JPS61112306A - 磁性流体の新磁性流体への転換改善方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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黒なる新磁性流体
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（ｚｏＫ−ｔｓｏ入）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っている。そし
て磁性粒子（強磁性金属例えば鉄、コバルト、ニッケル
、ガドリニウム等、強磁性合金例えばパーメンジュール
、）＜−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、フェライト等）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っている。

従って、磁性流体の使用目的に応じてそれに適した物質
化学的性質を持っ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（ＦｅｓＯａ）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（Ｃ１＾０３ｓＯｘＮａ）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Ｆ’
ｅ、０．０微粒子を生成させ、この微粒子Ｂｍ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う 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
ミュア膜を設け、その上に前記のような強磁性金隔を真
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
あった。

従来、これらの磁性流体の適切な新根性流体への転換な
らびに改善方法は知られていなかった。

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帯を容易
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倶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　　パ諷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７
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
被層し２、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根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℃、好寸しくけ
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
１シクロヘキサン等の低分骨の炭化水素で、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雌＜、３４０℃
を超えると、コロイド粒子は焼結し、後で行う再分散が
困難になるうこの沈降は遠心分離機を用いることによっ
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
小成骨の分散剤を添加し、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＠微子の磁性体としては、強磁性
金属例えば鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウム、強
磁性合金例えばバーメ／ジュ−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、フェ
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、ボ分散媒としては、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、例えば低級所防族炭
化水素油、ベンゼン、ケロシンなどの低級石油系炭仕水
翠油などの低分子量油剤が用いられる。また低苫気圧、
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
って製造したものを用いた。

アルキルナフタリンＣ＋５Ｈｓｔ　＠”ｌ上に、ポリ７
゜テニルサクシンイミド １．０ 面活性剤からなるラングミュア膜を張り、その上１（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／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／イミド分子または、
そのミセルから成り立っている。

このコロイドを濾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戸遇するっ この炉液を容器に入れ、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２
７０℃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
て懸濶させ、再沈降させる操作を２回繰返し行った。こ
の沈殿物を不活性ガス中で乾燥［７て半固体状のケーキ
を得た。

このケーキ１０？に対し７て、トルエｙ　５００％ポリ
ブテニルサクシンイミド１．５１を加え、超音波分散を
行った。

これにより、トルエンペースの低粘性、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５００を用い、
同様に処理することＫ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、和硫化の大きさは室
温で約３００ガウス１０Ｃであった。

特許出願人　科学技術庁金属材料技術研究所長中　　川
　　龍　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、７
   ０〜３４０℃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。