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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung für einen
Verbundmagneten (Verbundmagneten) und einen Verbundmagneten, umfassend
die Harzzusammensetzung.
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Wie
auf dem Gebiet wohl bekannt, wurden Verbundmagneten durch Formen
einer Harzzusammensetzung erzeugt, umfassend ein Bindemittelharz,
bestehend aus thermoplastischen Harzen, wie Polyamidharzen und Ethylen-Ethylacrylat-Copolymeren
und magnetischen Teilchen, wie Ferritteilchen und seltene Erdmagnetischen
Teilchen, die mit dem Bindemittelharz vermischt werden. Die Verbundmagneten
haben aufgrund ihres leichten Gewichts, einer geringen Brüchigkeit
und einer guten Verarbeitbarkeit im Vergleich mit Magneten, die durch
ein Sinterverfahren erzeugt werden, eine ausgezeichnete Produktivität und daher
wurden die Verbundmagneten in vielen Anwendungen verwendet.
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Verbundmagneten
unter Verwendung des Bindemittelharzes, das aus den oben erwähnten thermoplastischen
Harzen bestand, zeigen jedoch allgemein eine schlechte Wärmefestigkeit
und sind gegenwärtig
in Anwendungen unverwendbar, die eine hohe Wärmefestigkeit nötig machen.
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Wenn
Polyphenylensulfidharze, die eine relativ hohe Wärmefestigkeit unter den thermoplastischen Harzen
zeigen, als Bindemittelharze verwendet werden, verschlechtern sich
die erhaltenen Verbundmagneten im Hinblick auf die Produktivität aufgrund
ihrer schlechten Formbarkeit und hohen Brüchigkeit.
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Währenddessen
werden die Verbundmagneten allgemein durch ein Spritzgussformverfahren
oder Extrusions-Formverfahren erzeugt. Bei dem Spritzgussformen
werden Verteilerspinnen oder Einspritzkanäle erzeugt, was zu einem Verlust
von Material führt.
Um den Materialverlust zu reduzieren, müssen diese recycled werden.
Insbesondere im Fall von Verbundmagneten unter Verwendung von Polyphenylensulfidharzen
führen die
recycelten Harze der Verteilerspinnen oder Einspritzkanäle zu Problemen,
wie einer weiter verschlechterten Formbarkeit und schlechten Festigkeit
der erhaltenen Formprodukte.
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Andererseits
wurden Verbundmagneten unter Verwendung aromatischer Polyamidharze
mit guter Wärmefestigkeit
als Bindemittelharz außer
den Polyphenylensulfidharzen vorgeschlagen. Die wärmefesten aromatischen
Polyamidharze sind jedoch aufgrund ihrer hohen Kristallinität brüchig und
sie verschlechtern sich in ihrer Formbarkeit, wie der Fluidität und Recyclingeigenschaft
im Vergleich zu üblichen
aliphatischen Polyamiden, was zu schlechten Bearbeitungseigenschaften
führt.
Um die Formbarkeit zu verbessern, wurden verschiedene organische
Additive den aromatischen Polyamidharzen zugefügt. Fast alle dieser organischen Additive
werden jedoch beim Formen abgebaut und vergast, da die Formtemperatur
sehr hoch ist, so dass es schwierig sein kann, dass diese Additive
ihre inhärenten
Wirkungen auf die Verbesserung der Fluidität ausüben und eine Verschlechterung
der Qualität
des Harzes verhindern. Zusätzlich
kann die Verwendung der Additive Probleme, wie Formdefekte, auslösen, und
zwar aufgrund der daraus erzeugten Gase und einer Kontamination
der Form damit.
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Konventionell
wurden verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften
von Verbundmagneten unter Verwendung spezifischer Polyamidharze
vorgeschlagen (japanische Patentanmeldung Veröffentlichung (KOKAI) Nr. 7-226312
(1995), 9-190914 (1997), 9-283314 (1997), 11-302539 (1999), 9-71721 (1997),
2000-3809 und 2000-348918, etc.)
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Gegenwärtig besteht
ein starker Bedarf an der Bereitstellung von Harzzusammensetzungen
für einen Verbundmagneten
mit ausgezeichneter Formbarkeit und Verbundmagneten mit ausgezeichneter
mechanischer Festigkeit und Wärmefestigkeit.
Die konventionellen Harzzusammensetzungen für Verbundmagneten und die konventionellen
Verbundmagneten können
diesen Anforderungen jedoch nicht entsprechen.
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In
der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 7-226312 (1995)
(KOKAI) wird eine Harzzusammensetzung für einen Verbundmagneten beschrieben,
die ein Polyamidharz mit modifizierten Endgruppen umfasst. In dieser
KOKAI Nr. 7-226312 wird jedoch das Verhältnis zwischen dem Gehalt an
endständigen
Carboxylgruppen und endständigen
Aminogruppen nicht in die Betrachtung einbezogen und die Harzzusammensetzung
für einen
Verbundmagneten, wie dort beschrieben, kann keine ausgezeichnete
Formbarkeit ausüben.
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In
der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 9-190914 (1997)
(KOKAI) wird ein Verbundmagnet beschrieben, der eine Harzmischung
verwendet, die aus einem Polyamidharz besteht, enthaltend einen
Benzolring in einer Hauptkette und einem anderen Polyamidharz mit
einem Schmelzpunkt von 270°C
und einer Kristallinität
von nicht mehr als 35%. In dieser KOKAI Nr. 9-190914 wird jedoch
das Verhältnis
zwischen dem Gehalt an endständigen
Carboxylgruppe und endständigen
Aminogruppen nicht in die Betrachtung einbezogen und die Harzzusammensetzung
für einen
Verbundmagneten, wie dort beschrieben, kann keine ausreichend Formbarkeit
ausüben.
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In
der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 9-283314 (1997)
(KOKAI) wird ein Verbundmagnet beschrieben, der ein Polyamidharz,
erhalten von Terephthalsäure,
einer Dicarbonsäurekomponente, wobei
es sich nicht um Terephthalsäure
handelt, und einer Diaminkomponente beschrieben. Jedoch wird das Verhältnis zwischen
dem Gehalt an endständigen
Carboxylgruppe und endständigen
Aminogruppen nicht in die Betrachtung einbezogen und die Harzzusammensetzung
für einen
Verbundmagneten, wie dort beschrieben, kann keine ausreichend Formbarkeit
ausüben.
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In
der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 11-302539
(1999) (KOKAI) wird ein Verbundmagnet beschrieben, der ein Polyamidharz
verwendet, das aus Terephthalsäure
und einem aliphatischen Diamin erhalten wurde. Jedoch wird das Verhältnis zwischen
dem Gehalt an endständigen
Carboxylgruppe und endständigen
Aminogruppen nicht in die Betrachtung einbezogen und der Verbundmagneten,
wie dort beschrieben, kann keine ausreichend mechanische Festigkeit
ausüben,
da das aliphatische Diamin eine große Menge an linearem Diamin
enthält.
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In
der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 9-71721 (1997)
und 2000-3809 (KOKAI) werden Verbundmagneten beschrieben, die ein
Polyamidharz verwenden, das endständige Carboxyl- und endständige Aminogruppen
in bestimmten Konzentrationen enthält. Da die endständigen Aminogruppen
des Polyamidharzes jedoch mit einer Carboxyl-haltigen organischen
Verbindung modifiziert sind, wird die Carboxylkonzentration in der
Harzzusammensetzung exzessiv hoch. Im Ergebnis kann daher die dort
beschriebene Harzzusammensetzung für einen Verbundmagneten keine
ausgezeichnete Recycling-Eigenschaft zeigen.
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Das
US-Patent Nr. 4462919 beschreibt eine ferromagnetische Harzzusammensetzung,
die durch Befüllen
eines thermoplastischen Harzes mit 70 bis 97 Gew.% eines seltenen
Erd-Kobaltpulvers erhalten wird, wobei die Oberfläche davon mit
einem thermohärtbaren
Harz oder einem thermoplastischen Harz beschichtet wurde. Auf diese
Weise kann ein Harzmagnet erhalten werden. Sakata et al., IEEE Translation
Journal on Magnetics in Japan 8, 21-26, 1993 beschreibt ein Extrusions-Formverfahren für extrusionsgeformte
Magneten, bestehend aus isotropischen ND-Fe-B-Pulver und Nylon 12.
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Als
Ergebnis der ernsthaften Studien der gegenwärtigen Erfinder, um die obigen
Probleme zu lösen, wurde
festgestellt, dass durch Verwendung eines aromatischen Polyamidharzes,
erzeugt aus einer aromatischen Carbonsäure und einem aliphatischen
Diamin, mit einem molaren Verhältnis
von Rest-Endcarboxylgruppen zu Rest-Endaminogruppen ((Endcarboxylgruppen)/(Endaminogruppen))
von 0,1 bis 1,0 und einer Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g als Bindemittel, der erhaltene Verbundmagnet eine
ausgezeichnete mechanische und Wärmefestigkeit
zeigen kann. Die vorliegende Erfindung wurde auf Basis dieser Feststellung
gemacht.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Harzzusammensetzung
für einen
Verbundmagneten bereitzustellen, die eine ausgezeichnete Formbarkeit
und Recyclingseigenschaft zeigt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Verbundmagneten, der eine ausgezeichnete mechanische und Wärmefestigkeit
zeigt.
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Um
diese Ziele zu erreichen, wird in einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung eine Harzzusammensetzung für einen Verbundmagneten bereitgestellt,
umfassend Magnetteilchen und ein aromatisches Polyamidharz, erzeugt
von einer aromatischen Carbonsäure
und einem aliphatischen Diamin, wobei das aromatische Polyamidharz
ein molares Verhältnis
von restlichen Endcarboxylgruppengehalt zu restlichen Endaminogruppengehalt ((Endcarboxylgruppen)/(Endaminogruppen))
von 0,1 bis 1,0 und eine Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g aufweist.
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In
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Harzzusammensetzung
für einen
Verbundmagneten bereitgestellt, umfassend magnetische Teilchen und
ein aromatisches Polyamidharz, erzeugt aus einer aromatischen Carbonsäure und
einem aliphatischen Diamin, bestehend aus einem linearen Diamin und
einem verzeigten Diamin, wobei das aromatische Polyamidharz ein
molares Verhältnis
von Rest-Endcarboxylgruppengehalt
zu Rest-Endaminogruppengehalt ((Endcarboxylgruppen)/(Endaminogruppen))
von 0,1 bis 1,0 und eine Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g aufweist,
wobei das molare Verhältnis des
linearen Diamingehalts zum verzweigten Diamingehalt ((lineares Diamin)/(verzweigtes
Diamin)) weniger als 4,0 beträgt.
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In
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Harzzusammensetzung
für einen
Verbundmagneten bereitgestellt, umfassend magnetische Teilchen und
ein aromatisches Polyamidharz, erzeugt aus einer aromatischen Carbonsäure und
einem aliphatischen Diamin, bestehend aus einem linearen Diamin und
einem verzeigten Diamin, wobei das aromatische Polyamidharz ein
molares Verhältnis
von Rest-Endcarboxylgruppengehalt
zu Rest-Endaminogruppengehalt ((Endcarboxylgruppen)/(Endaminogruppen))
von 0,1 bis 1,0 und eine Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g aufweist,
wobei das molare Verhältnis des
linearen Diamingehalts zum verzweigten Diamingehalt ((lineares Diamin)/(verzweigtes
Diamin)) weniger als 4,0 beträgt
und
wobei die Harzzusammensetzung eine Schmelzflussrate (MFR)
von 70 bis 500 g/10 min und eine Drehmoment-vermehrende Zeit beim
Kneten durch Plastomill von 15 bis 60 Minuten aufweist.
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In
einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verbundmagnet
bereitgestellt, erzeugt durch Formen einer Harzzusammensetzung für einen
Verbundmagneten, umfassend Magnetteilchen und ein aromatisches Polyamidharz,
erzeugt aus einer aromatischen Carbonsäure und einem aliphatischen
Diamin, wobei es ein molares Verhältnis von restlichem Endcarboxylgruppengehalt
zu restlichem Endaminogruppengehalt ((Endcarboxylgruppen)/(Endaminogruppen))
von 0,1 bis 1,0 und eine Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g aufweist.
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In
einem fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verbundmagnet bereitgestellt,
erzeugt durch Formen einer Harzzusammensetzung für einen Verbundmagneten, umfassend
Magnetteilchen und ein aromatisches Polyamidharz, umfassend eine
aromatische Carbonsäure
und ein aliphatisches Diamin, wobei es ein molares Verhältnis von
restlichem Endcarboxylgruppengehalt zu restlichem Endaminogruppengehalt ((Endcarboxylgruppen)/(Endaminogruppen))
von 0,1 bis 1,0 und eine Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g aufweist,
wobei der Verbundmagnet eine IZOD-Schlagzähigkeit
von 10 bis 20 kJ/m2 und eine Biegefestigkeit
von 100 bis 180 MPa aufweist.
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In
einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verbundmagnet
bereitgestellt, erzeugt durch Formen einer Harzzusammensetzung für einen
Verbundmagneten, umfassend magnetische Teilchen und ein aromatisches
Polyamidharz, erzeugt aus einer aromatischen Carbonsäure und
einem aliphatischen Diamin, bestehend aus einem linearen Diamin
und einem verzeigten Diamin, wobei das aromatische Polyamidharz
ein molares Verhältnis
von Rest-Endcarboxylgruppengehalt zu Rest-Endaminogruppengehalt
((Endcarboxylgruppen)/(Endaminogruppen)) von 0,1 bis 1,0 und eine
Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g aufweist,
wobei das molare Verhältnis des
linearen Diamingehalts zum verzweigten Diamingehalt ((lineares Diamin)/(verzweigtes
Diamin)) weniger als 4,0 beträgt,
und
wobei der Verbundmagnet eine IZOD-Schlagzähigkeit
von 10 bis 20 kJ/m2 und eine Biegefestigkeit
von 100 bis 180 MPa aufweist.
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In
einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Harzzusammensetzung
für einen
Verbundmagneten bereitgestellt, umfassend magnetische Teilchen und
ein aromatisches Polyamidharz, erzeugt aus einer aromatischen Carbonsäure und
einem aliphatischen Diamin, bestehend aus einem linearen Diamin und
einem verzeigten Diamin, wobei das aromatische Polyamidharz eine
Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g aufweist,
wobei das molare Verhältnis des
linearen Diamingehalts zum verzweigten Diamingehalt ((lineares Diamin)/(verzweigtes
Diamin)) weniger als 4,0 beträgt.
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In
einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verbundmagnet
bereitgestellt, erzeugt durch Formen einer Harzzusammensetzung für einen
Verbundmagneten, umfassend magnetische Teilchen und ein aromatisches
Polyamidharz, erzeugt aus einer aromatischen Carbonsäure und
einem aliphatischen Diamin, bestehend aus einem linearen Diamin
und einem verzeigten Diamin, wobei das aromatische Polyamidharz
eine Lösungsviskosität von nicht
mehr als 1,1 dl/g aufweist,
wobei das molare Verhältnis des
linearen Diamingehalts zum verzweigten Diamingehalt ((lineares Diamin)/(verzweigtes
Diamin)) weniger als 4,0 beträgt.
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1 ist
eine Grafik, die die Veränderung
des Knetdrehmoments der Harzzusammensetzungen, erhalten in Beispielen
A und B, mit dem Zeitverlauf bei einer Lösungsviskosität von 0,65
dl/g darstellt.
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2 ist
eine Grafik, die die Veränderung
des Knetdrehmoments von Harzzusammensetzungen, erhalten in den Beispielen
C und D und dem Vergleichsbeispiel a, mit dem Zeitverlauf bei einer
Lösungsviskosität von 0,70
dl/g darstellt.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Detail unten beschrieben.
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Zunächst wird
das in der vorliegende Erfindung verwendete aromatische Polyamidharz
beschrieben.
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Beispiele
für das
aromatische Polyamidharz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, können
aromatische Polyamidharze beinhalten, die aus einer aromatischen
Carbonsäure,
wie z.B. Terephthalsäure
und einem aliphatischen Diamin als konstituierende Monomere erzeugt
werden. Spezifische Beispiele für das
aromatische Polyamidharz können
aromatische Polyamide, wie modifiziertes 6T-Nylon oder 9T-Nylon beinhalten.
Als aromatisches Polyamidharz können
auch modifizierte aromatische Polyamidharze verwendet werden, die
durch Modifikation von aromatischen Polyamidharzen mit anderen Substanzen
erhalten werden, wie z.B. statistischen Copolymeren, Block-Copolymeren
und Pfropf-Copolymeren, bestehend aus aromatischen Polyamidharzen
und anderen Monomeren und eine Mischung aus aromatischen Polyamidharzen
und anderen thermoplastischen Harzen. Insbesondere wird unter diesen
aromatischen Polyamidharzen 9T-Nylon mit einer gut ausgewogenen
Wärmestabilität und Formbarkeit
bevorzugt.
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Das
in der vorliegenden Erfindung verwendete aromatische Polyamidharz
hat eine Lösungsviskosität von in
der Regel nicht mehr als 1,1 dl/g, vorzugsweise nicht mehr als 1,05
dl/g, gemessen durch das unten erwähnte Verfahren. Die Untergrenze
der Lösungsviskosität liegt
vorzugsweise wie ungefähr
0,5 dl/g. Wenn die Lösungsviskosität des aromatischen
Polyamidharzes mehr als 1,1 dl/g beträgt, kann sich die Harzzusammensetzung,
die durch Einmischen von Magnetteilchen in einer solchen Menge,
die benötigt
wird, um einen Verbundmagneten zu erhalten, der praktische magnetische
Eigenschaften aufweist, im Hinblick auf die Fluidität verschlechtern,
so dass es schwierig werden kann, die Harzzusammensetzung einem
Spritzgussverfahren zu unterwerfen. Wenn die Lösungsviskosität weniger
als 0,5 dl/g beträgt,
neigen Harzzusammensetzung und das erhaltene geformte Produkt zu
einer Verschlechterung der Festigkeit.
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Das
in der vorliegenden Erfindung verwendete aromatische Polyamidharz
hat ein molares Verhältnis von
restlichen Endcarboxylgruppengehalt zu restlichem Endaminogruppengehalt
(Endcarboxylgruppen)/(Endaminogruppen); hiernach bezeichnet einfach
nur als "Endgruppenverhältnis") von in der Regel
nicht mehr als 1,0, vorzugsweise nicht mehr als 0,8. Die untere
Grenze für
das Endgruppenverhältnis
liegt in der Regel bei ungefähr
0,1. Wenn das Endgruppenverhältnis
mehr als 1,0 beträgt,
neigt das aromatische Polyamidharz zu Vernetzungsreaktionen, was
zu einem Anstieg der Viskosität
führt.
Im Ergebnis kann es schwierig werden, das Harz dem Knet- und Spritzgussverfahren
zu unterziehen.
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Um
das Endgruppenverhältnis
des aromatischen Polyamidharzes auf 0,1 bis 1,0 einzustellen, kann die
Menge an restlichen Endgruppen im aromatischen Polyamidharz durch
gewöhnliche
Verfahren gesteuert werden. Beispielsweise kann bei Synthese des
Polyamids ein geeigneter Endmodifikator zu den Monomeren zugefügt werden,
die für
die Produktion des obigen aromatischen Polyamidharz verwendet werden,
wodurch die Mengen der Endgruppen, die darin enthalten sind, eingestellt werden.
Alternativ kann der Endmodifikator zu dem resultierenden Polyamidharz
zugefügt
werden, um reaktive Endgruppen in andere nicht-reaktive Endgruppen
umzuwandeln und dadurch die Mengen der Endgruppen, die darin enthalten
sind, einzustellen.
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Die
Menge der restlichen Aminogruppen, die in dem in der vorliegenden
Erfindung verwendeten aromatischen Polyamidharz enthalten ist, liegt
vorzugsweise bei nicht weniger als 0,5 mol%. Die Obergrenze der Menge
der restlichen Aminogruppen liegt vorzugsweise bei ungefähr 1,25
mol%. Wenn die Menge der restlichen Aminogruppen, enthalten in dem
aromatischen Polyamidharz weniger als 0,5 mol% beträgt, kann
sich die Verschlechterung des Harzes aufgrund einer Vernetzungsreaktion
usw. beschleunigen, was zu einer schlechten Formbarkeit führt.
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Das
aliphatische Diamin als Monomer das in der vorliegenden Erfindung
verwendeten aromatischen Polyamidharzes umfasst ein lineares Diamin
(n-Isomer) und ein verzweigtes Diamin (i-Isomer). Das molare Verhältnis des
linearen Diamins (n-Isomer)
-Gehalt zu dem verzweigten Diamin (i-Isomer) -Gehalt ((linearer Diamin
(n-Isomer) -Gehalt)/(verzweigter Diamin (i-Isomer) -Gehalt); hiernach bezeichnet
einfach als "n/i-Verhältnis") beträgt in der
Regel weniger als 4,0, vorzugsweise nicht mehr als 3,0. Wenn das
n/i-Verhältnis
nicht weniger als 4,0 beträgt,
können
Schmelzpunkt und Kristallinität
des erhaltenen aromatischen Polyamidharzes zu hoch werden und dadurch
kann nicht der erwünschte
Verbundmagnet mit ausgezeichneter mechanischer Festigkeit erhalten
werden. Der höhere
Gehalt an verzweigtem Diamin führt
zu einem niedrigeren Schmelzpunkt und einer niedrigeren Kristallinität des erhaltenen
aromatischen Polyamidharzes, wodurch eine hohe Zähigkeit erreicht wird, die
Verbundmagneten benötigen.
Die Untergrenze für
das n/i-Verhältnis liegt
vorzugsweise bei ungefähr
0,8.
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Um
das n/i-Verhältnis
des aliphatischen Diamins auf weniger als 4,0 einzustellen, können die
Mengen des linearen Diamins und des verzweigten Diamins, die vermischt
werden, in geeigneter Weise kontrolliert werden, beispielsweise
bei der Synthese des Polyamids.
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Währenddessen
beträgt
das n/i-Verhältnis
des aliphatischen Diamins in dem Fall, in dem Ferritteilchen als
magnetische Teilchen verwendet werden, vorzugsweise nicht mehr als
1,5, da eine hohe Fülleigenschaft, eine
hohe Orientierungsrate und eine hohe Fluidität zur Verbesserung der magnetischen
Eigenschaften der resultierenden Harzzusammensetzung nötig sind.
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Das
in der vorliegenden Erfindung verwendete aromatische Polyamidharz
hat einen Schmelzpunkt von vorzugsweise nicht weniger als 250°C. Die Obergrenze
des Schmelzpunkts des aromatischen Polyamidharzes ist vorzugsweise
weniger als 320°C.
Wenn der Schmelzpunkt des aromatischen Polyamidharzes weniger als
250°C beträgt, neigt
das erhaltene Formprodukt dazu zur Verwendung in Anwendungen ungeeignet
zu sein, die eine hohe Wärmefestigkeit
benötigen,
da sich die Wärmefestigkeit
verschlechtert hat. Wenn der Schmelzpunkt des aromatischen Polyamidharzes
nicht weniger als 250°C
beträgt,
kann es schwierig sein, die resultierende Harzzusammensetzung einem
Formprozess zu unterziehen, da der Schmelzpunkt des Harzes sich
an seine Zerfallstemperatur annähert.
Da ein solches aromatisches Polyamidharz weiterhin eine hohe Kristallinität und hohe
Härte zeigt,
wird sich die Zähigkeit
verschlechtern, was zu Defekten, wie einem Bruch der Einspritzkanäle bei dem
Spritzgussformen führen
wird und zu einem Reißen
des erhaltenen Formprodukts wie auch einer niedrigen Produktivität.
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Es
wird ein aromatisches Polyamidharz bevorzugt, das ein Endgruppenverhältnis von
0,1 bis 1,0 und ein n/i-Verhältnis
von weniger als 4,0 aufweist. Unter Verwendung eines aromatischen
Polyamidharzes, das sowohl dem oben angegebenen Endgruppenverhältnis als
auch dem n/i-Verhältnis
entspricht, kann effektiv das Auftreten von Defekten, wie einer
Verschlechterung des Harzes beim Formen, einer erhöhten Viskosität, einem
Bruch von Einspritzkanälen
beim Formen und einem Reißen
oder Bruch des erhaltenen Formprodukt verhindert werden, was die
Produktion eines Verbundmagneten ermöglicht, der eine ausgezeichnete
mechanische Festigkeit und Wärmefestigkeit
bei hohem Ertrag zeigt.
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Beispiele
für die
in der vorliegenden Erfindung verwendeten Magnetteilchen können Ferritteilchen,
seltene Erdmagnetteilchen oder ähnliches
beinhalten.
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Als
Ferritteilchen können
Ferritteilchen vom Magnetoplumbit-Typ verwendet werden. Spezifische Beispiele
für die
Ferritteilchen vom Magnetoplumbit-Typ können Bariumferritteilchen,
Strontiumferritteilchen und Bariumstrontiumferritteilchen beinhalten,
die durch die Formel: AO·nFe2O3 (worin A Ba,
Sr oder Ba-Sr ist; und n ist 5,0 bis 6,5) repräsentiert werden, wie auch Teilchen,
die durch Inkorporation in diese Ferritteilchen von mindestens einem
Element erhalten werden, gewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Ti, Mn, Al, La, Zn, Bi und Co in einer
Menge von vorzugsweise 0,1 bis 7,0 mol%.
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Die
Ferritteilchen haben einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von vorzugsweise 1,0 bis 5,0 μm,
noch bevorzugter 1,0 bis 2,0 μm;
einen spezifischen BET-Oberflächenbereichswert
von vorzugsweise 1 bis 10 m2/g, noch bevorzugter
1 bis 5 m2/g; eine Koerzitivkraft IHc von
vorzugsweise 119 bis 557 kA/m (1.500 bis 7.000 Oe), noch bevorzugter
119 bis 398 kA/m (1.500 bis 5.000 Oe) und einen Restmagnetisierungswert von
vorzugsweise 100 bis 300 mT (1.000 bis 3.000 G), noch bevorzugter
100 bis 200 mT (1.000 bis 2.000 G).
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Die
seltenen Erd-magnetischen Teilchen sind Metallverbindungsteilchen,
bestehend aus mindestens einem seltenen Erdelement und mindestens
einem Übergangsmetall.
Beispiele für
die seltenen Erd-magnetischen Teilchen können magnetische Teilchen beinhalten,
wie z.B. auf Kobaltbasierende seltene Erdteilchen, auf Eisen-Bor-basierende
seltene Erdteilchen und auf Eisen-Stickstoff-basierende seltene
Erdteilchen. Unter diesen magnetischen seltenen Erdteilchen werden
insbesondere die auf Eisen-Bor-basierenden seltenen Erdteilchen
und die auf Eisen-Stickstoff-basierenden seltenen Erdteilchen aufgrund
der Produktion von Verbundmagneten mit ausgezeichneten magnetischen
Eigenschaften bevorzugt.
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Die
magnetischen seltenen Erdteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von vorzugsweise 1 bis 120 μm,
noch bevorzugter 1 bis 80 μm;
einem spezifischen BET-Oberflächenbereichswert
von vorzugsweise 0,5 bis 5 m2/g, noch bevorzugter
0,5 bis 3 m2/g; eine Koerzitivkraft IHc
von vorzugsweise 239 bis 1.591 kA/m (3,0 bis 20 kOe), noch bevorzugter
318 bis 1.114 kA/m (4,0 bis 15 kOe) und einen Restmagnetisierungswert
von vorzugsweise 0,3 bis 1,8 mT (3,0 bis 18 kG), noch bevorzugter
0,5 bis 1,3 mT (5,0 bis 13 kG).
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Währenddessen
können
beispielsweise auf Nb-Fe-B basierende magnetische Teilchen direkt
in das Harz geknetet werden. Wenn sich jedoch die auf Nb-Fe-B basierenden
magnetischen Teilchen in Form von dünnen flockenähnlichen
Teilchen befinden, werden die Teilchen vorzugsweise zu solchen pulverisiert,
die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr
als 100 μm
aufweisen, bevor sie geknetet werden, wobei eine Strahlmühle, ein
Feinstzerstäuber,
eine Kugelmühle,
usw. verwendet werden, um eine höhere Fluidität und magnetische
Eigenschaften der resultierenden Harzzusammensetzung zu erreichen.
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Diese
magnetischen Teilchen können
vorzugsweise verschiedenen Oberflächenbehandlungen unterzogen
werden, um eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften
aufgrund einer Oxidation zu verhindern und die Kompatibilität mit Harzen
und die Festigkeit des resultierenden Formprodukts zu verbessern.
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Als
bei den Oberflächenbehandlungen
verwendbares Beschichtungsmaterial können auf Silan-basierende Kupplungsmittel,
auf Titan-basierende Kupplungsmittel, auf Aluminium-basierende Kupplungsmittel, Siloxanpolymere,
auf organischer Phosphorsäure-basierende
Oberflächenbehandlungsmittel,
auf anorganischer Phosphorsäure-basierende
Oberflächenbehandlungsmittel
oder ähnliches
verwendet werden. Unter diesen Beschichtungsmaterialien werden auf
Silan-basierende Kupplungsmittel bevorzugt, da die erhaltenen Formprodukte
als im Hinblick auf die Festigkeit deutlich verbessert angesehen
werden, indem zunächst
die Oberfläche
der Magnetteilchen damit behandelt wird.
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Der
Gehalt der Magnetteilchen in der Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten
liegt in der Regel bei 80 bis 95 Gew.%. Wenn der Gehalt der Magnetteilchen
weniger als 80 Gew.% beträgt,
kann es schwierig werden die beabsichtigten magnetischen Eigenschaften
zu erhalten. Wenn der Gehalt der magnetischen Teilchen bei mehr
als 95 Gew.% liegt, neigen die erhaltenen Verbundmagneten zu einer
Verschlechterung der mechanischen Festigkeit und insbesondere können sie
an einer extremen Verschlechterung der Formbarkeit, wie z.B. Fluiditäts- und
Recycling-Eigenschaften leiden.
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Die
Harzzusammensetzung für
den Verbundmagneten gemäß der vorliegenden
Erfindung kann optional andere Harze als die aromatischen Polyamidharze,
Gleitmittel und verschiedene Stabilisatoren für ein Kunststoffformen oder ähnliches
enthalten.
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Als
andere der Harzzusammensetzung zugefügte Harze können aliphatische Polyamidharze
verwendet werden, die eine gute Affinität zu dem in der vorliegenden
Erfindung verwendeten aromatischen Polyamidharz zeigen. Unter Betrachtung
einer guten Stabilität
der erhaltenen Harzzusammensetzung können als andere Harze auf Polyolefin-basierende
Harze, wie Polyethylenharze, Polypropylenharze, Polybutenharze und
Polymethylpentenharze verwendet werden. Die Menge der anderen Harze
als dem Polyamidharz, die zugefügt
wird, liegt in der Regel bei nicht mehr als 2 Gew.%, vorzugsweise
0,1 bis 1,0 Gew.%, basierend auf dem Gewicht der Harzzusammensetzung.
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Beispiele
für die
Gleitmittel können
auf Carboxyl-gesättigten
oder -ungesättigten
Fettsäure-basierende Gleitmittel
umfassen, wie z.B. Propionsäure,
Stearinsäure,
Linolsäure, Ölsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Maleinsäure und
Fumarsäure;
verschiedene Verbindungen dieser Säure, beispielsweise metallische Seifen,
wie Calciumstearat, Magnesiumstearat und Lithiumstearat, Fettsäureamide,
wie z.B. Hydroxydistearamid, Ethylen-bis-laurylamid und Ethylen-bis-oleamid, Wachse,
wie z.B. Paraffinwachse, Polysiloxane, wie z.B. Dimethylpolysiloxane
und Siliconöle,
fluorhaltige Verbindungen, wie z.B. fluorhaltige Öle oder ähnliches.
Die Menge des zugefügten
Gleitmittels liegt in der Regel bei nicht mehr als 2 Gew.%, vorzugsweise
0,05 bis 1,0 Gew.%, basierend auf dem Gewicht der Harzzusammensetzung.
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Beispiele
für die
Stabilisatoren können
sterisch gehinderte auf Amin basierende Stabilisatoren beinhalten,
sterisch gehinderte oder weniger gehinderte auf Phenol basierende Stabilisatoren,
wie z.B. Pentaerythrityltetrakis(3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat), Metalldeaktivatoren,
wie z.B. N,N'-Bis(3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionylhydrazin),
auf Phosphit-basierende Antioxidantien, auf Thioether-basierende
Antioxidantien oder ähnliche.
Insbesondere wird es bevorzugt die sterisch gehinderten oder weniger
gehinderten auf Phenol-basierenden Stabilisatoren in Kombination
mit den auf Phosphit-basierenden
Antioxidantien oder dem Metalldeaktivator zu verwenden. Die Menge
des zugefügten
Stabilisators beträgt
in der Regel nicht mehr als 2 Gew.%, vorzugsweise 0,05 bis 1,0 Gew.%,
basierend auf dem Gewicht der Harzzusammensetzung.
-
Die
Harzzusammensetzung für
den Verbundmagneten kann weiterhin, falls nötig, verschiedene Additive,
wie z.B. Pigmente, Modifikationsmittel für Kunststoffe, Kompatibilisierungsmittel
oder ähnliches
enthalten. Währenddessen
werden die obigen Additive vorzugsweise in einer Minimalmenge zugefügt, um einen
Zerfall und eine Gasbildung beim Formen zu verhindern.
-
Die
Harzzusammensetzung für
den Verbundmagneten gemäß der vorliegenden
Erfindung hat eine Fluidität
(MFR-Wert) von in der Regel 70 bis 500 g/10 min., bevorzugt 100
bis 500 g/10 min. und eine Drehmoment-vermehrende Zeit beim Kneten
durch Plastomill von in der Regel 15 bis 60 Minuten, vorzugsweise
20 bis 60 Minuten.
-
Der
Verbundmagnet der vorliegenden Erfindung hat eine IZOD-Schlagfestigkeit
von in der Regel 10 bis 20 kJ/m2 und eine
Biegefestigkeit von in der Regel 100 bis 180 MPa, wenn dies durch
die unten erwähnten Verfahren
gemessen wird.
-
Als
nächstes
wird das Verfahren zur Erzeugung der Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
-
Bei
dem Produktionsverfahren der vorliegenden Erfindung ist das Mischverfahren
für die
jeweiligen Komponenten nicht besonders begrenzt und kann beispielsweise
unter Verwendung eines Mischers, wie z.B. einem Bandmischer, Freifallmischer,
Nauter-Mischer, Henschel-Mischer und Supermischer oder einer Knetvorrichtung,
wie z.B. einem Banbury-Mischer, Kneter, Walzen, Kneter-"Ruder", Einzelschneckenextruder
oder Doppelschneckenextruder durchgeführt werden.
-
Die
jeweiligen Komponenten werden miteinander vermischt, um eine Harzzusammensetzung
für einen
Verbundmagneten in Form eines Pulvers oder von Pellets zu erhalten.
Unter Einbeziehung guter Verarbeitungseigenschaften befindet sich
die Harzzusammensetzung vorzugsweise in Form von Pellets.
-
Die
so erhaltene Harzzusammensetzung für Verbundmagneten wird unter
Verwendung verschiedener Formmaschinen für thermoplastische Harze geformt,
vorzugsweise unter Verwendung einer Spritzgussmaschine oder einer
Extrusionsformmaschine, um einen Verbundmagneten zu erhalten.
-
Da
die in den Verbundmagneten verwendeten magnetischen seltenen Erdteilchen
allgemein aktiv sind und eine hohe Temperatur beim Kneten, beim
Spritzgussformen und Extrusionsformen verwendet wird, neigen die
konventionellen Harzzusammensetzungen für Verbundmagneten dazu an einer
erhöhten
Viskosität
und Verfestigung aufgrund einer Veränderung der Qualität des Harzes
zu leiden und verschlechtern sich daher im Hinblick auf ihre Fluidität. Dieses
Phänomen
führt zu
Defekten, wie schlechter Formbarkeit und verschlechterter Festigkeit
des erhaltenen Formprodukts. Dementsprechend ist es konventionell
notwendig, eine Verschlechterung der Qualität des aromatischen Polyamidharzes
zu minimieren, um ein Recycling von defekten Formprodukten oder
Einspritzkanälen
sicherzustellen.
-
Andererseits
ist es bei der Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten gemäß der vorliegenden Erfindung
möglich,
da der Restprozentsatz der Endaminogruppen in dem aromatischen Polyamidharz
erhöht ist,
indem das Endgruppenverhältnis
davon reduziert wird, die Fluidität wie auch die Drehmomentvermehrende Zeit
beim Kneten durch Plastomill zu verbessern. Der Grund hierfür wird als
der folgende angesehen, obwohl er nicht genau bekannt ist. D.h.
es wird angenommen, dass die Reduktion des Endgruppenverhältnisses
des aromatischen Polyamidharzes zu einer Verstärkung der Affinität des aromatischen
Polyamidharzes an die magnetischen Teilchen führt, zu einer Verbesserung
der Fluidität
der Harzzusammensetzung und zu einer Verhinderung einer Verschlechterung
der Qualität
des Harzes. Es wird weiterhin erwartet, dass die verbesserte Fluidität der Harzzusammensetzung
zu einer verbesserten Formbarkeit führt und niedrigeren Verarbeitungstemperaturen
und weniger angewandter Belastung auf die Verarbeitungsmaschinen,
wie auch verbesserter Produktivität.
-
Die
obige Verbesserung der das Drehmoment-vermehrenden Zeit beim Kneten
durch Plastomill bedeutet die Verminderung einer Harzviskositäts-verstärkenden
Geschwindigkeit aufgrund einer Vernetzungsreaktion, wie auch einer
Verbesserung der Zähigkeit,
Festigkeit und Recyclingeigenschaft der Harzzusammensetzung. Im
Ergebnis ist die Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten gemäß der vorliegenden
Erfindung im Hinblick auf Formbarkeit, wie Fluidität und Recyclingeigenschaft
ausgezeichnet, so dass die üblicherweise
darin verwendeten Gleitmittel oder Harzstabilisatoren reduziert
oder weggelassen werden können.
-
Die
Verbundmagneten unter Verwendung konventioneller aromatischer Polyamidharze
zeigen allgemein eine niedrige IZOD-Schlagzähigkeit und ein geringes Schrumpfverhältnis trotz
hoher Biegefestigkeit und leiden daher an Defekten wie Reißen von
Produkten und Brechen von Einspritzkanälen bei Entfernung von Spritzgussformprodukten.
Im Ergebnis war es unmöglich
die Verbundmagneten durch ein kontinuierliches Formverfahren zu
erzeugen.
-
Andererseits
hat die Harzzusammensetzung für
den Verbundmagneten gemäß der vorliegenden
Erfindung eine verbesserte Zähigkeit
des Harzes, so dass es möglich
wird, den Verbundmagneten durch kontinuierliche Formverfahren zu
erzeugen. Der Grund hierfür
wird als der folgende angesehen. Da der Anstieg des verzweigten
Amingehalts zu einer Reduktion der Kristallinität des Harzes führt, wird
sich dadurch die Zähigkeit des
Harzes verbessern. Da im Ergebnis das Harz eine ausreichende Zähigkeit
hat um Aufschlagkräften
zu widerstehen, die auf die Formöffnung
und bei der Ejektion der Produkte aus der Form angewandt werden,
wird es möglich,
den Verbundmagneten durch ein kontinuierliches Formverfahren zu
erzeugen.
-
Es
wird weiterhin betrachtet, dass die reduzierte Kristallinität des Harzes
die Verminderung im Schmelzpunkt und der Kristallisationsgeschwindigkeit
auslöst.
Die Verminderung des Schmelzpunktes führt zu einer Reduktion der
Formtemperatur, so dass es möglich
wird, eine Verschlechterung von Qualitäten des Harzes und magnetischer
Teilchen beim Formen zu minimieren. Obwohl vorgeschlagen werden
kann, dass der verminderte Schmelzpunkt zu einer Verschlechterung
der beabsichtigten Wärmefestigkeit
des Verbundmagneten führt,
ist die Formbeständigkeitstemperatur
unter Belastung des Verbundmagneten gemäß der vorliegenden Erfindung
so hoch wie nicht weniger als 200°C
und höher
als irgendeine Formbeständigkeitstemperatur
unter Belastung von Verbundmagneten unter Verwendung von Nylon 6
(ungefähr
170°C) und
Nylon 12 (ungefähr
150°C).
Daher hat der Verbundmagnet der vorliegenden Erfindung ausreichende
Eigenschaften, um einem Rückfluss-Löten, usw.
zu widerstehen. Weiterhin wird angenommen, dass die verminderte
Kristallisationsgeschwindigkeit das Auftreten von Schrumpfrissen
und Einfallstellen aufgrund eines abrupten Temperaturabfalls beim
Befüllen
das Harzes in die Spritzgussformmaschine inhibiert.
-
Wie
oben beschrieben, kann es durch Einstellung des n/i-Verhältnisses
des aliphatischen Diamins und Kontrolle des Schmelzpunkts des aromatischen
Polyamidharzes möglich
sein, eine ausreichende mechanische Festigkeit an den Verbundmagneten
zu verleihen.
-
Die
Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine ausgezeichnete Formbarkeit durch geeignete Kontrolle
des molaren Verhältnisses
zwischen dem restlichen Endaminogruppengehalt und dem restlichen
Endcarboxylgruppengehalt in dem aromatischen Polyamidharz zeigen
und ist daher als Harzzusammensetzung für einen Verbundmagneten geeignet.
-
Außerdem ist
die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung im Hinblick auf Formbarkeit und Zähigkeit durch geeignete Kontrolle
des Verhältnis
zwischen dem linearen Diamingehalt und dem verzweigten Diamingehalt
in dem aliphatischen Diamin ausgezeichnet und ist daher als Harzzusammensetzung für einen
Verbundmagneten geeignet.
-
Dementsprechend
kann der Verbundmagnet der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete
mechanische Festigkeit und Wärmefestigkeit
zeigen.
-
BEISPIELE
-
Die
vorliegende Erfindung wird im Detail durch die Beispiele und Vergleichsbeispiele
beschrieben, jedoch sind die Beispiele nur illustrativ und sollen
daher den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen.
-
Es
wurden verschiedene Eigenschaften durch die folgenden Verfahren
gemessen und bewertet.
- (1) Die Mengen der jeweiligen
reaktiven Endgruppen, enthalten in dem aromatischen Polyamidharz,
wurden wie folgt bestimmt. D.h., die Konzentrationen der jeweiligen
Endgruppen wurden aus dem Verhältnis zwischen
der Hauptkette und den Endgruppen erhalten, gemessen durch das folgende
NMR-Verfahren:
Apparat: JOEL GX-400 (hergestellt von Nippon
Denshi Co., Ltd.)
Lösungsmittel:
Deuterierte Trifluoressigsäure
(1/4)
Probenkonzentration: 1,0
- (2) Die Lösungsviskosität wurde
wie folgt bestimmt. D.h., 50 mg getrocknetes Polymer wurden in konzentrierter
Schwefelsäure
gelöst,
um 25 cc einer Schwefelsäurelösung des
Polymers herzustellen. Daraufhin wurde die erhaltene Lösung in
ein Ubbelohde-Viskometer (30°C/Wasser
20) durch einen Glasfilter "15AG P100" eingeführt und
einem Tropftest in einem Wasserbad bei 30°C mit konstanter Temperatur
unterzogen, um eine Tropfzeit der Schwefelsäurelösung zu messen. Währenddessen
wurde der Tropftest wiederholt, bis der Unterschied zwischen zwei
Tropfzeiten, die gemessen wurden, innerhalb von 0,15 Sekunden lag. Der
Durchschnittswert der zwei Tropfzeiten wurde durch "t" ausgedrückt. Außerdem wurde die konzentrierte
Schwefelsäure
allein einem ähnlichen
Tropftest unterzogen, um ihre Tropfzeit "t0" als
Leerwert zu messen.
- Die Lösungsviskosität (ηinh) wurde
gemäß der folgenden
Formel berechnet:
ηinh
(dl/g) = (1n(t/t0)) ÷ (4 × (Menge
der Polymerprobe (g))
wobei die Fraktionen auf zwei Dezimalstellen
abgerundet werden.
- (3) Der Schmelzpunkt des aromatischen Polyamidharzes wurde unter
Verwendung von "DSC220" (hergestellt von
Seiko Instruments Co., Ltd.) durch eine Differentialraster-Kalorimetrie (DSC)
gemäß JIS K7121 gemessen.
- (4) Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der magnetischen
Teilchen wurde durch einen Durchschnitt von Werten ausgedrückt, gemessen
durch ein Elektronenmikroskop.
- (5) Der spezifische Oberflächenbereich
wurde durch den durch das BET-Verfahren gemessenen Wert ausgedrückt.
- (6) Die Fluidität
(MFR) der Harzzusammensetzung für
den Verbundmagneten wurde bei einer Wärmezylindertemperatur von 330°C unter einer
Belastung von 10 kgf unter Verwendung eines Schmelzindexers "Modell P-101" (hergestellt von
Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) gemessen.
- (7) Die Verschlechterung der Eigenschaften des Harzes, enthalten
in der Harzzusammensetzung für
den Verbundmagneten, wurde wie folgt bewertet. D.h., 60 cc der Pellets
der Harzzusammensetzung für
den Verbundmagneten (der Wert wurde aus der tatsächlichen Dichte der Verbindung
berechnet) wurden in eine Labo- Plastomill "Modell 30C-150" (hergestellt von
Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) gegeben und bei einer Temperatur
von 330°C
und einer Schneckenrotationsgeschwindigkeit von 50 Upm geknetet,
um ein Knetdrehmoment, wie benötigt
während
des Knetens, zu messen. Die Zeitspanne, die von Beginn des Knetens bis
zu der Zeit verging, bei der das Knetdrehmoment 1,5 kg·m überstieg,
wurde gemessen, und als Drehmoment-vermehrende Zeit angesehen.
- (8) Die Spritzgussformbarkeit der Harzzusammensetzung unter
Verwendung von magnetischen seltenen Erdteilchen als magnetische
Teilchen wurde durch die folgenden drei Einstufungen bewertet:
A:
ein kontinuierliches Formen war möglich;
B: einige kurze
Schüsse
wurden erkannt und
C: kurze Schüsse wurden häufig erkannt
(es war nicht möglich
einen Verbundmagnet durch Formen zu erzeugen)
- (9) Die Spritzgussformbarkeit der Harzzusammensetzung unter
Verwendung von Ferritteilchen als magnetische Teilchen wurde durch
die folgenden drei Einstufungen bewertet:
A: ein kontinuierliches
Formen war möglich;
B:
einige gebrochene Einspritzkanäle
und Verteilerspinnen wurden erkannt und
C: gebrochene Einspritzkanäle und Verteilerspinnen
wurden häufig
erkannt (es war nicht möglich,
einen Verbundmagnet durch Formen zu erzeugen)
- (10) Die magnetischen Eigenschaften des Verbundmagneten wurden
wie folgt bestimmt. D.h., ein zylindrischer Verbundmagnet mit einer
Größe von ∅10
mm × 7
mm wurde unter Verwendung einer Spritzgussformmaschine "Modell J-20MII" (hergestellt von
Nippon Seikosho Co., Ltd.) erzeugt und die magnetischen Eigenschaften
des erhaltenen Verbundmagneten wurden bei Umgebungstemperatur unter
Verwendung einer seltenen Erdtemperaturkoeffizient-Messvorrichtung "Modell TRF-5BH-25auto" (hergestellt von
Toei Kogyo Co., Ltd.) gemessen.
Währenddessen wurden die magnetischen
Eigenschaften der magnetischen Teilchen unter Verwendung eines Vibrationsproben-Magnetometers "VSM-3S-15" (hergestellt von
Toei Kogyo Co., Ltd.) durch Anlegen eines externen magnetischen
Felds von 795,8 kA/m (10 kOe) gemessen.
- (11) Die mechanische Festigkeit des Verbundmagneten wurde wie
folgt bestimmt. D.h., ein plattenförmiger Verbundmagnet mit einer
Größe von 80
mm × 12
mm × 3
mm wurde unter Verwendung einer Spritzgussformmaschine "Modell J-20MII" (hergestellt von
Nippon Seikosho Co., Ltd.) erzeugt und die Biegefestigkeit des erhaltenen
Verbundmagneten wurde unter Verwendung eines Autograph "Modell AG-10kNI" (hergestellt von
Shimadzu Seisakusho Co., Ltd.) gemessen und weiterhin wurde der
IZOD-Aufschlagzähigkeitswert
unter Verwendung eines IZOD-Aufschlagzähigkeitstesters (hergestellt
von Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.) gemessen.
- (12) Die Deflektionstemperatur unter Belastung des Verbundmagneten
wurde wie folgt bestimmt. D.h., ein plattenförmiger Verbundmagnet mit einer
Größe von 125
mm × 13
mm × 4
mm wurde unter Verwendung von einer Spritzgussformmaschine "Modell J-20MII" (hergestellt von Nippon
Seikosho Co., Ltd.) erzeugt und die Deflektionstemperatur unter
Belastung des erhaltenen Verbundmagneten wurde unter Verwendung eines
HDT-Testers "Modell
S-3M" (hergestellt
von Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) gemessen.
-
BEISPIEL 1
-
PRODUKTION
DES VERBUNDMAGNETEN I
-
90,5
g (90,5 Gew.%) von auf Nd-Fe-B-basierenden magnetischen Teilchen
(durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 70 μm; Koerzitivkraft: 748 kA/m
(9,4 kOe); restlicher Magnetisierungswert: 875 mT (8.750 G)) und
0,5 g (0,5 Gew.%) einer 50% 2-Propanol-verdünnten Lösung eines auf Silanbasierenden
Kupplungsmittels "A-1100" (hergestellt von
Nihon Unicar Co., Ltd.) wurden in einen Henschel-Mischer gegeben
und unter Rühren
auf 100°C
erwärmt,
wodurch die Oberfläche
der auf Nd-Fe-B-basierenden magnetischen Teilchen mit dem auf Silan-basierenden
Kupplungsmittel behandelt wurde. Dann wurden die oberflächenbehandelten
magnetischen Teilchen eng miteinander vermischt und gerührt mit
9,0 g (9,0 Gew.%) eines aromatischen Polyamidharzes ("Genesta", hergestellt von
Kuraray Co., Ltd.; Lösungsviskosität: 0,7 dl/g;
Endgruppenverhältnis: 0,3;
Schmelzpunkt: 303°C;
Menge an restlichen Endaminogruppen: 1,01 mol%). Die resultierende
Mischung wurde aus einem Doppelschneckenextruder mit einem Durchmesser
von 20 mm mit einer Düse
mit einem Durchmesser von 3 mm bei einer Schneckenrotationsgeschwindigkeit
von 96 Upm und einer Zylindertemperatur von 310°C extrudiert und in Pellets
mit jeweils einer Größe von einem
Durchmesser von 3 mm × 4
mm als Harzzusammensetzung für
einen Verbundmagneten geschnitten.
-
Die
so erhaltene Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten in Form
von Pellets hat eine Fluidität
(MFR-Wert) von 161 g/10 min., gemessen bei einer Wärmezylindertemperatur
von 330°C
unter einer Belastung von 10 kgf und eine das Drehmoment-vermehrende
Zeit von 36 Minuten.
-
Die
Pellets der erhaltenen Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten wurden
bei einer Formtemperatur von 280 bis 320°C und einer Düsentemperatur
von 110 bis 140°C
unter Verwendung einer Spritzgussformmaschine "Modell J-20MII" (hergestellt von Nippon Seikosho Co.,
Ltd.) spritzgussgeformt, wodurch ein zylindrischer auf seltenen
Erden-basierender Verbundmagnet mit einer Größe von ∅10 mm × 7 mm und ein
plattenförmiger
auf seltenen Erden basierender Verbundmagnet mit einer Größe von 80
mm × 12
mm × 3 mm
erhalten wurde. Die Spritzgussformbarkeit der Harzzusammensetzung
hatte die Bewertung A, d.h., es war möglich die Verbundmagneten durch
ein kontinuierliches Spritzgussformverfahren zu erzeugen.
-
Im
Hinblick auf die magnetischen Eigenschaften des so erhaltenen Verbundmagneten
wurde bestätigt, dass
die restliche Magnetflussdichte davon 530 mT (5,3 kG) betrug; die
Koerzitivkraft 716 kA/m (9,0 kOe) und das maximale magnetische Energieprodukt
45,3 kJ/m3 (5,7 MGOe). Zusätzlich wurde
bestätigt,
dass die Verbundmagneten eine Deflektionstemperatur bei Belastung
von 209°C
aufwiesen.
-
BEISPIEL 2
-
PRODUKTION EINES VERBUNDMAGNETEN
II-1: AUF SELTENEN ERDEN BASIERENDER VERBUNDMAGNET
-
89,5
g (89,5 Gew.%) von auf Nd-Fe-B basierenden magnetischen Teilchen
(durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 70 μm; Koerzitivkraft: 748 kA/m
(9,4 kOe); restlicher Magnetisierungswert: 875 mT (8.750 G)) und
0,5 g (0,5 Gew.%) einer 50% 2-Propanol-verdünnten Lösung eines auf Silan basierenden
Kupplungsmittels "A-1100" (hergestellt von
Nihon Unicar Co., Ltd.) wurden in einen Henschel-Mischer gegeben
und unter Rühren
auf 100°C
erwärmt,
wodurch die Oberfläche
der auf Nd-Fe-B basierenden magnetischen Teilchen mit dem auf Silan
basierenden Kupplungsmittel behandelt wurde. Dann wurden die oberflächenbehandelten
magnetischen Teilchen eng mit 9,5 g (9,5 Gew.%) eines aromatischen
Polyamidharzes ("Genesta", hergestellt von
Kuraray Co., Ltd.; Lösungsviskosität: 0,68
dl/g; Endgruppenverhältnis:
0,45; n/i-Verhältnis:
1,0; Schmelzpunkt: 275°C;
Menge an restlichen Endaminogruppen: 0,86 mol%) und 0,5 g (0,5 Gew.%)
eines auf Olefin-basierenden Additivs ("Biscol 550P", hergestellt von Sanyo Kasei Kogyo
Co., Ltd.) vermischt und gerührt.
Die resultierende Mischung wurde aus einem Doppelschneckenextruder
mit einem Durchmesser von 20 mm mit einer Düse mit einem Durchmesser von
3 mm bei einer Schneckenrotationsgeschwindigkeit von 96 Upm und einer
Zylindertemperatur von 290°C
extrudiert und in Pellets mit jeweils einer Größe von einem Durchmesser von
3 mm × 4
mm als Harzzusammensetzung für
einen Verbundmagneten geschnitten.
-
Die
so erhaltene Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten in Form
von Pellets hat eine Fluidität
(MFR-Wert) von 450 g/10 min., gemessen bei einer Wärmezylindertemperatur
von 330°C
unter einer Belastung von 10 kgf und eine das Drehmoment-vermehrende
Zeit von 36 Minuten.
-
Die
Pellets der erhaltenen Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten wurden
bei einer Formtemperatur von 280 bis 320°C und einer Düsentemperatur
von 110 bis 140°C
unter Verwendung einer Spritzgussformmaschine "Modell J-20MII" (hergestellt von Nippon Seikosho Co.,
Ltd.) spritzgussgeformt, wodurch ein zylindrischer auf seltenen
Erden basierender Verbundmagnet mit einer Größe von ∅10 mm × 7 mm und ein
plattenförmiger
auf seltenen Erden basierender Verbundmagnet mit einer Größe von 80
mm × 12
mm × 3 mm
erhalten wurde. Die Spritzgussformbarkeit der Harzzusammensetzung
hatte die Bewertung A, d.h., es war möglich, die Verbundmagneten
durch ein kontinuierliches Spritzgussformverfahren zu erzeugen.
-
Im
Hinblick auf die magnetischen Eigenschaften des so erhaltenen Verbundmagneten
wurde bestätigt, dass
die restliche Magnetflussdichte davon 500 mT (5,0 kG) betrug; die
Koerzitivkraft 724 kA/m (9,1 kOe) und das maximale magnetische Energieprodukt
40,6 kJ/m3 (5,1 MGOe). Zusätzlich wurde
bestätigt,
dass die Verbundmagneten eine IZOD-Aufschlagzähigkeit von 14,0 kJ/m2, eine Biegefestigkeit von 117 MPa und eine
Deflektionstemperatur unter Belastung von 202°C aufwiesen.
-
BEISPIEL 3:
-
PRODUKTION EINES VERBUNDMAGNETEN
II-2: AUF FERRIT BASIERENDER VERBUNDMAGNET
-
85,7
g (85,7 Gew.%) von Ferritteilchen (Strontiumferrit; durchschnittlicher
Teilchendurchmesser: 1,3 μm;
spezifischer BET-Oberflächenwert:
1,65 m2, Koerzitivkraft: 223 kA/m (2,8 kOe);
restlicher Magnetisierungswert: 177 mT (1.770 G)) und 0,5 g (0,5
Gew.%) einer 50% 2-Propanol-verdünnten
Lösung
eines auf Silan-basierenden Kupplungsmittels "A-1100" (hergestellt von Nihon Unicar Co.,
Ltd.) wurden in einen Henschel-Mischer gegeben und unter Rühren auf
100°C erwärmt, wodurch
die Oberfläche
der Ferritteilchen mit dem auf Silan basierenden Kupplungsmittel
behandelt wurde. Dann wurden die oberflächenbehandelten Ferritteilchen
eng miteinander mit 13,8 g (13,8 Gew.%) eines aromatischen Polyamidharzes
("Genesta", hergestellt von
Kuraray Co., Ltd.; Lösungsviskosität: 0,90
dl/g; n/i-Verhältnis:
1,0; Schmelzpunkt: 275°C;
Menge an restlichen Endaminogruppen: 0,5 mol%) vermischt und gerührt. Die
resultierende Mischung wurde aus einem Doppelschneckenextruder mit
einem Durchmesser von 20 mm mit einer Düse mit einem Durchmesser von
3 mm bei einer Schneckenrotationsgeschwindigkeit von 96 Upm und
einer Zylindertemperatur von 290°C
extrudiert und in Pellets mit jeweils einer Größe von einem Durchmesser von
3 mm × 4
mm als Harzzusammensetzung für
einen Verbundmagneten geschnitten.
-
Die
so erhaltene Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten in Form
von Pellets hat eine Fluidität
(MFR-Wert) von 105 g/10 min., gemessen bei einer Wärmezylindertemperatur
von 340°C
unter einer Belastung von 10 kgf.
-
Die
Pellets der erhaltenen Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten wurden
bei einer Formtemperatur von 280 bis 320°C und einer Düsentemperatur
von 110 bis 140°C
und einem orientierenden magnetischen Feld von 637 kA/m (8 kOe)
unter Verwendung einer Spritzgussformmaschine "Modell J-20MII" (hergestellt von Nippon Seikosho Co.,
Ltd.) spritzgussgeformt, wodurch ein zylindrischer auf Ferrit basierender Verbundmagnet
mit einer Größe von ∅10
mm × 7
mm und ein plattenförmiger
auf Ferrit basierender Verbundmagnet mit einer Größe von 80
mm × 12
mm × 3
mm erhalten wurde. Die Spritzgussformbarkeit der Harzzusammensetzung
hatte die Bewertung A, d.h., es war möglich die Verbundmagneten durch
ein kontinuierliches Spritzgussformverfahren zu erzeugen und es
wurde unter 10 Einspritzkanäle
kein gebrochener Einspritzkanal erkannt.
-
Im
Hinblick auf die magnetischen Eigenschaften des so erhaltenen Verbundmagneten
wurde bestätigt, dass
die restliche Magnetflussdichte davon 250 mT (2,5 kG) betrug; die
Koerzitivkraft 239 kA/m (3,0 kOe) und das maximale magnetische Energieprodukt
12,1 kJ/m3 (1,52 MGOe).
-
BEISPIEL 4
-
ERZEUGUNG
DES VERBUNDMAGNETEN III
-
91,5
g (91,5 Gew.%) von auf Nd-Fe-B basierenden magnetischen Teilchen
(durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 70 μm; Koerzitivkraft: 748 kA/m
(9,4 kOe); restlicher Magnetisierungswert: 875 mT (8.750 G)) und
0,5 g (0,5 Gew.%) einer 50% 2-Propanol-verdünnten Lösung eines auf Silanbasierenden
Kupplungsmittels "A-1100" (hergestellt von
Nihon Unicar Co., Ltd.) wurden in einen Henschel-Mischer gegeben
und unter Rühren
auf 100°C
erwärmt,
wodurch die Oberfläche
der auf Nd-Fe-B basierenden magnetischen Teilchen mit dem auf Silan-basierenden
Kupplungsmittel behandelt wurde. Dann wurden die oberflächenbehandelten
magnetischen Teilchen eng mit 7,5 g (7,5 Gew.%) eines aromatischen
Polyamidharzes ("Genesta", hergestellt von
Kuraray Co., Ltd.; Lösungsviskosität: 0,65
dl/g; Endgruppenverhältnis:
0,4; n/i-Verhältnis: 1,0;
Schmelzpunkt: 275°C;
Menge an restlichen Endaminogruppen: 0,8 mol%) und 0,5 g (0,5 Gew.%)
eines auf Olefin basierenden Additivs vermischt und gerührt. Die
resultierende Mischung wurde aus einem Doppelschneckenextruder mit
einem Durchmesser von 20 mm mit einer Düse mit einem Durchmesser von
3 mm bei einer Schneckenrotationsgeschwindigkeit von 96 Upm und
einer Zylindertemperatur von 290°C
extrudiert und in Pellets mit jeweils einer Größe von einem Durchmesser von
3 mm × 4
mm als Harzzusammensetzung für
einen Verbundmagneten geschnitten.
-
Die
so erhaltene Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten in Form
von Pellets hat eine Fluidität
(MFR-Wert) von 430 g/10 min., gemessen bei einer Wärmezylindertemperatur
von 330°C
unter einer Belastung von 10 kgf und eine das Drehmoment-vermehrende
Zeit von 36 Minuten.
-
Die
erhaltenen Pellets der Harzzusammensetzung für den Verbundmagneten wurden
bei einer Formtemperatur von 280 bis 320°C und einer Düsentemperatur
von 110 bis 140°C
unter Verwendung einer Spritzgussformmaschine "Modell J-20MII" (hergestellt von Nippon Seikosho Co.,
Ltd.) spritzgussgeformt, wodurch ein zylindrischer, auf seltenen
Erden basierender Verbundmagnet mit einer Größe von ∅10 mm × 7 mm und ein
plattenförmiger
auf seltenen Erden basierender Verbundmagnet mit einer Größe von 80
mm × 12
mm × 3 mm
erhalten wurde. Die Spritzgussformbarkeit der Harzzusammensetzung
hatte die Bewertung A, d.h., es war möglich die Verbundmagneten durch
ein kontinuierliches Spritzgussformverfahren zu erzeugen.
-
Im
Hinblick auf die magnetischen Eigenschaften des so erhaltenen Verbundmagneten
wurde bestätigt, dass
die restliche Magnetflussdichte davon 540 mT (5,4 kG) betrug; die
Koerzitivkraft 724 kA/m (9,1 kOe) und das maximale magnetische Energieprodukt
50,9 kJ/m3 (6,5 MGOe). Zusätzlich wurde
bestätigt,
dass die Verbundmagneten eine IZOD-Aufschlagszähigkeit von 10,3 kJ/m2, eine Biegefestigkeit von 102 MPa und eine
Deflektionstemperatur unter Belastung von 215°C aufwiesen.
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BEISPIELE A BIS D UND
VERGLEICHSBEISPIELE a:
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HARZZUSAMMENSETZUNG FÜR EINEN
VERBUNDMAGNETEN
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Dasselbe
Verfahren wie in Beispiel 1 definiert: Die Erzeugung eines Verbundmagneten
I wurde durchgeführt,
außer
dass die Lösungsviskosität und das
Endgruppenverhältnis
des aromatischen Polyamidharzes etliche Male geändert wurden, wodurch Verbundmagneten
erhalten wurden.
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Essentielle
Produktionsbedingungen und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen
Verbundmagneten sind in Tabelle 1 dargestellt und die Veränderungen
des Drehmoments beim Kneten sind in den 1 und 2 dargestellt.
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Aus
diesen Beispielen und dem Vergleichsbeispiel kann bestätigt werden,
dass wenn das Endgruppenverhältnis
nicht mehr als 1,0 beträgt,
sich die das Drehmoment vermehrende Zeit verlängert und daher die Harzzusammensetzung
eine ausgezeichnete Fluidität
zeigt.
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BEISPIELE E UND F UND
REFERENZBEISPIEL b:
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HARZZUSAMMENSETZUNG FÜR EINEN
VERBUNDMAGNETEN
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Dasselbe
Verfahren wie in Beispiel 2 definiert zur Erzeugung eines Verbundmagneten
II-1 wurde durchgeführt,
außer
dass das n/i-Verhältnis
des aromatischen Polyamidharzes etliche Male geändert wurde, wodurch auf seltenen
Erden basierende Verbundmagneten erhalten wurden.
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Essentielle
Produktionsbedingungen und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen,
auf seltenen Erden basierenden Verbundmagneten sind in Tabelle 2
dargestellt.
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BEISPIELE G BIS I UND
VERGLEICHSBEISPIELE c UND d:
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HARZZUSAMMENSETZUNG FÜR EINEN
VERBUNDMAGNETEN
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Dasselbe
Verfahren wie in Beispiel 3 für
die Erzeugung des Verbundmagneten II-2 definiert wurde durchgeführt, außer dass
das n/i-Verhältnis
des aromatischen Polyamidharzes mehrere Male verändert wurde, wodurch auf Ferrit
basierende Verbundmagneten erhalten wurden.
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Essentielle
Produktionsbedingungen und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen,
auf Ferrit basierenden Verbundmagneten sind in Tabelle 3 dargestellt.
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Aus
diesen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde bestätigt, dass
wenn das Endgruppenverhältnis
0,1 bis 1,0 und das n/i-Verhältnis
weniger als 4,0 betrug, die erhaltenen Verbundmagneten sowohl eine
höhere
IZOD-Aufschlagzähigkeit
als auch eine höhere
Biegefestigkeit aufwiesen. Weiterhin wurde das Brechen von Einspritzkanälen beim
Formen verhindert, wenn das n/i-Verhältnis weniger als 4,0 betrug.
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BEISPIELE J BIS L UND
VERGLEICHSBEISPIEL e:
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HARZZUSAMMENSETZUNG FÜR EINEN
VERBUNDMAGNETEN
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Dasselbe
Verfahren wie in Beispiel 4 für
die Erzeugung des Verbundmagneten III wurde durchgeführt, außer dass
das Endgruppenverhältnis
und n/i-Verhältnis
des aromatischen Polyamidharzes etliche Male geändert wurde, wodurch Verbundmagneten
erhalten wurden.
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Essentielle
Produktionsbedingungen und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen
Verbundmagneten sind in Tabelle 4 dargestellt. Dabei bedeutet in
Tabelle 4 "PA9T" 9T-Nylon als aromatisches
Polyamidharz.
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Aus
den Beispielen J bis L wurde bestätigt, dass wenn das Endgruppenverhältnis nicht
mehr als 1,0 betrug, die das Drehmoment vermehrende Zeit verlängert war
und daher die Harzzusammensetzung eine ausgezeichnete Fluidität zeigte.
Weiterhin, wenn die Harzzusammensetzung, die das aromatische Polyamidharz mit
einem n/i-Verhältnis
von weniger als 4,0 enthielt, verwendet wurde, hatten die erhaltenen
Verbundmagneten sowohl eine IZOD-Aufschlagzähigkeit als auch eine hohe
Biegefestigkeit.
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- Merke: *1): 9T Nylon
- *2): Polyphenylensulfid (linearer Typ)
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