JP2000340442A - 希土類系ボンド磁石の製造方法及び射出成形品 - Google Patents
希土類系ボンド磁石の製造方法及び射出成形品Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型、軽量化、複雑化したボンド磁石を寸法
精度良くつくることでき、しかもそのような射出成形に
必要とされるゲート部分の断面積が１mm2以下である射
出成形品を提供することを目的とする。 【構成】 磁粉と、樹脂或いはゴムからなるコンハ゜ウント゛溶
融物を所定の金型へゲートを通して充填し射出成形する
希土類系ボンド磁石の製造方法において、該磁粉は主と
してＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であり、該ゲートの開口
面積は１．０mm 2以下であることを特徴とする希土類系
ボンド磁石の製造方法。とする。
精度良くつくることでき、しかもそのような射出成形に
必要とされるゲート部分の断面積が１mm2以下である射
出成形品を提供することを目的とする。 【構成】 磁粉と、樹脂或いはゴムからなるコンハ゜ウント゛溶
融物を所定の金型へゲートを通して充填し射出成形する
希土類系ボンド磁石の製造方法において、該磁粉は主と
してＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であり、該ゲートの開口
面積は１．０mm 2以下であることを特徴とする希土類系
ボンド磁石の製造方法。とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】小型、薄肉或いは複雑形状のボン
ド磁石を射出成形により得る方法、及び精密な加工を必
要とするボンド磁石用の射出成形品に関する。
ド磁石を射出成形により得る方法、及び精密な加工を必
要とするボンド磁石用の射出成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、樹脂バインダーと磁粉を結合させ
たボンド磁石が成形加工のしやすさから需要が急速に伸
びてきている。特に、最近エレクトロニクスの進歩に伴
い、携帯電話、ヒ゛テ゛オカメラ等の種々の機器は小型化軽量化
のトレンドにあり、そのような機器に組み込まれるモー
ター等に使用される永久磁石もまた小型、軽量、複雑形
状、しかも高い寸法精度が要求され、このような要求を
満たすボンド磁石が望まれている。
たボンド磁石が成形加工のしやすさから需要が急速に伸
びてきている。特に、最近エレクトロニクスの進歩に伴
い、携帯電話、ヒ゛テ゛オカメラ等の種々の機器は小型化軽量化
のトレンドにあり、そのような機器に組み込まれるモー
ター等に使用される永久磁石もまた小型、軽量、複雑形
状、しかも高い寸法精度が要求され、このような要求を
満たすボンド磁石が望まれている。
【０００３】ボンド磁石の成形方法として、圧縮成形、
押出成形、射出成形がある。圧縮成形は、主にＮｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系粉末を熱硬化性樹脂等の結合剤と混合して圧縮
成形された後、加熱固化（キュア）して所定の磁石とす
る。その際、寸法精度が他の成形方法に比べ約５〜１０
倍悪くなり、上記したような用途には不向きである。押
出成形は、射出成形に比べ樹脂バンダーの量を相対的に
減らすことができるため磁気特性を比較的高くできる
が、連続成形法のため寸法のコントロールが容易でな
く、また磁石形状も板状、リング状といった単純形状の
ものには適用できるが、複雑な形状なものは作れない。
押出成形、射出成形がある。圧縮成形は、主にＮｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系粉末を熱硬化性樹脂等の結合剤と混合して圧縮
成形された後、加熱固化（キュア）して所定の磁石とす
る。その際、寸法精度が他の成形方法に比べ約５〜１０
倍悪くなり、上記したような用途には不向きである。押
出成形は、射出成形に比べ樹脂バンダーの量を相対的に
減らすことができるため磁気特性を比較的高くできる
が、連続成形法のため寸法のコントロールが容易でな
く、また磁石形状も板状、リング状といった単純形状の
ものには適用できるが、複雑な形状なものは作れない。
【０００４】これに対し、射出成形は寸法精度は高く、
小型化、薄肉化に向く成形方法である。しかし、射出成
形を適用するには、コンパウンドの樹脂バインダーの配
合量を相対的に増加しなければならず、その結果、磁気
特性には不利であった。Ｓｍ−Ｃｏ系原料粉末を用いた
従来法による射出成形磁石では、磁粉の粒子径は５０μ
ｍ程度と大きいため、成形時の配向磁場を１０ｋＯｅ以
上と大きくしなければならず、そのため金型内に漏洩磁
束が発生してしまい、ラジアルファクターで１以上、Ｌ
（磁石長さ）／Ｄ（磁石外径）が０．２以上のラジアル
異方性リング磁石を得ることは困難であった。
小型化、薄肉化に向く成形方法である。しかし、射出成
形を適用するには、コンパウンドの樹脂バインダーの配
合量を相対的に増加しなければならず、その結果、磁気
特性には不利であった。Ｓｍ−Ｃｏ系原料粉末を用いた
従来法による射出成形磁石では、磁粉の粒子径は５０μ
ｍ程度と大きいため、成形時の配向磁場を１０ｋＯｅ以
上と大きくしなければならず、そのため金型内に漏洩磁
束が発生してしまい、ラジアルファクターで１以上、Ｌ
（磁石長さ）／Ｄ（磁石外径）が０．２以上のラジアル
異方性リング磁石を得ることは困難であった。
【０００５】また、厚さが１ｍｍ以下の小型、薄肉品、
複雑形状品に対し射出成形を適用するには、コンハ゜ウント゛溶
融物のゲートはかなり細かくする必要がある。それはゲ
ート部分が大きくなると、ボンド磁石にはその切断部の
痕跡が残り、小型、薄肉品、複雑形状品を寸法精度良く
つくることは実質的に不可能となるからである。そこ
で、ゲート径は小さくする必要があるが、あまり小さく
するとコンハ゜ウント゛溶融物の流れが悪くなり、摩擦により得
られるボンド磁石の磁気特性が低下し、ゲート内で磁粉
によるブリッヂを形成し、コンハ゜ウント゛溶融物が閉塞してし
まう問題がある。従って、ノズル径を細くするには限界
があり、高い寸法精度を得ることが可能である射出成形
に利点を十分に生かすことができないのが現状であっ
た。
複雑形状品に対し射出成形を適用するには、コンハ゜ウント゛溶
融物のゲートはかなり細かくする必要がある。それはゲ
ート部分が大きくなると、ボンド磁石にはその切断部の
痕跡が残り、小型、薄肉品、複雑形状品を寸法精度良く
つくることは実質的に不可能となるからである。そこ
で、ゲート径は小さくする必要があるが、あまり小さく
するとコンハ゜ウント゛溶融物の流れが悪くなり、摩擦により得
られるボンド磁石の磁気特性が低下し、ゲート内で磁粉
によるブリッヂを形成し、コンハ゜ウント゛溶融物が閉塞してし
まう問題がある。従って、ノズル径を細くするには限界
があり、高い寸法精度を得ることが可能である射出成形
に利点を十分に生かすことができないのが現状であっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は上述
した問題点を解決することを目的とする。特に、小型、
軽量化、複雑化したボンド磁石を寸法精度良くつくるこ
とでき、しかもそのような射出成形に必要とされるゲー
ト部分の断面積が１mm2以下である射出成形品を提供す
ることを目的とする。
した問題点を解決することを目的とする。特に、小型、
軽量化、複雑化したボンド磁石を寸法精度良くつくるこ
とでき、しかもそのような射出成形に必要とされるゲー
ト部分の断面積が１mm2以下である射出成形品を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ボンド磁石或
いはゴム磁石に使用する磁粉としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合
金粉末を使用することにより射出成形の際に狭いゲート
を使用しても閉塞が起こらないという知見に基づくもの
である。すなわち、本発明の希土類系ボンド磁石の製造
方法は、磁粉と、樹脂或いはゴムを含むコンハ゜ウント゛溶融物
を所定の金型へゲートを通して充填し射出成形する希土
類系ボンド磁石の製造方法において、該磁粉は主として
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であり、該ゲートの開口面積
は１．０mm2以下であることを特徴とする。
いはゴム磁石に使用する磁粉としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合
金粉末を使用することにより射出成形の際に狭いゲート
を使用しても閉塞が起こらないという知見に基づくもの
である。すなわち、本発明の希土類系ボンド磁石の製造
方法は、磁粉と、樹脂或いはゴムを含むコンハ゜ウント゛溶融物
を所定の金型へゲートを通して充填し射出成形する希土
類系ボンド磁石の製造方法において、該磁粉は主として
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であり、該ゲートの開口面積
は１．０mm2以下であることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる樹脂として、
射出成形に一般に用いられる樹脂が適用可能である。例
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチ
ルペンテン、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、アクリロニト
リル・スチレン共重合樹脂、メタクリル樹脂、ポリビニ
ルアルコール、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、セルロ
ース系プラスチック、熱可塑性エラストマー、ポリアミ
ド樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリ
フェニレンエーテル、熱可塑性ポリエステル、ポリテト
ラフルオロエチレン、フッ素樹脂、ポリフェニレンスル
フィド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポ
リエーテルケトン、液晶ポリエステル、ポリアミドイミ
ド、ポリイミド、ポリアリルエーテルニトリル、ポリベ
ンゾイミダゾール、感光性ポリマー、非晶ポリアリレー
ト、ポリエーテルイミド、等の熱可塑性樹脂、及び、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコ
ーン樹脂、ポリイミド樹脂、光硬化性樹脂、等の熱硬化
性樹脂、或はそれらの末端基を変成させた樹脂及びゴム
類のどれを用いてもよいが、特にポリアミド類（ナイロ
ン１２、６）、ポリエステル類（ＰＢＴ、ＰＥＴ）、ポ
リ−４−メチルペンテン、熱可塑性エラストマー、ポリ
フェニレンスルファイド、エポキシ、が好ましい。
射出成形に一般に用いられる樹脂が適用可能である。例
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチ
ルペンテン、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、アクリロニト
リル・スチレン共重合樹脂、メタクリル樹脂、ポリビニ
ルアルコール、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、セルロ
ース系プラスチック、熱可塑性エラストマー、ポリアミ
ド樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリ
フェニレンエーテル、熱可塑性ポリエステル、ポリテト
ラフルオロエチレン、フッ素樹脂、ポリフェニレンスル
フィド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポ
リエーテルケトン、液晶ポリエステル、ポリアミドイミ
ド、ポリイミド、ポリアリルエーテルニトリル、ポリベ
ンゾイミダゾール、感光性ポリマー、非晶ポリアリレー
ト、ポリエーテルイミド、等の熱可塑性樹脂、及び、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコ
ーン樹脂、ポリイミド樹脂、光硬化性樹脂、等の熱硬化
性樹脂、或はそれらの末端基を変成させた樹脂及びゴム
類のどれを用いてもよいが、特にポリアミド類（ナイロ
ン１２、６）、ポリエステル類（ＰＢＴ、ＰＥＴ）、ポ
リ−４−メチルペンテン、熱可塑性エラストマー、ポリ
フェニレンスルファイド、エポキシ、が好ましい。
【０００９】本発明において、磁粉はＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系
合金粉末を使用する。これは、一般式 ＳｍxＦｅ100-x
-yＮy で表される希土類金属Ｓｍと鉄Ｆｅと窒素Ｎか
らなる窒化物であり、希土類金属Ｓｍの原子％ｘ値は、
８．１〜１０％の範囲に、Ｎの原子％ｙは、１３．５〜
１３．９（原子％）の範囲に、残部が主としてＦｅとさ
れる。
合金粉末を使用する。これは、一般式 ＳｍxＦｅ100-x
-yＮy で表される希土類金属Ｓｍと鉄Ｆｅと窒素Ｎか
らなる窒化物であり、希土類金属Ｓｍの原子％ｘ値は、
８．１〜１０％の範囲に、Ｎの原子％ｙは、１３．５〜
１３．９（原子％）の範囲に、残部が主としてＦｅとさ
れる。
【００１０】ここに、Ｓｍを８．１〜１０原子％と規定
するのは、３原子％未満では、α−Ｆｅ相が分離して窒
化物の保磁力が低下し、実用的な磁石ではなくなり、３
０原子％を越えると、Ｓｍが析出し、合金粉末が大気中
で不安定になり、残留磁化が低下するからである。他
方、窒素Ｎを１３．５〜１３．９（原子％）の範囲と規
定するのは、３原子％未満では、ほとんど保磁力が発現
せず、１５原子％を越えるとＳｍ、鉄及びアルカリ金属
自体の窒化物が生成するからである。
するのは、３原子％未満では、α−Ｆｅ相が分離して窒
化物の保磁力が低下し、実用的な磁石ではなくなり、３
０原子％を越えると、Ｓｍが析出し、合金粉末が大気中
で不安定になり、残留磁化が低下するからである。他
方、窒素Ｎを１３．５〜１３．９（原子％）の範囲と規
定するのは、３原子％未満では、ほとんど保磁力が発現
せず、１５原子％を越えるとＳｍ、鉄及びアルカリ金属
自体の窒化物が生成するからである。
【００１１】合金粉末の平均粒径は、１〜５μｍの範囲
が好ましい。これより粗粒であると、保磁力が５ｋＯｅ
以下となり、他方、これより細粒であると酸化しやすく
なり不適当である。
が好ましい。これより粗粒であると、保磁力が５ｋＯｅ
以下となり、他方、これより細粒であると酸化しやすく
なり不適当である。
【００１２】本発明において、磁粉のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系
合金粉末は球状のものを用いることが望ましい。球状粒
子は、例えば次のような、本出願人が開発して特許出願
（特願平１０−３３４６７９号）した沈殿反応を利用す
る方法、或いは酸化物微粒子の混合によることで得るこ
とができる。 （１）Ｓｍ及びＦｅを酸に溶解し、Ｓｍ及びＦｅイオン
と不溶性の塩を生成する物質を溶液中で反応させ球状粒
子を沈殿させ、該沈殿物を焼成して金属酸化物とし、得
られた金属酸化物を還元性ガス及び粒状Ｃａによる還元
拡散法等により還元して合金粉末を得る方法。 （２）構成元素の酸化物微粒子を十分に混合する方法。
すなわち、平均粒径が５μｍ未満であるＳｍ2Ｏ3と、平
均粒径が２μｍ未満の鉄酸化物を十分に混合し、これを
一旦還元性ガス中で３００〜９００℃の温度で加熱して
鉄酸化物を金属鉄に還元し、これに粒状Ｃａによる還元
拡散法を適用する方法である。これら（１）及び（２）
とも還元拡散工程の後には合金ブロックを生成し、これ
を水に投入すると崩壊し粉末化する、これを洗浄乾燥す
ることにより本発明で好ましく使用することができるＳ
ｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末を得ることができる。
合金粉末は球状のものを用いることが望ましい。球状粒
子は、例えば次のような、本出願人が開発して特許出願
（特願平１０−３３４６７９号）した沈殿反応を利用す
る方法、或いは酸化物微粒子の混合によることで得るこ
とができる。 （１）Ｓｍ及びＦｅを酸に溶解し、Ｓｍ及びＦｅイオン
と不溶性の塩を生成する物質を溶液中で反応させ球状粒
子を沈殿させ、該沈殿物を焼成して金属酸化物とし、得
られた金属酸化物を還元性ガス及び粒状Ｃａによる還元
拡散法等により還元して合金粉末を得る方法。 （２）構成元素の酸化物微粒子を十分に混合する方法。
すなわち、平均粒径が５μｍ未満であるＳｍ2Ｏ3と、平
均粒径が２μｍ未満の鉄酸化物を十分に混合し、これを
一旦還元性ガス中で３００〜９００℃の温度で加熱して
鉄酸化物を金属鉄に還元し、これに粒状Ｃａによる還元
拡散法を適用する方法である。これら（１）及び（２）
とも還元拡散工程の後には合金ブロックを生成し、これ
を水に投入すると崩壊し粉末化する、これを洗浄乾燥す
ることにより本発明で好ましく使用することができるＳ
ｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末を得ることができる。
【００１３】本発明において射出成形の原料となるコン
パウンドは、上記した樹脂或いはゴムとＳｍ−Ｆｅ−Ｎ
系の磁粉を混練して得る。磁粉が全体に均質に混合され
るように１５０〜３５０℃の温度で機械的に混練する
が、この混練の際にコンパウンドの流動性が悪いと、せ
ん断熱が生じ、磁性粉末粒子及び樹脂が熱劣化を起こ
す。また粒子同士のせりによって粒子に応力がかかり、
磁気特性の劣化が生じる。さらに磁場成形時には粒子が
動きにくいために配向性が悪くなるという問題が発生す
る。
パウンドは、上記した樹脂或いはゴムとＳｍ−Ｆｅ−Ｎ
系の磁粉を混練して得る。磁粉が全体に均質に混合され
るように１５０〜３５０℃の温度で機械的に混練する
が、この混練の際にコンパウンドの流動性が悪いと、せ
ん断熱が生じ、磁性粉末粒子及び樹脂が熱劣化を起こ
す。また粒子同士のせりによって粒子に応力がかかり、
磁気特性の劣化が生じる。さらに磁場成形時には粒子が
動きにくいために配向性が悪くなるという問題が発生す
る。
【００１４】このような問題を解決するため、樹脂用添
加剤であるカップリング剤、可塑剤、熱安定剤、酸化防
止剤、滑剤、防錆剤等の樹脂添加剤があり、本発明にお
いてもこのような添加剤は必要に応じて添加することが
できる。
加剤であるカップリング剤、可塑剤、熱安定剤、酸化防
止剤、滑剤、防錆剤等の樹脂添加剤があり、本発明にお
いてもこのような添加剤は必要に応じて添加することが
できる。
【００１５】例えば、カップリング剤とは、γ―アミノ
プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル―
γ―アミノプロピルトリメトキシシラン、γ―メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、γ―ウレイドプロピル
トリメトキシシラン、パーフルオロアルキルトリメトキ
シシラン等のシリコンを含有するシラン系カップリング
剤、及びチタネート系カップリング剤、アルミネート系
カップリング剤、の単体、及び混合物などが使用出来
る。チタン系カップリング剤を多く加えることで流れ
性、及び成形加工性は向上するが、機械的強度を低下す
る。シラン系カップリング剤は、逆に機械的強度は増す
が単独で使用するとむしろ流動性が悪化する傾向にあ
る。
プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル―
γ―アミノプロピルトリメトキシシラン、γ―メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、γ―ウレイドプロピル
トリメトキシシラン、パーフルオロアルキルトリメトキ
シシラン等のシリコンを含有するシラン系カップリング
剤、及びチタネート系カップリング剤、アルミネート系
カップリング剤、の単体、及び混合物などが使用出来
る。チタン系カップリング剤を多く加えることで流れ
性、及び成形加工性は向上するが、機械的強度を低下す
る。シラン系カップリング剤は、逆に機械的強度は増す
が単独で使用するとむしろ流動性が悪化する傾向にあ
る。
【００１６】本発明において、コンハ゜ウント゛溶融物とはコン
パウンドを加熱して溶融状態にしたものであり、射出成
形の金型に供するものである。本発明においてＳｍ−Ｆ
ｅ−Ｎ系磁粉の配合量は、前記コンハ゜ウント゛溶融物全体に対
し７０〜９５重量％の範囲である。それは７０重量％以
下でも成形精度の高いボンド磁石を得ることができる
が、磁粉の量が少なくなることで磁気特性、特に残留磁
化の低下が大きくなるからである。逆に、９５重量％以
上磁粉を配合すると、流動性が悪くなり射出成形できな
くなる。
パウンドを加熱して溶融状態にしたものであり、射出成
形の金型に供するものである。本発明においてＳｍ−Ｆ
ｅ−Ｎ系磁粉の配合量は、前記コンハ゜ウント゛溶融物全体に対
し７０〜９５重量％の範囲である。それは７０重量％以
下でも成形精度の高いボンド磁石を得ることができる
が、磁粉の量が少なくなることで磁気特性、特に残留磁
化の低下が大きくなるからである。逆に、９５重量％以
上磁粉を配合すると、流動性が悪くなり射出成形できな
くなる。
【００１７】また、本発明において、射出成形に供する
前述のコンハ゜ウント゛溶融物の見かけ粘度ηは２００００Ｐａ
・ｓ以下であることが好ましい。なぜなら、ηが２００
００Ｐａ・ｓを越えると、流動性が小さいため射出成形
が困難となるからである。この粘度調整には、樹脂の
量、可塑剤、カップリング剤、滑剤等の添加物の種類、
量の調整により行うことができる。
前述のコンハ゜ウント゛溶融物の見かけ粘度ηは２００００Ｐａ
・ｓ以下であることが好ましい。なぜなら、ηが２００
００Ｐａ・ｓを越えると、流動性が小さいため射出成形
が困難となるからである。この粘度調整には、樹脂の
量、可塑剤、カップリング剤、滑剤等の添加物の種類、
量の調整により行うことができる。
【００１８】ここで、見かけ粘度は次式により計算され
る物理量であるが、実際には、島津製作所フローテスタ
ＣＦＴ−５００Ｄを用いて測定することができる。 η＝τ／γ τ＝ＰＤ／４Ｌ（Ｐａ） Ｐ：検出圧力 Ｄ：ノズル穴径 Ｌ：ノズル長さ γ＝３２Ｑ／πＤ3×１０3 Ｑ：流出量
る物理量であるが、実際には、島津製作所フローテスタ
ＣＦＴ−５００Ｄを用いて測定することができる。 η＝τ／γ τ＝ＰＤ／４Ｌ（Ｐａ） Ｐ：検出圧力 Ｄ：ノズル穴径 Ｌ：ノズル長さ γ＝３２Ｑ／πＤ3×１０3 Ｑ：流出量
【００１９】以下に、磁粉に平均粒径３μｍの自社製Ｓ
ｍ2Ｆｅ17Ｎ3系合金粉末を使用した本発明のボンド磁石
の性能を、磁粉として平均粒径４５μｍのＳｍ2Ｃｏ17
（信越化学社製Ｒ２８Ｅ）磁石粉末、及び平均粒径１２
０μｍのＮｄ2Ｆｅ14Ｂ（ＭＱ社製ＭＱＰ−Ｂ）比較し
て説明する。
ｍ2Ｆｅ17Ｎ3系合金粉末を使用した本発明のボンド磁石
の性能を、磁粉として平均粒径４５μｍのＳｍ2Ｃｏ17
（信越化学社製Ｒ２８Ｅ）磁石粉末、及び平均粒径１２
０μｍのＮｄ2Ｆｅ14Ｂ（ＭＱ社製ＭＱＰ−Ｂ）比較し
て説明する。
【００２０】磁粉として、シランカップリング処理した
Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3磁性粉末１００重量部に、９重量部のナ
イロン１２樹脂（ポリアミド樹脂）（磁粉の充填率６０
体積％）を加え、ミキサで５分間混合したものを２軸混
練機により２２０℃で混練してコンパウンド・ペレット
を得た。
Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3磁性粉末１００重量部に、９重量部のナ
イロン１２樹脂（ポリアミド樹脂）（磁粉の充填率６０
体積％）を加え、ミキサで５分間混合したものを２軸混
練機により２２０℃で混練してコンパウンド・ペレット
を得た。
【００２１】Ｓｍ2Ｃｏ17及びＮｄ2Ｆｅ14Ｂについても
同様にシランカップリング剤処理し、それぞれ、磁粉１
００重量部に対して、８．７重量部、及び９．８重量部
のナイロン（磁粉の充填率６０体積％）を添加して同様
にしてコンパウンド・ペレットを得た。
同様にシランカップリング剤処理し、それぞれ、磁粉１
００重量部に対して、８．７重量部、及び９．８重量部
のナイロン（磁粉の充填率６０体積％）を添加して同様
にしてコンパウンド・ペレットを得た。
【００２２】これら得られたコンパウンドをノズル及び
シリンダー温度２５０℃の条件で、成形品形状が１０φ
×７ｔ（円柱）でゲート面積がそれぞれ２mm2、１mm
2 、０．５mm2 である金型へ射出し、配向磁場６ｋＯｅ
を印加して成形した。得られたボンド磁石成形体を４Ｔ
で着磁後、ＢＨトレーサー（理研電子製、BHU-6020）で
磁気特性を測定した。その結果を表１に示す。
シリンダー温度２５０℃の条件で、成形品形状が１０φ
×７ｔ（円柱）でゲート面積がそれぞれ２mm2、１mm
2 、０．５mm2 である金型へ射出し、配向磁場６ｋＯｅ
を印加して成形した。得られたボンド磁石成形体を４Ｔ
で着磁後、ＢＨトレーサー（理研電子製、BHU-6020）で
磁気特性を測定した。その結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１よりＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3磁粉を使用したボ
ンド磁石成形体試料１〜３は、ゲートサイズを２mm2か
ら０．５mm2に小さくしても磁気特性にほとんど影響せ
ず、ゲート面積が０．５mm2 でも閉塞せずに射出成形可
能であった。これは、コンハ゜ウント゛溶融物がゲートを問題な
く通過し、ゲート通過時の剪断熱による影響がほとんど
ないためと推定できる。
ンド磁石成形体試料１〜３は、ゲートサイズを２mm2か
ら０．５mm2に小さくしても磁気特性にほとんど影響せ
ず、ゲート面積が０．５mm2 でも閉塞せずに射出成形可
能であった。これは、コンハ゜ウント゛溶融物がゲートを問題な
く通過し、ゲート通過時の剪断熱による影響がほとんど
ないためと推定できる。
【００２５】Ｓｍ2Ｃｏ17磁粉を使用した試料４〜６
は、ゲートサイズが２mm2 の場合に対して１mm2 は射
出成形はできるが磁気特性は低下している。しかし、
０．５mm2では閉塞して射出成形は不可であった。
は、ゲートサイズが２mm2 の場合に対して１mm2 は射
出成形はできるが磁気特性は低下している。しかし、
０．５mm2では閉塞して射出成形は不可であった。
【００２６】Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ磁粉を使用した試料７〜９
は、ゲートサイズが２mm2 の場合は正常に射出成形でき
るが、ゲート面積が１mm2 以下では閉塞して射出成形
できなかった。
は、ゲートサイズが２mm2 の場合は正常に射出成形でき
るが、ゲート面積が１mm2 以下では閉塞して射出成形
できなかった。
【００２７】これらの結果より、磁粉としてＳｍ2Ｆｅ1
7Ｎ3、Ｓｍ2Ｃｏ17、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂを使用する順により
ゲート面積の小さな射出成形が可能となる。これは、こ
の順に磁粉の粒子径が大きくなり、その結果、狭いゲー
ト内で磁粉がブリッヂ現象を起こし閉塞を引き起こすこ
とが最も大きな要因であると推定しているが、それ以外
にも使用した磁粉材料の形状、磁粉材料の表面の樹脂と
の親和性等多くの要因が考えられる。結果的に磁粉とし
てＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3系磁粉を選択することが最も適してい
ることが判明した。
7Ｎ3、Ｓｍ2Ｃｏ17、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂを使用する順により
ゲート面積の小さな射出成形が可能となる。これは、こ
の順に磁粉の粒子径が大きくなり、その結果、狭いゲー
ト内で磁粉がブリッヂ現象を起こし閉塞を引き起こすこ
とが最も大きな要因であると推定しているが、それ以外
にも使用した磁粉材料の形状、磁粉材料の表面の樹脂と
の親和性等多くの要因が考えられる。結果的に磁粉とし
てＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3系磁粉を選択することが最も適してい
ることが判明した。
【００２８】
【実施例】［実施例１］先ず、次の様にしてＳｍ2Ｆｅ1
7Ｎ3系磁粉を調製した。平均粒径１．５μｍ、純度９
９．９％の酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）粉末１３５．７ｇと、平
均粒径１．０μｍ、純度９９．９％の酸化サマリウム粉
末（Ｓｍ2Ｏ3）粉末３４．９ｇを２時間湿式ボールミル
し、分離乾燥後、サンプルミルで解砕して混合粉末を得
た。得られた混合粉末を鋼製のトレーに入れて、水素気
流中６００℃で５時間還元処理を行った。次に、混合粉
末に粒状の金属カルシウム４４．５０ｇを加えて十分混
合し、鋼製のるつぼに充填し、アルゴンガス雰囲気で１
０００℃で１時間加熱して還元拡散を行い、４５０℃ま
で冷却してその温度で保持し、炉内を真空排気した後、
窒素ガスを導入して５時間加熱した後冷却した。得られ
た窒化した合金粉末をイオン交換水に投入して崩壊し、
未反応の金属Ｃａ、Ｃａ窒化物、Ｃａ酸化物等を加水分
解により水酸化物として分離除去し、希酢酸で洗浄し
て、最後に水洗してＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3磁粉を得た。得られ
た粉末は分散性が良く、電子顕微鏡による観察によると
形状は球形であり、粉末の粒径はフィッシャーサブシー
ブサイザーで３．０μｍであった。
7Ｎ3系磁粉を調製した。平均粒径１．５μｍ、純度９
９．９％の酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）粉末１３５．７ｇと、平
均粒径１．０μｍ、純度９９．９％の酸化サマリウム粉
末（Ｓｍ2Ｏ3）粉末３４．９ｇを２時間湿式ボールミル
し、分離乾燥後、サンプルミルで解砕して混合粉末を得
た。得られた混合粉末を鋼製のトレーに入れて、水素気
流中６００℃で５時間還元処理を行った。次に、混合粉
末に粒状の金属カルシウム４４．５０ｇを加えて十分混
合し、鋼製のるつぼに充填し、アルゴンガス雰囲気で１
０００℃で１時間加熱して還元拡散を行い、４５０℃ま
で冷却してその温度で保持し、炉内を真空排気した後、
窒素ガスを導入して５時間加熱した後冷却した。得られ
た窒化した合金粉末をイオン交換水に投入して崩壊し、
未反応の金属Ｃａ、Ｃａ窒化物、Ｃａ酸化物等を加水分
解により水酸化物として分離除去し、希酢酸で洗浄し
て、最後に水洗してＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3磁粉を得た。得られ
た粉末は分散性が良く、電子顕微鏡による観察によると
形状は球形であり、粉末の粒径はフィッシャーサブシー
ブサイザーで３．０μｍであった。
【００２９】このようにして得られたＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3磁
粉を３００ｇと、シランカップリング剤γ―アミノプロ
ピルトリエトキシシラン１．２ｇと、エタノールと水を
１０：１に混合した液３．６ｇを噴霧添加して、ミキサ
で窒素ガス中１分間混合した。次に、磁性粉末を取り出
し、減圧下９０℃で３０分間加熱処理することで、カッ
プリング処理された磁性粉末を得た。
粉を３００ｇと、シランカップリング剤γ―アミノプロ
ピルトリエトキシシラン１．２ｇと、エタノールと水を
１０：１に混合した液３．６ｇを噴霧添加して、ミキサ
で窒素ガス中１分間混合した。次に、磁性粉末を取り出
し、減圧下９０℃で３０分間加熱処理することで、カッ
プリング処理された磁性粉末を得た。
【００３０】このようにして得られたＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3系
磁性粉末１００重量部に、９重量部のナイロン１２樹脂
（ポリアミド樹脂）を加え（磁粉の充填率６０体積
％）、ミキサで同様に５分間混合したものを２軸混練機
により２２０℃で混練してコンパウンド・ペレットを得
た。
磁性粉末１００重量部に、９重量部のナイロン１２樹脂
（ポリアミド樹脂）を加え（磁粉の充填率６０体積
％）、ミキサで同様に５分間混合したものを２軸混練機
により２２０℃で混練してコンパウンド・ペレットを得
た。
【００３１】このコンパウンドをノズル及びシリンダー
温度２５０℃の条件で、成形品形状が図１に示すような
サイドゲートによりＣ型カワラ形状・ラジアル異方性磁
石の射出成形品を作製した。この際ゲートサイズは０．
５mm2 になる金型に射出、配向磁場６ｋＯｅを印加して
成形した。得られたボンド磁石成形体を４Ｔで着磁後、
ガウスメータで表面磁束を測定した結果９５０Ｇを示し
た。成形品のゲート部分は非常に小さいため、それを切
断して得られるボンド磁石にはゲート部分の痕跡は最小
限に留まり、後処理は簡単に行うことができた。
温度２５０℃の条件で、成形品形状が図１に示すような
サイドゲートによりＣ型カワラ形状・ラジアル異方性磁
石の射出成形品を作製した。この際ゲートサイズは０．
５mm2 になる金型に射出、配向磁場６ｋＯｅを印加して
成形した。得られたボンド磁石成形体を４Ｔで着磁後、
ガウスメータで表面磁束を測定した結果９５０Ｇを示し
た。成形品のゲート部分は非常に小さいため、それを切
断して得られるボンド磁石にはゲート部分の痕跡は最小
限に留まり、後処理は簡単に行うことができた。
【００３２】［実施例２］また、実施例１で使用したコ
ンパウンドを使用して図２に示すように、ゲートサイズ
０．５mm2ピンゲートにより、実施例１と同様にして射
出成形した。この場合も、実施例１と同様な品質のボン
ド磁石を得ることができた。
ンパウンドを使用して図２に示すように、ゲートサイズ
０．５mm2ピンゲートにより、実施例１と同様にして射
出成形した。この場合も、実施例１と同様な品質のボン
ド磁石を得ることができた。
【００３３】［比較例１］磁粉として平均粒径４５μｍ
のＳｍ2Ｃｏ17を使用する以外実施例１と同様にしてコ
ンパウンドを作製し、それを用いて実施例１と同様にし
てゲートサイズ０．５mm2で射出成形したが、成形不可
であった。
のＳｍ2Ｃｏ17を使用する以外実施例１と同様にしてコ
ンパウンドを作製し、それを用いて実施例１と同様にし
てゲートサイズ０．５mm2で射出成形したが、成形不可
であった。
【００３４】［比較例２］磁粉として平均粒径１２０μ
ｍのＮｄ2Ｆｅ14Ｂを使用する以外実施例１と同様にし
てコンパウンドを作製し、それを用いて実施例１と同様
にしてゲートサイズ０．５mm2で射出成形したが、成形
不可であった。
ｍのＮｄ2Ｆｅ14Ｂを使用する以外実施例１と同様にし
てコンパウンドを作製し、それを用いて実施例１と同様
にしてゲートサイズ０．５mm2で射出成形したが、成形
不可であった。
【００３５】［比較例３］エポキシ樹脂２％と比較例２
で用いたと同じＮｄ2Ｆｅ14Ｂ磁粉とを混合したのち圧
縮成形（１０ton/cm2）したものを１４０゜Ｃ、３０min
キュアしたものを実施例１と同様に着磁したのちガウス
メータで表面磁束を測定した結果８４０Ｇを示した。
で用いたと同じＮｄ2Ｆｅ14Ｂ磁粉とを混合したのち圧
縮成形（１０ton/cm2）したものを１４０゜Ｃ、３０min
キュアしたものを実施例１と同様に着磁したのちガウス
メータで表面磁束を測定した結果８４０Ｇを示した。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本亜発明の希土類
系ボンド磁石の製造方法に従えば、従来不可能であった
ゲート面積０．５mm2 による射出成形が可能となり、
その結果、小型、軽量化、複雑化したボンド磁石を寸法
精度良くつくることできた。特に、肉厚が０．５ｍｍ程
度のような成形品をゲート面積０．５mm2 のような小さ
なゲートから射出して希土類系ボンド磁石をつくること
などは従来不可能であったが、本発明により可能となっ
た。
系ボンド磁石の製造方法に従えば、従来不可能であった
ゲート面積０．５mm2 による射出成形が可能となり、
その結果、小型、軽量化、複雑化したボンド磁石を寸法
精度良くつくることできた。特に、肉厚が０．５ｍｍ程
度のような成形品をゲート面積０．５mm2 のような小さ
なゲートから射出して希土類系ボンド磁石をつくること
などは従来不可能であったが、本発明により可能となっ
た。
【図１】本発明の射出成形品（ボンド磁石、サイドゲー
ト及びランナーからなる）の斜視図
ト及びランナーからなる）の斜視図
【図２】本発明の射出成形品（ボンド磁石、ピンゲート
及びランナーからなる）の斜視図
及びランナーからなる）の斜視図
１・・・・・射出成形品 ２・・・・・スプルー ３・・・・・ランナー ４１・・・・サイドゲート ４２・・・・ピンゲート ５・・・・・ボンド磁石
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年９月１７日（１９９９．９．１
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 1/08 Ｈ０１Ｆ 1/08 Ａ
Claims (6)
- 【請求項１】 磁粉と、樹脂或いはゴムからなるコンハ゜ウン
ト゛溶融物を所定の金型へゲートを通して充填し射出成形
する希土類系ボンド磁石の製造方法において、該磁粉は
主としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であり、該ゲートの
開口面積は１．０mm2以下であることを特徴とする希土
類系ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項２】 前記磁粉は前記コンハ゜ウント゛溶融物全体に対
し７０〜９５重量％の範囲であることを特徴とする請求
項１に記載の希土類系ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項３】 前記コンハ゜ウント゛溶融物の見かけ粘度ηは２
００００Ｐａ・ｓ以下の状態で射出成形することを特徴
とする請求項１乃至２に記載の希土類系ボンド磁石の製
造方法。 - 【請求項４】 前記Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末は、一般
式 ＳｍxＦｅ100-x-yＮy で表される希土類金属Ｓｍ
と鉄Ｆｅと窒素Ｎからなる窒化物であり、Ｓｍの原子％
ｘは、８．１〜１０％の範囲に、Ｎの原子％ｙは、１
３．５〜１３．９（原子％）の範囲に、残部が主として
Ｆｅであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の希
土類系ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項５】 前記Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末は、平均
粒径が１〜５μｍ以下である球状粒子であることを特徴
とする請求項１乃至４に記載の希土類系ボンド磁石の製
造方法。 - 【請求項６】 ボンド磁石とランナーがゲートを介して
接続されてなる射出成形品であって、該ボンド磁石を構
成する磁粉はＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であり、該ゲー
トの断面積は１．０mm2以下であることを特徴とする射
出成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146356A JP2000340442A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 希土類系ボンド磁石の製造方法及び射出成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146356A JP2000340442A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 希土類系ボンド磁石の製造方法及び射出成形品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340442A true JP2000340442A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15405873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11146356A Pending JP2000340442A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 希土類系ボンド磁石の製造方法及び射出成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000340442A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006269637A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末、その製造方法及びそれを用いたボンド磁石用組成物、並びにボンド磁石 |
| JP2008166523A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Nichia Chem Ind Ltd | ボンド磁石用組成物およびそれを用いたボンド磁石 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02165176A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マグネットロール用磁極ピース |
| JPH0711889U (ja) * | 1993-07-29 | 1995-02-21 | 狭山精密工業株式会社 | ステップモータのロータ構造 |
| JPH09190909A (ja) * | 1995-11-10 | 1997-07-22 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Ｒ−ｔ−ｎ系永久磁石粉末および異方性ボンド磁石の製造方法 |
| JPH11135314A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-21 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 樹脂結合型磁石用組成物及び樹脂結合型磁石の製造方法 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11146356A patent/JP2000340442A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02165176A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マグネットロール用磁極ピース |
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| JPH11135314A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-21 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 樹脂結合型磁石用組成物及び樹脂結合型磁石の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008166523A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Nichia Chem Ind Ltd | ボンド磁石用組成物およびそれを用いたボンド磁石 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081125 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090317 |