JP4548572B2 - ボンド磁石組成物および該組成物からなる成形品 - Google Patents
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は、高い磁気特性を得るために磁性粉を高濃度に配合しても、良好な成形加工性を持ち、かつ、ボンド磁石と線膨張係数が異なる部材と一体成形しても割れやカケが少ない成形品が得られるボンド磁石組成物に関する。
一般に、ボンド磁石組成物において高い磁気特性を得るためには、磁性粉をより多く配合する必要がある。しかし、磁性粉の配合量が多くなれば、組成物中のバインダー樹脂量が低下するため、成形品に割れやカケを生じ、磁石製品として致命的な欠陥となる問題があった。さらに、磁性粉の配合量が多いボンド磁石組成物を線膨張係数が異なる金属等の部材と一体成形する場合には、成形品に割れやカケがより顕著に生じるため、形状や大きさにかなりの制約を受ける問題があった。そのため、例えば、リング形状の成形品を作製する場合、まず複数個の部品を別々に成形し、それらの部品をリング状に張り合わせて磁石を作製した後、インナーやアウターを挿入する方法が広く用いられている。
上記の問題を解決する方法として、フッ化ビニリデン系ゴム等のエラストマー成分をボンド磁石組成物に添加することが提案されている。この組成物では、成形品の割れやカケをある程度抑制できるが、磁性粉の配合量が多いと流動性が不十分となるため、ボンド磁石組成物としては使用範囲を限定されるものであった（例えば、特許文献１参照。）。
また、成形品の割れやカケを抑制する別の方法として、ホワイトカーボン、タルク、マイカ等の補強剤を添加して材料の強度を高めることが提案されている。しかしながら、この方法で補強剤を添加して強度を向上させるためには２質量％以上添加する必要があり、かつ、この方法は磁性粉の配合量が少ない場合に効果が得られるものであった。したがって、高い磁気特性を有し、かつ、成形品の割れやカケを生じずに成形品を得ることのできる材料としては十分なものではなかった（例えば、特許文献２および３参照。）。
本発明が解決しようとする課題は、高い磁気特性を得るために磁性粉を高濃度に配合しても十分な流動性を有し、ウェルドマークの発生等がない良好な成形加工性を持ち、かつ、ボンド磁石と線膨張係数が異なる部材（金属シャフト、金属コア等）と一体成形しても割れやカケが少ない成形品が得られるボンド磁石組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下の発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、（１）熱可塑性樹脂、（２）平均アスペクト比が２０未満である磁性粉および（３）平均アスペクト比が６０〜３００であるガラスフレーク、カーボン繊維及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも１つの非磁性粉を含有するボンド磁石組成物であって、前記組成物中の前記（２）の含有割合が８８〜９１質量％であり、前記（３）の含有割合が０．３〜１質量％であり、かつ、前記（２）と前記（３）の合計量が９２質量％以下であり、金属シャフトとのインサート一体成形に用いられることを特徴とするボンド磁石組成物および当該ボンド磁石組成物を用いて金属シャフトとのインサート一体成形品を提供するものである。
本発明のボンド磁石組成物は、高い磁気特性を得るために磁性粉を高濃度に配合しても十分な流動性を有し、ウェルドマークの発生等がない良好な成形加工性を持ち、射出成形にも適応できる。また、ボンド磁石と線膨張係数が異なる金属シャフトや金属コア等と一体成形しても割れやカケが少ない成形品が得られる。この一体成形が可能になることにより、金属シャフトや金属コア等を有するボンド磁石の製造において、工程数の削減が図れ、製造コストの低減や製造時間の短縮など多くのメリットがある。
本発明を以下に詳しく説明する。本発明で用いられる熱可塑性樹脂（１）は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド６、ポリアミド１２、ポリアミド６，６、ポリアミド４，６、ポリアミド１１、ポリアミド６，１０、芳香族ポリアミド６Ｔ、芳香族ポリアミド９Ｔおよびこれらの共重合体、ポリアミドエラストマー等のポリアミド樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のポリオレフィン樹脂；ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いることも、２種以上を併用することもできる。これらの中でも結晶性で溶融時の粘度が低く、磁性粉をより多く含有できるので、ポリアミド樹脂が好ましい。このポリアミド樹脂の中でも、特に好ましいものとして、ポリアミド６およびポリアミド１２が挙げられる。
本発明で用いられる平均アスペクト比が２０未満である磁性粉（２）としては、例えば、酸化鉄（フェライト）系、ネオジウム−鉄−ボロン系、サマリウム−鉄−窒素系、アルミニウム−ニッケル−コバルト系等の磁性粉が挙げられる。ここで、平均アスペクト比とは、粉体の平均長径を粉体の平均短径（鱗片状粉体の場合、短径は粉体の平均厚み）で除した数値である。これらの磁性粉の中でも、フェライト系磁性粉は、安価であるため好ましい。さらに、フェライト系磁性粉の中でも、ストロンチウムフェライトおよびバリウムフェライトが好ましい。これらの磁性粉は、単独で用いることも、２種以上を併用することもできる。磁性粉（２）のボンド磁石組成物中の含有割合は、８８〜９１質量％が好ましい。含有割合が８８質量％未満だと、目的とする高い磁気特性が得られない。また、含有割合が９１質量％を超えると、ボンド磁石組成物の流動性の低下や成形品の強度低下を生じる問題がある。
本発明で用いられる成分（３）は、平均アスペクト比が２０〜３００であるガラス繊維、ガラスフレーク、カーボン繊維及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも１つの非磁性粉である。平均アスペクト比が２０未満であると、成形時に成形収縮によって生じる内部応力の緩和効果が低く、成形品の割れやカケの十分な抑制効果が得られない。平均アスペクト比が３００を超えると、成形品の外観において表面平滑性が損なわれる等の問題を生じ、さらに射出成形に用いる場合には流動性が著しく低下するため、ゲート形状の拘束を受け、金型キャビティー内に溶融した組成物が均一に入らない等の問題を生じる。
また、本発明で用いられる成分（３）の非磁性粉は、組成物中の熱可塑性樹脂の溶融温度において溶融しないものが好ましい。さらに、これらの非磁性粉の中でも、鱗片状のものが好ましい。
これら成分（３）の非磁性粉は、単独で用いることも、２種以上を併用することもできる。
前記成分（３）のボンド磁石組成物中の含有割合は、０．３〜１質量％である。含有割合が０．３質量％未満だと、成形品の割れやカケの十分な抑制効果が得られず、含有割合が１質量％を超えると、ボンド磁石組成物の流動性低下によって、ウェルドマークの発生等の成形不良や成形品の強度低下を生じる問題がある。
また、前記磁性粉（２）と前記成分（３）の合計量は、全組成物中の９２質量％以下であることが好ましい。前記磁性粉（２）と前記成分（３）の合計量が９２質量％を超えると、ボンド磁石組成物の流動性低下によって、ウェルドマークの発生等の成形不良や成形品の強度低下を生じる問題がある。
さらに、ボンド磁石組成物中にカップリング剤を添加することにより、前記磁性粉（２）および成分（３）とボンド磁石組成物中の熱可塑性樹脂との密着性を向上できる。このようなカップリング剤としては、例えば、シラン系、アルミニウム系、チタン系等が挙げられる。
本発明は、前記成分（３）をボンド磁石組成物中に配合することにより、ボンド磁石と線膨張係数が異なる部材との一体成形においても、成形品の割れやカケの十分な抑制効果が得られる。特に成形品が円筒形状やリング形状の場合において、割れやカケの抑制効果が大きい。
本発明のボンド磁石組成物においては、本発明の趣旨を損なわない範囲で、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、金属不活性剤、滑剤、着色剤、分散剤等の添加剤類を適宜配合することができる。
本発明のボンド磁石組成物の成形方法としては、一般的な方法を用いることができる。また、通常、磁性粉を高濃度に配合した組成物を射出成形する場合、ウェルドマークが生じる問題やゲートがピンゲートの際に組成物の流動性が低いために良好な成形ができない等の問題が起こりやすい。しかし、本発明のボンド磁石組成物においては、磁性粉が高濃度であっても十分な流動性を有しているため、射出成形にも適用できる。
（参考例１）
ポリアミド１２樹脂（ダイセルヒュルス株式会社製の製品名「Ａ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）８．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社の製品名「ＯＰ−７１」）８８．７質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、ＮｄＦｅＢフレーク（マグネクエンチ社製の製品名「ＭＱＰ−Ｂ」、平均アスペクト比２０：ボールミルで粉砕後、分級し調整したもの）２．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製の「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、金属不活性剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「ＭＤ１０２４」）０．３質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド１２樹脂（ダイセルヒュルス株式会社製の製品名「Ａ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）８．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社の製品名「ＯＰ−７１」）８８．７質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、ＮｄＦｅＢフレーク（マグネクエンチ社製の製品名「ＭＱＰ−Ｂ」、平均アスペクト比２０：ボールミルで粉砕後、分級し調整したもの）２．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製の「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、金属不活性剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「ＭＤ１０２４」）０．３質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（実施例１）
ポリアミド６樹脂（宇部興産株式会社の製品名「ウベスタ１０１１ＦＢ」、数平均分子量１１,０００）９．９質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社の製品名「ＯＰ−７１」）８８．１質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、マイカ（株式会社クラレ製の製品名「スゾライトマイカ１５０Ｓ」、平均アスペクト比６０）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド６樹脂（宇部興産株式会社の製品名「ウベスタ１０１１ＦＢ」、数平均分子量１１,０００）９．９質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社の製品名「ＯＰ−７１」）８８．１質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、マイカ（株式会社クラレ製の製品名「スゾライトマイカ１５０Ｓ」、平均アスペクト比６０）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（実施例２）
ポリアミド６，６樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ２０１５Ｂ」、数平均分子量１５,０００）９．７質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、カーボンファイバー（三菱化学株式会社製の製品名「ダイヤリードＫ２２３チョップドストランド」、平均アスペクト比３００）０．３質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製「ＬＯＸＩＯＬＧ ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド６，６樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ２０１５Ｂ」、数平均分子量１５,０００）９．７質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、カーボンファイバー（三菱化学株式会社製の製品名「ダイヤリードＫ２２３チョップドストランド」、平均アスペクト比３００）０．３質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製「ＬＯＸＩＯＬＧ ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（実施例３）
ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合体）樹脂（日本ユニカー株式会社製の製品名「ＮＵＣ−６０７０」）１０．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８８．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、ガラスフレーク（日本板硝子株式会社製の製品名「ＲＣＦ６００」、平均アスペクト比６０）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０１０」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合体）樹脂（日本ユニカー株式会社製の製品名「ＮＵＣ−６０７０」）１０．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８８．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、ガラスフレーク（日本板硝子株式会社製の製品名「ＲＣＦ６００」、平均アスペクト比６０）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０１０」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（実施例４）
ポリアミド６樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ１０１１Ｆ」、数平均分子量１１,０００）８．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社の製品名「ＯＰ−７１」）９０．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、マイカ（株式会社クラレ製の製品名「スゾライトマイカ１５０Ｓ」、平均アスペクト比６０）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド６樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ１０１１Ｆ」、数平均分子量１１,０００）８．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社の製品名「ＯＰ−７１」）９０．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、マイカ（株式会社クラレ製の製品名「スゾライトマイカ１５０Ｓ」、平均アスペクト比６０）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（参考例２）
ポリアミド１２樹脂（ダイセルデグサ株式会社製の製品名「ダイアミドＡ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）６．７質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）９１．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、アルミニウムフレーク（和光純薬工業株式会社製のアルミニウム箔製粉末から分級、平均アスペクト比６０）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、金属不活性剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックスＭＤ１０２４」）０．３質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部、をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド１２樹脂（ダイセルデグサ株式会社製の製品名「ダイアミドＡ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）６．７質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）９１．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、アルミニウムフレーク（和光純薬工業株式会社製のアルミニウム箔製粉末から分級、平均アスペクト比６０）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、金属不活性剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックスＭＤ１０２４」）０．３質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部、をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（比較例１）
ポリアミド１２樹脂（ダイセルデグサ株式会社製の製品名「ダイアミドＡ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）９．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、ガラスビーズ（東芝バロティーニ株式会社製の製品名「ＧＢ７３１Ｍ」、平均アスペクト比１）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド１２樹脂（ダイセルデグサ株式会社製の製品名「ダイアミドＡ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）９．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、ガラスビーズ（東芝バロティーニ株式会社製の製品名「ＧＢ７３１Ｍ」、平均アスペクト比１）１．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（比較例２）
ポリアミド６樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ１０１１ＦＢ」、数平均分子量１１,０００）９．５質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、ガラスファイバー（日東紡績株式会社製の製品名「ＣＳ ６Ｅ−２２７」、平均アスペクト比６００）０．５質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド６樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ１０１１ＦＢ」、数平均分子量１１,０００）９．５質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、ガラスファイバー（日東紡績株式会社製の製品名「ＣＳ ６Ｅ−２２７」、平均アスペクト比６００）０．５質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（比較例３）
ポリアミド６，６樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ２０１５Ｂ」、数平均分子量１５,０００）９．５質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、タルク（松村産業株式会社製の製品名「ハイフィラー５０００ＰＪ」、平均アスペクト比１０）０．５質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド６，６樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ２０１５Ｂ」、数平均分子量１５,０００）９．５質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、タルク（松村産業株式会社製の製品名「ハイフィラー５０００ＰＪ」、平均アスペクト比１０）０．５質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（比較例４）
ポリアミド１２樹脂（ダイセルデグサ株式会社製の製品名「ダイアミドＡ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）７．２質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８８．５質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、アルミニウムペースト（旭化成株式会社製の製品名「ＭＧ−０１」、平均アスペクト比６０：溶剤を除去したもの）３．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、金属不活性剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックスＭＤ１０２４」）０．３質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド１２樹脂（ダイセルデグサ株式会社製の製品名「ダイアミドＡ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）７．２質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８８．５質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、アルミニウムペースト（旭化成株式会社製の製品名「ＭＧ−０１」、平均アスペクト比６０：溶剤を除去したもの）３．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、金属不活性剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックスＭＤ１０２４」）０．３質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（比較例５）
ポリアミド１２樹脂（ダイセルデグサ株式会社製の製品名「ダイアミドＡ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）６．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）９１．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、マイカ（株式会社クラレ製の製品名「スゾライトマイカ１５０Ｓ」、平均アスペクト比６０）２．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド１２樹脂（ダイセルデグサ株式会社製の製品名「ダイアミドＡ１７０９Ｐ」、数平均分子量１２,０００）６．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）９１．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、マイカ（株式会社クラレ製の製品名「スゾライトマイカ１５０Ｓ」、平均アスペクト比６０）２．０質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（比較例６）
ポリアミド１２樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ３０１４Ｕ」、数平均分子量１４,０００）１０．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
ポリアミド１２樹脂（宇部興産株式会社製の製品名「ウベスタ３０１４Ｕ」、数平均分子量１４,０００）１０．０質量部、ストロンチウムフェライト（日本弁柄工業株式会社製の製品名「ＯＰ−７１」）８９．０質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製の製品名「Ａ−１１００」）０．５質量部、酸化防止剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の製品名「イルガノックス１０９８」）０．２質量部、滑剤（ヘンケル白水株式会社製の製品名「ＬＯＸＩＯＬ Ｇ２１」）０．２質量部、滑剤（日本油脂株式会社製のステアリン酸カルシウム）０．１質量部をミキサーで加熱混合して材料を均一にし、押出機で溶融混練してボンド磁石組成物を得た。
（評価用成形品の作製方法）
前記実施例１〜４、参考例１〜２および比較例１〜６で得られたボンド磁石組成物を用いて、射出成形機で、４点ピンゲート（ゲート内径１ｍｍ）の金型を使用して、直径５０ｍｍ×２０ｍｍの円筒形のボンド磁石（線膨張係数：約５×１０−５ｃｍ／ｃｍ／℃）に金属シャフト（ステンレス製、直径８ｍｍ、線膨張係数：約１．７×１０−５ｃｍ／ｃｍ／℃）をインサートした形で一体成形した成形品を作製した。
前記実施例１〜４、参考例１〜２および比較例１〜６で得られたボンド磁石組成物を用いて、射出成形機で、４点ピンゲート（ゲート内径１ｍｍ）の金型を使用して、直径５０ｍｍ×２０ｍｍの円筒形のボンド磁石（線膨張係数：約５×１０−５ｃｍ／ｃｍ／℃）に金属シャフト（ステンレス製、直径８ｍｍ、線膨張係数：約１．７×１０−５ｃｍ／ｃｍ／℃）をインサートした形で一体成形した成形品を作製した。
上記で作製したボンド磁石組成物およびその成形品の評価を以下の方法で行った。実施例の評価結果を表1に、比較例の評価結果を表２に示す。
１）射出成形性
実施例および比較例で得られたボンド磁石組成物を射出成形する際の成形性を、以下の基準で評価した。
◎：良好、○：問題なし、△：高圧にて成形可能、×：成形不能
１）射出成形性
実施例および比較例で得られたボンド磁石組成物を射出成形する際の成形性を、以下の基準で評価した。
◎：良好、○：問題なし、△：高圧にて成形可能、×：成形不能
２）成形品のウェルドマーク
評価用成形品のウェルドマークの程度を目視で確認し、以下の基準で評価した。
◎：ウェルドマーク目立たず、○：ウェルドマークわずかにあり、
△：ウェルドマークあり、×：ウェルドマークによる密着不良あり
評価用成形品のウェルドマークの程度を目視で確認し、以下の基準で評価した。
◎：ウェルドマーク目立たず、○：ウェルドマークわずかにあり、
△：ウェルドマークあり、×：ウェルドマークによる密着不良あり
３）成形品の表面平滑性
評価用成形品の表面平滑性を拡大鏡で目視観察して、以下の基準で評価した。
◎：良好、○：一部にフローマークあり、
△：フローマークが目立つ、×：凹凸あり（不良）
評価用成形品の表面平滑性を拡大鏡で目視観察して、以下の基準で評価した。
◎：良好、○：一部にフローマークあり、
△：フローマークが目立つ、×：凹凸あり（不良）
４）成形品の割れやカケ
成形品のサンプルを１０個用意し、恒温恒湿室（２３℃、５０％ＲＨ）中に２４時間保存後、ヒートショック試験（ヒートショック試験機で、−４０℃および１２０℃で各１時間ずつの保存を１サイクルとして１００サイクル）を行った。ヒートショック試験後、拡大鏡で成形品の割れやカケを目視観察して、以下の基準で評価した。
◎：ヒートショック試験後も割れやカケなし、
○：ヒートショック後に割れやカケ発生（発生２０％以下）、
×：成形直後に割れやカケあり
成形品のサンプルを１０個用意し、恒温恒湿室（２３℃、５０％ＲＨ）中に２４時間保存後、ヒートショック試験（ヒートショック試験機で、−４０℃および１２０℃で各１時間ずつの保存を１サイクルとして１００サイクル）を行った。ヒートショック試験後、拡大鏡で成形品の割れやカケを目視観察して、以下の基準で評価した。
◎：ヒートショック試験後も割れやカケなし、
○：ヒートショック後に割れやカケ発生（発生２０％以下）、
×：成形直後に割れやカケあり
表１に示した結果から、実施例１〜４で得た本発明のボンド磁石組成物は、ピンゲートの金型においても問題なく射出成形が可能であることが分かった。また、本発明のボンド磁石組成物を用いた成形品は、ウェルドマークが少なく、表面平滑性に優れ、かつ割れやカケも発生しにくいことが分かった。
表２に示した結果から、以下のことが分かった。
比較例１は、成分（３）の平均アスペクト比が２０未満の例である。このボンド磁石組成物の射出成形性は良好であった。しかし、この組成物を用いた成形品は、割れやカケが発生した。
比較例２は、成分（３）の平均アスペクト比が３００を超えた例である。このボンド磁石組成物は、高圧でないと射出成形できなかった。また、この組成物を用いた成形品は、表面平滑性が不良であった。
比較例３は、成分（３）の平均アスペクト比が２０未満の例である。このボンド磁石組成物の射出成形性は良好であった。しかし、この組成物を用いた成形品は、割れやカケが発生した。
比較例４は、成分（３）の配合量が２質量％を超えた例である。このボンド磁石組成物は、高圧でないと射出成形できなかった。また、この組成物を用いた成形品は、表面平滑性が不良であった。
比較例５は、磁性粉（２）と成分（３）の合計量が９２質量％を超えた例である。このボンド磁石組成物は、射出成形ができなかった。
比較例６は、成分（３）を添加しない例である。このボンド磁石組成物の射出成形性は良好であった。しかし、この組成物を用いた成形品は、割れやカケが発生した。
Claims (3)
- （１）熱可塑性樹脂、（２）平均アスペクト比が２０未満である磁性粉および（３）平均アスペクト比が６０〜３００であるガラスフレーク、カーボン繊維及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも１つの非磁性粉を含有するボンド磁石組成物であって、前記組成物中の前記（２）の含有割合が８８〜９１質量％であり、前記（３）の含有割合が０．３〜１質量％であり、かつ、前記（２）と前記（３）の合計量が９２質量％以下であり、金属シャフトとのインサート一体成形に用いられることを特徴とするボンド磁石組成物。
- 前記熱可塑性樹脂（１）がポリアミドであり、かつ、前記磁性粉（２）がフェライト系磁性粉である請求項１記載のボンド磁石組成物。
- 前記請求項１または２記載のボンド磁石組成物と線膨張係数が異なる部材である金属シャフトとで一体成形されたことを特徴とするインサート一体成形品。
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