JPH0873877A - Homogeneous electroviscous fluid - Google Patents

Homogeneous electroviscous fluid

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JPH0873877A
JPH0873877A JP21451694A JP21451694A JPH0873877A JP H0873877 A JPH0873877 A JP H0873877A JP 21451694 A JP21451694 A JP 21451694A JP 21451694 A JP21451694 A JP 21451694A JP H0873877 A JPH0873877 A JP H0873877A
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JP
Japan
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molecular weight
polymer
soft segment
weight
electrorheological
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21451694A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroharu Oda
弘治 小田
Akio Inoue
昭夫 井上
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a homogeneous electroviscous fluid, producible at a low cost without any problems in settling and separation of particles and capable of manifesting stable and excellent responsiveness. CONSTITUTION: This homogeneous electroviscous fluid comprises a polymeric compound constituted of a hard segment comprising a low-molecular weight polymer and a soft segment comprising a low-molecular weight polymer. The polymeric compound has >=10<8> Ω volume resistivity and >=1000 molecular weight. The fluid can stably be used for new compact actuators such as a valve, a clutch, a brake and a torque converter operated by electronic control for a long period and expected for development into servo control systems with a high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は均一系の電気粘性流体に
関するものであり、振動吸収、トルク伝達、サーボ制御
などのアクチュエーターとして利用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a uniform electrorheological fluid and is used as an actuator for vibration absorption, torque transmission, servo control and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】電圧印加により粘性が瞬間的かつ可逆的
に大きく変化する電気粘性流体は、すでに1940年代
よりシリカやでんぷんなどの含水微粒子を絶縁油に分散
させた、いわゆるWinslow流体としてよく知られ
ている。その後含水微粒子にイオン交換樹脂粒子やゼオ
ライト粒子を用いる方法、また有機半導体粒子、表面絶
縁化した導電体粒子、液晶ポリマー粒子などの非含水粒
子を用いる方法など、多くの改良が提案されている。し
かしながら、これらの粒子を用いる方法は、短期的には
優れた性能を示すものの長期的には粒子の沈降分離や沈
降粒子の凝集粘土化の問題が避けがたく、実用化の大き
な障害になっている。
2. Description of the Related Art Electrorheological fluids whose viscosity changes remarkably instantaneously and reversibly when a voltage is applied are well known as so-called Winslow fluids in which water-containing fine particles such as silica and starch are dispersed in insulating oil since the 1940s. ing. After that, many improvements have been proposed, such as a method of using ion-exchange resin particles or zeolite particles as the water-containing fine particles and a method of using non-water-containing particles such as organic semiconductor particles, surface-insulated conductive particles, and liquid crystal polymer particles. However, the method using these particles shows excellent performance in the short term, but in the long term, the problems of sedimentation and separation of particles and agglomeration of sedimented particles are unavoidable, which is a major obstacle to practical use. There is.

【0003】一方、粒子を用いない均一なものとして
は、例えば、ニトロメタンやニトロベンゼンなどの極性
流体を用いる方法や種々の低分子液晶を用いる方法が研
究・報告されているが、いずれの場合も大きな電気粘性
効果は得られていない。これに対し、複数の液晶性基を
適度な長さの分子鎖で結合したり高分子化することで、
電場で配向させた際の液晶のドメイン間の結合力を高め
大きな粘性の増加を得る方法が提案された(特開平5−
51590号、特開平5−32988号、特開平5−1
71147号公報、特開平5−323294号公報、特
開平5−339594号公報)。
On the other hand, as a uniform material which does not use particles, for example, a method using a polar fluid such as nitromethane or nitrobenzene and a method using various low molecular weight liquid crystals have been studied and reported. No electrorheological effect has been obtained. On the other hand, by combining a plurality of liquid crystalline groups with a molecular chain of an appropriate length or polymerizing them,
A method has been proposed in which the binding force between the domains of the liquid crystal when aligned by an electric field is increased to obtain a large increase in viscosity (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-
51590, JP-A-5-32988, and JP-A5-1.
71147, JP-A-5-323294, and JP-A-5-339594).

【0004】しかしながらこのような液晶性物質を用い
る電気粘性流体では、合成の煩雑な液晶性基を多量に使
用するため、高価になるという欠点を有している。安価
に製造できる均一系電気粘性流体として、ウレタン系の
高分子溶液が最近提案されており[Dynamics
& Design Conference ’94「機
能性材料とインテリジェント材料・構造システム」シン
ポジウム講演論文集K519]、液晶以外の高分子化合
物でも電気粘性効果が得られることがわかってきた。こ
のウレタン系高分子溶液においてはハードセグメントの
ウレタン部位が外部電場に応答して高次構造を形成する
ものと考えられるが、大きな電気粘性効果を発現するま
でには至っていない。
However, the electrorheological fluid using such a liquid crystalline substance has a drawback that it becomes expensive because a large amount of liquid crystalline groups which are complicated to synthesize are used. Urethane-based polymer solutions have recently been proposed as a homogeneous electrorheological fluid that can be manufactured at low cost [Dynamics
& Design Conference '94 "Functional Materials and Intelligent Materials / Structural Systems" Symposium Proceedings K519], it has been found that electrorheological effects can be obtained even with polymer compounds other than liquid crystals. In this urethane-based polymer solution, it is considered that the urethane moiety of the hard segment forms a higher-order structure in response to an external electric field, but it has not yet reached a large electrorheological effect.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、均一系で粒子沈降の問
題がなく、安価に製造できて、かつ安定で大きな電気粘
性効果の得られるより実用的な電気粘性流体を提供する
ことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a homogeneous system, does not have the problem of particle settling, can be manufactured at low cost, and is stable and has a large electrorheological effect. The purpose is to provide a more practical electrorheological fluid.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のウ
レタン系高分子溶液の電気粘性効果が低い原因について
鋭意検討を重ねた結果、該高分子のソフトセグメントお
よび稀釈剤としてプロピレングリコールを用いているた
めに電流が流れ、電気粘性効果が得られないか、得られ
ても経時的に減少してしまうことをつきとめ本発明を完
成するに到った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies as to the cause of the low electrorheological effect of the above urethane-based polymer solution. As a result, propylene glycol was used as a soft segment of the polymer and a diluent. The present invention has been completed by finding that an electric current flows due to the use, and the electrorheological effect cannot be obtained, or even if it is obtained, it decreases with time.

【0007】すなわち本発明は、低分子量重合体からな
るハードセグメントおよび低分子量重合体からなるソフ
トセグメントから構成される高分子化合物からなる電気
粘性流体であって、該高分子化合物の体積抵抗が108
Ωcm以上であり、かつその平均分子量が1000以上
であることを特徴とする電気粘性流体である。本発明で
言うハードセグメントとは、芳香族炭化水素および/ま
たは短鎖の脂肪族炭化水素を主要な構成要素とし、アミ
ド結合、ウレタン結合、ウレア結合などの水素結合性基
や、エステル結合、カーボネート結合、エーテル結合、
スルホン結合、スルホキシド結合などの極性基を含んで
なる分子鎖を指し、芳香族環や脂肪鎖の凝集力、水素結
合性基や極性基間の凝集力によってドメインを形成して
かつ電場に対する応答性を発現する部分となるものであ
る。
That is, the present invention is an electrorheological fluid composed of a polymer compound composed of a hard segment composed of a low molecular weight polymer and a soft segment composed of a low molecular weight polymer, the volume resistance of the polymer compound being 10 8
It is an electrorheological fluid having an Ωcm or more and an average molecular weight of 1,000 or more. The hard segment as referred to in the present invention has an aromatic hydrocarbon and / or a short chain aliphatic hydrocarbon as a main constituent element, and has a hydrogen bonding group such as an amide bond, a urethane bond, a urea bond, an ester bond, or a carbonate. Bond, ether bond,
A molecular chain containing polar groups such as sulfone bonds and sulfoxide bonds, which forms domains by the cohesive force of aromatic rings and aliphatic chains, the cohesive force between hydrogen bonding groups and polar groups, and is responsive to electric fields. Is the part that expresses.

【0008】また本発明で言うソフトセグメントとは、
長鎖の屈曲性分子鎖を主要な構成要素とし、それ自体は
無定型で凝集せずに上記のハードセグメントによって形
成されたドメイン間を互いに連結する役割を果たすもの
である。ここで用いられる屈曲性の分子鎖としては、ア
ルキレン、炭素数4以上のオキシアルキレン、フルオロ
アルキレン、オキシフルオロアルキレン、シロキサンか
らなる群から選ばれた繰り返し単位からなる電気的に安
定なものが挙げられ、特にアルキレン、ポリテトラメチ
レングリコールに代表されるような炭素数4以上のオキ
シアルキレン、シロキサンが安価に利用できて好まし
い。ここで言う電気的に安定とは、該屈曲鎖を構成する
繰り返し単位で高分子を形成した場合、該高分子の体積
抵抗が10 8 Ωcm以上となることを意味する。オキシ
アルキレン鎖においてオキシエチレン、オキシプロピレ
ン鎖などの炭素数が3以下のものでは電気抵抗が低く、
最終的に得られる高分子全体の電気特性の低下を引き起
こすので本発明のソフトセグメントとしては好適ではな
い。
The soft segment referred to in the present invention is
The long and flexible molecular chain is the main component, and
Amorphous and shaped by the above hard segment without agglomeration
Those that play a role in connecting the created domains to each other
Is. The flexible molecular chain used here is
Rukiren, oxyalkylene having 4 or more carbon atoms, fluoro
Alkylene, oxyfluoroalkylene, siloxane
An electrically safe unit consisting of repeating units selected from the group consisting of
The specific ones include alkylene and polytetramethyl.
Oki with 4 or more carbon atoms, such as ren glycol
Sialkylene and siloxane are preferable because they can be used at low cost.
Yes. The term “electrically stable” as used herein means to form the bent chain.
When a polymer is formed by repeating units, the volume of the polymer
Resistance is 10 8It means that it becomes Ωcm or more. Oxy
Oxyethylene, oxypropylene in the alkylene chain
If the chain has 3 or less carbon atoms, the electrical resistance is low,
It causes deterioration of the electrical properties of the final polymer.
Therefore, it is not suitable as the soft segment of the present invention.
Yes.

【0009】本発明に用いられる高分子化合物のハード
ならびにソフトセグメントは、単独もしくは複数の単量
体から得られる低分子量の重合体からなることがその特
徴である。すなわち、単独もしくは複数の単量体が付
加、縮合、ないしは開環反応などにより反応して連鎖を
形成し、その連鎖の重合度が好ましくは2から100ま
での範囲のものが本発明のハードおよびソフトセグメン
トとして用いられる。
The hard and soft segments of the polymer compound used in the present invention are characterized by being composed of a low molecular weight polymer obtained from a single monomer or a plurality of monomers. That is, a single or a plurality of monomers react with each other by addition, condensation, or ring-opening reaction to form a chain, and the degree of polymerization of the chain is preferably in the range of 2 to 100. Used as a soft segment.

【0010】本発明に用いられる高分子化合物の合成方
法としては、ハードセグメントまたはソフトセグメン
ト、あるいはその両方をあらかじめプレポリマーないし
オリゴマーとして調製しておき、それらを後に連結させ
ることによって目的とする構造を作り上げる方法、1段
の反応でハードおよびソフトセグメントを同時に作り上
げる方法などいずれの方法であってもよい。
As the method for synthesizing the polymer compound used in the present invention, a hard segment, a soft segment, or both are prepared in advance as a prepolymer or an oligomer, and the desired structure is obtained by connecting them later. Any method may be used, such as a method for making a hard segment and a soft segment at the same time by a one-step reaction.

【0011】また、分子内におけるハードセグメントと
ソフトセグメントの存在形態としては、リニアトリブロ
ック、マルチブロック、ラジアルブロックのいずれの形
態であってもよく、またグラフト状であってもよい。本
発明の高分子化合物が大きな電気粘性効果を発現する理
由は詳らかではないが、例えば、ハードセグメントから
なるドメインが電場の作用で高次構造を形成し、その高
次構造が電場に対して実質的に無感応の屈曲鎖からなる
ソフトセグメントによって連結されることにより剪断力
に対する大きな抵抗力が生まれ、見かけの粘度が増大す
るものと説明することができる。その主旨から考えて、
例えばリニアトリブロック構造をとる高分子化合物にお
いては、両端のブロックがハードセグメントであり、中
央のブロックがソフトセグメントであることが好まし
い。
The existence form of the hard segment and the soft segment in the molecule may be any of linear triblock, multiblock and radial block, or may be a graft form. Although the reason why the polymer compound of the present invention exerts a large electrorheological effect is not known, for example, a domain composed of a hard segment forms a higher-order structure by the action of an electric field, and the higher-order structure substantially corresponds to the electric field. It can be explained that a large resistance to a shearing force is generated and the apparent viscosity is increased by being connected by a soft segment composed of an insensitive bending chain. Thinking from that point,
For example, in a polymer compound having a linear triblock structure, it is preferable that the blocks at both ends are hard segments and the central block is a soft segment.

【0012】ハードセグメントとソフトセグメントの割
合としては、両者がミクロ相分離構造を形成する範囲で
あればよく特に限定されない。一方に対する他方の割合
が大きくなりミクロ相分離構造が形成されなくなると、
上で述べたようなドメインの形成とドメイン間の連結の
バランスが崩れ、大きな電気粘性効果が発現しなくなる
と考えられる。
The ratio of the hard segment and the soft segment is not particularly limited as long as they both form a microphase-separated structure. When the ratio of the other to one increases and the microphase-separated structure is not formed,
It is considered that the balance between the formation of domains and the connection between domains as described above is lost, and a large electrorheological effect is not exhibited.

【0013】本発明の高分子化合物において、安定した
大きな電気粘性効果を得るためには、該高分子化合物の
体積抵抗が108 Ωcm以上であり、かつその平均分子
量が1000以上であることが必須である。体積抵抗が
108 Ωcmを下回る場合には、安定した電気粘性効果
が得られず好ましくない。また平均分子量が1000を
下回る場合には大きな電気粘性効果が得られない。これ
は例えば、分子量が小さいためにハードセグメントから
なるドメインの凝集力が弱かったり、ドメインを連結す
るソフトセグメントが剪断に対して十分な抵抗力を発揮
できないためであると解釈することができる。分子量の
上限は特に限定されないが、通常は20000以下のも
のが用いられる。分子量が20000を越えると該高分
子化合物自体の粘度が高くなりすぎ、電場の有無による
粘性の変化が顕著に現れなくなることがある。
In order to obtain a stable and large electrorheological effect in the polymer compound of the present invention, it is essential that the polymer compound has a volume resistance of 10 8 Ωcm or more and an average molecular weight of 1000 or more. Is. When the volume resistance is less than 10 8 Ωcm, a stable electrorheological effect cannot be obtained, which is not preferable. Further, when the average molecular weight is less than 1000, a large electrorheological effect cannot be obtained. This can be interpreted, for example, because the cohesive force of the domain consisting of the hard segment is weak due to the small molecular weight, or the soft segment connecting the domains cannot exhibit sufficient resistance to shearing. The upper limit of the molecular weight is not particularly limited, but one having a molecular weight of 20,000 or less is usually used. When the molecular weight exceeds 20,000, the viscosity of the polymer compound itself becomes too high, and the change in viscosity depending on the presence or absence of an electric field may not appear remarkably.

【0014】本発明の高分子化合物は、本発明の目的を
損なわない範囲において変性したり、種々の添加剤を加
えて使用することができる。例えば、高分子鎖の末端や
側鎖として極性の官能基を導入することは、電場に対す
る分子の応答性を向上させる点で好ましい手段である。
また該高分子化合物に稀釈剤や可塑剤などを加えること
も、高分子化合物自体の粘度を低下させ電場印加時の粘
度変化を高めることができるという点で好ましい手段の
一つである。特に該高分子化合物のソフトセグメントに
近い構造の稀釈剤を用いることによって、ハードセグメ
ントのドメインの形成を損なわずにソフトセグメントの
分子運動性を高めることができ、電場を印加した際に大
きな粘性の変化を引き出すことができる。
The polymer compound of the present invention may be modified or added with various additives within a range not impairing the object of the present invention. For example, introduction of a polar functional group as a terminal or side chain of a polymer chain is a preferable means from the viewpoint of improving the responsiveness of the molecule to an electric field.
Also, adding a diluent or a plasticizer to the polymer compound is one of the preferable means in that the viscosity of the polymer compound itself can be lowered and the change in viscosity when an electric field is applied can be increased. In particular, by using a diluent having a structure close to the soft segment of the polymer compound, the molecular mobility of the soft segment can be increased without impairing the formation of the hard segment domain, and a large viscosity can be obtained when an electric field is applied. You can bring out change.

【0015】本発明の高分子化合物として特に好ましい
例は、「ゴム・エラストマー活用ノート」(ゴム・エラ
ストマー研究会編、工業調査会)に例示されるようなポ
リウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱
可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマ
ーであり、またこれらのエラストマーにおいてソフトセ
グメントの屈曲性分子鎖をポリジメチルシロキサンとし
たものが好適に用いられる。さらには、例えばJ.Po
lymer Science誌,Part A−1,第
9巻,3147頁(1971)に示されるようなポリス
ルホンとポリジメチルシロキサンのブロックコポリマー
も好適に利用できる。
Particularly preferred examples of the polymer compound of the present invention are polyurethane-based thermoplastic elastomers and polyester-based thermoplastic elastomers as exemplified in "Rubber / Elastomer Utilization Note" (edited by Rubber / Elastomer Research Group, Industrial Research Group). Elastomers and thermoplastic polyamide-based elastomers, and among these elastomers, those having polydimethylsiloxane as the flexible segment flexible molecular chain are preferably used. Furthermore, for example, J. Po
A block copolymer of polysulfone and polydimethylsiloxane as described in Lymer Science, Part A-1, Vol. 9, page 3147 (1971) can also be preferably used.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するもの
ではない。電気粘性効果の測定は下記の方法に従って行
った。プレート対向面全体が電極を形成するように改造
された一対の平行円盤(下側円盤がモーターに接続して
回転し、上側円盤がトルク計に接続して剪断応力を測定
する)を持つパラレルプレート型の回転粘度計を用いて
電気粘性効果を測定した。対向部電極径32mm、電極
間隔0.50mmに設定された電極間に試料を挟み、所
定の温度にて10sec-1の剪断速度で試料に剪断を与
え、直流電圧0〜2kV/mmを印加した際の剪断応力
を測定した。本発明に言う発生剪断応力とは、電圧印加
による剪断応力の増分のことである。
The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples. The electrorheological effect was measured according to the following method. Parallel plate with a pair of parallel disks (lower disk connected to a motor to rotate, upper disk connected to a torque meter to measure shear stress) modified so that the entire plate facing surface forms electrodes. The electroviscous effect was measured using a rotational viscometer of the type. The sample was sandwiched between electrodes set to have a facing electrode diameter of 32 mm and an electrode interval of 0.50 mm, the sample was sheared at a predetermined temperature at a shear rate of 10 sec -1 , and a DC voltage of 0 to 2 kV / mm was applied. The shear stress at that time was measured. The generated shear stress referred to in the present invention is the increment of the shear stress due to the application of voltage.

【0017】またポリマーの体積抵抗はJIS C21
01に従って測定した。
The volume resistance of the polymer is JIS C21.
It was measured according to 01.

【0018】[0018]

【実施例1】 1)ハードセグメントの合成 4,4′−メチレンジフェニルジイソシアネート35重
量部と1,4−ブタンジオール100重量部をジメチル
ホルムアミド中室温で10時間反応させ、単離精製後化
合物Aを得た。
Example 1 1) Synthesis of hard segment 35 parts by weight of 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate and 100 parts by weight of 1,4-butanediol were reacted in dimethylformamide at room temperature for 10 hours to obtain compound A after isolation and purification. Obtained.

【0019】[0019]

【化1】 Embedded image

【0020】2)ソフトセグメントの合成 4,4′−メチレンジフェニルジイソシアネート100
重量部と両末端に水酸基を持つポリジメチルシロキサン
(信越シリコーン製、平均分子量1000)50重量部
を混合し、80℃で2時間反応させ化合物Bを得た。
2) Synthesis of soft segment 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate 100
By weight, 50 parts by weight of polydimethylsiloxane having hydroxyl groups at both ends (manufactured by Shin-Etsu Silicone, average molecular weight 1000) were mixed and reacted at 80 ° C. for 2 hours to obtain a compound B.

【0021】[0021]

【化2】 Embedded image

【0022】3)ポリマーの合成 化合物B100重量部のジクロロメタン溶液と化合物A
22重量部のジメチルホルムアミド溶液を混合し、室温
で2時間反応させた。未反応のNCO末端基をエチレン
シアノヒドリンで潰した後、単離精製して平均分子量7
600のポリウレタンを得た。このポリマーの体積抵抗
は2×1012Ωcmであった。 4)電気粘性効果 このポリウレタン100重量部とフェニル変性ポリシロ
キサン(東レシリコーン製、125cSt、比重1.0
7)50重量部を混合し、120℃で電気粘性効果を測
定した。結果を表1に示す。
3) Synthesis of polymer Compound B 100 parts by weight in dichloromethane solution and compound A
22 parts by weight of dimethylformamide solution were mixed and reacted at room temperature for 2 hours. The unreacted NCO end group was crushed with ethylene cyanohydrin, and then isolated and purified to give an average molecular weight of 7
600 polyurethanes were obtained. The volume resistance of this polymer was 2 × 10 12 Ωcm. 4) Electrorheological effect 100 parts by weight of this polyurethane and phenyl-modified polysiloxane (made by Toray Silicone, 125 cSt, specific gravity 1.0)
7) 50 parts by weight were mixed and the electroviscous effect was measured at 120 ° C. The results are shown in Table 1.

【0023】[0023]

【比較例1】両末端に水酸基を持つポリジメチルシロキ
サンの代わりにポリプロピレングリコール(平均分子量
1000)を用いて実施例1と同様の方法でポリマーを
合成した。得られたポリウレタンの平均分子量は740
0で、体積抵抗は8×107Ωcmであった。このポリ
ウレタンをポリプロピレングリコール(平均分子量10
00)で稀釈し、60℃で電気粘性効果を測定した。表
1に示す通り実施例1と比較して電気粘性効果に劣るも
のであった。
Comparative Example 1 A polymer was synthesized in the same manner as in Example 1 except that polypropylene glycol (average molecular weight 1000) was used instead of polydimethylsiloxane having hydroxyl groups at both ends. The average molecular weight of the obtained polyurethane is 740.
At 0, the volume resistance was 8 × 10 7 Ωcm. This polyurethane is polypropylene glycol (average molecular weight 10
00) and the electroviscous effect was measured at 60 ° C. As shown in Table 1, the electrorheological effect was inferior to that of Example 1.

【0024】[0024]

【比較例2】4,4′−メチレンジフェニルジイソシア
ネート100重量部と1,3−ビス(3−ヒドロキシプ
ロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
15重量部をジメチルホルムアミド中室温で10時間反
応させた後エチレンシアノヒドリンで処理し、精製後化
合物C(分子量925)を得た。この化合物の体積抵抗
は9×1011Ωcmであった。60℃で電気粘性効果を
測定したが、表1に示す通り実施例1と比較して劣るも
のであった。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 100 parts by weight of 4,4'-methylenediphenyldiisocyanate and 15 parts by weight of 1,3-bis (3-hydroxypropyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane were added to dimethylformamide at room temperature. After reacting for 10 hours, it was treated with ethylene cyanohydrin to obtain Compound C (molecular weight 925) after purification. The volume resistance of this compound was 9 × 10 11 Ωcm. The electrorheological effect was measured at 60 ° C., but as shown in Table 1, it was inferior to that of Example 1.

【0025】[0025]

【化3】 [Chemical 3]

【0026】[0026]

【実施例2】 1)ハードセグメントの合成 ビスフェノールA114重量部をクロロベンゼンとジメ
チルスルホキシドの混合溶媒(体積比で1:1)に溶解
させ、水酸化ナトリウム20重量部の水溶液を加えた。
この混合物を約180℃に加熱し、共沸により系内の水
を除去した。次にジクロロジフェニルスルホン95重量
部のクロロベンゼン溶液を加え、再び180℃に加熱し
てクロロベンゼンを留去しながら3時間反応を続けた。
反応混合物を塩酸で弱酸性にした大過剰の水中に投じ、
析出した固体を水洗および再沈殿で精製して化合物D
(平均分子量1000)を得た。
Example 2 1) Synthesis of hard segment 114 parts by weight of bisphenol A was dissolved in a mixed solvent of chlorobenzene and dimethylsulfoxide (volume ratio 1: 1), and an aqueous solution of 20 parts by weight of sodium hydroxide was added.
This mixture was heated to about 180 ° C. and azeotropically removed water in the system. Next, a chlorobenzene solution containing 95 parts by weight of dichlorodiphenyl sulfone was added, and the mixture was heated to 180 ° C. again and the reaction was continued for 3 hours while distilling off chlorobenzene.
The reaction mixture was poured into a large excess of water that was weakly acidified with hydrochloric acid,
The precipitated solid is washed with water and purified by reprecipitation to obtain Compound D.
(Average molecular weight 1000) was obtained.

【0027】[0027]

【化4】 [Chemical 4]

【0028】次に化合物D100重量部をクロロベンゼ
ンに溶解させ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩3
3重量部、アリルブロミド97重量部を加え、さらに水
酸化ナトリウム80重量部を12.5Nの水溶液として
加え、室温で3時間激しく撹拌した。反応後有機層を分
離し、希塩酸で洗浄した後過剰のメタノール中に投じて
ポリマーを得た。NMRを測定しこのポリマーが化合物
Eの構造を持つことを確認した。
Next, 100 parts by weight of compound D is dissolved in chlorobenzene, and tetrabutylammonium hydrogen sulfate 3 is added.
3 parts by weight and allyl bromide 97 parts by weight were added, and further 80 parts by weight of sodium hydroxide was added as a 12.5 N aqueous solution, and the mixture was vigorously stirred at room temperature for 3 hours. After the reaction, the organic layer was separated, washed with dilute hydrochloric acid and then poured into excess methanol to obtain a polymer. It was confirmed by NMR measurement that this polymer had the structure of compound E.

【0029】[0029]

【化5】 [Chemical 5]

【0030】2)ポリマーの合成 化合物E80重量部と両末端にSiH基を持つポリジメ
チルシロキサン(信越シリコーン製、平均分子量200
0)100重量部をクロロベンゼンに溶解させ、少量の
塩化白金酸触媒を加えて100℃で5時間反応させた。
反応混合物を多量のメタノール中に加え、析出したポリ
マーを洗浄・再沈殿により精製して平均分子量8000
のブロックポリマーを得た。このポリマーの体積抵抗は
6×10 11Ωcmであった。 3)電気粘性効果 このポリマー100重量部とフェニル変性ポリシロキサ
ン(東レシリコーン製、125cSt、比重1.07)
50重量部を混合し、120℃で電気粘性効果を測定し
た。結果を表1に示す。
2) Polymer Synthesis 80 parts by weight of compound E and a polydimer having SiH groups at both ends
Cylsiloxane (Shin-Etsu Silicone, average molecular weight 200)
0) Dissolve 100 parts by weight of chlorobenzene and add a small amount of
A chloroplatinic acid catalyst was added and reacted at 100 ° C. for 5 hours.
The reaction mixture was added to a large amount of methanol and the precipitated poly
The average molecular weight of 8000
A block polymer of The volume resistance of this polymer is
6 x 10 11It was Ωcm. 3) Electrorheological effect 100 parts by weight of this polymer and phenyl modified polysiloxa
(Toray Silicone, 125 cSt, specific gravity 1.07)
Mix 50 parts by weight and measure the electrorheological effect at 120 ° C.
It was Table 1 shows the results.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、従来提案されてきた粒子分散
系の電気粘性流体の大きな欠点の一つであった粒子の沈
降分離の問題がなく、安価に製造でき、かつ安定で優れ
た応答性を示す均一系の電気粘性流体を提供する。本発
明の電気粘性流体は、バルブ、クラッチ、ブレーキ、ト
ルクコンバーターなどのコンパクトで電子制御で作動す
る新しいアクチュエーターに長期間安定に使用すること
が可能である。特に高精度のサーボ制御システム系への
展開が期待される。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention does not have the problem of sedimentation and separation of particles, which is one of the major drawbacks of the electrorheological fluids of particle dispersion systems that have been proposed so far, can be manufactured at low cost, and has stable and excellent response Provide a homogeneous electrorheological fluid exhibiting properties. INDUSTRIAL APPLICABILITY The electrorheological fluid of the present invention can be stably used for a long period of time in new compact, electronically controlled actuators such as valves, clutches, brakes and torque converters. Especially, it is expected to be applied to high precision servo control system.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 低分子量重合体からなるハードセグメン
トおよび低分子量重合体からなるソフトセグメントから
構成される高分子化合物からなる電気粘性流体であっ
て、該高分子化合物の体積抵抗が108 Ωcm以上であ
り、かつその平均分子量が1000以上であることを特
徴とする電気粘性流体。
1. An electrorheological fluid composed of a polymer compound composed of a hard segment composed of a low molecular weight polymer and a soft segment composed of a low molecular weight polymer, the volume resistance of the polymer compound being 10 8 Ωcm or more. And an average molecular weight of 1000 or more, an electrorheological fluid.
【請求項2】 ソフトセグメントの主要部分を構成する
屈曲性分子鎖が、108 Ωcm以上の体積抵抗を持つ高
分子を形成する繰り返し単位からなることを特徴とする
請求項1記載の電気粘性流体。
2. The electrorheological fluid according to claim 1, wherein the flexible molecular chain constituting the main part of the soft segment is composed of a repeating unit forming a polymer having a volume resistance of 10 8 Ωcm or more. .
【請求項3】 ソフトセグメントの主要部分を構成する
屈曲性分子鎖が、アルキレン、炭素数4以上のオキシア
ルキレン、フルオロアルキレン、オキシフルオロアルキ
レン、シロキサンからなる群から選ばれた繰り返し単位
からなることを特徴とする請求項2記載の電気粘性流
体。
3. The flexible molecular chain constituting the main part of the soft segment comprises a repeating unit selected from the group consisting of alkylene, oxyalkylene having 4 or more carbon atoms, fluoroalkylene, oxyfluoroalkylene and siloxane. The electrorheological fluid according to claim 2, which is characterized in that.
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