(57)【要約】【課題】作製した磁石の強度低下を伴わずに優秀な流動性を示すポリアミド系プラスチック磁性材料を提供する。【解決手段】（Ａ）磁性粉末、好ましくはストロンチウムフェライトまたはバリウムフェライト、（Ｂ）ポリアミド樹脂、および（Ｃ）ポリアミド樹脂成分（Ｂ）に基づいて２ないし８ｍａｓｓ％の次式Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２［式中、Ｒ１およびＲ２は炭化水素基を表す。］で表される尿素誘導体を混練して得られるポリアミド系プラスチック磁性材料、並びにそれを成形して得られるポリアミド系プラスチック磁石。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）磁性粉末、
（Ｂ）ポリアミド樹脂、および
（Ｃ）ポリアミド樹脂成分（Ｂ）に基づいて２ないし８ｍａｓｓ％の次式
Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２
［式中、Ｒ１およびＲ２は炭化水素基を表す。］で表される尿素誘導体
を混練して得られることを特徴とするポリアミド系プラスチック磁性材料。
【請求項２】
磁性粉末成分（Ａ）はストロンチウムフェライトまたはバリウムフェライトであることを特徴とする、請求項１記載のポリアミド系プラスチック磁性材料。
【請求項３】
請求項１または２記載のポリアミド系プラスチック磁性材料を成形して得られることを特徴とするポリアミド系プラスチック磁石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーター等に使用されるインサート成形用プラスチック磁性材料に関する。特に、成形加工に際して優れた流動性を示し、またそれから作製した磁石が優秀な強度特性を有し、磁石作製時の収縮による割れおよび熱衝撃による割れを起こさないポリアミド系プラスチック磁性材料および磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁性粉末とポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂とからなる混練物を成形加工したプラスチック磁石は、寸法精度、軽量性、生産性等に優れているため、マグネットロール、モーター等のエレクトロニクス分野を始めとしてその用途は拡大しつつある。
【０００３】
近年、エレクトロニクス関連部品の小型化、高性能化が高まっており、プラスチック磁石が有する磁気特性の向上もまた強く要求されている。しかしながら、高度な磁気特性を達成するために磁性粉末を高充填化すると、プラスチック磁性材料の溶融粘度が上昇して流動性が低下し、その結果、成形加工性が悪化してしまう。また、異方性磁性粉を用いてプラスチック磁石を作製する際には、磁場中で成形を行って磁化容易軸を任意の方向に揃える必要があるが、磁性材料の流動性が悪化すると磁化容易軸を揃えることが困難になり、本来の磁石性能が得られなくなる惧れがある。
【０００４】
それ故、プラスチック磁性材料の流動性を向上するために潤滑剤の添加が行われている。該潤滑剤としては、ステアリン酸カルシウムに代表される２鎖型の金属石鹸等が有効である。例えば特開平４−８３３０６号公報には、ポリアミド樹脂と、磁性粒子と、アミノ基を有するシランカップリング剤と、１２−ヒドロキシステアリン酸金属石鹸とを含有するポリアミド系プラスチック磁石用材料が開示される。該金属石鹸としては、１２−ヒドロキシステアリン酸のカルシウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、バリウム塩等が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリアミド樹脂をベースとするプラスチック磁性材料に２鎖型の金属石鹸を添加すると、金属石鹸中のカルシウム、亜鉛、マグネシウム等の金属原子がポリアミド樹脂中のアミド基と相互作用し、その結果、磁性材料の固化が生じて作製した磁石の強度が低下してしまう。従って、プラスチック磁性材料の流動性を向上させるために、金属石鹸を大量に添加することは不可能であった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、作製したプラスッチク磁石の強度低下を引き起こさない潤滑剤、特に金属原子を含まない潤滑剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意検討を行った結果、二つの窒素原子に炭化水素基が結合し、分子内にウレイド基を有する尿素誘導体を潤滑剤として用いると、該炭化水素基による潤滑効果に加えてウレイド基によるポリアミド樹脂が溶融した際の水素結合破壊作用が生じ、しかも固化時には金属原子を含まないので、作製したプラスチック磁石の強度を低下させること無く、ポリアミド系プラスチック磁性材料の流動性を改良することができることを見出して本発明を完成させた。
【０００８】
従って、本発明は第１観点として、
（Ａ）磁性粉末、
（Ｂ）ポリアミド樹脂、および
（Ｃ）ポリアミド樹脂成分（Ｂ）に基づいて２ないし８ｍａｓｓ％の次式
Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２
［式中、Ｒ１およびＲ２は炭化水素基を表す。］で表される尿素誘導体
を混練して得られることを特徴とするポリアミド系プラスチック磁性材料
に関する。
本発明は第２観点として、
磁性粉末成分（Ａ）はストロンチウムフェライトまたはバリウムフェライトであることを特徴とする、第１観点に記載のポリアミド系プラスチック磁性材料
に関する。
本発明は第３観点として、
第１観点または第２観点に記載のポリアミド系プラスチック磁性材料を成形して得られることを特徴とするポリアミド系プラスチック磁石
に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のポリアミド系プラスチック磁性材料中の成分（Ａ）である磁性粉末は、例えばストロンチウムフェライト、バリウムフェライト、鉛フェライト、ランタンコバルトフェライト等のフェライト系硬質磁性材料、希土類−コバルト系、希土類−鉄−ボロン系、希土類−鉄−Ｎ系等の金属系硬質磁性材料、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト等のフェライト系軟磁性材料、カルボニル鉄、センダスト、パ−マロイ等の金属系軟磁性材料の粉末であってよい。特に、ストロンチウムフェライトおよびバリウムフェライトが好ましい。
【００１０】
前記磁性粉末は通常、他成分との混和性を改良するため、シランカップリング剤、チタネ−トカップリング剤、ジルコアルミネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等の表面処理剤で処理し、表面に親油性を付与して用いる。磁性粉末をポリアミド樹脂と共に用いる際に特に好ましいカップリング剤は、分子中にアミノ基を有するものである。また、カップリング剤のほか、樹脂の酸化を防止するために、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤を添加してもよい。
【００１１】
本発明のポリアミド系プラスチック磁性材料中の成分（Ｂ）であるポリアミド樹脂は、ジアミンとジカルボン酸との重縮合、対応するラクタムの開環重合、アミノカルボン酸の重縮合から得られ、分子内に繰返し構造単位としてアミド結合を有する樹脂である。ポリアミド樹脂は、分子構造中に脂肪族部分を多く含むナイロン樹脂と、アミド結合のほとんどが二つの芳香族環に直接結合しているアラミド樹脂とに大別され、ナイロン樹脂の例としては、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６９、ナイロン６１２、ナイロン１２１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ等が挙げられる。一方、アラミド樹脂は、アミド基がメタ位でベンゼン環に結合したメタ系アラミド、例えばポリメタフェニレンテレフタルアミドであっても、パラ位で結合したパラ系アラミド、例えばポリパラフェニレンテレフタルアミドであってもよい。
【００１２】
本発明のポリアミド系プラスチック磁性材料中の成分（Ｃ）である尿素誘導体は、次式
Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２
［式中、Ｒ１およびＲ２は炭化水素基を表す。］で表される構造を有する。該尿素誘導体は金属原子を含まず、従って、ポリアミド系プラスチック磁性材料に添加しても作製したプラスチック磁石の強度は低下しない。
【００１３】
前記尿素誘導体のＲ１およびＲ２としては、鎖長が短すぎると十分な流動性をプラスッチク磁性材料に付与できず、一方、長すぎるとプラスチック磁石の強度が低下する。この観点から炭素原子数が１２ないし２４であることが好ましく、特に炭素原子数が１８であることが好ましい。
【００１４】
前記尿素誘導体の例としては、Ｎ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素、Ｎ−ラウリル−Ｎ’−ラウリル尿素、Ｎ−オレイル−Ｎ’−オレイル尿素、Ｎ−エルカイル−Ｎ’−エルカイル尿素等が挙げられる。特に、Ｎ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素およびＮ−ラウリル−Ｎ’−ラウリル尿素が好ましい。
【００１５】
前記尿素誘導体のポリアミド系プラスチック磁性材料への添加量が、ポリアミド樹脂に基づいて２ｍａｓｓ％未満であると、プラスチック磁性材料の流動性向上の効果が十分でなくなる。一方、添加量が１０ｍａｓｓ％を超えると作製したプラスチック磁石の強度が急激に低下する。従って、尿素誘導体の添加量は、ポリアミド樹脂に基づいて２〜８ｍａｓｓ％でなければならない。
【００１６】
本発明のポリアミド系プラスチック磁性材料は、所望により表面処理剤で処理した磁性粉末と、ポリアミド樹脂と、尿素誘導体とを混練することによって得られる。該混練は従来技術において既知であるあらゆる方法によって行われ得るが、特に二軸押出機等の押出機を用いて有利に行われる。また該混練では、上記の三成分を同時に混練しても、ポリアミド樹脂と添加剤とを予め混練しておき、それに磁性粉末を混合してもよい。
【００１７】
本発明のポリアミド系プラスチック磁性材料は、直径約２ｍｍおよび長さ約２ｍｍのペレットからなる粒状物とすることが好ましい。
【００１８】
【実施例】
以下の例で本発明をより詳細に説明するが、これらの例は本発明をある特定の態様に制限することを意図しない。
【００１９】
実施例１〜３および比較例１〜６
平均粒径１．３μｍのストロンチウムフェライト粉末をヘンシェルミキサーで攪拌しながら、アミノ基を有するシランカップリング剤を添加して、その後混合−乾燥して磁性粉末を得た。得られた磁性粉末に、ナイロン１２および潤滑剤としてのＮ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素を添加してさらに混合した。得られた混合物を二軸押出機で混練した後、切断−冷却し、ペレット状の粒状物としてポリアミド系プラスチック磁性材料を得た。
上記の手順に従い、Ｎ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素の添加量を表１に示すように変化させて、実施例１〜３および比較例１および２のポリアミド系プラスチック磁性材料を得た。また、Ｎ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素に代えて、ステアリン酸カルシウムまたはおよび尿素を添加して、比較例３〜６のポリアミド系プラスチック磁性材料を得た。
【００２０】
評価試験１
実施例１〜３および比較例１〜６のポリアミド系プラスチック磁性材料について、流動性、破壊強度および磁気特性について評価した。
流動性の評価は、フローテスター（（株）島津製作所製）を用い、２４０℃〜２７０℃、荷重９８Ｎの条件下で、シリンダーが３ｍｍから７ｍｍまで降下する時間を測定することによって行った。
破壊強度の評価は、各ポリアミド系プラスチック磁性材料から射出成形により長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの板状のプラスチック磁石を作製して評価用サンプルとし、３点曲げ試験にて行った。
磁気特性の評価は、破壊強度の評価に用いた評価用サンプルについて、Ｂ−Ｈカーブトレーサーを用いて行った。
試験結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
2004055885.tif 000002
【００２２】
表１に示されるように、実施例１〜３のプラスチック磁性材料は潤滑剤としてＮ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素を添加することにより流動性の向上が見られ、また作製したプラスチック磁石の強度は低下しなかった。加えて、その磁気特性も従来のものと比較して遜色の無いものであった。
一方、比較例１のプラスチック磁性材料はＮ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素を添加したにもかかわらず、添加量が２％未満であるためプラスチック磁性材料の十分な流動性向上効果が得られなかった。また添加量が１０％である比較例２のプラスチック磁性材料では作製したプラスチック磁石の破壊強度が顕著に低下した。
また、従来の潤滑剤であるステアリン酸カルシウムを添加した比較例３および４では流動性は向上するものの、作製したプラスチック磁石の強度が低下した。さらに、アルキル鎖を有さない尿素を添加した比較例５および６では流動性の向上が見られず、潤滑剤はナイロン樹脂との親和性を持たせるためにアルキル鎖を有する必要があることが判る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のポリアミド系プラスチック磁性材料では、潤滑剤として上記式で表される尿素誘導体を添加することにより、作製したプラスチック磁石の強度を低下させること無く流動性を向上させることができる。そのため、本発明のポリアミド系プラスチック磁性材料は、モーター等に使用されるインサート成形用磁性材料として有用であり、強度特性に優れ、かつ高い磁気特性を有する製品を生産性を低下させること無く製造することができる。