JPH0467321B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ゴム磁石およびその製造方法に関す
るものである。詳しく述べると、高い磁気特性を
有する異方性ゴム磁石およびその製造方法に関す
るものである。 異方性ゴム磁石は、原料となるフエライト素材
の結晶配向がある方向に定まつており、磁化する
と一方向に磁力のできる性質を持たせた磁石であ
つて、一定方向（異方）に磁化されているので強
力磁石となり、また衝撃に強くかつ薄物が製造で
きるだけでなく、任意の形状に成形できる。この
ため、小形直流モーター、タイマー、発電機、リ
ードスイツチ等の電気機械の分野、複写機、電卓
プリンタ、電話、キーボード等のオフイスオート
メーシヨン機器の分野、チヤツク、ステツカー、
教材具等の吸着力利用分野で広く使用されてきて
いる。 このような異方性ゴム磁石は、バリウムフエラ
イト、ストロンチウムフエライト等の強磁性体粉
末をゴムバインダーにより結合させて所定の形状
に成形しかつ着磁してなるもので、ゴムバインダ
ーとしては天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴ
ム、ニトリルゴム、クロロプレン等が使用されて
いる。しかしながら、このようなゴムバインダー
を使用した異方性ゴム磁石は、いずれも磁気特性
が不充分である。例えばアクリロニトリル含量41
％のニトリルゴムをバインダーとして用いた異方
性ゴム磁石は、残留磁束密度Brが2400ガウス、
固有保磁力iHc2200Oe、保磁力BHc2100程度で
あつて、未だ充分な残留磁束密度Br、固有保磁
力iHcおよび保磁力BHcを充分満足し得る異方性
ゴム磁石は、知られていない。 本発明は、前記のごとき従来品の諸欠点を解消
するためになされたもので、高いムーニー粘度を
有するゴムに強磁性体粉末を、該ゴムおよび高級
脂肪酸系滑剤の配合物（以下、ゴム配合物とい
う。）と強磁性体粉末の合計量に対して90〜95重
量％、該強磁性体粉末に対して0.5〜３重量％の
チタネート系カツプリング剤および0.5〜5PHR
の高級脂肪酸系滑剤とともに配合してなり、かつ
残留磁束密度Br2450ガウス以上、固有保磁力
iHc3000Oe以上および保磁力BHc2200Oe以上の
磁気特性および40Kgｆ／cm²以上の引張強度を有す
ることを特徴とする異方性ゴム磁石である。 また、本発明は、高いムーニー粘度を有するゴ
ムに強磁性体粉末を、該ゴム配合物と強磁性体粉
末の合計量に対して90〜95重量％、該強磁性体粉
末に対して0.5〜３重量％のチタネート系カツプ
リング剤および0.5〜5PHRの高級脂肪酸系滑剤
とともに配合したのち、60〜150℃で該配合物を
混練し、ついで該混練物を成形して残留磁束密度
Br2450ガウス以上、固有保磁力iHc3000Oe以上
および保磁力BHc2200以上の磁気特性および40
Kgｆ／cm²以上の引張強度を有するゴム磁石を得る
ことを特徴とする異方性ゴム磁石の製造方法であ
る。 本発明において使用される高いムーニー粘度を
有するゴムとしては、天然ゴムの他に、エチレン
−プロピレンゴム、ブチルゴムML₁₊₈（100℃）45
以上、プタジエンゴム〔ML₁₊₄（100℃）35以上〕、
イソプレンゴム〔ML₁₊₄（100℃）75以上〕、ニト
リルゴム〔ML₁₊₄（100℃）60以上〕、クロロプレ
ンゴム〔ML₁₊₄（120℃）50以上〕等の合成ゴムが
あるが、好ましくはエチレン−プロピレンゴム、
ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム等
である。これらのゴムとしては、極性が比較的低
いものが望ましく、溶解パラメータ（SP）が９
以下のものが望ましい。一例を挙げると、例えば
エチレン−プロピレン共重合体ゴム（EPM）
〔ML₁₊₄（100℃）以上、SP8〕、エチレン−プロピ
レン−ジエン共重合体ゴム（EPDM）〔ML₁₊₄
（121℃）55以上、SP8〕、ブチルゴム（SP7.6）、
ブタジエンゴム（SP8.6）、イソプレンゴム
（SP7.6）等がある。 エチレン−プロピレンゴムとしては、エチレン
とプロピレンとの共重合体ゴム（ERM）および
エチレンとプロピレンと第三成分としてのジエン
分との共重合体ゴム（EPDM）があり、該第三
成分としては、１，４−ヘキサジエン、ジシクロ
ペンタジエン、エチリデンノルボーネン等があ
る。このうちEPDMが特に好ましい結果を与え
る。このようなEPDMとしては、例えばロイヤ
レン502（ユニロイヤル社製）、ノーデル1070、ノ
ーデル1145（いずれもデユポン社製）、エプシン
70A（コポリマー、ラバー、ケミカル社製）、三井
EPT2070（三井石油化学株式会社製）等がある。 ブチルゴムはイソプチレンと少量のイソプレン
との共重合体ゴムで、不飽和度とムーニー粘度に
より種々のタイプのものがあり、またハロゲン化
されたものもある。一例を挙げると、例えばエツ
ソブチル077，078，217，218および265（日本ブチ
ル株式会社製）、ペトロテツクスブチルF8および
F8NS（ペトロテツクス社製）、エツソブチル
HT10−66，10−67および10−68等がある。 ブタジエンゴムはブタジエンの重合体であり、
例えばJSR BR01（日本合成ゴム株式会社）、ニツ
ポールBR1220，BR1202，BR1441および
BR1442J、ジエンNF35R，NF55R 等がある。 イソプレンゴムは、シス−１，４−ポリイソプ
レンであつて、例えばナツトシン100，200および
2200、カリフレツクスIR305，307および500、ア
メリポールSN等がある。 強磁性体粉末としてはMO・6Fe₂O₃（Ｍ＝Sr，
Ba，Pb等）で表わされるフエライト磁石、
RCo₅，R₂Co₁₇（Ｒ＝Sm，Ｙ，La，Ce等）で表わ
される希土類コバルト磁石、マンガン−ビスマス
磁石、マンガン−アルミニウム磁石、コバルト
（例えば、Ａ−Ni−Co系、Fe−Cr−Co系等）
等がある。これらの強磁性体粉末は、長軸径0.5
〜10μm、好ましくは１〜3μm、短軸径0.1〜
1μm、好ましくは0.3〜0.7μmである。また、強磁
性体粉末は、前記ゴム配合物と該強磁性体粉末と
の合計量に対して90〜95重量％、好ましくは90.5
〜92重量％である。 高級脂肪酸系滑剤としては、炭素原子数10〜
30、好ましくは15〜22の脂肪酸またはそのエステ
ルがある。一例を挙げると、例えばカプリル酸、
ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン
酸、ペヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸等の
脂肪酸およびそのメチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、
sec−ブチル、tert−ブチル等のアルキルエステ
ルがある。これらの高級脂肪酸系滑剤は0.5〜
5PHR、好ましくは２〜4PHR配合される。すな
わち、配合量が0.5PHR未満では滑剤としての効
果が不充分であり、一方5PHRを越えると表面に
浮き出し、表面を汚染し、引張強度が低下するか
らである。 チタネート系カツプリング剤としては、イソプ
ロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプ
ロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホス
フエート）チタネート、テトライソプロピルビス
（ジオクチルホスフアイト）チタネート、テトラ
オクチルビス（ジトリデシルホスフアイト）チタ
ネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル
−１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）ホスフア
イトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフ
エート）オキシアセテート、ビス（ジオクチルパ
イロホスフエート）エチレンチタネート等があ
る。該チタネート系カツプリング剤は、前記強磁
性体粉末に対して0.5〜３重量％、好ましくは0.7
〜１重量％使用される。 また、前記配合物には、必要により加硫剤、加
硫促進剤等が添加される。 このような各成分の配合物は、カレンダーロー
ル、バンバリーミキサー、エキストルーダー等の
混練機を用いて60〜150℃、好ましくは70〜110℃
の温度で均一に混練される。この温度で混練する
ことにより高い固有保磁力iHcを保持することが
できる。 つぎに、このようにして得られる混練物は、ロ
ール成形法により一方向に押出して板状、シート
状等の任意の形状に成形され、前記強磁性体粉末
が磁化されていない場合には成形後に磁界を印加
させて着磁させる。このように、ロール成形法
（例えば２個のロールの間から押出す方法）によ
つて成形することにより前記混練物中の強磁性体
粉末は押出方向に配向することになる。 つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。 実施例 １〜４ ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）80を有するエチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（SP8）
（EPDM）に長軸径1μm、短軸径0.3μmのストロ
ンチウムフエライト粉末（iHc＝3500Oe）を前記
EPDMおよびステアリン酸の配合物と該ストロ
ンチウムフエライト粉末との合計量に対して91重
量％となるように配合するとともに第１表に示す
量のイソプロピルトリステアロイルチタネート
（カツプリング剤）およびステアリン酸および加
硫剤としての硫黄1.5PHR、加硫促進剤としての
TS（テトラメチルチウムモノスルフイド）を
1.5PHR、Ｍ（メルカプトベンゾチアゾール）を
0.5PHR配合し、加圧ニーダーで約15分間混練し
たのち、カレンダーロールを用いて80℃のロール
温度で10分間均一に混練した。ついで、このよう
にして得られた混練物を２個のロールの間から押
出して得られたシート状物を着磁ヨークの間には
さみ、15000Oeの磁場をかけることによつて厚さ
２mmのシート状異方状ゴム磁石を得た。このとき
の磁気特性および引張強度は、第１表に示すとお
りであつた。 実施例 ５〜８ 実施例１の方法において、EPDMの代りにム
ーニー粘度L₁₊₄（100℃）80のブチルゴム（SP7.6）
を使用した以外は、同様の方法を行なつて厚さ２
mmのシート状異方性ゴム磁石を得た。このときの
磁気特性および引張強度は、第１表のとおりであ
つた。 実施例 ９〜12 実施例１の方法において、EPDMの代りにム
ーニー粘度L₁₊₄（100℃）80のエチレン−プロピレ
ン共重合体ゴム（SP8）（EPM）を用いた以外
は、同様の方法を行なつて厚さ２mmのシート状異
方性ゴム磁石を得た。このときの磁気特性および
引張強度は、第１表のとおりであつた。 比較例 １〜４ 実施例１の方法において、EPDMの代りに第
１表に示す合成ゴムを用いた以外は、同様の方法
を行なつて厚さ２mmのシート状異方性ゴム磁石を
得た。このときの磁気特性および引張強度は、第
１表のとおりであつた。

【表】 以上述べたように、本発明は、高いムーニー粘
度を有するゴムに強磁性体粉末を、該ゴム配合物
と強磁性体粉末の合計量に対して90〜95重量％、
該強磁性体粉末に対して0.5〜３重量％のチタネ
ート系カツプリング剤および0.5〜5PHRの高級
脂肪酸系滑剤とともに配合してなり、かつ残留磁
束密度Br2450ガウス以上、固有保磁力
iHc3000Oe以上および保磁力BHc2200Oe以上の
磁気特性および40Kgｆ／cm²以上の引張強度を有す
ることを特徴とする異方性ゴム磁石であるから、
磁気特性および引張強度が従来のゴム磁石と比べ
て極めて優れているので、種々の用途に供するこ
とができる。また混練温度が60〜150℃であるの
で優れた固有保磁力iHcを有する異方性ゴム磁石
が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高いムーニー粘度を有するゴムに強磁性体粉
   末を、該ゴムおよび高級脂肪酸系滑剤の配合物と
   強磁性体粉末の合計量に対して90〜95重量％、該
   強磁性体粉末に対して0.5〜３重量％のチタネー
   ト系カツプリング剤および0.5〜5PHRの高級脂
   肪酸系滑剤とともに配合してなり、かつ残留磁束
   密度Br2450ガウス以上、固有保磁力iHc3000Oe
   以上および保磁力BHc2200Oe以上の磁気特性お
   よび40Kgｆ／cm²以上の引張強度を有することを特
   徴とする異方性ゴム磁石。 ２ ゴムは溶解パラメータが９以下である特許請
   求の範囲第１項に記載の異方性ゴム磁石。 ３ ゴムはエチレン−プロピレンゴム、ブチルゴ
   ム、ブタジエンゴムおよびイソプレンゴムよりな
   る群から選ばれた少なくとも１種のものである特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の異方性
   ゴム磁石。 ４ 高いムーニー粘度を有するゴムに強磁性体粉
   末を、該ゴムおよび高級脂肪酸系滑剤の配合物と
   強磁性体粉末の合計量に対して90〜95重量％、該
   強磁性体粉末に対して0.5〜３重量％のチタネー
   ト系カツプリング剤および0.5〜5PHRの高級脂
   肪酸系滑剤とともに配合したのち、60〜150℃で
   該配合物を混練し、ついで該混練物を成形して残
   留磁束密度Br2450ガウス以上、固有保磁力
   iHc3000Oe以上および保磁力BHc2200ガウス以
   上の磁気特性および40Kgｆ／cm²以上の引張強度を
   有するゴム磁石を得ることを特徴とする異方性ゴ
   ム磁石の製造方法。 ５ ゴムは溶解パラメータが９以下である特許請
   求の範囲第４項に記載の異方性ゴム磁石の製造方
   法。 ６ ゴムはエチレン−プロピレンゴム、プチルゴ
   ム、プタジエンゴムおよびイソプレンゴムよりな
   る群から選ばれた少なくとも１種のものである特
   許請求の範囲第４項または第５項に記載の異方性
   磁石の製造方法。 ７ 混練物の成形はロール成形法により行なわれ
   る特許請求の範囲第４項ないし第６項のいずれか
   一つに記載の異方性磁石の製造方法。