JPH09255982A - 電気粘性流体 - Google Patents
電気粘性流体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粒子の沈降が回避できる均一系で、かつ電流
が流れ難く、さらに電界を印加する前の粘度が小さく、
電界印加前後のトルク変化の大きな電気粘性流体を提供
する。 【解決手段】 環状ケトン溶媒又は環状ケトン溶媒と炭
化水素系オイル、エステル系オイル、エーテル系オイル
から選ばれる少なくとも一種の電気絶縁性溶媒とを含む
混合溶媒に均一に溶解させたライオトロピックな液晶性
高分子からなることを特徴とする電気粘性流体。
が流れ難く、さらに電界を印加する前の粘度が小さく、
電界印加前後のトルク変化の大きな電気粘性流体を提供
する。 【解決手段】 環状ケトン溶媒又は環状ケトン溶媒と炭
化水素系オイル、エステル系オイル、エーテル系オイル
から選ばれる少なくとも一種の電気絶縁性溶媒とを含む
混合溶媒に均一に溶解させたライオトロピックな液晶性
高分子からなることを特徴とする電気粘性流体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電界を印加すること
により粘性を制御できる電気粘性流体に関する。
により粘性を制御できる電気粘性流体に関する。
【０００２】
【従来技術】電気粘性流体とは、一般に無機あるいは高
分子の粒子を電気絶縁性液体に分散させた懸濁液として
知られている。該流体は電界を印加することにより液体
状態から可塑的状態または固体状態へと急速かつ可逆的
に粘性が変化する。この現象はウインズロー効果と呼ば
れている。
分子の粒子を電気絶縁性液体に分散させた懸濁液として
知られている。該流体は電界を印加することにより液体
状態から可塑的状態または固体状態へと急速かつ可逆的
に粘性が変化する。この現象はウインズロー効果と呼ば
れている。
【０００３】一般に分散粒子は電界により表面が分極し
易いものが用いられており、例えば、無機系分散粒子と
しては、米国特許３０４７５０７号、英国特許１０７６
７５４号及び特開昭６１−４４９９８号公報にシリカ
が、特開昭６２−９５３９７号公報にゼオライトが記載
されている。また、高分子系粒子としては、特開昭５１
−３３７８３号公報にアルギン酸、カルボキシル基を有
するグルコース、スルホン基を有するグルコースが、特
開昭５３−９３１８６号公報にジビニルベンゼンで架橋
されたポリアクリル酸が、特開昭５８−１７９２５９号
公報にレゾール型フェノール樹脂が記載されている。ま
た、電気絶縁性液体としては、炭化水素系オイル、シリ
コーンオイル、エステル系オイル、フッ素系オイルなど
が知られている。電気粘性流体の用途としてはエンジン
マウント、ショックアブソーバー、クラッチなどへの応
用が期待されている。
易いものが用いられており、例えば、無機系分散粒子と
しては、米国特許３０４７５０７号、英国特許１０７６
７５４号及び特開昭６１−４４９９８号公報にシリカ
が、特開昭６２−９５３９７号公報にゼオライトが記載
されている。また、高分子系粒子としては、特開昭５１
−３３７８３号公報にアルギン酸、カルボキシル基を有
するグルコース、スルホン基を有するグルコースが、特
開昭５３−９３１８６号公報にジビニルベンゼンで架橋
されたポリアクリル酸が、特開昭５８−１７９２５９号
公報にレゾール型フェノール樹脂が記載されている。ま
た、電気絶縁性液体としては、炭化水素系オイル、シリ
コーンオイル、エステル系オイル、フッ素系オイルなど
が知られている。電気粘性流体の用途としてはエンジン
マウント、ショックアブソーバー、クラッチなどへの応
用が期待されている。
【０００４】しかしながら、上記技術の電気粘性流体は
いずれも分散系であるため、粒子が沈降分離するという
問題があり、これが電気粘性流体の実用化を妨げている
主要な要因となっている。このため均一系電気粘性流体
を開発する試みがなされている。メトキシベンジリデン
ブチルアニリンなどの低分子液晶を用いた電気粘性流体
（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ １７，Ｐ１５２５（１９７
８））が研究されているが、電気粘性効果は非常に低く
実用に供するものではない。
いずれも分散系であるため、粒子が沈降分離するという
問題があり、これが電気粘性流体の実用化を妨げている
主要な要因となっている。このため均一系電気粘性流体
を開発する試みがなされている。メトキシベンジリデン
ブチルアニリンなどの低分子液晶を用いた電気粘性流体
（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ １７，Ｐ１５２５（１９７
８））が研究されているが、電気粘性効果は非常に低く
実用に供するものではない。
【０００５】これ以外にも高分子液晶を含む均一溶液が
電気粘性効果を発現することが特公昭４２−１１３１５
号公報に記載されている。さらにライオトロピック高分
子液晶として知られているポリ（γーベンジル Ｌ−グ
ルタメート）をジオキサン、テトラヒドロフラン、クレ
ゾールのような低沸点極性溶媒があるいは塩化メチレ
ン、クロロホルムのような低沸点塩素系溶媒に溶解させ
た溶液が大きな電気粘性効果を発現することが特開平４
−１９１５１１号公報、特開平４−２６６９９７号公
報、第１６回液晶討論会予稿集Ｐ８２（１９９０）に記
載されている。また芳香族系溶媒にも溶解するように改
良されたポリ（γーベンジル Ｌ−グルタメートーコー
γードデシル Ｌ−グルタメート）をαーメチルフタレ
ンに溶解させた溶液が大きな電気粘性効果を発現するこ
とが特開平６−３３００６８号公報、特開平７−２３８
２９０号公報に記載されている。
電気粘性効果を発現することが特公昭４２−１１３１５
号公報に記載されている。さらにライオトロピック高分
子液晶として知られているポリ（γーベンジル Ｌ−グ
ルタメート）をジオキサン、テトラヒドロフラン、クレ
ゾールのような低沸点極性溶媒があるいは塩化メチレ
ン、クロロホルムのような低沸点塩素系溶媒に溶解させ
た溶液が大きな電気粘性効果を発現することが特開平４
−１９１５１１号公報、特開平４−２６６９９７号公
報、第１６回液晶討論会予稿集Ｐ８２（１９９０）に記
載されている。また芳香族系溶媒にも溶解するように改
良されたポリ（γーベンジル Ｌ−グルタメートーコー
γードデシル Ｌ−グルタメート）をαーメチルフタレ
ンに溶解させた溶液が大きな電気粘性効果を発現するこ
とが特開平６−３３００６８号公報、特開平７−２３８
２９０号公報に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ポリ（γーベンジル
Ｌ−グルタメート）を用いた上記電気粘性流体は均一系
であるため粒子の沈降という問題を回避でき、かつ比較
的大きな電気粘性効果を発現するものである。該ポリ
（γーベンジル Ｌ−グルタメート）を溶解させる溶媒
としては低沸点の極性溶媒あるいは塩素系溶媒が用いら
れている。しかしながら、溶媒の影響で前記組成の電気
粘性流体は電流が流れ易い、電極が侵され易い、溶媒が
蒸発し易い、毒性が強いなどの問題点を生じるため実用
化は困難である。またポリ（γーベンジル Ｌ−グルタ
メートーコーγードデシル Ｌ−グルタメート）を芳香
族系溶媒に溶解した電気粘性流体はポリマーの分子量が
大きくなるとポリマーの溶解が困難となり、さらに電界
を印加する前の粘度が大きくなり、電界印加前後のトル
クの差が小さくなるという問題点がある。本発明は粒子
の沈降が回避できる均一系で、かつ電流が流れ難く、さ
らに電界を印加する前の粘度が小さく、電界印加前後の
トルク変化の大きな電気粘性流体を提供することを目的
とする。
Ｌ−グルタメート）を用いた上記電気粘性流体は均一系
であるため粒子の沈降という問題を回避でき、かつ比較
的大きな電気粘性効果を発現するものである。該ポリ
（γーベンジル Ｌ−グルタメート）を溶解させる溶媒
としては低沸点の極性溶媒あるいは塩素系溶媒が用いら
れている。しかしながら、溶媒の影響で前記組成の電気
粘性流体は電流が流れ易い、電極が侵され易い、溶媒が
蒸発し易い、毒性が強いなどの問題点を生じるため実用
化は困難である。またポリ（γーベンジル Ｌ−グルタ
メートーコーγードデシル Ｌ−グルタメート）を芳香
族系溶媒に溶解した電気粘性流体はポリマーの分子量が
大きくなるとポリマーの溶解が困難となり、さらに電界
を印加する前の粘度が大きくなり、電界印加前後のトル
クの差が小さくなるという問題点がある。本発明は粒子
の沈降が回避できる均一系で、かつ電流が流れ難く、さ
らに電界を印加する前の粘度が小さく、電界印加前後の
トルク変化の大きな電気粘性流体を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決するために鋭意研究した結果、ライオトロピックな
液晶性高分子を環状ケトンを含む溶媒に均一に溶解させ
ることにより、電流が流れ易い、電界を印加する前の粘
度が大きく、電界印加前後のトルクの変化が小さいとい
う問題を解決できることを見い出し、本発明を完成する
に至った。
解決するために鋭意研究した結果、ライオトロピックな
液晶性高分子を環状ケトンを含む溶媒に均一に溶解させ
ることにより、電流が流れ易い、電界を印加する前の粘
度が大きく、電界印加前後のトルクの変化が小さいとい
う問題を解決できることを見い出し、本発明を完成する
に至った。
【０００８】すなわち本発明は環状ケトン溶媒又は環状
ケトン溶媒と炭化水素系オイル、エステル系オイル、エ
ーテル系オイルから選ばれる少なくとも一種の電気絶縁
性溶媒とを含む混合溶媒に均一に溶解させたライオトロ
ピックな液晶性高分子からなることを特徴とする電気粘
性流体を提供する。以下、本発明を詳細に説明する。
ケトン溶媒と炭化水素系オイル、エステル系オイル、エ
ーテル系オイルから選ばれる少なくとも一種の電気絶縁
性溶媒とを含む混合溶媒に均一に溶解させたライオトロ
ピックな液晶性高分子からなることを特徴とする電気粘
性流体を提供する。以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明で用いるライオトロピックな液晶性
高分子とはポリ（γーグルタメート）、ポリアミノ酸、
ポリイソシアネート、ポリシロキサンエステル、芳香族
ポリエステル、ポリ（βーアスパラテート）、芳香族ポ
リアミド、セルロース及びその誘導体、ポリアミドヒド
ラジン、ポリヒドラジン、ポリホスファゼン、両親媒性
ブロック共重合体、リボ核酸、デオキシリボ核酸、ポリ
アクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルから選
ばれる液晶性高分子である。
高分子とはポリ（γーグルタメート）、ポリアミノ酸、
ポリイソシアネート、ポリシロキサンエステル、芳香族
ポリエステル、ポリ（βーアスパラテート）、芳香族ポ
リアミド、セルロース及びその誘導体、ポリアミドヒド
ラジン、ポリヒドラジン、ポリホスファゼン、両親媒性
ブロック共重合体、リボ核酸、デオキシリボ核酸、ポリ
アクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルから選
ばれる液晶性高分子である。
【００１０】本発明ではポリ（γーグルタメート）、ポ
リイソシアネート、ポリアミノ酸が好ましく、更にはポ
リ（γーグルタメート）の中では下記の一般式（１）及
び一般式（２）で示される構造単位を有するものが特に
好ましい。
リイソシアネート、ポリアミノ酸が好ましく、更にはポ
リ（γーグルタメート）の中では下記の一般式（１）及
び一般式（２）で示される構造単位を有するものが特に
好ましい。
【００１１】
【化３】
【００１２】
【化４】
【００１３】（ここでＲ1は、炭素数１〜７のアルキル
基、炭素数７のアラルキル基、炭素数６〜７のアリール
基、炭素数３〜７のシクロアルキル基あるいはこれらの
２つ以上の混合基である。Ｒ2は、アルキル基、アラル
キル基、アリール基、シクロアルキル基あるいはこれら
の２つ以上の混合基であり、各基は、炭素数８〜３０を
有する。ｍは１〜６５００、ｎは１〜５０００、ｎ／ｍ
は９５／５〜５／９５である。）
基、炭素数７のアラルキル基、炭素数６〜７のアリール
基、炭素数３〜７のシクロアルキル基あるいはこれらの
２つ以上の混合基である。Ｒ2は、アルキル基、アラル
キル基、アリール基、シクロアルキル基あるいはこれら
の２つ以上の混合基であり、各基は、炭素数８〜３０を
有する。ｍは１〜６５００、ｎは１〜５０００、ｎ／ｍ
は９５／５〜５／９５である。）
【００１４】Ｒ1としては、具体的に例えばメチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシ
ル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基、
ベンジル基などのアラルキル基、シクロヘキシル基など
のシクロアルキル基などが挙げられる。好ましくはメチ
ル基、ベンジル基が用いられる。またポリマー中のＲ1
は必ずしも同一ではなくてもよい。
エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシ
ル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基、
ベンジル基などのアラルキル基、シクロヘキシル基など
のシクロアルキル基などが挙げられる。好ましくはメチ
ル基、ベンジル基が用いられる。またポリマー中のＲ1
は必ずしも同一ではなくてもよい。
【００１５】Ｒ2としては、具体的に例えばオクチル
基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オレイル基など
のアルキル基、ブチルベンジル基などのアラルキル基、
ブチルフェニル基などのアリール基、ブチルシクロヘキ
シル基などのシクロアルキル基などのが挙げられる。好
ましくはオクチル基、デシル基、ドデシル基、オレイル
基が用いられる。特に好ましくはドデシル基、オレイル
基が溶解性を向上させる効果が大きいので用いられる。
またポリマー中のＲ2は必ずしも同一でなくてもよい。
基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オレイル基など
のアルキル基、ブチルベンジル基などのアラルキル基、
ブチルフェニル基などのアリール基、ブチルシクロヘキ
シル基などのシクロアルキル基などのが挙げられる。好
ましくはオクチル基、デシル基、ドデシル基、オレイル
基が用いられる。特に好ましくはドデシル基、オレイル
基が溶解性を向上させる効果が大きいので用いられる。
またポリマー中のＲ2は必ずしも同一でなくてもよい。
【００１６】本発明で言う液晶性高分子の分子量として
は好ましくは重量平均分子量５００〜１５０万、さらに
好ましくは重量平均分子量１０００〜１００万である。
５００未満であると発現する電気粘性効果が不十分であ
り、１５０万を超えると溶媒への溶解性が低下する。
は好ましくは重量平均分子量５００〜１５０万、さらに
好ましくは重量平均分子量１０００〜１００万である。
５００未満であると発現する電気粘性効果が不十分であ
り、１５０万を超えると溶媒への溶解性が低下する。
【００１７】分子量の測定に関しては、ウベローデ型粘
度計を用い、ジクロロ酢酸溶媒中、２５℃で出発物質で
あるＰＢＬＧの粘度を測定し、下式より分子量および重
合度を求めた。 ［η］＝２．７×１０-5Ｍｗ0.87 （Ｐ．Ｄｏｔｙ．Ｊ．Ｈ．Ｂｒａｄｂｕｒｙ，Ａ．Ｍ．
Ｈｏｌｔｚｅｒ、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ−Ｓｏｃ．、
７８、９４７（１９５６）による。）
度計を用い、ジクロロ酢酸溶媒中、２５℃で出発物質で
あるＰＢＬＧの粘度を測定し、下式より分子量および重
合度を求めた。 ［η］＝２．７×１０-5Ｍｗ0.87 （Ｐ．Ｄｏｔｙ．Ｊ．Ｈ．Ｂｒａｄｂｕｒｙ，Ａ．Ｍ．
Ｈｏｌｔｚｅｒ、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ−Ｓｏｃ．、
７８、９４７（１９５６）による。）
【００１８】本発明で用いる電気絶縁性溶媒は炭化水素
系オイル、エステル系オイル、及びエーテル系オイルか
ら選ばれる少なくとも一種の溶媒である。特に炭化水素
系オイル及びエステル系オイルから選ばれる溶媒が好ま
しい。さらに特に炭化水素系オイルが好ましい。該溶媒
は沸点が１５０℃以上のものが好ましい。１５０℃未満
であると液体が蒸発し易く好ましくない。炭化水素系オ
イルとしては鉱油、アルキルベンゼン、アルキルナフタ
レン、ポリアルファーオレフィン等が挙げられる。エス
テル系オイルとしてはフタル酸ジブチル、フタル酸ジオ
クチル、セバチン酸ジブチル等が挙げられる。エーテル
系オイルとしてはオリゴフェニレンオキサイド等が挙げ
られる。
系オイル、エステル系オイル、及びエーテル系オイルか
ら選ばれる少なくとも一種の溶媒である。特に炭化水素
系オイル及びエステル系オイルから選ばれる溶媒が好ま
しい。さらに特に炭化水素系オイルが好ましい。該溶媒
は沸点が１５０℃以上のものが好ましい。１５０℃未満
であると液体が蒸発し易く好ましくない。炭化水素系オ
イルとしては鉱油、アルキルベンゼン、アルキルナフタ
レン、ポリアルファーオレフィン等が挙げられる。エス
テル系オイルとしてはフタル酸ジブチル、フタル酸ジオ
クチル、セバチン酸ジブチル等が挙げられる。エーテル
系オイルとしてはオリゴフェニレンオキサイド等が挙げ
られる。
【００１９】本発明で用いる環状ケトン溶媒における環
状ケトンはノルボルネン骨格を有する環状ケトンあるい
はノルボルネン骨格を持たない環状ケトンが挙げられ
る。特にノルボルネン骨格を有する環状ケトンが好まし
い。ノルボルネン骨格を有する環状ケトンとしては例え
ば８−ケトトリシクロ［５．２．１．０2.6］デカン、
カンファー、フェンチョン等が挙げられる。またノルボ
ルネン骨格を持たない環状ケトンとしては例えば２−
（１’−シクロヘキセニル）シクロヘキサノン、２−デ
カロン、αーテトラロン、βーテトラロン、イソホロ
ン、メントン、２−アダマンタノン、１−ベンゾスベロ
ン、ジベンゾスベロン、ジヒドロカルボン、インダノン
等が挙げられる。環状ケトンは沸点が１５０℃以上のも
のが好ましい。１５０℃未満であると蒸発し易く好まし
くない。また室温において固体であっても電気絶縁性溶
媒に溶解すれば何ら問題ない。
状ケトンはノルボルネン骨格を有する環状ケトンあるい
はノルボルネン骨格を持たない環状ケトンが挙げられ
る。特にノルボルネン骨格を有する環状ケトンが好まし
い。ノルボルネン骨格を有する環状ケトンとしては例え
ば８−ケトトリシクロ［５．２．１．０2.6］デカン、
カンファー、フェンチョン等が挙げられる。またノルボ
ルネン骨格を持たない環状ケトンとしては例えば２−
（１’−シクロヘキセニル）シクロヘキサノン、２−デ
カロン、αーテトラロン、βーテトラロン、イソホロ
ン、メントン、２−アダマンタノン、１−ベンゾスベロ
ン、ジベンゾスベロン、ジヒドロカルボン、インダノン
等が挙げられる。環状ケトンは沸点が１５０℃以上のも
のが好ましい。１５０℃未満であると蒸発し易く好まし
くない。また室温において固体であっても電気絶縁性溶
媒に溶解すれば何ら問題ない。
【００２０】本発明では環状ケトン溶媒をそのまま用い
ても良く、電気絶縁性溶媒と混合して用いても良い。環
状ケトン溶媒と電気絶縁性溶媒を混合する場合、環状ケ
トン溶媒に対する電気絶縁性溶媒の割合は好ましくは９
９重量％以下、さらに好ましくは１０〜９５重量％、特
に好ましくは２０〜８０重量％である。電気絶縁性溶媒
のみでは電界を印加していない時の粘度が高くなってし
まうので好ましくはない。環状ケトン溶媒又は環状ケト
ン溶媒と電気絶縁性溶媒とを含む混合溶媒に対する液晶
性高分子の濃度は０．１〜８０重量％、好ましくは０．
５〜６０重量％である。液晶性高分子の量が０．１重量
％未満では十分な電気粘性効果が得られず、８０重量％
を超えると電界を印加していない時の初期粘度が大きく
なり実用上好ましくない。またライオトロピックな液晶
性高分子が均一に溶解した流体は必ずしも液晶相を呈し
ていなくてもよく、液晶相を呈さない低濃度でも十分な
電気粘性効果を発現する。
ても良く、電気絶縁性溶媒と混合して用いても良い。環
状ケトン溶媒と電気絶縁性溶媒を混合する場合、環状ケ
トン溶媒に対する電気絶縁性溶媒の割合は好ましくは９
９重量％以下、さらに好ましくは１０〜９５重量％、特
に好ましくは２０〜８０重量％である。電気絶縁性溶媒
のみでは電界を印加していない時の粘度が高くなってし
まうので好ましくはない。環状ケトン溶媒又は環状ケト
ン溶媒と電気絶縁性溶媒とを含む混合溶媒に対する液晶
性高分子の濃度は０．１〜８０重量％、好ましくは０．
５〜６０重量％である。液晶性高分子の量が０．１重量
％未満では十分な電気粘性効果が得られず、８０重量％
を超えると電界を印加していない時の初期粘度が大きく
なり実用上好ましくない。またライオトロピックな液晶
性高分子が均一に溶解した流体は必ずしも液晶相を呈し
ていなくてもよく、液晶相を呈さない低濃度でも十分な
電気粘性効果を発現する。
【００２１】本発明の均一な電気粘性流体は優れた電気
粘性効果を示すものであり、エンジンマウント、ショッ
クアブソーバーなどの減衰装置、クラッチ、トルクコン
バーター、ブレーキシステム、バルブ、ダンパー、サス
ペンション、アクチュエーター、バイブレーター、イン
クジェットプリンター等の用途に用いることができる。
粘性効果を示すものであり、エンジンマウント、ショッ
クアブソーバーなどの減衰装置、クラッチ、トルクコン
バーター、ブレーキシステム、バルブ、ダンパー、サス
ペンション、アクチュエーター、バイブレーター、イン
クジェットプリンター等の用途に用いることができる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に何ら
限定されるものではない。 合成例 ジクロロエタン２Ｌ（リッター）とｐ−トルエンスルホ
ン酸１５ｇを混合し、１１５℃で４時間環流して系内よ
り水を除去した。次に、この溶液にポリ（γーベンジル
Ｌ−グルタメート）（トリエチルアミンを触媒とした
γーベンジルＬ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシアミノ酸
無水物の重合で調製、分子量２６万）３０ｇを加え完全
に溶解させた。さらに、ドデシルアルコール５１０ｇを
加えジクロロエタン環流下で２４時間エステル交換反応
を行った。反応終了後、溶液を多量のメタノール中に添
加しポリマーを再沈殿させた。ポリマーをろ過で回収
し、メタノールで洗浄した後、再びジクロロエタンに溶
解させた。この精製工程をさらに４回行い、最後に回収
したポリマーを８０℃／２ｍｍＨｇで乾燥し、精製ポリ
マー３４ｇを得た。ＮＭＲ分析より、このポリマーはベ
ンジル基の７２％がドデシル基に置き代わったポリ（γ
ーベンジル Ｌ−グルタメート−γ−ドデシル Ｌ−グ
ルタメート）であることを確認した。
らに具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に何ら
限定されるものではない。 合成例 ジクロロエタン２Ｌ（リッター）とｐ−トルエンスルホ
ン酸１５ｇを混合し、１１５℃で４時間環流して系内よ
り水を除去した。次に、この溶液にポリ（γーベンジル
Ｌ−グルタメート）（トリエチルアミンを触媒とした
γーベンジルＬ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシアミノ酸
無水物の重合で調製、分子量２６万）３０ｇを加え完全
に溶解させた。さらに、ドデシルアルコール５１０ｇを
加えジクロロエタン環流下で２４時間エステル交換反応
を行った。反応終了後、溶液を多量のメタノール中に添
加しポリマーを再沈殿させた。ポリマーをろ過で回収
し、メタノールで洗浄した後、再びジクロロエタンに溶
解させた。この精製工程をさらに４回行い、最後に回収
したポリマーを８０℃／２ｍｍＨｇで乾燥し、精製ポリ
マー３４ｇを得た。ＮＭＲ分析より、このポリマーはベ
ンジル基の７２％がドデシル基に置き代わったポリ（γ
ーベンジル Ｌ−グルタメート−γ−ドデシル Ｌ−グ
ルタメート）であることを確認した。
【００２３】実施例１ 合成例で得られたポリマー０．２ｇをαーメチルフタレ
ン６．８６ｇと８−ケトトリシクロデカン２．９４ｇの
混合溶媒に溶解させ、電気粘性流体（１）を調製した。
次に、内筒の直径が１６ｍｍ、外筒に直径が１８ｍｍの
電界印加装置付き二重円筒型回転粘度計を用いて、印加
電圧５ｋＶ／ｍｍ、せん断速度２００ｓ-1での２５℃に
おける電気粘性流体（１）のトルク値を測定した。ま
た、その際の電流値も測定した。結果を表１に示した。
なお初期トルク値は電界印加前のトルク値であり、変化
幅は（５ｋＶ印加時トルク値）／（初期トルク値）とし
て求めた。
ン６．８６ｇと８−ケトトリシクロデカン２．９４ｇの
混合溶媒に溶解させ、電気粘性流体（１）を調製した。
次に、内筒の直径が１６ｍｍ、外筒に直径が１８ｍｍの
電界印加装置付き二重円筒型回転粘度計を用いて、印加
電圧５ｋＶ／ｍｍ、せん断速度２００ｓ-1での２５℃に
おける電気粘性流体（１）のトルク値を測定した。ま
た、その際の電流値も測定した。結果を表１に示した。
なお初期トルク値は電界印加前のトルク値であり、変化
幅は（５ｋＶ印加時トルク値）／（初期トルク値）とし
て求めた。
【００２４】実施例２ 合成例で得られたポリマー０．２ｇをαーメチルナフタ
レン６．８６ｇとカンファー２．９４ｇの混合溶媒に溶
解させ、電気粘性流体（２）を調製し、実施例１と同様
な方法で電気粘性流体（２）のトルク値と電流値を測定
した。結果を表１に合わせて示した。
レン６．８６ｇとカンファー２．９４ｇの混合溶媒に溶
解させ、電気粘性流体（２）を調製し、実施例１と同様
な方法で電気粘性流体（２）のトルク値と電流値を測定
した。結果を表１に合わせて示した。
【００２５】実施例３ 合成例で得られたポリマー０．４ｇをαーメチルナフタ
レン５．７６ｇと８−ケトトリシクロデカン３．８４ｇ
の混合溶媒に溶解させ、電気粘性流体（３）を調製し、
実施例１と同様な方法で電気粘性流体（３）のトルク値
と電流値を測定した。結果を表１に合わせて示した。
レン５．７６ｇと８−ケトトリシクロデカン３．８４ｇ
の混合溶媒に溶解させ、電気粘性流体（３）を調製し、
実施例１と同様な方法で電気粘性流体（３）のトルク値
と電流値を測定した。結果を表１に合わせて示した。
【００２６】実施例４ ポリ（γーベンジル Ｌ−グルタメート）（トリエチル
アミンを触媒としたγーベンジル Ｌ−グルタミン酸Ｎ
−カルボキシアミノ酸無水物の重合で調製、分子量２６
万）０．１５ｇを８−ケトトリシクロデカン９．８５ｇ
に溶解させ、電気粘性流体（４）を調製し、実施例１と
同様な方法で電気粘性流体（４）のトルク値と電流値を
測定した。結果を表１に合わせて示した。
アミンを触媒としたγーベンジル Ｌ−グルタミン酸Ｎ
−カルボキシアミノ酸無水物の重合で調製、分子量２６
万）０．１５ｇを８−ケトトリシクロデカン９．８５ｇ
に溶解させ、電気粘性流体（４）を調製し、実施例１と
同様な方法で電気粘性流体（４）のトルク値と電流値を
測定した。結果を表１に合わせて示した。
【００２７】比較例１ 合成例で得られたポリマー０．２ｇをαーメチルナフタ
レン９．８ｇに溶解させ、電気粘性流体（５）を調製
し、実施例１と同様な方法で電気粘性流体（５）のトル
ク値と電流値を測定した。結果を表１に合わせて示し
た。
レン９．８ｇに溶解させ、電気粘性流体（５）を調製
し、実施例１と同様な方法で電気粘性流体（５）のトル
ク値と電流値を測定した。結果を表１に合わせて示し
た。
【００２８】比較例２ 合成例で得られたポリマー０．４ｇをαーメチルナフタ
レン９．６ｇに溶解させ、電気粘性流体（６）を調製
し、実施例１と同様な方法で電気粘性流体（６）のトル
ク値と電流値を測定した。チクソ性が高く、流体がロー
ターに巻き上がってしまい正確な測定ができなかった。
レン９．６ｇに溶解させ、電気粘性流体（６）を調製
し、実施例１と同様な方法で電気粘性流体（６）のトル
ク値と電流値を測定した。チクソ性が高く、流体がロー
ターに巻き上がってしまい正確な測定ができなかった。
【００２９】比較例３ 実施例４で用いたポリ（γーベンジル Ｌ−グルタメー
ト）０．１５ｇをαーメチルナフタレン９．８５ｇに溶
解させようとしたが、溶解できなかった。
ト）０．１５ｇをαーメチルナフタレン９．８５ｇに溶
解させようとしたが、溶解できなかった。
【００３０】
【表１】
【００３１】実施例１〜４及び比較例１〜３から明らか
なように、炭化水素溶媒のみの電気粘性流体に比べ、環
状ケトン溶媒を加えることで電界を印加していないとき
の初期トルクが低くなり、電界印加前後のトルクの変化
幅が大きくなることがわかる。またポリマー濃度が高く
なると炭化水素溶媒のみの電気粘性流体は、チクソ性が
大きくなり流動性が悪くなってしまうが、環状ケトン溶
媒を加えることで良好な流動性が得られることが分か
る。
なように、炭化水素溶媒のみの電気粘性流体に比べ、環
状ケトン溶媒を加えることで電界を印加していないとき
の初期トルクが低くなり、電界印加前後のトルクの変化
幅が大きくなることがわかる。またポリマー濃度が高く
なると炭化水素溶媒のみの電気粘性流体は、チクソ性が
大きくなり流動性が悪くなってしまうが、環状ケトン溶
媒を加えることで良好な流動性が得られることが分か
る。
【００３２】
【発明の効果】本発明の電気粘性流体はライオトロピッ
クな液晶性高分子を、環状ケトン溶媒又は環状ケトン溶
媒と電気絶縁性溶媒とを含む混合溶媒に均一に溶解させ
た均一系電気粘性流体であり、粒子の沈降が回避でき、か
つ電界印加前後のトルク変化の大きな優れた電気粘性効
果を示す。 本発明の電気粘性流体はエンジンマウント、ショックア
ブソーバー、クラッチ、トルクコンバーター、ブレーキシ
ステム、パワーステアリング、バルブ、ダンパー、サスペン
ション、アクチエーター、バイブレーター、インキジェッ
トプリンターなどの用途に用いることができるので、産
業上の利用価値が高い。
クな液晶性高分子を、環状ケトン溶媒又は環状ケトン溶
媒と電気絶縁性溶媒とを含む混合溶媒に均一に溶解させ
た均一系電気粘性流体であり、粒子の沈降が回避でき、か
つ電界印加前後のトルク変化の大きな優れた電気粘性効
果を示す。 本発明の電気粘性流体はエンジンマウント、ショックア
ブソーバー、クラッチ、トルクコンバーター、ブレーキシ
ステム、パワーステアリング、バルブ、ダンパー、サスペン
ション、アクチエーター、バイブレーター、インキジェッ
トプリンターなどの用途に用いることができるので、産
業上の利用価値が高い。
───────────────────────────────────────────────────── 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 105:20 105:06） (Ｃ１０Ｍ 169/04 149:14 105:20 105:06） Ｃ１０Ｎ 20:04 30:02 40:14
Claims (5)
- 【請求項１】 環状ケトン溶媒又は環状ケトン溶媒と炭
化水素系オイル、エステル系オイル、エーテル系オイル
から選ばれる少なくとも一種の電気絶縁性溶媒とを含む
混合溶媒に均一に溶解させたライオトロピックな液晶性
高分子からなることを特徴とする電気粘性流体。 - 【請求項２】 ライオトロピックな液晶性高分子がポリ
（γ−グルタメート）、ポリアミノ酸及びポリイソシア
ネートの群から選ばれる一種である請求項１記載の電気
粘性流体。 - 【請求項３】 ポリ（γ−グルタメート）が下記に示す
一般式（１）及び（２）で示される構造単位を有する請
求項２記載の電気粘性流体。 【化１】 【化２】 （ここでＲ1は、炭素数１〜７のアルキル基、炭素数７
のアラルキル基、炭素数６〜７のアリール基、炭素数３
〜７のシクロアルキル基あるいはこれらの２つ以上の混
合基である。Ｒ2は、アルキル基、アラルキル基、アリ
ール基、シクロアルキル基あるいはこれらの２つ以上の
混合基であり、各基は、炭素数８〜３０を有する。ｍは
１〜６５００、ｎは１〜５０００、ｎ／ｍは９５／５〜
５／９５である。） - 【請求項４】 環状ケトンがノルボルネン骨格を有する
請求項１記載の電気粘性流体。 - 【請求項５】 電気絶縁性溶媒が炭化水素系オイルであ
る請求項１記載の電気粘性流体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8096188A JPH09255982A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 電気粘性流体 |
| US08/823,537 US5863469A (en) | 1996-03-26 | 1997-03-25 | Electrorheological fluid comprising lyotropic liquid crystalline polymer and a cyclic ketone solvent |
| EP97105054A EP0798368A1 (en) | 1996-03-26 | 1997-03-25 | Electrorheological fluid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8096188A JPH09255982A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 電気粘性流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255982A true JPH09255982A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14158343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8096188A Pending JPH09255982A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 電気粘性流体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5863469A (ja) |
| EP (1) | EP0798368A1 (ja) |
| JP (1) | JPH09255982A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050274455A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-15 | Extrand Charles W | Electro-active adhesive systems |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1076754A (en) * | 1964-06-09 | 1967-07-19 | Pure Oil Co | Electric field responsive fluid and method of preparation |
| GB1501635A (en) * | 1974-07-09 | 1978-02-22 | Secr Defence | Electric field responsive fluids |
| US3984338A (en) * | 1975-03-03 | 1976-10-05 | Dow Corning Corporation | Dielectric fluid comprising polysiloxane and ketone compound or camphor |
| DE2802494A1 (de) * | 1977-01-21 | 1978-08-17 | Secr Defence Brit | Elektroviskose fluidzusammensetzung |
| US4483788A (en) * | 1982-03-25 | 1984-11-20 | The National Research Development Corp. | Electric field responsive fluids |
| DE3427499A1 (de) * | 1984-07-26 | 1986-02-13 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Elektroviskose fluessigkeiten |
| DE3536934A1 (de) * | 1985-10-17 | 1987-04-23 | Bayer Ag | Elektroviskose fluessigkeiten |
| JPH04191511A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-07-09 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 流体による動作制御方法及び装置 |
| US5354489A (en) * | 1990-08-30 | 1994-10-11 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for changing the viscosity of a fluid comprising a liquid crystal compound |
| JPH04266997A (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-22 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 均一系の電気粘性流体 |
| DE69407476T2 (de) * | 1993-05-21 | 1998-04-16 | Nippon Oil Co Ltd | Elektrorheologische Flüssigkeit |
| JPH06330068A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Nippon Oil Co Ltd | 電気粘性流体 |
| JPH07238290A (ja) * | 1994-03-01 | 1995-09-12 | Nippon Oil Co Ltd | 電気粘性流体 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP8096188A patent/JPH09255982A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-25 EP EP97105054A patent/EP0798368A1/en not_active Withdrawn
- 1997-03-25 US US08/823,537 patent/US5863469A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5863469A (en) | 1999-01-26 |
| EP0798368A1 (en) | 1997-10-01 |
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