CN105392832A - 磁性粉体、磁性粉体组合物、磁性粉体组合物成型体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种从含有磁性粒子、分散剂及分散介质的磁性流体中去除分散介质而获得的磁性粉体、以及含有该磁性粉体及树脂材料的磁性粉体组合物。而获得的磁性粉体表面的至少一部分被分散剂被覆，因此作为粉体能够抑制在大气中的氧化，处理也变得容易。磁性流体中的磁性材料作为超顺磁性体而存在，而在以该磁性流体作为起始原料而进行磁性粉体化时，即便外观为凝聚体，在奈米级下仍不会再凝聚，而是在维持超顺磁性的形态的状态下被粉体化，具有优异的磁力特性。

Description

磁性粉体、磁性粉体组合物、磁性粉体组合物成型体及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种磁性粉体、磁性粉体组合物、磁性粉体组合物成型体及其制造方法。

技术背景

在磁芯(magneticcore)、整流器、电流感测器等方面，铁氧体(ferrite)尤其是软铁氧体作为磁性材料被广泛使用。

然而，在使用铁氧体作为磁性材料的情况下，有以下的问题：受到起因于铁氧体材料的物性的磁滞(hysteresis)影响，会使整流器的响应降低、或是电流感测器的测定精度降低等，因此需要进行改良。

近年来，磁性流体作为不具有磁滞的磁性材料而受人注目。磁性流体是使粒径为3nm至50nm的范围的铁氧体粒子或磁铁矿(magnetite)粒子等的磁性粉体分散至异烷烃(isoparaffin)或水等的基液(baseliquid)中，借此表达超顺磁性(superparamagnetism)。为了表达超顺磁性，需要该磁性粒子的粒径为奈米级，且为了使该磁性粒子均一地分散至基液中，一般利用界面活性剂来被覆磁性粒子表面。

磁性流体的特征在于，例如应用于电流感测器等中，比起使用固体状的磁性体的情况，不易发生磁滞现象，但是在将磁性流体应用于电流感测器等时，则需要使用用以密闭磁性流体的不透液(liquidimpermeable)性的壳体等，而应用范围将受到限定。

因此，为了获得含有磁性材料的硬化物，已提出有一种含有超过70质量％的微小的磁性粒子所构成的环氧树脂组合物，例如，参照日本特开2003-105067号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据本发明人等的研究，发现存在以下问题：很难使微小的磁性粒子均一地分散至树脂基质(resinmatrix)、因而导致硬化阻碍而无法获得优异的硬化物、或是在所得的硬化物中无法表达与使用磁性流体时同样的磁力特性。

本发明是考虑上述先前技术的问题点而开发完成的。本发明的课题在于提供一种不使磁性流体的优异的磁力特性降低且使用性优异的磁性粉体、磁性粉体组合物、磁性粉体组合物成型体及其制造方法。

解决课题的手段

发明人等鉴于上述课题而精心研究的结果，发现从磁性流体中去除分散介质而获得的磁性粉体的表面的至少一部分由有机物所被覆，而使用这种磁性粉体的成型物则能够解决上述课题，便完成了本发明。

也就是，本发明的构成为如下所述。

<1>一种磁性粉体，是从含有磁性粒子、分散剂及分散介质的磁性流体中去除分散介质。

<2>如<1>所述的磁性粉体，其中，由所述分散剂所被覆的磁性粒子的平均一次粒径为5nm至50nm。

<3>如<1>或<2>所述的磁性粉体，其中，所述分散剂为界面活性剂。

<4>一种磁性粉体组合物，是含有：<1>至<3>中任一项记载的磁性粉体，以及树脂材料。

<5>一种磁性粉体组合物成型体，其是使<4>所述的磁性粉体组合物予以成型而获得。

<6>一种磁性粉体的制造方法，其包含：从含有磁性粒子、分散剂及分散介质的磁性流体中去除分散介质的工序；以及将去除分散介质而获得的固体成分予以粉末化的工序。

<7>如<6>所述的磁性粉体的制造方法，其中从所述磁性流体中去除分散介质的工序包含：在磁性流体中添加凝聚成分而使包含磁性粒子的固形成分凝聚沉降的工序；以及从凝聚沉降后的固形成分中去除剩余的分散介质的工序。

<8>一种磁性粉体组合物的制造方法，其包含以下工序：在通过<6>或<7>所述的磁性粉体的制造方法而获得的磁性粉体中，混合树脂材料而获得含有磁性粉体与树脂材料的混合物。

<9>一种磁性粉体组合物成型体的制造方法，其是将通过<8>所述的磁性粉体组合物的制造方法而获得的磁性粉体组合物进行成型处理，而获得磁性粉体组合物成型体。

虽然本发明的作用机制并非明确，但是可考虑如下。

在将表达优异的磁力特性的细微磁性材料分散于树脂基质的情况下，容易发生凝聚现象。在此情况下，依据本发明，准备磁性流体，去除该磁性流体中的分散介质，而将包含磁性材料的固体成分予以分离，并将该固体成分予以粉末化。因此，而获得的磁性粉体可通过磁性流体中所含的分散剂，其较佳为界面活性剂，被覆表面的至少一部分。由于本发明的磁性粒子是可通过分散剂即较佳为界面活性剂而被覆表面的至少一部分，因此作为粉体能够抑制在大气中的氧化，处理也变得容易。在此，磁性流体中的磁性材料作为超顺磁性体而存在，而在以该磁性流体作为起始原料而进行磁性粉体化时，即便外观为凝聚体，在奈米级下仍不会再凝聚，而是在维持超顺磁性的形态的状态下被粉体化，具有优异的磁力特性。

通过这些效果，当使用包含本发明的磁性粉体及树脂材料的磁性粉体组合物，且以适合于所并用的树脂材料的处理条件制作成型体时，可推断而获得的成型体具有与使用磁性流体时相同的磁力特性。

发明效果

根据本发明，可以提供一种不使磁性流体的优异的磁力特性降低且使用性优异的磁性粉体、磁性粉体组合物、磁性粉体组合物成型体及其制造方法。

附图说明

图1是实施例1的成型体的TEM(TransmissionElectronMicroscope；穿透式电子显微镜)图。

具体实施方式

以下，虽然就本发明的实施方式加以详细说明，但是以下所述的构成要件的说明为本发明的实施方式的一例即代表例，并未被这些的内容所特定。在其要旨的范围内可以进行各种变化来实施。

另外，在本说明书中使用「至」来显示的数值范围是表示，将记载于「至」的前后的数值分别作为最小值及最大值来所包含的范围。并且，「取代基」的表记，除非另有说明，则以包含非取代的、以及进一步具有取代基的意思来使用，例如表记为「烷基」的情况下，以包含非取代的烷基与进一步具有取代基的烷基的双方的意思来使用。有关其他的取代基也是同样。

[磁性粉体]

下面，按照以下1至5的作为磁性粉体组合物成型体的制造方法的各工序，详细地说明本发明的磁性粉体、磁性粉体组合物及磁性粉体组合物成型体。

本发明的磁性粉体，是指从包含至少一部分由分散剂被覆的磁性粒子与分散介质的磁性流体中去除分散介质而获得，且表达超顺磁性。另外，所谓超顺磁性，是意指强磁性体的微粒子的集合体且不显示磁滞也没有残留磁化，且原子磁矩(atomicmagneticmoment)显示为顺磁性(paramagnetism)的100倍至100000倍的值。

﹝1.磁性流体的准备﹞

所谓磁性流体，是指使磁性粒子分散至分散介质中的胶体溶液(colloidalsolution)，因其分散性非常良好，故而不会因重力、磁场等而发生沈淀或分离等的固-液分离，而可视为，其本身为具有磁性的均一的液体。

本发明中所用的磁性流体可为适当制备，也可使用市售品。

作为市售品，例如可列举EXP系列、P系列、APG系列、REN系列，以上商品名的一例：飞罗得(Ferrotec)公司制造等。

制备磁性流体时，作为制备法可分为：将磁性粒子的巨观粒子细分至胶体尺寸的方法；以及使原子或离子凝结而获得磁性微粒子的方法。

作为属于前者的方法，可列举粉碎法、电火花腐蚀(sparkerosion)法。作为属于后者的方法，可列举化学共沈法(湿式法)、金属羰基(metalcarbonyl)的热分解法、真空蒸镀法等。在本发明中，在生产性优异的观点来看，化学共沈法较为适合。

作为通过化学共沈法制备磁性流体的方法，例如可列举：在由硫酸亚铁水溶液与硫酸铁水溶液所制备的磁铁矿水浆体(magnetitewaterslurry)中添加油酸钠(sodiumoleate)，使油酸离子吸附于磁铁矿粒子表面，且进行清洗、烘干后，使其分散至有机溶剂中的方法。

本发明中所用的磁性流体含有磁性粒子、分散剂及分散介质。就各成分详细说明如下。

(磁性粒子)

本发明所用的磁性粒子，例如可列举：磁铁矿、γ氧化铁、锰铁氧体(manganeseferrite)、钴铁氧体(cobaltferrite)、或是这些与锌、镍的复合铁氧体或钡铁氧体(bariumferrite)等的强磁性氧化物、或是铁、钴、稀土类等强磁性金属、氮化金属等。其中，从量产性的观点来看，较佳为磁铁矿。

另外，本发明所用的磁性粒子，只要是表达超顺磁性的范围的平均粒径、也就是临界粒径以下的磁性粒子就没有特别限制而使用。例如，磁铁矿或γ氧化铁的情况下，较佳为50nm以下，特佳为10nm至40nm的范围。

磁性粒子的平均粒径为动态光散射法所测定的平均一次粒径。

磁性流体中所含的磁性粒子的含量，从量产性的观点来看，以固体含量换算(solidcontentconversion)，较佳为30质量％至70质量％，更佳为40质量％至60质量％。

另外，所谓固体含量换算，是指烧结后的磁性粒子的质量相对总质量的含量。

(分散剂)

分散剂是为了提高在分散介质中的磁性粒子的分散性而被添加的。作为分散剂，虽然能适当地使用公知的界面活性剂、高分子分散剂等，但是其中，从分散性及而获得的磁性粉体的性能的观点来看，较佳为界面活性剂。

通过在磁性流体中包含所述磁性粒子与分散剂，使分散剂的至少一部分附着于磁性粒子，而磁性粒子的表面的至少一部分以分散剂、较佳为界面活性剂所被覆。借此，因界面活性剂的亲水基朝磁性粒子的表面吸附并且疏水基朝分散介质取向，故而磁性粒子可稳定地分散至分散介质中。作为本发明中用作分散剂的界面活性剂，例如可列举：如油酸或其盐、石油磺酸或其盐、合成磺酸或其盐、二十基萘磺酸(eicosylnaphthalenesulfonate)或其盐、聚丁烯琥珀酸(polybutenesuccinicacid)或其盐、芥子酸(erucicacid)或其盐等具有羧基、羟基、磺酸基等极性基的属于烃化合物的阴离子性界面活剂、或是如壬基酚聚氧乙烯醚(polyoxyethylenenonylphenylether)等的非离子性界面活性剂、进而在如烷基二胺基乙基甘胺酸(alkyldiaminoethylglycine)的分子构造中同时具有阳离子部分与阴离子部分的两性界面活性剂。其中，从廉价且容易获得的观点来看，较佳为油酸钠。

分散剂是可仅使用一种，也可并用二种以上。

磁性流体中的分散剂的含量，在包含多种的情况下指其总量，只要是可以预防磁性粒子彼此凝聚的量即可，但是以固体含量换算，更佳为5质量％至25质量％，特佳为10质量％至20质量％。

(由分散剂所被覆的磁性粒子)

在磁性流体中成为以下的状态：分散剂吸附于磁性粒子，且磁性粒子表面的至少一部分由分散剂所被覆。将这种磁性粒子称为「由分散剂所被覆的磁性粒子」。从预防磁性粒子彼此凝聚的观点来看，较佳为1nm至5nm左右的分散剂吸附于磁性粒子表面，更佳为吸附2nm至3nm左右的分散剂。

至于由分散剂所被覆的磁性粒子的平均粒径，如果磁性粒子为磁铁矿或γ氧化铁的情况下，则成为：比起所述磁性粒子的平均粒径，而较佳为平均粒径55nm以下，特佳为11nm至45nm的范围。

由分散剂所被覆的磁性粒子的平均粒径，是指平均一次粒径。

另外，除非另有说明，磁性粒子的平均粒径，是指由分散剂被覆界面活性剂的磁性粒子的平均粒径。在此，磁性粒子的平均粒径是使用堀场制作所公司制造的奈米粒子解析装置nanoParticaSZ-100系列，通过动态光散射法所测定的值。

分散剂的磁性流体中的含量，在包含多种的情况则指其总量，从预防磁性粒子彼此的凝聚的观点来看，以固体含量换算，较佳为5质量％至25质量％，更佳为10质量％至20质量％。

(分散介质)

本发明中作为磁性流体的分散介质，在常温下为液状，只要能分散磁性粒子则没有特别限制，可使用从水、有机溶剂等中选出的一种以上。

作为有机溶剂可列举：聚烯烃、异烷烃(isoparaffin)、庚烷、甲苯等的分子量5000以下的烃类、多元醇酯等酯类、硅酮油(siliconeoil)等。只要相容性佳，也可混合多种有机溶剂来使用。

此外，较佳为，也可使用水、或水与水溶性有机溶剂的混合物等。作为水溶性有机溶剂，可列举乙醇、甲醇等。在使用水作为分散剂的情况下，较佳为，使用杂质少的纯水、离子交换水等。

虽然相对分散介质的各成分的浓度没有特别限制，但是从后段工序中的作业性等的观点来看，作为分散介质较佳为，合计所述各成分后的固体含量的浓度为30质量％至90质量％的范围，更佳为60质量％至80质量％的范围。

固形成分中的磁性粒子(无机成分)的总量、与以界面活性剂为代表的分散剂等的有机成分的总量的比例，虽然只要是在表达超顺磁性的范围内就不特别问及，但是一般作为磁性粒子与分散剂的质量比，较佳为60：40至90：10，更佳为70：30至85：15的范围。

磁性流体中的无机成分、有机成分的含有比率，可以通过微差热(differentialthermal)热容量测定来加以确认。本说明书中的各成分的含量是采用利用SII公司制造的EXSTAR6000TG/DTA所测定的数值。

(其他成分)

磁性流体中，在不损及本发明的功效的范围内，除了磁性粒子、分散剂及分散介质以外，也可根据目的而更进一步并用各种其他成分。

作为其他成分，例如可列举：氢氧化钾、三乙胺等pH(powerofhydrogen；酸硷值)控制剂。可以通过包含pH控制剂来控制磁性粒子的大小。

﹝2.从磁性流体去除分散介质﹞

在本工序中，从磁性流体中去除分散介质，而获得包含至少一部分由分散剂所被覆的磁性粒子的固体成分。

作为去除分散介质的方法，并没有特别限制，例如可列举：通过对磁性流体添加凝聚成分，使磁性流体中所含的磁性粒子凝聚沉降，而去除属于上清液(supernatant)的分散介质的方法；使用具有适当开口部的滤器或滤纸来过滤固体成分的方法；以分散介质的沸点以上的温度加热来蒸发去除分散介质的方法；通过对磁性流体施加离心力，将磁性流体中所含的被覆有分散剂的磁性粒子予以分离，借此进行离心分离的方法；以及通过磁力进行分离的方法等。

另外，此时，未附着于磁性粒子的剩余分散剂等，有时会与分散介质同时被去除。

虽然本发明是如已述般地使用磁性流体来获得由分散剂所被覆的磁性粒子，但由于磁性粉体极微小，因此即便通过一般的被覆方法、例如静电接触法或喷雾法等在磁性流体表面被覆处理有机材料，仍是极难获得能实现本案发明效果的被覆磁性粉体。

其中，从分离效率、安全性的观点来看，较佳为使磁性粒子凝聚沉降的方法。以下，就此方法加以详细说明。

在本实施方式中，首先，通过对磁性流体添加凝聚成分，使磁性流体中所含的磁性粒子凝聚沉降。

作为凝聚沉降的方法，例如可列举：在使用异烷烃作为磁性流体的分散介质即有机溶剂的情况下，添加含有醇、特别是含有乙醇溶剂作为凝聚成分的方法。添加凝聚成分并进行搅拌，借此均一分散的磁性粒子可彼此凝聚而沉降。至于乙醇，也可使用原液，但是只要是80质量％以上的浓度的水溶液就能使用。

为了搅拌并使磁性粒子稳定地沉降，本工序中的沉降时间，在室温即25℃的温度条件下，较佳为1小时至36小时左右，更佳为20小时至28小时左右。

此时，在粒子的沉降方面，较佳为使用醇等有机溶剂作为凝聚成分，通常，为了有效地生成粒子的凝聚而用的共沈剂(coprecipitatingagent)等，因共沈剂等本身具有导电性，因此有可能对而获得的磁性粉体或硬化物的磁力特性带来影响，所以较佳为避免使用。

﹝3.磁性粉体的制造﹞

去除分散介质的工序，较佳为去除分散介质，且将包含由与分散介质分离出的分散剂所被覆的磁性粒子的固体成分予以加热，以使残留的溶剂量更进一步减少。而且，在其以后固体成分已凝聚的情况下，将该固体成分予以再粉末化而获得磁性粉体的工序。

首先，将凝聚沉降物等的固形成分进一步进行过滤以分离醇或剩余的分散介质，且进行加热。

当进行急速的高温加热时，因有可能使磁性粒子无法均一地烘干、或是残留于磁性粒子间的醇急速地体积膨胀而使磁性粒子飞散，因此烘干温度较佳为设在70℃至200℃的范围，更佳为设在100℃至150℃的范围。此外，刚开始是以60℃至80℃烘干1小时左右，然后，将温度设为100℃至150℃等，进行2阶段的烘干工序。

作为烘干装置，较佳为投入到升温至预定温度的对流式烤箱而进行烘干的方法、投入到旋转窑(rotarykiln)而进行烘干的方法等。烘干时间较佳为5小时至10小时，更佳为6小时至9小时左右。加热后，予以放置冷却，借此结束烘干。放置冷却可为1小时至2小时左右。

在残留有溶剂的情况下，由于磁性粒子表面会发粘，所以较佳为烘干至手指接触不会感到粘糊的程度。

烘干后，移动至将固形成分予以粉末化的工序，在前段工序凝聚后的固体成分将再被粉末化。再粉末化，是例如通过将凝聚后的固体成分予以粉碎而进行，而被粉末化所得的粉末则成为本发明的磁性粉体。

在进行粉碎时，在粉碎前的烘干状态下，较佳为将硅烷耦合剂均一地散布在烘干后的粒子表面。硅烷耦合剂是吸附于磁性粒子表面，而可以提高与后述的树脂材料的密着性。

作为能用于本发明的硅烷耦合剂，只要是具有能吸附于磁性粒子的官能基，就可适当使用公知的硅烷耦合剂。

作为硅烷耦合剂，例如可列举信越硅利光公司制造的KBM-403(商品名)等。

硅烷耦合剂，可仅使用一种，也可并用二种以上。

硅烷耦合剂的添加量，相对于烘干的粒子100质量份，较佳为0.5质量份至1.5质量份的范围。

至于粉碎，较佳为利用切碎搅拌机(cuttermixer)、亨舍尔搅拌器(Henschelmixer)等能赋予压缩应力或剪断应力的公知粉碎装置来进行。通过研钵(mortar)、臼等致使施有剪应力(shearstress)的粉碎因会对而获得的磁性粉体的磁力特性带来影响，故而不佳。

通过如上所述的方式获得本发明的磁性粉体。本发明的磁性粉体的磁性粒子表面的至少一部分是由来自磁性流体的分散剂或依所期望而添加的硅烷耦合剂等的有机成分所被覆。

在磁性粉体的表面存在有机成分的情形下可以通过热差分析等来加以确认。

[磁性粉体组合物]

本发明的磁性粉体组合物至少含有已述的本发明的磁性粉体及树脂材料。

本发明的磁性粉体组合物是混合通过已述的工序而获得的磁性粉体与树脂材料，并经由获得磁性粉体与树脂材料的混合物的工序所制造的。而获得的磁性粉体组合物有助于成型体的制作。

﹝4.磁性粉体与树脂材料的混合物的制备﹞

将如上所述而获得的本发明的磁性粉体与树脂材料予以混合，而获得磁性粉体与树脂材料的混合物，借此可获得本发明的磁性粉体组合物。

磁性粉体组合物中所含的树脂材料将成为获得磁性粉体组合物的成型体时的成型树脂材料。

(树脂材料)

作为树脂材料并没有特别限制，可根据磁性粉体组合物及其成型体的使用目的，而从热塑性树脂、热硬化性树脂中适当选择。

其中，在作为整流器、电流感测器等构件来被使用的情况下，从耐久性的观点来看，较佳为热硬化性树脂。

若列举能使用于本发明的树脂材料的代表例，则可列举：环氧树脂、酚(phenol)树脂、三聚氰胺(melamine)树脂、聚醯亚胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅氧(silicone)树脂等的热硬化性树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、氟树脂等的热塑性树脂等，且可根据成型物的使用目的而适当选择一种或二种以上来使用。

至于混合物的制备，可通过将磁性粉体与粉末状或颗粒状(pellet)的树脂材料配合搅拌而进行。

从更进一步提高混合物的均一性的观点来看，较佳为对磁性粉体投入粉末状或颗粒状的树脂材料，且在单轴挤制机内进行混练熔融。混练熔融的温度或混练时间，只要根据所使用的树脂材料进行适当调整即可。

从均一混合的观点来看，比起对已事先熔融的树脂材料投入本发明的磁性粉体，而较佳为将粉体状或颗粒状等的固体状态的树脂材料与磁性粉体予以混合，且进行升温而混练熔融。

至于树脂材料与磁性粉体的混合比率，虽然可根据作为目的的成型物进行适当选择，但是一般而言，较佳为相对磁性粉体100质量份而混合树脂材料20质量份至70质量份。

(其他成分)

对于磁性粉体组合物而言，在不损及本发明的功效的范围内，除了磁性粉体及树脂材料以外，也可根据目的而并用各种的成分。

例如可列举交联剂、硬化促进剂、脱模剂、发泡剂或填充剂等。

作为交联剂，并未被特别限定，只要能与热硬化性树脂交联则可以适当使用。例如可列举咪唑类交联剂、尿素类交联剂、三苯膦(triphenylphosphine)等。使用交联剂时的含量，相对于树脂材料，较佳为0.05质量％至1质量％，更佳为0.2质量％至0.5质量％的范围。作为交联剂，可仅使用一种，也可并用二种以上。

作为脱模剂可列举：二氧化硅粒子、氧化钛粒子等的不具有磁性的无机粒子、巴西棕榈蜡(carnaubawax)、堪地里拉蜡(candelillawax)、酯蜡(esterwax)等的蜡类等。

作为不具有磁性的无机粒子，例如可列举二氧化硅粒子、氧化钛粒子等，较佳为表面积为170m²/g至300m²/g左右的二氧化硅粒子。使用该无机粒子时的含量，相对于树脂材料，较佳为0.05质量％至0.5质量％。

此外，使用蜡类时的含量，以固体含量换算，相对于树脂材料，较佳为0.05质量％至1.0质量％，更佳为0.2质量％至0.5质量％。蜡类是可仅使用一种，也可并用二种以上。

﹝5.通过磁性粉体组合物而制作成型体﹞

将包含本发明的磁性粉体与树脂材料的混合物，根据树脂材料施予所期望的成型处理即成型加工，借此可以获得作为目的的磁性粉体组合物成型体。

作为磁性粉体组合物成型体的成型方法，可以根据所使用的树脂材料的特性而采用各种成型方法。作为成方法，例如包含有转移成型、射出成型、挤制成型、浇铸成型、压缩成型、浸渍成型等。以这种成型法而获得的成型物的形状并没有特别的规定，且具有优异的超顺磁性。

以下，将使用环氧树脂作为树脂材料而制造成型用颗粒状的形态作为例子进行加以说明。

作为环氧树脂可列举在1分子中具有二个以上的环氧基且环氧当量为200以上的环氧树脂，具体而言，可列举双酚型环氧树脂、酚醛(novolac)型环氧树脂、卤素化环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂等。

所述环氧当量通常较佳为200g/当量至2000g/当量，更佳为200g/当量至1000g/当量。

1分子中的环氧基为二个以上时，因与磁性粒子之间接着性而为优异。此是因为环氧当量为200g/当量以上时，磁性粉体组合物的成型时的流动性佳，而环氧当量为2000g/当量以下时，而获得的成型体的密封(packing)性优异。

在环氧树脂中混合本发明的磁性粉体。作为混合法，较佳为混练熔融法。此时，除了这些以外，还可以根据本发明的目的而适当选择硬化剂、硬化促进剂、填充剂、难燃剂等来配合。

上述实施方式中，虽然已列举了使用环氧树脂作为树脂材料的例，但是本发明并非限定于此。

本发明的磁性粉体，因其与树脂材料的亲和性优异，且不会产生通用的磁性粒子所具有的树脂材料的硬化阻碍的影响，因此也可形成为包含成型容易的热塑性树脂材料的磁性粉体硬化物。

﹝实施例﹞

以下，虽然说明本发明的实施例，但是本发明并非通过这些实施例而受到任何限定。另外，以下，除非另有说明，「％」是表示「质量％」。

[实施例1]

1自磁性流体去除分散介质

分取50ml的磁性流体:EXP.12038，飞罗得公司制，被覆有分散剂的磁性粒子，即平均一次粒径：15nm，磁性粒子：磁铁矿，分散剂：油酸钠，分散介质即异烷烃，且添加50ml的乙醇即85％水溶液，好好地搅拌，使磁性粒子凝聚沉降。沉降时间设为24小时。然后，过滤乙醇而获得磁性粒子的凝聚沉降物。

2.磁性粉体的制造

将而获得的凝聚沉降物整平成平坦，且投入到升温至115℃的对流式烤箱。在对流式烤箱中加热烘干8小时，然后放置冷却2小时。当热差分析烘干后的磁性粉体时，可确认包含无机成分82％及有机成分18％。借此，可确认在磁性粉体的表面的至少一部分存在来自磁性流体的有机成分即界面活性剂。

然后，使用搅拌器将粉体凝聚物粉碎至变成微粉为止，而获得磁性粉体。粉碎后的磁性粉体的平均粒径为26μm。另外，本测定中使用了SympatecGmbH公司制造的HerosParticalSizeAnalysiswindox5。

3.磁性粉体组合物的制造

利用搅拌器将热硬化性树脂，即双酚F型环氧树脂，商品名：jER4005P，三菱化学公司制造，软化点：87℃、硬化剂，即酚为酚醛清漆树脂，商品名：TD2016，DIC公司制造，分别予以破碎。混合所述热硬化性树脂100质量份、所述硬化剂10质量份、反应促进剂，即咪唑类，商品名：2P4MHZ-PW，四国化成公司制造，2质量份，而获得树脂组合物。对该树脂组合物以80质量份的比例混合所述磁性粉体。将该混合物用单轴挤制混合机，在下述的条件下进行加热熔融、滚轧冷却，在形成薄片状然后，再度用搅拌器予以破碎，而获得磁性粉体组合物。

<混练条件>

˙混练温度：100℃

˙转数：50r.p.m

˙混练时间：10分钟

4.磁性粉体组合物成型体的制作

使用具备有测试片(testpiece)用模具的挤制成型机，将所述磁性粉体组合物制作成厚度15mm的成型体。

将制作的成型体，用穿透式电子显微镜：TEM，FEICOMPANY公司制造，型号TitanCubedG260-300，在粒子的加速电压为最大300kV的条件下进行观察。

其结果，如图1所示，可知磁性粒子不再凝聚而是维持被分散的状态。

5.评估

就磁性粉体组合物及成型体进行下述的评估。将评估结果显示于表1。

(5-1)外观

目视观察而获得的成型体，且就龟裂的有无及表面凹凸的有无进行评估。

(5-2)流动性

根据挤制混合机的熔融混练的容易度，以下述的评估基准进行评估。

A：混练进行良好。

B：虽然不易混练，但是进行无障碍。

C：对混练越招来障碍，则越缺乏流动性。

(5-3)磁滞现象

就而获得的成型体，通过振动样品磁力计(VSM；VibratingSampleMagnetometer)测定MH，且转换成BH，而观察磁滞现象的有无。

如下述表1所示，当目视观察而获得的成型体的外观时，观察不到起因于磁性粉体与树脂的分离的龟裂或表面凹凸等，而其为外观优异的成型体。此外，磁性粉体组合物显示良好的流动性。

在该成型体中，可知观察不到磁滞现象，且磁力特性优异。

[实施例2]

在实施例1中，除了将用于「3.磁性粉体组合物的制造」的热硬化性树脂即双酚F型环氧树脂，由属于热硬化性树脂的双酚A型环氧树脂：商品名：jER1001，三菱化学公司制造，软化点：64℃，100质量份所取代，且将硬化剂的量从10质量份变更为21质量份以外，其余与实施例1同样，获得磁性粉体组合物，并且制作成型体，且进行评估。将评估结果显示于表1。

<混练条件>

˙混练温度：100℃

˙转数：50r.p.m

˙混练时间：10分钟

[实施例3]

在实施例1中，除了将用于「3.磁性粉体组合物的制造」的热硬化性树脂即双酚F型环氧树脂，由属于热硬化性树脂的多官能环氧树脂，即商品名：N-680，三菱化学公司制造，软化点：80℃至90℃，100质量份所取代，且将硬化剂的量从10质量份变更为50质量份以外，其余与实施例1同样，获得磁性粉体组合物，并且制作成型体，且进行评估。将评估结果显示于表1。

<混练条件>

˙混练温度：100℃

˙转数：50r.p.m

˙混练时间：10分钟

﹝比较例1﹞

在实施例1中，不经由1及2的各工序，而使磁性流体直接与环氧树脂、硬化剂及硬化促进剂混合硬化，借此获得成型体，但是会发生硬化阻碍而无法获得具有提供实用的硬度的成型体。

﹝比较例2﹞

将实施例1所述的磁性粒子的凝聚沉降物以300℃加热8小时，且去除来自磁性流体的有机成分即分散剂而获得磁性粉体。虽然该磁性粉体明显地在进行氧化，但是通过实施例1所述的方法获得外观呈红棕色的磁性粉体组合物成型体。在此的混练条件是与实施例1同样。

当测定该成型体的磁力特性时，可知观察到磁滞现象，且磁力特性差。

【表1】

单位：质量份

实施例1中而获得的磁性粉体，因磁性粒子的表面的至少一部分是由分散剂所被覆，因此以粉体的形式来预防在大气中的氧化，且处理也变得容易。

在此，至于磁性流体中的磁性材料，可推定为，其以超顺磁性体的形式存在，且可视为也具有以下的效果：当以该磁性流体作为起始原料而磁性粉体化时，即便外观为凝聚体，在奈米级下仍不会再凝聚，而是以维持超顺磁性的形态的状态被粉体化。因具有这两个效果，因此可推定：当使用本发明的磁性粉体与环氧树脂的磁性粉体组合物，且以适合于所并用的环氧树脂的处理条件制作成型体时，而获得的硬化体具有与磁性流体时相同的磁力特性。

另一方面，在比较例1中，可推定：因不将磁性流体磁性粉体化而是直接与环氧树脂混合故而会发生硬化不良，而无法获得具有能供于实用上的这一硬度的成型体。

此外，在比较例2中，可推定：通过加热处理实施例1所述的磁性粒子的凝聚沉降物，将使被覆于磁性粒子的分散剂被去除、或是使分散剂的被覆量显着减少，借此磁性粒子会氧化，并且磁性粒子的粒径会变成不在具有超顺磁性的范围内，借此观察到磁滞现象。

[实施例4至6]

在实施例1中，除了将用于「3.磁性粉体组合物的制造」的热硬化性树脂即双酚F型环氧树脂，由属于热塑性树脂的低密度聚丙烯，即LDPP(LowDensityPolypropylene)，商品名：NovatecPPMA1LB，日本聚丙烯公司制造所取代，且将LDPP与磁性粉体的比率设为表2所示的比例以外，其余与实施例1同样，获得磁性粉体组合物，并且制作成型体，且进行评估。将评估结果显示于表2。

<混练条件>

˙混练温度：200℃

˙转数：50r.p.m

˙混练时间：10分钟

[实施例7至8]

在实施例1中，除了将用于「3.磁性粉体组合物的制造」的热硬化性树脂，即双酚F型环氧树脂，由属于热塑性树脂的低密度聚乙烯，即LDPE(LowDensityPolyethylene)，商品名：NovatecLDZE41K，日本聚乙烯公司制造所取代，且将LDPE与磁性粉体的比率设为表2所示的比例以外，其余与实施例1同样，获得磁性粉体组合物，并且制作成型体，且进行评估。将评估结果显示于表2。

<混练条件>

˙混练温度：170℃

˙转数：50r.p.m

˙混练时间：10分钟

【表2】

单位：质量份

如表2所示，在使用热塑性树脂作为树脂材料时，也与使用热硬化性树脂的实施例1等时相同，在而获得的成型体中观测不到龟裂或表面凹凸等，且外观优异。此外，成型体观测不到磁滞现象，且磁力特性优异。

工业上的应用

通过本发明的制造方法而获得的磁性粉体组合物成型体，由于加工性优异，容易形成薄片状、圆环状(torus-shape)等各种的立体形状，而而获得的成型体具有超顺磁性，且磁力特性优异，所以作为具有磁力特性的问题的各种电机零件或各种电子零件、扬声器、印表机、流量计(flowmeter)、转轴密封(rotaryshaftseal)、主动阻尼器(activedamper)、半主动阻尼器、致动器、研磨体、磁性摄影机、凝胶阻尼器、流体式气体压缩器、防尘密封、流体压力计(manometer)、倾斜开关(tiltswitch)、磁场观察机、人工肌肉致动器、轴颈轴承(journalbearing)、热传导体、变压器、电感器(inductor)、磁力感测器、铁氧体珠(ferritebead)、天线导体、电流检测用感测器、流量感测器、温度感测器、地磁感测器、影像感测器、转矩感测器、低频加速度感测器、AE旋转感测器(AErotarysensor)、制振感测器等各种感测器等种种零件而有用。

此外，利用这些特性，可以应用于磁通控制系统、蓄热系统、热交换系统、冠状微血管循环(coronarymicrocirculation)血液控制系统、能源回收系统等。

作为参照，将日本申请案2013-149821所公开的内容的整体编入了本说明书中。

本说明书所述的全部文献、专利申请及技术规格是作为参照而编入的，各个文献、专利申请及技术规格，以具体及各个记载时相同程度，作为参照而编入到本说明书中的。

Claims (9)

1.一种磁性粉体，其是从含有磁性粒子、分散剂及分散介质的磁性流体中去除分散介质而获得。

2.如权利要求1所述的磁性粉体，其中由所述分散剂所被覆的磁性粒子的平均一次粒径为5nm至50nm。

3.如权利要求1或2所述的磁性粉体，其中所述分散剂为界面活性剂。

4.一种磁性粉体组合物，其含有：权利要求1至3中任一项所述的磁性粉体；以及树脂材料。

5.一种磁性粉体组合物成型体，其是将权利要求4所述的磁性粉体组合物予以成型而获得。

6.一种磁性粉体的制造方法，其包含：从含有磁性粒子、分散剂及分散介质的磁性流体中去除分散介质的工序；以及将去除分散介质而获得的固体成分予以粉末化的工序。

7.如权利要求6所述的磁性粉体的制造方法，其中从所述磁性流体中去除分散介质的工序包含：

在磁性流体中添加凝聚成分而使包含磁性粒子的固形成分凝聚沉降的工序；以及

从凝聚沉降后的固形成分中去除剩余的分散介质的工序。

8.一种磁性粉体组合物的制造方法，其包含以下工序：

在通过权利要求6或权利要求7所述的制造方法而获得的磁性粉体中，混合树脂材料而获得含有磁性粉体与树脂材料的混合物。

9.一种磁性粉体组合物成型体的制造方法，其是将通过权利要求8所述的制造方法而获得的磁性粉体组合物进行成型处理，而获得磁性粉体组合物成型体。