JPH0665201B2 - 磁性流体の製造方法 - Google Patents

磁性流体の製造方法

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JPH0665201B2
JPH0665201B2 JP19432284A JP19432284A JPH0665201B2 JP H0665201 B2 JPH0665201 B2 JP H0665201B2 JP 19432284 A JP19432284 A JP 19432284A JP 19432284 A JP19432284 A JP 19432284A JP H0665201 B2 JPH0665201 B2 JP H0665201B2
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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
    • H01F1/442—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids the magnetic component being a metal or alloy, e.g. Fe

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Description

【発明の詳細な説明】 Ｉ 発明の背景 技術分野 本発明は、磁性流体の製造方法に関する。
先行技術とその問題点 磁性流体としては、既に、酸化物磁性材料（マグネタイ
ト、Fe３Ｏ４）の微粒子を表面活性剤で処理して、油
類、水等の中にコロイド状に分散させたものが知られて
おり、実際、多岐の分野で実用化されている。
例えば、回転軸シール等の各種シールへの応用が一般的
に知られている。
これらの応用用途において、実用上、溶媒の低揮発性、
熱安定性、潤滑性等が要求されることが多い。
このような要件を満たす溶媒として、脂肪酸のエステル
もしくはジエステル系、ポリフェニル油系等が好適であ
ることが知られており、酸化物磁性流体では、これらの
溶媒を使用した磁性流体が既に作製されている。
しかし、分散微粒子そのものの飽和磁化の高い金属微粒
子を用いては、まだ、成功していない。金属微粒子を用
いて、上記の溶媒を使用した金属微粒子の濃度の高い磁
性流体の作製が可能ならば、飽和磁化が高くかつ熱安定
性等に優れた磁性流体を得ることができ、更に応用範囲
が広がることが期待される。
II 発明の目的 本発明の目的は、一般的でかつ比較的安価な原料である
鉄を使用して、その金属微粒子を高沸点溶媒に分散さ
せ、従来の磁性流体に比べて高い飽和磁化を有し、かつ
実用的な磁性流体の製造方法を得ることにある。
このような目的は、下記の本発明によって達成される。
すなわち、本発明は、鉄の金属微粒子と、界面活性剤
と、ジカルボン酸ジエステル系の溶媒とを含む磁性流体
を得るに際し、 鉄のカルボニル化合物と、前記界面活性剤と、前記溶媒
とを含む溶液を加熱する磁性流体の製造方法である。
III 発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
本発明の鉄の金属微粒子を用いた磁性流体では、まず、
強磁性微粒子を液体中で分散させることが不可欠である
ため、その磁気的凝集力に打ち勝つような粒径にする必
要かある。
本発明では、鉄金属微粒子は70〜100Åのものを用い
る。
磁性流体には、溶媒の低揮発性、熱安定性、潤滑性等が
要求されるために、本発明では溶媒としてジカルボン酸
ジエステル系の溶媒を用いる。
ジカルボン酸ジエステルは、炭素原子数６〜10の脂肪族
飽和ジカルボン酸のジエステルであることが好ましく、
下記式〔Ｉ〕で示される。
〔Ｉ〕
ROOC（CH２）nCOOR 上記式〔Ｉ〕において、ｎ＝４〜８であり、脂肪族飽和
ジカルボン酸としては、ｎ＝４のアジピン酸、ｎ＝７の
アゼライン酸、ｎ＝８のセバシン酸等が好ましい。
Ｒは、脂肪族飽和炭化水素基であり、炭素原子数１〜10
のもの、特にオクチル基であることが好ましい。
すなわち、好適に用いられる溶媒は、上記の脂肪族飽和
ジカルボン酸とオクチルアルコール（１−オクタノール
または２−エチルヘキシルアルコール）とのエステル化
物であり、下記のものをあげることができる。
ｉ）アジピン酸ジ（２−エチルヘキシル） ii）アゼライン酸ジ（２−エチルヘキシル） iii）セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル） これらは混合して用いてもよい。
これらのジカルボン酸ジエステル系溶媒は、金属微粒子
に対して100〜800重量％含まれる。
一方、ファンデルワールスの引力による凝集を防ぐた
め、酸化物磁性粒子の場合、極性分子の界面活性剤を用
いて化学的にコーティングして、粒子同志の反発による
凝集を防いでいる。
しかし、金属磁性流体の場合、この種のコーティング剤
は見い出されていなかった。
本発明では、界面活性剤としてリン脂質を用いることが
好ましい。
すなわち、この場合、用いるリン脂質はレシチンであ
り、大豆により得られた天然のもの、あるいはこれを精
製したもののいずれであってもよい。
レシチンは、下記式〔II〕で示される。
〔II〕レシチン（ホスファチジルコリン） 上記式〔II〕において、Ｒ１およびＲ２は飽和または不
飽和脂肪酸である。すなわち、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等、炭素原
子数20程度以下のものである。
なお、Ｒ１とＲ２は、異なっていても、同じであっても
よい。
添加する界面活性剤は、金属微粒子に対して50〜100重
量％程度である。
50重量％未満では実効がなく、100重量％を越えると、
凝集してしまい分散しない。
なお、レシチンは、市販のものを用いればよい。
このような磁性流体を作製するには、界面活性剤を溶解
させたジカルボン酸ジエステル系溶媒中に金属カルボニ
ルを加え、混合溶液を加熱し、金属カルボニルの熱分解
を行えばよい。
金属カルボニルとしてはFe（CO）５を用いればよい。
また、熱分解温度は140〜280℃、熱分解時間は４〜６時
間程度とする。温度および時間については、鉄の濃度に
よって適宜変更すればよい。
このような磁性流体は、所定の容器に入れておく必要が
ある。そして、容器内はアルゴン窒素等の不活性ガスで
置換することが好ましい。
IV 発明の具体的作用効果 本発明によって得られる磁性流体は、飽和磁化の高いFe
の金属微粒子を用いており、かつ、界面活性剤にリン脂
質を用いて高沸点溶媒であるジカルボン酸ジエステル系
媒体中に金属微粒子を分散させているため、分散性にす
ぐれ、従来の磁性流体に比べ高い飽和磁化を有するもの
である。
また、媒体中にジカルボン酸ジエステル系媒体を用いて
いるため、溶媒の低揮発性、熱安定性、潤滑性等が満足
され、実用上有利である。
さらに、金属微粒子にFeを用いているので、Coを用いた
場合に比べてコストの低減がはかられる。
Ｖ 発明の具体的実施例 以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。
＜実施例１＞ レシチン4gをアジピン酸ジオクチル12gに溶解させた溶
液を、冷却器、温度計、撹拌装置をつけた３つの口フラ
スコに入れた。これにペンタカルボニル鉄Fe（CO）５8g
を加えた。
この混合溶液を撹拌しながら、マントルヒーターで徐々
に加熱し、還流を行いながら鉄カルボニルの熱分解を行
った。この際、冷却器上部から分解してできたCOが発生
する。このCOの発生はPdCl２溶液（アセトン：水＝1:
1）に通すことによって確認した。
すなわち、橙色のPdCl２溶液はCOの導入により黒色に変
化するからである。
COの発生が終了してから、約30分間撹拌を続けた後、冷
却した。これにより、黒色の溶液ができた。この黒色の
溶液を6000rpmの遠心下で１時間遠心分離を行った。
しかしこの時、ほとんど分離沈降はなかった。
アジピン酸ジオクチルの量を変化させることにより、磁
性流体の濃度を変化させることが可能である。
得られた溶液の比重と飽和磁化の関係を表１および第１
図に示す（ここでは、濃度の代りに比重をパラメータに
した）。
＜実施例２＞ 実施例１にて、アジピン酸ジオクチルの代りに、溶媒と
してセバチン酸ジオクチルを使った。得られた黒色の溶
液を6000rpmの遠心下で10時間遠心分離を行ったが、ほ
とんど分離沈降はなかった。
溶液の比重1.4251で、飽和磁化は500Gであった。
＜実施例３＞ 実施例１でアジピン酸ジオクチルの代りに溶媒としてア
ゼラチン酸ジ（２−エチルヘキシル）を使った。
溶液の比重1.3612で、飽和磁化は312Gであった。
以上より、本発明の効果は明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、高沸点溶媒にアジピン酸ジオクチルを使っ
て、界面活性剤として、レシチンを用いた時の鉄磁性流
体の比重と飽和磁化（４πMs／Ｇ）との関係を示すグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 20:06 Ｚ 8217−4Ｈ 30:04 8217−4Ｈ 30:06 8217−4Ｈ 30:08 8217−4Ｈ 40:14 8217−4Ｈ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】鉄の金属微粒子と、界面活性剤と、ジカル
    ボン酸ジエステル系の溶媒とを含む磁性流体を得るに際
    し、 鉄のカルボニル化合物と、前記界面活性剤と、前記溶媒
    とを含む溶液を加熱する磁性流体の製造方法。
  2. 【請求項２】金属微粒子の平均粒子系が70〜100Åであ
    る特許請求の範囲第１項の磁性流体の製造方法。
  3. 【請求項３】ジカルボン酸ジエステル系の溶媒が、炭素
    原子数６〜10の脂肪族飽和ジカルボン酸のジエステルで
    ある特許請求の範囲第１項または第２項の磁性流体の製
    造方法。
  4. 【請求項４】ジカルボン酸ジエステル系の溶媒が、ジカ
    ルボン酸と炭素原子数１〜10の脂肪族アルコールとのエ
    ステル化物である特許請求の範囲第１項ないし第３項の
    いずれかの磁性流体の製造方法。
  5. 【請求項５】ジカルボン酸ジエステル系の溶媒が、金属
    微粒子に対し、100〜800重量％含有される特許請求の範
    囲第１項ないし第４項のいずれかの磁性流体の製造方
    法。
  6. 【請求項６】界面活性剤がリン脂質である特許請求の範
    囲第１項ないし第５項のいずれかの磁性流体の製造方
    法。
  7. 【請求項７】リン脂質が、レシチンである特許請求の範
    囲第１項ないし第６項のいずれかの磁性流体の製造方
    法。
  8. 【請求項８】界面活性剤が金属微粒子に対し、50〜100
    重量％含有される特許請求の範囲第１項ないし第７項の
    いずれかの磁性流体の製造方法。
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