JPH01304188A - Electroviscous liquid - Google Patents

Electroviscous liquid

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JPH01304188A
JPH01304188A JP13286988A JP13286988A JPH01304188A JP H01304188 A JPH01304188 A JP H01304188A JP 13286988 A JP13286988 A JP 13286988A JP 13286988 A JP13286988 A JP 13286988A JP H01304188 A JPH01304188 A JP H01304188A
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JP
Japan
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electrorheological
group
dispersed
modified
weight
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JP13286988A
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Japanese (ja)
Inventor
Takatsugu Hashimoto
隆次 橋本
Taisuke Fukuda
泰典 福田
Seisuke Tomita
誠介 冨田
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an electroviscous liq. having excellent stability and electrical response characteristics by composing the same of a dispersed phase of grains obtd. by modifying an inorg. sol with a particular silicon compd. and a liq. phase of a (modified) silicon oil having a predetermined specific gravity. CONSTITUTION:An inorg. sol (e.g., silica sol) dispersed in water or an org. solvent is modified by adding thereto a soln. obtd. by dissolving a compd. of formula I or II (wherein X is a hydrophobic substituent or a substituent having a cationic structure or an anionic structure) (e.g., phenyltrimethoxysilane) in water or an org. solvent, and dried, thereby preparing grains having a diameter of 5-100mmu. Then, an electroviscous liq. is produced by composing the same of a dispersed phase comprising 5-50wt.% thus prepared grains and a liq. phase comprising 95-50wt.% nonreactive silicon oil (e.g., polydimethylsiloxane) or modified silicon oil having a specific gravity of 0.9-1.3.

Description

【発明の詳細な説明】 イ4発明の目的 のf 本発明は電圧の印加によって粘性を増大する電気粘性液
体に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A.4 Objectives of the Invention f The present invention relates to an electrorheological liquid whose viscosity is increased by the application of voltage.

【i立並I 電気粘性液体は、疎水性で非導電性の油の中に微細に分
割した親水性の固体が分散している懸濁液で、充分に強
い電場の作用の下で極めて速やかに、しかも可逆的に液
体の粘度が増加し、あたかもプラスチックまたは固体の
状態になるものである。
[i Standing I] An electrorheological liquid is a suspension of finely divided hydrophilic solids dispersed in a hydrophobic, non-conducting oil, which reacts very rapidly under the action of a sufficiently strong electric field. Moreover, the viscosity of the liquid increases reversibly, making it appear as if it were a plastic or solid state.

粘度を変化させるためには直流の電場だけではなく交流
の電場も使用することができ、必要な電流は非常に小さ
く、少ない電力によって強力な力を与えるので、例えば
、クラッチ、水圧弁、ショックアラソーバー、バイブレ
ータ−1防振ゴム、或はワークピースを正常な位置に保
持するシステムを制御するための電気−機械のインター
フェイス等における構成要素として使用することができ
る。
In order to change the viscosity, not only a direct current electric field but also an alternating current electric field can be used.The required current is very small and a strong force is given with a small amount of electric power. It can be used as a component in a sober, a vibrator-1 anti-vibration rubber, or an electro-mechanical interface for controlling a system that holds a workpiece in place.

電気粘性液体を利用する多くの構成要素において、電気
粘性液体はゴム状の弾性を有する材料と直接接触する状
態で使用される。
In many components that utilize electrorheological liquids, the electrorheological liquid is used in direct contact with a rubber-like elastic material.

従来、電気粘性液体の構成成分の一つである固体微粒子
としては、表面に水を吸着させたセルロース、デンプン
、シリカゲル、イオ、ン交換樹脂等を、また他の構成成
分である分散媒体としては、塩化ビフェニール、セバシ
ン酸ジブチル、トランス油、塩化パラフィン、シリコー
ン油等を使用したものが存在するか、実用価値に乏しく
、使用可能な実用価値のある極めて高性能かつ安定度の
高い電気粘性液体は未だ存在しない状況である。
Conventionally, solid particles, which are one of the constituent components of electrorheological liquids, have been made of cellulose, starch, silica gel, ion-exchange resins, etc. that have water adsorbed on their surfaces, and dispersion media, which are other constituents, have been used. , chlorinated biphenyl, dibutyl sebacate, trans oil, chlorinated paraffin, silicone oil, etc. exist or have little practical value, but there are extremely high performance and highly stable electrorheological liquids that have practical value. This is a situation that does not yet exist.

電気粘性液体が実用に供せられていない主たる理由は、
−Sに分散相となる微粉末の比重が液相成分の比重より
も大きい等の理由により、長期間放置した時相分離を起
こして沈降し、再び分散させるのが困難な沈殿物を形成
するためである。
The main reason why electrorheological liquids are not put into practical use is
- Due to reasons such as the specific gravity of the fine powder that becomes the dispersed phase in S being higher than the specific gravity of the liquid phase components, when left for a long time, phase separation occurs and settles, forming a precipitate that is difficult to disperse again. It's for a reason.

このような問題を解決する手段として、比重の小さい微
粉末を分散相として用いるか、比重の大きい液を分散媒
体として用いるかして、比重差を小さくする方法がある
As a means of solving this problem, there is a method of reducing the difference in specific gravity by using a fine powder with a low specific gravity as a dispersed phase or a liquid with a high specific gravity as a dispersion medium.

前者の場合、微粉末はデンプンなどの有機物に限定され
電気特性の長期的な安定性に欠ける。
In the former case, the fine powder is limited to organic substances such as starch, and its electrical properties lack long-term stability.

後者の場合、電気粘性効果を改良するため日本特開昭5
3−93180に開示されている如く分散相として例え
ばポリアクリル酸リチウムの微粒子を使用する時には、
この微粒子の比重は約1.4程度もあるので、液相成分
としてハロゲン化ジフェニールやハロゲン化パラフィン
などの比重が大きいものを採用しなければならないが、
電気粘性液体を利用する多くの構成要素において電気粘
性液体はゴム状の弾性を有する材料と直接接触する状態
で使用されるため、塩化ジフェニールや塩化パラフィン
などを使用する電気粘性液体はゴム状弾性材料に対して
劣化、膨潤、場合によっては溶解などの悪影響を及ぼし
てしまうので、上記のようなゴム状の弾性を有する材料
と直接接触する状態で使用する構成要素には適していな
い。
In the latter case, in order to improve the electrorheological effect,
When using, for example, fine particles of lithium polyacrylate as the dispersed phase as disclosed in No. 3-93180,
Since the specific gravity of these fine particles is about 1.4, it is necessary to use a liquid phase component with a high specific gravity such as halogenated diphenyl or halogenated paraffin.
In many components that utilize electrorheological liquids, electrorheological liquids are used in direct contact with materials that have rubber-like elasticity, so electrorheological liquids that use chlorinated diphenyl, chlorinated paraffin, etc. are rubber-like elastic materials. It is not suitable for components used in direct contact with materials having rubber-like elasticity such as those mentioned above, since it has adverse effects such as deterioration, swelling, and in some cases, dissolution.

さらに、塩化ジフェニールや塩化パラフィンのようなハ
ロゲン化物は、熱、力等の刺激によりへロゲン化水素を
発生し、電気粘性液体を利用する多くの構成要素におい
て用いられる金属類を腐食してしまう。
Additionally, halides such as diphenyl chloride and paraffin chloride generate hydrogen halide when stimulated by heat, force, etc., which corrodes metals used in many components that utilize electrorheological liquids.

日本特開昭61−44998では、この点を解決するた
めにシリカゲルとシリコーン油を基にし、分散剤として
アミノ官能性、ヒドロキシ官能性、アセトキシ官能性、
又はアルコキシ官能性のポリシロキサンを用いた電気粘
性液体が提案されているが、長期間にわたって静置した
時に分散相の粒子が沈降して相分離を起こし、再び分散
させるのに労力を要するなど、上述の沈降性に関しては
依然として実用に耐えないのが実情であった。
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Publication No. 61-44998 uses silica gel and silicone oil as dispersants, and uses amino-functional, hydroxy-functional, acetoxy-functional,
Alternatively, an electrorheological liquid using an alkoxy-functional polysiloxane has been proposed, but when left standing for a long period of time, particles of the dispersed phase settle and phase separation occurs, and it takes effort to disperse again. The reality is that the sedimentation properties mentioned above are still not practical.

日が ゛ よ”と  2占 本発明は、長期間にわたって安定で、且つ高い電気応答
性を示し、さらにゴム状弾性材料と直接接触させて使用
することができる電気粘性液体を提供することを目的と
する。
An object of the present invention is to provide an electrorheological liquid that is stable for a long period of time, exhibits high electrical responsiveness, and can be used in direct contact with a rubber-like elastic material. shall be.

口1発明の構成 I占 ゛  た の 本発明の電気粘性液体は、水又は有機溶剤に分散した無
機ゾルに、 一般式 %式%) [但しXは疎水性の置換基又はカチオン構造成はアニオ
ン構造を有する置換基] で表される化合物の少なくとも一種類を水又は有機溶剤
に溶解させた溶液を加えて変性した後乾燥し直径5〜1
000mμに調製した微粒子5〜50重量%よりなる分
散相及び比重0.90〜1゜30の非反応性のシリコー
ン油又は変性シリコーン油95〜50重量%の液相より
構成されることを特徴とする。
1. Constitution of the Invention The electrorheological liquid of the present invention is dispersed in an inorganic sol dispersed in water or an organic solvent with the general formula %) [where X is a hydrophobic substituent or the cationic structure is an anion. A substituent having the structure] is modified by adding a solution of at least one of the compounds represented by dissolved in water or an organic solvent, and then dried to form a compound with a diameter of 5 to 1.
It is characterized by being composed of a dispersed phase consisting of 5 to 50% by weight of fine particles prepared to have a diameter of 0.000 mμ and a liquid phase of 95 to 50% by weight of non-reactive silicone oil or modified silicone oil with a specific gravity of 0.90 to 1.30. do.

本発明において分散相として用いる微粉末は、水又は有
機溶Mに分散した無機ゾルに、一般式 %式%() で表される、少なくとも一つ以上の珪素元素を分千円に
含有する化合物の少なくとも一種類を水又は有機溶剤に
溶解させた溶液を加えることにより変性した後乾燥する
ことにより得られる。
The fine powder used as the dispersed phase in the present invention is a compound containing at least one silicon element expressed by the general formula % () in an inorganic sol dispersed in water or an organic solution M. It can be obtained by adding a solution in which at least one of the following is dissolved in water or an organic solvent to modify it, and then drying it.

本発明の電気粘性液体の分散相としての微粉体に用いら
れる無機ゾルとしては、コロイダルシリカ(シリカゾル
)、アルミナゾル、ジルコニアゾル、酸化アンチモンゾ
ル等から選ばれた一種ないしは、これらの混合物より選
ばれるが、無機ゾルであればこれらに限定されるもので
はない。
The inorganic sol used for the fine powder as the dispersed phase of the electrorheological liquid of the present invention is selected from colloidal silica (silica sol), alumina sol, zirconia sol, antimony oxide sol, etc., or a mixture thereof. , as long as it is an inorganic sol, it is not limited to these.

また、本発明の電気粘性液体の分散相としての微粉体の
変性に用いられる 一般式 %式%() て表される、少なくとも一つ以上の珪素元素を分子内に
含有する化合物は、本発明において次の3つの重要な役
割を果たす。
In addition, the compound containing at least one silicon element in its molecule and represented by the general formula % formula % () used for modifying the fine powder as the dispersed phase of the electrorheological liquid of the present invention is It plays the following three important roles:

ア、電気粘性液体における分散相の沈降に暴く相分離の
原因となる、ゾル中の存在している微粒子間における凝
集を防ぎ、結果として電気粘性液体の安定性を高める役
割。
A. The role of preventing agglomeration between fine particles present in the sol, which causes phase separation due to sedimentation of the dispersed phase in electrorheological liquids, and as a result, increasing the stability of electrorheological liquids.

イ、電気粘性液体中に存在する微量の塩基成分により引
き起こされるゾル中に存在している微粒子の劣化もしく
は溶解を防ぎ、結果として電気粘性液体の安定性を高め
る役割。
B. The role of preventing the deterioration or dissolution of fine particles present in the sol caused by trace amounts of base components present in the electrorheological liquid, and as a result, increasing the stability of the electrorheological liquid.

つ、ゾル中に存在している微粒子表面の荷電の量を制御
し、結果として電気粘性液体の性能を高める役割。
First, it plays a role in controlling the amount of charge on the surface of the fine particles present in the sol, thereby improving the performance of the electrorheological liquid.

以上の役割を担うべく、上記の少なくとも一つ以上の珪
素元素分子内に含有する化合物は、微粒子表面を疎水化
する役割を果たす物、及び微粒子表面に電気粘性効果を
高めるために荷電構造を付与する役割を果たす物の2系
統の化合物を用いることが好ましい。
In order to play the above role, the above-mentioned at least one compound contained in the silicon element molecule serves to hydrophobize the surface of the fine particles, and imparts a charged structure to the surface of the fine particles to enhance the electrorheological effect. It is preferable to use two types of compounds that play the role of

上記の少なくとも一つ以上の珪素元素を分子内に含有す
る化合物の中で微粒子表面を疎水化する役割を果たす物
としては、一般式 %式%() における、置換基Xが疎水性の構造であることが必要で
ある。該疎水性の置換基としては、(I)の構造に対し
ては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロ
ピル基、n−ブチル基、1−ブチル基、S−ブチル基、
t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、C−
ヘキシル基、n−へブチル基、n−オクチル基、n−ノ
ニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、ステアリル基
等の飽和炭化水素基、ビニル基、アリル基等の不飽和炭
化水素基、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基、ビフ
ェニル基等の芳香族炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基
、ポリシロキサンの構造等を有する1官能性の疎水性置
換基が代表的なもので、(n)の構造に対しては、メチ
レン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン
基、ペンタメチレン基、オクタメチレン基、プロピレン
基、エチリデン基等の飽和炭化水素基、ビニレン基。
Among the above-mentioned compounds containing at least one silicon element in the molecule, compounds that play a role in making the surface of fine particles hydrophobic are compounds in which the substituent X in the general formula % () has a hydrophobic structure. It is necessary that there be. The hydrophobic substituents for the structure (I) include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 1-butyl group, S-butyl group,
t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, C-
Saturated hydrocarbon groups such as hexyl group, n-hebutyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, stearyl group, unsaturated hydrocarbon groups such as vinyl group, allyl group, etc. , phenyl group, benzyl group, naphthyl group, aromatic hydrocarbon group such as biphenyl group, halogenated hydrocarbon group, monofunctional hydrophobic substituent group having the structure of polysiloxane, etc. are representative. ) structures, saturated hydrocarbon groups such as methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, octamethylene group, propylene group, ethylidene group, and vinylene group.

プロペニレン基等の不飽和炭化水素基、フェニレン基、
ナフチレン基等の芳香族炭化水素基、ハロゲン化炭化水
素基、ポリシロキサンの構造等を有する2官能性の疎水
性置換基か代表的なものである。
Unsaturated hydrocarbon groups such as propenylene groups, phenylene groups,
Typical examples include aromatic hydrocarbon groups such as naphthylene groups, halogenated hydrocarbon groups, and bifunctional hydrophobic substituents having a polysiloxane structure.

また、微粒子表面に電気粘性効果を高めるために荷電構
造を付与する役割を果たす物としては、アンモニウム塩
構造、フォスフオニウム塩構造で代表されるカチオン精
造、カルボン酸金属塩、スルフォン酸金属塩、燐酸金属
塩で代表されるアニオン構造のいずれかもしくは両方の
構造を有している置換基が好ましく用いられる。
In addition, substances that play a role in imparting a charged structure to the surface of fine particles to enhance the electrorheological effect include cation purification represented by ammonium salt structures and phosphonium salt structures, metal carboxylate salts, and metal sulfonate salts. A substituent having either or both of the anion structures represented by metal phosphate salts is preferably used.

上記2系統の化合物は、それぞれ一方たけを使用しても
、もちろんその効果は発揮されるか、両者の併用時に最
もその効果を認識することができる。
Of course, the effects of the above two types of compounds can be exhibited even if only one of them is used, or the effects can be most recognized when both are used in combination.

前記一般式で表される、少なくとも一つ以上の珪素元素
を分子内に含有する化合物のトータルの量は、無機ゾル
中の固形分100重量部に対して3〜80重量部である
ことか必要であり、好ましくは5〜50ji量部、さら
に好ましくは8〜40重量部であることが望ましい、該
受なくとも一つ以上の珪素元素を分子内に含有した化合
物の量が3重量部以下でも、80重量部以上でも、該分
散相を用いた電気粘性液体の耐久性が極端に乏しくなる
The total amount of the compound represented by the above general formula containing at least one silicon element in the molecule must be 3 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of solid content in the inorganic sol. and preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 8 to 40 parts by weight, even if the amount of the compound containing one or more silicon elements in the molecule is 3 parts by weight or less. , 80 parts by weight or more, the durability of the electrorheological liquid using the dispersed phase becomes extremely poor.

本発明の電気粘性液体における分散相を形成する微粉体
は無機ゾル溶液中にて変性された後乾燥することにより
得られる。
The fine powder forming the dispersed phase in the electrorheological liquid of the present invention is obtained by being modified in an inorganic sol solution and then dried.

又上記手法により得られた微粉体は、微粉体100重量
部当り0.03〜10重量部、好ましくは0.05〜8
重量部の水が吸着していることが必要であり、0.03
重量部以下だと電気粘性効果が不十分であり、また10
.0重量部以上だと電流が流れ過ぎ電気粘性効果が阻害
されると同時に耐久性も著しく悪くなってしまう。この
吸着水の量は、該微粉体を大気中若しくは恒温恒湿槽中
に放置することにより現出することがてきるが、吸着水
の量が上記の範囲にあれば如何なる方法を用いても良い
Further, the fine powder obtained by the above method contains 0.03 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 8 parts by weight per 100 parts by weight of the fine powder.
It is necessary that 0.03 parts by weight of water be adsorbed.
If the amount is less than 10 parts by weight, the electrorheological effect will be insufficient;
.. If it exceeds 0 parts by weight, too much current will flow, inhibiting the electrorheological effect, and at the same time, the durability will deteriorate significantly. The amount of adsorbed water can be revealed by leaving the fine powder in the air or in a constant temperature and humidity chamber, but any method can be used as long as the amount of adsorbed water is within the above range. good.

また本発明の電気粘性液体に用いられるべき分散媒体と
しては、シリコーン油若しくは変性シリコーン油の中で
非反応性のものが好ましく用いられ、これらの例として
は、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロ
キサン、ポリジフェニルシロキサン、ポリメチルクロロ
フェニルシロキサン、ポリメチル長鎖アルキルシロキサ
ン、ポリメチルシアノプロピルシロキサン、ポリメチル
−3,3,3−トリフルオロメチルシロキサンより選ば
れたユニットの単独若しくは共重合体の少なくとも一つ
またはそれらの混合物で、その比重が上述の分散相の比
重に同じくなるように選ぶことが重要で、通常0.90
〜1.30、好ましくは0.91〜1.10、更に好ま
しくは0.93〜1.05である。
Furthermore, as the dispersion medium to be used in the electrorheological liquid of the present invention, non-reactive ones among silicone oils and modified silicone oils are preferably used, and examples thereof include polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, At least one unit or copolymer of units selected from polydiphenylsiloxane, polymethylchlorophenylsiloxane, polymethyl long-chain alkylsiloxane, polymethylcyanopropylsiloxane, and polymethyl-3,3,3-trifluoromethylsiloxane, or those It is important to select a mixture whose specific gravity is the same as that of the above-mentioned dispersed phase, usually 0.90.
-1.30, preferably 0.91-1.10, more preferably 0.93-1.05.

また該分散媒体として用いる非反応性のシリコーン油又
は変性シリコーン油の粘度は、室温において3〜300
センチボイズ(cp)、好ましくは5〜250センチボ
イズ(cp)、更に好ましくは5〜50センチポイズ(
cp)の粘度を有する物を用いる事が必要である。該分
散媒体の粘度が適当な範囲にある場合、その粘度は低い
ほど、該分散媒体を用いた電気粘性液体の粘度も低くな
り、結果として電気応答による粘度変化のダイナミック
レンジを大きくする事、すなわち電気粘性液体に高い電
気応答性を付与することができる。
The viscosity of the non-reactive silicone oil or modified silicone oil used as the dispersion medium is 3 to 300 at room temperature.
centivoise (cp), preferably 5 to 250 centipoise (cp), more preferably 5 to 50 centipoise (cp)
It is necessary to use a material having a viscosity of cp). When the viscosity of the dispersion medium is within an appropriate range, the lower the viscosity, the lower the viscosity of the electrorheological liquid using the dispersion medium, and as a result, the dynamic range of viscosity change due to electrical response is increased. High electrical responsiveness can be imparted to electrorheological liquids.

該分散媒体の粘度が3センチボイズ(cp)以下たと分
散相の分離・沈降の為に電気粘性液体の安定性が極端に
悪くなってしまい、300センチボイス(cp)以上だ
と初期粘度が高くなってしまい、結果として電気応答性
が悪くなってしまう。
If the viscosity of the dispersion medium is less than 3 centivoices (cp), the stability of the electrorheological liquid becomes extremely poor due to separation and sedimentation of the dispersed phase, and if it is more than 300 centivoices (cp), the initial viscosity becomes high. As a result, electrical responsiveness deteriorates.

実施例 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明の要旨を越えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples below, but the present invention is not limited to the following Examples unless it goes beyond the gist of the present invention.

のム  1 コロイダルシリカ(スノーテックスC:8産化学−製)
40gにTSL8173 (東芝シリコーン鯛製:フェ
ニルトリメトキシシラン)2.8g及びTSL8331
 (東芝シリコーン■製:Y−アミノプロピルトリメト
キシシラン)1.2gを7.2gの水に溶解した水溶液
を徐々に加え変性コロイダルシリカ水溶液を調製した後
、該水溶液を真空乾燥して粗製の微粉体を調製した。該
粗製の微粉体を室温にて3日間放置することにより電気
粘性液体の分散体である粒径180mμの微粉体を得た
Nomu 1 Colloidal Silica (Snowtex C: Manufactured by 8 San Kagaku)
2.8g of TSL8173 (manufactured by Toshiba Silicone Tai: Phenyltrimethoxysilane) and TSL8331 in 40g
(Manufactured by Toshiba Silicone ■: Y-aminopropyltrimethoxysilane) An aqueous solution of 1.2 g dissolved in 7.2 g of water was gradually added to prepare a modified colloidal silica aqueous solution, and the aqueous solution was vacuum-dried to form a crude fine powder. body was prepared. The crude fine powder was left to stand at room temperature for 3 days to obtain a fine powder having a particle size of 180 mμ, which was a dispersion of an electrorheological liquid.

のム  2 分散相の合成例1の手法に準じコロイダルシリカ(スノ
ーテックスC)40g、処理剤(東芝シリコーン■製:
TSL8173:オクタデシルジメチル(3−(トリメ
トキシシリル)プロピル)アンモニウムクロライド)2
.8g、処理剤(トーレ・シリコーン■製:AY43−
021)1゜0gを用いて微粉体を調製した。
Nomu 2 40 g of colloidal silica (Snowtex C), treatment agent (manufactured by Toshiba Silicone ■) according to the method of Dispersed Phase Synthesis Example 1:
TSL8173: Octadecyldimethyl(3-(trimethoxysilyl)propyl)ammonium chloride)2
.. 8g, processing agent (manufactured by Toray Silicone: AY43-
021) Fine powder was prepared using 1°0g.

叉」L泗」2 合成例1の方法にて得られた微粉体30重量%を、室温
において粘度20cp、比重0.95のシリコーン油(
東芝シリコーン■製:TSF451−20)に分散させ
懸濁液とした。
2. 30% by weight of the fine powder obtained by the method of Synthesis Example 1 was added to a silicone oil (viscosity 20 cp and specific gravity 0.95 at room temperature).
It was dispersed in Toshiba Silicone ■: TSF451-20) to form a suspension.

及1■ユ 合成例2の方法にて得られた微粉体30重量%を、室温
において粘度20cp、比重0.95のシリコーン油(
東芝シリコーン■製:TSF451−20)に分散させ
懸濁液とした。
30% by weight of the fine powder obtained by the method of Synthesis Example 2 was added to a silicone oil (viscosity 20cp, specific gravity 0.95) at room temperature.
It was dispersed in Toshiba Silicone ■: TSF451-20) to form a suspension.

比」L医」2 市販されているポリアクリル酸を水酸化リチウムで中和
して得られたポリアクリル酸リチウム100重量部に水
分を30重量部含有させ粉砕分粒して得られた平均粒径
約10μm含水ポリアクリル酸リチウム30重量%を、
室温において粘度20cp、比重0.95のシリコーン
油(東芝シリコーン■製:TSF451−20)に分散
させ懸濁液とした。
Hi "L Doctor" 2 Average grains obtained by adding 30 parts by weight of water to 100 parts by weight of lithium polyacrylate obtained by neutralizing commercially available polyacrylic acid with lithium hydroxide, and crushing and sizing the mixture. 30% by weight of hydrated lithium polyacrylate with a diameter of approximately 10 μm,
It was dispersed in silicone oil (manufactured by Toshiba Silicone ■: TSF451-20) with a viscosity of 20 cp and a specific gravity of 0.95 at room temperature to form a suspension.

L笠■ユ 市販されている粒径200mμのシリカ粉体な分散剤と
してアミノ変性ポリシロキサンを用い、室温において粘
度20cp、比重0.95のシリコーン油(東芝シリコ
ーン■製:TSF451−20)分散させ懸濁液とした
Using amino-modified polysiloxane as a commercially available silica powder dispersant with a particle size of 200 mμ, silicone oil (manufactured by Toshiba Silicone: TSF451-20) with a viscosity of 20 cp and a specific gravity of 0.95 at room temperature was dispersed. It was made into a suspension.

L隻去ユ 各サンプルの粘度測定は二重円筒型回転粘度計を使用し
、内外円筒間に電圧を印加し、同一剪断速度(375s
 e c−’)における当該粘度計の軸力(トルク)で
表した値を第1表に示した。
The viscosity of each sample was measured using a double cylindrical rotational viscometer, applying voltage between the inner and outer cylinders at the same shear rate (375 s).
Table 1 shows the values expressed in terms of axial force (torque) of the viscometer at (e c-').

第  1  表 *1ニ一定の剪断速度における電場の強さEとトルクT
との関係を示した第1図において、Toは電場をかけて
いない時のトルク、Sは印加電場に対するトルクの変化
の割合、Eoは臨界電場を表し、Eo以下では電気粘性
効果は観測されない。
Table 1 *1D Electric field strength E and torque T at a constant shear rate
In Figure 1, which shows the relationship between the two, To is the torque when no electric field is applied, S is the rate of change in torque with respect to the applied electric field, and Eo is the critical electric field, and below Eo, no electrorheological effect is observed.

また、沈降性の評価は、メスシリンダーに電気粘性液体
を入れ3日間室温にて放置し、その沈降状況を目視にて
評価した。評価した値は第2表に示した通りである。
Further, the sedimentation property was evaluated by putting an electrorheological liquid in a measuring cylinder and leaving it at room temperature for 3 days, and visually evaluating the sedimentation status. The evaluated values are shown in Table 2.

(以下余白) 第  2  表 ■ 第1表及び第2表で明かなように、本発明の分散相を用
いた電気粘性液体は、沈降・分離等の現象が極端に制御
され、結果として安定性に非常に潰れ、かつ電気応答性
にも優れる。
(Left below) Table 2■ As is clear from Tables 1 and 2, the electrorheological liquid using the dispersed phase of the present invention has extremely controlled phenomena such as sedimentation and separation, and as a result has improved stability. It collapses very easily and has excellent electrical response.

ハ0発明の効果 本発明の電気粘性液体は、長期間にわたつて安定で、優
れた電気応答性を示し、且つゴム状の弾性を示す材料を
膨潤・溶解させる油又は溶剤を含まないために、ゴム状
弾性材料と直接接触する状態で使用することができ、更
に分散相が軽量な為電気粘性液体の軽量化をも可能にし
、各種デバイスに有用に用いることができる。
Effects of the Invention The electrorheological liquid of the present invention is stable over a long period of time, exhibits excellent electrical responsiveness, and does not contain oil or solvents that can swell and dissolve materials exhibiting rubber-like elasticity. , it can be used in direct contact with a rubber-like elastic material, and furthermore, since the dispersed phase is lightweight, it is possible to reduce the weight of the electrorheological liquid, and it can be usefully used in various devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は一定の剪断速度における電場の強さEとトルク
Tとの関係を示す図て、Toは電場をかけていない時の
トルク、Sは印加電場に対するトルクの変化の割合、E
、は臨界電場を表し、E0以下では電気粘性効果は観測
されない。
Figure 1 shows the relationship between electric field strength E and torque T at a constant shear rate, where To is the torque when no electric field is applied, S is the rate of change in torque with respect to the applied electric field, and E
, represents the critical electric field, and no electrorheological effect is observed below E0.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 水又は有機溶剤に分散した無機ゾルに、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 又は ▲数式、化学式、表等があります▼(II) [但しXは疎水性の置換基又はカチオン構造或はアニオ
ン構造を有する置換基] で表される化合物の少なくとも一種類を水又は有機溶剤
に溶解させた溶液を加えて変性した後乾燥し直径5〜1
000mμに調製した微粒子5〜50重量%よりなる分
散相及び比重0.90〜1.30の非反応性のシリコー
ン油又は変性シリコーン油95〜50重量%の液相より
構成されることを特徴とする電気粘性液体。
[Claims] An inorganic sol dispersed in water or an organic solvent has a general formula ▲ has a mathematical formula, a chemical formula, a table, etc. ▼ (I) or ▲ has a mathematical formula, a chemical formula, a table, etc. ▼ (II) [However, X is A hydrophobic substituent or a substituent having a cationic structure or anionic structure] is modified by adding a solution in which at least one of the compounds represented by the above is dissolved in water or an organic solvent, and then dried to obtain a 5-1.
It is characterized by being composed of a dispersed phase consisting of 5 to 50% by weight of fine particles prepared to have a particle size of 0.000 mμ and a liquid phase of 95 to 50% by weight of non-reactive silicone oil or modified silicone oil with a specific gravity of 0.90 to 1.30. electrorheological liquid.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994198A (en) * 1990-01-29 1991-02-19 Dow Corning Corporation Electrorheological fluids based on silicone ionomer particles
US5320770A (en) * 1992-04-27 1994-06-14 Dow Corning Corporation Electrorheological (ER) fluid based on amino acid containing metal polyoxo-salts

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