JPH11349978A

JPH11349978A - 電気粘性流体

Info

Publication number: JPH11349978A
Application number: JP10159733A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Endo; 茂樹遠藤; Hiroaki Wada; 宏明和田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-06-08
Filing date: 1998-06-08
Publication date: 1999-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電圧印加下で、高い電気粘性効果（降伏応
力）を有し、安定して使用できる（絶縁破壊強度が高く
維持されている）電気粘性流体を提供する。【解決手段】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、比誘電率が
３以上の電気絶縁油と、を含有してなることを特徴とす
る電気粘性流体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【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などに使用するシ
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（ＥｌｅｃｔｒｏＲｈｅｏｌｏｇｉｃａ
ｌ）デバイスに用いることができる高い電気粘性効果
（降伏応力）を有する電気粘性流体に関する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、電圧印加下で、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
ｅｃｔｒｏＲｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ）デバイスに電気
粘性流体を応用するためには、電圧印加下でさらに高い
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
媒として用いた場合には、電圧印加下での電気粘性効果
（降伏効力）が不十分であった。即ち、本発明の目的
は、電圧印加下で、高い電気粘性効果（降伏応力）を有
し、且つ安定して使用できる（絶縁破壊強度が高く維持
されている）電気粘性流体を提供することである。

【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、比誘電率が３以上の
電気絶縁油と、を含有してなることを特徴とする電気粘
性流体である。

【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。

【００１１】＜３＞前記比誘電率が３以上の電気絶縁油
が、フルオロシリコーン油又はフルオロシリコーン油と
シリコーン油との混合物であり、２５℃における動粘度
が１〜１００μｍ²／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。

【００１２】＜４＞前記フルオロシリコーン油が、０〜
９０モル％のジメチルシロキサン単位及び１０〜１００
モル％のフルオロアルキルメチルシロキサン単位を含む
シロキサン重合体からなる電気絶縁油であることを特徴
とする前記＜３＞に記載の電気粘性流体である。

【００１３】＜５＞０．０１〜５重量％の変性シリコー
ン油を含有することを特徴とする前記＜１＞から＜４＞
のいずれかに記載の電気粘性流体である。

【００１４】＜６＞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
はフッ素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＜５＞に記載の電気粘性流体
である。

【００１５】＜７＞４ｋＶ／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＞から＜６＞のいずれ
かに記載の電気粘性流体である。

【００１６】＜８＞４ｋＶ／ｍｍ印加時、３．２ｋＰａ
以上の降伏応力を生じることを特徴とする前記＜１＞か
ら＜７＞のいずれかに記載の電気粘性流体である。

【００１７】本発明は、分散媒である電気絶縁油の比誘
電率が電気粘性効果に大きく影響を与えることに着目
し、分散媒の種類に係わらず比誘電率が３以上あれば高
い電気粘性効果が得られることを見出したことに基づい
ている。この様に、電気絶縁油の比誘電率が電気粘性効
果に影響する理由は定かではないが、比誘電率が大きい
電気絶縁油を使用した場合には、電圧印加下で粒子（分
散媒）の分極が強まり、その結果として強固な構造を形
成して剪断に対する抵抗が増すと考えれる。

【００１８】本発明の真球状炭素質粉体と比誘電率が３
以上の電気絶縁油とを含有してなる電気粘性流体は、４
ｋＶ／ｍｍ印加時、３．４〜４．０ｋＰａの降伏応力が
得られ、高性能ＥＲデバイス（移動機器や火器等のショ
ックアブソーバー、クラッチ、大型装置のダンパ等）に
使用した場合に十分な振動減衰性能を示す。また、比誘
電率が３以上の電気絶縁油としてフルオロシリコーン油
又はフルオロシリコーン油とシリコーン油との混合物を
用いると、フルオロシリコーン油の比重（約１．１）
が、シリコーンオイルの比重（約０．９）と比較して、
真球状炭素質粉体の比重（約１．４）との比重差が小さ
いため、電気粘性流体中の粉体の沈降が抑制される。さ
らに、変性シリコーン油を添加すことにより、無電場時
の粘度が減少するとともに、電気粘性流体中の粉体の沈
降をさらに抑制することができる。その結果、流体を長
時間放置した場合にも高密度の沈殿層を形成しないた
め、再分散性に優れた電気粘性流体が得られる。

【００１９】本発明の真球状炭素質粉体と比誘電率が３
以上の電気絶縁油とを減圧下で攪拌混合するか、大気中
で混合の後減圧下超音波処理等により脱気することによ
り、４ｋＶ／ｍｍ以上の絶縁破壊強度を有する電気粘性
流体が得られる。

【００２０】

【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を含有し、分散媒として
比誘電率が３以上の電気絶縁油を含有してなる。また、
必要に応じて、変性シリコーン油を含有してよい。

【００２１】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。

【００２２】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
ａ²⁺等のアルカリ土類金属イオンも混入できる。

【００２３】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−Ｔ_x−（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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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
ＲＯＴＲＡＣＳＰＡ／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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】以下、本発明の電気粘性流体の分散媒であ
る比誘電率が３以上の電気絶縁油について詳しく説明す
る。前記電気絶縁油の比誘電率は、３以上であり、３．
５以上が好ましい。比誘電率が３未満であると十分な電
気粘性効果（降伏応力）を得ることができない。また、
１０を超えると、分散粒子（分散質）の周囲の局所電場
が著しく大きくなり、電圧印加時の見かけの粘度が変動
し、電気粘性効果が安定しないため好ましくない。本発
明において、比誘電率とは、分散媒である電気絶縁油の
誘電率と真空中の誘電率との比であり、電気絶縁油の比
誘電率は、例えば安藤電気社製「ＬＥ−２２型液体電
極」とＧｅｎＲａｄ社製「１６８９型インピーダンスア
ナライザー」等を使用して測定される。電気絶縁油が混
合油の場合、算術平均により実質上支障が無い値を求め
ることができる。また、分散媒には、後述する変性シリ
コーン油は含まない。

【００４１】前記比誘電率が３以上の電気絶縁油は、２
５℃における動粘度が１〜１００ｍｍ²／ｓであること
が好ましく、１〜５０ｍｍ²／ｓがより好ましく、１〜
２０ｍｍ²／ｓがさらに好ましい。好適な動粘度の分散
媒を用いることにより、分散質である前記真球状炭素質
粉体を効率よく安定に分散させることができる。動粘度
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ことがある。

【００４２】前記比誘電率が３以上の電気絶縁油として
は、真球状炭素質粉体の沈殿抑制効果が大きい点で、通
常のシリコーン油に比べて比重の大きいフルオロシリコ
ーン油が好ましい。また、コストダウンを図る観点から
フルオロシリコーン油とシリコーン油との混合物も好適
に用いることができる。

【００４３】前記比誘電率が３以上の電気絶縁油とし
て、フルオロシリコーン油とシリコーン油との混合物を
用いる場合の、フルオロシリコーン油とシリコーン油と
の比率は、目的とする電気粘性効果を得るために必要な
比誘電率となるように任意の割合で使用することができ
る。

【００４４】前記シリコーン油としては、従来公知のシ
リコーン油が用いることができ、具体的には、市販され
ている東芝シリコーン社製「ＴＳＦ４５１−５」、「Ｔ
ＳＦ４５１−１０」、「ＴＳＦ４５１−２０」、「ＴＳ
Ｆ４５１−５０」等を用いることができる。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。

【００４５】前記フルオロシリコーン油としては、フル
オロアルキルメチルシロキサン単位を含むシロキサン重
合体、又はジメチルシロキサン単位及びフルオロアルキ
ルメチルシロキサン単位を含むシロキサン重合体からな
る電気絶縁油等が挙げられる。これらの中でも、電気絶
縁性を高く保ちつつ、粘度を下げることができる点でジ
メチルシロキサン単位及びフルオロアルキルメチルシロ
キサン単位を含むシロキサン重合体からなる電気絶縁油
が好ましい。これらフルオロシリコーン油は、単独で用
いてもよいし、２種以上併用してもよい。

【００４６】前記ジメチルシロキサン単位及びフルオロ
アルキルメチルシロキサン単位を含むシロキサン重合体
からなる電気絶縁油（以下、単に「シロキサン重合体」
称すことがある。）は、０〜９０モル％のジメチルシロ
キサン単位及び１０〜１００モル％のフルオロアルキル
メチルシロキサン単位を含むシロキサン重合体を熱処理
して得られた重合体からなる電気絶縁油又は前記シロキ
サン重合体と液状ジメチルポリシロキサンとの混合物を
熱処理して得られた電気絶縁油であって、前記電気絶縁
油に含まれる重合体の数平均分子量が５００〜１００
０、分子量分布の分散度が１．０５〜１．２５であり、
且つ、前記電気絶縁油に含まれるイオン性の不純物が５
ｐｐｍ以下であることが好適である。

【００４７】前記シロキサン重合体としては、ジメチル
シロキサン単位を０〜９０モル％、さらに４０〜８０モ
ル％、フルオロアルキルメチルシロキサン単位を１０〜
１００モル％、さらに２０〜６０モル％からなる共重合
体が好ましい。

【００４８】前記フルオロアルキルメチルシロキサン単
位が有するフルオロアルキル基としては、３，３，３−
トリフルオロプロピル基、３，３，４，４，５，５，
６，６，６−ノナフルオロヘキシル基、３，３，４，
４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，
１０，１０−ヘプタデカフルオロデシル基等のパーフル
オロアルキル基含有基が例示される。これらの基の中で
も、合成が容易で良好な特性が得られることから、３，
３，３−トリフルオロプロピル基が好ましい。

【００４９】前記シロキサン重合体は、従来公知の方法
で合成すると、フルオロアルキルメチルシロキサン単位
の割合が５０モル％を超えると空気中の水分の影響を受
け易くなり導電性が増して使用に適さないとされていた
が、熱処理を行って、前記の条件を満たすものであれ
ば、フルオロアルキルメチルシロキサンの単独重合体
も、分散媒として使用することができる。

【００５０】前記シロキサン重合体の合成方法について
説明する。この合成方法は公知の方法で行えばよく、例
えば、フルオロアルキル基を含有する環状ポリシロキサ
ンとヘキサメチルジシロキサン及び環状ポリアルキルシ
ロキサンとを、トリフルオロメタンスルホン酸や活性白
土のような酸性触媒下にて重合する方法（特公昭３５−
８３４５号、同４７−４７８８０号公報参照）などによ
り合成することができる。本発明に用いるフルオロシリ
コーン重合体を得る場合は、重合時の反応を、少なくと
も８０℃で２時間、１３０℃で２時間以上とすることが
好ましい。重合体形成後、得られる重合体の均質化を図
るため、１２時間以上の平衡化反応を行うことが好まし
い。また、反応中に十分攪拌を行うことによって、得ら
れる重合体中のモノマー単位をランダム化することが好
ましい。攪拌が十分でないと、ジメチルシロキサン単位
とフルオロアルキルメチルシロキサン単位とがブロック
化した共重合体が形成され、安定性、耐久性の観点か
ら、好ましくない。

【００５１】前記シロキサン重合体を得るためには、原
料及び反応容器中の水分を十分除去することが好まし
い。水分が残存していると、末端のメチル基がシラノー
ル基となる可能性があり、シラノール基の存在は、電気
粘性流体の応答性に悪影響を及ぼすためである。得られ
た重合体中にシラノール基が認められた場合には、シリ
ル化処理を施すことによって、応答性への影響を回避し
うる。また、反応容器中に残存する界面活性剤の残留イ
オンが電気絶縁油の電導度を向上させる働きがあるた
め、反応容器の洗浄にも注意をはらうことが必要であ
る。

【００５２】本発明においては、これらのシロキサン重
合体又はこれらのシロキサン重合体とジメチルポリシロ
キサンとの混合物に熱処理を施して電気絶縁油を得るも
のであるが、熱処理は、８０℃〜１６０℃の温度で、
０．５時間以上、さらに１時間以上行うことが好まし
い。加熱温度が８０℃未満であると、重合体中に含まれ
る揮発成分の除去が十分に行えず、１６０℃を超えると
所望の物性に到達した重合体分子をも揮発させる虞があ
るためいずれも好ましくない。加熱処理は、通常、重合
反応終了後のシロキサン重合体又は前記シロキサン重合
体とジメチルポリシロキサンとの混合物を反応容器中
で、さらに、１０５℃で１時間保持することによって行
われる。

【００５３】前記フルオロアルキルメチルシロキサン単
位を含むシロキサン重合体とジメチルポリシロキサン、
即ち、ジメチルシロキサンの単独重合体とを混合して用
いる場合、前記シロキサン重合体に含まれるジメチルシ
ロキサン単位とジメチルポリシロキサンに含まれるジメ
チルシロキサン単位の数の合計に対するフルオロアルキ
ルメチルシロキサン単位の数の割合が０．１以上の範囲
であることが好ましい。

【００５４】加熱処理後に得られた電気絶縁油中のシロ
キサン重合体又はジメチルポリシロキサンの数平均分子
量は、５００から１０００であること好ましい。５００
未満であると、低分子量成分が多く揮発し易くなり、１
０００を超えると高粘度となるため、好ましくない。ま
た、分子量分布の分散度が１．０５〜１．２５であるこ
とが必要であり、１．０５〜１．２０であることが好ま
しい。分子量分布の分散度は１に近づく程理想的である
が、工業的には１．０５程度であれば、本発明の目的を
達成しうるものである。一方、分子量分布の分散度が
１．２５を超えるとオイルの組成が不均一となるため、
好ましくない。これら重合体の数平均分子量及び分子量
分布は常法によって測定することができる。

【００５５】前記シロキサン重合体に含まれるイオン性
の不純物が５ｐｐｍ以下であることが好ましい。前記し
たように、ここでイオン性の不純物とは、電流を印加し
たときに正又は負の電荷を帯びる不純物を指すものであ
り、例えば、シロキサン重合体の合成に用いられる反応
容器に付着した界面活性剤の残存イオンや反応に用いら
れる触媒由来のイオン性不純物、具体的には、Ｎａ⁺、
Ｋ⁺、Ｃｌ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-等が挙げられる。イオン
性の不純物は、電気粘性効果の観点から０．１ｐｐｍ以
下であることが好ましく、原子吸光分析法や、ＩＣＰ
（誘導結合プラズマ分析）等を用いて分析した場合、検
出限界以下であることがさらに好ましい。イオン性の不
純物の定量方法としては、ＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラ
ズマ質量分析）等の質量分析計、質量分光器を用いて質
量スペクトルを測定する方法が挙げられる。

【００５６】前記電気絶縁油は、８０℃における体積抵
抗率が１０¹¹Ω・ｍ以上のものが好ましく、特に１０¹³
Ω・ｍ以上のものが好ましい。特にこのような体積抵抗
率を有する前記電気絶縁油は、シロキサン重合体を含む
シリコーンオイルからなるため、ゴム状の弾性を有する
材料や各種高分子材料と直接接触させて用いても劣化を
起こさず、各種用途に好ましく用いられる。また、前記
電気絶縁油が前記イオン性の不純物を５ｐｐｍを超えて
含有している場合、８０℃における体積抵抗率が１０¹¹
Ω・ｍ以上の絶縁特性を得るのが困難となる。

【００５７】分散媒である前記比誘電率が３以上の電気
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、８０〜４５重量％がさらに好ましい。
含有量が４０重量％未満であると、無電場時の粘度が高
くなり易く、９９重量％を超えると、電気粘性効果が小
さくなり易いため、いずれも好ましくない。

【００５８】本発明の真球状炭素質粉体と比誘電率が３
以上の電気絶縁油とを含有してなる電気粘性流体用粉体
は、４ｋＶ／ｍｍ印加時、３．４〜４．０ｋＰａの降伏
応力が得られる。

【００５９】本発明の電気粘性流体は、分散質である真
球状炭素質粉体の分散性の更なる向上のために変性シリ
コーン油を含有してもよい。以下にこの変性シリコーン
油について詳しく説明する。

【００６０】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。

【００６１】

【化１】

【００６２】

【表１】

【００６３】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。

【００６４】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
油若しくはフッ素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

【００６５】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。

【００６６】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重量％未満であると添
加効果が不十分となり、５重量％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。

【００６７】本発明の電気粘性流体は、４ｋＶ／ｍｍ以
上の絶縁破壊強度を有することが好ましく、これを達成
するためには、空気もしくは空気を構成する気体（窒
素、酸素、アルゴン、他）の流体中への混入を防止する
ことが必要である。この特性の確認方法としては、ま
ず、前記電気粘性流体を１０Ｐａの減圧下に置いた場
合、発泡を生じないことが好ましい。これにより、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。

【００６８】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４ｋＶ／ｍ
ｍ以上の気体であれば電気粘性流体の絶縁破壊強度の低
下は生じない。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。

【００６９】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４ｋＶ／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）、ＣＣｌ ₂Ｆ₂（６．４ｋＶ／
ｍｍ）、Ｃ₃Ｆ₈（５．８ｋＶ／ｍｍ）、Ｃ₂Ｆ
₆（４．８ｋＶ／ｍｍ）、Ｃ₅Ｆ₈（１４．５ｋＶ／ｍ
ｍ）、ＣＦ₃ＣＮ（９．２ｋＶ／ｍｍ）、Ｃ₂Ｆ₅ＣＮ
（１１．９ｋＶ／ｍｍ）、Ｃｌ₂（４．１ｋＶ／ｍ
ｍ）、ＳＯＦ₂（６．６ｋＶ／ｍｍ）、Ｃ₂ＣｌＦ
₅（６．０ｋＶ／ｍｍ）、ＣｌＯ₃Ｆ（７．２ｋＶ／ｍ
ｍ）等が挙げられる。

【００７０】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。電気粘性流体の製造方法としては、真
球上炭素質粉体と比誘電率が３以上の電気絶縁油を減圧
下で混合して電気粘性流体を製造するか、常圧下で混合
した電気粘性流体から空気もしくは空気を構成する気体
を減圧下で効率的に脱気する後処理を行うことが挙げら
れ、いずれの方法によっても、電気粘性流体の耐電圧は
著しく改善される。

【００７１】即ち、前者の方法においては、真球上炭素
質粉体と比誘電率が３以上の電気絶縁油を減圧下で攪拌
混合する工程を有するものであり、減圧下とは、１０ｋ
Ｐａ（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。

【００７２】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比誘電率が３以
上の電気絶縁油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、４
０℃〜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。

【００７３】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。

【００７４】脱気工程中の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。

【００７５】一方、高い絶縁破壊強度を有する上記の
（減圧下混合したか又は脱気処理した）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。

【００７６】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、ＣＣｌ₂Ｆ₂、Ｃ ₃Ｆ₈、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₅
Ｆ₈、ＣＦ₃ＣＮ、Ｃ₂Ｆ₅ＣＮ、Ｃｌ₂、ＳＯＦ₂、
Ｃ₂ＣｌＦ₅、ＣｌＯ₃Ｆ等が挙げられる。

【００７７】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。

【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。

【００７８】（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
ＯＴＲＡＣＳＰＡ／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「６１
０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、また４ｋＶ／ｍｍ印加時の応力
と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」及
びトリック製「６１０型高電圧電源」を用いて、室温
（約２５℃）で測定した。（５）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。（５）沈降層粘度（粘度増加率）の測定初期（無電場時）、及び４週間静置後（無電場時）の電
気粘性流体の底部沈降層粘度をＴバースピンドルを使用
したデジタル粘度計を用いて測定し、室温約２５℃で４
週間静置後の粘度増加率を求めた。

【００７９】（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。

【００８０】＜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、真球状電気粘性流体用粉体を
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。

【００８１】＜電気粘性流体の調整＞真球状炭素質粉体
４５重量％を、２５℃における動粘度が８ｍｍ²／ｓで
比誘電率が５．０のフルオロシリコーン油（６０モル％
のジメチルシロキサン単位及び４０モル％のフルオロア
ルキルメチルシロキサン単位を含むシロキサン重合体か
らなる電気絶縁油）５５重量％と１０Ｐａの減圧下で攪
拌を行って実施例１の電気粘性流体を得た。

【００８２】＜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５．０ｋＶ／ｍｍ
では放電は発生せず、耐電圧は５．０ｋＶ／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、４ｋＶ／ｍｍ印加時の降伏応力は
４．０ｋＰａ、４ｋＶ／ｍｍ印加時の電流密度は２０μ
Ａ／ｃｍ²であった。また、この電気粘性流体を４週間
静置させた後の沈降層粘度（トルク）を測定した結果、
８μＮ・ｍであり、初期のトルク（６μＮ・ｍ）よりも
約３０％増加していた。

【００８３】（実施例２）実施例１の電気粘性流体の調
整において、攪拌時、さらに０．５重量％のフッ素アミ
ノ変性シリコーンを添加した以外は、実施例１と同様に
して実施例２の電気粘性流体を得た。＜評価＞得られた実施例２の電気粘性流体は、無電場時
粘度は１８０ｍＰａ・ｓであり、実施例１の電気粘性流
体に対して約１０％減少した。また、この電気粘性流体
を４週間静置させた後の沈降層粘度（トルク）を測定し
た結果、７μＮ・ｍであり、初期のトルク（６μＮ・
ｍ）よりも約１５％増加していた。これら以外の、耐電
圧、降伏応力、４ｋＶ／ｍｍ印加時の電流密度について
は、実施例１と同様であった。

【００８４】（実施例３）実施例１で用いた真球状炭素
粉体４８重量％を、２５℃における動粘度が７．５ｍｍ
²／ｓで比誘電率が３．８のフルオロシリコーン油（６
０モル％のジメチルシロキサン単位及び４０モル％のフ
ルオロアルキルメチルシロキサン単位を含むシロキサン
重合体からなる電気絶縁油）とジメチルシリコーン油
（商品名「ＴＳＦ４５１−５」と「ＴＳＦ４５１−１
０」との１：１の混合物）東芝シリコーン社製）との混
合物（１／１＝フルオロシリコーン油／ジメチルシリコ
ーン油）５５重量％と１０Ｐａの減圧下で攪拌を行って
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５．０ｋＶ／ｍｍでは放電は発
生せず、耐電圧は５．０ｋＶ／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３．４ｋＰ
ａ、４ｋＶ／ｍｍ印加時の電流密度は１８μＡ／ｃｍ²
であった。また、この電気粘性流体を４週間静置させた
後の沈降層粘度（トルク）を測定した結果、９μＮ・ｍ
であり、初期のトルク（６μＮ・ｍ）よりも約５０％増
加していた。

【００８５】（実施例４）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４２重量
％を、２５℃における動粘度が８ｍｍ²／ｓで比誘電率
が５．０のフルオロシリコーン油（６０モル％のジメチ
ルシロキサン単位及び４０モル％のフルオロアルキルメ
チルシロキサン単位を含むシロキサン重合体からなる電
気絶縁油）５５重量％と１０Ｐａの減圧下で攪拌を行っ
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５．０ｋＶ／ｍｍでは放電は発
生せず、耐電圧は５．０ｋＶ／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３．４ｋＰ
ａ、４ｋＶ／ｍｍ印加時の電流密度は２０μＡ／ｃｍ²
であった。また、この電気粘性流体を４週間静置させた
後の沈降層粘度（トルク）を測定した結果、８μＮ・ｍ
であり、初期のトルク（６μＮ・ｍ）よりも約３０％増
加していた。

【００８６】（比較例１）実施例１で用いた真球状炭素
質粉体４８重量％を、２５℃における動粘度が７ｍｍ²
／ｓで比誘電率が２．６のシリコーン油（ジメチルシリ
コーン油（商品名「ＴＳＦ４５１−５」と「ＴＳＦ４５
１−１０」との１：１の混合物）東芝シリコーン社製）
４９重量％と大気中で攪拌した後、比較例１の電気粘性
流体を得た。＜評価＞得られた比較例１の電気粘性流体の耐電圧を測
定した結果、少なくとも５．０ｋＶ／ｍｍでは放電は発
生せず、耐電圧は５．０ｋＶ／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２．５ｋＰ
ａ、４ｋＶ／ｍｍ印加時の電流密度は１７μＡ／ｃｍ²
であった。また、この電気粘性流体を４週間静置させた
後の沈降層粘度（トルク）を測定した結果、１２μＮ・
ｍであり、初期のトルク（６μＮ・ｍ）よりも約１００
％増加していた。

【００８７】（比較例２）実施例３で用いた真球状炭素
質粉体４５重量％を、２５℃における動粘度が７ｍｍ²
／ｓで比誘電率が２．６のシリコーン油（ジメチルシリ
コーン油（商品名「ＴＳＦ４５１−５」と「ＴＳＦ４５
１−１０」との１：１の混合物）東芝シリコーン社製）
５０重量％と大気中で攪拌した後、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、少なくとも５．０ｋＶ／ｍｍでは放電は発
生せず、耐電圧は５．０ｋＶ／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２．１ｋＰ
ａ、４ｋＶ／ｍｍ印加時の電流密度は１７μＡ／ｃｍ²
であった。また、この電気粘性流体を４週間静置させた
後の沈降層粘度（トルク）を測定した結果、１０μＮ・
ｍであり、初期のトルク（６μＮ・ｍ）よりも約７０％
増加していた。

【００８８】以上の結果を表２に示す。

【００８９】

【表２】

【００９０】表２より、実施例１〜３の真球状炭素質粉
体と比誘電率が３以上の電気絶縁油であるフルオロシリ
コーン油とを含有した電気粘性流体は、高い絶縁破壊強
度を維持しつつ、４ｋＶ／ｍｍ印加時の降伏応力が３〜
４ｋＰａと高く、長時間放置しても真球状炭素質粉体の
沈降による局所的な粘度変化が少ないことから、粉体の
分散性に優れ電気粘性流体全体において均一であること
がわかる。また変性シリコーン油を添加した実施例２の
電気粘性流体は、粘度（無電場時）が低く維持されてい
るのがわかる。

【００９１】

【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、且つ粘度の経時変化が少な
く、電圧印加下で、高い電気粘性効果（降伏応力）を有
し、安定して使用できる（絶縁破壊強度が高く維持され
ている）電気粘性流体用粉体を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【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、比誘電率が
３以上の電気絶縁油と、を含有してなることを特徴とす
る電気粘性流体。
【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。
【請求項３】前記比誘電率が３以上の電気絶縁油が、
フルオロシリコーン油又はフルオロシリコーン油とシリ
コーン油との混合物であり、２５℃における動粘度が１
〜１００μｍ²／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。
【請求項４】前記フルオロシリコーン油が、０〜９０
モル％のジメチルシロキサン単位及び１０〜１００モル
％のフルオロアルキルメチルシロキサン単位を含むシロ
キサン重合体からなる電気絶縁油であることを特徴とす
る請求項３に記載の電気粘性流体。
【請求項５】さらに０．０１〜５重量％の変性シリコ
ーン油を含有することを特徴とする請求項１から４のい
ずれかに記載の電気粘性流体。
【請求項６】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フ
ッ素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５に記載の電気粘性流体。
【請求項７】４ｋＶ／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から６のいずれかに記載の
電気粘性流体。
【請求項８】４ｋＶ／ｍｍ印加時、３．２ｋＰａ以上
の降伏応力を生じることを特徴とする請求項１から７の
いずれかに記載の電気粘性流体。