JPH0481496A - 電気粘性流体 - 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に関するものである。更に詳しく
は、比較的弱い電場を印加することによっても大きいせ
ん断応力を発生し、その際に流れる電流密度が小さいと
いう電流特性に優れ、かつ発生しなせん断応力及び電流
密度の経時安定性に優れ、かつ電場を印加していない状
態での分散安定性（分散相を沈降あるいは浮上させずに
、電気粘性流体を長時間均一状態に保持できる性能）に
特に優れた電気粘性流体に関するものである。

（従来の技術） 電気粘性流体とは、例えば絶縁性の分散媒中に固体粒子
を分散・懸濁して得られる流体であって、そのレオロジ
ー的あるいは流れ性質が電場変化を加えることにより粘
塑性型の性質に変わる流体であり、一般に外部電場を印
加した時に粘度が著しく上昇し大きいせん断応力を誘起
する、いわゆるウィンスロー効果を示す流体として知ら
れている。

このウィンズロ−効果は応答性が速いという特徴を有す
るため、電気粘性流体はクラッチ、ダンパ、ブレーキ、
ショックアブソーバ−、アクチュエーター、バルブ等へ
の応用が試みられている。

従来、電気粘性流体としては、シリコン油、塩化ジフェ
ニル、トランス油等の絶縁油中に、セルロース、でんぷ
ん、大豆カゼイン、シリカゲル等の固体粒子を分散させ
たものが知られている。しかしながら、セルロース、で
んぷん、大豆カゼイン、シリカゲル等を用いたものは、
発生するせん断応力が小さいという問題点があった。

一方、高いせん断応力を発生する電気粘性流体として、
例えばイオン交換樹脂の粉体を芳香族カルボン酸の高級
アルキルエステル中に懸濁したもの（特開昭５Ｏ−９２
２７８）や、３つの結晶軸の１つのみに沿って電流を伝
導する結晶性物質と誘電性液体及び添加剤からなる組成
物（特開平１１７０６９３）等が提案されている。しか
しながら、これらの電気粘性流体は、電場印加時に流れ
る電流密度が比較的大きく電流特性に劣っており、また
電場無印加時に分散相が容易に分離しなり逆に分散相が
分離しないよう分散相の濃度を高くしな場合には流動性
に乏しくなるという問題点を有していた。

分散相の分離や流動性の問題点を解決するために、電気
粘性流体に分散安定剤等の添加剤を加える方法か提案さ
れている。しかし、通常の分散安定剤として知られてい
る界面活性剤やステアリン酸系添加剤等の多くは、炭化
水素系化合物を主成分とする絶縁性液体からなる分散媒
に対する溶解性に乏しいものが多く、これらの系には実
質上添加することかできなかった。また分散媒に５解す
るものく例えばリシノール酸やオレイン酸等）でも、実
用上支障をきたさないほど分散安定性を高めることはで
きなかった。

また、シリカゲルを分散相とする電気粘性流体において
、分散安定剤としてＮ及び／またはＯＨ含有化合物と高
級アルキル（メタ）アクリレート等の炭素数４〜２４の
アルキル基含有化合物との重合体く特開昭６ｌ−２５９
７５２）や変性シリコーンオイル（特開平２−２６６３
３１が提案されている。

しかしながら、このような分散安定剤は、シリカゲルを
分散相とする電気粘性流体については効果があっても、
スルホン酸基含有ポリスチレン系イオン交換樹脂等の有
ｍ重合体を分散相としてなる電気粘性流体の分散安定性
改良には十分なものではなかった。しかもこれらの公報
に記載されている電気粘性流体は、発生するせん断応力
が十分でないという問題点を有していた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、従来の電気粘性流体が有していた上記の問題
点を解決するものである。

したがって、本発明の目的は、比較的弱い電場を印加す
ることによっても大きいせん断応力を発生し、その際に
流れる電流密度が小さいという電流特性に優れ、かつ発
生しなせん断応力および電流密度の経時安定性に優れ、
さらに電場を印加していない状態での粘度が低く流動性
に優れ、しかも分散相が沈降あるいは浮上しにくいとい
う分散安定性に特に優れた電気粘性流体を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段および作用）本発明は、陽
イオン交換能を持つ有機重合体粒子からなる分散相、炭
化水素系化合物を主成分とする絶縁性液体からなる分散
媒および高分子添加剤を含有してなる電気粘性流体であ
って、高分子添加剤として一般式 （但し、式中Ｒ１は水素またはメチル基であり、Ｘは−
ＮＲＲまたは−０Ｒ４である。ここでＲおよびＲ３はそ
れぞれ独立に水素または炭素数１〜４のアルキル基であ
り、Ｒ４は炭素数１〜４のアルキル基、→ＣＨＲＣＨＲ
６０←−Ｒ？（なおＲおよびＲ６はそれぞれ独立に水素
またはメチル基、Ｒ７は水素、メチル基またはエチル基
、ｎ　ハ１〜３０　〕Ｎ数）　’４　タハＣＨ２ＣＨＲ
”　　　１Ｏ −ＮＲＲ（なおＲ８は水素またはメチル基、ＲおよびＲ
１０はそれぞれ独立に水素または炭素数１〜４のアルキ
ル基）である、）で表わされる構造単位（Ａ＞と、一般
式 （但し、式中Ｒ１１は水素またはメチル基であり、Ｙは
芳香族炭化水素基である。）で表わされる構造単位（Ｂ
）とを必須の構成単位としてなり、且つ構造単位（Ａ）
０．１〜６０重量％で構造単位（Ｂ）４０〜９９．９重
量％の範囲である平均分子量１０００〜１０００万の重
合体（Ｉ）を使用してなる電気粘性流体に関するもので
ある。

本発明の電気粘性流体に含有される高分子添加剤として
有効な重合体（Ｉ＞は、前記した構造単位（Ａ）と構造
単位（Ｂ）とを必須の構成単位としてなり、それら構成
単位の重合体（Ｉ）中の含有量か構造単位（Ａ）０．１
〜６０重量％で構造単位（Ｂ）４０〜９９．９重量％の
範囲でなければならない、構造単位（Ａ）や構造単位（
Ｂ）の含有量がこの範囲を外れた重合体では、電場を印
加していない状態での粘度か低く、且つ分散相の分離が
抑制された流動性や分散安定性に優れた電気粘性流体が
得られない。

重合体＜Ｉ＞は、構造単位（Ａ）や構造単位（Ｂ）以外
の構造単位（以下これを構造単位（Ｃ）という。）を含
有していてもよいが、構造単位（Ａ）と構造単位（Ｂ）
との合計含有量は全構成単位中５０重量％以上であるこ
とが好ましい。この合計含有量が５０重量％未満の場合
には、十分な分散安定性が得られないという開題点か起
こることがある。

重合体（Ｉ＞の必須構成単位である構造単位（Ｂ）中の
置換基Ｙは、芳香族炭化水素基であることが必要であり
、芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基、ナフ
チル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチ
ルフェニル基、トリメチルフェニル基等を挙げることが
できる。

本発明における高分子添加剤として有効な重合体（Ｉ＞
を得る方法としては、特に制限なく、例えば重合により
構造単位（Ａ）を与える不飽和化合物（ａ）と構造単位
（Ｂ）を与える不飽和化合物（ｂ）を必須成分とし、必
要に応じてその他の構造単位（Ｃ）を与える不飽和化合
物（ｃ）を加えた単量体混合物を重合する方法が挙げら
れる。

重合方法は、従来公知の方法に従えばよく、例えば前記
単量体混合物を有機溶媒中で溶液重合する方法や塊状重
合する方法があり、溶液重合による場合に溶媒として炭
化水素系化合物からなる絶縁性液体を使用すれば、重合
により得られた重合体（Ｉ）の溶液をそのまま分散相を
構成する有機重合体粒子と混合して本発明の電気粘性流
体とすることができる。

また、重合体（Ｉ）としては、前記した不飽和化合物（
ａ）および（ｂ）として低分子量のとニルモノマーを用
いて得られるランタム共重合体でもよく、構造単位（Ａ
）または構造単位（Ｂ）を含み重合可能な官能基を末端
に持つ高分子量のマクロモノマーの存在下にマクロモノ
マーに含有されない構造単位（Ａ）または（Ｂ）を与え
る低分子量のビニルモノマーを重合して得られるグラフ
ト共重合体でもよい。

重合体（Ｉ）の必須構成単位である構造単位（Ａ）を与
える不飽和化合物（ａ）としては、例えば（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチル（メ
タ）アクリルアミドＮ、Ｎ−ジエチル（メタ）アクリル
アミド等のアミド化合物；メチル（メタ）アクリレート
やブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸
アルキルエステル類；２−ヒドロキシエチル（メタ）ア
クリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレ
ート、ポリエチレングリコール〈メタ）アクリレートや
メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート
等の（メタ）アクリル酸のくポリ）アルキレングリコー
ルエステル類；Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）
アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）
アクリレートやＮ、Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ
）アクリレート等の（メタ）アクリル酸のアミノアルキ
ルエステル類などを挙げることができ、これらの中から
一種または二種以上を用いることかできる。

重合体（Ｉ）の必須構成単位である構造単位（Ｂ）を与
える不飽和化合物（ｂ）としては、例えばスチレン、と
ニルナフタレン、ビニルアントラセン、メチルスチレン
、エチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチ
レン等の芳香族ビニルモノマーや、マクロモノマーＡＳ
−６（東亜合成化学工業■製のスチレン系のマクロモノ
マー）等の分子中に構造単位（Ｂ）を含み重合可能な官
能基を末端に持つ高分子量のマクロモノマーなどを挙げ
ることができ、これらの中から一種または種以上を用い
ることかできる。

重合体（Ｉ）中に必要に応じて含有されていてもよいそ
の他の構造単位（Ｃ）を与える不飽和化合物（ｃ）とし
ては、例えばエチレン、プロピレン、ブタジェン、２−
メチルブタジェン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、（メ
タ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸ナトリウム、（メ
タ）アクリル酸アンモニウム、（メタ）アクリル酸ピリ
ジニウム、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−
エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ
）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ペンタ
デシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アク
リレート、ベヘニル〈メタ）アクリレート、酢酸ビニル
、無水マレイン酸、ジビニルベンゼン、Ｎ、Ｎ’−メチ
レンビスアクリルアミド、エチレングリコールジ〈メタ
）アクリレート、アジピン酸ジアリルなどを挙げること
かでき、これらの中から一種または二種以上を用いるこ
とかできる。

本発明の電気粘性流体において分散相を構成する陽イオ
ン交換能を有する有機重合体粒子としては、水等の極性
溶媒の存在下において陽イオンを解離し自らは陰イオン
となる官能基を有する重合体の粒子であれば特に制限な
く、例えば分子中にスルホン酸基、カルボン酸基、リン
酸基などの解離基を有する有ｍ重合体の粒子が挙げられ
る。中でも、スルホン酸基を有する有機重合体粒子か好
ましく、さらに中でもスルホン酸基含有ポリスチレン系
重合体からなる粒子が、せん断応力や電流密度の点で優
れた電気粘性流体が得られるので好ましい。

有機重合体粒子か極性溶媒中で解離する陽イオンの種類
としては、特に制限はなく、例えは水素陽イオン：リチ
ウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カル
シウムイオン、アルミニウムイオン、第一銅イオン、第
二銅イオン等の金属陽イオン；テトラメチルアンモニウ
ムイオン、ピリジニウムイオン等の有機物陽イオン等を
挙げることができる。

本発明において分散相として用いることかできる陽イオ
ン交換能を有する有機重合体粒子を得るには、例えばス
ルホン酸基やカルボン酸基等のイオン解離基を有するビ
ニル化合物を単独あるいは必要に応じてその他のビニル
モノマーを加えた単量体混合物として公知の方法で重合
し必要に応じて所定の粒子径に粉砕してもよく、また重
合体に公知の方法でスルホン酸基等のイオン解離基を導
入してもよく、またエステル基等を有する重合体を公知
の方法で加水分解してイオン解離基を導入してもよい。

さらに市販のポリスチレン系イオン交換樹脂（例えば東
京有機化学工業■製のアンバーライト■など）を適当な
粒子径に粉砕したものを用いてもよい。

本発明において分散相を構成する有ｍ重合体粒子の平均
粒子径は、０．１〜５０μｍの範囲にあることが好まし
い。有機重合体粒子の平均粒子径か０．１μｍ未満の場
合には、調製した電気粘性流体に電場を印加した際に大
きなせん断応力が得られないことがある。また、有機重
合体粒子の平均粒子径が５０μｍを越える場合には、電
場を印加していない状態での分散安定性に優れた電気粘
性流体が得られないことがある。

本発明の電気粘性流体において分散媒の主成分を構成す
る炭化水素系化合物としては、実質的に炭化水素からな
る絶縁性液体であれば特に制限なく、例えば、ドデカン
、ヘキサデカン、オクタデカン等の脂肪族炭化水素；ベ
ンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等
の芳香族炭化水素：トルエン、エチルベンゼン、キシレ
ン等のアルキル置換芳香族炭化水素：サームエス■３０
０゜サームエス■７００．サームエス＠ｓｏｏ、サーム
エス■９００（以上新日鉄化学＠Ｊ製）や、１石ハイゾ
ール■５ＡＳ−２９６（日本石油化学■製）等の炭化水
素系熱媒等を挙げることかでき、これらの中から一種あ
るいは二種以上を用いることができる。′ｉな、これら
の炭化水素系化合物に対して、必要に応じ、例えばジア
ルキルエーテル、アルキルアリールエーテル、ジアリー
ルエーテル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール
等のその他の絶縁性液体を添加混合して分散媒として用
いることもできる。

本発明の電気粘性流体は、前記した特定の分散相を重合
体（Ｉ）からなる高分子添加剤の存在下に分散媒に混合
分散して得られるものである。

本発明の電気粘性流体における分散相と分散媒との比は
、前者１００重量部に対して後者５０〜５００重量部の
範囲であることが好ましい６分散媒の量が５００重量部
を越える場合、調製された電気粘性流体に電場を印加し
た際に得られるせん断応力が十分大きくならないことが
ある。また、分散媒の量が５０重量部未満の場合、調製
された電気粘性流体自体の流動性が低下して、電気粘性
流体としての使用か難しくなることがある。

また、本発明の電気粘性流体における重合体＜Ｉ）から
なる高分子添加剤の使用量は、分散媒１００重量部に対
して０．１〜２０重量部の範囲が好ましい。高分子添加
剤の量が０．１重量部未満では、電場を印加していない
状態での分散安定性に優れた電気粘性流体が得られない
ことがある。

また、高分子添加剤の量が２０重量部を越えると、添加
量増大にみあった分散安定性の向上がみられないだけで
なく、電気粘性流体としての他の性能を損なうことがあ
るため好ましくない。

本発明の電気粘性流体には、その粘度調節あるいはせん
断応力向上のなめに、例えば界面活性剤、重合体（Ｉ）
以外の高分子分散剤、高分子分散剤等の従来公知の各種
添加物を添加することができる。

（発明の効果） 本発明の電気粘性流体は、比較的弱い電場を印加するこ
とによっても大きいせん断路力を発生し、その際に流れ
る電流密度が小さいというｔ流特性に優れ、かつ発生し
なせん断路力及び電流密度の経時安定性に優れ、さらに
電場を印加していない状態での粘度が低く流動性に優れ
、しかも分散相が沈降あるいは浮上しにくいという分散
安定性に特に優れているため、クラッチ、ダンパー、ブ
レーキ、ションクアブソーバー、アクチュエーターバル
ブ等へ有効に利用できる。

（実施例） 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲
がこれら実施例のみに限定されるものではない。

参考例１ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５　００　ｍｌの四つロフラスコにキシレン２００ｇ、
Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド３０ｇおよびスチレン
７０ｇを仕込み、そこへアゾビスインブチロニトリル１
．５ｇを添加し窒素を導入しながら室温で３０分撹拌し
た。その後７０℃で１２時間加熱した後さらに９０℃で
２時間加熱することにより重合を行った。

得られた重合体のキシレン溶液の固形分含有率を測定し
たところ３２重量％であった。モノマーの残存率から重
合率を測定したところ、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミ
ドの重合率は１００％、スチレンの重合率は９８％であ
った。また、重合体の数平均分子量をスーパーシステム
コントローラーＧＰＣデータ処理装！（東ソー■製）に
より測定したところ、１８，０００であった。

この重合体のキシレン溶液を減圧下６０℃で３０分間加
熱して溶媒留去することにより、固形分含有率５１重量
％の重合体のキシレン溶液（以下、これを重合体溶液（
１）という、）を得た。

参考例２ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５００ｍ１の四つロフラスコにキシレン３００ｇ、メチ
ルメタクリレート４０ｇおよびスチレン６０□を仕込み
、そこへアゾビスイソブチロニトリル４１を添加し窒素
を導入しながら室温で３０分撹拌した。その後８０℃で
１２時間加熱することにより重合を行った。

得られた重合体のキシレン溶液の固形分含有率を測定し
たところ２４重量％であった。参考例１と同様に重合率
を測定しなところ、メチルメタクリレートの重合率は１
００％、スチレンの重合率は９８％であった０重合体の
数平均分子量を参考例１と同様に測定したところ、８，
１００であった。　この重合体のキシレン溶液を減圧下
６０°Ｃで３０分間加熱して溶媒留去することにより、
固形分含有率４５重量％の重合体のキシレン溶液（以下
、これを重合体溶液（２）という、）を得な。

参考例３ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５００ｍ１の四つロフラスコにトルエン１５０ｇ、メト
キシポリエチレングリコールメタクリレート（新中村化
学工業■製のＮＫエステルＭ−２３０Ｇ、エチレングリ
コールの単位数は２３個）２５ｇ−Ｐ−メチルスチレン
６’ｚｒおよびラウリルメタクリレート６０．を仕込み
、そこへアゾビスイソブチロニトリル０，５ｇを添加し
窒素を導入しながら室温で３０分撹拌した。その後６５
℃で２４時間加熱した後さらに９０℃で２時間加熱する
ことにより重合を行った。

得られた重合体のトルエン溶液（以下、これを重合体溶
液（３）という、）の固形分含有率を測定したところ５
１重量％であった。参考例１と同様に重合率を測定した
ところ、メトキシポリエチレングリコールメタクリレー
トの重合率は１００％、ｐ−メチルスチレンの重合率は
９９％、ラウリルメタクリレートの重合率は１００％で
あった。

重合体の数平均分子量を参考例１と同様に測定したとこ
ろ、２４０，０００であった。

参考例４ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５　００　ｍｌの四つロフラスコにトルエン１５０ｔ、
Ｎ、Ｎ−ジメチルアミンエチルアクリレート１０ｇおよ
びスチレン１４０ｇを仕込み、そこへアゾビスイソブチ
ロニトリル１，５ｇを添加し窒素を導入しながら室温で
３０分撹拌しな、その後７０℃で１２時間加熱した後さ
らに９０℃で２時間加熱することにより重合を行った得
られた重合体のトルエン溶液（以下、これを重合体溶液
（４）という、）の固形分含有率を測定したところ５２
重量％であった。＃前例１と同様に重合率を測定したと
ころ、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートの重
合率は１００％、スチレンの重合率は９９％であった６
重合体の数平均分子量を参考例１と同様に測定したとこ
ろ、２８．０００であった。

参考例５ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５００ｍ１の四つロフラスコにイソプロピルアルコール
１５０ｇ、アクリルアミド５ｇ、ヒドロキシエチルアク
リレート５ｇおよびスチレン１４０ｇを仕込み、そこへ
アゾビスイソブチロニトリル１ｇを添加し窒素を導入し
ながら室温で３０分撹拌した。その後６５℃で２４時間
加熱した後さらに９０℃で２時間加熱することにより重
合を行った。

得られた重合体のイン１０ピルアルコール溶液の固形分
含有率を測定したところ４９重量％であった。参考例１
と同様に重合率を測定したところ、アクリルアミドの重
合率は１００％、ヒドロキシエチルアクリレートの重合
率は１００％、スチレンの重合率は９９％であった。重
合体の数平均分子量を参考例１と同様に測定したところ
、６２゜０００であった。

この重合体のイソプロピルアルコール毒液を減圧下６０
℃で９０分間加熱して溶媒留去した後８０℃の熱風乾燥
８中で１２時間乾燥した。ついで、乾燥物にキシレン１
５０ｇを加えて溶解することにより、固形分含有率４７
重量％の重合体のキシレン溶液（以下、これを重合体溶
液（５）という。

）を得た。

参考例６ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５　００　ｏｆの四つロフラスコにキシレン１５０ｔ、
ブチルメタクリレート４５ｇおよびスチレン１０５ｇを
仕込み、そこへアゾビスイソブチロニトリル２ｇを添加
し窒素を導入しながら室温で３０分撹拌した。その後７
０℃で１２時間加熱した後さらに９０℃で２時間加熱す
ることにより重合を行った。

得られた重合体のキシレン溶液（以下、これを重合体溶
液（６）という、）の固形分含有率を測定したところ５
２重量％であった。参考例１と同様に重合率を測定した
ところ、ブチルメタクリレートの重合率は１００％、ス
チレンの重合率は９９％であった０重合体の数平均分子
量を参考例１と同様に測定したところ、２１．０００で
あった。

参考例７ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５００ｍ１の四つロフラスコにキシレン１５０ｇ、ヒド
ロキシプロピルメタクリレート１０ｇ、スチレン７０＋
ｒおよびラウリルメタクリレート７０ｇを仕込み、そこ
へアゾビスインブチロニトリル２ｇを添加し窒素を導入
しながら室温で３０分撹拌しな、その後７０℃で１２時
間加熱した後さらに９０°Ｃで２時間加熱することによ
り重合を行った。

得られた重合体のキシレン溶液（以下、これを重合体溶
液（７）という、）の固形分含有率を測定したところ５
０重量％であった。参考例１と同様に重合率を測定した
ところ、ヒドロキシプロピルメタクリレートの重合率は
１００％、スチレンの重合率は９９％、ラウリルメタク
リレートの重合率は１００％であった１重合体の数平均
分子量を参考例１と同様に測定したところ、３３，００
０であった。

参考例８ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５　００　Ｉ！Ｉｌの四つロフラスコにキシレン１５０
ｇ−Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノブロピルメタクリレート１
５ｇ、Ｐ−メチルスチレン９０ｔｒおよびラウリルメタ
クリレート４５ｇを仕込み、そこへアゾビスイソブチロ
ニトリル１．５ｇを添加し窒素を導入しながら室温で３
０分撹拌した。その後７０℃で１２時間加熱した後さら
に９０℃で２時間加熱することにより重合を行った。

得られた重合体のキシレン溶液（以下、これを重合体溶
液（８）という、）の固形分含有率を測定したところ４
９重量％であった。参考例１と同様に重合率を測定した
ところ、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリレー
トの重合率は１００％、ρ−メチルスチレンの重合率は
９９％、ラウリルメタクリレートの重合率は１００％で
あった。

重合体の数平均分子量を参考例１と同様に測定したとこ
ろ、２２，０００であった。

参考例９ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
５００ｍ１の四つロフラスコにイングロビルアルコール
１５０ｒ、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド４０ｇおよ
びブチルメタクリレート１１０ｇを仕込み、そこへアゾ
ビスイソブチロニトリル２ｇを添加し窒素を導入しなが
ら室温で３０分撹拌した。その後７０℃で１２時間加熱
した後さらに９０℃で２時間加熱することにより重合を
行った。

得られた重合体のイソプロピルアルコール溶液の固形分
含有率を測定したところ５０重量％であった。参考例１
と同様に重合率を測定したところ、Ｎ、Ｎ−ジメチルア
クリルアミドの重合率は１００％、ブチルメタクリレー
トの重合率は１００％であった。重合体の数平均分子量
を参考例１と同様に測定したところ、２９．０００であ
った。

この重合体のイソプロピルアルコール溶液を減圧下６０
゛Ｃで９０分間加熱して溶媒留去した後８０℃の熱風乾
燥器中で３時間乾燥した。ついで、乾燥物にキシレン１
５０ｇを加えて溶解することにより、固形分含有率４９
重量％の重合体のキシレン溶液（以下、これを重合体溶
液（９）という。

）を得た。

実施例１ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
３　０００　［１１１の四つロフラスコにイオン交換水
１２００ｇ、クラレボバール［Ｆ］ＰＶＡ−２０５（■
クラレ製、ポリビニルアルコール）１６０ｇを添加・溶
解させた後、さらにスチレン２５０ｇ、工業用ジビニル
ベンゼン（和光純薬工業■製、ジビニルベンゼン５５重
量％、エチルスチレン３５重量％等の混合物）５０ｇお
よび過酸化ベンゾイル５「からなる混合物を加えた。そ
の後、分散機（回転数：　２０００Ｏｒｐｍ）を用いて
フラスコの内容物を分散させ、７０°Ｃで８時間加熱し
た。得られた固形物を沢別し、十分にアセトンと水で洗
浄した後、熱風乾燥器を用いて８０℃で１２時間乾燥し
、重合架橋体（以下、これを重合架橋体（１）という、
）２９１ｇを得た。

次いで、この重合架橋体（１）１００ｇを撹拌機、還流
冷却器および温度計を備えた１　０００　ｍｌの三つロ
フラスコに投入し、水冷下９８重量％の硫酸５００ｇを
滴加し、撹拌下８０℃で２４時間加熱しスルホン化反応
を行った。その後、フラスコの内容物を０℃の水中に注
ぎ、Ｐ別・水洗を行った。

得られた固形物を１０重量％水酸化ナトリウム水溶ｉ　
３８０　（ＩＩ＋で中和したのち、十分に水洗しな。

その後、真空乾燥器を用いて、８０℃で１０時間乾燥し
、平均粒子径２．５μｍの有機重合体粒子（以下、これ
を分散相粒子（１）という、）１８４ｇを得た。なお、
分散相粒子（１）の陰イオン性解離基密度は４．２ｍｇ
当量／ｇであった。

分散相粒子（１）３０ｇを１５０°Ｃで３時間乾燥後、
温度２０℃、相対湿度６０％の室内に４０分間放置して
吸湿させた後、参考例１で得られた重合体溶液（１）３
＋ｒをサームエス＠９００　（新日鉄化学■製の部分水
添されたトリフェニル）６７ｇに添加して得た分散媒中
に均一に分散し、本発明の電気粘性流体〈１）を得た。

実施例２ 実施例１における重合体溶液（１）の代わりに参考例２
で得られた重合体溶液（２）１１．を用い、サームエス
＠９００　（新日鉄化学物製の部−分水添されたトリフ
ェニル）の使用量を５９ｇとした以外は実施例１と同様
の方法により、本発明の電気粘性流体（２）を得た。

実施例３ 実施例１における重合体溶液（１）の代わりに参考例３
で得られた重合体溶液（３）２ｇを用い、サームエス■
９００（新日鉄化学■製の部分水添されたトリフェニル
）の使用量を６８ｒとした以外は実施例１と同様の方法
により、本発明の電気粘性流体（３）を得た。

実施例４ 実線例１における重合体溶液（１）の代わりに参考例４
で得られた重合体溶液（４）４．２＋ｒを用い、サーム
エス＠９００　（新日鉄化学■製の部分水添されたトリ
フェニル）の代わりに流動パラフィン５５ｇとジフェニ
ルエーテル１０．８ｇの混合物を使用した以外は実施例
１と同様の方法により、本発明の電気粘性流体（４）を
得た。

実施例５ 還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた５００ｍ
１の三つロセバラブルフラスコにスチレンスルホン酸ナ
トリウム７２ｇ、Ｎ、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミ
ド８ｇ、過硫酸ナトリウム１ｇおよびイオン交換水３２
０ｇを投入し７０℃で８時間加熱して重合を行った。得
られた重合体を１５０℃で３時間乾燥後、粉砕・分級し
て、平均粒子径３．５μｍの有機重合体粒子（以下、こ
れを分散相粒子（２）という。）４６ｇを得た。なお、
分散相粒子（２）の陰イオン性解離基密度は４．０ｍｇ
当量／ｇであった。

得られた分散相粒子（２）３０ｇを１５０℃で３時間乾
燥後、温度２０°Ｃ５相対湿度６０％の室内に４５分間
放置して吸湿させた後、参考例５で得られた重合体溶液
（５）５ｇをサームエス■９００（新日鉄化学■製の部
分水添されたトリフェニル）６５ｇに添加して得た分散
媒中に均一に分散し、本発明の電気粘性流体（５）を得
た。

実施例６ 実施例５における重合体溶液（５）の代わりに参考例６
で得られた重合体溶液（６）１０ｔを用い、サームエス
■９００（新日鉄化学■製の部分水添されたトリフェニ
ル）の使用量を６０ｇとした以外は実施例５と同様の方
法により、本発明の電気粘性流体く６）を得た。

実施例７ 実施例５における重合体溶液（５）の代わりに参考例７
で得られた重合体溶液（７）０．６ｇを用い、サームエ
ス■９００〈新日鉄化学■製の部分水添されたトリフェ
ニル）の使用量を６９．４ｇとした以外は実施例５と同
様の方法により、本発明の電気粘性流体（７）を得た。

実施例８ 実施例５における重合体溶液（５）の代わりに参考例８
で得られた重合体溶液（８）３．２ｇを用い、サームエ
ス＠９００　（新日鉄化学■製の部分水添されたトリフ
ェニル）の使用量を６６．８ｇとした以外は実施例５と
同様の方法により、本発明の電気粘性流体（８）を得た
。

比較例１ 分散相粒子（１）３０ｉｒを１５０°Ｃで３時間乾燥後
、温度２０℃、相対湿度６０％の室内に４０分間放置し
て吸湿させた後、７０ｇのサームエス０９００中に混合
分散し、比較用の電気粘性流体（以下、これを比較流体
（１）という。）を得た。

比較例２ 分散相粒子（１）３０ｆを１５０℃で３時間乾燥後、温
度２０°Ｃ１相対湿度６０％の室内に４０分間放置して
吸湿させた後、リシノール酸２ｇを６８ｇのサームエス
■９００中に添加して得た分散媒中に混合分散し、比較
用の電気粘性流体（以下、これを比較流体（２）という
、）を得た。

比較例３ 分散相粒子（１）３］ｒを１５０℃で３時間乾燥後、温
度２０℃、相対湿度６０％の室内に４０分間放置して吸
湿させた後、参考例９で得られた重合体溶液（９）３ｇ
を６７ｇのサームエス■９００中に添加して得た分散媒
中に混合分散し、比較用の電気粘性流体（以下、これを
比較流体（３）という、）を得た。

比較例４ 市販のシリカゲル（関東化学■製）を粉砕・分級して得
た平均粒子径２．５μｍの粒子３０ｇを１５０℃で３時
間乾燥後、温度２０℃、相対湿度６０％の室内に１時間
放置して吸湿させた後、７０ｇのサームエス■９００中
に混合分散し、比較用の電気粘性流体（以下、これを比
較流体（４）という、）を得た。

実施例９ 実施例１〜８および比較例１〜４で得られた本発明の電
気粘性流体（１）〜（８）および比較流体（１）〜（４
）の各々について２３°Ｃにて電場無印加時の粘度を測
定した。次いで各々の電気粘性流体を、高さ１５０＋ｍ
、直径１５市の試験管の底から１００圓のところまで充
填して密閉した。

その後７日間静置して、分散相粒子の沈降の程度をｉ察
し、電気粘性流体の分散安定性を調べな。

その結果を第１表に示す。

また、電気粘性流体の各々を共軸電場付二重円筒形回転
粘度計に入れ、内／外筒間隙１．０圓、せん断速度４０
０ｓ−１、温度２５℃の条件で交流外部電場４０００Ｖ
／’＋ｍ（周波数：５０Ｈｚ）を印加したときのせん断
路力値（初期値）およびその際に流れる電流密度（初期
値）を測定した。さらに、４０００Ｖ／＋ｍ＋の外部電
場を印加した状態で粘度計を２５°Ｃにて３日間連続運
転した後のせん断路力値（３日後の値）および電流密度
（３日後の値）を測定し、電気粘性流体の経時安定性を
調べた。その結果を第１表に示す。

第１表 （注１）分散安定性　◎：はぼ均一な分散状態を保った
Ｏ：分散相の一部が沈降した ×：分散相がほとんど沈降しな 第１表から明らかなように、本発明の電気粘性流体（１
）〜（８）は、比較的弱い電場を印加することによって
も大きいせん断応力を発生し、その際に流れる電流密度
が小さいという電流特性に優れ、かつ発生しなせん断応
力及び電流密度の経時安定性に優れ、さらに電場を印加
していない状態での粘度が低いだけでなく分散安定性に
特に優れていた。

一方、比較流体（１）、（２）および（３）は、比較的
弱い電場の印加によって大きなせん断応力か得られたが
、電流特性が悪く、また電場無印加時の分散安定性にも
劣っていた。また、比較流体（４）は、比較的弱い電場
の印加によって大きなせん断応力か得られず、且つその
経時安定性および電場無印加時の分散安定性も悪かった
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、陽イオン交換能を持つ有機重合体粒子からなる分散
   相、炭化水素系化合物を主成分とする絶縁性液体からな
   る分散媒および高分子添加剤を含有してなる電気粘性流
   体であって、高分子添加剤として一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ｛但し、式中Ｒ＾１は水素またはメチル基であり、Ｘは
   −ＮＲ＾２Ｒ＾３または−ＯＲ＾４である。ここでＲ＾
   ２およびＲ＾３はそれぞれ独立に水素または炭素数１〜
   ４のアルキル基であり、Ｒ＾４は炭素数１〜４のアルキ
   ル基、▲数式、化学式、表等があります▼ （なおＲ＾５およびＲ＾６はそれぞれ独立に水素または
   メチル基、Ｒ＾７は水素、メチル基またはエチル基、ｎ
   は１〜３０の整数）または−ＣＨ＿２ＣＨＲ＾８−ＮＲ
   ＾９Ｒ＾１＾０（なおＲ＾８は水素またはメチル基、Ｒ
   ＾９およびＲ＾１＾０はそれぞれ独立に水素または炭素
   数１〜４のアルキル基）である。｝で表わされる構造単
   位（Ａ）と、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒ＾１＾１は水素またはメチル基であり、
   Ｙは芳香族炭化水素基である。）で表わされる構造単位
   （Ｂ）とを必須の構成単位としてなり、且つ構造単位（
   Ａ）０．１〜６０重量％で構造単位（Ｂ）４０〜９９．
   ９重量％の範囲である平均分子量１０００〜１０００万
   の重合体（ I ）を使用してなる電気粘性流体。 ２、陽イオン交換能を持つ有機重合体が、スルホン酸基
   を有する有機重合体である請求項１記載の電気粘性流体
   。 ３、陽イオン交換能を持つ有機重合体がスルホン酸基含
   有ポリスチレン系重合体である請求項１記載の電気粘性
   流体。 ４、高分子添加剤として有効な重合体（ I ）の必須の
   構成単位である構造単位（Ａ）と構造単位（Ｂ）との合
   計含有量が全構成単位中５０重量％以上である請求項１
   〜３のいずれかに記載の電気粘性流体。 ５、高分子添加剤の使用量が分散媒１００重量部に対し
   て０．１〜２０重量部の範囲である請求項１〜４のいず
   れかに記載の電気粘性流体。 ６、陽イオン交換能を持つ有機重合体の平均粒子径が０
   ．１〜５０μｍの範囲である請求項１〜５のいずれかに
   記載の電気粘性流体。