JPH01162301A - 磁石を作るための組成物及びそれから作られた磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁石を作る・ための組成物および該組成物から
作られた磁石に関するものであり、特に該組成物は架橋
可能な有機材料と磁性材料粒子を構成要素として含んで
いる。従って本発明は、いわゆるボンド磁石を作るため
の組成物および該組成物から作られたボンド磁石に関す
る。

〔従来の技術〕

有機ポリマー材料のような有機物質と磁性材料粒子から
なる組成物から作られたボンド磁石はよく知られている
。通常この種の市販の磁石は、熱可塑性の有機ポリマー
材料と磁性材料粒子との混合物よりなる組成物から作ら
れる。例えば、熱可塑性有機ポリマー材料と磁性材料粒
子との混合物からなる組成物は、プラスチック成形機（
例えば射出成形機、押し出し成形機）で成形される。ま
た、この組成物は圧縮成形で成形されるときもある。

組成物は、熱可塑性ポリマー材料が流動状態にあるとき
に成形され、それから冷却固化される。

加えて、熱可塑性有機ポリマー材料が流動状態にあると
きに、磁性材料粒子の磁化容易方向を一定方向に配向せ
しめるために、組成物を磁場に晒し磁石の性能を高める
こともできる。磁場の印加は有機ポリマー材料が冷却固
化するまで続けられる。

完全に冷却固化した後は、もはや組成物中の粒子の配向
を保持する必要はなくなるので、磁場は取り除かれる。

このようにして成形した磁石は、プラスチック成形機か
ら取り出される。

ボンド磁石の製造に使用される組成物の中の有機ポリマ
ー材料はポリオレフィンである。例えばポリエチレン、
ポリプロピレンであるが、特にこのような組成物に好ま
しいのはポリアミドであり、その中の一つにナイロンが
ある。特に好ましくはナイロン−６である。例を挙げる
と特開昭５９−６一 ９４４０６号公報には、カップリング剤で表面処理した
磁性粉末と合成樹脂からなる組成物が記載されている。

該磁性粉末はフェライトあるいは希土類コバルト金属間
化合物であり、該合成樹脂はポリプロピレン、ポリビニ
ルクロライドあるいはナイロン−６、ナイロン−１１，
ナイロン−１２といったポリアミドが使われている。ナ
イロン−６、ナイロン−６，６といったポリアミドを使
用した組成物はまた、特開昭６０−２１６５２４号公報
ならびに特開昭６１−５９７０５号公報に記載されてい
る。

有機材料からなるところの高温においても変形が起きに
くい特性を有する組成物からなる磁石は、架橋可能であ
る有機材料（例えば熱硬化性樹脂）を構成要素として含
む組成物を用いて得られる。

このような組成物からなる磁石の製造において、架橋可
能な有機材料に該有機材料の架橋を誘起する架橋剤を添
加物として加え、それらを磁性材料粒子と混合した組成
物が、プラスチックの成形手法を用いて、有機材料が流
動状態にあるような温度で成形され、次に該有機材料は
架橋され、その結果磁性材料粒子と架橋した固体有機樹
脂からなるポンド磁石が得られる。有機材料が流動状態
にあるとき、組成物は磁性材料粒子を磁化容易方向に配
向せしめるために磁場中に晒されるときもある。このよ
うにすることにより、磁石の磁気特性を向上できる。そ
の場合、印加磁場は少なくとも粒子の配向が磁場なしで
も乱れを生じない程度に組成物が固化するように架橋反
応が充分な効果を発揮するまで保持される。もし有機材
料がまだ流動状態にあるときに磁場の印加が取り除かれ
たならば、有機材料中の磁性材料粒子は隣接したもの同
士がお互いに反発しあって配向が乱れ、その結果ポンド
磁石の磁気性能は低下するであろう。

架橋性の有機材料からなるボンド磁石の製造方法には、
次のような公知資料がある。まず、特開昭６０−２２０
９０５号公報においては、エポキシ樹脂、希土類磁石粉
末からなりかつ潤滑剤として脂肪族カルボン酸エステル
を含む組成物を用いたボンド磁石の製造方法が記載され
ている。次に特開昭６０−２２０９０６号公報において
は、エポキシ樹脂、希土類磁石粉末からなりかつ潤滑剤
として脂肪族カルボン酸アミドを含む組成物を用いたボ
ンド磁石の製造方法が記載されている。特殊な例として
、特開昭６０−．２０６１１１号公報においては、ビス
フェノールＡノボラックエポキシ樹脂、希釈剤およびＳ
ｍ−Ｃｏ金属間化合物の磁性粉末からなる組成物より作
られたボンド磁石が記載されている。さらに、特開昭６
０−１８３７０５号公報においては、界面活性剤で表面
処理されたフェライト粉末と不飽和の液状ポリエステル
樹脂よりなる組成物を用いたボンド磁石の製造方法が記
載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、有機ポリマー材料がナイロンあるいはポ
リオレフィンのような熱可塑性のプラスチックである組
成物より作られた磁石には次のような欠点がある。とい
うのは、ポリオレフィンやナイロンのガラス転移温度は
比較的低い。その結果、ポリオレフィンやナイロンから
なる組成物より作られた磁石には歪みや変形が生ずる。

この現象は、特に強磁場に晒されている時とか、磁石中
の配向した磁性粒子間に働く反発力の結果として起こる
。これらのことが、磁石の使用中に起これば、磁石を搭
載している装置にただならぬ影響を与えるだろう。例え
ば、ナイロン−６、ナイロン−１１，ナイロン−１２の
ガラス転移温度はそれぞれ６２．５℃，４６’Ｃ，３７
℃である。したがって、このような樹脂を使用した磁石
の使用限界温度は比較的低い。そのような低い使用限界
温度は、実際に要求されている温度よりは低いと思われ
る。さらに、組成物を成形するのに有機ポリマーが流動
状態になるまで加熱する必要があ゛る。しかし、その温
度はかなり高いので、成形中に例えば酸化のような磁性
粒子の性能に対して好ましからざる影響を与える。また
、もし高い磁気性能を存するボンド磁石を得ようとする
と、磁性粒子の充填率の高い組成物を使う必要がある。

そのような組成物は成形時に高粘度を有しているので、
不可能でないにしても成形は大変困難であると思われる
。そのような組成物を成形するためには、有機ポリマー
材料を流動状態にしなければならず、そのためには極端
な高温が必要とされる。しかし、そうすることにより磁
性粒子の特性に対して好ましからざる影響を及ぼすこと
になる。

一般的に架橋性材料は高いガラス転移温度を有している
ので、これを用いたボンド磁石は熱可塑性有機ポリマー
材料を用いたボンド磁石よりも高温で使用することがで
きる。

しかしながら、このような架橋性の有機材料と磁性材料
粒子からなる組成物から作られたボンド磁石にも次のよ
うな欠点がある。すなわち、高い磁気性能を有するボン
ド磁石を製造するためには、該組成物は磁性材料粒子の
充填率が高いことが特に望まれる。しかしながら我々は
、このような高い充填率で磁性材料粒子を含有する組成
物を満足に成形することは不可能であることを見出した
。

さらに、仮に満足に成形できたとしても、該組成物に磁
場を印加した時に磁性材料粒子を充分に配向させること
は不可能であり、したがって高水準の磁気性能を有する
ボンド磁石を製造することは不可能である。

本発明は、以上述べたような公知技術の欠点を解決する
ものであり、その目的は、高い比率で磁性材料粒子を含
有する組成物において、該組成物中の架橋性の有機材料
として適切な有機材料を選択することにより、満足に成
形可能でかつ磁性材料粒子を充分に配向させることが可
能な組成物および該組成物を用いた特に高い磁気性能を
有するボンド磁石を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

以上述べたような課題を解決するために、本発明のボン
ド磁石を製造するための組成物は、架橋可能な有機材料
と磁性材料粒子および所望により架橋樹脂を作るために
該有機材料の架橋を引き起こしたりあるいは促進する働
きをする添加物を含む混合物を構成要素として含み、そ
して少なくとも５０体積％の磁性材料粒子を構成要素と
して含み、細管流動計によって押し出し可能であり、か
つ該有機材料が液体状態である時に該細管流動計によっ
て押し出した時の粘度が、１１００／秒の剪断速度にお
いて６０００ポアズ以下であることを特徴とする。また
、本発明のボンド磁石は、このような組成物から製造さ
れたものであることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、架橋可能な有機材料と磁性材料粒子お
よび所望により架橋材料を作るために該有機材料の架橋
を引き起こしたりあるいは促進する働きをする添加物を
含む混合物を構成要素として含む、ボンド磁石を製造す
るための組成物であって、少なくとも５０体積％の磁性
材料粒子を構成要素として含み、細管流動計によって押
し出し可能であり、かつ該有機材料が液体状態である時
に該細管流動計によって押し出した時の粘度が、１１０
０／秒の剪断速度において６０００ポアズ以下である組
成物が提供される。

細管流動計は、第１図に示すように、円筒バレル１と、
該円筒バレル１のシリンダー３中にあるピストン２から
構成され、円筒バレル１の下端部にはノズル５を有する
ダイ４が支持されている。

本発明の組成物は、該ダイのノズルから、１１００／秒
の剪断速度で押し出し可能でなければならない。

れる。ここで、Ｄは流動計の円筒バレルの口径（ｃｍ）
、ｖはＦ［バレル中でのピストンの移動速度（ｃｍ／分
）、ｄはノズルの口径（ｃｍ）、Ｌはノズルの長さ（Ｃ
ｍ）そしてＦはピストンに加えられる圧力（ＫＮ）を表
わす。一般的にはＤは１〜３ＣＴＩの範囲、ｄは０．０
５〜０．５ｃｍの範囲、Ｌは５ｄ〜２０ｄの範囲である
。

組成物の粘度（ポアズ）は、 ｖ、Ｄおよびｄの値は、必要な１１００／秒という剪断
速度が達成できるように決定すればよい。

本発明の組成物は、細管流動計によって押し出し可能で
なければならず、また組成物中の有機材料が室温で固体
となる材料である場合には、有機材料が液体になる該有
機材料の融点より高い温度で押し出す必要がある。

組成物の粘度は、該組成物の温度に依存するので、粘度
が後述する上限より低くなるように温度を調整する必要
がある。

我々の知見によれば、架橋可能な有機材料と少なくとも
５０体積％の磁性材料粒子を含む多くの組成物は、どの
ような温度であっても、細管流動計によって１１００／
秒の剪断速度で押し出すのは不可能である。このような
組成物を、高い比率で磁性材料粒子を含むボンド磁石と
して満足に成形することは、不可能でないにしても大変
困難である。一方、細管流動計によって１１００／秒の
剪断速度で押し出し可能な組成物であっても、それらは
特に６０００ポアズを越えるような高い粘度を有してい
る。常にそうとは限らないが、このような高粘度の組成
物をボンド磁石として満足に成形することは可能であろ
う。しかしながら、組成物の粘度が比較的高いため、磁
場の印加によって生じる磁性材料粒子の配向度は要求さ
れる程には高くならず、その結果帯られるボンド磁石の
磁気性能は要求される程には高くない。これに対し本発
明の組成物は、有機材料が液体状態である時に比較的低
い粘度を有するため、その結果磁場を印加することによ
って磁性材料粒子を高い配向度で配向させることができ
、高い比率で磁性材料粒子を含み、高い磁気性能を有す
るボンド磁石として成形することが可能となる。

また本発明によれば、前述の組成物から作られた、架橋
した有機材料と磁性材料粒子を構成要素として含むボン
ド磁石が提供される。

有機材料が液体となる温度における組成物の粘度は、と
りわけ有機材料の性質およびその含有率そして組成物の
温度によって左右される。

例えば、有機材料が比較的高分子量のポリマー材料であ
る場合には、一般的に有機材料が比較的低分子量の非ポ
リマー材料である場合よりも高粘度となる。このような
理由から、本発明の組成物は後者のタイプの有機材料を
含む方が望ましい。

組成物の粘度はまた、磁性材料粒子の性質、特にその形
状によって左右される。磁性材料粒子の形状が高い縦横
比を有する場合、すなわち針状の場合には高くなる傾向
にあり、低い縦横比を有する場合、すなわち球状に近づ
くにつれて低くなる傾向にある。

組成物中の磁性材料粒子の比率もまた、組成物の粘度に
影響し、かつ該組成物から作られたボンド磁石の磁気性
能に影響する。磁性材料粒子の比率が増加するにつれて
粘度も増加する傾向にある。

しかしながらボンド磁石の磁気性能は、組成物中の磁性
材料粒子の比率が増加するにつれて高くなるので、磁性
材料粒子の比率は少なくとも６０体積％であることが望
ましく、少なくとも７０体積％であることがより望まし
い。もちろん、組成物の粘度が本発明における粘度基準
を満足することが前提となる。また、ボンド磁石の磁気
エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘは、７ＭＧＯｅを越える値
であることか望ましい。

組成物の粘度はまた、組成物の温度にも依存しており、
一般的には温度が高くなるにつれて粘度は低下する。し
かしながら、過度に温度を高くすると、例えば有機材料
の分解や磁性材料粒子の酸化というような、有機材料や
磁性材料粒子に対して好ましくない影響を与える。また
、有機材料の時ならぬ架橋といった事態も生じる。した
がって有機材料の融点を越え、かつ５０℃を越えない温
度において、組成物が所望の粘度になるような有機材料
を用いることが望ましい。

本発明の組成物番特に容易に成形可能にし、かつ磁場の
印加によって磁性材料粒子を磁化容易方向に容易に配向
可能にするためには、組成物の粘度は、を機材料が液体
状態になる所定の温度で、１１００／秒の剪断速度にお
いて３０００ポアズ以下であることが望ましく、１００
０ポアズ以下であることがより望ましい。

本発明の組成物における有機材料は、一般には固体であ
るが溶融成形可能なものである。一般的には、室温付近
（およそ２５℃）では固体であるが、より高温において
溶融成形が可能となる。有機材料すなわち本発明の組成
物は、好ましくはプラスチック成形機（例えば射出成形
機、押し出し成形機あるいは圧縮成形機）によって溶融
成形可能なものである。また本発明の組成物は、有機材
料の架橋を引き起こしたりあるいは促進する添加物を含
むこともある。ただし、このような添加物なしでも有機
材料が架橋可能であれば、該添加物は必ずしも不可欠な
ものではない。

有機材料、磁性材料粒子および所望により含まれる添加
物とそれらの含有率は、組成物が所望の粘度になるよう
に選定される。これらの組み合わせと含有率は、簡単な
実験によって選定できる。

すなわち、所定の比率の各成分を羽根付ミキサーやツイ
ンロールミルで混練して均質な混合物とし、有機材料が
液体になる所定の温度で細管流動計によって押し出すこ
とにより、粘度を測定すればよい。本発明に適用できる
組成物を得るためには、組成物の成分および比率は、設
定された温度において１１００／秒の剪断速度における
粘度が、最大設定値である６０００ポアズ以下となるよ
うに選定すべきである。

組成物中の有機材料は、好ましくは固体の有機モノマー
材料であってもよいし、好ましくは固体の有機ポリマー
材料であってもよい。組成物は、２つあるいはそれ以上
の有機モノマー材料の混合物、２つあるいはそれ以上の
有機モノマー材料の混合物もしくは１つあるいはそれ以
上の有機モノマー材料と１つあるいはそれ以上の有機ポ
リマー材料の混合物からなっていてもよい。

有機モノマー材料の例として、 １．３−ジアリルニーリア。

ＨｚＣ＝ＣＨ−ＣＨｚ−ＮＨ−Ｃｏ−Ｎｕ−ＣＨｚ−Ｃ
）Ｉ＝ＣＨｚ９−ビニルカーバゾール。

ペンタエリトリトールテトラメタクリレートＣＨ１ Ｃ（ＣＨｚ−０−Ｃｏ−Ｃ＝ＣＨｔ）　ａ３．９−ジビ
ニル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ−（５，
５）−ウンデカン。

４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネートとヒドロ
キシエチルメタクリレートとの付加体。

が挙げられる。

固体でありしかも溶融成形法が適用できる有機ポリマー
材料の例として、エチレン系の不飽和ポリエステル樹脂
およびエポキシ樹脂が挙げられる。

エポキシ樹脂の例として、 エポキシ化されたビスフェノールＡ。

そしてエポキシ化されたフェノールホルムアルデヒドノ
ボラック。

が挙げられる。

上記２つの構造式において、 エポキシ樹脂は、複数のヒドロキシ基を持った硬化剤を
含有するのが普通である。

このような硬化剤の例として、フェノールホルムアルデ
ヒドノボラック。

Ｈ がある。

少なくとも磁性材料粒子の充填率が比較的低いときに、
要求される粘度を満足するような本発明の組成物を形成
する有機材料の例として、硬化剤としてフェノールホル
ムアルデヒドノボラックを含むエポキシ化およびオリゴ
マー化されたビスフェノールＡからなるエポキシ樹脂そ
してテトラヒドロフルフリルメタクリレートおよびヒド
ロキシエチルメタクリレートとイソシアネートオリゴマ
ーとの反応生成物の混合物が挙げられる。

通常は成形できないような、磁性材料粒子の充填率が比
較的高いときすなわちその比率が最低でも５０体積％で
あるようなときでさえ、要求される粘度を満足するよう
な本発明の組成物を形成する有機材料の例として、 および と９−ビニルカーバゾールの混合物が挙げられる。

一般に組成物中の有機材料の比率は、少な（とも１０体
積％は必要であり、かつ５０体積％以下でなければいけ
ないであろう。好ましい比率は、２０〜４０体積％であ
る。

組成物は、組成物中の有機材料を架橋し、または有機材
料の架橋を促進する添加物を含有することができ、また
含有していたほうがよい。しかしながら、もちろん架橋
反応は該添加物がなくとも進行することはできる。特に
有機材料がエチレン性の不飽和基を含んでいる場合（例
えばポリエステル樹脂あるいはアクリル材料である場合
）には、そのような添加物に適した物質には、パーオキ
サイド類や例えばアゾ−ビス−イソブチロニトリルのよ
うなアゾ化合物な・どのラジカル開始剤が含まれる。有
機材料がエポキシ樹脂であるときには、エポキシ樹脂と
硬化剤との反応を触媒的に促進する添加物を含有させる
とよい。

架橋を引き起こしたりあるいは促進するための添加物の
量は、少なくともある程度添加物の性質および有機材料
の性質に依存するが、−船釣には組成物に対して０．０
１〜２体積％で充分であ木う。有機材料がポリエステル
樹脂やアクリル材料のように、エチレン性の不飽和基を
含有しており、添加物がラジカル開始剤である場合には
一般的には組成物中の添加物の量は０．０１〜２体積％
で充分であろう。実際には添加物の性質によって決定す
ればよい。有機材料がエポキシ樹脂である場合にも、添
加物の量は一般に０．０１〜２体積％である。

添加物の量が多くなればなるほど有機材料の架橋が速く
なる。

「磁性材料」という言葉は、磁性あるいは磁化が可能な
材料を意味する。したがって、磁性材料はそれ自身磁化
されていなくてもよい。ただ例えば、組成物が製造され
たとき、磁場の印加により磁化する物であればよい。磁
性材料の粒子の大きさには特別の制限はないが、粒径は
０．５から２００μｍの範囲が望ましい。

磁性材料の適性例として、バリウムフェライト（Ｂ　ａ
　０・６Ｆｅ２０３）やストロンチウムフェライト（Ｓ
ｒＯ・６　Ｆ　ｅｚ　Ｏｓ　）といったフェライト材料
がある。他の例として、本発明の組成物に使用され、か
つ高磁気性能を有するボンド磁石が可能な希土類金属と
遷移金属との金属間化合物が挙げられる。そのような磁
性材料の原料である希土類金属はＳｍ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ
、Ｎｄ、Ｐｒ。

Ｃｄであり、適した遷移金属としてはＦｅ、Ｃｏ。

Ｎｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ｔ、ｉが挙げられる。金属間
化合物は一般的におおよそＲＣｏ５あるいはＲ２Ｃｏ、
、という一般式で表わされる。ここでＲは少なくとも一
つの希土類金属である。金属間化合物を形成する希土類
金属の一つの例としてＳｍがある。金属間化合物の例を
示すと、−ｉにおおよそＳｍＣｏ５　、Ｓｍ２ＣＯ１７
という組成式によって表わされる化合物が知られている
。これらの組成式は希土類−遷移金属金属間化合物の厳
密な化学式ではない。というのはＳｍ、Ｃｏ以外の元素
も組成式の中に存在し得るからである。ちなみに、特開
昭６０−２２７４０８号公報には、Ｓｍ（ＣＯ１１，６
７２Ｃｕｏ、ｏｓＦ　ｅ　ｏ、ｚｚＺ　ｒ　ｏ、ｏ２ａ
　）　５．３の組成式を有する希土類−遷移金属金属間
化合物が記載されている。特開昭６０−２２０９０５号
公報には、次のような組成式の希土類−遷移金属金属間
化合物が記載されている。

すなわち、Ｓｍ　（ＣＯｏ、ｂ７ｚ　Ｃｕｏ、ｏｓＦ　
ｅｏ、ｚｚＺ　ｒｏ、ｏｚｓ　）　ｓ、ｓｓ、　　　Ｓ
ｍｏ、７ｓＹｏ、ｚｓ　（ＣＯｏ、ｂｓＣｕｏ、ｏｓＦ
　ｅｏ、ｚ８Ｚ　ｒ　Ｏ，０２）　？、８　、　　Ｓｍ
ｏ、ｓ＋Ｃｅｏ、＋ｑ　（ＣＯｏ、ｂ＋Ｃｕｏ、ｏ６Ｆ
　ｅｏ、＋＋Ｚ　ｒｏ、ｏ２）　ｑ、ｂである。

磁性材料の他の例として、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂをベースとし
た、少なくとも一つの希土類金属と少なくとも一つの遷
移金属とからなる金属間化合物がある。例として、特開
昭６０−２２０９０５号公報にはまた、Ｎｄ　（Ｆ’ｅ
ｏ、ｑｏｓ　Ｂｏ、ｏｑｓ　）　３．ｂｑが記載されて
いる。さらに他の例としては、以下のような金属間化合
物が挙げられる。すなわち、Ｓｍ　（ＣＯｏ、６７Ｃｕ
ｏ、ｏａＦ　ｅｏ、ｚｚＺ　ｒｏ、ｏ３）　？、６　。

Ｓｍ　（ＣＯｏ、７４Ｃｕｏ、ＩｏＦ　ｅｏ、＋ｓＴ　
ｉｏ、ｏ＋）　ｔ、ｚ　。

Ｓｍ　（ＣＯｏ、ｂｑＣｕｏ、ＩｏＦ　ｅｏ、ｚｏＨｆ
　Ｏ，０＋）　７．０１Ｃｅ　（ＣｏＯ，６９ｃ　ｕｏ
、＋ｚＦ　ｅｏ、Ｉ８ｚ　ｒ　ｏ、ｏ＋）　ｂ、。。

Ｓｍｏ、ｓ　Ｐ　ｒｏ、ｓ　Ｇｏｓ　、Ｓｍｏ、ｓ　Ｎ
ｄｏ、４Ｃｅｏ、＋　（ＣＯｏ、ａ７Ｃｕｏ、ｏｅＦ　
ｅｏ、ｚｚＺ　ｒｏ、ａ３）　１１．３５そしてＮｄ＋
４Ｆｅａ＋Ｂｓである。

組成物中の磁性材料粒子の比率は、少なくとも５０体積
％である。磁性材料粒子の比率が低くなるにつれてポン
ド磁石の磁気性能も低下するので、この比率は高いほう
が望ましい。好ましくは６０体積％以上であり、より好
ましくは７０体積％以上、さらに好ましくは８０体積％
以上である。

組成物中の各成分は適当な方法で混練される。

例えば、微粒子材料を混練するための適当な装置で混練
すればよい。有機材料と磁性材料粒子の特に均一な組成
物を作る好ましい方法として、大きな剪断力の下に例え
ば有機材料が軟化する温度においてツインロールミルで
組成物を混練する方法がある。そして混合物は繰り返し
ロールミルの空隙を通過させられる。もし必要なら、最
後に架橋を起こしたり促進する添加物をミル中の混合物
に加えてもよい。この方法は、もし添加物が液体の場合
には、添加物を組成物中に混合するのに大変便利な方法
である。添加物を混合するとその効果は比較的短時間で
現れるので、僅かではあるが混練中に有機材料の架橋が
起こってしまう。この理由のため、添加物は好　ましく
は混練の最終段階で加えられるべきである。

もう一つの方法として、組成物中の各成分は液体の希釈
剤の存在下で混合されもよい。該液体の希釈剤は、混合
の役割が済んだなら取り除かれる。

液体の希釈剤は、組成物中の各成分を均質に混合するの
を手助けし、後に組成物から取り除かれる。

例えば希釈剤の沸点が低いときには蒸発させて取り除か
れる。

組成物中の有機材料がモノマー材料の場合あるいはそれ
がポリマー材料の場合でさえ、高い剪断力のもとて組成
物中の成分を混練して均質な混合物にすることおよび混
練に続く溶融成形工程は、有機材料が流動状態あるいは
液体状態のときに有機材料中に溶解したり分散したりで
きるポリマー材料を組成物中に少し含ませることにより
円滑に行うことができる。このようなポリマー材料を少
し含ませることは、高率に磁性材料粒子を含有し、プラ
スチック成形機で溶融成形可能な組成物の成形を助長す
る。さらに重要なことは、そうすることによって本発明
の粘度基準を満足する組成物の成形を助長することであ
る。したがって、本発明の組成物は以下のような成分か
らなることが望ましい。

（１）架橋可能な有機材料。

（２）磁性材料粒子。

（３）有機材料が液体状態のときに有機材料中に熔解し
たり分散することができるポリマー材料。

そして必要に応じて、 （４）架橋材料を作るための有機材料の架橋を引き起こ
したりあるいは促進する添加物。

ポリマー材料は、−船釣には磁性材料粒子と親和性のあ
る官能基を含むコーポリマーである。該ポリマー材料は
磁性材料粒子と有機材料の濡れ性を改善する。そのよう
なポリマーとして適切なものは、ポリビニルブチラール
とポリビニルアルコールのコーポリマー、ポリビニルク
ロライドとポリビニルアセテートとポリビニルアルコー
ルのコーポリマー、ポリビニルアセテートとポリクロト
ン酸のコーポリマー、ポリビニリデンクロライドとポリ
アクリロニトリルのコーポリマーである。

組成物はこのようなポリマー材料を０．５〜１５体積％
含むのが望ましい。また、組成物はこのようなポリマー
材料を一種以上含んでもよい。

本発明の組成物は、例えば押し出し成形機、射出成形機
あるいは圧縮成形機といった適宜のプラスチック成形機
で成形できる。

本発明を押し出し成形で実施する場合、まず組成物は押
し出し成形機に投入される。もし必要なら組成物は有機
材料を流動状態にするために加熱され、適切な金型を用
いて押し出され、例えば有機材料を固化するなどのため
に金型の出口付近で冷却される。そして成形組成物は金
型から取り出される。異方性の磁石を作成する時には、
押し出し成形機の金型中にある組成物には、有機材料が
流動状態であるときに磁場が印加される。その結果磁性
材料粒子は磁化容易方向に配向される。磁場は押し出し
成形機の金型に近接して設置された電磁石によって印加
される。組成物中の有機材料の架橋は、組成物が金型中
にある間に行われる。

異方性の磁石を作成する時には、磁性材料粒子の配向を
維持するために、少なくとも架橋反応が磁場なしでも配
向を維持できる程度に進行するまで磁場を印加し続ける
必要がある。

一方、有機材料が室温で固体になる場合には、組成物を
押し出し成形機の金型中で冷却し、組成物中の有機材料
を固化しただけで金型から取り出してもよい。その後組
成物中の有機材料を、例えば電子ビームやｃｏ６０線源
によって得られるγ線などの電離放射線を照射すること
により、固体の状態で架橋する。また、組成物を高温に
加熱することによっても架橋できる。この場合は、適切
な型を用いて組成物の形状を保持する必要がある。

異方性の磁石を作成する時には、押し出し成形機の金型
中の組成物が冷却され、組成物中の有機材料が固化する
まで磁場を印加し続ける必要がある。

有機材料が固化すれば、もはや磁場を印加する必要はな
い。有機材料は固体の状態で架橋されるのが望ましい。

もし有機材料を高温に加熱して架橋する場合には、架橋
反応中に有機材料が流動状態になった時に、隣接粒子間
の反発によって配向が乱れないように、予め組成物に漸
減する交流磁場を印加して脱磁するか、架橋中に適切な
磁場を印加して配向を維持する必要がある。

組成物の成形および所望により行われる磁性材料粒子の
配向は、同様にして組成物を、有機材料が流動状態であ
る時に適切な金型を有する射出成形機に射出することに
よっても実施することができる。もし所望ならば、磁性
材料粒子を磁化容易方向に配向させるために、磁場印加
手段を金型に近接して取りつけてもよい。本射出成形工
程において、架橋および所望により行われる脱磁は、前
述の押し出し成形工程で述べた方法で実施することがで
きる。

組成物はまた、圧縮成形機を用いて成形することもでき
る。組成物は適切な金型に投入され、有機材料を流動状
態にするために加熱され、そして金型中で圧縮成形され
、最後に金型中で冷却される。この場合でも、磁性材料
粒子を配向させるために、適切な磁場印加手段を金型に
近接して取りつけてもよい。架橋および所望により行わ
れる磁性材料粒子の脱磁もまた、押し出し成形工程で述
べた方法で実施することができる。

〔実施例〕

本発明を実施例に基づき詳しく説明する。

各実施例では、各組成物の成分を所定の温度に加熱され
たツインロールミルを用いて混練し、均質な組成物を作
成した。最初に、ミルの空隙は約０．５ｎｕｎに設定さ
れ、組成物が投入された時には約ＩＩＩＩｍに増加した
。組成物の混練および均質化を促進するために、組成物
のシートを９０度回転させながら繰り返しミルの空隙を
通過させた。

組成物の粘度は、組成物中の有機材料が液体になる温度
において細管流動計で測定した。細管流動針は、円筒バ
レル中にあるピストンとノズルを有するグイから構成さ
れ、組成物をこのノズル先端から押し出して粘度を測定
した。

Ｄは流動計の円筒バレルの口径（ｃｍ）、ｖは円筒バレ
ル中でのピストンの移動速度（ｃ＋ｎ／分）　、ｄはノ
ズルの口径（ＣＩｌ＋）、Ｌはノズルの長さ（ａｍ）そ
してＦはピストンに加えられる圧力（ＫＮ）を表わす。

細管流動計で剪断速度を１１００／秒とするためには、
ａｍｏ、　　１ｃ＋ｎ、　　Ｌ　＝１．　３ｃｍ、　Ｄ
＝１．　３ｃｍ、　ｖ＝約５．０ｃｍ程度となる。細管
流動計は、インストロン型万能材料試験機（モデル１１
２２、Ｉｎ５ｔｒｏｎ　Ｌｔｄ製）中で作動させ、該試
験機のクロスヘツドを稼働させることにより細管流動計
の往復ピストンを稼働させた。

均質化された各組成物を秤量して立方体の型に投入し、
酸型を組成物が圧縮されるように締めつけ、電磁石のポ
ール間に設置した。咳型を２３゜５ＫＧの磁場中で、組
成物中の有機材料が液体になり、かつ架橋する温度まで
加熱した。そして磁場を印加し続けながら空冷した後磁
場を除去し、できあがったボンド磁石を型から取り出し
た。

実ＪＩｉＪ津り 磁性材料粒子”　　　　　　　　　　　６０．００体積
部微粉末シリカ　　　　　　　　　　　０．５０体積部
エポキシ樹脂”　　　　　　　　　　２０．７１体積部
硬化剤””　　　　　　　　　　　　　１０．６３体積
部ビニルブチラールとビニルアルコ ールのコーポリマー（商品名、 Ｐｉｏｌｏｆｏｒｍ　ＢＮ　１Ｂ、ＷｅｃｋｅｒＣｈｅ
ｍｉｅ　ＧｍｂＨ製）　　　　　　　　　　６．３６体
積部ステアリン酸カルシウム　　　　　　０．９０体積
部漂白モントンワックス　　　　　　　０．９０体積部
但し＊印はＳｍ　（ＣＯｏ、６ｗｚ　Ｆ　ｅｏ、ｚｚｃ
ｕｏ、ｏａＺ　ｒ　ｏ、ｏｚｓ　）　８．３５の磁性材
料粒子、本＊印はエポキシ化およびオリゴマー化された
ビスフェノールＡ。

＊＊＊印はフェノールホルムアルデヒドノボラックであ
る。

ツインロールミルによる混練時の温度は９０℃であり、
印加磁場の下での成形時の最高温度は、１９０℃であっ
た。

実１１引影 実施例１で使用した磁性材料粒子　６０．００体積部微
粉末シリカ　　　　　　　　　　　０．５０体積部テト
ラヒドロフルフリルメタクリ レート　　　　　　　　　　　　　　１９．３６体積部
オリゴウレタンメタクリレート”　　　１４．００体積
部ビニルブチラールとビニルアルコ ールのコーポリマー（商品名 Ｐｉｏｌｏｆｏｒｍ　ＢＮ　１Ｂ、ＷｅｃｋｅｒＣｈｅ
ｍｉｅ　Ｇｍｂ）ｌ製）　　　　　　　　　　６．１４
体積部アゾービスーイソブチロニトリル　　　微量但し
＊印はヒドロキシエチルメタクリレートとイソシアネー
トオリゴマーこの反応生成物である。

ツインロールミルによる混練時の温度は３０℃であり、
印加磁場の下での成形時の最高温度は、１２０℃であっ
た。

ル較斑工 実施例１で使用した磁性材料粒子　６０．００体積部微
粉末シリカ　　　　　　　　　　　０．５０体積部メタ
クリル樹脂１　　　　　　　　３３．３６体積部ビニル
ブチラールとビニルアルコ ールのコーポリマー（商品名 Ｐｉｏｌｏｆｏｒｍ　ＯＮ　１８、ＷｅｃｋｅｒＣｈｅ
ｍｉｅ　ＧｍｂＨ製）　　　　　　　　　　６．１４体
積部アゾ開始剤　　　　　　　　　　　　　微量但し＊
印は以下の構造式で表わされるメタクリル樹脂である。

ツインロールミルによる混練時の温度は８０℃であり、
印加磁場の下での成形時の最高温度は、１７０℃であっ
た。

微粉末シリカ　　　　　　　　　　　０．５０体積部ビ
ニルブチラールとビニルアルコ ールのコーポリマー（商品名 Ｐｉｏｌｏｆｏｒｍ　ＢＮ　１８、ＷｅｃｋｅｒＣｈｅ
ｍｉｅ　ＧｍｂＨ製”）　　　　　　　　　　６．１４
体積部９−ビニルカーバゾール　　　　　２０．０２体
積部４．４″−ジフェニルメタンジイ ソシアネートとヒドロキシエチル メタクリレートとの付加体”　　　　　１３．３４体積
部アゾ開始剤　　　　　　　　　　　　　微量但し＊印
は以下の構造式で表わされる付加体である。

ツインロールミルによる混練時の温度は６０℃であり、
印加磁場の下での成形時の最高温度は、１５０℃であっ
た。

以上の各組成物の粘度と、組成物から作られたボンド磁
石の磁気エネルギー積を第１表に示す。

なお比較例１および２の組成物は、細管流動計によって
押し出すことができず、粘度を測定することができなか
った。

第１表 を繰り返した。すなわち、第２表に示すような各組成物
（各成分の比率の単位はすべて体積部である。）を４０
℃の温度でツインロールミル中で混練した。２３．５Ｋ
Ｇの磁場中において、１０分間で１２０℃の温度まで昇
温し、この温度で１０分間加熱して組成物中の宵機材料
を架橋させ、その後１０分間で室温まで冷却した。各組
成物の粘度を８０’Ｃの温度で、前述のように細管流動
計を用いて１１００／秒の剪断速度で測定した。粘度の
測定中に組成物が架橋するのを防止するため、各組成物
からアゾ−ビス−イソブチロニトリルを除いて測定した
。

立方体の型から取り出されたボンド磁石の各々について
、磁石中の磁性材料粒子の体積比率、組成物の粘度（単
位はポアズ）および磁気エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ　
　（単位はＭＧＯｅ　）を第３表に示す。

第３表 第３表から明らかなように、本発明における上限の値を
越えるような高い粘度を有する組成物からは、低い磁気
性能を有するポンド磁石しか得られない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は特に薄肉の横断面形状を有
するポンド磁石の製造に適した組成物を提供するもので
ある。本発明の組成物はまた、その成形方法が押し出し
成形法に限られるものではないが、特に押し出し成形に
よってかなり長いポンド磁石を製造するのに適したもの
であり、円形の横断面を有するような棒状のポンド磁石
や特に薄肉チューブのような管状のポンド磁石の製造に
適しているというような特徴を有している。

さらに本発明は、単純あるいは複雑な形状の磁石を容易
に成形することができる、きわめて柔軟性に冨んだ組成
物を提供することができる。本発明の組成物を用いて製
造された磁石は軽い。例えば同じサイズの金属磁石に比
べて約２／３の重さしかない。また、本発明によって製
造される磁石は、セラミック磁石よりもはるかに脆性に
富んでいる。

本発明によって製造される磁石は、多くの用途に適用で
きる。例えば、モータ、テレビ、プリンターそして吸着
デバイス（例えばドアのところの吸着デバイス）などで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、組成物の粘度の測定に用いた細管流動計の概
略図である。 １・・・・・・円筒バレル ２・・・・・・ピストン ３・・・・・・シリンダー ４・・・・・・ダイ ５・・・・・・ノズル 以　　上 出願人　インペリアル・ケミカル・ インダストリーズ・ピーエ ルシー 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　鈴　木　喜三部　　他１名

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．ボンド磁石の製造に適した架橋可能な有機材料と磁
   性材料粒子の混合物を構成要素として含む組成物におい
   て、該組成物は少なくとも５０体積％の磁性材料粒子を
   構成要素として含み、細管流動計によって押し出し可能
   であり、かつ該有機材料が液体状態である時に該細管流
   動計によって押し出した時の粘度が１１００／秒の剪断
   速度において６０００ポアズ以下であることを特徴とす
   る組成物。
2. ２．有機材料が液体状態である時に前記細管流動計によ
   って押し出した時の粘度が１１００／秒の剪断速度にお
   いて３０００ポアズ以下であることを特徴とする請求項
   １に記載の組成物。
3. ３．粘度が１０００ポアズ以下であることを特徴とする
   請求項２に記載の組成物。
4. ４．有機材料が２５℃の温度において固体であることを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
5. ５．組成物中の有機材料の融点を越えかつ５０℃を越え
   ない温度において所望の粘度を有することを特徴とする
   請求項４に記載の組成物。
6. ６．有機材料が有機モノマー材料を構成要素として含む
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の組成
   物。
7. ７．有機材料が有機ポリマー材料を構成要素として含む
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の組成
   物。
8. ８．２０から４０体積％の有機材料を構成要素として含
   むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の組
   成物。
9. ９．少なくとも６０体積％の磁性材料粒子を構成要素と
   して含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
   載の組成物。
10. １０．有機材料の架橋を引き起こしたりあるいは促進す
    る働きをする添加物を構成要素として含むことを特徴と
    する請求項１〜９のいずれかに記載の組成物。
11. １１．０．０１から２体積％の前記添加物を構成要素と
    して含むことを特徴とする請求項１０に記載の組成物。
12. １２．磁性材料粒子の粒径が０．５から２００μｍの範
    囲にあることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに
    記載の組成物。
13. １３．磁性材料粒子が希土類金属と遷移金属との金属間
    化合物を構成要素として含むことを特徴とする請求項１
    〜１２のいずれかに記載の組成物。
14. １４．遷移金属がＣｏを構成要素として含むかあるいは
    Ｃｏであることを特徴とする請求項１３に記載の組成物
    。
15. １５．磁性材料粒子がおおよそＲＣｏ＿５またはＲ＿２
    Ｃｏ＿１＿７（ただしＲは希土類金属の少なくとも一種
    類）の組成式を有することを特徴とする請求項１３また
    は１４に記載の組成物。
16. １６．希土類金属がＳｍを構成要素として含むかあるい
    はＳｍであることを特徴とする請求項１３〜１５のいず
    れかに記載の組成物。
17. １７．磁性材料粒子がＮｄ−Ｆｅ−Ｂからなる金属間化
    合物を構成要素として含むことを特徴とする請求項１３
    に記載の組成物。
18. １８．高剪断力の下に混練されていることを特徴とする
    請求項１〜１７のいずれかに記載の組成物。
19. １９．有機材料が液体状態であるときに該有機材料中に
    溶解したり分散したりできるポリマー材料を構成要素と
    して含むことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに
    記載の組成物。
20. ２０．０．５から１５体積％のポリマー材料を構成要素
    として含むことを特徴とする請求項１９に記載の組成物
    。
21. ２１．請求項１〜２０のいずれかに記載の組成物から作
    られ、架橋した有機材料と磁性材料材料粒子を構成要素
    として含むことを特徴とするボンド磁石。
22. ２２．磁気性能（ＢＨ）ｍａｘが７．０ＭＧＯｅを越え
    る値であることを特徴とする請求項２１に記載のボンド
    磁石。