JP7651095B2 - Resin molding material and method for manufacturing molded product - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂成形材料および成形品の製造方法に関する。より具体的には、トランスファー成形法により磁石を製造するために用いられる樹脂成形材料、および、その樹脂成形材料を、トランスファー成形法により成形して、磁石である成形品を製造する方法に関する。 The present invention relates to a resin molding material and a method for manufacturing a molded article. More specifically, the present invention relates to a resin molding material used to manufacture magnets by transfer molding, and a method for manufacturing a molded article that is a magnet by molding the resin molding material by transfer molding.
磁性粒子を含む樹脂成形材料を成形して磁石を製造する試みが、いくつか知られている。
磁性粒子を含む樹脂成形材料を成形して得られた磁石は、「ボンド磁石」「プラスチック磁石」などと呼ばれる場合がある。
There are several known attempts to manufacture magnets by molding a resin molding material containing magnetic particles.
Magnets obtained by molding a resin molding material containing magnetic particles are sometimes called "bonded magnets" or "plastic magnets".
特許文献1の例えば実施例1には、Sm-Fe-N系磁性粉末、ラジカル重合反応性を有する熱硬化樹脂である不飽和ポリエステル樹脂、硬化剤であるパーオキシエステル系過酸化物などを混合・攪拌してボンド磁石用組成物を得たことが記載されている。また、同実施例には、そのボンド磁石用組成物を射出成形法により成形してボンド磁石を得たことが記載されている。 For example, Example 1 of Patent Document 1 describes how a bonded magnet composition is obtained by mixing and stirring Sm-Fe-N magnetic powder, an unsaturated polyester resin that is a thermosetting resin with radical polymerization reactivity, and a peroxyester peroxide that is a curing agent. The same Example also describes how the bonded magnet composition is molded by injection molding to obtain a bonded magnet.
特許文献2には、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」するなどして、ボンド磁石を得ることが記載されている。 Patent document 2 describes how a bonded magnet can be obtained by "compression molding" a resin compound containing a resin composition and magnet powder.
本発明者の知見によれば、特許文献1の実施例に記載されたボンド磁石用組成物に含まれる不飽和ポリエステル樹脂は、常温で液状である。このことから、特許文献1に記載の組成物は、(i)成形材料として流通や保管がしにくい、(ii)常温での「粉砕」が難しく、樹脂成形でしばしば採用される顆粒状またはタブレット状の樹脂成形材料とすることが難しい、等、「材料として取扱いにくい」という問題を有する。 According to the inventor's findings, the unsaturated polyester resin contained in the bonded magnet composition described in the examples of Patent Document 1 is liquid at room temperature. For this reason, the composition described in Patent Document 1 has problems such as (i) being difficult to distribute and store as a molding material, and (ii) being difficult to "pulverize" at room temperature, making it difficult to turn it into a granular or tablet-like resin molding material that is often used in resin molding, making it "difficult to handle as a material."
また、特許文献2に記載されている「圧縮成形」は、複雑な形状の成形が不向きであったり、他の樹脂成形法に比べて量産性が低くなりがちであったりする問題を有する。 In addition, the "compression molding" described in Patent Document 2 has problems such as being unsuitable for molding complex shapes and tending to be less suitable for mass production than other resin molding methods.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。本発明は、取扱いやすく、かつ、複雑な形状の磁石を量産することに適した、磁石を製造するための樹脂成形材料を提供することを目的の1つとする。 The present invention was made in consideration of these circumstances. One of the objects of the present invention is to provide a resin molding material for manufacturing magnets that is easy to handle and suitable for mass-producing magnets with complex shapes.
本発明者らは、鋭意検討の結果、以下に提供される発明を完成させ、上記課題を解決した。 As a result of extensive research, the inventors have completed the invention provided below and solved the above problems.
本発明によれば、
トランスファー成形法により磁石を製造するために用いられる樹脂成形材料であって、
エポキシ樹脂と、硬化剤と、硬磁性粒子と含み、
前記エポキシ樹脂の70質量%以上は23℃で固形のエポキシ樹脂であり、前記硬化剤の70質量%以上は23℃で固形の硬化剤である、樹脂成形材料
が提供される。
According to the present invention,
A resin molding material used to manufacture a magnet by transfer molding,
The composition includes an epoxy resin, a curing agent, and hard magnetic particles,
The resin molding material is provided, in which 70 mass % or more of the epoxy resin is an epoxy resin that is solid at 23°C, and 70 mass % or more of the curing agent is a curing agent that is solid at 23°C.
また、本発明によれば、
トランスファー成形装置を用いて、上記の樹脂成形材料の溶融物を金型に注入し、前記溶融物が硬化した成形品を得る、成形品の製造方法
が提供される。
Further, according to the present invention,
There is also provided a method for producing a molded article, which comprises using a transfer molding device to inject a melt of the above-mentioned resin molding material into a mold, and obtaining a molded article by hardening the melt.
本発明によれば、取扱いやすく、かつ、複雑な形状の磁石を量産することに適した、磁石を製造するための樹脂成形材料が提供される。 The present invention provides a resin molding material for manufacturing magnets that is easy to handle and suitable for mass-producing magnets with complex shapes.
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本明細書中、数値範囲の説明における「a~b」との表記は、特に断らない限り、a以上b以下のことを表す。例えば、「1~5質量%」とは「1質量%以上5質量%以下」を意味する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
In this specification, the expression "a to b" in the description of a numerical range means from a to b, unless otherwise specified. For example, "1 to 5% by mass" means "1% by mass to 5% by mass."
本明細書における基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本明細書における「(メタ)アクリル」との表記は、アクリルとメタクリルの両方を包含する概念を表す。「(メタ)アクリレート」等の類似の表記についても同様である。
本明細書における「有機基」の語は、特に断りが無い限り、有機化合物から1つ以上の水素原子を除いた原子団のことを意味する。例えば、「1価の有機基」とは、任意の有機化合物から1つの水素原子を除いた原子団のことを表す。
In the description of groups (atomic groups) in this specification, when a notation does not specify whether the group is substituted or unsubstituted, the notation includes both groups having no substituents and groups having a substituent. For example, an "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituents (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In this specification, the term "(meth)acrylic" refers to a concept that includes both acrylic and methacrylic. The same applies to similar terms such as "(meth)acrylate."
In this specification, the term "organic group" means an atomic group obtained by removing one or more hydrogen atoms from an organic compound, unless otherwise specified. For example, a "monovalent organic group" refers to an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from any organic compound.
<樹脂成形材料>
本実施形態の樹脂成形材料は、トランスファー成形法により磁石を製造するために用いられる。
本実施形態の樹脂成形材料は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、硬磁性粒子と含む。
エポキシ樹脂の70質量%以上は23℃で固形のエポキシ樹脂であり、硬化剤の70質量%以上は23℃で固形の硬化剤である。
<Resin molding material>
The resin molding material of this embodiment is used to manufacture a magnet by transfer molding.
The resin molding material of the present embodiment contains an epoxy resin, a curing agent, and hard magnetic particles.
70% by mass or more of the epoxy resin is an epoxy resin that is solid at 23°C, and 70% by mass or more of the curing agent is a curing agent that is solid at 23°C.
本実施形態の樹脂成形材料は、23℃で「固形」のエポキシ樹脂と、23℃で「固形」の硬化剤とをある程度多量に含む。このことにより、特許文献1に記載された組成物のように液状ではなく、通常、23℃で実質的に流動性を有しない樹脂成形材料を設計することができる。このことにより、樹脂成形材料としての取扱い性が向上する。
また、本実施形態の樹脂成形材料は「トランスファー成形用」の樹脂成形材料である。このことにより、本実施形態の樹脂成形材料は、特許文献2に記載されている材料(圧縮成形用の材料)に比べて、より複雑な形状の成形品すなわちボンド磁石を、より量産しやすいものであると言える。
The resin molding material of this embodiment contains a relatively large amount of an epoxy resin that is "solid" at 23° C. and a curing agent that is "solid" at 23° C. This makes it possible to design a resin molding material that is not liquid like the composition described in Patent Document 1 and that generally has substantially no fluidity at 23° C. This improves the handleability of the resin molding material.
In addition, the resin molding material of this embodiment is a resin molding material for "transfer molding". Therefore, it can be said that the resin molding material of this embodiment is easier to mass-produce molded products, i.e., bonded magnets, with more complex shapes than the material described in Patent Document 2 (material for compression molding).
本実施形態の樹脂成形材料の含有成分、性状などについて以下説明する。
以下では、23℃で固形のエポキシ樹脂を「特定エポキシ樹脂」と、23℃で固形の硬化剤を「特定硬化剤」と、それぞれ表記することがある。
The components and properties of the resin molding material of this embodiment will be described below.
Hereinafter, an epoxy resin that is solid at 23° C. may be referred to as a "specific epoxy resin", and a curing agent that is solid at 23° C. may be referred to as a "specific curing agent".
(エポキシ樹脂)
本実施形態の樹脂成形材料は、エポキシ樹脂を含む。そして、エポキシ樹脂の70質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上は、特定エポキシ樹脂すなわち23℃で固形のエポキシ樹脂である。エポキシ樹脂の全て(100%)が特定エポキシ樹脂であってもよい。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂、ビスフェノールP型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等を挙げることができる。特定エポキシ樹脂としては、これらのうち、23℃で固形状のものを挙げることができる。
本実施形態の樹脂成形材料は、エポキシ樹脂を1種のみ含んでもよいし、2種類以上含んでもよい。また、同種のエポキシ樹脂であっても異なる分子量のものを併用してもよい。
(Epoxy resin)
The resin molding material of the present embodiment contains an epoxy resin. 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more of the epoxy resin is a specific epoxy resin, that is, an epoxy resin that is solid at 23° C. All of the epoxy resin (100%) may be the specific epoxy resin.
Examples of the epoxy resin include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, tetramethyl bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol M type epoxy resin, bisphenol P type epoxy resin, and bisphenol Z type epoxy resin; novolac type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin and cresol novolac type epoxy resin; biphenyl type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, aryl alkylene type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, anthracene type epoxy resin, phenoxy type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, norbornene type epoxy resin, adamantane type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, and triphenyl methane type epoxy resin. Examples of the specific epoxy resin include those that are solid at 23°C among these.
The resin molding material of the present embodiment may contain only one type of epoxy resin, or may contain two or more types of epoxy resins. In addition, epoxy resins of the same type but different molecular weights may be used in combination.
エポキシ樹脂は、特に特定エポキシ樹脂として、好ましくはトリフェニルメタン構造を含むエポキシ樹脂および/またはビフェニル構造を含むエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくともいずれかを含む。これらエポキシ樹脂の構造の適度な剛直性により、得られる磁石の耐熱性や耐久性を高めることができる。 The epoxy resin is preferably at least one selected from the group consisting of epoxy resins containing a triphenylmethane structure and/or epoxy resins containing a biphenyl structure, particularly as a specific epoxy resin. The moderate rigidity of the structure of these epoxy resins can improve the heat resistance and durability of the resulting magnet.
別観点として、エポキシ樹脂は、特に特定エポキシ樹脂として、好ましくはビスフェノールA型またはF型エポキシ樹脂を含む。このエポキシ樹脂の樹脂骨格は適度に柔軟であるため、トランスファー成形時の流動特性を高めやすかったり、トランスファー成形時の設定温度を低くしたりすることができる。
特に、(i)トリフェニルメタン構造を含むエポキシ樹脂および/またはビフェニル構造を含むエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくともいずれかと、(ii)ビスフェノールA型またはF型エポキシ樹脂とを併用することが、種々の性能のバランスの点で好ましい。
From another viewpoint, the epoxy resin preferably contains, as the specific epoxy resin, a bisphenol A type or F type epoxy resin. Since the resin skeleton of this epoxy resin is appropriately flexible, it is easy to improve the flow characteristics during transfer molding, and the set temperature during transfer molding can be lowered.
In particular, it is preferable to use (i) at least one selected from the group consisting of an epoxy resin containing a triphenylmethane structure and/or an epoxy resin containing a biphenyl structure in combination with (ii) a bisphenol A-type or F-type epoxy resin in terms of the balance of various performances.
トリフェニルメタン構造を含むエポキシ樹脂とは、具体的には、メタン(CH4)の4つの水素原子のうちの3つがベンゼン環で置換された部分構造を含むエポキシ樹脂である。ベンゼン環は、無置換であっても置換基で置換されていてもよい。置換基としては、ヒドロキシ基やグリシジルオキシ基などを挙げることができる。
具体的には、トリフェニルメタン構造を含むエポキシ樹脂は、以下一般式(a1)で表される構造単位を含む。この構造単位が2つ以上連なることで、トリフェニルメタン骨格が構成される。
Specifically, the epoxy resin containing a triphenylmethane structure is an epoxy resin containing a partial structure in which three of the four hydrogen atoms of methane (CH 4 ) are substituted with a benzene ring. The benzene ring may be unsubstituted or substituted with a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group and a glycidyloxy group.
Specifically, the epoxy resin containing a triphenylmethane structure contains a structural unit represented by the following general formula (a1): Two or more of these structural units are linked together to form a triphenylmethane skeleton.
一般式(a1)において、
R11は、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基またはシアノ基であり、
R12は、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基またはシアノ基であり、
iは、0~3の整数であり、
jは、0~4の整数である。
In general formula (a1),
R 11 , when present in a plurality, each independently represents a monovalent organic group, a halogen atom, a hydroxyl group, or a cyano group;
R 12 , when present in a plurality, each independently represents a monovalent organic group, a halogen atom, a hydroxyl group, or a cyano group;
i is an integer from 0 to 3;
j is an integer from 0 to 4.
R11およびR12の1価の有機基の例としては、後述の一般式(BP)におけるRaおよびRbの1価の有機基として列挙されているものを挙げることができる。
iおよびjは、それぞれ独立に、好ましくは0~2であり、より好ましくは0~1である。
一態様として、iおよびjはともに0である。つまり、一態様として、一般式(a1)中のベンゼン環の全ては、1価の置換基としては、明示されたグリシジルオキシ基以外の置換基を有しない。
Examples of the monovalent organic group for R 11 and R 12 include those listed as the monovalent organic groups for R a and R b in general formula (BP) described later.
Each of i and j independently is preferably 0 to 2, and more preferably 0 to 1.
In one embodiment, both i and j are 0. That is, in one embodiment, all of the benzene rings in general formula (a1) have no substituents other than the explicitly stated glycidyloxy group as monovalent substituents.
ビフェニル構造を含むエポキシ樹脂とは、具体的には、2つのベンゼン環が単結合で連結している構造を含むエポキシ樹脂のことである。ここでのベンゼン環は、置換基を有していてもいなくてもよい。
具体的には、ビフェニル構造を含むエポキシ樹脂は、以下一般式(BP)で表される部分構造を有する。
Specifically, the epoxy resin containing a biphenyl structure is an epoxy resin containing a structure in which two benzene rings are linked by a single bond. The benzene ring here may or may not have a substituent.
Specifically, the epoxy resin containing a biphenyl structure has a partial structure represented by the following general formula (BP).
一般式(BP)において、
RaおよびRbは、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
rおよびsは、それぞれ独立に、0~4であり、
*は、他の原子団と連結していることを表す。
In general formula (BP),
R a and R b , when present in a plurality, each independently represent a monovalent organic group, a hydroxyl group, or a halogen atom;
r and s each independently represent 0 to 4;
* indicates that the group is connected to another group.
RaおよびRbの1価の有機基の具体例としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ヘテロ環基、カルボキシル基などを挙げることができる。
アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
アルケニル基としては、例えばアリル基、ペンテニル基、ビニル基などが挙げられる。
アルキニル基としては、例えばエチニル基などが挙げられる。
アルキリデン基としては、例えばメチリデン基、エチリデン基などが挙げられる。
アリール基としては、例えばトリル基、キシリル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が挙げられる。
アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
アルカリル基としては、例えばトリル基、キシリル基などが挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、s-ブトキシ基、イソブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基などが挙げられる。
ヘテロ環基としては、例えばエポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。
Specific examples of the monovalent organic group of R a and R b include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylidene group, an aryl group, an aralkyl group, an alkaryl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a heterocyclic group, and a carboxyl group.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
Examples of the alkenyl group include an allyl group, a pentenyl group, and a vinyl group.
The alkynyl group includes, for example, an ethynyl group.
Examples of the alkylidene group include a methylidene group and an ethylidene group.
Examples of the aryl group include a tolyl group, a xylyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group.
Examples of the alkaryl group include a tolyl group and a xylyl group.
Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an s-butoxy group, an isobutoxy group, a t-butoxy group, an n-pentyloxy group, a neopentyloxy group, and an n-hexyloxy group.
Examples of the heterocyclic group include an epoxy group and an oxetanyl group.
RaおよびRbの1価の有機基の総炭素数は、それぞれ、例えば1~30、好ましくは1~20、より好ましくは1~10、特に好ましくは1~6である。 The monovalent organic groups of R a and R b each have a total carbon number of, for example, 1 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and particularly preferably 1 to 6.
rおよびsは、それぞれ独立に、好ましくは0~2であり、より好ましくは0~1である。一態様として、rおよびsはともに0である。 r and s are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 to 1. In one embodiment, r and s are both 0.
より具体的には、ビフェニル構造を含むエポキシ樹脂は、以下一般式(BP1)で表される構造単位を有する。 More specifically, epoxy resins containing a biphenyl structure have a structural unit represented by the following general formula (BP1):
一般式(BP1)において、
RaおよびRbの定義および具体的態様は、一般式(BP)と同様であり、
rおよびsの定義および好ましい範囲は、一般式(BP)と同様であり、
Rcは、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
tは、0~3の整数である。
In general formula (BP1),
The definitions and specific embodiments of R a and R b are the same as those of general formula (BP).
The definitions and preferred ranges of r and s are the same as those of general formula (BP),
R c , when present in a plurality, each independently represents a monovalent organic group, a hydroxyl group, or a halogen atom;
t is an integer from 0 to 3.
Rcの1価の有機基の具体例としては、RaおよびRbの具体例として挙げたものと同様のものを挙げることができる。
tは、好ましくは0~2であり、より好ましくは0~1である。
Specific examples of the monovalent organic group for Rc include the same as those given as specific examples for Ra and Rb .
t is preferably 0 to 2, and more preferably 0 to 1.
ビスフェノールA型またはF型エポキシ樹脂(ビスフェノールAまたはビスフェノールFと、エピクロルヒドリンとの縮合反応により製造されるエポキシ樹脂)として具体的には、以下一般式(EP)で表されるエポキシ樹脂を挙げることができる。 Specific examples of bisphenol A or F type epoxy resins (epoxy resins produced by the condensation reaction of bisphenol A or bisphenol F with epichlorohydrin) include epoxy resins represented by the following general formula (EP):
一般式(EP)中、
複数のRは、各々独立に、水素原子またはメチル基、好ましくはメチル基であり、
Ra、Rb、RcおよびRdは、それぞれ、複数存在する場合は各々独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
p、q、rおよびsは、それぞれ独立に、0~4であり、好ましくは0~2であり、
nは0以上の整数であり、通常0~10、好ましくは0~5である。
In general formula (EP),
Each of the R's is independently a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group;
R a , R b , R c and R d each independently represent, when a plurality of R a , R b , R c and R d are present, a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom;
p, q, r and s each independently represent an integer from 0 to 4, preferably from 0 to 2;
n is an integer of 0 or more, usually 0 to 10, and preferably 0 to 5.
Ra、Rb、RcおよびRdの1価の有機基の具体例としては、一般式(BP)におけるRaおよびRbの1価の有機基の具体例として挙げたものと同様のものを挙げることができる。 Specific examples of the monovalent organic groups of R a , R b , R c and R d include the same as those exemplified as the monovalent organic groups of R a and R b in general formula (BP).
本実施形態の樹脂成形材料中のエポキシ樹脂の量は、例えば0.1~20質量%、好ましくは0.5~10質量%である。
本実施形態の樹脂成形材料中のエポキシ樹脂の量は、例えば0.5~60体積%、好ましくは3~40体積%である。
The amount of the epoxy resin in the resin molding material of this embodiment is, for example, 0.1 to 20 mass %, and preferably 0.5 to 10 mass %.
The amount of the epoxy resin in the resin molding material of this embodiment is, for example, 0.5 to 60% by volume, and preferably 3 to 40% by volume.
(他の樹脂)
本実施形態の樹脂成形材料は、取扱い性などを過度に損なわない限り、エポキシ樹脂以外の他の樹脂を含んでもよい。
他の樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。
また、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド(ナイロン)、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の熱可塑性樹脂も挙げることができる。
(Other resins)
The resin molding material of the present embodiment may contain resins other than the epoxy resin, so long as handling properties and the like are not excessively impaired.
Examples of other resins include thermosetting resins such as phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, and polyimide resin.
Other examples of the thermoplastic resin include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymers, modified polyolefins, polyamides (nylons), thermoplastic polyimides, and liquid crystal polymers such as aromatic polyesters, and thermoplastic resins such as polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyether, polyether ether ketone, polyetherimide, polyacetal, styrene-based, polyolefin-based, polyvinyl chloride-based, polyurethane-based, polyester-based, polyamide-based, polybutadiene-based, trans-polyisoprene-based, fluororubber-based, and chlorinated polyethylene-based.
(硬化剤)
本実施形態の樹脂成形材料は、硬化剤を含む。そして、硬化剤の70質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上は、特定硬化剤すなわち23℃で固形の硬化剤である。硬化剤の全て(100%)が特定硬化剤であってもよい。
硬化剤は、エポキシ樹脂が有するエポキシ基と反応して結合形成可能なものである限り、特に限定されない。例えば、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、芳香族ジアミン、ジシアミンジアミドのようなアミン化合物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物のような酸無水物、ノボラック型フェノール樹脂のようなフェノール化合物、イミダゾール化合物等を挙げることができる。特定硬化剤としては、これらの中から、23℃で固形のものを挙げることができる。
(Hardening agent)
The resin molding material of the present embodiment contains a curing agent. 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more of the curing agent is a specific curing agent, that is, a curing agent that is solid at 23° C. All of the curing agent (100%) may be the specific curing agent.
The curing agent is not particularly limited as long as it can react with the epoxy group of the epoxy resin to form a bond. For example, it can be an amine compound such as an aliphatic polyamine, an aromatic polyamine, an aromatic diamine, or a diamine diamide, an acid anhydride such as an alicyclic acid anhydride or an aromatic acid anhydride, a phenolic compound such as a novolac phenolic resin, or an imidazole compound. As the specific curing agent, it can be one that is solid at 23°C among these.
硬化剤は、特に特定硬化剤として、好ましくはフェノール系硬化剤(フェノール化合物)を含む。これにより、最終的に得られる磁石の耐久性の一層の向上などが期待できる。フェノール系硬化剤は、典型的には、1分子あたり2以上のヒドロキシ基を有する。 The hardener preferably contains a phenol-based hardener (phenol compound) as a specific hardener. This is expected to further improve the durability of the final magnet. A phenol-based hardener typically has two or more hydroxyl groups per molecule.
フェノール系硬化剤は、好ましくは、ノボラック骨格およびビフェニル骨格からなる群より選ばれるいずれかの骨格を含む。フェノール系硬化剤がこれらの骨格のいずれかを含むことで、特に磁石の耐久性を高めることができる。 The phenol-based hardener preferably contains a skeleton selected from the group consisting of a novolac skeleton and a biphenyl skeleton. When the phenol-based hardener contains one of these skeletons, the durability of the magnet can be particularly improved.
「ビフェニル骨格」とは、具体的には、前述のエポキシ樹脂の説明における一般式(BP)のように、2つのベンゼン環が単結合で連結している構造である。
ビフェニル骨格を有するフェノール系硬化剤として具体的には、前述のエポキシ樹脂の説明における一般式(BP1)において、グリシジル基を水素原子に置き換えた構造のものなどを挙げることができる。
Specifically, the "biphenyl skeleton" is a structure in which two benzene rings are linked by a single bond, as in the general formula (BP) in the above description of the epoxy resin.
Specific examples of phenol-based curing agents having a biphenyl skeleton include those having a structure in which the glycidyl group in the general formula (BP1) in the above description of epoxy resins is replaced with a hydrogen atom.
ノボラック骨格を有するフェノール系硬化剤として、具体的には以下一般式(N)で表される構造単位を有するものを挙げることができる。 Specific examples of phenol-based curing agents having a novolac skeleton include those having a structural unit represented by the following general formula (N):
一般式(N)において、
R4は、1価の置換基を表し、
uは、0~3の整数である。
In general formula (N),
R4 represents a monovalent substituent;
u is an integer from 0 to 3.
R4の1価の置換基の具体例としては、一般式(BP)におけるRaおよびRbの1価の置換基として説明したものと同様のものを挙げることができる。
uは、好ましくは0~2であり、より好ましくは0~1であり、更に好ましくは0である。
Specific examples of the monovalent substituent for R 4 include the same as those explained as the monovalent substituents for R a and R b in general formula (BP).
u is preferably 0 to 2, more preferably 0 to 1, and further preferably 0.
硬化剤が高分子またはオリゴマーである場合、硬化剤の数平均分子量(GPC測定による標準ポリスチレン換算値)は、例えば200~800程度である。 When the curing agent is a polymer or oligomer, the number average molecular weight of the curing agent (standard polystyrene equivalent value measured by GPC) is, for example, about 200 to 800.
樹脂成形材料中の硬化剤の含有量は、例えば0.1~20質量%、好ましくは0.5~10質量%である。
また、樹脂成形材料中の硬化剤の含有量は、例えば0.5~60体積%、好ましくは3~40体積%である。
硬化剤の量を適切に調整することにより、成形性を一層向上させることができ、得られる硬化物(磁石)の機械特性や磁気特性を向上させることができる。
The content of the curing agent in the resin molding material is, for example, 0.1 to 20% by mass, and preferably 0.5 to 10% by mass.
The content of the hardener in the resin molding material is, for example, 0.5 to 60% by volume, and preferably 3 to 40% by volume.
By appropriately adjusting the amount of curing agent, it is possible to further improve moldability and to improve the mechanical and magnetic properties of the resulting cured product (magnet).
(硬磁性粒子)
本実施形態の樹脂成形材料は、硬磁性粒子を含む。硬磁性粒子とは、保磁力が大きく、永久磁石とみなすことができる磁性粒子である。硬磁性粒子としては、磁力の強さやコストなどにより任意のものを選択可能である。
(Hard Magnetic Particles)
The resin molding material of the present embodiment contains hard magnetic particles. The hard magnetic particles are magnetic particles that have a large coercive force and can be regarded as permanent magnets. As the hard magnetic particles, any type can be selected depending on the strength of the magnetic force, cost, and the like.
磁力の強さの点では、好ましくは、硬磁性粒子は希土類元素を含む硬磁性粒子である。希土類元素としてはSm、Nd、Pr、Y、La、Ce、Gdなどを挙げることができる。
具体的には、硬磁性粒子として、サマリウム鉄窒素磁石(Sm-Fe-N系磁性粒子)、サマリウムコバルト磁石(Sm-Co系磁性粒子)、ネオジム磁石(Nd-Fe-B系磁性粒子)などを好ましく挙げることができる。これら磁石中の各元素の比率は特に限定されない。最終的な成形品(ボンド磁石)において、必要な磁力やその他磁気特性が得られていればよい。
In terms of magnetic strength, the hard magnetic particles are preferably hard magnetic particles containing a rare earth element, such as Sm, Nd, Pr, Y, La, Ce, or Gd.
Specifically, preferred examples of hard magnetic particles include samarium iron nitrogen magnets (Sm-Fe-N magnetic particles), samarium cobalt magnets (Sm-Co magnetic particles), and neodymium magnets (Nd-Fe-B magnetic particles). The ratio of each element in these magnets is not particularly limited. It is sufficient that the final molded product (bonded magnet) has the necessary magnetic force and other magnetic properties.
また、フェライト磁石(ハードフェライト)も、使用可能な硬磁性粒子の一例として挙げることができる。フェライト磁石は、上記のサマリウム系磁石やネオジム磁石には磁力の強さでは劣るが、比較的安価である。用途によってはフェライト磁石で十分な場合も多い。硬磁性を示す限り、フェライト磁石の結晶構造などは特に限定されない。 Ferrite magnets (hard ferrites) are also an example of hard magnetic particles that can be used. Ferrite magnets are inferior in magnetic strength to the samarium magnets and neodymium magnets mentioned above, but are relatively inexpensive. Depending on the application, ferrite magnets are often sufficient. There are no particular limitations on the crystal structure of the ferrite magnet, as long as it exhibits hard magnetic properties.
2種以上の硬磁性粒子を併用してもよい。化学組成および/または粒径分布が異なる2種以上の硬磁性粒子を併用することで、成形の際の流動性を一層高めたり、磁気特性をより高めたりしうる。
好ましい硬磁性粒子の組み合わせとしては、ネオジム磁石とサマリウム鉄窒素磁石が挙げられる。ネオジム磁石は、極めて強い磁力を有するが、高価である。硬磁性粒子としてネオジム磁石とサマリウム鉄窒素磁石を併用することで、強い磁力を得つつ、製造コストを下げることができる。
Two or more types of hard magnetic particles may be used in combination. By using two or more types of hard magnetic particles having different chemical compositions and/or particle size distributions in combination, the flowability during molding can be further improved and the magnetic properties can be further improved.
A preferred combination of hard magnetic particles is a neodymium magnet and a samarium iron nitrogen magnet. Neodymium magnets have extremely strong magnetic force, but are expensive. By using a combination of a neodymium magnet and a samarium iron nitrogen magnet as hard magnetic particles, it is possible to obtain a strong magnetic force while reducing manufacturing costs.
硬磁性粒子の表面には何らかの処理が施されていてもよい。例えば、硬磁性粒子の表面はカップリング剤で処理されていてもよいし、プラズマ処理されていてもよい。表面処理により、硬磁性粒子の表面が改質され、エポキシ樹脂などとの相溶性向上や、流動性向上などの効果が得られる場合がある。 The surface of the hard magnetic particles may be subjected to some kind of treatment. For example, the surface of the hard magnetic particles may be treated with a coupling agent or plasma. The surface treatment may modify the surface of the hard magnetic particles, which may result in improved compatibility with epoxy resins and improved flowability.
例えば、エポキシ樹脂などと混合する前の硬磁性粒子を、シランカップリング剤などのシラン化合物で表面処理することが考えられる。シラン化合物の具体例としては、後述のアルコキシシリル基を有する化合物を挙げることができる。
表面処理の具体的方法としては、硬磁性粒子をシラン化合物の希釈溶液に浸漬したり、硬磁性粒子にシラン化合物を直接噴霧したりする方法が挙げられる。
For example, it is possible to surface treat the hard magnetic particles with a silane compound such as a silane coupling agent before mixing with an epoxy resin, etc. Specific examples of the silane compound include compounds having an alkoxysilyl group, which will be described later.
Specific examples of the surface treatment method include immersing the hard magnetic particles in a diluted solution of a silane compound, and directly spraying the silane compound onto the hard magnetic particles.
表面処理の一環として、シラン化合物による表面処理の前に、プラズマ処理を施してもよい。例えば、酸素プラズマ処理を施すことで、硬磁性粒子の表面にOH基が生じて、硬磁性粒子とシラン化合物との結合が容易になる。これにより、より強固に官能基を結合させることができる。 As part of the surface treatment, plasma treatment may be performed before the surface treatment with a silane compound. For example, oxygen plasma treatment generates OH groups on the surface of the hard magnetic particles, facilitating bonding between the hard magnetic particles and the silane compound. This allows the functional groups to be bonded more firmly.
硬磁性粒子の形状は特に限定されない。硬磁性粒子の形状は、破砕形状、球状、鱗片形状等であることができる。 The shape of the hard magnetic particles is not particularly limited. The shape of the hard magnetic particles can be crushed, spherical, scaly, etc.
硬磁性粒子の体積基準のメジアン径D50は、例えば1~200μm、好ましくは1~150μm、より好ましくは1~135μmである。2種以上の硬磁性粒子を併用する場合には、硬磁性粒子全体としての(2種以上の硬磁性粒子の混合物としての)メジアン径D50がこの数値範囲内にあることが好ましい。D50が1μm以上であることで、トランスファー成形時の流動性を一層高めやすい。また、D50が150μm以下であることで、硬化物(ボンド磁石)の磁気特性を十二分に高めやすい。 The volume-based median diameter D50 of the hard magnetic particles is, for example, 1 to 200 μm, preferably 1 to 150 μm, and more preferably 1 to 135 μm. When two or more types of hard magnetic particles are used in combination, it is preferable that the median diameter D50 of the hard magnetic particles as a whole (as a mixture of two or more types of hard magnetic particles) is within this numerical range. When D50 is 1 μm or more, it is easy to further increase the fluidity during transfer molding. Also, when D50 is 150 μm or less, it is easy to sufficiently improve the magnetic properties of the cured product (bonded magnet).
硬磁性粒子は、メジアン径D50が好ましくは1~10μm(より好ましくは1~5μm)である第一硬磁性粒子と、メジアン径D50が好ましくは50~150μm(より好ましくは100~150μm)である第二硬磁性粒子とを含んでもよい。第一硬磁性粒子と第二硬磁性粒子は、通常、化学組成および/または粒径分布が互いに異なる。第一硬磁性粒子および第二硬磁性粒子を併用することで、比較的大きな粒径を有する第二硬磁性粒子の「隙間」に、比較的小さな第一硬磁性粒子が入ると考えられる。そして、単位体積当たりの硬磁性粒子の充填量を高めることができると考えられる。これにより、成形時の流動性を維持しつつ、磁気特性が一層良化すると考えられる。 The hard magnetic particles may include first hard magnetic particles having a median diameter D 50 of preferably 1 to 10 μm (more preferably 1 to 5 μm) and second hard magnetic particles having a median diameter D 50 of preferably 50 to 150 μm (more preferably 100 to 150 μm). The first hard magnetic particles and the second hard magnetic particles usually differ from each other in chemical composition and/or particle size distribution. By using the first hard magnetic particles and the second hard magnetic particles in combination, it is considered that the relatively small first hard magnetic particles enter the "gaps" of the second hard magnetic particles having a relatively large particle size. It is considered that the filling amount of the hard magnetic particles per unit volume can be increased. It is considered that this further improves the magnetic properties while maintaining the flowability during molding.
好ましくは、第一硬磁性粒子はサマリウム鉄窒素磁石、第二硬磁性粒子はネオジム磁石である。サマリウム鉄窒素磁石は一般に粒径が小さいほうが良好な磁気特性を有する。一方、ネオジム磁石の磁力は非常に強力であるが、一般に高価であり多量には使いにくい。これらのことより、メジアン径が小さいサマリウム鉄窒素磁石とネオジム磁石とを併用することは非常に合理的といえる。 Preferably, the first hard magnetic particles are samarium iron nitrogen magnets, and the second hard magnetic particles are neodymium magnets. Samarium iron nitrogen magnets generally have better magnetic properties when their particle size is smaller. On the other hand, neodymium magnets have very strong magnetic forces, but are generally expensive and difficult to use in large quantities. For these reasons, it is very reasonable to use samarium iron nitrogen magnets, which have small median diameters, in combination with neodymium magnets.
第一硬磁性粒子と第二硬磁性粒子の使用比率は特に限定されない。ただし、併用による効果を十分に得る観点からは、体積比で第一硬磁性粒子/第二硬磁性粒子=10/90~50/50が好ましく、第一硬磁性粒子/第二硬磁性粒子=20/80~30/70がより好ましい。 The ratio of the first hard magnetic particles to the second hard magnetic particles is not particularly limited. However, from the viewpoint of obtaining a sufficient effect from the combined use, a volume ratio of first hard magnetic particles/second hard magnetic particles=10/90 to 50/50 is preferable, and a volume ratio of first hard magnetic particles/second hard magnetic particles=20/80 to 30/70 is more preferable.
メジアン径D50は、例えば、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置により得ることができる。具体的には、HORIBA社製の粒子径分布測定装置「LA-950」により、磁性体粒子を乾式で測定することで粒子径分布曲線を得、この分布曲線を解析することでD50を求めることができる。 The median diameter D50 can be obtained, for example, by a laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device. Specifically, a particle size distribution curve is obtained by measuring the magnetic particles in a dry state using a particle size distribution measuring device "LA-950" manufactured by HORIBA, and D50 can be obtained by analyzing this distribution curve.
硬磁性粒子としては、公知または市販のものを適宜用いることができる。市販品としては、例えば、住友金属鉱山株式会社のサマリウム鉄窒素磁性粉(商品名:SFN合金微粉)などを挙げることができる。 As the hard magnetic particles, publicly known or commercially available particles can be used as appropriate. An example of a commercially available product is samarium iron nitrogen magnetic powder (product name: SFN alloy fine powder) from Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.
硬磁性粒子の含有率は、樹脂成形材料中、好ましくは25体積%以上、より好ましくは25~80体積%、さらに好ましくは40~60体積%である。
硬磁性粒子の含有率が25体積%以上であることで、得られる成形品(ボンド磁石)の磁力をより高めることができる。また、硬磁性粒子の含有率が80体積%以下であることで、エポキシ樹脂や硬化剤などを十二分な量用いることができる。このことは、流動特性の一層の向上や硬化物性の点で好ましい。
The content of the hard magnetic particles in the resin molding material is preferably 25% by volume or more, more preferably 25 to 80% by volume, and even more preferably 40 to 60% by volume.
By making the content of hard magnetic particles 25% by volume or more, the magnetic force of the resulting molded product (bonded magnet) can be further increased. Also, by making the content of hard magnetic particles 80% by volume or less, it is possible to use sufficient amounts of epoxy resin, hardener, etc. This is preferable in terms of further improving the flow characteristics and hardening properties.
(硬化触媒)
本実施形態の樹脂成形材料は、好ましくは硬化触媒を含む。硬化触媒は、硬化促進剤などと呼ばれる場合もある。硬化触媒は、エポキシ樹脂の硬化反応を早めるものである限り特に限定されず、公知のエポキシ硬化触媒を用いることができる。
(Curing catalyst)
The resin molding material of the present embodiment preferably contains a curing catalyst. The curing catalyst may also be called a curing accelerator. The curing catalyst is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction of the epoxy resin, and a known epoxy curing catalyst may be used.
具体的には、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物;2-メチルイミダゾール等のイミダゾール類(イミダゾール系硬化促進剤);1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、ベンジルジメチルアミン等が例示されるアミジンや3級アミン、アミジンやアミンの4級塩等の窒素原子含有化合物などを挙げることができる。 Specific examples include phosphorus atom-containing compounds such as organic phosphines, tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, and adducts of phosphonium compounds and silane compounds; imidazoles (imidazole-based curing accelerators) such as 2-methylimidazole; and nitrogen atom-containing compounds such as amidines and tertiary amines, exemplified by 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7 and benzyldimethylamine, and quaternary salts of amidines and amines.
硬化触媒を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
硬化触媒を用いる場合、その含有量は、樹脂成形材料全体に対して、好ましくは0.01~1質量%、より好ましくは0.05~0.8質量%である。このような数値範囲とすることにより、他の性能を過度に悪くすることなく、十分に硬化促進効果が得られる。
When a curing catalyst is used, only one type may be used, or two or more types may be used.
When a curing catalyst is used, its content is preferably 0.01 to 1 mass %, more preferably 0.05 to 0.8 mass %, based on the total resin molding material. By setting the content within such a numerical range, a sufficient curing acceleration effect can be obtained without excessively impairing other performances.
(離型剤)
本実施形態の樹脂成形材料は、好ましくは離型剤を含む。これにより、トランスファー成形後の離型性を高めることができる。
(Release Agent)
The resin molding material of the present embodiment preferably contains a mold release agent, which can improve the mold releasability after transfer molding.
離型剤としては、例えばカルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステルワックスや酸化ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類、ならびにパラフィン等が挙げられる。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。 Examples of release agents include natural waxes such as carnauba wax, synthetic waxes such as montan acid ester wax and oxidized polyethylene wax, higher fatty acids such as zinc stearate and their metal salts, and paraffin. These may be used alone or in combination of two or more.
離型剤を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
離型剤を用いる場合、その含有量は、樹脂成形材料全体中、好ましくは0.01~3質量%、より好ましくは0.05~2質量%である。これにより、離型性向上の効果を確実に得ることができる。
When using a release agent, only one type may be used, or two or more types may be used.
When a mold release agent is used, its content in the entire resin molding material is preferably 0.01 to 3 mass %, and more preferably 0.05 to 2 mass %, so that the effect of improving mold releasability can be reliably obtained.
(アルコキシシリル基を有する化合物)
本実施形態の樹脂成形材料は、好ましくはアルコキシシリル基を有する化合物を含む。この化合物のアルコキシシリル基が硬磁性粒子と反応して結合形成する(つまり、この化合物が硬磁性粒子の表面を修飾する)ことで、硬磁性粒子の凝集抑制、エポキシ樹脂との相溶性の向上による流動特性の向上、などの効果を得やすい。
(Compound having an alkoxysilyl group)
The resin molding material of this embodiment preferably contains a compound having an alkoxysilyl group. The alkoxysilyl group of this compound reacts with the hard magnetic particles to form a bond (i.e., this compound modifies the surface of the hard magnetic particles), which makes it easy to obtain effects such as suppressing aggregation of the hard magnetic particles and improving flow characteristics by improving compatibility with the epoxy resin.
一例として、アルコキシシリル基を有する化合物は、シランカップリング剤である。つまり、一例として、アルコキシシリル基を有する化合物は、一分子中に、硬磁性粒子と結合形成可能なアルコキシシリル基と、有機成分と結合形成可能な反応性官能基とを有する化合物である。 As an example, a compound having an alkoxysilyl group is a silane coupling agent. In other words, as an example, a compound having an alkoxysilyl group is a compound having, in one molecule, an alkoxysilyl group capable of forming a bond with a hard magnetic particle and a reactive functional group capable of forming a bond with an organic component.
シランカップリング剤としては、例えば、アミノ基含有シランカップリング剤、エポキシ基含有シランカップリング剤、(メタ)アクリロイル基含有シランカップリング剤、メルカプト基含有シランカップリング剤、ビニル基含有シランカップリング剤、ウレイド基含有シランカップリング剤、スルフィド基含有シランカップリング剤等を挙げることができる。 Examples of silane coupling agents include amino group-containing silane coupling agents, epoxy group-containing silane coupling agents, (meth)acryloyl group-containing silane coupling agents, mercapto group-containing silane coupling agents, vinyl group-containing silane coupling agents, ureido group-containing silane coupling agents, and sulfide group-containing silane coupling agents.
特に、シランカップリング剤としては、以下一般式(S1)で表される化合物が好ましい。このシランカップリング剤は、特にLの炭素数が6以上であることにより、エポキシ樹脂や硬化剤などとの相溶性が良好である。 In particular, the silane coupling agent is preferably a compound represented by the following general formula (S1). This silane coupling agent has good compatibility with epoxy resins, curing agents, etc., especially since L has 6 or more carbon atoms.
一般式(S1)において、
3つのRは、それぞれ独立に、アルキル基であり、好ましくはメチル基またはエチル基であり、
Lは、炭素数6以上(好ましくは6~10)の、直鎖状または分岐状アルキレン基であり、
Xは、反応性有機官能基であり、例えばビニル基、エポキシ基、グリシジル基、オキセタニル基、(メタ)アクリロイル基などである。
In general formula (S1),
Each of the three R's is independently an alkyl group, preferably a methyl group or an ethyl group;
L is a linear or branched alkylene group having 6 or more carbon atoms (preferably 6 to 10),
X is a reactive organic functional group such as a vinyl group, an epoxy group, a glycidyl group, an oxetanyl group, or a (meth)acryloyl group.
別の例として、アルコキシシリル基を有する化合物は、アルコキシシリル基と、炭素数6以上(好ましくは6~10)の、直鎖状または分岐状アルキル基とを有する化合物であってもよい。アルコキシシリル基が硬磁性粒子と結合する一方、炭素数6以上のアルキル基の存在によりエポキシ樹脂等の他成分との相溶性が良好となる傾向がある。
このような化合物として具体的には以下一般式(S2)で表される化合物が挙げられる。
As another example, the compound having an alkoxysilyl group may be a compound having an alkoxysilyl group and a linear or branched alkyl group having 6 or more carbon atoms (preferably 6 to 10). The alkoxysilyl group bonds to the hard magnetic particles, while the presence of the alkyl group having 6 or more carbon atoms tends to improve compatibility with other components such as epoxy resins.
Specific examples of such compounds include compounds represented by the following general formula (S2).
一般式(S2)において、
3つのRは、それぞれ独立に、アルキル基であり、好ましくはメチル基またはエチル基であり、
Yは、炭素数6以上(好ましくは6~10)の、直鎖状または分岐状アルキル基である。
In general formula (S2),
Each of the three R's is independently an alkyl group, preferably a methyl group or an ethyl group;
Y is a linear or branched alkyl group having 6 or more carbon atoms (preferably 6 to 10 carbon atoms).
アルコキシシリル基を有する化合物を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
アルコキシシリル基を有する化合物を用いる場合、その量は、樹脂成形材料全体に対して、好ましくは0.1~5質量%、より好ましくは0.5~3質量%である。
When a compound having an alkoxysilyl group is used, only one type may be used, or two or more types may be used.
When a compound having an alkoxysilyl group is used, the amount thereof is preferably 0.1 to 5 mass %, more preferably 0.5 to 3 mass %, based on the total resin molding material.
(その他の成分)
本実施形態の樹脂成形材料は、上述した成分以外の成分を含んでいてもよい。例えば、低応力剤、着色剤、酸化防止剤、耐食剤、染料、顔料、難燃剤等のうち1または2以上を含んでもよい。
(Other ingredients)
The resin molding material of the present embodiment may contain components other than those described above, such as one or more of a stress reducing agent, a colorant, an antioxidant, a corrosion resistant agent, a dye, a pigment, and a flame retardant.
(揮発性有機溶剤について)
本実施形態の樹脂成形材料は、上述の種々の成分以外の成分として、揮発性有機溶剤を含まないか、含むとしても少量であることが好ましい。これにより、樹脂成形材料の取り扱い性が一層良好となる。
具体的には、本実施形態の樹脂成形材料中の揮発性有機溶剤の含有率は、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。特に好ましくは、本実施形態の樹脂成形材料は、揮発性有機溶剤を実質的に含まない。
(Volatile organic solvents)
The resin molding material of the present embodiment preferably does not contain any volatile organic solvents other than the various components described above, or if it does contain any, it contains only a small amount of such solvents, which makes the resin molding material easier to handle.
Specifically, the content of volatile organic solvents in the resin molding material of the present embodiment is preferably 3 mass% or less, more preferably 2 mass% or less, and even more preferably 1 mass% or less. It is particularly preferable that the resin molding material of the present embodiment is substantially free of volatile organic solvents.
(樹脂成形材料の形態)
本実施形態の樹脂成形材料は、23℃で、好ましくはタブレット状または顆粒状であり、より好ましくはタブレット状である。樹脂成形材料がタブレット状または顆粒状であることにより、樹脂成形材料の流通や保管がしやすく、また、トランスファー成形に適用しやすい。
(Form of resin molding material)
The resin molding material of the present embodiment is preferably in a tablet or granular form, more preferably in a tablet form, at 23° C. By using the resin molding material in a tablet or granular form, distribution and storage of the resin molding material are facilitated, and the resin molding material is easily applicable to transfer molding.
(樹脂成形材料を溶融させた際の特性)
本実施形態の樹脂成形材料の組成などを調整して、樹脂成形材料の溶融時の流動特性を適当な数値範囲とすることで、成形性などを一層高めることができる。
具体的には、定荷重細管押出式レオメータ(フローテスタ)を用いて、温度175℃の条件で測定される溶融粘度は、好ましくは0.1~500Pa・s、より好ましくは0.1~300Pa・s、さらに好ましくは0.1~200Pa・sである。
定荷重細管押出式レオメータとしては、例えば、島津製作所製のフローテスタ「CFT―500D」などを用いることができる。また、ダイ穴径は例えば0.5mm、ダイ長さは例えば1.0mm、圧力(荷重)は例えば40kgf(392N)とすることができる。
(Characteristics of resin molding material when melted)
By adjusting the composition of the resin molding material of this embodiment and setting the flow characteristics of the resin molding material when melted to an appropriate numerical range, it is possible to further improve moldability.
Specifically, the melt viscosity measured at a temperature of 175°C using a constant load capillary extrusion rheometer (flow tester) is preferably 0.1 to 500 Pa·s, more preferably 0.1 to 300 Pa·s, and even more preferably 0.1 to 200 Pa·s.
As the constant load capillary extrusion rheometer, for example, a flow tester "CFT-500D" manufactured by Shimadzu Corporation can be used. The die hole diameter can be, for example, 0.5 mm, the die length can be, for example, 1.0 mm, and the pressure (load) can be, for example, 40 kgf (392 N).
(硬化物のガラス転移温度)
本実施形態の樹脂成形材料を175℃で溶融して成形したものを、大気下で175℃、4時間後硬化させて得られる硬化物のガラス転移温度は、好ましくは150~220℃、より好ましくは160~200℃である。ガラス転移温度が150℃以上となるように樹脂成形材料を設計することで、例えば車載用途で要求される耐熱性をクリアしやすい。ガラス転移温度が220℃以下となるように樹脂成形材料を設計することで、比較的低温で成形をすることができるようになる。このことは、低温加工による熱減磁の抑制の点で好ましい。
(Glass transition temperature of the cured product)
The resin molding material of this embodiment is melted at 175°C, molded, and then post-cured at 175°C under atmospheric conditions for 4 hours to obtain a cured product having a glass transition temperature of preferably 150 to 220°C, more preferably 160 to 200°C. By designing the resin molding material so that the glass transition temperature is 150°C or higher, it is easy to meet the heat resistance required for, for example, in-vehicle applications. By designing the resin molding material so that the glass transition temperature is 220°C or lower, molding can be performed at a relatively low temperature. This is preferable in terms of suppressing thermal demagnetization due to low-temperature processing.
(樹脂成形材料の製造方法)
本実施形態の樹脂成形材料は、工業的には、例えば、まず(1)ミキサーを用いて各成分を混合し、(2)その後、ロールを用いて、120℃前後で5分以上、好ましくは10分程度混練することにより混練物を得、(3)そして得られた混練物を冷却し、(4)さらにその後、粉砕することにより製造することができる。(以上により、粉末状の樹脂成形材料を得ることができる。)
粉末状の樹脂成形材料を打錠し、顆粒状やタブレット状にしてもよい。これにより、特にトランスファー成形法に用いることに適した樹脂成形材料が得られる。
(Method of manufacturing resin molding material)
The resin molding material of this embodiment can be industrially produced, for example, by first (1) mixing the components using a mixer, (2) kneading the mixture with a roll at about 120° C. for 5 minutes or more, preferably about 10 minutes, to obtain a kneaded mixture, (3) cooling the kneaded mixture, and (4) pulverizing the mixture (a powdered resin molding material can be obtained by the above steps).
The powdered resin molding material may be compressed into granules or tablets, which results in a resin molding material that is particularly suitable for use in transfer molding.
<成形品の製造方法>
トランスファー成形装置を用いて、上述の樹脂成形材料の溶融物を金型に注入し、その溶融物を硬化させることで、成形品(ボンド磁石)を製造することができる。
<Method of manufacturing molded products>
Using a transfer molding device, a molten resin molding material described above is injected into a mold and the molten material is hardened to produce a molded product (bonded magnet).
トランスファー成形については、公知のトランスファー成形装置を適宜用いるなどして行うことができる。具体的には、まず、予熱した樹脂成形材料を、トランスファー室とも言われる加熱室に入れて溶融し、溶融物を得る。その後、その溶融物をプランジャーで金型に注入し、そのまま保持して溶融物を硬化させる。これにより、所望の成形物を得ることができる。
トランスファー成形は、成形品の寸法の制御性や、形状自由度の向上などの点で、他の成形法に比べて好ましい。
Transfer molding can be carried out by appropriately using a known transfer molding device. Specifically, first, a preheated resin molding material is placed in a heating chamber, also called a transfer chamber, and melted to obtain a molten material. The molten material is then injected into a mold with a plunger and held there to harden the molten material. This allows a desired molded product to be obtained.
Transfer molding is preferable to other molding methods in terms of the controllability of the dimensions of the molded product and the increased freedom of shape.
トランスファー成形における各種条件は、任意に設定することができる。例えば、予熱の温度は60~100℃、溶融の際の加熱温度は150~250℃、金型温度は150~200℃、金型に樹脂成形材料の溶融物を注入する際の圧力は1~20MPaの間で適宜調整することができる。
金型温度を高くしすぎないことで、硬磁性粒子の熱減磁を抑えることができる。
Various conditions in transfer molding can be set arbitrarily. For example, the preheating temperature can be adjusted between 60 and 100°C, the heating temperature during melting can be adjusted between 150 and 250°C, the mold temperature can be adjusted between 150 and 200°C, and the pressure during injection of the molten resin molding material into the mold can be adjusted between 1 and 20 MPa.
By not raising the die temperature too high, thermal demagnetization of the hard magnetic particles can be suppressed.
ボンド磁石を製造するにあたっては、製造の際に磁場をかけることで、最終的なボンド磁石の磁力をより高めることができる。例えば、トランスファー成形における溶融物の金型注入の際、金型中でまだ流動性を有している状態の溶融物に対して磁場をかけることで、硬磁性粒子を配向させることが好ましい。また、金型から取り出された硬化物を着磁装置にセットして着磁することが好ましい。 When manufacturing bonded magnets, the magnetic force of the final bonded magnet can be increased by applying a magnetic field during production. For example, when pouring the molten material into a mold for transfer molding, it is preferable to orient the hard magnetic particles by applying a magnetic field to the molten material while it is still fluid in the mold. It is also preferable to magnetize the hardened material removed from the mold by setting it in a magnetizing device.
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 The above describes the embodiments of the present invention, but these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and improvements that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 The embodiments of the present invention will be described in detail based on examples and comparative examples. Note that the present invention is not limited to the examples.
<樹脂成形材料の製造、および、取扱い性(常温粉砕性)>
まず、表1に記載の各成分を、記載の比率で準備し、均一に混合して混合物を得た。
次いで、得られた混合物を、120℃、10分の条件で混練した。混練終了後、得られた混練物を室温まで冷却して固形状とし、そして粉砕、打錠成形した。以上により、タブレット状の樹脂成形材料を得た。
念のため述べておくと、混合や混練の際、揮発性有機溶剤は用いなかった。
<Production of resin molding material and handling properties (room temperature grindability)>
First, the components shown in Table 1 were prepared in the ratios shown and mixed uniformly to obtain a mixture.
The mixture was then kneaded at 120° C. for 10 minutes. After kneading, the kneaded product was cooled to room temperature to solidify, and then crushed and tableted to obtain a tablet-shaped resin molding material.
For the avoidance of doubt, no volatile organic solvents were used during mixing or kneading.
ただし、比較例1および2(一部成分が23℃で液状)においては、混練終了後の混練物を室温まで冷却しても固形状とならず、粉砕や打錠成形できる状態にならなかった。よって、以後の評価は行わなかった。
後掲の表2では、常温での粉砕と打錠成形によりタブレット状の樹脂成形材料を得ることができたものを常温粉砕「可」、そうでなかったものを「不可」と記載した。
However, in Comparative Examples 1 and 2 (wherein some components were liquid at 23° C.), the kneaded product did not become solid even when cooled to room temperature after kneading, and was not in a state suitable for pulverization or tableting. Therefore, no further evaluation was performed.
In Table 2 shown later, those materials which could be crushed at room temperature and then compressed into tablets to obtain a tablet-shaped resin molding material are indicated as "OK" for room temperature crushing, and those which could not be obtained are indicated as "NG".
表1に記載の原料成分は、具体的には以下である。 The raw material ingredients listed in Table 1 are as follows:
(硬磁性粒子)
SFN合金微粉:住友金属鉱山社製のサマリウム鉄窒素磁石、D50=2.4μm、破砕形状
MF15P:愛知製鋼社製のネオジム(NdFeB)系磁石、D50=120μm、破砕形状
(Hard Magnetic Particles)
SFN alloy fine powder: samarium iron nitrogen magnet manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., D 50 =2.4 μm, crushed shape MF15P: neodymium (NdFeB) magnet manufactured by Aichi Steel Corporation, D 50 =120 μm, crushed shape
(エポキシ樹脂)
jER1032H60:三菱ケミカル株式会社製のトリフェニルメタン構造を含むエポキシ樹脂、23℃で固形、前掲の一般式(a1)で表される構造単位含有
YL-6810:三菱ケミカル株式会社製のビスフェノールA型エポキシ樹脂、23℃で固形、前掲の一般式(EP)で表される構造含有
NC-3000:日本化薬社製のビフェニル構造を含むエポキシ樹脂、23℃で固形、前掲の一般式(BP1)で表される構造含有
jER152(比較用):三菱ケミカル株式会社製のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、23℃で液状
(Epoxy resin)
jER1032H60: Epoxy resin containing a triphenylmethane structure manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, solid at 23° C., containing the structural unit represented by the above general formula (a1) YL-6810: Bisphenol A type epoxy resin manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, solid at 23° C., containing the structure represented by the above general formula (EP) NC-3000: Epoxy resin containing a biphenyl structure manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., solid at 23° C., containing the structure represented by the above general formula (BP1) jER152 (for comparison): Phenol novolac type epoxy resin manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, liquid at 23° C.
(硬化剤)
PR-HF-3:住友ベークライト株式会社製のノボラック型フェノール樹脂、23℃で固形
MEH-7851SS:明和化成社製のビフェニル構造を含むフェノール樹脂、23℃で固形、前掲の一般式(BP1)においてグリシジル基を水素原子に置き換えた構造含有
MEH-8000H(比較用):明和化成株式会社製のフェノール樹脂、23℃で液状
(Hardening agent)
PR-HF-3: Novolac type phenolic resin manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., solid at 23°C. MEH-7851SS: Phenol resin containing a biphenyl structure manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., solid at 23°C, containing a structure in which the glycidyl group in the above general formula (BP1) is replaced with a hydrogen atom. MEH-8000H (for comparison): Phenol resin manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., liquid at 23°C.
(硬化触媒)
キュアゾール2PZ-PW:四国化成工業株式会社製のイミダゾール系硬化促進剤
(Curing catalyst)
Curesol 2PZ-PW: Imidazole-based curing accelerator manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.
(離型剤)
WE-4:クラリアントケミカルズ株式会社製のエステルワックス
(Release Agent)
WE-4: Ester wax manufactured by Clariant Chemicals Co., Ltd.
(アルコキシシリル基を有する化合物)
KBM-4803:信越化学工業株式会社製、グリシドキシオクチルトリメトキシシラン
KBM-3103C:信越化学工業株式会社製、デシルトリメトキシシラン
(Compound having an alkoxysilyl group)
KBM-4803: Glycidoxyoctyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBM-3103C: Decyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
<評価>
(成形性)
直径5mm×高さ5mmの円柱状の空隙を有する金型を準備した。この金型に、低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製「KTS-15」)を用いて、タブレット状の樹脂成形材料の溶融物を注入した。注入の条件については、金型温度175℃、注入圧10MPa、硬化時間300秒とした。
<Evaluation>
(Moldability)
A mold having a cylindrical cavity with a diameter of 5 mm and a height of 5 mm was prepared. A molten tablet-shaped resin molding material was injected into the mold using a low-pressure transfer molding machine (KOTAKISEIKI Co., Ltd., "KTS-15"). The injection conditions were a mold temperature of 175°C, an injection pressure of 10 MPa, and a curing time of 300 seconds.
冷却後、金型内の硬化物(成形品)を取り出し、その外観を観察した。そして以下基準により成形性を評価した。
○(良い):得られた成形物に未充填箇所は認めらなかった。
×(悪い):得られた成形物に未充填箇所が認められた。
After cooling, the cured product (molded product) was taken out of the mold and its appearance was observed, and the moldability was evaluated according to the following criteria.
◯ (Good): No unfilled areas were found in the obtained molding.
× (bad): Unfilled areas were found in the obtained molding.
(スパイラルフロー)
低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製「KTS-15」)を用いて、EMMI-1-66に準じたスパイラルフロー測定用の金型に、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、硬化時間120秒の条件で樹脂成形材料を注入し、スパイラルフローを測定した。この値が大きいほど、流動性が良好であり、複雑な形状の金型を用いることで複雑な形状の磁石を製造可能なことを表す。
(Spiral Flow)
Using a low pressure transfer molding machine ("KTS-15" manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.), the resin molding material was injected into a metal mold for measuring spiral flow conforming to EMMI-1-66 under the conditions of a metal mold temperature of 175°C, an injection pressure of 6.9 MPa, and a curing time of 120 seconds, and the spiral flow was measured. The larger this value, the better the fluidity, and it indicates that it is possible to manufacture magnets with complex shapes by using a metal mold with complex shapes.
(ゲルタイム)
175℃に設定されたホットプレート上に、粉体状の樹脂成形材料を置いた。材料が溶融した後、ヘラで練りながら、硬化するまでの時間(ヘラで練ることができなくなるまでの時間)を測定した。この時間がある程度長いことは、金型への溶融物の注入から完全硬化まである程度の時間的余裕があるということであり、複雑な形状の金型を用いることで複雑な形状の磁石を製造可能なことを表す。
(Gel time)
A powdered resin molding material was placed on a hot plate set at 175°C. After the material melted, it was kneaded with a spatula and the time it took to harden (the time it could no longer be kneaded with the spatula) was measured. A relatively long time means that there is a certain amount of time between the injection of the molten material into the mold and complete hardening, and indicates that magnets with complex shapes can be manufactured by using molds with complex shapes.
(硬化物のガラス転移温度)
樹脂成形材料を、低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製「KTS-30」)を用いて、金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間300秒間の条件で注入成形し、15mm×4mm×4mmの成形品を得た。次いで、得られた成形品を175℃、4時間の条件で後硬化した。これにより試験片を得た。
得られた試験片に対して、熱機械分析装置(セイコーインスツル社製、TMA100)を用いて、測定温度範囲0℃~400℃、昇温速度5℃/分の条件での測定により、ガラス転移温度(℃)を求めた。すなわち、熱機械分析装置を用いた測定により、縦軸に伸び/圧縮量を、横軸に温度をプロットしたときの、低温側の直線部と高温側の直線部との交点の温度を、ガラス転移温度とした。
(Glass transition temperature of the cured product)
The resin molding material was injected and molded using a low pressure transfer molding machine (KTS-30 manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.) under conditions of a mold temperature of 175°C, an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds, to obtain a molded product of 15 mm x 4 mm x 4 mm. The molded product was then post-cured at 175°C for 4 hours. This resulted in a test specimen.
The glass transition temperature (°C) of the obtained test piece was determined by measurement using a thermomechanical analyzer (TMA100, manufactured by Seiko Instruments Inc.) under conditions of a measurement temperature range of 0°C to 400°C and a temperature increase rate of 5°C/min. That is, in the measurement using the thermomechanical analyzer, the amount of elongation/compression was plotted on the vertical axis and the temperature on the horizontal axis, and the temperature was determined as the temperature at the intersection of the straight line portion on the low temperature side and the straight line portion on the high temperature side.
(溶融粘度)
島津製作所製のフローテスタ(定荷重細管押出式レオメータの一種)「CFT-500D」を用い、温度175℃、ダイ穴径0.5mm、ダイ長さ1.0mm、圧力40kgfの条件で、樹脂成形材料の溶融粘度を測定した。
(Melt Viscosity)
The melt viscosity of the resin molding material was measured using a Shimadzu Corporation flow tester (a type of constant load capillary extrusion rheometer) "CFT-500D" under conditions of a temperature of 175°C, a die hole diameter of 0.5 mm, a die length of 1.0 mm, and a pressure of 40 kgf.
(磁場中での成形と、磁気特性の確認)
磁場中で樹脂成形材料を175℃程度で溶融させて成形し、成形品(ボンド磁石)を製造した。
具体的には、磁場を掛けながらの樹脂成形材料の溶融および成形が可能な以下成形機を用いて、7mm角の立方体状の成形品(ボンド磁石)を得た。
・成形機
名称:磁場中成形油圧プレス
型名:TM-MPH10525-10A2TM型
メーカー:玉川製作所
磁場:25kOe
(Forming in a magnetic field and checking magnetic properties)
The resin molding material was melted at about 175° C. in a magnetic field and molded to produce a molded product (bonded magnet).
Specifically, a molding machine capable of melting and molding a resin molding material while applying a magnetic field was used to obtain a cubic molded product (bonded magnet) having a size of 7 mm on each side.
・Forming machine Name: Magnetic field forming hydraulic press Model: TM-MPH10525-10A2TM Manufacturer: Tamagawa Seisakusho Magnetic field: 25kOe
上記で得た成形品(ボンド磁石)について、以下の測定装置を用い、以下の測定条件で、残留磁束密度Brを測定した。Brが大きいほど、永久磁石の磁気パワーは大きいといえる。
・測定装置
名称:振動試料型磁力計(VSM)
型名:TM-VSM331483-HGC型
メーカー:玉川製作所
・測定条件
雰囲気:室温
測定磁界:3.3T/Gap14mm
The residual magnetic flux density Br of the molded product (bonded magnet) obtained above was measured under the following measurement conditions using the following measuring device. It can be said that the higher the Br, the greater the magnetic power of the permanent magnet.
・Measuring device Name: Vibrating sample magnetometer (VSM)
Model name: TM-VSM331483-HGC Manufacturer: Tamagawa Manufacturing Co., Ltd. Measurement conditions Atmosphere: Room temperature Measurement magnetic field: 3.3T/Gap 14mm
そして、以下基準により評価した。
可:Brが0.5T以上0.7T未満
良:Brが0.7T以上0.8T以下
優:Brが0.8T超
And it was evaluated according to the following criteria.
Passable: Br is 0.5T or more and less than 0.7T Good: Br is 0.7T or more and less than 0.8T Excellent: Br is more than 0.8T
樹脂成形材料の組成を表1に、評価結果をまとめて表2に示す。
表1において、硬磁性粒子以外の成分の量は、硬磁性粒子を含む組成全体を基準としたときの質量%で記載している。硬磁性粒子の量については、硬磁性粒子を含む組成全体を基準としたときの体積%(すなわち充填率)で記載している。
The composition of the resin molding material is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
In Table 1, the amounts of components other than the hard magnetic particles are listed in mass % based on the entire composition including the hard magnetic particles, and the amount of the hard magnetic particles is listed in volume % (i.e., packing factor) based on the entire composition including the hard magnetic particles.
表2にまとめられているように、実施例1~11の樹脂成形材料は、常温粉砕可能であった(つまり取扱い性は良好であった)。また、実施例1~11の樹脂成形材料については、成形性、スパイラルフロー、ゲルタイムなどの性能も良好であった。つまり、実施例1~11の樹脂成形材料は、複雑な形状の磁石を量産することに適していることが示された。
加えて、磁気特性の確認結果より、実施例1~11の樹脂成形材料を成形したもの(ボンド磁石)は、永久磁石として機能することが確認された。特に、硬磁性粒子としてネオジム磁石を用いた場合、さらには、硬磁性粒子として比較的大きなメジアン径のネオジム磁石と比較的小さなメジアン径のサマリウム鉄窒素磁石を用いた場合、非常に良好な磁気特性(大きな残留磁束密度Br)が得られた。
As summarized in Table 2, the resin molding materials of Examples 1 to 11 were pulverizable at room temperature (i.e., the handling properties were good). In addition, the resin molding materials of Examples 1 to 11 also had good performance in terms of moldability, spiral flow, gel time, etc. In other words, it was shown that the resin molding materials of Examples 1 to 11 are suitable for mass-producing magnets with complex shapes.
In addition, the results of confirming the magnetic properties confirmed that the products (bonded magnets) molded from the resin molding materials of Examples 1 to 11 functioned as permanent magnets. In particular, when neodymium magnets were used as the hard magnetic particles, and further when neodymium magnets with a relatively large median diameter and samarium-iron-nitrogen magnets with a relatively small median diameter were used as the hard magnetic particles, very good magnetic properties (large residual magnetic flux density Br) were obtained.
Claims (13)
エポキシ樹脂と、硬化剤と、硬磁性粒子と含み、
前記エポキシ樹脂の70質量%以上は23℃で固形のエポキシ樹脂であり、前記硬化剤の70質量%以上は23℃で固形の硬化剤である、樹脂成形材料。 A resin molding material used for producing a magnet by a transfer molding method , the melt viscosity of which, as measured at a temperature of 175°C using a constant load capillary extrusion rheometer, is 0.1 to 200 Pa s ,
The composition includes an epoxy resin, a curing agent, and hard magnetic particles,
The resin molding material, wherein 70 mass % or more of the epoxy resin is an epoxy resin that is solid at 23°C, and 70 mass % or more of the curing agent is a curing agent that is solid at 23°C.
揮発性有機溶剤の含有率は3質量%以下である樹脂成形材料。 The resin molding material according to claim 1,
A resin molding material having a volatile organic solvent content of 3 mass % or less.
前記硬磁性粒子の含有率は25体積%以上である樹脂成形材料。 The resin molding material according to claim 1 or 2,
The resin molding material has a content of the hard magnetic particles of 25 volume % or more.
前記硬磁性粒子の体積基準のメジアン径D50は1~150μmである樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 3,
The resin molding material, wherein the hard magnetic particles have a volume-based median diameter D50 of 1 to 150 μm.
前記硬磁性粒子は、メジアン径D50が1~10μmである第一硬磁性粒子と、メジアン径D50が50~150μmである第二硬磁性粒子とを含む樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 4,
The hard magnetic particles include first hard magnetic particles having a median diameter D 50 of 1 to 10 μm and second hard magnetic particles having a median diameter D 50 of 50 to 150 μm.
前記硬磁性粒子は、フェライト磁石、サマリウム鉄窒素磁石、サマリウムコバルト磁石およびネオジム磁石からなる群より選ばれる少なくともいずれかを含む樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 5,
The hard magnetic particles are at least one selected from the group consisting of ferrite magnets, samarium-iron-nitrogen magnets, samarium-cobalt magnets, and neodymium magnets.
前記硬磁性粒子は、ネオジム磁石およびサマリウム鉄窒素磁石を含む樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 6,
The hard magnetic particles include a neodymium magnet and a samarium iron nitrogen magnet.
前記硬化剤は、フェノール系硬化剤を含む樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 7,
The resin molding material includes a phenol-based hardener.
さらに離型剤を含む樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 8,
The resin molding material further comprises a mold release agent.
さらにアルコキシシリル基を有する化合物を含む樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 9,
The resin molding material further comprises a compound having an alkoxysilyl group.
23℃でタブレット状である樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 10,
A resin molding material that is in tablet form at 23°C.
当該樹脂成形材料を175℃で溶融して成形したものを、大気下で175℃、4時間後硬化させて得られる硬化物のガラス転移温度が150~220℃である樹脂成形材料。 The resin molding material according to any one of claims 1 to 11 ,
The resin molding material is melted at 175°C, molded, and then post-cured at 175°C in the atmosphere for 4 days, to obtain a cured product having a glass transition temperature of 150 to 220°C.
トランスファー成形法により磁石を製造するために用いられる樹脂成形材料であって、エポキシ樹脂と、硬化剤と、硬磁性粒子と含み、前記エポキシ樹脂の70質量%以上は23℃で固形のエポキシ樹脂であり、前記硬化剤の70質量%以上は23℃で固形の硬化剤である樹脂成形材料の溶融物を金型に注入し、前記溶融物が硬化した成形品を得る、成形品の製造方法。 Using a transfer molding device,
A method for producing a molded product, comprising: injecting a melt of a resin molding material used for producing a magnet by a transfer molding method, the resin molding material comprising an epoxy resin, a curing agent, and hard magnetic particles, wherein 70% by mass or more of the epoxy resin is an epoxy resin that is solid at 23°C, and 70% by mass or more of the curing agent is a curing agent that is solid at 23°C, into a mold; and obtaining a molded product by hardening the melt.
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