(57)【要約】【課題】  磁界オフでも一定のせん断応力を有する、しかも磁性粒子の沈降抑制に優れた新規の磁気粘性流体組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）一般式（１）を平均単位式とする２５℃における動粘度が５００〜３５，０００ｍｍ２／ｓであるポリオルガノシロキサン流体と、(Ｒ１)ａＳｉＯ(４−ａ)/２        （１）（式中、Ｒ１は１価の炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基であり、ａは１．９〜２．１の数である。）  （Ｂ） 鉄、コバルト及びニッケルから選ばれる１種以上の金属を主成分とする金属粒子、その金属合金粒子、並びに窒化鉄、炭化鉄、カルボニル鉄、フェライト及びマグネタイトから選ばれる１種以上を主成分とする強磁性を示す金属化合物粒子から選ばれる１種以上の磁性粒子であって、その平均粒子直径が２μｍ〜１５μｍの磁性粒子と、（Ｃ）ヒュームドシリカを含有する磁気粘性流体組成物であって、組成物中に（B）の磁性粒子を５０〜９０質量％、（Ｃ）のヒュームドシリカを０．１〜５．０質量％含有することを特徴とする磁気粘性流体組成物。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）一般式（１）を平均単位式とする２５℃における動粘度が５００〜３５，０００ｍｍ２／ｓであるポリオルガノシロキサン流体と、
(Ｒ１)ａＳｉＯ(４−ａ)/２        （１）
（式中、Ｒ１は１価の炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基であり、ａは１．９〜２．１の数である。）  
（Ｂ） 鉄、コバルト及びニッケルから選ばれる１種以上の金属を主成分とする金属粒子、その金属合金粒子、並びに窒化鉄、炭化鉄、カルボニル鉄、フェライト及びマグネタイトから選ばれる１種以上を主成分とする強磁性を示す金属化合物粒子から選ばれる１種以上の磁性粒子であって、その平均粒子直径が２μｍ〜１５μｍの磁性粒子と、
（Ｃ）ヒュームドシリカを含有する磁気粘性流体組成物であって、
組成物中に（B）の磁性粒子を５０〜９０質量％、（Ｃ）のヒュームドシリカを０．１〜５．０質量％含有することを特徴とする磁気粘性流体組成物。
【請求項２】
２５℃でのせん断速度１００（１／ｓ）における磁気粘性流体組成物の粘度が２，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ の範囲にある請求項１の磁気粘性流体組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気粘性流体組成物に関し、詳しくは磁性粒子の長期にわたる沈降防止性に優れ、しかも磁界を与えない場合にも適切なせん断応力を示す磁気粘性流体組成物に関するものである。産業上の用途としては、建造物のダンパーや、自動車や建設機械のトルク配分機構あるいは各種クラッチ、ブレーキ、振動吸収装置などである。
【背景技術】
【０００２】
合成油などに磁性粒子を混合したものとして、磁性流体と言われるものがすでに販売されている。この磁性流体は磁性粒子径が数ナノメートルと極めて小さいので安定性に優れていて、通常、数年間静置していても磁性粒子は沈降しない。しかし、その磁性粒子径の小ささから磁界を印加しても鎖状構造にならず、粘度や降伏応力の増加幅は小さいためクラッチやダンパーなどへの適用は困難で、磁気シール等の用途で使用されているに過ぎない。
【０００３】
そこで１０数年前に、自動車のダンパーへの使用を目的として、磁性流体に配合されている磁性粒子に比べ格段にサイズの大きい磁性粒子を配合した、磁気粘性流体が開発された。この磁気粘性流体は、外部から印加される磁界強度に応じて、流動性の高い状態から大きな降伏応力を有するゲル状態に、急速かつ連続的、可逆的に変化する機能性流体で、この流体が充填された自動車用ダンパーを一般にＭＲダンパーという。ＭＲダンパーは、磁界強度を変化させることにより降伏応力の大きさを制御できることから、減衰力の調整が幅広いレンジで可能となっている。（非特許文献１）
【０００４】
この磁気粘性流体の降伏応力が磁界強度に応じて大きく変化するのは、磁界を加えると磁性粒子が磁化されて磁界方向に配列し、磁界を印加する電極間に鎖状構造（クラスター）を形成すること、そして磁界強度が高いほど強固なクラスターを形成する作用をすることによる。すなわち、印加する磁界の強さに応じて粘度や降伏応力を高精度で制御することができる。そして、そのクラスター形成速度、すなわち応答性は数マイクロ秒と極めて瞬時である。このような優れた特徴を示すことから近年では、自動車用のＭＲダンパーのみならず、各種クラッチ、アクチェーター、ブレーキ等への応用が種々検討されている。
【０００５】
ちなみに自動車用ＭＲダンパーに用いられる磁気粘性流体には、直径１〜１００μｍの磁性粒子（例えば、鉄等の金属粒子やカルボニル鉄、マグネタイト等の強磁性を示す金属化合物粒子等）と、オイル分として鉱油やポリアルファオレフィンあるいはエステルなどの合成油、そして粒子の沈降抑制や分散を目的に界面活性剤や各種チキソトロープ剤が含まれている。（特許文献１，特許文献２）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】精密工学会誌，P813-816，Vol.72，No.7（2006年）
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８６８９０
【特許文献２】特表平８−５０２７８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように外部から磁界を加えることで力学特性を変化させる磁気粘性流体は、建築の免震・制振構造分野においても注目されてきており、ダンパーなどのエネルギー吸収部材に応用されつつある。これはＭＲダンパーを制振装置として、振動に対する構造物の応答加速度と応答変位の両面を低減させることを目的としたものである。建築物としては、例えば高層ビルあるいは一般の戸建住宅などである。この用途にＭＲダンパーを適用すると、降伏応力の制御範囲が広いため建造物の揺れ度合いに応じた減衰力を発生することができるし、その減衰力も一般的な地震が発生した時にマイクロセコンドの応答速度で瞬時に強い磁界を発生させ、建造物の揺れを減衰することができる点で有利である。しかし、地震が起こった際に、地震による電気系統の寸断等の何らかの不具合によって磁界印加デバイスが起動せずにＭＲダンパーを磁界オンとできない場合には、折角の装置の効果が期待できないことになる。このことから、磁界オフの時でも一定のせん断応力を発生させることができる磁気粘性流体が望ましい。
【０００９】
別の用途として四輪駆動車などのトルク配分機構に磁気粘性流体を用い、磁界強度を変化することで伝達トルクをコントロールする方法が考えられる。しかし従来の磁気粘性流体では、車軸の回転に伴う遠心力で流体中の磁性粒子の一部は、ケーシング内壁付近に集中する状態となる。こうなると磁界強度に応じた適切な降伏応力が得られず、伝達トルクが不安定になってしまう。従って、この用途も建造物のＭＲダンパーと同じく、磁界オフのときに一定のトルク伝達力が得られる、すなわち高いせん断応力を有する磁気粘性流体が望ましい。
なお、建造物に設置されたＭＲダンパーは静置状態で長年おかれるので、多少の差はあれ、磁性粒子は沈降することになる。自動車用ＭＲダンパーでは、沈降した磁性粒子も走行中の路面の凹凸による車体振動で分散するが、静置状態の建造物ダンパーではこの効果も期待できない。少なからず磁性粒子が沈降すると必要時に設定値に見合う出力（降伏応力）が得られないことになり、その場合には地震時に磁界オンになっても実際の降伏応力は小さく、結果として初期設定値に比べ十分な制震効果が得られないおそれがある。この課題を解決する手段として、磁性粒子の沈降を何年にもわたり抑制する技術構築が期待されているが、オイルに比しはるかに高密度の磁性粒子の沈降抑制は難しく、さらなる改良が望まれている。
【００１０】
本発明者は、磁界オフでも一定のせん断応力を有する、しかも磁性粒子の沈降抑制に優れた新規の磁気粘性流体組成物を提供することを目的とする。
なお、本発明において、「磁界オン」とは、磁気粘性流体に対して磁界を印加した状態をいい、「磁界オフ」とは、磁気粘性流体に対して磁界を印加していない状態をいう。磁界の印加方法については、装置によって様々であるが、例えばＭＲダンパーなどでは、封入された磁気粘性流体組成物が通過する流路に対して、磁界が直角に形成するように配置されたコイルに電流を印加することで、流路内に磁界が発生し、「磁界オン」の状態となる。一方、このコイルに電流を印加しなければ磁界が発生しないため、「磁界オフ」の状態となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、磁気粘性流体に配合するオイル成分として特定のポリオルガノシロキサンを用い、さらに磁性粒子及びヒュームドシリカを特定量配合することにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明の磁気粘性流体組成物を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、
（Ａ）一般式（１）を平均単位式とする２５℃における動粘度が５００〜３５，０００ｍｍ２／ｓであるポリオルガノシロキサン流体と、
(Ｒ１)ａＳｉＯ(４−ａ)/２        （１）
（式中、Ｒ１は１価の炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基であり、ａは１．９〜２．１の数である。）  
（Ｂ） 鉄、コバルト及びニッケルから選ばれる１種以上の金属を主成分とする金属粒子、その金属合金粒子、並びに窒化鉄、炭化鉄、カルボニル鉄、フェライト及びマグネタイトから選ばれる１種以上を主成分とする強磁性を示す金属化合物粒子から選ばれる１種以上の磁性粒子であって、その平均粒子直径が２μｍ〜１５μｍの磁性粒子と、
（Ｃ）ヒュームドシリカを含有する磁気粘性流体であって、
組成物中に、（Ｂ）の磁性粒子を５０〜９０質量％、（Ｃ）のヒュームドシリカを０．１〜５．０質量％含有することを特徴とする磁気粘性流体組成物を提供するものである。
【００１３】
また、本発明は、上記磁気粘性流体組成物において、さらに２５℃でのせん断速度１００（１／ｓ）における磁気粘性流体組成物の粘度が２，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ
の範囲にあることを特徴とする磁気粘性流体組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の磁気粘性流体組成物によれば、磁界オフ状態でも一定のせん断応力を得ることができる。しかも磁性粒子の沈降抑制に優れる特徴を有している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（１）（Ａ）成分：ポリオルガノシロキサン流体
本発明の磁気粘性流体組成物は、一般式（１）で表される平均単位式を有する流体成分である（Ａ）成分を含有する。
(Ｒ１)ａＳｉＯ(４−ａ)/２      （１）
（式中、Ｒ１は１価の炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基であり、ａは１．９〜２．１の数である。）
【００１６】
一般式（１）で示されるポリオルガノシロキサンにおいて、式中のＲ1 は１価の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基を示す。ここで炭化水素基の例としては、炭素数１〜１２の直鎖又は分岐鎖の飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基（例えばアルキル基、アルケニル基等）、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基が挙げられ、ハロゲン化炭化水素基の例としては上記炭化水素基の少なくとも１個の水素原子がハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）で置換されたものが挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜８のものが望ましく、例えばメチル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、及びオクテニル基が挙げられる。ハロゲン化脂肪族炭化水素基としては前記の脂肪族炭化水素基の内の少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子で置換したものなどが挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。具体的には、前記の具体例として例挙されたメチル基、エチル基などの脂肪族炭化水素基の内の少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子で置換したものが挙げられ、更に好ましい具体例としては、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、モノフルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、モノフルオロプロピル基、ジフルオロプロピル基、トリフルオロプロピル基などが挙げられる。芳香族炭化水素基の例としてはフェニル基、トリル基及びキシリル基などが挙げられる。ケイ素原子に結合するこれらの基は同一または異種のものであってもよい。この内、Ｒ１としてより好ましいのは炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基であり、メチル基が最も好ましい。
【００１７】
式（１）のポリオルガノシロキサンは基本的に直鎖状の骨格を成しており、若干の分岐部分を有してもよい。
式（１）のポリオルガノシロキサンにおいて、直鎖で分子量の高いものはａが２．０に近く、分子量が低いものはａが２．０より大きく、分岐部分を含むものはａが２．０より小さい。
【００１８】
本発明に使用されるポリオルガノシロキサンの例としては、ポリジメチルシロキサン、ポリジメチル・メチルフェニルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジメチル・ジフェニルシロキサン、ポリメチルヘキシルシロキサン、ポリメチルオクチルシロキサン、ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン、ポリジメチル・メチルトリフルオロプロピルシロキサンなど単一重合体や共重合体又はこれらの混合物が挙げられる。
また、分子鎖末端はトリオルガノシリル基で封鎖されていることが望ましく、その例としてはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基などが挙げられる。この内、分枝鎖末端としてはトリメチルシリル基が最も好ましい。
【００１９】
本発明で用いられる（Ａ）成分のポリオルガノシロキサン流体は、２５℃における動粘度（ＪＩＳ−Ｋ２２８３）が５００〜３５，０００ｍｍ2／ｓ であり、好ましくは７００〜３０，０００ｍｍ2／ｓ
である。５００ｍｍ2／ｓ 未満では磁界オフ時に十分なせん断応力を得ることができず、また磁性粒子の沈降が早くなり好ましくない。一方、動粘度が高いほど磁界オフのときに大きなせん断応力を得やすいが、３５，０００ｍｍ2／ｓ を超えた場合には、特に冬季において装置内部の粘性抵抗が大きすぎエネルギー損失ロスにつながったり、半固体状となって流動性を失ったりする傾向にあるため、好ましくない。またトルク伝達装置では発熱による粘度低下が激しく耐久性に優れない傾向にもある。
【００２０】
上記（Ａ）成分であるポリオルガノシロキサン流体としては、単一の動粘度のものを使用しても良いし、構造の異なる複数の混合系でもよい。また動粘度の異なるものを混合して使用してもよい。ただし、複数種類の混合系である場合には、混合後の動粘度が上記の範囲内である必要がある。
なお、（Ａ）成分であるポリオルガノシロキサン流体の最適動粘度は、磁性粒子の配合量によって異なり、磁性粒子の配合量が少ない場合はここに定めた範囲の中で比較的に高動粘度のポリオルガノシロキサン流体を用いることが好ましく、磁性粒子の配合量が多い場合には比較的に低動粘度のポリオルガノシロキサン流体を用いることが好ましい。
【００２１】
本発明の磁気粘性流体組成物における流体成分としてポリオルガノシロキサンを必須成分としたのは、他のオイル、例えば石油から精製された鉱油や、エンジン油などで用いられるポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）やポリブテン及び各種エステルあるいはエチレン／プロピレングリコールなどに比べ、耐熱性や温度に対する粘度変化が極めて優れることによる。建造物のＭＲダンパーのように高温とならない環境で使用されるものには、ここに示したポリオルガノシロキサン以外のオイルでも、磁界のオンとオフ時の応力を確保できれば、磁気粘性流体のオイル成分として使用可能のように考えられるかもしれないが、ポリオルガノシロキサン以外のオイルを用い磁気粘性流体としたものは、たとえ磁界オフ時のせん断応力を確保できたとしても、冬季の低温状態では流動性を失い、半固体状となって磁気粘性流体として機能しづらくなる。
【００２２】
なお、耐熱性や粘度温度特性に大きな影響を与えない範囲であれば、石油精製によって製造される鉱油やポリオルガノシロキサン以外の合成油を少量程度配合しても良い。ただし、一般に使用されている鉱油やポリアルファオレフィンはポリオルガノシロキサンと相溶性に劣るとともに、沈降抑制性に悪影響を与えることがある。よって、その含有量は流体成分全量中に好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下であって、含有しないことが最も好ましい。なお、少量配合してもよい石油精製によって製造される鉱油やポリオルガノシロキサン以外の合成油の動粘度は、２０℃動粘度で１０，０００ｍｍ２／ｓ以下が好ましい。
【００２３】
（Ａ）成分のポリオルガノシロキサン流体は、本発明の磁気粘性流体組成物において（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の分散媒の役割を担うため、その含有割合は組成物全量に対して最大で４９．９質量％、最少で５質量％であるが、好ましくは７〜３５質量％、更に好ましくは１２〜３０質量％である。
【００２４】
（２）（Ｂ）成分：磁性粒子
本発明の磁気粘性流体組成物は、上記ポリオルガノシロキサンよりなる流体成分（Ａ）に、（Ｂ）成分として、鉄、コバルト及びニッケルから選ばれる１種以上を主成分とする金属粒子、その金属合金粒子、並びに窒化鉄、炭化鉄、カルボニル鉄、フェライト及びマグネタイトから選ばれる１種以上を主成分とする強磁性を示す金属化合物粒子から選ばれる１種以上の磁性粒子を含有する。その中で、好ましい材料は切片状でなく比較的球形状の鉄カルボニルである。鉄カルボニルは鉄ペンタカルボニルの熱分解により製造される。なお、本発明の磁気粘性流体組成物に用いる磁性粒子は、シランカップリング剤などで表面コーティングしたものを用いても良いし、表面コーティングをしないものでも良い。
【００２５】
（Ｂ）成分の磁性粒子の平均粒子直径は２〜１５μｍであり、好ましくは３〜１３μｍ、さらに好ましくは４〜１２μｍである。なお、この平均粒子直径はレーザー回折散乱式法で測定される平均粒子直径である。平均粒子直径が２μｍより小さいと降伏応力が低くなり、逆に１５μｍより大きいと磁性粒子の沈降は早くなり安定性に欠け、摺動時のフリクション増加につながるので好ましくない。
（Ｂ）成分の磁性粒子の含有割合は組成物全量に対して５０〜９０質量％、好ましくは５５〜８７質量％、更に好ましくは６０〜８５質量％である。磁性粒子の配合割合が少ないと、磁界オン時に必要な降伏応力が得られず、多過ぎると流体ではなく固体状となり装置への充填が困難となるとともに、磁気粘性流体として機能しない。
【００２６】
（３）（Ｃ）成分：ヒュームドシリカ
本発明の磁気粘性流体組成物は、磁性粒子の沈降を防止するために、（Ｃ）成分としてヒュームドシリカを含有する。
ヒュームドシリカは四塩化ケイ素を酸水素炎中で高温加水分解（気相法）する方法によって製造することが知られている。このヒュームドシリカは、通常の湿式シリカに比べ純度が高く、一次粒子平均径も５〜４０ナノメートルと極めて小さい。また通常の場合、湿式シリカは粉砕などで粒度分布を調節するのに対し、ヒュームドシリカは気相法で製造されるため粒度分布はシャープとなる特徴を有している。なお、ヒュームドシリカには表面を疎水性とするためにシランカップリング剤で表面処理したものや、表面処理しない親水性を示すものがあるが、本発明の磁気粘性流体組成物では表面処理の有無に関わらず用いることができる。
【００２７】
（Ｃ）成分のヒュームドシリカの配合量は、組成物全量に対して０．１〜５．０質量％、好ましくは０．１５〜４．０質量％、更に好ましくは０．３〜３．５質量％である。含有量が少ない時には磁性粒子の沈降抑制効果が少なく、含有量が多過ぎるとゲル状すなわち半固体状となり好ましくない。
【００２８】
（４）磁気粘性流体組成物の粘度
上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の各成分を含有する磁気粘性流体組成物は、２５℃、せん断速度１００（１／ｓ）における粘度が、２，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ
の範囲にあることが好ましい。より好ましくは、３，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ である。２，０００ｍＰａ・ｓ より粘度が小さいと磁界オフのときに発生するせん断応力が低くなり、充分な制震作用やトルク伝達力を得られない。１００，０００ｍＰａ・ｓ
以上になると、２５℃では流動性を保てても、冬季の寒冷地のように気温が低くなると、半固体状を呈するようになり作動しなくなる。
【００２９】
（５）その他の成分
本発明の磁気粘性流体組成物では、上記の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の各成分の他に、必要に応じて、界面活性剤やヒュームドシリカ以外の沈降防止剤を添加することができる。界面活性剤としては、磁性粒子と親和性のある官能基を備えたものが好ましく、具体的には、カプロン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などの高級脂肪酸や、脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどのエステル類が挙げられる。また、脂肪酸アミド、脂肪酸アミン、ポリオキシエチレン誘導体、グリセリン誘導体、ひまし油誘導体、アンモニウム塩等が用いられる。ヒュームドシリカ以外の沈降防止剤としては、各種のチクソトロピー性を示す物質、例えば脂肪酸アマイドワックス、ベントナイド等である。
【００３０】
また、磁気粘性流体組成物の長期安定性を確保するために、潤滑剤に一般に用いられている公知の添加剤、例えば金属型清浄分散剤、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、酸化防止剤、金属不活性化剤、着色剤などを添加することもできる。
【００３１】
金属型清浄分散剤としては、金属がカルシウムやマグネシウムであるスルホネート、フィネートやサリシレートが挙げられる。これらの添加剤は特に内部が高温になるトルク伝達装置用の磁気粘性流体組成物として好適で、配合量としては０．１〜２質量％の範囲が好ましい。無灰型分散剤としてはポリアルケニルコハク酸イミド、ホウ素系イミドなどが挙げられる。
【００３２】
油性剤としては、オレイン酸、ステアリン酸、高級アルコール、アミン、エステル、硫化油脂、酸性リン酸エステル、酸性亜リン酸エステルなどが挙げられる。摩耗防止剤としては、硫黄化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸エステルやそのアミン塩などが挙げられる。極圧剤としては、炭化水素硫化物、硫化油脂、リン酸エステル、亜リン酸エステル、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニルなどが挙げられる。
【００３３】
摩耗防止剤としてはジアルキルジチオリン酸亜鉛、各種のリン酸エステル、チオリン酸エステルなどが挙げられる。極圧剤としては、硫化油脂、硫黄などが挙げられる。この中でも特に化合物中に硫黄を含む物質は、ポリオルガノシロキサンを配合する本発明の磁気粘性流体組成物の摩耗防止剤としての効果が大きい。
【００３４】
さび止め剤としては、カルボン酸やそのアミン塩、エステル、スルホン酸塩、ホウ素化合物などが挙げられる。摩擦調整剤としては、有機モリブテン化合物、多価アルコール部分エステル系、アミン系、アミド系、硫化エステル、リン酸エステル、酸性リン酸エステルやそのアミン塩、ジオール類などが挙げられる。
【００３５】
酸化防止剤としては、アミン系、フェノール系、ジルコニウム系、硫黄系の酸化防止剤などが挙げられる。金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール、チアジアゾール、アルケニルコハク酸エステルなどが挙げられる。
【００３６】
（６）用途
本発明の磁気粘性流体組成物は、例えば建造物のＭＲダンパー、ＭＲ機構を利用したトルク伝達装置及びブレーキ機構等に適用することができる。
本発明の磁気粘性流体組成物をＭＲダンパーに適用した場合には、強度地震の強烈な建物の揺れの場合は磁界オンとして瞬時に磁性粒子のクラスター構造を形成させ、高い降伏応力を得て建物の倒壊や揺れを抑えることができる。また種々の原因で磁場印加デバイスが起動しなかった場合、すなわち磁界オフ状態でも、一定の降伏応力を得ることができるので、磁界オンに比べればその制震力は小さくとも、一定の揺れを防止することができる。
本発明の磁気粘性流体組成物をＭＲ機構を利用したトルク伝達装置に適用した場合には、磁界オフ状態でも、そのせん断応力で一定のトルク伝達が可能となるし、車輪がぬかるみにハマった際には、磁界オンにして大きな伝達力を別の車輪に伝えることでぬかるみから脱出することができる。また、ブレーキ機構でも同様で、磁界オフでも一定のブレーキ作用を持つことが期待できる。
【００３７】
本発明の磁気粘性流体組成物の調製方法は、上記必須成分並びに必要に応じて各種添加剤を適宜混合すればよく、その混合順序は特に制限されるものではないが、プロペラタイプの高速撹拌機やプラネタリミキサー型の撹拌装置が好ましく用いられ、その撹拌時の磁気粘性流体組成物の温度は４０℃〜８０℃程度が好ましい。
本発明の磁気粘性流体組成物の磁界オフ状態で示すせん断応力は、１００Ｐａ以上が好ましく、より好ましくは２００Ｐａ以上であり、特に好ましくは３００Ｐａ以上である。せん断応力の上限に特に制限はないが、２０，０００Ｐａ以下が好ましく、１５，０００Ｐａ以下がより好ましく、１０，０００Ｐａ以下が特に好ましい。２０，０００Ｐａ以下とすることで、特に冬季において装置内部の粘性抵抗の増加によるエネルギー損失ロスを抑制し易く、適度な流動性を確保し易い傾向にある。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。
実施例および比較例では、表２〜表４に示す割合でポリオルガノシロキサン流体並びに磁性粒子と沈降防止剤を配合して、プロペラタイプの高速撹拌機を用い約６０℃で混合し、磁気粘性流体組成物を調製し、それぞれの性能を評価した。結果は、表中に示す。
【００３９】
実施例及び比較例の組成物の調製に用いた成分は次の通りである。
ポリジメチルシロキサン（表中ではＰＤＭＳと略）：いずれも一般式（１）のａが２．０でＲ１がメチル基の平均単位式からなり、全て分子鎖末端がトリメチルシリル基で封鎖されたものであり、２５℃の動粘度は表に示した通りである。
鉱油（比較例５で用いた鉱油）：石油を精製して製造したものであり、２５℃動粘度は６８ｍｍ2／ｓ
である。
磁性粒子：カルボニル鉄。形状はほぼ球状。平均粒子径は８．５μｍ（レーザー回折散乱式法で測定される平均粒子径 ）。
ヒュームドシリカ表面処理なし（親水性）：日本アエロジル株式会社製。物性値は表１に記載の通りである。
ヒュームドシリカ表面処理あり（疎水性）：日本アエロジル株式会社製。ジメチルジクロロシランで表面処理したものであり、物性値は表１に記載の通りである。
【００４０】
【表１】
2014095031.tif 000002
【００４１】
実施例及び比較例の組成物は、次の方法で評価した。
（１）流動性
１００ｍｌのガラスビーカーに組成物を１０ｍｌ入れ、ガラスビーカーを横倒しした時に流動するか否かで判定した。
「流動性あり」が「合格」で、「流動性なし」は「不合格」とした。本試験で流動性がないものは半固体状を呈している。すなわち流体として機能しないのでダンパーなどへの充填が困難となり実際の使用に適さない。
【００４２】
（２）沈降特性試験
１０ｍｌのガラス製メスシリンダーに組成物を１０ｍｌ入れ室温（約２５℃）で静置し、５０４時間後にメスシリンダー上部に分離してきたオイル量を目視で読み取り、この数値を分離油量とした。
分離油量は少ないほどよく、実用的なものは１０ｍｌ以下であり、５ｍｌ以下が好ましい。
【００４３】
（３）粘度及びせん断応力の測定
Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社の粘弾性測定装置ＭＣＲ−１０１で磁界オフ時におけるせん断応力を測定した。試験は平行円板方式で、円板の直径は２５ｍｍ、すきまは０．１０ｍｍないし０．１５ｍｍの条件とした。円板の間に空気が入らないように注意しながら調製した磁気粘性流体組成物を満たし、ユラボジャパン社の高低温サーキュレーターで２５℃にコントロールしたエチレングリコール水溶液を測定部に循環し温度を均一に保った。そして円板をせん断速度が１００（1/s）となるように一定速度で回転させ、その時の回転トルクを測定し粘度及びせん断応力を求めた。
せん断応力は１００Ｐａ以上を基準に合否を判断した。１００Ｐａ以下では磁界オフ時に十分なせん断応力を生じないことになる。
【００４４】
【表２】
2014095031.tif 000003
【００４５】
【表３】
2014095031.tif 000004
【００４６】
【表４】
2014095031.tif 000005
【００４７】
本発明の、磁気粘性流体組成物は、実施例で示した通り、磁性粒子の沈降防止性に優れ、かつ無磁界下（磁界オフ）におけるせん断応力を確保できるので、各種ダンパー、トルク伝達装置、クラッチ、各種ブレーキ、振動吸収装置などに有用なのは明らかである。