JP2971909B2 - Electrorheological fluid - Google Patents
Electrorheological fluidInfo
- Publication number
- JP2971909B2 JP2971909B2 JP9940990A JP9940990A JP2971909B2 JP 2971909 B2 JP2971909 B2 JP 2971909B2 JP 9940990 A JP9940990 A JP 9940990A JP 9940990 A JP9940990 A JP 9940990A JP 2971909 B2 JP2971909 B2 JP 2971909B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- parts
- fluid
- shear stress
- electrorheological fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電場を印加することにより固化し又は粘度
の増加を示す液体に関し、詳しくは、粒子とその粒子を
懸濁又は分散させる電気絶縁性液体とからなるウインズ
ロー効果を有する電気粘性流体に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to liquids that solidify or increase in viscosity upon application of an electric field, and more particularly to particles and electrical insulation that suspends or disperses the particles. The present invention relates to an electrorheological fluid having a Winslow effect composed of an ionic liquid.
［従来の技術］ 特定の電気絶縁性液体中に特定の固体粒子を分散又は
懸濁させた液体に外部から電界を印加すると、液体の粘
度が著しく増大したりする固化したりする現象が観察さ
れるが、この現象はWinslow効果として知られている。
そして、このような特性を示す流体は、クラッチ、ダン
パー、油圧制御機器、振動素子等への応用が提案され、
又、着色剤を添加することにより、画像を形成するため
のプリンターのインクとしての応用も提案されている。[Prior Art] When an electric field is externally applied to a liquid in which specific solid particles are dispersed or suspended in a specific electrically insulating liquid, a phenomenon that the viscosity of the liquid is significantly increased or solidified is observed. However, this phenomenon is known as the Winslow effect.
Fluids exhibiting such characteristics are proposed to be applied to clutches, dampers, hydraulic control devices, vibration elements, and the like.
In addition, application of a coloring agent as an ink for a printer for forming an image has been proposed.
かかる現象を示す流体（電気粘性流体）として、USP2
417850号には、デンプン、小麦粉、石膏、カーボン、石
灰石、等の親水性粉体を、鉱油、オリーブ油、トランス
油、等の絶縁性油に懸濁させた流体が開示されている。
このような流体に電界を印加したとしても、得られる剪
断応力は小さく、実用には耐えないものであった。特公
昭52−30273公報には、粒子としてイオン交換樹脂を用
いる電気粘性流体が開示されている。特定のイオン交換
樹脂を用いることにより、大きな剪断応力は得られるも
のの、電界を印加した時に流れる電流密度が高すぎて、
電源装置上の制約から、充分な剪断応力が得られる程度
の高電圧を印加することが実用上できなかったり、大型
の高圧電源を用いたりしなければならないという欠点が
あった。USP2 is a fluid (electrorheological fluid) that exhibits this phenomenon.
No. 417850 discloses a fluid in which a hydrophilic powder such as starch, flour, gypsum, carbon, limestone or the like is suspended in an insulating oil such as mineral oil, olive oil, or trans oil.
Even when an electric field is applied to such a fluid, the obtained shear stress is small and cannot be put to practical use. JP-B-52-30273 discloses an electrorheological fluid using an ion exchange resin as particles. By using a specific ion exchange resin, a large shear stress can be obtained, but the current density flowing when an electric field is applied is too high,
Due to restrictions on the power supply device, there are drawbacks in that it is practically impossible to apply a high voltage enough to obtain a sufficient shear stress, or that a large high-voltage power supply must be used.
Winslow効果を示す電気粘性流体に親水性液体を用い
た例としては、特開平１−207395、特開平１−207396、
特開平１−278598、などに開示されているが、いずれも
粒子としては結晶セルロースを用いている。このような
系において結晶セルロースを用いても、十分に大きな剪
断応力は得られなかった。Examples of using a hydrophilic liquid for the electrorheological fluid exhibiting the Winslow effect include JP-A-1-207395, JP-A-1-207396,
As disclosed in JP-A-1-278598, crystalline cellulose is used as the particles. Even if crystalline cellulose was used in such a system, a sufficiently large shear stress could not be obtained.
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記のような問題点を解消し、電界を印加し
たときに得られる剪断応力が大きく、かつ流れる電流密
度の小さな電気粘性流体を得ることにある。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to solve the above-described problems and to obtain an electrorheological fluid having a large shear stress obtained when an electric field is applied and a small flowing current density.
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は、 （１）実質的に水分を含有しない解離性の官能基を有す
る0.1〜100μｍの径を有する粒子、親水性有機化合物液
体、及び電気絶縁性の液体からなる電気粘性流体。Means for Solving the Problems The constitution of the present invention for solving the above problems is as follows: (1) Particles having a dissociable functional group containing substantially no water and having a diameter of 0.1 to 100 μm, An electrorheological fluid composed of an organic compound liquid and an electrically insulating liquid.
（２）解離性の官能基が、スルホン酸又はその塩、カル
ボン酸又はその塩、第１級〜第４級のアンモニウム塩の
なかから選ばれる少なくとも一種である上記（１）項記
載の電気粘性流体である。(2) The electrorheology according to the above (1), wherein the dissociative functional group is at least one selected from sulfonic acids or salts thereof, carboxylic acids or salts thereof, and primary to quaternary ammonium salts. Fluid.
以下に本発明を更に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明における解離性の官能基を有する粒子は、分子
中に−COOM,−SO3M,−OM,−SM,−（R1,R2,R3）NX,−（R
1,R2,R3）PX,（ここにおいてＭは水素、ナトリウム、カ
リウム、リチウムなどのアルカリ金属類、アンモニウ
ム、ホスホニウム類であり、R1,R2,R3はそれぞれ水素又
は、置換基を有することができるアルキル基であり、Ｘ
はハロゲンなどの陰イオンとなりうる元素又は官能基を
示している。）などの官能基を有する粒子である。これ
らの解離性の官能基の中で、大きな剪断応力が得られる
こと、合成が容易であること、原価が安いこと、化学的
に安定であるという点で、スルホン酸又はその塩、カル
ボン酸又はその塩、第１級〜第４級のアンモニウム塩の
なかから選ばれる少なくとも一種であることが好まし
い。Particles having a dissociative functional group in the present invention, -COOM in the molecule, -SO 3 M, -OM, -SM , - (R 1, R 2, R 3) NX, - (R
1 , R 2 , R 3 ) PX, (where M is hydrogen, an alkali metal such as sodium, potassium, lithium, ammonium and phosphonium, and R 1 , R 2 , and R 3 are each hydrogen or a substituent An alkyl group capable of having
Represents an element or a functional group that can be an anion such as halogen. ) Are particles having a functional group. Among these dissociative functional groups, a sulfonic acid or a salt thereof, a carboxylic acid or a sulfonic acid can be obtained in terms of obtaining a large shear stress, being easy to synthesize, being inexpensive, and being chemically stable. Preferably, the salt is at least one selected from primary to quaternary ammonium salts.
そのような粒子の代表的な例としては、スチレンとジ
ビニルベンゼンとを共重合させたものに上記の官能基を
導入したイオン交換樹脂として市販されているもの、ア
クリル酸とN,N−メチレンビスアクリルアミドとの共重
合体等のアクリル酸を含む重合体、カルボキシメチルセ
ルロース、セルロース粒子を反応染料で染着せしめたも
のなどのセルロースに上記の解離性の官能基を導入した
もの、アクリルアミドとエチレングリコールジメタクリ
レートとの共重合体などのアクリルアミド共重合体、酸
性染料、直接染料、塩基性染料、等の塊状集合体、等が
挙げられる。Representative examples of such particles include those commercially available as ion exchange resins obtained by copolymerizing styrene and divinylbenzene and introducing the above functional groups, acrylic acid and N, N-methylenebis Polymers containing acrylic acid such as copolymers with acrylamide, carboxymethylcellulose, cellulose obtained by dyeing cellulose particles with a reactive dye, and the above-mentioned dissociative functional groups introduced into cellulose, acrylamide and ethylene glycol Examples include acrylamide copolymers such as copolymers with methacrylate, and aggregates such as acid dyes, direct dyes, and basic dyes.
これらの粒子は必ずしも粒子全体が上記のような解離
性の官能基を有する化合物で構成されている必要はな
く、例えば、ポリエチレン、スチレンとジビニルベンゼ
ンとを共重合させた化合物で構成される粒子の表面近傍
に上記の解離性官能基を有する化合物が被覆されたよう
な粒子も用いることができる。These particles do not necessarily need to be composed entirely of a compound having a dissociative functional group as described above, for example, polyethylene, particles of a compound composed of a copolymer of styrene and divinylbenzene. Particles in which the above compound having a dissociative functional group is coated near the surface can also be used.
本発明に用いる粒子は実質的に水分を含有しない粒子
である。より具体的には、粒子中の水分を５重量％、よ
り好ましくは１重量％以下の粒子を用いる。水分を除去
した粒子は、上記の粒子を合成、精製した後、加熱乾
燥、真空乾燥、乾燥気流中への放置、凍結真空乾燥等の
方法により得ることができる。このような粒子に水分を
含有させることにより剪断応力の大きな電気粘性流体を
得ることはできるが、そのような粒子を用いると電流密
度が高くなってしまう。The particles used in the present invention are substantially free of water. More specifically, particles having a water content of 5% by weight, more preferably 1% by weight or less are used. The particles from which water has been removed can be obtained by synthesizing and purifying the above particles, followed by drying by heating, vacuum drying, leaving in a dry airflow, freeze vacuum drying, or the like. An electrorheological fluid having a large shear stress can be obtained by adding moisture to such particles, but the use of such particles increases the current density.
本発明に用いる上記の粒子の粒径は0.1〜100μｍが好
ましく、0.1μｍ未満あるいは100μｍを超える粒径では
充分な電場による粘度の上昇が得られない。The particle size of the above-mentioned particles used in the present invention is preferably 0.1 to 100 μm. If the particle size is less than 0.1 μm or more than 100 μm, a sufficient increase in viscosity due to an electric field cannot be obtained.
本発明に用いられる親水性液体としては、有機化合物
がよい。親水性の有機化合物液体は、粒子の解離性の官
能基と結合して、イオン化した状態を安定化することに
より、官能基の解離を促進し、剪断応力を大きくする作
用を持つものと推定される。Organic compounds are preferred as the hydrophilic liquid used in the present invention. It is presumed that the hydrophilic organic compound liquid binds to the dissociative functional group of the particles and stabilizes the ionized state, thereby promoting the dissociation of the functional group and increasing the shear stress. You.
本発明に使用できる親水性液体の例として、エタノー
ル、メタノール、プロパノール、等の一価アルコール
類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、グリセリン、等の多価アルコール類、
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリ
コールモノブチエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエー
テル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、
プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレング
リコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、
トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエ
チレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリ
コールモノエチルエーテル等の多価アルコールのエーテ
ル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、1,3−ジメチルイ
ミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の複素環式化合
物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミ
ン、トリエチルアミン等のアミン類等が挙げられる。Examples of hydrophilic liquids that can be used in the present invention include monohydric alcohols such as ethanol, methanol, and propanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, Polyhydric alcohols, such as
Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether,
Propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether,
Ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam, etc. Examples include heterocyclic compounds, amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, and triethylamine.
これらの親水性有機化合物液体は、電気粘性流体を使
用する目的に応じて適宜選択される。例えば高温の条件
下で使用される場合には比較的沸点の高い液体を選択す
ることが有利であり、流体が人体に触れるような使い方
をされる場合には、エタノール、多価アルコール類、ト
リエタノールアミンのような安全性の高い液体を選択す
ることが有利である。更に分散又は懸濁安定性を向上す
る目的では多価アルコールのエーテルを用いることが有
利である。These hydrophilic organic compound liquids are appropriately selected according to the purpose of using the electrorheological fluid. For example, when used under high temperature conditions, it is advantageous to select a liquid having a relatively high boiling point. When the fluid is used in contact with the human body, ethanol, polyhydric alcohols, It is advantageous to select a safe liquid such as ethanolamine. It is advantageous to use a polyhydric alcohol ether for the purpose of further improving the dispersion or suspension stability.
次に本発明に用いられる電気絶縁性の液体としては、
従来、Winslow効果を示す電気粘性流体に用いられてき
た液体が、そのまま用いられる。そのような液体の例と
しては、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、フタ
ル酸ジブチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジノニル、
フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジ−２エチルヘキシ
ル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ブチルベンジル、
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリデシ
ル等の芳香族カルボン酸エステル類、セバチン酸ブチ
ル、オレイン酸ブチル、ステアリン酸ブチル、アジピン
酸ジブチル、エチレングリコール酸マブチルフタリル、
エチレングリコール酸メチルフタリル、ブチルグリコー
ル酸メチルフタリル、モノアセチン、ジアセチン、トリ
アセチン、植物油などの脂肪族カルボン酸エステル類、
変性又は未変性のポリメチルシロキサンであるシリコー
ン油類、ドデカン、2,2,3−トリメチルペンタン、ヘキ
サデカン、リグロイン、精製された灯油類等の脂肪族炭
化水素類、アルキルナフタレン、水素化トリフェニル、
ジフェニルメタン、モノエチルジフェニル、トリエチル
ジフェニル、ジエチルジフェニル、ジフェニル、ターフ
ェニル、1,4−ジフェニルベンゼン、フェニルキシリル
エタン、トルエン、キシレン等のアルキル置換の芳香族
炭化水素類、アルキル置換のビフェニル類、トリクロロ
エチレン、テトラクロロエチレン、ブロモナフタレン等
のハロゲン置換の、脂肪族、芳香族炭化水素類、アニソ
ール、フェネトール、メトキシトルエン、ジフェニルエ
ーテル、ベラロール等のエーテル類、ホスファゼン類、
を挙げることができる。Next, as the electrically insulating liquid used in the present invention,
Conventionally, a liquid that has been used for an electrorheological fluid exhibiting the Winslow effect is used as it is. Examples of such liquids include dioctyl phthalate, didecyl phthalate, dibutyl phthalate, diethyl phthalate, dinonyl phthalate,
Diisononyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, ditridecyl phthalate, butylbenzyl phthalate,
Aromatic carboxylic esters such as trioctyl trimellitate and tridecyl trimellitate, butyl sebacate, butyl oleate, butyl stearate, dibutyl adipate, mbutyl phthalyl ethylene glycolate,
Methylphthalyl ethylene glycolate, methylphthalyl butyl glycolate, monoacetin, diacetin, triacetin, aliphatic carboxylic acid esters such as vegetable oils,
Modified or unmodified polymethylsiloxane silicone oils, dodecane, 2,2,3-trimethylpentane, hexadecane, ligroin, refined kerosene and other aliphatic hydrocarbons, alkyl naphthalene, hydrogenated triphenyl,
Alkyl-substituted aromatic hydrocarbons such as diphenylmethane, monoethyldiphenyl, triethyldiphenyl, diethyldiphenyl, diphenyl, terphenyl, 1,4-diphenylbenzene, phenylxylylethane, toluene, xylene, alkyl-substituted biphenyls, trichloroethylene , Tetrachloroethylene, halogen-substituted aliphatic, aromatic hydrocarbons such as bromonaphthalene, anisole, phenetole, methoxytoluene, diphenyl ether, ethers such as verarol, phosphazenes,
Can be mentioned.
本発明の必須成分は、上記の、粒径が0.1〜100μｍで
水分を含有せず、解離性の官能基を有する粒子、親水性
有機化合物液体は、電気絶縁性液体である。これらの各
成分は単独の化合物で形成されていても良いが、目的に
より数種の化合物を混合して用いることもできる。又、
目的に応じて種々の添加物を加えることができる。例え
ば、液体の粘度を調整するためにゲル化剤を加えたり、
流体の安定性を高めるために酸化防止剤を添加したりす
ることができる。本発明による電気粘性流体を画像記録
用のインクとして用いる時には、染料などの着色剤を添
加することもできる。The essential components of the present invention are the above-mentioned particles having a particle size of 0.1 to 100 μm, containing no water, having a dissociable functional group, and the hydrophilic organic compound liquid being an electrically insulating liquid. Each of these components may be formed of a single compound, but a mixture of several compounds may be used depending on the purpose. or,
Various additives can be added according to the purpose. For example, adding a gelling agent to adjust the viscosity of the liquid,
An antioxidant can be added to enhance the stability of the fluid. When the electrorheological fluid according to the present invention is used as an ink for image recording, a coloring agent such as a dye may be added.
［実施例］ 以下に実施例及び比較例によって本発明を具体的に説
明する。なお、ここでの部は重量基準である。[Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The parts here are based on weight.
実施例１ スチレン 94.8部 ジビニルベンゼン 3.5部 アルキルベンゼンスルホン酸 1.5部 過硫酸カリウム 0.2部 を300部の純粋な に加えて撹拌した後、更に撹
拌を続けながら加熱を行ない架橋されたスチレンの重合
体を得た。Example 1 Styrene 94.8 parts Divinylbenzene 3.5 parts Alkylbenzene sulfonic acid 1.5 parts Potassium persulfate 0.2 part was added to 300 parts of pure water and stirred, and the mixture was heated while further stirring to obtain a crosslinked styrene polymer. Was.
架橋重合体にパラホルムアルデヒドおよび塩化水素を
反応させてクロルメチル化ポリスチレンとした後、ジメ
チルアミンと反応させて、第三級のアミノ基を有する重
合体粒子を得た。The crosslinked polymer was reacted with paraformaldehyde and hydrogen chloride to form chloromethylated polystyrene, and then reacted with dimethylamine to obtain polymer particles having a tertiary amino group.
この重合体を希塩酸で洗浄した後、更に、純水で洗浄
し、その懸濁液をスプレー・ドライ法により乾燥した。The polymer was washed with dilute hydrochloric acid, further washed with pure water, and the suspension was dried by a spray-dry method.
得られた粉体を50℃において30時間の真空乾燥を行な
い、カウンター・イオンを塩素イオンとする解離性のア
ミノ基を有する、実質的に水分を含有しない重合体粒子
を得た。この粒子の平均粒径をコールター・カウンター
により測定したところ、2.6μｍであった。The obtained powder was vacuum-dried at 50 ° C. for 30 hours to obtain polymer particles having a dissociable amino group having a counter ion as a chloride ion and containing substantially no water. The average particle size of the particles measured by a Coulter counter was 2.6 μm.
得られた粒子を下記の処方で調合し、撹拌、超音波洗
浄機による励振を行なうことにより電気応答性の流体を
得た。The obtained particles were blended according to the following formulation, stirred, and excited by an ultrasonic cleaner to obtain an electrically responsive fluid.
粒子 20.0部 トリエタノールアミン 1.2部 トリメット酸トリオクチル 78.8部 この流体を同軸二重円筒型の粘度計に入れ、内外円筒
間に直流電圧を印加した状態で外側電極に回転力を与
え、内側電極と外側電極との間に滑りが生じる時のトル
クを測定し、このトルクと有効電極面積とから剪断応力
を算出した。結果は5kV/mmの電界強度において、剪断応
力は38gf/cm2であり、電流密度は1.8×10-8A/cm2であっ
た。Particles 20.0 parts Triethanolamine 1.2 parts Trioctyl trimetate 78.8 parts Put this fluid into a coaxial double cylindrical viscometer, apply a DC voltage between the inner and outer cylinders, apply torque to the outer electrode, and apply The torque when slippage occurred between the electrodes was measured, and the shear stress was calculated from the torque and the effective electrode area. As a result, at an electric field strength of 5 kV / mm, the shear stress was 38 gf / cm 2 and the current density was 1.8 × 10 −8 A / cm 2 .
比較例１ 実施例１の流体の処方において、トリエタノールアミ
ンにかえてトリエタノールアミンと同量の水分を吸着せ
しめた粒子を用い、実施例１と同様に試験を行った。結
果は5kV/mmの電界強度において、剪断応力は39gf/cm2で
あり、電流密度は9.7×10-5A/cm2であった。Comparative Example 1 A test was carried out in the same manner as in Example 1 except that particles having the same amount of water adsorbed as triethanolamine were used instead of triethanolamine in the fluid formulation of Example 1. As a result, at an electric field strength of 5 kV / mm, the shear stress was 39 gf / cm 2 , and the current density was 9.7 × 10 −5 A / cm 2 .
比較例２ 実施例１の流体の処方において、実施例１で合成した
粒子に替えて実施例１と同様に真空乾燥した結晶セルロ
ースの粉末を用いて流体を得て、実施例１と同様に試験
を行った。結果は、5kV/mmの電界強度において、剪断応
力は4.8gf/cm2であり、電流密度は2.5×10-8A/cm2であ
り、電流密度は小さいものの、著しく弱い剪断応力しか
得られなかった。Comparative Example 2 In the fluid formulation of Example 1, a fluid was obtained using a powder of crystalline cellulose vacuum-dried in the same manner as in Example 1 in place of the particles synthesized in Example 1, and a test was performed in the same manner as in Example 1. Was done. Results in a field strength of 5 kV / mm, the shear stress is 4.8gf / cm 2, current density was 2.5 × 10 -8 A / cm 2 , although the current density is small, obtained only significantly weaker shear stress Did not.
実施例２ 実施例１で合成した粒子を用いて下記処方の流体を実
施例１と同様にして得た。Example 2 A fluid having the following formulation was obtained in the same manner as in Example 1 using the particles synthesized in Example 1.
実施例１で合成した粒子 25.0部 グリセリン 1.5部 テトラクロロエチレン 55.5部 精製灯油 18.0部 実施例１と同様に試験を行った。結果は、5kV/mmの電
界強度において、剪断応力は44gf/cm2であり、電流密度
は2.5×10-8A/cm2であった。Particles synthesized in Example 1 25.0 parts Glycerin 1.5 parts Tetrachloroethylene 55.5 parts Purified kerosene 18.0 parts A test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, at an electric field strength of 5 kV / mm, the shear stress was 44 gf / cm 2 and the current density was 2.5 × 10 −8 A / cm 2 .
実施例３ 実施例１において合成したポリスチレン−ジビニルベ
ンゼンの架橋重合体に発煙硫酸を作用させてスルホン化
を行い、水酸化ナトリウムの水溶液で洗浄することによ
りナトリウムをカウンター・イオンとしたスルホン基を
含有する重合体を得た。この重合体を100℃で真空乾燥
することにより、実質的に水分を含まない粒子を得た。
この粒子の平均粒径をコールター・カウンターにより測
定したところ、5.2μｍであった。Example 3 The crosslinked polymer of polystyrene-divinylbenzene synthesized in Example 1 was subjected to sulfonation by the action of fuming sulfuric acid and washed with an aqueous solution of sodium hydroxide to contain a sulfone group having sodium as a counter ion. A polymer was obtained. The polymer was vacuum-dried at 100 ° C. to obtain particles substantially free of moisture.
When the average particle size of the particles was measured by a Coulter counter, it was 5.2 μm.
得られた粒子を下記の処方で調合し、撹拌、超音波洗
浄機による励振を行なうことにより電気応答性の流体を
得た。The obtained particles were blended according to the following formulation, stirred, and excited by an ultrasonic cleaner to obtain an electrically responsive fluid.
粒子 20.0部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン 0.5部 1,3−ジメチルイミダゾリジノン 0.4部 水素化トリフェニル 40.0部 ジエチルジフェニル 39.1部 実施例１と同様に試験を行った。結果は、5kV/mmの電
界強度において、剪断応力は29gf/cm2であり、電流密度
は4.8×10-8A/cm2であった。Particles 20.0 parts N-methyl-2-pyrrolidone 0.5 parts 1,3-dimethylimidazolidinone 0.4 parts Triphenyl hydride 40.0 parts Diethyldiphenyl 39.1 parts A test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, at an electric field strength of 5 kV / mm, the shear stress was 29 gf / cm 2 and the current density was 4.8 × 10 −8 A / cm 2 .
比較例３ 実施例３の流体の処方において、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン及び1,3−ジメチルイミダゾリジノンにかえて
それらの合計の量と同量の水分を吸着せしめた粒子を用
い、実施例１と同様に試験を行った。5kV/mmの電界強度
においては、絶縁破壊を生じ、異常な電流が流れてしま
い、剪断応力の測定は不可能であった。Comparative Example 3 The procedure of Example 3 was repeated except that N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethylimidazolidinone were used instead of N-methyl-2-pyrrolidone and particles having the same amount of water adsorbed thereon. The test was performed as in Example 1. At an electric field strength of 5 kV / mm, dielectric breakdown occurred, an abnormal current flowed, and it was impossible to measure shear stress.
比較例４ 実施例３の流体の処方において、実施例３で合成した
粒子に替えて実施例３と同様に真空乾燥したシリカゲル
の粉末を用いて流体を得て、実施例１と同様に試験を行
った。結果は、5kV/mmの電界強度において、剪断応力は
6.5gf/cm2であり、電流密度は4.8×10-8A/cm2であり、
電流密度は小さいものの、著しく弱い剪断応力しか得ら
れなかった。Comparative Example 4 In the fluid formulation of Example 3, a fluid was obtained using silica gel powder that had been vacuum-dried in the same manner as in Example 3 in place of the particles synthesized in Example 3, and a test was performed in the same manner as in Example 1. went. The results show that at an electric field strength of 5 kV / mm, the shear stress is
6.5 gf / cm 2 , the current density is 4.8 × 10 -8 A / cm 2 ,
Although the current density was small, only a very weak shear stress was obtained.
実施例４ 実施例３で合成した粒子を用いて下記処方の流体を実
施例１と同様にして得た。Example 4 A fluid having the following formulation was obtained in the same manner as in Example 1 using the particles synthesized in Example 3.
実施例３で合成した粒子 20.0部 テトラエチレングリコールモノブチルエーテル 0.6部 ジエチレングリコール 0.4部 シリコーン・オイル 79.0部 実施例１と同様に試験を行った。結果は、5kV/mmの電
界強度において、剪断応力は32gf/cm2であり、電流密度
は9.9×10-9A/cm2であった。Particles synthesized in Example 3 20.0 parts Tetraethylene glycol monobutyl ether 0.6 parts Diethylene glycol 0.4 parts Silicone oil 79.0 parts A test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, at an electric field strength of 5 kV / mm, the shear stress was 32 gf / cm 2 and the current density was 9.9 × 10 −9 A / cm 2 .
実施例５ メタクリル酸ナトリウム塩 100部 N,N′−メチレンビスアクリルアミド ４部 過硫酸アンモニウム 0.2部 精製水 1200部 の溶液を調合した（溶液Ａ）。Example 5 A solution of 100 parts of sodium methacrylate, 4 parts of N, N'-methylenebisacrylamide, 0.2 parts of ammonium persulfate, and 1200 parts of purified water was prepared (solution A).
ヘキサン 100部 ソルビタンモノラウレート １部 の溶液を調合した（溶液Ｂ）。 A solution of 100 parts of hexane and 1 part of sorbitan monolaurate was prepared (solution B).
溶液Ａ 70部 溶液Ｂ 50部 とを混合し、スターラーで撹拌、更に激しく撹拌を続け
ながら８時間反応させた。得られた生成物を水洗し遠心
分離器で水分を除去した後、120℃の流動気流中で乾燥
し、更に50℃において真空乾燥を行い、実質的に水分を
含有しないナトリウムをカウンター・イオンとするカル
ボン酸基を有する重合体の粒子を得た。この粒子の平均
粒径をコールター・カウンターにより測定したところ、
15.3μｍであった。70 parts of solution A and 50 parts of solution B were mixed and stirred for 8 hours while stirring with a stirrer and further with vigorous stirring. After the obtained product is washed with water and water is removed by a centrifugal separator, it is dried in a flowing air stream at 120 ° C., and further dried in vacuum at 50 ° C., and sodium substantially free from water is used as counter ions. Thus, polymer particles having a carboxylic acid group were obtained. When the average particle size of the particles was measured by a Coulter counter,
It was 15.3 μm.
得られた粒子を下記の処方で調合し、撹拌、超音波洗
浄機による励振を行なうことにより電気応答性の流体を
得た。The obtained particles were blended according to the following formulation, stirred, and excited by an ultrasonic cleaner to obtain an electrically responsive fluid.
粒子 25.0部 トレエタノールアミン 0.8部 トリエチレングリコールモノエチルエーテル 1.2部 水素化トリフェニル 25.0部 フタル酸ジオクチル 48.0部 実施例１と同様に試験を行った。結果は、5kV/mmの電
界強度において、剪断応力は27gf/cm2であり、電流密度
は2.8×10-8A/cm2であった。Particles 25.0 parts Treethanolamine 0.8 parts Triethylene glycol monoethyl ether 1.2 parts Triphenyl hydride 25.0 parts Dioctyl phthalate 48.0 parts A test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, at an electric field strength of 5 kV / mm, the shear stress was 27 gf / cm 2 and the current density was 2.8 × 10 −8 A / cm 2 .
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の電気粘性流体によれ
ば、解離性の官能基を有する粒子を使用することによ
り、大きな剪断応力を得ることができるとともに、水分
に替えて親水性液体を含有する粒子を用いることによ
り、電流密度を著しく低く抑えることが可能となる。[Effects of the Invention] As described above, according to the electrorheological fluid of the present invention, by using particles having a dissociative functional group, a large shear stress can be obtained and hydrophilic particles can be used instead of water. By using particles containing an ionic liquid, the current density can be significantly reduced.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C10M 151/02 C10M 145/14 C10N 40:14 C10N 20:06 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C10M 151/02 C10M 145/14 C10N 40:14 C10N 20:06 WPI / L (QUESTEL)
Claims (2)
を有する0.1〜100μｍの径を有する粒子、親水性有機化
合物液体、及び電気絶縁性の液体からなることを特徴と
する電気粘性流体。1. An electrorheological fluid comprising particles having a dissociable functional group containing substantially no water and having a diameter of 0.1 to 100 μm, a hydrophilic organic compound liquid, and an electrically insulating liquid. .
塩、カルボン酸又はその塩、第１級〜第４級のアンモニ
ウム塩のなかから選ばれる少なくとも一種であることを
特徴とする請求項（１）記載の電気粘性流体。2. The method according to claim 1, wherein the dissociative functional group is at least one selected from sulfonic acids or salts thereof, carboxylic acids or salts thereof, and primary to quaternary ammonium salts. The electrorheological fluid according to (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9940990A JP2971909B2 (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Electrorheological fluid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9940990A JP2971909B2 (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Electrorheological fluid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03296599A JPH03296599A (en) | 1991-12-27 |
| JP2971909B2 true JP2971909B2 (en) | 1999-11-08 |
Family
ID=14246685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9940990A Expired - Fee Related JP2971909B2 (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Electrorheological fluid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971909B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3352760B2 (en) * | 1993-06-16 | 2002-12-03 | 日本メクトロン株式会社 | Manufacturing method of electrorheological fluid |
| JP3352759B2 (en) * | 1993-06-16 | 2002-12-03 | 日本メクトロン株式会社 | Manufacturing method of electrorheological fluid |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP9940990A patent/JP2971909B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03296599A (en) | 1991-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA61049C2 (en) | Gel composition comprising carbonaceous compound | |
| GB1570234A (en) | Electric field responsive fluids | |
| JPH1081889A (en) | Powder for electroviscous fluid | |
| US3984339A (en) | Hydraulic oil composition | |
| Kuramoto et al. | Electrorheological property of a polyaniline-coated silica suspension | |
| US4990279A (en) | Electrorheological fluids | |
| JP2971909B2 (en) | Electrorheological fluid | |
| JPS6326151B2 (en) | ||
| JP2933674B2 (en) | Electrorheological fluid | |
| Otsubo et al. | Adsorption of polyacrylamide on silica particles and its effect on the rheological properties of suspensions | |
| Yin et al. | Silicone-grafted carbonaceous nanotubes with enhanced dispersion stability and electrorheological efficiency | |
| US5910269A (en) | Electrorheological fluid composition including hydrocarbon compound having at least one unsaturated bond | |
| US5308525A (en) | Electroviscous fluid comprising a base neutralized carboxyaryl group-containing organopolysiloxane polyelectrolyte | |
| JPH03162494A (en) | Electric field-responsive fluid | |
| JP3115672B2 (en) | Manufacturing method of electrorheological fluid composition | |
| JPH01262942A (en) | Electrical viscous fluid composition | |
| JP2920196B2 (en) | Electric field responsive fluid | |
| JP3115674B2 (en) | Method for producing electrorheological fluid composition | |
| JP2610055B2 (en) | Electrorheological fluid composition | |
| JP2007063054A (en) | Method for producing inorganic material film | |
| JP3091778B2 (en) | Electrorheological fluid composition | |
| JPH05279687A (en) | Electrically viscous fluid composition | |
| JP2636446B2 (en) | Electrorheological fluid composition | |
| JP2875911B2 (en) | Electrorheological fluid composition | |
| JP3710494B2 (en) | Electrorheological fluid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |