JPH1022111A - 粉末フレーク状磁石材料と磁性塗料 - Google Patents

粉末フレーク状磁石材料と磁性塗料

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JPH1022111A
JPH1022111A JP8177984A JP17798496A JPH1022111A JP H1022111 A JPH1022111 A JP H1022111A JP 8177984 A JP8177984 A JP 8177984A JP 17798496 A JP17798496 A JP 17798496A JP H1022111 A JPH1022111 A JP H1022111A
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JP
Japan
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powder
magnet
flake
hard
magnet material
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JP8177984A
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English (en)
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Takashi Furuya
嵩司 古谷
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料とした場合にも反磁界の影響が少なく、
良好な磁気特性の粉末と、これを用いた塗料を提供す
る。 【解決手段】 平均粒径10〜100μmで、厚みが
0.01〜50μmである粉末フレーク状の磁石材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、粉末フレーク状
磁石材料とこれを用いた磁性塗料に関するものである。
さらに詳しくは、この発明は、塗料として塗布した場合
にも反磁界の影響を少なくし、所要の磁気特性を確保す
ることのできる半硬質磁石材料等の新しい粉末フレーク
状磁石材料と、これを用いて電子式の商品監視装置用の
タグシート等に利用することのできる磁性塗料に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来より、磁気シールド、磁
気カードシステム等への応用のために磁石材料の薄片や
粉末が利用されている。たとえば、最近では、図1に例
示したように、樹脂シート(1)にアモルファス細線
(2)と半硬質磁石材料(3)とを組合わせて貼付けて
タグシートとし、これを商品に張り付けて電子的商品監
視システムを構成することが提案されて、すでに実用化
されてもいる。このシステムは、万引きや盗難にあった
ときにゲート(弱磁界)を通るとアモルファス細線
(2)からのパルス電圧(高調波スペクトル)を感知
し、警報ブザー等で知らせるものである。正式に買い上
げ済みの商品はレジを通過するときに半硬質磁石材料
(3)を磁化し、アモルファス細線(2)からの発生電
圧を失活させ、感知しないようにする。
【0003】しかしながら、たとえばこの監視システム
等においては半硬質磁石材料が使用されているが、これ
までのこのような磁石材料では、簡便で低コストでの使
用によって高特性で高感度のシステムを構成することは
必ずしも容易ではなかった。それと言うのも、従来の上
記の監視システムの場合にも、半硬質磁石材料(3)
は、薄くした板状のものとして、Fe−Cr−Co系の
圧延されたものが使用されており、このものは、材料の
インゴットの製造から、熱間加工、冷間加工、熱処理、
切断という複雑な工程と厳しい製造条件下で製造される
ため、良品率がどうしても低くなるという問題があった
からである。特に冷間加工の条件は厳しく、加工中の割
れが多く発生する傾向にあり、また熱処理条件も最適温
度が狭く、複雑な長時間の熱処理が必要になるという問
題があった。
【0004】しかも、従来の上記システムの場合には、
たとえば9mm×2mm×50μm厚の板状の半硬質磁
石材料が5枚程度並列して張り付けられて使用されてお
り、その組立ての工数が多くかかり、コスト高の原因と
なってもいた。このような問題を解消するためには、板
状でなく、粉末状の磁石材料として塗料に用い、この塗
料の塗布という簡便な工程とすることがまず考えられる
が、実際には、粉末として塗料とすると、粉末粒子の反
磁界の発生によって磁石特性が低下し、高感度のシステ
ムが構成できないのが実状であった。
【0005】このため、上記監視システムのタグシート
等のための塗料として利用する場合にも優れた磁気特性
が得られ、その製造や、塗料としての利用も容易で、低
コスト化も図られる、新しい磁石粉末と、その塗料とし
ての利用方策の実現が望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、平均粒径10〜100μmで、
厚みが0.01〜50μmである粉末フレーク状磁石材
料を提供する。そして、この発明は、この粉末フレーク
状磁石材料について、粒子の平均粒径が150μm以下
の磁石粉末が機械的に粉砕されたものであることや、硬
質または半硬質磁石粉末からなるものであること、粉末
が、その組成において、重量百分率で、Al:6〜1
3、Ni:14〜20、Co:0〜10、Cu:0〜
5、Ti:0〜5、Fe:残部からなるアルニコ系半硬
質磁石であること、粉末が、700〜900℃の温度で
熱処理されて半硬質磁気特性が発現されていること等を
その一つの態様として提供する。
【0007】またこの発明は、以上の粉末フレーク状磁
石材料が含有されている磁性塗料、特に紙または樹脂の
シートまたはフィルムに塗布される磁性塗料も提供する
ものである。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の粉末フレーク状磁石材
料では、球状もしくは略球状の粉末粒子とは異って、そ
の特異な形状としてフレーク状であることによって、反
磁界の影響を少なくし、塗料とした場合にも所要の磁気
特性を確保する。そして当然にも、塗料化して使用でき
ることから、板状体を配列させる場合に比べて、その応
用の自由度と領域ははるかに大きく、コスト負担もより
低減されることになる。
【0009】フレークの大きさは、塗料化のしやすさ
や、塗膜の均一性、塗膜面の粗さが小さいこと、反磁界
が小さくなるような形状とすること等を考慮して、この
発明では、平均粒径が10〜100μm、より好ましく
は10〜50μm程度、また厚みは0.01〜50μ
m、より好ましくは0.1〜50μm、さらに好ましく
は0.5〜5μm程度とする。
【0010】この発明の粉末フレーク状磁石材料は、硬
質または半硬質の磁石材料であってよく、たとえば、ア
ルニコ系、Fe−Cr−Co系、希土類系等の各種のも
のであってよい。なお、前記のとおりの商品監視システ
ム用としては半硬質磁石のフレーク状粉末が使用される
ことになる。以上のとおりのこの発明の粉末フレーク状
磁石材料は、その原料粉末としては機械的粉砕法や、ガ
スアトマイズ法、水アトマイズ法等によって製造した平
均粒径150μm以下のものが好ましく用いられる。粒
径が150μmを超えるものは、フレーク化した後の粉
末の大きさも大きくなり、塗料として用いた場合には平
滑な塗布面が得られにくくなる。
【0011】原料粉末は、たとえばアトライターやボー
ルミル等によって、粉末とボールと溶剤とで機械的に上
記の粒径や厚みの範囲にあるものとしてフレーク化する
ことができる。塗料化については、従来公知の技術と同
様に、塩化ビニール樹脂、酢酸ビニール樹脂やウレタン
樹脂等と、それら樹脂の硬化剤、さらには分散剤、必要
に応じて添加される滑剤等を用い、これらの混合組成物
として実現される。また、粘度の調整などのためにメチ
ルエチルケトン(MEK)等の溶剤が使用される。もち
ろん、これらの組成は、塗料としての使用しやすさや、
塗膜の特性に応じて適宜に選択すればよく、特に限定さ
れるものではない。
【0012】図1に例示した商品監視システム用のタグ
シート等に用いることのできる半硬質磁石材料として
は、保磁力Hcが50〜200Oe程度の範囲が好まし
い。あまり高すぎると着磁しにくくなる。その素材とし
ては、Fe−Cr−Co系の粉末でもよいが、熱処理が
複雑であるため、好ましくはアルニコ系のFe−Ni−
Al系のものがよい。組成としては、前記のとおり、A
l:6〜13wt%、Ni:14〜20wt%、残部F
eを基本とし、必要に応じてCo:0〜10wt%、C
u:0〜5wt%、Ti:0〜5wt%添加されてもよ
い。
【0013】もちろん、その他、公知のものをはじめと
する各種の半硬質磁石材料であってもよい。Fe−Ni
−Al系の磁石の熱処理はフレーク化した後に行い、所
要の半硬質磁気特性を発現させる。この熱処理は、鋳造
によって製造された磁石の熱処理とは異っている。鋳造
磁石では、1100℃付近で溶体化した後に、所定の冷
却速度で冷却し、溶体化によるα相から2相分離による
α1 +α2 組織とするが、粉末では高温に加熱すると焼
結反応が起きるため、より低い温度で処理することにな
る。また、低い温度でも長時間保持するとα1 +α2
織が促進されすぎて異常となり、磁気特性に悪影響をも
たらしかねない。このため、熱処理は700〜900℃
の温度において、より好ましくは1〜120分程度の時
間で行う。
【0014】上記のとおりのこの発明について以下、実
施例を示し、さらに詳しくこの発明の実施の形態につい
て説明する。
【0015】
【実施例】16wt%Ni−9%Al−3%Co−1%
Cu−0.1%Ti−Feの組成を有するアルニコ合金
の粉末を水噴霧により150μm以下の粒径の粉末とし
て製造した。この粉末の平均粒径は72μmであった。
この粉末をアトライターを用いて、粉末2kg,φ4.
8mmの鋼球17.5kg,キシレン2リットル,回転
数200rpmにて15時間フレーク化処理を行った。
得られたフレーク状の粉末を粉砕時間に応じて示したも
のが図2の写真である。15時間後の粉末は平均粒径2
5μm、平均厚み2μmであった。
【0016】次いで、得られたフレーク状粉末を、図3
のように、700〜900℃の温度において熱処理し
た。825℃×5min,Ar雰囲気中で熱処理した粉
末の磁気特性は、VSM(振動試料型磁力計)にて測定
した結果、図3に示したとおり、Hc=110Oeが得
られ、半硬質磁石の特性を示した。次に塩ビ・酢ビ樹脂
100部,ウレタン樹脂100部,硬化剤100部,分
散剤10部,フレーク状粉末1300部,溶剤としてM
EK(メチルエチルケトン)を適宜添加し、ボールミル
にて15時間分散処理を施し、塗料化した。これをPE
T(ポリエチレンテレフタレート)樹脂上に10〜10
0μmの塗膜として塗布した。図4は、約10μmに塗
布した断面組織を示す。塗布した膜の磁気特性はBr=
8.8kG,Hc=112Oeであった。なおFe−C
r−Coの圧延磁石の値はBr=9kG,Hc=114
Oeであり、ほぼ同じ値である。
【0017】なお、図5は、Fe−Cr−Co圧延材磁
石、半硬質アルニコ磁石粉末(フレーク化したもの)
(フレーク化していないもの)の各々についてヒステリ
シス曲線(VSM測定)を示したものである。半硬質ア
ルニコ磁石粉末は、いずれの場合もセロテープに付着さ
せ、VSMにて測定している。縦軸は、カプセルに充填
したVSM測定値を基準としている。
【0018】フレーク(箔化)処理した粉末の磁気特性
が良好であることがわかる。
【0019】
【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明したと
おり、塗料として塗布した場合にも反磁界の影響が少な
く、所要の磁気特性が得られ、その製造、並びに塗料化
も容易なフレーク状粉末の磁石材料が提供される。また
この材料によって、商品監視システム用のタグシート等
のための磁性塗料も提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の応用対象の一つとしての商品監視シ
ステムのタグシートを例示した平面図である。
【図2】この発明のフレーク状粉末の状態を粉砕時間と
ともに示した図面に代わる顕微鏡写真である。
【図3】熱処理後の磁気特性を例示した図である。
【図4】塗料として塗布した場合の塗布膜の断面状態を
示した図面に代わる顕微鏡写真である。
【図5】半硬質磁石のヒステリシス曲線図である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径10〜100μmで、厚みが
    0.01〜50μmである粉末フレーク状磁石材料。
  2. 【請求項2】 粒子の平均粒径が150μm以下の磁石
    粉末が機械的に粉砕されたものからなる請求項1の粉末
    フレーク状磁石材料。
  3. 【請求項3】 硬質または半硬質磁石粉末からなる請求
    項1または2の粉末フーク状磁石材料。
  4. 【請求項4】 粉末が、その組成において、重量百分率
    で、 Al:6〜13 Ni:14〜20 Co:0〜10 Cu:0〜5 Ti:0〜5 Fe:残部 からなるアルニコ系半硬質磁石である請求項3の粉末フ
    レーク状磁石材料。
  5. 【請求項5】 粉末が、700〜900℃の温度で熱処
    理されて半硬質磁気特性が発現されている請求項1ない
    し4のいずれかの粉末フレーク状磁石材料。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかの粉末フレ
    ーク状磁石材料が含有されている磁性塗料。
  7. 【請求項7】 紙または樹脂のシートもしくはフィルム
    に塗布される請求項6の磁性塗料。
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