(57)【要約】【課題】磁気特性に優れ、かつ機械的強度にも優れ、更には実使用環境下での温度変化の繰り返しによっても寸法変化や亀裂の発生を生じることなく、性能を維持することのできる樹脂磁石用ナイロン樹脂組成物を提供する。【解決手段】磁性粉末８０〜９５重量％とバインダー樹脂２０〜５重量％からなる組成物であって、前記バインダー樹脂が、脂肪族ナイロンと、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックから構成されるポリアミド系熱可塑性エラストマーとからなるナイロン混合物８５〜９５重量％と、下記式１に示すヒドロキシ安息香酸とオキシアルキレン単位を含有するアルコールから誘導される化合物からなる可塑剤１５〜５重量％とからなる組成物であるナイロン樹脂組成物。【化１】2004095744.tif 000006（式中、Ｘはエチレン、プロピレン、ブチレン基のいずれかを示し、Ｒは水素又はアルキル基を示し、ｎは１〜２０である。）【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末８０〜９５重量％とバインダー樹脂２０〜５重量％からなる組成物であって、前記バインダー樹脂が、脂肪族ナイロンと、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックから構成されるポリアミド系熱可塑性エラストマーとからなるナイロン混合物８５〜９５重量％と、下記式１に示すヒドロキシ安息香酸とオキシアルキレン単位を含有するアルコールから誘導される化合物からなる可塑剤１５〜５重量％とからなる組成物であるナイロン樹脂組成物。
【化１】
2004095744.tif 000005
（式中、Ｘはエチレン、プロピレン、ブチレン基のいずれかを示し、Ｒは水素又はアルキル基を示し、ｎは１〜２０である。）
【請求項２】
脂肪族ナイロンが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２及びナイロン６１２から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載のナイロン樹脂組成物。
【請求項３】
ポリアミド系熱可塑性エラストマーが、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２から選ばれる少なくとも１種の脂肪族ナイロンからなるポリアミドブロックとポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレンから選ばれる少なくとも１種のポリエーテルブロックとから構成されるエラストマーである請求項１又は２記載のナイロン樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３記載のナイロン樹脂組成物と金属部品とを組み合わせた樹脂磁石部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気特性に優れ、かつ機械的強度にも優れた樹脂磁石用ナイロン樹脂組成物に関するものであり、更には冬季の屋外における低温環境と、夏季の屋外及び／又は組み込まれている機器内での発熱による高温環境といった実使用環境下での温度変化の繰り返しによっても寸法変化や亀裂の発生を生じることなく、性能を維持することのできる樹脂磁石用ナイロン樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂磁石は射出成形により製品形状に成形することができ、複雑な形状でも容易に成形できるため様々な分野で使用されている。樹脂磁石の磁気特性を上げるために磁性粉末の含量を高めること及び磁性粉末の配向を良くする必要がある。しかしながら、磁性粉末の含量を多くすると溶融時の流動性が低下し、磁性粉末の配向も悪くなるという問題点があった。
これらの問題を解決するために樹脂に可塑剤を添加し、ナイロン樹脂の溶融時の流動性を上げる試みがなされている。ナイロンに可塑剤を添加したバインダー樹脂を使用した樹脂磁石は磁性粉末の含量を上げることができ、更に磁性粉末の配向も良くなるため、磁気特性の優れた材料となるが、高温環境に曝された場合、可塑剤がブリードアウトし、製品の表面に移行するばかりでなく、寸法変化が大きくなり寸法安定性が要求される電気・電子機器部品で使用することができない。また、特に金属部品をインサートした樹脂磁石部品は、冬季の屋外における低温環境と、夏季の屋外及び／又は組み込まれている機器内での発熱による高温環境といった実使用環境下での温度変化の繰り返しによって、樹脂磁石部分に亀裂が発生し実用上問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点を解決し、金属部品をインサートした樹脂磁石部品においても冬季の屋外における低温環境と、夏季の屋外及び／又は組み込まれている機器内での発熱による高温環境といった実使用環境下での温度変化の繰り返しによっても亀裂を発生せず、高温環境でも寸法変化の少ない樹脂磁石を提供することを目的とする。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
本発明は、バインダー樹脂にナイロン、ポリアミド系熱可塑性エラストマー及びヒドロキシ安息香酸とオキシアルキレン単位を含有するアルコールから誘導される可塑剤を用いることにより、高温環境でも寸法変化が少なく、冬季の屋外における低温環境と、夏季の屋外及び／又は組み込まれている機器内での発熱による高温環境といった実使用環境下での温度変化の繰り返しによっても、亀裂を発生することなく、磁気特性に優れた樹脂磁石が得られることを見出したものである。
【０００５】
すなわち、本発明は、磁性粉末８０〜９５重量％とバインダー樹脂２０〜５重量％からなる組成物であって、前記バインダー樹脂が、脂肪族ナイロンと、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックから構成されるポリアミド系熱可塑性エラストマーとからなるナイロン混合物８５〜９５重量％と、下記式１に示すヒドロキシ安息香酸とオキシアルキレン単位を含有するアルコールから誘導される化合物からなる可塑剤１５〜５重量％とからなる組成物であるナイロン樹脂組成物に関するものである。
【０００６】
【化２】
2004095744.tif 000002
（式中、Ｘはエチレン、プロピレン、ブチレン基のいずれかを示し、Ｒは水素又はアルキル基を示し、ｎは１〜２０である。）
【０００７】
本発明に用いられる脂肪族ナイロンとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１２を挙げることができる。これらのナイロンは単独で用いても良いし、２種以上のナイロンを組み合わせて使うことができる。更に、これらのナイロンを構成成分とする共重合ナイロンを用いても良い。
【０００８】
本発明に用いられるポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２から選ばれる少なくとも１種の脂肪族ナイロンからなるポリアミドブロックと、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレンから選ばれる少なくとも１種のポリエーテルブロックとから構成されるエラストマーが挙げられる。
【０００９】
本発明で用いられる可塑剤としては、下記式１に示すｐ−又はｏ−ヒドロキシ安息香酸とオキシアルキレン単位を含有するアルコールから誘導される化合物が用いられる。可塑剤は単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて使用しても良い。
【００１０】
【化３】
2004095744.tif 000003
（式中、Ｘはエチレン、プロピレン、ブチレン基のいずれかを示し、Ｒは水素又はアルキル基を示し、ｎは１〜２０である。）ｎ＝２１以上となるとナイロンとの相溶性が悪くなり好ましくない。
【００１１】
本発明で用いられる磁性粉末として、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライトなどのフェライト系磁性材料、サマリウム−コバルト系、ネオジウム−鉄−ボロン系などの希土類磁性材料を挙げることができる。
【００１２】
本発明の樹脂磁石組成物は、脂肪族ナイロン、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、可塑剤、磁性粉末を同時に混練機に供給し、溶融混練して製造しても良いし、予め脂肪族ナイロン、ポリアミド系熱可塑性エラストマーと可塑剤を溶融混練した組成物としてから磁性粉末と混合し製造しても良い。
【００１３】
本発明の樹脂磁石組成物は特に金属部品をインサートした構造体で、優れた性能を発現する。冬季の屋外といった低温環境から、夏季の屋外及び／又は機器の発熱による高温環境の温度変化の繰り返しに対しても樹脂磁石部分に亀裂を発生することなく長期の使用に耐える樹脂磁石部品を提供する。
【００１４】
本発明の樹脂磁石には必要に応じて酸化防止剤、耐熱剤、紫外線吸収剤、滑剤等の添加剤を使用することができる。
【００１５】
本発明の樹脂磁石は図１に示すような円盤状金属部品１をインサート成形した樹脂磁石部品や図２に示すような棒状金属部品３をインサート成形したロール状の樹脂磁石部品などの金属部品と組み合わせた状態で使用される。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、実施例および比較例における測定等は次のように行った。
［樹脂磁石組成物の製造］
ナイロン１２、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、可塑剤とアミノシランカップリング剤により処理されたフェライト粉末をミキサーにより混合した後、混練機を使用して溶融混練し、樹脂磁石のペレットを得た。
【００１７】
［樹脂磁石組成物の重量変化の測定］
樹脂磁石ペレットを圧縮成形機にて厚さ１ｍｍのシートを作成し、このシートから２５ｍｍ×１５０ｍｍのサイズに切り出し試験片とした。試験片を１２０℃の熱風循環式恒温槽に１４日間保持し、その後試験片を室温に戻して、重量減少を測定した。
【００１８】
［樹脂磁石組成物の寸法変化率の測定］
樹脂磁石ペレットを圧縮成形機にて厚さ１ｍｍのシートを作成し、このシートから２５ｍｍ×１５０ｍｍのサイズに切り出し試験片とした。試験片を１２０℃の熱風循環式恒温槽に１４日間保持し、その後試験片を室温に戻して、長さ方向の寸法変化を測定した。
【００１９】
［樹脂磁石成形品の温度変化による亀裂の発生の評価］
図１に示したように直径３０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの円柱形状の金属部品をインサートして、全体の直径が４０ｍｍ樹脂磁石を成形し、樹脂磁石と金属部品を組み合わせた試験片を作成し、−２０〜１００℃の範囲で１０００サイクルのヒートサイクル処理をした後に、樹脂磁石部分の亀裂の発生の有無を確認した。
【００２０】
実施例１
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が８１重量％、ショアＤ硬度５６のポリアミド系熱可塑性エラストマー（宇部興産製ＰＡＥ１２００Ｕ）９重量％、可塑剤Ａ（式１において、Ｘ＝ブチレン、ｎ＝１、Ｒ＝エチル基）１０重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２１】
実施例２
可塑剤を可塑剤Ｂ（式１において、Ｘ＝エチレン、ｎ＝２、Ｒ＝エチル基）とした他は実施例１と同様にして樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２２】
実施例３
可塑剤を可塑剤Ｃ（構造式１において、Ｘ＝エチレン、ｎ＝１２、Ｒ＝エチル基）とした他は実施例１と同様にして樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２３】
実施例４
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が８５．５重量％、ショアＤ硬度５６のポリアミド系熱可塑性エラストマー（宇部興産製ＰＡＥ１２００Ｕ）９．５重量％、可塑剤Ａ（式１において、Ｘ＝ブチレン、ｎ＝１、Ｒ＝エチル基）５重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２４】
実施例５
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が７６．５重量％、ショアＤ硬度５６のポリアミド系熱可塑性エラストマー（宇部興産製ＰＡＥ１２００Ｕ）８．５重量％、可塑剤Ａ（式１において、Ｘ＝ブチレン、ｎ＝１、Ｒ＝エチル基）１５重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２５】
実施例６
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が７２重量％、ショアＤ硬度５６のポリアミド系熱可塑性エラストマー（宇部興産製ＰＡＥ１２００Ｕ）８重量％、可塑剤Ａ（式１において、Ｘ＝ブチレン、ｎ＝１、Ｒ＝エチル基）２０重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２６】
実施例７
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が８５．５重量％、ショアＤ硬度５６のポリアミド系熱可塑性エラストマー（宇部興産製ＰＡＥ１２００Ｕ）４．５重量％、可塑剤Ａ（式１において、Ｘ＝ブチレン、ｎ＝１、Ｒ＝エチル基）１０重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２７】
実施例８
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が７２重量％、ショアＤ硬度５６のポリアミド系熱可塑性エラストマー（宇部興産製ＰＡＥ１２００Ｕ）１８重量％、可塑剤Ａ（式１において、Ｘ＝ブチレン、ｎ＝１、Ｒ＝エチル基）１０重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２８】
実施例９
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が６３重量％、ショアＤ硬度５６のポリアミド系熱可塑性エラストマー（宇部興産製ＰＡＥ１２００Ｕ）２７重量％、可塑剤Ａ（式１において、Ｘ＝ブチレン、ｎ＝１、Ｒ＝エチル基）１０重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が９０重量％、ショアＤ硬度５６のポリアミド系熱可塑性エラストマー（宇部興産製ＰＡＥ１２００Ｕ）１０重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００３０】
比較例２
可塑剤をｎ−ブチルベンゼンスルホンアミドとした他は実施例１と同様にして樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００３１】
比較例３
可塑剤をｐ−ヒドロキシ安息香酸オクタノールエステルとした他は実施例１と同様にして樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００３２】
比較例４
可塑剤をｐ−ヒドロキシ安息香酸２−エチルヘキシルエステルとした他は実施例１と同様にして樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００３３】
比較例５
ナイロン１２（宇部興産製３０１４Ｕ）が９０重量％、可塑剤Ａ（式１において、Ｘ＝ブチレン、ｎ＝１、Ｒ＝エチル基）１０重量％からなるバインダー樹脂組成物１０重量％とフェライト粉末９０重量％を混練機にて混合し樹脂磁石のペレットを得た。
得られた樹脂磁石の評価結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
2004095744.tif 000004
【００３５】
【発明の効果】
本発明の樹脂磁石用ナイロン樹脂組成物を使用することにより、高温環境でも寸法変化が少なく、金属部品をインサートした樹脂磁石部品においても冬季の屋外における低温環境と、夏季の屋外及び／又は組み込まれている機器内での発熱による高温環境といった実使用環境下での温度変化の繰り返しによっても寸法変化や亀裂の発生しない優れた樹脂磁石部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、棒状の金属部品をインサート成形した樹脂磁石部品の概略図である。
【図２】図２は、円柱状の金属部品をインサート成形した樹脂磁石部品の概略図である。
【符号の説明】
１　…　金属部品
２　…　樹脂磁石
３　…　金属部品
４　…　樹脂磁石
【図１】
2004095744.tif 000007
【図２】
2004095744.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月4日(2002.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
磁性粉末８０〜９５重量％とバインダー樹脂２０〜５重量％からなる組成物であって、前記バインダー樹脂が、脂肪族ナイロンと、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックから構成されるポリアミド系熱可塑性エラストマーとからなるナイロン混合物８０〜９５重量％と、下記式１に示すヒドロキシ安息香酸とオキシアルキレン単位を含有するアルコールから誘導される化合物からなる可塑剤２０〜５重量％とからなる組成物であるナイロン樹脂組成物。
【化１】
2004095744.tif 000009
（式中、Ｘはエチレン、プロピレン、ブチレン基のいずれかを示し、Ｒは水素又はアルキル基を示し、ｎは１〜２０である。）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
すなわち、本発明は、磁性粉末８０〜９５重量％とバインダー樹脂２０〜５重量％からなる組成物であって、前記バインダー樹脂が、脂肪族ナイロンと、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックから構成されるポリアミド系熱可塑性エラストマーとからなるナイロン混合物８０〜９５重量％と、下記式１に示すヒドロキシ安息香酸とオキシアルキレン単位を含有するアルコールから誘導される化合物からなる可塑剤２０〜５重量％とからなる組成物であるナイロン樹脂組成物に関するものである。