JPH04120196A

JPH04120196A - 電気粘性流体

Info

Publication number: JPH04120196A
Application number: JP23853290A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Yabe; 俊一矢部; Atsushi Yokouchi; 敦横内
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1990-09-07
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1992-04-21
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JP2982260B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電気粘性流体に係り、特に、分散安定性を向
上することにより、安定したウィンスロウ効果を示す電
気粘性流体に関する。

〔従来の技術〕

特定の分散媒に固体粒子を混合・分散した分散液に電圧
印加すると、その分散液の粘性が著しく変動する現象が
見られる。この現象はウィンスロウ（Ｗ、　Ｍ、Ｗｉ　
ｎ　ｓ　１　ｏｗ）効果として知られている。

このウィンスロウ効果を示す流体として、塩化ジフェニ
ル、塩化ベンゼン、セバシン酸ジブチル。

シリコンオイル等の電気絶縁性液体に、微結晶セルロー
ス、シリカゲル、大豆カゼイン、デンプン。

イオン交換樹脂等を分散した電気粘性流体が知られてい
る。そして、特に水分を吸着させた分散質を用いること
で、良好なウィンスロウ効果を提供する従来例が存在す
る（特公昭４５−１００４８号及び特開昭４８−１７８
０６号）。

ところで、このような含水分散質を用いる電気粘性流体
は、当該粒子内外への水の移行による安定性の不足、高
電圧印加による電極金属の溶解・腐食等耐久性の不足、
電気粘性流体の温度が上弄するとイオン化が促進され電
流が増大し、−層温度が上昇するといった温度特性の低
さ、更には、分散質に吸着した水分が遊離することによ
り、ウィンスロウ効果が急速に減少して消滅する等、水
の存在に帰因する多くの問題点が指摘されていた。

そこで、このような問題を解決するために、特開昭６４
−６０９３号及び特開平１−２３６２９１号に開示され
ているように、水分を含有しない分散質、例えば、カー
ボンブラックと樹脂を用いた電気粘性流体が提案されて
いる。

（発明が解決しようとする課題〕しかしながら、前記従来例では、分散質表面と分散剤と
の結合が吸着によるものであり、当該分散質と分散剤と
は比較的弱く結合しているに過ぎない。従って、その結
合状態は当該分散質の表面電位、温度、湿度、炭化水素
系物質の混入、或いは外部電圧の印加等、外的要因によ
り大きく左右され、当該分散質から前記分散剤が脱着・
剥離してしまい、安定した分散性が得られず、均一で安
定した粘度を維持することが極めて困難であり、安定し
たウィンスロウ効果を示すことができないという課題が
あった。

そこで、本発明は、上記のような課題を解決し、安定し
た分散性を示し、長期的に安定したウィンスロウ効果を
示す電気粘性流体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明は、電気絶縁性液体に
導電性微粒子を分散してなる電気粘性流体において、前
記導電性微粒子は、該導電性微粒子表面の官能基と反応
し、この時の反応生成物を介して当該導電性微粒子表面
に直接化学結合する官能基を備えたカップリング剤と、
当該カップリング剤の他の官能基と直接化学結合する官
能基を備え、前記電気絶縁性液体と相溶性を示す骨格を
有する反応性オイルと、を介して前記電気絶縁性液体に
分散された電気粘性流体であることを特徴とするもので
ある。

そして、前記電気絶縁性液体は、シリコンオイルを主成
分とするものであり、前記導電性微粒子は、導電性セラ
ミックスであり、前記カップリング剤は、−形式がＹＲ
３ｉ　Ｘ、Ｒ’＝、（Ｙ；官能基、Ｒ；炭化水素鎖、Ｘ
；加水分解によりＯＨ基を形成する加水分解性基であり
、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基及びハロゲ
ン基の少なくとも一つ、Ｒ゛　；炭化水素鎖、ｎ＝１〜
３）で示されるシランカップリング剤であり、前記反応
性オイルは、当該シランカップリング剤の官能基Ｙ部分
と付加反応して化学的に結合する官能基を片末端に有す
る片末端反応性シリコンオイルである電気粘性流体であ
ることを特徴とするものである。

〔作用〕

この発明に係わる電気粘性流体によれば、導電性微粒子
表面の官能基と反応して該導電性微粒子表面に直接化学
結合するカップリング剤を介して、当該導電性微粒子表
面に電気絶縁性液体と相溶性を示す骨格を有する反応性
オイルを直接化学結合させることにより、導電性微粒子
を電気絶縁性液体中に安定して分散することができる。

即ち、前記カップリング剤の一方の官能基が導電性微粒
子表面に存在する官能基と化学的に反応し、この反応生
成物を介して当該導電性微粒子表面に前記カップリング
剤が直接化学結合することで、当該カップリング剤は導
電性微粒子表面に強固に結合し、これを被覆する。そし
て、当該カップリング剤は、もう一方の官能基を外側に
向けて配向し、前記電気絶縁性液体と相溶性を示す骨格
を有する反応性オイルの官能基と直接化学結合する。こ
のため、前記導電性微粒子表面には、力・ンプリング剤
を介して反応性オイルが直接化学結合される。このよう
にして、導電性微粒子には、化学的結合力に基づく強固
で安定した分散性能が付与され、外的要因等により分散
剤が導電性微粒子表面から脱着・剥離することが無く、
長期的に安定したウィンスロウ効果を示すことができる
。

以下、本発明に係る電気粘性流体をさらに詳説する。

本発明の電気絶縁性液体は、良好な潤滑性と共に耐寒性
、低揮発性、化学的安定性等が極めて良好な物質が好ま
しい。

このような電気絶縁性液体としては、例えば、シリコン
系オイル、塩化ジフェニル、セパチン酸ブチル、芳香族
ポリカルボン酸高級アルコールエステル、ハロフェニル
アルキルエーテル、トランス油、塩化パラフィン、フッ
素系オイル等が挙げられる。

このうち、特に、次の一般式で表すシリコンオイルを主
成分とする電気絶縁性液体は、極めて低温特性に優れて
いるため、耐熱性、耐久性を発揮することができる。

（Ｒ＋　、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４は炭化水素鎖、又はシロキ
サン結合を介した炭化水素鎖）。

このシリコンオイルは、骨格として、例えば、ポリシロ
キサン鎖を有しているので、反応性オイルとしては、ポ
リシロキサン鎖を有する反応性シリコンオイルが使用さ
れる。

前記シリコンオイルとしては、例えば、前記−形式で、
ジメチルポリシロキサンの他、テトラフェニルテトラメ
チルトリシロキサン、ペンタフェニルトリメチルトリシ
ロキサンの如きメチルフェニルポリシロキサンを使用す
ることができる。

また、カップリング剤としては、導電性微粒子表面の官
能基と直接化学結合するもので、シラン系カップリング
剤の他、イソプロピルトリ　（Ｎ−アミドエチル・アミ
ノエチル）チタネート等のチタネート系カップリング剤
、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等
のアルミニウム系カンプリング剤、クロム系カップリン
グ剤等が挙げられる。

このうちシラン系カップリング剤としては、ＹＲ３ｉＸ
、Ｒ”：＋−ｎ（Ｙ；官能基、Ｒ；炭化水素鎖であり、
炭素数１以上の特に１〜３の直鎖或いは分岐の脂肪族系
炭化水素、Ｘ；加水分解によりＯＨ基を形成する加水分
解性基であり、メトキシ基。

エトキシ基等のアルコキシ基及びハロゲン基の少なくと
も一つ、Ｒ１；炭化水素鎖であり、炭素数１以上の特に
１〜３の直鎖或いは分岐の脂肪族系炭化水素、ｎ＝１〜
３）で示されるものがある。

このシランカップリング剤のアルコキシ基は、水溶液中
、空気中の水分、又は無機物表面に吸着された水分によ
り加水分解してシラノール基（Ｒ３ｉ−ＯＨ）を生成す
る。一方、導電性微粒子（Ｍ）は、その表面に官能基の
一つであるＯＨ基を有しているとする。そこで、両者の
間に脱水縮合反応が生じて、メタシロキサン結合（Ｓｉ
−０−Ｍ）により化学的に結合するものと考えられる。

前記シランカップリング剤は、反応性オイルの官能基と
反応し、化学結合する他の官能基（Ｙ）を有している。

このシランカップリング剤の官能！　（Ｙ）として、例
えば、後述する第１表に示すようなアミン基、エポキシ
基、水酸基等の官能基が挙げられる。

この官能基（Ｙ）は後述する反応性オイルに存在する官
能ａＣＺ＞と直接化学結合する。

このようなシランカップリング剤の具体例としては、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン。

γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン等が挙げ
られる。

この発明のカップリング剤の添加量は、導電性微粒子表
面を単分子膜で完全に被覆する量が最適であり、従って
、カップリング剤の！電性微粒子に対する最小被覆面積
と導電性微粒子の比表面積とから次式で算出できる。

カップリング剤添加量（ｇ）−（強磁性体微粒子の重量
（ｇ）Ｘ比表面積（イ／ｇ））／カップリング剤の最小
被覆面積（ｒｒ？／ｇ）ここで、カップリング剤の最小
被表面積の大きさは２例えばシランカップリング剤の場
合、１分子あたりの被覆面積が１３人２であり、従って
１ｇあたりは１３人２×アボガドロ数（６，０２Ｘ１０
”）／分子量から求められる。

本発明の電気粘性流体における反応性オイルは、カップ
リング剤の官能基（Ｙ）と直接化学結合する官能基（Ｚ
）を有し、且つ、電気絶縁性液体と相溶性を示す骨格を
有する反応性オイルから選択される。前記反応性オイル
が前記電気絶縁性液体と相溶性を示す骨格、例えば、同
一の骨格を有することで、前記導電性微粒子は、当該反
応性オイルを介して当該電気絶縁性液体中に安定して分
散される。

前記反応性オイルの官能基（Ｚ）の数は複数であっても
良く、また官能基（Ｚ）の位置は、反応性オイルにおけ
る片末端ないしは両末端或いは中間であっても良い。こ
のうち、官能基（Ｚ）が片末端にある片末端反応性オイ
ルが、導電性微粒子をベースオイル中に分散させる上で
好ましい。この理由は、例えば、アミノ基をポリシロキ
サン鎖長中にランダムに導入したアミノ変性シリコンオ
イル（片末端反応性シリコンオイルではない）とは異な
り、末端に官能基を存するため、シランカップリング剤
の官能基との反応性が非常に高く、反応後の配列性も良
好で、導電性微粒子の分散安定性を向上することができ
るからである。

そして、低温特性に優れたシリコンオイルを主成分とす
る電気絶縁性液体を用いる場合には、前記シリコンオイ
ルと相溶性を示す骨格（ポリシロキサン鎖）を有する片
末端反応性シリコンオイルを使用することが特に好適で
ある。

このような、片末端反応性シリコンオイルとしては、例
えば、次のような構造のものを使用することができる。

ＣＨ，ＣＨ３構造式ＩＣＨ，ＣＨ。

ＣＨ３−（Ｓｉ−０）−Ｓｉ−Ｃ３Ｈ６０ＣｚＨ＜ＯＨ
ＣＨ，ＣＨ。

構造式■ ３Ｃ構造式■ そして、第１表にシランカップリング剤の官能基（Ｙ）
と反応性シリコンオイルの官能基（Ｚ）との組合せ、及
び両方の官能基同士の反応により生じた化学結合を示す
。

第表尚、この他の反応性オイルとしては、前述した電気絶縁
性液体と相溶性を示す骨格を有する反応性オイルから選
択される。例えば、電気絶縁性液体が塩化ジフェニルの
場合は、該塩化ジフェニルと同様の骨格を有し、且つ、
カップリング剤の官能基と化学結合できる官能基が導入
されているような反応性塩化ジフェニルが反応性オイル
として好適に用いられる。そして、その他の電気絶縁性
液体と共に用いられる反応性オイルについても同様であ
る。

この発明の導電性微粒子としては、導電性セラミックス
、アルミニウム、ニッケル、銅、ケイ素。

ジュラルミン、シルミン（アルミニウムーケイ素合金）
等の金属或いは合金、カーボンブラック。

黒鉛等の炭素同素体、ポリチオフェン、ポリアセチレン
、ポリピロール等をベースとした有機導電性ポリマー、
硫化銅、酸化第２鉄、ホウ化チタン。

ホウ化亜鉛、炭化タングステン、炭化亜鉛等の導電性金
属化合物、過塩素酸リチウム／炭酸エチレン／ポリアク
リロニトリル、固体硫酸等の固体電解質等が挙げられる
。

そして、特に、吸油性が極めて低く、耐熱性。

耐久性９機械的摩耗性に優れている導電性セラミックス
を用いることが好適である。

前記導電性セラミックスとしては、チタンブラック（Ｔ
ｉｅ）、二酸化マンガン（ＭｎＯｚ）。

二酸化鉛（ｐｂｏ、）、二酸化スズ（ＳｎＯ□）。

二酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、アンチモン含有二酸化
スズ（Ｓ　ｂ　／　Ｓ　ｎ　ＯＺ　）　、三酸化ビスマ
ス（Ｂ　１ｚｏｓ　）、三酸化アンチモン（ｓ　ｂ、ｏ
３）、スズ含有三酸化インジウム（Ｓｎ／Ｉｎ！０、）
等の酸化物或いは金属含有酸化物を効果的に用いること
ができる。

ここで説明した導電性セラミックスは、その表面に官能
基としてＯＨ基が存在しているため、前記シランカップ
リング剤と直接化学結合する。そして、このＯＨ基と前
記シランカップリング剤の加水分解により生じたＯＨ基
とが、脱水縮合反応を起こし、当該シランカップリング
剤と導電性セラミックスとが直接化学結合する。

また、安定した分散性及びウィンスロウ効果を発揮する
ためには、前記導電性微粒子の粒子径は、０、０　Ｏ５
〜５０μｍが好ましく、電気粘性流体に対する含有率は
、５〜５０重量％の範囲内が好ましい。

尚、導電性微粒子表面に酸化皮膜が形成されても、その
ＯＨ５と前記カップリング剤とが反応し化学結合を形成
するため、当該導電性微粒子表面を当該カップリング剤
で十分に被覆することができる。

また、導電性セラミックスを前記シランカップリング剤
と片末端反応性シリコンオイルとを介して、シリコンオ
イルを主成分とする電気絶縁性液体に分散することで、
安定した分散性及びウィンスロウ効果を発揮するだけで
なく、耐熱性、耐久性９機械的摩耗性をも備えた電気粘
性流体を提供することができる。

次に、導電性微粒子を分散剤で被覆する際の具体的な反
応過程について、図面に基づいて説明する。

第１図は、シランカップリング剤と導電性微粒子との間
に起きる脱水縮合の過程を示す模式図、第２図は、シラ
ンカップリング剤の官能基（Ｙ）と片末端反応性シリコ
ンオイルの末端の官能基（Ｚ）とが付加反応を起こす過
程を示す模式図である。

先ず、導電性微粒子２表面の官能基であるＯ）１基とシ
ランカップリング剤のシラノール基（−３ｉ−ＯＨ）と
が脱水縮合し、当該導電性微粒子２とシランカップリン
グ剤とが化学結合する。この動作を以下に述べる。

第１図（１）−１に示すように、−形式ＹＲ３ｉＸ、Ｒ
’、、　（Ｙ　；官能基、Ｒ；炭化水素鎖、Ｘ；加水分
解によりＯＨ基を形成する加水分解性基であり、メトキ
シ基、エトキシ基等のアルコキシ基及びハロゲン基の少
な（とも一つ、Ｒ゛；炭化水素鎖、ｎ＝１〜３）のｎが
３のシランカップリング剤（ＴＲ３ｉＸｉ　）は、その
シラノール基のＯＨ基とＯＨ基のＨとが互いに脱水縮合
する。

次いで、第１図（１）−２に示すように、導電性微粒子
２表面のＯＨ基と前記脱水縮合後のシランカップリング
剤のシラノール基のＨとがさらに脱水縮合し、第１図（
１）−３に示すように、導電性微粒子２とシランカップ
リング剤とが化学結合する。

また、第１図（２）に示すように、前記−形式ＹＲ５１
ＸＩＩＲ’３−１１のｎが２のシランカップリング剤（
Ｙ　ＲＳ　ｉ　Ｘｔ　Ｒ’　）も前記と同様に脱水縮合
し、導電性微粒子２とシランカップリング剤とが化学結
合する。

同様に、第１図（３）−１に示すように、前記−形式Ｙ
ＲＳｉＸ、Ｒ”、１のｎが１のシランカップリング剤（
ＹＲ３ｉ　ＸＲ’ｚ）は、導電性微粒子２表面のＯＨ基
とシランカップリング剤のシラノール基のＨとが脱水縮
合し、第１図（３）−２に示すように、導電性微粒子２
とシランカップリング剤とが化学結合する。

尚、前記ｎ＝３のシランカップリング剤は加水分解基と
してトリアルコキシ基を有することで、そのシラノール
基同士が脱水縮合して導電性微粒子表面上で二次元的な
編み目構造を形成し、当該導電性微粒子とより強固に化
学結合することができる。

次いで、第２図（１）に示すように、導電性微粒子２と
化学結合したシランカップリング剤の官能基（Ｙ）と片
末端反応性シリコンオイルの末端の官能基（Ｚ）とが第
２図（２）に示すように、付加反応を起こし化学結合を
形成する。このようにして、導電性微粒子２表面にポリ
シロキサン鎖が導入される。尚、第２図は、前記シラン
カップリング剤の一般式において、ｎ＝３の場合につい
て記載したが、ｎが１及び２の場合についても同様の化
学結合が起きる。

この２段階の反応により、導電性微粒子表面にシランカ
ップリング剤及び片末端反応性シリコンオイルとを直接
化学結合させることができ、導電性微粒子表面にポリシ
ロキサン鎖を導入することができる。

尚、シランカップリング剤の官能基（Ｙ）と片末端反応
性シリコンオイルの末端の官能基（Ｚ）とが付加反応に
より直接化学結合する場合について説明したが、この他
、置換反応、縮合反応により両者を直接化学結合させて
も良い。この場合、前記官能基（Ｙ）と（Ｚ）は、置換
反応、縮合反応を起こし得る公知の官能基から選択する
ことができる。そして、この関係は、導電性微粒子とカ
ップリング剤との化学結合についても同様である。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例について説明する。

（実施例１）チタンブラック粒子（平均粒子径；０．１μｍ）１０ｇ
にイオン交換水を１２加え、ホモミキサーを用いて１１
００００ｒｐで攪拌し、十分に分散する。次いで、この
分散液にシランカップリング剤として、Ｔ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン０．５ｇをメタノール２００ｍ
ｆに溶解させたものを加え、さらにホモミキサーを用い
て１１００００ｒｐで攪拌する。このようにして、γ−
アミノプロピルトリエトキシシランは、γ−アミノプロ
ピルトリヒドロキシシランを介してチタンブラック粒子
の表面のＯＨ基と脱水縮合により化学結合を形成した。

その後、これを水洗し過剰なシランカップリング剤を洗
浄除去し、回収後乾燥した。

次に、γ−アミノプロピルトリエトキシシランで処理し
たチタンブラック粒子１．０ｇと、前記構造式Ｉで示さ
れるように、末端にエポキシ基を有する片末端反応性シ
リコンオイル０．５ｇ、及び分散媒としてジメチルポリ
シロキサン（粘度；１０ｃｓｔ、２５℃）８．５ｇをボ
ールミルで３時間粉砕しながら、チタンブラック粒子表
面のＯＨ基と化学結合しているシランカップリング剤の
アミン基に片末端反応性シリコンオイルの末端のエポキ
シ基を付加反応させた。この付加反応により化学結合が
形成し、チタンブラック粒子表面にポリシロキサン鎖が
導入される。このようにして、チタンブラック粒子がジ
メチルポリシロキサンに分散した電気粘性流体を得た（
発明品１）。

この電気粘性流体の粘度をＢ型粘度針（測定条件；２５
°Ｃ１Ｃ１５ＲＰを用いて測定したところ、２５°Ｃで
２０ｃｓｔであった。また、この電気粘性流体について
１．ＯＫＶ／ｍｍの強さの電場を印加した状態での粘度
を測定したところ、２５°Ｃで１０００ｃｓｔであった
。

次に、この電気粘性流体を下記の条件下で保存した後、
前記と同じ電圧を印加し、その粘度を前記と同条件で測
定した。

（保存条件） ■　高温下放置による粘性の変動調査前記電気粘性流体を８０°Ｃ，＜湿度３０％）の条件下
に１０００時間放置した。

■長期保存による粘性の変動調査前記電気粘性流体を５０℃、（湿度５０％）の条件下に
５０００時間放置した。

以上の結果を第１表に示す。

また、比較として、特開昭６４−６０９３号に記載の方
法により調製した電気粘性流体（比較晶１）についても
前記と同様の測定を行った。この結果を第１表に示す。

但し、この比較品１の粘度が、前記発明品の粘度と同じ
になるようにジメチルポリシロキサンにより調製してか
ら前記測定を行った。また、この比較品１について１．
ＯＫＶ／ｍｍの強さの電場を印加した状態での粘度を測
定したところ、２５°Ｃで５００ｃｓｔであった。

この結果から、発明品は比較品に比べ、通常条件での保存は勿論のこと、高温条件下での保存、長期間
に渡る保存を行っても、電場印加に対して顕著なウィン
スロウ効果を示すことが確認された。

また、発明品は比較品に比べ、高温条件下保存。

長期保存を行っても、電場印加が無い状態での粘度の変
化が極めて少ないことが確認された。これより、発明品
が過酷な条件下での保存においても安定した分散性を示
すことが立証された。

（実施例２）アンチモン含有二酸化スズ粒子（平均粒径；０゜３μｍ
）１０ｇを、シランカップリング剤としてＴ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン０゜５ｇを用いて実施
例１と同様に処理する。

次いで、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン
で処理した前記アンチモン含有二酸化スズ粒子１．０ｇ
と、前記構造式■で示されるように、末端に水酸基を有
する片末端反応性シリコンオイル４．０ｇ、及び分散媒
としてジメチルポリシロキサン（粘度；１０ｃｓｔ、２
５°Ｃ）８．５ｇをボールミルで３時間粉砕しながら、
アンチモン含有二酸化スズ粒子表面のＯＨ基と化学結合
しているシランカップリング剤のエポキシ基に片末端反
応性シリコンオイルの末端の水酸基を付加反応させた。

この付加反応により化学結合が形成し、アンチモン含有
二酸化スズ粒子表面にポリシロキサン鎖が導入される。

このようにして、アンチモン含有二酸化スズ粒子がジメ
チルポリシロキサンに分散した電気粘性流体を得た（発
明品２）。

この電気粘性流体の粘度をＢ型粘度計（測定条件；２５
°Ｃ１Ｃ１５ＲＰを用いて測定したところ、２５°Ｃで
２５ｃｓｔであった。また、この電気粘性流体について
１．ＯＫＶ／ｍｍの強さの電場を印加した状態での粘度
を測定したところ、２５°Ｃで９５０ｃｓｔであった。

次に、この電気粘性流体を前記実施例１と同条件下で保
存した後、同条件で電場印加し、その粘度を前記と同条
件で測定した。この結果を第２表に示す。

また、比較として、実施例１で用いた比較品の粘度が、
前記発明品２の粘度と同じになるようにジメチルポリシ
ロキサンにより調整した（比較品２）た。そして、この
比較品２について１．　ＯＫ　Ｖ／　ｍ　ｍの強さの電
場を印加した状態での粘度を測定したところ、２５°Ｃ
で６００ｃｓｔであった。

次に、この比較品２についても前記と同様の測定を行っ
た。この結果を第２表に示す。

この結果から、発明品は比較品に比べ、実施例１同様、
優れていることが立証された。

（実施例３）アンチモン含有二酸化スズ粒子（平均粒径；０゜３μｍ
）１０ｇを、シランカップリング剤としてＴ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン０゜５ｇを用いて実施
例１と同様に処理する。

次いで、γ−グリシドキシプ口ピルトリメトキジシラン
で処理した前記アンチモン含有二酸化スズ粒子１．０ｇ
と、前記構造式■で示されるように、末端に−ＮＨ−基
を有する片末端反応性シリコンオイル４．０ｇ、及び分
散媒としてジメチルポリシロキサン（粘度；１０ｃｓｔ
、２５℃）８．５ｇをボールミルで３時間粉砕しながら
、アンチモン含有二酸化スズ粒子表面のＯＨ基と化学結
合しているシランカップリング剤のエポキシ基に片末端
反応性シリコンオイルの末端の−ＮＨ−基を付加反応さ
せた。この付加反応により化学結合が形成し、アンチモ
ン含有二酸化スズ粒子表面にポリシロキサン鎖が導入さ
れる。このようにして、アンチモン含有二酸化スズ粒子
がジメチルポリシロキサンに分散した電気粘性流体を得
た（発明品３）。

この電気粘性流体の粘度をＢ型粘度計（測定条件；２５
℃、５ＰＰＭ）を用いて測定したところ、２５°Ｃで２
２ｃｓｔであった。また、この電気粘性流体について１
．　ＯＫ　Ｖ　／　ｍ　ｍの強さの電場を印加した状態
での粘度を測定したところ、２５゛Ｃで１０５０ｃｓｔ
であった。

次に、この電気粘性流体を前記実施例１と同条件下で保
存した後、同条件で電場印加し、その粘度を前記と同条
件で測定した。この結果を第３表に示す。

また、比較として、実施例１で用いた比較品の粘度が、
前記発明品３の粘度と同じになるようにジメチルポリシ
ロキサンにより調整した（比較品３）。そして、この比
較品３について１．ＯＫＶ／ｍｍの強さの電場を印加し
た状態での粘度を測定したところ、２５°Ｃで５５０ｃ
ｓｔであった。

次に、この比較品３についても前記と同様の測定を行っ
た。この結果を第３表に示す。

第　３　表　　（単位　ｃｓｔ　）この結果から、発明品は比較品に比べ、実施例１同様、
優れていることが立証された。

尚、実施例３では、アンチモン含有二酸化スズ粒子表面
のＯＨ基と化学結合しているシランカップリング剤のエ
ポキシ基に片末端反応性シリコンオイルの末端の−ＮＨ
−基を付加反応させたが、シランカップリング剤のエポ
キシ基に片末端反応性シリコンオイルの末端の一〇Ｈ−
基を付加反応させることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように請求項（１）記載の発明によれば、
カップリング剤を介して、電気絶縁性液体と相溶性を示
す骨格を有する反応性オイルを導電性微粒子に直接化学
結合させることで、当該導電性微粒子を前記電気絶縁性
液体中に安定して分散することができる。この結果、長
期的に安定したウィンスロウ効果を示す電気粘性流体を
提供することができる。

また、請求項（２）記載の発明のように、電気絶縁性液
体の主成分をシリコンオイルとし、導電性微粒子を導電
性セラミックス、カップリング剤をシランカップリング
剤９反応性オイルを片末端反応性シリコンオイルとする
ことで、前記効果に加え、耐熱性、耐久性９機械的摩耗
性にも優れた電気粘性流体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電気粘性流体のシランカップリ
ング剤と導電性微粒子との間に起きる脱水縮合の過程を
示す模式図、第２図は、シランカップリング剤の官能基
と片末端反応性シリコンオイルの末端の官能基との間に
起きる化学結合の過程を示す模式図である。図中、２は導電性微粒子、Ｙはシランカップリング剤の
官能基、Ｚは片末端反応性シリコンオイルの末端の官能
基、Ｒ及びＲ′は炭化水素鎖を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気絶縁性液体に導電性微粒子を分散してなる電
気粘性流体において、前記導電性微粒子は、該導電性微
粒子表面の官能基と反応し、この時の反応生成物を介し
て当該導電性微粒子表面に直接化学結合する官能基を備
えたカップリング剤と、当該カップリング剤の他の官能
基と直接化学結合する官能基を備え、前記電気絶縁性液
体と相溶性を示す骨格を有する反応性オイルと、を介し
て前記電気絶縁性液体に分散されたことを特徴とする電
気粘性流体。
（２）前記電気絶縁性液体は、シリコンオイルを主成分
とするものであり、前記導電性微粒子は、導電性セラミ
ックスであり、前記カップリング剤は、一般式がＹＲＳ
ｉＸ＿ｎＲ’＿３＿−＿ｎ（Ｙ；官能基、Ｒ；炭化水素
鎖、Ｘ；加水分解によりＯＨ基を形成する加水分解性基
であり、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基及び
ハロゲン基の少なくとも一つ、Ｒ’；炭化水素鎖、ｎ＝
１〜３）で示されるシランカップリング剤であり、前記
反応性オイルは、当該シランカップリング剤の官能基Ｙ
部分と付加反応して化学的に結合する官能基を片末端に
有する片末端反応性シリコンオイルであることを特徴と
する請求項（１）記載の電気粘性流体。