JPH01134904A

JPH01134904A - ゴム磁石の製造法

Info

Publication number: JPH01134904A
Application number: JP62291859A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Fujimoto; 健一藤本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1989-05-26
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JP2658092B2

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、ゴム磁石に関する。更に詳しくは。

磁気特性および加工性などにすぐれたゴム磁石に関する
。

〔従来の技術〕

従来から、焼結磁石の加工性および可撓性を改良するた
めに、ストロンチウムフェライト（Ｓｒ０・６Ｆｅ２０
．　）やバリウムフェーライト（Ｂａ０　・６Ｆｅ２０
３　）によって代表されるフェライト系磁性粉末を、Ｎ
ＢＲ、エチレン・プロピレン共重合ゴム、クロロプレン
などの合成ゴムまたは天然ゴムに混合して用いたゴム磁
石あるいはポリアミド、ポリ塩化ビニルなどの樹脂に混
合して用いたプラスチック磁石などが知られている（特
開昭６１−３６３４２号公報、同６１−６７２０３〜４
号公報、同６０−５３００２号公報、同５９−１７０１
３０号公報、同５９−８１３５５号公報、同５０−３７
８４６号公報など）。

しかしながら、これらのゴム磁石あるいはプラスチック
磁石は、成形加工時の加工性および可撓性の点ではすぐ
れているものの、焼結磁石と比較して磁力が弱く、その
ため高磁力が要求される用途には使用できなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明者は、成形加工時の加工性や可撓性を損
うことなく、ゴム磁石の磁力を高める方法として、フェ
ライト系磁性粉末に代えて希土類磁性粉末を用いること
を検討した。

希土類の焼結磁石または磁性粉末は、フェライト系磁性
粉末より高磁力を有するので、それをポリアミド、ポリ
塩化ビニルなどの樹脂に混合して用いたプラスチック磁
石は既に知られているが、この場合はやはり加工性や可
撓性に問題がみられ、ゴム弾性を求めてバインダーとし
てゴムを用いた場合には、磁性体の配向の問題から製造
が行われていないという事実がみられる。

本発明者は、加工性、可撓性、ゴム弾性にすぐれ、しか
もフェライト焼結磁石以上の磁力を有するゴム磁石を得
るために、特定の希土類磁性粉末をそれのバインダーと
しての液状シリコーンゴムとの混合物として用い、その
混合物の硬化物に磁場を印加することにより、かかる課
題が効果的に解決されることを見出した。

Ｃ問題点を解決するための手段〕従って１本発明はゴム磁石に係り、このゴム磁石は、液
状シリコーンゴム１００重量部および１−５型または２
−１７型希土類磁性粉末約２００〜１８００重量部を含
有する混合物の硬化物に磁場を印加したものよりなる。

希土類磁性粉末としての１−５型または２−１７型とは
、合金中の金属原子の数の比を示しており、かかる型の
磁性体粉末としては、一般に粒径が約０．５〜４０μｍ
程度のＳｍＣｏ、　、　ＬａＣｏ、　、　ＰｒＣｏ、　
、　ＹＣｏ、　、　Ｓｍ２Ｃｏ、　１７５ＩＩＩ２ｚｒ
１□、ｓｍｚＨｆｔｔなどが例示され、好ましくはＳｎ
＋ＣｏｓおよびＳａｄ、　Ｃｏ、　、が用いられる。

これらの磁性体粉末は、希土類酸化物をランタン金属片
やカルシウム金属片などの還元剤で還元して希土類金属
とし、これにコバルト、鉄、銅などの金属を添加し溶融
したものを、再度約ｔｏｏｏ〜１２００℃の温度で加熱
溶体化し、次いで約４００〜９００℃で時効処理して合
金を作製した後、機械的に粉砕して粉体の粒度を調整す
ることにより得られる。

このようにして得られた希土類磁性粉末は、そのまま用
いることもできるが、液状シリコーンゴムバインダーと
の界面接着性を増加させるために、その粉体表面をシラ
ンカップリング剤で処理して用いることもできる。

シランカップリング剤としては、例えばγ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピル
トリエトキシシランなどが用いられる。

これらのシランカップリング剤による磁性体粉末の表面
処理は、磁性体粉末に対して約０．１〜ｌＯ重量２のシ
ランカップリング剤をそのままあるいは水、メタノール
、エタノールなどの約５〜４部溶液として、ヘンシェル
ミキサー、リボンミキサーなどの混合分散機を用いて約
３〜３０分間分散させた後、室温乃至約８０℃で約１〜
２４時間加熱処理することにより行われる。

シランカップリング剤で処理されたあるいは処理されな
い希土類磁性粉末のバインダーとしての液状シリコーン
ゴムは、次のような一般式で示され、粘度が約１〜５０
０ボイズ（２５℃）のものが一般に使用される。

Ｒ′ かかる液状シリコーンゴムは、一般に常温硬化型であり
常温で硬化し得るが、その際液状シリコーンゴムに対し
て約０．５〜２０重量％、好ましくは約１〜１０重量％
の硬化剤が用いられる。

硬化剤としては、一般に次のようなシラン化合物が用い
られる（ただし、Ｒ１−Ｒ１は低級アルキル基である）
。

Ｒ，５ｉ（ＯＣＯＲ，）。

ＣＨ，＝　ＣＨ３１（ＯＣＯＲよ）３Ｒ工５ｉ（０−ｔｌｌ＝ｃＲ，Ｒ，）３ＣＨ２＝　ＣＨ
３１（０−Ｎ　＝　ＣＲ２Ｒ，）ａＲ４Ｓｉ　（ＯＲｔ
　）３ＣＨ２＝ＣＨ５ｘ　（ＯＲ１）ａＲｌＲｌＳｉ　（ＮＲ３−ＣＯ−Ｒ２）ｚＣＨ，＝ＣＨ
３ｉＲ工（ＮＲｉ　　ＣＯＲｚ）ｚＲ，Ｓｉ　（０−Ｃ
Ｒ２＝　ＣＨＩ　）３ＣＨ２”ＣＨＳＩ（ＯＣＲｚ＝Ｃ
Ｈｉ）ｉ具体的には、トリアセチルシラン、トリメトキ
シメチルシラン、トリ（メチルエチルオキシム）メチル
シラン、トリメトキシビニルシラン、トリエトキシメチ
ルシラン、トリエトキシビニルシラン。

ジ（Ｎ−エチルアセチル）ジメチルシラン、トリス（２
−エチルビニロキシ）メチルシランなどが挙げられる。

これらの硬化剤以外に、塩化白金酸などの硬化触媒、シ
リカ、炭酸カルシウムなどのゴム用充填剤、顔料などが
適宜添加されて用いられる。

以上の各成分は、ニーダ−などを用いて混練し。

混合物を形成させるが、その際希土類磁性粉末は液状シ
リコーンゴム１００重量部当り約２００〜１８００重量
部、好ましくは約４００〜１０００重量部の割合で用い
られる。希土類磁性粉末の使用割合がこれ以下では、ゴ
ム磁石に所望の磁気特性が得られず、−方これより多い
割合で用いると、硬化物がボロボロとなり所望の成形品
を形成し得ないようになる。

混合物は、射出成形機中で硬化、成形されるが、その際
モールドの厚さ方向など成形品形状に応じた方向に約５
〜３０ＫＯｅの磁場を印加し、磁気によりゴム中の磁性
体をその厚さ方向などに配向させる着磁を行ない、必要
があればモールドから取り出されたゴム磁石について再
度の着磁が行われる。

このように、成形の段階で着磁が行われるのは、次のよ
うな理由によっている。即ち、フェライト系磁性粉末の
場合には、その特性上ロール、押出機などにより磁化軸
を機械的に配向させることは可能であるが、希土類磁性
粉末の場合には、その性質上機械配向させることができ
ない。従って、着磁前に磁場配向という方法をとる必要
がある。

しかるに、ＮＢＲや天然ゴムのようなゴムでは、その粘
度が大きく、磁場配向させることができない。

そこで、ゴムの粘度を最高約５００ポイズ（２５℃）程
度と小さくし、射出成形時に磁力をかけて磁場配向を可
能としている。また、希土類磁性粉末は、酸化劣化して
磁力が損われるため、常温付近でも短時間に硬化可能な
液状シリコーンゴムが用いられているのである。

〔発明の効果〕

本発明に係るゴム磁石は、最大エネルギー積（ＯＨ）ｍ
ａｘとして約２〜６ＭＧＯｅ程度の値を示しており、即
ち希土類焼結磁石とフェライト焼結磁石との中間領域を
カバーする磁気特性を有している。しかも、ゴム弾性、
可撓性、加工性などの点においても、従来のフェライト
系ゴム磁石と同等以上のゴム特性を有している。

従って、このような特性を有する本発明のゴム磁石は、
小型ＰＭ型ステッピングモーター、ブラッシレスモータ
ー、コアレスモーター、エンコーダーなどの回転機器類
、マイクロホーン、ヘッドホーン、薄形スピーカー、カ
セットレコーダーなどの音響機器、その他センサー、リ
レー装置、メーター類、装飾具などへの利用あるいは磁
性流体シール、ダストシール、オイルシールなどのシー
ル製品への応用をも可能としている。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例１液状シリコーンゴム（信越化学製品ＫＥ１０８、粘度７
ポイズ）１００部（重量、以下同じ）、トリメトキシメ
チルシラン１０部、塩化白金酸２部および５ｍＣｏ５（
平均粒径５μｍ）４８０部を３Ｑニーダ−で混練し、そ
れを射出成形機のモールド中に射出し、８０℃で２０分
間加熱硬化させた。

この際、モールドの厚さ方向に２０ＫＯｅの磁場を加え
、磁気によりゴム中の磁性体をその厚さ方向に配向させ
る着磁を行ない、１５０　Ｘ　１５０　Ｘ　２ｒａｍの
ゴム磁石シートを得た。

得られたゴム磁石シートについて、Ｂ−Ｈカーブトレー
サー（日本電磁側柵製）を用いてその磁気特性を最大エ
ネルギー積（ＢＨ）ａ＋ａｘとして測定すると共に、Ｊ
ＩＳ　Ｋ−６３０１によるゴム特性（硬さ、引張り強さ
および伸び）の測定と９０″曲げ試験による亀裂発生の
有無をａ察した。

比較例１実施例１において、ＳｍＣｏ、の使用量が８０部に変更
された。

以上の実施例および比較例における測定結果は、次の表
１に示される。

表１去１涜１−劇■１（ＯＨ）ｍａｘ　　　　（ＭＧＯｅ）　　　４．２　　
　０．６硬さ［ＪＩＳ　Ａｌ（ポイント）　　　　６２
　　　　４８引張り強さ　　（Ｋｇｆ／ａＪ）　　　３
０　　　　４０伸　　　び　　　　　　　（１）　　　
　４０　　　　　９０曲げ試験での亀裂発生　　　なし
　　　なしこの結果から、実施例１のものは（ＢＨ）ｗ
ａｘが大きくしかもゴム物性も良好であるが、比較例１
のものは（ＢＨ）ｍａｘの値が従来のフェライト系ゴム
磁石以下であることが分る。

比較例２実施例１において、塩化白金酸の使用量が１部に、また
ＳｍＣｏ５の使用量が２０００部にそれぞれ変更された
。加熱硬化物はボロボロで、シート状に成形できなかっ
た。

実施例２液状シリコーンゴム（同社製品ＫＥ１６．粘度２００ポ
イズ）１００部、トリメトキシビニルシラン８部、塩化
白金酸０．９部および５Ｌ１２Ｃｏよ、（平均粒径１６
μｍ、粉体表面がビニルトリエトキシシラン処理された
もの）８５０部を３Ｑニーダ−で混練し、それを射出成
形機のモールド中に射出し、６０℃で６０分間加熱硬化
させた。

この際、モールドの厚さ方向に１５ＫＯｅの磁場を加え
、磁気配向させた。その後、モールドからゴム磁石シー
ト（１５０Ｘ　１５０　Ｘ　２ｏ＋ｍ）を取り出し、再
びその厚さ方向に２２ＫＯｅの磁場をかけ、着磁を行っ
た。

このゴム磁石シートについて、実施例１と同様の測定が
行われた。

比較例３実施例２において、５Ｌ１２Ｃｏ□７の使用量が１６０
部に変更された。

以上の実施例２および比較例３における測定結果は、次
の表２に示される。

表２失１涯１炭絞涯ｌ（ＢＨ）ｍａｘ　　　　（ＭＧＯｅ）　　　５．９　　
　１．３硬さ［ＪＩＳ　Ａｌ（ポイント）　　　　８６
　　　　６３引張り強さ　　（Ｋｇｆ／ｃり　　　　３
５　　　　４２伸　　　び　　　　　　　（１３０８５
曲げ試験での亀裂発生　　　なし　　　なしこの結果か
ら、実施例２のものは（ＢＨ）ｗａｘが大きくしかもゴ
ム物性も良好であるが、比較例３のものは（ＢＨ）ｍａ
ｘの値が従来のフェライト系ゴム磁石並みであることが
分る。

比較例４実施例２において、５ＩＩＩｃｏよ、の使用量が２００
０部に変更された。

加熱硬化物はボロボロで、シート状に成形できなかった
。

実施例３液状シリコーンゴム（同社製品ＫＥ１０９１、粘度１７
０ポイズ）１００部、トリエトキシビニルシラン７部。

塩化白金酸０．５部およびＳｍ、Ｃｏ１．（平均粒径１
２μｍ、粉体表面がγ−グリシドキシプロビルトリメト
キシシラン処理されたもの）７２０部を３Ｑニーダ−で
混練し、それを射出成形機のモールド中に射出し、６５
℃で２時間加熱硬化させた。

この際、モールドの厚さ方向に１０ＫＯｅの磁場を加え
、磁気配向させた。その後、モールドからゴム磁石シー
ト（１５０Ｘ　１５０　Ｘ　２ｍｍ）を取り出し、再び
その厚さ方向に２０ＫＯｅ’の磁場をかけ、着磁を行っ
た。

比較例５〜６実施例３において、Ｓｍ２Ｃｏ１７の代りに、いずれも
平均粒径が５μｍで、粉体表面がγ−グリシドキシプロ
ビルトリメトキシシラン処理されたＳｒ０・６Ｆｅ、０
３（比較例５）またはＢａ０・６Ｆｅ２０３（比較例６
）の同量が用いられた。

以上の実施例３および比較例５〜６における測定結果は
、次の表３に示される。

表３創計憬腫帥す腫娃憔（ＢＨ）ｗａｘ　　　（ＭＧＯｅ）　　３．５　　１．
５　　０．９硬さ［ＪＩＳ　Ａｌ（ポイント）　　　　
９０　　　　９６　　　　９４引張り強さ　　（Ｋｇｆ
／ａＪ）　　　２８　　　　２０　　　　１８伸　　び
　　　　　　（％）　　　　４０　　　　２０　　　　
１５曲げ試験での亀裂発生　　　なし　　　あり　　　
ありこの結果から、実施例３のものは（ＯＨ）ｗａｘが
大きくしかもゴム物性も良好であるが、比較例５〜６の
ものは（Ｂ）ｌ）ｗａｘの値が小さいばかりではなく、
フェライト系磁性粉末のゴムへの分散性が悪いため伸び
が小さく、曲げにより微小クラックよりなる亀裂を発生
させることが分る。

Claims

【特許請求の範囲】

１．液状シリコーンゴム１００重量部および１−５型ま
たは２−１７型希土類磁性粉末約２００〜１８００重量
部を含有する混合物の硬化物に磁場を印加してなるゴム
磁石。
２．希土類磁性粉末がＳｍＣｏ＿５またはＳｍ＿２Ｃｏ
＿１＿７である特許請求の範囲第１項記載のゴム磁石。
３．シランカップリング剤で表面処理された希土類磁性
粉末が用いられた特許請求の範囲第１項または第２項記
載のゴム磁石。
４．約５〜３０ＫＯｅの磁場が印加された特許請求の範
囲第１項記載のゴム磁石。