(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂組成物と磁石用粉末を含む樹脂コンパウンドを圧縮成形、硬化処理したボンド磁石の空隙にシリコーン成分が存在しているボンド磁石硬化体であって、
前記シリコーン成分が、反応性置換基を有するシリコーン組成物であり、
前記シリコーン組成物の前記反応性置換基が、エポキシ基であり、
前記樹脂組成物が、エポキシ樹脂を含み、
冷凍機油中で使用される、ボンド磁石硬化体。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が、１６０以上２３０以下である、
請求項１に記載のボンド磁石硬化体。
【請求項３】
前記樹脂組成物が、フェノール樹脂硬化剤を含む、
請求項１又は２に記載のボンド磁石硬化体。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、前記エポキシ樹脂中の前記エポキシ基と反応する前記フェノール樹脂硬化剤中のフェノール性水酸基の比率が、０．５〜１．５当量である、
請求項３に記載のボンド磁石硬化体。
【請求項５】
前記シリコーン成分が、両末端型エポキシ変性シリコーンオイルである、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のボンド磁石硬化体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンド磁石硬化体、特に高温の油中で使用しても金属の酸化劣化、圧壊強度の低下、寸法変化の少ないボンド磁石硬化体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボンド磁石とは、フェライト、アルニコ、希土類等の磁性を示す磁石用粉末と樹脂組成物等の結着材（バインダー材）とを混合し、所定の形状に成形して作製した磁石をいう。
ボンド磁石は、焼結型のフェライト磁石に比べて形状自由度が大きく（高く）、薄肉リング状等の多様な成形が容易である、寸法精度が高い、機械的特性に優れるため割れ欠けが生じにくい、他の部材との一体成形が可能である、また、磁石粉末同士の間に絶縁体である樹脂が存在しているために電気抵抗が高い磁石が得られるなどの特徴がある。そのため、ボンド磁石は、自動車、一般家電製品、通信機器、音響機器、医療機器、一般産業機器等に広く利用されている。
【０００３】
ボンド磁石は、”コンパウンド”と呼ばれる、樹脂組成物のバインダー材と磁石用粉末とを混練した複合粉末を圧縮成形することで製造される。コンパウンドに用いる磁石用粉末は、充填密度を高めるために粒度調整される。また、耐熱性を求められる用途に使用するボンド磁石のバインダー材には、特に熱硬化性樹脂が用いられることが特徴である。
【０００４】
耐熱性が必要な用途に用いられるボンド磁石の技術課題は、高温環境下での使用時にバインダー材が軟化することによって、ボンド磁石の機械強度が著しく低下してしまうことである。このような技術課題を解決するために、例えば、特許文献１〜４に記載のバインダー材が従来から知られている。特許文献１には、エポキシ樹脂とポリベンゾイミダゾールを一定比率で含むものを用いることによって、ボンド磁石の高温における機械強度を向上させることが示されている。特許文献２には、ジヒドロベンズオキサジン化合物、および、ジヒドロベンズオキサジン化合物とエポキシ樹脂またはフェノール樹脂の混合体を用いることによって、ボンド磁石の高温における機械強度を向上させられることが示されている。特許文献３には、ポリアミドイミドをバインダー材に用いることにより、ボンド磁石の高温における機械強度向上について示されている。特許文献４には、樹脂量を低減させた原料粉末を高圧力下で成形しても、クラックの生じ難い圧粉体を得ることにより、密度の高いボンド磁石を得ることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７３９１６号公報
【特許文献２】特開２００１−２１４０５４号公報
【特許文献３】特開２００４−３１７８６号公報
【特許文献４】特開２０１２−２０９４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ボンド磁石の圧壊強度をより高め、さらには冷凍機油などの高温の油中で使用しても金属の酸化劣化、圧壊強度、寸法変化の少ないボンド磁石硬化体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】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、硬化性の樹脂組成物および金属粉からなる磁石粉末を含むボンド磁石用樹脂コンパウンドを圧縮成形して得られる成形体を加熱硬化処理した硬化体の空隙に、特定の有機成分を真空含浸したボンド磁石硬化体は高温特性、特に油中で使用した場合の機械的強度が向上することが分かった。また、金属粉である磁石粉末の酸化劣化を抑制できること、ボンド磁石硬化体の圧壊強度維持および寸法変化低減を大幅に向上できることを見出した。なお、硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化型樹脂の場合、有機成分はシリコーン樹脂で効果が大きく、更には反応性置換基を有するシリコーン樹脂が、特に効果が大きい。
すなわち、本発明は、（１）樹脂組成物と磁石用粉末を含む樹脂コンパウンドを圧縮成形、硬化処理したボンド磁石の空隙にシリコーン成分が存在しているボンド磁石硬化体。
（２）シリコーン成分が反応性置換基を有するシリコーン組成物である（１）に記載のボンド磁石硬化体。
（３）シリコーン組成物の反応性置換基がエポキシ基である（２）に記載のボンド磁石硬化体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるボンド磁石硬化体は、高温特性、特に油中で使用した場合の機械的強度が向上する。また、金属粉である磁石粉末の酸化劣化を抑制できると共に、ボンド磁石硬化体の圧壊強度維持および寸法変化低減を大幅に向上できる
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ボンド磁石硬化体は、樹脂組成物と磁石用粉末を含む樹脂コンパウンドを圧縮成形して得られた成形体を加熱硬化処理したものである。本発明のボンド樹脂硬化体は樹脂コンパウンド粒子間の空隙にシリコーン成分が存在している。
本発明のボンド磁石用成形体を得るための樹脂コンパウンドは、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、磁石用粉末を必須成分とする。以下、本発明のボンド磁石用成形体及び成形体を得るのに必要なコンパウンドの構成要素、製造方法、およびボンド磁石成形体としての必要項目等について順に説明する。
【００１０】
［樹脂組成物］
本発明では、樹脂コンパウンド中の磁石用粉末（磁粉）を除く有機成分、すなわち、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤を総称して”樹脂組成物”と呼ぶ。樹脂組成物は、ボンド磁石を構成する磁粉の結合材（バインダー材）としての機能を有し、機械的強度の源となる。磁粉と混合することで磁粉表面に樹脂組成物が付着・形成される。樹脂組成物は、磁粉全体を均一に被覆していても、部分的な被覆であっても良い。磁粉表面に形成された樹脂組成物は、金型中で高圧成形された際に磁粉間を充填・結着し、その後の加熱工程（硬化処理）を経ることで強固なバインダーとしての機能を果たす。
【００１１】
［エポキシ樹脂］
本発明の樹脂組成物で用いるエポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であればいかなるものも使用できるが、エポキシ当量が２３０以下であることが好ましい。エポキシ当量が２３０以下のエポキシ樹脂を用いることで、硬化剤であるフェノール樹脂との反応で生じる単位重量当たりの水酸基（ＯＨ基）が多くなり、疎水性の冷凍機油に対して耐性が高くなり好ましい。
エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ジフェニルメタン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、アラルキル型フェノール樹脂のエポキシ化物、ビスフェノール型エポキシ樹脂、アルコール類のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、パラキシリレンおよび／またはメタキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジル型又はメチルグリシジル型のエポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂およびオレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００１２】
［硬化剤］
本発明の硬化剤としては、フェノール樹脂硬化剤が耐熱性の観点で好ましい。エポキシ樹脂の硬化剤は、脂肪族ポリアミンやポリアミノアミド、ポリメルカプタンのような低温〜室温で硬化するタイプと、芳香族ポリアミンや酸無水物、フェノールノボラック樹脂、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）のように温度を上げないと硬化しない加熱硬化タイプに分類される。一般的には、低温〜室温硬化タイプの硬化剤で硬化させたエポキシ樹脂は、ガラス転移点が低く、軟らかい硬化物となるため、本発明には不適となる。そのため、加熱硬化タイプの硬化剤を使うことが好ましく、フェノールノボラック樹脂を硬化剤として用いることがより好ましい。フェノールノボラック樹脂を硬化剤に用いることでガラス転移点が高い樹脂硬化物が得られるため、耐熱性や機械強度に優れたボンド磁石を製造することができる。
フェノール樹脂硬化剤は、１分子中に２個のフェノール性水酸基を有する化合物、例えば、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、サリチルアルデヒド型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、ベンズアルデヒド型フェノールとアラルキル型フェノールとの共重合型フェノール樹脂、パラキシリレン及び／またはメタキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、並びにこれらの２種以上を共重合して得たフェノール樹脂等が挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、例えば、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ及び置換又は非置換のビフェノール等も挙げられる
フェノールノボラック樹脂は、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール及びアミノフェノール等のフェノール類及び／またはα−ナフトール、β−ナフトール及びジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド及びサリチルアルデヒド等のアルデヒド類とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるものなどが挙げられる。フェノール樹脂の中で市販されているものには、例えば、荒川化学工業株式会社製のタマノル７５８、７５９や、日立化成株式会社製のＨＰ−８５０Ｎ等が挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂組成物において、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、当該エポキシ基と反応する硬化剤中の活性基（フェノール性水酸基（ＯＨ基））の比率が０．５〜１．５当量であり、０．９〜１．４当量であることがより好ましく、１．０〜１．２当量であるとさらに好ましい。活性基が０．５当量未満であると、硬化後の単位重量当たりのＯＨ量が少なくなり冷凍機油への耐性が不十分となる。また、樹脂組成物（エポキシ樹脂組成物）の硬化速度が小さくなる傾向がある。また、得られる硬化体のガラス転移温度が低くなったり、充分な弾性率が得られなくなる場合もある。一方、上記活性基の比率が１．５当量を超えると硬化後の樹脂成形品の強度が低下する傾向がある。
【００１３】
［硬化促進剤］
本発明の硬化促進剤は、リン系の硬化促進剤が好ましい。リン系効果促進剤としては、トリフェニルホスフィン−ベンゾキノン、トリス−４−ヒドロキシフェニルホスフィン−ベンゾキノン、テトラフェニルホスホニウム・テトラキス（４−メチルフェニル）ボレート、テトラ（ｎ−ブチル）ホスホニウムテトラフェニルボレート等が挙げられる。
上記硬化促進剤を用いることで得られたボンド磁石が、優れた機械的特性を示すとともに、本発明の樹脂コンパウンドが、高温・高湿な環境下においても長期保存安定性を示すことができる。
本発明のボンド磁石樹脂用コンパウンドにおける硬化促進剤の配合量は、硬化促進効果が達成できれば特に制限はない。しかし、樹脂組成物の吸湿時の硬化性及び流動性における改善の観点からは、１００質量部のエポキシ樹脂に対し、硬化促進剤の配合量は、好ましくは０．１〜３０質量部であり、より好ましくは１〜１５質量部である。
また、硬化剤であるエポキシ樹脂に対する硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂及び硬化剤の合計量に対して０．００１質量％〜５質量％であることが好ましい。硬化促進剤の配合量が０．００１質量部未満であると、期待する硬化促進効果が得られず、また５質量部を超えると、得られた樹脂コンパウンドの保存安定性が低下する。なお、本発明の硬化促進剤は、１種以上の上述の硬化促進剤を含むが、それらに加えて上記以外の周知の硬化促進剤を含んでもよい。
【００１４】
［ボンド磁石用粉末］
本発明のボンド磁石用コンパウンドに使用されるボンド磁石用粉末（磁粉）は、樹脂組成物の硬化特性を低下させない限り、いかなるものも使用することができる。ボンド磁石用粉末は、例えば、サマリウム−コバルト系希土類ボンド磁石用粉末、ネオジム鉄ボロン系希土類ボンド磁石用粉末、鉄コバルト系ボンド磁石用粉末、サマリウム鉄窒化化合物系希土類ボンド磁石用粉末、フェライト粉末等が挙げられる。
ボンド磁石用粉末の好適な形状としては、扁平形状（例えば粉末粒子の形状アスペクト比＝短径／長径が０．３以下）であることが好ましい。扁平形状を有するボンド磁石用粉末を用いると、圧縮成形の際に磁粉が積層しやすくなる。これにより、成形時に粉末間に空隙及び樹脂溜りができにくくなり、高密充填ができることで高密度・高強度なボンド磁石が製造できる。
ボンド磁石用粉末（磁粉）の粒度範囲は、２０〜３００μｍが好ましく、より好ましくは４０〜２５０μｍの範囲である。ボンド磁石用粉末の粒度分布は、ふるい分けによる重量測定やレーザー回折等の粒度分布測定装置（機器分析）によって算出することができる。
【００１５】
［有機成分］
本発明のボンド磁石成形体の空隙に存在させる有機成分は、真空含浸等の手法により、空隙に染み込ませる。なお、含浸した有機成分は空隙中に留まり、成形体外部に染み出してこないことが好ましい。また耐熱性に優れたものが好ましい。
これらの点から主骨格にシロキサン構造（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−構造）を有するシロキサン化合物、中でもポリジメチルシロキサンに代表されるシリコーン組成物が好ましい。さらにシリコーン組成物の骨格中に反応性の基を有する反応性シリコーンオイルが好ましい。反応性シリコーンオイルとしては、側鎖モノアミン型としてＫＦ−８６８、ＫＦ−８６５、ＫＦ−８６４、側鎖ジアミン型としてＫＦ−８５９、ＫＦ−３９３、ＫＦ−８６０、ＫＦ−８８０、ＫＦ−８００４、ＫＦ−８００２、ＫＦ−８００５、ＫＦ−８６７、ＫＦ−８０２１、ＫＦ−８６９、ＫＦ−８６１（すべて、信越シリコーン株式会社製の商品名）、側鎖エポキシ型としてＸ−２２−３４３、ＫＦ−１０１、ＫＦ−１００１、側鎖カルビノール型としてＸ−２２−４０３９、Ｘ−２２−４０１５、側鎖メルカプト型としてＫＦ−２００１、ＫＦ−２００４、側鎖カルボキシル型としてＸ−２２−３７０１Ｅ（すべて、信越シリコーン株式会社製の商品名）が挙げられる。
片末端エポキシ型としては、Ｘ−２２−１７３ＢＸ、Ｘ−２２−１７３ＤＸ、片末端カルビノール型としては、Ｘ−２２−１７０ＢＸ、Ｘ−２２−１７０ＤＸ（すべて、信越シリコーン株式会社製の商品名）が挙げられる。
両末端アミノ型としてＰＡＭ−Ｅ、ＫＦ−８０１０、Ｘ−２２−１６１Ａ、Ｘ−２２−１６１Ｂ、ＫＦ−８０１２、ＫＦ−８００８、両末端エポキシ型としてＸ−２２−１６３、ＫＦ−１０５、Ｘ−２２−１６３Ａ、Ｘ−２２−１６３Ｂ、Ｘ−２２−１６３Ｃ、両末端カルビノール型としてＫＦ−６０００、ＫＦ−６００１、ＫＦ−６００２、ＫＦ−６００３、両末端メルカプト型としてＸ−２２−１６７Ｂ、Ｘ−２２−１６７Ｃ、両末端カルボキシル型としてＸ−２２−１６２Ｃ、両末端フェノール型としてＫＦ−２２００、両末端酸無水物型としてＸ−２２−１６８ＡＳ、Ｘ−２２−１６８Ａ、Ｘ−２２−１６８Ｂ、Ｘ−２２−１６８−Ｐ５−Ｂ（すべて、信越シリコーン株式会社製の商品名）が挙げられる。
空隙に含浸するシリコーン成分の量は、空隙率７〜１４％のボンド磁石成形体の空隙を充填率１０〜６０％の範囲でシリコーン成分で充填することにより耐熱性に優れるボンド磁石硬化体となる。
含浸したシリコーン成分はボンド磁石の空隙中に存在していることで、ボンド磁石硬化体が高温の油等に接しても、油がボンド磁石に進入することが無いので、硬化した樹脂が影響を受けることなく、機械的強度が維持できる。また、金属粉である磁石粉末の酸化劣化を抑制すると共に、ボンド磁石硬化体の圧壊強度維持および寸法変化低減に寄与する。なお、含浸したシリコーン成分が反応性置換基を有するシリコーン組成物では、含浸後にさらに加熱処理することで反応性置換基が硬化剤（エポキシ樹脂、フェノール樹脂）と強固に結合するため、ボンド磁石硬化体の高温環境下での特性低下が少なくなる。特に、反応性置換基がエポキシ基のシリコーン組成物の場合は、その傾向が顕著になり、好適である。硬化後に存在する水酸基、残存エポキシ基等が反応するからである。
含浸後の加熱硬化処理温度は１００〜２００℃、時間は１０〜１８０分が好ましく、特に好ましくは１４０〜１９０℃、時間は３０〜９０分である。
【００１６】
［ボンド磁石の製造方法］
本発明のボンド磁石の製造工程は、３つの工程に大別される。第一に樹脂組成物を磁粉表面に形成させる樹脂コンパウンド作製の工程、第二に得られた樹脂コンパウンドを金型中で圧縮成形する成形工程、第三に得られた圧粉成形体を熱処理して樹脂組成物を硬化する熱処理工程である。
【００１７】
［ボンド磁石用樹脂コンパウンドの製造方法］
第一の樹脂コンパウンド工程は、磁粉（磁石粉末）表面に樹脂組成物を形成できればいかなる手法も適応可能である。樹脂組成物は、前述したとおりエポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤を含み、加熱しながら混錬することで樹脂を軟化させて樹脂組成物を形成してもよく、或いは、適当な有機溶媒で希釈して樹脂溶液を塗布・乾燥することで磁粉表面に均質な樹脂組成物を形成させてもよい。いずれにしても、均質な樹脂組成物を磁粉表面に形成させることで得られたボンド磁石は、高密度でかつ高強度なボンド磁石となる。
第二の成形工程は、高圧成形であるほど、高磁束密度・高強度となる。５００〜２，５００ＭＰａの成形圧力で製造することが好ましく、量産性や金型寿命も考慮すると１，４００〜２，０００ＭＰａの成形圧力で製造することがより好ましい。圧縮成形体の密度は、ボンド磁石用粉末である磁粉粒子の真密度に対して、好ましくは７５％以上８６％以下、より好ましくは８０％以上８６％以下である。ボンド磁石用コンパウンドの圧縮成形体の密度が７５％以上８６％以下の範囲であると、磁気特性が良好で、機械強度が高いボンド磁石を製造することができる。
第三の圧粉成形体を熱処理する工程は、樹脂硬化物を硬化させることが目的である。そのため樹脂が十分に硬化できる温度であればよく、具体的には１５０〜３００℃の温度で、より好ましくは１７５〜２５０℃の温度で圧粉成形体を熱処理する。また、磁粉（金属粉）の酸化を抑制するために熱処理は、不活性雰囲気下で行うことが好ましい。熱処理温度が３００℃よりも高温になった場合、製造上不可避の微量酸素によって磁粉の酸化が生じたり、樹脂硬化物の劣化が生じたりすることがある。また、上記観点から熱処理温度の保持は、数分から長くとも４時間程度であることが好ましく、より好ましくは５分から１時間である。
【００１８】
［保存安定性］
本実施形態に係るボンド磁石用樹脂コンパウンドは、優れた保存安定性を有する。本発明で言う保存安定性とは、所定時間保管された樹脂コンパウンドを用いて作製したボンド磁石（熱処理後の硬化体）の圧壊強度や抗折強度の変動が小さいことを意味する。保管される環境が苛酷であるほど、また、保管時間が長くなるほど、保存安定性が高いと言える。実際の使用環境を想定した場合、例えば、４０℃／９０％−ＲＨ（相対湿度）の高温高湿環境で５日ほどの保存安定性が示せれば好適であり、２週間ほどの保存安定性が示せれば実際の製品の量産上問題ない水準となる。
【００１９】
［樹脂組成物のその他の配合成分］
本発明の樹脂コンパウンドは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤以外にも必要に応じて副添加物を添加してもよい。例えば、カップリング剤、流動助材（金属酸化物）、難燃剤、内部潤滑剤等が挙げられる。
なお、カップリング剤や金属酸化物にはシリコーン（Ｓｉ）を含んだものもあるが、樹脂組成物中にこれらの配合成分を含んだ場合は、ボンド磁石に均一にシリコーン成分が分布することになるが、本願発明のボンド磁石硬化体では、樹脂コンパウンド間の空隙に存在することになる点で、シリコーン成分の存在形態が異なるものとなる。
【００２０】
［カップリング剤］
本発明のボンド磁石用樹脂コンパウンドは、シランカップリング剤を混合することで樹脂組成物と磁粉表面との密着性を高めることができ、ボンド磁石を高強度化することが可能となる。好適なシランカップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、酸無水物系シランおよびビニルシラン等のシラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類並びにアルミニウム／ジルコニウム系化合物などの公知のカップリング剤を樹脂組成物に配合してもよい。これらの中でも酸無水物系のシランカップリング剤が特に好ましい。
【００２１】
［流動助剤］
本発明のボンド磁石樹脂用コンパウンドは、磁粉表面に樹脂組成物を形成させるため粉末の流れ性にやや難がある。そのため、強度や密度を低下しない範囲で流動助剤を添加することができる。流動助剤としては、安価なシリカ（例えば、アエロジル）が好ましく、シリカよりも熱伝導性に優れるアルミナ等を使用してもよい。基本的には、流動性を向上できるものであれば、いかなるものも使用できるため、例えば、炭酸カルシウム、カオリンクレー、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク及びマイカ等の無機微粒子を使用してもよい。
流動助剤の粒子径としては、強度の低下を抑制するためには平均粒子径（Ｄ５０）が、１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下のナノ粒子であることがより好ましい。
【００２２】
［難燃剤］
本発明のボンド磁石用コンパウンドの樹脂組成物の環境安全性、リサイクル性、成形加工性および低コストのために、臭素系難燃剤、燐系難燃剤、水和金属化合物系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素含有化合物、ヒンダードアミン化合物、有機金属化合物および芳香族エンプラ等の難燃剤を樹脂組成物に配合してもよい。
【００２３】
［有機溶媒］
本発明のボンド磁石用樹脂コンパウンドは、後述のコンパウンド工程にて製造される。本発明の樹脂コンパウンドは、有機溶媒を使用して磁粉表面に塗布することで均一に磁粉表面に樹脂組成物を形成されることができる。樹脂組成物の希釈・塗布の際に使用する有機溶剤は、樹脂組成物が溶解できれば、いかなるものも使用できる。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエンおよびキシレン等が挙げられる。作業性を考慮した場合、常温では液体であるが、沸点が６０℃〜１５０℃程度のものが好適に使用することができる。
【００２４】
［ボンド磁石用粉末と樹脂組成物との質量比］
樹脂組成物の含有量は、ボンド磁石用粉末（磁粉）および樹脂組成物の総量に対して、０．２〜１０質量％であり、より好ましくは０．４〜５質量％である。このような含有量とすることでボンド磁石の高強度化と磁気特性を両立させることができる。
【００２５】
［成形潤滑剤］
ボンド磁石用コンパウンドの後述の圧縮成形における金型の損傷を低減するために成形潤滑剤をボンド磁石用樹脂コンパウンドに添加してもよい。本発明で好適な成形潤滑剤としては、粉末冶金において使用される成形潤滑剤であれば、いかなるものも使用することができる。具体的には、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸、長鎖炭化水素やＥＢＳ（エチレンビスステアリン酸アミド）、ポリエチレン等のワックス系潤滑剤を使用することができる。また、成形潤滑剤は、適当な分散媒に分散して分散液とし、それを金型ダイス内壁面（パンチと接触する壁面）に塗布、乾燥して使用してもよい。
【００２６】
［ボンド磁石に好適な樹脂硬化物のガラス転移温度］
ボンド磁石における、樹脂組成物が硬化して形成した樹脂硬化物のガラス転移温度は、１５０℃以上であることが好ましく、より好ましくは２００℃以上である。ボンド磁石における樹脂硬化物のガラス転移温度を１５０℃以上のものとすることで、高温で過酷な環境下においても強度の低下が少ない、優れたボンド磁石となる。なお、本発明で言うガラス転移温度は、動的粘弾性測定において、ｔａｎδがピークになる温度のことを意味する。
【００２７】
［相対密度］
本発明のボンド磁石の相対密度は、磁粉の真密度に対して、好ましくは７０％以上であり、より好ましくは８０％であり、さらに好ましくは９０％以上である。相対密度が、磁粉の真密度に対して７０％以上であることで、優れた磁気特性を有するボンド磁石を得ることができる。
【００２８】
［圧壊強度］
本発明のボンド磁石の１５０℃の温度における圧壊強度は、好ましくは１００ＭＰａ以上であり、より好ましくは１５０ＭＰａであり、さらに好ましくは２００ＭＰａ以上である。ボンド磁石の１５０℃の温度における圧壊強度が１００ＭＰａ以上であると、高温において機械強度の高いボンド磁石を得ることができる。
【実施例】
【００２９】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
【００３０】
［実施例１］
エポキシ樹脂（エポキシ当量１６０、軟化点６４℃、大日本インキ株式会社製、商品名ＨＰ４７００）、とフェノールノボラック樹脂（水酸基当量１０８、日立化成株式会社製、商品名ＨＰ−８５０Ｎ）、硬化促進剤、シランカップリング剤、及び希釈溶媒としてメチルエチルケトンを使用した。これらの材料をプラスチック製容器内で表１および表２に記載の配合比にて混合し、ミックスローターにて回転数４０ｒｐｍにて６０分間攪拌し、樹脂溶液を得た。
磁石用粉末（磁粉）と前記樹脂組成物から樹脂コンパウンドを調製し、成形・熱処理することでボンド磁石を作製した。以下、具体的なボンド磁石の製造方法及び評価方法を記載する。なお、ボンド磁石用粉末としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ粉末（モリコープマグネクエンチ社製、商品名ＭＱＰ−Ｂ、平均粒子径１００μｍ）を使用した。
表１記載の配合比にて各材料を容積３００ｍＬのナス型フラスコに投入し、２５℃にてエバポレーター内で３０分ほど撹拌した。続いて、エバポレーター内を減圧し、凝集状態のコンパウンドをナス型フラスコから取り出して０．１ＭＰａ以下に減圧することで溶媒を十分に除去した。溶媒除去後、凝集状態の樹脂コンパウンドを粗粉砕し、１００メッシュのふるいにて粗大粉を除去して、粒度を整えた。
【００３１】
［成形・熱処理工程］
次に、１００質量部のボンド磁石用コンパウンドに対して０．３質量部のステアリン酸カルシウムを樹脂コンパウンドに添加し、Ｖ型混合機で６０分混合した。得られた潤滑材含有の樹脂コンパウンドは、油圧プレス機を用いて２，０００ＭＰａの成形圧力にて外径１１．３ｍｍ×高さ８ｍｍの円柱形状の圧縮成形体を作製した。得られた円柱形状の圧縮成形体を窒素ガス（Ｎ２）雰囲気下、２００℃の温度にて１０分間加熱することでボンド磁石硬化体の試験片を作製した。
【００３２】
［シリコーン組成物含浸処理工程］
耐熱性シリコーンオイル（動粘度４００ｍｍ２／ｓ［２５℃］、信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ−５４）をステンレス製容器に投入し、ボンド磁石成形体を浸漬させた。続いて、それらを減圧装置で３０分、０．１ＭＰａ以下にすることで硬化体空隙に、シリコーン組成物を含浸させた。含浸後、硬化体を取り出して表面の余分なシリコーンオイルを、エアーブローで除去してシリコーン組成物を含浸させたボンド磁石硬化体を得た。
【００３３】
［シリコーン組成物含浸量の算出］
シリコーン組成物の含浸量は、以下の式で算出した。
シリコーン組成物含浸量［ｇ］＝含浸処理後硬化体の重量［ｇ］−含浸処理前硬化体の重量［ｇ］
【００３４】
［重量変化率の評価］
ガラス容器に冷凍機油と試験片を入れ密栓した後、１５０℃の恒温槽（エスペック製ＰＥＲＦＥＣＴ  ＯＶＥＮ  ＨＰＳ−２１２）中で１７５時間処理して、以下の数式より重量変化率を得た。
重量変化率［％］＝（処理後の重量［ｇ］−処理前の重量［ｇ］）／処理前の重量［ｇ］×１００
【００３５】
［圧壊強度の評価］
次に、万能圧縮試験機（株式会社島津製作所製、ＡＧ−１０ＴＢＲ）を使用して、作製した試験片を、高さ方向から圧縮圧力をそれぞれ印加して、圧縮圧力により試験片が破壊されたときの圧縮圧力の最大値から圧壊強度（ＭＰａ）を算出した。使用した材料の配合・仕込み量および樹脂コンパウンド粉から得られたボンド磁石の圧壊強度を表１にまとめる。
【００３６】
［全長変化率の評価］
作製した円柱形状（外径１１．３ｍｍ×高さ８ｍｍ）の試験片を窒素ガス（Ｎ２）雰囲気下、２００℃の温度にて１０分間の加熱処理後の高さをマイクロメーターで正確に測り、初期の寸法とした。ガラス容器に冷凍機油と試験片を入れ密栓した後、１５０℃の恒温槽中で所定時間処理した。室温まで冷却した後、試験片を取り出し、冷凍機油を拭取り、再度試験片の高さをマイクロメーターで正確に測り、処理後の寸法とし、以下の式から膨潤率［％］を算出した。
膨潤率［％］＝（処理後の寸法［ｍｍ］−初期の寸法［ｍｍ］）／初期の寸法［ｍｍ］×１００
【００３７】
［冷凍機油着色の評価］
冷凍機油浸漬試験後の冷凍機油着色度合いを目視で評価した。
【００３８】
評価結果を表１および表２に示す。
【００３９】
【表１】
0006613783.tif 000002
【００４０】
【表２】
0006613783.tif 000003
【００４１】
［実施例２〜１２］
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促進剤、シランカップリング剤配合樹脂組成物を表１に示した含有量［質量％］で実施例１と同様にして樹脂溶液、コンパウンド粉、成形体を作製し、表１に示した両末端型エポキシ変性シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製の動粘度３０ｍｍ２／ｓ［２５℃］の商品名Ｘ−２２−１６３Ａと、同社製の動粘度６０ｍｍ２／ｓ［２５℃］の商品名Ｘ−２２−１６３Ｂと、同社製の動粘度１２０ｍｍ２／ｓ［２５℃］の商品名Ｘ−２２−１６３Ｃ）で含浸した。含浸処理後、熱処理を１５０℃、６０分の条件で行いシリコーン含浸ボンド磁石成形体を得た。
【００４２】
［比較例１〜３］
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促進剤、シランカップリング剤配合樹脂組成物を表１に示した含有量［質量％］で実施例１と同様にして樹脂溶液、コンパウンド粉、成形体を得た。
【００４３】
［評価結果］
ボンド磁石成形体にシリコーンを含浸した表１中の実施例１から実施例１２の試料は、比較例１から比較例３の試料との比較から、冷凍機油浸漬試験後の重量変化率、圧壊強度低下率、膨潤率を抑制していることが分かる。また、変性シリコーンを含浸したものが、より抑制していることが分かる。
冷凍機油の着色は樹脂組成物含有量の多い試料が着色少なく、シリコーン含浸した試料が、より着色が少ないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によるボンド磁石硬化体は、高温・高湿下、高温での圧壊強度に優れ、耐熱性も良好であり、長時間、冷凍機油中で高温に曝されることによる機械強度の低下、寸法変化が小さい。本発明のボンド磁石硬化体は樹脂コンパウンドを成形、硬化処理した後、真空含浸、さらに好ましくは、この含浸後に加熱処理という、簡便で良好な生産性を有した方法で得られ、耐熱性に優れる高性能なボンド磁石硬化体を提供することが可能となり、その工業的価値は高い。