JPS62232910A - 多極異方性樹脂磁石の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は異方性樹脂磁石の製造方法に関し、特に異方性
樹脂磁石の深部まで、多極異方性配向が容易に行える異
方性樹脂磁石の製造方法に関す。

〔従来の技術〕

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極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、ＳＺＭ＋
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、磁気特
性を良くするために磁性粉含有量を多くし流動配向性が
悪くなフ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
に着磁する場合には、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９
０°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部具なるために、磁気がその部分におい
て規制されてしまい磁気性能か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。

上記問題点を解決する方法として、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極構造か対向磁極とならな
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ヤツブ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。

シャシ異方性配向）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
面層のみしか配向か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の磁極間の距離か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、その為に、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。

（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。

Ｃ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
せる工程を含む多極異方性配方磁場の製造方法であって
、異方性配向させる工程として、該キャビティーの内外
周側からラジアル又はアキシャル異方性配向退場をかけ
磁性粉をラジアル又はアキシャル異方性配向させる工程
と、続いて該キャビティーの外周側から多極異方性配方
磁場をかけ磁性粉の一部を多極異方性配方させる工程と
を含む多極異方性配方磁場の製造方法によって達成され
る。

本発明の多極異方性配方磁場の製造方法について第１−
１図〜第１−４図を用いて説明する。

第１−１１図〜第１−３図はそわぞれ、金型キャビティ
ー内の成形品と配力磁極の関係等を示す模式図である。

第１−１図〜第］−３図において、１はラジアル異方性
配向用のＮ極、２はラジアル異方性配向用のＳ極、３は
成形品（又はキャビティー）、４はフェライト磁性粉、
５はラジアル異方性配向用の磁束の流れ、７はラジアル
異方性配向磁場発生コイル、８は脱磁用コイル、９は交
互にＮ、Ｓ極をかける多極異方性配向用のパルス磁界用
のコイルであり、ＩＯは多極異方性配向用磁場である。

また第１−４図においてはａはラジアル異方性配向用の
電流波形を表すグラフ、ｂは高周波減衰脱磁用電流波形
を表すグラフ、Ｃはパルス磁界による多極異方性配向用
電流波形を表すグラフである。

本発明の多極異方性樹脂Ｍ１石の製造方法の一態様とし
ては、まず第１−１図に断面図を示すような金型の、ラ
ジアル異方性配力用のＮ極１、ラジアル異方性配力用の
Ｓ極２のあいだの空間（キャビティー）において、磁性
粉と高分子材料との混合物を、磁性粉が容易に向きを変
えることがてきるような溶融状態にしておいて、ラジア
ル異方性配向用コイル７に第１−４図のａに波形を示す
ような直流電流を流す。このコイルによりて発生した磁
束はラジアル異方性配向磁極Ｎ極１を通って成形品３内
部を通って第］−２図に示すようなラジアル異方性配向
用磁束の流れ５となってラジアル異方性配向用磁極Ｓ極
２へ流れて閉ループとなる。

このとき、成形品内部では第１−２図に示すように磁性
粉（例えばフェライト磁性粉）がラジアル方向へ配列す
る。キャビティー内に樹脂磁石の材料を溶融状態で存在
せしめるのと、コイルに電流を流す順番は上記に限らず
、コイルに電流を流しキャビティーに磁場を発生させて
いるところへ、樹脂磁石の材料を射出してもよく、この
場合は、材料及び磁場の条件等にもよるが射出、配向の
工程は約０．５秒〜１秒で完了する。

次にラジアル異方性配向用電流を切って第１−４図のｂ
に波形を示すような脱磁電流を流す。この脱磁電流は、
フェライト磁性粉の向きを変化させないためにできるだ
け高い周波数応答の電流を使用する。例えばラジアル配
向用コイルに比較して脱磁用コイルは、ターン数を減ら
すことによってコイルのインダクタンスを低下させ逆方
向パルス磁界を短いパルス幅でかけわばよく、ｌ／Ｉ　
０００〜１７１００００秒で脱磁できる。

次にキャビティーに第１−４図に波形を示すようなパル
又電流Ｃを第１−３図のパルス磁界発生用コイル９に流
すことにより多極異方性配向用磁場１゜を発生させる。

これにより今までラジアル方向二配向していた磁性粉に
うち、この多極異方性配向用磁場１０の強くかかった部
分にあるものは第１３図に示す様に向きを変えて多極異
方性配向となり、多極異方性配向用磁場１０の弱いとこ
ろはラジアル異方性配向のまま残る。

以上の様にして２回、配向させた後、冷却固化させるこ
とにより多極異方性配向された部分のある異方性配向樹
脂磁石が得られる。

脱磁用磁場を発生させる方法としては上記のような方法
に限らずパルス磁界発生用コイル９に１７１００００秒
程度の短いパルス幅の磁界をかけて必要な部分だけを脱
磁して、その後に配向用のパルス幅の広いｌ７１００〜
ｌ／Ｉ　０００秒程パルパルス磁界をかけても可能であ
る。

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、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、フェライト系やサマリウムコバルト系
等の希土類金属系等が使用できるが、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。

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やポリブチレンテレフタ
レートや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市−１江に対しておよ
そ７０ｗ　Ｌ”＊〜９０ｗｔ！ｊｉ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。

本発明の異方性樹脂磁石の製造方法においては、ラジア
ル又はアキシャル異方性配向させた次に多極異方性配向
用磁場をかけるため、成形品の奥深くまで多極異方性配
向用磁場が誘導される。

これは多極異方性配向用磁場がラジアル異方性配向させ
た磁性粉と磁気連鎖を起こし奥深くまで磁場がとどきや
すくなるからである。

また、４−記ように磁場が効率よくかかり磁性粉を配向
させる力が大きいため、磁性粉を多く含んでいる高性能
材料を使用することもできる様になり、さらに高性能な
プラスチックマグネットが得られるようになフた。

〔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０等方性
を残さず磁石全体が異方性配向されているので磁気効率
かよい、 ■多極異方性配向か、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図は本発明による多極異方性成形配向用金型の
模式断面図であり、第１−２図は本発明によるラジアル
異方性配向用磁場をかけた状態での磁束の流れと配向の
様子を表す模式図であり、第１−３図は脱磁した後に多
極異方性配向磁場をかけたときの磁束の流れと配向の様
子を表す模式図であり、第１−４は、各コイルに流す励
磁用電流波形を表すグラフであり、 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ニラシアル異方性配向用のＮｉ ２ニラシアル異方性配向用のＳ極 ３：成形品 ４：フェライト磁性粉 ５ニラシアル異方性配向用の磁束の流れ７　ラジアル異
方性配向磁場発生コイル８：脱磁用コイル ９：多極異方性配向用のパルス磁界用のコイル１０：多
極異方性配向用磁場ＩＯ ａニラシアル異方性配向用の電流波形を表すグラフ ｂ：脱磁用パルス電流波形を表すグラフＣ：パルス磁界
による多極異方性配向用電流波形を表すグラフ 第１−１図 第１−３図 第１−４図 第２−１図 第２−２図 第３−１図 第３−２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　磁性粉を含む樹脂磁石の組成物を筒状のキャビティー
   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る工程を含む多極
   異方性樹脂磁石の製造方法であって、異方性配向させる
   工程として、該 キャビティーの内外周側からラジアル又はアキシャル異
   方性配向磁場をかけ磁性粉をラジアル又はアキシャル異
   方性配向させる工程と、続いて該キャビティーの外周側
   から多極異方性配方磁場をかけ磁性粉の一部を多極異方
   性配方させる工程とを含むことを特徴とする多極異方性
   樹脂磁石の製造方法。