JPS61279104A - シ−ト状複合磁性材料の製造方法 - 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 本発明はパルスモータ、サーボモータ、アクチュエータ
などの部材としてメカトロニクス分野に幅広く実用化さ
れている異方性樹脂結合型磁石に関するもので、更に詳
しくは磁気異方性定数の大きな強磁性材料と熱重合性樹
脂組成物からなる所望の形状に賦形化して異方性樹脂結
合型磁石とするまえ段階の未架橋シート状複合磁性材料
の製造方法に関するものである。

従来の技術 従来一般に使用されている樹脂結合型磁石には可とう性
を有しシート状の形態保持性があるものと、これを有し
ないものとがあり、例えば特公昭３７−３３２１号公報
、同３７−１６７７３号公報、同３８−１．１８７号公
報、同３９−２８２８７号公報などにより各種の材料並
びに、その構成成分、或はそれ等の製法や性状などが知
られている。すなわちＭＯ・ｎＦｅ２０３（但し式中Ｍ
はＢａ。

Ｓｒ、Ｐｂの群より選ばれた１種または２種以上、ｎは
４．５〜６．２の数）で知られるフェライト磁石粉末の
ような磁気異方性定数の大きな強磁性材料と天然ゴム、
合成ゴム、熱可塑性樹脂組成物などとからなる複合磁性
材料を機械配向、或は磁場配向手段によって異方性を付
与すると共に任意の形状に賦形化することにより樹脂結
合型磁石とするものである。該樹脂結合型磁石の段階或
はまた上記複合磁性材料段階での形態は当該樹脂結合型
磁石の一方の構成成分である樹脂組成物によって重大な
影響を受けるものであり、これにより例えばペレット状
、或はシート状複合磁性材料とされるのである。係るシ
ート状複合磁性材料は一般に室温で１０７〜１０８ｄｙ
ｎ／ｃｎｆ程度のヤング弾性率を有し、伸び約１００％
以−Ｅのエラス］・マーを主とした樹脂組成物を有効成
分とした可とう性を有するものであり、複合磁性材料の
段階でペレット状のものでは成し得ない加工性を有して
いる。しかし、上記のようなシート状複合磁性材料を任
意に賦形化して得た異方性樹脂結合型磁石はパルスモー
タ、サーボモータ、アクチュエータなどの部材きした場
合、使用段階において加熱を受ける場合が多く、その異
方性を引き続き維持し得ないという欠点を有していた。

この様な欠点を□解消するためには例えば特公昭５４−
３７６７９号公報に見られる様にシート状複合磁性材料
の樹脂組成物としてエチレン−メタアクリル酸共重合体
のＮａ架橋樹脂或は」−チレンー酢酸ビニル共重合体の
ゲン化物樹脂の１種または２種を汰む熱可塑性樹脂とし
たり、特公昭５５−１５８５３号公報の如く玉チルアク
リレ−１・を含むエチレン−エチルアクリレート共重合
体としたり、或はまた特公昭５７　３５５６５号公報の
如くエラストマーに熱硬化性樹脂を混合するなど、多く
の有効な工夫が見られる。しかし、これ等はいずれム熱
可塑性エラストマーを基礎にした改良であり、と（に異
方性樹脂結合型磁石としての使用段階において比較的高
い温度にまで加熱を受ける例えばモータ部材としては必
ずしも満足すべきｔ）のではなかった。

一方、−に記のようなエラストマーと磁気異方性定数の
大きな強磁性材料とを構成成分として、シート状複合磁
性材料を得るための手段はプレ゛ス法、流延法、ノルレ
ンダ法、エクストル−ディング法などがあり、連続生産
性や経済性、厚み精度の観点からカレンダ法やエクスト
ル−ディング法が広く使用されている。時にエクストル
−ディング法はエクストルーダとシートダイを用いて厚
み精度の高いシートを容易に得ることが可能であり品質
確保のうえからも有利である。しかし熱重合性官能基を
有する樹脂組成物と磁気異方性定数の大きな強磁性材料
から上記のような手段によって、シート状複合材料とす
ることは工業的に未だ得られていない。この理由は、該
樹脂組成物が元来液状のｔ、のが多く、このようなもの
を主成分としてシート状複合磁性材料を製造することが
考慮されなかったからである。特にエラストマーに比べ
て分子量が小さく、このため室温域での粘着性を帯びた
り、非常に脆く可とう性に乏しいために取り扱い性が悪
くシート状複合磁性材料とした段階でも形態保持性が十
分でないこと等によるものである。

発明が解決しようとする問題点 以上の如く、シート状複合磁性材料は、その可とう性の
ためペレット状複合磁性材料では成し得ない加工性を備
えたｔ）のであり、樹脂結合型磁石の利点である加工性
の一分野を占めるものであるが異方性樹脂結合型磁石上
して実用に供したときの加熱による異方性維持や部材と
しての熱安定性が必ずしｔ）満足すべきものではなかっ
た。

本発明は、特定の性状を有する熱重合性樹脂組成物を用
いて複合磁性材料の段階では非粘着性で可とう性に優れ
、しかも形態保持性が優れたシート状態を呈し、これを
所望の形状に賦形化して異方性樹脂結合型磁石として使
用する段階では当該熱重合性樹脂組成物の橋架けによっ
て当該磁気異方性を広い温度範囲で固定化すると共に、
該樹脂結合型磁石の熱安定性をも同時に維持確保し得る
シート状複合磁性材料の提供を目的とするｔ）のである
。

問題点を解決するための手段 本発明は２５℃における溶融粘度が１０３〜１０５ｐｏ
　ｉ　ｓｅで熱重合性官能基を有する樹脂組成物に８５
〜９６重量％の磁気異方性定数の大きな強磁性材料を、
当該樹脂組成物の溶融粘度５００ｐＯＩＳｅ以下にて分
散せしめたシート状複合磁性材料であり、特にエクスト
ルーダ乏シートダイを用いてシート状複合磁性材料とす
る際には当該樹脂組成物中の熱重合性官能基を有する成
分が分子量１５００以上と１０００以下のＩ）のから成
ろｔ）のである。

作用 本発明で言う樹脂組成物とは例えば飽和ジノノルボン酸
、その無水物或はそのジアルキルエステルと不飽和ジノ
１ルボン酸或はその無水物および多価アルコールを原料
としてエステル化反応して得られる不飽和ポリエ×チル
アルキドと該不飽和ポリエステルアルキド１分子中に２
個以ト存在する不飽和二重結合と橋架けし得ろｑｉ　ｉ
体との完溶物、或は下記（１）および（２）式で示され
るポリエーテル或はポリエーテルエステルと、核ポリエ
ーテル或はポリエーテルエステル１分子中に２個以」二
存在するアルコール性水酸基と橋架けし得る例えばイソ
シアナート化合物或は該イソシアナート基に活１１水素
化合物を付加せしめた再生体との完溶物、更には下記（
１）および（２）式の末端がオキシラン環で構成された
ジエポキシト化合物と、該オキシラン環と橋架Ｉｔ　Ｌ
得る酸無水物、アミン仕合物或はその錯化合物なととの
完溶物などがあるが、本発明ではこのような熱重合し得
る樹脂組成物の２５℃における溶融粘度が１０３〜１　
（’）”　ｐｏｉｓｅであり、目つ５（１０ｐｏｉｓｅ
以下の加熱下において重合不活性であることが望ましい
。

Ｉ 但し−に式中ｎ、ｍは整数、Ｒ１は脂肪族残基、Ｒ２は
水素にたはアルキル基、Ｒ３は脂肪族、芳香族或は脂環
族残基を基ず。

上記のような樹脂組成物の２５℃における溶融粘度が１
０５ρｏｉｓｅを越えてしまうと、強磁性材料を分散さ
せる段階で発熱を押えて均一分散させることが困難とな
り、シートは脆くて取り扱いが難しい。一方１０”ｐｏ
ｉｓｅ以下であると粘着性を帯び易くエクストル−ディ
ングによるシート化ではリップ出口でのシートの伸びが
小さくなって引取りが困難になる。また樹脂組成物に強
磁性材料を分散させる段階は該樹脂組成物を５００ｐＯ
ＩＳｅ以下の加熱下で行うと強磁性材料の固有保持力を
維持しつつ複合化が可能であるがこのような状態で・樹
脂組成物の重合硬化特性は不活性であることが好ましい
。

またエクストルーダとシートダイにより連続的にシート
状複合磁性材料を得る場合には、当該熱硬化性樹脂組成
物中の熱重合性官能基を有する成分が分子量１５００以
上と１０００以下のものとから構成することが望ましい
。但し、ここで言う分子量とは数平均分子量のことであ
−９て浸透圧法により求められる。この分子量が１．５
００以上のものはシート状複合磁性材料の形態保持のう
えて、またリップ出口からロールでシー１〜を引取る際
にシートに必要な伸びを与え加工を円滑に進めるうえで
効果的であり、また分子量１０００以下のものは本発明
の要点である粘度範囲に調整する成分としても不可欠で
ある。

尚、上記樹脂組成物は重合促進剤、重合禁止剤、滑剤内
部離型剤などの各種加工助剤を必要に応して適宜加えて
も差し支えない。

−力木発明で言う磁気異方性の大きな強磁性材料とは一
般式ＭＯ・ｎ　Ｆ　ｅ２０ａ　（但し式中ＭはＢａ、Ｓ
ｒ、Ｐｒの群から選ばれた１種または２種以上、ｎは４
．５〜６．２の数）で示されるフェライト磁石粉末、一
般式ＲＣｏ５（但し式中ＲはＳｍ、Ｐｒなとの希土類元
素）、またはＲ２ＴＭ１７（但し式中ＴＭはＣｏを中心
とする遷移金属元素）で示される希土類コバ用１〜磁石
粉末、Ｍｎ　−Ａ　Ｑ、−Ｃ系磁石粉末、Ｎｄ−Ｆｅ−
Ｂ系磁石粉末などであり、これ等の１種または２種以」
二を適宜使用することができる。また、これ等の強磁性
材料は個々に単結晶であり、しかＩ）個別粒子の大きさ
がほぼ磁気異方性定数から定まる単磁区程度で−１，０
− その結晶構造においても格子欠陥などがなく完全結晶に
近いものであり、且つカップリング剤などで適宜表面処
理を施こしたものが好ましい。尚、シート状複合磁性材
料の形態保持性をそこなわない範囲で強磁性材料含有量
を増すために例えばレジンコンクリートなどの分野で一
般的に実施される如き分散剤の増量手段を併用しても差
し支えない。例えば異方性焼結磁石を粉砕後、焼鈍した
比較的粒子径の大きな強磁性材料を併用することは、本
発明に係るシート状複合磁性材料にも容易に適用可能な
技術である。尚、上記強磁性材料はシート状複合磁性材
料の５０〜９６ｗｔ％とするこ七が好ましい。５０ｗｔ
％以下では満足な磁気特性が得られに＜＜、９６ｗｔ％
を越えると本発明の手法でシート状複合磁性材料とする
ことが困難だからである。

実施例 以下本発明を実施例により説明する。但し本発明に係る
シート状複合磁性材料の構成成分は実施例によって限定
されるものではない。

テレフタル酸５０ｍｏｆ！、フマル酸５０　ｍ　ｏ　ｉ
！から成る酸成分とＪ、チレングリコール９（”）ｍｏ
Ｐｓｌ、２−プロピｌノングリコール１０ｍｏ！！から
得られた分子量、１６，５００の不飽和ポリエステルア
ルキドにシアルフタレートモノマーを任意量完溶せしめ
て２５℃で任意の溶融粘度を示す不飽和ポリエステル樹
脂を用意した。

上記不飽和ポリエＸチル樹脂１００重鯖部に対し必要に
応じて加える添加剤として１重量部のジクミルパーオキ
サイドを用意した。

一方Ｆｅ２Ｏ３６ｍｏ＆　ｚ　Ｓ　ｒｃｏ３１ｍｏｆ！
を混合し水にて造粒後１２００℃Ｘ　３　Ｈ焼成後、ア
トライターで微粉砕し８３ＰＯ４を３ｇ（ＰＯ＋とじて
０．２％相当）加え９００℃で３Ｈ熱処理した平均粒子
径１．４１ｚｍの強磁性材料を用意した。

」−記２５℃での溶融粘度の異なる樹脂組成物と添加剤
および強磁性材料をロールミルで混練しシートダイを設
けたφ４５ｍｍの同方向回転２軸エクストルーダにて厚
さ１　ｍｍのシート状複合磁性材料とした。続いてこれ
を直径２０ｍｍに打ち抜き、１０枚積層して１７０℃、
６ＫＯｅ磁場中で縦方向異方性樹脂結合型磁石とした。

（２５℃における溶融粘度の効果） 樹脂組成物のＢ型粘度計による２５℃溶融粘度と複合磁
性材料の状態および異方性樹脂結合型磁石としての磁気
特性を第１表に示す。但しこの場合の混練時の溶融粘度
はいずれも５００ｐｏｉｓｅ以下であり、この条件下で
の１０％硬化はいずれも３０ｍ１ｎ以上である。

第１表 第１表 尚、表中（Ｂ　ｉｔ　）　ｍ　ａ　ｘとは最大エネルギ
ー積のことであり、（ＭＯ２Ｃ）はその単位メガガウス
エルステッドである。

第１表から明らかなように本発明に係るシート状複合磁
性材料の構成成分である樹脂組成物の２５℃における溶
融粘度は１０３〜１０５ｐｏｉｓｅの範囲が好ましい。

（５００ｐＯＩＳｅ以下にて分散させる効果）第１表に
おける本発明例３を例として当該樹脂組成物に強磁性材
料をロールミルにて分散させる工程において加熱条件を
変えることにより該樹脂組成物の溶融粘度を変えること
以外は、前項古同−条件でシート状複合磁性材料とし、
次いで異方性樹脂結合型磁石とした。この結果を第２表
に示す。

第２表 尚、表中ｉＨｃは固有保磁力のことであり、Ｏｅはその
単位である。

第２表から明らかなように強磁性材料を樹脂組成物中に
分散させる工程で、当該樹脂組成物の溶融粘度を５００
ｐｏ１ｓｅ以下にすると固有保磁力の低下が抑制され磁
気特性を維持するうえて効果的である。

尚、本発明は上記したように熱重合性官能基を有する樹
脂組成物と強磁性材料とからなるシート状複合磁性材料
であるから、この段階で樹脂組成物が重合硬化し高分子
化することは、シート状複合磁性材料としての形態保持
性や異方性樹脂結合型磁石とする段階で強磁性粉末を均
一配向させ安定した磁気特性を確保することが困難であ
る。

従ってシート状複合磁性材料に加工する段階では化学的
に不活性な樹脂組成物を用いることが好ましい。

発明の効果 以−ヒのように本発明は特定の性状を有する熱重合性樹
脂組成物を用いて非粘着性で、可とる性に優れ、しかも
形態保持性が優れたシート状を呈する複合磁性材料であ
り、これを所望の形状に賦形化して異方性樹脂結合型磁
石として使用する段階では、当該樹脂組成物の熱重合に
よって磁気異方性を広い温度範囲で固定化する七ともに
該樹脂結合型磁石の熱安定性をも同時に維持確保するこ
とができるのである。従って、特に比較的高い温度雰囲
気にて使用される部材を構成する樹脂結合型磁石として
極めて有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２５℃における溶融粘度が１０＾３〜１０＾５ｐ
   ｏｉｓｅで熱重合性官能基を有する樹脂組成物に５０〜
   ９６重量％の磁気異方性定数の大きな強磁性材料を、当
   該樹脂組成物の溶融粘度５００ｐｏｉｓｅ以下にて分散
   せしめたシート状複合磁性材料の製造方法。
2. （２）エクストルーダおよびシートダイを用いてシート
   状複合磁性材料を製造するに際し、樹脂組成物中の熱重
   合性官能基を有する成分が分子量１５００以上と１００
   ０以下のものから成る特許請求の範囲第１項記載のシー
   ト状複合磁性材料の製造方法。