JP2007262342A - 永久磁石用接着剤、永久磁石用接着シート及び永久磁石の接着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】残留溶剤がなく耐薬品性、耐水性及び耐油性に優れ、簡単な工程で永久磁石を接着できる永久磁石用接着剤を提供する。
【解決手段】永久磁石用接着剤３は酸変性ポリオレフィンから成る。永久磁石用接着剤３は永久磁石２上に載置されて加熱により溶融して永久磁石２に密着する。永久磁石２は永久磁石用接着剤３を介して被接着物７上に載置され、加熱により溶融して永久磁石２及び被接着物７に密着する。そして、降温により酸変性ポリオレフィンが硬化して永久磁石２と被接着物７とが接着される。
【選択図】図５

Description

本発明は、永久磁石を被接着物に接着する永久磁石用接着剤、永久磁石用接着シート及び永久磁石の接着方法に関する。

モータのロータ等に接着される永久磁石の接着には、従来反応型接着剤や粘着剤等が用いられる。反応型接着剤として２液混合型樹脂、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂等が使用される。特許文献１に示されるように、永久磁石とロータ間に塗布された反応型接着剤は硬化剤と反応して硬化し、両者が接着される。

また、粘着剤として、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等を粘着層に有する両面粘着シート等が使用される。特許文献２に示されるように、粘着シートは永久磁石上に貼着され、剥離紙を剥離した後にブラケットが圧着される。これにより、両者が接着される。
特開２００１−１１５１２５号公報（第３頁−第６頁、第１図） 特開平６―１７０１１号公報（第３頁−第４頁、第７図）

しかしながら、永久磁石の接着に反応型接着剤を用いた場合は、塗布工程が必要となるため接着工程が煩雑になる。また、耐薬品性が低く、薬品を用いる環境で強度が劣化する問題がある。永久磁石の接着に粘着剤を用いた場合は、粘着層に溶剤成分が残留し、永久磁石やブラケットを浸食する問題がある。また、耐水性や耐油性が低く、長期間の使用で強度が劣化する問題がある。

本発明は、残留溶剤がなく耐薬品性、耐水性及び耐油性に優れ、簡単な工程で永久磁石を接着できる永久磁石用接着剤、永久磁石用接着シート及び永久磁石の接着方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、永久磁石を被接着物に接着する永久磁石用接着剤であって、熱溶融により永久磁石及び被接着物に密着され、降温により硬化される酸変性ポリオレフィンから成ることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の永久磁石用接着剤において、前記永久磁石が希土類磁石から成ることを特徴としている。

また本発明の永久磁石用接着シートは、上記各構成の永久磁石用接着剤を接着層に有し、前記接着層を永久磁石及び被接着物の一方に密着した後に剥離される耐熱性樹脂から成る基材を前記接着層に積層したことを特徴としている。

この構成によると、酸変性ポリオレフィンから成る接着層が永久磁石及び被接着物の一方に載置され、加熱により溶融した接着層が永久磁石または被接着物に密着すると基材が剥離される。これにより、接着層が永久磁石または被接着物上に転写される。その後、接着層上に他方が圧着され、接着層が常温に降温されると硬化して永久磁石と被接着物とが接着される。

また本発明は、上記構成の永久磁石用接着シートにおいて、前記耐熱性樹脂がポリエチレンテレフタレートから成ることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の永久磁石用接着シートにおいて、前記基材上に同一形状の複数の前記接着層を所定間隔で配置したことを特徴としている。この構成によると、基材が所定間隔で送られ、例えば、複数の永久磁石に各接着層が順に転写される。

また本発明は、永久磁石を被接着物に接着する永久磁石の接着方法において、永久磁石及び被接着物の一方の接着面に酸変性ポリオレフィンを熱溶融して密着し、他方に前記接着面を当接して降温により酸変性ポリオレフィンを硬化させることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の永久磁石の接着方法において、酸変性ポリオレフィンから成る接着層と耐熱性樹脂から成る基材とを積層した永久磁石用接着シートを、前記接着層が前記接着面に当接するように前記接着面上に載置し、前記接着層を加熱して前記接着面に前記接着層を密着させた後に前記基材を剥離したことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の永久磁石の接着方法において、前記耐熱性樹脂がポリエチレンテレフタレートから成ることを特徴としている。

本発明の永久磁石用接着剤によると、永久磁石用接着剤が酸変性ポリオレフィンから成るので、熱融着により永久磁石を被接着物に簡単に接着することができる。また、酸変性ポリオレフィンは残留溶剤がなく永久磁石や被接着物の浸食を防止することができる。更に、耐薬品性、耐水性及び耐油性に優れるため、接着強度を長期間維持することができる。

また本発明の永久磁石用接着剤によると、酸変性ポリオレフィンはエポキシ樹脂のように塩素の流出がなく、耐食性の低い希土類磁石の発錆を防止することができる。

また本発明の永久磁石用接着シートによると、耐熱性樹脂から成る基材を酸変性ポリオレフィンから成る接着層に積層したので、接着層を簡単に熱溶融して永久磁石や被接着物に密着させることができる。

また本発明の永久磁石用接着シートによると、耐熱性樹脂がポリエチレンテレフタレートから成るので、強度が高く、接着工程での取扱いが容易になる。

また本発明の永久磁石用接着シートによると、基材上に同一形状の複数の接着層を所定間隔で配置したので、基材に送りを与えて複数の永久磁石または被接着物に対して簡単に接着層を転写することができる。

また本発明の永久磁石の接着方法によると、永久磁石及び被接着物の一方の接着面に酸変性ポリオレフィンを熱溶融して密着し、他方に前記接着面を当接して降温により酸変性ポリオレフィンを硬化させるので、酸変性ポリオレフィンにより簡単に永久磁石と被接着物とを接着することができる。

また本発明の永久磁石の接着方法によると、酸変性ポリオレフィンと耐熱性樹脂から成る基材を積層した永久磁石用接着シートを加熱し、接着面に酸変性ポリオレフィンを密着させた後に基材を剥離したので、酸変性ポリオレフィンを簡単に接着面に転写することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は永久磁石を搭載するモータを示す正面断面図である。モータ１は軸部６ａを有するロータ６の外周にステータ４が配される。図２はロータ６を示す斜視図である。ロータ６はヨーク７の周方向に複数の永久磁石２が接着剤３により接着されている。また、ステータ４の内周面には永久磁石２に対峙するコイル５が設けられる。

ヨーク７は鉄等の金属から成り、永久磁石２は希土類磁石やフェライト磁石等から成っている。希土類磁石としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ等のＲ−Ｆｅ−Ｂ系や、Ｓｍ−Ｃｏ等のＲ−Ｃｏ系（Ｒは希土類元素）が用いられる。接着剤３は酸変性ポリプロピレン（ＰＰａ）から成っている。

図３、図４は永久磁石２をヨーク７に接着するための接着シートを示す平面図及び断面図である。接着シート１０はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成る基材１１上に酸変性ポリプロピレン（ＰＰａ）から成る接着層１２が積層されている。

基材１１は厚さ約５０μｍのテープ状に形成され、長手方向に所定の間隔Ｔで位置決め用孔１０ａが形成されている。接着層１２は基材１１上に間隔Ｔで複数配列され、各接着層１２は同一形状に形成されている。尚、基材１１及び接着層１２を貫通する貫通孔を設けてもよい。貫通孔によって筒状の永久磁石と被接着物とを簡単に接着することができる。

酸変性ポリプロピレンは加熱により溶融し、基材１１上に溶融した酸変性ポリプロピレンがＴダイ押出機で押出し塗布される。基材１１上に塗布された酸変性ポリプロピレンは基材１１とともにロールで挟み込んで送られる。これにより、厚みが約５０μｍの接着層１２を容易に形成することができる。

基材１１上に接着層１２を積層した後にプレス加工により打ち抜いて位置決め孔１０ａを容易に形成することができる。また、接着層１２側からハーフカットして接着層１２を所望の形状に形成することができる。接着層１２の不要部分はロール等により巻き取って除去される。

図５は接着シート１０を用いて永久磁石２をヨーク７に接着する接着工程を示す図である。湾曲した永久磁石２は治具（不図示）に支持されてコンベア２０上を送られる。接着シート１０は供給ロール２１に巻き付けられて送りロール２２及び位置決めロール２３により送られる。位置決めロール２３にはピン２３ａが突設され、接着シート１０の位置決め孔１０ａに嵌合して接着層１２がヒータ２４の下方に位置決めされる。この時、接着層１２が基材１１の下方に配されている。

コンベア２０によってヒータ２４の下方に永久磁石２が位置決めされると、ヒータ２４が降下して接着シート１０が永久磁石２に押圧される。接着シート１０はヒータ２４によって加熱され、接着層１２が溶融して永久磁石２に密着する。尚、基材１１は耐熱性を有するため溶融しない。また、永久磁石２にヒータを接触し、永久磁石２の加熱により接着層１２を溶融させてもよい。

永久磁石２及び接着シート１０はコンベヤ２０、送りロール２２及び位置決めロール２３により一体に送られる。基材１１は巻取ロール２５により位置決めロール２３から上方に巻き取られる。これにより、接着層１２から基材１１が剥離され、接着層１２が永久磁石２に転写される。

接着層１２が転写された永久磁石２は、ヒータ２６の下方に配されたヨーク７上に載置される。ヒータ２６は降下して永久磁石２がヨーク７に押圧される。これにより、接着層１２が溶融してヨーク７に密着する。接着層１２は冷却されると硬化し、永久磁石２とヨーク７とが接着される。

ヨーク７は回転して順次供給される複数の永久磁石２が同様に接着される。そして、永久磁石２が酸変性ポリプロピレンから成る接着剤３でヨーク７に接着されたロータ６（図２参照）が完成する。尚、ヨーク７に接着層１２を転写した後に永久磁石２を接着してもよい。

基材１１は耐熱性を有する耐熱性樹脂であればよく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ（登録商標））、ポリアセタール（ＰＯＭ）、環状ポリオレフィン、ポリプロピレン（ＰＰ）等の無延伸または延伸フィルムを用いることができる。尚、ポリエチレンテレフタレートは安価で強度が強いため接着工程での取扱いが容易になるためより望ましい。また、基材１１と接着層１２との間に公知の剥離剤を設け、基材１１と接着層１２との間の剥離強度を調整してもよい。

表１はフェライト磁石に対する酸変性ポリプロピレンの接着強度を測定した結果を示す図である。（ａ）６０℃の乾燥状態、（ｂ）６０℃で湿度９０％で保持した状態、（ｃ）６０℃で機械油に浸漬した状態でそれぞれ経時変化を測定している。

試験片Ｓは図４に示すように、二軸延伸ナイロンフィルム（ＯＮｙ）にアルミニウム（ＡＬ）を積層した基材上に酸変性ポリプロピレン（ＰＰａ）を積層した。これにより、基材と酸変性ポリプロピレンとの間の剥離を防止している。測定方法は、試験片Ｓをフェライト磁石Ｆに接着して５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張り試験を行った。接着時の条件は２００℃に加熱し、１ＭＰａの圧力で２０秒間加圧している。

表１に示すように、各条件で１５ｍｍ幅当たり約３０Ｎの高い接着強度を有している。また、接着強度の経時変化も殆ど発生せず耐水性及び耐油性を有している。

尚、接着層１２は酸変性ポリプロピレンに限られず、酸変性ポリオレフィンであれば同様の接着強度を保持することができる。また、酸変性ポリオレフィンは他の金属、樹脂、セラミックに対しても同様の接着強度を有するとともに、高い耐薬品性を有する。このため、希土類磁石やフェライト磁石等の永久磁石２を金属、樹脂、セラミック等から成る被接着物に対して高い接着強度で接着することができる。

本実施形態によると、永久磁石２を接着する接着剤３が酸変性ポリオレフィンから成るので、熱融着により永久磁石２を金属、樹脂、セラミック等から成る被接着物に簡単に接着することができる。また、酸変性ポリオレフィンは残留溶剤がなく永久磁石２や被接着物の浸食を防止することができる。更に、耐薬品性、耐水性及び耐油性に優れるため、接着強度を長期間維持することができる。加えて、酸変性ポリオレフィンはエポキシ樹脂のように塩素の流出がなく、耐食性の低い希土類磁石の発錆を防止することができる。

また、耐熱性樹脂から成る基材１１を酸変性ポリオレフィンから成る接着層１２に積層したシート状に形成されるので、接着層１２から成る接着剤３を簡単に熱溶融して永久磁石２を被接着物に密着させることができる。

また、基材１１上に同一形状の複数の接着層１２を所定間隔Ｔで配置したので、基材１１に送りを与えて複数の永久磁石２に対して簡単に接着層１２を転写することができる。また、接着シート１２に位置決め孔１１ａを設けることにより、基材１１を所定の間隔Ｔで簡単に位置決めすることができる。

尚、永久磁石２及び被接着物の一方に酸変性ポリオレフィンを押し出し、その上に他方を載置して加熱してもよい。これにより、接着剤３をシート状に形成する必要がなく、基材１１も不要にできる。

本発明によると、永久磁石をヨーク等に接着するモータ、スピーカ等の工業製品に利用することができる。

本発明の実施形態の永久磁石用接着剤により接着される永久磁石を備えたモータを示す正面断面図 本発明の実施形態の永久磁石用接着剤により接着される永久磁石を備えたモータのロータを示す斜視図 本発明の実施形態の永久磁石用接着シートを示す平面図 本発明の実施形態の永久磁石用接着シートを示す断面図 本発明の実施形態の永久磁石用接着剤による被接着物の接着工程を示す概略図 本発明の実施形態の永久磁石用接着剤の接着強度の測定方法を示す図

符号の説明

１ モータ
２ 永久磁石
３ 接着剤
４ ステータ
５ コイル
６ ロータ
７ ヨーク
１０ 接着シート
１０ａ 位置決め孔
１１ 基材
１２ 接着層
２０ コンベア
２１ 供給ローラ
２２ 送りローラ
２３ 位置決めローラ
２４ ヒータ
２５ 巻取ローラ

Claims (8)

1. 永久磁石を被接着物に接着する永久磁石用接着剤であって、熱溶融により永久磁石及び被接着物に密着され、降温により硬化される酸変性ポリオレフィンから成ることを特徴とする永久磁石用接着剤。
2. 前記永久磁石が希土類磁石から成ることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石用接着剤。
3. 請求項１または請求項２に記載の永久磁石用接着剤を接着層に有し、前記接着層を永久磁石及び被接着物の一方に密着した後に剥離される耐熱性樹脂から成る基材を前記接着層に積層したことを特徴とする永久磁石用接着シート。
4. 前記耐熱性樹脂がポリエチレンテレフタレートから成ることを特徴とする請求項３に記載の永久磁石用接着シート。
5. 前記基材上に同一形状の複数の前記接着層を所定間隔で配置したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の永久磁石用接着シート。
6. 永久磁石を被接着物に接着する永久磁石の接着方法において、永久磁石及び被接着物の一方の接着面に酸変性ポリオレフィンを熱溶融して密着し、他方に前記接着面を当接して降温により酸変性ポリオレフィンを硬化させることを特徴とする永久磁石の接着方法。
7. 酸変性ポリオレフィンから成る接着層と耐熱性樹脂から成る基材とを積層した永久磁石用接着シートを、前記接着層が前記接着面に当接するように前記接着面上に載置し、前記接着層を加熱して前記接着面に前記接着層を密着させた後に前記基材を剥離したことを特徴とする請求項６に記載の永久磁石の接着方法。
8. 前記耐熱性樹脂がポリエチレンテレフタレートから成ることを特徴とする請求項７に記載の永久磁石の接着方法。

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