JP3115672B2 - 電気粘性流体組成物の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気粘性流体組成物の製
法に関するものである。更に詳しくは、比較的弱い電場
を印加することによっても大きなせん断応力を発生し、
その際に流れる電流密度が小さく、電場を印加した際に
絶縁破壊を起こしにくいという耐電圧特性に優れ、発生
したせん断応力および電流密度の経時安定性に優れ、か
つ分散安定性に優れた電気粘性流体組成物の製法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電気粘性流体とは、例えば電気絶縁性分
散媒中に分散相粒子を分散・懸濁して得られる流体であ
って、そのレオロジー的あるいは流れ性質が電場変化を
加えることにより粘塑性型の性質に変わる流体であり、
一般に外部電場を印加した際に粘度が著しく上昇し大き
いせん断応力を誘起するいわゆるウィンズロー効果を示
す流体として知られている。

【０００３】このウィンズロー効果は応答性が速いとい
う特徴を有するため、電気粘性流体はクラッチ、ブレー
キ等のトルク伝達用アクチュエータ、エンジンマウン
ト、ダンパー、バルブ等の制御用アクチュエータ、電気
粘性流体インクジェット等への応用が試みられている。

【０００４】電気粘性流体は、シリコンオイル、塩化ジ
フェニル、トランス油等の電気絶縁油中にセルロース、
でんぷん、シリカゲル、イオン交換樹脂、ポリ（メタ）
アクリル酸塩架橋体等の誘電体粒子を分散相粒子として
分散させたものが知られているこれらの誘電体粒子を分
散相粒子として用いた電気粘性流体においては、分散相
粒子中に水が存在することによりウィンズロー効果が効
果的に発現することが知られている。しかしながら、分
散相粒子中の水が必要以上に多くなると、電気粘性流体
の絶縁性が減少するため、電場を印加した際に流れる電
流密度が増大し、発生したせん断応力と電流密度の経時
安定性が非常に悪くなる。そのため分散相粒子中の水
は、適切な量（以下、これを最適含水率という）に調整
する必要がある。

【０００５】一方、上記の誘電体粒子は、水との親和性
が強いため一般に吸湿性を有しており、誘電体粒子の組
成や形状に応じて特定量の水を含有し周囲の雰囲気と平
衡を保っている。この誘電体粒子が周囲の雰囲気と平衡
を保っている水分量（誘電体粒子の平衡含水率）は、誘
電体粒子を電気粘性流体の分散相粒子として用いる場合
の最適含水率より大きく、誘電体粒子を分散相粒子とし
て用いる場合には、誘電体粒子中の含有水分を除去して
含水率を調整する必要がある。

【０００６】しかしながら、水分を除く方法として、誘
電体粒子を加熱する等により水分除去した場合には誘電
体粒子が凝集し、得られた分散相粒子を分散媒へ均一に
分散することができなかった。また、得られた電気粘性
流体は、分散安定性（分散相粒子を沈降または浮上させ
ずに電気粘性流体を長時間均一状態に保持できる性能）
に乏しく、また耐電圧特性にも劣るという問題があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の誘電
体粒子を分散相粒子として用いた電気粘性流体の上記問
題点を解決するものである。従って、本発明の目的は、
比較的弱い電場を印加することによっても大きなせん断
応力を発生し、その際に流れる電流密度が小さく、強い
電場を印加した際に絶縁破壊を起こしにくいという耐電
圧特性に優れ、発生したせん断応力および電流密度の経
時安定性に優れかつ分散安定性に優れた電気粘性流体組
成物の製法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、大気中におけ
る平衡含水率未満の水分を含有する誘電体粒子（Ａ）か
らなる分散相粒子を電気絶縁性分散媒中に分散させてな
る組成物であって、誘電体粒子（Ａ）が、誘電体粒子を
親水性有機溶媒中に浸漬したのち誘電体粒子中の含有水
分を親水性有機溶媒の留去と共に除去することによって
得られるものである電気粘性流体組成物の製法に関する
ものである。

【０００９】

【作用】本発明における誘電体粒子とは、電場を加えた
時に誘電分極する物質の粒子であり、例えば水酸基、ス
ルホン酸基、カルボン酸基、アミノ基、アミド基等の極
性溶媒中で遊離する官能基を有する化合物の粒子を挙げ
ることができる。

【００１０】本発明で用いられる分散相粒子は、大気中
における平衡含水率未満のウィンズロー効果発現のため
に適量の水分（最適含水率）を含有している誘電体粒子
（Ａ）でなければならない。なお、本発明でいう大気中
における平衡含水率とは、０．１ｔｏｒｒ以下の減圧度
で１５０℃、３時間乾燥させたのち、温度２５℃、相対
湿度６０％の大気中雰囲気下に２４時間放置し平衡を保
たせた時の含水率をいう。

【００１１】誘電体粒子（Ａ）としては、例えばデンプ
ン、セルロース、イオン交換樹脂、ポリ（メタ）アクリ
ル酸塩架橋体、スルホン酸基で置換された芳香族環を有
するスルホン化重合体等の遊離基を有する有機誘電体粒
子；シリカゲル、アルミナなどの無機微粒子等が挙げら
れる。中でもスルホン酸基で置換された芳香族環を有す
るスルホン化重合体粒子を分散相粒子として用いること
が、比較的弱い電場の印加で大きなせん断応力を発生し
その際に流れる電流密度が小さいという電流特性に優
れ、かつ発生したせん断応力および電流密度の経時安定
性に優れた電気粘性流体が得られるので好ましい。通
常、上記の誘電体粒子中に存在する水分には、誘電体粒
子中の解離基と相互作用せずに粒子内部や粒子間に存在
する自由水が含まれている。この自由水が存在する場合
には、電気絶縁性分散媒に分散相粒子を分散させたとき
に分散相粒子が凝集し、分散安定性に乏しい電気粘性流
体しか得られず、また電場を印加した際に大きな電流が
流れたり耐電圧特性が低下するという問題点が生じる。

【００１２】したがって、本発明では、前記したように
誘電体粒子中の含有水分を大気中における平衡含水率未
満の最適含水率とする必要がある。この誘電体粒子の最
適含水率は、用いる誘電体粒子の組成や形状により異な
るが一般に０．１〜１０％である。しかし、誘電体粒子
は、乾燥および乾燥後の保管等の水分管理を行わない限
り、大気中における平衡含水率以上の水を含んでおり、
このまま電気粘性流体の分散相粒子とするのは好ましく
ない。そこで誘電体粒子を分散相粒子として用いる場合
には、過剰な水分を除いて用いる必要がある。

【００１３】本発明では、分散相粒子として用いられる
大気中における平衡含水率未満の水分を含有する誘電体
粒子（Ａ）を得るに際し、誘電体粒子から不必要な水分
を除くために誘電体粒子を親水性有機溶媒に浸漬したの
ち誘電体粒子中の含有水分を親水性有機溶媒と共に留去
する。特に留去後の含水率としては０．１〜２％の範囲
とするのが好ましい。

【００１４】親水性有機溶媒に浸漬したのち親水性有機
溶媒を留去することで、誘電体粒子中に存在する自由水
が親水性有機溶媒と置換されるため、誘電体粒子間の凝
集力が抑えられる。その結果、得られた誘電体粒子
（Ａ）同士は、その界面において点接合ないしわずかな
面接合をしているだけなので比較的簡単な機構の粉砕機
によって容易に解砕することができ、また解砕後の誘電
体粒子（Ａ）は容易に電気絶縁性分散媒中に分散させる
ことができる。

【００１５】本発明において得られる誘電体粒子（Ａ）
は大気中における平衡含水率未満、好ましくは前記した
最適含水率の範囲であれば、必要に応じて吸湿操作を行
ってもよく、吸湿後の誘電体粒子（Ａ）でも容易に電気
絶縁性分散媒に分散させることができる。

【００１６】本発明による親水性有機溶媒中への浸漬処
理を行わずに直接乾燥する等により水分除去した場合に
は、誘電体粒子の凝集や融着が起こる。その結果、得ら
れた誘電体粒子同士がその界面において強く面接合して
いるため、粉砕機を用いて解砕を行う場合に非常に大き
なエネルギーが必要となる。こうして解砕して得られた
誘電体粒子は、形状が球状に保持されず凝集物も混在し
てくるために、得られた電気粘性流体は電場を印加した
際に流れる電流密度が大きくなったり、分散安定性に乏
しかったり、また耐電圧性に劣るという問題点が生じ
る。本発明に用いられる親水性有機溶媒としては、水と
任意の割合で混合できるものなら特に制限はなく、例え
ばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパ
ノールなどのアルコール類；テトラヒドロフランなどの
エーテル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン
類等を挙げることができ、これらの中から一種または二
種以上を用いることができる。

【００１７】誘電体粒子から含有水分を親水性有機溶媒
と共に留去する方法としては特に制限はなく、例えば熱
風乾燥方法、真空乾燥方法、放射乾燥方法、伝導乾燥方
法など公知の方法を用いることができる。また、この際
に用いることのできる機器としては特に制限はなく公知
の乾燥器を用いることができる。

【００１８】さらに、誘電体粒子から水分を除去するに
際し、真空下または不活性ガス雰囲気下で親水性有機溶
媒の留去を行うのが好ましい。

【００１９】誘電体粒子（Ａ）は必要に応じて、分級し
て分散相粒子として用いられる。

【００２０】本発明で用いられる分散相粒子の形状は球
状であることが好ましい。分散相粒子の形状が球状以外
の形状の場合には、調製された電気粘性流体組成物に電
場を印加した際に大きなせん断応力が得られないという
問題点や電場を印加し続けた状態での経時安定性が乏し
くなるという問題点が起こることがある。

【００２１】本発明で用いられる分散相粒子の平均粒子
径は１〜５０μｍの範囲にあることが好ましい。本発明
の電気粘性流体組成物においては、分散相の粒子径が小
さくなるに従い調製された電気粘性流体組成物に電場を
印加した際に得られるせん断応力が小さくなる傾向にあ
り、分散相粒子の平均粒子径が１μｍ未満の場合には、
調製された電気粘性流体組成物に電場を印加した際に大
きなせん断応力が得られないという問題点が起こること
がある。また、分散相粒子の平均粒子径が５０μｍを越
える場合には、調製された電気粘性流体組成物にある一
定の電場を印加した際に得られるせん断応力値が不規則
となり、安定しにくいという問題点が起こることがあ
る。

【００２２】得られた誘電体粒子（Ａ）からなる分散相
粒子は、電気絶縁性分散媒中に分散して、本発明の電気
粘性流体組成物が製造される。本発明の電気粘性流体組
成物における分散相粒子と電気絶縁性分散媒との比は、
前者１００重量部に対して後者５０〜５００重量部の範
囲であることが好ましい。分散媒の量が５００重量部を
越える場合、調製された電気粘性流体組成物に電場を印
加した際に得られるせん断応力が十分大きくならないこ
とがある。また、分散媒の量が５０重量部未満の場合、
調製された組成物自体の流動性が低下して、電気粘性流
体としての使用が難しくなることがある。

【００２３】本発明で使用することのできる電気絶縁性
分散媒としては、特に制限はなく、例えばポリジメチル
シロキサン、ポリフェニルメチルシロキサンなどのシリ
コーンオイル；流動パラフィン、デカン、ドデカン、メ
チルナフタレン、ジメチルナフタレン、エチルナフタレ
ン、ビフェニル、デカリン、部分水添されたトリフェニ
ルなどの炭化水素；ビフェニルエーテルなどのエーテル
化合物；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロ
ロベンゼン、ブロモベンゼン、ジブロモベンゼン、クロ
ロナフタレン、ジクロロナフタレン、ブロモナフタレ
ン、クロロビフェニル、ジクロロビフェニル、トリクロ
ロビフェニル、ブロモビフェニル、クロロジフェニルメ
タン、ジクロロジフェニルメタン、トリクロロジフェニ
ルメタン、ブロモジフェニルメタン、クロロデカン、ジ
クロロデカン、トリクロロデカン、ブロモデカン、クロ
ロドデカン、ジクロロドデカン、ブロモドデカンなどの
ハロゲン化炭化水素；クロロジフェニルエーテル、ジク
ロロジフェニルエーテル、トリクロロジフェニルエーテ
ル、ブロモジフェニルエーテルなどのハロゲン化ジフェ
ニルエーテル化合物；ダイフロイル（ダイキン工業
（株）製）、デムナム（ダイキン工業（株）製）などの
フッ化物；フタル酸ジオクチル、トリメリット酸トリオ
クチル、セバシン酸ジブチルなどのエステル化合物等を
挙げることができ、これらの中から一種または二種以上
用いることができる。

【００２４】本発明では、分散相粒子を電気絶縁性分散
媒へ分散させる際、超音波分散機やホモジナイザー等の
公知の分散機を用いて行うことができる。

【００２５】また、電気粘性流体組成物の分散安定性を
改良するため、界面活性剤や高分子添加剤等の分散剤を
加えて使用することができる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明の範囲がこれら実施例のみに限定されるものではな
い。

【００２７】

【参考例１】シリカゲル粒子であるワコーゲルＬＣ−５
Ｋ（和光純薬（株）製、粒子径５μｍ）５０ｇを１５０
℃で３時間真空乾燥を行った。このとき含水率は０．２
％であった。乾燥後、この粒子を恒温恒湿器中で２５℃
湿度６０％ＲＨで２４時間放置して平衡含水率を求めた
ところ１２％であった。

【００２８】

【参考例２】撹拌機、還流冷却機および温度計を備えた
３リットルの四つ口セパラブルフラスコに水１．２リッ
トルを仕込み、クラレポバールＰＶＡ−２０５（（株）
クラレ製のポリビニルアルコール）１６．０ｇを添加・
溶解させた後、さらに、アクリル酸エチル２８０ｇ、工
業用ジビニルベンゼン（和光純薬工業（株）製、ジビニ
ルベンゼン５５重量％、エチルスチレン３５重量％等の
混合物）２０ｇおよび過酸化ベンゾイル１０ｇからなる
混合物を加えた。その後、５０００ｒｐｍの撹拌速度で
フラスコ内の内容物を分散させ、７５℃で１時間重合し
た。さらに重合温度を９５℃まで昇温し４時間加熱し
た。得られた固形物を濾別し、十分に水洗した後、熱風
乾燥器を用いて８０℃で１２時間乾燥し、球状の重合架
橋体（１）２８６ｇを得た。

【００２９】撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた
２リットルの四つ口セパラブルフラスコに重合架橋体
（１）５０ｇを水酸化ナトリウム６０ｇを溶かしたエタ
ノール１リットル中に分散し均一な分散液とした。反応
混合物を還流し６時間加熱・撹拌し、加水分解反応を行
った。その後、反応混合物を０℃の水中に注ぎ、濾別し
た後、水で洗浄した。次いで、真空乾燥機を用いて、８
０℃で１０時間乾燥し、４２ｇの球状のポリアクリル酸
ナトリウム粒子を得た。

【００３０】得られたポリアクリル酸ナトリウム粒子の
平均粒子径を粒度分布測定装置（（株）島津製作所製、
ＳＡＬＤ−１０００）を用いて測定したところ、５μｍ
であった。ポリアクリル酸ナトリウム粒子中のイオン交
換容量を中和滴定法および元素分析法により定量したと
ころ、中和滴定法では９．８ｍｇ当量／ｇ元素分析法で
は９．７ｍｇ当量／ｇであった。

【００３１】ポリアクリル酸ナトリウム粒子２５ｇを１
５０℃で３時間真空乾燥を行った。このとき含水率は
０．３％であった。乾燥後、この粒子を恒温恒湿器中で
２５℃湿度６０％ＲＨで２４時間放置して平衡含水率を
求めたところ １９％であった。

【００３２】

【参考例３】強酸型カチオン交換樹脂であるＭＣＩゲル
ＣＫ０８Ｃ（三菱化成（株）製、粒子径１８μｍ，Ｎａ
型）５０ｇを１５０℃で３時間真空乾燥を行った。この
とき含水率は、０．５％であった。乾燥後、この粒子を
恒温恒湿器中で２５℃湿度６０％ＲＨで２４時間放置し
て平衡含水率を求めたところ２５％であった。

【００３３】

【参考例４】撹拌機、還流冷却機および温度計を備えた
３リットルの四つ口セパラブルフラスコに水１．２リッ
トルを仕込み、クラレポバールＰＶＡ−２０５（（株）
クラレ製のポリビニルアルコール）１６．０ｇを添加・
溶解させた後、更に、スチレン２６０ｇ、工業用ジビニ
ルベンゼン（和光純薬工業（株）製、ジビニルベンゼン
５５重量％、エチルスチレン３５重量％等の混合物）４
０ｇおよび過酸化ベンゾイル１０ｇからなる混合物を加
えた。その後、８０００ｒｐｍの撹拌速度でフラスコ内
の内容物を分散させ、７５℃で１時間重合した。さらに
重合温度を９５℃まで昇温し４時間加熱した。得られた
固形物を濾別し、十分に水洗した後、熱風乾燥器を用い
て８０℃で１２時間乾燥し、球状の重合架橋体（２）２
８６ｇを得た。

【００３４】撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた
２リットルの四つ口セパラブルフラスコに重合架橋体
（２）５０ｇを仕込み、９８重量％濃硫酸５００ｇを加
え、均一な分散液とした。反応混合物の温度を８０℃に
上げた後、同温度で２４時間加熱・撹拌し、スルホン化
反応を行った。その後、反応混合物を０℃の水中に注
ぎ、濾別した後、水・アセトンで洗浄した。得られた固
形物を１０重量％水酸化ナトリウム水溶液３３０ｍｌで
中和した後、水で十分に洗浄した。次いで、真空乾燥機
を用いて、８０℃で１０時間乾燥し、１２０ｇの球状の
スルホン化重合体粒子を得た。

【００３５】得られたスルホン化重合体粒子の平均粒子
径を粒度分布測定装置（（株）島津製作所製、ＳＡＬＤ
−１０００）を用いて測定したところ、５μｍであっ
た。スルホン化重合体粒子中のスルホン酸基の数を中和
滴定法および元素分析法により定量したところ、中和滴
定法ではスルホン化重合体中の芳香族環数１００に対し
て１５５、元素分析法ではスルホン化重合体中の芳香族
環数１００に対して１５６であった。

【００３６】スルホン化重合体粒子５０ｇを１５０℃で
３時間真空乾燥を行った。このとき含水率は１．５％で
あった。乾燥後、この粒子を恒温恒湿器中で２５℃湿度
６０％ＲＨで２４時間放置して平衡含水率を求めたとこ
ろ３９％であった。

【００３７】

【参考例５】トルエン３０ｇ、メトキシポリエチレング
リコールメタクリレート（新中村化学工業（株）製のＮ
ＫエステルＭ−２３０Ｇ、エチレングリコールの単位数
は２３個）５ｇ，ｐ−メトキシスチレン１３およびラウ
リルメタクリレート１２ｇ、開始剤としてアゾビスイソ
ブチロニトリル０．１ｇを加え室温で３０分間撹拌し
た。その後６５℃で２４時間加熱撹拌した後さらに９０
℃で２時間加熱することにより重合を行った。得られた
重合体のトルエン溶液（以下、これを重合体溶液（１）
という。）の固形分含有率を測定したところ５１重量％
であった。

【００３８】

【実施例１】参考例１で得られた平衡含水率１２％のシ
リカゲル粒子１０ｇをテトラヒドロフラン１００ミリリ
ットル中に分散させ３０分間撹拌したのち濾過した。得
られた固形分を真空乾燥器を用いて１５０℃で３時間で
テトラヒドロフランおよび水分の除去を行った。水分除
去終了後含水率は０．２％であった。この粒子を恒温恒
湿器中で吸湿させ含水率５．５％にして分散相粒子
（１）を調製した。

【００３９】得られた分散相粒子（１）５ｇを、変性シ
リコーンオイルＫＦ８６９（信越化学工業（株）製のア
ミノシリコーンオイル）０．２ｇを信越シリコーンオイ
ルＫＦ９６−２０ＣＳ（信越化学工業（株）製のジメチ
ルシリコンオイル）１２ｇ中に添加して得られた分散媒
中に均一にバイオミキサーＢＭ−１型（（株）日本精機
製作所製）を用いて混合・分散させ、本発明の電気粘性
流体組成物｛以下、これを流体（１）という。｝を得
た。

【００４０】

【実施例２】参考例２で得られた平衡含水率１９％のポ
リアクリル酸ナトリウム粒子１０ｇをアセトン１００ミ
リリットル中に分散させ３０分間撹拌したのち濾過し
た。得られた固形分を真空乾燥器を用いて１５０℃で３
時間でアセトンおよび水分の除去を行った。水分除去終
了後含水率は０．２％であった。この粒子を恒温恒湿器
中で吸湿させ含水率７％にして分散相粒子（２）を調製
した。

【００４１】得られた分散相粒子（２）５ｇを、参考例
５で得られた重合体溶液（１）０．５ｇをサームエス９
００（新日鉄化学（株）製の部分水添された水素化トリ
フェニル）１２ｇに添加して得られた分散媒中に均一に
バイオミキサーＢＭ−１型を用いて混合・分散させ、本
発明の電気粘性流体組成物｛以下、これを流体（２）と
いう。｝を得た。

【００４２】

【実施例３】撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた
２リットルの四つ口セパラブルフラスコに参考例２で得
られた重合架橋体（１）５０ｇを水酸化ナトリウム６０
ｇを溶かしたエタノール１リットル中に分散し均一な分
散液とした。反応混合物を還流し６時間加熱・撹拌し、
加水分解反応を行った。その後、反応混合物を０℃の水
中に注ぎ、濾別した後、水で洗浄した。洗浄後、濾別し
たポリアクリル酸ナトリウム粒子をアセトン１リットル
中に分散させ３０分間撹拌したのち濾別した。この操作
をもう一度繰り返した。次いで、真空乾燥機を用いて、
８０℃で１０時間乾燥し、４２ｇの球状のポリアクリル
酸ナトリウム粒子を得た。

【００４３】得られたポリアクリル酸ナトリウム粒子の
平均粒子径を粒度分布測定装置（（株）島津製作所製、
ＳＡＬＤ−１０００）を用いて測定したところ、５μｍ
であった。ポリアクリル酸ナトリウム粒子中のイオン交
換容量を中和滴定法および元素分析法により定量したと
ころ、中和滴定法では９．８ｍｇ当量／ｇ元素分析法で
は９．７ｍｇ当量／ｇであった。

【００４４】得られたポリアクリル酸ナトリウム粒子
を、１５０℃で３時間真空乾燥を行った。このとき含水
率は０．３％であった。この粒子を恒温恒湿器中で吸湿
させ含水率７％にして分散相粒子（３）を調製した。

【００４５】得られた分散相粒子（３）５ｇを、参考例
５で得られた重合体溶液（１）０．５ｇをサームエス９
００（新日鉄化学（株）製の部分水添された水素化トリ
フェニル）１２ｇに添加して得られた分散媒中に均一に
バイオミキサーＢＭ−１型を用いて混合・分散させ、本
発明の電気粘性流体組成物（以下、これを流体（３）と
いう。｝を得た。

【００４６】

【実施例４】参考例３で得られた平衡含水率２５％の強
酸型カチオン交換樹脂粒子１０ｇをイソプロピルアルコ
ール１００ミリリットルに分散させ３０分間撹拌したの
ち濾過した。得られた固形分を真空乾燥器を用いて１５
０℃で３時間でイソプロピルアルコールおよび水分の除
去を行った。水分の除去終了後含水率は０．５％であっ
た。この粒子を恒温恒湿器中で吸湿させ含水率２．０％
にして分散相粒子（４）を調製した。

【００４７】得られた分散相粒子（４）３０ｇを、参考
例５で得られた重合体溶液（１）０．５ｇをサームエス
９００（新日鉄化学（株）製の部分水添された水素化ト
リフェニル）１２ｇに添加して得られた分散媒中に均一
にバイオミキサーＢＭ−１型を用いて混合・分散させ、
本発明の電気粘性流体組成物｛以下、これを流体（４）
という。｝を得た。

【００４８】

【実施例５】参考例４で得られた平衡含水率３９％のス
ルホン化重合体粒子１０ｇをメタノール１００ミリリッ
トル中に分散させ３０分間撹拌したのち濾過した。得ら
れた固形分を真空乾燥器を用いて１５０℃で３時間でメ
タノールおよび水分の除去を行った。水分の除去終了後
含水率は１．５％であった。この粒子を恒温恒湿器中で
吸湿させ含水率２．０％にして分散相粒子（５）を調製
した。

【００４９】得られた分散相粒子（５）５ｇを、参考例
５で得られた重合体溶液（１）０．５ｇをサームエス９
００（新日鉄化学（株）製の部分水添された水素化トリ
フェニル）１２ｇに添加して得られた分散媒中に均一に
バイオミキサーＢＭ−１型を用いて混合・分散させ、本
発明の電気粘性流体組成物｛以下、これを流体（５）と
いう。｝を得た。

【００５０】

【実施例６】参考例４において１５０℃で３時間真空乾
燥して得られた含水率１．５％のスルホン化重合体粒子
１０ｇをメタノール１００ミリリットル中に分散させ３
０分間撹拌したのち濾過した。得られた固形分を真空乾
燥器を用いて１５０℃で３時間でメタノールおよび水の
除去を行った。水分除去後の含水率は１．１％であっ
た。この粒子を恒温恒湿器中で吸湿させ含水率２．０％
にして分散相粒子（６）を調製した。

【００５１】得られた分散相粒子（６）５ｇを、参考例
５で得られた重合体溶液（１）０．５ｇをサームエス９
００（新日鉄化学（株）製の部分水添された水素化トリ
フェニル）１２ｇに添加して得られた分散媒中に均一に
バイオミキサーＢＭ−１型を用いて混合・分散させ、本
発明の電気粘性流体組成物｛以下、これを流体（６）と
いう。｝を得た。

【００５２】

【比較例１】参考例１で得られた平衡含水率１２％のシ
リカゲル粒子１０ｇをそのまま１５０℃で３時間真空乾
燥を行った。乾燥終了後含水率は０．３％であった。こ
の粒子を恒温恒湿器中で吸湿させ含水率５．５％にして
比較分散相粒子（１）を調製した。

【００５３】得られた比較分散相粒子（１）５ｇを、変
性シリコーンオイルＫＦ８６９（信越化学工業（株）製
のアミノシリコーンオイル）０．２ｇを信越シリコーン
オイルＫＦ９６−２０ＣＳ（信越化学工業（株）製のジ
メチルシリコンオイル）１２ｇ中に均一にバイオミキサ
ーＢＭ−１型を用いて混合・分散させ、比較用の電気粘
性流体組成物｛以下、これを比較流体（１）という。｝
を得た。

【００５４】

【比較例２】参考例２で得られた平衡含水率１９％のポ
リアクリル酸ナトリウム粒子１０ｇをそのまま１５０℃
で３時間真空乾燥を行った。乾燥終了後含水率は０．２
％であった。この粒子を恒温恒湿器中で吸湿させ含水率
７．０％にして比較分散相粒子（２）を調製した。

【００５５】得られた比較分散相粒子（２）５ｇを、参
考例５で得られた重合体溶液（１）０．５ｇをサームエ
ス９００（新日鉄化学（株）製の部分水添された水素化
トリフェニル）１２ｇに添加して得られた分散媒中に均
一にバイオミキサーＢＭ−１型を用いて混合・分散さ
せ、比較用の電気粘性流体組成物｛以下、これを比較流
体（２）という。｝を得た。

【００５６】

【比較例３】参考例３で得られた平衡含水率２５％の強
酸性カチオン交換樹脂粒子１０ｇをそのまま１５０℃で
３時間真空乾燥を行った。乾燥終了後含水率は０．８％
であった。この粒子を恒温恒湿器中で吸湿させ含水率
２．０％にして比較分散相粒子（３）を調製した。

【００５７】得られた比較分散相粒子（３）５ｇを、参
考例５で得られた重合体溶液（１）０．５ｇをサームエ
ス９００（新日鉄化学（株）製の部分水添された水素化
トリフェニル）１２ｇに添加して得られた分散媒中に均
一にバイオミキサーＢＭ−１型を用いて混合・分散さ
せ、比較用の電気粘性流体組成物｛以下、これを比較流
体（３）という。｝を得た。

【００５８】

【比較例４】参考例４で得られた平衡含水率３９％のス
ルホン化重合体粒子１０ｇをそのまま１５０℃で３時間
真空乾燥を行った。乾燥終了後含水率は１．５％であっ
た。この粒子を恒温恒湿器中で吸湿させ含水率２．０％
にして比較分散相粒子（４）を調製した。

【００５９】得られた比較分散相粒子（４）５ｇを、参
考例５で得られた重合体溶液（１）０．５ｇをサームエ
ス９００（新日鉄化学（株）製の部分水添された水素化
トリフェニル）１２ｇに添加して得られた分散媒中に均
一にバイオミキサーＢＭ−１型を用いて混合・分散さ
せ、比較用の電気粘性流体組成物｛以下、これを比較流
体（４）という。｝を得た。

【００６０】

【実施例５】実施例１〜６および比較例１〜４で得られ
た本発明の電気粘性流体（１）〜（６）および比較流体
（１）〜（４）の各々を高さ１５０mm、直径１５mmの試
験管の底から１００mmのところまで充填して密閉した。
その後３日間静置して、分散相粒子の沈降の程度を観察
し、電気粘性流体の分散安定性を調べた。その結果を表
１に示す。

【００６１】また、電気粘性流体組成物の各々を共軸電
場付二重円筒型回転粘度計に入れ、内／外筒間隙１．０
mm、せん断速度４００ｓ~¹、温度２５℃の条件で交流外
部電場４ｋＶ／mm（周波数：５０Ｈｚ）を印加したとき
のせん断応力値（初期値）およびその際に流れる電流密
度（初期値）を測定した。さらに４ｋＶ／mm（周波数：
５０Ｈｚ）の外部電場を印加した状態で粘度計を２５℃
にて３日間連続運転した後のせん断応力値（３日後の
値）および電流密度（３日後の値）を測定し、電気粘性
流体の経時安定性を調べた。結果を表１に示す。また、
内／外筒間隙１．０mm、せん断速度４００ｓ~¹、温度２
５℃の条件で交流外部電場０〜１０ｋＶ／mm（周波数：
５０Ｈｚ）の範囲内で印加安定性試験を行った。印加安
定性の維持できる最大印加電圧を表１に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】表１から明らかなように、本発明の電気粘
性流体（１）〜（６）は、分散安定性に優れた流体であ
った。また、印加安定性においても本発明の電気粘性流
体（１）〜（６）は最大印加電圧が高かった。特に本発
明の電気粘性流体（４）〜（６）は１０ｋＶ／mmにおい
ても印加可能であり優れた印加安定性を示した。

【００６４】一方、比較流体（１）〜（４）は、分散安
定性において本発明の電気粘性流体に比べて劣ってい
た。また、印加安定性においても、本発明の電気粘性流
体に比べて劣っていた。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、比較的弱い電場を印加した時
にでも大きなせん断応力が得られ且つ発生したせん断応
力を長期にわたって維持するという経時安定性、さらに
耐電圧特性、分散安定性に優れた電気粘性流体を容易に
製造する方法を提供するものであり、こうして製造され
た電気粘性流体は、クラッチ、ダンパー、ブレーキ、シ
ョックアブソーバー等へ有効に利用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 40:14 70:00 (72)発明者 小林 稔 茨城県つくば市観音台１丁目25番地12 株式会社日本触媒 筑波研究所内 (56)参考文献 特開 平４−164996（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−266996（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−164997（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−235994（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C10M 177/00 B01J 13/00 F16D 35/00 C10N 20:00 C10N 20:06 C10N 40:14 C10N 70:00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気中における平衡含水率未満の水分を
   含有する誘電体粒子（Ａ）からなる分散相粒子を電気絶
   縁性分散媒中に分散させてなる組成物であって、誘電体
   粒子（Ａ）が、誘電体粒子を親水性有機溶媒中に浸漬し
   たのち誘電体粒子中の含有水分を親水性有機溶媒の留去
   と共に除去することによって得られるものである電気粘
   性流体組成物の製法。
2. 【請求項２】 誘電体粒子（Ａ）がスルホン酸基で置換
   された芳香族環を有するスルホン化重合体粒子である請
   求項１記載の電気粘性流体組成物の製法。