JP3300475B2 - 樹脂磁石組成物及びその成形物 - Google Patents

樹脂磁石組成物及びその成形物

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正人 多田
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    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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    • H01F1/061Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder with a protective layer

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリフェニレンスルフィ
ド樹脂をバインダ−とする耐熱衝撃性並びに磁力に優れ
た成形物となり得る樹脂磁石組成物及びその成形物に関
するものである。
【0002】
【発明の背景】ポリフェニレンスルフィド樹脂と磁性粉
よりなる組成物は、ポリフェニレンスルフィド樹脂の本
来持つ耐熱性、耐薬品性、低吸水性等を活かし、自動車
分野、電気電子分野、産業機械分野等に於いて益々その
重要度を増しつつある。その際、熱衝撃の問題、即ち、
急激な温度変化により成形物にクラックを発生させると
いう問題がある。
【0003】特開昭62ー176103号、特開平4ー
44304号等において開示されているように、ポリフ
ェニレンスルフィド樹脂と磁性粉よりなる組成物におい
て、ガラス繊維が多い程、耐熱衝撃性が改良されるが、
磁性粉末の分散を阻害し樹脂組成物の流動性を極めて悪
くし、磁力の低下をもたらすという別の問題が生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
先行技術に比し多くのガラス繊維を含めても、磁力の低
下をもたらさず、且つ耐熱衝撃性成形物となり得る樹脂
磁石組成物及びその成形物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁性粉
に対し0.01〜5重量%の割合の一般式(RO)n
R’(3-n)SiR”SH(R及びR’は炭素数1〜2の
アルキル基、R”は炭素数2〜6のアルキレン基、nは
2〜3)で示されるメルカプトシラン又はその加水分解
により表面処理された磁性粉65〜77重量%、ポリ
フェニレンスルフィド樹脂14〜26重量%、及びガラ
ス繊維9〜21重量%含有する樹脂磁石組成物及びそ
の成形物が提供される。以下、本発明を詳細に説明す
る。
【0006】本発明においては特定のメルカプトシラン
又はその加水分解物で表面処理された磁性粉を用いる。
メルカプトシランとしては一般式(RO)nR’(3-n)
iR”SH(R及びR’は炭素数1〜2のアルキル基、
R”は炭素数2〜6のアルキレン基、nは2〜3)で示
されるメルカプトシランが用いられる。中でも3−メル
カプトプロピルメチルジメトキシシラン、3ーメルカプ
トプロピルメチルジエトキシシラン、3−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルト
リエトキシシラン等が好適に用いられ、其の中でも3−
メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メル
カプトプロピルメチルジエトキシシランが特に好適に用
いられる。
【0007】メルカプトシラン又はその加水分解物は磁
性粉に対し0.01〜5重量%、好ましくは0.5〜2
重量%用いられる。0.01重量%未満では磁性粉末の
分散を阻害し樹脂の流動性を極めて悪くし、磁力の低下
をもたらす為、好ましくなく、5重量%を上回ると成形
の際に発泡を生じて好ましくないためである。
【0008】メルカプトシラン又はその加水分解物で磁
性粉を表面処理する方法としては特に限定されるもので
はないが、メルカプトシランのアルコール水溶液或いは
pHを3〜7、好ましくは4.5〜5に調整されたメル
カプトシラン水溶液と磁性粉とを攪拌、混合した後、乾
燥させる方法が好適に採用される。また、メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルメ
チルジエトキシシランに対してはあらかじめ加水分解を
行うことなく、ポリフェニレンスルフィド、磁性粉末、
ガラス繊維と混合する方法により、機械的強度並びに流
動性に優れた組成物が得られるので特に好適に用いられ
る。アルコール水溶液に用いられるアルコールとしては
例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール等が好適に用いられる。
【0009】磁性粉は特に限定されるものではないが、
バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等のマ
グネトプランバイト型フェライト、サマリウム・コバル
ト合金系磁性粉、ネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉等の
希土類磁性粉が好ましい。
【0010】磁性粉は本発明組成物中65〜77重量
の割合で含有される。磁性粉の割合が65重量%未満
では組成物よりなる成形物の磁気特性が低下、磁性
の割合が77重量%を超えると成形の際に流動性が
低下する。
【0011】ポリフェニレンスルフィド樹脂は本発明
組成物中14〜26重量%の割合で含有される。ポリフ
ェニレンスルフィド樹脂の割合が14重量%未満では、
成形の際に組成物の流動性が低下し成形が困難となり、
ポリフェニレンスルフィド樹脂の割合26重量%を超
えると組成物よりなる成形物の磁気特性が充分向上で
きない。
【0012】ここでポリフェニレンスルフィド樹脂と
は、p−フェニレンスルフィド単位のみからなる単一重
合体の他、p−フェニレンスルフィドを主構成単位とす
る共重合体を包含する。共重合体の場合は好ましくはp
−フェニレンスルフィドの繰り返し単位を60重量%以
上、より好ましくは75重量%以上、より一層好ましく
は90重量%以上含むポリマ−である。
【0013】また、ポリフェニレンスルフィド樹脂の中
でも、二官能性モノマ−を主体とするモノマ−から得ら
れた実質的に線状構造を有するポリフェニレンスルフィ
ドは、靱性に優れるため好ましい。但し、部分的に架橋
構造を含むもの或いは酸化架橋によって溶融粘度の増大
処理(キュア−)を行ったものであっても機械的特性が
損なわれない限り用いることは、何等差し支えない。
【0014】ポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融粘度
は、安定して溶融混練でき、さらに磁性粉との混合物か
ら溶融押出成形、射出成形等の溶融成形加工ができるも
のであれば特に限定されるものではないが、好適には3
10℃、200秒ー1において、15〜500Pa・s、
より好ましくは20〜400Pa・sのものが用いられ
る。
【0015】ガラス繊維は通常、6〜13μmφのも
のが用いられ、本発明組成物中9〜21重量%の割合で
含有される。ガラス繊維の割合が9重量%未満では
形品の熱衝撃に対する耐性が充分ではなく、耐熱性も低
、ガラス繊維の割合が21重量%を上回ると、流動
性が低下するとともに得られた成形品の磁気特性が低下
る。
【0016】
【実施例】まず、実施例及び比較例に示す物性の測定法
を示す。
【0017】[特性の測定方法] (耐熱衝撃性)直径が8mm、長さ20mmである円柱
状の金属シャフトの周りに外径16mm、内径8mm、
厚さ5mmの円筒状に150℃で成形した本願成形物
を、液相(フロリナート)中に浸し、−65℃で5分間
保持し、次いで150℃で5分間保持する温度変化を1
サイクルとし、500サイクル繰り返した。試料数は1
0個とし、500サイクル後に割れた試料の数を求め
た。
【0018】(曲げ強度)3mm×13mm×130m
mの直方体状の成形物に対し、ASTM D−790に
従い、曲げ強度を測定した。
【0019】(最大エネルギー積)成形物に対し、JI
S C2501に従い、測定した。
【0020】[実施例1]3−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、シランと等量の水及び二倍量のメタノ
−ルを混合してシランを加水分解させる。他方、20L
のヘンシルミキサーにシランの100倍の重量のストロ
ンチウムフェライト粉(日本ベンガラ製、NPー20を
使用)を入れて攪拌しながら、加水分解されたメルカプ
トシランを添加した。次いで直鎖状ポリフェニレンスル
フィド2.4kg、上記シラン処理されたストロンチウ
ムフェライト10.35kg、ガラス繊維(9μmφ)
2.25kgを20Lヘンシルミキサ−で混合し、さら
に45mmφ二軸押出機へ供給し樹脂磁石組成物を得、
前述の諸特性を測定するべく成形した。結果は表1に示
す。
【0021】
【表1】 注;PPS :ポリフェニレンスルフィドホモポリマ
− MPTMS:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン MPMDS:3−メルカプトプロピルメチルジメトキシ
シラン 混合方法の欄の「水」:メルカプトシランのアルコール
水溶液を磁性粉に噴霧して攪拌、混合し、乾燥させる混
合方法 混合方法の欄の「機」:メルカプトシランに対しては予
め加水分解を行うことなく、ポリフェニレンスルフィ
ド、磁性粉末、ガラス繊維と機械的に混合する方法 溶融粘度:330℃、1000/秒で求めた値
【0022】[実施例2]ストロンチウムフェライトを
10.95kg、ガラス繊維を1.65kgとした他は
実施例1と同様に混合、溶融混練を行ない、樹脂磁石組
成物よりなる成形物を得た。結果は表1に示す。
【0023】[実施例3]ポリフェニレンスルフィドを
3.0kg、ストロンチウムフェライトを10.35k
g、ガラス繊維を1.65kgとした他は実施例1と同
様に混合、溶融混練を行ない、樹脂磁石組成物よりなる
成形物を得た。結果を表1に示す。
【0024】[実施例4]直鎖状ポリフェニレンスルフ
ィド2.4kg、ストロンチウムフェライト10.25
kg、ガラス繊維(9μmφ)2.25kgを秤量し、
20Lヘンシェルミキサーへ投入し、攪拌しながらγ−
メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン100gを
添加し、さらに攪拌を行なった。得られた混合物を45
mmφ二軸押出機へ供給し樹脂磁石組成物よりなる成形
物を得た。結果を表1に示す。
【0025】[実施例5]実施例1の3−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシランの替わりに3−メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシランを用いた他は実施例1と
同様に行なった。結果を表1に示す。
【0026】[比較例1]ストロンチウムフェライトを
11.85kg、ガラス繊維を0.75kgをした他は
実施例1と同様に混合、溶融混練を行ない、樹脂磁石組
成物よりなる成形物を得た。結果を表1に示す。
【0027】[比較例2]ストロンチウムフェライトを
11.4kg、ガラス繊維を1.2kgとした他は実施
例1と同様に混合、溶融混練を行ない、樹脂磁石組成物
よりなる成形物を得た。結果を表1に示す。
【0028】[比較例3]ポリフェニレンスルフィドを
5.25kg、ストロンチウムフェライトを8.25k
g、ガラス繊維を1.5kgとした他は実施例1と同様
に混合、溶融混練を行ない、樹脂磁石組成物よりなる成
形物を得た。結果を表1に示す。
【0029】[比較例4]メルカプトシラン処理をしな
かった他は実施例1と同様に行ない、樹脂磁石組成物よ
りなる成形物を得た。結果を表1に示す。
【0030】
【発明の効果】本発明で提供される樹脂磁石組成物は、
優れた耐熱衝撃性、磁気特性並びに耐熱性を併せ持つた
め、自動車用回転センサ−、スピ−ドセンサ−、各種モ
−タ−用位置センサ−等耐熱衝撃性、耐熱性が要求され
る分野に適用可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 1/032 - 1/117

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性粉に対し0.01〜5重量%の
    合の一般式(RO)nR’(3-n)SiR”SH(R及び
    R’は炭素数1〜2のアルキル基、R”は炭素数2〜6
    のアルキレン基、nは2〜3)で示されるメルカプトシ
    ラン又はその加水分解物により表面処理された磁性粉6
    5〜77重量%、ポリフェニレンスルフィド樹脂14〜
    26重量%、及びガラス繊維9〜21重量%含有す
    脂磁石組成物。
  2. 【請求項2】 メルカプトシランが3−メルカプトプロ
    ピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピル
    メチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリ
    メトキシシラン又は3−メルカプトプロピルトリエトキ
    シシランであることを特徴とする請求項1の樹脂磁石組
    成物。
  3. 【請求項3】 メルカプトシランが3−メルカプトプロ
    ピルメチルジメトキシシラン又は3−メルカプトプロピ
    ルメチルジエトキシシランであることを特徴とする請求
    項1の樹脂磁石組成物。
  4. 【請求項4】 磁性粉に対し0.01〜5重量%の
    合の一般式(RO)nR’(3-n)SiR”SH(R及び
    R’は炭素数1〜2のアルキル基、R”は炭素数2〜6
    のアルキレン基、nは2〜3)で示されるメルカプトシ
    ラン又はその加水分解物により表面処理された磁性粉6
    5〜77重量%、ポリフェニレンスルフィド樹脂14〜
    26重量%、及びガラス繊維9〜21重量%含有す
    脂磁石組成物よりなる成形物。
  5. 【請求項5】 メルカプトシランが3−メルカプトプロ
    ピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピル
    メチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリ
    メトキシシラン又は3ーメルカプトプロピルトリエトキ
    シシランであることを特徴とする請求項4の樹脂磁石組
    成物よりなる成形物。
  6. 【請求項6】 メルカプトシランが3ーメルカプトプロ
    ピルジメトキシシラン又は3ーメルカプトプロピルジエ
    トキシシランであることを特徴とする請求項4の樹脂磁
    石組成物よりなる成形物。
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