JP2006253527A - ゴム磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴム磁石の生産効率を高めることのできるゴム磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 ゴム磁石製造工程の各工程を構成する加圧混練装置１１、粉砕装置１２、押出成形装置１３、連続加硫装置１４、切断装置１５における処理速度を、特定の工程の装置の処理速度に合わせて調整し、加圧混練装置１１から切断装置１５まで、原料の状態から着磁前の状態まで、一貫して連続して製造するようにし、ゴム磁石の生産効率を高める。特に、連続加硫工程における加硫処理時間に基づいて押出成形工程での処理速度を設定し、これに合わせてゴム磁石製造工程の全体の処理速度を調整することで、安定した品質でゴム磁石の生産効率を高めることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴム磁石を量産するのに適したゴム磁石の製造方法に関する。

従来、フェライト系永久磁石は、原材料が安価なことから焼結磁石やプラスチック磁石、或いはゴム磁石として様々な分野に使用されている。具体的には、モータやアクチュエータに組み込まれＡＶ機器やＯＡ機器から自動車分野にわたって汎用されている。現在、モータ等の小型化に伴い永久磁石体には、小径化や薄肉化の要求と寸法精度の向上を求められている。

焼結磁石は、焼結工程時に大きく収縮し、寸法精度の高いものが得られず、焼結後に加工工程を必要とするため、成形後の工程で収縮がほとんど見られない寸法精度の高い複合磁石（磁性粉と樹脂とを混合してなる永久磁石体）が用いられる。その中でも、モータ機器等に永久磁石を組み込む際には、圧入時にクラックが生じ難く接着工程を必要としないゴム磁石が好んで用いられている。例えば、特許文献１には、ニトリルゴムと高級脂肪酸系滑剤との配合量を規定した異方性ニトリルゴム磁石が示されている。

従来の異方性ゴム磁石の製造方法について、その例を以下に示す。まずフェライト磁石粉末とゴム材とを加圧混練して、一定の粘度の組成物を得た後、磁場中にて押出成形を行って異方性成形物を作製する。さらに、この異方性組成物に脱磁処理を行った後、必要に応じて加硫処理（熱処理）を行いゴム磁石の前駆体を得る。そして、必要なサイズに切断加工した後、着磁処理を行うことで、ゴム磁石が得られる。また、フェライト磁石粉末とゴム材との組成物をロール圧延による成形によって異方性組成物を作製する方法もある。この場合もロール圧延によって得られた均一な厚さのシートを必要なサイズに切断加工することでゴム磁石の前駆体となる。なお、取扱の便宜上、ゴム磁石の前駆体の段階で取引されることが多く、前駆体の段階の製品もゴム磁石と呼ばれている。

このようなゴム磁石を大量生産する場合、その製造工程においては、生産効率を高めることが要求される。この要求に対しては、従来より、様々な提案がなされている。例えば、特許文献２には、押出成形された成形体を、所定の速度で移動する切断刃で連続的に切断する技術が提案されている。また、特許文献３には、成形と加硫工程を連続的に行うという点が開示されている。

特開昭６０−１４４０４号公報 特開２００４−３１４２８２号公報 特開平８−１８１０１５号公報

しかしながら、ゴム磁石の生産効率には依然として向上の余地があるのが現状である。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ゴム磁石の生産効率を高めることのできるゴム磁石の製造方法を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、鋭意検討を行った本発明者らは、究極的には、ゴム磁石を一貫して生産するしかない、と考えるに至った。
そこでなされた本発明のゴム磁石の製造方法は、磁石粉末、ゴム材および添加剤を加圧混練して混練物を得る加圧混練工程と、混練物を粉砕して粉砕物を得る粉砕工程と、粉砕物を連続的に押出成形して連続成形物を得る押出成形工程と、連続成形物を所定の速度で搬送しながら加硫処理する加硫工程と、を備える。そして、少なくとも押出成形工程と加硫工程が、押出成形工程と加硫工程のうち低い処理速度に設定された一方に対し、他方が前記の一方の処理速度と略同じ処理速度になるように調整する。このように、押出成形工程と加硫工程のうち、低い処理速度に設定された一方に、他方を略同じ処理速度になるように調整することで、連続成形物の押出成形および加硫処理を連続して行うことが可能となる。
すなわち連続成形物の押出成形および加硫処理が略同じ処理速度で、互いに前後する工程間で材料が滞ったり途切れることなく、同期して処理を行うことが可能となる。
なお、ゴム磁石製造工程において、略同じ処理速度になるように調整するのは、少なくとも押出成形工程と加硫工程であるが、もちろん、加圧混練工程および粉砕工程についても、押出成形工程と加硫工程に対し略同じ処理速度になるように調整して所定の処理を行う構成とすることができる。これにより、材料の加圧混練から加硫処理まで、一貫してゴム磁石を製造することができる。
少なくとも押出成形工程と加硫工程のうち、より低い処理速度に設定された一方に他方が略同じ処理速度となるように調整するわけであるが、押出成形工程の処理速度と略同じ処理速度になるように調整して、加硫工程で加硫処理を行うようにしても良い。押出成形工程を担う押出成形装置は他の装置に比較して高価であるため、押出成形工程を十分に余裕ある処理能力を有するものとするのはコスト的に好ましくない。そこで、必要最小限の処理能力を有した押出成形工程に、他の工程を律速させることで、ゴム磁石製造工程全体のコストを抑制できる。

また、少なくとも押出成形工程と加硫工程のうち、加硫工程の処理速度と略同じ処理速度になるように調整して、押出成形工程で連続成形物の押出成形を行うようにしても良い。ゴム磁石の製造工程において、加硫処理は非常に重要な工程である。そこで、加硫速度を基準として、他の工程の処理速度を略同じ処理速度になるように調整して、加硫が確実に行われるようにするのが好ましい。

また、加硫工程における加硫処理経路長をＬ、加硫工程における連続成形物の搬送速度をＲとしたとき、押出成形工程における単位時間当たりの処理量Ｖ３に対し加硫工程における単位時間当たりの処理量Ｖ４が等しくなるように、Ｌおよび／またはＲを調整して加硫処理を行うのが好ましい。これにより加硫工程における加硫処理時間Ｔを所定範囲内に維持しながら、押出成形工程の単位時間当たりの処理量Ｖ３にあわせて加硫工程の処理速度を変えることができ、連続生産が可能となる。
ここで、押出成形工程で押出成形される連続成形物の断面積をＡ、連続成形物の密度をρとしたとき、
Ｖ３＝（Ａ・ρ）・Ｒ
となるように押出成形工程の単位時間当たりの処理量を調整するのが好ましい。すなわち、重要な加硫処理時間Ｔに基づき、押出成形装置の処理速度を調整するのである。
加硫工程における加硫処理経路長をＬを変える手段として、加硫処理を行う加熱炉内で連続成形体が搬送される加熱処理経路を湾曲、往復または蛇行させるようにするのが好ましい。これにより、連続成形体に負荷をかけることなく、加硫処理経路長Ｌを変えることができる。また、所要の加硫処理時間Ｔを確保しつつ、連続成形体の送り速度を高めることができ、その結果、全体の処理速度を高めることが可能となる。

本発明によれば、ゴム磁石を連続的に生産することが可能となり、しかもその生産効率を高めることが可能となる。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるゴム磁石製造工程の概略構成を示す図である。
この図１に示すように、ゴム磁石製造工程に設けられたゴム磁石製造設備１０は、加圧混練装置１１、粉砕装置１２、押出成形装置１３、連続加硫装置１４、切断装置１５を主に備え、これらは一貫した連続ラインを形成するように配置されている。
以下、各工程についての説明を行いつつ、本実施の形態におけるゴム磁石の製造方法を説明する。
本実施の形態において、ゴム磁石を製造するには、加圧混練装置１１にてゴム磁石の原料を混練した後、粉砕装置１２にて混練物をペレット状に粉砕する。そして、押出成形装置１３では、ペレット状の混練物を加熱しつつ押し出すことで、所定断面を有し、連続した成形体を形成する。連続加硫装置１４では、成形体を、連続した状態のまま加硫処理し、切断装置１５にて、成形体を所定形状に切断する。

＜加圧混練工程＞
加圧混練装置１１では、ゴム磁石の原料となる、磁石粉末、ゴム材、架橋剤等の添加剤が所定の配合比で投入された後、これらを加圧混練する。加圧混練装置１１としては、加圧ニーダやミキシングロール等の混練機を用いることができるが、特に、加圧ニーダを用いるのが好ましい。加圧混練装置１１における混練時間は０．５〜２時間程度とすればよい。この、加圧混練装置１１における混練は、いわゆるバッチ式で行われ、加圧混練後には、塊状の混練物が得られる。

ここで、磁石粉末としては、ＭＯ・６Ｆｅ₂Ｏ₃（Ｍ＝Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ等）で表される強磁性体であるフェライト系磁石粉末、ＲＣｏ₅，Ｒ₂Ｃｏ₁₇（Ｒ＝Ｓｍ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ等の希土類元素の１種又は２種以上）で表される希土類コバルト系磁石粉末、Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂを主相とするＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末、マンガン−ビスマス系磁石粉末、マンガン−アルミニウム系磁石粉末、コバルト系磁石粉末（例えば、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系等）等を用いることができる。特にＳｒ・フェライトが好適に使用される。Ｓｒ・フェライトは、例えば酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）６モルと炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ₃）１モルとを配合混合した後、ペレット状に製粒し、反応焼成を行ない、冷却後、ボールミル等で０．５〜３．０μｍに粉砕して得られる。
磁石粉末は、加圧混練物の全体に対する比率を体積比で６０〜８０ｖｏｌ％とすることが好ましい。すなわち、磁石粉末の比率が６０ｖｏｌ％未満であると磁気特性（特に残留磁束密度Ｂｒ）が不十分となり、８０ｖｏｌ％を超えると混合体の押出成形が困難になるためである。

ゴム材にはウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム等を用いることが可能であるが、その中でもニトリルゴムが好適に用いられる。ニトリルゴムは、アクリロニトリルとブタジエンとの共重合によって得られる共重合ゴムである。ニトリルゴム中のアクリロニトリル含量が１８〜５０％、好ましくは２６〜４２％である。ニトリルゴムはＭＬ１＋４（１００℃）が２５以上の高いムーニー粘度（高分子量）を有することが好ましい。より好ましいムーニー粘度は３０〜６０である。
ニトリルゴムの具体例としては、例えば、日本ゼオン社製の「Ｎｉｐｏｌ」シリーズの「１０４１」、「１０３１」、「１００１」、バイエル社製の「ペルブナン」シリーズ、日本合成ゴム社製の「ＪＳＲ Ｎ２４０Ｓ」、ポリマー社製の「ポリサークライナック８０２」、ＩＣＩ社製の「ブタコンＸＡ−１３００」等がある。なお、ゴム材は、通常、塊状として提供されている。

添加剤には、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、滑剤、カップリング剤がある。
架橋剤は、架橋操作により鎖状ゴム分子に三次元構造を形成させて、弾性体としての性質を付与する。本発明における架橋剤としては、硫黄や過酸化物が好適に使用される。過酸化物としては、化薬アクゾ社製の「カヤメックＡ」、「トリゴノックスＴＭＢＨ」、日本油脂社製の「パークミルＤ」、「パーヘキサ ２５Ｂ」等が挙げられる。架橋剤の配合量は、ゴム材１００重量部あたり０．４〜３．０重量部、好ましくは０．６〜２．４重量部である。
架橋助剤（架橋促進剤）としては、例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ジベンゾチアジルスルフィド等が挙げられる。これらは２種以上を併用してもよい。架橋助剤の配合量は、ゴム材１００重量部あたり０．１〜１５重量部、好ましくは１．０〜１０重量部である。

可塑剤は、混練時又は成形時においてゴム材を柔軟にする役割を果たす。本発明に用いる可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル等が挙げられる。また、各種のトリメリット酸エステルも好適に使用し得る。可塑剤の添加量は、ゴム材１００重量部あたり１０〜３０重量部、好ましくは１５〜２５重量部とする。

滑剤は、ゴム材自体の流動性を向上させるとともに、ゴム材と成形機の界面に働く摩擦抵抗を減少させることで流動性を高め成形性を向上させる働きを有する。そのため、一般に滑剤としてはゴム材を軟化させうる非極性基と、成形機とゴム材間に介在して滑剤の働きをする極性基を有することが望まれる。本発明に用いる滑剤としては、例えば、パラフィンワックス、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタンワックス等のワックス類；ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ベヘン酸などの脂肪酸類、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム等の金属石鹸類；ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド類；ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、メリシルアルコール等の高級アルコール類；ステアリン酸ブチル、ステアリン酸メチル等の脂肪酸エステルが挙げられる。これらの中では、金属石鹸類が好ましく、特にステアリン酸亜鉛が好ましい。

滑剤の添加量（金属石鹸と脂肪酸の合計）は、ゴム材１００重量部に対して３〜２５重量部とするのが好ましい。より好ましい滑剤の添加量は５〜２０重量部である。滑剤の添加量が少ないと磁場中成形時の配向の低下を招き、更には、成形体のひび割れ等の原因となる。また、過剰に添加すると、成形体表面の粘着力が増大し、成形後の圧延工程においてロールへの付着原因となる。

カップリング剤は、無機物である磁性粉の表面を改質し、有機物であるゴム材との密着性を改善する役割を果たす。カップリング剤としては、シラン系、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系のものが知られているが、本発明においてはシラン系のカップリング剤が好適である。シランカップリング剤は、一般式：Ｘ−Ｒ−Ｓｉ（ＯＲ）３で表され、分子中に２個の異なった官能基（ＸとＯＲ）を有する。そして、一方の官能基（Ｘ）は、有機質材料と化学結合する官能基（例えば、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基など）、他方の官能基（ＯＲ）は、無機質材料と化学結合する官能基（メトキシ基、エトキシ基など）である。カップリング剤は、磁石粉末に対して０．１〜３．０重量％とすることが好ましい。

ゴムは分子鎖が活発な熱運動をしているため、酸素の拡散性が高く、そのためプラスチックに比べて酸化されやすい。また、オゾンによる主鎖解裂反応（オゾン劣化）、及び架橋鎖の崩壊も伴う繰り返し伸長による疲労劣化も受けやすい。これらの一連の劣化を阻止するため、老化防止剤を添加することもできる。老化防止剤としては、アルデヒド、ケトン、アミン反応性生物及びその誘導体、アミン及びその誘導体、イミダゾール類、フェノール類及びその誘導体等を用いることができる。老化防止剤の添加量は、ゴム材１００重量部に対して０．５〜３．０重量部、さらには１．０〜２．５重量部とするのが好ましい。
添加剤は、ゴム材の種類、ゴム磁石の用途によって適宜添加されるものであり、上述した全ての種類の添加剤を添加することを本発明が必須とするものではなく、また上記以外の他の添加剤を添加することを拒否するものではない。

＜粉砕工程＞
粉砕装置１２では、加圧混練工程で得られた塊状の混練物（組成物）を粉砕してペレット化する。このため、粉砕装置１２は、所定サイズの開口を有したメッシュ体が設けられ、このメッシュ体に塊状の混練物が当たり、その一部が削られて開口を通ることで、ペレット（粉砕物）が得られる。

＜成形工程＞
押出成形装置１３では、粉砕工程で得られたペレットを用い、例えば押出法により成形し、シート状等の所定の断面形状で、押出方向に連続した連続成形体を得る。押出成形の場合、押出直後の連続成形体の温度は８０〜１２０℃である。押出成形における処理速度が加硫処理速度より大きい場合は、押出速度を小さくして、処理量を加硫処理量と合わせることにより、連続成形物の押出成形および加硫処理を連続して行うことができる。
なお、成形は磁場中または無磁場中で行うことができる。磁場中にて押出成形を行うには、金型周囲に磁場コイルを配置した押出機を使用し、例えば、磁場強度１１００〜１６００ｋＡ／ｍの条件下で成形を行えばよい。

磁場中で成形を行うことにより磁石粉末を配向して、ゴム磁石に異方性を付与することができる。滑剤は、磁石粉末が成形時にゴム材の中での運動を容易にすることにより配向度を向上する。
磁場中で成形を行わない場合であっても、板状の磁石粉末を用いることにより、成形によってゴム磁石の異方性化を行うことができる。この場合でも、滑剤、特に脂肪酸は配向度向上にとって有効であることは言うまでもない。

＜圧延工程＞
この後、必要に応じて圧延加工するための工程を加えてもよい（図示せず）。圧延工程は、連続成形体Ｓをロール圧延し、所望の厚さとするものであり、例えばカレンダーロールを使用することができる。
圧延時の圧下率は特に限定されないが、圧下率が小さすぎると圧延回数が増える。逆に圧下率が大きすぎると残留磁束密度（Ｂｒ）が低下する。したがって、圧下率は５〜６０％、好ましくは５〜３０％とすればよい。

圧延時の連続成形体Ｓの硬度を基準として、圧延条件を設定してもよい。例えば、磁石粉末としてフェライト粉末、ゴム材としてニトリルゴムを使用する場合には、圧延時の連続成形体Ｓの硬度を２７以下、好ましくは１５〜２６、より好ましくは１５〜２３とする。常温で圧延した場合には、連続成形体Ｓの硬度は約２８である。

＜加硫処理工程＞
連続加硫装置１４では、圧延された連続成形体Ｓを所定温度（例えば１６０〜１７５℃）で所定時間（例えば５〜４０分）保持することで、連続成形体Ｓを加硫処理する。加硫処理の温度が１６０℃未満に低くなると、加硫処理に要する時間が長くなり好ましくない。一方、１７５℃を超える高温下の加硫処理によっては、所望の強度、可撓性を有するゴム磁石を安定して得ることが困難である。好ましい加硫処理の条件は、処理温度が１６０〜１７０℃、保持時間が１０〜３０分である。
このような加硫処理を行うため、連続加硫装置１４は、加熱炉１４ｈを備えている。加熱炉１４ｈは、連続した連続成形体Ｓを所定の送り速度で搬送したときに、連続成形体Ｓの各々の部位が所定の保持時間だけ加熱炉１４ｈ内に留まるような搬送経路長を有している。このため、図２に示すように、加熱炉１４ｈ内において、連続成形体Ｓの搬送経路（加硫処理経路）１４ｒを、ジグザグ状に形成することもできる。これにより、加熱炉１４ｈ自体の全長を短縮することができる。また搬送経路１４ｒや連続成形体Ｓの移動速度を適宜変えることにより、押出成形速度に対し加硫処理速度を合わせるように調整することができる。

＜切断工程＞
切断装置１５では、加硫により硬化した連続成形体Ｓを所望のサイズに切断する。
切断後の連続成形体Ｓは着磁処理され、ゴム磁石として使用される。本発明のゴム磁石は、各種の分野、例えば、小型モータ、タイマー、発電機、リードスイッチ等の電気機械の分野、複写機、電卓、プリンタ、電話、キーボード等のオフィスオートメーション機器の分野、チャック、ステッカー、教材用具などの吸着力利用分野で好適に用いられる。

さて、上記のようなゴム磁石製造設備１０は、ゴム磁石を一貫した連続ラインで形成するため、以下のような構成を有している。
ゴム磁石製造設備１０を構成する加圧混練装置１１、粉砕装置１２、押出成形装置１３、連続加硫装置１４、切断装置１５は、その全体が、特定の装置の処理速度と略同じ処理速度になるように調整され、加圧混練装置１１から切断装置１５まで、原料の状態から着磁前の状態まで、一貫して連続して製造できるようになっている。全体を律速する特定の装置としては、まず、押出成形装置１３を選択するのが好ましい。ゴム磁石製造設備１０を主に構成する加圧混練装置１１、粉砕装置１２、押出成形装置１３、連続加硫装置１４、切断装置１５のうち、装置価格（導入費用）が最も高価なのは、複雑なスクリュー等を有する押出成形装置１３である。このため、押出成形装置１３については、ゴム磁石製造設備１０として要求されるゴム磁石の生産能力に対し、処理能力に余裕がありすぎると、そのコストパフォーマンスが著しく低下する。したがって、押出成形装置１３は、ゴム磁石製造設備１０として要求されるゴム磁石の生産能力に対し、必要最小限の余裕をもった処理能力とすることが好ましい。
これに対し、他の加圧混練装置１１、粉砕装置１２、連続加硫装置１４、切断装置１５等については、装置価格が押出成形装置１３に対し低廉なため、その処理能力に余裕を持ったとしても製品コストへの影響は比較的小さく済む。
したがって、押出成形装置１３の処理速度に対し他の加圧混練装置１１、粉砕装置１２、連続加硫装置１４、切断装置１５を略同じ処理速度になるように調整して、ゴム磁石製造設備１０を構成するのが好ましい。すなわち、押出成形装置１３において単位時間当たりの最大処理能力をＶ０とすると、加圧混練装置１１、粉砕装置１２、連続加硫装置１４、切断装置１５は、それぞれＶ０以上の処理能力を有したものとするのである。

そして、実際の製造工程においては、加圧混練装置１１、粉砕装置１２、押出成形装置１３、連続加硫装置１４、切断装置１５における単位時間当たりの各々の処理量をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５とすると、加圧混練装置１１、粉砕装置１２、連続加硫装置１４、切断装置１５における処理量Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４、Ｖ５は、押出成形装置１３での処理量Ｖ３にほぼ等しくする（条件１：Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４＝Ｖ５）のが好ましい。ここで、当然ながら、Ｖ３≦Ｖ０である。加圧混練装置１１、粉砕装置１２、における処理量が処理量Ｖ０より大きい、あるいは連続加硫装置１４、切断装置１５における処理量が処理量Ｖ０より小さいと、装置間で混練物、連続成形体Ｓ等が滞留してしまう。これに対し、加圧混練装置１１、粉砕装置１２における処理量が処理量Ｖ３より小さい、あるいは連続加硫装置１４、切断装置１５における処理量が処理量Ｖ３より大きいと、装置間で混練物、連続成形体Ｓ等の不足が生じ、ゴム磁石の一貫した連続工程が維持できなくなってしまう。

また、上記条件１を満足した上で、ゴム磁石製造設備１０の全体を、連続加硫装置１４に律速させることも可能である。ゴム磁石の製造工程において、連続成形体Ｓの加硫処理は重要な工程である。すなわち、連続成形体Ｓの加硫処理時間を、予め定めた所定の範囲内に収める必要がある。加硫処理時間が短すぎると、加硫が十分に行われず、加硫処理時間が長すぎると、過度な加硫が生じ、連続成形体Ｓが膨張してしまう等の不良に繋がる。
したがって、連続加硫装置１４において必要とされる所定の加硫処理時間Ｔに基づき、押出成形装置１３での処理量Ｖ３を設定するのである。
加硫処理時間Ｔは、連続加硫装置１４の加熱炉１４ｈ内の経路長をＬ、連続成形体Ｓの搬送速度をＲとすると、
Ｔ＝Ｌ／Ｒ ・・・（１）
で表される。
なお圧延処理を行わない場合、連続成形体Ｓの押出速度は、連続加硫装置１４における連続成形体Ｓの搬送速度Ｒと等しい。圧延処理を行う場合は、連続成形体Ｓの搬送速度Ｒは連続成形体Ｓの押出速度よりも大きくなる。
連続加硫装置１４における単位時間当たりの処理量Ｖ４は、
Ｖ４＝（Ａ・ρ）・（Ｌ／Ｔ） ・・・（２）
で表される。ここで、Ａは加硫工程における連続成形体Ｓの断面積、ρは加硫工程における連続成形体Ｓの密度である。
したがって、
Ｖ３＝（Ａ・ρ）・（Ｌ／Ｔ）＝（Ａ・ρ）・Ｒ ・・・（３）
を満足すれば、押出成形の単位時間当たりの処理量Ｖ３と、単位時間当たりの加硫処理量Ｖ４を一致し、連続成形が可能となる。すなわち、連続加硫装置１４において必要とされる所定の加硫処理時間Ｔに基づき、押出成形装置１３での単位時間当たりの処理量Ｖ３を設定する。その際、例えば押出速度を変えることにより調整しても良い。

ただし、式（３）によって求められる押出成形装置１３での単位時間当たりの処理量Ｖ３は、押出成形装置１３の単位時間当たりの処理能力Ｖ０に対し、
Ｖ３≦Ｖ０ ・・・（４）
の関係を維持する必要がある。
また、ゴム磁石製造設備１０全体としての生産能力をなるべく高めるのが当然のことながら好ましい。
したがって、押出成形装置１３での単位時間当たりの処理量Ｖ３を可能な限り高く設定するのが好ましい。そのためには（３）式から、加硫処理時間Ｔを小さくする、連続成形体Ｓの断面積Ａ、あるいは加熱炉１４ｈ内の経路長Ｌを大きくすることが好ましい。しかし、連続加硫装置１４において必要とされる加硫処理時間Ｔは、用いるゴム材料によって決まるため、所定以上にこれを小さくすることはできない。また、連続成形体Ｓの断面積Ａも、製造するゴム磁石のサイズから定められるため、これを大きくすることはできない。そこで、加熱炉１４ｈ内の経路長Ｌを、上記式（４）を満足した範囲内で、なるべく大きくするのが好ましい。その場合、（１）式から経路長Ｌを大きくし、加硫処理時間を適切な範囲内するには、搬送速度Ｒも適宜変えて調整する必要があることがわかる。
しかし、加熱炉１４ｈのサイズ自体は、用いる装置によって決まる（固定である）ため、これには、加熱炉１４ｈ内で、連続成形体Ｓの搬送経路１４ｒを、入口から出口に向かって直線的に移動するように設けるだけではなく、例えば蛇行したり、湾曲（カーブ）したり、往復する経路とする等して、有効な経路長Ｌを大きくするのが好ましい。さらには、蛇行、湾曲、あるいは往復するような搬送経路１４ｒの経路長Ｌを可変とする手段を連続加硫装置１４に付加し、経路長Ｌを可変とするのも有効である。また、押出成形装置１３での単位時間当たりの処理量Ｖ３の変化に合わせて、連続運転中に加硫処理装置１４の経路長Ｌおよび／または搬送速度Ｒを可変し、有効な加硫処理時間Ｔを確保するようにすればさらに好ましい。
なお加硫処理温度を変えることにより、有効な加硫処理時間Ｔを確保してもよい。温度に対する適正な加硫処理時間Ｔは、原料や添加剤、あるいは形状によるため一概には言えないが、適宜条件調整を行えば、容易に見出すことができる。また、加硫処理温度、搬送速度Ｒ、あるいは経路長Ｌを適宜組み合わせて調整することにより、さらにゴム磁石製造能力を引き上げたり、運転中に連続的に処理能力を変え、一層の効率的な製造が可能となる。

上述したようにして、ゴム磁石製造設備１０を構成する加圧混練装置１１、粉砕装置１２、押出成形装置１３、連続加硫装置１４、切断装置１５を、その全体を特定の装置の処理速度と略同じ処理速度になるように調整して、加圧混練装置１１から切断装置１５まで、原料の状態から着磁前の状態まで、一貫して連続して製造できるようにした。これにより、ゴム磁石の生産効率を高めることができた。また、高価な押出成形装置１３を基準として全体を略同じ処理速度になるように調整することで、全体の設備コストの上昇を抑えつつ、最大限の効果を得ることができる。さらに、連続加硫装置１４における加硫処理時間Ｔに基づいて押出成形装置１３での処理速度を設定し、これに略同じ処理速度になるように調整してゴム磁石製造設備１０の全体を略同じ処理速度になるように調整することで、安定した品質で、ゴム磁石の生産効率を高めることができる。

なお、上記実施の形態において、ゴム磁石製造のための各工程について、各種製造条件の例を挙げたが、上記に限るものではなく、適宜他の製造条件を採用することが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

本実施の形態におけるゴム磁石製造工程の概略を示す図である。 加硫装置における連続成形体の搬送経路の例を示す図である。

符号の説明

１０…ゴム磁石製造設備、１１…加圧混練装置、１２…粉砕装置、１３…押出成形装置、１４…連続加硫装置、１４ｈ…加熱炉、１４ｒ…搬送経路（加硫処理経路）、１５…切断装置

Claims (7)

1. 磁石粉末、ゴム材および添加剤を加圧混練して混練物を得る加圧混練工程と、
   前記混練物を粉砕して粉砕物を得る粉砕工程と、
   前記粉砕物を連続的に押出成形して連続成形物を得る押出成形工程と、
   前記連続成形物を所定の速度で搬送しながら加硫処理する加硫工程と、
   を備え、
   少なくとも前記押出成形工程と前記加硫工程が、前記押出成形工程と前記加硫工程のうち低い処理速度に設定された一方に対し、他方が前記処理速度と略同じ処理速度になるように調整し、前記連続成形物の押出成形および加硫処理を連続して行うことを特徴とするゴム磁石の製造方法。
2. 少なくとも前記押出成形工程と前記加硫工程は、前記押出成形工程の処理速度と略同じ処理速度になるように調整して、前記加硫工程で加硫処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のゴム磁石の製造方法。
3. 少なくとも前記押出成形工程と前記加硫工程は、前記加硫工程の処理速度と略同じ処理速度になるように調整して、前記押出成形工程で前記連続成形物の押出成形を行うことを特徴とする請求項１に記載のゴム磁石の製造方法。
4. 前記加硫工程における加硫処理経路長をＬ、前記加硫工程における前記連続成形物の搬送速度をＲとしたとき、前記押出成形工程における単位時間当たりの処理量Ｖ３に対し前記加硫工程における単位時間当たりの処理量Ｖ４が等しくなるように、Ｌおよび／またはＲを調整して加硫処理を行うことを特徴とする請求項２に記載のゴム磁石の製造方法。
5. 前記押出成形工程で押出成形される前記連続成形物の断面積をＡ、前記連続成形物の密度をρとしたとき、
   Ｖ３＝（Ａ・ρ）・Ｒ
   となるように前記押出成形工程の単位時間当たりの処理量を調整することを特徴とする請求項４に記載のゴム磁石の製造方法。
6. 前記加硫工程は、加硫処理を行う加熱炉内で前記連続成形体が搬送される加熱処理経路を湾曲、往復または蛇行させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のゴム磁石の製造方法。
7. 前記加圧混練工程および前記粉砕工程は、前記押出成形工程と前記加硫工程と略同じ処理速度になるように調整して所定の処理を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のゴム磁石の製造方法。

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