JPH01169911A - ボンド磁石の製造方法 - 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〕 本発明は磁気性能を有する成形物を製造するためのプロ
セスに関するものであり、該成形物中においては磁性粒
子が有機物質によって互いに結合しているように構成さ
れている。従って、本発明はいわゆるポンド磁石を製造
するプロセスに関するものである。

〔従来の技術〕

有機ポリマー材料のような有機物質と磁性材料粒子から
なる組成物から作られたポンド磁石はよく知られている
。通常この種の市販の磁石は、熱可塑性の有機ポリマー
材料と磁性材料粒子との混合物よりなる組成物から作ら
れる。例えば、熱可塑性有機ポリマー材料と磁性材料粒
子との混合物からなる組成物は、プラスチック成形機（
例えば射出成形機、押し出し成形機）で成形される。ま
た、この組成物は圧縮成形で成形されるときもある。

組成物は、熱可塑性ポリマー材料が流動状態にあるとき
に成形され、それから冷却固化される。

加えて、熱可塑性有機ポリマー材料が流動状態にあると
きに、磁性材料粒子の磁化容易方向を一定方向に配向せ
しめるために、組成物を磁場に晒し磁石の性能を高める
こともできる。磁場の印加は有機ポリマー材料が冷却固
化するまで続けられる。

完全に冷却固化した後は、もはや組成物中の粒子の配向
を保持する必要はなくなるので、磁場は取り除かれる。

このようにして成形した磁石は、プラスチック成形機か
ら取り出される。

ボンド磁石の製造に使用される組成物の中の有機ポリマ
ー材料はポリオレフィンである。例えばポリエチレン、
ポリプロピレンであるが、特にこのような組成物に好ま
しいのはポリアミドであり、その中の一つにナイロンが
ある。特に好ましくはナイロン−６である。例を挙げる
と特開昭５９−９４４０６号公報には、カップリング剤
で表面処理した磁性粉末と合成樹脂からなる組成物が記
載されている。該磁性粉末はフェライトあるいは希土類
コバルト金属間化合物であり、該合成樹脂はポリプロピ
レン、ポリビニルクロライドあるいはナイロン−６、ナ
イロン−１１，ナイロン−１２といったポリアミドが使
われている。ナイロン−６、ナイロン−６，６といった
ポリアミドを使用した組成物はまた、特開昭６０−２１
６５２４号公報ならびに特開昭６１−５９７０５号公報
に記載されている。

有機材料からなるところの高温においても変形が起きに
くい特性を有する組成物からなる磁石は、架橋可能であ
る有機材料（例えば熱硬化性樹脂）を構成要素として含
む組成物を用いて得られる。

このような組成物からなる磁石の製造において、架橋可
能な有機材料に該有機材料の架橋を誘起する架橋剤を添
加物として加え、それらを磁性材料粒子と混合した組成
物が、プラスチックの成形手法を用いて、有機材料が流
動状態にあるような温度で成形され、次に該有機材料は
架橋され、その結果磁性材料粒子と架橋した固体有機材
料からなるボンド磁石が得られる。

有機材料が流動状態にあるとき、組成物は磁性材料粒子
を磁化容易方向に配向せしめるために磁場中に晒される
ときもある。このようにすることにより、磁石の磁気特
性を向上できる。その場合、印加磁場は少なくとも粒子
の配向が磁場なしでも乱れを生じない程度に組成物が固
化するように、架橋反応が充分な効果を発揮するまで保
持され、必要な架橋反応が完了した後除去される。もし
有機材料がまだ流動状態にあるときに磁場の印加が取り
除かれたならば、有機材料中の磁性材料粒子は隣接した
ちの同士がお互いに反発しあって配向が乱れるであろう
。

架橋可能な有機材料からなるボンド磁石の製造方法には
、次のような公知資料がある。まず、特開昭６０−２２
０９０５号公報においては、エポキシ樹脂、希土類磁石
粉末および潤滑剤として脂肪族カルボン酸エステルから
なる組成物を用いたボンド磁石の製造方法が記載されて
いる。次に、特開昭６０−２２０９０６号公報において
は、エポキシ樹脂、希土類磁石粉末および潤滑剤として
脂肪族カルボン酸アミドからなる組成物を用いたボンド
磁石の製造方法が記載されている。特開昭６０−２０６
１１１号公報においては、特殊な例として、ビスフェノ
ールＡノボラックエポキシ樹脂、液状希釈剤およびＳｍ
−Ｃｏ金属間化合物の磁性粉末からなる組成物より作ら
れたボンド磁石が記載されている。さらに、特開昭６０
−１８３７０５号公報においては、界面活性剤で表面処
理されたフェライト粉末と不飽和の液状ポリエステル樹
脂よりなる組成物を用いたボンド磁石の製造方法が記載
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、有機ポリマー材料がナイロンあるいはポ
リオレフィンのような熱可塑性のプラスチックである組
成物より作られた磁石には次のような欠点がある。とい
うのは、ポリオレフィンやナイロンのガラス転移温度は
比較的低い。その結果、ポリオレフィンやナイロンから
なる組成物より作られた磁石には歪みや変形が生ずる。

この現象は、特に強磁場に晒されている時とか、磁石中
の配向した磁性粒子間に働く反発力の結果として起こる
。これらのことが、磁石の使用中に起これば、磁石を搭
載している装置にただならぬ影響を与えるだろう。例え
ば、ナイロン−６、ナイロン−１１，ナイロン−１２の
ガラス転移温度はそれぞれ６２．５°Ｃ１４６°Ｃ１３
７℃である。したがって、このような樹脂を使用した磁
石の使用限界温度は比較的低い。そのような低い使用限
界温度は、実際に要求されている温度よりは低いと思わ
れる。さらに、組成物を成形するのに有機ポリマー材料
が流動状態になるまで加熱する必要がある。

しかし、その温度はかなり高いので、成形中に例えば酸
化のような磁性粒子の性能に対して好ましからざる影響
を与える。また、もし高い磁気性能を有するボンド磁石
を得ようとすると、磁性粒子の充填率の高い組成物を使
う必要がある。そのような組成物は成形時に高粘度を有
しているので、不可能でないにしても成形は大変困難で
あると思われる。そのような組成物を成形するためには
、有機ポリマー材料を流動状態にしなければならず、そ
のためには極端な高温が必要とされる。しかし、そうす
ることにより磁性粒子の特性に対して好ましからざる影
響を及ぼすことになる。

−船釣に架橋性の材料は高いガラス転移温度を存してい
るので、これを用いたボンド磁石は熱可塑性有機ポリマ
ー材料を用いたボンド磁石よりも高温で使用することが
できる。

しかしながら、このような磁石にも次のような欠点があ
る。すなわち、磁性材料はフェライトでも希土類金属と
遷移金属との金属間化合物でも大変高価である。よって
、成形時の欠陥品、不良品あるいは通常は捨ててしまわ
れる射出成形でのスプールやランナーおよび圧縮成形で
のはみ出した部分等は特に再使用が望まれるところであ
る。しかし、組成物中の有機材料は、−旦架橋してしま
うといかなるプラスチック加工技術を用いても再使用は
できない。したがって、欠陥品、不良品あるいははみ出
し部分等の中に入っている磁性材料は全く無駄になって
しまう。さらに、このような組成物を用いた磁石の製造
においては、生産性は架橋のスピードに律速されてしま
う。該生産性はさらに、例えば押し出し成形機の金型の
ような成形機の型の中で、組成物を型から取り出す際に
形が全く崩れない程度まで架橋反応が進行していなくて
はならないという必然性によっても律速される。また、
磁性粒子を磁化容易方向に配向させるための磁場が印加
されている場合、該組成物は架橋反応が進んで充分固化
するまで磁場を印加され続けられねばならない。すなわ
ちそれは、磁場印加がなくなっても配向した磁性粒子が
その配向を維持できるまでを意味している。架橋反応と
いうものは有限の時間を有する。有効な架橋量が得られ
るには数分はかかるであろう。それゆえにこのプロセス
の生産性は著しく制限される。そして、そんなに長時間
にもわたって磁場を印加し続けるのは不都合なことでも
あるし、不経済でもある。

本発明は、以上述べたような公知技術の欠点を解決する
ためになされ、その目的とするところは比較的高温まで
使用可能なボンド磁石の製造において、生産性、経済性
に冨んだ、特にかなり長い円筒状の磁石を作るのに適し
た製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

以上述べたような課題を解決するために、本発明の製造
方法は、架橋可能な有機材料と磁性材料粒子とを構成要
素として含む組成物から、以下の工程を構成要素として
含む製造方法によってボンド磁石を製造することを特徴
とする。

（１）所望により配向されかつ脱磁された磁性材料を含
む成形組成物を型の中に載置する。

（２）型を軸回転させる。

（３）型が回転している間に成形組成物中の有機材料を
架橋させる。

（４）成形物を型から取り出す。

そして、所望により （５）磁性材料粒子を再着磁する。

〔作用〕

本発明によれば、架橋可能な有機材料と磁性材料粒子お
よび所望により有機材料の架橋を引き起こしたりあるい
は促進させる働きをする添加物を加えた混合物を構成要
素として含む成形された組成物（以下成形組成物と言う
）より作られる、磁気性能を有する成形物の製造方法が
提供される。

この製造方法は、以下の工程を構成要素として含む。

（１）成形組成物を型の中に載置する。

（２）型を軸回転させる。

（３）型が回転している間に成形組成物中の有機材料を
架橋させる。

（４）架橋した有機材料と磁性材料粒子の混合物を構成
要素として含む成形物を型から取り出す。

前記工程（１）において、型の中に載置される成形組成
物は、以下の工程により作られる。

（ａ）　　組成物を型の中で、該組成物が流動状態であ
るような温度で成形する。

０））このようにして成形された組成物を、その形状を
保持するために、該組成物が固化する温度まで冷却する
。

前述の製造方法によって作られる、架橋した有機材料と
磁性材料粒子の混合物を構成要素として含むボンド磁石
は、等方性磁石である。

より磁気特性の高い異方性磁石は、以下の工程を構成要
素として含む修正された製造方法によって作られる。

（１）磁化容易方向に配向されかつ脱磁されている磁性
材料粒子を含有する成形組成物を型の中に載置する。

（２）型を軸回転させる。

（３）型が回転している間に成形組成物中の、有機材料
を架橋させる。

（４）架橋した有機材料と磁性材料粒子の混合物を構成
要素として含む成形物を型から取り出す。

この修正された製造方法の工程（１）において、型の中
に載置される成形組成物は、以下の工程により作られる
。

（ａ）　　組成物を型の中で該組成物が流動状態である
ような温度で成形し、かつ磁場を印加して磁性材料粒子
を磁化容易方向に配向させる。

（ｂ）　　このようにして成形された組成物をその形状
を保持するために該組成物が固化する温度まで冷却し、
かつ該組成物が流動状態でなくなるまで磁場を持続させ
る。

（ｃ）　　このようにして成形された組成物中の磁性材
料粒子を脱磁する。

架橋可能な有機材料と磁性材料粒子の混合物を構成要素
として含む成形組成物を作るための、工程（ａ）および
（ｂ）あるいは工程（ａ）、　（ｂ）および（ｃ）から
なる成形工程においては、磁性材料粒子が磁化容易方向
に配向されている場合あるいはそうでない場合であって
も、工程（ａ）は高温で行われる。この工程は素早く済
み、組成物を固化させる工程（ｂ）に移る前に、組成物
が工程（ａ）において高温に保持される時間は比較的短
く、この段階での有機材料の架橋する量は、もしあった
としても非常に少ないと思われる。その結果、成形時の
欠陥品あるいは通常は捨てられてしまう部分、例えば射
出成形でのスプールおよびランナーあるいは圧縮成形で
のパリやはみ出し部分は、再使用できるようになる。

したがって、高価な磁性材料を殆どあるいは全く無駄に
しない。さらに、成形および冷却のための工程（ａ）お
よび（ｂ）は素早く済み、かつ架橋反応させる間、成形
組成物をそれが最初に成形された型の中に保持しておく
必要がないため、本製造方法の生産性は大変高いものと
なる。また、配向された磁性材料粒子を含有する成形組
成物を架橋させる場合にも、架橋反応中に磁場を印加し
続ける必要はない。工程ら）において、成形された組成
物は固化するために冷却される。冷却後の成形組成物は
その形状を保ち、かつ磁場なし２でも磁性材料粒子の配
向状態を保っている。磁場の印加が必要なのは、成形さ
れた組成物が固体状態になるまでの冷却段階のほんの短
い間だけである。

工程（ａ）において、組成物は型の中で流動状態である
ような温度で成形され、そして工程（ｂＪにおいて、成
形された組成物は固化するために冷却される。この成形
工程および所望により加えられる磁性材料粒子の配向工
程は、押し出し成形機、射出成形機、圧縮成形機といっ
た適宜のプラスチック成形機を用いて実施することがで
きる。

成形工程を押し出し成形機で実施する場合、まず組成物
は押し出し成形機に投入される。次に組成物は流動状態
にするために加熱され、適切な金型を用いて押し出され
、固化するために金型の出口付近で冷却される。そして
成形された組成物が金型から取り出される。異方性の磁
石を製造する場合には、押し出し成形機の金型中の組成
物に、該組成物が流動状態である時に磁場を印加する。

その結果、磁性材料粒子は磁化容易方向に配向される。

磁場は、押し出し成形機の金型に近接して設置された１
を磁石によって印加される。成形工程において、成形温
度は過度に高くしてはならない。

そして組成物が流動状態である時間も比較的少なめにし
て、有機材料の架橋反応を極力少なめに押さえることが
必要である。というのは、そうすることによって成形時
の欠陥品や無駄として出るものを再使用できるからであ
る。押し出し成形は、本発明の特色であるところのすぐ
れた生産性を考慮しても、かなり長い円筒形の磁石（例
えば薄肉チューブのような管状の磁石）を製造するのに
適した成形方法である。

成形工程および所望により加えられる磁性材料粒子の配
向工程は、同様にして組成物を、流動状態である時に適
切な金型を有する射出成形機に射出することによっても
実施することができる。もし所望ならば、磁性材料粒子
を磁化容易方向に配向するために、磁場印加手段を金型
に近接して取りつけてもよい。本成形工程の場合、成形
された組成物は射出成形機の金型中で冷却されてから取
、り出される。

組成物はまた、圧縮成形機を用いて成形することもでき
る。工程（ａ）において、組成物は適切な金型に投入さ
れ、流動状態にするために加熱され、そして金型中で圧
縮成形される。磁性材料粒子を配向するために、適当な
磁場印加手段を金型に近接して設置してもよい。次に工
程（ｂ）において、成形された組成物は冷却され、固化
した後に金型から取り出される。

工程（ａ）を磁場中で実施する場合、磁場の印加は磁性
材料粒子を磁化容易方向に配向させるために行われるの
であるが、成形組成物を冷却する際にも、磁性材料粒子
の配向を維持するために磁場を印加し続ける必要がある
。磁場の印加は、組成物が充分に冷却固化し、磁場なし
でも磁性材料粒子の配向を維持できるようになるまで続
けることが必要である。

磁性材料粒子を配向させた場合には、さらに工程（ｃ）
を実施して成形組成物中の磁性材料粒子を脱磁する。こ
の脱磁は、成形組成物に漸減する交流磁場を印加するこ
とにより行われる。

本発明による製造方法の工程（１）および（２）におい
て、前述の成形工程によって作られた成形組成物を型の
中に載置し、酸型を軸回転させる。工程（３）において
、型の回転中に組成物は流動状態となり架橋する。この
時、型の回転によって生じる遠心力によって成形組成物
は型の表面に引きつけられるため、その形状は流動状態
であるにもかかわらず保持される。組成物中の磁性材料
粒子が磁化容易方向に配向されている場合でも、すでに
粒子は脱磁されているため、組成物が流動状態となって
も配向を乱すような隣接粒子間の反発は起こらず、その
配向は維持される。この後者の場合、磁性材料粒子を完
全に脱磁する必要はないが、少なくとも工程（３）にお
いて、架橋反応の初期段階で組成物が相対的に流動状態
である時に、配向した粒子間の反発がほんのわずかな量
しか起こらない程度には脱磁されていなければならない
。

本発明の製造方法は、特に環状の磁石、例えば中空円筒
のような円筒形やリング状の磁石を製造するのに適した
製造方法である。例えば、゛円筒形の磁石を製造する場
合には、成形組成物を円筒形の型の中に載宣し、咳型を
円筒軸を中心に回転させ、そして酸型の回転中に組成物
中の有機材料を架橋させればよい。有機材料が架橋する
前に組成物が流動状態になっても、組成物は遠心力によ
って円筒形の型の表面に引きつけられるため、組成物の
円筒形の形状は保持される。組成物が流動状態である時
に起こる側面へのはみ出しは、円筒形の型内に放射状の
隔壁を設けることによって防止することができる。組み
立ておよび取り外しを容易にするために、円筒形の型は
２つの半円筒形の部品を組み合わせて形成するのが好ま
しい。

本発明の工程（３）において、成形組成物中の有機材料
は型の回転中に架橋される。一般的に架橋は、組成物中
の有機材料が液体になり、組成物が相対的に流動状態に
なるような高温で行われる。組成物中に添加物が含まれ
ている場合には、該添加物は架橋を引き起こしたりある
いは促進するように活性化される。

型の回転速度は、簡単な実験によって選定でき、少なく
とも架橋反応の初期段階における組成物の流動性と組成
物の形状によって決定される。例えば、成形組成物が円
筒形でかつ円筒形の型の中に載置される場合には、成形
組成物が流動状態である架橋反応の初期段階において、
成形組成物の側面へのはみ出しが殆どあるいは全く起こ
らないような回転速度を選ぶのが望ましい。もっとも、
このような側面へのはみ出しは、仮に起こったとしても
、円筒形の型内に設けられた放射状の隔壁によって制御
することができる。

本発明の工程（４）において、型から取り出される成形
物は、架橋した有機材料と磁性材料粒子からなる。

本発明の製造方法には、所望により、工程（４）におい
て型から取り出された成形物中の磁性材料粒子に磁場を
印加して着磁するための工程（５）を含めることができ
る。

本発明の組成物に含まれる有機材料は、室温で液体、特
に粘稠な液体であってもよい。しかし、室温でその形状
を保持することができ、本発明の製造方法に適用するこ
とができる、架橋可能な有機材料と磁性材料粒子からな
る組成物を得るためには、有機材料は室温で固体である
ことが望ましい。

組成物中の有機材料は、有機モノマー材料であってもよ
いし、有機ポリマー材料であってもよい。

組成物は、２つあるいはそれ以上の異なる有機材料を構
成要素として含んでいてもよい。例えば、２つあるいは
それ以上の有機上ツマー材料の混合物、２つあるいはそ
れ以上の有機ポリマー材料の混合物もしくは１つあるい
はそれ以上の有機モノマー材料と１つあるいはそれ以上
の有機ポリマー材料の混合物である。

有機材料の架橋反応を促進するためには、１つ以上のエ
チレン性の不飽和基を含有する不飽和エチレン系化合物
を構成要素として含んでいることが望ましい。

組成物中のを機材料は、固体であるが溶融成形可能であ
ることが望ましい。一般的に言って、有機材料は室温付
近（およそ２５°Ｃ）で固体であるが、高温では流動体
となり溶融成形が可能となる。

したがって、組成物中の有機材料がモノマー材料である
時、有機材料が室温付近で固体であるためには、該モノ
マー材料は充分高い分子量を持つていなければならない
。モノマー材料は好ましくはエチレン性の不飽和基を含
有しており、より好ましくはそのような基を２つ以上含
有していることが望ましい。なぜなら、そのような基は
架橋反応を助けるからである。

適切な有機モノマー材料の例として、 １．３−ジアリルニーリア。

ＨｚＣ＝ＣＨ−ＣＨｚ−ＮＨ−Ｃｏ−ＮＨ−ＣＨｚ−Ｃ
Ｈ＝ＣＨｚ９−ビニルカーバゾール。

ＣＨ，ＣＨ２ ペンタエリトリトールテトラメタクリレートＨ３ Ｃ（ｃＨｚ−０−Ｃｏ−Ｃ＝ＣＨｚ）　ａ３．９−ジビ
ニル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ−（５，
５）−ウンデカン。

４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネートとヒドロ
キシエチルメタクリレートとの付加体。

が挙げられる。

固体でありしかも溶融成形法が適用できる有機ポリマー
材料の例として、エチレン系の不飽和ポリエステル樹脂
およびエポキシ樹脂が挙げられる。

適切なエポキシ樹脂の例として、 エポキシ化されたビスフェノールＡ。

そしてエポキシ化されたフェノールホルムアルデヒドノ
ボラック。

が挙げられる。

上記２つの構造式において、 である。

エポキシ樹脂は、複数のヒドロキシ基を持った硬化剤を
含有するのが普通である。適切な硬化剤の一例として、 フェノールホルムアルデヒドノボラック。

Ｈ がある。

組成物は、組成物中の有機材料を架橋し、または有機材
料の架橋を促進する添加物を含有することができ、また
含有していたほうがよい。しかしながら、もちろん架橋
反応は該添加物がなくとも、例えばγ線のような電離放
射線に組成物を晒すことにより進行させることができる
。特に有機材料がエチレン性の不飽和基を含んでいる場
合（例えばポリエステル樹脂あるいはアクリル材料であ
る場合）には、そのような添加物に適した物質には、パ
ーオキサイド類や例えばアゾ−ビス−イソブチロニトリ
ルのようなアゾ化合物などのラジカル開始剤が含まれる
。有機材料がエポキシ樹脂であるときには、エポキシ樹
脂と硬化剤との反応を触媒的に促進する添加物を含有さ
せるとよい。

組成物が、架橋反応を起こさせたり促進する働きをする
添加物を含む場合には、有機材料と添加物との組み合わ
せは慎重にしなければならない。

すなわち、組成物を成形する前述の工程（ａ）は、−般
的に組成物が流動状態であるような高温で行われるため
、この時に生ずる架橋の量は、たとえ生成していても最
小限に保たれ、少なくとも成形組成物の再使用を妨げる
ような量にならないようにしなければならない。組成物
がこのような架橋のための添加物を含んでいる場合には
、添加物として成形工程中に望ましくない量の架橋を起
こさせないような活性のものを選ぶべきである。選ばれ
る添加物は、もちろん組成物中の有機材料により、そし
て特に成形時に組成物が充分な流動状態となる温度にも
よる。実際に一つの有機材料に対して適切な添加物が、
より高温でのみ充分に流動して成形可能となる異なる有
機材料に対しては全く適していないことがある。という
のは、より高温では、成形工程中に許容できないほど多
量の架橋反応が起こってしまうからである。有機材料と
添加物の好ましい組み合わせは、有機材料の溶融成形中
の挙動と添加物の熱分解特性をよく調べてから選択した
ほうがよい。しかしながら、添加物と有機材料の適切な
組み合わせとして例を挙げれば、融点が４２°Ｃの３．
９−ジビニル−２，４，８゜１０−テトラオキサスピロ
−（５，５）−ウンデカンと約７０°Ｃ以上の温度でラ
ジカルに分解するアゾ−ビス−イソブチロニトリルとの
組み合わせおよび６５°Ｃで溶融する９−ビニルカーバ
ゾールと約９０°Ｃ以上でラジカルに分解するアゾービ
スージシクロヘキサンカーボニトリルとの組み合わせが
ある。

「磁性材料」という言葉は、磁性あるいは磁化が可能な
材料を意味する。したがって、磁性材料はそれ自身磁化
されていなくてもよい。ただ例えば、組成物が製造され
たときに磁場の印加により磁化する物であればよい。

磁性材料の粒子の大きさには特別の制限はないが、粒径
は０．５から２００μｍの範囲が望ましい。

磁性材料の適性例として、バリウムフェライト（Ｂａ０
・６　Ｆ　ｅ　−０３）やストロンチウムフェライト（
ＳｒＯ・ｓｐ’ｅｚｏｘ）といったフェライト材料があ
る。他の例として、本発明で使用され、かつ高磁気性能
を有するポンド磁石が可能な希土類金属と遷移金属との
金属間化合物が挙げられる。そのような磁性材料の原料
である希土類金属はＳｍ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｐｒ
、Ｇｄであり、適した遷移金属としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ。

Ｚｒ、Ｈｒ、Ｃｕ、Ｔｉが挙げられる。金属間化合物は
、一般的におおよそＲＣｏ５あるいはＲ２Ｃｏ、７とい
う一般式で表わされる。ここで、Ｒは少なくとも一つの
希土類金属である。金属間化合物を形成する希土類金属
の一つの例として、Ｓｍがある。金属間化合物の例を示
すと、一般におおよそＳｍＣｏ５　、Ｓｍｚ　Ｃ０Ｉ７
という組成式によって表わされる化合物が知られている
。これらの組成式は希土類−遷移金属金属間化合物の厳
密な化学式ではない。というのはＳｍ、Ｃｏ以外の元素
も組成式の中に存在し得るからである。ちなみに、特開
昭６０−２２７４０８号公報には、Ｓｍ（ｃＯｏ、ｈ７
ｔ　Ｃｕｏ、ｏｓＦ　ｅｏ、ｚｚＺ　ｒｏ、ｏｚａ　）
　ｓ、ｚの組成式を有する希土類−遷移金属金属間化合
物が記載されている。特開昭６０−２２０９０５号公報
には、次のような組成式の希土類−遷移金属属間化合物
が記載されている。

すなわち、Ｓｍ　（ｃ　Ｏｏ、ａｔｚ　Ｃｕｏ、ｏｉＦ
　ｅｏ、ｚｚＺ　ｒｏ、ａｔｅ　）　ｇ、ｓｓ、　　Ｓ
ｍａ、ｔｓＹｏ、ｚｓ　（ｃＯｏ、ｂｓＣｕｏ、ｏｓＦ
　ｅｏ、ｚ＠Ｚ　ｒ　ｏ、ｏｚ）　？、８　、　Ｓｍｏ
、ｓ＋ＣｅＯ，＋９　（ｃＯ（１，６１ｃ　ｕｏ、ｏｉ
Ｆ　ｅｏ、ｚ＋Ｚ　ｒｏ、ｏｚ）　７．６である。

磁性材料の他の例として、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂをベースとし
た、少なくとも一つの希土類金属と少なくとも一つの遷
移金属からなる金属間化合物がある。例として、特開昭
６０−２２０９０５号公報にはまた、Ｎｄ　（Ｆ　ｅａ
、ｑｏｓ　ＢＯ，１１９５）　５．６７が記載されてい
る。さらに他の例としては、以下のような金属間化合物
が挙げられる。すなわち、Ｓｍ（ｃＯＯ，＆？Ｃｕｏ、
ｏｓＦ　ｅ　ａ、ｚｚＺ　ｒ　ｏ、ｏｚ）　７．６１Ｓ
ｍ　（ｃＯｏ、？ｎＣｕｏ、＋ｏＦ　ｅｏ、＋ｓＴ　ｉ
ｏ、ｏ＋）　ｑ、ｚ　ｒＳｍ　（ｃＯｏ、ｈｑＣｕｏ、
＋ｏＦｅｏ、ｚ。Ｈｆ　Ｏ，０＋）　？、。。

Ｃｅ　（ｃＯｏ、ｂｑＣ，ｕｏ、＋ｚＦ　ｅｏ、Ｉａｚ
　ｒｏ、ｏ＋）　ｂ、。。

Ｓｍｏ、ｓ　Ｐｒｏ、ｓ　Ｃｏｓ　＋　　Ｓｍｏ、ｓ　
ＮｄｏｌＣｅｌｌ、＋　（ｃＯｏ、６？Ｃｕｏ、ｏａＦ
　ｅｏ、ｚｚＺ　ｒ　Ｏ，０：ｌ）　ＩＩ、３５そして
Ｎｄ＋４Ｆｅ＊＋Ｂｓである。

組成物はもちろん一種以上の有機材料、一種以上の磁性
材料粒子そして必要ならば有機材料の架橋を助ける一種
以上の添加物を含んでいてもよい。

組成物中の有機材料、もしあるなら架橋を起こしたり促
進する添加物および磁性材料粒子の比率は時として大き
く変動してもよい。−船釣に言って、磁性材料粒子の比
率は、プラスチック成形において溶融成形できる範囲で
高いほどよい。高くすることによって、その組成物から
作られるボンド磁石の磁気性能が良くなるからである。

−船釣に組成物中の磁性材料粒子の比率は、少なくとも
５０重量％でなくてはいけないだろう。好ましくは８０
重量％以上である。磁性材料粒子の好ましい最適組成範
囲は、８０〜９５重量％である。

組成物中の有機材料の量は結局のところプラスチック成
形機により溶融成形可能かどうかで決まる。そして、−
船釣に言って可能になるには少なくとも５重量％の有機
材料が組成物中に含まれていなければならない、有機材
料の含有率の最適範囲は５〜２０重量％である。

架橋を起こしたり促進する添加物の量は、少なくともあ
る程度添加物の性質および有機材料の性質に依存するが
、−船釣に組成物に対して０．０１〜５重量％で充分で
あろう。を機材料がポリエステル樹脂やアクリル材料の
ようにエチレン性の不飽和基を含有しており、添加物が
ラジカル開始剤である場合には、組成物中の添加物の量
は一般的に０．０１〜２重景％重量る。有機材料がエポ
キシ樹脂の時も添加物の量は一般に０．０１〜２重量％
である。

添加物の量が多くなればなるほど有機材料の架橋が速く
なる。

組成物中の各成分は適当な方法で混練される。

例えば、各成分は、微粒子材料を混練するための適当な
装置で混練すればよい。有機材料と磁性材料粒子の特に
均一な組成物を作る好ましい方法として、大きな剪断力
の下に例えば有機材料が軟化する温度においてツインロ
ールミルで組成物を混練する方法がある。そして混合物
は繰り返しロールミルの空隙を通過させられる。もし必
要なら、最後に架橋を起こしたり促進する添加物をミル
中の混合物に加えてもよい。この方法は、もし添加物が
液体の場合には、添加物を組成物中に混合するのに大変
便利な方法である。添加物を混合するとその効果は比較
的短時間で現れるので、僅かではあるが混練中に有機材
料の架橋が起こってしまう。この理由のため、添加物は
好ましくは混練の最終段階で加えられるべきである。

もう一つの方法として、組成物中の各成分は液体の希釈
剤の存在下で混合されもよい。該液体の希釈剤は、混合
の役割が済んだなら取り除かれる。

液体の希釈剤は、組成物中の各成分を均質に混合するの
を手助けし、後に組成物から取り除かれる。

例えば希釈剤の沸点が低いときには蒸発させて取り除か
れる。

組成物中の有機材料がモノマー材料の場合あるいはそれ
がポリマー材料の場合でさえ、高い剪断力のもとて組成
物中の成分を混練することおよび混練に続く成形工程は
、有機材料が流動状態あるいは液体状態のときに有機材
料中に溶解したり分散したりできるポリマー材料を組成
物中に少し含ませることにより円滑に行うことができる
。このようなポリマー材料を少し含ませることは、高率
に磁性材料粒子を含有し、プラスチック成形機で成形可
能な組成物の成形を助長する。ポリマー材料は、−船釣
には磁性材料粒子と親和性のある官能基を含むコーポリ
マーである。該ポリマー材料は、磁性材料粒子と有機材
料の濡れ性を改善する。

そのようなポリマー材料として適切なものは、ポリビニ
ルブチラールとポリビニルアルコールのコ−ポリマー、
ポリビニルクロライドとポリビニルアセテートとポリビ
ニルアルコールのコーポリマー、ポリビニルアセテート
とポリクロトン酸のコーポリマー、ポリビニリデンクロ
ライドとポリアクリロニトリルのコーポリマーである。

組成物はこのようなポリマー材料を０．５〜５重量％含
むのが望ましい。また組成物は、このようなポリマー材
料を一種以上含んでいてもよい。

〔実施例〕

本発明を実施例により詳しく説明する。ただし、以下「
部」という言葉はすべて重量部を意味する。

１施■土 下記の成分からなる組成物を手で混ぜ合わせ、ある程度
均一な粉末の混合物にした。

磁性粒子：　Ｓｍ　（ｃＯｏ、６７２　Ｆ　ｅｏ、ｚｚ
ｃｕｏ、ｏｅＺｒｏ、。２Ｂ　）　１１．３５の粉末９
１．４７部 有機材料：オリゴマー化およびエポキシ化されたビスフ
ェノールＡの粉末 ５．０５部 フェノールホルムアルデヒドノボラッ クの粉末 １．７０部 ポリマー材料：ビニルブチラールとビニルアルコールの
コーポリマーの粉末（商品 名Ｐｉｏｌｏｆｏｒｍ　ＢＮ　１８、ＷａｃｋｅｒＣｈ
ｅｍｉｅ　ＧｍｂＨ製） １．２６部 シリカ粉末（商品名アエロジル０Ｘ５０）０．２部 ステアリン酸カルシウム　　　　　　０．１１漂白モン
トンワツクス　　　　　　　ｏ、ｘｓ部次に該混合物を
、有機材料が液状になる９０°Ｃの温度でツインロール
ミルに投入し、繰り返しミルの空隙を通過させてプラス
チックシートに成形した。組成物中にを機ポリマーの粉
末が存在するので、ロールミルによるシート化が促進さ
れた。

該シートを粉砕して微粒化し、スクリュー式押し出し成
形機に投入して１３０″Ｃの温度で押し出し成形した。

成形された組成物の形状は、外径が３０ｍｍ、肉厚が０
．５ｍｍの中空の円筒形であった。

押し出し成形中に、押し出しダイの一部に１２ＫＧの放
射状の磁場を印加し、組成物中の有機材料が液体で、組
成物が流動状態である間に磁性材料粒子を配向させた。

押し出しダイの先端部は、組成物中の有機材料を固化す
るために冷却されており、かつ磁場は、磁性材料粒子の
配向が磁場なしでも維持される程度に有機材料が固化す
るまで、その配向を維持するためにこの先端部にも印加
されている。このようにして円筒形に成形された成形組
成物を押し出し成形機から取り出した。

次に成形組成物中の磁性材料粒子を、漸減する交流磁場
を印加することにより脱磁した。そして脱磁された粒子
を含有する成形組成物を、内径が３０．１ｍｍの円筒形
の金属製の型の中に載置し、酸型を毎分２５０回転の速
度で回転させて２００°Ｃの温度で４０分間加熱した。

その後型とその内容物を室温まで冷却し、回転を止めて
成形組成物を型から取り出した。成形組成物中の有機材
料は架橋していた。最初の形状を保持している円筒形の
組成物中の磁性材料粒子に磁場を印加して再着磁した。

六１１２および３ ３つの比較例では、以下の点を除いて前記実施例１と同
じ手順を繰り返した。すなわち、比較例１では、脱磁と
加熱、回転と再着磁の工程を省略した。このことは、組
成物中の有機材料は加熱されず、架橋しなかったことを
意味する。比較例２では、押し出し成形機から取り出し
た成形組成物中の粒子を脱磁せずに型の中に入れて回転
および加熱し、最後の再着磁の工程を省略した。そして
比較例３では、型を回転させずに、型の中に載置した成
形組成物を２００°Ｃの温度で４０分間加熱した。比較
例３では、型から取り出された成形組成物は、実質的に
形状欠陥品であった。

前記実施例および比較例によって得られた円筒形の磁石
の磁気特性を第１表に示す。

第１表 第１表に示す結果から次のことが言える。すなわち、組
成物中の有機材料を架橋させてもさせなくても得られる
磁石の磁気特性は変わらない（実施例１および比較例１
）。このことは、架橋反応中に型を回転させても、組成
物中の磁性材料粒子の配向には何の支障もきたさないこ
とを示している。また、粒子を脱磁しない場合には、回
転中の型の中で有機材料が架橋する間に隣接粒子間の反
発作用が起き、その結果磁気特性がかなり低下する（比
較例２）。

！血医主 下記の成分からなる組成物を手で混ぜ合わせ、ある程度
均一な粉末の混合物にした。

磁性粒子：　Ｎｄ、Ｆ　ｅｅ＋Ｂｓ　　　　９３．　３
０部有機材料：オリゴマー化およびエポキシ化されたビ
スフェノールＡの粉末 ４．１３部 フェノールホルムアルデヒドノボラッ クの粉末 ２．２９部 エポキシ化されたフェノールホルムア ルデヒドノボラックの粉末 ０．３３部 ポリマー材料：ビニルブチラールとビニルアルコールの
コーポリマーの粉末（商品 名Ｐｉｏｌｏｆｏｒｍ　ＢＮ　１８、ＷａｃｋｅｒＣｈ
ｅｍｉｅ　ＧｍｂＨ製） １．２６部 シリカ粉末（商品名アエロジル０Ｘ５Ｑ）０．２部 ステアリン酸カルシウム　　　　　　０．１７部漂白モ
ントンワックス　　　　　　　０．１７部３−（３，４
−ジクロロフェニル）−ＬＬ−ジメチルニーリア ０．０５部 次に該混合物を９０°Ｃの温度でツインロールミルに投
入し、繰り返しミルの空隙を通過させてプラスチックシ
ートに成形した。組成物中に存機ポリマーが存在するの
で、ロールミルによるシート化が促進された。

該シートを粉砕して微粒化し、射出成形機の型の中に射
出して外径が２２印、肉厚が１ｍｍのリング状に成形し
た。型の温度は４０°Ｃであった。成形された組成物を
冷却してから型から取り出した。

こうして得られたリング状の成形組成物を、内−径が２
２．０５皿の円筒形の金属製の型の中に載置し、酸型を
毎分２５０回転の速度で回転させて２００°Ｃの温度で
４０分間加熱した。その後型とその内容物を室温まで冷
却し、回転を止めて成形組成物を型から取り出した。成
形組成物は最初の形状を保持していた。

本実施例で得られたリング状磁石の磁気特性を第２表に
示す。

第２表 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明は架橋可能な有機材料と磁性
材料粒子からなる組成物を用いたポンド磁石の製造方法
を提供するものである。また本発明は、成形時の欠陥品
や成形するうえで必ず出る不要な部分といった、通常は
捨てられてしまう部分が再使用できる組成物を用いるこ
とを特徴としている。この特徴は、従来の架橋反応する
樹脂を用いた組成物よりなる磁石にはないものである。

さらに４本発明は、磁性粒子の配向を維持するために架
橋反応中に磁場を印加するのが普通であるが、これが必
要ないこと、生産性が本明細書に示されている公知のも
のよりかなり優れていること、というような特徴を存し
ている。本発明の製造方法は特に、例えば押し出し成形
といった方法でかなり長い磁石、例えば中空の円筒形の
ような環状の磁石あるいはリング状の磁石を製造するの
に適した製造方法である。

本発明はさらに、単純あるいは複雑な形状の磁石が製造
できる、きわめて柔軟性に冨んだ製造方法を提供できる
。本発明によって製造される磁石は軽い。例えば同じサ
イズの金属磁石に比べて約２／３の重さしかない。また
、本発明によって製造される磁石はセラミック磁石より
はるかに脆性に冨んでいる。

本発明によって製造される磁石は多くの用途に適用でき
る。例えば、モータ、テレビ、プリンターそして吸着デ
バイス（例えばドアのところの吸着デバイス）などであ
る。

以　　上 出願人　インペリアル・ケミカル・ インダストリーズ・ピーエ ルシー 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　鈴　木　喜三部　　他１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．架橋可能な有機材料と磁性材料粒子の混合物を構成
   要素として含む成形組成物を用いた磁気性能を有する成
   形物の製造方法において、該製造方法が、 （１）該成形組成物を型の中に載置し、 （２）該型を軸回転させ、 （３）該型が回転している間に該成形組成物中の有機材
   料を架橋させ、そして （４）架橋した有機材料と磁性材料粒子の混合物を構成
   要素として含む成形物を該型から取り出す 工程を構成要素として含むことを特徴とする磁性成形物
   の製造方法。 ２．前記成形組成物が、 （ａ）組成物を型の中で該組成物が流動状態であるよう
   な温度で成形し、そして （ｂ）このようにして成形された組成物をその形状を保
   持するために該組成物が固化する温度まで冷却する 工程により作られることを特徴とする請求項１に記載の
   磁性成形物の製造方法。 ３．成形組成物を型の中に載置する前記工程（１）にお
   いて、磁性材料粒子は磁化容易方向に配向されかつ脱磁
   されていることを特徴とする請求項１に記載の磁性成形
   物の製造方法。 ４．前記成形組成物が、 （ａ）組成物を型の中で該組成物が流動状態であるよう
   な温度で成形し、かつ磁場を印加して磁性材料粒子を磁
   化容易方向に配向させ、 （ｂ）このようにして成形された組成物をその形状を保
   持するために該組成物が固化する温度まで冷却し、かつ
   該組成物が流動状態でなくなるまで磁場を持続させ、そ
   して （ｃ）このようにして成形された組成物中の磁性材料粒
   子を脱磁する 工程により作られることを特徴とする請求項３に記載の
   磁性成形物の製造方法。 ５．架橋可能な有機材料と磁性材料からなる組成物が押
   し出し成形、射出成形または圧縮成形によって成形され
   ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁
   性成形物の製造方法。 ６．組成物を環状形に成形することを特徴とする請求項
   ５に記載の磁性成形物の製造方法。 ７．組成物を円筒形に成形することを特徴とする請求項
   ６に記載の磁性成形物の製造方法。 ８．前記工程（１）において、組成物を円筒形の型の中
   に載置することを特徴とする請求項７に記載の磁性成形
   物の製造方法。 ９．前記工程（３）において、高温に加熱することによ
   り有機材料を架橋させることを特徴とする請求項１〜８
   のいずれかに記載の磁性成形物の製造方法。 １０．組成物中の有機材料が室温において固体であるこ
   とを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の磁性成
   形物の製造方法。 １１．有機材料がモノマー材料であることを特徴とする
   請求項１〜１０のいずれかに記載の磁性成形物の製造方
   法。 １２．有機材料がポリマー材料であることを特徴とする
   請求項１〜１０のいずれかに記載の磁性成形物の製造方
   法。 １３．有機材料が複数のエチレン性の不飽和基を有する
   物質を構成要素として含むことを特徴とする請求項１１
   または１２に記載の磁性成形物の製造方法。 １４．ポリマー材料がエポキシ樹脂を構成要素として含
   むことを特徴とする請求項１２に記載の磁性成形物の製
   造方法。 １５．組成物が有機材料の架橋を引き起こしたりあるい
   は促進する働きをする添加物を構成要素として含むこと
   を特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の磁性成
   形物の製造方法。 １６．有機材料が複数のエチレン性の不飽和基を有する
   物質とラジカル開始剤である添加物を構成要素として含
   むことを特徴とする請求項１５に記載の磁性成形物の製
   造方法。 １７．磁性材料の粒径が０．５から２００μｍの範囲に
   あることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載
   の磁性成形物の製造方法。 １８．磁性材料粒子が少なくとも一種類の希土類金属と
   少なくとも一種類の遷移金属との金属間化合物を構成要
   素として含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれ
   かに記載の磁性成形物の製造方法。 １９．遷移金属がＣｏを構成要素として含むかあるいは
   Ｃｏであることを特徴とする請求項１８に記載の磁性成
   形物の製造方法。 ２０．磁性材料粒子がおおよそＲＣｏ＿５またはＲ＿２
   Ｃｏ＿１＿７（ただしＲは希土類金属の少なくとも一種
   類）の組成式を有することを特徴とする請求項１９に記
   載の磁性成形物の製造方法。 ２１．希土類金属がＳｍを構成要素として含むかあるい
   はＳｍであることを特徴とする請求項１８〜２０のいず
   れかに記載の磁性成形物の製造方法。 ２２．磁性材料粒子がＮｄ−Ｆｅ−Ｂからなる金属間化
   合物を構成要素として含むことを特徴とする請求項１８
   に記載の磁性成形物の製造方法。 ２３．組成物が少なくとも８０重量％の磁性材料粒子を
   含有することを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに
   記載の磁性成形物の製造方法。 ２４．組成物が少なくとも５重量％の有機材料を含有す
   ることを特徴とする請求項１〜２３のいずれかに記載の
   磁性成形物の製造方法。 ２５．組成物が０．０１から２重量％の添加物を含有す
   ることを特徴とする請求項１５〜２４のいずれかに記載
   の磁性成形物の製造方法。 ２６．組成物が、有機材料が液体状態にあるとき該有機
   材料中に溶解したり分散したりできるポリマー材料を含
   有することを特徴とする請求項１〜２５のいずれかに記
   載の磁性成形物の製造方法。 ２７．組成物が０．５から５重量％のポリマー材料を含
   有することを特徴とする請求項２６に記載の磁性成形物
   の製造方法。 ２８．組成物を高剪断力の条件下で混練することを特徴
   とする請求項１〜２７のいずれかに記載の磁性成形物の
   製造方法。 ２９．工程（５）において、前記工程（４）において取
   り出された成形物中の磁性材料粒子に磁場を印加するこ
   とを特徴とする請求項１〜２８のいずれかに記載の磁性
   成形物の製造方法。 ３０．請求項１〜２９のいずれかに記載された製造方法
   によって製造されることを特徴とする磁石。