JPH05315116A

JPH05315116A - 希土類系磁性材樹脂複合材料

Info

Publication number: JPH05315116A
Application number: JP4112709A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Imaoka; 伸嘉今岡; Tsutomu Katsumata; 勉勝又
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1992-05-01
Publication date: 1993-11-26
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JP3139827B2

Abstract

(57)【要約】【目的】微粒子で高い磁気特性を有する希土類−鉄−
窒素系磁性材料を用いて、磁場配向性と耐酸化性に優れ
た、成形性のよい磁性材樹脂複合材料を提供しようとす
るものである。【構成】希土類−鉄−窒素系磁性粉体７９．９〜９
９．５重量％と、熱硬化性樹脂０．１〜２０重量％と、
熱可塑性樹脂０．１〜２０重量％からなる磁性材樹脂複
合材料である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は希土類−鉄−窒素系材料
を用いた、耐酸化性及び磁気特性に優れた成形性のよい
磁性材樹脂複合材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボンド磁石は焼結磁石に比べ成形加工性
に優れており、複雑形状や一体成形が可能で、割れ欠け
に強く、寸法精度が良好なことから、近年特に注目さ
れ、工業的な利用範囲が広がっている。

【０００３】中でも、Ｓｍ−Ｃｏ系やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系
の希土類系磁性材料を用いた高磁気特性ボンド磁石の市
場が急成長している。

【０００４】希土類系磁性材料としては、これらの外に
希土類−鉄−窒素系磁性材料が発明されている。（例え
ば特開平２−５７６６３）この材料は、Ｓｍ−Ｃｏ系や
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系材料と違って特に１０μｍ以下の微粉
でも、高い磁気特性を有している。粒度の小さいこの材
料を用いれば、表面平滑性や機械的強度に優れた、高い
磁気特性の磁性材樹脂複合材料やその磁石が期待でき
る。

【０００５】しかし、この材料は高い磁性を有してお
り、しかも、粒度が小さく、比表面積が大きいので、磁
粉同士の凝集が激しく、樹脂との均質な混合、混練が困
難である。特に、熱可塑性樹脂との混練においては、そ
の溶融体の粘度が高くなり、均質な混練が難しい。

【０００６】そのため、磁性粉の表面被覆が不充分でボ
イドが多く、高密度で、充分な耐食性、耐酸化及び高磁
気特性を有したボンド磁石用途の磁性材樹脂複合材料と
するのは難しかった。

【０００７】とりわけ、高磁気特性のボンド磁石を得る
ためには、外部から磁場をかけて、磁性粒子を磁気的に
配向させるが、磁粉の凝集が激しかったり、溶融粘度が
高かったりすると、磁場配向性が悪くなり、材料が本来
有する高磁力を発揮できない。さらに粒度が小さいの
で、工程処理中に酸化され易く、磁気特性の劣化が大き
い。

【０００８】従って、高い磁気特性と、耐酸化性を有
し、表面平滑性、寸法安定性に優れたボンド磁石を得る
ために、希土類−鉄−窒素系を含有し、しかも磁場配向
の優れた成形性のよい磁性材樹脂複合材料の出現が強く
望まれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微粒子で高
い磁気特性を有する希土類−鉄−窒素系磁性材料を用い
て、磁場配向性と耐酸化性に優れた、成形性のよい磁性
材樹脂複合材料を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】一次粒子が微粒子で高い
磁気特性を有する希土類−鉄−窒素系磁性材料を用い
て、密度が高く、磁場配向性と耐酸化性に優れた磁性材
樹脂複合材料を得るために、磁性粉表面の処理方法、樹
脂の塑性、添加法、混練方法、成形方法及びそれらの組
み合わせについて鋭意検討を行った結果、樹脂成分とし
て熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を組み合わせれば、磁場
配向性と耐酸化性に優れた組成物となることを発見し、
本発明を成すに至った。

【００１１】本発明は、希土類−鉄−窒素系磁性粉体７
９．９〜９９．５重量％と、熱硬化性樹脂０．１〜２０
重量％と、熱可塑性樹脂０．１〜２０重量％からなるこ
とを特徴とする磁性材樹脂複合材料である。

【００１２】更に、この磁性材樹脂複合材料を用いて、
圧縮成形、押し出し成形または射出成形法等で、ボンド
磁石を作製する事が可能である。

【００１３】以下本発明について詳細に説明する。

【００１４】本発明で用いる希土類−鉄−窒素（Ｒｅ−
Ｆｅ−Ｎ）系磁性材料について説明する。

【００１５】希土類（Ｒ）としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕのうち少なくとも一種
を含めば良く、従って、ミッシュメタルやジジム等の二
種以上の希土類元素の混合物を用いても良いが、好まし
い希土類としては、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇ
ｄ、Ｄｙ、Ｅｒである。さらに好ましくは、Ｙ、Ｎｄ、
Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍである。

【００１６】鉄（Ｆｅ）は、強磁性を担う本磁性材の基
本組成であるが、Ｆｅの０．０１〜４９原子％をＣｏ、
Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃ、Ｓ
ｉ、Ｇｅ、Ｓｎの元素（Ｍ）の一種または二種以上に置
き換えることができる。このうち、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅのうち一種
あるいは二種以上が好ましい。さらに好ましくは、Ｚ
ｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｂ、Ｃのうち一種または二種以上
である。以降、鉄もしくは鉄成分と記述した場合、Ｆｅ
の一部をのＭにより置換した場合を含むこととする。

【００１７】Ｃｏ一種のみで置換した場合を除くＭによ
る鉄の置換量については、好ましくは０．０１〜３４原
子％、更に好ましくは０．１〜２０原子％である。

【００１８】希土類−鉄−窒素系磁性材料の組成は、少
なくとも希土類、鉄、窒素を含みかつ強磁性を示す組成
範囲にあることが重要である。本発明の中でも、高い磁
気特性を得るためには、Ｒが５〜２０原子％、鉄成分が
４０〜９０原子％、窒素（Ｎ）が１〜２５原子％組成範
囲にあること好ましく、窒素の組成範囲に関して、さら
に好ましくは２〜２５原子％、最も好ましくは３〜２０
原子％である。

【００１９】窒素のほかに、本発明に用いる希土類−鉄
−窒素系磁性材料には、水素（Ｈ）が０．０１〜５原子
％、さらに酸素（Ｏ）が０．０１〜１０原子％含まれる
場合もある。

【００２０】希土類−鉄−窒素磁性材料の結晶構造とし
ては、Ｒ₂Ｆｅ₁₇Ｎ_x型やＲ₂Ｆｅ₁₇Ｃ_YＮ_X型などの六方
晶系並びに菱面体晶系、Ｒ₂Ｆｅ₁₄ＢＮ_x型、Ｒ₂Ｆｅ₁₄
ＣＮ_x型やＲ（Ｆｅ_1‐2Ｍ₂）₁₂型などの正方晶系のうち
一種もしくは二種以上をとる。なお好ましいＹの値とし
ては、０．０００２２〜３、この時の鉄に対するＭの原
子比は０．００１原子％〜１３．６原子％、好ましいＺ
の値としては０．００００１２〜０．３３、この時の鉄
に対するＭの原子比は、０．００１原子％〜３３．３原
子％である。

【００２１】さらに、Ｍ成分とは別に、Ｌｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、
Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ｂｉの元素、及びこれらの元素やＲｅの酸化
物、フッ化物、炭化物、窒化物、水素化物、炭酸塩、硫
酸塩、ケイ酸塩、塩化物、硝酸塩のうち少なくとも一種
を希土類−鉄−窒素系磁性材料に対して０．００１〜４
９重量％含む事も可能である。

【００２２】本発明の磁性材樹脂複合材料における希土
類−鉄−窒素系磁性材料の含有量については、７９．９
〜９９．５重量％である事が必要である。７９．９重量
％より含有量が少ない場合は残留磁束密度が低く、永久
磁石用途としての実用性は小さいうえに本発明における
樹脂の磁場配向性に対する効果が小さくなる。また９
９．５重量％を越えると、単位体積あたりの磁性粉量が
多くなる反面、磁場配向性に劣り、樹脂成分の減少に伴
う残留磁束密度の向上が見られない上に、樹脂量が少な
く磁性粉の表面を被覆できないので、耐酸化性に劣る。
希土類−鉄−窒素系磁性粉体の平均粒径は０．１〜８０
μｍの範囲にあることが望ましい。

【００２３】本発明の複合磁性材料の特徴である寸法安
定性、表面平滑性に特に優れた材料を作製する場合、平
均粒径が１〜１０μｍであることが好ましい。さらに密
度向上のため、粒度に適当な分布を持たせる事は有効で
ある。

【００２４】本発明における熱硬化性樹脂としては、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、キシレン樹脂、ユリア
樹脂、メラニン樹脂、熱硬化型シリコーン樹脂、アルキ
ド樹脂、フラン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、熱硬化型
フッ素樹脂等が挙げられる。またモノエポキシなどの反
応性希釈剤や反応性可塑剤もこの中に含まれる。これら
の熱硬化性樹脂は一種または二種以上が用いられるが、
特に機械的強度、耐薬品性、耐熱性、弾性などの物性の
バランスの良いエポキシ樹脂及び不飽和ポリエステル樹
脂は好適な成分である。耐熱性が特に要求される用途に
は、エポキシ変性フェノール樹脂及びフェノール樹脂が
好ましい。樹脂の種類は機械的強度、弾性、寸法安定
性、耐油性、耐水性、耐薬品性、耐候性などの製品の要
求性能によって選択される。

【００２５】本発明の熱硬化性樹脂の含有量は０．１〜
２０重量％の範囲にある事が必要である。０．１重量％
より少ないと磁場配向性に対する本発明の効果が不充分
となり、２０重量％より多いと磁化が低く、永久磁石用
途としての実用性は低い。

【００２６】本発明における熱可塑性樹脂としては、１
２−ナイロン、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポ
リアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニ
ルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリ
ビニル系樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合
体、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリ
アクリロニトリル、アクリロニトリル／ブタジエン／ス
チレン共重合体等のアクリロニトリル系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリオキシメチレ
ン等のポリエーテル系樹脂のほか、ポリアセタール、ポ
リカーボネート、ポリイミド、ポリスルホン、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リアリレート、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテル
スルホン、ポリフェニルスルフィド、ポリアミドイミ
ド、ポリオキシベンジレン、ポリエーテルケトン等のエ
ンジニアプラスチックと呼称される樹脂、ポリアラミ
ド、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエーテル、ポ
リエステルアミド等の液晶樹脂、ポリアミドエラストマ
ー、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラスト
マー等の熱可塑性エラストマー、ポリテトラフルオロエ
チレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共
重合体、ポリ弗化ビニリデン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗
化ウレタンなどの弗素系樹脂等と上記各樹脂のプレポリ
マーやオリゴマー、シリコーン油、シリコーングリー
ス、シリコーン樹脂等のポリシロキサン類などが挙げら
れ。これらの樹脂のうち１種もしくは２種以上がもちい
られるが、特に機械的強度、弾性、寸法精度、コスト、
成形加工性等の物性のバランスの良い１２−ナイロン、
６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド樹脂は
好適な成分である。

【００２７】また、熱可塑性樹脂の種類は耐熱性、機械
的強度、弾性、寸法安定性、耐油性、耐水性、耐薬品
性、耐候性等の製品の要求性能によって適宜選択でき
る。

【００２８】本発明の熱可塑性樹脂の含有量は０．１〜
２０重量％の範囲にある事が必要である。０．１重量％
より少ないと本発明の磁場配向性に対する効果が小さく
なり、２０重量％より多いと磁化が低く、永久磁石用途
としての実用性は低い。

【００２９】熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の組合せは目
的、要求性能によって自由に選ぶことができるが、あわ
せて０．５〜２０．１重量％の範囲にあることが必要で
ある。０．５重量％より低いと、機械的強度が不充分と
なり、２０．１重量％より多いと磁化が減少して、実用
的な磁石とはならない。

【００３０】次に本発明の磁性材樹脂複合材料の製造法
について説明するが、特に以下に記載した製造方法に限
定されるものではない。

【００３１】一般に、ボンド磁石の製造法としては、熱
可塑性樹脂と磁性粉の混練物を射出成形、押し出し成形
する方法、熱硬化性樹脂と磁性粉の混練物を圧縮成形す
る方法が挙げられる。

【００３２】希土類−鉄−窒素系材料と熱可塑性樹脂を
加熱混練する場合、希土類−鉄−窒素系材料の粒径が１
０μｍ以下と小さくてしかも非常に磁力が高いために凝
集が激しく、一般に用いられる樹脂と混練法の組合せで
は、溶融粘度が高くなり均質な磁性材樹脂複合材料が得
られにくい。従って、この樹脂複合材料を、磁場射出成
形する際、配向度８０％を越える磁場配向性は得がた
く、高い磁気特性が得られない。

【００３３】ここに、配向度をσ_a／（σ_a＋σ_b）と定
義する。ただし磁場配向方向の残留磁化をσ_a（ｋ
Ｇ）、それと垂直方向の残留磁化をσ_b（ｋＧ）とす
る。配向度が大きく１に近いほど磁場配向性のよい磁性
材樹脂複合材料である。

【００３４】さらに、混練・射出時の酸化劣化も激しく
なる。

【００３５】また、熱硬化性樹脂を配合し圧縮成形する
場合においても、磁粉が凝集して均質な混練がしづら
く、成形時にも、磁場配向性が悪くなり、配向度８０％
以上のボンド磁石は得難い。またキュア処理の際に熱劣
化する問題点もある。

【００３６】これらの問題点を解決するためには、磁性
粉表面を被覆して酸化が進まない様にすると同時に、粉
同士の滑りをよくする方法が有効であると考えられる。

【００３７】従って、本発明の磁性材樹脂複合材料の製
造法として、（１）熱可塑性樹脂を熱硬化性樹脂に添加
する、単純配合法も考えられるが、磁場配向性、耐酸化
性にもっとも効果が高い方法は、（２）熱硬化性樹脂表
面被覆法、（３）熱可塑性樹脂表面被覆法である。

【００３８】以下、（１）〜（３）の方法について説明
する。

【００３９】（１）単純配合法熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を予め混ぜ合わせておき磁
性材と混練するか、３成分全てを同時に混練し、各種成
形する方法である。

【００４０】例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエー
テル系樹脂などのうちで低融点の熱可塑性樹脂や、ポリ
アミド系樹脂、液晶樹脂などの結晶性の高い樹脂を冷凍
粉砕して微粉化したものや、弗素樹脂やシリコーン樹脂
の微粉や液状物などを熱硬化性樹脂に配合すれば、磁場
配向性の高く成形性のよい熱硬化型の磁性材樹脂複合材
料が得られる。

【００４１】この場合の熱可塑性樹脂の添加量は０．１
〜５重量％が好ましい。

【００４２】（２）熱硬化性樹脂表面被覆法磁性粉を熱硬化性樹脂で表面被覆したのち、熱可塑性樹
脂と混練・各種成形する方法である。

【００４３】熱硬化性樹脂の表面被覆方法の例としては
次の４つの方法が挙げられる。

【００４４】(i)樹脂をとかした溶剤と磁性粉を混合
し、混練しながら溶剤を回収する方法、 (ii)磁性粉を溶剤、樹脂とともにスラリー状としスプレ
ードライする方法。

【００４５】(iii)磁性粉をカップリング剤で表面処理
したのちカップリング剤の有機鎖と反応性のある樹脂を
混ぜ合わせ、加熱処理する方法、 (iv)樹脂を良溶媒に溶かし、磁性粉を分散させながら、
貧溶媒を滴下する方法である。

【００４６】(i)の方法には、溶剤にとけうる樹脂なら
ばほぼ何でも使用できるが、アルコキシドを主鎖に有す
る熱硬化型シリコーン樹脂がこの方法の好適な例であ
る。

【００４７】溶剤回収を(ii)の方法で行うと磁性粉表面
に樹脂が成膜され、特に好ましい。(iii)の方法として
は、例えば、磁性粉をアミン系カップリング剤で処理し
て磁性粉表面に導入されたアミノ基と反応させる方法が
有効である。

【００４８】これらの方法を用いると、熱可塑性樹脂と
の混練・射出工程で高温に晒されても、磁性粉の酸化劣
化が押さえられる利点がある。

【００４９】なお、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、フェノール変性エポキシ樹脂、フェノール樹脂、熱
硬化型シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アル
キド樹脂、弗素樹脂などが好ましく、熱可塑性樹脂とし
ては、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、
ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、液晶
樹脂などが用いられる。

【００５０】熱硬化性樹脂表面被覆法においては、樹脂
の組合せによるが、本発明に用いられる磁性粉体の場
合、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の比率及び硬化剤の量
を以下のようにすると、８２〜８７％の配向度を有する
磁性粉樹脂複合材料を得ることができる。

【００５１】即ち、硬化剤を当量以下、好ましくは０．
５当量以下とする、また、硬化剤を使用しない一液型の
熱硬化性樹脂の場合は、添加量を複合材総量の０．１〜
０．５重量％とし、しかも熱硬化性樹脂の量を熱可塑性
樹脂の５０重量％以下、好ましくは３５重量％以下にす
る。

【００５２】上記の範囲を越えると、熱硬化性樹脂が混
練中に硬化し、成形性及び磁場配向性に悪影響を及ぼ
す。

【００５３】（３）熱可塑性樹脂表面被覆法磁性粉を熱可塑性樹脂で表面被覆したのち熱硬化性樹脂
と混練・各種成形する方法である。

【００５４】熱可塑性樹脂の表面被覆方法の例としては
（２）と同様に、次の４つの方法が挙げられる。

【００５５】(i)樹脂をとかした溶剤と磁性粉を混合
し、混練しながら溶剤を回収する方法。

【００５６】(ii)磁性粉を溶剤、樹脂とともにスラリー
状としスプレードライする方法。

【００５７】(iii)磁性粉をカップリング剤や滑剤で表
面処理したのちカップリング剤の有機鎖と反応性のある
樹脂を混ぜ合わせ、加熱処理して溶剤を回収する方法。

【００５８】(iv)樹脂を良溶媒に溶かし、磁性粉を分散
させながら、貧溶媒を滴下する方法である。

【００５９】(iv)の方法については、溶剤にとける樹脂
ならほぼ何でも使用でき、例えば、良溶媒に溶かしたポ
リオレフィン系樹脂を磁性粉と混練し激しくかきまぜな
がら、貧溶媒を滴下する方法が挙げられる。

【００６０】これらの方法を用いると、磁場配向性向上
とキュア時の酸化劣化を押さえる効果がある上に成形性
も阻害されない。

【００６１】なお、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド
系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、
ポリエーテル系樹脂、弗素系樹脂、ポリシロキサン類、
液晶樹脂などが好ましく、熱硬化性樹脂としては、エポ
キシ樹脂、フェノール変性エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが用
いられる。

【００６２】熱可塑性樹脂表面被覆法においては、樹脂
の組合せにもよるが、本発明に用いられる磁性粉体の場
合、熱硬化性樹脂に対する熱可塑性樹脂の比率を熱硬化
性樹脂の５０重量％以下、好ましくは２５重量％以下に
するのが良い。

【００６３】希土類−鉄−窒素系磁性材料を熱硬化性樹
脂のみを配合し圧縮成形した場合は、配向度８０％を越
えがたいが、これらの方法で得た表面処理粉体を熱硬化
性樹脂と混練し、圧縮成形した場合、８３〜９０％の配
向度が得られる。

【００６４】以上述べた（２）、（３）の製造法の効果
が高いのは、以下の理由による。表面処理剤、結合剤に
熱硬化性樹脂だけ或は熱可塑性樹脂だけを用いると、混
練時及び成形時に、表面処理剤と結合剤の反応が起きた
り、表面処理剤が溶け出して失われてしまうのに対し、
表面処理剤に熱可塑性樹脂を用い、結合剤に熱硬化性樹
脂を用いるか或はその逆を行う方法であれば、磁性粉表
面での樹脂同士の反応や溶融が緩和され。そのために、
磁粉同士が良く分離され、高い磁場配向性と耐酸化性及
びよい成形性が得られるのである。

【００６５】（２）の(iii)や、（３）の(iii)などの製
造法に限らず、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂で磁性粉表
面を被覆しやすくするため、カップリング剤や滑剤で磁
性粉を前処理する方法は有効である。

【００６６】カップリング剤の例としては、イソプロピ
ルトリイソステアロイルチタネート、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、イソ
プロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタ
ネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファ
イト）チタネート、テトライソプロピルチタネート、テ
トラブチルチタネート、テトラオクチルビス（ジトリデ
シルホスファイト）チタネート、イソプロピルトリオク
タノイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼ
ンスルホニルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチ
ルホスフェート）チタネート、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、イソプロピルジメ
タクリルイソステアロイルチタネート、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、イソプロピルトリクミ
ルフェニルチタネート、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、イソプロピルイ
ソステアロイルジアクリルチタネート等のチタン系カッ
プリング剤、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン，
Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシ−プロピルトリメトキ
シシラン、β−（３、４−エポキシ−シクロヘキシル）
エチルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニル−トリス（２−メトキシエトキシ）シラン、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−
（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン，Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）ウレ
ア、メチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエト
キシララン、ビニルトノアセトキシシラン、γ−クロロ
プロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザ
ン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、オクタ
デシルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プロメピ
ル］アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチ
ルジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ポリア
ルキレンオキサイドシラン類、パーフルオロアルキルト
リメトキシシラン類等のシリコンを含有するカップリン
グ剤やアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレー
トのようなアルミニウム系、ジルコニウム系、クロム
系、鉄系、スズ系などのカップリング剤の一種または二
種以上が挙げられる。

【００６７】カップリング剤の種類は、表面被覆したい
樹脂と親和性や反応性のあるものを選ぶ。

【００６８】また滑剤の例としては、ステアリン酸、オ
レイン酸、バルミチン酸、リノール酸、ラウリン酸、
１，２−オキシステアリン酸、リシノール酸などの脂肪
酸類、オレイルアミン、ステアリルアミン、ラウリルア
ミン等のアミン類、グリシン、アラニン、アスパラギン
酸、アルギニン、ヒスチジン等のアミノ酸類、ステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸カルシュム、ステアリン酸バリ
ウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネ
シュウム、ラウリル酸亜鉛、ラウリン酸カルシュウム、
リシノール酸亜鉛、リシノール酸カルシュウム、２−エ
チルヘキソイン酸亜鉛等の脂肪酸塩類、ステアリン酸ア
ミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、バルミチン酸ア
ミド等の脂肪酸アミド類、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＣ、ＭｇＯ、
Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＣ、Ｓｂ₂Ｏ₃等の無機化合物粉体、ステ
アリン酸ブチル等の脂肪酸エステル、エチレングリコー
ル、ステアリルアルコール等のアルコール類、パラフィ
ンワックス、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、
ポリプロピレンワックス、エステルワックス、カルナウ
バ、マイクロワックス等のワックス類などの一種または
二種以上が挙げられる。

【００６９】滑剤については磁性粉の表面処理だけでな
く混練時に配合して、系の粘度を下げたり、成形時に配
合して磁場配向性や密度を向上させるためにも使用す
る。

【００７０】また、本発明の磁性材樹脂複合材料は主に
樹脂の耐熱性を向上させるために、耐熱老化防止剤、酸
化防止剤などの熱安定剤を添加する事が出来る。

【００７１】上記耐熱老化防止剤及び熱安定剤として
は、例えば、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレン−ビス（３，５
−ジ第３ブチル−ヒドロキシケイ皮酸アミド）、４，
４’−ビス（２，６−ジ第３ブチルフェノール）、２，
２’−メチレンビス（４−エチル−６−第３ブチルフェ
ノール）等の各種ヒンダートーフェノール類、Ｎ，Ｎ−
ビス（β−ナフチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，
Ｎ’ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ポリ（２，
２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）等の
芳香族アミン類、塩化銅、ヨウ化銅等の銅塩、ジラウリ
ルチオジプロピオネートなどのイオウ化合物やリン化合
物等が挙げられる。

【００７２】更に、本発明における磁性材樹脂複合材料
には、必要に応じて封止剤、紫外線吸収剤、帯電防止
剤、着色剤、充填剤などの添加剤、或いはシリカ、ウイ
スカー等のフィラを添加する事が出来る。

【００７３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００７４】評価方法は以下のとおりである。

【００７５】（１）磁気特性磁性材樹脂複合材料を磁場中で約５×１０×２ｍｍの板
状に成形するか、大型試料から同じ大きさに切り出し、
これを室温中６０ｋＯｅでパルス着磁したのち、振動試
料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。測定した磁気
特性は、外部磁場を１５ｋＯｅ印加した時の飽和磁化４
πＩｓ（ｋＧ）、残留磁束密度Ｂｒ（ｋＧ）、角形比Ｂ
ｒ／４πＩｓ（％）、保磁力（固有保磁力）ｉＨｃ（ｋ
Ｏｅ）、最大エネルギー積（ＢＨ）_max（ＭＧＯｅ）、
配向度σ_a／（σ_a＋σ_b）（％）である。

【００７６】（２）耐食性試験（１）で用いた板状もしくはリング状のボンド磁石を、
６０℃、相対湿度９０％の恒温恒湿槽内に９６時間放置
した、外観を以下の３段階で評価した。

【００７７】○；錆の発生なし、 △；僅かに錆の発生
あり、 ×；錆の発生あり（３）耐酸化性試験１５０℃のオーブン内に（１）で用いた板状ボンド磁石
を入れ、２０時間後の磁気特性を（１）と同様にして測
定し、（１）の結果と比較し、（ＢＨ）ｍａｘの保持率
（％）で評価した。

【００７８】実施例１平均粒径２．５μｍのＳｍ_8.4Ｆｅ_71.0Ｎ_14.2Ｈ_1.4Ｏ
_5.0磁性粉体５０ｇと両末端アミンのポリアミド樹脂
０．２ｇを反応器に仕込み、Ｎ−メチルピロリドンを溶
剤として、１９０℃で２０分間かきまぜながら真空に引
いて溶剤を回収した。

【００７９】得られた熱可塑性樹脂で表面被覆した磁性
粉を、アルコール−ケトン混合溶媒で洗浄した後、エポ
キシ樹脂１．５ｇとメチルエチルケトン溶剤を加え、室
温大気中で４０分間混練した。

【００８０】この磁性材樹脂複合材料を１５ｋＯｅの磁
界中で１２ｔｏｎ／ｃｍ²まで加圧し、圧縮成形を行っ
た。次いで得られた成形体を減圧下、１５０℃で１時間
加熱する事により圧縮成形ボンド磁石を作製した。この
ものの磁気特性及び耐食性、耐酸化性試験の結果を表１
に示す。

【００８１】比較例１表面被覆を施さなかった以外は、実施例１と同様にして
圧縮成形ボンド磁石を作製した。このものの評価を表１
に示す。

【００８２】実施例２エポキシ樹脂と共に、融点が約７０℃のポリエーテル樹
脂０．５ｇを加える以外は実施例１と同様にして圧縮成
形ボンド磁石を得た。その結果を表１に示す。なお、こ
のボンド磁石は比較例１のものに比べ、密度が高く成形
性が良好であった。

【００８３】実施例３平均粒径７μｍのＳｍ_8.7Ｆｅ_73.3Ｎ_14.6Ｈ_0.8Ｏ_2.6磁
性粉体５００ｇと、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン２．５ｇのイソプロパノール溶液をウェットミルに
よって２０分間混合し、ふるいの目を通して磁性粉と粉
砕ボールを分離した。２０分間静置してから減圧下、１
５０℃で２５分間加熱し、溶剤を回収した。

【００８４】この表面処理した磁性粉体とケトン系希釈
剤に溶解したエポキシ樹脂５ｇをパッチ式ニーダーに入
れ、室温で３０分間混練し、希釈剤を気化させた。この
ときの主剤と硬化剤の当量比は１：０．５である。次い
でこの磁性粉体を減圧下、８０℃で３０分間加熱し、エ
ポキシ樹脂とアミノ基を磁性粉体表面で反応させた。熱
硬化性樹脂で表面被覆されたこの磁性粉体４５０ｇと１
２−ナイロン５０ｇを温度分布が２３０〜２６０℃に調
整した１軸押し出し機を用いて混練し、押し出しした後
ペレット状に裁断した。

【００８５】このペレットを用いて、射出温度２８５
℃、金型温度９０℃、射出圧力１ｔｏｎ／ｃｍ²、磁場
１５ｋＯｅの条件で射出成形を行った。この射出成形ボ
ンド磁石の評価結果を表１に示す。

【００８６】なお、この磁石の外観は、ひけがなく、光
沢があって美しく、割れ掛けがない成形性の良好な材料
であった。

【００８７】比較例２表面を熱硬化性樹脂で被覆しない以外は、実施例３と同
様にして射出成形ボンド磁石を得た。このものの評価結
果を表１に示す。

【００８８】なお、この磁石の外観は、色むらがあり、
ひけも見れた。成形性が悪く、割れ掛けがある成形品が
３０％の割りで見られ、全体に脆い材料であった。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
粒度が小さく高い磁気特性を有する希土類−鉄−窒素材
料を含有し、しかも高い磁場配向性と耐食性、耐酸化性
を合わせ持つ磁性材樹脂複合材料を得ることができ、更
に、これらの材料を用いて、表面平滑性、寸法安定性に
優れた高磁気特性のボンド磁石を作製することができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希土類−鉄−窒素系磁性粉体７９．９〜
９９．５重量％と、熱硬化性樹脂０．１〜２０重量％
と、熱可塑性樹脂０．１〜２０重量％からなることを特
徴とする磁性材樹脂複合材料。