(57)【要約】      （修正有）【課題】磁性粒子の長期間の分散安定性に優れ、磁場印加条件下での降伏応力の最大変化量が大きい磁気粘弾性流体を提供する。【解決手段】磁気粘弾性流体は磁性粒子と、分散媒と、を含む。磁性粒子は、大磁性粒子と、小磁性粒子とを含み、大磁性粒子の平均粒子径は、１〜５０μｍであり、小磁性粒子の平均粒子径は、２０〜３００ｎｍであり、磁性粒子の合計質量に対する、小磁性粒子の割合が、５〜４０質量％である。分散媒は、磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物を含み、分散媒の合計質量に対する、化合物の割合が、５０質量％以上であり、磁性粒子の質量と分散媒の質量との合計質量に対する、分散媒の割合が、５〜４５質量％である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子と、
分散媒と、
を含み、
前記磁性粒子が、大磁性粒子と、小磁性粒子とを含み、
前記大磁性粒子の平均粒子径は、１〜５０μｍであり、
前記小磁性粒子の平均粒子径は、２０〜３００ｎｍであり、
前記磁性粒子の合計質量に対する、前記小磁性粒子の割合が、５〜４０質量％であり、
前記分散媒は、前記磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物を含み、
前記分散媒の合計質量に対する、前記化合物の割合が、５０質量％以上であり、
前記磁性粒子の質量と前記分散媒の質量との合計質量に対する、前記分散媒の割合が、５〜４５質量％である、磁気粘弾性流体。
【請求項２】
前記化合物が、カルボン酸アミドのポリオキシアルキレン付加物である、請求項１に記載の磁気粘弾性流体。
【請求項３】
前記化合物が、脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物である、請求項１または２に記載の磁気粘弾性流体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気粘弾性流体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気粘性流体（Magneto Rheological Fluid、以下、「ＭＲ流体」ともいう）は、鉄などの磁性粒子を分散媒であるシリコーンオイルなどの基油に分散させた流体である。ＭＲ流体は、ＭＲ流体に外部から磁場を印加していない状態では、分散媒中に磁性粒子がランダムに浮遊し、一方、ＭＲ流体に外部から磁場を印加した状態では、磁場の方向に沿って磁性粒子が鎖状に連結した多数のクラスタを形成する性質を有する。これにより、ＭＲ流体は、磁場の印加と非印加によってクラスタの形成と解除を制御することができ、クラスタが形成されるとＭＲ流体の見かけ上の粘度が変化し、降伏応力が増大する。ＭＲ流体は磁場の印加によって力およびトルクを伝達したり、減衰させることができる。そのため、ＭＲ流体は、ダンパなどへの応用が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＭＲ流体は、通常、ある一定の応力を発生させるために粒径が数μｍ〜数十μｍの大きな磁性粒子を用いることから、ＭＲ流体を放置しておくと磁性粒子が沈降して分散媒から分離してしまう問題がある。磁性粒子が沈降して固まった状態でＭＲ流体を用いた装置を作動させようとすると、装置が作動しないおそれまたは装置の機構を損傷してしまうおそれがある。
【０００４】
磁性粒子の分散安定性を向上するために、通常、磁性粒子の表面をシランカップリング処理したり、ＭＲ流体にヒマシ油や粘土鉱物モンモリロナイトなどの分散助剤を添加したりする手法（例えば、特許文献２参照）があるが、シランカップリング処理では処理の手間やコストがかかり、分散助剤を添加する手法でも磁性粒子の十分な分散安定性が得られないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０６９９９５号公報
【特許文献２】特開２００５−２０６６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、ＭＲ流体には、磁性粒子の長期間の分散安定性と、磁場印加条件下での降伏応力の最大変化量が大きいことが求められる。
【０００７】
そこで、本発明は、磁性粒子の長期間の分散安定性に優れ、磁場印加条件下での降伏応力の最大変化量が大きい磁気粘弾性流体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る磁気粘弾性流体は、
磁性粒子と、
分散媒と、
を含み、
前記磁性粒子が、大磁性粒子と、小磁性粒子とを含み、
前記大磁性粒子の平均粒子径は、１〜５０μｍであり、
前記小磁性粒子の平均粒子径は、２０〜３００ｎｍであり、
前記磁性粒子の合計質量に対する、前記小磁性粒子の割合が、５〜４０質量％であり、
前記分散媒は、前記磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物を含み、
前記分散媒の合計質量に対する、前記化合物の割合が、５０質量％以上であり、
前記磁性粒子の質量と前記分散媒の質量との合計質量に対する、前記分散媒の割合が、５〜４５質量％である、磁気粘弾性流体である。これにより、磁性粒子の長期間の分散安定性に優れ、磁場印加条件下での降伏応力の最大変化量が大きい磁気粘弾性流体を提供することができる。
【０００９】
本発明に係る磁気粘弾性流体の一実施形態では、前記化合物が、カルボン酸アミドのポリオキシアルキレン付加物である。
【００１０】
本発明に係る磁気粘弾性流体の一実施形態では、前記化合物が、脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁性粒子の長期間の分散安定性に優れ、磁場印加条件下での降伏応力の最大変化量が大きい磁気粘弾性流体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。これらの記載は、本発明の例示を目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。
【００１３】
本発明において、２以上の実施形態を任意に組み合わせることができる。
【００１４】
本発明において、平均粒子径とは、粒子径分布の中央値（メジアン径）を意味する。磁性粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置などを用いて測定する。
【００１５】
（磁気粘弾性流体）
本発明に係る磁気粘弾性流体は、
磁性粒子と、
分散媒と、
を含み、
前記磁性粒子が、大磁性粒子と、小磁性粒子とを含み、
前記大磁性粒子の平均粒子径は、１〜５０μｍであり、
前記小磁性粒子の平均粒子径は、２０〜３００ｎｍであり、
前記磁性粒子の合計質量に対する、前記小磁性粒子の割合が、５〜４０質量％であり、
前記分散媒は、前記磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物を含み、
前記分散媒の合計質量に対する、前記化合物の割合が、５０質量％以上であり、
前記磁性粒子の質量と前記分散媒の質量との合計質量に対する、前記分散媒の割合が、５〜４５質量％である、磁気粘弾性流体である。
【００１６】
以下、本発明に係る磁気粘弾性流体に含まれる磁性粒子と分散媒について例示説明する。
【００１７】
＜磁性粒子＞
本発明に係る磁気粘弾性流体の磁性粒子は、大磁性粒子と小磁性粒子とを含む。大磁性粒子と小磁性粒子は、それぞれ、１種単独で用いてもよいし、材料および／または平均粒子径の異なるものを２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
・大磁性粒子
大磁性粒子は、後述する平均粒子径を満たし、磁場印加条件下で降伏応力が変化する磁性粒子であればよく、公知の磁性粒子を用いることができる。
【００１９】
大磁性粒子の材料としては、例えば、鉄、窒化鉄、炭化鉄、カルボニル鉄、二酸化クロム、低炭素鋼、ニッケル、コバルト；アルミニウム含有鉄合金、ケイ素含有鉄合金、コバルト含有鉄合金、ニッケル含有鉄合金、バナジウム含有鉄合金、モリブデン含有鉄合金、クロム含有鉄合金、タングステン含有鉄合金、マンガン含有鉄合金、銅含有鉄合金などの鉄合金；ガドリニウム、ガドリニウム有機誘導体からなる常磁性、超常磁性、強磁性化合物粒子などが挙げられる。
【００２０】
大磁性粒子としては、カルボニル鉄が好ましい。
【００２１】
大磁性粒子の平均粒子径は、１〜５０μｍである。大磁性粒子の平均粒子径が１μｍ以上であることにより、磁気粘弾性流体の降伏応力が高まり（粘度の最大変化量が増大する）、平均粒子径が５０μｍ以下であることにより、大磁性粒子の沈降が抑制可能となる。
【００２２】
大磁性粒子の平均粒子径は、降伏応力と沈降抑制の観点から、３〜２０μｍが好ましく、４〜１０μｍがより好ましい。
【００２３】
大磁性粒子の割合は、例えば、磁性粒子の合計質量に対して、６０〜９５質量％である。
【００２４】
・小磁性粒子
小磁性粒子は、後述する平均粒子径を満たす磁性粒子であればよく、公知の磁性粒子を用いることができる。
【００２５】
小磁性粒子の材料としては、例えば、鉄、フェライト（Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｚｎ（ＩＩ）などの鉄（ＩＩＩ）酸塩）、マグネタイト（Ｆｅ（ＩＩ）の鉄（ＩＩＩ）酸塩）などが挙げられる。フェライトとしては、例えば、Ｍｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライト、Ｍｇフェライト；アルカリ金属、アルカリ土類金属、軽金属類を含有する上記フェライトなどが挙げられる。この他、大磁性粒子で挙げた材料も挙げられる。
【００２６】
小磁性粒子としては、マグネタイトおよびフェライトからなる群より選択される１種以上が好ましい。
【００２７】
一実施形態では、小磁性粒子は、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライトである。
【００２８】
小磁性粒子の平均粒子径は、２０〜３００ｎｍである。小磁性粒子の平均粒子径が２０ｎｍ以上であることにより、磁気粘弾性流体の磁場印加時の降伏応力が高まり、平均粒子径が３００ｎｍ以下であることにより、大磁性粒子に対する小磁性粒子の沈降抑制効果が発現される。
【００２９】
小磁性粒子の平均粒子径は、降伏応力と沈降抑制の観点から、３０〜２５０ｎｍが好ましく、４０〜２００ｎｍがより好ましい。
【００３０】
小磁性粒子の割合は、磁性粒子の合計質量に対して、５〜４０質量％である。例えば、小磁性粒子の割合は、磁性粒子の合計質量に対して、５質量％以上、１０質量％以上、１２．５質量％以上、１５質量％以上、２０質量％以上、または３０質量％以上であり、例えば、小磁性粒子の割合は、磁性粒子の合計質量に対して、４０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１５質量％以下、１２．５質量％以下、または１０質量％以下である。
【００３１】
一実施形態では、小磁性粒子の割合は、例えば、大磁性粒子と小磁性粒子の合計質量に対して、５〜４０質量％である。例えば、小磁性粒子の割合は、大磁性粒子と小磁性粒子の合計質量に対して、５質量％以上、１０質量％以上、１２．５質量％以上、１５質量％以上、２０質量％以上、または３０質量％以上であり、例えば、小磁性粒子の割合は、大磁性粒子と小磁性粒子の合計質量に対して、４０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１５質量％以下、１２．５質量％以下、または１０質量％以下である。
【００３２】
・第３の磁性粒子
本発明に係る磁気粘弾性流体は、上記大磁性粒子と小磁性粒子を含めばよく、これらに加えて第３の磁性粒子を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００３３】
第３の磁性粒子の材料は、大磁性粒子および小磁性粒子のいずれかと同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００３４】
第３の磁性粒子の平均粒子径は、適宜調節すればよく、例えば、３００ｎｍより大きく、１μｍ未満である。あるいは、３００ｎｍより大きく、８００ｎｍ以下である。
【００３５】
第３の磁性粒子を含む場合、第３の磁性粒子の割合は、適宜調節すればよく、例えば、磁性粒子の合計質量に対して、４０質量％未満である。一実施形態では、第３の磁性粒子を含む場合、第３の磁性粒子の割合は、磁性粒子の合計質量に対して、１〜３５質量％である。
【００３６】
第３の磁性粒子は、１種単独で用いてもよいし、材料および／または平均粒子径の異なるものを２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
本発明に係る磁気粘弾性流体では、磁性粒子は、分散性を高めるためのシランカップリング剤などによる表面処理をしてもよいし、表面処理をしなくてもよい。本発明に係る磁気粘弾性流体では、後述する分散媒を用いることにより、磁性粒子の表面処理をしなくとも、磁性粒子の長期の優れた分散安定性が得られる。
【００３８】
一実施形態では、大磁性粒子と小磁性粒子は、分散性を高めるためのシランカップリング剤などによる表面処理をされていない。別の実施形態では、磁性粒子は、分散性を高めるためのシランカップリング剤などによる表面処理をされていない。
【００３９】
磁性粒子の質量と分散媒の質量との合計質量に対する、磁性粒子の割合は、５５〜９５質量％である。磁性粒子の割合が、５５質量％未満では、十分な降伏応力と十分な分散安定性が得られず、９５質量％を超えると、分散不良となる。磁性粒子の割合は、磁気粘弾性流体の磁場応答速度と降伏応力との観点から、６０〜９０質量％が好ましい。
【００４０】
＜分散媒＞
本発明に係る磁気粘弾性流体の分散媒は、磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物（以下、単に「分散媒化合物」ということがある）を含み、分散媒の合計質量に対する、前記化合物の割合が、５０質量％以上である。これにより、従来の磁気粘性流体の基油である、シリコーンオイルなどを用いなくとも、磁性粒子の長期の分散安定性に優れる。
【００４１】
分散媒化合物が有する、磁性粒子と相互作用する基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、エーテル基、ニトリル基、アミノ基、アミド基、イミド基、スルホン酸基、チオール基、スルフィド基、リン酸基、これらの金属塩、金属錯体；Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｓｅなどのヘテロ原子を有する基；ポリオキシアルキレン基などが挙げられる。一実施形態では、磁性粒子と相互作用する基は、分極能が大きい基である。
【００４２】
分散媒化合物は、ノニオン性、カチオン性、アニオン性のいずれでもよい。一実施形態では、分散媒化合物は、ノニオン性である。
【００４３】
分散媒化合物が有する、磁性粒子と相互作用する基は、アミド基、ポリオキシアルキレン基およびリン酸基からなる群より選択されることが好ましい。
【００４４】
アミド基としては、例えば、−ＣＯＮＨ2、−ＣＯＮＲ−で表される基が挙げられる。ここで、Ｒは、水素または一価の有機基である。一実施形態では、一価の有機基は、炭素数１〜６のアルキル基であり、別の実施形態では、一価の有機基は、メチル基またはエチル基であり、さらに別の実施形態では、一価の有機基は、メチル基である。
【００４５】
ポリオキシアルキレン基としては、例えば、−（ＡＯ）x−で表される基が挙げられ、ここで、Ａは、直鎖、分岐鎖または環状の二価の炭化水素基であり、ｘは、１〜３０の実数である。ポリオキシアルキレン基の例としては、ポリエチレンオキシド基、ポリプロプレンオキシド基、ポリブチレンオキシド基など、繰返し単位中のアルキレン基の炭素数が２〜５であるポリアルキレンオキシド基およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４６】
リン酸基としては、例えば、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）2および−ＯＰ（Ｏ）（ＯＹ）（ＯＨ）で表される基が挙げられ、ここで、Ｙは、アルコール残基である。
【００４７】
分散媒化合物としては、例えば、カルボン酸アミドのポリオキシアルキレン付加物などが挙げられる。
【００４８】
カルボン酸アミドを形成するカルボン酸は、例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸などカルボキシ基を１または２以上有するカルボン酸が挙げられる。カルボン酸アミドを形成するカルボン酸が、カルボキシ基を複数有する場合、その複数のカルボキシ基のうちの少なくとも１つが、アミド化されてカルボン酸アミドを形成すればよく、残りのカルボキシ基は、アミド基以外のカルボキシ基などとして存在していてもよい。また、カルボン酸アミドを形成するカルボン酸が、カルボキシ基を複数有する場合、全てのカルボキシ基がアミド化されてカルボン酸アミドを形成してもよい。カルボン酸アミドを形成するカルボン酸のカルボキシ基以外の部分の構造は、例えば、直鎖、分岐鎖または環状の、飽和または不飽和の炭素数１〜３０の炭化水素などが挙げられる。
【００４９】
また、カルボン酸アミドのポリオキシアルキレン付加物は、アミド基にポリオキシアルキレン基が付加した構造を少なくとも１つ有すればよい。カルボン酸アミドが、複数のアミド基を有する場合、その複数のアミド基のうちの少なくとも１つにポリオキシアルキレン基が付加した構造を有すればよく、残りのアミド基は、ポリオキシアルキレン基が付加していないアミド基として存在していてもよい。また、カルボン酸アミドが、複数のアミド基を有する場合、全てのアミド基にポリオキシアルキレン基が付加していてもよい。
【００５０】
本発明に係る磁気粘弾性流体の一実施形態では、分散媒化合物が、カルボン酸アミドのポリオキシアルキレン付加物である。
【００５１】
カルボン酸アミドのポリオキシアルキレン付加物としては、例えば、脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物などが挙げられる。
【００５２】
脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物の脂肪酸部分は、不飽和脂肪酸由来（すなわち、不飽和炭化水素）でもよいし、飽和脂肪酸由来（すなわち、飽和炭化水素）でもよい。
【００５３】
脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物の脂肪酸部分が不飽和脂肪酸由来の場合、脂肪酸部分は、二重結合、三重結合などを不飽和の炭素結合を１個または２個以上有していてもよい。
【００５４】
脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物の脂肪酸部分が二重結合を有する不飽和脂肪酸由来の場合、脂肪酸部分の構造は、シス型でもよいし、トランス型でもよい。
【００５５】
脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物の脂肪酸の炭化水素部分は、直鎖、分岐鎖、環状のいずれでもよい。
【００５６】
脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物のポリオキシアルキレン部分は、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロプレンオキシド、ポリブチレンオキシドなど炭素数２〜５のポリアルキレンオキシドおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５７】
脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物は、例えば、一般式ＲＣＯＮＨ（ＣnＨ2nＯ）xＨを有する化合物などが挙げられる。式中、Ｒは、直鎖、分岐鎖または環状の、飽和または不飽和の炭素数８〜３０の炭化水素であり；ｎは、２〜５の整数であり；ｘは、１〜３０の実数である。
【００５８】
一実施形態では、脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物は、Ｃ17Ｈ33ＣＯＮＨ（Ｃ2Ｈ4Ｏ）ｘＨおよびＣ17Ｈ33ＣＯＮＨ（Ｃ3Ｈ6Ｏ）ｘＨからなる群より選択される１種以上である。式中、ｘは、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９または２０である。別の実施形態では、脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物は、Ｃ17Ｈ33ＣＯＮＨ（Ｃ2Ｈ4Ｏ）ｘＨからなる群より選択される１種以上であり、式中、ｘは、４〜１２である。
【００５９】
一実施形態では、脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物は、ノニオン性である。
【００６０】
本発明に係る磁気粘弾性流体の一実施形態では、分散媒化合物が、脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物である。
【００６１】
分散媒の合計質量に対する、分散媒化合物の割合は、５０質量％以上である。５０質量％未満の場合、磁性粒子の十分な分離抑制効果を得られない。
【００６２】
分散媒の合計質量に対する、分散媒化合物の割合は、例えば、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上、または１００質量％であり、分散媒の合計質量に対する、分散媒化合物の割合は、例えば、１００質量％以下、９０質量％以下、８０質量％以下、７０質量％以下、または６０質量％以下である。分散媒の合計質量に対する、分散媒化合物の割合は、好ましくは、６０〜１００質量％である。
【００６３】
分散媒化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６４】
一実施形態では、本発明に係る磁気粘弾性流体は、シリコーンオイル、フッ素オイルおよびパラフィンからなる群より選択される基油の含有量が、分散媒の合計質量に対して、５０質量％以下、４０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以下、または５質量％以下である。別の実施形態では、本発明に係る磁気粘弾性流体は、シリコーンオイル、フッ素オイルおよびパラフィンからなる群より選択される基油を実質的に含まない。さらに別の実施形態では、本発明に係る磁気粘弾性流体は、シリコーンオイル、フッ素オイルおよびパラフィンからなる群より選択される基油を含まない。本段落のシリコーンオイルなどの基油を「実質的に含まない」とは、磁気粘弾性流体に本段落の基油が意図的に添加されていないこと、あるいは、不可避的な量を超えて含まないことを意味する。
【００６５】
分散媒の割合は、磁性粒子の質量と分散媒の質量との合計質量に対して、５〜４５質量％である。５質量％未満の場合、分散媒が磁性粒子表面を十分に濡らすことができず分散不良となり、４５質量％を超えると、十分な降伏応力が得られず分散安定性にも劣る。分散媒の割合は、例えば、５質量％以上、１０質量％以上、１５質量％以上、２０質量％以上、２５質量％以上、３０質量％以上、３５質量％以上、または４０質量％以上であり、分散媒の割合は、例えば、４５質量％以下、４０質量％以下、３５質量％以下、３０質量％以下、２５質量％以下、２０質量％以下、１５質量％以下、または１０質量％以下である。分散媒の割合は、好ましくは、１０〜４０質量％であり、より好ましくは、１０〜３０質量％である。
【００６６】
分散媒は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６７】
＜その他の添加剤＞
本発明に係る磁気粘弾性流体には、上述した成分以外に、分散助剤、レオロジーコントロール剤、金属型清浄分散剤、無灰型清浄分散剤、油性剤、摩耗防止剤、極圧剤、さび止め剤、摩擦調整剤、固体潤滑剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、消泡剤、着色剤、粘度指数向上剤及び流動点降下剤などのその他の添加剤を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。これらその他の添加剤はそれぞれ、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６８】
・分散助剤
分散助剤は、一般に用いられる非水性または水性の湿潤分散剤を用いることができる。分散助剤が有する磁性体吸着に寄与する官能基は酸性、塩基性、塩のいずれでもよいが、一部の材質の磁性粒子との相互作用が少ないことから、塩基性または塩が好ましい。分散助剤の分子量は、低分子量のものから高分子量のものまで、分散媒との組合せから適切なものを選択すればよい。
【００６９】
分散助剤を用いる場合、その量は適宜調節すればよく、例えば、分散助剤の割合は、磁性粒子の質量と分散媒の質量と分散助剤の質量との合計質量に対する、０．５〜１０質量％である。
【００７０】
一実施形態では、本発明に係る磁気粘弾性流体は、分散助剤を含まない。別の実施形態では、本発明に係る磁気粘弾性流体は、分散助剤を含む。
【００７１】
＜磁気粘弾性流体の調製方法＞
磁気粘弾性流体の調製方法は特に限定されず、磁性粒子と、分散媒と、必要に応じてその他の添加剤とを任意の順序で混合して調製することができる。例えば、磁気粘弾性流体の調製方法は、分散媒と磁性粒子とを準備し、磁性粒子に、分散媒を添加して撹拌し、次いで、任意に、分散助剤などのその他の添加剤を添加して撹拌する。
【００７２】
本発明に係る磁気粘弾性流体の用途は、特に限定されず、公知のＭＲ流体の用途に使用することができる。磁気粘弾性流体の用途としては、例えば、ロボット、ブレーキ、クラッチ、ダンパ、ショックアブソーバー、制震装置、ハプティクス、力触覚提示装置、医療機器、福祉機器などが挙げられる。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例は、本発明の例示を目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。以下の実施例では特に断らない限り、配合量は、質量部を意味する。
【００７４】
実施例で用いた材料の詳細は以下のとおりである。
・磁性粒子
大磁性粒子：カルボニル鉄粉、ＢＡＳＦ社製の商品名「ＣＩＰ−ＳＱ」、平均粒子径４．５μｍ
小磁性粒子：Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライト、パウダーテック社製の商品名「Ｅ−００１」、平均粒子径４０ｎｍ
・分散媒
アミド系分散媒化合物１：磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物（脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物）、青木油脂工業社製の商品名「ブラウノン（登録商標）Ｏ−１５」、ポリオキシエチレンオレイルアミド、化学式Ｃ17Ｈ33ＣＯＮＨ（Ｃ2Ｈ4Ｏ）7Ｈ
アミド系分散媒化合物２：磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物（脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物）、青木油脂工業社製の商品名「ブラウノン（登録商標）Ｏ−１５−４」、ポリオキシエチレンオレイルアミド、化学式Ｃ17Ｈ33ＣＯＮＨ（Ｃ2Ｈ4Ｏ）4Ｈ
アミド系分散媒化合物３：磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物（脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物）、青木油脂工業社製の商品名「ブラウノン（登録商標）Ｏ−１５−１２」、ポリオキシエチレンオレイルアミド、化学式Ｃ17Ｈ33ＣＯＮＨ（Ｃ2Ｈ4Ｏ）12Ｈ
アミド系分散媒化合物４：磁性粒子と相互作用する基を１分子中に２種以上有する化合物（脂肪酸アミドのポリオキシアルキレン付加物）、青木油脂工業社製、ポリオキシプロピレンオレイルアミド、化学式Ｃ17Ｈ33ＣＯＮＨ（Ｃ3Ｈ6Ｏ）20Ｈ
・比較分散媒
潤滑油：カストロール社製エンジンオイル（重質パラフィン系基油）、商品名「Ｃａｓｔｒｏｌ（登録商標）  ＥＤＧＥ  ５Ｗ−４０」
エステル系分散媒：磁性粒子と相互作用する基はエチレンオキサイドのみ、青木油脂工業社製の商品名「ブラウノン（登録商標）Ｏ−４００ＳＡ」、ポリオキシエチレンモノオレエート、化学式Ｃ17Ｈ33ＣＯＯ（Ｃ2Ｈ4Ｏ）9.1Ｈ
【００７５】
実施例で用いた装置は以下のとおりである。
３本ロール分散機：ＥＸＡＫＴ社製の商品名「５０Ｉ」
レオメータ：アントンパール社製の商品名「ＭＣＲ  ３０２」、ダブルギャップ構造ＭＲＤセル（磁場測定ユニット）を搭載
【００７６】
（実施例１〜１２および比較例１〜７）
表１に示す配合で磁性粒子と分散媒を準備した。容器に磁性粒子を充填し、次いで分散媒を添加して、均一になるまで簡易に撹拌した。その後、その混合物を３本ロール分散機を用いて、最も開度を狭めた条件で、５回通して分散させて、磁気粘弾性流体または比較ＭＲ流体を調製した。
【００７７】
【表１】
2020027876.tif 000002
【００７８】
調製した各磁気粘弾性流体または比較ＭＲ流体について、以下のように、分散安定性と、降伏応力の最大変化量とを測定した。
【００７９】
（分散安定性）
磁気粘弾性流体または比較ＭＲ流体を調製後、直ちに３０ｍＬサンプル管の肩部まで磁気粘弾性流体または比較ＭＲ流体を充填し、２５℃で静置して貯蔵した。貯蔵後１４日と６０日における磁気粘弾性流体または比較ＭＲ流体について、サンプル管の肩部から、分散媒と磁性粒子とが分離した界面までの距離（分離幅）を測定し、以下の基準で分散安定性を評価した。分離幅が小さいほど、分散安定性に優れる。貯蔵後１４日時点で基準ＡまたはＢである場合、合格である。また、貯蔵後６０日時点で基準ＡまたはＢであることがより好ましい。
・基準
Ａ：分離は見られない
Ｂ：分離幅が３ｍｍ未満
Ｃ：分離幅が３ｍｍ以上８ｍｍ未満
Ｄ：分離幅が８ｍｍ以上１５ｍｍ未満
Ｅ：分離幅が１５ｍｍ以上
【００８０】
（降伏応力の最大変化量）
レオメータに０．６ｍＬの磁気粘弾性流体または比較ＭＲ流体を充填し、磁束密度１Ｔ（テスラ）の磁場印加条件で、歪み１０％、１０Ｈｚ周波数振動解析を実施した。その磁場印加条件下で発生したせん断降伏応力（Ｐａ）を測定した。その結果を表１に合わせて示す。せん断降伏応力３０００Ｐａ以上が合格である。
【００８１】
表１に示すように、実施例では、磁性粒子の長期間の分散安定性に優れ、磁場印加条件下での降伏応力の最大変化量が大きい磁気粘弾性流体を提供することができた。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明によれば、磁性粒子の長期間の分散安定性に優れ、磁場印加条件下での降伏応力の最大変化量が大きい磁気粘弾性流体を提供することができる。