JPS63248101A - プラスチツク磁石用組成物 - 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、磁気特性に優れたプラスチック磁石用組成物
に関する。

［従来の技術及びその問題点］ 近年、フェライト磁石および磁心、アルニコ磁石、希土
類コバルト磁石等が１〜ランス、モーター、スピーカー
をはじめとする種々の用途に用いられている。しかし、
これらの磁石および磁心は主に焼結法により作られるた
めに、一般にもろく、薄肉のものや複雑な形状のものが
得がたく、また焼結時の収縮が１５〜２０％と大きいた
め寸法精度の高いものが得られず、精度を上げるには研
ＦＪ等の後加工が必要であるという欠点を有している。

プラスチック磁石は、これらの欠点を解決すると共に新
しい用途をｂ　Ｉｉｌ　拓するもので、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、ナイロン等の熱可塑性樹脂をバインダ
ーとし、これに磁性粉末を充填したものである。

バインダーのなかでもナイロンは溶融粘度が低い為比較
的多けの磁性粉末を充填出来、ｔｉｉ緘的強度が高く、
耐熱性、経済性が良い等の埋山で広く用いられている。

しかしながら、溶融粘度の低いナイロンを用いても、磁
性粉末を多聞に（例えば８８ｗｔ％以上）充填すると、
粘度が急激に増加するため、得られたプラスチック磁石
内に磁性粉末が十分に配向できず、逆に磁性特性が低下
する結果となる。それゆえプラスチック磁石にＪ３いて
はおのずと磁性粉末の充填率が制約され、磁気特性の優
れた磁石、磁心は得られず、焼結磁石、磁心に比べて磁
気特性として見劣りすることは避けられないのが現状で
ある。

ナイロンと磁性粉末とからなるプラスチック磁石のこの
ような欠点を解消するために、ステアリン酸金属塩など
の脂肪酸塩や１２−とドロキシモノカルボン酸アミドな
どの脂肪酸アミドの如き滑剤を添加することも行なわれ
ており（例えば特開昭５９−１０２０２号公報参照）、
これらの滑剤はナイロン−磁性粉末組成物の流動性の向
上に寄与するが、ナイロンとして特に６−ナイロンを用
いた場合に親和性が充分でなく、磁性粉末の分散性、配
向性をかえって損う傾向にある。そこでナイロンと磁性
粉末との親和性を改良し、磁性粉末の分散性を改善する
ためにアミン系のシランカップリング剤やチタネートカ
ップリング剤等の磁性粉末表面処理剤が使用されており
（例えば特開昭５９−１０２０２号公報参照）、かかる
カップリング剤の使用により、得られたプラスチック磁
石の磁気特性はそれなりに向上するが、未だ十分でない
。

［発明が解決しようとする問題点１ 以上詳述したように、ナイロンと磁性粉末とからなるプ
ラスチック磁石用組成物に滑剤や磁性粉末表面処理剤を
添加しても得られたプラスブーツク磁石の磁気特性は、
用途によっては不十分でありさらに磁性特性のすぐれた
プラスチック磁石の出現が望まれていた。

従って本発明の目的は、従来のナイロン−磁性粉末系プ
ラスチック磁石の欠点を解消し、磁性特性のすぐれたプ
ラスチック磁石を与えるプラスブック磁石用組成物を提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、上記の目的を達成するため、ナイロン−
磁性粉末組成物に添加される滑剤及び磁性粉末表面処理
剤の種類を変えて種々検討した結果、滑剤として脂肪酸
イソプロパツールアミド及び／又は脂肪酸エタノールア
ミドを所定割合で用い、かつ磁性粉末表面処理剤として
、一般式８式％（） （式中、Ｒ１はＨ１Ｇ１〜Ｃ１８アルキル基又はその誘
導基であり、ＲはＣ１〜Ｃ４アルキル基である） で示されるアミン系シランカップリング剤を所定割合で
用いると、優れた磁気特性を有するプラスチック磁石が
得られることを見い出し、本発明を完成した。

従って本発明のプラスチック磁石用組成物は、ナイロン
、磁性粉末、脂肪酸イソプロパツールアミド及び／又は
脂肪酸エタノールアミド及び一般式 ％式％（） （式中、ＲはＨ，Ｃ−０１８アルキル基又はその誘導基
であり、Ｒ２はＣ１〜Ｃ４アルキル基である） で示されるアミン系シランカップリング剤を含み、前記
の脂肪酸イソプロパツールアミド及び／又は脂肪酸エタ
ノールアミドの添加量が全組成物に対して０．１〜２．
０ｆｆｌ吊％であり、前記の一般式（Ｉ）のアミン系シ
ランカップリング剤の添加がか磁性粉末に対して０．４
〜２重ω％であることを特徴とするものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のプラスチック磁石組成物において、必須成分で
あるナイロンは磁性粉末のバインダーとして働くもので
あり、比較的機械的強度が高く、耐熱性が良好で、流動
性にすぐれ、また安価であるという特長を有する。本発
明で用いられるナイロンとしては、６−ナイロン、６．
６−ナイロン、６．１０−ナイロン、１１−ナイロン、
１２−ナイロン等が挙げられるが、６−ナイロンを用い
るのが特に好ましい。ナイロンの溶融粘度は、必要とさ
れる機械的強度が得られる節回で低いしのが好ましく、
形状はパウダー、ビーズ、ベレットのいずれでも良いが
、磁性粉末と均一に混合しやすいという点でパウダーが
好ましい。

また磁性粉末としては、プラスチック磁石に通常用いら
れている磁性粉末がいずれも使用でき、例えば、永久磁
石粉末としてはバリウムフェライト、ストロンチウムフ
ェライトの様なハードフェライト、希土類コバルト、ア
ルニコ等の粉末が、高透磁率粉末としてはＦｅとＺｎ、
Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｎ　ｉ　、Ｇｏ、Ｍｑ等の金
属酸化物力らなるソフトフェライト、カルボニル鉄、セ
ンダスト、パーマロイ等の粉末が挙げられる。

磁性粉末の充填率としては８５〜９５車間％の範囲が好
ましく、磁性粉末が８５重半島未満では磁性粉末の充填
率が少ないため優れた磁気特性のプラスチック磁石が得
られず、９５重半丸を超える場合は成形加工性が著しく
低下し、良好なプラスデック磁石の成形物が得られない
。充填率が８９ｆｆｌｉω％以上の場合に磁気特性の特
に優れたものが得られる。

本発明のプラスチック磁石用組成物は、上記のナイロン
及び磁性粉末に滑剤として脂肪酸イソプロパツールアミ
ド及び／又は脂肪酸エタノールアミドを添加することを
特徴の１つとするものである。後述の実施例及び比較例
より明らかなように、脂肪酸イソプロパツールアミド及
び脂肪酸エタノールアミド以外の滑剤を用いても得られ
るプラスチック磁石の最大エネルギー積は通常１．４〜
１．７ＭＧＯｅであるのに対し、上記の２種の滑剤をア
ミン系シランカップリング剤とともに用いると、磁気特
性に優れ、例えば最大エネルギー積が１．９ＭＧＯｅ以
上のプラスチック磁石が得られる。脂肪酸イソプロパツ
ールアミドとしては炭素数１０〜２０の脂肪酸のイソプ
ロパツールアミド、例えばラウリン酸イソプロパツール
アミドが挙げられ、また脂肪酸エタノールアミドとして
は炭素数１０〜２０の脂肪酸のエタノールアミド、例え
ばステアリン酸エタノールアミドが挙げられる。これら
の滑剤の添加ｆは、０．１１聞％未満では流動性の向上
の効果が不十分であり、また２、０重間％を超えると、
滑剤のブリードアウト（滲出）の問題があるので、０．
１〜２．０重量％に限定される。

本発明のプラスチック磁石用組成物は、更にＲｌＮＨ（
ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ２）３　　・・
・（Ｉ）（式中、ＲはＨ，Ｃ−Ｃ１８アルキル基又はそ
の誘導基、特にアミノアルキル基であり、ＲはＣ−Ｃ４
アルキル基である） で示されるアミン系シランカップリング剤を磁性粉末の
表面処理剤として含有することをもう１つの特徴とする
ものである。

一般式（Ｉ＞のアミン系シランカップリング剤の最も好
ましい代表例としては下記の３種のものが挙げられる。

Ａ−１１２０（日本ユニカー味製） ＮＨ２（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）
３Ａ−１１２６（日本ユニカー曲製） ＲＮＨ（ＯＨ２）２　ＮＨ（ＣＨ２）３　Ｓ　ｉ　（Ｏ
ＣＨ３）３（Ｒ＝０６以上の混合アルキル基） Ａ−１１３０（日本ユニカー＠製） ＮＨ２（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３
Ｓｉ（ＯＣＨ３）３アミン系シランカツプリング剤とし
て、式％式％） で示されるアミン系シランカップリング剤が磁性粉末の
表面処理のために従来用いられており、前記の特開昭５
９−１０２０２号公報においては特に好ましい表面処理
剤として推奨されているが、該アミン系シランカップリ
ング剤はＮ　Ｈ基が１個しかなく本発明の一般式（Ｉ）
で示されるアミン系シランカップリング剤に゛包含され
ず、後述の比較例より明らかなようにこのアミン系シラ
ンカップリング剤を用いても磁気特性の劣るプラスナッ
ク磁石しか得られない。

本発明の組成物において、アミン系シランカップリング
剤の添加量は、磁性粉末に対して０．４ｆｆｌｆａ％未
満であると表面処理効果が十分でなく、また２千〇％を
超えると磁性粉末の凝集等が生じ、磁気特性に優れた均
一な成形物が得られないので、０．４〜２重Ｍ％に限定
される。

本発明の組成物は、ナイロン、磁性粉末、脂肪酸イソプ
ロパツールアミド及び／又は脂肪酸Ｔりノールアミドさ
らにはアミン系シランカップリング剤を同時に混合機あ
るいは混練機に投入して混合することで得られるが、あ
らかじめ磁性粉末をアミン系シランカップリング剤で表
面処理しておくことが好ましく、この場合は従来公知の
表面処理剤と同様にして表面処理すればよい。また、よ
り均一に表面処理するためにアミン系シランカップリン
グ剤をメチルアルコール、エチルアルコール等の低級ア
ルコールあるいはｐＨ調整した水で希釈して使用しても
よい。

本発明において各成分の混合方法は特に限定されるもの
ではなく、例えばリボンブレンダー、タンブラ−、ナウ
ターミキサ−、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー
等の混合機あるいはバンバリーミキサ−、ニーダ−、ロ
ール、ニーダ−ルーダ−、ヘンシェルミキサー、単軸犀
出機、二軸押出機等の混練機を使用して実施される。

本発明の組成物は、各成分を混合してパウダー、ビーズ
、ペレットあるいはこれらの混合物の形で１１られるが
、取り扱い易い点でペレットが好ましい。１！＃られた
組成物は、各種の熱可塑性樹脂成形機、好ましくは射出
成形曙あるいは押出成形機により成形できる。

［実施例１ 以下に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。尚、例中の部および％はずべて重ω基準で
ある。

実施例１ 本発明の一般式（Ｉ）の化合物に含まれるアミン系シラ
ンカップリング剤（日本ユニカー曲製へ−１１２０）を
アルコールで希釈した後、これをストロンチウムフェラ
イト（日本弁柄■製０Ｐ−７１）に添加し、ヘンシェル
ミキサーで混合してフェライトを表面処理した。

１１０℃で１時間乾燥して得た表面処理フェライトに６
−ナイロン（宇部興産９勾’！ＩＰ−１０１１Ｆ）及び
ラウリン酸イソプロパツールアミドを加えてヘンシェル
ミキサーで混合した。混合物は、フェライト８９．５％
、アミン系シランカップリング剤０．７％（フェライト
に対して）、ラウリン酸イソプロパツールアミド１．０
％、６−ナイロン残ωからなる。

この混合物を２５０℃にて押出機により混練して、ペレ
ット状物を得、これを、射出成形鏝（住友重機■製ＭＩ
ＮＩＭＡＴ）を用いて１８００００ｅの磁界中で射出成
形（成形温度２８０℃、金型温度１００℃）してプラス
チック磁石を得た。

実施例２ ラウリン酸イソプロパツールアミドの添加岱を０．５％
とした以外は実施例１と同様にしてプラスチック磁石を
得た。

実施例３ アミン系シランカップリング剤Ａ−１１２０の是を０．
４％（フェライトに対して）とした以外は実施例１と同
様にしてプラスチック磁石を得た。

実施例４ 滑剤としてステアリン酸エタノールアミドを使用した以
外は実施例１と同様にしてプラスチック磁石を得た。

比較例１〜８ 以下にそれぞれ特記した点以外は実施例１と同様にして
プラスチック磁石を（）た。

（比較例１） 表面処理剤として本発明の一般式（Ｉ）の馳囲外のアミ
ン系シランカップリング剤（日本ユニカー腺製Ａ−１１
００）を用い、かつ滑剤を使用しなかった。

（比較例２） 表面処理剤としてＡ−１１００を用いた。

（比較例３） 表面処理剤として△−１１００を用い、かつ滑剤として
ステアリン酸エタノールアミド（実施例２で用いたもの
と同一）を用いた。

（比較例４〉 滑剤を使用しなかった。

（比較例５） 滑剤として本発明の滑剤に含まれない１２−ヒドロキシ
ステアリン酸アミドを用いた。

（比較例６） 滑剤として本発、明の滑剤に含まれないパラオキシ安息
香酸オクチルを用いた。

（比較例７） 滑剤として本発明の滑剤に含まれないパラトルエンスル
ホン酸アミドを用いた。

（比較例８） 滑剤として本発明の滑剤に含まれないペンピンスルホン
酸ブチルアミドを用いた。

（比較例９） アミン系シランカップリング剤Ａ−１１２０の値を本発
明の範囲外の０．３３％（フェライｉ−に対して）とし
た。

実施例１〜４、比較例１〜９で得られたプラスナック磁
石の物性（ｉｏは表−１にまとめて示した。

表−１から明らかなように、表面処理剤として、式 ％式％ で示されるＡ−１１２０を特定吊用い、滑剤としてラウ
リン酸イソプロパツールアミド又はステアリン酸エタノ
ールアミドを狛定石用いて得られた実施例１〜４のプラ
スチック磁石は、比較例のものに比べ、磁気特性に優れ
ており（最大−Ｌネルギー積１．９０ＭＧＯ８以上）、
また成形性、曲げ強度等の機械的性質も満足すべきもの
であった。

実施例５ 表面処理剤として、Ａ−１１２０の代りに、本発明の一
般式（Ｉ）の化合物に含まれるアミン系シランカップリ
ング剤（日本ユニカー観製Ａ−１１２６）を用いた以外
は実施例１と同様にしてプラスブック磁石を得た。

実施例６ 滑剤としてラウリン酸イソプロパツールアミドの代りに
ステアリン酸エタノールアミドを用いた以外は実施例５
と同様にしてプラスチック磁石を得た。

比較例１０〜１４ 以下にそれぞれ特記した点以外は実施例５と同様にして
プラスチック磁石を得た。

（比較例１０） 滑剤を使用しなかった。

（比較例１１） 滑剤として１２−とドロキシステアリン酸アミドを使用
した。

（比較例１２） 滑剤としてパラオキシ安息香酸オクチルを使用した。

（比較例１３） 滑剤としてステアリン酸メチＯ−ルアミドを使用した。

（比較例１４） 滑剤としてラウリン酸ジェタノールアミドを使用した。

実施例５〜６、比較例１０〜１４で得られたプラスチッ
ク磁石の物性値は表−２にまとめて示した。

表−２から明らかなように、表面処理剤として式 ％式％） （Ｒ＝０６以上の混合アルキル基） で示されるΔ−１１２６を所定量用い、滑剤としてラウ
リン酸イソプロパツールアミド又はステアリン酸エタノ
ールアミドを所定吊用いて得られた実施例５〜６のプラ
スチック磁石は、比較例のものに比べ、磁気特性に優れ
ており（最大エネルギー積１．９１ＭＧＯ（３以上）、
また成形ｆ１、曲げ強度等の機械的性質も満足すべきも
のであった。

実施例７ 表面処理剤として、Ａ−１１２０の代りに本発明の一般
式（Ｉ）の化合物に含まれるアミン系シランカップリン
グ剤（日本ユニカー（（３）製Ａ−１１３０）を用いた
以外は実施例１と同様にしてプラスデック磁石を得た。

実施例８ 滑剤としてラウリン酸イソプロパツールアミドの代りに
ステアリン酸エタノールアミドを用いた以外は実施例７
と同様にしてプラスチック磁石を得た。

比較例１５ 滑剤を用いなかった以外は実施例７と同様にしてプラス
チック磁石を（すた。

実施例７〜８、比較例１５で得られたプラスチツタ磁石
の物性値は表−３にまとめて示した。

表−３から明らかなように、表面処理剤として、弐 ＮＨ２（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＩ−１（Ｃ［」
２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３で示されるＡ−１１３０を特
定吊用い、滑剤としてラウリン酸イソプロパツールアミ
ド又はステアリン酸エタノールアミドを特定ω用いて（
ｑられた実施例７〜８のプラスチック！ｉＧは、比較例
のものに比べ、磁気特性にを］れており（最大エネルギ
ー積１．９０ＭＧＯｅ以上）、また成形性、曲げ強度等
の機械的性質も満足すべきものであった。

実施例９ ６−ナイロンの代りに１２−ナイロンを使用し、ストロ
ンチウムフェライトの但を９０．５％としたこと及び滑
剤としてステアリン酸エタノールアミドを使用したこと
以外は実施例１と同様にしてプラスチック磁石を青だ。

実流例１０ ６−ナイロンの代りに１２−ナイＩコンを使用し、スト
ロンチウムフェライトの呈を９０．５％としたこと及び
アミン系シランカップリング剤としてＡ−１１２０の代
りにΔ−１１２６を用いたこと以外は実施例１と同様に
してプラスチック磁６を１９だ。

実施例９〜１０で得られたプラスチック磁石の物性値は
表−４にまとめて示した。

表−４から明らかなように、６−ナイロンの代りに１２
−ナイロンを用いると、磁気特性及び曲げ強度が劣るが
、プラスチック磁石の用途によっては十分に使用可能で
ある。

［発明の効果］ 磁性粉末表面処理剤として特定のアミン系シランカップ
リング剤を、滑剤として脂肪酸イソプロパツールアミド
及び／又は脂肪酸エタノールアミドを用いた本発明のプ
ラスチック磁石用組成物は、高いＭｌ値を示すので、成
形加工性に優れている。

また本組成物から１９られたプラスデック１１石は磁気
特性に優れ、また曲げ強度等の機械的特性を特徴とする

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ナイロン、磁性粉末、脂肪酸イソプロパノールア
   ミド及び／又は脂肪酸エタノールアミド及び一般式 Ｒ＿１ＮＨ（ＣＨ＿２）＿２ＮＨ（ＣＨ＿２）＿３Ｓｉ
   （ＯＲ＿２）＿３…（Ｉ）（式中、Ｒ＿１はＨ、Ｃ＿１
   〜Ｃ＿１＿８アルキル基又はその誘導基であり、Ｒ＿２
   はＣ＿１〜Ｃ＿４アルキル基である） で示されるアミン系シランカップリング剤を含み、前記
   の脂肪酸イソプロパノールアミド及び／又は脂肪酸エタ
   ノールアミドの添加量が全組成物に対して０．１〜２．
   ０重量％であり、前記のアミン系シランカップリング剤
   の添加量が磁性粉末に対して０．４〜２重量％であるこ
   とを特徴とするプラスチック磁石用組成物。