JP2014120492A

JP2014120492A - 高耐熱ボンド磁石、高耐熱ボンド磁石の作製方法、およびモータ

Info

Publication number: JP2014120492A
Application number: JP2012271945A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tsutsumi; 慎一堤; Koji Ueda; 浩司植田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-06-30

Abstract

【課題】高耐熱を有するボンド磁石、並びにそれを搭載したモータを提供するものである。
【解決手段】磁石粉末と樹脂成分からなるボンド磁石において、磁石粉末表面、特に成形時の磁石粉末破砕によって新たに生じる面にも、無機系皮膜が被覆されていることを特徴とする高耐熱ボンド磁石。本発明に係る高耐熱ボンド磁石は、高温環境でのボンド磁石使用を可能にし、それを搭載したモータは、車のエンジンルーム付近での使用を可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、高い耐熱性を有するボンド磁石並びにそれを搭載したモータにするものである。

従来、この種のボンド磁石の製造方法としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。その要旨を下記に示す。リン酸鉄と希土類金属リン酸塩を含む被膜が表面に形成された希土類元素を含む鉄系磁石合金からなる磁石粉末と、樹脂バインダーとして熱可塑性または熱硬化性樹脂を含有した樹脂結合型磁石用組成物において、さらに、テトラアルコシシラン化合物が、インテグラルブレンド法により配合されていることを特長とする樹脂結合型磁石用組成物などによって提供する。
その他にも、磁石粉末の酸化を抑制するために、粉末表面にリン酸塩処理やクロム酸塩処理などの化成処理を行う（特許文献２）、亜鉛やアルミニウムを蒸着すること（特許文献３）、高分子皮膜を形成すること（特許分文献４）、金属めっきをすること（特許文献５）、磁石合金粉を皮膜処理する場合、粉砕溶媒中にリン酸を添加し、希土類や鉄のリン酸塩を合金粉末表面に生成させる方法（特許文献６）などがある。

特開２０１１−１４６４１６号公報特開昭６４−１４９０２号公報特開昭６４−１５３０１号公報特開平４−２５７２０２号公報特開平７−１４２２４６号公報特開２００２−８９１１号公報

しかしながら、上記従来技術は圧縮成形前の磁石粉末に被膜処理をする方法であり、圧縮成形する際に磁石粉末が破砕され、新たに発生する新生面への被覆はなされていない。これより、高温放置時に新たに発生した新生面が酸化し磁気特性は劣化するという課題があった。

上記課題を解決するために、本発明では、磁石粉末と樹脂成分からなるボンド磁石において、磁石粉末表面、特に成形時の磁石粉末破砕によって新たに生じる面にも、無機系皮膜が被覆されていることを特徴とする高耐熱ボンド磁石とする。

また、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、無機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法とする。

さらに、上記記載の無機系皮膜処理が、脱脂工程、化成処理工程からなり、化成処理工程が、超音波による化成処理工程であることを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法とする。

さらにまた、上記記載の無機系皮膜処理が、脱脂工程、化成処理工程からなり、化成処
理工程が、真空含浸による化成処理工程であることを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法とする。

また、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、無機系皮膜を加圧脱泡により処理したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法とする。

さらに、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、磁石温度を上昇させた後に、無機系皮膜処理したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法とする。

さらにまた、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化前に、無機系皮膜処理し、後に硬化したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法とする。
また、上記記載の樹脂成分が界面活性剤を含むことを特徴とする高耐熱ボンド磁石とする。

さらに、上記記載の樹脂硬化が、不活性ガス雰囲気あるいは、真空中で硬化したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法とする。

さらにまた、上記記載の樹脂硬化が、常温で硬化されたことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法とする。

また、上記記載のボンド磁石の密度を低密度化し、無機系皮膜を浸透させ易くした後に、有機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法とする。

さらに、上記記載の樹脂成分を少なくし、無機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法とする。

さらにまた、上記記載のボンド磁石を搭載したモータとする。

ボンド磁石圧縮成形後の新たに発生する新生面へも無機系皮膜が処理されており、酸化防止され耐熱性が向上する。
また、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、無機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法であるため、無機系皮膜を圧縮成形によって新たに発生する新生面へも施すことが可能となる。
上記記載の無機系皮膜処理が、脱脂工程、化成処理工程からなり、化成処理工程が、超音波による化成処理工程であることを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法あるため、圧縮成形後のボンド磁石内部に、処理液が浸透し新生面への被覆が可能となる。

さらにまた、上記記載の無機系皮膜処理が、脱脂工程、化成処理工程からなり、化成処理工程が、真空含浸による化成処理工程であることを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法であるため、圧縮成形後のボンド磁石内部に、処理液が浸透し新生面への被覆が可能となる。

また、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、無機系皮膜を加圧脱泡により処理したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法であるため、圧縮成形後のボンド磁石内部に、処理液が浸透し新生
面への被覆が可能となる。

さらに、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、磁石温度を上昇させた後に、無機系皮膜処理したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法であるため、圧縮成形後のボンド磁石内部に、処理液が浸透し新生面への被覆が可能となる。

さらにまた、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化前に、無機系皮膜処理し、後に硬化したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法であるため、新生面が硬化時の熱で参加する前に、被覆が可能となる。
また、上記記載の樹脂成分が界面活性剤を含むことを特徴とする高耐熱ボンド磁石とする。

さらにまた、上記記載の樹脂硬化が、常温で硬化されたことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法であるため、圧縮成形後のボンド磁石内部に、処理液が浸透し新生面への被覆が可能となる。

また、上記記載のボンド磁石の密度を低密度化し、無機系皮膜を浸透させ易くした後に、無機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法であるため、無機系皮膜の諸利益が浸透しやすくなる。

さらに、上記記載の樹脂成分を少なくし、無機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法であるため、無機系皮膜の処理液が浸透し新生面への被覆が可能となる。

さらにまた、上記記載のボンド磁石を搭載したモータであるため、耐熱性の高いモータが作製可能となる。
また、圧縮成形では、磁石粉末の破砕を抑制する必要がなくなり、低圧で成形する必要がなく、高温で成形し低圧でも密度を向上させるといった手法をとらなくてよい。そのため、生産性よく、高密度、高磁気特性の磁石が作製できる。

本発明のボンド磁石の製造工程を示す図従来のボンド磁石の製造工程を示す図

以下、本発明の高耐熱ボンド磁石、およびモータについて説明する。

ボンド磁石を構成する希土類磁石粉末としては、ＮｄＦｅＢ系あるいはＳｍＦｅＮ系あるいはＳｍＣｏ系のものが使用できる。上記磁石粉末を単独で用いても良いが、組み合わせて使用してもよい。磁石粉末には酸化防止の目的で、カップリング剤やリン酸皮膜処理などの表面処理を行うのがよい。
表面処理を行った磁石粉末と、溶剤と熱硬化性樹脂からなる樹脂溶液と混錬し、その後溶剤が蒸発する温度で乾燥する。最後に熱硬化性樹脂の硬化剤を混合しボンド磁石用樹脂組成物を得る。
熱硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが使用できる。
これらの材料で構成されるボンド磁石用樹脂組成物を、熱硬化性樹脂が溶融する温度で圧縮し、円筒状、円柱状、円盤状等の所望の形状へ成形する。得られた成形体を硬化することでボンド磁石とする。
その後、無機系皮膜処理を施す。
また、上記方法で作製されたボンド磁石をモータのロータ、またはステータに搭載する。

次に本発明の実施例について説明する。
まず融点９０℃程度の常温で固形のエポキシ樹脂とフェノール系の硬化剤とイミダゾール系の硬化促進剤と溶剤を混合した。その混合した樹脂溶液とＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末とを樹脂所定量計量し、混練機にて湿式混合した。溶剤成分を８０℃で６０分乾燥させ、粉砕機で粗粉砕した後、粉砕機にて粉砕し、分級機で篩い分けることにより整粒し、最後に、混合機を滑剤を混合することでボンド磁石用樹脂組成物とした。その後、磁石形状が外径φ５ｍｍ、高さが５ｍｍの円柱形状になるような金型で圧縮成形し、真空中で１８５℃で１５分硬化した磁石を作製した。作製した磁石に無機系皮膜処理を行った。無機系皮膜を磁石作製後に処理することで、圧縮による磁石粉末破砕によって生じる新生面を被覆することが可能となり耐熱性が向上した。
なお、無機系皮膜処理が、脱脂工程、化成処理工程からなり、化成処理工程が、超音波による化成処理工程であることを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法あるため、圧縮成形後のボンド磁石内部に、処理液が浸透し新生面への被覆が可能となる。
さらにまた、上記記載の無機系皮膜処理が、脱脂工程、化成処理工程からなり、化成処理工程が、真空含浸による化成処理工程であることを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法であるため、圧縮成形後のボンド磁石内部に、処理液が浸透し新生面への被覆が可能となる。

また、磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、無機系皮膜を加圧脱泡により処理したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石作製方法であるため、圧縮成形後のボンド磁石内部に、処理液が浸透し新生面への被覆が可能となる。

また、上記記載のボンド磁石の密度を低密度化し、無機系皮膜を浸透させ易くした後に、無機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法であるため、無機
系皮膜の諸利益が浸透しやすくなる。

本発明に係る高耐熱ボンド磁石は、高温環境でのボンド磁石使用を可能にし、それを搭載したモータは、車のエンジンルーム付近での使用を可能にする。

Claims

磁石粉末と樹脂成分からなるボンド磁石において、磁石粉末表面、特に成形時の磁石粉末破砕によって新たに生じる面にも、無機系皮膜が被覆されていることを特徴とする高耐熱ボンド磁石。
磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、無機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
請求項２記載の無機系皮膜処理が、脱脂工程、化成処理工程からなり、化成処理工程が、超音波による化成処理工程であることを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
請求項２記載の無機系皮膜処理が、脱脂工程、化成処理工程からなり、化成処理工程が、真空含浸による化成処理工程であることを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、無機系皮膜を加圧脱泡により処理したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化し磁石にした後で、磁石温度を上昇させた後に、無機系皮膜処理したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
磁石粉末と樹脂成分とを混合しボンド磁石樹脂組成物とした後に、圧縮成形し、樹脂硬化前に、無機系皮膜処理し、後に硬化したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
請求項１記載の樹脂成分が界面活性剤を含むことを特徴とする高耐熱ボンド磁石。
請求項２記載の樹脂硬化が、不活性ガス雰囲気あるいは、真空中で硬化したことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
請求項２記載の樹脂硬化が、常温で硬化されたことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
請求項１記載のボンド磁石の密度を低密度化し、無機系皮膜を浸透させ易くした後に、有機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
請求項１記載の樹脂成分を少なくし、無機系皮膜処理を行うことを特徴とする高耐熱ボンド磁石の作製方法。
請求項１記載のボンド磁石を搭載したモータ。