JPH03188601A - Ｎｄ―Ｆｅ―Ｂ系プラスチック磁石組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規なＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系プラスチック磁石組成
物、さらに詳しくは、高温や高湿の厳しい環境下でも極
めて酸化されに＜＜、安定した磁気特性を有するプラス
チック磁石を与えうるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系プラスチック磁
石組成物に関するものである。

従来の技術 近年、プラスチック磁石は、従来の等方性焼結フェライ
ト磁石の磁力特性を十分に保持している上、成形加工性
がよい、熱変形温度が高い、衝撃強度が高い、軽量であ
る、などの利点を有することから、高機能性材料として
注目され、例えばモーター、タイマー、スイッチ、リレ
ーなどの用途をはじめ、通信機器、音響機器、電子・電
気機器、自動車、医療治療分野などにおける用途が期待
されている。

このようなプラスチック磁石は、通常熱可塑性樹脂や熱
硬化性樹脂中に、粒子径が１〜５００μｍ程度の磁性粉
末を高充填し、均質に混練して成る組成物を、圧縮成形
、射出成形、押出し成形などの方法によって、所望形状
に成形加工することにより、製造される。そして、前記
磁性粉末は、主としてフェライト系と希土類系とに大別
されるが希土類系磁性粉末を用いたグラスチック磁石は
、優れた磁気特性を有することから、現在注目を浴びて
いる。

しかしながら、該希土類系磁性粉末、特に優れた磁気特
性を有することで注目されているＮｄ　−Ｆｅ　−Ｂ透
磁性粉末は、極めて酸化されやすく、粒径が小さくなる
につれてその傾向が著しくなり、特に粒径が５０Ｉ１ｍ
以下のものは、樹脂との混線時における加熱や空気中の
水分などによって容易に酸化されるため、磁気特性の劣
化を免れない上、プラスチック磁石作成後においても表
面が錆びやすいという欠点を有している。

したがって、このような欠点を改良するために、例えば
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ透磁性粉末をリン化合物で表面処理する
方法（特開昭６０−２４０１０５号公報）、１分子中に
有機物と反応しやすい官能基と無機物と反応しやすい官
能基を有するシラン系有機金属化合物とチタネート系有
機金属化合物とを、表面に複合的にコーティングする方
法（特開平１−１６１８０３号公報）などが提案されて
いる。しかしながら、これらの方法は、ある程度酸化を
抑制しうるものの、高温や高湿の厳しい環境下では酸化
防止効果は不十分であり、また、処理工程が多くなるな
ど、必ずしも満足しうる方法とはいえない。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような事情のもとで、高温や高湿の厳し
い環境下でも酸化されに＜＜、安定した磁気特性を有す
るプラスチック磁石を与えうるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系プラス
チック磁石組成物を提供することを目的としてなされｔ
こものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、前記の好ましい性質を有するＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系プラスチック磁石組成物を開発すべく鋭意研究を
重ねた結果、磁性粉末として、少なくとも１個のシラノ
ール基を有する分子量１０３以上のポリオルガノシロキ
サンレジンにより表面処理されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ透磁性
粉末を用いることにより、その目的を達成しうろことを
見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。

すなわち、本発明は、（Ａ）有機バインダーと（Ｂ）Ｎ
ｄ−Ｆｅ−Ｂ透磁性粉末とを含有して成るプラスチック
磁石組成物において、該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末が、
少なくとも１個のシラノール基を有する分子量１０３以
上のポリオルガノシロキサンレジンにより表面処理され
たものであることを特徴とするＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系プラス
チック磁石組成物を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明組成物における（Ａ）成分の有機バインダーにつ
いては特に制限はなく、従来プラスチック磁石に慣用さ
れているものを用いることができる。

このようなものとしては、例えばエポキシ樹脂やポリウ
レタンなどの熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニＪ呟ポリアミドなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。こ
れらの有機バインダーは１種用いてもよいし、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。

本発明組成物においては、（Ｂ）成分の磁性粉末として
、少なくとも１個のシラノール基を有する分子量が１０
３以上のポリオルガノシロキサンレジンにより表面処理
されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ透磁性粉末が用いられる。該Ｎｄ
−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末については特に制限はなく、プラ
スチック磁石に磁性粉末として使用される公知のものを
用いることができる。

また、該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末としては、通常粒子
径が５００μｍ以下の範囲にあるものが用いられる。

このＮｄ−Ｆｅ−Ｂ透磁性粉末の表面処理に用いられる
ポリオルガノシロキサンとしては、例えば−般式 ％式％（） （式中のＲはアルキル基又はアリール基、ｎは１又は２
の整数であって、Ｒが２個の場合これらは同一でも異な
っていてもよい） で表わされるシラノールを単独で、あるいは２種以上混
合して重縮合させることにより得られたものを挙げるこ
とができる。特に好ましいのは、上記の一般式中のｎが
１のものを４０モル％以上を含むポリオルガノシロキサ
ンレジンである。

これらのポリオルガノシロキサンレジンは１種用いても
よいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、また、
その使用量は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末１００重量部
当り、通常０．５〜２０重量部の範囲で選ばれる。この
量が０．５重量部未満では酸化防止効果が十分に発揮さ
れないし、２０重量部を超えると該磁性粒子の表面にコ
ーティングされる被覆層が厚くなりすぎて、磁気特性が
低下する傾向がみられる。

該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末の表面処理には、例えば適
当な溶媒中に少なくとも１個のシラノール基を有する分
子量１０３以上のポリオルガノシロキサンレジンを加え
て適当な濃度の表面処理溶液を調製し、該Ｎｄ−Ｆｅ−
Ｂ系磁性粉末を前記溶液と接触させたのち、乾燥硬化さ
せることにより行うことができる。

この際、該表面処理液には、所望に応じ他の表面処理剤
、例えば公知のシラン系カップリング剤やチタネート系
カップリング剤を添加してもよい。

また本発明においては、該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末の
表面を、前記の少なくとも１個のシラノール基を有する
分子量が１０３以上のポリオルガノシロキサンレジンと
所望に応じて用いられるシラン系カップリング剤やチタ
ネート系カップリング剤とにより、多段処理を行っても
よい。

所望に応じて用いられるシラン系カップリング剤として
は、例えばγ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシ
エトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、β−（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、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−１−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエト
キシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−７−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。

また、所望に応じて用いられるチタネート系カップリン
グ剤としては、例えばイソプロピル・トリイソステアロ
イルチタネート、テトラオクチル・ビス（ジトリデシル
ホスファイト）チタネート、ビス（ジオクチルパイロホ
スフェート）オキシアセテート・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・チタネートな
どが挙げられる。

本発明組成物においては、（Ａ）成分の有機バインダー
と（Ｂ）成分の磁性粉末との使用割谷は、通常重量比ｌ
：９９ないし１０：９０の範囲で成形方法も加味しなが
ら選ばれる。これは、（Ｂ）成分の磁性粉末の重量比が
９９を超えると、プラスチック磁石の特徴である成形性
や衝撃強度、引張り強度のような機械的特性の良さが失
われてしまうし、また、磁性粉末の重量比が９０より小
さいと磁気的特性が低下し、フェライト系、アルニコ系
のような他の低コストの磁石と比較した時の優位性が失
われる。また、該組成物は、例えば（Ａ）成分の有機バ
インダーと（Ｂ）成分の磁性粉末と所望に応じて用いら
れる各種添加剤とを、それぞれ所定の割合で溶融混練す
ることにより、調製することができる。混練装置につい
ては特に制限はなく、例えばヘンシェルミキサー、単軸
又は二軸押出機、バンバリーミキサ−、ロールなどが用
いられる。

前記の所望に応じて用いられる各種添加剤としては、例
えば滑剤、着色剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤
、可塑剤などが挙げられる。

このようにして調製された本発明のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系プ
ラスチック磁石組成物は、例えば圧縮成形、射出成形、
押出し成形などにより、所望形状に成形加工することに
より、極めて酸化されにくく、安定した磁気特性を有し
、また成形性の良好なＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系プラスチック磁
石を与えることができる。

本発明においては、このようにして得た成形品をさらに
前記少なくとも１個のシラノール基を有する分子量１０
３以上のポリオルガノシロキサンレジンにより処理する
ことにより、よりいっそう効果を高めることができる。

発明の効果 本発明によると、磁性粉末として特定のポリオルガノシ
ロキサンレジンで表面処理されたＮｄ　−Ｆｅ　−Ｂ系
磁性粉末を用いることにより、高温や高湿の厳しい環境
下でも極めて酸化されに＜＜、安定した磁気特性を有す
るとともに、有機バインダーと磁性粉末との密着性に優
れたプラスチック磁石を与えうるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系プラ
スチック磁石組成物が容易に得られる。

実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

実施例１ ＣＨｓＳｉ（ＯＨ）ｓ　８８モル％と（ＣＨｓ）ｚｓｉ
（ＯＨ）ｚ　１２モル％とから成る混合物を重縮合させ
て得た分子量１０’〜ｌＯ６のポリオルガノシロキサン
レジンの２０重量％トルエン溶液ｌＯ重量部をトルエン
１００重量部で希釈し、この希釈液とＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系
磁性粉末ＭＱＰ−Ｂ（ＧＭ社製、４０メツシュ以上の粒
度のものの含有量０．１重量％以下、３２５メツンユ以
下の粒度のものの含有量１５１を量％以下）とを、該希
釈液中の有効成分量がＭＯＰ−Ｂに対し２重量％になる
ような割合で混合し、５分間かきまぜたのち、磁性粉末
をろ別し、常温にて絶えず振動させながら乾燥硬化を行
い、表面処理されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末を得た。

次に、このようにして表面処理された磁性粉末に対し、
−成型エボキシ樹脂ＸＮＲ−４２０３（長瀬チバ（株）
製〕３重量％を配合して組成物を調製したのち、この組
成物を約４．３ｔ／ｃｍ”の圧力で径１５ｙｒｍ、高さ
１０１の円柱状に圧縮成形し、次いでこの成形品を真空
雰囲気下、１２０°Ｃで２時間硬化させて、プラスチッ
ク磁石を作製した。

このプラスチック磁石の磁気特性を、常温で２４時間保
存した場合、２５０°Ｃの雰囲気中に２０分間保存した
場合（高温条件）及び６０°Ｃ１９５％ＲＨ雰囲気中で
２５時間保存した場合（高温条件）の３条件について測
定した。その結果を第１表に示す。

なお、表におけるＢｒは残留磁束密度、４πＩｓは飽和
磁化、ｉＨｃは保磁力、（ＢＨ）ｍａｘは最大エネルギ
積、ＳＱは角形比で以下の式に従って計算されたもので
ある。

また、第２表に、常温での（ＢＨ）ｍａｘの値を１００
とした場合の高温、高湿条件での（ＢＨ）ｍａｘの比率
を示す。

実施例２ ポリオルガノシロキサンレジンとして、Ｒ５１（ＯＨ）
ｓ　７３モル％とＪＳｉ（ＯＨ）ｚ　２７モル％から成
る混合物（Ｒはメチル基とフェニル基との混合であって
、そのモル比は１．２：ｌである）を重縮合させて得た
分子量１０３〜１０’のポリオルガノシロキサンレジン
を用い、実施例１と同様にして、有効成分量２重量％の
トルエン溶液を調製した。次１．Ｎで表面処理後の乾燥
を６０℃で行った以外は、実施例１と同様にしてプラス
チック磁石を作製し、その磁気特性を求めた。結果を第
１表及び第２表に示す。

比較例１ 実施例１において、ポリオルガノシロキサンレジンの代
りに、リン酸のメタノール液を用ｌ／ｓｆこ以外は、実
施例１と同様にしてプラスチック磁石を作製し１．その
磁気特性を求めた。結果を第１表及び第２表に示す。

比較例２ 実施例１において、ポリオルガノシロキサンレジンの代
りに、イソプロピル・トリイソステアロイルチタネート
のヘキサン希釈液を用いた以外は、実施例１と同様にし
てプラスチック磁石を作製し、その磁気特性を求めた。

結果を第１表及び第２表に示す。

第　　　　１　　　　表 第 ２ 表 第１表及び第２表から、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末を少
なくとも１個のシラノール基を有する分子量１０’以上
のポリオルガノシロキサンレジンで処理したものは、高
温、高湿環境下に保存したのちでも、従来のリン酸処理
したものやチタネート系カップリング剤処理したものに
比べ、磁気特性の劣化が極めて小さいことが分かる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　（Ａ）有機バインダーと（Ｂ）Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁
   性粉末とを含有して成るプラスチック磁石組成物におい
   て、該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末が、少なくとも１個の
   シラノール基を有する分子量１０＾３以上のポリオルガ
   ノシロキサンレジンにより表面処理されたものであるこ
   とを特徴とするＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系プラスチック磁石組成
   物。