(57)【要約】【課題】断続的な曲げ応力や引張応力を受けても破断したり破壊されたりすることがなく、軽量にして高い磁力を有し長期間に渡って磁力が安定したゴム磁石シートおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ブチルゴム及びシリコンゴムよりなる群から選択された少なくとも一種のゴム成分からなるマトリックスと、このマトリックス中に分散させた磁気異方性磁性粉とからなるゴム磁石シートを提供し、その製造に際しては、磁性粉を高温にて磁場配向させたあと、磁場方向と直交する方向にゴム磁石シートを圧縮したまま冷却する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチルゴム及びシリコンゴムよりなる群から選択された少なくとも一種のゴム成分からなるマトリックスと、該マトリックス中に分散された磁気異方性磁性体粉とからなるゴム磁石シートにおいて、
表裏両面で互いに異なる極性の磁極を具え、
ＤＩＮ-３規格に準拠した引張試験において、引張速度１００ｍｍ/分での破断伸度が１０％以上であり、
厚さ０．５ｍｍ、幅２０ｍｍ、内径２０ｍｍの筒状サンプルを２回／秒の頻度でこのサンプルの径方向に１０ｍｍのストロークで圧環する圧環条件で、このサンプルを圧環したときの破壊に至るまでの圧環回数が１００００回以上であり、
表裏両面の縦横がそれぞれが１７ｍｍで厚さが１．３ｍｍの平板サンプルシートにおける、表裏いずれかの面の中心から２０ｍｍ離れた位置におけるこの面に直角の方向の磁束密度が２ｍＴ以上であるゴム磁石シート。
【請求項２】
前記平板サンプルシートを常温下で地磁気以上の大きさの磁気が周囲に存在しない環境下に２４時間放置した後の前記磁束密度の低下が、放置前に比べ０．１％以下である請求項１に記載のゴム磁石シート。
【請求項３】
前記圧環条件で、１００００回圧環した後の筒状サンプルの磁束密度の低下が、圧環前に比べ０．１％以下である請求項１もしくは２に記載のゴム磁石シート。
【請求項４】
表面のＪＩＳ  Ｓ  ６０５０硬度が５０〜９０度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項５】
前記磁性粉の含有量が５０〜７５体積％である請求項１〜４のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項６】
前記ゴム成分がブチルゴムであって、該ブチルゴムの不飽和度が０．３％以上で、ムーニー粘度ＭＬ１＋４(１００℃)が６０以下である請求項１〜５のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項７】
前記ブチルゴムがハロゲン化ブチルゴムを含む請求項１〜６のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項８】
前記ゴム成分がシリコンゴムであって、該シリコンゴムが、熱加硫型シリコンゴム又は常温硬化型ＲＴＶであることである請求項１〜５のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項９】
前記磁性粉は、レーザー回折式粒度分布計で測定した５０％径が７５μｍ以下である請求項１〜８のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項１０】
前記磁性粉がシランカップリング剤で表面処理されている請求項１〜９のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項１１】
前記磁性粉が表面酸化防止剤で表面処理されている請求項１〜１０のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のゴム磁石シートを製造する製造方法であって、
前記マトリックス中に前記磁性体粉を分散させたコンパウンドをシート状に成形する未加硫シート成形工程、未加硫シートをそのコンパウンドが軟化する温度まで昇温する昇温工程、未加硫シートに厚さ方向に磁場を印加する磁場印加工程、未加硫シートを高温に維持し磁場を印加したまま厚さ方向と直交する少なくとも一方向に圧縮力を作用させる圧縮工程、圧縮力を作用させたたまま未加硫シートを冷却する冷却工程、冷却された未加硫シートに作用させる圧縮力を除去する圧力除去工程、未加硫シートを脱磁する脱磁工程、未加硫シートを加硫する加硫工程、および、加硫済シートを着磁する着磁工程を、この順に経てゴム磁石シートを形成するゴム磁石シートの製造方法。
【請求項１３】
前記昇温工程から圧力除去工程までの工程を、未加硫シートを金型内に配置して行い、圧縮工程を行うに際し、圧縮方向に変位可能に設けられた金型可動部で未加硫シートを圧縮する請求項１２に記載のゴム磁石シートの製造方法。
【請求項１４】
未加硫シートの厚さ方向に印加した磁場を、冷却工程もしくは圧力除去工程中に除去する請求項１２もしくは１３に記載のゴム磁石シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム磁石シート、特に、タイヤ等に貼り付けられ断続的な曲げ応力や引張応力を受けても破断したり破壊されたりすることがなく、しかも高い磁力を有するとともに長期にわたってこの磁力を維持するとともにきるゴム磁石シートおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、タイヤの高機能化のために、タイヤトレッド部の裏側（内面）等に磁石を貼り付け、その磁界の変化をモニターすることによりタイヤに作用する力や温度等の特性の変化を知り運転時の安全向上や操縦の高度化に資する技術が検討されている。そして、タイヤには使用に際し断続的に曲げ応力や引張応力が加わるため、既存の焼結磁石やシート状プラスチック磁石をタイヤに貼付した場合、これらの磁石が次第に割れたり剥がれたりして脱落してしまう問題があり、そのため、タイヤに貼付する磁石は可撓性を有する必要がある。
【０００３】
従来、可撓性を有するゴム磁石としては、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(ＳＢＲ)やアクリルゴム等をマトリックスとし、磁性粉をこのマトリックス中に分散させた硬質ゴム磁石シートがある。しかしながら、この硬質ゴム磁石シートは、磁界の変化をモニターするのに充分な磁力を得るために、硬質ゴム磁石シート中の磁性粉の含有率を５０体積％以上にすると、硬質ゴム磁石シートの表面硬度は高いものの脆くなるため、断続的に曲げ応力や引張応力が加わると、割れる等して元の形状を維持できないという問題がある。また、この硬質ゴム磁石シートは、時間の経過や繰り返し応力を加えることにより、磁化した磁性粉同士の斥力によってマトリックス内で磁性粉が移動して磁力が低下するという問題もあった。
【０００４】
一方、タイヤ本来の性能を損なわないためには、タイヤに貼り付けられるゴム磁石は軽いほど好ましいが、これを軽量にすると磁力が低下し、この磁石からの磁力変化を捉えることが難しくなるという問題があり、これに対処するため、タイヤの内面に貼り付けるゴム磁石シートの磁極を表裏で極性の異なるものし、タイヤのトレッド部に配設されたスチールコードよりなるベルトを磁路として機能させることにより強い磁界を形成する方法が検討されている。この方法について図３に基づいて説明する。
【０００５】
図３（ａ）は、スチールコードよりなるスチールベルト２３が配設されたトレッド部２２の内周面２２ａに貼り付けられたゴム磁石シート２１から放射される磁力線の分布を示す模式図であり、表裏それぞれの面に形成されたＮ極、Ｓ極から放射される磁力線の形は、もしスチールベルト２３がなければ図の破線で示すように、磁石面を対称面とする面対称に形成させる。しかし、実際には、磁石シート２１が貼り付けられた内周面２２ａのすぐ近くにはスチールベルト２３が配設されているので、トレッド部２２の内部を通る磁力線は透磁率の高いスチールコード内を通り、その結果、磁力線は、タイヤの内周面２２ａの磁石２１の周辺領域にＳ極が形成されたのと同様な分布をなす。そして、その磁界の強度は、例えば、Ｎ極の面の中心の直上の点において、スチールベルト２３がないときに対比して同等もしくはそれ以上のものとなる。
【０００６】
これに対比して、同じ面内に異なる極性の磁極を配置したゴム磁石シート２１Ａの磁力線分布の様子を、図３（ａ）に対比する形で、図３（ｂ）に示す。ゴム磁石シート２１Ａは、スチールベルト２３の存在しないトレッド部２２の内周面２２ａに貼り付けられたときは、図３（ｂ）中の破線で示すように、その表裏で対称となる磁力線分布を形成するが、トレッド部２２がスチールベルト２３を有するものである場合には、磁力線のほとんどはスチールコードの中を通過しタイヤの外部に分布される磁力線は減じられてしまう。
【０００７】
このように、スチールコードよりなるベルト２３を具えるタイヤに貼り付けられるゴム磁石シートは、これを表裏の両面で異なる極性の磁極を具えさせることによりタイヤの内部に強い磁界を生起させることができる。しかしながら、このような磁極配置にしても、磁石は軽量にすればするほど磁界は減じるので、この磁石の体積当たり、あるいは重さ当たりの磁力を強くすることが次なる大きな課題となっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−８８２０７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、断続的な曲げ応力や引張応力を受けても破断したり破壊されたりすることがなく、長期間にわたって安定した磁力を保持するとともに、軽量にして強い磁力を具えることのできるゴム磁石シートを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
【００１１】
請求項１に記載のゴム磁石シートは、ブチルゴム及びシリコンゴムよりなる群から選択された少なくとも一種のゴム成分からなるマトリックスと、該マトリックス中に分散された磁気異方性磁性体粉とからなるゴム磁石シートにおいて、
表裏両面で互いに異なる極性の磁極を具え、
ＤＩＮ-３規格に準拠した引張試験において、引張速度１００ｍｍ/分での破断伸度が１０％以上であり、
厚さ０．５ｍｍ、幅２０ｍｍ、内径２０ｍｍの筒状サンプルを２回／秒の頻度でこのサンプルの径方向に１０ｍｍのストロークで圧環する圧環条件で、このサンプルを圧環したときの破壊に至るまでの圧環回数が１００００回以上であり、
表裏両面の縦横がそれぞれが１７ｍｍで厚さが１．３ｍｍの平板サンプルシートにおける、表裏いずれかの面の中心から２０ｍｍ離れた位置におけるこの面に直角の方向の磁束密度が２ｍＴ以上であるものである。
【００１２】
請求項２に記載のゴム磁石シートは、請求項１に記載するところにおいて、前記平板サンプルシートを常温下で地磁気以上の大きさの磁気が周囲に存在しない環境下に２４時間放置した後の前記磁束密度の低下が、放置前に比べ０．１％以下であるものである。
【００１３】
請求項３に記載のゴム磁石シートは、請求項１もしくは２に記載するところにおいて、前記圧環条件で、１００００回圧環した後の筒状サンプルの磁束密度の低下が、圧環前に比べ０．１％以下であるものである。
【００１４】
請求項４に記載のゴム磁石シートは、請求項１〜３のいずれかに記載するところにおいて、表面のＪＩＳ  Ｓ  ６０５０硬度が５０〜９０度であるものである。
【００１５】
請求項５に記載のゴム磁石シートは、請求項１〜４のいずれかに記載するところにおいて、前記磁性粉の含有量が５０〜７５体積％であるものである。
【００１６】
請求項６に記載のゴム磁石シートは、請求項１〜５のいずれかに記載するところにおいて、前記ゴム成分がブチルゴムであって、該ブチルゴムの不飽和度が０．３％以上で、ムーニー粘度ＭＬ１＋４(１００℃)が６０以下であるものである。
【００１７】
請求項７に記載のゴム磁石シートは、請求項１〜６のいずれかに記載するところにおいて、前記ブチルゴムがハロゲン化ブチルゴムを含むものである。
【００１８】
請求項８に記載のゴム磁石シートは、請求項１〜５のいずれかに記載するところにおいて、前記ゴム成分がシリコンゴムであって、該シリコンゴムが、熱加硫型シリコンゴム又は常温硬化型ＲＴＶであることであるものである。
【００１９】
請求項９に記載のゴム磁石シートは、請求項１〜８のいずれかに記載するところにおいて、前記磁性粉は、レーザー回折式粒度分布計で測定した５０％径が７５μｍ以下であるものである。
【００２０】
請求項１０に記載のゴム磁石シートは、請求項１〜９のいずれかに記載するところにおいて、前記磁性粉がシランカップリング剤で表面処理されているものである。
【００２１】
請求項１１に記載のゴム磁石シートは、請求項１〜１０のいずれかに記載するところにおいて、前記磁性粉が表面酸化防止剤で表面処理されているものである。
【００２２】
請求項１２に記載のゴム磁石シートの製造方法は、請求項１〜１１のいずれかに記載のゴム磁石シートを製造する製造方法であって、
前記マトリックス中に前記磁性体粉を分散させたコンパウンドをシート状に成形された未加硫シートをこのコンパウンドが軟化する温度まで昇温する昇温工程、未加硫シートに厚さ方向に磁場を印加する磁場印加工程、未加硫シートを高温に維持し磁場を印加したまま厚さ方向と直交する少なくとも一方向に圧縮力を作用させる圧縮工程、圧縮力を作用させたたまま未加硫シートを冷却する冷却工程、冷却された未加硫シートに作用させる圧縮力を除去する圧力除去工程、未加硫シートを脱磁する脱磁工程、未加硫シートを加硫する加硫工程、および、加硫済シートを着磁する着磁工程を、この順に経てゴム磁石シートを形成するものである。
【００２３】
請求項１３に記載のゴム磁石シートの製造方法は、請求項１２に記載するところにおいて、前記昇温工程から圧力除去工程までの工程を、未加硫シートを金型内に配置して行い、圧縮工程を行うに際し、圧縮方向に変位可能に設けられた金型可動部で未加硫シートを圧縮するものである。
【００２４】
請求項１４に記載のゴム磁石シートの製造方法は、請求項１２もしくは１３に記載するところにおいて、未加硫シートの厚さ方向に印加した磁場を、冷却工程もしくは圧力除去工程中に除去するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。この実施形態のゴム磁石シートは、ブチルゴム及びシリコンゴムよりなる群から選択された少なくとも一種のゴム成分からなるマトリックスと、このマトリックス中に分散された磁気異方性磁性体粉、例えば、希土類合金よりなる磁性体粉とからなる。
【００２６】
本実施形態のゴム磁石シートは、ゴム磁石シートのマトリックスとして今まで単体で用いられることのなかった上記特定のゴム成分を用いるため、断続的な曲げ応力や引張応力を受けても破断したり破壊されたりすることがなく、長期間に渡って磁力が安定しており、また、時間の経過や繰り返しの応力付加に伴い、磁化した磁性粉同士の斥力によりマトリックス内で磁性粉が移動することがないので、磁力が低下することがない。
【００２７】
このゴム磁石シートに用いるゴム成分は、ブチルゴム及びシリコンゴムの少なくとも一種である。これらゴム成分は、断続的な曲げ応力や引張応力を受けても、応力を除くことで元の形状に戻ることができる。
【００２８】
ゴム磁石シートのゴム成分としてブチルゴムを使用する場合、このブチルゴムは、不飽和度が０．３％以下で、ムーニー粘度ＭＬ1+4(１００℃)が６０以下であるのが好ましい。ブチルゴムの不飽和度が０．３％未満では、架橋点を充分に確保できない。また、ブチルゴムのムーニー粘度ＭＬ1+4(１００℃)が６０を超えると、柔軟性が低すぎ、磁性粉と混練する際の加工性が悪くなる。このブチルゴムはハロゲン化ブチルゴムを含んでもよく、ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴムが挙げられる。
【００２９】
また、本実施形態のゴム磁石シートのゴム成分としてシリコンゴムを使用する場合、シリコンゴムは、常温あるいは加温状態での混練時に低粘度となり、硬化後は高強度となる熱加硫型シリコンゴム、常温硬化２液型ＲＴＶ等が好ましい。ここで常温硬化型ＲＴＶは、信越化学工業(株)から市販されているシリコンゴムである。
【００３０】
本実施形態のゴム磁石シートに用いる磁性粉は、従来の硬質複合シートに用いられる磁性粉と同じであり、具体的には、希土類磁性体粉等の磁気異方性磁性体粉である。ここで、希土類磁性体としては、ＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ等が挙げられる。なお、磁気異方性を発現するものは、形状に関係なく、結晶の構造により磁気異方性を発現するものであり、大きな保磁力を有することで磁石となり得る。これら磁性粉はいずれも硬質磁性体である。
【００３１】
ゴム磁石シートととして必要な磁力を得るのに充分な磁性粉含有量を確保しつつ、充分な柔軟性を確保するには、磁性粉の粒径が大きすぎないことが必要である。そのため、上記磁性粉は、レーザー回折式粒度分布計で測定した５０％径が７５μｍ以下であるのが好ましい。磁性粉の５０％径が７５μｍを超えると、磁性粉含有量を充分に確保した場合、磁性粉がマトリックス中に入り込まず、シート強度が低下する。
【００３２】
また、上記磁性粉は、シランカップリング剤で表面処理されているのが好ましい。磁性粉の表面をシランカップリング剤で表面処理することにより、マトリックス中で磁性粉が固定されるので、磁力の変動を抑制でき、また、ゴム磁石シート自体の強度を向上させることができる。ここで、シランカップリング剤としては、例えばスルフィド系シランカップリング剤である信越化学工業ＫＢＥ-８４６が挙げられる。
【００３３】
さらに、上記磁性粉は、表面酸化防止剤で表面処理されているのが好ましい。磁性粉の表面には、薄い酸化物層が存在するが、磁性粉の表面を表面酸化防止剤で表面処理することにより、この磁性粉の表面酸化の進行に起因する不可逆的な磁力の劣化を抑制することができる。ここで、表面酸化防止剤としては、オルトリン酸が挙げられる。
【００３４】
本実施形態のゴム磁石シートは、このゴム磁石シート中の磁性粉の含有量が５０〜７５体積％であるのが好ましい。磁性粉の含有量が５０体積％未満では、磁界の変化をモニターするのに磁力が不充分であり、一方、ゴム磁石シート中の磁性粉の含有量が７５体積％を超えると、磁性粉を固定するのに充分なマトリックスが確保出来ず、隣接する磁性粉同士が接着せずに存在する部分が生じるため、全体としてのシート強度が低下する。
【００３５】
本発明のゴム磁石シートは、ＤＩＮ  ３規格に準拠した引張試験において、引張速度１００ｍｍ／分での破断伸度が１０％以上である。そのため、本発明のゴム磁石シートは、断続的に引張応力が加わっても破断しにくい。
【００３６】
また、本発明のゴム磁石シートよりなる厚さ０．５ｍｍ以上、幅２ｍｍ、内径２０ｍｍの筒状体を、２回／秒の頻度で該筒状体の径方向に１０ｍｍのストロークで圧環する圧環条件で圧環した場合、このこの筒状体の破壊に至るまでの圧環回数は１００００回以上である。そのため、本発明のゴム磁石シートは、断続的に曲げ応力が加わっても破壊されにくい。
【００３７】
更に、このゴム磁石シートは、表面のＪＩＳ  Ｓ  ６０５０硬度が５０〜９０度である。ＪＩＳ  Ｓ  ６０５０で規定されるシート表面の硬度が５０度未満では、断続的に曲げ応力や引張応力が加わった際に形状を維持するのが難しく、９０度を超えると、シートの柔軟性を維持するのが難しくなる。
【００３８】
本発明のゴム磁石シートは、表裏面の縦横がそれぞれが１７ｍｍで厚さが１．３ｍｍの平板サンプルシートにおける、表裏いずれかの面の中心から２０ｍｍ離れた位置におけるこの面に直角の方向の磁束密度が２ｍＴ以上である。磁束密度が２ｍＴ未満の場合、磁界の変化をモニターするのに磁力が不充分である。この磁束密度が２．２ｍＴ以上である場合には、同様の理由により、さらに好ましい。また、このゴム磁石シートは、常温下、地磁気以上の大きさの磁気が周囲に存在しない環境下に２４時間放置した場合の上記磁束密度の低下が放置前に比べ０．１％以下である。磁束密度の低下が０．１％を超えると、本来モニターすべき磁界の変化に、磁石そのものの磁力の変化が付加されて、捉えるべき情報の精度が著しく低下する。これは、断続的な曲げ応力が加わることによる磁束密度の低下が生じた場合でも、同様である。
【００３９】
更に、このゴム磁石シートは、前記の圧環条件で１００００回圧環した後の磁束密度の低下が、圧環前に比べ０．１％以下である。この圧環条件で１００００回圧環した際の磁束密度の低下が０．１％を超えると、タイヤのように断続的に曲げ応力が加わる物品へ貼付した場合、物品の使用に伴う磁力の劣化が大きすぎ、実用に供し得ない。
【００４０】
このゴム磁石シートには、カーボンブラック等の補強剤、アロマオイル等の軟化剤、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、加硫促進剤及び硫黄等のゴム業界で通常用いられる配合剤を適宜配合することができる。
【００４１】
次に、このゴム磁石シートの製造方法について説明する。この製造方法は、前述のゴム成分と磁性粉とを例えば、ニーダーやブレンダーを用いて磁性粉入りコンパウンドに混練する混練工程、このコンパウンドを、例えば押出機を用いて押出し、あるいは、カレンダーを用いて圧延して、所定断面の連続シートを形成し、次いでこれを定長裁断して所定の大きさの未加硫シートを成形する未加硫シート成形工程、未加硫シートをそのコンパウンドが軟化する温度まで昇温する昇温工程、未加硫シートに厚さ方向に磁場を印加する磁場印加工程、未加硫シートを高温に維持し磁場を印加したまま厚さ方向と直交する少なくとも一方向に圧縮力を作用させる圧縮工程、圧縮力を作用させたたまま未加硫シートを冷却する冷却工程、冷却された未加硫シートに作用させる圧縮力を除去する圧力除去工程、未加硫シートを脱磁する脱磁工程、未加硫シートを加硫する加硫工程、および、加硫済シートを着磁する着磁工程を具え、これらの工程をこの順に経ることによりゴム磁石シートを形成することができる。
【００４２】
図１は、昇温工程から圧力除去工程までのプロセスを説明するための、磁場配向用金型とその中に配置された未加硫ゴムシートを示す略線断面図であり、図２は、未加硫ゴムシート内の磁性粉の配向状態を模式化して示す模式図である。図１（ａ）は、未加硫シート１を配置する前の磁場配向用金型１０の状態を示すが、磁場配向用金型１０は、未加硫シート１に表裏両面から熱を加えるためのヒータを内蔵した上型２ａ、下型２ｂ、固定側面型３、可動側面型４、可動側面型４を下型２ｂの上面に沿って変位させるシリンダ５、および、未加硫シート１の厚さ方向に磁場を印加する電磁石６ａ、６ｂを具える。上型２ｂおよび上側の電磁石６ｂは、一体となって上下に変位することができ、図１（ａ）に示す状態においては、上方側に位置されている。
【００４３】
図１（ｂ）は、未加硫シート１を型内に配置したあと、上型２ｂおよび上側電磁石６ｂを下降させて磁場配向用金型１０を閉止した状態を示し、この閉止状態で、まず、上型２ａ、下型２ｂに設けられたヒータにより、未加硫シート１を、このコンパウンドが軟化する温度、例えばマトリックスがブチルゴムの場合は１２０℃程度、にまで加熱し、次いで、電磁石６ａ、６ｂに電流を流し、未加硫シート１にその厚さ方向に磁場を印加し、この磁場印加状態を所定時間、例えば１２０分保持する。
【００４４】
図２（ａ）は、磁場を印加する前の未加硫シート１の状態を示し、この状態においてはそれぞれの磁性粉７はランダムな方向を向き未加硫シート１全体としての磁力はゼロであるが、図２（ｂ）に示すように、コンパウンドの軟化点以上の温度下で磁場を加えると、それぞれの磁性粉７は、容易に向きを変えることができるので、磁場を印加した方向にそれぞれの磁極の向きＭを揃えるように回転し、その結果、未加硫シート１の表裏両面に互いに反対の極性の磁極が形成される。
【００４５】
しかし、この状態のまま冷却して磁場を取り去ると、隣接する磁性粉同士が反発し合ってそれぞれの磁性粉の磁極の向きは再びランダム化してしまう。そこで、本実施形態の製造方法においては、磁場を取り去る前に、磁場の方向と直交する方向に、未加硫シート１を圧縮するものであり、図１（ｃ）はこの状態の未加硫シート１および磁場配向用金型１０を示す図であり、軟化点以上の高温下で磁場を印加したまま、シリンダ５を用いて可動側面型４を金型中央側に押して、未加硫シート１をその厚さ方向と直交する方向に圧縮する。そして、この状態を保持しながら常温まで冷却する。図２（ｃ）はこの状態の未加硫シート１を示すが、この状態においては、それぞれの磁性粉は、磁極の向きの方向と直交する方向に圧縮され、ランダムになろうとする動きを拘束されてしまう。このことにより、未加硫シート１の磁性粉７は磁場を取り去っても配向を崩すことは少なく、このまま冷却することにより、配向状態を保持することができる。
【００４６】
なお、圧縮力の作用下で未加硫シート１を冷却する際、磁場を印加したまま冷却することにより、より確実に配向を保持できるが、圧縮力だけでも配向を保持することは可能であり、状況によっては、冷却前に磁場の印加を終了することができる。また、磁場を印加する前に圧縮力を加えると、磁場による配向が不完全になり好ましくない。一方、磁場を印加し始めるタイムングは、温度が軟化点より低い温度の状態から開始してもよく、さらに、未加硫シート１を昇温するタイミングとして、未加硫シート１は金型に配置する前に予熱しておいてもよい。
【００４７】
圧縮力の作用下で未加硫シート１の冷却が完了した後、図１（ｄ）に示すように、シリンダ５を操作して可動側面型４を外側に移動させるとともに、上型２ａを上昇させて磁場配向用金型１０を開放し、未加硫シート１を金型１０から取り出す。
【００４８】
この後、未加硫シート１を加硫するが、加硫に際しては未加硫シート１の温度を上昇させることになり、その時せっかく配向させた磁性粉の向きがそれぞれの反発力でランダム化するので、これを防止するため、未加硫シート１を加硫する前にこれを脱磁する処理を行う。これが脱磁工程である。脱磁に際しては、これに交流磁界を加えながらその磁界の大きさを徐々に減衰させて最後はほぼゼロとする公知の方法により行うことができる。
【００４９】
また、加硫工程では、加硫金型を用いて行うこともできるが、単にこれを加熱するオープン加硫によってもよい。加硫の完了後、加硫済シートにパルス磁界をかけで着磁するが、未加硫シート１の磁性粉７はすでに磁気配向されているので、高い磁力を得ることができる。
【００５０】
以上に説明した、昇温工程から着磁工程までの一連の工程を経ることによってはじめて、磁性粉を、高い割合で同方向に配列させることができ、このことにより極めて高い磁力のゴム磁石シートを得ることができる。
【００５１】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００５２】
表１に示す配合よりなるゴム磁石シートを作製し、下記に示す方法で引張試験、圧環試験及び磁束密度測定を実施した。なお、使用したゴム成分のムーニー粘度ＭＬ1+4（１００℃）は、ＪＩＳ  Ｋ  ６３００  ２：２００１に準拠して測定し、ゴム磁石シート表面硬度は、ＪＩＳ  Ｓ  ６０５０に準拠して測定した。結果を表１に示す。
【００５３】
（１）引張試験
ＤＩＮ-３規格に準拠した引張試験において、引張速度１００ｍｍ/分での破断伸度を測定した。
【００５４】
（２）圧環試験
試作したゴム磁石シートを用い、厚さ１ｍｍ、幅２０ｍｍmで、内径２０ｍｍの筒状体を作製し、２回／秒の頻度で該筒状体の径方向に１０ｍｍのストロークで圧環し、破壊に至るまでの圧環回数を測定した。
【００５５】
（３）磁束密度測定
１７ｍｍ×１７ｍｍ×1．３ｍｍの大きさのゴム磁石シートを試作し、前述の製造方法にしたがって磁化した。この磁化したシートの１７ｍｍ×１７ｍｍの広さの面の中心から鉛直に２０ｍｍの地点における該面に対し鉛直方向の磁束密度を測定した。また、常温下、地磁気以上の大きさの磁気が周囲に存在しない環境下に２４時間放置した後の磁束密度も測定した。更に、上記の圧環条件で１００００回圧環したゴム磁石シートを用いて１７ｍｍ×１７ｍｍ×1．３ｍｍの大きさのゴム磁石シートを試作し、上記と同様にして磁束密度を測定した。
【００５６】
【表１】
2006156423.tif 000003
【００５７】
実施例１〜２のゴム磁石シートは、従来例の硬質複合シートよりも破断に至るまでの伸度が大きく、且つ圧環により破壊に至るまでの回数も多い。また、実施例１〜２のゴム磁石シートは、２４時間放置後の磁束密度の低下及び圧環後の磁束密度の低下が充分小さく、また、磁力も大幅に高い物にすることができた。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明のゴム磁石シートによれば、断続的な曲げ応力や引張応力を受けても破断したり破壊されたりすることがなく、長期間にわたって安定した磁力のゴム磁石シートを提供することができ、しかも、このゴム磁石シートは、高い磁力を担持するので、軽量な磁石で、磁界の変化をモニターするのに必要な強い磁界を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るゴム磁石シートの製造方法において、昇温工程から圧力除去工程までのプロセスを説明するための、磁場配向用金型とその中に配置された未加硫ゴムシートを示す略線断面図である。
【図２】  未加硫ゴムシート内の磁性粉の配向状態を模式化して示す模式図である。
【図３】  トレッド内側に貼り付けられたゴム磁石シートから放射される磁力線の分布を示す模式図である。
【符号の説明】
１  未加硫シート
２ａ  上型
２ｂ  下型
３  固定側面型
４  可動側面型
５  シリンダ
６ａ、６ｂ  電磁石
７  磁性粉
１０  磁場配向用金型
Ｍ  磁性粉の磁極の向き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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