JP2009096090A - 着磁建材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミックス板状体と着磁された硬質磁性体（永久磁石）とが強固に一体化された着磁建材を提供する。
【解決手段】着磁建材１は、セラミックス板状体２の裏面の全面に、着磁された硬質磁性体（永久磁石）３が設けられたものである。この着磁建材１は、乾式プレス又は押し出し法等により、坏土成形体と硬質磁性粉末成形体とを一体成形してなる複合成形体を、焼成し、次いで着磁加工を施すことにより製造される。坏土成形体の裏面に硬質磁性粉末成形体が配置された状態で焼成して着磁建材としているため、セラミックス板状体と着磁された硬質磁性体（永久磁石）とが強固に一体化されたものとなり、着磁された硬質磁性体（永久磁石）がセラミックス板状体から剥離し難いものとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、セラミックス板状体の裏面に、着磁された硬質磁性体が設けられてなる着磁建材及びその製造方法に関する。

従来、壁面に鉄板などの強磁性体よりなる板状体を貼り付けた壁構造に対して、タイルの裏面に着磁された硬質磁性体を配置してなる着磁タイルを配列することが行われている。

例えば、特開平１１−１１７４９７号には、着磁タイルとして、陶磁器製のタイル本体の裏面に対してマグネットシートを接着したものが用いられている。このマグネットシートは、合成樹脂材に硬質磁性粉を混合してシート状に成形した後、該硬質磁性粉を着磁させたものである。
特開平１１−１１７４９７号

上記特開平１１−１１７４９７号のようにタイル本体の裏面にマグネットシートを接着剤で接着する場合、接着剤の接着強度の劣化により、マグネットシートがタイル本体から剥離し易いという問題がある。

本発明は、セラミックス板状体と硬質磁性体とが強固に一体化された着磁建材及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の着磁建材は、セラミックス板状体の裏面に、着磁された硬質磁性体（即ち、硬質磁性体を着磁してなる永久磁石）が設けられてなる、磁力を有する着磁建材において、坏土成形体の裏面に硬質磁性粉末成形体が配置されてなる複合成形体を焼成した後、着磁したものであることを特徴とするものである。

請求項２の着磁建材は、請求項１において、前記セラミックス板状体の裏面に、前記着磁された硬質磁性体（永久磁石）が間隔をおいて複数個配置されていることを特徴とする。

請求項３の着磁建材は、請求項２において、前記着磁された硬質磁性体は裏面側に向って拡径していることを特徴とする。

本発明（請求項４）の着磁建材の製造方法は、セラミックス板状体の裏面に、着磁された硬質磁性体が設けられてなる、磁力を有する着磁建材を製造する方法において、坏土成形体の裏面に硬質磁性粉末成形体が配置されてなる複合成形体を焼成した後、着磁することを特徴とするものである。

本発明によって提供される着磁建材は、セラミックス板状体の裏面に、着磁された硬質磁性体（永久磁石）が設けられてなる、磁力を有する着磁建材において、坏土成形体の裏面に硬質磁性粉末成形体が配置されてなる複合成形体を焼成した後、着磁加工を施したものである。このように、坏土成形体の裏面に硬質磁性粉末成形体が配置された状態で焼成して着磁建材としているため、セラミックス板状体と硬質磁性体とが強固に一体化されたものとなり、硬質磁性体がセラミックス板状体から剥離し難いものとなる。

本発明において、セラミックス板状体の裏面に、前記着磁された硬質磁性体が間隔をおいて複数個配置されていることが好ましい。この場合、セラミックス板状体の裏面全面に着磁された硬質磁性体を設けた着磁建材と比べて、焼成時に反りが生じ難いものとなる。

このように、セラミックス板状体の裏面に複数個の着磁された硬質磁性体が配置されている場合にあっては、着磁された硬質磁性体は裏面側（セラミックス板状体の裏面側）に向って拡径していてもよい。この場合、鉄板などに対面する着磁された硬質磁性体（永久磁石）の面積を大きくすることができると共に、着磁された硬質磁性体の体積もある程度大きくすることができるので、着磁建材の鉄板等との吸着力を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明の着磁建材の実施の形態について説明する。

第１図は第１の実施の形態に係る着磁建材１の断面図である。

この着磁建材１は、セラミックス板状体２の裏面の全面に、着磁された硬質磁性体（永久磁石）３が設けられたものである。この着磁建材１は、乾式プレス又は押し出し法等により、坏土成形体と硬質磁性粉末成形体とを一体成形してなる複合成形体を、焼成し、次いで着磁することにより製造されたものである。

第２図（ａ）〜（ｅ）は、この複合成形体の成形工程の一例を説明する断面図である。

まず、第２図（ａ）の上型２１、枠２２ａ及び下型２２よりなる成形型と、２種類の原料、即ち、硬質磁性粉末１１及び坏土粉末１２を準備する。

下型２２の上面が枠２２ａの上面よりも所定距離だけ下方に位置するようにし、キャビティ内に硬質磁性粉末１１を充填する。（第２図（ｂ））。次いで、下型２２を硬質磁性粉末１１と共に下方に所定距離だけ移動させ（第２図（ｃ））、坏土粉末１２をキャビティ内に充填する（第２図（ｄ））。上型２１を挿入して加圧した後、上型２１を取り外し、下型２２を上方に移動させる。このようにして、坏土成形体１４の裏面に硬質磁性粉末成形体１３が一体に成形されてなる複合成形体１０が製造される。

このようにして得られた複合成形体１０を、通常の方法に従い、ローラーハースキルン、トンネルキルン、迅速焼成炉等の焼成炉に入れて、例えば１２００〜１３００℃程度で焼成する。その後、キュリー温度以下、好ましくは室温まで放冷された焼結体に着磁ヨークから４００〜７００ｋＡ／ｍ程度のパルス磁界を印加して硬質磁性体を着磁する。このようにして、セラミックス板状体２と着磁された硬質磁性体（永久磁石）３とが強固に一体化されてなる着磁建材１が製造される。

このセラミックス板状体２及び着磁された硬質磁性体３の厚みには特に制限はないが、例えば、セラミックス板状体２の厚みは３〜２０ｍｍ程度、着磁された硬質磁性体３の厚みは０．５〜５ｍｍ程度であることが好ましい。

この坏土成形体の坏土としては、長石、陶石、珪砂、タルク、蝋石、石灰、ドロマイト、ワラストナイトの単一物及び混合物などが用いられる。

この硬質磁性粉末成形体の硬質磁性粉末としては、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、Ｃｏフェライト等の硬質フェライト等が用いられる。

次に、第２の実施の形態に係る着磁建材について、第３図及び第４図を参照して説明する。

第３図（ａ）は第２の実施の形態に係る着磁建材１Ａの斜視図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第４図は第３図の着磁建材１Ａの製造工程の一例を説明する断面図である。

この着磁建材１Ａは、セラミックス板状体２Ａの裏面（第３図における上面）に、着磁された硬質磁性体（永久磁石）３Ａが間隔をおいて複数個（本実施の形態では４個）配置されてなるものである。この着磁された硬質磁性体３Ａは、セラミックス板状体２Ａの裏面（第３図における上面）側に向って拡径した略円錐形状となっており、該着磁された硬質磁性体３Ａの裏面とセラミックス板状体２Ａの裏面とは面一となっている。

この着磁建材１Ａは、例えば以下のようにして製造される。まず、略円錐形状に成形してなる硬質磁性粉末成形体３Ａ’を、その底面が金型２０Ａの底面に当接するようにして金型２０Ａ内に配置する（第４図）。次いで、金型２０Ａ内に坏土粉末を入れて加圧成形し、複合成形体を得る。この複合成形体を、焼成し、その後、着磁する。これにより、着磁建材１Ａが製造される。原料、焼成条件、着磁条件等は上記と同様であることが好ましい。

この着磁建材１Ａは、セラミックス板状体の裏面全面に着磁された硬質磁性体（永久磁石）を設けてなる上記の着磁建材１と比べて、焼成時に反りが生じ難い。即ち、坏土の焼結体と硬質磁性体の焼結体とでは、熱膨張率が異なることが多く、焼成後の冷却過程で板状焼結体に反りが生じ易い。第３図の着磁建材１Ａは、着磁された硬質磁性体３Ａがスポット状に裏面に配置されているので、収縮応力が小さく、反りが防止ないし抑制される。

また、着磁された硬質磁性体３Ａは裏面側（セラミックス板状体の裏面側）に向って拡径しているため、鉄板などに対面する着磁された硬質磁性体の面積を大きくすることができると共に、着磁された硬質磁性体の体積もある程度大きくすることができるので、着磁建材の鉄板等との吸着力を高めることができる。

このセラミックス板状体２Ａの厚みには特に制限はないが、例えば、セラミックス板状体２Ａの厚みは、３〜２０ｍｍ程度であることが好ましい。略円錐形の着磁された硬質磁性体３Ａの直径は５〜３０ｍｍ、高さは直径の３〜５０％程度が好ましい。着磁された硬質磁性体３Ａが着磁建材１Ａの裏面で占める面積割合は、３０〜７０％程度が好ましい。

本実施の形態では、着磁された硬質磁性体３Ａは略円錐形状となっているが、これに限定されるものではない。例えば、三角錐や四角錐以上の角錐形状であってもよい。また、これら円錐や角錐の上半側が切り取られた形状となっていてもよい。さらに、円柱形や角柱形のように、裏面側に向って拡径していないものであってもよいが、上記の理由により、裏面側に向って拡径したものであることが好ましい。

着磁された硬質磁性体３Ａの厚み（セラミックス板状体２の厚み方向の長さ）は、例えば２ｍｍ程度であることが好ましい。

第５図（ａ）は第３の実施の形態に係る着磁建材１Ｂの断面図、第５図（ｂ）はこの着磁建材１Ｂの製造方法を説明する斜視図である。

第５図（ｂ）に示す通り、坏土成形体１４Ａの裏面に複数個（本実施の形態では４個）の凹部１４ａが設けられている。この坏土成形体１４Ａは、例えば以下のようにして製造される。即ち、これら凹部１４ａに倣う形状の突部が底面に設けられた金型を用い、この金型内に坏土を入れて、成形する。このようにして、坏土成形体の裏面に凹部１４ａが設けられる。

このようにして製造された坏土成形体１４Ａの凹部１４ａの内面に水ガラスやガラス粉等（図示略）を塗布した後、該凹部１４ａに倣う形状の硬質磁性体粉末成形体１３Ａを該凹部１４ａに挿入し、焼成する。その後、着磁することにより、着磁建材１Ｂが製造される。原料や焼成条件、着磁条件は前記と同様であることが好ましい。水ガラスの付着量は、固形分量として、０．５〜３ｍｇ／ｃｍ^２程度が好ましい。

なお、硬質磁性粉末成形体１３Ａは、凹部１４ａよりもごく僅かに小さい、ほぼ同一形状のものである。この実施の形態では、硬質磁性粉末成形体１３Ａは略円錐台形状であるが、これに限定されない。

この着磁建材１Ｂは、それぞれ焼結体よりなる着磁された硬質磁性体３Ｂとセラミックス板状体２Ｂとが、水ガラス等の珪酸ナトリウムを含んだ結合層（例えば珪酸ナトリウム系ガラス層）を介して焼結されているため、着磁された硬質磁性体３Ｂとセラミックス板状体２Ｂとが強固に一体化される。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、硬質磁性体を着磁するに際しては、片面多極着磁等の多極着磁を行ってもよく、厚み方向に着磁（上下ＮＳ着磁）してもよい。

以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。なお、原料として、以下のものを用いた。

硬質磁性粉末：ニチレイマグネット株式会社製Ｂａ−フェライト（品番Ｍ００２）
（平均粒径１．１０μｍ）
坏土粉末：長石４０質量％、タルク５０質量％及び粘土１０質量％を混合してなる
乾燥粉体
水ガラス：三号水ガラス

実施例１
第１の実施の形態（第１図〜第２図）の通りにして着磁建材を製造した。

金型内に、硬質磁性粉末（Ｂａ−フェライト）１０ｇを供給し、その後下型下降後、坏土粉末２０ｇを供給し、６５ＭＰａで加圧して２層よりなる複合成形体を得た。

この複合成形体を、１２３０℃で１時間保持の３時間昇温焼成して、焼結体を得た。放冷後、この焼結体を着磁装置内に配置し、７ｍｍピッチ多極着磁ヨークより５６０ｋＡ／ｍのパルス磁界（０．２秒間）を印加して、硬質磁性体を着磁した。このようにして、セラミックス板状体（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み３．５ｍｍ）の裏面全面に、着磁された硬質磁性体（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み１．５ｍｍ）が設けられてなる着磁建材を製造した。

この着磁建材を鉄板に配列したところ、着磁建材が鉄板に強固に磁着した。

実施例２
第２の実施の形態（第３図〜第４図）の通りにして着磁建材を製造した。

成形用の金型を用いて円錐形の硬質磁性粉末成形体１ｇ（底面の直径１８ｍｍ、高さ１．８ｍｍ）を成形し、硬質磁性体４個を下型４箇所に充填した。

その後、坏土粉末３０ｇを入れ、６５ＭＰａで加圧して複合成形体を得た。

この複合成形体を、１２３０℃で１時間保持の３時間焼成して、焼結体を得た。放冷後、この焼結体を実施例１と同様にして着磁した。このようにして、セラミックス板状体（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み５ｍｍ）の裏面に円錐形の着磁された硬質磁性体（底面の直径１５ｍｍ、高さ１．５ｍｍ）が４個設けられてなる着磁建材を製造した。

この着磁建材を鉄板に配列したところ、着磁建材が鉄板に強固に磁着した。

実施例３
第３の実施の形態（第５図）の通りにして着磁建材を製造した。

成形用金型を用い、底面の直径１７．５ｍｍ、上面の直径１１．５ｍｍ、厚さ１．７５ｍｍの円錐台形状の硬質磁性粉末成形体を成形した。成形圧は６５ＭＰａとした。

また、底面に該硬質磁性粉末成形体に倣う突部が４個設けられた金型内に、坏土粉末２８ｇを入れ、６５ＭＰａで加圧することにより、裏面に４個の凹部が設けられた坏土成形体を得た。

この坏土成形体の凹部の内面に水ガラスを固形分として１ｍｇ／ｃｍ^２の割合で塗布した後、凹部内に上記硬質磁性粉末成形体を挿入配置し、１２３０℃で１時間保持の３時間昇温焼成して焼結体を得た。放冷後、この焼結体を実施例１と同様にして着磁した。このようにして、セラミックス板状体（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み５ｍｍ）の裏面に４個の着磁された硬質磁性体（底面の直径１５ｍｍ、上面の直径１０ｍｍ、高さ１．５ｍｍ）が設けられてなる着磁建材を製造した。

この着磁建材を鉄板に配列したところ、着磁建材が鉄板に強固に磁着した。

第１の実施の形態に係る着磁建材１の断面図である。 図１の着磁建材１の製造方法を説明する断面図である。 （ａ）は第２の実施の形態に係る着磁建材１の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図３の着磁建材１Ａの製造方法を説明する断面図である。 （ａ）は第３の実施の形態に係る着磁建材１Ｂの断面図、（ｂ）は（ａ）の着磁建材１Ｂの製造方法を説明する斜視図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ 着磁建材
２，２Ａ，２Ｂ セラミックス板状体
３，３Ａ，３Ｂ 着磁された硬質磁性体（永久磁石）
３Ａ’ 硬質磁性粉末成形体
１０ 複合成形体
１１ 硬質磁性粉末
１２ 坏土粉末
１３，１３Ａ 硬質磁性粉末成形体
１４，１４Ａ 坏土成形体
１４ａ 凹部

Claims (4)

1. セラミックス板状体の裏面に、着磁された硬質磁性体が設けられてなる、磁力を有する着磁建材において、
   坏土成形体の裏面に硬質磁性粉末成形体が配置されてなる複合成形体を焼成した後、着磁したものであることを特徴とする着磁建材。
2. 請求項１において、前記セラミックス板状体の裏面に、前記着磁された硬質磁性体が間隔をおいて複数個配置されていることを特徴とする着磁建材。
3. 請求項２において、前記着磁された硬質磁性体は裏面側に向って拡径していることを特徴とする着磁建材。
4. セラミックス板状体の裏面に、着磁された硬質磁性体が設けられてなる、磁力を有する着磁建材を製造する方法において、
   坏土成形体の裏面に硬質磁性粉末成形体が配置されてなる複合成形体を焼成した後、着磁することを特徴とする着磁建材の製造方法。

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