Gegenstand der Erfindung ist eine Zusammensetzung auf Poly¬ merbasis zur Herstellung von magnetischen und magnetisier¬ baren Formkörpern.

Die Zusammensetzung besteht aus einer dauermagnetischen und/oder ferromagnetischen, metallhaltigen Verbindung und einem Polymer. Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzung, die Verwen¬ dung der Zusammensetzung, Formteile aus dieser Zusammenset- zung und ein Verfahren zur Herstellung dieser Formteile sowie magnetische Formkörper und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Anisotrope Dauermagnete aus Metallpulvern können nach dem Stand der Technik auf verschiedene Art und Weise hergestellt werden. Das meist verwendete Verfahren für die Herstellung von gesinterten, anisotropen Dauermagneten aus Pulvern ist das Pressen im Magnetfeld und das anschließende Sintern der gepreßten Teile. So werden Dauermagnete verschiedener Art, deren magnetische Ausrichtung vorzugsweise in der Pressrich- tung oder quer zur Pressrichtung angeordnet ist, hergestellt. Ein derartiges Verfahren zum Pressen von Metallpulvern für Dauermagnete mit radialer Vorzugsrichtung ist jedoch nur beschränkt anwendbar für Magnete mit niedrigem Höhe-/Durch¬ messerverhältnis, wobei die so hergestellten Magnete nur schwach magnetische Eigenschaften besitzen. Mit diesen Press¬ verfahren werden auch pol-orientierte Ringmagnete gefertigt. Hier ist das Verfahren jedoch nachteilig durch die Füllungs¬ probleme, die schwache Orientierung und das Auftreten von Rissen bei den gesinterten Teilen.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung der ge¬ sinterten, anisotropen Magnete ist das Strang-Zieh-Verfahren.

Durch dieses Verfahren wird eine radiale Anisotropie erzeugt, wobei die resultierende Energiedichte jedoch nur etwas höher ist als bei den isotropen Magneten.

Neben diesen Verfahren, die auf der Verwendung von Metallpul¬ vern basieren, sind weitere Verfahren bekannt, in denen die Metallpulver über Bindemittel an Polymere gebunden werden. So wird für die Herstellung von anisotropen Dauermagneten aus Metallpulver zunächst eine Bindung zwischen dem Pulver und einem Polymer erzeugt und die so hergestellte Masse durch Pressen, Spritzen, Kalandrieren oder Extrudieren und Ein- prägung der Vorzugsrichtung mit mechanischen oder magneti¬ schen Methoden weiterverarbeitet.

Diese anisotropen, kunststoffgebundenen Dauermagnete zeigen in der Regel bessere Eigenschaften als die isotropen Dauer¬ magnete aus dem gleichen magnetischen Werkstoff und können auch verschiedene Vorzugsrichtungen aufweisen wie axial, dia¬ metral, radial und mehrpolig. Durch die Einbettung in Polyme- re ist aber die Energiedichte begrenzt, und die hohen Werte der entsprechend gesinterten Dauermagnete können nicht er¬ reicht werden.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Zusammen- Setzungen bekannt, die neben einer dauermagnetischen und/oder ferromagnetischen, metallhaltigen Verbindung ein Polymer ent¬ halten. Diese Zusammensetzungen werden insbesondere zur Her¬ stellung von kunststoffgebundenen Dauermagneten oder Induk¬ tionsmagneten verwendet.

Die DE-A 29 52 820 beschreibt matrixgebundene Permanentmagne¬ te mit hochausgerichteten Magnetteilchen sowie deren Herstel¬ lung. Als nichtmagnetisches Bindemittel wird ein Heißschmelz¬ polyamidharz benutzt. Die granulierte Mischung aus Ferrit und Polyamid wird in eine Spritzformmaschine gegeben und während des Einspritzens einem Magnetfeld ausgesetzt.

Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die so her¬ gestellten Magnete eine relativ hohe Schrumpfung und schlech¬ te Dimensionsstabilität besitzen, die durch Wasseraufnahme des Polyamids entsteht. Komplizierte Werkzeuge zur Herstel- lung von Spritzlingen können aus diesem Material in den mei¬ sten Fällen nur durch aufwendiges Nacharbeiten hergestellt werden.

Die DE-A 27 36 642 berichtet ebenfalls über kunstoffgebundene Dauermagnete und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Dabei wird als Kunststoff Polystyrol verwendet, wobei als Lösungs¬ mittel Benzol eingesetzt wird. Das pulverförmige, dauermagne¬ tische Metall und Polystyrol, das in Benzol gelöst wurde, werden vermischt und in einem magnetischen Feld vormagneti- siert. Nach Abdampfen des Lösungsmittels und Zerkleinern erhält man ein spritzfähiges Granulat. Dieses wird nach dem Spritzguß endgültig magnetisiert. Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß die Polymermatrix in einem Lösungsmittel gelöst wird, das in einem weiteren Verarbeitungsschritt wieder abge- trennt werden muß und darüber hinaus extrem toxisch ist.

Die DE-A 36 26 360 beschreibt ein Herstellungsverfahren für zwei- und mehrpolige Dauermagnete mit hoher magnetischer Energiedichte. Dabei wird ein dauermagnetisches Pulver mit Polymeren wie Polyamid, Polyurethan, Polypropylen, Polyethy- len oder Polystyrol in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 bis 20:1 gemischt und granuliert. Das so entstandene Granulat wird in einem Magnetfeld thermoplastisch in die gewünschte Form gespritzt, wobei die im Endzustand gewünschten Vorzugs- richtungen eingeprägt werden. Die so gespritzten Teile werden anschließend gesintert und eventuell weiter mechanisch be¬ arbeitet. Es erfolgt dann eine Magnetisierung der gesinterten Magnete mit Rücksicht auf die eingeprägten Pole.

Die EP-A 0 350 781 beschreibt ein pulverförmiges magnetisches Material und einen daraus hergestellten Magneten. Dabei wird ein kristallines, thermoplastisches Harz mit hoher Hitze-

beständigkeit auf magnetisches Pulver aufgebracht. Als ther¬ moplastisches Harz wird bevorzugt Polyetheretherketon, Poly- etherketon, Polyphenylensulfid oder Polysulfidketon verwen¬ det. Die beschichteten, magnetischen Pulver werden unter Ver- wendung von extrem umweltbelastenden, hoch siedenden Lösungs¬ mitteln hergestellt, wobei die Lösungsmittel in einem an¬ schließenden Schritt unter Erhitzen extrahiert werden müssen. Die nach diesem Verfahren hergestellten Magnete haben den Nachteil, leicht spröde zu sein und ohne Vorbehandlung der verwendeten Magnetpulver leicht zu brechen.

Die DE-A 26 13 904 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Dauermagneten aus Epoxidharz und ungesättigtem Poly¬ esterharz. Der Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß die so hergestellten Magnete zur Verhinderung von Korrosion mit Schutzschichten aus Nickel oder Cadmium versehen werden müs¬ sen, um die Sauerstoffdiffusion durch die Polymerschicht zu unterbinden.

Aus dem Stand der Technik sind zwar zahlreiche Zusammenset¬ zungen und Herstellungsverfahren für kunststoffgebundene Dau¬ ermagnete bekannt. Die Zusammensetzungen und die daraus her¬ gestellten Dauermagnete besitzen jedoch den Nachteil, nicht formbeständig zu sein und zusätzliche Verarbeitungsschritte erforderlich zu machen, um vorteilhafte Materialeigenschaften zu erreichen. So wird beispielsweise, um die Formbeständig¬ keit der Magnete des Standes der Technik zu verbessern, häu¬ fig nach der Formung der Magnete ein Sinterprozeß angeschlos¬ sen, der dann zu zusätzlicher Formstabilität führt. Weiterhin werden bei einigen Verfahren Lösungsmittel verwendet, die einerseits toxisch sind und andererseits in aufwendiger Weise wieder entfernt werden müssen.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Zusammensetzung aus einer dauermagnetischen und/oder ferromagnetischen, metallhaltigen Verbindung und einem Poly¬ mer zur Verfügung zu stellen, die bei der Herstellung von

anisotropen Permanentmagneten und induktiven Magneten zu temperaturbeständigen und formstabilen Produkten führt. Fer¬ ner soll bei der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Zusammen¬ setzung der bisher notwendige Verfahrensschritt des Sinterns wegfallen und ohne Anwendung von Lösungsmitteln gearbeitet werden. Dadurch soll die Herstellung von Permanentmagneten und induktiven Magneten erheblich wirtschaftlicher möglich sein als dies nach den Verfahren des Standes der Technik mit den dort beschriebenen Zusammensetzungen zur Zeit durchführ- bar ist.

Das technische Problem der Erfindung wird gelöst duch eine Zusammensetzung enthaltend 45 bis 99 Gewichtsprozent einer dauermagnetischen und/oder ferromagnetischen, metallhaltigen Verbindung, 1 bis 55 Gewichtsprozent eines Polymers der For¬ mel I

HO-C-CO-R _T ^CO-X-Y-Z-Jn-H (I)

worin R^ gleich Phenyl, Naphtyl, Cyclohexyl, Cyclohexenyl oder ein C^ bis C4 alkyl-substituiertes Derivat davon ist und, wenn R^ gleich Phenyl ist, die Carboxy-Gruppen in ortho-, meta- oder para- Stellung zueinander stehen,

X, Z gleich 0 oder NR2 sind, wobei R2 gleich H oder C bis C ₄ Alkyl ist,

Y = (CH2) _m oder Phenyl, Cyclohexyl oder Cyclopentyl ist und m = 1 bis 12 ist,

n eine ganze Zahl, vorzugsweise 10 bis 1000 ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Zusammenset¬ zung aus 74 bis 99 Gewichtsprozent metallhaltiger Verbindung und 1 bis 26 Gewichtsprozent Polymer.

Als Polymere der Formel I sind bevorzugt Polymere ausgewählt aus der Gruppe Poly-fCi-C _/j ) alkylenterephthalat, Poly- naphtylsäureamid, Polyisophthalsäureamid, Polyterephthalsäu- reamid, Polyterephthalsäurehexamethylendiamid oder Gemische derselben enthalten. Besonders bevorzugt sind Polyethylente- rephthalat und/oder Polybutylenterephthalat.

Diese Polymere können in jeder beliebigen Weise mit weiteren Polymeren gemischt werden. Hierfür werden Polymere aus der Gruppe Polyester, Polyesteramide, Polyphenylenether, Phenyle- nether, Polyphenylensulfide, aromatische Polyetheramide, Po¬ lyamide und Polylactame verwendet. Besonders bevorzugt sind Polymere ausgewählt aus der Gruppe Polydiaminobutandiadipida- mid, Polyhexamethylensebacidamid, Polyhexamethylendodecan- amid, Polyaminoundecanamid, Polylaurinlactam, Polyarylamid oder Gemische derselben.

Weiterhin können die in der DE-A 38 28 690 auf S.4 und 5 als Komponente C beschriebenen Modifier als Zusatzstoffe einge- setzt werden. Dabei handelt es sich um PfropfPolymerisate, die man durch PfropfPolymerisation von 5 bis 90 Gew.-Tl., vorzugsweise von 10 bis 70 Gew.-Tl., insbesondere 15 bis 50 Gew.-Tl. wenigstens eines Vinylmonomerengemisches aus Methyl- methacrylat und einem Acrylsäureester eines primären oder sekundären einwertigen aliphatischen C2 bis C^"Alkohols, wie n-Butylacrylat, auf 10 bis 95, vorzugsweise 30-90, insbeson¬ dere 50 bis 85 Gew.-Tl. eines teilchenförmigen vernetzten Dienkautschuks erhält.

Zusätzlich können als Pfropfmonomere noch 0,1 bis 10 Gew.-Tl. des Acryl- oder Methacrylsäureesters des tertiären Butanols und/oder 0,1-30 Gew.-Tl. einer Mischung aus Styrol oder α- Methylstyrol und Acrylnitril, Methacrylnitril oder Maleinsäu¬ reanhydrid auf die Kautschukgrundlage aufgepfropft werden.

Besonders bevorzugte Pfropfmonomere sind Mischungen von Me- thylmethacrylat und n-Butylacrylat im Mengenverhältnis von

85:15 bis 98:2 sowie Mischungen davon mit tert.-Butylacrylat und/oder Styrol und Acrylnitril (Verhältnis 72:28).

Bevorzugte Dienkautschuke sind vernetzte Homo- und/oder Co- polymerisate aus konjugierten C ₄ bis C5~Dienen. Bevorzugtes Dien ist Butadien-1,3. Die Diencopolymere können neben den Dienresten bis zu 20 Gew.%, bezogen auf das Diencopolymeri- sat, Reste anderer ethylenisch ungesättigter Monomeren, wie Styrol, Acrylnitril, Ester der Acryl- oder Methacrylsäure mit einwertigen C^ bis C/ _j -Alkoholen, wie Methylacrylat, Ethyl- acrylat, Methylmethacrylat und Ethylmethacrylat einpolymeri- siert enthalten. Die Herstellung der Dien-Kautschuk-Pfropf- grundlage und der daraus hergestellten Pfropfpolymerisate wird z. B. in "Methoden der Organischen Chemie" (Houben- Weyl), Bd. 14/1, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1961, S.383 bis 406 und in "Ulimanns Encyclopädie der technischen Che¬ mie", 4.Auflage, Bd. 19, Verlag Chemie, Weinheim 1981, S.279 bis 284, beschrieben.

Als weitere Zusätze für die erfindungsgemäße Zusammensetzung können übliche Modifier des Standes der Technik verwendet werden. Im einzelnen seien genannt:

Die in der DE-A 38 41 183 auf den Seiten 4 und 5 beschriebe- nen Pfropfpolymerisate B. Hierzu gehören beispielsweise

Pfropfpolymerisate aus Acrylatkautschuk mit einer Glasüber¬ gangstemperatur unter -20°C als Pfropfgrundlage und polymeri- sierbare ethylenisch ungesättigte Monomere mit einer Glas¬ übergangstemperatur über 25°C als Pfropfmonomere und mit Sty- rol und/oder Acrylnitril und/oder (Meth-)Acrylsäurealkyle- stern gepfropfte Polybutadiene, Butadien/Styrol-Copolymerisa- te und Acrylatkautschuke.

Ebenso können Silikonkautschuke mit pfropfaktiven Stellen, die in den DE-A 37 04 657, DE-A 37 04 655, DE-A 36 31 540 und DE-A 36 31 539 beschrieben sind, verwendet werden. Ähnliche Modifier auf Silikonkautschukbasis werden auch im Stand der

Technik der Druckschriften DE-A 37 25 576, EP-A 0 235 690, DE-A 38 00 603 und EP-A 0 319 290 beschrieben.

In der EP-A 0 233 473 sind elastomere Komponenten wie Acryl- säurederivate mit Epoxygruppen enthaltenden Monomeren als Pfropfaufläge beschrieben. Die EP-A 0 319 581 beschreibt Mo¬ difier aus Ethylencopolymer mit α, ß-ungesättigten Carbonsäu- realkylestern und Maleinsäureanhydrid. EP-A 0 256 461 be- schreibt auf den Seiten 5 und 6 eine Reihe von Ethylen- Propylen-Kautschuken (EPM-Kautschuk) und Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuken (EPDM-Kautschuken) sowie deren Kombinations- möglichkeit mit anderen Modifiern. Die Kautschuke weisen ein Verhältnis von Ethylen- zu Propylen-Einheiten von 20:80 be- vorzugt 65:35 auf. Ähnlich aufgebaute Polymere werden auch als Schlagzähmodifier in EP-A 0 320 651 und EP-A 0 320 647 beschrieben. Auch die EP-A 0 484 737 beschreibt endgruppen- stabilisierte Polyoxymethylenpolymerisate, EPM- und EPDM-Kau- tschuke, die mit Acrylsäurederivaten Epoxiden, Dicarbonsäuren und Dicarbonsäureanhydriden, Polymerisaten aus Styrolderi- vaten, Acrylsäurederivaten, Acrylnitril und Polyenen ge¬ pfropft sind. Dafür geeignete pfropfvernetzende Monomere sind in der US-A 4,148,846 beschrieben.

Die EP-A 0 313 862 berichtet über den Einsatz von Ethylenvi- nylalkohol zusammen mit gepfropftem, hydrogenierten Styrol- Ethylen-Butylenblockcopolymer, modifiziert mit einer ungesät¬ tigten Dicarbonsäure oder einem ungesättigten Dicarbonsäure- anhydrid. In der EP-A 0 389 055 ist der Einsatz von Epoxy- und Oxazolingruppen enthaltenden aromatischen Vinyl-Dien- Vinyl-Cyanid-Copolymeren oder aromatischen Polyestern als Copolymere beschrieben.

Als weitere Modifier sind auch Polyurethane einsetzbar wie in den EP-A 0 115 846, EP-A 0 115 847, EP-A 0 116 456, EP-A 0 117 664 und EP-A 0 327 384 erwähnt wird. Kommerziell im Han¬ del erhältlich sind derartige Produkte unter der Bezeichnung

Desmopan ^® (Hersteller: Bayer AG) und Elastolan ^® (Hersteller: Elastogran Polyurethane GmbH).

Weiterhin können auch polyfluorierte Derivate des Ethylens, Propylens, Butylens und Vinylens eingesetzt werden. Derartige Produkte sind im Handel unter der Bezeichnung Elastosil ^® (Hersteller: Wacker Chemie) erhältlich. Auch Modifier mit Tetrafluorethylen (PTFE), Molybdänsulfid, Graphit und Sila- nen, erhältlich unter der Bezeichnung Lubrilon ^® (Hersteller: Com Alloy), können eingesetzt werden.

Die WO-A 93/08234 beschreibt den Einsatz von Ethyl-Copolyme- rionomeren und Copolyesterurethanen, die ebenfalls als Modi¬ fier geeignet sind.

Die Modifier können in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in einer Menge von 0 bis 70 Gew%, insbesondere von 0 bis 40 Gew%, bezogen auf den Gesamtpolymergehalt enthalten sein.

Die Herstellung von Polybutylenterephthalat und Polyethylen- terephthalat ist beschrieben in Kunststoffhandbuch, Band VIII, Polyester, von Dr. L. Goerden, Carl Hanser Verlag, Mün¬ chen 1971. Polybutylenterephthalat wird hergestellt aus Di¬ methylterephthalat und 1,4-Butandiol; Polyethylenterephthalat wird hergestellt aus Dimethylterephthalat und 1,2- Ethandiol. Die Herstellung von Polyterephthalsäureamid ist im Kunst¬ stoffhandbuch VI, Polyamide, von Prof. Dr. Vieweg und Dr. A. Müller, Carl Hanser Verlag, München 1966, beschrieben. Poly- terephthalsäureamide werden hergestellt aus Terephthalsäure und α, ω-Diaminen.

Als Polyterephthalsäurehexamethylendiamid wird bevorzugt ein solches verwendet, das mit anderen Polyamiden wie Polyamid 6 oder Polyamid 66 polymerisiert wird. Ebenso sind Copolyamide aus Dimethylterephthalsäure und Trimethylhexamethylendiamin oder Isophthalsäure und Hexamethylendiamin in Kombination mit den oben genannten Polyterephthalsäureamiden einsetzbar. Wei-

terhin mischbar mit diesen Polymeren der Formel I sind Poly- diaminobutandiadipidamid, Polyhexamethylensebacidamid, Poly- hexamethylendodecanamid, Polyaminoundecanamid, Polylaurinlac- tam und Polyarylamid aus meta-Xylylendiamin und Adipinsäure. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Zusammenset¬ zung 84 bis 92 Gewichtsprozent der dauermagnetischen und/oder ferromagnetischen metallhaltigen Verbindung und 8 bis 16 Ge¬ wichtsprozent Polymer.

Als dauermagnetische und/oder ferromagnetische metallhaltige Verbindungen werden bevorzugt dauerhaft magnetische Metalle¬ gierungen und/oder ferromagnetische, metallhaltige Verbindun¬ gen eingesetzt. Als dauerhaft magnetisches Material werden Legierungen der Metalle ausgewählt aus der Gruppe des Alumi- niums, Nickels, Kobalts, Samariums, Neodyms, Bors oder Bari¬ umferrit oder Strontiumferrit oder Gemische derselben verwen¬ det. Als ferromagnetische, metallhaltige Verbindungen werden die Metalle ausgewählt aus der Gruppe Eisen, Kobalt, Nickel, Häußlersche Manganlegierungen oder Metalle der seltenen Erden oder Mischungen derselben eingesetzt. Beispiele dieser Ver¬ bindungen schließen Ferritpulver wie beispielsweise BaO-

6Fe ₂ 0 ₃ , Mn0-Zn0-Fe ₂ 0 ₃ , γ-Fe ₃ 0 ₄ , PbO-6Fe ₂ 0 ₃ , SrO-6Fe ₂ 0 ₃ ein. Weiterhin werden Verbindungen der seltenen Erden mit Kobalt, wie z. B. SmCo ₅ , PrCo ₅ , NdCo ₅ , SmPrCo ₅ , SmPrNdCo ₅ , Sm ₂ Co ₁₇ , Pr2Cθ 7, Sm2 (Co, Fe, Cu) _- und Sm^ (Co, Fe, Cu, M)^, worin M, Ti, Zr oder Hf ist, eingesetzt. Auch können Legierungen der seltenen Erden des Eisens und des Bors wie Nd2Fβι ₄ B, Nd2Fei2<_θ2B, p^Fe^B verwendet werden. Ferner werden Fe-Cr- Co-magnetische Pulver, Mn-Al-C-magnetische Pulver, Pt-Co-ma- gnetische Pulver und Pt-Fe-magnetische Pulver eingesetzt.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird hergestellt durch Mischen der Komponenten, nämlich der metallhaltigen Verbin¬ dung und des Polymers der Formel I und gegebenenfalls weite- rer Zusatzstoffe unter anschließendem Granulieren dieser Mi¬ schung. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ermöglicht es, in einem Verfahrensschritt ein beliebig geformtes, ein- oder

mehrteiliges Formstück herzustellen, das nach der Magnetisie¬ rung als Permanentmagnet oder auch als induktiver Magnet ver¬ wendet werden kann. Dabei läßt sich die magnetische Stärke in Abhängigkeit der Konzentration der metallhaltigen Verbindung im Polymer steuern.

Mit Hilfe der Mehrkanalspritzgießtechnik ist es möglich, die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit üblichen Polymeren in einem einzigen Spritzvorgang zu umspritzen. Auf diese Art und Weise lassen sich Formteile herstellen, die teils aus magne- tisierbareri Bereichen und teils aus nicht magnetisierbaren Bereichen bestehen.

Ein aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestelltes Formteil besitzt alle vorteilhaften Eigenschaften des verwen¬ deten Kunststoffs, wie hohe Schlagzähigheit, gute Korro¬ sionsbeständigkeit, geringeres Gewicht und längere Haltbar¬ keit. Hinzu kommen die bekannten Eigenschaften eines metalli¬ schen Magneten. Somit lassen sich aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung Magnete mit thermoplastischen Kunststoffei¬ genschaften herstellen, die dem bisher üblichen Magneten durch Ihre einfache und kostengünstige Herstellungsweise weitaus überlegen sind.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist, daß die Zusammensetzung und die daraus hergestellten Formteile elektrisch leitfähig und wärmeleitfähig sind und damit als Ersatzstoffe für metallische Leiter verwendet wer¬ den können.

So sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beispiels¬ weise verwendbar als Kontaktzunge für Lampenfassungen, wobei die Lampenfassung im Zwei-Komponenten-Verfahren hergestellt wird. Eine weitere Einsatzmöglichkeit ist die Verwendung als Thermoelement in Form eines selbstregulierenden Heizleiters, als Material zur elektrischen Abschirmung von elektromagne- ti-scher Strahlung (Elektrosmog) und zur Verhinderung stati-

scher Aufladung.

Weitere mögliche Anwendungen, die auf der Wärmeleitfähigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beruhen, sind der Ein- satz als selbstregulierender Heizleiter zur Enteisung von Antennen, Scheibensprühanlagen, Türgriffen, Türschlössern und Schiebedachrahmen und zur Verhinderung des Beschlagens von Außen- und Innenspiegeln. Spiegel, die auf Basis der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt werden, lassen sich galvanisieren, benötigen keine bespiegelte Glasober¬ fläche und sind selbstregulierende Heizleiter.

Das Material kann weiterhin auch zur Wärmeheizleitung im Sen¬ sortechnikbereich verwendet werden.

Somit ist ein weiterer Gegenstand des Patentes, ein Formteil, bestehend aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Formteils.

Ein Formteil aus der Zusammensetzung wird hergestellt durch Mischen und Granulieren der metallhaltigen Verbindung und des Polymers und anschließendem Spritzgießen des spritzfähigen Granulats in einer Spritzgußmaschine bei Temperaturen von 180 bis 350°C. Als Plastifiziergeräte können ein- oder zweiwel- lige Schneckenextruder, ein Kneter (Hersteller Buss), "Farrel Continous Mixer" oder andere, Brabender-Mühlen, wie "Banbury- Mühlen" oder andere oder Henschel-Mixer, Kugelmühlen und Bandvermenger ("ribbon blender") verwendet werden.

Aus diesen Formkörpern lassen sich durch nachträgliche Magne¬ tisierung in einem Magnetfeld magnetische Formkörper herstel¬ len.

Die Zusammensetzung kann somit für Permanentmagnete und Induktionsmagnete bevorzugt verwendet werden. Im Falle der Herstellung von Induktionsmagneten wird der spritzgegossene

Formkörper nach dem Abkühlen mit einer Induktionsspule verse¬ hen.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die so gespritz¬ ten Formteile dimensionsbeständig sind, so daß der bisher übliche Sinterprozeß entfallen kann. Derartige Magnete können im Dauerbetrieb bei bis zu 180 °C eingesetzt werden. Ferner entfällt bei der Herstellung und Verarbeitung der erfin¬ dungsgemäßen Zusammensetzung der Einsatz von Lösungsmitteln.

Die Figuren 1 bis 5 sollen die Anwendungen der erfindungs¬ gemäßen Zusammensetzung näher erläutern.

Figur 1 zeigt Anker- und Kompensationswicklung eines Gleich- Strommotors, bei dem in einem ersten Spritzgießvorgang kunst- stoffgebundene, dauermagnetische Mischungen (1),(4),(2) ein¬ geführt werden und in einem zweiten Spritzgießvorgang mit einem nichtmagnetischen Material diese kunststoffgebundenen Dauermagnete als Gehäuse (5) umspritzt werden.

Figur 2 zeigt einen Läufer mit geschränkten Stäben (2/1) wo¬ bei dieser Läufer als Einfachläufer (2/2), Staffelläufer (2/3) und Doppelstaffelläufer (2/4) verspritzt wird und in einem zweiten Spritzgießvorgang der Läuferkäfig mit höher schmelzendem, nicht magnetischem Polymer ausgespritzt wird.

Figur 3 beschreibt die Zweikanal- oder Mehrkanal-Spritzgie߬ technik. Mit diesem Verfahren ist es möglich, ferromagneti¬ sche oder dauermagnetische, kunststoffgebundene Materialien in einem Spritzgießvorgang mit nicht magnetischen Materialien zu umspritzen. Dabei wird zunächst das nicht magnetisierbare Material A spritzgegossen und in einem anschließenden Schritt zusätzlich ein magnetisierbares Material B spritzgegossen. Nach Ende des Spritzgusses des Materials A erfolgt dann ein weiteres Spritzgießen mit Material B. So wird Material B mit Material A ummantelt.

Figur 4 zeigt einen Schichtplan für einen Dreischenkelkern eines Transformators. Auch hier können die Transformator¬ schenkel und Kerne mit ferromagnetisch ausgerüsteten Kunst¬ stoffen hergestellt werden. Ziffer (4/2) zeigt die erste Lage des Schichtplans, Ziffer (4/1) die zweite Lage.

Figur 5 zeigt einen Spaltpolmotor wobei die Ziffern (1), (5) den Hauptpol, die Ziffer (2) den Spaltpol, die Ziffer (3) die Kurzschlußwicklung und Ziffer (4) den Schaltpol bezeichnet.

In der Elektrotechnik bestehen für die erfindungsgemäß her¬ gestellten, kunstoffgebundenen, magnetischen Formkörper vielfältige Einsatzmöglichkeiten. So können Dauermagnete bei¬ spielsweise als Magnetschalter in pneumatischen Ventilen, pneumatischen Kolben oder Hydraulikkolben eingesetzt werden. Ebenso lassen sich diese Materialien als Impulsschalter z. B. auf Schock- oder Geschwindigkeitsbeschleunigung oder Abbrem- sung einsetzen. Die so durch die Mischungsverhältnisse her¬ gestellten Magnete können in Abhängigkeit der magnetischen Kraft gezielt für noch nicht bekannte Anwendungen eingesetzt werden.

Die dauermagnetisch eingestellten, kunststoffgebundenen Mi¬ schungen lassen sich nach dem heutigen Stand der Technik in jedem beliebigen Teil spritzformen und können dadurch in den meisten Fällen alle in Form gepreßten Teile und gesinterten Magnete, wie auch in Gleichstrommotoren, ersetzen. Vorteil dieser Spritzgießtechnik ist es, daß in einem zweiten Spritzgießvorgang mit einem nicht magnetischen Material, dies kann nach dem Stand der Technik jedes beliebige Kunststoff- material sein, die kunststoffgebundenen Magnete als Gehäuse umspritzt werden können (s. Figur 1).

Weiterhin können so hergestellte magnetische Formkörper in Elektrogeneratoren, in Dynamos und in Transformatoren Verwen¬ dung finden.

Die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellten ferromagnetischen Materialien finden Anwendung als Induk¬ tionsmagnete jeglicher Art. Als Beispiele hierfür seien ge¬ nannt die Läufer in KurzSchlußlaufermotoren, wobei die Läufer mit geschränkten Stäben als Einfachläufer, Staffelläufer, Doppelstaffelläufer oder Mehrfachläufer vorgespritzt werden und in einem zweiten Spritzgießvorgang der Läuferkäfig mit höherschmelzendem, nichtmagnetischem Polymer ausgespritzt werden. Ebenso ist je nach Anwendung die Kernanspritzung und anschließend die Käfigstrukturspritzung durchführbar (s. Fig.2) .

Aus der Spritzgießtechnik sind Zweikanal- oder Mehrkanaltech¬ niken bekannt, wobei diese Verfahren es ermöglichen, ferro- magnetische oder dauermagnetische Materialien in einem Spritzgießvorgang zu umspritzen (s. Fig 3).

Mit dieser Technik ist es möglich, adäquat einem aus Eisen¬ blechen hergestellten Transformator separate dünne, mehr- schichtige Transformatorenschenkel und -kerne mit ferromagne- tisch ausgerüsteten Kunststoffen herzustellen (s. Figur 4).

In so hergestellten, ferromagnetisch ausgerüsteten Kunststof¬ fen können in einem Magnetfeld die ferromagnetischen Teilchen ausgerichtet werden, wodurch der elektrische Widerstand senk¬ recht zur Längsrichtung des Magnetfeldes erhöht wird, das heißt, Wirbelstromverluste verringert werden können. Ebenso kann man durch dieses Verfahren die Wirbelstromverluste im Gehäuse eines Spaltpolmotors verringern (s. Figur 5). Ebenso können die mit Metallpulver gefüllten Polymere als elektrisch leitende Polymere eingesetzt werden.

Die folgenden Beispiele sollen die vorstehende Erfindung näher erläutern, jedoch nicht beschränken.

Beispiele

Beispiel 1

Eine Mischung von 90 Gewichtsteilen anisotroper Kobalt- Samarium-Legierung wird mit 10 Gewichtsteilen Polybutylenterephthalat mit einem Schmelzflußindex (MFI von 250 °C/2,16 kg) 47,2 g pro 10 Minuten auf einem ZSK 30 (Zwei¬ wellenextruder von Werner und Pfleiderer) bei 300 U/min und 20 kg/h Durchsatz gemischt und stranggranuliert.

Dieses spritzfähige Granulat wird in der Spritzgußmaschine bei einer Temperatur von 280 bis 300 °C zu einem Formteil spritzgegossen und anschließend nach dem Abkühlen in einem Magnetfeld magnetisiert für den Gebrauch als Dauermagnet.

Beispiel 2

Eine Mischung von 6 Gewichtsprozent Polyethylenterephthalat, 6 Gewichtsprozent Polybutylenterephthalat werden mit 88 Ge¬ wichtsprozent Eisenpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 4 bis 5 um auf einem Zweiwellenextruder von Werner und Pfleiderer bei 280 U/min und 20 kg/h Durchsatz gemischt und stranggranuliert.

Dieses spritzfähige Granulat wird in der Spritzgußmaschine zu einem Formteil spritzgegossen, das für einen Induktionsmagne¬ ten eingesetzt werden kann.

Beispiel 3

12 Gewichtsprozent Polyterephthalsäurehexamethylendiamid mit einem Schmelzpunkt von 236 °C werden mit 88 Gewichtsprozent einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung mit einer mittleren Teil¬ chengröße von 6 bis 8 μm in einem ZSK 30 (Zweiwellenextruder von Werner und Pfleiderer) bei 300 U/min und 18 kg/h gemischt und stranggranuliert. Dieses spritzfähige Granulat wird in der Spritzgußmaschine zu einem Formteil spritzgegossen und anschließend in einem Magnetfeld für den Gebrauch als Dauer¬ magnet magnetisiert.

Beispiel 4

14 Gewichtsprozent Polybutylenterephthalat mit einem Schmelzflußindex (250 °C/2,16 kg) von 47,2 g pro 10 Minuten, 2 Gewichtsprozent Methylbutadienstyrolkautschuk werden mit 84 Gewichtsprozent einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 8 bis 10 μm in einem ZSK 30 (Zweiwellenextruder von Werner und Pfleiderer) bei 290 U/min und 21 kg/h Durchsatz gemischt und stranggranuliert. Dieses spritzfähige Granulat wird in der Spritzgußmaschine zu einem Formteil spritzgegossen und anschließend in einem Magnetfeld für den Gebrauch als Dauermagnet magnetisiert.

Beispiel 5

Eine Mischung von 10 Gewichtsprozent Polybutylenterephthalat mit einem Schmelzflußindex von (250 °C/2,16 kg) 47,2 g pro 10

Minuten, 10 Gewichtsprozent Polycarbonat als Zusatzstoff, Schmelzflußindex (300 °C/1,2 kg) 10 g pro 10 Minuten und 6 Gewichtsprozent Modifier Paraloid ^® EXL 3600 werden mit 74 Gewichtsprozent einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung mit einer mittleren Korngröße von 10 bis 12 μm in einem ZSK 30 (Zwei¬ wellenextruder von Werner und Pfleiderer) bei 300 U/min und 20 kg/h Durchsatz gemischt und stranggranuliert. Das spritz¬ fähige Granulat wird in der Spritzgußmaschine zu einem Form¬ teil spritzgegossen und anschließend in einem Magnetfeld für den Gebrauch von Dauermagneten magnetisiert.

Beispiel 6

Im Beispiel 6 werden die Komponenten wie in Beispiel 5 einge¬ setzt, jedoch auf einem Kneter (Hersteller: Buss) gemischt, stranggranuliert und spritzgegossen.

Beispiel 7

Eine Mischung aus 90 Gewichtsprozent anisotroper Kobalt- Samarium-Legierung, 8 Gewichtsprozent Paraphenylensulfid und 2 Gewichtsprozent Polybutylenterephthalat wird auf einem Kne¬ ter (Hersteller: Buss) oder Zweiwellenextruder gemischt und stranggranuliert. Dieses spritzfähige Granulat wird in der Spritzgußmaschine bei einer Temperatur von 320 bis 340 ^C C zu einem Formteil spritzgegossen und anschließend nach dem Ab¬ kühlen in einem Magnetfeld magnetisiert.

Beispiel 8

8 Gewichtsprozent Polyphenylenether, 5 Gewichtsprozent Poly- styrol und 2 Gewichtsprozent Polybutylenterephthalat werden mit 85 Gewichtsprozent ferromagnetischem Kobaltpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 8 bis 10 μm auf einem Zwei¬ wellenextruder von Werner und Pfleiderer bei 280 U/min und 20 kg/h Durchsatz gemischt und stranggranuliert. Dieses spritz- fähige Granulat wird in der Spritzgußmaschine zu einem Form¬ teil spritzgegossen, das für einen Induktionsmagneten einge¬ setzt werden kann.

Beispiel 9

Es werden die Komponenten wie in Beispiel 7 eingesetzt, je- doch auf einem Einwellenextruder (Hersteller: Bamag Typ 11.4) stranggranuliert und spritzgegossen. Man erhält ein Formteil, das nach dem Abkühlen in einem Magnetfeld magnetisiert wird.