JPS63299107A

JPS63299107A - 異方性プラスチック磁石の製造方法

Info

Publication number: JPS63299107A
Application number: JP13134887A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kijima; 来島　慎一; Koichi Nushishiro; 晃一主代; Izumi Hoshihara; 星原　泉
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1988-12-06

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〉本発明は磁性粉末と樹脂とから成る異方性プラスチック
磁石の製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉電気機器等に用いられる永久磁石材料としては、従来か
らフェライト系、希土類系の焼結磁石が知られている。

しかし、焼結磁石は焼結時の収縮が大きいために寸法精
度の高い複雑形状のものを製造し難いばかりでなく一般
に割れ、欠けが生じやすいという欠点がある。そこで、
これら焼結磁石の欠点を補うものとして、複合磁石、と
くにプラスチック磁石が注目されている。このプラスチ
ック磁石は焼結磁石に比べて成形性や機械強度が改良さ
れるだけでなく、射出成形等によって一体成形が可能で
あり、量産性も高い、このプラスチック磁石は主に磁性
粉と樹脂との複合物である。磁性粉としてはＢ畠フェラ
イト、　Ｓｒフェライト等のフェライト系材料とＳｓ　
−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｄ−８合金等の希土類系材料があ
る。樹脂としては射出成形が可能な熱可塑性樹脂がよく
、ナかでもポリアミド樹脂は成形性、耐熱性や機械強度
の点から最も一般的に使用されている。このプラスチッ
ク磁石は、非磁性の樹脂を含むため、その体積分だけ磁
気特性が低下する。磁気特性向上のためには磁性粉の含
有率を上げることと、異方性をもつ磁性粉では、その容
易磁化方向に配向させることが必要である。

しかし、磁性粉の含有率を上げると成形時の磁性粉の流
動性が急激に悪化して、磁場による配向が不充分となり
、結果的に磁気特性は低下してしまう、そのため、従来
から磁性粉をカップリング剤で処理する方法（特公昭５
５−３２２６および特開昭５９−９３７４１号公報）、
樹脂に可塑剤を添加する方法（特公昭６０−３７６０４
．特開昭５８−１５８９０３号公報）、あるいは高融点
と低融点の樹脂を混合使用する方法（特公昭５９−５２
１８．特開昭５９−１７６３４６．特開昭６１−１７９
５０６号公報）によって成形時の流動性を良くする努力
がなされてきた。しかし、これらの方法では磁性粉の含
有率と配向度に限界があり、さらに高い磁気特性の要求
を満足することはとうていできない。

〈発明が解決しようとする問題点〉異方性プラスチック磁石の磁気特性を向上させるために
は、磁性粉の含有率と配向度を上げなければならないが
含有率を上げると成形性や配向度が低下してくる。そこ
で従来は磁性粉の含有率と配向度を適当におさえていた
ため、得られる磁気特性に自ずと限界があった。また、
樹脂の融点を下げて成形時の流動性を良くする努力がな
されているが、こちらは成形体の機械強度や耐熱性を低
下させることにつながるため十分な対策にはなっていな
い。

異方性プラスチック磁石は磁性粉と樹脂との複合材料で
あるので複合材料としての特性を最大限に発揮するため
には、複合される材料側々の特性を発揮する機能化を進
める必要がある。すなわち磁性粉は高磁気特性を育する
と同時に、樹脂とのぬれ性・接着性のよい表面を有する
必要がある。

また、マトリックスを形成する樹脂は溶融時には粘性が
小さくて成形性や磁性粉の配向度を高め、成形後は機械
強度や耐熱性が高いものでなければ　　゛ならない。

〈問題点を解決するための手段〉本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
、複合材料としての機能化を進めて、より高い磁気特性
の異方性プラスチック磁石を製造すべく種々実験を重ね
た結果、本発明を達成するに至った。

本発明にかかる異方性プラスチックの製造方法は、磁性
粉の粒子表面を、融点が１５０℃以下の低融点ポリアミ
ド樹脂で被覆処理し、当該被覆処理された磁性粉とマト
リックス形成用ポリアミド樹脂とを混合したのち混練し
てコンパウンドとし、得られたコンパウンドを磁場中で
成形することを特徴とするものである。

本発明で用いられる強磁性体としては、従来知られてい
るＢａフェライト、　Ｓｒフェライトおよび５−−Ｃｏ
合金等の異方性永久磁石材料の粉末状のものが挙げられ
る。　Ｂａフェライト、　Ｓｒフェライトについては、
粉末の平均粒径は保磁力が最大となる直径であるｌｐｍ
程度が望ましい、またＳｍ　−Ｃｏ合金等では、１０〜
５０μｍが望ましい、ｉｆｆ性粉の含有率は８０〜９５
ｗｔ％の範囲が好゛ましく、高磁気特性を得るためには
、８９−ｔ％以上が望ましい。

また本発明で用いられるマトリックス形成用ポリアミド
樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６６゜ナイロン１
１．ナイロン１２等が挙げられる。

つぎに、磁性粉被覆用のポリアミド樹脂としては、マト
リックス形成用ポリアミド樹脂のアミド基を水酸基で置
換して、アルコールに可溶とした変性ポリアミド樹脂が
適している。変性ポリアミド樹脂は置換度の大きい程、
融点が下がるが融点１５０℃以下のものが適当であり、
融点１００〜１５０℃に調整したものが好ましい、また
、低融点の変性ポリアミド樹脂の添加量は、磁性粉１０
０重量部に対して０．５〜５．０重量部が適当である。

そして本発明で用いられる磁性粉表面への変性ポリアミ
ド樹脂の被覆方法としては、水−アルコール系の相分離
を利用した方法がある１本発明で用いた変性ポリアミド
樹脂はアルコールに可溶なため、あらかじめメタノール
またはエタノールのような水よりも沸点の低いアルコー
ルに溶解させる。そのアルコ−ル溶液中に磁性粉を分散
させた後、撹拌しながら水を添加することによって磁性
粉表面上に変性ポリアミド樹脂を析出させ、磁性粉と液
相をろ別し、磁性粉を乾燥することによって、低融点の
ポリアミド樹脂によって被覆された磁性粉が得られる。

Ｍｉ磁性粉変性ポリアミド樹脂で被覆する方法としては
、界面重合法、あるいは気中乾燥力等のマイクロカプセ
ル化の方法を用いてもよい。

被覆処理した磁性粉はマトリックス形成用ポリアミド樹
脂と混合したのち、常法に従って２軸押出機などを用い
てペレットなどのコンパウンドとし、このコンパウンド
を磁場中で射出成形することによって異方性プラスチッ
ク磁石とするのである。なお、マトリックス形成用ポリ
アミド樹脂としては、融点が１８０°Ｃ以上のものが好
適である。

〈実施例〉次に、本発明の実施例と比較例について説明する。

実施例１平均粒径１．２０μｍのＳｒフェライト７０４０　ｇを
、変性ナイロン６（融点１４０℃）の５ｗｔ％エタノー
ル溶液３２００　ｇに分散し約１０分間高速撹−拌する
。高速撹拌しながら水を３０００　ｇ加えてさらに１０
分間撹拌し、その後ろ別して、磁性粉を８５℃で乾燥す
る。

得られた磁性粉を８００８のナイロン６と混合したのち
、２軸押出機で混練し、３鋪程度のペレットにした。こ
れを１５ｋＯｅ　の磁場中で射出成形を行った。

成形体の磁気特性をＪＩＳ　２５０１に従い、機械強度
はＡＳＴＭＤ−６３０，Ｄ−７９０に従って行った。こ
れらの結果を第１表に示す。

実施例２ナイロン６を６４０ｇ　、変性ナイロン６のエタノール
溶液を１０ｗｔ％、３２００　ｇとした他は実施例１と
同様である。

実施例３Ｓｒフェライトを７２００　ｇ　、ナイロン６を６４０
ｇとした他は実施例１と同様である。

実施例４Ｓｒフェライトを７２００　ｇ　、ナイロン６を４８０
ｇ、変性ナイロン６のエタノール溶液を１０ｅ＊ｔ％、
３２００　ｇとした他は、実施例１と同様である。

実施例５実施例１のナイロン６．８００ｇをナイロン１２．８０
０ｇに変えた他は、実施例１と同様である。

実施例６実施例１のＳｒフェライト７０４０　ｇをＨａフェライ
ト７０４０　ｇに変えた他は、実施例１と同様である。

実施例７磁性粉としてＳａｇ（ＣｏＴｉ）＋ｙを４６５０　ｇ　
、変性ナイロン６（融点１４０℃）を１００ｇ　（２，
５ｗｔ％エタノール溶液４０００　ｇ　）ナイロン６を
２５０ｇとした以外は、実施例１と同様である。

比較例１平均粒径１．２０μｍのＳｒフェライト７０４０　ｇに
カップリング剤（Ｔ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン）８０ｇを添加し、ヘンシェルミキサーで５分間撹拌
混合して表面処理した後、さらにナイロン６を８８０ｇ
添加して５分間撹拌した。この混合物を実施例１と同様
に混練・射出成形して、磁気特性と機械特性を測定した
。

比較例２Ｓｒフェライトを７２００　ｇ　、ナイロン６を７２０
ｇとした他は比較例１と同様である。

比較例３ナイロン６を８００ｇとし、ナイロン６と同時に可塑剤
としてトルエンスルホン酸アミドを８０ｇ添加した以外
は比較例１と同様である。

比較例４Ｓｒフェライトを７２００　ｇ　、ナイロン６を７２０
ｇとした他は比較例３と同様である。

比較例５ナイロン１２を８００ｇとした他は、比較例３と同様で
ある。

比較例６Ｂａフェライトを７０４０　ｇとした他は比較例３と同
様である。

比較例７Ｓａｇ（ＣｏＴｉ）＋ｔを４６５０　ｇ　、ナイロン６
を３００ｇ　、カップリング剤を５０ｇとした他は、比
較例１と同様である。

第１表に、本発明による樹脂で被覆した磁性粉を用いる
場合と、カップリング剤で処理した磁性粉を用いる場合
とを比較して示している。第１表に示すように、本発明
による樹脂被覆した磁性粉を用いるとその配向度は０．
９０を超え、成形物の最大エネルギー積（Ｂｉｔ）ｗａ
ｘも大きく良好な磁気特性を示している。実施例３．４
のように磁性粉含有率９０ｗｔ％でも０．９０以上の配
向度を得ている。また曲げ、引張りの機械強度は、比較
例と同等かそれ以上の結果が得られていることがわかる
。

〈効　果〉未発明による複合磁石の製造方法によって、有機マトリ
ックスと磁性粉との間に層を形成させることにより、溶
融時の流動性と成形後の特性の両方を満足させることが
でき、より高含有率・高配向度で磁気特性の高い異方性
複合磁石が製造できる。

Claims

【特許請求の範囲】

磁性粉の粒子表面を、融点が１５０℃以下の低融点ポリ
アミド樹脂で被覆処理し、当該被覆処理された磁性粉と
マトリックス形成用ポリアミド樹脂とを混合したのち混
練してコンパウンドとし、得られたコンパウンドを磁場
中で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。