JP2006100560A - 希土類系ボンド磁石およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 配向性に優れ、熱減磁率が低減されていることによって高い磁気特性を示すと共に、磁石の表面や内部における空孔部の発生が軽減されていることによって耐食性に優れる磁気的異方性希土類系ボンド磁石が好適に例示される希土類系ボンド磁石およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 本発明の希土類系ボンド磁石は、希土類系磁石粉末、樹脂バインダ、および、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子からなり、所定形状に成形されてなることを特徴とするものである。その製造方法は、例えば、希土類系磁石粉末と樹脂バインダを混練して調製した粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドに、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子を混合し、得られた混合物を圧縮成形して所定形状に成形し、必要に応じて得られた成形体を加熱硬化することを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配向性に優れ、熱減磁率が低減されていることによって高い磁気特性を示すと共に、磁石の表面や内部における空孔部の発生が軽減されていることによって耐食性に優れる磁気的異方性希土類系ボンド磁石が好適に例示される希土類系ボンド磁石およびその製造方法に関する。

希土類系ボンド磁石の中でも、ＨＤＤＲ（Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination）磁石粉末（例えば特公平６−８２５７５号公報を参照：希土類系磁石合金を水素中で加熱することで水素を吸蔵させる水素化処理を行った後、脱水素処理を行い、次いで冷却することによって得られる平均粒径が８０μｍ〜１００μｍ程度の磁石粉末）やＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末などの磁気的異方性希土類系磁石粉末を用いて、所定形状に加熱成形したりして製造されてなる磁気的異方性希土類系ボンド磁石は、磁気特性に優れることから、今日、様々な製品への応用展開に注目が集まっている。

ところで、磁気的異方性希土類系ボンド磁石が有する高い磁気特性は、通常、成形時に磁界を印加して成形し、個々の磁石粉末の向きを目的方向に揃える配向と呼ばれる操作を行うことで付与される。しかし、この操作が不十分であると、磁石の配向性が磁石の部分ごとでばらつくことにより、磁石が本来発揮しうる磁気特性を十分に発揮できず、また、磁石ごとの磁気特性もばらついてしまうという問題があった。この問題を解決するために、ステアリン酸カルシウムなどの潤滑剤を、磁石全体の０．１ｍａｓｓ％程度になるように樹脂バインダに添加して成形することで、配向性を改善することが通常行われているが、それでも配向性の改善は十分ではなかった。また、磁気的異方性希土類系ボンド磁石は、磁気的等方性ボンド磁石に比べて熱による減磁率（熱減磁率：磁束劣化率）の経時変化が大きいという問題があり、その低減が望まれていた。

しかし、現在のところ、磁気的異方性希土類系ボンド磁石に対し、その配向性の改善と熱減磁率の低減を同時に達成できる方法は、残念ながら見出されていない。磁気的異方性希土類系ボンド磁石の磁気特性を向上させる方法としては、例えば、下記の特許文献１に、磁気的異方性希土類系磁石粉末に、微細な希土類系ナノコンポジット磁石粉末やＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末を混合する方法が記載されているが、本発明者らの検討によれば、このような磁気的異方性希土類系磁石粉末に無機微粒子を混合する方法では配向性を改善できず、熱減磁率の低減もさほど図れなかった。また、下記の特許文献２には、表面に顔料を主たる構成成分とする被着層を形成した磁気的異方性希土類系磁石粉末などの希土類系磁石粉末を用いて形成した希土類系ボンド磁石は、耐酸化性に優れ、大気中での１００℃×５００時間や５００℃×１００時間の加熱試験を行った場合、このような被着層を表面に形成していない磁石粉末を用いて形成したボンド磁石に比べて熱減磁率が低減することが記載されている。しかし、この方法では、熱減磁率の低減は図れるものの、配向性を改善できなかった。
特開平９−１１５７１１号公報 国際公開第２００４／０６４０８６号パンフレット

そこで本発明は、配向性に優れ、熱減磁率が低減されていることによって高い磁気特性を示すと共に、磁石の表面や内部における空孔部の発生が軽減されていることによって耐食性に優れる磁気的異方性希土類系ボンド磁石が好適に例示される希土類系ボンド磁石およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、磁気的異方性希土類系磁石粉末と樹脂バインダに、所定の大きさを有する所定形状の有機微粒子を混合して磁気的異方性希土類系ボンド磁石を製造することで、磁石の配向性の改善と熱減磁率の低減を同時に達成でき、かつ、磁石に優れた耐食性を付与できることを見出した。

上記の知見に基づいてなされた本発明の希土類系ボンド磁石は、請求項１記載の通り、希土類系磁石粉末、樹脂バインダ、および、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子からなり、所定形状に成形されてなることを特徴とする。
また、請求項２記載の希土類系ボンド磁石は、請求項１記載の希土類系ボンド磁石において、略球形状有機微粒子の含有量が磁石粉末に対して０．５ｍａｓｓ％〜１０ｍａｓｓ％であることを特徴とする。
また、請求項３記載の希土類系ボンド磁石は、請求項１または２記載の希土類系ボンド磁石において、さらに、第２微粒子として平均粒径が１０ｎｍ〜１μｍの有機微粒子（但しその平均粒径は略球形状有機微粒子の平均粒径よりも小さいものとする）を含有してなることを特徴とする。
また、請求項４記載の希土類系ボンド磁石は、請求項３記載の希土類系ボンド磁石において、第２微粒子の含有量が磁石粉末に対して０．５ｍａｓｓ％〜１０ｍａｓｓ％であることを特徴とする。
また、請求項５記載の希土類系ボンド磁石は、請求項３または４記載の希土類系ボンド磁石において、第２微粒子が有機顔料であることを特徴とする。
また、請求項６記載の希土類系ボンド磁石は、請求項１乃至５のいずれかに記載の希土類系ボンド磁石において、希土類系磁石粉末が磁気的異方性希土類系磁石粉末であることを特徴とする。
また、請求項７記載の希土類系ボンド磁石は、請求項６記載の希土類系ボンド磁石において、磁気的異方性希土類系磁石粉末がＨＤＤＲ磁石粉末であることを特徴とする。
また、本発明の希土類系ボンド磁石の製造方法は、請求項８記載の通り、希土類系磁石粉末と樹脂バインダを混練して調製した粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドに、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子を混合し、得られた混合物を圧縮成形して所定形状に成形し、必要に応じて得られた成形体を加熱硬化することを特徴とする。
また、本発明の希土類系ボンド磁石の製造方法は、請求項９記載の通り、平均粒径が１０ｎｍ〜１μｍの有機微粒子（但しその平均粒径は後に混合する略球形状有機微粒子の平均粒径よりも小さいものとする）と有機分散媒を含む処理液に、希土類系磁石粉末を混合することで、処理液を磁石粉末の表面に付着させた後、乾燥して有機微粒子を主たる構成成分とする被着層を表面に有してなる磁石粉末を取得し、得られた磁石粉末と樹脂バインダを混練して粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドを調製し、得られたコンパウンドに、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子を混合し、得られた混合物を圧縮成形して所定形状に成形し、必要に応じて得られた成形体を加熱硬化することを特徴とする。

本発明によれば、配向性に優れ、熱減磁率が低減されていることによって高い磁気特性を示すと共に、磁石の表面や内部における空孔部の発生が軽減されていることによって耐食性に優れる磁気的異方性希土類系ボンド磁石が好適に例示される希土類系ボンド磁石およびその製造方法を提供できる。

本発明の希土類系ボンド磁石は、希土類系磁石粉末、樹脂バインダ、および、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子からなり、所定形状に成形されてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、磁気的異方性希土類系ボンド磁石に対し、その配向性の改善と熱減磁率の低減を同時に達成できると共に、耐食性の向上を図れる。従って、本発明は、磁気的異方性希土類系ボンド磁石に好適である。しかし、本発明の希土類系ボンド磁石は、磁気的異方性希土類系ボンド磁石に限定されるものではなく、磁気的等方性希土類系ボンド磁石であってもよい。本発明によれば、磁気的等方性希土類系ボンド磁石に対し、その熱減磁率の低減と耐食性の向上を図れる。

磁気的異方性希土類系磁石粉末は、磁気的異方性希土類系ボンド磁石を製造するために用いられるものであれば特段制限されるものではなく、例えば、ＨＤＤＲ磁石粉末やＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末などが挙げられる。磁気的等方性希土類系磁石粉末は、磁気的等方性希土類系ボンド磁石を製造するために用いられるものであれば特段制限されるものではない。

樹脂バインダは、希土類系ボンド磁石を製造するために用いられるものであれば特段制限されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリアミド（ナイロン６６やナイロン６やナイロン１２など）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイドなどの熱可塑性樹脂、ゴムやエストラマ、これらの変性体や共重合体や混合物（例えば、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂など）に熱可塑性樹脂の粉末を分散させたもの：F.Yamashita, Applications of Rare-Earth Magnets to the Small motor industry, pp.100-111, Proceedings of the seventeenth international workshop, Rare Earth Magnets and Their Applications, August 18-22, 2002, Newark, Delaware, USA, Edited by G.C. Hadjipanayis and M.J.Bonder, Rinton Pressを参照）などが挙げられる。

平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子は、マイクロスフェア（マイクロカプセルやマイクロビーズなど）として知られている各種の有機高分子（エポキシ、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニルなど）からなる略球形状微粒子で平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍのものであれば特段制限されるものではない。磁気的異方性希土類系磁石粉末と樹脂バインダに、このような有機微粒子を混合して磁気的異方性希土類系ボンド磁石を製造することで、その配向性の改善と熱減磁率の低減を同時に達成できる理由については必ずしも定かではないが、このような微粒子は、個々の微粒子が滑り性に優れ、また、弾力性に富むため、磁石粉末と樹脂バインダに混合すると、得られた混合物中で均一に分散することで、個々の磁石粉末同士の摩擦力を軽減し、よって、磁界印加時における磁石粉末の配向を容易なものとしていることが主たる効果であると推察される。また、希土類系ボンド磁石を圧縮成形によって製造する場合、このような微粒子は、成形時に個々の磁石粉末と磁石粉末の間などに発生する空隙にうまく回り込むことで空隙を封孔し、空隙が存在しない部分では、圧縮された際に破壊されたり変形したりすることで、配向に支障をきたすことがないことも主たる効果であると推察される（この観点に基づけば平均粒径が６０μｍ〜１２０μｍの磁気的異方性希土類系磁石粉末に対して優れた効果を発揮する）。希土類系ボンド磁石を圧縮成形によって製造した場合、製造されたボンド磁石には、通常、個々の磁石粉末と磁石粉末の間などに存在する空隙などに起因する１０体積％程度の空孔部が存在するが、この空孔部の存在により、磁石の内部の磁石粉末が酸化されやすくなっていることで、磁石の耐酸化性が悪化し、これが熱減磁率や耐食性の特性劣化に結びついている。しかし、本発明によれば、このような微粒子を添加することによって空隙を封孔して空孔部を減少させることにより、磁石の内部の磁石粉末の酸化を抑制することで、熱減磁率の低減と耐食性の向上を図れる（この効果は磁気的異方性希土類系ボンド磁石と磁気的等方性希土類系ボンド磁石の双方に共通するものである）。

略球形状有機微粒子がマイクロカプセルの場合、マイクロカプセルは、樹脂バインダ成分などを内包したものであってもよいし、中空のものであってもよい。樹脂バインダ成分を内包したマイクロカプセルは、圧縮された際に破壊され、内包されていた樹脂バインダ成分が成形体の内部に拡散することにより、成形時に磁石粉末が破砕して非常に活性で酸化されやすい新生破面が生じたとしても、その表面を覆うことで、製造される希土類系ボンド磁石の耐酸化性の改善に基づく熱減磁率の低減と耐食性の向上に寄与することが期待できる。

略球形状有機微粒子の平均粒径を０．５μｍ〜５０μｍと規定するのは、５０μｍを上回ると、粒子が大きすぎて、ボンド磁石を圧縮成形によって製造する場合、成形時に個々の微粒子と微粒子の間に空隙ができてしまったり、個々の磁石粉末と磁石粉末の間などに発生する空隙にうまく回り込むことで空隙を封孔することができなかったりすることで、製造されるボンド磁石の熱減磁率の低減と耐食性の向上に寄与しない恐れや、ボンド磁石の密度や強度の極端な低下を引き起こす恐れがあるからである。一方、０．５μｍを下回ると、粒子が小さすぎて、磁石粉末と均一に混合することが困難になることで磁石粉末と分離しやすくなり、上記のような所望の効果を得られない恐れがあるからである。略球形状有機微粒子の平均粒径は、磁石粉末の平均粒径が６０μｍ〜１２０μｍの場合、１０μｍ〜３０μｍが望ましい。

本発明の希土類系ボンド磁石は、例えば、希土類系磁石粉末と樹脂バインダを混練して調製した粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドに、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子を混合し、得られた混合物を圧縮成形して所定形状に成形し、必要に応じて得られた成形体を加熱硬化することで製造できる。本発明の希土類系ボンド磁石を、磁石粉末と樹脂バインダと略球形状有機微粒子を混練して調製した粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドを用いて製造してもよいが、この方法によれば、略球形状有機微粒子を磁石粉末と樹脂バインダに対してより均一に分散させることができる。

希土類系磁石粉末と樹脂バインダを混練して粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドを調製する方法は、自体公知の方法にて行えばよい。樹脂バインダのボンド磁石中の含有量は、磁石粉末に対して１ｍａｓｓ％〜５ｍａｓｓ％が望ましく、２ｍａｓｓ％〜４ｍａｓｓ％がより望ましい。

略球形状有機微粒子は、ボンド磁石中の含有量が磁石粉末に対して望ましくは０．５ｍａｓｓ％〜１０ｍａｓｓ％となるように、より望ましくは１ｍａｓｓ％〜５ｍａｓｓ％となるように、例えば、Ｖ型混合機などを用いて粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドに混合する。１０ｍａｓｓ％を上回ると、磁石粉末密度が小さくなることで、所望の磁気特性が得られない恐れや磁石強度の低下を招く恐れがあるからである。一方、０．５ｍａｓｓ％を下回ると、混合することの効果が得られない恐れがあるからである。

圧縮成形は、０．１ＧＰａ〜１ＧＰａの圧力で加圧して行うことが望ましく、０．３ＧＰａ〜０．６ＧＰａの圧力で加圧して行うことがより望ましい。１ＧＰａを上回ると、圧力が大きすぎて磁石粉末が破砕して新生破面が生成したりする恐れがあるからである。一方、０．１ＧＰａを下回ると、圧力が小さすぎてボンド磁石の高密度化を十分に図れないことに起因して空孔部の発生を効果的に軽減できない恐れがあるからである。成形温度は、樹脂バインダの種類にも依存するが、通常、室温（２０℃）〜１２０℃である。

樹脂バインダとして熱硬化性樹脂を用いる場合、最後に、得られた成形体を加熱硬化することでボンド磁石とすることが望ましい。成形体の加熱硬化は常法に従って行えばよく、例えば、不活性ガス（窒素ガスやアルゴンガスなど）雰囲気中や真空中１４０℃〜２００℃にて１時間〜５時間の条件で行えばよい。

本発明の希土類系ボンド磁石は、さらに、第２微粒子として平均粒径が１０ｎｍ〜１μｍの有機微粒子（但しその平均粒径は略球形状有機微粒子の平均粒径よりも小さいものとする）を含有していてもよい。

第２微粒子をさらに含有する本発明の希土類系ボンド磁石は、例えば、第２微粒子と有機分散媒を含む処理液に、希土類系磁石粉末を混合することで、処理液を磁石粉末の表面に付着させた後、乾燥して第２微粒子を主たる構成成分とする被着層を表面に有してなる磁石粉末を取得し、得られた磁石粉末と樹脂バインダを混練して粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドを調製し、得られたコンパウンドに、略球形状有機微粒子を混合し、得られた混合物を圧縮成形して所定形状に成形し、必要に応じて得られた成形体を加熱硬化することで製造することができる。第２微粒子と磁石粉末を直接乾式的に混合するようにしてもよいが、この方法によれば、磁石粉末の表面に第２微粒子をより均一に被着させることができる。

このようにして製造される希土類系ボンド磁石は、希土類系磁石粉末自体が、その表面に第２微粒子を主たる構成成分とする被着層を有することで耐酸化性に優れること、略球形状有機微粒子の平均粒径よりも小さい平均粒径を有する第２微粒子が、略球形状有機微粒子による個々の磁石粉末と磁石粉末の間などに発生する空隙の封孔をより完全なものとすることなどにより、耐酸化性が大幅に改善されていることで、熱減磁率の低減と耐食性の向上が大幅に図られたものである。

第２微粒子としては、有機顔料を好適に用いることができる。中でも、インダンスレン系顔料やフタロシアニン系顔料はそれ自体が耐食性や耐熱性に優れるので望ましい。

第２微粒子の平均粒径を１０ｎｍ〜１μｍと規定するのは、１μｍを上回ると、処理液中で沈降や分離しやすくなり、磁石粉末の表面に均一に被着させることが困難になる恐れがあるからである。一方、１０ｎｍを下回ると、その入手が困難であると共に、２次凝集しやすく、処理液の安定性に欠ける恐れがあるからである。

第２微粒子のボンド磁石中の含有量は、磁石粉末に対して０．５ｍａｓｓ％〜１０ｍａｓｓ％が望ましく、１ｍａｓｓ％〜５ｍａｓｓ％がより望ましく、略球形状有機微粒子との合計含有量として３ｍａｓｓ％〜８ｍａｓｓ％がさらに望ましい。１０ｍａｓｓ％を上回ると、磁石粉末密度が小さくなることで、所望の磁気特性が得られない恐れや磁石強度の低下を招く恐れがあるからである。一方、０．５ｍａｓｓ％を下回ると、混合することの効果が得られない恐れがあるからである。また、略球形状有機微粒子と第２微粒子の混合比は、例えば、２：１〜１：２である（ｍａｓｓ比）。

第２微粒子と有機分散媒を含む処理液の調製は、例えば、アンモニアなどでｐＨを６．５〜９．０に調整した弱アルカリ性水に、第２微粒子を、その含有量が処理液全体の１０ｍａｓｓ％〜３０ｍａｓｓ％となるように、有機分散媒を用いて分散させることで行える。有機分散媒は、処理液中での第２微粒子の凝集や沈降を抑制できるものであれば特段制限されるものではなく、例えば、アニオン性分散媒（脂肪族系多価カルボン酸、ポリエーテルポリエステルカルボン酸塩、高分子ポリエステル酸ポリアミン塩、高分子量ポリカルボン酸長鎖アミン塩など）、非イオン性分散媒（ポリオキシエチレンアルキルエーテルやソルビタンエステルなどのカルボン酸塩やスルフォン酸塩やアンモニウム塩など）、高分子分散媒（水溶性エポキシのカルボン酸塩やスルフォン酸塩やアンモニウム塩など、スチレン−アクリル酸共重合物、ニカワなど）などが挙げられる。処理液中への有機分散媒の添加は、その含有量が処理液全体の９ｍａｓｓ％〜２４ｍａｓｓ％となるように行うことが望ましい。２４ｍａｓｓ％を上回ると、処理液の粘性が高くなりすぎて取扱性に劣る恐れがあるからである。一方、９ｍａｓｓ％を下回ると、第２微粒子の分散性が低下する恐れがあるからである。

磁石粉末の表面への処理液の付着は、例えば、処理液に磁石粉末を浸漬して混合攪拌することで行える。処理液に磁石粉末を浸漬して混合攪拌する時間は、磁石粉末の量などにも依存するが、概ね１分〜２０分である。処理液が表面に付着した磁石粉末を濾取する際、減圧濾過や加圧濾過を行えば、磁石粉末の表面に第２微粒子をより強固に被着させることができる。処理液を磁石粉末の表面に付着させた後に行う乾燥は、磁石粉末の磁気特性の劣化を招くことなく行うためには、自然乾燥または不活性ガス（窒素ガスやアルゴンガスなど）雰囲気中や真空中８０℃〜１２０℃での加熱乾燥が望ましい。加熱乾燥を採用する場合の乾燥時間は、磁石粉末の量などにも依存するが、概ね２０分〜２時間である。濾取した処理液が表面に付着した磁石粉末が凝集塊となっている場合には、予め解砕してから乾燥することが望ましい。なお、磁石粉末の表面への処理液の付着は、磁石粉末に処理液を噴霧することで行ってもよい。

その後に行う、粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドの調製、コンパウンドと略球形状有機微粒子の混合、混合物の圧縮成形、および、成形体の加熱硬化は、先に記載した方法に準じて行えばよい。

本発明の希土類系ボンド磁石のさらなる特性向上を目的として、その表面に樹脂塗装被膜や電気めっき被膜などの各種被膜を単層形成や積層形成してもよいことはいうまでもない。

以下、本発明を実施例と比較例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定して解釈されるものではない。なお、以下の実施例と比較例は、高周波溶解によって組成：Ｎｄ１２．８原子％、Ｄｙ１．０原子％、Ｂ６．３原子％、Ｃｏ１４．８原子％、Ｇａ０．５原子％、Ｚｒ０．０９原子％、残部Ｆｅの鋳隗を作製し、酸素濃度０．５％以下のアルゴンガス雰囲気中で１１００℃×２４時間焼鈍したものを、酸素濃度０．５％以下のアルゴンガス雰囲気中で粉砕して平均粒径が１００μｍの粉砕粉としてからこれを０．１５ＭＰａの水素ガス加圧雰囲気中で８７０℃×３時間の水素化処理を行い、その後、減圧（１ｋＰａ）アルゴンガス流気中で８５０℃×１時間の脱水素処理を行ってから冷却して製造したＨＤＤＲ磁石粉末（平均結晶粒径０．４μｍ）を用いて行った。

実施例１：
エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤をｍａｓｓ比率で１００：３の割合でメチルエチルケトンに溶解して樹脂液を調製した。ＨＤＤＲ磁石粉末と樹脂液を両者の合計ｍａｓｓに対する樹脂液のｍａｓｓの比率が３％となるように均一混合した後、メチルエチルケトンを常温で蒸発させることで、ＨＤＤＲ磁石粉末と樹脂バインダが混練された粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドを得た。遠心バレルを用いて得られたコンパウンドを１．５分間解砕して平均粒径が８０μｍ〜１００μｍの解砕物とした後、平均粒径が２０μｍの略球形状有機微粒子として松本油脂製薬社製マイクロスフェアＥＰ−４２とジャパンエポキシレジン社製硬化剤ＤＩＣＹ−７を、その含有量が磁石粉末に対してそれぞれ２．８ｍａｓｓ％と０．２ｍａｓｓ％になるように、Ｖ型混合機を用いて解砕物とよく混合した。得られた混合物を圧縮成形（室温磁場中成形、Ｈｅｘ＝０．９６ＭＡ／ｍ、０．６ＧＰａ）し、得られた成形体を１５０℃のアルゴンガス雰囲気中で９０分間加熱することでエポキシ樹脂を硬化させ、寸法が縦１２ｍｍ×横７．８ｍｍ×高さ７．６ｍｍのボンド磁石を製造した。

実施例２：
アンモニアでｐＨを７．８に調整した弱アルカリ性水に、第２微粒子としての有機顔料として平均粒径が５００ｎｍの銅フタロシアニンを、その含有量が処理液全体の２０ｍａｓｓ％となるように、その含有量が処理液全体の１５ｍａｓｓ％となるように添加した有機分散媒としての水溶性エポキシのカルボン酸塩を用いて分散させることで処理液を調製した。この処理液１００ｍｌに、ＨＤＤＲ磁石粉末１００ｇを室温で３分間浸漬して混合攪拌することで、処理液を磁石粉末の表面に付着させた後、水流アスピレータを用いて減圧濾過を行うことで、処理液が表面に付着した磁石粉末を濾取し、真空中１００℃で加熱乾燥して得られた凝集塊を、乳鉢を用いて解砕することで、銅フタロシアニンを主たる構成成分とする被着層を表面に有してなる藍色の磁石粉末を取得した。この処理を行う前後での磁石粉末の重量変化を調べることで、３ｇの銅フタロシアニンが磁石粉末の表面に付着したことがわかった（磁石粉末に対して３ｍａｓｓ％）。実施例１におけるＨＤＤＲ磁石粉末のかわりに、こうして取得した銅フタロシアニンを主たる構成成分とする被着層を表面に有してなる藍色の磁石粉末を用いること以外は、実施例１と同様にして、寸法が縦１２ｍｍ×横７．８ｍｍ×高さ７．６ｍｍのボンド磁石を製造した。

実施例３：
実施例１で製造したボンド磁石の表面に、日本アチソン社製エムラロン３３３を用いて膜厚が約２０μｍのアミドイミド樹脂被膜を形成した。

比較例１：
エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤をｍａｓｓ比率で１００：３の割合でメチルエチルケトンに溶解して樹脂液を調製した。ＨＤＤＲ磁石粉末と樹脂液を両者の合計ｍａｓｓに対する樹脂液のｍａｓｓの比率が３％となるように均一混合した後、メチルエチルケトンを常温で蒸発させることで、ＨＤＤＲ磁石粉末と樹脂バインダが混練された粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドを得た。遠心バレルを用いて得られたコンパウンドを１．５分間解砕して平均粒径が８０μｍ〜１００μｍの解砕物とした後、得られた解砕物を圧縮成形（室温磁場中成形、Ｈｅｘ＝０．９６ＭＡ／ｍ、０．６ＧＰａ）し、得られた成形体を１５０℃のアルゴンガス雰囲気中で９０分間加熱することでエポキシ樹脂を硬化させ、寸法が縦１２ｍｍ×横７．８ｍｍ×高さ７．６ｍｍのボンド磁石を製造した。

比較例２：
比較例１におけるＨＤＤＲ磁石粉末のかわりに、実施例２に記載の銅フタロシアニンを主たる構成成分とする被着層を表面に有してなる藍色の磁石粉末を用いること以外は、比較例１と同様にして、寸法が縦１２ｍｍ×横７．８ｍｍ×高さ７．６ｍｍのボンド磁石を製造した。

効果試験：
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２のそれぞれのボンド磁石について、配向方向（磁場方向）と配向方向に垂直な２方向（プレス方向と金型方向）の磁気特性を、Ｂ−Ｈトレーサーにて測定し、得られた３方向のＢｒ（残留磁束密度：単位はＴ）から配向度を下記式により算出した。結果を表１に示す。表１から明らかなように、実施例１と実施例２のボンド磁石は、比較例１と比較例２のボンド磁石に比べて配向度が優れていた。

また、それぞれのボンド磁石の表面をＳＥＭ観察したところ、比較例１のボンド磁石には空孔部が多数観察されたが、実施例１と実施例２と比較例２のボンド磁石には空孔部がほとんど観察されなかった。

また、それぞれのボンド磁石に対し、大気中１２０℃×１０００時間の加熱試験を行い、熱減磁率の経時変化を測定した。結果を図１に示す。また、１０００時間経過後に再着磁して永久減磁率（酸化による磁束劣化率）を測定した結果を表２に示す。図１と表２から明らかなように、実施例１のボンド磁石の熱減磁率と永久減磁率は、比較例１のボンド磁石のものに比べて優れていたが、比較例２のボンド磁石のものと同程度であった。しかし、実施例２のボンド磁石の熱減磁率と永久減磁率は、実施例１と比較例２のボンド磁石のものに比べてさらに優れていた。この結果は、それぞれのボンド磁石の耐酸化性の相違によるものであると考えられた。

また、実施例３のボンド磁石に対し、大気中１２０℃×１０００時間の加熱試験を行い、１０００時間経過後に再着磁して永久減磁率を測定したところ、−３．８％という非常に優れたものであった。

実施例１、実施例２、比較例１、比較例２のそれぞれのボンド磁石各２個に対し、温度８０℃×相対湿度９０％の条件下に１０００時間放置する耐食性試験を行い、外観を目視観察したところ、比較例１のボンド磁石はいずれも全面発錆したが、実施例１と比較例２のボンド磁石はいずれも点錆したに留まった。しかし、実施例２のボンド磁石はいずれも発錆しなかった。よって、この耐食性試験の結果の傾向は、上記の熱減磁率と永久減磁率の結果の傾向と同じであった。

本発明は、配向性に優れ、熱減磁率が低減されていることによって高い磁気特性を示すと共に、磁石の表面や内部における空孔部の発生が軽減されていることによって耐食性に優れる磁気的異方性希土類系ボンド磁石が好適に例示される希土類系ボンド磁石およびその製造方法を提供できる点において産業上の利用可能性を有する。

実施例における、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２のそれぞれのボンド磁石の、大気中１２０℃×１０００時間の加熱試験による、熱減磁率の経時変化の測定結果を示すグラフである。

Claims (9)

1. 希土類系磁石粉末、樹脂バインダ、および、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子からなり、所定形状に成形されてなることを特徴とする希土類系ボンド磁石。
2. 略球形状有機微粒子の含有量が磁石粉末に対して０．５ｍａｓｓ％〜１０ｍａｓｓ％であることを特徴とする請求項１記載の希土類系ボンド磁石。
3. さらに、第２微粒子として平均粒径が１０ｎｍ〜１μｍの有機微粒子（但しその平均粒径は略球形状有機微粒子の平均粒径よりも小さいものとする）を含有してなることを特徴とする請求項１または２記載の希土類系ボンド磁石。
4. 第２微粒子の含有量が磁石粉末に対して０．５ｍａｓｓ％〜１０ｍａｓｓ％であることを特徴とする請求項３記載の希土類系ボンド磁石。
5. 第２微粒子が有機顔料であることを特徴とする請求項３または４記載の希土類系ボンド磁石。
6. 希土類系磁石粉末が磁気的異方性希土類系磁石粉末であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の希土類系ボンド磁石。
7. 磁気的異方性希土類系磁石粉末がＨＤＤＲ磁石粉末であることを特徴とする請求項６記載の希土類系ボンド磁石。
8. 希土類系磁石粉末と樹脂バインダを混練して調製した粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドに、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子を混合し、得られた混合物を圧縮成形して所定形状に成形し、必要に応じて得られた成形体を加熱硬化することを特徴とする希土類系ボンド磁石の製造方法。
9. 平均粒径が１０ｎｍ〜１μｍの有機微粒子（但しその平均粒径は後に混合する略球形状有機微粒子の平均粒径よりも小さいものとする）と有機分散媒を含む処理液に、希土類系磁石粉末を混合することで、処理液を磁石粉末の表面に付着させた後、乾燥して有機微粒子を主たる構成成分とする被着層を表面に有してなる磁石粉末を取得し、得られた磁石粉末と樹脂バインダを混練して粉末顆粒状ボンド磁石用コンパウンドを調製し、得られたコンパウンドに、平均粒径が０．５μｍ〜５０μｍの略球形状有機微粒子を混合し、得られた混合物を圧縮成形して所定形状に成形し、必要に応じて得られた成形体を加熱硬化することを特徴とする希土類系ボンド磁石の製造方法。

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