JPH04324909A - 樹脂結合型磁石の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器などに使用さ
れる小型モータやアクチュエータ、エンコーダ等に利用
される樹脂結合型磁石の押出成形を用いた製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】樹脂結合型磁石の成形には、射出成形法
、圧縮成形法、押出成形法が主に用いられている。射出
成形法は、磁性粉末と熱可塑性樹脂からなる磁石原料を
十分な流動性が得られる温度まで加熱した状態で金型中
に充填し、所定の形状に成形するものである。圧縮成形
法は、磁性粉末と熱硬化性樹脂からなる磁石原料をプレ
スの金型中に充填し圧縮して成形する方法である。この
二つの成形法は、磁場中で成形することにより磁性粉末
の磁化容易軸を磁場方向に配向させ磁気特性の高い磁石
を製造することができる。

【０００３】しかしながら、その成形工程に磁石原料の
型内への充填、成形、成形品の取り出しという一定のサ
イクルが必要であり、基本的にバッチ式生産システムで
あることから、射出成形法および圧縮成形法の生産性に
は限界がある。また、最近需要が増えている寸法の長い
磁石の成形に対しても、射出成形法ではキャビティーへ
の磁石原料の充填、成形品の取り出しができない等の理
由で、圧縮成形法では成形パンチのストロークで成形品
の長さが決ってしまう等の理由で、共にその成形品の長
さには限界がある。

【０００４】これに対し押出成形法は、流動状態の磁石
原料をスクリューまたはプランジャーを使って金型中に
送り込み、この金型中を通過させることで成形する方法
である。原料の供給から成形品の取り出しまで連続して
行うことができるため非常に生産性が高く、また寸法の
長い磁石も簡単に成形できる方法である。成形時磁場を
印加せずに等方性磁石を成形する方法と、成形時磁場を
印加しながら異方性磁石を成形する方法があり、後者の
例としては例えば、特開昭６１−１２１３０７号公報、
特開昭６２−２０８６１２号公報等に開示されている方
法、あるいは、特開昭５８−２１９７０５号公報、特開
昭５９−１２７８２３号公報等に開示されている製造装
置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来技術では、以下のような問題点を有している。

【０００６】（１）従来の樹脂結合型磁石の押出成形法
は、基本的に通常のプラスチックの押出成形法と同じ方
法を用いている。即ち、金型に送り込まれた磁石組成物
が成形体として金型から押し出される際に、成形体がま
だ軟らかい状態で金型から押し出し、その後金型外で冷
却固化させる方法である。冷却方法としては、水槽中を
通過させる方法、冷却水を噴霧する方法あるいはサイジ
ングダイを用いる方法等が行われている。しかしながら
、前二者のような冷却方法では冷却時の成形品の収縮を
制御することが難しく、精密機器の部品である磁石に要
求されるような高い寸法精度を有する成形品が得られな
いという問題点を有する。また、サイジングダイを用い
る方法では寸法精度の面では問題はないものの、製品１
機種について１台のサイジングダイを作製する必要があ
るため、多品種少量生産の磁石の成形においては成形コ
ストが高くなるという問題点を有している。

【０００７】（２）特開昭６１−１２１３０７号公報、
特開昭５８−２１９７０５号公報に開示されている方法
あるいは製造装置は、磁性材料と重合材料との混練材料
を押出成形する際に、金型中で磁界を印加し磁性材料の
磁化容易軸を磁界方向に配向させつつ成形する方法、製
造装置である。これらは、磁性材料を配向させることに
より磁気特性の高い磁石を得ることを目的としている。 しかしながら、これらの成形方法、製造装置は、磁石成
形体の成形時の冷却まで考慮されていない。配向した磁
石原料を温度が高い状態で磁場中から磁場外に押し出す
と、原料中の磁性材料は内部で閉磁気回路を組むように
個々の粒子が動くため配向が乱れてしまう。そのため、
磁気特性が低下した磁石しか得られないという問題点を
有する。 （３）異方性磁石成形時の磁石成形体の冷却まで考慮し
た例として、磁場が印加された金型から押し出された成
形体が冷却固化するまでの間、成形体にエンドレスベル
ト状の軟磁性体を接触させる方法が特開昭６２−２０８
６１２号公報に、金型内で着磁、配向させた磁石を金型
外の冷却装置で磁場中で冷却する方法が特開昭５９−１
２７８２３号公報に開示されている。しかしながら、上
記の方法は異方性の方向が一方向のものにしか適用でき
ず、例えば放射状に異方性を有する円筒状磁石の成形な
どには用いることはできない。また、金型から押し出し
たところでは成形体の温度は高いため、どうしても配向
の乱れによる磁気特性の低下は生じてしまう。従って、
この方法を用いても磁気特性の高い磁石を成形すること
は難しい。

【０００８】そこで本発明は上記のような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、磁気特性が高く
、長尺、薄肉といった形状自由度の高い樹脂結合型磁石
を生産性良く製造する方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂結合型磁石
の製造方法は、磁性粉末および熱可塑性樹脂からなる磁
石組成物、または、磁性粉末、熱可塑性樹脂および添加
剤からなる磁石組成物を、金型中を冷却しながら通過さ
せて押出成形する方法であり、金型から押し出されると
きの磁石組成物の弾性率Ｅを、

【００１０】

【数７】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形することを特徴とする。

【００１１】また、磁性粉末および５０℃以上硬化温度
以下の温度領域で液状もしくはゴム状となる熱硬化性樹
脂からなる磁石組成物、または、磁性粉末、５０℃以上
硬化温度以下の温度領域で液状もしくはゴム状となる熱
硬化性樹脂および添加剤からなる磁石組成物を、金型中
を冷却しながら通過させて押出成形し、その後成形体中
の樹脂を架橋する方法であり、金型から押し出されると
きの磁石組成物の弾性率Ｅを、

【００１２】

【数８】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形し、その後成形体中の樹脂を架
橋することを特徴とする。

【００１３】また、磁性粉末および熱可塑性樹脂からな
る磁石組成物、または、磁性粉末、熱可塑性樹脂および
添加剤からなる磁石組成物を、磁場を印加した金型中を
冷却しながら通過させて押出成形する方法であり、金型
内の磁場が印加された部分を磁石組成物が通過する際に
、該磁石組成物の粘度ηを、

【００１４】

【数９】 　　　　　　η≦１×１０５　ｐｏｉｓｅ　　（せん断
速度＝１０００ｓｅｃ−１）なる状態とし、かつ、磁場
印加部から出るときには磁石組成物の弾性率Ｅを、

【００１５】

【数１０】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形することを特徴とする。

【００１６】また、磁性粉末および５０℃以上硬化温度
以下の温度領域で液状もしくはゴム状となる熱硬化性樹
脂からなる磁石組成物、または、磁性粉末、５０℃以上
硬化温度以下の温度領域で液状もしくはゴム状となる熱
硬化性樹脂および添加剤からなる磁石組成物を、磁場を
印加した金型中を冷却しながら通過させて押出成形し、
その後成形体中の樹脂を架橋する方法であり、金型内の
磁場が印加された部分を磁石組成物が通過する際に、該
磁石組成物の粘度ηを、

【００１７】

【数１１】 　　　　　　η≦１×１０５　ｐｏｉｓｅ　　（せん断
速度＝１０００ｓｅｃ−１）なる状態とし、かつ、磁場
印加部から出るときには磁石組成物の弾性率Ｅを、

【００１８】

【数１２】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形し、その後成形体中の樹脂を架
橋することを特徴とする。

【００１９】また、前記磁性粉末が、希土類元素（ただ
しイットリウム（Ｙ）を含む）とコバルトを主体とする
遷移金属からなる希土類磁性粉末あるいは希土類元素と
鉄を主体とする遷移金属およびほう素からなる希土類磁
性粉末であることを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明の製造方法を用いることにより、磁気特
性が高く、長尺、薄肉といった形状自由度も高い樹脂結
合型磁石を生産性良く製造することが可能である。

【００２１】本発明において、成形時金型内に注入され
た磁石組成物は、金型中を冷却されながら通過し金型外
に押し出され成形される。その際、金型から押し出され
るときの磁石組成物の弾性率Ｅを、

【００２２】

【数１３】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形することにより、高い寸法精度
を有する磁石を成形することができる。ここで磁石組成
物の弾性率Ｅを１×１０７Ｎ／ｍ２以上としたのは、弾
性率が１×１０７Ｎ／ｍ２より小さいと、成形体がまだ
軟らかく金型外で容易に変形してしまい、寸法精度が低
下してしまうからである。また、異方性磁石を成形する
方法では、成形時金型内に注入された磁石組成物が、磁
場を印加した金型中を通過することで、原料中の磁性粉
末の磁化容易軸を磁場方向に配向して成形される。この
時、金型の加熱および冷却を適切に行い、金型内の磁場
が印加された部分を磁石組成物が通過する際に、該磁石
組成物の粘度ηを、

【００２３】

【数１４】 　　　　　　η≦１×１０５　ｐｏｉｓｅ　　（せん断
速度＝１０００ｓｅｃ−１）なる状態とし、かつ、磁場
印加部から出るときには磁石組成物の弾性率Ｅを、

【００２４】

【数１５】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形することで、磁気特性が高く寸
法精度の優れた磁石を得ることができる。ここで、磁石
組成物の粘度ηを１×１０５　ｐｏｉｓｅ以下としたの
は、粘度が１×１０５　ｐｏｉｓｅより高いと組成物中
の磁性粉末の配向が充分に行われないため、得られる磁
石成形品の磁気特性が低下してしまうためである。弾性
率Ｅを１×１０７Ｎ／ｍ２以上としたのは、弾性率が１
×１０７Ｎ／ｍ２より小さいと、磁性粉末の配向を保持
しておくだけの強度がないために配向が金型外で乱れて
しまい磁気特性が低下してしまうためである。さらに前
述したように成形品の寸法精度が低下してしまうためで
ある。

【００２５】成形時金型から押し出された磁石成形体は
、適当な長さに切断する。熱硬化性樹脂を結合材として
用いた場合は、成形体を脱磁した後加熱して成形体中の
樹脂を硬化させ、樹脂結合型磁石とする。

【００２６】本発明に使用する磁性粉末としてはフェラ
イト粉末や希土類磁性粉末などがあるが、磁気特性の高
い希土類磁性粉末が望ましい。

【００２７】本発明に利用できる樹脂は、熱可塑性樹脂
としては、例えばポリアミド、ポリフェニレンサルファ
イド（ＰＰＳ）等のプラスチック、塩素化ポリエチレン
などのエラストマー、合成ゴムなどがある。熱硬化性樹
脂としては、例えばエチレン系不飽和ポリエステル樹脂
、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などがある。添加剤と
しては、金属石けん（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウムなど）、ワックス等の滑剤や、熱硬化性樹脂
に対しては、パーオキサイド類などの架橋反応を促進す
る添加剤なども用いることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明について実施例に基づき詳細に
説明する。

【００２９】図１は本発明の樹脂結合型磁石の製造工程
の１実施例を示している。磁性粉末と樹脂と必要ならば
添加剤を所望の混合比に秤量、混合した後に、ロールミ
ル、押出機等の混練機で樹脂が溶融する温度以上に加熱
して混練し、コンパウンドを作製する。このコンパウン
ドを成形機に投入し易い大きさに粉砕し、押出成形機に
投入する。投入した磁石組成物を押出成形機のシリンダ
ー内で再び加熱し、流動状態としてスクリューまたはプ
ランジャーにて押出機に接続された金型中に送り込む。 等方性磁石を成形する場合は、磁場を印加せずに磁石組
成物を冷却固化しながら金型から押し出す。異方性磁石
を成形する場合は、金型内に注入された磁石組成物を、
磁場を印加した金型中を通過させることで、原料中の磁
性粉末の磁化容易軸を磁場方向に配向して成形し、冷却
固化し、磁石成形体として金型から押し出す。押し出さ
れた磁石成形体を引き取り、適当な長さに切断する。熱
硬化性樹脂を結合材として用いた場合は、成形体を脱磁
した後加熱して成形体中の樹脂を硬化させる（以下キュ
アリングと呼ぶ）。このようにして樹脂結合型磁石を製
造する。

【００３０】上記の製造工程のうち押出成形工程の１実
施例について、図２に基づいて説明する。図２は円筒状
磁石を成形する場合を示している。押出成形機は、材料
投入部であるホッパー２０１、シリンダ２０２、スクリ
ュー２０３、シリンダ部に金型を取り付けるためのアダ
プタープレート２０４、金型２０５およびスクリュー駆
動用モータ（図には記入していない）から成っている。 金型内に磁場を印加する場合は、電磁コイル２１０を金
型の外側に配置した構成とする。この押出成形機に粉砕
した原料コンパウンド２１１を投入する。この原料コン
パウンドをシリンダ２０２内にてヒーター２０６により
加熱し、流動状態として金型２０５内を通過させる。こ
の際、金型温度をヒーター２０８、冷却板２０９により
調節し、磁石成形体を金型から冷却固化しながら押し出
す。この金型の構造については図３に示す。

【００３１】金型は、外ダイ３０１、３０１ａとマンド
レル３０２、３０２ａで構成されている。成形時に磁場
を印加しない場合は、金型の材質に特に制約はない。成
形時に磁場を印加する場合は、金型を磁性材と非磁性材
を組み合わせて構成し磁場の印加を行なう。すなわち、
外ダイ３０１は非磁性材で作製し、先端部３０１ａは磁
性材とする。また、マンドレル３０２は非磁性材で、そ
の先端部３０２ａは磁性材とする。この構成において、
金型の外側に設置された電磁コイル２１０に電流を流す
と、発生する磁束は透磁率の高い磁性材中を通り易いた
め、マンドレル先端部３０２ａと外ダイ先端部３０１ａ
との間の空間３０４（以下配向部と呼ぶ）に放射状の磁
場が発生する。よって、磁石組成物が配向部を通過する
時に、磁石粉末が配向されながら成形される。金型外周
にはヒーター２０８が、金型先端部には冷却板２０９が
取り付けられている。冷却板２０９は空気あるいは冷却
水といった冷媒によって冷却される。このヒーターと冷
却板によって金型の温度を調節するが、その際必要なら
ば外ダイ先端部３０１ａに例えば断熱材３０３等を挿入
しても良い。また、冷却は冷却板によらず、直接成形体
に空気あるいは冷却水を吹き付けても良い。

【００３２】以下、さらに詳細な実施例を示す。

【００３３】（実施例１）組成がＳｍ（Ｃｏ０．６７２
Ｃｕ０．０８Ｆｅ０．２２Ｚｒ０．０２８）８．３５と
なるように原料を溶解、鋳造後、できたインゴットを熱
処理して磁気的に硬化させ、その後該インゴットを粉砕
して平均粒径が１５μｍの磁性粉末を得た。この粉末を
粉末Ａとする。また、他の種類の粉末として、以下の方
法で作製した粉末を得た。

【００３４】Ｎｄ１４（Ｆｅ０．９５Ｃｏ０．０５）８
０．５Ｂ５．５　の組成となるように原料を溶解、鋳造
し、得られたインゴットから急冷薄帯製造装置を用い、
アルゴンガス雰囲気中で急冷薄帯を作製した。この急冷
薄帯を粉砕し、平均粒径２０μｍの磁石粉末を得た。こ
の粉末を粉末Ｂとする。

【００３５】粉末Ａとナイロン１２の粉末およびステア
リン酸亜鉛粉末を、それぞれの比率が９４．５重量％、
５．４５重量％および０．０５重量％となるように混合
した。また、粉末Ｂとナイロン１２粉末およびステアリ
ン酸亜鉛粉末をそれぞれの比率が９４、５．９、０．１
重量％となるように混合した。これらの混合物を、２軸
押出混練機にて２６０℃で混練した後、この混練物を外
径が１〜１０ｍｍの粒となるように粉砕して原料コンパ
ウンドとした。粉末Ａを使用したものをコンパウンド１
、粉末Ｂを使用したものをコンパウンド２とする。それ
ぞれのコンパウンドの温度と弾性率との関係を図４に示
す。このコンパウンドを用い、図２、図３に示した押出
成形機および金型を使用して外径１８ｍｍ、内径１６ｍ
ｍの円筒状磁石を成形した。この際、金型出口（図３の
点Ｐの位置）にて成形品の温度を測定し、弾性率と成形
品の寸法精度（外径公差）との関係を調べた。測定結果
を表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】一般的に樹脂結合型磁石に要求される寸法
精度は、例えば外径公差では±０．０５ｍｍ以下である
。表１から明らかなように、成形品の弾性率を１×１０
７Ｎ／ｍ２　以上の状態として金型より押出成形するこ
とにより、良好な寸法精度を有する磁石を成形すること
が可能である。磁気特性は、コンパウンド１を用いて成
形したもので（ＢＨ）ｍａｘが３．０ＭＧＯｅ、コンパ
ウンド２を用いて成形したもので７．２ＭＧＯｅであっ
た。これは従来のフェライト磁石に比べて十分に高い特
性である。

【００３８】（実施例２）実施例１と同じ粉末Ａ、Ｂを
使用し、以下のように成形を行なった。

【００３９】粉末Ａとポリフェニレンサルファイド（以
下ＰＰＳと呼ぶ）の粉末およびステアリン酸亜鉛粉末を
、それぞれの比率が９０．７重量％、９．２５重量％お
よび０．０５重量％となるように混合した。また、粉末
ＢとＰＰＳ粉末およびステアリン酸亜鉛粉末をそれぞれ
の比率が８９．６、１０．３、０．１重量％となるよう
に混合した。これらの混合物を、２軸押出混練機にて３
１０℃で混練した後、この混練物を外径が１〜１０ｍｍ
の粒となるように粉砕して原料コンパウンドとした。 粉末Ａを使用したものをコンパウンド３、粉末Ｂを使用
したものをコンパウンド４とする。それぞれのコンパウ
ンドの温度と弾性率との関係を図５に示す。このコンパ
ウンドを用い、実施例１と同様に外径１８ｍｍ、内径１
６ｍｍの円筒状磁石を成形し、金型出口での成形品の温
度を測定して弾性率と成形品の寸法精度（外径公差）と
の関係を調べた。測定結果を表２に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２から明らかなように、熱可塑性樹脂の
種類を変えても、また、磁石粉末の重量比を変えても、
成形品の弾性率を１×１０７Ｎ／ｍ２以上の状態として
金型より押出成形することにより、良好な寸法精度を有
する磁石を成形することが可能である。

【００４２】（実施例３）実施例１と同じ粉末Ａ、Ｂを
使用し、以下のように成形を行なった。

【００４３】粉末ＡとビスフェノールＡ型エポキシ、ノ
ボラック型エポキシの混合物からなる樹脂粉末およびス
テアリン酸カルシウム粉末を、それぞれの比率が９２重
量％、７．９５重量％および０．０５重量％となるよう
に混合した。また、粉末ＢとビスフェノールＡ型エポキ
シ、ノボラック型エポキシの混合物からなる樹脂粉末お
よびステアリン酸カルシウム粉末を、それぞれの比率が
９１、８．９、０．１重量％となるように混合した。上
記の樹脂は、架橋前では室温で固体であり、５０℃から
１５０℃の間で粘度が低下し液状となる性質の熱硬化性
樹脂である。これらの混合物を、ロール型混練機にて１
０５℃で混練した後、この混練物を外径が１〜１０ｍｍ
の粒となるように粉砕して原料コンパウンドとした。粉
末Ａを使用したものをコンパウンド５、粉末Ｂを使用し
たものをコンパウンド６とする。それぞれのコンパウン
ドの架橋前の状態での温度と弾性率との関係を図６に示
す。このコンパウンドを用い、実施例１と同様に円筒状
磁石を成形し、弾性率と成形品の寸法精度（外径公差）
との関係を調べた。成形品の寸法は外径２５ｍｍ、内径
２３ｍｍであった。なお、押し出した成形品は２００℃
で１５分間加熱することで樹脂を架橋させ、最終的な磁
石成形品とした。測定結果を表３に示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】表３から明らかなように、樹脂を５０℃以
上硬化温度以下の温度領域で液状もしくはゴム状となる
熱硬化性樹脂としても、成形品の弾性率を１×１０７Ｎ
／ｍ２以上の状態として金型より押出成形することによ
り良好な寸法精度を有する磁石を成形することが可能で
ある。

【００４６】（実施例４）組成がＮｄ１３Ｆｅ８１．２
Ｃｏ１．５Ｂ４．３となるように原料を溶解、鋳造し、
得られたインゴットから急冷薄帯製造装置を用い、アル
ゴンガス雰囲気中で急冷薄帯を作製した。この急冷薄帯
を軽く粉砕し、型の中にいれてアルゴンガス雰囲気中７
００〜８００℃の温度で短時間に２０ｋｇ／ｍｍ２　の
圧力で高温圧縮成形を施した。得られた圧密体は密度が
ほぼ１００％であった。この圧密体を、再びアルゴンガ
ス雰囲気中７００〜８００℃の温度で１０ｋｇ／ｍｍ２
　の圧力で最初の方向と垂直な方向に高温圧縮成形を施
した。（すなわち、ダイアップセットを施した。）得ら
れたバルク状磁石を粉砕し、平均粒径が２０μｍの磁石
粉末を得た。この粉末を粉末Ｃとする。粉末Ｃとナイロ
ン１２粉末およびステアリン酸亜鉛粉末をそれぞれの比
率が９４、５．９、０．１重量％となるように混合した
。この混合物を、２軸押出混練機にて２６０℃で混練し
た後、この混練物を外径が１〜１０ｍｍの粒となるよう
に粉砕して原料コンパウンドとした。これをコンパウン
ド７とする。

【００４７】実施例１で使用したものと同じコンパウン
ドのコンパウンド１とコンパウンド７を用い、図２、図
３に示した押出成形機および金型を使用して外径３３ｍ
ｍ、内径３２ｍｍの円筒状磁石を成形した。今回は成形
時に金型内に１５ｋＯｅの磁場を印加しながら成形し、
放射状に異方性を有する円筒状磁石を成形した。この際
、金型内の磁場が印加されている部分（図３の点Ｑの位
置）にてコンパウンド温度を測定し、コンパウンド粘度
と成形品の磁気特性との関係を調べた。

【００４８】ここで、それぞれのコンパウンドの温度と
粘度との関係を図７に示す。この粘度測定は図９に示し
た装置によって行なった。すなわち、コンパウンド９０
１をシリンダー９０２内に入れ、ヒーター９０５により
測定温度まで加熱する。ダイ９０４はダイ押え用ネジ９
０６によってシリンダー９０２に取り付けられている。 測定温度に達したらラム９０３を押し下げ、コンパウン
ド９０１をダイ９０４に設けられた細孔９０７を通して
押し出す。ラムの半径をｒ、ダイの細孔の半径および長
さをそれぞれＲ、Ｌ、ラムを押す力をＰ、ラムの降下す
る速度をＶとすると、粘度ηは、

【００４９】

【数１６】η＝ＰＲ４／８πＶＬｒ４ で計算される。なお粘度は測定時のせん断速度に依存す
るため、図７にはせん断速度が１０００ｓｅｃ−１の時
の粘度の値を示している。せん断速度は、

【００５０】

【数１７】せん断速度＝４Ｖｒ２／Ｒ３で表わされる。

【００５１】金型出口（図３の点Ｐの位置）の温度を、
成形品の弾性率が１×１０７Ｎ／ｍ２以上となる温度（
コンパウンド１を用いた場合は１７５℃、コンパウンド
７を用いた場合は１８０℃）として成形したときの、粘
度と成形品の磁気特性との関係の測定結果を表４に示す
。

【００５２】

【表４】

【００５３】また、金型内の磁場印加部分（図３の点Ｑ
の位置）での温度を、コンパウンドの粘度ηが１×１０
５　ｐｏｉｓｅ以下となる温度（コンパウンド１の場合
２１０℃、コンパウンド７の場合２２０℃）として成形
したときの、金型出口（図３の点Ｐの位置）での成形品
の弾性率と磁気特性および寸法精度（外径公差）との関
係を表５に示す。

【００５４】

【表５】

【００５５】表４、表５から明らかなように、金型内の
磁場印加部でのコンパウンド粘度ηが１×１０５　ｐｏ
ｉｓｅ以下となる状態とし、かつ磁場印加部から出ると
きには弾性率Ｅを１×１０７Ｎ／ｍ２以上となるように
押出成形することで、磁気特性および寸法精度の優れた
磁石を成形することが可能である。ここで粘度ηが１×
１０５　ｐｏｉｓｅより大きい状態で成形すると磁気特
性が低下してしまうのは、磁場印加部での磁石粉末の配
向が十分に行なわれないためである。また、弾性率Ｅが
１×１０７Ｎ／ｍ２より小さい状態で成形すると、金型
から押し出された成形品が十分に固化しておらず磁石粉
末の配向が乱れてしまうため、磁気特性も寸法精度も低
下してしまうのである。

【００５６】（実施例５）実施例４と同じ粉末Ｃを使用
し、実施例３と同じようにコンパウンドを作製した。す
なわち、粉末ＣとビスフェノールＡ型エポキシ、ノボラ
ック型エポキシの混合物からなる樹脂粉末およびステア
リン酸カルシウム粉末を、それぞれの比率が９１、８．
９、０．１重量％となるように混合した。これらの混合
物を、ロール型混練機にて１０５℃で混練した後、この
混練物を外径が１〜１０ｍｍの粒となるように粉砕して
原料コンパウンドとした。これをコンパウンド８とする
。

【００５７】実施例３で使用したものと同じコンパウン
ドのコンパウンド５とコンパウンド８を用い、実施例４
と同様に外径３３ｍｍ、内径３２ｍｍの放射状に異方性
を有する円筒状磁石を成形した。ここでも、金型内の磁
場が印加されている部分（図３の点Ｑの位置）にてコン
パウンド温度を測定し、コンパウンド粘度と成形品の磁
気特性との関係を調べた。それぞれのコンパウンドの温
度と粘度との関係を図８に示す。また、金型出口（図３
の点Ｐの位置）の温度を、成形品の弾性率が１×１０７
Ｎ／ｍ２以上となる温度（コンパウンド５を用いた場合
は７０℃、コンパウンド８を用いた場合は７５℃）とし
て成形したときの、粘度と成形品の磁気特性との関係の
測定結果を表６に示す。

【００５８】

【表６】

【００５９】また、金型内の磁場印加部分（図３の点Ｑ
の位置）での温度を、コンパウンドの粘度ηが１×１０
５　ｐｏｉｓｅ以下となる温度（コンパウンド５の場合
１０５℃、コンパウンド８の場合１１０℃）として成形
したときの、金型出口（図３の点Ｐの位置）での成形品
の弾性率と磁気特性および寸法精度（外径公差）との関
係を表７に示す。

【００６０】

【表７】

【００６１】表６、表７から明らかなように、樹脂を５
０℃以上硬化温度以下の温度領域で液状もしくはゴム状
となる熱硬化性樹脂としても、金型内の磁場印加部での
コンパウンド粘度ηが１×１０５　ｐｏｉｓｅ以下とな
る状態とし、かつ磁場印加部から出るときには弾性率Ｅ
を１×１０７Ｎ／ｍ２以上となるように押出成形するこ
とで、磁気特性および寸法精度の優れた磁石を成形する
ことが可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の製造方法を用
いることにより、磁気特性が高く、長尺、薄肉といった
形状自由度の高い樹脂結合型磁石を、生産性良く安価に
製造することができるという優れた効果を有する。その
ため、小型精密でかつ高性能が要求されるステッピング
モータ、ＤＣモータ、センサー、マグロール等に広く利
用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における樹脂結合型磁石の製造
工程を示す図。

【図２】本発明の実施例における押出成形装置を示す図
。

【図３】本発明の実施例における押出成形金型の構造を
示す図。

【図４】本発明の実施例におけるコンパウンド１および
２の温度と弾性率との関係を示す図。

【図５】本発明の実施例におけるコンパウンド３および
４の温度と弾性率との関係を示す図。

【図６】本発明の実施例におけるコンパウンド５および
６の温度と弾性率との関係を示す図。

【図７】本発明の実施例におけるコンパウンド１および
７の温度と粘度との関係を示す図。

【図８】本発明の実施例におけるコンパウンド５および
８の温度と粘度との関係を示す図。

【図９】本発明の実施例におけるコンパウンドの粘度測
定に用いた装置を示す図。

【符号の説明】

２０１　　ホッパー ２０２　　シリンダ ２０３　　スクリュー ２０４　　アダプタープレート ２０５　　金型 ２０６　　ヒーター ２０７　　ヒーター ２０８　　ヒーター ２０９　　冷却板 ２１０　　電磁コイル ２１１　　原料コンパウンド ２１２　　磁石成形品 ３０１　　金型外ダイ ３０１ａ　　外ダイ磁性材 ３０２　　マンドレル ３０２ａ　　マンドレル磁性材 ３０３　　断熱材 ３０４　　金型先端空間部 ９０１　　コンパウンド ９０２　　シリンダー ９０３　　ラム ９０４　　ダイ ９０５　　ヒーター ９０６　　ダイ押え用ネジ ９０７　　細孔 Ｐ　　成形品温度測定点 Ｑ　　コンパウンド温度測定点

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁性粉末および熱可塑性樹脂からなる
   磁石組成物、または、磁性粉末、熱可塑性樹脂および添
   加剤からなる磁石組成物を、金型中を冷却しながら通過
   させて押出成形する樹脂結合型磁石の製造方法において
   、金型から押し出されるときの磁石組成物の弾性率Ｅを
   、【数１】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形することを特徴とする樹脂結合
   型磁石の製造方法。
2. 【請求項２】　　磁性粉末および５０℃以上硬化温度以
   下の温度領域で液状もしくはゴム状となる熱硬化性樹脂
   からなる磁石組成物、または、磁性粉末、５０℃以上硬
   化温度以下の温度領域で液状もしくはゴム状となる熱硬
   化性樹脂および添加剤からなる磁石組成物を、金型中を
   冷却しながら通過させて押出成形し、その後成形体中の
   樹脂を架橋することにより製造する樹脂結合型磁石の製
   造方法において、金型から押し出されるときの磁石組成
   物の弾性率Ｅを、 【数２】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形し、その後成形体中の樹脂を架
   橋することを特徴とする樹脂結合型磁石の製造方法。
3. 【請求項３】　　磁性粉末および熱可塑性樹脂からなる
   磁石組成物、または、磁性粉末、熱可塑性樹脂および添
   加剤からなる磁石組成物を、磁場を印加した金型中を冷
   却しながら通過させて押出成形する樹脂結合型磁石の製
   造方法において、金型内の磁場が印加された部分を磁石
   組成物が通過する際に、該磁石組成物の粘度ηを、【数
   ３】 　　　　　　η≦１×１０５　ｐｏｉｓｅ　　（せん断
   速度＝１０００ｓｅｃ−１）なる状態とし、かつ、磁場
   印加部から出るときには磁石組成物の弾性率Ｅを、 【数４】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形することを特徴とする樹脂結合
   型磁石の製造方法。
4. 【請求項４】　　磁性粉末および５０℃以上硬化温度以
   下の温度領域で液状もしくはゴム状となる熱硬化性樹脂
   からなる磁石組成物、または、磁性粉末、５０℃以上硬
   化温度以下の温度領域で液状もしくはゴム状となる熱硬
   化性樹脂および添加剤からなる磁石組成物を、磁場を印
   加した金型中を冷却しながら通過させて押出成形し、そ
   の後成形体中の樹脂を架橋することにより製造する樹脂
   結合型磁石の製造方法において、金型内の磁場が印加さ
   れた部分を磁石組成物が通過する際に、該磁石組成物の
   粘度ηを、 【数５】 　　　　　　η≦１×１０５　ｐｏｉｓｅ　　（せん断
   速度＝１０００ｓｅｃ−１）なる状態とし、かつ、磁場
   印加部から出るときには磁石組成物の弾性率Ｅを、 【数６】Ｅ≧１×１０７　Ｎ／ｍ２ なる状態として押出成形し、その後成形体中の樹脂を架
   橋することを特徴とする樹脂結合型磁石の製造方法。
5. 【請求項５】　　前記磁性粉末が、希土類元素（ただし
   イットリウム（Ｙ）を含む）とコバルトを主体とする遷
   移金属からなる希土類磁性粉末あるいは希土類元素と鉄
   を主体とする遷移金属およびほう素からなる希土類磁性
   粉末であることを特徴とする請求項１から４記載の樹脂
   結合型磁石の製造方法。