(57)【要約】【課題】長い可使時間を有するボンド磁石用バインダーを提供すること。【解決手段】本発明は、［Ｒ１ＳｉＯ３／２］ｌ［Ｒ２ＳｉＯ３／２］ｍ［Ｒ３３ＳｉＯ１／２］ｎで表され、重量平均分子量が２０００以下であるシルセスキオキサンと、ヒドロシリル基を有し、水素官能基当量が５０〜３００ｇ／ｍｏｌであり、重量平均分子量が２０００以下であるシロキサン化合物と、を含むボンド磁石用バインダーに関し、Ｒ１はスチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基、Ｒ２は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキル基、スチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基を示し、ｌは０．０５以上０．９以下の数、ｍは０以上０．８５以下の数、ｎは０．１以上０．９５以下の数、ｌ＋ｍ＋ｎ＝１である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表され、重量平均分子量が２０００以下であるシルセスキオキサンと、
［Ｒ１ＳｉＯ３／２］ｌ［Ｒ２ＳｉＯ３／２］ｍ［Ｒ３３ＳｉＯ１／２］ｎ  （１）
［式中、Ｒ１はスチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基を示し、Ｒ３はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、スチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基を示し、ｌは０．０５以上０．９以下の数であり、ｍは０以上０．８５以下の数であり、ｎは０．１以上０．９５以下の数であり、かつ、ｌ＋ｍ＋ｎ＝１である。］
ヒドロシリル基を有し、水素官能基当量が５０〜３００ｇ／ｍｏｌであり、重量平均分子量が２０００以下であるシロキサン化合物と、
を含む、ボンド磁石用バインダー。
【請求項２】
前記シルセスキオキサン及び前記シロキサン化合物の総量を基準として、前記シロキサン化合物を１０質量％以上６０質量％未満含む、請求項１に記載のボンド磁石用バインダー。
【請求項３】
粘度が、２５℃で５Ｐａ・ｓ以下である、請求項１又は２に記載のボンド磁石用バインダー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のボンド磁石用バインダーと、硬化触媒と、硬化遅延剤と、を含有する、ボンド磁石用組成物。
【請求項５】
２５℃で７日間放置した後の粘度が、５Ｐａ・ｓ以下である、請求項４に記載のボンド磁石用組成物。
【請求項６】
磁石粉を更に含有する、請求項４又は５に記載のボンド磁石用組成物。
【請求項７】
請求項６に記載のボンド磁石用組成物を成形してなる、ボンド磁石。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のボンド磁石用バインダーと、硬化触媒と、硬化遅延剤と、磁石粉とを混合してボンド磁石用組成物を調製する工程と、
前記ボンド磁石用組成物を成形する工程と、
を備える、ボンド磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンド磁石用バインダー、ボンド磁石用組成物、ボンド磁石及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボンド磁石は、磁石粉を樹脂バインダーと混合して成形した磁石である。ボンド磁石は、焼結磁石に比べて寸法精度が高い、形状の自由度が高い、プレス成形や射出成形で作製できるため大量生産が容易といった特長がある。
【０００３】
特許文献１には、希土類−鉄―窒素系磁石粉体７０〜９９．５重量％と、熱硬化性フッ素樹脂０．５〜３０重量％からなる圧縮成型用磁性材樹脂複合材料が開示されている。また、特許文献２には、エポキシ樹脂を樹脂バインダーとして用いたボンド磁石が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１４５４７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１９３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ボンド磁石を作製するためのボンド磁石用組成物は、室温で数日保管されることがある。しかしながら、熱硬化性樹脂をバインダーとして用いる場合、ボンド磁石用組成物には、硬化剤、触媒等が混合されるため、徐々に熱硬化性樹脂の反応が進行して粘度が上昇し易くなる。そのため、ボンド磁石用のバインダーには可使時間を向上することが求められる。また、ボンド磁石用バインダーには、磁石粉との混練が容易であり、着磁する際に破壊等が生じない強靱なボンド磁石を作製することも求められている。
【０００６】
本発明は、長い可使時間を有するボンド磁石用バインダー及びボンド磁石用組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、着磁条件に耐えうる強靱なボンド磁石及びその製造方法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】
本発明は、下記式（１）で表され、重量平均分子量が２０００以下であるシルセスキオキサンと、ヒドロシリル基を有し、水素官能基当量が５０〜３００ｇ／ｍｏｌであり、重量平均分子量が２０００以下であるシロキサン化合物と、を含むボンド磁石用バインダーに関する。
［Ｒ１ＳｉＯ３／２］ｌ［Ｒ２ＳｉＯ３／２］ｍ［Ｒ３３ＳｉＯ１／２］ｎ  （１）
【０００８】
式中、Ｒ１はスチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基を示し、Ｒ３はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、スチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基を示し、ｌは０．０５以上０．９以下の数であり、ｍは０以上０．８５以下の数であり、ｎは０．１以上０．９５以下の数であり、かつ、ｌ＋ｍ＋ｎ＝１である。
【０００９】
上記ボンド磁石用バインダーは、シルセスキオキサン及びシロキサン化合物の総量を基準として、シロキサン化合物を１０質量％以上６０質量％未満含むことが好ましい。また、ボンド磁石用バインダーの粘度は、２５℃で５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明はまた、上記ボンド磁石用バインダーと、硬化触媒と、硬化遅延剤とを含有するボンド磁石用組成物に関する。該ボンド磁石用組成物において、２５℃で７日間放置した後の粘度は、５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００１１】
上記ボンド磁石用組成物は、磁石粉を更に含有することができる。本発明は、該ボンド磁石用組成物を成形してなるボンド磁石を提供することできる。
【００１２】
本発明はさらに、上記ボンド磁石用バインダーと、硬化触媒と、硬化遅延剤と、磁石粉とを混合してボンド磁石用組成物を調製する工程と、該ボンド磁石用組成物を成形する工程とを備えるボンド磁石の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、長い可使時間を有するボンド磁石用バインダー及びボンド磁石用組成物を提供することができる。特定のボンド磁石用バインダーを含有するボンド磁石用組成物は、ボンド磁石を作製する作業環境での粘度変化が生じ難いため、ボンド磁石用組成物を調製した後、数日間（例えば、室温で７日間）使用することができ、作業効率を向上することができる。また、本発明によれば、着磁条件に耐えうる強靱なボンド磁石及びその製造方法を提供することができる。すなわち、特定のボンド磁石用バインダーを用いることにより、着磁工程において破壊等が生じない強靱なボンド磁石を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ボンド磁石用組成物を室温で５日間放置後の粘度変化を観察した写真である。
【図２】ボンド磁石用組成物を室温で７日間放置後の粘度変化を観察した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
［ボンド磁石用バインダー］
本実施形態のボンド磁石用バインダーは、下記式（１）で表され、重量平均分子量が２０００以下であるシルセスキオキサン（以下、「本実施形態に係るシルセスキオキサン」という。）を含む。
［Ｒ１ＳｉＯ３／２］ｌ［Ｒ２ＳｉＯ３／２］ｍ［Ｒ３３ＳｉＯ１／２］ｎ  （１）
【００１７】
式（１）中、Ｒ１はスチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基を示し、Ｒ３はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、スチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基を示し、ｌは０．０５以上０．９以下の数であり、ｍは０以上０．８５以下の数であり、ｎは０．１以上０．９５以下の数であり、かつ、ｌ＋ｍ＋ｎ＝１である。
【００１８】
式（１）中、［Ｒ１ＳｉＯ３／２］で表される単位は、下記式（２）で表されるシラン化合物に基づく構造単位である。
Ｒ１Ｓｉ（ＯＸ１）３    （２）
【００１９】
式（２）中、Ｘ１としては、例えば、炭素数１〜４のアルキル基が挙げられ、炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。Ｒ１はスチリル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基を示すが、スチリル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であることが好ましく、ビニル基又はスチリル基であることがより好ましい。式（２）で表されるトリアルコキシシランは、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
式（１）中、［Ｒ２ＳｉＯ３／２］で表される単位は、下記式（３）で表されるトリアルコキシシランに基づく構造単位である。
Ｒ２Ｓｉ（ＯＸ２）３    （３）
【００２１】
式（３）中、Ｘ２としては、例えば、炭素数１〜４のアルキル基が挙げられ、炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。Ｒ２は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基を示すが、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜８のアリール基又は炭素数７〜１２のアラルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、フェニル基又はベンジル基であることがより好ましい。式（３）で表されるトリアルコキシシランは、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
本実施形態に係るシルセスキオキサンは、［Ｒ２ＳｉＯ３／２］で表される単位を有することで、本実施形態に係るシロキサン化合物との相溶性を向上することができる。また、［Ｒ２ＳｉＯ３／２］で表される単位を有することで、ボンド磁石を高密度で圧縮成形する際に用いられる滑剤等の成分とも相溶し易くなり、強靱な磁石を作製することができる。
【００２３】
式（１）中、［Ｒ３３ＳｉＯ１／２］で表される単位は、下記式（４）で表されるモノアルコキシシランに基づく構造単位である。シルセスキオキサンを合成する際、上記モノアルコキシシランを添加することで、生成したシルセスキオキサンに残存するシラノール基の量を減らすことができ、シラノール基同士の反応によるゲル化を抑制することができる。すなわち、［Ｒ３３ＳｉＯ１／２］で表される単位を有することで、シルセスキオキサンの保存安定性が向上する。
Ｒ３３ＳｉＯＸ３    （４）
【００２４】
式（４）中、Ｘ３としては、例えば、炭素数１〜４のアルキル基が挙げられ、炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。Ｒ３はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基又はスチリル基を示すが、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、スチリル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、ビニル基又はスチリル基であることがより好ましい。式（４）で表されるトリアルコキシシランは、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
上述したアリール基及びアラルキル基中の芳香環の水素原子は、アルキル基、水酸基、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。
【００２６】
式（１）で表されるシルセスキオキサンは、式（２）で表されるトリアルコキシシランと、式（４）で表されるモノアルコキシシランとを必須成分とするシラン化合物の加水分解縮合により合成することができる。式（１）で表されるシルセスキオキサンの合成方法としては、特に限定されないが、例えば、式（２）で表されるトリアルコキシシランの加水分解縮合を開始した後に、式（４）で表されるモノアルコキシシランを加えて、更に加水分解縮合を行ってもよい。また。式（２）で表されるトリアルコキシシランと、式（４）で表されるモノアルコキシシランとを同時に混合して加水分解縮合を行ってもよい。なお、式（３）で表されるトリアルコキシシランを加える場合は、式（２）で表されるトリアルコキシシランと一緒に用いることが好ましい。
【００２７】
シラン化合物の加水分解縮合の際には、触媒を使用してもよい。触媒はそのまま使用してもよいが、通常、水溶液で使用される。触媒としては、例えば、酸触媒、アルカリ触媒、金属キレート化合物等が挙げられる。
【００２８】
酸触媒としては、例えば、有機酸及び無機酸が挙げられる。有機酸としては、例えば、蟻酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、酪酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、ｐ−アミノ安息香酸、２−エチルヘキサン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロエタンスルホン酸等が挙げられる。無機酸としては、例えば、塩酸、燐酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、フッ酸等が挙げられる。酸触媒は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
アルカリ触媒としては、例えば、無機塩基及び有機塩基が挙げられる。無機塩基としては、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。有機塩基としては、例えば、ピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクラン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等が挙げられる。アルカリ触媒は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
金属キレート化合物としては、例えば、チタンキレート化合物、ジルコニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物等が挙げられる。金属キレート化合物は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
シラン化合物の加水分解縮合は、溶媒中で行ってもよい。溶媒として、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、メタノール、エタノール、２−プロパノール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル等のエーテル系溶媒、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル等のエステル系溶媒が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
式（１）で表されるシルセスキオキサンは、例えば、シラン化合物を溶媒に溶解させた溶液に、触媒を含有する水を添加して加水分解し共縮合することで合成される。シラン化合物の種類により、加水分解速度に差がある場合、加水分解速度が遅いシラン化合物を先に加水分解させた後に、加水分解速度が速いシラン化合物を添加して共縮合反応を行ってもよい。
【００３３】
加水分解共縮合の反応温度は、室温〜８０℃であり、反応時間は、反応温度等の条件により異なるが、通常、４〜２４時間である。なお、シラン化合物の加水分解縮合の際には、アルコールが副生する。このアルコールは、反応終了後に、エバポレータ等の減圧濃縮装置を用い、溶媒と共に除去することができる。
【００３４】
本実施形態に係るシルセスキオキサンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１７５〜２０００であることが好ましく、２５０〜１８００であることがより好ましい。シルセスキオキサンのＭｗは、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）により測定され、標準ポリスチレン換算した値である。
【００３５】
本実施形態に係るシルセスキオキサンの粘度は特に限定されないが、２５℃で１０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、８Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましく、５Ｐａ・ｓ以下であることが更に好ましい。シルセスキオキサンの粘度の下限値は、取り扱い性の観点から、０．０１Ｐａ・ｓ以上であるとよい。シルセスキオキサンの粘度は、ＪＩＳ  Ｋ７１１７−１（１９９９年度版）に準じ、Ｂ型粘度計を用いて測定することができる。
【００３６】
本実施形態に係るシルセスキオキサンは液状であり、磁石粉との混合が容易であるため、溶媒等を除去した後に、ボンド磁石用バインダーとして用いることができる。なお、上記シルセスキオキサンは、溶媒を含む状態でボンド磁石用バインダーとして用いてもよい。
【００３７】
本実施形態のボンド磁石用バインダーは、上述した本実施形態に係るシルセスキオキサンと共に、ヒドロシリル基を有し、水素官能基当量が５０〜３００ｇ／ｍｏｌであり、重量平均分子量が２０００以下であるシロキサン化合物（以下、「本実施形態に係るシロキサン化合物」という。）を含む。
【００３８】
本実施形態に係るシロキサン化合物の構造は、ヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ）を有する構造単位から構成されていれば特に限定されない。本実施形態に係るシロキサン化合物は、下記式（５）で表される構造単位と、下記式（６）で表される構造単位とを有することが好ましい。
【化１】
2017112164.tif 000002
【００３９】
上記シロキサン化合物として、例えば、下記式（７）で表されるアルキルハイドロジェンシリコーン化合物が挙げられる。
【化２】
2017112164.tif 000003
【００４０】
上記式中、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３は、それぞれ独立に炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基を示すが、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜８のアリール基又は炭素数７〜１２のアラルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、フェニル基又はベンジル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。また、式（７）中、ｓは１以上の数を示し、ｔは０以上の数を示すが、ｓは１〜３１であることが好ましく、ｔは０〜２４であることが好ましい。
【００４１】
本実施形態に係るシロキサン化合物は、下記式（８）で表される構造単位と、下記式（９）で表される構造単位とを有していてもよい。
【化３】
2017112164.tif 000004
【００４２】
上記シロキサン化合物として、例えば、下記式（１０）で表されるアルキルハイドロジェンシリコーン化合物が挙げられる。
【化４】
2017112164.tif 000005
【００４３】
上記式中、Ｒ１４及びＲ１５は、それぞれ独立に炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基を示すが、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜８のアリール基又は炭素数７〜１２のアラルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、フェニル基又はベンジル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。また、式（１０）中、ｕは１以上の数を示し、１〜２５であることが好ましい。
【００４４】
本実施形態に係るシロキサン化合物の水素官能基当量は、機械的強度及び相溶性の観点から、５０〜３００ｇ／ｍｏｌであることが好ましく、５５〜２５０ｇ／ｍｏｌであることがより好ましく、５５〜２３０ｇ／ｍｏｌであることが更に好ましい。シロキサン化合物の水素官能基当量は、１Ｈ−ＮＭＲにより測定することできる。
【００４５】
本実施形態に係るシロキサン化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２００〜２０００であることが好ましく、３００〜１８００であることがより好ましい。シロキサン化合物のＭｗは、ＧＰＣにより測定され、標準ポリスチレン換算した値である。
【００４６】
本実施形態に係るシロキサン化合物の粘度は特に限定されないが、２５℃で０．１Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、０．０５Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましく、０．０３Ｐａ・ｓ以下であることが更に好ましい。シロキサン化合物の粘度の下限値は、取り扱い性の観点から、０．００１Ｐａ・ｓ以上であるとよい。シロキサン化合物の粘度は、ＪＩＳ  Ｋ７１１７−１（１９９９年度版）に準じ、Ｂ型粘度計を用いて測定することができる。
【００４７】
本実施形態に係るシロキサン化合物は液状であり、磁石粉との混合が容易であるため、溶媒等を除去した後に、本実施形態に係るシルセスキオキサンと混合してボンド磁石用バインダーとして用いることができる。なお、上記シロキサン化合物は、溶媒を含む状態でボンド磁石用バインダーとして用いてもよい。
【００４８】
ボンド磁石用バインダーは、本実施形態に係るシルセスキオキサン及びシロキサン化合物の総量を基準として、両者の相溶性の観点から、シロキサン化合物を１０質量％以上６０質量％未満含むことが好ましく、１５〜５５質量部含むことがより好ましく、２０〜５０質量部含むことが更に好ましい。
【００４９】
［ボンド磁石用組成物］
本実施形態のボンド磁石用組成物は、上記ボンド磁石用バインダーと、硬化触媒と、硬化遅延剤とを含有することができる。
【００５０】
ボンド磁石用組成物は、本実施形態に係るシルセスキオキサンが有する炭素数２〜２０のアルケニル基又はスチリル基と、本実施形態に係るシロキサン化合物が有するヒドロシリル基とがヒドロシリル化反応することで硬化する。ボンド磁石用組成物が硬化触媒を含有することで、ヒドロシリル化反応の進行を促進することができる。
【００５１】
硬化触媒としては、例えば、白金ジビニルテトラメチルシロキサン錯体、白金シクロペンタジエニル錯体、塩化白金等の白金系触媒、塩化トリス（ジブチルスルフィド）ロジウム等のロジウム系触媒を用いることができる。硬化触媒の添加量は、ボンド磁石用バインダー１００質量部に対して、０．０５〜１．０質量部程度が好ましい。
【００５２】
硬化触媒を添加することで、ヒドロシリル化反応は、室温〜１５０℃の温度で数分〜６０分程度の条件で行うことができる。なお、ヒドロシリル化反応は、無触媒でも進行するが、１５０℃を超える温度で反応を行う必要がある。
【００５３】
ボンド磁石用組成物は、硬化遅延剤を含有することで硬化時間を調整することができる。硬化遅延剤として、例えば、テトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。硬化遅延剤の添加量は、ボンド磁石用バインダー１００質量部に対して、０．０５〜２．０質量部程度が好ましい。
【００５４】
ボンド磁石用バインダー、硬化触媒及び硬化遅延剤を含有するボンド磁石用組成物の２５℃で７日間放置した後の粘度は、５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００５５】
本実施形態のボンド磁石用組成物は、磁石粉を更に含有することができる。
【００５６】
磁石粉としては、一般的にボンド磁石に用いられる磁石粉を用いることができ、例えば、フェライト磁石粉、鉄−窒素磁石粉、サマリウム−コバルト磁石粉、ネオジウム−鉄−ボロン磁石粉、サマリウム−鉄−窒素磁石粉等が挙げられる。中でも、希土類元素を含む磁石粉が好ましく、サマリウム（Ｓｍ）又はネオジウム（Ｎｄ）を含む磁石粉がより好ましい。
【００５７】
組成物中のボンド磁石用バインダーの含有量は、ボンド磁石用バインダー及び磁石粉の総量を基準として、０．５〜３０質量％であることが好ましく、１．０〜２５質量％であることがより好ましく、１．５〜２０質量％であることが更に好ましい。
【００５８】
ボンド磁石用バインダーは、磁石粉の酸化が起こらない温度（例えば、１５０℃以下）で硬化することができる。その硬化物の弾性率は、硬化温度よりも高い温度（例えば、２００℃）でも変化が少なく、熱分解も生じず、非常に熱的に安定である。そのため、本実施形態のボンド磁石用組成物から作製されるボンド磁石は、優れた磁気特性を有し、かつ、耐熱性にも優れたものとなる。
【００５９】
ボンド磁石用組成物は、ボンド磁石用バインダー及び磁石粉の総量を基準として、磁石粉を７０〜９９．５質量％含有することが好ましく、７５〜９９質量％含有することがより好ましく、８０〜９８．５質量％含有することが更に好ましい。
【００６０】
［ボンド磁石］
本実施形態のボンド磁石は、上述のボンド磁石用バインダーと、硬化触媒と、硬化遅延剤と、磁石粉とを混合してボンド磁石用組成物を調製する工程と、該ボンド磁石用組成物を成形する工程とを備える方法により作製することができる。すなわち、本実施形態のボンド磁石は、上述のボンド磁石用組成物を成形してなるものである。ボンド磁石は、磁石粉がボンド磁石用バインダーによって結合された状態となっている。
【００６１】
ボンド磁石用組成物を成形する工程は、例えば、以下のように行うことができる。まず、ボンド磁石用組成物は、１Ｔ（テスラ）程度の磁場が印加され磁場配向されながら圧縮成形された後、熱処理されてバインダーが熱硬化されて、着磁前のボンド磁石が形成される。次いで、該ボンド磁石に３〜６Ｔの外部磁場を更に印加することで着磁が行われて、ボンド磁石が作製される。着磁方法には、静電磁場によって行う方法と、パルス磁場による方法とがある。パルス磁場による着磁方法は、短時間で着磁可能であるため、着磁サイクルを上げられ生産性が高く、量産工程に向いている。しかしながら、パルス磁場は、コンデンサに蓄えた電荷を瞬時に放電させることにより瞬間的に大電流を流して発生させることから、着磁時のボンド磁石に衝撃が加わる。そのため、ボンド磁石用バインダーにはその衝撃に耐えうる機械的強度を有するボンド磁石を形成することが要求される。
【００６２】
本実施形態のボンド磁石用バインダーは相分離のない液状であることから、磁石粉との混合が比較的容易である。また、本実施形態のボンド磁石用組成物は、１５０℃以下での硬化が可能なため、磁石粉を酸化させずにボンド磁石の作製が可能となる。また、上記ボンド磁石用バインダーを用いることで、着磁する際に破壊等が生じない強靱なボンド磁石を作製することができる。
【００６３】
特に、サマリウム−鉄−窒素ボンド磁石（以下、「ＳｍＦｅＮ磁石」と略す。）は加熱により酸化され易いため、ボンド磁石の作製工程は酸化が始まる温度である１８０℃以下で行うことが望まれている。本実施形態のボンド磁石用組成物は、比較的低温で硬化することができるため、ＳｍＦｅＮ磁石の作製に有用である。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明に係る具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６５】
（分子量の測定）
シルセスキオキサン及びシロキサン化合物の分子量は、下記条件で測定した。
（条件）
試料：０．１質量％のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液
装置：Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製１２００シリーズ
検出器：ＲＩ
カラム：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製  ＰＬｇｅｌ  １０μｍ  ＭＩＸＥＤ−Ｄ
溶離液：ＴＨＦ
測定温度：４０℃
流速：１．０ｍＬ／分
【００６６】
（合成例１）
ビニルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−８１５」）２０．５５ｇ（１４０ｍｍｏｌ）を２−プロパノール３０ｇ及びトルエン１２０ｇに加えて６０℃で混合した溶液に、１．２質量％の塩酸水溶液９．７３ｇを３０分間かけて滴化して反応を開始した。次いで、メトキシトリメチルシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−５１０」）４．１７ｇ（４０ｍｍｏｌ）を含む２−プロパノール溶液１０ｍＬを１時間かけて滴化しながら加え、６０℃で塩酸水溶液の滴化開始から２４時間反応を行った。反応後、２−プロパノール、トルエン及び副生成物を減圧除去することで、液状の式（１）で表されるビニル基含有シルセスキオキサンを得た。得られたシルセスキオキサンの分子量を測定したところ、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は８７０であり、多分散度は１．２であった。
【００６７】
（合成例２）
オクテニルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＫＢＭ−１０８３」）４．８８ｇ（２１ｍｍｏｌ）を２−プロパノール４．５ｇ及びトルエン１８ｇに加えて６０℃で混合した溶液に、１．２質量％の塩酸水溶液１．４６ｇと２−プロパノールの混合液１０．００ｇを３０分間かけて滴化して反応を開始した。次いで、塩酸水溶液の滴化開始から１時間後にメトキシトリメチルシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−５１０」）０．６３ｇ（６ｍｍｏｌ）を２−プロパノール１.００ｇで共洗いしながら加え、塩酸水溶液の滴化開始から２４時間、６０℃で反応を行った。反応後、２−プロパノール、トルエン及び副生成物を減圧除去することで、液状の式（１）で表されるヘキセニル基含有シルセスキオキサンを得た。得られたシルセスキオキサンのＭｗは２０００であり、多分散度は１．５であった。
【００６８】
（合成例３）
デシルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＫＢＭ−３１０３」）１．１０ｇ（４．２ｍｍｏｌ）を２−プロパノール４．５ｇ及びトルエン１８ｇに加えて６０℃で混合した溶液に、１．２質量％の塩酸水溶液１．４６ｇと２−プロパノールの混合液１０．００ｇを３０分間かけて滴化して反応を開始した。次いで、塩酸水溶液の滴化開始から１時間後にビニルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−８１５」）２．４９ｇ（１６．８ｍｍｏｌ）を２−プロパノール１.００ｇで共洗いしながら加え、更に、塩酸水溶液の滴化開始から２時間後にメトキシトリメチルシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−５１０」）０．６３ｇ（６ｍｍｏｌ）を２−プロパノール１.００ｇで共洗いしながら加えた。反応は塩酸水溶液の滴化開始から２４時間、６０℃で行った。反応後、２−プロパノール、トルエン及び副生成物を減圧除去することで、液状の式（１）で表されるビニル基含有シルセスキオキサンを得た。得られたシルセスキオキサンのＭｗは１３００であり、多分散度は１．３であった。
【００６９】
（合成例４）
ビニルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−８１５」）１００ｇ（５２０ｍｍｏｌ）、蒸留水５０ｇ及び酒石酸１．０ｇを、室温で２０分間混合した後、７０℃で３時間撹拌しながら反応を行った。次いで、エトキシトリメチルシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−８７５」）８０ｇ（６７６ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で３時間撹拌しながら更に反応を行った。反応後、水、メタノール及びエタノールを減圧除去することで、得られた粘性のある液体を２００ｍＬのヘプタンに溶解させた。そして、ヘプタン溶液を１μｍの紙フィルターを通じて濾過して、酒石酸を除去した後、ヘプタンを１００℃で減圧除去して、粘ちょうな液状の式（１）で表されるビニル基含有シルセスキオキサンを得た。得られたシルセスキオキサンのＭｗは２４３０であり、多分散度は１．９であった。
【００７０】
（合成例５）
トリエトキシシラン（東京化成工業株式会社製）２．８７ｇ（１７．５ｍｍｏｌ）及びビニルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−８１５」）２．５９ｇ（１７．５ｍｍｏｌ）を２−プロパノール７．５ｇ及びトルエン３０ｇに加え、４０℃で混合した溶液に、１．２質量％の塩酸水溶液２．４ｇを１時間かけて滴化して反応を開始した。次いで、メトキシトリメチルシラン（信越化学工業株式会社製、商品名「ＬＳ−５１０」）１．０４ｇ（１０ｍｍｏｌ）を２−プロパノールに溶解した溶液１ｍＬを１時間かけて滴化しながら加え、４０℃で塩酸水溶液の滴化開始から２４時間撹拌して反応を行った。反応後、２−プロパノール、トルエン及び副生成物を減圧除去することで、液状のビニル基及びヒドロシリル基含有シルセスキオキサンを得た。得られたシルセスキオキサンのＭｗは５４００であり、多分散度は２．４であった。
【００７１】
（ヒドロシリル基含有シロキサン化合物）
ヒドロシリル基含有シロキサン化合物として、表１に示す「ＫＦ９９」（信越化学工業株式会社製、商品名）、「ＨＭＳ−５０１」（Ｇｅｌｅｓｔ社製、商品名）、「ＤＭＳ−Ｈ０３」（Ｇｅｌｅｓｔ社製、商品名）、「ＨＭＳ−９９１」（Ｇｅｌｅｓｔ社製、商品名）及び「ＫＦ９９０１」（信越化学工業株式会社製、商品名）を準備した。
【００７２】
【表１】
2017112164.tif 000006
【００７３】
（１）ボンド磁石用バインダー
［実施例１］
合成例１のシルセスキオキサンと「ＫＦ９９」とを質量比５０／５０で混合して、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度をＢ型粘度計用いて測定したところ、２５℃で０．２４Ｐａ・ｓであった。
【００７４】
［実施例２］
合成例１のシルセスキオキサンと「ＫＦ９９」との質量比を６０／４０に変更した以外は実施例１と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．４０Ｐａ・ｓであった。
【００７５】
［実施例３］
合成例１のシルセスキオキサンと「ＫＦ９９」との質量比を７５／２５に変更した以外は実施例１と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．８６Ｐａ・ｓであった。
【００７６】
［実施例４］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−５０１」に変更した以外は実施例１と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．１９Ｐａ・ｓであった。
【００７７】
［実施例５］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−５０１」に変更した以外は実施例２と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．３３Ｐａ・ｓであった。
【００７８】
［実施例６］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−５０１」に変更した以外は実施例３と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．７５Ｐａ・ｓであった。
【００７９】
［実施例７］
「ＫＦ９９」を「ＤＭＳ−Ｈ０３」に変更した以外は実施例１と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．０８Ｐａ・ｓであった。
【００８０】
［実施例８］
「ＫＦ９９」を「ＤＭＳ−Ｈ０３」に変更した以外は実施例２と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．１６Ｐａ・ｓであった。
【００８１】
［実施例９］
「ＫＦ９９」を「ＤＭＳ−Ｈ０３」に変更した以外は実施例３と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．４８Ｐａ・ｓであった。
【００８２】
［実施例１０］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例２のシルセスキオキサンに変更した以外は実施例７と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．０６Ｐａ・ｓであった。
【００８３】
［実施例１１］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例２のシルセスキオキサンに変更した以外は実施例８と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．１３Ｐａ・ｓであった。
【００８４】
［実施例１２］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例２のシルセスキオキサンに変更した以外は実施例９と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．３６Ｐａ・ｓであった。
【００８５】
［実施例１３］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例３のシルセスキオキサンに変更した以外は実施例１と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．２６Ｐａ・ｓであった。
【００８６】
［実施例１４］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例３のシルセスキオキサンに変更した以外は実施例２と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．４４Ｐａ・ｓであった。
【００８７】
［実施例１５］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例３のシルセスキオキサンに変更した以外は実施例３と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．９６Ｐａ・ｓであった。
【００８８】
［実施例１６］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−９９１」に変更した以外は実施例１３と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．２８Ｐａ・ｓであった。
【００８９】
［実施例１７］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−９９１」に変更した以外は実施例１４と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．４６Ｐａ・ｓであった。
【００９０】
［実施例１８］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−９９１」に変更した以外は実施例１５と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．９９Ｐａ・ｓであった。
【００９１】
［実施例１９］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−５０１」に変更した以外は実施例１３と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．２０Ｐａ・ｓであった。
【００９２】
［実施例２０］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−５０１」に変更した以外は実施例１４と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．３６Ｐａ・ｓであった。
【００９３】
［実施例２１］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−５０１」に変更した以外は実施例１５と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．８５Ｐａ・ｓであった。
【００９４】
［実施例２２］
「ＫＦ９９」を「ＤＭＳ−Ｈ０３」に変更した以外は実施例１３と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．０８Ｐａ・ｓであった。
【００９５】
［実施例２３］
「ＫＦ９９」を「ＤＭＳ−Ｈ０３」に変更した以外は実施例１４と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．１８Ｐａ・ｓであった。
【００９６】
［実施例２４］
「ＫＦ９９」を「ＤＭＳ−Ｈ０３」に変更した以外は実施例１５と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。バインダーの粘度は、２５℃で０．５４Ｐａ・ｓであった。
【００９７】
［比較例１］
「ＫＦ９９」を「ＫＦ９９０１」に変更した以外は実施例２と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【００９８】
［比較例２］
「ＫＦ９９」を「ＫＦ９９０１」に変更した以外は実施例３と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【００９９】
［比較例３］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例４のシルセスキオキサンに変更した以外は実施例１と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【０１００】
［比較例４］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例４のシルセスキオキサンに変更した以外は実施例２と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【０１０１】
［比較例５］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−９９１」に変更した以外は比較例４と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【０１０２】
［比較例６］
「ＫＦ９９」を「ＫＦ９９０１」に変更した以外は比較例４と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【０１０３】
［比較例７］
「ＫＦ９９」を「ＨＭＳ−５０１」に変更した以外は比較例４と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【０１０４】
［比較例８］
「ＫＦ９９」を「ＤＭＳ−Ｈ０３」に変更した以外は比較例４と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【０１０５】
［比較例９］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例２のシルセスキオキサンに変更した以外は比較例１と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【０１０６】
［比較例１０］
合成例１のシルセスキオキサンを合成例２のシルセスキオキサンに変更した以外は比較例２と同様にして、ボンド磁石用バインダーを調製した。
【０１０７】
［比較例１１］
合成例５で得られたシルセスキオキサンをそのままボンド磁石用バインダーとして用いた。
【０１０８】
［相溶性の評価］
実施例１〜２４で調製したボンド磁石用バインダーの相溶性を目視で観察した結果を表２に示す。比較例１〜１０で調製したボンド磁石用バインダーの相溶性を目視で観察した結果を表３に示す。
【０１０９】
【表２】
2017112164.tif 000007
【０１１０】
【表３】
2017112164.tif 000008
【０１１１】
（２）ボンド磁石用組成物
ボンド磁石用バインダー１００質量部に対して、硬化遅延剤である３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オールを０．３５質量部混合した後、硬化触媒である白金カルボニル・シクロビニルシロキサン錯体（Ｇｅｌｅｓｔ社製、商品名「ＳＩＰ６８２９．２」）０．６０質量部を混合してボンド磁石用組成物をそれぞれ作製した。
【０１１２】
（可使時間の評価）
上記ボンド磁石用組成物をサンプル管に入れて密封し、室温で１週間放置した後の粘度変化を目視で観察した。結果を表４に示す。また、実施例３及び比較例１１のボンド磁石用組成物に関して、室温で５日間放置後の粘度変化を観察した写真を図１に示し、７日間放置後の粘度変化を観察した写真を図２に示す。
【０１１３】
【表４】
2017112164.tif 000009
【０１１４】
表２及び４より、実施例１〜２４のボンド磁石用バインダーは、相溶性に優れるため均一な液状を保持し、かつ、可使時間の長いボンド磁石用組成物を作製できることが確認できた。
【０１１５】
（４）ボンド磁石の作製
ボンド磁石用バインダー１００質量部に対して、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オ−ルを０．３５質量部及び白金カルボニル・シクロビニルシロキサン錯体（Ｇｅｌｅｓｔ社製、商品名「ＳＩＰ６８２９．２」）０．６０質量部と、サマリウム−鉄−窒素磁石粉（Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３、粒径３μｍ、住友金属鉱山株式会社製、商品名「Ｐｏｗｄｅｒ  Ｃ」）とを加えたボンド磁石用組成物を調製した。ボンド磁石用組成物中のバインダーとサマリウム−鉄−窒素磁石粉との混合割合は、質量比で６．２：９３．８、体積比で３：７であった。次いで、ボンド磁石用組成物を１２０℃、０．６ＧＰａで、１０分間圧縮成形することで、着磁前のボンド磁石を作製した。ただし、本実施例では、工程を簡略するため、磁場配向させずにボンド磁石組成物の圧縮成形を行った。
【０１１６】
（着磁）
上記ボンド磁石に対して、６Ｔの外部磁場を印加して着磁を行った。着磁後のボンド磁石の外観を目視で確認したところ、実施例１〜２４のボンド磁石用バインダーを用いて作製したボンド磁石では、着磁の際にクラック等の発生が無く強靱であることが確認できた。一方、比較例１〜１０のボンド磁石用バインダーの場合、相溶しないためボンド磁石の作製ができなかった。
【０１１７】
本発明のボンド磁石用バインダーは、十分に長い可使時間を有する組成物を作製でき、かつ、着磁条件に耐えうる強靱なボンド磁石の作製が可能である。
【図１】
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【図２】
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