JPH11349973A - Electroviscous fluid - Google Patents

Electroviscous fluid

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JPH11349973A
JPH11349973A JP10159732A JP15973298A JPH11349973A JP H11349973 A JPH11349973 A JP H11349973A JP 10159732 A JP10159732 A JP 10159732A JP 15973298 A JP15973298 A JP 15973298A JP H11349973 A JPH11349973 A JP H11349973A
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JP
Japan
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electrorheological fluid
modified silicone
carbonaceous powder
electrorheological
oil
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JP10159732A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Endo
茂樹 遠藤
Hiroaki Wada
宏明 和田
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electroviscous fluid having both high electroviscous effect and dielectric breakdown strength. SOLUTION: This electroviscous fluid is obtained by deaeration of a composition comprising carbonaceous powder of spherical particles, insulating oil and modified silicone oil; wherein the carbonaceous powder is obtained using, as raw materials, a solvent and a condensate prepared substantially through methylene-type linkage of an aromatic sulfonic acid or a salt thereof, and it is preferable that the spherical shape of the carbonaceous powder particles is such that the deviations of the maximum diameter and minimum diameter from the average diameter lie within 30% of the average diameter, and the average particle size of the carbonaceous powder is 0.1-20 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気粘性流体用粉
体、詳しくは、例えば移動機器や火器等に使用するショ
ックアブソーバー、クラッチ、大型装置のダンパ等の高
性能ER(Electro Rheological)
デバイスに用いることができる高い絶縁破壊強度(以
下、「耐電圧」と称すことがある。)を有する電気粘性
流体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a powder for electrorheological fluid, and more particularly, to a high performance ER (Electro Rheological) such as a shock absorber, a clutch, and a damper for a large device used for moving equipment and firearms.
The present invention relates to an electrorheological fluid having a high dielectric strength (hereinafter, may be referred to as “withstand voltage”) that can be used for a device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気粘性流体は、電気制御によりその粘
弾性特性を大きく、しかも、可逆的に変化させることが
できる流体で、電場の印加により流体の見掛けの粘度が
大きく変わる現象がウインズロー効果として古くから知
られており、クラッチ、バルブ、エンジンマウント、ア
クチュエーター、ロボットアーム等の装置や部品を電気
的に制御するための構成要素としての応用が検討されて
きた。しかしながら、初期の電気粘性流体は澱粉等の粉
体を鉱油や潤滑油に分散させたものであり、電気粘性効
果は発現されるものの、再現性に劣るという欠点があっ
た。
2. Description of the Related Art An electrorheological fluid is a fluid whose viscoelastic properties are large by electrical control and can be reversibly changed. The phenomenon that the apparent viscosity of a fluid changes greatly by the application of an electric field is a Winslow effect. It has been known for a long time, and its application as a component for electrically controlling devices and components such as clutches, valves, engine mounts, actuators, and robot arms has been studied. However, the initial electrorheological fluid is obtained by dispersing powder such as starch in mineral oil or lubricating oil, and has a drawback that although the electrorheological effect is exhibited, reproducibility is poor.

【0003】このため、電気粘性効果が高く、再現性に
優れた流体を得ることを目的として、分散質として用い
る粉体を中心に多くの提案がなされている。例えば、特
開昭53−93186号にはポリアクリル酸の如き酸基
をもつ高吸水性樹脂が、特公昭60−31211号には
イオン交換樹脂が、特開昭62−95397号にはアル
ミナシリケートが記載されている。これらはいずれも親
水性の固体粉体であり、これらを含水させて絶縁性の油
状媒体中に分散させたものであり、外部から高電圧を印
加したときに水の作用により粉体を構成する粒子に分極
が生じ、この分極により粒子間に電場方向の架橋が生じ
るため粘度が増大するといわれている。
[0003] For this reason, many proposals have been made, mainly for powders used as dispersoids, for the purpose of obtaining a fluid having a high electrorheological effect and excellent reproducibility. For example, JP-A-53-93186 discloses a superabsorbent resin having an acid group such as polyacrylic acid, JP-B-60-31211 discloses an ion-exchange resin, and JP-A-62-95397 describes an alumina silicate. Is described. These are all hydrophilic solid powders, which are hydrated and dispersed in an insulating oily medium, and constitute a powder by the action of water when a high voltage is applied from the outside. It is said that the particles are polarized and the polarization increases crosslinks between the particles in the direction of the electric field, thereby increasing the viscosity.

【0004】しかしながら、前記含水粉体を用いた含水
系電気粘性流体は、広い温度範囲において充分な電気粘
性効果が得られず、水分の蒸発や凍結を招かないための
使用温度の制限、温度上昇による使用電流の増大、水分
の移行による不安定化、高電圧印加時の電極金属の腐食
等の多くの問題があり、実用化は困難であった。
However, a hydrous electrorheological fluid using the above-mentioned hydrous powder cannot obtain a sufficient electrorheological effect in a wide temperature range, and limits the use temperature to prevent evaporation or freezing of water, and raises the temperature. Therefore, there have been many problems such as an increase in use current, instability due to transfer of moisture, and corrosion of the electrode metal when a high voltage is applied.

【0005】この問題点を改良するため、含水粒子を用
いない非水系電気粘性流体が提案されている。例えば、
特開昭61−216202号には、ポリアセンキノン等
の有機半導体粒子が、特開昭63−97694号、特開
平1−164823号には、有機又は無機固体粒子表面
に導電性薄膜を形成し、更にその上に電気絶縁性薄膜を
形成した誘電体粒子、すなわち導電性/絶縁性の電気特
性を有する薄膜を必須とする薄膜被覆型複合粒子が記載
されている。更に、電気特性の制御された分散質粉体と
しては、表面処理金属粒子、金属被覆無機粉体等が知ら
れている。しかしながら、これらの粉体を用いた非水系
電気粘性流体は、いずれも低い消費電力において充分な
電気粘性効果が得られず、更に、工業的製造が困難であ
る、交流電場においてしか機能しない等種々の問題点を
有し、未だ実用化されていなかった。
[0005] In order to improve this problem, a non-aqueous electrorheological fluid using no water-containing particles has been proposed. For example,
JP-A-61-216202 discloses that organic semiconductor particles such as polyacenequinone are formed. JP-A-63-97694 and JP-A-1-164823 form a conductive thin film on the surface of organic or inorganic solid particles. Further, there is described a dielectric particle having an electrically insulating thin film formed thereon, that is, a thin film-coated composite particle which essentially requires a thin film having conductive / insulating electrical characteristics. Further, surface-treated metal particles, metal-coated inorganic powder, and the like are known as dispersoid powders having controlled electric characteristics. However, non-aqueous electrorheological fluids using these powders do not provide sufficient electrorheological effects at low power consumption, and are difficult to industrially manufacture, and function only in an AC electric field. However, it has not been put to practical use yet.

【0006】また、消費電力が低い非水系電気粘性流体
において、電気粘性効果を更に向上させるためには、分
散質粉末の充填率を高くすることが必要であるが、粉体
の充填率を上げると流体の初期粘度が向上し、結果的に
電流印加時の電気粘性効果が低くなるという問題があっ
た。
In order to further improve the electrorheological effect of a non-aqueous electrorheological fluid with low power consumption, it is necessary to increase the filling rate of the dispersoid powder. Thus, there is a problem in that the initial viscosity of the fluid is improved, and as a result, the electrorheological effect at the time of applying a current is reduced.

【0007】この問題点を解決する方法として特開平7
−90287号には、真球状の形状をなす炭素質粉体を
用いた電気粘性流体が提案されている。このように、電
気粘性流体用粉体として、均一で真球状の形状をなす炭
素質粉体を用いることが有利であるが、電気粘性流体を
エンジンマウント、アクチュエーター、クラッチなどに
応用した場合、振動や剪断応力の負荷によって粉体が破
壊され、無電場時の粘度が増大する等、粉体の強度に起
因する耐久性の不足が問題となっていた。
As a method for solving this problem, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent Application No. -90287 proposes an electrorheological fluid using a carbonaceous powder having a truly spherical shape. As described above, it is advantageous to use a uniform and spherical carbonaceous powder as the powder for the electrorheological fluid. However, when the electrorheological fluid is applied to an engine mount, an actuator, a clutch, or the like, the vibration may be reduced. Insufficient durability due to the strength of the powder has been a problem, for example, the powder is destroyed by the load of shearing stress and the viscosity in an electric field-free state increases.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】発明者等は、上記問題
を解決するために、鋭意検討を行い、実質的に芳香族ス
ルホン酸又はそれらの塩のメチレン型結合による縮合体
と溶媒とを原料として得られる真球状の形状をなす炭素
質粉体(以下、単に「真球状炭素質粉体」と称すことが
ある。)を用いた電気粘性流体を見出した(特開平10
−81889号)。この電気粘性流体は、広い温度範囲
にわたり、低い消費電力で、高い電気粘性効果を示し、
且つ、強度が高く、応力の負荷によって粉体が破壊され
難い、耐久性に優れた電気粘性流体用粉体であった。一
方、移動機器や火器等に使用するショックアブソーバ
ー、クラッチ、大型装置のダンパ等の高性能ER(El
ectro Rheological)デバイスに電気
粘性流体を応用するためには、さらに高い電気粘性効果
を示すことが不可欠である。しかしながら、これらの電
気粘性流体に通常のシリコーン油を分散媒として用いた
のみでは、絶縁破壊強度は高いものの、電気粘性効果は
不十分であった。即ち、本発明の目的は、高い電気粘性
効果と絶縁破壊強度を有する電気粘性流体を提供するこ
とである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies, and have found that a condensate of aromatic sulfonic acid or a salt thereof due to a methylene type bond and a solvent are substantially used. An electrorheological fluid using a carbonaceous powder having a true spherical shape (hereinafter, may be simply referred to as “spherical carbonaceous powder”) obtained as (1) is found.
-81889). This electrorheological fluid exhibits high electrorheological effects with low power consumption over a wide temperature range,
In addition, the powder for electrorheological fluid was high in strength, hardly broken by stress load, and excellent in durability. On the other hand, high-performance ERs (Els) such as shock absorbers, clutches and dampers for large equipment used for mobile equipment and firearms
In order to apply an electrorheological fluid to an electrorheological device, it is essential to exhibit a higher electrorheological effect. However, simply using ordinary silicone oil as a dispersion medium for these electrorheological fluids has a high dielectric breakdown strength but an insufficient electrorheological effect. That is, an object of the present invention is to provide an electrorheological fluid having a high electrorheological effect and a dielectric breakdown strength.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は、以下の通りである。即ち、 <1>実質的に芳香族スルホン酸又はそれらの塩のメチ
レン型結合による縮合体と溶媒とを原料として得られる
真球状の形状をなす炭素質粉体と、電気絶縁油と、変性
シリコーン油と、を含有し、且つ脱気処理を行って得ら
れることを特徴とする電気粘性流体である。
Means for solving the above problems are as follows. That is, <1> substantially spherical carbonaceous powder obtained from a condensate of an aromatic sulfonic acid or a salt thereof by a methylene-type bond and a solvent, an electric insulating oil, and a modified silicone An electrorheological fluid containing oil and obtained by performing a deaeration process.

【0010】<2>前記真球状の形状が、前記炭素質粉
体の最大直径と最小直径の平均直径に対する偏差が、そ
れぞれ平均直径の30%以内をなし、前記炭素質粉体の
平均粒子径が0.1〜20μmであることを特徴とする
前記<1>に記載の電気粘性流体である。
<2> In the true spherical shape, deviations of the maximum diameter and the minimum diameter of the carbonaceous powder from the average diameter are each within 30% of the average diameter, and the average particle diameter of the carbonaceous powder is Is 0.1 to 20 μm, the electrorheological fluid according to <1> above.

【0011】<3>前記電気絶縁油の25℃における動
粘度が1〜100mm2 /sであることを特徴とする前
記<1>に記載の電気粘性流体である。
<3> The electrorheological fluid according to <1>, wherein the kinetic viscosity of the electric insulating oil at 25 ° C. is 1 to 100 mm 2 / s.

【0012】<4>前記変性シリコーン油が、アミノ変
性シリコーン油、ポリエーテル変性シリコーン油若しく
はアルコキシ変性シリコーン油、若しくはエポキシ変性
シリコーン油から選択される1種以上の変性シリコーン
油、又はこれらの複合変性シリコーン油であることを特
徴とする前記<1>に記載の電気粘性流体である。
<4> The modified silicone oil is one or more modified silicone oils selected from an amino-modified silicone oil, a polyether-modified silicone oil, an alkoxy-modified silicone oil, or an epoxy-modified silicone oil, or a composite modified thereof. The electrorheological fluid according to <1>, wherein the fluid is silicone oil.

【0013】<5>前記変性シリコーン油が0.01〜
5重量%含有することを特徴とする前記<1>又は<4
>に記載の電気粘性流体である。
<5> The modified silicone oil is 0.01 to
<1> or <4>, which is contained in an amount of 5% by weight.
<3> The electrorheological fluid described in (1).

【0014】<6>4.0kV/mm以上の絶縁破壊強
度を有することを特徴とする前記<1>〜<5>のいず
れかに記載の電気粘性流体である。
<6> The electrorheological fluid according to any one of <1> to <5>, which has a dielectric breakdown strength of 4.0 kV / mm or more.

【0015】<7>10Paの減圧環境下で気泡を生じ
ないことを特徴とする前記<1>〜<6>のいずれかに
記載の電気粘性流体である。
<7> The electrorheological fluid according to any one of <1> to <6>, wherein bubbles are not generated under a reduced pressure environment of 10 Pa.

【0016】本発明では、分散質である真球状炭素質粉
体と分散媒である電気絶縁油との混合物に、変性シリコ
ーン油を加え、脱気処理を行う点に特徴がある。これに
より高い電気粘性効果と絶縁破壊強度を有する電気粘性
流体を得ることができる。本発明の電気粘性流体は、変
性シリコーン油を加えることにより、分散質(粉体粒
子)の分散が改善され、無電場時粘度が大幅に低下し、
電気粘性効果も向上し、さらに脱気処理を行うことによ
り、変性シリコーン油を添加した際に、電気粘性流体中
に溶在してしまう空気を除去できるため、絶縁破壊強度
が向上すると推測される。
The present invention is characterized in that a modified silicone oil is added to a mixture of a spherical carbonaceous powder as a dispersoid and an electric insulating oil as a dispersion medium, and deaeration is performed. Thereby, an electrorheological fluid having a high electrorheological effect and a dielectric breakdown strength can be obtained. The electrorheological fluid of the present invention is improved in dispersion of dispersoids (powder particles) by adding a modified silicone oil, and greatly reduces the viscosity at the time of no electric field,
It is presumed that the electro-rheological effect is also improved, and by performing degassing treatment, air that is dissolved in the electro-rheological fluid can be removed when the modified silicone oil is added, so that the dielectric breakdown strength is improved. .

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の電気粘性流体は、分散質
として実質的に芳香族スルホン酸又はそれらの塩のメチ
レン型結合による縮合体と溶媒とを原料として得られる
真球状の形状をなす炭素質粉体と、分散媒として電気絶
縁油と、さらに変性シリコーン油とを含有してなり、且
つ脱気処理を行って得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The electrorheological fluid of the present invention has a true spherical shape obtained by using a condensate of aromatic sulfonic acid or a salt thereof by a methylene type bond as a dispersoid and a solvent as raw materials. It contains carbonaceous powder, electric insulating oil as a dispersion medium, and further modified silicone oil, and is obtained by performing degassing treatment.

【0018】本発明の電気粘性流体の分散質である実質
的に芳香族スルホン酸又はそれらの塩のメチレン型結合
による縮合体と溶媒とを原料として得られる真球状の形
状をなす炭素質粉体を、原料、製造方法等を含めて詳し
く説明する。
[0018] The carbonaceous powder in the form of a perfect sphere obtained from a condensate of a substantially aromatic sulfonic acid or a salt thereof, which is a dispersoid of the electrorheological fluid of the present invention, by a methylene-type bond and a solvent as raw materials. Will be described in detail including raw materials, production methods, and the like.

【0019】前記芳香族スルホン酸又はその塩として
は、ナフタレンスルホン酸、メチルナフタレンスルホン
酸、アントラセンスルホン酸、フェナントレンスルホン
酸、クレオソート油、アントラセン油、タール、及びビ
ッチ等の多環芳香族化合物の混合物をスルホン化した
物、若しくはその塩が例示できる。これらのスルホン酸
類はそれぞれ相当する芳香族化合物を公知の方法でスル
ホン化することによって容易に製造することができる。
芳香族スルホン酸塩を構成する陽イオンとしてはNH4
+ が例示できるが、微量のNa+ 等のアルカリ金属、C
2+等のアルカリ土類金属イオンも混入できる。
The aromatic sulfonic acids or salts thereof include polycyclic aromatic compounds such as naphthalene sulfonic acid, methyl naphthalene sulfonic acid, anthracene sulfonic acid, phenanthrene sulfonic acid, creosote oil, anthracene oil, tar, and bitch. A mixture obtained by sulfonating the mixture or a salt thereof can be exemplified. These sulfonic acids can be easily produced by sulfonating the corresponding aromatic compounds by a known method.
NH 4 is used as a cation constituting the aromatic sulfonate.
+ Can be exemplified, but a trace amount of an alkali metal such as Na + , C
Alkaline earth metal ions such as a 2+ can also be mixed.

【0020】前記芳香族スルホン類又はそれらの塩の縮
合物は公知の方法によって容易に製造することもでき
る。即ち、一般的には、芳香族スルホン酸類又はそれら
の塩をホルマリン、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチ
レンテトラミン、あるいはその他のアルデヒド類を用い
て縮合させる。また、ポリスチレンスルホン酸のように
ビニル基を有する芳香族スルホン塩を重合させることに
より得られる。メチレン型結合を有する芳香族スルホン
酸類の重合体を使用してもよい。芳香族スルホン酸類を
結合させる連結基としては、その製造の簡単さ、入手の
容易さからして、−CH2 −基が特に好ましい。しか
し、−(CH2 n −Tx −(CHR−)m−(但、T
はベンゼン環又はナフタレン環、Rは水素、低級アルキ
ル基又はベンゼン環、n、m、xはそれぞれ0又は1の
整数を示す。)で示される連結基を有する化合物も使用
できる。またこれらの縮合物は、2種以上の縮合物の混
合物、或は共重合物であってもよい。
The condensate of the aromatic sulfones or salts thereof can be easily produced by a known method. That is, generally, aromatic sulfonic acids or salts thereof are condensed using formalin, paraformaldehyde, hexamethylenetetramine, or other aldehydes. Moreover, it is obtained by polymerizing an aromatic sulfone salt having a vinyl group such as polystyrene sulfonic acid. A polymer of aromatic sulfonic acids having a methylene type bond may be used. As a linking group for bonding aromatic sulfonic acids, a —CH 2 — group is particularly preferable in view of simplicity of production and availability. However, - (CH 2) n -T x - (CHR-) m - ( However, T
Represents a benzene ring or a naphthalene ring, R represents hydrogen, a lower alkyl group or a benzene ring, and n, m and x each represent an integer of 0 or 1. A compound having a linking group represented by ()) can also be used. These condensates may be a mixture of two or more condensates or a copolymer.

【0021】前記芳香族スルホン酸類又はそれらの塩の
縮合物の一例として、具体的には、β−ナフタレンスル
ホン酸アンモニウムのホルムアルデヒド縮合物が挙げら
れる。この縮合物は単量体から200量体程度までの縮
合体から成る混合物で、その平均分子量は2,000〜
5,000程度である。このものは常温で固体で、ベン
ゼン等の非極性溶剤にほとんど溶解しないが、アセトン
やアセトニトリル等の極性有機溶剤には低濃度で溶解
し、水系溶剤には易溶である。また、この40重量%の
水溶液の20℃における粘度は数10〜数100mPa
・s程度であるが、同縮合物の縮合度や溶液の濃度等を
変化させて適当な粘度に調整することにより球状に成形
することができる。
As an example of the condensate of the aromatic sulfonic acids or salts thereof, there is specifically mentioned a formaldehyde condensate of ammonium β-naphthalenesulfonate. This condensate is a mixture consisting of a condensate from a monomer to a 200-mer, and has an average molecular weight of 2,000 to
It is about 5,000. It is a solid at room temperature and hardly dissolves in non-polar solvents such as benzene, but it dissolves in low concentrations in polar organic solvents such as acetone and acetonitrile, and is easily soluble in aqueous solvents. The viscosity of the 40% by weight aqueous solution at 20 ° C. is several tens to several hundreds mPa.
It is about s, but it can be formed into a spherical shape by changing the degree of condensation of the condensate, the concentration of the solution and the like to adjust the viscosity appropriately.

【0022】球状に成形するための成形助剤としては、
各種の水或は水性溶媒に可溶ないしコロイド状に分散可
能な高分子化合物が使用できるが、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド等の縮合物あるいはこれらと各種ア
ルコール、脂肪酸、アルキルアミン、アルキルフェノー
ル類との縮合物などのポリアルキレンオキシド化合物、
ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等のポリ
ビニル化合物、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、
アクリル酸−アクリルアミドコポリマー等のポリアクリ
ル酸化合物等の水溶性高分子化合物を使用することがで
き、表面張力を下げるための界面活性剤や消泡剤を併用
してその成形を容易にすることができる。また、β−ナ
フタレンスルホン酸アンモニウムのホルムアルデヒド縮
合物を乾燥後、破砕したものを用いて、適当な粘度に調
整してもよい。また、本発明で使用する芳香族スルホン
酸類、又はそれらの塩の縮合物の一種であるポリスチレ
ンスルホン酸類等は、ここでいう水溶性高分子としても
使用できる。
As a molding aid for forming into a spherical shape,
Polymer compounds soluble or colloidally dispersible in various types of water or aqueous solvents can be used.
Polyalkylene oxide compounds such as condensates such as propylene oxide or condensates thereof with various alcohols, fatty acids, alkylamines, and alkylphenols;
Polyvinyl alcohol, polyvinyl compounds such as polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylamide,
A water-soluble polymer compound such as a polyacrylic acid compound such as acrylic acid-acrylamide copolymer can be used, and its molding can be facilitated by using a surfactant or an antifoaming agent for lowering the surface tension. it can. Alternatively, a formaldehyde condensate of ammonium β-naphthalenesulfonate may be dried and then crushed to adjust the viscosity to an appropriate value. Further, the aromatic sulfonic acids used in the present invention, or polystyrene sulfonic acids, which are a kind of condensate of their salts, can be used as the water-soluble polymer mentioned herein.

【0023】前記芳香族スルホン酸類、又はその塩の縮
合物を微小球体にする方法としては、特に限定されない
が、例えば芳香族スルホン酸類、又はその塩の縮合物を
溶媒に溶解した後、スプレードライ法、アンチソルベン
トを添加する沈澱法等の公知の方法で微小球体に成形す
ることができる。これらの成形方法のうち、スプレード
ライ法は、得られる粒子の粒径を小さくすることがで
き、形状が真球状であり、更に製造装置が簡単であるな
どの観点から、本発明の芳香族スルホン酸類、又はその
塩の縮合物を微小球体にする方法として好適である。こ
れらの方法に用いる溶媒としては、水;メタノール等の
アルコール類;アセトニトリル等の極性溶媒が好適なも
のとして挙げられ、特に水や水と他の水溶性溶媒とを混
合した水系溶媒が、安全性の観点から好適である。ま
た、芳香族スルホン酸塩の原料由来のスルホン化されて
いない芳香族の縮合物が存在すると得られる炭素質粉体
が不均一となるが、この縮合物は水に難溶であるため、
水系溶媒を使用するとこれらの不純物を容易に除去し得
るという利点も有する。
The method for forming the condensate of the aromatic sulfonic acids or salts thereof into microspheres is not particularly limited. For example, after dissolving the condensates of the aromatic sulfonic acids or salts thereof in a solvent, spray drying is performed. It can be formed into microspheres by a known method such as a precipitation method or a precipitation method in which an antisolvent is added. Among these molding methods, the spray-drying method is characterized in that the particle size of the obtained particles can be reduced, the shape is truly spherical, and the aromatic sulfone of the present invention is used from the viewpoints of simpler production equipment. It is suitable as a method for forming a condensate of an acid or a salt thereof into microspheres. Suitable solvents used in these methods include water; alcohols such as methanol; and polar solvents such as acetonitrile. In particular, water or an aqueous solvent obtained by mixing water with another water-soluble solvent is preferable. It is suitable from the viewpoint of. Further, the presence of non-sulfonated aromatic condensate derived from the raw material of the aromatic sulfonate makes the resulting carbonaceous powder non-uniform, but since this condensate is hardly soluble in water,
Using an aqueous solvent also has the advantage that these impurities can be easily removed.

【0024】前記真球状炭素質粉体は、真球状の形状を
なす炭素質粉体であるが、本発明において、真球状と
は、電子顕微鏡で観察した粉体粒子が目視により真球状
の形状をなすことを意味し、好ましくは、1個の粉体粒
子の最大直径と最小直径の平均直径に対する偏差が、そ
れぞれ平均直径の30%以内であり、更に好ましくは2
0%以内である。また、粉体粒子が理想的に滑らかな真
球状をなすと仮定したときに、その表面からのずれであ
る凹凸が、好ましくは、平均直径の10%以内であり、
平均直径の5%以内であることが更に好ましい。最も好
ましくは、粉体粒子の最大直径と最小直径の平均直径に
対する偏差が、それぞれ平均直径の10%以内であり、
且つ、理想的真球表面からのずれである凹凸が、平均直
径の3%以内の粉体粒子である。ここにおいて1個の粉
体粒子の平均直径とは、その粉体粒子の最大直径と最小
直径の平均値をさす。
The true spherical carbonaceous powder is a carbonaceous powder having a true spherical shape. In the present invention, the true spherical shape means that the powder particles observed with an electron microscope have a true spherical shape. The deviation of the maximum diameter and the minimum diameter of one powder particle from the average diameter is preferably within 30% of the average diameter, more preferably 2%.
It is within 0%. Further, when it is assumed that the powder particles have an ideally smooth true spherical shape, irregularities that are deviations from the surface thereof are preferably within 10% of the average diameter,
More preferably, it is within 5% of the average diameter. Most preferably, the deviation of the maximum diameter and the minimum diameter of the powder particles from the average diameter is each within 10% of the average diameter,
In addition, irregularities, which are deviations from the ideal spherical surface, are powder particles within 3% of the average diameter. Here, the average diameter of one powder particle means the average value of the maximum diameter and the minimum diameter of the powder particle.

【0025】前記真球状炭素質粉体としては、炭素含有
量80〜97重量%のものが好ましく、特に好ましくは
85〜95重量%である。また、炭素質粉体のC/H比
(炭素/水素原子比)は、1.2〜5のものが好まし
く、特に好ましくは2〜4である。
The spherical carbonaceous powder preferably has a carbon content of 80 to 97% by weight, particularly preferably 85 to 95% by weight. The C / H ratio (carbon / hydrogen atom ratio) of the carbonaceous powder is preferably from 1.2 to 5, particularly preferably from 2 to 4.

【0026】一般に電気粘性流体の分散質の電気抵抗は
半導体領域にあることは古くから知られているが〔W.
M.Winslow:J.Appl.Physics
第20巻、第1137頁(1949年)〕、炭素含有量
が80重量%未満で、且つ、C/H比が1.2未満の炭
素質粉体は絶縁体であり、電気粘性効果を示す液体は殆
ど得られない。一方、炭素含有量が97重量%を超え、
且つ、C/H比が5を超えるものは導電体に近く、電圧
を印加しても過大電流を示し、電気粘性効果を示す流体
は得られない。
Generally, it has long been known that the electric resistance of a dispersoid of an electrorheological fluid is in the semiconductor region [W.
M. Winslow: J. Appl. Physics
20, 1137 (1949)], a carbonaceous powder having a carbon content of less than 80% by weight and a C / H ratio of less than 1.2 is an insulator and exhibits an electrorheological effect. Little liquid is obtained. On the other hand, the carbon content exceeds 97% by weight,
Further, those having a C / H ratio of more than 5 are close to conductors, exhibit an excessive current even when a voltage is applied, and a fluid exhibiting an electrorheological effect cannot be obtained.

【0027】前記真球状炭素質粉体の製造方法として
は、前記微小球体に成形した芳香族スルホン酸類、又は
その塩の縮合物を、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲
気下で、真球状の形状を保持するように熱処理により炭
化する方法が一般的である。
As a method for producing the spherical carbonaceous powder, a condensate of an aromatic sulfonic acid or a salt thereof formed into the microspheres is formed into a spherical form under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. A method of carbonizing by heat treatment so as to maintain the shape is generally used.

【0028】炭化処理条件は所望の粉体物性及び原料と
なる炭素質粉体の種類に依存するが、通常は、不活性ガ
ス雰囲気下、例えば、450〜550℃の温度範囲にお
いて2〜5時間にわたり炭化処理するような程度が好ま
しい。不活性ガスには特に制限はないが、通常は、例え
ば、窒素ガス、及び、アルゴン、ヘリウム、キセノン等
の希ガス類が用いられ、入手の容易性等から窒素ガス及
びアルゴンガスが好ましい。
The carbonization conditions depend on the desired powder properties and the type of the carbonaceous powder to be used as a raw material, but are usually in an inert gas atmosphere, for example, in a temperature range of 450 to 550 ° C. for 2 to 5 hours. The degree of carbonization is preferable. The inert gas is not particularly limited, but usually, for example, nitrogen gas and rare gases such as argon, helium, and xenon are used, and nitrogen gas and argon gas are preferable from the viewpoint of easy availability.

【0029】炭化処理工程における熱処理温度は、40
0〜600℃の範囲であることが必要であり、特に45
0〜550℃が好ましく、この熱処理を2回以上行って
もよい。400℃以下の温度では得られた炭素質粉体の
中にS、O、Nなどの不純物が多く残留するために、充
分な電気粘性特性が得難い。また、600℃以上の温度
で処理した粉体は電気抵抗が低くなり、過大電流が流れ
るために消費電力が大きくなり、電圧印加時の発熱等の
問題が発生するおそれがあり、いずれも好ましくない。
The heat treatment temperature in the carbonization step is 40
It is necessary to be in the range of 0 to 600 ° C., particularly 45 ° C.
The temperature is preferably 0 to 550 ° C., and this heat treatment may be performed twice or more. At a temperature of 400 ° C. or less, a large amount of impurities such as S, O, and N remain in the obtained carbonaceous powder, so that it is difficult to obtain sufficient electrorheological characteristics. Further, the powder treated at a temperature of 600 ° C. or more has a low electric resistance, and an excessive current flows, so that the power consumption becomes large. .

【0030】芳香族スルホン酸類のアンモニウム塩の縮
合物を炭化処理する際には、亜硫酸根及びアンモニウム
根の脱離が主に250〜350℃の範囲で行われるた
め、揮発成分の急激な離脱による強度低下を防止するた
め、250〜350℃の温度域における昇温を緩やかに
するか、この温度範囲での保持時間を設けることが好ま
しい。
When carbonizing a condensate of an ammonium salt of an aromatic sulfonic acid, elimination of a sulfite group and an ammonium group is mainly carried out in the range of 250 to 350 ° C. In order to prevent the strength from decreasing, it is preferable to gradually increase the temperature in a temperature range of 250 to 350 ° C. or to provide a holding time in this temperature range.

【0031】芳香族スルホン酸類、又はその塩の縮合物
を熱処理する際に、熱分解に伴い発生する亜硫酸ガス、
水蒸気、低級炭化水素、硫化水素、水素、更にアンモニ
ウム塩の場合に発生するアンモニアガス等は不純物を含
むため、前記不活性ガスでパージすることが好ましい。
When heat-treating a condensate of an aromatic sulfonic acid or a salt thereof, a sulfurous acid gas generated by thermal decomposition,
Since water vapor, lower hydrocarbons, hydrogen sulfide, hydrogen, and ammonia gas generated in the case of ammonium salts contain impurities, it is preferable to purge with the inert gas.

【0032】前記真球状炭素質粉体の平均粒子径は、実
施例に記載される如き、粒径測定装置(例えば、MIC
ROTRAC SPA/MK−II型 日機装株式会社製
等)を用いて測定することができる。炭化処理後に得ら
れた真球状炭素質粉体の平均粒子径は、約0.1〜20
μmが好ましく、0.5〜15μmであることが、更に
好ましい。0.1μm未満であると、得られる電気粘性
流体の初期粘度が高くなり、20μmを超えると粉体の
分散安定性が悪化し、いずれも好ましくない。
The average particle diameter of the spherical carbonaceous powder can be determined by using a particle diameter measuring device (for example, MIC) as described in Examples.
ROTRAC SPA / MK-II type, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The average particle size of the spherical carbonaceous powder obtained after the carbonization treatment is about 0.1 to 20.
μm is preferred, and more preferably 0.5 to 15 μm. If it is less than 0.1 μm, the initial viscosity of the obtained electrorheological fluid increases, and if it exceeds 20 μm, the dispersion stability of the powder deteriorates, and both are not preferred.

【0033】前記真球状炭素質粉体は、圧壊強度が5k
gf/mm2 以上であり、且つ、最大変位量が3%以上
であることが好ましい。これらは、粒子1個毎の強度を
測定し得る、微小圧縮試験機(例えば、MCTMシリー
ズ、島津製作所製)等を用いて測定することができる。
圧壊強度が5kgf/mm2 未満であると粒子の破壊に
対する強度が不足し、ダンパーなどに用いて繰り返し剪
断力が負荷される場合の耐久性が低下する。好ましい圧
壊強度の範囲は、10kgf/mm2 以上である。
The spherical carbonaceous powder has a crushing strength of 5 k.
gf / mm 2 or more, and the maximum displacement is preferably 3% or more. These can be measured using a micro compression tester (for example, MCTM series, manufactured by Shimadzu Corporation) or the like which can measure the strength of each particle.
If the crushing strength is less than 5 kgf / mm 2 , the strength against breaking of the particles is insufficient, and the durability when a shear force is repeatedly applied to a damper or the like is reduced. A preferable range of the crushing strength is 10 kgf / mm 2 or more.

【0034】前記真球状炭素質粉体は、灰分が0.1%
以下であることが好ましい。灰分が0.1%を超えると
不純物が多くなり、電気粘性特性が損なわれるため、好
ましくない。灰分は常法により測定しうる。
The spherical carbonaceous powder has an ash content of 0.1%.
The following is preferred. If the ash content exceeds 0.1%, impurities increase, and the electrorheological properties are impaired. Ash content can be measured by a conventional method.

【0035】上記のようにして得られた真球状炭素質粉
体を、比誘電率が3以上の電気絶縁油中に分散させるこ
とにより、本発明の電気粘性流体を得ることができる。
The electrorheological fluid of the present invention can be obtained by dispersing the spherical carbonaceous powder obtained as described above in an electric insulating oil having a relative dielectric constant of 3 or more.

【0036】分散質である前記真球状炭素質粉体の含有
量は、電気粘性流体中、1〜60重量%程度が好まし
く、20〜50重量%がさらに好ましい。含有量が1重
量%未満であると電気粘性効果が小さく、60重量%を
超えると電圧を印加しないときの初期粘度が高くなりい
ずれも好ましくない。
The content of the spherical carbonaceous powder as a dispersoid in the electrorheological fluid is preferably about 1 to 60% by weight, more preferably 20 to 50% by weight. When the content is less than 1% by weight, the electrorheological effect is small, and when the content is more than 60% by weight, the initial viscosity when no voltage is applied becomes high, which is not preferable.

【0037】本発明の電気粘性流体の分散媒である電気
絶縁油について詳しく説明する。
The electric insulating oil which is a dispersion medium of the electrorheological fluid of the present invention will be described in detail.

【0038】前記電気絶縁油としては、シリコーン油等
の従来公知の電気絶縁油を用いることができ、例えば、
炭化水素油、エステル系油、芳香族系油、シリコーン油
等が挙げられ、具体的には、ネオカプリン酸等の脂肪族
モノカルボン酸、安息香酸等の芳香族モノカルボン酸、
アジピン酸、グルタル酸、セバシン酸、アゼライン酸等
の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テト
ラヒドロフタル酸等の芳香族ジカルボン酸等、及びこれ
らの混合物や共重合体等が挙げられる。市販されている
東芝シリコーン社製「TSF451−5」、「TSF4
51−10」、「TSF451−20」、「TSF45
1−50」等を用いることもできる。これらは単独で用
いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
As the electric insulating oil, a conventionally known electric insulating oil such as silicone oil can be used.
Examples include hydrocarbon oils, ester oils, aromatic oils, silicone oils, and the like.Specifically, aliphatic monocarboxylic acids such as neocapric acid, aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid,
Examples include aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, glutaric acid, sebacic acid, and azelaic acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and tetrahydrophthalic acid; and mixtures and copolymers thereof. Commercially available “TSF451-5” and “TSF4” manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.
51-10 "," TSF451-20 "," TSF45
1-50 "can also be used. These may be used alone or in combination of two or more.

【0039】前記電気絶縁油、80℃における体積抵抗
率が1011Ω・cm以上のものが好ましく、特に1013
Ω・cm以上のものが好ましい。
The above-mentioned electric insulating oil preferably has a volume resistivity at 80 ° C. of 10 11 Ω · cm or more, particularly preferably 10 13 Ω · cm.
Ω · cm or more is preferable.

【0040】前記電気絶縁油は、その粘度が25℃にお
いて1〜100mm2 /s、好ましくは1〜50mm2
/s、更に好ましくは1〜20mm2 /sのものが用い
られる。好適な粘度の分散媒を用いることにより、分散
質である粉体を効率よく安定に分散させることができ
る。電気絶縁油の粘度が100mm2 /sを超えると電
気粘性流体の初期粘度が高くなり、電気粘性効果による
粘度変化が小さくなる。また、1mm2 /s未満である
と、揮発しやすくなり、分散媒の安定性が悪化する。
[0040] The electrical insulating oil, 1 to 100 mm 2 / s viscosity thereof at 25 ° C., preferably 1 to 50 mm 2
/ S, more preferably 1 to 20 mm 2 / s. By using a dispersion medium having a suitable viscosity, powder as a dispersoid can be efficiently and stably dispersed. When the viscosity of the electric insulating oil exceeds 100 mm 2 / s, the initial viscosity of the electrorheological fluid increases, and the viscosity change due to the electrorheological effect decreases. On the other hand, if it is less than 1 mm 2 / s, it is easy to volatilize, and the stability of the dispersion medium deteriorates.

【0041】分散媒である前記電気絶縁油の含有量は、
電気粘性流体中、99〜40重量%程度が好ましく、8
0〜50重量%がさらに好ましい。含有量が1重量%未
満であると電気粘性効果が小さくなり易く、60重量%
を超えると電圧を印加しないときの初期粘度が高くなり
易くなり、いずれも好ましくない。
The content of the electric insulating oil as a dispersion medium is as follows:
In an electrorheological fluid, about 99 to 40% by weight is preferable,
0-50% by weight is more preferred. When the content is less than 1% by weight, the electrorheological effect tends to be small, and the content is 60% by weight.
If it exceeds, the initial viscosity when no voltage is applied tends to increase, which is not preferable.

【0042】本発明の電気粘性流体に用いられる変性シ
リコーン油ついて詳しく説明する。
The modified silicone oil used in the electrorheological fluid of the present invention will be described in detail.

【0043】前記変性シリコーン油としては、特に限定
されず、下記一般式(1)で表される変性シリコーン油
が挙げられ、具体的には、下記表1に示すような、一般
式(1)中のA、Bの組み合わせを有するアミノ変性シ
リコーン油、ポリエーテル変性シリコーン油、フッ素変
性シリコーン油、フェノール変性シリコーン油、カルビ
ーノ変性シリコーン油、メタクリル変性シリコーン油、
アルコキシ変性シリコーン油、エポキシ変性シリコーン
油、又はこれらの複合変性シリコーン油が挙げられる。
変性シリコーン油は、単独で用いてもよいし、2種以上
併用してもよい。
The modified silicone oil is not particularly limited, and includes a modified silicone oil represented by the following general formula (1). Specifically, the modified silicone oil is represented by the general formula (1) shown in Table 1 below. Amino-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, carbino-modified silicone oil, methacryl-modified silicone oil having a combination of A and B in
Examples thereof include an alkoxy-modified silicone oil, an epoxy-modified silicone oil, and a composite-modified silicone oil thereof.
The modified silicone oils may be used alone or in combination of two or more.

【0044】[0044]

【化1】 Embedded image

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】表1中、R1 及びR2 は、水素原子、飽和
炭化水素基、脂環族を含む炭化水素基、又は芳香族を含
む炭化水素基を表す。Q1 及びQ2 は、アルキレン基を
表す。aは0〜50を表す。bは0〜50を表す。アミ
ノ変性シリコーン油の場合、R1 はメチル基が特に好ま
しい。
In Table 1, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group, a hydrocarbon group containing an alicyclic group, or a hydrocarbon group containing an aromatic group. Q 1 and Q 2 represent an alkylene group. a represents 0 to 50. b represents 0 to 50. In the case of an amino-modified silicone oil, R 1 is particularly preferably a methyl group.

【0047】前記変性シリコーン油として好ましくは、
アミノ変性シリコーン油、ポリエーテル変性シリコーン
油、アルコキシ変性シリコーン油若しくはエポキシ変性
シリコーン油から選択される1種以上の変性シリコーン
油、又はこれらの複合変性シリコーン油が挙げられる
Preferably, the modified silicone oil is
One or more modified silicone oils selected from amino-modified silicone oils, polyether-modified silicone oils, alkoxy-modified silicone oils, or epoxy-modified silicone oils, and composite modified silicone oils thereof.

【0048】これらの各種変性シリコーン油は、シリコ
ーン油と親和性を持つことから、変性シリコーン油が界
面活性剤として働き、分散質である真球状炭素質粉体の
分散性を向上させるため、真球状炭素質粉体の沈殿を防
止し、再分散性を向上させ、さらに液体の初期粘度を低
減させることができる。
Since these various modified silicone oils have an affinity for silicone oil, the modified silicone oil acts as a surfactant and improves the dispersibility of the spherical carbonaceous powder which is a dispersoid. Precipitation of the spherical carbonaceous powder can be prevented, redispersibility can be improved, and the initial viscosity of the liquid can be reduced.

【0049】前記変性シリコーン油の含有量は、電気粘
性流体中、0.01〜5重量%程度が好ましく、0.0
1〜3重量%がより好ましく、0.01〜2重量%がさ
らに好ましい。含有量が0.01未満であると添加効果
が不十分となり、5を超えると電圧印加時の見かけの粘
度が不安定となりいずれも好ましくない。
The content of the modified silicone oil in the electrorheological fluid is preferably about 0.01 to 5% by weight.
1 to 3% by weight is more preferred, and 0.01 to 2% by weight is even more preferred. If the content is less than 0.01, the effect of addition is insufficient, and if it exceeds 5, the apparent viscosity upon application of a voltage becomes unstable, and both are not preferred.

【0050】本発明の電気粘性流体は、上記材料を脱気
処理することにより、4.0kV/mm以上の絶縁破壊
強度を得ることができる。前記脱気処理は、空気もしく
は空気を構成する気体(窒素、酸素、アルゴン、他)の
電気粘性流体中への混入を防ぐために行う。具体的な方
法は、後述の製造方法で説明する。この気体の電気粘性
流体中への混入の程度の確認は、まず、前記電気粘性流
体を10Paの減圧下に置いた場合の発泡の有無を見る
ことにより行う。これにより、発泡が生じなければ、流
動状態の電気粘性流体中に、気体成分がほとんど含まれ
ないことを示し、この状態で気泡を生じない量であれ
ば、気体の混入は絶縁破壊強度の低下に関与しないと考
えられる。従って、本発明においては、10Paの減圧
下で、気泡を生じない程度まで脱気処理を行うことが好
ましい。
The electrorheological fluid of the present invention can obtain a dielectric breakdown strength of 4.0 kV / mm or more by degassing the above material. The deaeration process is performed to prevent air or a gas (nitrogen, oxygen, argon, or the like) constituting the air from being mixed into the electrorheological fluid. A specific method will be described in a manufacturing method described later. The degree of mixing of the gas into the electrorheological fluid is confirmed by first checking the presence or absence of foaming when the electrorheological fluid is placed under a reduced pressure of 10 Pa. As a result, if foaming does not occur, it indicates that almost no gas component is contained in the flowing electrorheological fluid, and if the amount of gas does not generate bubbles in this state, mixing of gas decreases the dielectric breakdown strength. Is not considered to be involved. Therefore, in the present invention, it is preferable to perform the deaeration under the reduced pressure of 10 Pa to the extent that bubbles are not generated.

【0051】一方、気体の混入で問題になるのは、気泡
状態で存在する際に、高電圧を印加すると放電を引き起
こすような物性の気体のみであり、このような特性を有
しない気体が混入していても問題はない。これを具体的
に述べれば、本発明の電気粘性流体において、電気絶縁
油中に含まれる気体のうち20容量%以上が、比較的分
子量が大きく、絶縁破壊強度の高い気体、言い換えれ
ば、電子吸引能力が大きく、絶縁破壊強度が4.0kV
/mm以上の気体であれば電気粘性流体の絶縁破壊強度
の低下は生じ難くなる。なお、気体の絶縁破壊強度は常
法により測定することができる、例えば粘弾性測定装置
並びに高電圧電源等を用いることにより測定することが
できる。
On the other hand, the problem with gas incorporation is that only gases having physical properties that cause a discharge when a high voltage is applied when they are present in a bubble state are mixed. There is no problem if you do. More specifically, in the electrorheological fluid of the present invention, 20% by volume or more of the gas contained in the electric insulating oil is a gas having a relatively large molecular weight and a high dielectric breakdown strength, in other words, electron withdrawing. High capacity, 4.0kV dielectric breakdown strength
If the gas is not less than / mm, lowering of the dielectric breakdown strength of the electrorheological fluid hardly occurs. The breakdown strength of the gas can be measured by an ordinary method, for example, by using a viscoelasticity measuring device, a high-voltage power supply, or the like.

【0052】これらの耐電圧を低下させない気体、即
ち、絶縁破壊強度が4.0kV/mm以上の気体を具体
的に述べれば、分子内にハロゲン原子、シアノ基、スル
ホン基を有する、SF6 (電気陰性度、以下、括弧内に
記載:6.6kV/mm)、CCl2 2 (6.4kV
/mm)、C3 8 (5.8kV/mm)、C2
6 (4.8kV/mm)、C5 8 (14.5kV/m
m)、CF3 CN(9.2kV/mm)、C2 5 CN
(11.9kV/mm)、Cl2 (4.1kV/m
m)、SOF2 (6.6kV/mm)、C2 ClF
5 (6.0kV/mm)、ClO3 F(7.2kV/m
m)等が挙げられる。
Specifically, these gases which do not lower the withstand voltage, that is, gases having a dielectric breakdown strength of 4.0 kV / mm or more, include SF 6 (having a halogen atom, a cyano group and a sulfone group in the molecule). Electronegativity, hereinafter, described in parentheses: 6.6 kV / mm), CCl 2 F 2 (6.4 kV)
/ Mm), C 3 F 8 (5.8 kV / mm), C 2 F
6 (4.8 kV / mm), C 5 F 8 (14.5 kV / m)
m), CF 3 CN (9.2 kV / mm), C 2 F 5 CN
(11.9 kV / mm), Cl 2 (4.1 kV / m
m), SOF 2 (6.6 kV / mm), C 2 ClF
5 (6.0 kV / mm), ClO 3 F (7.2 kV / m)
m) and the like.

【0053】次に、本発明の電気粘性流体の製造方法に
ついて説明する。本発明の電気粘性流体は、真球上炭素
質粉体と電気絶縁油と変性シリコーン油とを脱気処理す
ることにより製造される。脱気処理は、空気もしくは空
気を構成する気体(窒素、酸素、アルゴン、他)の電気
粘性流体中への混入を防ぐことができれば、特に制限は
なく、通常、真球上炭素質粉体と電気絶縁油と変性シリ
コーン油とを常圧下で攪拌混合した後、減圧下で攪拌す
ることにより脱気処理を行うが、真球上炭素質粉体と電
気絶縁油と変性シリコーン油とを減圧下で攪拌混合する
ことにより脱気処理を行ってもよい。いずれの方法によ
っても、気体の電気粘性流体中への混入を防ぐことがで
き、電気粘性流体の耐電圧は著しく改善される。
Next, a method for producing an electrorheological fluid of the present invention will be described. The electrorheological fluid of the present invention is produced by degassing a spherical carbonaceous powder, an electric insulating oil and a modified silicone oil. The deaeration treatment is not particularly limited as long as air or a gas constituting the air (nitrogen, oxygen, argon, or the like) can be prevented from being mixed into the electrorheological fluid. After the electric insulating oil and the modified silicone oil are stirred and mixed under normal pressure, degassing is performed by stirring under reduced pressure, but the carbonaceous powder on a sphere, the electric insulating oil, and the modified silicone oil are mixed under reduced pressure. A deaeration treatment may be performed by stirring and mixing at. Either method can prevent gas from being mixed into the electrorheological fluid, and the withstand voltage of the electrorheological fluid is significantly improved.

【0054】本発明において、減圧下とは、10kPa
(約0.1気圧)以下、好ましくは、1000Pa以
下、さらに好ましくは100Pa以下である。具体的に
は、密閉系にして、真空ポンプ等で減圧するのがよい。
In the present invention, under reduced pressure means 10 kPa
(About 0.1 atm) or less, preferably 1000 Pa or less, more preferably 100 Pa or less. Specifically, it is preferable to use a closed system and reduce the pressure with a vacuum pump or the like.

【0055】一方、常圧で製造した電気粘性流体を減
圧、脱気する場合、真球上炭素質粉体と電気絶縁油と変
性シリコーン油とを攪拌混合して得た混合物を、減圧下
に配置して所定時間脱気を行うものであるが、その際、
40℃〜80℃に加熱しながら、及び/又は攪拌しなが
ら行うことが好ましい。この減圧条件は、製造時の減圧
条件と同様である。
On the other hand, when depressurizing and degassing the electrorheological fluid produced at normal pressure, a mixture obtained by stirring and mixing the spherical carbonaceous powder, the electric insulating oil and the modified silicone oil is mixed under reduced pressure. It is arranged and degassed for a predetermined time, at that time,
It is preferable to carry out while heating to 40 ° C to 80 ° C and / or stirring. The reduced pressure conditions are the same as the reduced pressure conditions during manufacturing.

【0056】また、加熱条件は好ましくは、40℃〜8
0℃の範囲であり、40℃未満では流体の粘度が高く、
脱気が十分に行えず、80℃を超えると電気粘性流体の
安定性に問題を生じる虞がある。
The heating conditions are preferably 40 ° C. to 8 ° C.
It is in the range of 0 ° C, and below 40 ° C, the viscosity of the fluid is high,
Degassing cannot be performed sufficiently, and if the temperature exceeds 80 ° C., a problem may occur in the stability of the electrorheological fluid.

【0057】本発明において、攪拌は、常法により行う
ことができ、例えば、回転する攪拌翼によって行われて
もよく、超音波の照射により行われてもよい。回転攪拌
の場合、翼の回転速度は10〜200rpm程度が好ま
しく、超音波の照射の場合、30W以上の出力であるこ
とが好ましい。
In the present invention, the stirring can be carried out by a conventional method, for example, by a rotating stirring blade, or by irradiation of ultrasonic waves. In the case of rotational stirring, the rotation speed of the blade is preferably about 10 to 200 rpm, and in the case of ultrasonic irradiation, the output is preferably 30 W or more.

【0058】一方、高い絶縁破壊強度を有する上記の脱
気処理した電気粘性流体を使用/保管する際に、例え
ば、輸送中のコンテナ内で振動を受けると、気体が再混
入して、耐電圧が低下する虞がある。そこで、空気や空
気を構成する気体ではなく電子吸引能力が大きく絶縁破
壊強度が高いガスをデバイスや保管容器中で電気粘性流
体と共存させることで、デバイス稼働時や保管容器ごと
振とうされるような状態におかれた場合でも、流体内の
ガス混入による電気粘性流体の耐電圧の低下を防止でき
る。
On the other hand, when the above-mentioned degassed electrorheological fluid having a high dielectric breakdown strength is used / stored, for example, if it is subjected to vibration in a container being transported, the gas is re-mixed and May decrease. Therefore, a gas that has a high electron-withdrawing ability and a high dielectric breakdown strength, instead of air or a gas that constitutes air, coexists with an electrorheological fluid in a device or storage container, so that the device or the storage container can be shaken during operation. Even when the electro-rheological fluid is placed in a proper state, it is possible to prevent the withstand voltage of the electrorheological fluid from lowering due to gas mixing in the fluid.

【0059】絶縁破壊強度が高いガスとしては、一般に
電気陰性度が大きく、具体的には、絶縁破壊強度が4.
0kV/mm以上で、且つ、分子量の大きい気体が考え
られ、分子内にハロゲン原子やCN基、SO基を有す
る、SF6 、CCl2 2 、C 3 8 、C2 6 、C5
8 、CF3 CN、C2 5 CN、Cl2 、SOF2
2 ClF5 、ClO3 F等が挙げられる。
As a gas having a high dielectric breakdown strength, generally,
3. High electronegativity, specifically, a dielectric breakdown strength of 4.
A gas with a molecular weight of 0 kV / mm or more and a large molecular weight is considered.
Has a halogen atom, CN group, or SO group in the molecule
Sci-fi6, CClTwoFTwo, C ThreeF8, CTwoF6, CFive
F8, CFThreeCN, CTwoFFiveCN, ClTwo, SOFTwo,
CTwoClFFive, ClOThreeF and the like.

【0060】このような気体を充填した容器内で輸送を
行うことで、製造時の高い耐電圧性能を維持することが
でき、また、電気粘性流体を封入して使用するダンパー
等のデバイス内もこのようなガスを充填することによ
り、経時的な耐電圧の低下を防止でき、高い信頼性を長
期間維持することができる。
By transporting in a container filled with such a gas, high withstand voltage performance at the time of manufacturing can be maintained, and also inside a device such as a damper which is used by enclosing an electrorheological fluid. By filling such a gas, a decrease in the withstand voltage with time can be prevented, and high reliability can be maintained for a long time.

【実施例】以下に具体例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものでは
ない。
The present invention will be described in more detail with reference to specific examples below, but the present invention is not limited to the following examples.

【0061】(特性評価) (1)粒径の測定 真球状炭素質粉体の粒径を日機装株式会社製「MICR
OTRAC SPA/MK−II型装置」を用いて、測定
した。 (2)電気粘性効果(降伏応力)及び初期粘度(無電場
時)の測定 無電場時及び4kV/mm印加時の電気粘性流体の剪断
応力をレオメトリックスファーイースト社製「RDS−
II型粘弾性測定装置」ならびにトレック社製「610
型高電圧電源」を用いて測定し、無電場時の応力から液
体の初期粘度を求め、これと4kV/mm印加時の応力
の差から降伏応力を求めた。 (3)電流密度の測定 4kV/mm印加時の電気粘性流体の電流密度をレオメ
トリックスファーイースト社製「RDS−II型装置」な
らびにトレック社製「610型高電圧電源」を用いて、
室温(約25℃)で測定した。 (4)絶縁破壊強度(耐電圧)の測定 レオメトリックスファーイースト社製「RDS−II型
粘弾性測定装置」ならびにトレック社製「610型高電
圧電源」を用いて、1000/secの剪断速度で室温
(約25℃)にて電界強度を3.0kV/mmから30
秒毎に0.1kV/mm間隔で増大させた場合に、放電
を生じた電界強度をもって電気粘性流体の絶縁破壊強度
(耐電圧)とした。この場合、例えば5.0kV/mm
に達するまでにはすでに10分間にわたって高電圧が印
加されているため、この方法で得られた電気粘性流体の
絶縁破壊強度は実際の材料の固有値よりも低く見積もら
れている(言い換えれば、実際はもっと高い)と考えら
れる。
(Evaluation of Characteristics) (1) Measurement of Particle Size The particle size of the spherical carbonaceous powder was measured by using “MICR” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
It was measured using "OTRAC SPA / MK-II type device". (2) Measurement of electrorheological effect (yield stress) and initial viscosity (without electric field) The shear stress of the electrorheological fluid under no electric field and at the time of applying 4 kV / mm was measured by "RDS-" manufactured by Rheometrics Far East.
Type II Viscoelasticity Measurement Device ”and Trek“ 610 ”
The initial viscosity of the liquid was determined from the stress in the absence of an electric field, and the yield stress was determined from the difference between the initial viscosity and the stress when 4 kV / mm was applied. (3) Measurement of Current Density The current density of the electrorheological fluid at the time of applying 4 kV / mm was measured using a “RDS-II type device” manufactured by Rheometrics Far East and “610 type high voltage power source” manufactured by Trek.
The measurement was performed at room temperature (about 25 ° C.). (4) Measurement of dielectric breakdown strength (withstand voltage) Using a "RDS-II type viscoelasticity measuring device" manufactured by Rheometrics Far East Co., Ltd. and a "610 type high voltage power supply" manufactured by Trek, at a shear rate of 1000 / sec. At room temperature (approximately 25 ° C.), the electric field intensity is increased from 3.0 kV / mm to 30.
When the voltage was increased at an interval of 0.1 kV / mm every second, the electric field strength at which discharge occurred was defined as the dielectric breakdown strength (withstand voltage) of the electrorheological fluid. In this case, for example, 5.0 kV / mm
Since the high voltage has already been applied for 10 minutes before reaching the value, the dielectric breakdown strength of the electrorheological fluid obtained by this method is estimated to be lower than the eigenvalue of the actual material (in other words, actually, Higher).

【0062】(実施例1) <真球状炭素質粉体原料の調整>ナフタレン1280g
に硫酸を1050g加え、160℃で2時間反応させた
後、未反応物を減圧下で系外に留出させた。次いで、濃
度35重量%のホルマリン857gを加え、105℃で
5時間反応させ、β−ナフタレンスルホン酸のメチレン
結合型の縮合物を得た。更に、同縮合物をアンモニア水
で中和後、濾過して濾液を得た。得られたβ−ナフタレ
ンスルホン酸のメチレン結合型の縮合物を含有する濾液
に水を加え、β−ナフタレンスルホン酸アンモニウム塩
のメチレン結合物の濃度が20重量%の水溶液を調製し
た。この水溶液を、スプレードライヤーにて空気圧5k
g/cm2 で噴霧し、乾燥用空気を導入して造粒・乾燥
を行った。このようにして得られたメチルナフタレン主
体のスルホン酸のメチレン結合型縮合物の球状炭素質粒
子の平均粒子径(50%体積平均径)は7.0μmであ
った。
(Example 1) <Preparation of raw material of spherical carbonaceous powder> 1280 g of naphthalene
After adding 1050 g of sulfuric acid to the mixture and reacting at 160 ° C. for 2 hours, unreacted substances were distilled out of the system under reduced pressure. Next, 857 g of formalin having a concentration of 35% by weight was added and reacted at 105 ° C. for 5 hours to obtain a methylene-bonded condensate of β-naphthalenesulfonic acid. Furthermore, the condensate was neutralized with aqueous ammonia and filtered to obtain a filtrate. Water was added to the filtrate containing the obtained methylene-bonded condensate of β-naphthalenesulfonic acid to prepare an aqueous solution having a concentration of 20% by weight of the methylene-bonded β-naphthalenesulfonic acid ammonium salt. This aqueous solution is pneumatically pressured by a spray dryer at 5k.
g / cm 2 , and granulation and drying were performed by introducing drying air. The average particle diameter (50% volume average diameter) of the spherical carbonaceous particles of the methylene-bonded condensate of sulfonic acid mainly composed of methylnaphthalene thus obtained was 7.0 μm.

【0063】<真球状炭素質粉体の調整>得られた炭素
質粉体を窒素ガス雰囲気中、400℃で予備加熱処理し
て、真球状粉体を得た。この粉体の炭素含有量は90.
8%、炭素/水素原子比(以下、C/H比と称する)は
2.0、平均粒子径は7.0μmであった。この粉体を
更に窒素ガス雰囲気中、530℃で4時間加熱(炭化処
理)及び解砕、分級して、真球状炭素質粉体を得た。こ
の粉体の炭素含有量は93.6%、C/H比は2.4、
平均粒子径は6μmであった。
<Preparation of Spherical Carbonaceous Powder> The obtained carbonaceous powder was preheated in a nitrogen gas atmosphere at 400 ° C. to obtain a spherical powder. The carbon content of this powder is 90.
8%, the carbon / hydrogen atom ratio (hereinafter referred to as C / H ratio) was 2.0, and the average particle diameter was 7.0 μm. This powder was further heated (carbonization treatment) at 530 ° C. for 4 hours in a nitrogen gas atmosphere, crushed, and classified to obtain a spherical carbonaceous powder. The carbon content of this powder is 93.6%, the C / H ratio is 2.4,
The average particle size was 6 μm.

【0064】<電気粘性流体の調整>真球状炭素質粉体
48重量%と、25℃における動粘度が7mm2 /sの
シリコーン油(ジメチルシリコーン油(商品名「TSF
451−5」と「TSF451−10」との1:1の混
合物)東芝シリコーン社製)52重量%と、ポリエーテ
ル変性シリコーン0.3重量%とを、大気中で攪拌混合
した後、10Paの減圧下で15分間超音波処理を行っ
て実施例1の電気粘性流体を得た。
<Adjustment of Electrorheological Fluid> 48% by weight of a spherical carbonaceous powder and a silicone oil having a kinematic viscosity of 7 mm 2 / s at 25 ° C. (dimethyl silicone oil (trade name “TSF”))
451-5 "and" TSF451-10 "(1: 1 mixture), 52% by weight of Toshiba Silicone Co., Ltd.) and 0.3% by weight of polyether-modified silicone were stirred and mixed in the atmosphere, and then 10 Pa Ultrasonic treatment was performed for 15 minutes under reduced pressure to obtain an electrorheological fluid of Example 1.

【0065】<評価>得られた実施例1の電気粘性流体
の耐電圧を測定した結果、少なくとも4.5kV/mm
では放電は発生せず、耐電圧は4.5kV/mm以上で
あることがわかった。この電気粘性流体の無電場時粘度
は120mPa・s、4kV/mm印加時の降伏応力は
2.9kPa、4kV/mm印加時の電流密度は19μ
A/cm2 であった。
<Evaluation> As a result of measuring the withstand voltage of the obtained electrorheological fluid of Example 1, at least 4.5 kV / mm was obtained.
No discharge occurred and the withstand voltage was found to be 4.5 kV / mm or more. The viscosity of the electrorheological fluid in the absence of an electric field is 120 mPa · s, the yield stress when applying 4 kV / mm is 2.9 kPa, and the current density when applying 4 kV / mm is 19 μm.
A / cm 2 .

【0066】(実施例2)実施例1で用いた真球状炭素
質粉体52重量%と、25℃における動粘度が7mm2
/sのシリコーン油(ジメチルシリコーン油(商品名
「TSF451−5」と「TSF451−10」との
1:1の混合物)東芝シリコーン社製)48重量%と、
ポリエーテル変性シリコーン0.3重量%とを、大気中
で攪拌混合した後、10Paの減圧下で15分間超音波
処理を行って実施例2の電気粘性流体を得た。 <評価>得られた実施例2の電気粘性流体の耐電圧を測
定した結果、少なくとも4.5kV/mmでは放電は発
生せず、耐電圧は4.5kV/mm以上であることがわ
かった。この電気粘性流体の無電場時粘度は200mP
a・s、4kV/mm印加時の降伏応力は3.7kP
a、4kV/mm印加時の電流密度は20μA/cm2
であった。
(Example 2) 52% by weight of the spherical carbonaceous powder used in Example 1 and a kinematic viscosity at 25 ° C of 7 mm 2
/ S of silicone oil (dimethyl silicone oil (1: 1 mixture of trade names “TSF451-5” and “TSF451-10”, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.)) 48% by weight;
0.3% by weight of polyether-modified silicone was stirred and mixed in the atmosphere, and then subjected to ultrasonic treatment under reduced pressure of 10 Pa for 15 minutes to obtain an electrorheological fluid of Example 2. <Evaluation> As a result of measuring the withstand voltage of the obtained electrorheological fluid of Example 2, no discharge was generated at at least 4.5 kV / mm, and it was found that the withstand voltage was 4.5 kV / mm or more. The viscosity of this electrorheological fluid in the absence of an electric field is 200 mP
The yield stress when applying a · s and 4 kV / mm is 3.7 kP
a, the current density when applying 4 kV / mm is 20 μA / cm 2
Met.

【0067】(実施例3)実施例1の真球状炭素質粉体
原料の調整おいて、スプレードライ後の平均粒子径を4
μmに代え、真球状炭素質粉体の調整において、予備加
熱処理後の炭素含有量を92.6%、C/H比を2.
0、平均粒子径を4μm、さらに炭化処理の温度を52
0度、この炭化処理後の炭素含有量を94.5%、C/
H比を2.4、平均粒子径を3μmに代えた以外は実施
例1と同様の方法で得られた真球状炭素質粉体45重量
%と、25℃における動粘度が7mm2 /sのシリコー
ン油(ジメチルシリコーン油(商品名「TSF451−
5」と「TSF451−10」との1:1の混合物)東
芝シリコーン社製)48重量%と、ポリエーテル変性シ
リコーン0.3重量%とを、大気中で攪拌混合した後、
10Paの減圧下で15分間超音波処理を行って実施例
3の電気粘性流体を得た。 <評価>得られた実施例3の電気粘性流体の耐電圧を測
定した結果、少なくとも4.5kV/mmでは放電は発
生せず、耐電圧は4.5kV/mm以上であることがわ
かった。この電気粘性流体の無電場時粘度は130mP
a・s、4kV/mm印加時の降伏応力は2.5kP
a、4kV/mm印加時の電流密度は19μA/cm2
であった。
Example 3 In the preparation of the spherical carbonaceous powder raw material of Example 1, the average particle diameter after spray drying was 4%.
In the preparation of the spherical carbonaceous powder, the carbon content after the preheating treatment was 92.6% and the C / H ratio was 2.
0, the average particle diameter is 4 μm, and the temperature of the carbonization treatment is 52
0 degree, the carbon content after the carbonization treatment was 94.5%, C /
Except that the H ratio was changed to 2.4 and the average particle diameter was changed to 3 μm, the spherical carbonaceous powder obtained in the same manner as in Example 1 had 45% by weight and a kinematic viscosity at 25 ° C. of 7 mm 2 / s. Silicone oil (dimethyl silicone oil (trade name "TSF451-
5: 1 and "TSF451-10" (1: 1 mixture), 48% by weight of Toshiba Silicone Co., Ltd.) and 0.3% by weight of polyether-modified silicone were stirred and mixed in the atmosphere,
Ultrasonic treatment was performed under reduced pressure of 10 Pa for 15 minutes to obtain an electrorheological fluid of Example 3. <Evaluation> As a result of measuring the withstand voltage of the obtained electrorheological fluid of Example 3, it was found that no discharge occurred at at least 4.5 kV / mm and the withstand voltage was 4.5 kV / mm or more. The viscosity of this electrorheological fluid in the absence of an electric field is 130 mP
a · s, yield stress when applying 4 kV / mm is 2.5 kP
a, the current density when applying 4 kV / mm is 19 μA / cm 2
Met.

【0068】(実施例4)実施例3で用いた真球状炭素
質粉体49重量%と、25℃における動粘度が7mm2
/sのシリコーン油(ジメチルシリコーン油(商品名
「TSF451−5」と「TSF451−10」との
1:1の混合物)東芝シリコーン社製)48重量%と、
ポリエーテル変性シリコーン0.3重量%とを、大気中
で攪拌混合した後、10Paの減圧下で15分間超音波
処理を行って実施例4の電気粘性流体を得た。 <評価>得られた実施例4の電気粘性流体の耐電圧を測
定した結果、少なくとも4.5kV/mmでは放電は発
生せず、耐電圧は4.5kV/mm以上であることがわ
かった。この電気粘性流体の無電場時粘度は200mP
a・s、4kV/mm印加時の降伏応力は3.2kP
a、4kV/mm印加時の電流密度は20μA/cm2
であった。
Example 4 49% by weight of the spherical carbonaceous powder used in Example 3 had a kinematic viscosity at 25 ° C. of 7 mm 2.
/ S of silicone oil (dimethyl silicone oil (1: 1 mixture of trade names “TSF451-5” and “TSF451-10”, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.)) 48% by weight;
0.3% by weight of polyether-modified silicone was stirred and mixed in the air, and then subjected to ultrasonic treatment under a reduced pressure of 10 Pa for 15 minutes to obtain an electrorheological fluid of Example 4. <Evaluation> As a result of measuring the withstand voltage of the obtained electrorheological fluid of Example 4, no discharge occurred at at least 4.5 kV / mm, and it was found that the withstand voltage was 4.5 kV / mm or more. The viscosity of this electrorheological fluid in the absence of an electric field is 200 mP
a · s, the yield stress when applying 4 kV / mm is 3.2 kP
a, the current density when applying 4 kV / mm is 20 μA / cm 2
Met.

【0069】(比較例1)実施例1で用いた真球状炭素
質粉体48重量%と、25℃における動粘度が7mm2
/sのシリコーン油(ジメチルシリコーン油(商品名
「TSF451−5」と「TSF451−10」との
1:1の混合物)東芝シリコーン社製)52重量%と、
ポリエーテル変性シリコーン0.3重量%とを、大気中
で攪拌混合を行って比較例1の電気粘性流体を得た。 <評価>得られた実施例2の電気粘性流体の耐電圧を測
定した結果、3.6kV/mmで放電が発生し、耐電圧
は3.6kV/mmであることがわかった。この電気粘
性流体の無電場時粘度は120mPa・s、4kV/m
m印加時の降伏応力は2.9kPa、4kV/mm印加
時の電流密度は19μA/cm2 であった。
Comparative Example 1 The spherical carbonaceous powder used in Example 1 was 48% by weight and the kinematic viscosity at 25 ° C. was 7 mm 2.
/ S of 52% by weight of silicone oil (dimethyl silicone oil (1: 1 mixture of trade names “TSF451-5” and “TSF451-10”) manufactured by Toshiba Silicone Co.)
An electrorheological fluid of Comparative Example 1 was obtained by stirring and mixing 0.3% by weight of the polyether-modified silicone in the air. <Evaluation> As a result of measuring the withstand voltage of the obtained electrorheological fluid of Example 2, a discharge was generated at 3.6 kV / mm, and the withstand voltage was found to be 3.6 kV / mm. The viscosity of this electrorheological fluid in the absence of an electric field is 120 mPa · s, 4 kV / m
The yield stress when applying m was 2.9 kPa, and the current density when applying 4 kV / mm was 19 μA / cm 2 .

【0070】(比較例2)実施例3で用いた真球状炭素
質粉体45重量%と、25℃における動粘度が7mm2
/sのシリコーン油(ジメチルシリコーン油(商品名
「TSF451−5」と「TSF451−10」との
1:1の混合物)東芝シリコーン社製)55重量%と、
ポリエーテル変性シリコーン0.3重量%とを、大気中
で攪拌混合を行って比較例2の電気粘性流体を得た。 <評価>得られた比較例2の電気粘性流体の耐電圧を測
定した結果、3.6kV/mmで放電が発生し、耐電圧
は3.6kV/mmであることがわかった。この電気粘
性流体の無電場時粘度は130mPa・s、4kV/m
m印加時の降伏応力は2.5kPa、4kV/mm印加
時の電流密度は19μA/cm2 であった。
Comparative Example 2 45% by weight of the spherical carbonaceous powder used in Example 3 had a kinematic viscosity of 7 mm 2 at 25 ° C.
/ S silicone oil (dimethyl silicone oil (trade name: 1: 1 mixture of “TSF451-5” and “TSF451-10”) manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) 55% by weight;
0.3% by weight of the polyether-modified silicone was stirred and mixed in the air to obtain an electrorheological fluid of Comparative Example 2. <Evaluation> As a result of measuring the withstand voltage of the obtained electrorheological fluid of Comparative Example 2, it was found that a discharge occurred at 3.6 kV / mm and the withstand voltage was 3.6 kV / mm. The viscosity of the electrorheological fluid in the absence of an electric field is 130 mPa · s, 4 kV / m
The yield stress when applying m was 2.5 kPa, and the current density when applying 4 kV / mm was 19 μA / cm 2 .

【0071】(比較例3)ポリエーテル変性シリコーン
を添加しない以外は、比較例1と同様にして比較例3の
電気粘性流体を得た。 <評価>得られた比較例2の電気粘性流体の耐電圧を測
定した結果、4.5kV/mmでは放電が発生せず、耐
電圧は4.5kV/mm以上であることがわかった。こ
の電気粘性流体の無電場時粘度は200mPa・s、4
kV/mm印加時の降伏応力は2.5kPa、4kV/
mm印加時の電流密度は17μA/cm2 であった。
Comparative Example 3 An electrorheological fluid of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that no polyether-modified silicone was added. <Evaluation> As a result of measuring the withstand voltage of the obtained electrorheological fluid of Comparative Example 2, no discharge was generated at 4.5 kV / mm, and it was found that the withstand voltage was 4.5 kV / mm or more. The viscosity of this electrorheological fluid in the absence of an electric field is 200 mPa · s, 4
The yield stress when applying kV / mm is 2.5 kPa, 4 kV /
The current density at the time of application of mm was 17 μA / cm 2 .

【0072】(比較例4)ポリエーテル変性シリコーン
を添加しない以外は、比較例2と同様にして比較例4の
電気粘性流体を得た。 <評価>得られた比較例2の電気粘性流体の耐電圧を測
定した結果、4.5kV/mmでは放電が発生せず、耐
電圧は4.5kV/mm以上であることがわかった。こ
の電気粘性流体の無電場時粘度は200mPa・s、4
kV/mm印加時の降伏応力は2.1kPa、4kV/
mm印加時の電流密度は17μA/cm2 であった。
Comparative Example 4 An electrorheological fluid of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that no polyether-modified silicone was added. <Evaluation> As a result of measuring the withstand voltage of the obtained electrorheological fluid of Comparative Example 2, no discharge was generated at 4.5 kV / mm, and it was found that the withstand voltage was 4.5 kV / mm or more. The viscosity of this electrorheological fluid in the absence of an electric field is 200 mPa · s, 4
The yield stress when applying kV / mm is 2.1 kPa, 4 kV /
The current density at the time of application of mm was 17 μA / cm 2 .

【0073】以上の結果を表2に示す。Table 2 shows the above results.

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】表2から、比較例3及び4の電気粘性流体
に比べ、比較例1及び2の電気粘性流体は、変性シリコ
ーン油の添加によって、電気粘性効果が上がるものの、
絶縁破壊強度が著しく下がるのがわかる。一方、実施例
1〜3の真球状炭素質粉体と、電気絶縁油と、変性シリ
コーン油とを攪拌混合した後、脱気処理を行った電気粘
性流体は、高い耐電圧を保ちつつ、且つ高い電気粘性効
果を得ているのがわかる。
From Table 2, it can be seen that the electrorheological fluids of Comparative Examples 1 and 2 have higher electrorheological effects by the addition of the modified silicone oil than the electrorheological fluids of Comparative Examples 3 and 4.
It can be seen that the dielectric breakdown strength is significantly reduced. On the other hand, the electrorheological fluid subjected to degassing after stirring and mixing the spherical carbonaceous powders of Examples 1 to 3, the electrical insulating oil, and the modified silicone oil, while maintaining a high withstand voltage, and It can be seen that a high electrorheological effect is obtained.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明によれば、高強度の粉体を用いる
ことにより、耐久性に優れ、且つ高い電気粘性効果と絶
縁破壊強度を有する電気粘性流体を提供することができ
る。
According to the present invention, by using a high-strength powder, it is possible to provide an electrorheological fluid having excellent durability and having a high electrorheological effect and dielectric breakdown strength.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10N 20:06 40:14 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C10N 20:06 40:14

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 実質的に芳香族スルホン酸又はそれらの
塩のメチレン型結合による縮合体と溶媒とを原料として
得られる真球状の形状をなす炭素質粉体と、電気絶縁油
と、変性シリコーン油と、を含有し、且つ脱気処理を行
って得られることを特徴とする電気粘性流体。
1. A carbonaceous powder in the form of a perfect sphere obtained from a condensate of a substantially aromatic sulfonic acid or a salt thereof by a methylene-type bond and a solvent, an electric insulating oil, and a modified silicone. An electrorheological fluid containing oil and obtained by performing a deaeration treatment.
【請求項2】 前記真球状の形状が、前記炭素質粉体の
最大直径と最小直径の平均直径に対する偏差が、それぞ
れ平均直径の30%以内をなし、前記炭素質粉体の平均
粒子径が0.1〜20μmであることを特徴とする請求
項1に記載の電気粘性流体。
2. The true spherical shape has a deviation of the maximum diameter and the minimum diameter of the carbonaceous powder from the average diameter within 30% of the average diameter, respectively, and the average particle diameter of the carbonaceous powder is The electrorheological fluid according to claim 1, wherein the thickness is 0.1 to 20 m.
【請求項3】 前記電気絶縁油の25℃における動粘度
が1〜100mm2/sであることを特徴とする請求項
1に記載の電気粘性流体。
3. The electrorheological fluid according to claim 1, wherein the kinematic viscosity of the electric insulating oil at 25 ° C. is 1 to 100 mm 2 / s.
【請求項4】 前記変性シリコーン油が、アミノ変性シ
リコーン油、ポリエーテル変性シリコーン油、アルコキ
シ変性シリコーン油、若しくはエポキシ変性シリコーン
油から選択される1種以上の変性シリコーン油、又はこ
れらの複合変性シリコーン油であることを特徴とする請
求項1に記載の電気粘性流体。
4. The modified silicone oil is one or more modified silicone oils selected from amino-modified silicone oils, polyether-modified silicone oils, alkoxy-modified silicone oils, or epoxy-modified silicone oils, or composite modified silicones thereof. The electrorheological fluid according to claim 1, wherein the fluid is oil.
【請求項5】 前記変性シリコーン油が0.01〜5重
量%含有することを特徴とする請求項1又は4に記載の
電気粘性流体。
5. The electrorheological fluid according to claim 1, wherein the modified silicone oil contains 0.01 to 5% by weight.
【請求項6】 4.0kV/mm以上の絶縁破壊強度を
有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載
の電気粘性流体。
6. The electrorheological fluid according to claim 1, which has a dielectric breakdown strength of 4.0 kV / mm or more.
【請求項7】10Paの減圧環境下で気泡を生じないこ
とを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電気粘
性流体。
7. The electrorheological fluid according to claim 1, wherein bubbles are not generated under a reduced pressure environment of 10 Pa.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019070163A (en) * 2015-12-04 2019-05-09 旭化成株式会社 Electroviscous fluid and electric device

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