JPH0736371B2 - 多極異方性樹脂磁石の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 従来、多極異方性配向された樹脂磁石は、磁性粉と高分
子材料を混練し磁性粉を配向させることなく成形した等
方性の樹脂成形品に多極着磁する方法や、成形時にN,S2
曲の磁場により磁性粉をラジアル異方性又はアキシャル
異方性に配向させた異方性樹脂成形品に多極着磁する方
法により作成されたものがほとんどであった。着磁の容
易性を考慮すると、後者のようにあらかじめ樹脂成形品
にラジアル又はアキシャル異方性配向させている方が好
ましい。

上記のラジアル又はアキシャル異方性樹脂成形品を得る
には、第２−１図に断面図を示すように、N,S2極を対向
させた空間（キャビティー）において樹脂を成形すれば
よい。この方法は、成形品のキャビティーに充分な配向
磁場をかけることが可能な為、配向度は95％以上のもの
が得られるという利点があり、さらに、時期特性を良く
するために磁性粉含有両を多くし流動配向性が悪くなっ
たものにも内部深くまで成形配向させることが可能であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしラジアル又はアキシャル異方性配向成形品を多極
に着時する場合には、着磁に使用する磁気の磁路６（第
２−２図中の６）が、成形品内部の１部において、磁性
粉のもつ磁化容易軸（磁性粉の磁化され易い方向）と90
°の方向を向いてしまう為に、配向度そのものは高いが
配向方向が１部異なるために、磁気がその部分において
規制されてしまい磁気性能が材料の持っている性能とし
てはかなり低い所で使用しなければならないという大き
な原理的問題点があった。また上記の方法は、中実のマ
グネットロールの様な物には適用できなかった。

上記問題点を解決する方法としては、最近、着磁の際に
使用される磁気回路と類似の形状にあらかじめ多極異方
性配向している樹脂成形品に着磁を施すという方法が用
いられている。この方法は、例えば第３−１図に断面図
を示すように、N,S極を交互にかけているキャビティー
中で成形品を作成するものである。

この方法で得られた樹脂成形品は、着磁に使用される磁
気回路と配向方向が一致しているものの、多極の配向磁
場を発生させるためのN,S極構造が対向磁極とならない
ために、前記のラジアル異方性配向、アキシャル異方性
配向の場合に使用させるギャップ間パーミアンスに比較
して、この方法では漏洩パーミアンスだけによって発生
する磁場を用いて配向させねばならず、配向用の磁場と
しては対向磁極（ラジアル異方性配向、アキシャル異方
性配向）の場合と比較して数分の１〜数十分の１になっ
てしまうという原理的な欠点があった。又配向そのもの
の深さも、対向磁極の様に成形品の半径方向まかたは厚
み方向には磁束がほとんど通らないために、多極になれ
ばなるほど表面層のみでしか磁束が通らず、表面層のみ
しか配向が起こらなくなってしまい、他の大部分は等方
性になっているままであり、磁気特性の向上に寄与しな
い所が大部分をしめていた。さらに多極の場合N,Sの磁
極間の距離が近くなるため磁束がキャビティーを通らず
磁極間で直接リークしてしまうことによる配向磁場その
ものの低下とその相乗効果によって非常に効率が低下し
てしまっていた。

またラジアル異方性配向、アキシャル異方性配向では問
題なく使用できていた磁性粉の含有量の多い高性能材料
等は流動配向性が悪いため、多極成形配向においてはほ
とんど配向せず、使用できないという大きな原理的欠点
があった。

このように、多極異方性配向成形方法を用いても、磁性
粉含有量の少い磁気特性の低いものしか使用できないこ
とから、ラジアル異方性配向やアキシャル異方性配向で
磁性粉含有量の多い高性能材料を配向させたものと結果
的には大差がなくなってしまっていた。そのため中実の
マグネットロールの様なラジアル配向できないものや、
磁性粉の含有量の少ない、比重の小さな樹脂磁石が特に
要求される様な場合という様に利用範囲が限定されてい
た。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の問題点に鑑み成されたものであり、
その目的は、磁気性能を充分に発揮できる多極異方性配
向されている部分を有する樹脂磁石の製造方法、特に表
面層だけでなく内部深くまで多極異方性配向されている
樹脂磁石の製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、磁性粉を含む樹脂磁石の組成物を
筒状又は柱状あのキャビティー内で溶融状態に保ちつつ
該キャビティーに磁場をかけることにより該磁性粉を異
方性配向させてから該組成物を冷却硬化させる工程を有
する多極異方性樹脂磁石の製造方法であって、異方性配
向させてから冷却硬化させる工程として、キャビティー
の内部にまで多極異方性配向用の磁極を挿入し、他のキ
ャビティー部分に磁性粉を含む樹脂磁石の組成物を溶融
状態で存在せしめつつ該磁極により磁場をかけ該磁性粉
を多極異方性配向させてから冷却硬化する工程と、続い
て該磁極の先端が該キャビティーの外周上の位置にくる
まで該磁極をラジアル方向に引き出した形状の空間に磁
性粉を含む樹脂磁石の組成物を溶融状態で存在せしめつ
つ該磁極により磁場をかけ該磁性粉を多極異方性配向さ
せてから冷却硬化する工程とを有する多極異方性樹脂磁
石の製造方法によって達成される。

すなわち本発明は、２回の成形配向の工程よりなる。

第１−１図〜第１−４図は本発明の方性樹脂磁石の製造
方法の原理を模式的に示したものである。

図中において、１はＮ極、２はＳ極、３はキャビティー
（成形品を成形する空間）又はキャビティー内にて成形
された成形品であり、４は成形品の中に含まれている磁
化容易軸をもった磁性粉の配向を模式的に示すものであ
り、５は配向用磁場による磁束の流れの方向を模式的に
示したものである。Ｎ極１、Ｓ極２は金型外部で発生さ
せた磁場をキャビティーにまで誘導してキャビティー内
にで磁場を発生させるものである。本例においては成形
品が筒状であったが、柱状であってもよい。

本発明の異方性樹脂磁石の製造方法は例えば下記のよう
に２回の成形配向の工程を有して行われる。

第１回目の成形配向の工程として、まず第１−１図に断
面図で示しているように樹脂成形品が成形されるキャビ
ティー３中に複数の磁極（交互にＮ極１、Ｓ極２）を挿
入する。Ｎ極１、Ｓ極２に磁場を与えることによりキャ
ビティー３中に磁場を発生させつつ、溶融状態の樹脂磁
石の組成物を射出注入する。この時、Ｎ極１とＳ極２の
先端部の対向したギャップに最も強く磁場がかかり、磁
束は５に示すように流れ磁性粉は４で示すように配向す
る。この組成物を冷却硬化し磁極を取りはずすと、第１
−３図に部分断面図を示すような成形品３が得られる。

次に、第２回目の成形配向の工程として、成形品を最終
形状に成形できるように、Ｎ極１とＳ極２をキャビティ
ーの外周に接するようにラジアル方向に引き出し配置し
た形状にし（第１−２図）、この状態で再び磁極に磁場
を与えつつ磁極が引き出された後の空間に組成物の射出
を行う。この時の磁束の流れは第１−２図中で５に示す
ようになる。冷却硬化すると、第１−４図に磁性粉の配
向を模式的に示しているような成形品（所望の異方性樹
脂磁石の最終成形品）が得られる。

本発意によれば、磁気特性のよい中実のマグネットロー
ルが得られる。また磁性粉含有量の多い高性能な樹脂磁
石が得られる。

この第２回目の成形配向の工程においては、磁束は、磁
極と第１回目の成形配向部分の間に磁気連鎖を起こし磁
化容易が向くように配向する。したがって成形品内部の
深い所まで配向度の高い多極成形品を得ることができ
る。

本発明においてキャビティー内部に挿入し成形品内部に
突き出させるように使用する磁極の形状は、成形品に持
たせたい磁束分布によって決めればよい。

また本発明において第１回目の成形配向時に使用する樹
脂磁石の組成物と第２回目の成形配向時に使用する組成
物は、同一のものに限らず、配向磁場の強くかけられる
第１回目には磁性粉含有量の多い組成物を使用し第２回
目には磁性粉含有量の少ない組成物を使用するようにし
てもよい。

多極異方性配向磁場を発生させる方法としては上記のよ
うな方法に限らずパルス磁場を用いてもよい。

また、キャビティー内に溶融状態の磁性粉混入高分子材
料を存在せしめる方法としては、２色成形法、多段射出
成形法、トランスファー法、ホットプレス法、反応成形
法等が使用できる。

本発明の異方性樹脂磁石の製造方法により製造される異
方性樹脂磁石の組成物は、磁性粉とバインダーを主成分
としており、その他、滑剤等が添加される。

磁性粉としては、フェライトや、サマリウムコバルト系
等の希土類金属等が使用できるが、着磁のためのエネル
ギーが少なくてすむフェライトが好適に使用される。フ
ェライトと希土類金属等を混合して使用してもよい。使
用される具体的なフェライトとしてはストロンチウムフ
ェライトやバリウムフェライト等が挙げられる。

バインダーとしてはポリアミド、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリフェニレンサルファイド等の従来公知の任
意の樹脂磁石用のバインダー材料が使用される。磁性粉
の配合割合は樹脂磁石の組成物の重量に対しておよそ70
wt％〜90wt％の範囲である。

滑剤としては、ステアリン酸金属塩やビスアミド系等が
使用され、又表面処理剤としては、シラン系、チタネー
ト系等のものが使用される。

〔発明の効果〕

本発明の異方性樹脂磁石の製造方法においては 多極異方性配向が、少ないエネルギーで磁気的に効
率よく行える、 樹脂磁石の深部まで多極異方性配向されるので性能
のよい異方性樹脂磁石が得られる、 高性能にするために磁性粉含有量を多くした流動性
の悪い材料に対しても多極異方性配向が容易に行える 等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１−１図は本発明の（多極）異方性樹脂磁石の製造方
法において、第１回目の成形配向を示す模式断面図であ
り、第１−２図は第２回目の成形配向を示す模式断面図
であり、第１−３図は第１回目の成形配向後の成形品を
示す部分模式図であり、第１−４図は第２回目の成形配
向後の成形品（最終成形品）を示す部分模式図である。 第２−１図及び第２−２図は、従来例のラジアル異方性
配向成形による金型磁極部及び成形品の模式図であり、 第３−１図及び第３−２図は、従来例の多極異方成形配
向による金型磁極部及び成形品の模式図である。 1:N極 2:S極 3:成形品又はキャビティー 4:フェライト磁性粉の配向の様子 5:配向時の磁束の流れ 6:多極異方着磁用磁路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性粉を含む樹脂磁石の組成物を筒状又は
   柱状のキャビティー内で溶融状態に保ちつつ該キャビテ
   ィーに磁場をかけることにより該磁性粉を異方性配向さ
   せてから該組成物を冷却硬化させる工程を有する多極異
   方性樹脂磁石の製造方法であって、異方性配向させてか
   ら冷却硬化させる工程として、キャビティーの内部にま
   で多極異方性配向用の磁極を挿入し、他のキャビティー
   部分に磁性粉を含む樹脂磁石の組成物を溶融状態で存在
   せしめつつ該磁極により磁場をかけ該磁性粉を多極異方
   性配向させてから冷却硬化する工程と、続いて該磁極の
   先端が該キャビティーの外周上の位置にくるまで該磁極
   をラジアル方向に引き出した形状の空間に磁性粉を含む
   樹脂磁石の組成物を溶融状態で存在せしめつつ該磁極に
   より磁場をかけ該磁性粉を多極異方性配向させてから冷
   却硬化する工程とを有することを特徴とする多極異方性
   樹脂磁石の製造方法。