KR102083510B1 - 자성체 및 이의 제조방법 - Google Patents

자성체 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR102083510B1
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    • C08L75/04—Polyurethanes

Abstract

실시예는 취성에 강하며 자성 특성이 우수한 자성체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 자성체는 일정하게 배열된 자성 입자을 포함함으로써 자성 특성이 우수하고, 비교적 취성에 강해 전기 자동차 등의 대용량 배터리의 무선 충전에 유용하게 적용될 수 있다.

Description

자성체 및 이의 제조방법{MAGNETIC SUBSTANCE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
실시예는 취성에 강하며 자성 특성이 우수한 자성체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전자기기의 모바일화 경향이 증대함에 따라 전기, 전자, 통신분야에서 무선 통신 및 무선 전력전송 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
상기 무선 전력전송은 전력을 공급하는 송전단과 전력을 공급받는 기기(수전단) 간에 물리적인 접촉 없이 자기 결합(inductive coupling), 용량 결합(capacitive coupling) 또는 안테나 등의 전자기장 공진 구조를 이용하여 공간을 통해 전력을 무선으로 공급(전송)하는 것이다. 상기 무선 전력전송은 대용량의 배터리가 요구되는 휴대용 통신기기, 전기자동차 등에 적합하며 접점이 노출되지 않아 누전 등의 위험이 거의 없으며 유선방식의 충전불량 현상을 막을 수 있다.
최근 들어 전기자동차에 대한 관심이 급증하면서 충전 인프라 구축에 대한 관심이 증대되고 있다. 이미 가정용 충전기를 이용한 전기자동차 충전을 비롯하여 배터리 교체, 급속 충전장치, 무선 충전장치 등 다양한 충전방식이 등장하였고, 새로운 충전사업 비즈니스 모델도 나타나기 시작했다(대한민국 공개특허 제 2011-0042403 호 참조).
이러한, 자동차 무선 충전용 자성체로 종래에는 페라이트가 주로 사용되었으나, 페라이트를 이용하여 자성체를 제조할 경우, 대면적 자성체의 제작이 어렵고, 제작된 자성체의 취성이 약한 단점이 있었다.
또한, 자성체는 통상적으로 사출 성형에 의해 제조되었으나, 사출 성형에 의해 자성체를 제조할 경우, 자성 입자의 배열이 일정하지 않아 제조된 자성체의 자성 특성이 저하되는 단점이 있었다.
대한민국 공개특허 제 2011-0042403 호
따라서, 실시예의 목적은 취성 및 자성 특성이 우수한 자성체를 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 자성체를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 일실시예는,
자성 입자를 포함하는 슬러리를 제조하는 단계;
상기 슬러리에 자기장을 인가하여, 상기 자성 입자를 정렬하는 단계; 및
상기 슬러리를 경화하여 상기 자성 입자를 고정하는 단계를 포함하는, 자성체의 제조방법을 제공한다.
다른 실시예는,
자성 입자 및 바인더 수지를 포함하고,
플레이트 형상을 갖고,
상기 자성 입자의 장축과 자성체의 면 방향 사이의 끼인각이 0° 내지 50°인, 자성체를 제공한다.
실시예에 따른 자성체는 자성 특성이 우수하고, 비교적 취성(brittleness)에 강해 전기 자동차 등의 대용량 배터리의 무선 충전에 유용하게 적용될 수 있다. 또한, 실시예에 따른 자성체의 제조방법에 의하면, 기존 사출 성형이 아닌, 열 등방 가압(hot isostatic press)과 자기장 인가의 조합을 통해 자성 입자의 배열을 최대한 일정하게 유지시킴으로써(자성 입자의 배향도를 크게 향상시킴으로써) 자성 특성이 우수한 자성체를 제조할 수 있다.
도 1은 기존 압출 및 사출 성형을 통해 제조된 자성체의 모식도이다.
도 2는 일실시예에 따른 자성체의 모식도이다.
도 3 및 4는 일실시예에 따른 자성체의 제조시 가압 및 가열 공정에 대한 모식도이다.
일실시예는 자성 입자를 포함하는 슬러리를 제조하는 단계;
상기 슬러리에 자기장을 인가하여, 상기 자성 입자를 정렬하는 단계; 및
상기 슬러리를 경화하여 상기 자성 입자를 고정하는 단계를 포함하는, 자성체의 제조방법을 제공한다.
슬러리를 제조하는 단계
본 단계에서는 자성 입자를 포함하는 슬러리를 제조한다.
상기 자성 입자는 판 형상을 갖고, 상기 슬러리는 바인더 수지 및 유기 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 자성 입자는 페라이트(Ni-Zn계, Mg-Zn계, Mn-Zn계 페라이트 등)와 같은 산화물 자성 입자; 퍼말로이(permalloy), 샌더스트(sendust, Fe-Si-Al 합금), Fe-Si-Cr 합금 및 Fe-Si 나노크리스탈과 같은 금속 자성 입자; 또는 이들의 혼합 분말일 수 있다. 구체적으로, 상기 자성 입자는 Fe-Si-Al 합금일 수 있다.
상기 자성 입자는 하기 화학식 1의 조성을 가질 수 있다.
[화학식 1]
Fe1-a-b-c Sia Xb Yc
상기 식에서,
X는 Al, Cr, Ni, Cu, 또는 이들의 조합이고;
Y는 Mn, B, Co, Mo, 또는 이들의 조합이고;
0.01 ≤ a ≤ 0.2, 0.01 ≤ b ≤ 0.1, 및 0 ≤ c ≤ 0.05 이다.
상기 자성 입자는 판 형상, 구상, 플레이크상, 막대상 등의 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 자성 입자는 판 형상, 플레이크상, 막대상을 가질 수 있고, 이에 따라 자성 특성이 보다 효과적으로 발휘될 수 있다. 특히, 슬러리에 자기장을 인가하여, 상기 자성 입자를 고르게 정렬할 수 있다.
상기 자성 입자는 15 ㎛ 내지 150 ㎛의 장축의 평균 직경 및 0.5 내지 5의 평균 종횡비(평균 장축 직경/평균 단축 직경)를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 자성 입자는 15 ㎛ 내지 140 ㎛, 20 ㎛ 내지 130 ㎛, 20 ㎛ 내지 120 ㎛, 또는 25 ㎛ 내지 120 ㎛의 장축의 평균 직경 및 0.5 내지 3, 1 내지 3, 또는 1 내지 2의 평균 종횡비를 가질 수 있다. 상기 자성 입자의 평균 직경 및 평균 종횡비가 상기 범위 내일 때, 충분한 자성 특성을 나타내면서도, 자성체의 압축시 단락(short)을 방지할 수 있다.
상기 바인더 수지는 글리시딜기, 이소시아네이트기(-NCO), 히드록시기(-OH), 카복실기(-COOH) 또는 아미드기 등과 같은 열에 의한 경화가 가능한 관능기를 하나 이상 포함하거나; 또는 에폭시드(epoxide)기, 고리형 에테르(cyclic ether)기, 설파이드(sulfide)기, 아세탈(acetal)기 또는 락톤(lactone)기 등과 같은 활성 에너지에 의해 경화가 가능한 관능기를 하나 이상 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더 수지는 이소시아네이트기, 히드록시기, 또는 카복실기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 바인더 수지는 광경화성 수지, 열경화성 수지 및 고내열 열가소성 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더 수지는 열경화성 수지일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 바인더 수지는 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 이소시아네이트 수지, 에폭시 수지 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 바인더 수지는 폴리우레탄계 수지, 이소시아네이트계 경화제 및 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
상기 폴리우레탄 수지는 하기 화학식 2a 및 2b로 표시되는 반복단위들을 포함할 수 있다.
[화학식 2a]
Figure 112018103951417-pat00001
[화학식 2b]
Figure 112018103951417-pat00002
상기 식에서,
R1 및 R3는 각각 독립적으로 C1-5알킬렌기, 우레아기, 또는 에테르기이고;
R2 및 R4는 각각 독립적으로 C1-5알킬렌기이며;
이때, 상기 각각의 C1-5알킬렌기는 할로겐, 시아노, 아미노 및 니트로로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나, 치환되지 않을 수 있다.
상기 폴리우레탄계 수지는 상기 화학식 2a로 표시되는 반복단위와 상기 화학식 2b로 표시되는 반복단위를 1:10 내지 10:1의 몰비로 포함할 수 있다.
상기 폴리우레탄계 수지는 500 g/mol 내지 50,000 g/mol, 10,000 g/mol 내지 50,000 g/mol, 또는 10,000 g/mol 내지 40,000 g/mol의 수평균분자량을 가질 수 있다.
상기 이소시아네이트계 경화제는 유기 디이소시아네이트일 수 있다. 구체적으로, 상기 이소시아네이트 경화제는 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트 및 지환족 디이소시아네이트로 이루진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 방향족 디이소시아네이트는, 예를 들어, 1 또는 2 개의 C6~20 아릴기를 갖는 디이소시아네이트일 수 있고, 구체적으로 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐-디메틸메탄 디이소시아네이트, 4,4'-벤질 이소시아네이트, 디알킬-디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라알킬-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 톨릴렌 디이소시아네이트 또는 크실렌 디이소시아네이트일 수 있다.
상기 지환족 디이소시아네이트는, 예를 들어, 1 또는 2개의 C6~20 사이클로알킬기를 갖는 디이소시아네이트일 수 있고, 구체적으로, 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이트메틸)사이클로헥산 또는 메틸사이클로헥산 디이소시아네이트일 수 있다.
구체적으로, 상기 이소시아네이트계 경화제는 지환족 디이소시아네이트일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 이소시아네이트계 경화제는 1 또는 2개의 C6~20 사이클로알킬기를 갖는 디이소시아네이트일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 이소시아네이트계 경화제는 이소포론 디이소시아네이트일 수 있다.
상기 에폭시계 수지는, 예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 테트라브로모비스페놀 A형 에폭시 수지 등과 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 스피로 고리형 에폭시 수지; 나프탈렌형 에폭시 수지; 비페닐형 에폭시 수지; 테르펜형 에폭시 수지; 트리스(글리시딜옥시페닐)메탄, 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄 등과 같은 글리시딜 에테르형 에폭시 수지; 테트라글리시딜 디아미노디페닐메탄과 같은 글리시딜 아민형 에폭시 수지; 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, α-나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 브롬화페놀 노볼락형 에폭시 수지 등과 같은 노볼락형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 접착성과 내열성을 고려할 때, 상기 에폭시계 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 또는 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄형 에폭시 수지일 수 있다.
상기 에폭시계 수지는 80 g/eq 내지 1,000 g/eq, 또는 100 g/eq 내지 300 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다. 또한, 상기 에폭시계 수지의 수평균 분자량은 10,000 g/mol 내지 50,000 g/mol일 수 있다.
상기 유기 용매는 케톤계 용매, 아세테이트계 용매 및 벤젠계 용매로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 유기 용매는 부탄온(메틸에틸케톤, MEK), 부틸 아세테이트 및 톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 혼합은 분산기(planetary mixer, homo mixer, no-bead mill 등)를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 슬러리는 슬러리 총 중량을 기준으로 30 중량% 내지 50 중량%의 자성 입자, 1 중량% 내지 30 중량%의 바인더 수지 및 40 중량% 내지 60 중량%의 유기 용매를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 슬러리는 슬러리 총 중량을 기준으로 35 중량% 내지 50 중량%, 35 중량% 내지 45 중량%, 또는 40 중량% 내지 45 중량%의 자성 입자, 1 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 또는 2 중량% 내지 6 중량%의 바인더 수지 및 40 중량% 내지 60 중량%, 45 중량% 내지 60 중량%, 또는 50 중량% 내지 58 중량%의 유기 용매를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 슬러리는 슬러리 총 중량을 기준으로 35 중량% 내지 50 중량%의 자성 입자, 1 중량% 내지 10 중량%의 폴리우레탄계 수지, 0.1 중량% 내지 5 중량%의 이소시아네이트계 경화제, 0.05 중량% 내지 5 중량%의 에폭시계 수지, 및 40 중량% 내지 60 중량%의 유기 용매를 포함할 수 있다.
상기 슬러리는 25 ℃에서 10만 cps 내지 80만 cps(centipoise)의 점도(IV)를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 슬러리는 25 ℃에서 10만 cps 내지 70만 cps, 10만 cps 내지 60만 cps, 또는 20만 cps 내지 60 cps의 점도(IV)를 가질 수 있다.
자성 입자를 정렬하는 단계
본 단계에서는 상기 슬러리에 자기장을 인가하여, 상기 자성 입자를 정렬한다.
상기 자기장 인가는 상기 슬러리의 상면 및 하면, 또는 양측면에 자석 또는 코일을 배치하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 슬러리의 상면 및 하면에 배치되는 자석은 서로 같은 극의 자석, 또는 서로 다른 극의 자석일 수 있다. 상술한 바와 같이 슬러리에 자기장을 인가할 경우, 제조된 자성체 내에 자성 입자가 일정하게 배열되어 제조된 자성체의 자성 특성이 향상되는 효과가 있다.
반면, 도 1을 참조하면, 통상적인 자성체의 제조방법인 압출 및 사출 성형을 통해 자성체를 제조할 경우, 제조된 자성체(100) 내의 자성 입자(102)의 배열이 일정하지 않아 자성체의 자성 특성이 저하되는 문제가 있었다. 그러나, 상술한 바와 같이 슬러리에 자기장을 인가하여 자성 입자를 정렬한 후 슬러리를 경화하여 제조된 자성체(200)는 배열이 최대한 일정한 자성 입자(220)를 포함함으로써, 자성체의 자성 특성이 향상된다.
상기 제조방법은 자성 입자를 정렬하는 단계 이전에 슬러리를 몰드 내에 배치하는 단계를 더 포함하고, 상기 몰드 내에 배치된 슬러리에 자기장을 인가할 수 있다.
구체적으로, 상기 몰드 내에 배치된 슬러리는 플레이트 형상을 갖고, 상기 자기장은 상기 플레이트 형상의 슬러리의 수평 방향과 60° 내지 90°로 교차되는 방향으로 인가될 수 있다. 도 3을 참조하면, 본 단계는 슬러리를 포함하는 몰드(310)의 상면 및 하면에 자석(320, 330)을 배치하여 자기장을 인가할 수 있다. 이때, 자기장과 상기 플레이트 형상의 슬러리의 수평 방향이 이루는 각도(B, B')는 60° 내지 90°일 수 있다.
또한, 상기 몰드 내에 배치된 슬러리는 플레이트 형상을 갖고, 상기 자기장이 상기 플레이트 형상의 슬러리의 수평 방향과 0° 내지 30°로 교차되는 방향으로 인가될 수 있다. 도 4를 참조하면, 본 단계는 슬러리를 포함하는 몰드(310)의 상면 및 하면에 자석(320, 330)을 배치하여 자기장을 인가할 수 있다. 이때, 자기장과 상기 플레이트 형상의 슬러리의 수평 방향이 이루는 각도(C)는 0° 내지 30°일 수 있다.
자성 입자를 고정하는 단계
본 단계에서는 상기 슬러리를 경화하여 상기 자성 입자를 고정한다.
본 단계는 슬러리에 열을 가할 수 있다. 구체적으로, 본 단계는 슬러리에 자기장이 인가된 상태에서 수행될 수 있다. 즉, 본 단계는 슬러리에 자기장이 인가된 상태에서 슬러리에 열을 가하여 경화함으로써 상기 자성 입자를 고정할 수 있다.
본 단계는 150℃ 내지 200℃의 온도 및 5 ㎫ 내지 30 ㎫의 압력 조건에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 본 단계는 150℃ 내지 190℃의 온도 및 5 ㎫ 내지 25 ㎫, 또는 5 ㎫ 내지 20 ㎫의 압력 조건에서 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 단계는 등방 가압(isostatic press)일 수 있다.
자성체
일실시예는 자성 입자 및 바인더 수지를 포함하고,
플레이트 형상을 갖고,
상기 자성 입자의 장축과 자성체의 면 방향 사이의 끼인각이 0° 내지 50°인, 자성체를 제공한다.
상기 자성 입자 및 바인더 수지는 상기 제조방법에서 정의한 바와 같다.
도 2를 참조하면, 실시예의 자성체(200)는 자성 입자(220) 및 바인더 수지(210)을 포함하고, 상기 자성 입자의 장축과 자성체의 면 방향 사이의 끼인각(A)은 0° 내지 50° 또는 0° 내지 40°일 수 있다. 구체적으로, 상기 자성체는 상기 자성 입자의 장축과 자성체의 면 방향 사이의 끼인각이 0° 내지 30°인 자성 입자 또는 0° 내지 20°인 자성 입자를 자성 입자 총 중량을 기준으로 80 중량% 내지 95 중량%로 포함할 수 있다.
상기 자성 입자의 장축과 자성체의 면 방향 사이의 끼인각이 상기 범위 내일 경우, 자성 입자의 배열이 일정하여 자성체의 자성 특성이 우수하다.
상기 자성체는 400 ㎠ 이상의 면적 및 10 mm 내지 60 mm의 두께를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 자성체는 400 ㎠ 내지 120,000 ㎠, 또는 1,000 ㎠ 내지 120,000 ㎠의 면적, 및 20 mm 내지 60 mm, 25 mm 내지 55 mm, 30 mm 내지 50 mm 또는 35 mm 내지 45 mm의 두께를 가질 수 있다.
상기 자성체는 자성체의 총 중량을 기준으로 70 중량% 내지 95 중량%의 자성 입자 및 5 중량% 내지 30 중량%의 바인더 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 자성체는 자성체의 총 중량을 기준으로 80 중량% 내지 95 중량%, 85 중량% 내지 95 중량%, 또는 89 중량% 내지 95 중량%의 자성 입자, 및 5 중량% 내지 20 중량%, 5 중량% 내지 15 중량%, 또는 7 중량% 내지 13 중량%의 바인더 수지를 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지는 폴리우레탄계 수지, 이소시아네이트계 경화제 및 에폭시계 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더 수지는 자성체의 총 중량을 기준으로 4 중량% 내지 15 중량%의 폴리우레탄계 수지, 0.5 중량% 내지 5 중량%의 이소시아네이트계 경화제 및 0.1 중량% 내지 5 중량%의 에폭시계 수지를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 바인더 수지는 자성체의 총 중량을 기준으로 5 중량% 내지 10 중량%의 폴리우레탄계 수지, 0.5 중량% 내지 3 중량%의 이소시아네이트계 경화제 및 0.1 중량% 내지 2 중량%의 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
이하 실시예 및 비교예에서 사용한 원료 물질은 다음과 같다:
- 샌더스트 분말: C1F-02A, Crystallite Technology (장축의 평균 직경: 80~100 ㎛, 평균 종횡비: 80~100)
- 폴리우레탄계 수지: UD1357, 다이이치세이카공업㈜
- 이소시아네이트계 경화제: 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), Sigma-Aldrich
- 에폭시계 수지: 비스페놀 A형 에폭시 수지(에폭시 당량: 189 g/eq), EpikoteTM 828, Japan Epoxy Resin
실시예 1. 자성체의 제조
1-1: 자성 입자 슬러리 제조
42.8 중량부의 샌더스트 분말, 15.4 중량부의 폴리우레탄계 수지 분산액(폴리우레탄계 수지 25 중량%, 2-부탄온 75 중량%), 1.0 중량부의 이소시아네이트계 경화제 분산액(이소시아네이트계 경화제 62 중량%, n-부틸 아세테이트 25 중량%, 2-부탄온 13 중량%), 0.4 중량부의 에폭시계 수지 분산액(에폭시 수지 70 중량%, n-부틸 아세테이트 3 중량%, 2-부탄온 15 중량%, 톨루엔 12 중량%), 및 40.4 중량부의 톨루엔을 플래너터리 믹서(planetary mixer)에서 40 rpm의 속도로 2 시간 동안 혼합하여, 슬러리를 제조하였다.
1-2: 자성체의 제조
실시예 1-1의 슬러리를 250 mm × 250 mm × 80 mm(가로×세로×두께)의 몰드에 넣은 후 상기 슬러리를 포함하는 몰드를 정수압(isostatic press) 기계에 넣었다. 이후, 상기 몰드의 상면 및 하면에 같은 극의 자석을 배치하고, 170 ℃의 온도에서 9 ㎫의 압력으로 30 분간 등방 가압하여 압축 경화시켜 250 mm × 250 mm × 40 mm(가로×세로×두께)의 자성체를 얻었다.
실시예 2.
등방 가압이 아닌 이방 가압 방법으로 압축 경화시킨 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 자성체를 제조하였다.
실시예 3.
슬러리를 포함하는 몰드의 상면 및 하면에 자석이 아닌 코일로 자기장을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 자성체를 제조하였다.
비교예 1.
슬러리를 포함하는 몰드의 상면 및 하면에 자석을 배치하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 자성체를 제조하였다.
실험예 1. 물성 측정
1-1: 자성체 투자율
자성체 투자율을 에질런트사의 4294A 장비를 통해서 주파수 85kHz에서 측정하였다.
1-2: 인덕턴스
인덕턴스를 히오끼사의 IM3536 장비를 통해서 주파수 85kHz에서 측정하였고, 코일의 직경과 감긴 횟수를 실시예들 및 비교예에서 모두 동일한 조건으로 측정하였다. 코일 단독 인덕턴스를 측정하였고, Coil/자성체의 인덕턴스를 측정하였으며, 후자의 인덕턴스 증가량을 확인하여 하기 표 1에 나타내었다.
자성체 투자율 인덕턴스 증가량
비교예 1 50 35%
실시예1 200 45%
실시예2 195 43%
실시예3 180 41%
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1은 낮은 자성체 투자율 및 인덕턴스 증가량을 나타낸 반면, 실시예 1 내지 3은 180 내지 200 범위로 우수한 자성체 투자율을 나타냈으며, 41% 내지 45% 범위로 우수한 인덕턴스 증가량을 나타낸다는 것을 확인하였다.
100, 200: 자성체
101, 210: 바인더 수지 102, 220: 자성 입자
310: 몰드 320, 330: 자석
A: 자성 입자의 장축과 자성체의 면 방향 사이의 끼인각
B, B': 플레이트 형상의 슬러리의 수평 방향과 자기장 사이의 끼인각
C: 플레이트 형상의 슬러리의 수평 방향과 자기장 사이의 끼인각

Claims (18)

  1. 자성 입자를 포함하는 슬러리를 제조하는 단계;
    상기 슬러리에 자기장을 인가하여, 상기 자성 입자를 정렬하는 단계; 및
    상기 슬러리를 경화하여 상기 자성 입자를 고정하는 단계를 포함하고,
    상기 슬러리가 25 ℃에서 10만 cps 내지 80만 cps의 점도(IV)를 갖고,
    상기 자성 입자가 15 ㎛ 내지 150 ㎛의 장축의 평균 직경 및 1 내지 3의 평균 종횡비를 갖는, 자성체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자가 판 형상을 갖고,
    상기 슬러리가 바인더 수지 및 유기 용매를 더 포함하는, 자성체의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자성 입자를 고정하는 단계에서, 상기 바인더 수지가 경화되는 자성체의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 슬러리가 30 중량% 내지 50 중량%의 자성 입자, 1 중량% 내지 30 중량%의 바인더 수지 및 40 중량% 내지 60 중량%의 유기 용매를 포함하는, 자성체의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제조방법이 자성 입자를 정렬하는 단계 이전에 슬러리를 몰드 내에 배치하는 단계를 더 포함하고,
    상기 몰드 내에 배치된 슬러리에 자기장을 인가하는, 자성체의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몰드 내에 배치된 슬러리가 플레이트 형상을 갖고,
    상기 자기장이 상기 플레이트 형상의 슬러리의 수평 방향과 60° 내지 90°로 교차되는 방향으로 인가되는, 자성체의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 몰드 내에 배치된 슬러리가 플레이트 형상을 갖고,
    상기 자기장이 상기 플레이트 형상의 슬러리의 수평 방향과 0° 내지 30°로 교차되는 방향으로 인가되는, 자성체의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자를 고정하는 단계가 슬러리에 열을 가하여 수행되는, 자성체의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자성 입자를 고정하는 단계가 150℃ 내지 200℃의 온도 및 5 ㎫ 내지 30 ㎫의 압력 조건에서 수행되는, 자성체의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자성 입자를 고정하는 단계가 슬러리에 자기장이 인가된 상태에서 수행되는, 자성체의 제조방법.
  12. 자성 입자 및 바인더 수지를 포함하는 슬러리에 자기장을 인가하고 경화하여 얻어지고,
    이때, 상기 슬러리가 25 ℃에서 10만 cps 내지 80만 cps의 점도(IV)를 가지며,
    상기 자성 입자가 15 ㎛ 내지 150 ㎛의 장축의 평균 직경 및 1 내지 3의 평균 종횡비를 갖고,
    상기 경화하여 얻어진 자성체가 플레이트 형상을 갖고,
    상기 자성 입자의 장축과 자성체의 면 방향 사이의 끼인각이 0° 내지 50°인, 자성체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 자성체가 400 ㎠ 이상의 면적 및 10 mm 내지 60 mm의 두께를 갖는, 자성체.
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 자성체가 자성체의 총 중량을 기준으로 70 중량% 내지 95 중량%의 자성 입자 및 5 중량% 내지 30 중량%의 바인더 수지를 포함하는, 자성체.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 바인더 수지가 폴리우레탄계 수지, 이소시아네이트계 경화제 및 에폭시계 수지를 포함하는, 자성체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 바인더 수지가 자성체의 총 중량을 기준으로 4 중량% 내지 15 중량%의 폴리우레탄계 수지, 0.5 중량% 내지 5 중량%의 이소시아네이트계 경화제 및 0.1 중량% 내지 5 중량%의 에폭시계 수지를 포함하는, 자성체.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 자성체가 상기 자성 입자의 장축과 자성체의 면 방향 사이의 끼인각이 0° 내지 30°인 자성 입자를 자성 입자 총 중량을 기준으로 80 중량% 내지 95 중량%로 포함하는, 자성체.
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