JP3102054B2 - Powder and electrorheological fluid - Google Patents

Powder and electrorheological fluid

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JP3102054B2
JP3102054B2 JP9625491A JP9625491A JP3102054B2 JP 3102054 B2 JP3102054 B2 JP 3102054B2 JP 9625491 A JP9625491 A JP 9625491A JP 9625491 A JP9625491 A JP 9625491A JP 3102054 B2 JP3102054 B2 JP 3102054B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、導電性中位のマトリッ
クス相に導電性低位の微粒子分散相が表面側に多く中心
側に少ない状態に不均一に分散している微粒子不均一分
散型複合粒子からなる高機能性粉体ならびにその粉体を
電気絶縁性に優れた油状媒体に分散させた電気粘性流体
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a heterogeneous dispersion type composite in which fine particles having a low conductivity are dispersed in a medium matrix phase in a large amount on the surface side and less in the center side. The present invention relates to a highly functional powder composed of particles and an electrorheological fluid in which the powder is dispersed in an oil medium having excellent electrical insulation.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電気粘
性流体は、電気制御によりその粘弾性特性を大きくしか
も可逆的に変えることができる流体で、電気粘性流体に
ついては、電場の印加により流体の見掛けの粘度が大き
く変わる現象がウインズロー効果として古くから知られ
ている。しかし、初期の電気粘性流体はデンプンなどを
鉱油や潤滑油に分散させたものであり、電気粘性効果の
重要性を認識させる上では十分であったが、再現性が欠
如していた。
2. Description of the Related Art Electrorheological fluids are fluids whose viscoelastic properties can be changed largely and reversibly by means of electric control. The phenomenon that the apparent viscosity changes greatly has long been known as the Winslow effect. However, the initial electrorheological fluid was made by dispersing starch or the like in mineral oil or lubricating oil, and was sufficient for recognizing the importance of the electrorheological effect, but lacked reproducibility.

【0003】このため、電気粘性効果が高く、再現性の
良い流体を得ることを目的として、これまで分散質とし
て用いる粉体を中心に多くの提案がなされている。例え
ば、粉体として、ポリアクリル酸のような酸基をもつ高
吸水性樹脂(特開昭53−93186号)、イオン交換
樹脂(特公昭60−31211号)、アルミナシリケー
ト(特開昭62−95397号)などが知られている。
[0003] For this reason, many proposals have been made mainly on powders used as dispersoids in order to obtain a fluid having a high electrorheological effect and good reproducibility. For example, as a powder, a superabsorbent resin having an acid group such as polyacrylic acid (JP-A-53-93186), an ion-exchange resin (JP-B-60-31111), and an alumina silicate (JP-A-62-93216). No. 95397).

【0004】これらの電気粘性流体はいずれも親水性の
固体粉体を含水させ、絶縁性の油状媒体中に分散させた
ものであり、外部から高電圧を印加した時に、水の作用
により粉体を構成する粒子に分極が生じ、この分極によ
り粒子間に電場方向の架橋が生じるため粘度が増大する
といわれている。
[0004] Each of these electrorheological fluids contains a hydrophilic solid powder containing water and is dispersed in an insulating oily medium. When a high voltage is applied from the outside, the powder acts by the action of water. It is said that polarization occurs in the particles constituting and the polarization increases crosslinks between the particles in the direction of the electric field, thereby increasing the viscosity.

【0005】しかし、これらの含水粉体を用いた含水系
電気粘性流体には実用性の上で大きな問題があった。す
なわち、含水系電気粘性流体は、広い温度範囲における
電気粘性効果が不十分、水分の蒸発や凍結を招かないた
めの使用温度の制限、温度上昇による著しい電流の増
大、水分の移行による安定性の不足あるいは高電圧印加
時における電極金属の溶解腐食など、多くの問題があ
り、電気粘性流体としての実用化は困難である。
[0005] However, a hydrous electrorheological fluid using these hydrous powders has a serious problem in practical use. In other words, hydrous electrorheological fluids have insufficient electrorheological effects over a wide temperature range, limit the operating temperature to prevent evaporation or freezing of water, increase current significantly due to temperature rise, and maintain stability due to water transfer. There are many problems such as shortage or dissolution corrosion of the electrode metal when a high voltage is applied, and it is difficult to put it into practical use as an electrorheological fluid.

【0006】この含水系電気粘性流体の欠点を改良する
方法として、水分を含まない粒子の粉体を用いた非水系
電気粘性流体も提案されている。
As a method for improving the drawbacks of the hydrous electrorheological fluid, a non-aqueous electrorheological fluid using a powder of particles containing no water has been proposed.

【0007】かかる非水系流体としては、ポリアセンキ
ノンなどの有機半導体粒子、すなわち電気特性(半導
性)の有機化合物単味の均一質からなる均質型単相粒子
の粉体を用いる流体(特開昭61−216202号)、
有機又は無機固体粒子の表面に導電性薄膜層を形成した
上に、さらに電気絶縁性薄膜層を形成した誘電体粒子、
すなわち電気特性(導電性/絶縁性)の膜層を必須とす
る薄膜被覆型複合粒子の粉体を用いる流体(特開昭63
−97694号、特開平1−164823号)などが知
られている。
As such a non-aqueous fluid, a fluid using a powder of organic semiconductor particles such as polyacenequinone, that is, a powder of homogeneous single-phase particles composed of a uniform organic compound having electric characteristics (semiconductivity) (see Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) no. No. 61-216202),
On the conductive thin film layer formed on the surface of the organic or inorganic solid particles, dielectric particles further formed an electrically insulating thin film layer,
That is, a fluid using a powder of a thin film-coated type composite particle which essentially requires a film layer having electrical characteristics (conductivity / insulation) (JP-A-63
-97694, JP-A-1-164823) and the like.

【0008】しかし、非水系電気粘性流体は均質型単相
粒子または薄膜被覆型複合粒子の粉体を用いたいずれの
ものも、現在のところ、特性の長期安定性が不足し、復
元性に劣る上、電場を印加した場合、電気粘性流体に流
れる電流が大きいため電流消費が大きくなり、更に工業
的製造が困難であるなどの理由により実用化されていな
い。
However, any non-aqueous electrorheological fluid using a powder of a homogeneous single-phase particle or a thin film-coated composite particle has, at present, poor long-term stability and poor restorability. Furthermore, when an electric field is applied, the current flowing through the electrorheological fluid is large, so that the current consumption is large. Further, it is not practically used because industrial production is difficult.

【0009】このため、非水系電気粘性流体の分散質と
して好適に用いられる粉体が要望されていた。なお、電
気特性の制御された粉体としては、上述した均質型単相
粒子や薄膜被覆型複合粒子のほか、焼成温度の異なるカ
ーボン粉体、表面処理の行なわれた金属粉体、金属コー
トされた無機粉体などが知られているが、これまで電気
特性を主な機能として用いられた粉体は耐熱性、耐酸化
性に劣り、また電気抵抗や誘電率の制御が困難など多く
の問題点があるため、その用途の拡大が著しく阻害され
ていた。従って、かかる機能に優れた粉体の開発も求め
られていた。
For this reason, there has been a demand for a powder that can be suitably used as a dispersoid of a non-aqueous electrorheological fluid. In addition, as the powder having controlled electric characteristics, in addition to the above-described homogeneous single-phase particles and thin-film-coated composite particles, carbon powders having different firing temperatures, metal powders subjected to surface treatment, and metal-coated powders are used. Inorganic powders have been known, but powders that have been used mainly for their electrical properties have many problems such as poor heat resistance and oxidation resistance, and difficulty in controlling electrical resistance and dielectric constant. Due to the point, the expansion of the use has been significantly hindered. Therefore, development of a powder excellent in such a function has also been required.

【0010】本発明は上記要望に応えるためになされた
もので、本発明の目的は耐酸化性および電気特性の制御
に優れ、電気粘性流体用分散質等として好適に用いられ
る高機能性粉体ならびに前述したような従来の流体の欠
点を克服した新規な電気粘性流体を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to meet the above-mentioned demand, and an object of the present invention is to provide a highly functional powder which is excellent in oxidation resistance and control of electric characteristics and is preferably used as a dispersoid for an electrorheological fluid. Another object of the present invention is to provide a novel electrorheological fluid that overcomes the disadvantages of the conventional fluid as described above.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、粒子の構
造と電気特性に着目し、従来にない新概念のミクロ複合
粒子からなる粉体を得て、本発明を完成するに至った。
The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, focused on the structure and electrical characteristics of the particles, and made up of microcomposite particles of a new concept, which has not existed before. The powder was obtained, and the present invention was completed.

【0012】すなわち、本発明者らは、例えば残炭率の
高い有機物粒子に有機金属化合物を含浸させ、次いで炭
化するなどの方法によりマトリックス相中に更にこれよ
り電気伝導度の小さい微粒子を表面側に多く、中心側に
少ない状態に不均一に分散させて得られる微粒子不均一
分散型複合粒子から粉体を構成すること、しかもこの場
合、マトリックス相の電気伝導度を10-10〜102Sc
-1の範囲とし、かつこれに分散される分散微粒子をマ
トリックス相の電気伝導度の1/10以下の電気伝導度
を有する半導体もしくは絶縁体材料にて形成すること、
更に、分散微粒子のマトリックス相中における分散量を
全体として40%(重量%、以下同じ)以下にすること
により、耐熱性、耐酸化性に優れ、かつ、電気抵抗およ
び誘電率の制御が容易な高機能性粉体が得られることを
知見した。
That is, the present inventors further impregnated organic particles having a high residual carbon ratio with an organometallic compound, and then carbonized the particles so that fine particles having a lower electric conductivity were further introduced into the matrix phase on the surface side. many, constitute a powder of fine particles unevenly distributed composite particles obtained unevenly dispersed in small state toward the center, yet in this case, the electrical conductivity of the matrix phase 10 -10 to 10 2 Sc
m- 1 range, and the dispersed fine particles dispersed therein are formed of a semiconductor or insulator material having an electric conductivity of 1/10 or less of the electric conductivity of the matrix phase,
Further, by setting the dispersion amount of the dispersed fine particles in the matrix phase to 40% (% by weight, the same applies hereinafter) or less as a whole, the heat resistance and the oxidation resistance are excellent, and the electric resistance and the dielectric constant are easily controlled. It has been found that a highly functional powder can be obtained.

【0013】また、かかる導電性中位のマトリックス相
に導電性低位の微粒子分散相が不均一に分散している新
構造の微粒子不均一分散型複合粒子からなる粉体を分散
質として用い、電気絶縁性油状媒体に分散することによ
り、従来の均質型単相粒子、薄膜被覆型複合粒子と根本
的に相違して、高機能の電気粘性流体、すなわち、広い
温度範囲において高レベルの電気粘性効果を与え、かつ
その特性が長期間安定し、しかも電場を印加した場合に
流れる電流が小さいなど、優れた機能の電気粘性流体が
得られることを見い出し、本発明をなすに至ったもので
ある。
[0013] Further, a powder composed of a heterogeneous finely dispersed composite particle having a new structure in which a low-conductive fine particle dispersed phase is non-uniformly dispersed in the conductive medium matrix phase is used as a dispersoid. By dispersing in an insulating oily medium, fundamentally different from conventional homogeneous single-phase particles and thin-film-coated composite particles, high-performance electrorheological fluids, that is, high-level electrorheological effects in a wide temperature range The present invention has been found to provide an electrorheological fluid having excellent functions, for example, the characteristics thereof are stable for a long time, and the current flowing when an electric field is applied is small.

【0014】従って、本発明は、マトリックス相に微粒
子が表面側から中心側に向けて漸次少なくなる状態に不
均一分散した微粒子不均一分散型複合粒子からなり、上
記マトリックス相の電気伝導度が10-10〜102Scm
-1であり、上記分散微粒子が半導体及び絶縁体から選ば
れる少なくとも一つの材料にて形成されかつその電気伝
導度が上記マトリックス相の電気伝導度の1/10以下
であると共に、上記分散微粒子の複合粒子中における分
散量が全体として40重量%以下であることを特徴とす
る粉体、及び、上記粉体を電気絶縁性を有する油状媒体
中に分散させてなる電気粘性流体を提供する。
Accordingly, the present invention comprises non-uniformly dispersed composite particles in which the fine particles are non-uniformly dispersed in the matrix phase in such a manner that the fine particles gradually decrease from the surface side toward the center side, and the electric conductivity of the matrix phase is 10%. -10 ~10 2 Scm
-1 , and the dispersed fine particles are formed of at least one material selected from a semiconductor and an insulator, and the electric conductivity thereof is 1/10 or less of the electric conductivity of the matrix phase. Provided are a powder characterized in that the dispersion amount in the composite particles is 40% by weight or less as a whole, and an electrorheological fluid obtained by dispersing the powder in an electrically insulating oily medium.

【0015】以下、本発明につき更に詳述すると、ま
ず、本発明の第1発明の粉体は、図1の模式図に示した
ように該粉体を構成する複合粒子1が、導電性中位のマ
トリックス相2に導電性低位の微粒子3が表面側に多く
(密に)、中心側に少ない(疎に)状態に不均一に分散
されたミクロ複合構造(海−島構造)からなるものであ
る。この場合、該不均一分散態様の例を示すと、図2の
模式図で示した状態が挙げられる。すなわち、図2の模
式図中A,B,Cで示されるように分散微粒子の重量比
率を複合粒子の表面付近層で大きくし、中間付近層を経
て、中心付近層に向けて漸次重量比率が低下するように
巨視的に負の傾斜をもって小さくする構造とすることが
好適であり、このことは電気伝導度を複合粒子の表面付
近層で小さくし、中心付近層に向けて漸次電気伝導度が
増加するように巨視的に正の傾斜をもって大きくする構
造とすることを意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. First, as shown in the schematic diagram of FIG. 1, the composite particles 1 constituting the powder according to the first invention of the present invention are electrically conductive. Composed of a micro-composite structure (sea-island structure) in which fine particles 3 of low conductivity are dispersed in a large amount (densely) on the surface side and less (sparsely) in the center side in the matrix phase 2 It is. In this case, as an example of the non-uniform dispersion mode, the state shown in the schematic diagram of FIG. 2 is given. That is, as shown by A, B, and C in the schematic diagram of FIG. 2, the weight ratio of the dispersed fine particles is increased in the layer near the surface of the composite particle, and the weight ratio gradually increases toward the layer near the center through the layer near the middle. It is preferable that the structure is made macroscopically negative with a negative slope so as to decrease, and this means that the electric conductivity is reduced in the layer near the surface of the composite particle, and the electric conductivity gradually increases toward the layer near the center. This means that the structure is made macroscopically larger with a positive slope so as to increase.

【0016】[0016]

【0017】ここで、上記マトリックス相2の電気伝導
度は中位の導電性、すなわち10-10〜102Scm-1
あり、好ましくは10-10〜100Scm-1である。該マ
トリックス相を形成するための材料は、前記電気伝導度
を示すものであれば有機材料あるいは無機材料を問わず
用いることができる。具体的には、炭素質材料、炭化硼
素,炭化アルミニウムなどの炭化物材料、ポリアニリ
ン,ポリアセンキノンなどの有機半導体材料、酸化亜
鉛,チタン酸カリウム,チタン酸バリウムなどの酸化物
系半導体材料などを例示することができるが、好ましい
ものは炭素質材料である。中でも、炭素含有率80〜9
9.9%の炭素質材料が好適であり、更に好ましいもの
は90〜99%の炭素質材料である。なお、残部は通常
水素原子、酸素原子、窒素原子から構成される。
[0017] Here, the electrical conductivity of the matrix phase 2 is electrically conductive medium, i.e., 10 -10 to 10 2 Scm -1, preferably 10 -10 ~10 0 Scm -1. As a material for forming the matrix phase, any organic material or inorganic material can be used as long as the material exhibits the electric conductivity. Specific examples include carbonaceous materials, carbide materials such as boron carbide and aluminum carbide, organic semiconductor materials such as polyaniline and polyacenequinone, and oxide semiconductor materials such as zinc oxide, potassium titanate, and barium titanate. Although preferred, carbonaceous materials are preferred. Among them, a carbon content of 80 to 9
Preferred is 9.9% carbonaceous material, more preferred is 90-99% carbonaceous material. The remainder is usually composed of hydrogen, oxygen and nitrogen atoms.

【0018】一方、このマトリックス相2に分散される
微粒子3は半導体及び絶縁体より選ばれる少なくとも一
つの材料であるが、その電気伝導度はマトリックス相に
対してより低い値を有することが必須条件で、マトリッ
クス相のそれの1/10以下であり、好ましくは1/1
0〜1/1014、さらに好ましくは1/103〜1/1
14である。これが1/10より大きいと有効な複合粒
子が得られない。更に、該微粒子の電気伝導度は前記条
件を満足しつつ、10-2Scm-1以下、特に10-6Sc
-1以下であることが好ましい。
On the other hand, the fine particles 3 dispersed in the matrix phase 2 are at least one material selected from a semiconductor and an insulator, and it is an essential condition that the electric conductivity has a lower value than the matrix phase. And 1/10 or less of that of the matrix phase, preferably 1/1
0 to 1/10 14 , more preferably 1/10 3 to 1/1
It is 14 . If this is more than 1/10, effective composite particles cannot be obtained. Further, the electric conductivity of the fine particles satisfies the above condition, and is 10 −2 Scm −1 or less, particularly 10 −6 Sc.
It is preferably at most m −1 .

【0019】該微粒子材料としては、例えば、アルミ
ナ,シリカ,酸化硼素,チタニア,酸化カルシウム,酸
化鉄,酸化錫,酸化亜鉛などの酸化物、炭化珪素,窒化
珪素,窒化アルミニウムなどの非酸化物等を挙げること
ができる。中でも、好ましいものは、シリカ、アルミ
ナ、チタニアなどである。
Examples of the fine particle material include oxides such as alumina, silica, boron oxide, titania, calcium oxide, iron oxide, tin oxide, and zinc oxide, and non-oxides such as silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride. Can be mentioned. Among them, preferred are silica, alumina, titania and the like.

【0020】なお、微粒子の大きさは1nm〜1μm、
好ましくは2nm〜0.5μmの範囲が好適である。ま
た、複合粒子中の微粒子分散量は全体として0.01〜
40%、好ましくは0.1〜30%である。0.01%
より少ない場合は本発明の効果が得られないし、40%
より多い場合は複合粒子を製造する場合に障害を伴うの
で好ましくない。本発明の複合粒子を微粒子分散量を表
面側に多く、中心側に少なく形成する場合、表面側の分
散量は0.1〜99%、特に1〜95%、中心付近の分
散量は0〜30%、特に0〜25%とし、また表面側の
分散量を中心付近の分散量の1.5倍以上、特に3倍以
上程度とすることが好ましい。
The size of the fine particles is 1 nm to 1 μm,
Preferably, the range is 2 nm to 0.5 μm. The dispersion amount of the fine particles in the composite particles is 0.01 to
It is 40%, preferably 0.1 to 30%. 0.01%
If less, the effect of the present invention cannot be obtained and 40%
When the number is larger, it is not preferable because the production of the composite particles is hindered. When the composite particles of the present invention are formed such that the dispersion amount of the fine particles is large on the surface side and small on the center side, the dispersion amount on the surface side is 0.1 to 99%, particularly 1 to 95%, and the dispersion amount near the center is 0 to 0%. It is preferably 30%, particularly 0 to 25%, and the dispersion amount on the surface side is preferably about 1.5 times or more, particularly about 3 times or more the dispersion amount near the center.

【0021】上記のマトリックス相2及び分散微粒子3
からなる本発明の複合粒子1において、その平均粒子径
は特に制限されないが、後述する電気粘性流体の分散質
として用いる場合は0.1〜100μmが好ましく、よ
り好ましくは0.5〜50μmの範囲である。0.1μ
m未満では電場のない状態で初期粘度が著しく大きくな
って電気粘性効果による粘度変化が小さく、また100
μmを越えると十分な安定性が得られない場合が生じ
る。
The above matrix phase 2 and dispersed fine particles 3
In the composite particles 1 of the present invention, the average particle diameter is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 0.5 to 50 μm when used as a dispersoid of an electrorheological fluid described later. It is. 0.1μ
If it is less than 100 m, the initial viscosity becomes remarkably large in the absence of an electric field, and the change in viscosity due to the electrorheological effect is small.
If it exceeds μm, sufficient stability may not be obtained.

【0022】また、該複合粒子からなる粉体の電気伝導
度は特に制限されないが、粉体を成型して測定した電気
伝導度が好ましくは10-13〜102Scm-1であり、よ
り好ましくは10-12〜10-2Scm-1である。
The electric conductivity of the powder comprising the composite particles is not particularly limited, but the electric conductivity measured by molding the powder is preferably 10 -13 to 10 2 Scm -1 , and more preferably. Is 10 −12 to 10 −2 Scm −1 .

【0023】更に、本粉体の水分保有量は1%以下であ
ることが好ましく、特には0.5%以下である。水分量
が1%を越えると、電気粘性流体の分散質とした場合、
水による導電性のため高温での消費電力が大きくなる場
合が生じる。
Further, the water content of the present powder is preferably 1% or less, particularly preferably 0.5% or less. When the water content exceeds 1%, when the electrorheological fluid is used as a dispersoid,
In some cases, power consumption at high temperatures increases due to conductivity by water.

【0024】なお、この発明の複合粒子の内部構造の指
標、すなわちモルフォロジー状態や物理的諸元について
は後述する実施例で示した各種の分析手法により容易に
特定できる。
The index of the internal structure of the composite particles of the present invention, that is, the morphological state and physical specifications can be easily specified by various analytical methods shown in Examples described later.

【0025】ここで、本発明の複合粒子を製造する方法
としては、微粒子がマトリックス相の表面側に多く分散
した複合粒子の場合は、下記(A)〜(D)の方法を挙
げることができる。 (A)フェノール樹脂,フラン樹脂,ポリジメチルシラ
ン樹脂,メラミン樹脂,エポキシ樹脂などの熱硬化性樹
脂や、ポリアクリロニトリルなどの熱可塑性樹脂を放射
線処理や不融化処理した樹脂などの有機物粒子に、エチ
ルシリケート,アルミニウムイソプロポキシド,チタニ
ウムイソプロポキシドなどの金属アルコキシド、フェロ
センなどの有機金属錯体、ジエタノールアミンと硼酸よ
り合成される硼酸エステルなどの有機化合物と無機酸か
らなるエステルなどの化合物を含浸させ、熱処理後、炭
化処理する方法。 (B)フェノール樹脂,フラン樹脂,ポリジメチルシラ
ン樹脂などの残炭率の高い有機物粒子の表面に、金属ア
ルコキシド、有機金属錯体、有機化合物と無機酸とのエ
ステルなどの化合物を付着させた後、更に残炭率の高い
液状有機化合物で被覆した微粒子を熱処理により炭化処
理する方法。 (C)フェノール樹脂,フラン樹脂,ポリジメチルシラ
ン樹脂などの残炭率の高い有機物粒子の表面に、金属ア
ルコキシド、有機金属錯体、有機化合物と無機酸とのエ
ステルなどの化合物に残炭率の高い液状有機化合物を混
合した混合物を付着させた後、熱処理により炭化処理す
る方法。 (D)フェノール樹脂,フラン樹脂,ポリジメチルシラ
ン樹脂などの残炭率の高い有機物粒子などを熱処理後、
その表面に、化学蒸着法(CVD)などの方法で所望の
電気伝導性の微粒子を形成する化合物を付着させた後、
更に熱処理により炭化処理する方法。
Here, as a method for producing the composite particles of the present invention, the following methods (A) to (D) can be mentioned in the case of composite particles in which fine particles are largely dispersed on the surface side of the matrix phase. . (A) Organic particles such as thermosetting resin such as phenolic resin, furan resin, polydimethylsilane resin, melamine resin, and epoxy resin, and resin obtained by subjecting a thermoplastic resin such as polyacrylonitrile to radiation treatment or infusibilization treatment are added to ethyl. Impregnated with compounds such as silicates, metal alkoxides such as aluminum isopropoxide and titanium isopropoxide, organometallic complexes such as ferrocene, organic compounds such as borate esters synthesized from diethanolamine and boric acid, and esters composed of inorganic acids and heat treatment. Later, carbonization method. (B) After attaching a compound such as a metal alkoxide, an organic metal complex, an ester of an organic compound and an inorganic acid to the surface of organic particles having a high residual carbon ratio, such as a phenol resin, a furan resin, and a polydimethylsilane resin, Further, a method of carbonizing fine particles coated with a liquid organic compound having a high residual carbon ratio by heat treatment. (C) On the surface of organic particles having a high residual carbon ratio, such as a phenol resin, a furan resin, and a polydimethylsilane resin, a compound having a high residual carbon ratio is formed on a compound such as a metal alkoxide, an organic metal complex, or an ester of an organic compound and an inorganic acid. A method in which a mixture of liquid organic compounds is attached, and then carbonized by heat treatment. (D) After heat-treating organic particles with a high residual carbon ratio, such as phenolic resin, furan resin and polydimethylsilane resin,
After attaching a compound that forms desired electrically conductive fine particles to the surface by a method such as a chemical vapor deposition method (CVD),
Furthermore, a method of carbonizing by heat treatment.

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【0028】なおまた、本発明の複合粒子は上記の製造
方法に限定されるものではない。
The composite particles of the present invention are not limited to the above-mentioned production method.

【0029】次に、本発明の第2の発明である電気粘性
流体は、第1発明の粉体を分散質として用い、これを電
気絶縁性を有する油状媒体(分散媒)に分散したもので
ある。
Next, an electrorheological fluid according to a second aspect of the present invention is obtained by using the powder of the first aspect as a dispersoid and dispersing the powder in an electrically insulating oily medium (dispersion medium). is there.

【0030】ここで、分散媒としては、炭化水素油、エ
ステル油、芳香族系油、シリコーン油、フロロシリコー
ン油、ホスファゼン油などの電気絶縁油を例示すること
ができる。これらは単独で用いることもでき、二種以上
を併用することもできる。これら電気絶縁油の中でもポ
リジメチルシロキサンやポリメチルフェニルシロキサン
などのシリコーン油がゴム状の弾性を有する材料と直接
接触する状態でも使用できるなどの点で優れている。な
お、本発明の電気絶縁油としてはこれらの例に限定され
ない。
Here, examples of the dispersion medium include electric insulating oils such as hydrocarbon oil, ester oil, aromatic oil, silicone oil, fluorosilicone oil and phosphazene oil. These can be used alone or in combination of two or more. Among these electric insulating oils, silicone oils such as polydimethylsiloxane and polymethylphenylsiloxane are excellent in that they can be used even in a state of being in direct contact with a rubber-like elastic material. The electric insulating oil of the present invention is not limited to these examples.

【0031】電気絶縁油の粘度は25℃において0.6
5〜1000センチストークス(cSt)であることが
好ましく、より好ましく1〜500cStの粘度を有す
るものを用いる。この粘度の電気絶縁油を分散媒とする
ことによって分散質を効率良く懸濁させることができる
が、分散媒の粘度が低すぎると揮発分が多くなり、分散
媒の安定性が悪くなる。また、分散媒の粘度が高すぎる
と電場のない時の初期粘度が高くなりすぎて、応用製品
の効果的な電気制御が困難になる場合が生じる。
The viscosity of the electric insulating oil is 0.6 at 25 ° C.
The viscosity is preferably 5 to 1000 centistokes (cSt), more preferably 1 to 500 cSt. The dispersoid can be efficiently suspended by using an electric insulating oil having this viscosity as a dispersion medium. However, if the viscosity of the dispersion medium is too low, the volatile content increases and the stability of the dispersion medium deteriorates. On the other hand, if the viscosity of the dispersion medium is too high, the initial viscosity in the absence of an electric field becomes too high, and it may be difficult to effectively control the applied products.

【0032】本発明の電気粘性流体を構成する分散質と
分散媒の割合は、分散質の含有量が1〜60%、好まし
くは5〜50%、であり、分散媒の含有量が40〜99
%、好ましくは50〜95%であることが好適である。
分散質の量が1%未満では電気粘性効果が小さく、60
%を越えると電場がない時の初期粘度が著しく大きくな
るおそれがある。
The content of the dispersoid in the electrorheological fluid of the present invention is from 1 to 60%, preferably from 5 to 50%, and the content of the dispersoid is from 40 to 50%. 99
%, Preferably 50 to 95%.
When the amount of the dispersoid is less than 1%, the electrorheological effect is small,
%, The initial viscosity in the absence of an electric field may be significantly increased.

【0033】なお、本発明の電気粘性流体は、本発明の
効果を損なわない範囲で他の分散質や界面活性剤、分散
剤、無機塩などの添加剤を配合することもできる。
The electrorheological fluid of the present invention may contain other dispersoids, surfactants, dispersants, and additives such as inorganic salts as long as the effects of the present invention are not impaired.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の粉体は、耐酸化性に優れ、大気
中の熱安定性が高い上、電気抵抗および誘電率の制御が
極めて容易である。従って、本粉体は電気粘性流体の分
散質として有効であり、更に高分子化合物の電気特性賦
与剤などの用途にも好適である。
The powder of the present invention has excellent oxidation resistance, high thermal stability in the atmosphere, and extremely easy control of electric resistance and dielectric constant. Therefore, the present powder is effective as a dispersoid of an electrorheological fluid, and is also suitable for applications such as an electrical property imparting agent for a polymer compound.

【0035】また、本発明の電気粘性流体の効果を列挙
すれば以下の通りである。 i 広い温度範囲において、電気粘性効果のレベル
は高い。 ii 電気粘性流体の特性が長期間に安定している。 iii 電場を印加した場合、電気粘性流体に流れる電
流は小さく、電力消費が少ない。 iv 電場の印加は直流、交流いずれも任意に選択で
きる。 v 工業的製法が容易で、実用性に富む。
The effects of the electrorheological fluid of the present invention are listed below. i In a wide temperature range, the level of the electrorheological effect is high. ii The characteristics of the electrorheological fluid are stable for a long time. iii When an electric field is applied, the current flowing through the electrorheological fluid is small and the power consumption is small. iv The application of an electric field can be arbitrarily selected from DC and AC. v Easy industrial production method and full of practicality.

【0036】このため、本発明の電気粘性流体は、エン
ジンマウント、ショックアブソーバー、バルブ、クラッ
チなどの機械装置の電気的な制御に有効に応用される。
For this reason, the electrorheological fluid of the present invention is effectively applied to electrical control of mechanical devices such as engine mounts, shock absorbers, valves, clutches and the like.

【0037】[0037]

【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明をより
詳細に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、下記の例において、粉体の特性およ
び電気粘性流体の特性は下記方法により測定した。粉体の特性 粒径:日機装株式会社製MICROTRAC SPA/
MK−II型にて測定 炭素含有率:堀場製作所製炭素分析計にて測定 電気伝導度:圧粉体を二端子法にて測定 分散微粒子の大きさ:超高分解能電子顕微鏡にて測定 複合粒子中のシリカ重量比率:フッ酸を用いてシリカ抽
出を行ない、誘導結合プラズマ法(ICP法)にて測定 複合粒子中の各層の分散微粒子重量比率:電子顕微鏡写
真にて測定 発熱ピーク温度:真空理工株式会社製TGD7000を
用い、空気中、昇温速度5℃/分の条件で、示差熱分析
にて測定電気粘性流体の特性 レオメトリックスファーイースト社
製RDS−IIを用い、せん断速度350/秒の条件に
て測定
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In the following examples, the characteristics of the powder and the characteristics of the electrorheological fluid were measured by the following methods. Characteristic particle size of powder : MICROTRAC SPA / manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
Measured by MK-II type Carbon content: Measured by a carbon analyzer manufactured by HORIBA, Ltd. Electric conductivity: Measured by a two-terminal method for compacts Size of dispersed fine particles: Measured by an ultra-high resolution electron microscope Composite particles Weight ratio of silica in the mixture: Extracted with silica using hydrofluoric acid and measured by inductively coupled plasma method (ICP method) Weight ratio of dispersed fine particles of each layer in composite particles: Measured by electron micrograph Heat generation peak temperature: Vacuum science and technology Characteristics of electro-rheological fluid measured by differential thermal analysis using TGD7000 manufactured by Co., Ltd. in the air at a heating rate of 5 ° C./min. Using RDS-II manufactured by Rheometrics Far East Co., Ltd., a shear rate of 350 / sec. Measured under conditions

【0038】〔実施例1〕 熱硬化性樹脂であるフェノール球(ユニチカ株式会社製
ユニベックスS)150gをオルソ珪酸エステル(コル
コート株式会社製エチルシリケート28)160gに1
昼夜含浸後、濾別する。この処理されたフェノール球を
エタノールで洗浄し、トルエンスルフォン酸を4g添加
した蒸留水400g中にて40℃,8時間加熱後、濾別
する。その後、80℃の真空オーブン中にて8時間乾燥
する。このようにして得られた珪酸含有フェノール球
を、アルゴン雰囲気下、昇温速度5℃/分にて600℃
まで昇温後、1時間加熱し、炭化して、平均粒径37μ
mの球状の複合粒子からなる比重1.45の粉体を得
た。
Example 1 150 g of phenolic spheres (Univex S manufactured by Unitika Ltd.) as a thermosetting resin was added to 160 g of orthosilicate (ethyl silicate 28 manufactured by Colcoat Co., Ltd.).
After impregnation day and night, filter off. The treated phenol spheres are washed with ethanol, heated in 400 g of distilled water to which 4 g of toluenesulfonic acid is added at 40 ° C. for 8 hours, and then filtered. Then, it is dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 8 hours. The silica-containing phenol spheres thus obtained were placed in an argon atmosphere at 600 ° C. at a rate of 5 ° C./min.
After heating up to 1 hour, carbonized, average particle size 37μ
Thus, a powder having a specific gravity of 1.45, which was composed of m spherical composite particles, was obtained.

【0039】この複合粒子は炭素質材料(炭素含有率9
0.6%)をマトリックス相、シリカを微粒子分散相と
するもので、炭素質材料とシリカの電気伝導度はそれぞ
れ6×10-9Scm-1と1×10-13Scm-1であっ
た。なお、該粉体の電気伝導度は全体として4×10
-12Scm-1であった。また、分散シリカの大きさは2
0nmを示し、複合粒子中のシリカの重量比率は全体と
して5.0%であったが、複合粒子の表面付近層、中間
付近層および中心付近層のシリカの重量比率はそれぞれ
8.7%、2.5%および0%を示した。また、この粉
体は、室温で放置した状態での水分含有量を測定した結
果、0.2%であった。更に、この粉体の耐酸化性の指
標として発熱ピーク温度を測定した。その結果を表1に
示すが、この結果から本粉体が耐酸化性に優れているこ
とが認められる。
The composite particles are made of a carbonaceous material (carbon content 9%).
0.6%) as a matrix phase and silica as a fine particle dispersed phase, and the electrical conductivity of the carbonaceous material and that of the silica were 6 × 10 −9 Scm −1 and 1 × 10 −13 Scm −1 , respectively. . The electric conductivity of the powder was 4 × 10 as a whole.
-12 Scm -1 . The size of the dispersed silica is 2
0 nm, and the weight ratio of silica in the composite particles was 5.0% as a whole, but the weight ratio of silica in the near surface layer, near middle layer and near center layer of the composite particles was 8.7%, respectively. 2.5% and 0% were indicated. The water content of this powder measured at room temperature was 0.2%. Further, an exothermic peak temperature was measured as an index of the oxidation resistance of the powder. The results are shown in Table 1. From the results, it is recognized that the present powder has excellent oxidation resistance.

【0040】以上のように、この実施例で得られた粉体
を構成する複合粒子は、炭素質材料にシリカが不均一に
分散し、分散の仕方も粒子表面から中心に向けてシリカ
が漸減する望ましい傾斜態様を示す微粒子不均一分散型
複合粒子構造を有することが確認され、また本粉体はレ
ベルの高い耐熱性をもっていることがわかった。
As described above, in the composite particles constituting the powder obtained in this example, the silica is unevenly dispersed in the carbonaceous material, and the dispersion manner is such that the silica gradually decreases from the particle surface toward the center. It was confirmed that the powder had a non-uniformly dispersed composite particle structure showing a desirable inclination mode, and that the powder had a high level of heat resistance.

【0041】〔実施例2〕 熱硬化性樹脂であるフェノール球(ユニチカ株式会社製
ユニベックスC−10)、ポリ珪酸エステル(コルコー
ト株式会社製エチルシリケート40)を用い、トルエン
スルフォン酸添加の蒸留水中にて80℃,2時間加熱す
る以外は実施例1と同様にして、平均粒径5μmの球状
の複合粒子からなる比重1.46の粉体を得た。
Example 2 Using phenol spheres (Univex C-10 manufactured by Unitika Ltd.) and polysilicates (ethyl silicate 40 manufactured by Colcoat Co., Ltd.), which are thermosetting resins, in distilled water to which toluenesulfonic acid was added. In the same manner as in Example 1 except that the mixture was heated at 80 ° C. for 2 hours, a powder having a specific gravity of 1.46 composed of spherical composite particles having an average particle size of 5 μm was obtained.

【0042】この複合粒子は炭素質材料(炭素含有率9
1.4%)をマトリックス相、シリカを微粒子分散相と
するもので、複合粒子中のシリカの重量比率は全体とし
て2.0%であり、実施例1と同様にシリカが複合粒子
表面側に多く、中心側に少ない傾斜態様の微粒子不均一
分散型複合粒子構造を有するものであった。
The composite particles are made of a carbonaceous material (carbon content 9%).
1.4%) as a matrix phase and silica as a fine particle dispersed phase. The weight ratio of silica in the composite particles is 2.0% as a whole, and silica is present on the composite particle surface side as in Example 1. It had a fine particle heterogeneous dispersion type composite particle structure with a large number and a small inclination on the center side.

【0043】なお、該粉体の電気伝導度は全体として5
×10-12Scm-1であった。また、この粉体は室温で
放置した状態で0.15%の水分を含有していた。更
に、本粉体の耐酸化性(発熱ピーク)は表1に示す通り
であり、実施例1の粉体と同様に耐熱性が極めて優れて
いることがわかった。
The electric conductivity of the powder was 5 as a whole.
× 10 −12 Scm −1 . The powder contained 0.15% of water when left at room temperature. Further, the oxidation resistance (exothermic peak) of the present powder is as shown in Table 1, and it was found that the heat resistance was extremely excellent similarly to the powder of Example 1.

【0044】〔比較例1〕 実施例2で用いたフェノール球をそのままアルゴン雰囲
気下、昇温速度5℃/分にて600℃まで昇温後、1時
間加熱し炭化すると、平均粒径5μm、電気伝導度6×
10-9Scm-1の炭素質材料の粒子からなる粉体が得ら
れた。
Comparative Example 1 The phenol sphere used in Example 2 was heated to 600 ° C. at a rate of 5 ° C./min in an argon atmosphere as it was, and then heated and carbonized for 1 hour to obtain an average particle diameter of 5 μm. Electric conductivity 6 ×
A powder composed of carbonaceous material particles of 10 -9 Scm -1 was obtained.

【0045】この粉体の空気中での発熱ピーク温度を表
1に示す。本粉体に比べて、実施例1および実施例2の
粉体の耐酸化性が明らかに優れていることがわかる。
The exothermic peak temperature of this powder in air is shown in Table 1. It can be seen that the oxidation resistance of the powders of Example 1 and Example 2 is clearly superior to that of the present powder.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】〔実施例3〕 実施例1の粉体を空気中にて400℃,3時間熱処理し
た。その結果、この熱処理で粉体中の一部の炭素が除去
され、粉体中のシリカ含有量は18%と増加し、比重が
1.50になった。また、平均粒径は34μmになっ
た。
Example 3 The powder of Example 1 was heat-treated in air at 400 ° C. for 3 hours. As a result, part of the carbon in the powder was removed by this heat treatment, the silica content in the powder was increased to 18%, and the specific gravity was 1.50. Further, the average particle size became 34 μm.

【0048】〔実施例4〕 熱硬化性樹脂であるフェノール球(ユニチカ株式会社製
ユニベックスUA−30)500gを800ccのアセ
トン中に6時間含浸する。デカンテイションにより膨潤
したフェノール球から過剰のアセトンを除去したのち、
実施例1で用いたオルソ珪酸エステルを500cc加
え、18時間撹拌する。このようにして処理されたフェ
ノール球をエタノールで洗浄し、トルエンスルフォン酸
25gを添加した蒸留水1500cc中にて10分間混
合撹拌する。次いで、40℃で1時間、90℃で1時間
加熱処理を行なう。次いで、濾別、洗浄を行ない、80
℃の真空オーブン中にて4時間乾燥する。
Example 4 500 g of phenolic spheres (Univex UA-30 manufactured by Unitika Ltd.) as a thermosetting resin were impregnated with 800 cc of acetone for 6 hours. After removing excess acetone from the phenol spheres swollen by decantation,
Add 500 cc of the orthosilicate used in Example 1 and stir for 18 hours. The phenol spheres thus treated are washed with ethanol, and mixed and stirred for 10 minutes in 1500 cc of distilled water to which 25 g of toluenesulfonic acid is added. Next, heat treatment is performed at 40 ° C. for 1 hour and at 90 ° C. for 1 hour. Next, filtration and washing are performed, and 80
Dry in a vacuum oven at 4 ° C. for 4 hours.

【0049】このようにして得られた珪酸含有フェノー
ル球をアルゴン雰囲気下、昇温速度2℃/分にて620
℃まで昇温後、1時間加熱し、炭化処理を行なう。この
処理により、平均粒径17.3μmの複合粒子からなる
比重1.46の粉体を得た。この複合粒子中のシリカの
重量比率は6.0%であった。
The silicic acid-containing phenol spheres thus obtained were subjected to 620 heating at a rate of 2 ° C./min in an argon atmosphere.
After raising the temperature to 0 ° C., the mixture is heated for 1 hour to perform a carbonization treatment. By this treatment, a powder having a specific gravity of 1.46 composed of composite particles having an average particle diameter of 17.3 μm was obtained. The weight ratio of silica in the composite particles was 6.0%.

【0050】〔実施例5〕 アルミニウムイソプロポキシドの粉末100gをアセト
ン400g中にて4時間混合撹拌後、ひだ付き濾紙にて
濾液を回収する、この濾液中に熱硬化性樹脂であるフェ
ノール球(ユニチカ株式会社製ユニベックスUA−3
0)250gを24時間含浸する。このようにして処理
されたフェノール球に対しイソプロパノール洗浄、アセ
トン洗浄、エタノール洗浄を行ない、更にトルエンスル
フォン酸12.5gを添加した蒸留水500cc中にて
10分間混合撹拌する。次いで、40℃で1時間、90
℃で1時間加熱処理を行なう。その後、濾別、洗浄を行
ない、80℃の真空オーブン中にて4時間乾燥する。
Example 5 100 g of aluminum isopropoxide powder was mixed and stirred in 400 g of acetone for 4 hours, and the filtrate was collected with a fluted filter paper. The filtrate contained phenol spheres (a thermosetting resin). UNIVEX UA-3 manufactured by Unitika Ltd.
0) Impregnate 250 g for 24 hours. The phenol spheres thus treated are washed with isopropanol, washed with acetone and washed with ethanol, and further mixed and stirred for 10 minutes in 500 cc of distilled water to which 12.5 g of toluenesulfonic acid is added. Then, at 40 ° C. for 1 hour, 90
Heat treatment at 1 ° C. for 1 hour. Thereafter, the mixture is filtered, washed, and dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 4 hours.

【0051】このようにして得られた水酸化アルミニウ
ム含有フェノール球をアルゴン雰囲気下、昇温速度5℃
/分にて615℃まで昇温後、1時間加熱し、炭化処理
を行なう。この処理により、平均粒径17.2μmの複
合粒子からなる比重1.46の粉体を得た。この複合粒
子中のアルミナの重量比率は2.0%であった。
The aluminum hydroxide-containing phenol spheres thus obtained were heated at a rate of 5 ° C. in an argon atmosphere.
After heating to 615 ° C./min, the mixture is heated for 1 hour to perform carbonization. By this treatment, a powder having a specific gravity of 1.46, composed of composite particles having an average particle size of 17.2 μm, was obtained. The weight ratio of alumina in the composite particles was 2.0%.

【0052】〔実施例6〕実施例1で得られた粉体50
gをシリコーン油(東芝シリコーン株式会社製:TSF
451−10)95gに分散させて電気粘性流体を製造
した。電気粘性流体としての特性を表2に示す。
Example 6 Powder 50 obtained in Example 1
g to silicone oil (Toshiba Silicone Co., Ltd .: TSF
451-10) was dispersed in 95 g to produce an electrorheological fluid. Table 2 shows the characteristics as an electrorheological fluid.

【0053】まず、無電場,室温で測定した場合の粘度
は0.4ポイズであり、2KV/mmの直流電場印加に
より5.5ポイズに増粘した。また、その時の電流値は
0.03μA/cm2を示した。次に、100℃で初期
粘度は0.2ポイズであり、2KV/mmの電場印加に
より7.0ポイズに増粘し、その時の電流値は1.15
μA/cm2であった。
First, the viscosity measured at room temperature without an electric field was 0.4 poise, and the viscosity increased to 5.5 poise by applying a DC electric field of 2 KV / mm. The current value at that time was 0.03 μA / cm 2 . Next, the initial viscosity at 100 ° C. is 0.2 poise, and the viscosity increases to 7.0 poise by applying an electric field of 2 KV / mm, and the current value at that time is 1.15.
μA / cm 2 .

【0054】また、室温で、2KV/mmの直流電場印
加における粘度および電流の経時変化を示したのが表3
である。これからわかるように、この流体は1000時
間以上に亘り使用しても、その効果は変わらないもので
あった。
Table 3 shows the time-dependent changes in the viscosity and the current when a DC electric field of 2 KV / mm was applied at room temperature.
It is. As can be seen, the effect of this fluid was not changed when used for more than 1000 hours.

【0055】従って、以上の結果が示すように、この電
気粘性流体は、広い温度範囲において電気粘性効果のレ
ベルが高い、電場を印加した場合に流れる電流は小さく
電力消費が少ない、長期安定性が極めて優れているなど
の特長を有していることが認められる。
Therefore, as shown by the above results, this electrorheological fluid has a high level of electrorheological effect in a wide temperature range, a small current flows when an electric field is applied, a small power consumption, and a long-term stability. It is recognized that it has such features as being extremely excellent.

【0056】〔実施例7〕 実施例2で得られた粉体を用いて実施例6と同様にして
電気粘性流体を製造した。電気粘性流体としての特性を
表2に示す。
Example 7 An electrorheological fluid was produced in the same manner as in Example 6 using the powder obtained in Example 2. Table 2 shows the characteristics as an electrorheological fluid.

【0057】まず、無電場,室温で測定した場合の粘度
は0.6ポイズであり、2KV/mmの直流電場印加に
より2.4ポイズに増粘した。また、その時の電流値は
0.001μA/cm2以下であった。次に、100℃
で初期粘度は0.2ポイズであり、2KV/mmの電場
印加により2.5ポイズに増粘し、その時の電流値は
0.037μA/cm2を示した。
First, the viscosity measured at room temperature without an electric field was 0.6 poise, and the viscosity increased to 2.4 poise by applying a DC electric field of 2 KV / mm. The current value at that time was 0.001 μA / cm 2 or less. Next, at 100 ° C
The initial viscosity was 0.2 poise, and the viscosity increased to 2.5 poise by application of an electric field of 2 KV / mm, and the current value at that time was 0.037 μA / cm 2 .

【0058】以上の結果からわかるように、本実施例の
電気粘性流体は実施例6と同様に優れた特性を有してい
る。
As can be seen from the above results, the electrorheological fluid of this embodiment has excellent characteristics as in the case of the sixth embodiment.

【0059】〔比較例2〕 比較例1の粉体を用い、実施例6と同様にして懸濁状流
体を得た。この流体の電気粘性特性を表2に示す。
Comparative Example 2 Using the powder of Comparative Example 1, a suspension fluid was obtained in the same manner as in Example 6. Table 2 shows the electrorheological characteristics of this fluid.

【0060】この流体は電気粘性効果を示さず、しか
も、直流電場により大きな電流が流れることがわかる。
すなわち、本発明の複合粒子を構成するマトリックス相
(この場合、炭素質材料)のみでは有効な電気粘性流体
が得られないことを示す。なお、本発明の複合粒子を構
成する分散微粒子の一つであるシリカのみでも満足な電
気粘性流体は得られないものであった。
It can be seen that this fluid has no electrorheological effect, and that a large current flows due to the DC electric field.
That is, it is shown that an effective electrorheological fluid cannot be obtained only by the matrix phase (in this case, carbonaceous material) constituting the composite particles of the present invention. It should be noted that a satisfactory electrorheological fluid could not be obtained only with silica, which is one of the dispersed fine particles constituting the composite particles of the present invention.

【0061】〔比較例3〕 シリカゲル(日本シリカ株式会社製ニプシルVN−3)
の水分量を6重量%に調節したもの13重量部をシリコ
ーン油87重量部に分散させて電気粘性流体を得た。こ
の流体の電気粘性特性を表2に示す。
Comparative Example 3 Silica gel (Nipsil VN-3 manufactured by Nippon Silica Co., Ltd.)
13 parts by weight of water adjusted to 6% by weight were dispersed in 87 parts by weight of silicone oil to obtain an electrorheological fluid. Table 2 shows the electrorheological characteristics of this fluid.

【0062】この電気粘性流体は無電場,室温で測定し
た場合の粘度は3.4ポイズであり、2KV/mmの直
流電場印加により6.0ポイズに増粘した。その時の電
流値は21μA/cm2を示した。また、100℃では
電流が大きすぎて、電気粘性効果の測定は不能であっ
た。更に、この流体は長時間連続使用すると、その効果
が徐々に減少し、約100時間で効果は1/2以下に低
下した。
The viscosity of the electrorheological fluid measured at room temperature without an electric field was 3.4 poise, and the viscosity increased to 6.0 poise by applying a DC electric field of 2 KV / mm. The current value at that time was 21 μA / cm 2 . At 100 ° C., the current was too large to measure the electrorheological effect. Furthermore, the effect of this fluid was gradually reduced after long-term continuous use, and the effect was reduced to less than half after about 100 hours.

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】[0064]

【表3】 [Table 3]

【0065】〔実施例8〕 実施例3の粉体を用いて実施例6と同様の方法にて電気
粘性効果を測定したところ、無電場,室温で測定した場
合の粘度は0.5ポイズであり、2KV/mmの直流電
場印加により4.8ポイズに増粘した。またその時の電
流値は0.001μA/cm2以下であった。
Example 8 When the electrorheological effect was measured using the powder of Example 3 in the same manner as in Example 6, the viscosity was 0.5 poise when measured without an electric field and at room temperature. The viscosity increased to 4.8 poise when a DC electric field of 2 KV / mm was applied. The current value at that time was 0.001 μA / cm 2 or less.

【0066】次に、80℃で初期粘度は0.2ポイズで
あり、2KV/mmの直流電場印加により5.6ポイズ
に増粘し、また、その時の電流値は0.011μA/c
2であった。この結果からわかるように、実施例3の
粉体は、優れた特性を有する。
Next, the initial viscosity at 80 ° C. is 0.2 poise, the viscosity increases to 5.6 poise by applying a DC electric field of 2 KV / mm, and the current value at that time is 0.011 μA / c.
m 2 . As can be seen from the results, the powder of Example 3 has excellent characteristics.

【0067】〔実施例9〕 実施例4の粉体を用いて実施例6と同様の方法にて電気
粘性効果を測定したところ、無電場,室温で測定した場
合の粘度は0.5ポイズであり、2KV/mmの直流電
場印加により13ポイズに増粘した。また、その時の電
流値は2μA/cm2以下であった。この結果からわか
るように、実施例4の粉体は、優れた特性を有する。
Example 9 Using the powder of Example 4 and measuring the electrorheological effect in the same manner as in Example 6, the viscosity was 0.5 poise when measured without an electric field and at room temperature. In addition, the viscosity increased to 13 poise by applying a DC electric field of 2 KV / mm. The current value at that time was 2 μA / cm 2 or less. As can be seen from the results, the powder of Example 4 has excellent characteristics.

【0068】〔実施例10〕 実施例5の粉体を用いて実施例6と同様の方法にて電気
粘性効果を測定したところ、無電場,室温で測定した場
合の粘度は0.5ポイズであり、2KV/mmの直流電
場印加により9ポイズに増粘した。また、その時の電流
値は1.2μA/cm2であった。この結果からわかる
ように、実施例5の粉体は、優れた特性を有する。
Example 10 When the electrorheological effect was measured using the powder of Example 5 in the same manner as in Example 6, the viscosity was 0.5 poise when measured without an electric field and at room temperature. In addition, the viscosity increased to 9 poise by applying a DC electric field of 2 KV / mm. The current value at that time was 1.2 μA / cm 2 . As can be seen from the results, the powder of Example 5 has excellent characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1はこの発明の複合粒子断面の模式図を表わ
す。
FIG. 1 shows a schematic view of a cross section of a composite particle of the present invention.

【図2】図2は該複合粒子の表面から中心の各層と分散
微粒子の重量比率の関係を示す模式図を表わす。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the weight ratio of each layer from the surface to the center of the composite particles and the dispersed fine particles.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 複合粒子 2 マトリックス相 3 分散微粒子 1 Composite Particle 2 Matrix Phase 3 Dispersed Fine Particle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI (C10M 125/00 125:02 125:26) C10N 20:00 40:14 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10M 171/06 H01B 1/20 C09K 3/00 C10M 125/00 C10N 40:14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI (C10M 125/00 125: 02 125: 26) C10N 20:00 40:14 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , (DB name) C10M 171/06 H01B 1/20 C09K 3/00 C10M 125/00 C10N 40:14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 マトリックス相に微粒子が表面側から中
心側に向けて漸次少なくなる状態に不均一分散した微粒
子不均一分散型複合粒子からなり、上記マトリックス相
の電気伝導度が10-10〜102Scm-1であり、上記分
散微粒子が半導体及び絶縁体から選ばれる少なくとも一
つの材料にて形成されかつその電気伝導度が上記マトリ
ックス相の電気伝導度の1/10以下であると共に、上
記分散微粒子の複合粒子中における分散量が全体として
40重量%以下であることを特徴とする粉体。
The present invention comprises a non-uniformly dispersed type composite particle in which fine particles are non-uniformly dispersed in a matrix phase from the surface side to the center side in a gradually decreasing manner, and the matrix phase has an electrical conductivity of 10 -10 to 10. 2 Scm -1 , the dispersed fine particles are formed of at least one material selected from a semiconductor and an insulator, and the electric conductivity thereof is 1/10 or less of the electric conductivity of the matrix phase. A powder, wherein the dispersion amount of the fine particles in the composite particles is 40% by weight or less as a whole.
【請求項2】 請求項1に記載の粉体を電気絶縁性を有
する油状媒体中に分散させてなる電気粘性流体。
2. An electrorheological fluid comprising the powder according to claim 1 dispersed in an electrically insulating oily medium.
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