JPH0737626B2 - 電気粘性流体 - Google Patents
電気粘性流体Info
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- JPH0737626B2 JPH0737626B2 JP24192986A JP24192986A JPH0737626B2 JP H0737626 B2 JPH0737626 B2 JP H0737626B2 JP 24192986 A JP24192986 A JP 24192986A JP 24192986 A JP24192986 A JP 24192986A JP H0737626 B2 JPH0737626 B2 JP H0737626B2
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- electrorheological fluid
- fluid
- electrorheological
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
- C10M171/001—Electrorheological fluids; smart fluids
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
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、特に水分を含有しない固体粒子
を電気絶縁性油状媒体に分散させた流体であって、クラ
ッチ、バルブ、ショックアブソーバー等の機械装置の電
気的制御に利用できる粘性流体である。
を電気絶縁性油状媒体に分散させた流体であって、クラ
ッチ、バルブ、ショックアブソーバー等の機械装置の電
気的制御に利用できる粘性流体である。
［従来の技術］ スピンドル油、トランス油、塩化パラフィン等の電気絶
縁性の高い油状媒体中に、シリカゲル、デンプン、セル
ロース等の吸水性固体微粒子を分散させた流体に外部電
界をかけると流体の粘度が著るしく増大する現象が見ら
れる。この現象はウインズロー効果として旧くから知ら
れ、クラッチ、バルブ、振動子等への応用が古くから検
討されてきた。
縁性の高い油状媒体中に、シリカゲル、デンプン、セル
ロース等の吸水性固体微粒子を分散させた流体に外部電
界をかけると流体の粘度が著るしく増大する現象が見ら
れる。この現象はウインズロー効果として旧くから知ら
れ、クラッチ、バルブ、振動子等への応用が古くから検
討されてきた。
ウインズロー効果を高める方法として、いくつかの提案
がされている。例えば強酸性あるいは強塩基性のイオン
交換樹脂の微粒子を芳香族カルボン酸の高級アルキルエ
ステル中に分散させたもの（特開昭50−92278号参
照）、また、ハロゲン化ジアリール化合物に親水性固体
粒子を分散させたもの（特開昭58−501178号参照）が優
れた電気粘性効果を示すことが述べられている。
がされている。例えば強酸性あるいは強塩基性のイオン
交換樹脂の微粒子を芳香族カルボン酸の高級アルキルエ
ステル中に分散させたもの（特開昭50−92278号参
照）、また、ハロゲン化ジアリール化合物に親水性固体
粒子を分散させたもの（特開昭58−501178号参照）が優
れた電気粘性効果を示すことが述べられている。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来提案されてきた電気粘性流体はいずれも、吸水性の
固体微粒子を絶縁性の油状媒体中に分散させたものであ
る。
固体微粒子を絶縁性の油状媒体中に分散させたものであ
る。
ウインズロー効果の発現の機構として下記の電気二重層
説が最も有力である。すなわち、粒子表面に存在する水
が固体表面の解離材を解離させ電気二重層を形成する
が、この電気二重層が外部からの高電圧の印加により自
由イオンの移動を起し分極を生じさせる。そしてこの分
極した粒子が静電引力により相互に結合するとともに、
電界方向に粒子の架橋を生じる。これが架橋と直角方向
の剪断力に対して抵抗となり、これが粘度を増大すると
の説である。
説が最も有力である。すなわち、粒子表面に存在する水
が固体表面の解離材を解離させ電気二重層を形成する
が、この電気二重層が外部からの高電圧の印加により自
由イオンの移動を起し分極を生じさせる。そしてこの分
極した粒子が静電引力により相互に結合するとともに、
電界方向に粒子の架橋を生じる。これが架橋と直角方向
の剪断力に対して抵抗となり、これが粘度を増大すると
の説である。
ところでこのような吸水した固体微粒子を用いる従来の
電気粘性流体は、粒子表面の水の移行による安定性不
足、高電界の印加による電極金属の溶解など耐久性の問
題、更には温度上昇によるイオン化促進とそれによる電
流増大、一層の温度上昇といった温度特性の不安定さな
ど水の存在に帰因する多くの問題点の為に大きな応用が
期待されているにもかかわらず、実用化には至っていな
い。
電気粘性流体は、粒子表面の水の移行による安定性不
足、高電界の印加による電極金属の溶解など耐久性の問
題、更には温度上昇によるイオン化促進とそれによる電
流増大、一層の温度上昇といった温度特性の不安定さな
ど水の存在に帰因する多くの問題点の為に大きな応用が
期待されているにもかかわらず、実用化には至っていな
い。
ウインズロー効果が外部電界による微粒子表面水の分極
に基づくものであるとすれば、水の存在なく微粒子表面
に分極を生じさせる別の方法があれば、前述の如き水の
存在に基づく多くの問題を回避した新しい電気粘性流体
の可能性がある。
に基づくものであるとすれば、水の存在なく微粒子表面
に分極を生じさせる別の方法があれば、前述の如き水の
存在に基づく多くの問題を回避した新しい電気粘性流体
の可能性がある。
本発明はこの考え方に基づき、非含水系粒子の分極に関
し多くの実験を重ねた結果到達したものである。
し多くの実験を重ねた結果到達したものである。
分極を生じ易い粒子としては、金属粒子が挙げられるが
導電性であり、絶縁性の油状媒体中に分散させて電圧を
印加すると直ちに絶縁破壊を生じ、全く電圧が上がらな
い。そこで金属粒子の表面を絶縁性の被膜で被覆する方
法が考えられるが、これは基本的には優れたウインズロ
ー効果を示すものの、油状媒体に比べ粒子の比重が大き
く沈澱を生じ、流体の安定性に問題がある。また金属粒
子のために粒子や液体接触面の磨耗の問題もあり実用面
で制限される。
導電性であり、絶縁性の油状媒体中に分散させて電圧を
印加すると直ちに絶縁破壊を生じ、全く電圧が上がらな
い。そこで金属粒子の表面を絶縁性の被膜で被覆する方
法が考えられるが、これは基本的には優れたウインズロ
ー効果を示すものの、油状媒体に比べ粒子の比重が大き
く沈澱を生じ、流体の安定性に問題がある。また金属粒
子のために粒子や液体接触面の磨耗の問題もあり実用面
で制限される。
本発明は金属の分極性の良さを生かし、かつ金属のもつ
問題を解決した新規な非水系の電気粘性流体に関するも
のである。
問題を解決した新規な非水系の電気粘性流体に関するも
のである。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための本発明の構成は、電気絶縁
性に優れた油状媒体に誘電体微粒子を分散せしめた電気
粘性流体において、誘電体微粒子が有機固体粒子を中心
としてその表面に導電性薄膜層、次に電気絶縁性薄膜層
が形成された構造からなる電気粘性流体である。
性に優れた油状媒体に誘電体微粒子を分散せしめた電気
粘性流体において、誘電体微粒子が有機固体粒子を中心
としてその表面に導電性薄膜層、次に電気絶縁性薄膜層
が形成された構造からなる電気粘性流体である。
本発明に使用される有機固体粒子としてはポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリアミド、フェノール樹脂等の合
成高分子、セルロース、デンプン、カゼイン等の天然高
分子、カーボン、有機顔料等が挙げられる。
ン、ポリエチレン、ポリアミド、フェノール樹脂等の合
成高分子、セルロース、デンプン、カゼイン等の天然高
分子、カーボン、有機顔料等が挙げられる。
これらの粒子の形状はサイコロ状あるいは棒状のように
角のあるものや先のとがったものよりも、できるだけ丸
みを帯びた球状や楕円球状のものがよく、特に真球状が
最も好ましい。粒径としては数μｍから数百μｍが好ま
しく、特に粒径の小さい方が高電圧印加時に高い粘性を
示す傾向がある。粒径分布についてはできるだけ単分散
に近いものが安定な電気粘性特性を示し易い。
角のあるものや先のとがったものよりも、できるだけ丸
みを帯びた球状や楕円球状のものがよく、特に真球状が
最も好ましい。粒径としては数μｍから数百μｍが好ま
しく、特に粒径の小さい方が高電圧印加時に高い粘性を
示す傾向がある。粒径分布についてはできるだけ単分散
に近いものが安定な電気粘性特性を示し易い。
本発明の導電性薄膜層は、該層を表面に有する粒子が電
界下に置かれた際、粒子表面に大きな誘電分極が生じる
ように形成されたものであり、導電性が高いものが好ま
しく、電気抵抗は高くても105Ω・cm以下であることが
必要である。
界下に置かれた際、粒子表面に大きな誘電分極が生じる
ように形成されたものであり、導電性が高いものが好ま
しく、電気抵抗は高くても105Ω・cm以下であることが
必要である。
このような導電性薄膜物質としては金属、金属化合物、
有機導電体、カーボン等があげられる。薄膜形成には化
学メッキ、蒸着、溶液または粉体コーティング、表面反
応、表面重合等の方法が用いられ、導電層の厚さは、一
般には数μｍもあれば充分である。特に、金属メッキや
蒸着、硫化銅などの金属化合物の表面反応、ポリピロー
ルやポリアセチレンなど表面重合反応等で得られる高導
電性物質の場合には0.1μｍ程度の厚さでも、本発明の
目的に充分な誘電分極効果を示す。
有機導電体、カーボン等があげられる。薄膜形成には化
学メッキ、蒸着、溶液または粉体コーティング、表面反
応、表面重合等の方法が用いられ、導電層の厚さは、一
般には数μｍもあれば充分である。特に、金属メッキや
蒸着、硫化銅などの金属化合物の表面反応、ポリピロー
ルやポリアセチレンなど表面重合反応等で得られる高導
電性物質の場合には0.1μｍ程度の厚さでも、本発明の
目的に充分な誘電分極効果を示す。
導電層は粒子表面をできるだけ均一の厚さで、かつ粒子
全面を被覆することが好ましい。導電性物質のコーティ
ングや表面重合により導電層を形成する場合、一般に二
次粒子を発生し易いが、条件調整によりできるだけ抑え
ることが好ましい。
全面を被覆することが好ましい。導電性物質のコーティ
ングや表面重合により導電層を形成する場合、一般に二
次粒子を発生し易いが、条件調整によりできるだけ抑え
ることが好ましい。
次に、電気絶縁性薄膜層とは、導電性薄膜上に形成され
た有機および無機の電気絶縁性物質からなる薄膜層であ
る。この電気絶縁性薄膜層を設けることによって、電界
下に置かれた上記粒子表面の導電性薄膜に生じた分極電
荷が、粒子間の接触で容易に電荷の中和を起したり、電
極間に導電路を形成し、度々スパークをともなった絶縁
破壊の原因になるのを防止することができる。
た有機および無機の電気絶縁性物質からなる薄膜層であ
る。この電気絶縁性薄膜層を設けることによって、電界
下に置かれた上記粒子表面の導電性薄膜に生じた分極電
荷が、粒子間の接触で容易に電荷の中和を起したり、電
極間に導電路を形成し、度々スパークをともなった絶縁
破壊の原因になるのを防止することができる。
このような目的に使用できる有機および無機の絶縁性物
質としては、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアクリ
ロニトリル、ポリフッ化ビニリデン等の有機合成高分子
物質、ワックス、アスファルト、ワニス等の有機天然高
分子物質、シリカ、アルミナ、ルチル（酸化チタン）、
チタン酸バリウム等の無機化合物等が代表例として挙げ
られる。
質としては、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアクリ
ロニトリル、ポリフッ化ビニリデン等の有機合成高分子
物質、ワックス、アスファルト、ワニス等の有機天然高
分子物質、シリカ、アルミナ、ルチル（酸化チタン）、
チタン酸バリウム等の無機化合物等が代表例として挙げ
られる。
一般に体積あるいは表面電気抵抗が108Ωあるいは108Ω
cm以上で、できるだけ絶縁破壊強度や誘電率の大きな物
質が好ましい。
cm以上で、できるだけ絶縁破壊強度や誘電率の大きな物
質が好ましい。
絶縁薄膜層の厚さは絶縁破壊させない限り、できるだけ
薄い方が好ましいが、耐摩耗性や均一性との関連から、
一般には数μｍ、好ましくは１μｍ以下で使用される。
薄い方が好ましいが、耐摩耗性や均一性との関連から、
一般には数μｍ、好ましくは１μｍ以下で使用される。
絶縁性薄膜層の形成には、溶液または粉体コーティン
グ、表面重合、蒸着、表面反応等、公知の被覆方法が適
用できる。この場合も導電性薄膜層形成時と同様に、厚
さが均一な全面被覆が好ましいが、被覆時の二次粒子の
発生をできるだけ防止することが必要である。このよう
な被覆方法としては、工業技術ライブラリー25“マイク
ロカプセル”（近藤朝士著、日刊工業新聞社）に紹介さ
れた各種の方法、あるいは導電性薄膜層表面の酸化、窒
化等により絶縁化する方法などが、好ましい方法として
使用できる。
グ、表面重合、蒸着、表面反応等、公知の被覆方法が適
用できる。この場合も導電性薄膜層形成時と同様に、厚
さが均一な全面被覆が好ましいが、被覆時の二次粒子の
発生をできるだけ防止することが必要である。このよう
な被覆方法としては、工業技術ライブラリー25“マイク
ロカプセル”（近藤朝士著、日刊工業新聞社）に紹介さ
れた各種の方法、あるいは導電性薄膜層表面の酸化、窒
化等により絶縁化する方法などが、好ましい方法として
使用できる。
有機固体粒子の表面にこれらの導電性層および絶縁性層
の２層を積層させた３層構造粒子は実用上、これらの層
間にかなりの接着力が必要となるが、このためには粒子
表面の酸化、エッチングなどの物理的又は化学的処理、
カップリング剤、アンカーコート剤などの結合助剤の使
用が有効な場合が多い。
の２層を積層させた３層構造粒子は実用上、これらの層
間にかなりの接着力が必要となるが、このためには粒子
表面の酸化、エッチングなどの物理的又は化学的処理、
カップリング剤、アンカーコート剤などの結合助剤の使
用が有効な場合が多い。
本発明に使用される油状媒体は従来の電気粘性流体で使
用されてきた塩化ジフェニル、セバチン酸ブチル、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、シリコーン系オイル等は勿論、電気絶縁
性や絶縁破壊強度が高く、化学的に安定で、分散微粒子
と比重が近いものであれば何でも使用可能である。
用されてきた塩化ジフェニル、セバチン酸ブチル、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、シリコーン系オイル等は勿論、電気絶縁
性や絶縁破壊強度が高く、化学的に安定で、分散微粒子
と比重が近いものであれば何でも使用可能である。
本発明の誘電体微粒子の油状媒体との混合重量比率は１
対99から50対50、好ましくは５対95から30対70の範囲で
選ばれる。混合された電気粘性流体は、電気絶縁特性を
あまり低下させない範囲で分散の安定性や防錆、酸化防
止等の目的で添加剤を使用することができる。
対99から50対50、好ましくは５対95から30対70の範囲で
選ばれる。混合された電気粘性流体は、電気絶縁特性を
あまり低下させない範囲で分散の安定性や防錆、酸化防
止等の目的で添加剤を使用することができる。
［作 用］ 本発明の電気粘性流体は従来のものの最大の欠点であっ
た、水の存在による長期安定性不良や電極の溶出、更に
は電気粘性特性の温度依存性の低下等の問題を解決し、
コンパクトで容易に電気制御できるバルブ、クラッチ、
ショックアブソーバー等、種々のエレクトロ・メカニカ
ル・アクチュエーターの実現を可能とするものである。
た、水の存在による長期安定性不良や電極の溶出、更に
は電気粘性特性の温度依存性の低下等の問題を解決し、
コンパクトで容易に電気制御できるバルブ、クラッチ、
ショックアブソーバー等、種々のエレクトロ・メカニカ
ル・アクチュエーターの実現を可能とするものである。
［実施例］ 以下、実施例をもって本発明をより詳細に示すが本実施
例での電気粘性特性は同一中心軸をもつ内径40mmのシリ
ンダーと外径38mmのロータの間隙（1.0mm）に封入され
た試料流体間に、所定速度の剪断をかけ、一定の交流
（50サイクル）電圧を印加した際の発生剪断応力と電流
を測定する方法により評価した。
例での電気粘性特性は同一中心軸をもつ内径40mmのシリ
ンダーと外径38mmのロータの間隙（1.0mm）に封入され
た試料流体間に、所定速度の剪断をかけ、一定の交流
（50サイクル）電圧を印加した際の発生剪断応力と電流
を測定する方法により評価した。
実施例１ 平均粒径20μｍ（40μｍ以上は除去）の球状フェノール
樹脂ビーズをクロム酸−硫酸混合液（クロム酸：硫酸：
水＝1:4:10wt比、80℃）で30分間処理し水洗した後、無
電解メッキ液（奥野製薬（株）、TMP＝ニッケルメッキ
液）を用い、ニッケルを平均0.2μｍの厚みに均一に被
覆した。
樹脂ビーズをクロム酸−硫酸混合液（クロム酸：硫酸：
水＝1:4:10wt比、80℃）で30分間処理し水洗した後、無
電解メッキ液（奥野製薬（株）、TMP＝ニッケルメッキ
液）を用い、ニッケルを平均0.2μｍの厚みに均一に被
覆した。
65℃のｎヘプタン中に上記メッキ粒子を入れ、高速で攪
拌しながら、過酸化ジベンゾイル1wt％を含むアクリロ
ニトリルを徐々に滴下し、粒子表面に重合生成したポリ
アクリロニトリルを吸着成長させ被覆した。重合後、粒
子の光学顕微鏡観察（100〜1000倍）および比重分別か
ら、メッキ粒子表面はすべてポリアクリロニトリルによ
り被覆され、またポリマー単独の粒子や２次粒子の発生
は殆ど見られないことが判った。ポリマーの生成量およ
びメッキ粒子の平均粒径より、ポリアクリロニトリル被
覆層の平均厚みは約0.2μｍと計算された。上記ポリマ
ー被覆粒子をメタノールで洗浄した後、強制攪拌しなが
ら160℃で熱風乾燥した。フルイで40μｍ以上の粒子を
除去した後、粒子をガラスセルに詰め、軽く加重をか
け、電気抵抗を測定したところ、約1012Ω・cmであっ
た。次にこの粒子を以下の電気粘性流体試験に使用し
た。
拌しながら、過酸化ジベンゾイル1wt％を含むアクリロ
ニトリルを徐々に滴下し、粒子表面に重合生成したポリ
アクリロニトリルを吸着成長させ被覆した。重合後、粒
子の光学顕微鏡観察（100〜1000倍）および比重分別か
ら、メッキ粒子表面はすべてポリアクリロニトリルによ
り被覆され、またポリマー単独の粒子や２次粒子の発生
は殆ど見られないことが判った。ポリマーの生成量およ
びメッキ粒子の平均粒径より、ポリアクリロニトリル被
覆層の平均厚みは約0.2μｍと計算された。上記ポリマ
ー被覆粒子をメタノールで洗浄した後、強制攪拌しなが
ら160℃で熱風乾燥した。フルイで40μｍ以上の粒子を
除去した後、粒子をガラスセルに詰め、軽く加重をか
け、電気抵抗を測定したところ、約1012Ω・cmであっ
た。次にこの粒子を以下の電気粘性流体試験に使用し
た。
なお、比較のために結晶セルロース（旭化成工業（株）
アビセル、平均粒径５μｍ）を吸水率0wt％及び8wt％に
調整したものを準備した。
アビセル、平均粒径５μｍ）を吸水率0wt％及び8wt％に
調整したものを準備した。
上記の絶乾したポリマー被覆メッキビーズおよび調湿し
た結晶セルロースを、絶乾した（吸水率300ppm以下）ト
リ−２−エチルヘキシルトリメリテート（花王石けん
（株）、トリメックスＴ−08）に、それぞれ10wt％の粒
子濃度で混合分散させ、先述の電気粘性評価法により剪
断速度200sec-1で、印加電圧、発生剪断応力および電流
密度を測定し、添付図面のグラフに示すような結果を得
た。第１図は本発明の流体（ａ）、吸水率８％の結晶セ
ルロース（ｂ）および吸水率0wt％の結晶セルロース
（ｃ）を混合分散させた上記電気粘性流体それぞれの印
加電圧（Kv/mm）と電流密度（μＡ）との関係を示し、
第２図は同印加電圧と剪断応力との関係を示すグラフで
ある。
た結晶セルロースを、絶乾した（吸水率300ppm以下）ト
リ−２−エチルヘキシルトリメリテート（花王石けん
（株）、トリメックスＴ−08）に、それぞれ10wt％の粒
子濃度で混合分散させ、先述の電気粘性評価法により剪
断速度200sec-1で、印加電圧、発生剪断応力および電流
密度を測定し、添付図面のグラフに示すような結果を得
た。第１図は本発明の流体（ａ）、吸水率８％の結晶セ
ルロース（ｂ）および吸水率0wt％の結晶セルロース
（ｃ）を混合分散させた上記電気粘性流体それぞれの印
加電圧（Kv/mm）と電流密度（μＡ）との関係を示し、
第２図は同印加電圧と剪断応力との関係を示すグラフで
ある。
本実施例より本発明の粒子構造をとることにより、非含
水系でも従来の含水系の流体より優れた電気粘性効果を
示すことが確認された。
水系でも従来の含水系の流体より優れた電気粘性効果を
示すことが確認された。
実施例２ パール重合により得られた平均粒径20μｍのポリアクリ
ロニトリルビースを0.1モル硫酸銅水溶液に３時間浸漬
した後、ガラスフィルターで過剰の液を軽く除去し、液
が付着した状態の粒子表面に硫化水素ガスをゆっくりと
含浸させ、粒子表面に硫化銅の導電層を形成した。水洗
およびデカンテーション法により、未反応物、硫化銅単
独微粉を除去した後、光学顕微鏡観察で粒子表面が完全
に硫化銅で被覆され、また導電度の測定により見掛け体
積抵抗が102［Ω・cm］以下であることを確認した。な
お重量変化及び平均粒径から、硫化銅層の平均厚みは0.
1μｍと計算された。
ロニトリルビースを0.1モル硫酸銅水溶液に３時間浸漬
した後、ガラスフィルターで過剰の液を軽く除去し、液
が付着した状態の粒子表面に硫化水素ガスをゆっくりと
含浸させ、粒子表面に硫化銅の導電層を形成した。水洗
およびデカンテーション法により、未反応物、硫化銅単
独微粉を除去した後、光学顕微鏡観察で粒子表面が完全
に硫化銅で被覆され、また導電度の測定により見掛け体
積抵抗が102［Ω・cm］以下であることを確認した。な
お重量変化及び平均粒径から、硫化銅層の平均厚みは0.
1μｍと計算された。
次に上記の硫化銅被覆粒子にガラス製流動気床式被覆装
置を使用し、ポリフッ化ビニリデン薄膜を表面被覆し
た。被覆方法は硫化銅被覆粒子を装置の多孔板上に入れ
下方から100℃の熱風を流し粒子を気流中で浮遊分散さ
せつつ、上方からポリフッ化ビニリデンを0.5wt％含有
するジメチルアセトアミド溶液を10μｍ以下の微粒子に
して極めて低速度で噴霧し、粒子表面に吸着させると同
時に脱溶媒させ、ポリマー被膜を形成させる方法をとっ
た。本法により、二次粒子の発生の殆どない平均ポリマ
ー被膜厚約0.2μｍでほぼ均一に被覆された３層構造粒
子を得た。
置を使用し、ポリフッ化ビニリデン薄膜を表面被覆し
た。被覆方法は硫化銅被覆粒子を装置の多孔板上に入れ
下方から100℃の熱風を流し粒子を気流中で浮遊分散さ
せつつ、上方からポリフッ化ビニリデンを0.5wt％含有
するジメチルアセトアミド溶液を10μｍ以下の微粒子に
して極めて低速度で噴霧し、粒子表面に吸着させると同
時に脱溶媒させ、ポリマー被膜を形成させる方法をとっ
た。本法により、二次粒子の発生の殆どない平均ポリマ
ー被膜厚約0.2μｍでほぼ均一に被覆された３層構造粒
子を得た。
ふるいを用い40μｍ以上の粒子を除去した後絶乾させ、
粒子の電気抵抗が約1013Ω・cmであるのを確認した後、
以下の電気粘性流体試験に使用した。
粒子の電気抵抗が約1013Ω・cmであるのを確認した後、
以下の電気粘性流体試験に使用した。
絶乾したセバシン酸ジブチル（吸水率500ppm以下）に上
記粒子10wt％を混合分散させ、実施例１と同様、電気粘
性特性評価を行なった。結果を第１表に示す。実施例１
と同様、非含水系粒子でも大きな電気粘性効果の得られ
ることが確認された。
記粒子10wt％を混合分散させ、実施例１と同様、電気粘
性特性評価を行なった。結果を第１表に示す。実施例１
と同様、非含水系粒子でも大きな電気粘性効果の得られ
ることが確認された。
実施例３ 実施例１及び２で調整した電気粘性流体をそれぞれガラ
ス板上に形成した１対のタンザク状電極（電極：銅板、
電極間距離:2mm、電極長:30mm）の間に流延し、電極間
に電圧を印加することにより、粒子がどのように挙動す
るかを観察した。その結果、実施例１および２の本発明
の流体および比較例１の吸水させた結晶性セルロースを
用いた流体では、1kVの交流及び直流のいずれかの印加
時にも電極間に粒子のブリッジを形成したが、比較例１
の絶乾した結晶セルロースを用いた流体ではブリッジの
形成は全く見られなかった。
ス板上に形成した１対のタンザク状電極（電極：銅板、
電極間距離:2mm、電極長:30mm）の間に流延し、電極間
に電圧を印加することにより、粒子がどのように挙動す
るかを観察した。その結果、実施例１および２の本発明
の流体および比較例１の吸水させた結晶性セルロースを
用いた流体では、1kVの交流及び直流のいずれかの印加
時にも電極間に粒子のブリッジを形成したが、比較例１
の絶乾した結晶セルロースを用いた流体ではブリッジの
形成は全く見られなかった。
［効 果］ 以上説明したように、本発明の電粘性流体は、水分含有
による障害がなく同じ印加電圧に対する剪断応力が従来
の流体に比較して大きく、しかも電流密度が小さいとい
う顕著な効果を奏するものである。
による障害がなく同じ印加電圧に対する剪断応力が従来
の流体に比較して大きく、しかも電流密度が小さいとい
う顕著な効果を奏するものである。
第１図は電気粘性流体の印加電圧と電流密度の関係を示
すグラフ、 第２図は同じく印加電圧と剪断応力の関係を示すグラフ
である。 ａ……本発明の実施例１の電気粘性流体の曲線、 ｂ……吸水率8wt％の結晶セルロースを分散させた電気
粘性流体の曲線、 ｃ……吸水率0wt％の結晶セルロースを分散させた電気
粘性流体の曲線。
すグラフ、 第２図は同じく印加電圧と剪断応力の関係を示すグラフ
である。 ａ……本発明の実施例１の電気粘性流体の曲線、 ｂ……吸水率8wt％の結晶セルロースを分散させた電気
粘性流体の曲線、 ｃ……吸水率0wt％の結晶セルロースを分散させた電気
粘性流体の曲線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 145:18 147:02 125:04） Ｃ１０Ｎ 10:16 20:06 Ａ 30:00 Ｚ 40:14 50:00
Claims (1)
- 【請求項１】電気絶縁性に優れた油状媒体に誘電体微粒
子を分散せしめた電気粘性流体において、誘電体微粒子
が有機固体粒子を中心としてその表面に導電性薄膜層、
次に電気絶縁性薄膜層が形成された構造からなることを
特徴とする電気粘性流体。
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| JP24192986A JPH0737626B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 電気粘性流体 |
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| JPH1081889A (ja) | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Bridgestone Corp | 電気粘性流体用粉体 |
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-
1986
- 1986-10-14 JP JP24192986A patent/JPH0737626B2/ja not_active Expired - Fee Related
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