JPS63305197A - 電気粘性液体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〜突上の千１ 本発明は、電圧の印加によって粘性を増大する電気粘性
液体に関するものである。

従来の技術 電気粘性液体は、低粘度の電気絶縁性流体の中に固体微
粒子が分散している懸濁液で、外部電場が加えられると
電界強度に応じて粘度が迅速且つ可逆的に変化する特性
を有するものである。

従来、電気粘性液体の成分の一つである固体微粒子とし
ては、表面に水を吸着させ、微細化させたセルロース、
デンプン、シリカゲル、イオン交換樹脂などを、また他
の成分である分散媒としては塩化ビフェニール、セバシ
ン酸ジブチル、トランス油、塩化パラフィン、シリコー
ン油などを使用したものが存在するが、実用価値に乏し
く、流量制御弁、電気機械変換増巾装置、動力伝達クラ
ッチ、ブレーキ、ベアリング等に使用可能な実用価値の
ある極めて高性能且つ安定度の高い電気粘・性液法は未
だ存在しない。

電気粘性液体が未だ実用に供せられていない理由は、一
般に分散相となる微粉体の比重が液相成分の比重よりも
大きいために、長い期間放こしたとき相分離を起こして
沈降し、再び分散させるのが困難な沈殿を形成するため
である。

このような問題を解決する手段として、比重の小さい微
粉体を採用し液相成分との比重差を小さくする方法と、
比重の大きい液相成分を採用し微粉体との比重差を小Ｓ
くする方法とがある。

前者の場合、微粉体はデンプンなどの有機物に限定され
電気特性の長期的な安定性に欠ける。

また後者の場合、液相成分として塩化ジフェこ一ルや塩
化パラフィンなどが採用されている。

電気粘性液体を利用する多くの構成要素において、電気
粘性液体はゴム状の弾性を有する材料と直接接触する状
態で使用されるが、塩化パラフィン、塩化ジフェニール
などを使用する電気粘性液体はゴム状弾性材料を攻撃す
るか又は膨潤させ。

場合によっては溶解してしまうので、上記の様なゴム状
の弾性を有する材料と直接接触する状態で使用する構成
要素には適していない。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、長期間にわたって安定で、高い電気応答性を
示し、且つゴム状弾性材料と直接接触させて使用するこ
とができる電気粘性液体を提供することを目的とする。

。　占　　　　るための 本発明の電気粘性液体は、１００重量部当り２〜２０重
量部の水分を含有している直径０．０５〜０．８ミクロ
ンで親水性基を有する超微粉末セラミック１−１０重量
％を９９〜９０重量％のシリコーン油中に分散懸濁させ
たものである。

親水性基を有する超微粉末セラミックとしてはプレカー
サー法により作成したタルク（３ＭｇＯ・４Ｓｉ０２・
ｎＨ２Ｏ）　、　：ｌ−シライト（２ＭｇＯ・２Ａ１２
０３・５Ｓｉ０２−ｎＨ２Ｏ）等の水和じやすい親水性
基をもつ超微粉末セラミック粒子が挙げられる。、これ
らの超微粉末セラミック粒子１００重量部当りに２〜２
０重量部の水分を含有させるには、これらセラミック微
粒子を水中に分散させ１次いで乾燥その他の物理的、化
学的又は電気的手段によって容易に除去できる水分を取
り去る方法などによって得られ、強固に吸着した水分が
残留している。

このような含水超微粉末セラミックを、電気絶縁性の優
れ且つゴム状弾性材料に対して安定なシリコーン油の中
に分散させることにより優れた電気応答性を有する電気
粘性液体が得られる。

電気粘性液体の他の成分である分散媒としてはポリジメ
チルシロキサンやポリメチルフェニルシロキサンなどの
シリコーン油で、室温で１０〜３００センチポイズ（ｃ
ｐ）、好ましくは１０〜５Ｏｃｐの粘度を有するものを
用いる。

シリコーン油の粘度が低ければ、それを使用した電気粘
性液体の固有粘度も低くなり、電気反応による粘度変化
のダイナミックレンジが大きくなる。

また低粘度のシリコーン油を分散螺体とすることによっ
て分散相を効率良く懸濁させることができ電気粘性液体
に高い応答性を付与できる。

本発明の電気粘性液体は、水分を含有している表面に水
和じやすい構造を有する超微粉末セラミックとシリコー
ン油とのみから構成し得るが、さらに分散性を改良する
ために、一般に知られている表面活性剤を適宜添加して
もよいことは言うまでもない。

実施例１ 平均粒径０．１μｍで表面に水和じゃすいＯＨ基を有す
るコージライトに１０重量％の水を含有させた含水セラ
ミック超微粉末３重量部を室温における粘度２０ｃｐの
シリコーン油（東芝シリコーン■製：　ＴＳＦ４５１−
２０）　９７重量部中に分散させ懸濁液とした。

実施例２ 平均粒径０．１ｇｍで表面に水和じゃすいＯＨ基を有す
るタルクに１０重量％の水を含有させた含水セラミック
超微粉末５重量部を室温における粘度２０ｃｐのシリコ
ーン油（東芝シリコーン輛製：　ＴＳＦ４５１−２０）
　９５重量部中に分散させ懸濁液とした。

比較例１ 含水セルロース３０重量部をセバシン酸ジブチル７０重
量部と良く混合して分散させ懸濁液とした。

比較例２ 粒径２〜３ＩＬｍの含水シリカゲル１５ｉｉ量部を室温
における粘度２０ｃｐのシリコーン油（東芝シリコーン
■製：　ＴＳＦ４５１−２０）　８５重量部と良く混合
して分散させ懸濁液とした。

各サンプルの粘度の測定は二重円筒型回転粘度計を使用
し、内外円筒間に電圧を印加したときの同一剪断速度（
５０ｓｅｃ−１）における剪断力で表し、沈降性の評価
は懸濁液の中にプレートを吊しｆｆ１ｆｆｉを測定する
ことにより行った。

上記の実施例及び比較例について、電気粘性液体中の分
散相の沈降性の様子を第１図に示す、第１図において、
横軸は製造後の経過時間（分）、縦軸は沈降度（全く沈
降しない時＝Ｏ１全部沈降した時＝　１　、０）を表わ
す。

また一定の剪断速度における電場の強さと剪断力の関係
を第２図に示す、第２図において、横軸は電圧Ｅ（ＫＶ
／ｃｍ）、縦軸は剪断力（Ｋｇ・ｃｍ）を表わす。

１月 第１図から明らかなように、実施例１のサンプル（Δ印
：Ａ１１）及び実施例２のサンプル（◇印：　Ｂｍ）は
沈降度が小さく安定しているが、比較例１のサンプル（
０印：Ｃ線）及び比較例２のサンプル（ロ印：Ｄ線）は
急速に固体微粒子が沈降してしまうので電気粘性液体と
しての実用性に乏しい。

電気応答性に関しては、第２図から明らかなように、実
施例１のサンプル（Δ印：　Ａ＆ａ）　、　実施例２の
サンプル（◇印：Ｂ線）、比較例１のサンプル（０印：
Ｂ線）及び比較例２のサンプルＣ口印：Ｄｔ！ｌ）はい
ずれも印加した電圧に応じて急激に剪断力が増加してお
り、電気粘性液体としての条件を満たしている。

すなわち比較例１及び比較例２のサンプルは電気応答性
は良いが安定性に乏しい。

これに対し実施例１及び実施例２のサンプルは電気応答
性も安定性も良好であった。

ハ９発明の効果 り長時間にわたって安定で、優れた電気応答性を示す電
気粘性液体が得られる。

２）　ゴム状弾性材料を膨潤、溶解させる油又は溶剤を
含まないので、ゴム状の弾性を有する材料と直接接触す
る状態で使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気粘性液体中の分散相の沈降性の様子を示す
グラフ、第２図は本発明の電気粘性液体中で測定された
一定の剪断速度における電場の強さと剪断力の関係を示
すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １００重量部当り２〜２０重量部の水分を含有している
   直径０．０５〜０．８ミクロンで親水性基を有する超微
   粉末セラミック１〜１０重量％を９９〜９０重量％のシ
   リコーン油中に分散懸濁させたものであることを特徴と
   する電気粘性液体。