JPH0480903A - ボンド磁石用成形素材の製造方法 - 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、０Ａｌｌｌ器や複写機などの部品である小型
モーターやマグネットロールの永久磁石部分に用いられ
るボンド磁石用成形素材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、従来フェ
ライｉｆｆ石、積土Ｒ磁石等が用いられている。これら
は主に成形後に焼結を行うことにより製造されるが、焼
結時の収縮が大きいため寸法精度を上げるには研削等の
後加工が必要である。

そのためコストが高くなるという欠点があるばかりでな
く焼結物は一般にもろく、また複雑な形状のものが製造
しにくいという欠点もある。

焼結磁石の欠点を補うものとして、近年ボンド磁石が注
目を浴びている。ボンド磁石は焼結！ｎ石と比較して割
れ、欠けが生じにくく、薄肉、複雑形状のものが得られ
、また低比重であるため軽量化が可能である。更に成形
収縮率が小さいため寸法精度のよい成形品が得られ、後
加工が不要であり他の部品との一体成形による工程の省
略化が可能であるなどの長所を持っている。

ボンド磁石は通常、強磁性粉と樹脂との混合物から成っ
ている０強磁性粉はＲａフェライト、Ｓｒフェライト等
のマグネトブランバイト型フェライト磁石材料及びＳｍ
Ｃｏ合金、ＮｄＦｅＢ合金等の希土類合金磁石材料など
の粉末が用いられる。しかしボンド磁石は非磁性の樹脂
を含むためにその体積分だけ焼結磁石より磁力が低い。

また、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライトの粉末は一般に
酸化鉄と炭酸バリウム又は炭酸ストロンチウムをマグネ
トブランバイト型フェライトを形成する組成比に混合し
、次いで１０００〜１３００°Ｃで焼成した後、微粉砕
し、更に熱処理することにより得られるが、充填率があ
まり上がらす配向度が低いという欠点があった。

そのため、磁性粉の配向性を高めボンド磁石の磁気特性
を向上させるためにいくつかの提案がなされている。

特開昭５９−９３７４１号公報には、フェライト原料を
Ｔｉカップリング剤で表面処理し、磁粉の流動性、配向
性を向上させることが開示されている。また特開昭５９
−１７０１３０号公報には有８９＃’Ｊ系化合物での表
面処理が、また特開昭５９−１７４６３６号公報にはシ
ラン系カップリング剤を用いて同様の効果を得ることが
開示されている。

しかしながら、カップリング剤を用いた場合でも流動性
の向上はまだ不十分であり、そこで例えば特開昭５８−
１５８９０３号公報のようにアミノ基を有する有機金属
化合物及びビスアミドを樹脂改質剤として添加し樹脂の
流動性を上げているが、この場合には樹脂の粘度低下に
伴う機械的強度の低下が不可避であった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、樹脂改質剤を添加せずとも流動性が良好で、
その結果磁気特性及び機械的強度の、優れたボンド磁石
が得られるフェライト磁粉を原料としたボンド磁石用成
形素材を提供することを目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、マトリックスとしての合成樹脂と
フェライト磁粉を混合混練するに際して、予めフェライ
ト磁粉をアルカリ処理したのち表面処理用カップリング
剤にて処理することを特徴とするボンド磁石用成形素材
の製造方法である。

〈作　用〉 本発明におけるフェライト磁粉とは、一般にＢａフェラ
イト、Ｓｒフェライト、ｐｂフェライト等で呼ばれるマ
グネトブランバイト型フェライトのことである０通常の
方法によれば、これらの磁粉にカップリング剤として、
例えばＴ−アミノプロピルトリエトキシシランなどを０
．５ｗｔ％程度表面処理するが、粉の撥水性は十分に得
られず表面処理剤が十分作用しているきは言えない。

ところが本発明の処理、すなわち予め磁粉にアルカリ処
理を施した場合、前者と比較し格段の撥水性が得られる
。この現象については明白な理由は得られていないが、
カップリング剤の官能基と粉末表面との物理・化学的引
力が増し、磁粉表面でカップリング剤が一様に疎水基を
外に向は配列していると考えられる。

本発明でアルカリ処理に用いられるアルカリの種類は特
に限定されるものではな（、ＮａＯＨ１ＫＯＨ１ＫＩＣ
ｏ、、Ｎａ１ＣＯ３の他アンモニア、アミン等の水溶液
が使用てきる。

また、本発明において用いられる表面処理用カップリン
グ剤としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系、
有機リン系等がある。しかしマトリックスである合成樹
脂の種類によって表面処理の効果は異なるが、通常はシ
ラン系のものが最もよく使用されている。

なお本発明のアルカリ処理の程度として、アルカリ処理
後該磁粉を水によって抽出処理（ＪＩＳＫ　５１０１）
　した後の水のｐＨが１０以上で、かつｐＨが１３以下
であることが好ましい、　ｐＨｌｏ未満では処理の効果
が現れず磁気特性が向上しない、またｐＨが１３を上回
る場合、流動性は良くなるもののコンパウンドの強度低
下が生じてしまう。

〈実施例〉 実施例！ 平均粒径１　、４１ｔｎのＳｒフェライト磁粉を使用し
、この磁粉８ｋｇをヘンシェルミキサー中に入れＰＲ拌
しながら８％のＮａＯＨ水溶液１００ｇを滴下した。こ
の磁粉を１３０℃で５時間乾燥し水分を蒸発させたのち
、この磁粉８０００　ｇを再びヘンシェルミキサー中で
攪拌しながら、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
４０ｇと水４０ｇの混合液を滴下し表面処理を行った。

水分除去のため１３０℃で５時間乾燥を行い、この磁粉
７２４０　ｇに対しナイロン樹脂粉末７６０ｇを加えヘ
ンシェルミキサーで混合した。この混合物を２軸押出機
により２４０’Ｃ程度で混練を行いコンパウンドとし、
２〜５ＩｉＩ１１の長さにペレット化した。

コンパウンドの流動性の評価はＡＳＴＭ　Ｄ　１２３８
　　により行い、メルトインデックス（Ｍ、Ｉ。

）は４８ｇ／１０ｍであった。またコンパウンドのベレ
ットを射出成形機に装入し２８０℃程度で射出成形を行
った。得られた成形体は外径２０闘、厚さ５閣の円板状
磁石であり、配向磁界は円板の中心軸方向に１５ｋＯｅ
印加している。磁気特性の測定はＢＨトレーサーで行い
、その結果（ＢＨ）願は２．ＯＯＭＧＯｅであった。ま
たＡＳＴＭ　Ｄ　６３０に従い成形体を得て曲げ強度を
測定したところ９８０ｋｇ／（ｊの強度であった０以上
の結果を第１表に示す。

実施例２ ＮａＯＨにかわりに０！１を用いた以外は実施例１と同
様であり、Ｍ、１．は３９ｇ／１０幽、（Ｂｌｌ）願は
１．９８ＭＧＯｅ、曲げ強度は９１０ｋｇ／ｃｄであっ
た。

実施例３ ＮａＯＨにかわり８％のアンモニア水１００ｇを滴下し
た以外は実施例りと同様であり、Ｍ、１．は３５ｇ／１
０ｍＩｎ、（Ｂｌｌ）ｍは１．９７ＭＣ；Ｏｅ、曲げ強
度は９９０ｋｇ／ｃ＋ｆｌであった。

実施例４ Ｓｒフェライトにかえ、平均粒径Ｌ４ａｍのＢａフェラ
イトを用いた以外は実施例１と同様であり１、Ｍ■、は
４６ｇ／ｌｏｏｍ、（（Ｉｌｌ）ｍは２．ＯＯＭＧＯｅ
、曲げ強度は９６０ｋｇ／ｃｄであった。

実施例５ Ｓｒフェライトにかえ、平均粒径１　、４　ｐＷｌのｐ
ｂフェライトを用いた以外は実施例１と同様であり、Ｍ
。

■、は４５ｇ／１０ｍｍ、（Ｂｌｌ）ｍは２．ＯＯＭＧ
Ｏｅ、曲げ強度は９６０ｋｇ／ｃｉａであった。

実施例６ 平均粒径１．４ｐ＋ｗのＳｒフェライト磁粉を使用し、
この磁粉８ｋｇを０．０８％のＮａ０ＩＩ水溶液１０ｋ
ｇに漫しよ＜ＦＭ拌しスラリー状にした後、乾燥機に入
れ水分を取り除いた。その後この磁粉８ｋｇをヘンシェ
ルミキサー中で撹拌しながら、γ−アミノプロピルトリ
エトキソシラン４０ｇと水４０ｇの混合液を滴下し表面
処理を行った。以降は実施例１と同様であり、Ｍ、１．
　　は５３ｇ／１０ｍｎ、（Ｂｔｌ）ｓａｘは２．０２
ＭＧＯｅ、曲げ強度は９２０ｋｇ／ｃ−であった。

比較例１ Ｎ　ａ　ＯＩＩ水溶液を滴下しないこと以外は実施例１
と同様であり、得られた結果はＭ、１．は９ｇ／１Ｏ−
１（ＢＨ）　ｗ；ａは１．８２ＭＩＣ０ｅ、曲げ強度は
９８０ｋｇ／ｄであり、実施例に比べ流動性と磁気特性
が劣る。

比較例２ ＮａＯＨ水溶液を滴下しないこと以外は実施例４と同様
であり、得られた結果はＭ、１．は８ｇ／１Ｏ−１（Ｂ
Ｈ）　ｗは１．７８ＭＧＯｅ、曲げ強度はｇ５０ｋｇ／
Ｃ−であり、実施例に比べ流動性と磁気特性が劣る。

比較例３ ＮａＯ）Ｉ水溶液を滴下しないこと以外は実施例５と同
様であり、得られた結果はＭ、１．は７ｇ／１０廟、（
旧１）ｍは１．８０ＭＧＯｅ、曲げ強度は９６０ｋｇ／
ｃｄであり、実施例に比べ流動性と磁気特性が劣る。

比較例４ Ｓｒフェライト磁粉８０００　ｇに対し、ＮａＯＨ水溶
液を滴下せずヘンシェルミキサー中で攪拌しなからＴ−
アミノプロピルトリエトキシシラン４０ｇと水４０ｇの
混合液を滴下し、表面処理を行い乾燥後、この磁粉７２
４０　ｇに対しナイロンに樹脂粉末５１０ｇ、樹脂改質
剤としてエチレンビスステアリン酸アミド２５０　ｇを
加え、ヘンシェルミキサーで混合した以外は実施例１と
同様であり、このときＭ、ｌ。

は２６ｇ／１０ｍ、（ＢＨ）　ｗａは１．９５ＭＧＯｅ
、曲げ強度は７００ｋｇ／ｃｄであり、実施例に比べ流
動性がやや劣り、曲げ強度が劣る。

〈発明の効果〉 本発明により得られた磁粉は表面処理用力・ノブリング
剤が有効に作用し、樹脂改質剤を添加せずとも流動性、
磁気特性に優れ、さらに機械的強度の低下もないボンド
磁石を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　マトリックスとしての合成樹脂とフェライト磁粉を混
   合混練するに際して、予めフェライト磁粉をアルカリ処
   理したのち表面処理用カップリング剤にて処理すること
   を特徴とするボンド磁石用成形素材の製造方法。