JPS6310502A - 磁性体組成物 - 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、熱可塑性樹脂と磁石素材、並びに必要に応じ
て加える添加剤とカミら構成され、最終的に永久磁石と
して使用される磁性体組成物に関するものである。

従来の技術 永久磁石、とくに磁気異方性樹脂磁石は磁気異方性定数
の大きな磁石素材と磁性体組成物とから構成される多成
分系の磁性体組成物を磁場中で圧縮・押出・射出などの
高分子加工手段によって成形加工することにより製造さ
れる。そして、永久磁石としての特性並びに信頼性が確
保される範囲で、磁性体組成物を構成する磁石素材や樹
脂組成物の種類・組成が適宜選択される。一方で複雑形
状や高度な寸法精度が要求される永久磁石を多量に製造
する場合には、成形加工手段として射出成形法が重用さ
れており、かかる磁性体組成物としては一般に熱可塑性
樹脂が用いられる。

上記のような磁石素材と熱可塑性樹脂並びに必要に応じ
て加える添加剤とから磁性体組成物とし、磁場中射出成
形することは特公昭３９−２８２８７号公報により周知
である。そして、このような磁性体組成物に用いられる
熱可塑性樹脂としてポリアミド樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合樹脂、ポリアミド樹脂などを挙げることがで
きる。

磁性体組成物を構成する熱可塑性樹脂としてボ■エチレ
ン樹脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を使用した場
合には、１００℃を越える雰囲気で永久磁石が変形現象
を生じ、また磁石素材との親和性が乏しいなどの不都合
がある。そこで、耐衝撃性が劣り、且つ成形がやや難し
くなるが、一般にはポリアミド樹脂によって磁性体組成
物とするのが普通である。

上記、磁性体組成物を用いて磁気異方１生水久磁石を製
造ずろ場合、その磁気特性は磁石素材の配向率と、それ
の占める体積分率とで律則される。

従って磁石素材の配向率を高めるためには、磁気異方化
の段階で磁石素材の磁化容易軸方向へ十分回転し得る程
度に磁性体組成物の粘度が低いことが必要であるが、一
方で磁石素材の体積分率を増すと、その増粘作用により
磁性体組成物が増粘するため配向率が低下し、成形も困
難となる。従って磁性体組成物としては多量の磁石素材
の充填が可能で、且つ磁場中成形時の粘性が低いものが
望まれる。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、以上のように射出成形法などにより永久磁石
を製造するに際し、磁石素材の体積分率を低下させずに
磁性体組成物の粘性を低下させることにより、成形性が
良好で、且つ高エネルギー積化が可能なポリアミド樹脂
ベースの永久磁石を提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、磁性体組成物を２０″Ｃにおける０、５重Ｆ
Ｊ（？；ｏ　ｍ−クレゾール溶液の粘度（以下相対粘度
と呼ぶ）１．６：０．１のラウリンラクタムホモポリマ
ー５〜３０ｆｆｉｔ？６とカーボンファンクショナルシ
ラン処理した磁石素材、並びに必要に応じて加える添加
剤とから構成するものである。

作用 以下、本発明を更に詳しく説明する。

先ず、本発明で言うラウリンラクタムホモポリマーとは
、ナイロン−１２に属するものではあるけれど、その相
対粘度が１．６±０．１であり溶融粘性が本質的に低い
ものである。このようなものは更に耐衝撃性が劣るため
、それ自体が単独で射出成形品として実用に供されるも
のではない。耐衝撃性を確保しつつ第３成分を添加せず
に粘性低下をするための通常の手段は内部可塑化である
。

例えばラウリンラクタムに炭素数６〜１３のラクタム或
はω−アミノカルボン酸、または炭素数６〜１３のアル
キレンカルボン酸と炭素数６〜１３のアルキレンジアミ
ンとの縮合物などを共重合する方法である。しかし、こ
のようなラウリンラクタムホモポリマーなどでの内部可
塑化は耐衝撃性を確保することができるけれども熱安定
性が低下する欠点がある。本発明で相対粘度１．６±０
．１のラウリンラクタムホモポリマーを使用する理由は
、上述の如く耐衝撃性を犠牲にしてでも熱安定性を確保
しつつ粘性を低下させる点に最大の特徴がある。

次に本発明で言うノ１−ボンファンクショナルシランと
は下記一般式で示されるものである。

Ｒ８１Ｘ３ 但し、上式中Ｙは加水分解基、Ｘは有機官能基、Ｒは脂
肪族残基であり、γ−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン、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エト
キシシランなどが好ましく用いられる。このようなカー
ボンファンクショナルシランで磁石素材の表面処理を行
う理由は一方の本発明にかかるラウリンラクタムホモポ
リマーが熱安定性を確保しつつ粘性を低下させたために
耐衝撃性を犠牲にした事実に連動させ、耐衝撃性低下の
欠点を補完する目的を有するからである。

勿論、磁石素材として酸化され易い金属間化合物などの
保護目的をも兼備するものである。

次に本発明で言う磁石素材とは、一般式ＭＯ・ｎＦｅ２
０３（ＬＢし式中ＭはＳｒ、Ｂａおよびｐｂの群から選
ばれた１　ｆｔ１または２種以上、ｎは４．５〜６．５
の整数）で示されるフェライト磁石粉末、ＲＣｏｓ（但
し式中ＲはＳｍ、Ｐｒなとの希土類元素）　、Ｒ（Ｃｏ
、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍ）ｎ　（但し式中Ｍは周期律表の■族
、Ｖ族、■族、■族に属する元素の１種または２　Ｍ１
以上であり、例えばＴＩ。

Ｚｒ、ＩＩｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｎ等が
挙げられ、ｎは５〜９の整数）などで示される金属間化
合物磁石粉末などがあり、更にはＲｌ　−Ｘ（Ｆ＝ｌ−
ｙ、Ｂｙ）ｘ（但し式中ＲはＮｄまたは／′およびＰｒ
であり、ＸはＯ、Ｏ〜０　、９　、ｙは０．０５〜０．
１０）のような金属間化合物磁石粉末などがある。それ
等の磁石素材の好ましい形態としてはＭＯ・ｎＦｅ２Ｏ
３やＲＣｏ５では、粒子が制々、こ単結晶であり、しか
もその粒子の大きさが磁気異方性定数から定まる単磁区
程度であることが望ましく、Ｒ（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍ
）ｎにおいては、５〜８０Ａ１ｍｆ１度、液体急冷法に
より得たＲ１−ｘ（Ｆｅ＋　　ｙ、Ｂｙ）ｘにおいては
、１００μｍの粒子であることが望ましい。

次に本発明で言う必要に応じて好ましく使用される添加
剤とは下記一般式で示されるものである。

ＲＣＯＮＨ−Ｒ’−ＮＨＣＯＲ 但し、上式中Ｒは炭素数１７〜２２の脂肪族残基、Ｒ′
は炭素数２〜６の脂肪族残基である。

第１図はＲ′の炭素数２、Ｒの炭素数１７〜２２のビス
アミドおよびモノアミドの空気中での熱安定性をＴ　Ｇ
　Ａ法により示す特性図である。Ｒの炭素数１７〜２２
のビスアミドは室温で結晶性の固体であるが、磁性体組
成物或はそれを永久磁石とするために必要な加工温度よ
りも低融点であり、モノアミドに比較して熱安定性に優
れていることが明白である。

上：ａ磁性体組成物の構成成分の組成は、それを永久磁
石とするための加工手段や、永久磁石の性能を満足する
範囲で適宜選択すべきものではあるが、相対粘度１．６
±０．２のラウリンラクタムホモポリマーは５〜１５重
量％の範囲で用いるのが好ましい。また本発明にかかる
ビスアミドは、磁性体組成物に対する外部可塑剤として
通常０．２〜０．５重量％を添加することが好ましい。

０．５重量％を越えると永久磁石としての耐衝撃性に悪
彰饗を及ぼすことになるため好ましくない。

次に本発明に係る磁性体組成物の製造について説明する
。先ずカーボンファンクショナルシランの加水分解基の
分解を促進させるべき水を併用し、アルコールなどの溶
媒を用いて磁石素材に少な（とも単分子膜以上のカーボ
ンファンクショナルシラン吸を設ける。そして、適宜加
熱することによりカーボンファンクショナルシラン処理
した磁石素材とする。この磁石素材に相対粘度１．６±
０゜２のラウリンラクタムホモポリマー、或はビスアミ
ドを溶融混合する手段は、通常単軸または２軸押用機を
用いて行われる。溶融混合した磁性体組成物は冷却固化
する過程でペレット状に造粒することが望ましい。この
ような磁性体組成物は射出成形等により磁界中或は無磁
界中にて成形することによって所望の成形品とし、更に
着磁を施すことで永久磁石とする。

実施例 以下、本発明を実施例を用いて説明する。

（磁性体組成物の製造） カーボンファンクショナルシランとしてγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランを使用し、磁石素材としては比
表面積０．１１ｃＩＩｌ／ｇのＳｍ（（’□ｏ、ｓｓａ
、　（：　ｕＯ，＋０１．　Ｆ　ｅｏ、０＋４．　Ｚ　
ｒｏ、ｏ１７）７．３３および比表面積０　、２９　Ｃ
ｌｌ１／　ｇのＳｍＣｏ５を使用した。これ等の金属間
化合物磁石素材表面に単分子膜を成形させるに必要な量
の２倍量のカーボンファンクショナルシランを用いて本
発明で言うカーボンファンクショナルシラン処理した磁
石素材とした。

一方、相対粘度を異にするラウリンラクタムホモポリマ
ー４種、並びにビスアミドとしてエチレンビスＣ２２ア
ミドを用い直径２０ｍｍの単軸押出機により磁性体組成
物とした。但し、磁性体組成物の磁石素材含有量は９４
重量％、ビスアミド含有量は０．２重量％であり、残量
がラウリンラクタムホモポリマーである。尚、相対粘度
１．９のラウリンラクタムホモポリマーでは、溶融混合
時点で流動しないため目的物を製造することができない
。

（耐衝撃性） ペレット状の磁性体組成物を射出成形し、そのＩＺＯＴ
衝７強衝合強度のラウリンラクタムホモポリマーの相対
粘度に対してプロットした特性図を第２図に示す。図か
ら明らかなようにラウリンラクタムホモポリマーの相対
粘度を低下させると耐衝撃性が低下するけれども、磁石
素材のカーボンファンクショナルシランの効果によって
相対粘度１．６±０．１の範囲であれば永久磁石として
実用的な耐衝撃性が確保される。

（磁気特性） ペレット状の磁性体組成物を１５ｋＯｅの磁場中で射出
成形し、その磁気特性を、ちとのう・クリンラクタムホ
モボリマーの相対粘度に対してプロットした特性図を第
３図に示す。図から明らかなように相対粘度１．６±０
．１の範囲であれば、本発明例の如く磁石素材を高充填
させた場合においても配向の低下による磁気特性の低下
が少ない。尚、磁石素材としてＳｍ　（Ｃｏｏ、６８８
．　Ｃｕ。

、＋ｏ＋、　ＦＢＧ、２１４．　Ｚｒｏ、ｏ＋７）７．
ｓｘを用いた場合、射出成形等の加熱シリンダを３３５
℃まで上昇させることができる。尚、内部可塑化として
ラウリンラクタムと１１−ω−アミノドデカン酸からの
コポリマー（相対粘度１．６）を使用した場合には耐熱
性が不足し、実施例で示した磁性体組成物を製造し、検
討することができなかった。

発明の効果 以上のように本発明は、射出成形法などにより永久磁石
を製造するに際し、磁石素材の体積分率を低下させずに
磁性体組成物の粘性を低下させるもので、成形性が良好
で、且つ高エネルギー積の永久磁石を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はビスアミドの熱安定性を示す特性図、第２図は
ラウリンラクタムホモポリマーの相対粘度と得られた磁
石の耐衝撃性との関係を示す特性図、第３図はラウリン
ラクタムホモポリマーの相対粘度と磁石の磁気特性との
関係を示す特性図である。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 １友（°Ｃ） 第２図 相対粘笈

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）相対粘度１．６±０．１のラウリンラクタムホモ
   ポリマーとカーボンファンクショナルシラン処理した磁
   石素材からなる磁性体組成物。
2. （２）添加剤として下記一般式で示されるビスアミドを
   含む特許請求の範囲第１項記載の磁性体組成物。 ＲＣＯＮＨ−Ｒ′−ＮＨＣＯＲ （但し、式中Ｒは炭素数１７〜２２の脂肪族残基、Ｒ′
   は炭素数２〜４の脂肪族残基である。）