WO2023157398A1 - コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心 - Google Patents

コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心 Download PDF

Info

Publication number
WO2023157398A1
WO2023157398A1 PCT/JP2022/041754 JP2022041754W WO2023157398A1 WO 2023157398 A1 WO2023157398 A1 WO 2023157398A1 JP 2022041754 W JP2022041754 W JP 2022041754W WO 2023157398 A1 WO2023157398 A1 WO 2023157398A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compound
powder
compound powder
metal
resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/041754
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
有紗 平良
一雅 竹内
宏明 近藤
輝雄 伊藤
哲矢 小川
航介 浦島
Original Assignee
株式会社レゾナック
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
Priority claimed from PCT/JP2022/006223 external-priority patent/WO2023157139A1/ja
Priority claimed from PCT/JP2022/006219 external-priority patent/WO2023157138A1/ja
Application filed by 株式会社レゾナック filed Critical 株式会社レゾナック
Publication of WO2023157398A1 publication Critical patent/WO2023157398A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/102Metallic powder coated with organic material

Definitions

  • the present disclosure relates to compound powders, compacts, bonded magnets, and dust cores.
  • the compound powder for bonded magnets includes permanent magnet powder and resin composition.
  • the bond magnet Since compound powder is easily molded, the bond magnet has a higher degree of freedom in terms of shape and size than sintered magnets. That is, by compression molding of compound powder, bonded magnets having various shapes and sizes such as thin ring-shaped bonded magnets can be easily manufactured.
  • the bonded magnet contains not only the powder of the permanent magnet but also the binder (resin), cracking and chipping of the bonded magnet are less likely to occur than in the case of the sintered magnet.
  • the compound powder for bond magnets can be molded integrally with other members.
  • bonded magnets are used in a wide variety of applications. For example, bonded magnets are used in automobiles, general household appliances, communication equipment, audio equipment, medical equipment, general industrial equipment, and the like.
  • the compound powder for dust cores includes soft magnetic powder and resin composition.
  • the degree of freedom in the shape of the powder magnetic core is high, and the design range of the shape of the powder magnetic core is wide. Moreover, the yield rate of the powder magnetic core in the manufacturing process is high, and the material cost of the powder magnetic core can be reduced. Due to these advantages, dust cores are applied to a wide variety of soft magnetic parts.
  • powder magnetic cores include inductors, transformers, reactors, thyristor valves, noise filters (EMI filters), choke coils, iron cores for motors, rotors and yokes of motors for general home appliances and industrial equipment, and diesel engines and gasoline. It is used for solenoid cores (fixed iron cores) for electromagnetic valves incorporated in electronically controlled fuel injection systems for engines.
  • JP-A-8-273916 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-214054 JP-A-2004-31786 JP 2012-209484 A WO2020/225884 JP 2013-138159 A
  • the bonded magnet contains a resin composition as a binder, the softening of the resin composition accompanying heating of the bonded magnet significantly reduces the mechanical strength of the bonded magnet at high temperatures (eg, 150°C). Therefore, it is difficult to use conventional bonded magnets in an environment where heat resistance is required. For the same reason as bond magnets, the mechanical strength of dust cores also decreases at high temperatures.
  • An object of one aspect of the present invention is to provide a compound powder that enhances the mechanical strength of a product manufactured from the compound powder at high temperatures, a compact that has excellent mechanical strength at high temperatures, and a bond that has excellent mechanical strength at high temperatures.
  • An object of the present invention is to provide a magnet and a dust core having excellent mechanical strength at high temperatures.
  • one aspect of the present invention relates to compound powders, compacts, bonded magnets, and dust cores, as described in [1] to [22] below.
  • a metal powder a maleimide compound that is at least one of bismaleimide and an aminophenol adduct of bismaleimide; including, compound powder.
  • the functional group is at least one selected from the group consisting of an acrylic group, a methacrylic group, a styryl group, and a vinyl group;
  • the silicon compound directly covers the surfaces of at least some of the metal particles that make up the metal powder.
  • the silicon compound is interposed between at least some of the metal particles that make up the metal powder and the maleimide compound, [2] The compound powder according to any one of [5].
  • Bismaleimide is 2,2-bis[4-(4-maleimidophenoxy)phenyl]propane (alias; bisphenol A bis(4-maleimidophenyl ether)) and 4,4′-bismaleimidodiphenylmethane (alias ; 4,4'-diphenylmethane bismaleimide), The compound powder according to any one of [1] to [6].
  • a coating layer containing an epoxy resin covers the surfaces of at least some of the metal particles that make up the metal powder.
  • [10] further comprising at least one component selected from the group consisting of a curing agent, a curing accelerator and a coupling agent;
  • the compound powder according to any one of [1] to [7].
  • a coating layer containing a maleimide compound covers the surfaces of at least some of the metal particles that make up the metal powder.
  • the compound powder according to any one of [1] to [7].
  • the coating layer containing the maleimide compound further contains an epoxy resin, The compound powder according to [11].
  • the coating layer containing the maleimide compound further contains a phenolic resin, The compound powder according to [11] or [12].
  • the coating layer containing the maleimide compound further contains at least one component selected from the group consisting of a curing agent, a curing accelerator and a coupling agent.
  • a curing agent e.g., a curing agent for polystyrene
  • a curing accelerator e.g., a curing accelerator for polystyrene
  • the maleimide compound is at least one of an uncured resin and a semi-cured resin.
  • the metal powder is a permanent magnet
  • the permanent magnet is an Nd--Fe--B alloy.
  • the compound powder according to [16] is an Nd--Fe--B alloy.
  • the metal powder is a soft magnetic material
  • the compound powder according to any one of [15].
  • the soft magnetic material is at least one of pure iron and an iron-based alloy, The compound powder according to [18].
  • a compound powder that enhances the mechanical strength of products manufactured from the compound powder at high temperatures, a compact that has excellent mechanical strength at high temperatures, and a bond that has excellent mechanical strength at high temperatures A magnet and a dust core having excellent mechanical strength at high temperatures are provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of compound powder according to one embodiment of the present invention.
  • compound powder means a compound that is powder at normal temperature (room temperature).
  • resin composition is the remaining portion (non-volatile component) of the compound powder excluding the metal powder and the organic solvent, and among the bismaleimide and the aminophenol adduct of bismaleimide A composition comprising at least one maleimide compound is meant.
  • the compound powder according to the present embodiment contains at least metal powder (a large number of metal particles) and a maleimide compound (resin composition).
  • the maleimide compound is at least one of bismaleimide and an aminophenol adduct of bismaleimide.
  • aminophenol adduct is sometimes used as an abbreviation for the aminophenol adduct of bismaleimide.
  • the compound powder may contain both bismaleimide and aminophenol adducts as maleimide compounds.
  • the bismaleimide that constitutes the aminophenol adduct may have substantially the same molecular structure as the bismaleimide that is not the aminophenol adduct.
  • the bismaleimide that constitutes the aminophenol adduct may have a different molecular structure from the bismaleimide that is not the aminophenol adduct.
  • the compound powder may contain one type of bismaleimide, or may contain a plurality of types of bismaleimide.
  • the compound powder may contain one type of aminophenol adduct, or may contain a plurality of types of aminophenol adducts.
  • Maleimide compounds are thermosetting resins.
  • the maleimide compound in the compound powder may be at least one of an uncured resin and a semi-cured resin.
  • the maleimide compound In the process of compression molding and heat treatment (thermal curing of the maleimide compound) of the compound powder, the maleimide compound is filled in the gaps in the metal powder, and the plurality of metal particles constituting the metal powder are bonded to each other through the cured maleimide compound. be worn.
  • the maleimide compound functions as a binder that binds together the metal particles that make up the metal powder.
  • the imide ring that constitutes the bismaleimide is rigid.
  • the phenyl ring that constitutes the aminophenol adduct of bismaleimide is also rigid. Due to these molecular structures, the maleimide compound has excellent heat resistance and is resistant to thermal expansion as compared with conventional thermosetting resins (for example, epoxy resins).
  • the crosslink density of aminophenol adducts is relatively high. Due to the above characteristics of maleimide compounds, maleimide compounds (especially aminophenol adducts) have excellent heat resistance and are less prone to thermal expansion than conventional thermosetting resins (eg, epoxy resins). In other words, maleimide compounds (particularly aminophenol adducts) are less likely to soften and deform at elevated temperatures. Therefore, products (e.g., bonded magnets or dust cores) produced by compression molding and heating compound powders containing maleimide compounds (especially aminophenol adducts) exhibit high mechanical strength at high temperatures (e.g., 150°C). can have For example, mechanical strength may be translated as crushing strength or radial crushing strength. Details of the maleimide compound will be described later.
  • the compound powder may further contain a silicon compound having a functional group containing a carbon-carbon double bond.
  • An "unsaturated silicon compound” described below means a silicon compound having a functional group containing a carbon-carbon double bond.
  • the compound powder may contain one type of unsaturated silicon compound, or may contain a plurality of types of unsaturated silicon compounds. Due to the heating of the compound powder, the maleimide compound may polymerize through the unsaturated silicon compound. In other words, the maleimide compound may polymerize through the unsaturated silicon compound during the heat curing process of the maleimide compound.
  • the unsaturated silicon compound and maleimide compound (resin composition) may be mixed in the compound powder. Due to the mixing of the unsaturated silicon compound and the maleimide compound (resin composition), the maleimide compound is easily polymerized via the unsaturated silicon compound.
  • the compound powder contains a conventional comonomer containing a carbon-carbon double bond in addition to the maleimide compound
  • thermal curing (copolymerization reaction) of the maleimide compound is likely to be accelerated.
  • conventional comonomers containing carbon-carbon double bonds include monomers for acrylic resins (such as acrylate esters), monomers for methacrylic resins (such as methacrylate esters), and monomers for vinyl resins (vinyl compounds such as vinyl acetate).
  • conventional comonomers containing carbon-carbon double bonds are liquid or highly viscous.
  • the compound powder contains a conventional comonomer containing a carbon-carbon double bond in addition to the maleimide compound
  • the compound powder tends to aggregate (in a humid atmosphere), and the compound powder is difficult to flow into the mold.
  • the maleimide compound is polymerized via the unsaturated silicon compound to accelerate thermal curing of the maleimide compound.
  • the maleimide compound due to the heating of the compound powder at the thermosetting temperature of the maleimide compound, at least one of the pair of carbon atoms constituting the carbon-carbon double bond contained in the maleimide group (imide ring) of the maleimide compound becomes unsaturated silicon. It bonds to at least one of a pair of carbon atoms forming a carbon-carbon double bond contained in a functional group in a compound. Due to such a reaction mechanism, the maleimide compound is polymerized through the unsaturated silicon compound, the polymerization (thermal curing) of the maleimide compound is accelerated, and a cured product of the compound powder is formed.
  • the maleimide compound (resin composition) to be mixed with the metal powder tends to be dispersed substantially uniformly in the compound powder, and the compound powder does not agglomerate. It is easily suppressed, and the thermal curing of the compound powder is likely to proceed due to heating at a temperature lower than conventional (for example, a temperature of less than 300° C.).
  • a temperature lower than conventional for example, a temperature of less than 300° C.
  • the following reactions may proceed.
  • two bismaleimides may be attached to each other by a reaction between the bismaleimides. That is, the maleimide groups of each of the two bismaleimides may be linked together.
  • Two aminophenol adducts may be attached to each other by a reaction between the two aminophenol adducts. That is, the maleimide groups of each of the two aminophenol adducts may be linked together.
  • Bismaleimide and aminophenol adducts may be coupled together by reaction of the bismaleimide and aminophenol adducts. That is, the maleimides of each of the bismaleimide and aminophenol adducts may be linked together.
  • the reaction of the bismaleimide and the epoxy resin may bond the bismaleimide and the epoxy resin together. That is, the maleimide groups of the bismaleimide and the epoxy groups of the epoxy resin may be bonded to each other.
  • the reaction of the aminophenol adduct and the epoxy resin may bind the aminophenol adduct and the epoxy resin together. That is, the maleimide group of the aminophenol adduct and the epoxy group of the epoxy resin may be bonded to each other.
  • the hydroxy group of the aminophenol adduct and the epoxy group of the epoxy resin may be bonded to each other.
  • the unsaturated silicon compound may have at least one functional group selected from the group consisting of acrylic, methacrylic, styryl, and vinyl groups as functional groups containing carbon-carbon double bonds.
  • the polymerization (thermal curing) of the maleimide compound is facilitated, and the cured products of the compound powder (for example, bond magnets and powder magnetic cores) have high mechanical properties. Easy to have strength.
  • functional groups containing carbon-carbon double bonds are not limited to the above functional groups.
  • the acrylic unsaturated silicon compound can be 3-acryloxypropyltrimethoxysilane.
  • unsaturated silicon compounds having methacryl groups are selected from 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-methacryloxypropyltriethoxysilane.
  • the unsaturated silicon compound with styryl groups can be p-styryltrimethoxysilane. Since a portion of the styryl group is a vinyl group, the unsaturated silicon compound having a styryl group is an unsaturated silicon compound having a vinyl group.
  • the unsaturated silicon compound having a vinyl group may be at least one selected from the group consisting of vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and p-styryltrimethoxysilane.
  • the unsaturated silicon compound may further have one or more silanol groups in addition to functional groups containing carbon-carbon double bonds.
  • a silanol group may be represented as —Si(OR) n , where n in —Si(OR) n may be 1, 2 or 3, and R in —Si(OR) n may be hydrogen or It may be a hydrocarbon group.
  • OR in -Si(OR) n can be a methoxy group or an ethoxy group.
  • the unsaturated silicon compound may be a silane coupling agent having functional groups containing carbon-carbon double bonds.
  • the silane coupling agent Due to the wettability of the silane coupling agent to the surface of each metal particle that constitutes the metal powder, the silane coupling agent is likely to intervene between each metal particle and the maleimide compound (resin composition). That is, at least a portion of the unsaturated silicon compound contained in the compound powder may directly cover the surface of each metal particle, and the unsaturated silicon compound may directly bond to the surface of each metal particle.
  • silicon in the unsaturated silicon compound may be bonded to the surface of each metal particle via oxygen.
  • -Si-O- which constitutes the silanol group in the unsaturated silicon compound, may be bonded to the surface of each metal particle.
  • the unsaturated silicon compound silane coupling agent
  • the polymerization (thermal curing) of the maleimide compound is facilitated through the unsaturated silicon compound bonded to the surface of each metal particle.
  • a plurality of metal particles are easily bound to each other through the thermoset of the maleimide compound.
  • cured products of compound powder for example, bond magnets and dust cores
  • the compound powder may further contain epoxy resin.
  • Epoxy resins are thermosetting resins.
  • the epoxy resin in the compound powder may be at least one of an uncured resin and a semi-cured resin.
  • the epoxy resin also functions as a binder that binds together the metal particles that make up the metal powder.
  • the compound powder further contains an epoxy resin in addition to the maleimide compound (especially the aminophenol adduct)
  • the plurality of metal particles constituting the metal powder are converted into a cured product of the maleimide compound and the epoxy resin by compression molding and heat treatment of the compound powder. are strongly bound to each other through As a result, the mechanical strength of the product manufactured by compression molding and heating the compound powder tends to increase. Details of the epoxy resin will be described later.
  • the mass of the maleimide compound with respect to 100 parts by mass of the metal powder may be 0.01 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less.
  • the mass of the epoxy resin with respect to 100 parts by mass of the metal powder may be 0 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less.
  • the content of the metal powder in the entire compound powder may be 90.9% by mass or more and 99.99% by mass or less.
  • the content of the maleimide compound in the entire compound powder may be 0.01% by mass or more and 4.55% by mass or less.
  • the epoxy content in the entire compound powder may be 0% by mass or more and 4.55% by mass or less.
  • the compound powder may further contain other resins different from the maleimide compound.
  • the other resin may be at least one of thermosetting resin and thermoplastic resin.
  • other resins include epoxy resins, phenolic resins (including phenolic novolak resins), polyamideimide resins, polyamide resins, polyimide resins, polyphenylene sulfide resins, acrylic resins, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate. and at least one resin selected from the group consisting of silicone resins. If the compound powder contains both epoxy resin and phenolic resin, the phenolic resin may function as a curing agent for the epoxy resin.
  • the thermosetting resin in the compound powder may be at least one of an uncured resin and a semi-cured resin.
  • epoxy resins and phenolic resins are thermosetting resins.
  • the epoxy resin and phenolic resin in the compound powder may be at least one of an uncured resin and a semi-cured resin.
  • the compound powder may further contain at least one component selected from the group consisting of curing agents, curing accelerators, coupling agents, metal salts R2M , waxes, and flame retardants. Details of these components are described later.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of compound powder 10 according to this embodiment.
  • the compound powder 10 may contain metal powder (plurality of metal particles 2) and non-metal powder (plurality of non-metal particles 6) that is not metal powder.
  • the non-metal powder (non-metal particles 6) is selected from the group consisting of maleimide compounds, unsaturated silicon compounds, epoxy resins, curing agents, curing accelerators, coupling agents, metal salts R 2 M, waxes, and flame retardants. It may consist of at least one component.
  • the compound powder 10 may contain a plurality of kinds of nonmetallic powders (nonmetallic particles 6) having different compositions.
  • At least a portion of the non-metallic powder may contain a maleimide compound. At least a portion of the non-metallic powder may consist solely of maleimide compounds. At least a portion of the non-metallic powder (non-metallic particles 6) may contain a maleimide compound and an unsaturated silicon compound. At least a portion of the non-metallic powder (non-metallic particles 6) may contain an epoxy resin. At least part of the non-metallic powder (non-metallic particles 6) may consist of epoxy resin only. At least a portion of the non-metallic powder (non-metallic particles 6) may further contain at least a curing agent and a curing accelerator in addition to the epoxy resin.
  • non-metallic powder may contain curing agents and curing accelerators. At least a portion of the non-metallic powder (non-metallic particles 6) may consist only of the curing agent and curing accelerator.
  • the non-metallic powder (non-metallic particles 6) may contain both a maleimide compound and an epoxy resin.
  • the metallic powder and non-metallic powder may be homogeneously mixed.
  • the particle size of the non-metallic powder may be 0.002 mm or more and 0.5 mm or less, or 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the particle size of the non-metallic powder may be measured by a laser diffraction particle size analyzer.
  • the coating layer 4 may cover the surfaces of at least some of the metal particles 2 that make up the metal powder. Due to the coating layer 4, the compound powder tends to be sufficiently hardened at low temperatures (for example, temperatures that are less than 300° C.), and the mechanical strength of products produced by compression molding and heat treatment of the compound powder tends to increase.
  • the coating layer 4 may cover the surfaces of all the metal particles 2 forming the metal powder.
  • the compound powder 10 may consist of the metal powder (plurality of metal particles 2) and the coating layer 4 only. That is, the compound powder 10 does not have to contain non-metallic powder (non-metallic particles 6).
  • the coating layer 4 may cover only part of the surface of each metal particle 2 .
  • the coating layer 4 may cover the entire surface of each metal particle 2 .
  • the covering layer 4 may function as an electrical insulating layer.
  • the thickness of the coating layer 4 may be 0.01 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • a coating layer 4 containing a maleimide compound may cover the surfaces of at least some of the metal particles 2 that make up the metal powder.
  • a plurality of metal particles 2 having surfaces covered with a coating layer 4 containing a maleimide compound are more likely to be strongly bound via a cured product of the maleimide compound than a plurality of metal particles having exposed surfaces. As a result, the mechanical strength of the product produced by compression molding and heat treatment of the compound powder is increased.
  • the coating layer 4 may further contain an unsaturated silicon compound in addition to the maleimide compound. Unsaturated silicon compounds and maleimide compounds may be mixed in the coating layer 4 .
  • the coating layer 4 contains at least one component selected from the group consisting of a resin different from the maleimide compound, a curing agent, a curing accelerator, a coupling agent, a metal salt R 2 M, a wax, and a flame retardant. may further include
  • the coating layer 4 may further contain an epoxy resin in addition to the maleimide compound.
  • the epoxy resin also functions as a binder that binds together the metal particles that make up the metal powder.
  • the coating layer 4 further contains an epoxy resin in addition to the maleimide compound, the plurality of metal particles constituting the metal powder are further strongly bonded to each other via the cured product of the maleimide compound and the epoxy resin.
  • a maleimide compound and an epoxy resin have compatibility. By thermal curing of the maleimide compound and the epoxy resin, the maleimide compound is modified with the epoxy resin to form a cured product having a complicated network structure. A cured product formed from a maleimide compound and an epoxy resin tends to have a high glass transition point.
  • the coating layer 4 may further contain, in addition to the epoxy resin, a phenolic resin that functions as a curing agent for the epoxy resin. As a result, the mechanical strength of the product is likely to be further increased.
  • the coating layer 4 may further contain at least one component selected from the group consisting of a curing agent different from the phenolic resin, a curing accelerator, and a coupling agent.
  • At least part of the coating layer 4 may contain only the epoxy resin among the epoxy resin and the maleimide compound. That is, at least a part of the coating layer 4 does not have to contain the maleimide compound.
  • the coating layer 4 containing the epoxy resin covers the surface of each metal particle 2, the metal particles 2 are likely to be strongly bonded to each other via the epoxy resin and the maleimide compound. As a result, the mechanical strength of products manufactured by compression molding and heat treatment of compound powder tends to increase.
  • the compact according to this embodiment is formed from compound powder.
  • a compact is obtained by compression molding of compound powder filled in a mold. Compression molding of the compound powder at normal temperature may be performed. Compression molding of the compound powder may be performed while heating the compound powder.
  • the metal powder may be a permanent magnet (hard magnetic material).
  • the permanent magnet may be an Nd--Fe--B based alloy.
  • the bonded magnet according to the present embodiment is made of compound powder containing metal powder, which is a permanent magnet.
  • the bonded magnet may contain a cured product of compound powder. For example, by heat-treating a molded body formed from compound powder, the maleimide compound (and epoxy resin) in the molded body is cured, and the metal particles in the molded body are bound to each other by the cured maleimide compound (and epoxy resin). be. As a result, a bonded magnet is obtained.
  • the metal powder may be a soft magnetic material.
  • the soft magnetic material may be at least one of pure iron and an iron-based alloy.
  • the powder magnetic core according to the present embodiment is made of compound powder containing metal powder, which is a soft magnetic material.
  • the dust core may contain a cured product of compound powder. For example, by heat-treating a molded body formed from compound powder, the maleimide compound (and epoxy resin) in the molded body is cured, and the metal particles in the molded body are bound to each other by the cured maleimide compound (and epoxy resin). be. As a result, a dust core is obtained.
  • the molded body formed from the compound powder may be annular or cylindrical.
  • Products made from compound flour may also be annular or tubular.
  • a circular or cylindrical product can have a high radial crushing strength.
  • annular or cylindrical dust cores may be used, for example, in position sensors or magnetostrictive sensors.
  • the cured compound powder may be pulverized. Further, the pulverized cured product may be dissolved in an organic solvent to separate the metal powder constituting the cured product from the resin composition dissolved in the organic solvent. Each of the resin composition and metal powder separated from each other may be analyzed individually. When the composition of the uncured compound powder is analyzed and determined, the compound powder may also be dissolved in an organic solvent so that the metal powders are separated from the resin composition dissolved in the organic solvent and separated from each other. The resin composition and metal powder may each be analyzed separately.
  • each component (maleimide compound, unsaturated silicon compound, epoxy resin, etc.) constituting the resin composition is analyzed by infrared spectroscopy (IR), nuclear magnetic resonance (NMR), mass spectrometry ( Mass Spectrometry (MS), Gas Chromatography (GC), and High Performance Liquid Chromatography (HPLC).
  • IR infrared spectroscopy
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • MS Mass Spectrometry
  • MS Mass Spectrometry
  • GC Gas Chromatography
  • HPLC High Performance Liquid Chromatography
  • metal powders are subjected to X-ray fluorescence analysis (XRF), inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy, photoelectron spectroscopy (X-ray Photoelectron Spectroscopy; XPS), energy dispersive X-ray spectroscopy. (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy; EDS or EDX), and mass spectrometry.
  • XRF X
  • maleimide compound and components epoxy resin, curing agent, curing accelerator, coupling agent, metal salt R 2 M, wax, flame retardant, and other components
  • resin composition epoxy resin, curing agent, curing accelerator, coupling agent, metal salt R 2 M, wax, flame retardant, and other components
  • Bismaleimides bismaleimides (a) below) are compounds (eg, monomers or polymers) containing structural units having two or more maleimide groups.
  • the aminophenol adduct of bismaleimide is an addition reaction product (eg addition polymer) of bismaleimides (a) and aminophenols (b). That is, an addition reaction (for example, addition polymerization reaction) of bismaleimides (a) and aminophenols (b) gives an aminophenol adduct of bismaleimide.
  • one molecule of aminophenol adduct may be synthesized by reacting one molecule of bismaleimides (a) with one or more molecules of aminophenols (b).
  • Epoxy compounds (c) epoxy resins may be added to maleimide compounds (especially aminophenol adducts).
  • the maleimide compound (especially aminophenol adduct) By thermal curing of the maleimide compound (especially aminophenol adduct) to which the epoxy compound (c) is added, the maleimide compound (especially aminophenol adduct) is modified with the epoxy compound (c) to form a maleimide compound (especially aminophenol adduct ) and the epoxy compound (c) form a complex network structure.
  • the glass transition temperature of the cured product formed from the maleimide compound (particularly the aminophenol adduct) and the epoxy compound (c) tends to increase, and the mechanical strength at high temperatures of the product produced from the compound powder tends to increase.
  • Bismaleimides (a) are represented by the following chemical formula A.
  • R 1 in the above chemical formula A is an n-valent organic group.
  • Each of X 1 and X 2 in the above chemical formula A is a monovalent atom selected from hydrogen or halogen, or a monovalent organic group.
  • X 1 and X 2 may be the same, or X 1 and X 2 may be different from each other.
  • n in the above chemical formula A is an integer of 2 or more.
  • bismaleimides include ethylenebismaleimide, hexamethylenebismaleimide, m-phenylenebismaleimide, p-phenylenebismaleimide, 2,2-bis[4-(4-maleimidophenoxy)phenyl]propane (also known as ; Bisphenol A bis (4-maleimidophenyl ether)), 4,4'-bismaleimidodiphenylmethane (also known as 4,4'-diphenylmethanebismaleimide), 4,4'-diphenylether bismaleimide, 4,4'-diphenylsulfone It may be at least one compound selected from the group consisting of bismaleimide, 4,4'-dicyclohexylmethanebismaleimide, m-xylylenebismaleimide, p-xylylenebismaleimide, and 4,4'-phenylenebismaleimide. .
  • the compound powder may further contain monomaleimides as needed.
  • Monomaleimides can be,
  • the aminophenol (b) constituting the aminophenol adduct of bismaleimide is represented by the following chemical formula B.
  • R 2 in formula B is a monovalent atom selected from hydrogen or halogen, or a monovalent organic group.
  • m in chemical formula B is an integer of 1 or more and 5 or less.
  • An aminophenol adduct represented by the following chemical formula C may be synthesized from the bismaleimides (a) represented by the chemical formula A above and the aminophenols (b) represented by the chemical formula B above.
  • ⁇ in the following chemical formula C is an integer of 1 or more and n or less.
  • R 1 in the following chemical formula C is an n-valent organic group.
  • Each of X 1 and X 2 in the chemical formula C below is a monovalent atom selected from hydrogen or halogen, or a monovalent organic group.
  • X 1 and X 2 may be the same, or X 1 and X 2 may be different from each other.
  • n in the following chemical formula C is an integer of 2 or more.
  • R 2 in the following chemical formula C is a monovalent atom selected from hydrogen or halogen, or a monovalent organic group.
  • m in the following chemical formula C is an integer of 1 or more and 5 or less.
  • aminophenols (b) include o-aminophenol, m-aminophenol, p-aminophenol, o-aminocresol, m-aminocresol, p-aminocresol, aminoxylenol, aminochlorophenol, aminobromophenol , aminocatechol, aminoresorcin, aminobis(hydroxyphenol)propane and aminooxybenzoic acid.
  • the compound powder may further contain compounds other than the aminophenols (b) as comonomers that polymerize with the bismaleimides (a).
  • the compound powder is selected from the group consisting of aromatic amines other than aminophenols (b), vinyl compounds, allyl compounds, allylphenols, and isocyanates as comonomers that polymerize with bismaleimides (a). It may further comprise at least one compound.
  • the epoxy compound (c) added to the maleimide compound may have two or more epoxy groups in the molecule.
  • the epoxy compound (c) includes bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, novolac type epoxy resin, glycidyl ester resin of polycarboxylic acid, polyglycidyl ether of polyol, urethane-modified epoxy resin, and unsaturated compound as epoxy resin.
  • fatty acid-type polyepoxides obtained by epoxidizing unsaturated compounds alicyclic polyepoxides obtained by epoxidizing unsaturated compounds, epoxy resins having heterocyclic rings, epoxy resins having heterocyclic rings, and epoxy resins obtained by glycidylating amines. It may be a single compound.
  • the mass ratio of aminophenols (b) may be 0 to 40 parts by mass, 5 to 40 parts by mass, preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of bismaleimides (a).
  • the mass ratio of the aminophenol (b) is 5 parts by mass or more, the compatibility between the addition reaction product and the epoxy compound (c) is sufficient.
  • the mass ratio of the aminophenols (b) is 40 parts by mass or less, the number of amino groups in the aminophenol adduct is moderately suppressed, and the aminophenol adduct tends to have excellent heat resistance.
  • the reaction temperature of bismaleimides (a) and aminophenols (b) may be, for example, 50 to 200°C, preferably 80 to 180°C.
  • the reaction time of the bismaleimides (a) and the aminophenols (b) may be appropriately adjusted within the range of several minutes to several tens of hours.
  • the proportion of the maleimide compound in all thermosetting resins contained in the compound powder may be, for example, 30-100% by mass, or 30-80% by mass.
  • the resin composition containing the aminophenol adduct of bismaleimide at least one commercially available product selected from KIR-3, KIR-30, KIR-50 and KIR-100 (these are trade names manufactured by Kyocera Corporation). may be used.
  • KIR-3 is an example of an aminophenol adduct that does not contain epoxy compound (c) (epoxy resin).
  • KIR-30 is an example of an aminophenol adduct to which an epoxy compound (c) (epoxy resin) is added.
  • KIR-3 and KIR-30 contain 4,4'-diphenylmethanebismaleimide represented by the following chemical formula 1 as bismaleimide.
  • KIR-3 and KIR-30 contain m-aminophenol represented by Formula 2 below.
  • KIR-30 contains a bisphenol A type epoxy resin represented by the following chemical formula 3 as an epoxy compound (epoxy resin).
  • n in Chemical Formula 3 below is an integer greater than or equal to zero.
  • KIR-3 and KIR-30 contain an aminophenol 1-adduct represented by Chemical Formula 4 below.
  • Aminophenol 1-adducts are synthesized by the addition reaction of one molecule of 4,4′-diphenylmethanebismaleimide and one molecule of m-aminophenol.
  • KIR-3 and KIR-30 contain an aminophenol 2-adduct represented by Chemical Formula 5 below.
  • Aminophenol diadducts may be synthesized by the addition reaction of one molecule of 4,4′-diphenylmethanebismaleimide and two molecules of m-aminophenol.
  • Aminophenol 2-adducts may be synthesized by an addition reaction of one molecule of the above aminophenol 1-adducts with one molecule of m-aminophenol.
  • the reaction between at least one of the aminophenol 1-adduct and the aminophenol 2-adduct and the bisphenol A type epoxy resin proceeds in the temperature range of around 150°C. easy.
  • the reaction between maleimide groups tends to proceed in a temperature range higher than 200°C. That is, the reaction between a plurality of 4,4'-diphenylmethanebismaleimides, the reaction between a plurality of aminophenol monoadducts, and the reaction between 4,4'-diphenylmethanebismaleimide and aminophenol monoadducts are carried out from 200°C. tend to progress in a high temperature range.
  • epoxy resins include biphenyl-type epoxy resins, stilbene-type epoxy resins, diphenylmethane-type epoxy resins, sulfur atom-containing epoxy resins, novolak-type epoxy resins, dicyclopentadiene-type epoxy resins, salicylaldehyde-type epoxy resins, naphthols and phenols.
  • Copolymerized epoxy resins epoxidized aralkyl-type phenolic resins, bisphenol-type epoxy resins, glycidyl ether-type epoxy resins of alcohols, glycidyl ether-type epoxy resins of para-xylylene-modified phenolic resins and/or meta-xylylene-modified phenolic resins, terpenes
  • At least part of the epoxy resin may be a naphthalene-type epoxy resin having a naphthalene structure.
  • a naphthalene-type epoxy resin is solid at room temperature.
  • products manufactured from the compound powder tend to have high mechanical strength at room temperature and high temperature.
  • Naphthalene type epoxy resins include, for example, naphthalene diepoxy compounds, naphthylene ether type epoxy resins, naphthalene novolac type epoxy resins, methylene-bonded dimers of naphthalene diepoxy compounds, and methylenes of naphthalene monoepoxy compounds and naphthalene diepoxy compounds. It may be at least one type of epoxy resin selected from the group consisting of conjugates and the like.
  • the naphthalene type epoxy resin is preferably at least one of a trifunctional epoxy resin and a tetrafunctional epoxy resin. More preferably, the naphthalene-type epoxy resin is a tetrafunctional epoxy resin.
  • the naphthalene-type epoxy resin contained in the compound powder is at least one of a tri-functional epoxy resin and a tetra-functional epoxy resin
  • the naphthalene-type epoxy resins are three-dimensionally crosslinked with each other during the heat curing process of the compound powder. , a strong crosslinked network is formed. As a result, movement of the naphthalene-type epoxy resin in the product manufactured from the compound powder is likely to be suppressed at high temperatures.
  • the glass transition temperature of each of the trifunctional epoxy resin and the tetrafunctional epoxy resin is higher than the glass transition temperature of the bifunctional epoxy resin. Therefore, when the naphthalene-type epoxy resin contained in the compound powder is at least one of a trifunctional epoxy resin and a tetrafunctional epoxy resin, products manufactured from the compound powder tend to have high mechanical strength at high temperatures.
  • naphthalene-type epoxy resin contained in the compound powder may be a bifunctional epoxy resin.
  • commercially available products such as HP-4032 and HP-4032D may be used as the bifunctional naphthalene type epoxy resin.
  • the naphthalene-type epoxy resin contained in the compound powder may be a ⁇ -naphthol-type epoxy resin.
  • the compound powder may contain one of the above epoxy resins.
  • the compound powder may contain more than one type of epoxy resin among the above.
  • Curing agents are classified into curing agents that cure epoxy resins in the range from low temperature to room temperature, and heat-curing curing agents that cure epoxy resins when heated.
  • Curing agents that cure epoxy resins in the range from low temperature to room temperature include, for example, aliphatic polyamines, polyaminoamides, and polymercaptans.
  • Heat-curable curing agents include, for example, aromatic polyamines, acid anhydrides, phenol novolak resins, dicyandiamide (DICY), and the like.
  • the curing agent is preferably a heat-curable curing agent, more preferably a phenolic resin, and still more preferably a phenolic novolac resin.
  • a phenol novolac resin as a curing agent, it is easy to obtain a cured product of an epoxy resin having a high glass transition point. As a result, the heat resistance of products manufactured from the compound powder is likely to be improved.
  • a part or all of the curing agent may be a phenolic resin.
  • Phenolic resins include, for example, aralkyl-type phenol resins, dicyclopentadiene-type phenol resins, salicylaldehyde-type phenol resins, novolak-type phenol resins, copolymer-type phenol resins of benzaldehyde-type phenol and aralkyl-type phenol, para-xylylene and/or meta-xylylene-modified from the group consisting of phenolic resins, melamine-modified phenolic resins, terpene-modified phenolic resins, dicyclopentadiene-type naphthol resins, cyclopentadiene-modified phenolic resins, polycyclic aromatic ring-modified phenolic resins, biphenyl-type phenolic resins, and triphenylmethane-type phenolic resins It may be at least one selected.
  • the phenol novolak resin may be a resin obtained by, for example, condensation or co-condensation of phenols and/or naphthols and aldehydes in the presence of an acidic catalyst.
  • Phenols constituting the phenolic novolak resin may be, for example, at least one selected from the group consisting of phenol, cresol, xylenol, resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol and aminophenol.
  • Naphthols constituting the phenol novolak resin may be, for example, at least one selected from the group consisting of ⁇ -naphthol, ⁇ -naphthol and dihydroxynaphthalene.
  • the aldehydes constituting the phenol novolac resin may be, for example, at least one selected from the group consisting of formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde and salicylaldehyde.
  • the curing agent may be, for example, a compound having two phenolic hydroxyl groups in one molecule.
  • the compound having two phenolic hydroxyl groups in one molecule may be, for example, at least one selected from the group consisting of resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, and substituted or unsubstituted biphenol.
  • the compound powder may contain one of the above phenolic resins as a curing agent.
  • the compound powder may contain a plurality of types of phenolic resins among those described above as a curing agent.
  • the ratio of the hydroxyl group equivalent of the phenol resin to the epoxy equivalent of the epoxy resin is 0.5 or more and 1.5 or less, 0.9 or more and 1.4 or less, 1.0 or more and 1.4 or less, or 1.0 or more and 1.2.
  • the ratio of active groups in the phenolic resin is less than 0.5 equivalents, the amount of OH per unit weight of the epoxy resin after curing is reduced, and the curing rate of the resin composition (epoxy resin) is reduced. If the ratio of active groups in the phenolic resin is less than 0.5 equivalents, the glass transition temperature of the resulting cured product tends to decrease, making it difficult to obtain a sufficient elastic modulus of the cured product. On the other hand, when the ratio of active groups in the phenolic resin is 1.5 equivalents or less, the product formed from the compound powder tends to have high mechanical strength.
  • the curing accelerator (curing catalyst) is not particularly limited as long as it is a composition that reacts with the epoxy resin to accelerate curing of the epoxy resin.
  • the curing accelerator is preferably a phosphorus-based curing accelerator.
  • Phosphorus-based curing accelerators include triphenylphosphine-benzoquinone, tris-4-hydroxyphenylphosphine-benzoquinone, tetraphenylphosphonium tetrakis(4-methylphenyl)borate, and tetra(n-butyl)phosphonium tetraphenylborate. It may be at least one curing accelerator selected from the group.
  • the curing accelerator may be, for example, an alkyl-substituted imidazole or imidazoles such as benzimidazole.
  • the compound powder may contain a type of accelerator.
  • the compound powder may contain multiple curing accelerators.
  • the amount of the curing accelerator is not particularly limited as long as the curing acceleration effect is obtained.
  • the amount of the curing accelerator is preferably 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin. More preferably, it may be 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less.
  • the content of the curing accelerator is preferably 0.001 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to the total mass of the epoxy resin and the curing agent (for example, phenolic resin).
  • the coupling agent should just be a coupling agent which reacts with the glycidyl group which resin compositions, such as an epoxy resin (epoxy compound), have.
  • a coupling agent improves the adhesion between the metal particles and the resin composition, and improves the mechanical strength of products produced from the compound powder.
  • a coupling agent that reacts with a glycidyl group may be, for example, a silane-based compound (silane coupling agent).
  • the silane coupling agent may be, for example, at least one selected from the group consisting of epoxysilanes, mercaptosilanes, aminosilanes, alkylsilanes, ureidosilanes, acid anhydride-based silanes and vinylsilanes.
  • silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, sidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxysilane propylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2-(amin)-2-(
  • a part or all of the coupling agent may have a succinic anhydride group. Since the coupling agent has a succinic anhydride group, the adhesion between the metal particles and the resin composition such as the epoxy resin is easily improved, and the coupling agent crosslinks with the resin composition such as the epoxy resin in a humid environment. The heat resistance and weather resistance of products manufactured from the compound powder are likely to be improved.
  • the compound powder may contain one of the above coupling agents.
  • the compound powder may contain a plurality of types of coupling agents among those mentioned above.
  • R in the metal salt R 2 M is a saturated fatty acid group having 6 or more and 12 or less carbon atoms.
  • M in the metal salt R 2 M is at least one divalent metal element selected from Ca (calcium) and Ba (barium).
  • the compound powder contains the metal salt represented by R 2 M
  • products manufactured from the compound powder tend to have high mechanical strength.
  • R when the number of carbon atoms in the saturated fatty acid group R is 6 or more and 12 or less, and M is at least one metal element among Ca and Ba, R Suppresses the decrease in physical strength. Therefore, even if a product manufactured from the compound powder or a compact that is a precursor thereof has a complicated or thin shape, a product having high mechanical strength can be manufactured. For example, even if the product made from the compound powder is annular or tubular, the product can have high radial crushing strength.
  • the compound powder When the number of carbon atoms in R is 6 or more, the compound powder tends to have sufficient fluidity and releasability, the compound powder can be easily compression molded, and the product manufactured from the compound powder has the desired shape and dimensions. and the product tends to have high mechanical strength. Also when the number of carbon atoms in R is 12 or less, the powder magnetic core tends to have high mechanical strength.
  • the mechanism by which R 2 M suppresses the decrease in mechanical strength is not necessarily elucidated. The inventors consider that R 2 M suppresses the decrease in mechanical strength due to the following mechanism.
  • the lubricant is the resin composition contained in the product produced from the compound powder. It is easy to disperse in (binder resin). In contrast, in the case of a product manufactured from a compound powder containing the metal salt R 2 M as a main lubricant, a large amount of the metal salt R 2 M tends to exist near the surface of the product, The portion far from the surface) has less metal salt R 2 M present.
  • the reason why the presence state of the metal salt R 2 M in the product is different from the presence state of the long-chain saturated fatty acid salt (such as zinc stearate) in the product is that the metal salt R 2 composed of at least one of Ca and Ba This is because the compatibility of M with the resin composition differs from the compatibility with the resin composition of the long-chain saturated fatty acid salt composed of Zn. Since Ba salts and Ca salts are likely to form water of hydration, there is a possibility that Ba salts and Ca salts contribute to the above compatibility or the mechanical strength of the product.
  • R constituting the metal salt R 2 M is a saturated fatty acid group having 6 or more and 12 or less carbon atoms (6 or more and 10 or less, or 12).
  • M constituting the metal salt R 2 M is at least one metal element selected from Ca and Ba.
  • the saturated fatty acid group R having 6 to 12 carbon atoms is a caproic acid group (CH 3 (CH 2 ) 4 COO-) having 6 carbon atoms and an enanthate group having 7 carbon atoms (CH 3 (CH 2 ) 5 COO-), caprylic acid group having 8 carbon atoms (CH 3 (CH 2 ) 6 COO-), pelargonic acid group having 9 carbon atoms (CH 3 (CH 2 ) 7 COO-), carbon At least one selected from the group consisting of a capric acid group having 10 carbon atoms (CH 3 (CH 2 ) 8 COO-) and a lauric acid group having 12 carbon atoms (CH 3 (CH 2 ) 10 COO-) saturated fatty acid groups.
  • the metal salts represented by R 2 M are calcium caproate ((CH 3 (CH 2 ) 4 COO) 2 Ca), barium caproate ((CH 3 (CH 2 ) 4 COO) 2 Ba), enanthate calcium acid (( CH3 ( CH2 ) 5COO ) 2Ca ), barium enanthate (( CH3 ( CH2 ) 5COO ) 2Ba ), calcium caprylate (( CH3 ( CH2 ) 6COO ) 2 Ca), barium caprylate (( CH3 ( CH2 ) 6COO ) 2Ba ), calcium pelargonate (( CH3 ( CH2 ) 7COO ) 2Ca ), barium pelargonate (( CH3 ( CH2 ) 7 COO) 2 Ba), calcium caprate ((CH 3 (CH 2 ) 8 COO) 2 Ca), barium caprate ((CH 3 (CH 2 ) 8 COO) 2 Ba), calcium laurate ((CH 3 (CH 2 ) 10 COO)
  • R may be a saturated fatty acid group having 6 to 10 carbon atoms. That is, the metal salts represented by R 2 M include calcium caproate, barium caproate, calcium enanthate, barium enanthate, calcium caprylate, barium caprylate, calcium pelargonate, barium pelargonate, calcium caprate, and capric It may contain at least one metal salt selected from the group consisting of barium oxide.
  • R is a saturated fatty acid group having 6 or more and 10 or less carbon atoms, rusting of the metal powder in the molded body (the molded body before heat treatment) formed from the compound powder is easily suppressed, and the metal powder is manufactured from the compound powder.
  • Rusting of the metal powder in the product is also easily suppressed.
  • rusting of metal powder in compacts and products is easily suppressed.
  • the inventors presume that rusting of metal powder in compacts and products is suppressed in the presence of water by the following mechanism.
  • the compact formed from the compound powder at least part of the surfaces of some or all of the metal particles constituting the metal powder are covered with the resin composition, and the metal salt is dispersed in the compact.
  • a metal salt may be present in the resin composition contained in the molded article.
  • At least part of the surface of some or all of the metal particles constituting the metal powder is a resin composition (uncured resin composition or resin The cured product of the composition), and the metal salt is dispersed throughout the product.
  • Metal salts may be present in the resin composition included in the mill. When the surfaces of the metal particles are exposed without being covered with the resin composition, the exposed surfaces of the metal particles may come into direct contact with water. As a result, the exposed surfaces of the metal particles are easily oxidized by water and rust occurs.
  • R is a saturated fatty acid group having 6 or more and 10 or less carbon atoms
  • the dissociation of the metal salt (R 2 M) in water tends to generate saturated fatty acid ions (R ⁇ ), and saturated fatty acid ions are generated.
  • Oxygen (O ⁇ ) of the constituent carboxylate groups (—COO ⁇ ) easily bonds with the metal element (for example, iron) located on the exposed surface of the metal particles.
  • the surfaces of the metal particles not covered with the resin composition are covered with saturated fatty acid groups, and the saturated fatty acid groups suppress oxidation of the surfaces of the metal particles.
  • the saturated fatty acid group derived from the metal salt suppresses direct contact between the surface of the metal particles and water, and suppresses rusting of the metal powder in the compact and product.
  • the metal salt (R 2 M) is difficult to dissociate in water, and saturated fatty acid ions (R ⁇ ) are difficult to generate, so rusting of the metal powder in the compact and product is suppressed. hard to do
  • the metal powder in the molded body containing the metal salt in which R has more than 10 carbon atoms has less presence of water than the metal powder in the molded body containing the metal salt in which R has 6 or more and 10 or less carbon atoms. Easy to rust in a short time.
  • the metal powder in the product containing the metal salt in which R has more than 10 carbon atoms is the metal powder in the dust core containing the metal salt in which R has 6 or more and 10 or less carbon atoms.
  • R may be a saturated fatty acid group having 6 or more and 8 or less carbon atoms, since rusting of the metal powder in the compact and product is more easily suppressed.
  • the above metal salts represented as R 2 M may function as waxes.
  • Wax means either or both of a lubricant and a release agent.
  • the compound powder can have excellent fluidity derived from the metal salt and can be easily molded into a desired shape. The excellent fluidity can be translated into the property that the compound powder easily flows. Also, when the metal salt functions as a wax, the compact formed from the compound powder can be easily separated from the mold without being damaged.
  • the compound powder may contain powder consisting only of the metal salt R 2 M described above.
  • the compound powder may further contain powders made of other waxes in addition to the powders made only of the metal salt R 2 M. These powders allow the entire compound powder to have excellent fluidity derived from the metal salt R 2 M or wax.
  • the compound powder may contain a metal salt represented by RMR', each of R and R' may be a saturated fatty acid group having 6 or more and 12 or less carbon atoms.
  • the numbers may differ from each other, and M may be at least one metallic element selected from Ca and Ba.
  • the compound powder may contain at least one metal salt selected from magnesium salts of saturated fatty acids and strontium salts of saturated fatty acids.
  • the compound powder may contain at least one metal salt selected from the group consisting of R 2 Mg, RMgR', R 2 Sr and RSrR', and each of R and R' has 6 or more and 12 or less carbon atoms. may be a saturated fatty acid group.
  • the total mass of the metal salt R 2 M is 0.01 parts by mass or more and 0.70 parts by mass or less, preferably 0.05 parts by mass or more and 0.50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the metal powder. you can When the total mass of the metal salts R 2 M is within the above range, it is easy to achieve both excellent releasability and high mechanical strength of the powder magnetic core. When the mass of the metal salt R 2 M is 0.01 parts by mass or more, it is easy to extract the powder magnetic core obtained by compression molding of the compound powder from the mold. When the mass of the metal salt R 2 M is 0.70 parts by mass or less, the product tends to have high mechanical strength.
  • the compound powder may contain wax.
  • the compound powder contains wax, the fluidity and moldability of the compound powder are improved, and the releasability of the compound powder is improved. As a result, the accuracy of the shape and dimensions of the product manufactured from the compound powder is improved, and structural defects of the product are easily suppressed.
  • the metal salt R 2 M functions sufficiently as a wax
  • the compound powder preferably contains only the metal salt R 2 M among the metal salt R 2 M and other waxes. Since the compound powder does not contain any wax other than the metal salt R 2 M, the mechanical strength of the product at room temperature and high temperature is likely to be improved.
  • the content of the metal salt R 2 M in the compound powder (unit: % by mass) is It is preferably higher than the content of other waxes.
  • the wax may be, for example, at least one of saturated fatty acid, saturated fatty acid salt, and saturated fatty acid ester.
  • Waxes are, for example, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, arachidic acid, henicosic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, montanic acid, melisic acid, calcium laurate, calcium myristate , Calcium Pentadecylate, Calcium Palmitate, Calcium Margarinate, Calcium Stearate, Calcium Arachidate, Calcium Heneicosylate, Calcium Behenate, Calcium Lignocerate, Calcium Cerotate, Calcium Montanate, Calcium Melisinate, Barium Laurate, Barium Myristate , barium pentadecylate, barium palmitate, barium margarate, barium stearate, barium arachidate, barium henicosylate, barium behenate, barium lignocerate, barium cerotate, barium montanate, barium melisinate, laurate, myristine
  • the compound powder may contain waxes other than those described above.
  • waxes include magnesium salts of saturated fatty acids, aluminum salts of saturated fatty acids, 12-oxystearic acid, calcium ricinoleate, stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, behenic acid amide, palmitic acid amide, laurin Acid amide, hydroxystearic acid amide, methylenebisstearic acid amide, ethylenebisstearic acid amide, ethylenebislauric acid amide, distearyladipic acid amide, ethylenebisoleic acid amide, dioleyladipic acid amide, N-stearylstearic acid amide , N-oleyl stearamide, N-stearyl erucamide, methylol stearamide, methylol behenamide, ethylene glycol, stearyl alcohol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, silicone oil, silicone
  • the metal powder may contain one metal element.
  • the metal powder may contain multiple types of metal elements.
  • the metal powder may contain at least one element selected from the group consisting of base metal elements, noble metal elements, transition metal elements, and rare earth elements.
  • the metal element contained in the metal powder is iron (Fe). , Cobalt (Co), Chromium (Cr), Nickel (Ni), Nd (Neodymium), Sm (Samarium), Copper (Cu), Titanium (Ti), Manganese (Mn), Zinc (Zn), Aluminum (Al) , tin (Sn), barium (Ba), strontium (Sr), lead (Pb) and silver (Ag).
  • the metal powder may further contain elements other than metal elements.
  • the metal powder may contain at least one element selected from the group consisting of nitrogen (N), oxygen (O), beryllium (Be), phosphorus (P), boron (B) and silicon (Si).
  • the compound powder may contain one type of metal powder, or may contain multiple types of metal powder.
  • the surface of the metal particles forming the metal powder may be covered with an insulating film.
  • the insulating film may be a metal oxide (such as iron oxide) that constitutes metal powder.
  • the insulating film may be glass.
  • a coating layer as described above may cover the surface of the insulating film.
  • the metal powder may be a permanent magnet (hard magnetic material).
  • permanent magnets include neodymium-iron-boron (Nd-Fe-B) alloys (rare earth magnets), samarium-cobalt (Sm-Co) alloys (rare earth magnets), samarium-iron-nitrogen (Sm-Fe- At least one permanent magnet selected from the group consisting of N)-based alloys (rare earth magnets), iron-cobalt (Fe--Co)-based alloys (alloy magnets), and Al--Ni--Co-based alloys (alnico magnets), good.
  • the shape of the individual magnet particles that make up the magnet powder is not particularly limited. Individual magnet particles may be flat. Individual magnet particles may be spherical or acicular, for example.
  • the particle size of the magnet powder may be, for example, 2 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, 20 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, or 40 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the particle size of the magnet powder may be calculated based on the mass measurement of the magnet particles by sieving.
  • the particle size of the magnet powder may be measured by a laser diffraction particle size analyzer.
  • the compound powder may contain multiple types of magnetic powders with different average particle diameters or median diameters (D50).
  • the metal powder may be soft magnetic.
  • the soft magnetic material may be at least one of pure iron and an iron-based alloy.
  • An iron-based alloy is an alloy containing iron.
  • the iron-based alloy may contain at least one selected from the group consisting of solid solutions, eutectics and intermetallic compounds.
  • the soft magnetic material may be amorphous.
  • iron-based alloys include Fe--Cr-based alloys (stainless steel), Fe--Ni--Cr-based alloys (stainless steel), Fe--Si-based alloys, Fe--Si--Al-based alloys (sendust), and Fe--Ni-based alloys. (permalloy), Fe-Cu-Ni alloy (permalloy), Fe-Co alloy (permendur), Fe-Cr-Si alloy (electromagnetic stainless steel), and invar It may be at least one alloy.
  • the soft magnetic powder may be at least one of amorphous iron powder and carbonyl iron powder.
  • the soft magnetic powder may be Fe amorphous alloy.
  • commercially available soft magnetic powders made of Fe amorphous alloy include AW2-08, KUAMET-6B2 (these are trade names manufactured by Epson Atmix Corporation), DAP MS3, DAP MS7, DAP MSA10, DAP PB, and DAP PC.
  • At least one selected soft magnetic powder may be used.
  • At least one type of soft magnetic powder selected from the group consisting of Somaloy 700HR 3P, Somaloy 700 3P, Somaloy 500, and ABC100.30 (these are trade names manufactured by Höganäs AB) as commercially available soft magnetic powders made of pure iron. may be used.
  • each soft magnetic particle that constitutes the soft magnetic powder is not particularly limited. Individual soft magnetic particles may be flat. The individual soft magnetic particles may be spherical or acicular, for example.
  • the particle size of the soft magnetic powder may be, for example, 60 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less. The particle size of the soft magnetic powder may be calculated based on the mass measurement of the soft magnetic particles by sieving. The particle size of the soft magnetic powder may be measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer.
  • the compound powder may contain multiple types of soft magnetic powders with different average particle diameters or median diameters (D50).
  • the compound powder may contain a flame retardant because of its environmental safety, recyclability, moldability and low cost.
  • Flame retardants include, for example, brominated flame retardants, phosphorus flame retardants, hydrated metal powder flame retardants, silicone flame retardants, nitrogen-containing compounds, hindered amine compounds, organometallic compounds, and aromatic engineering plastics. It may be at least one selected from the group.
  • the compound powder may contain one of the above flame retardants, or may contain more than one of the above flame retardants.
  • the compound powder may contain an inorganic filler different from the metal powder.
  • the inorganic filler may consist of one kind of particles.
  • the inorganic filler may be composed of two or more kinds of particles.
  • the average particle diameter of the inorganic filler may be 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, preferably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and particularly preferably 1.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the inorganic filler is preferably a mixture of multiple types of fillers with different average particle diameters. Thereby, the space filling factor of the product manufactured from the compound powder can be increased.
  • a preferred inorganic filler is silica (SiO 2 ) particles.
  • Silica particles may be, for example, spherical silica obtained by a sol-gel method, crushed silica that has been made finer by pulverization, dry silica, or wet silica.
  • Commercially available spherical silica products include MSR-2212, MSR-SC3, MSR-SC4, MSR-3512, MSR-FC208 (trade name of Tatsumori Co., Ltd.), and Excelica (trade name of Tokuyama Co., Ltd.).
  • SO-E1, SO-E2, SO-E3, SO-E5, SO-E6, SO-C1, SO-C2, SO-C3, SO-C5, or SO-C6 (the above are Admatechs products first name) may be used.
  • Commercial products of crushed silica include Crystalite 3K-S, NX-7, MCC-4, CMC-12, A1, AA, CMC-1, VX-S2, and VX-SR (the above are products of Tatsumori Co., Ltd. name), F05, F05-30, and F05-12 (these are trade names of Fukushima Ceramics Co., Ltd.).
  • Dry silica such as Reolosil and wet silica such as Tokusil and Finesil (both trade names of Tokuyama Corporation) may be used.
  • the surface of the silica particles is preferably treated with a silane coupling agent.
  • a silane coupling agent By adhering the silane coupling agent to the surface of the silica particles, the sedimentation of the silica particles in the compound powder is suppressed, and a product in which the silica particles are stably dispersed can be obtained.
  • the silane coupling agent for surface treatment of silica particles may be the same as the silane coupling agents described above.
  • the compound powder may be produced by collectively mixing the metal powder constituting the compound powder and the above-described components (the resin composition containing the maleimide compound and the like).
  • the coating layer may be formed by the following method.
  • a coating solution is obtained by dissolving the raw material of the coating layer in an organic solvent.
  • the raw material of the coating layer may contain at least one thermosetting resin selected from a maleimide compound and an epoxy resin.
  • the raw material of the coating layer may contain both the maleimide compound and the epoxy resin.
  • the raw material of the coating layer is at least one selected from the group consisting of unsaturated silicon compounds, curing agents, curing accelerators, coupling agents, metal salts R 2 M, waxes, and flame retardants. Further ingredients may be included.
  • the organic solvent is selected from the group consisting of acetone, methyl ethyl ketone (2-butanone), methyl isobutyl ketone (4-methyl-2-pentanone), benzene, toluene, xylene and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the organic solvent is preferably liquid at room temperature, and preferably has a boiling point of 60° C. or higher and 150° C. or lower.
  • Acetone or methyl ethyl ketone for example, is preferable as such a solvent. If compound powders containing inorganic fillers are produced, the inorganic fillers may be added to the coating solution along with the metal powders.
  • Surface treatment of the metal powder with at least one of the unsaturated silicon compound and other silane coupling agents may be performed in advance before forming the coating layer.
  • the surface treatment of the inorganic filler with a silane coupling agent may be performed in advance before forming the coating layer.
  • Metal powder is added to the coating solution. After dispersing the metal powder in the coating solution, the organic solvent is removed from the coating solution containing the metal powder by vacuum evaporation and drying. As a result, the surfaces of the individual metal particles forming the metal powder are covered with the coating layer.
  • the thickness of the coating layer may be adjusted based on the content of the coating layer raw material in the coating solution and the ratio of the mass of the metal powder to the mass of the coating solution. After the surfaces of individual metal particles constituting the metal powder are covered with a coating layer, the metal powder is mixed with other raw materials to obtain a compound powder.
  • the aminophenol adduct of bismaleimide is easily dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone and is difficult to dissolve in other organic solvents.
  • the boiling point of N-methyl-2-pyrrolidone (202° C.) is relatively high, in the step of removing the organic solvent from the metal powder and the coating solution, at least a portion of the aminophenol adduct of bismaleimide is thermally cured.
  • the aminophenol adduct of bismaleimide and the epoxy resin have compatibility. Therefore, the mixture of the aminophenol adduct of bismaleimide and the epoxy resin can be dissolved in organic solvents other than N-methyl-2-pyrrolidone. That is, the mixture of aminophenol adduct of bismaleimide and epoxy resin can be dissolved in an organic solvent with a lower boiling point.
  • the thermosetting of the aminophenol adduct of bismaleimide is suppressed, and the coating layer is formed of bis(bismaleimide) as at least one of an uncured resin and a semi-cured resin. It tends to contain an aminophenol adduct of maleimide.
  • an organic solvent with a low boiling point is used in the coating solution so that in the step of removing the organic solvent from the coating solution containing the metal powder, the magnetism of the magnet powder due to heat is reduced. Deterioration of characteristics is easily suppressed.
  • the solid matter may be appropriately pulverized to obtain a metal powder having a coating layer formed thereon.
  • atmospheric distillation may be performed while stirring the above solution with a kneader or the like. Heating is not preferable as a drying method for the solid obtained by distillation.
  • the solid may be dried by heating the solid at 80°C or less, preferably 60°C or less.
  • the non-metallic powder may be prepared by mixing and stirring one or more components that constitute the non-metallic powder.
  • Non-metallic powders (non-metallic particles) may be prepared by crushing, mixing and agitating coarse solids composed of one or more components that make up the non-metallic powder.
  • a solvent is used in the above-described method for producing compound powder, but compound powder may be produced without using a solvent. That is, the compound powder may be produced by dry mixing without using a solvent.
  • the compound powder is obtained by mixing the metal powder constituting the compound powder and the above components (the resin composition containing the maleimide compound and the like) in a closed container at normal temperature and normal pressure. good.
  • a compact is obtained by compression-molding the compound powder filled in the mold.
  • the higher the molding pressure the higher the residual magnetic flux density and mechanical strength of the bonded magnet.
  • the molding pressure may be, for example, 500 MPa or more and 2500 MPa or less. If mass productivity and mold life are also considered, the molding pressure may be 1400 MPa or more and 2000 MPa or less.
  • the compound powder may be heated simultaneously with the compression molding of the compound powder.
  • the temperature of the compound powder during compression molding may be below the curing temperature of the thermosetting resin in the compound powder. In other words, the temperature of the compound powder during compression molding may be below the heat treatment temperature described below.
  • the density of the compact may be preferably 75% or more and 86% or less, more preferably 80% or more and 86% or less, relative to the true density of the magnet powder.
  • the density of the compact is 75% or more and 86% or less of the true density of the magnet powder, it is possible to produce a bonded magnet with excellent magnetic properties and mechanical strength.
  • the heat treatment temperature of the molded article may be any temperature at which the resin composition is sufficiently cured.
  • the heat treatment temperature of the compact may be, for example, 150° C. or higher and 300° C. or lower, preferably 175° C. or higher and 250° C. or lower. In order to suppress oxidation of the magnet powder in the compact, it is preferable to heat-treat the compact in an inert atmosphere.
  • the time for which the above heat treatment temperature is maintained may be from several minutes to 4 hours, preferably from 5 minutes to 1 hour. .
  • the glass transition temperature of the cured resin composition in the bond magnet is preferably 150°C or higher, more preferably 200°C or higher.
  • the glass transition temperature means the temperature at which tan ⁇ peaks in dynamic viscoelasticity measurements.
  • a compact is obtained by compression-molding the compound powder filled in the mold.
  • the molding pressure may be, for example, 500 MPa or more and 2500 MPa or less. If mass productivity and mold life are also considered, the molding pressure may be 700 MPa or more and 2000 MPa or less.
  • the compound powder may be heated simultaneously with the compression molding of the compound powder.
  • the temperature of the compound powder during compression molding may be below the curing temperature of the thermosetting resin in the compound powder. In other words, the temperature of the compound powder during compression molding may be below the heat treatment temperature described below.
  • the density of the compact may be preferably 75% or more and 90% or less, more preferably 80% or more and 90% or less, relative to the true density of the soft magnetic powder.
  • the density of the compact is within the above range with respect to the true density of the soft magnetic powder, it is possible to produce a powder magnetic core with excellent soft magnetic properties and mechanical strength.
  • the heat treatment of the molded body may cure the resin composition in the molded body.
  • the heat treatment temperature of the molded article may be any temperature at which the resin composition is sufficiently cured.
  • the heat treatment temperature of the compact may be, for example, 150° C. or higher and 450° C. or lower, preferably 200° C. or higher and 350° C. or lower.
  • the heat treatment atmosphere can be air (preferably dry air) or an inert atmosphere (eg nitrogen). In order to suppress oxidation of the soft magnetic powder in the compact, it is preferable to heat-treat the compact in an inert atmosphere.
  • the time for which the above heat treatment temperature is maintained may be from several minutes to 4 hours, preferably from 15 minutes to 3 hours.
  • KIR-3 and KIR-30 described below are products manufactured by Kyocera Corporation.
  • KIR-3 is an uncured resin containing an aminophenol adduct of bismaleimide and no epoxy resin.
  • KIR-30 comprises a mixture of an aminophenol adduct of bismaleimide and an epoxy resin (uncured resin). Both KIR-3 and KIR-30 are powders at normal temperature (room temperature).
  • Example 1 A compound powder was obtained by mixing metal powder, resin (uncured resin), and lubricant (wax) in a V-type mixer for 30 minutes.
  • the mass of metal powder was 100 g.
  • Pure iron powder was used as the metal powder.
  • As the pure iron powder a product (Somaloy 500H) manufactured by Höganäs AB was used.
  • the average particle size of the pure iron powder was 75 ⁇ m.
  • the resins used in Example 1 are shown in Table 1 below.
  • the resin content in the compound powder is shown in Table 1 below.
  • the content of the resin in Table 1 below is the mass ratio of the resin to 100 g (100% by mass) of the metal powder.
  • the lubricants used in Example 1 are shown in Table 1 below.
  • the lubricant content in the compound powder is shown in Table 1 below.
  • the content of lubricant in Table 1 below is the ratio of lubricant to 100 g of metal powder.
  • a ring-shaped (cylindrical) compact was obtained by compression-molding the compound powder using a hydraulic press.
  • the compression molding pressure was 1200 MPa.
  • the outer diameter of the ring-shaped molding was 30 mm, the inner diameter of the ring-shaped molding was 20 mm, and the height of the ring-shaped molding was 5 mm.
  • a ring-shaped (cylindrical) cured product was obtained by heat-treating the compact in a dry atmosphere.
  • the heat treatment temperature was 300° C. and the heat treatment time was 60 minutes.
  • the compression molding pressure may be between 1200 and 1500 MPa.
  • the outer diameter of the ring-shaped molding may be 25-30 mm.
  • the inner diameter of the ring-shaped molding may be 20-21 mm.
  • the heat treatment temperature may range from 200.degree. C. to 300.degree.
  • the heat treatment time may be 30-60 minutes.
  • Compressive pressure was applied to the side surface of the ring-shaped cured product in a direction perpendicular to the central axis of the cured product.
  • the compression pressure was increased and the compression pressure was measured when the cured product was destroyed.
  • the compressive pressure when the cured product is destroyed means radial crushing strength (unit: MPa).
  • the radial crushing strength was measured in the air at room temperature (25°C).
  • the radial crushing strength of Example 1 at room temperature is shown in Table 1 below.
  • Radial crushing strength was measured in the atmosphere at 150° C. in the same manner as above.
  • the radial crushing strength of Example 1 at 150° C. is shown in Table 1 below.
  • Examples 2 to 5 and Comparative Example 1 The resins used in each of Examples 2-5 are shown in Table 1 below.
  • Comparative Example 1 a polyphenylene sulfide resin (PPS resin) was used as the resin.
  • a product (DSP-B100) manufactured by DIC Corporation was used as the polyphenylene sulfide resin.
  • the content of resin in each compound powder of Examples 2 to 5 and Comparative Example 1 is shown in Table 1 below.
  • the lubricants used in each of Examples 2-5 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.
  • the content of the lubricant in each of the compound powders of Examples 2 to 5 and Comparative Example 1 is shown in Table 1 below.
  • Example 2 to 5 and Comparative Example 1 Compound powders of Examples 2 to 5 and Comparative Example 1 were prepared in the same manner as in Example 1 except for the above items.
  • the radial crushing strength of each of Examples 2 to 5 and Comparative Example 1 was measured in the same manner as in Example 1.
  • the radial crushing strengths of Examples 2 to 5 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.
  • Example 6 to 8 and Comparative Example 2 In Examples 6 to 8 and Comparative Example 2, Nd--Fe--B alloy powder was used as the metal powder. MQP-B manufactured by Magnequench International, LLC was used as the Nd--Fe--B alloy powder. The average particle size of the Nd--Fe--B alloy powder was 100 ⁇ m.
  • the resins used in each of Examples 6-8 are shown in Table 2 below.
  • a naphthalene novolac type epoxy resin and a phenol novolac resin were used as the resin.
  • Phenolic novolak resin functions as a curing agent.
  • NC-7300L manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. was used as the naphthalene novolac type epoxy resin.
  • HP-850N manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd. was used as the phenol novolac resin.
  • the hydroxyl group equivalent weight of the phenol novolac resin was 108 g/eq.
  • the content of resin in each compound powder of Examples 6 to 8 and Comparative Example 2 is shown in Table 2 below.
  • the content of the resin in Table 2 below is the mass ratio of the resin to 100 g of the metal powder.
  • the compound powders of Examples 7 and 8 each further contained a cure accelerator.
  • PX-4PB manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. was used as the curing accelerator.
  • PX-4PB is tetra(n-butyl)phosphonium tetraphenylborate (Bu 4 P + B(Ph) 4 ⁇ ).
  • the compound powder of Example 8 further contained a coupling agent.
  • KBM-903 from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was used as the coupling agent.
  • KBM-903 is 3-aminopropyltrimethoxysilane.
  • the lubricants used in Examples 6-8 and Comparative Example 2 are shown in Table 2 below.
  • the content of the lubricant in each of the compound powders of Examples 6 to 8 and Comparative Example 2 is shown in Table 2 below.
  • the content of the lubricant in Table 2 below is the mass ratio of the lubricant to 100 g of the metal powder.
  • Ring-shaped cured products (bonded magnets) of Examples 6 to 8 and Comparative Example 2 were obtained in the same manner as in Example 1 except for the compression molding pressure, the heat treatment temperature of the molded body, or the heat treatment time of the molded body. made.
  • the compression molding pressure for each of Examples 6 to 8 and Comparative Example 2 was 1500 MPa.
  • the heat treatment temperature of the molded bodies of Examples 6 to 8 was 300°C, and the heat treatment temperature of the molded body of Comparative Example 2 was 200°C.
  • the heat treatment time for each molded body of Examples 6 to 8 and Comparative Example 2 was 30 minutes.
  • the radial crushing strength of each of Examples 6 to 8 and Comparative Example 2 was measured in the same manner as in Example 1.
  • the radial crushing strengths of Examples 6 to 8 and Comparative Example 2 are shown in Table 2 below.
  • Example 9 As in Example 6, in Example 9, Nd--Fe--B alloy powder was used as the metal powder. The surface of each metal particle constituting the metal powder of Example 9 was directly coated in advance with 0.2 g of a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent used in Example 9 was 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride (X-21-967C manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • the resins used in Example 9 are shown in Table 3 below.
  • HP-4700 shown in Table 3 below is a tetrafunctional naphthalene type epoxy resin manufactured by DIC Corporation. HP-4700 has an epoxy equivalent weight of 160 g/eq.
  • the resin content in the compound powder of Example 9 is shown in Table 3 below.
  • the lubricants used in Example 9 are shown in Table 3 below.
  • the lubricant content in the compound powder of Example 9 is shown in Table 3 below.
  • a coating solution was obtained by dissolving a tetrafunctional naphthalene type epoxy resin (HP-4700) and a phenolic novolak resin (HP-850N) in acetone.
  • Metal powder was added to the coating solution.
  • acetone was removed from the metal powder and coating solution by vacuum evaporation and drying.
  • the surfaces of individual metal particles constituting the metal powder were covered with the coating layer.
  • the compound powder of Example 9 was obtained by mixing the metal powder with a maleimide compound (KIR-30) and a lubricant.
  • the resin contained in the coating layer was an uncured resin.
  • a ring-shaped cured product (bond magnet) of Example 9 was produced in the same manner as in Example 6 except for the heat treatment temperature of the compact.
  • the heat treatment temperature of the compact of Example 9 was 200°C.
  • the radial crushing strength of Example 9 was measured in the same manner as in Example 1. The radial crushing strength of Example 9 is shown in Table 3 below.
  • the resins used in Comparative Example 3 are shown in Table 3 below.
  • no maleimide compound (KIR-30) was used as the resin.
  • the resin content in the compound powder of Comparative Example 3 is shown in Table 3 below.
  • the lubricants used in Comparative Example 3 are shown in Table 3 below.
  • the content of the lubricant in the compound powder of Comparative Example 3 is shown in Table 3 below.
  • a compound powder of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 9 except for the above items.
  • a ring-shaped cured product (bonded magnet) of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 9. That is, the heat treatment temperature of the compact of Comparative Example 3 was also 200°C.
  • the radial crushing strength of Comparative Example 3 was measured in the same manner as in Example 1. The radial crushing strength of Comparative Example 3 is shown in Table 3 below.
  • Example 11 Metal powder, resin, and lubricant were used as raw materials for the compound powder.
  • Nd--Fe--B alloy powder was used as the metal powder.
  • MQP-B manufactured by Magnequench International, LLC was used as the Nd--Fe--B alloy powder.
  • the average particle size of the Nd--Fe--B alloy powder was 100 ⁇ m.
  • the surface of each metal particle constituting the metal powder was directly coated in advance with 0.2 g of a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent used in Example 11 was 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride (X-21-967C manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • maleimide compound KIR-30 described above was used. That is, a mixture (uncured resin) of bismaleimide, an aminophenol adduct and an epoxy resin was used as the resin (maleimide compound). Lubricants are shown in Table 4 below.
  • a coating solution was obtained by dissolving the resin in methyl ethyl ketone.
  • Metal powder was added to the coating solution.
  • the methyl ethyl ketone was removed from the metal powder and coating solution by vacuum evaporation and drying.
  • the compound powder of Example 11 was obtained by mixing the metal powder and lubricant after the surfaces of the individual metal particles constituting the metal powder were covered with a coating layer.
  • the resin contained in the coating layer was an uncured resin.
  • the mass of metal powder was 100 g.
  • the resin content in the compound powder is shown in Table 4 below.
  • the content of the resin in Table 4 below is the mass ratio of the resin to 100 g of the metal powder.
  • the lubricant content in the compound powder is shown in Table 4 below.
  • the content of the lubricant in Table 4 below is the ratio of the lubricant to 100 g of the metal powder.
  • a ring-shaped (cylindrical) compact was obtained by compression-molding the compound powder using a hydraulic press.
  • the compression molding pressure was 1500 MPa.
  • the outer diameter of the ring-shaped molding was 30 mm, the inner diameter of the ring-shaped molding was 20 mm, and the height of the ring-shaped molding was 5 mm.
  • a ring-shaped (cylindrical) cured product (bonded magnet) was obtained by heat-treating the compact in a dry atmosphere.
  • the heat treatment temperature was 200° C. and the heat treatment time was 30 minutes.
  • Compressive pressure was applied to the side surface of the ring-shaped cured product in a direction perpendicular to the central axis of the cured product.
  • the compression pressure was increased and the compression pressure was measured when the cured product was destroyed.
  • the compressive pressure when the cured product is destroyed means radial crushing strength (unit: MPa).
  • the radial crushing strength was measured in the air at room temperature (25°C).
  • the radial crushing strength of Example 11 at room temperature is shown in Table 4 below.
  • Radial crushing strength was measured in the atmosphere at 150° C. in the same manner as above.
  • the radial crushing strength of Example 11 at 150° C. is shown in Table 4 below.
  • Comparative Example 11 a tetrafunctional naphthalene-type epoxy resin and a phenol novolac resin were used as resins.
  • Phenolic novolak resin functions as a curing agent.
  • HP-4700 manufactured by DIC Corporation was used as the tetrafunctional naphthalene type epoxy resin.
  • the epoxy equivalent of the tetrafunctional naphthalene type epoxy resin was 160 g/eq.
  • HP-850N manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd. was used as the phenol novolac resin.
  • the hydroxyl group equivalent weight of the phenol novolac resin was 108 g/eq.
  • the resin content in the compound powder of Comparative Example 11 is shown in Table 4 below.
  • the content of the lubricant in the compound powder of Comparative Example 11 is shown in Table 4 below.
  • a compound powder of Comparative Example 11 was produced in the same manner as in Example 11 except for the above items.
  • a ring-shaped cured product (bonded magnet) of Comparative Example 11 was produced in the same manner as in Example 11.
  • the radial crushing strength of Comparative Example 11 was measured in the same manner as in Example 11.
  • the radial crushing strength of Comparative Example 11 is shown in Table 4 below.
  • a silicon compound was used as raw materials for each of the compound powders of Examples 21 to 24.
  • p-styryltrimethoxysilane KBM-1403 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane KBM-503 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • methyltrimethoxysilane KBM-13 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the mass ratio of the silicon compound to 100 g of metal powder was 0.01 mass %.
  • Example 21 to 24 Compound powders of Examples 21 to 24 were prepared in the same manner as in Example 6 except for the above items. Bonded magnets of Examples 21 to 24 were produced in the same manner as in Example 6 except for the heat treatment temperature of the compact. The heat treatment temperatures for each of Examples 21-24 are shown in Table 5 below. In each of Examples 21 to 24, three types of bonded magnets were produced at different heat treatment temperatures. The radial crushing strength of each of the bonded magnets of Examples 21 to 24 was measured in the same manner as in Example 1. The radial crushing strength of each of Examples 21-24 is shown in Table 5 below.
  • a bonded magnet or a dust core may be produced from the compound powder according to one aspect of the present invention.

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

コンパウンド粉から製造される製品の高温での機械的強度を高めるコンパウンド粉が提供される。コンパウンド粉は、金属粉末(複数の金属粒子)と、ビスマレイミド及びビスマレイミドのアミノフェノール付加体のうち少なくとも一つであるマレイミド化合物と、を含む。コンパウンド粉は、ケイ素化合物を更に含んでよい。ケイ素化合物が、炭素-炭素二重結合を含む官能基を有してよい。

Description

コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心
 本開示は、コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心に関する。
 粉末冶金(pоwder metallurgy)の製品として、従来、ボンド磁石及び圧粉磁心が製造されている。これらの製品の製造過程では、金属粉末及び樹脂組成物を含むコンパウンド粉の圧縮成形(cоmpacting)及び熱処理(樹脂組成物の熱硬化)が実施される。
 ボンド磁石用のコンパウンド粉は、永久磁石の粉末及び樹脂組成物を含む。(下記特許文献1~5参照。)コンパウンド粉は成形され易いため、ボンド磁石の形状及び寸法の自由度は、焼結磁石に比べて高い。つまり、コンパウンド粉の圧縮成形により、薄いリング状のボンド磁石のような多様な形状及び寸法を有するボンド磁石を容易に製造することができる。またボンド磁石は永久磁石の粉末だけではなく結着剤(樹脂)を含むため、焼結磁石に比べて、ボンド磁石の割れ及び欠けは生じ難い。さらに、ボンド磁石用コンパウンド粉は、他の部材と一体的に成形することができる。また、ボンド磁石内では絶縁性の結着剤が永久磁石の粒子の間に存在するため、ボンド磁石は高い電気抵抗を有することができる。以上の理由により、ボンド磁石の用途は多岐にわたる。例えば、ボンド磁石は、自動車、一般的な家電製品、通信機器、音響機器、医療機器、又は一般産業機器等に利用されている。
 圧粉磁心用のコンパウンド粉は、軟磁性体の粉末及び樹脂組成物を含む。(下記特許文献6参照。)圧粉磁心の形状の自由度は高く、圧粉磁心の形状の設計範囲は広い。また、製造工程での圧粉磁心の歩留まり率は高く、圧粉磁心の材料コストの低減が可能である。これらの利点から、圧粉磁心は多種多様な軟質磁気部品へ適用される。例えば、圧粉磁心は、インダクタ、変圧器、リアクトル、サイリスタバルブ、ノイズフィルタ(EMIフィルタ)、チョークコイル、モータ用鉄心、一般家電機器及び産業機器用モータのロータ及びヨーク、並びに、ディーゼルエンジン及びガソリンエンジンの電子制御式燃料噴射装置に組み込まれる電磁弁用のソレノイドコア(固定鉄心)等に用いられる。
特開平8-273916号公報 特開2001-214054号公報 特開2004-31786号公報 特開2012-209484号公報 国際公開第2020/225884号 特開2013-138159号公報
 ボンド磁石は結着剤として樹脂組成物を含むため、ボンド磁石の加熱に伴う樹脂組成物の軟化によって、高温(例えば150℃)でのボンド磁石の機械的強度が著しく低下してしまう。したがって、従来のボンド磁石を、耐熱性が要求される環境下で使用することは困難である。ボンド磁石と同様の理由から、高温での圧粉磁心の機械的強度の低下も起こる。
 本発明の一側面の目的は、コンパウンド粉から製造される製品の高温での機械的強度を高めるコンパウンド粉、高温での機械的強度に優れた成形体、高温での機械的強度に優れたボンド磁石、及び高温での機械的強度に優れた圧粉磁心を提供することである。
 例えば、下記[1]~[22]の通り、本発明の一側面は、コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心に関する。
[1] 金属粉末と、
 ビスマレイミド、及びビスマレイミドのアミノフェノール付加体のうち少なくとも一つであるマレイミド化合物と、
を含む、
コンパウンド粉。
[2] ケイ素化合物を更に含み、
 ケイ素化合物が、炭素-炭素二重結合を含む官能基を有する、
[1]に記載のコンパウンド粉。
[3] 官能基が、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、及びビニル基からなる群より選ばれる少なくとも一つである、
[2]に記載のコンパウンド粉。
[4] ケイ素化合物が、金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子の表面を直接覆っている、
[2]又は[3]に記載のコンパウンド粉。
[5] コンパウンド粉の加熱に因り、マレイミド化合物がケイ素化合物を介して重合する、
[2]~[4]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[6] ケイ素化合物が、金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子とマレイミド化合物との間に介在する、
[2]~[5]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[7] ビスマレイミドが、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン(別名; ビスフェノールAビス(4-マレイミドフェニルエーテル))、及び4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン(別名; 4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド)のうち少なくとも一つである、
[1]~[6]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[8] エポキシ樹脂を更に含む、
[1]~[7]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[9] エポキシ樹脂を含む被覆層が、金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子の表面を覆っている、
[8]に記載のコンパウンド粉。
[10] 硬化剤、硬化促進剤及びカップリング剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分を更に含む、
[1]~[7]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[11] マレイミド化合物を含む被覆層が、金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子の表面を覆っている、
[1]~[7]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[12] マレイミド化合物を含む被覆層が、エポキシ樹脂を更に含む、
[11]に記載のコンパウンド粉。
[13] マレイミド化合物を含む被覆層が、フェノール樹脂を更に含む、
[11]又は[12]に記載のコンパウンド粉。
[14] マレイミド化合物を含む被覆層が、硬化剤、硬化促進剤及びカップリング剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分を更に含む、
[11]~[13]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[15] マレイミド化合物が、未硬化樹脂及び半硬化樹脂のうち少なくともいずれかである、
[1]~[14]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[16] 金属粉末が、永久磁石である、
[1]~[15]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[17] 永久磁石が、Nd-Fe-B系合金である、
[16]に記載のコンパウンド粉。
[18] 金属粉末が、軟磁性体である、
[1]~[15]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
[19] 軟磁性体が、純鉄及び鉄系合金のうち少なくもいずれかである、
[18]に記載のコンパウンド粉。
[20] [1]~[19]のいずれか一項に記載のコンパウンド粉から形成される、
成形体(cоmpact)。
[21] [16]又は[17]に記載のコンパウンド粉から形成される、
ボンド磁石。
[22] [18]又は[19]に記載のコンパウンド粉から形成される、
圧粉磁心(dust cоre)。
 本発明の一側面によれば、コンパウンド粉から製造される製品の高温での機械的強度を高めるコンパウンド粉、高温での機械的強度に優れた成形体、高温での機械的強度に優れたボンド磁石、及び高温での機械的強度に優れた圧粉磁心が提供される。
図1は、本発明の一実施形態に係るコンパウンド粉の模式的な断面図である。
 以下、本発明の好適な実施形態が説明される。本発明は下記実施形態に限定されない。本実施形態において、「コンパウンド粉」とは、常温(室温)おいて粉末であるコンパウンドを意味する。本実施形態において、「樹脂組成物」とは、コンパウンド粉のうち金属粉末及び有機溶媒を除く残りの部分(不揮発性成分)であり、且つ、ビスマレイミド、及びビスマレイミドのアミノフェノール付加体のうち少なくとも一つであるマレイミド化合物を含む組成物を意味する。
<コンパウンド粉の概要>
 本実施形態に係るコンパウンド粉は、少なくとも金属粉末(多数の金属粒子)と、マレイミド化合物(樹脂組成物)と、を含む。マレイミド化合物は、ビスマレイミド、及びビスマレイミドのアミノフェノール付加体のうち少なくとも一つである。以下では、場合により、ビスマレイミドのアミノフェノール付加体の略称として、「アミノフェノール付加体」が用いられる。コンパウンド粉は、マレイミド化合物として、ビスマレイミド、及びアミノフェノール付加体の両方を含んでよい。コンパウンド粉が、ビスマレイミド、及びアミノフェノール付加体の両方を含む場合、アミノフェノール付加体を構成するビスマレイミドは、アミノフェノール付加体ではないビスマレイミドと略同一の分子構造を有してよい。アミノフェノール付加体を構成するビスマレイミドは、アミノフェノール付加体ではないビスマレイミドと異なる分子構造を有してもよい。コンパウンド粉は、一種類のビスマレイミドを含んでよく、複数の種類のビスマレイミドを含んでもよい。コンパウンド粉は、一種類のアミノフェノール付加体を含んでよく、複数の種類のアミノフェノール付加体を含んでもよい。
 マレイミド化合物は、熱硬化性樹脂である。コンパウンド粉中のマレイミド化合物は、未硬化樹脂及び半硬化樹脂のうち少なくともいずれかであってよい。コンパウンド粉の圧縮成形及び熱処理(マレイミド化合物の熱硬化)の過程において、マレイミド化合物が金属粉末中の隙間に充填され、金属粉末を構成する複数の金属粒子がマレイミド化合物の硬化物を介して互いに結着される。つまり、マレイミド化合物は、金属粉末を構成する各金属粒子を互いに結着するバインダーとして機能する。
 ビスマレイミドを構成するイミド環は剛直である。ビスマレイミドのアミノフェノール付加体を構成するフェニル環も剛直である。これらの分子構造に因り、マレイミド化合物は、従来の熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂)に比べて、耐熱性に優れ、熱膨張し難い。特に、アミノフェノール付加体の架橋密度は比較的高い。マレイミド化合物が有する上記の諸特徴に因り、マレイミド化合物(特に、アミノフェノール付加体)は、従来の熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂)に比べて、耐熱性に優れ、熱膨張し難い。換言すれば、マレイミド化合物(特に、アミノフェノール付加体)は高温において軟化及び変形し難い。したがって、マレイミド化合物(特に、アミノフェノール付加体)を含むコンパウンド粉の圧縮成形及び加熱によって製造された製品(例えば、ボンド磁石又は圧粉磁心)は、高温(例えば150℃)において高い機械的強度を有することができる。例えば、機械的強度は、圧壊強度(crushing strength)又は圧環強度(radial crushing strength)と言い換えられてよい。マレイミド化合物の詳細は、後述される。
 コンパウンド粉は、炭素-炭素二重結合を含む官能基を有するケイ素化合物を更に含んでよい。以下に記載の「不飽和ケイ素化合物」は、炭素-炭素二重結合を含む官能基を有するケイ素化合物を意味する。コンパウンド粉は、一種類の不飽和ケイ素化合物を含んでよく、複数の種類の不飽和ケイ素化合物を含んでもよい。コンパウンド粉の加熱に因り、マレイミド化合物が不飽和ケイ素化合物を介して重合してよい。換言すれば、マレイミド化合物の熱硬化の過程において、マレイミド化合物が不飽和ケイ素化合物を介して重合してよい。不飽和ケイ素化合物及びマレイミド化合物(樹脂組成物)は、コンパウンド粉中で混合されていてよい。不飽和ケイ素化合物及びマレイミド化合物(樹脂組成物)の混合に因り、マレイミド化合物が不飽和ケイ素化合物を介して重合され易い。
 コンパウンド粉が、マレイミド化合物に加えて、炭素-炭素二重結合を含む従来のコモノマーを含む場合、マレイミド化合物の熱硬化(共重合反応)が促進され易い。例えば、炭素-炭素二重結合を含む従来のコモノマーは、アクリル樹脂のモノマー(アクリル酸エステル等)、メタクリル樹脂のモノマー(メタクリル酸エステル等)、及びビニル樹脂のモノマー(酢酸ビニル等のビニル化合物)等である。しかし、炭素-炭素二重結合を含む従来のコモノマーは、液体であったり、高い粘性を有したりする。したがって、コンパウンド粉が、マレイミド化合物に加えて、炭素-炭素二重結合を含む従来のコモノマーを含む場合、金属粉末と混合されるマレイミド化合物(樹脂組成物)がコンパウンド粉中に均一に分散し難く、コンパウンド粉が(多湿の雰囲気中で)凝集し易く、コンパウンド粉が型内へ流動し難い。これらの理由により、炭素-炭素二重結合を含む従来のコモノマーをマレイミド化合物と併用することは困難である。
 コンパウンド粉が、マレイミド化合物に加えて、不飽和ケイ素化合物を含む場合、マレイミド化合物が不飽和ケイ素化合物を介して重合して、マレイミド化合物の熱硬化が促進される。例えば、マレイミド化合物の熱硬化温度でのコンパウンド粉の加熱に因り、マレイミド化合物のマレイミド基(イミド環)に含まれる炭素-炭素二重結合を構成する一対の炭素のうち少なくとも一つが、不飽和ケイ素化合物中の官能基に含まれる炭素-炭素二重結合を構成する一対の炭素のうち少なくとも一つと結合する。このような反応機構により、マレイミド化合物が不飽和ケイ素化合物を介して重合し、マレイミド化合物の重合(熱硬化)が促進され、コンパウンド粉の硬化物が形成される。
 更に、コンパウンド粉が、マレイミド化合物に加えて、不飽和ケイ素化合物を含む場合、金属粉末と混合されるマレイミド化合物(樹脂組成物)がコンパウンド粉中に略均一に分散し易く、コンパウンド粉の凝集が抑制され易く、コンパウンド粉の熱硬化が、従来よりも低い温度(例えば、300℃未満である温度)での加熱に因って進行し易い。
 上記の理由により、不飽和ケイ素化合物を含むコンパウンド粉の硬化物(例えば、ボンド磁石、及び圧粉磁心)が高い機械的強度を有することができる。
 マレイミド化合物の熱硬化の過程では、以下の反応が進行してよい。
 例えば、ビスマレイミド間の反応により、2つのビスマレイミドが互いに結合されてよい。つまり、2つのビスマレイミド其々のマレイミド基が互いに結合されてよい。
 2つのアミノフェノール付加体間の反応により、2つのアミノフェノール付加体が互いに結合されてよい。つまり、2つのアミノフェノール付加体其々のマレイミド基が互いに結合されてよい。
 ビスマレイミドとアミノフェノール付加体との反応により、ビスマレイミド及びアミノフェノール付加体が互いに結合されてよい。つまり、ビスマレイミド及びアミノフェノール付加体其々のマレイミドが互いに結合されてよい。
 コンパウンド粉が、更にエポキシ樹脂(エポキシ化合物)を含む場合、ビスマレイミド及びエポキシ樹脂の反応により、ビスマレイミド及びエポキシ樹脂が互いに結合されてよい。つまり、ビスマレイミドのマレイミド基と、エポキシ樹脂のエポキシ基と、が互いに結合されてよい。
 アミノフェノール付加体及びエポキシ樹脂の反応により、アミノフェノール付加体及びエポキシ樹脂が互いに結合されてよい。つまり、アミノフェノール付加体のマレイミド基と、エポキシ樹脂のエポキシ基と、が互いに結合されてよい。アミノフェノール付加体のヒドロキシ基と、エポキシ樹脂のエポキシ基と、が互いに結合されてもよい。
 例えば、不飽和ケイ素化合物は、炭素-炭素二重結合を含む官能基として、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、及びビニル基からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基を有してよい。これらのうち少なくとも一つの官能基を有するケイ素化合物を用いることにより、マレイミド化合物の重合(熱硬化)が促進され易く、コンパウンド粉の硬化物(例えば、ボンド磁石、及び圧粉磁心)が高い機械的強度を有し易い。ただし、炭素-炭素二重結合を含む官能基は、上記の官能基に限定されない。
 例えば、アクリル基を有する不飽和ケイ素化合物は、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランであってよい。
 例えば、メタクリル基を有する不飽和ケイ素化合物は、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、及び3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも一つであってよい。
 例えば、スチリル基を有する不飽和ケイ素化合物は、p-スチリルトリメトキシシランであってよい。スチリル基の一部分はビニル基であるので、スチリル基を有する不飽和ケイ素化合物は、ビニル基を有する不飽和ケイ素化合物である。
 例えば、ビニル基を有する不飽和ケイ素化合物は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、及びp-スチリルトリメトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも一つであってよい。
 不飽和ケイ素化合物は、炭素-炭素二重結合を含む官能基に加えて、一つ以上のシラノール基を更に有してよい。シラノール基は、-Si(OR)と表されてよく、-Si(OR)中のnは、1、2又は3であってよく、-Si(OR)中のRは、水素又は炭化水素基であってよい。例えば、-Si(OR)中のORは、メトキシ基又はエトキシ基であってよい。つまり、不飽和ケイ素化合物は、炭素-炭素二重結合を含む官能基を有するシランカップリング剤であってよい。金属粉末を構成する各金属粒子の表面に対するシランカップリング剤の濡れ性に因り、シランカップリング剤は、各金属粒子とマレイミド化合物(樹脂組成物)との間に介在し易い。つまり、コンパウンド粉に含まれる少なくとも一部の不飽和ケイ素化合物は、各金属粒子の表面を直接覆っていてよく、不飽和ケイ素化合物が各金属粒子の表面に直接結合していてよい。例えば、不飽和ケイ素化合物中のケイ素が、酸素を介して、各金属粒子の表面に結合していてよい。換言すれば、不飽和ケイ素化合物中のシラノール基を構成する-Si-O-が、各金属粒子の表面に結合していてよい。不飽和ケイ素化合物(シランカップリング剤)が各金属粒子の表面を直接覆う場合、各金属粒子の表面に結合された不飽和ケイ素化合物を介して、マレイミド化合物の重合(熱硬化)が促進され易く、複数の金属粒子が、マレイミド化合物の熱硬化物を介して、互いに結着され易い。その結果、コンパウンド粉の硬化物(例えば、ボンド磁石、及び圧粉磁心)が高い機械的強度を有し易い。
 コンパウンド粉は、エポキシ樹脂を更に含んでよい。エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂である。コンパウンド粉中のエポキシ樹脂は、未硬化樹脂及び半硬化樹脂のうち少なくともいずれかであってよい。エポキシ樹脂も、金属粉末を構成する各金属粒子を互いに結着するバインダーとして機能する。コンパウンド粉がマレイミド化合物(特にアミノフェノール付加体)に加えて更にエポキシ樹脂を含む場合、コンパウンド粉の圧縮成形及び熱処理によって、金属粉末を構成する複数の金属粒子が、マレイミド化合物及びエポキシ樹脂の硬化物を介して互いに強固に結着される。その結果、コンパウンド粉の圧縮成形及び加熱によって製造された製品の機械的強度が増加し易い。エポキシ樹脂の詳細は、後述される。
 100質量部の金属粉末に対するマレイミド化合物の質量は、0.01質量部以上5.0質量部以下であってよい。100質量部の金属粉末に対するエポキシ樹脂の質量は、0質量部以上5.0質量部以下であってよい。
 コンパウンド粉全体における金属粉末の含有量は、90.9質量%以上99.99質量%以下であってよい。コンパウンド粉全体におけるマレイミド化合物の含有量は、0.01質量%以上4.55質量%以下であってよい。コンパウンド粉全体におけるエポキシの含有量は、0質量%以上4.55質量%以下であってよい。
 コンパウンド粉は、マレイミド化合物とは異なる他の樹脂を更に含んでよい。例えば、他の樹脂は、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種の樹脂であってよい。例えば、他の樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂(フェノールノボラック樹脂を含む。)、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート及びシリコーン(silicоne)樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂であってよい。コンパウンド粉がエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の両方を含む場合、フェノール樹脂はエポキシ樹脂の硬化剤として機能してよい。コンパウンド粉中の熱硬化性樹脂は、未硬化樹脂及び半硬化樹脂のうち少なくともいずれかであってよい。例えば、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂は、熱硬化性樹脂である。コンパウンド粉中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂は、未硬化樹脂及び半硬化樹脂のうち少なくともいずれかであってよい。
 コンパウンド粉は、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤、金属塩RM、ワックス、及び難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分を更に含んでよい。これらの成分の詳細は、後述される。
 図1は、本実施形態に係るコンパウンド粉10の模式的な断面図である。コンパウンド粉10は、金属粉末(複数の金属粒子2)と、金属粉末ではない非金属粉末(複数の非金属粒子6)と、を含んでよい。非金属粉末(非金属粒子6)は、マレイミド化合物、不飽和ケイ素化合物、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤、金属塩RM、ワックス、及び難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分からなっていてよい。コンパウンド粉10は、組成において異なる複数種の非金属粉末(非金属粒子6)を含んでよい。少なくとも一部の非金属粉末(非金属粒子6)は、マレイミド化合物を含んでよい。少なくとも一部の非金属粉末は、マレイミド化合物のみからなっていてよい。少なくとも一部の非金属粉末(非金属粒子6)は、マレイミド化合物と、不飽和ケイ素化合物と、を含んでもよい。少なくとも一部の非金属粉末(非金属粒子6)は、エポキシ樹脂を含んでよい。少なくとも一部の非金属粉末(非金属粒子6)は、エポキシ樹脂のみからなっていてよい。少なくとも一部の非金属粉末(非金属粒子6)は、エポキシ樹脂に加えて、少なくとも硬化剤及び硬化促進剤を更に含んでよい。少なくとも一部の非金属粉末(非金属粒子6)は、硬化剤及び硬化促進剤を含んでよい。少なくとも一部の非金属粉末(非金属粒子6)は、硬化剤及び硬化促進剤のみからなっていてよい。非金属粉末(非金属粒子6)は、マレイミド化合物及びエポキシ樹脂の両方を含んでよい。非金属粉末(非金属粒子6)は、マレイミド化合物及びエポキシ樹脂に加えて、不飽和ケイ素化合物、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤、金属塩RM、ワックス、及び難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分を更に含んでよい。金属粉末及び非金属粉末は均一に混合されていてよい。例えば、非金属粉末の粒径は、0.002mm以上0.5mm以下、又は0.1mm以上0.5mm以下であってよい。非金属粉末の粒度は、レーザー回折式粒度分布測定装置によって測定されてよい。
 被覆層4が、金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子2の表面を覆っていてよい。被覆層4に因り、コンパウンド粉が低温(例えば、300℃未満である温度)で十分に硬化され易く、コンパウンド粉の圧縮成形及び熱処理によって製造された製品の機械的強度が増加し易い。被覆層4は、金属粉末を構成する全ての金属粒子2の表面を覆っていてよい。コンパウンド粉10は、金属粉末(複数の金属粒子2)及び被覆層4のみからなっていてよい。つまり、コンパウンド粉10は、非金属粉末(非金属粒子6)を含まなくてもよい。被覆層4は、各金属粒子2の表面の一部のみを覆ってよい。被覆層4は、各金属粒子2の表面の全体を覆ってもよい。被覆層4は、電気的絶縁層として機能してよい。例えば、被覆層4の厚さは、0.01μm以上10μm以下であってよい。
 例えば、マレイミド化合物を含む被覆層4が、金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子2の表面を覆っていてよい。マレイミド化合物を含む被覆層4で覆われた表面を有する複数の金属粒子2は、露出した表面を有する複数の金属粒子に比べて、マレイミド化合物の硬化物を介して強固に結着され易い。その結果、コンパウンド粉の圧縮成形及び熱処理によって製造された製品の機械的強度が増加する。
 被覆層4は、マレイミド化合物に加えて、不飽和ケイ素化合物を更に含んでよい。不飽和ケイ素化合物及びマレイミド化合物は、被覆層4中で混合されていてよい。
 被覆層4は、マレイミド化合物に加えて、マレイミド化合物とは異なる樹脂、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤、金属塩RM、ワックス、及び難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分を更に含んでよい。
 例えば、被覆層4は、マレイミド化合物に加えて、エポキシ樹脂を更に含んでよい。エポキシ樹脂も、金属粉末を構成する各金属粒子を互いに結着するバインダーとして機能する。被覆層4がマレイミド化合物に加えて更にエポキシ樹脂を含む場合、金属粉末を構成する複数の金属粒子は、マレイミド化合物及びエポキシ樹脂の硬化物を介して互いに更に強固に結着される。マレイミド化合物とエポキシ樹脂は相溶性を有する。マレイミド化合物及びエポキシ樹脂の熱硬化により、マレイミド化合物がエポキシ樹脂で変性され、複雑なネットワーク構造を有する硬化物が形成される。マレイミド化合物及びエポキシ樹脂から形成された硬化物のガラス転移点は高い傾向がある。上述された諸要因により、コンパウンド粉から製造された製品の機械的強度が増加し易い。同様の理由から、被覆層4は、エポキシ樹脂に加えて、エポキシ樹脂の硬化剤として機能するフェノール樹脂を更に含んでよい。その結果、製品の機械的強度が更に増加し易い。同様の理由から、被覆層4が、フェノール樹脂とは異なる硬化剤、硬化促進剤、及びカップリング剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分を更に含んでよい。
 少なくとも一部の被覆層4は、エポキシ樹脂及びマレイミド化合物のうちエポキシ樹脂のみを含んでもよい。つまり、少なくとも一部の被覆層4は、マレイミド化合物を含まなくてもよい。エポキシ樹脂を含む被覆層4が各金属粒子2の表面を覆う場合、各金属粒子2がエポキシ樹脂及びマレイミド化合物を介して互いに強固に結着され易い。その結果、コンパウンド粉の圧縮成形及び熱処理によって製造された製品の機械的強度が増加し易い。
 本実施形態に係る成形体は、コンパウンド粉から形成される。例えば、金型内に充填されたコンパウンド粉の圧縮成形により、成形体が得られる。常温下でのコンパウンド粉の圧縮成形が行われてよい。コンパウンド粉を加熱しながらコンパウンド粉の圧縮成形が行われてもよい。
 金属粉末は、永久磁石(硬磁性体)であってよい。永久磁石は、Nd-Fe-B系合金であってよい。本実施形に係るボンド磁石は、永久磁石である金属粉末を含むコンパウンド粉から形成される。ボンド磁石は、コンパウンド粉の硬化物を含んでよい。例えば、コンパウンド粉から形成され成形体の熱処理により、成形体中のマレイミド化合物(及びエポキシ樹脂)が硬化され、成形体中の金属粒子がマレイミド化合物(及びエポキシ樹脂)の硬化物によって互いに結着される。その結果、ボンド磁石が得られる。
 金属粉末は、軟磁性体であってよい。軟磁性体は、純鉄及び鉄系合金のうち少なくもいずれかであってよい。本実施形に係る圧粉磁心は、軟磁性体である金属粉末を含むコンパウンド粉から形成される。圧粉磁心は、コンパウンド粉の硬化物を含んでよい。例えば、コンパウンド粉から形成され成形体の熱処理により、成形体中のマレイミド化合物(及びエポキシ樹脂)が硬化され、成形体中の金属粒子がマレイミド化合物(及びエポキシ樹脂)の硬化物によって互いに結着される。その結果、圧粉磁心が得られる。
 コンパウンド粉から形成される成形体は、環状又は筒状であってよい。コンパウンド粉から製造される製品も、環状又は筒状であってよい。本実施形態によれば、環状又は筒状である製品が高い圧環強度を有することができる。例えば、環状又は筒状である圧粉磁心は、例えば、位置センサ又は磁歪式センサ等に用いられてよい。
 コンパウンド粉の硬化物(例えば、ボンド磁石、及び圧粉磁心)から遡及的にコンパウンド粉自体の組成を分析及び特定するために、コンパウンド粉の硬化物が粉砕されてよい。更に、粉砕された硬化物を有機溶媒中に溶解して、硬化物を構成する金属粉末が、有機溶媒中に溶解した樹脂組成物から分離されてよい。互いに分離された樹脂組成物及び金属粉末其々が個別に分析されてよい。
 未硬化のコンパウンド粉の組成が分析及び特定される場合も、コンパウンド粉を有機溶媒中に溶解して、金属粉末が、有機溶媒中に溶解した樹脂組成物から分離されてよく、互いに分離された樹脂組成物及び金属粉末其々が個別に分析されてよい。
 例えば、樹脂組成物を構成する各成分(マレイミド化合物、不飽和ケイ素化合物、及びエポキシ樹脂等)は、赤外分光(Infrared Spectroscopy; IR)、核磁気共鳴(Nuclear Magnetic Resonance; NMR)、質量分析(Mass Spectrometry; MS)、ガスクロマトグラフィー(Gas Chromatography; GC)、及び高速液体クロマトグラフィー(High Performance Liquid Chromatography; HPLC)からなる群より選ばれる一つ以上の分析方法によって分析及び特定されてよい。
 例えば、金属粉末は、蛍光X線分析(X-ray Fluorescence; XRF)、誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma; ICP)発光分光、光電子分光(X-ray Photoelectron Spectroscopy; XPS)、エネルギー分散型X線分光(Energy Dispersive X‐ray Spectroscopy; EDS又はEDX)、及び質量分析からなる群より選ばれる一つ以上の分析方法によって分析及び特定されてよい。
 マレイミド化合物、並びに樹脂組成物に含まれてよい成分(エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤、金属塩RM、ワックス、難燃剤、及びその他の成分)の具体例は、以下の通りであってよい。
<マレイミド化合物: ビスマレイミド、及びアミノフェノール付加体>
 ビスマレイミド(下記のビスマレイミド類(a))は、2つ以上のマレイミド基を有する構造単位を含む化合物(例えば、モノマー又はポリマー)である。ビスマレイミドのアミノフェノール付加体は、ビスマレイミド類(a)とアミノフェノール類(b)との付加反応物(例えば、付加重合体)である。つまり、ビスマレイミド類(a)及びアミノフェノール類(b)の付加反応(例えば、付加重合反応)により、ビスマレイミドのアミノフェノール付加体が得られる。例えば、ビスマレイミド類(a)の一つの分子と、アミノフェノール類(b)の一つ以上の分子との反応によって、アミノフェノール付加体の一つの分子が合成されてよい。エポキシ化合物(c)(エポキシ樹脂)が、マレイミド化合物(特にアミノフェノール付加体)へ添加されてよい。エポキシ化合物(c)が添加されたマレイミド化合物(特にアミノフェノール付加体)の熱硬化により、マレイミド化合物(特にアミノフェノール付加体)がエポキシ化合物(c)で変性され、マレイミド化合物(特にアミノフェノール付加体)及びエポキシ化合物(c)から構成される複雑なネットワーク構造が形成される。その結果、マレイミド化合物(特にアミノフェノール付加体)とエポキシ化合物(c)から形成される硬化物のガラス転移温度が高まり易く、コンパウンド粉から製造される製品の高温での機械的強度が高まり易い。
 ビスマレイミド類(a)は、下記化学式Aで表される。
 上記化学式A中のRは、n価の有機基である。上記化学式A中のX及びX其々は、水素若しくはハロゲンから選ばれる1価の原子、又は1価の有機基である。X及びXは同一であってよく、X及びXは互いに異なってもよい。上記化学式A中のnは、2以上である整数である。
 例えば、ビスマレイミド類(a)は、エチレンビスマレイミド、ヘキサメチレンビスマレイミド、m-フェニレンビスマレイミド、p-フェニレンビスマレイミド、2,2‐ビス[4-(4‐マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン(別名; ビスフェノールAビス(4‐マレイミドフェニルエーテル))、4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン(別名; 4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド)、4,4’-ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4’-ジフェニルスルフォンビスマレイミド、4,4’-ジシクロヘキシルメタンビスマレイミド、m-キシリレンビスマレイミド、p-キシリレンビスマレイミド、及び4,4’-フェニレンビスマレイミドからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であってよい。コンパウンド粉は、必要に応じてモノマレイミド類を更に含んでよい。モノマレイミド類は、例えば、N-3-クロロフェニルマレイミド、又はN-4-ニトロフェニルマレイミドであってよい。
 ビスマレイミドのアミノフェノール付加体を構成する上記アミノフェノール類(b)は、下記化学式Bで表される。
 化学式B中の式中Rは、水素若しくはハロゲンから選ばれる1価の原子、又は1価の有機基である。化学式B中のmは、1以上5以下である整数である。
 上記化学式Aで表されるビスマレイミド類(a)と、上記化学式Bで表されるアミノフェノール類(b)から、下記化学式Cで表されるアミノフェノール付加体が合成されてよい。
 下記化学式C中のαは、1以上n以下である整数である。
 下記化学式C中のRは、n価の有機基である。下記化学式C中のX及びX其々は、水素若しくはハロゲンから選ばれる1価の原子、又は1価の有機基である。X及びXは同一であってよく、X及びXは互いに異なってもよい。下記化学式Cのnは、2以上である整数である。
 下記化学式C中の式中Rは、水素若しくはハロゲンから選ばれる1価の原子、又は1価の有機基である。下記化学式C中のmは、1以上5以下である整数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 例えば、アミノフェノール類(b)は、o-アミノフェノール、m-アミノフェノール、p-アミノフェノール、o-アミノクレゾール、m-アミノクレゾール、p-アミノクレゾール、アミノキシレノール、アミノクロルフェノール、アミノブロムフェノール、アミノカテコール、アミノレゾルシン、アミノビス(ヒドロキシフェノール)プロパン及びアミノオキシ安息香酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であってよい。
 コンパウンド粉は、ビスマレイミド類(a)と重合するコモノマーとして、アミノフェノール類(b)以外の化合物を更に含んでもよい。例えば、コンパウンド粉は、ビスマレイミド類(a)と重合するコモノマーとして、アミノフェノール類(b)以外の芳香族アミン類、ビニル化合物、アリル化合物、アリルフェノール類、及びイソシアネート類からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を更に含んでもよい。
 マレイミド化合物へ添加される上記エポキシ化合物(c)は、分子内に2個以上のエポキシ基を有してよい。例えば、エポキシ化合物(c)は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸のグリシジルエステル樹脂、ポリオールのポリグリシジルエーテル、ウレタン変性エポキシ樹脂、不飽和化合物をエポキシ化した脂肪酸型のポリエポキシド、不飽和化合物をエポキシ化した脂環型のポリエポキシド、複素環を有するエポキシ樹脂、異節環を有するエポキシ樹脂、及びアミンをグリシジル化したエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であってよい。
 アミノフェノール類(b)の質量の割合は、100質量部のビスマレイミド類(a)に対して、0~40質量部、5~40質量部、好ましくは10~30質量部であってよい。アミノフェノール類(b)の質量の割合が5質量部以上である場合、付加反応物と上記エポキシ化合物(c)との相溶性が十分である。アミノフェノール類(b)の質量の割合が40質量部以下である場合、アミノフェノール付加体中のアミノ基の数が適度に抑制され、アミノフェノール付加体が優れた耐熱性を有し易い。ビスマレイミド類(a)及びアミノフェノール類(b)の反応温度は、例えば、50~200℃、好ましくは80~180℃であってよい。ビスマレイミド類(a)及びアミノフェノール類(b)の反応時間は、数分から数十時間の範囲内で適宜調整されてよい。
 コンパウンド粉に含まれる全ての熱硬化性樹脂のうちマレイミド化合物の割合は、例えば、30~100質量%、又は30~80質量%であってよい。
 ビスマレイミドのアミノフェノール付加体を含む樹脂組成物としては、KIR-3、KIR-30、KIR-50及びKIR-100から選ばれる少なくとも一種の市販品(以上、京セラ株式会社製の商品名)が用いられてよい。KIR-3は、エポキシ化合物(c)(エポキシ樹脂)を含まないアミノフェノール付加体の一例である。KIR-30は、エポキシ化合物(c)(エポキシ樹脂)が添加されたアミノフェノール付加体の一例である。
 例えば、KIR-3及びKIR-30は、ビスマレイミドとして、下記化学式1で表される4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミドを含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 例えば、KIR-3及びKIR-30は、下記化学式2で表されるm-アミノフェノールを含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 例えば、KIR-30は、エポキシ化合物(エポキシ樹脂)として、下記化学式3で表されるビスフェノールA型エポキシ樹脂を含む。下記化学式3中のnは、ゼロ以上である整数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 例えば、KIR-3及びKIR-30は、下記化学式4で表されるアミノフェノール1付加体を含む。アミノフェノール1付加体は、4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミドの一つの分子とm-アミノフェノールの一つの分子との付加反応によって合成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 例えば、KIR-3及びKIR-30は、下記化学式5で表されるアミノフェノール2付加体を含む。アミノフェノール2付加体は、4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミドの一つの分子とm-アミノフェノールの二つの分子との付加反応によって合成されてよい。アミノフェノール2付加体は、上記のアミノフェノール1付加体の一つの分子とm-アミノフェノールの一つの分子との付加反応によって合成されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 KIR-30(マレイミド化合物)の熱硬化の過程では、アミノフェノール1付加体及びアミノフェノール2付加体のうち少なくとも一つと、ビスフェノールA型エポキシ樹脂との反応が、150℃近傍の温度範囲で進行し易い。
 KIR-30(マレイミド化合物)の熱硬化の過程では、マレイミド基同士の反応が、200℃よりも高い温度範囲で進行し易い。つまり、複数の4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド間の反応、複数のアミノフェノール1付加体間の反応、及び4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミドとアミノフェノール1付加体との反応が、200℃よりも高い温度範囲で進行し易い。
<エポキシ樹脂、及び硬化剤>
 例えば、エポキシ樹脂は、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ジフェニルメタン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、アラルキル型フェノール樹脂のエポキシ化物、ビスフェノール型エポキシ樹脂、アルコール類のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂及び/又はメタキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジル型又はメチルグリシジル型のエポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、及びオレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。
 少なくとも一部のエポキシ樹脂は、ナフタレン構造を有するナフタレン型エポキシ樹脂であってよい。ナフタレン型エポキシ樹脂は、常温で固体である。コンパウンド粉が、ナフタレン型エポキシ樹脂を含む場合、コンパウンド粉から製造される製品が、室温及び高温において高い機械的強を有し易い。ナフタレン型エポキシ樹脂は、例えば、ナフタレンジエポキシ化合物、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフタレンノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジエポキシ化合物のメチレン結合二量体、及び、ナフタレンモノエポキシ化合物とナフタレンジエポキシ化合物のメチレン結合体等からなる群より選ばれる少なくとも一種のエポキシ樹脂であってよい。
 ナフタレン型エポキシ樹脂は、3官能エポキシ樹脂及び4官能エポキシ樹脂のうち少なくとも一つであることが好ましい。ナフタレン型エポキシ樹脂は、4官能エポキシ樹脂であることがより好ましい。コンパウンド粉に含まれるナフタレン型エポキシ樹脂が、3官能エポキシ樹脂及び4官能エポキシ樹脂のうち少なくとも一つである場合、コンパウンド粉の熱硬化の過程で、ナフタレン型エポキシ樹脂が互いに三次元的に架橋され、強固な架橋ネットワークが形成される。その結果、コンパウンド粉から製造される製品中のナフタレン型エポキシ樹脂の動きが高温下において抑制され易い。つまり、3官能エポキシ樹脂及び4官能エポキシ樹脂其々のガラス転移温度は、2官能エポキシ樹脂のガラス転移温度よりも高い。したがって、コンパウンド粉に含まれるナフタレン型エポキシ樹脂が、3官能エポキシ樹脂及び4官能エポキシ樹脂のうち少なくとも一つである場合、コンパウンド粉から製造される製品が高温において高い機械的強度を有し易い。
 例えば、3官能のナフタレン型エポキシ樹脂又は4官能のナフタレン型エポキシ樹脂として、DIC株式会社製のHP-4700、HP-4710、HP-4770、EXA-5740、又はEXA-7311-G4等の市販品が用いられてよい。コンパウンド粉に含まれるナフタレン型エポキシ樹脂は、2官能エポキシ樹脂であってもよい。2官能のナフタレン型エポキシ樹脂としてはHP-4032又はHP-4032D等の市販品が用いられてよい。コンパウンド粉に含まれるナフタレン型エポキシ樹脂は、βナフトール型エポキシ樹脂であってもよい。
 コンパウンド粉は、上記のうち一種のエポキシ樹脂を含んでよい。コンパウンド粉は、上記のうち複数種のエポキシ樹脂を含んでもよい。
 硬化剤は、低温から室温の範囲でエポキシ樹脂を硬化させる硬化剤と、加熱に伴ってエポキシ樹脂を硬化させる加熱硬化型硬化剤と、に分類される。低温から室温の範囲でエポキシ樹脂を硬化させる硬化剤は、例えば、脂肪族ポリアミン、ポリアミノアミド、及びポリメルカプタン等である。加熱硬化型硬化剤は、例えば、芳香族ポリアミン、酸無水物、フェノールノボラック樹脂、及びジシアンジアミド(DICY)等である。
 低温から室温の範囲でエポキシ樹脂を硬化させる硬化剤を用いた場合、エポキシ樹脂の硬化物のガラス転移点は低く、エポキシ樹脂の硬化物は軟らかい傾向がある。その結果、コンパウンド粉から製造された製品も軟らかくなり易い。したがって、製品の耐熱性(高温での機械的強度)を向上させる観点から、硬化剤は、好ましくは加熱硬化型の硬化剤、より好ましくはフェノール樹脂、さらに好ましくはフェノールノボラック樹脂であってよい。特に硬化剤としてフェノールノボラック樹脂を用いることで、ガラス転移点が高いエポキシ樹脂の硬化物が得られ易い。その結果、コンパウンド粉から製造された製品の耐熱性が向上し易い。
 一部又は全部の硬化剤は、フェノール樹脂であってよい。フェノール樹脂は、例えば、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、サリチルアルデヒド型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、ベンズアルデヒド型フェノールとアラルキル型フェノールとの共重合型フェノール樹脂、パラキシリレン及び/又はメタキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、及びトリフェニルメタン型フェノール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。フェノール樹脂は、上記のうちの2種以上のフェノール樹脂から構成される共重合体であってもよい。
 フェノールノボラック樹脂は、例えば、フェノール類及び/又はナフトール類と、アルデヒド類と、を酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られる樹脂であってよい。フェノールノボラック樹脂を構成するフェノール類は、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール及びアミノフェノールからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。フェノールノボラック樹脂を構成するナフトール類は、例えば、α‐ナフトール、β‐ナフトール及びジヒドロキシナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。フェノールノボラック樹脂を構成するアルデヒド類は、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド及びサリチルアルデヒドからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。
 硬化剤は、例えば、1分子中に2個のフェノール性水酸基を有する化合物であってよい。1分子中に2個のフェノール性水酸基を有する化合物は、例えば、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、及び置換又は非置換のビフェノールからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。
 コンパウンド粉は、硬化剤として、上記のうち一種のフェノール樹脂を含んでよい。コンパウンド粉は、硬化剤として、上記のうち複数種のフェノール樹脂を含んでもよい。
 エポキシ樹脂のエポキシ当量に対するフェノール樹脂の水酸基当量の比率は、0.5以上1.5以下、0.9以上1.4以下、1.0以上1.4以下、又は1.0以上1.2以下であってよい。つまり、エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応するフェノール樹脂中の活性基(フェノール性OH基)の比率は、エポキシ樹脂中の1当量のエポキシ基に対して、好ましくは0.5当量以上1.5当量以下、より好ましくは0.9当量以上1.4当量以下、さらに好ましくは1.0当量以上1.4当量以下、特に好ましくは1.0当量以上1.2当量以下であってよい。フェノール樹脂中の活性基の比率が0.5当量未満である場合、硬化後のエポキシ樹脂の単位重量当たりのOH量が少なくなり、樹脂組成物(エポキシ樹脂)の硬化速度が低下する。またフェノール樹脂中の活性基の比率が0.5当量未満である場合、得られる硬化物のガラス転移温度が低下し易く、硬化物の充分な弾性率が得られ難い。一方、フェノール樹脂中の活性基の比率が1.5当量以下である場合、コンパウンド粉から形成された製品が高い機械的強度を有し易い。
<硬化促進剤>
 硬化促進剤(硬化触媒)は、例えば、エポキシ樹脂と反応してエポキシ樹脂の硬化を促進させる組成物であればよく、限定されない。硬化促進剤は、リン系の硬化促進剤であることが好ましい。リン系硬化促進剤は、トリフェニルホスフィン-ベンゾキノン、トリス-4-ヒドロキシフェニルホスフィン-ベンゾキノン、テトラフェニルホスホニウム・テトラキス(4-メチルフェニル)ボレート、及びテトラ(n-ブチル)ホスホニウムテトラフェニルボレート等からなる群より選ばれる少なくとも一種の硬化促進剤であってよい。上記硬化促進剤を含むコンパウンド粉から製造された製品は、高温において高い機械的強度を有し易い。また上記硬化促進剤を含むコンパウンド粉は、高温及び高湿な環境下においても長期間にわたって安定的に保存し易い。硬化促進剤は、例えば、アルキル基置換イミダゾール、又はベンゾイミダゾール等のイミダゾール類であってもよい。コンパウンド粉は、一種の硬化促進剤を含んでよい。コンパウンド粉は、複数種の硬化促進剤を含んでもよい。
 硬化促進剤の配合量は、硬化促進効果が得られる量であればよく、特に限定されない。ただし、エポキシ樹脂の吸湿時の硬化性及び流動性を改善する観点から、硬化促進剤の配合量は、100質量部のエポキシ樹脂に対して、好ましくは0.1質量部以上30質量部以下、より好ましくは1質量部以上15質量部以下であってよい。硬化促進剤の配合量が0.1質量部未満である場合、十分な硬化促進効果が得られ難い。硬化促進剤の配合量が30質量部を超える場合、コンパウンド粉の保存安定性が低下し易い。硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及び硬化剤(例えばフェノール樹脂)の質量の合計に対して0.001質量部以上5質量部以下であることが好ましい。
<カップリング剤>
 カップリング剤は、エポキシ樹脂(エポキシ化合物)等の樹脂組成物が有するグリシジル基と反応するカップリング剤であればよい。カップリング剤は、金属粒子と樹脂組成物との密着性を向上させ、コンパウンド粉から製造される製品の機械的強度を向上させる。グリシジル基と反応するカップリング剤は、例えば、シラン系化合物(シランカップリング剤)であってよい。シランカップリング剤は、例えば、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、酸無水物系シラン及びビニルシランからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。例えば、より具体的なシランカップリング剤は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(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、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシランリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネ-トプロピルトリエトキシシラン、ジメチルシランの重縮合物、ジフェニルシランの重縮合物、及びジメチルシランとジフェニルシランの共重縮合物からなる群より選ばれる少なくとも一種のカップリング剤であってよい。上記の中でも、アミノ基を有するシランカップリング剤が特に好ましい。
 一部又は全部のカップリング剤は、無水コハク酸基を有してよい。カップリング剤が無水コハク酸基を有することにより、金属粒子とエポキシ樹脂等の樹脂組成物との密着性が向上し易く、多湿な環境下でカップリング剤がエポキシ樹脂等の樹脂組成物と架橋され易く、コンパウンド粉から製造される製品の耐熱性及び耐候性が向上し易い。コンパウンド粉は、上記のうち一種のカップリング剤を含んでよい。コンパウンド粉は、上記のうち複数種のカップリング剤を含んでもよい。
<金属塩RM>
 金属塩RM中のRは、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基である。金属塩RM中のMは、Ca(カルシウム)及びBa(バリウム)のうち少なくとも一種の二価の金属元素である。
 コンパウンド粉が、RMと表される金属塩を含むことにより、コンパウンド粉から製造される製品は高い機械的強度を有し易い。換言すれば、飽和脂肪酸基Rの炭素数が6以上12以下であり、且つMがCa及びBaのうち少なくとも一種の金属元素である場合、RMが、コンパウンド粉から製造される製品の機械的強度の低下を抑制する。したがって、コンパウンド粉から製造される製品又はその前駆体である成形体が複雑又は薄肉な形状を有する場合であっても、高い機械的強度を有する製品を製造することができる。例えば、コンパウンド粉から製造される製品が環状又は筒状である場合であっても、製品は高い圧環強度を有することができる。
 Rの炭素数が6以上である場合、コンパウンド粉が十分な流動性及び離型性を有し易く、コンパウンド粉を圧縮成形し易く、コンパウンド粉から製造される製品が所望の形状及び寸法を有し易く、製品が高い機械的強度を有し易い。Rの炭素数が12以下である場合も、圧粉磁心が高い機械的強度を有し易い。RMが機械的強度の低下を抑制する機構は、必ずしも解明されていない。発明者らは、以下のメカニズムに因り、RMが機械的強度の低下を抑制する、と考察する。
 コンパウンド粉が、上記金属塩RMの代わりに、ステアリン酸亜鉛等の長鎖飽和脂肪酸の亜鉛塩を潤滑剤として含む場合、潤滑剤は、コンパウンド粉から製造された製品に含まれる樹脂組成物(バインダー樹脂)中に分散し易い。対照的に、主な潤滑剤として上記金属塩RMを含むコンパウンド粉から製造される製品の場合、多量の金属塩RMが製品の表面近傍に存在し易く、製品の内部(製品の表面から遠い部分)に存在する金属塩RMは少ない。その結果、製品の内部に含まれる樹脂組成物自体の機械的強度の低下が抑制され易く、製品の機械的強度の低下も抑制され易い。製品における上記金属塩RMの存在状態が、製品における長鎖飽和脂肪酸塩(ステアリン酸亜鉛等)の存在状態と異なる理由は、Ca及びBaの少なくともいずれかから構成される上記金属塩RMの樹脂組成物との相溶性が、Znから構成される長鎖飽和脂肪酸塩の樹脂組成物との相溶性と異なるからである。Ba塩及びCa塩は水和水を形成し易いことから、Ba塩及びCa塩が上記の相溶性又は製品の機械的強度に寄与する可能性もある。長鎖飽和脂肪酸基(ステアリン酸基等)に比べて短いアルキル鎖(R)から構成される金属塩RMの潤滑性能を維持できる理由も、上記の機構に因る、と考えられる。ただし、本発明の技術的範囲は、上記メカニズムによって限定されるものではない。
 上述の通り、金属塩RMを構成するRは、炭素数が6以上12以下(6以上10以下、又は12)である飽和脂肪酸基である。金属塩RMを構成するMは、Ca及びBaのうち少なくとも一種の金属元素である。炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基Rは、炭素数が6であるカプロン酸基(CH(CHCOO‐)、炭素数が7であるエナント酸基(CH(CHCOO‐)、炭素数が8であるカプリル酸基(CH(CHCOO‐)、炭素数が9であるペラルゴン酸基(CH(CHCOO‐)、炭素数が10であるカプリン酸基(CH(CHCOO‐)、及び、炭素数が12であるラウリン酸基(CH(CH10COO‐)からなる群より選ばれる少なくとも一種の飽和脂肪酸基であってよい。つまり、RMと表される金属塩は、カプロン酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、カプロン酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、エナント酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、エナント酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、カプリル酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、カプリル酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、ペラルゴン酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、ペラルゴン酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、カプリン酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、カプリン酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、ラウリン酸カルシウム((CH(CH10COO)Ca)、及びラウリン酸バリウム((CH(CH10COO)Ba)からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属塩を含んでよい。コンパウンド粉は、上記の金属塩のうち複数種の金属塩を含んでよい。コンパウンド粉は、上記の金属塩を含有する部分ケン化飽和脂肪酸エステルを含んでよい。
 Rは、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基であってよい。つまり、RMと表される金属塩は、カプロン酸カルシウム、カプロン酸バリウム、エナント酸カルシウム、エナント酸バリウム、カプリル酸カルシウム、カプリル酸バリウム、ペラルゴン酸カルシウム、ペラルゴン酸バリウム、カプリン酸カルシウム、及びカプリン酸バリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属塩を含んでよい。Rが、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基である場合、コンパウンド粉から形成された成形体(熱処理前の成形体)中の金属粉末の錆が抑制され易く、コンパウンド粉から製造された製品(熱処理後の成形体)中の金属粉末の錆も抑制され易い。例えば、水の存在下で成形体中及び製品中の金属粉末の錆が抑制され易い。
 発明者らは、以下のメカニズムにより、水の存在下で成形体中及び製品中の金属粉末の錆が抑制される、と推測する。
 コンパウンド粉から形成された成形体においては、金属粉末を構成する一部又は全ての金属粒子の表面の少なくとも一部は、樹脂組成物で覆われ、金属塩は成形体中に分散している。金属塩は成形体に含まれる樹脂組成物中に存在していてよい。またコンパウンド粉から製造された製品(熱処理後の成形体)においても、金属粉末を構成する一部又は全ての金属粒子の表面の少なくとも一部は、樹脂組成物(未硬化の樹脂組成物又は樹脂組成物の硬化物)で覆われ、金属塩は製品中に分散している。金属塩は製粉に含まれる樹脂組成物中に存在していてよい。金属粒子の表面が樹脂組成物で覆われることなく露出している場合、金属粒子の露出した表面が水に直接接触する可能性がある。その結果、金属粒子の露出した表面が水によって酸化され、錆が生じ易い。しかし、Rが、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基である場合、水中での金属塩(RM)の解離によって飽和脂肪酸イオン(R)が生成し易く、飽和脂肪酸イオンを構成するカルボキシレート基(‐COO)の酸素(O)が、金属粒子の露出した表面に位置する金属元素(例えば鉄)と結合し易い。その結果、樹脂組成物で覆われていない金属粒子の表面が飽和脂肪酸基で覆われ、飽和脂肪酸基が金属粒子の表面の酸化を抑制する。つまり、金属塩に由来する飽和脂肪酸基が、金属粒子の表面と水との直接的な接触を抑制し、成形体中及び製品中の金属粉末の錆を抑制する。Rの炭素数が10より大きい場合、水中で金属塩(RM)が解離し難く、飽和脂肪酸イオン(R)が生成し難いので、成形体中及び製品中の金属粉末の錆を抑制し難い。つまり、Rの炭素数が10より大きい金属塩を含む成形体中の金属粉末は、Rの炭素数が6以上10以下である金属塩を含む成形体中の金属粉末に比べて、水の存在下において短時間で錆び易い。成形体の場合と同様に、Rの炭素数が10より大きい金属塩を含む製品中の金属粉末は、Rの炭素数が6以上10以下である金属塩を含む圧粉磁心中の金属粉末に比べて、水の存在下において短時間で錆び易い。
 成形体中及び製品中の金属粉末の錆が更に抑制され易いことから、Rは、炭素数が6以上8以下である飽和脂肪酸基であってよい。
 RMと表される上記の金属塩は、ワックスとして機能してよい。ワックスは、潤滑剤及び離型剤のうちいずれか又は両方を意味する。RMと表される上記の金属塩が、ワックスとして機能する場合、コンパウンド粉は、金属塩に由来する優れた流動性を有することができるため、所望の形状に成形され易い。優れた流動性とは、コンパウンド粉が流動し易い性質と言い換えられてよい。また金属塩がワックスとして機能する場合、コンパウンド粉から形成された成形体を破損させることなく型から分離し易い。
 コンパウンド粉は、上記金属塩RMのみからなる粉末を含んでよい。コンパウンド粉は、金属塩RMのみからなる粉末に加えて、他のワックスからなる粉末を更に含んでよい。これらの粉末により、コンパウンド粉の全体が、上記金属塩RM又はワックスに由来する優れた流動性を有することができる。
 コンパウンド粉は、RMR’と表される金属塩を含んでよく、R及びR’其々は、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基であってよく、R及びR’其々の炭素数は互いに異なってよく、Mは、Ca及びBaのうち少なくとも一種の金属元素であってよい。コンパウンド粉は、飽和脂肪酸のマグネシウム塩及び飽和脂肪酸のストロンチウム塩のうち少なくとも一種の金属塩を含んでよい。例えば、コンパウンド粉は、RMg、RMgR’、RSr及びRSrR’からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属塩を含んでよく、R及びR’其々は、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基であってよい。
 金属塩RMの質量の合計は、100質量部の金属粉末に対して、0.01質量部以上0.70質量部以下、好ましくは0.05質量部以上0.50質量部以下であってよい。金属塩RMの質量の合計が上記範囲内である場合、圧粉磁心の優れた離型性と高い機械的強度が両立し易い。金属塩RMの質量が0.01質量部以上である場合、コンパウンド粉の圧縮成形によって得られた圧粉磁心を、金型から抜き出し易い。金属塩RMの質量が0.70質量部以下である場合、製品が高い機械的強度を有し易い。
<ワックス>
 コンパウンド粉は、ワックスを含んでよい。コンパウンド粉がワックスを含むことにより、コンパウンド粉の流動性及び成形性が向上し、コンパウンド粉の離型性が向上する。その結果、コンパウンド粉から製造される製品の形状及び寸法の精度が向上し、製品の構造的欠陥が抑制され易い。ただし、上記金属塩RMがワックスとして十分に機能する場合、コンパウンド粉は、上記金属塩RM及び他のワックスのうち、上記金属塩RMのみを含むことが好ましい。コンパウンド粉が、上記金属塩RM以外のワックスを含まないことにより、室温及び高温での製品の機械的強度が向上し易い。同様の理由から、コンパウンド粉が、上記金属塩RMと他のワックスの両方を含む場合、コンパウンド粉中の上記金属塩RMの含有量(単位:質量%)は、コンパウンド粉中の他のワックスの含有量よりも多いことが好ましい。ワックスは、例えば、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸塩、及び飽和脂肪酸エステルのうち少なくともいずれか一つであってよい。ワックスは、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラウリン酸カルシウム、ミリスチン酸カルシウム、ペンタデシル酸カルシウム、パルミチン酸カルシウム、マルガリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、アラキジン酸カルシウム、ヘンイコシル酸カルシウム、ベヘン酸カルシウム、リグノセリン酸カルシウム、セロチン酸カルシウム、モンタン酸カルシウム、メリシン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ミリスチン酸バリウム、ペンタデシル酸バリウム、パルミチン酸バリウム、マルガリン酸バリウム、ステアリン酸バリウム、アラキジン酸バリウム、ヘンイコシル酸バリウム、ベヘン酸バリウム、リグノセリン酸バリウム、セロチン酸バリウム、モンタン酸バリウム、メリシン酸バリウム、ラウリン酸エステル、ミリスチン酸エステル、ペンタデシル酸エステル、パルミチン酸エステル、マルガリン酸エステル、ステアリン酸エステル、アラキジン酸エステル、ヘンイコシル酸エステル、ベヘン酸エステル、リグノセリン酸エステル、セロチン酸エステル、モンタン酸エステル及びメリシン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。コンパウンド粉は、上記以外のワックスを含んでもよい。例えば、ワックスは、上記飽和脂肪酸のマグネシウム塩、上記飽和脂肪酸のアルミニウム塩、12-オキシステアリン酸、リシノール酸カルシウム、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、N-オレイルステアリン酸アミド、N-ステアリルエルカ酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチロールベヘン酸アミド、エチレングリコール、ステアリルアルコール、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、シリコーンオイル、シリコングリース、フッ素系オイル、フッ素系グリース、含フッ素樹脂粉末、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アマイドワックス、ポリプロピレンワックス、エステルワックス、カルナウバワックス、及びマイクロワックス等からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。コンパウンド粉は、上記のうち一種のワックスを含んでよい。コンパウンド粉は、上記のうち複数種のワックスを含んでもよい。
<金属粉末>
 金属粉末は、一種の金属元素を含んでよい。金属粉末は、複数種の金属元素を含んでもよい。例えば、金属粉末は、卑金属元素、貴金属元素、遷移金属元素、及び希土類元素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含んでよい例えば、金属粉末に含まれる金属元素は、例えば、鉄(Fe)、コバルト(Co)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、Nd(ネオジム)、Sm(サマリウム)、銅(Cu)、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、スズ(Sn)、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、鉛(Pb)及び銀(Ag)からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。金属粉末は、金属元素以外の元素を更に含んでもよい。例えば、金属粉末は、窒(N)、酸素(О)、ベリリウム(Be)、リン(P)、ホウ素(B)及びケイ素(Si)からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含んでもよい。コンパウンド粉は、一種の金属粉末を含んでよく、複数種の金属粉末を含んでもよい。金属粉末を構成する金属粒子の表面は、絶縁膜で覆われていてよい。例えば、絶縁膜は、金属粉末を構成する金属の酸化物(酸化鉄等)であってよい。絶縁膜はガラスであってもよい。上述された被覆層が絶縁膜の表面を覆っていてよい。
<永久磁石>
 金属粉末は、永久磁石(硬磁性体)であってよい。例えば、永久磁石は、ネオジム-鉄-ホウ素(Nd-Fe-B)系合金(希土類磁石)、サマリウム-コバルト(Sm-Co)系合金(希土類磁石)、サマリウム-鉄-窒素(Sm-Fe-N)系合金(希土類磁石)、鉄-コバルト(Fe-Co)系合金(合金磁石)、及びAl-Ni-Co系合金(アルニコ磁石)からなる群より選ばれる少なくとも一種の永久磁石であってよい。
 磁石粉末(永久磁石である金属粉末)を構成する個々の磁石粒子の形状は、特に限定されない。個々の磁石粒子は、扁平であってよい。個々の磁石粒子は、例えば、球状、又は針状であってもよい。磁石粉末の粒径は、例えば、2μm以上300μm以下、20μm以上300μm以下、又は40μm以上250μm以下であってよい。磁石粉末の粒度は、ふるい分けによる磁石粒子の質量測定に基づいて算出されてよい。磁石粉末の粒度は、レーザー回折式粒度分布測定装置によって測定されてもよい。コンパウンド粉は、平均粒径又はメジアン径(D50)において異なる複数種の磁石粉末を含んでよい。
<軟磁性体>
 金属粉末は、軟磁性体であってよい。例えば、軟磁性体は、純鉄及び鉄系合金のうち少なくもいずれかであってよい。鉄系合金とは、鉄を含む合金である。鉄系合金は、固溶体、共晶及び金属間化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでよい。軟磁性体は、アモルファスであってよい。例えば、鉄系合金は、Fe‐Cr系合金(ステンレス鋼)、Fe‐Ni‐Cr系合金(ステンレス鋼)Fe‐Si系合金、Fe‐Si‐Al系合金(センダスト)、Fe‐Ni系合金(パーマロイ)、Fe‐Cu‐Ni系合金(パーマロイ)、Fe‐Co系合金(パーメンジュール)、Fe‐Cr‐Si系合金(電磁ステンレス鋼)、及びインバー(invar)からなる群より選ばれる少なくとも一種の合金であってよい。
 軟磁性粉末(軟磁性体である金属粉末)は、アモルファス系鉄粉及びカルボニル鉄粉のうち少なくともいずれかであってもよい。軟磁性粉末は、Feアモルファス合金であってもよい。例えば、Feアモルファス合金からなる軟磁性粉末の市販品として、AW2‐08、KUAMET‐6B2(以上、エプソンアトミックス株式会社製の商品名)、DAP MS3、DAP MS7、DAP MSA10、DAP PB、DAP PC、DAP MKV49、DAP 410L、DAP 430L、DAP HYBシリーズ(以上、大同特殊鋼株式会社製の商品名)、MH45D、MH28D、MH25D、及びMH20D(以上、神戸製鋼株式会社製の商品名)からなる群より選ばれる少なくとも一種の軟磁性粉末が用いられてよい。純鉄からなる軟磁性粉末の市販品として、Somaloy 700HR 3P、Somaloy 700 3P、Somaloy 500、及びABC100.30(以上、ヘガネスAB社製の商品名)からなる群より選ばれる少なくとも一種の軟磁性粉末が用いられてよい。
 軟磁性粉末を構成する個々の軟磁性粒子の形状は、特に限定されない。個々の軟磁性粒子は、扁平であってよい。個々の軟磁性粒子は、例えば、球状、又は針状であってもよい。軟磁性粉末の粒径は、例えば、60μm以上150μm以下であってよい。軟磁性粉末の粒度は、ふるい分けによる軟磁性粒子の質量測定に基づいて算出されてよい。軟磁性粉末の粒度は、レーザー回折式粒度分布測定装置によって測定されてもよい。コンパウンド粉は、平均粒径又はメジアン径(D50)において異なる複数種の軟磁性粉末を含んでよい。
<その他の成分>
 コンパウンド粉の環境安全性、リサイクル性、成形加工性及び低コストのために、コンパウンド粉は難燃剤を含んでよい。難燃剤は、例えば、臭素系難燃剤、リン系難燃剤、水和金属化粉合物系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素含有化合物、ヒンダードアミン化合物、有機金属化合物及び芳香族系エンジニアリングプラスチックからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。コンパウンド粉は、上記のうち一種の難燃剤を含んでよく、上記のうち複数種の難燃剤を含んでもよい。
 コンパウンド粉は、金属粉末とは異なる無機フィラーを含んでよい。無機フィラーは、一種の粒子から構成されていてよい。無機フィラーは、二種以上の粒子から構成されていてもよい。無機フィラーの平均粒径は、1μm以上100μm以下、好ましくは1μm以上50μm以下、更に好ましくは1μm以上20μm以下、特に好ましくは1.5μm以上10μm以下であってよい。無機フィラーは、平均粒径の異なる複数種のフィラーの混合物であることが好ましい。これにより、コンパウンド粉から製造される製品の空間充填率を高めることができる。
 好ましい無機フィラーは、シリカ(SiO)粒子である。シリカ粒子は、例えば、ゾルゲル法により得られる球状シリカ、粉砕により微細化された破砕シリカ、乾式シリカ、又は湿式シリカであってもよい。球状シリカの市販品としては、MSR-2212、MSR-SC3、MSR-SC4、MSR-3512、MSR-FC208(以上、株式会社龍森の商品名)、エクセリカ(以上、株式会社トクヤマの商品名)、SO-E1、SO-E2、SO-E3、SO-E5、SO-E6、SO-C1、SO-C2、SO-C3、SO-C5、又はSO-C6(以上、アドマテックス株式会社の商品名)が用いられてよい。破砕シリカの市販品としては、クリスタライト3K-S、NX-7、MCC-4、CMC-12、A1、AA、CMC-1、VX-S2、VX-SR(以上、株式会社龍森の商品名)、F05、F05-30、F05-12(以上、福島窯業株式会社の商品名)が用いられてよい。レオロシール等の乾式シリカ、トクシール及びファインシール等の湿式シリカ(以上、株式会社トクヤマの商品名)が用いられてもよい。
 シリカ粒子の表面は、シランカップリング剤により処理されていることが好ましい。シリカ粒子の表面へのシランカップリング剤の付着により、コンパウンド粉中のシリカ粒子の沈降が抑制されて、シリカ粒子が安定的に分散した製品を得ることができる。シリカ粒子の表面処理用のシランカップリング剤は、上述されたシランカップリング剤と同じであってよい。
<コンパウンド粉の製造方法>
 コンパウンド粉を構成する金属粉末及び上述の成分(マレイミド化合物等を含む樹脂組成物)を一括して混合することにより、コンパウンド粉が製造されてよい。金属粉末を構成する各金属粒子の表面が上述された被覆層で覆われる場合、以下の方法で被覆層が形成されてよい。
 被覆層の原料を有機溶媒に溶解することにより、被覆用溶液が得られる。被覆層の原料は、マレイミド化合物及びエポキシ樹脂のうち少なくとも一つの熱硬化性樹脂を含んでよい。被覆層の原料は、マレイミド化合物及びエポキシ樹脂の両方を含んでよい。被覆層の原料は、熱硬化性樹脂に加えて、不飽和ケイ素化合物、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤、金属塩RM、ワックス、及び難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分を更に含んでよい。例えば、有機溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン(2-ブタノン)、メチルイソブチルケトン(4-メチル-2-ペンタノン)、ベンゼン、トルエン、キシレン及びN-メチル-2-ピロリドン(NMP)等からなる群より選ばれる少なくとも一種の溶媒であってよい。作業性を考慮した場合、有機溶媒は、常温で液体であることが好ましく、有機溶媒の沸点が60℃以上150℃以下であることが好ましい。このような溶媒としては、例えば、アセトン又はメチルエチルケトンが好ましい。無機フィラーを含むコンパウンド粉が製造される場合、無機フィラーは金属粉末と共に被覆用溶液へ添加されてよい。
 被覆層の形成前に、不飽和ケイ素化合物及び他のシランカップリング剤のうち少なくとも一つによる金属粉末の表面処理が予め実施されていてよい。被覆層の形成前に、シランカップリング剤による無機フィラーの表面処理が予め実施されていてよい。
 金属粉末が被覆用溶液へ添加される。金属粉末を被覆用溶液中に分散させた後、減圧留去及び乾燥により、金属粉末を含む被覆用溶液から有機溶媒が除去される。その結果、金属粉末を構成する個々の金属粒子の表面が被覆層で覆われる。被覆層の厚さは、被覆用溶液中の被覆層の原料の含有量、及び被覆用溶液の質量に対する金属粉末の質量の比に基づいて調整されてよい。金属粉末を構成する個々の金属粒子の表面が被覆層で覆われた後、金属粉末と他の原料を混合することにより、コンパウンド粉が得られる。
 ビスマレイミドのアミノフェノール付加体は、上記の有機溶媒の中でもN-メチル-2-ピロリドン中に溶解し易く、他の有機溶媒中に溶解し難い。しかし、N-メチル-2-ピロリドンの沸点(202℃)は比較的高いため、金属粉末及び被覆用溶液から有機溶媒を除去する工程において、ビスマレイミドのアミノフェノール付加体の少なくとも一部が熱硬化される可能性がある。
 ビスマレイミドのアミノフェノール付加体及びエポキシ樹脂は相溶性を有する。したがって、ビスマレイミドのアミノフェノール付加体及びエポキシ樹脂の混合物は、N-メチル-2-ピロリドン以外の有機溶媒中に溶解することができる。つまり、ビスマレイミドのアミノフェノール付加体及びエポキシ樹脂の混合物は、より低い沸点を有する有機溶媒中に溶解することができる。その結果、金属粉末を含む被覆用溶液から有機溶媒を除去する工程において、ビスマレイミドのアミノフェノール付加体の熱硬化が抑制され、被覆層が未硬化樹脂及び半硬化樹脂のうち少なくともいずれかとしてビスマレイミドのアミノフェノール付加体を含み易い。
 ボンド磁石用のコンパウンドが製造される場合、低い沸点を有する有機溶媒を被覆用溶液に用いることにより、金属粉末を含む被覆用溶液から有機溶媒を除去する工程において、熱に起因する磁石粉末の磁気特性の劣化が抑制され易い。
 金属粉末及び被覆用溶液から有機溶媒が除去する工程では、エバポレーターを用いて、被覆用溶液を撹拌しながら常温で有機溶媒の減圧留去を行うことが好ましい。減圧留去によって得られた固形物を減圧乾燥機などで更に乾燥した後、適宜、固形物を粉砕することにより、被覆層が形成された金属粉末が得られてよい。減圧留去の代わりに、ニーダなどで上記溶液を撹拌しながら常圧留去が行われてよい。留去によって得られた固形物の乾燥方法として、加熱は好ましくない。ただし、80℃以下、好ましくは60℃以下での固形物の加熱によって、固形物を乾燥してもよい。
 コンパウンド粉が、非金属粉末(非金属粒子)を含む場合、非金属粉末(非金属粒子)は、非金属粉末を構成する一種以上の成分の混合及び攪拌によって調製されてよい。非金属粉末(非金属粒子)は、非金属粉末を構成する一種以上の成分からなる粗大な固形物の粉砕、混合及び攪拌によって調製されてよい。
 上述されたコンパウンド粉の作製方法には溶媒が用いられるが、溶媒を用いずにコンパウンド粉が作製されてもよい。つまり、溶媒を用いないドライ混合により、コンパウンド粉が作製されてもよい。例えば、ドライ混合の場合、コンパウンド粉を構成する金属粉末及び上述の成分(マレイミド化合物等を含む樹脂組成物)を、密閉容器内において常温及び常圧で混合することにより、コンパウンド粉が得られてよい。
<ボンド磁石の製造方法>
 金型内に充填された上記コンパウンド粉の圧縮成形により、成形体が得られる。成形圧力が高いほど、ボンド磁石の残留磁束密度及び機械的強度が高まる。成形圧力は、例えば、500MPa以上2500MPa以下であってよい。量産性及び金型の寿命も考慮される場合、成形圧力は、1400MPa以上2000MPa以下であってよい。コンパウンド粉の圧縮成形と同時に、コンパウンド粉が加熱されてよい。圧縮成形中のコンパウンド粉の温度は、コンパウンド粉中の熱硬化性樹脂の硬化温度未満であってよい。換言すれば、圧縮成形中のコンパウンド粉の温度は、下記の熱処理温度未満であってよい。成形体の密度は、磁石粉末の真密度に対して、好ましくは75%以上86%以下、より好ましくは80%以上86%以下であってよい。成形体の密度が磁石粉末の真密度に対して75%以上86%以下である場合、磁気特性及び機械的強度に優れたボンド磁石を製造することができる。
 成形体の熱処理により、成形体中の樹脂組成物が硬化し、成形体中の磁石粒子が樹脂組成物の硬化物で互いに結着され、ボンド磁石が得られる。成形体の熱処理温度は、樹脂組成物が十分に硬化する温度であればよい。成形体の熱処理温度は、例えば、150℃以上300℃以下、好ましくは175℃以上250℃以下であってよい。成形体中の磁石粉末の酸化を抑制するために、不活性雰囲気下で成形体の熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度が300℃よりも高い場合、製造過程に不可避的に成形体中に含まれる微量の酸素によって、磁石粉末が酸化され易く、樹脂組成物の硬化物が劣化し易い。また、磁石粉末の酸化及び樹脂組成物の硬化物の劣化を抑制するために、上記の熱処理温度を保持する時間は、数分以上4時間以下、好ましくは5分以上1時間以下であってよい。
 ボンド磁石中の樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上であってよい。ガラス転移温度とは、動的粘弾性測定において、tanδがピークになる温度を意味する。樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度が150℃以上である場合、過酷な高温環境下においてもボンド磁石の機械的強度の低下が抑制され易い。
<圧粉磁心の製造方法>
 金型内に充填された上記コンパウンド粉の圧縮成形により、成形体が得られる。成形圧力が高いほど、圧粉磁心の軟磁気特性(透磁率等)及び機械的強度が高まる。成形圧力は、例えば、500MPa以上2500MPa以下であってよい。量産性及び金型の寿命も考慮される場合、成形圧力は、700MPa以上2000MPa以下であってよい。コンパウンド粉の圧縮成形と同時に、コンパウンド粉が加熱されてよい。圧縮成形中のコンパウンド粉の温度は、コンパウンド粉中の熱硬化性樹脂の硬化温度未満であってよい。換言すれば、圧縮成形中のコンパウンド粉の温度は、下記の熱処理温度未満であってよい。成形体の密度は、軟磁性粉末の真密度に対して、好ましくは75%以上90%以下、より好ましくは80%以上90%以下であってよい。成形体の密度が軟磁性粉末の真密度に対して上記範囲内である場合、軟磁気特性及び機械強的度に優れた圧粉磁心を製造することができる。
 成形体の熱処理により、成形体中の樹脂組成物が硬化されてよい。成形体中の軟磁性粒子を樹脂組成物の硬化物で互いに結着することにより、高い機械的強度を有する圧粉磁心が得られ易い。成形体の熱処理温度は、樹脂組成物が十分に硬化する温度であればよい。成形体の熱処理温度は、例えば、150℃以上450℃以下、好ましくは200℃以上350℃以下であってよい。熱処理の雰囲気は、大気(好ましくは、乾燥した大気)又は不活性雰囲気(例えば窒素)であってよい。成形体中の軟磁性粉末の酸化を抑制するために、不活性雰囲気下で成形体の熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度が高過ぎる場合、製造過程に不可避的に成形体中に含まれる微量の酸素によって、軟磁性粉末が酸化され易く、樹脂組成物が劣化し易い。また、軟磁性粉末の酸化及び樹脂組成物の劣化を抑制するために、上記の熱処理温度を保持する時間は、数分以上4時間以下、好ましくは15分以上3時間以下であってよい。
 本発明は必ずしも上述された実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明の種々の変更が可能であり、これ等の変更例も本発明に含まれる。
 以下の実施例及び比較例により、本発明が詳細に説明される。本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
 以下に記載のKIR-3及びKIR-30のいずれも、京セラ株式会社製の商品である。上記の通り、KIR-3は、ビスマレイミドのアミノフェノール付加体を含み、エポキシ樹脂を含まない未硬化樹脂である。上記の通り、KIR-30は、ビスマレイミドのアミノフェノール付加体及びエポキシ樹脂の混合物(未硬化樹脂)を含む。KIR-3及びKIR-30のいずれも、常温(室温)において粉末である。
(実施例1)
 金属粉末、樹脂(未硬化樹脂)、及び潤滑剤(ワックス)をV型混合機で30分間混合することにより、コンパウンド粉が得られた。
 金属粉末の質量は、100gであった。金属粉末としては、純鉄粉が用いられた。純鉄粉としては、ヘガネスAB社製の商品(Somaloy500H)が用いられた。純鉄粉の平均粒径は、75μmであった。
 実施例1で用いられた樹脂は、下記表1に示される。コンパウンド粉中の樹脂の含有量は、下記表1に示される。下記表1中の樹脂の含有量は、100g(100質量%)の金属粉末に対する樹脂の質量の割合である。
 実施例1で用いられた潤滑剤は、下記表1に示される。コンパウンド粉中の潤滑剤の含有量は、下記表1に示される。下記表1中の潤滑剤の含有量は、100gの金属粉末に対する潤滑剤の割合である。
<圧環強度の測定>
 油圧プレス機を用いた上記コンパウンド粉の圧縮成形により、リング状(筒状)の成形体が得られた。圧縮成形の圧力は、1200MPaであった。リング状の成形体の外径は30mmであり、リング状の成形体の内径は20mmであり、リング状の成形体の高さは、5mmであった。乾燥した大気中での成形体の熱処理により、リング状(筒状)の硬化物(圧粉磁心)が得られた。熱処理温度は300℃であり、熱処理時間は60分であった。
 圧縮成形の圧力は、1200~1500MPaあってもよい。リング状の成形体の外径は、25~30mmであってもよい。リング状の成形体の内径は、20~21mmであってもよい。熱処理温度は、200℃~300℃であってもよい。熱処理時間は、30~60分であってもよい。
 リング状の硬化物の中心軸線に垂直な方向において、圧縮圧力が硬化物の側面に印加された。圧縮圧力を増加させて、硬化物が破壊された時の圧縮圧力が測定された。硬化物が破壊された時の圧縮圧力は、圧環強度(単位:MPa)を意味する。圧環強度の測定は、室温(25℃)の大気中で行われた。室温での実施例1の圧環強度は、下記表1に示される。
 上記と同様の方法で、150℃の大気中で圧環強度が測定された。150℃での実施例1の圧環強度は、下記表1に示される。
(実施例2~5、及び比較例1)
 実施例2~5其々で用いられた樹脂は、下記表1に示される。
 比較例1では、樹脂として、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS樹脂)が用いられた。ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、DIC株式会社製の商品(DSP-B100)が用いられた。
 実施例2~5及び比較例1其々のコンパウンド粉中の樹脂の含有量は、下記表1に示される。
 実施例2~5及び比較例1其々で用いられた潤滑剤は、下記表1に示される。
 実施例2~5及び比較例1其々のコンパウンド粉中の潤滑剤の含有量は、下記表1に示される。
 上記の事項を除いて実施例1と同様の方法で、実施例2~5及び比較例1其々のコンパウンド粉が作製された。
 実施例1と同様の方法で、実施例2~5及び比較例1其々の圧環強度が測定された。実施例2~5及び比較例1其々の圧環強度は、下記表1に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
(実施例6~8、及び比較例2)
 実施例6~8及び比較例2では、金属粉末として、Nd-Fe-B系合金の粉末が用いられた。Nd-Fe-B系合金の粉末としては、マグネクエンチ社(Magnequench International, LLC)製のMQP-Bが用いられた。Nd-Fe-B系合金粉末の平均粒子径は、100μmであった。
 実施例6~8其々で用いられた樹脂は、下記表2に示される。
 比較例2では、樹脂として、ナフタレンノボラック型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック樹脂が用いられた。フェノールノボラック樹脂は、硬化剤として機能する。ナフタレンノボラック型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製のNC‐7300Lが用いられた。フェノールノボラック樹脂としては、昭和電工マテリアルズ株式会社製のHP-850Nが用いられた。フェノールノボラック樹脂の水酸基当量は、108g/eqであった。
 実施例6~8及び比較例2其々のコンパウンド粉中の樹脂の含有量は、下記表2に示される。下記表2中の樹脂の含有量は、100gの金属粉末に対する樹脂の質量の割合である。
 実施例7及び8其々のコンパウンド粉は、硬化促進剤を更に含んでいた。硬化促進剤としては、日本化学工業株式会社製のPX-4PBが用いられた。PX-4PBは、テトラ(n-ブチル)ホスホニウムテトラフェニルボレート(BuB(Ph) )である。
 実施例8のコンパウンド粉は、カップリング剤を更に含んでいた。カップリング剤としては、信越化学工業株式会社のKBM-903が用いられた。KBM-903は、3-アミノプロピルトリメトキシシランである。
 実施例6~8及び比較例2其々で用いられた潤滑剤は、下記表2に示される。
 実施例6~8及び比較例2其々のコンパウンド粉中の潤滑剤の含有量は、下記表2に示される。下記表2中の潤滑剤の含有量は、100gの金属粉末に対する潤滑剤の質量の割合である。
 上記の事項を除いて実施例1と同様の方法で、実施例6~8及び比較例2其々のコンパウンド粉が作製された。
 圧縮成形の圧力、成形体の熱処理温度又は成形体の熱処理時間を除いて実施例1と同様の方法で、実施例6~8及び比較例2其々のリング状の硬化物(ボンド磁石)が作製された。実施例6~8及び比較例2其々の圧縮成形の圧力は、1500MPaであった。実施例6~8其々の成形体の熱処理温度は、300℃であり、比較例2の成形体の熱処理温度は、200℃であった。実施例6~8及び比較例2其々の成形体の熱処理時間は、30分であった。実施例1と同様の方法で、実施例6~8及び比較例2其々の圧環強度が測定された。実施例6~8及び比較例2其々の圧環強度は、下記表2に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
(実施例9)
 実施例6と同様に、実施例9では、金属粉末として、Nd-Fe-B系合金の粉末が用いられた。実施例9の金属粉末を構成する各金属粒子の表面は、予め0.2gのシランカップリング剤で直接被覆された。実施例9で用いられたシランカップリング剤は、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物(信越化学工業株式会社製のX-21-967C)であった。
 実施例9で用いられた樹脂は、下記表3に示される。
 下記表3に記載のHP-4700は、DIC株式会社製の4官能ナフタレン型エポキシ樹脂である。HP-4700のエポキシ当量は、160g/eqである。
 実施例9のコンパウンド粉中の樹脂の含有量は、下記表3に示される。
 実施例9で用いられた潤滑剤は、下記表3に示される。
 実施例9のコンパウンド粉中の潤滑剤の含有量は、下記表3に示される。
 実施例9のコンパウンド粉の作製過程では、4官能ナフタレン型エポキシ樹脂(HP-4700)及びフェノールノボラック樹脂(HP-850N)をアセトンに溶解することにより、被覆用溶液が得られた。金属粉末が被覆用溶液へ添加された。金属粉末を被覆用溶液中に分散させた後、減圧留去及び乾燥により、金属粉末及び被覆用溶液からアセトンが除去された。その結果、金属粉末を構成する個々の金属粒子の表面が被覆層で覆われた。金属粉末を構成する個々の金属粒子の表面が被覆層で覆われた後、マレイミド化合物(KIR-30)及び潤滑剤を金属粉末と混合することにより、実施例9のコンパウンド粉が得られた。被覆層に含まれる樹脂は、未硬化樹脂であった。
 成形体の熱処理温度を除いて実施例6と同様の方法で、実施例9のリング状の硬化物(ボンド磁石)が作製された。実施例9の成形体の熱処理温度は、200℃であった。実施例1と同様の方法で、実施例9の圧環強度が測定された。実施例9の圧環強度は、下記表3に示される。
(比較例3)
 実施例6と同様に、比較例3では、金属粉末として、Nd-Fe-B系合金の粉末が用いられた。
 比較例3で用いられた樹脂は、下記表3に示される。比較例3では、樹脂として、マレイミド化合物(KIR-30)が用いられなかった。
 比較例3のコンパウンド粉中の樹脂の含有量は、下記表3に示される。
 比較例3で用いられた潤滑剤は、下記表3に示される。
 比較例3のコンパウンド粉中の潤滑剤の含有量は、下記表3に示される。
 上記の事項を除いて実施例9と同様の方法で、比較例3のコンパウンド粉が作製された。実施例9と同様の方法で、比較例3のリング状の硬化物(ボンド磁石)が作製された。つまり、比較例3の成形体の熱処理温度も、200℃であった。実施例1と同様の方法で、比較例3の圧環強度が測定された。比較例3の圧環強度は、下記表3に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
(実施例11)
 コンパウンド粉の原料として、金属粉末、樹脂、及び潤滑剤が用いられた。
 金属粉末としては、Nd-Fe-B系合金の粉末が用いられた。Nd-Fe-B系合金の粉末としては、マグネクエンチ社(Magnequench International, LLC)製のMQP-Bが用いられた。Nd-Fe-B系合金粉末の平均粒子径は、100μmであった。金属粉末を構成する各金属粒子の表面は、予め0.2gのシランカップリング剤で直接被覆された。実施例11で用いられたシランカップリング剤は、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物(信越化学工業株式会社製のX-21-967C)であった。
 樹脂(マレイミド化合物)としては、上記のKIR-30が用いられた。つまり、樹脂(マレイミド化合物)としては、ビスマレイミド、アミノフェノール付加体及びエポキシ樹脂の混合物(未硬化樹脂)が用いられた。
 潤滑剤は、下記表4に示される。
 樹脂をメチルエチルケトンに溶解することにより、被覆用溶液が得られた。金属粉末が被覆用溶液へ添加された。金属粉末を被覆用溶液中に分散させた後、減圧留去及び乾燥により、金属粉末及び被覆用溶液からメチルエチルケトンが除去された。その結果、金属粉末を構成する個々の金属粒子の表面が被覆層で覆われた。金属粉末を構成する個々の金属粒子の表面が被覆層で覆われた後、金属粉末及び潤滑剤を混合することにより、実施例11のコンパウンド粉が得られた。被覆層に含まれる樹脂は、未硬化樹脂であった。
 金属粉末の質量は、100gであった。
 コンパウンド粉中の樹脂の含有量は、下記表4に示される。下記表4中の樹脂の含有量は、100gの金属粉末に対する樹脂の質量の割合である。
 コンパウンド粉中の潤滑剤の含有量は、下記表4に示される。下記表4中の潤滑剤の含有量は、100gの金属粉末に対する潤滑剤の割合である。
<圧環強度の測定>
 油圧プレス機を用いた上記コンパウンド粉の圧縮成形により、リング状(筒状)の成形体が得られた。圧縮成形の圧力は、1500MPaであった。リング状の成形体の外径は30mmであり、リング状の成形体の内径は20mmであり、リング状の成形体の高さは、5mmであった。乾燥した大気中での成形体の熱処理により、リング状(筒状)の硬化物(ボンド磁石)が得られた。熱処理温度は200℃であり、熱処理時間は30分であった。
 リング状の硬化物の中心軸線に垂直な方向において、圧縮圧力が硬化物の側面に印加された。圧縮圧力を増加させて、硬化物が破壊された時の圧縮圧力が測定された。硬化物が破壊された時の圧縮圧力は、圧環強度(単位:MPa)を意味する。圧環強度の測定は、室温(25℃)の大気中で行われた。室温での実施例11の圧環強度は、下記表4に示される。
 上記と同様の方法で、150℃の大気中で圧環強度が測定された。150℃での実施例11の圧環強度は、下記表4に示される。
(比較例11)
 比較例11では、樹脂として、4官能ナフタレン型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック樹脂が用いられた。フェノールノボラック樹脂は、硬化剤として機能する。4官能ナフタレン型エポキシ樹脂としては、DIC株式会社製のHP-4700が用いられた。4官能ナフタレン型エポキシ樹脂のエポキシ当量は、160g/eqであった。フェノールノボラック樹脂としては、昭和電工マテリアルズ株式会社製のHP-850Nが用いられた。フェノールノボラック樹脂の水酸基当量は、108g/eqであった。
 比較例11のコンパウンド粉中の樹脂の含有量は、下記表4に示される。
 比較例11のコンパウンド粉中の潤滑剤の含有量は、下記表4に示される。
 上記の事項を除いて実施例11と同様の方法で、比較例11のコンパウンド粉が作製された。実施例11と同様の方法で、比較例11のリング状の硬化物(ボンド磁石)が作製された。実施例11と同様の方法で、比較例11の圧環強度が測定された。比較例11の圧環強度は、下記表4に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
(実施例21~24)
 実施例21及び22では、樹脂として、KIR-30の代わりに、下記化学式6で表される2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパンが用いられた。下記表5中の「BAPP」は、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパンを意味する。
 実施例21~24其々のコンパウンド粉の原料として、金属粉末(Nd-Fe-B系合金)、樹脂、潤滑剤(カプリル酸カルシウム)に加えて、更にケイ素化合物が用いられた。
 実施例21及び23では、ケイ素化合物として、p-スチリルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製のKBM-1403)が用いられた。
 実施例22では、ケイ素化合物として、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製のKBM-503)が用いられた。
 実施例24では、ケイ素化合物として、メチルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製のKBM-13)が用いられた。
 実施例21~24のいずれの場合も、100gの金属粉末に対するケイ素化合物の質量の割合は、0.01質量%であった。
 上記の事項を除いて実施例6と同様の方法で、実施例21~24其々のコンパウンド粉が作製された。
 成形体の熱処理温度を除いて実施例6と同様の方法で、実施例21~24其々のボンド磁石が作製された。実施例21~24其々の熱処理温度は、下記表5に示される。実施例21~24のいずれの場合も、熱処理温度において異なる3種類のボンド磁石が作製された。
 実施例1と同様の方法で、実施例21~24其々のボンド磁石の圧環強度が測定された。実施例21~24其々の圧環強度は、下記表5に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 例えば、本発明の一側面に係るコンパウンド粉から、ボンド磁石又は圧粉磁心が製造されてよい。
 10…コンパウンド粉、2…金属粒子(金属粉末)、4…被覆層、6…非金属粒子(非金属粉末)。

Claims (22)

  1.  金属粉末と、
     ビスマレイミド、及び前記ビスマレイミドのアミノフェノール付加体のうち少なくとも一つであるマレイミド化合物と、
    を含む、
    コンパウンド粉。
  2.  ケイ素化合物を更に含み、
     前記ケイ素化合物が、炭素-炭素二重結合を含む官能基を有する、
    請求項1に記載のコンパウンド粉。
  3.  前記官能基が、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、及びビニル基からなる群より選ばれる少なくとも一つである、
    請求項2に記載のコンパウンド粉。
  4.  前記ケイ素化合物が、前記金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子の表面を直接覆っている、
    請求項2に記載のコンパウンド粉。
  5.  前記コンパウンド粉の加熱に因り、前記マレイミド化合物が前記ケイ素化合物を介して重合する、
    請求項2に記載のコンパウンド粉。
  6.  前記ケイ素化合物が、前記金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子と前記マレイミド化合物との間に介在する、
    請求項4に記載のコンパウンド粉。
  7.  前記ビスマレイミドが、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、及び4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタンのうち少なくとも一つである、
    請求項2に記載のコンパウンド粉。
  8.  エポキシ樹脂を更に含む、
    請求項1~7のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
  9.  前記エポキシ樹脂を含む被覆層が、前記金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子の表面を覆っている、
    請求項8に記載のコンパウンド粉。
  10.  硬化剤、硬化促進剤及びカップリング剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分を更に含む、
    請求項1~7のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
  11.  前記マレイミド化合物を含む被覆層が、前記金属粉末を構成する少なくとも一部の金属粒子の表面を覆っている、
    請求項1~7のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
  12.  前記マレイミド化合物を含む前記被覆層が、エポキシ樹脂を更に含む、
    請求項11に記載のコンパウンド粉。
  13.  前記マレイミド化合物を含む前記被覆層が、フェノール樹脂を更に含む、
    請求項11に記載のコンパウンド粉。
  14.  前記マレイミド化合物を含む前記被覆層が、硬化剤、硬化促進剤及びカップリング剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの成分を更に含む、
    請求項11に記載のコンパウンド粉。
  15.  前記マレイミド化合物が、未硬化樹脂及び半硬化樹脂のうち少なくともいずれかである、
    請求項11に記載のコンパウンド粉。
  16.  前記金属粉末が、永久磁石である、
    請求項1~7のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
  17.  前記永久磁石が、Nd-Fe-B系合金である、
    請求項16に記載のコンパウンド粉。
  18.  前記金属粉末が、軟磁性体である、
    請求項1~7のいずれか一項に記載のコンパウンド粉。
  19.  前記軟磁性体が、純鉄及び鉄系合金のうち少なくもいずれかである、
    請求項18に記載のコンパウンド粉。
  20.  請求項1~7のいずれか一項に記載のコンパウンド粉から形成される、
    成形体。
  21.  請求項16に記載のコンパウンド粉から形成される、
    ボンド磁石。
  22.  請求項18に記載のコンパウンド粉から形成される、
    圧粉磁心。
PCT/JP2022/041754 2022-02-16 2022-11-09 コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心 WO2023157398A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPPCT/JP2022/006219 2022-02-16
JPPCT/JP2022/006223 2022-02-16
PCT/JP2022/006223 WO2023157139A1 (ja) 2022-02-16 2022-02-16 コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心
PCT/JP2022/006219 WO2023157138A1 (ja) 2022-02-16 2022-02-16 コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023157398A1 true WO2023157398A1 (ja) 2023-08-24

Family

ID=87577864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/041754 WO2023157398A1 (ja) 2022-02-16 2022-11-09 コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023157398A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117926238A (zh) * 2024-03-25 2024-04-26 众冶(辽宁)新材料技术研究有限公司 一种冶金粉体表面改性剂组合物、表面改性剂及冶金粉体材料表面改性的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1126222A (ja) * 1997-07-04 1999-01-29 Hitachi Ltd 高周波用圧粉磁心
JP2003168602A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Japan Science & Technology Corp 異方性希土類ボンド磁石およびその製造方法
JP2005082628A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Kyocera Chemical Corp 耐熱性樹脂組成物およびその成形品
JP2010174062A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Kyocera Chemical Corp 耐熱性樹脂組成物及びそれを用いた成形品
JP2014072367A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Hitachi Chemical Co Ltd 被覆金属粉及び圧粉磁心
WO2019106812A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 日立化成株式会社 コンパウンド粉

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1126222A (ja) * 1997-07-04 1999-01-29 Hitachi Ltd 高周波用圧粉磁心
JP2003168602A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Japan Science & Technology Corp 異方性希土類ボンド磁石およびその製造方法
JP2005082628A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Kyocera Chemical Corp 耐熱性樹脂組成物およびその成形品
JP2010174062A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Kyocera Chemical Corp 耐熱性樹脂組成物及びそれを用いた成形品
JP2014072367A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Hitachi Chemical Co Ltd 被覆金属粉及び圧粉磁心
WO2019106812A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 日立化成株式会社 コンパウンド粉

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117926238A (zh) * 2024-03-25 2024-04-26 众冶(辽宁)新材料技术研究有限公司 一种冶金粉体表面改性剂组合物、表面改性剂及冶金粉体材料表面改性的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7388502B2 (ja) 金属元素含有粉及び成形体
JP7416124B2 (ja) コンパウンド及びタブレット
JP2022125219A (ja) コンパウンド及び成形体
WO2023157398A1 (ja) コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心
JP2022112511A (ja) 圧粉磁心用コンパウンド、成形体、及び圧粉磁心
WO2019167182A1 (ja) コンパウンド粉
JP7180071B2 (ja) 金属元素含有粉、成形体、及び金属元素含有粉の製造方法
WO2022220295A1 (ja) 磁性粉末、コンパウンド、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心
WO2019198237A1 (ja) コンパウンド及び成形体
WO2019106812A1 (ja) コンパウンド粉
WO2023157138A1 (ja) コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心
WO2023157139A1 (ja) コンパウンド粉、成形体、ボンド磁石、及び圧粉磁心
KR20230015941A (ko) 콤파운드, 성형체 및 경화물
JP7020603B1 (ja) ボンド磁石用コンパウンド、成形体、及びボンド磁石
JP7009782B2 (ja) シート
WO2022158003A1 (ja) 圧粉磁心用コンパウンド、成形体、及び圧粉磁心
JP7231017B2 (ja) コンパウンドの製造方法
WO2023238752A1 (ja) コンパウンド、成形体、及び硬化物
WO2021241513A1 (ja) コンパウンド、成型体、及び硬化物
KR20230017228A (ko) 콤파운드, 성형체 및 경화물
JP2022146468A (ja) 造粒粉末、及びボンド磁石の製造方法
JP2022017908A (ja) ボンド磁石用コンパウンド及びボンド磁石用成形体

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: 22927290

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1