JP2005268509A - Sheet-shaped bond magnet and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可撓性に加えて伸縮性に優れ、衣類や人体に貼付する医療製品に適用しても、磁石粉末粒子の脱粒や、汗による錆の発生といった問題がなく、また、適用された衣類や医療製品を違和感なく着用したり貼付したりすることができるシート状ボンド磁石およびその製造方法に関する。 The present invention is excellent in elasticity in addition to flexibility, and is applicable to medical products to be applied to clothing and the human body, and there is no problem of detachment of magnet powder particles and generation of rust due to sweat. The present invention relates to a sheet-like bonded magnet that can be worn and affixed without any discomfort to clothing and medical products, and a method for manufacturing the same.
磁石粉末と樹脂バインダーを用いて所定形状に成形することで製造されるボンド磁石は、複雑形状や薄肉形状の磁石を容易に得ることができることから、近年、多方面でその需要が増加している。とりわけ、磁石の用途の多様化に伴って、優れた特性を有するシート状ボンド磁石が求められている。シート状ボンド磁石の用途としては、工業製品向け用途の他、従来から、磁力による腰痛・肩凝りなどの神経痛や筋肉痛の軽快化効果や血行改善効果を利用したものが知られている。 In recent years, the demand for bonded magnets manufactured by molding into a predetermined shape using magnet powder and a resin binder has increased in many fields because complex and thin magnets can be easily obtained. . In particular, with the diversification of uses of magnets, sheet-like bonded magnets having excellent characteristics are required. As a use of the sheet-like bonded magnet, in addition to the use for industrial products, conventionally, there have been known ones that use the effect of relieving neuralgia and muscle pain such as low back pain and stiff shoulders due to magnetic force, and improving blood circulation.
ボンド磁石として従来から知られているものには、ストロンチウムフェライト（ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）やバリウムフェライト（ＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）によって代表されるフェライト系磁石粉末を、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）、エチレン・プロピレン共重合ゴム、クロロプレンなどの合成ゴムや天然ゴムに混合して用いたゴム磁石、ポリアミドやポリ塩化ビニルなどの樹脂に混合して用いたプラスチック磁石などがある。しかしながら、これらのゴム磁石やプラスチック磁石は、成形加工時の加工性や可撓性の点では優れているものの、焼結磁石と比較して磁気特性に劣り、そのため優れた磁気特性が要求される用途には使用できなかった。
そこで、下記の特許文献１においては、ゴム磁石の磁気特性を高める方法として、バインダーとして液状シリコーンゴムを用い、フェライト系磁石粉末に代えてＳｍ−Ｃｏ系磁石粉末を用いることが提案されている。
また、下記の特許文献２においては、屈曲しても折れ欠けのないゴム様の磁石を実現するために、磁石粉末として、ストロンチウムフェライトやバリウムフェライトなどのフェライト系磁石粉末、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石粉末やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末などの希土類磁石粉末、アルニコ系磁石粉末などを用い、バインダーとして用いる樹脂をゴム弾性を持つエラストマーで改質することが提案されている。
さらに、変質や崩れなどを生じることない高剛性を有する可撓性ボンド磁石を提供すべく、下記の特許文献３においては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末に（Ｃｅ，Ｌａ）−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を所定量添加したものを磁石粉末として用いることが提案されており、下記の特許文献４においては、ボンド磁石のショアー硬さと引張強度を一定値以上にすることが提案されている。
Conventionally known bonded magnets include ferrite magnet powders represented by strontium ferrite (SrO.6Fe 2 O 3 ) and barium ferrite (BaO.6Fe 2 O 3 ), NBR (acrylonitrile butadiene rubber). There are rubber magnets mixed with synthetic rubber such as ethylene / propylene copolymer rubber and chloroprene and natural rubber, and plastic magnets mixed with resin such as polyamide and polyvinyl chloride. However, although these rubber magnets and plastic magnets are excellent in terms of workability and flexibility at the time of molding, they are inferior in magnetic properties as compared with sintered magnets, and therefore excellent magnetic properties are required. It could not be used for the purpose.
Therefore, in Patent Document 1 described below, as a method for enhancing the magnetic properties of a rubber magnet, it is proposed to use liquid silicone rubber as a binder and use Sm—Co based magnet powder instead of ferrite based magnet powder.
Further, in Patent Document 2 below, in order to realize a rubber-like magnet that does not break even when bent, as a magnet powder, a ferrite-based magnet powder such as strontium ferrite or barium ferrite, or an Sm-Co-based magnet powder. It has been proposed to modify a resin used as a binder with an elastomer having rubber elasticity using rare earth magnet powder such as Nd—Fe—B magnet powder or alnico magnet powder.
Furthermore, in order to provide a flexible bond magnet having high rigidity that does not cause alteration or collapse, in Patent Document 3 below, (Ce, La) -Fe-B is used as an Nd-Fe-B magnet powder. It has been proposed to use a magnetic powder with a predetermined amount of a system magnet powder added, and in Patent Document 4 below, it is proposed that the Shore hardness and tensile strength of the bonded magnet be set to a certain value or more.
しかしながら、これらの技術をもってしては、可撓性に加えて伸縮性に優れ、衣類や人体に貼付する医療製品に適用しても、磁石粉末粒子の脱粒や、汗による錆の発生といった問題がなく、また、適用された衣類や医療製品を違和感なく着用したり貼付したりすることができるシート状ボンド磁石を製造することは困難である。
本発明者らの検討によれば、フェライト系磁石粉末やＳｍ−Ｃｏ系磁石粉末は、その平均粒子径が、通常、１μｍ〜２０μｍと非常に小さいため、優れた磁気特性を得ようとして磁石粉末の重量割合を高くすると、シート状ボンド磁石は可撓性に劣るものとなり、無理に折り曲げようとすると、屈曲部から磁石粉末粒子が脱粒したり、屈曲部に割れや裂け傷が生じたりしてしまうことがわかった。また、このようなシート状ボンド磁石は、伸縮性に劣ることがわかった。そこで、本発明者らは、問題解決のために、下記の特許文献５において提案されている、シート状ボンド磁石を作製する際に繊維または織編地でもって磁石を補強する方法を採用してみたが、問題解決には至らなかった。
また、本発明者らの検討によれば、従来から汎用されているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末と樹脂バインダーを用いてシート状ボンド磁石を製造しようとした場合には以下のような問題があることがわかった。
即ち、希土類系永久磁石の中でも、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石に代表されるＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、最も高い磁気特性を有するが、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石を製造するために用いる磁石粉末としては、Magnequench International社から販売されているＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末、いわゆるＭＱ粉がよく知られている。ＭＱ粉は、一般に、組成式Ｆｅ100-a-bＢaＲb（ＲはＰｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、およびＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素）で表され、組成比率ａおよびｂが、それぞれ、１原子％≦ａ≦６原子％、１０原子％≦ｂ≦２５原子％を満足する組成を有しており、Ｒの含有率ｂが高い希土類磁石粉末である。
ＭＱ粉に代表される、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石を製造するために用いる磁石粉末は、典型的には、ロール表面周速度を１８ｍ／秒以上にして、厚さ５０μｍ以下（典型的には約２０μｍ〜約４０μｍ）の急冷合金薄帯を作製し、この急冷合金薄帯を熱処理した後、平均粒径が３００μｍ以下（典型的には約１５０μｍ）になるように粉砕することによって製造されている。このようにして製造された磁石粉末は、個々の粒子の形状が扁平なものとなり、長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比（アスペクト比）は０．３未満である。
従って、ＭＱ粉のような磁石粉末を用いて製造したシート状ボンド磁石は、磁石粉末の個々の粒子の形状が扁平であることに起因して、磁石粉末粒子と樹脂バインダーとの結合力が小さいことから、磁石粉末粒子の脱粒が起こりやすく、強度の点において劣る。このような問題は、磁石粉末の個々の粒子の形状が等軸的な形状になるまで粉砕すれば解消することができるが、磁石粉末の平均粒径が５０μｍ以下になると、今度は酸化による磁気特性の劣化が顕著となり、また、発火の危険があるといった問題が生じる。さらに、ＭＱ粉のような磁石粉末は、希土類元素の含有率が高いので耐食性に劣るため、酸化による磁気特性の劣化や錆の発生、樹脂バインダーと混練する際に酸素に対して高い活性を示すことから発火の危険があり作業性が悪いといった問題がある。
However, with these technologies, in addition to flexibility, it has excellent stretchability, and even when applied to medical products to be applied to clothing and the human body, there are problems such as detachment of magnet powder particles and generation of rust due to sweat. In addition, it is difficult to manufacture a sheet-like bonded magnet that can be worn and affixed with applied garments and medical products without a sense of incongruity.
According to the study by the present inventors, since the average particle diameter of ferrite-based magnet powder and Sm—Co-based magnet powder is usually as small as 1 μm to 20 μm, it is desired to obtain excellent magnetic properties. If the weight ratio is increased, the sheet-like bonded magnet will be inferior in flexibility, and if it is forced to bend, the magnet powder particles will fall from the bent part, or the bent part may be cracked or torn. I found out. Moreover, it turned out that such a sheet-like bond magnet is inferior in a stretching property. Therefore, in order to solve the problem, the present inventors have adopted a method of reinforcing a magnet with a fiber or a woven or knitted fabric when producing a sheet-like bonded magnet proposed in Patent Document 5 below. I tried to solve the problem.
Further, according to the study by the present inventors, the following problems occur when an attempt is made to produce a sheet-like bonded magnet using a conventionally used Nd—Fe—B magnet powder and a resin binder. I found out.
That is, among rare earth permanent magnets, R-Fe-B permanent magnets represented by Nd-Fe-B permanent magnets have the highest magnetic properties, but produce R-Fe-B bonded magnets. As the magnet powder used for this purpose, R-Fe-B magnet powder sold by Magnequench International, so-called MQ powder, is well known. MQ powder is generally formula Fe 100-ab B a R b (R is Pr, Nd, at least one rare earth element selected from the group consisting of Dy, and Tb) is represented by the composition ratios a and b Are rare earth magnet powders having a composition satisfying 1 atomic% ≦ a ≦ 6 atomic%, 10 atomic% ≦ b ≦ 25 atomic%, and having a high R content b.
The magnet powder used for producing the R—Fe—B bond magnet represented by MQ powder typically has a roll surface peripheral speed of 18 m / sec or more and a thickness of 50 μm or less (typically Is manufactured by preparing a quenched alloy ribbon having a thickness of about 20 μm to about 40 μm, and heat-treating the quenched alloy ribbon and then pulverizing it to an average particle size of 300 μm or less (typically about 150 μm). ing. The magnet powder thus produced has a flat shape of individual particles, and the ratio of the minor axis size to the major axis size (aspect ratio) is less than 0.3.
Therefore, the sheet-like bonded magnet manufactured using the magnet powder such as MQ powder has a small binding force between the magnet powder particles and the resin binder due to the flat shape of the individual particles of the magnet powder. For this reason, the pulverization of the magnetic powder particles is likely to occur, and the strength is poor. Such a problem can be solved by grinding until the shape of the individual particles of the magnet powder becomes an equiaxed shape. However, when the average particle size of the magnet powder is 50 μm or less, this time, the magnetic field due to oxidation is reduced. There is a problem that the deterioration of characteristics becomes remarkable and there is a risk of ignition. Furthermore, magnet powders such as MQ powder have a high content of rare earth elements and thus have poor corrosion resistance. Therefore, magnetic properties are deteriorated due to oxidation, generation of rust, and high activity against oxygen when kneaded with a resin binder. Therefore, there is a problem that there is a risk of ignition and workability is poor.
また、シート状ボンド磁石の用途として、例えば、下記の特許文献６において提案されている、磁石粉末を樹脂バインダーに均一分散して得られた塗布剤を繊維生地に印刷し、磁場配向処理、熱処理、着磁処理を行うことにより、繊維生地にシート状ボンド磁石を固着させた繊維製品などのような、衣類や人体に直接貼付する医療製品を考えた場合、これまでのシート状ボンド磁石では、前述のような問題があることに加え、所望の磁気特性を得ようとして磁石粉末の含有量を多くすると、可撓性に限界が生じて硬くこわばったものとなってしまうといった問題や、磁石粉末粒子の脱粒や汗による錆の発生といった問題があり、違和感なく着用したり貼付したりすることができる衣類や医療製品を製造することが困難であった。
そこで本発明は、上記のような問題を解決し、可撓性に加えて伸縮性に優れ、衣類や人体に貼付する医療製品に適用しても、磁石粉末粒子の脱粒や、汗による錆の発生といった問題がなく、また、適用された衣類や医療製品を違和感なく着用したり貼付したりすることができるシート状ボンド磁石およびその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and is excellent in elasticity in addition to flexibility, and even when applied to a medical product to be applied to clothing or a human body, the pulverization of magnet powder particles and the rust caused by sweat It is an object of the present invention to provide a sheet-like bonded magnet that does not have a problem of occurrence, and that can be used for wearing and affixing applied clothing and medical products without a sense of incongruity, and a method for manufacturing the same.
上記の技術背景に基づいてなされた本発明のシート状ボンド磁石は、請求項１記載の通り、少なくとも希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを含むシート状ボンド磁石であって、希土類磁石粉末は、少なくとも１種の硬磁性相と少なくとも１種の軟磁性相を同一金属組織内に有するナノコンポジット磁石粉末で、平均粒径が２０μｍ〜１５０μｍ、個々の粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が０．５〜１．０であり、磁石中に前記希土類磁石粉末を５０％以上の重量割合で含み、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ ２２４８に規定の１８０・密着曲げ試験を行っても、実質的に屈曲部に割れおよび裂け傷が生じないことを特徴とする。
また、請求項２記載のシート状ボンド磁石は、請求項１記載のシート状ボンド磁石において、前記希土類磁石粉末は、組成式Ｔ100-x-y-zＱxＲyＭz（ＴはＦｅ、Ｃｏ、およびＮｉからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素（但しＦｅは必須）、ＱはＢおよびＣからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素、ＲはＬａおよびＣｅを実質的に含まない１種以上の希土類元素、ＭはＴｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、およびＰｂからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素）で表され、組成比率ｘ、ｙ、ｚが、それぞれ、１０原子％＜ｘ≦２５原子％、１原子％≦ｙ＜１０原子％、０．５原子％≦ｚ≦１０原子％を満足する組成を有してなるナノコンポジット磁石粉末であることを特徴とする。
また、請求項３記載のシート状ボンド磁石は、請求項１または２記載のシート状ボンド磁石において、前記可撓性樹脂バインダーがシリコーン系樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。
また、請求項４記載のシート状ボンド磁石は、請求項１乃至３のいずれかに記載のシート状ボンド磁石において、前記シート状ボンド磁石の厚みが０．３ｍｍ〜５．０ｍｍであることを特徴とする。
また、請求項５記載のシート状ボンド磁石は、請求項１乃至４のいずれかに記載のシート状ボンド磁石において、前記シート状ボンド磁石の少なくとも一方の面に可撓性樹脂シートを積層してなることを特徴とする。
また、請求項６記載のシート状ボンド磁石は、請求項５記載のシート状ボンド磁石において、前記可撓性樹脂シートの厚みが０．５μｍ〜１００μｍであることを特徴とする。
また、請求項７記載のシート状ボンド磁石は、請求項１乃至６のいずれかに記載のシート状ボンド磁石において、内部に繊維基材が埋没されてなることを特徴とする。
また、請求項８記載のシート状ボンド磁石は、請求項７記載のシート状ボンド磁石において、前記繊維基材を構成する繊維がポリアミドおよびポリウレタンから選択される少なくとも１種からなることを特徴とする。
また、本発明の少なくとも希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを含むシート状ボンド磁石の製造方法は、請求項９記載の通り、組成式Ｔ100-x-y-zＱxＲyＭz（ＴはＦｅ、Ｃｏ、およびＮｉからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素（但しＦｅは必須）、ＱはＢおよびＣからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素、ＲはＬａおよびＣｅを実質的に含まない１種以上の希土類元素、ＭはＴｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、およびＰｂからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素）で表され、組成比率ｘ、ｙ、ｚが、それぞれ、１０原子％＜ｘ≦２５原子％、１原子％≦ｙ＜１０原子％、０．５原子％≦ｚ≦１０原子％を満足する組成を有してなる合金の溶湯を急冷法によって冷却し、急冷凝固合金を得る工程と、熱処理によって前記急冷凝固合金を結晶化し、永久磁石特性を有する合金を得る工程と、前記合金を粉砕することにより、少なくとも１種の硬磁性相と少なくとも１種の軟磁性相を同一金属組織内に有するナノコンポジット磁石粉末で、平均粒径が２０μｍ〜１５０μｍ、個々の粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が０．５〜１．０である希土類磁石粉末を得る工程と、前記希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを、前者の重量割合が磁石中の５０％以上となるように混合した混合物をシート状に成形する工程を少なくとも含むことを特徴とする。
また、請求項１０記載の製造方法は、請求項９記載の製造方法において、前記急冷凝固合金を得る工程がロール急冷法によって厚さ６０μｍ〜３００μｍの急冷凝固合金を形成する冷却工程であることを特徴とする。
また、請求項１１記載の製造方法は、請求項９または１０記載の製造方法において、可撓性樹脂バインダーとして、希土類磁石粉末の比重／可撓性樹脂バインダーの比重＝４．９〜７．６の関係を満たす特性を有するものを用いることを特徴とする。
また、請求項１２記載の製造方法は、請求項９乃至１１のいずれかに記載の製造方法において、前記希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する工程を、基板上に塗布可能な状態に調製した前記混合物を塗布し、熱を加えて硬化させ、得られたシート状物を基板から剥離することで行うことを特徴とする。
また、請求項１３記載の製造方法は、請求項９乃至１１のいずれかに記載の製造方法において、前記希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する工程を、基板上に可撓性樹脂溶液を塗布した後、その表面に塗布可能な状態に調製した前記混合物を塗布し、熱を加えて硬化させ、得られた可撓性樹脂シートが積層されたシート状物を基板から剥離することで行うことを特徴とする。
また、請求項１４記載の製造方法は、請求項９乃至１１のいずれかに記載の製造方法において、前記希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する工程を、基板上に塗布可能な状態に調製した前記混合物を塗布した後、その表面に可撓性樹脂溶液を塗布し、熱を加えて硬化させ、得られたシート状物が積層された可撓性樹脂シートを基板から剥離することで行うことを特徴とする。
また、請求項１５記載の製造方法は、請求項９乃至１１のいずれかに記載の製造方法において、前記希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する工程を、基板上に固定した繊維基材に塗布可能な状態に調製した前記混合物を塗布し、熱を加えて硬化させ、得られた内部に繊維基材を埋没させたシート状物を基板から剥離することで行うことを特徴とする。
また、本発明の少なくとも希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを含むシート状ボンド磁石は、請求項１６記載の通り、組成式Ｔ100-x-y-zＱxＲyＭz（ＴはＦｅ、Ｃｏ、およびＮｉからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素（但しＦｅは必須）、ＱはＢおよびＣからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素、ＲはＬａおよびＣｅを実質的に含まない１種以上の希土類元素、ＭはＴｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、およびＰｂからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素）で表され、組成比率ｘ、ｙ、ｚが、それぞれ、１０原子％＜ｘ≦２５原子％、１原子％≦ｙ＜１０原子％、０．５原子％≦ｚ≦１０原子％を満足する組成を有してなる合金の溶湯を急冷法によって冷却し、急冷凝固合金を得る工程と、熱処理によって前記急冷凝固合金を結晶化し、永久磁石特性を有する合金を得る工程と、前記合金を粉砕することにより、少なくとも１種の硬磁性相と少なくとも１種の軟磁性相を同一金属組織内に有するナノコンポジット磁石粉末で、平均粒径が２０μｍ〜１５０μｍ、個々の粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が０．５〜１．０である希土類磁石粉末を得る工程と、前記希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを、前者の重量割合が磁石中の５０％以上となるように混合した混合物をシート状に成形する工程と、前記混合物をシート状に成形する工程と同時にまたはその後に着磁を行う工程を経て製造されることによって、少なくともいずれか一方の面に着磁パターンが観察されることを特徴とする。
また、本発明の少なくとも希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを含むシート状ボンド磁石が固着されていることで磁気医療機能を有してなる繊維製品は、請求項１７記載の通り、組成式Ｔ100-x-y-zＱxＲyＭz（ＴはＦｅ、Ｃｏ、およびＮｉからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素（但しＦｅは必須）、ＱはＢおよびＣからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素、ＲはＬａおよびＣｅを実質的に含まない１種以上の希土類元素、ＭはＴｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、およびＰｂからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素）で表され、組成比率ｘ、ｙ、ｚが、それぞれ、１０原子％＜ｘ≦２５原子％、１原子％≦ｙ＜１０原子％、０．５原子％≦ｚ≦１０原子％を満足する組成を有してなる合金の溶湯を急冷法によって冷却し、急冷凝固合金を得る工程と、熱処理によって前記急冷凝固合金を結晶化し、永久磁石特性を有する合金を得る工程と、前記合金を粉砕することにより、少なくとも１種の硬磁性相と少なくとも１種の軟磁性相を同一金属組織内に有するナノコンポジット磁石粉末で、平均粒径が２０μｍ〜１５０μｍ、個々の粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が０．５〜１．０である希土類磁石粉末を得る工程と、前記希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを、前者の重量割合が磁石中の５０％以上となるように混合した混合物をシート状に成形する工程として、基板上に固定した繊維製品に塗布可能な状態に調製した前記混合物を塗布し、熱を加えて硬化させ、繊維製品の表面にシート状ボンド磁石を固着させる工程を少なくとも行うことで製造されてなることを特徴とする。
The sheet-like bonded magnet of the present invention made on the basis of the above technical background is a sheet-like bonded magnet containing at least a rare earth magnet powder and a flexible resin binder as claimed in claim 1, wherein the rare earth magnet powder comprises: A nanocomposite magnet powder having at least one hard magnetic phase and at least one soft magnetic phase in the same metal structure, having an average particle size of 20 μm to 150 μm and having a minor axis size relative to the major axis size of each particle The ratio is 0.5 to 1.0, the rare earth magnet powder is contained in the magnet in a weight ratio of 50% or more, and the 180 · adhesion bending test specified in Japanese Industrial Standard (JIS) Z 2248 is performed. It is characterized in that substantially no cracks and tears occur in the bent portion.
Further, the sheet-like bonded magnet according to claim 2 is the sheet-shaped bonded magnet according to claim 1, wherein the rare earth magnet powder has a composition formula T 100-xyz Q x R y M z (T is Fe, Co, and At least one metal element selected from the group consisting of Ni (provided that Fe is essential), Q is at least one element selected from the group consisting of B and C, and R is substantially composed of La and Ce. One or more rare earth elements not included, M is from Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au, and Pb And at least one metal element selected from the group consisting of: 10 atomic% <x ≦ 25 atomic%, 1 atomic% ≦ y <10 atomic%, 0 A composition satisfying 5 atomic% ≦ z ≦ 10 atomic% Characterized in that it is a nanocomposite magnet powder obtained by.
The sheet-like bond magnet according to claim 3 is the sheet-like bond magnet according to claim 1 or 2, wherein the flexible resin binder is selected from the group consisting of a silicone resin, a fluororesin, and a polyurethane resin. It is at least one kind.
The sheet-like bond magnet according to claim 4 is the sheet-like bond magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet-like bond magnet has a thickness of 0.3 mm to 5.0 mm. And
The sheet-like bond magnet according to claim 5 is the sheet-like bond magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein a flexible resin sheet is laminated on at least one surface of the sheet-like bond magnet. It is characterized by becoming.
The sheet-like bonded magnet according to claim 6 is the sheet-shaped bonded magnet according to claim 5, wherein the flexible resin sheet has a thickness of 0.5 μm to 100 μm.
The sheet-like bonded magnet according to claim 7 is characterized in that in the sheet-like bonded magnet according to any one of claims 1 to 6, a fiber base material is embedded inside.
The sheet-like bond magnet according to claim 8 is the sheet-like bond magnet according to claim 7, wherein the fibers constituting the fiber base material are at least one selected from polyamide and polyurethane. .
Moreover, the manufacturing method of the sheet-like bonded magnet containing at least a rare earth magnet powder and a flexible resin binder according to the present invention is the composition formula T 100-xyz Q x R y M z (T is Fe, At least one metal element selected from the group consisting of Co and Ni (provided that Fe is essential), Q is at least one element selected from the group consisting of B and C, and R is La and Ce One or more rare earth elements substantially not included, M is Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au, And at least one metal element selected from the group consisting of Pb), and the composition ratios x, y, and z are 10 atomic% <x ≦ 25 atomic% and 1 atomic% ≦ y <10 atom, respectively. %, 0.5 atomic% ≦ z ≦ 10 atomic% Cooling a molten alloy having a composition to obtain a rapidly solidified alloy by quenching, crystallizing the rapidly solidified alloy by heat treatment to obtain an alloy having permanent magnet characteristics, and pulverizing the alloy By doing so, it is a nanocomposite magnet powder having at least one hard magnetic phase and at least one soft magnetic phase in the same metal structure, with an average particle size of 20 μm to 150 μm, which is short relative to the size in the major axis direction of each particle. The step of obtaining a rare earth magnet powder having an axial size ratio of 0.5 to 1.0 and the rare earth magnet powder and the flexible resin binder so that the weight ratio of the former is 50% or more of the magnet. It includes at least a step of forming the mixed mixture into a sheet shape.
The manufacturing method according to claim 10 is the manufacturing method according to claim 9, wherein the step of obtaining the rapidly solidified alloy is a cooling step of forming a rapidly solidified alloy having a thickness of 60 μm to 300 μm by a roll rapid cooling method. Features.
The manufacturing method according to claim 11 is the manufacturing method according to claim 9 or 10, wherein the specific gravity of the rare earth magnet powder / specific gravity of the flexible resin binder = 4.9 to 7.6 as the flexible resin binder. A material having a characteristic satisfying the above relationship is used.
A manufacturing method according to claim 12 is the manufacturing method according to any of claims 9 to 11, wherein the step of forming the mixture of the rare earth magnet powder and the flexible resin binder into a sheet shape is performed on the substrate. It is characterized by applying the mixture prepared in a coatable state, applying heat to cure it, and peeling off the obtained sheet-like material from the substrate.
A manufacturing method according to claim 13 is the manufacturing method according to any of claims 9 to 11, wherein the step of forming the mixture of the rare earth magnet powder and the flexible resin binder into a sheet shape is performed on the substrate. After applying the flexible resin solution, the mixture prepared in such a state that it can be applied to the surface is applied and cured by applying heat, and a sheet-like material on which the obtained flexible resin sheets are laminated is a substrate. It is characterized by being performed by peeling from the substrate.
A manufacturing method according to claim 14 is the manufacturing method according to any of claims 9 to 11, wherein the step of forming the mixture of the rare earth magnet powder and the flexible resin binder into a sheet shape is performed on the substrate. After applying the mixture prepared so that it can be applied, a flexible resin solution is applied to the surface, cured by applying heat, and a flexible resin sheet on which the obtained sheet-like material is laminated is a substrate. It is characterized by being performed by peeling from the substrate.
A manufacturing method according to claim 15 is the manufacturing method according to any of claims 9 to 11, wherein the step of forming the mixture of the rare earth magnet powder and the flexible resin binder into a sheet shape is performed on the substrate. Applying the mixture prepared to be applied to a fixed fiber base material, applying heat to cure, and peeling the sheet-like material in which the fiber base material is embedded inside from the substrate It is characterized by.
Moreover, the sheet-like bonded magnet containing at least a rare earth magnet powder and a flexible resin binder of the present invention has a composition formula T 100-xyz Q x R y M z (T is Fe, Co, and At least one metal element selected from the group consisting of Ni (provided that Fe is essential), Q is at least one element selected from the group consisting of B and C, and R is substantially composed of La and Ce. One or more rare earth elements not included, M is from Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au, and Pb And at least one metal element selected from the group consisting of: 10 atomic% <x ≦ 25 atomic%, 1 atomic% ≦ y <10 atomic%, 0 A set satisfying 5 atomic% ≦ z ≦ 10 atomic% A step of cooling a molten alloy of the alloy comprising a rapid solidification method to obtain a rapidly solidified alloy, a step of crystallizing the rapidly solidified alloy by heat treatment to obtain an alloy having permanent magnet properties, and a grinding of the alloy By the nanocomposite magnet powder having at least one hard magnetic phase and at least one soft magnetic phase in the same metal structure, the average particle size is 20 μm to 150 μm, the minor axis direction relative to the major axis size of each particle A step of obtaining a rare earth magnet powder having a size ratio of 0.5 to 1.0, and the rare earth magnet powder and a flexible resin binder were mixed so that the former weight ratio was 50% or more of the magnet. By being manufactured through a step of forming a mixture into a sheet and a step of magnetizing simultaneously with or after the step of forming the mixture into a sheet, Wherein the magnetized pattern on one surface is observed.
A fiber product having a magnetic medical function by fixing a sheet-like bonded magnet containing at least a rare earth magnet powder and a flexible resin binder according to the present invention comprises a composition formula T 100-xyz Q x R y M z (T is at least one metal element selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni (provided that Fe is essential), Q is selected from the group consisting of B and C) At least one element, R is one or more rare earth elements substantially free of La and Ce, M is Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, At least one metal element selected from the group consisting of Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au, and Pb), and the composition ratios x, y, and z are 10 atomic% < x ≦ 25 atomic%, 1 atomic% ≦ y An alloy having a composition satisfying 10 atomic% and 0.5 atomic% ≦ z ≦ 10 atomic% is cooled by a rapid cooling method to obtain a rapidly solidified alloy, and the rapidly solidified alloy is crystallized by heat treatment. A nanocomposite magnet powder having at least one hard magnetic phase and at least one soft magnetic phase in the same metal structure by pulverizing the alloy and obtaining an alloy having permanent magnet characteristics; A step of obtaining a rare earth magnet powder having a particle size of 20 μm to 150 μm and a ratio of the minor axis size to the major axis size of each particle of 0.5 to 1.0, and the rare earth magnet powder and the flexible resin binder The mixture prepared so that it can be applied to a fiber product fixed on a substrate as a step of forming a mixture in which the weight ratio of the former is 50% or more in the magnet into a sheet shape The coating was cured by applying heat, characterized by comprising been manufactured by at least performing that the step of fixing the sheet-shaped bonded magnet to the surface of the textile.
本発明によれば、可撓性に加えて伸縮性に優れ、衣類や人体に貼付する医療製品に適用しても、磁石粉末粒子の脱粒や、汗による錆の発生といった問題がなく、また、適用された衣類や医療製品を違和感なく着用したり貼付したりすることができるシート状ボンド磁石およびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, in addition to flexibility, it has excellent stretchability, and even when applied to a medical product to be applied to clothing or a human body, there is no problem of detachment of magnet powder particles or generation of rust due to sweat, It is possible to provide a sheet-like bonded magnet that can be worn and affixed with applied clothing and medical products without a sense of incongruity, and a method for manufacturing the same.
本発明のシート状ボンド磁石は、少なくとも希土類磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを含むシート状ボンド磁石であって、希土類磁石粉末は、少なくとも１種の硬磁性相と少なくとも１種の軟磁性相を同一金属組織内に有するナノコンポジット磁石粉末で、平均粒径が２０μｍ〜１５０μｍ、個々の粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が０．５〜１．０であり、磁石中に前記希土類磁石粉末を５０％以上の重量割合で含み、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ ２２４８に規定の１８０°密着曲げ試験を行っても、実質的に屈曲部に割れおよび裂け傷が生じないことを特徴とするものである。 The sheet-like bonded magnet of the present invention is a sheet-like bonded magnet containing at least a rare earth magnet powder and a flexible resin binder, and the rare earth magnet powder has at least one hard magnetic phase and at least one soft magnetic phase. Nanocomposite magnet powder having the same metal structure, the average particle size is 20 μm to 150 μm, the ratio of the minor axis size to the major axis size of each particle is 0.5 to 1.0, It contains rare earth magnet powder in a weight ratio of 50% or more, and even when the 180 ° adhesion bending test specified in Japanese Industrial Standard (JIS) Z 2248 is performed, the bent portion is substantially free from cracks and tears. It is what.
本発明のシート状ボンド磁石を製造するために用いる希土類磁石粉末は、少なくとも１種の硬磁性相と少なくとも１種の軟磁性相を同一金属組織内に有するナノコンポジット磁石粉末であるが、具体的には、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末に代表される、組成式Ｔ100-x-y-zＱxＲyＭz（ＴはＦｅ、Ｃｏ、およびＮｉからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素（但しＦｅは必須）、ＱはＢおよびＣからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素、ＲはＬａおよびＣｅを実質的に含まない１種以上の希土類元素、ＭはＴｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、およびＰｂからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素）で表され、組成比率ｘ、ｙ、ｚが、それぞれ、１０原子％＜ｘ≦２５原子％、１原子％≦ｙ＜１０原子％、０．５原子％≦ｚ≦１０原子％を満足する組成を有してなるナノコンポジット磁石粉末を例示することができる。近年、ボンド磁石を製造するために用いられる希土類磁石粉末として、比較的コストが安いという利点から、鉄基希土類合金（特にＲ−Ｆｅ−Ｂ系）ナノコンポジット磁石（「交換スプリング磁石」と言われることもある。）粉末が用いられつつあるが、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末は、硬磁性相であるＲ2Ｆｅ14Ｂ相の微結晶と例えばＦｅ3Ｂ相やＦｅ23Ｂ6相などの軟磁性相である鉄基硼化物の微結晶とが同一金属組織内において均一に分布し、両者が交換相互作用によって磁気的に結合した希土類系磁石粉末である（必要であれば特開２００１−２４４１０７号公報や特許第３２６４６６４号公報を参照のこと）。 The rare earth magnet powder used for producing the sheet-like bonded magnet of the present invention is a nanocomposite magnet powder having at least one hard magnetic phase and at least one soft magnetic phase in the same metal structure. Includes a composition formula T 100-xyz Q x R y M z (T is at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni, represented by R-Fe-B nanocomposite magnet powder) Metal element (Fe is essential), Q is at least one element selected from the group consisting of B and C, R is one or more rare earth elements substantially free of La and Ce, and M is Ti At least one metal selected from the group consisting of Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au, and Pb Element) The composition ratios x, y, and z have compositions satisfying 10 atomic% <x ≦ 25 atomic%, 1 atomic% ≦ y <10 atomic%, and 0.5 atomic% ≦ z ≦ 10 atomic%, respectively. The following nanocomposite magnet powder can be exemplified. In recent years, as rare earth magnet powders used for manufacturing bonded magnets, iron-based rare earth alloys (particularly R-Fe-B-based) nanocomposite magnets ("exchange spring magnets") are known because of their relatively low cost. Although the powder is being used, the R-Fe-B nanocomposite magnet powder is composed of R 2 Fe 14 B phase microcrystals, which are hard magnetic phases, and Fe 3 B phase or Fe 23 B 6, for example. It is a rare earth magnet powder in which fine crystals of iron-based boride, which is a soft magnetic phase such as a phase, are uniformly distributed in the same metal structure and are magnetically coupled by exchange interaction (if necessary No. 2001-244107 and Japanese Patent No. 3264664).
平均粒径が２０μｍ〜１５０μｍ、個々の粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が０．５〜１．０のＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末は、例えば、所定の組成を有してなる合金の溶湯を、メルトスピニング法やストリップキャスト法などのロール急冷法によって冷却し、厚さ６０μｍ〜３００μｍの急冷凝固合金を得る工程と、熱処理によって前記急冷凝固合金を結晶化し、永久磁石特性を有する合金を得る工程と、前記合金を平均粒径が２０μｍ〜１５０μｍになるまで粉砕する工程により製造することができる。磁石粉末の平均粒径を２０μｍ〜１５０μｍとするのは、平均粒径が２０μｍを下回ると必要な磁気特性が得られず、平均粒径が１５０μｍを上回るとシート状ボンド磁石の成形性に悪影響を与えるからである。なお、磁石粉末の平均粒径は、４０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。 An R—Fe—B nanocomposite magnet powder having an average particle size of 20 μm to 150 μm and a ratio of the minor axis size to the major axis size of each particle of 0.5 to 1.0 has, for example, a predetermined composition. The molten alloy is cooled by a roll quenching method such as a melt spinning method or a strip cast method to obtain a rapidly solidified alloy having a thickness of 60 μm to 300 μm, and the rapidly solidified alloy is crystallized by heat treatment, It can be produced by a step of obtaining an alloy having magnet characteristics and a step of pulverizing the alloy until the average particle size becomes 20 μm to 150 μm. The average particle size of the magnet powder is set to 20 μm to 150 μm. If the average particle size is less than 20 μm, necessary magnetic properties cannot be obtained, and if the average particle size exceeds 150 μm, the moldability of the sheet-like bonded magnet is adversely affected. Because it gives. In addition, it is preferable that the average particle diameter of magnet powder is 40 micrometers-100 micrometers.
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末を製造するための、上記のようにして得られる永久磁石特性を有する合金は、硬磁性相であるＲ2Ｆｅ14Ｂ相の微結晶と例えばＦｅ3Ｂ相やＦｅ23Ｂ6相などの軟磁性相である鉄基硼化物の微結晶とが同一金属組織内において均一に分布する微細な結晶組織を有している。従って、この合金は、後の粉砕工程によって種々の方位に破断されやすいので、得られるＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の個々の粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比は０．５〜１．０となり、ＭＱ粉などに比較して等軸的な形状を有する。従って、こうして得られるＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末は、可撓性樹脂バインダーと混合した際、流動性に非常に優れている。また、こうして得られるＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末は、個々の粒子が完全な球状ではなく、ごつごつした形状をしているので、可撓性樹脂バインダーと混合してシート状ボンド磁石を製造すれば、得られるシート状ボンド磁石は、粒子と可撓性樹脂との結合力がアンカー効果により増強されるので、粒子の脱粒が起こりにくく、強度の点において優れたものであるとともに、柔軟性に富んだものであり、磁石を伸長させたり折り曲げたりしても、粒子はその動きに追随するので、シート状ボンド磁石としての機能を有効に維持する。このようなシート状ボンド磁石は、非常に可撓性に優れているため、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ ２２４８に規定の１８０°密着曲げ試験を行っても、実質的に屈曲部に割れおよび裂け傷が生じないという、これまでに知られているシート状ボンド磁石では達成し得なかった特性を持つものである。 The alloy having the permanent magnet characteristics obtained as described above for producing the R—Fe—B nanocomposite magnet powder is a hard crystal phase R 2 Fe 14 B phase microcrystal and, for example, Fe 3 B The fine crystal structure of the iron-based boride, which is a soft magnetic phase such as the phase and Fe 23 B 6 phase, is uniformly distributed in the same metal structure. Therefore, since this alloy is easily broken in various orientations by a subsequent pulverization step, the ratio of the minor axis size to the major axis size of the individual particles of the obtained R-Fe-B nanocomposite magnet powder is 0. .5 to 1.0, and has an equiaxed shape compared to MQ powder. Therefore, the R-Fe-B nanocomposite magnet powder obtained in this way is very excellent in fluidity when mixed with a flexible resin binder. In addition, since the R-Fe-B nanocomposite magnet powder obtained in this way is not a perfect spherical shape but has a rugged shape, it is mixed with a flexible resin binder to form a sheet-like bonded magnet. If manufactured, the resulting sheet-like bonded magnet is enhanced in the binding force between the particles and the flexible resin due to the anchor effect, so that the particles are less likely to fall out and are excellent in strength and flexible. Since the particles follow the movement even when the magnet is extended or bent, the function as a sheet-like bonded magnet is effectively maintained. Since such a sheet-like bonded magnet is very flexible, even if the 180 ° close contact bending test specified in Japanese Industrial Standard (JIS) Z 2248 is performed, it is substantially cracked and split at the bent portion. It has a characteristic that could not be achieved by the conventionally known sheet-like bonded magnets, in which no flaws occur.
なお、上記のＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の製造方法において、所定の組成を有してなる合金の溶湯を冷却するための急冷法として、メルトスピニング法やストリップキャスト法などのロール急冷法のかわりにアトマイズ法を用いてもよいが、アトマイズ法を用いた場合、得られる磁石粉末の個々の粒子は球状となる。従って、優れた特性を有するシート状ボンド磁石を製造するために、個々の粒子がごつごつした形状の磁石粉末を得るためには、用いる急冷法は、アトマイズ法よりもロール急冷法が好ましい。 In addition, in the manufacturing method of said R-Fe-B type nanocomposite magnet powder, roll quenching, such as a melt spinning method and a strip cast method, as a quenching method for cooling the molten metal of an alloy which has a predetermined composition An atomizing method may be used instead of the method, but when the atomizing method is used, individual particles of the obtained magnet powder are spherical. Therefore, in order to produce a sheet-like bonded magnet having excellent characteristics, in order to obtain a magnet powder having a shape with individual particles, the rapid cooling method used is preferably a roll rapid cooling method rather than an atomizing method.
また、厚さ６０μｍ〜３００μｍの急冷凝固合金を得るためには、冷却ロールの表面周速度を４ｍ／ｓ〜１８ｍ／ｓの範囲内に調整することが好ましい。表面周速度が４ｍ／ｓを下回ると急冷凝固合金の厚さが３００μｍを上回って厚くなり、粗大なα−Ｆｅの多い急冷合金組織が形成されるため、熱処理しても硬磁性相であるＲ2Ｆｅ14Ｂ相が析出せず、優れた永久磁石特性を有する合金を得ることができない恐れがある。一方、表面周速度が１８ｍ／ｓを上回ると急冷凝固合金の厚さが６０μｍを下回って薄くなり、熱処理後の粉砕工程で、ロール接触面にほぼ垂直な方向（合金薄帯の厚さ方向）に沿って破断されやすくなる。その結果、得られるＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の個々の粒子が、長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が０．５未満の扁平な形状のものになってしまう恐れがある。 In order to obtain a rapidly solidified alloy having a thickness of 60 μm to 300 μm, it is preferable to adjust the surface peripheral speed of the cooling roll within a range of 4 m / s to 18 m / s. When the surface peripheral speed is less than 4 m / s, the thickness of the rapidly solidified alloy exceeds 300 μm, and a rapidly quenched alloy structure with a large amount of α-Fe is formed. There is a possibility that an alloy having excellent permanent magnet characteristics cannot be obtained because the 2 Fe 14 B phase does not precipitate. On the other hand, when the surface peripheral speed exceeds 18 m / s, the thickness of the rapidly solidified alloy becomes thinner than 60 μm, and in the pulverization step after the heat treatment, the direction substantially perpendicular to the roll contact surface (alloy ribbon thickness direction) It becomes easy to be broken along. As a result, the individual particles of the obtained R—Fe—B nanocomposite magnet powder may have a flat shape in which the ratio of the minor axis size to the major axis size is less than 0.5. .
次に、以上のようなＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と、可撓性樹脂バインダーを用いたシート状ボンド磁石の製造方法を詳述する。 Next, the manufacturing method of the sheet-like bonded magnet using the above R-Fe-B nanocomposite magnet powder and a flexible resin binder will be described in detail.
バインダーとして用いる可撓性樹脂は、可撓性に優れる樹脂であれば特に限定されるものではない。例えば、シリコーン系樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。耐候性、耐薬品性、装着感、人体への安全性、堅牢度などの観点からは、シリコーン系樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン系樹脂が好ましい。なお、バインダーとして用いる可撓性樹脂は、シート状ボンド磁石の製造過程におけるＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の酸化を防ぐという観点から油性タイプのものが好ましい。 The flexible resin used as the binder is not particularly limited as long as the resin is excellent in flexibility. For example, silicone resin, fluororesin, polyurethane resin, vinyl chloride resin, polyolefin resin, polypropylene resin, and the like can be given. From the viewpoints of weather resistance, chemical resistance, wearing feeling, safety to the human body, fastness, etc., silicone resins, fluororesins, and polyurethane resins are preferred. The flexible resin used as the binder is preferably an oily type from the viewpoint of preventing oxidation of the R—Fe—B nanocomposite magnet powder in the production process of the sheet-like bonded magnet.
シート状ボンド磁石を製造するに際し、まず、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを、前者の重量割合が磁石中の５０％以上となるように混合して混合物を調製する。磁石中のＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の重量割合を５０％以上と規定するのは、このような重量割合であれば、シート状ボンド磁石を衣類や人体に貼付する医療製品に適用しても、必要な磁気特性が得られ、磁気治療器としての効果を発現させることができるからである。さらに、このような重量割合であれば、シート状ボンド磁石をモータやセンサーなどの工業製品に適用しても、必要な磁気特性を得ることができるからである。磁石中のＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の重量割合は、６０％以上であることが好ましく、さらに強い磁束密度が所望される用途では７５％以上であることがより好ましい。また、磁石中のＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の重量割合は、シート状ボンド磁石に優れた可撓性を保持させるためには、９０％以下であることが好ましく、８５％以下であることがより好ましい。なお、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末は非常に磁気特性に優れているので、本発明のシート状ボンド磁石は、磁石中のＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の重量割合が、５０％で表面磁束（Ｂｇ）１０ｍＴ以上、７０％で３０ｍＴ以上を実現することができる。 When manufacturing a sheet-like bonded magnet, first, an R-Fe-B nanocomposite magnet powder and a flexible resin binder are mixed so that the former weight ratio is 50% or more of the magnet to prepare a mixture. To do. If the weight ratio of the R-Fe-B nanocomposite magnet powder in the magnet is specified to be 50% or more, such a weight ratio is applicable to a medical product in which a sheet-like bonded magnet is attached to clothing or a human body. Even so, necessary magnetic characteristics can be obtained, and the effect as a magnetic therapy device can be exhibited. Furthermore, with such a weight ratio, even if the sheet-like bonded magnet is applied to an industrial product such as a motor or a sensor, necessary magnetic characteristics can be obtained. The weight ratio of the R—Fe—B nanocomposite magnet powder in the magnet is preferably 60% or more, and more preferably 75% or more in applications where a higher magnetic flux density is desired. Further, the weight ratio of the R—Fe—B nanocomposite magnet powder in the magnet is preferably 90% or less and 85% or less in order to maintain excellent flexibility in the sheet-like bonded magnet. More preferably. In addition, since the R-Fe-B nanocomposite magnet powder is very excellent in magnetic properties, the sheet-like bonded magnet of the present invention has a weight ratio of the R-Fe-B nanocomposite magnet powder in the magnet, A surface magnetic flux (Bg) of 10 mT or more can be realized at 50%, and 30 mT or more can be realized at 70%.
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と可撓性樹脂バインダーを混合するに際しては、可撓性樹脂をその粘度が１０００Ｐ〜３５００Ｐに調整した状態で混合することが好ましい。このような混合形態とすることにより、磁石粉末を樹脂中に均一に分散させることができ、また、容易に両者を比重分離することができる（その利点は後述する）。粘度の調整は、適宜、トルエンやキシレンなどの有機溶媒を希釈剤として添加することにより行えばよい。 When mixing the R-Fe-B nanocomposite magnet powder and the flexible resin binder, it is preferable to mix the flexible resin with the viscosity adjusted to 1000P to 3500P. By setting it as such a mixed form, magnet powder can be uniformly disperse | distributed in resin, and both can be gravity-separated easily (the advantage is mentioned later). The adjustment of the viscosity may be appropriately performed by adding an organic solvent such as toluene or xylene as a diluent.
なお、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの親和性を良好なものとし、個々の粒子と可撓性樹脂の界面での両者の結合力を強固なものにすることで磁石の強度を上げるために、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末にカップリング処理を施してもよい。この場合、カップリング処理の方法としては、ヘンシェルミキサーなどを用いて加熱混合する乾式法や、溶媒中で混合する湿式法などの公知の方法を採用することができる。 It should be noted that the affinity between the R-Fe-B nanocomposite magnet powder and the flexible resin binder should be good, and the bonding force between the individual particles and the flexible resin should be strong. In order to increase the strength of the magnet, the R-Fe-B nanocomposite magnet powder may be subjected to a coupling treatment. In this case, as a method for the coupling treatment, a known method such as a dry method in which heat mixing is performed using a Henschel mixer or a wet method in which mixing is performed in a solvent can be employed.
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、スクリーン印刷のような方法やインクジェット印刷のような方法を用いて行うことができる。例えば、粘度を１０００Ｐ〜３５００Ｐに調整した状態の混合物をこのような方法で基板上に塗布し、熱を加えて硬化させ、得られたシート状物を基板から剥離することで、様々な外形のシート状ボンド磁石を製造することができる。また、粘度を１０００Ｐ〜３５００Ｐに調整した状態の混合物を金型に流し込み、熱を加えて硬化させ、得られたシート状物を金型から剥離することで、シート状ボンド磁石を製造してもよい。なお、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物を硬化させるための加熱温度は、用いる可撓性樹脂の硬化温度とすればよく、加熱時間は通常２４時間程度である。 The method for forming the mixture of the R—Fe—B nanocomposite magnet powder and the flexible resin binder into a sheet is not particularly limited. For example, a method such as screen printing or a method such as inkjet printing. Can be used. For example, a mixture with a viscosity adjusted to 1000 P to 3500 P is applied onto a substrate by such a method, cured by applying heat, and the obtained sheet-like material is peeled from the substrate, thereby having various outer shapes. A sheet-like bonded magnet can be manufactured. Moreover, even if it manufactures a sheet-like bond magnet by pouring the mixture of the state which adjusted the viscosity into 1000P-3500P to a metal mold | die, applying heat and hardening and peeling the obtained sheet material from a metal mold | die. Good. The heating temperature for curing the mixture of R-Fe-B nanocomposite magnet powder and flexible resin binder may be the curing temperature of the flexible resin used, and the heating time is usually about 24 hours. is there.
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物を塗布する基板としては、樹脂の離型性や操作性、コスト面からＡｌやＳＵＳなどの金属板を好適に用いることができる。また、バインダーとして用いる可撓性樹脂の材質に応じて、硬化後の可撓性樹脂を容易に剥離することができる剥離紙や離型フィルムなどを選択し、それらを表面に装着した基板を用いてもよい。 As the substrate on which the mixture of the R-Fe-B nanocomposite magnet powder and the flexible resin binder is applied, a metal plate such as Al or SUS is preferably used from the viewpoint of resin releasability, operability, and cost. it can. Also, depending on the material of the flexible resin used as the binder, a release paper or a release film that can easily peel the cured flexible resin is selected, and a substrate on which these are mounted is used. May be.
このようにして製造する本発明のシート状ボンド磁石の厚みは、０．３ｍｍ〜５．０ｍｍであることが好ましい。厚みが０．３ｍｍを下回ると磁石の強度が不足するとともに所望の磁気特性が得られない恐れがある。一方、厚みが５．０ｍｍを上回ると優れた可撓性を保持することができなくなる恐れがある。シート状ボンド磁石のより好ましい厚みは、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである。なお、シート状ボンド磁石の厚みの調整は、例えば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物を、スクリーン印刷により基板上に塗布する際に、スクリーン版の厚みを調整することや、金型に流し込む際に流し込む混合物の量を調整することで行うことができる。 Thus, it is preferable that the thickness of the sheet-like bonded magnet of this invention manufactured is 0.3 mm-5.0 mm. If the thickness is less than 0.3 mm, the strength of the magnet may be insufficient and desired magnetic characteristics may not be obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 5.0 mm, excellent flexibility may not be maintained. A more preferable thickness of the sheet-like bonded magnet is 0.5 mm to 2.0 mm. In addition, the adjustment of the thickness of the sheet-like bonded magnet is performed by, for example, adjusting the thickness of the screen plate when a mixture of R-Fe-B nanocomposite magnet powder and a flexible resin binder is applied on a substrate by screen printing. It can adjust by adjusting or the quantity of the mixture poured in when pouring into a metal mold | die.
バインダーとして用いる可撓性樹脂は、可撓性に優れる樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などが挙げられ、中でもシリコーン系樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン系樹脂が好ましいことは前述の通りであるが、とりわけ、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の比重／可撓性樹脂の比重＝４．９〜７．６の関係を満たす特性を有するものが好ましい。例えば、比重が７．５程度のＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末を用いる場合、上記の可撓性樹脂はこの関係を満たしうる。上記のようにして製造されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末は非常に流動性に優れているので、このような要件を満たす比重の可撓性樹脂と混合して基板に塗布した場合、磁石粉末が比重分離により厚み方向の下方（重力方向）に移動して沈降する。従って、この現象を利用すれば、シート状ボンド磁石の一方の面から他方の面にかけて厚み方向に適度の磁石粉末の分散勾配をもった磁石（少なくとも一方の面から厚み方向に深さ５０μｍの範囲における磁石粉末の重量割合が５０％以下である磁石）を製造することができる。このようなシート状ボンド磁石は、一方の面付近における磁石粉末の重量割合が、他方の面付近における磁石粉末の重量割合に比べて低いので、磁石粉末の重量割合が低い側の面から磁石粉末粒子が脱粒することがほとんどない。従って、磁石粉末の重量割合が高い側の面を衣類などに貼付して用いれば、衣類などに貼付した反対側の面、即ち、磁石粉末の重量割合が低い側の面からの磁石粉末粒子の脱粒を防ぐことができる。また、衣類などに貼付した反対側の面が皮膚に接触するような態様で用いても、装着感に優れるとともに、皮膚に磁石粉末粒子が直接接触する頻度を低下させることができるので、金属アレルギーの発症などを防ぐことができる。逆に、磁石粉末の重量割合が低い側の面を衣類などに貼付し、衣類などに貼付した反対側の面、即ち、磁石粉末の重量割合が高い側の面が皮膚に接触するような態様で用いれば、磁力による効果を有効に人体に作用させることができる（但しこの場合には磁石粉末粒子の脱粒を防ぐ手段を講じることが好ましい）。なお、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の比重／可撓性樹脂の比重の数値が４．９を下回ると磁石粉末を可撓性樹脂と混合して基板に塗布した際、磁石粉末がうまく厚み方向の下方に移動して沈降しない恐れがある。一方、数値が７．６を上回ると磁石粉末が厚み方向の下方に移動して沈降し過ぎる恐れがある。従って、いずれの場合においても、シート状ボンド磁石の一方の面から他方の面にかけて厚み方向に適度の磁石粉末の分散勾配をもった磁石を製造することが困難になる恐れがある。 The flexible resin used as the binder is not particularly limited as long as it is a resin excellent in flexibility. For example, a silicone resin, a fluorine resin, a polyurethane resin, a vinyl chloride resin, a polyolefin resin, and a polypropylene resin are used. Examples of the resin include silicone resins, fluororesins, and polyurethane resins. As described above, the specific gravity of the R-Fe-B nanocomposite magnet powder / specific gravity of the flexible resin = What has the characteristic which satisfy | fills the relationship of 4.9-7.6 is preferable. For example, when an R—Fe—B nanocomposite magnet powder having a specific gravity of about 7.5 is used, the above flexible resin can satisfy this relationship. The R-Fe-B nanocomposite magnet powder produced as described above is extremely excellent in fluidity, and is applied to a substrate mixed with a flexible resin having a specific gravity satisfying such requirements. The magnet powder moves downward in the thickness direction (gravity direction) due to the specific gravity separation and settles. Therefore, if this phenomenon is used, a magnet having a moderate dispersion gradient of the magnet powder in the thickness direction from one surface to the other surface of the sheet-like bonded magnet (at a range of depth of 50 μm from at least one surface to the thickness direction). In which the weight ratio of the magnet powder is 50% or less. In such a sheet-like bonded magnet, the weight ratio of the magnet powder in the vicinity of one surface is lower than the weight ratio of the magnet powder in the vicinity of the other surface. The particles rarely shed. Therefore, if the surface with the higher weight percentage of the magnet powder is affixed to clothing, etc., the magnet powder particles from the opposite side that has been affixed to the clothing, i.e., the surface with the lower weight percentage of magnet powder, are used. Shattering can be prevented. In addition, even if it is used in such a manner that the opposite surface affixed to clothing or the like is in contact with the skin, it is excellent in wearing feeling and the frequency of direct contact of the magnetic powder particles with the skin can be reduced. Can be prevented. On the contrary, a mode in which the surface with the lower weight ratio of the magnet powder is affixed to clothing, etc., and the opposite surface affixed to the clothing, that is, the surface with the higher weight ratio of magnet powder is in contact with the skin In this case, the effect of the magnetic force can be effectively applied to the human body (however, in this case, it is preferable to take a means for preventing the magnet powder particles from falling out). When the specific gravity of the R-Fe-B nanocomposite magnet powder / the specific gravity of the flexible resin is less than 4.9, the magnet powder is mixed with the flexible resin and applied to the substrate. There is a possibility that it moves down in the thickness direction and does not settle. On the other hand, if the numerical value exceeds 7.6, the magnet powder may move down in the thickness direction and settle too much. Therefore, in any case, it may be difficult to manufacture a magnet having an appropriate dispersion gradient of magnet powder in the thickness direction from one surface to the other surface of the sheet-like bonded magnet.
シート状ボンド磁石のいずれか一方の面または両面に可撓性樹脂シートを積層してもよい。シート状ボンド磁石に可撓性樹脂シートを積層することにより、可撓性シートを積層した側の面からの磁石粉末粒子の脱粒を効果的に防止することができる。また、シート状ボンド磁石に積層した可撓性樹脂シートの面を衣類などに貼付して用いれば、装着感により優れるとともに、皮膚に磁石粉末粒子が直接接触する頻度をより低下させることができる。可撓性樹脂シートは、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などからなるシートが挙げられる。その厚みは０．５μｍ〜１００μｍであることが好ましく、２５μｍ〜３５μｍであることがより好ましい。厚みが０．５μｍを下回ると可撓性樹脂シートを積層することによる効果が十分に発揮されない恐れがある。一方、厚みが１００μｍを上回るとシート状ボンド磁石の表面磁束（Ｂｇ）が小さくなる恐れがある。 A flexible resin sheet may be laminated on one or both surfaces of the sheet-like bonded magnet. By laminating the flexible resin sheet on the sheet-like bonded magnet, it is possible to effectively prevent the magnet powder particles from coming off from the surface on which the flexible sheet is laminated. Moreover, if the surface of the flexible resin sheet laminated | stacked on the sheet-like bond magnet is stuck and used for clothes etc., while being excellent in a feeling of mounting | wearing, the frequency with which a magnetic powder particle directly contacts skin can be reduced more. Examples of the flexible resin sheet include a sheet made of silicone resin, fluororesin, polyurethane resin, vinyl chloride resin, polyolefin resin, polypropylene resin, and the like. The thickness is preferably 0.5 μm to 100 μm, and more preferably 25 μm to 35 μm. When the thickness is less than 0.5 μm, the effect of laminating the flexible resin sheets may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the thickness exceeds 100 μm, the surface magnetic flux (Bg) of the sheet-like bonded magnet may be reduced.
シート状ボンド磁石への可撓性樹脂シートの積層方法としては、磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する工程を、基板上に可撓性樹脂溶液を塗布した後、または、さらに熱を加えて半硬化〜硬化させた後、その表面に塗布可能な状態に調製した混合物を塗布し、熱を加えて硬化させ、得られた可撓性樹脂シートが積層されたシート状物を基板から剥離する方法が挙げられる。このようにして得られた可撓性樹脂シートが積層されたシート状物の表面にさらに可撓性樹脂溶液を塗布し、熱を加えて硬化させ、得られた両面に可撓性樹脂シートが積層されたシート状物を基板から剥離すれば、両面に可撓性樹脂シートが積層されたシート状ボンド磁石を得ることができる。また、シート状ボンド磁石への可撓性樹脂シートの積層方法としては、磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する工程を、基板上に塗布可能な状態に調製した混合物を塗布した後、または、さらに熱を加えて半硬化〜硬化させた後、その表面に可撓性樹脂溶液を塗布し、熱を加えて硬化させ、得られたシート状物が積層された可撓性樹脂シートを基板から剥離する方法も挙げられる。 As a method of laminating a flexible resin sheet on a sheet-like bonded magnet, a step of forming a mixture of magnet powder and a flexible resin binder into a sheet shape, after applying a flexible resin solution on a substrate, or Further, after applying heat, semi-cured to cured, and then applied to the surface of the mixture prepared in a state where it can be applied, cured by applying heat, and the resulting flexible resin sheet was laminated. The method of peeling an object from a board | substrate is mentioned. A flexible resin solution is further applied to the surface of the sheet-like material obtained by laminating the flexible resin sheet thus obtained, and is cured by applying heat. If the laminated sheet-like material is peeled from the substrate, a sheet-like bonded magnet having a flexible resin sheet laminated on both sides can be obtained. In addition, as a method of laminating a flexible resin sheet on a sheet-like bonded magnet, a process of forming a mixture of magnet powder and a flexible resin binder into a sheet shape is prepared so that it can be applied on a substrate. After coating, or after applying heat and semi-curing to curing, then applying a flexible resin solution to the surface and curing by applying heat, the resulting sheet-like material is laminated A method of peeling the conductive resin sheet from the substrate is also mentioned.
また、シート状ボンド磁石の伸縮性や強度を補強するために、その内部に繊維基材を埋没させてもよい。この場合、好適な繊維基材を構成する繊維としては、単位体積あたりの空隙率が高い、例えば、ポリアミド（ナイロン）、ポリウレタン、ビニロン、ポリエステルなどからなる交編繊維が挙げられる。これらの繊維は、伸縮性に優れ、やわらかく、かつ、破断強力が非常に高く、耐候性に優れるなどの特徴がある。従って、このような繊維から構成される繊維基材を内部に埋没させることにより、シート状ボンド磁石に優れた伸縮性や強度を付与することが可能となり、伸長させた時にもシート状ボンド磁石としての機能を維持させることができる。また、繊維基材としてストッキングなどの素材に用いられている、ＳＣＹ（シングルカバードヤーンの略：ポリウレタンの繊維を軸にしてナイロンなどの他の繊維を一重に巻回したもの）やＤＣＹ（ダブルカバードヤーンの略：同、二重に巻回したもの）は、非常に伸縮性に優れ、これらをゾッキ編みと呼ばれる編み方で編んだものを用いることにより、非常に伸縮性に優れたシート状ボンド磁石を製造することができる。繊維基材を構成する繊維は、例えば、太さが１５デニール〜１２０デニールのものを用いることができるが、とりわけ太さが２０デニール〜６０デニールのものを用いることが好ましい。太さが２０デニールを下回ると磁石の強度を補強する効果が弱まる恐れがある。一方、太さが６０デニールを上回ると磁石の伸縮性を補強する効果が弱まる恐れがある他、磁石中に占める繊維基材の嵩が高くなりすぎて磁石粉末の重量割合を思うように高めることができない恐れがある。 Further, in order to reinforce the stretchability and strength of the sheet-like bonded magnet, a fiber base material may be buried inside. In this case, as a fiber constituting a suitable fiber base material, for example, a knitted fiber made of polyamide (nylon), polyurethane, vinylon, polyester or the like having a high porosity per unit volume can be mentioned. These fibers are characterized by excellent elasticity, softness, extremely high breaking strength, and excellent weather resistance. Therefore, by embedding a fiber base material composed of such fibers, it becomes possible to impart excellent stretchability and strength to the sheet-like bond magnet, and as a sheet-like bond magnet even when stretched The function of can be maintained. In addition, SCY (abbreviation of single-covered yarn: a single fiber wound with nylon or other fibers around a polyurethane fiber) or DCY (double-covered) is used as a fiber base material for stockings. Yarn abbreviation: double wound) is very stretchable, and by using knitted knitted fabric called zokki knitting, it is a sheet-like bond that is extremely stretchable. Magnets can be manufactured. For example, fibers having a thickness of 15 denier to 120 denier can be used as the fiber constituting the fiber base material, and it is particularly preferable to use fibers having a thickness of 20 denier to 60 denier. If the thickness is less than 20 denier, the effect of reinforcing the strength of the magnet may be weakened. On the other hand, if the thickness exceeds 60 denier, the effect of reinforcing the elasticity of the magnet may be weakened, and the bulk of the fiber base material in the magnet becomes too high, and the weight ratio of the magnet powder is increased as desired. There is a risk of not being able to.
シート状ボンド磁石の内部に繊維基材を埋没させる方法としては、例えば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する工程を、基板上に固定した繊維基材に塗布可能な状態に調製した混合物を塗布し、熱を加えて硬化させ、得られた内部に繊維基材を埋没させたシート状物を基板から剥離する方法が挙げられる。本発明において用いるＲ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末は、個々の粒子が等軸的で、しかも、ごつごつした形状をしていることから、磁石粉末を優れた流動性のもとに可撓性樹脂とともに繊維基材の空隙に充填することができるので、優れた伸縮性や強度を有するシート状ボンド磁石を製造することができる。 As a method of burying the fiber base material inside the sheet-like bond magnet, for example, a step of forming a mixture of R-Fe-B nanocomposite magnet powder and flexible resin binder into a sheet shape is fixed on the substrate. There is a method of applying a mixture prepared to be applied to the fiber base material, curing it by applying heat, and peeling the sheet-like material in which the fiber base material is embedded in the obtained interior from the substrate. The R-Fe-B nanocomposite magnet powder used in the present invention is flexible with excellent fluidity because the individual particles are equiaxed and have a rugged shape. Since the voids of the fiber base material can be filled together with the conductive resin, a sheet-like bonded magnet having excellent stretchability and strength can be manufactured.
単位体積あたりの空隙率が低い繊維基材を用いた場合、シート状ボンド磁石の内部にこれを完全に埋没させることは困難であるが（塗布した混合物が繊維基材の底部にまで十分に行き渡らないため）、少なくとも繊維基材の塗布表面付近の空隙には磁石粉末が可撓性樹脂とともに充填されるため、シート状ボンド磁石と繊維基材との結合は堅固なものとなる。従って、例えば、基板上に固定した衣類などの繊維製品に混合物を塗布し、熱を加えて硬化させれば、繊維製品の表面にシート状ボンド磁石を固着させることができるので、優れた伸縮性や強度を有する磁気医療機能を有してなる繊維製品を得ることができる。 When a fiber base material having a low porosity per unit volume is used, it is difficult to completely embed this inside the sheet-like bonded magnet (the applied mixture is sufficiently distributed to the bottom of the fiber base material). Since at least the gap near the application surface of the fiber base material is filled with the magnetic powder together with the flexible resin, the bond between the sheet-like bond magnet and the fiber base material becomes firm. Therefore, for example, if a mixture is applied to a textile product such as clothing fixed on a substrate and cured by applying heat, a sheet-like bonded magnet can be fixed on the surface of the textile product, so it has excellent elasticity A fiber product having a magnetic medical function with high strength can be obtained.
以上のようにして製造される本発明のシート状ボンド磁石への着磁方法は、特に限定されるものではなく、磁石の用途に応じて様々な方法を採用することができる。例えば、面着磁を行う場合には、磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形する際、可撓性樹脂バインダーを硬化させると同時に、混合物を塗布した基板の上方および／または下方に着磁器を配置して着磁すれば、磁石粉末は着磁器を配置した方向に移動し、磁極に集中するので、一方の面付近における磁石粉末の重量割合が高く、表面磁束（Ｂｇ）が大きいシート状ボンド磁石を一度に製造することができる。こうして製造されたシート状ボンド磁石は、着磁面に着磁パターンを観察することができるので、磁石を製品に組み込む際の着磁面の判別を行うことができるという利点がある。 The method for magnetizing the sheet-like bonded magnet of the present invention produced as described above is not particularly limited, and various methods can be adopted depending on the application of the magnet. For example, when surface magnetization is performed, when the mixture of the magnet powder and the flexible resin binder is formed into a sheet, the flexible resin binder is cured and at the same time above the substrate on which the mixture is applied and / or If a magnetizer is arranged below and magnetized, the magnet powder moves in the direction in which the magnetizer is arranged and concentrates on the magnetic pole, so the weight ratio of the magnet powder near one surface is high, and the surface magnetic flux (Bg) Sheet-like bonded magnet having a large diameter can be manufactured at a time. Since the sheet-like bonded magnet manufactured in this way can observe the magnetization pattern on the magnetized surface, there is an advantage that the magnetized surface can be determined when the magnet is incorporated into a product.
また、磁石粉末と可撓性樹脂バインダーの混合物をシート状に成形した後（可撓性樹脂バインダーが硬化した後）に着磁した場合であっても、本発明におけるシート状ボンド磁石は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末が磁気特性に非常に優れている上、磁石粉末粒子と可撓性樹脂バインダーとの結合力が強く、また可撓性に優れるので、磁石粉末粒子が可撓性樹脂と結合したまま磁極に集中する。従って、こうして製造されたシート状ボンド磁石も、着磁面に着磁パターンを観察することができる。 Even when the mixture of the magnet powder and the flexible resin binder is formed into a sheet shape (after the flexible resin binder is cured), the sheet-like bonded magnet in the present invention is R -Fe-B nanocomposite magnet powder is very excellent in magnetic properties, and has a strong binding force between the magnet powder particles and the flexible resin binder. Concentrate on the magnetic pole while being bonded to the conductive resin. Therefore, the sheet-like bonded magnet manufactured in this way can also observe the magnetization pattern on the magnetized surface.
なお、本発明のシート状ボンド磁石の表面に、トルマリン、銀、キトサン、顔料などからなる層を形成することで、磁石に様々な付加価値を与えるようにしてもよい。 In addition, you may make it give various added value to a magnet by forming the layer which consists of tourmaline, silver, chitosan, a pigment, etc. on the surface of the sheet-like bond magnet of this invention.
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定して解釈されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is limited to this and is not interpreted.
（実施例１）
Ｎｄ6Ｆｅ75.5Ｂ12Ｃ1Ｔｉ4Ｖ1.5ａｔ％の組成を有する合金を作製すべく、原料を秤量し、アルミナ製坩堝内に投入した。その後、原料を高周波加熱法によって溶解し、前記組成を有する合金の溶湯を作製した。溶湯温度は１３５０℃に設定した。その後、アルミナ製坩堝を傾転し、この溶湯をシュートを介して表面周速度１０ｍ／秒にて回転する冷却ロール上へ直接供給し、急冷凝固合金を作成した。得られた急冷凝固合金の平均厚さは８５μｍであった。この急冷凝固合金を６００℃〜８００℃の温度域に６分〜８分保持することによって熱処理を施して結晶化した後、粉砕し、平均粒径が７５μｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末を得た。得られた磁石粉末がナノコンポジット磁石粉末であることは、粉末Ｘ線回折法を用いて確認した。Ｘ線回折パターンより、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ相とα−Ｆｅ相、およびＦｅ3Ｂ相が確認された。また、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）にて観察した結果、磁石粉末の個々の粒子はごつごつとした形状をしており、その長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比（アスペクト比）は０．５〜１．０と等軸的であった。
以上のようにして得られた磁石粉末４５ｇと、トルエンで粘度を２０００Ｐに調整したシリコーン樹脂１０ｇを混練し（磁石粉末の比重／シリコーン樹脂の比重＝６．８，混合物中の磁石粉末の重量割合は８２％）、塗布液とした。Ａｌ板からなる基板に、スクリーン印刷により塗布液を塗布し、１１０℃で加熱硬化させ、厚みが１．２ｍｍのシート状ボンド磁石を得た。こうして得られたシート状ボンド磁石の片面に対し、３ｍｍ間隔でストライプ状に多極着磁（面着磁）したところ、着磁後の着磁面には着磁した間隔でストライプ模様が着磁パターンとして観察することができた。このシート状ボンド磁石の表面磁束（Ｂｇ）をガウスメータで測定したところ６０ｍＴであった。また、このシート状ボンド磁石を日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ ２２４８に規定の１８０°密着曲げ試験に付しても、実質的に屈曲部に割れおよび裂け傷は生じなかった。
(Example 1)
In order to produce an alloy having a composition of Nd 6 Fe 75.5 B 12 C 1 Ti 4 V 1.5 at%, the raw materials were weighed and put into an alumina crucible. Thereafter, the raw material was melted by a high-frequency heating method to prepare a molten alloy having the above composition. The molten metal temperature was set to 1350 ° C. Thereafter, the alumina crucible was tilted, and this molten metal was directly supplied onto a cooling roll rotating at a surface peripheral speed of 10 m / sec through a chute to prepare a rapidly solidified alloy. The average thickness of the obtained rapidly solidified alloy was 85 μm. This rapidly solidified alloy is crystallized by heat treatment by holding it in a temperature range of 600 ° C. to 800 ° C. for 6 to 8 minutes, and then pulverized to obtain an Nd—Fe—B nanocomposite magnet having an average particle size of 75 μm. A powder was obtained. It was confirmed using a powder X-ray diffraction method that the obtained magnet powder was a nanocomposite magnet powder. From the X-ray diffraction pattern, an Nd 2 Fe 14 B phase, an α-Fe phase, and an Fe 3 B phase were confirmed. Further, as a result of observation with an SEM (scanning electron microscope), the individual particles of the magnet powder have a rugged shape, and the ratio of the minor axis size to the major axis size (aspect ratio) is 0. It was equiaxial with 5-1.0.
45 g of the magnetic powder obtained as described above and 10 g of silicone resin whose viscosity was adjusted to 2000 P with toluene were kneaded (specific gravity of magnetic powder / specific gravity of silicone resin = 6.8, weight ratio of magnetic powder in the mixture) Was 82%). A coating solution was applied to a substrate made of an Al plate by screen printing and cured by heating at 110 ° C. to obtain a sheet-like bonded magnet having a thickness of 1.2 mm. When one side of the sheet-like bonded magnet thus obtained is subjected to multipolar magnetization (surface magnetization) at intervals of 3 mm, a stripe pattern is magnetized on the magnetized surface after magnetization. It could be observed as a pattern. It was 60 mT when the surface magnetic flux (Bg) of this sheet-like bond magnet was measured with the gauss meter. Moreover, even when this sheet-like bonded magnet was subjected to the 180 ° adhesion bending test specified in Japanese Industrial Standard (JIS) Z 2248, the bent portion was not substantially cracked or torn.
（実施例２）
Ａｌ板からなる基板に、トルエンで粘度を２０００Ｐに調整したシリコーン樹脂溶液を厚みが３０μｍになるように塗布した後、その表面にスクリーン印刷により塗布液を塗布すること以外は全て実施例１と同様にして、シリコーン樹脂シートを積層した厚みが２．０ｍｍのシート状ボンド磁石を得た。シート状ボンド磁石のシリコーン樹脂シートを積層した面の反対側の面に対し、３ｍｍ間隔でストライプ状に多極着磁（面着磁）したところ、着磁後の着磁面には着磁した間隔でストライプ模様が着磁パターンとして観察することができた。このシート状ボンド磁石の表面磁束（Ｂｇ）をガウスメータで測定したところ７０ｍＴであった。また、このシート状ボンド磁石を日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ ２２４８に規定の１８０°密着曲げ試験に付しても、実質的に屈曲部に割れおよび裂け傷は生じなかった。
(Example 2)
The same as Example 1 except that a silicone resin solution whose viscosity was adjusted to 2000 P with toluene was applied to a substrate made of an Al plate so that the thickness was 30 μm, and the coating solution was then applied to the surface by screen printing. Thus, a sheet-like bonded magnet having a thickness of 2.0 mm obtained by laminating silicone resin sheets was obtained. When the surface of the sheet-like bonded magnet opposite to the surface on which the silicone resin sheets were laminated was subjected to multipolar magnetization (surface magnetization) at intervals of 3 mm, the magnetized surface after magnetization was magnetized. A stripe pattern could be observed as a magnetized pattern at intervals. It was 70 mT when the surface magnetic flux (Bg) of this sheet-like bond magnet was measured with the gauss meter. Moreover, even when this sheet-like bonded magnet was subjected to the 180 ° adhesion bending test specified in Japanese Industrial Standard (JIS) Z 2248, the bent portion was not substantially cracked or torn.
（実施例３）
Ａｌ板からなる基板に、太さ２０デニールのナイロン６６で編んだストッキング生地を固定し、その表面にスクリーン印刷により塗布液を塗布すること以外は全て実施例１と同様にして、生地の表面に厚みが０．８ｍｍのシート状ボンド磁石を固着させたストッキングを得た。シート状ボンド磁石の生地に固着させた面と反対側の面に対し、３ｍｍ間隔でストライプ状に多極着磁（面着磁）したところ、着磁後の着磁面には着磁した間隔でストライプ模様が着磁パターンとして観察することができた。このシート状ボンド磁石の表面磁束（Ｂｇ）をガウスメータで測定したところ４５ｍＴであった。また、このシート状ボンド磁石を日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ ２２４８に規定の１８０°密着曲げ試験に付しても、実質的に屈曲部に割れおよび裂け傷は生じなかった。
(Example 3)
Except that a stocking fabric knitted with nylon 66 having a thickness of 20 denier is fixed to a substrate made of an Al plate, and the coating liquid is applied to the surface by screen printing, the same as in Example 1 on the surface of the fabric. A stocking to which a sheet-like bonded magnet having a thickness of 0.8 mm was fixed was obtained. When the surface opposite to the surface fixed to the fabric of the sheet-like bond magnet is subjected to multipolar magnetization (surface magnetization) at intervals of 3 mm, the magnetized surface after magnetization is spaced The stripe pattern could be observed as a magnetized pattern. It was 45 mT when the surface magnetic flux (Bg) of this sheet-like bond magnet was measured with the gauss meter. Moreover, even when this sheet-like bonded magnet was subjected to the 180 ° adhesion bending test specified in Japanese Industrial Standard (JIS) Z 2248, the bent portion was not substantially cracked or torn.
本発明は、可撓性に加えて伸縮性に優れ、衣類や人体に貼付する医療製品に適用しても、磁石粉末粒子の脱粒や、汗による錆の発生といった問題がなく、また、適用された衣類や医療製品を違和感なく着用したり貼付したりすることができるシート状ボンド磁石およびその製造方法を提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。 The present invention is excellent in elasticity in addition to flexibility, and is applicable to medical products to be applied to clothing and the human body, and there is no problem of detachment of magnet powder particles and generation of rust due to sweat. The present invention has industrial applicability in that it can provide a sheet-like bonded magnet that can be worn and affixed with comfortable clothing and medical products and a method for producing the same.
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| CN113560586A (en) * | 2021-07-27 | 2021-10-29 | 上海爱仑倍思环境科技有限公司 | Preparation facilities of irregular flaky zero-valent iron base nano-material |
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2004
- 2004-03-18 JP JP2004078397A patent/JP2005268509A/en active Pending
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