JP2008192966A - ボンド磁石用組成物およびそれを用いたボンド磁石 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【解決手段】異方性磁場(HA)が4000kA/m(50kOe)以上の磁性粉末と、数平均分子量が20000〜60000である重合脂肪酸型ポリアミドを含有するボンド磁石用組成物であって、重合脂肪酸型ポリアミドが、ポリアルキレングリコールジアルキルアミンを含むアミン成分と、炭素数が20〜40のダイマー酸を含む酸成分とを重合させて得られるものであることを特徴とするボンド磁石用組成物;このボンド磁石組成物を用いて成形されてなるボンド磁石により提供。
【選択図】なし
Description
磁気特性に優れるボンド磁石を得るためには、当然のことながら磁性粉末の含有量を高くする必要がある。しかし、そうするとその含有量を上げると、得られる磁石の機械的強度が低下するという問題を生じる。また、磁性粉末の含有量が高くなるに従い量が多くなるに従い、磁性粉末の分散性が低下して組成物の均一性が低下し、結果、組成物の流動性がの低下してゆく。を招く。組成物の流動性が低下すると、前記着磁時の磁性粒子の配向性がも低下するので、磁性粉末の量に見合った磁気特性を有するボンドの磁石が得られないことになる。
また、組成物の流動性の悪化により、混練に要する動力負荷(混練トルク)が増大するだけでなく、組成物の成形性も悪化して所望の形状の磁石に成型できない場合もある。特に鉄を含有する磁性粉末を利用すると、磁性粉末表面に存在する鉄のその高い表面酸性度から、表面の鉄とが塩基性であるポリアミドとがに対して強い酸塩基相互作用による化学吸着を起こし、その結果、組成物の流動性が一層低下し、また、混練トルクも押出し機で押出し作業ができないほど上昇してしまうことになる。
ところで、近年、家電機器モーター、自動車用センサーやモーターを海外で組み立てることが行われるようになり、そのためにボンド磁石や組成物が船などにより輸送されている。こうした場合のボンド磁石の取り扱いは従来のそれよりも荒いものとなっており、より高い強度のボンド磁石や、より高い強度のボンド磁石が得られる組成物が求められている。また、ボンド磁石を使用する機器の小型化も進行し、これに伴い微細なボンド磁石の成形を可能とする低温溶融時の流動性が高い組成物も求められるようになってきている。
こうした視点で、前記特許文献5に記載の組成物を見ると、これらの組成物で得られるボンド磁石ではこれは、熱可塑性樹脂を主材樹脂として用い、重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体を少量添加、混合したものを樹脂バインダーとしているが、これらの樹脂バインダーでは、前記した輸送時の荒い取り扱いに対応できるボンド磁石の温度環境下での使用安定性や機械的強度などに係る課題を必ずしも十分に満足させる解決することができない。また、組成物においても低温溶融時の流動性が十分なものとなっていない。なかった。
このようなことから、低温溶融時の流動性に優れ、成型性がよく磁気特性および機械強度に優れたボンド磁石用組成物の出現が切望されていた。また、近年、家電機器モーター、自動車用センサーやモーターにおいて、海外で部品を組み立てるため船などによる輸送が必要となり、その使用環境、輸送環境がさらに厳しくなり、また機器を小型化するため、これらの課題にも対応できるボンド磁石用組成物が要求されていた。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、その異方性磁場(HA)が4000kA/m(50kOe)以上の磁性粉末と特定のアミン成分(ポリアルキレングリコールジアルキルアミン)と酸成分を用いて合成した重合脂肪酸型ポリアミド樹脂とを混合することにより、低温溶融時の流動性および成形性に優れるボンド磁石用組成物が得られ、さらには、該ボンド磁石用組成物を用いて加熱成型することにより、機械的強度および磁気特性に優れるボンド磁石が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
また、本発明の第3の発明によれば、第1又は2の発明において、前記ポリアルキレングリコールジアルキルアミンが、ポリエチレングリコールジエチルアミン、ポリエチレングリコールジイソプロピルアミン、ポリエチレングリコールジプロピルアミン、ポリエチレングリコールジオクチルアミン、ポリエチレングリコールジエチルヘキシルアミン、及びポリエチレングリコールジオレイルアミンの群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とするボンド磁石用組成物が提供される。
また、本発明の第4の発明によれば、第2の発明において、前記脂肪族ジアミンが、メチルペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とするボンド磁石用組成物が提供される。
また、本発明の第5の発明によれば、第1又は2の発明において、前記ダイマー酸が、大豆脂肪酸、トール油脂肪酸、菜種油脂肪酸等の天然の獣植物油脂肪酸およびこれらを精製したオレイン酸、リノール酸、エルカ酸等を重合して得た重合脂肪酸または、そのエステル誘導体であることを特徴とするボンド磁石組成物が提供される。
また、本発明の第6の発明によれば、第2の発明において、前記ジカルボン酸が、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ヘキサデカンジオン酸、エイコサンジオン酸、エイコサジエン酸、及び2,2,4−トリメチルアジピン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とするボンド磁石組成物が提供される。
さらに、本発明の第7の発明によれば、第2の発明において、前記モノカルボン酸が、炭素数6〜18の脂肪族モノカルボン酸であることを特徴とするボンド磁石組成物が提供される。
また、本発明の第9の発明によれば、第8の発明において、前記磁性粉末の平均粒径が、0.1〜250μmであることを特徴とするボンド磁石組成物が提供される。
また、本発明の第10の発明によれば、第9の発明において、前記磁性粉末が、鉄と希土類元素の金属燐酸塩を含む複合金属燐酸塩皮膜で被覆され、さらにその表面にシリケート皮膜が形成されていることを特徴とするボンド磁石組成物が提供される。
さらに、本発明の第11の発明によれば、第10の発明において、前記磁性粉末が、シリケート皮膜の表面上にさらにシラン系カップリング剤による被膜が形成されていることを特徴とするボンド磁石組成物が提供される。
そして、得られたボンド磁石は、これは、熱可塑性樹脂を主材樹脂として用い、重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体を少量添加、混合したものを樹脂バインダーとしているが、これらの樹脂バインダーでは、船などによる輸送時に荒い取り扱いを受けても十分なボンド磁石の温度環境下での使用安定性や機械的強度などに係る課題を有している。解決する
本発明のボンド磁石用組成物は、異方性磁場(HA)が4000kA/m(50kOe)以上の磁性粉末と、数平均分子量が20000〜60000である重合脂肪酸型ポリアミドを含有するボンド磁石用組成物であって、重合脂肪酸型ポリアミドが、ポリアルキレングリコールジアルキルアミンを含むアミン成分と、炭素数が20〜40のダイマー酸を含む酸成分とを重合させて得られるものであることを特徴とする。
すなわち、本発明のボンド磁石用組成物は、異方性磁場(HA)が4000kA/m(50kOe)以上の磁性粉末(A)、特定の重合脂肪酸型ポリアミド樹脂(B)を必須成分として含有する。
本発明において、磁性粉末は異方性磁場(HA)が4000kA/m(50kOe)以上の磁性粉末である。具体的には、SmCo系磁性粉末、NdFeB系磁性粉末、SmFeN系磁性粉末、NdFeB系磁性粉末、SmFeN系等のFeの一部をCoで置換した磁性粉末等が挙げられる。この磁性粉末には、異方性磁場(HA)が4000kA/m(50kOe)よりも小さい磁石粉末を配合でき、使用条件に合わせて組合わせを選択することができる。
本発明において、磁性粉末は、鉄と希土類元素の金属リン酸塩を含む複合金属リン酸塩被膜(A−1)で被覆され、その表面にシリケート被膜(A−2)が形成されていることが好ましい。また、このシリケート被膜(A−2)の表面上には、必要によりシラン系カップリング剤などによる処理被膜(A−3)を形成することが好ましい。
本発明において、磁性粉末は、その表面が鉄と希土類元素を金属成分として含む金属リン酸塩(a−1)で均一に被覆され、また、アルミニウム、亜鉛、マンガン、銅又はカルシウムのいずれか1種以上を金属成分として含む金属リン酸塩(a−2)が複合化した被膜で均一に被覆されていることがより好ましい。ここで、均一に被覆されるとは、磁性粉末表面の80%以上、好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上が複合金属リン酸塩被膜で覆われていることをいう。
金属リン酸塩(a−1)、又はこれと金属リン酸塩(a−2)とが複合化した金属リン酸塩は、樹脂バインダーとの結合力を高め、磁性粉末の耐食性を高める成分である。金属リン酸塩(a−1)だけでも充分な耐塩水性を得ることができるが、さらに耐塩水性を高めるためには、金属リン酸塩(a−2)の金属成分、すなわちアルミニウム、亜鉛、マンガン、銅又はカルシウムから選択された1種以上が、複合金属リン酸塩被膜(A−1)の金属成分全量に対して、30重量%以上、特に50重量%以上、より好ましくは80重量%以上含まれた複合金属リン酸塩とすることが好ましい。
本発明において、磁性粉末は、上記複合金属リン酸被膜の表面上に、シリケート被膜が形成されているものが好ましい。
アルコキシシリケートとは、アルコキシ基を有するシリケート化合物であり、具体的には、下記一般式(1)で示されるポリアルコキシポリシロキサンである。式(1)中、Rは同一あるいは異なる炭素数1〜6のアルキル基、nは2〜100である。
上記アルコキシシリケートとしては、商品名;MKシリケートMS51(シリカ換算濃度が52重量%であるメチルシリケートオリゴマー、三菱化学(株)製)、商品名:MKシリケートMS56S(シリカ換算濃度が59重量%であるメチルシリケートオリゴマー、三菱化学(株)製)、商品名:ES40(ヒュルスジャパン社製)のようなエチルシリケートの部分加水分解縮合物などを挙げることができる。
ここに例示したシリケートオリゴマーは、ケイ素にアルコキシ基の結合したアルコキシシランを部分加水分解し、更に縮合してなるアルコキシシランのオリゴマーである。原料のアルコキシシランとしては、テトラアルコキシシランなど、加水分解縮合可能な基を2以上有するケイ素化合物が挙げられる。テトラアルコキシシラン、中でもテトラメトキシシランを用いれば容易にシリカ換算濃度を高くすることができる。
本発明においては、上記磁石粉末のシリケート被膜(A−2)の表面に、更に、樹脂バインダーに対して親和性のあるカップリング剤処理被膜(A−3)を形成することができる。
本発明において、シラン系カップリング剤は、次の一般式(2)で示されるような、1〜3個の加水分解性基(アルコキシ基)と、1〜3個のアルキル基又は官能基を含有する有機シラン系化合物である。
R(4−n)−Si−X(n) …(2)
式(2)中、Rは直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基、或いは含酸素、含窒素又は含硫黄置換基をもつ官能基のいずれかで、Xは加水分解性基を表し、nは4未満の整数である。
ここで、アルキル基としては、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよい。シクロヘキシル環、ビニル基、フェニル基を含むものでもよい。官能基とは、含酸素、含窒素又は含硫黄置換基をもつメタクリロキシアルキル、エポキシアルキル、グリシドキシアルキル、アミノアルキル、メルカプトアルキルなどである。アルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシなど炭素数1〜5のアルコキシが挙げられる。
上記シラン系カップリング剤の中で、好ましいのは、炭素数3〜10の直鎖状アルキル基、又は炭素数1〜10の官能基を有するトリアルコキシ系シランである。
また、チタン系カップリング剤としては、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリテシルホスファイト)チタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルホスフェート)チタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート等が挙げられ、アルミニウム系カップリング剤には、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等がある。
本発明においては、被膜の厚さの合計が上記の範囲内にあれば、複合金属リン酸塩被膜(A−1)、シリケート被膜(A−2)、又はシラン系カップリング剤処理被膜(A−3)の個々の厚さが制限されるものではないが、複合金属リン酸塩被膜(A−1)、及びシリケート被膜(A−2)がいずれも5〜40nmであることがさらに好ましい。
本発明において、重合脂肪酸型ポリアミド樹脂は、数平均分子量が20000〜60000である特定の重合脂肪酸型ポリアミド(以下、単にポリアミドともいう)である。
また、モノカルボン酸として、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸など炭素数6〜18の脂肪族モノカルボン酸が1種または2種以上含まれていてもよい。このうち特に好ましいのはノナン酸である。
得られた重合脂肪酸型ポリアミド(または重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体)の数平均分子量が、20000〜60000の範囲から外れている場合は、蒸留やクロマト分離等により、ポリマーの一部を分離したり、他の重合脂肪酸型ポリアミドまたは重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体を混合することで容易に調整することができる。
上記ポリアミドには、必要に応じて他の熱可塑性樹脂を配合することもできる。例えば、直鎖状ポリフェニレンサルファイド、架橋型ポリフェニレンサルファイド、セミ架橋型ポリフェニレンサルファイド、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレンーエチルアクリレート共重合樹脂、アイオノマー樹脂、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合樹脂、アクリロニトリルースチレン共重合樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、メタクリル樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化エチレン、四フッ化エチレンー六フッ化プロピレン共重合樹脂、エチレンー四フッ化エチレン共重合樹脂、四フッ化エチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルエーテルーアリルスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、芳香族ポリエステル樹脂、酢酸セルロース樹脂、各種エラストマーやゴム類などが挙げられる。
また、これらの単独重合体や他種モノマーとのランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、他の物質での末端基変性品なども使用できる。さらに、熱可塑性樹脂の2種類以上をブレンドした系も含まれる。
本発明の組成物においては、様々な添加剤や充填剤を配合することができる。そして、重合脂肪酸型ポリアミドが潤滑性を与えるために、従来必須とされていた滑剤を配合する必要がないという特徴がある。
本発明において、ボンド磁石用組成物を製造するには、必須成分として特定の重合脂肪酸型ポリアミド樹脂(B)と特定の磁性粉末(A)を配合し、混練する。
すなわち、重合脂肪酸型ポリアミド樹脂は、極性の高い磁性粉表面に強く吸着し、ポリマーマトリックスと磁性粉の結合を強化する。一方で、重合脂肪酸型ポリアミド樹脂中の非極性成分(脂肪族アミン鎖:2〜20個のポリアルキレングリコールジアルキルアミン)がポリマーマトリックス中でワックス(滑り)効果を発現する。つまり溶融中はマトリックス中で磁性粉は動きやすく、冷却固化後、重合脂肪酸型ポリアミド樹脂の極性成分の磁性粉への強い吸着により、成形体としてボンド磁石の機械強度が向上する。
ところで、通常用いられる滑剤であるワックス類、脂肪酸及び脂肪酸誘導体、グリコール類並びにポリシロキサン類は、その添加によりナイロン樹脂溶融時の流動性は向上するが、成形体の機械強度が低下する。本発明に係る重合脂肪酸型ポリアミド樹脂は、これら従来の滑剤の問題点を解決するものである。
例えば、ポリアミド樹脂及び磁性粉末の耐熱性を向上させる目的で、熱老化防止剤、酸化防止剤等の安定剤を添加することもできる。
このような安定剤には、例えば、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール等の一次酸化防止剤、イオウ系、リン系の二次酸化防止剤が挙げられ、特にリン系の二次酸化防止剤であるトリフェニルフォスファイト、例えば、トリスノニルフェニルホウファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどが好ましい。
安定剤は、混合工程、混練工程、成形工程のいずれの段階でも添加することができ、ポリアミド樹脂に予め添加してもよい。
本発明のボンド磁石組成物は、鉄を含有するためにポリアミド樹脂との反応性の高い磁性粉末に適用する場合、例えばSmFeN系磁性粉末を用いる場合に、流動性と成形品強度が両立できるため特に有効である。
本発明のボンド磁石用組成物は、上記で得られた混練物を、ストランド状又はシート状に押し出した後、カッティングしたもの、また、前記混練物をホットカット又はコールドカットしてブロック状とした後、冷却固化し、さらに粉砕してペレット状等としたものとして得ることができる。このようにして得られるボンド磁石組成物は、低温流動性及び射出成形性に優れるものとなる。
本発明のボンド磁石は、前記の組成物を樹脂の融点以上、好ましくは200〜250℃の範囲の温度で加熱溶融した後、射出成形法、押出成形法、圧縮成形法等を用いて該溶融物を磁場中で成形することにより、成形体として得ることができる。
得られた成形体は、使用前に着磁することが望ましい。着磁には、静磁場を発生する電磁石、パルス磁場を発生するコンデンサー着磁機等が用いられる。着磁磁場、すなわち磁場強度は、1200kA/m(15kOe)以上が好ましく、さらには2400kA/m(30kOe)以上が好ましい。
得られるボンド磁石は、磁気特性に優れ、かつ剛性等の機械的強度に優れる。例えば電子機器用モーター部品等の小型で偏平な複雑形状品に用いられ、大量生産が可能、後加工が不要、インサート成形可能等の特長を有しており、特に、金属材料との一体成形部品に好適である。
以下の実施例および比較例において、ポリアミド、ボンド磁石組成物およびボンド磁石の各特性評価は以下のようにして行った。
流動性は東洋精機社製メルトインデクサーを用いて測定した。(温度:250℃、荷重21.6kgf/cm2、ダイス径:φ1mm)
・磁気特性
射出成型により得られた直径20mm×厚さ13mmの円柱形磁石をパルス着磁機で5600kA/m(70kOe)の外部磁場をかけて着磁した。その後、東英工業社製チオフィー型自記磁束計を用いて、磁石の保磁力iHc(kA/m(kOe))および最大エネルギー積(BH)max(kJ/m3(MGOe))を測定した。
・機械的強度
射出成型により得られた寸法(幅W:15mm×長さL:8mm×厚みH:2mm)の板状試験片を支点間距離(Lv)7.5mmで支え、その中心に加重を加え、破断した時の加重(Pb)から次式で計算される曲げ強さ(Sb)を機械強度とした。この値が大きいほど機械強度は高い。
曲げ強さの計算は以下の式による:
Sb=3PbLv/(2WH2) (式1)
まず、樹脂バインダーとして、本発明に係る重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体、すなわち数平均分子量20000の重合脂肪酸型ポリアミド1(アミン成分がヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコールジプロピルアミン、酸成分がダイマー酸、セバシン酸、ドデカン二酸、融点196℃)を用い、この8重量部に磁性粉末Sm2Fe17N3(平均粒径3μm)を配合し、合わせて100重量部とした。次いで、この混合物を東洋精機(株)製ラボプラストミルにて、200℃、50rpm、30分の条件で混練し、冷却した後、ホソカワミクロン製ロートプレックス粉砕機で粉砕し、ボンド磁石用組成物を製造した。なお、磁性粉末は、予め鉄と希土類元素の金属リン酸塩を含む複合金属リン酸塩皮膜で被覆され、その表面にシリケート皮膜が形成され、また、このシリケート皮膜の表面上には、シラン系カップリング剤により処理皮膜を形成されたものを用いた。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。
上記ボンド磁石用組成物を、タナベ工業(株)製磁場中射出成型機(TK50MGS2型)に投入し、配向磁場(印加磁界640kA/m(8kOe))、射出温度230℃、金型温度110℃の条件で、上記円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型した。得られた磁石成型体を用いて磁気特性および機械強度を測定した。その結果を表1に併せて示す。
重合脂肪酸型ポリアミド1として、数平均分子量29000の重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体(アミン成分がヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコールジプロピルアミン、酸成分がダイマー酸、セバシン酸、ドデカン二酸、融点205℃)以外は、実施例1と同じとして、ペレット状のボンド磁石用組成物を製造した。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。上記ボンド磁石用組成物を、実施例1と同様の条件で、円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型し、磁気特性、機械強度を測定した。その結果を表1に示す。
重合脂肪酸型ポリアミド1として、数平均分子量50000の重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体(アミン成分がヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコールジプロピルアミン、酸成分がダイマー酸、セバシン酸、ドデカン二酸、融点218℃)以外は、実施例1と同じとして、ペレット状のボンド磁石用組成物を製造した。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。上記ボンド磁石用組成物を、実施例1と同様の条件で、円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型し、磁気特性、機械強度を測定した。その結果を表1に示す。
樹脂バインダーとして、従来の重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体、すなわち数平均分子量8000の重合脂肪酸型ポリアミド2(アミン成分がヘキサメチレンジアミン、酸成分がダイマー酸、セバシン酸、ドデカン二酸、融点186℃)を用いた以外は、実施例1と同じとして、ペレット状のボンド磁石用組成物を製造した。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。上記ボンド磁石用組成物を、実施例1と同様の条件で、円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型し、磁気特性、機械強度を測定した。その結果を表1に示す。
樹脂バインダーとして、従来の重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体、すなわち数平均分子量20000の重合脂肪酸型ポリアミド2(アミン成分がヘキサメチレンジアミン、酸成分がダイマー酸、セバシン酸、ドデカン二酸、融点202℃)を用いた以外は、実施例1と同じとして、ペレット状のボンド磁石用組成物を製造した。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。上記ボンド磁石用組成物を、実施例1と同様の条件で、円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型し、磁気特性、機械強度を測定した。その結果を表1に示す。
数平均分子量22000のナイロン12(宇部興産製)以外は、実施例1と同じとして、ペレット状のボンド磁石用組成物を製造した。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。上記ボンド磁石用組成物を、実施例1と同様の条件で、円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型し、磁気特性、機械強度を測定した。その結果を表1に示す。
数平均分子量8000のナイロン12(宇部興産製)以外は、実施例1と同じとして、ペレット状のボンド磁石用組成物を製造した。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。上記ボンド磁石用組成物を、実施例1と同様の条件で、円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型し、磁気特性、機械強度を測定した。その結果を表1に示す。
重合脂肪酸型ポリアミド1として、数平均分子量65000の重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体(アミン成分がヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコールジプロピルアミン、酸成分がダイマー酸、セバシン酸、ドデカン二酸、融点225℃)以外は、実施例1と同じとして、ペレット状のボンド磁石用組成物を製造した。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。上記ボンド磁石用組成物を、実施例1と同様の条件で、円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型し、磁気特性、機械強度を測定した。その結果を表1に示す。
重合脂肪酸型ポリアミド1として、数平均分子量12000の重合脂肪酸型ポリアミドブロック共重合体(アミン成分がヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコールジプロピルアミン、酸成分がダイマー酸、セバシン酸、ドデカン二酸、融点225℃)以外は、実施例1と同じとして、ペレット状のボンド磁石用組成物を製造した。
このボンド磁石用組成物の流動性を、上記評価方法に従って測定した。その結果を表1に示す。上記ボンド磁石用組成物を、実施例1と同様の条件で、円柱状および板状形状の磁石成型体をそれぞれ成型し、磁気特性、機械強度を測定した。その結果を表1に示す。
実施例1〜3に見られるとおり、本発明に係る特定の樹脂を用いることにより、流動性、保磁力そして機械強度に優れる成型体が得られている。この高い保持力は、本発明に係るポリアミドを用いることにより、溶融時の流動性を維持でき、磁性粉の混練時の摩擦による摩擦負荷が軽減されたためであると考えられる。また、本発明に係るポリアミドを用いるとき、その数平均分子量が、20000〜60000で好適であり、溶融時の流動性を維持したまま、上記構成、範囲において、高い機械強度を製品に与えることができることが分かる。
上記実施例に対して、本発明からはずれるポリアミド12(ナイロン12)を用いた比較例3および4では、充分な機械強度が得られておらず、また、本発明からはずれる数平均分子量を有するポリアミド(重合脂肪酸型ポリアミド)を用いた場合、数平均分子量が大きい比較例5では流動性の低下が顕著であり、数平均分子量が小さい比較例6では、機械的強度の低下が著しい。さらに、アミン成分としてポリアルキレングリコールジアルキルアミンを含まない従来の重合脂肪酸型ポリアミドを用いた比較例1および2でも、充分な機械強度が得られていない。
Claims (12)
- 異方性磁場(HA)が4000kA/m(50kOe)以上の磁性粉末と、数平均分子量が20000〜60000である重合脂肪酸型ポリアミドを含有するボンド磁石用組成物であって、
重合脂肪酸型ポリアミドが、ポリアルキレングリコールジアルキルアミンを含むアミン成分と、炭素数が20〜40のダイマー酸を含む酸成分とを重合させて得られるものであることを特徴とするボンド磁石用組成物。 - 前記重合脂肪酸型ポリアミドが、アミン成分として脂肪族アミン鎖が2〜20のポリアルキレングリコールジアルキルアミン、及び炭素数が2〜12の脂肪族ジアミンから選ばれる一種以上を含み、また、酸成分として炭素数が20〜40のダイマー酸、及び炭素数6〜18のモノカルボン酸またはジカルボン酸から選ばれる一種以上を含み、このアミン成分と酸成分とを重合させて得られたものであることを特徴とする請求項1に記載のボンド磁石用組成物。
- 前記ポリアルキレングリコールジアルキルアミンが、ポリエチレングリコールジエチルアミン、ポリエチレングリコールジイソプロピルアミン、ポリエチレングリコールジプロピルアミン、ポリエチレングリコールジオクチルアミン、ポリエチレングリコールジエチルヘキシルアミン、及びポリエチレングリコールジオレイルアミンの群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1又は2に記載のボンド磁石用組成物。
- 前記脂肪族ジアミンが、メチルペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載のボンド磁石用組成物。
- 前記ダイマー酸が、大豆脂肪酸、トール油脂肪酸、菜種油脂肪酸等の天然の獣植物油脂肪酸およびこれらを精製したオレイン酸、リノール酸、エルカ酸等を重合して得た重合脂肪酸または、そのエステル誘導体であることを特徴とする請求項1又は2に記載のボンド磁石組成物。
- 前記ジカルボン酸が、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ヘキサデカンジオン酸、エイコサンジオン酸、エイコサジエン酸、及び2,2,4−トリメチルアジピン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載のボンド磁石組成物。
- 前記モノカルボン酸が、炭素数6〜18の脂肪族モノカルボン酸であることを特徴とする請求項2に記載のボンド磁石組成物。
- 前記磁性粉末が、SmCo系磁性粉末、NdFeB系磁性粉末、SmFeN系磁性粉末、NdFeB系磁性粉末、又はSmFeN系等のFeの一部をCoで置換した磁性粉末から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜7に記載のボンド磁石組成物。
- 前記磁性粉末の平均粒径が、0.1〜250μmであることを特徴とする請求項8に記載のボンド磁石組成物。
- 前記磁性粉末が、鉄と希土類元素の金属燐酸塩を含む複合金属燐酸塩皮膜で被覆され、さらにその表面にシリケート皮膜が形成されていることを特徴とする請求項9に記載のボンド磁石組成物。
- 前記磁性粉末が、シリケート皮膜の表面上にさらにシラン系カップリング剤による被膜が形成されていることを特徴とする請求項10に記載のボンド磁石組成物。
- 請求項1〜11記載のいずれかのボンド磁石組成物を用いて成形されてなるボンド磁石。
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