP H05279687A
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- electrorheological fluid
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きなせん断応力を発生し、電流特性およ
び経時安定性に優れた電気粘性流体組成物を提供する。 【構成】 誘電体粒子を電気絶縁性液体中に分散して
なる電気粘性流体組成物において、電気絶縁性分散媒と
してシリコーンオイル（Ａ）７５〜９９重量％およびド
デシルベンゼンやエチルビフェニル等の少なくとも１個
の不飽和結合を有する炭化水素化合物（Ｂ）１〜２５重
量％からなる混合分散媒を用いる。
び経時安定性に優れた電気粘性流体組成物を提供する。 【構成】 誘電体粒子を電気絶縁性液体中に分散して
なる電気粘性流体組成物において、電気絶縁性分散媒と
してシリコーンオイル（Ａ）７５〜９９重量％およびド
デシルベンゼンやエチルビフェニル等の少なくとも１個
の不飽和結合を有する炭化水素化合物（Ｂ）１〜２５重
量％からなる混合分散媒を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気粘性流体組成物に関
するものである。更に詳しくは、比較的弱い電場を印加
することによっても大きいなせん断応力を発生し、その
際に流れる電流密度が小さく、かつ発生したせん断応力
および電流密度の経時安定性に優れた電気粘性流体組成
物に関するものである。
するものである。更に詳しくは、比較的弱い電場を印加
することによっても大きいなせん断応力を発生し、その
際に流れる電流密度が小さく、かつ発生したせん断応力
および電流密度の経時安定性に優れた電気粘性流体組成
物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気粘性流体とは、例えば電気絶縁性分
散媒中に誘電体からなる分散相粒子を分散して得られ、
そのレオロジー的或いは流れ性質が電場変化を加えるこ
とにより粘塑性型の性質に変わる流体であり、一般に外
部電場を印加した際に粘度が著しく上昇し大きいせん断
応力を誘起する、いわゆるウィンズロー効果を示す流体
として知られている。このウィンズロー効果は応答性が
速いという特徴を有することから、電気粘性流体はクラ
ッチ、ブレーキ、エンジンマウント、ダンパ、バルブ、
ショックアブソーバ、アクチュエータ等の各種デバイス
や電気粘性流体インクジェット等への応用が試みられて
いる。
散媒中に誘電体からなる分散相粒子を分散して得られ、
そのレオロジー的或いは流れ性質が電場変化を加えるこ
とにより粘塑性型の性質に変わる流体であり、一般に外
部電場を印加した際に粘度が著しく上昇し大きいせん断
応力を誘起する、いわゆるウィンズロー効果を示す流体
として知られている。このウィンズロー効果は応答性が
速いという特徴を有することから、電気粘性流体はクラ
ッチ、ブレーキ、エンジンマウント、ダンパ、バルブ、
ショックアブソーバ、アクチュエータ等の各種デバイス
や電気粘性流体インクジェット等への応用が試みられて
いる。
【０００３】電気粘性流体は、分散相粒子、電気絶縁性
分散媒および必要に応じて加えられる分散剤からなる組
成物であり、例えばシリコーンオイル、塩化ジフェニ
ル、トランス油等の電気絶縁性分散媒中にセルロース、
でんぷん、シリカゲル、イオン交換樹脂、ゼオライト等
といった分散相粒子を分散したものが知られている。
分散媒および必要に応じて加えられる分散剤からなる組
成物であり、例えばシリコーンオイル、塩化ジフェニ
ル、トランス油等の電気絶縁性分散媒中にセルロース、
でんぷん、シリカゲル、イオン交換樹脂、ゼオライト等
といった分散相粒子を分散したものが知られている。
【０００４】しかしながら、未だ実用化されている電気
粘性流体はなく、現在もなお、電気粘性流体に電場を印
加した際に得られるせん断応力値やその際の電流密度お
よびこれらの経時安定性の改良に関する研究開発が活発
に行われている。例えば分散相粒子に関する研究開発で
は、ポリ（アセン−キノン）等の有機半導体粒子を分散
相粒子として用いる流体（特開昭６１−２１６２０２号
公報）、有機固体粒子を中心としてその表面に導電性薄
膜層および電気絶縁性薄膜層が形成された３層構造から
なる誘電体粒子を分散相粒子として用いる流体（特開昭
６３−９７６９４号公報）、樹脂中にカーボンブラック
等の導電体粒子が分散されてなる誘電体粒子を分散相粒
子として用いる流体（特開平１−２３６２９１号公報）
等が提案されている。
粘性流体はなく、現在もなお、電気粘性流体に電場を印
加した際に得られるせん断応力値やその際の電流密度お
よびこれらの経時安定性の改良に関する研究開発が活発
に行われている。例えば分散相粒子に関する研究開発で
は、ポリ（アセン−キノン）等の有機半導体粒子を分散
相粒子として用いる流体（特開昭６１−２１６２０２号
公報）、有機固体粒子を中心としてその表面に導電性薄
膜層および電気絶縁性薄膜層が形成された３層構造から
なる誘電体粒子を分散相粒子として用いる流体（特開昭
６３−９７６９４号公報）、樹脂中にカーボンブラック
等の導電体粒子が分散されてなる誘電体粒子を分散相粒
子として用いる流体（特開平１−２３６２９１号公報）
等が提案されている。
【０００５】ところが、電気絶縁性分散媒については、
そのようなせん断応力や電流密度およびそれらの経時安
定性の改良を目的とした研究開発はこれまで提案されて
おらず、分散媒の分散媒の比重を大きくすることで分散
相粒子との比重差を小さくし分散相粒子の沈降を防ぐと
いう視点からの研究がなされているに過ぎなかった。
そのようなせん断応力や電流密度およびそれらの経時安
定性の改良を目的とした研究開発はこれまで提案されて
おらず、分散媒の分散媒の比重を大きくすることで分散
相粒子との比重差を小さくし分散相粒子の沈降を防ぐと
いう視点からの研究がなされているに過ぎなかった。
【０００６】一方、電気粘性流体の電気絶縁性分散媒と
して一般に用いられるシリコーンオイルは、電場を印加
した際に発生するせん断応力値やその際に流れる電流密
度およびこれらの経時安定性について検討を行ったとこ
ろ、せん断応力値および電流密度の経時安定性に関する
特性が必ずしも十分なものでなく、それらの特性に優れ
た電気粘性流体を与える分散媒が要望されている。
して一般に用いられるシリコーンオイルは、電場を印加
した際に発生するせん断応力値やその際に流れる電流密
度およびこれらの経時安定性について検討を行ったとこ
ろ、せん断応力値および電流密度の経時安定性に関する
特性が必ずしも十分なものでなく、それらの特性に優れ
た電気粘性流体を与える分散媒が要望されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気絶縁性
分散媒に関する前記要望に答えるものである。すなわ
ち、本発明の目的は、電場を印加することで大きなせん
断応力を発生し、その際に流れる電流密度が小さく、か
つ発生したせん断応力および電流密度の経時安定性に優
れた電気粘性流体組成物を提供することにある。
分散媒に関する前記要望に答えるものである。すなわ
ち、本発明の目的は、電場を印加することで大きなせん
断応力を発生し、その際に流れる電流密度が小さく、か
つ発生したせん断応力および電流密度の経時安定性に優
れた電気粘性流体組成物を提供することにある。
【０００８】しかも本発明は、樹脂やゴムを侵さず引火
点が高く難燃性であるといったシリコーンオイルを分散
媒としてなる電気粘性流体の優れた性質を何ら損なうこ
となく、前記した特性を飛躍的に向上させた電気粘性流
体組成物を提供するものである。
点が高く難燃性であるといったシリコーンオイルを分散
媒としてなる電気粘性流体の優れた性質を何ら損なうこ
となく、前記した特性を飛躍的に向上させた電気粘性流
体組成物を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、分散相粒子と
電気絶縁性分散媒とからなる電気粘性流体組成物におい
て、電気絶縁性分散媒としてシリコーンオイル（Ａ）７
５〜９９重量％および少なくとも１個の不飽和結合を有
する炭化水素化合物（Ｂ）１〜２５重量％を必須成分と
して含み必要に応じてその他の電気絶縁性化合物（Ｃ）
を加えてなる混合分散媒を用いてなる電気粘性流体組成
物に関するものである。
電気絶縁性分散媒とからなる電気粘性流体組成物におい
て、電気絶縁性分散媒としてシリコーンオイル（Ａ）７
５〜９９重量％および少なくとも１個の不飽和結合を有
する炭化水素化合物（Ｂ）１〜２５重量％を必須成分と
して含み必要に応じてその他の電気絶縁性化合物（Ｃ）
を加えてなる混合分散媒を用いてなる電気粘性流体組成
物に関するものである。
【００１０】
【作用】本発明で用いられるシリコーンオイル（Ａ）と
しては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェ
ニルシリコーンオイル、フロロシリコーンオイル等を挙
げることができるが、２５℃での動粘度が１００ｃＳｔ
以下のシリコーンオイルであることが好ましい。
しては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェ
ニルシリコーンオイル、フロロシリコーンオイル等を挙
げることができるが、２５℃での動粘度が１００ｃＳｔ
以下のシリコーンオイルであることが好ましい。
【００１１】本発明で用いられる少なくとも１個の不飽
和結合を有する炭化水素化合物（Ｂ）としては、水素原
子および炭素原子のみから構成されており、芳香族二重
結合、アルケン類二重結合、アルキン類三重結合等のい
わゆるｓｐ，ｓｐ2混成軌道を形成する炭素間結合を分
子中に少なくとも１個有し且つシリコーンオイル（Ａ）
に溶解して混合分散媒を形成するものであれば特に制限
はなく、例えば１−デセン、１−ドデセン等の長鎖アル
ケン類；ジフェニルメタン、１，２−ジフェニルエタ
ン、メチルビフェニル、エチルビフェニル等の芳香族炭
化水素類；ヘキシルベンゼン、ドデシルベンゼン、ドデ
シルナフタレン等の長鎖アルキル芳香族炭化水素類；ポ
リブテン、ポリブタジエン、ポリα−オレフィン等の分
子内に不飽和結合を有する炭化水素系重合体等を必須成
分として挙げることができ、これらの中から１種または
２種以上選んで用いることができる。
和結合を有する炭化水素化合物（Ｂ）としては、水素原
子および炭素原子のみから構成されており、芳香族二重
結合、アルケン類二重結合、アルキン類三重結合等のい
わゆるｓｐ，ｓｐ2混成軌道を形成する炭素間結合を分
子中に少なくとも１個有し且つシリコーンオイル（Ａ）
に溶解して混合分散媒を形成するものであれば特に制限
はなく、例えば１−デセン、１−ドデセン等の長鎖アル
ケン類；ジフェニルメタン、１，２−ジフェニルエタ
ン、メチルビフェニル、エチルビフェニル等の芳香族炭
化水素類；ヘキシルベンゼン、ドデシルベンゼン、ドデ
シルナフタレン等の長鎖アルキル芳香族炭化水素類；ポ
リブテン、ポリブタジエン、ポリα−オレフィン等の分
子内に不飽和結合を有する炭化水素系重合体等を必須成
分として挙げることができ、これらの中から１種または
２種以上選んで用いることができる。
【００１２】本発明で用いられる混合分散媒におけるシ
リコーンオイル（Ａ）および炭化水素化合物（Ｂ）の配
合割合は、シリコーンオイル（Ａ）７５〜９９重量％お
よび炭化水素化合物（Ｂ）１〜２５重量％の割合であ
り、特に好ましくはシリコーンオイル（Ａ）８５〜９５
重量％および炭化水素化合物（Ｂ）５〜１５重量％の割
合である。炭化水素化合物（Ｂ）の使用量が１重量％未
満では、せん断応力や電流密度およびそれらの経時安定
性に関する特性に優れた電気粘性流体が得られない。ま
た２５重量％を越える割合で多量に使用しても前記した
特性の改良は認められず、逆に引火点の低下を招き、電
気粘性流体の実用上問題となることがある。
リコーンオイル（Ａ）および炭化水素化合物（Ｂ）の配
合割合は、シリコーンオイル（Ａ）７５〜９９重量％お
よび炭化水素化合物（Ｂ）１〜２５重量％の割合であ
り、特に好ましくはシリコーンオイル（Ａ）８５〜９５
重量％および炭化水素化合物（Ｂ）５〜１５重量％の割
合である。炭化水素化合物（Ｂ）の使用量が１重量％未
満では、せん断応力や電流密度およびそれらの経時安定
性に関する特性に優れた電気粘性流体が得られない。ま
た２５重量％を越える割合で多量に使用しても前記した
特性の改良は認められず、逆に引火点の低下を招き、電
気粘性流体の実用上問題となることがある。
【００１３】本発明における混合分散媒には、シリコー
ンオイル（Ａ）および炭化水素化合物（Ｂ）以外の電気
絶縁性化合物（Ｃ）を配合することができ、その構成割
合は混合分散媒中２４重量％以下であることが好まし
い。このようなその他の化合物（Ｃ）としては、例え
ば、ドデカン、流動パラフィン等の脂肪族炭化水素；ク
ロロベンゼン、ブロモベンゼン、クロロナフタレン、ク
ロロデカン等のハロゲン化炭化水素；ポリアルキレング
リコール、ポリオールエステル、ジエステル、ポリフェ
ニルエステル、燐酸エステル等を挙げることができる。
ンオイル（Ａ）および炭化水素化合物（Ｂ）以外の電気
絶縁性化合物（Ｃ）を配合することができ、その構成割
合は混合分散媒中２４重量％以下であることが好まし
い。このようなその他の化合物（Ｃ）としては、例え
ば、ドデカン、流動パラフィン等の脂肪族炭化水素；ク
ロロベンゼン、ブロモベンゼン、クロロナフタレン、ク
ロロデカン等のハロゲン化炭化水素；ポリアルキレング
リコール、ポリオールエステル、ジエステル、ポリフェ
ニルエステル、燐酸エステル等を挙げることができる。
【００１４】本発明におけるシリコーンオイル（Ａ）お
よび炭化水素化合物（Ｂ）を必須成分としてなる混合分
散媒には、必要に応じて酸化防止剤、金属腐食防止剤、
流動点降下剤等を加えることができるが、混合分散媒の
２５℃での動粘度が１００ｃＳｔ以下で引火点が１５０
℃以上となるように調製することが好ましい。混合分散
媒の動粘度が１００ｃＳｔを越えると、前記した特性の
バランスを欠いた電気粘性流体となることがある。
よび炭化水素化合物（Ｂ）を必須成分としてなる混合分
散媒には、必要に応じて酸化防止剤、金属腐食防止剤、
流動点降下剤等を加えることができるが、混合分散媒の
２５℃での動粘度が１００ｃＳｔ以下で引火点が１５０
℃以上となるように調製することが好ましい。混合分散
媒の動粘度が１００ｃＳｔを越えると、前記した特性の
バランスを欠いた電気粘性流体となることがある。
【００１５】本発明で使用することのできる分散相粒子
とは、電気粘性効果の発現に直接関与する誘電体粒子で
ある。このような誘電体粒子としては、例えばデンプ
ン、セルロース、イオン交換樹脂、スルホン酸基含有ポ
リスチレン系重合体粒子などの親水性基を有する有機物
粒子；シリカ、アルミナ等の親水性無機物粒子；有機固
体粒子を中心としてその表面に導電性薄膜層を形成し、
更に電気絶縁性薄膜層の形成された３層構造からなる粒
子、アルミニウムなどの導電体粒子の表面に薄膜絶縁膜
を形成した粒子、樹脂中にカーボンブラック等の導電体
粒子が分散されてなる粒子などの複合体粒子；ポリ（ア
セン−キノン）等の有機半導体粒子；チタン酸バリウ
ム、酒石酸リチウム等の強誘電体粒子等が挙げられる。
上記した誘電体粒子の中でも、電場を印加した際に得ら
れるせん断応力値が大きいこと、その際に流れる電流密
度が小さいことおよびこれらの経時安定性に優れている
ことから、スルホン酸基含有ポリスチレン系重合体粒子
の使用が好ましい。
とは、電気粘性効果の発現に直接関与する誘電体粒子で
ある。このような誘電体粒子としては、例えばデンプ
ン、セルロース、イオン交換樹脂、スルホン酸基含有ポ
リスチレン系重合体粒子などの親水性基を有する有機物
粒子；シリカ、アルミナ等の親水性無機物粒子；有機固
体粒子を中心としてその表面に導電性薄膜層を形成し、
更に電気絶縁性薄膜層の形成された３層構造からなる粒
子、アルミニウムなどの導電体粒子の表面に薄膜絶縁膜
を形成した粒子、樹脂中にカーボンブラック等の導電体
粒子が分散されてなる粒子などの複合体粒子；ポリ（ア
セン−キノン）等の有機半導体粒子；チタン酸バリウ
ム、酒石酸リチウム等の強誘電体粒子等が挙げられる。
上記した誘電体粒子の中でも、電場を印加した際に得ら
れるせん断応力値が大きいこと、その際に流れる電流密
度が小さいことおよびこれらの経時安定性に優れている
ことから、スルホン酸基含有ポリスチレン系重合体粒子
の使用が好ましい。
【００１６】分散相粒子の形状および平均粒子径は、球
状あるいは楕円球状で１〜５０μｍであることが好まし
い。分散相粒子の形状が球状あるいは楕円球状以外の形
状の場合には、調製された電気粘性流体組成物に電場を
印加した際に大きなせん断応力が得られないという問題
点や電場を印加し続けた状態での経時安定性が乏しくな
るという問題点が起こることがある。また分散相粒子の
平均粒子径が１μｍ未満の場合には、調製された電気粘
性流体組成物に電場を印加した際に大きなせん断応力が
得られないという問題点が起こり、５０μｍを超える場
合には、調製された電気粘性流体組成物にある一定の電
場を印加した際に得られるせん断応力値が不規則とな
り、安定しにくいという問題点が起こることがある。
状あるいは楕円球状で１〜５０μｍであることが好まし
い。分散相粒子の形状が球状あるいは楕円球状以外の形
状の場合には、調製された電気粘性流体組成物に電場を
印加した際に大きなせん断応力が得られないという問題
点や電場を印加し続けた状態での経時安定性が乏しくな
るという問題点が起こることがある。また分散相粒子の
平均粒子径が１μｍ未満の場合には、調製された電気粘
性流体組成物に電場を印加した際に大きなせん断応力が
得られないという問題点が起こり、５０μｍを超える場
合には、調製された電気粘性流体組成物にある一定の電
場を印加した際に得られるせん断応力値が不規則とな
り、安定しにくいという問題点が起こることがある。
【００１７】本発明の電気粘性流体組成物は、分散相粒
子を前記した混合分散媒中に分散させてなり、組成物中
における分散相粒子と混合分散媒との配合割合は、前者
１００重量部に対し、後者５０〜５００重量部であるこ
とが好ましい。分散媒の量が５００重量部を越える場
合、調製された電気粘性流体組成物に電場を印加した際
に得られるせん断応力が十分に大きくならないことがあ
る。また、分散媒の量が５０重量部未満の場合、調製さ
れた組成物自体の流動性が低下して、電気粘性流体とし
ての使用が難しくなることがある。
子を前記した混合分散媒中に分散させてなり、組成物中
における分散相粒子と混合分散媒との配合割合は、前者
１００重量部に対し、後者５０〜５００重量部であるこ
とが好ましい。分散媒の量が５００重量部を越える場
合、調製された電気粘性流体組成物に電場を印加した際
に得られるせん断応力が十分に大きくならないことがあ
る。また、分散媒の量が５０重量部未満の場合、調製さ
れた組成物自体の流動性が低下して、電気粘性流体とし
ての使用が難しくなることがある。
【００１８】本発明では、分散相粒子の混合分散媒への
分散性向上や電気粘性流体組成物の粘度調節あるいはせ
ん断応力向上のために、例えば界面活性剤、高分子分散
剤、高分子増粘剤等の各種添加剤を組成物中に添加する
ことができる。
分散性向上や電気粘性流体組成物の粘度調節あるいはせ
ん断応力向上のために、例えば界面活性剤、高分子分散
剤、高分子増粘剤等の各種添加剤を組成物中に添加する
ことができる。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明の範囲がこれら実施例のみに限定されるものではな
い。
発明の範囲がこれら実施例のみに限定されるものではな
い。
【００２０】
【参考例１】撹拌機、還流冷却機および温度計を備えた
３リットルの四つ口セパラブルフラスコに水１．２リッ
トルを仕込み、そこへポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル硫酸エステル塩（第一工業製薬（株）製、ハ
イテノールＮ−０８）１．８ｇを分散した後、更にスチ
レン２８４ｇ、工業用ジビニルベンゼン（和光純薬工業
（株）製、ジビニルベンゼン５５重量％、エチルスチレ
ン３５重量％等の混合物）１６ｇおよびアゾビスイソブ
チロニトリル５ｇからなる混合物を加えた。その後、分
散機を用いて４０００ｒｐｍの撹拌速度でフラスコ内の
内容物を分散させ粒径規制を行った。次いで６５℃で２
時間重合した後、さらに重合温度を９０℃まで昇温し６
時間加熱した。反応終了後、得られた固形物を濾別し水
で洗浄することなく、熱風乾燥器を用いて８０℃で１２
時間乾燥し、球状の重合架橋体｛以下、これを重合架橋
体（１）という。｝２９１ｇを得た。
３リットルの四つ口セパラブルフラスコに水１．２リッ
トルを仕込み、そこへポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル硫酸エステル塩（第一工業製薬（株）製、ハ
イテノールＮ−０８）１．８ｇを分散した後、更にスチ
レン２８４ｇ、工業用ジビニルベンゼン（和光純薬工業
（株）製、ジビニルベンゼン５５重量％、エチルスチレ
ン３５重量％等の混合物）１６ｇおよびアゾビスイソブ
チロニトリル５ｇからなる混合物を加えた。その後、分
散機を用いて４０００ｒｐｍの撹拌速度でフラスコ内の
内容物を分散させ粒径規制を行った。次いで６５℃で２
時間重合した後、さらに重合温度を９０℃まで昇温し６
時間加熱した。反応終了後、得られた固形物を濾別し水
で洗浄することなく、熱風乾燥器を用いて８０℃で１２
時間乾燥し、球状の重合架橋体｛以下、これを重合架橋
体（１）という。｝２９１ｇを得た。
【００２１】撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた
２リットルの四つ口セパラブルフラスコに重合架橋体
（１）５０ｇを仕込み、反応容器を氷浴で０℃に冷却し
た。そこへ発煙硫酸５００ｇを加え、均一な分散液とし
た。このまま１２時間撹拌した後、氷浴を取り外し、８
０℃で３時間加熱・撹拌し、スルホン化反応を行った。
その後、反応混合物を０℃の水中に注ぎ、濾別した後、
水で洗浄した。得られた固形物を１０重量％水酸化ナト
リウム水溶液３１０ｍｌで中和した後、水で十分に洗浄
した。次いで、真空乾燥機を用いて、８０℃で１０時間
乾燥し、１０２ｇの球状のスルホン化重合体からなる分
散相粒子｛以下、これを分散相粒子（１）という。｝を
得た。
２リットルの四つ口セパラブルフラスコに重合架橋体
（１）５０ｇを仕込み、反応容器を氷浴で０℃に冷却し
た。そこへ発煙硫酸５００ｇを加え、均一な分散液とし
た。このまま１２時間撹拌した後、氷浴を取り外し、８
０℃で３時間加熱・撹拌し、スルホン化反応を行った。
その後、反応混合物を０℃の水中に注ぎ、濾別した後、
水で洗浄した。得られた固形物を１０重量％水酸化ナト
リウム水溶液３１０ｍｌで中和した後、水で十分に洗浄
した。次いで、真空乾燥機を用いて、８０℃で１０時間
乾燥し、１０２ｇの球状のスルホン化重合体からなる分
散相粒子｛以下、これを分散相粒子（１）という。｝を
得た。
【００２２】得られた分散相粒子（１）の平均粒子径を
粒度分布測定装置を用いて測定したところ、２０μｍで
あった。分散相粒子（１）のイオン交換容量を中和滴定
法および元素分析法により定量したところ、中和滴定法
では５．５ｍｇ当量／ｇ、元素分析法では５．６ｍｇ当
量／ｇであった。分散相粒子（１）中の含水量をカール
フィッシャー水分計を用いて測定したところ、２．４重
量部であった。
粒度分布測定装置を用いて測定したところ、２０μｍで
あった。分散相粒子（１）のイオン交換容量を中和滴定
法および元素分析法により定量したところ、中和滴定法
では５．５ｍｇ当量／ｇ、元素分析法では５．６ｍｇ当
量／ｇであった。分散相粒子（１）中の含水量をカール
フィッシャー水分計を用いて測定したところ、２．４重
量部であった。
【００２３】
【参考例２】撹拌機、還流冷却機および温度計を備えた
３リットルの四つ口セパラブルフラスコに水１．２リッ
トルを仕込み、そこへポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル硫酸エステル塩（第一工業製薬（株）製、ハ
イテノールＮ−０８）１．８ｇを分散した後、更にアク
リル酸エチル２８０ｇ、工業用ジビニルベンゼン（和光
純薬工業（株）製、ジビニルベンゼン５５重量％、エチ
ルスチレン３５重量％等の混合物）２０ｇおよび過酸化
ベンゾイル１０ｇからなる混合物を加えた。その後、４
０００ｒｐｍの撹拌速度でフラスコ内の内容物を分散さ
せ、７５℃で１時間重合した。さらに重合温度を９５℃
まで昇温し４時間加熱した。得られた固形物を濾別し、
十分に水洗した後、熱風乾燥器を用いて８０℃で１２時
間乾燥し、球状の重合架橋体（２）２８６ｇを得た。
３リットルの四つ口セパラブルフラスコに水１．２リッ
トルを仕込み、そこへポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル硫酸エステル塩（第一工業製薬（株）製、ハ
イテノールＮ−０８）１．８ｇを分散した後、更にアク
リル酸エチル２８０ｇ、工業用ジビニルベンゼン（和光
純薬工業（株）製、ジビニルベンゼン５５重量％、エチ
ルスチレン３５重量％等の混合物）２０ｇおよび過酸化
ベンゾイル１０ｇからなる混合物を加えた。その後、４
０００ｒｐｍの撹拌速度でフラスコ内の内容物を分散さ
せ、７５℃で１時間重合した。さらに重合温度を９５℃
まで昇温し４時間加熱した。得られた固形物を濾別し、
十分に水洗した後、熱風乾燥器を用いて８０℃で１２時
間乾燥し、球状の重合架橋体（２）２８６ｇを得た。
【００２４】撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた
２リットルの四つ口セパラブルフラスコに重合架橋体
（２）５０ｇを仕込み、予め水酸化ナトリウム６０ｇを
溶かしたエタノール１リットルを加えて均一な分散液と
した。次いで、還流温度に昇温し反応混合物を還流しな
がら６時間加熱・撹拌し、加水分解反応を行った。その
後、反応混合物を０℃の水中に注ぎ、濾別した後、水で
洗浄した。次いで、真空乾燥機を用いて、８０℃で１０
時間乾燥し、球状のポリアクリル酸ナトリウム重合体か
らなる分散相粒子｛以下、これを分散相粒子（２）とい
う｝を得た。
２リットルの四つ口セパラブルフラスコに重合架橋体
（２）５０ｇを仕込み、予め水酸化ナトリウム６０ｇを
溶かしたエタノール１リットルを加えて均一な分散液と
した。次いで、還流温度に昇温し反応混合物を還流しな
がら６時間加熱・撹拌し、加水分解反応を行った。その
後、反応混合物を０℃の水中に注ぎ、濾別した後、水で
洗浄した。次いで、真空乾燥機を用いて、８０℃で１０
時間乾燥し、球状のポリアクリル酸ナトリウム重合体か
らなる分散相粒子｛以下、これを分散相粒子（２）とい
う｝を得た。
【００２５】得られた分散相粒子（２）の平均粒子径を
粒度分布測定装置を用いて測定したところ、１５μｍで
あった。ポリアクリル酸ナトリウム粒子中のイオン交換
容量を中和滴定法および元素分析法により定量したとこ
ろ、中和滴定法９．８ｍｇ当量／ｇ、元素分析法では
９．７ｍｇ当量／ｇであった。分散相粒子（２）中の含
水量をカールフィッシャー水分計を用いて測定したとこ
ろ７．５重量部であった。
粒度分布測定装置を用いて測定したところ、１５μｍで
あった。ポリアクリル酸ナトリウム粒子中のイオン交換
容量を中和滴定法および元素分析法により定量したとこ
ろ、中和滴定法９．８ｍｇ当量／ｇ、元素分析法では
９．７ｍｇ当量／ｇであった。分散相粒子（２）中の含
水量をカールフィッシャー水分計を用いて測定したとこ
ろ７．５重量部であった。
【００２６】
【実施例１】参考例１で得られた分散相粒子（１）３０
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）６３重量部およびドデシルベンゼ
ン７重量部からなる２５℃における動粘度１８ｃＳｔの
混合分散媒中に分散し、本発明の電気粘性流体組成物
（１）｛以下、これを流体組成物（１）という｝を調製
した。
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）６３重量部およびドデシルベンゼ
ン７重量部からなる２５℃における動粘度１８ｃＳｔの
混合分散媒中に分散し、本発明の電気粘性流体組成物
（１）｛以下、これを流体組成物（１）という｝を調製
した。
【００２７】
【実施例２】参考例１で得られた分散相粒子（１）３０
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−５０ｃＳ）６５重量部およびｐ−エチルビフ
ェニル５重量部からなる２５℃における動粘度４３ｃＳ
ｔの混合分散媒中に分散し、本発明の電気粘性流体組成
物（２）｛以下、これを流体組成物（２）という｝を調
製した。
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−５０ｃＳ）６５重量部およびｐ−エチルビフ
ェニル５重量部からなる２５℃における動粘度４３ｃＳ
ｔの混合分散媒中に分散し、本発明の電気粘性流体組成
物（２）｛以下、これを流体組成物（２）という｝を調
製した。
【００２８】
【実施例３】参考例１で得られた分散相粒子（１）３０
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−５０ｃＳ）６０重量部、メチルフェニルシリ
コーンオイル（信越化学（株）製ＫＦ−５４）３重量
部、１−ドデセン７重量部からなる２５℃における動粘
度５０ｃＳｔの混合分散媒中に分散し、本発明の電気粘
性流体組成物（３）｛以下、これを流体組成物（３）と
いう｝を調製した。
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−５０ｃＳ）６０重量部、メチルフェニルシリ
コーンオイル（信越化学（株）製ＫＦ−５４）３重量
部、１−ドデセン７重量部からなる２５℃における動粘
度５０ｃＳｔの混合分散媒中に分散し、本発明の電気粘
性流体組成物（３）｛以下、これを流体組成物（３）と
いう｝を調製した。
【００２９】
【実施例４】参考例２で得られた分散相粒子（２）３０
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）６３重量部、ドデシルベンゼン５
重量部および１，２−ジフェニルエタン２重量部からな
る２５℃における動粘度１８ｃＳｔの混合分散媒中に分
散し、本発明の電気粘性流体組成物（４）｛以下、これ
を流体組成物（４）という｝を調製した。
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）６３重量部、ドデシルベンゼン５
重量部および１，２−ジフェニルエタン２重量部からな
る２５℃における動粘度１８ｃＳｔの混合分散媒中に分
散し、本発明の電気粘性流体組成物（４）｛以下、これ
を流体組成物（４）という｝を調製した。
【００３０】
【実施例５】参考例２で得られた分散相粒子（２）３０
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）６５重量部およびポリブテン（日
本石油化学（株）製ＬＶ−１０）５重量部からなる２５
℃における動粘度１６ｃＳｔの混合分散媒中に分散し、
本発明の電気粘性流体組成物（５）｛以下、これを流体
組成物（５）という｝を調製した。
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）６５重量部およびポリブテン（日
本石油化学（株）製ＬＶ−１０）５重量部からなる２５
℃における動粘度１６ｃＳｔの混合分散媒中に分散し、
本発明の電気粘性流体組成物（５）｛以下、これを流体
組成物（５）という｝を調製した。
【００３１】
【比較例１】参考例１で得られた分散相粒子（１）３０
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）７０重量部中に分散し、比較用の
電気粘性流体組成物（１）｛以下、これを比較流体組成
物（１）という｝を調製した。
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）７０重量部中に分散し、比較用の
電気粘性流体組成物（１）｛以下、これを比較流体組成
物（１）という｝を調製した。
【００３２】
【比較例２】参考例１で得られた分散相粒子（１）３０
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−５０ｃＳ）７０重量部中に分散し、比較用の
電気粘性流体組成物（２）｛以下、これを比較流体組成
物（２）という｝を調製した。
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−５０ｃＳ）７０重量部中に分散し、比較用の
電気粘性流体組成物（２）｛以下、これを比較流体組成
物（２）という｝を調製した。
【００３３】
【比較例３】参考例１で得られた分散相粒子（２）３０
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）６５重量部およびドデカン５重量
部からなる２５℃における動粘度１９ｃＳｔの混合分散
媒中に分散し、比較用の電気粘性流体組成物（３）｛以
下、これを比較流体組成物（３）という｝を調製した。
重量部をジメチルシリコーンオイル（信越化学（株）製
ＫＦ９６−２０ｃＳ）６５重量部およびドデカン５重量
部からなる２５℃における動粘度１９ｃＳｔの混合分散
媒中に分散し、比較用の電気粘性流体組成物（３）｛以
下、これを比較流体組成物（３）という｝を調製した。
【００３４】
【実施例６】実施例１〜５および比較例１〜３で得られ
た流体組成物（１）〜（５）および比較流体組成物
（１）〜（３）の各々を共軸電場付回転粘度計に入れ、
内／外筒間隙１．０ｍｍ、せん断速度４００ｓ~1、温度
２５℃の条件で交流の外部電場５０００Ｖ／ｍｍ（周波
数：６０Ｈｚ）を印加した時のせん断応力値（初期値）
およびその際に流れる電流密度（初期値）を測定した。
た流体組成物（１）〜（５）および比較流体組成物
（１）〜（３）の各々を共軸電場付回転粘度計に入れ、
内／外筒間隙１．０ｍｍ、せん断速度４００ｓ~1、温度
２５℃の条件で交流の外部電場５０００Ｖ／ｍｍ（周波
数：６０Ｈｚ）を印加した時のせん断応力値（初期値）
およびその際に流れる電流密度（初期値）を測定した。
【００３５】また、５０００Ｖ／ｍｍの外部電場を印加
した状態で、粘度計を２５℃にて３日間連続運転を行っ
た後のせん断応力値（３日後値）および電流密度（３日
後値）を測定し、流体組成物の経時安定性を調べた。
した状態で、粘度計を２５℃にて３日間連続運転を行っ
た後のせん断応力値（３日後値）および電流密度（３日
後値）を測定し、流体組成物の経時安定性を調べた。
【００３６】それらの結果を表１に示した。
【００３７】
【表１】
【００３８】電気粘性流体は、比較的弱い電場で印加し
た際に得られるせん断応力値が大きいというせん断応力
特性に優れたものほど、またそのときに流れる電流密度
が小さいという電流特性に優れたものほど好ましく、せ
ん断応力特性と電流特性が共に優れたものが特に好まし
い。そこでせん断応力特性と電流特性を同時に評価して
優劣を判断するパラメータとして、一定の電場に印加し
た際に得られるせん断応力値とそのときに流れる電流密
度の比、すなわち（せん断応力値）／（電流密度）｛以
下、この値をＺ値という。｝が有効である。つまりせん
断応力特性と電流特性が共に優れた電気粘性流体組成物
ではＺ値が大きくなる。
た際に得られるせん断応力値が大きいというせん断応力
特性に優れたものほど、またそのときに流れる電流密度
が小さいという電流特性に優れたものほど好ましく、せ
ん断応力特性と電流特性が共に優れたものが特に好まし
い。そこでせん断応力特性と電流特性を同時に評価して
優劣を判断するパラメータとして、一定の電場に印加し
た際に得られるせん断応力値とそのときに流れる電流密
度の比、すなわち（せん断応力値）／（電流密度）｛以
下、この値をＺ値という。｝が有効である。つまりせん
断応力特性と電流特性が共に優れた電気粘性流体組成物
ではＺ値が大きくなる。
【００３９】流体組成物（１）〜（５）および比較流体
組成物（１）〜（３）の各々に５０００Ｖ／ｍｍ の電
場を印加した際に観測されたせん断応力値と電流密度か
ら求められた各々の流体組成物のＺ値の初期値および３
日後値を表１に示した。
組成物（１）〜（３）の各々に５０００Ｖ／ｍｍ の電
場を印加した際に観測されたせん断応力値と電流密度か
ら求められた各々の流体組成物のＺ値の初期値および３
日後値を表１に示した。
【００４０】表１から明らかなように、本発明の流体組
成物（１）〜（５）は、比較的弱い電場の印加によって
も大きなせん断応力が得られ、その際に流れる電流密度
が小さいという電流特性に優れかつ発生したせん断応力
および電流密度の経時安定性に非常に優れていた。ま
た、本発明の流体組成物（１）〜（３）は、初期におい
てＺ値が２．９以上であり、かつ３日後においてもＺ値
は２．９以上であり、せん断応力特性と電流特性の均衡
の経時安定性にも優れた電気粘性流体組成物であること
がわかった。
成物（１）〜（５）は、比較的弱い電場の印加によって
も大きなせん断応力が得られ、その際に流れる電流密度
が小さいという電流特性に優れかつ発生したせん断応力
および電流密度の経時安定性に非常に優れていた。ま
た、本発明の流体組成物（１）〜（３）は、初期におい
てＺ値が２．９以上であり、かつ３日後においてもＺ値
は２．９以上であり、せん断応力特性と電流特性の均衡
の経時安定性にも優れた電気粘性流体組成物であること
がわかった。
【００４１】一方、比較流体組成物（１）〜（３）は、
せん断応力および電流密度の経時安定性において、本発
明の流体組成物に比べて劣っていた。
せん断応力および電流密度の経時安定性において、本発
明の流体組成物に比べて劣っていた。
【００４２】
【発明の効果】本発明は、比較的弱い電場を印加したと
きにでも大きなせん断応力が得られ且つ発生したせん断
応力を長期にわたって維持するという経時安定性に優れ
た電気粘性流体組成物を提供するものであり、こうして
製造された電気粘性流体組成物は、クラッチ、ダンパ
ー、ブレーキ、ショックアブソーバー等へ有効に利用で
きる。
きにでも大きなせん断応力が得られ且つ発生したせん断
応力を長期にわたって維持するという経時安定性に優れ
た電気粘性流体組成物を提供するものであり、こうして
製造された電気粘性流体組成物は、クラッチ、ダンパ
ー、ブレーキ、ショックアブソーバー等へ有効に利用で
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 //(Ｃ１０Ｍ 169/04 107:50 105:02 107:08 151:02） Ｃ１０Ｎ 20:00 Ｚ 8217−4Ｈ 20:02 20:06 Ｚ 8217−4Ｈ 40:14
Claims (3)
- 【請求項１】 分散相粒子と電気絶縁性分散媒とからな
る電気粘性流体組成物において、電気絶縁性分散媒とし
てシリコーンオイル（Ａ）７５〜９９重量％および少な
くとも１個の不飽和結合を有する炭化水素化合物（Ｂ）
１〜２５重量％を必須成分として含み必要に応じてその
他の電気絶縁性化合物（Ｃ）を加えてなる混合分散媒を
用いてなる電気粘性流体組成物。 - 【請求項２】 混合分散媒の２５℃での動粘度が１００
ｃＳｔ以下である請求項１記載の電気粘性流体組成物。 - 【請求項３】 分散相粒子がスルホン酸基含有ポリスチ
レン系重合体粒子である請求項１または２記載の電気粘
性流体組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7754092A JP3095868B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 電気粘性流体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7754092A JP3095868B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 電気粘性流体組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279687A true JPH05279687A (ja) | 1993-10-26 |
| JP3095868B2 JP3095868B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13636836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7754092A Expired - Fee Related JP3095868B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 電気粘性流体組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095868B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08183860A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-07-16 | Wacker Chemie Gmbh | オルガノポリシロキサン樹脂溶液、その製法並びにこれを含有する被覆材料 |
| US8945354B2 (en) | 2011-12-22 | 2015-02-03 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Cathode scraper system and method of using the same for removing uranium |
| JP7041793B1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-03-24 | 富士高分子工業株式会社 | シリコーンゲル組成物及びシリコーンゲルシート |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP7754092A patent/JP3095868B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08183860A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-07-16 | Wacker Chemie Gmbh | オルガノポリシロキサン樹脂溶液、その製法並びにこれを含有する被覆材料 |
| US8945354B2 (en) | 2011-12-22 | 2015-02-03 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Cathode scraper system and method of using the same for removing uranium |
| JP7041793B1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-03-24 | 富士高分子工業株式会社 | シリコーンゲル組成物及びシリコーンゲルシート |
| CN115867613A (zh) * | 2020-07-02 | 2023-03-28 | 富士高分子工业株式会社 | 有机硅凝胶组合物及有机硅凝胶片材 |
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| JP3095868B2 (ja) | 2000-10-10 |
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