JPH0987647A - 電気粘性流体 - Google Patents
電気粘性流体Info
- Publication number
- JPH0987647A JPH0987647A JP24265395A JP24265395A JPH0987647A JP H0987647 A JPH0987647 A JP H0987647A JP 24265395 A JP24265395 A JP 24265395A JP 24265395 A JP24265395 A JP 24265395A JP H0987647 A JPH0987647 A JP H0987647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric constant
- viscosity
- fluid
- electrorheological
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 均一で安定性に優れた電気粘性流体を提供す
る。 【解決手段】 粘性が５倍以上異なり、かつ誘電率が
１．５倍以上異なる２種の流体を主成分として分散して
なる電気粘性流体。 【効果】 粒子沈降や摩耗の問題がなく、作動温度範囲
が広く物理化学的に安定でかつ経済的な均一系の電気粘
性流体であ。
る。 【解決手段】 粘性が５倍以上異なり、かつ誘電率が
１．５倍以上異なる２種の流体を主成分として分散して
なる電気粘性流体。 【効果】 粒子沈降や摩耗の問題がなく、作動温度範囲
が広く物理化学的に安定でかつ経済的な均一系の電気粘
性流体であ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混合液体からなる
電気粘性流体に関するものであり、均一系の電気粘性流
体として、各種アクチュエーターの振動吸収、トルク伝
達、位置決め・速度制御などの用途に利用される。
電気粘性流体に関するものであり、均一系の電気粘性流
体として、各種アクチュエーターの振動吸収、トルク伝
達、位置決め・速度制御などの用途に利用される。
【０００２】
【従来の技術】電気粘性流体とは電界を印加した際に粘
性が大きく変化する流体であり、古くから水を含んだ粒
子を絶縁油に分散した系で知られており、また近年半導
体粒子あるいは絶縁薄膜で表面被覆した導電性粒子など
を分散させた流体が提供されているが、粒子の沈降や摩
耗などの問題がありなかなか実用には至っていない。粒
子を用いない均一系の電気粘性流体に関しては、極性液
体や低分子液晶などの研究が古くから報告されている
が、いずれも電気粘性効果が極めて低い。最近高分子液
晶に粒子分散系に勝る大きな電気粘性効果が見い出され
てきた。例えば、ポリヘキシルイソシアネートをジオキ
サンに溶解させたリオトロピック液晶（Ｊ．Ｒｈｅｏｌ
ｏｇｙ，３６ Ｐ．１０７９（１９９２））、連鎖に複
数個の液晶性基を結合したサーモトロピック液晶性化合
物（特開平５−３２９８８号公報）等が挙げられる。
性が大きく変化する流体であり、古くから水を含んだ粒
子を絶縁油に分散した系で知られており、また近年半導
体粒子あるいは絶縁薄膜で表面被覆した導電性粒子など
を分散させた流体が提供されているが、粒子の沈降や摩
耗などの問題がありなかなか実用には至っていない。粒
子を用いない均一系の電気粘性流体に関しては、極性液
体や低分子液晶などの研究が古くから報告されている
が、いずれも電気粘性効果が極めて低い。最近高分子液
晶に粒子分散系に勝る大きな電気粘性効果が見い出され
てきた。例えば、ポリヘキシルイソシアネートをジオキ
サンに溶解させたリオトロピック液晶（Ｊ．Ｒｈｅｏｌ
ｏｇｙ，３６ Ｐ．１０７９（１９９２））、連鎖に複
数個の液晶性基を結合したサーモトロピック液晶性化合
物（特開平５−３２９８８号公報）等が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高分子液晶を用いた電
気粘性流体は大きな電気粘性効果を示すものの、上記リ
オトロピック液晶に用いられる溶媒は一般に揮発性や導
電性が高く実用には制限がある。他方上記サーモトロピ
ック液晶は電気粘性効果のほか電流特性や耐久性等に優
れるものの低温での作動性やコストの面で弱点がある。
本発明は、粒子沈降や摩耗の問題がなく、作動温度範囲
が広く物理化学的に安定でかつ経済的な均一系の電気粘
性流体を提供することにある。
気粘性流体は大きな電気粘性効果を示すものの、上記リ
オトロピック液晶に用いられる溶媒は一般に揮発性や導
電性が高く実用には制限がある。他方上記サーモトロピ
ック液晶は電気粘性効果のほか電流特性や耐久性等に優
れるものの低温での作動性やコストの面で弱点がある。
本発明は、粒子沈降や摩耗の問題がなく、作動温度範囲
が広く物理化学的に安定でかつ経済的な均一系の電気粘
性流体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、理想的な
均一系の電気粘性流体を追い求める中で、ある種の混合
流体に電気粘性効果の発現を見い出し、その原因解析を
基に仮説を立て実験を重ねることにより本発明に到達し
た。即ち本発明は以下のとおりである。 １．粘性が５倍以上異なり、かつ誘電率が１．５倍以上
異なる２種の流体を主成分として分散してなる電気粘性
流体。 ２．２種の流体の一方の成分が、他方の成分に比べて粘
性が５倍以上で、かつ誘電率が１．５倍以上である上記
１の電気粘性流体。 ３．２種の流体の一方の成分が、他方の成分に比べて粘
性が５倍以上で、かつ誘電率が３分の２以下である上記
１の電気粘性流体。
均一系の電気粘性流体を追い求める中で、ある種の混合
流体に電気粘性効果の発現を見い出し、その原因解析を
基に仮説を立て実験を重ねることにより本発明に到達し
た。即ち本発明は以下のとおりである。 １．粘性が５倍以上異なり、かつ誘電率が１．５倍以上
異なる２種の流体を主成分として分散してなる電気粘性
流体。 ２．２種の流体の一方の成分が、他方の成分に比べて粘
性が５倍以上で、かつ誘電率が１．５倍以上である上記
１の電気粘性流体。 ３．２種の流体の一方の成分が、他方の成分に比べて粘
性が５倍以上で、かつ誘電率が３分の２以下である上記
１の電気粘性流体。
【０００５】本発明は、ある程度誘電率の異なる２種の
流体が分散した混合液体に電界を印加すると分散系のモ
ルホロジーに変化が生じ、その際両者の液体の粘性に大
きな差があれば粘性も変化し、いわゆる電気粘性流体に
なり得る、との仮説に基づくものである。本発明に言う
粘性および誘電率の異なる２種の流体が主成分として分
散した状態とは、粘性および誘電率が異なる成分１の流
体と成分２の２種の流体が実質的に相溶せずミクロある
いはマクロに分散した状態を呈することを言う。成分１
および成分２はそれぞれ種類の異なる成分が相溶して混
合されていてもよい。この場合、粘性および誘電率は相
溶し一つの相を呈する状態での値を言う。ここで相溶と
は成分流体が分子レベル的に混合している状態を指す。
分散の状態は光学顕微鏡によって観察することが出きる
が、必ずしも海島構造ではなく、複雑な縞模様や軽石断
面のような模様を呈することもある。より正確な分散構
造の観察にはレーザー共焦点顕微鏡が有効な場合が多
い。本発明において主成分とは、それぞれの成分の割合
が全体のほぼ２０重量％以上であり、両者を合わせた割
合が９０重量％以上を占めることを言う。
流体が分散した混合液体に電界を印加すると分散系のモ
ルホロジーに変化が生じ、その際両者の液体の粘性に大
きな差があれば粘性も変化し、いわゆる電気粘性流体に
なり得る、との仮説に基づくものである。本発明に言う
粘性および誘電率の異なる２種の流体が主成分として分
散した状態とは、粘性および誘電率が異なる成分１の流
体と成分２の２種の流体が実質的に相溶せずミクロある
いはマクロに分散した状態を呈することを言う。成分１
および成分２はそれぞれ種類の異なる成分が相溶して混
合されていてもよい。この場合、粘性および誘電率は相
溶し一つの相を呈する状態での値を言う。ここで相溶と
は成分流体が分子レベル的に混合している状態を指す。
分散の状態は光学顕微鏡によって観察することが出きる
が、必ずしも海島構造ではなく、複雑な縞模様や軽石断
面のような模様を呈することもある。より正確な分散構
造の観察にはレーザー共焦点顕微鏡が有効な場合が多
い。本発明において主成分とは、それぞれの成分の割合
が全体のほぼ２０重量％以上であり、両者を合わせた割
合が９０重量％以上を占めることを言う。
【０００６】本発明における２種の成分流体は、粘性が
５倍以上異なり、かつ誘電率が１．５倍以上異なること
が、電気粘性流体としての有用性に必要であり、粘性が
８倍以上異なり、かつ誘電率が１．８倍以上異なること
が好ましい。より好ましくは、粘性が５倍以上５０００
倍以下、誘電率が１．５倍以上５０倍以下の範囲であ
る。粘性が５倍以上異なる流体の分散したものでも誘電
率が１．５倍未満しか違わなければ、電界を印加した際
にモルホロジー変化が見られある程度の粘性変化は見ら
れるものの、剪断速度が上がると共に粘性変化が減少す
る傾向が起こり易い。また逆に誘電率が１．５倍以上異
なる流体の分散したものでも粘性が５倍未満しか違わな
ければ、有効な粘性変化は得られない。粘性が５０００
倍以下、誘電率が５０倍以下の場合は安定した分散状態
が得られ好ましい。
５倍以上異なり、かつ誘電率が１．５倍以上異なること
が、電気粘性流体としての有用性に必要であり、粘性が
８倍以上異なり、かつ誘電率が１．８倍以上異なること
が好ましい。より好ましくは、粘性が５倍以上５０００
倍以下、誘電率が１．５倍以上５０倍以下の範囲であ
る。粘性が５倍以上異なる流体の分散したものでも誘電
率が１．５倍未満しか違わなければ、電界を印加した際
にモルホロジー変化が見られある程度の粘性変化は見ら
れるものの、剪断速度が上がると共に粘性変化が減少す
る傾向が起こり易い。また逆に誘電率が１．５倍以上異
なる流体の分散したものでも粘性が５倍未満しか違わな
ければ、有効な粘性変化は得られない。粘性が５０００
倍以下、誘電率が５０倍以下の場合は安定した分散状態
が得られ好ましい。
【０００７】本発明における２種の成分流体の一方の成
分が他方の成分に比べて粘性が５倍以上で、かつ誘電率
が１．５倍以上の場合、電界印加により粘性が大きく増
大する。また一方の成分が他方の成分に比べて５倍以上
で、かつ誘電率が３分の２以下の場合、電界印加により
粘性が大きく低下する。これらの原因については定かで
はないが、粘性および誘電率が高い成分が島で、粘性率
および誘電率が低い成分が海を形成する、いわゆる海島
構造の分散をなしているものに電界を印加した際に島の
部分が電界方向に伸びて島同士の繋ぎを形成する現象が
時折観察されることや、粘性が高く誘電率が低い成分が
島を形成したものに電界を印加した際に島の部分が電界
と直角方向に伸びる現象も時折観察されることから、電
界印加時の粘性を大きく支配するのは粘性の大きい方の
成分の誘電率であると推論される。即ち、粘性の高い成
分の伸びの方向と剪断の方向によって粘性の増大や現象
が支配されるように考えられる。
分が他方の成分に比べて粘性が５倍以上で、かつ誘電率
が１．５倍以上の場合、電界印加により粘性が大きく増
大する。また一方の成分が他方の成分に比べて５倍以上
で、かつ誘電率が３分の２以下の場合、電界印加により
粘性が大きく低下する。これらの原因については定かで
はないが、粘性および誘電率が高い成分が島で、粘性率
および誘電率が低い成分が海を形成する、いわゆる海島
構造の分散をなしているものに電界を印加した際に島の
部分が電界方向に伸びて島同士の繋ぎを形成する現象が
時折観察されることや、粘性が高く誘電率が低い成分が
島を形成したものに電界を印加した際に島の部分が電界
と直角方向に伸びる現象も時折観察されることから、電
界印加時の粘性を大きく支配するのは粘性の大きい方の
成分の誘電率であると推論される。即ち、粘性の高い成
分の伸びの方向と剪断の方向によって粘性の増大や現象
が支配されるように考えられる。
【０００８】粘性が高い成分（誘電率は高い場合と低い
場合あり）と低い成分（この場合も誘電率が低い場合と
高い場合あり）の２成分の比率としては、一方の成分が
他方の成分の少なくとも２０重量％以上、従って２０か
ら５００重量％の範囲、より好ましくは３０重量％以
上、従って３０から３３０重量％、であることが分散系
の安定性や大きな粘性変化の発現の上で好ましい。
場合あり）と低い成分（この場合も誘電率が低い場合と
高い場合あり）の２成分の比率としては、一方の成分が
他方の成分の少なくとも２０重量％以上、従って２０か
ら５００重量％の範囲、より好ましくは３０重量％以
上、従って３０から３３０重量％、であることが分散系
の安定性や大きな粘性変化の発現の上で好ましい。
【０００９】このような２成分が混合し分散した系の電
気粘性流体を構成する流体のうち、誘電率が高い流体と
しては、下記化１に示す様な極性の高い官能基を有する
化合物が、一方、誘電率が低い流体としてはシロキサ
ン、ハイドロカーボン、フルオロカーボンなど一般に無
極性の化合物が用いられる。粘性は両者共に化合物の分
子量、特に重合度により容易に調整される。
気粘性流体を構成する流体のうち、誘電率が高い流体と
しては、下記化１に示す様な極性の高い官能基を有する
化合物が、一方、誘電率が低い流体としてはシロキサ
ン、ハイドロカーボン、フルオロカーボンなど一般に無
極性の化合物が用いられる。粘性は両者共に化合物の分
子量、特に重合度により容易に調整される。
【００１０】
【化１】
【００１１】上記誘電率の高い流体の代表的な例として
は、δ−ノナラクトンなどのラクトン類、プロピレンカ
ーボネートなどのカーボネート類、フタル酸やトリメリ
ット酸などの芳香族カルボン酸のエステル類、ポリアク
リルアミドやジメチルホルムアミドなどのアミド類、ト
リオレイルホスヘートなどのリン酸エステル類、ホスフ
ァゼン化合物、例えば特開平６−４９４７３号公報に開
示されているような、下記化２に一般式で表される構造
を基本骨格として含む含フッ素芳香族化合物などが挙げ
られる。
は、δ−ノナラクトンなどのラクトン類、プロピレンカ
ーボネートなどのカーボネート類、フタル酸やトリメリ
ット酸などの芳香族カルボン酸のエステル類、ポリアク
リルアミドやジメチルホルムアミドなどのアミド類、ト
リオレイルホスヘートなどのリン酸エステル類、ホスフ
ァゼン化合物、例えば特開平６−４９４７３号公報に開
示されているような、下記化２に一般式で表される構造
を基本骨格として含む含フッ素芳香族化合物などが挙げ
られる。
【００１２】
【化２】
【００１３】（Ｒｆはフルオロカーボン基またはその部
分置換基を表し、Ｒｆ中の炭素原子の数は１〜２５の範
囲であり、かつＲｆ中のフッ素原子の数／炭素原子の数
の比は０．６以上である。） また誘電率が低い流体の代表的な例としては、オレフィ
ン（共）重合体、アルキルベンゼン、アルキルナフタレ
ンなどの合成炭化水素油、フッ素オイル、シリコーンオ
イル、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などが挙げら
れる。粘性や誘電率の調整には同族種の流体を混合して
使用することも可能であり、鉱物油や複雑な合成油の場
合など成分を分離することは難しく全体として一つの成
分として取り扱うことができる。電気粘性流体の成分流
体である、粘性が高い流体と低い流体は互いに相溶した
り、また容易に２層に分離してしまう組み合わせであっ
てはいけない。本発明の電気粘性流体の成分流体は、電
気粘性流体として通常は数ｋＶ／ｍｍの電界が印加され
ることから、電気抵抗値や絶縁破壊強度の高いことが望
まれ、通常は１０8 Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１０
10Ω・ｃｍ以上の流体が使用される。
分置換基を表し、Ｒｆ中の炭素原子の数は１〜２５の範
囲であり、かつＲｆ中のフッ素原子の数／炭素原子の数
の比は０．６以上である。） また誘電率が低い流体の代表的な例としては、オレフィ
ン（共）重合体、アルキルベンゼン、アルキルナフタレ
ンなどの合成炭化水素油、フッ素オイル、シリコーンオ
イル、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などが挙げら
れる。粘性や誘電率の調整には同族種の流体を混合して
使用することも可能であり、鉱物油や複雑な合成油の場
合など成分を分離することは難しく全体として一つの成
分として取り扱うことができる。電気粘性流体の成分流
体である、粘性が高い流体と低い流体は互いに相溶した
り、また容易に２層に分離してしまう組み合わせであっ
てはいけない。本発明の電気粘性流体の成分流体は、電
気粘性流体として通常は数ｋＶ／ｍｍの電界が印加され
ることから、電気抵抗値や絶縁破壊強度の高いことが望
まれ、通常は１０8 Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１０
10Ω・ｃｍ以上の流体が使用される。
【００１４】本発明に定義する粘性とは、電気粘性流体
として使用する温度における粘度であり、通常の２重円
筒方式やパラレルプレート方式などの回転粘度計で測定
することができる。また誘電率は周波数１ｋＨｚの条件
で測定した値を言い、例えばインピーダンスアナライザ
ー等を用いる方法で測定できる。本発明の電気粘性流体
には主成分流体の他に、性能改良のため、第３成分の絶
縁性油、分散安定剤、酸化防止剤、防錆剤、スペーサ粒
子などを添加する事が出来る。
として使用する温度における粘度であり、通常の２重円
筒方式やパラレルプレート方式などの回転粘度計で測定
することができる。また誘電率は周波数１ｋＨｚの条件
で測定した値を言い、例えばインピーダンスアナライザ
ー等を用いる方法で測定できる。本発明の電気粘性流体
には主成分流体の他に、性能改良のため、第３成分の絶
縁性油、分散安定剤、酸化防止剤、防錆剤、スペーサ粒
子などを添加する事が出来る。
【００１５】電気粘性流体は従来電界を印加した際の粘
性、即ち剪断に対する抵抗の変化のみに注目されていた
が、電界方向の応力（Ｎｏｒｍａｌ Ｓｔｒｅｓｓ）や
弾性などの広い意味でのレオロジー特性の変化も観測さ
れるようになってきた。本発明の電気粘性流体も広い意
味でのレオロジー特性の変化も期待される。本発明の電
気粘性流体は、成分液体やその組み合わせの選定の幅が
広く、使用目的にあった流体を一般的な液体を使用し経
済的に製造することが容易である。従来の粒子分散系電
気粘性流体に期待されるアクチュエーターの振動・衝撃
吸収、トルク伝達、人工筋肉などの他、高分子液晶系電
気粘性流体に適性が高い機械精密制御、潤滑制御、マイ
クロマシンなどの用途にも好ましく利用される。以下実
施例をもって本発明の内容を具体的に説明する。
性、即ち剪断に対する抵抗の変化のみに注目されていた
が、電界方向の応力（Ｎｏｒｍａｌ Ｓｔｒｅｓｓ）や
弾性などの広い意味でのレオロジー特性の変化も観測さ
れるようになってきた。本発明の電気粘性流体も広い意
味でのレオロジー特性の変化も期待される。本発明の電
気粘性流体は、成分液体やその組み合わせの選定の幅が
広く、使用目的にあった流体を一般的な液体を使用し経
済的に製造することが容易である。従来の粒子分散系電
気粘性流体に期待されるアクチュエーターの振動・衝撃
吸収、トルク伝達、人工筋肉などの他、高分子液晶系電
気粘性流体に適性が高い機械精密制御、潤滑制御、マイ
クロマシンなどの用途にも好ましく利用される。以下実
施例をもって本発明の内容を具体的に説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】電気粘性流体の基本的特性である
電気粘性効果の測定、各物質単独の粘度及び誘電率の測
定は下記の方法に従った。 ＜電気粘性効果の測定方法＞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、４０℃にて３３４ｓｅｃ-1の剪断速
度で試料に剪断を与え、直流電圧０および２ｋＶ／ｍｍ
を印加した際の剪断応力を測定した。また、本発明に言
う発生剪断応力とは、２ｋＶ／ｍｍの電界を印加した際
の剪断応力より０ｋＶ／ｍｍの電界を印加した際の剪断
応力を減じた値のことである。
電気粘性効果の測定、各物質単独の粘度及び誘電率の測
定は下記の方法に従った。 ＜電気粘性効果の測定方法＞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、４０℃にて３３４ｓｅｃ-1の剪断速
度で試料に剪断を与え、直流電圧０および２ｋＶ／ｍｍ
を印加した際の剪断応力を測定した。また、本発明に言
う発生剪断応力とは、２ｋＶ／ｍｍの電界を印加した際
の剪断応力より０ｋＶ／ｍｍの電界を印加した際の剪断
応力を減じた値のことである。
【００１７】＜粘度の測定方法＞上記（電気粘性効果の
測定方法）と同様のパラレルプレート型回転粘度計を用
いて、測定温度４０℃、剪断速度３３４ｓｅｃ-1にて剪
断応力を測定し粘度を算出した。 ＜誘電率の測定方法＞インピーダンス／ゲイン−フェー
ズアナライザー（ＹＯＫＯＧＡＷＡ・ＨＥＷＬＥＴＰＡ
ＣＫＡＲＤ：４１９４Ａ）に接続した液体用２重円筒型
電極（安藤電気製 ＬＥ−２２）を用いて、空気が充填
されている場合と試料が充填されている場合の、周波数
１ｋＨｚにおける静電容量（Ｃ0 及びＣX ）をそれぞれ
測定し、下記数１に示す、このＣ0 、ＣX の比より誘電
率εを算出した。
測定方法）と同様のパラレルプレート型回転粘度計を用
いて、測定温度４０℃、剪断速度３３４ｓｅｃ-1にて剪
断応力を測定し粘度を算出した。 ＜誘電率の測定方法＞インピーダンス／ゲイン−フェー
ズアナライザー（ＹＯＫＯＧＡＷＡ・ＨＥＷＬＥＴＰＡ
ＣＫＡＲＤ：４１９４Ａ）に接続した液体用２重円筒型
電極（安藤電気製 ＬＥ−２２）を用いて、空気が充填
されている場合と試料が充填されている場合の、周波数
１ｋＨｚにおける静電容量（Ｃ0 及びＣX ）をそれぞれ
測定し、下記数１に示す、このＣ0 、ＣX の比より誘電
率εを算出した。
【００１８】
【数１】
【００１９】
【実施例１】 （１）電気粘性流体の調製 ポリシロキサン（信越シリコーン（株）製 ＫＦ−９６
−１００００ｃＳｔ：誘電率＝２．７０、粘度＝７８Ｐ
ｏｉｓｅ）１．００ｇをホスファゼンオイル（松村石油
（株）製 Ｓ３３８０：誘電率＝６．５４、粘度＝０．
７４Ｐｏｉｓｅ）０．５０ｇに添加し、室温で撹拌する
ことにより白濁した流体Ａを得た。この流体を光学顕微
鏡で観察すると、１０〜１００μｍの粒径で球状に分散
している様子が観測された。 （２）電気粘性効果 （１）において得られた流体Ａの電気粘性効果を上記の
電気粘性効果の測定方法に従って測定したところ、０ｋ
Ｖ／ｍｍ及び２ｋＶ／ｍｍの電界を印加した際の剪断応
力はそれぞれ、１１５０Ｐａ、７２０Ｐａであり、−４
３０Ｐａの発生剪断応力が得られた。
−１００００ｃＳｔ：誘電率＝２．７０、粘度＝７８Ｐ
ｏｉｓｅ）１．００ｇをホスファゼンオイル（松村石油
（株）製 Ｓ３３８０：誘電率＝６．５４、粘度＝０．
７４Ｐｏｉｓｅ）０．５０ｇに添加し、室温で撹拌する
ことにより白濁した流体Ａを得た。この流体を光学顕微
鏡で観察すると、１０〜１００μｍの粒径で球状に分散
している様子が観測された。 （２）電気粘性効果 （１）において得られた流体Ａの電気粘性効果を上記の
電気粘性効果の測定方法に従って測定したところ、０ｋ
Ｖ／ｍｍ及び２ｋＶ／ｍｍの電界を印加した際の剪断応
力はそれぞれ、１１５０Ｐａ、７２０Ｐａであり、−４
３０Ｐａの発生剪断応力が得られた。
【００２０】
【実施例２】 （１）化合物Ｂの合成 反応容器（５００ｍｌマイクロボンベ）に下記化３に示
す２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチ
ルペンタン７０ｇ、水酸化カリウム６．２ｇ、ジメチル
スルホキシド１２０ｍｌ及び水１ｍｌを入れ、大気圧
下、５時間、６０℃なる条件で溶解させた。次に系内を
脱気し、不活性ガスＮ2 で常圧に戻した。続いて反応容
器を６０℃に加熱し、系内圧（ゲージ圧）が３〜４ｋｇ
／ｃｍ2 に保たれるようにテトラフルオロエチレンを供
給し、約５時間反応させた。反応溶液よりジメチルスル
ホキシドを１５０℃、５ｍｍＨｇにおいて留去し、１０
０ｍｌの純水で５回洗浄することにより無色透明のオイ
ルを得た。このオイルを単蒸留、シリカゲルカラムによ
り精製し、下記化４に示す化合物Ｂを１１０ｇ得た。化
合物Ｂの構造は、図１に示す赤外線吸収スペクトル分析
及び質量分析［ｍ／ｅ＝４７０（Ｍ+ ）］によって同定
した。
す２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチ
ルペンタン７０ｇ、水酸化カリウム６．２ｇ、ジメチル
スルホキシド１２０ｍｌ及び水１ｍｌを入れ、大気圧
下、５時間、６０℃なる条件で溶解させた。次に系内を
脱気し、不活性ガスＮ2 で常圧に戻した。続いて反応容
器を６０℃に加熱し、系内圧（ゲージ圧）が３〜４ｋｇ
／ｃｍ2 に保たれるようにテトラフルオロエチレンを供
給し、約５時間反応させた。反応溶液よりジメチルスル
ホキシドを１５０℃、５ｍｍＨｇにおいて留去し、１０
０ｍｌの純水で５回洗浄することにより無色透明のオイ
ルを得た。このオイルを単蒸留、シリカゲルカラムによ
り精製し、下記化４に示す化合物Ｂを１１０ｇ得た。化
合物Ｂの構造は、図１に示す赤外線吸収スペクトル分析
及び質量分析［ｍ／ｅ＝４７０（Ｍ+ ）］によって同定
した。
【００２１】
【化３】
【００２２】
【化４】
【００２３】（２）電気粘性流体の調製 ポリブテン（日本石油化学（株）製 ＨＶ−３００：誘
電率＝２．１８、粘度＝２４５Ｐｏｉｓｅ）１．００ｇ
を化合物Ｂ（誘電率＝５．８３、粘度＝１．３８Ｐｏｉ
ｓｅ）０．５０ｇに添加し、室温で撹拌することにより
白濁した流体Ｃを得た。この流体を光学顕微鏡で観察す
ると、２〜２００μｍの粒径で球状に分散していた。 （３）電気粘性効果 流体Ｃの電気粘性効果を上記の電気粘性効果の測定方法
に従って測定したところ、０ｋＶ／ｍｍ及び２ｋＶ／ｍ
ｍの電界を印加した際の剪断応力はそれぞれ、２２００
Ｐａ、１０００Ｐａであり、−１２００Ｐａの発生剪断
応力が得られた。
電率＝２．１８、粘度＝２４５Ｐｏｉｓｅ）１．００ｇ
を化合物Ｂ（誘電率＝５．８３、粘度＝１．３８Ｐｏｉ
ｓｅ）０．５０ｇに添加し、室温で撹拌することにより
白濁した流体Ｃを得た。この流体を光学顕微鏡で観察す
ると、２〜２００μｍの粒径で球状に分散していた。 （３）電気粘性効果 流体Ｃの電気粘性効果を上記の電気粘性効果の測定方法
に従って測定したところ、０ｋＶ／ｍｍ及び２ｋＶ／ｍ
ｍの電界を印加した際の剪断応力はそれぞれ、２２００
Ｐａ、１０００Ｐａであり、−１２００Ｐａの発生剪断
応力が得られた。
【００２４】
【実施例３】 （１）電気粘性流体の調製 δ−ノナラクトン（東京化成（株）製：誘電率＝７．４
６、粘度＝１３．１Ｐｏｉｓｅ）１．００ｇをポリジメ
チルシロキサン（信越シリコーン（株）製 ＫＦ−９６
−２０ｃＳｔ：誘電率＝２．５６、粘度＝０．１５Ｐｏ
ｉｓｅ）０．５００ｇに添加し、室温で撹拌することに
より白濁した流体Ｄを得た。この流体を光学顕微鏡で観
察すると、１０〜３００μｍの粒径で球状に分散してい
た。 （２）電気粘性効果 流体Ｄの電気粘性効果を上記の電気粘性効果の測定方法
に従って測定したところ、０ｋＶ／ｍｍ及び２ｋＶ／ｍ
ｍの電界を印加した際の剪断応力はそれぞれ、２２０Ｐ
ａ、２９０Ｐａであり、７０Ｐａの発生剪断応力が得ら
れた。
６、粘度＝１３．１Ｐｏｉｓｅ）１．００ｇをポリジメ
チルシロキサン（信越シリコーン（株）製 ＫＦ−９６
−２０ｃＳｔ：誘電率＝２．５６、粘度＝０．１５Ｐｏ
ｉｓｅ）０．５００ｇに添加し、室温で撹拌することに
より白濁した流体Ｄを得た。この流体を光学顕微鏡で観
察すると、１０〜３００μｍの粒径で球状に分散してい
た。 （２）電気粘性効果 流体Ｄの電気粘性効果を上記の電気粘性効果の測定方法
に従って測定したところ、０ｋＶ／ｍｍ及び２ｋＶ／ｍ
ｍの電界を印加した際の剪断応力はそれぞれ、２２０Ｐ
ａ、２９０Ｐａであり、７０Ｐａの発生剪断応力が得ら
れた。
【００２５】
【実施例４】 （１）化合物Ｆの合成 ２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチル
ペンタンの代わりに下記化５に示す化合物Ｅを用い、実
施例２（１）化合物Ｂの合成と同様の手順で下記化６に
示す化合物Ｆを合成した。化合物Ｆの構造は、図２に示
す赤外線吸収スペクトル分析及び質量分析［ｍ／ｅ＝５
８２（Ｍ+）］によって同定した。
ペンタンの代わりに下記化５に示す化合物Ｅを用い、実
施例２（１）化合物Ｂの合成と同様の手順で下記化６に
示す化合物Ｆを合成した。化合物Ｆの構造は、図２に示
す赤外線吸収スペクトル分析及び質量分析［ｍ／ｅ＝５
８２（Ｍ+）］によって同定した。
【００２６】
【化５】
【００２７】
【化６】
【００２８】（２）電気粘性流体の調製 化合物Ｆ（誘電率＝４．２１、粘度＝１７．７Ｐｏｉｓ
ｅ）０．５０ｇをフッ素系絶縁油（デュポン社製 ＫＲ
ＹＴＯＸ１４２ＡＢ：誘電率＝２．１７、粘度＝１．６
６Ｐｏｉｓｅ）１．００ｇに添加し、室温で撹拌するこ
とにより白濁した流体Ｇを得た。この流体を光学顕微鏡
で観察すると、２０〜５００μｍの粒径で球状に分散し
ていた。 （３）電気粘性効果 流体Ｇの電気粘性効果を上記の電気粘性効果の測定方法
に従って測定したところ、０ｋＶ／ｍｍ及び２ｋＶ／ｍ
ｍの電界を印加した際の剪断応力はそれぞれ、１１６Ｐ
ａ、３６４Ｐａであり、２４８Ｐａの発生剪断応力が得
られた。
ｅ）０．５０ｇをフッ素系絶縁油（デュポン社製 ＫＲ
ＹＴＯＸ１４２ＡＢ：誘電率＝２．１７、粘度＝１．６
６Ｐｏｉｓｅ）１．００ｇに添加し、室温で撹拌するこ
とにより白濁した流体Ｇを得た。この流体を光学顕微鏡
で観察すると、２０〜５００μｍの粒径で球状に分散し
ていた。 （３）電気粘性効果 流体Ｇの電気粘性効果を上記の電気粘性効果の測定方法
に従って測定したところ、０ｋＶ／ｍｍ及び２ｋＶ／ｍ
ｍの電界を印加した際の剪断応力はそれぞれ、１１６Ｐ
ａ、３６４Ｐａであり、２４８Ｐａの発生剪断応力が得
られた。
【００２９】
【発明の効果】本発明の電気粘性流体は粒子沈降や摩耗
の問題がなく、作動温度範囲が広く物理化学的に安定で
かつ経済的な均一系の電気粘性流体であり、アクチュエ
ーターの振動・衝撃吸収、トルク伝達、人工筋肉、機械
精密制御、潤滑制御、マイクロマシンなどの用途に好ま
しく利用される。
の問題がなく、作動温度範囲が広く物理化学的に安定で
かつ経済的な均一系の電気粘性流体であり、アクチュエ
ーターの振動・衝撃吸収、トルク伝達、人工筋肉、機械
精密制御、潤滑制御、マイクロマシンなどの用途に好ま
しく利用される。
【図１】実施例２で得られた化合物Ｂの赤外線吸収スペ
クトル分析の結果を示すチャート図である。
クトル分析の結果を示すチャート図である。
【図２】実施例４で得られた化合物Ｆの赤外線吸収スペ
クトル分析の結果を示すチャート図である。
クトル分析の結果を示すチャート図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ１０Ｎ 20:02 40:14
Claims (3)
- 【請求項１】 粘性が５倍以上異なり、かつ誘電率が
１．５倍以上異なる２種の流体を主成分として分散して
なる電気粘性流体。 - 【請求項２】 ２種の流体の一方の成分が、他方の成分
に比べて粘性が５倍以上で、かつ誘電率が１．５倍以上
である請求項１の電気粘性流体。 - 【請求項３】 ２種の流体の一方の成分が、他方の成分
に比べて粘性が５倍以上で、かつ誘電率が３分の２以下
である請求項１の電気粘性流体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24265395A JPH0987647A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 電気粘性流体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24265395A JPH0987647A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 電気粘性流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0987647A true JPH0987647A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17092253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24265395A Withdrawn JPH0987647A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 電気粘性流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0987647A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016514907A (ja) * | 2013-03-29 | 2016-05-23 | カーバー サイエンティフィック インコーポレイテッドＣａｒｖｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ． | エネルギー貯蔵装置 |
| US10199165B2 (en) | 2012-08-30 | 2019-02-05 | Carver Scientific, Inc. | Energy storage device |
-
1995
- 1995-09-21 JP JP24265395A patent/JPH0987647A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10199165B2 (en) | 2012-08-30 | 2019-02-05 | Carver Scientific, Inc. | Energy storage device |
| JP2016514907A (ja) * | 2013-03-29 | 2016-05-23 | カーバー サイエンティフィック インコーポレイテッドＣａｒｖｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ． | エネルギー貯蔵装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR950010168B1 (ko) | 균질 전기점성 유체 | |
| JP2631717B2 (ja) | 非水系電気粘性流体 | |
| US5480573A (en) | Electrorheological fluid compositions containing alkylmethylsiloxanes | |
| JPH0987647A (ja) | 電気粘性流体 | |
| US5391314A (en) | Electroviscous fluid composition comprising a silicone oil, synthetic fluorinated oil and an addition polymer | |
| US4190546A (en) | Traction fluid | |
| EP0342041B1 (en) | Electro-rheological fluid | |
| WO1993002166A1 (fr) | Fluide electrovisqueux | |
| EP0224259B1 (en) | A working fluid for traction drive | |
| Veier et al. | Tris (2‐octyldodecyl) cyclopentane, a low volatility, wide liquid range, hydrocarbon fluid | |
| JPH1129508A (ja) | 電気感応化合物、電気感応組成物およびその使用方法 | |
| JP6261603B2 (ja) | エネルギー効率の高い一時的剪断減粘シロキサン潤滑剤の使用方法 | |
| EP0395453A2 (en) | Electrode for electroviscous fluid | |
| JP3159510B2 (ja) | トラクションドライブ流体 | |
| JP2575850B2 (ja) | 電気粘性流体組成物 | |
| JPH0873881A (ja) | 均一系電気粘性流体 | |
| EP0555487A1 (en) | Electroviscous fluid | |
| JP3109273B2 (ja) | 電気感応性組成物 | |
| JPH05271679A (ja) | 電気粘性流体 | |
| JPH07190098A (ja) | 電 極 | |
| JPH0525488A (ja) | 電気粘性流体 | |
| US4533778A (en) | Traction fluid lubricants derived from mineral oil | |
| Venier | Alkylcyclopentanes | |
| JPH07190099A (ja) | 電 極 | |
| JP3179015B2 (ja) | 電気感応作動媒体の移動方法および電気感応作動媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |