JP2000208321A - プラスチック磁石成形体 - Google Patents
プラスチック磁石成形体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性に優れ、かつ強力な磁性を有するプラ
スチック磁石成形体を提供する。 【解決手段】 プラスチック磁石成形体１用の磁石成形
体２してＳｍＦｅＮをナイロン等のバインダーで結合し
たものを成形してなるボンド磁石を採用してある。この
磁石は最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が高いがＦｅの
成分が多いため錆やすい欠点がある。これに対し表面処
理としてリン酸塩を含む塗料を用いて磁石の表面に耐食
性の高いリン酸水素鉄（Ｆｅ（Ｈ2ＰＯ4）2 ）の被膜３
を密着形成することにより被膜の密着性及び耐食性を高
くしたものである。これはまた、成分中のＦｅを耐食性
及び密着性に優れるリン酸塩の化合物とすることにより
モータ用ロータなどに用いるときに長期間の使用にも耐
えられるものである。
スチック磁石成形体を提供する。 【解決手段】 プラスチック磁石成形体１用の磁石成形
体２してＳｍＦｅＮをナイロン等のバインダーで結合し
たものを成形してなるボンド磁石を採用してある。この
磁石は最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が高いがＦｅの
成分が多いため錆やすい欠点がある。これに対し表面処
理としてリン酸塩を含む塗料を用いて磁石の表面に耐食
性の高いリン酸水素鉄（Ｆｅ（Ｈ2ＰＯ4）2 ）の被膜３
を密着形成することにより被膜の密着性及び耐食性を高
くしたものである。これはまた、成分中のＦｅを耐食性
及び密着性に優れるリン酸塩の化合物とすることにより
モータ用ロータなどに用いるときに長期間の使用にも耐
えられるものである。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、小型モータのロータ等に
用いるプラスチック磁石成形体に関するものである。
用いるプラスチック磁石成形体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り、永久磁石の用途は広範にわ
たっているが、中でも電子機器、特に小型モータの構成
要素として重要な地位に立っている。永久磁石の性能も
年々向上しており、磁性材もアルニコ磁石からフェライ
ト磁石へ、さらに近年はサマリウム−コバルト（Ｓｍ−
Ｃｏ）系磁石やネオジウム−鉄−ボロン（Ｎｄ−Ｆｅ−
Ｂ）系磁石など磁束密度が大きいものが採用されてい
る。
たっているが、中でも電子機器、特に小型モータの構成
要素として重要な地位に立っている。永久磁石の性能も
年々向上しており、磁性材もアルニコ磁石からフェライ
ト磁石へ、さらに近年はサマリウム−コバルト（Ｓｍ−
Ｃｏ）系磁石やネオジウム−鉄−ボロン（Ｎｄ−Ｆｅ−
Ｂ）系磁石など磁束密度が大きいものが採用されてい
る。
【０００３】これらの永久磁石は金属単体から複合体を
焼結してなる焼結体や、磁性粉に対して樹脂粉末をバイ
ンダーとして両者を混練し、成形してなる樹脂ボンド磁
石として用いられることが多くなっていることは周知の
通りである（特公平６−８７６３４号公報）。
焼結してなる焼結体や、磁性粉に対して樹脂粉末をバイ
ンダーとして両者を混練し、成形してなる樹脂ボンド磁
石として用いられることが多くなっていることは周知の
通りである（特公平６−８７６３４号公報）。
【０００４】また最近では、最大エネルギー積が大きい
磁石としてＳｍＦｅＮ磁石も採用されるようになった。
この磁石はカメラや時計等の小型機器に組込まれる小型
モータのロータに好適なものとして期待されている。こ
れは、最大エネルギー積が大きいので、小さな形状にお
いても磁束密度を高く設定できることに起因する。
磁石としてＳｍＦｅＮ磁石も採用されるようになった。
この磁石はカメラや時計等の小型機器に組込まれる小型
モータのロータに好適なものとして期待されている。こ
れは、最大エネルギー積が大きいので、小さな形状にお
いても磁束密度を高く設定できることに起因する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳｍＦ
ｅＮ磁石は後述するように、Ｆｅ（鉄）の成分が約６７
ｗｔ％を占めボンド磁石の半分以上を占めているため、
不安定な状態のＦｅがボンド磁石中に存在する結果を生
じている。このため不安定な状態で存在するＦｅが腐蝕
して錆を生じて寿命を短くし、使用中に表面に微粉状に
折出してこれを用いたモータ等の性能を低下させる原因
となっている。腐蝕に対する手段としてはフッ素樹脂、
フェノール樹脂やエポキシ樹脂またはその変性物の熱硬
化性樹脂で焼付塗装することも行われている。しかし、
このような塗装を施しても十分な耐食性が得られない問
題がある。
ｅＮ磁石は後述するように、Ｆｅ（鉄）の成分が約６７
ｗｔ％を占めボンド磁石の半分以上を占めているため、
不安定な状態のＦｅがボンド磁石中に存在する結果を生
じている。このため不安定な状態で存在するＦｅが腐蝕
して錆を生じて寿命を短くし、使用中に表面に微粉状に
折出してこれを用いたモータ等の性能を低下させる原因
となっている。腐蝕に対する手段としてはフッ素樹脂、
フェノール樹脂やエポキシ樹脂またはその変性物の熱硬
化性樹脂で焼付塗装することも行われている。しかし、
このような塗装を施しても十分な耐食性が得られない問
題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明のプラスチック磁石成形体は、ＳｍＦｅＮ
の磁性粉を樹脂バインダーに混合して所望の形状に成形
してなる成形体の表面にリン酸塩の被膜処理を施したも
ので構成してある。これにより、ボンド磁石の表面に存
在するＦｅの成分を耐食性に優れかつ密着性の高いリン
酸塩の化合物とするものである。
めに、本発明のプラスチック磁石成形体は、ＳｍＦｅＮ
の磁性粉を樹脂バインダーに混合して所望の形状に成形
してなる成形体の表面にリン酸塩の被膜処理を施したも
ので構成してある。これにより、ボンド磁石の表面に存
在するＦｅの成分を耐食性に優れかつ密着性の高いリン
酸塩の化合物とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のプラスチック磁石成形体
は、ＳｍＦｅＮの磁性粉を樹脂バインダーに混合して所
望の形状に成形してなる成形体の表面に、リン酸塩の被
膜処理が施してあるところに特徴がある。被膜処理は、
リン酸塩を含む塗料を用いて形成したものであることが
望ましい。成形体は、モータ用ロータに適用可能であ
る。
は、ＳｍＦｅＮの磁性粉を樹脂バインダーに混合して所
望の形状に成形してなる成形体の表面に、リン酸塩の被
膜処理が施してあるところに特徴がある。被膜処理は、
リン酸塩を含む塗料を用いて形成したものであることが
望ましい。成形体は、モータ用ロータに適用可能であ
る。
【０００８】
【実施例】次に本発明の一実施例について説明する。図
１は、本発明のプラスチック磁石成形体の使用例とし
て、円筒状に形成してなる小型モータ用ロータ磁石を示
すものである。本発明に用いる磁石成形体の材料として
は、ＳｍＦｅＮ（一般に、窒化サマリウム鉄、サマリウ
ム鉄窒素またはサマリウム窒化鉄などと称される。）の
粉末を用い、バインダーとしてエポキシ樹脂またはポリ
アミド（ナイロン）樹脂を混練して成形したものを採用
してある。なお、バインダーとして低融点金属（Ｚｎ、
Ｐｂ、ハンダ等）を使用する場合もある。
１は、本発明のプラスチック磁石成形体の使用例とし
て、円筒状に形成してなる小型モータ用ロータ磁石を示
すものである。本発明に用いる磁石成形体の材料として
は、ＳｍＦｅＮ（一般に、窒化サマリウム鉄、サマリウ
ム鉄窒素またはサマリウム窒化鉄などと称される。）の
粉末を用い、バインダーとしてエポキシ樹脂またはポリ
アミド（ナイロン）樹脂を混練して成形したものを採用
してある。なお、バインダーとして低融点金属（Ｚｎ、
Ｐｂ、ハンダ等）を使用する場合もある。
【０００９】本実施例ではプラスチック磁石成形体とし
て、ＳｍＦｅＮ磁性粉９１ｗｔ％に対しバインダーとし
てポリアミド（ナイロン）樹脂９ｗｔ％を加えて混練
し、これを射出成形してプラスチック磁石としたものを
採用している。上記したＳｍＦｅＮ磁性粉９１ｗｔ％の
内訳は、おおよそＳｍ（サマリウム）が２２ｗｔ％、Ｆ
ｅ（鉄）が６７ｗｔ％、Ｎ（窒素）が２ｗｔ％である。
この磁石の磁性粉の容積含有率は５６．９％であり、最
大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）は１２．６ＭＧＯｅ（メ
ガガウスエルステッド）である。また、これをボンド磁
石としたものを着磁したものの表面磁束密度は２８００
Ｇ（ガウス）程度まで高くすることが可能である。因み
にＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）磁性粉が９３ｗｔ％
の樹脂ボンド磁石の最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）は
約１０ＭＧＯｅ程度である。
て、ＳｍＦｅＮ磁性粉９１ｗｔ％に対しバインダーとし
てポリアミド（ナイロン）樹脂９ｗｔ％を加えて混練
し、これを射出成形してプラスチック磁石としたものを
採用している。上記したＳｍＦｅＮ磁性粉９１ｗｔ％の
内訳は、おおよそＳｍ（サマリウム）が２２ｗｔ％、Ｆ
ｅ（鉄）が６７ｗｔ％、Ｎ（窒素）が２ｗｔ％である。
この磁石の磁性粉の容積含有率は５６．９％であり、最
大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）は１２．６ＭＧＯｅ（メ
ガガウスエルステッド）である。また、これをボンド磁
石としたものを着磁したものの表面磁束密度は２８００
Ｇ（ガウス）程度まで高くすることが可能である。因み
にＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）磁性粉が９３ｗｔ％
の樹脂ボンド磁石の最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）は
約１０ＭＧＯｅ程度である。
【００１０】図示してあるように、プラスチック磁石成
形体１は、上記した成形品２の全表面に防錆処理により
被膜３を形成したものからなる。表面への被膜３の形成
は、金属用プライマー防食塗料としてエポキシ樹脂系焼
付型塗料のうちからリン酸塩を含む塗料を用いた。具体
的にはリン酸塩を含む塗料としてリン酸アルミニウムを
防錆顔料として含む塗料（以下「リン酸アルミニウム系
塗料」という。）を用い、磁石２の表面全体に塗膜を形
成し、これを１２５℃で１〜２時間焼成して磁石の表面
に被膜を密着形成させた。この結果、表面に光沢のある
防食被膜３を有するプラスチック磁石成形体１が得られ
た。
形体１は、上記した成形品２の全表面に防錆処理により
被膜３を形成したものからなる。表面への被膜３の形成
は、金属用プライマー防食塗料としてエポキシ樹脂系焼
付型塗料のうちからリン酸塩を含む塗料を用いた。具体
的にはリン酸塩を含む塗料としてリン酸アルミニウムを
防錆顔料として含む塗料（以下「リン酸アルミニウム系
塗料」という。）を用い、磁石２の表面全体に塗膜を形
成し、これを１２５℃で１〜２時間焼成して磁石の表面
に被膜を密着形成させた。この結果、表面に光沢のある
防食被膜３を有するプラスチック磁石成形体１が得られ
た。
【００１１】この磁石成形体１の断面の構成を拡大して
調べてみると、表面の位置によって異なるが、１回塗装
では被膜３の厚さが２０〜４０μｍ、２回塗装では４０
〜８０μｍとなっており、被膜が剥がれたりひびが入っ
ているものは見当たらないものとなっていた。
調べてみると、表面の位置によって異なるが、１回塗装
では被膜３の厚さが２０〜４０μｍ、２回塗装では４０
〜８０μｍとなっており、被膜が剥がれたりひびが入っ
ているものは見当たらないものとなっていた。
【００１２】次に、このプラスチック磁石成形体１を常
温生理食塩水中に浸漬し、錆発生の有無を調べたところ
１２０日経過した時点においても、錆の発生は全く見ら
れなかった。因みに一般的なエポキシ系樹脂の塗料を同
種の磁石の表面に塗布したものは同様の実験において３
日後に錆が発生していた。なお、さらに厳しい環境であ
る１０％塩酸浸漬でも２０日間変化がなかった。
温生理食塩水中に浸漬し、錆発生の有無を調べたところ
１２０日経過した時点においても、錆の発生は全く見ら
れなかった。因みに一般的なエポキシ系樹脂の塗料を同
種の磁石の表面に塗布したものは同様の実験において３
日後に錆が発生していた。なお、さらに厳しい環境であ
る１０％塩酸浸漬でも２０日間変化がなかった。
【００１３】このように防錆効果が高いのは、ＳｍＦｅ
Ｎ磁石とリン酸アルミニウム系塗料の結合性が優れてい
るためと考えられる。すなわちＳｍＦｅＮ磁石中に含ま
れるＦｅ成分のうち、不安定な状態で存在するＦｅが錆
発生の原因となっていると考えられるが、これをリン酸
塩を防錆用として含む塗料を用いた被膜処理により化学
反応を起して耐食性に優れ、また密着性にも優れた緻密
なリン酸塩被膜を形成するためである。
Ｎ磁石とリン酸アルミニウム系塗料の結合性が優れてい
るためと考えられる。すなわちＳｍＦｅＮ磁石中に含ま
れるＦｅ成分のうち、不安定な状態で存在するＦｅが錆
発生の原因となっていると考えられるが、これをリン酸
塩を防錆用として含む塗料を用いた被膜処理により化学
反応を起して耐食性に優れ、また密着性にも優れた緻密
なリン酸塩被膜を形成するためである。
【００１４】上述した例のリン酸塩被膜処理の化学反応
は次の化学式で示される。
は次の化学式で示される。
【００１５】
【化１】
【００１６】上記化学式（３）のＦｅ（Ｈ2ＰＯ4）2
（リン酸水素鉄）は密着性が高く耐食性に優れた被膜と
なる。
（リン酸水素鉄）は密着性が高く耐食性に優れた被膜と
なる。
【００１７】図２は、上記したプラスチック磁石成形体
１を、小型モータ用ロータ４のロータ磁石として組み込
んである例を示している。ロータ４は硬質のプラスチッ
ク成形品からなるロータカナ５の軸部を、本発明に係る
プラスチック磁石成形品１からなるロータ磁石に圧入し
たものからなる。
１を、小型モータ用ロータ４のロータ磁石として組み込
んである例を示している。ロータ４は硬質のプラスチッ
ク成形品からなるロータカナ５の軸部を、本発明に係る
プラスチック磁石成形品１からなるロータ磁石に圧入し
たものからなる。
【００１８】このプラスチック磁石成形体１は、磁束密
度が上記したように非常に大きなものとなるので、単体
状態で着磁すると、磁石同士が吸着して、これを分離す
るのが厄介となるので、通常は両者を一体化した後に着
磁を行っている。磁石の極性は、リング状に形成された
円周を交互にＮ極とＳ極に着磁してある。
度が上記したように非常に大きなものとなるので、単体
状態で着磁すると、磁石同士が吸着して、これを分離す
るのが厄介となるので、通常は両者を一体化した後に着
磁を行っている。磁石の極性は、リング状に形成された
円周を交互にＮ極とＳ極に着磁してある。
【００１９】ロータ４は、ロータ磁石の周囲を取り囲む
ように設けられるステータ６の励磁極性を交互に切り換
えることによりロータ４を回転可能とするものである。
ように設けられるステータ６の励磁極性を交互に切り換
えることによりロータ４を回転可能とするものである。
【００２０】なお、上記実施例で用いたＳｍＦｅＮ磁石
の成分比は一例であり、他の成分比のＳｍＦｅＮ磁石を
使用することも可能である。さらにまた、リン酸塩を防
錆用として含む塗料についても、これに代えて例えばリ
ン酸亜鉛を含む塗料等を使用することも可能である。な
お、リン酸亜鉛を含む塗料等を用いた場合、上記化学式
のアルミニウムの部分が亜鉛等に置き換わるだけであ
り、密着性が高く耐食性に優れたＦｅ（Ｈ2ＰＯ4）
2（リン酸水素鉄）の生成には何ら変わりはないことは
敢えて言及するまでもない。
の成分比は一例であり、他の成分比のＳｍＦｅＮ磁石を
使用することも可能である。さらにまた、リン酸塩を防
錆用として含む塗料についても、これに代えて例えばリ
ン酸亜鉛を含む塗料等を使用することも可能である。な
お、リン酸亜鉛を含む塗料等を用いた場合、上記化学式
のアルミニウムの部分が亜鉛等に置き換わるだけであ
り、密着性が高く耐食性に優れたＦｅ（Ｈ2ＰＯ4）
2（リン酸水素鉄）の生成には何ら変わりはないことは
敢えて言及するまでもない。
【００２１】
【発明の効果】本発明のプラスチック磁石成形体は、磁
束密度が高いため、これを用いて構成されるモータ等を
小型化できる上に、成形体の表面にリン酸塩の被膜処理
を施してあるため耐食性が優れたものとなる。このた
め、これを用いた機器の寿命を長くすることができる。
また、リン酸塩被膜処理によりＦｅとの化合物を作って
いる被膜が成形体の表面に密着しているため、これをロ
ータなどに用いた場合におけるモータの性能を向上させ
ることができる。
束密度が高いため、これを用いて構成されるモータ等を
小型化できる上に、成形体の表面にリン酸塩の被膜処理
を施してあるため耐食性が優れたものとなる。このた
め、これを用いた機器の寿命を長くすることができる。
また、リン酸塩被膜処理によりＦｅとの化合物を作って
いる被膜が成形体の表面に密着しているため、これをロ
ータなどに用いた場合におけるモータの性能を向上させ
ることができる。
【図１】一実施例の一部切欠斜視図である。
【図２】一実施例としてのプラスチック磁石成形体をモ
ータ用ロータに組み込んだ状態を示す断面図である。
ータ用ロータに組み込んだ状態を示す断面図である。
１ プラスチック磁石成形体 ２ 成形体 ３ 被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 直井 泰史 千葉県習志野市茜浜一丁目１番１号 セイ コープレシジョン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K026 AA02 AA21 BA03 BB08 CA16 CA23 CA24 CA39 DA02 5E040 AA03 AA19 BB03 BC01 CA01 HB14 5H622 CA01 CA05 CB06 DD02 DD04 DD05 PP03 PP11 QA08
Claims (3)
- 【請求項１】 ＳｍＦｅＮの磁性粉を樹脂バインダーに
混合して所望の形状に成形してなる成形体の表面にリン
酸塩の被膜処理が施してあることを特徴とするプラスチ
ック磁石成形体。 - 【請求項２】 請求項１において、上記被膜処理は、リ
ン酸塩を含む塗料を用いて形成したものであることを特
徴とするプラスチック磁石成形体。 - 【請求項３】 請求項１または２において、上記成形体
は、モータ用ロータであることを特徴とするプラスチッ
ク磁石成形体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11010557A JP2000208321A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | プラスチック磁石成形体 |
| US10/153,985 US6696097B2 (en) | 1999-01-19 | 2002-05-23 | Method of making a shaped plastic magnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11010557A JP2000208321A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | プラスチック磁石成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000208321A true JP2000208321A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11753563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11010557A Abandoned JP2000208321A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | プラスチック磁石成形体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6696097B2 (ja) |
| JP (1) | JP2000208321A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002084700A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Seiko Epson Corp | 電磁変換機及びそれを用いた電子機器、時計、電子制御式機械時計、センサ |
| US6638367B2 (en) | 2000-10-13 | 2003-10-28 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method of producing highly weather-resistant magnet powder, and product produced by the same method |
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