JP2005260016A - 繊維強化樹脂結合型磁石用組成物及びそれを用いてなる樹脂結合型磁石 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁石の小型化、精密化、形状の複雑化、複合化、優れた耐衝撃性の課題を解決し、成形収縮率、成形性を向上させ、且つ高熱変形温度、高強度を有する樹脂結合型磁石及びそのための樹脂結合型磁石用組成物の開発。
【解決手段】 平均粒子径２５０μｍ以下のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系またはＳｍ−Ｃｏ系の希土類磁性粉末（Ａ）と、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂のいずれか一種からなる熱硬化性樹脂を含む樹脂バインダー（Ｂ）を含む樹脂結合型磁石用組成物に、長さ３０μｍ〜１０ｍｍの表面処理されていてもよい、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の繊維（Ｃ）を組成物１００重量部に対して０．５〜５重量部配合することを特徴とする樹脂結合型磁石用組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、自動車、船舶、航空機部品、電気・電子製品、産業機械部品、建築資材、住設機器等に好適に用いることのできる希土類系ボンド磁石用組成物及び希土類系樹脂結合型（ボンド）磁石に関するものである。

近年、フェライト磁石、アルニコ磁石、希土類磁石等が、一般家電製品、通信・音響機器、医療機器、一般産業機器をはじめとする種々の製品にモーターなどとして組込まれ、使用されている。これら磁石は主に焼結法で製造されるが、脆く、薄肉化し難いため複雑形状への成形は困難であり、また焼結時に１５〜２０％も収縮するため寸法精度を高めることができず、研磨などの後加工が必要で、用途面において大きな制約を受けている。

これに対し、樹脂結合型磁石（ボンド磁石ともいう。）は、磁石粉末とバインダー樹脂との混合物を所望の磁石形状に加圧成形して製造されているため、焼結磁石に比べ成形加工性に優れており、複雑形状にしたり一体成形することが可能で、割れ欠けに強く、寸法精度が良好である等の利点から、近年特に注目され工業的な利用範囲が広がっている。

例えば、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂などの熱可塑性樹脂をバインダーとし、磁性粉末を充填して容易に製造出来るため、新しい用途展開が繰り広げられている。フェライト磁性粉末にポリフェニレンサルファイド樹脂と少量ガラス繊維を加えることによって、耐サーマルショック性、成形性、低熱膨張係数を向上させることが提案されている（特許文献１参照）。

しかし、樹脂結合型磁石用組成物の製造工程における磁性粉末と樹脂との高温の混練において、激しい剪断を受けるため磁石粉末が粉砕されて新生面が現れやすく、特に鉄元素を含む希土類磁石材料では、該新生面は塩水下で錆特性が極めて悪く磁性の劣化が避けられないとされている。さらに、ポリフェニレンサルファイド樹脂など高融点の熱可塑性樹脂の場合、通常３００℃以上の溶融温度が必要ので、高磁気特性磁石材料の製造は困難である。

また、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂など熱硬化性樹脂（以下熱硬化性樹脂という）は耐熱性が大きく、吸水率が極めて小さく、これらの樹脂をバインダーとして用いることで、従来熱可塑性樹脂で成形不可能であった薄肉小物形状の成形できる樹脂結合型磁石が知られている（例えば特許文献２、特許文献３参照）。

ところが、このタイプの樹脂結合型磁石は、成形後の収縮率が大きくて収縮が生じて寸法精度に劣り、又一体成形、厚肉成形など場合はクラックが発生するという問題があった。従ってもしこれらの問題を解決するとすれば、従来であれば熱硬化性樹脂に低収縮材として熱可塑性樹脂を少量ブレンドして低収縮化する方法がある。しかしこの方法では樹脂結合型磁石内にボイドが残されたり、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の両者が不均一に混合していることに加え、金型温度の不均一さなどによって熱膨張量が均一にならないため、樹脂結合型磁石成形品の強度低下、耐熱性低下、耐湿性低下など様々の欠陥の発生が予想される。

最近の電気、電子製品、自動車の軽量化、高機能化に伴い樹脂結合型磁石製品も小型化、精密化に対する要求も厳しさを増し、又製品の形状も複雑化し、金属との複合化も行われる様になり、これに伴い市場では従来よりも厳しい湿度条件、極低温、高温での耐環境特性、一体成形、厚肉成形でもクラックが生じず、より大きい耐衝撃性と高強度を有する樹脂結合型磁石が要求されるようになって来ている。

特開平６−４５１２５号公報 特開２００３−２９７６１９号公報 特開２０００−３４８９２０号公報

本発明は、上記の小型化、精密化、形状の複雑化、複合化、優れた耐衝撃性の課題を解決し、成形収縮率が小さく、成形性を著しく向上させることが可能で、且、高熱変形温度、高強度を有する樹脂結合型磁石がえられる樹脂結合型磁石用組成物及びそれを用いた樹脂結合型磁石を提供することである。

本発明者らは繊維添加により、熱硬化樹脂結合磁石の低収縮化、また脂結合磁石の強度、耐熱性なと性能を大幅に向上する効果を見出した。そして、この手段として、熱硬化性樹脂組成物をバインダーとして作製した磁性粉末コンパウンドに少量繊維を加えること、又上記のバインダー熱硬化性樹脂組成物に繊維を加えて磁性粉末コンパウンドを作製することで、樹脂結合型磁石成形品の寸法安定性、耐熱性、成形性、機械強度など性能向上させることを達成した。

即ち本発明は、
［１］ 希土類磁性粉末（Ａ）と熱硬化性樹脂を含む樹脂バインダー（Ｂ）を含む樹脂結合型磁石用組成物に、長さ３０μｍ〜１０ｍｍの繊維（Ｃ）を組成物［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］１００重量部に対して０．５〜５重量部配合することを特徴とする樹脂結合型磁石用組成物、
［２］ 希土類磁性粉末（Ａ）が、平均粒子径２５０μｍ以下のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系またはＳｍ−Ｃｏ系の希土類磁性粉末である上記［１］に記載の樹脂結合型磁石用組成物。

［３］ 樹脂バインダー（Ｂ）成分の配合量が、希土類磁性粉末（Ａ）１００重量部に対して５〜５０重量部配合した上記［１］または［２］に記載の樹脂結合型磁石用組成物、
［４］ 熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂のいずれか一種からなる熱硬化性樹脂を含む樹脂バインダー（Ｂ）である上記［１］〜［３］のいずれかに記載の樹脂結合型磁石用組成物、
［５］ 希土類磁性粉末（Ａ）を加える前における樹脂バインダー（Ｂ）の動的粘度が、１００〜２００００ｍＰａ・ｓである上記［３］または［４］に記載の樹脂結合型磁石用組成物、
［６］ 繊維（Ｃ）が、表面処理されていてもよい、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維である性能向上効果あることを特徴とする上記［１］〜［５］のいずれかに記載の樹脂結合型磁石用組成物、及び

［７］ 上記［１］〜［６］のいずれかに記載の樹脂結合型磁石用組成物を、射出成形法、圧縮成形法、押出成形法又は圧延成形法から選ばれるいずれかの成形法により成形してなる樹脂結合型磁石、を開発することにより上記の課題を解決した。

本発明の樹脂結合型磁石用組成物によれば、磁気特性に優れ、成形収縮率が小さく、成形性、加工性を著しく向上でき、且、高熱変形温度、高機械強度、高靭性を有する樹脂結合型磁石を提供する。更に、この磁石は、一般家電製品、通信・音響機器、医療機器、一般産業機器、自動車部品にいたる幅広い分野で活用でき、その工業の価値は極めて大きい。

本発明に使用される磁性粉末としては、公知の種々の希土類磁性粉末、例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｓｍ−Ｃｏ系が使用できるが、本発明ではその中でも磁力が高く、耐熱性の高い希土―鉄―窒素磁性粉末が好適に使用できる、中でもＳｍ系のものは耐熱性が高く、熱に曝される自動車、航空機、産業基材部品用等として有用である。この磁性粉末は、平均粒子径２５０μｍ以下の粒子含有率５０%以上が好ましく、より好ましくは１００μｍ以下の粒子含有率が５０％以上である。磁性粉末は平均粒子径２５０μｍ以下の粒子含有率５０％以下の場合、所望の磁気特性が得られない。この磁性粉末は、予めカップリング剤で前処理を施すことが好ましい。

本発明に使用される繊維としては、特に限定されず、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ポリビニルアルコール繊維等が用いられ、中でもガラス繊維、炭素繊維は引張り強度、引張り弾性率などの強度特性に優れることから多用される。一般的に、成形品の機械的強度向上のために繊維を配合するが、本発明は、次の理由によりその長さが重要となる。繊維が短すぎると、成形品の補強効果が得られず機械的強度の改善がなされ難い。また、繊維が長いまま組成物の中に存在すると、均一に分散されず成形時にウェルドで配合するので、機械的強度が低下する。

従って、本発明では、繊維の長さは３０μｍ〜１０ｍｍ、通常３〜１０ｍｍにカットされて、繊維直径は５〜１５μｍ程度であり、成形用樹脂結合磁石組成物１００重量部中に占める繊維の割合が、０．５〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部の範囲で用いる。繊維の添加量が０．５重量部未満の場合は、強度の改善が得られず、また５重量部超えると磁性粉末の含有率が低下し、磁気特性が大幅に低下する。また、その繊維は、予めカップリング剤或いはサイズ剤で前処理を施すことが好ましい。

本発明に使用される熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ビス・マレイミドトリアジン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、これらの１種もしくは２種以上が使用される。中でも不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ、フェノール樹脂が好ましく用いられる。

不飽和ポリエステル樹脂としては、特に限定されず、市販されている不飽和ポリエステル樹脂を用いることができる。例えば、リゴラックＭ−４０３、リゴラックＭ５３２Ａ（昭和高分子製）が挙げられる。

またビニルエステル樹脂としては、特に限定されず、市販されているビニルエステル樹脂を用いることができる。例えば、リポキシＲ８０６、リポキシＨ６００（昭和高分子製）などが挙げられる。

これら不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などラジカル重合性樹脂について反応を開始させる硬化剤としては、一般に熱ラジカル重合開始剤として有機過酸化物および／またアゾビス系硬化剤が用いられる。
例えば、有機過酸化物系硬化剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイドベンゾエート、ジクミルパーオキサイド等を用いることができ、適宜に選定して使用すればよい。

またアゾビス系硬化剤としては、２，２−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）、１，１−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［２−（１−ヒドロキシブチル）］プロピオンアミドなどを用いることができ、適宜に選定して使用すれば良い。

有機過酸化物は、炭化水素溶液類、フタル酸エステル類に希釈し、もしくは固形粉末に混合して使用してもよい。半減期が１０時間となる分解温度が１２０℃以下である過酸化物、特に、この分解温度が４０〜１００℃の過酸化物が好ましい。この分解温度が１２０℃を超える有機過酸化物を用いると、成形体の硬化温度が高くなる。また、４０℃未満の有機過酸化物は、取扱い性が悪く、磁石用組成物の保管特性、生産性を低下させる。

これら熱ラジカル重合開始剤の添加量は、希釈率や活性酸素量にもよるが、不飽和ポリエステル樹脂に対して０．０１〜５重量％添加すればよい。また、ナフテン酸コバルトやオクチル酸コバルト等のコバルト有機酸塩、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、ジメドン等のβ−ジケトン類、ジメチルアニリン等の芳香族第３級アミン類、メルカプタン類、トリフェニルホスフィン、２−エチルヘキシルホスファイト等の燐化合物類、第４級アンモニウム塩類等の促進剤やアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、芳香族カルボニル化合物、ピナコロン誘導体等と併用してもよい。

エポキシ樹脂としては、特に限定されず、市販されているエポキシ樹脂を用いることができる。
エポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、単一ポリアミン型硬化剤、変性ポリアミン型硬化剤、酸無水物型硬化剤、ポリフェノール型硬化剤、ポリメルカプタン型硬化剤、アニオン重合型硬化剤、カチオン重合型硬化剤等が挙げられる。硬化促進剤としては、第３級アミン類、イミダゾール類、有機金属塩類、塩化物類、有機過酸化物類等が挙げられる。樹脂硬化剤や硬化促進剤は必要に応じて２種以上を組み合わせて使用しても良い。

エポキシ樹脂硬化剤と硬化促進剤は、溶剤に可溶なものがよく、配合量はエポキシ樹脂に対して、０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％使用することができる。

フェノール樹脂としては、特に限定されず、市販されているフェノール樹脂を用いることができる。その中に液状フェノール樹脂、特にレゾールタイプの樹脂が好ましい。

本発明に用いる熱硬化性樹脂バインダーには、これらの各種成分以外にも種々の添加剤を加えることができる。例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ビス・マレイミドトリアジン樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の各反応性樹脂類を挙げることができる。

また成形性の改善を目的とした、例えばパラフィンワックス、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、エステルワックス、カルナウバ、マイクロワックス等のワックス類、ステアリン酸、１，２−オキシステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸等の脂肪酸類、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸カルシウム、リノール酸亜鉛、リシノール酸カルシウム、２−エチルヘキソイン酸亜鉛等の脂肪酸塩（金属石鹸類）ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ジステアリルアジピン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド等脂肪酸アミド類、ステアリン酸ブチル等の脂肪酸エステル、エチレングリコール、ステアリルアルコール等のアルコール類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、及びこれら変性物からなるポリエーテル類、ジメチルポリシロキサン、シリコングリース等のポリシロキサン類、弗素系オイル、弗素系グリース、含弗素樹脂粉末といった弗素化合物を１種もしくは２種以上添加することができる。

これらの有機添加物以外にも、必要に応じ、無機充填剤や顔料等も任意に添加しても良い。無機充填剤としては、例えば、窒化珪素、炭化珪素、酸化マグネシウム、アルミナ、二酸化珪素、二硫化モリブデン等の無機化合物粉体、ストロンチウムフェライト系、バリウムフェライト系等のフェライト類磁性粉、鉄等の軟磁性粉、タングステン等の密度調整用高比重金属粉、三酸化アンチモン等の難燃剤、酸化チタン等の顔料等が挙げられる。

これら混合される熱硬化性樹脂バインダーの各成分は、重合度や分子量に制約されることはないが、磁性粉を加える前の混合調製状態での成形温度における回転粘度測定法での動的粘度が１００ｍＰａ・ｓ〜２００００ｍＰａ・ｓ、できれば３００ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓの範囲に含まれることが好ましい。

よって、熱硬化性樹脂バインダーを構成する各成分の性状は、例えば常温で液状、パウダー、ビーズ、ペレット等特に限定されないが、磁性粉末との均一混合性や成形性から考えると、液状であることが望ましい。また、これらの異なる樹脂や異なる分子量、性状のものを１種または２種以上組み合わせて混合することも差し支えない。

これらの熱硬化性樹脂を主とする最終混合バインダーの粘度は、希土類磁性粉末を混合する前の樹脂の粘度として、ＪＩＳ Ｋ７１１７（液状樹脂の回転粘度計による粘度試験法）に準じて測定する。測定温度は、成形温度（成形時のシリンダー温度）にあわせた恒温漕内で測定される。そのときの測定値が１００ｍＰａ・ｓ〜２００００ｍＰａ・ｓであるものを用いるのが望ましいが、中でも３００ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓのものが好ましい。この動的粘度が、１００ｍＰａ・ｓ未満であると、成形時に磁性粉末とバインダーの分離現象が生じるため成形できない。また、２００００ｍＰａ・ｓ超であると著しい混練トルクの上昇、流動性の低下を招き成形困難になるため、本発明の効果を得ることができない。

本発明のボンド磁石用組成物は、前述の必須成分（Ａ）〜（Ｃ）に、さらに必要に応じて他の添加剤を配合することにより調製される。
本発明のボンド磁石用組成物は、ボンド磁石に成型する時使用する樹脂など、その種類によっては分散性や密着性が悪い場合がある。その場合には、希土類磁性粉末表面の性質を変更するためにシラン系、アルミニウム系、チタネート系などのカプリング剤により表面処理を実施することによって必要とする表面物性とすることも可能である。或いは混合する際に同時にブレンドすることによっても良い。

この場合に用いるカプリング剤には特に制限はなく、工業用、あるいは試薬として広く一般に用いられているものであってよい。好ましくはシラン系カプリング剤、アルミニウム系カプリング剤或いはチタネート系カプリング剤が使用できる。例えばシランカプリング剤としては、一般式ＲＳｉＸ３（Ｒ：ビニル、グリシドキシ、メタクリル、アミノ、メルカプト基、Ｘ：ハロゲン、アルコキシ基）で示される化合物、アルミニウム系カプリング剤としては（アルキルアセトアセタト）アルミニウムジイソプロピレート、チタネート系カプリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネートなどがある。

樹脂結合型磁石用組成物を構成する各成分の混合方法は、調製された配合物を下記に示す混合機を用いて均質物が得られるまで混練する。バッチ式の場合は、１０分〜１時間、連続式の場合は滞留時間が１分以上が好ましい。樹脂のゲル化を防ぐため、混練装置ジャケットを水冷しても構わない。繊維の添加は、過剰の混練による強化繊維の破断を防ぐため、混練最後の２分程度で行うことが好ましい。連続式の場合は、別途バッチ式の混練機を用意し、組成物と繊維の混練を行うことが好ましい。混練装置は特に限定されず、例えばリボンブレンダー、タンブラー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の混合機、あるいは、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、ニーダールーダー、単軸押出機、二軸押出機等の混練機を用いることにより実施される。

樹脂バインダー（Ｂ）の添加量は、各構成成分を含めた状態で、該磁性粉末（Ａ）１００重量部に対して、５重量部以上５０重量部未満の割合で添加されるが、好ましくは７〜３０重量部、さらに、１０〜１５重量部がより好ましい。該バインダーの添加量５重量部未満では、著しい混練トルクが上昇し、流動性の低下を招き成形困難になり、本発明の効果を得ることができない。また、５０重量部を超えると、所望の磁気特性が得られない。

このようにして得られたボンド磁石用組成物の形状は、パウダー状、ビーズ状、ペレット状、あるいはこれらの混合物の形であるが、取扱易さの点でペレット状（或いは塊状）が望ましい。

本発明の樹脂結合型磁石用組成物は、次いで、熱硬化性樹脂（Ｂ）が硬化する前に、流動可能な温度に加熱、所望の形状を有する磁石に成形される。その際、成形法としては、従来からプラスチック成形加工等に利用されている射出成形法、押出成形法、射出圧縮成形法、射出プレス成形法、トランスファー成形法、圧縮成形法など各種の成形法が挙げられるが、これらの中では、特に射出成形法、押出成形法、射出圧縮成形法、および射出プレス成形法が好ましい。成形された後、金型の温度によって硬化する。また、成形品を取り出し、後硬化しても構わない。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。樹脂組成物の調製、樹脂硬化物の靭性など物性の測定は次に示すとおりとした。なお、実施例において、単位の部数は全て重量部を表す。本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。

樹脂結合型磁石用組成物の原料に下記の材料を用いた。
希土類磁性粉末（Ａ）：Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粉末（住友金属鉱山（株）製 ＳｍＦｅＮ合金粉末）、異方性磁場（２１０ｋＯｅ、１００μｍ以下の粒径含有率９９重量％）

熱硬化性樹脂（Ｂ）
熱硬化性樹脂１：不飽和ポリエステル樹脂（商品名：リゴラックＭ４０３、昭和高分子（株）製）１００重量部＋硬化剤１．５重量部
熱硬化性樹脂２：ビニルエステル樹脂（商品名：リポキシＲ８０６，昭和高分子（株）製）１００重量部＋硬化剤１００重量部
熱硬化性樹脂３：不飽和ポリエステル樹脂（商品名：リゴラックＭ４０３、昭和高分子（株）製）１００重量部＋硬化剤１．５重量部＋低収縮化剤１５重量部

繊維（Ｃ）
繊維１：ガラス繊維（日本電気硝子（株）製、ガラスチョップ、直径７μｍ、長さ６ｍｍ）
繊維２：炭素繊維１（商品名：ＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲ、東邦テナックス製、直径７μｍ、長さ６ｍｍ、サイズ剤の種類はエポキシ系）
繊維３：炭素繊維２（商品名：ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＳ、東邦テナックス製、直径７μｍ、長さ６ｍｍ、サイズ剤の種類はウレタン系）
繊維４：アラミド繊維（商品名：Ｔ−３２２ＥＨ、帝人株式会社製、直径１２μｍ、長さ６ｍｍ）

硬化剤（Ｄ）：・商品名：パーブチルＺ、日本油脂株（株）製
低収縮化剤（Ｅ）：・商品名：Ｍ−５５５３、昭和高分子（株）製

次に各成形品の製造方法、評価方法は、以下の通り実施した。
［組成物の混合及び作製］
あらかじめ所定の比率になるよう計量混合しておいた熱硬化性樹脂、硬化剤、他の添加剤等をそれぞれの磁性粉末全量に加え（各重量部）、水冷ジャケット付双椀型ニーダー中で十分混合撹拌（４０ｒｐｍ，３０℃、２５分）し、さらに、繊維を所定の比率に計量し加えて、十分混合攪拌（４０ｒｐｍ，３０℃、繊維の添加量によって適当の時間）し、最終組成物を得た。

［射出成形方法］
これらのコンパウンドを、インラインスクリュー式またはプランジャー式磁場発生装置付射出成形機にて横φ１０ｍｍ×１５ｍｍの円柱試験用ボンド磁石を成形温度３０℃、金型温度１３０℃にて成形し、得られたこれらの磁石成形品を後述の方法にてそれぞれ評価した。尚、ＳｍＦｅＮ系の磁性粉末を使用して磁石を成形する時、１２００〜１６００ｋＡ／ｍ（１５〜２０ｋＯｅ）の磁場中金型内にて成形を行った。

（各評価方法）
［磁気特性評価］
上記射出成形条件にて得られたボンド磁石試料の磁気特性を、チオフィー型自記磁束計にて常温で測定した。磁気特性のうち保磁力、磁化、角型性、最大磁気エネルギー積、耐湿性の結果を表１〜２に示す。

［耐湿特性］
試料を温度８５℃、湿度８５％の恒温恒湿中に放置し、１０００時間後の磁気特性を測定した。１０００時間後、試料の保磁力の低下率が６％以内であれば実用上問題はない。耐湿特性の結果を表１〜２に示す。

［機械強さ］
上記成形条件にて、別途幅１０ｍｍ×高さ４ｍｍ×長さ８０ｍｍの試験片を成形し、ＪＩＳ Ｋ６９１１（プラスチックの曲げ強さと曲げ弾性率の試験方法）に準じて機械強さを測定した。各組成物の調製直後に成形した成形体の機械強さを初期値として結果を表１〜２に示す。

［耐熱性］（熱変形温度）
上記成形条件にて、別途幅１２．７ｍｍ×高さ１２．７ｍｍ×長さ１２０ｍｍの試験片を成形し、ＪＩＳ Ｋ６９１１（プラスチックの荷重たわみ温度の試験方法）に準じて熱変形温度を測定した。各組成物の調製直後に成形した成形体の熱変形温度を初期値として結果を表１〜２に示す。

［収縮率］
上記成形条件にて、別途成形収縮率用の試験片を成形し、ＪＩＳ Ｋ６９１１（プラスチックの成形収縮率及び加熱収縮率の試験方法）に準じて成形収縮率を測定した。各組成物の調製直後に成形し、温度２３℃、相対湿度５０％の恒温恒湿室内に３〜４時間静置後成形体の収縮率を初期値として結果を表１〜２に示す。

（実施例１〜５）
磁性粉末として磁粉（ＳｍＦｅＮ系磁性粉末）を用い、先ず熱硬化性樹脂１（Ｍ４０３ １００部、硬化剤１．５部を混ぜ、低収縮化剤０部）１１部を混合して、最後に繊維１（ガラス繊維）を混合し、本発明の樹脂結合型磁石用組成物を調製し、これを射出成形、また圧縮成形して樹脂結合型磁石を製造した。この磁石の磁気特性などを調べ、結果を表１に示した。次に、繊維１（ガラス繊維）の代わりに、繊維２（炭素繊維１）、繊維３（炭素繊維２）また繊維４（アラミド繊維）を用いて実験した。更に、繊維の添加量を変えて実験した。これらの結果も表１に併記した。

（実施例６〜８）
磁性粉末として磁粉（ＳｍＦｅＮ系磁性粉末）を用い、先ず熱硬化性樹脂１（Ｍ４０３ １００部、硬化剤１．５部を混ぜ、低収縮化剤０部）１０を混合して、最後に繊維１（ガラス繊維）を混合し、本発明の樹脂結合型磁石用組成物を調製し、これを射出成形、また圧縮成形して樹脂結合型磁石を製造した。この磁石の磁気特性などを調べ、結果を表１に示した。次に、樹脂１の添加量を１３部に変えて実験した。更に、樹脂１の代わりに、樹脂２（Ｒ８０６ １００部、硬化剤１．５部を混ぜ、低収縮化剤０部）を用いて実験した。これらの結果も表１に併記した。

（比較例１、２）
磁性粉末として磁粉（ＳｍＦｅＮ系磁性粉末）を用い、先ず熱硬化性樹脂１（Ｍ４０３ １００部、硬化剤１．５部を混ぜ、低収縮化剤０部）を混合して、最後に繊維を添加せず、比較用の組成物を調製し、これを射出成形、また圧縮成形した場合、また、磁性粉末を用い、熱硬化性樹脂２（Ｍ４０３ １００部、硬化剤１．５部を混ぜ、低収縮化剤１５部を添加）と混合し、繊維を添加せず比較用の組成物を調製し、これを射出成形、また圧縮成形した場合も実験した。結果を表２に併記した。

表１〜２の結果から明らかなように、本発明の樹脂結合型磁石用組成物を用いた樹脂結合型磁石は、低収縮化性、高耐熱性、磁気特性や機械強さ等に優れる。

本発明の樹脂結合型磁石用組成物は、樹脂結合型磁石として小型化、精密化、形状の複雑化、複合化、優れた耐衝撃性、成形収縮率が小さく、成形性を著しく向上させることが可能で、且、高熱変形温度、高強度を有する磁石がえられる樹脂結合型磁石用組成物及びそれを用いた樹脂結合型磁石を開発したものであり、一般家電製品、通信・音響機器、医療機器、一般産業機器、自動車部品、船舶、航空機部品、電気・電子製品、産業機械部品、建築資材、住設機器等にいたる幅広い分野で活用できる。

Claims (7)

1. 希土類磁性粉末（Ａ）と熱硬化性樹脂を含む樹脂バインダー（Ｂ）を含む樹脂結合型磁石用組成物に、長さ３０μｍ〜１０ｍｍの繊維（Ｃ）を組成物［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］１００重量部に対して０．５〜５重量部配合することを特徴とする樹脂結合型磁石用組成物。
2. 希土類磁性粉末（Ａ）が、平均粒子径２５０μｍ以下のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系またはＳｍ−Ｃｏ系の希土類磁性粉末である請求項１に記載の樹脂結合型磁石用組成物。
3. 樹脂バインダー（Ｂ）成分の配合量が、希土類磁性粉末（Ａ）１００重量部に対して５〜５０重量部配合した請求項１または２に記載の樹脂結合型磁石用組成物。
4. 熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂のいずれか一種からなる熱硬化性樹脂を含む樹脂バインダー（Ｂ）である請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂結合型磁石用組成物。
5. 希土類磁性粉末（Ａ）を加える前における樹脂バインダー（Ｂ）の動的粘度が、１００〜２００００ｍＰａ・ｓである請求項３または４に記載の樹脂結合型磁石用組成物。
6. 繊維（Ｃ）が、表面処理されていてもよい、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維である性能向上効果あることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂結合型磁石用組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂結合型磁石用組成物を、射出成形法、圧縮成形法、押出成形法又は圧延成形法から選ばれるいずれかの成形法により成形してなる樹脂結合型磁石。