JPH05271680A - Electroviscous fluid - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the dispersibility by dispersing specific fine solid particles in the electroviscous fluid. CONSTITUTION:1-100wt.% (partial deriv. of a) polyhydric alcohol as a polarization accelerator, 0.01-5wt.% acid. salt, or base, and, if necessary, 0.01-10-wt.% phenol or amine antioxidant, 0.001-10wt.% anticorrosive agent, 0.1-10wt.% sulfonate, phenate, phosphonate, succinimide, amine or nonionic dispersant, and 0.1-50wt.% porous ion exchange resin having a specific surface area of 20-1,000m<2>/g and a micropore volume of 0.2-1.5ml/g are dispersed in an electroviscous fluid having a viscosity (40 deg.C) of 5-300 cSt.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、可変減衰ダンパ、エン
ジンマウント、軸受ダンパ、クラッチ、バルブ、ショッ
クアブソーバー、表示素子等の電気的制御に利用できる
電気粘性流体に関し、特に分散性の改良された電気粘性
流体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrorheological fluid that can be used for electrical control of variable damping dampers, engine mounts, bearing dampers, clutches, valves, shock absorbers, display elements, etc., and has improved dispersibility. Related to electrorheological fluid.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電圧の印加により流体の粘度が変化する
電気粘性流体（ Electro-RheologicalFluid、Electrovi
scous Fluid、）は古くから知られている（Duff，A.W.P
hysical Review Vol ，4 ，No.1(1896)23）。電気粘性
流体に関する当初の研究は、液体のみの系に注目したも
のであり、効果も不充分なものであるが、その後固体分
散系の電気粘性流体の研究に移り、かなりの電気粘性効
果が得られるようになった。2. Description of the Related Art Electro-Rheological Fluid, Electro-Viscous Fluid whose viscosity changes with the application of voltage
Scous Fluid,) has been known for a long time (Duff, AWP
hysical Review Vol, 4, No.1 (1896) 23). Initial research on electrorheological fluids focused on liquid-only systems, and the effect was inadequate, but after that, we moved to research on electrorheological fluids in solid dispersion systems, and obtained a considerable electrorheological effect. Came to be.

【０００３】電気粘性流体における増粘効果（ＥＲ効
果）の発現メカニズムとしては、例えば Klassは、電気
粘性流体中の分散質である各粒子は電場内で二層構造の
誘電分極（Induced Polarization of the Double Laye
r）を生じ、これが主因であるとしている（ Klass，D.
L.，et al.，J.of Applied Physics，Vol.38，No1(196
7)67）。これを電気二重層（electric double layer ）
から説明すると、分散質（シリカゲル等）の周囲に吸着
したイオンは、Ｅ（電場）＝０の時は分散質の外表面に
均一に配置しているが、Ｅ（電場）＝有限値の時はイオ
ン分布に片寄りが生じ、各粒子は電場内で相互に静電気
作用を及ぼし合うようになる。このようにして電極間に
おいて各粒子がブリッジ（架橋）を形成し、応力に対し
て剪断抵抗力を発現、即ちＥＲ効果を発現するようにな
る。As a mechanism for producing a thickening effect (ER effect) in an electrorheological fluid, for example, Klass shows that each particle, which is a dispersoid in the electrorheological fluid, has a two-layered dielectric polarization in the electric field. Double Laye
r), which is the main cause (Klass, D.
L., et al., J. of Applied Physics, Vol.38, No1 (196
7) 67). This is an electric double layer
The ion adsorbed around the dispersoid (such as silica gel) is evenly arranged on the outer surface of the dispersoid when E (electric field) = 0, but when E (electric field) = finite value Causes a bias in the ion distribution, and each particle exerts an electrostatic action on each other in the electric field. In this way, each particle forms a bridge (crosslink) between the electrodes, and shear resistance against stress, that is, ER effect is developed.

【０００４】又、Winslow はパラフィンとシリカゲル粉
末、それに系を僅かに電導性にするために水を使用した
電気粘性流体を提案した（ Winslow，W.M.，J.of Appli
ed Physics，Vol.20(1949)1137）。この Winslowの研究
により電気粘性流体のもつ電気粘性効果は Winslow効果
と呼ばれている。Winslow has also proposed an electrorheological fluid using paraffin and silica gel powder and water to make the system slightly conductive (Winslow, WM, J. of Appli.
ed Physics, Vol.20 (1949) 1137). According to this Winslow study, the electrorheological effect of electrorheological fluid is called the Winslow effect.

【０００５】このような固体分散系の電気粘性流体にお
ける電気絶縁性流体としては、基油の比重が通常１．０
（１５℃）以下であるのに対して、固体粒子、例えばシ
リカゲル粉末の比重は約２．２であり、その比重差が大
きく、分散剤を使用したとしても、沈降性が高いため
に、動作作動時での電気粘性効果の変動、または経時的
劣化を生じやすく好ましくない。As an electrically insulating fluid in such a solid dispersion type electrorheological fluid, the specific gravity of the base oil is usually 1.0.
In contrast to (15 ° C.) or lower, the specific gravity of solid particles, for example, silica gel powder, is about 2.2, and the difference in specific gravity is large, and even if a dispersant is used, the sedimentation is high, so It is not preferable because the electrorheological effect changes during operation or deterioration with time tends to occur.

【０００６】また、溶媒で比重が１．０以上のものはハ
ロゲン化されたものが多く、コストが高いこと、取り扱
い安全性や金属やゴム材料との適合性等多くの問題を有
している。Further, many solvents having a specific gravity of 1.0 or more are halogenated, and have many problems such as high cost, safety in handling and compatibility with metals and rubber materials. ..

【０００７】更に、固体微粒子として有機微粒子、イオ
ン交換樹脂粒子を使用した電気粘性流体も既に知られて
いるが、これらのケースはいずれも粒子の沈降により長
期間安定した電気粘性効果を示すことができない。Further, an electrorheological fluid using organic fine particles or ion-exchange resin particles as solid fine particles is already known, but in any of these cases, the particles settle to exhibit a stable electrorheological effect for a long period of time. Can not.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、イオン交換
樹脂粒子を固体微粒子として使用する電気粘性流体にお
いて、特定の物性を有するイオン交換樹脂粒子を使用
し、より分散性に優れた電気粘性流体の提供を課題とす
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to an electrorheological fluid which uses ion exchange resin particles as solid fine particles, and uses the ion exchange resin particles having specific physical properties to obtain an electrorheological fluid having more excellent dispersibility. Is an issue.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の電気粘性流体
は、電気絶縁性流体に固体微粒子を分散してなり、該固
体微粒子が、比表面積（ＳＡ）２０〜１０００m²/g、細
孔容積（ＰＶ）０．２〜１．５ml/gの多孔質イオン交換
樹脂粒子であることを特徴とする。The electrorheological fluid of the present invention comprises solid fine particles dispersed in an electrically insulating fluid, the solid fine particles having a specific surface area (SA) of 20 to 1000 m ² / g and a pore volume. (PV) 0.2 to 1.5 ml / g of porous ion exchange resin particles.

【００１０】イオン交換樹脂は、その製造方法によりゲ
ル型と多孔型とに分類され、多孔型の中でも特にポーラ
ス性に富むものはＭＲ型（ Macroreticular ) またはハ
イポーラス型と呼ばれ、マクロポアと称せられる細孔を
多く含有している。通常使用されるゲル型イオン交換樹
脂粒子は、その比表面積（ＳＡ）が１m²/g以下、細孔容
積（ＰＶ）が０．０１ml/g以下のものであり、多孔質イ
オン交換樹脂粒子と比べ、比表面積、細孔容積ともに極
めて小さいものである。本発明における多孔質イオン交
換樹脂粒子は、ＭＲ型またはハイポーラス型イオン交換
樹脂粒子を使用し、その比表面積（ＳＡ）２０〜１００
０m²/g、細孔容積（ＰＶ）０．２〜１．５ml/gのもので
ある。Ion exchange resins are classified into gel type and porous type depending on the production method. Among the porous types, those having a particularly high porous property are called MR type (Macroreticular) or high porous type, and are called macropores. It contains many pores. Generally used gel type ion exchange resin particles have a specific surface area (SA) of 1 m ² / g or less and a pore volume (PV) of 0.01 ml / g or less. In comparison, both the specific surface area and the pore volume are extremely small. As the porous ion exchange resin particles in the present invention, MR type or high porous type ion exchange resin particles are used, and their specific surface area (SA) is 20 to 100.
0m ² / g, it is those of the pore volume (PV) 0.2~1.5ml / g.

【００１１】本発明者等は、ゲル型イオン交換樹脂粒子
を電気粘性流体における固体微粒子として使用すると、
その空孔が少ないため分散液中における粒子の見掛け比
重は真比重にほぼ等しく、溶媒との比重差が大きいた
め、沈降しやすいのに対して、ＭＲ型またはハイポーラ
ス型イオン交換樹脂粒子を使用すると分散液中において
粒子空孔中に溶媒が入ること及び空気相がそのまま残留
することことにより、粒子の見掛け比重が小さくなるた
め、その問題を解決しえることを見出した。The present inventors have found that when gel type ion exchange resin particles are used as solid fine particles in an electrorheological fluid,
The apparent specific gravity of the particles in the dispersion is almost equal to the true specific gravity due to the small number of pores, and the large difference in specific gravity with the solvent makes it easy to settle, whereas MR type or high porous type ion exchange resin particles are used. Then, it has been found that the problem can be solved because the apparent specific gravity of the particles becomes small due to the solvent entering the pores of the particles in the dispersion and the air phase remaining as it is.

【００１２】本発明において使用しうる多孔質イオン交
換樹脂粒子（ＭＲ型またはハイポーラス型）としては、
例えば商品名：ダウエックスＭＳＣ−１〔ダウケミカル
日本（株）製、粒径１４９〜２９７μｍ、比重１．
２〕、商標名：アンバーライト２００〔オルガノ（株）
製、粒径２０〜２９７μｍ、比重１．２〕、ダイヤイオ
ンＷＫ２０〔三菱化成（株）製、粒径２９７〜１１９０
μｍ、比重１．１６〜１．２２〕、ダイヤイオンＨＰ２
０ＡＧ〔三菱化成（株）製、粒径７４〜１４９μｍ、比
重１．２〕、ダイヤイオンＣＰＫ１０〔三菱化成（株）
製、粒径１５μｍ、比重１．２〕等を挙げることがで
き、そのまま又は粉砕して使用される。The porous ion-exchange resin particles (MR type or high porous type) usable in the present invention include:
For example, trade name: Dowex MSC-1 [manufactured by Dow Chemical Japan KK, particle size 149 to 297 μm, specific gravity 1.
2], Trade name: Amberlite 200 [Organo Corporation
Made, particle size 20 to 297 μm, specific gravity 1.2], Diaion WK20 [manufactured by Mitsubishi Kasei Co., particle size 297 to 1190]
μm, specific gravity 1.16 to 1.22], Diaion HP2
0AG [manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., particle size 74-149 μm, specific gravity 1.2], Diaion CPK10 [Mitsubishi Kasei Co., Ltd.]
Manufactured, particle size 15 μm, specific gravity 1.2] and the like.

【００１３】本発明の多孔質イオン交換樹脂粒子は、電
気粘性流体中、0.1wt ％〜50wt％の割合で使用するとよ
く、 50 wt％を越えると電気粘性効果がなくなるので好
ましくない。The porous ion-exchange resin particles of the present invention are preferably used in the electrorheological fluid in a proportion of 0.1 wt% to 50 wt%, and when it exceeds 50 wt%, the electrorheological effect is lost, which is not preferable.

【００１４】本発明における電気絶縁性流体としては特
に限定はされないが、例えば鉱油、合成潤滑油があり、
具体的にはパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、またポ
リ-α- オレフィン、ポリアルキレングリコール、シリ
コーン油、エステル、ジエステル、ポリオールエステ
ル、燐酸エステル、珪素化合物、弗素油、アルキルベン
ゼン、アルキルジフェニルエーテル、アルキルビフェニ
ル、アルキルナフタレン、ポリフェニルエーテル、合成
炭化水素等のオイルがあげられ、粘度範囲は40℃におい
て5 〜300cStのものが使用できる。The electrically insulating fluid in the present invention is not particularly limited, but examples thereof include mineral oil and synthetic lubricating oil,
Specifically, paraffinic mineral oil, naphthenic mineral oil, poly-α-olefin, polyalkylene glycol, silicone oil, ester, diester, polyol ester, phosphoric acid ester, silicon compound, fluorine oil, alkylbenzene, alkyldiphenyl ether, alkylbiphenyl, Examples thereof include oils such as alkylnaphthalene, polyphenyl ether, and synthetic hydrocarbons, and those having a viscosity range of 5 to 300 cSt at 40 ° C can be used.

【００１５】本発明の電気粘性流体には、分極促進剤と
して、例えば多価アルコール又はその部分誘導体を添加
するとよい。A polyhydric alcohol or a partial derivative thereof may be added to the electrorheological fluid of the present invention as a polarization accelerator.

【００１６】多価アルコールとしては、二価アルコー
ル、三価アルコール、例えば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、グリセリ
ン、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオ
ール、ヘキサンジオール等を挙げることができる。これ
らの中でも、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が特に好ましい。Examples of the polyhydric alcohol include dihydric alcohols and trihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, propanediol, butanediol, pentanediol and hexanediol. be able to. Among these, triethylene glycol, tetraethylene glycol and polyethylene glycol are particularly preferable.

【００１７】又、多価アルコールの部分誘導体として
は、少なくとも１つの水酸基を有する多価アルコールの
部分誘導体であり、上記多価アルコールの末端水酸基の
内の幾つかがメチル基、エチル基、プロピル基、アルキ
ル置換フェニル基（フェニル基に置換されたアルキル基
の炭素数は１〜２５）等により置換された部分エーテル
類、またその末端水酸基の内の幾つかが酢酸、プロピオ
ン酸、酪酸等によりエステル化された部分エステル類が
挙げられる。The partial derivative of polyhydric alcohol is a partial derivative of polyhydric alcohol having at least one hydroxyl group, and some of the terminal hydroxyl groups of the above polyhydric alcohol are methyl group, ethyl group and propyl group. , Partial ethers substituted with an alkyl-substituted phenyl group (the number of carbon atoms of the alkyl group substituted with a phenyl group is 1 to 25), etc., and some of the terminal hydroxyl groups are esters with acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc. And partial esters thereof.

【００１８】これらの多価アルコール又はその部分誘導
体は、通常分散質に対して１wt％〜１００wt％、特に好
ましくは２wt％〜８０wt％使用するとよい。添加量が１
wt％未満であるとＥＲ効果が少なく、又１００wt％を越
えると電流が流れやすくなるので好ましくない。尚、こ
の多価アルコール類と共にＥＲ効果を阻害しない程度に
水を使用してもよいことは勿論である。These polyhydric alcohols or their partial derivatives are generally used in an amount of 1 wt% to 100 wt%, preferably 2 wt% to 80 wt%, based on the dispersoid. Addition amount is 1
If it is less than wt%, the ER effect is small, and if it exceeds 100 wt%, a current easily flows, which is not preferable. It goes without saying that water may be used together with the polyhydric alcohols to the extent that the ER effect is not impaired.

【００１９】又、更に酸、塩、又は塩基成分を添加して
もよい。このような酸成分としては硫酸、塩酸、硝酸、
過塩素酸、クロム酸、リン酸、ホウ酸等の無機酸、或は
酢酸、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、
シュウ酸、マロン酸等の有機酸が使用される。Further, an acid, salt or base component may be further added. Such acid components include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid,
Inorganic acids such as perchloric acid, chromic acid, phosphoric acid, boric acid, or acetic acid, formic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid,
Organic acids such as oxalic acid and malonic acid are used.

【００２０】塩としては、金属又は塩基性基（Ｎ
Ｈ₄ ⁺ 、Ｎ₂ Ｈ₅ ⁺ 等）と酸基からなる化合物であり、
これらはいずれでも使用することができる。中でも多価
アルコール、多価アルコール部分誘導体の系に溶解して
解離するもの、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属
のハロゲン化物などの典型的なイオン結晶を形成するも
の、あるいは有機酸のアルカリ金属塩などが好ましい。
この種の塩として、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、Ｍｇ
Ｃｌ₂ 、ＣａＣｌ₂ 、ＢａＣｌ₂ 、ＬｉＢｒ、ＮａＢ
ｒ、ＫＢｒ、ＭｇＢｒ₂ 、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、Ａｇ
ＮＯ₃ 、Ｃａ( ＮＯ₃ )₂、ＮａＮＯ₂ 、ＮＨ₄ ＮＯ₃ 、
Ｋ₂ ＳＯ₄ 、Ｎａ₂ ＳＯ₄ 、ＮａＨＳＯ₄ 、（ＮＨ₄ ）
₂ ＳＯ₄ あるいはギ酸、酢酸、シュウ酸、コハク酸など
のアルカリ酸金属塩がある。As the salt, a metal or a basic group (N
H ₄ ⁺ , N ₂ H ₅ ^+, etc.) and an acid group,
Any of these can be used. Among them, those which dissolve and dissociate in the system of polyhydric alcohol or polyhydric alcohol partial derivative, for example, those which form typical ionic crystals such as halides of alkali metals and alkaline earth metals, or alkali metal salts of organic acids. Are preferred.
LiCl, NaCl, KCl, Mg
Cl ₂ , CaCl ₂ , BaCl ₂ , LiBr, NaB
r, KBr, MgBr ₂ , LiI, NaI, KI, Ag
_{NO 3, Ca (NO 3)} 2, NaNO 2, NH 4 NO 3,
K ₂ SO ₄ , Na ₂ SO ₄ , NaHSO ₄ , (NH ₄ )
₂ SO ₄ or alkali metal salts such as formic acid, acetic acid, oxalic acid and succinic acid.

【００２１】塩基としてはアルカリ金属或いはアルカリ
土類金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、アミン類
などであり、多価アルコール、多価アルコール部分誘導
体、或いは多価アルコール及び／又は多価アルコール部
分誘導体と水の系に溶解して解離するものが好ましい。
この種の塩基として、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）
₂ 、Ｎａ₂ ＣＯ₃ 、ＮａＨＣＯ₃ 、Ｋ₃ ＰＯ₄ 、Ｎａ₃
ＰＯ₄ 、アニリン、アルキルアミン、エタノールアミン
などがある。尚、前記した塩と塩基を併用することもで
きる。Examples of the base include hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals, carbonates of alkali metals, amines, etc., and polyhydric alcohols, polyhydric alcohol partial derivatives, or polyhydric alcohols and / or polyhydric alcohols. Those that dissolve in the system of the partial derivative and water to dissociate are preferable.
As this kind of base, NaOH, KOH, Ca (OH)
₂ , Na ₂ CO ₃ , NaHCO ₃ , K ₃ PO ₄ , Na ₃
Examples include PO ₄ , aniline, alkylamines and ethanolamines. Incidentally, the above-mentioned salt and base may be used in combination.

【００２２】酸、塩、塩基類は、分極効果を増大させる
ことができるものであるが、多価アルコール及び／又は
多価アルコール部分誘導体と組合せ使用することによ
り、より分極効果を増大させることができるものであ
り、電気粘性流体全体で0.01wt％〜5wt％の割合で使用
するとよい。0.01wt％未満であるとＥＲ効果が少なく、
また5wt ％を越えると通電しやすくなり、消費電力が増
大するので好ましくない。又、本発明の電気粘性流体に
酸、塩、又は塩基成分を添加する場合には、多価アルコ
ールの部分エステル化物が加水分解しないものであるこ
とが必要である。Acids, salts and bases can increase the polarization effect, but by using in combination with a polyhydric alcohol and / or a polyhydric alcohol partial derivative, the polarization effect can be further enhanced. This is possible, and it is advisable to use the electrorheological fluid in a proportion of 0.01 wt% to 5 wt%. If it is less than 0.01 wt%, the ER effect is small,
On the other hand, if it exceeds 5% by weight, it becomes easy to energize and power consumption increases, which is not preferable. When an acid, salt or base component is added to the electrorheological fluid of the present invention, it is necessary that the partial esterified product of the polyhydric alcohol is not hydrolyzed.

【００２３】本発明の電気粘性流体には、必要に応じて
他の添加剤として酸化防止剤、腐食防止剤、摩耗防止
剤、分散剤、極圧剤、消泡剤等を添加される。Other additives such as an antioxidant, a corrosion inhibitor, an antiwear agent, a dispersant, an extreme pressure agent, and an antifoaming agent are added to the electrorheological fluid of the present invention, if necessary.

【００２４】酸化防止剤は、電気絶縁性液体の酸化防止
と共に、分極促進剤である多価アルコール、多価アルコ
ール部分誘導体等の酸化を防止することを目的とするも
のである。The antioxidant is intended to prevent the oxidation of the polyhydric alcohol and the partial derivative of the polyhydric alcohol which are polarization promoting agents, as well as the oxidation of the electrically insulating liquid.

【００２５】酸化防止剤としては、分極促進剤、分散質
等に不活性なものを使用するとよく、慣用されるフェノ
ール系、アミン系酸化防止剤を使用することができ、具
体的にはフェノール系としては２・６−ジ−ｔ−ブチル
パラクレゾール、４・４’−メチレンビス（２・６−ジ
−ｔ−ブチルフェノール）、２・６−ジ−ｔ−ブチルフ
ェノール等、またアミン系としてはジオクチルジフェニ
ルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルジ
フェニルアミン、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン等を使
用することができ、電気粘性流体全体に対して0.01〜10
wt％、好ましくは 0.1〜2.0wt ％使用することができ、
0.01wt％より少ないと酸化防止効果がなく、また10wt％
を越えると色相悪化、濁りの発生、スラッジの発生、粘
調性の増大等の問題がある。As the antioxidant, it is preferable to use one which is inactive to the polarization accelerator, the dispersoid and the like, and a commonly used phenol type or amine type antioxidant can be used. As 2,6-di-t-butylparacresol, 4,4'-methylenebis (2.6-di-t-butylphenol), 2,6-di-t-butylphenol, etc., and as the amine system, dioctyldiphenylamine , Phenyl-α-naphthylamine, alkyldiphenylamine, N-nitrosodiphenylamine, etc. can be used, and 0.01 to 10 relative to the entire electrorheological fluid can be used.
wt%, preferably 0.1-2.0 wt% can be used,
If it is less than 0.01 wt%, there is no antioxidant effect, and 10 wt%
If it exceeds, there are problems such as deterioration of hue, generation of turbidity, generation of sludge, and increase in viscosity.

【００２６】また、腐食防止剤を添加してもよいが、分
極促進剤、分散質等に不活性なものを使用するとよく、
具体的には窒素化合物ではベンゾトリアゾールおよびそ
の誘導体、イミダゾリン、ピリミジン誘導体等、イオウ
及び窒素を含む化合物では、1.3.4-チアジアゾールポリ
スルフィド、1.3.4-チアジアゾリル-2.5- ビスジアルキ
ルジチオカルバメート、2-( アルキルジチオ) ベンゾイ
ミダゾール等、その他、β-(ｏ−カルボキシベンジルチ
オ）プロピオンニトリルまたはプロピオン酸等を使用す
ることができ、電気粘性流体全体に対して 0.001〜10wt
％好ましくは0.01〜1.0wt ％使用するとよい。0.001wt
％より少ないと腐食防止効果がなく、また10wt％を越え
ると色相悪化、濁りの発生、スラッジの発生、粘調性の
増大等の問題がある。Although a corrosion inhibitor may be added, it is preferable to use one which is inert to the polarization accelerator, dispersoid, etc.,
Specifically, for nitrogen compounds, benzotriazole and its derivatives, imidazoline, pyrimidine derivatives, etc., for compounds containing sulfur and nitrogen, 1.3.4-thiadiazole polysulfide, 1.3.4-thiadiazolyl-2.5-bisdialkyldithiocarbamate, 2- ( Alkyldithio) benzimidazole, etc., β- (o-carboxybenzylthio) propionnitrile, propionic acid, etc. can be used.
% Preferably 0.01 to 1.0 wt% is used. 0.001wt
If it is less than 10% by weight, there is no corrosion prevention effect, and if it exceeds 10% by weight, there are problems such as deterioration of hue, generation of turbidity, generation of sludge, and increase in viscosity.

【００２７】多孔質固体粒子をさらに均一かつ安定して
分散させるために分散剤を使用してもよく、例えばスル
ホネート類、フェネート類、ホスホネート類、コハク酸
イミド類、アミン類、非イオン系分散剤等が使用され、
具体的にはマグネシウムスルホネート、カルシウムスル
ホネート、カルシウムホスホネート、ポリブテニルコハ
ク酸イミド、ソルビタンモノオレート、ソルビタンセス
キオレート等が挙げられる。中でもポリブテニルコハク
酸イミドが好ましい。これらは通常ＥＲ流体全体で０．
１重量％〜１０重量％の割合で使用される。A dispersant may be used in order to disperse the porous solid particles more uniformly and stably, for example, sulfonates, phenates, phosphonates, succinimides, amines, nonionic dispersants. Etc. are used,
Specific examples include magnesium sulfonate, calcium sulfonate, calcium phosphonate, polybutenyl succinimide, sorbitan monooleate and sorbitan sesquioleate. Among them, polybutenyl succinimide is preferable. These are usually 0.
It is used in a proportion of 1% by weight to 10% by weight.

【００２８】[0028]

【作用及び発明の効果】粒子が多孔性である場合には、
電気絶縁性流体中に粒子を分散させると、粒子の空孔に
流体が侵入、或いは空孔に気相が残存する結果、粒子の
見掛け比重を低下させることができ、これにより粒子の
沈降速度を抑えたり、沈降させることなく、液中に安定
分散させることが可能となる。[Operation and Effect of the Invention] When the particles are porous,
When particles are dispersed in an electrically insulating fluid, the fluid enters the pores of the particles or the gas phase remains in the pores, and as a result, the apparent specific gravity of the particles can be reduced, which reduces the sedimentation velocity of the particles. It is possible to stably disperse in the liquid without suppressing or settling.

【００２９】イオン交換樹脂粒子を使用した電気粘性流
体は、幾つかの特許にみられるが、分散安定性が悪く、
短期間で沈澱を生じ、電気粘性効果が低下する問題があ
るが、その比表面積（ＳＡ）２０〜１０００m²/g、細孔
容積（ＰＶ）０．２〜１．５ml/gの多孔質イオン交換樹
脂粒子（ＭＲ型またはマクロポーラス型）を固体粒子と
して使用すると、極めて分散安定性に優れる電気粘性流
体としうることを見出した。Electrorheological fluids using ion-exchange resin particles are found in some patents, but have poor dispersion stability,
Although there is a problem that precipitation occurs in a short period of time and the electrorheological effect is reduced, the porous ion having a specific surface area (SA) of 20 to 1000 m ² / g and a pore volume (PV) of 0.2 to 1.5 ml / g It has been found that when exchange resin particles (MR type or macroporous type) are used as solid particles, an electrorheological fluid having extremely excellent dispersion stability can be obtained.

【００３０】本発明の電気粘性流体は、可変減衰ダン
パ、エンジンマウント、軸受ダンパ、クラッチ、バル
ブ、ショックアブソーバー、表示素子等の電気的制御に
利用でき、有用である。The electrorheological fluid of the present invention can be used for electrical control of variable damping dampers, engine mounts, bearing dampers, clutches, valves, shock absorbers, display elements, etc., and is useful.

【００３１】以下、本発明を実施例に基づいて説明す
る。The present invention will be described below based on examples.

【００３２】[0032]

【実施例１】 アルキルベンゼン〔粘度１６．７mm²/s （４０℃）〕 ・・・ ８６重量部 下記の方法で調製した多孔質イオン交換樹脂粒子 ・・・ ６重量部 ポリブテニルコハク酸イミド ・・・ ７重量部 トリエチレングリコール ・・・ １重量部 とを混合し、電気粘性流体を調製した。Example 1 Alkylbenzene [Viscosity 16.7 mm ² / s (40 ° C.)] 86 parts by weight Porous ion-exchange resin particles prepared by the following method: 6 parts by weight Polybutenyl succinimide .. 7 parts by weight triethylene glycol ... 1 part by weight were mixed to prepare an electrorheological fluid.

【００３３】（多孔質イオン交換樹脂粒子の調製）強酸
性水素イオン交換樹脂で、ＭＲ型である商品名：ダウエ
ックスＭＳＣ−１（ダウケミカル日本（株）製）を、１
００℃、真空下で５時間乾燥させた後、粉砕して６３５
メッシュの篩を通過した微粒子（比表面積（ＳＡ）１５
０m²/g、細孔容積（ＰＶ）０．５ml/g）を多孔質イオン
交換樹脂粒子とした。(Preparation of Porous Ion Exchange Resin Particles) Strong acidic hydrogen ion exchange resin, MR type, trade name: Dowex MSC-1 (manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.)
After drying under vacuum at 00 ° C for 5 hours, crushed to 635
Fine particles that have passed through a mesh sieve (specific surface area (SA) 15
0 m ² / g and pore volume (PV) 0.5 ml / g) were used as the porous ion exchange resin particles.

【００３４】[0034]

【実施例２】実施例１における多孔質イオン交換樹脂粒
子に代えて、強酸性水素イオン交換樹脂であって、ＭＲ
型である商標名：アンバーライト２００（オルガノ
（株）製）を使用し、実施例１における調製例同様にし
て調製した微粒子（比表面積（ＳＡ）２００m²/g、細孔
容積（ＰＶ）０．３ml/g）を使用し、同様に電気粘性流
体を調製した。[Example 2] Instead of the porous ion exchange resin particles in Example 1, a strong acid hydrogen ion exchange resin, MR
Fine particles (specific surface area (SA) 200 m ² / g, pore volume (PV) 0) prepared using the same type name as Amberlite 200 (manufactured by Organo Corp.) in the same manner as in Preparation Example 1 An electrorheological fluid was similarly prepared using 0.3 ml / g).

【００３５】[0035]

【比較例１】実施例１における多孔質イオン交換樹脂粒
子に代えて、強酸性水素イオン交換樹脂であって、ゲル
型である商品名：ダウエックス５０Ｗ（ダウケミカル日
本（株）製）を使用し、実施例１における調製例同様に
して調製した微粒子（比表面積（ＳＡ）１m²/g以下、細
孔容積（ＰＶ）０．０１ml/g以下）を使用し、同様に電
気粘性流体を調製した。Comparative Example 1 Instead of the porous ion-exchange resin particles in Example 1, a strongly acidic hydrogen ion-exchange resin, gel type, trade name: Dowex 50W (manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.) was used. Then, using the fine particles (specific surface area (SA) 1 m ² / g or less, pore volume (PV) 0.01 ml / g or less) prepared in the same manner as in Preparation Example in Example 1, an electrorheological fluid was similarly prepared. did.

【００３６】[0036]

【比較例２】実施例１における多孔質イオン交換樹脂粒
子に代えて、強酸性水素イオン交換樹脂であって、ゲル
型である商標名：アンバーライトＣＧ−５０（オルガノ
（株）製）を使用し、実施例１における調製例同様にし
て調製した微粒子（比表面積（ＳＡ）１m²/g以下、細孔
容積（ＰＶ）０．０１ml/g以下）を使用し、同様に電気
粘性流体を調製した。Comparative Example 2 Instead of the porous ion exchange resin particles in Example 1, a strong acidic hydrogen ion exchange resin, gel type, trade name: Amberlite CG-50 (manufactured by Organo Corporation) was used. Then, using the fine particles (specific surface area (SA) 1 m ² / g or less, pore volume (PV) 0.01 ml / g or less) prepared in the same manner as in Preparation Example in Example 1, an electrorheological fluid was similarly prepared. did.

【００３７】上記で調製した各電気粘性流体について、
４０℃で、電圧の印加が可能な回転粘度計を用いて、剪
断速度６００sec ^-1で以下の項目について測定し、電気
粘性流体としての評価を行い、その結果を表１に示す。For each electrorheological fluid prepared above,
Using a rotational viscometer capable of applying a voltage at 40 ° C., the following items were measured at a shear rate of 600 sec ⁻¹ and evaluated as an electrorheological fluid. The results are shown in Table 1.

【００３８】・応答性−交流電場を０(V/m) から2.0 ×
10⁶ (V/m) に変化させた時に、何秒で粘度が安定するか
により評価。Responsiveness-AC electric field from 0 (V / m) to 2.0 ×
Evaluated by how many seconds the viscosity stabilizes when changing to 10 ⁶ (V / m).

【００３９】・増粘効果−電場０(V/m) 時と比較して、
交流電場を2.0×10⁶ (V/m) とした時の粘度の倍率で評
価した。Thickening effect-compared to when the electric field is 0 (V / m),
It was evaluated by the magnification of the viscosity when the AC electric field was 2.0 × 10 ⁶ (V / m).

【００４０】[0040]

【表１】 [Table 1]

【００４１】表からわかるように、本発明の電気粘性流
体は、応答性、増粘性において、遜色のないものである
ことがわかる。As can be seen from the table, the electrorheological fluid of the present invention is comparable in response and thickening.

【００４２】また、各電気粘性流体をよく攪拌した後、
試験管に１００mmまで試料を入れ、粒子の沈降性を測定
した。その結果を図１に示す。図１における横軸は経過
日数、縦軸は沈降物の高さである。After thoroughly stirring each electrorheological fluid,
A sample was put in a test tube up to 100 mm and the sedimentation property of particles was measured. The result is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 1 is the number of days elapsed, and the vertical axis is the height of the sediment.

【００４３】図１によると、本発明の電気粘性流体は、
極めて分散性に優れ、電気粘性効果を持続しうることが
わかる。According to FIG. 1, the electrorheological fluid of the present invention is
It can be seen that it has extremely excellent dispersibility and can sustain the electrorheological effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の電気粘性流体の分散安定性を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing dispersion stability of an electrorheological fluid of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 電気絶縁性流体に固体微粒子を分散して
なり、該固体微粒子が、比表面積（ＳＡ）２０〜１００
０m²/g、細孔容積（ＰＶ）０．２〜１．５ml/gの多孔質
イオン交換樹脂粒子である電気粘性流体。1. A solid fine particle dispersed in an electrically insulating fluid, the solid fine particle having a specific surface area (SA) of 20 to 100.
An electrorheological fluid which is a porous ion exchange resin particle having a pore volume (PV) of 0.2 to 1.5 ml / g, 0 m ² / g.