JPH066642B2 - ゴム磁石用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はゴム磁石用組成物に関する。詳しくは、粉末ゴ
ムと粉末状磁性材料を混合して成る組成物で、極めて優
れた混練性及び加圧成形性を有する。そして本発明の組
成物は加工され、ゴム磁石として電気分野をはじめとす
る広い範囲の分野に使用される。

（従来の技術） 従来、ゴム磁石の製造は従来からあるベール状ゴムある
いはチップ状ゴムに粉末状磁性材料を混練機、例えば練
りロール機、インターナルミキサー、双腕形ニーダー等
を用いて混練し、次に加圧成形、加硫及び着磁を行って
得る方法が採用されている。

しかしながら、前記の混練においてゴム磁石製品を得る
には、ゴムに多量の磁性材料を混練するために混練に極
めて長い時間を要すし、またその磁性材料は硬く、混練
において混練機の摩耗が激しく、このためにしばしば混
練機の補修、定期検査、時には混練機自体を更新せねば
ならないなど製造経費の上昇を余儀なくされている。一
方において、混練中にゴムが硬い磁性材料により極めて
高いせん断力を受けて発熱し、ゴム自体が劣化し、得ら
れるゴム磁石の機械的性質が劣る場合がある。また混練
した混練物は硬くて多量の磁性材料をゴムに混練してい
るために混練物の粘度が高く、次の加圧成形、例えば、
ロール成形機、押出成形機、圧縮成形機、カレンダーロ
ール等での加圧成形に於いて混練物の流れが悪く、複雑
且つ満足する形状のゴム磁石は得られない。このため
に、これら複数の問題点を解決したゴム磁石用組成物の
出現が強く望まれているのが実状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、上記問題点の解消と要望に答えるべく、
鋭意研究の結果、本発明を完成したものである。

本発明は上述したゴムに多量の磁性材料を混練する場合
の問題点である製造経費の面を軽減し、得られるゴム磁
石の機械的性質を損なう事なく混練でき、優れた加圧成
形性を有し、複雑且つ満足する形状のゴム磁石製品を得
ることのできるゴム磁石用組成物にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のゴム磁石用組成物は、近年開発された化学的方
法により得られる１００℃におけるムーニー粘度が５以
上３０以下の粉末ゴムに粉末状の磁性材料を添加混合し
て得られることを特徴とする。そして得られたゴム磁石
用組成物は、ゴムの加工工程で、混練、加圧成形、加硫
及び着磁されゴム磁石製品として使用される。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の組成物で特徴的なことは、１００℃におけるム
ーニー粘度（以下、１００℃におけるムーニー粘度をム
ーニー粘度と云う）が５以上３０以下の化学的方法によ
り得られた粉末ゴムを使用することにある。

一般に、粉末ゴムは物理的方法あるいは化学的方法によ
って製造される。物理的方法によって製造される粉末ゴ
ムとしては、ベール状ゴムあるいはチップ状ゴムを粉
砕、破砕により粉末化したゴム、ゴムラテックスをスプ
レー乾燥、フラッシュ乾燥、冷凍法等により粉末化した
ゴムがある。化学的方法によって製造される粉末ゴムと
しては、凝固、共沈、マイクロカプセル法あるいはポリ
マーイオンコンプレックス等により粉末化したゴムがあ
る。本発明で使用される粉末ゴムは化学的方法により製
造される粉末ゴムで、特に好ましくはポリマーイオンコ
ンプレクス法により粉末化したゴムで、そのムーニー粘
度が５以上３０以下の粉末ゴムである。物理的方法によ
り粉末化したムーニー粘度が３０以上の粉末ゴムは、粉
末化直後は粉末状であるが凝集を起すために粉末ゴムと
して使用し得ない。本発明の組成物に使用される粉末ゴ
ムの粒径は特に制限されるものではないが、好ましくは
３mm以下、更に好ましくは２mm以下であって、粒径が３
mmを越えると混練機による混練に長時間を要し好ましく
ない。

本発明で云う化学的方法によって得られる粉末ゴムとし
ては、天然ゴム、ポリクロロプレンゴム、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合ゴム、ポリイソプレンゴム、エ
チレン−プロピレン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム、
スチレン−ブタジエン共重合ゴム、クロロスルホン化ポ
リエチレン、エピクロルヒドリンゴム等の粉末ゴムが挙
げられる。これらの化学的方法によって得られる粉末ゴ
ムの製法の一例は、例えば、特開昭５３−73244号の粉
末ゴムの製法を挙げることができる。これはアニオン性
もしくはノニオン性のゴムラテックスにアニオン性水溶
性高分子を混合し、次に該アニオン性水溶性高分子とコ
アセルベーションを起生しうるカチオン性高分子、陽イ
オン界面活性剤等を混合し、ゴムラテックスからゴム粒
子を分離した後、合成樹脂エマルジョンを添加混合し、
脱水乾燥すれば粉末ゴムが得られる。

本発明で云うムーニー粘度とは、日本工業規格、ＪＩＳ
Ｋ ６３００（未加硫ゴム物理試験方法）に規定され
る試験装置及び測定方法に基ずいて測定される粘度を指
す。そして本発明に使用される粉末ゴムのムーニー粘度
は５以上３０以下、好ましくは１０以上２０以下の粉末
ゴムが使用される。ムーニー粘度が５未満の化学的方法
によって得られる粉末ゴムは、前述した物理的方法によ
って得られるムーニー粘度が３０以下の粉末ゴムと同様
に粉末化直後は粉末状であるが、本発明の組成物を得る
前に凝集し本発明の組成物は得られない。またムーニー
粘度が３０を越える粉末ゴムを使用して組成物を得た場
合、次の混練に於いて、混練物のムーニー粘度が高くな
り、ゴムが多量の磁性材料により高いせん断力を受けて
発熱するために、混練中は常時水で混練機を冷却しなけ
ればならず、また混練物の加圧成形において複雑且つ満
足する形状のゴム磁石製品は得られない。すなわち、化
学的方法によってのみ得られるムーニー粘度が５以上３
０以下の粉末ゴムを使用することによって本発明組成物
を得ることができる。

本発明で云う磁性材料とは、ゴム磁石に一般に配合され
る粉末状の磁性材料で、例えばBa−フェライト、Sr−フ
ェライト、Ca−フェライト、Zn−フェライト、Co−フェ
ライト、Mn−Znフェライト、Cu−Znフェライト、Ni−Zn
フェライト、アルニコ、γ−酸化鉄、Pt・Co，Pt・Fe，Mn
・Al・C、純鉄、サマリュウムコバルト等の希土類等が挙
げられる。これらは単独もしくは混合して使用すること
ができる。そして粉末ゴムに添加混合されるこれら磁性
材料の量は粉末ゴム１００重量部当たり１００〜２００
０重量部、好ましくは４００〜１５００重量部、更に好
ましくは７００〜１２００重量部が添加混合される。１
００重量部未満では本発明の組成物が目的とするゴム磁
石製品は得られない。２０００重量部を越えるとゴムの
結合剤としての結果が小さくなり、得られるゴム磁石製
品の機械的性質が劣り、工業的価値が小さくなる。

本発明の組成物の特徴は、粒状もしくは粉状であって、
本発明の組成物を得る方法としては、パウダーミキサー
が使用される。パウダーミキサーとしてはパドルミキサ
ー、マラーミキサー、タンブルミキサー、リボンブレン
ダー、高速ミキサー、攪拌翼形混合機等が挙げられる。
或いはゴムの混練に使用するインターナルミキサー、双
腕形ニーダー等も使用される。そしてこれらのパウダー
ミキサーにより粉末ゴムと粉末状の磁性材料を混合する
ことによりえられる。また必要に応じてゴム用配合剤、
例えば、ゴム加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、粘着付
与剤、可塑剤、軟化剤等が適宜添加混合される。得られ
た本発明の組成物は、練りロール機、インターナルミキ
サー、双腕形ニーダー等で混練される。混練に於いて本
発明の組成物は極めて短時間に混練が出来、混練物の発
熱もなく、且つムーニー粘度の低い混練物が得られる。
この混練物を例えば押出成形機により紐状に加圧成形す
ると表面肌の美しい紐を得ることができる。また本発明
の組成物は混練機を使用せずそのまま加圧成形機により
加圧成形することもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明のゴム磁石用組
成物は、ゴム磁石製品を製造する場合の問題点であった
製造経費の面を軽減し、しかも加圧成形に於いて複雑且
つ満足する形状に加圧成形できることを特徴とする現在
まで類を見なかった組成物である。

（実施例） 以下実施例により本発明を説明するが、これら例示的な
ものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

なお、実施例１〜３で使用した粉末ゴムは、次に示す方
法により製造した。

窒素気流中でロジンカリ石けん4.0重量％、苛性ソーダ
0.4重量％、ホルムアルデヒド、ナフタレンスルホン酸
ソーダの縮合物0.4重量％を水１００重量％に溶解し、
次いでｎ−ドデシルメルカプタン0.35重量％、2,6−ジ
−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．１重量％を溶解した
クロロプレン１００重量％を加えて乳化し、４０℃で過
硫酸カリウムの１％水溶液を滴下しながら重合を行っ
た。重合は７０％転化率で停止させ、未反応クロロプレ
ンを留去して乾燥重量が３５％のクロロプレン重合体ラ
テックスを得た。

次にこのラテックスを用いて、特開昭５３−７３２４４
号の粉末ゴムの製法に従って、粉末ゴムを次に示す方法
により製造した。

上記クロロプレン重合体ラテックス３００ｇにアニオン
性水溶性高分子（カルボキシメチルセルローズナトリウ
ム）の１％水溶液１０５０ｇを加えて、均一溶液になる
まで混合し、１０％の酢酸水溶液をゆっくり添加してPH
6.3に調節した。次いで、この混合溶液を高級アミン
（ポリオキシエチレン牛脂アルキルプロピレンジアミ
ン）の酢酸塩２重量％を含有する0.5％水溶液４２００
ｇ中に室温で攪拌しながら添加すると該重合体はただち
に粉末状に分離した。粉末分離後のPHは4.9であった。
次いで、綿布で別、洗浄後に遠心分離機で脱水すると
手で容易に粉末になる湿潤した重合体を得た。さらに流
動乾燥機で、粒径が１mmの粉末クロロプレンゴム（以下
粉末ＣＲと云う）を得た。得られた粉末ＣＲのムーニー
粘度は８であった。

実施例４〜５及び比較例３に使用した粉末ＣＲは実施例
１〜３に使用した粉末ＣＲの上記粉末ゴムの製造におい
て、ｎ−ドデシルメルカプタンの0.35重量％を0.30重量
％に変えた以内、上記と同様な操作により粉末ＣＲを得
た。得られた粉末ＣＲのムーニー粘度は２０であった。

また比較例２に使用した粉末ＣＲは東洋曹達工業（株）
製、スカイプレンＢ−３０のクロロプレンゴムラテック
スを乾燥重量が３５％になるように調整し、次に上記に
示した特開昭５３−７３２４４号の粉末ゴムの製法と同
様な操作により粉末ＣＲを得た。得られた粉末ＣＲのム
ーニー粘度は５３であった。

実施例１〜３及び比較例1,2 実施例１は粉末ＣＲを３０の攪拌翼形混合機に入れ、
それに使用粉末ＣＲ１００重量部当たり、磁性材料であ
るBa−フェライト（戸田工業（株）製 ＦＥＲＯＴＯＰ
ＧＲ−５００）を５００重量部、亜鉛華５重量部、酸
化マグネシウム４重量部、エチレンチオウレア0.8重量
部、ナフテン系オイル８重量部を添加し、常温で２０秒
間、８５０r.p.m.で回転翼を回転し、ゴム磁石用組成物
を得た。次に（株）東洋精機製作所製 ８インチロール
で、ゴム磁石用組成物ロールへ投入してから混練物が得
られるまでの時間の測定を行った。混練時間を表−１に
示す。次にその混練物を２mmシート成形用金型に充填
し、金型を１８０℃で２５分間、50kg／cm²で加圧し、
加圧成形加硫を行った。得られた２mmシートの機械的性
質を知るために、ＪＩＳ Ｋ６３０１に従って引張強さ
の測定を行った。測定結果を表−１に示す。一方に於い
て、得られた混練物の流動性を知るために、混練物のム
ーニー粘度の測定を行った。表−１に測定結果を示す。

実施例２は実施例１のBa−フェライト５００重量部を１
０００重量部に変えた以外実施例１と同様な方法に従っ
た。

実施例３は実施例１のBa−フェライト５００重量部を１
５００重量部に変えた以外実施例１と同様な方法に従っ
た。

比較例１は実施例１の粉末ＣＲをムーニー粘度が５２の
チップ状ＣＲ（東洋曹達工業（株）製スカイプレンＢ−
３０）に変え、表−１に示す比較例１の組成物を８イン
チロールで混練して混練物を得た。混練に２５分間を要
した。得られた混練物を実施例１と同様な方法によりム
ーニー粘度の測定と引張強さの測定を行った。

比較例２は粉末ＣＲを用いて実施例２と同様な方法によ
り組成物を得て、次に８インチロールで混練を行った
が、混練物はロールへの巻き付きが悪く、また混練物は
素手では持てないほど高い発熱を示し混練出来なかった
ので、混練を中止した。

表−１から、実施例１〜３のゴム磁石用組成物は比較例
１に比べて、極めて短い時間で混練できることが分か
る。また実施例１〜３は比較例１に比べ著しく低いムー
ニー粘度を示しており、このことから加圧成形に於いて
極めて優れた流動性を示すことは明らかで、これは化学
的方法によってのみ得られるムーニー粘度が５以上３０
以下の粉末ＣＲが混練物の流動性を増すことによると考
えられる。そして実施例１〜３で得た２mmシートの引張
強さは比較例１に比べて明らかに高い値を示した。これ
は推測ではあるが、実施例１〜３のゴム磁石用組成物
は、ロールでの混練時間が短く、また混練物のムーニー
粘度が低いことにより、混練に於いて混練物の発熱が小
さく、ゴムの劣化が起こらなかったものと考えられる。
反面、比較例１は混練時間が長く、また混練物のムーニ
ー粘度が高いために混練中に混練物が高い発熱を起こし
ゴムが劣化し、低い引張強さを示したものと考えられ
る。

実施例4,5及び比較例３ 実施例４は実施例１のBa−フェライト５００重量部をSr
−フェライト（戸田工業（株）製 ＦＥＲＯＴＯＰ Ｇ
Ｐ−９４１）７００重量部に変えた以外、実施例１と同
様な方法に従った。

実施例５は実施例４のSr−フェライト７００重量部を１
２００重量部に変えた以外、実施例４と同様な方法に従
った。

比較例３は実施例４のSr−フェライト７００重量部を２
５００重量部に変えた以外、実施例４と同様な方法に従
って混練物を得ようとしたが、ロール混練に於いて混練
物の発熱が高く、また混練物のロールへの巻き付きが悪
く、ロール作業が困難であるため、混練を中止した。

表１に示すように実施例4,5のゴム磁石用組成物は短時
間に混練でき、その混練物のムーニー粘度は低く、且
つ、得られる２mmシートは大きい引張強さを示した。比
較例３のロール混練で、混練物の発熱が高く、ロールへ
の巻き付きが悪い原因として、フェライト量が２０００
重量部を越えると、混練物の流動性に与えるゴムの効果
が小さくなりムーニー粘度が異常に高くなること、およ
びフェライトに対するゴムのバインダーとしての効果が
小さくなること等が考えられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１００℃におけるムーニー粘度が５以上３
   ０以下の化学的方法により得られた粉末ゴム１００重量
   部当たり粉末状磁性材料１００〜２０００重量部を添加
   混合して成るゴム磁石用組成物。