(57)【要約】【課題】高耐熱を有するボンド磁石を提供すること。【解決手段】表面処理された磁石粉末と、溶剤と熱硬化性樹脂からなる樹脂溶液と混錬し、その後溶剤が蒸発する温度で乾燥を施す。更に熱可塑性樹脂を温間で混合し、最後に熱硬化性樹脂の硬化剤を混合しボンド磁石用の樹脂組成物を得る。磁石粉末は、全体の量のうちの下限値で９８ｍａｓｓ％程度が好ましい。一方、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の総量は、全体の量のうちの上限値で２ｍａｓｓ％程度が好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石粉末とバインダーとを主成分とする樹脂組成物を圧縮成形し得られるボンド磁石において、前記樹脂組成物に硬化剤を含み、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の硬化剤を含むボンド磁石。
【請求項２】
磁石粉末とバインダーとを主成分とする樹脂組成物を圧縮成形し得られるボンド磁石において、前記樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、前記樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度の硬化剤と、を含むボンド磁石。
【請求項３】
請求項１記載のボンド磁石において、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつ前記硬化剤は骨格の異なる硬化剤を少なくとも２種類含むボンド磁石。
【請求項４】
請求項１記載のボンド磁石において、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつ前記硬化剤は骨格の異なる同系の硬化剤を少なくとも２種類含むボンド磁石。
【請求項５】
請求項４記載のボンド磁石において、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつ前記硬化剤は水酸基を有するイミダゾール系硬化剤を少なくとも含むボンド磁石。
【請求項６】
請求項４記載のボンド磁石において、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつ前記硬化剤はトリアジン環を有するイミダゾール系硬化剤を少なくとも含むボンド磁石。
【請求項７】
請求項２記載のボンド磁石において、前記樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、前記樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の重合型の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度の触媒型の硬化剤と、を含むボンド磁石。
【請求項８】
請求項２記載のボンド磁石において、前記樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、前記樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度のアミンアダクト系の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度のイミダゾール系の硬化剤と、を含むボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い耐熱性を有し、かつ寸法精度が良好なボンド磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボンド磁石としては、例えば、特許文献１に記されているようなものが知られている。その中の本特許に関連する要旨を下記に示す。特許文献１には、ボンド磁石の硬化時に内径側もしくは外径側に寸法規制治具を配置して硬化する。これにより硬化時に磁石内径、外径の少なくとも一方が寸法規制治具に接触し、寸法規制治具の精度が磁石に転写され真円度が良化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９９１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術の特許文献１のような方法では、成形体を作製し、規制治具に挿入後硬化すれば寸法精度の良い磁石が作製可能となるが、従来の技術よりも高温で成形する高耐熱ボンド磁石の場合では、高温で成形するため樹脂が軟化し、成形直後の強度が低く、ハンドリングによる真円度の悪化や、場合によっては破損が発生し、寸法規制治具に挿入不可になることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、磁石粉末とバインダーとを主成分とする樹脂組成物を圧縮成形し得られるボンド磁石において、前記樹脂組成物に硬化剤を含み、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の硬化剤を含むボンド磁石である。
【０００６】
第２の発明は、磁石粉末とバインダーとを主成分とする樹脂組成物を圧縮成形し得られるボンド磁石において、前記樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、前記樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度の硬化剤と、を含むボンド磁石である。
【０００７】
第３の発明は、第１の発明のボンド磁石において、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつ前記硬化剤は骨格の異なる硬化剤を少なくとも２種類含むボンド磁石である。
【０００８】
第４の発明は、第１の発明のボンド磁石において、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつ前記硬化剤は骨格の異なる同系の硬化剤を少なくとも２種類含むボンド磁石である。
【０００９】
第５の発明は、第４の発明のボンド磁石において、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつ前記硬化剤は水酸基を有するイミダゾール系硬化剤を少なくとも含むボンド磁石である。
【００１０】
第６の発明は、第４の発明のボンド磁石において、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつ前記硬化剤はトリアジン環を有するイミダゾール系硬化剤を少なくとも含むボンド磁石である。
【００１１】
第７の発明は、第２の発明のボンド磁石において、前記樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、前記樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の重合型の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度の触媒型の硬化剤と、を含むボンド磁石である。
【００１２】
第８の発明は、第２の発明のボンド磁石において、前記樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、前記樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度のアミンアダクト系の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度のイミダゾール系の硬化剤と、を含むボンド磁石である。
【発明の効果】
【００１３】
磁石粉末とバインダーを主成分とする樹脂組成物を圧縮成形し得られるボンド磁石において、前記バインダー部の硬化剤の硬化温度が、圧縮成形の成形金型温度よりも低い温度であることを特徴とするボンド磁石とすることで、成形時の金型内で硬化が開始されるため、成形後の強度が高くなり、良好な寸法精度のボンド磁石が得られる。
【００１４】
また、前記硬化剤が、複数種の硬化剤から構成され、少なくとも硬化剤の硬化温度が圧縮成形の成形金型温度よりも高い硬化剤と、成形金型温度よりも低い硬化剤の２つを含むことを特徴とするボンド磁石とすることにより、成形金型温度よりも硬化温度の低い硬化剤により成形直後の強度を向上させることができ、かつ、成形金型温度よりも硬化温度の高い硬化剤により、ボンド磁石としての強度を向上することが可能となる。
【００１５】
さらに、前記硬化温度が成形金型温度よりも高い硬化剤が触媒型の硬化剤で、硬化温度が成形金型温度よりも低い硬化剤が重合型の硬化剤であることを特徴とするボンド磁石とすることにより、重合型の硬化剤の量を調整することにより、成形金型内で一定量だけ硬化し、成形直後の強度を向上させることができ、成形後本硬化することで、成形金型温度よりも高い温度で硬化する硬化剤が硬化し、ボンド磁石としての強度を向上することが可能となる。
【００１６】
さらにまた、前記硬化温度が成形金型温度よりも高い硬化剤がイミダゾール系の硬化剤で、硬化温度が成形金型温度よりも低い硬化剤がアミンアダクト系の硬化剤であることを特徴とするボンド磁石とすることにより、アミンアダクト系の硬化剤の量を調整することにより、成形金型内で一定量だけ硬化し、成形直後の強度を向上させることができ、成形後本硬化することで、成形金型温度よりも高い温度で硬化する硬化剤が硬化し、ボンド磁石としての強度を向上することが可能となる。
【００１７】
また、前記硬化剤が、複数種の硬化剤から構成され、硬化剤骨格の異なる硬化剤から構成されたことを特徴とするボンド磁石とすることにより、成形直後の強度と最終のボンド磁石としての強度を調整することが可能になる。
【００１８】
さらに、前記硬化剤が、複数種の硬化剤から構成され、同系の硬化剤であっても、硬化剤骨格の異なる硬化剤から構成されたことを特徴とするボンド磁石とすることにより、成形直後の強度、最終のボンド磁石の強度、硬化速度を調整することが可能となる。
【００１９】
さらにまた、前記硬化剤が、複数種の硬化剤の内、少なくとも一つが水酸基を有するイミダゾール系硬化剤であることを特徴とするボンド磁石とすることにより、成形直後の強度、最終のボンド磁石の強度、硬化速度を調整することが可能で、特に最終のボンド磁石強度を高めることが可能となる。
【００２０】
また、前記硬化剤が、複数種の硬化剤の内、少なくとも一つがトリアジン環を有するイミダゾール系硬化剤であることを特徴とするボンド磁石とすることにより、成形直後の強度、最終のボンド磁石の強度、硬化速度を調整することが可能で、特に最終のボンド磁石強度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例と比較例の成形直後の強度及び硬化の反応を終えた時点の強度を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明について、図、表を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態及び実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態）
ボンド磁石を構成する磁石粉末としては、ＮｄＦｅＢ系、ＳｍＦｅＮ系、ＳｍＣｏ系又はフェライト系などのものを用いる。上記の磁石粉末を単独で用いても良いが、組み合わせて使用してもよい。磁石粉末には酸化防止の目的で、カップリング剤やリン酸処理などの表面処理を施す。
【００２４】
表面処理された磁石粉末と、溶剤と熱硬化性樹脂からなる樹脂溶液と混錬し、その後溶剤が蒸発する温度で乾燥を施す。更に熱可塑性樹脂を温間で混合し、最後に熱硬化性樹脂の硬化剤を混合しボンド磁石用の樹脂組成物を得る。
【００２５】
このとき、磁石粉末は、全体の量のうちの下限値で９８ｍａｓｓ％程度が好ましい。一方、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の総量は、全体の量のうちの上限値で２ｍａｓｓ％程度が好ましい。なお、磁石粉末の量は９８ｍａｓｓ％を下回ると磁気特性が所望の特性に達し得ず好ましくない。
【００２６】
熱硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが採用可能であり、熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリアミドイミドなどが採用可能である。
【００２７】
樹脂部の硬化剤は次のように設定する。樹脂組成物に硬化剤を含み、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の硬化剤を用いる。
【００２８】
または、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、この樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度の硬化剤と、を含むものを用いる。
【００２９】
または、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、この樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度の重合型の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度の触媒型の硬化剤と、を含むものを用いる。
【００３０】
または、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、この樹脂組成物には、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の低い温度のアミンアダクト系の硬化剤と、圧縮成形のときの成形金型の温度よりも硬化温度の高い温度のイミダゾール系の硬化剤と、を含むものを用いる。
【００３１】
または、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつこれらの硬化剤には骨格の異なる硬化剤を少なくとも２種類含むものを用いる。
【００３２】
または、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつこれらの硬化剤には骨格の異なる同系の硬化剤を少なくとも２種類含むものを用いる。
【００３３】
または、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつこれらの硬化剤には水酸基を有するイミダゾール系硬化剤を少なくとも含むものを用いる。
【００３４】
または、樹脂組成物に複数種の硬化剤を含み、かつこれらの硬化剤にはトリアジン環を有するイミダゾール系硬化剤を少なくとも含むものを用いる。
【００３５】
後述では、本発明の実施例及び比較例について説明する。まず、融点７５℃程度の常温で固形のノボラック系固形エポキシ樹脂と溶剤を混合する。その混合した樹脂溶液とＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末とを樹脂所定量計量し、混練機にて湿式混合する。溶剤成分を８０℃で６０分乾燥させ、粉砕機で粗粉砕した後、パウダー状のポリアミド樹脂と内部潤滑剤を混合し、加圧式ニーダにて１０分間混練する。温度は１４０℃とする。このようにして得られる混練物を再度、粉砕機にて粉砕し、分級機で篩い分けることにより整粒し、最後に、混合機を用いて硬化剤を混合することでボンド磁石用の樹脂組成物とする。
【００３６】
これらの材料で構成されるボンド磁石用の樹脂組成物を、プレス装置のダイとコアと下パンチとから構成される金型温度１５０℃のキャビティ内にボンド磁石用の樹脂組成物を供給し、圧縮成形する。最後に圧縮成形体を温度１７０℃、時間２０分にて硬化させ、ボンド磁石を得る。
【００３７】
その際、ボンド磁石用の樹脂組成物の硬化剤の種類を表１のように変更し、圧縮成形体を作製した。
【００３８】
強度測定は、温度１５０℃のキャビティでの成形直後と、硬化の反応を終えた時点の強度（硬化後強度）の２種類を測定する。
【００３９】
使用した硬化剤は、触媒型であってイミダゾール系の硬化剤で水酸基を含む四国化成工業株式会社製の硬化剤「２ＰＨＺ−ＰＷ」と、触媒型であってイミダゾール系の硬化剤でトリアジン環を含む四国化成工業株式会社製の硬化剤「２ＭＡＯＫ−ＰＷ」と、重合型であってアミンアダクト系の硬化剤の味の素ファインテクノ社製の硬化剤「ＰＮ−２３Ｊ」である。
【比較例】
【００４０】
圧縮成形のときの成形金型の温度以上で硬化する四国化成工業株式会社製のイミダゾール系硬化剤「２ＰＨＺ−ＰＷ」を単体で用いて比較例を作成する。比較例のボンド磁石は、硬化後強度を３４ＭＰａと高い値を示すが、成形直後の強度は０．３ＭＰａと低い値を示し、ハンドリング時の変形、割れを観測する。
【実施例１】
【００４１】
圧縮成形のときの成形金型の温度以下で硬化する味の素ファインテクノ社製アミンアダクト系硬化剤「ＰＮ−２３Ｊ」を単体で用いて実施例１を作成する。実施例１のボンド磁石は、硬化後の強度を１６ＭＰａとやや低めの値を示すが、成形直後の強度は２．０ＭＰａと高い値を示し、ハンドリングによる変形のないボンド磁石の成形体を得る。
【実施例２】
【００４２】
同じく、圧縮成形のときの成形金型の温度以下で硬化する四国化成工業株式会社製イミダゾール系硬化剤「２ＭＡＯＫ−ＰＷ」を単体で用いて実施例２を作成する。実施例２のボンド磁石は、硬化後の強度を１８ＭＰａとやや低めの値を示すが、成形直後の強度は２．６ＭＰａと高い値を示し、ハンドリングによる変形のないボンド磁石の成形体を得る。
【実施例３】
【００４３】
実施例２に対して、圧縮成形のときの成形金型の温度以上で硬化する四国化成工業株式会社製イミダゾール系硬化剤「２ＰＨＺ−ＰＷ」と、圧縮成形のときの成形金型の温度以下で硬化する味の素ファインテクノ社製アミンアダクト系硬化剤「ＰＮ−２３Ｊ」を混合して用いて実施例３を作成する。実施例３のボンド磁石は、硬化後の強度を２８ＭＰａの高い値を示し、かつ成形直後の強度は２．２ＭＰａと高い値を示し、ハンドリングによる変形のないボンド磁石の成形体を得る。
【実施例４】
【００４４】
同様に、圧縮成形のときの成形金型の温度以上で硬化する四国化成工業株式会社製イミダゾール系硬化剤「２ＰＨＺ−ＰＷ」と、圧縮成形のときの成形金型の温度以下で硬化する四国化成工業株式会社製イミダゾール系硬化剤「２ＭＡＯＫ−ＰＷ」を混合して用いて実施例４を作成する。実施例４のボンド磁石は、硬化後の強度を３１ＭＰａの高い値を示し、かつ成形直後の強度は２．７ＭＰａと高い値を示し、ハンドリングによる変形のないボンド磁石の成形体を得る。
【００４５】
表１には、比較例と、実施例１〜４の成形直後と、硬化の反応を終えた時点の強度（硬化後強度）の２項目について、測定結果を示す。
【００４６】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る高耐熱のボンド磁石は、高温環境でのボンド磁石使用を可能にし、それを搭載したモータは、車のエンジンルーム付近での使用を可能にし、産業的価値の大いなるものである。
【符号の説明】
【００４８】
符号なし
【図１】
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