JP3059296B2 - 樹脂磁石成形品の磁気特性改良方法 - Google Patents

樹脂磁石成形品の磁気特性改良方法

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正人 多田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂磁石成形品の磁気特
性を改良する方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】ポリアリーレンスルフィド樹脂と磁性粉を
含有する成形品は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の持
つ耐熱性、耐薬品性、低吸水性等の優れた特性を生か
し、自動車材料分野、電子材料分野、家電材料分野、産
業資材分野等に於いて益々その重要度を増しつつある。
一方、該成形品を用いる上記各分野に於いては、該成形
品に対しより優れた磁気特性が求められるようになって
きた。特に、該成形品の磁気特性の中でも、表面磁束密
度を高めることは物品の使用上、特に重要である。例え
ば、回転計センサーに於いては、表面磁束密度を高くす
るほど設計の自由度、或いは検出感度の向上が計れる。
【0003】従来、ポリアリーレンスルフィド樹脂と磁
性粉を含有して成る成形品の表面磁束密度を向上させる
ためには、該成形品の磁性粉の含有量を増加させる方法
が採られてきた。しかしながら、この方法は、樹脂組成
物の流動性の著しい低下をもたらし、成形が困難になる
という問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
アリーレンスルフィド樹脂と磁性粉を含有して成る成形
品の表面磁束密度を効率良く向上させる方法を提供する
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成する方法、即ち、ポリアリーレンスルフィド樹脂粉末
と磁性粉末を含有する磁化された成形品を磁場中で、5
0℃以上、ポリアリーレンスルフィドの溶融開始温度未
満の温度で該成形品の表面磁束密度を2%以上増加させ
るまでエージングを行うことを特徴とする、樹脂磁石成
形品の磁気特性の改良方法を提供するものである。
【0006】
【発明の具体的説明】本発明では、ポリアリーレンスル
フィド樹脂と磁性粉を含有する磁化された成形品であれ
ば任意のものが用いられるが、好ましくは表面磁束密度
が0.3ガウス以上、より好ましくは1ガウス以上の成
形品がエージングにより表面磁束密度を効率良く向上さ
せる上で用いられる。
【0007】本発明で用いられるポリアリーレンスルフ
ィド樹脂と磁性粉を含有して成る磁化された成形品は、
ポリアリーレンスルフィド樹脂を5重量%以上、30重
量%以下、より好ましくは5重量%以上、20重量%以
下含有し、磁性粉を70重量%以上、95重量%以下、
より一層好ましくは80重量%以上、95重量%以下含
有し、かつポリアリーレンスルフィド樹脂及び磁性粉以
外の成分を0重量%以上25重量%以下含有するもので
ある。
【0008】ここでポリアリーレンスルフィド樹脂と
は、主構成単位として−(−Ar−S−)−(ここで
“−Ar−”はアリーレン基を意味する)を50重量%
以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90
重量%以上含み、示差走査熱量計(DSC)で結晶融点
が認められるポリマーである。その中でも二官能性モノ
マーを主体とするモノマーから得られた実質的に線状構
造を有するポリアリーレンスルフィドは、靭性に優れる
ため好ましい。但し、部分的に架橋構造を含むもの、或
いは酸化架橋により溶融粘度の増大処理(キュアー)を
行ったものであっても機械的特性が損なわれない限り用
いる事は何等差し支えない。
【0009】−(−Ar−S−)−として特に好適なも
のは、下記の化1で示されるp−フェニレンスルフィド
単位
【0010】
【化1】 である。
【0011】また、ポリアリーレンスルフィド樹脂は、
ホモポリマーであってもよいし、ランダム共重合体であ
ってもよいし、ブロック共重合体であっても良い。共重
合体の場合は化1に示すp−フェニレンスルフィドを5
0重量%以上、特に60重量%以上とし、下記
【0012】
【化2】
【0013】 に示すm−フェニレンスルフィド単位、
ジフェニレンスルフィド単位、三官能性フェニレンスル
フィド単位、ナフチレンスルフィド単位、フェニルケト
ンフェニルスルフィド単位、フェニルスルフォン単位、
フェニルエーテルフェニルスルフィド単位、フェニルス
ルフォンフェニルスルフィド単位、フェニルケトンフェ
ニルケトンフェニルスルフィド単位のいずれか1種以上
を50重量%以下、特に40重量%以下とするものが好
ましく用いられる。
【0014】ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度
は、安定して溶融混練でき、さらに磁性粉との混合物か
ら溶融押出成形、射出成形等の溶融成形加工ができるも
のであれば特に限定はされない。
【0015】本発明で用いられる磁性粉としては、特に
限定されるものではないが、Baフェライト、Srフェ
ライト等のマグネトプランバイト型フェライト、サマリ
ウム・コバルト合金系磁性粉またはネオジウム−鉄−ホ
ウ素系磁性粉等の希土類磁性粉、アルニコ5、アルニコ
8、鉄−クロム−コバルト系金属合金、Mg−Mn系フ
ェライト、Ni−Al系フェライト、Li系フェライト
等のスピネル型フェライト、γ−フェライト、コバルト
−γ−フェライト等が好ましい。
【0016】中でもBaフェライト、Srフェライト等
のマグネトプランバイト型フェライトまたはサマリウム
・コバルト合金系磁性粉またはネオジウム−鉄−ホウ素
系磁性粉等の希土類磁性粉の硬磁性材料が、磁気特性を
効果的に向上する上で特に好ましい。
【0017】本発明で用いられる磁性粉は、その表面を
シランカップリング剤あるいはチタネートカップリング
剤あるいはアルミニウムカップリング剤等の公知の表面
処理剤を用いて表面処理を施しても何等差し支えない。
また、本発明で用いられる磁性粉の表面を染料、不動態
化処理剤等で安定化処理を施しても何等差し支えない。
【0018】また、本発明ではポリアリーレンスルフィ
ド樹脂と磁性粉以外の成分を、0重量%以上25重量%
以下含有することが可能であるが、該成分としてはガラ
ス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム、アスベスト、炭
化珪素、セラミックス繊維、金属繊維、窒化珪素等の繊
維状無機強化剤、アラミド繊維等の繊維状有機強化剤、
ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の
熱硬化性樹脂が好ましい。混合される形態も組成物に限
定されるものではなく、例えばクロス状のような不均一
形態であっても良い。
【0019】上記各成分を溶融混合し、金型で所定の形
状に成形する過程において、金型中において混合物が溶
融している段階で、あるいは成形固化後に、磁界を印加
して磁化された成形品を得る。このための方法は各種の
ものが知られている。
【0020】 本発明では、上記のようにして得られた
磁化された成形品を磁場中で50℃以上、ポリアリーレ
ンスルフィド樹脂の溶融開始温度未満の温度で、該成形
品の表面磁束密度を2%以上、より好ましくは3%以
上、さらにより好ましくは5%以上増加させるまでエー
ジングを行う。50℃未満の温度では、該成形品をエー
ジングしても効率良く表面磁束密度を向上させることは
困難であり、一方、溶融開始温度以上の温度では該成形
品の表面磁束密度が却って小さくなる。
【0021】 本発明では磁場中でエージングを行う
が、その磁場は内部磁場であってもよいし、外部磁場で
あってもよい。外部磁場の強さは0.5エルステッド以
上、10万エルステッド以下であることが好ましい。
0.5エルステッド未満の磁場では、該成形品の表面磁
束密度を向上させるうえで効率的ではなく、一方10万
エルステッドを超える磁場を印加しても効率よく成形品
の表面磁束密度を向上させることが困難であることによ
る。
【0022】
【0023】エージングのための温度は、好ましくは9
0℃以上で、溶融開始温度より30℃低い温度以下、さ
らに好ましくは100℃以上で、溶融開始温度より50
℃低い温度以下の温度範囲が用いられる。
【0024】また、該成形品をエージングする時間は成
形品の形状、重量に依存するため一概には決まらない
が、5分以上、72時間以下の時間が好ましい。5分以
下の時間では成形品の表面磁束密度を少なくとも2%以
上向上させるには通常、十分ではなく、また、72時間
を超える時間エージングを行うことは、本発明のもう一
つの目的である、効率良く成形品の表面磁束密度を向上
させるという観点で好ましくない。
【0025】 本発明でいうエージングとは、特に磁性
体粉末を含有してなる成形品を、特定温度の環境下に特
定時間置き、該成形品の磁気的性質を安定化させるとと
もに向上させる処理をいう。ここで溶融開始温度とは、
DSCにおいて10℃/分で昇温したときのポリアリー
レンスルフィドの溶融に伴う吸熱ピークの立ち上がり温
度である。
【0026】
【実施例】次に、本発明を実施例を示してさらに詳細に
説明する。
【0027】[実施例1〜4]ポリフェニレンスルフィ
ド樹脂(溶融開始温度:250℃)18重量%、Srフ
ェライト82重量%よりなる組成物を、磁場印加装置を
備えた日精樹脂工業製PS・E型射出成形機へ供給し、
磁場(約5000エルステッド)を印加しながら直径2
0mm、厚さ7mmの円板及びその中心に直径6.5m
mの棒を差し込んだ形状に成形した。得られた成形品の
エージング前の表面磁束密度は横河電気製ガウスメータ
ーにて測定した。
【0028】これら成形品について、後記表1に示した
温度及び時間エージングを行った。エージング後、デシ
ケータ中にて成形品を室温まで冷却し、成形品の表面磁
束密度を測定した。測定結果を、後記比較例についての
結果とともに表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】[比較例1]実施例1〜4と同様の成形品
を、室温(23℃)に2週間置きエージングを行った。
エージング前の成形品の表面磁束密度は1010ガウス
であった。また、エージング後、成形品の表面磁束密度
を測定したところ1010ガウスであった。
【0031】[比較例2]実施例1〜4と同様の成形品
を、270℃に15分間置きエージングを行った。エー
ジング前の成形品の表面磁束密度は1015ガウスであ
った。一方、エージング後、成形品の表面磁束密度を測
定したところ850ガウスであった。
【0032】[比較例3]実施例1〜4と同様の成形品
を成形した。得られた成形品のエージング前の成形品の
表面磁束密度は1015ガウスであった。さらに該成形
品を脱磁し、表面磁束密度を0.1ガウス以下にした。
次に、150℃に1時間置きエージングを行った。エー
ジング後、該成形品を金型内へ置き再度着磁した。再度
着磁した成形品の表面磁束密度を測定したところ102
0ガウスであった。
【0033】 比較例1〜3の結果を、実施例1〜4の
結果とともに上表1に記す。
【0034】[実施例5〜8]ポリフェニレンスルフィ
ド樹脂15重量%、Baフェライト85重量%を含有す
る組成物を、日精樹脂工業製PS・E型射出成形機へ供
給し、直径20mm、厚さ7mmの円板に示した形状の
成形品を成形した。次いで得られた成形品を、電子磁気
工業(株)製直流磁気測定器にて、常温で最大1000
0エルステッドの外部磁界を印加して磁化を行った。得
られた成形品のエージング前の表面磁束密度は横河電気
製ガウスメーターにて測定した。この後これら成形品を
表2に示した温度及び時間エージングを行った。エージ
ング後、デシケータ中にて成形品を室温まで冷却し、成
形品の表面磁束密度を測定した。
【0035】
【表2】
【0036】[比較例4]実施例5〜8と同様の成形品
を、室温(23℃)に2週間置きエージングを行った。
エージング前の成形品の表面磁束密度は1300ガウス
であった。また、エージング後成形品の表面磁束密度を
測定したところ1030ガウスであり、差異は認められ
なかった。
【0037】[比較例5]実施例5〜8と同様の成形品
を、270℃に15分間置きエージングを行った。エー
ジング前の成形品の表面磁束密度は1295ガウスであ
った。一方、エージング後の成形品の表面磁束密度を測
定したところ1080ガウスと却って低下した。
【0038】上記比較例4〜5の結果も併せて上記表2
に示す。
【0039】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、成形過
程での流動性の低下を招く磁性粉の充填量の増加を行う
事なく成形品の表面磁束密度の効率的な向上が可能であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 1/113 H01F 41/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアリーレンスルフィド樹脂と磁性粉
    を含有する磁化された成形品を磁場中で、50℃以上、
    ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融開始温度未満の温
    度で該成形品の表面磁束密度を2%以上増加させるまで
    エージングを行うことを特徴とする樹脂磁石成形品の磁
    気特性改良方法。
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