JPH0423890A - 電気粘性流体組成物 - Google Patents

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組成物に関し、特に耐熱性、耐寒
性及び保存安定性に優れた電気粘性流体組成物に関する
。

（従来の技術） 電気粘性流体は電圧をかけることにより粘度変化が生じ
る流体であり、この特性を利用して例えば自動車のクラ
ッチ、ブレーキ及びエンジンマウントなどの機械的運動
コントロール部位に使用されている。これらの電気粘性
流体の中でも、特にデン粉、シリカゲル及びポリアクリ
ル酸塩を非導電性分散媒体に分散させた組成物が従来か
ら検討されている。しかしながら、分散質は分散媒体に
比べて比重が高く、そのため沈降して下部に堆積するこ
とが欠点とされていた。又、固体成分の種類を変えたり
配合量を増すことにより沈降しない組成物とすることも
報告されているが、これらはペースト状であり流体とは
言い難いものであった。

例えば、米国特許第４．０３３．８９２号、同４．１２
９，５１３号及び特公昭６３−２６１５１号には、主と
してアクリル酸系ポリマーを分散質としたものが開示さ
れ、英国特許公報第１．０７６．７５４号、特開昭６１
−２５９７５２号及び同６１−４４９９８号にはシリカ
或いはシリカゲルを分散質としたものが開示され、特開
昭６２−９５３９７号には珪酸アルミニウムを分散質と
したものが開示されており、英国特許公報第３゜０４７
．５０７号及び特開昭５８−３２１９７号には、チタン
酸バリウムを主分散質としたものが開示され、更に、特
開昭６３−３３４５９号にはポリアクリルアミドを分散
質としたものが開示されている。

これらの中でも、アクリル酸系ポリマーを分散質とした
ものは比較的電場応答性に優れるため、前記機械的運動
コントロール部位の用途に対しては極めて好適なものと
されている。

しかしながら、これらの分散質は真比重が１゜３〜１．
６と大きいため経時によって分散質が沈降するという欠
点を有し、長期間安定した組成物を得ることは困難であ
った。そこで、上記欠点を解決するための手段として、
分散媒に例えば塩化トリフルオロビニルポリマー、ポリ
塩化ビフェニル、オルトジクロロベンゼン等の高比重を
有するものを使用することが提案されている。

しかしながら、これらの分散媒は人体や環境に対して有
害である上比較的揮発性の高いものもあり、必ずしも好
適な材料と言えるものではなかった。

又、特開平１−２７５６９９号には、染料をシリコーン
オイル及びフッ素オイルの同比重混合液に分散させ懸濁
液とする方法が提案されている。

この場合には、分散質の染料の保存安定性を良くするた
めに、分散媒の比重を分散質である染料の比重と一致さ
せる必要があるため極めて厳重な品質管理が必要である
という製造上の欠点があった。

更に、上記沈降性を抑制するために各種の分散安定剤を
使用することも提案されているが（特開昭６１−４４９
９８号及び同６２−９５３９７号）、これらを添加した
場合には組成物の電気絶縁性が低下するという欠点があ
った。

本発明者等は電気粘性流体における分散質の沈降を容易
に防止すべ（鋭意検討した結果、主としてアクリル酸及
び／又はメタクリル酸モノマーを用いた付加ポリマーの
粉体をシリコーン油と合成フッ素油を混合した二層流体
に分散させることにより、容易に分散質の沈降を防止す
る。ことができこれによって長寿命の電気粘性流体組成
物が得られることを見出し本発明を完成させた。

（発明が解決しようとする課題） 従って本発明の第１の目的は、分散質の沈降が起こらず
長寿命の電気粘性流体組成物を提供することにある。

本発明の第２の目的は、電気粘性流体組成物に含有され
る分散質の沈降を防止する方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の上記の諸口的は分散媒が互いに相溶しない下記
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分からなり且つ（Ａ）成分／（
Ｂ）成分の体積比が９９／１〜ｌ／９９であると共に、
分散質が下記（Ｃ）成分である電気粘性流体組成物であ
って、分散質の真比重が、前記（Ａ）成分の比重より大
きく且つ（Ｂ）成分の比重より小さいことを特徴とする
電気粘性流体組成物； （Ａ）成分： 下記一般式（１）で示されると共に、２５℃における粘
度が１〜１，０００センチストークス、比重が０．８〜
１．５であるシリコーン油：一般式（Ｉ）　　　Ｒａ５
ｉＯｉｉＬ （Ｂ）成分： ２５℃における粘度が１〜１，０００センチストークス
であり、比重が１．４より大きい合成フッ素油、 （Ｃ）成分ニ アクリル酸及びそのエステル又は金属塩、並びにメタク
リル酸及びそのエステル又は金属塩の中から選択される
少くとも１種の七ツマ−を主成分として重合せしめた付
加重合体 によって達成された。

上記（Ａ）成分の一般式（１）で表されるシリコーン油
は、直鎖状、分岐状及び環状の何れであっても良く、置
換基Ｒは、同種又は異種の、炭素数１〜１８の１価の炭
化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基など
のアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル
基、フェニル基或いは３，３．３−）リフロロプロピル
基、３゜３．４．４，５，５，６，６．６−ノナフロロ
ヘキシル基、３，３，４，４，５．５，６．６，７゜７
．８，８，９，９．１０．１０．１０−へブタデカフロ
ロデシル基などのパーフロロアルキル基などから選択さ
れる。

又、置換基Ｒの５モル％から５０モル％は飽和フロロア
ルキル基であることが好ましく、特に、該飽和フロロア
ルキル基がトリフロロプロピル基であることが望ましい
。

一般式（Ｉ）中のａは１．８＜ａ＜３．０である。

上記の如きシリコーン油の粘度や比重は、Ｒ及びａを選
択することによって適宜変えることができるが、その比
重は分散質（Ｃ）との関係から、０．８〜１．５とする
ことが望ましい、又、粘度は、用途によっても異なるが
２５℃で１〜１．　０００センチストークスとすること
が好ましい。

（Ｂ）成分の合成フッ素油は、高温での保存安定性、分
散粒子の分散性の点がら、２５℃における粘度が１〜１
．０００センチストークスであると共に比重が分散粒子
の真比重より大きく、且つ揮発性が少ないことが必要で
あるために、１．４以上の比重を有することが望ましい
、市販品としては、デムナム５−ＯＳＳ−２０，５−６
５、Ｓ−１００、Ｓ−２００［ダイキン工業■製］、５
ＴＡＹＦＬＯＮ　　Ｌ−２００，Ｌ−５００、Ｌ−１，
０００［信越化学工業■製〕フロリナートＦＣ−ＴＯ（
住人スリーエム■製）、ＦＯＭＢＬＩＮ　　Ｚ−ＤＯＬ
　　２，０００、Ｚ−ＤＥＡＬ２．０００．ＹＯ４，Ｙ
Ｏ６，ＹＯ２５、ＹＯ４０、Ｌ−ＶＡＣＯ６／６、）Ｉ
−ＶＡＣｌ　Ｂ／８〔日本モンテジソン■〕が挙げられ
る。

（Ｃ）成分のポリマーはアクリル酸又はメタクリル酸及
びそれらのエステル又は金属塩の中から選択される少く
とも１種のモノマーのみからなる付加ポリマーでも良い
が、他にオレフィン、マレイン酸無水物、塩化ビニル、
酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドンなどを含有せしめた
ものでも良（、又架橋性ジオレフィンであるところのジ
ビニルベンゼン、ジアリルエーテル、Ｎ、Ｎ“−ジメチ
レンビスアクリルアミドなどを用いて架橋せしめたもの
でも良い。

（Ｃ）成分の粉体の粒径は、平均して１〜５０μｍが適
しており、特にｌＯ〜３０ｔＩｍとすることが好ましい
０粒径が１μｍより小さいと満足のいく電気粘性特性（
増粘効果）が得られないし、５０μｍより大きいとポリ
マー粉体の沈降性が大きくなり、長期に渡って安定した
性能が得られない。

市販品としては、サンウェットＩＭ−３００ＭＰＳ、サ
ンウェットＩＭ−１，ＯＯＯＭＰＳ、サンｐ）ｘ　ット
ＩＭ−５，ＯＯＯＭＰＳ　（三洋化成工業■製）、スミ
カゲル５Ｐ−５１０、スミカゲルＮＰ−１０１０（住人
化学工業鱒製）、アクアリックＣＡ（日本触媒化学工業
■製）等の吸水性ポリマーが挙げられる。

本発明の電気粘性流体組成物は、分散媒体にシリコーン
油と合成フッ素油混合二層流体を使用しているために、
従来使用されていた塩化トリフルオロビニルモノマー、
ポリ塩化ビフェニル、オルトジクロロベンゼン、ジブチ
ルフタレート及びトリメリット酸エステル等に比べ、安
定性、低揮発性、耐熱性、耐寒性に優れ、更に粘度−温
度変化が少く、作動流体としての特性も安定したもので
ある。

更に、合成フッ素油の比重が分散質に比べ大きいため、
分散質が低部で堆積せず、常に溶液中で流動可能な状態
を保持する。

（発明の効果） 以上詳述した如く、本発明の電気粘性流体組成物は電気
粘性特性に優れることはもとより、従来の電気粘性流体
組成物に比べ分散質の沈降がきわめて少いので保存安定
性にも優れている。

（実施例） 以下、本発明を実施例によって更に説明するが、本発明
はこれによって限定されるものではない。

実施例１゜ 末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサンメチ
ル（３，３，３−）リフロロブロビル）シロキサン共重
合体（２５℃の粘度：５０センチストークス、比重：　
１．１３）８０ｇとデムナム５−２０［ダイキン工業■
製、比重：１．８）２０ｇの混合２層流体（体積比＝８
６／１４）にポリアクリル酸ナトリウム粉体サンウェッ
トＩＭ−５、ＯＯＯＭＰＳ　Ｅ三洋化成工業■製〕２５
ｇを混合し、白色液体を得た。

この液体を室温で１日間放置したところ、分散質は液面
高さの約８５％の高さ迄沈降し、１０日間経過後には約
８０％の高さ迄沈降したことが観測されたが、この程度
の沈降は、実用上特別に問題となる程のものではなかっ
た。

得られた白色液体について、コントラパス社製回転粘度
測定装置（商品名：レオマツ）１１５）及び■コープイ
ック製電圧コントロール装置を用いて、毎分１０回転の
ローター回転速度、ロータークリアランス１ｍｍで、室
温にて電気粘性特性を測定したところ、印加電圧Ｑｋｖ
／ｍｍ、２ｋｖ／ｍｍ及び３．５ｋｖ／ｍｍにおける粘
度は夫々３，０ＯＯｃｐ、９０，０ＯＯｃｐ及び２００
゜０００ｃｐと優れた値を示した。

実施例２゜ 実施例１で使用したシロキサン共重合体を５０ｇ、デム
ナム５−２０を５０ｇにした他は実施例１と同様にして
二層液体を得た（体積比−６１／３９）。

この液体は、下層がデムナム５−２０、上層が該シロキ
サン共重合体とサンウェットＩＭ−５゜ＯＯＯＭＰＳか
ら成り、１０日間経過後でも、下層部への沈降はなく、
実用上の問題は発生しなかった。

得られた白色液体について、実施例１の場合と同様に電
気粘性特性を測定したところ、各電圧における粘度は、
夫々、３，０ＯＯｃｐ、９０，０００ｃｐ及び２００，
０００ｃｐと良好な結果が得られた。

実施例３゜ 実施例１で使用したシロキサン共重合体を３゜３．４，
４，５，５，６，６，７，７．８，８゜９．９，１０．
１０−ヘプタデカフロロデシルトリ（ジメチルデシルシ
ロキシ）シラン（２５℃の粘度：２５センチストークス
、比重：１．１０）にした他は実施例１と同様にして白
色液体を得た（体積比−８７／１３）　。

この液体を室温で１日間放置したところ、分散質は液面
高さの約８０％の高さ迄沈降し、１０日間経過後には約
７５％の高さ迄沈降したことが観測されたが、実施例２
の場合と同様、実用上の問題は発生しなかった。

得られた液体について、実施例１の場合と同様にして電
気粘性特性を測定したところ、各電圧における粘度は、
夫々、３，０ＯＯｃｐ、９０，０００ｃｐ及び２００，
０００ｃｐと良好な結果が得られた。

比較例１゜ 実施例１で使用したシロキサン共重合体１００ｇにサン
ウェットＩＭ−５，０００ＭＰ５２５ｇを混合し白色液
体を得た。

この液体を室温で１日間放置したところ、分散質は液面
高さの約８０％の高さ迄沈降し、１０日間経過後には約
７５％の高さ迄沈降したことが観測された。実施例１の
場合と異なり、サンウェットＩＭ−５，ＯＯＯＭＰＳが
低部に付着し流動性に劣るものであった。

得られた白色液体について、実施例１の場合と同様に電
気粘性特性を測定したところ、各電圧における粘度は、
夫々、３．０００ｃｐ、６０，０００ｃｐ及び１５０．
０ＯＯｃｐと、前記実施例の場合に比べ劣るものであっ
た。

比較例２゜ 比較例１で使用したシロキサン共重合体をデムナム５−
２０にした他は比較例２と同様にして二層液体を得た。

この液体は、サンウェットＩＭ−５，ＯＯＯＭＰＳが液
表面に硬い層をつくり、分散性に劣るものであった。

得られた二層液体について、実施例１の場合と同様に電
気粘性特性を測定したところ、各電圧における粘度は、
夫々、２，０００ｃｐ、３，０００ｃｐ及び５．０００
ｃｐと、前記実施例の場合に比べ劣るものであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）分散媒が互いに相溶しない下記（Ａ）成分及び（Ｂ
   ）成分からなり且つ（Ａ）成分／（Ｂ）成分の体積比が
   ９９／１〜１／９９であると共に、分散質が下記（Ｃ）
   成分である電気粘性流体組成物であって、分散質の真比
   重が、前記（Ａ）成分の比重より大きく且つ（Ｂ）成分
   の比重より小さいことを特徴とする電気粘性流体組成物
   ； （Ａ）成分： 下記一般式（ I ）で示されると共に、２５℃における
   粘度が１〜１，０００センチストークス、比重が０．８
   〜１．５であるシリコーン油：一般式（ I ）ＲａＳｉ
   Ｏ＿４＿−＿■＿／＿２（但し、式中のＲは、同種又は
   異種の炭素数１〜１８の１価の炭化水素基であり、ａは １．８＜ａ＜３．０である） （Ｂ）成分： ２５℃における粘度が１〜１，０００センチストークス
   であり、比重が１．４より大きい合成フッ素油、 （Ｃ）成分： アクリル酸及びそのエステル又は金属塩、並びにメタク
   リル酸及びそのエステル又は金属塩の中から選択される
   少くとも１種のモノマーを主成分として重合せしめた付
   加重合体。