JPH09260128A - フッ素ベース磁性流体 - Google Patents
フッ素ベース磁性流体Info
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- JPH09260128A JPH09260128A JP9013154A JP1315497A JPH09260128A JP H09260128 A JPH09260128 A JP H09260128A JP 9013154 A JP9013154 A JP 9013154A JP 1315497 A JP1315497 A JP 1315497A JP H09260128 A JPH09260128 A JP H09260128A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
Abstract
油の間の親和性を高め、真空装置のシール材として有効
に用いられるフッ素ベース磁性流体を提供する。 【解決手段】 (A)磁性微粒子を、(B)一般式 F[CF(CF3)
CF2O]nCF(CF3)COOM(M:アルカリ金属またはアンモニウム
基)で表わされるパーフルオロエーテルカルボン酸塩お
よび(C)一般式 F[CF(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2)qN
H2、F[CF(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2CH2NH)rH またはF
[CF(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2CH2NH)rCOCF(CF3)[OCF2
CF(CF3)]pFで表わされるパーフルオロエーテルカルボン
酸アミド類を用いて、(D)一般式 F[CF(CF3)CF2O]mRfで
表わされるパーフルオロポリエーテル系基油中に分散せ
しめたフッ素ベース磁性流体。
Description
流体に関する。更に詳しくは、磁性微粒子をパーフルオ
ロポリエーテル系基油中に分散せしめたフッ素ベース磁
性流体に関する。
面活性剤吸着フェライト類微粒子をパーフルオロポリエ
ーテル系基油中に分散させたフッ素ベース磁性流体にお
いて、フェライト類微粒子に吸着させた界面活性剤とし
て一般式 F[CF(CF3)CF2O]mCF(CF3)COOH (m:3〜50) で表わされるパーフルオロポリエーテルカルボン酸また
はそのアンモニウム塩等が用いられることが記載されて
いる。
リエーテルカルボン酸塩界面活性剤をフェライト類微粒
子に吸着させてパーフルオロポリエーテル系基油中に分
散させただけでは、後記比較例の結果に示されるように
分散性が悪く、基油中での分散不良微粒子量がかなり多
くなって、磁性流体の収率をかなり低下させるばかりで
はなく、得られる磁性流体の飽和磁化値もかなり低くな
り、実用性に欠けるものとなる。また、分散性について
は、上記パーフルオロポリエーテルカルボン酸(塩)のm
値が比較的小さい場合には、その分散性がよくないこと
も米国特許明細書に記載されている。
微粒子とパーフルオロポリエーテル系基油との間の親和
性を高め、真空装置のシール材などとして有効に用いら
れるフッ素ベース磁性流体を提供することにある。
(A)磁性微粒子を、(B)一般式 F[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)C
OOM (ここで、Mはアルカリ金属またはアンモニウム基で
あり、nは1〜100である)で表わされるパーフルオロエー
テルカルボン酸塩および(C)一般式 F[CF(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2)qNH2 F[CF(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2CH2NH)rH または F[CF(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2CH2NH)rCOCF(CF3)[OCF
2CF(CF3)]pF (ここで、pは1以上、好ましくは4〜50の整数であり、q
は2〜20の整数であり、rは1〜6の整数である)で表わさ
れるパーフルオロエーテルカルボン酸アミド類を用い
て、(D)パーフルオロポリエーテル系基油中に分散せし
めたフッ素ベース磁性流体によって達成される。
ライト類微粒子が用いられる。フェライト類微粒子とし
ては、任意の方法によって製造されたものが用いられる
ものの、好ましくは純度、粒径の制御、そして何よりも
生産性の点で有利である共沈法によって製造されたフェ
ライト類微粒子、例えばマグネタイト(Fe3O4)、ニッケ
ルフェライト(NiO・Fe2O3)、マンガンフェライト(MnO・
Fe2O3)、コバルトフェライト(CoO・Fe2O3)、ニッケル-
亜鉛フェライト(Ni・ZnO・Fe2O3)、マンガン-亜鉛フェ
ライト(Mn・ZnO・Fe2O3)、コバルト-亜鉛フェライト(Co
・ZnO・Fe2O3)等が好んで用いられる。
ル、コバルト等の金属またはそれらのホウ化物、窒化
物、炭化物等の微粒子、更にはこれらの金属とマグネシ
ウム、アルミニウム、亜鉛、銅、ニオブ、モリブデン、
ガリウム、インジウム、ジルコニウム、カドミウム、錫
等の少なくとも一種との合金またはそれらのホウ化物、
窒化物、炭化物等の微粒子なども用いることができる。
そのままでは基油中で凝集してしまい、磁性流体を形成
し得ない。そこで、磁性微粒子の表面に基油との親和性
を高め、凝集を防止する必要がある。親和性を高めかつ
凝集を防止するために用いられる化合物は、一分子が親
フッ素基とフェライト類への吸着力の強い極性基によっ
て構成されていることが好ましい。また、親フッ素基に
は、微粒子の凝集を防止するために、ある程度の弾性を
有する鎖長が必要であり、溶媒への溶解性や分散能など
から、パーフルオロエーテル基を持つものが選択され
る。
は、前記一般式で表わされるようなパーフルオロエーテ
ルカルボン酸塩が用いられる。かかるパーフルオロエー
テル系カルボン酸塩は、くり返し単位nが1〜100、好ま
しくは4〜20のヘキサフルオロプロペンオキシドオリゴ
マーから導かれるカルボン酸のアルキルエステルを水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の水溶液
で加水分解することにより得られる。ここで、くり返し
単位nの上限が20に好ましいとされるのは、nがそれ以上
では調製された磁性流体の特性(粘度等)の低下がみられ
るからである。
ルボン酸塩を用いたのみでは分散性が悪いので、これと
共に前記3種類のパーフルオロエーテルカルボン酸アミ
ド類の少なくとも一種が用いられる。これら3種類のパ
ーフルオロエーテルカルボン酸アミド類は、後記実施例
に記載される如き方法によって容易に得ることができ
る。その際、ヘキサフルオロプロペンオキシドオリゴマ
ーカルボン酸もしくはそのアルキルエステル等に反応さ
せるα,ω-ジアミノアルカンとしては炭素数が2〜20、
好ましくは8〜12のものが用いられる。炭素数がこれよ
り少ないものを用いると、鎖長が短かすぎて凝集が防止
されず、一方これより鎖長の長いものを用いると、磁性
流体の粘度特性などが低下するようになる。
ボン酸アミド類の一般式において、p,q,rの値がこの
ような範囲内に限定されるのは、これ以外の値のものを
用いた場合には、得られる磁性流体に分散性の低下や粘
度の増加などの性能低下がみられるためである。
ン酸塩およびパーフルオロエーテルカルボン酸アミド類
の存在下において、磁性微粒子をパーフルオロポリエー
テル系基油中に分散せしめることによって調製される。
パーフルオロエーテルカルボン酸塩は、磁性微粒子100
重量部当り約10〜100重量部、好ましくは約20〜50重量
部の割合で、またパーフルオロエーテルカルボン酸アミ
ド類化合物は、パーフルオロポリエーテル系基油100重
量部当り約0.1〜50重量部、好ましくは約1〜20重量部の
割合でそれぞれ用いられ、これらは同時にあるいは任意
の順序で添加されて用いられる。
しては、次のような一般式で表わされるようなものが用
いられ、実際には市販品、例えばNOKクリューバー製品B
ARRIERTAシリーズのもの等を用いることができる。 F[CF(CF3)CF2O]mRf Rf:パーフルオロアルキル基、好ましくは炭素数1〜3の
パーフルオロアルキル基 m:1以上の整数、好ましくは10〜50(平均)
超音波照射等を用いる常法に従って行われるが、この際
フロリナートFC-72(住友3M製品)などのフッ素化有機溶
媒を共存させて分散液の調製を容易とし、調製後用いら
れた有機溶媒を留去し、その後遠心分離して分散不良微
粒子を除去することにより磁性流体を得ることができ
る。
系基油中に分散せしめてフッ素ベース磁性流体を製造す
るに際し、パーフルオロエーテルカルボン酸塩およびパ
ーフルオロエーテルカルボン酸アミド化合物類を併用す
ることにより、分散性良好な磁性流体が得られる。得ら
れたフッ素ベース磁性流体は、シャフト付き真空装置の
シール材などとして用いられたとき、真空度およびトル
ク値の変化量を最小のものとする効果を奏する。
照射による分散処理を行い、39.9gのフッ素ベース磁性
流体を得た。
g(0.13モル)を水100ml中に溶解させた80℃の水溶液中
へ、nが平均8のヘキサフルオロプロペンオキシドオリゴ
マーカルボン酸メチルエステル50g(0.03モル)を攪拌条
件下に1ml/分の滴下速度で滴下した後、その温度を保
ったまま5時間攪拌を続け、これを放冷した後塩化ナト
リウム約50gを加え、析出した白色固体をロ別、乾燥、
メタノールへ溶解、ロ過およびメタノールの減圧留去に
よって、48.0g(収率96.4%)の収量で得られた。
フルオロプロペンオキシドオリゴマーカルボン酸メチル
エステル10g(3.7ミリモル)に1,12-ジアミノドデカン3g
(14.8ミリモル)を加え、120℃で5時間攪拌した後放冷
し、これにメタノール100mlおよびフッ素系溶媒(フロリ
ナートFC72)100mlを加えて反応混合物を溶解し、分液ロ
ートでのフロリナートFC72層の分離およびフロリナート
FC72の減圧留去を行って、10.5g(収率97.0%)の収量で得
られた。
ピース-永久磁石-ポールピースが15mm径のシャフトに嵌
裝され、その間に形成された空間に充填させて真空シー
ルを構成させた後、真空シール評価装置に設置し、0.01
Torr、1000rpm、500時間の条件下で連続運転したときの
真空度およびトルク値を測定すると、真空度に変化はみ
られず、またトルク値の変化量も1%以下であった。
れた(C)成分は、実施例1記載の(C)成分の製造法におい
て、1,12-ジアミノドデカンの代わりに1,8-ジアミノオ
クタン2g(14.8ミリモル)を用い、10.2g(収率97%)の収量
で得られた。
5)のものを同量用い、同様の結果を得た。なお、ここで
用いられた(B)成分は、実施例1記載の(B)成分の製造法
において、nが平均15のヘキサフルオロプロペンオキシ
ドオリゴマーカルボン酸メチルエステル80g(0.03モル)
を用い、78.8g(収率97.0%)の収量で得られた。
た磁性流体について同様に真空度およびトルク値を測定
すると、真空度に変化はみられず、またトルク値の変化
量も5%以下であった。なお、ここで用いられた(C)成分
は、実施例1記載の(C)成分の製造法において、1,12-ジ
アミノドデカンの代わりにペンタエチレンヘキサミン3.
5g(14.8ミリモル)を用い、10.4g(収率96.0%)の収量で得
られた。
れた(C)成分は、実施例1記載の(C)成分の製造法におい
て、1,12-ジアミノドデカンの代わりにテトラエチレン
ペンタミン2.8g(14.8ミリモル)を用い、10.2g(収率96.0
%)の収量で得られた。
5)のものを同量用い、同様の結果を得た。なお、ここで
用いられた(B)成分は、実施例3と同様の方法で製造さ
れた。
2CF(CF3)]pF(p:平均15) の同量を用いてフッ素ベース磁性流体を製造し、得られ
た磁性流体について同様に真空度およびトルク値を測定
すると、真空度に変化はみられず、またトルク値の変化
量も5%以下であった。
フルオロプロペンオキシドオリゴマーカルボン酸メチル
エステル10g(3.7ミリモル)にペンタエチレンヘキサミン
(東京化成製品)0.4g(1.85ミリモル)を加え、120℃で5時
間攪拌した後、フッ素系溶媒(フロリナートFC72)100ml
を加えて反応混合物を溶解し、分液ロートでのフロリナ
ートFC72層の分離およびフロリナートFC72の減圧留去を
行うことにより、10.0g(収率96.0%)の収量で得られた。
2CF(CF3)]pF(p:平均15) の同量を用い、同様の結果を得た。なお、ここで用いら
れた(C)成分は、実施例7記載の(C)成分の製造法におい
て、ペンタエチレンヘキサミンの代わりにテトラエチレ
ンペンタミン0.3g(1.85ミリモル)を用い、9.9g(収率96.
0%)の収量で得られた。
5)のものを同量用い、同様の結果を得た。なお、ここで
用いられた(B)成分は、実施例3と同様の方法で製造さ
れた。
微粒子の分散性は不良であり、磁性流体を得ることがで
きなかった。
磁性流体を得ることはできるが、真空度の低下がみら
れ、またトルク値の変化量も10%以上であった。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)磁性微粒子を、(B)一般式 F[CF(CF3)
CF2O]nCF(CF3)COOM (ここで、Mはアルカリ金属またはア
ンモニウム基であり、nは1〜100である)で表わされるパ
ーフルオロエーテルカルボン酸塩および(C)一般式 F[CF
(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2)qNH2 (ここで、pは1以上
の整数であり、qは2〜20の整数である)で表わされるパ
ーフルオロエーテルカルボン酸アミド化合物を用いて、
(D)一般式 F[CF(CF3)CF2O]mRf (ここで、Rfはパーフル
オロアルキル基であり、mは1以上の整数である)で表わ
されるパーフルオロポリエーテル系基油中に分散せしめ
たフッ素ベース磁性流体。 - 【請求項2】 (A)磁性微粒子を、(B)一般式 F[CF(CF3)
CF2O]nCF(CF3)COOM (ここで、Mはアルカリ金属またはア
ンモニウム基であり、nは1〜100である)で表わされるパ
ーフルオロエーテルカルボン酸塩および(C)一般式 F[CF
(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2CH2NH)rH (ここで、pは1
以上の整数であり、rは1〜6の整数である)で表わされる
パーフルオロエーテルカルボン酸アミド化合物を用い
て、(D)一般式 F[CF(CF3)CF2O]mRf (ここで、Rfはパー
フルオロアルキル基であり、mは1以上の整数である)で
表わされるパーフルオロポリエーテル系基油中に分散せ
しめたフッ素ベース磁性流体。 - 【請求項3】 (A)磁性微粒子を、(B)一般式 F[CF(CF3)
CF2O]nCF(CF3)COOM (ここで、Mはアルカリ金属またはア
ンモニウム基であり、nは1〜100である)で表わされるパ
ーフルオロエーテルカルボン酸塩および(C)一般式 F[CF
(CF3)CF2O]pCF(CF3)CONH(CH2CH2NH)rCOCF(CF3)[OCF2CF
(CF3)]pF(ここで、pは1以上の整数であり、rは1〜6の
整数である)で表わされるパーフルオロエーテルカルボ
ン酸ビスアミド化合物を用いて、(D)一般式 F[CF(CF3)C
F2O]mRf (ここで、Rfはパーフルオロアルキル基であ
り、mは1以上の整数である)で表わされるパーフルオロ
ポリエーテル系基油中に分散せしめたフッ素ベース磁性
流体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01315497A JP3463070B2 (ja) | 1996-01-16 | 1997-01-10 | フッ素ベース磁性流体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2305596 | 1996-01-16 | ||
JP8-23055 | 1996-01-16 | ||
JP01315497A JP3463070B2 (ja) | 1996-01-16 | 1997-01-10 | フッ素ベース磁性流体 |
Publications (2)
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JPH09260128A true JPH09260128A (ja) | 1997-10-03 |
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Family
ID=26348891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01315497A Expired - Lifetime JP3463070B2 (ja) | 1996-01-16 | 1997-01-10 | フッ素ベース磁性流体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3463070B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2007122969A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Nok Kluber Co., Ltd. | 含油軸受用潤滑剤組成物 |
JP2007536395A (ja) * | 2004-05-07 | 2007-12-13 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | フッ素化ポリエーテルポリアミンおよびフッ素化ポリエーテルポリアミンを製造する方法 |
JP2010535880A (ja) * | 2007-08-06 | 2010-11-25 | ソルヴェイ・ソレクシス・エッセ・ピ・ア | 伝熱流体 |
-
1997
- 1997-01-10 JP JP01315497A patent/JP3463070B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US7939477B2 (en) | 2006-04-20 | 2011-05-10 | Nok Kluber Co., Ltd. | Lubricant composition for oil-impregnated sintered bearings |
JP2010535880A (ja) * | 2007-08-06 | 2010-11-25 | ソルヴェイ・ソレクシス・エッセ・ピ・ア | 伝熱流体 |
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