JPS63153806A - 異方性プラスチツク磁石の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は異方性プラスチック磁石の製造方法に関し、特
にプラスチック磁石の磁気特性を改良できる製造方法に
関する。

（従来技術とその問題点） フェライトをプラスチックで結合したプラスチック磁石
は、従来のフェライト焼結磁石と比較して、寸法精度が
＾いこと、複雑な形状に成形が可能であること、脆性が
な（機械加工が可能であること、生産時のエネルギー消
費が少ないことなどから、近年その用途が拡大しつつあ
る。

この種の磁石の製造方法としては、一般にフェライト粒
子などの強磁性粉末と各種の高分子化合物からなる樹脂
とを混合したコンパウンドを、流動可能な状態で成形空
間に供給し、これに磁界を印加して磁性粉末の磁化容易
軸を印加磁界方向に配向せしめ、その状態を維持しつつ
冷却固化する方法が採られている。

しかし、近年プラスチック磁石の高機能化のため、難燃
性、耐熱性、耐薬品性などの樹脂を使用する場合や、磁
気特性を向上させるため磁性粉末の充填率を高めようと
するときは、磁場成形におけるフンパウンドの流動性が
低くなって磁性粉末が配向しにくくなり、＾い磁気特性
をもったプラスチック磁石を得ることができない。

この問題の解決のために、単に樹脂の流動性の向上のみ
を目的として成形温度を高くすると、金型摩耗の促進、
樹脂の劣化、成形品の寸法精度の低下などを来たし、ま
た、磁気特性向上のために励磁コイル、磁場発生電源な
どを大型化することはエネルギー消費が増大することか
ら得策ではない。

また、異方性プラスチック磁石を得るための成形用金型
は、成形空間の外周に磁場を形成するための励磁コイル
および磁気回路を要し、金型形状も複雑なので、磁性粉
末の磁化容易軸を所定の方向に十分に配向した高い磁気
特性をもったプラスチック磁石を得るには、高い励磁エ
ネルギーを印加する必要があった。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、
磁性粉末の充填率が高い場合や、溶融粘度が高い高分子
化合物を使用するような場合であっても、磁性粉末の磁
化容易軸の配向を良好ならしめ、充分な磁気特性を有す
る異方性プラスチック磁石を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。

（発明の構成） 上記の目的を達成するため、本発明は、磁性粉末と樹脂
結合剤とからなるプラスチック磁石の製造方法において
、溶融したあるいは液状の前記樹脂結合剤中に前記磁性
粉末を混合分散した状態で、これに直流電流による反転
１１５９を印加して成形することを特徴とする。

本発明において使用できる磁性粉末は、バリウムフェラ
イト、ストロンチウムフェライトなどのフェライト粒子
を単磁区粒子まで粉砕したものであって、樹脂結合剤は
、ｌ＠成形時において加熱によって溶融して前記の磁性
粉末の磁性化容易軸が印加磁場の方向に配向できる程度
の粘度を有する、例えばナイロン、ポリエチレンなどや
、これらの各種変性樹脂あるいは共重合樹脂などの熱可
塑性樹脂や、またエポキシ樹脂、フェノール樹脂などの
熱硬化性樹脂であってもよい。

これらに磁性粉末の分散性向上のための処理剤などを添
加、混練してコンパウンドとし、このコンパウンドを、
加熱された成形空間と、この成形空間に所望の強さと方
向の磁界が得られるように設置された励磁コイルが接続
された磁気回路とを有する磁場成形装置に、押出成形、
射出成形、圧縮成形などによって成形７間に供給して、
熱可塑性樹脂が溶融状態であるいは未硬化状の熱硬化性
樹脂が流動状態で磁界を印加して、磁性粉末の磁化容易
軸を印加磁場の方向に配向させつつ成形し、しかる後、
これを冷却して脱磁して脱型する。

磁界印加の際、本発明では直流電流による正逆交番の反
転磁界を印加するが、磁気特性（ＢＨ）ｌａＸは印加磁
界の反転数に相関し、サイクル数が高い程磁気特性向上
の効果が１ηられるが、１００ヘルツ（ト１２）以上の
高サイクルにすると、励磁コイルに十分な電流が流れず
磁界の強さが弱くなり、磁気特性が低下する傾向にあり
、望ましいサイクルは概ね０．１〜２０ヘルツであるが
、これは成形方法、電源、また金型を含む磁気回路構造
などによって異なり、例えば大きい電磁石型の磁化器で
あって、同一の励磁コイルに正逆反転の電流を切替えて
通電して使用する場合、励磁コイルのインダクタンスに
よって磁化電流が遅れるので１〜２秒の通電状態が必要
であり、また正逆反転電流からの磁化電源装置の保護の
ため、電流値０の休止時間を設定することが実用上望ま
しい場合もある。

また正逆反転の繰返し回数は、配向を充分高めるために
は多い方が望ましいが、成形時間との関係から２〜１０
回程度が実用的である。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例について説明する。

第１図は本発明の実施に用いられる！ｉ場圧縮成形装置
の説明図であって、成形用フンパウンドが供給されるキ
ャビティ１を、側方に配置されるヒーターが埋設された
一対の加熱型２．２と、上下方向に配置される一対の圧
縮ピストン型４，４とで画成している。

上記一対の加熱型２．２の外周には、これを囲繞するよ
うにして励磁コイル３が設けられている。

・実施例１ 上記成形装置のキャビティ１内に、ストロンチウムフェ
ライト系の磁性粉末を含有し、ナイロンを結合樹脂に使
用した以下の第１表に示す５種のコンパウンドを充填し
、成形品形状２０φ×１０１のプラスチック磁石を以下
の条件で成形した。

第　　１　　表 加熱型２の設定温度は２８０℃とし、ナイロン樹脂が溶
融された状態で、励磁コイル３によってキャビティ１の
上下方向の中心部で１２．０００Ｑｅの磁界が印加され
るように励磁コイル３に５０ＯＡの直流電流を正方向に
２秒間通電した後、１秒間電流値Ｏの休止時間を設け、
次いで５００Ａの直流電流を逆方向に通電した後、１秒
間の休止のサイクルを５回繰返して、磁界印加を行ない
つつピストン４により圧縮成形を行なった。これを冷却
。

消磁後脱型して再び着磁した後の上記５種のプラスチッ
ク磁石の磁気特性は、第２表に示す如く（８Ｎ）ｓａｘ
　　１，１．〜２．ＩＭＧＯｅであり、後述する比較例
のものより磁気特性の高いものが得られた。

・比較例１および２ 実施例１と同種のフンパウンドを使用し、励磁コイル３
の電゛圧印加方法として、比較例１においては正方向の
直流電流を３０秒間連続して通電し、また、比較例２に
おいては正方向の直流電流を２秒間の通電と１秒間の休
止のサイクルで１０回繰返して行なった。これらの結果
をまとめて第２表に示す。なお、比較例１．２とも磁粉
含有率が高いコンパウンドＥによるものはフンパウンド
Ｄよりも磁気特性が低下していた。

・実施例２ コンパウンドＢについて実施例１と同様の印加サイクル
でキャピテイ１の中央部の軸線上の磁界の強さを６，０
００Ｑｅとして成形した。このプラスチック磁石の磁気
特性は１．０５　ＭＧＯｅであった。

・比較例３ コンパウンドＢについて比較例１と同様に正方向の直流
電流を３０秒間！！続して通電し、ｅ、ｏｏ。

Ｑｅの磁界で成形したプラスチック磁石の磁気特性は０
．８Ｍ　Ｇ　Ｏｅであった。

・比較例４ コンパウンドＥについて比較例１と同様に正方向の直流
′！ａＦＩｔを３０秒間連続して通電し、加熱型２の設
定温度を３２０℃として成形したプラスチック磁石の磁
気特性は１．９ＭＧＯｅであった。

第２表 第　　３　　表 （＊ＢＨｎａｘの重位はＭＧＯｅである）第３図および
第４図は、本発明に係る異方性プラスチック磁石のｌＩ
造方法の他の実施例を示している。

同図に示す方法では、第１図に示した！＆場圧縮成形装
訂の励磁コイル３に相当する内側励磁コイル３ａの外側
に同心状に外側励磁コイル３ｂを設けて、それぞれの励
磁コイル３ａ、３ｂを同じ巻線方向とし、内側励磁コイ
ル３ａに第４図（ａ　）に示すように、正の直流励磁電
流を間欠的に通電するとともに、外側励磁コイル３ｂに
第４図（ｂ　）に示すように、負の直流例示電流を間欠
的に通電する。

この場合、各直流′Ｒ流の制御は、内側励磁コイル３ａ
の正の励磁電流の休止時間に、外側励磁コイル３ｂに負
の電流が流れるように行なわれ、その結果、キャビティ
１内のフンバウンドには、第４図（Ｃ）に示すような、
直流電流による反転磁界が印加される。

なお、内・外側励磁コイル３ａ　、３ｂの巻線方向は、
同方向だけでなく、逆方向であってもよく、この場合に
は励磁Ｍ流の通電方向をυ＋ｍすればよい。

また、複数の励磁コイル３ａ　、３ｂは、同心状だけで
なく、第５図に示すように同軸状に設けてもよく、個数
も２以上であってもよい。

第３表は、第１表のＡとＥのフンバウンドに成形温度２
８０”Ｃ，２４０℃、キャビティ１の中央部の磁界の大
きざを１２０００００　、６００００ｅとして、第３図
に示した装置を用いて２０”Ｘ１０ｆのプラスチック磁
石を作成した。

同表に示す実施例２では、第４図（Ｃ）に示す正負の反
転磁界を、正２秒、負２秒として５サイクル繰返した。

また、比較例３の方法では、正方向の直流磁界を２０秒
連続して印加した。

（発明の効果） 本発明の如く磁場成形時に直流Ｎ流による正逆反転磁界
を印加すると、何故磁気特性が向上するか明らかでない
が、交番磁界を印加することによって磁・性粉末の磁化
容易軸の異方化方向への配向度が向上するためと思われ
る。

このように、本発明の異方性プラスチック磁石の製造方
法によれば、従来の製造方法に比べて、比較的低い成形
温度および低い印加磁界で通電時間も短縮され、かつ磁
性粉−末の含有率が高いフンバウンドであっても高い磁
気特性のプラスチック磁石を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様としての圧Ｗａ磁場成形装
置の説明図、第２図は直流電流の印加状態の説明図であ
る。 第３図および第４図は本発明方法の他の実施例を示して
おり、第３図は同方法に用いられる成形装置の説明図、
第４図は同装置の直流電流および磁界の印加状態の説明
図である。 第５図は本発明方法のさらに別の実施例に用いられる成
形装置の説明図である。 １・・・・・・キャビティ　　　２・・・・・・・・・
ヒーター３・・・・・・励磁コイル　　　、４・・・・
・・圧縮ピストン特許出願人　　　　　　　宇部日東化
成株式会社代　理　人　　　　　　　　　弁理士　−色
健輔同　　　　　　　　　　　弁理士　松本雅利第１図 第２図 第３図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性粉末と樹脂結合剤とからなるプラスチック磁
   石の製造方法において、溶融したあるいは液状の前記樹
   脂結合剤中に前記磁性粉末を混合分散した状態で、これ
   に直流電流による反転磁界を印加して成形することを特
   徴とする異方性プラスチック磁石の製造方法。
2. （２）上記反転磁界は上記磁性粉末と樹脂結合剤との混
   合物を収容した型の外側に同心状または同軸状に設けら
   れた複数の励磁コイルに正または負のいずれか一方の直
   流励磁電流を間欠的に通電して形成されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の異方性プラスチック磁
   石の製造方法。