JPH01198002A - 耐熱性プラスチック磁石及びその製造方法 - 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！？〕 この発明は、耐熱性プラスチック磁石及びその製造方法
に関し、さらに詳しくは、プラスチック磁石にチタン酸
カリウム繊維を添加、複合化させてＨ＆維強化した耐熱
性プラスチック磁石及びその製造方法に係るものである
。

〔従来の技術〕

一般に産業機器分野へのプラスチツク２磁石の応用は、
冷蔵庫などのドア用のパツキンとか、磁気シートなどの
ゴムシート磁石から開始され、その後、フェライト系磁
性体粉末と熟度・ワ！性のポリアミド樹脂との複合化に
よるフェライト系プラスチック磁石が提案され、さらに
、サマリウム／コバルＩｆ性体粉末などによる希土類系
プラスチック磁石、あるいはネオジウム／鉄／はう素磁
性体粉末などによる強磁カブラスチック磁石が出現する
に及んで、これが従来のフェライト系焼結磁石やアルニ
コ系鋳造磁石に代って、特にエレクトロニクス分野など
において、Ｖ？ｌんに使用されるようになってきている
。

この種のプラスチック磁石は、通常の場合、所期の磁性
体粉末と、バインダーとしてのゴム系材料、あるいは熱
可塑性合成樹脂材料、もしくは熱硬化性合成樹能材料な
どとを混練し、これを素材として用い、射出成形したり
あるいは圧縮成形したりして製造されるが、こ−ではバ
インダーとして、これらのゴム系材料、熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂などを使用する高分子系複合ポンド磁石を
総称し、単にプラスチック磁石と呼ぶこと覧する。

しかして、こ−でのプラスチック磁石の製造に適用され
るバインダーに関しては、現在までのところ、合成ゴム
の場合にはニトリルゴムが、また、ｆＪｌｅ１１ｆ塑性
合成樹脂ではポリアミド樹脂、いわゆるナイロンが、熱
硬化性合成樹能ではエポキシ樹脂が、それぞれに多用さ
れており、特に、希土類系のプラスチック磁石について
は高い磁気特性を有していることから、小型精密モータ
ーなどの回転機器を始めとして、センサー、メーター、
リレー、スイッチ、磁気カップリングなどのエレクトロ
ニクス分野に広く利用され、これに伴ってこのプラスチ
ック磁石には小型化、精密化のため、成形寸法精度、表
面モ滑性のより以上の向５Ｆと、耐熱性、機械的強度の
一層の付！ｊとが要求されるようになってきている。

しかし一方で、前記したように、従来多用されてきたポ
リアミド樹脂をバインダーに用いる場合には、その耐熱
性がお−よそ１５０℃程度までしかないために、この要
求される特性を満足させ１すず、これはまたエポキシ樹
脂の場合にあっても全く同様である。

そこで現在はより一層の耐熱性を与えるために、ポリブ
チレンテレフタレート（ＰＢＴ）　、ポリフェニレンサ
ルファイド（ρＰＳ）とか、液晶ポリマーなどの高級エ
ンプラ、スーパーエンプラを、バインダーとして適用す
ることが試みられている。

〔発１ＪＩが解決しようとする課題〕 しかし、これらの高級エンプラ、スーパーエンプラを、
プラスチック磁石の樹脂バインダーとして使用するのに
は、樹脂自体の融点が高く、かつ、その溶融粘度もまた
高いために、磁性体粉末との混練が極めて困難であるほ
か、成形性、寸法精度なども必ずしもよいとはいえない
と云う不都合がある。

また、磁性体粉末の高含有率を維持したま−で機械的強
度を向上させるための方策としては１例えば、特開昭５
５−１２５８０３号公報に示されているように、プラス
チック磁石の成形に際して、成形金型での成形空洞の一
部表面に補強用の繊維シートを配置させた上で、プラス
チックと磁性体粉末との混合物を同成形空洞に装入し、
これらのすべてを一体重に硬化させる手段が提案されて
いるが。

この方法では、磁性体粉末と補強用の繊維シートとを重
畳して積層させる必要があるために、補強材自体を予め
シート状に成形しておかなければならず、その材料の選
択に制限を受けるほか、複雑な形状をなすプラスチック
磁石の製造への適用が非常に困難なものであった。

この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたものであって、その目的とするところは、成形
寸法精度、表面ｆ滑性が高いことはもとより、耐熱性、
機械的強度に優れた、この種の耐熱性プラスチック磁石
及びその製造方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するために、この発明に係るＩｆｌ、
８性プラスチック磁石及びその製造方法は、バインター
としてのエポキシ樹脂、あるいはポリアミド樹脂などに
対して、チタン酸カリウム＃ａｍを複合化させるように
したもので、このようにｊａ維強化させることにより、
従来の一般的なプラスチック磁石では得られなかった効
果的な成形寸法精度、表面平滑性のもとに、優れた耐熱
性、機械的強度を有するプラスチック磁石が得られるの
である。

以下、この発明に係る＃熱性プラスチック磁石及びその
製造方法について詳細に説明する。

まず、この発明での耐熱性プラスチック磁石を構成する
材料としての、磁性体粉末およびバインダーなどの種類
については、何等の制約をも受けるものではない。

すなわち、この発明の＃熱性プラスチック磁石に用いる
磁性体粉末としては、フェライト系、希土類系、鋳造系
などの何れであってもよく、また、バインダーとしても
、ゴム系材料、熱可塑性合Ｉ＆、樹脂材料、熱硬化性合
成樹能材料などの何れであっても何等の差支えもないも
ので、その材料の種類を１３１わない。

この発明においては、前記したこれらの磁性体粉末およ
びバインダーと、チタン酸カリウム繊維とを混練し、こ
れを素材に用いて射出成形するか、あるいはまた圧縮成
形することによって、所期通りの耐熱性プラスチック磁
石が得られるのである。

しかして、この発明で使用されるチタン酸カリウム繊維
としては、−紋穴に２０　拳ｎ　ＴｉＯ２、または、　
　Ｋ２０＊　ｎＴｉＯ２・局Ｈ？０　　（これらの両式
中、ｎ＝２〜８の整数を表わす）で示される単結晶繊維
であり、具体的には１例えば、４−チタン酸カリウム繊
維、６−チタン酸カリウムｍ！ｌｌなどの単一組成物あ
るいはこれらの混合組成物であってよく、また一方、チ
タン酸カリウムａｍの形態については特にあらためて限
定するものではないが、平均繊！Ｉ径が約１．５鉢■以
下、平均繊維長さが約５〜１００　ｕ烏で、かつそのア
スペクト比が約１０以上のものであることが好ましい。

そしてまた、前記チタン酸カリウムＪ＠維は、未処理の
ま−で使用しても相応の効果を得られるのであるが１通
常のシラン系カップリング剤あるいはチタネート系カッ
プリング剤によって表面処理することにより、その機械
的特性が一層向上する。

さらに、この発明の組成物中には、その成形性とか物性
などに悪影響を及ぼさない範囲において、熱安定剤など
の任意の鰯加剤を添加させることができる。

またこ−で、前記チタン酸カリウム繊維の配合量として
は、使用するバインダーの種類によってもそれぞれに異
なるが、−紋型にバインダーに対して１〜８０重量％を
配合させることにより、得られるプラスチック磁石での
成形寸法精度１表面平滑性、ならびに耐熱性、機械的強
度を大幅に向上できるのであるが、バインダーに対し、
一方で１重量％未渦の配合割合によってはその成形性。

物性などの向上効果に乏しく１反対に、ｅｏｚｍ％を超
える配合割合では本来のバインダーの配合量そのものが
減少することになり、結合力が低下して実用性に欠ける
慣れを生ずる。

またこ−で前記配合割合としては、溶融粘度が比較的低
いポリフェニレンサルファイド（ｐｐｓ）の場合であれ
ば約２０〜４０重μ％が、ポリアミドとかポリアセター
ルなどの汎用エンジニアリングプラスチックの場合であ
れば約１５〜３０重量％が適当であり、かつまた、高溶
融粘度のプラスチックの場合であれば約１０〜２０重量
％が最適であるとされ。

一方、ニトリルゴムの場合であれば約１５〜３０重に％
が適当である。

続いて、バインダーへのチタン酸カリウムＨ＆雅の配合
手段は、磁性体粉末に対して、バインダー成分の粉体ま
たは粒体と、チタン酸カリウムｍ！ｉの粉体とを、同時
に混練させるようにしてもよく、あるいはまた、バイン
ダー成分の粉体または粒体と、チタン酸カリウム繊維の
粉体とを、予め混練させてコンパウンドとし、磁性体粉
末に対して、このコンパウンドを混練させるようにして
もよいもので、その手段の種類を問わない。

さらに、この発明による耐熱性プラスチック磁石は、従
来からよく知られている公知の手段で成　　　′形させ
得る。すなわち１例えば、前記した磁性体粉末と、バイ
ンダーとしてのプラスチック材料。

およびチタン酸カリウム繊維とを、ヘンシェルミキサー
などで十分に混合した素材々料を用いて、さらに、これ
をｒｒＬｆｔｈあるいは二軸押出しａなどにより、こ−
でも十分に混練し、かつ押出してペレット化しておき、
この素材々料のペレットを射出成形あるいは圧縮成形す
ることによって、所期通りの耐熱性プラスチック磁石を
製造し得るもので、この成形操作に際しては磁界を印加
させながら実行することで、異方性の耐熱性プラスチッ
ク磁石を、また、磁界を印加させないで実行することで
、等方性の耐熱性プラスチック磁石を、それぞれに製造
し得るのである。

以ド、この発明に係る耐熱性プラスチック磁石の実施例
と、同に従来例方法による比較例とについて述べる・ 実　施　例　工およびＩＩ この実施例方法では、まず、所期の磁性体粉末と、プラ
スチック材料と、チタン酸カリウム＃ａ維とを、第１表
記載の配合組成にした合計ＩＫｇの素材々料を用い、こ
れをヘンシェルミキサーによってト分に混合した。そし
て、この混合物を所定の温度に加熱した２５層腸の二軸
押出し機により１−分に混練し、押出してベレット化し
た。ついで、この素材々料のペレットを２８０℃、　８
００Ｋｇ／ｃゴで射出成形し、等方性の耐熱性プラスチ
ック磁石を製造した。

こ−で、前記添加、複合化させたチタン酸カリウムａｍ
は、シランカップリング剤で表面処理した平均＃ｌｉ維
径が０．８ｐ騰、平均繊維長さが５０ル思、アスペクト
比が約６０のものである。また、その射出成形後の７ｐ
様は良好であった。

そして、このようにして得た耐熱性プラスチック磁石の
試料数個について、その磁気特性、機械的強度、熱変形
温度などの物理的特性、物性などを測定し、その測定結
果を第１表中での対応する所定欄（左欄側）に示した。

比　較　例　工およびＩＩ 前記のチタン酸カリウム繊維を添加、複合化させない以
外は、前記実施例工、Ｈの場合と全く同様であり、こ−
でも、その測定結果を第１表中での対応する所定欄（右
欄側）に示した。

〔発明の効果〕

以１−詳述したように、この発ＩＪＪ方Ｖ；によって１
すられたプラスチック磁石は、磁性体粉末のバインダー
にチタン酸カリウム繊維を添加して複合化させることに
より、第１表の記載から明らかなように、 ■　引張り強度、曲げ強度が、約１．３〜２倍程度まで
向−トする。

■　熱変形温度がお−よそ３０〜４０℃程度まで１−昇
する、 ■　加熱収縮率が烏程度に下がり１寸法精度が良好にな
る、 ■　表面乎滑性が十分に向トする、 ■　磁気特性に対して複合化されるチタン酸カリウム繊
維の影響が殆んどない、 などの優れた特長を生じ、かつまた、従来の製造方法を
殆んど変更しなくて済むので、経済的にも有利な１ｌｌ
Ｉ＃熱性プラ熱性プラスチック品に１１）られるのであ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェライト系、希土類系、鋳造系などの磁性体粉
   末材料、ゴム系、熱可塑性合成樹脂、熱硬化性合成樹脂
   などのバインダー、チタン酸カリウム繊維より成形して
   なり、チタン酸カリウム繊維の割合がバインダー総重量
   に対して１〜６０重量％の範囲にあることを特徴とする
   耐熱性プラスチック磁石。
2. （２）フェライト系、希土類系、鋳造系などの磁性体粉
   末材料と、ゴム系、熱可塑性合成樹能、熱硬化性合成樹
   能などのバインダーとを混練して素材々料とし、かつこ
   の素材々料を成形してプラスチック磁石を製造する方法
   において、前記バインダーに対し、チタン酸カリウム繊
   維を１〜６０重量％添加させることを特徴とする耐熱性
   プラスチック磁石の製造方法。