JP2009252906A - ボンド磁石用フェライト粒子粉末、ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれらを用いた成型体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、成型性、特に射出冷却時に急冷した場合においても機械的強度が良好で、成型品の磁気特性が優れたボンドマグネット成型体を得ることができるボンド磁石用フェライト粒子粉末ならびにボンド磁石用樹脂組成物に関するものであり、該フェライト粒子粉末ならびに該組成物を用いたマグネットロールなどのボンド磁石成型体に関する。
【解決手段】 ２００〜４００℃において分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物を吸着および／または含有させたボンド磁石用フェライト粒子粉末において、該フェライト中のリンの含有量が、Ｐとして１２０〜５０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１２〜０．５重量％）であることを特徴とするボンド磁石用フェライト粒子粉末、ボンド磁石用樹脂組成物並びにマグネットロールである。
【選択図】 なし

Description

本発明は、成型性、特に射出冷却時に急冷した場合においても機械的強度が良好で、成型品の磁気特性が優れたボンドマグネット成型体を得ることができるボンド磁石用フェライト粒子粉末ならびにボンド磁石用樹脂組成物に関するものであり、該フェライト粒子粉末ならびに該組成物を用いたマグネットロールなどのボンド磁石成型体に関する。

周知の通り、ボンド磁石は、焼結磁石に比べ、軽量で寸法精度が良く、複雑な形状も容易に量産化できる等の利点があるため、玩具用、事務機器用、音響機器用、モーター用等の各種用途に広く使用されている。

ボンド磁石に用いられる磁性粉末として、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系に代表される希土類磁石粉末やフェライト粒子粉末が知られている。希土類磁石粉末は高い磁気特性を有する反面、価格も高価であって、使用できる用途が制限されている。一方、フェライト粒子粉末は希土類磁石粉末に比べて磁気特性の面では劣っているが、安価であり化学的に安定であるため幅広い用途に用いられている。

ボンド磁石は、一般に、ゴム又はプラスチックス材料と磁性粉末とを混練した後、磁場中で成形するか、或いは機械的手段により成形することにより製造されている。

近年、各種材料や機器の生産性向上、使用時の信頼性向上を含めた高機能化に伴って、使用されるボンド磁石の生産性向上、機械的強度の向上、磁気特性向上を含めた高性能化が求められている。

即ち、ボンド磁石の射出成型などによる生産時においては、一般特性に加えて単位時間当たりの射出回数を増加させて生産効率を高める、換言すれば生産効率を高めるためには、射出直後に急速冷却をしなければならず、急冷しても強度に悪影響を及ぼさない耐急冷性に優れた材料を使用する必要があるとともに、各用途での使用時においては過酷な使用条件に耐える機械的な強度が要求される。

例えば、コピー機、プリンター等では、マグネットロールが使用されているが、装置の長寿命化、及び、高速回転で用いられるため、機械的強度が高いことが強く要求されている。また、マグネットロールの磁気特性においては、表面磁力の高磁力化とともに、マグネットロール表面の磁力均一性がコピー機、プリンター等から鮮明な画像を得る重要な要素技術として特に要求されているところである。

そこで、ボンド磁石に用いるフェライト粒子粉末ならびにフェライト粒子と有機バインダーからなるボンド磁石用樹脂組成物においても、前記要求を満たす材料が要求されている。

これまで、ボンド磁石用フェライト粒子粉末ならびにフェライト粒子と有機バインダーからなるボンド磁石用樹脂組成物について種々の改良が行われており、例えば、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物を融剤として用いてフェライト粒子粉末を製造する方法（特許文献１）、フェライト粒子粉末を酸処理した後、リン酸系カップリング剤で表面処理する方法（特許文献２）、フェライト粒子粉末をリン酸化合物で表面処理する方法（特許文献３）、フェライト粒子粉末をアルカリ処理した後、カップリング剤で表面処理する方法（特許文献４）、フェライト粒子粉末の粒度分布を制御する方法（特許文献５）、アルカリ土類金属を構成成分として平均粒子径が１．５０μｍ以上でメルトフロー値が９１ｇ／１０分以上のフェライト磁性粉を用いてボンド磁石とする方法（特許文献６）等が知られている。

特開昭５５−１４５３０３号公報 特開平４−９３００２号公報 特開２００７−２８１３８１号公報 特開平５−４１３１４号公報 特開平３−２１８６０６号公報 特開２００５−２６８７２９号公報

前記要求を満たすボンド磁石用フェライト粒子粉末および／またはボンド磁石用樹脂組成物は、現在、最も要求されているところであるが、前記要求を十分に満たすものは未だ得られていない。

即ち、前出特許文献１、２、４〜６に記載されたフェライト粒子粉末または、ボンド磁石用樹脂組成物を用いたボンド磁石成型品は、高磁力、磁力均一性、機械的強度のすべてにおいて優れているとは言い難いものである。

リンを吸着および／または含有させたボンド磁石用フェライト粒子粉末において、例えば、フェライト表面をリン酸化合物によって処理することによって、成型品の機械的強度を向上させる技術が特許文献３に開示されている。
特許文献３記載の技術では、成型品の機械的強度は向上できるが、この中で開示されているリン酸化合物は、表面処理の過程でリン酸化合物イオンが溶液中で解離して実質的に酸として反応するものである。したがって、成型温度となる２００〜４００℃において、それらのリン酸化合物が分解および／または分子内脱水して発生する分解物又は水蒸気によって、成形体中に空隙、すなわちボイドが生成し、成型体の特性を低下させることは考慮されていない。

本発明は、成型温度となる２００〜４００℃において、分解および／または分子内脱水を起こさないリン酸化合物を吸着および／または含有させたボンド磁石用フェライト粒子粉末を用いることで、磁力不均一性、機械的強度低下の原因となりうる大きさの空隙、すなわちボイドの発生等を防ぐことに有効である。

そこで、本発明は、高磁力かつ磁力均一性が良好で、機械的強度に優れたボンド磁石が得られるボンド磁石用フェライト粒子粉末ならびにボンド磁石用樹脂組成物を得ることを技術的課題とする。

前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。

即ち、本発明は、リン酸化合物を吸着および／または含有させたボンド磁石用フェライト粒子粉末において、前記リン酸化合物が２００〜４００℃において分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物であり、フェライト粒子粉末中のリン化合物の含有量が、Ｐとして１２０〜５０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１２〜０．５０重量％）であることを特徴とするボンド磁石用フェライト粒子粉末である（本発明１）。

また、本発明は、有機バインダー成分、ボンド磁石用フェライト粒子粉末及びリン酸化合物からなるボンド磁石用樹脂組成物であって、前記フェライト粒子粉末の含有量がボンド磁石用樹脂組成物に対して７０〜９５重量％であり、前記リン酸化合物が２００〜４００℃において分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物であり、リン酸化合物の含有量がＰとして１００〜４０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１０〜０．４０重量％）であることを特徴とするボンド磁石用樹脂組成物である（本発明２）。

また、本発明は、有機バインダー成分、ボンド磁石用フェライト粒子粉末、リン酸化合物及びシランカップリング剤からなるボンド磁石用樹脂組成物であって、前記フェライト粒子粉末の含有量がボンド磁石用樹脂組成物に対して７０〜９５重量％であり、前記リン酸化合物が２００〜４００℃において分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物であり、リン酸化合物の含有量がＰとして１００〜４０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１０〜０．４０重量％）であり、珪素含有量がＳｉＯ_２として１０００〜１００００ｍｇ／ｋｇ（０．１０〜１．０重量％）であることを特徴とするボンド磁石用樹脂組成物である（本発明３）。

また、本発明は、有機バインダー成分がポリアミド樹脂であることを特徴とする本発明２又は３記載のボンド磁石用樹脂組成物である（本発明４）。

また、本発明は、本発明１記載のボンド磁石用フェライト粒子粉末、又は本発明２乃至４のいずれかに記載のボンド磁石用樹脂組成物のいずれかを用いたことを特徴とする成型体である（本発明５）。

また、本発明は、成型体がマグネットロールであることを特徴とする本発明５記載の成型体である（本発明６）。

本発明に係るボンド磁石用フェライト粒子粉末は、リンをＰとして１２０〜５０００ｍｇ／ｋｇ含有しており、その一部若しくは全部はフェライト粒子にピロリン酸イオン、メタリン酸イオンとして化学吸着または化学結合しており、有機バインダーまたは／およびシランカップリング剤と良好な表面性を維持すると共に、優れた分散性を有した磁性粉末であり、ボンド磁石用磁性粉末として好適である。

本発明に係るボンド磁石用樹脂組成物は、ボンド磁石用フェライト、有機バインダー、シランカップリング剤、リンなどを含有し、耐急冷特性、磁気特性に優れた成形体が得られるので、ボンド磁石用樹脂組成物として好適である。

本発明に係るマグネットロールは、機械的強度、表面磁力の均一性に優れ、表面磁力が高く、しかも、ボイドの数が抑制されているので、プリンター、コピー機などのマグネットロールとして好適である。

以下、本発明を詳細に説明する。

先ず、本発明に係るボンド磁石用フェライト粒子粉末（以下、「フェライト粒子粉末」という。）について説明する。

本発明に係るフェライト粒子粉末の組成は、特に限定されるものではなく、Ｓｒ系フェライト粒子粉末、Ｂａ系フェライト粒子粉末のいずれでもよく、それらの混合物でもよく、さらには、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｃｏ、Ｚｎ等の異種元素を含有してもよい。また、等方性、異方性フェライトのどちらを使用しても良いが、マグネットロールなどの成型体表面の磁力を大きくするためには異方性フェライトを使用することが好ましい。

本発明で用いるリン酸化合物としては、少なくとも２００〜３２０℃の温度範囲、好適には２００〜４００℃において分解および／または分子内脱水を起こさないものである。具体的には、ピロリン酸、メタリン酸等のリン酸類および／またはそのリン酸塩である。

本発明に係るフェライト粒子粉末のリン酸化合物の含有量は、１２０〜５０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１２〜０．５０重量％）である。リン酸化合物の含有量が１２０ｍｇ／ｋｇ未満の場合、有機バインダーとの混練物を射出成型などで成型して得られる成型体は、その機械的強度や表面磁力の均一性などの磁気特性が十分でない。５０００ｍｇ／ｋｇを越える場合には、機械的強度が十分でなく良好な成形体が得られない。好ましくは１４０〜４０００ｍｇ／ｋｇであり、より好ましくは１５０〜３０００ｍｇ／ｋｇである。

本発明に係るフェライト粒子粉末の平均粒径は特に限定するものではないが、１．０〜３．０μｍが好ましい。平均粒径が１．０〜３．０μｍの範囲以外の場合には、ボンド磁石にする際に高充填ができなくなる為、高い磁気特性を有するボンド磁石を得ることが困難となる。より好ましくは１．０〜２．５μｍ、更に好ましくは１．０〜２．０μｍである。

本発明に係るフェライト粒子粉末のＢＥＴ比表面積値は特に限定するものではないが、１．０〜３．０ｍ^２／ｇが好ましい。より好ましくは１．０〜２．５ｍ^２／ｇである。

本発明に係るフェライト粒子粉末の圧縮密度ＣＤは特に限定するものではないが、３０００〜３５００ｋｇ／ｍ^３（３．００〜３．５０ｇ／ｃｍ^３）が好ましい。圧縮密度が３０００ｋｇ／ｍ^３（３．００ｇ／ｃｍ^３）未満の場合には、充填性が低下する為、高い磁気特性を有するボンド磁石が得られない。圧縮密度が３５００ｋｇ／ｍ^３（３．５０ｇ／ｃｍ^３）を超える場合には、磁気特性等に問題はないが工業的には安定生産が困難である。より好ましくは３１００ｋｇ／ｍ^３〜３５００ｋｇ／ｍ^３（３．１０〜３．５０ｇ／ｃｍ^３）である。さらに好ましくは３２００ｋｇ／ｍ^３〜３４５０ｋｇ／ｍ^３（３．２０〜３．４５ｇ／ｃｍ^３）である。

本発明に係るフェライト粒子粉末の飽和磁化値σ_ｓは６５．０〜７３．０Ａｍ^２／ｋｇ（６５．０〜７３．０ｅｍｕ／ｇ）が好ましく、保磁力Ｈｃは、特に限定するものではないが、１３５〜２７９ｋＡ／ｍ（１７００〜３５００Ｏｅ）が好ましい。

次に、本発明に係るフェライト粒子粉末の製造法について述べる。

本発明に係るフェライト粒子粉末は、前駆体となるマグネトプランバイト型フェライト粉末に、２００〜４００℃において分解および／または分子内脱水を起こさないリン化合物（例えば、ピロリン酸、メタリン酸等のリン酸類および／またはそのリン酸塩）を添加し混合して得ることができる。

前駆体となるマグネトプランバイト型フェライト粉末は、市販のもの、又は所定の配合割合で原料粉末を配合・混合して、得られた原料混合粉末を大気中、９００〜１２５０℃の温度範囲で仮焼した後、粉砕、水洗処理し、次いで、大気中、７００〜１１００℃の温度範囲でアニール加熱処理して得られたもののいずれか又は両方を併用してもよい。

原料粉末としては、マグネトプランバイト型フェライトを形成する各種金属の酸化物粉末、水酸化物粉末、炭酸塩粉末、硝酸塩粉末、硫酸塩粉末、塩化物粉末等の中から適宜選択すればよい。なお、焼成時における反応性の向上を考慮すれば、粒子径は２．０μｍ以下が好ましい。

また、本発明においては、原料混合粉末に融剤を添加して焼成することが好ましい。融剤としては、各種融剤を用いることができ、例えば、ＳｒＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ、ＣａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ、ＭｇＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＢａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ及びＮａ_２Ｂ_４Ｏ_７である。添加量は、原料混合粉末１００重量部に対してそれぞれ０．１〜１０重量部が好ましい。より好ましくは０．２〜８．０重量部である。

また、本発明においてはＢｉ_２Ｏ_３を原料混合粉末又は焼成後の粉砕粉末に添加・混合してもよい。

なお、本発明においては、粒度分布制御の点から、粒子径が異なる２種類以上のフェライト粒子粉末を併用して用いてもよい。

本発明におけるリン酸化合物とは、ピロリン酸、メタリン酸等のリン酸化合物、ピロリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、メタリン酸カリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム等のリン酸塩化合物であり、２００〜４００℃において、分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物である。

リン酸化合物の添加量は、フェライト粒子粉末中に存在するリン酸化合物の含有量が１２０〜５０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１２〜０．５０重量％）となるように添加すればよい。例えば、ピロリン酸又はその塩の場合、フェライト粒子粉末１００重量部に対して０．０３５〜２．７０重量部が好ましい。また、メタリン酸又はその塩の場合、フェライト粒子粉末１００重量部に対して０．０３１〜１．９１重量部が好ましい。

なお、フェライト粒子粉末中には、原料や生産時に使用する工業用水などから混入した不純物としてのリンがＰとして８０から９０ｍｇ／ｋｇ程度存在する場合があるが、この不純物分を含めて１２０ｍｇ／ｋｇ以上のＰ含有量であることが本発明を達成する上で肝要である。

前駆体となるマグネトプランバイト型フェライト粒子粉末とリン酸化合物との混合方法は、常法によって行えばよく、乾式、湿式のどちらでも良いが、後工程の負荷を考慮すれば、乾燥工程などを設ける必要がない乾式混合が適している。乾式混合においても、バッチ処理、連続処理のいずれも可能であり、特に限定するものではないが、バッチ式の乾式混合機としては、高速混合タイプのハイスピードミキサーやヘンシェルミキサー、中低速混合タイプのナウターミキサーやサンドミルなどを使用することができ、前駆体となるマグネトプランバイト型フェライト粒子粉末とリン酸の定量供給装置を付加すれば、ハンマミルやピンミルなどの粉砕機を用いて連続処理することも可能である。添加したリン酸化合物は、リン酸化合物及び／又はピロリン酸イオン、メタリン酸イオンのいずれかの状態で吸着及び／又は被覆されていてもよい。

リン酸化合物は必要に応じて、水などの溶媒で希釈して混合しても良い。また、リン酸化合物を混合したあとは、必要により、乾燥などを行ってもよい。

次に、本発明に係るフェライト粒子粉末を用いたボンド磁石用樹脂組成物について述べる。

本発明に係るボンド磁石用樹脂組成物は、ボンド磁石用樹脂組成物中におけるフェライト粒子粉末の割合が７０〜９５重量部と、有機バインダー成分およびシランカップリング剤成分を総量で３０〜５重量部、リン含有量がＰとして１００〜４０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１０〜０．４重量％）となるように混合混練したものである。

リン含有量は、より好ましくはＰとして１２０〜３５００ｍｇ／ｋｇ（０．０１２〜０．３５重量％）である。

本発明に係るボンド磁石用樹脂組成物のケイ素含有量は、ＳｉＯ_２換算で１０００〜１００００ｍｇ／ｋｇ（０．１０〜１．００重量％）である。シリカ含有量が１０００ｍｇ／ｋｇ未満の場合、シランカップリング剤の添加量が過少であることになり、フェライト粒子粉末と有機バインダー成分の相溶性が悪化し、流動性は低下する。１００００ｍｇ／ｋｇを超える場合、効果が飽和するので必要以上に添加する意味がない。好ましくは、１１００〜８０００ｍｇ／ｋｇ（０．１１〜０．８０重量％）であり、さらに好ましくは、１２００〜５０００ｍｇ／ｋｇ（０．１２〜０．５０重量％）である。

有機バインダーとしては従来のボンド磁石に使用されているものであれば特に制限はなく、ゴム、塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレンーエチルアクリレート共重合樹脂、ＰＰＳ樹脂、ポリアミド（ナイロン）樹脂、ポリアミドエラストマー、重合脂肪酸系ポリアミド等から用途に応じて選択・使用できるが、成型体の強度と剛性を優先する場合は、ポリアミド樹脂が適切である。また、必要に応じてステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の公知の離型剤を添加することができる。

本発明のシランカップリング剤は、官能基としてビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基の中のいずれか一つと、メトキシ基、エトキシ基のいずれかを有するものが使用でき、好ましくは、アミノ基とメトキシ基またはアミノ基とエトキシ基を有するものである。

本発明に係るボンド磁石用樹脂組成物の残留磁束密度Ｂｒは、後で記述する磁性測定方法において２３０ｍＴ（２３００Ｇ）以上が好ましく、より好ましくは２３５ｍＴ（２３５０Ｇ）以上である。保磁力ｉＨｃは１１９〜２７９ｋＡ／ｍ（１５００〜３５００Ｏｅ）が好ましく、より好ましくは１２７〜２５９ｋＡ／ｍ（１６００〜３２５０Ｏｅ）である。最大エネルギー積ＢＨｍａｘは１０．３ｋＪ／ｍ^３（１．３０ＭＧＯｅ）以上が好ましく、より好ましくは１０．７ｋＪ／ｍ^３（１．３５ＭＧＯｅ）以上である。

次に、本発明に係るフェライト粒子粉末、樹脂バインダー、シランカップリング剤を用いたボンド磁石用樹脂組成物の製造法について述べる。

本発明に係るボンド磁石用樹脂組成物は、周知のボンド磁石用樹脂組成物の製造法によって得ることができ、例えば、本発明に係るフェライト粒子粉末および／または市販のボンド磁石用フェライト粒子粉末にシランカップリング剤、必要により、リン酸類などを添加、均一混合し、有機バインダー成分と均一混合した後、混練押出機などを用いて溶融混練し、混練物を粒状、ペレット状に粉砕または切断することによって得られる。

シランカップリング剤の添加量は、本発明に係るフェライト粒子粉末及び／又は市販のボンド磁石用フェライト１００重量部に対して、０．１５重量部から３．５重量部、好ましくは０．２重量部から３．０重量部である。

本発明に係るボンド磁石用樹脂組成物は、樹脂組成物中のリン酸化合物の含有量を前記範囲にする必要があり、あらかじめリン酸化合物による処理を行っていないフェライト粒子粉末を用いる場合には、樹脂との混合前または混合中のいずれかに所定量のリン酸化合物を添加すればよい。

次に、本発明に係るマグネットロールについて述べる。

マグロールは、ボンド磁石用フェライト磁性粉と有機バインダー成分等を予め均一混合、および／または、それらを混合後に溶融混練、ペレット状に粉砕または切断までしてボンド磁石用樹脂組成物として、溶融状態で金型のキャビティーの磁場中に射出し、磁性粉を配向させる所謂磁場射出成型において周面上に複数の磁極を有する柱状の本体部と、この本体部の両端面に設けられた軸部とを一体して成型することによって得た。なお、成型体は直径１７ｍｍで長さが２２０ｍｍの胴体部と直径５．４ｍｍ（軸心は直径１７ｍｍの胴体部と同一）の軸部を両端に有する一体成型したものである。

＜作用＞
本発明に係るフェライト粒子粉末および／またはボンド磁石用樹脂組成物がリンを含有することで、該フェライトを含んだ成型体の強度や磁気特性が優れるとともに、ボイドが低減されたことについては未だ明らかではないが、本発明者は次のように推定している。

即ち、本発明に係るフェライト粒子粉末は、リン酸化合物またはピロリン酸イオン、メタリン酸イオンが表面に吸着および付着することで、フェライト粒子同士の凝集を解し、フェライト粒子の分散効果を向上させたものと推定している。

本発明に係るボンド磁石用樹脂組成物は、リン酸化合物またはピロリン酸イオン、メタリン酸イオンによるフェライトの分散性向上と、リン酸類を含有することで有機バインダー成分とシランカップリング剤の反応性が向上して、フェライト、有機バインダー、シランカップリング剤の３成分の相溶性が相乗的に向上したためと推定している。

その結果、機械的強度が向上するとともに、リン酸化合物として４００℃以下では分解及び／又は分子内脱水しないものを選択したことによって、樹脂組成物を混練又は射出成型する際に、前記リン酸化合物が分解・脱水しないため、マグネットロールなどの成形体とした場合にボイドの発生が抑制できたものである。

本発明の代表的な実施の形態は次の通りである。

本発明に係るフェライト粒子粉末の平均粒径は、「粉体比表面積測定装置ＳＳ−１００」（島津製作所（株）製）を用いて測定した。

本発明に係るフェライト粒子粉末のＢＥＴ比表面積は、「４検体全自動比表面積測定装置４ソーブＵ２」（湯浅アイオニクス（株）製）を用いて測定した。

本発明に係るフェライト粒子粉末の圧縮密度には、粒子粉末を１ｔ／ｃｍ^２の圧力で圧縮したときの密度を採用した。

本発明に係るリン（Ｐ）の含有量は、該粉末を酸溶解し、「プラズマ発光分光分析装置ｉＣＡＰ６０００シリーズ（サーモエレクトロン（株）製）」で測定して求めた。

本発明に係るシリカ（ＳｉＯ_２）の含有量は、蛍光Ｘ線装置（理学電機（株）製、 ＲＩＸ２１００）を用いて、酸化物（ＳｉＯ_２）換算の含有量として求めた。

フェライト粒子粉末の飽和磁化値σ_ｓと保磁力Ｈｃは、「試料振動型磁束計ＳＳＭ−５−１５」（東英工業（株）製）を用いて最大磁場１５９１ｋＡ／ｍ（２０ｋＯｅ）の条件で測定した。飽和磁化値σ_ｓには、得られた各磁場における測定値を１／Ｈ^２プロットにより磁場無限大に外挿した値を採用した。

ボンド磁石用樹脂組成物のメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して、２７０℃で溶融し１０ｋｇ荷重で測定して求めた。

ボンド磁石用樹脂組成物の成型密度は、ボンド磁石用組成物を２５ｍｍφ、１０．５ｍｍの高さの金型内で溶融状態にして成型したコアを「電子比重計ＥＷ−１２０ＳＧ」（（株）安田精機製作所製）で測定して求めた。

ボンド磁石用樹脂組成物の水分は、水分気化付属装置ＥＶ−６（平沼産業（株）製）付「微量水分測定装置ＡＱ−７」（平沼産業（株）製）で測定して求めた。

ボンド磁石用樹脂組成物の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ｉＨｃ、保磁力ｂＨｃ、最大エネルギー積ＢＨｍａｘ）は、ボンド磁石用組成物を２５ｍｍφ、１０．５ｍｍの高さの金型内で溶融状態として、４ｋＯｅで磁場配向した後、「直流磁化特性自動記録装置３２５７」（横川北辰電気（株）製）を用いて１４ｋＯｅの磁界中で測定して求めた。

ボンド磁石用樹脂組成物を用いた射出成型は、（株）日本製鋼所製の射出成形機１１０ＥＬＩＩ型を用いて、直径１７ｍｍで長さが２２０ｍｍの胴体部と直径５．４ｍｍ（軸心は直径１７ｍｍの胴体部と同一）の軸部を両端に有する一体成型マグロールとして、射出成型機内で胴体部にＳ１、Ｓ２、Ｎ１、Ｎ２のように４極に着磁し、設定温度１００℃の金型内でマグロール表面温度が約１３０℃になるまで冷却して取り出した。このマグロール射出成形時の射出圧を記録に留め、射出性の判断とした。

マグロールの機械的強度は、上記のマグロールを取り出して５秒以内に、チラーを使用して１５℃の水温に設定された水中に浸漬し１時間放置し、取り出したものを室温２３℃、湿度５３％の雰囲気で２４時間放置した後、マグロール胴体部の３点曲げ強度（支点間距離１８０ｍｍで中央部を５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧力をかける３点曲げ試験）をオートグラフＡＧ−Ｉシリーズ」（（株）島津製作所製）で測定して曲げ強度として求めた。

マグロールの磁気特性は、軸心から１０ｍｍの位置で、ガウスメーター（Ｂｅｌｌ社製 ｍｏｄｅｌ９９５１ガウスメーター、プローブはＡｘｉａｌ Ｐｒｏｂｅ ＳＡＦ９９−１８０２（株）東陽テクニカ製を使用）を用いて磁束密度を測定した。

マグロールの磁力は、胴体部中央におけるＳ１、Ｓ２、Ｎ１、Ｎ２の最大磁束密度を測定して、４極の平均値として求めた。

マグロールの表面磁力均一性は、特開平１０−３４０００２に記載されている方法と同様な方法で、Ｓ１極における軸方向磁力を上記ガウスメーターで、両端から１１ｍｍまでの部分を除いた中央部１９８ｍｍの範囲において１ｍｍ毎に測定し、１ｍｍ毎の磁束密度の変化量最大値を表面磁力均一性として求めた。

マグロールのボイドの個数は下記手順に従って評価した。
（株）マキタ製の１９０ｍｍスライドマルノコで、マグロールを軸方向に対して平行に切断し、その両断面に存在するボイドの直径をものさしで測定した。ボイドの直径を４つのカテゴリー（０．５ｍｍ未満、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ未満、３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満、５．０ｍｍ以上）に分類してその個数を計測した。

実施例１
＜フェライト粒子粉末の製造＞
市販のストロンチウムフェライト粉末（平均粒径は１．５２μｍ、ＢＥＴ比表面積は１．３８ｍ^２／ｇ、圧縮密度は３４１０ｋｇ／ｍ^３（３．４１ｇ／ｃｍ^３）、リン含有量８３ｍｇ／ｋｇ、ＳｉＯ_２含有量６１５ｍｇ／ｋｇ）をヘンシェルミキサーに入れ、ピロリン酸ナトリウムをフェライト重量に対して５００ｍｇ／ｋｇ添加して１０分混合した。
得られたフェライト粒子粉末は、平均粒径が１．５９μｍ、ＢＥＴ比表面積が１．３１ｍ^２／ｇ、圧縮密度が３３８０ｋｇ／ｍ^３（３．３８ｇ／ｃｍ^３）、リン含有量が２１０ｍｇ／ｋｇ、ＳｉＯ_２含有量が６１５ｍｇ／ｋｇであった。

実施例２〜５、比較例１〜５：
組成、添加剤の種類及び添加量などを種々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様にしてフェライト粒子粉末を作成した。
使用したフェライト磁性粉を表１に、製造条件と得られたボンドフェライト用磁性粉の特性を表２に示す。

実施例６
＜ボンド磁石用樹脂組成物の製造＞
実施例１で得られたフェライト粒子粉末をヘンシェルミキサーに２５０００ｇ入れ、アミノアルキル系シランカップリング剤をフェライト粒子粉末に対して０．３ｗｔ％添加して１時間均一になるまで混合し、さらに、相対粘度２．０２の６−ナイロン樹脂を２９１５ｇ投入した後、さらに１時間混合してボンド磁石用樹脂組成物の混合物を用意した。

得られたボンド磁石用組成物の混合物を２軸の混練機に定量フィードして６−ナイロンが溶融する温度において混練して、混練物をストランド状にして取り出し２ｍｍφ×３ｍｍの大きさのペレット状に切断してボンド磁石用樹脂組成物を得た。

実施例７〜１０、比較例６〜１０：
各種フェライト粒子粉末と６−ナイロン樹脂、シランカップリング剤からなるボンド磁石用樹脂組成物を６−ナイロン樹脂、シランカップリング剤の添加量を種々変化させて前記実施例６と同様にして作成した。
ボンド磁石用樹脂組成物の製法と特性を表３に示す。

実施例１１
＜マグロールの成形＞
実施例６で得られたボンド磁石用樹脂組成物を１００℃で８時間乾燥した後、射出成型機においてボンド磁石用樹脂組成物を３１５℃で溶融し、射出時間１秒で１００℃に設定された金型に射出成形して、直径１７ｍｍで長さが２２０ｍｍの胴体部と直径５．４ｍｍ（軸心は直径１７ｍｍの胴体部と同一）の軸部を両端に有する一体成型マグロールを用意した。

実施例１２〜１５、比較例１１〜１５：
種々のボンド磁石用樹脂組成物を用いて、前記実施例１１と同様にしてマグネットロールを作成した。マグロールの射出性及び諸特性を表４に示す。

本発明に係るマグロールは、直径が１７ｍｍでありながら、前記の１５℃で水冷したマグロール強度が５００Ｎ以上であり、マグロール磁力が８００Ｇ以上（８０ｍＴ以上）であり、マグロール磁力の表面均一性（１ｍｍ毎の磁束密度の変化量最大値）がマグロール磁力の０．７０％以下であり、殊に、高い溶融温度・成型温度であっても、機械的強度及び機械的強度低下の原因となりうる大きさ（３．０ｍｍ以上）の空隙、すなわちボイドの数が低減されるとともに、磁力の表面均一性は比較例に比べて優れた特性を有することが確認された。

従って、２００〜４００℃の温度範囲で分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物を用いることによって、より高い温度でマグロールなどの成型品を製造することができ、整形時の流動性に優れるので生産性も向上する。

本発明に係るフェライト粒子粉末および／またはボンド磁石用樹脂組成物を用いて製造したボンド磁石は耐急冷性（急冷の曲げ強度）、磁気特性（磁力均一性）とも優れるので、ボンド磁石、特にマグロール用のフェライト粒子粉末および／またはボンド磁石用樹脂組成物として好適である。

Claims (6)

1. リン酸化合物を吸着および／または含有させたボンド磁石用フェライト粒子粉末において、前記リン酸化合物が２００〜４００℃において分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物であり、フェライト粒子粉末中のリン化合物の含有量が、Ｐとして１２０〜５０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１２〜０．５０重量％）であることを特徴とするボンド磁石用フェライト粒子粉末。
2. 有機バインダー成分、ボンド磁石用フェライト粒子粉末及びリン酸化合物からなるボンド磁石用樹脂組成物であって、前記フェライト粒子粉末の含有量がボンド磁石用樹脂組成物に対して７０〜９５重量％であり、前記リン酸化合物が２００〜４００℃において分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物であり、リン酸化合物の含有量がＰとして１００〜４０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１０〜０．４０重量％）であることを特徴とするボンド磁石用樹脂組成物。
3. 有機バインダー成分、ボンド磁石用フェライト粒子粉末、リン酸化合物及びシランカップリング剤からなるボンド磁石用樹脂組成物であって、前記フェライト粒子粉末の含有量がボンド磁石用樹脂組成物に対して７０〜９５重量％であり、前記リン酸化合物が２００〜４００℃において分解及び／又は分子内脱水を起こさないリン酸化合物であり、リン酸化合物の含有量がＰとして１００〜４０００ｍｇ／ｋｇ（０．０１０〜０．４０重量％）であり、珪素含有量がＳｉＯ_２として１０００〜１００００ｍｇ／ｋｇ（０．１０〜１．０重量％）であることを特徴とするボンド磁石用樹脂組成物。
4. 有機バインダー成分がポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項２又は３記載のボンド磁石用樹脂組成物。
5. 請求項１記載のボンド磁石用フェライト粒子粉末、又は請求項２乃至４のいずれかに記載のボンド磁石用樹脂組成物のいずれかを用いたことを特徴とする成型体。
6. 成型体がマグネットロールであることを特徴とする請求項５記載の成型体。