JPH0673329B2 - 複合磁石の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気特性に優れた複合磁石の製造方法に関する
ものである。さらに詳しくは磁性粉末を樹脂と混練成形
してなる複合磁石の製造方法において予め前記磁性粉末
をラジカル重合可能なモノマーと緊密に接触させた状態
に維持し，酸性亜硫酸イオンの存在下で重合反応を行わ
せて前記粉末をポリマーで被覆する事により磁性粉末の
表面を改質せしめる事を特徴とする複合磁石の製造方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

磁性粉末とバインダーとを混合混練し，押出成形，圧縮
成形，あるいは射出成形により複合磁石の製造すること
は周知である。複合磁石は割れカケが生じにくい，二次
加工が不要で複雑な形状や薄肉の形状に適する，ラジア
ル異方性の製品が得られる等の特徴を持つことから最近
の磁気特性の改善も伴って例えば小型モータ，センサ
ー，リレー及びOA機器等への利用が増加してきている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方，複合磁石の欠点としては，成分として非磁性のバ
インダー及び添加物が混入されるため，その体積分だけ
磁気特性が低下する事が挙げられる。この欠点を改善す
る方法としては磁性粉末の充填量を増すこと及び磁性粉
末の配向度を高める事が必要である。しかし，一般に磁
性粉末の混入量を多くすると成形時に流れが悪くなり，
成形性が悪くなったり，あるいは製品が得られなくな
る。又かろうじて形状を作ったとしても磁性粉末の配向
度が低下し，満足な磁気特性は得られない。

このような不具合を改善する方法の一つとして磁性粉末
を各種カップリング剤で表面処理する事により充填率及
び機械強度向上を図る方法が提唱されてきた。この方法
は磁性粉末の表面を親水性から親油性に変え，バインダ
ーとの馴じみを良くする効果があり，従って充填率，配
向性，機械強度の改善が出来る。このような方法により
従来の方法に比べて特に磁気特性は向上せしめる事が出
来るが，特にOA機器用としてのモーター用マグネットな
どについては軽薄短少化指向が強く，一層の磁気特性の
向上が望まれている。

本発明はこれらの状況に鑑みさらに磁気特性を向上せし
めるための製造方法を提供する事を目的とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち本発明は磁性粉末を樹脂と混練成形してなる複合磁
石の製造方法において，予め前記磁性粉末をラジカル重
合可能なモノマーと緊密に接触させた状態に維持し，酸
性亜硫酸イオンの存在下で重合反応を行わせて前記粉末
ポリマーで被覆する事により表面改質を行わしめる事を
特徴とするものであり，さらにこの磁性粉末をポリアミ
ド系の樹脂と混練し，複合化させることにより顕著な効
果が認められる事を見出し，本発明を完成するに至った
ものである。

本発明に従えば，磁性粉末は一般式MO.6Fe₂O₃（但しＭ
はCa⁺⁺，Ba⁺⁺，Sr⁺⁺，及びPb⁺⁺などの二価の金属イオン
である）で表わされるマグネトプランバイト型結晶を有
するフェライト粉末が用いられる。

又，樹脂は混練工程において前記ポリマーと馴じみの良
い次の以下に述べるような熱可塑性樹脂が良く、具体的
には、ポリエチレン，ポリプロピレンなどのポリオレフ
ィン系樹脂，ナイロン−6,ナイロン−12,ナイロン610,
ナイロン11,ナイロン66などのポリアミド系樹脂，ポリ
エチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート
などのポリエステル系樹脂，エチレン−酢酸ビニル共重
合体，エチレン−エチルアクリレート共重合体，ポリフ
ェニレンサルファイド，ポリエーテルエーテルケトン，
ポリエーテルサルフォン及びこれらの変性タイプの樹脂
などが好適であるが，特にポリアミド系樹脂が本発明に
よる表面処理の効果を著しく発揮出来る。

又，本発明においてフェライト粉末をポリマーで被覆さ
せる場合，用いるラジカル重合又はラジカル共重合可能
なモノマーとして，アクリル酸，メタクリル酸及びアク
リル酸メチル，アクリル酸ブチル，メタクリル酸メチ
ル，メタクリル酸エチル，などのアクリル酸エステル類
やメタクリル酸エステル類，酢酸ビニル，プロピオン酸
ビニルなどの脂肪族ビニルエステル類，スチレン，α−
メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物類，ブタジエ
ン，イソプレン，クロロプレンなどのジエン類及びアク
リロニトリルなどを挙げる事が出来る。

本発明の方法においては上記ラジカル重合又はラジカル
共重合可能なモノマー類から選ばれた１種あるいは２種
以上のモノマーが用いられる。

本発明で用いるモノマーの量は余りに多過ぎると機械強
度及び耐熱性の低下をもたらし、又余りに少な過ぎると
フェライト粉末を完全に被覆出来なく表面処理の効果が
発揮出来なくフェライト粉末に対して重量で0.1〜10
％，好ましくは0.5％〜７％の範囲にある。

又本発明で用いる酸性亜硫酸イオンを供与する物質とし
て亜硫酸水，亜硫酸ガス，亜硫酸塩水溶液，酸性亜硫酸
塩水溶液などが使用される。この亜硫酸イオンの量は亜
硫酸換算でモノマー100重量部当り0.1〜50重量部，好ま
しくは0.5〜30重量部の範囲にある。

本発明の被覆処理条件としては次のように行う事が出来
る。フェライト粉末１重量部を１〜10重量部の水に懸濁
させ，液性を中性（pH6〜８）に調整した後モノマー及
び亜硫酸イオンを供与する重合開始剤を加え10℃〜100
℃，好ましくは20〜70℃の範囲の温度で被覆処理を行
う。処理時間は１〜４時間でモノマーはほぼ100％ポリ
マーに転化する。次いで得られた被覆処理済粉末の懸濁
液を中和処理し脱水，乾燥を行う。

本発明による処理を施した磁性粉末は次に樹脂と混合混
練し，その後ペレットをする。混練は加熱ニーダー，一
軸又は二軸の押出機で行う事が出来る。もちろん表面処
理磁性粉を圧縮成形に供してもかまわない。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について更に具体的に説明するが，
本発明がこれらの実施例に限定されるものではないこと
はもちろんである。

実施例‐１ 攪拌機，温度計付の反応釜にストロンチウムフェライト
粉末（平均粒子径１μ）5kgと水50lを加えて50℃で30分
激しくかき混ぜた。この時のpHは11であった。この液を
1N塩酸でpH3に調整した後アクリル酸メチルモノマー200
gと亜硫酸水素ナトリウム52gを加え50℃で２時間攪拌下
に反応を行った。反応終了後反応液を冷却し1Nカセーソ
ーダ水溶液でpH7.5とした。このものを脱水，乾燥し，
被覆量を測定したところ125gであった。

このようにして得られた被覆処理されたフェライト粉末
5kgにナイロン‐６粉末543gを混合し二軸押出機で混練
した後ペレット化し成形用コンパウンドを得た。このも
のを磁場15KOe下で射出成形を行った。結果を表‐１に
示した。

比較例‐１ 実施例‐１においてフェライト粉末を表面処理せずに用
いた以外は全く実施例‐１と同様にして行った。結果を
表‐１に示した。

比較例‐２ ストロンチウムフェライト（平均粒子径１μ）5kgをス
ーパーミキサーに投入し,120℃に加熱した後シランカッ
プリング剤（‐アミノプロピルトリエトキシシラン）
50gを添加し，さらに120℃で30分間攪拌を続けて表面処
理を行った。このフェライト粉末を実施例‐１と同様の
方法でペレット化し，射出成形に供した。結果を表‐１
に示した。

実施例２〜６ 表‐２に示した樹脂を用い，フェライト粉末の体積比を
60％とした以外は実施例‐１と全く同様の方法で行っ
た。結果を表‐２に示した。

実施例７〜10 表‐３に示したモノマー及び触媒を用いた以外は全く実
施例‐１と同様の方法で行った。結果を表‐３に示し
た。

又，本発明による表面処理を行った場合（ただし実施例
‐１の場合）とシランカップリング法と未処理の場合と
の複合磁石におけるフェライト粉末含有率と磁気特性と
の関係を第１図に示した。

〔発明の効果〕

以上述べたごとく本発明によれば，非常に効果的な表面
処理法を見出した事により，磁気特性を大幅に向上した
複合磁石を得る事が出来たばかりか，成形性にも優れた
特徴を持たせる事が出来た。従ってその工業的価値は大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明による表面処理を行った場合と，シラ
ンカップリング法と，未処理の場合の複合磁石における
フェライト粉末含有率と磁気特性との関係を示した図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−106629（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−82196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−88496（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−7092（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性粉末を樹脂と混練成形してなる複合磁
   石の製造方法において、前記磁性粉末を予めラジカル重
   合可能なモノマーと緊密に接触させた状態に維持し、酸
   性亜硫酸イオンの存在下で重合反応を行わせて、前記磁
   性粉末の表面がポリマーで被覆された状態に前記磁性粉
   末の表面を改質する磁性粉末表面改質工程と、この表面
   を改質された前記磁性粉末を、前記樹脂として選択し
   た、前記ポリマーと馴じみの良い熱可塑性樹脂と混練し
   混練物とする混練工程と、この混練物を成形し、前記複
   合磁石を得る成形工程とを、有する事を特徴とする複合
   磁石の製造方法。
2. 【請求項２】前記磁性粉末が一般式MO.6Fe₂O₃（但しＭ
   はCa⁺⁺，Ba⁺⁺，Sr⁺⁺，及びPb⁺⁺などの二価の金属イオン
   である）で表されるマグネトプランバイト型結晶構造を
   有するフェライト粉末であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の複合磁石の製造方法。
3. 【請求項３】前記ポリマーと馴じみの良い前記熱可塑性
   樹脂がポリアミド系樹脂である事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の複合磁石の製造方法。