SE461882B - Formbar komposition av ferritmaterial, organisk polymer och vatten, saett att tillverka en formad kropp av kompositionen samt formad kropp - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 461 882 efteråt sintras genom upphettning vid en hög temperatur som kan överstiga 1200°C. Kontrollerade upphettnings- och kylningscykler kan erfordras, vilket kan vara upp- hettning under några timmar vid topptemperaturen. När- varo av luft eller luft berikad med syre kan också er- fordras.

Formade kroppar av ferriter kan framställas från en komposition innehållande ferritpulver och en lösning av ett polymerbindemedel. Alstret kan formas t.ex. genom extrudering, formblåsning eller formpressning, pyroly- sering av polymerbindemedlet och slutligen sintring av ferritpulvret.

Formade alster av ferriter kan också tillverkas genom fyllning av plastmaterial, även om i detta fall alstret i allmänhet innehåller en relativt låg volymproportion av ferrit och på så sätt besitter relativt dåliga magne- tiska egenskaper.

Permanent magnetiserbara ferritmaterial används i en mångfald olika sammanhang, t.ex. i ferritmotorer och i högtalare. Temporärt magnetiserbara ferritmaterial an- vänds i transformatorer, i antennstavar, i inspelnings- huvuden och i kärnor för kärnminnen. Dessutom är vissa temporärt magnetiserbara material, t.ex. mjuka ferriter, i stånd att absorbera vissa frekvenser av elektromagne- tisk strålning. Exempelvis kan ferriter användas i för- bindelse med mikrovågsändare i avsikt att hjälpa till att definiera storleken på och riktningen för mikrovåg- strålar, i mikrovâg-uppvärmningsapparater, t.ex. hus- hâllsugnar, i avsikt att absorbera potentiellt skadlig mikrovâgstrâlning som eljest kan avvika från apparaten, och vid klädsel av strukturer, t.ex. byggnader, fartyg att absorbera och förhindra re- Den frekvens vid vilken absorptio- nen är störst beror på ett antal_faktorer, t.ex. på den kemiska sammansättningen och kristallstrukturen för och flygplan, i avsikt flexion av radarvågor. 10 15 20 25 30 35 461 882 ferriten, på tjockleken på den absorberande strukturen och på fördelningen av ferriten inuti den absorberande strukturen.

En absorbator som tillverkas på det sätt som beskrivs senare kan vara mest effektiv vid en frekvens som avviker från den vid vilken ett sintrat ferritmaterial är mest effektivt. Vi- dare besitter vissa ferriter det ovanliga kännetecknet att vara i stånd att dämpa vibrationer. Alster framställda pâ det sätt som beskrivs senare kan ha en bra kombination av hög modul och bra vibrationsdämpning.

Föreliggande uppfinning hänför sig till formade kroppar av partikelformiga ferritmaterial som har magnetiska egenska- per, och till tillverkning av sådana kroppar genom ett för- farande som icke inbegriper något långvarigt och dyrbart sintringssteg och som innehåller en hög volymproportion av det partikelformiga materialet.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes ett förfarande för framställning av en formad kropp av ett partikelformigt ferritmaterial som har magnetiska egenskaper, vilken metod innefattar formning av en formbar komposition, som väsentligen består av en homogen blandning av (a) minst ett partikelformigt ferritmaterial som har magne- tiska egenskaper, (b) minst ett vattenlösligt eller vattendispergerbart, orga- niskt polymert material och (c) vatten, varvid i kompositionen komponenterna (a), (b) och (c) är närvarande i en proportion, räknat i volym av kompositionen, av 40 - 90 %, 2 - 25 % resp högst 30 %, och avlägsnande av vatten från den på så sätt formade kompositionen. Enligt en ytterligare utföringsform av föreliggande uppfinning åstad- kommes en formbar komposition, soul kännetecknas av att den väsentligen består av en homogen blandning av (a) minst ett partikelformigt ferritmaterial som har magne- tiska egenskaper,l (b) minst ett vattenlösligt eller vattendispergerbart, orga- niskt polymert material och (c) vatten, 461 10 15 20 25 30 35 882 varvid i kompositionen komponenterna (a), (b) och (c) är närvarande i en proportion, räknat i volym av kompositionen, av 40 - 90 %, 2 - 25 % resp högst 30 %.

Vidare åstadkommes också en formad kropp av ett partikel- formigt ferritmaterial som har magnetiska egenskaper, bildad genom avlägsnande av vatten från den ovan beskriv- na kompositionen.

Det partikelformiga ferritmaterialet som har magnetiska egenskaper kommer i det följande i allmänhet att kallas det partikelformiga materialet.

Vid framställning av den formbara kompositionen skall de däri ingående komponenterna blandas omsorgsfullt för att på så sätt bilda en homogen blandning.

Så t.ex. blandas komponenterna i kompositionen företrädes- vis under förhållanden av hög skjuvning, t.ex. i en blad- försedd blandare med hög skjuvning. Om så önskas, och i sådana fall då kompositionen har en lämplig konsistens, kan en på så sätt bildad komposition blandas ytterligare under tillstånd av hög skjuvning genom att låta komposi- tionen passera upprepade gånger genom nypet mellan ett par valsar som kan rotera med samma eller med olika peri- ferihastigheter.

Blandningen kan utföras vid förhöjd temperatur i avsikt, t.ex., att reducera viskositeten på kompositionen och på så sätt underlätta blandningen. Den förhöjda temperaturen skall emellertid icke vara sådan att den resulterar i för tidig torkning av kompositionen genom förlust av vatten, icke heller i överdriven förlust av vatten från komposi- tionen genom avdunstning.

Den homogena kompositionen enligt uppfinningen kan formas med hjälp av varierande teknik i beroende av kompositionens 10 15 20 25 30 35 5 461 882 konsistens. Sålunda kan, i sådana fall då kompositionen in- nehåller en relativt stor proportion av vatten i området upp till 60 volymprocent av kompositionen, kompositionen vara tillräckligt flytande för att kunna gjutas i en lämpligt for- mad form.

Kompositionen enligt uppfinningen kan innehålla en viss mängd vatten, t.ex. upp till 30 volymprocent, av sådan mängd att kom- positionen har en degliknande konsistens, och kompositionen kan formas medelst metoder kända inom plast- eller gummibear- betningstekniken. Så t.ex. kan, i sådana fall då kompositionen har en degliknande konsistens, den formas genom extrudering, t.ex. till en stav- eller rörform, eller genom formsprutning till en önskad form, eller också kan den kalandreras för bild- ning av en arkliknande form. Kompositionen kan också formas ge- nom formpressning av kompositionen i en lämpligt formad form.

Kompositioner som har en degliknande konsistens är att före- draga, eftersom det i allmänhet är möjligt att använda plast- eller gummibearbetningsutrustning i förbindelse med sådana kompositioner, varvid sådana kompositioner i allmänhet innehål- ler en relativt liten mängd vatten och det sålunda föreligger en minskad mängd vatten att avlägsna från kompositionen, och de formade kropparna bildade från sådana kompositioner har i allmänhet högre böjhällfasthet. i Den temperatur vid vilken formning av kompositionen kan utföras kan bero på naturen för komponenterna i kompositionen och de- ras relativa pnqxmtnnær. I sådana fall då kompositionen skall formas under relativt högt tryck kan kompositionen formas vid eller nära omgivande temperatur. Emellertid har det visat sig, i synnerhet i sådana fall då kompositionen har egenskaperna för en termoplast, att det kan vara önskvärt, eller t.o.m. nöd- vändigt, i avsikt att lätt genomföra formningsprocessen, att använda en förhöjd temperatur i avsikt att effektivt forma kom- positionen. En lämpligt förhöjd temperatur kan väljas med led- ning av enkla försök.

I slutsteget av processen för tillverkning av den formade krop- 10 15 20 25 30 35 461 882 6 pen avlägsnas vatten från den formade kompositionen, vilket innebär att den torkas. Torkning kan åstadkommas blott och bart genom att låta vattnet avdunsta. Emellertid är det, i avsikt att snabba upp torkningsprocessen, att föredraga att torka den formade kompositionen vid förhöjd temperatur, t.ex. vid en temperatur högre än SOOC. En temperatur av 1OOOC eller högre kan användas. Emellertid skall den förhöjda temperaturen, och varaktigheten av den förhöjda temperaturen, icke vara så- dan att den resulterar i någon väsentlig minskning i hållfast- heten hos den formade kroppen, vilket kan uppkomma t.ex. genom nedbrytning av det polymera materialet vid förhöjd temperatur.

Det formade alstret enligt uppfinningen kan ha en hög böjhåll- fasthet, t.ex. en böjhållfasthet överstigande 40 MPa. Det for- made alstret kan ha en böjhållfasthet högre än 100 MPa.

Eftersom den formade kroppen innehåller ett organiskt polymert material, som är vattenlösligt eller vattendispergerbart, kom- mer kroppen att vara känslig för vatten. Faktum är att den kan förlora dimensionsstabilitet då den bringas i kontakt med vat- ten, isynnerhet då den blötläggs i vatten, och enligt en fö- redragen utföringsform av uppfinningen innehåller kompositio- nen också minst en tillsats som är i stånd att reagera med det polymera materialet för att olösliggöra materialet med avseen- de på vatten. Användning av en sådan tillsats ökar väsentligt dimensionsstabiliteten hos den formade kroppen, då denna brin- gas i kontakt med vatten.

I sådana fall då kompositionen innehåller en sådan tillsats innefattar slutsteget i förfarandet för framställning av det formade alstret torkning av den formade kompositionen för att avlägsna vattnet från kompositionen och omsättning av tillsatsen med det organiska polymera materialet i avsikt att olösliggöra det sistnämnda materialet med avseende på vatten.

I detta fall kallas detta slutsteg för härdning.

De betingelser under vilka härdning av den formade komposi- tionen kan genomföras beror på naturen för komponenterna i kompositionen och isynnerhet på naturen för det organiska po- 10 15 20 25 30 35 40 7 461 382 lymera materialet och på naturen för den därmed reaktiva tillsatsen. Lämpliga betingelser för användning för åstad- kommande av härdningsreaktionen kommer att anges i det föl- jande med avseende på kompositioner innehållande specifika or- ganiska polymera material och därmed reaktiva tillsatser.

Härdning av den formade kompositionen kan genomföras vid el- ler nära omgivande temperatur eller också kan den åstadkomas vid förhöjd temperatur, t.ex. vid en temperatur överstigande SOOC. En temperatur av upp till 100oC eller t.o.m. högre kan användas. Förhöjda temperaturer kan vara önskvärda i avsikt att initiera reaktion av tillsatsen med det organiska polyme- ra materialet, eller åtminstone för att öka hastigheten på denna reaktion. Den förhöjda temperaturen, och tidslängden vid sådan förhöjd temperatur, skall icke vara sådan att den resulterar i någon väsentlig sänkning av produktens hållfast- het.

I sådana fall då artiklar med särskilt hög böjhållfasthet ' skall tillverkas är det att föredraga att komponenterna i kom-. positionen enligt uppfinningen väljes på sådant sätt, att en testkomposition innehållande 63 volymprocent partikelformigt material, 7 volymprocent vattenlösligt eller vattendisperger- bart organiskt polymert material och 30 volymprocent vatten, då den extruderas i en kapillärreometer vid ett spruttryck upp till ett maximum av 500 atm., undergår en ökning av minst 25%, och företrädesvis minst 50%, i skjuvspänning då en 10- faldig ökning i skjuvhastigheten för testkompositionen åstad- kommes, då de uppmätta skjuvhastigheterna är inom området 0,1 till s sekuna'1.

.En kapillärreometer i vilken testkompositionen extruderas in- nefattar en kolv i en cylindrisk trumma och en kapilläröppning, genom vilken testkompositionen kan extruderas.

F I d w . . D2 °°h Skjuvspänningen i kN.cm-2 definieras genom 2 . v . D2 skjuvhastigheten i sekund-1 3 15 . d genom där D är diametern på trumman i reometern i cm, v är kolvens . . . . . . -1 n . ganghastighet 1 trumman 1 reometern 1 cm.m1n , d ar diametern 10 15 20 25 30 35 461 882 8 på kapillären i reometern i cm, L är längden på kapillären i reometern i cm och F är kraften i kN applicerad på kolven i reometern. I allmänhet kommer D att vara i området 1 - 3 cm, d i området 0,2 - 0,5 cm och L i området 5d - 20d.

Det partikelformiga materialet i testkompositionen skall ic- ke vara av en storlek så stor, ej heller av en sådan form, att det partikelformiga materialet självt förhindrar passage av kompositionen genom kapillären i reometern. För användning i kapillärreometertestet kommer att väljas partikelformigt material som har en storlek vilken resulterar i en lätt ex- truderbar komposition och en storlek i området upp till 100 mikron kommer i allmänhet att vara lämplig. Det kan vara nöd- vändigt att välja en partikelstorlek, eller en kombination av storlekar, för det partikelformiga materialet i detta område i avsikt att bilda en testkomposition som uppfyller kriterier- na för kapillärreometertestet. Kompositionen, och den formade kroppen, enligt uppfinningen är icke begränsade till parti- kelformigt material som har en storlek i detta område.

En formad artikel, framställd från kompositionen enligt upp- finningen, kommer att ha högre böjhållfasthet i sådana fall då det partikelformiga materialet och det organiska polymera ma- terialet tillsammans väljes så, att testkompositionen uppfyl- ler de förutnämnda kriterierna för kapillärreometertestet än i det fall där det partikelformiga materialet och det organis- ka polymera materialet som valts är sådana att testkompositio- nen icke uppfyller de förutnämnda kriterierna.

T.ex. kommer i sådana fall då det organiska polymera materia- let och det partikelformiga materialet väljes så att testkom- positionen uppfyller de förutnämnda kriterierna, en formad kropp bildad från en komposition innehållande dessa material, att ha en böjhållfasthet högre än den för (1) en formad kropp bildad från en komposition innehållande samma organiska polymera material och ett annat partikelfor- migt material som i kombination icke uppfyller kriterierna för kapillärreometertestet, och 10 15 20 25 30 35 461 882 (2) en formad kropp bildad från en komposition innehållande samma partikelformiga material och ett annat organiskt poly- mert material som i kombination icke uppfyller kriterierna för kapillärreometertestet.

Lämpliga kombinationer av partikelformigt material och orga- niskt polymert material som i testkompositionen uppfyller det förutnämnda kapillärreometertestet,kommer att anges i det föl- jande.

I allmänhet gäller, att ju större den iakttagna förändringen i skjuvspänning är då skjuvhastigheten ökas tiofaldigt, ju högre kommer böjhållfastheten för den formade kroppen, bildad från kompositionen enligt uppfinningen, att bli, och av denna anledning är det att föredraga att testkompositionen undergâr en ökning av minst 75% i skjuvspänning då en tiofaldig ökning i skjuvhastighet för testkompositionen åstadkommes.

Testkompositionen för användning i kapillärreometertestet skall naturligtvis vara omsorgsfullt blandad och vara tillräck- ligt flytande för att kompositionen själv skall vara i stånd att kunna extruderas i kapillärreometern. I avsikt att test- kompositionen skall ha tillräcklig fluiditet för att skjuvhas- tigheter i området 0,1 till 5 sekund_1 skall kunna uppnås, kan det vara nödvändigt att utföra testet vid förhöjd temperatur, t.ex. vid en temperatur högre än 50°C, t.ex. vid ca BOOC. Å andra sidan kan det vara nödvändigt, isynnerhet i sådana fall då testkompositionen har hög fluiditet, att utföra kapillärreo- metertestet vid en temperatur under omgivande temperatur. Vid utförandet av extruderingen skall kompositionen icke uppdelas i sina komponentdelar, exempelvis skall vatten icke tendera att utskiljas från kompositionen.

I avsikt att bilda en extruderbar komposition kan det vara nöd- vändigt att välja en lämplig molekylvikt för organiskt polymert material för användning i testkompositionen. Kompositionen en- ligt uppfinningen är naturligtvis icke begränsad till använd- ning av ett material med den valda molekylvikten. Molekylvikten väljs endast i testsyfte. 10 15 20 25 30 35 461 882 10 För formade kroppar med särskilt hög böjhâllfasthet är det att föredraga att icke mer än 2%, och mera föredraget icke mer än 0,5%, av kroppens totala volym innehåller porer som har en maximal dimension överstigande 100 mikron, företrädesvis 50 mikron, och mera föredraget 15 mikron, mätt med hjälp av meto- den för kvantitativ mikroskopi. Dessa porstorlekskriterier in- kluderar icke porer som kan vara närvarande i det partikelfor- miga materialet, t.ex. där det partikelformiga materialet inne- håller ihåliga partiklar.

Framställningen av en sådan föredragen formad kropp befrämjas genom applicering av hög skjuvning under blandning av komposi- tionen, vilken kan utföras i huvudsaklig frånvaro av luft, t.ex. under vakuum och/eller genom applicering av åtminstone ett mått- ligt tryck, t.ex. ett applicerat tryck av 1 - 5 MPa i formnings- steget, isynnerhet med en deglik komposition.

Kvantitativ mikroskopi är en_teknik välkänd på området. En yta på ett prov av den formade kroppen poleras för att ge en plan yta på provet, provet tvättas för avlägsnande av polermedels- rester frân ytan och ytan belyses för säkerställande av att hå- len i ytan kontrasterar mot de plana delarna av ytan och ytan betraktas genom ett optiskt mikroskop, typiskt vid en försto- ring av 100 gånger, och hålen som överstiger 100 mikron eller 50 mikron eller 15 mikron, i storlek bestämmes, såsom beskrivs i “Quantitative Microscopy" av De Hoff & Rhines, McGraw Hill 1968. Tillräckligt stor area på ytan av provet skall betraktas för att minska det statistiska felet och vanligtvis räknas 1000 hål. Provet underkastas därefter ytterligare polering i avsikt att exponera en annan yta och den optiska undersöknin- gen upprepas. I allmänhet undersöks tio sådana ytor.

Det är också att föredraga, för ytterligare förbättringar i böjhållfasthet, att den totala volymen av porer i den formade kroppen, uttryckt som en del av kroppens skenbara volym, in- klusive porerna, icke överstiger 20%. Porositeter icke över- stigande 15% och t.o.m. porositeter icke överstigande 10%, är mera föredragna. Porositeten kan t.o.m. vara mindre än 2%.

Dessa porositetskriterier utesluter porer som kan vara närva- 10 15 20 25 30 35 11 461 882 rande i det partikelformiga materialet, t.ex. i sådana fall då det partikelformiga materialet innehåller ihåliga partik- lar.

Låg porositet är ett kännetecken för formade alster, tillver- kade från kompositioner, i vilka det organiska polymera mate- rialet och det partikelformiga materialet väljs så att de upp- fyller kriterierna för kapillärreometertestet.

I kompositionen enligt uppfinningen är det partikelformiga ma- terialet olösligti.vatten och är i huvudsak oreaktivt med vatten, även om enligt uppfinningen icke utesluts användning av partikelformigt material som kan vara mycket svagt reaktivt med vatten.

Dimensionerna på partiklarna av det partikelformiga materialet kan variera över ett brett område. I sådana fall då det par- tikelformiga materialet har en liten storlek kan emellertid icke önskvärt stora mängder vatten erfordras i avsikt att bil- da en komposition som är lätt formbar, och av denna anledning är det att föredraga, även om icke väsentligt, att medianpar- tikelstorleken är större än 0,3 mikron, mera företrädesvis större än 3 mikron.

Det partikelformiga materialet kan innehålla ett flertal oli- ka partikelstorlekar. T.ex. kan det partikelformiga materialet innehålla en första fraktion och en andra fraktion med en storlek mindre än den för den första fraktionen.

Användningen av en sådan pluralitet av partikelstorlekar re- sulterar i bra packning av partiklar i produkten och kan också leda till en minskning i proportionen av organiskt po- lymert material som eljest kan erfordras.

Blandningar av olika partikelformiga ferritmaterial som har magnetiska egenskaper kan användas.

Formade kroppar tillverkade av ferriter har ett stort antal tillämpningar. 10 15 20 25 30 35 461 882 12 Ferriter är magnetiska oxider, innehållande järn som en hu- vudsaklig metallisk komponent och dessutom en annan metall- komponent. Den andra metallkomponenten kan vara t.ex. mangan, zink, bly, strontium, barium, litium eller nickel. Exempel på ferriter inkluderar (Mn,Zn)Fe2O4, BaFe12O19, MnFe2O4 och (Ni,Zn)Fe2O4.

Många andra exempel på ferriter har beskrivits i litteraturen på området.

Kompositionen, och den därav bildade, formade kroppen, kan in- nehålla partikelformigt material av annat slag än ett parti- kelformigt ferritmaterial som har magnetiska egenskaper.

Kompositionen, och den därav tillverkade, formade kroppen, kan innehålla fibröst material. Även om det fibrösa materialet kan vara i form av fiberflock, kan svårigheter uppträda vid införlivande av sådant fibröst material i kompositionen. Av denna anledning är det fibrösa materialet företrädesvis i form av en matta, som kan vara vävd eller icke-vävd. Mattan kan pres- sas in i kompositionen enligt uppfinningen, eller också kan den bildas in situ, t.ex. genom trådlindning.

Det partikelformiga ferritmaterialet kan vara närvarande i kompositionen enligt uppfinningen i en proportion av 40 - 90 volymprocent. Det är att föredraga att använda en relativt _ hög proportion av partikelformigt ferritmaterial, t.ex. en proportion i området 60 - 90 volymprocent.

Sådana föredragna kompositioner kan innehålla en relativt li- ten proportion av organiskt polymert material, vilket materi- al i allmänhet är brännbart, och det är sålunda en fördel att den formade kroppen enligt uppfinningen innehåller en re- lativt liten andel av sådant material. Kompositioner innehål- lande en stor proportion av partikelformigt material kommer också i allmänhet att innehålla en relativt liten proportion vatten. Detta är till fördel, eftersom där sedan är en mindre mängd vatten att avlägsna från kompositionen under tillverk- ning av den formade kroppen. 10 15 20 25 30 35 40 '3 461 ssz Det organiska polymera materialet i kompositionen enligt upp- finningen skall vara vattenlösligt eller vattendispergerbart.

Funktionen för det organiska polymera materialet är att va- ra behjälpligt vid bearbetningen av kompositionen, t.ex. att hjälpa till i framställningen av en komposition som lätt kan formas,t.ex. en komposition av deglik konsistens, och att bi- bringa den formade kroppen enligt uppfinningen formbibehål- lande egenskaper.

Det är att föredraga att det organiska polymera materialet är lösligt i vatten, hellre än dispergerbart däri, och att det polymera materialet är filmbildande samt innehåller grup- per, t.ex. hydroxyl- eller karboxylsyragrupper, som har en af- finitet för det partikelformiga materialet.

Exempel på organiska polymera material inkluderar hydroxipro- pylmetylcellulosa, polyetylenoxid, polyetylenglykol, poly- akrylamid och polyakrylsyra. Ett särskilt föredraget orga- niskt polymert material, som tillsammans med ett antal olika partikelformiga material som har magnetiska egenskaper, i form av en testkomposition uppfyller kriterierna för det för- utnämnda kapillärreometertestet, är en hydrolyserad polymer eller sampolymer av en vinylester, t.ex. en hydrolyserad vi- nylacetatpolymer eller -sampolymer. Polymeren kan vara en sampolymer av vinylacetat och en monomer sampolymeriserbar därmed, men den är företrädesvis ett hydrolyserat poly(vinyl- acetat).

Graden av hydrolys av vinylacetat-(sam)polymeren har ett in- flytande på om (sam)polymeren i kombination med ett partikel- formigt material i testkompositionen uppfyller de förutnämn- da kriterierna för kapillärreometertestet eller ej. I avsikt att i kapillärreometertestet en ökning på minst 25% i skjuv- spänning skall framkallas genom den tiofaldiga ökningen i skjuvhastighet, är det att föredraga att graden av hydrolys av vinylacetat-(sam)polymeren är minst 50% men icke mer än 97%, och mera företrädesvis är i området 70 - 90%, dvs det är att föredraga att minst 50% men icke mer än 97%, och mera företrä- desvis 70% - 90%, av vinylacetatenheterna i polymeren eller sampolymeren är hydrolyserade till alkoholformen. šO 15 20 25 30 35 461 882 14 För en given proportion av hydrolyserad vinylacetat-(sam)po- lymer i kompositionen enligt uppfinningen är egenskaperna för den därifrån bildade, formade kroppen relativt okänsliga för variationer i molekylvikten för den hydrolyserade vinyl- acetat-(sam)polymeren.

I allmänhet kommer emellertid molekylvikten för den hydroly- serade vinylacetat-(sam)polymeren att vara minst 3000, t.ex. i området 5000 - 125 000. Sådana (sam)polymerer är lätt till- gängliga. (Sam)polymeren kan ha en högre molekylvikt.

I kompositionen enligt uppfinningen är närvarande 2 - 25% av organiskt polymert material i volym av kompositionen. Lätthe- ten att forma kompositionen förbättras i allmänhet med en ökning av proportionen av polymert material i kompositionen och en proportion av minst 7 volymprocent är föredragen. Å andra sidan föredrages, eftersom det polymera materialet i allmänhet är i stånd att brinna, en proportion icke större än 20 volymprocent av polymert material.

Proportionen av vatten i kompositionen har inflytande på egenskaperna för det formade alstret som framställts från kompositionen. I avsikt att tillverka en kropp med särskilt hög böjhâllfasthet skall kompositionen icke innehålla mer än 30 volymprocent vatten. Det är att föredraga att använda en så liten andel av vatten som möjligt, förenligt med fram- ställning av en komposition som är formbar. Enligt uppfinnin- gen föredrages att använda mindre än 20 volymprocent vatten.

I allmänhet kommer det att visa sig nödvändigt att använda minst 5 volymprocent vatten. Emellertid kan en proportion av vatten användas i kompositionen som är större än den som skulle resultera i framställning av en artikel med mycket hög hållfasthet och någon hâllfasthet kan offras i avsikt att framställa en komposition som lättare kan formas.

I sådana fall då den höga råhållfastheten önskas i den for- made kompositionen enligt uppfinningen, dvs innan härdning av kompositionen, kan kompositionen lämpligen innehålla ett 10 15 20_ 25 30 35 15 ílól 882 gelningsmedel för det organiska polymera materialet, dvs en förening som bildar labila bindningar med det organiska po- lymera materialet.

Ett alternativt sätt att uppnå hög râhållfasthet i komposi- tionen är att i densamma införliva en proportion av ett orga- niskt polymert material som är lösligt i vattnet i komposi- tionen vid förhöjd temperatur, men som bildar ett gel vid låg temperatur, t.ex. vid eller nära omgivande temperatur. Kompo- sitionen kan t.ex. också innehålla en proportion av ett i hu- vudsak fullständigt hydrolyserat poly(vinylacetat) som är lös- ligt i vattnet i kompositionen vid förhöjd temperatur, men som bildar ett gel vid omgivande temperatur.

Det är ett föredraget kännetecken för uppfinningen att kompo- sitionen innehåller en tillsats som är i stånd att reagera med det organiska polymera materialet för att olösliggöra materialet med avseende på vatten.

Naturen för denna tillsats kommer att bero på det speciella organiska materialet i kompositionen.

I sådana fall då det organiska polymera materialet innehåller ett flertal reaktiva funktionella grupper kan tillsatsen va- ra ett material som är reaktivt med de funktionella grupper- na under de betingelser som används i formning av den forma- de kroppen enligt uppfinningen från kompositionen. I detta fall kan olösliggörandet av det organiska polymera materia- let med avseende på vatten uppnås genom tvärbindning av ma- terialet. T.ex. kan, i sådana fall då det polymera materialet innehåller ett flertal hydroxylgrupper, t.ex. såsom i en hyd- rolyserad vinylester-polymer eller -sampolymer, såsom hydro- lyserat poly(vinylacetat), tillsatsen vara en förening av en flervärd metall som är kapabel att reagera med hydroxylgrup- perna. Särskilda exempel på lämpliga föreningar av en fler- värd metall inkluderar föreningar av aluminium, Al2(OH)5NO3 och Al2(OH)5-halogenid, t.ex. Al2(OH)5Cl..Andra exempel på för- eningar av en flervärd metall inkluderar Zr(OH%Cl2, (NH4)2Cr2O7 och cr(oH)1'8(No3)1'2. 10 15 20 25 30 35 40 16 461 882 Val av lämpliga kombinationer av vattenlösliga eller vatten- dispergerbara organiska polymera material och olösliggörande tillsatser kan göras genom att låta blandningar av sådana material och tillsatser reagera och prova reaktionsprodukten med avseende på olöslighet i vatten.

Vid åstadkommande av härdning av kompositionen innehållande en sådan tillsats bringas tillsatsen i kompositionen att reagera med det polymera materialet för att olösliggöra mate- rialet och vatten avlägsnas från kompositionen. I sådana fall då tillsatsen är en förening av en flervärd metall, ge- nomförs reaktion lämpligen vid förhöjd temperatur. T.ex. kan temperaturen vara högre än 100OC, vilken temperatur tjänar till att avlägsna vattnet i kompositionen. En temperatur av t.ex. upp till 250°C kan användas.

I sådana fall då det polymera materialet innehåller ett fler- tal hydroxylgrupper kan tillsatsen som är kapabel att reage- ra med det polymera materialet för att olösliggöra materia- let med avseende på vatten, i sig själv vara en organisk för- ening som är reaktiv med hydroxylgrupperna, t.ex. en dialde- hyd, t.ex. glyoxal.

I detta fall är en lämplig reaktionstemperatur omgivningens temperatur. Emellertid används lämpligen förhöjda temperatu- rer, t.ex. upp till ca 100°C, i avsikt att avlägsna vattnet från kompositionen och för att accelerera reaktionen.

I kompositionen enligt uppfinningen kommer proportionen av tillsats som är kapabel att reagera med det polymera materia- let att bero på det speciella organiska polymera materialet och den speciella tillsatsen i kompositionen.

I allmänhet kommer kompositionen att innehålla en proportion av tillsats i området 5 - 100 volymprocent av det organiska polymera materialet i kompositionen, t.ex. 10 - 50 volympro- cent. -- Det är att föredraga att välja en proportion av tillsats som är tillräcklig icke bara för att olösliggöra det organiska 10 15 20 25 30 35 40 17 461 882 polymera materialet med avseende på vatten, utan som också reagerar med det polymera materialet för att bilda en poly- mer produkt som sväller på sin höjd endast i en begränsad omfattning i vatten, t.ex. som tager upp högst 50 viktprocent vatten, då produkten från reaktionen mellan det organiska po- lymera materialet och den olösliggörande tillsatsen blötläg- ges i vatten. Lämpliga proportioner kan väljas genom test på blandningar av organiskt polymert material och olösliggöran- de tillsats.

I en särskilt föredragen utföringsform av uppfinningen inne- håller kompositionen enligt uppfinningen också en tillsats kapabel att åstadkomma koppling mellan det polymera materia- let och ytan på det partikelformiga materialet som har magne- tiska egenskaper i kompositionen. Även om formade artiklar som har hög böjhållfasthet kan bil- das från kompositioner som icke innehåller en sådan tillsats kapabel att åstadkomma koppling, har det visat sig att såda- na alster kan undergå en väsentlig förlust i böjmodul, då de kommer i kontakt med vatten. I sådana fall då kompositionen från vilken den formade kroppen bildas innehåller en sådan tillsats kapabel att åstadkomma koppling minskas förlusten, om ens någon, i böjmodul hos kroppen, då den bringas i kon- takt med vatten i mycket hög grad.

Den kopplande tillsatsen som lämpligen kan användas i en kom- position kommer att bero på naturen för det partikelformiga materialet och det organiska polymera materialet i komposi- tionen.

Det är att föredraga att tillsatsen kapabel att olösliggöra det organiska polymera materialet är densamma som tillsatsen kapabel att åstadkomma koppling mellan det polymera materia- let och det partikelformiga materialet.

T.ex. i sådana fall då tillsatsen+_kapabel att reagera med det organiska polymera materialet för att olösliggöra det sistnämnda med avseende på vatten, är en förening av en fler- värd metall, är vissa av de sistnämnda föreningarna också i 10 15 20 25 30 35 40 461 882 18 stånd att åstadkomma koppling mellan partikelformiga fer- ritmaterial och det organiska polymera materialet. Lämpliga tillsatser för att uppfylla båda dessa funktioner inkluderar I allmänhet kommer tillsatsen kapabel att åstadkomma koppling, då den är avvikande från tillsatsen som är kapabalatt reage- ra med det organiska polymera materialet för att olösliggöra det sistnämnda materialet med avseende på vatten, att vara när- varande i kompositionen i en relativt liten proportion, även om den proportion som erfordras kan bero på partikelstorleken hos det partikelformiga materialet. T.ex. kan tillsatsen va- ra närvarande i en proportion av 0,01 - 3 volymprocent av det partikelformiga materialet i kompositionen.

Uppfinningen belyses genom följande exempel, i vilka alla de- lar är volymdelar, om icke annat anges.

Exempel 1 128 delar av en partikelformig ferrit, BaFe12O19, med en par- tikelstorlek av 10 mikron, och 22,8 delar hydrolyserat poly- (vinylacetat) ("Gohsenol“ GH 175, Nippon Gohsei, hydrolysgrad 88%, polymerisationsgrad 2000) blandades omsorgsfullt i en med blad försedd blandare. 4 delar resorcinol i 15 delar vat- ten blandades med 40 delar av en vattenhaltig lösning, inne- hållande 30 delar vatten och 10 delar aluminiumhydroxiklorid, varvid lösningen innehöll 12,1 viktprocent Al och 8,75 vikt- procent Cl, varvid den sistnämnda lösningen hade en viskositet av 18 cps, och den resulterande lösningen sattes till de blan- dade fastämnena i blandaren för att bilda en smulig massa.

Denna smuliga massa chargerades därefter pâ ett tvåvalsverk, vars valsar uppvärmdes till en temperatur av 70°C och den smu- liga massan formades till ark på valsverket. varvid arket bringades passera upprepade gånger genom nypet mellan valsar- na. Valsningen fortsattes under 5 minuter, under vilken tid en del av vattnet avdunstade och den resulterande skivan avlägs- nades från valsverket.

Skivan innehöll 128 delar partikelformigt ferrit, 22,8 delar 10 15 20 25 30 35 40 19 461 882 hydrolyserat poly(vinylacetat), 10 delar aluminiumhydroxi- klorid, 4 delar resorcinol och 25 delar vatten.

Skivan placerades därefter mellan två folier av polyetylen- tereftalat, vilkas ytor var överdragna med formsläppmedel, och skivan pressades i en hydraulisk press vid en temperatur av 80°C och ett tryck av 10 MPa under 10 minuter.

Pressborden i pressen kyldes därefter genom att kallt vatten spolades genom desamma, skivan avlägsnades från pressen och folierna av polyetylentereftalat avlägsnades från skivan.

Härdning av skivan fullbordades genom placering av skivan mel- lan tvâ flata träbitar, skivan fick stå under l dag vid 20°C, den uppvärmdes därefter vid 80°C under l. dag och slutligen upphettades den vid 180°C under 1 timme.

Skivan hade en böjhållfasthet av 112,6 MPa och en böjmodul av 48,3 GPa och innehöll 78 volymprocent ferrit och 22 volympro- cent tvärbunden polymer.

Skivan hade följande magnetiska egenskaper.

Remanens (Br) 1430 gauss nxxsitñrfältstyrka (Hc) 750 örsted BH produkt 0,30 x 106 gauss örsted I max Mättnadsmagnetisering 2720 gauss.

Exempel 2 Blandnings-, formnings- och härdningsproceduren enligt exem- pel 1 upprepades med en komposition innehållande 669,6 delar 224,1 delar (Mn,Zn)-ferrit, 150 mikron medelstorlek (Mn,Zn)-ferrit, 1 mikron medelstorlek Hydrolyserat poly(vinylacetat) "Gohsenol“ GH 175 Polyviol(:)V03-140 (Wacker-Chemie) hydrolysgrad 86-89%, polymerisationsfi grad 300 Aluminiumhydroxiklorid-lösning (enligt exempel 1) Vatten 115,8 delar 21,0 delar 203,3 delar 140 delar 10 15 20 25 30 35 461 882 20 Skivan, som innehöll 83 volymprocent ferrit och 17 volym- procent tvärbunden polymer, hade en böjhållfasthet av 106 MPa och en böjmodul av 44,7 GPa. Efter blötläggning i vatten under 1 dag var böjhållfastheten för skivan 56 MPa och böj- modulen var 20 GPa.

Skivan hade följande magnetiska egenskaper.

Remanens 355 gauss Koersitiv fältstyrka (Hc) 9,85 örsted Initial-permeabilitet 19,8 Maximal permeabilitet 26,0 Mättnadsmagnetisering 4480 gauss En ring utskars från skivan och lâgfältspermeabiliteten hos ringen mättes genom jämförelse av induktansen för en spo- le lindad på ringen med den teoretiska induktansen för en luftspole. Lâgfältspermeabiliteten var 19,1.

Exempel 3 Blandnings-, formnings- och härdningsproceduren enligt exem- pel 1 upprepades med en komposition innehållande (Mn,Zn)-ferrit, 150 mikron medelstorlek 54,2 delar (Mn,Zn)-ferrit, 1 mikron medelstorlek 18,1 delar Hydrolyserat poly(vinylacetat) "Gohsenol" GH 17S 29,3 delar Polyviol V03-140 5,4 delar Aluminiumhydroxiklorid-lösning (enligt exempel 1) 51,4 delar Vatten 14 , 3 delar Skivan som bildades innehöll 61 volymprocent ferrit och 39 volymprocent tvärbunden polymer och hade en lågfältspermeabi- litet, mätt som beskrivet i exempel 2, av 7,2.

Exempel 4 Blandnings-, formnings- och härdningsproceduren enligt exem- pel 1 upprepades med en komposition innehållande 21 461 882 (Mn,Zn)-ferrit, 150 mikron medelstorlek 60,8 delar (Mn,Zn)-ferrit, 1 mikron medelstorlek 20,2 delar Hydrolyse at PVA "Gohsenol" GH 17S 21,1 delar Polyviol®VO3-14O 3 ,8 delar 5 Al2(OH)5Cl-lösning 36,8 delar Vatten 25 delar Skivan som bildades innehöll 70 volymprocent ferrit och 30 volymprocent tvärbunden polymer och hade en lågfältspermeabi- 10 litet, mätt som beskrivet i exempel 2, av 13,6.

Claims (23)

10 15 20 25 30 35 461 882 22 Patentkrav

1. Formbar komposition, k ä n n e t e c k n a d av att den väsentligen består av en homogen blandning av (a) minst ett partikelformigt ferritmaterial som har magnetis- ka egenskaper, (b) minst ett vattenlösligt eller vattendispergerbart, organiskt polymert material och (c) vatten, varvid i kompositionen komponenterna (a), (b) och (c) är närva- rande i en proportion, räknat i volym av kompositionen, av 40 - 90%, 2 - 25% resp. högst 30%.

2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det partikelformiga ferritmaterialet som har magnetiska egen- skaper har en medelpartikelstorlek större än 0,3 mikron.

3. Komposition enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att det partikelformiga ferritmaterialet som har magnetiska egenskaper innehåller ett flertal olika partikelstorlekar.

4. Komposition enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att den innehåller partikelformigt ferritma- terial som har magnetiska egenskaper i en proportion av 60 - 90 volymprocent.

5. Komposition enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e - t e c k n a d av att komponenterna i kompositionen valts så att en testkomposition, innehållande 63 volymprocent partikelfor- migt ferritmaterial som har magnetiska egenskaper, 7 volympro- cent vattenlösligt eller vattendispergerbart, organiskt poly- mert material och 30 volymprocent vatten, då den extruderas i en kapillärreometer vid ett extruderingstryck upp till ett ma- ximum av 500 atm, undergår en ökning av minst 25% i skjuvspän- ning då en tiofaldig ökning i skjuvhastigheten hos testkomposi- tionen åstadkommes då de uppmätta skjuvhastigheterna är inom -1 området 0,1 - 5 sekund . 10 15 20 25 30 35 23 461 882

6. Komposition enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e - t e c k n a d av att det organiska polymera materialet inne- håller en hydrolyserad polymer eller sampolymer av en vinyl- ester.

7. Komposition enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att det organiska polymera materialet innehåller hydrolyserat poly(vinylacetat).

8. Komposition enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n e - t e c k n a d av att det organiska polymera materialet är när- varande i en proportion av 7 - 20 volymprocent.

9. Komposition enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att den innehåller 5 - 20 volymprocent vatten.

10. Komposition enligt något av kraven 1 - 9, k ä n n e - t e c k n a d av attden innehåller en tillsats kapabel att rea- gera med det organiska polymera materialet för att olösliggöra materialet med avseende på vatten.

11. Komposition enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att tillsatsen är aluminiumhydroxiklorid.

12. Komposition enligt krav 10 eller 11, k ä n n e t e c k - n a d av att tillsatsen är närvarande i en proportion av 5 - 100 volymprocent av det organiska polymera materialet i kompo- sitionen.

13. Komposition enligt något av kraven 1 - 12, k ä n n e - t e c k n a d av att den innehåller en tillsats kapabel att åstadkomma koppling mellan det organiska polymera materialet och ytan på det partikelformiga ferritmaterialet som har magnetis- ka egenskaper.

14. Komposition enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d av att tillsatsen kapabel att olösliggöra det organiska polymera materialet är densamma som tillsatsen kapabel att åstadkomma koppling. 10 15 20 25 30 35 'positionen formas genom kalandrering, formsprutning, 24

15. Sätt att tillverka en formad kropp som har magnetiska egen- skaper enligt kraven 1 - 14, k ä n n e t e c k n a t av form- ning av a1formbar komposition, som väsentligen består av en ho- mogen blandning av (a) minst ett partikelformigt ferritmaterial som har magnetis- ka egenskaper, (b) minst ett vattenlösligt eller vattendispergerbart, polymert material och organiskt (c) vatten, varvid i kompositionen komponenterna (a), (b) och (c) är närva- rande i en proportion, räknat i volym av kompositionen, 90%, 2 - 25% resp. högst 30%, och avlägsnande av vatten från den på så sätt formade kompositionen. av 40 -

16. Sätt enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a t av att kom- formpress- ning eller genom extrudering.

17. Sätt enligt krav 15 eller 16, att vatten avlägsnas från den formade kompositionen genom upp- k ä n n e t e c k n a t av hettning vid en temperatur av 100°C eller högre.

18. n a t (av att vatten avlägsnas från den formade kompositionen Sätt enligt något av kraven 15 - 17, k ä n n e t e c k - och att tillsatsen kapabel att olösliggöra det organiska poly- mera materialet med avseende på vatten, då denna tillsats är närvarande, bringas reagera med nämnda material genom upphett- ning vid en temperatur av 100°C eller högre.

19. netiska egenskaper, dats genom avlägsnande av vatten från en formad komposition en- Formad kropp av ett partikelformigt material som har mag- k ä n n e t e c k n a d av att den bil- ligt något av kraven 1 - 14.

20. , k ä n n e t e c k n a d av att däri ingår en tillsats kapabel att olösliggöra det organis- ka polymera materialet med avseende på vatten och att tillsat- Formad kropp enligt krav 19, sen bringats reagera med materialet ifråga. 10 25 461 882

21. Formad kropp enligt krav 19 eller 20, n a d av att högst 2% av kroppens totala volym innehåller po- rer som har en maximidimension överstigande 100 mikron. k ä n n e t e c k -

22. Formad kropp enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a d av att högst 0,5% av kroppens totala volym innehåller porer som har en maximal dimension överstigande 15 mikron.

23. Formad kropp enligt något av kraven 19 - 22, k ä n n e - t e c k n a d av att den totala volymen av porer i kroppen icke överstiger 20%.