JP2660123B2

JP2660123B2 - 電解質含有分散相と一緒のポリマー分散液を基にした電気粘性液体

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Publication number: JP2660123B2
Application number: JP3235731A
Authority: JP
Inventors: ロバート・ブラツドワース; ギユンター・ペナース; ギユンター・オツペルマン; ローラント・フリント
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1990-08-25
Filing date: 1991-08-23
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: US5268118A; DE4026881A1; JPH04255795A; BR9103640A; ATE99356T1; CA2049719A1; DE59100777D1; EP0472991B1; EP0472991A1; ES2061137T3; RU2109776C1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】本発明は、電圧の適用に際して粘度にお
ける増加を受ける電気粘性液体に関する。

【０００２】電気粘性液体（ＥＶＬ）は、十分に強い電
界の影響の下で液体からプラスチックまたは固体状態に
その粘度が非常に速くそして可逆的に増加する可能性が
ある、疎水性でかつ電気的に非伝導性のオイル中の微粒
子固体の分散液である。それらの粘度はｄ．ｃ．電界及
びａ．ｃ．電界の両方に反応し、そしてＥＶＬを通って
流れる電流は極端に低くなければならない。従って、Ｅ
ＶＬは、例えばクラッチ、水圧弁、ショックアブソーバ
ー、バイブレーターまたは加工品を一定の位置に位置付
けそして保持するためのシステムにおける低い電力レベ
ルによって強力な力の伝達を制御することが望ましい任
意の応用のために使用することができる。

【０００３】ＥＶＬが一般的に満足しなければならない
要件、例えば良好な電気粘性効果、高温安定性及び化学
的安定性に加えて、分散相の研磨性（ａｂｒａｓｉｖｅ
ｎｅｓｓ）及び沈降安定性挙動が、実際の応用において
は重要な役割を演じる。理想的には、分散相は、沈降し
てはならないが、何にしても容易に再分散性でなければ
ならずそして極端な機械的応力下でも何ら摩耗を引き起
こしてはならない。

【０００４】定性的に言えば、電界の適用に際してＥＶ
Ｌが受ける粘度の増加は以下のように説明することがで
きる：コロイド的に安定な分散粒子は、電界中で分極し
そして電界の方向における双極子相互作用を経て塊にな
り、結果として粘度の増加をもたらす。この集塊化は可
逆的である：もし電界が切られると、粒子は再分散しそ
して粘度は元の値に減少する。かくして分散相の分極
は、電気粘性効果の発現のための重要な要件である。こ
の理由のために、イオン的にまたは電子的に伝導性の物
質が、しばしば分散相として使用される。

【０００５】先行技術に対応するＥＶＬの幾つかにおい
ては、分散相は、有機固体、例えば炭水化物（ＤＥ２
５３０６９４）、澱粉（ＥＰ２８４２２６８
Ａ２、ＵＳ３，９７０，５７３）、ポリマー（ＥＰ
１５０９９４Ａ１、ＤＥ３３１０９５９Ａ
１、ＧＢ１，５７０，２３４、ＵＳ４，１２９，５
１３）、イオン交換樹脂（ＪＰ９２２７８／９７
５、ＪＰ３１２２１／１９８５、ＵＳ３，０４
７，５０７）またはシリコーン樹脂（ＤＥ３９１２
８８８Ａ１）から成る。しかしながら、例えばＬｉヒ
ドラジンスルフェート（ＵＳ４，７７２，４７０
Ａ）、ゼオライト（ＥＰ２６５２５２Ａ２）、シリ
カゲル（ＤＥ３５１７２８１Ａ１、ＤＥ３
４２７４９９Ａ１）及びアルミニウムシリケート（Ｄ
Ｅ３５３６９３４Ａ１）を含む無機物質もまた
使用されてきた。

【０００６】述べられた物質の場合においては、電気粘
性効果は、水による固体の荷電に起因する。少しの水含
量は、イオン性の伝導率そしてそれ故効果の発現に必須
である分散粒子の分極率を増加させる。しかしながら、
水含有システムは、乏しい化学的安定性を示す。加え
て、これらの液体を使用することができる温度範囲は限
定される。

【０００７】その他の電気粘性液体の場合には、水含有
分散相を、部分的にコートされた細かい分散金属、例え
ばアルミニウム（ＪＰ０１６０９３、ＪＰ０１１
７２４９６）、または絶縁体、例えばＴｉＯ₂（ＳＵ
７１５５９６）、ＣａＴｉＯ₃若しくはＢａＴｉＯ
₃（ＪＰ５３／１７５８５）、金属アルコキシドの加
水分解物（ＥＰ３４１７３７）または中空ガラス物
体（Ｊ０１１７２４９６）から成る実質的に水を含
まない電子的に伝導性の相によって置き換えることによ
って述べられた欠点を克服する努力が為されてきた。し
かしながら、分散された粒子の硬さに起因して、述べら
れたＥＶＬは研磨性でありそして、それ故、高いせん断
応力を含む実際的な応用に関してはほんの限られた用途
のものである。カーボンブラックが充填されたビーズポ
リマー（ＪＰ０１６０９３）または伝導性ポリマ
ー、例えばポリピロールまたはポリアセチレン（ＪＰ
０１２６０７１０）もまた、水含有相のための置換物
として議論されてきた。

【０００８】水含有システムに関しては、分散相の最適
の性質は、水含量の変更によってまたは固体マトリック
スの改質によって効果的に確立することができる。かく
して、ＤＥ２８０２４９４Ｃ２は、遊離のまた
は中和された酸基の水含有ポリマー相への導入による電
気粘性効果の改良を述べている。電子的に伝導性の分散
相を基にしたＥＶＬの製造においては、分散粒子は、し
ばしば、出発物質の高い電気伝導率のために後処理され
ねばならなかった。かくして、ＪＰ０１６０９３は、ポ
リフッ化ビニリデンによるポリマー粒子の引き続くコー
ティングによるカーボンブラックが充填されたビーズポ
リマーの不動態化を述べている。しかしながら、製造コ
ストは、問題のタイプの後処理によって大幅に増加す
る。

【０００９】先行技術に対応する上で述べたＥＶＬは、
分散媒体、例えばハロゲンを含まないまたはハロゲン化
された炭化水素、芳香族炭化水素またはシリコーンオイ
ル中の固体の分散によって一般的には製造される。生成
された懸濁液の粘度は、分散された粒子の形及びサイズ
またはサイズ分布にそして固体濃度及び使用される何ら
かの分散助剤の分散効果に依存する。低い粘度のための
高い容量関連固体含量は、非球体粒子が使用される場合
には達成するのが困難である。

【００１０】本発明によって扱われる問題は、分散相の
高い容量含量にも拘わらず低い基礎粘度によって特徴付
けられるであろう良好な電気粘性性質を有する水を含ま
ない非研磨性の沈降しないＥＶＬを提供することであっ
た。

【００１１】

【発明の説明】問題のタイプの電気粘性液体は、溶解さ
れた電解質を含む無水のポリマーを基にして製造するこ
とができることが見い出された。これらの液体の電気粘
性性質は、電解質のタイプ及び濃度によって広い範囲に
わたって要求に応じて調節することができる。加えて、
本発明による電気粘性分散液は、水を含まずそして高い
絶縁耐力を示す。強調されるべきもう一つの利点は、述
べたＥＶＬが、分散相の高い容量含量にも拘わらず沈降
に安定で非研磨性でありそして低い基礎粘度を示すこと
である。電解質含有モノマーの分散重合は、本発明によ
るＥＶＬの製造のための特に適当な方法である。重合
は、好ましくは、ＥＶＬの連続相にも該当する分散媒中
で実施されねばならない。何故ならば、これは、引き続
く再分散の必要性を排除するからである。

【００１２】本発明によるＥＶＬは、分散相中に以下の
物質を本質的に含む：（１）ポリマーまたはポリマー混
合物、（２）溶解された電解質及び、必要に応じて、
（３）（１）及び（２）の溶液と混和性の添加剤。

【００１３】物質またはその出発製品の混合物は、本明
細書中では以後出発物質と呼ぶ。ＥＶＬの製造の間に非
伝導性液体中に分散される出発物質は、好ましくは液体
の形で存在しなければならない。この出発物質は、必要
に応じて、分散ステップの前、間または後で適当な薬剤
（４）の添加によって化学的改質してよい。この改質
は、出発物質中の官能基の部分的なまたは完全な反応に
よる最後のＥＶＬにおける分散相の粘稠度に影響する。

【００１４】液相が使用される場合の合着を回避するた
めに、適当な分散剤（５）を分散ステップにおいて使用
する。本発明によるＥＶＬ中に分散された粒子のサイズ
は０．１〜２００μｍである。室温でのＥＶＬの粘度
は、液体の組成及び分散媒の基礎粘度に依存して３〜
５，０００ｃｐである。

【００１５】本発明によるＥＶＬは、分散相中に以下の
物質を本質的に含む：（１）ポリマー、（２）溶解され
た電解質及び、必要に応じて、（３）（１）及び（２）
の溶液と混和性の添加剤。

【００１６】

【詳細な説明】適当なポリマー（１）は、原則的には、
電解質溶解性を示す任意の物質、例えば線状の若しくは
橋かけされたポリエーテルまたはそれらのコポリマー、
ポリエチレンアジペート、ポリエチレンスクシネート及
びポリフォスファゼンである。しかしながら、ポリエー
テルまたは二官能若しくは三官能ポリエーテルオリゴマ
ーの橋かけによって製造することができるポリマーが特
に好ましい。線状のポリエーテルオリゴマーの例は、ポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、統
計的エチレン／プロピレングリコールコポリマーまた
は、例えば“プルロニック（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ）”とい
う名前の下でＧＡＦによって販売されているタイプの均
等な（ｅｖｅｎ）エチレングリコール／プロピレングリ
コールブロックコポリマーである。分岐されたポリエー
テルオリゴマーは、例えば、トリス（ポリプロピレンオ
キシド）ω−オール）グリシジルエーテルまたは比較的
高官能性のヒドロキシ化合物、例えば、ペンタエリトリ
トールまたは１，１，１−トリメチロールプロパンのエ
トキシル化またはプロポキシル化によって得られるその
他の物質である。これらのグリコールの分子量は、６２
〜１，０００，０００そして好ましくは１００〜１０，
０００である。これらのオリゴマーは、必要に応じて末
端基を含んでよい。アミン、アリル若しくはビニル基ま
たはカルボキシル基さえ、官能末端基の例である。ポリ
エチレンまたはポリプロピレンモノアミンまたはジアミ
ンは、“ジェファミン（Ｊｅｆｆａｍｉｎ）”という名
前の下でテキサコによって販売されている。ビニル基を
含む生成物の例は、対応する酸、例えばアクリル酸との
グリコールのエステルである。その他の好ましいポリマ
ーは、例えば、他のものもあるが、商品名“デスモフェ
ン（Ｄｅｓｍｏｐｈｅｎ）”の下でバイエルＡＧによっ
て販売されているポリエステルである。

【００１７】本発明の明細書中の電解質（２）は、ポリ
マー（１）中の分子またはイオンの形中に可溶性である
物質である。このような電解質の例は、例えば、遊離酸
または、アルカリ若しくはアルカリ土金属若しくは有機
カチオンとそれらとの塩である。従って、電解質は、塩
例えばＫＣｌ、ＬｉＮＯ₃、ＣＨ₃ＣＯＯＮａ、ＬｉＣｌ
Ｏ₄、Ｍｇ（ＣｌＯ₄）₂、ＫＳＣＮ、ＬｉＢｒ、Ｌｉ
Ｉ、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＰＦ₆、ＮａＢ（Ｃ₆Ｈ₅）₄、Ｌｉ
ＣＦ₃ＳＯ₃、Ｎ（Ｃ₂Ｈ₄)₄Ｃｌ等を含む。

【００１８】本発明による添加剤（３）は、（１）及び
（２）と混合される時に、均質な固体または液体溶液を
形成する化合物である。例えば、ポリエーテルがポリマ
ーとして使用される場合には、マスクされた低分子量ポ
リエーテル、例えばビス−メチル化トリメチロールプロ
パン、またはフタル酸のエステルが適当な添加剤であ
る。

【００１９】液体出発物質が使用される場合には、添加
剤（４）（例えば橋かけ剤）が、必要に応じて、出発物
質の乳化の前または後でシステムに添加されそして、化
合物（１）中の官能末端基との反応によって、エマルシ
ョン小滴における分子量の増加に、または官能末端基の
数の減少にさえ導く。使用される混合物成分及び添加剤
のタイプ及び量に依存して、粘性のまたは固体の粒子が
生成され、反応の間及び後でそれらの球状の形を保留す
る。

【００２０】出発物質が成分（１）としてグリコールを
含む場合には、二官能または多官能イソシアネートが橋
かけ剤（４）として好ましく使用される。種々の構造の
イソシアネートは、“デスモドゥール（Ｄｅｓｍｏｄｕ
ｒ）”という名前の下でバイエルＡＧによって販売され
ている。三官能のまたはより高次のグリコールが使用さ
れる場合には、橋かけ剤としてトリレンジイソシアネー
トを使用することが特に適当である。しかしながら、シ
リコーン化学において典型的に使用されるアセテート、
アミン、ベンズアミド、オキシム及びアルコキシ橋かけ
剤もまた、橋かけのために使用してよい。ラジカル橋か
けシステムは、アリルまたはビニル（アクリルまたはメ
タクリル）基によって改質されたポリマー出発物質の反
応のために適当である。

【００２１】本発明によるＥＶＬは、１０〜９５重量％
そして好ましくは４０〜７０重量％の分散相（出発物質
及び（４）の生成物）を含む。

【００２２】分散相のための適当な分散剤（５）は、例
えば、アミン、イミダゾリン、オキサゾリン、アルコー
ル、グリコールまたはソルビトールから誘導される分散
媒中に可溶性な界面活性剤である。分散媒中に可溶性な
ポリマーもまた使用してよい。適当なポリマーは、例え
ば、０．１〜１０重量％のＮ及び／またはＯＨ並びに２
５〜８３重量％のＣ_4-24のアルキル基を含みそして５，
０００〜１，０００，０００の範囲の分子量を有するポ
リマーである。これらのポリマー中のＮ−及びＯＨ−官
能化合物は、例えば、アミン、アミド、イミド、ニトリ
ル、５ないし６員環のＮ−含有複素環またはアルコール
及びアクリル酸若しくはメタクリル酸のＣ_4-24アルキル
基エステルでよい。述べられたＮ−及びＯＨ−官能化合
物の例は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、ｔｅｒｔ．−ブチルアクリルアミド、マレイン酸イ
ミド、アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニ
ルピリジン及び２−ヒドロキシエチルメタクリレートで
ある。上で述べたポリマーの分散剤は、一般的に、それ
らによって製造された分散液がそれらの沈降挙動に関し
て一層安定である低分子界面活性剤を上回る利点を有す
る。

【００２３】しかしながら、例えば、“テゴプレン（Ｔ
ｅｇｏｐｒｅｎ）”という名前の下でゴールドシュミッ
トＡＧ、エッセン、ＦＲＧによって販売されているタイ
プのポリシロキサン／ポリエーテルコポリマーは、シリ
コーンオイル中の分散のために好ましくは使用される。
ＥＶＬの製造のために特に好ましい分散剤の一つの例
は、“テゴプレン５８３０”という名前の下でゴールド
シュミットによって販売されている４９：５１のエチレ
ンオキシド対プロピレンオキシドの重量比を有するポリ
シロキサンポリエーテルである。

【００２４】ポリエーテルポリシロキサンに加えて、ヒ
ドロキシ官能のポリシロキサンと種々のシランとの反応
生成物も、本発明によるＥＶＬの製造のための分散剤と
して使用してよい。この種類の物質からの特に好ましい
分散剤は、ヒドロキシ官能のポリシロキサンとアミノシ
ランとの反応生成物である。

【００２５】液体炭化水素、例えばパラフィン、オレフ
ィン及び芳香族炭化水素に加えて、シリコーンオイル、
例えばポリジメチルシロキサン及び液体メチルフェニル
シロキサンが、分散相のための分散媒（６）として好ま
しく使用される。これらのシリコーンオイルは、個別に
または二若しくはそれより多いタイプの組み合わせで使
用してよい。分散媒の固化点は好ましくは−３０℃未満
であり、一方それらの沸点は１５０℃より高い。室温で
のオイルの粘度は３〜３００ｍｍ²／ｓである。３〜２
０ｍｍ²／ｓの粘度を有する低粘度オイルは、それらが
ＥＶＬのより低い基礎粘度を与えるので、一般的に好ま
しい。

【００２６】沈降を回避するために、オイルはまた、分
散相の密度に実質的に対応する密度を持たねばならな
い。例えば、純粋な形かまたはその他のシリコーンオイ
ルとの混合物としてのどちらかのフッ素含有シロキサン
を使用することによって、低い基礎粘度にも拘わらず何
週間もの間、沈降の兆候を示さない本発明によるＥＶＬ
を製造することが可能である。

【００２７】以下の一般的な構造を有するフッ素含有シ
ロキサンは、沈降しないＥＶＬの製造のために特に適当
である：

【００２８】

【化１】

【００２９】本発明によるＥＶＬの製造のための典型的
な方法においては、出発物質を、反応性添加剤とまたは
橋かけ剤（４）と混合する。成分の均質化の後で、この
混合物を、分散剤を含む液相中に分散させる。せん断ホ
モジェナイザー、高圧ホモジェナイザーまたは超音波
を、対応する分散の程度を達成するためにここにおいて
使用してよい。しかしながら、分散は、粒径が２００μ
ｍを越えないように実施されねばならない。分散の後
で、橋かけ剤の反応性に依存して典型的には１５〜１５
０℃の範囲にある適当な温度で長期間にわたって反応さ
せるために生成物を必要に応じて放置してよい。

【００３０】代わりの方法においては、橋かけ剤は、分
散ステップの完了に際して分散液中に組み込まれるだけ
である。

【００３１】製造方法に拘わらず、反応の後で、分散相
を、必要に応じて元の分散剤から分離しそして新しい分
散媒に移してもよい。

【００３２】製造のもう一つ方法においては、界面活性
剤及び添加剤（４）有りまたは無しの出発物質をスプレ
ーして細かい粉末を生成させ、そして生成された粉末を
引き続き液相中に分散させる。

【００３３】かくして製造されたＥＶＬを、Ｗ．Ｍ．ウ
ィンスロー（Ｗｉｎｓｌｏｗ）によってＪ．アプラ．フ
ィズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）２０（１９４９）、１１
３７〜１１４０頁中で述べられたタイプの改造された回
転粘度計で検討した。

【００３４】径が０．５０ｍｍの内部回転するシリンダ
ーの電極面積は約７８ｃｍ²と測定されそして電極の間
のギャップ幅は０．５０ｍｍである。動的な測定のため
に、最大せん断速度を２，６４０ｓ^-1に調節してよい。
この粘度計のせん断応力の最大測定範囲は７５０Ｐａで
ある。この改造された粘度計によって静的及び動的両方
の測定が可能である。本ＥＶＬは、ｄ．ｃ．及びａ．
ｃ．電圧の両方によって励起することができる。

【００３５】ｄ．ｃ．電圧を使用する場合には、電界が
入れられた時の粘度におけるまたは降伏点における自動
的な増加に加えて、固体粒子もまた電気泳動的に電極表
面上に、特に低いせん断速度でまたは静的測定の場合に
おいて、堆積することがある種の液体に関しては起きる
可能性がある。従って、ＥＶＬの試験は、好ましくは
ａ．ｃ．電圧によってそして動的せん断応力の下で実施
される。容易に再現性のある流れ曲線がこの方法におい
て得られる。

【００３６】電気反応性を測定するために、一定のせん
断速度０＜Ｄ＜２，６４０ｓ^-1に調節し、そしてせん断
応力τを電界強度Ｅの関数として測定する。試験装置に
よって、４ｍＡの最大効果電流及び５０〜５５０Ｈｚの
周波数のための２，３７０ｋＶ／ｍの最大効果電界強度
までの交流電界を発生させることが可能である。しかし
ながら、この測定は、好ましくは、５０Ｈｚで実施され
る。何故ならば、すると全電流は最も低く、その結果必
要とされる電力もまた最も低いからである。得られる電
流曲線は図１中に示されるようである。せん断応力τ
は、低い電界強度では放物線状の増加をそしてより高い
電界強度では線状の増加を示すことが明らかである。こ
の曲線の線状部分の勾配Ｓは図１から明瞭でありそして
Ｐａ・ｍｍ／ｋＶで表される。電界強度のしきい値Ｅ₀
は、直線Ｓと直線τ＝τ₀（電界無しでのせん断応力）
との間の交差の点から決定されそしてｋＶ／ｍで表され
る。Ｅ＞Ｅ₀の電界においてはτ（Ｅ）−τ₀というせん
断応力の増加は、以下の式：

【００３７】

【数１】τ（Ｅ）−τ₀＝Ｓ（Ｅ−Ｅ₀）に従って計算することができる。

【００３８】かくして以下の関係が、強度Ｅを有する電
界の適用によって得られる、粘度の相対的な増加、Ｖ_r
（Ｅ）に当て嵌まる：

【００３９】

【数２】Ｖ_r（Ｅ）＝τ₀（Ｅ）／τ₀＝（τ₀＋Ｓ（Ｅ−Ｅ₀））／τ₀。

【００４０】粘度の相対的な増加は、実際のＥＶＬのス
イッチのオン・オフ挙動を決定しそしてそれ故絶対的な
（ａｂｓｏｌｕｔｅ）効果Ｓと共に重要な特性である。

【００４１】

【実施例】以下の実施例においては、比較例１〜５は先
行技術に対応する。比較例１〜３中に述べられるＥＶＬ
は、それらの分散相として共有結合によってそれらに結
合している遊離のまたは中和された酸基と共に水含有ポ
リマーを含む。比較例１〜３は、ＤＥ２８２０４
９４Ｃ２の実施例１，２及び７を基にしている。この
特徴の代表例であるこれらの実施例中で述べられた液体
は、良好な電気粘性効果を有するが、高い塑性粘度を示
しその結果相対的な効果は明瞭により弱い。比較例４及
び５中で述べられるＥＶＬは、それらの分散相として異
なるコーティングを有する水を含まないアルミニウム粒
子を含む。それらは、ＪＰ６４−６０９３の実施例１
及び４から取られている。述べられるＥＶＬは、分散粒
子の密度及びサイズ（＞２０μｍ）に起因して乏しい沈
降性質を有する。

【００４２】実施例１〜１０は、本発明による電気粘性
液体に関する。述べられるすべてのサンプルにおいて、
平均粒径は約２μｍである。最大粒径は６μｍである。
これらのサンプルは６０℃の温度で測定された。

【００４３】本発明によるＥＶＬの電気粘性性質及びそ
れらの粘度を表１中に示す。これらの液体の低い基礎粘
度及びその結果生じる高い相対的な電気粘性効果が特に
強調される。

【００４４】エチレンオキシド含量を基にした、電気粘
性効果ＳとモルのＬｉ成分との間の関係は、橋かけされ
たグリコール（実施例１〜６）を基にして製造されたＬ
ｉＮＯ₃含有ＥＶＬに関する図２中のグラフの形に示さ
れる。

【００４５】図３は、分散相の重量濃度の関数として
１，０００ｓ^-1のせん断速度で実施例９に従って製造さ
れたＥＶＬの電気粘性効果Ｓのそして粘度の傾向を示
す。本発明による液体が、高い固体濃度にも拘わらず低
い粘度によって特徴付けられることが明らかである。

【００４６】

【実施例】分散媒：ポリジメチルシロキサン（シリコーンオイ
ル）２５℃での粘度：５ｍｍ²／ｓ２５℃での密度：０．９ｇ／ｃｍ³ ０℃／５０ＨｚでのＤＩＮ５３４８３による誘電定数ε_r：２．８分散相：トリメチロールプロパンのエトキシル化によ
って製造された、三官能ポリエチレングリコール、分子
量６７５分散剤：１８，２００の分子量を有するＯＨ−末端停
止されたポリジメチルシロキサンの１００重量部及びア
ミノプロピルトリエトキシシランの１重量部の反応生成
物橋かけ剤：トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）比較例１ＤＥ２８２０４９４Ｃ２の実施例１：多塩素化
ジフェニル留分中のジビニルベンゼン−橋かけされたポ
リアクリル酸の３０容量％分散液。３０℃での電気粘性
効果は、水含量（１．３〜５重量％）に依存して９７５
〜１，０７０Ｐａ・ｍｍ／ｋＶであった。塑性粘度は２
２０ｍＰａ．ｓ．Ｖ_r（３，０００＝１０．７〜１
２．６）であった。

【００４７】比較例２ＤＥ２８３０４９４Ｃ２の実施例２：多塩素化
ジフェニル留分中のジビニルベンゼン−橋かけされたメ
タクリル酸の３０容量％分散液。＜６．２重量％の水含
量に対して、３０℃での電気粘性効果は、６９０Ｐａ・
ｍｍ／ｋＶと測定された。塑性粘度は２６０ｍＰａ．
ｓ．Ｖ_r（３，０００）＝８．１と測定された。

【００４８】比較例３ＤＥ２８２０４９４Ｃ２の実施例７：多塩素化
ジフェニル留分中のリチウム／クロムポリメタクリレー
トの３０容量％分散液。雰囲気の湿度中で、３０℃での
電気粘性効果は、１，９６０Ｐａ・ｍｍ／ｋＶと測定さ
れた。塑性粘度は２３６ｍＰａ．ｓ．Ｖ_r（３，００
０）＝１７．９と測定された。

【００４９】比較例４ＪＰ−ＯＳ６４−６０９３の実施例１：トリメックス
（ＴＲＩＭＥＸ）Ｔ−０８中の酸化アルミニウムコート
されたアルミニウム粉末の２０容量％分散液。６０Ｈｚ
のａ．ｃ．電圧に対して、電気粘性効果は、３２７Ｐａ
・ｍｍ／ｋＶと測定された。

【００５０】比較例５ＪＰ−ＯＳ６４−６０９３の実施例４：トリメックス
Ｔ−０８中の酸化アルミニウムコートされたアルミニウ
ム粉末の２０容量％分散液。６０Ｈｚのａ．ｃ．電圧に
対して、電気粘性効果は、３７１Ｐａ・ｍｍ／ｋＶと測
定された。

【００５１】比較例６１００ｍｌの公称容量を有するガラスビーカー中で、
０．６ｇの上記分散剤を２０ｇの上記分散媒中に溶解す
る。第二のガラスビーカー中で、１７．５ｇのグリコー
ルを６．７９ｇの橋かけ剤と混合する。定量的な反応の
ために、橋かけ剤のこの量は結果としてグリコール中の
ヒドロキシル基の化学量論的な反応をもたらしそしてか
くして１００モル％のＯＨ転化率に対応する。グリコー
ル及び橋かけ剤の反応混合物を、ローター／ステーター
せん断ホモジェナイザー（ＩＫＡラボルテクニック（Ｌ
ａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ）によって製造されたウルトラ
−トラックス（Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ）Ｔ２５によ
る均質化の直後に分散溶液中に乳化させる。１０，００
０ｒ．ｐ．ｍ．のローターの回転速度で、乳化時間は２
分である。次にこれらのサンプルを９０℃で１５時間完
全に反応させた。

【００５２】実施例１以後の処理の前に０．０２７３ｇの固体の無水ＬｉＮＯ
₃をグリコール中に溶解した以外は、比較例６中で述べ
られたのと同じ方法でＥＶＬを製造した。これは、グリ
コール中のエチレンオキシド単位の数を基にして１：
１，０００のＬｉ対ＥＯのモル比に対応する。

【００５３】実施例２０．１０９ｇのＬｉＮＯ₃（Ｌｉ：ＥＯ比４：１，０
００）によるが、実施例１におけるような製造。

【００５４】実施例３０．２１８ｇのＬｉＮＯ₃（Ｌｉ：ＥＯ比８：１，０
００）によるが、実施例１におけるような製造。

【００５５】実施例４０．３２８ｇのＬｉＮＯ₃（Ｌｉ：ＥＯ比１２：１，
０００）によるが、実施例１におけるような製造。

【００５６】実施例５０．５６４ｇのＬｉＮＯ₃（Ｌｉ：ＥＯ比２０：１，
０００）によるが、実施例１におけるような製造。

【００５７】実施例６電解質として１．２５３ｇのノナン酸（Ｈ：ＥＯ比
２：１，０００）を使用した以外は、実施例１における
ような製造。

【００５８】実施例７電解質として１．３１３ｇのテトラエチルアンモニウム
クロリド（Ｎ（ＣＨ₃−ＣＨ₂）₄：ＥＯ比２：１，０
００）を使用した以外は、実施例１におけるような製
造。

【００５９】実施例８０．０２７３ｇのＬｉＮＯ₃（Ｌｉ：ＥＯ比２：１，
０００）によるが、比較例７におけるような製造。

【００６０】実施例９３．９ｇのＬｉＮＯ₃を３０５．４６ｇのグリコール中
に溶解した。生成した溶液を１１６．４ｇの橋かけ剤と
混合しそして２００ｇのシリコーンオイル中の６ｇの分
散剤の溶液中に分散させそしてさらに比較例６における
ように処理した。このＥＶＬの固体含量を、シリコーン
オイルの添加によって３９〜６４％に調節した。１，０
００ｓ^-1のせん断速度でのＥＶＬの電気粘性効果Ｓ及び
粘度の傾向を図３中に示す。

【００６１】

【表１】表１下の各例によるEVL 性質Ｅ₀ ＳＶ(Ｏ) Ｖｒ(3,000) kV/m Pa・mm/kV mPa.s (1) (2) 比較例6 1384 295 59 9.1 実施例1 738 587 63 23.5 実施例2 536 707 59 30.5 実施例3 536 845 51 41.8 実施例4 560 920 40 57.1 実施例5 400 990 60 43.9 実施例6 1228 405 51 15.0 実施例7 244 841 64 37.2 実施例8 264 190 36 15.4 (1) １,０００ｓｅｃ^-1のせん断速度及び０Ｖ／ｍの電
界強度での粘度。

【００６２】(2) １,０００ｓｅｃ^-1のせん断速度及び
３,０００Ｖ／ｍの電界強度での粘度の相対変化。

【００６３】本明細書及び実施例は説明的であって、本
発明を限定するものではないこと及び本発明の精神及び
範囲内のその他の実施態様は当業者にとって自明であろ
うことが理解されるべきである。

【００６４】本発明の主なる特徴及び態様は以下の通り
である。

【００６５】１）（１）ポリマーまたはポリマー混合
物、（２）（１）中に溶解された電解質、（３）必要に
応じて、（１）及び（２）の溶液と混和性の添加剤、
（４）必要に応じて、（１）と反応する増粘添加剤、
（５）分散剤並びに（６）非水性分散媒から本質的に成
る電気粘性液体。

【００６６】２）（１）が、線状のまたは分岐した必要
に応じて官能化されたポリエーテル若しくはそれらのオ
リゴモノマーからまたは対応するポリエーテル若しくは
オリゴモノマーと単官能若しくは少官能（ｏｌｉｇｏｆ
ｕｎｃｔｉｏｎａｌ）化合物との反応生成物から成るこ
とを特徴とする、上記１に記載の電気粘性液体。

【００６７】３）そのモノマーまたはオリゴマーの出発
物質が、分散ステップの間に液体の形で存在するが、分
散の前、間または後で反応性添加剤（４）の添加によっ
て一層高度に粘性のまたは固体の形に必要に応じて転換
されることを特徴とする、上記１に記載の電気粘性液
体。

【００６８】４）成分（６）としてシリコーンオイルを
含むことを特徴とする、上記１に記載の電気粘性液体。

【００６９】５）成分（６）としてフッ素含有シロキサ
ンを含むことを特徴とする、上記１に記載の電気粘性液
体。

【００７０】６）成分（６）として炭化水素を含むこと
を特徴とする、上記１に記載の電気粘性液体。

【００７１】７）成分（５）としてポリシロキサン／ポ
リエーテルコポリマーを含むことを特徴とする、上記１
に記載の電気粘性液体。

【００７２】８）成分（５）としてアミノ官能アルコキ
シポリシロキサンまたはアセトキシポリシロキサンをも
含むことを特徴とする、上記１に記載の電気粘性液体。

【図面の簡単な説明】

【図１】電流曲線を示すグラフである。

【図２】温度と電気粘性効果との間の関係を示すグラフ
である。

【図３】分散相の重量濃度の関数としての電気粘性効果
及び粘度の傾向を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｍ 155:02 133:22 125:20）Ｃ１０Ｎ 10:02 30:04 40:14 (72)発明者ギユンター・オツペルマンドイツ連邦共和国デー5090レーフエルクーゼン１・フイヒテシユトラーセ50 (72)発明者ローラント・フリントドイツ連邦共和国デー5000ケルン80・カルクベーク２ (56)参考文献特開平４−57892（ＪＰ，Ａ) 米国特許3970573（ＵＳ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）４０ないし７０重量％の、線状の
ポリエーテル、分岐されたポリエーテル、それらの架橋
されたポリエーテル、ポリエチレンアジペート、ポリエ
チレンスクシネートおよびポリフオスフアゼンからなる
群から選択された粒状物質、ここで、該粒状物質中に分子またはイオンの形で電解質
遊離酸又はそのアルカリ金属塩、そのアルカリ土金属塩
もしくはその有機カチオン塩は溶解可能でありかつ該粒
状物質中に該酸および該塩は溶解している、ｂ）液体非水性分散媒、ならびにｃ）有効量の、ａ）およびｂ）と異なる、分散剤を含
んでなる、水分を含有しない電気粘性液体。
【請求項２】粒状物体が線状のポリエーテル、分岐さ
れたポリエーテルおよびオリゴマーからなる群から選択
された請求項１記載の電気粘性液体。
【請求項３】分散媒がシリコーンオイルである請求項
１記載の電気粘性液体。
【請求項４】分散媒がフツ素含有シロキサンである請
求項１記載の電気粘性液体。
【請求項５】分散媒が炭化水素である請求項１記載の
電気粘性液体。
【請求項６】分散剤がポリシロキサン／ポリエーテル
コポリマーである請求項１記載の電気粘性液体。
【請求項７】分散剤がアミノ官能性アルコキシポリシ
ロキサンまたはアセトキシポリシロキサンである請求項
１記載の電気粘性液体。