JP2019192926A - 環状ボンド磁石を備える複合部材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
略円柱状または略円環状の金属部材と、前記金属部材の外周に設けられた環状ボンド磁石とを備える複合部材であって、前記環状ボンド磁石は、熱可塑性樹脂、磁性粒子およびゴム粒子を含むことを特徴とする。
熱可塑性樹脂と磁性粒子を混練し、コンパウンドを得る工程、および、
前記コンパウンドとゴム粒子を、略円柱状または略円環状の金属部材と一体成形する工程
を含むことを特徴とする。
本発明の複合部材は、略円柱状または略円環状の金属部材と、前記金属部材の外周に設けられた環状ボンド磁石とを備える複合部材であって、前記環状ボンド磁石は、熱可塑性樹脂、磁性粒子およびゴム粒子を含む。
本発明に係る複合部材の製造方法は、熱可塑性樹脂と磁性粒子を混練し、コンパウンドを得る工程、および、前記コンパウンドとゴム粒子を、略円柱状または略円環状の金属部材と一体成形する工程を含むことを特徴とする。
熱可塑性樹脂と磁性粒子を混練し、コンパウンドを得る工程では、熱可塑性樹脂と、磁性粒子を十分に混練し、得られた混練物を単軸混練機、二軸混練機等の混練機に投入し、冷却後、適当な大きさに切断することで得ることができる。ここで、熱可塑性樹脂と磁性粒子は、前述した通りである。
ゴム粒子は、市販品を用いても良い。ゴム粒子を作製する場合は、ゴム原料とゴム原料に併せて適宜加硫剤と架橋剤とをミキシングロール、ニーダー、バンバリーミキサーなどの混練機を用いて混練し、かかる混練物を押出成形機に投入し紐状の成形品を得る。続いてそれら成形品を必要に応じて加熱硬化し、冷却したのち、目的の大きさに粉砕することでゴム粒子を得ることができる。
前記コンパウンドとゴム粒子を、略円柱状または略円環状の金属部材と一体成形する工程では、射出成形機の金型中に略円柱状又は略円環状の金属部材を配置し、コンパウンドとゴム粒子を射出成形機に投入し、射出一体成形することにより得られる。
磁性粒子:異方性のSm−Fe−N系(平均粒子径3μm)
熱可塑性樹脂:ポリアミド12
ゴム粒子A:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製のシリコーンゴム微粒子トスパール120(平均粒子径2μm)
ゴム粒子B:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製のシリコーンゴム微粒子トスパール145(平均粒子径4.5μm)
ゴム粒子C:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製のシリコーンゴム微粒子トスパール1110(平均粒子径11μm)
ゴム粒子D:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製のシリコーンゴム微粒子トスパールXC99−A8808(平均粒子径0.7μm)
Sm−Fe−N系磁性材料をエチルシリケートおよびシランカップリング剤で表面処理した。表面処理したSm−Fe−N系磁性材料91質量%と、ポリアミド12を9質量%とをミキサーで混合する。得られた混合粉を、2軸混練機を用いて220℃で混練し、冷却後、適当な大きさに切断しペレット状のコンパウンドを得た。
ゴム粒子Aの代わりに、ゴム粒子Bを用いたこと以外は実施例1と同様に行い、複合部材を得た。
ゴム粒子Aの代わりに、ゴム粒子Cを用いたこと以外は実施例1と同様に行い、複合部材を得た。
ゴム粒子Aの代わりに、ゴム粒子Dを用いたこと以外は実施例1と同様に行い、複合部材を得た。
ゴム粒子を用いないこと以外は実施例1と同様に行い、複合部材を得た。
複合部材各10個について、「−40℃(15分)、160℃(2時間)、ダンバ切り替えによる160℃または−40℃への到達時間:1分」を1サイクルとした32サイクルの熱衝撃試験を行った。
今回の試験では、加速劣化試験を行った。実使用環境−40℃から120℃に対し、その際500サイクルで割れが確認されるかを想定した。10℃倍速の法則から、本試験では2の4乗の速度で加速劣化を行ったことになる。500サイクル÷2の4乗=31.25より、本試験では32サイクル後にローターの外観確認を行い、割れが確認されなかった個数を数えた。得られた結果を表1に示す。
各実施例および各比較例で用いたコンパウンドとゴム粒子を用いてΦ10mm−高さ7mmの円柱状のボンド磁石を作製した。磁束密度BrはBHカーブトレーサー(理研電子製)により測定した。比較例1にて測定した磁束密度Brを100として相対比較を行った結果を表1に示す。
実施例1と同様にしてコンパウンドを作製した。シリコーン生ゴム(耐寒‐120℃、耐熱280℃)22質量%に対して、付加型加硫剤0.1質量%、架橋剤0.4質量%、表面処理を行ったSm−Fe−N系磁性材料77.5質量%を配合し、押出成形機を使用して均一に混合した。次いで、押出成形機にて直径2mm以上4mm以下程度の紐状に成形し、150℃で2時間熱処理してシリコーンゴム磁石を得た。次いで、液体窒素中にてゴム磁石を粉砕し、平均粒径が150μmのゴム磁石粒子を得た。コンパウンド100質量部に対するゴム磁石粒子の質量比率が5.0質量部になるようにコンパウンドとゴム粒子を射出成形機に投入したこと以外は実施例1と同様に行い、複合部材を得た。
平均粒径が300μmのゴム磁石粒子を得ること以外は実施例5と同様に行い、複合部材を得た。
平均粒径が500μmのゴム磁石粒子を得ること以外は実施例5と同様に行い、複合部材を得た。
平均粒径が1mmのゴム磁石粒子を得ること以外は実施例5と同様に行い、複合部材を得た。
実施例5と同様にしてゴム磁石粒子を得た。実施例1と同様に表面処理を行ったSm−Fe−N系磁性材料91質量%、ポリアミド12を9質量%と得られた平均粒径150μmのゴム磁石粒子を実施例5で加えた量と同等量をミキサーで混合し、得られた混合粉を、2軸混練機を用いて240℃で混練したこと以外は、実施例1と同様にしてコンパウンドを得た。得られたコンパウンドを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、複合部材を得た。
Sm−Fe−N系磁性材料をエチルシリケートおよびシランカップリング剤で表面処理を行った。表面処理を行ったSm−Fe−N系磁性材料91質量%、ポリアミド12を7質量%、ポリアミドエラストマー2質量%をミキサーで混合する。得られた混合粉を、2軸混練機を用いて220℃で混練し、冷却後、適当な大きさに切断しペレット状のコンパウンドを得た。得られたコンパウンドと実施例1と同じゴム粒子を用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、複合部材を得た。
実施例9で得られたコンパウンドと実施例2と同じゴム粒子を用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、複合部材を得た。
実施例9で得られたコンパウンドと実施例3と同じゴム粒子を用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、複合部材を得た。
実施例9で用いたコンパウンドを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、複合部材を得た。
実施例9で用いたコンパウンドと実施例5と同じゴム磁石粒子を用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、複合部材を得た。
実施例9で用いたコンパウンドと実施例6と同じゴム磁石粒子を用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、複合部材を得た。
実施例9で用いたコンパウンドと実施例7と同じゴム磁石粒子を用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、複合部材を得た。
2:ボンド磁石
3:磁性粒子
4:熱可塑性樹脂
5:ゴム
6:ゴム磁石粒子
Claims (6)
- 略円柱状または略円環状の金属部材と、前記金属部材の外周に設けられた環状ボンド磁石とを備える複合部材であって、
前記環状ボンド磁石は、熱可塑性樹脂、磁性粒子およびゴム粒子を含む複合部材。 - 前記ゴム粒子のうち少なくとも一部が磁性粒子を含むゴム磁石粒子である請求項1に記載の複合部材。
- 前記ゴム粒子が、シリコーンゴムを含む請求項1または2に記載の複合部材。
- 前記ゴム粒子の平均粒径が0.7μm超1mm未満である請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合部材。
- 熱可塑性樹脂と磁性粒子を混練し、コンパウンドを得る工程、および、
前記コンパウンドとゴム粒子を、略円柱状または略円環状の金属部材と一体成形する工程
を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合部材の製造方法。 - 前記ゴム粒子の添加量が、前記コンパウンド100質量部に対して0.3質量部以上10質量部以下である請求項5に記載の製造方法。
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