WO2023120184A1 - ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いたボンド磁石 - Google Patents

ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いたボンド磁石 Download PDF

Info

Publication number
WO2023120184A1
WO2023120184A1 PCT/JP2022/045062 JP2022045062W WO2023120184A1 WO 2023120184 A1 WO2023120184 A1 WO 2023120184A1 JP 2022045062 W JP2022045062 W JP 2022045062W WO 2023120184 A1 WO2023120184 A1 WO 2023120184A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin
resin composition
vinylidene fluoride
bonded magnets
bonded magnet
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/045062
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋光 桜井
真人 日野
祐介 下畑
Original Assignee
戸田工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 戸田工業株式会社 filed Critical 戸田工業株式会社
Publication of WO2023120184A1 publication Critical patent/WO2023120184A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets 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
    • H01F1/04—Magnets 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
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets 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
    • H01F1/10—Magnets 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 non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure
    • H01F1/11—Magnets 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 non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles
    • H01F1/113—Magnets 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 non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles in a bonding agent

Definitions

  • One aspect of the present disclosure relates to a bonded magnet resin composition and a bonded magnet using the resin composition.
  • bonded magnets As is well known, compared to sintered magnets, bonded magnets have advantages such as being lightweight, having good dimensional accuracy, and being able to easily mass-produce products with complex shapes. Therefore, bonded magnets are widely used in various applications such as toys, office equipment, audio equipment, and motors.
  • rare earth magnet powders represented by Nd-Fe-B systems and ferrite particle powders are known.
  • Rare earth magnet powders have high magnetic properties, but are expensive and have limited applications.
  • ferrite particles are inferior to rare earth magnet powders in terms of magnetic properties, but are inexpensive and chemically stable, and are therefore used in a wide range of applications.
  • Bonded magnets are generally manufactured by kneading rubber or plastic materials and magnetic powder, and then molding the mixture in a magnetic field or by mechanical means.
  • bonded magnets are used as rotors and sensors.
  • high heat resistance and high mechanical strength are strongly demanded in order to extend the life of the device and use it at high speed rotation. Therefore, a bonded magnet using a PPS resin as a binder resin is used.
  • PPS resins are said to have high heat resistance and less deterioration in mechanical properties at high temperatures.
  • Patent Document 1 proposes to manufacture a compound for a bonded magnet having high heat resistance and excellent mechanical strength and magnetic properties by mixing a PPS resin and a PA resin in a predetermined ratio. It is Further, Patent Document 2 proposes to add modified polyolefins and glass fibers to PPS resin to produce a compound for bonded magnets having high heat resistance and excellent mechanical strength and magnetic properties. ing.
  • Patent Literature 3 proposes a resin composition for bonded magnets containing a phosphorus-based antioxidant for obtaining bonded magnets with little decrease in strength even when exposed to high-temperature environments.
  • Patent Document 4 describes a compound for bonded magnets that has excellent fluidity, excellent mechanical strength, high magnetic force, and excellent heat resistance by mixing a PPS resin and a vinylidene fluoride rubber in a predetermined ratio. It is proposed to produce a
  • JP 2013-77802 A JP-A-4-44304 JP 2015-76572 A JP-A-9-219312
  • bond magnets using PPS resin have low toughness, and there are concerns about cracking immediately after injection molding or cracking in a cold environment (heat shock). Therefore, this bonded magnet is strongly required to have high impact resistance and thermal shock resistance.
  • one technical problem of the present disclosure is to obtain a resin composition for a bonded magnet that is excellent in physical properties such as heat resistance, thermal shock resistance, bending strength, and IZOD impact strength without deteriorating magnetic properties. It is in
  • a resin composition for a bonded magnet contains at least a magnetic powder, a PPS resin, and a thermoplastic vinylidene fluoride resin, and the thermoplastic vinylidene fluoride resin has a Mooney viscosity at 121° C. of 50 or more (first aspect).
  • thermoplastic vinylidene fluoride resin may have a tensile elongation of 400% or more (second aspect).
  • the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin relative to the PPS resin may be 1.0 to 16.0% by weight (second 3 modes).
  • the content of the PPS resin may be 5 to 30% by weight (fourth aspect).
  • the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin may be 0.1 to 2.5% by weight (fifth aspect).
  • a bonded magnet according to an aspect of the present disclosure is a bonded magnet molded using the resin composition for bonded magnets according to any one of the first to fifth aspects (sixth aspect).
  • a resin composition for a bonded magnet according to an aspect of the present disclosure and a molded article molded using the same have heat resistance, bending strength, and IZOD without deteriorating magnetic properties such as Br (residual magnetic flux density). It has excellent physical properties such as impact strength, high resistance to thermal shock, and can be used in harsh environments. Therefore, this resin composition for bonded magnets is suitable for bonded magnets.
  • the resin composition for bonded magnets according to the present embodiment contains at least magnetic powder, PPS resin and thermoplastic vinylidene fluoride resin.
  • the magnetic powder in this embodiment is not particularly limited.
  • magnetic powders normally used for bonded magnets such as ferrite particle powder, rare earth magnetic powder, and soft ferrite particle powder, can be used.
  • the ferrite particle powder is preferably magnetoplumbite-type ferrite particle powder.
  • Examples of ferrite particles represented by this formula include barium ferrite particles, strontium ferrite particles, and barium-strontium ferrite particles.
  • These ferrite particle powders contain 0.1 to 7.0 mol % of one or more elements selected from Ti, Mn, Al, La, Zn, Bi and Co as constituent elements. good too.
  • the average particle size of the ferrite particles is preferably 1.0-5.0 ⁇ m, more preferably 1.0-2.0 ⁇ m.
  • the BET specific surface area of the ferrite particle powder is preferably 1 to 10 m 2 /g, more preferably 1 to 5 m 2 /g.
  • the coercive force iHc of the ferrite particle powder is preferably 119-557 kA/m (1500-7000 Oe), more preferably 119-398 kA/m (1500-5000 Oe).
  • the residual magnetization of the ferrite particle powder is preferably 100-300 mT (1000-3000 G), more preferably 100-200 mT (1000-2000 G).
  • a rare earth magnetic powder is an intermetallic compound containing at least one rare earth element and at least one transition metal as constituent elements.
  • rare earth magnetic powders include rare earth cobalt-based, rare earth-iron-boron-based, and rare earth-iron-nitrogen-based magnetic powders.
  • rare earth-iron-boron magnetic powder and rare earth-iron-nitrogen magnetic powder are used, bonded magnets having excellent magnetic properties can be obtained.
  • the average particle size of the rare earth magnetic powder is preferably 1-120 ⁇ m, more preferably 1-80 ⁇ m.
  • the BET specific surface area of the rare earth magnetic powder is preferably 0.5 to 5 m 2 /g, more preferably 0.5 to 3 m 2 /g.
  • the coercive force iHc of the rare earth magnetic powder is preferably 239-1591 kA/m (3.0-20 kOe), more preferably 318-1114 kA/m (4.0-15 kOe).
  • the residual magnetization of the rare earth magnetic powder is preferably 0.3-1.8 mT (3.0-18 kG), more preferably 0.5-1.3 mT (5.0-13 kG).
  • the Nd--Fe--B magnetic powder may be used for kneading as it is.
  • the Nd—Fe—B magnetic powder is flaky powder
  • the Nd—Fe—B magnetic powder should be pulverized with a jet mill, atomizer, ball mill, or the like in order to obtain higher fluidity and magnetic properties. Therefore, it is desirable to set the average particle size to 100 ⁇ m or less.
  • Soft ferrite particles include Mn--Zn ferrite, Ni--Zn ferrite, Ni--Zn--Cu ferrite, Mn--Mg ferrite, carbonyl iron powder, and sendust. It is also possible to use soft ferrite having a composition changed according to the frequency of the electromagnetic wave used.
  • the average particle size of the soft ferrite powder is preferably 1-150 ⁇ m, more preferably 1-50 ⁇ m.
  • Materials that can be used for surface treatment include silane-based coupling agents, titanium-based coupling agents, aluminum-based coupling agents, siloxane polymers, organic phosphoric acid-based surface treatment agents, and inorganic phosphoric acid-based surface treatment agents. mentioned.
  • the strength of the molded article can be further improved by previously treating the surface of the magnetic powder with a silane-based coupling agent.
  • thermoplastic vinylidene fluoride resin in the present embodiment includes a vinylidene fluoride/propylene hexafluoride copolymer resin, a vinylidene fluoride/propylene hexafluoride/ethylene tetrafluoride copolymer resin, and a vinylidene fluoride/pentafluoride resin.
  • Propylene copolymer resin vinylidene fluoride-propylene-tetrafluoroethylene copolymer resin, vinylidene fluoride-trifluoroethylene chloride copolymer resin, and vinylidene fluoride-perfluoroalkyl vinyl ether-tetrafluoroethylene copolymer resin
  • thermoplastic elastomers such as The above thermoplastic vinylidene fluoride resin may be used alone or in combination of two or more.
  • thermoplastic vinylidene fluoride resin is easily dispersed uniformly when mixed with the PPS resin. Therefore, by using a thermoplastic vinylidene fluoride resin, it is possible to obtain a molded article having good moldability and excellent physical properties.
  • thermoplastic vinylidene fluoride resin used in this embodiment is a thermoplastic vinylidene fluoride resin having a Mooney viscosity of 50 or more at 121°C.
  • the Mooney viscosity is an index that expresses the ease of deformation of rubber, and a large value indicates that it is difficult to deform and has a high viscosity.
  • the thermoplastic vinylidene fluoride resin in this embodiment is a substance having rubber elasticity.
  • a Mooney viscosity of 50 or more at 121° C. means that the viscosity is higher or harder than indicated by a predetermined value. Therefore, the Mooney viscosity at 121°C of 50 or more includes the case where the Mooney viscosity at 121°C does not show flow and therefore does not have a Mooney viscosity value.
  • thermoplastic vinylidene fluoride resin having a Mooney viscosity of 50 or more at 121°C By using a thermoplastic vinylidene fluoride resin having a Mooney viscosity of 50 or more at 121°C, it is possible to obtain a molded product having excellent heat resistance and mechanical strength, and particularly excellent resistance to thermal shock.
  • the use of a thermoplastic vinylidene fluoride resin having a Mooney viscosity of less than 50 is not preferable because the mechanical strength and cold/heat shock resistance of the molded product are lowered.
  • the Mooney viscosity at 121° C. of the thermoplastic vinylidene fluoride resin is preferably 55 or higher, more preferably 60 or higher.
  • the tensile elongation of the thermoplastic vinylidene fluoride resin is preferably 400% or more. It is not preferable to use a thermoplastic vinylidene fluoride resin having a tensile elongation of less than 400%, because the mechanical strength and heat resistance of the molded article are lowered.
  • the tensile elongation of the thermoplastic vinylidene fluoride resin is more preferably 500% or more.
  • the PPS resin used in this embodiment is not particularly limited, but the average molecular weight of the PPS resin is preferably 10,0000 to 100,000.
  • the bond magnet resin composition which is an injection molding composition, is excellent in moldability, it is inferior in physical properties such as strength.
  • the resin composition for a bond magnet is excellent in physical properties, but since the PPS resin has a high viscosity, it is possible to increase the moldability by increasing the filling amount of the magnetic powder. will be inferior to
  • the PPS resin one having an appropriate melt viscosity according to the magnetic powder may be selected.
  • the melt viscosity of the PPS resin is preferably in the range of 5 to 200 Pa ⁇ s at 310°C. If the melt viscosity is less than 5 to Pa ⁇ s, the mechanical strength of the resulting resin composition for bonded magnets may decrease. On the other hand, if the melt viscosity exceeds 200 Pa ⁇ s, the fluidity of the resin composition for bond magnets may be significantly reduced, making injection molding difficult.
  • the molecular structure of the PPS resin is not particularly limited, including cross-linked type and linear type.
  • the PPS resin may be blended with various elastomers such as rubber or resin having elasticity, if necessary.
  • the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin is preferably 1.0 to 16.0% by weight based on the PPS resin. If the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin relative to the PPS resin is less than 1.0% by weight, the effect of improving physical properties such as heat resistance, thermal shock resistance, bending strength, and IZOD impact strength is reduced. It is not preferable for the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin to exceed 16.0% relative to the PPS resin, because this reduces fluidity.
  • the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin relative to the PPS resin is more preferably 1.0 to 13.0% by weight, and even more preferably 2.0 to 9.0% by weight.
  • the resin composition for bonded magnets according to the present embodiment preferably contains 0.1 to 2.5% by weight of a thermoplastic vinylidene fluoride resin.
  • a thermoplastic vinylidene fluoride resin When the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin is less than 0.1% by weight, the effect of improving physical properties such as heat resistance, thermal shock resistance, bending strength and IZOD impact strength is reduced. It is not preferable for the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin to exceed 2.5%, because the increase in the thermoplastic vinylidene fluoride resin lowers the fluidity.
  • the content of the thermoplastic vinylidene fluoride resin is more preferably 0.2 to 2.0% by weight, and even more preferably 0.3 to 1.6% by weight.
  • the resin composition for bonded magnets according to the present embodiment preferably contains 5 to 30% by weight of PPS resin. If the content of the PPS resin is less than 5% by weight, sufficient fluidity of the resin composition for bonded magnets cannot be obtained, making it difficult to obtain good molded articles. A PPS resin content of more than 30% by weight is not preferable because it degrades the magnetic properties. The content of the PPS resin is more preferably 7-25% by weight, and even more preferably 10-20% by weight.
  • the content of the magnetic powder in the resin composition for bonded magnets is preferably 69.6 to 94.5% by weight.
  • a magnetic powder content of less than 69.6% by weight is not preferable because it is difficult to obtain the required magnetic properties.
  • a magnetic powder content exceeding 94.5% by weight is not preferable because the mechanical strength of the resulting bonded magnet is lowered and moldability such as fluidity and recyclability is extremely lowered.
  • the magnetic powder content is more preferably 74.6 to 92.5% by weight, even more preferably 79.6 to 89.5% by weight.
  • the residual magnetic flux density Br is preferably 230 mT (2300 G) or more, more preferably 245 mT (2450 G) or more. is more preferred.
  • the value of this residual magnetic flux density Br is a value measured by a magnetism measuring method to be described later.
  • the coercive force iHc of this resin composition for bonded magnets is preferably 119-279 kA/m (1500-3500 Oe), more preferably 127-259 kA/m (1600-3250 Oe).
  • the maximum energy product (BH)max of this resin composition for bonded magnets is preferably 10.3 kJ/m 3 (1.30 MGOe) or more, and more preferably 10.7 kJ/m 3 (1.35 MGOe) or more. is more preferred.
  • the residual magnetic flux density Br is preferably 300 mT (3000 G) or more, more preferably 350 mT (3500 G) or more. is more preferred.
  • the value of this residual magnetic flux density Br is a value measured by a magnetism measuring method to be described later.
  • the coercive force iHc of this resin composition for bonded magnets is preferably 636-955 kA/m (8000-12000 Oe), more preferably 676-915 kA/m (8500-11500 Oe).
  • the maximum energy product (BH)max of this resin composition for a bonded magnet is preferably 15.9 kJ/m 3 (2.00 MGOe) or more, and more preferably 19.9 kJ/m 3 (2.50 MGOe) or more. is more preferred.
  • the resin composition for bonded magnets according to the present embodiment can be obtained by a known method for producing resin compositions for bonded magnets.
  • a resin composition for a bond magnet can be prepared, for example, by uniformly mixing a magnetic powder, a PPS resin component, and a thermoplastic vinylidene fluoride resin, and then melt-kneading the mixture using a kneading extruder or the like to form the kneaded product into granules or pellets. It is obtained by crushing or cutting into pieces.
  • the resin composition for a bonded magnet according to the present embodiment optionally contains lubricants for plastic molding and various stabilizers in order to improve moldability, improve heat resistance, prevent oxidative deterioration, and prevent rust. can be made
  • Lubricants used include, for example, carboxyl-saturated/unsaturated fatty acid-based substances such as propionic acid, stearic acid, linoleic acid, oleic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid and fumaric acid, and these compounds of the substances
  • compounds of these substances include metal soaps such as calcium stearate, magnesium stearate and lithium stearate, fatty acid amides such as hydroxydistearic acid amide, ethylenebislauric acid amide and ethylenebisoleic acid amide, and paraffin wax.
  • polysiloxanes such as dimethylpolysiloxane and silicone oil; and fluorine compounds such as fluorine-containing oil.
  • antioxidants for example, metal deactivators and stabilizers can be used.
  • metal deactivators include N,N'-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionylhydrazine].
  • stabilizers include hindered amine stabilizers, hindered/reshindered phenol stabilizers such as pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate].
  • stabilizers, phosphite-based stabilizers, and thioether-based stabilizers In particular, it is effective to use a hindered/less hindered phenol stabilizer together with a phosphite stabilizer or a metal deactivator.
  • the antioxidant content is preferably in the range of 0.1 to 1.0 wt%, more preferably in the range of 0.2 to 0.8 wt%, relative to the total amount of the resin composition.
  • release agents such as zinc stearate and calcium stearate can be added to the resin as needed.
  • a molding method for obtaining a molded product using the resin composition for a bonded magnet of the present embodiment is not particularly limited.
  • a known method can be used alone or a plurality of known methods can be used in combination, depending on the material properties, molding purpose, application, etc. of the resin composition for a bonded magnet.
  • Known methods include, for example, the transfer method, the injection method, the extrusion method, the inflation method, the calendering method, the T-die method, the blowing method, the vacuum method, the lamination method, the spray-up method, the foaming method, the matched die method, and the , SMC method.
  • the average particle size of the ferrite particle powder according to this example was measured using "Sub-Sieve Sizer Model 95" (manufactured by Fisher Scientific).
  • the BET specific surface area of the ferrite particle powder according to this example was measured using a "fully automatic specific surface area meter Macsorb model-1201" (manufactured by Mountech Co., Ltd.).
  • the Mooney viscosity at 121°C of the thermoplastic vinylidene fluoride resin was measured according to ASTM-D1646.
  • thermoplastic vinylidene fluoride resin The tensile elongation of the thermoplastic vinylidene fluoride resin was measured according to ASTM-D638.
  • the molded density of the bonded magnet was measured as follows. First, using a J55AD injection molding machine manufactured by Japan Steel Works, Ltd., a resin composition for a bond magnet was used to mold a core in a mold having a diameter of 25 mm and a height of 10.5 mm. After that, the compacting density of the bonded magnet was obtained by performing measurement with an "electronic hydrometer EW-120SG" (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.).
  • melt mass flow rate (MFR) of the bonded magnet composition was determined by melting at 330°C and measuring with a load of 10 kg according to JIS K7210.
  • the magnetic properties of the bonded magnet were obtained as follows. First, using a bond magnet resin composition as a material, using an injection molding machine J55AD manufactured by Japan Steel Works, Ltd., a 318.3 kA/m (4 kOe ), molding was carried out while magnetic field orientation. After that, using a "direct current magnetization characteristic automatic recording device 3257" (manufactured by Yokogawa Hokushin Electric Co., Ltd.), the molded product was measured in a magnetic field of 1114.1 kA / m (14 kOe). sought characteristics.
  • the physical properties of the bonded magnet were measured using a test specimen molded body A having a total length of 80 mm, a total width of 12.7 mm and a thickness of 3.2 mm, and a cylindrical molded body B having an outer diameter of ⁇ 30 mm, an inner diameter of 26 mm and a height of 30 mm. rice field.
  • These molding A and molding B were obtained by injection-molding the bond magnet resin composition using an injection molding machine J55AD manufactured by Japan Steel Works, Ltd.
  • the flexural strength and IZDO impact strength of molded body A using the resin composition for bond magnets were measured according to ASTM D790 and D256 standards, using Shimadzu Corporation's computer-controlled precision universal testing machine AG-1 and Yasuda No. manufactured by Seiki Seisakusho Co., Ltd. 158 was used.
  • a thermal shock apparatus TSA-73EL manufactured by Espec Co., Ltd. was used to test the temperature from -20°C to 120°C (holding time at each temperature: 30 minutes). ) as one cycle, 1000 cycles were performed. After that, the rate of occurrence of cracks in the compact B was confirmed visually.
  • Example 1 83.43 parts by weight of ferrite particle powder (average particle diameter 1.20 ⁇ m, BET value: 1.75 m 2 /g, coercive force 226 kA/m (2850 Oe), saturation magnetization 822 Am 2 /kg (72 emu/g)), amino 0.42 parts by weight of an alkyl-based silane coupling agent was added and mixed while heating at 120° C. until uniform. As a result, a surface-treated ferrite particle powder was obtained.
  • ferrite particle powder average particle diameter 1.20 ⁇ m, BET value: 1.75 m 2 /g, coercive force 226 kA/m (2850 Oe), saturation magnetization 822 Am 2 /kg (72 emu/g)
  • a fixed amount of the obtained mixture of the resin composition for a bonded magnet was fed to a twin-screw kneader and kneaded at a temperature at which the PPS resin melted.
  • the kneaded material was taken out in the form of strands and cut into pellets having a size of 2 mm ⁇ 3 mm.
  • a resin composition for a bond magnet was thus obtained.
  • Table 2 shows the composition, molding density, MFR, and magnetic properties of the obtained resin composition for bonded magnets.
  • Table 3 shows the measurement results of the bending strength and IZOD impact strength of the test piece molded body A obtained by injection molding of the resin composition for a bonded magnet, and the non-defective rate of the molded body B in the heat shock impact resistance test. show.
  • Examples 2-4 A bond magnet resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of the ferrite magnetic powder, PPS resin, and thermoplastic vinylidene fluoride resin was varied as shown in Table 1.
  • thermoplastic vinylidene fluoride resin-2 In the same manner as in Example 1 above, except that the thermoplastic vinylidene fluoride resin was changed to thermoplastic vinylidene fluoride resin-2, and that the formulation was variously changed as shown in Table 1, A bonded magnet resin composition was prepared.
  • the thermoplastic vinylidene fluoride resin-2 had a melting point of 165° C. and a tensile elongation of 500%. Further, the Mooney viscosity of the plastic vinylidene fluoride resin-2 at 121° C. could not be measured because the resin did not flow.
  • Comparative example 1 A bonded magnet resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the thermoplastic vinylidene fluoride resin was not used.
  • thermoplastic vinylidene fluoride resin-3 had a melting point of 115° C., a Mooney viscosity at 121° C. of 35, and a tensile elongation of 200%.
  • the resin composition for bonded magnets according to the present embodiment is more excellent in heat shock resistance than the resin composition for bonded magnets of Comparative Example 1, which does not contain a thermoplastic vinylidene fluoride resin. confirmed. It was confirmed that the bonded magnet resin compositions of Examples 3 and 4 and Examples 7 and 8, in which the thermoplastic vinylidene fluoride resin was added in a large amount, had slightly low MFR values and low fluidity. In addition, in the resin compositions for bonded magnets of Comparative Examples 2 to 4 containing thermoplastic vinylidene fluoride resins having a Mooney viscosity at 121° C. of 35, the flexural strength and IZOD impact strength of the molded body decreased, and the heat A decrease in the rate of non-defective products was observed in the shock impact resistance test.
  • the resin composition for a bonded magnet according to the present embodiment can maintain high magnetic properties and physical properties, and also have thermal shock resistance that can be used in harsh environments, as well as heat resistance and physical properties. A molded article is obtained. Therefore, the resin composition for bonded magnets according to the present embodiment is suitable as a material for bonded magnets.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本開示の一態様は、磁気特性を低下させることなく、耐熱性、耐冷熱衝撃性、曲げ強度およびＩＺＯＤ衝撃強度等の物性特性に優れたボンド磁石用樹脂組成物を提供することができる。　少なくとも磁性粉末、ＰＰＳ樹脂及び熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を含み、熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の１２１℃におけるムーニー粘度が５０以上である、ボンド磁石用樹脂組成物。

Description

ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いたボンド磁石
　本開示の一態様は、ボンド磁石用樹脂組成物および該樹脂組成物を用いたボンド磁石に関する。
　周知の通り、ボンド磁石は、焼結磁石に比べ、軽量で寸法精度が良く、複雑な形状の製品をも容易に量産化できる等の利点を有する。このため、ボンド磁石は、玩具用、事務機器用、音響機器用、およびモーター用等の各種用途に、広く使用されている。
　ボンド磁石に用いられる磁性粉末として、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系に代表される希土類磁石粉末、および、フェライト粒子粉末が知られている。希土類磁石粉末は、高い磁気特性を有する反面、高価であって、使用できる用途が制限されている。一方、フェライト粒子粉末は、希土類磁石粉末に比べて、磁気特性の面では劣っているが、安価であり、化学的に安定であるため、幅広い用途に用いられている。
　ボンド磁石は、一般に、ゴム又はプラスチックス材料と磁性粉末とを混練した後、磁場中で成形するか、或いは、機械的手段により成形することにより、製造されている。
　近年、各種材料および機器の、生産性向上および使用時の信頼性向上を含む高機能化に伴って、使用されるボンド磁石の、生産性向上、機械的強度の向上および磁気特性向上を含む高性能化が求められている。
　例えば、車両等では、ロータおよびセンサーとして、ボンド磁石が使用されている。これに関し、装置の長寿命化及び高速回転での使用のため、耐熱性および機械的強度が高いことが、強く要求されている。そのため、バインダー樹脂としてＰＰＳ樹脂を用いたボンド磁石が用いられている。ＰＰＳ樹脂は、耐熱性が高く、高温下での機械的物性の低下が少ないとされている。
　例えば、特許文献１には、ＰＰＳ樹脂とＰＡ樹脂とを所定の割合で混合することで、高い耐熱性を有し、機械的強度および磁気特性に優れたボンド磁石用コンパウンドを製造することが提案されている。また、特許文献２には、ＰＰＳ樹脂に変性ポリオレフィン類およびガラス繊維を添加することで、高い耐熱性を有し、機械的強度および磁気特性に優れたボンド磁石用コンパウンドを製造することが提案されている。
　例えば、特許文献３には、高温環境にさらされても強度低下が小さいボンド磁石を得るための、リン系酸化防止剤を含むボンド磁石用樹脂組成物が提案されている。
　また、特許文献４には、ＰＰＳ樹脂とフッ化ビニリデン系ゴムとを所定の割合で混合することで、流動性に優れ、機械的強度に優れ、高磁力で耐熱性に優れたボンド磁石用コンパウンドを製造することが提案されている。
特開２０１３－７７８０２号公報 特開平４－４４３０４号公報 特開２０１５－７６５７２号公報 特開平９－２１９３１２号公報
　しかしながら、ＰＰＳ樹脂を用いたボンド磁石では、靭性が低く、射出成形直後の割れあるいは冷熱環境下での割れ（ヒートショック）が発生する等の懸念がある。このため、このボンド磁石には、高耐衝撃性および耐冷熱衝撃性が強く要求されている。
　そこで、本開示における１つの技術的課題は、磁気特性を低下させることなく、耐熱性、耐冷熱衝撃性、曲げ強度およびＩＺＯＤ衝撃強度等の物性特性に優れたボンド磁石用樹脂組成物を得ることにある
　前記技術的課題は、次の通りの本開示の態様によって達成できる。
　即ち、本開示の一態様にかかるボンド磁石用樹脂組成物は、少なくとも磁性粉末、ＰＰＳ樹脂及び熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を含み、前記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の１２１℃におけるムーニー粘度が、５０以上である（第１態様）。
　また、第１態様のボンド磁石用樹脂組成物では、前記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の引張伸びが、４００％以上であってもよい（第２態様）。
　また、第１態様あるいは第２態様のボンド磁石用樹脂組成物では、前記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂のＰＰＳ樹脂に対する含有量が、１．０～１６．０重量％であってもよい（第３態様）。
　また、第１～第３態様のいずれかのボンド磁石用樹脂組成物では、前記ＰＰＳ樹脂の含有量が、５～３０重量％であってもよい（第４態様）。
　また、第１～第４態様のいずれかのボンド磁石用樹脂組成物では、前記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量が、０．１～２．５重量％であってもよい（第５態様）。
また、本開示の一態様にかかるボンド磁石は、第１～第５態様のいずれかのボンド磁石用樹脂組成物を用いて成形されたボンド磁石である（第６態様）。
　本開示の一態様にかかるボンド磁石用樹脂組成物、および、これを用いて成形された成形品は、Ｂｒ（残留磁束密度）等の磁気特性を低下させることなく、耐熱性、曲げ強度およびＩＺＯＤ衝撃強度等の物性特性に優れ、しかも、耐冷熱衝撃性が高く、過酷な環境下でも使用出来る。このため、このボンド磁石用樹脂組成物は、ボンド磁石用として好適である。
　以下、本開示の実施形態を詳細に説明する。
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物は、少なくとも磁性粉末、ＰＰＳ樹脂及び熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を含有する。
　本実施形態における磁性粉末は、特に限定されるものではない。磁性粉末として、通常、ボンド磁石に用いられる磁性粉末、例えば、フェライト粒子粉末、希土類磁性粉末、およびソフトフェライト粒子粉末などを用いることができる。
　フェライト粒子粉末は、マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末であることが好ましい。マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末は、式ＡＯ・ｎＦｅ２Ｏ３（但し、ＡはＢａ、Ｓｒ又はＢａ－Ｓｒ、ｎ＝５．０～６．５）で表される。この式で表されるフェライト粒子粉末の例として、バリウムフェライト粒子粉末、ストロンチウムフェライト粒子粉末、及びバリウム－ストロンチウムフェライト粒子粉末が挙げられる。これらフェライト粒子粉末には、構成元素として、０．１～７．０ｍｏｌ％のＴｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｌａ、Ｚｎ、Ｂｉ及びＣｏから選ばれた１種又は２種以上の元素が含まれていてもよい。
　フェライト粒子粉末の平均粒子径は、１．０～５．０μｍであることが好ましく、１．０～２．０μｍであることがより好ましい。フェライト粒子粉末のＢＥＴ比表面積は、１～１０ｍ２／ｇであることが好ましく、１～５ｍ２／ｇであることがより好ましい。フェライト粒子粉末の保磁力ｉＨｃは、１１９～５５７ｋＡ／ｍ（１５００～７０００Ｏｅ）であることが好ましく、１１９～３９８ｋＡ／ｍ（１５００～５０００Ｏｅ）であることがより好ましい。フェライト粒子粉末の残留磁化は、１００～３００ｍＴ（１０００～３０００Ｇ）であることが好ましく、１００～２００ｍＴ（１０００～２０００Ｇ）であることがより好ましい。
　希土類磁性粉末は、少なくとも一種の希土類元素と少なくとも一種の遷移金属とを構成元素中に含む、金属間化合物である。例えば、希土類磁性粉末としては、希土類コバルト系、希土類－鉄－硼素系、および、希土類－鉄－窒素系等の磁性粉末が挙げられる。特に、希土類－鉄－硼素系磁性粉末、および、希土類－鉄－窒素系磁性粉末を用いた場合には、優れた磁気特性を有するボンド磁石が得られる。
　希土類磁性粉末の平均粒子径は、１～１２０μｍであることが好ましく、１～８０μｍであることがより好ましい。希土類磁性粉末のＢＥＴ比表面積は、０．５～５ｍ２／ｇであることが好ましく、０．５～３ｍ２／ｇであることがより好ましい。希土類磁性粉末の保磁力ｉＨｃは、２３９～１５９１ｋＡ／ｍ（３．０～２０ｋＯｅ）であることが好ましく、３１８～１１１４ｋＡ／ｍ（４．０～１５ｋＯｅ）であることがより好ましい。希土類磁性粉末の残留磁化は、０．３～１．８ｍＴ（３．０～１８ｋＧ）であることが好ましく、０．５～１．３ｍＴ（５．０～１３ｋＧ）であることがより好ましい。
　なお、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性粉末は、そのまま混練に用いられても良い。しかし、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性粉末が薄片状粉体の場合、より高い流動性および磁気特性を得るために、ジェットミル、アトマイザーあるいはボールミル等でＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性粉末を粉砕することによって、その平均粒径を１００μｍ以下にすることが望ましい。
　ソフトフェライト粒子粉末としては、Ｍｎ－Ｚｎフェライト、Ｎｉ－Ｚｎフェライト、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト、Ｍｎ－Ｍｇフェライト、カルボニル鉄粉、および、センダスト等が挙げられる。また、使用する電磁波の周波数に応じて変更された組成を有するソフトフェライトを使用することも出来る。
　ソフトフェライト粉末の平均粒子径は、１～１５０μｍであることが好ましく、１～５０μｍであることがより好ましい。
　これらの磁性粉末には、酸化による磁気特性の劣化の防止、樹脂との相溶性の向上、及び、成形品の強度向上のために、種々の表面処理を行うことが望ましい。
　表面処理に用いることの可能な材料としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シロキサンポリマー、有機燐酸系表面処理剤、および、無機燐酸系表面処理剤等が挙げられる。特に、シラン系カップリング剤によって磁性粉末の表面にあらかじめ処理を施すことで、成形品の強度をより向上させることができる。
　本実施形態における熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂としては、フッ化ビニリデン・６フッ化プロピレン共重合樹脂、フッ化ビニリデン・６フッ化プロピレン・４フッ化エチレン共重合樹脂、フッ化ビニリデン・５フッ化プロピレン共重合樹脂、フッ化ビニリデン・プロピレン・４フッ化エチレン共重合樹脂、フッ化ビニリデン・３フッ化塩化エチレン共重合樹脂、および、フッ化ビニリデン・パーフルオロアルキルビニルエーテル・４フッ化エチレン共重合樹脂などの、熱可塑性エラストマーがある。上記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂は、一種類で用いられてもよいし、二種以上を組み合わせて用いられてもよい。
　熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂は、ＰＰＳ樹脂との混合において、均一に分散されることが容易である。このため、熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を用いることにより、成形性がよく、物性特性に優れる成形品を得ることができる。
　本実施形態において用いられる熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂は、１２１℃におけるムーニー粘度が５０以上の熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂である。
　ムーニー粘度とは、ゴムの変形しやすさを表す指標であり、その値が大きいことは、変形しにくく粘度が高いことを示す。本実施形態における熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂は、ゴム弾性を持つ物質である。１２１℃におけるムーニー粘度が５０以上であることは、所定の値で示されるよりも粘度が高い若しくは硬いということを意味する。したがって、１２１℃におけるムーニー粘度が５０以上であることは、１２１℃でのムーニー粘度の測定において、流動を示さないためにムーニー粘度の値を持たない場合を含む。
　１２１℃におけるムーニー粘度が５０以上の熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を用いることにより、耐熱性および機械強度に優れ、特に耐冷熱衝撃性に優れた成形品を得ることができる。ムーニー粘度が５０を下回る熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を用いることは、成形品の機械的強度および耐冷熱衝撃性が低下するので、好ましくない。熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の１２１℃におけるムーニー粘度は、好ましくは５５以上であり、より好ましくは６０以上である。
　熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の引張伸びは、４００％以上であることが好ましい。引張伸びが４００％を下回る熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を用いることは、成形品の機械的強度及び耐熱性が低下するので、好ましくない。熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の引張伸びは、より好ましくは５００％以上である。
　本実施形態に用いられるＰＰＳ樹脂は、特に制限されないが、ＰＰＳ樹脂の平均分子量は、１０，００００～１００，０００であることが好ましい。低分子量のＰＰＳ樹脂を用いた場合には、その溶融粘度が低いため、射出成形用組成物であるボンド磁石用樹脂組成物は、成形性に優れる一方、強度などの物性が劣ってしまう。一方、高分子量のＰＰＳ樹脂を用いた場合には、ボンド磁石用樹脂組成物は、逆に、物性には優れるが、ＰＰＳ樹脂が高粘度であるため、磁性粉末の充填量を高くすると成形性に劣ることになる。
　また、ＰＰＳ樹脂としては、磁性粉に応じた適切な溶融粘度を有するものを選択すればよい。これに関し、ＰＰＳ樹脂の溶融粘度は、３１０℃において５～２００Ｐａ・ｓの範囲内にあることが好ましい。溶融粘度が５～Ｐａ・ｓ未満では、得られるボンド磁石用樹脂組成物の機械的強度が低下することがある。一方、溶融粘度が２００Ｐａ・ｓを超えると、ボンド磁石用樹脂組成物の流動性が著しく低下して、射出成形が困難となる場合がある。
　ＰＰＳ樹脂の分子構造は、架橋型および直鎖型などあり、特に制限されない。また、ＰＰＳ樹脂には、必要に応じて、ゴムあるいは弾性を持つ樹脂などの種々のエラストマーが配合されていてもよい。
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物では、熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量が、ＰＰＳ樹脂に対して１．０～１６．０重量％であることが好ましい。ＰＰＳ樹脂に対する熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量が１．０重量％未満の場合、耐熱性、耐冷熱衝撃性、曲げ強度およびＩＺＯＤ衝撃強度等の物性の向上の効果が低くなる。ＰＰＳ樹脂に対する熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量が１６．０％を超えることは、流動性が低下するので好ましくない。ＰＰＳ樹脂に対する熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量は、１．０～１３．０重量％であることがより好ましく、２．０～９．０重量％であることが更により好ましい。
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物は、熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を０．１～２．５重量％含有することが好ましい。熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量が０．１重量％未満の場合、耐熱性、耐冷熱衝撃性、曲げ強度およびＩＺＯＤ衝撃強度等の物性の向上の効果が低くなる。熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量が２．５％を超えることは、熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂が増加することにより流動性が低下するので、好ましくない。熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量は、０．２～２．０重量％であることがより好ましく、０．３～１．６重量％であることが更により好ましい。
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物は、ＰＰＳ樹脂を５～３０重量％含有することが好ましい。ＰＰＳ樹脂の含有量が５重量％未満の場合、該ボンド磁石用樹脂組成物の充分な流動性が得られず、良好な成形品を得ることが困難となる。ＰＰＳ樹脂の含有量が３０重量％を超えることは、磁気特性が低下するため、好ましくない。ＰＰＳ樹脂の含有量は、７～２５重量％であることがより好ましく、１０～２０重量％であることが更により好ましい。
　ボンド磁石用樹脂組成物の磁性粉末の含有量は、６９．６～９４．５重量％であることが好ましい。磁性粉末の含有量が６９．６重量％未満であることは、所要の磁気特性が得られにくいため、好ましくない。磁性粉末の含有量が９４．５重量％を越えることは、得られるボンド磁石の機械的強度が低下し、且つ、流動性およびリサイクル性といった成形性が極端に低下するため、好ましくない。磁性粉末の含有量は、７４．６～９２．５重量％であることがより好ましく、７９．６～８９．５重量％であることが更により好ましい。
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物では、磁性粉末として前記フェライト粒子粉末を用いた場合の残留磁束密度Ｂｒは、２３０ｍＴ（２３００Ｇ）以上であることが好ましく、２４５ｍＴ（２４５０Ｇ）以上であることがより好ましい。この残留磁束密度Ｂｒの値は、後述する磁性測定方法によって測定される値である。このボンド磁石用樹脂組成物の保磁力ｉＨｃは、１１９～２７９ｋＡ／ｍ（１５００～３５００Ｏｅ）であることが好ましく、１２７～２５９ｋＡ／ｍ（１６００～３２５０Ｏｅ）であることがより好ましい。このボンド磁石用樹脂組成物の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘは、１０．３ｋＪ／ｍ３（１．３０ＭＧＯｅ）以上であることが好ましく、１０．７ｋＪ／ｍ３（１．３５ＭＧＯｅ）以上であることがより好ましい。
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物では、磁性粉末として前記希土類磁性粉末を用いた場合の残留磁束密度Ｂｒは、３００ｍＴ（３０００Ｇ）以上であることが好ましく、３５０ｍＴ（３５００Ｇ）以上であることがより好ましい。この残留磁束密度Ｂｒの値は、後述する磁性測定方法によって測定される値である。このボンド磁石用樹脂組成物の保磁力ｉＨｃは、６３６～９５５ｋＡ／ｍ（８０００～１２０００Ｏｅ）であることが好ましく、６７６～９１５ｋＡ／ｍ（８５００～１１５００Ｏｅ）であることがより好ましい。このボンド磁石用樹脂組成物の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘは、１５．９ｋＪ／ｍ３（２．００ＭＧＯｅ）以上であることが好ましく、１９．９ｋＪ／ｍ３（２．５０ＭＧＯｅ）以上であることがより好ましい。
　次に、本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物の製造法について述べる。
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物は、周知のボンド磁石用樹脂組成物の製造法によって得ることができる。ボンド磁石用樹脂組成物は、例えば、磁性粉末、ＰＰＳ樹脂成分及び熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を均一混合した後、混練押出機などを用いて混合物を溶融混練し、混練物を、粒状あるいはペレット状に粉砕または切断することによって得られる。
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物には、成形性向上、耐熱性向上、酸化劣化防止及び防錆効果等を得るために、プラスチック成形用滑剤及び種々の安定剤等を、任意に含有させることができる。
　使用される滑剤としては、例えば、プロピオン酸、ステアリン酸、リノール酸、オレイン酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸及びフマル酸等のカルボキシル飽和／不飽和脂肪酸系の物質、ならびに、これらの物質の化合物を挙げられる。これらの物質の化合物としては、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム及びステアリン酸リチウム等の金属石鹸類、ヒドロキジステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド及びエチレンビスオレイン酸アミド等の脂肪酸アミド類、パラフィンワックスなどのワックス類、ジメチルポリシロキサン及びシリコンオイル等のポリシロキサン類、ならびに、含フッ素オイルなどのフッ素化合物などが挙げられる。
　安定剤としては、熱による劣化防止のために、酸化防止剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、例えば、金属不活性化剤及び安定化剤を用いることができる。金属不活性化剤の例として、Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオニルヒドラジン］が挙げられる。安定化剤の例としては、ヒンダードアミン系安定化剤、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］などのヒンダート／レスヒンダートフェノール系安定化剤、ホスファイト系安定化剤、および、チオエーテル系安定化剤が挙げられる。特に、ヒンダート／レスヒンダートフェノール系安定化剤と、ホスファイト系安定化剤又は金属不活性化剤とを併用することが、効果的である。
　酸化防止剤は、樹脂組成物の全量に対して、０．１～１．０ｗｔ％の範囲で含有されることが好ましく、０．２～０．８ｗｔの範囲で含有されることがより好ましい。
　また、樹脂中に、必要に応じて、ステアリン酸亜鉛およびステアリン酸カルシウム等の公知の離型剤を添加することができる。
　本実施形態のボンド磁石用樹脂組成物を用いた成形品を得るための成形方法は、特に制限されない。この成形方法として、ボンド磁石用樹脂組成物の材料特性、成形目的及び用途などに応じて、適宜、公知の方法を単独で用いること、または、複数の公知の方法を組み合わせて用いることができる。公知の方法としては、たとえば、トランスファー法、射出法、押出法、インフレーション法、カレンダー加工法、Ｔ－ダイ法、吹込み法、真空法、積層法、スプレーアップ法、発砲法、マッチドダイ法、および、ＳＭＣ法を挙げられる。特に、熱可塑性樹脂を用いたボンド磁石用樹脂組成物においては、射出法又は押出法を用いることが好ましい。これらの方法は、多くの工業部品に適用されている方法である。これらの方法によれば、連続的かつ高速での大量生産を実施することができる。
　以下に、本実施形態の代表的な実施例を示す。本願実施形態は、これらの実施例に制限されるものではない。
本実施例に係るフェライト粒子粉末の平均粒子径は、「Ｓｕｂ－Ｓｉｅｖｅ　Ｓｉｚｅｒ　Ｍｏｄｅｌ９５」（Ｆｉｓｈｅｒ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製）を用いて測定された。
　本実施例に係るフェライト粒子粉末のＢＥＴ比表面積は、「全自動比表面積計Ｍａｃｓｏｒｂ　ｍｏｄｅｌ－１２０１」（（株）マウンテック製）を用いて測定された。
　熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の１２１℃におけるムーニー粘度は、ＡＳＴＭ－Ｄ１６４６に従って測定された。
　熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の引張伸びは、ＡＳＴＭ－Ｄ６３８に従って測定された。
　ボンド磁石の成形密度は、以下のように測定された。まず、（株）日本製鋼所製の射出成形機Ｊ５５ＡＤ型を用いて、ボンド磁石用樹脂組成物を材料として、２５ｍｍΦ、１０．５ｍｍの高さの金型内で、コアを成形した。その後、「電子比重計ＥＷ－１２０ＳＧ」（（株）安田精機製作所製）による測定を実施することによって、ボンド磁石の成形密度を求めた。
　ボンド磁石組成物のメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）については、ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠して、３３０℃での溶融を実施し、１０ｋｇ荷重での測定によって、ＭＦＲを求めた。
　ボンド磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ｉＨｃ、保磁力ｂＨｃ、および、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ）は、以下のように求められた。まず、ボンド磁石用樹脂組成物を材料として、（株）日本製鋼所製の射出成形機Ｊ５５ＡＤ型を用いて、２５ｍｍΦ、１０．５ｍｍの高さの金型内で、３１８．３ｋＡ／ｍ（４ｋＯｅ）で磁場配向しながら、成形を実施した。その後、「直流磁化特性自動記録装置３２５７」（横川北辰電気（株）製）を用いて、１１１４．１ｋＡ／ｍ（１４ｋＯｅ）の磁界中で、成形物に対する測定を実施することにより、上記の磁気特性を求めた。
　ボンド磁石の物性特性は、全長８０ｍｍ、全幅１２．７ｍｍ、厚み３．２ｍｍの試験片成形体Ａ、および、外径Φ３０ｍｍ、内径２６ｍｍ、高さ３０ｍｍの円筒状の成形体Ｂを用いて測定された。これらの成形体Ａおよび成形体Ｂは、ボンド磁石用樹脂組成物を、（株）日本製鋼所製の射出成形機Ｊ５５ＡＤ型を用いて射出成形することによって得られた。
　ボンド磁石用樹脂組成物を用いた成形体Ａの曲げ強度及びＩＺＤＯ衝撃強度は、ＡＳＴＭ　Ｄ７９０及びＤ２５６規格に準じ、島津製作所（株）製のコンピュータ計測制御式精密万能試験機ＡＧ－１型及び安田精機製作所（株）製のＮＯ．１５８を用いて、測定された。
　ボンド磁石用樹脂組成物を用いた成形体Ｂのヒートショック衝撃耐性試験では、冷熱衝撃装置ＴＳＡ－７３ＥＬ（エスペック株式会社製）を用いて、－２０℃～１２０℃（各温度の保持時間３０分）を１サイクルとして、１０００サイクルを実施した。その後、目視にて、成形体Ｂの割れ発生率を確認した。
実施例１
　フェライト粒子粉末８３．４３重量部（平均粒子径１．２０μｍ、ＢＥＴ値：１．７５ｍ２／ｇ、保磁力２２６ｋＡ／ｍ（２８５０Ｏｅ）、飽和磁化８２２Ａｍ２／ｋｇ（７２ｅｍｕ／ｇ））に、アミノアルキル系シランカップリング剤０．４２重量部を加えて、均一になるまで１２０℃で加温混合した。これにより、表面処理フェライト粒子粉末を得た。この表面処理フェライト粒子粉末に、ＰＰＳ樹脂（平均分子量：３００００、溶融粘度：３１０℃において３０Ｐａ・ｓ）１５．７５重量部、および、熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂－１（融点：１１５℃、１２１℃におけるムーニー粘度：７２、引張伸び：７００％）０．４０重量部を加えて、ヘンシェルミキサーで充分に混合した。これにより、ボンド磁石用樹脂組成物の混合物を得た。
　得られたボンド磁石用樹脂組成物の混合物を、２軸の混練機に定量フィードして、ＰＰＳ樹脂が溶融する温度において混練した。混練物を、ストランド状に取り出し、２ｍｍΦ×３ｍｍの大きさのペレット状に切断した。これによりボンド磁石用樹脂組成物を得た。
　得られたボンド磁石用樹脂組成物の組成、成形密度、ＭＦＲ、及び磁気特性を、表２に示す。
　ボンド磁石用樹脂組成物の射出成形で得られた試験片成形体Ａの曲げ強度およびＩＺＯＤ衝撃強度を測定した結果、及び、成形体Ｂのヒートショック衝撃耐性試験での良品率を、表３に示す。
実施例２～４
　フェライト磁性粉、ＰＰＳ樹脂および熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の配合を表１に記載のとおりに種々変更したこと以外は、前記実施例１と同様にして、ボンド磁石用樹脂組成物を作製した。
実施例５～８
　熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を、熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂－２に変更したこと、および、配合を表１に記載のとおりに種々変更したこと以外は、前記実施例１と同様にして、ボンド磁石用樹脂組成物を作製した。熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂－２の融点は１６５℃であり、引張伸びは５００％であった。また、可塑性フッ化ビニリデン系樹脂－２の１２１℃におけるムーニー粘度は、この樹脂が流動しないため、測定することができなかった。
比較例１
　熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を用いなかったこと以外は、前記実施例１と同様にして、ボンド磁石用樹脂組成物を作製した。
比較例２～４
　熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂－３に変更したこと、および、配合を表１に記載のとおり種々変更したこと以外は、前記実施例１と同様にして、ボンド磁石用樹脂組成物を作製した。熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂－３の融点は１１５℃であり、１２１℃におけるムーニー粘度は３５であり、引張伸びは２００％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物は、熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を含有していない比較例１のボンド磁石用樹脂組成物よりも、ヒートショック衝撃耐性に優れた特性を有することが確認された。熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の添加量が多い実施例３、４および実施例７、８のボンド磁石用樹脂組成物では、ＭＦＲ値が若干低く、流動性が低い事が確認された。また、１２１℃におけるムーニー粘度：３５の熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を含有する比較例２～４のボンド磁石用樹脂組成物では、成形体の曲げ強度およびＩＺＯＤ衝撃強度の強度低下、及び、ヒートショック衝撃耐性試験での良品率の低下が見られた。
　従って、本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物を用いれば、高い磁力特性および物性特性を保持するとともに、過酷な環境下でも使用可能な耐冷熱衝撃性を備え、耐熱性及び物性特性を有する成形品が得られる。このため、本実施形態に係るボンド磁石用樹脂組成物は、ボンド磁石用材料として好適である。

Claims (6)

  1. 　少なくとも磁性粉末、ＰＰＳ樹脂及び熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂を含み、
    　前記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の１２１℃におけるムーニー粘度が、５０以上である、
    ボンド磁石用樹脂組成物。
  2. 　前記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の引張伸びが、４００％以上である、
    請求項１に記載のボンド磁石用樹脂組成物。
  3. 　前記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂のＰＰＳ樹脂に対する含有量が、１．０～１６．０重量％である、
    請求項１又は２に記載のボンド磁石用樹脂組成物。
  4. 　前記ＰＰＳ樹脂の含有量が５～３０重量％である、
    請求項１又は２に記載のボンド磁石用樹脂組成物。
  5. 　前記熱可塑性フッ化ビニリデン系樹脂の含有量が、０．１～２．５重量％である、
    請求項１又は２に記載のボンド磁石用樹脂組成物。
  6. 　請求項１又は２に記載のボンド磁石用樹脂組成物を用いて成形されたボンド磁石。
PCT/JP2022/045062 2021-12-21 2022-12-07 ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いたボンド磁石 WO2023120184A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-207351 2021-12-21
JP2021207351 2021-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023120184A1 true WO2023120184A1 (ja) 2023-06-29

Family

ID=86902295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/045062 WO2023120184A1 (ja) 2021-12-21 2022-12-07 ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いたボンド磁石

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW202338003A (ja)
WO (1) WO2023120184A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09219310A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd プラスチック磁石用組成物
JPH09219312A (ja) * 1996-02-14 1997-08-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd プラスチック磁石用組成物
WO2012053505A1 (ja) * 2010-10-20 2012-04-26 東レ株式会社 熱可塑性樹脂組成物の製造方法、熱可塑性樹脂組成物および成形品
JP2016074872A (ja) * 2014-02-25 2016-05-12 東レ株式会社 ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09219310A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd プラスチック磁石用組成物
JPH09219312A (ja) * 1996-02-14 1997-08-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd プラスチック磁石用組成物
WO2012053505A1 (ja) * 2010-10-20 2012-04-26 東レ株式会社 熱可塑性樹脂組成物の製造方法、熱可塑性樹脂組成物および成形品
JP2016074872A (ja) * 2014-02-25 2016-05-12 東レ株式会社 ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
TW202338003A (zh) 2023-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3986043B2 (ja) 圧粉磁心及びその製造方法
KR100238371B1 (ko) 희토류본드자석, 희토류본드자석용 조성물 및 희토류본드자석의 제조방법
KR100241982B1 (ko) 희토류 본드 자석 및 희토류 본드 자석용 조성물
JP7416124B2 (ja) コンパウンド及びタブレット
US20230078224A1 (en) Ferrite particles for bonded magnets, resin composition for bonded magnets, and molded product using the same
KR20010024183A (ko) 희토류 결합 자석용 조성물, 희토류 결합 자석 및 희토류결합 자석의 제조방법
WO2000075934A1 (fr) Aimant a liaison de terres rares, composition d'aimant a liaison de terres rares, et son procede de fabrication
JP7136121B2 (ja) コンパウンド粉
US20150041702A1 (en) Ferrite particles for bonded magnets, resin composition for bonded magnets, and molded product using the same
WO2023120184A1 (ja) ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いたボンド磁石
JP5979733B2 (ja) ボンド磁石用組成物及びボンド磁石、並びに一体成形部品
WO2024057888A1 (ja) ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いて成形されたボンド磁石成形体
JP2010283301A (ja) ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いた成形体
WO2023058565A1 (ja) ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いた成形体
TW202412024A (zh) 黏結磁體用樹脂組合物以及使用其進行成型而得的黏結磁體成型體
JP2003342468A (ja) ボンド磁石用樹脂組成物及びボンド磁石
JP4412376B2 (ja) 耐塩水性磁石合金粉、及びそれを用いて得られるボンド磁石用樹脂組成物、ボンド磁石又は圧密磁石
JP2000003809A (ja) 樹脂結合型金属組成物および金属成形体
JP4126947B2 (ja) 耐塩水性磁石合金粉、その製造方法及びそれを用いて得られるボンド磁石用樹脂組成物、ボンド磁石又は圧密磁石
JP4702396B2 (ja) ボンド磁石用組成物およびそれを用いたボンド磁石
KR20240072992A (ko) 본드 자석용 수지 조성물 및 이를 사용한 성형체
JPH09312207A (ja) 希土類ボンド磁石用組成物、希土類ボンド磁石および希土類ボンド磁石の製造方法
JP2002343623A (ja) 可撓性シート状磁石成形体及びその製造方法
JP2010251545A (ja) ボンド磁石用樹脂組成物ならびにそれを用いた成形体
JPH1012472A (ja) 希土類ボンド磁石の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22910896

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1