JPH05304013A - プラスチック磁石組成物 - Google Patents

プラスチック磁石組成物

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JPH05304013A
JPH05304013A JP4131645A JP13164592A JPH05304013A JP H05304013 A JPH05304013 A JP H05304013A JP 4131645 A JP4131645 A JP 4131645A JP 13164592 A JP13164592 A JP 13164592A JP H05304013 A JPH05304013 A JP H05304013A
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JP
Japan
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magnetic powder
chemical
coupling agent
chemical formula
weight
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JP4131645A
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Hitoshi Tomita
斉 冨田
Tetsuo Nishikawa
哲生 西川
Katsumi Onishi
克己 大西
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Kanebo Ltd
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Kanebo Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • 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
    • H01F1/032Magnets 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
    • H01F1/04Magnets 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱安定性が良好で、経時の溶融流動性に優れ
たプラスチック磁石組成物を提供する。 【構成】 Nd−Fe−B系磁性粉90〜95重量%と
酸化防止剤0.005〜1.0重量%及びカップリング
剤,12ナイロンより成り、該Nd−Fe−B系磁性粉
はカップリング剤で被覆されており、該酸化防止剤がヒ
ンダードフェノール系とリン系及びチオエーテル系の混
合物であることを特徴とするプラスチック磁石組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モーター及び磁場発生
装置の部品などに好適に用いることができる高性能を示
す射出成形用プラスチック磁石組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、モーターや磁場発生装置の部品と
して、焼結磁石に代替して、12ナイロンを始めとする
ポリアミド系樹脂と強磁性粉末とを混合混練して得られ
た成形用材料を、射出成形法により成形したプラスチッ
ク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,寸法安定性,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。
【0003】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、最近の磁石体の強力化,小
型・軽量化の要請から、当初のフェライト系に代わって
Sm−Co系のような極めて優れた磁石性能を発揮する
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(特開
昭60−130104号公報,特開昭61−90401
号公報)。
【0004】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。しかしながら充填率を上げれ
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。すなわち、カップリング処理のみを
施したNd−Fe−B系磁性粉を90重量%以上含む成
形用材料の場合、少量の成形用材料でもシリンダーに残
っている状態で成形作業を中断すれば、シリンダー中に
残っていた成形用材料は時間と共に溶融流動性は著しく
低下し、数分後には成形作業の再開が不可能であり、非
常に熱安定性が不充分なものであった。
【0005】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
廃棄物として生じるスプルー及びランナーを再び使用す
る、いわゆるリサイクルする必要がある。一般には、ス
プルー及びランナーを粉砕して、新しく混合された成形
用材料と適当な割合で混合して成形に供し、廃棄物とし
て生じたスプルー及びランナーを再び粉砕して成形に供
す方法が行われる。
【0006】しかしながら、通常のNd−Fe−B系磁
性粉を90重量%以上含む成形用材料の場合、熱履歴を
受けたリサイクル品の溶融流動性は、熱安定性が不良の
ため混合されたばかりの成形用材料に比べ著しく劣り、
成形不可能であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、熱安定性が良好で、経時の溶融流動性に優れたプ
ラスチック磁石組成物を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、Nd−F
e−B系磁性粉90〜95重量%と酸化防止剤0.00
5〜1.0重量%、及びカップリング剤、12ナイロン
より成り、該Nd−Fe−B系磁性粉はカップリング剤
で被覆されており、且つ該酸化防止剤がヒンダードフェ
ノール系とリン系及びチオエーテル系の混合物であるこ
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。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明に使用するNd−Fe−B系磁性粉は、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ているものでよい。かかる
Nd−Fe−B系磁性粉としては、例えば、米国GM社
が製造している“MQパウダー”が好ましい。
【0010】本発明に使用するNd−Fe−B系磁性粉
は、予めカップリング剤で被覆することが初期流動性の
点で肝要である。カップリング剤を被覆しない場合、初
期流動性が著しく不良となる。
【0011】本発明に於いて、Nd−Fe−B系磁性粉
の被覆に使用するカップリング剤としては、通常、フィ
ラー充填樹脂の流動性向上の目的でフィラー表面処理に
用いられるものを使用することができる。
【0012】Nd−Fe−B系磁性粉に被覆するカップ
リング剤としては、好ましくはチタネート系,アルミニ
ウム系及びシラン系カップリング剤の単独又は混合物を
挙げることができる。
【0013】チタネート系カッ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(化1),
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(化2),テトラ(2,2−ジアリルオキシ
メチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイ
トチタネート(化3),ビス(ジオクチルパイロホスフ
ェート)オキシアセテートチタネート(化4),ビス
(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート
(化5)等が挙げられる。
【0014】
【化1】
【0015】
【化2】
【0016】
【化3】
【0017】
【化4】
【0018】
【化5】
【0019】アルミニウム系カップリング剤としては、
アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート(化
6)等が挙げられる。
【0020】
【化6】
【0021】また、シラン系カップリング剤としては、
γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシ
シラン(化7),γ−(2−アミノエチル)アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン(化8),γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン(化9),γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン(化10),メチルトリ
メトキシシラン(化11)等が挙げられる。
【0022】
【化7】
【0023】
【化8】
【0024】
【化9】
【0025】
【化10】
【0026】
【化11】
【0027】本発明に使用するカップリング剤の配合量
は、Nd−Fe−B系磁性粉100重量部に対して通常
0.5〜5重量部とすることが好ましい。
【0028】カップリング剤をNd−Fe−B系磁性粉
に被覆する方法としては、予めカップリング剤を水又は
溶剤に稀釈し、Nd−Fe−B系磁性粉を浸漬させた
後、加熱,減圧等で水又は溶剤を留去する方法(湿式
法)やNd−Fe−B系磁性粉と原液のカップリング剤
又は少量のトルエン等で稀釈したカップリング剤をニー
ダーやヘンシェルミキサー,スーパーミキサー等で混合
する方法(乾式法)等が挙げられる。
【0029】また、本発明に使用するNd−Fe−B系
磁性粉の配合量は、90〜95重量%にすることが肝要
である。Nd−Fe−B系磁性粉の配合量が90重量%
未満の場合、磁気性能が不充分である。一方、95重量
%を超える場合は初期流動性が不充分となる。
【0030】本発明に使用する12ナイロンは、ω−ラ
ウロラクタムの開環重合、又は12−アミノドデカン酸
の重縮合で得られるものである。
【0031】本発明に用いる酸化防止剤は、ヒンダード
フェノール系とリン系及びチオエーテル系の混合物であ
ることが肝要である。いずれか1種類でも欠けると経時
の溶融流動性は不良となる。
【0032】本発明に用いるヒンダードフェノール系酸
化防止剤としては、例えばトリエチレングリコール−ビ
ス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキ
シフェニル)プロピオネート 〕(化12),ペンタエ
リスリチルテトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート 〕(化1
3),オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(化14),
1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン
(化15),3,9−ビス〔2−{3−(3−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニ
ルオキシ}−1,1−ジメチルエチル〕−2,4,8,
10−テトラオキサスピロ〔5・5〕ウンデカン(化1
6)等が挙げられる。
【0033】
【化12】
【0034】
【化13】
【0035】
【化14】
【0036】
【化15】
【0037】
【化16】
【0038】本発明に用いるリン系酸化防止剤として
は、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォス
ファイト(化17),テトラキス(2,4−ジ−t−ブ
チルフェニル)−4,4′−ビフェニレンフォスファイ
ト(化18),トリスノニルフェニルフォスファイト
(化19),ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)
ペンタエリスリトールジフォスファイト(化20),ジ
ステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト(化
21)等が挙げられる。
【0039】
【化17】
【0040】
【化18】
【0041】
【化19】
【0042】
【化20】
【0043】
【化21】
【0044】本発明に用いるチオエーテル系酸化防止剤
としては、ジラウリル3,3′−チオジプロピオネート
(化22),ジミリスチル3,3′−チオジプロピオネ
ート(化23),ジステアリル3,3′−チオプロピオ
ネート(化24),ペンタエリスリチルテトラキス(3
−ラウリルチオプロピオネート)(化25),ジトリデ
シル3,3′−チオジプロピオネート(化26)等が挙
げられる。
【0045】
【化22】
【0046】
【化23】
【0047】
【化24】
【0048】
【化25】
【0049】
【化26】
【0050】本発明に用いる酸化防止剤の配合量は、
0.005〜1.0重量%であることが肝要である。酸
化防止剤の配合量が0.005重量%未満の場合、本発
明の目的である良好な経時の溶融流動性を達成すること
は出来ない。一方、酸化防止剤の配合量が1.0重量%
を超える場合は溶融時のガスの発生が激しくなる。
【0051】本発明の組成物には、本発明の目的を損な
わない範囲で通常の添加剤を加えても良い。例えば強化
剤(例えばガラス繊維,炭素繊維など),紫外線吸収剤
(例えば種々のレゾルシノール,サリシレート,ベンゾ
トリアゾール,ベンゾフェノンなど),滑剤及び離型剤
(例えばステアリン酸及びその塩,モンタン酸及びその
塩,エステル,ステアリルアルコール,ステアリルアミ
ドなど),染料(例えばニトロシンなど)及び顔料(例
えば硫化カドミウム,フタロシアニン,カーボンブラッ
クなど)を含む着色剤,難燃剤(例えばデカブロモジフ
ェニルエーテル,臭素化ポリカーボネート,臭素化ポリ
スチレン,臭素化エポキシオリゴマーのようなハロゲン
系,メラミン或いはシアヌル酸系,リン系など),難燃
助剤(例えば三酸化アンチモン,五酸化アンチモンな
ど),帯電防止剤(例えばベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムポリアルキルグリコール)等が挙げられる。
【0052】本発明のプラスチック磁石組成物は、最終
成形品となるまで充分に混練,分散されていることが重
要である。このための方法としては、例えば予め12ナ
イロンの粉末とカップリング剤で被覆したNd−Fe−
B系磁性粉及び酸化防止剤をプレミックス後、異方向回
転2軸混練押出機に供給し、ペレット状の樹脂を作れば
よい。
【0053】
【発明の効果】本発明のプラスチック磁石組成物は、熱
安定性が良好で、経時の溶融流動性に優れており、モー
ター及び磁場発生装置の部品等に好適である。
【0054】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。尚、熱安定性はサンプルチャージ後5分及び15
分をフローテスター法(荷重160kgf,温度270
℃)で測定した溶融流動性の経時変化で評価した。
【0055】実施例1〜3,比較例1〜3 予めヘンシェルミキサーでカップリング剤〔チタネート
系: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 味の素社製 KR−44〕をNd−F
e−B系磁性粉100重量部に対して1重量部被覆処理
したNd−Fe−B系磁性粉(GM社製 MQパウダ
ー)及び酸化防止剤(ヒンダードフェノール系:3,9
−ビス〔2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ
−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1
−ジメチルエチル〕−2,4,8,10−テトラオキサ
スピロ〔5・5〕ウンデカン,住友化学社製 SUMI
LIZER GA−80,リン系:トリス(2,4−ジ
−t−ブチルフェニル)フォスファイト,チバ・ガイギ
ー社製 IRGAFOS168,チオエーテル系:ペン
タエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオ
ネート)住友化学社製SUMILIZER TP−Dの
等量混合物)を表1に示す配合比で配合し、更にステア
リン酸マグネシウム(和光純薬社製)0.1重量%及び
12ナイロン(ダイセルヒュルス社製 L−1640)
を加え予備混合後30mm径の2軸異方向回転混練押出
機を用いてペレット化し、溶融流動性の測定に供した。
その結果もあわせて表1に示す。尚、比較例3は、フロ
ーテスターでの溶融流動値測定時著しいガスの発生が見
られた。
【0056】
【表1】
【0057】実施例4,比較例4〜6 予めヘンシェルミキサーで2種のカップリング剤(チタ
ネート系:イソプロピルトリイソステアロイルチタネー
ト 味の素社製 KR TTS,アルミニウム系:アセ
トアルコキシアルミニウムジイソプロピレート 味の素
社製 AL−M)を各々1重量部ずつ被覆処理したNd
−Fe−B系磁性粉(GM社製 MQパウダー)93重
量%,ステアリン酸カルシウム(和光純薬社製)0.1
重量%,酸化防止剤として表2に示した混合物0.3重
量%及び12ナイロン(ダイセルヒュルス社製 L−1
640)を配合し、30mm径の2軸異方向回転混練押
出機を用いてペレット化し、溶融流動性の測定に供し
た。その結果もあわせて表2に示す。
【0058】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 5/54 KLB 7242−4J 5/56 KLB 7242−4J C08L 77/02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Nd−Fe−B系磁性粉90〜95重量
    %と酸化防止剤0.005〜1.0重量%、及びカップ
    リング剤、12ナイロンより成り、該Nd−Fe−B系
    磁性粉はカップリング剤で被覆されており、且つ該酸化
    防止剤がヒンダードフェノール系とリン系及びチオエー
    テル系の混合物であることを特徴とするプラスチック磁
    石組成物。
  2. 【請求項2】 Nd−Fe−B系磁性粉を被覆するカッ
    プリング剤が、チタネート系,アルミニウム系及びシラ
    ン系カップリング剤の単独又は混合物である請求項1記
    載の組成物。
JP4131645A 1992-04-24 1992-04-24 プラスチック磁石組成物 Pending JPH05304013A (ja)

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