JPH03205801A - 柔軟な高エネルギー磁性混合組成物 - Google Patents
柔軟な高エネルギー磁性混合組成物Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
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- H01F1/117—Flexible bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08K2201/01—Magnetic additives
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
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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。
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、高温耐性、油、溶剤及び化学耐性をもち、フ
ェライト粒子が高度に充てんされた重合体結合剤系から
戒る柔軟な高エネルギーフェライト磁性混合組成物に関
する。結合剤系及び粒子は混合され、次に、高圧電子ビ
ームの放射線に露出することによって行なわれる硬化に
先立ち成形される。
ェライト粒子が高度に充てんされた重合体結合剤系から
戒る柔軟な高エネルギーフェライト磁性混合組成物に関
する。結合剤系及び粒子は混合され、次に、高圧電子ビ
ームの放射線に露出することによって行なわれる硬化に
先立ち成形される。
柔軟な磁性混合化合物は何年か前から知られてきている
が、ス}IJップ形状での高温、油耐性のある柔軟な高
エネルギーフェライト磁性材料は、研究開発の的であり
続けてきている。特に、自動車業界での電気機械的用途
を含む利用分野のためのかかる材料を発見することに関
心が集まっていた。かかる材料は、永久磁石の固定子及
び回転子を作る上で利用するのにきわめて有利である。
が、ス}IJップ形状での高温、油耐性のある柔軟な高
エネルギーフェライト磁性材料は、研究開発の的であり
続けてきている。特に、自動車業界での電気機械的用途
を含む利用分野のためのかかる材料を発見することに関
心が集まっていた。かかる材料は、永久磁石の固定子及
び回転子を作る上で利用するのにきわめて有利である。
特に硫黄といった化学的加硫剤を含む従来のニトリルラ
バ一系を使用することが知られてきた。
バ一系を使用することが知られてきた。
かかる製品の一つの例は、ミネソタ州セントポールのM
innesota Mining and Manuf
acturing Corp,,(3M)によって81
030の名称で販売されている。当該製品は、最終厚み
を作り上げるべく熱及び圧力の下でせん断方向づけされ
カレンダ加工を受けたシートを積層することにより作ら
れるものと考えられている。成形加工された状態の積層
シートの厚みが精確でない場合には、かかるシートをサ
イズに合わせて研削し、比較的汚れた表面を残す(すな
わち表面においてフェライト粒子は緩んでいる)。最終
的に硬化(加硫)されたシートは再加工も再利用もされ
得ない。積層シート又は100℃以上の温度でかかるシ
ートから切りとられたストリップのエージングは急速で
、結果として重大な脆化をひき起こす。これは一部には
、結合剤系のバックボーンの化学的未飽和に起因し、又
一部には、初期硬化の後に残る残留硬化剤のせいでもあ
る。
innesota Mining and Manuf
acturing Corp,,(3M)によって81
030の名称で販売されている。当該製品は、最終厚み
を作り上げるべく熱及び圧力の下でせん断方向づけされ
カレンダ加工を受けたシートを積層することにより作ら
れるものと考えられている。成形加工された状態の積層
シートの厚みが精確でない場合には、かかるシートをサ
イズに合わせて研削し、比較的汚れた表面を残す(すな
わち表面においてフェライト粒子は緩んでいる)。最終
的に硬化(加硫)されたシートは再加工も再利用もされ
得ない。積層シート又は100℃以上の温度でかかるシ
ートから切りとられたストリップのエージングは急速で
、結果として重大な脆化をひき起こす。これは一部には
、結合剤系のバックボーンの化学的未飽和に起因し、又
一部には、初期硬化の後に残る残留硬化剤のせいでもあ
る。
「課題を解決するための手段」
本発明は、高エネルギーフェライトの高い充てんを受け
入れる高温、油耐性のある電子ビーム硬化可能な結合剤
系を含む、柔軟な高エネルギーフェライト磁気混合化合
物に関する。かかる結合剤系は望ましい濃度でフェライ
ト粒子を「ウエットアウト(浸潤させる)」するだけで
なく、混合物が処理され好ましい磁気方向に方向づけさ
れ硬化の前に成形されうるようにするため、混合物に対
し適切な特性を与えるものでなくてはならない。
入れる高温、油耐性のある電子ビーム硬化可能な結合剤
系を含む、柔軟な高エネルギーフェライト磁気混合化合
物に関する。かかる結合剤系は望ましい濃度でフェライ
ト粒子を「ウエットアウト(浸潤させる)」するだけで
なく、混合物が処理され好ましい磁気方向に方向づけさ
れ硬化の前に成形されうるようにするため、混合物に対
し適切な特性を与えるものでなくてはならない。
好ましい結合剤系は、重量百分率で36〜45パーセン
トの結合アクリロニトリル濃度と85パーセント以上の
重量百分率濃度を有する高度に飽和されたニトリルラバ
ーをベースとするものである。該化合物は同様に、体積
百分率で55パーセント以上好ましくは60パーセント
の高エネルギー磁気フェライトも含んでおり、かかる磁
気フェライトは、ストロンチウム及び/又はバリウムフ
ェライトである。
トの結合アクリロニトリル濃度と85パーセント以上の
重量百分率濃度を有する高度に飽和されたニトリルラバ
ーをベースとするものである。該化合物は同様に、体積
百分率で55パーセント以上好ましくは60パーセント
の高エネルギー磁気フェライトも含んでおり、かかる磁
気フェライトは、ストロンチウム及び/又はバリウムフ
ェライトである。
本発明はさらに、結合剤系とフェライト磁気粒子を混合
して均質な混合物を形威す乞段階、磁気粒子を方向づけ
する段階、混合物から製品を成形する段階及び、混合物
を電子ビーム加速器からの電子ビームに露呈することに
よって硬化(加硫)させる段階を含んで或る、混合化合
物から製品を作るための方法にも関する。
して均質な混合物を形威す乞段階、磁気粒子を方向づけ
する段階、混合物から製品を成形する段階及び、混合物
を電子ビーム加速器からの電子ビームに露呈することに
よって硬化(加硫)させる段階を含んで或る、混合化合
物から製品を作るための方法にも関する。
本発明の1つの利点は、或る種の液体に対する改良され
た耐性(例えば油、酸化したサワーガソリン、オイル添
加剤及び酸並びに塩基系に対する耐性)をもつ柔軟なフ
ェライト磁気混合組成物を提供することにある。さらに
、かかる改良された耐性は高い温度においても維持され
るのである。
た耐性(例えば油、酸化したサワーガソリン、オイル添
加剤及び酸並びに塩基系に対する耐性)をもつ柔軟なフ
ェライト磁気混合組成物を提供することにある。さらに
、かかる改良された耐性は高い温度においても維持され
るのである。
もう1つの改良は、より良い空気エージング特性、オゾ
ン耐性及び高温耐性をもつ柔軟なフェライト磁気混合組
成物を提供することにある。
ン耐性及び高温耐性をもつ柔軟なフェライト磁気混合組
成物を提供することにある。
さらにもう1つの改良は、製品がほぼ室温すなわち50
℃未満の温度でしかも大気温下で硬化されるような柔軟
フェライト磁気混合磁気組成物ならびにその製造方法を
提供することにある。その後製品が125℃以上の温度
にさらされたとしても、幾何形状記憶及び次元構造は基
本的に中に封じ込められているということも、もうlつ
の利点である。さらに、当該方法は連続する処理内で比
較的短時間で遂行できる(1分あたり20フィートで1
回あたり2.5メガラドの電子ビーム放射線量で2回の
通過)ということも利点である。又磁気特性記憶も同様
に同じ要領で設定できるという利点もある。
℃未満の温度でしかも大気温下で硬化されるような柔軟
フェライト磁気混合磁気組成物ならびにその製造方法を
提供することにある。その後製品が125℃以上の温度
にさらされたとしても、幾何形状記憶及び次元構造は基
本的に中に封じ込められているということも、もうlつ
の利点である。さらに、当該方法は連続する処理内で比
較的短時間で遂行できる(1分あたり20フィートで1
回あたり2.5メガラドの電子ビーム放射線量で2回の
通過)ということも利点である。又磁気特性記憶も同様
に同じ要領で設定できるという利点もある。
本発明のもう1つの利点は、硬化前に幾何形状について
寸法外れである製品は何度も再利用できるということに
ある。これは、製品製造コストにおける大きな節約であ
る。
寸法外れである製品は何度も再利用できるということに
ある。これは、製品製造コストにおける大きな節約であ
る。
本発明は、約1.0〜約2. 0 MgOeの最大エネ
ルギー積を有する柔軟なフェライト磁気混合組成物に関
する。混合化合物は、高エネルギー磁気粒子で高レベル
で充てんされた重合体結合剤系で構戒されている。
ルギー積を有する柔軟なフェライト磁気混合組成物に関
する。混合化合物は、高エネルギー磁気粒子で高レベル
で充てんされた重合体結合剤系で構戒されている。
受諾可能な結合剤系を提供するためには、以下の基準を
満たさなくてはならない:すなわち、結合剤系は高性能
フェライト粉末の高体積充てんを受け入れることが必要
である。結合剤系は、処理温度にて低い粘度(一般には
30SeC−1のせん断速度で5 XIO’ポワズ未満
)、及び製品特に押出し或ルされたストリップをフェラ
イト粉末と結合剤系の混合物から作ることができるよう
にするほどの充分な高温強度を有している必要がある。
満たさなくてはならない:すなわち、結合剤系は高性能
フェライト粉末の高体積充てんを受け入れることが必要
である。結合剤系は、処理温度にて低い粘度(一般には
30SeC−1のせん断速度で5 XIO’ポワズ未満
)、及び製品特に押出し或ルされたストリップをフェラ
イト粉末と結合剤系の混合物から作ることができるよう
にするほどの充分な高温強度を有している必要がある。
結合剤系は、製品が硬化に先立って戒形され取り扱われ
うるように室温で充分に高い未硬化の「生強度」を提供
しなければならない。コンパウンドは電子ビーム放射に
より硬化可能でなくてはならない。
うるように室温で充分に高い未硬化の「生強度」を提供
しなければならない。コンパウンドは電子ビーム放射に
より硬化可能でなくてはならない。
硬化された磁気コンパウンドは、少なくとも約80℃の
長期高温耐性、ならびに23℃で46時間後のASTM
# 1又はASTM#3のオイル内での膨張が5パー
セント未満好ましくは2パーセント未満であるようなオ
イル耐性を有する必要がある。
長期高温耐性、ならびに23℃で46時間後のASTM
# 1又はASTM#3のオイル内での膨張が5パー
セント未満好ましくは2パーセント未満であるようなオ
イル耐性を有する必要がある。
前述の基準にあてはまる好ましい結合剤系は、高度に飽
和されたニトリルエラストマ(rHSNJ)をベースと
するものである。かかるエラストマは;−結合アクリロ
ニトリルからの HH I1 −C−C− ] I HCミN 水素飽和されたブタジエンからの、 HHHH 1 1 1 1 c−c−c−c− 1 1 1 1 HHHH 及び未飽和のまま残された残留ブタジエンからl H ― H といった化学構造から戊る。
和されたニトリルエラストマ(rHSNJ)をベースと
するものである。かかるエラストマは;−結合アクリロ
ニトリルからの HH I1 −C−C− ] I HCミN 水素飽和されたブタジエンからの、 HHHH 1 1 1 1 c−c−c−c− 1 1 1 1 HHHH 及び未飽和のまま残された残留ブタジエンからl H ― H といった化学構造から戊る。
適当なニトリルゴムは、30〜60パーセントの結合ア
クリロニトリルで、残りは飽和前のエラストマ〔すなわ
ちアクリロニトリルブタジエンラノくー(rNBRJ)
)内のブタジエンである。好ましくは、エラストマは3
4〜48パーセントの結合アクリロニトリル、最も好ま
しくは36〜45パーセントの結合アクリロニトリルで
ある。ゴムは好ましくは85パーセント以上さらに好ま
しくは90ノマーセント以上飽和されている。
クリロニトリルで、残りは飽和前のエラストマ〔すなわ
ちアクリロニトリルブタジエンラノくー(rNBRJ)
)内のブタジエンである。好ましくは、エラストマは3
4〜48パーセントの結合アクリロニトリル、最も好ま
しくは36〜45パーセントの結合アクリロニトリルで
ある。ゴムは好ましくは85パーセント以上さらに好ま
しくは90ノマーセント以上飽和されている。
表■は、前記好ましいエラストマのいくつかとその仕様
(そのうちいくつかが実施例で用いられる)を示してい
る。
(そのうちいくつかが実施例で用いられる)を示してい
る。
表
1
(1)ムーニー粘度ML1+ 4 @ 125℃として
報告されたもの 当該ケースでは、上述のもののような高飽和度のニトリ
ルエラストマを用いるのが好ましいと思われる。同様な
構造は、アクリロニトリルとエチレンの共重合によって
得ることができるが、好ましい結合剤重合体は通常、N
BRのオレフィンセグマーの水素化によって得られる。
報告されたもの 当該ケースでは、上述のもののような高飽和度のニトリ
ルエラストマを用いるのが好ましいと思われる。同様な
構造は、アクリロニトリルとエチレンの共重合によって
得ることができるが、好ましい結合剤重合体は通常、N
BRのオレフィンセグマーの水素化によって得られる。
水素化方法は、アクリロニ} IJルの異なる濃度を有
する重合体を調製できるように、NBRを調製した後に
実施することができる。さらに、飽和量を制御すること
も可能である。かかるエラストマの水素化前後の分子量
はほとんど変化を示さなかった。飽和ニトリル重合体の
ムーニー粘度の温度依存性は従来のNBRと同じである
が、水素化の度合が高くなればなるほど、ムーニー粘度
は高くなる。ガラス転移温度は原料のものに応じて変わ
るが、−15℃から−40℃である。
する重合体を調製できるように、NBRを調製した後に
実施することができる。さらに、飽和量を制御すること
も可能である。かかるエラストマの水素化前後の分子量
はほとんど変化を示さなかった。飽和ニトリル重合体の
ムーニー粘度の温度依存性は従来のNBRと同じである
が、水素化の度合が高くなればなるほど、ムーニー粘度
は高くなる。ガラス転移温度は原料のものに応じて変わ
るが、−15℃から−40℃である。
水素化の間、シアノ基の水素化無しに炭素一炭素の2重
結合の選択的水素化を達或することが重要である。パラ
ジウム触媒を使用する場合、ブタジエンユニット内の1
.2セグマーは優先的に水素化され、残りの1.4セグ
マーの量に従って重合体の特性は決定される。当然のこ
とながら、その他の触媒システムも同様に知られている
。ニトリルブタジエンエラストマの水素化に関する特許
としては、Shell OlI Companyに対す
る米国特許第3700637号、Bayer A,Gに
対する英国特許i15B8. 491号; Wein
stein(Goodyear)に対するドイツ特許第
3. 329, 974− A号; polysarに
対する米国特許第4, 464. 515号:日本ゼオ
ンに対する日本公開特許第59−117501号; J
ohnson, Mattheyに対する英国特許第4
. 384, 081号;日本ゼオンに対する米国特許
第4. 384. [)81号及び日本公開特許第57
−202305号;日本ゼオンに対する米国特許第4,
452. 951号及び日本公開特許第57−295
404号;日本ゼオンに対する米国特許第433732
9号;DuPontl:対する米国特許第2. 585
583号; Johnson,Mattheyに対する
米国特許第4. 469. 849号;及び米国特許第
4, 452. 950号がある。かかる特許は全て本
書に全文記載されているかのごとく、本書に参考文献と
して内含されるものである。
結合の選択的水素化を達或することが重要である。パラ
ジウム触媒を使用する場合、ブタジエンユニット内の1
.2セグマーは優先的に水素化され、残りの1.4セグ
マーの量に従って重合体の特性は決定される。当然のこ
とながら、その他の触媒システムも同様に知られている
。ニトリルブタジエンエラストマの水素化に関する特許
としては、Shell OlI Companyに対す
る米国特許第3700637号、Bayer A,Gに
対する英国特許i15B8. 491号; Wein
stein(Goodyear)に対するドイツ特許第
3. 329, 974− A号; polysarに
対する米国特許第4, 464. 515号:日本ゼオ
ンに対する日本公開特許第59−117501号; J
ohnson, Mattheyに対する英国特許第4
. 384, 081号;日本ゼオンに対する米国特許
第4. 384. [)81号及び日本公開特許第57
−202305号;日本ゼオンに対する米国特許第4,
452. 951号及び日本公開特許第57−295
404号;日本ゼオンに対する米国特許第433732
9号;DuPontl:対する米国特許第2. 585
583号; Johnson,Mattheyに対する
米国特許第4. 469. 849号;及び米国特許第
4, 452. 950号がある。かかる特許は全て本
書に全文記載されているかのごとく、本書に参考文献と
して内含されるものである。
本発明に適した重合体系には、規定の基準が維持される
かぎりにおいて、適当な合金又は混合剤が含まれていて
よい。重合体系は好ましくは、少なくとも70パーセン
トのHSN (高飽和ニトリルラバー)であり、重量百
分率で最高30パーセントまで合金重合体でありうる。
かぎりにおいて、適当な合金又は混合剤が含まれていて
よい。重合体系は好ましくは、少なくとも70パーセン
トのHSN (高飽和ニトリルラバー)であり、重量百
分率で最高30パーセントまで合金重合体でありうる。
かかる合金熱可塑性重合体の1つは、B.P.Chem
iclas Internationa1社(オハイオ
州,クリーヴランド)が製造販売しているrBarex
J 210として知られている比重=1.15の衝撃
変性されたアクリロニトリル−アクリル酸メチルの共重
合体である。rBarex J 210は、全重合体系
の重量百分率で最高約30パーセント(残りの70パー
セントはHSN)まで混合でき、化学/溶媒耐性の改善
された柔軟性が比較的低い磁石を生或する(例4参照)
。
iclas Internationa1社(オハイオ
州,クリーヴランド)が製造販売しているrBarex
J 210として知られている比重=1.15の衝撃
変性されたアクリロニトリル−アクリル酸メチルの共重
合体である。rBarex J 210は、全重合体系
の重量百分率で最高約30パーセント(残りの70パー
セントはHSN)まで混合でき、化学/溶媒耐性の改善
された柔軟性が比較的低い磁石を生或する(例4参照)
。
B F Goodrich Company (オハイ
オ州,クリーヴランドが製造している比重=1.27、
ムーニー粘度MLI+ 4 @100℃−80の過酸化
物加硫可能なエビクロロヒドリン一酸化エチレンエラス
トマである「}Iydrin J 400といったその
他の電子ビーム硬化・混合相容性のあるエラストマを全
重合体系の最高30パーセント(重量百分率)(残りの
70%はHSN)まで用いて、なお優れた高温特性を保
持しながら高レベルのオイル耐性、やや優れた低温特性
(凍結点がより低い)及び低い材料コストを示す柔軟な
磁石を生或することも可能である。全重合体系の重量百
分率で最高30パーセントまで混合できる、その他の混
合・電子ビーム硬化相容性ある重合体(エラストマと熱
可塑性プラスチックの両方)もいくつかあり、この場合
重合体系は添加剤と親練りされて結合剤系を生威し、結
合剤系は高品質フェライトと混合されて磁気コンパウン
ドを形或し、磁気コンパウンドは次に最終的幾何形状に
なるよう処理され、電子ビーム硬化されて最終的な磁気
部品を作り出す。合金重合体の選択は、コンパウンドに
望まれる処理可能性のみならず最終磁気部品に望まれる
特性にも左右される。
オ州,クリーヴランドが製造している比重=1.27、
ムーニー粘度MLI+ 4 @100℃−80の過酸化
物加硫可能なエビクロロヒドリン一酸化エチレンエラス
トマである「}Iydrin J 400といったその
他の電子ビーム硬化・混合相容性のあるエラストマを全
重合体系の最高30パーセント(重量百分率)(残りの
70%はHSN)まで用いて、なお優れた高温特性を保
持しながら高レベルのオイル耐性、やや優れた低温特性
(凍結点がより低い)及び低い材料コストを示す柔軟な
磁石を生或することも可能である。全重合体系の重量百
分率で最高30パーセントまで混合できる、その他の混
合・電子ビーム硬化相容性ある重合体(エラストマと熱
可塑性プラスチックの両方)もいくつかあり、この場合
重合体系は添加剤と親練りされて結合剤系を生威し、結
合剤系は高品質フェライトと混合されて磁気コンパウン
ドを形或し、磁気コンパウンドは次に最終的幾何形状に
なるよう処理され、電子ビーム硬化されて最終的な磁気
部品を作り出す。合金重合体の選択は、コンパウンドに
望まれる処理可能性のみならず最終磁気部品に望まれる
特性にも左右される。
本発明に基づく磁気粒子は、バリウムフェライト及び/
又はストロンチウムフェライトを含むフェライト化合物
である。
又はストロンチウムフェライトを含むフェライト化合物
である。
場合によっては、結合磁石内に用いられる高エネルギー
フェライト粉末の組或の中には少量のフェライト鉛が含
まれている。Fisherサブシーブ選別器法(AST
M B330)で測定された平均粒度は0.8から2.
5ミクロン、好ましくは1.0から1.9ミクロン、最
も好ましくは1.0から1,6ミクロンである。使用さ
れる高エネルギーフェライト粉末は、自らの重要な磁気
特性(残留磁気一Br ,飽和保磁力、最大エネルギー
積BH,..)のほぼ全てを望ましい方向に方向づける
という能力によって、低エネルギーフェライトと区別さ
れる。この現象は異方性として知られている。X・Y及
びZの次元で構成された3次元モデルにおいては、好ま
しい方向Zは押出し戒形されたストリップの厚み方向に
相応し、一方X及びY方向は、かかるス} IJップの
長さ及び幅方向に相応することが考えられる。
フェライト粉末の組或の中には少量のフェライト鉛が含
まれている。Fisherサブシーブ選別器法(AST
M B330)で測定された平均粒度は0.8から2.
5ミクロン、好ましくは1.0から1.9ミクロン、最
も好ましくは1.0から1,6ミクロンである。使用さ
れる高エネルギーフェライト粉末は、自らの重要な磁気
特性(残留磁気一Br ,飽和保磁力、最大エネルギー
積BH,..)のほぼ全てを望ましい方向に方向づける
という能力によって、低エネルギーフェライトと区別さ
れる。この現象は異方性として知られている。X・Y及
びZの次元で構成された3次元モデルにおいては、好ま
しい方向Zは押出し戒形されたストリップの厚み方向に
相応し、一方X及びY方向は、かかるス} IJップの
長さ及び幅方向に相応することが考えられる。
好ましいrz」方向における最大の潜在的磁気特性を見
極める1つの方法は、低粘度の熱硬化性結合剤と混合さ
れたフェライト粉末の比較的少量の充てん(すなわち2
0〜30パーセント)で立方体を調製し、金型の「Z」
7方向でかかる混合物に対して8000エールステッド
以上の磁界を適用し、混合物が「硬化」又は「加硫」す
るまでこの磁界を維持することである。かくして、立方
体のX.Y及びZ方向においてヒステリシス磁気特性が
測定できることになる。次に粉末の異方性を見極めるた
め比較を行なうことができる。同様に、Z方向の特性を
、商業的に結合されたフェライト製品内で用いられてい
る体積充てんに対して(かなり実際と一致する形で)補
外することもできる(Br及びHcは、体積充てんに正
比例して変化し、B H,.,は体積充てんの二乗に正
比例して変化するため)。以下の表■には好ましい市販
のフェライト粉末が、期待される最大体積充てんでの予
想最大潜在特性と共にリストアップされている。プレー
ト状のフェライトが薄いシート内でのせん断(機械的)
方向づけによりその潜在性のほとんどを実現できるのに
対して、幾分かブロック状の形態をもつフェライトは、
磁界の存在がその最大の潜在性に達することを必要とす
るということに留意すべきである。
極める1つの方法は、低粘度の熱硬化性結合剤と混合さ
れたフェライト粉末の比較的少量の充てん(すなわち2
0〜30パーセント)で立方体を調製し、金型の「Z」
7方向でかかる混合物に対して8000エールステッド
以上の磁界を適用し、混合物が「硬化」又は「加硫」す
るまでこの磁界を維持することである。かくして、立方
体のX.Y及びZ方向においてヒステリシス磁気特性が
測定できることになる。次に粉末の異方性を見極めるた
め比較を行なうことができる。同様に、Z方向の特性を
、商業的に結合されたフェライト製品内で用いられてい
る体積充てんに対して(かなり実際と一致する形で)補
外することもできる(Br及びHcは、体積充てんに正
比例して変化し、B H,.,は体積充てんの二乗に正
比例して変化するため)。以下の表■には好ましい市販
のフェライト粉末が、期待される最大体積充てんでの予
想最大潜在特性と共にリストアップされている。プレー
ト状のフェライトが薄いシート内でのせん断(機械的)
方向づけによりその潜在性のほとんどを実現できるのに
対して、幾分かブロック状の形態をもつフェライトは、
磁界の存在がその最大の潜在性に達することを必要とす
るということに留意すべきである。
固有飽和保磁力は、或る種の利用分野例えば永久磁石原
動機といった反磁場が使用中に存在するような利用分野
においては重要である。かかる特性は、粘度、フェライ
トタイプ、酸処理、処理の過酷さといったいくつかの要
因に左右されると思われ、一般により低エネルギーのフ
ェライトよりもはるかに高く、少なくとも約2000エ
ールステッド、好ましくは約2500エールステッド以
上である。
動機といった反磁場が使用中に存在するような利用分野
においては重要である。かかる特性は、粘度、フェライ
トタイプ、酸処理、処理の過酷さといったいくつかの要
因に左右されると思われ、一般により低エネルギーのフ
ェライトよりもはるかに高く、少なくとも約2000エ
ールステッド、好ましくは約2500エールステッド以
上である。
結合剤システムを形或するため重合体に付加されうるそ
の他の添加剤としては、当該技術分野において知られて
いるような加工助剤及び劣化防止剤がある。特に適して
いるのは、電子ビーム硬化と相容性のある添加剤である
。つまりかかる添加剤は、結合剤の橋かけ結合反応に大
きく干渉せず、又放射線量により自ら脆化したり解重合
したりしない。一般に、エラストマの化学的過酸化物加
硫に用いられる添加剤が、電子ビーム硬化のために適し
ていることがきわめて多い。かかる添加剤の1つは、S
truktol Corporation (オハイオ
州,Stow)が販売している比重=1.00、融点=
99℃の選択され特別処理された脂肪酸誘導体の混合物
である加工助剤rsTRUKTOLJTRO16である
。好ましい劣化防止剤をいくつか挙げると、R T V
anderbiltCompany Inc, (=
+ネチカット州, Norwalk)が販売している比
重=1.69、融点=300℃の2−メルカプ}}ルイ
ミダゾール亜鉛酸化防止剤粉末rVanox J2MT
I,及び、miroyal Chemical Co1
(コネチカット州Middlebury)が販売してい
る比重=1.14、融点=96〜98℃の4.4′−ジ
(アルファ、アルファージメチルベンジルジフェニル)
ジフェニルアミン酸化防止剤rNaugard J 4
45である。かかる添加剤は普通、高飽和アクリロニト
リルーブタジエンエラストマ又は高飽和ニトリルーブタ
ジエンエラストマを含む重合体合金と親練りされ、フェ
ライト粉末との混合に先立ち「結合剤系」となり、「重
合体」l00あたり重量で最高10の割合好ましくは「
重合体」100に対し約1〜5の割合で、個々に存在し
ろる。上述のタイプの又は当該技術分野において知られ
ているようなタイプのその他の加工助剤及び劣化防止剤
は、好ましくは重合体100に対して重量で最高10の
全添加剤組合せ合計レベルで、結合剤マスクバッチの中
に内含されうる。
の他の添加剤としては、当該技術分野において知られて
いるような加工助剤及び劣化防止剤がある。特に適して
いるのは、電子ビーム硬化と相容性のある添加剤である
。つまりかかる添加剤は、結合剤の橋かけ結合反応に大
きく干渉せず、又放射線量により自ら脆化したり解重合
したりしない。一般に、エラストマの化学的過酸化物加
硫に用いられる添加剤が、電子ビーム硬化のために適し
ていることがきわめて多い。かかる添加剤の1つは、S
truktol Corporation (オハイオ
州,Stow)が販売している比重=1.00、融点=
99℃の選択され特別処理された脂肪酸誘導体の混合物
である加工助剤rsTRUKTOLJTRO16である
。好ましい劣化防止剤をいくつか挙げると、R T V
anderbiltCompany Inc, (=
+ネチカット州, Norwalk)が販売している比
重=1.69、融点=300℃の2−メルカプ}}ルイ
ミダゾール亜鉛酸化防止剤粉末rVanox J2MT
I,及び、miroyal Chemical Co1
(コネチカット州Middlebury)が販売してい
る比重=1.14、融点=96〜98℃の4.4′−ジ
(アルファ、アルファージメチルベンジルジフェニル)
ジフェニルアミン酸化防止剤rNaugard J 4
45である。かかる添加剤は普通、高飽和アクリロニト
リルーブタジエンエラストマ又は高飽和ニトリルーブタ
ジエンエラストマを含む重合体合金と親練りされ、フェ
ライト粉末との混合に先立ち「結合剤系」となり、「重
合体」l00あたり重量で最高10の割合好ましくは「
重合体」100に対し約1〜5の割合で、個々に存在し
ろる。上述のタイプの又は当該技術分野において知られ
ているようなタイプのその他の加工助剤及び劣化防止剤
は、好ましくは重合体100に対して重量で最高10の
全添加剤組合せ合計レベルで、結合剤マスクバッチの中
に内含されうる。
本発明に基づく方法は、結合剤系とフェライト磁気粒子
を混合して均質な混合物を混合する段階、高せん断力及
び/又は誘導磁界により磁石粒子を方向づけする段階及
びかかる混合物から製品を成形する段階、ならびに電子
ビーム加速器からの電子ビームに前記混合物を露出する
ことにより前記混合物を硬化する段階を含んでいる。
を混合して均質な混合物を混合する段階、高せん断力及
び/又は誘導磁界により磁石粒子を方向づけする段階及
びかかる混合物から製品を成形する段階、ならびに電子
ビーム加速器からの電子ビームに前記混合物を露出する
ことにより前記混合物を硬化する段階を含んでいる。
好ましくは、添加剤を含む結合剤系は320〒の最高温
度でBanbury ミキサーといった密閉式混合機内
で親練りされ、その後高速ローラを250’Fに低速ロ
ーラを200’Fに保った状態で2ローラ圧延機上でシ
ーティングされる(画分比1.3)。フェライト/結合
剤系の混合段階は、圧延機、[3anbury又はBu
ss二−ダ〈混練機〉といった従来のあらゆる配合用機
器で行なわれうる。フェライト/結合剤系配合段階の一
例を挙げると、それは、親練りされた結合剤系を圧延機
に加え、続いて粒状フェライトを段階的に加えて少なく
とも体積百分率で55ハーセントさらに好ましくは60
〜62パーセントの充てんを達戊する、というものであ
る。かかる充てんは通常、フェライトがその形態のため
に達戊できる最大のパッキンによって左右される。フェ
ライト/結合剤系の混合、配合及びパンディングは、一
例として、摩擦比(速度差〉が1.3〜1.5の2ロー
ラ式圧延機で達或される。小さなバッチは130’F以
下の温度に両方のローラを保つことによって混合されバ
ンディングされうる。より高い温度でさらに大きい生産
バッチを処理する方がより実際的であることから、圧延
機の高速ローラは250゜から280″Fの温度範囲に
保たれるのに対し低速ローラは高速ローラよりも少なく
とも50丁低い温度まで冷却され、フェライト/結合剤
系混合物の最適な混合及びパンディングを提供する。
度でBanbury ミキサーといった密閉式混合機内
で親練りされ、その後高速ローラを250’Fに低速ロ
ーラを200’Fに保った状態で2ローラ圧延機上でシ
ーティングされる(画分比1.3)。フェライト/結合
剤系の混合段階は、圧延機、[3anbury又はBu
ss二−ダ〈混練機〉といった従来のあらゆる配合用機
器で行なわれうる。フェライト/結合剤系配合段階の一
例を挙げると、それは、親練りされた結合剤系を圧延機
に加え、続いて粒状フェライトを段階的に加えて少なく
とも体積百分率で55ハーセントさらに好ましくは60
〜62パーセントの充てんを達戊する、というものであ
る。かかる充てんは通常、フェライトがその形態のため
に達戊できる最大のパッキンによって左右される。フェ
ライト/結合剤系の混合、配合及びパンディングは、一
例として、摩擦比(速度差〉が1.3〜1.5の2ロー
ラ式圧延機で達或される。小さなバッチは130’F以
下の温度に両方のローラを保つことによって混合されバ
ンディングされうる。より高い温度でさらに大きい生産
バッチを処理する方がより実際的であることから、圧延
機の高速ローラは250゜から280″Fの温度範囲に
保たれるのに対し低速ローラは高速ローラよりも少なく
とも50丁低い温度まで冷却され、フェライト/結合剤
系混合物の最適な混合及びパンディングを提供する。
配合が均質になった時点で、化合されバンディングされ
たシートは圧延機からとり出され冷却された後に従来の
造粒機で造粒され、押出し又はカレンダ加工といった他
の変換プロセスのためのフィ−ドを提供する。押出し戊
形機の適当な一例を挙げると、それは、圧縮比が1.5
対1未満のストレートテーパスクリュー及び20対1未
満のL/D比をもつ車軸押出し機である。押出しは、押
出しされるコンパウンドに応じて約140℃から180
℃までの温度で行なわれる。
たシートは圧延機からとり出され冷却された後に従来の
造粒機で造粒され、押出し又はカレンダ加工といった他
の変換プロセスのためのフィ−ドを提供する。押出し戊
形機の適当な一例を挙げると、それは、圧縮比が1.5
対1未満のストレートテーパスクリュー及び20対1未
満のL/D比をもつ車軸押出し機である。押出しは、押
出しされるコンパウンドに応じて約140℃から180
℃までの温度で行なわれる。
好ましいフェライト粒子は異方性である、つまり好まし
い磁化方向性を有すると仮定すると、混合物は、磁気粒
子(すなわち「薄い」サイズの六方晶系フェライトの小
板)の「極」のほぼ均等な方向づけを行なうための手段
に付される。かかる方向づけ手段には例えば、高せん断
カダイの中に混合物を通過させるといった高せん断方向
づけ、及び/又は、少なくとも約8000エールステッ
ドの強磁場に混合物を付して製品内に方向づけされた磁
気特性を生或するといった誘導がある。
い磁化方向性を有すると仮定すると、混合物は、磁気粒
子(すなわち「薄い」サイズの六方晶系フェライトの小
板)の「極」のほぼ均等な方向づけを行なうための手段
に付される。かかる方向づけ手段には例えば、高せん断
カダイの中に混合物を通過させるといった高せん断方向
づけ、及び/又は、少なくとも約8000エールステッ
ドの強磁場に混合物を付して製品内に方向づけされた磁
気特性を生或するといった誘導がある。
成形された方向づけ済の混合物、成形品を電子ビーム放
射内に通すことにより、硬化段階に付される。競合する
化学的プロセスに対する重合体化合物の電子ビーム処理
の主要な利点は、大気温で固体状態でフィルム、管、ワ
イヤ、ストリップ及びその他の形材、モールディングな
どといった予め整形された製品に対して照射を行なうこ
とができるという点にある。電子ビーム処理は、従来の
化学的橋かけ結合又はその他の重合体改変システムの触
媒促進剤及びその他のコンポーネントを削除することに
よって多大なコスト削減を提供することができる。同様
に電子ビーム処理は、かかる重合体化合物の中の戒分の
混合に付随するコストを軽減し、化学的加硫剤が充てん
されたフェライトコンパウンドの過度の発熱及び可能性
ある加硫やけ又は早期加硫を防ぐための処理速度に対す
る厳しい制限と関連して発生する出費を無くする。
射内に通すことにより、硬化段階に付される。競合する
化学的プロセスに対する重合体化合物の電子ビーム処理
の主要な利点は、大気温で固体状態でフィルム、管、ワ
イヤ、ストリップ及びその他の形材、モールディングな
どといった予め整形された製品に対して照射を行なうこ
とができるという点にある。電子ビーム処理は、従来の
化学的橋かけ結合又はその他の重合体改変システムの触
媒促進剤及びその他のコンポーネントを削除することに
よって多大なコスト削減を提供することができる。同様
に電子ビーム処理は、かかる重合体化合物の中の戒分の
混合に付随するコストを軽減し、化学的加硫剤が充てん
されたフェライトコンパウンドの過度の発熱及び可能性
ある加硫やけ又は早期加硫を防ぐための処理速度に対す
る厳しい制限と関連して発生する出費を無くする。
化学的加硫剤が充てんされたフェライトコンパウンドは
同様に、処理に先立ち「貯蔵加硫やけ(シェルフスコー
チ」する可能性があり、熱硬化の後コンパウンド内に残
された加硫剤及び促進剤のフラグメントのために低い製
品エージング特性をひきおこす傾向をもつ。その上、蒸
気オートクレープや連続ドラム式加硫器といった高価で
エネルギ一を消耗する熱硬化装置は、電子ビーム装置で
の橋かけ結合の場合必要とされない。
同様に、処理に先立ち「貯蔵加硫やけ(シェルフスコー
チ」する可能性があり、熱硬化の後コンパウンド内に残
された加硫剤及び促進剤のフラグメントのために低い製
品エージング特性をひきおこす傾向をもつ。その上、蒸
気オートクレープや連続ドラム式加硫器といった高価で
エネルギ一を消耗する熱硬化装置は、電子ビーム装置で
の橋かけ結合の場合必要とされない。
一例として、ニューヨーク州ロングアイランドのRac
liation Dynamics Inc.,が製造
する高電位電子ビームが加速器Dynam itron
について以下に詳述し、硬化を行なうのに用いることの
できる装置を例示する。DynamitrOn電源は、
ニューヨーク州ロングアイランドのRadiation
Dynamics Incによって開発された特許を
もつ並列給電のカスケード式整流器システムを用いる高
周波電圧生戊器である。
liation Dynamics Inc.,が製造
する高電位電子ビームが加速器Dynam itron
について以下に詳述し、硬化を行なうのに用いることの
できる装置を例示する。DynamitrOn電源は、
ニューヨーク州ロングアイランドのRadiation
Dynamics Incによって開発された特許を
もつ並列給電のカスケード式整流器システムを用いる高
周波電圧生戊器である。
RF発振器が、RF変或器及びRF電極から或る高rQ
J並列共振回路に電力を供給する。RF電極は、整流器
アレイの長さに沿って静電界を打ち立てる。かかる静電
界はコロナ環により各々の整流器に静電結合されている
。整流器はRF電位をDC電位に変換する。整流器の直
流コンポーネントは直列に加算されて、端子において望
ましい電位を打ち立てる。電源端子で発達した電位は直
接加速カラムに対し印加される。
J並列共振回路に電力を供給する。RF電極は、整流器
アレイの長さに沿って静電界を打ち立てる。かかる静電
界はコロナ環により各々の整流器に静電結合されている
。整流器はRF電位をDC電位に変換する。整流器の直
流コンポーネントは直列に加算されて、端子において望
ましい電位を打ち立てる。電源端子で発達した電位は直
接加速カラムに対し印加される。
加速カラムは、真空排気された均質な電界のビーム管及
び電子銃で構成されている。ビーム管は、大きなI.S
,<ぼみ形ステンレス鋼製ダイノード及びガラスがいし
で作られている。ダイノードのくぼみ形の設計は、ガラ
スがいしを完全に遮へいすると同時に放射線から密閉し
、長くメンテナンス不要のビーム管寿命を提供する。各
々のダイノードは、ダイノード間に必要とされる電位を
提供する高強度ブリーダ網に電気接続されている。
び電子銃で構成されている。ビーム管は、大きなI.S
,<ぼみ形ステンレス鋼製ダイノード及びガラスがいし
で作られている。ダイノードのくぼみ形の設計は、ガラ
スがいしを完全に遮へいすると同時に放射線から密閉し
、長くメンテナンス不要のビーム管寿命を提供する。各
々のダイノードは、ダイノード間に必要とされる電位を
提供する高強度ブリーダ網に電気接続されている。
電子銃は、鋼板内の絶縁された隔離がいし上に載置され
た加熱された陰極を用いたまっすぐな固定焦点デバイス
である。フィラメントの出力は、独立した供給源により
与えられている。
た加熱された陰極を用いたまっすぐな固定焦点デバイス
である。フィラメントの出力は、独立した供給源により
与えられている。
加熱陰極から発せられた電子はpierceレンズによ
って集束させられ、ビーム管内でDynamitron
カスケード式整流器システムの最大DC電位まで加速さ
れる。その結果は、優れた単一エネルギー電子ビームで
ある。
って集束させられ、ビーム管内でDynamitron
カスケード式整流器システムの最大DC電位まで加速さ
れる。その結果は、優れた単一エネルギー電子ビームで
ある。
発振器は、60Hzの線間電圧を100kHzで約15
kVに変換する。これは、カスケード式整流器システム
のためのRF駆動電力である。
kVに変換する。これは、カスケード式整流器システム
のためのRF駆動電力である。
加速カラム及びビームスキャナー内に必要とされる真空
条件を急速に発達させつねに維持するような工業用真空
システムが具備される。真空ステーションには、熱電対
ならびに電離真空計管読取り装置、及び過熱防止装置が
備わっている。さらに、必要な場合に真空ステーション
を隔離する自動ゲート弁も具備されている。このような
方法でビームを偏向させる目的は、製品において均等に
分布した電子の広いスクリーンを生或することにある。
条件を急速に発達させつねに維持するような工業用真空
システムが具備される。真空ステーションには、熱電対
ならびに電離真空計管読取り装置、及び過熱防止装置が
備わっている。さらに、必要な場合に真空ステーション
を隔離する自動ゲート弁も具備されている。このような
方法でビームを偏向させる目的は、製品において均等に
分布した電子の広いスクリーンを生或することにある。
電子スクリーンの幅は、製品の幅に合うように調節でき
る。
る。
かかる電子ビーム放射は、製品内への浸透が達成できる
よう充分な電圧を有し、又望ましい橋かけ結合を達或す
るのに充分高い線量のものでなくてはならない。本発明
のほとんどの利用分野について、少なくとも10000
00電子ボルト好ましくは3000000電子ボルト、
最も好ましくは4000000電子ボルト以上の電子ビ
ーム加速器が用いられるべきである。
よう充分な電圧を有し、又望ましい橋かけ結合を達或す
るのに充分高い線量のものでなくてはならない。本発明
のほとんどの利用分野について、少なくとも10000
00電子ボルト好ましくは3000000電子ボルト、
最も好ましくは4000000電子ボルト以上の電子ビ
ーム加速器が用いられるべきである。
加速電圧(端子電圧)は、電子ビームが材料内に浸透す
る深さを決定する。かかる電圧が大きくなればなるほど
、浸透の深さは大きくなる。第1図は、有効な浸透に対
する電圧の関係を示している。かかる関係は、単位密度
の材料について示されている:すなわち、1以外の相対
密度を有する材料については、形を決定する前に、物理
的厚みを密度で除さなくてはならない。ワイヤ及びケー
ブルといった製品、厚いストリップ及び強化プラスチッ
クは、相対する両側面から照射を受けることができる;
このような場合、有効電子ビームの侵入は2.5の係数
で増大させられる。両面照射についての有効浸透(is
−+to) に対する電圧の関係は単位密度の材料につ
いて第2図に示されている。
る深さを決定する。かかる電圧が大きくなればなるほど
、浸透の深さは大きくなる。第1図は、有効な浸透に対
する電圧の関係を示している。かかる関係は、単位密度
の材料について示されている:すなわち、1以外の相対
密度を有する材料については、形を決定する前に、物理
的厚みを密度で除さなくてはならない。ワイヤ及びケー
ブルといった製品、厚いストリップ及び強化プラスチッ
クは、相対する両側面から照射を受けることができる;
このような場合、有効電子ビームの侵入は2.5の係数
で増大させられる。両面照射についての有効浸透(is
−+to) に対する電圧の関係は単位密度の材料につ
いて第2図に示されている。
第1図及び第2図に示されているように、4.5MeV
の加速器は、片面の単位密度材料中に0.600’浸透
でき、両面から露出されている場合には合計1500’
の深さまで浸透できる。このことはすなわち、約3.6
4の比重をもつフェライト充てんされた磁気コンパウン
ドについては、片面の場合約0.165’の深さ、及び
両面の場合0.412’の浸透を意味している。有効ビ
ームカーテン幅は約50′であり、アンペア数は、20
フィート/分のビームの下で通過一回につき約2.5メ
ガラドの線量を部品が受けるように調整されている。
の加速器は、片面の単位密度材料中に0.600’浸透
でき、両面から露出されている場合には合計1500’
の深さまで浸透できる。このことはすなわち、約3.6
4の比重をもつフェライト充てんされた磁気コンパウン
ドについては、片面の場合約0.165’の深さ、及び
両面の場合0.412’の浸透を意味している。有効ビ
ームカーテン幅は約50′であり、アンペア数は、20
フィート/分のビームの下で通過一回につき約2.5メ
ガラドの線量を部品が受けるように調整されている。
ほとんどの利用分野について、製品が成形段階中に、約
0. 412’未満の厚み又は深さをもつ製品に戒形さ
れることが好ましい。例えば、標準的に言って、形状は
、幅1/4′〜3′厚み0.030’から0.400’
のストリップ又は幅3′から27′厚み0.015’か
ら0.045’のシートであることが考えられる。
0. 412’未満の厚み又は深さをもつ製品に戒形さ
れることが好ましい。例えば、標準的に言って、形状は
、幅1/4′〜3′厚み0.030’から0.400’
のストリップ又は幅3′から27′厚み0.015’か
ら0.045’のシートであることが考えられる。
「実施例1.」
当該実施例は、少なくとも42%の結合アクリロニトリ
ルの高飽和ニトリルエラストマ(HSN)及び高性能フ
ェライトStackpole社のBG12 (比重=5
. 38)を各々含む好ましい結合剤系2つの標準的な
配合、処理(押出し)及び電子ビーム硬化の段階を示し
ている。コンパウンドのレオロジ及び0.125’ X
O.375’のストリップについての押出し条件が報
告されており、かかるストリップの引張り特性に対する
電子ビーム硬化及び熱エージングの効果が示され、いく
つかのケースにおいて、ミネソタ州セントポールの3M
Companyが製造したB1030という呼称の市
販の化学的加硫を受けたNBR (アクリロニトリルー
ブタジェン−42パーセントの結合アクリロニトリル)
エラストマフェライトのストリップと比較されている。
ルの高飽和ニトリルエラストマ(HSN)及び高性能フ
ェライトStackpole社のBG12 (比重=5
. 38)を各々含む好ましい結合剤系2つの標準的な
配合、処理(押出し)及び電子ビーム硬化の段階を示し
ている。コンパウンドのレオロジ及び0.125’ X
O.375’のストリップについての押出し条件が報
告されており、かかるストリップの引張り特性に対する
電子ビーム硬化及び熱エージングの効果が示され、いく
つかのケースにおいて、ミネソタ州セントポールの3M
Companyが製造したB1030という呼称の市
販の化学的加硫を受けたNBR (アクリロニトリルー
ブタジェン−42パーセントの結合アクリロニトリル)
エラストマフェライトのストリップと比較されている。
前記材料の化学的耐性及び油性溶媒も同様に、実験室の
結果及び販売会社の参考文献の両方と比較されている。
結果及び販売会社の参考文献の両方と比較されている。
試料IA及びIBは、表■中の配合表に従って調製され
ている。
ている。
表■
試料
結合剤系マスターバッチ
呼称
或 分(pph. wt.)
”Zetpol” 1020
”Therban” 2207
”Naugard” 445
”Vanox” 2MTI
”Struktol″TRO16
Total PPH合計PPH
Specific Gravity 比重フェライト
/結合剤系コンパウンド 呼称 或 分(pph. 11lt.) MB−A MB−B Stackpole BG12(SP, Grav.=
5。38)合計PPH 計算上の比重 計算上の充てん体積百分率、 フェライト 1A MB−A 100. 00 0.00 2.00 1.00 3.00 106. 00 1. 0062 1A 100. 00 0.00 872. 29 972. 29 3. 718 62.0 1B MB−B 0.00 100. 00 2.00 1.00 3.00 106. 00 0. 987 1B 0.00 100. 00 889. 34 989. 34 3. 711 62.0 結合剤系マスクバッチMO−A及びMB−Bは、ニュー
ジャージ州サドルブルックのHaake Buchle
rInstrumentsが製造しているHaake
RheacordSystem 4Q ミキサーの中で
混合された。かかる密閉式混合機は50ccの結合剤の
体積容量を有し、ローラーブレードを具備している。密
閉式混合機は、混合サイクル中140℃に維持され、マ
スタバッチは155℃のダンブ温度で放出された。スケ
ールアップの時点で、かかるマスクバッチは同様に冷却
器本体温度を用いて(Banburyブレードからのせ
ん断加熱の増大のため)ただしなお155℃の原料温度
で放出しながら、1200ccのBanbury内で混
合された。高性能BG12フェライトを含むコンパウン
ド1A及びIBを、まず55℃以下の表面温度に制御さ
れたローラをもつ圧延機上で結合剤マスクバッチをバン
ディングし、次に充分に内含されるまでフェライトを増
分的に加えることによって、4インチ径の2ローラ式圧
延機(バッチサイズ75cc)上で混合させた。完全に
混合したフェライト充てんのコンパウンドはかかる温度
にてうまくパンデイングし、23℃から50℃のローラ
温度を用いてシーティングされうる。代替的には、高速
ローラが115℃以上に保たれ低速ローラが高速ローラ
より少なくとも30℃低温に保たれている場合、前記コ
ンパウンドを用いて圧延機上でフェライト/結合剤系の
混合及びシーティングを行なうことができる。圧延され
たシートコンパウンドのストリップは、178インチの
スクリーンで360Orpmでマサチューセッツ州No
rth UxbridgeのNelrnor Co,
Inc.が製造しているNelmor造粒機G66Ml
型を用いて造粒された。結果として得られたグラニュー
ルを9メッシュ(米国規準)のスクリーンに通し、大き
すぎる粒子は再研削のために戻された。9メッシュのス
クリーンを通過したグラニュールは次に、押出し戊形に
先立ち50℃で18時間乾燥された。かかる乾燥したグ
ラニュールは、毛管レオロジー及びストリップ押出し実
験の両方に用いられた。
/結合剤系コンパウンド 呼称 或 分(pph. 11lt.) MB−A MB−B Stackpole BG12(SP, Grav.=
5。38)合計PPH 計算上の比重 計算上の充てん体積百分率、 フェライト 1A MB−A 100. 00 0.00 2.00 1.00 3.00 106. 00 1. 0062 1A 100. 00 0.00 872. 29 972. 29 3. 718 62.0 1B MB−B 0.00 100. 00 2.00 1.00 3.00 106. 00 0. 987 1B 0.00 100. 00 889. 34 989. 34 3. 711 62.0 結合剤系マスクバッチMO−A及びMB−Bは、ニュー
ジャージ州サドルブルックのHaake Buchle
rInstrumentsが製造しているHaake
RheacordSystem 4Q ミキサーの中で
混合された。かかる密閉式混合機は50ccの結合剤の
体積容量を有し、ローラーブレードを具備している。密
閉式混合機は、混合サイクル中140℃に維持され、マ
スタバッチは155℃のダンブ温度で放出された。スケ
ールアップの時点で、かかるマスクバッチは同様に冷却
器本体温度を用いて(Banburyブレードからのせ
ん断加熱の増大のため)ただしなお155℃の原料温度
で放出しながら、1200ccのBanbury内で混
合された。高性能BG12フェライトを含むコンパウン
ド1A及びIBを、まず55℃以下の表面温度に制御さ
れたローラをもつ圧延機上で結合剤マスクバッチをバン
ディングし、次に充分に内含されるまでフェライトを増
分的に加えることによって、4インチ径の2ローラ式圧
延機(バッチサイズ75cc)上で混合させた。完全に
混合したフェライト充てんのコンパウンドはかかる温度
にてうまくパンデイングし、23℃から50℃のローラ
温度を用いてシーティングされうる。代替的には、高速
ローラが115℃以上に保たれ低速ローラが高速ローラ
より少なくとも30℃低温に保たれている場合、前記コ
ンパウンドを用いて圧延機上でフェライト/結合剤系の
混合及びシーティングを行なうことができる。圧延され
たシートコンパウンドのストリップは、178インチの
スクリーンで360Orpmでマサチューセッツ州No
rth UxbridgeのNelrnor Co,
Inc.が製造しているNelmor造粒機G66Ml
型を用いて造粒された。結果として得られたグラニュー
ルを9メッシュ(米国規準)のスクリーンに通し、大き
すぎる粒子は再研削のために戻された。9メッシュのス
クリーンを通過したグラニュールは次に、押出し戊形に
先立ち50℃で18時間乾燥された。かかる乾燥したグ
ラニュールは、毛管レオロジー及びストリップ押出し実
験の両方に用いられた。
2つのコンパウンドIA及びIBの毛管レオロジーは、
1.5の圧縮比のストレートテーパースクリューを伴う
直径3/4インチ、L/Dが10二1の電気加熱式空冷
押出し機が具備されたHaake Rheo−card
4Q システムを用いて実験された。レオロジー上の
調査には直径0. 200インチの毛管3. 75 L
/Dのダイか用いられた。加熱ゾーンは170℃の溶
融温度標的に対してセットされ、1つのケースつまりコ
ンパウンド1Bについては、175℃の溶融標的に対し
て第2の温度セットが実験された。その結果は第3図に
まとめられている。第3図では、3つの実験全てについ
て、粘度とせん断速度の関係が単一のグラフ上にプロッ
トされている。かかるコンバウンドのレオロジー分析は
、ポアズ単位の粘度をη、秒−1単位のせん断速度をT
としてη=η / r /I%− 1 に従った粘度と
せん断速度の間の力の法則の流動的関係を示している。
1.5の圧縮比のストレートテーパースクリューを伴う
直径3/4インチ、L/Dが10二1の電気加熱式空冷
押出し機が具備されたHaake Rheo−card
4Q システムを用いて実験された。レオロジー上の
調査には直径0. 200インチの毛管3. 75 L
/Dのダイか用いられた。加熱ゾーンは170℃の溶
融温度標的に対してセットされ、1つのケースつまりコ
ンパウンド1Bについては、175℃の溶融標的に対し
て第2の温度セットが実験された。その結果は第3図に
まとめられている。第3図では、3つの実験全てについ
て、粘度とせん断速度の関係が単一のグラフ上にプロッ
トされている。かかるコンバウンドのレオロジー分析は
、ポアズ単位の粘度をη、秒−1単位のせん断速度をT
としてη=η / r /I%− 1 に従った粘度と
せん断速度の間の力の法則の流動的関係を示している。
170℃の溶融温度においてnは、IAのコンパウンド
について0.186、IBのコンパウンドについては0
. 222であることがわかった。30秒−1の標準的
押出しせん断速度において、粘度は両コンバウンドにつ
いて2.5乃至3. 5 XIO5 ポアズであり、こ
れは、コンパウンドを押出し成形すると同時に押出し中
にフェライト粒子を方向づけするための処理領域の充分
な範囲内にある。
について0.186、IBのコンパウンドについては0
. 222であることがわかった。30秒−1の標準的
押出しせん断速度において、粘度は両コンバウンドにつ
いて2.5乃至3. 5 XIO5 ポアズであり、こ
れは、コンパウンドを押出し成形すると同時に押出し中
にフェライト粒子を方向づけするための処理領域の充分
な範囲内にある。
毛管粘弾性の測定以外に、1.5の圧縮比のストレート
テーパスクリューを伴う同じ374インチ径で10:1
のL/Dの押出し機を用いて試料IA及びIBについて
の一連の押出しが、0. 375インチ幅X0.125
インチ厚の開口部を伴う短かいランド長さの低せん断ダ
イを用いて行なわれた。試料IAは、一時間あたり6.
51ボンドの平均フィード速度、1721pSigの平
均グイ圧及び161℃の平均溶融温度で押出し成形され
た。試料IBは、同様なフィード速度、1286psi
gの平均ダイの圧力で、比較的低い157℃の溶融温度
で最もうまく押出し成形された。両ストリップ共、グイ
から出てくる時には最小限の「ドロー」 (引抜き)テ
ンションを有し、室温まで冷却した後厚み0. 120
インチ×幅0. 375インチの最終寸法を有していた
。
テーパスクリューを伴う同じ374インチ径で10:1
のL/Dの押出し機を用いて試料IA及びIBについて
の一連の押出しが、0. 375インチ幅X0.125
インチ厚の開口部を伴う短かいランド長さの低せん断ダ
イを用いて行なわれた。試料IAは、一時間あたり6.
51ボンドの平均フィード速度、1721pSigの平
均グイ圧及び161℃の平均溶融温度で押出し成形され
た。試料IBは、同様なフィード速度、1286psi
gの平均ダイの圧力で、比較的低い157℃の溶融温度
で最もうまく押出し成形された。両ストリップ共、グイ
から出てくる時には最小限の「ドロー」 (引抜き)テ
ンションを有し、室温まで冷却した後厚み0. 120
インチ×幅0. 375インチの最終寸法を有していた
。
IA及びIBのストリップは、引張り試験に先立ち異な
るレベルの電子ビーム放射線量を受けた。
るレベルの電子ビーム放射線量を受けた。
二x−ジャージー州CranburyのE,Beam
ServicesI nc.にある4.5MeVの電子
ビーム加速器を用いて、0. 120インチの寸法を通
し片面でストリップを露出させることによりかかるスト
リップの硬化を行なった。かかるストリップは、それぞ
れ2. 67 ,5.35及び8.00メガラドの線量
に相当する1秒あたり20フィートで1回、2回及び3
回のパスに対して露出された。該ストリップに加え未硬
化のもとの試料を、エージング無しならびに125℃で
100時間、125℃で500時間の高温空気オーブン
エージング済みの状態での引張り特性についてテストし
た。引張り特性は、23℃、相対湿度50パーセントで
5インチ/分のクロスヘッド速度で測定され、降伏時点
の伸長(Ey)、破断時の伸長(EB)、最大引張り強
度(T)IAI)及び5パーセントひずみでのモジュラ
ス(T5%)を含んでいた。結果は、表■に記されてい
る。IA及びIBのストリップは両者共、125℃での
長いオーブンエージングの後、初期のものと比較してか
なり著しい伸び特性を示した。共に5メガラドの線量で
硬化されたIA及びIBのストリップと従来の化学的に
加硫されたニトリルエラストマ/結合剤系3M 810
30との、異なるエージング条件での比較は、表Vに示
されている。これは、厳しい熱老化環境での伸び特性の
保持に至るまでの柔軟なオイル耐性ある結合フェライト
磁石についての当該技術分野における改良を例示してい
る。
ServicesI nc.にある4.5MeVの電子
ビーム加速器を用いて、0. 120インチの寸法を通
し片面でストリップを露出させることによりかかるスト
リップの硬化を行なった。かかるストリップは、それぞ
れ2. 67 ,5.35及び8.00メガラドの線量
に相当する1秒あたり20フィートで1回、2回及び3
回のパスに対して露出された。該ストリップに加え未硬
化のもとの試料を、エージング無しならびに125℃で
100時間、125℃で500時間の高温空気オーブン
エージング済みの状態での引張り特性についてテストし
た。引張り特性は、23℃、相対湿度50パーセントで
5インチ/分のクロスヘッド速度で測定され、降伏時点
の伸長(Ey)、破断時の伸長(EB)、最大引張り強
度(T)IAI)及び5パーセントひずみでのモジュラ
ス(T5%)を含んでいた。結果は、表■に記されてい
る。IA及びIBのストリップは両者共、125℃での
長いオーブンエージングの後、初期のものと比較してか
なり著しい伸び特性を示した。共に5メガラドの線量で
硬化されたIA及びIBのストリップと従来の化学的に
加硫されたニトリルエラストマ/結合剤系3M 810
30との、異なるエージング条件での比較は、表Vに示
されている。これは、厳しい熱老化環境での伸び特性の
保持に至るまでの柔軟なオイル耐性ある結合フェライト
磁石についての当該技術分野における改良を例示してい
る。
表V
EYI
伸び@(降伏)
El,
伸び@(破断)
T)IAX , PSI
T5s, PSI
%
%
22.9
29.1
26.5 92.4
1372 1467
541 678
46.4
46.4
1814
1040
45.5
45.5
2286
1577
Ev,
伸び@(降伏)
EB+
伸び@(破断)
T)IAX , PSI
T5,, PSI
%
%
24.8
27.0
24、8 62.4
1495 1396
622 479
10.4
48.4 47.9
1842 1763
1173 1302
表 V(続き〉
従来の硫黄硬化NBR結合剤系
EB+
伸び@(破断)% 31.4 6.0 (
1)’r.AX, ps+ 832
850 (1)T5%, PSI
460 814 (1)(
1)破断伸びが20%未満で引張り試験にとっては脆性
が高過ぎる。
1)’r.AX, ps+ 832
850 (1)T5%, PSI
460 814 (1)(
1)破断伸びが20%未満で引張り試験にとっては脆性
が高過ぎる。
硬化された押出しコンパウンドの溶媒、オイル及び化学
耐性 試料IA及び1Bの押出しされたストリップを、硬化の
ため5,33メガラドの電子ビーム線量に露出させ、フ
ェライト磁気ニトリルラバー化合物(すなわちMinn
esota Mining及び3Mにより販売されてい
る81030)の硬化されたストリップと共に、23℃
で46時間、選択された8つの溶媒及びオイルの中に浸
漬させた。該ストリップの体積膨張は表■に示されてい
る。
耐性 試料IA及び1Bの押出しされたストリップを、硬化の
ため5,33メガラドの電子ビーム線量に露出させ、フ
ェライト磁気ニトリルラバー化合物(すなわちMinn
esota Mining及び3Mにより販売されてい
る81030)の硬化されたストリップと共に、23℃
で46時間、選択された8つの溶媒及びオイルの中に浸
漬させた。該ストリップの体積膨張は表■に示されてい
る。
結果をみると、オイル及び脂肪族炭化水素に対する耐性
が少なくとも市販の加硫済みNBR結合されたフェライ
ト系(結合アクリロニトリルは42パーセントと推定さ
れる)と同等であることがわかる。かかる浸漬試験の他
に、HSNの販売会社の1つである2eon Chem
icals Incは、さまざまな化学物質に対する耐
性の面で2つの結合剤系MSN及びNBRをさらに区別
する表を提供した。これは表■に示されている。該表は
、MSN結合剤系が、蒸気、或る種の酸及び塩基、アミ
ン及び酸化剤に対する耐性においてNBRより決定的に
有利であることを示している。その上、結合剤系が高温
でかかる溶媒又は化学物質にさらされた場合、HSN結
合剤はNBR結合剤に比べ一層有利である。
が少なくとも市販の加硫済みNBR結合されたフェライ
ト系(結合アクリロニトリルは42パーセントと推定さ
れる)と同等であることがわかる。かかる浸漬試験の他
に、HSNの販売会社の1つである2eon Chem
icals Incは、さまざまな化学物質に対する耐
性の面で2つの結合剤系MSN及びNBRをさらに区別
する表を提供した。これは表■に示されている。該表は
、MSN結合剤系が、蒸気、或る種の酸及び塩基、アミ
ン及び酸化剤に対する耐性においてNBRより決定的に
有利であることを示している。その上、結合剤系が高温
でかかる溶媒又は化学物質にさらされた場合、HSN結
合剤はNBR結合剤に比べ一層有利である。
表■
体積百分率膨張(46時間23℃で)
(l〉トルエン 51.2
(2)燃料C’ 24.7
(3)へブタン 1.8
(4) ASTMオイル#1 1.2(5)
〃#3 0.3 68.5 27.9 3.3 0,6 0.5 55.9 24.0 5.6 0.6 0,7 (7)MEK 88.3 137. 1 61.1 50%のイソオクタン、50%のトルエン表■ 有機酸 酸 アルカリ; 塩: 酸化剤: 脂肪族炭化水素: 芳香族炭化水素: 塩素化炭化水素: アノレコ ーノレ ; 蒸気(150℃/302’F) 酢酸(30%) 塩酸(25%) リン酸(20%) 硝酸(25%) 水酸化ナトリウム(30%) アンモニア水(28%) 塩化ナトリウム(30%) 炭酸ナトリウム(10%) 過酸化水素(3%) 次亜塩素酸ナトリウム(5%) イソオクタン トルエン トリクロロエチレン メチルアルコール エチルアルコール 表 ■(続き) エチルエーテル 酢酸エステル メチルエチルケトン フルフラール トリエタノールアミン 二硫化炭素 八一推奨されるもの一効果はほとんど無いかもしくはわ
ずか B一わずか乃至は中庸な効果 C=中庸乃至重大な効果 U=推奨されないもの 「実施例2」 当該実施例は、高性能Stactpole BG127
エライトのための2つの大きく異なるHSN重合体結
合剤系、すなわち2etpol 1020を含む試料2
A中のHSA重合体く44パーセントの結合ACN,飽
和エーテル: エステル: ケトン: アルデヒド: アミン: 率=90)及び高飽和低アクリロニ} IJルHSN重
合体Zetp01 2000Lを含む試料2B(36ノ
くーセントの結合ACN、飽和率=99)の引張り、エ
ージング及び溶媒耐性の相異を示している。コンノ{ウ
ンド2A及び2Bは、表■の配合表に従って調製された
。両方の試料共、実施例IA及びIBに比べ低イ潤滑剤
レヘル(StuktOITR016が3に対して1〉を
有する。
〃#3 0.3 68.5 27.9 3.3 0,6 0.5 55.9 24.0 5.6 0.6 0,7 (7)MEK 88.3 137. 1 61.1 50%のイソオクタン、50%のトルエン表■ 有機酸 酸 アルカリ; 塩: 酸化剤: 脂肪族炭化水素: 芳香族炭化水素: 塩素化炭化水素: アノレコ ーノレ ; 蒸気(150℃/302’F) 酢酸(30%) 塩酸(25%) リン酸(20%) 硝酸(25%) 水酸化ナトリウム(30%) アンモニア水(28%) 塩化ナトリウム(30%) 炭酸ナトリウム(10%) 過酸化水素(3%) 次亜塩素酸ナトリウム(5%) イソオクタン トルエン トリクロロエチレン メチルアルコール エチルアルコール 表 ■(続き) エチルエーテル 酢酸エステル メチルエチルケトン フルフラール トリエタノールアミン 二硫化炭素 八一推奨されるもの一効果はほとんど無いかもしくはわ
ずか B一わずか乃至は中庸な効果 C=中庸乃至重大な効果 U=推奨されないもの 「実施例2」 当該実施例は、高性能Stactpole BG127
エライトのための2つの大きく異なるHSN重合体結
合剤系、すなわち2etpol 1020を含む試料2
A中のHSA重合体く44パーセントの結合ACN,飽
和エーテル: エステル: ケトン: アルデヒド: アミン: 率=90)及び高飽和低アクリロニ} IJルHSN重
合体Zetp01 2000Lを含む試料2B(36ノ
くーセントの結合ACN、飽和率=99)の引張り、エ
ージング及び溶媒耐性の相異を示している。コンノ{ウ
ンド2A及び2Bは、表■の配合表に従って調製された
。両方の試料共、実施例IA及びIBに比べ低イ潤滑剤
レヘル(StuktOITR016が3に対して1〉を
有する。
表■
試料
結合剤系マスターバッチ
呼称
或 分(pph, wt, )
Zetpol 1020
Zetpol 200OL
Naugard 445
Vanox ZMTI
Struktol TRO16
合計PPH
比重
2A 2B
MB−2A MB−2B
100. 00
0.00
2.00
1.00
1.00
104. 00
1. 0063
0.00
100. 00
2.00
1.00
1.00
104. 00
0, 9868
表 ■(続き)
呼称 2A 2B
或 分(pph, wt.)
MB−2A 100. 00
MB−2B0.00 StacMole BG12 (比 =5. 38) 872. 29合計
PPH 972. 29計算上の比
重 3. 718計算上の充てん体積百分
率、 フェライト 62.0 62.
0コンパウンドバッチ2A及び2Bは、実施例1に概略
的に示した手順に従って調製、混合、シーティング、造
粒した。実施例lでコンパウンドに用いられたものと同
じ押出し機及びダイを通してマイナス9メッシュのグラ
ニュールを押出し、結果として厚み0. 120インチ
幅378インチの押出しストリップを得た。コンパウン
ド2Aを溶融温度151℃で1時間あたり10. 65
ポンドのフィード速0.00 100. 00 889. 53 989. 53 3.711 度で押出し、結果として2387psigの平均グイ圧
力を得た。コンパウンド2Bを溶融温度148℃で一時
間あたり12. 34ポンドのフィード速度で押出し、
結果として2024psigの平均グイ圧力を得た。E
Beam Service Inc, の4.5Me
Vの電子ビーム加速器での電子ビーム硬化(ストリップ
2Aは2.5メガラド、ストリップ2Bは5.0メガラ
ド)の前後の引張り特性が得られた。(注=2Bコンバ
ウンドは、2etpol 200OLの高飽和重合体バ
ックボーンのため橋かけにより多くの放射線量を必要と
するという点に留意されたい。)2A及び2Bの放射線
硬化されたストリップは同様に、それぞれ125℃及び
150℃で100時間高温空気エージングさせ、引張り
特性についてテストした。結果は、表■に示されている
。
MB−2B0.00 StacMole BG12 (比 =5. 38) 872. 29合計
PPH 972. 29計算上の比
重 3. 718計算上の充てん体積百分
率、 フェライト 62.0 62.
0コンパウンドバッチ2A及び2Bは、実施例1に概略
的に示した手順に従って調製、混合、シーティング、造
粒した。実施例lでコンパウンドに用いられたものと同
じ押出し機及びダイを通してマイナス9メッシュのグラ
ニュールを押出し、結果として厚み0. 120インチ
幅378インチの押出しストリップを得た。コンパウン
ド2Aを溶融温度151℃で1時間あたり10. 65
ポンドのフィード速0.00 100. 00 889. 53 989. 53 3.711 度で押出し、結果として2387psigの平均グイ圧
力を得た。コンパウンド2Bを溶融温度148℃で一時
間あたり12. 34ポンドのフィード速度で押出し、
結果として2024psigの平均グイ圧力を得た。E
Beam Service Inc, の4.5Me
Vの電子ビーム加速器での電子ビーム硬化(ストリップ
2Aは2.5メガラド、ストリップ2Bは5.0メガラ
ド)の前後の引張り特性が得られた。(注=2Bコンバ
ウンドは、2etpol 200OLの高飽和重合体バ
ックボーンのため橋かけにより多くの放射線量を必要と
するという点に留意されたい。)2A及び2Bの放射線
硬化されたストリップは同様に、それぞれ125℃及び
150℃で100時間高温空気エージングさせ、引張り
特性についてテストした。結果は、表■に示されている
。
破断での引張り伸びに従うと、高飽和HSN結合剤系コ
ンパウンド2Bは、150℃で比較的優れた熱エージン
グ耐性を示し、このため、通常比較的高温での利用分野
に推奨される。
ンパウンド2Bは、150℃で比較的優れた熱エージン
グ耐性を示し、このため、通常比較的高温での利用分野
に推奨される。
溶媒耐性については、実施例1と同じ溶媒及びオイルを
用いて23℃で46時間後に、2A及び2Bのストリッ
プの体積百分率での膨張を測定した。
用いて23℃で46時間後に、2A及び2Bのストリッ
プの体積百分率での膨張を測定した。
しかしながら、この場合、溶媒及びオイル耐性に対する
橋かけ結合量の影響を見極めるため、放射線量を変化さ
せた。結果は、市販の化学的に加硫されたNBR/フェ
ライトコンパウンド、すなわち3Mの81030を当該
シリーズにおいても再び対照として実験させた状態で、
表Xに示されている。
橋かけ結合量の影響を見極めるため、放射線量を変化さ
せた。結果は、市販の化学的に加硫されたNBR/フェ
ライトコンパウンド、すなわち3Mの81030を当該
シリーズにおいても再び対照として実験させた状態で、
表Xに示されている。
表X
溶媒浸漬試験 23℃にて46時間
試料:
試料サイズ:
試料の形状:
2A
3/8’ X. 120 X 1 ’押出しストリッ
プ トルエン 燃料C(1) ヘプタン ASTM Oil #I ASTM Oil #3 2−プロパノール MEK 1,1.1−}リクロロエタ ン 62.0 25.0 0.4 0.9 1.3 1.8 DIS” Dis2 56.6 25.0 0.5 0.8 0.9 1.8 111.2 58.1 50.9 23.8 0.6 0.8 0.8 1,7 79.9 60.9 表 X(続き) 試料: 試料サイズ: 試料の形状: 2B 3/8’ X, 121 X 1 ’押出しストリッ
プ TOlueneトルエン 燃料C(1) ヘブタン ASTM Oil H ASTM Oil i3 2−プロパノール MEK 1,1.1−}リクロロエタ DELAN” 86.9 39.9 37.6 3.6 3.6 0.9 0.8 1.8 1.1 2.7 2.7 DIS2121.4 ン DIS2 136.3 74.2 36.7 2.5 0.8 1.3 2.7 89.3 100. 5 表 X(続き) 試料サイズ: 1/2’ x.087’ x 1 ’(1〉トルエ
ン 55.8(2)燃料C (1
) 29. 6(3)へプタン
3,9(4) ASTM O
il #1 1.2(5) AS
TM Oil #3 1.4(6
)2−プロバノール 4,1(7) ME
K 55.9(8) 1,1
.1 − }リクロロエタン 57.0(1) 5
0%イソオクタン、50%トルエン(2)試験中に分解 (3)試験中に層割れ 特に、HSN結合剤系のために通常推奨されない溶媒に
おいて、より高い電子ビーム線量に起因する橋かけ結合
の増大は、それ相応に低い膨張を暴露している。2Bに
比べ結合剤系内のアクリロニトリル含有量が高い2Aス
トリップは、脂肪族及び芳香族炭化水素溶媒、ASTM
オイル及びその他の有機溶媒に対する耐性に関し2Bよ
りもはるかに有利であり、特により高い電子ビーム線量
において、化学的に硬化された高いアクリロニトリル(
42パーセント)のNBR/フェライト積層ストリップ
(3M 1030) と比べてきわめて有利である。
プ トルエン 燃料C(1) ヘプタン ASTM Oil #I ASTM Oil #3 2−プロパノール MEK 1,1.1−}リクロロエタ ン 62.0 25.0 0.4 0.9 1.3 1.8 DIS” Dis2 56.6 25.0 0.5 0.8 0.9 1.8 111.2 58.1 50.9 23.8 0.6 0.8 0.8 1,7 79.9 60.9 表 X(続き) 試料: 試料サイズ: 試料の形状: 2B 3/8’ X, 121 X 1 ’押出しストリッ
プ TOlueneトルエン 燃料C(1) ヘブタン ASTM Oil H ASTM Oil i3 2−プロパノール MEK 1,1.1−}リクロロエタ DELAN” 86.9 39.9 37.6 3.6 3.6 0.9 0.8 1.8 1.1 2.7 2.7 DIS2121.4 ン DIS2 136.3 74.2 36.7 2.5 0.8 1.3 2.7 89.3 100. 5 表 X(続き) 試料サイズ: 1/2’ x.087’ x 1 ’(1〉トルエ
ン 55.8(2)燃料C (1
) 29. 6(3)へプタン
3,9(4) ASTM O
il #1 1.2(5) AS
TM Oil #3 1.4(6
)2−プロバノール 4,1(7) ME
K 55.9(8) 1,1
.1 − }リクロロエタン 57.0(1) 5
0%イソオクタン、50%トルエン(2)試験中に分解 (3)試験中に層割れ 特に、HSN結合剤系のために通常推奨されない溶媒に
おいて、より高い電子ビーム線量に起因する橋かけ結合
の増大は、それ相応に低い膨張を暴露している。2Bに
比べ結合剤系内のアクリロニトリル含有量が高い2Aス
トリップは、脂肪族及び芳香族炭化水素溶媒、ASTM
オイル及びその他の有機溶媒に対する耐性に関し2Bよ
りもはるかに有利であり、特により高い電子ビーム線量
において、化学的に硬化された高いアクリロニトリル(
42パーセント)のNBR/フェライト積層ストリップ
(3M 1030) と比べてきわめて有利である。
一方、押出しストリップ2Bは、ストリップ2Aの−2
6.2℃に対し−33.8℃というGeh+t+an凍
結点を有し(ASTM 01053)、より優れた低温
使用温度をもつ。従って、磁気デバイスの設計者は、フ
ェライトコンパウンドに用いられているHSN結合剤の
タイプを特定することによって、オイル及び溶媒耐性、
使用最高温度及び使用最低温度の適切な組合せを選定す
ることができる。
6.2℃に対し−33.8℃というGeh+t+an凍
結点を有し(ASTM 01053)、より優れた低温
使用温度をもつ。従って、磁気デバイスの設計者は、フ
ェライトコンパウンドに用いられているHSN結合剤の
タイプを特定することによって、オイル及び溶媒耐性、
使用最高温度及び使用最低温度の適切な組合せを選定す
ることができる。
「実施例3」
当該試料は、Stackpole BG12フェライト
を伴う好ましいHSN粘合剤系、コンバウンド3Aのた
めの準本プラント規模のプロセスを表わし、結果として
60.9kg/時(134#/時)での矩形断面ダイ(
厚み0. 225インチ×幅1.500インチ〉を通し
てのストリップの押出しが得られる。当該例においては
、ダイは、フェライト粒子を厚み方向(すなわち厚みを
通して)に好ましい磁気方向性で方向づけるためのせん
断方向づけ及び磁界誘導能力を有している。次のように
テークアップ速度を変えることによってグイから出るス
トリップに対し2つの異なる「ドロー」条件が課せられ
た:すなわち3 A .− Aは連続押出しプロセスと
相容性ある最低テンションであり、3A−Bストリップ
は、テークアップ速度の10パーセント増加で実施され
た。
を伴う好ましいHSN粘合剤系、コンバウンド3Aのた
めの準本プラント規模のプロセスを表わし、結果として
60.9kg/時(134#/時)での矩形断面ダイ(
厚み0. 225インチ×幅1.500インチ〉を通し
てのストリップの押出しが得られる。当該例においては
、ダイは、フェライト粒子を厚み方向(すなわち厚みを
通して)に好ましい磁気方向性で方向づけるためのせん
断方向づけ及び磁界誘導能力を有している。次のように
テークアップ速度を変えることによってグイから出るス
トリップに対し2つの異なる「ドロー」条件が課せられ
た:すなわち3 A .− Aは連続押出しプロセスと
相容性ある最低テンションであり、3A−Bストリップ
は、テークアップ速度の10パーセント増加で実施され
た。
かかる「ドロー」範囲は、完或品の仕様を満たすのにド
ローダウンが必要とされる条件下で予想されるほぼ最大
限である。磁気ヒステリシス特性、寸法安定性(熱露出
による永久寸法変化)、引張り特性及び溶媒耐性といっ
た物性に対する、ひきつづき行なわれる電子ビーム硬化
及びオーブン熱エージング(l25℃〉の影響が、当該
実施例において示されている。ストリップの厚み(0.
210インチ以上)は、BG−12フェライトの方向性
がせん断のみでは得られない(すなわち誘導磁界が必要
である)ようなものであり、3. 64gm / cr
lのストリップを通しての有効な浸透は片面から露出し
ている場合0. 165インチ(すなわち、0. 60
0’ /3. 64)であることからストリップは両面
で4,5MeVの加速器からの電子ビーム放射に露出さ
れなくてはならない。
ローダウンが必要とされる条件下で予想されるほぼ最大
限である。磁気ヒステリシス特性、寸法安定性(熱露出
による永久寸法変化)、引張り特性及び溶媒耐性といっ
た物性に対する、ひきつづき行なわれる電子ビーム硬化
及びオーブン熱エージング(l25℃〉の影響が、当該
実施例において示されている。ストリップの厚み(0.
210インチ以上)は、BG−12フェライトの方向性
がせん断のみでは得られない(すなわち誘導磁界が必要
である)ようなものであり、3. 64gm / cr
lのストリップを通しての有効な浸透は片面から露出し
ている場合0. 165インチ(すなわち、0. 60
0’ /3. 64)であることからストリップは両面
で4,5MeVの加速器からの電子ビーム放射に露出さ
れなくてはならない。
コンパウンド3Aは、以下にリストアップする処方及び
手順に従って調製された。かかる組或は、実施例2の組
或2Aとほぼ同じである。
手順に従って調製された。かかる組或は、実施例2の組
或2Aとほぼ同じである。
結合剤系マスターバッチ:MB−3A
戊 分(pph. wt)
Zetpol 1020 100.00N
augard 445 2.00Van
ox ZMTI 1. DOStru
ktol TRO16 1.00合計pp
h 104. 00比重
1.0063結合剤系はまずZetpol
1020を13,232kg素練りし、次に順次0.2
64kgのNaugard 445と0.132kg(
DVanox ZMTIを1.7分で、0.066kg
のStruktolTR016を4分で、さらに0.0
66kgのStruktol TRO16を6分で付加
し、次に10分のダンプ時間まで混合を続けることによ
り、13.675cc容量のBanbury内で親練り
された。混合中に達した最高温度は171℃であった。
augard 445 2.00Van
ox ZMTI 1. DOStru
ktol TRO16 1.00合計pp
h 104. 00比重
1.0063結合剤系はまずZetpol
1020を13,232kg素練りし、次に順次0.2
64kgのNaugard 445と0.132kg(
DVanox ZMTIを1.7分で、0.066kg
のStruktolTR016を4分で、さらに0.0
66kgのStruktol TRO16を6分で付加
し、次に10分のダンプ時間まで混合を続けることによ
り、13.675cc容量のBanbury内で親練り
された。混合中に達した最高温度は171℃であった。
マスターバッチ結合剤系は、実施例1に示されている圧
延機温度を用いて圧延機上でシーティングされた。
延機温度を用いて圧延機上でシーティングされた。
MB − 3A
100. 00
31゜r,.kgol“1.ヒ1812合計pph
計算上の比重
計算上のフエライ
体積百分率
873. 91
973. 91
3. 724
ト充てん 108
62.0
3Aコンパウンドの
50.55kgのバッチを混合す
るためには、直径22インチの2ローラ式圧延機を用い
た。高速ローラー(2Orpm)は始動に際し121℃
に保たれた混合完了時点では138℃と記録され、一方
低速ローラ(13. 33rpm)は、作動中全体を通
じて100℃以下に保たれた。完全な混合及びパンディ
ング(低速ローラ上)は12分以内で完了し、次に配合
済シートは実施例lで記載されているのと同じ要領で冷
却され造粒された。該グラニュールは押出しされたスト
リップのためのフィードとして用いられた。
た。高速ローラー(2Orpm)は始動に際し121℃
に保たれた混合完了時点では138℃と記録され、一方
低速ローラ(13. 33rpm)は、作動中全体を通
じて100℃以下に保たれた。完全な混合及びパンディ
ング(低速ローラ上)は12分以内で完了し、次に配合
済シートは実施例lで記載されているのと同じ要領で冷
却され造粒された。該グラニュールは押出しされたスト
リップのためのフィードとして用いられた。
押出し
グラニュールは、圧縮比1. 05のストレートテーパ
スクリューを伴う直径2.5インチ、L/Dが16:1
の押出し機を用いて押出しされた。温度ゾーンは、60
.9kg/時(134#/時)のフィード速度で165
〜167℃の溶融温度が維持されるように調整された。
スクリューを伴う直径2.5インチ、L/Dが16:1
の押出し機を用いて押出しされた。温度ゾーンは、60
.9kg/時(134#/時)のフィード速度で165
〜167℃の溶融温度が維持されるように調整された。
ダイは、0. 225インチX 1.500インチの矩
形の開口部を有し、せん断方向づけ能力ならびに部品の
厚みを通して方向づけされた12. 000エールステ
ッドの磁界を有していた。テークアップシステムは、2
つの異なる速度で作動させられ、結果としてストリップ
3A−A及び3A−Bについて以下のような仕様が得ら
れた。
形の開口部を有し、せん断方向づけ能力ならびに部品の
厚みを通して方向づけされた12. 000エールステ
ッドの磁界を有していた。テークアップシステムは、2
つの異なる速度で作動させられ、結果としてストリップ
3A−A及び3A−Bについて以下のような仕様が得ら
れた。
3A−A 3A−B
ダイ圧力、psig 4500
4000取出し速度、フィート/分 4.23
4.65ストリップの寸法 厚みT1インチ 0.224 0.21
2幅W1インチ 1.490 1.4
02比重 3.64 3.64 試料を長さ12インチにカットし、かかる一定長の試料
を、各々2.5メガラドの線量で2回E.BeamSe
rvicesの4.5MeVの加速器を用イテ電子ヒー
ム硬化にさらした。試料は反転させられ、さらに2.5
メガラド線量の露出を2回受けた。かくして、各面に5
メガラドの線量、合計lOメガラドを与えたことになっ
た(表中では5MR/両面、と記されている)。以下の
ような特性が調査された。
4000取出し速度、フィート/分 4.23
4.65ストリップの寸法 厚みT1インチ 0.224 0.21
2幅W1インチ 1.490 1.4
02比重 3.64 3.64 試料を長さ12インチにカットし、かかる一定長の試料
を、各々2.5メガラドの線量で2回E.BeamSe
rvicesの4.5MeVの加速器を用イテ電子ヒー
ム硬化にさらした。試料は反転させられ、さらに2.5
メガラド線量の露出を2回受けた。かくして、各面に5
メガラドの線量、合計lOメガラドを与えたことになっ
た(表中では5MR/両面、と記されている)。以下の
ような特性が調査された。
表・XI.
?A−A
Br,ガウス 2630
HC,エールステフド 2225
BH,,laXメガガウス
エールステッド 1.65
}{ci 工−ルステッド3995
3A−B
Br,ガウス 2620
Hcエールステツド 2220
BH■8,メガガウス
エールステッド 1,62
Hci, エールステッド3985
2630 2660 25102220
2250 22251.65 1.68
1.633975 4025 4
0302610 2650 259022
30 2230 22101.64
1.68 1.604000 3985
3975表XIを見ると、3Aコンパウンドは
、押出し中に優れた磁気方向づけを得るのに充分な流動
性を有していること、又電子ビーム硬化及び/又は12
5℃のエージングに対する露出が磁気特性に対し最小限
の影響しかもたらさないことがわかる。
2250 22251.65 1.68
1.633975 4025 4
0302610 2650 259022
30 2230 22101.64
1.68 1.604000 3985
3975表XIを見ると、3Aコンパウンドは
、押出し中に優れた磁気方向づけを得るのに充分な流動
性を有していること、又電子ビーム硬化及び/又は12
5℃のエージングに対する露出が磁気特性に対し最小限
の影響しかもたらさないことがわかる。
寸法安定性
未硬化のものと5MR/両面で硬化されたものの両方の
、12インチ長の3A−A及び3A−Bストリップが1
25℃の熱エージング(100時間)に対する露出前後
に、23℃で測定され、初期の寸法に基づいて全ての方
向での永久的寸法変化〔厚み(T)、幅(W)及び長さ
(L)〕が計算され、表X■に記録された。+の符号は
寸法上の利得を示し、符号は寸法上の損失(収縮〉を示
している。
、12インチ長の3A−A及び3A−Bストリップが1
25℃の熱エージング(100時間)に対する露出前後
に、23℃で測定され、初期の寸法に基づいて全ての方
向での永久的寸法変化〔厚み(T)、幅(W)及び長さ
(L)〕が計算され、表X■に記録された。+の符号は
寸法上の利得を示し、符号は寸法上の損失(収縮〉を示
している。
表X■
3 A−A
T, in/in +11.08W, in/
in + 4.84L, in/in −1
3、99XIO ’ +1.32xlO−3X
IO−” +0.42xlO−3XIO−’
−2.08X1−’表 XU(続き) 3 A−B T, in/in +13.08 XIO−’
+1.88X10−3W, in/in +
9.99 XIO−3+0.86X10 ’L, in
/in −21.97 x1o−3−2.33X1
0 ’表X■の結果を見ると、硬化されていない両試料
は、熱エージングの間に軽減つまり「アニール」される
多大な「ロックドイン」ストレスを有していることがわ
かる。3A−Bストリップは、ダイからのドローダウン
によるさらに大きい「ロックドイン」ストレスのために
、3A−Aストリップに比べはるかに大きい寸法変化を
有している。しかしながら、試料が125℃の露出の前
に電子ビームで硬化されると、永久変化はほとんど無視
できるほどであり、未硬化ストリップで見られる永久寸
法変化の15パーセント未満である。
in + 4.84L, in/in −1
3、99XIO ’ +1.32xlO−3X
IO−” +0.42xlO−3XIO−’
−2.08X1−’表 XU(続き) 3 A−B T, in/in +13.08 XIO−’
+1.88X10−3W, in/in +
9.99 XIO−3+0.86X10 ’L, in
/in −21.97 x1o−3−2.33X1
0 ’表X■の結果を見ると、硬化されていない両試料
は、熱エージングの間に軽減つまり「アニール」される
多大な「ロックドイン」ストレスを有していることがわ
かる。3A−Bストリップは、ダイからのドローダウン
によるさらに大きい「ロックドイン」ストレスのために
、3A−Aストリップに比べはるかに大きい寸法変化を
有している。しかしながら、試料が125℃の露出の前
に電子ビームで硬化されると、永久変化はほとんど無視
できるほどであり、未硬化ストリップで見られる永久寸
法変化の15パーセント未満である。
引張り強度
5MR/両面で硬化された3A−A及び3A−Bの両ス
トリップは、125℃で100時間の高温空気オーブン
エージングの前後に、引張り特性についてテストされた
。引張り試験は、押出し方向にテストされる形で、幅1
/2インチのストリップを用いて、実施例1及び2のと
おりに、23℃、相対湿度50パーセントで行なわれた
。結果は、以下の表xmに示されている。
トリップは、125℃で100時間の高温空気オーブン
エージングの前後に、引張り特性についてテストされた
。引張り試験は、押出し方向にテストされる形で、幅1
/2インチのストリップを用いて、実施例1及び2のと
おりに、23℃、相対湿度50パーセントで行なわれた
。結果は、以下の表xmに示されている。
表XI
3 A−A
E Y ,伸び(降伏)
Ea,伸び(破断)
TMAX , PSI
Tss.PSI
% 18. 2 14. 6% 23.
3 45. 51993 2
047 772 1278 表 XIIr(続き) 3A−B EY+伸び(降伏)% 15. 5 11
. 8EB,伸び(破断)% 25. 2
40. 6TMAX . PSI
2153 2183T5%. PSI
908 1205結果を
見ると、実施例2における試料2Aに比べ3A−A及び
3A−Bについてやや高い引張り強度及びモジュラスが
示されているが、それでも125℃で100時間のエー
ジング後には40パーセント以上のきわめて優れた破断
時の伸びを示している。
3 45. 51993 2
047 772 1278 表 XIIr(続き) 3A−B EY+伸び(降伏)% 15. 5 11
. 8EB,伸び(破断)% 25. 2
40. 6TMAX . PSI
2153 2183T5%. PSI
908 1205結果を
見ると、実施例2における試料2Aに比べ3A−A及び
3A−Bについてやや高い引張り強度及びモジュラスが
示されているが、それでも125℃で100時間のエー
ジング後には40パーセント以上のきわめて優れた破断
時の伸びを示している。
溶媒及びオイル耐性
硬化されていないもの及び5MR/両面で電子ビームに
より硬化されたものの両方の3A−Aの試料ストリップ
を23℃で46時間8つの溶媒とオイルの中に浸漬し、
体積膨張を測定した。結果は、比較を目的として再び従
来の化学的硬化NBR結合フェライト系3M B103
0を含めて、表XIVに示されている。
より硬化されたものの両方の3A−Aの試料ストリップ
を23℃で46時間8つの溶媒とオイルの中に浸漬し、
体積膨張を測定した。結果は、比較を目的として再び従
来の化学的硬化NBR結合フェライト系3M B103
0を含めて、表XIVに示されている。
表XIV
溶媒浸漬試験(23℃で46時間後の膨張体積百分率)
3A−A 3A−A 3Mトルエン 燃料C1 ヘブタン ASTMオイル#I ASTMオイル#3 2ブロパノール MEK 62.8 18,8 0.6 1.0 0、8 1.2 Dis’ 41.3 l4.3 0.3 0.4 0.4 1.1 57.8 55.8 29.6 3.9 1.2 1.4 4.1 55.9 1. 50%のイソオクタン、50%のトルエン2.壊変した
もの 溶媒浸漬結果をみると、HSN/フェライトコンパウン
ドのストリップ3A−Aの溶媒耐性が、試験の対象とな
った全ての溶媒において当該線量レベルでの電子ビーム
露出で著しく向上することがわかる。電子ビームで硬化
された3A−Aストリップは、試験されたほぼ全ての溶
媒又はオイルにおいて3M B1030よりも優れた溶
媒耐性を有している。
3A−A 3A−A 3Mトルエン 燃料C1 ヘブタン ASTMオイル#I ASTMオイル#3 2ブロパノール MEK 62.8 18,8 0.6 1.0 0、8 1.2 Dis’ 41.3 l4.3 0.3 0.4 0.4 1.1 57.8 55.8 29.6 3.9 1.2 1.4 4.1 55.9 1. 50%のイソオクタン、50%のトルエン2.壊変した
もの 溶媒浸漬結果をみると、HSN/フェライトコンパウン
ドのストリップ3A−Aの溶媒耐性が、試験の対象とな
った全ての溶媒において当該線量レベルでの電子ビーム
露出で著しく向上することがわかる。電子ビームで硬化
された3A−Aストリップは、試験されたほぼ全ての溶
媒又はオイルにおいて3M B1030よりも優れた溶
媒耐性を有している。
「実施例4ヨ
実施例4は、相容性ある熱可塑性重合体、rBarex
J 210との高飽和ブタジエンーニトリルエラスト
マ(}ISN)の20/80 (重量比)での混合物を
使用している。rBarex J 210は、オハイオ
州クリーヴランドのB,P,Chemicals In
ternationalが製造販売している比重1.1
5の衝撃変性アクリロニトリル−アクリル酸メチル共重
合体バリア樹脂である。80パーセントの’Zetpo
1」1020、20パーセントの「Barex J 2
10重合体の紐合せを密閉式混合機の中で劣化防止剤及
び加工助剤と混合させ、340〒(171℃)でかき出
し、高速ローラーで250″F (121℃)低速ロー
ラで190″F (88℃)に維持した圧延機上でシー
ティングさせて、表XVに示されている化合物MB −
4Aのマスクバッチ結合剤系を生或する。表XVに示
された4Aについての配合表を用いて上述の結合剤マス
ターバッチについて記されているものと同じ圧延機温度
を用いて結合剤系内に高品質フェライトStackpo
leのBG−10を混ぜ合わせる。比較として、全ての
rZetpol J1020重合体とStackpol
e BG12 7 エライト粉末を含むコンパウンド2
Aを実施例2のコンパウンド2Aにおいて示されている
とおりに混合し調製した。フェライト充てんされたコン
パウンドを両方共次に、圧延手順をシミュレーションす
るローラ温度でのカレンダ加工によって0. 033〜
0.035 ’の厚みのシートに加工し、その後、6枚
のシートを330″F (165℃)の温度及び100
0psigの圧力を用いて金型内で積層させ、次に積層
された部品を除去する前に120’F (50℃)以
下まで圧力下で冷却した。次に、磁気特性その他の特性
についてテストする前ニニュージャージ州, Cran
buryのE.BeamService Inc,にあ
る4.5MeVの加速器を用いて片面5メガラド(合計
10メガラド)の線量で、積層品の両面を電子ビームで
放射した。シート及び積層品の寸法及び磁気特性は、表
XVIに示されている。
J 210との高飽和ブタジエンーニトリルエラスト
マ(}ISN)の20/80 (重量比)での混合物を
使用している。rBarex J 210は、オハイオ
州クリーヴランドのB,P,Chemicals In
ternationalが製造販売している比重1.1
5の衝撃変性アクリロニトリル−アクリル酸メチル共重
合体バリア樹脂である。80パーセントの’Zetpo
1」1020、20パーセントの「Barex J 2
10重合体の紐合せを密閉式混合機の中で劣化防止剤及
び加工助剤と混合させ、340〒(171℃)でかき出
し、高速ローラーで250″F (121℃)低速ロー
ラで190″F (88℃)に維持した圧延機上でシー
ティングさせて、表XVに示されている化合物MB −
4Aのマスクバッチ結合剤系を生或する。表XVに示
された4Aについての配合表を用いて上述の結合剤マス
ターバッチについて記されているものと同じ圧延機温度
を用いて結合剤系内に高品質フェライトStackpo
leのBG−10を混ぜ合わせる。比較として、全ての
rZetpol J1020重合体とStackpol
e BG12 7 エライト粉末を含むコンパウンド2
Aを実施例2のコンパウンド2Aにおいて示されている
とおりに混合し調製した。フェライト充てんされたコン
パウンドを両方共次に、圧延手順をシミュレーションす
るローラ温度でのカレンダ加工によって0. 033〜
0.035 ’の厚みのシートに加工し、その後、6枚
のシートを330″F (165℃)の温度及び100
0psigの圧力を用いて金型内で積層させ、次に積層
された部品を除去する前に120’F (50℃)以
下まで圧力下で冷却した。次に、磁気特性その他の特性
についてテストする前ニニュージャージ州, Cran
buryのE.BeamService Inc,にあ
る4.5MeVの加速器を用いて片面5メガラド(合計
10メガラド)の線量で、積層品の両面を電子ビームで
放射した。シート及び積層品の寸法及び磁気特性は、表
XVIに示されている。
表XV
呼称
或 分(pph. wt)
Zetpol 1020
Barex 210
Naugard 445
Vanox 2MTI
Struktol TRO16
合計pph
計算上の比重
MB−4A
80. 00
20. 00
2,00
1.00
1.00
104. 00
1. 0324
MB〜2A
100. 00
0.00
2600
1.00
1.00
104. 00
1. 0063
表 XV(続き)
呼称
戊 分(pph,
MB−4A
Me−2A
wt)
4A
100. 00
0,00
2A
0.00
100.00
8}四冑.!l)
0.00
872. 29
合計pph
計算上の比重
950. 24
3. 727
972. 29
3.718
表XVI
試 料 4A積層品
カレンダ加工された
シートの厚み(インチ) 0.035成形後の6枚
の積層 シートの厚み(インチ) 0.1962A積層品 0. 033 0、188 表 XVI (続き〉 試 料 4A積層品 2A積層品電子
ビーム硬化 5MR/両面 5MR/両面磁気
特性 Br,ガウス2510 2650Hc,エール
ステッド 2090 2255表XVI
を見ると、Stackpole BG−10及びBG1
2 7エライト粉末は両方共、シートが約0. 40’
(1. 02[11111)よりも薄いかぎり表■に
概略的に示されている潜在的な最大値近くまでカレンダ
加工作業によりきわめて良くせん断方向づけすること、
ならびに封じ込めされた金型内でかかるシートのうちの
数枚を積層することによって前記方向づけが維持される
ことがわかる。BG12フェライトは、当該例において
BGIOフェライトに対する予想通りの優越性を示して
いる。
の積層 シートの厚み(インチ) 0.1962A積層品 0. 033 0、188 表 XVI (続き〉 試 料 4A積層品 2A積層品電子
ビーム硬化 5MR/両面 5MR/両面磁気
特性 Br,ガウス2510 2650Hc,エール
ステッド 2090 2255表XVI
を見ると、Stackpole BG−10及びBG1
2 7エライト粉末は両方共、シートが約0. 40’
(1. 02[11111)よりも薄いかぎり表■に
概略的に示されている潜在的な最大値近くまでカレンダ
加工作業によりきわめて良くせん断方向づけすること、
ならびに封じ込めされた金型内でかかるシートのうちの
数枚を積層することによって前記方向づけが維持される
ことがわかる。BG12フェライトは、当該例において
BGIOフェライトに対する予想通りの優越性を示して
いる。
合金された結合剤マスクバッチ/フェライトコンパウン
ド4A91つの目的は、熱湯中で構造的支持体を150
〜160″F (66〜71℃)の温度に維持するのに
必要とされる製品の剛性を増大することにある。剛性の
比較は、一定の温度範囲でショアD硬さを測定すること
によって密にシミュレーションできる。このことは、合
金された結合剤/フェライト積層品4A及びストレート
のMSN結合剤/フェライト積層品2Aの両方について
、第4図に示されている。
ド4A91つの目的は、熱湯中で構造的支持体を150
〜160″F (66〜71℃)の温度に維持するのに
必要とされる製品の剛性を増大することにある。剛性の
比較は、一定の温度範囲でショアD硬さを測定すること
によって密にシミュレーションできる。このことは、合
金された結合剤/フェライト積層品4A及びストレート
のMSN結合剤/フェライト積層品2Aの両方について
、第4図に示されている。
2Aコンパウンドに対する4Aコンパウンドの剛性の大
きな改善は最高165″FのrBarex J 210
熱ひずみ温度まできわめて著しく見られる(ASTM0
648 66psiにて〉。かかるコンパウンドは、最
高200″F (93℃〉の温度まで、なお、合金され
ていないコンパウンドよりもはるかに高い剛性を保持す
る。さらに、4Aコンパウンドは、結合剤系内にrBa
rex J 210が存在することから2Aコンパウン
ドに比べさまざまな溶媒及び化学物質に対しより優れた
耐性を有すると予想されている。
きな改善は最高165″FのrBarex J 210
熱ひずみ温度まできわめて著しく見られる(ASTM0
648 66psiにて〉。かかるコンパウンドは、最
高200″F (93℃〉の温度まで、なお、合金され
ていないコンパウンドよりもはるかに高い剛性を保持す
る。さらに、4Aコンパウンドは、結合剤系内にrBa
rex J 210が存在することから2Aコンパウン
ドに比べさまざまな溶媒及び化学物質に対しより優れた
耐性を有すると予想されている。
特許法に従って最良の態様及び好ましい実施例が記載さ
れてきたが、本発明の範囲はこれらに制限されるもので
はなく、むしろ上述のクレームの範囲によって制限され
るものである。
れてきたが、本発明の範囲はこれらに制限されるもので
はなく、むしろ上述のクレームの範囲によって制限され
るものである。
第1図は、電子ビー・ム加速器での片面照射についての
単位密度材料の有効浸透と端子電圧の関係のプロットで
ある。 第2図は、電子ビーム加速器での両面照射についての単
位密度材料の有効浸透と端子電圧の関係のプロットであ
る。 第3図は、実施例1の試料IA及びIBについての粘度
(対数目盛)と対数せん断速度の関係のプロットである
。 第4図は実施例4の試料2A及び4Aについてのショア
D硬度と温度の関係を示すプロットである。 0q剪断速度(InS力 Δサンプル IB− 175’C溶融 有効侵入−(MIIS) 有効侵入−(M+lS)
単位密度材料の有効浸透と端子電圧の関係のプロットで
ある。 第2図は、電子ビーム加速器での両面照射についての単
位密度材料の有効浸透と端子電圧の関係のプロットであ
る。 第3図は、実施例1の試料IA及びIBについての粘度
(対数目盛)と対数せん断速度の関係のプロットである
。 第4図は実施例4の試料2A及び4Aについてのショア
D硬度と温度の関係を示すプロットである。 0q剪断速度(InS力 Δサンプル IB− 175’C溶融 有効侵入−(MIIS) 有効侵入−(M+lS)
Claims (22)
- 1.1.0メガガウスエールステッド以上の最大エネル
ギー積;約2000ガウス以上の残留磁気Br、約18
00エールステッド以上の保磁力;約2000エールス
テッド以上の飽和保磁力Hciを有する柔軟な磁気混合
化合物において、結合剤系内にストロンチウム及び/又
はバリウムフェライトの磁気粒子の混合物が含まれてお
り、高圧電子ビームに露出することによる成形及び硬化
の後、135℃での高温空気エージング100時間の後
23℃で測定された破断時の引張り伸び約20パーセン
ト(ASTMD412)を保持することができ、23℃
で46時間の浸漬の後ASTM#1及び#3のオイル内
で約5体積パーセント未満の膨張を示すことができるこ
と、又、前記混合物は、高圧電子ビームでの硬化の前後
でその形状を保持するような押出し成形されたストリッ
プ又はカレンダ加工されたシートの形に成形又は形成さ
れうること、を特徴とする組成物。 - 2.前記磁気粒子は混合化合物の体積百分率で約55パ
ーセント以上の割合で存在していることを特徴とする、
請求項1に記載の柔軟な磁気混合組成物。 - 3.前記結合剤重合体には重量百分率で約70パーセン
ト以上の高飽和ニトリルラバーが含まれていることを特
徴とする、請求項2に記載の柔軟な磁気混合組成物。 - 4.前記高飽和ニトリルラバーが重量百分率で約30か
ら50パーセントの結合アクリロニトリル含有量を有し
ていることを特徴とする、請求項3に記載の柔軟な磁気
混合組成物。 - 5.前記高飽和ニトリルラバーが重量百分率で約34パ
ーセントから約48パーセントの結合アクリロニトリル
含有量を有することを特徴とする、請求項4に記載の柔
軟な磁気混合組成物。 - 6.前記高飽和ニトリルラバーが重量百分率で約36パ
ーセントから約45パーセントのニトリル含有量を有す
ることを特徴とする、請求項5に記載の柔軟な磁気混合
組成物。 - 7.前記高飽和ニトリルラバーが少なくとも約85パー
セント飽和されていることを特徴とする、請求項3記載
の柔軟な磁気混合組成物。 - 8.前記高飽和ニトリルラバーが少なくとも約90パー
セント飽和されていることを特徴とする、請求項7に記
載の柔軟な磁気混合組成物。 - 9.前記磁気粒子は当該混合化合物の体積百分率で50
パーセント以上を構成し、約0.7ミクロンから約2.
5ミクロンの平均粒度を有することを特徴とする、請求
項2に記載の柔軟な磁気混合組成物。 - 10.前記磁気粒子は約0.8ミクロンから約1.6ミ
クロンの平均粒度を有することを特徴とする、請求項9
に記載の柔軟な磁気混合組成物。 - 11.前記結合剤重合体はさらに衝撃により変性された
アクリロニトリル−アクリル酸メチル熱可塑性共重合体
を重量百分率で最高約30パーセント含んでいることを
特徴とする、請求項3に記載の柔軟な磁気混合組成物。 - 12.前記重合体はさらに過酸化物加硫されうるエピク
ロロヒドリン−酸化エチレンエラストマを重量百分率で
最高約30パーセント含んでいることを特徴とする、請
求項3に記載の柔軟な磁気混合組成物。 - 13.磁気混合化合物を形成するための方法において、
重合体結合剤系及びフェライト磁気粒子を混合して1つ
の混合物を形成する段階、かかる混合物から1つの型枠
を成形する段階、かかる混合物を電子ビームに露呈する
ことにより前記型枠内で前記混合物を硬化させる段階が
含まれることを特徴とする方法。 - 14.前記フェライト磁気粒子は前記混合物の体積百分
率で約55パーセントを構成することを特徴とする、請
求項13に記載の方法。 - 15.好ましい磁気方向性でフェライト粒子を方向づけ
するというもう1つの段階が前記硬化段階の前に含み入
れられることを特徴とする、請求項14に記載の方法。 - 16.化合物を硬化するのに用いられる電子ビーム加速
器の電圧は少なくとも約1000000電子ボルトであ
ることを特徴とする、請求項13に記載の方法。 - 17.前記化合物は、少なくとも約2.5メガラドの電
子ビーム放射線量によって硬化されることを特徴とする
、請求項13に記載の方法。 - 18.前記重合体結合剤系には高飽和ニトリルラバの重
量百分率で70パーセント以上である1つの重合体が含
まれていることを特徴とする、請求項15に記載の方法
。 - 19.前記高飽和ニトリルラバーは重量百分率で約30
パーセントから第50パーセントの結合アクリロニトリ
ル含有量を有し、少なくとも約85パーセント飽和され
ていることを特徴とする、請求項18に記載の方法。 - 20.前記高飽和ニトリルラバは重量百分率で約36パ
ーセントから約48パーセントの結合アクリロニトリル
含有量を有し、少なくとも約90パーセント飽和されて
いることを特徴とする、請求項19に記載の方法。 - 21.前記重合体結合剤系にはさらに、重量百分率で最
高約30パーセントの衝撃により変性されたアクリロニ
トリル−アクリル酸ニトリル熱可塑性共重合体が含まれ
ていることを特徴とする、請求項18に記載の方法。 - 22.前記重合体結合剤系にはさらに、重量百分率で最
高約30パーセントの過酸化物加硫されうるエピクロロ
ヒドリン−酸化エチレンエラストマが含まれていること
を特徴とする、請求項18に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/409,491 US5002677A (en) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | Flexible high energy magnetic blend compositions based on ferrite particles in highly saturated nitrile rubber and methods of processing the same |
| US409491 | 1989-09-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03205801A true JPH03205801A (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=23620716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2247632A Pending JPH03205801A (ja) | 1989-09-19 | 1990-09-19 | 柔軟な高エネルギー磁性混合組成物 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5002677A (ja) |
| EP (1) | EP0418807B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03205801A (ja) |
| AT (1) | ATE118289T1 (ja) |
| CA (1) | CA2025584A1 (ja) |
| DE (1) | DE69016722T2 (ja) |
| ES (1) | ES2070965T3 (ja) |
| MX (1) | MX164710B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5051200A (en) * | 1989-09-19 | 1991-09-24 | The B. F. Goodrich Company | Flexible high energy magnetic blend compositions based on rare earth magnetic particles in highly saturated nitrile rubber |
| DE69327457T2 (de) * | 1992-04-14 | 2000-06-15 | Rjf International Corp., Brecksville | Magnetisiertes material mit höherer zugkraft und verfahren und vorrichtung zur multipolaren magnetisierung dieses materials |
| US6468678B1 (en) | 1994-11-17 | 2002-10-22 | 3M Innovative Properties Company | Conformable magnetic articles for use with traffic bearing surfaces methods of making same systems including same and methods of use |
| AU696195B2 (en) * | 1994-11-17 | 1998-09-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Conformable magnetic articles for use with traffic-bearing surfaces |
| US5824728A (en) | 1995-06-09 | 1998-10-20 | Scot H. Laney | Iron-ferrite-filled polymer-based composite material and method of making the same |
| WO1997014850A1 (en) * | 1995-10-18 | 1997-04-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Conformable magnetic articles underlaid beneath traffic-bearing surfaces |
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| US5990218A (en) * | 1998-11-20 | 1999-11-23 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Polymeric magnet compound |
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| AU2000275633A1 (en) * | 2000-06-22 | 2002-01-02 | Lev Vasilievich Nikitin | Magnetocontrolled elastic composite material |
| US7084204B2 (en) | 2000-08-01 | 2006-08-01 | Ansell Healthcare Products Llc | Coating for rubber gloves |
| US7338573B2 (en) * | 2000-11-26 | 2008-03-04 | Magnetnotes, Ltd. | Magnetic substrates with high magnetic loading |
| EP1360071B1 (en) * | 2000-11-26 | 2006-01-11 | Magnetnotes, Ltd. | Magnetic substrates, composition and method for making the same |
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| CA2438111A1 (en) * | 2003-08-25 | 2005-02-25 | Bayer Inc. | Nitrile polymer compounds for magntic seal applications |
| DE102004041649B4 (de) | 2004-08-27 | 2006-10-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Magnetorheologische Elastomere und deren Verwendung |
| DE102004041651B4 (de) | 2004-08-27 | 2006-10-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Magnetorheologische Materialien mit magnetischen und nichtmagnetischen anorganischen Zusätzen und deren Verwendung |
| DE102004041650B4 (de) | 2004-08-27 | 2006-10-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Magnetorheologische Materialien mit hohem Schaltfaktor und deren Verwendung |
| DE102010029075A1 (de) | 2010-05-18 | 2011-11-24 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Wäschebehandlungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts |
| BR112013010024A2 (pt) | 2010-10-27 | 2016-08-02 | Kraft Foods Global Brands Llc | embalagem para acomodar produto a qual pode ser fechada de forma magnética |
| US9028951B2 (en) | 2013-09-10 | 2015-05-12 | Magnetnotes, Ltd. | Magnetic receptive printable media |
| US9802353B2 (en) * | 2015-03-27 | 2017-10-31 | Sonoco Development, Inc. | Method of making a flexible magnetized sheet |
| US9914615B2 (en) * | 2015-09-28 | 2018-03-13 | David Marks Wooldridge | Magnetic band and associated methods thereof |
| CA3089262C (en) * | 2018-03-19 | 2022-05-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Logging tool ferrites and methods of manufacture |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES393853A1 (es) * | 1970-08-12 | 1973-08-16 | Minnesota Mining & Mfg | Procedimiento para fabricar particulas de ferrita de bario. |
| JPS5364797A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-09 | Tdk Corp | Rubber, plastic magnet and magnetic powder for them |
| JPS54142309A (en) * | 1978-04-27 | 1979-11-06 | Sakai Chemical Industry Co | Magnetic paper and method |
| US4555449A (en) * | 1984-02-09 | 1985-11-26 | Union Carbide Corporation | Magnetic recording medium |
| EP0281295A3 (en) * | 1987-03-03 | 1990-05-30 | Imperial Chemical Industries Plc | Process and composition for producing bonded magnet |
-
1989
- 1989-09-19 US US07/409,491 patent/US5002677A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-09-18 CA CA002025584A patent/CA2025584A1/en not_active Abandoned
- 1990-09-18 EP EP90117920A patent/EP0418807B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-18 AT AT90117920T patent/ATE118289T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-09-18 MX MX22448A patent/MX164710B/es unknown
- 1990-09-18 ES ES90117920T patent/ES2070965T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-18 DE DE69016722T patent/DE69016722T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-19 JP JP2247632A patent/JPH03205801A/ja active Pending
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