JPH0841479A - 多糖類で被覆した電気流動性粒子を含有する電気流動性流体 - Google Patents

多糖類で被覆した電気流動性粒子を含有する電気流動性流体

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JPH0841479A
JPH0841479A JP7081603A JP8160395A JPH0841479A JP H0841479 A JPH0841479 A JP H0841479A JP 7081603 A JP7081603 A JP 7081603A JP 8160395 A JP8160395 A JP 8160395A JP H0841479 A JPH0841479 A JP H0841479A
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fluid
polysaccharide
electrorheological fluid
gum
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JP7081603A
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Robert A Pollack
エイ.ポラック ロバート
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/001Electrorheological fluids; smart fluids

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気流動性流体での使用に適切な処理粒子、
およびこのような粒子を含有する電気流動性流体を提供
すること。 【構成】 疎水性液相と、その中に分散され電気流動的
に活性な核粒子およびプロトン性媒体に分散できる少な
くとも1種の多糖類の被覆を有する電気流動的に活性な
粒子と、を含有する電気流動性流体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気流動性流体での使
用に適切な処理粒子、およびこのような粒子を含有する
電気流動性流体に関する。
【0002】
【従来の技術】電気流動性(「ER」)流体は、印加した
電場の存在下にて、その見かけの粘度が急速かつ可逆的
に変わる流体である。ER流体は、一般に、疎水性で電気
非導電性のオイルに細かく分割された固体の分散体であ
る。これらは、充分に強い電場に晒されると、それが固
体になる時点までも、その流動特性が変わる能力を有す
る。電場が取り除かれると、流体は通常の液体状態に戻
る。ER流体は、低電力レベルにより力の伝達を制御する
のが望ましい用途(例えば、クラッチ、油圧バルブ、シ
ョックアブソーバー、振動器、または加工品を適切な位
置に位置決めし保持するのに用いる系)に使用され得
る。
【0003】先行文献は、ある種の特に望ましい特性を
微粒子に与えるために、この微粒子を種々のタイプの表
面被覆で処理することを教示している。例えば、1993年
5月25日のHiraiらの米国特許第5,213,895号は、固体担
体を含有する粒子ベアリング性の複合材料、およびその
上に吸着された重合体保護粒子を開示している。コロイ
ド状の金属粒子または金属化合物粒子は、その上に保護
重合体を吸着しており、この重合体は、とりわけ、ゼラ
チン、ナトリウムカゼインおよびアラビアゴムであり得
る。
【0004】1990年1月25日のPCT公報第WO90/00583号
は、誘電性の流体に分散した電気的に分極できる集合体
粒子を含有する電気粘性流体を開示している。この集合
体粒子のかなりの部分は、核、および電気的に絶縁性の
シールドから構成される。このシールドは、例えば、樹
脂、プラスチック発泡体、またはセラミックグレーズで
あり得る。
【0005】1989年1月10日の日本公報第64-6093号
(これはまた、第1-6093号とも呼ばれる)は、油性媒体
および1μm以下の厚さを有する電気絶縁性フィルムで
被覆した導電性粒子からなる誘電性微粒子を含有する電
気粘性流体であって、実質的に水を含有しないものを開
示している。代表的な絶縁性物質には、有機合成重合
体、有機天然重合体、無機化合物(例えば、シリカ、ア
ルミナ、水酸化アルミニウム、チタン酸バリウムなど)
が挙げられる。
【0006】
【発明の要旨】本発明は、疎水性液相と、その中に分散
され電気流動的に活性な核粒子およびプロトン性媒体に
分散できる少なくとも1種の多糖類の被覆を含む電気流
動的に活性な粒子と、を含有する電気流動性流体を提供
する。
【0007】1実施態様では、前記多糖類は、ガムであ
る。
【0008】他の実施態様では、前記ガムは、金属で中
和した酸基を有する重合体物質である。
【0009】さらに他の実施態様では、前記ガムは、少
なくとも約140℃の融点を有し、そして約5×105〜約5
×106の分子量を有する。
【0010】さらに他の実施態様では、前記多糖類は、
中和した酸基を有し少なくとも約140℃の融点および約
5×105〜約5×106の分子量を有する重合体ガムであ
る。
【0011】さらに他の実施態様では、前記ガムは、キ
サンタンガムである。
【0012】さらに他の実施態様では、前記被覆は、約
1〜約40重量%の前記電気流動的に活性な粒子を含有す
る。
【0013】さらに他の実施態様では、前記被覆は、約
2〜約20重量%の前記電気流動的に活性な粒子を含有す
る。
【0014】さらに他の実施態様では、前記核粒子は、
導電性または半導性である。
【0015】さらに他の実施態様では、前記核粒子は、
実質的に無水のとき、電気流動活性を示すことができ
る。
【0016】さらに他の実施態様では、前記核粒子は、
重合体物質である。
【0017】さらに他の実施態様では、前記核粒子は、
アニリン単独重合体または共重合体である。
【0018】さらに他の実施態様では、前記流体中の粒
子の量は、前記流体の約5〜約60重量%である。
【0019】さらに他の実施態様では、前記粒子は、約
0.25〜約100ミクロメーターの数平均サイズを有する。
【0020】さらに他の実施態様では、前記電気流動性
流体は、さらに、前記粒子の分散性を改良するのに充分
に量で、分散剤を含有する。
【0021】さらに他の実施態様では、前記分散剤は、
機能化したシリコーンである。
【0022】さらに他の実施態様では、前記疎水性液相
は、シリコーン油、変圧器油、鉱油、植物油、芳香族
油、パラフィン炭化水素、ナフタレン炭化水素、オレフ
ィン炭化水素、塩素化パラフィン、合成エステル、水素
添加オレフィンオリゴマー、およびそれらの混合物から
なる群から選択される。
【0023】さらに他の実施態様では、前記疎水性液相
は、シリコーン油または鉱油である。
【0024】本発明はまた、粒子の導電性を低くする方
法を提供し、該方法は、以下の(a)および(b)の工程を包
含する: (a)前記粒子、プロトン性媒体に分散できる多糖類、お
よび前記多糖類を分散しスラリーを提供するのに充分な
量のプロトン性媒体、を配合する工程;および(b)実質
的に全ての前記プロトン性媒体を除去して、固体を得る
工程。
【0025】1実施態様では、前記多糖類は、前記プロ
トン性媒体に少なくとも部分的に溶解するガムである。
【0026】他の実施態様では、前記ガムは、キサンタ
ンガムであり、そして前記プロトン性媒体が、水を包含
する。
【0027】さらに他の実施態様では、工程(b)により
得られる前記固体は、続いて、粉砕される。
【0028】さらに他の実施態様では、前記ガムの量
は、前記粒子の約1〜約40重量%である。
【0029】さらに他の実施態様では、前記水の量は、
前記粒子およびガム1重量部あたり、約5重量部〜約20
重量部である。
【0030】さらに他の実施態様では、前記プロトン性
媒体は、濾過により除去される。
【0031】さらに他の実施態様では、前記プロトン性
媒体は、加熱により除去される。
【0032】本発明はまた、前記固体を、疎水性液相と
混合することにより調製した、電気流動性流体を提供す
る。
【0033】本発明はまた、前記電気流動性流体を含有
する、クラッチ、バルブ、ショックアブゾーバー、また
はダンパを提供する。
【0034】
【発明の構成】本発明の電気流動性流体の第一の成分
は、疎水性液相であり、これは、非導電性で電気絶縁性
の液体または液体混合物である。絶縁性液体の例には、
シリコーン油、変圧器油、鉱油、植物油、芳香族油、パ
ラフィン炭化水素、ナフタレン炭化水素、オレフィン炭
化水素、塩素化パラフィン、合成エステル、水素添加オ
レフィンオリゴマー、およびそれらの混合物が包含され
る。この疎水性液相の選択は、実用性の考慮(この液体
と系の他の成分との相溶性、その中のある種の成分の溶
解性、およびこのER流体の意図された用途)に大きく依
存する。例えば、このER流体がエラストマー物質と接触
されるなら、この疎水性液相は、これらの物質に悪影響
を与えるオイルまたは溶媒を含有するべきではない。同
様に、この液相は、意図する温度範囲(本発明の場合に
は、120℃またはそれより高い温度に及ぶ)にわたっ
て、適切な安定性を有するように選択されるべきであ
る。さらに、この流体は、充分に多量な分散相が流体に
混合され得るように、電場が存在しない状態で、適度に
低い粘度を有するべきである。適切な液体には、室温で
1〜300または500センチストークスの粘度、または好ま
しくは、2〜20または50センチストークスの粘度を有す
るものが挙げられる。2種またはそれ以上の異なる非導
電性液体の混合物は、液相に用いられ得る。望ましい粘
度、流動点、化学安定性および熱安定性、成分の溶解性
などを与えるように、混合物が選択され得る。
【0035】有用な液体は、一般に、できるだけ多くの
以下の性質を有する:(a)高い沸点および低い凝固点;
(b)このER流体が電場のない状態で低い粘度を有するよ
うに、そして高い割合の固体分散相がこの流体に含有さ
れ得るように、低い粘度;(c)この流体がほとんど電流
を流さないように、そして印加した電場強さの広い範囲
にわたって使用され得るように、高い電気抵抗および高
い絶縁破壊ポテンシャル;および(d)保存中および使用
中の劣化を防止するための化学安定性および熱安定性。
【0036】シリコンベース油(例えば、ポリアルキル
−、ポリアリール−、ポリアルコキシ−、またはポリア
リールオキシシロキサン油およびシリケート油)は、特
に有用なクラスの合成疎水性液体を構成する。シリケー
ト油の例には、テトラエチルシリケート、テトライソプ
ロピルシリケート、テトラ−(2-エチルヘキシル)シリ
ケート、テトラ−(4-メチル-2-エチルヘキシル)シリ
ケート、およびテトラ−(p-第三級ブチルフェニル)シ
リケートが包含される。このシリコーン油およびシロキ
サン油は、エラストマーと接触されるER流体中にて、特
に有用である。他のシリコーン含有流体の選択は、当業
者に明らかである。
【0037】この疎水性液相としての使用に適切な植物
油には、TrisunTM 80の名称で入手できる高オレイン酸
ひまわり油、なたね油、および大豆油がある。例とし
て、適切なエステルの1つには、EmeryTM 2960の名称で
入手できるアゼライン酸ジイソデシルがある。他の例証
的な流体には、EmeryTM 3004の名称で入手できる水素添
加したポリ−α−オレフィンがある。この疎水性液相に
適切な他の物質の例は、1993年7月22日に公開されたPC
T公報第WO93/14180号に、詳細に述べられている。 本
発明の第二の成分は、この疎水性液相に分散される電気
流動的に活性な粒子である。この粒子は、核粒子、およ
びプロトン性媒体に分散できる少なくとも1種の多糖類
の被覆を含有する。
【0038】この核粒子は、電気流動活性を示すいずれ
かの粒子であり得る。多くのER活性な固体は周知であ
り、それらのいずれかおよびその等価物は、本発明のER
流体中で使用するのに適切と考えられている。この粒子
は、好ましくは、導電性物質または半導性物質であり、
特に好ましくは、それが実質的に無水のとき、電気流動
活性を示すことができる物質である。好ましい核粒子
は、重合体物質である。
【0039】この核粒子としての使用に適切なER活性な
固体の好ましい1クラスには、炭水化物ベースの粒子、
およびそれに関連した物質(例えば、デンプン、小麦
粉、単糖類)、および好ましくは、セルロース物質が挙
げられる。「セルロース物質」との用語には、セルロー
ス、およびセルロース誘導体(例えば、微結晶セルロー
ス)が含まれる。微結晶セルロースは、天然セルロース
または再生セルロースの化学分解により得られる不溶性
残留物である。天然セルロースと異なり、再生セルロー
ス、マーセライズセルロースおよびアルカリ化セルロー
スでは、結晶帯が現れる。これらの結晶質を保持してい
る分子結合を破壊するために、適切な化学的前処理を施
すことにより、続いて、水相に結晶質を分散させるため
に機械的な処理を行うことにより、商業的に重要な機能
的および流動的特性を持った滑らかなコロイド状微結晶
セルロースゲルが生成し得る。微結晶セルロースは、La
tticeTM NT-013の名称でFMC社から得られる。非晶質セ
ルロースもまた、本発明で有用である。非晶質セルロー
ス粒子の例には、CF1、CF11およびCC31(これらは、Wha
tman Paper Limited の Whatman Specialty Products D
ivisionから入手できる)、およびSolka-FlocTM(これ
は、James River Corp.から入手できる)がある。他の
セルロース誘導体には、セルロースのエーテルおよびエ
ステル(これには、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、
プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、吉草酸セル
ロース、および三酢酸セルロースを含めて)が挙げられ
る。他のセルロース誘導体には、リン酸セルロース、お
よび種々のアミン化合物と反応したセルロースが挙げら
れる。他のセルロース性物質には、キチン、キトサン、
コンドロイチン硫酸、およびビスコースまたはセルロー
スキサンテンが挙げられる。適切なセルロース性物質の
さらに詳細なリストは、PCT公報第WO93/14180号に述べ
られている。
【0040】他の実施態様では、このER活性な固体粒子
は、有機半導性重合体(例えば、酸化したまたは高温加
熱したポリアクリロニトリル、ポリアセンキノン、ポリ
ピロール、ポリフェニレン、ポリフェニレンオキシド、
ポリフェニレンスルフィド、ポリアセチレン、ポリビニ
ルピリジン、ポリビニルピロリドン、ポリビニリデンハ
ライド、ポリフェノチアジン、ポリイミダゾール、およ
び好ましくは、ポリアニリン、置換ポリアニリン、およ
びアニリン共重合体)の粒子である。種々の添加剤
(酸、塩基、金属、ハロゲン、イオウ、ハロゲン化イオ
ウ、酸化イオウおよびハロゲン化ヒドロカルビルを含め
て)で処理したまたはドープ処理した上記物質および関
連物質の組成物もまた、使用できる。これらの物質のあ
る種のもののさらに詳細な記述は、PCT公報第WO93/0724
3号および第WO93/07244号(共に、1993年4月15日に公
開された)に見いだされる。好ましい有機重合体半導体
は、ポリアニリン、特に、酸化剤(例えば、過硫酸金属
または過硫酸アンモニウム)およびアニリン1モルあた
り0.1〜1.6モルの酸の存在下にて、アニリンを重合させ
てポリアニリンの酸塩を形成することにより調製したポ
リアニリンである。このポリアニリン塩は、その後、塩
基で処理して、酸から誘導したある程度のプロトンまた
は実質的に全てのプロトンが除去される。ポリアニリン
およびその好ましい調製方法のさらに完全な説明は、19
93年4月15日に公開されたPCT公報第WO93/07244号に述
べられている。このアニリン重合体は、単独重合体、ま
たは非常に多くの共重合体または変性した重合体のいず
れか(例えば、スルホン化したアニリン/o-トルイジン
共重合体)であり得る。
【0041】ER活性な粒子として好ましく使用され得る
無機物質には、炭素質粉末、金属、半導体(シリコン、
ゲルマニウムなどをベースにしたもの)、チタン酸バリ
ウム、酸化クロム、硫化銀ゲルマニウム、セラミック
ス、硫化銅、炭素粒子、シリカゲル、ケイ酸マグネシウ
ム、アルミナ、シリカ−アルミナ、発熱性シリカ、ゼオ
ライトなどが挙げられる。これらは、固体粒子、または
ある場合には、中空の微小球体の形状であり得、後者
は、例えば、Valley Forge(ペンシルベニア州)のPQ社
から入手できる。微小球体には、中空のセラミック微小
球体(10〜100μmであり、5%までの結晶質シリカを
含有する)(ExtendospheresTM SF-14)、および銀で被
覆したセラミック微小球体(10〜75μm)(MetaliteTM
Silver SF-20)が挙げられる。
【0042】適切なER活性な固体粒子の他のクラスに
は、重合体塩の粒子があり、これには、シリコーンベー
スのアイオノマー(例えば、アミン官能性のジオルガノ
ポリシロキサンおよび酸に由来のアイオノマー)、重合
体(例えば、ポリエチレンオキシド)とのチオシアン酸
金属塩錯体、および炭素ベースのアイオノマー性重合体
(エチレン/アクリル酸またはメタクリル酸共重合体ま
たはフェノール−ホルムアルデヒド共重合体の塩を含め
て)が挙げられる。アルケニル置換芳香族共単量体、マ
レイン酸共単量体またはそれらの誘導体、および必要に
応じて、追加の共単量体を含有する重合体(この重合体
は、少なくとも一部が塩の形状の酸官能性を含有する)
は、特に好ましい。好ましくは、このような物質では、
このマレイン酸共単量体は、マレイン酸の塩であり、こ
こで、このマレイン酸共単量体は、0.5〜2当量の塩基
で処理されている。最も好ましくは、この物質は、スチ
レンおよびマレイン酸の1:1モルの交互共重合体であ
り、このマレイン酸は、一部がナトリウム塩の形状であ
る。この物質は、1993年11月11日に公開されたPCT公報
第WO93/22409号に、さらに詳細に記述されている。
【0043】ER活性な固体粒子として使用され得る他の
物質には、縮合した多環式芳香族炭化水素、フタロシア
ニン、フラバントロン(flavanthrone)、クラウンエーテ
ルおよびそれらの塩(重合体状または単量体状の酸素ベ
ースまたはイオウベースのクラウンエーテルと四級アミ
ン化合物、硫酸リチウムヒドラジニウムおよびフェライ
トとの生成物を含めて)が挙げられる。
【0044】ある種の上記固体粒子は、通常、一定量の
水または他の液状の極性物質が存在する形状で、入手で
きる。このことは、特に、極性有機粒子(例えば、セル
ロース重合体またはイオン重合体)について、正しい。
これらの液状の極性物質は、この粒子から必ずしも除去
される必要はないが、一般に、本発明の機能には必要で
はない。このような液状の極性物質の適切な量は、以下
でさらに詳細に述べる。
【0045】本発明のER流体に用いられる粒子は、粉
末、繊維、球状、棒状、核−殻構造などの形状であり得
る。本発明の粒子のサイズは、特に重要ではないが、一
般に、0.25〜100μm、好ましくは、1〜20μmの数平
均サイズを有する粒子が適切である。この粒子の最大サ
イズは、使用が意図される電気流動装置の寸法に一部依
存する。すなわち、最大の粒子は、このER装置の電極素
子間の間隙より大きくするべきではない。本発明の最終
的に得られる粒子は、核粒子および被覆からなるので、
この核粒子のサイズは、この最終的に得られる粒子の所
望のサイズより、それに対応してある程度小さくするべ
きである。
【0046】本発明の電気流動的に活性な粒子は、さら
に、プロトン性媒体に分散できる少なくとも1種の多糖
類の被覆を含有する。「被覆」との用語は、ここでは、
核粒子の外部に会合しているか、またはそれに付着して
いる物質を意味するように、用いられる。この被覆は、
好ましくは、この核粒子を実質的に取り囲んでおり、あ
る場合には、この核粒子を完全に包み込んでいる。しか
し、他の場合には、この被覆は、この核の一部だけを覆
っていてもよい。さらに、特定の試料における多数の粒
子のそれぞれの被覆範囲は、同一である必要はない。さ
らに重要なことには、この被覆が、容易には偶然に洗い
流されず、または取り扱いの際に除去されないような様
式で、この核粒子と会合していること、そしてこの電気
流動性流体の性質を改良するのに充分な量で存在するこ
とがある。大ていの場合には、この被覆が存在すると、
この流体の導電性が低下する。この被覆はまた、しばし
ば、この配合物のバルク粘度を低下させ、ある場合に
は、そのせん断応力を上げることもある。通常、この被
覆物質は、電気流動的に活性な粒子(核粒子および被覆
を含めて)の全体の1〜40重量%を構成し、好ましく
は、2〜20重量%を構成し、最も好ましくは、3〜15重
量%を構成する。
【0047】適切な多糖類には、プロトン性媒体に分散
できるものがある。すなわち、これらは、以下のような
媒体に溶解され、乳化され、懸濁され、または分散され
得る:水、アルコール、またはアミン、フェノール、カ
ルボン酸、他のプロトン性媒体、またはそれらの混合
物。この多糖類が、通常、この核粒子上に被覆されるの
は、このような媒体中での分散による。これらの多糖類
は、ある電気流動的な用途で遭遇する温度極限にて、有
用な性質を与えるために、少なくとも140℃の融点を有
し、あるいは少なくとも140℃で分解に対し安定である
こともまた、好ましい。
【0048】多糖類とは、高分子量(3×104〜4×1
08)の炭水化物である。典型的な例には、デンプン、グ
リコーゲン、セルロース、デキストラン、ペクチンおよ
びペクチン酸、キチン、イヌリン、アルギン酸、寒天、
ヘミセルロース、植物性ガム、粘質物、イムノ多糖類
(immunopolysaccharides)、およびヒアルロン酸があ
る。上の物質のいずれかの化学的な誘導体もまた挙げら
れ、これには、セルロースエステル(例えば、酢酸セル
ロース)、およびセルロースエーテル(アルカリセルロ
ースとクロロ酢酸ナトリウムとの反応により調製され得
るカルボキシメチルセロースを含む)が含まれる。この
ような誘導体を形成することは、しばしば、有用であ
り、特定の多糖類(例えば、セルロース)を扱いやすい
形状または分散できる形状に変えるために、必要であ
る。これらの各物質は周知であり、標準的な教本(例え
ば、Nollerの「Chemistry of Organic Compounds」、3
版、1965年、422頁以下)に、詳細に記述されている。
【0049】好ましい多糖類は、ガムである。ガムはま
た、植物性ガムまたは天然ガムとも呼ばれ、一般に、水
には溶解するが有機溶媒には溶解せず、粘着性溶液また
はゲルを生じる物質である。これらは、典型的には、少
なくとも部分的には塩の形状であり、好ましくは、5×
105〜5×106の数平均分子量を有する。典型的なガムに
は、アラビアガム、カラヤガム、グアーガム、メスキー
トガム、ダムソンガム、トラガカントガム、寒天、アル
ギン、カラギーナン、ガッチ(ghatti)ガム、シードガ
ム、ローカストビーン(locust bean)ガム、サイリウ
ム(psyllium)シードガム、クインス(quince)シード
ガム、ラードガム、ペクチン、デキストラン、タマリン
ドガム、およびキサンタンガム(これは、特に有用であ
る)が挙げられる。キサンタンガムは、マンノース単位
およびグルクロン酸単位の側鎖を持ったセルロース骨格
を有する多糖類の塩であると考えられており、これは、
混合したナトリウム塩、カリウム塩およびカルシウム塩
である。それは、二百万〜千二百万の分子量を有すると
報告されており、そして約160℃の融点を有する。それ
は、通常、バクテリア Xanthomonas campestrisを用い
た好気性の水中発酵により生成され、アルコールで沈澱
することにより、発酵ブロスから回収される。キサンタ
ンガムおよびその調製は、「Xanthan Gum: Natural bio
gum for scientific water control」(4版、1988年、
Kelco Division、Merck & Co., Inc.)に、さらに詳細
に記述されている。
【0050】この被覆は、以下を含む方法により、この
核粒子に塗布される:この電気流動的に活性な核粒子
を、プロトン性媒体に分散できる多糖類、およびこの多
糖類を分散させてスラリーを得るのに充分な量のプロト
ン性媒体と配合すること;次いで、このプロトン性媒体
の実質的に全てを除去して、固体粒子を得ること。好ま
しい場合には、この核粒子は、重合体物質(例えば、ポ
リアニリン)であり、この多糖類は、水に溶解性のガム
(例えば、キサンタンガム)であり、そして水(好まし
くは、蒸留水)は、このプロトン性媒体として役立つ。
しかしながら、他の物質(例えば、アルコール(特に、
グリセロールおよびエチレングリコールを含めて)、お
よび多くの酸および塩基)も、このプロトン性媒体とし
て役立つ。例えば、蒸発または濾過および乾燥により、
容易に除去できる媒体は、好ましい。この多糖類が溶解
する媒体もまた、加熱下または特に室温でのいずれかに
て、好ましい。
【0051】好ましい実施態様では、この核粒子を被覆
する前に乾燥し、そして所望の割合で、この被覆物質の
乾燥粒子と混合する。この配合した固体は、通常、固体
100gあたり1 Lの水を用いて、水中で攪拌する。この
温度、攪拌速度、および攪拌時間は、この被覆物質の分
散体または溶液、およびこの粒子(これは、好ましく
は、水または他のプロトン性媒体に不溶である)の懸濁
液を得るように、調整される。混合後、この組成物は、
ゲル様の物質または液体の形状であり得る。過剰の水
は、加熱または真空乾燥のような適切な手段により、除
去される。通常の濾過方法は、ゼラチン状の物質を処理
するには不適切であるものの、多糖類の被覆物質および
プロトン性媒体のある種の組合せには、濾過が有用であ
ることを証明できる。典型的には、この水性物質を、粉
砕媒体を含有するボールミルジャーに入れることによ
り、乾燥し、このジャーを、高温(例えば、65〜95℃)
で数時間にわたり、強制空気オーブンに置いて、ほとん
どの水を除去する。(制御なしの沸騰による試料の物理
的な損失を避けるために、適切な準備がなされるという
条件で、このプロトン性媒体の沸点を越える温度を用い
てもよい)。
【0052】この組成物から、このプロトン性媒体の実
質的に全てを除去した後、固体物質が得られ、これは、
大きな粒子または塊状物の形状であり得る。この場合、
この固体物質を粉砕して、所望のサイズの粒子を得る。
この物質が、上記のように、すでに粉砕媒体を含有する
ボールミルジャーで乾燥されるなら、このジャーを閉
じ、そしてボールミル上にて、適切な時間、例えば、数
分間〜数日間、通常、数時間にわたって回転して、乾燥
粉末を得る。この物質を粉砕する他の方法も使用でき、
これには、手動型または自動型のいずれかの乳鉢および
乳棒の使用、またはアトライター、ビーターミルまたは
超遠心ミルの使用が含まれる。この粉砕した物質を、望
ましくは、ふるいに通して、一定の大きな粒子を除去す
る。この処理後、この粒子は、通常、各粒子上に被覆物
質が存在することを考慮して、電気流動的に活性な核粒
子のサイズおよび形状にほぼ相当するサイズおよび形状
を有する。
【0053】本発明の電気流動性流体は、適切な濃度
で、上記粒子と、ベース流体および他のいずれかの所望
の成分(以下で記述する)とを混合することにより、調
製され得る。このような混合は、好ましくは、不活性流
体によく分散した粒子の混合物が得られるように、充分
に完全になされるべきである。この混合は、種々の周知
方法のいずれかにより行われ、これには、手動によるか
または機械的な手段による攪拌または振とう、ボールミ
ル、分散機(dispersator)、WaringTMブレンダー、ま
たはアトライターの使用、または超音波混合が含まれ
る。使用する方法は、この粒子の性質に依存する。ある
種の金属被覆微小球体は、例えば、非常にもろく、好ま
しくは、この流体の攪拌または振とうにより、混合され
る。混合は、所望の程度の均一性を得るのに充分な期間
にわたって行われ、これは、選択する装置に依存して、
数時間を要する。
【0054】このER流体はまた、他の典型的な添加剤を
含有し得る。分散剤は、この粒子の分散を促進し、非使
用期間における沈降を最小にするかまたは防止するの
に、しばしば、望ましい。このような分散剤は周知であ
り、この疎水性流体の性質を補足するように、設計され
得る。例えば、機能化したシリコーン分散剤または界面
活性剤は、シリコーン流体中での使用に最も適切であ
り、これに対して、ヒドロキシル含有の炭化水素ベース
分散剤または界面活性剤は、炭化水素流体中での使用に
最も適切であり得る。機能化したシリコーン分散剤は、
1993年7月22日に公開されたPCT公報第WO93/14180号に
詳細に記述されており、これには、例えば、ヒドロキシ
プロピルシリコーン、アミノプロピルシリコーン、メル
カプトプロピルシリコーン、およびシリコーン第四級酢
酸塩が含まれる。他の分散剤には、酸性分散剤、エトキ
シ化したノニルフェノール、ソルビタンモノオレエー
ト、塩基性分散剤、ソルビタンセスキオレエート、エト
キシ化したココアミド、オレイン酸、t-ドデシルメルカ
プタン、変性したポリエステル分散剤、ポリイソブテニ
ル無水コハク酸をベースにしたエステル分散剤、アミド
分散剤または混合エステル−アミド分散剤、ポリイソブ
チルフェノールをベースにした分散剤、ABAタイプのブ
ロック共重合体の非イオン性分散剤、アクリルグラフト
共重合体、オクチルフェノキシポリエトキシエタノー
ル、ノニルフェノキシポリエトキシエタノール、アルキ
ルアリールエーテル、アルキルアリールポリエーテル、
アミン−ポリグリコール縮合物、変性したポリエトキシ
付加物、末端が変性したアルキルアリールエーテル、変
性したポリエトキシ化直鎖アルコール、線状第一級アル
コールの末端エトキシ化物、高分子量第三級アミン(例
えば、1-ヒドロキシエチル-2-アルキルイミダゾリ
ン)、オキサゾリン、パーフルオロアルキルスルホネー
ト、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコー
ルエステル、脂肪族および芳香族リン酸エステル、アル
キルおよびアリールスルホン酸およびスルホン酸塩、お
よび第三級アミンが挙げられる。
【0055】本発明の組成物は、さらに、このような流
体中で通常用いられる他の添加剤および成分(これに
は、酸化防止剤および耐摩耗剤が含まれる)を含有し得
る。最も重要には、この組成物は、上記成分以外の極性
の活性物質を含有し得る。
【0056】上で述べたように、ある種のER活性な粒子
(例えば、セルロースまたは重合体塩)は、通常、それ
らと会合した一定量の水を有する。この水は、このよう
な極性活性物質と考えられている。本発明の組成物中に
存在する水の量は、典型的には、この固体粒子をベース
にして、0.1〜30重量%である。さらに一般的には、こ
の極性活性物質(これは、水である必要はない)の量
は、全流体組成物をベースにして、0.1〜10重量%、好
ましくは、0.5〜4重量%、最も好ましくは、1.5〜3.5
重量%である。この極性活性物質は、固体粒子の1成分
(例えば、吸収水)として、このER流体に導入され得る
か、または成分を混合するとすぐに、この流体に別に添
加され得る。この極性活性物質が、このER流体のバルク
に分散されたままであるかどうか、または固体粒子と会
合するかどうかは、各ケースでは正確には知られていな
いが、このような詳細は、本発明の機能に必須ではな
い。実際には、極性活性物質の存在さえも、本発明の流
体の機能、または界面活性剤の分散特性には必須ではな
い。むしろ、ある種のER流体系は、極性活性物質が存在
するときよりも、効果的に機能することが認められてい
る。例えば、本発明のER流体に使用する前に、セルロー
スを完全に乾燥することは、時には望ましくない。他
方、その寿命の間に高温に晒される流体には、水または
他の揮発性物質が存在しないことがしばしば望ましい。
さらに、この被覆物質が、例えば、溶解により、好まし
くない相互作用を起こすなら、相当な量の水を存在させ
ることは、望ましくない。このような用途には、かなり
低い揮発性を有する別の極性物質を使用すること、およ
びこの被覆物質に対する親和性を低下させることが有用
である。
【0057】適切な極性活性物質には、水、アルコール
またはポリオールとしての他のヒドロキシ含有物質(エ
チレングリコール、グリセロール、1,3-プロパンジオー
ル、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,5-
ヘキサンジオール、2-エトキシエタノール、2-(2-エト
キシエトキシ)エタノール、2-(2-ブトキシエトキシ)
エタノール、2-(2-メトキシエトキシ)エタノール、2-
メトキシエタノール、2-(2-ヘキシルオキシエトキシ)
エタノールおよびグリセロールモノオレエートを含め
て)、およびアミン(例えば、エタノールアミンおよび
エチレンジアミン)が挙げられ得る。他の適切な物質に
は、カルボン酸(例えば、ギ酸およびトリクロロ酢酸)
がある。ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、プロピオニトリル、ニトロエタン、エチレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネート、ペンタンジオン、フ
ルフラール、スルホラン、フタル酸ジエチルなどのよう
な非プロトン性の極性物質もまた、挙げられる。
【0058】この極性物質は、通常、この固体のER活性
な核粒子に物理的に吸着されるかまたは吸収されると考
えられるものの、この極性物質の少なくとも一部をこの
核重合体と化学的に反応させることもまた、可能であ
る。これは、例えば、ある種の極性物質のアルコール官
能性またはアミン官能性と、この重合体またはその前駆
体上の酸官能性または無水物官能性との縮合により、行
われ得る。このような処理は、通常、この被覆物質がこ
の核粒子に塗布される前に、行われる。
【0059】本発明の成分の相対量は、いずれの数値量
にも厳しく限定されるわけではなく、この組成物が電気
流動性を示す全ての量が含まれ、特に、この流体が、低
いバルク導電性を示しつつ、電気流動活性を保持するよ
うな核物質および被覆物質の量が含まれる。
【0060】この疎水性ベース流体の量は、通常、他の
成分を考慮した後、この組成物を100%に調整するのに
必要な量である。しばしば、このベース流体の量は、全
組成物の10〜94.9%であり、好ましくは、36〜89%であ
り、最も好ましくは、56〜79%である。これらの量は、
通常、重量基準であるが、異常に密度の高い固体の分散
相が用いられるなら、これらの量を容量%で測定するこ
との方が適切である。
【0061】同様に、このER流体において、この電気流
動的に活性な複合粒子の量は、適度に印加した電場に
て、有用な電気流動効果を得るのに充分であるべきであ
る。しかしながら、粒子の量は、電場を印加しないとき
には、この流体の取り扱いには高すぎる粘稠性にするほ
ど多くすべきではない。これらの限度は、将来の用途に
よって変わる。例えば、電気流動的に活性なグリース
は、電場のないとき、例えば、バルブまたはクラッチに
使用するように設計した流体よりも、望ましくは、高い
粘度を有する。さらに、この流体中の粒子の量は、この
粒子が、通常、少なくとも僅かな程度の導電性を全組成
物に与えるので、特定の装置が許容できる導電性の程度
により、限定され得る。大ていの実用的な用途には、こ
の粒子は、このER流体の1〜80重量%を構成し、好まし
くは、5〜60重量%、さらに好ましくは、10〜50重量
%、最も好ましくは、15〜35重量%を構成する。もちろ
ん、この非導電性の疎水性流体が、特に密度の高い物質
(例えば、四塩化炭素またはある種のクロロフルオロカ
ーボン)であるなら、それらの重量パーセントは、その
密度を考慮して調整される。このような調整の決定は、
当業者の能力の範囲内である。
【0062】この粒子成分では、この電気流動的に活性
な核粒子および被覆物質の相対量は、この被覆物質が全
粒子成分の1〜40重量%を構成するような量であるべき
である。好ましくは、この被覆物質は、この粒子の2〜
20重量%を構成し、さらに好ましくは、3〜15重量%を
構成する。被覆の量がこれより少なくなると、この電気
流動性流体の導電性の低下(改良)が顕著でなくなり、
これに対して、これより多い量では、さらに有利な点は
ほとんど認められず、実際には、この活性核を含む粒子
の割合が低下するにつれて、その電気流動活性は、ある
程度低下する。本発明の任意の分散剤成分の量は、この
組成物の分散安定性を改良するのに充分な量である。通
常、効果的な量は、この流体の0.1〜20重量%であり、
好ましくは、この流体の0.4〜10重量%であり、最も好
ましくは、この流体の1〜5重量%である。
【0063】本発明のER流体は、クラッチ、バルブ、ダ
ンパ、位置決め装置など(この場合、外部信号に応答し
て、流体の見かけの粘度を変えるのが望ましい)に用途
が見いだされている。このような装置は、例えば、運転
中に遭遇する道路状態に合うように迅速に調整され得る
自動ショックアブソーバーを提供するために、用いられ
得る。
【0064】
【実施例】実施例1 PCT公報第WO93/07244号に開示の方法(これには、塩基
による長い洗浄に続いて、オーブン乾燥を含む)に従っ
て実質的に調製したポリアニリンを、核物質として使用
する。5%のキサンタンガム被覆を有する被覆生成物10
0gを得るために、ポリアニリン95gおよびキサンタン
ガム5gを、蒸留水500gと混合する。この混合物を、W
aringTM高速ブレンダーを用いて、3分間配合する。こ
の混合物を、乾燥皿に注ぎ、この混合物が固化するま
で、90〜100℃まで加熱する。この固体を、24時間にわ
たって乾燥粉砕し、得られた粉末を、710μmスクリー
ンのふるいに通す。得られた粉末を、150℃で17時間真
空乾燥する。
【0065】乾燥した複合材料粉末25gを、ボールミル
にて、96.35gの10 cStシリコーンベース流体および3.7
5gの機能化したシリコーン分散剤(EXP 69 OHTM)と24
時間配合することにより、電気流動性試験用の流体に配
合する。
【0066】実施例2 実施例1と同様に調製したポリアニリン48gを、2 L
の蒸留水中でキサンタンガム12gと混合する。ガラス攪
拌ロッドを用いて、低速で3時間にわたり、機械的な混
合を行う。この水を、強制空気オーブンにて、90℃で約
3日間にわたって前乾燥して蒸発させることにより、除
去する。得られた固体を、710μmスクリーンのふるい
にかけ、真空下にて150℃で乾燥する。
【0067】この乾燥した粉末を、実施例1と実質的に
同じ電気流動性流体と配合する。
【0068】実施例3〜13 キサンタンガムの量を、0.5〜10%の被覆レベルを提供
するように調整すること以外は、実施例1および2の方
法を実質的に繰り返す。これらの実施例には、被覆なし
で調製した参考実施例を含める。ある場合には、このER
流体中の固体粒子の濃度を、表1に示すように変える。
【0069】上で調製した流体のいくつかを試験して、
6 kV/mmの電場にて、電流密度(mA/m2)およびせん断
応力(20,000 sec-1のせん断速度でのkPa)を測定す
る。この流体を、振動ダクト流装置で試験する。この装
置は、流体を、平行板電極を介して前後にポンプ上げす
る。このせん断応力は、この流体を、この電極を介して
移動させるのに必要な力を測定することにより、決定さ
れる。その機械的な振幅は±1 mmであり、その電極幅
は1 mmである。この機械的な振幅の範囲は、0.5〜30 H
zであり、これは、600〜36,000 sec-1のせん断速度範囲
を生じる。このせん断速度は、ポアズイユの流れを仮定
して、この電極の壁で計算する。この装置は、1993年11
月11日に公開されたPCT公報第WO93/22409号に、さらに
詳細に記述されている。この試験結果を、表1に報告す
る(異なるバッチのポリアニリンを使用した実施例は、
一緒に分類している)。
【0070】
【表1】
【0071】これらの結果は、導電性重合体粒子にガム
被覆を加えることにより、低い電流密度とそれに匹敵す
るせん断応力が生じることを示している。
【0072】実施例14 Allied-Signalに由来のポリアニリン(VersiconTM
(塩基で洗浄した)33.25gを、WaringTM
ブレンダーにて、キサンタンガム1.75gおよび蒸留水70
0gと混合する。この組成物を、「ゆっくりと」2分
間、続いて、「速く」2分間、混合する。得られた混合
物を、パイレックス皿に注ぎ、70℃で24時間にわたって
前乾燥し、次いで、真空下にて150℃で24時間にわたっ
て、最終的に乾燥する。この生成物を、25%の固形分を
含有する電気流動性流体と配合する。スクリーニング試
験は、この物質が高い導電性を有することを示し、これ
は、おそらく、出発物質の高い導電性を反映していると
思われる。
【0073】実施例15 実施例1に従って調製したポリアニリンを、水酸化アン
モニウム水溶液で洗浄し、次いで、乾燥する。この物質
97.5gを、キサンタンガム2.5gおよび水700gと配合
し、WaringTMブレンダーにて高速で4分間混合する。得
られた物質を、粉砕媒体を含有するボールミルジャーに
注ぐ。この物質を、70℃で24時間にわたって、前乾燥
し、710μmスクリーンでふるい分けし、そして真空オ
ーブンにて150℃で17時間にわたって乾燥する。この生
成物を、25%の固体粒子を含有する電気流動性流体と配
合する。この流体は、20℃で、8.67 kPaのせん断応力お
よび336.5 mA/m2の電流密度を示し、60℃で、6.39 kPa
のせん断応力および1161 mA/m2の電流密度を示す。キサ
ンタン被覆を有しないポリアニリンについての同様の測
定は、20℃で、5.99 kPaのせん断応力および1278 mA/m2
の電流密度、60℃で、3.66kPaのせん断応力および4163
mA/m2の電流密度である。
【0074】実施例16 実施例1と同じポリアニリン45gを、WaringTMブレンダ
ーにて、キサンタンガム5gおよび蒸留水700 mlと配合
し、5分間混合する。この生成物を4 L のビーカーに
注ぎ、3.5 L の目盛りまで、蒸留水を加える。この物質
の半分を、第二の4 L のビーカーに置き、各部分に、
3.5 L の目盛りまで、水を加える。この配合した物質
を、布フィルターを用いて、大きなブフナー漏斗で濾過
する。この濾過により固体を集め、70℃で前乾燥し、ふ
るい分けし、そして150℃で真空乾燥する。この生成物
を、20%の固体粒子を含有する電気流動性流体と配合す
る。この流体は、20℃で、7.35 kPaのせん断応力および
551 mA/m2の電流密度を示し、60℃で、8.46 kPaのせん
断応力および3070 mA/m2の電流密度を示す。キサンタン
被覆を有しないが17%の粒子濃度のポリアニリンについ
ての同様の測定は、20℃で、7.04 kPaのせん断応力およ
び1285 mA/m2の電流密度である。
【0075】実施例17 実施例1と同じポリアニリン67.5gを、WaringTMブレン
ダーにて、キサンタンガム7.5gおよび蒸留水700 mlと
配合し、低速で2分間、そして高速で2分間にわたり、
混合する。この混合物を、パイレックス乾燥皿に注ぎ、
80℃で24時間乾燥する。得られた固体をふるい分けし、
3 L の蒸留水に入れ、そして63時間攪拌する。得られ
た混合物を、約40時間にわたって、大きなブフナー漏斗
で、WhatmanT M #1濾紙により濾過する。この濾液の分析
により、およそ0.8gのキサンタンガムの存在が示され
る。この濾過により固体を集め、150℃で真空乾燥し、
そしてふるい分けする。この生成物を、25%の固体粒子
を含有する電気流動性流体と配合する。この流体は、20
℃で、9.44 kPaのせん断応力および4146 mA/m2の電流密
度を示す。キサンタン被覆を有しないが20%の固体粒子
濃度のポリアニリンについての同様の測定は、3.33 kPa
のせん断応力および3327 mA/m2の電流密度である。
【0076】実施例18 166 mLの濃塩酸および1.2 L の蒸留水の混合物を、5 L
の4ッ口丸底フラスコで調製する。この溶液に、ゆっ
くりと攪拌しながら、アニリン186gを加える。その
後、攪拌しながら、固体のキサンタンガム17.6gを加え
る。この混合物を5℃まで冷却し、温度を10℃以下に維
持しつつ、6時間にわたって、過硫酸アンモニウム456
gを一滴ずつ加える。この混合物を、さらに1.5時間攪
拌し、次いで、大きなブフナー漏斗で、布フィルターに
より濾過する。この濾過には、およそ24時間を要する。
単離した物質を、強制空気オーブンに置き、70℃で24時
間にわたって乾燥する。得られた物質を、2 L の蒸留
水中で24時間攪拌することにより、洗浄する。この固体
を濾過により集め、330 mL の水酸化アンモニウムの6L
の水との混合物中で攪拌することにより、洗浄する。
約8時間の洗浄後、この固体を濾過により集め、2 L
の蒸留水で24時間にわたり洗浄する。この物質を、強制
空気オーブンにて、70℃で前乾燥し、ふるい分けし、次
いで、真空下にて120℃で8時間にわたって、乾燥す
る。この生成物を、20%の固体粒子を含有する電気流動
性流体と配合する。この流体は、20℃で、4.21 kPaのせ
ん断応力および1040 mA/m2の電流密度を示す。
【0077】実施例19 A.キサンタンガム208g、アニリン26g、濃塩酸26
g、および蒸留水13 L を配合し、大きな金属攪拌ブレ
ードを用いて、高速で混合する。粘稠なゲルが得られ
る。このゲルを一晩攪拌する。水溶液中の過硫酸アンモ
ニウム65gを、2 mL/分で一滴ずつ加える。攪拌を一
晩続ける。得られた黒色のゲル化物質を、パイレックス
の乾燥皿に注ぎ、110℃で24時間にわたって乾燥する。
【0078】得られた黒色の固体の一部を、この乾燥皿
から取り除き、8時間にわたって粉砕媒体を用いてボー
ルミルにかけ、次いで、真空下にて140℃で17時間にわ
たり、さらに乾燥する。乾燥した生成物を、60重量%の
粒子を含有する電気流動性流体に処方する。この流体を
ダクト流装置で試験すると、20℃で4.5 kV/mm下にて、
3.2 kPaのせん断応力および1044 mA/m2の電流密度を示
す。
【0079】B.最初の乾燥による黒色固体の第二部分
を、24時間にわたって、塩基(水で希釈した9.8 mLの水
酸化アンモニウム)でさらに洗浄し、そして数時間にわ
たって、大きなブフナー漏斗を用いて、濾過する。単離
した固体を、3 L の蒸留水中で8時間攪拌することに
より、洗浄する。この固体を、濾過により集める。(こ
の濾液を分析すると、44gのキサンタンガムを含有する
ことが分かる)。この固体を70℃で前乾燥し、150℃で
真空乾燥し、そして710μmのスクリーンでふるい分け
する。乾燥した生成物を、電気流動性流体に処方する。
そのように調製した流体(これは、35%の固体粒子を含
有する)を、ダクト流装置で試験すると、20℃で4.5 kV
/mm下にて、2.94 kPaのせん断応力および4166 mA/m2
電流密度を示す。
【0080】実施例20 実施例1と同じポリアニリン48.75g、およびキサンタ
ンガム1.25gを、1 Lのフラスコ中で、蒸留水500 mLと
配合する。これらの成分を、激しく攪拌し振とうするこ
とにより、混合する。得られたスラリーを、噴霧乾燥器
のホースに抜き取り、150℃で噴霧ノズルに、次いで、8
0℃の温度でガラス管に通す。非常に細かい粒子は、こ
のユニットの末端から排出される。大きい粒子は、別々
に沈降する。最終的に得られる固体は、大きさに分布を
有する粒子からなる。この被覆した粒子を、真空下にて
120℃で、さらに乾燥し、20%の固体粒子を含有する電
気流動性流体に処方する。この流体は、20℃で、7.95 k
Paのせん断応力および2703mA/m2の電流密度を示す。
【0081】実施例21 シリコン(99.999%)95gおよびキサンタンガム5g
を、WaringTMブレンダーにて、乾燥状態で配合する。蒸
留水500gを加え、この配合物を、低速で2分間、そし
て高速で2分間にわたり、混合する。この混合物を、Py
rexTM乾燥皿に注ぎ、強制空気オーブンにて、80℃で24
時間にわたって乾燥する。この前乾燥した物質を、710
μmのスクリーンふるいに通し、次いで、真空下にて15
0℃で17時間にわたって、乾燥する。この生成物を、45
%の固体粒子を含有する電気流動性流体に処方する。こ
の流体は、20℃で、3.1 kPaのせん断応力および282 mA/
m2の電流密度を示し、80℃で、2.33 kPaのせん断応力お
よび262 mA/m2の電流密度を示す。キサンタン被覆を有
しないシリコンについての同様の測定は、20℃で、2.86
kPaのせん断応力および703 mA/m2の電流密度である。
【0082】実施例22 アニリンおよび2-フルオロアニリン(等モル量)の共重
合体(塩基で洗浄した)27gを、キサンタンガム3gお
よび蒸留水700 mLと配合する。これらの成分を、Waring
TMブレンダーにて、ゆっくりと2分間、そして速く2分
間、混合する。この組成物を、70℃で24時間にわたり、
次いで、真空下にて120℃で17時間にわたり、乾燥す
る。この生成物を、25%の固体粒子を含有する電気流動
性流体に処方する。この流体は、20℃で、7.97 kPaのせ
ん断応力および1000 mA/m2の電流密度を示し、80℃で、
3.27 kPaのせん断応力および434 mA/m2の電流密度を示
す。
【0083】実施例23 セルロース(等級、CF11)142.5g、塩化カリウム0.43
g、キサンタンガム7.1g、エチレングリコール10.0 mL
および水700 mLを、WaringTMブレンダーのピッチャーに
て、配合する。これらの物質を、ゆっくりと2分間、そ
して速く2分間、混合する。得られた混合物を、Pyrex
TM皿に注ぎ、強制空気オーブンにて、110℃で24時間に
わたって、乾燥する。乾燥した物質を、ボールミルにて
乾燥粉砕し、次いで、真空下にて140℃で17時間にわた
って、さらに乾燥する。この生成物を、30%の固体粒子
を含有する電気流動性流体に処方する。この流体は、20
℃で、1.78 kPaのせん断応力および3.55 mA/m2の電流密
度を示し、80℃で、3.07 kPaのせん断応力および6.74 m
A/m2の電流密度を示す。
【0084】実施例24 ゼオライト(Englehard社製のMordenite EZ-350)100g
を、Waringブレンダーにて、キサンタンガム4g、水70
0 mL、およびエチレングリコール2gと配合する。この
組成物を、ゆっくりと2分間、そして速く2分間、混合
し、次いで、PyrexTM皿に注ぎ、強制乾燥オーブンに
て、24時間にわたって、乾燥させる。この固体を、710
μmスクリーンでふるい分けし、真空下にて150℃で17
時間にわたって乾燥し、そして電気流動性流体に処方す
る。そのように調製した流体を、実施例19に記述のスク
リーン試験にかける。電極には、総量の流体は保持され
ない。さらに感度の高い測定により、電気流動活性が検
知されると考えられる。
【0085】実施例25 酸化クロム(Cr2O3)95g、キサンタンガム5gおよび
水700 mLを、WaringTMブレンダーにて配合し、5分間混
合する。この混合物を、PyrexTM皿に注ぎ、強制空気オ
ーブンに入れて、70℃で乾燥する。乾燥した物質をふる
い分けし、真空下にて150℃でさらに乾燥する。この物
質を、電気流動性流体に処方する。そのように調製した
流体を、実施例19のスクリーン試験にかける。電極に
は、総量の流体は保持されない。さらに感度の高い測定
により、電気流動活性が検知されると考えられる。
【0086】実施例26 1992年4月1日に出願した審査中の米国特許出願第07/8
78,797号(これは、1993年4月5日に出願したPCT出願
第PCT/US93/03223号と同じである)に記述の無水マレイ
ン酸−スチレン共重合体(これは、水酸化ナトリウムで
中和した)83gを、WaringTMブレンダーにて、キサンタ
ンガム5g、エチレングリコール12gおよび蒸留水1 L
に配合する。この配合物を、90秒間にわたって混合す
る。強制空気オーブンの乾燥皿にて蒸発することによ
り、水を除去し、この固体を、710μmふるいに通し、
得られた固体を、真空下にて150℃で17時間にわたり、
さらに乾燥する。この生成物を、40%の固体粒子を含有
する電気流動性流体に処方する。この流体は、20℃で、
4.97 kPaのせん断応力および9.9 mA/m2の電流密度を示
し、80℃で、5.31 kPaのせん断応力および121 mA/m2
電流密度を示す。
【0087】実施例27 キサンタンガムに代えて、以下の各物質を順に用いて、
実施例1を実質的に繰り返す: (a)グリコーゲン (b)ペクチン (c)寒天 (d)カルボキシメチルセルロース (e)アラビアガム (f)グアーガム (g)トラガカントガム (h)カラギーナン (i)ゲラン(gellan)ガム (j)ラムサン(rhamsan)ガム (k)ウェラン(welan)ガム 上で示した各文献の内容は、本明細書中で参考として援
用されている。これらの実施例にて、または他の箇所に
て明白に指示されている場合以外は、物質の量を特定し
ている本記述の全ての数値量、反応条件、分子量、炭素
原子数などは、「約」という用語により修飾されること
が理解される。他に指示がなければ、ここで示す各化学
物質または組成物は、その異性体、副生成物、誘導体、
および市販等級の物質中に存在すると通常考えられてい
るような他の物質を含有し得る、市販等級の物質である
と解釈されるべきである。しかしながら、各化学成分の
量は、他に指示がなければ、市販等級の物質に通例存在
し得る溶媒または希釈油を除いて、提示されている。こ
こで用いられるように、「本質的になる」との表現に
は、問題の組成物の基本的で新規な特性に著しく影響を
与えない物質が含まれていてもよい。
フロントページの続き (72)発明者 ロバート エイ.ポラック アメリカ合衆国 オハイオ 44143,ハイ ランド ハイツ,ハイランド ロード 6264

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 疎水性液相と、その中に分散され電気流
    動的に活性な核粒子およびプロトン性媒体に分散できる
    少なくとも1種の多糖類の被覆を含む電気流動的に活性
    な粒子と、を含有する電気流動性流体。
  2. 【請求項2】 前記多糖類が、中和した酸基を有し少な
    くとも約140℃の融点および約5×105〜約5×106の分
    子量を有する重合体ガムである、請求項1に記載の電気
    流動性流体。
  3. 【請求項3】 前記ガムが、キサンタンガムである、請
    求項2に記載の電気流動性流体。
  4. 【請求項4】 前記被覆が、約2〜約20重量%の前記電
    気流動的に活性な粒子を含有する、請求項1に記載の電
    気流動性流体。
  5. 【請求項5】 前記核粒子が、アニリン単独重合体また
    は共重合体である、請求項1に記載の電気流動性流体。
  6. 【請求項6】 前記流体中の粒子の量が、前記流体の約
    5〜約60重量%である、請求項1に記載の電気流動性流
    体。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の電気流動性流体であっ
    て、さらに、前記粒子の分散性を改良するのに充分な量
    で、分散剤を含有する、電気流動性流体。
  8. 【請求項8】 前記疎水性液相が、シリコーン油または
    鉱油である、請求項1に記載の電気流動性流体。
  9. 【請求項9】 粒子の導電性を低くする方法であって、 (a)前記粒子、プロトン性媒体に分散できる多糖類、お
    よび前記多糖類を分散しスラリーを提供するのに充分な
    量のプロトン性媒体、を配合する工程;および(b)実質
    的に全ての前記プロトン性媒体を除去して、固体を得る
    工程、を包含する方法。
  10. 【請求項10】 工程(b)により得られる前記固体が、
    続いて、粉砕される、請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 請求項9に記載の固体を、疎水性液相
    と混合することにより調製した、電気流動性流体。
  12. 【請求項12】 請求項1〜8および11のいずれかに
    記載の電気流動性流体を含有する、クラッチ、バルブ、
    ショックアブソーバー、またはダンパ。
JP7081603A 1994-04-14 1995-04-06 多糖類で被覆した電気流動性粒子を含有する電気流動性流体 Withdrawn JPH0841479A (ja)

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