JPS62117306A - 異方性複合磁石およびその製造方法 - Google Patents

異方性複合磁石およびその製造方法

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JPS62117306A
JPS62117306A JP25807685A JP25807685A JPS62117306A JP S62117306 A JPS62117306 A JP S62117306A JP 25807685 A JP25807685 A JP 25807685A JP 25807685 A JP25807685 A JP 25807685A JP S62117306 A JPS62117306 A JP S62117306A
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JP
Japan
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weight
ethyl acrylate
ferrite powder
ethylene
composite magnet
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JP25807685A
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English (en)
Inventor
Fumiharu Kokubu
國分 文陽
Mikio Yamamoto
幹夫 山本
Shuichi Shiina
椎名 修一
Muneharu Okada
宗治 岡田
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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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、ハードフェライト粉末と高分子化合物を主体
とする複合磁石及びその製造方法に関するものである。
(従来の技術〕 近年磁粉を高分子化合物で固めたいわゆる複合磁石が注
目を集め、広く実用に(I(されるようになった。複合
磁石は、磁粉をそのまま焼き固めた焼結磁石と異り、高
分子化合物媒体中に分散した磁粉からなるものであるの
で、磁粉の充填密度及び配向度が磁気特性向上にとって
重要な因子である。
そのため、種々の高分子材料が提案された。
特公昭52−31079号には、ポリエチレンの結晶化
度を大きく低下せしめたエチレン共重合体を用いること
により、磁粉の配向度が高められ、著しく磁気特性が向
上することが開示されている。
さらに、例えば、特公昭55−32206公報には、フ
ェライト粉末の充填量を高めるために、フェライト粉末
を有機ケイ素化合物で表面処理することが開示されてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前述の製造方法には、磁粉を例えば90
重量%以上と高い充填率にすると、コンパランI゛の流
動性が低下して磁粉の配向度が悪くなり、磁気特性が逆
に低下するという問題がある。
また、結晶化度の低い樹脂を用いることにより、配向度
は上げられるが、高充填で充分な配向度を出すには、結
晶化度をかなり低下させなければならず、強度的に考え
て実用的でなくなるという問題がある。
従って、本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を
解消し、磁気特性及び強度の高い異方性複合磁石を提供
することである。
本発明の他の目的は、高充填で、かつ高配向度の異方性
複合磁石を安定して得ることのできる製造方法を提供す
ることである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の異方性複合磁石は、ハードフェライト粉末と、
エチルアクリレートの含有量が15〜40重量%で、メ
ルトインデックスの値が100〜2000g/]0mi
nの範囲にあるエチレン−エチルアクリレート共重合体
と、1種または2種以上のフェノール系分散剤とを含有
する。
また本発明の製造方法は、上記混練物を溶融状態で磁場
の存在下の所定の形状の空間内に注入し、冷却、固化す
ることを特徴とする。
〔実施例〕 本発明のハードフェライト粉末は、好ましくは下記一般
式により表わされる。
MO−nFezO3 (ただし、MはSr、Ba及びPbからなる群から選ば
れた1種または2種層」二の元素であり、nは4.8〜
6.2である。) ハードフェライト粉末は0.5〜3.0μm、好ましく
は1.0〜1.5μmの平均粒径を有する。
本発明においては、ハードフェライト粉末の配合量は8
5〜95重量%である。磁粉量が85重量%未満である
と磁気特性が低く、また95!1i−1%を越えるとコ
ンパウンドの流動性が著しく低下し、そのために磁粉の
配合度も低下するために、磁気性1ノ1ばかえって低下
ずろ。好ましい範囲は88〜92重量%である。
有機バインダーとして添加するエチレン−コーチルアク
リレート共重合体は、15〜40重量%のエチルアクリ
レートを含有し、100〜2000g/]0minの範
囲のメルトインデックスを有する。コーチルアクリレー
ト含有量は共重合体の結晶化度と相関し2.15重量%
未満だと結晶化度が高すぎ、40重晴%を越えると得ら
れる複合磁石の強度が低くなりずぎる。一方メル]・イ
ンデックスについ°ζは、低すぎるとコンパウンドの流
動性が低く、磁粉が磁場方向に容易に回転できず、磁気
性Mが低下する。また高ずぎると混練時の流動性が大き
すぎるために剪断力がかからず、磁粉を均一に分散する
ことがかえって国難となり、そのために磁気特性が低く
なる傾向を示す。
好まし7いメルトインデックスの範囲は100〜150
0 g’/ l Omtnであり、より好ましくは10
0〜1000g/10minである。
ハードフ工うイト朽)末と1−千トン−工f・ル了りリ
レ−1・共重合体のみからなるコンパ1ランドの11h
合、硼わ〕配合¥が85車v%に達すると流動(’Iが
低下1−2)均一6、二配合ずろのに多大の時間を要す
るようになる。特に磁粉配合¥が89車景%4−越える
と流動性は顕著に低くなり、配合が国デ「となる。
そこで1種または2挿12シ1−のフェノール系分11
シ剤を添加すると1千し/ンー]゛千ルアクリ1ノー1
.、41.重合体の物t’lをtiうことなく、磁粉の
充填率を高めるとともに良好な配向度を得る、二とがで
きる。このフェノール系分散剤として、1,1.3− 
トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−
ブチルフェニル)ブタン、4.4′−ブチリデン−ビス
(3−メチル−6−terj、−ブ千ルフγ、)・−ル
)、オクタデシル−3−(3’ 、5’  ジーter
t、−ブ千ルー4′−ヒドロキシフヱニル)プロピオネ
ート、]−リス(3,5−−ジーtert−ブ千ルー4
−ヒドロキシベンジル)イソシアナレート、テトラキス
〔メチレン−3−(3’、5’−ジ terl−ブチル
−4′−ヒト[1キシフエニル)プロピオネートコメタ
ン等の市販品が使用できる。上記のフェノール系分散剤
は単独もしくは2種12λ上組合わせて使用できる。
分散剤の配合量は磁粉100重量部当り0.02〜3.
0重里部、好ましくは0.1〜1.0重量部である。
次にこの異方性複合磁石の製造方法を具体的に説明する
。まず、ハードフェライト粉末と、エチレン−エチルア
クリレート共重合体と一種あるいは二種量−[−のフェ
ノール系分散剤とを混合し、次いで加熱混練後ベレタイ
ジングしてベレット状のコンパウンドを得る。このコン
パウンドを周囲に配向用磁気回路を備えた成形空間内に
注入し、磁場を加えかつ加熱しながら成形し、次いで、
冷却、固化後金型から成形体を取出す。異方性化を十分
に行なうためには、20000e以上の磁場中で成形を
行なうことが好ましい。このようにして得た成形体は、
さらに加工する必要なく異方性方向と同方向に着磁して
異方性複合磁石とすることができるが、必要に応じて外
径を所定の寸法に加工してもよい。また、この複合磁石
をマグネット口−ルやモーターJTI T:7−夕磁石
に使用する場合は、金型内にシャフトを予め挿入し、7
から混練物を注入するいわゆるインザート成形を行なっ
てもよい。
〔実施例〕
7犬旅−例↓− 平均粒径1.30μmのSrフェライト粉末(n=5.
50) 9.56kg (90,0重に%)とエチルア
クリレートの含有量が25重川用で、メルトインデック
スの値が250 g/ 10minであるエチレン−エ
チルアクリレート共重合体1.06kg(10重量%)
と1.1.3−1−リス(2−メチル−4−ヒドロキシ
−5−1erジプチルフエニル)ブタン0.096kg
 (対磁t53 It 1.0重Y%)をヘンシ丁、ル
ミキ(1−で混合した後、加「型ニーダ−にて、120
°Cで60分間混練した。この混合物をペレソi・状(
3〜51■角)に粉砕して、射出温度230℃Gこ−r
所定の磁場異方化用金型に射出成形した。得られたテス
トピースの寸法(韻)は、10Wx 10 t x15
1、磁場異方化用金型内空隙磁束密度は7000Gであ
り本テストピースにて磁気特性を測定・評価し、あわせ
てコンパウンドの流動性および強度について調べた。
プ」缶例−?− 3rフエライト粉末の充填量を9.92 kg (90
,9重量%)とした以外は実施例1と同一の条件で、混
練及び射出成形をし、磁気特性などの物性を測定・評価
した。
プ」缶−例」− 3rフエライト粉末の充填量を10.17 kg(91
,5重量%)とした以外は、実施例1と同一の条件で、
混練及び射出成形をし、磁気特性などの物性を測定・評
価した。
11缶例↓ Srフェライト粉末の充填量を9.16 kg (89
,0重量%)とした以外は、実施例1と同一の条件で、
混練及び射出成形をし、磁気特性などの物性を測定・評
価した。
失施例−乳 Srフェライト粉末の充填量を8.79kg(88重量
%)とした以外は実施例1と同一の条件で、混練及び射
出成形をし、磁気特性などの物性を測定・評価した。
実力1例−0− メルトインデックスの値が500 g/ 10minで
あるエチレン−エチルアクリレート共重合体を用いた以
外は実施例1と同一の条件で、混練及び射出成形をし、
磁気特性などの物性を測定・評価した。
スJ1例λ− メルトインデックスの値が100 g/ 10minで
あるエチレン−エチルアクリレート共重合体を用いた以
外は実施例1と同一の条件で、混練及び射出成形をし、
磁気特性などの物性を測定・評価した。
大施側」工 1.1.3− トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−
5−tert−ブチルフェニル)ブタンの添加量を0.
29kg(対磁粉化3.0重量%)とした以外は実施例
1と同一の条件で、混練及び射出成形をし、磁気特性な
どの物性を測定・評価した。
71旬例1− 1.1.3− トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−
5−tert−ブチルフェニル)ブタンの添加量を2g
(対磁粉化0.02重量%)とした以外は実施例1と同
一の条件で、混練及び射出成形をし、磁気特性などの物
性を測定・評価した。
実施例−1」− 3rフエライト粉末の充填量を10.86 kg(93
重量%)とした以外は実施例1と同一の条件で混練及び
射出成形をし、磁気特性などの物性を測定・評価した。
側111上し メルトインデックスの値が1500g/10minであ
るエチレン−エチルアクリレート共重合体を用いた以外
は実施例1と同一の条件で、混練及び射出成形をし、磁
気特性などの物性を測定・評価した。
力11且 フェノール系分散剤として、1,1.3− )リス(2
−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェ
ニル)ブタンと4.4′−ブチリデン−ビス(3−メチ
ル−6−tert〜ブチルフェノール)をそれぞれ磁粉
に対して0.048kg(対磁粉化0.5重世%)添加
した以外は、実施例1と同一の条件で混練及び射出成形
をし、磁気特性などの物性を測定・評価した。
上J交例↓ Srフェライト粉末の充填量を7.52kir(84重
量%)とした以外は実施例1と同一の条件で混練及び射
出成形をし、磁気特性などの物性を測定・評価した。
止較炎↓ 1.1.1 トリス(2−メチル−4−ヒI゛ロギシー
5−tert−ブチルフェニル)ブタンを添加しない以
外は実施例1と同一の条件で混練及び射出成形をし、磁
気特性などの物性を測定・評価した。
几μli3 メルトインデックスの値が30g/10minであるエ
チレン−エチルアクリレート共重合体を用いた以外は実
施例1と同一の条件で混練及び射出成形をし、磁気特性
などの物性を測定・評価した。
比較例4− メルトインデックスの値が30g/10minであるエ
チレン−エチルアクリレート共重合体を用い、1,1.
3− トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−bう
rt−ブチルフェニル)ブタンを用いない以外は実施例
1と同一の条件で混練及び射出成形をし、磁気特性など
の物性を測定・評価した。
表1は、実施例1〜12及び比較例1〜4にて得られた
異方性複合磁石の磁気特性およびコンパうンドのMl値
、曲げ強度を測定評価した結果である。ここでメルトイ
ンデックス(Ml値)はASTMD1238により23
0℃、荷重5 kgの条(!1で測定した結果である。
また曲げ強度は、クロスヘッド速度5mm/minの条
件で測定した結果である。
表1から、実施例1〜I2では、磁粉の充填量が十分で
あり、エチレン−エチルアクリレート共重合体のメルト
インデックスの値が特定の範囲にあり、しかもフェノー
ル系分散剤を所定量添加しているので、コンパウンドの
Ml値が高<、磁気特性及び曲げ強度の点で十分満足す
べき結果が得られていることがわかる。
これに対して比較例1では、磁粉の充填計が低いため磁
気特性が低く、比較例2では、フェノール系分散剤を添
加しないためコンパウンド′の流動性が大幅に低下し、
磁気特性が低いことがわかる。
比較例3では、エチレン−エチルアクリレート共重合体
のメルトインデックスの値が小さいため、コンパウンド
の流動性が極端に低下し、また比較例4ではエチレン−
エチルアクリレート共重合体のメルトインデックスの値
が小さくしかもフェノール系分散剤を添加しないため、
比較例3の場合よりもさらにコンパウンドの流動性が低
く、磁気特性も低いことがわかる。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明によれば磁粉の充填率が例
えば90重貴簡以上と高くても、コンパウンドの流動性
は十分に高く、磁粉の配向は良好塊 である。これにより、高い磁気特性及び器械的強度を有
する異方性複合磁石を得ることができる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ハードフェライト粉末と、エチルアクリレート含
    有量が15〜40重量%でメルトインデックスが100
    〜2000g/10minの範囲にあるエチレン−エチ
    ルアクリレート共重合体と、1種または2種以上のフェ
    ノール系分散剤とを含有することを特徴とする異方性複
    合磁石。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載の異方性複合磁石に
    おいて、前記ハードフェライト粉末と前記エチレン−エ
    チルアクリレート共重合体との配合比が85〜95重量
    部:15〜5重量部であり、かつフェライト粉末100
    重量部当りの前記フェノール系分散剤の配合量は0.0
    2〜3.0重量部であることを特徴とする異方性複合磁
    石。
  3. (3)特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の異方性
    複合磁石において、前記エチレン−エチルアクリレート
    共重合体のメルトインデックスは100〜1500g/
    10minであることを特徴とする異方性複合磁石。
  4. (4)特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記
    載の異方性複合磁石において、前記ハードフェライト粉
    末は一般式 MO・nFe_2O_3 (ただし、MはBr、Ba及びPbからなる群から選ば
    れた1種または2種以上の元素であり、nは4.8〜6
    .2である。) により表わされ、かつ0.5〜3.0μmの平均粒度を
    有することを特徴とする異方性複合磁石。
  5. (5)ハードフェライト粉末と、エチルアクリレート含
    有量が15〜40重量%でメルトインデックスが100
    〜2000g/10minの範囲にあるエチレン−エチ
    ルアクリレート共重合体と、1種または2種以上のフェ
    ノール系分散剤とを含有する混練物を、磁場の存在下、
    所定形状の空間内に注入し、次いで冷却・固化すること
    を特徴とする方法。
  6. (6)特許請求の範囲第5項に記載の異方性複合磁石の
    製造方法において、前記フェライト粉末と前記エチレン
    −エチルアクリレート共重合体との配合比が、85〜9
    5重量部:15〜5重量部であって、かつ前記フェライ
    ト粉末100重量部当りの前記フェノール系分散剤の配
    合量が0.02〜3.0重量部であることを特徴とする
    方法。
  7. (7)特許請求の範囲第5項又は第6項に記載の異方性
    複合磁石の製造方法において、前記エチレン−エチルア
    クリレート共重合体のメルトインデックスは100〜1
    500g/10minであることを特徴とする方法。
  8. (8)特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記
    載の異方性複合磁石の製造方法において、前記ハードフ
    ェライト粉末は一般式 MO・nFe_2O_3 (ただし、MはSr、Ba及びPbからなる群から選ば
    れた1種または2種以上の元素であり、nは4.8〜6
    .2である。) により表わされ、かつ0.5〜3.0μmの平均粒度を
    有することを特徴とする方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6414901A (en) * 1987-07-09 1989-01-19 Sumitomo Bakelite Co Plastic magnet composition
JPS6418203A (en) * 1987-07-14 1989-01-23 Sumitomo Bakelite Co Plastic magnet composition

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6414901A (en) * 1987-07-09 1989-01-19 Sumitomo Bakelite Co Plastic magnet composition
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