JPH0873877A - 均一系電気粘性流体 - Google Patents
均一系電気粘性流体Info
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- JPH0873877A JPH0873877A JP21451694A JP21451694A JPH0873877A JP H0873877 A JPH0873877 A JP H0873877A JP 21451694 A JP21451694 A JP 21451694A JP 21451694 A JP21451694 A JP 21451694A JP H0873877 A JPH0873877 A JP H0873877A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 低分子量重合体からなるハードセグメントお
よび低分子量重合体からなるソフトセグメントから構成
される高分子化合物からなる電気粘性流体であって、該
高分子化合物の体積抵抗が１０8 Ωｃｍ以上、かつ分子
量が１０００以上である電気粘性流体であるものであ
る。 【効果】 本発明は粒子の沈降分離の問題がなく、安価
に製造できて、かつ安定で優れた応答性を示す均一系の
電気粘性流体を提供する。本発明の電気粘性流体は、バ
ルブ、クラッチ、ブレーキ、トルクコンバーターなどの
コンパクトで電子制御で作動する新しいアクチュエータ
ーに長期間安定に使用することが可能である。特に高精
度のサーボ制御システム系への展開が期待される。
よび低分子量重合体からなるソフトセグメントから構成
される高分子化合物からなる電気粘性流体であって、該
高分子化合物の体積抵抗が１０8 Ωｃｍ以上、かつ分子
量が１０００以上である電気粘性流体であるものであ
る。 【効果】 本発明は粒子の沈降分離の問題がなく、安価
に製造できて、かつ安定で優れた応答性を示す均一系の
電気粘性流体を提供する。本発明の電気粘性流体は、バ
ルブ、クラッチ、ブレーキ、トルクコンバーターなどの
コンパクトで電子制御で作動する新しいアクチュエータ
ーに長期間安定に使用することが可能である。特に高精
度のサーボ制御システム系への展開が期待される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は均一系の電気粘性流体に
関するものであり、振動吸収、トルク伝達、サーボ制御
などのアクチュエーターとして利用される。
関するものであり、振動吸収、トルク伝達、サーボ制御
などのアクチュエーターとして利用される。
【０００２】
【従来の技術】電圧印加により粘性が瞬間的かつ可逆的
に大きく変化する電気粘性流体は、すでに１９４０年代
よりシリカやでんぷんなどの含水微粒子を絶縁油に分散
させた、いわゆるＷｉｎｓｌｏｗ流体としてよく知られ
ている。その後含水微粒子にイオン交換樹脂粒子やゼオ
ライト粒子を用いる方法、また有機半導体粒子、表面絶
縁化した導電体粒子、液晶ポリマー粒子などの非含水粒
子を用いる方法など、多くの改良が提案されている。し
かしながら、これらの粒子を用いる方法は、短期的には
優れた性能を示すものの長期的には粒子の沈降分離や沈
降粒子の凝集粘土化の問題が避けがたく、実用化の大き
な障害になっている。
に大きく変化する電気粘性流体は、すでに１９４０年代
よりシリカやでんぷんなどの含水微粒子を絶縁油に分散
させた、いわゆるＷｉｎｓｌｏｗ流体としてよく知られ
ている。その後含水微粒子にイオン交換樹脂粒子やゼオ
ライト粒子を用いる方法、また有機半導体粒子、表面絶
縁化した導電体粒子、液晶ポリマー粒子などの非含水粒
子を用いる方法など、多くの改良が提案されている。し
かしながら、これらの粒子を用いる方法は、短期的には
優れた性能を示すものの長期的には粒子の沈降分離や沈
降粒子の凝集粘土化の問題が避けがたく、実用化の大き
な障害になっている。
【０００３】一方、粒子を用いない均一なものとして
は、例えば、ニトロメタンやニトロベンゼンなどの極性
流体を用いる方法や種々の低分子液晶を用いる方法が研
究・報告されているが、いずれの場合も大きな電気粘性
効果は得られていない。これに対し、複数の液晶性基を
適度な長さの分子鎖で結合したり高分子化することで、
電場で配向させた際の液晶のドメイン間の結合力を高め
大きな粘性の増加を得る方法が提案された（特開平５−
５１５９０号、特開平５−３２９８８号、特開平５−１
７１１４７号公報、特開平５−３２３２９４号公報、特
開平５−３３９５９４号公報）。
は、例えば、ニトロメタンやニトロベンゼンなどの極性
流体を用いる方法や種々の低分子液晶を用いる方法が研
究・報告されているが、いずれの場合も大きな電気粘性
効果は得られていない。これに対し、複数の液晶性基を
適度な長さの分子鎖で結合したり高分子化することで、
電場で配向させた際の液晶のドメイン間の結合力を高め
大きな粘性の増加を得る方法が提案された（特開平５−
５１５９０号、特開平５−３２９８８号、特開平５−１
７１１４７号公報、特開平５−３２３２９４号公報、特
開平５−３３９５９４号公報）。
【０００４】しかしながらこのような液晶性物質を用い
る電気粘性流体では、合成の煩雑な液晶性基を多量に使
用するため、高価になるという欠点を有している。安価
に製造できる均一系電気粘性流体として、ウレタン系の
高分子溶液が最近提案されており［Ｄｙｎａｍｉｃｓ
＆ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ’９４「機
能性材料とインテリジェント材料・構造システム」シン
ポジウム講演論文集Ｋ５１９］、液晶以外の高分子化合
物でも電気粘性効果が得られることがわかってきた。こ
のウレタン系高分子溶液においてはハードセグメントの
ウレタン部位が外部電場に応答して高次構造を形成する
ものと考えられるが、大きな電気粘性効果を発現するま
でには至っていない。
る電気粘性流体では、合成の煩雑な液晶性基を多量に使
用するため、高価になるという欠点を有している。安価
に製造できる均一系電気粘性流体として、ウレタン系の
高分子溶液が最近提案されており［Ｄｙｎａｍｉｃｓ
＆ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ’９４「機
能性材料とインテリジェント材料・構造システム」シン
ポジウム講演論文集Ｋ５１９］、液晶以外の高分子化合
物でも電気粘性効果が得られることがわかってきた。こ
のウレタン系高分子溶液においてはハードセグメントの
ウレタン部位が外部電場に応答して高次構造を形成する
ものと考えられるが、大きな電気粘性効果を発現するま
でには至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、均一系で粒子沈降の問
題がなく、安価に製造できて、かつ安定で大きな電気粘
性効果の得られるより実用的な電気粘性流体を提供する
ことを目的としている。
況に鑑みてなされたものであり、均一系で粒子沈降の問
題がなく、安価に製造できて、かつ安定で大きな電気粘
性効果の得られるより実用的な電気粘性流体を提供する
ことを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のウ
レタン系高分子溶液の電気粘性効果が低い原因について
鋭意検討を重ねた結果、該高分子のソフトセグメントお
よび稀釈剤としてプロピレングリコールを用いているた
めに電流が流れ、電気粘性効果が得られないか、得られ
ても経時的に減少してしまうことをつきとめ本発明を完
成するに到った。
レタン系高分子溶液の電気粘性効果が低い原因について
鋭意検討を重ねた結果、該高分子のソフトセグメントお
よび稀釈剤としてプロピレングリコールを用いているた
めに電流が流れ、電気粘性効果が得られないか、得られ
ても経時的に減少してしまうことをつきとめ本発明を完
成するに到った。
【０００７】すなわち本発明は、低分子量重合体からな
るハードセグメントおよび低分子量重合体からなるソフ
トセグメントから構成される高分子化合物からなる電気
粘性流体であって、該高分子化合物の体積抵抗が１０8
Ωｃｍ以上であり、かつその平均分子量が１０００以上
であることを特徴とする電気粘性流体である。本発明で
言うハードセグメントとは、芳香族炭化水素および／ま
たは短鎖の脂肪族炭化水素を主要な構成要素とし、アミ
ド結合、ウレタン結合、ウレア結合などの水素結合性基
や、エステル結合、カーボネート結合、エーテル結合、
スルホン結合、スルホキシド結合などの極性基を含んで
なる分子鎖を指し、芳香族環や脂肪鎖の凝集力、水素結
合性基や極性基間の凝集力によってドメインを形成して
かつ電場に対する応答性を発現する部分となるものであ
る。
るハードセグメントおよび低分子量重合体からなるソフ
トセグメントから構成される高分子化合物からなる電気
粘性流体であって、該高分子化合物の体積抵抗が１０8
Ωｃｍ以上であり、かつその平均分子量が１０００以上
であることを特徴とする電気粘性流体である。本発明で
言うハードセグメントとは、芳香族炭化水素および／ま
たは短鎖の脂肪族炭化水素を主要な構成要素とし、アミ
ド結合、ウレタン結合、ウレア結合などの水素結合性基
や、エステル結合、カーボネート結合、エーテル結合、
スルホン結合、スルホキシド結合などの極性基を含んで
なる分子鎖を指し、芳香族環や脂肪鎖の凝集力、水素結
合性基や極性基間の凝集力によってドメインを形成して
かつ電場に対する応答性を発現する部分となるものであ
る。
【０００８】また本発明で言うソフトセグメントとは、
長鎖の屈曲性分子鎖を主要な構成要素とし、それ自体は
無定型で凝集せずに上記のハードセグメントによって形
成されたドメイン間を互いに連結する役割を果たすもの
である。ここで用いられる屈曲性の分子鎖としては、ア
ルキレン、炭素数４以上のオキシアルキレン、フルオロ
アルキレン、オキシフルオロアルキレン、シロキサンか
らなる群から選ばれた繰り返し単位からなる電気的に安
定なものが挙げられ、特にアルキレン、ポリテトラメチ
レングリコールに代表されるような炭素数４以上のオキ
シアルキレン、シロキサンが安価に利用できて好まし
い。ここで言う電気的に安定とは、該屈曲鎖を構成する
繰り返し単位で高分子を形成した場合、該高分子の体積
抵抗が１０ 8 Ωｃｍ以上となることを意味する。オキシ
アルキレン鎖においてオキシエチレン、オキシプロピレ
ン鎖などの炭素数が３以下のものでは電気抵抗が低く、
最終的に得られる高分子全体の電気特性の低下を引き起
こすので本発明のソフトセグメントとしては好適ではな
い。
長鎖の屈曲性分子鎖を主要な構成要素とし、それ自体は
無定型で凝集せずに上記のハードセグメントによって形
成されたドメイン間を互いに連結する役割を果たすもの
である。ここで用いられる屈曲性の分子鎖としては、ア
ルキレン、炭素数４以上のオキシアルキレン、フルオロ
アルキレン、オキシフルオロアルキレン、シロキサンか
らなる群から選ばれた繰り返し単位からなる電気的に安
定なものが挙げられ、特にアルキレン、ポリテトラメチ
レングリコールに代表されるような炭素数４以上のオキ
シアルキレン、シロキサンが安価に利用できて好まし
い。ここで言う電気的に安定とは、該屈曲鎖を構成する
繰り返し単位で高分子を形成した場合、該高分子の体積
抵抗が１０ 8 Ωｃｍ以上となることを意味する。オキシ
アルキレン鎖においてオキシエチレン、オキシプロピレ
ン鎖などの炭素数が３以下のものでは電気抵抗が低く、
最終的に得られる高分子全体の電気特性の低下を引き起
こすので本発明のソフトセグメントとしては好適ではな
い。
【０００９】本発明に用いられる高分子化合物のハード
ならびにソフトセグメントは、単独もしくは複数の単量
体から得られる低分子量の重合体からなることがその特
徴である。すなわち、単独もしくは複数の単量体が付
加、縮合、ないしは開環反応などにより反応して連鎖を
形成し、その連鎖の重合度が好ましくは２から１００ま
での範囲のものが本発明のハードおよびソフトセグメン
トとして用いられる。
ならびにソフトセグメントは、単独もしくは複数の単量
体から得られる低分子量の重合体からなることがその特
徴である。すなわち、単独もしくは複数の単量体が付
加、縮合、ないしは開環反応などにより反応して連鎖を
形成し、その連鎖の重合度が好ましくは２から１００ま
での範囲のものが本発明のハードおよびソフトセグメン
トとして用いられる。
【００１０】本発明に用いられる高分子化合物の合成方
法としては、ハードセグメントまたはソフトセグメン
ト、あるいはその両方をあらかじめプレポリマーないし
オリゴマーとして調製しておき、それらを後に連結させ
ることによって目的とする構造を作り上げる方法、１段
の反応でハードおよびソフトセグメントを同時に作り上
げる方法などいずれの方法であってもよい。
法としては、ハードセグメントまたはソフトセグメン
ト、あるいはその両方をあらかじめプレポリマーないし
オリゴマーとして調製しておき、それらを後に連結させ
ることによって目的とする構造を作り上げる方法、１段
の反応でハードおよびソフトセグメントを同時に作り上
げる方法などいずれの方法であってもよい。
【００１１】また、分子内におけるハードセグメントと
ソフトセグメントの存在形態としては、リニアトリブロ
ック、マルチブロック、ラジアルブロックのいずれの形
態であってもよく、またグラフト状であってもよい。本
発明の高分子化合物が大きな電気粘性効果を発現する理
由は詳らかではないが、例えば、ハードセグメントから
なるドメインが電場の作用で高次構造を形成し、その高
次構造が電場に対して実質的に無感応の屈曲鎖からなる
ソフトセグメントによって連結されることにより剪断力
に対する大きな抵抗力が生まれ、見かけの粘度が増大す
るものと説明することができる。その主旨から考えて、
例えばリニアトリブロック構造をとる高分子化合物にお
いては、両端のブロックがハードセグメントであり、中
央のブロックがソフトセグメントであることが好まし
い。
ソフトセグメントの存在形態としては、リニアトリブロ
ック、マルチブロック、ラジアルブロックのいずれの形
態であってもよく、またグラフト状であってもよい。本
発明の高分子化合物が大きな電気粘性効果を発現する理
由は詳らかではないが、例えば、ハードセグメントから
なるドメインが電場の作用で高次構造を形成し、その高
次構造が電場に対して実質的に無感応の屈曲鎖からなる
ソフトセグメントによって連結されることにより剪断力
に対する大きな抵抗力が生まれ、見かけの粘度が増大す
るものと説明することができる。その主旨から考えて、
例えばリニアトリブロック構造をとる高分子化合物にお
いては、両端のブロックがハードセグメントであり、中
央のブロックがソフトセグメントであることが好まし
い。
【００１２】ハードセグメントとソフトセグメントの割
合としては、両者がミクロ相分離構造を形成する範囲で
あればよく特に限定されない。一方に対する他方の割合
が大きくなりミクロ相分離構造が形成されなくなると、
上で述べたようなドメインの形成とドメイン間の連結の
バランスが崩れ、大きな電気粘性効果が発現しなくなる
と考えられる。
合としては、両者がミクロ相分離構造を形成する範囲で
あればよく特に限定されない。一方に対する他方の割合
が大きくなりミクロ相分離構造が形成されなくなると、
上で述べたようなドメインの形成とドメイン間の連結の
バランスが崩れ、大きな電気粘性効果が発現しなくなる
と考えられる。
【００１３】本発明の高分子化合物において、安定した
大きな電気粘性効果を得るためには、該高分子化合物の
体積抵抗が１０8 Ωｃｍ以上であり、かつその平均分子
量が１０００以上であることが必須である。体積抵抗が
１０8 Ωｃｍを下回る場合には、安定した電気粘性効果
が得られず好ましくない。また平均分子量が１０００を
下回る場合には大きな電気粘性効果が得られない。これ
は例えば、分子量が小さいためにハードセグメントから
なるドメインの凝集力が弱かったり、ドメインを連結す
るソフトセグメントが剪断に対して十分な抵抗力を発揮
できないためであると解釈することができる。分子量の
上限は特に限定されないが、通常は２００００以下のも
のが用いられる。分子量が２００００を越えると該高分
子化合物自体の粘度が高くなりすぎ、電場の有無による
粘性の変化が顕著に現れなくなることがある。
大きな電気粘性効果を得るためには、該高分子化合物の
体積抵抗が１０8 Ωｃｍ以上であり、かつその平均分子
量が１０００以上であることが必須である。体積抵抗が
１０8 Ωｃｍを下回る場合には、安定した電気粘性効果
が得られず好ましくない。また平均分子量が１０００を
下回る場合には大きな電気粘性効果が得られない。これ
は例えば、分子量が小さいためにハードセグメントから
なるドメインの凝集力が弱かったり、ドメインを連結す
るソフトセグメントが剪断に対して十分な抵抗力を発揮
できないためであると解釈することができる。分子量の
上限は特に限定されないが、通常は２００００以下のも
のが用いられる。分子量が２００００を越えると該高分
子化合物自体の粘度が高くなりすぎ、電場の有無による
粘性の変化が顕著に現れなくなることがある。
【００１４】本発明の高分子化合物は、本発明の目的を
損なわない範囲において変性したり、種々の添加剤を加
えて使用することができる。例えば、高分子鎖の末端や
側鎖として極性の官能基を導入することは、電場に対す
る分子の応答性を向上させる点で好ましい手段である。
また該高分子化合物に稀釈剤や可塑剤などを加えること
も、高分子化合物自体の粘度を低下させ電場印加時の粘
度変化を高めることができるという点で好ましい手段の
一つである。特に該高分子化合物のソフトセグメントに
近い構造の稀釈剤を用いることによって、ハードセグメ
ントのドメインの形成を損なわずにソフトセグメントの
分子運動性を高めることができ、電場を印加した際に大
きな粘性の変化を引き出すことができる。
損なわない範囲において変性したり、種々の添加剤を加
えて使用することができる。例えば、高分子鎖の末端や
側鎖として極性の官能基を導入することは、電場に対す
る分子の応答性を向上させる点で好ましい手段である。
また該高分子化合物に稀釈剤や可塑剤などを加えること
も、高分子化合物自体の粘度を低下させ電場印加時の粘
度変化を高めることができるという点で好ましい手段の
一つである。特に該高分子化合物のソフトセグメントに
近い構造の稀釈剤を用いることによって、ハードセグメ
ントのドメインの形成を損なわずにソフトセグメントの
分子運動性を高めることができ、電場を印加した際に大
きな粘性の変化を引き出すことができる。
【００１５】本発明の高分子化合物として特に好ましい
例は、「ゴム・エラストマー活用ノート」（ゴム・エラ
ストマー研究会編、工業調査会）に例示されるようなポ
リウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱
可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマ
ーであり、またこれらのエラストマーにおいてソフトセ
グメントの屈曲性分子鎖をポリジメチルシロキサンとし
たものが好適に用いられる。さらには、例えばＪ．Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ誌，Ｐａｒｔ Ａ−１，第
９巻，３１４７頁（１９７１）に示されるようなポリス
ルホンとポリジメチルシロキサンのブロックコポリマー
も好適に利用できる。
例は、「ゴム・エラストマー活用ノート」（ゴム・エラ
ストマー研究会編、工業調査会）に例示されるようなポ
リウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱
可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマ
ーであり、またこれらのエラストマーにおいてソフトセ
グメントの屈曲性分子鎖をポリジメチルシロキサンとし
たものが好適に用いられる。さらには、例えばＪ．Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ誌，Ｐａｒｔ Ａ−１，第
９巻，３１４７頁（１９７１）に示されるようなポリス
ルホンとポリジメチルシロキサンのブロックコポリマー
も好適に利用できる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するもの
ではない。電気粘性効果の測定は下記の方法に従って行
った。プレート対向面全体が電極を形成するように改造
された一対の平行円盤（下側円盤がモーターに接続して
回転し、上側円盤がトルク計に接続して剪断応力を測定
する）を持つパラレルプレート型の回転粘度計を用いて
電気粘性効果を測定した。対向部電極径３２ｍｍ、電極
間隔０．５０ｍｍに設定された電極間に試料を挟み、所
定の温度にて１０ｓｅｃ-1の剪断速度で試料に剪断を与
え、直流電圧０〜２ｋＶ／ｍｍを印加した際の剪断応力
を測定した。本発明に言う発生剪断応力とは、電圧印加
による剪断応力の増分のことである。
するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するもの
ではない。電気粘性効果の測定は下記の方法に従って行
った。プレート対向面全体が電極を形成するように改造
された一対の平行円盤（下側円盤がモーターに接続して
回転し、上側円盤がトルク計に接続して剪断応力を測定
する）を持つパラレルプレート型の回転粘度計を用いて
電気粘性効果を測定した。対向部電極径３２ｍｍ、電極
間隔０．５０ｍｍに設定された電極間に試料を挟み、所
定の温度にて１０ｓｅｃ-1の剪断速度で試料に剪断を与
え、直流電圧０〜２ｋＶ／ｍｍを印加した際の剪断応力
を測定した。本発明に言う発生剪断応力とは、電圧印加
による剪断応力の増分のことである。
【００１７】またポリマーの体積抵抗はＪＩＳ Ｃ２１
０１に従って測定した。
０１に従って測定した。
【００１８】
【実施例１】 １）ハードセグメントの合成 ４，４′−メチレンジフェニルジイソシアネート３５重
量部と１，４−ブタンジオール１００重量部をジメチル
ホルムアミド中室温で１０時間反応させ、単離精製後化
合物Ａを得た。
量部と１，４−ブタンジオール１００重量部をジメチル
ホルムアミド中室温で１０時間反応させ、単離精製後化
合物Ａを得た。
【００１９】
【化１】
【００２０】２）ソフトセグメントの合成 ４，４′−メチレンジフェニルジイソシアネート１００
重量部と両末端に水酸基を持つポリジメチルシロキサン
（信越シリコーン製、平均分子量１０００）５０重量部
を混合し、８０℃で２時間反応させ化合物Ｂを得た。
重量部と両末端に水酸基を持つポリジメチルシロキサン
（信越シリコーン製、平均分子量１０００）５０重量部
を混合し、８０℃で２時間反応させ化合物Ｂを得た。
【００２１】
【化２】
【００２２】３）ポリマーの合成 化合物Ｂ１００重量部のジクロロメタン溶液と化合物Ａ
２２重量部のジメチルホルムアミド溶液を混合し、室温
で２時間反応させた。未反応のＮＣＯ末端基をエチレン
シアノヒドリンで潰した後、単離精製して平均分子量７
６００のポリウレタンを得た。このポリマーの体積抵抗
は２×１０12Ωｃｍであった。 ４）電気粘性効果 このポリウレタン１００重量部とフェニル変性ポリシロ
キサン（東レシリコーン製、１２５ｃＳｔ、比重１．０
７）５０重量部を混合し、１２０℃で電気粘性効果を測
定した。結果を表１に示す。
２２重量部のジメチルホルムアミド溶液を混合し、室温
で２時間反応させた。未反応のＮＣＯ末端基をエチレン
シアノヒドリンで潰した後、単離精製して平均分子量７
６００のポリウレタンを得た。このポリマーの体積抵抗
は２×１０12Ωｃｍであった。 ４）電気粘性効果 このポリウレタン１００重量部とフェニル変性ポリシロ
キサン（東レシリコーン製、１２５ｃＳｔ、比重１．０
７）５０重量部を混合し、１２０℃で電気粘性効果を測
定した。結果を表１に示す。
【００２３】
【比較例１】両末端に水酸基を持つポリジメチルシロキ
サンの代わりにポリプロピレングリコール（平均分子量
１０００）を用いて実施例１と同様の方法でポリマーを
合成した。得られたポリウレタンの平均分子量は７４０
０で、体積抵抗は８×１０7Ωｃｍであった。このポリ
ウレタンをポリプロピレングリコール（平均分子量１０
００）で稀釈し、６０℃で電気粘性効果を測定した。表
１に示す通り実施例１と比較して電気粘性効果に劣るも
のであった。
サンの代わりにポリプロピレングリコール（平均分子量
１０００）を用いて実施例１と同様の方法でポリマーを
合成した。得られたポリウレタンの平均分子量は７４０
０で、体積抵抗は８×１０7Ωｃｍであった。このポリ
ウレタンをポリプロピレングリコール（平均分子量１０
００）で稀釈し、６０℃で電気粘性効果を測定した。表
１に示す通り実施例１と比較して電気粘性効果に劣るも
のであった。
【００２４】
【比較例２】４，４′−メチレンジフェニルジイソシア
ネート１００重量部と１，３−ビス（３−ヒドロキシプ
ロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン
１５重量部をジメチルホルムアミド中室温で１０時間反
応させた後エチレンシアノヒドリンで処理し、精製後化
合物Ｃ（分子量９２５）を得た。この化合物の体積抵抗
は９×１０11Ωｃｍであった。６０℃で電気粘性効果を
測定したが、表１に示す通り実施例１と比較して劣るも
のであった。
ネート１００重量部と１，３−ビス（３−ヒドロキシプ
ロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン
１５重量部をジメチルホルムアミド中室温で１０時間反
応させた後エチレンシアノヒドリンで処理し、精製後化
合物Ｃ（分子量９２５）を得た。この化合物の体積抵抗
は９×１０11Ωｃｍであった。６０℃で電気粘性効果を
測定したが、表１に示す通り実施例１と比較して劣るも
のであった。
【００２５】
【化３】
【００２６】
【実施例２】 １）ハードセグメントの合成 ビスフェノールＡ１１４重量部をクロロベンゼンとジメ
チルスルホキシドの混合溶媒（体積比で１：１）に溶解
させ、水酸化ナトリウム２０重量部の水溶液を加えた。
この混合物を約１８０℃に加熱し、共沸により系内の水
を除去した。次にジクロロジフェニルスルホン９５重量
部のクロロベンゼン溶液を加え、再び１８０℃に加熱し
てクロロベンゼンを留去しながら３時間反応を続けた。
反応混合物を塩酸で弱酸性にした大過剰の水中に投じ、
析出した固体を水洗および再沈殿で精製して化合物Ｄ
（平均分子量１０００）を得た。
チルスルホキシドの混合溶媒（体積比で１：１）に溶解
させ、水酸化ナトリウム２０重量部の水溶液を加えた。
この混合物を約１８０℃に加熱し、共沸により系内の水
を除去した。次にジクロロジフェニルスルホン９５重量
部のクロロベンゼン溶液を加え、再び１８０℃に加熱し
てクロロベンゼンを留去しながら３時間反応を続けた。
反応混合物を塩酸で弱酸性にした大過剰の水中に投じ、
析出した固体を水洗および再沈殿で精製して化合物Ｄ
（平均分子量１０００）を得た。
【００２７】
【化４】
【００２８】次に化合物Ｄ１００重量部をクロロベンゼ
ンに溶解させ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩３
３重量部、アリルブロミド９７重量部を加え、さらに水
酸化ナトリウム８０重量部を１２．５Ｎの水溶液として
加え、室温で３時間激しく撹拌した。反応後有機層を分
離し、希塩酸で洗浄した後過剰のメタノール中に投じて
ポリマーを得た。ＮＭＲを測定しこのポリマーが化合物
Ｅの構造を持つことを確認した。
ンに溶解させ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩３
３重量部、アリルブロミド９７重量部を加え、さらに水
酸化ナトリウム８０重量部を１２．５Ｎの水溶液として
加え、室温で３時間激しく撹拌した。反応後有機層を分
離し、希塩酸で洗浄した後過剰のメタノール中に投じて
ポリマーを得た。ＮＭＲを測定しこのポリマーが化合物
Ｅの構造を持つことを確認した。
【００２９】
【化５】
【００３０】２）ポリマーの合成 化合物Ｅ８０重量部と両末端にＳｉＨ基を持つポリジメ
チルシロキサン（信越シリコーン製、平均分子量２００
０）１００重量部をクロロベンゼンに溶解させ、少量の
塩化白金酸触媒を加えて１００℃で５時間反応させた。
反応混合物を多量のメタノール中に加え、析出したポリ
マーを洗浄・再沈殿により精製して平均分子量８０００
のブロックポリマーを得た。このポリマーの体積抵抗は
６×１０ 11Ωｃｍであった。 ３）電気粘性効果 このポリマー１００重量部とフェニル変性ポリシロキサ
ン（東レシリコーン製、１２５ｃＳｔ、比重１．０７）
５０重量部を混合し、１２０℃で電気粘性効果を測定し
た。結果を表１に示す。
チルシロキサン（信越シリコーン製、平均分子量２００
０）１００重量部をクロロベンゼンに溶解させ、少量の
塩化白金酸触媒を加えて１００℃で５時間反応させた。
反応混合物を多量のメタノール中に加え、析出したポリ
マーを洗浄・再沈殿により精製して平均分子量８０００
のブロックポリマーを得た。このポリマーの体積抵抗は
６×１０ 11Ωｃｍであった。 ３）電気粘性効果 このポリマー１００重量部とフェニル変性ポリシロキサ
ン（東レシリコーン製、１２５ｃＳｔ、比重１．０７）
５０重量部を混合し、１２０℃で電気粘性効果を測定し
た。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】本発明は、従来提案されてきた粒子分散
系の電気粘性流体の大きな欠点の一つであった粒子の沈
降分離の問題がなく、安価に製造でき、かつ安定で優れ
た応答性を示す均一系の電気粘性流体を提供する。本発
明の電気粘性流体は、バルブ、クラッチ、ブレーキ、ト
ルクコンバーターなどのコンパクトで電子制御で作動す
る新しいアクチュエーターに長期間安定に使用すること
が可能である。特に高精度のサーボ制御システム系への
展開が期待される。
系の電気粘性流体の大きな欠点の一つであった粒子の沈
降分離の問題がなく、安価に製造でき、かつ安定で優れ
た応答性を示す均一系の電気粘性流体を提供する。本発
明の電気粘性流体は、バルブ、クラッチ、ブレーキ、ト
ルクコンバーターなどのコンパクトで電子制御で作動す
る新しいアクチュエーターに長期間安定に使用すること
が可能である。特に高精度のサーボ制御システム系への
展開が期待される。
Claims (3)
- 【請求項１】 低分子量重合体からなるハードセグメン
トおよび低分子量重合体からなるソフトセグメントから
構成される高分子化合物からなる電気粘性流体であっ
て、該高分子化合物の体積抵抗が１０8 Ωｃｍ以上であ
り、かつその平均分子量が１０００以上であることを特
徴とする電気粘性流体。 - 【請求項２】 ソフトセグメントの主要部分を構成する
屈曲性分子鎖が、１０8 Ωｃｍ以上の体積抵抗を持つ高
分子を形成する繰り返し単位からなることを特徴とする
請求項１記載の電気粘性流体。 - 【請求項３】 ソフトセグメントの主要部分を構成する
屈曲性分子鎖が、アルキレン、炭素数４以上のオキシア
ルキレン、フルオロアルキレン、オキシフルオロアルキ
レン、シロキサンからなる群から選ばれた繰り返し単位
からなることを特徴とする請求項２記載の電気粘性流
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21451694A JPH0873877A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 均一系電気粘性流体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21451694A JPH0873877A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 均一系電気粘性流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0873877A true JPH0873877A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16657021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21451694A Withdrawn JPH0873877A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 均一系電気粘性流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0873877A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009531474A (ja) * | 2006-03-31 | 2009-09-03 | エイオーテク バイオマテリアルズ プロプライアタリー リミティド | 生物学的に安定なポリウレタン |
| JP2014210346A (ja) * | 2013-04-17 | 2014-11-13 | 株式会社リコー | 電気粘着保持部材、シート搬送ベルト及びシート搬送装置 |
| WO2021246099A1 (ja) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | 日立Astemo株式会社 | 電気粘性流体およびシリンダ装置 |
-
1994
- 1994-09-08 JP JP21451694A patent/JPH0873877A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009531474A (ja) * | 2006-03-31 | 2009-09-03 | エイオーテク バイオマテリアルズ プロプライアタリー リミティド | 生物学的に安定なポリウレタン |
| JP2014210346A (ja) * | 2013-04-17 | 2014-11-13 | 株式会社リコー | 電気粘着保持部材、シート搬送ベルト及びシート搬送装置 |
| WO2021246099A1 (ja) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | 日立Astemo株式会社 | 電気粘性流体およびシリンダ装置 |
| JP2021191812A (ja) * | 2020-06-05 | 2021-12-16 | 日立Astemo株式会社 | 電気粘性流体およびシリンダ装置 |
| KR20220163482A (ko) | 2020-06-05 | 2022-12-09 | 히다치 아스테모 가부시키가이샤 | 전기 점성 유체 및 실린더 장치 |
| DE112021001651T5 (de) | 2020-06-05 | 2022-12-29 | Hitachi Astemo, Ltd. | Elektroviskose Flüssigkeit und Zylindervorrichtung |
| CN115605565A (zh) * | 2020-06-05 | 2023-01-13 | 日立安斯泰莫株式会社（Jp） | 电粘性流体和缸体装置 |
| CN115605565B (zh) * | 2020-06-05 | 2023-06-09 | 日立安斯泰莫株式会社 | 电粘性流体和缸体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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