JPS6012765B2 - 高抗磁力高表面磁束密度プラスチツク複合磁石の製造方法 - Google Patents

高抗磁力高表面磁束密度プラスチツク複合磁石の製造方法

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JPS6012765B2
JPS6012765B2 JP51103356A JP10335676A JPS6012765B2 JP S6012765 B2 JPS6012765 B2 JP S6012765B2 JP 51103356 A JP51103356 A JP 51103356A JP 10335676 A JP10335676 A JP 10335676A JP S6012765 B2 JPS6012765 B2 JP S6012765B2
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plastic composite
composite magnet
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coercive force
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泰夫 渡辺
誠治 磯山
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック複合磁石の製造法に関する。
更に詳しくは、新規な六方晶フェライト粉末と各種熱可
塑性樹脂との混合によって得られるプラスチック複合磁
石の製造法に関する。通常、プラスチック複合磁石は、
各種熱可塑性樹脂とフェライト粉末とを混糠して製造さ
れる。
この用途に用いられるフェライト粉末としては、間相反
応を利用した乾式法により製造されたものが殆んどであ
る。しかるに、従来の乾式法により得られるフェライト
粉末はその製法に起因する下記の如き種々の欠点を有し
ている。即ち、従来の乾式法による場合、製造過程で受
けるフェライト化反応を進行させるための焼成温度が1
000〜130000という高い温度であるため、必要
な反応が進行するだけではなく、フェライト粒子自体の
焼精も進行することとなり、後続の工程で相当強烈な機
械的粉砕を行うことが必要となる。このため粉末粒子に
衝撃歪が生じ、プラスチック複合磁石において重要な抗
磁力が十分大きな値とならない。また機械的粉砕による
ため、粉末の粒度分布が広くなる傾向がさげられない。
このような問題点を解決するため鋭意研究を行った結果
本発明者等はフェライト化の前段階の反応に湿式法即ち
液相下で行わせる新規なフェライト粉末を用いることに
よって極めて優れたプラスチック複合磁石とつくること
に成功した。すなわち上記の方法によって得られたフェ
ライト粉末を各種熱可塑性樹脂と混合してプラスチック
複合磁石を作ることにより、従来のプラスチック複合磁
石に比し、極めて優れた特性を有するプラスチック複合
磁石を得ることができた。上述の本発明者等が開発した
方法によって得られるフェライト粉末は形がし、粒子の
均一性に優れ、適正粒度を有している。また湿式工程に
後続する焼成処理を従来の乾式法で採用される焼成温度
に比べ遥かに低い温度で行うことができるため、先に述
べた如き高温処理に起因する欠点を免れた、プラスチッ
ク複合磁石を得ることができる。本発明のプラスチック
複合磁石は、従来のものに比し改善された抗磁力、磁束
密度を有していることが確認された。六方晶フェライト
粉末と各種プラスチック材から複合磁石を製造する場合
、その磁気特性に最も大きな影響を及ぼす因子は、素原
料たるハードフェラィト粉末自体の磁気特性と、プラス
チック材へのフェライト粉末の混合率である。
現存のプラスチック複合磁石では、フェライト粉末の混
合率は85〜90%が限界とされている。このためプラ
スチック複合磁石の磁気特性は、抗磁力(IHc)25
00〜300ぴだ、表面磁束密度700〜85的が限界
値になっている。本発明者等はこのような限界を打破し
、更に改善された特性値を有するプラスチック複合磁石
を開発することを目的として研究を行い、フェライト粉
末自体の磁性値を向上させること、およびプラスチック
材に対し改善された混合率で混合させることのできる原
料素材を開発することの両面から種々検討を加えた。既
に述べた如く、従来の乾式法で得られるフェライト粉末
は、機械的な粉砕によって数ミクロンの粒径にそろえら
れるため、粒子に顕著な衝撃歪が生じ、これが製品の磁
性値特に抗磁力を著しく低下させる原因の一つとなって
いる。
このため、焼き鈍し等の後処理が必要とされ、また機械
的な粉砕が行なわれるため粒子の不揃いは避けられない
欠点となっている。一方、公知の方法として湿式法も知
られておりこれによって液相下で得られたものは上述の
如き欠点がなく特にプラスチック材との混合時に問題と
なる粒子の配向性は乾式法で得られたものに比べ著しく
良好であるという結果がでているが、従来の緑式法で得
られるフェライト粉末は粒子が細かすぎるために乾式方
法で得られるものに比べプラスチック材との混合性が劣
るという欠点がある。
これに対し本発明者等は従釆の湿式法と乾式法とを紙合
せた方法でつくったフェライト粉末を用いる新規な複合
磁石の製造法を発明したが、これによって得られるプラ
スチック複合磁石は、特に抗磁力およびプラスチック材
とフェライト粉末との混合性に優れたプラスチック複合
磁石であることが判明した。
そのフェライト粉末の製造法自体については、本発明と
同時に特許出願した「六方晶フェライト粉末とその製造
法」(侍関昭51−103357)と題する発明に関す
明細書中に詳述したので本明細書においては詳細な説明
は省略する。本発明は上誌の新規な方法によって得られ
る高性能の新規な六方晶フェライト粉末をプラスチック
材と混合して改善された磁気特性を有する新規なプラス
チック複合磁石を製造する方法を提供するものである。
本発明の実施において採用されるフェライト粉末は、一
般に、第一鉄塩を反応出発原料としてアルカ川こより液
中に生成せしめたFe(OH)2とMC03(MはBa
、Sr、PbまたはCaを表す)との共次物をpH9〜
12、好ましくはpH9〜10、液温50〜80oo、
好ましくは50〜70q0に保持し、そのまま一定量(
例えば4.0〜5.0そ/分)の空気を微細な気泡状態
で吹き込ながら反応を進行させることによって液相下に
共枕物を得る第1工程と、第1工程で得られた共次物を
400〜900q0好ましくは400〜600qo更に
好ましくは500〜550℃の温度で焼成処理する第2
工程とからなる方法によって製造される。
以下の記載および特許請求の範囲において、「液相下で
得られた共耽物」という場合、特にことわりなき限り上
記の第1工程によって得られた共沈物を指すものである
。上述の第1工程および第2工程を総て得られた六方晶
フェライト粉末を、更に熱処理炉で700〜900q0
の温度で1〜3時間焼成して該六方晶フェライト粉末の
粒子径が1.0〜7.0仏となるまで粒子成長させた場
合は、更に混合性の改善されたフェライト粉末となり、
粒度分布中も狭く好適なフェライト粉末が得られる。こ
のようにして得られたものは、X線回折の同定において
ほぼ完全なマグネットプランバイトの回折線を示し、フ
ェライト化が十分進行していることが確認された。この
ようにして得られた粉末を簡単な解砕によって単一粒子
に解きほぐし、フェライト素原料とする。本発明の実施
し、おいて、フェライト素原料と混合してプラスチック
複合磁石を作るために使用するプラスチック材としては
、公知の熱可塑性樹脂で少なくとも圧縮成形、押出成形
、射出成形の何れかの成形法に適用できる任意のものを
用いることができる。
フェライト粉末をプラスチック材との混合率は目的に応
じて任意に選ぶことができるが、既に述べた如く従来法
で得たフェライト粉末では混合率85〜90%が限界で
あったのに対し、本発明で用いる新規なフェライト粉末
の場合92〜95%という高い混合率が得られる点に特
徴がある。
特許請求の範囲における混合率の限定はこの意味のもの
であり、必要ならばもっと低い混合率とすることも当然
可能である。フェライト粉末とプラスチック材との混練
は任意の公知の混線機を用いて行うことができる。
プラスチックとフェライト粉末との混合成形体は流動性
がよく、従って、例えば押出成形の場合、成形機はプラ
ンジャー式、スクリュー式の何れでもよい。成形条件と
しては、例えばシリンダー温度150〜250qo、押
出圧力500〜1500k9/めで好都合に行うことが
できる。一例としてバリウムフェライト粉末とメタクリ
ル樹脂との複合磁石を製造する場合について述べると次
の如くである。
まずフェライト原料粉末として、液相下で先に述べた如
くして六方晶フェライト用共沈物を生成させ、得られた
共枕物を、従来の固相反応を利用する乾式法で採用され
る熱処理温度に比べ遥かに低い400〜600℃の温度
で焼成して得られる六方晶フェライト粉末、またはこれ
を更に熱処理炉で700〜900℃の温度で1〜3時間
焼成して粉末の平均粒子蓬が1.0〜7.0仏となるま
で粒子生長させて更に混合性のよいものとしたフェライ
ト粉末を簡単な解砕によって単一粒子に解きほぐしたも
のを用いる。一方プラスチック材としてはメタクリル酸
メチルに0.1〜0.5%の亜硫酸触媒を加え、加熱重
合して重合率約10〜30%の紙鋼なシロップ状の重合
体を作りこれを用いる。このシロップにフェライト粉末
92重量%以上を混合し、公知の混綾機でよく混練処理
する。このようにして得られるプラスチック複合磁石の
特性の一例は、フェライト粉末の混合率92〜95%、
抗磁力(IHc)3200〜380ぴX、表面磁束密度
850〜120の、飽和磁化(oS)50〜65emu
/夕であった。これに対し従来法で得られる複合磁石の
一例を示せば、フェライト粉末の混合率が上限値の90
%の場合で得られるプラスチック複合磁石の抗磁力(I
Hc)は2800表面磁束密度750〜80の、飽和磁
化(〇s)45〜5氏mu′夕であり、本発明によって
得られるプラスチック複合磁石が実質的に優れているこ
とが明らかである。また上記の第1工程と第2工程とを
経て得られる新規なフェライト粉末の磁気特性は抗磁力
(mc)4800〜5300ェルステッド(0e)、飽
和磁化(〇s)50.0〜65.企mu/夕という従来
法では達成できなかった極め高い値を有している。
このような、フェライト粉末少なくとも9な重量%を含
むプラスチック複合磁石は極めて優れたプラスチック複
合磁石であり、従来存在し得なかったものである。以下
実施例により説明する。
実施例 1 液相化で六方晶フェライト用共次物を生成させ、得られ
た共沈物を450℃で2時間焼成し「得られたBao−
餌e2Q粉末を更に80000で1時間再焼成してプラ
スチック材との混合性のよいフェライト粉末を製造した
これを簡単な解砕で解きほぐした後別に用意したメタク
リル酸メチルに0.4%の亜硫酸触媒を加えて加熱重合
して製造したシロップ状の重合体に混合した。混合物を
スリュー式押出成形機で厚さ15m′肌のプラスチック
複合磁石板に成形した。プラスチック材に対するフェラ
イト粉末の混合率は93%であった。プラスチック板よ
り切り取った試料を測定して得た磁性値は抗磁力(IH
c)350のe、表面磁束密度lo5庇、飽和磁化(O
S)55.氏mu′夕であった。実施例 2実施例1に
準じた方法で製造したSぬ。
餌e203粉末を、実施例1と同様のメタクリル樹脂に
混練し、厚さ15肌′机のプラスチック複合磁石板を製
作した。
プラスチック材に対するフェライト粉末の混合率は92
%であった。プラスチック板より切り出して測定した磁
気特性は、抗磁力(伍c)410のe、表面磁束密度1
00の、飽和磁化(〇s)53.段mu/夕であった。
実施例 3 実施例1に準じた方法で得たBも.府・Sro.250
・餌e203粉末を、実施例1と同様のメタクリル樹脂
に混練し、厚さ15の/肌のプラスチック複合磁石板を
製作した。
プラスチック材に対するフェライト粉末の混合率は93
%であった。これより切り出して得た磁気測定値は抗磁
力(IHc)460は×、表面磁束密度111に、飽和
磁化(〇s)56.1emu/夕であった。実施例 4
実施例1に準じた方法で得た Bら.45S【o.街PbMo0・餌e203粉末を同
様のメタクリル樹脂に濠練し、前記実施例同様のプラス
チック複合磁石板を製作した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (イ) 第一鉄塩を反応出発原料としてアルカリに
    より液中に生成せしめたFe(OH)_2とMCO_3
    (MはBa、Sr、PbまたはCaを表す)との共沈物
    をpH9〜12、液温50〜80℃に保持し、そのまま
    一定量の空気を微細な気泡状態で吹き込み、生成Fe(
    OH)_2の一部をFe(OH)_3に酸化させること
    によりFe(OH)_2の沈殿物の全部または大部分を
    Fe_3O_4の沈殿物に変化させるとにより、濾過性
    が良好でアルカリその他共存イオンの巻き込みの少ない
    、かつ粒度分布巾の狭い共沈物を得る第1工程;(ロ)
    第1工程で得られた共沈物を400〜600℃の温度
    で焼成処理して抗磁力(IHc)4800〜5300エ
    ルステツド(Oe)、飽和磁化(σ_s)50.0〜6
    5.0emu/gの六方晶フエライト粉末を形成せしめ
    る第2工程;および(ハ) 第2工程で得られた六方晶
    フエライト粉末92〜95重量部を熱可塑性樹脂8〜5
    重量部と単によく混錬するだけの操作を経て複合磁石に
    成形する第3工程;からなることを特徴とする、高抗磁
    力、高表面磁束密度プラスチツク複合磁石の製造方法。 2 前記第1工程におけるFe(OH)_2とMCO_
    3との共沈をpH9〜10で行うことを特徴とする特許
    請求の第囲第1項記載のプラスチツク複合磁石の製造方
    法。 3 前記第1工程におけるFe(OH)_2とMCO_
    3との共沈を液温50〜70℃で行うことを特徴とする
    特許請求の第囲第1項または第2項のいずれかに記載の
    プラスチツク複合磁石の製造方法。 4 前記第2工程における焼成処理を酸素ガス0.2〜
    0.5l/分通気させながら行うことを特徴とする特許
    請求の第囲第1〜3項のいずれかに記載のプラスチツク
    複合磁石の製造方法。 5 前記第2工程における焼成処理を500〜550℃
    の温度にて30分〜3.0時間行うことを特徴とする特
    許請求の第囲第1〜4項のいずれかに記載のプラスチツ
    ク複合磁石の製造方法。 6 前記の焼成して得た六方晶フエライト粉末を、更に
    熱処理炉で700〜900℃の温度で1〜3時間再焼成
    して平均粒子径1.0〜7.0μとなるまで粒子成長さ
    せた粒度分布の狭い粉体物性をもつ六方晶フエライト粉
    末とした後に熱可塑性樹脂とよく混練することを特徴と
    する特許請求の第囲第1〜5項のいずれかに記載のプラ
    スチツク複合磁石の製造方法。
JP51103356A 1976-08-30 1976-08-30 高抗磁力高表面磁束密度プラスチツク複合磁石の製造方法 Expired JPS6012765B2 (ja)

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