JPH0551592A - 電気粘性流体 - Google Patents
電気粘性流体Info
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- JPH0551592A JPH0551592A JP240891A JP240891A JPH0551592A JP H0551592 A JPH0551592 A JP H0551592A JP 240891 A JP240891 A JP 240891A JP 240891 A JP240891 A JP 240891A JP H0551592 A JPH0551592 A JP H0551592A
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- JP
- Japan
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- fluid
- polyhydric alcohol
- electroviscous fluid
- acid
- polyoxyethylene
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Abstract
(57)【要約】
（構成） 本発明の電気粘性流体は、電気絶縁性流体、
多孔質固体粒子、及び多価アルコール及び／又は少なく
とも１つの水酸基を有する該多価アルコールの部分誘導
体からなる電気粘性流体に、ＨＬＢ値が２〜３０である
物質を配合して構成される。 （効果） 本発明の電気粘性流体は、保存安定性に優れ
ると共に、高温領域に至る広い温度範囲における応答
性、再現性、耐久性、増粘効果に優れるものであり、例
えば粘度変化を利用した制御機器に有用であり、その制
御精度、特に高温使用下での制御精度を格段に向上させ
ることができるものである。
多孔質固体粒子、及び多価アルコール及び／又は少なく
とも１つの水酸基を有する該多価アルコールの部分誘導
体からなる電気粘性流体に、ＨＬＢ値が２〜３０である
物質を配合して構成される。 （効果） 本発明の電気粘性流体は、保存安定性に優れ
ると共に、高温領域に至る広い温度範囲における応答
性、再現性、耐久性、増粘効果に優れるものであり、例
えば粘度変化を利用した制御機器に有用であり、その制
御精度、特に高温使用下での制御精度を格段に向上させ
ることができるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧印加により粘度を
制御しうる電気粘性流体に関し、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
電気粘性流体に関する。
制御しうる電気粘性流体に関し、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
電気粘性流体に関する。
【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。
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。
【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 ofthe 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。
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 ofthe 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。
【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。
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。
【０００５】このような固体分散系のＥＲ流体におい
て、ＥＲ効果の発現メカニズムに配慮しつつ、ＥＲ流体
の粘度特性を向上させる観点、安定性を向上させる観点
から、例えば、強誘電体粉体と少量の水分を吸着させた
二酸化珪素系微粉体を用いるもの（特開昭５３−１７５
８５号）、又分極剤である水に代えて多価アルコールを
使用し、高温領域でのＥＲ効果を高めるもの等が開発さ
れている。
て、ＥＲ効果の発現メカニズムに配慮しつつ、ＥＲ流体
の粘度特性を向上させる観点、安定性を向上させる観点
から、例えば、強誘電体粉体と少量の水分を吸着させた
二酸化珪素系微粉体を用いるもの（特開昭５３−１７５
８５号）、又分極剤である水に代えて多価アルコールを
使用し、高温領域でのＥＲ効果を高めるもの等が開発さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多価ア
ルコールは電気絶縁性流体への溶解性が悪く、しかも多
価アルコールと電気絶縁性流体とは比重差があり、例え
ばコハク酸イミド等の分散剤を併用しても多価アルコー
ルが沈降することから、多価アルコールを添加したＥＲ
流体においては、そのＥＲ流体としての性能や保存安定
性を改良する必要があることがわかった。
ルコールは電気絶縁性流体への溶解性が悪く、しかも多
価アルコールと電気絶縁性流体とは比重差があり、例え
ばコハク酸イミド等の分散剤を併用しても多価アルコー
ルが沈降することから、多価アルコールを添加したＥＲ
流体においては、そのＥＲ流体としての性能や保存安定
性を改良する必要があることがわかった。
【０００７】本発明は、多価アルコールの沈降性を軽減
し、ＥＲ効果を安定して維持しうるＥＲ流体の提供を課
題とする。
し、ＥＲ効果を安定して維持しうるＥＲ流体の提供を課
題とする。
【０００８】
【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、多孔質固体粒子、及び多価アルコ
ール及び／又は少なくとも１つの水酸基を有する該多価
アルコールの部分誘導体からなる電気粘性流体に、ＨＬ
Ｂ値が２〜３０である物質を配合することを特徴とす
る。
は、電気絶縁性流体、多孔質固体粒子、及び多価アルコ
ール及び／又は少なくとも１つの水酸基を有する該多価
アルコールの部分誘導体からなる電気粘性流体に、ＨＬ
Ｂ値が２〜３０である物質を配合することを特徴とす
る。
【０００９】電気絶縁性流体としては、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、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、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、弗素化合物、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る。
これらの電気絶縁性流体の粘度範囲は40℃において5cSt
〜300cStのものが使用できる。
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、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、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、弗素化合物、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る。
これらの電気絶縁性流体の粘度範囲は40℃において5cSt
〜300cStのものが使用できる。
【００１０】また、多孔質固体粒子は慣用のものが使用
され、例えばシリカゲル、含水性樹脂、ケイソウ土、ア
ルミナ、シリカ- アルミナ、ゼオライト、イオン交換樹
脂、セルロース等を使用できる。これら多孔質固体粒子
は、通常粒径10nm〜 200μmのものが、ＥＲ流体全体で
0.1wt％〜50wt％の割合で使用される。0.1wt ％未満で
はＥＲ効果が少なく、また 50 wt％を越えると分散性が
悪くなるので好ましくない。
され、例えばシリカゲル、含水性樹脂、ケイソウ土、ア
ルミナ、シリカ- アルミナ、ゼオライト、イオン交換樹
脂、セルロース等を使用できる。これら多孔質固体粒子
は、通常粒径10nm〜 200μmのものが、ＥＲ流体全体で
0.1wt％〜50wt％の割合で使用される。0.1wt ％未満で
はＥＲ効果が少なく、また 50 wt％を越えると分散性が
悪くなるので好ましくない。
【００１１】次に、分極促進剤である多価アルコール又
はその部分誘導体について説明する。
はその部分誘導体について説明する。
【００１２】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。
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。
【００１３】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。
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。
【００１４】これらの多価アルコール及び／又はその部
分誘導体は、通常多孔質固体粒子に対して１wt％〜１０
０wt％、特に好ましくは２wt％〜８０wt％使用するとよ
い。添加量が１wt％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。
分誘導体は、通常多孔質固体粒子に対して１wt％〜１０
０wt％、特に好ましくは２wt％〜８０wt％使用するとよ
い。添加量が１wt％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。
【００１５】本発明は、このような電気電気粘性流体に
おいて、ＨＬＢ値が２〜３０の物質を配合することを特
徴とする。
おいて、ＨＬＢ値が２〜３０の物質を配合することを特
徴とする。
【００１６】ＨＬＢ（ Hydrophile-Lipophile-Balance
) 値とは、その物質の親水疎水比をいい、ＨＬＢ値が
低いと疎水性が強く、ＨＬＢ値が高いと親水性が強い。
) 値とは、その物質の親水疎水比をいい、ＨＬＢ値が
低いと疎水性が強く、ＨＬＢ値が高いと親水性が強い。
【００１７】この物質は、電気絶縁性流体中に分散する
極性を有する多価アルコール類と相溶性を有すると共に
油溶性であるもので、ＨＬＢ値が２〜３０のもの、好ま
しくは４〜２０のものを使用するとよく、分散媒である
電気絶縁性流体と溶解性が悪く、また比重差のある多価
アルコール類を電気絶縁性流体中に安定して保持するこ
とを可能とするものである。
極性を有する多価アルコール類と相溶性を有すると共に
油溶性であるもので、ＨＬＢ値が２〜３０のもの、好ま
しくは４〜２０のものを使用するとよく、分散媒である
電気絶縁性流体と溶解性が悪く、また比重差のある多価
アルコール類を電気絶縁性流体中に安定して保持するこ
とを可能とするものである。
【００１８】このような物質としては、ポリオキシアル
キレングリコールの誘導体、グルコース誘導体等の非イ
オン型、カルボン酸塩、アミノ酸塩、スルホン酸塩アン
モニウム塩等のアニオン又はカチオン、又は両性型のも
のを使用するとよい。
キレングリコールの誘導体、グルコース誘導体等の非イ
オン型、カルボン酸塩、アミノ酸塩、スルホン酸塩アン
モニウム塩等のアニオン又はカチオン、又は両性型のも
のを使用するとよい。
【００１９】このような物質としては、 (1) 式 RO-(CH2CH20)n H で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルで、Ｒ
は炭素数８〜２２のアルキル基、ｎは２〜５０の整数で
あるもので、具体的にはポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキ
シエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオ
レイルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテ
ル、ポリオキシエチレン合成アルキルエーテル、ポリオ
キシエチレン２級アルキルエーテル等が挙げられる。
は炭素数８〜２２のアルキル基、ｎは２〜５０の整数で
あるもので、具体的にはポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキ
シエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオ
レイルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテ
ル、ポリオキシエチレン合成アルキルエーテル、ポリオ
キシエチレン２級アルキルエーテル等が挙げられる。
【００２０】(2) 式 RO-｛ CH2CH(CH3)0｝m-(CH2CH20)n H で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンア
ルキルエーテルで、Ｒは炭素数８〜２２のアルキル基、
ｍとｎの比が１〜６：８〜１で、ｍ＋ｎが２〜５０であ
るもので、具体的にはポリオキシエチレンポリオキシプ
ロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレンテトラデシルエーテル等が挙げられる。
ルキルエーテルで、Ｒは炭素数８〜２２のアルキル基、
ｍとｎの比が１〜６：８〜１で、ｍ＋ｎが２〜５０であ
るもので、具体的にはポリオキシエチレンポリオキシプ
ロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレンテトラデシルエーテル等が挙げられる。
【００２１】(3) 式
【００２２】
【化１】
【００２３】で表されるポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテルで、Ｒは炭素数８〜２２のアルキル基、
ｎは２〜５０の整数であるもので、具体的にはポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンオクチルフェニルエーテル等が挙げられ、エチレン基
の１部がプロピレン基と置換していてもよい。
ェニルエーテルで、Ｒは炭素数８〜２２のアルキル基、
ｎは２〜５０の整数であるもので、具体的にはポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンオクチルフェニルエーテル等が挙げられ、エチレン基
の１部がプロピレン基と置換していてもよい。
【００２４】又、Ｎ−アシルアミノ酸塩として、ココイ
ルサルコシンナトリウム、ラウロイルサルコシン、ラウ
ロイルサルコシンナトリウム、ラウロイルサルコシンカ
リウム、ミリストイルサルコシンナトリウム、パルミト
イルサルコシンナトリウム、オレオイルサルコシン、ラ
ウロイルメチルアラニンナトリウム等が挙げられる。
ルサルコシンナトリウム、ラウロイルサルコシン、ラウ
ロイルサルコシンナトリウム、ラウロイルサルコシンカ
リウム、ミリストイルサルコシンナトリウム、パルミト
イルサルコシンナトリウム、オレオイルサルコシン、ラ
ウロイルメチルアラニンナトリウム等が挙げられる。
【００２５】スルホン酸塩として、ジ−２−エチルヘキ
シルスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルスルホ酢酸ナ
トリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウムが挙げ
られる。
シルスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルスルホ酢酸ナ
トリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウムが挙げ
られる。
【００２６】ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫
酸塩として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
トリエタノールアミン等があり、更に具体的にはポリオ
キシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオ
キシエチレンラウリルエーテルトリエタノールアミン、
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウ
ム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナ
トリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
硫酸トリエタノールアミン等が挙げられ、エチレン基の
１部がプロピレン基と置換していてもよい。
酸塩として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
トリエタノールアミン等があり、更に具体的にはポリオ
キシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオ
キシエチレンラウリルエーテルトリエタノールアミン、
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウ
ム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナ
トリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
硫酸トリエタノールアミン等が挙げられ、エチレン基の
１部がプロピレン基と置換していてもよい。
【００２７】又、アルキルアンモニウム塩としては、塩
化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメ
チルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニ
ウム、塩化牛脂アルキルトリメチルアンモニウム、塩化
ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ジオクチルジメ
チルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニ
ウム等が挙げられる。
化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメ
チルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニ
ウム、塩化牛脂アルキルトリメチルアンモニウム、塩化
ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ジオクチルジメ
チルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニ
ウム等が挙げられる。
【００２８】これらの物質は、分極促進剤に対して、１
０〜１０００モル％、好ましくは５０〜３００モル％配
合するとよい。
０〜１０００モル％、好ましくは５０〜３００モル％配
合するとよい。
【００２９】更に、多孔質固体粒子を均一かつ安定して
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。これらは通常、ＥＲ流体全
体で0.1wt 〜10 wt％の割合で使用される。
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。これらは通常、ＥＲ流体全
体で0.1wt 〜10 wt％の割合で使用される。
【００３０】又、分極促進剤として更に酸、塩、又は塩
基成分を添加してもよい。
基成分を添加してもよい。
【００３１】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。
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。
【００３２】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、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、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。
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、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、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。
【００３３】この種の塩として、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、
ＫＣｌ、ＭｇＣｌ2、ＣａＣｌ2 、ＢａＣｌ2 、ＬｉＢ
ｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＭｇＢｒ2 、ＬｉＩ、ＮａＩ、
ＫＩ、ＡｇＮＯ3 、Ｃａ( ＮＯ3 )2、ＮａＮＯ2 、ＮＨ
4 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。
ＫＣｌ、ＭｇＣｌ2、ＣａＣｌ2 、ＢａＣｌ2 、ＬｉＢ
ｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＭｇＢｒ2 、ＬｉＩ、ＮａＩ、
ＫＩ、ＡｇＮＯ3 、Ｃａ( ＮＯ3 )2、ＮａＮＯ2 、ＮＨ
4 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。
【００３４】本発明で使用しうる塩基とは、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、Ｋ
ＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2 、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＮａＨＣＯ3 、
Ｋ3 ＰＯ4 、Ｎａ3ＰＯ4 、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。
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、Ｋ
ＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2 、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＮａＨＣＯ3 、
Ｋ3 ＰＯ4 、Ｎａ3ＰＯ4 、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。
【００３５】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、ＥＲ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ＥＲ流体には、酸、
塩、又は塩基成分を添加するする場合には、多価アルコ
ールの部分エステル化物を加水分解しないものであるこ
とが必要である。
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、ＥＲ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ＥＲ流体には、酸、
塩、又は塩基成分を添加するする場合には、多価アルコ
ールの部分エステル化物を加水分解しないものであるこ
とが必要である。
【００３６】また、本発明のＥＲ流体には、酸化防止剤
及び／又は腐食防止剤を添加することが好ましい。
及び／又は腐食防止剤を添加することが好ましい。
【００３７】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。
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。
【００３８】酸化防止剤としては、分極促進剤、多孔質
固体粒子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、ＥＲ流体全体に対して0.01
〜10wt％、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10
wt％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。
固体粒子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、ＥＲ流体全体に対して0.01
〜10wt％、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10
wt％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。
【００３９】また、腐食防止剤を添加してもよいが、分
極促進剤、多孔質固体粒子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、ＥＲ流体全体に対して 0.0
01〜10wt％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。
極促進剤、多孔質固体粒子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、ＥＲ流体全体に対して 0.0
01〜10wt％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。
【００４０】又、ＥＲ効果に影響がない程度に摩耗防止
剤、極圧剤、消泡剤等の添加剤を配合してもよい。
剤、極圧剤、消泡剤等の添加剤を配合してもよい。
【００４１】
【作用】ＥＲ流体においては、多価アルコール及び／又
は多価アルコール部分誘導体を分極促進剤として添加す
ることにより高温領域に至る広い温度範囲で安定した増
粘効果を奏することができるが、多価アルコール及び／
又は多価アルコール部分誘導体は電気絶縁性流体への溶
解性が悪く、しかも多価アルコール及び／又は多価アル
コール部分誘導体と電気絶縁性流体とは比重差があり、
例えばコハク酸イミド等の分散剤を併用しても分極促進
剤と電気絶縁性流体が分離するという問題がある。
は多価アルコール部分誘導体を分極促進剤として添加す
ることにより高温領域に至る広い温度範囲で安定した増
粘効果を奏することができるが、多価アルコール及び／
又は多価アルコール部分誘導体は電気絶縁性流体への溶
解性が悪く、しかも多価アルコール及び／又は多価アル
コール部分誘導体と電気絶縁性流体とは比重差があり、
例えばコハク酸イミド等の分散剤を併用しても分極促進
剤と電気絶縁性流体が分離するという問題がある。
【００４２】本発明は、多価アルコール系分極促進剤と
相溶性を有すると共に電気絶縁性流体とも相溶性を有す
る物質を使用することにより、分極促進剤を電気絶縁性
流体中に安定して保持させることができ、ＥＲ流体の性
能を向上させることがてきると共に、保存安定性に優れ
たものとなしえるものである。
相溶性を有すると共に電気絶縁性流体とも相溶性を有す
る物質を使用することにより、分極促進剤を電気絶縁性
流体中に安定して保持させることができ、ＥＲ流体の性
能を向上させることがてきると共に、保存安定性に優れ
たものとなしえるものである。
【００４３】以下、本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４４】〔実施例１〕 を混合し、ＥＲ流体を調製した。
【００４５】尚、これらのサンプルは40℃で全て80cSt
となるように鉱油の粘度を調整した。
となるように鉱油の粘度を調整した。
【００４６】〔実施例２〕実施例１のポリオキシエチレ
ン(n＝2)ノニルフェニルエーテルに代えて、同量のポリ
オキシエチレン(n＝2)オクチルフェニルエーテルを使用
して実施例１同様にＥＲ流体を調製した。
ン(n＝2)ノニルフェニルエーテルに代えて、同量のポリ
オキシエチレン(n＝2)オクチルフェニルエーテルを使用
して実施例１同様にＥＲ流体を調製した。
【００４７】〔実施例３〕実施例１のエチレングリコー
ルモノメチルエーテルに代えてトリエチレングリコール
を同量、及びポリオキシエチレン(n＝2)ノニルフェニル
エーテルに代えて同量のポリオキシエチレン(n＝2)オク
チルフェニルエーテルを使用して実施例１同様にＥＲ流
体を調製した。
ルモノメチルエーテルに代えてトリエチレングリコール
を同量、及びポリオキシエチレン(n＝2)ノニルフェニル
エーテルに代えて同量のポリオキシエチレン(n＝2)オク
チルフェニルエーテルを使用して実施例１同様にＥＲ流
体を調製した。
【００４８】〔比較例〕実施例１のＥＲ流体において、
ポリオキシエチレン(n＝2)ノニルフェニルエーテルを添
加しないでＥＲ流体を調製した。
ポリオキシエチレン(n＝2)ノニルフェニルエーテルを添
加しないでＥＲ流体を調製した。
【００４９】これらの各ＥＲ流体を３０日間放置し、分
極促進剤の沈降量を測定した。
極促進剤の沈降量を測定した。
【００５０】その結果を下表に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】次に、このＥＲ流体を４０℃と９０℃で、
電圧の印加が可能な回転粘度計を用いて、以下の項目に
ついて測定し、ＥＲ流体としての評価を行った。
電圧の印加が可能な回転粘度計を用いて、以下の項目に
ついて測定し、ＥＲ流体としての評価を行った。
【００５３】・応答性−交流電場を０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。
/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。
【００５４】・再現性−交流電場を０→2.0 ×106 (V/
m) →０のサイクルを繰り返した時、電場1.4 ×106(V/
m)の時の粘度の変動割合により評価。
m) →０のサイクルを繰り返した時、電場1.4 ×106(V/
m)の時の粘度の変動割合により評価。
【００５５】・耐久性−交流電場を2.0 ×106 (V/m)で
一定させた時、経時的な粘度の変化量（％）（測定時間
５０時間）で評価。
一定させた時、経時的な粘度の変化量（％）（測定時間
５０時間）で評価。
【００５６】・増粘効果−電場０時と比較して、交流電
場を1.4 ×106 (V/m) とした時の粘度の倍率で評価。
場を1.4 ×106 (V/m) とした時の粘度の倍率で評価。
【００５７】結果を下表に示す。
【００５８】
【表２】
【００５９】表からわかるように、本発明のＥＲ流体は
高温領域に至る広い温度範囲における応答性、再現性、
増粘効果、耐久性に優れたものである。
高温領域に至る広い温度範囲における応答性、再現性、
増粘効果、耐久性に優れたものである。
【００６０】
【発明の効果】本発明のＥＲ流体は、保存安定性に優れ
ると共に、高温領域に至る広い温度範囲における応答
性、再現性、耐久性、増粘効果に優れるものであり、例
えば粘度変化を利用した制御機器に有用であると共に、
その制御精度、特に高温使用下での制御精度を格段に向
上させることができるものである。
ると共に、高温領域に至る広い温度範囲における応答
性、再現性、耐久性、増粘効果に優れるものであり、例
えば粘度変化を利用した制御機器に有用であると共に、
その制御精度、特に高温使用下での制御精度を格段に向
上させることができるものである。
【００６１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 133:16） Ｃ１０Ｎ 20:00 Ｚ 8217−4Ｈ 20:06 Ｚ 8217−4Ｈ 30:02 30:08 40:14
Claims (1)
- 【請求項１】 電気絶縁性流体、多孔質固体粒子、及び
多価アルコール及び／又は少なくとも１つの水酸基を有
する該多価アルコールの部分誘導体からなる電気粘性流
体に、ＨＬＢ値が２〜３０である物質を配合することを
特徴とする電気粘性流体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP240891A JPH0551592A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 電気粘性流体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP240891A JPH0551592A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 電気粘性流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551592A true JPH0551592A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=11528421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP240891A Pending JPH0551592A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 電気粘性流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0551592A (ja) |
-
1991
- 1991-01-14 JP JP240891A patent/JPH0551592A/ja active Pending
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