电粘性流体和缸体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种表现高的ER效应且具有充分的耐久性的电粘性流体和缸体装置。本发明专利技术电粘性流体(300)的特征在于，包含流体(30)和含有金属离子的聚氨酯颗粒(31)，聚氨酯颗粒(31)具有硬链段和软链段的相分离结构，含有能够使形成硬链段的氨酯键增加的添加剂。形成硬链段的氨酯键增加的添加剂。形成硬链段的氨酯键增加的添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电粘性流体和缸体装置


[0001]本专利技术涉及电粘性流体和缸体装置。

技术介绍

[0002]通常，为了使行驶中的振动在短时间内衰减，提高乘坐舒适感和行驶稳定性，在车辆上搭载有缸体装置。作为这样的缸体装置之一，已知为了根据路面状况等控制衰减力而使用电粘性流体(电流变流体组合物(Electro
‑
Rheological Fluid，ERF)的减震器。在上述缸体装置中，通常使用含有颗粒的ERF(颗粒分散系ERF)，但已知该颗粒的材质和形状会影响ERF的性能，进而影响缸体装置的性能。
[0003]作为关于ERF的技术，例如专利文献1公开了一种使含有一种或多种电解质的聚氨酯颗粒分散在硅油中的ERF，该ERF的特征在于，构成聚氨酯的主成分是聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)，并且聚氨酯颗粒所含的电解质是乙酸根离子、硬脂酸根离子等有机系阴离子，实质上不含无机金属的阴离子。
[0004]另外，专利文献2公开了一种均匀系ERF，其为不含颗粒的ERF，含有热塑性聚氨酯分子，以该聚氨酯分子产生软链段和硬链段的相分离的方式设计，在施加电压时形成硬链段的氨酯键彼此容易形成聚集体，从而提高ER效应。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特表2015
‑
511643号公报
[0008]专利文献2：日本特开平8
‑
73877号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的问题
[0010]在上述的颗粒分散系ERF的情况下，已知施加电压所引起的ERF的粘性变化(ER效应)受到所含颗粒的介电常数大小的影响。氧化钛系颗粒等介电常数大的颗粒虽然受到期待，但却可能因硬质颗粒与组件内的接液部接触而产生磨损，因此，在应用时必须注意。即，虽然希望使用柔软的树脂颗粒来表现充分的ER效应，但与氧化物系颗粒相比，树脂颗粒的介电常数低，需要实现技术上的突破。
[0011]关于上述的专利文献1所记载的应用了含有电解质的聚氨酯颗粒的ERF，通过离子在聚氨酯内传导，离子不均匀地分布于颗粒内，聚氨酯颗粒的极化大于仅树脂的介电常数。由此，能够实现ER效应的增大。
[0012]这时，颗粒内的离子(电解质电离后的物质)在聚氨酯内的传导性变得至关重要。具体而言，聚氨酯的离子传导率越高，ER效应越高。通常，聚氨酯等高分子的离子传导与高分子链的运动性相关，运动性越高，离子传导性越高。作为高分子的物性，可以使用玻璃化转变温度(T
g
)作为指标，T
g
越低，离子传导性越高。
[0013]但是，在降低高分子的T
g
来提高离子传导性的情况下，可能与机械强度或耐热性
等耐久性相关的物性之间存在权衡关系。
[0014]于是，可以认为如果灵活应用专利文献2那样的聚氨酯的相分离结构来实现兼备高T
g
和高离子传导性的聚氨酯颗粒，则能够实现表现高的ER效应、并且具有可耐实用化的耐久性的ERF。但是，专利文献2中所使用的均匀系ERF与颗粒分散系相比，ER效应小，另外，ERF所含的聚氨酯是热塑性树脂，机械强度、耐热性的特性低，并且是液体，不能直接应用于颗粒分散体系，因此，不足以如本专利技术那样用于车辆。
[0015]本专利技术鉴于上述情况，提供一种表现大的ER效应并且具有充分的耐久性(机械强度和耐热性等)的电粘性流体和缸体装置。
[0016]用于解决问题的技术方案
[0017]实现上述目的的本专利技术的一个方面提供一种电粘性流体，其特征在于，包含流体和含有金属离子的聚氨酯颗粒，聚氨酯颗粒具有硬链段和软链段的相分离结构，包含能够使形成硬链段的氨酯键增加的添加剂。
[0018]另外，用于实现上述目的的本专利技术的另一方面提供一种缸体装置，其特征在于，包括活塞杆、供活塞杆插入的内筒、和设置于活塞杆与内筒之间的电粘性流体，电粘性流体是上述的本专利技术的电粘性流体。
[0019]本专利技术的更具体的结构记载于权利要求书中。
[0020]专利技术效果
[0021]根据本专利技术，能够提供表现大的ER效应并且具有充分的耐久性(机械强度、耐热性等)的电粘性流体和缸体装置。
[0022]上述的此外的技术问题、结构和效果通过下面的实施方式的说明将变得更加清楚。
附图说明
[0023]图1是表示本专利技术的电粘性流体的一例的示意图。
[0024]图2是表示图1的聚氨酯颗粒的结构的示意图。
[0025]图3是表示实施例2、实施例3的ERF和比较例(Ref)的ERF的屈服应力与温度的关系的曲线图。
[0026]图4是表示实施例2、实施例3的ERF和比较例的ERF的最大屈服应力的曲线图。
[0027]图5是表示实施例2、实施例4、实施例5的ERF和比较例(Ref)的ERF的屈服应力的曲线图。
[0028]图6是表示本专利技术的缸体装置的一例的纵截面示意图。
具体实施方式
[0029]下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。
[0030][电粘性流体][0031]图1是表示本专利技术的电粘性流体的一例的示意图。如图1所示，本专利技术的电粘性流体(以下称为“ERF”)300包含流体30和含有金属离子的聚氨酯颗粒31。流体30是由具有绝缘性的介质(基础油)构成的分散介质，聚氨酯颗粒31是分散在该基础油中的分散相。
[0032]即，基础油中分散有聚氨酯颗粒31的悬浊液是ERF。含有金属离子的聚氨酯颗粒31
是通过施加电压而在电极间形成颗粒的结构体、从而表现出提升流体粘度的ER效应的物质。ER效应因内部所含的金属离子的有无及种类而有所不同。
[0033]图2是表示图1的聚氨酯颗粒的结构的示意图。如图2所示，聚氨酯颗粒31具有高分子量多元醇的软链段40和高氨酯基浓度的硬链段41的相分离结构。其中，高分子的相分离表示在将彼此不相溶的同种或不同种的高分子共聚或混合的情况下各自分离的状态。软链段40因热而发生大的分子运动，因而有助于颗粒内的离子的传导，硬链段41有助于颗粒的耐热性和强韧性等耐久性。即，ER效应受到软链段的材料组成的影响，机械强度、耐热性受到硬链段41的材料组成的影响，而且，这些特性主要受到软链段40和硬链段41的比例、以及两者的相分离程度的影响。
[0034]如上所述，通过优化软链段40和硬链段41的材料组成及其在颗粒中的比例、并且提高相分离度，能够实现颗粒的高离子传导性和高T
g
，能够实现表现大的ER效应并且耐久性(机械强度、耐热性)优异的ERF。
[0035]聚氨酯颗粒31含有主成分(高分子量多元醇)和固化剂(异氰酸酯)，而且作为第三成分，含有形成硬链段并促进相分离的扩链剂。另外，作为第三成分，还可以进一步含有交联剂。从提高耐久性的观点来看，聚氨酯颗粒优选为热固性树脂。
[0036]为了提高电粘性流体的ER效应，本专利技术的专利技术人对聚氨酯颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电粘性流体，其特征在于，包含流体和含有金属离子的聚氨酯颗粒，所述聚氨酯颗粒具有硬链段和软链段的相分离结构，含有能够使形成所述硬链段的氨酯键增加的添加剂。2.根据权利要求1所述的电粘性流体，其特征在于，所述添加剂是形成构成所述硬链段的聚氨酯链的扩链剂。3.根据权利要求2所述的电粘性流体，其特征在于，所述扩链剂是由单分子构成的多官能醇或多官能胺。4.根据权利要求3所述的电粘性流体，其特征在于，所述聚氨酯颗粒由异氰酸酯和多元醇构成，所述多元醇是重复单元的碳原子数为3以下的高分子，所述多官能醇或所述多官能胺的羟基或氨基相对于所述多元醇的羟基的当量比：扩链剂的羟基的物质的量/多元醇的羟基或氨基的物质的量为0.11以上。5.根据权利要求3或4所述的电粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井聪之，高桥仁美，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：