KR102073255B1 - Magnetorheological Fluid - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 자성 입자와 함께, 캐리어 오일로서 분지형의 탄화수소계 오일과 선형의 탄화수소계 오일의 혼합물을 포함함으로써, 현저히 개선된 저장 안정성을 나타내는 자기 유변 유체가 제공된다. In the present invention, by including a mixture of branched hydrocarbon-based oils and linear hydrocarbon-based oils as carrier oils together with magnetic particles, a magnetic rheological fluid is provided that exhibits significantly improved storage stability.

Description

자기 유변 유체{Magnetorheological Fluid}Magnetic rheological fluid

본 발명은 저장안정성이 우수한 자기 유변 유체에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetorheological fluid having excellent storage stability.

자기 유변 현상은 용매에 분산되어 있는 자성 입자들에 자기장 인가시, 자성 입자들이 인가된 자기장에 따라 분극되어 자기 쌍극자 간 인력이 발생하게 되고, 인가된 자기장의 방향으로 사슬과 같은 구조를 형성하게 되는데, 형성된 사슬 구조들은 유체의 흐름이나 외부에서 가해지는 전단력에 저항을 나타냄으로써 유변학적 현상인 점도 및 항복응력을 상승시키게 되는 것이다.When magnetic field is applied to magnetic particles dispersed in a solvent, magnetic particles are polarized according to the applied magnetic field to generate attraction between magnetic dipoles, and form a chain-like structure in the direction of the applied magnetic field. As a result, the formed chain structures exhibit a resistance to the flow of fluid and external shear forces, thereby increasing the rheological viscosity and yield stress.

자기 유변 유체(Magnetorheological Fluid)는 자기장이 인가시 자기 유변 현상에 의해 준 액상(quasi-liquid) 상태에서 반 고체(quasi-solid) 상태로 변화하는 물질로, 주로 차량용 댐퍼(damper)나 쇼크 업소버(shock absorber), 클러치, 브레이크(break), 건축용 내지진 설계 및 로봇의 진동방지용 등으로 적용되고 있다. Magnetorheological Fluid is a substance that changes from a quasi-liquid state to a quasi-solid state due to a magnetic rheological phenomenon when a magnetic field is applied, and is mainly used for dampers or shock absorbers for vehicles. It is applied to shock absorbers, clutches, brakes, building dustproof designs, and vibration prevention of robots.

자기 유변 유체는 통상 캐리어 오일(carrier oil)에 자성입자를 분산시켜 제조되는데, 이때 자성 입자가 캐리어 오일에 균일 분산되어야 자기 유변 유체의 전단응력 특성이 잘 나타나게 된다. 만약 자성 입자가 분산이 잘 되지 않으면 자성 입자가 뭉쳐서 자기 유변 유체의 점도가 크게 증가하고, 전단응력은 저하되게 된다. Magnetic rheology fluid is usually prepared by dispersing magnetic particles in carrier oil, in which case the magnetic stress is uniformly dispersed in the carrier oil so that the shear stress characteristics of the magnetic rheology fluid are well represented. If the magnetic particles do not disperse well, the magnetic particles aggregate to greatly increase the viscosity of the magnetic rheological fluid, and the shear stress is reduced.

일반적인 입자 자기 쌍극자 메커니즘에 따르면, 편극화 성향이 크고 자성 특성이 높은 고순도 철과 같은 연자성(soft magnetic) 물질을 자성 입자로 사용해야 하지만, 이러한 물질의 대부분은 높은 밀도와 불안정한 표면성질을 가지고 있다는 단점이 있다. 특히 높은 밀도는 자기 유변 유체가 평상시 안정된 유체로 존재하는 것에 큰 방해요인이 되며, 또한 자기장을 낮추거나 제거하였을 때 재 분산이 어려운 문제점을 야기한다.According to the general particle magnetic dipole mechanism, soft magnetic materials such as high-purity iron with high polarization tendency and high magnetic properties should be used as magnetic particles, but most of these materials have high density and unstable surface properties. There is this. In particular, high density is a major obstacle to the presence of magnetic rheological fluid as a normally stable fluid, and also causes a problem that redispersion is difficult when the magnetic field is lowered or removed.

또, 자기 유변 유체는 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 안정된 분산 유체의 특성을 가지고 있어야 하므로, 자기 유변 유체에서의 자성 입자의 안정적인 분산이 중요하다. 그러나 캐리어 오일과 자성 입자의 큰 밀도차로 인하여, 액상으로 제조시 자성 입자가 침강하여 전단력(shear)을 가하여도 풀리지 않는 겔(gel)을 형성하는 등 안정성이 낮은 문제점이 있다.In addition, since the magnetic rheological fluid must have stable dispersion fluid characteristics in a state where a magnetic field is not applied, stable dispersion of magnetic particles in the magnetic rheological fluid is important. However, due to the large density difference between the carrier oil and the magnetic particles, there is a problem in that the stability is low, such as forming a gel (gel) that does not loosen even when shearing (shear) by the magnetic particles settled in the liquid phase.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 우수한 저장 안정성을 나타내는 자기 유변 유체를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art, to provide a magnetic rheological fluid showing excellent storage stability.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 자성 입자 및 캐리어 오일을 포함하며, 상기 캐리어 오일은 분지형의 탄화수소계 오일 및 선형의 탄화수소계 오일을 포함하는 자기 유변 유체를 제공한다.In order to solve the above problems, according to an embodiment of the present invention, the magnetic particles and the carrier oil, the carrier oil provides a magnetic rheology fluid comprising a branched hydrocarbon-based oil and a linear hydrocarbon-based oil. .

본 발명에 따른 자기 유변 유체는 우수한 점도 특성 및 분산성을 유지하면서도 현저히 개선된 저장 안정성을 나타내어, 차량용 댐퍼(damper) 시스템, 충격 흡수기 (shock absorber), 엔진마운트(engine mount), 브레이크 등의 제어 시스템, 유량제어용 밸브 시스템 및 위치정함(positioning), 그리고 건축용 내지진 설계 장치 및 로봇의 진동방지용 장치 등에 적용시 특히 유리한 효과를 나타낼 수 있다.The magnetorheological fluid according to the present invention exhibits significantly improved storage stability while maintaining excellent viscosity characteristics and dispersibility, thereby controlling vehicle damper systems, shock absorbers, engine mounts, brakes, and the like. It can have a particularly advantageous effect when applied to the system, the flow control valve system and positioning, and the construction damping design device and the anti-vibration device of the robot.

도 1은 실시예 1및 비교예 1의 자기 유변 액체를 각각 60일 보관 후 재분산 에너지를 관찰한 그래프이다. Figure 1 is a graph of the redispersion energy after storage of the magnetic rheology liquid of Example 1 and Comparative Example 1 for 60 days, respectively.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing exemplary embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise", "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, step, component, or combination thereof that is practiced, and that one or more other features or steps, It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of components, or combinations thereof.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated and described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to the specific form disclosed, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하, 본 발명의 자기 유변 유체를 상세히 설명한다. Hereinafter, the magnetic rheological fluid of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 구현예에 따른 자기 유변 유체는,Magnetic rheology fluid according to an embodiment of the present invention,

자성 입자; 및 Magnetic particles; And

캐리어 오일(carrier oil)을 포함하며, Includes carrier oil,

상기 캐리어 오일은 분지형의 탄화수소계 오일 및 선형의 탄화수소계 오일을 포함한다.The carrier oil includes a branched hydrocarbon oil and a linear hydrocarbon oil.

본 발명에 있어서, 선형 탄화수소계 오일은 오일의 중심 골격을 이루는 탄소간 결합이 선형 또는 유사 선형으로 이루어진 형태를 지칭한다. 또, 분지형 탄화수소계 오일은 선형의 중심 골격으로부터 탄소 사슬이 분지되어 형성된 측쇄(chain branch)를 1개 이상의 갖는 구조를 분지형이라고 한다. In the present invention, the linear hydrocarbon oil refers to a form in which the carbon-to-carbon bonds forming the central skeleton of the oil are linear or pseudo-linear. In addition, the branched hydrocarbon-based oil is called a branched structure having one or more chain branches formed by branching a carbon chain from a linear central skeleton.

선형의 탄화수소계 오일의 경우, 전단력에 의해 정렬하여 점도가 낮아지는 특성으로 인해 자기 유변 유체의 흐름성을 개선시킬 수 있는 장점이 있지만, packing이 용이한 구조로, 자성 입자가 침강되었을 때 침강에 대한 안정성을 제공하지 못하며, 자기 유변 유체 내 캐리어 오일로서 단독 포함될 경우 자기 유변 유체의 재분산 에너지를 높여 저장 안정성을 저하시킬 우려가 있다. 반면, 분지형 탄화수소계 오일의 경우, 자기 유변 유체의 재분산 에너지를 감소시키고, 또 벌키한 구조를 가져 입체 안정화(steric stabilization)에 의해 자성 입자의 침강에 대한 안정성을 제공할 수 있으나, 단독 사용시 점도가 상승하거나 흐름성을 저해할 우려가 있다. Linear hydrocarbon oils have the advantage of improving flowability of magnetic rheological fluids due to their lower viscosity due to alignment due to shearing forces. However, the structure is easy to pack and prevents sedimentation when magnetic particles settle. It does not provide stability, and when included alone as a carrier oil in the magnetorheological fluid, there is a concern that the storage stability may be increased by increasing the redispersion energy of the magnetorheological fluid. On the other hand, in the case of branched hydrocarbon-based oils, the redispersion energy of the magnetic rheology fluid may be reduced, and the bulky structure may provide stability to sedimentation of the magnetic particles by steric stabilization, but when used alone. There exists a possibility that a viscosity may rise or it may impair flowability.

이에 따라 본 발명의 일 구현예에 따른 자기 유변 유체는 캐리어 오일로서 서로 다른 구조를 갖는 이종의 탄화수소계 오일이 혼합된 혼합물을 포함함으로써, 우수한 점도 특성을 유지하면서도 자기 유변 유체의 재분산 에너지가 감소하여 우수한 저장안정성을 나타낼 수 있다. Accordingly, the magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention includes a mixture of heterogeneous hydrocarbon oils having different structures as carrier oils, thereby reducing redispersion energy of the magnetorheological fluid while maintaining excellent viscosity characteristics. It can exhibit excellent storage stability.

더 나아가, 상기 분지형 탄화수소계 오일과 선형의 탄화수소계 오일의 함량을 최적화함으로써, 저장안정성을 더욱 개선시킬 수 있다. 구체적으로 본 발명의 일 구현예에 따른 자기 유변 유체는 분지형의 탄화수소계 오일과 선형의 탄화수소계 오일을 99:1 내지 25:75의 중량비로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 분지형의 탄화수소계 오일을 선형의 탄화수소계 오일 보다 많은 양으로, 구체적으로는 99:1 내지 60:40, 또는 90:10 내지 60:40, 또는 90:10 내지 75:25의 중량비로 포함할 경우, 자성 입자의 침강에 대한 안정성 개선과 더불어 자기 유변 유체의 재분산 에너지 감소 및 이에 따른 저장안정성 개선 효과가 더욱 현저할 수 있다. Furthermore, by optimizing the content of the branched hydrocarbon-based oil and linear hydrocarbon-based oil, it is possible to further improve the storage stability. Specifically, the magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention may include a branched hydrocarbon oil and a linear hydrocarbon oil in a weight ratio of 99: 1 to 25:75, and more specifically, a branched hydrocarbon oil. Magnetic particles when the base oil is contained in a larger amount than linear hydrocarbon-based oil, specifically, in a weight ratio of 99: 1 to 60:40, or 90:10 to 60:40, or 90:10 to 75:25. In addition to improving the stability of sedimentation, the effect of reducing the redispersion energy of the magnetorheological fluid and thus improving the storage stability may be more significant.

본 발명에 있어서, 자기 유변 유체의 재분산 에너지는 자기 유변 유체의 저장안정성을 나타내는 파라미터로, 자기 유변 유체를 일정 기간 보관 후 texture analyzer를 통해 5mm x 5mm의 사각 프루프를 1mm/s의 속력으로 투입하면서 걸리는 힘을 측정하고, 그 힘을 에너지로 환산한 것이다. 재분산 에너지가 커질수록 입자가 응집되어 저항하는 힘이 증가하는 것으로, 재분산 에너지가 커지면 저장 안정성이 좋지 않다.  In the present invention, the redispersion energy of the magnetorheological fluid is a parameter representing the storage stability of the magnetorheological fluid, and after the magnetorheological fluid is stored for a period of time, a 5 mm x 5 mm square proof is introduced at a speed of 1 mm / s through a texture analyzer. While measuring the force taken, the power is converted into energy. The greater the redispersion energy, the more the particles aggregate and increase the resistive force, and the greater the redispersion energy, the poor the storage stability.

또, 상기 분지형 및 선형 탄화수소계 오일에 있어서 구조 외에 그 종류나 분자량, 측쇄의 분자량, 분포도 또는 개수 등의 제어를 통해 자기 유변 유체의 저장 안정성 및 특성을 더욱 개선시킬 수 있다. In addition, in the branched and linear hydrocarbon oils, the storage stability and characteristics of the magnetorheological fluid may be further improved by controlling the type, molecular weight, molecular weight, distribution, or number of side chains in addition to the structure.

구체적으로, 상기 분지형 탄화수소계 오일은 분지형의 폴리-알파올레핀일 수 있으며, 보다 구체적으로 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 등과 같은 탄소수 6 내지 30의 알파올레핀의 분지형 중합체일 수 있으며, 이중에서도 폴리(1-데센)일 수 있다. Specifically, the branched hydrocarbon-based oil may be a branched poly-alpha olefin, more specifically 1-decene, 1-dodecene, 1- tetradecene, 1- hexadecene, 1-octadecene and the like It may be a branched polymer of 6 to 30 alphaolefins, of which poly (1-decene) may be used.

이들 분지형 폴리-알파올레핀은 저온에서 저점도를 나타내어 자기 유변 유체의 저온 하 저장 안정성을 개선시킬 수 있다. These branched poly-alphaolefins can exhibit low viscosity at low temperatures to improve the storage stability at low temperatures of magnetic rheology fluids.

또, 상기 분지형 탄화수소계 오일은 분지형 탄화수소계 오일 총 중량에 대해 분지된 사슬, 즉 측쇄의 CH 함량이 5 내지 15중량%인 것일 수 있다. 측쇄의 CH 함량이 지나치게 높을 경우 분지의 길이가 짧아 침강 안정성이 발현되지 않거나, 분자량이 커서 점도가 높아져 유동성이나 흐름성이 저하될 우려가 있지만, 상기한 범위내의 측쇄의 CH 함량을 갖는 경우, 제어된 구조로 인해 자성 입자의 침강에 대한 안정성을 개선시킬 수 있다. 분지형 탄화수소계 오일 내 측쇄의 CH 함량 제어에 따른 개선 효과의 현저함을 고려할 때, 분지형 탄화수소계 오일 내 측쇄의 CH 함량은 7 내지 11중량%인 것일 수 있다.In addition, the branched hydrocarbon-based oil may be a CH content of the branched chain, that is, the side chain of 5 to 15% by weight based on the total weight of the branched hydrocarbon-based oil. When the CH content of the side chain is too high, the length of the branch may be short, so that the sedimentation stability may not be expressed, or the molecular weight may be large, resulting in high viscosity, which may lower the fluidity or flowability. Due to the structure, the stability of the magnetic particles against sedimentation can be improved. Considering the remarkable effect of the improvement effect according to the CH content control of the side chain in the branched hydrocarbon-based oil, the CH content of the side chain in the branched hydrocarbon-based oil may be 7 to 11% by weight.

또, 상기 분지형 탄화수소계 오일은 중량평균 분자량(Mw)이 500 g/mol 초과 1500g/mol 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로는 상기한 측쇄의 CH 함량 조건을 충족하는 조건하에서, 중량평균 분자량이 600 내지 1400g/mol, 보다 더 구체적으로는 650 내지 1300g/mol인 것일 수 있다. 분지형 탄화수소계 오일이 상기한 범위의 중량평균 분자량을 가질 때, 보다 제어된 구조로 인해 자성 입자의 침강에 대한 안정성을 개선시킬 수 있으며, 더 나아가, 측쇄의 CH 함량 조건과 더불어 상기한 범위의 중량평균 분자량을 가질 때, 자기 유변 유체의 재분산 에너지를 더욱 크게 감소시킬 수 있다.In addition, the branched hydrocarbon-based oil may have a weight average molecular weight (Mw) of more than 500 g / mol and 1500 g / mol or less, more specifically, under the conditions that meet the above-described CH content of the side chain, the weight average molecular weight of 600 To 1400 g / mol, more specifically, 650 to 1300 g / mol. When the branched hydrocarbon oil has a weight average molecular weight in the above range, the more controlled structure can improve the stability to sedimentation of the magnetic particles, and furthermore, in addition to the CH content of the side chain, When having a weight average molecular weight, it is possible to further reduce the redispersion energy of the magnetorheological fluid.

일례로, 상기 분지형 탄화수소계 오일로는 INEOS DurasynTM 164 또는 0Sigma-AldrichTM 462349 등과 같이 상기한 조건을 모두 충족하는 제품을 상업적으로 입수하여 사용할 수도 있다.For example, the branched hydrocarbon-based oil may be obtained commercially available products that meet all the above conditions, such as INEOS Durasyn TM 164 or 0 Sigma-Aldrich TM 462349.

한편, 본 발명에 있어서, 중량평균 분자량(Mw)은 겔 투과형 크로마토그래피(GPC: gel permeation chromatography)로 분석되는 폴리스티렌 환산 분자량이다. In addition, in this invention, a weight average molecular weight (Mw) is polystyrene conversion molecular weight analyzed by gel permeation chromatography (GPC).

또, 상기 선형 탄화수소계 오일은 선형 탄화수소계 오일 총 중량에 대해 분지된 사슬, 즉 측쇄의 CH 함량이 5중량% 미만인 것일 수 있다. 측쇄의 CH 함량이 5중량% 미만으로 선형 또는 유사 선형을 가짐으로써, 상기한 분지형 탄화수소계 오일과 혼합 사용시 자기 유변 유체의 재분산 에너지를 감소시킬 수 있다. 선형 탄화수소계 오일 내 측쇄의 CH 함량 제어에 따른 개선 효과의 현저함을 고려할 때, 선형 탄화수소계 오일 내 측쇄의 CH 함량은 3중량% 이하 또는 1중량% 이하인 것일 수 있다.In addition, the linear hydrocarbon-based oil may be a CH content of the branched chain, that is, the side chain with respect to the total weight of the linear hydrocarbon-based oil is less than 5% by weight. By having the CH content of the side chains less than 5% by weight, linear or pseudo-linear, the redispersion energy of the magnetorheological fluid can be reduced when used in combination with the branched hydrocarbon-based oils described above. Considering the remarkable effect of the improvement effect according to the CH content control of the side chain in the linear hydrocarbon-based oil, the CH content of the side chain in the linear hydrocarbon-based oil may be 3% by weight or less or 1% by weight or less.

또, 상기 선형 탄화수소계 오일은 중량평균 분자량(Mw)이 500 g/mol 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로는 상기한 측쇄의 CH 함량 조건을 충족하는 조건하에서, 100 내지 500g/mol, 보다 더 구체적으로는 300 내지 500g/mol인 것일 수 있다. 선형 탄화수소계 오일이 측쇄의 CH 함량 조건과 더불어 상기한 범위의 중량평균 분자량을 가질 때, 보다 제어된 점도를 가져 자기 유변 유체의 재분산 에너지를 더욱 감소시킬 수 있다.In addition, the linear hydrocarbon oil may have a weight average molecular weight (Mw) of 500 g / mol or less, and more specifically, 100 to 500 g / mol, more specifically, under conditions that satisfy the above-described CH content condition of the side chain. May be from 300 to 500 g / mol. When the linear hydrocarbon oil has a weight average molecular weight in the above-described range along with the CH content condition of the side chain, it can have a more controlled viscosity to further reduce the redispersion energy of the magnetorheological fluid.

구체적으로 상기 선형 탄화수소계 오일은, 석유로부터 유래한 액체상태의 탄화수소계 화합물의 혼합물인 미네랄 오일일 수 있으며, 보다 구체적으로는 상기한 측쇄의 CH 함량 조건을 충족하는 탄소수 20 내지 40의 파라핀계 오일을 포함하는 것일 수 있다. 일례로 상기 선형 탄화수소계 오일로는 Sigma-Aldrich 330779TM 등과 같이 상기한 조건을 모두 충족하는 제품을 상업적으로 입수가능하여 사용할 수도 있다. Specifically, the linear hydrocarbon oil may be a mineral oil that is a mixture of a hydrocarbon-based compound in a liquid state derived from petroleum, and more specifically, a paraffinic oil having 20 to 40 carbon atoms satisfying the above-described CH content condition of the side chain. It may be to include. For example, as the linear hydrocarbon-based oil, a product satisfying all the above conditions, such as Sigma-Aldrich 330779 , may be commercially available.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 분지형 및 선형 탄화수소계 오일에서의 측쇄의 CH 함량은 GPC 컬럼 분석과 NMR 분석을 이용한 통상의 방법을 이용하여 분석할 수 있으며, 본 발명에서는 CDCl3 용매를 사용하여 녹여 샘플링 한 후 HSQC, 13C NMR로 측정할 수 있다.On the other hand, in the present invention, the CH content of the side chain in the branched and linear hydrocarbon-based oil can be analyzed using conventional methods using GPC column analysis and NMR analysis, in the present invention using a CDCl 3 solvent After melting and sampling, it can be measured by HSQC and 13C NMR.

또, 본 발명의 일 구현예에 따른 자기 유변 유체에 있어서, 상기 자성 입자는 철 분말, 카보닐 철 분말, 페라이트 분말(예를 들면, MnZn 또는 NiZn 페라이트 등), 가스 미립화 철 분말(gas-atomized iron powder), 및 수 미립화 철 분말(water-atomized iron powder)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. In addition, in the magnetic rheological fluid according to an embodiment of the present invention, the magnetic particles are iron powder, carbonyl iron powder, ferrite powder (for example, MnZn or NiZn ferrite, etc.), gas atomized iron powder (gas-atomized) iron powder, and water-atomized iron powder.

이중에서도 상기 카보닐 철(carbonyl iron powder, CIP)은 Fe 순도가 97% 이상, 보다 구체적으로는 99% 이상이고, 포화 자속 밀도가 높기 때문에, 인가 자장이 클 경우 높은 점탄성, 즉 가지 유변 유체에서 높은 전단응력을 나타낼 수 있고, 또, 화학적 안정성이 우수하기 때문에 공기 중 산화에 강하여 제조 과정 중 부식 및 이에 따른 자기 특성 저하에 대한 우려가 없어 보다 바람직할 수 있다. In particular, the carbonyl iron powder (CIP) has a Fe purity of 97% or more, more specifically 99% or more and a high saturation magnetic flux density. It may exhibit a high shear stress, and because it is excellent in chemical stability, it is resistant to oxidation in the air and may be more preferable because there is no concern about corrosion during the manufacturing process and consequent deterioration of magnetic properties.

또한, 상기 자성 입자는 구형, 막대형 또는 비늘형 등 다양한 형태를 가질 수 있으나, 구형인 것이 입자 형태의 변화에 따른 자기 특성 편차가 적어 고른 유변 특성을 나타낼 수 있으므로 보다 바람직할 수 있다. In addition, the magnetic particles may have various shapes such as spherical shape, rod shape, or scale shape, but may be more preferable since the magnetic particles may exhibit even rheological properties due to less variation in magnetic properties due to changes in particle shape.

또, 상기 자성 입자에 있어서 입자 크기는 자기 유변 유체의 레올로지에 영향을 미치는데, 통상 입자의 크기가 클수록 높은 항복 응력을 나타낸다. 그러나 입자의 크기가 지나치게 클 경우 침전이 일어나기 쉽고, 그 결과 유체의 안정성이 저하될 수 있다. 이에, 본 발명에 있어서 자성 입자는 1㎛ 내지 50㎛의 평균 입자 크기(D50)를 갖는 구형 입자일 수 있다. 상기한 범위의 입자크기를 가질 때, 자기 유동 특성(magnetorheological property) 이 우수하며, 자기 유변 유체의 안정성을 유지할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 자성 입자는 2㎛ 내지 30㎛의 평균 입자 크기(D50)를 갖는 구형 입자일 수 있다. In addition, in the magnetic particles, the particle size affects the rheology of the magnetic rheological fluid. Usually, the larger the particle size, the higher the yield stress. However, if the size of the particles is too large, precipitation is likely to occur, and as a result, the stability of the fluid may be degraded. Thus, in the present invention, the magnetic particles may be spherical particles having an average particle size (D 50 ) of 1 μm to 50 μm. When having a particle size in the above range, the magnetic flow characteristics (magnetorheological properties) is excellent, and the stability of the magnetic rheological fluid can be maintained. More specifically, the magnetic particles may be spherical particles having an average particle size (D 50 ) of 2 ㎛ to 30 ㎛.

본 발명에 있어서, 평균 입자 크기(D50)는 입자 직경 분포의 50% 기준에서의 입자 직경으로 정의할 수 있으며, 레이저 회절법 (laser diffraction method) 등의 통상의 입도 측정 방법에 의해 측정될 수 있다. In the present invention, the average particle size (D 50 ) may be defined as the particle diameter at 50% of the particle diameter distribution, and may be measured by a conventional particle size measuring method such as a laser diffraction method. have.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 자기 유변 유체에 있어서, 상기 자성 입자는, 실란계 화합물과 같은 유기 화합물; 실리카(SiOx, 0<x≤2) 등과 같은 무기 산화물 미립자; 금속 또는 고분자 등과 같은 1종 이상의 물질로 표면처리될 수 있다. 이와 같이 표면처리됨으로써, 자성 입자 간의 상용성이 증가될 뿐만 아니라, 자성 입자의 밀도가 감소되고, 이로 인해 캐리어 오일과 자성 입자의 밀도차가 감소함으로써 분산성이 향상될 수 있다. 또 자성 입자와 캐리어 오일 사이의 젖음성이 개선되어 분산성 및 상용성이 향상되고, 그 결과로서 높은 전단응력을 나타낼 수 있다. 이중에서도 SiO2의 실리카로 표면처리시 용매에 젖음성이 개선되고, 상용성이 증가되어 우수한 분산 안정성을 나타낼 수 있다.In addition, in the magnetic rheological fluid according to an embodiment of the present invention, the magnetic particles, an organic compound such as a silane compound; Inorganic oxide fine particles such as silica (SiO x , 0 <x ≦ 2) and the like; It may be surface treated with one or more materials such as metals or polymers. As a result of the surface treatment, not only the compatibility between the magnetic particles is increased, but also the density of the magnetic particles is reduced, thereby reducing the density difference between the carrier oil and the magnetic particles, thereby improving dispersibility. In addition, the wettability between the magnetic particles and the carrier oil is improved, so that dispersibility and compatibility are improved, and as a result, high shear stress can be exhibited. Among these, when the surface treatment with silica of SiO 2 , the wettability is improved in the solvent, and the compatibility is increased, thereby showing excellent dispersion stability.

상기 표면처리는 자성 입자와 표면처리 원료물질을 Roller mixer, Resonance acoustic mixer, 또는 Shaker 등과 같은 혼합기를 이용하여 물리적으로 균일하게 혼합함으로써 수행될 수 있다. 표면처리시 통상적으로 이용되는 볼밀링을 이용할 경우, 자성 입자의 찌그러짐 등 변형이 발생할 수 있다.The surface treatment may be performed by physically and uniformly mixing the magnetic particles and the surface treatment raw material using a mixer such as a roller mixer, a resonance acoustic mixer, or a shaker. In the case of using a ball milling commonly used for surface treatment, deformation such as distortion of magnetic particles may occur.

또 실리카에 의해 표면처리하는 경우, 실리카는 입자 상태로 자성 입자 표면의 적어도 일부, 보다 구체적으로는 자성 입자 표면 전체에 대해 도포되어 표면처리층을 형성하게 된다. 이때 자성 입자 표면 상에 도포된 실리카 입자는 평균 입자 크기(D50)가 100nm 이하, 구체적으로는 5 내지 100nm, 보다 구체적으로는 5 내지 20nm일 수 있다. 실리카가 상기한 입자 크기를 가질 때 자성 입자의 특성 저하 없이 표면에 균일한 두께로 표면처리층을 형성할 수 있다. In the case of surface treatment with silica, the silica is applied to at least a part of the surface of the magnetic particles, more specifically, the entire surface of the magnetic particles in a particulate state to form a surface treatment layer. In this case, the silica particles coated on the magnetic particle surface may have an average particle size (D 50 ) of 100 nm or less, specifically 5 to 100 nm, and more specifically 5 to 20 nm. When the silica has the above-described particle size, it is possible to form the surface treatment layer with a uniform thickness on the surface without deteriorating the properties of the magnetic particles.

또, 상기 실리카는 0.05ppm 이상 0.2ppm 미만의 양으로 자성입자 표면에 도포될 수 있다. 이때 도포되는 실리카 함량이 지나치게 적으면, 첨가 효과가 미미하여 분산성과 상용성이 저하되고, 함량이 지나치게 높으면 자성 입자간 응집 발생의 우려가 있다. 보다 구체적으로는 0.1ppm 이상 0.15ppm 이하의 양으로 자성 입자 표면 전체에 대해 쉘의 형태로 도포되어 표면처리층을 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the silica may be applied to the surface of the magnetic particles in an amount of 0.05ppm or more and less than 0.2ppm. At this time, if the silica content to be applied is too small, the addition effect is insignificant, the dispersibility and compatibility is lowered, if the content is too high, there is a fear of aggregation between the magnetic particles. More specifically, it is preferable to apply | coat in the form of a shell with respect to the whole magnetic particle surface in the quantity of 0.1 ppm or more and 0.15 ppm or less, and form a surface treatment layer.

상기와 같이 실리카 표면 처리된 자성 입자는 자기 유변 유체 총 중량에 대하여 70중량% 이상 100중량% 미만, 구체적으로는 70 내지 90중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기한 함량 범위로 포함될 때 적절한 점도와 함께 우수한 전단 응력 특성을 나타낼 수 있다. As described above, the silica surface-treated magnetic particles may be included in an amount of 70 wt% or more and less than 100 wt%, specifically 70 to 90 wt%, based on the total weight of the magnetic rheology fluid. When included in the above content range may exhibit excellent shear stress properties with an appropriate viscosity.

또, 본 발명의 일 구현예에 따른 자기 유변 유체는 자성 입자의 분산성 향상을 위해 분산제를 더 포함할 수 있다.In addition, the magnetic rheological fluid according to the embodiment of the present invention may further include a dispersant to improve the dispersibility of the magnetic particles.

상기 분산제로는 지방족 알코올 및 지방족 디올 중 1종 이상이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 지방족 알코올은 1-Hexanol, 1-Octanol, 1-Decanol과 같은 탄소수 6 내지 10의 지방 알코올일 수 있으며, 상기 지방족 디올은 1,2-octandiol 또는 1,2-decandiol과 같은 탄소수 6 내지 10의 지방족 디올일 수 있다. 이들 분산제는 종래 폴리에스테르, 알키드 수지 등과 비교하여 자성 입자 표면에 잘 흡착하여 장기 보관 시에도 자성 입자의 뭉침(겔)등을 형성하지 않고 분산성을 향상시킬 수 있으며, 그 결과 자기 유변 유체의 흐름 특성을 향상시킬 수 있다.As the dispersant, one or more of aliphatic alcohols and aliphatic diols may be used. More specifically, the aliphatic alcohol may be a fatty alcohol having 6 to 10 carbon atoms such as 1-Hexanol, 1-Octanol, and 1-Decanol, and the aliphatic diol may have 6 to 10 carbon atoms such as 1,2-octandiol or 1,2-decandiol. Aliphatic diols. Compared with conventional polyester and alkyd resins, these dispersants are better adsorbed on the surface of the magnetic particles and can improve dispersibility without forming agglomerates (gels) of the magnetic particles even during long-term storage. Properties can be improved.

상기 분산제는 자기 유변 유체 총 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량%, 또는 0.05 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 분산제의 함량이 지나치게 높을 경우 점도의 증가로 장기 안정성이 저하될 우려가 있으나, 상기한 함량 범위로 포함될 때 자성 입자의 분산성을 크게 향상시켜 장기 안정성 저하에 대한 우려 없이 자기 유변 유체의 흐름 특성을 더욱 개선시킬 수 있다.The dispersant may be included in an amount of 0.01 to 10% by weight, or 0.05 to 5% by weight based on the total weight of the magnetorheological fluid. If the content of the dispersant is too high, there is a possibility that the long-term stability is lowered due to the increase in viscosity, but when included in the above content range, the dispersibility of the magnetic particles is greatly improved, thereby improving the flow characteristics of the magnetic rheological fluid without fear of lowering the long-term stability. It can be further improved.

또, 본 발명의 일 구현예에 따른 자기 유변 유체는 상기한 물질들 외에, 자성 입자의 분산 안정성 향상 또는 부품과의 마찰 마모 등을 방지하기 위해 계면활성제, 금속염, 무기 점토, 유기 점토, 물, 산화방지제, 마모방지제, 방부제 또는 증점제 등의 첨가제를 선택적으로 1종 이상의 더 포함할 수 있다. 이들 첨가제는 자기 유변 유체의 특성을 저하시키지 않는 범위 내에서 적절히 첨가될 수 있으며, 구체적으로는 자기 유변 유체 총 중량에 대하여 10중량% 이하로 포함될 수 있다.In addition, in addition to the above materials, the magnetic rheological fluid according to the exemplary embodiment of the present invention may include surfactants, metal salts, inorganic clays, organic clays, water, in order to improve the dispersion stability of the magnetic particles or to prevent friction wear with the parts. Additives such as antioxidants, antiwear agents, preservatives or thickeners may optionally further comprise one or more. These additives may be appropriately added within a range that does not deteriorate the properties of the magnetorheological fluid, and specifically, may be included in an amount of 10% by weight or less based on the total weight of the magnetorheological fluid.

상기와 같은 자기 유변 유체는 분산제의 선택적 존재 하에 실리카 표면 처리된 자성 입자를 캐리어 오일에 분산시킴으로써 제조될 수 있다. Such magnetic rheological fluids can be prepared by dispersing silica surface treated magnetic particles in a carrier oil in the presence of a selective dispersant.

이때 캐리어 오일에 대한 자성 입자의 분산성을 높이기 위하여 캐리어 오일에 자성 입자 투입 후 균질화 공정이 선택적으로 더 수행될 수 있으며, 이때 상기 균질화 공정은 통상의 교반 유닛 등을 이용하여 수행될 수 있다.In this case, in order to increase dispersibility of the magnetic particles in the carrier oil, the homogenization process may be selectively performed after the addition of the magnetic particles into the carrier oil, and the homogenization process may be performed using a conventional stirring unit or the like.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 구현예에 따른 자기 유변 유체는, 자성 입자의 표면처리로 인해 분산안정성과 이종 분말간의 상용성이 향상되고, 점도, 저장 안정성, 전단응력 등의 물성에서 우수한 효과를 나타낸다. Magnetic rheological fluid according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above, due to the surface treatment of the magnetic particles to improve the compatibility between dispersing stability and dissimilar powder, excellent in physical properties such as viscosity, storage stability, shear stress Effect.

구체적으로, 상기 자기 유변 유체는 온도 40℃에서 속도 1rpm에서의 점도가 15,000cP 이하, 보다 구체적으로는 7,000cp 이하, 보다 더 구체적으로는 5,500cp이하이고, 10rpm에서 점도가 1,500cp 이하, 보다 구체적으로는 1,000cp 이하, 보다 구체적으로는 950cp 이하로 저점도를 나타낸다. 또 틱소트로픽 인덱스(Thixo. index)가 5 이상, 보다 구체적으로는 5 내지 7, 보다 더 구체적으로는 5 내지 6이다. 또, 상기 자기 유변 유체는 20℃ 내지 30℃의 온도 및 1기압의 조건에서 60일 장기간 보관 후에도 재분산 에너지가 0.3mJ 미만, 보다 구체적으로는 0.2mJ 이하, 보다 구체적으로는 0.1 내지 0.2mJ로, 우수한 저장 안정성을 나타낸다. Specifically, the magnetorheological fluid has a viscosity of 15,000 cP or less, more specifically 7,000 cps or less, more specifically 5,500 cps or less, and a viscosity of 1,500 cps or less, more specifically, at a temperature of 40 ° C. at a speed of 1 rpm. In particular, it exhibits low viscosity at 1,000 cps or less, more specifically 950 cps or less. Thixotropic index (Thixo. Index) is 5 or more, more specifically 5 to 7, even more specifically 5 to 6. The magnetorheological fluid has a redispersion energy of less than 0.3 mJ, more specifically 0.2 mJ or less, and more specifically 0.1 to 0.2 mJ, even after prolonged storage for 60 days at a temperature of 20 ° C to 30 ° C and 1 atmosphere. , Excellent storage stability.

이와 같이 우수한 점도 특성과 현저히 개선된 저장 안정성으로 인해 차량용 댐퍼(damper) 시스템, 충격 흡수기 (shock absorber), 엔진마운트(engine mount), 브레이크 등의 제어 시스템, 유량제어용 밸브 시스템 및 위치정함(positioning), 그리고 건축용 내지진 설계 장치 및 로봇의 진동방지용 장치 등과 같이 가변적으로 전단응력의 조절이 요구되는 다양한 부품의 특성에 맞게 전단응력을 조절하여 제조할 수 있기 때문에 그 적용이 매우 유리하다.These excellent viscosity properties and significantly improved storage stability make it possible to control dampers, shock absorbers, engine mounts and brakes, valves for flow control and positioning. And, because it can be manufactured by adjusting the shear stress in accordance with the characteristics of the various components that require variable control of the shear stress, such as construction or anti-vibration design device for construction and robot anti-vibration device, its application is very advantageous.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited thereto.

이하 실시예 및 비교예에서 사용한 물질은 하기와 같다:The materials used in the Examples and Comparative Examples below are as follows:

카보닐 철: 구형, 평균 입자 크기(D50): 6㎛ Carbonyl Iron: Spherical, Average Particle Size (D 50 ): 6 μm

실리카 입자: 구형, 평균 입자 크기(D50): 12 nmSilica Particles: Spherical, Average Particle Size (D 50 ): 12 nm

분지형 탄화수소계 오일: Mw 990 g/mol, 측쇄의 CH 함량 10중량% 폴리(1-데센) (Sigma-Aldrich 462349TM)Branched hydrocarbon oil: Mw 990 g / mol, CH content of the side chain 10% by weight poly (1-decene) (Sigma-Aldrich 462349 TM )

선형 탄화수소계 오일(A): Mw 470 g/mol, 측쇄의 CH 함량 2중량%의 미네랄 오일 A (Sigma-Aldrich 330779TM)Linear hydrocarbon oil (A): Mw 470 g / mol, mineral oil A with 2% by weight of CH content in the side chain (Sigma-Aldrich 330779 TM )

선형 탄화수소계 오일(B): Mw 800 g/mol, 측쇄의 CH 함량 2중량% 미네랄 오일 B (Sigma-Aldrich 330760TM)Linear hydrocarbon oil (B): Mw 800 g / mol, CH content of the side chain 2% by weight mineral oil B (Sigma-Aldrich 330760 TM )

실시예 1Example 1

카보닐 철 10kg과 실리카 입자 0.0012g을 혼합 후, 롤밀을 이용하여 60rpm의 속도로 1시간 밀링하였다. 결과로, 실리카 입자로 표면처리된 카보닐 철을 제조하였다(실리카의 평균 입자 크기(D50): 12nm, 표면처리량: 0.12ppm).10 kg of carbonyl iron and 0.0012 g of silica particles were mixed, and then milled at a speed of 60 rpm using a roll mill for 1 hour. As a result, carbonyl iron surface-treated with silica particles was prepared (average particle size (D 50 ) of silica: 12 nm, surface treatment: 0.12 ppm).

분지형 탄화수소계 오일로서 폴리(1-데센)과 선형 탄화수소계 오일(A)로서 미네랄 오일을 75:25의 중량비로 혼합하여 캐리어 오일 15.7g을 준비하였다. 여기에 분산제로서 1-옥탄올을 0.08 g, 산화방지제로 ZDDP (zinc dithiophosphate) 0.01g, 방부제로 Hexadecyl trimethyl ammonium bromide 0.05g, 및 마모방지제로 Molybdenum acetate를 0.01g 투입하고, orbital shaker를 이용하여 250rpm으로 5분 동안 균질 혼합한 후, 상기 표면처리된 카보닐 철 80 g을 투입하고 orbital shaker를 이용하여 250rpm으로 3시간 동안 균질 혼합하였다. 결과로서 자기 유변 유체를 수득하였다. 15.7 g of carrier oil was prepared by mixing poly (1-decene) as a branched hydrocarbon oil and mineral oil as a linear hydrocarbon oil (A) in a weight ratio of 75:25. Here, 0.08 g of 1-octanol is used as a dispersant, 0.01 g of zinc dithiophosphate (ZDDP) as an antioxidant, 0.05 g of Hexadecyl trimethyl ammonium bromide as a preservative, and 0.01 g of Molybdenum acetate as a preservative, and 250 rpm using an orbital shaker. After homogeneous mixing for 5 minutes, the surface-treated carbonyl iron 80 g was added and homogeneously mixed at 250 rpm for 3 hours using an orbital shaker. As a result, a magnetorheological fluid was obtained.

실시예 2 내지 6, 및 비교예 1 내지 3Examples 2-6, and Comparative Examples 1-3

하기 표 1에 기재된 조성으로 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하여 자기 유변 유체를 제조하였다.A magnetic rheology fluid was prepared by the same method as in Example 1, except that the composition of Table 1 was used.

분지형 오일/선형오일의 중량비Weight ratio of branched oil / linear oil 선형 탄화수소계 오일의 종류Types of Linear Hydrocarbon Oils 자성 입자의 표면처리 유무Surface treatment of magnetic particles 분산제Dispersant 실시예 1Example 1 75:2575:25 AA U U 실시예 2Example 2 75:2575:25 AA U radish 실시예 3Example 3 50:5050:50 AA U U 실시예 4Example 4 25:7525:75 AA U U 실시예 5Example 5 75:2575:25 BB U U 실시예 6Example 6 75:2575:25 AA radish U 비교예 1Comparative Example 1 0:1000: 100 AA U U 비교예 2Comparative Example 2 0:1000: 100 BB U U 비교예 3Comparative Example 3 100:0100: 0 -- radish U

실험예Experimental Example

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 자기 유변 유체에 대해 하기와 같은 방법으로 틱소트로픽 인덱스, 점도, 침강도 및 재분산 에너지를 각각 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The thixotropic index, viscosity, sedimentation degree and redispersion energy were measured for the magnetic rheological fluids prepared in Examples and Comparative Examples, respectively. The results are shown in Table 2 below.

1) 틱소트로픽 인덱스(Thixo.index): Toki sangyo TV-22, Spindle #6을 이용하여 40℃에서 1 rpm과 10 rpm의 점도를 측정하고, 1 rpm의 점도값으로 10 rpm의 점도 값을 나눈 값으로 정의하였다. 1) Thixotropic index (Thixo.index): Toki sangyo TV-22, Spindle # 6 was used to measure the viscosity of 1 rpm and 10 rpm at 40 ℃, divided by the viscosity value of 10 rpm by the viscosity value of 1 rpm Defined by value.

2) 점도: Toki sangyo TV-22, Spindle #6을 이용하여 40℃에서 1 rpm과 10 rpm의 점도를 측정하였다. 2) Viscosity: Toki sangyo TV-22, Spindle # 6 was used to measure the viscosity of 1 rpm and 10 rpm at 40 ℃.

3) 침강도(%): 지름 10mm의 실험관에 150mm의 높이로 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 자기 유변 유체를 각각 넣고 7일, 20일 및 60일 후 자성분말의 가라앉는 높이를 측정하여 침강되는 속도 및 분산성을 평가한 것으로, 수치가 낮을수록 침강 속도가 느리고, 침강이 늦을수록 분산성이 높다고 볼 수 있다. 침강도는 하기 수학식 1에 따라 계산된다.3) Sedimentation degree (%): The magnetic rheological fluid prepared in Examples and Comparative Examples was put into a test tube having a diameter of 10 mm and 150 mm, respectively, and the sinking height of the magnetic powder was measured after 7 days, 20 days and 60 days. The sedimentation rate and dispersibility were evaluated, and the lower the value, the slower the sedimentation rate, and the slower the sedimentation, the higher the dispersibility. Sedimentation degree is calculated according to the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

침강도=(Ha-Hb)/Ha*100%Sedimentation intensity = (Ha-Hb) / Ha * 100%

상기 수학식1에서 Ha는 초기 높이를, Hb는 7일, 20일 또는 60일 저장 후 가라앉은 높이를 나타낸다.In Equation 1, Ha represents an initial height and Hb represents a sinked height after 7 days, 20 days or 60 days of storage.

4) 재분산 에너지(mJ): 지름 10mm의 실험관에 150mm의 높이로 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 자기 유변 유체를 각각 넣고 7일, 20일 및 60일 후 침강된 자성분말 층에서의 저항에너지를 Texture analyzer로 5mm x 5mm크기의 사각 프루프를 1mm/s의 속력으로 투입하면서 측정하였다.4) Redispersion energy (mJ): Resistance in the magnetic powder layer settled after 7 days, 20 days and 60 days after the magnetic rheological fluids prepared in Examples and Comparative Examples were put in a test tube having a diameter of 10 mm and a height of 150 mm, respectively. The energy was measured by inputting a 5 mm x 5 mm square proof with a texture analyzer at a speed of 1 mm / s.

Thixo.indexThixo.index 점도(mPs)Viscosity (mPs) 침강도(%)Sedimentation degree (%) 재분산 에너지 (mJ)Redispersion energy (mJ) 1rpm1 rpm 10rpm10 rpm 7일 후7 days later 20일 후After 20 days 60일 후60 days later 7일 후7 days later 20일 후After 20 days 60일 후60 days later 실시예 1Example 1 5.85.8 53605360 920920 88 1111 1919 0.160.16 0.170.17 0.180.18 실시예 2Example 2 5.15.1 48404840 950950 1010 1818 2222 0.170.17 0.180.18 0.200.20 실시예 3Example 3 6.46.4 60406040 950950 99 1313 2020 0.180.18 0.210.21 0.260.26 실시예 4Example 4 6.86.8 64006400 940940 1212 1717 2525 0.210.21 0.260.26 0.270.27 실시예 5Example 5 5.65.6 58505850 10401040 77 1010 1717 0.200.20 0.220.22 0.270.27 실시예 6Example 6 10.510.5 1310013100 12501250 66 99 1313 0.220.22 0.240.24 0.290.29 비교예 1Comparative Example 1 1.21.2 610610 500500 1414 1919 2727 0.220.22 0.300.30 0.350.35 비교예 2Comparative Example 2 2.62.6 28402840 10901090 1212 1616 2323 0.200.20 0.270.27 0.310.31 비교예 3Comparative Example 3 9.79.7 1657016570 17001700 55 77 1111 0.230.23 0.260.26 0.300.30

도 1은 실시예 1과 비교예 1의 자기 유변 유체를 60일 보관 후 재분산 에너지를 관찰한 그래프이다.Figure 1 is a graph of the redispersion energy after storage of the magnetic rheological fluid of Example 1 and Comparative Example 1 60 days.

실험결과, 캐리어 오일로서 분지형 탄화수소계 오일과 선형의 탄화수소계 오일의 혼합물을 포함하는 실시예 1 내지 6의 자기 유변 유체는, 분지형 탄화수소계 오일 또는 선형의 탄화수소계 오일을 단독으로 사용한 비교예 1 내지 3과 비교하여, 60일 장기간 보관 후에도 0.3 mJ 미만의 낮은 재분산 에너지를 나타내어 개선된 저장 안정성을 가짐을 확인할 수 있다. As a result of the experiment, the magnetic rheological fluid of Examples 1 to 6, including a mixture of a branched hydrocarbon oil and a linear hydrocarbon oil, as a carrier oil, was a comparative example using a branched hydrocarbon oil or a linear hydrocarbon oil alone. Comparing with 1 to 3, it can be seen that even after long-term storage for 60 days shows a low redispersion energy of less than 0.3 mJ having improved storage stability.

이중에서도 자성입자가 표면처리된 실시예 1 내지 5는, 자성입자가 표면처리되지 않은 실시예 6과 비교하여, 재분산 에너지가 낮을뿐더러, 1rpm에서의 점도가 7000cp 이하, 10rpm에서 점도가 1200cp 이하로 크게 감소되었다. 이로부터 분지형 탄화수소계 오일과 선형의 탄화수소계 오일의 혼합물과 함께 표면처리된 자성 입자의 사용시 점도 특성 및 저장안정성을 더욱 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.Examples 1 to 5 in which the magnetic particles were surface-treated, as compared with Example 6 in which the magnetic particles were not surface-treated, had a lower redispersion energy, a viscosity at 1 rpm and a viscosity at 1200 rpm or less at 1200 rpm. Was significantly reduced. From this, it can be seen that the use of magnetic particles surface-treated with a mixture of branched hydrocarbon oil and linear hydrocarbon oil can further improve the viscosity characteristics and storage stability.

또, 분지형 탄화수소계 오일과 선형의 탄화수소계 오일의 혼합물과 함께 표면처리된 자성 입자를 사용하되, 분지형 탄화수소계 오일을 선형 탄화수소계 오일 보다 많이 사용한 실시예 1 및 2는, 1rpm에서의 점도가 6000cp 이하, 10rpm에서 점도가 1000cp 이하이며, 60일 장기간 보관 후에도 0.2 mJ 이하의 현저히 감소된 재분산 에너지를 나타내어, 분지형 탄화수소계 오일과 선형 탄화수소계 오일을 동일 비로 사용하거나, 또는 선형 탄화수소계 오일을 더 많이 사용한 실시예 3 및 4에 비해 더욱 개선된 점도 특성 및 저장 안정성을 가짐을 알 수 있다.In addition, Examples 1 and 2 in which magnetic particles surface-treated with a mixture of branched hydrocarbon oils and linear hydrocarbon oils were used, but branched hydrocarbon oils were used more than linear hydrocarbon oils, had a viscosity at 1 rpm. Is less than 6000 cps, the viscosity is less than 1000 cps at 10 rpm, and shows a significantly reduced redispersion energy of 0.2 mJ or less even after prolonged storage for 60 days. It can be seen that it has more improved viscosity properties and storage stability compared to Examples 3 and 4 with more oil.

또, 실시예 5는 분지형 탄화수소계 오일을 선형 탄화수소계 오일에 비해 더 많이 사용함에도 불구하고 선형 탄화수소계 오일의 높은 중량평균 분자량으로 인해 실시예 1 및 2에 비해서는 점도 및 재분산 에너지가 다소 증가하였다. 그러나, 실시예 3 및 4와는 동등 수준의 점도 및 재분산 에너지를 나타내었으며, 침강도 면에서는 크게 개선되어 우수한 분산성을 가짐을 알 수 있다.In addition, although Example 5 uses more branched hydrocarbon-based oils than linear hydrocarbon-based oils, the viscosity and redispersion energy are somewhat lower than those of Examples 1 and 2 due to the high weight average molecular weight of the linear hydrocarbon-based oils. Increased. However, Examples 3 and 4 showed the same level of viscosity and redispersion energy, and it can be seen that the dispersion is greatly improved in terms of sedimentation degree.

또, 분산제를 더 포함하는 실시예 1의 경우, 실시예 2에 비해 점도, 침강도 및 재분산 에너지 면에서 모두 낮은 값을 나타내어, 분산제의 추가 포함으로 점도 특성, 분산성 및 저장 안정성이 보다 개선됨을 확인할 수 있다. In addition, Example 1, which further includes a dispersant, exhibits lower values in terms of viscosity, sedimentation, and redispersion energy than Example 2, and further inclusion of the dispersant improves viscosity characteristics, dispersibility, and storage stability. can confirm.

Claims (19)

자성 입자; 및
캐리어 오일을 포함하며,
상기 캐리어 오일은 분지형의 탄화수소계 오일 및 선형의 탄화수소계 오일을 99:1 내지 25:75의 중량비로 포함하는, 자기 유변 유체.
Magnetic particles; And
Contains carrier oil,
The carrier oil comprises a branched hydrocarbon oil and a linear hydrocarbon oil in a weight ratio of 99: 1 to 25:75, magnetic rheology fluid.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 캐리어 오일은 분지형의 탄화수소계 오일 및 선형의 탄화수소계 오일을 99:1 내지 60:40의 중량비로 포함하는, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The carrier oil comprises branched hydrocarbon-based oil and linear hydrocarbon-based oil in a weight ratio of 99: 1 to 60:40.
제1항에 있어서,
상기 분지형의 탄화수소계 오일은 분지형의 폴리-알파올레핀을 포함하는, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The branched hydrocarbon-based oil comprises a branched poly-alphaolefin, magnetorheological fluid.
제1항에 있어서,
상기 분지형의 탄화수소계 오일은 분지형 탄화수소계 오일 총 중량에 대해 측쇄의 CH 함량이 5 내지 15중량%인, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The branched hydrocarbon-based oil has a CH content of 5 to 15% by weight of the side chain relative to the total weight of the branched hydrocarbon-based oil, magnetorheological fluid.
제1항에 있어서,
상기 분지형의 탄화수소계 오일은 중량평균 분자량이 500 g/mol 초과 1500 g/mol 이하인, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The branched hydrocarbon-based oil has a weight average molecular weight of more than 500 g / mol 1500 g / mol or less, magnetorheological fluid.
제1항에 있어서,
상기 선형 탄화수소계 오일은 선형 탄화수소계 오일 총 중량에 대해 측쇄의 CH 함량이 5중량% 미만인, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
Wherein said linear hydrocarbon-based oil has a CH content of the side chain less than 5% by weight relative to the total weight of the linear hydrocarbon-based oil.
제1항에 있어서,
상기 선형 탄화수소계 오일은 중량평균 분자량이 500 g/mol 이하인, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The linear hydrocarbon oil has a weight average molecular weight of 500 g / mol or less, magnetorheological fluid.
제1항에 있어서,
상기 선형 탄화수소계 오일은 미네랄 오일을 포함하는, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The linear hydrocarbon-based oil comprises a mineral oil, magnetic rheology fluid.
제9항에 있어서,
상기 미네랄 오일은 탄소수 20 내지 40의 파라핀계 오일을 포함하는, 자기 유변 유체.
The method of claim 9,
The mineral oil comprises a paraffinic oil having 20 to 40 carbon atoms, magnetorheological fluid.
제1항에 있어서,
상기 자성 입자는 철 분말, 카보닐 철 분말, 페라이트 분말, 가스 미립화 철 분말 및 수 미립화 철 분말로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The magnetic particles include any one or two or more selected from the group consisting of iron powder, carbonyl iron powder, ferrite powder, gas atomized iron powder, and water atomized iron powder.
제1항에 있어서,
상기 자성 입자는 1㎛ 내지 50㎛의 평균 입자 크기(D50)를 갖는 구형 입자인, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
Wherein the magnetic particles are spherical particles having an average particle size (D 50 ) of 1 μm to 50 μm.
제1항에 있어서,
상기 자성 입자는 유기 화합물, 무기 산화물 미립자, 금속 및 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로 표면처리된, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The magnetic particles are surface-treated with any one or two or more materials selected from the group consisting of organic compounds, inorganic oxide fine particles, metals and polymers.
제1항에 있어서,
상기 자성 입자는 실리카로 표면 처리된, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
And the magnetic particles are surface treated with silica.
제14항에 있어서,
상기 실리카는 평균 입자 크기(D50)가 5 내지 100nm인, 자기 유변 유체.
The method of claim 14,
And the silica has an average particle size (D 50 ) of 5 to 100 nm.
제14항에 있어서,
상기 자성 입자는 0.05ppm 이상 0.2ppm 미만의 함량으로 실리카 표면 처리된, 자기 유변 유체.
The method of claim 14,
The magnetic rheology fluid of the magnetic particles, the surface of the silica at a content of 0.05ppm or more and less than 0.2ppm.
제1항에 있어서,
상기 자성 입자의 함량은 자기 유변 유체 총 중량에 대하여 70중량% 이상 100중량% 미만인, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
The magnetic rheology fluid content of the magnetic particles is 70% to 100% by weight based on the total weight of the magnetic rheology fluid.
제1항에 있어서,
지방족 알코올 및 지방족 디올 중에서 선택되는 1종 이상의 분산제를 더 포함하는, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
A magnetorheological fluid further comprising at least one dispersant selected from aliphatic alcohols and aliphatic diols.
제1항에 있어서,
온도 40℃에서 속도 1rpm일 때의 점도가 15,000cp 이하, 속도 10rpm일 때의 점도가 1,500cp 이하이고, 틱소트로픽 인덱스가 5 이상이며, 20 내지 30℃의 온도 및 1기압의 조건에서 60일 장기간 보관 후 재분산 에너지가 0.3mJ 미만인, 자기 유변 유체.
The method of claim 1,
Viscosity at a temperature of 40 ° C. at a speed of 1 rpm is 15,000 cps or less, viscosity at a speed of 10 rpm is 1,500 cps or less, a thixotropic index of 5 or more, and for 60 days at a temperature of 20 to 30 ° C. and 1 atmosphere Magnetorheological fluid with a redispersion energy of less than 0.3 mJ after storage.
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