JPH0423802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は磁性流体の新磁性流体への転換改善方
法に関する。更に詳しくは、磁性流体を使用目的
に応じた蒸気圧、粘度、凝固点等の物理化学的性
質の異なる新磁性流体へ転換改善する方法に関す
る。 従来技術 磁性流体は磁性体超微粒子（20Å〜150Å）を、
有機物分散剤で表面被覆して、水その他の有機物
分散媒中に安定に分散させたコロイド溶液からな
つている。そして磁性粒子（強磁性金属例えば
鉄、コバルト、ニツケル、ガドリニウム等、強磁
性合金例えばパーメンジユール、パーマロイ等、
あるいは強磁性化合物例えばラーベス相化合物、
ホイスラー合金、フエライト等）及び分散剤、分
散媒の種類により、磁性流体の凝固点、沸点、蒸
気圧、粘性、比重、表面張力、その他溶媒への可
溶性等の物理化学的性質が異なつている。 従つて、磁性流体の使用目的に応じてそれに適
した物質化学的性質を持つたものとすることが必
要である。 従来、例えばマグネタイト（Fe₃O₄）の超微粒
子を磁性粒子として用いた磁性流体の製造方法と
しては、例えば次のようなものが知られている。 １ 第１鉄塩と第２鉄塩を溶解した水溶液にアル
カリを加えてFe₃O₄の微粒子を生成させ、この
微粒子懸濁液にオレイン酸塩（C₁₈O₃₃O₂Na）
を加えて沈殿物を作る。これを目的とする分散
媒中に分散させる方法。 ２ 第１鉄塩と第２鉄塩水溶液にアルカリを加え
てFe₃O₄の微粒子を生成させ、この微粒子懸濁
液に分散剤と高沸点分散媒を加え、煮沸するこ
とにより水分を蒸発させて分散媒を残す方法。 また、Fe、Co、Ni等の微粒子から磁性流体
は、低蒸気圧の鉱物油表面に分散媒の分子からな
るラングミユア膜を設け、その上に前記のような
強磁性金属を真空蒸着する活性液面蒸着法、等が
知られている。 これらの方法で得られた磁性流体は、その目的
に応じて作られ、その物理化学的特性に固定さ
れ、また、余分の分散媒が存在すると、湿潤な大
気中では水分を吸収し、変質し易く、また金属コ
ロイド粒子は化学的活性が高いままで存在するた
め、化学的に不安定で劣化する欠点があつた。 従来、これらの磁性流体の適切な新磁性流体へ
の転換ならびに改善方法は知られていなかつた。 発明の目的 本発明は磁性流体の分散媒を置換または分散媒
量を容易に適正量とし、その目的に応じた適切
で、かつ安定な磁性流体に転換改善する方法を提
供することを目的とする。 発明の構成 本発明者は前記目的を達成すべく研究の結果、
磁性流体を70〜340℃、好ましくは270℃前後に煮
沸すると、コロイドは安定性を失い沈殿物を生成
する。この沈殿物を低沸点炭化水素で洗浄または
混合遠心分離して表面活性剤の分散剤及び分散媒
を除去した後、適切な分散媒及び分散剤を適切量
用いて再分散させると、その目的に応じたかつ安
定な磁性流体が容易に得られることを究明し得
た。本発明はこの知見に基いて完成したものであ
る。 本発明の要旨は、磁性体超微粒子を有機物分散
剤で表面被覆し、これを水または有機物分散媒中
に分散させてなる磁性流体を、70〜340℃にて煮
沸して沈殿物を得、得られた沈殿物を低沸点炭化
水素で洗浄処理し乾燥した後、適切な分散剤及び
分散媒を用いて再分散させることを特徴とする磁
性流体の新磁性流体への転換改善方法にある。 この方法を詳述すると、出発原料磁性流体を、
真空にすることができ、また雰囲気ガス圧力を制
御することができる容器に入れ、加熱煮沸する。 雰囲気ガスとしては、ヘリウムガス、アルゴン
ガス、窒素ガスなどの不活性ガスを用い、加熱温
度は真空または雰囲気ガス圧力を調節して70〜
340℃、好ましくは270℃前後とする。 低沸点炭化水素としては、例えば、ベンゼン、
トルエン、シクロヘキサン等の低分量の炭化水素
で、分散媒を溶解するものであればよい。 この煮沸処理により、磁性流体を構成した単分
散コロイド粒子は会合し、二次粒子を形成し沈降
する。前記煮沸温度が70℃未満では二次粒子を形
成し難く、340℃を超えると、コロイド粒子は焼
結し、後で行う再分散が困難になる。この沈降は
遠心分離機を用いることによつて加速することが
できる。 得られた沈殿物に低級炭化水素油を加え振とう
した後、再び沈降させる操作を２回以上行うと純
粋なものが得られる。このようにして捕集された
沈殿物は二次粒子のみからなる集合体で、通常、
ケーキ状を呈する。 このケーキ状の集合体（沈殿物）を、適切な分
散媒に最小限量の分散剤を添加し、例えば超音波
をあてる等、適当な分散処理を行うことにより、
新しい特性を持ち、かつ安定な磁性流体が得られ
る。 本発明における磁性体超微子の磁性体として
は、強磁性金属例えば鉄、コバルト、ニツケル、
ガドリニウム、強磁性合金例えばパーメンジユー
ル、パーマロイ、強磁性化合物例えばラーベス相
化合物、ホイスラー合金、フエライト等が挙げら
れる。しかしこれに限定されず、磁性体であれば
よい。 分散剤としては、界面活性剤、例えば硫酸エス
テル塩類、スルホン酸エステル塩類、カルボン酸
塩類、リン酸エステル塩類などのアニオン界面活
性剤、アミン塩型のカチオン界面活性剤、アミノ
酸型、ベタイン型の両性界面活性剤、ポリエチレ
ンオキサイド型、多価アルコール型の非イオン界
面活性剤のほか、アミド及びイミド類金属フエネ
ート類、極性基を持つポリメタアクリレートなど
が挙げられる。 分散媒としては、低粘性、耐低温性を有する磁
性流体を得ようとする場合には、例えば低級脂肪
族炭化水素油、ベンゼン、ケロシンなどの低級石
油系炭化水素油などの低分子量油剤が用いられ
る。また低蒸気圧、耐高温性の磁性流体を得よう
とする場合には、例えば、シリコーン油、高級炭
化水素油、高級エステル類などが用いられる。 実施例 出発の原料磁性流体として、下記の活性液面蒸
着法によつて製造したものを用いた。 アルキルナフタリン

【式】 上に、ポリブテニルサクシンイミド の界面活性剤からなるラングミユア膜を張り、そ
の上に金属コバルトを真空蒸着してコバルト超微
粒子を発生させた。得られた磁性流体は、ポリブ
テニルサクシンイミド分子で覆われたコバルト超
微粒子と、アルキルナフタリン及び余剰のポリブ
テニルサクシンイミド分子または、そのミセルか
ら成り立つている。 このコロイドを過し易くするために、ベンゼ
ンなどの低級炭化水素油で希釈して粘性を下げて
過する。 この液を容器に入れ、アルゴン雰囲気中で加
熱煮沸した。煮沸温度は雰囲気ガス圧力により調
整するが、約270℃とした。これにより単分散し
ていたコロイドは２次粒子を形成して沈降した。
この沈降を促進するために遠心分離器を用いた。
この沈殿物に再びベンゼンを加えて懸濁させ、再
沈降させる操作を２回繰返し行つた。この沈殿物
を不活性ガス中で乾燥して半固体状のケーキを得
た。 このケーキ10ｇに対して、トルエン5CC、ポリ
ブテニルサクシンイミド1.5ｇを加え、超音波分
散を行つた。 これにより、トルエンベースの低粘性、低凝固
点のコバルト磁性流体が得られた。 また、トルエンに代えて、シリコーン油5CCを
用い、同様に処理することにより、低蒸気圧、耐
高温性のシリコーン油ベースのコバルト磁性流体
が得られた。 前記磁性流体は、いずれもその飽和磁化の大き
さは室温で約300ガウス／CCであつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁性体超微粒子を有機物分散剤で表面被覆
   し、これを水または有機物分散媒中に分散させて
   なる磁性流体を、70〜340℃で煮沸して沈殿物を
   得、得られた沈殿物を低沸点炭化水素で洗浄処理
   し乾燥した後、適切な分散剤及び分散媒を用いて
   再分散させることを特徴とする磁性流体の新磁性
   流体への転換改善方法。