JPH0917620A - 樹脂結合型磁石用組成物及び樹脂結合型磁石 - Google Patents

樹脂結合型磁石用組成物及び樹脂結合型磁石

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JPH0917620A
JPH0917620A JP7165721A JP16572195A JPH0917620A JP H0917620 A JPH0917620 A JP H0917620A JP 7165721 A JP7165721 A JP 7165721A JP 16572195 A JP16572195 A JP 16572195A JP H0917620 A JPH0917620 A JP H0917620A
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JP
Japan
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composition
resin
bond type
type magnet
resin bond
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JP7165721A
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Shoichi Yoshizawa
昌一 吉澤
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01F1/06Magnets 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
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    • H01F1/083Magnets 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 pressed, sintered, or bound together in a bonding agent

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  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 あらかじめチタネート系カップリング剤によ
って表面をコートされた異方性磁場(HA)が50kO
e以上の磁性粉末と1種または2種以上のポリアミド樹
脂との組成物において、該ポリアミド樹脂100重量部
に対して酸性有機燐系化合物を0.01〜30重量部の
割合で添加することを特徴とする樹脂結合型磁石用組成
物、及び、これを加熱成形することにより得られる樹脂
結合型磁石。 【効果】 従来のポリアミド系樹脂結合型磁石用組成物
の欠点を解消し、成形性(特に溶融流動性)の優れた磁
石用組成物を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂結合型磁石用組成
物に係わり、詳しくは成形性(溶融流動性)に優れた樹
脂結合型磁石を与える組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、フェライト磁石、アルニコ磁石、
希土類磁石等がモーターをはじめとする種々の用途に用
いられている。しかし、これらの磁石は主に焼結法によ
り作られるために、一般に脆く、薄肉のものや複雑な形
状のものが得難い。また焼結時の収縮が15〜20%と
大きいため寸法精度の高いものが得られず、精度を上げ
るには研磨等の後加工が必要であるという欠点を有して
いる。
【0003】樹脂結合型磁石は、これらの欠点を解決す
ると共に新しい用途をも開拓するもので、ナイロン等の
熱可塑性樹脂をバインダーとし、これに磁性粉末を充填
したものである。しかし、熱可塑性樹脂をバインダーと
して用いる樹脂磁石は、磁性粉末を80wt%以上充填
すると溶融成形時の粘度が急激に増加し成形が困難にな
るため、磁性粉の充填量に限界がある上、ステアリン酸
系金属石鹸やパラフィン類等の熱可塑性樹脂用滑剤を添
加し成形を行っているが限界がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、小型モーター、
音響機器、OA機器等に用いられる樹脂結合型磁石は、
機器の小型化の要請から磁気特性が高く、しかも寸法精
度に優れかつ低価格のものが要求されている。しかし、
磁性粉とポリアミド樹脂と滑剤のみによって得られる従
来の樹脂結合型磁石組成物のこれらの成形性(溶融流動
特性)は、常に上記用途に使用するには不十分であり、
樹脂結合型磁石用組成物の早期改良が望まれていた。
【0005】従って、本発明の目的は、従来のポリアミ
ド系樹脂結合型磁石用組成物の欠点を解消し、成形性
(特に溶融流動性)の優れた磁石用組成物を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために、添加剤の種類と量を変えて種々の検
討を行った結果、あらかじめチタネート系カップリング
剤によって表面をコートされた異方性磁場(HA)が5
0kOe以上の磁性粉末と1種または2種以上のポリア
ミド樹脂との組成物において、該ポリアミド樹脂100
重量部に対して酸性有機燐系化合物を0.01〜30重
量部の割合で添加することで優れた成形性(溶融流動
性)を有する樹脂結合型磁石用組成物が得られることを
見いだし、本発明を完成した。
【0007】即ち、本発明は、あらかじめチタネート系
カップリング剤によって表面をコートされた異方性磁場
(HA)が50kOe以上の磁性粉末と1種または2種
以上のポリアミド樹脂との組成物において、該ポリアミ
ド樹脂100重量部に対して酸性有機燐系化合物を0.
01〜30重量部の割合で添加することを特徴とする樹
脂結合型磁石用組成物、及び、これを加熱成形すること
により得られる樹脂結合型磁石である。
【0008】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で用い
る磁性粉末としては、異方性磁場(HA)が、50kO
e以上の磁性粉末であれば、通常樹脂結合型磁石に用い
られている磁性粉を使用でき、例えば、希土類コバルト
系、希土類−鉄−ほう素系、希土類−鉄−窒素系の磁性
粉が挙げられる。
【0009】本発明者は、上記樹脂結合型磁石組成物に
おいて、磁性粉として上で例示したSm−Co5系の還
元拡散法による合金粉末やSm−Fe−N系の合金粉末
を用いると、例えば93重量%以上の高充填化が可能で
あり、特に優れた磁気特性を有する樹脂結合型磁石が得
られることを確認している。尚、還元拡散法によって得
られたSm−Co5系の磁性粉は、好ましくはジェット
ミルやボールミル等で粉砕した方が良い。これら磁性粉
末の好ましい粒径は、平均7μm以下であり、特に好ま
しくは平均5μm以下である。
【0010】これらは、チタン系の表面処理剤即ちカッ
プリング剤等を磁性粉に対して0.1〜3.0重量%の
範囲でコートされていることが必要である。これら、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、イソプロピルトリス(ジオクチル
パイロホスフェート)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、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
ロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソ
プロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート等
が代表的なものとして挙げられる。
【0011】これらのチタン系の表面処理剤のコートが
なされていない磁性粉を使用すると加熱混練または加熱
成形時に急激に酸性有機燐系化合物との反応が進み、磁
気特性が著しく低下するばかりか発火の危険性をも持っ
ているため、使用することができない。
【0012】また、組成物において、必須成分のポリア
ミド樹脂は、磁性粉末のバインダーとして働くものであ
り、本発明で用いられるポリアミド樹脂としては、特に
限定されることはなく、例えば、6ナイロン、6、6ナ
イロン、11ナイロン、12ナイロン、6、12ナイロ
ン、芳香族系ナイロン等が挙げられ、これらの単重合体
や他種モノマーとの共重合体、他の物質での末端基処理
品などが挙げられる。又、これらのポリアミド樹脂の2
種類以上のブレンド等における系も当然含まれる。これ
らポリアミド樹脂の溶融粘度や分子量は、所望の機械的
強度が得られる範囲で低い方が望ましく、形状は、パウ
ダー、ビーズ、ペレット等特に限定されないが、磁性粉
との均一混合性から考えるとパウダーが望ましい。
【0013】一方、当該磁性粉を95重量%よりも多く
充填した場合は、著しく混練トルク、流動性が低下し成
形困難になり、また、80重量%より少ないと所望の磁
気特性が得られない。よって、磁性粉の充填量は、80
重量%以上95重量%以下が好ましい。
【0014】次に、本発明の樹脂結合型磁石用組成物
は、前述の磁性粉、ポリアミド樹脂に加えて、酸性有機
燐系化合物が用いられる。これらの化合物は、例えば、
メチルアシッドフォスフェート、イソプロピルアシッド
フォスフェート、ブチルアシッドフォスフェート、ジブ
チルフォスフェート、モノブチルフォスフェート、2-エ
チルヘキシルアシッドフォスフェート、ジ-2-エチルヘ
キシルフォスフェート、イソデシルアシッドフォスフェ
ート、モノイソデシルアシッドフォスフェート等が挙げ
られる。
【0015】これらの化合物は、該ポリアミド樹脂10
0重量部に対して、0.01〜30重量部の割合で添加
されるが、好ましくは0.1〜15重量部、さらに、1
〜7重量部がより好ましい。該化合物の添加量が該ポリ
アミド樹脂100重量部に対して0.01重量部以下の
場合は、成形加工性が低下し、結果的に磁性粉含有量を
多くできなくなるため高い磁気特性の磁石を得ることが
できない。また、添加量が30重量部以上の場合所望の
物理的特性(特に機械的強度)が得られない。
【0016】本発明における組成物は、前記成分の他に
プラスチック成形用滑剤や種々の安定剤等を添加するこ
とができる。
【0017】滑剤としては、例えばパラフィンワック
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、ステアリン酸、1,2−
オキシステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、オレ
イン酸等の脂肪酸類、ステアリン酸カルシウム、ステア
リン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリ
ン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミ
ニウム、ラウリン酸カルシウム、リノール酸亜鉛、リシ
ノール酸カルシウム、2−エチルヘキソイン酸亜鉛等の
脂肪酸塩(金属石鹸類)ステアリン酸アミド、オレイン
酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド、パルミチ
ン酸アミド、ラウリン酸アミド、ヒドロキシステアリン
酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレン
ビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミ
ド、ジステアリルアジピン酸アミド、エチレンビスオレ
イン酸アミド、ジオレイルアジピン酸アミド、N−ステ
アリルステアリン酸アミド等脂肪酸アミド類、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、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメ
チレングリコール、及びこれら変性物からなるポリエー
テル類、ジメチルポリシロキサン、シリコングリース等
のポリシロキサン類、弗素系オイル、弗素系グリース、
含弗素樹脂粉末といった弗素化合物、窒化珪素、炭化珪
素、酸化マグネシウム、アルミナ、二酸化珪素、二硫化
モリブデン等の無機化合物粉体が挙げられる。
【0018】また、安定剤としては、ビス(2、2、
6、6、−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケー
ト、ビス(1、2、2、6、6、−ペンタメチル−4−
ピペリジル)セバケート、1−[2−{3−(3,5−
ジ−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニ
ルオキシ}エチル]−4−{3−(3、5−ジ−第三ブ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}
−2、2、6、6−テトラメチルピペリジン、8−ベン
ジル−7、7、9、9−テトラメチル−3−オクチル−
1、2、3−トリアザスピロ[4、5]ウンデカン−
2、4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2、2、6、
6−テトラメチルピペリジン、こはく酸ジメチル−1−
(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2、2、
6、6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[[6
−(1、1、3、3−テトラメチルブチル)イミノ−
1、3、5−トリアジン−2、4−ジイル][(2、
2、6、6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]
ヘキサメチレン[[2、2、6、6−テトラメチル−4
−ピペリジル)イミノ]]、2−(3、5−ジ・第三ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロ
ン酸ビス(1、2、2、6、6−ペンタメチル−4−ピ
ペリジル)等のヒンダード・アミン系安定剤のほか、フ
ェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系等の抗酸
化剤等が挙げられる。
【0019】本発明において、各成分の混合方法は特に
限定されず、例えばリボンブレンダー、タンブラー、ナ
ウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサ
ー等の混合機あるいは、バンバリーミキサー、ニーダ
ー、ロール、ニーダールーダー、単軸押出機、二軸押出
機等の混練機を使用して実施される。
【0020】本発明の組成物は、各成分を混合し、パウ
ダー、ビーズ、ペレットあるいはこれらの混合物の形で
得られるが、取扱安い点で、ペレットが望ましい。得ら
れた組成物は、各種の熱可塑性樹脂成形機、好ましくは
射出成形機、押出成形機により成形される。
【0021】
【実施例】以下実施例及び比較例を挙げて本発明をより
具体的に説明する。尚、実施例、比較例に用いた各成分
の詳細及び試験方法、評価を例示するが、本発明の趣旨
を逸脱しない限り、これらに限定されるものでは無い。
【0022】以下の材料及び方法で樹脂結合型磁石用組
成物及び磁石を製造し、評価した。用いた材料を下記に
示す。
【0023】A 磁性粉末 ・磁粉1:SmCo5 系磁性粉末 (商品名:RCo5合金、住友金属鉱山(株)製) 異方性磁場:246kOe ・磁粉2:Nd-Fe-B 系磁性粉末 (商品名:MQP−B、米国ゼネラルモーターズ社製) 異方性磁場:70.4kOe
【0024】B ポリアミド樹脂 ・PA:12ナイロン (商品名:UBEナイロン、3014U、宇部興産
(株)製)
【0025】C 酸性有機燐化合物 ・化合物1 (商品名:MP−4、大八化学工業(株)製) ・化合物2 (商品名:AP−1、大八化学工業(株)製)
【0026】次に各成形品の製造方法、評価方法を示す
と次のようになる。 1.組成物の混合及び作製 それぞれの磁性粉全量に、所定の樹脂、各添加剤系を所
定の比率になるよう添加し(各重量部)、プラネタリー
ミキサー中で十分混合撹拌(40rpm,80℃)再び
−760mmHg、120℃の真空オーブン中で24時
間乾燥させた。
【0027】これらにより得られた混合物を20mmφ
シングル押出機(L/D=25、CR=2.0、回転数
=20rpm、5mmφストランドダイ、シリンダー温
度200℃〜280℃、ダイス温度280℃)にて押し
出し、ホットカットペレタイザーにて5mmφ×5mm
の樹脂結合型磁石用ペレットコンパウンドを作製した。
【0028】2.溶融流動性評価方法 流動性(MFR)評価 上記混練条件にて得られたペレット状組成物を島津製作
所(株)製高化式フローテスターにて(温度:250
℃、荷重:30kgf、ダイス形状:1mmφ×1m
m、予熱:120秒)流動性を測定した。
【0029】その結果を表1〜表3に示す。該流動性評
価で1.5g/分以上の流動性が確保できれば成形に問
題を生じせしめることはないことがわかっている。
【0030】3.機械的強度(3点式曲げ強度)評価 これらのペレットコンパウンドを(株)日本製鋼所製磁
場中射出成形機(J−20MII)にて横5mm×縦15
mm×厚2mmの試験用樹脂結合型磁石を同一条件(成
形温度240〜290℃、金型温度100〜120℃)
にて成形し、得られたこれらの磁石成形品の曲げ強度を
島津製作所(株)製オートグラフを用いて、ヘッドスピ
ード2mm/分とし、常温下で求めた。結果を同様に表
1〜表3に示す。該曲げ強度は、5.0kgf/mm2
以上あれば機械的強度が十分であることが知られてい
る。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【発明の効果】以上のごとく、本発明の樹脂結合型磁石
用樹脂組成物は、従来に比べて成形性が向上し高特性製
品を要求される用途、例えば、一般家電製品、通信・音
響機器、医療機器、一般産業機器にいたる幅広い分野等
では特に有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 あらかじめチタネート系カップリング剤
    によって表面をコートされた異方性磁場(HA)が50
    kOe以上の磁性粉末と1種または2種以上のポリアミ
    ド樹脂との組成物において、該ポリアミド樹脂100重
    量部に対して酸性有機燐系化合物を0.01〜30重量
    部の割合で添加することを特徴とする樹脂結合型磁石用
    組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の樹脂結合型磁石用組成
    物を加熱成形することにより得られる樹脂結合型磁石。
JP7165721A 1995-06-30 1995-06-30 樹脂結合型磁石用組成物及び樹脂結合型磁石 Pending JPH0917620A (ja)

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