JPS6353905A - 樹脂磁石 - 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 本発明はパルスモータ、サーボモータ、アクチュエータ
などの部材としてメカトロニクス分野で広く使用される
樹脂磁石に関する。更に詳しくは磁石素材をエポキシ樹
脂組成物で結合した樹脂磁石に関するものである。

従来の技術 高度な磁気特性が発現する樹脂磁石としては、磁石素材
として希土類磁石粉を２〜６重量％のエポキシ樹脂組成
物で結合したものが知られている。

このエポキシ樹脂組成物としては、一般にエポキシオリ
ゴマーと、それを三次元的に橋架けする架橋剤とから構
成される。しかし２〜６重量％とわず、かな量のエポキ
シ樹脂組成物が樹脂磁石の磁気性能や信頼性を確保する
ための緒特性に重大な影響を及ぼすことがある。

先ず、エポキシオリゴマーとは下記一般式で示すような
１分子中に少な（とも２個以上のオキシラン環を有する
化合物の総称である。

但し、上式中Ｙは多官能性ハロヒドリンであり、例えば
エピクロルヒドリンと多価フェノールの反応生成物残基
である。ここで有用な多価フェノールはレゾシノールお
よびフェノールとアルデヒド或はケトンとの縮合によっ
て得られる種々のビスフェノール類である。このビスフ
ェノール類の代表的なものとして２・２′ビス（ｐ−ヒ
ドロキシフェニル）プロパンであるビスフェノールＡ、
４・４′−ジヒドロキシビフェニル、４・４′−ジヒド
ロキシジフェニルメタン、２・２′−ジヒドロキシジフ
ェニルオキサイドなどがある。具体的に最も普通のエポ
キシオリゴマーは下記一般式で示される。

但し、上式中Ｒは炭素数１〜８の飽和アルキレン基、酸
素およびスルホン基から選ばれる２価の基であり、ｙは
０または２５までの整数、そしてｎはＯまたは１である
。エピクロルヒドリンとビスフェノールＡとの縮合物は
と（にその代表として例示できる。

次に、上記エポキシオリゴマーの架橋剤として、特に希
土類磁石粉とエポキシ樹脂組成物とで構成する樹脂磁石
の、エポキシオリゴマーの架橋剤として例えば特開昭６
０−３７１０６号公報や特開昭６０−２０７３０２号公
報によればアミノ基を有するアゾール化合物であり、下
記一般式で示されるイミダゾール類に特定することが開
示されている。

へ 但し、上式中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４は水素、低級
アルキル基、フェニル基および低級アルキルフェニルか
ら個々に選ばれるものである。例えばイミダゾール、２
−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２
−メチルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、１・
２−ジメチルイミダゾールなどである。

上記エポキシオリゴマー、例えばジグリシジルエーテル
ビスフェノールＡ（以下ＤＧＥＢＡで表す）と、このエ
ポキシオリゴマーの架橋剤としてイミダゾール類を使用
したエポキシ樹脂組成物は一般に耐薬品性、耐熱性が優
れた硬化物を与える。

従って希土類磁石粉とエポキシ樹脂組成物とで構成する
樹脂磁石の特性で換言すれば、特に耐薬品性や高温下に
おける非可逆減磁率の抑制に効果的であることが知らて
いる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、一般にイミダゾール類は高融点（約２００℃以
上）の固体であるためエポキシオリゴマーとの混合作業
が難しく、この混合物の可使時間は一般に７日以内のも
のである。しかも混合したイミダゾール類はエポキシオ
リゴマーと徐々に反応するため増粘する。このようなエ
ポキシ樹脂組成物の増粘は希土類磁石粉との混合状態で
も同様であるから、特に磁気異方性樹脂磁石を製造する
場合には、磁場配向の度合いが低下することになり、結
果的に残留磁束密度（Ｂｒ）などが、樹脂組成物増粘の
程度に応じ低下してしまう。そして、遂には樹脂磁石そ
のものを成形することができなくなる。

一方、樹脂磁石を成形する段階では希土類磁石粉の磁場
配向を容易にするため、エポキシ樹脂組成物は少なくと
も液状であることが普通である。

従って金型の摺動部位がエポキシ樹脂組成物によって濡
らされることは避けられないことである。

この様な金型面に付着したエポキシ樹脂組成物も徐々に
増粘し、遂にゲル化に至る。この事実は樹脂磁石の製造
設備の維持、管理或は作業そのものの難易度を高めてし
まう結果となる。

尚、イミダゾール類を低級樹脂酸塩やリン酸塩とすれば
エポキシオリゴマーとの混合作業は容易となる。またこ
の混合物の可使時間も長くなる利点があるので、樹脂磁
石製造段階での磁気異方化への影響も少なくなり、Ｂｒ
は安定し、作業性も容易になる。しかし、イミダゾール
塩によるエポキシオリゴマーとの対応は、イミダゾール
塩の酸と反応したエポキシオリゴマー（例えばＤＧＥＢ
Ａ）が−官能性となるために耐薬品性や給熱性が低下す
る。特にイミダゾール類の塩基性を酸で中和した塩の安
定性は用いる塩の酸性が強い程安定となるが、そのこと
はエポキシ樹脂組成物の耐薬品性や熱安定性を一層低下
させることになる。すなゎち樹脂磁石の特性で換言すれ
ば、耐薬品性や非可逆減磁の抑制に対する効果を消失さ
せてしまうのである。

本発明は、上記希土類磁石粉を中心とした磁石素材とエ
ポキシ樹脂組成物とで構成される樹脂磁石において、樹
脂磁石の耐薬品性や非可逆減磁の抑制を維持しつつ製造
段階における磁気性能の不安定性を排除することを目的
として成したものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、希土類磁石粉のような磁石素材とエポキシオ
リゴマーと下記一般式で示されるヒドラジド、およびそ
の他必要に応じて加える添加剤とで構成した樹脂磁石で
ある。

作用 以下、本発明を更に詳しく説明する。

先ず、本発明で言う磁石素材とは希土類磁石粉が好まし
く使用される。希土類鉄磁石粉としては希土類コバルト
磁石粉や希土類磁石粉などが例示できるが、具体的には
Ｓｍ　（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍ）ｎ（但し、Ｍは周期律
表の■族、Ｖ族、■族、■族に属する元素の１種または
２種以上、ｎは一般に５〜９の整数、或はＲ１−Ｘ　（
Ｆｅｌ−ｙ、　Ｂｙ）ｘ（但しＲはＮｄまたは／および
Ｐｒ、ｘは０．５〜０．９．νは０．０５〜０．１０）
で表される希土類磁石粉を挙げることができる。

次に、本発明で言うエポキシオリゴマーとはＤＧＥＢＡ
で代表されるエピクロルヒドリンとビスフェノール類と
の縮合物ほかにもノボラック型、ポリフェノール型、ポ
リヒドロキシベンゼン型、芳香族カルボン酸型、脂環型
などが使用できる。

次に、本発明の要点となる下記構造を有するヒドラジド
を説明する。

式で示されるヒドラジドは、例えばｍ−、ｐ−。

又は、０−ヒドロキシ安息香酸アルキルエステルと等モ
ルのアクリル酸アルキルエステルとの付加物に抱水ヒド
ラジンを反応させることにより容易に得られる。

従来より知られているアジピン酸ジヒドラジド、セバシ
ン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドの如き二
塩基酸ジヒドラジドは、一般に１８０℃以上の高融点化
合物であり、エポキシオリゴマーとの橋架けには１５０
℃以上の温度を必要とするものであるにも拘らず本発明
に係るヒドラジドは低融点化合物であり、エポキシオリ
ゴマーを１２０〜１３０℃の温度で橋架けさせることが
可能となり且つ保存安定性が優れている。

上記ヒドラジドとエポキシオリゴマーとの混合化は、エ
ポキシ基１当量に対してヒドラジドの活性水素当量とし
て０．５〜１．５当量が適当で、好ましくは０．７〜１
．２当量である。

次に、本発明は必要に応じて各種添加剤を加えることが
できる。とくに好ましい添加剤としては下記一般式で示
されるカーボンファンクショナルシランを挙げることが
できる。

Ｒ８１Ｘ３ 但し、上式中Ｙは加水分解基、Ｘは有機官能基、Ｒは樹
脂族残基であり、特に好ましい化合物としてγ−グリシ
ドキシプロビルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、ＮＩＢ−アミノエチルーγＹア
ミノプロピルトリエトキシシランなどエポキシ基および
／またはヒドラジドのアミノ活性水素と反応し得る有機
官能基を有する化合物を挙げることができる。これ等の
カーボンファンクショナルシランが添加剤として有用な
理由は、エポキシ樹脂組成物の表面張力を減少させるこ
とにより、希土類磁石粉のような磁石素材表面を確実に
濡らすために効果的だからである。

実施例 以下、本発明を実施例並びに比較例と共に説明する。

（エポキシ樹脂組成物） 電磁式撹拌装置付オートクレーブに、ｍ−ヒドーロキシ
安息香酸メチル２０ｇ、アクリル酸メチル５６．４ｇ及
びナトリウムメチラート０．４ｇを加え、窒素置換後、
１００〜１１０℃で５時間反応させた。冷却し、エチル
エーテル２００ＩＩｅを加え、３％水酸化ナトリウム水
溶液１００ＩＩｌにで２回、１０Ｏ１ｅの水で３回順次
洗浄した。次いでエーテル層を濃縮乾固した。

次に上記反応生成物１５ｇと抱水ヒドラジン１５．７５
ｇとをメタノール１００＋ｌｌ！に溶解させ、室温で７
０時間放置した。析出した結晶をろ取し、メタノールで
洗浄後、メタノール２００ＩＩｌｅと水１００１の混合
溶液で再結晶を行い、融点１６３〜１６４℃の下記構造
を有するヒドラジドを得た。

上記、ヒドラジドを１００μｍ以下に粉砕したのち、１
１％ブチルグリシジル変性ＤＧＥＢＡにロールミル法に
よって分散混合した。

一方、比較例としてイミダゾール（ＩＭＺ）。

２−エチル−４−メチルイミダゾール（２Ｅ４ＭＺ）、
イミダゾール酢酸塩（ＩＭＺ−Ａｃｅ）を同一エポキシ
オリゴマーに分散混合した。

但し、エポキシオリゴマーとその架橋剤との混合割合は
、常法に従ってエポキシ基当量と活性水素当量の比を１
としたものである。

（磁石磁石の製造と残留磁束密度） 磁石素材としては下式で示される粒子径２０〜８０μｍ
の希土類磁石粉を使用した。

Ｓｍ　（（□ｏ、ｓｓａ、　（’　ｕｏ、ｌｏｌ、　Ｆ
　ｅｏ、ｚ＋＜。

７、　ｙｌＯ，０１７）　７．３３ 上記、希土類磁石粉９７重量％と各種エポキシ樹脂組成
物３重量％とを常法に従って混練した樹脂磁石原料を任
意日数放置後、直径１０ｍ＋ｏの円柱キャビティに１０
ｇ投入し、１５ｋＯｅの磁場中でアキシャル方向に磁気
異方化しながら２ｔｏｎ／　ｃＪで圧縮成形した。然る
のちこの成形品を１５０℃、３時間の同一条件下で硬化
させ樹脂磁石を製造した。

得られた樹脂磁石の測定磁界２５ｋＯｅ中での残留磁束
密度Ｂｒは、樹脂磁石原料製造後直ちに樹脂磁石とした
ものは、いずれの場合も６．５〜７．３ＫＧで同等であ
った。しかし樹脂磁石原料放置日数が増加するに従って
同一測定磁界中でのＢｒは変化する。図はＢｒの低下率
と樹脂磁石原料放置日数との関係を示す特性図である。

但し、Ｂｒの低下率は（（Ｂ　ｒ　ｐ　−Ｂ　ｒ　ｎ　
）　／　Ｂ　ｒ　ｏ　］×１００で表した。但し、Ｂｒ
ｏは樹脂磁石原料製造直後に樹脂磁石とした場合のＢｒ
を示し、Ｂｒｎは樹脂磁石原料を任意日数放置したのち
樹脂磁石とした場合のＢｒである。図中（ａ）は本発明
例、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ比較例ＩＭＺ、
２Ｅ４ＭＺ、ＩＭＺ−Ａｃｅを用いたものを示す。図か
ら明らかなように本発明例並びに比較例ではＩＭＺ−Ａ
ｃｅを使用したもののみ樹脂磁石原料放置日数に対する
Ｂｒの低下が少ない。

（非可逆減磁特性および耐薬品性） 次に樹脂磁石原料製造直後に製造した樹脂磁石の１．２
０℃における非可逆減磁特性並びに耐薬品性の結果を第
１表に示す。但し、表中非可逆減磁率は樹脂磁石を１５
００μＦ１１８００Ｖでパルス着磁し、１２０℃気中５
００時間放置したときの表面磁束密度の初期値に対する
低下率（％）であり、耐薬品性は３０℃各薬品中１２０
時間放置したときの質儀変化（％）を初期値に対して求
めたものである。

表から明らかなようにＩ　Ｍ　Ｚ　−Ａ　ｃ　ｅを使用
したものは、既に図で示したように本発明例と同じ（極
めて安定した磁気特性を有する樹脂磁石を製造すること
が可能であるにも拘らず、非可逆減磁や耐薬品性におい
て十分な信頼性を確保することが困難である。

発明の効果 以上のように本発明は、樹脂磁石を工業的規模で製造す
るうえで必要な樹脂磁石原料の貯蔵性を確保でき、しか
も非可逆減磁や耐薬品性などの信頼性をも確保できるの
で極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

図は希土類磁石粉とエポキシ樹脂組成物とからなる樹脂
磁石原料の放置日数と得られた樹脂磁石の初期値に対す
るＢｒの低下率の関係を示す特性図である。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名放置口恢

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁石素材とエポキシオリゴマー並びに下記一般式で示さ
   れるヒドラジドから構成される樹脂磁石。 ▲数式、化学式、表等があります▼