JPH03218606A - 合成樹脂磁石用組成物 - 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】 イ．発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、合成樹脂磁石成形品において成形品中に生ず
る中空ボイドを微細化、分散化することにより、衝撃強
度、曲げ強度などの強度特性を向上させるとともに、磁
力の均一性を向上させることができる合成樹脂磁石用組
成物に関するものである。

［従来の技術］ 磁性体粉末、特にアニーリングなどの手段により異方化
処理された、いわゆる異方性磁性体粉末と熱可塑性樹脂
とからなる樹脂ボンド磁石は、その軽量性と共に加工性
の良さ、或は欠け難いという靭性の良さから焼結フエラ
イト磁石に代り多くの用途に用いられるようになった。

このような樹脂ボンド磁石の成形法としては射出成形法
や押出成形法などが周知である。

粉砕工程を経て製造された磁性体粉末には結晶のひずみ
や欠陥が存在し、それが障害となって磁場印加時におけ
る磁極配向が不十分になるため強い磁石が得られないが
、異方化処理された磁性体粉末では結晶のひずみや欠陥
が除去され、強い磁場印加の下で配向率が高まり高い磁
力が得られるので、高磁力を必要とする樹脂ボンド磁石
の製造に広く用いられている。

異方化処理としては、粉砕工程を経て製造された磁性体
粉末を高温下で長時間保持するアニーリング処理が一般
的に用いられている。

しかしながら、異方化処理された磁性体粉末を用いた従
来の樹脂ボンド磁石、特に厚肉成形品においては成形体
の内部に強度低下や磁力不均一の原因となりつる大きさ
の空隙、即ち中空ボイドがしばしば発生する。

［発明が解決しようとする課゛題］ 本発明は、異方化処理された磁性体粉末を用いた樹脂ボ
ンド磁石の成形時に発生する中空ボイドを微細化、分散
化させることにより衝撃強度や曲げ強度などの強度特性
を向上させると共に、磁力の均一性を向上させることが
できる合成樹脂磁石用組成物を提供することを目的とす
る。

口．発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 本発明に係る合成樹脂磁石用組成物は、異方化処理され
た磁性体粉末３０〜９９重量％及び無機物質粉砕物７０
〜１重量％とよりなる混合粉末を１００重量部中６０〜
９５重量部、熱可塑性樹脂を１００重量部中４０〜５重
量部の比率で含有することを特徴とする。

本発明者らは、異方化処理された磁性体粉末を用いた樹
脂ボンド磁石の製造時における中空ボイドの発生につい
て詳細な検討を行った結果、次のような知見を得た。

（１１中空ボイドはゲートシール後の成形品中の樹脂の
体積収縮時には外周部が先に冷却、固化するが成形品内
部はまだ高温で可塑化状態のため、内部が固化する時点
で収縮緩和のために強度、磁力に影響を及ぼす大きさの
空隙、即ち中空ボイドが数ケ所にわたり発生する。

（２）保圧を高くする或は保圧時間を長くする、ゲート
、スブルー径を太《する等の成形条件での対応では中空
ボイドの微細化に効果はない。

（３）滑剤の添加、或は表面処理剤の種類を変えて流動
性を向上させた材料を用いても中空ボイドの微細化に効
果はない。

以上の知見により本発明者らは中空ボイドの発生は、異
方化処理された磁性体粉末の表面特性によるものではな
いかと推定した。

即ちアニーリングなどにより異方化処理された磁性体粉
末は、結晶のひずみや欠陥が除去されているので、その
結果、磁場印加の下で配向率が高まり高い磁力が得られ
る。

しかしながらその表面の完全さ故に，分解ガス等の気体
成分発生時に発生核として作用せず、このため少数では
あるが、強度、磁力に影響を及ぼす大きさの中空ボイド
が発生する。

一方無機物質粉砕物の場合には、粒子表面に存在する欠
陥や多孔性のため、丁度沸騰石の作用と類似した分解ガ
ス成分発生時の発生核としての働きを示し、このため微
細化した中空ボイドを形成するものと考えられる。

異方化処理された磁性体粉末に無機物質粉砕物を混合し
て用いる本発明によれば、製品中に存在する中空ボイド
が微細化することにより破壊の応力集中点としての作用
が小さくなり、曲げ強度、衝撃強度などの強度特性が向
上し、また大きなボイドが存在しないため成形品表面に
おける磁力の乱れも改善される。特に結晶性樹脂を用い
た厚肉成形品の物性改良に大きな効果を示す。

本発明で用いられる異方化処理された磁性体粉末として
は、高磁力の合成樹脂磁石製造用として従来から広《用
いられているアニーリングされたＳｒ系フエライト磁性
体粉末はもとより、その他の手段により製造されたもの
であっても、結晶のひずみや欠陥が除去され、磁場印加
の下で磁極が配向し易くなっているものであればいずれ
も使用できる。

無機物質粉砕物としては、アニーリングのような異方化
処理をされていない磁性体粉末、すなわち粉砕のみを行
った、いわゆる等方性の磁性体粉末、例えばＢａ系フエ
ライト磁性体粉末或はα−アルミナ、沸騰石、ゼオライ
トのような磁性を帯びない多孔質又は多結晶の無機物質
粉砕物が挙げられる。

かかる無機物質粉砕物の粒度は、異方化処理された磁性
体粉末の粒度と同程度、又はそれ以下であれば良い。

異方化処理された磁性体粉末と無機物質粉砕物との混合
比率は、前者が３０〜９９重量％、後者が７０〜１重量
％とする。

無機物質粉砕物が１重量未満であると中空ボイドの微細
化効果が殆ど期待できない。一方上限については、中空
ボイドを微細化、分散化及び曲げ強度、衝撃強度の向上
と言う本発明の目的に関しては多いほどよいが、それに
伴って合成磁石成形品の磁力が低下することを考慮すれ
ば、最大で７０重量％、好ましくは５０重量％以下にす
るのが良い。

また異方化処理された磁性体粉末と無機物質粉砕物との
混合粉末と、熱可塑性樹脂との配合比率は、前者が１０
０重量部中６０〜９５重量部、後者が１００重量部中４
０〜５重量部とする。

熱可塑性樹脂の比率が４０重量部以上であると磁力の低
下が大きく、一方５重量部未満であると流動性の低下が
著し《なり良好な成形体が得られない。

熱可塑性樹脂としてはポリアミド−６、６６、１２など
のボリアミド樹脂、ポリエチレン、ボリブロビレン、ポ
リ塩化ビニルなどのエチレン系重合体樹脂、エチレンー
エチルアクリレート、エチレンービニルアセテートなど
のエチレン共重合体樹脂、ボリフェニレンサルファイド
、フッ素樹脂などの既に知られているものが使用でき、
これら樹脂をそれぞれ単独で使用することもできるし、
２種以上組合せて用いることも出来る。

合成樹脂磁石用組成物の製造に当っては通常磁性体粉末
を表面処理した後熱可塑性樹脂をブレンドするが、磁性
体粉末の表面処理剤としてはアミノシラン系、ウレイド
シラン系などのシラン系カップリング剤、チタン系カッ
プリング剤、アルミニウム系カップリング剤などが用い
られる。

本発明組成物の製法は、異方化処理された磁性体粉末と
無機物質粉砕物を上記の比率で予め混合し、これに表面
処理剤による表面処理を行ったのち、熱可塑性樹脂を上
記の比率でブレンドし、混練押出機を用いて溶融混合す
るのが良い。またニーダーを用いて混練することもでき
る。

具体的には回転刃ミキサー　Ｖブレンダー　リボンブレ
ンダーを用い、異方化処理された磁性体粉末と無機物質
粉砕物とを混合し、表面処理剤で処理したのち熱可塑性
樹脂の好ましくは粉末をドライブレンドにより混合し、
これを混練押出機のホッパーに投入し加熱溶融、混合し
て造粒する。

或はドライブレンドしたものを二一グーに入れて加熱溶
融混練し、混線物をカッティングまたは粉砕して造粒し
ても良い。

また異方化処理された磁性体粉末と無機物質粉砕物とを
それぞれ別個に熱可塑性樹脂とブレンドし、造粒、ベレ
ット化しておき、このペレット同士をブレンド比が、異
方化処理された磁性体粉末３０〜９９重量％、無機物質
粉砕物７０〜１重量％、好まし《は異方化処理された磁
性体粉末が５０〜９９重量％、無機物質粉砕物が５０〜
１重量％となるようにブレンドしても良い。

上記した方法により得られた樹脂磁石用組成物の成形方
法は、ペレット状或は粉砕体を造粒した組成物を加熱溶
融した状態で射出、押出、プレス等の各種成形方法にて
成形するに際し磁場印加して目的とする製品に着磁する
。印加する磁場の強さは３，０００エルステッド以上で
あれば良い。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではな
い。

［実施例１〜６］ 第１表に示す配合処方に従って、異方化処理された磁性
体粉末として日本弁柄工業■製の異方性Ｓｒフエライト
ＯＰ−７１　（商品名）を用い、無機物質粉砕物として
同社製の等方性ＢａフエライトＤＮＰ−Ｓ　（商品名）
、α−アルミナ又は沸騰石を用いて、両者を回転刃ミキ
サー内に所定量投入し、室温にてミキサーを回転させな
がら表面処理剤をメチルアルコールと水の１＝１（重量
比）の混合溶液で５０ｗｔ％としたものを所定量添加し
た。

５分間ミキサーを回転させた後ミキサー内を約１００℃
に昇温し、メチルアルコール等の揮発性成分を除去した
。次いで所定量のポリアミド−６を投入し先に調製した
表面処理済の磁性体粉末混合物と再び回転刃ミキサーに
て均一に混合した。

このようにして得られた粉体温合物を連続型一軸混線様
により２５０℃で溶融混練し、押出したストランドをカ
ッティングしてペレット化した。

次にこのペレットを用い１０ｍｍφ、長さ２５０ｍｍの
円柱状成形体を成形し、最大曲げ荷重、衝撃強度及び成
形品を縦割りにして中空ボイドの最大径、中央部１０ｃ
ｍ長さにおける中空ボイド数を測定した。なお最大曲げ
荷重は２　００ｍｍスパン、クロスヘッドスピード１０
ｍｍ／ｍｉｎ、３点曲げにて評価し、衝撃強度はｎ＝５
でコンクリート製台の上に２．０ｍｍ厚のリノリウム製
の敷板を置いたところへ、成形体の長手方向を試験台と
平行にし落下させ、１０ｃｍ刻みで落下衝撃破壊が生ず
る最低の高さ，を衝撃強度値とした。

また磁力特性値であるＢＨｍａｘのテストピースは１０
．０００エルステッド（Ｏｅ）の印加磁場中に射出、成
形した。テストピースの形状は２０ｍｍφ、厚さ１０ｍ
ｍであった。このテストピースを用い理研電子社製ＢＨ
トレーサーを用いＢＨｍａｘを測定した。

各種の測定結果を第１表に示す。

［比較例１］ 異方化処理された磁性体粉末（実施例で使用した異方性
ＳｒフエライトＯＰ−７１）のみを使用したこと以外は
第１表の配合処方に従って実施例１〜６で述べたと同じ
条件で合成樹脂磁石組成物を製造し、各種の評価用テス
トビースを成形したのち物性を測定した。得られた測定
結果を第１表に示す。

異方化処理された磁性体粉末のみを使用した比較例１に
おいては最大５．４ｍｍの中空ボイドが発生しているの
に対し、各実施例ではいずれも中空ボイドが微細化して
分散し、比較例１では最大曲げ荷重が８　０　Ｋ　ｇ，
衝撃強度が３０ｃｍであったものが、各実施例ではいず
れもこれを上回る値を示している。

これは製品中に存在する中空ボイドが微細化することに
より破壊の応力集中点としての作用が小さくなり、最大
曲げ荷重、衝撃強度などの強度特性が向上し、また中空
ボイドの微細化により磁力の均一性の向上も期待でき、
特に結晶性樹脂を用いた厚肉成形品の物性改良に大きな
効果を示すものと考えられる。

ハ．発明の効果 異方化処理された磁性体粉末を用いた樹脂ボンド磁石の
成形時に発生する中空ボイドな微細化、分散化させるこ
とにより、衝撃強度、曲げ強度などの強度特性を向上さ
せると共に、磁力の均一性を向上させることができる合
成樹脂磁石用組成物が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　異方化処理された磁性体粉末３０〜９９重量％及び無
   機物質粉砕物７０〜１重量％とよりなる混合粉末を１０
   ０重量部中６０〜９５重量部、熱可塑性樹脂を１００重
   量部中４０〜５重量部の比率で含有することを特徴とす
   る合成樹脂磁石用組成物。