JPH08283766A

JPH08283766A - 電気粘性流体

Info

Publication number: JPH08283766A
Application number: JP7093793A
Authority: JP
Inventors: Mikiya Shinohara; 幹弥篠原; Kazuo Yajima; 和男矢島; Yukio Senda; 幸雄千田; Sachiko Inoue; 祥子井上; Koji Shima; 耕司島
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1996-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】電気粘性効果の優れた電気粘性流体を得る。【構成】電気絶縁性液体中に、シリカ粒子とアンモニ
ア及び水を含有してなる電気粘性流体であって、シリカ
粒子の表面シラノール基に多価アルコールがエステル結
合している電気粘性流体。【効果】電気粘性効果が大幅に増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、特に電気絶縁性液体中にシリカ粒子とアンモニア
及び水を含有する電気粘性流体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリコンオイルなどの電気絶縁性液体を
分散媒とし、アンモニア水などの電解質溶液を含有する
シリカを分散粒子とする系は、特開平２−２０９９９７
号公報に記載されているように、エチルシリケートを加
水分解して得られた、粒径０．５６μｍの球状シリカを
２５０℃１６時間乾燥させた後に、シリコンオイル中に
濃アンモニア水（シリカに対し１〜１０ｗｔ％）ととも
に添加するか、あるいは、エチルシリケートを加水分解
するときに使用される、加水分解反応の触媒としてのア
ンモニア水をそのまま含有する球状シリカを、シリコン
オイルなどとボールミルなどによって混合し、製造して
いる。

【０００３】また同公報には、高温での長期安定性のた
めに、用いる電解質溶液の溶媒に水などの低沸点溶媒の
替わりに、例えばエチレングリコールなどの高沸点極性
溶媒を、シリカ粒子の水洗、乾燥後に、電解質、電気絶
縁性液体とともにボールミルなどで混合するか、あるい
はシリカ粒子を電解質溶液に含浸させるなどの方法で、
含有させる方法が開示されている。また、同様な方法と
して、特開平２−９１１９５号公報に記載されている、
エチレングリコールなどの多価アルコール、または多価
アルコールと水及び塩と塩基などとともに、シリカゲル
などの多孔質固体粒子を鉱油などの絶縁性液体中に混
合、分散させた電気粘性流体が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のいずれの系も電
気粘性効果を発現するが、依然、より大きな電気粘性効
果を得ることが待望されている。例えば、特開平２−２
０９９９７号公報に記載されているシリコンオイル、及
びアンモニア水が含有されている球状シリカの系は、共
軸回転二重円筒型粘度計で測定した電気粘性効果は、無
電界時せん断応力が８Ｐａ，２ｋＶ／ｍｍの電界印加時
には２１０Ｐａ程度であった（せん断速度：３６５ｓ^-1
で測定）。一方特開平２−９１１９５号公報に記載され
ている、エチレングリコールなどの多価アルコール、ま
たは多価アルコールと水、及び塩と塩基などとともに、
シリカゲルなどの多孔質固体粒子を鉱油などの絶縁性液
体中に混合、分散させた系では、具体的な電気粘性効果
による誘起せん断応力の記載はないが、１．４ｋＶ／ｍ
ｍの電圧印加による粘度増加率が高々４倍程度であり、
電気粘性効果としても非常に小さく、実デバイスに使用
できる性能とはいい難い。

【０００５】電気粘性流体を用いた実デバイスには、２
００Ｐａ程度の誘起せん断応力では、得られる電気粘性
効果により発生される応力がまだ小さく、電極面積をさ
らに増大させる、あるいは、印加する電界をさらに増大
させるなどの必要があり、設計上複雑な構造になった
り、装置が大型化するなどという、大きな問題点があ
り、電気粘性効果の向上は実用化のための大きな問題点
であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべく鋭意検討した結果、電気絶縁性液体中に、シリ
カ粒子とアンモニア及び水を含有してなる電気粘性流体
において、シリカ粒子の表面シラノール基に多価アルコ
ールがエステル結合したシリカ粒子を用いることによっ
て、従来のシリカにアンモニア及び水を含有した系に比
較して、その電気粘性効果が大きく改良されることを見
いだし、本発明に至った。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いるシリカ粒子及び多価アルコールは次のように公知
の方法を用いて得ることが出来る。シリカ粒子は、例え
ばメチルシリケート（テトラメトキシシラン：ＴＭＯ
Ｓ）、あるいはエチルシリケート（テトラエトキシシラ
ン：ＴＥＯＳ）などの加水分解縮合可能なアルコキシシ
ランを、水溶液中に添加して、加水分解、縮合を行い、
ゲルを生成させる。上記水溶液にはメタノール、あるい
はエタノールなどを適宜含有させる。この時、ゲルの性
状、例えば単分散の球状粒子あるいは不定形状のゲルを
得るなどの、それぞれの場合に応じて、触媒の量、水の
濃度が適宜選択される。通常、触媒としては、アンモニ
ア水、エタノールアミンなどが用いられる。該反応水溶
液の濃度としては、アルコキシシランとして０．０５〜
５０モル／リットル、水としては０．１〜５０モル／リ
ットル、触媒としては０．１〜１０モル／リットル、水
／アルコキシシランのモル比は１〜１５０の範囲で行う
のが一般的である。また加水分解、縮合反応は０〜１０
０℃、好ましくは０〜８０℃の範囲で数１０分〜１００
時間撹拌することによって行われる。ゲルが生成した後
に、ゲルの分離、乾燥、必要に応じて粉砕などを行っ
て、球状、あるいは不定形状のシリカゲルを得る。

【０００８】粒径としては０．１〜数１０μｍのものが
好ましく、小さすぎると流体の粘度が高くなり不都合で
あり、また、粒径が大きすぎると、沈降してしまい同様
に不都合である。単分散球状粒子の場合では粉砕せずに
そのまま使用し、不定形ゲルの場合は粉砕などで所定の
粒径に調整する。乾燥は通常１００〜２５０℃で数〜数
１０時間程度行うのが好ましい。これ以上温度を上げる
と、シリカ表面のシラノール基が減少してしまうので好
ましくない。例えば、空気中で２００℃まで加熱した場
合、加熱重量減少が０．１〜２０ｗｔ％、好ましくは１
〜１０ｗｔ％になるように乾燥する。

【０００９】多価アルコールは、例えば、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
ヘキサンジオール、デカンジオール、シクロヘキサンジ
オール、ジエチレングリコール、グリセリンなどが、入
手が容易なことから適当であり、例えば１００℃程度の
温度で容易に揮散しない程度の蒸気圧あるいは沸点、例
えば１００℃以上の沸点を持つことが好ましい。特に好
ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、グリセリンである。

【００１０】多価アルコールとシリカ粒子表面のシラノ
ールをエステル結合するには、次の様に公知の方法で行
うことができる。例えば、表面ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．
１０，ｐ５９１〜６０９，６５４〜６７０（１９７３）
（宇津木弘）に記載されているように、大きく分けて
（１）蒸気と接触して反応させる（２）反応液とともに
煮沸、還流する還流法（３）オートクレーブ中で高温、
高圧下で反応させる方法などがある。（１）については
通常２００℃でシリカゲルを８時間程度真空賦活し、１
０^-4ｔｏｒｒ程度の真空度とし、アルコールを導入後３
００℃、数時間反応させ、２００℃で排気することによ
り行っている。（２）については、例えば、１５０℃２
０時間乾燥したシリカ粒子を、用いる多価アルコールの
沸点直下で、１から数１０時間、該多価アルコールを加
熱、還流させて、シリカ粒子と多価アルコールを反応せ
しめ、その後、分離、乾燥させる。

【００１１】（３）については、日本化学会誌（ｖｏ
ｌ．１９７２Ｎｏ．９ｐ１５５７）に記載されてい
るように、ゲルの表面水酸基数の２〜１０倍量のアルコ
ールとヘキサン、シリカゲルとを混合し、このスラリー
をオートクレーブ中でヘキサンの臨界点（３０ａｔｍ，
２３５℃）付近に昇温、加圧し、約３０〜６０分保つ。
その後オートクレーブから取り出し、ヘキサン、アセト
ン、エタノールなどで洗浄し乾燥させる。上記多価アル
コールは、用いるシリカ粒子のシラノール量にもよる
が、シリカ粒子は通常表面積が数１０〜数１００ｍ²／
ｇあるので、得られるエステル結合を有するシリカ粒子
に対し２〜２０ｗｔ％、好ましくは５〜１５ｗｔ％がシ
リカ粒子の表面にエステル結合した多価アルコール由来
の付着基とすることができる。

【００１２】付着基の量は、上記公知文献にも詳述され
ているように、元素分析による炭素含有量と表面積値と
から求めることができる。このほか、前述のシリカ粒子
を作製する時に、エチレングリコールなどの多価アルコ
ールを反応溶液中に添加させてもシリカ粒子の表面シラ
ノール基とエステル結合させることができる。例えばメ
チルシリケート（テトラメトキシシラン：ＴＭＯＳ）、
あるいはエチルシリケート（テトラエトキシシラン：Ｔ
ＥＯＳ）などのアルコキシシランを、多価アルコールが
溶解している水溶液中に添加して、加水分解、縮合を行
い、ゲルを生成させるなどの方法で行う。多価アルコー
ルの添加量としては、多価アルコール／水の重量比とし
て０．５〜１０の範囲で行う。

【００１３】また、シラノール基と多価アルコールがエ
ステル結合していることの確認は次のように行う。ま
ず、図１に示すように示差熱分析（ＤＴＡ）、熱重量分
析（ＴＧ）により、エステル化されているシリカ粒子
は、多価アルコールの種類にもよるが、熱分解、酸化に
相当する、発熱部分とそれに伴う重量減少が３００〜５
００℃に観測される。これは、該多価アルコールの沸点
は約２００〜３００℃であるが、エステル結合している
ために、この温度範囲では蒸発しないために、蒸発によ
る吸熱反応が観測されず、より高温で熱分解、酸化反応
されるためである。また、昇温速度にも依存するが、エ
ステル化した多価アルコールの量が多いときは、５００
℃でも燃焼しきれない炭素が６００℃でも燃焼すること
による大きな発熱反応を生ずることもある。このほか、
簡易的には良く洗浄、乾燥させたシリカ粒子中の炭素含
有量を測定することによっても、エステル化量は推定で
きる。このほか、図２に示すように、フーリエ変換赤外
分光法（ＦＴ−ＩＲ）による赤外線吸収スペクトルの測
定により、エステル化により、シラノールと結合した多
価アルコール分子内のアルキル基などのＣＨ伸縮振動に
帰属される特性吸収が２８００〜３０００ｃｍ^-1に、Ｃ
Ｈの変角振動に帰属される特性吸収が１５００ｃｍ^-1付
近にそれぞれ観測される。ただし、シリカ粒子を、エチ
ルシリケート、メチルシリケートなどを加水分解して作
製する場合には、反応溶液中に含まれる、エタノール、
あるいはメタノールが、シリカ粒子のシラノール基とエ
ステル結合して同様な赤外吸収スペクトルが観測される
ため、この測定だけでは、多価アルコールがエステル結
合されているかどうかは判定できない（図４）。この場
合は、示差熱分析、熱重量分析を行えば、発熱ピークが
１５０〜２５０℃に観測されるので区別できる（図
３）。これは、エステル化されていないシリカ粒子、例
えば、単にシリカ粒子と多価アルコール混合したり、室
温で含浸しただけのシリカ粒子を、水、アセトン、エタ
ノールなどで洗浄、乾燥などを行うと、示差熱分析での
発熱ピークが、３００℃以上では観測されない、あるい
は、これらの赤外線吸収スペクトルの特性吸収が非常に
小さいか、あるいは観測されない（図３、４）。すなわ
ち、多価アルコールがシリカ粒子表面のシラノール基と
化学結合していないので、容易に洗浄、乾燥などで脱離
してしまうためである。

【００１４】上記のように得られた、多価アルコールと
シリカ粒子表面シラノールがエステル結合したシリカ粒
子（以下エステル化されたシリカ粒子と呼ぶ）は、絶縁
性液体、アンモニア及び水とともに混合されるが、該エ
ステル化されたシリカ粒子の添加量としては、１０〜７
５ｗｔ％、特に好ましくは３５〜５０ｗｔ％であること
が好ましい。１０ｗｔ％より少ないと、大きな電気粘性
効果を示さず、また７５ｗｔ％より多いと、無電界時粘
度が高くなり不都合となる。

【００１５】アンモニア水は、エステル化されたシリカ
粒子、絶縁性液体などとともに混合する際に添加する。
また、アンモニアガスを水蒸気とともに、あるいは、雰
囲気中の水分とともにあらかじめエステル化されたシリ
カ粒子に吸収させても同様な効果がある。アンモニアの
添加量は、濃度２８ｗｔ％のアンモニア水を用いる場合
は、エステル化されたシリカ粒子に対し１〜１０ｗｔ
％、特に好ましくは２〜８ｗｔ％が好ましい。１％より
少ないと電気粘性効果が小さく、また１０％より多い
と、電圧印加時に電流量が大きく電極間で短絡してしま
う現象が発生するので好ましくない。またアンモニアガ
スを用いるときは、数１０〜数１００ｍｌ／分の流量で
１〜１０時間程度、使用するエステル化されたシリカ粒
子と接触させる。この時、シリカ粒子とアンモニアガス
の接触をよくするために、流動床を用いる、あるいは撹
拌などの操作を行うことが好ましい。

【００１６】電気絶縁性液体は、高絶縁抵抗であれば何
でも良く、特別の制限を受けるものではない。この種の
液体としては、例えば、鉱油や合成潤滑油があり、具体
的には、ナフテン系、パラフィン系の各鉱油、シリコー
ンオイル、ポリオール、ポリオールエステル、リン酸エ
ステル、合成芳香族炭化水素などから適宜選ばれる。ま
た、これら電気絶縁性液体の粘度は２５℃で５〜２００
ｃｐのものが好ましい。

【００１７】この他、シリカ粒子の分散を向上させる目
的で、適宜分散剤が添加される。分散剤は慣用のものが
用いられ、用いる電気絶縁性液体の種類によって選択さ
れる。例えば、絶縁性液体がシリコンオイルであればア
ミノ変性、ヒドロキシ変性などのシリコンオイル系の分
散剤などが用いられる。この他、この種の分散剤として
は、例えば、スルフォネート類、ホスフォネート類、フ
ェネート類、アミン類、エステル類、非イオン系分散剤
などがある。

【００１８】電気絶縁性液体、シリカ粒子、及びアンモ
ニア水などの混合は通常、一般的に用いられる方法によ
り行う。例えば、振動ボールミル、ペイントシェーカー
などによって、数時間から数十時間混合を行う。また特
願平６−１４３２４９に示すように、混合後に熱処理を
行うことが好ましい。混合後の熱処理は、４０〜９０℃
程度で数〜数十時間、上記混合体を、容器などに入れ、
恒温槽中に置いて行なわれる。９０℃より高温の場合
は、添加したアンモニア水の蒸発が多く、電気粘性効果
が大きく低下する。また、４０℃より低温で処理をする
と、処理効果が小さく、長時間を要し不都合である。ま
た、熱処理時間は高温であればあるほど、短時間の処理
となるが、流れる電流量、発生する電気粘性効果を測定
しながら随時、決定される。例えば、８０℃で交流５０
Ｈｚで、２ｋＶ／ｍｍの電圧を印加したとき、電気粘性
流体に流れる電流密度が１０〜２０μＡ／ｃｍ²程度に
流れるように調製する。通常、９０℃では１０〜３０時
間程度、８０℃では４０〜１００時間程度、４０℃では
４００〜５００時間程度行う。

【００１９】一方、エチレングリコールなどの多価アル
コールを絶縁性液体、シリカ粒子とともにボールミルな
どで混合する、あるいは含浸させるなどの通常の手法を
用いて、添加する系に関しては、特開平２−２０９９９
７に記載されているように、その目的は水の代わりに沸
点の高い物質を用いることによって、高温耐久性を改善
するために、添加することが示されている。しかしなが
ら、電気粘性効果を大きく増加させるということに関し
ては、何も示されていない。この点に関しては、後述
（比較例２）するように、絶縁性液体、シリカ粒子とと
もに混合される時に、エチレングリコールを同時に添加
しても、電気粘性効果は増加しないことが確認されてい
る。さらに特開平２−９１１９５に記載されている、エ
チレングリコールなどの多価アルコール、または多価ア
ルコールと水、及び塩と塩基をシリカゲルなどの多孔質
粒子とともに混合、分散させる系では、本出願と異な
り、アンモニア水を用いることは記載されていない。さ
らに、多価アルコールの添加法は具体的に開示されてお
らず、単に「多孔質固体粒子に吸着している」「固体粒
子の表面に膜を形成している」という記述のみであり、
実施例にも、ある組成で「調製した」という記述しかな
い。すなわち、用いられている多価アルコールは本出願
と同じであるが、具体的にシリカ粒子表面のシラノール
基とエステル結合がされているということは何も記載が
ないばかりか、調製法の記載がいっさい無く、単に多価
アルコールと多孔質粒子を混合したことをうかがわせる
のみである。

【００２０】即ち、エチレングリコールなどの多価アル
コールを単に添加しただけでは、電気粘性効果の大きな
増加は得られず、従って多価アルコールがシリカ粒子表
面のシラノール基とエステル結合されており、さらには
アンモニア及び水が同時に存在することが電気粘性効果
を大きく増加させることが判った。

【００２１】

【作用】シリカ粒子にアンモニア水を添加して絶縁性液
体とともに混合してなる液体が、電気粘性効果を発現す
る機構は良く判っていないが、つぎのように推測され
る。シリカ粒子の表面に多くのシラノール基が存在し、
このシラノールは酸性を示すことが知られている。従っ
て、アンモニアが存在すると、アンモニアはアルカリな
ので、シラノールと中和反応により、シラノールと結合
する。この時、電場がかけられると、このシラノールに
結合したアンモニアイオンが、電場によりその位置を少
しずらす、あるいは電子分布が変形する、あるいは周囲
の自由水または束縛水を介して、アンモニアイオンが粒
子の片側に集められるなどにより、分極状態が発生し、
その結果、シリカ粒子として全体が大きく分極し、電気
粘性効果を発現すると考えられる。

【００２２】これに対し、多価アルコールをシリカ粒子
表面のシラノール基とエステル結合させたシリカ粒子に
アンモニアを添加した場合は、シラノール基はまず多価
アルコールの一つの−ＯＨ基とエステル結合を生ずる。
一方、アルコール性の−ＯＨ基のＨはきわめて弱い酸と
して働くことが知られているが、シラノール基と結合し
ていない残りの−ＯＨ基は、アンモニアと非常に弱い
が、上述のシラノール基と同様に、アンモニアと中和反
応を起こして、緩くアンモニアと結合していることが推
察される。このアンモニアイオンは、シラノール基との
結合より弱い結合と考えられるので、電場の印加によ
り、シラノール基と直接結合しているアンモニアイオン
より、同様な機構で容易に分極状態を生じ易いと考えら
れる。その結果、シリカにアンモニアを添加した系と比
較して、大幅な電気粘性効果の増加をもたらしたと推察
される。以下、実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はその要旨を越えないかぎり、以下の実施例
に限定されるものではない。また、実施例、比較例全て
の電気粘性効果の測定結果を表１にまとめて記す。

【００２３】（実施例１）分散粒子：テトラメトキシシラン１ｍｏｌに対し、水５
ｍｏｌを添加、混合し、４５℃で加水分解、縮合して、
ゲルを得た。その後、分離し、１２０℃で１時間真空乾
燥を行って、乾燥シリカゲルを得た。さらに得られたシ
リカゲルをジェットミルによって粉砕、分級して粒径が
１〜２０μｍのシリカ粒子を得た。この時の比表面積は
５５０ｍ²／ｇであった。

【００２４】この粒子をエチレングリコール中に添加
し、撹拌しながら、沸点の１９７℃で加熱、還流を５時
間行い、濾過分離後アセトンで充分に洗浄後１５０℃２
０時間乾燥させて、シリカ粒子表面のシラノール基とエ
チレングリコールがエステル化されたシリカ粒子を得
た。エステル結合ができていることの確認は、赤外線吸
収スペクトル（ＦＴ−ＩＲ）及び示差熱分析（ＤＴ
Ａ）、熱重量分析（ＴＧ）によって確認した。エステル
化によってシリカ粒子と反応した、エチレングリコール
の量は、３．２ｇであった。

【００２５】上記のようにして得られた、シリカ粒子４
０ｇに、電気絶縁性液体としてシリコンオイル（東レダ
ウシリコン「ＳＨ２００」１０ｃｓ）５０．４ｇ、分散
剤としてアミノ変性シリコンオイル（東レダウシリコン
「ＢＹ１６」５．６ｇ、２８％アンモニア水３．２ｇを
ペイントシェーカーで２．５時間混合した。混合後１０
０ｃｃのガラスビーカーに入れ、恒温槽内に入れて、８
０℃７０時間熱処理を行った。こうして得られた流体
の、電気粘性効果による誘起せん断応力の測定結果を表
１に示す。但し、電気粘性効果の測定は、交流５０Ｈｚ
の電圧を印加し、また、３６５Ｓ^-1のせん断速度下で、
４０℃で共軸二重円筒型回転粘度計によって行った。

【００２６】（実施例２）分散粒子：エチルシリケート（試薬特級）１８６．０ｇ
をエタノール（試薬特級）６７０．７ｇに溶解したＡ液
と２８ｗｔ％アンモニア水２２３．６ｇ、水１７３．９
ｇを同じくエチルアルコール１９９９．５ｇに溶解した
Ｂ液を混合し、直径０．５６μｍの球状のシリカ粒子を
得た。得られた粒子を１５０℃２０時間乾燥後、実施例
１と同様に、エチレングリコール中に添加し、撹拌しな
がら、沸点の１９７℃で加熱、還流を行い、濾過分離後
アセトンで充分に洗浄後１５０℃２０時間乾燥させて、
シリカ粒子にエチレングリコールがエステル結合した多
孔質シリカ粒子を得た。エステル結合した、エチレング
リコールの量は、ＴＧ−ＤＴＡ測定によって３．６ｇで
あった。

【００２７】上記のようにして得られたシリカ粒子を用
いて、以下実施例１と同じ方法によって電気粘性流体を
作製し、電気粘性効果の測定を行った。また得られた流
体を、６０℃２００時間恒温槽中に保持したのちに、同
様に電気粘性効果を測定したところ、恒温槽に保持する
前の電気粘性効果（誘起せん断応力）に対し９５％の維
持率であり、ほとんど劣化は無かった。

【００２８】（実施例３）市販の単分散球状シリカ（日
本触媒化成製）を用い、１５０℃２０時間乾燥後、以下
実施例１と同様にしてエステル化を行い得られたシリカ
粒子を用いて電気粘性流体を作製し、電気粘性効果の測
定を行った。（実施例４）実施例２のエチレングリコールの替わり
に、グリセリンを用い、同様にグリセリンの沸点２９０
℃で加熱、還流を行いエステル化処理を行った以外は、
実施例１と同様にして電気粘性流体を得た。

【００２９】（実施例５）実施例２のエチレングリコー
ルの替わりに、１，３プロピレングリコールを用い、同
様にプロピレングリコールの沸点１８８℃で加熱、還流
を行いエステル化処理を行った以外は、実施例１と同様
にして電気粘性流体を得た。

【００３０】（実施例６）分散粒子：エチルシリケート（試薬特級）１８６．０ｇ
をエタノール（試薬特級）６７０．７ｇに溶解したＡ液
と、２８ｗｔ％アンモニア水２２３．６ｇ、水１７３．
９ｇ、エチルアルコール１４９９．５ｇ、エチレングリ
コール５００ｇを混合溶解したＢ液の二つの液を混合
し、直径１．５０μｍの球状のシリカ粒子を得た。得ら
れた粒子を１５０℃２０時間乾燥後、ＴＧ−ＤＴＡによ
りシリカ粒子とエステル結合したエチレングリコールの
量は、ＴＧ−ＤＴＡ測定によって３．３ｇであった。上
記のようにして得られたシリカ粒子を用いて、以下実施
例１と同じ方法によって電気粘性流体を作製し、電気粘
性効果の測定を行った。

【００３１】（比較例１）実施例２において、エチレン
グリコールを添加しないで（即ちエステル化処理も行わ
ずに）、アンモニア水のみを添加し、あとは実施例２と
同様に作製し、電気粘性効果を測定した。（比較例２）実施例２において、エチレングリコールは
添加したが、エステル化処理を行わずに、ペイントシェ
ーカーによる混合時に他の添加物と同時に添加、混合し
た。添加したエチレングリコールの量は、実施例２で測
定されたエチレングリコールの量と同量の３．６ｇ添加
した。以下実施例２と同様にして電気粘性効果を測定し
た。

【００３２】（比較例３）エチレングリコールの添加を
次の様な方法により行った。まず、実施例２で用いたシ
リカ粒子５０ｇをエチレングリコール２００ｃｃ中に分
散させ、室温下で、数ミリトールの圧力まで減圧し、そ
のまま１０分保持後、常圧に戻す操作を３回繰り返して
シリカ粒子をエチレングリコールに含浸させる処理を行
った。その後、遠心分離を行い、さらにアセトンで洗
浄、遠心分離を３回繰り返し、１５０℃２０時間乾燥し
た。この様にして得られたシリカ粒子を用いて、以下実
施例２と同様にして電気粘性流体を作製し、また電気粘
性効果を測定した。

【００３３】（比較例４）比較例２において、用いた絶
縁性液体をシリコンオイルの代わりに鉱油（三菱石油Ｐ
ＴＦＡ２６）５０．４ｇ、分散剤としてアミノ変性オ
イルの代わりにコハク酸イミド５．６ｇを用い、エチレ
ングリコールの添加などの、他の操作は比較例２と同様
にして、電気粘性流体を作製し、電気粘性効果を測定し
た。

【００３４】（比較例５）比較例３で用いたエチレング
リコールの含浸処理を行ったシリカ粒子４０ｇを用い、
電気絶縁性液体として鉱油（三菱石油（株）「ＰＴＦ
Ａ２６」）５０．４ｇ中に、分散剤としてコハク酸イミ
ド５．６ｇ、２８％アンモニア水３．２ｇとともにペイ
ントシェーカーで２．５時間混合した。混合後さらに８
０℃７０時間熱処理を行って、同様に電気粘性効果を測
定した。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明の電気粘性流体によれば、従来系
の２倍以上の電気粘性効果が発現し、従来得られなかっ
た大きな電気粘性効果を得る事が出来た。また、比較的
高温下でも安定した電気粘性効果を発現するなど、電気
粘性効果を利用したデバイスの実用化に大きな貢献を示
すことが期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１におけるシリカ粒子のＴＧ−ＤＴＡ曲
線。

【図２】実施例１におけるシリカ粒子の赤外線吸収スペ
クトル曲線。

【図３】多価アルコールによるエステル化未処理のシリ
カ粒子のＴＧ−ＤＴＡ曲線。

【図４】多価アルコールによるエステル化未処理のシリ
カ粒子の赤外吸収スペクトル曲線。

───────────────────────────────────────────────────── 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 107:50 125:26 125:20）Ｃ１０Ｎ 30:00 40:14 70:00 (72)発明者千田幸雄神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者井上祥子神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者島耕司神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気絶縁性液体中に、シリカ粒子とアン
モニア及び水を含有してなる電気粘性流体であって、シ
リカ粒子の表面シラノール基に多価アルコールがエステ
ル結合していることを特徴とする電気粘性流体。