JPH0673390A - 電気感応性組成物 - Google Patents
電気感応性組成物Info
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- JPH0673390A JPH0673390A JP22894792A JP22894792A JPH0673390A JP H0673390 A JPH0673390 A JP H0673390A JP 22894792 A JP22894792 A JP 22894792A JP 22894792 A JP22894792 A JP 22894792A JP H0673390 A JPH0673390 A JP H0673390A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流体組成物であって保存中に凝集や沈降を起
こさず、かつ電圧の印加によってその光学特性または粘
度特性を変化させることができる電気感応性組成物を得
る。 【構成】 電気感応性組成物が式（Ｉ）、 Ｒ1−（ＣＨ2）l−（ＣＦ2）n−（ＣＨ2）m−Ｒ2 または式（ＩＩ）、 【化１】 で表されるフッ素化合物と、電気絶縁性媒体とからな
る。
こさず、かつ電圧の印加によってその光学特性または粘
度特性を変化させることができる電気感応性組成物を得
る。 【構成】 電気感応性組成物が式（Ｉ）、 Ｒ1−（ＣＨ2）l−（ＣＦ2）n−（ＣＨ2）m−Ｒ2 または式（ＩＩ）、 【化１】 で表されるフッ素化合物と、電気絶縁性媒体とからな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気感応性組成物に関
するものであり、特に電圧の印加によって光学特性、粘
性等の物性を変化させることのできる電気感応性組成物
に関する。
するものであり、特に電圧の印加によって光学特性、粘
性等の物性を変化させることのできる電気感応性組成物
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電気感応性組成物としては電
気レオロジー流体組成物（以下、ＥＲ流体組成物とい
う）や液晶組成物などが知られている。ＥＲ流体組成物
は例えば電気絶縁性の媒体中に固体粒子を分散させて得
られる流体であり、これに電圧を印加するとその粘度が
増大する性質を持つ、いわゆる電気レオロジー効果（以
下、ＥＲ効果という）を有する流体組成物である。この
ようなＥＲ効果はウインズロー効果として知られ、組成
物を電極の間に挿入して電圧を印加するとき、電極間に
生ずる電場の作用によって組成物中に分散している固体
粒子が分極し、さらに分極に基づく静電引力によって互
いに電場方向に配位連結して外部剪断流動に抵抗する結
果発現するものである。ＥＲ流体組成物は上記のような
ＥＲ効果を有するために、クラッチ、ダンパ、ショック
アブソーバ、バルブ、アクチュエータ、バイブレータ、
プリンタ、または振動素子などのような電気制御による
機器の動力伝導用または制動用などとしての応用が期待
されている。
気レオロジー流体組成物（以下、ＥＲ流体組成物とい
う）や液晶組成物などが知られている。ＥＲ流体組成物
は例えば電気絶縁性の媒体中に固体粒子を分散させて得
られる流体であり、これに電圧を印加するとその粘度が
増大する性質を持つ、いわゆる電気レオロジー効果（以
下、ＥＲ効果という）を有する流体組成物である。この
ようなＥＲ効果はウインズロー効果として知られ、組成
物を電極の間に挿入して電圧を印加するとき、電極間に
生ずる電場の作用によって組成物中に分散している固体
粒子が分極し、さらに分極に基づく静電引力によって互
いに電場方向に配位連結して外部剪断流動に抵抗する結
果発現するものである。ＥＲ流体組成物は上記のような
ＥＲ効果を有するために、クラッチ、ダンパ、ショック
アブソーバ、バルブ、アクチュエータ、バイブレータ、
プリンタ、または振動素子などのような電気制御による
機器の動力伝導用または制動用などとしての応用が期待
されている。
【０００３】従来知られているＥＲ流体組成物の具体例
は例えば、シリコン油、塩化ジフェニル、またはトラン
ス油等の電気絶縁性油の中にシリカゲル、セルロース、
でんぷん、大豆カゼイン、ポリスチレン系イオン交換樹
脂等のような、粒子の表面に水を吸着保有する固体粒子
を分散させたものである。また、例えば固体粒子として
半導体を含む電気伝導度の低い無機固体粒子を使用する
もの（特開平２−９１１９４号公報）や、多価金属の水
酸化物、ハイドロタルサイト類、多価金属の酸性塩、ヒ
ドロキシアパタイト、ナシコン型化合物、粘土鉱物、チ
タン酸カリウム類、ヘテロポリ酸塩または不溶性フェロ
シアン化物からなる無機イオン交換体粒子を使用するも
の（特開平３−２００８９７号公報）なども知られてい
る。
は例えば、シリコン油、塩化ジフェニル、またはトラン
ス油等の電気絶縁性油の中にシリカゲル、セルロース、
でんぷん、大豆カゼイン、ポリスチレン系イオン交換樹
脂等のような、粒子の表面に水を吸着保有する固体粒子
を分散させたものである。また、例えば固体粒子として
半導体を含む電気伝導度の低い無機固体粒子を使用する
もの（特開平２−９１１９４号公報）や、多価金属の水
酸化物、ハイドロタルサイト類、多価金属の酸性塩、ヒ
ドロキシアパタイト、ナシコン型化合物、粘土鉱物、チ
タン酸カリウム類、ヘテロポリ酸塩または不溶性フェロ
シアン化物からなる無機イオン交換体粒子を使用するも
の（特開平３−２００８９７号公報）なども知られてい
る。
【０００４】一方、液晶組成物は電圧の印加によって液
相中での結晶配列を変化させ得る組成物であり、それに
よって光学的特性が変化する。この性質から、主として
液晶表示素子としての利用が進められている。
相中での結晶配列を変化させ得る組成物であり、それに
よって光学的特性が変化する。この性質から、主として
液晶表示素子としての利用が進められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＥＲ流体組成物
は、上記のように固体粒子を電気絶縁性媒体中に分散し
た不均一系（分散系）であるために、使用中または保存
中に、固体粒子相互の粒子間引力によって凝集したり、
沈殿したり、電極や器壁に固着するなど、保存安定性に
問題があって実用性に乏しかった。
は、上記のように固体粒子を電気絶縁性媒体中に分散し
た不均一系（分散系）であるために、使用中または保存
中に、固体粒子相互の粒子間引力によって凝集したり、
沈殿したり、電極や器壁に固着するなど、保存安定性に
問題があって実用性に乏しかった。
【０００６】また、近年はＥＲ流体組成物を自動車エン
ジンなどの潤滑油として使用する試みも行われている。
これは、通常の潤滑油であれば温度の上昇と共に粘度が
低下するのであるが、ＥＲ流体組成物は、電圧無負荷の
状態では同様に温度の上昇と共に粘度が低下するが、こ
れに対応した電圧を印加すればそれによる粘度上昇効果
が温度による粘度低下を打ち消し、それによって温度に
関わりなく一定の粘度を維持することができる、という
考えに基づいている。しかし、この場合にも実際は、従
来のＥＲ流体組成物が固体粒子を含む不均一系であるた
めに、潤滑油としたときの摩耗の問題を克服できず、実
用に供し得るものではなかった。
ジンなどの潤滑油として使用する試みも行われている。
これは、通常の潤滑油であれば温度の上昇と共に粘度が
低下するのであるが、ＥＲ流体組成物は、電圧無負荷の
状態では同様に温度の上昇と共に粘度が低下するが、こ
れに対応した電圧を印加すればそれによる粘度上昇効果
が温度による粘度低下を打ち消し、それによって温度に
関わりなく一定の粘度を維持することができる、という
考えに基づいている。しかし、この場合にも実際は、従
来のＥＲ流体組成物が固体粒子を含む不均一系であるた
めに、潤滑油としたときの摩耗の問題を克服できず、実
用に供し得るものではなかった。
【０００７】そこで、固体粒子を含まない均一系であっ
て、しかも電圧の印加に対応して粘度を変化させること
のできる流体組成物が求められていた。
て、しかも電圧の印加に対応して粘度を変化させること
のできる流体組成物が求められていた。
【０００８】一方、従来の液晶組成物は、電圧の印加に
よってその光学特性を変化させ得るとはいえ、それは極
めて薄い間隙を隔てて配設された、しかも表面が配向さ
れた特殊な電極の間でのみ発現するものであり、さらに
その光学的変化を可視化するためには偏光板や位相差板
などと組み合わせた複雑な構成を必要とし、高価である
ので、その用途は薄板式の小型ディスプレイなどに限ら
れている。そこで、このような複雑な構成を要せずに、
電圧の印加によってその光学特性を変化させることので
きる組成物が求められていた。
よってその光学特性を変化させ得るとはいえ、それは極
めて薄い間隙を隔てて配設された、しかも表面が配向さ
れた特殊な電極の間でのみ発現するものであり、さらに
その光学的変化を可視化するためには偏光板や位相差板
などと組み合わせた複雑な構成を必要とし、高価である
ので、その用途は薄板式の小型ディスプレイなどに限ら
れている。そこで、このような複雑な構成を要せずに、
電圧の印加によってその光学特性を変化させることので
きる組成物が求められていた。
【０００９】本発明はこれらの事情に鑑みて研究の結
果、達成されたものであって、その目的は電圧の印加に
よって光学特性、粘度特性等の物性を変化させることの
できる組成物を提供することにある。
果、達成されたものであって、その目的は電圧の印加に
よって光学特性、粘度特性等の物性を変化させることの
できる組成物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような課題は、式
（Ｉ）、 Ｒ1−（ＣＨ2）l−（ＣＦ2）n−（ＣＨ2）m−Ｒ2 （式中、Ｒ1、Ｒ2はＣＨ2ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＣＯＯＭ
（Ｍはアルカリ金属類または第１〜４級のアンモニウム
塩）、またはＣＨ2ＳＨであり、ｌ、ｍは０〜２の整数
であり、ｎは２〜２０の整数である）または式（Ｉ
Ｉ）、
（Ｉ）、 Ｒ1−（ＣＨ2）l−（ＣＦ2）n−（ＣＨ2）m−Ｒ2 （式中、Ｒ1、Ｒ2はＣＨ2ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＣＯＯＭ
（Ｍはアルカリ金属類または第１〜４級のアンモニウム
塩）、またはＣＨ2ＳＨであり、ｌ、ｍは０〜２の整数
であり、ｎは２〜２０の整数である）または式（Ｉ
Ｉ）、
【００１１】
【化２】
【００１２】（式中、Ｒ1、Ｒ2はＣＨ2ＯＨ、ＣＯＯ
Ｈ、ＣＯＯＭ（Ｍはアルカリ金属類または第１〜４級の
アンモニウム塩）、またはＣＨ2ＳＨであり、ｌ、ｍは
０〜２の整数である）で表されるフッ素化合物と、該フ
ッ素化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気絶縁性媒
体とからなる電気感応性組成物を提供することによって
解決できる。
Ｈ、ＣＯＯＭ（Ｍはアルカリ金属類または第１〜４級の
アンモニウム塩）、またはＣＨ2ＳＨであり、ｌ、ｍは
０〜２の整数である）で表されるフッ素化合物と、該フ
ッ素化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気絶縁性媒
体とからなる電気感応性組成物を提供することによって
解決できる。
【００１３】上記のように本発明の電気感応性組成物
は、式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表されるフッ素化合物
と、該フッ素化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気
絶縁性媒体とからなる組成物によって構成されている。
は、式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表されるフッ素化合物
と、該フッ素化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気
絶縁性媒体とからなる組成物によって構成されている。
【００１４】式（Ｉ）及び式（ＩＩ）の化合物は一般に
含フッ素脂肪族化合物として知られている。この化合物
は本質的に、フッ素置換されたアルキル基またはシクロ
ヘキシル基を有するアルキル鎖と、両末端に解離性の極
性官能基とを有している。上記化合物における両末端の
極性官能基は、必ずしも同一である必要はない。また、
フッ素置換されたアルキル基またはシクロヘキシル基と
両末端の極性官能基の間の−（ＣＨ2）l−及び−（ＣＨ
2）m−も必ずしも同一である必要はない。特に、本発明
の電気感応性組成物に用いられる式（Ｉ）の化合物にあ
っては、フッ素置換されたアルキル基が、２〜２０個、
好ましくは２〜１２個の連続したＣＦ2基を含んでい
る。また、両末端に位置する解離性の極性官能基は、ヒ
ドロキシメチル基、カルボキシル基、カルボキシル基の
アルカリ金属塩類または第１〜４級のアンモニウム塩、
またはメルカプトメチル基である。
含フッ素脂肪族化合物として知られている。この化合物
は本質的に、フッ素置換されたアルキル基またはシクロ
ヘキシル基を有するアルキル鎖と、両末端に解離性の極
性官能基とを有している。上記化合物における両末端の
極性官能基は、必ずしも同一である必要はない。また、
フッ素置換されたアルキル基またはシクロヘキシル基と
両末端の極性官能基の間の−（ＣＨ2）l−及び−（ＣＨ
2）m−も必ずしも同一である必要はない。特に、本発明
の電気感応性組成物に用いられる式（Ｉ）の化合物にあ
っては、フッ素置換されたアルキル基が、２〜２０個、
好ましくは２〜１２個の連続したＣＦ2基を含んでい
る。また、両末端に位置する解離性の極性官能基は、ヒ
ドロキシメチル基、カルボキシル基、カルボキシル基の
アルカリ金属塩類または第１〜４級のアンモニウム塩、
またはメルカプトメチル基である。
【００１５】このような化合物の例を挙げれば、例え
ば、 ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）2−ＣＯＯＨ ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）3−ＣＯＯＨ ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨ ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）8−ＣＯＯＨ ＨＯＣＨ2−（ＣＦ2）3−ＣＨ2ＯＨ ＨＯＣＨ2−（ＣＦ2）6−ＣＨ2ＯＨ ＨＯＣＨ2−（ＣＦ2）8−ＣＨ2ＯＨ などである。これらの化合物は、公知の方法によって製
造でき、このうちのあるものは市販されているので容易
に入手することができる。
ば、 ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）2−ＣＯＯＨ ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）3−ＣＯＯＨ ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨ ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）8−ＣＯＯＨ ＨＯＣＨ2−（ＣＦ2）3−ＣＨ2ＯＨ ＨＯＣＨ2−（ＣＦ2）6−ＣＨ2ＯＨ ＨＯＣＨ2−（ＣＦ2）8−ＣＨ2ＯＨ などである。これらの化合物は、公知の方法によって製
造でき、このうちのあるものは市販されているので容易
に入手することができる。
【００１６】式（ＩＩ）の化合物は一般に含フッ素環状
脂肪族化合物として知られている。このような化合物の
例を挙げれば、例えば、
脂肪族化合物として知られている。このような化合物の
例を挙げれば、例えば、
【００１７】
【化３】
【００１８】などである。これらの化合物は、公知の方
法によって製造でき、このうちのあるものは市販されて
いるので容易に入手することができる。
法によって製造でき、このうちのあるものは市販されて
いるので容易に入手することができる。
【００１９】上記式（Ｉ）または式（ＩＩ）の化合物は
それぞれ単独で用いてもよく、また２種ないしそれ以上
を混合して用いてもよい。
それぞれ単独で用いてもよく、また２種ないしそれ以上
を混合して用いてもよい。
【００２０】本発明に使用される電気絶縁性媒体は、電
気絶縁性であると共に、上記フッ素化合物を電圧印加時
に溶解せしめ得る媒体である。このような媒体は電圧印
加時に分極したフッ素化合物を溶媒和する性質がある。
溶媒和効果を有する代表的な電気絶縁性媒体としては、
メチル基やメチレン基のような水素結合によって溶媒和
が可能な基を有しているものを挙げることができるが、
溶媒和効果は水素結合に限定されるものではない。
気絶縁性であると共に、上記フッ素化合物を電圧印加時
に溶解せしめ得る媒体である。このような媒体は電圧印
加時に分極したフッ素化合物を溶媒和する性質がある。
溶媒和効果を有する代表的な電気絶縁性媒体としては、
メチル基やメチレン基のような水素結合によって溶媒和
が可能な基を有しているものを挙げることができるが、
溶媒和効果は水素結合に限定されるものではない。
【００２１】本発明に使用し得る電気絶縁性媒体の例と
しては、シリコン油、セバチン酸エステル類、トリメリ
ット酸エステル類、部分水添されたトリフェニル、ホス
ファゼン油、アジピン酸エステル類、フタル酸エステル
類、植物油などの脂肪族カルボキシル酸エステル類、精
製された灯油などの脂肪族炭化水素類、アルキル置換の
芳香族炭化水素類、ハロゲン置換の脂肪族もしくは芳香
族炭化水素類、エーテル類、ホスファゼン類等を挙げる
ことができ、それぞれ単独であるいは２種以上混合して
使用することができる。
しては、シリコン油、セバチン酸エステル類、トリメリ
ット酸エステル類、部分水添されたトリフェニル、ホス
ファゼン油、アジピン酸エステル類、フタル酸エステル
類、植物油などの脂肪族カルボキシル酸エステル類、精
製された灯油などの脂肪族炭化水素類、アルキル置換の
芳香族炭化水素類、ハロゲン置換の脂肪族もしくは芳香
族炭化水素類、エーテル類、ホスファゼン類等を挙げる
ことができ、それぞれ単独であるいは２種以上混合して
使用することができる。
【００２２】このような電気絶縁性媒体の中には、例え
ば上記式（Ｉ）または式（ＩＩ）のフッ素化合物との混
合物が、電圧印加前の状態で溶媒和され透明となるもの
もある。この場合は溶媒和力の小さな電気絶縁性媒体を
混合し、この混合媒体の溶媒和力を調整することによっ
て、本発明に使用される電気絶縁性媒体とすることがで
きる。
ば上記式（Ｉ）または式（ＩＩ）のフッ素化合物との混
合物が、電圧印加前の状態で溶媒和され透明となるもの
もある。この場合は溶媒和力の小さな電気絶縁性媒体を
混合し、この混合媒体の溶媒和力を調整することによっ
て、本発明に使用される電気絶縁性媒体とすることがで
きる。
【００２３】これらの中で、特にシリコン油は、電気絶
縁性、熱安定性、保存安定性、非吸湿性、非腐食性、入
手の容易さ、などの観点から好ましい電気絶縁性媒体で
ある。
縁性、熱安定性、保存安定性、非吸湿性、非腐食性、入
手の容易さ、などの観点から好ましい電気絶縁性媒体で
ある。
【００２４】式（Ｉ）または式（ＩＩ）の化合物の上記
電気絶縁性媒体に対する配合割合は特に限定されるもの
ではなく、上記フッ素化合物が電圧印加時に媒体中に安
定に可溶化し得る限り、求める粘性変化、光学的変化等
の物性変化の程度によって選択することができる。式
（Ｉ）または式（ＩＩ）の化合物の上記電気絶縁性媒体
に対する配合割合は、例えば０．１〜３５重量％であ
る。特に、１〜１５％程度が好適である。
電気絶縁性媒体に対する配合割合は特に限定されるもの
ではなく、上記フッ素化合物が電圧印加時に媒体中に安
定に可溶化し得る限り、求める粘性変化、光学的変化等
の物性変化の程度によって選択することができる。式
（Ｉ）または式（ＩＩ）の化合物の上記電気絶縁性媒体
に対する配合割合は、例えば０．１〜３５重量％であ
る。特に、１〜１５％程度が好適である。
【００２５】上記電気絶縁性媒体と式（Ｉ）または式
（ＩＩ）の化合物を用いて本発明の電気感応性組成物を
製造するには、単に両者を混合し、室温で充分に攪拌す
ればよい。なお、本発明の電気感応性組成物には、上記
フッ素化合物及び電気絶縁性媒体以外に適宜の安定剤、
分散剤、酸化防止剤、難燃剤、熱安定剤、紫外線吸収
剤、消泡剤、防かび剤、着色剤等の添加剤を混合するこ
ともできる。
（ＩＩ）の化合物を用いて本発明の電気感応性組成物を
製造するには、単に両者を混合し、室温で充分に攪拌す
ればよい。なお、本発明の電気感応性組成物には、上記
フッ素化合物及び電気絶縁性媒体以外に適宜の安定剤、
分散剤、酸化防止剤、難燃剤、熱安定剤、紫外線吸収
剤、消泡剤、防かび剤、着色剤等の添加剤を混合するこ
ともできる。
【００２６】本発明の組成物は、電圧を印加しない状態
では均質で白濁している。即ち、この状態の組成物中で
は、上記フッ素化合物は電気絶縁性媒体に均一に分散し
て白濁した組成物を形成している。本発明者らは、この
組成物に電圧を印加するとき、組成物が固体粒子を含ま
ない均一系となって透明に変化し、また、中にはその粘
性をも増大させるものがあることを見いだし、本発明に
到達した。
では均質で白濁している。即ち、この状態の組成物中で
は、上記フッ素化合物は電気絶縁性媒体に均一に分散し
て白濁した組成物を形成している。本発明者らは、この
組成物に電圧を印加するとき、組成物が固体粒子を含ま
ない均一系となって透明に変化し、また、中にはその粘
性をも増大させるものがあることを見いだし、本発明に
到達した。
【００２７】この変化は、下記のような仕組みによって
起こるものと考えられるが、このような理論によって本
発明が拘束されるものではない。すなわち、電圧無負荷
の状態では、上記フッ素化合物は組成物中において不溶
粒子として電気絶縁性媒体に分散しており、従って光分
散性でかつ組成物は低粘度である。組成物に電圧を印加
すると、電極間に生ずる電場の作用により、上記フッ素
化合物の分極が促され、電気絶縁性媒体がその分子中に
分極したフッ素化合物を溶媒和できる基（例えばメチル
基やメチレン基）を有している場合、上記フッ素化合物
が溶媒和され電気絶縁性媒体に可溶となり、組成物は透
明になる。また、フッ素化合物の分極に基づく静電引力
によって互いに電場方向に配位整列したり、電気絶縁性
媒体の溶媒和によって組成物中に網目状の分子間力結合
が生じ、外部剪断流動に抵抗するため粘度が上昇すると
考えられる。
起こるものと考えられるが、このような理論によって本
発明が拘束されるものではない。すなわち、電圧無負荷
の状態では、上記フッ素化合物は組成物中において不溶
粒子として電気絶縁性媒体に分散しており、従って光分
散性でかつ組成物は低粘度である。組成物に電圧を印加
すると、電極間に生ずる電場の作用により、上記フッ素
化合物の分極が促され、電気絶縁性媒体がその分子中に
分極したフッ素化合物を溶媒和できる基（例えばメチル
基やメチレン基）を有している場合、上記フッ素化合物
が溶媒和され電気絶縁性媒体に可溶となり、組成物は透
明になる。また、フッ素化合物の分極に基づく静電引力
によって互いに電場方向に配位整列したり、電気絶縁性
媒体の溶媒和によって組成物中に網目状の分子間力結合
が生じ、外部剪断流動に抵抗するため粘度が上昇すると
考えられる。
【００２８】従って本発明の電気感応性組成物は、これ
を電極の間に挿入し、この電極に直流電圧を印加する
と、その透明度及び場合によっては粘度が変化する。こ
の変化は、透明度に関しては電圧の印加によって透明度
が向上する変化であり、粘度に関しては電圧の印加によ
って粘度が上昇する変化である。印加する電圧は特に限
定されるものではないが、例えば０．１〜１０ＫＶ／ｍ
ｍである。普通は０．５〜３ＫＶ／ｍｍの印加が適当で
ある。
を電極の間に挿入し、この電極に直流電圧を印加する
と、その透明度及び場合によっては粘度が変化する。こ
の変化は、透明度に関しては電圧の印加によって透明度
が向上する変化であり、粘度に関しては電圧の印加によ
って粘度が上昇する変化である。印加する電圧は特に限
定されるものではないが、例えば０．１〜１０ＫＶ／ｍ
ｍである。普通は０．５〜３ＫＶ／ｍｍの印加が適当で
ある。
【００２９】本発明の電気感応性組成物は、例えば電圧
の印加によって透明度を変化させることができるので、
光シャッタ、光センサ、光スイッチ、遮光材、圧力セン
サ、ディスプレーなどとして使用することができる。ま
た、本発明の電気感応性組成物は、電圧の印加によって
粘度特性が変化する場合があるので、エンジン潤滑油、
クラッチ流体、ダンパ材、ショックアブソーバ充填流
体、バルブ潤滑油、アクチュエータ流体、バイブレータ
充填材、機械潤滑油、プリンタインク、または振動素子
などのような電気制御による機器の動力伝達用、制動
用、または潤滑油等への使用ないし応用が期待できる。
の印加によって透明度を変化させることができるので、
光シャッタ、光センサ、光スイッチ、遮光材、圧力セン
サ、ディスプレーなどとして使用することができる。ま
た、本発明の電気感応性組成物は、電圧の印加によって
粘度特性が変化する場合があるので、エンジン潤滑油、
クラッチ流体、ダンパ材、ショックアブソーバ充填流
体、バルブ潤滑油、アクチュエータ流体、バイブレータ
充填材、機械潤滑油、プリンタインク、または振動素子
などのような電気制御による機器の動力伝達用、制動
用、または潤滑油等への使用ないし応用が期待できる。
【００３０】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 （実施例１）室温における粘度が０．１Ｐａ・Ｓのシリ
コン油（東芝シリコーン株式会社製、ＴＳＦ４５１−１
００）中に、ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨ（出光石
油化学株式会社製）を、その含有率が５重量％となるよ
うに均―に分散し、実施例１の電気感応性組成物を得
た。この組成物は白濁していた。この組成物を１．５ｍ
ｍ間隔の電極間に入れ、２ＫＶ／ｍｍの直流電圧を印加
し、その透明度を目視により観察したところ、組成物は
透明状態に変化していた。
コン油（東芝シリコーン株式会社製、ＴＳＦ４５１−１
００）中に、ＨＯＯＣ−（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨ（出光石
油化学株式会社製）を、その含有率が５重量％となるよ
うに均―に分散し、実施例１の電気感応性組成物を得
た。この組成物は白濁していた。この組成物を１．５ｍ
ｍ間隔の電極間に入れ、２ＫＶ／ｍｍの直流電圧を印加
し、その透明度を目視により観察したところ、組成物は
透明状態に変化していた。
【００３１】（実施例２）実施例ｌで用いたＨＯＯＣ−
（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨの代わりに、ＨＯＯＣ−（Ｃ
Ｆ2）2−ＣＯＯＨ（出光石油化学株式会社製）を用いた
以外は実施例１と同様にして、実施例２の電気感応性組
成物を得た。この組成物は白濁していた。この組成物の
電圧印加時の透明度を実施例１と同様にして観察したと
ころ、組成物は透明状態に変化していた。
（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨの代わりに、ＨＯＯＣ−（Ｃ
Ｆ2）2−ＣＯＯＨ（出光石油化学株式会社製）を用いた
以外は実施例１と同様にして、実施例２の電気感応性組
成物を得た。この組成物は白濁していた。この組成物の
電圧印加時の透明度を実施例１と同様にして観察したと
ころ、組成物は透明状態に変化していた。
【００３２】（実施例３）実施例ｌで用いたＨＯＯＣ−
（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨの代わりに、
（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨの代わりに、
【００３３】
【化４】
【００３４】（出光石油化学株式会社製）を用いた以外
は実施例１と同様にして、実施例３の電気感応性組成物
を得た。この組成物は白濁していた。この組成物の電圧
印加時の透明度を実施例１と同様にして観察したとこ
ろ、組成物は透明状態に変化していた。
は実施例１と同様にして、実施例３の電気感応性組成物
を得た。この組成物は白濁していた。この組成物の電圧
印加時の透明度を実施例１と同様にして観察したとこ
ろ、組成物は透明状態に変化していた。
【００３５】（実施例４）実施例ｌで用いたＨＯＯＣ−
（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨの代わりに、ＨＯＣＨ2−（Ｃ
Ｆ2）8−ＣＨ2ＯＨ（出光石油化学株式会社製）を用い
た以外は実施例１と同様にして、実施例４の電気感応性
組成物を得た。この組成物は白濁していた。この組成物
を二重円筒形回転粘度計に入れ、２５℃において内外円
筒間に直流電圧１ＫＶ／ｍｍを印加し、内筒電極に回転
力を与え、組成物を攪拌しながらその透明度を目視にて
観察した。また、回転力を変化させ、各剪断速度（ｓｅ
ｃ-1）における剪断応力（Ｐａ）、および剪断応力測定
時における内外円筒間の電流値（μＡ／ｃｍ2）を測定
した。測定結果を表１に示す。
（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨの代わりに、ＨＯＣＨ2−（Ｃ
Ｆ2）8−ＣＨ2ＯＨ（出光石油化学株式会社製）を用い
た以外は実施例１と同様にして、実施例４の電気感応性
組成物を得た。この組成物は白濁していた。この組成物
を二重円筒形回転粘度計に入れ、２５℃において内外円
筒間に直流電圧１ＫＶ／ｍｍを印加し、内筒電極に回転
力を与え、組成物を攪拌しながらその透明度を目視にて
観察した。また、回転力を変化させ、各剪断速度（ｓｅ
ｃ-1）における剪断応力（Ｐａ）、および剪断応力測定
時における内外円筒間の電流値（μＡ／ｃｍ2）を測定
した。測定結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】（実施例５）実施例ｌで用いたＨＯＯＣ−
（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨの代わりに、ＨＯＣＨ2−（Ｃ
Ｆ2）3−ＣＨ2ＯＨ（出光石油化学株式会社製）を用い
た以外は実施例１と同様にして、実施例５の電気感応性
組成物を得た。この組成物は白濁していた。この組成物
の電圧印加時の透明度、各剪断速度における剪断応力と
電流値を実施例４と同様にして測定した。測定結果を表
２に示す。
（ＣＦ2）6−ＣＯＯＨの代わりに、ＨＯＣＨ2−（Ｃ
Ｆ2）3−ＣＨ2ＯＨ（出光石油化学株式会社製）を用い
た以外は実施例１と同様にして、実施例５の電気感応性
組成物を得た。この組成物は白濁していた。この組成物
の電圧印加時の透明度、各剪断速度における剪断応力と
電流値を実施例４と同様にして測定した。測定結果を表
２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】（実施例６）実施例４で用いたシリコン油
の代わりに、ホスファゼン油（大塚化学株式会社製、オ
オツカホスファロール ＮＦ−４６）を用いた以外は実
施例４と同様にして、実施例６の電気感応性組成物を得
た。この組成物は半透明だが白濁していた。この組成物
の電圧印加時の透明度、各剪断速度における剪断応力と
電流値を実施例４と同様にして測定した。測定結果を表
３に示す。
の代わりに、ホスファゼン油（大塚化学株式会社製、オ
オツカホスファロール ＮＦ−４６）を用いた以外は実
施例４と同様にして、実施例６の電気感応性組成物を得
た。この組成物は半透明だが白濁していた。この組成物
の電圧印加時の透明度、各剪断速度における剪断応力と
電流値を実施例４と同様にして測定した。測定結果を表
３に示す。
【００４０】
【表３】
【００４１】以上の結果から、実施例に示した本発明の
電気感応性組成物が、電圧の印加によってその光学的特
性や粘性を変化させることは明らかである。
電気感応性組成物が、電圧の印加によってその光学的特
性や粘性を変化させることは明らかである。
【００４２】
【発明の効果】本発明の電気感応性組成物は、式（Ｉ）
または式（ＩＩ）で表されるフッ素化合物と、該フッ素
化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気絶縁性媒体と
からなるものであるので、電圧印加時には固体粒子を含
まない均一系であり、しかもその光学特性や粘度特性を
変化させることができる効果がある。
または式（ＩＩ）で表されるフッ素化合物と、該フッ素
化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気絶縁性媒体と
からなるものであるので、電圧印加時には固体粒子を含
まない均一系であり、しかもその光学特性や粘度特性を
変化させることができる効果がある。
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】 そこで、均一系であって、しかも電圧の
印加に対応して粘度を変化させることのできる流体組成
物が求められていた。
印加に対応して粘度を変化させることのできる流体組成
物が求められていた。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 上記のように本発明の電気感応性組成物
は、式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表されるフッ素化合物
と、該フッ素化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気
絶縁性媒体とからなる組成物によって構成されている。
ここで、「溶解せしめ得る」とは、該フッ素化合物の少
なくとも一部が電圧印加時に上記電気絶縁性媒体に溶解
し得るということであって、例えば電圧印加時に電気泳
動などによって該フッ素化合物の一部が電極周辺で高濃
度化し、局所的に不溶解となっている場合を含むもので
ある。
は、式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表されるフッ素化合物
と、該フッ素化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気
絶縁性媒体とからなる組成物によって構成されている。
ここで、「溶解せしめ得る」とは、該フッ素化合物の少
なくとも一部が電圧印加時に上記電気絶縁性媒体に溶解
し得るということであって、例えば電圧印加時に電気泳
動などによって該フッ素化合物の一部が電極周辺で高濃
度化し、局所的に不溶解となっている場合を含むもので
ある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 本発明に使用される電気絶縁性媒体は、
電気絶縁性であると共に、上記フッ素化合物を電圧印加
時に少なくとも一部溶解せしめ得る媒体である。このよ
うな媒体は電圧印加時に分極したフッ素化合物を溶媒和
する性質がある。溶媒和効果を有する代表的な電気絶縁
性媒体としては、メチル基やメチレン基など、水素結合
によって溶媒和が可能な基を有しているものを挙げるこ
とができるが、溶媒和効果は水素結合に限定されるもの
ではない。
電気絶縁性であると共に、上記フッ素化合物を電圧印加
時に少なくとも一部溶解せしめ得る媒体である。このよ
うな媒体は電圧印加時に分極したフッ素化合物を溶媒和
する性質がある。溶媒和効果を有する代表的な電気絶縁
性媒体としては、メチル基やメチレン基など、水素結合
によって溶媒和が可能な基を有しているものを挙げるこ
とができるが、溶媒和効果は水素結合に限定されるもの
ではない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】 式（Ｉ）または式（ＩＩ）の化合物の上
記電気絶縁性媒体に対する配合割合は特に限定されるも
のではなく、上記フッ素化合物が電圧印加時に媒体中に
少なくとも一部溶解し得る限り、求める粘性変化、光学
的変化等の物性変化の程度によって選択することができ
る。式（Ｉ）または式（ＩＩ）の化合物の上記電気絶縁
性媒体に対する配合割合は、例えば０．１〜３５重量％
である。特に、１〜１５％程度が好適である。
記電気絶縁性媒体に対する配合割合は特に限定されるも
のではなく、上記フッ素化合物が電圧印加時に媒体中に
少なくとも一部溶解し得る限り、求める粘性変化、光学
的変化等の物性変化の程度によって選択することができ
る。式（Ｉ）または式（ＩＩ）の化合物の上記電気絶縁
性媒体に対する配合割合は、例えば０．１〜３５重量％
である。特に、１〜１５％程度が好適である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】 本発明の組成物は、電圧を印加しない状
態では均質で白濁している。即ち、この状態の組成物中
では、上記フッ素化合物は電気絶縁性媒体に均一に分散
して白濁した組成物を形成している。本発明者らは、こ
の組成物に電圧を印加するとき、組成物が少なくとも一
部透明に変化し、また、中にはその粘性をも増大させる
ものがあることを見いだし、本発明に到達した。
態では均質で白濁している。即ち、この状態の組成物中
では、上記フッ素化合物は電気絶縁性媒体に均一に分散
して白濁した組成物を形成している。本発明者らは、こ
の組成物に電圧を印加するとき、組成物が少なくとも一
部透明に変化し、また、中にはその粘性をも増大させる
ものがあることを見いだし、本発明に到達した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】 この変化は、下記のような仕組みによっ
て起こるものと考えられるが、このような理論によって
本発明が拘束されるものではない。すなわち、電圧無負
荷の状態では、上記フッ素化合物は組成物中において不
溶粒子として電気絶縁性媒体に分散しており、従って光
分散性でかつ組成物は低粘度である。組成物に電圧を印
加すると、電極間に生ずる電場の作用により、上記フッ
素化合物の分極が促され、電気絶縁性媒体がその分子中
に分極したフッ素化合物を溶媒和できる基（例えばメチ
ル基やメチレン基）を有している場合、上記フッ素化合
物が溶媒和され電気絶縁性媒体に対する溶解度を増し、
組成物は透明度が高くなる。また、フッ素化合物の分極
に基づく静電引力によって互いに電場方向に配位整列す
るなどにより、外部剪断流動に抵抗するため粘度が上昇
すると考えられる。
て起こるものと考えられるが、このような理論によって
本発明が拘束されるものではない。すなわち、電圧無負
荷の状態では、上記フッ素化合物は組成物中において不
溶粒子として電気絶縁性媒体に分散しており、従って光
分散性でかつ組成物は低粘度である。組成物に電圧を印
加すると、電極間に生ずる電場の作用により、上記フッ
素化合物の分極が促され、電気絶縁性媒体がその分子中
に分極したフッ素化合物を溶媒和できる基（例えばメチ
ル基やメチレン基）を有している場合、上記フッ素化合
物が溶媒和され電気絶縁性媒体に対する溶解度を増し、
組成物は透明度が高くなる。また、フッ素化合物の分極
に基づく静電引力によって互いに電場方向に配位整列す
るなどにより、外部剪断流動に抵抗するため粘度が上昇
すると考えられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】
【発明の効果】本発明の電気感応性組成物は、式（Ｉ）
または式（ＩＩ）で表されるフッ素化合物と、該フッ素
化合物を電圧印加時に少なくとも一部溶解せしめ得る電
気絶縁性媒体とからなるものであるので、電圧印加時に
光学特性や粘度特性を変化させることができる効果があ
る。
または式（ＩＩ）で表されるフッ素化合物と、該フッ素
化合物を電圧印加時に少なくとも一部溶解せしめ得る電
気絶縁性媒体とからなるものであるので、電圧印加時に
光学特性や粘度特性を変化させることができる効果があ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 107:50 131:10 131:12 135:22 147:02） Ｃ１０Ｎ 10:02 40:14
Claims (1)
- 【請求項１】 式（Ｉ）、 Ｒ1−（ＣＨ2）l−（ＣＦ2）n−（ＣＨ2）m−Ｒ2 （式中、Ｒ1、Ｒ2はＣＨ2ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＣＯＯＭ
（Ｍはアルカリ金属類または第１〜４級のアンモニウム
塩）、またはＣＨ2ＳＨであり、 ｌ、ｍは０〜２の整数であり、 ｎは２〜２０の整数である）または式（ＩＩ）、 【化１】 （式中、Ｒ1、Ｒ2はＣＨ2ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＣＯＯＭ
（Ｍはアルカリ金属類または第１〜４級のアンモニウム
塩）、またはＣＨ2ＳＨであり、 ｌ、ｍは０〜２の整数である）で表されるフッ素化合物
と、該フッ素化合物を電圧印加時に溶解せしめ得る電気
絶縁性媒体とからなることを特徴とする電気感応性組成
物。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22894792A JP3109273B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 電気感応性組成物 |
| AT93306221T ATE159978T1 (de) | 1992-08-07 | 1993-08-05 | Elektrosensitive zusammensetzung |
| EP93306221A EP0588482B1 (en) | 1992-08-07 | 1993-08-05 | Electro-sensitive composition |
| DE69315030T DE69315030D1 (de) | 1992-08-07 | 1993-08-05 | Elektrosensitive Zusammensetzung |
| US08/102,759 US5374367A (en) | 1992-08-07 | 1993-08-06 | Electro-sensitive composition |
| US08/267,408 US5510058A (en) | 1992-08-07 | 1994-06-29 | Electro-sensitive composition |
| US08/593,385 US5672298A (en) | 1992-08-07 | 1996-01-29 | Electro-sensitive composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22894792A JP3109273B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 電気感応性組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673390A true JPH0673390A (ja) | 1994-03-15 |
| JP3109273B2 JP3109273B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=16884352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22894792A Expired - Fee Related JP3109273B2 (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-27 | 電気感応性組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3109273B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0787792A1 (en) | 1996-02-01 | 1997-08-06 | New Technology Management Co., Ltd. | Electro-sensitive movable fluids, methods of using the same and motors for the electro-sensitive movable fluids |
| US5705969A (en) * | 1994-07-27 | 1998-01-06 | Fujikura Kasei Co., Ltd. | Actuator |
| US6455955B1 (en) | 1999-02-19 | 2002-09-24 | New Technology Management Co., Ltd. | Electro-sensitive working medium and method of using the medium |
| WO2012073385A1 (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Empire Technology Development Llc | Compositions comprising reverse micelles and methods for their use |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP22894792A patent/JP3109273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705969A (en) * | 1994-07-27 | 1998-01-06 | Fujikura Kasei Co., Ltd. | Actuator |
| EP0787792A1 (en) | 1996-02-01 | 1997-08-06 | New Technology Management Co., Ltd. | Electro-sensitive movable fluids, methods of using the same and motors for the electro-sensitive movable fluids |
| US6455955B1 (en) | 1999-02-19 | 2002-09-24 | New Technology Management Co., Ltd. | Electro-sensitive working medium and method of using the medium |
| WO2012073385A1 (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Empire Technology Development Llc | Compositions comprising reverse micelles and methods for their use |
| US8993494B2 (en) | 2010-12-01 | 2015-03-31 | Empire Technology Development Llc | Compositions comprising reverse micelles and methods for their use |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3109273B2 (ja) | 2000-11-13 |
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