JPH04150004A - プラスチック磁石組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱可塑性樹脂にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末を
高充填した射出成形用プラスチック磁石組成物に係り、
更に詳しくは、優れた磁気特性と熱安定性とを有し、モ
ーターや磁場発生装置の部品などに好適なプラスチック
磁石組成物に関するものである。

（従来の技術） 近年、モーターや磁場発生装置の部品として、焼結磁石
に代って、１２ナイロン樹脂を始めとするポリアミド系
樹脂と強磁性粉末とを混合混練して得た成形用材料を、
射出成形法により成形したプラスチ、り磁石が用いられ
ることが多くなった。

この射出成形法により得られたプラスチック磁石は、焼
結磁石に比べ、成形加工性１寸法精度９機械的物性に優
れており、また、押出や圧縮成形法により得られたプラ
スチック磁石に比べ、成形加工性が優れている。

従来、磁性粉末としては、フェライト系の磁性粉末が用
いられてきたが、最近の磁性体の高性能化、小型・軽量
化の要請から、当初のフェライト系に代ってＳｍ−Ｃｏ
系のような極めて優れた磁気性能を発揮する希土類系の
磁性粉末が使用されている。しかし、Ｓｍは、埋蔵量が
特に少ないことと、精製分離に多大の費用を要すること
により、安定供給に問題がある。この様な背景下、Ｓｍ
Ｃｏ系に比べ、より高磁気性能を有し、かつ資源的にも
豊富な同し希土類系のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性粉末が開
発され、現在、これを混合したプラスチック磁石が市場
を拡大している。

プラスチック磁石において、磁性粉末の充填率は、磁気
性能に大きく影響を与え、充填率が高ければ磁気性能も
高くなる。しかし、充填率を上げれば、成形用材料の溶
融流動性が不良となるため、射出成形加工が困難となる
。

また、Ｓｍ−Ｃｏ系やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類元素を
含む磁性粉末は高価なため、射出成形時に生ずるスプル
ーやランナーを再使用する場合が多い。再使用の方法は
、一般に、粉砕したスプルーやランナーを適当な割合で
新しい樹脂に混合して成形し、また、この時に生じたス
プルーやランナーを再粉砕して、再び成形に供する。し
かしながら、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末を９０重量％以
上に高充填した成形用材料は、加熱溶融によって増粘し
、再使用を繰返すことにより、溶融流動性が低下し、射
出成形が困難となる問題点があった。

（発明が解決しようとする課！り 本発明者らは、か＼る従来技術の有する欠点を改良すべ
く鋭意研究した結果、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末の表面
を金属層で被覆したものを、熱可塑性樹脂に配合すれば
、問題点が解決することを見出し、本発明を達成するに
至った。

すなわち、本発明の目的とするところは、溶融時の熱安
定性が良好で、磁気特性に優れ、経時の熔融流動性も良
好なプラスチック磁石組成物を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末９０〜９５重
量％と熱可塑性樹脂５〜１０１Ｆ量％とからなるプラス
チック磁石組成物であって、該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉
末の表面が、金属で被覆されていることを特徴とするプ
ラスチック磁石組成物によって達成される。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に使用するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末は、ネオジ
ム・鉄・ホウ素の溶融合金から超急冷薄帯法で作られた
ものが挙げられ、通常、当業界において、一般に射出成
形用プラスチック磁石に使用されるものでよい。かかる
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末としては、米国０Ｍ社が製造
している“ＭＱパウダー”が好ましい。

更に、本発明に使用するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末は、
その表面が金属で被覆されていることが肝要である。磁
性粉末の表面を金属で被覆する方法は、乾式めっき法、
もしくは無電解めっき法が好適である。

乾式めっき法としては、真空蒸着法、スパッタリング法
、イオンブレーティング法、溶融めっき法、ガス溶射法
、プラズマ熔射法、化学気相めっき法などが挙げられ、
これらの中で、特に、スパッタリング法及びイオンブレ
ーティング法が好ましい。また、乾式めっき法によって
Ｎｄ−Ｆ　ｅＢ系磁性粉末の表面を被覆する金属は、乾
式めっきが可能なものであればよいが、アルミニウムニ
アケル、鉄、コバルト及びタングステンが好ましく、ま
た、これらの酸化物、炭化物、窒化物も好適である。

また、無電解めっき法は、一般にプラスチックなどの絶
縁体に対して行われている方法を用いればよい０例えば
、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末の表面を、界面活性剤１ｇ
酸などで十分に脱脂・洗浄エツチングした後、塩化パラ
ジウム／塩化第１すず／塩酸の混液で活性化し、更に、
硫酸で処理した後、銅めっき液やニッケルめっき液など
でめっきする。特に、無電解めっき法によって、磁性粉
末の表面を被覆する金属は、ニッケルが好適である。

尚、この無電解めっき工程を通じて、磁性粉末の酸化に
よる磁気特性の低下を抑制することが望ましい。磁性粉
末の酸化の防止には、例えば、無電解めっき工程で用い
る種々の溶液中に窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性
ガスを吹込んで溶存酸素を除去したり、更にめっき工程
を不活性ガス雰囲気中で行なったりすることが効果的で
ある。

上記の方法により、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末の表面に
被覆された金属の厚さは、１μｍ以上とすることが望ま
しい。１μｍ未満であると、強度が不充分で、執可塑性
樹脂との混合時に剥離し易く、本発明の目的を達成しに
くい。

この本発明に使用する金属が被覆されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ
系磁性粉末の配合量は、９０〜９５重量％である。Ｎｄ
−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末の配合量が９０重量％未満の場合
、磁気性能が不十分である。

一方、９５重量％を超える場合は、溶融時の流動性が不
十分となり、射出成形が困難となる。

また、本発明に使用する熱可塑性樹脂としては、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリカーボネート。

ポリエーテルサルフォノ。ポリオレフィン　ポリフェニ
レンオキサイド　ポリフェニレンサルファイド、ポリエ
ーテルケトン、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂ＡＢＳ樹脂等を挙げ
ることができる。これらの中で、ポリアミドの１２ナイ
ロン、ポリエステルのポリブチレンテレフタレート及び
ポリフェニレンサルファイドが特に好ましい。

本発明のプラスチック磁石組成物は、最終成形品までの
任意の段階で充分に混線９分散されていればよい。この
ための方法としては、例えば、粉末状の１２ナイロン樹
脂と表面が金属で被覆されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末
をプレミックスした後、車軸或は多軸混練押出機を用い
て溶融混練する方法等が挙げられる。

また、本発明にか−るめっき処理を施したＮｄＦｅ−Ｂ
系磁性粉末は、熱可塑性樹脂に配合するに際し、物性及
び流動性を更に向上させるため、予めカップリング剤で
表面処理しておくことが好適である。カップリング剤は
通常、フィラー充填樹脂の物性や流動性向上の目的でフ
ィラー表面処理に用いられているものを使用すればよく
、例えば、プラン系カップリング剤やチタネート系カッ
プリング剤が好ましい、また、カップリング剤の配合量
は、通常、Ｎｄ−Ｆ　ｅ−Ｂ系磁性粉末１００重量部に
対して、０．５〜３重量部が好ましい。

更に、本発明では、物性や流動性などを更に向上する目
的で、滑剤、熱安定剤、１１ｎ料などを使用してもよい
。

（発明の効果） 以上のように、本発明のプラスチック磁石組成物は、Ｎ
ｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末の表面が金属で被覆されたもの
を用いることにより、磁気特性と溶融時の熱安定性に優
れ、経時の溶融流動性も良好な、モーターや磁場発生装
置の部品などに好適な材料である。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

尚、実施例に示す溶融流動債の測定は、以下の方法で行
なった。

測定機：島津フローテスタＣＦＴ−５００形測定条件 温度：２９０℃ 滞留時間：５分、１５分、６０分 ノズル：１φ×１ＯＬ 押出圧カニ１６０ｋｇ／ｃｍ’ （実施例１，２．比較例１．２） Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末（ＧＭ社製、ＭＱパウダー）
を塩化メチレンで洗浄、乾燥した。次いで、この磁性粉
末をスパッタリング装置内に入れ、アルゴンガスを導入
し、３Ｘ１０−”ｔｏｒｒの真空度とした。ニッケル陰
極とアルミニウム陽極間に３０００Ｖの電圧を印加し、
陰極電流密度３ｍＡ／ｄｍ”で３０分間のスパッタリン
グ処理をし、磁性粉末表面に厚さ１μｍのニッケルメッ
キを施した。

この磁性粉末と１２ナイロン樹脂（ダイセルヒエルス社
製、Ｌ−１６４０）を表−１に示す割合で配合−し７２
ｊ５ｍｍ径の単軸混練機を用いて溶融混練してペレット
化し、溶融流動性及び磁気特性の測定に供した。その結
果を表−１に示す。尚、比較例２の組成物は、溶融流動
性不十分で混練不（実施例３．４） 実施例１のニッケルメッキを施したＮｄ−ＦｅＢ系磁性
粉末に対し、チタネート系カップリング剤（味の素社製
、ＫＲ−ＴＴＳ）を１重量％添加して常法でカンプリン
グ処理した後、表−２に示す割合でポリブチレンテレフ
タレート樹脂（鐘紡ｆｉ、ＰＢＴ７１９）と混合し、３
０ｍｍ径の２軸混線機を用いて溶融混練してベレット化
し、溶融流動性及び磁気特性を測定した。その結果を表
（実施例５，６．比較例３，４） Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末（ＧＭ社製、ＭＱパウダー）
に以下の工程で無電解めっき処理を施した。

１、脱脂・洗浄 ホウ酸ソーダ２０ｇ／ｌ、　　リン酸ソーダ２０ｇ／７
！及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム２ｇ／ｚ
の水溶液中で４０℃で３分間浸漬、撹拌後、水洗した。

２、エツチング ｇ　＃８　Ｑ　ｇ　／　ｌ水溶液中、室温で３０秒間浸
漬した。

３、活性化Ｉ 塩化パラジウム０．２　ｇ　／　ｌ　、塩化第１すず５
ｇ／ｌ、塩酸５０ｍ１／ｌの水溶液中、室温で１分間浸
漬した。

４、活性化■ 硫酸１００　ｇ／ｌ水溶液中、４０℃で１分間浸漬した
。

５、無電解ニッケルめっき 硫酸ニッケル３０ｇ／ｅ１次亜リン差ソーダ２０ｇ／ｌ
、　　クエン酸アンモニウム５０ｇ／ｌ水溶液中、３０
℃で１０分間浸漬した。

次いで、１２ナイロン樹脂（ダイセルヒュルス社製、Ｌ
−１６４０）とこの磁性粉末を表−３に示す割合で配合
し、２５ｍｍ径の単軸押出機を用いて溶融混練してペレ
ット化し、溶融流動性と磁気特性の測定に供した。その
結果を表−３に示す。

尚、比較例４の組成物は、溶融流動性が不十分で（実施
例７．８） 実施例５の無電解めっき処理に於いて、各工程で使用す
る水溶液中に窒素ガスを吹き込みながら処理する以外は
、全て実施例１と同し条件でＮｄＦｅ−Ｂ系磁性粉末に
無電解めっき処理を施した。

次いで、この磁性粉末に対し、チタネート系カンプリン
グ剖（味の素社製、ＫＲ−ＴＴＳ）を１重量％均一配合
した後、表−４に示す割合で１２ナイロン樹脂（ダイセ
ルヒュルス社製、Ｌ１６４０）と混合し、３０ｍｍ径の
２軸異方向回転混練押出機を用いて溶融混練してペレッ
ト化し、溶融流動性及び磁気特性を測定した。その結果
を（比較例５．６） Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末をそのまま用い、その他は、
実施例１と同様にして配合し、ペレット化後、溶融流動
性及び磁気特性を測定した。その以上の結果より、実施
例のプラスチック磁石組成物は、経時の溶融流動性が良
好で、磁気特性に優れていた。一方、比較例１〜４の組
成物は、磁気特性が悪ったり、溶融時の流動性が不十分
であったりし、また、比較例５．６の組成物は、滞留１
０分間でゲル化し、流動値の測定が不可能であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末９０〜９５重量％と熱可塑
   性樹脂５〜１０重量％とからなるプラスチック磁石組成
   物であって、該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末の表面が、金
   属で被覆されていることを特徴とするプラスチック磁石
   組成物。