特許 5979733 ボンド磁石用組成物及びボンド磁石、並びに一体成形部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5979733

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】ボンド磁石用組成物及びボンド磁石、並びに一体成形部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 1/08 20060101AFI20160818BHJP

   H01F 1/055 20060101ALI20160818BHJP

   H01F 7/02 20060101ALI20160818BHJP

   C08L 77/00 20060101ALI20160818BHJP

   C08K 3/10 20060101ALI20160818BHJP

   C08K 7/06 20060101ALI20160818BHJP

   C08K 5/10 20060101ALI20160818BHJP

   B22F 1/00 20060101ALI20160818BHJP

   B22F 3/00 20060101ALI20160818BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   H01F1/08 A

   H01F1/04 A

   H01F7/02 A

   C08L77/00

   C08K3/10

   C08K7/06

   C08K5/10

   B22F1/00 Y

   B22F3/00 C

   C22C38/00 303D

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-150784(P2014-150784)

(22)【出願日】2014年7月24日

(65)【公開番号】特開2016-25311(P2016-25311A)

(43)【公開日】2016年2月8日

【審査請求日】2015年6月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000113791

【氏名又は名称】マブチモーター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】松田 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】村岡 健二

(72)【発明者】

【氏名】岩井 俊也

(72)【発明者】

【氏名】石井 純一

(72)【発明者】

【氏名】川本 淳

(72)【発明者】

【氏名】北原 直紀

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 功

(72)【発明者】

【氏名】山形 泰浩

【審査官】 五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−７２２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４３９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５１５４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １／０８

Ｂ２２Ｆ １／００

Ｂ２２Ｆ ３／００

Ｃ０８Ｋ ３／１０

Ｃ０８Ｋ ５／１０

Ｃ０８Ｋ ７／０６

Ｃ０８Ｌ ７７／００

Ｃ２２Ｃ ３８／００

Ｈ０１Ｆ １／０５５

Ｈ０１Ｆ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平均粒径が１．８μｍ以上２．８μｍ以下のサマリウム−鉄−窒素系磁石粉末を８８質量％以上９１質量％以下、
引っ張り破断伸びが４００％以上であり且つ曲げ弾性率が１００ＭＰａ以上であるポリアミドエラストマーを０．５質量％以上２．５質量％以下、
繊維径が１０μｍ以上１２μｍ以下の炭素繊維を０．５質量％以上２．０質量％以下、
カルボン酸エステルを０．３質量％以上１．０質量％以下、
の割合で含有し、
残部が分子量分布測定での重量平均分子量Ｍｗが４５００以上７５００以下のポリアミド１２からなるポリアミド樹脂である
ことを特徴とするボンド磁石用組成物。

【請求項2】

前記サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末は、Ｓｍ_２Ｆｅ_１７Ｎ_３の組成で構成され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。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のボンド磁石用組成物を用いて射出成形してなるボンド磁石。

【請求項4】

請求項３に記載のボンド磁石と、金属部品とを、接着剤を介して接着して一体化させてなるボンド磁石と金属部品との一体成形部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボンド磁石用組成物に関し、より詳しくは、磁性粉末と熱可塑性樹脂バインダとを含む組成物の成形時における流動性、冷熱衝撃試験の耐久性、接着剤使用時の接着強度の問題を改善し得るボンド磁石用組成物及びそれを用いたボンド磁石、並びにそのボンド磁石と金属部品とを接着剤を介して接着させてなる一体成形部品に関する。

【背景技術】

【0002】

ボンド磁石は、磁石粉末、有機樹脂等のバインダ成分、及び強化剤、可塑剤、滑剤等の添加剤を配合した組成物を、押出機等を用いて混練し、次いでペレット状等に加工した後に、射出成形、圧縮成形、又は押出成形することにより製造される。特に、ポリアミド樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂等の熱可塑性樹脂をバインダとし、さらに射出成形法を用いて製造される磁石は、寸法精度が高く、後加工の必要がないので、磁石の製造コストを低減できるという利点がある。

【0003】

磁石粉末を８０質量％以上含有し、熱可塑性樹脂をバインダとするボンド磁石用組成物は、射出成形や押出成形により加工されて、ボンド磁石となる。

【0004】

熱可塑性樹脂バインダとしては、ポリアミド樹脂やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等が用いられているが、機械的強度や耐候性等の面でポリアミド樹脂がより好ましく、ポリアミド樹脂とポリアミドエラストマーを用いた樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。

【0005】

また、ボンド磁石の機械的強度を向上させるためには、磁石粉末と有機樹脂を混練したボンド磁石用組成物に、強化剤として炭素繊維を混練することも提案されている（例えば、特許文献３、４を参照）。

【0006】

上述のように、ボンド磁石は、射出成形や押出成形により製造されるが、接着剤での接着やインサート成形等で金属部品と組み合わせて利用される場合が多い。しかしながら、金属部品とボンド磁石材料では線膨張係数が異なるため、冷熱衝撃試験を行うと、ボンド磁石に割れが発生することが多い。

【0007】

また、ボンド磁石用組成物は、磁石粉末の配合率が高いほど射出成形磁石としての磁気特性が高くなるため、磁石粉末の配合率を高めることが好ましい。しかしながら、磁石粉末の配合率が高いほど、その組成物の流動性が落ちるため、射出成形での加工が困難になり、また射出成形に際してウェルド等の外観不良が生じることがある。流動性を向上させるために添加剤の添加することが一般的に行われているが、添加剤の添加により流動性は向上するものの、冷熱衝撃試験で成形したボンド磁石が割れ易くなる等、強度に対して悪影響を及ぼすことが多い。さらに、接着剤を用いて金属部品と組み合わせて一体成形部品とする場合は、添加剤によりボンド磁石と金属部品との間の接着強度が低下するため、滑剤を添加することが難しいという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００４−３５２７９２号公報

【特許文献2】国際公開第２００８／１２３４５０号公報

【特許文献3】特開２００５−０７２２４０号公報

【特許文献4】特開２０１０−２５１５４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、成形時の流動性が良好で成形性が高いものであり、その組成物により得られるボンド磁石が冷熱衝撃試験に対して耐久性を有し、そのボンド磁石と金属部品等とを接着剤を介して接着させたときに優れた接着強度を付与することができるボンド磁石用組成物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、特定の磁石粉末、熱可塑性樹脂バインダ、その他添加剤をそれぞれ所定割合で含有するボンド磁石用組成物によれば、成形時における流動性が高まり、その組成物を用いて成形したボンド磁石は冷熱衝撃試験によっても割れが生じず、接着剤を介して金属部品を接着させたときの接着強度が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。

【0011】

（１）本発明は、平均粒径が１．８μｍ以上２．８μｍ以下のサマリウム−鉄−窒素系磁石粉末を８８質量％以上９１質量％以下、引っ張り破断伸びが４００％以上であり且つ曲げ弾性率が１００ＭＰａ以上であるポリアミドエラストマーを０．５質量％以上２．５質量％以下、繊維径が１０μｍ以上１２μｍ以下の炭素繊維を０．５質量％以上２．０質量％以下、カルボン酸エステルを０．３質量％以上１．０質量％以下、の割合で含有し、残部が分子量分布測定での重量平均分子量Ｍｗが４５００以上７５００以下のポリアミド１２からなるポリアミド樹脂であることを特徴とするボンド磁石用組成物である。

【0012】

（２）また本発明は、（１）の発明において、前記サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末が、Ｓｍ_２Ｆｅ_１７Ｎ_３の組成で構成されることを特徴とするボンド磁石用組成物である。

【0013】

（３）本発明は、（１）又は（２）に係るボンド磁石用組成物を用いて射出成形してなるボンド磁石である。

【0014】

（４）本発明は、（３）に係るボンド磁石と、金属部品とを、接着剤を介して接着して一体化させてなるボンド磁石と金属部品との一体成形部品である。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係るボンド磁石用組成物によれば、成形時における流動性が良好で射出成形等での加工が容易であり、その組成物により得られるボンド磁石において冷熱衝撃試験に対する耐久性が高く割れの発生がなく、そのボンド磁石と金属部品等とを接着剤を介して接着させたときに優れた接着性を付与することができる。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係るボンド磁石用組成物の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という）について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。

【0017】

≪１．ボンド磁石用組成物≫
本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、ボンド磁石を製造するための組成物であって、サマリウム−鉄−窒素系（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系）磁石粉末と、樹脂バインダと、その他添加剤とを含有するものである。

【0018】

具体的に、本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、平均粒径が１．８μｍ以上２．８μｍ以下のサマリウム−鉄−窒素系（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系）磁石粉末を８８質量％以上９１質量％以下の割合で含有する。また、樹脂バインダとして熱可塑性樹脂バインダを含有し、その熱可塑性樹脂バインダとして、引っ張り破断伸びが４００％以上であり且つ曲げ弾性率が１００ＭＰａ以上であるポリアミドエラストマーを０．５質量％以上２．５質量％以下の割合で含有する。また、繊維径が１０μｍ以上１２μｍ以下の炭素繊維を０．５質量％以上２質量％以下の割合で、カルボン酸エステルを０．３質量％以上１．０質量％以下の割合で含有する。また、残部に、熱可塑性樹脂バインダである、分子量分布測定での重量平均分子量Ｍｗが４５００以上７５００以下のポリアミド１２樹脂を含有する。

【0019】

［１］磁石粉末
本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、磁石粉末として、サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末を含有する。サマリウム−鉄−窒素系磁石は、高性能かつ安価な磁石として知られている。このサマリウム−鉄−窒素系磁石粉末としては、窒素の量によって組成が変わるが、Ｓｍ_２Ｆｅ_１７Ｎ_３の組成で構成されるものを用いることによって、最大の飽和磁化を示すことができる。

【0020】

サマリウム−鉄−窒素系磁石は、ＦｅとＳｍ金属を用いて高周波炉、アーク炉等により、原料粉末を１５００℃以上で溶解、粉砕、組成均一化のための熱処理を行ってサマリウム−鉄合金を作製する溶解法や、ＦｅあるいはＦｅ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３等とＣａを混合加熱処理によりサマリウム−鉄合金を作製する還元拡散法によって得られた母合金を窒化することで得られる。これらの方法により得られた粉末状のサマリウム−鉄−窒素系磁石は、保磁力の発生機構がニュークリエーション型であることから、微粉砕処理することによって磁石微粉末を得ることができる。また、出発原料として用いる粉末の粒径を小さくすることにより、母合金を粉砕せずに磁石微粉末を得ることもできる。

【0021】

ここで、溶解法では、工程が極めて煩雑であるとともに、各工程間において一旦大気中に曝されるために酸化により不純物質が生成することから、湿式処理後に窒化処理を行うが、湿式処理時に表面が酸化しているため窒化が均一に進行できなくなり、磁気特性のうちの飽和磁化、保磁力、角形性が低下してしまい、結果として最大エネルギー積が低くなってしまう。そのため、サマリウム−鉄−窒素系磁石の製造方法としては、安価な希土類酸化物粉末を原料として利用できる還元拡散法が好ましい。

【0022】

具体的に、還元拡散法では、先ず、サマリウム−鉄合金を含む還元生成物を得て、次に、還元生成物に対して湿式処理を施してその還元生成物中に生成している還元剤の酸化物を除去する。その後、得られたＳｍ−Ｆｅ系合金を、アンモニアと水素とを含有する混合気流中で窒化した後、粉砕、乾燥することにより、所望のサマリウム−鉄−窒素系磁石粉末を製造する。なお、Ｓｍ_２Ｆｅ_１７Ｎ_３系の合金の場合、平均粒径２０μｍを超える磁石合金粗粉は、磁気特性が低いので、例えば有機溶媒中で粉砕する必要がある。

【0023】

本実施の形態に係るボンド磁石用組成物においては、その平均粒径が１．８μｍ以上２．８μｍであるサマリウム−鉄−窒素系磁石粉末を用いる。上述したように、サマリウム−鉄−窒素系磁石はニュークリエーション型であることから、微粉砕処理を施してその平均粒径が１．８μｍ以上のものを用いることで、この組成物を用いてボンド磁石を成形する際の流動性を良好なものとして射出成形等による加工を容易にし、また磁石粉末の酸化による発熱とそれに伴う発火の危険性を無くすことができる。また、平均粒径が２．８μｍ以下であるものを用いることで、高い保磁力を得ることができる。

【0024】

サマリウム−鉄−窒素系磁石の粉砕処理においては、固体を取り扱う各種の化学工業において広く使用され、種々の材料を所望の程度に粉砕するための周知の粉砕装置を用いて行うことができる。粉砕装置については、特に限定されるものではないが、粉末の組成や粒子径を均一にしやすいという点で、媒体撹拌ミル、又はビーズミルによる湿式粉砕方式による装置を用いて粉砕することが好ましい。

【0025】

また、粉砕に際して用いる溶媒としては、特に限定されるものではなく、例えばイソプロピルアルコール、エタノール、トルエン、メタノール、ヘキサン等を使用することができ、特に、イソプロピルアルコールを使用することが好ましい。

【0026】

このようにして、粉砕処理を施した後、所定の目開きのフィルターを用いて、濾過、乾燥を施すことによって、サマリウム−鉄−窒素系磁石微粉末を得ることができる。

【0027】

なお、上述した粉砕処理を施す際、又は粉砕処理後に、粉末に対してリン酸を添加した後、その溶液を攪拌することで複合金属リン酸塩被膜を形成することが好ましい。また、磁性粉末は、カップリング剤で表面処理したものであることが好ましい。カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられ、特に、シラン系カップリング剤で表面処理することが好ましい。

【0028】

本実施の形態に係るボンド磁石用組成物では、サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末の含有量を、８８質量％以上９１質量％以下の割合とする。組成物中における磁石粉末の含有量が８８質量％未満であると、得られるボンド磁石の磁気特性が低くなることに加え、樹脂の比率が高くなるためにボンド磁石の線膨張係数が高くなり、冷熱衝撃試験で割れが発生する。一方で、磁石粉末の含有量が９１質量％を超えると、そのボンド磁石用組成物の流動性が悪くなり、射出成形等によりボンド磁石を成形できなくなる。また、射出成形に際してウェルド等の外観不良が生じる可能性がある。

【0029】

［２］熱可塑性樹脂バインダ
本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、樹脂バインダとして熱可塑性樹脂バインダを含有する。具体的に、その熱可塑性樹脂バインダとしては、ポリアミドエラストマー（Ａ）と、ポリアミド樹脂（Ｂ）とを混合して用いる。

【0030】

（Ａ）ポリアミドエラストマー
ポリアミドエラストマーとしては、ポリアミドセグメントと、ポリエーテルセグメントとを有するポリアミドエラストマーを用いることができる。そして、本実施の形態に係るボンド磁石用組成物においては、引っ張り破断伸びが４００％以上であり、曲げ弾性率が１００ＭＰａ以上であるポリアミドエラストマーを用いる。このような、引っ張り破断伸び、曲げ弾性率を有するポリアミドエラストマーを用いることで、冷熱衝撃試験での割れの発生を効果的に防止することができる。

【0031】

ボンド磁石用組成物中におけるポリアミドエラストマーの含有量としては、０．５質量％以上２．５質量％以下の割合とする。組成物中におけるポリアミドエラストマーの含有量が０．５質量％未満であると、冷熱衝撃試験で割れが発生する。一方で、ポリアミドエラストマーの含有量が２．５質量％を超えると、ボンド磁石用組成物の流動性が悪くなり、射出成形等によりボンド磁石を成形できなくなる。

【0032】

（Ｂ）ポリアミド樹脂
ポリアミド樹脂として、ポリアミド１２を用いる。一般的に、ポリアミド樹脂としては、ポリアミド１１、ポリアミド６等の種々のポリアミド樹脂があるが、ポリアミド１２を用いることにより、成形時における流動性が良好となって射出成形による成形が容易となる。また、ポリアミド１２を用いることで、得られるボンド磁石の強度をより一層に高めることができる。

【0033】

また、ポリアミド樹脂であるポリアミド１２は、分子量分布測定での重量平均分子量Ｍｗが４５００以上７５００以下の範囲内にあるものを用いる。重量平均分子量Ｍｗが４５００未満であると、得られるボンド磁石の機械的強度が低下する。一方で、重量平均分子量Ｍｗが７５００を超えると、ボンド磁石用組成物の流動性が著しく低下して、射出成形も困難となる。なお、流動性を上げるために高温で射出成形しようとすると、磁性粉末の酸化劣化のために磁気特性に優れたボンド磁石が得られないこともある。

【0034】

本実施の形態においては、上述した特定の含有量で各成分を含むボンド磁石用組成物において、その残部に、ポリアミド１２からなるポリアミド樹脂を含有する。したがって、その含有量は特に限定されないが、３．５質量％以上１０．７質量％以下の割合で含有することが好ましい。組成物中におけるポリアミド樹脂の含有量が３．５質量％未満であると、ボンド磁石用組成物の流動性が悪くなり、射出成形等によりボンド磁石を成形できなくなる可能性がある。一方で、ポリアミド樹脂の含有量が１０．７質量％を超えると、ボンド磁石の線膨張係数が高くなり、冷熱衝撃試験において割れが発生する可能性がある。

【0035】

なお、上述した、ポリアミドエラストマー（Ａ）と、ポリアミド樹脂（Ｂ）とを混合してなる熱可塑性樹脂バインダの形状としては、特に限定されず、例えば、パウダー状、ビーズ状、ペレット状等の種々の形状のものを用いることができる。その中でも、磁石粉末を均一に混合させることができるという観点から、パウダー状であることが好ましい。

【0036】

［３］強化剤
本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、強化剤として炭素繊維を含有する。一般的に、強化剤としては、カーボンフレーク、ガラス繊維等の種々の強化剤があるが、炭素繊維を用いることにより、得られるボンド磁石の引っ張り強度を効果的に高めることができる。また、本実施の形態においては、その炭素繊維としては、繊維径が１０μｍ以上１２μｍ以下のものを用いる。このような繊維径が１０μｍ以上１２μｍ以下の炭素繊維を含有させることで、ボンド磁石の強度を高めることができるとともに、組成物の流動性を良好なものとし成形性を高めることができる。

【0037】

ボンド磁石用組成物中における炭素繊維の含有量としては、０．５質量％以上２.０質量％以下の割合とする。組成物中における炭素繊維の含有量が０．５質量％未満であると、ボンド磁石の強度を十分に高めることができず、冷熱衝撃試験において割れが発生する。一方で、炭素繊維の含有量が２．０質量％を超えると、ボンド磁石用組成物の流動性が悪くなり、射出成形等によりボンド磁石を成形できなくなる。

【0038】

［４］添加剤
本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、カルボン酸エステルを含有する。カルボン酸エステルとしては、例えば、セバシン酸エステル、アジピン酸エステル等を挙げることができる。一般的に、射出成形での流動性を向上させるため、炭化水素系や脂肪酸系に代表される滑材や各種エステルによる可塑剤等の添加剤が使用されるが、セバシン酸エステルやアジピン酸エステルといったカルボン酸エステルを用いることにより、得られるボンド磁石と金属部品等とを、例えばエポキシ系接着剤等の接着剤を介して接着させて一体成形部品としたとき、その接着力を弱めることなく金属部品を良好に接着させることができる。

【0039】

ボンド磁石用組成物中におけるカルボン酸エステルの含有量としては、０．３質量％以上１．０質量％以下の割合とする。組成物中におけるカルボン酸エステルの含有量が０．３質量％未満であると、そのメカニズムは定かではないが、ボンド磁石と金属部品等との間において十分な接着強度が得られない。一方で、カルボン酸エステルの含有量が１．０質量％を超えると、ボンド磁石において冷熱衝撃試験で割れが発生する。

【0040】

なお、上述した成分のほか、安定剤、顔料、相溶化剤等の添加剤を、本実施の形態に係るボンド磁石用組成物の効果を損なわない範囲で必要に応じて添加することができる。

【0041】

≪２．ボンド磁石用組成物の製造方法≫
次に、上述したボンド磁石用組成物の製造方法について説明する。本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、従来周知の方法により製造することができる。

【0042】

すなわち、ボンド磁石用組成物は、上述した構成成分のそれぞれを所定量秤量し、それら各成分を撹拌混合機等で混合したのち、混練装置を用いて混練することによって製造することができる。

【0043】

混練装置としては、特に限定されるものではなく、例えばバッチ式のニーダーや連続式の押出機を利用することができる。混練に際しては、それぞれの混練装置で、混練中の組成物にかかるせん断力をコントロールして混練することが好ましい。例えば、ニーダーであれば、温度、原料の混合槽への投入量、ニーディングブレードの回転数、あるいは混練時間等を調整することによりせん断力をコントロールする。また、連続押出機であれば、温度分布、原料の投入速度、スクリューセグメントの形状、スクリュー回転数、ダイの穴径等を調整することによりせん断力をコントロールすることができる。

【0044】

≪３．ボンド磁石≫
上述のようにして製造したボンド磁石用組成物により、ボンド磁石を作製することができる。具体的に、ボンド磁石は、上述したボンド磁石用組成物を、その構成成分であるバインダ樹脂の融点以上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、その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。本実施の形態においては、加熱溶融温度としては、ポリアミド樹脂であるポリアミド１２を含有する熱可塑性樹脂バインダを用いていることから、好ましくは２００℃〜２５０℃の範囲とする。

【0045】

上述した成形法の中でも、特に、射出成形法は、成形体であるボンド磁石の形状の自由度が大きく、しかも得られるボンド磁石の表面性状及び磁気特性が優れたものとなり、そのまま電子部品の部品として組み込むことができる点で好ましい。そして、本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、上述したような構成からなるものであることにより、流動性が良好であって、射出成形での成形性に優れ、容易に成形することができる。また、射出成形に際してウェルド等の外観不良の発生も効果的に防ぐことができる。

【0046】

このようにして射出成形等により成形して得られるボンド磁石は、磁気特性に優れているとともに、冷熱衝撃試験に対する耐久性が高く割れが発生せず、機械的強度に優れている。このボンド磁石は、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、大量生産が可能で、また後加工が不要となり、さらにインサート成形が可能である等の特徴を有しており、特に金属材料との一体成形部品に好適に用いることができる。

【0047】

なお、得られたボンド磁石は、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、磁石粉末の種類によって若干異なり一概には決められないが、例えば１２００ｋＡ／ｍ（１５ｋＯｅ）以上とし、好ましくは２４００ｋＡ／ｍ（３０ｋＯｅ）以上とする。

【0048】

≪４．ボンド磁石と金属材料との一体成形部品≫
本実施の形態に係るボンド磁石用組成物により得られるボンド磁石は、接着剤等を介した接着やインサート成形等により、金属部品と組み合わせて一体化させることによって一体成形部品とすることができる。

【0049】

なお、ボンド磁石と金属部品との一体成形部品は、周知の方法により作製することができる。例えば、ボンド磁石と金属部品との接着面に対して、所定の接着剤を塗布し、常温で１２時間〜２４時間保持することによって製造することができる。

【0050】

一般的に、ボンド磁石材料と金属部品とでは、線膨張係数が異なるため、冷熱衝撃試験を行った場合にはボンド磁石に割れが発生する。この点において、本実施の形態に係るボンド磁石用組成物により得られるボンド磁石では、上述したように、優れた機械的強度を有するものとなるため、金属部品と組み合わせて一体成形部品とした場合においても、ボンド磁石の割れの発生を効果的に防ぐことができる。

【0051】

また、本実施の形態に係るボンド磁石用組成物により得られるボンド磁石では、例えばエポキシ系接着剤等の接着剤を介して接着させて一体成形部品としたとき、その接着力を弱めることなく、金属部品に対する優れた接着性を付与することができる。

【実施例】

【0052】

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。

【0053】

（実施例１）
磁石粉末として住友金属鉱山株式会社製の平均粒径が２．３μｍのサマリウム−鉄−窒素系（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系）磁石粉末を９０質量％、重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を６．２質量％、引っ張り破断伸び５３０％であり且つ曲げ弾性率１３０ＭＰａであるポリアミドエラストマーを２．０質量％、強化剤として繊維径１１μｍの炭素繊維（Ｃファイバー）を１．０質量％、添加剤としてセバシン酸エステルを０．８質量％として、それぞれを攪拌混合機で混合し、連続押出機を使用して２００℃で混練を行って、ボンド磁石用組成物を得た。

【0054】

このようにして得られたボンド磁石用組成物を射出成形し、以下のようにして、成形時における流動性、冷熱衝撃試験耐久性、及び接着強度について評価を行った。

【0055】

＜成形時における流動性の評価方法＞
成形温度を２４０℃とし、ピンポイントゲート４点で、外径が３２ｍｍ、内径が３０ｍｍで、高さが２０ｍｍのリング形状に射出成形した。この射出成形の際に、射出圧力２００ＭＰａでウェルド等の外観不良なく成形できたものを『◎』とし、射出圧力２５０ＭＰａでウェルド等の外観不良なく成形できたものを『○』として評価した。一方、２５０ＭＰａの射出圧でもウェルド等の外観不良が出たものは『×』として成形性が不良であると評価し、その後の冷熱衝撃試験や接着性の評価は行わなかった。

【0056】

＜冷熱衝撃試験耐久性（ヒートショック）の評価方法＞
上述した流動性評価時の成形方法により成形したボンド磁石を、外径が３４ｍｍ、内径が３２ｍｍで、高さが２２ｍｍの鉄製リングの内側にエポキシ系接着剤で接着し、常温で２４時間保管した後、−４０℃３０分〜＋９０℃３０分を１サイクルとして熱衝撃試験を行った。３００サイクル後と６００サイクル後に、倍率が２０倍の光学顕微鏡でボンド磁石にひび割れ等の欠陥が発生していないかを確認した。試験サンプル数１０個で、３００サイクル後に欠陥の発生数が０だったものを『○』とし、６００サイクル後に欠陥の発生数が０だったものを『◎』として評価した。一方、３００サイクルで欠陥が１個でも発生したものは『×』と評価した。

【0057】

＜接着強度（接着性）の評価方法＞
上述した冷熱衝撃試験の６００サイクル終了後に、鉄製リングに接着されたボンド磁石を直径３１．５ｍｍの鉄製シャフトで引き抜き、接着強度を測定した。接着強度の平均値が５０００Ｎ以上だったものを『◎』とし、５０００Ｎ未満１０００Ｎ以上のものを『△』とし、１０００Ｎ未満のものを『×』として評価した。

【0058】

下記表１に、それぞれの評価の結果を示す。表１に示すように、実施例１にて得られたボンド磁石用組成物により成形されたボンド磁石では、成形時の流動性が射出圧力２００ＭＰａでウェルド等の外観不良なく良好に成形することができ、流動性の高いものであることが分かった。また、冷熱衝撃試験では、６００サイクル後においても欠陥の発生数が０であり耐久性の高いものであることが分かった。さらに、鉄製リングとの接着強度も５０００Ｎ以上であり、金属部品との接着性も非常に高いものであることが分かった。

【0059】

（実施例２）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を５．２質量％とし、強化剤としての繊維径１１μｍの炭素繊維を２．０質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0060】

（実施例３）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を６．７質量％とし、強化剤としての繊維径１１μｍの炭素繊維を０．５質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0061】

（実施例４）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を６．０質量％とし、添加剤としてのセバシン酸エステルを１．０質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0062】

（実施例５）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を６．７質量％とし、添加剤としてのセバシン酸エステルを０．３質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0063】

（実施例６）
添加剤をアジピン酸エステルに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0064】

（実施例７）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を５．７質量％とし、引っ張り破断伸び５３０％であり曲げ弾性率１３０ＭＰａであるポリアミドエラストマーを２．５質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0065】

（実施例８）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を７．７質量％とし、引っ張り破断伸び５３０％であり曲げ弾性率１３０ＭＰａであるポリアミドエラストマーを０．５質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0066】

（実施例９）
磁石粉末としての住友金属鉱山株式会社製の平均粒径が２．３μｍのＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末を９１．０質量％とし、重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を５．２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0067】

（実施例１０）
磁石粉末としての住友金属鉱山株式会社製の平均粒径が２．３μｍのＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末を８８．０質量％とし、重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を８．２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0068】

【表1】

【0069】

（比較例１）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を４．７質量％とし、強化剤としての繊維径１１μｍの炭素繊維を２．５質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0070】

下記表２に、その評価の結果を示す。なお、下記の実施例２〜２０についての評価結果についても同様である。

【0071】

その結果、表２に示すように、比較例１にて得られたボンド磁石用組成物では、流動性が低く射出圧が高くなり、外観上欠陥のないサンプルを得ることができなかった。

【0072】

（比較例２）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を６．９質量％とし、強化剤としての繊維径１１μｍの炭素繊維を０．３質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0073】

その結果、表２に示すように、比較例２にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石における補強効果が十分ではなく、冷熱衝撃試験において割れが発生した。

【0074】

（比較例３）
強化剤として繊維径７μｍの炭素繊維を使用したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0075】

その結果、表２に示すように、比較例３にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石における補強効果が十分ではなく、冷熱衝撃試験において割れが発生した。

【0076】

（比較例４）
強化剤として繊維径１１μｍのガラス繊維を使用したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0077】

その結果、表２に示すように、比較例４にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石における補強効果が十分ではなく、冷熱衝撃試験において割れが発生した。

【0078】

（比較例５）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を５．８質量％とし、添加剤としてセバシン酸エステルを１．２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0079】

その結果、表２に示すように、比較例５にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。

【0080】

（比較例６）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を６．８質量％とし、添加剤としてセバシン酸エステルを０．２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0081】

その結果、表２に示すように、比較例６にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石において、鉄製リングとの接着力が低下し、接着力１０００Ｎ以上のサンプルを得ることができなかった。

【0082】

（比較例７）
添加剤を添加せず、それ以外は実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0083】

その結果、表２に示すように、比較例７にて得られたボンド磁石用組成物では、流動性が低く射出圧が高くなり、外観上欠陥のないサンプルを得ることができなかった。

【0084】

（比較例８）
添加剤として安息香酸エステルの一種であるｐ−ヒドロキシ安息香酸２−エチルヘキシル（ＥＨＰＢ）に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0085】

その結果、表２に示すように、比較例８にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石において、鉄製リングとの接着力が低下し、接着力１０００Ｎ以上のサンプルを得ることができなかった。

【0086】

（比較例９）
添加剤として脂肪酸系滑材の一種であるステアリン酸アマイド系ワックスに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0087】

その結果、表２に示すように、比較例９にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。また、鉄製リングとの接着力が低下し、接着力１０００Ｎ以上のサンプルを得ることができなかった。

【0088】

（比較例１０）
添加剤として炭化水素系滑材の一種であるポリエチレンワックス（ＰＥワックス）に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0089】

その結果、表２に示すように、比較例１０にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。また、鉄製リングとの接着力が低下し、接着力１０００Ｎ以上のサンプルを得ることができなかった。

【0090】

（比較例１１）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を５．５質量％とし、引っ張り破断伸びが５３０％であり曲げ弾性率が１３０ＭＰａであるポリアミドエラストマーを２．７質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0091】

その結果、表２に示すように、比較例１１にて得られたボンド磁石用組成物では、流動性が低く射出圧が高くなり、外観上欠陥のないサンプルを得ることはできなかった。

【0092】

（比較例１２）
重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を７．９質量％とし、引っ張り破断伸びが５３０％であり曲げ弾性率が１３０ＭＰａであるポリアミドエラストマーを０．３質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0093】

その結果、表２に示すように、比較例１２にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。

【0094】

（比較例１３）
引っ張り破断伸びが５００％であり曲げ弾性率が８９ＭＰａであるポリアミドエラストマーを２．０質量％の割合で使用したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0095】

その結果、表２に示すように、比較例１３にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。

【0096】

（比較例１４）
引っ張り破断伸びが３１０％であり曲げ弾性率が６７０ＭＰａであるポリアミドエラストマーを２．０質量％の割合で使用したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0097】

その結果、表２に示すように、比較例１４にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。

【0098】

（比較例１５）
磁石粉末として住友金属鉱山株式会社製の平均粒径が２．３μｍのＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末を９１．２質量％とし、重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を５．０質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0099】

その結果、表２に示すように、比較例１５にて得られたボンド磁石用組成物では、流動性が低く射出圧が高くなり、外観上の欠陥がないサンプルを得ることはできなかった。

【0100】

（比較例１６）
磁石粉末として住友金属鉱山株式会社製の平均粒径が２．３μｍのＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末を８７．０質量％とし、重量平均分子量Ｍｗが５３００であるポリアミド１２樹脂を９．２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0101】

その結果、表２に示すように、比較例１６にて得られたボンド磁石用組成物では、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。また、そのボンド磁石の磁気特性は低いものであった。

【0102】

（比較例１７）
ポリアミド樹脂として重量平均分子量Ｍｗが８０００であるポリアミド１２樹脂を６．２質量％の割合で使用したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0103】

その結果、表２に示すように、比較例１７にて得られたボンド磁石用組成物では、流動性が低く射出圧が高くなり、外観上欠陥のないサンプルを得ることはできなかった。

【0104】

（比較例１８）
ポリアミド樹脂として重量平均分子量Ｍｗが４１００であるポリアミド１２樹脂を６．２質量％の割合で使用したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0105】

その結果、表２に示すように、比較例１８にて得られたボンド磁石用組成物では、樹脂の絶対強度が低く、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。

【0106】

（比較例１９）
ポリアミド樹脂として重量平均分子量Ｍｗが９６００であるポリアミド１１樹脂を６．２質量％の割合で使用したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0107】

その結果、表２に示すように、比較例１９にて得られたボンド磁石用組成物では、樹脂の絶対強度が低く、その組成物により得られたボンド磁石の冷熱衝撃試験において割れが発生した。こ

【0108】

（比較例２０）
ポリアミド樹脂として重量平均分子量Ｍｗが５５００であるポリアミド６樹脂を６．２質量％の割合で使用したこと以外は、実施例１と同様にしてボンド磁石用組成物を作製し、同様にして評価を行った。

【0109】

その結果、表２に示すように、比較例２０にて得られたボンド磁石用組成物では、流動性が低く射出圧が高くなり、外観上欠陥のないサンプルを得ることはできなかった。

【0110】

【表2】

【産業上の利用可能性】

【0111】

本実施の形態に係るボンド磁石用組成物は、成形時における流動性が良好で、得られるボンド磁石が冷熱衝撃試験に対して優れた耐久性を有し、接着剤を使用して金属部品等と接着させたときに優れた接着性を付与することができるものであり、ボンド磁石の製造用の組成物として極めて有用である。このボンド磁石用組成物により得られるボンド磁石は、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、大量生産が可能で、後加工が不要となり、またインサート成形可能等の特徴を有している。そして、特に、金属部品と組み合わせる成形部品に好適に用いることができる。