JP2015076515A - Molded product with magnetic rubber layer glued to support member, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性粉を含むゴム組成物を加硫してなる磁性ゴム層が支持部材に接着されている成形品、特に磁気エンコーダに関する。また、そのような成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a molded article, in particular a magnetic encoder, in which a magnetic rubber layer formed by vulcanizing a rubber composition containing magnetic powder is bonded to a support member. Moreover, it is related with the manufacturing method of such a molded article.
ゴム中に磁石粉を含む磁性ゴム成形品は、様々な用途に用いられている。磁性ゴム成形品に含まれる磁石粉としては、フェライト磁石粉や希土類磁石粉が用いられている。一般に、フェライト磁石粉を使用するよりも希土類磁石粉を用いた方が磁気特性は向上することが知られていて、高度な磁気特性が要求される用途に対しては希土類磁石粉が用いられる。例えば、各種センサに用いられる磁気エンコーダなどでは、希土類磁石粉が用いられることがある。 Magnetic rubber molded products containing magnet powder in rubber are used for various applications. Ferrite magnet powder and rare earth magnet powder are used as the magnet powder contained in the magnetic rubber molded product. In general, it is known that the use of rare earth magnet powder improves the magnetic properties rather than the use of ferrite magnet powder, and rare earth magnet powder is used for applications that require high magnetic properties. For example, rare earth magnet powder may be used in magnetic encoders used in various sensors.
特許文献1には、ムーニー粘度が一定の範囲であるフッ素ゴムと希土類磁石粉とを含有する磁気エンコーダ用ゴム組成物が記載されている。そして、当該ゴム組成物を用いた磁気エンコーダは、磁力特性、耐熱性、耐油性及び耐薬品性に優れているとされている。しかしながら、このような磁気エンコーダを大気に触れる環境の下で長時間使用する場合には、ゴム組成物に含まれる希土類磁石粉が錆びるおそれがあり、密封環境下での使用に制限される場合が多かった。 Patent Document 1 describes a rubber composition for a magnetic encoder containing fluororubber having a Mooney viscosity in a certain range and rare earth magnet powder. And the magnetic encoder using the said rubber composition is said to be excellent in magnetic characteristics, heat resistance, oil resistance, and chemical resistance. However, when such a magnetic encoder is used for a long time in an environment exposed to the atmosphere, the rare earth magnet powder contained in the rubber composition may rust and may be restricted to use in a sealed environment. There were many.
特許文献2には、表面がリン酸塩被膜で被覆された希土類磁石粉を含むゴム磁石用組成物が記載されている。当該希土類磁石粉は、リン酸塩で被覆されているために耐侯性に優れているとされている。このとき、コスト面の理由から安価なフェライト磁石粉を混合しても良いことも記載されている。しかしながら、特殊な塩による皮膜を施した磁石粉を用いることは、コスト面も含めて、必ずしも容易ではなかった。 Patent Document 2 describes a rubber magnet composition containing rare earth magnet powder having a surface coated with a phosphate coating. The rare earth magnet powder is said to have excellent weather resistance because it is coated with phosphate. At this time, it is also described that an inexpensive ferrite magnet powder may be mixed for cost reasons. However, it is not always easy to use magnet powder coated with a special salt, including the cost.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、磁気特性に優れ、しかも耐久性に優れた磁性ゴム層が支持部材に接着されている成形品、特に磁気エンコーダを提供することを目的とするものである。また、そのような成形品を製造するのに適した製造方法を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a molded product, particularly a magnetic encoder, in which a magnetic rubber layer having excellent magnetic characteristics and excellent durability is bonded to a support member. It is the purpose. Moreover, the manufacturing method suitable for manufacturing such a molded article is provided.
上記課題は、磁性粉を含むゴム組成物を加硫してなる磁性ゴム層が支持部材に接着されている成形品であって;
前記ゴム組成物が、ゴム(A)、希土類磁石粉(B)及びフェライト磁石粉(C)を含有するものであり、ゴム(A)100質量部に対する希土類磁石粉(B)の含有率が200〜1000質量部であり、希土類磁石粉(B)とフェライト磁石粉(C)の質量比(B/C)が4/6〜8/2であり、
前記磁性ゴム層の表面から50μmまでのスキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉(B)の含有率の半分未満であるとともに、
前記スキン層におけるフェライト磁石粉(C)の含有率が、磁性ゴム層全体のフェライト磁石粉(C)の含有率の半分を超えることを特徴とする成形品を提供することによって解決される。
The above-described problem is a molded article in which a magnetic rubber layer formed by vulcanizing a rubber composition containing magnetic powder is bonded to a support member;
The rubber composition contains a rubber (A), a rare earth magnet powder (B), and a ferrite magnet powder (C), and the content of the rare earth magnet powder (B) with respect to 100 parts by mass of the rubber (A) is 200. ~ 1000 parts by mass, the mass ratio (B / C) of the rare earth magnet powder (B) and the ferrite magnet powder (C) is 4/6 to 8/2,
The content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer from the surface of the magnetic rubber layer to 50 μm is less than half of the content of the rare earth magnet powder (B) in the entire magnetic rubber layer,
The problem is solved by providing a molded product characterized in that the content of ferrite magnet powder (C) in the skin layer exceeds half of the content of ferrite magnet powder (C) in the entire magnetic rubber layer.
このとき、ゴム(A)が、フッ素ゴム、水素添加ニトリルゴム、ニトリルゴム及びアクリル系ゴムからなる群から選択される少なくとも1種のゴムであることが好ましい。また、希土類磁石粉(B)の平均粒径が2〜300μmであり、フェライト磁石粉(C)の平均粒径が0.5〜5μmであり、かつ希土類磁石粉(B)の平均粒径がフェライト磁石粉(C)の平均粒径よりも大きいことも好ましい。上記成形品の好適な実施態様は磁気エンコーダである。 At this time, the rubber (A) is preferably at least one rubber selected from the group consisting of fluorine rubber, hydrogenated nitrile rubber, nitrile rubber and acrylic rubber. The rare earth magnet powder (B) has an average particle diameter of 2 to 300 μm, the ferrite magnet powder (C) has an average particle diameter of 0.5 to 5 μm, and the rare earth magnet powder (B) has an average particle diameter of It is also preferable that the average particle diameter of the ferrite magnet powder (C) is larger. A preferred embodiment of the molded article is a magnetic encoder.
上記課題は、ゴム(A)、希土類磁石粉(B)及びフェライト磁石粉(C)を含有するゴム組成物を混練する混練工程;
混練されたゴム組成物をノズルから押出す押出工程;及び
押出されたゴム組成物を、支持部材とともに加熱条件下に圧縮成形し、該ゴム組成物を架橋させるとともに磁性ゴム層を支持部材に接着させる圧縮工程;
を備えることを特徴とする上記成形品の製造方法を提供することによっても解決される。
The above-mentioned subject is a kneading step of kneading a rubber composition containing rubber (A), rare earth magnet powder (B) and ferrite magnet powder (C);
An extrusion step of extruding the kneaded rubber composition from a nozzle; and the extruded rubber composition is compression-molded under heating conditions together with a support member to crosslink the rubber composition and adhere a magnetic rubber layer to the support member Compressing step;
It is solved also by providing the manufacturing method of the said molded article characterized by including this.
このとき、前記押出工程において、ノズルの内接円の直径d(mm)とノズルを通過するときのゴム組成物の平均速度v(mm/秒)の比(v/d)が1〜100(秒−1)であることが好ましい。 At this time, in the extrusion step, the ratio (v / d) of the diameter d (mm) of the inscribed circle of the nozzle to the average speed v (mm / sec) of the rubber composition when passing through the nozzle is 1 to 100 ( Second- 1 ) is preferable.
本発明の成形品は、磁気特性に優れ、しかも耐久性に優れている。したがって、磁気エンコーダとして好適である。また、本発明の製造方法は、そのような成形品を製造するのに適した方法である。 The molded article of the present invention has excellent magnetic properties and excellent durability. Therefore, it is suitable as a magnetic encoder. Moreover, the manufacturing method of this invention is a method suitable for manufacturing such a molded article.
本発明は、磁性粉を含むゴム組成物を加硫してなる磁性ゴム層が支持部材に接着されている成形品に関する。ここで、前記ゴム組成物が、ゴム(A)、希土類磁石粉(B)及びフェライト磁石粉(C)を含有するものであり、ゴム(A)100質量部に対する希土類磁石粉(B)の含有率が200〜1000質量部であり、希土類磁石粉(B)とフェライト磁石粉(C)の質量比(B/C)が4/6〜8/2であることが重要である。また、前記磁性ゴム層の表面から50μmまでのスキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉(B)の含有率の半分未満であるとともに、前記スキン層におけるフェライト磁石粉(C)の含有率が、磁性ゴム層全体のフェライト磁石粉(C)の含有率の半分を超えることも重要である。 The present invention relates to a molded article in which a magnetic rubber layer formed by vulcanizing a rubber composition containing magnetic powder is bonded to a support member. Here, the rubber composition contains rubber (A), rare earth magnet powder (B), and ferrite magnet powder (C), and contains rare earth magnet powder (B) with respect to 100 parts by mass of rubber (A). It is important that the ratio is 200 to 1000 parts by mass, and the mass ratio (B / C) of the rare earth magnet powder (B) and the ferrite magnet powder (C) is 4/6 to 8/2. Further, the content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer from the surface of the magnetic rubber layer to 50 μm is less than half of the content of the rare earth magnet powder (B) in the entire magnetic rubber layer, and the skin layer It is also important that the content of ferrite magnet powder (C) in is more than half the content of ferrite magnet powder (C) in the entire magnetic rubber layer.
本発明者らは、磁性ゴム層が、希土類磁石粉(B)とフェライト磁石粉(C)の両方の磁石粉を含有し、しかも、磁性ゴム層表面に形成されたスキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が小さいことによって、成形品に錆が発生するのを抑制することができ、成形品の耐久性が向上することを見出した。 The present inventors have found that the magnetic rubber layer contains both rare earth magnet powder (B) and ferrite magnet powder (C), and the rare earth magnet powder in the skin layer formed on the surface of the magnetic rubber layer ( It has been found that when the content of B) is small, rust can be prevented from occurring in the molded product, and the durability of the molded product is improved.
本発明で用いられるゴム(A)は特に限定されないが、フッ素ゴム、水素添加ニトリルゴム、ニトリルゴム及びアクリル系ゴムからなる群から選択される少なくとも1種のゴムであることが好ましい。中でも、ゴム自身の耐熱性、耐薬品性、耐久性などの観点からは、フッ素ゴム及び水素添加ニトリルゴムが好ましい。 The rubber (A) used in the present invention is not particularly limited, but is preferably at least one rubber selected from the group consisting of fluorine rubber, hydrogenated nitrile rubber, nitrile rubber and acrylic rubber. Among these, fluororubber and hydrogenated nitrile rubber are preferable from the viewpoint of the heat resistance, chemical resistance, durability and the like of the rubber itself.
本発明で用いられるフッ素ゴムは特に限定されず、フッ化ビニリデン(VDF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)との共重合体、VDFとトリクロロフルオロエチレン(CTFE)との共重合体、VDFとHFPとテトラフルオロエチレン(TFE)との共重合体、TFEとプロピレンとの共重合体、TFEと含フッ素ビニルエーテルとの共重合体、炭化水素系ジエン単量体と含フッ素単量体との共重合体などが例示され、特に、VDFとHFPとからなる二元系フッ素ゴムが好ましい。本発明の趣旨を阻害しない範囲であれば、他の共重合可能な単量体由来の構成単位を含んでいても構わない。フッ素ゴムの加硫方法は特に限定されず、ポリオール加硫、パーオキサイド加硫、ポリアミン加硫などを採用することができる。ポリオール加硫するに際しては、ポリオールに加えて酸化マグネシウムや水酸化カルシウムのような受酸剤を配合することが好ましい。ポリオールは予めフッ素ゴム中に配合しておくこともできる。 The fluororubber used in the present invention is not particularly limited, and is a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP), a copolymer of VDF and trichlorofluoroethylene (CTFE), VDF and HFP, Copolymer of tetrafluoroethylene (TFE), copolymer of TFE and propylene, copolymer of TFE and fluorine-containing vinyl ether, copolymer of hydrocarbon-based diene monomer and fluorine-containing monomer In particular, binary fluororubber composed of VDF and HFP is preferable. As long as the gist of the present invention is not impaired, a constitutional unit derived from another copolymerizable monomer may be included. The method for vulcanizing the fluororubber is not particularly limited, and polyol vulcanization, peroxide vulcanization, polyamine vulcanization, and the like can be employed. In vulcanizing the polyol, it is preferable to add an acid acceptor such as magnesium oxide or calcium hydroxide in addition to the polyol. The polyol can be blended in advance in the fluororubber.
本発明で用いられるアクリルゴムは特に限定されず、アクリル酸エステルを主成分とするゴムであればよい。アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシエチルなどが好適に用いられる。アクリル酸エステルと共重合させる単量体としては、アクリロニトリル、エチレン、2−クロロエチルビニルエーテルなどが例示される。本発明の趣旨を阻害しない範囲であれば、他の共重合可能な単量体由来の構成単位を含んでいても構わない。アクリルゴムの加硫方法は特に限定されず、パーオキサイド加硫、ポリアミン加硫などを採用することができる。 The acrylic rubber used by this invention is not specifically limited, What is necessary is just the rubber | gum which has acrylic acid ester as a main component. As the acrylate ester, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methoxyethyl acrylate and the like are preferably used. Examples of the monomer copolymerized with the acrylate ester include acrylonitrile, ethylene, 2-chloroethyl vinyl ether and the like. As long as the gist of the present invention is not impaired, a constitutional unit derived from another copolymerizable monomer may be included. The method for vulcanizing the acrylic rubber is not particularly limited, and peroxide vulcanization, polyamine vulcanization, and the like can be employed.
本発明で用いられるニトリルゴムは特に限定されず、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンの共重合体を用いることができる。重合後の1,3−ブタジエン単位は、二重結合を有するが、特に水素添加はされていない。本発明の趣旨を阻害しない範囲であれば、他の共重合可能な単量体由来の構成単位を含んでいても構わない。ニトリルゴムの加硫方法は特に限定されず、パーオキサイド加硫、ポリアミン加硫などを採用することができる。 The nitrile rubber used in the present invention is not particularly limited, and a copolymer of acrylonitrile and 1,3-butadiene can be used. The 1,3-butadiene unit after polymerization has a double bond, but is not particularly hydrogenated. As long as the gist of the present invention is not impaired, a constitutional unit derived from another copolymerizable monomer may be included. The nitrile rubber vulcanization method is not particularly limited, and peroxide vulcanization, polyamine vulcanization, and the like can be employed.
本発明で用いられる水素化ニトリルゴムは特に限定されず、上記ニトリルゴムを水素添加したものを用いることができる。しかしながら、本発明では、水素化ニトリルゴムが、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基を含むものであることが好ましい。この理由について、以下、詳細に説明する。 The hydrogenated nitrile rubber used in the present invention is not particularly limited, and hydrogenated nitrile rubber can be used. However, in the present invention, it is preferable that the hydrogenated nitrile rubber contains a carboxyl group or a carboxylic anhydride group. The reason will be described in detail below.
本発明者らは、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基を含まない水素化ニトリルゴムに希土類磁石粉を配合した磁性ゴム成形品を製造することを試みた。その結果、ヨウ素価の比較的大きい(残存二重結合量の多い)水素化ニトリルゴムに対し硫黄を用いて架橋を試みたが、ほとんど架橋させることができなかった。希土類磁石粉を含まなければ当然に架橋する処方であり、フェライト磁石粉を含む場合であっても架橋することがわかっているが、希土類磁石粉を含む場合には、架橋反応の進行が阻害されてしまった。 The inventors of the present invention have attempted to produce a magnetic rubber molded article in which rare earth magnet powder is blended with a hydrogenated nitrile rubber that does not contain a carboxyl group or a carboxylic acid anhydride group. As a result, the hydrogenated nitrile rubber having a relatively high iodine value (a large amount of residual double bonds) was attempted to be crosslinked using sulfur, but it was hardly crosslinked. It is a formulation that naturally crosslinks if rare earth magnet powder is not included, and it is known that crosslinking occurs even when ferrite magnet powder is included. However, when rare earth magnet powder is included, the progress of the crosslinking reaction is hindered. I have.
また、本発明者らは、ヨウ素価の比較的小さい(残存二重結合量の少ない)水素化ニトリルゴムに対し希土類磁石粉を配合し、過酸化物を用いて架橋を試みたが、発泡が著しくて良好な成形品を得ることができなかった。希土類磁石粉を含まなければ、架橋反応が問題なく進行する処方であり、フェライト磁石粉を含む場合であっても問題がないことがわかっているが、希土類磁石粉を含む場合には、架橋反応が制御できなかった。 In addition, the inventors of the present invention blended rare earth magnet powder with a hydrogenated nitrile rubber having a relatively low iodine value (low residual double bond amount) and attempted crosslinking using a peroxide. A remarkably good molded product could not be obtained. It is known that if the rare earth magnet powder is not included, the crosslinking reaction proceeds without problems, and it is known that there is no problem even if the ferrite magnet powder is included. Could not be controlled.
このような現象が生じた理由は現時点では必ずしも明らかではない。フェライト磁石が安定な酸化物からなるものであるのに対し、希土類磁石は比較的活性な合金からなるものであることから、高温下で水素化ニトリルゴムの架橋反応を進行させる際に、希土類磁石が反応に影響を与えている可能性が考えられる。 The reason why such a phenomenon has occurred is not necessarily clear at this time. Ferrite magnets are composed of stable oxides, whereas rare earth magnets are composed of relatively active alloys, so when proceeding with the crosslinking reaction of hydrogenated nitrile rubber at high temperatures, rare earth magnets May affect the reaction.
これに対し、本発明者らが鋭意検討した結果、水素化ニトリルゴムとして、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基を含むものを使用し、架橋剤として、ポリアミン系化合物を用いることによって、希土類磁石粉を含んでいても架橋反応がうまく進行し良好な成形品が得られることを見出した。すなわち、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基を含む水素化ニトリルゴムと、ポリアミン系架橋剤とを含有するゴム組成物を用いることによって、希土類磁石粉を配合しても架橋反応がうまく進行する。本願明細書の実施例2〜4及び比較例2〜4に示される例は、当該処方に従ったものである。 On the other hand, as a result of intensive studies by the present inventors, rare earth magnet powder was obtained by using a hydrogenated nitrile rubber containing a carboxyl group or a carboxylic anhydride group and using a polyamine compound as a crosslinking agent. It has been found that the cross-linking reaction proceeds well and a good molded product can be obtained even if it contains. That is, by using a rubber composition containing a hydrogenated nitrile rubber containing a carboxyl group or a carboxylic acid anhydride group and a polyamine-based crosslinking agent, the crosslinking reaction proceeds well even if rare earth magnet powder is blended. The examples shown in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 4 in the present specification are in accordance with the prescription.
水素化ニトリルゴムに、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基を導入する方法は特に限定されないが、これらの官能基又はその前駆体を含む単量体を、アクリロニトリル及び1,3−ブタジエンとともに共重合し、その後水素添加することが好ましい。そのような単量体として好適なものとしては、α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体が挙げられる。この場合、水素化ニトリルゴムはα,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位を含む水素添加ニトリルゴムである。α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位の含有率は、好適には1〜10質量%である。 A method for introducing a carboxyl group or a carboxylic acid anhydride group into the hydrogenated nitrile rubber is not particularly limited, but a monomer containing these functional groups or precursors thereof is copolymerized with acrylonitrile and 1,3-butadiene. Thereafter, hydrogenation is preferably performed. Suitable examples of such monomers include α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomers. In this case, the hydrogenated nitrile rubber is a hydrogenated nitrile rubber containing an α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer unit. The content of the α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer unit is preferably 1 to 10% by mass.
α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体としては、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピル、マレイン酸モノn−ブチルなどのマレイン酸モノアルキルエステル;マレイン酸モノシクロペンチル、マレイン酸モノシクロヘキシル、マレイン酸モノシクロヘプチルなどのマレイン酸モノシクロアルキルエステル;マレイン酸モノメチルシクロペンチル、マレイン酸モノエチルシクロヘキシルなどのマレイン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、フマル酸モノn−ブチルなどのフマル酸モノアルキルエステル;フマル酸モノシクロペンチル、フマル酸モノシクロヘキシル、フマル酸モノシクロヘプチルなどのフマル酸モノシクロアルキルエステル;フマル酸モノメチルシクロペンチル、フマル酸モノエチルシクロヘキシルなどのフマル酸モノアルキルシクロアルキルエステル;シトラコン酸モノメチル、シトラコン酸モノエチル、シトラコン酸モノプロピル、シトラコン酸モノn−ブチルなどのシトラコン酸モノアルキルエステル;シトラコン酸モノシクロペンチル、シトラコン酸モノシクロヘキシル、シトラコン酸モノシクロヘプチルなどのシトラコン酸モノシクロアルキルエステル;シトラコン酸モノメチルシクロペンチル、シトラコン酸モノエチルシクロヘキシルなどのシトラコン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノプロピル、イタコン酸モノn−ブチルなどのイタコン酸モノアルキルエステル;イタコン酸モノシクロペンチル、イタコン酸モノシクロヘキシル、イタコン酸モノシクロヘプチルなどのイタコン酸モノシクロアルキルエステル;イタコン酸モノメチルシクロペンチル、イタコン酸モノエチルシクロヘキシルなどのイタコン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;などが挙げられる。 As the α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer, maleic acid monoalkyl esters such as monomethyl maleate, monoethyl maleate, monopropyl maleate, mono n-butyl maleate; monocyclopentyl maleate, Maleic acid monocycloalkyl esters such as monocyclohexyl maleate and monocycloheptyl maleate; Monoalkyl cycloalkyl esters of maleic acid such as monomethylcyclopentyl maleate and monoethylcyclohexyl maleate; Monomethyl fumarate, monoethyl fumarate and monofumarate Monoalkyl esters of fumaric acid such as propyl and mono-n-butyl fumarate; mono-fumaric acid such as monocyclopentyl fumarate, monocyclohexyl fumarate and monocycloheptyl fumarate Cycloalkyl esters; fumaric acid monoalkyl cycloalkyl esters such as monomethylcyclopentyl fumarate and monoethylcyclohexyl fumarate; citraconic acid monoalkyl esters such as monomethyl citraconic acid, monoethyl citraconic acid, monopropyl citraconic acid and mono n-butyl citraconic acid Citraconic acid monocycloalkyl esters such as citraconic acid monocyclopentyl, citraconic acid monocyclohexyl, citraconic acid monocycloheptyl; citraconic acid monomethylcyclopentyl, citraconic acid monoethylcyclohexyl, etc .; Monoalkyl itaconate such as monoethyl acrylate, monopropyl itaconate, mono n-butyl itaconate Esters; itaconic acid monocyclopentyl, itaconic acid monocyclohexyl, itaconic acid monocycloheptyl, etc. itaconic acid monocycloalkyl ester; itaconic acid monomethylcyclopentyl, itaconic acid monoethylcyclohexyl, etc. .
水素化ニトリルゴム中のアクリロニトリル単位の含有率は、15〜49質量%であることが好ましい。また、1,3−ブタジエン単位の含有率は水添されたものも含めて、50〜84質量%であることが好ましい。水素化ニトリルゴムのヨウ素価は50g/100g以下であることが好ましく、20g/100g以下であることがより好ましい。 The content of acrylonitrile units in the hydrogenated nitrile rubber is preferably 15 to 49% by mass. Moreover, it is preferable that the content rate of a 1, 3- butadiene unit is 50-84 mass% including what was hydrogenated. The iodine value of the hydrogenated nitrile rubber is preferably 50 g / 100 g or less, and more preferably 20 g / 100 g or less.
ここで用いられるポリアミン系架橋剤は、2つ以上のアミノ基を有する化合物であるか、又は、架橋時に2つ以上のアミノ基を有する化合物の形態になり得るものであれば特に限定されない。脂肪族炭化水素や芳香族炭化水素の複数の水素が、アミノ基又はヒドラジド基(−CONHNH2)で置換された化合物が好ましい。ポリアミン系架橋剤の具体例としては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、テトラメチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミン−シンナムアルデヒド付加物、ヘキサメチレンジアミン−ジベンゾエート塩などの脂肪族ポリアミン系化合物;2,2−ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}プロパン、4,4’−メチレンジアニリン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)などの芳香族ポリアミン系化合物;イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドなどのヒドラジド構造を2つ以上有する化合物;などが挙げられる。これらのなかでも、脂肪族ポリアミン系化合物が好ましく、ヘキサメチレンジアミンカルバメートが特に好ましい。 The polyamine-based crosslinking agent used here is not particularly limited as long as it is a compound having two or more amino groups, or can be in the form of a compound having two or more amino groups during crosslinking. A compound in which a plurality of hydrogen atoms of an aliphatic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon is substituted with an amino group or a hydrazide group (—CONHNH 2 ) is preferable. Specific examples of the polyamine crosslinking agent include aliphatic polyamine compounds such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, tetramethylenepentamine, hexamethylenediamine-cinnamaldehyde adduct, hexamethylenediamine-dibenzoate salt; Fragrances such as 2-bis {4- (4-aminophenoxy) phenyl} propane, 4,4′-methylenedianiline, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) Group polyamine compounds; compounds having two or more hydrazide structures such as isophthalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide; and the like. Among these, aliphatic polyamine compounds are preferable, and hexamethylenediamine carbamate is particularly preferable.
本発明のゴム組成物は、希土類磁石粉(B)を含有する。希土類磁石粉(B)を用いることで、フェライト磁石粉(C)のみを用いる場合に比べて、磁気特性が格段に向上する。ここで用いられる希土類磁石粉(B)は、希土類金属を含む合金からなる磁石の粉末である。Nd−Fe−B合金に代表されるネオジム鉄系磁石粉、Sm−Fe−N合金に代表されるサマリウム鉄系磁石粉及びSm−Co合金に代表されるサマリウムコバルト系磁石粉が、好適なものとして例示される。上記合金において、磁石粉としての性能を阻害しない範囲であれば、上記元素に加えて他の元素が含まれていても構わない。このような希土類磁石粉を2種類以上同時に用いても構わない。希土類磁石粉(B)としては、磁気異方性を持つ異方性磁石粉と磁気異方性を持たない等方性磁石粉とがあり、本発明の磁性ゴム組成物では、いずれを用いても構わない。着磁性などの面からは、等方性磁石粉を用いることが好ましい。 The rubber composition of the present invention contains rare earth magnet powder (B). By using the rare earth magnet powder (B), the magnetic properties are remarkably improved as compared with the case of using only the ferrite magnet powder (C). The rare earth magnet powder (B) used here is a magnet powder made of an alloy containing a rare earth metal. Preferred are neodymium iron-based magnet powders typified by Nd-Fe-B alloys, samarium iron-based magnet powders typified by Sm-Fe-N alloys, and samarium cobalt-based magnet powders typified by Sm-Co alloys. As an example. In the above alloy, other elements may be contained in addition to the above elements as long as the performance as a magnet powder is not impaired. Two or more kinds of such rare earth magnet powders may be used simultaneously. As the rare earth magnet powder (B), there are anisotropic magnet powder having magnetic anisotropy and isotropic magnet powder having no magnetic anisotropy, and any of them is used in the magnetic rubber composition of the present invention. It doesn't matter. From the standpoint of magnetism, it is preferable to use isotropic magnet powder.
本発明のゴム組成物は、希土類磁石粉(B)に加えて、フェライト磁石粉(C)を含有する。フェライト磁石粉(C)を含有し、かつ磁性ゴム層において後述するような磁石粉の分布状況が発現することによって、希土類磁石粉(B)が錆びるのを抑制することができる。本発明で用いられるフェライト磁石粉(C)は特に限定されないが、それ自体の保磁力が高いものが好ましく、ストロンチウムフェライトやバリウムフェライトからなる磁石粉が好適に用いられる。 The rubber composition of the present invention contains ferrite magnet powder (C) in addition to rare earth magnet powder (B). It is possible to suppress rusting of the rare earth magnet powder (B) by containing the ferrite magnet powder (C) and expressing the distribution of the magnet powder as described later in the magnetic rubber layer. The ferrite magnet powder (C) used in the present invention is not particularly limited, but those having a high coercive force per se are preferable, and magnet powder made of strontium ferrite or barium ferrite is preferably used.
希土類磁石粉(B)の粒径は特に限定されないが、平均粒径が2〜300μmであることが好ましい。希土類磁石粉(B)の平均粒径が2μm未満である場合、表面積が大きくて酸化しやすいために取扱性が悪化するおそれがある。また、フェライト磁石粉(C)と比べた粒径が大きい方が、スキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が小さくなるので、この点からも好適である。希土類磁石粉(B)の平均粒径は、より好適には10μm以上であり、さらに好適には50μm以上である。一方、希土類磁石粉(B)の平均粒径が300μmを超えると、磁性ゴム層内の磁気特性のバラつきが生じやすくなり、細かい着磁パターンを形成することが困難になる。平均粒径は、より好適には250μm以下である。 The particle size of the rare earth magnet powder (B) is not particularly limited, but the average particle size is preferably 2 to 300 μm. When the average particle diameter of the rare earth magnet powder (B) is less than 2 μm, the surface area is large, and the handleability is likely to be deteriorated due to easy oxidation. Moreover, since the content rate of the rare earth magnet powder (B) in a skin layer becomes small, the one where the particle size compared with a ferrite magnet powder (C) is large is suitable also from this point. The average particle diameter of the rare earth magnet powder (B) is more preferably 10 μm or more, and even more preferably 50 μm or more. On the other hand, when the average particle size of the rare earth magnet powder (B) exceeds 300 μm, the magnetic properties in the magnetic rubber layer are likely to vary, and it is difficult to form a fine magnetization pattern. The average particle size is more preferably 250 μm or less.
フェライト磁石粉(C)の粒径も特に限定されないが、平均粒径が0.5〜5μmであることが好ましい。フェライト磁石粉(C)の平均粒径が0.5μm未満である場合、取扱性が悪化するおそれがある。一方、希土類磁石粉(B)と比べた粒径が小さい方が、スキン層の希土類磁石粉(B)の含有率が小さくなるので、フェライト磁石粉(C)の平均粒径は、好適には5μm以下、より好適には3μm以下、さらに好適には2μm以下である。 The particle diameter of the ferrite magnet powder (C) is not particularly limited, but the average particle diameter is preferably 0.5 to 5 μm. When the average particle diameter of the ferrite magnet powder (C) is less than 0.5 μm, the handleability may be deteriorated. On the other hand, since the content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer is smaller when the particle diameter is smaller than that of the rare earth magnet powder (B), the average particle diameter of the ferrite magnet powder (C) is preferably It is 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, and even more preferably 2 μm or less.
スキン層の希土類磁石粉(B)の含有率を小さくするためには、希土類磁石粉(B)の平均粒径がフェライト磁石粉(C)の平均粒径よりも大きいことが好ましい。より好適には、希土類磁石粉(B)の平均粒径はフェライト磁石粉(C)の平均粒径の2倍以上であり、さらに好適には5倍以上であり、特に好適には10倍以上である。 In order to reduce the content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer, the average particle diameter of the rare earth magnet powder (B) is preferably larger than the average particle diameter of the ferrite magnet powder (C). More preferably, the average particle size of the rare earth magnet powder (B) is at least twice the average particle size of the ferrite magnet powder (C), more preferably at least 5 times, particularly preferably at least 10 times. It is.
本発明のゴム組成物において、ゴム(A)100質量部に対する希土類磁石粉(B)の含有率は200〜1000質量部である。希土類磁石粉(B)の含有率が200質量部未満である場合、得られる成形品の磁気特性が不十分になる。希土類磁石粉(B)の含有率は、好適には250質量部以上である。一方、希土類磁石粉(B)の含有率が1000質量部を超える場合、得られる成形品の機械的強度が不十分になる。希土類磁石粉(B)の含有率は、好適には800質量部以下である。 In the rubber composition of the present invention, the content of the rare earth magnet powder (B) with respect to 100 parts by mass of the rubber (A) is 200 to 1000 parts by mass. When the content of the rare earth magnet powder (B) is less than 200 parts by mass, the magnetic properties of the obtained molded product are insufficient. The content of the rare earth magnet powder (B) is preferably 250 parts by mass or more. On the other hand, when the content rate of rare earth magnet powder (B) exceeds 1000 mass parts, the mechanical strength of the molded product obtained becomes inadequate. The content of the rare earth magnet powder (B) is preferably 800 parts by mass or less.
本発明のゴム組成物において、希土類磁石粉(B)とフェライト磁石粉(C)の質量比(B/C)は4/6〜8/2である。質量比(B/C)が4/6未満である場合、磁気特性が不十分になる。質量比(B/C)は、好適には5/5以上であり、より好適には55/45以上である。一方、質量比(B/C)が8/2を超える場合、スキン層の希土類磁石粉(B)の含有率を低下させることができず、成形品の耐久性が不十分となる。質量比(B/C)は、好適には75/25以下である。 In the rubber composition of the present invention, the mass ratio (B / C) of the rare earth magnet powder (B) and the ferrite magnet powder (C) is 4/6 to 8/2. When the mass ratio (B / C) is less than 4/6, the magnetic properties are insufficient. The mass ratio (B / C) is preferably 5/5 or more, and more preferably 55/45 or more. On the other hand, when the mass ratio (B / C) exceeds 8/2, the content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer cannot be reduced, and the durability of the molded product becomes insufficient. The mass ratio (B / C) is preferably 75/25 or less.
本発明のゴム組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、ゴム(A)、希土類磁石粉(B)及びフェライト磁石粉(C)以外の成分を含んでいても構わない。ゴム組成物において通常使用される、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、受酸剤、着色剤、フィラー、可塑剤など、各種の添加剤を含むことができる。 The rubber composition of the present invention may contain components other than rubber (A), rare earth magnet powder (B) and ferrite magnet powder (C) as long as the effects of the present invention are not impaired. Various additives such as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization aid, an acid acceptor, a colorant, a filler, and a plasticizer, which are usually used in a rubber composition, can be included.
本発明の成形品の製造方法は特に限定されない。磁性ゴム層が、希土類磁石粉(B)とフェライト磁石粉(C)の両方の磁石粉を含有し、しかも、磁性ゴム層表面に形成されたスキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が小さいという、本発明の成形品の特徴を有するものを製造できる方法であればよい。好適な製造方法は、ゴム(A)、希土類磁石粉(B)及びフェライト磁石粉(C)を含有するゴム組成物を混練する混練工程;混練されたゴム組成物をノズルから押出す押出工程;及び、押出されたゴム組成物を、支持部材とともに加熱条件下に圧縮成形し、該ゴム組成物を架橋させるとともに磁性ゴム層を支持部材に接着させる圧縮工程;を備える。このような方法で製造することによって、スキン層の希土類磁石粉(B)の含有率が小さくなり、耐久性に優れた成形品を得ることができる。 The manufacturing method of the molded article of the present invention is not particularly limited. The magnetic rubber layer contains both rare earth magnet powder (B) and ferrite magnet powder (C), and the content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer formed on the surface of the magnetic rubber layer is Any method can be used as long as it can produce a product having the characteristics of the molded product of the present invention. A suitable production method includes a kneading step of kneading a rubber composition containing rubber (A), rare earth magnet powder (B) and ferrite magnet powder (C); an extrusion step of extruding the kneaded rubber composition from a nozzle; And a compression step of compression-molding the extruded rubber composition together with the support member under heating conditions to crosslink the rubber composition and adhere the magnetic rubber layer to the support member. By manufacturing by such a method, the content rate of the rare earth magnet powder (B) of the skin layer is reduced, and a molded product having excellent durability can be obtained.
まず、混練工程において、ゴム(A)、希土類磁石粉(B)及びフェライト磁石粉(C)を含有するゴム組成物を混練する。混練する方法は特に限定されず、オープンロール、ニーダ、バンバリーミキサ、インターミキサ、押出機などを用いて混練することができる。なかでも、オープンロール又はニーダを用いて混練することが好ましい。混練時のゴム組成物の温度は20〜120℃とすることが好ましい。 First, in the kneading step, a rubber composition containing rubber (A), rare earth magnet powder (B) and ferrite magnet powder (C) is kneaded. The method of kneading is not particularly limited, and kneading can be performed using an open roll, a kneader, a Banbury mixer, an intermixer, an extruder, and the like. Especially, it is preferable to knead | mix using an open roll or a kneader. The temperature of the rubber composition during kneading is preferably 20 to 120 ° C.
引き続き、押出工程において、混練されたゴム組成物をノズルから押出す。この時に用いられる装置としては、シリンダーとスクリューを備えた押出機などを用いることができる。ノズルの形状も特に限定されず、円形でも、楕円形でも、方形でも、スリット状であっても構わない。押出時のゴム組成物の温度は50〜100℃であることが好ましい。 Subsequently, in the extrusion process, the kneaded rubber composition is extruded from a nozzle. As an apparatus used at this time, an extruder equipped with a cylinder and a screw can be used. The shape of the nozzle is not particularly limited, and may be circular, elliptical, square, or slit-shaped. The temperature of the rubber composition during extrusion is preferably 50 to 100 ° C.
そして、上記押出工程において、ノズルの内接円の直径d(mm)とノズルを通過するときのゴム組成物の平均速度v(mm/秒)の比(v/d)が1〜100(秒−1)であることが好ましい。一般に、管中を流体が流れる際の管壁におけるせん断応力は、上記比(v/d)に粘度を掛けたものに比例する。従って、本発明の製造方法においては、ノズルから吐出する際のノズル内壁におけるせん断応力が高いことが好ましい。このようなせん断応力が、ノズルの内壁からゴム組成物に対して掛かることによって、フェライト磁石粉(C)よりも粒径が大きい希土類磁石粉(B)がノズルの内壁から離れると推測される。 In the extrusion step, the ratio (v / d) of the diameter d (mm) of the inscribed circle of the nozzle to the average speed v (mm / second) of the rubber composition when passing through the nozzle is 1 to 100 (seconds). -1 ). Generally, the shear stress in the tube wall when a fluid flows in the tube is proportional to the ratio (v / d) multiplied by the viscosity. Therefore, in the production method of the present invention, it is preferable that the shear stress on the inner wall of the nozzle when discharging from the nozzle is high. By applying such shear stress to the rubber composition from the inner wall of the nozzle, it is presumed that the rare earth magnet powder (B) having a particle size larger than that of the ferrite magnet powder (C) is separated from the inner wall of the nozzle.
ノズルから押出されたゴム組成物は、支持部材上に載せられる。支持部材の形状は特に限定されないが、板状体であることが好ましく、この場合、支持部材は基板である。支持部材の素材は特に限定されないが、金属であることが好ましい。ゴム組成物を支持部材上に載せる際には、押出されたゴム組成物の側面、すなわちノズル内壁に触れた面が、支持部材の表面及びそれに対向する金型に触れるようにする。この時、その後の圧縮工程で、所定の厚さの架橋された磁性ゴム層が形成されるように配置する。 The rubber composition extruded from the nozzle is placed on the support member. The shape of the support member is not particularly limited, but is preferably a plate-like body. In this case, the support member is a substrate. The material of the support member is not particularly limited, but is preferably a metal. When the rubber composition is placed on the support member, the side surface of the extruded rubber composition, that is, the surface that touches the inner wall of the nozzle is brought into contact with the surface of the support member and the mold facing it. At this time, it arrange | positions so that the cross-linked magnetic rubber layer of predetermined thickness may be formed in a subsequent compression process.
引き続き、圧縮工程において、押出されたゴム組成物を、支持部材とともに加熱条件下に圧縮成形し、当該ゴム組成物を架橋させるとともに磁性ゴム層を支持部材に接着させる。圧縮成形時の温度は、通常100〜250℃であり、好ましくは110〜220℃であり、より好ましくは120〜200℃である。架橋時間は、通常1分〜24時間であり、好ましくは2分〜12時間であり、より好ましくは3分〜6時間である。また、成形品の形状や寸法などによっては、表面が架橋していても内部まで十分に架橋していない場合があるので、さらに加熱して二次架橋を行ってもよい。架橋させるための加熱方法としては、圧縮加熱、スチーム加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのゴムの架橋に用いられる一般的な方法が用いられる。磁場中で架橋成形をすることにより残留磁束密度を高めることもできる。 Subsequently, in the compression step, the extruded rubber composition is compression-molded together with the support member under heating conditions to crosslink the rubber composition and adhere the magnetic rubber layer to the support member. The temperature at the time of compression molding is usually 100 to 250 ° C, preferably 110 to 220 ° C, more preferably 120 to 200 ° C. The crosslinking time is usually 1 minute to 24 hours, preferably 2 minutes to 12 hours, and more preferably 3 minutes to 6 hours. Depending on the shape and dimensions of the molded product, even if the surface is cross-linked, there is a case where the surface is not fully cross-linked. As a heating method for crosslinking, general methods used for crosslinking of rubber, such as compression heating, steam heating, oven heating, hot air heating, and the like are used. Residual magnetic flux density can be increased by cross-linking in a magnetic field.
こうして得られた本発明の成形品は、磁性ゴム層の表面から50μmまでのスキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉(B)の含有率の半分未満である。スキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が少なくなることによって、希土類磁石粉(B)の酸化劣化を防ぐことができ、耐久性に優れた成形品とすることができる。スキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉(B)の含有率の1/3以下であることが好ましい。また、希土類磁石粉(B)が、実質的に磁性ゴム層の表面に露出していないことが好ましい。 In the molded product of the present invention thus obtained, the content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer from the surface of the magnetic rubber layer to 50 μm is half the content of the rare earth magnet powder (B) in the entire magnetic rubber layer. Is less than. By reducing the content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer, oxidation deterioration of the rare earth magnet powder (B) can be prevented, and a molded product having excellent durability can be obtained. The content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer is preferably 1/3 or less of the content of the rare earth magnet powder (B) in the entire magnetic rubber layer. Moreover, it is preferable that the rare earth magnet powder (B) is not substantially exposed on the surface of the magnetic rubber layer.
また、本発明の成形品は、前記スキン層におけるフェライト磁石粉(C)の含有率が、磁性ゴム層全体のフェライト磁石粉(C)の含有率の半分を超える。スキン層におけるフェライト磁石粉(B)の含有率が多いことによって、スキン層における希土類磁石粉(B)の含有率を低減することができる。また、フェライト磁石粉(C)を含有することによって、それを含むゴム(A)に覆われた希土類磁石粉(B)の酸化劣化を防ぐことができ、耐久性に優れた成形品とすることができる。好適には、スキン層におけるフェライト磁石粉(C)の含有率が、磁性ゴム層全体のフェライト磁石粉(C)の含有率の2/3以上である。 In the molded product of the present invention, the content of ferrite magnet powder (C) in the skin layer exceeds half of the content of ferrite magnet powder (C) in the entire magnetic rubber layer. When the content rate of the ferrite magnet powder (B) in the skin layer is large, the content rate of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer can be reduced. Moreover, by containing ferrite magnet powder (C), oxidation deterioration of the rare earth magnet powder (B) covered with the rubber (A) containing the ferrite magnet powder (C) can be prevented, and the molded article has excellent durability. Can do. Suitably, the content rate of the ferrite magnet powder (C) in a skin layer is 2/3 or more of the content rate of the ferrite magnet powder (C) of the whole magnetic rubber layer.
本発明の成形品の用途は特に限定されないが、好適な用途は、磁気エンコーダである。磁気エンコーダは、交互に磁極が配置された多極磁石を含み、必要に応じて当該多極磁石を支持する支持部材を備えるものである。当該支持部材は、金属板であることが好ましい。磁気エンコーダを製造するに際しては、本発明の磁性ゴム組成物を支持部材とともに圧縮成形して、架橋させて一体化させる方法が好適である。成形後、磁界中で着磁させて磁気エンコーダとする。本発明のエンコーダは、防錆性に優れているので、大気に直接触れる環境下や、高温多湿の場所などでも用いることができ、用途の拡大が期待される。 Although the use of the molded article of the present invention is not particularly limited, the preferred use is a magnetic encoder. The magnetic encoder includes a multipolar magnet in which magnetic poles are alternately arranged, and includes a support member that supports the multipolar magnet as necessary. The support member is preferably a metal plate. When manufacturing a magnetic encoder, a method in which the magnetic rubber composition of the present invention is compression-molded together with a support member, and cross-linked and integrated is preferred. After molding, the magnetic encoder is magnetized in a magnetic field. Since the encoder of the present invention is excellent in rust prevention, it can be used in an environment where it is in direct contact with the atmosphere or in a place where it is hot and humid, and its application is expected to expand.
磁気エンコーダのうち、周方向に交互に磁極が配置された環状又は円盤状の多極磁石を含むものは、回転運動を検出するセンサに用いられる。例えば、車軸の回転速度検出装置、クランク角検出装置、モーターの回転角度検出装置などに用いられる。また、直線方向に交互に磁極が配置された多極磁石を含むものは、直線運動を検出するセンサに用いられる。例えば、リニアガイド装置、パワーウインドウ、パワーシート、ブレーキ踏み込み量検出装置、事務機器などに用いられる。 Among the magnetic encoders, one including an annular or disk-shaped multipolar magnet in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction is used as a sensor for detecting rotational motion. For example, it is used for an axle rotation speed detection device, a crank angle detection device, a motor rotation angle detection device, and the like. Moreover, what contains the multipolar magnet by which the magnetic pole is alternately arrange | positioned in a linear direction is used for the sensor which detects a linear motion. For example, it is used for a linear guide device, a power window, a power seat, a brake depression amount detection device, office equipment, and the like.
以下の実施例で使用した原料は以下の通りである。 The raw materials used in the following examples are as follows.
(1)ゴム
・フッ素ゴム
ダイキン工業株式会社製「DAIEL G716」
2元系ポリオール加硫タイプ
ムーニー粘度(ML1+10、100℃):63
・水素添加ニトリルゴム
日本ゼオン株式会社製「ZPT136」
アクリロニトリル/1,3−ブタジエン/α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル共重合体の水素添加物
アクリロニトリル含有率:35質量%
ヨウ素価:12g/100g以下
(1) Rubber / Fluoro rubber “DAIEL G716” manufactured by Daikin Industries, Ltd.
Binary polyol vulcanization type Mooney viscosity (ML 1 + 10 , 100 ° C.): 63
・ Hydrogenated nitrile rubber “ZPT136” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
Hydrogenated product of acrylonitrile / 1,3-butadiene / α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester copolymer Acrylonitrile content: 35% by mass
Iodine value: 12g / 100g or less
(2)受酸剤
・Ca(OH)2
近江化学工業株式会社製「カルディック#2000」
・MgO
協和化学工業株式会社製「キョーワマグ150」
(3)架橋剤
・ポリアミン系架橋剤
ヘキサメチレンジアミンカルバメート(HDC)
デュポン社製「Diak−1」
(2) Acid acceptor / Ca (OH) 2
“Caldic # 2000” manufactured by Omi Chemical Co., Ltd.
・ MgO
"Kyowa Mug 150" manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
(3) Cross-linking agent / polyamine-based cross-linking agent Hexamethylenediamine carbamate (HDC)
"Diak-1" made by DuPont
(4)架橋促進剤
・1,3−ジフェニルグアニジン(DPG)
大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーD」
(4) Crosslinking accelerator 1,3-diphenylguanidine (DPG)
“Noxeller D” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
(5)磁石粉
・Nd−Fe−B系(等方性粉末:大粒径)
マグネクエンチ社製「MQP−14−12」
粒度分布(ふるい分け):
40メッシュ(公称目開き425μm)オン:0.1質量%未満
60メッシュ(公称目開き250μm)オン:25質量%未満
270メッシュ(公称目開き53μm)パス:12質量%未満
顕微鏡で観察される粒径は100〜200μmが主である。
・Nd−Fe−B系(等方性粉末:小粒径)
マグネクエンチ社製「MQFP−14−12」
粒度分布(マイクロトラックパーティクルアナライザ):
粒径11μm以上:0.1質量%未満
粒径5.5μm以上:36質量%未満
粒径1.95μm以下:10質量%未満
顕微鏡で観察される粒径は3〜5μmが主である。
・ストロンチウムフェライト(異方性粉末)
戸田工業株式会社製「FH−801」
平均粒径1.2μm
(5) Magnet powder / Nd-Fe-B system (isotropic powder: large particle size)
"MQP-14-12" manufactured by Magnequench
Particle size distribution (sieving):
40 mesh (nominal opening 425 μm) ON: less than 0.1% by weight 60 mesh (nominal opening 250 μm) ON: less than 25% by weight 270 mesh (nominal opening 53 μm) pass: less than 12% by weight Particles observed with a microscope The diameter is mainly 100 to 200 μm.
・ Nd-Fe-B system (isotropic powder: small particle size)
"MQFP-14-12" manufactured by Magnequench
Particle size distribution (Microtrack particle analyzer):
Particle size 11 μm or more: less than 0.1% by mass Particle size 5.5 μm or more: less than 36% by mass Particle size 1.95 μm or less: less than 10% by mass The particle size observed with a microscope is mainly 3 to 5 μm.
・ Strontium ferrite (anisotropic powder)
"FH-801" manufactured by Toda Industry Co., Ltd.
Average particle size 1.2μm
実施例1
フッ素ゴム「DAIEL G716」100質量部、Ca(OH)26質量部、MgO2質量部、Nd−Fe−B系磁石粉「MQP−14−12」(大粒径)350質量部及びストロンチウムフェライト磁石粉「FH−801」200質量部を、オープンロールを用いて、ゴム組成物の温度を40℃として40分間混練し、厚さ2mmの未加硫ゴムシートを得た。用いたオープンロールのロール径は8インチであり、ロールの回転数は20rpmであり、ロール間ギャップは2mmであった。このときの配合比を表1に示す。
Example 1
Fluoro rubber “DAIEL G716” 100 parts by mass, Ca (OH) 2 6 parts by mass, MgO 2 parts by mass, Nd—Fe—B based magnet powder “MQP-14-12” (large particle size) 350 parts by mass and strontium ferrite magnet 200 parts by mass of the powder “FH-801” was kneaded for 40 minutes using an open roll at a temperature of the rubber composition of 40 ° C. to obtain an unvulcanized rubber sheet having a thickness of 2 mm. The roll diameter of the open roll used was 8 inches, the rotation speed of the roll was 20 rpm, and the gap between rolls was 2 mm. The blending ratio at this time is shown in Table 1.
得られたゴムシートを用い、加硫特性を評価した。加硫特性はJIS K6300−2に準拠して測定した。混練後の未加硫の前記ゴムシートを試料として用いて、JSR株式会社製の「キュラストメーター7」を用いて加硫曲線を測定した。測定温度180℃で5分間の加硫曲線を測定し、縦軸をトルク、横軸を時間としたグラフのトルクの最小値ML(kgf・cm)、最大値MH(kgf・cm)、MHの10%のトルクになるまでの時間T10(分)及びMHの90%のトルクになるまでの時間T90(分)を求めた。結果を表1に示す。 Vulcanization characteristics were evaluated using the obtained rubber sheet. Vulcanization characteristics were measured according to JIS K6300-2. Using the unvulcanized rubber sheet after kneading as a sample, a vulcanization curve was measured using a “Curast Meter 7” manufactured by JSR Corporation. A vulcanization curve for 5 minutes at a measurement temperature of 180 ° C. is measured, and the minimum value ML (kgf · cm), maximum value MH (kgf · cm), MH of the torque in the graph with the vertical axis representing torque and the horizontal axis representing time A time T10 (min) until the torque reaches 10% and a time T90 (min) until the torque reaches 90% of MH were obtained. The results are shown in Table 1.
また、得られたゴムシートを用いて、直径18mm、厚さ6mmの円盤状の試料を作成し、加硫用プレス装置で、加圧しながら180℃で3分間加熱して架橋させて成形品を得た。得られた成形品の磁気特性を、メトロン技研株式会社製の直流磁化測定装置によって測定した。その結果、残留磁束密度は350mTであり、良好な磁気特性を示した。この残留磁束密度は、磁気エンコーダを製造するのに問題のない水準であった。 Also, using the resulting rubber sheet, a disk-shaped sample having a diameter of 18 mm and a thickness of 6 mm was prepared, and the molded product was crosslinked by heating at 180 ° C. for 3 minutes while applying pressure with a vulcanizing press. Obtained. The magnetic properties of the obtained molded product were measured with a DC magnetization measuring device manufactured by Metron Giken Co., Ltd. As a result, the residual magnetic flux density was 350 mT, indicating good magnetic properties. This residual magnetic flux density was at a level that was not problematic for manufacturing a magnetic encoder.
得られた未加硫ゴムシートを株式会社イー・エム技研製ゴム押出成形機「EMR−30」に導入し、スクリュー(L/D=12)を回転させて混練し、直径が2.8mmの円形ノズルから3m/分(50mm/秒)の速度で、80℃のゴム組成物のストランドを吐出した。ノズルを通過するときのゴム組成物の平均速度v(mm/秒)とノズルの内接円の直径d(mm)の比(v/d)は18(秒−1)であった。 The obtained unvulcanized rubber sheet was introduced into a rubber extrusion molding machine “EMR-30” manufactured by EM Giken Co., Ltd., kneaded by rotating a screw (L / D = 12), and having a diameter of 2.8 mm. A strand of the rubber composition at 80 ° C. was discharged from the circular nozzle at a speed of 3 m / min (50 mm / sec). The ratio (v / d) of the average speed v (mm / second) of the rubber composition when passing through the nozzle to the diameter d (mm) of the inscribed circle of the nozzle was 18 (second −1 ).
このようにして押出されたストランドを、手でリング形状に整えて、外径66mm、内径56mm、厚さ0.6mmのSUS430製基板の上に載せた。ストランドが載置された基板を、加硫用プレス装置(50トン)の金型に装着し、100kgf/cm2の圧力で190℃で5分間圧縮して架橋させ、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。 The strand thus extruded was manually shaped into a ring shape and placed on a SUS430 substrate having an outer diameter of 66 mm, an inner diameter of 56 mm, and a thickness of 0.6 mm. The substrate on which the strand is placed is attached to a mold of a vulcanizing press (50 tons), and is vulcanized and magnetically vulcanized by compressing it at 190 ° C. for 5 minutes at a pressure of 100 kgf / cm 2. A molded product adhered to the substrate was obtained. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength.
得られた成形品の断面を実体顕微鏡で観察した写真を図1に示す。表面から50μmまでのスキン層においては、希土類磁石粉がほとんど観察されないことがわかる。具体的には、当該スキン層における希土類磁石粉の含有率は、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉の含有率の概ね1/5以下であることがわかる。一方、基板との界面付近では磁性ゴム層の中心部と同程度の含有率で希土類磁石粉が含まれていた。フェライト磁石粉は粒径が小さいために観察することはできなかった。 The photograph which observed the cross section of the obtained molded article with the stereomicroscope is shown in FIG. It can be seen that rare earth magnet powder is hardly observed in the skin layer from the surface to 50 μm. Specifically, it can be seen that the rare earth magnet powder content in the skin layer is approximately 1/5 or less of the rare earth magnet powder content in the entire magnetic rubber layer. On the other hand, rare earth magnet powder was contained in the vicinity of the interface with the substrate at the same content as the central portion of the magnetic rubber layer. The ferrite magnet powder could not be observed because of its small particle size.
得られた成形品の断面について、日本電子株式会社製電子線マイクロアナライザー「JXA−8500FS」を用いて、磁性ゴム層の元素分布を示したマップを得た。その結果、表面近傍ではネオジムの含有率が少なくなっていて、この点は上記断面写真から得られた知見と一致した。一方で、ストロンチウムは磁性ゴム層の全域にわたってほぼ均一に分布していて、スキン層においても中心部と同程度の含有率でストロンチウムフェライト磁石粉が存在していることがわかった。 About the cross section of the obtained molded article, the map which showed element distribution of the magnetic rubber layer was obtained using the electron beam microanalyzer "JXA-8500FS" by JEOL Ltd. As a result, the neodymium content was reduced in the vicinity of the surface, and this point was consistent with the knowledge obtained from the cross-sectional photograph. On the other hand, it was found that strontium was distributed almost uniformly over the entire area of the magnetic rubber layer, and the strontium ferrite magnet powder was present in the skin layer at the same content as that in the central portion.
得られた成形品を、塩水噴霧試験(JIS Z2371に準拠)に供した。具体的には、スガ試験機株式会社製塩水噴霧試験機「STP−90V−2」を用い、槽内の温度を35℃として33時間の塩水噴霧を行った。試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察し、以下の評価基準に従って評価したところ「A」判定であった。
A:ごく一部にかすかな錆の発生が認められた。
B:部分的にかすかな錆の発生が認められた。
C:部分的に錆の発生が認められた。
D:部分的に顕著な錆の発生が認められた。
E:全体に顕著な錆の発生が認められた。
The obtained molded product was subjected to a salt spray test (based on JIS Z2371). Specifically, salt water spray was performed for 33 hours at 35 ° C. using a salt spray tester “STP-90V-2” manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. The surface condition of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
A: The generation | occurrence | production of the slight rust was recognized for a very small part.
B: The generation | occurrence | production of the slight rust was recognized partially.
C: Generation of rust was partially observed.
D: The generation | occurrence | production of remarkable rust was recognized partially.
E: The generation | occurrence | production of remarkable rust was recognized by the whole.
比較例1
実施例1において、磁石粉として、Nd−Fe−B系磁石粉「MQP−14−12」350質量部のみを用いて、ストロンチウムフェライト磁石粉を用いなかった以外は、実施例1と同様にして未加硫ゴムシートを得た。このときの配合比を表1に示す。得られたゴムシートを用い、実施例1と同様に加硫特性及び磁気特性を評価した。結果を表1に示す。得られた未加硫ゴムシートを用い、実施例1と同じ条件で成形し、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。得られた成形品の断面を実体顕微鏡で観察した写真を図2に示す。スキン層においても、基板との界面付近においても、中心部と同様に希土類磁石粉が分布していることがわかる。得られた成形品を、実施例1と同様に塩水噴霧試験に供し、試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察したところ「E」判定であった。
Comparative Example 1
In Example 1, only 350 parts by mass of Nd—Fe—B magnet powder “MQP-14-12” was used as the magnet powder, and the strontium ferrite magnet powder was not used. An unvulcanized rubber sheet was obtained. The blending ratio at this time is shown in Table 1. Using the obtained rubber sheet, vulcanization characteristics and magnetic characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. The obtained unvulcanized rubber sheet was molded under the same conditions as in Example 1 to obtain a molded product in which the vulcanized magnetic rubber layer was bonded to the substrate. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength. The photograph which observed the cross section of the obtained molded article with the stereomicroscope is shown in FIG. It can be seen that the rare earth magnet powder is distributed in the skin layer as well as in the vicinity of the interface with the substrate in the same manner as in the central portion. The obtained molded product was subjected to a salt spray test in the same manner as in Example 1, and the state of the surface of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed to be “E” determination.
実施例2
カルボキシル基含有水素添加ニトリルゴム「ZPT136」100質量部、ヘキサメチレンジアミンカルバメート(HDC)3質量部、1,3−ジフェニルグアニジン(DPG)2質量部、Nd−Fe−B系磁石粉「MQP−14−12」(大粒径)540質量部及びストロンチウムフェライト磁石粉「FH−801」360質量部を、オープンロールを用いて、ゴム組成物の温度を40℃として40分間混練し、未加硫ゴムシートを作製した。配合比を表2に示す。得られたゴムシートを用い、実施例1と同様に加硫特性及び磁気特性を評価した。結果を表2に示す。得られた未加硫ゴムシートを用い、実施例1と同じ条件で成形し、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。
Example 2
Carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber “ZPT136” 100 parts by mass, hexamethylenediamine carbamate (HDC) 3 parts by mass, 1,3-diphenylguanidine (DPG) 2 parts by mass, Nd—Fe—B magnet powder “MQP-14” -12 "(large particle size) 540 parts by mass and strontium ferrite magnet powder" FH-801 "360 parts by mass using an open roll for 40 minutes at a temperature of the rubber composition of 40 ° C., and unvulcanized rubber A sheet was produced. The blending ratio is shown in Table 2. Using the obtained rubber sheet, vulcanization characteristics and magnetic characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. The obtained unvulcanized rubber sheet was molded under the same conditions as in Example 1 to obtain a molded product in which the vulcanized magnetic rubber layer was bonded to the substrate. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength.
得られた成形品の断面を観察したところ、表面から50μmまでのスキン層においては、希土類磁石粉がほとんど観察されず、当該スキン層における希土類磁石粉の含有率は、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉の含有率の概ね1/5以下であった。一方、基板との界面付近では磁性ゴム層の中心部と同程度の含有率で希土類磁石粉が含まれていた。また、実施例1と同様にして、電子線マイクロアナライザーを用いて、磁性ゴム層の断面の元素分布のマップを得たところ、ストロンチウムは磁性ゴム層の全域にわたってほぼ均一に分布していて、スキン層においても中心部と同程度の含有率でストロンチウムフェライト磁石粉が存在していることがわかった。得られた成形品を、実施例1と同様に塩水噴霧試験に供し、試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察したところ「A」判定であった。 When a cross section of the obtained molded product was observed, rare earth magnet powder was hardly observed in the skin layer from the surface to 50 μm, and the content of rare earth magnet powder in the skin layer was determined based on the rare earth magnet in the entire magnetic rubber layer. The content of powder was approximately 1/5 or less. On the other hand, rare earth magnet powder was contained in the vicinity of the interface with the substrate at the same content as the central portion of the magnetic rubber layer. Further, as in Example 1, an element distribution map of the cross section of the magnetic rubber layer was obtained using an electron beam microanalyzer. As a result, strontium was distributed almost uniformly over the entire area of the magnetic rubber layer. It was also found that strontium ferrite magnet powder was present in the layer at the same content as the central part. The obtained molded product was subjected to a salt spray test in the same manner as in Example 1. When the condition of the surface of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed, it was “A” judgment.
実施例3
実施例2において、Nd−Fe−B系磁石粉「MQP−14−12」の配合量を630質量部に変更し、ストロンチウムフェライト磁石粉の配合量を270質量部に変更した以外は、実施例2と同様にして、未加硫ゴムシートを作製した。配合比を表2に示す。得られたゴムシートを用い、実施例2と同様に加硫特性及び磁気特性を評価した。結果を表2に示す。得られた未加硫ゴムシートを用い、実施例2と同じ条件で成形し、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。
Example 3
In Example 2, the Nd—Fe—B magnet powder “MQP-14-12” was added to 630 parts by mass, and the strontium ferrite magnet powder was changed to 270 parts by mass. In the same manner as in Example 2, an unvulcanized rubber sheet was produced. The blending ratio is shown in Table 2. Using the obtained rubber sheet, the vulcanization characteristics and magnetic characteristics were evaluated in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 2. The obtained unvulcanized rubber sheet was molded under the same conditions as in Example 2 to obtain a molded product in which the vulcanized magnetic rubber layer was bonded to the substrate. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength.
得られた成形品の断面を観察したところ、表面から50μmまでのスキン層においては、希土類磁石粉がほとんど観察されず、当該スキン層における希土類磁石粉の含有率は、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉の含有率の概ね1/5以下であった。一方、基板との界面付近では磁性ゴム層の中心部と同程度の含有率で希土類磁石粉が含まれていた。また、実施例1と同様にして、電子線マイクロアナライザーを用いて、磁性ゴム層の断面の元素分布のマップを得たところ、ストロンチウムは磁性ゴム層の全域にわたってほぼ均一に分布していて、スキン層においても中心部と同程度の含有率でストロンチウムフェライト磁石粉が存在していることがわかった。得られた成形品を、実施例1と同様に塩水噴霧試験に供し、試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察したところ「A」判定であった。 When a cross section of the obtained molded product was observed, rare earth magnet powder was hardly observed in the skin layer from the surface to 50 μm, and the content of rare earth magnet powder in the skin layer was determined based on the rare earth magnet in the entire magnetic rubber layer. The content of powder was approximately 1/5 or less. On the other hand, rare earth magnet powder was contained in the vicinity of the interface with the substrate at the same content as the central portion of the magnetic rubber layer. Further, as in Example 1, an element distribution map of the cross section of the magnetic rubber layer was obtained using an electron beam microanalyzer. As a result, strontium was distributed almost uniformly over the entire area of the magnetic rubber layer. It was also found that strontium ferrite magnet powder was present in the layer at the same content as the central part. The obtained molded product was subjected to a salt spray test in the same manner as in Example 1. When the condition of the surface of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed, it was “A” judgment.
実施例4
実施例2において、Nd−Fe−B系磁石粉「MQP−14−12」の代わりに、小粒径のNd−Fe−B系磁石粉「MQFP−14−12」を用いた以外は、実施例2と同様にして、未加硫ゴムシートを作製した。配合比を表2に示す。得られたゴムシートを用い、実施例2と同様に加硫特性及び磁気特性を評価した。結果を表2に示す。得られた未加硫ゴムシートを用い、実施例2と同じ条件で成形し、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。
Example 4
In Example 2, instead of Nd—Fe—B magnet powder “MQP-14-12”, Nd—Fe—B magnet powder “MQFP-14-12” having a small particle diameter was used. In the same manner as in Example 2, an unvulcanized rubber sheet was produced. The blending ratio is shown in Table 2. Using the obtained rubber sheet, the vulcanization characteristics and magnetic characteristics were evaluated in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 2. The obtained unvulcanized rubber sheet was molded under the same conditions as in Example 2 to obtain a molded product in which the vulcanized magnetic rubber layer was bonded to the substrate. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength.
実施例1と同様にして、電子線マイクロアナライザーを用いて、得られた成形品の磁性ゴム層の元素分布のマップを得たところ、スキン層ではネオジムの含有率が中心部に比べて半分〜1/3程度に少なくなっていた。また、ストロンチウムは磁性ゴム層の全域にわたってほぼ均一に分布していた。得られた成形品を、実施例1と同様に塩水噴霧試験に供し、試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察したところ「B」判定であった。 In the same manner as in Example 1, using an electron beam microanalyzer, a map of the element distribution of the magnetic rubber layer of the obtained molded product was obtained. In the skin layer, the content of neodymium was half of that in the central portion. It was about 1/3 less. Further, strontium was distributed almost uniformly throughout the entire magnetic rubber layer. The obtained molded product was subjected to a salt spray test in the same manner as in Example 1, and when the condition of the surface of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed, it was “B”.
比較例2
実施例2と同じ処方で原料を配合し、実施例2と同様に、オープンロールを用いて未加硫ゴムシートを作製した。得られたシートを環状に切り出して、外径66mm、内径56mm、厚さ0.6mmのSUS430製基板の上に載せた。環状シートが載置された基板を、加硫用プレス装置(50トン)の金型に装着し、100kgf/cm2の圧力で190℃で5分間圧縮して架橋させ、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。
Comparative Example 2
Raw materials were blended in the same formulation as in Example 2, and an unvulcanized rubber sheet was produced using an open roll in the same manner as in Example 2. The obtained sheet was cut into an annular shape and placed on a SUS430 substrate having an outer diameter of 66 mm, an inner diameter of 56 mm, and a thickness of 0.6 mm. The substrate on which the annular sheet is placed is mounted on a mold of a vulcanizing press (50 tons), and is compressed and crosslinked at 190 ° C. for 5 minutes at a pressure of 100 kgf / cm 2 to vulcanize the magnetic rubber. A molded product with the layer adhered to the substrate was obtained. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength.
得られた成形品の断面を観察したところ、表面から50μmまでのスキン層における希土類磁石粉の含有率は、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉の含有率よりは少ないものの、その半分より多かった。また、実施例1と同様にして、電子線マイクロアナライザーを用いて、磁性ゴム層の元素分布のマップを得たところ、ストロンチウムは磁性ゴム層の全域にわたってほぼ均一に分布していて、スキン層においても、基板との界面付近においても、中心部と同程度の含有率でストロンチウムフェライト磁石粉が存在していることがわかった。得られた成形品を、実施例1と同様に塩水噴霧試験に供し、試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察したところ「C」判定であった。 When the cross section of the obtained molded product was observed, the content of the rare earth magnet powder in the skin layer from the surface to 50 μm was less than the content of the rare earth magnet powder in the entire magnetic rubber layer, but more than half of the content. Moreover, when the element distribution map of the magnetic rubber layer was obtained using an electron beam microanalyzer in the same manner as in Example 1, strontium was distributed almost uniformly over the entire area of the magnetic rubber layer. In addition, it was found that strontium ferrite magnet powder was present in the vicinity of the interface with the substrate at the same content as the central portion. The obtained molded product was subjected to a salt spray test in the same manner as in Example 1. When the condition of the surface of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed, it was “C” judgment.
比較例3
実施例2と同じ処方で原料を配合し、実施例2と同様に、オープンロールを用いて未加硫ゴムシートを作製した。得られたシートを手で細かくちぎってから、外径66mm、内径56mm、厚さ0.6mmのSUS430製基板の上に載せた。シートの細片が載置された基板を、加硫用プレス装置(50トン)の金型に装着し、100kgf/cm2の圧力で190℃で5分間圧縮して架橋させ、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。
Comparative Example 3
Raw materials were blended in the same formulation as in Example 2, and an unvulcanized rubber sheet was produced using an open roll in the same manner as in Example 2. The obtained sheet was finely broken by hand, and then placed on a SUS430 substrate having an outer diameter of 66 mm, an inner diameter of 56 mm, and a thickness of 0.6 mm. The substrate on which the strips of the sheet were placed was mounted on a mold of a vulcanizing press (50 tons), compressed and crosslinked at 190 ° C. for 5 minutes at a pressure of 100 kgf / cm 2 and vulcanized. A molded product having a magnetic rubber layer adhered to the substrate was obtained. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength.
得られた成形品の断面を観察したところ、表面から50μmまでのスキン層における希土類磁石粉の含有率は、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉の含有率よりは少ないものの、比較例2の成形品より多かった。また、実施例1と同様にして、電子線マイクロアナライザーを用いて、磁性ゴム層の元素分布のマップを得たところ、ストロンチウムは磁性ゴム層の全域にわたってほぼ均一に分布していて、スキン層においても、基板との界面付近においても、中心部と同程度の含有率でストロンチウムフェライト磁石粉が存在していることがわかった。得られた成形品を、実施例1と同様に塩水噴霧試験に供し、試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察したところ「D」判定であった。 When the cross section of the obtained molded product was observed, the content of rare earth magnet powder in the skin layer from the surface to 50 μm was smaller than the content of rare earth magnet powder in the entire magnetic rubber layer, but the molded product of Comparative Example 2 It was more. Moreover, when the element distribution map of the magnetic rubber layer was obtained using an electron beam microanalyzer in the same manner as in Example 1, strontium was distributed almost uniformly over the entire area of the magnetic rubber layer. In addition, it was found that strontium ferrite magnet powder was present in the vicinity of the interface with the substrate at the same content as the central portion. The obtained molded product was subjected to a salt spray test in the same manner as in Example 1, and the state of the surface of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed to be “D” determination.
比較例4
実施例2において、磁石粉として、Nd−Fe−B系磁石粉「MQP−14−12」700質量部のみを用いて、ストロンチウムフェライト磁石粉を用いなかった以外は、実施例2と同様にして未加硫ゴムシートを得た。このときの配合比を表2に示す。得られたゴムシートを用い、実施例2と同様に加硫特性を評価した。結果を表2に示す。得られた未加硫ゴムシートを用い、実施例2と同じ条件で成形し、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。
Comparative Example 4
In Example 2, only 700 parts by mass of Nd—Fe—B-based magnet powder “MQP-14-12” was used as magnet powder, and strontium ferrite magnet powder was not used. An unvulcanized rubber sheet was obtained. The blending ratio at this time is shown in Table 2. Vulcanization characteristics were evaluated in the same manner as in Example 2 using the obtained rubber sheet. The results are shown in Table 2. The obtained unvulcanized rubber sheet was molded under the same conditions as in Example 2 to obtain a molded product in which the vulcanized magnetic rubber layer was bonded to the substrate. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength.
得られた成形品の断面を観察したところ、表面から50μmまでのスキン層においても、基板との界面付近においても、中心部と同様に希土類磁石粉が分布していた。得られた成形品を、実施例1と同様に塩水噴霧試験に供し、試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察したところ「E」判定であった。 When the cross section of the obtained molded product was observed, the rare earth magnet powder was distributed in the skin layer from the surface to 50 μm and in the vicinity of the interface with the substrate as in the central portion. The obtained molded product was subjected to a salt spray test in the same manner as in Example 1, and the state of the surface of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed to be “E” determination.
比較例5
実施例2において、磁石粉として、ストロンチウムフェライト磁石粉「FH−801」700質量部のみを用いて、Nd−Fe−B系磁石粉を用いなかった以外は、実施例2と同様にして未加硫ゴムシートを得た。このときの配合比を表2に示す。得られたゴムシートを用い、実施例2と同様に加硫特性及び磁気特性を評価した。結果を表2に示す。得られた未加硫ゴムシートを用い、実施例2と同じ条件で成形し、加硫された磁性ゴム層が基板に接着した成形品を得た。磁性ゴム層の厚さは0.75mmであった。得られた成形品は十分に架橋されていて高強度であった。得られた成形品を、実施例1と同様に塩水噴霧試験に供し、試験後の成形品の磁性ゴム層の表面の状況を目視で観察したところ「A」判定であった。
Comparative Example 5
In Example 2, only 700 parts by mass of strontium ferrite magnet powder “FH-801” was used as the magnet powder, and no Nd—Fe—B magnet powder was used. A vulcanized rubber sheet was obtained. The blending ratio at this time is shown in Table 2. Using the obtained rubber sheet, the vulcanization characteristics and magnetic characteristics were evaluated in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 2. The obtained unvulcanized rubber sheet was molded under the same conditions as in Example 2 to obtain a molded product in which the vulcanized magnetic rubber layer was bonded to the substrate. The thickness of the magnetic rubber layer was 0.75 mm. The obtained molded product was sufficiently cross-linked and had high strength. The obtained molded product was subjected to a salt spray test in the same manner as in Example 1. When the condition of the surface of the magnetic rubber layer of the molded product after the test was visually observed, it was “A” judgment.
表1及び表2に示されるように、希土類磁石粉(B)及びフェライト磁石粉(C)を含むゴム組成物を押出したストランドを圧縮成形した実施例1〜4においては、スキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が小さくなり、錆の発生が抑制された。このとき、希土類磁石粉(B)の粒径が大きい場合(実施例1〜3)の方が、粒径が小さい場合(実施例4)よりも防錆性が良好であった。ロール接点での一瞬のせん断力しか掛からないシートを用いた比較例2では、実施例に比べて防錆性が低下し、シートの細片を用いた比較例3では、防錆性がさらに低下した。一方、フェライト磁石粉(C)を含まない場合(比較例1、4)には、スキン層においても、基板との界面付近においても、中心部と同様に希土類磁石粉(B)が分布していて、錆の発生が顕著であった。また、フェライト磁石粉(C)のみを含む場合(比較例5)には、磁気特性が不十分であった。
As shown in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 4 in which a strand obtained by extruding a rubber composition containing a rare earth magnet powder (B) and a ferrite magnet powder (C) was compression molded, the rare earth magnet in the skin layer The content of the powder (B) was reduced, and the generation of rust was suppressed. At this time, when the particle size of the rare earth magnet powder (B) was larger (Examples 1 to 3), the rust resistance was better than when the particle size was smaller (Example 4). In Comparative Example 2 using a sheet that applies only a momentary shearing force at the roll contact point, the rust prevention property is reduced as compared with the Example, and in Comparative Example 3 using a sheet strip, the rust prevention property is further reduced. did. On the other hand, when the ferrite magnet powder (C) is not included (Comparative Examples 1 and 4), the rare earth magnet powder (B) is distributed in the skin layer and in the vicinity of the interface with the substrate as in the central portion. The occurrence of rust was remarkable. Further, when only the ferrite magnet powder (C) was included (Comparative Example 5), the magnetic properties were insufficient.
Claims (6)
前記ゴム組成物が、ゴム(A)、希土類磁石粉(B)及びフェライト磁石粉(C)を含有するものであり、ゴム(A)100質量部に対する希土類磁石粉(B)の含有率が200〜1000質量部であり、希土類磁石粉(B)とフェライト磁石粉(C)の質量比(B/C)が4/6〜8/2であり、
前記磁性ゴム層の表面から50μmまでのスキン層における希土類磁石粉(B)の含有率が、磁性ゴム層全体の希土類磁石粉(B)の含有率の半分未満であるとともに、
前記スキン層におけるフェライト磁石粉(C)の含有率が、磁性ゴム層全体のフェライト磁石粉(C)の含有率の半分を超えることを特徴とする成形品。 A molded article in which a magnetic rubber layer formed by vulcanizing a rubber composition containing magnetic powder is bonded to a support member;
The rubber composition contains a rubber (A), a rare earth magnet powder (B), and a ferrite magnet powder (C), and the content of the rare earth magnet powder (B) with respect to 100 parts by mass of the rubber (A) is 200. ~ 1000 parts by mass, the mass ratio (B / C) of the rare earth magnet powder (B) and the ferrite magnet powder (C) is 4/6 to 8/2,
The content of the rare earth magnet powder (B) in the skin layer from the surface of the magnetic rubber layer to 50 μm is less than half of the content of the rare earth magnet powder (B) in the entire magnetic rubber layer,
A molded product characterized in that the content of ferrite magnet powder (C) in the skin layer exceeds half of the content of ferrite magnet powder (C) in the entire magnetic rubber layer.
混練されたゴム組成物をノズルから押出す押出工程;及び
押出されたゴム組成物を、支持部材とともに加熱条件下に圧縮成形し、該ゴム組成物を架橋させるとともに磁性ゴム層を支持部材に接着させる圧縮工程;
を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の成形品の製造方法。 A kneading step of kneading a rubber composition containing rubber (A), rare earth magnet powder (B) and ferrite magnet powder (C);
An extrusion step of extruding the kneaded rubber composition from a nozzle; and the extruded rubber composition is compression-molded under heating conditions together with a support member to crosslink the rubber composition and adhere a magnetic rubber layer to the support member Compressing step;
The method for producing a molded product according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
In the extrusion step, the ratio (v / d) of the diameter d (mm) of the inscribed circle of the nozzle and the average speed v (mm / second) of the rubber composition when passing through the nozzle is 1 to 100 (second −1 ). The method for producing a molded article according to claim 5.
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