JPH0967586A - 電気粘性流体 - Google Patents

電気粘性流体

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JPH0967586A
JPH0967586A JP22516095A JP22516095A JPH0967586A JP H0967586 A JPH0967586 A JP H0967586A JP 22516095 A JP22516095 A JP 22516095A JP 22516095 A JP22516095 A JP 22516095A JP H0967586 A JPH0967586 A JP H0967586A
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JP
Japan
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polymer
weight
compound
parts
electrorheological
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JP22516095A
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Inventor
Yoichiro Ide
陽一郎 井出
Akio Inoue
昭夫 井上
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 屈曲性分子鎖に結合率25%以上80%
以下で液晶性基を結合した希釈剤(I)、屈曲性分子鎖
に結合率5%以上20%以下で液晶性基を結合した化合
物(II)および屈曲性分子鎖からなる液晶基をもたない
希釈剤(III)から構成され、化合物(I)と化合物(I
I)の合計の重量100重量部を基準として化合物
(I)が50〜80重量部、化合物(II)が50〜20
重量部、希釈剤(III)が10〜200重量部であるこ
とを特徴とする電気粘性流体。 【効果】 電圧印加の繰り返しや長時間の電圧印加に対
する安定性に優れた均一系の電気粘性流体として、振動
吸収、機械制御などのアクチュエーターに利用すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な電気粘性流
体に関するものであり、長期間安定に大きな電気粘性効
果を発現する均一系の電気粘性流体として、振動吸収、
トルク伝達、ダンパー、機械位置決め制御などのアクチ
ュエーターとしての用途に利用される。
【0002】
【従来の技術】電気粘性流体としては、Winslow
の発明以降約半世紀、水を含んだ粒子や、絶縁薄膜で表
面被覆した導電性粒子あるいは半導体粒子などの誘電体
粒子を絶縁油に分散させた、いわゆる分散系の流体が数
多く提案されてきた。しかしこれらの流体は、粒子の分
散安定性が悪く粒子沈降という本質的な問題があり、実
用化には至っていない。
【0003】一方、粒子を用いない均一系の電気粘性流
体も古くから極性液体、液晶、ポリマー溶液などについ
て数々研究されて来たが、それらの電気粘性効果は極め
て小さく顧みられなかった。最近、分散系の電気粘性流
体の難しさが明らかになるにつれて、改めて均一系の流
体の可能性が見直され、粒子を用いない均一系の電気粘
性流体に関する報告や特許が発表され始めている。特
に、連鎖に複数個の液晶性基を結合したサーモトロピッ
ク液晶性化合物(特開平5−32988号公報)を用い
た流体においては、従来の分散系に勝る大きな電気粘性
効果が得られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のサーモトロピッ
ク液晶を用いた電気粘性流体は大きな粘性の増大が得ら
れるが、粘度が高いため通常ポリシロキサンなどの粘度
の低い化合物によって希釈して用いられる。このため、
電圧印加の繰り返し、或いは長時間の電圧印加条件では
希釈剤と液晶が分離するという傾向があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、サーモト
ロピック液晶からなる上記電気粘性流体の問題点を解決
するため鋭意検討を重ねていたところ、液晶性基の結合
率の低い化合物と結合率の高い化合物を混合することに
より、希釈剤として用いられる屈曲性分子鎖からなる化
合物との相容性が向上することを見出し、本発明に到達
した。すなわち本発明は、以下のとおりである。 1.屈曲性分子鎖に結合率25%以上80%以下で液晶
性基を結合した希釈剤(I)、屈曲性分子鎖に結合率5
%以上20%以下で液晶性基を結合した化合物(II)
および屈曲性分子鎖からなる液晶基をもたない希釈剤
(III)から構成され、化合物(I)と化合物(I
I)の合計の重量100重量部を基準として化合物
(I)が50〜80重量部、化合物(II)が50〜2
0重量部、希釈剤(III)が10〜200重量部であ
ることを特徴とする電気粘性流体。 2.屈曲性分子鎖がシロキサン重合体である上記1の電
気粘性流体。
【0006】つぎに、本発明を詳細に説明する。本発明
にいう屈曲性分子鎖とは、1)ジメチルシロキサン、フ
ェニルメチルシロキサンなど−SiR1 R2 O−(ここ
でR1 、R2 はアルキル基あるいはフェニル基を示
す。)で表されるシロキサン、2)メチレン、エチレ
ン、プロピレンなど−Cm H2m−(ここでmは1から2
0の整数を示す。)で表されるアルキレン 3)オキシ
エチレン、オキシプロピレン、オキシブチレンなど−O
Cm H2m−(ここでmは1から5の整数を示す。)で表
されるオキシアルキレンなどを1単位とする単量体ある
いは単独重合体または共重合体であり、その重合度は2
から100、より好ましくは2から50である。重合体
の形状としては、直鎖状、枝分かれ状、星形状などいず
れであってもよい。これらの分子鎖は、上記の1)で示
した単位では一部または全部のR1、R2 の代わりに、
2)および3)に示した単位では一部のHの代わりに、
鎖長20以下のアルキル基、フルオロアルキル基、フェ
ニル基、オリゴシロキサン、シアノ基、或いはそれらを
組み合わせにより形成される置換基などで置換されてい
てもよい。また、上記の分子鎖は必要に応じて途中に−
O−、−COO−、−CO−、−CONH−、−OCO
O−、−S−、−SO−、−SO2 −、フェニレン基な
どを介在させることもできる。
【0007】本発明にいう液晶性基とは、シッフ塩基
系、安息香酸エステル系、アゾ系、ジオキサン系、アゾ
キシ系、テトラジン系、ビフェニル系、ターフェニル
系、シクロヘキセン系、シクロヘキシル系、シクロヘキ
シルカルボン酸系、シクロヘキシルシクロヘキサンエス
テル系、シクロヘキシルエタン系、フェニルシクロヘキ
サン系、ビフェニルシクロヘキサン系、コレステリル
系、ピリミジン系、トラン系、フルオロフェニレン系、
ビシクロオクタン系、キューバン系、シアノチオフェニ
ルエステル系、強誘電性液晶など従来知られている一般
的な低分子液晶(例えば、松本正一、角田市良共著「液
晶の基礎と応用」、工業調査会、P.107−162な
どに代表例が記載されている。)の液晶性発現構造(一
般にメソゲンと呼ばれる。)部分を含む基である。さら
に、水素結合により複数の分子が分子複合対を形成して
液晶性を示す水素結合型液晶、4級化した窒素原子や金
属原子を分子中に導入したイオン性液晶、上記のメソゲ
ンにクラウンエーテルを導入し金属塩と複合化したイオ
ン−双極子相互作用型液晶など(加藤隆史、生産研究、
46巻6号(1994.6)p16−22参照)も、本
発明にいう液晶性基に含まれる。
【0008】本発明の化合物(I)、(II)は上記の
液晶基を含んでおりその含まれる形態に応じて(a)主
鎖型化合物、(b)側鎖型化合物、(c)末端型化合
物、(d)(a)〜(c)のうちの複数の構造が化合物
中に存在する複合型化合物に分類することができる。ま
ず(a)主鎖型化合物においては、液晶性基は上記の
1)〜3)の屈曲性分子鎖単位と直接または結合基を介
して結合し、重合体の主鎖を構成する。ここで用いられ
る結合基としては、−O−、−COO−、−CO−、−
CONH−、−OCOO−、−S−、−SO−、−SO
2 −等の基が挙げられる。
【0009】次に(b)側鎖型化合物と(c)末端型化
合物について説明すると、液晶性基は(b)においては
屈曲性分子鎖の鎖中に側鎖として結合され、また(c)
においては屈曲性分子鎖の主鎖および/または枝分かれ
鎖の末端に、末端基として結合される。この場合、液晶
性基は、1)に示した構造の屈曲性分子鎖単位において
は、R1 またはR2 の一部を、また2)から3)に示し
た構造の屈曲性分子鎖単位においてはHの一部を、それ
ぞれ直接または結合基を介して置換する形で重合体に結
合している。ここで用いられる結合基としては、−Cp
H2p−(ここでpは1から20の整数を示す。)、−C
p H2p-qFq −(ここでpは1から20の整数、qは1
≦q≦2pの範囲の整数を示す。)、−(CH2 CH2
O)n −、−Si(CH3 )2 −、−O−、−COO
−、−CO−、−CONH−などの基およびこれらの基
を組み合わせて得られる連鎖が代表例として挙げられ
る。
【0010】本発明における液晶性基の結合率とは、屈
曲性分子鎖の繰り返し単位の総数に対する導入された液
晶性基の数の割合を指し、下式によって表される。 (結合率%)=100×(導入された液晶性基の数)/
(屈曲性分子鎖の繰り返し単位の総数) 本発明の組成物中の化合物(I)の液晶基結合率は、2
5%以上80%以下であることが必要であって、25%
以上50%以下であることが好ましい。液晶基の結合率
が25%未満では電気粘性効果が小さいため好ましくな
く、80%を越えると電圧印加した際に希釈剤(II
I)との分離が生じ易くなり好ましくない。
【0011】本発明の組成物中の化合物(II)の液晶
基結合率は、5〜20%であることが必要であって、1
0〜20%であることが電圧印加時の安定性の面から好
ましい。液晶基結合率が5%未満或いは20%より高い
と、電圧印加した際に希釈剤(III)の分離が生じ易
くなり好ましくない。本発明の組成物中の希釈剤(II
I)とは、上記の屈曲性分子鎖からなる化合物であり、
液晶性基は結合されていない。その代表例としてはシリ
コーンオイル、フェニル変性シリコーンオイル、オレフ
ィン(共)重合体等が挙げられる。
【0012】次に、化合物(I)と化合物(II)の合
計の100重量部を基準として、各組成物の含有量を規
定する。化合物(I)の含有量は、電気粘性効果、電圧
印加時の安定性の両面から、50〜80重量部であり、
60〜80重量部が好ましい。化合物(I)の含有量が
50重量部未満であると電気粘性効果が小さく、また、
80重量部を越えると電圧印加後に化合物(I)(I
I)と希釈剤(III)との分離が生じやすくなる。同
様に化合物(II)の含有量は50〜20重量部であ
り、40〜20重量部が好ましい。
【0013】また希釈剤(III)の含有量は電圧無印
加時の粘度、電気粘性効果および電圧印加後の安定性な
どの面から10〜200重量部であり、20〜90重量
部が好ましい。希釈剤(III)の含有量が10重量部
未満では組成物の電圧無印加時の粘度が高く、また小さ
な電気粘性効果しか得られない。一方、200重量部を
越えると電圧印加時の発生剪断応力が小さくなり、ま
た、電圧印加後に化合物(I)(II)との分離が生じ
てしまう。
【0014】化合物(I)、(II)、(III)の屈
曲性分子鎖種は、同一であっても互いに異なっても差し
支えないが、相容性の面から同一である方がより好まし
い。また、化合物(I)、(II)の液晶基種は互いに
同一である必要はなく、さらに、化合物(I)或いは
(II)に複数種の液晶基が結合されても差し支えな
い。
【0015】化合物(I)、(II)、(III)は、
原料の仕込み量や反応条件、プレポリマー組成等を調節
することにより2種あるいは3種同時に合成してもよい
し、それぞれ独立に合成した後、混合しても良い。複数
種のポリマーを混合する方法としては、a)共通の溶媒
にポリマーを溶解した後、溶媒を蒸発させてブレンドを
つくる溶媒混合法、b)ポリマーを加熱して低粘度化し
た後に撹拌し、混合する加熱混合法、c)ロール、ニー
ダーなどを用いて混合する機械混合法等がよく知られて
いるが、本発明において、化合物(I)、(II)、
(III)の混合方法は、a)b)c)いずれによって
も良く、特に限定されない。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、実施例をもって本発明を具
体的に説明し補足する。なお、電気粘性流体の基本的特
性である電気粘性効果の測定は下記の方法に従った。 <電気粘性効果の測定方法>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、40℃にて200sec-1の剪断速
度で試料に剪断を与え、直流電圧0および2kV/mm
を印加した際の剪断応力と電流値を測定した。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】
【実施例1】 (1)液晶基の合成 1)トシル体の合成 エチレングリコールモノアリルエーテル16gを塩化ト
シル24g及びトリエチルアミン18gとともにアセト
ニトリル120mlに溶解し、18時間室温で撹拌し
た。TLCにより反応が終了していることを確認の後、
溶液を水にあけ、生成物を酢酸エチルで抽出した。乾
燥、濃縮後、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロ
マトで精製し、下記化1に示す化合物Aを30g得た。
【0018】
【化1】
【0019】2)カルボン酸体の合成 p−ヒドロキシ安息香酸18gをエタノール80mlに
溶解したものに、水酸化カリウム水溶液(水24mlに
水酸化カリウム18gを溶解したもの)を混合し、さら
に1)で得られた化合物A30gを滴下した。この溶液
を80℃、2.5時間加熱撹拌し、放冷後水160ml
と濃塩酸を添加し、pH1としたところ白色固体が析出
した。濾過により白色固体を単離し水洗・乾燥した後、
再結晶を行い、下記化2に示す化合物Bを12.5g得
た。
【0020】
【化2】
【0021】3)エステル化反応 2)において得られた化合物B10gに塩化チオニル2
5gを加え、室温で30分撹拌して酸クロリド体とし
て、過剰の塩化チオニルを真空下で除去した。テトラヒ
ドロフラン(THF)50mlに溶解した酸クロリド体
を、p−シアノフェノール6gとトリエチルアミン6g
を溶解したTHF50mlへ滴下し、0℃でさらに1時
間撹拌した。THFを真空下で除去し残査をジクロロメ
タンに溶解し水洗した。シリカゲルカラムクロマトで精
製して13gの下記化3に示す化合物Cを得た。
【0022】
【化3】
【0023】(2)ポリマーの合成 1)ポリシロキサン鎖に結合率31%で液晶性基を結合
した化合物の合成 下記化4に示す(プレポリマー構造)においてm=2
0、n=11なる平均組成を持つジメチルシロキサン・
メチルヒドロジェンシロキサンランダム共重合体3g、
化合物C5.2gをテトラヒドロフラン50mlに溶解
させ、少量の塩化白金酸触媒を加えて60℃で5時間反
応させた。赤外吸収スペクトルと高速液体クロマトグラ
フによる分析で化合物Cの約20%は不活性な物質に変
換し、残り約80%はシロキサン共重合体に反応してい
ることが確認された。続いて1−ペンテン2gを添加
し、未反応のSi−H基を完全に潰した後、メタノール
500mlでポリマーDを析出・回収した。このポリマ
ーDの構造をNMRで分析したところその液晶結合率は
31%であった。
【0024】
【化4】
【0025】2)ポリシロキサン鎖に結合率15%で液
晶性基を結合した化合物の合成 上記化4に示す(プレポリマー構造)においてm=2
9、n=16.3なる平均組成を持つジメチルシロキサ
ン・メチルヒドロジェンシロキサンランダム共重合体3
g、化合物C2.6gを(2)1)と同様の手順で反応
し、ポリマーEを得た。このポリマーEの構造をNMR
で分析したところその液晶結合率は15%であった。 (3)電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーD、ポリマーE、ポリジメチルシロキサン(信
越シリコーンKF96−20cSt:以下DMSと表
記)をポリマーDとポリマーEの合計重量100重量部
を基準にして、ポリマーD67重量部、ポリマーE33
重量部、DMS50重量部なる重量比で混合し、120
℃にて加熱撹拌して、電気粘性流体Fを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Fの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、2000Paの発生剪
断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Fを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したが、分離は観測され
なかった。
【0026】
【比較例1】 電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーDとDMS(信越シリコーン:KF96−20
cSt)をポリマーDの重量100重量部を基準にし
て、ポリマーD100重量部、DMS50重量部なる重
量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して、電気粘性流
体Gを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Gの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、6000Paの発生剪
断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Gを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したところ、一部ジメチ
ルポリシロキサンが分離した。
【0027】
【比較例2】 電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーD、ポリマーE、DMSをポリマーDとポリマ
ーEの合計重量100重量部を基準にして、ポリマーD
67重量部、ポリマーE33重量部、DMS5重量部な
る重量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して、電気粘
性流体Hを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Hの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、100Paの小さな電
気粘性効果しか得られなかった。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Hを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したところポリマーD、
ポリマーE、DMSの分離は観察されなかった。
【0028】
【比較例3】 電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーD、ポリマーE、DMSをポリマーDとポリマ
ーEの合計重量100重量部を基準にして、ポリマーD
50重量部、ポリマーE50重量部、DMS400重量
部なる重量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して電気
粘性流体Iを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Iの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、200Paの小さな発
生剪断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Iを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したところDMSが一部
分離した。
【0029】
【実施例2】 電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーD、ポリマーE、ポリジメチルシロキサン(信
越シリコーンKF96−20cSt:以下DMSと表
記)をポリマーDとポリマーEの合計重量100重量部
を基準にして、ポリマーD75重量部、ポリマーE25
重量部、DMS50重量部なる重量比で混合し、120
℃にて加熱撹拌して、電気粘性流体Jを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Jの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、3000Paの発生剪
断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Jを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したが、分離は観測され
なかった。
【0030】
【実施例3】 電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーD、ポリマーE、DMSをポリマーDとポリマ
ーEの合計重量100重量部を基準にして、ポリマーD
67重量部、ポリマーE33重量部、DMS30重量部
なる重量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して、電気
粘性流体Lを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Lの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、2500Paの発生剪
断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Lを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したが、ポリマーD、ポ
リマーE、DMSの分離は観測されなかった。
【0031】
【実施例4】 電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーD、ポリマーE、DMSをポリマーDとポリマ
ーEの合計重量100重量部を基準にして、ポリマーD
67重量部、ポリマーE33重量部、DMS80重量部
なる重量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して、電気
粘性流体Mを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Mの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、1300Paの発生剪
断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Mを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したが、ポリマーD、ポ
リマーE、DMSの分離は観測されなかった。
【0032】
【実施例5】 (1)ポリシロキサン鎖に結合率11%で液晶性基を結
合した化合物の合成 (プレポリマー構造)においてm=22、n=4なる平
均組成を持つジメチルシロキサン・メチルヒドロジェン
シロキサンランダム共重合体15g、化合物C9.6g
を実施例1(2)1)と同様の手順で反応しポリマーN
を得た。このポリマーNの構造をNMRで分析したとこ
ろその液晶結合率は11%であった。 (2)電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーD、ポリマーN、DMSをポリマーDとポリマ
ーNの合計重量100重量部を基準にして、ポリマーD
67重量部、ポリマーN33重量部、DMS50重量部
なる重量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して、電気
粘性流体Oを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Oの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、500Paの発生剪断
応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Oを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したが、ポリマーD、ポ
リマーN、DMSの分離は観測されなかった。
【0033】
【実施例6】 (1)ポリマーの合成 1)ポリシロキサン鎖に結合率30%で液晶性基を結合
した化合物の合成 (プレポリマー構造)においてm=31、n=17なる
平均組成を持つジメチルシロキサン・メチルヒドロジェ
ンシロキサンランダム共重合体3g、化合物C5.5g
を実施例1(2)1)に従って反応し、ポリマーPを析
出・回収した。このポリマーPの構造をNMRで分析し
たところその液晶結合率は30%であった。 (2)電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーP、ポリマーE、DMSをポリマーPとポリマ
ーEの合計重量100重量部を基準にして、ポリマーP
67重量部、ポリマーE33重量部、DMS50重量部
なる重量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して、電気
粘性流体Qを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Qの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、2300Paの発生剪
断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Qを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したが、ポリマーP、ポ
リマーE、DMSの分離は観測されなかった。
【0034】
【実施例7】 (1)液晶基の合成 1)カルボン酸体の合成 p−ヒドロキシ安息香酸20g、沃化カリウム0.2
g、水酸化カリウム水溶液(水酸化カリウム20g+水
24ml)、エタノール100mlを混合し、アリルブ
ロミド17.2gを加えて80℃で12時間加熱撹拌し
た。放冷後反応混合物を水にあけ、pH3に調整すると
白色沈殿が生じた。この沈殿を濾別後、シリカゲルカラ
ムクロマトで精製し、下記化5に示す化合物Rを18g
得た。
【0035】
【化5】
【0036】2)エステル化反応 1)において得られた化合物R9g、塩化チオニル30
g、p−シアノフェノール6.4gおよびトリエチルア
ミン7gを用いて、実施例1(1)3)の手順でエステ
ル化反応を行い、14gの下記化6に示す化合物Sを得
た。
【0037】
【化6】
【0038】(2)ポリマーの合成 1)ポリシロキサン鎖に結合率40%で液晶性基を結合
した化合物の合成 (プレポリマー構造)においてm=13、n=15なる
平均組成を持つジメチルシロキサン・メチルヒドロジェ
ンシロキサンランダム共重合体3g、化合物S4.7g
をテトラヒドロフラン50mlに溶解させ、少量の塩化
白金酸触媒を加えて60℃で5時間反応させた。赤外吸
収スペクトルと高速液体クロマトグラフによる分析で反
応の進行を確認した。続いて1−ペンテン3gを添加
し、未反応のSi−H基を完全に潰した後、溶媒及び系
中に残存するペンテンを留去し、ポリマーTを回収し
た。 2)ポリシロキサン鎖に結合率15%で液晶性基を結合
した化合物の合成 (プレポリマー構造)においてm=29、n=16.3
なる平均組成を持つジメチルシロキサン・メチルヒドロ
ジェンシロキサンランダム共重合体3g、化合物S1.
8gを(2)1)と同様の手順で反応し、ポリマーUを
得た。
【0039】(3)電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーT、ポリマーU、DMSをポリマーTとポリマ
ーUの合計重量100重量部を基準にして、ポリマーT
67重量部、ポリマーU33重量部、DMS50重量部
なる重量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して、電気
粘性流体Vを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Vの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、3300Paの発生剪
断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Vを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したが、ポリマーT、ポ
リマーU、DMSの分離は観測されなかった。
【0040】
【実施例8】 (1)液晶基の合成 実施例7(1)1)において得られた化合物R9g、塩
化チオニル30g、p−メトキシフェノール6.6gお
よびトリエチルアミン7gを用いて、実施例1(1)
3)の手順でエステル化反応を行い、14gの下記化7
に示す化合物Wを得た。
【0041】
【化7】
【0042】(2)ポリマーの合成 1)ポリシロキサン鎖に結合率40%で液晶性基を結合
した化合物の合成 (プレポリマー構造)においてm=13、n=15なる
平均組成を持つジメチルシロキサン・メチルヒドロジェ
ンシロキサンランダム共重合体3g、化合物W4.8g
を用いて、実施例7(2)1)の手順で反応を行い、ポ
リマーXを得た。 2)ポリシロキサン鎖に結合率15%で液晶性基を結合
した化合物の合成 (プレポリマー構造)においてm=29、n=16.3
なる平均組成を持つジメチルシロキサン・メチルヒドロ
ジェンシロキサンランダム共重合体3g、化合物W1.
8gを実施例7(2)1)の手順で反応を行い、ポリマ
ーYを得た。
【0043】(3)電気粘性流体の調整及び評価 1)電気粘性流体の調整 ポリマーX、ポリマーY、DMSをポリマーXとポリマ
ーYの合計重量100重量部を基準にして、ポリマーX
67重量部、ポリマーY33重量部、DMS50重量部
なる重量比で混合し、120℃にて加熱撹拌して、電気
粘性流体Zを得た。 2)電気粘性効果 電気粘性流体Zの電気粘性効果を(電気粘性効果の測定
方法)に従って測定したところ、1300Paの発生剪
断応力が観測された。 3)電場下での安定性 対向部電極径32mm、電極間隔0.50mmに設定さ
れた電極間に電気粘性流体Zを挟み、40℃にて10時
間直流電圧2kV/mmを印加したが、ポリマーX、ポ
リマーY、DMSの分離は観測されなかった。以上の実
施例及び比較例をまとめ、下記表1、2および3に示
す。なお、表中(1)、(2)、(3)はそれぞれ化合
物(1)、化合物(2)、希釈剤(3)を表し、化合物
(1)、(2)の構造は、下記化8で示される。
【0044】
【化8】
【0045】希釈剤(3)の構造は、下記化9で示され
る。
【0046】
【化9】
【0047】
【表1】
【0048】
【表2】
【0049】
【表3】
【0050】
【発明の効果】本発明は、液晶性基を結合した化合物と
希釈剤とが、長時間の電圧印加や電圧の繰り返し印加に
よっても分離しない、安定性に優れた電気粘性流体を提
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。特に高精度の機械制御シス
テム系への展開に有益である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屈曲性分子鎖に結合率25%以上80%
    以下で液晶性基を結合した希釈剤(I)、屈曲性分子鎖
    に結合率5%以上20%以下で液晶性基を結合した化合
    物(II)および屈曲性分子鎖からなる液晶基をもたな
    い希釈剤(III)から構成され、化合物(I)と化合
    物(II)の合計の重量100重量部を基準として化合
    物(I)が50〜80重量部、化合物(II)が50〜
    20重量部、希釈剤(III)が10〜200重量部で
    あることを特徴とする電気粘性流体。
  2. 【請求項2】 屈曲性分子鎖がシロキサン重合体である
    請求項1記載の電気粘性流体。
JP22516095A 1995-09-01 1995-09-01 電気粘性流体 Withdrawn JPH0967586A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018172579A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 出光興産株式会社 潤滑油組成物、システム、及び潤滑方法

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