JP2017130650A - Rare earth bond magnet - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rare earth bond magnet having a small demagnetization property with respect to a temperature change and a high physical heat resistance.SOLUTION: A rare earth bond magnet comprises: rare earth-iron based magnet powder; and a thermosetting resin composition. The thermosetting resin composition includes: a main agent containing a first epoxy resin which is a multifunction epoxy resin and has a glass transition point of 200°C or higher after curing as a result of a reaction with a hardening agent, and a second epoxy resin which is a straight-chain epoxy resin and has a glass transition point of 120°C or lower after curing as a result of a reaction with the hardening agent; and the hardening agent. The proportion of the first epoxy resin and the second epoxy resin blended in the main agent is set so that the thermosetting resin composition has a glass transition point of 150°C or higher and an elastic modulus of 65 GPa or smaller.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、希土類ボンド磁石に関する。   The present invention relates to a rare earth bonded magnet.

近年、希土類永久磁石が、優れた磁気特性を有することから、モータなどの回転機器、一般家電製品、音響機器、医療機器、又は一般産業機器など、幅広い分野で応用されている。特に、粉末状の希土類磁石材料と、希土類磁石材料の結合を担う樹脂(結合樹脂)との組み合わせによる希土類ボンド磁石は、形状自由度が高い特徴を活かし、上記機器の小型化や高性能化などに貢献している。   In recent years, rare earth permanent magnets have excellent magnetic properties, and thus have been applied in a wide range of fields such as rotating devices such as motors, general home appliances, acoustic devices, medical devices, and general industrial devices. In particular, rare earth bonded magnets, which are a combination of powdered rare earth magnet materials and resin (binding resin) that is responsible for bonding rare earth magnet materials, take advantage of their high degree of freedom in shape, making the devices smaller and more sophisticated. Contributing to

さらに、希土類ボンド磁石は、自動車用を代表とする車載用分野(以下単に「車載用」とする。)での使用が顕著である。従来の車載用永久磁石では、フェライト永久磁石が使用されてきた。フェライト永久磁石は優れた耐熱性等を持つからである。しかしながら、フェライト永久磁石は、自発磁化若しくは磁力が比較的弱いため、必要な磁束を得るためには、磁石体積が大きくなってしまうという難点がある。そこで、高出力化かつ小型化などの要請から、フェライト永久磁石に代わって、小型でも高い自発磁化を持つ希土類磁石の使用が年々増加している状況にある。   Further, rare earth bonded magnets are remarkable for use in the field of vehicles typified by automobiles (hereinafter simply referred to as “vehicles”). In conventional in-vehicle permanent magnets, ferrite permanent magnets have been used. This is because ferrite permanent magnets have excellent heat resistance and the like. However, since the ferrite permanent magnet has a relatively weak spontaneous magnetization or magnetic force, there is a problem that the magnet volume becomes large in order to obtain a necessary magnetic flux. In view of the demand for higher output and smaller size, the use of rare earth magnets with high spontaneous magnetization is increasing year by year instead of ferrite permanent magnets.

特開2015−8232号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-8232

このような車載用永久磁石は、自動車等の車輌が様々な環境において駆動されることから、幅広い温度環境に対して、十分な磁気特性を有することが要求される。すなわち、車載用永久磁石には、温度変化に対して少ない減磁特性および物理的耐熱性が必要とされている。ここで、本明細書では、物理的耐熱性とは、機械的強度に関する耐熱性を意味するものとする。一般に、希土類永久磁石は、高温状態では減磁する特性、いわゆる熱減磁が大きい。このような背景において、高温でも磁気特性が低下し難い希土類磁石および希土類磁石の製造方法の試みがなされている(例えば、特許文献1参照)。   Such a vehicle-mounted permanent magnet is required to have sufficient magnetic characteristics over a wide range of temperature environments because a vehicle such as an automobile is driven in various environments. That is, in-vehicle permanent magnets are required to have low demagnetization characteristics and physical heat resistance against temperature changes. Here, in this specification, the physical heat resistance means heat resistance related to mechanical strength. In general, rare earth permanent magnets have a large demagnetization characteristic at high temperatures, so-called thermal demagnetization. Against this background, attempts have been made to produce rare earth magnets and rare earth magnets whose magnetic properties do not easily deteriorate even at high temperatures (see, for example, Patent Document 1).

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、温度変化に対して少ない減磁特性、および高い物理的耐熱性を有する希土類ボンド磁石を提供することである。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a rare-earth bonded magnet having a small demagnetization characteristic with respect to a temperature change and a high physical heat resistance.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る希土類ボンド磁石は、希土類−鉄系の磁石粉末と、熱硬化性樹脂組成物と、を含み、前記熱硬化性樹脂組成物は、多官能のエポキシ樹脂であって硬化剤と反応させて硬化させた後のガラス転移点が200℃以上である第1エポキシ樹脂、及び、直鎖状のエポキシ樹脂であって硬化剤と反応させて硬化させた後のガラス転移点が120℃以下の第2エポキシ樹脂を含む主剤と、硬化剤とを配合してなり、前記主剤における前記第1エポキシ樹脂と前記第2エポキシ樹脂との配合比は、当該熱硬化性樹脂組成物のガラス転移点が150℃以上となり、かつ弾性率が65GPa以下となるように設定されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a rare earth bonded magnet according to one aspect of the present invention includes a rare earth-iron-based magnet powder and a thermosetting resin composition, and the thermosetting The resin composition is a polyfunctional epoxy resin, a first epoxy resin having a glass transition point of 200 ° C. or higher after being cured by reacting with a curing agent, and a linear epoxy resin, which is cured. A main agent containing a second epoxy resin having a glass transition point of 120 ° C. or lower after being cured by reacting with the agent and a curing agent are blended, and the first epoxy resin and the second epoxy resin in the main agent are blended. Is set such that the glass transition point of the thermosetting resin composition is 150 ° C. or higher and the elastic modulus is 65 GPa or lower.

本発明の一態様に係る希土類ボンド磁石は、前記第1エポキシ樹脂がクレゾールノボラック型エポキシオリゴマーからなり、前記第2エポキシ樹脂がビスフェノールA型エポキシオリゴマーからなり、前記配合比が、80:20〜60:40であることを特徴とする。   In the rare earth bonded magnet according to an aspect of the present invention, the first epoxy resin is made of a cresol novolac type epoxy oligomer, the second epoxy resin is made of a bisphenol A type epoxy oligomer, and the blending ratio is 80: 20-60. : 40.

本発明の一態様に係る希土類ボンド磁石は、前記硬化剤がフェノールノボラック型樹脂であることを特徴とする。   The rare earth bonded magnet according to one aspect of the present invention is characterized in that the curing agent is a phenol novolac resin.

本発明の一態様に係る希土類ボンド磁石は、前記磁石粉末が、ネオジム、鉄、およびホウ素を主成分とすることを特徴とする。   The rare earth bonded magnet according to one aspect of the present invention is characterized in that the magnet powder contains neodymium, iron, and boron as main components.

本発明によれば、温度変化に対して少ない減磁特性、および高い物理的耐熱性を有する希土類ボンド磁石を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a rare-earth bonded magnet having a small demagnetization characteristic against temperature change and high physical heat resistance.

図1は、ビスフェノールA型配合率とガラス転移点Tgとの関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the bisphenol A type compounding ratio and the glass transition point Tg. 図2は、ビスフェノールA型配合率と引張弾性率との関係を示す図である。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the bisphenol A type blending ratio and the tensile elastic modulus. 図3は、作製した希土類ボンド磁石の熱減磁率を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the thermal demagnetization rate of the manufactured rare-earth bonded magnet.

以下に、図面を参照して本発明に係る希土類ボンド磁石の実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a rare earth bonded magnet according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

(実施形態)
本発明者らは、希土類ボンド磁石において熱減磁が発生する原因を精査したところ、温度変化に対してその寸法の変化が大きい、すなわち熱膨張率が高い希土類ボンド磁石は熱減磁が大きいことを発見した。その理由は、熱膨張率が高い希土類ボンド磁石は、昇温時に内部に空隙が発生し、空隙内に存在する空気に触れた磁石粉末が酸化劣化してしまうためと考えられる。
より具体的には、磁石粉末同士を結合させるバインダーとしての熱硬化性樹脂組成物を熱硬化させた後の冷却時、またはボンド磁石に加熱と冷却とを繰り返すときの冷却時には、磁石粉末と熱硬化性樹脂組成物との線膨張係数の違いにより、希土類ボンド磁石内に内部応力が発生するため、樹脂が破壊、または磁石粉末からの剥がれが生じ、これが空隙発生の原因の一つとなっていると考えられる。したがって、希土類ボンド磁石内に発生する内部応力を低減すれば、熱減磁率を小さくすることができると考えられる。
(Embodiment)
The present inventors have scrutinized the cause of the occurrence of thermal demagnetization in rare earth bonded magnets. I found The reason is considered to be that rare earth bonded magnets with a high coefficient of thermal expansion generate voids inside when the temperature rises, and the magnet powder that comes into contact with the air present in the voids is oxidized and deteriorated.
More specifically, at the time of cooling after thermosetting the thermosetting resin composition as a binder for bonding the magnet powders, or when cooling and heating the bonded magnet repeatedly, the magnet powder and the heat Due to the difference in coefficient of linear expansion from the curable resin composition, internal stress is generated in the rare-earth bonded magnet, causing the resin to break or peel from the magnet powder, which is one of the causes of void generation. it is conceivable that. Therefore, it is considered that the thermal demagnetization rate can be reduced by reducing the internal stress generated in the rare earth bonded magnet.

ここで、内部応力σは、以下の式(1)で表される。

Figure 2017130650
式(1)において、Erは熱硬化性樹脂の弾性率、αrは熱硬化性樹脂の線膨張係数、αsは磁石粉末の線膨張係数である。 Here, the internal stress σ is expressed by the following formula (1).
Figure 2017130650
In the formula (1), Er is the elastic modulus of the thermosetting resin, αr is the linear expansion coefficient of the thermosetting resin, and αs is the linear expansion coefficient of the magnet powder.

式(1)によれば、内部応力を低減するためには、熱硬化性樹脂の弾性率または線膨張係数を小さくすればよい。しかしながら、弾性率が小さい熱硬化性樹脂は、一般的にガラス転移点Tgが低いので、これを用いた希土類ボンド磁石は、ガラス転移点Tgより高い温度環境下では内部の熱硬化性樹脂が軟化して機械的強度が低下するため、物理的耐熱性が低くなると考えられる。そこで、本発明者らは、温度変化に対して少ない減磁特性、および高い物理的耐熱性を実現するために鋭意検討したところ、これを実現可能な熱硬化性樹脂組成物を見出した。   According to Equation (1), in order to reduce internal stress, the elastic modulus or linear expansion coefficient of the thermosetting resin may be reduced. However, a thermosetting resin having a low elastic modulus generally has a low glass transition point Tg. Therefore, in a rare earth bonded magnet using this, the internal thermosetting resin softens in a temperature environment higher than the glass transition point Tg. Since the mechanical strength is reduced, the physical heat resistance is considered to be lowered. Therefore, the present inventors have intensively studied to realize a low demagnetization property against temperature change and high physical heat resistance, and have found a thermosetting resin composition capable of realizing this.

すなわち、本発明の実施形態に係る希土類ボンド磁石は、希土類−鉄系の磁石粉末と、熱硬化性樹脂組成物と、を含むものである。熱硬化性樹脂組成物は、多官能のエポキシ樹脂であって硬化剤と反応させて硬化させた後のガラス転移点Tgが200℃以上である第1エポキシ樹脂、及び、直鎖状のエポキシ樹脂であって硬化剤と反応させて硬化させた後のガラス転移点Tgが120℃以下の第2エポキシ樹脂を含む主剤と、硬化剤とを配合してなるものである。さらに、第1エポキシ樹脂と第2エポキシ樹脂との配合比は、当該熱硬化性樹脂組成物のガラス転移点Tgが150℃以上となり、かつ弾性率が65GPa以下となるように設定されている。   That is, the rare earth bonded magnet according to the embodiment of the present invention includes a rare earth-iron-based magnet powder and a thermosetting resin composition. The thermosetting resin composition is a polyfunctional epoxy resin, a first epoxy resin having a glass transition point Tg of 200 ° C. or higher after being cured by reacting with a curing agent, and a linear epoxy resin The glass transition point Tg after being cured by reacting with a curing agent is blended with a main agent containing a second epoxy resin having a temperature of 120 ° C. or less and a curing agent. Furthermore, the compounding ratio of the first epoxy resin and the second epoxy resin is set so that the glass transition point Tg of the thermosetting resin composition is 150 ° C. or more and the elastic modulus is 65 GPa or less.

一般的に、多官能のエポキシ樹脂を用いた場合、熱硬化性樹脂組成物は、ガラス転移点Tgが高く、200℃以上とすることができるが、弾性率が高くなる。一方、直鎖状のエポキシ樹脂を用いた場合、熱硬化性樹脂組成物は、弾性率は低いが、ガラス転移点Tgが低く、120℃以下となる場合がある。   In general, when a polyfunctional epoxy resin is used, the thermosetting resin composition has a high glass transition point Tg and can be set to 200 ° C. or higher, but has a high elastic modulus. On the other hand, when a linear epoxy resin is used, the thermosetting resin composition has a low elastic modulus but has a low glass transition point Tg and may be 120 ° C. or lower.

そこで、本発明者らは、これらの性質の異なるエポキシ樹脂を適正な配合比で配合することで、適正なガラス転移点と弾性率とを両立する熱硬化性樹脂組成物を実現し、これを用いて温度変化に対して少ない減磁特性、および高い物理的耐熱性の希土類ボンド磁石を実現することに想到した。   Therefore, the present inventors realized a thermosetting resin composition having both an appropriate glass transition point and an elastic modulus by blending these epoxy resins having different properties at an appropriate blending ratio. We have come up with the realization of rare earth bonded magnets with low demagnetization characteristics against temperature changes and high physical heat resistance.

多官能の第1エポキシ樹脂は、ガラス転移点Tgが200℃以上のものであれば特に限定はされないが、たとえばクレゾールノボラック型エポキシオリゴマーからなるものを用いることができる。クレゾールノボラック型エポキシオリゴマーからなるエポキシ樹脂は、これを単体で主剤として用い、硬化剤としてフェノールノボラック型樹脂を用いた場合、熱硬化性樹脂組成物のガラス転移点Tgが225℃程度、引張弾性率が67GPa程度となる。   The polyfunctional first epoxy resin is not particularly limited as long as it has a glass transition point Tg of 200 ° C. or higher. For example, a polyfunctional first epoxy resin made of a cresol novolac type epoxy oligomer can be used. When an epoxy resin composed of a cresol novolac type epoxy oligomer is used alone as a main agent and a phenol novolac type resin is used as a curing agent, the glass transition point Tg of the thermosetting resin composition is about 225 ° C., and the tensile modulus of elasticity. Is about 67 GPa.

直鎖状の第2エポキシ樹脂は、ガラス転移点Tgが120℃以上のものであれば特に限定はされないが、たとえばビスフェノールA型エポキシオリゴマーからなるものを用いることができる。ビスフェノールA型エポキシオリゴマーからなるエポキシ樹脂は、これを単体で主剤として用い、硬化剤としてフェノールノボラック型樹脂を用いた場合、熱硬化性樹脂組成物のガラス転移点Tgが120℃程度、引張弾性率が22GPa程度となる。   The linear second epoxy resin is not particularly limited as long as it has a glass transition point Tg of 120 ° C. or higher. For example, a linear second epoxy resin made of a bisphenol A type epoxy oligomer can be used. When the epoxy resin composed of bisphenol A type epoxy oligomer is used alone as a main agent and a phenol novolak type resin is used as a curing agent, the glass transition point Tg of the thermosetting resin composition is about 120 ° C., and the tensile modulus of elasticity. Is about 22 GPa.

後に実験例を示すように、これらのクレゾールノボラック型エポキシオリゴマーからなるエポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシオリゴマーからなるエポキシ樹脂を所定の範囲の配合比で配合したものを主剤として用いることにより、ガラス転移点Tgが150℃以上、かつ引張弾性率が65GPa以下の熱硬化性樹脂組成物を実現することができる。   As shown in the experimental examples later, the glass transition point is obtained by using, as a main ingredient, a mixture of an epoxy resin composed of these cresol novolac type epoxy oligomers and an epoxy resin composed of bisphenol A type epoxy oligomers in a predetermined range. A thermosetting resin composition having a Tg of 150 ° C. or more and a tensile modulus of 65 GPa or less can be realized.

なお、希土類−鉄系の磁石粉末としては、特に限定はされないが、ネオジム(Nd)、鉄(Fe)、およびホウ素(B)を主成分とするNd−Fe−B系磁石粉末を用いることが好ましい。また、磁石粉末と熱硬化性樹脂組成物との質量比は99:1〜97:3程度(すなわち、希土類ボンド磁石が熱硬化性樹脂組成物を1〜3質量%含む)とすることが好ましい。   The rare earth-iron-based magnet powder is not particularly limited, but Nd-Fe-B-based magnet powder mainly composed of neodymium (Nd), iron (Fe), and boron (B) is used. preferable. The mass ratio of the magnet powder to the thermosetting resin composition is preferably about 99: 1 to 97: 3 (that is, the rare earth bonded magnet contains 1 to 3 mass% of the thermosetting resin composition). .

本実施形態に係る希土類ボンド磁石は、例えば以下のように製造することができる。
はじめに、希土類−鉄系の磁石粉末を粉砕する。ここで、希土類−鉄系の磁石粉末の粒径範囲は、30μmから500μmであることが好ましく、50μmから250μmであることがさらに好ましい。磁石粉末の粒径が30μm以上であれば、磁石粉末の比表面積が小さくなるため、磁石粉末そのものが酸化される確率が低くなる。また、磁石粉末の粒径が500μmより小さい方が、肉厚が1mmを下回るリング磁石を圧縮成形する際にも適している。また、後工程である成形時の良好な成形性を得るために、希土類磁石粉末の粒度分布の幅が狭いことが望ましい。
The rare earth bonded magnet according to the present embodiment can be manufactured as follows, for example.
First, the rare earth-iron magnet powder is pulverized. Here, the particle size range of the rare earth-iron-based magnet powder is preferably 30 μm to 500 μm, and more preferably 50 μm to 250 μm. If the particle size of the magnet powder is 30 μm or more, the specific surface area of the magnet powder becomes small, so that the probability that the magnet powder itself is oxidized becomes low. A magnet powder having a particle size smaller than 500 μm is also suitable for compression molding of a ring magnet having a wall thickness of less than 1 mm. In addition, in order to obtain good formability at the time of molding, which is a subsequent process, it is desirable that the width of the particle size distribution of the rare earth magnet powder is narrow.

つづいて、希土類−鉄系の磁石粉末と熱硬化性樹脂組成物の溶液とを混練する。熱硬化性樹脂組成物の溶液とは、主剤としてのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂と硬化剤としてのフェノールノボラック型樹脂とを所定の質量比で配合し、溶剤に溶解させたものである。当該混練によって生成された混練物をコンパウンドと呼ぶ。   Subsequently, the rare earth-iron-based magnet powder and the thermosetting resin composition solution are kneaded. The solution of the thermosetting resin composition is a mixture of a cresol novolac type epoxy resin as a main agent and a phenol novolac type resin as a curing agent in a predetermined mass ratio and dissolved in a solvent. The kneaded material generated by the kneading is called a compound.

つづいて、コンパウンドを乾燥させる。この乾燥工程は、熱硬化性樹脂組成物の溶液に含まれていた溶剤を揮発させるためのものである。   Next, dry the compound. This drying process is for volatilizing the solvent contained in the solution of the thermosetting resin composition.

つづいて、乾燥したコンパウンドを解砕し、コンパウンドの粒径を分級する。コンパウンドの粒径範囲は、続く工程における金型等の成形型キャビティへの充填性を考慮すると、例えば30〜500μm程度とすることが望ましい。したがって、解砕および分級は、当該範囲となるように、コンパウンドを解砕して分級することが望ましい。   Subsequently, the dried compound is crushed and the particle size of the compound is classified. The particle size range of the compound is desirably about 30 to 500 μm, for example, in consideration of the filling property into a mold cavity such as a mold in the subsequent process. Therefore, it is desirable to crush and classify the compound so that crushing and classification fall within the range.

つづいて、コンパウンドに滑剤を混合する。この滑剤は、後工程である成形時において、金型等の成形型キャビティへの充填を容易にし、かつ、圧力を加えた際の成形型キャビティとの摩擦を低減するためのものである。   Next, mix the lubricant with the compound. This lubricant is for facilitating filling of a mold cavity such as a mold during molding, which is a subsequent process, and reducing friction with the mold cavity when pressure is applied.

つづいて、コンパウンドを成形型キャビティへ充填し、圧力を加えて圧縮成形する。加える圧力は、熱硬化性樹脂組成物の降伏応力以上の圧力であり、例えば0.1GPa〜1.5GPa程度とすることが好ましい。また、圧縮成形後の成形体は、当該成形体に占める残留空隙の体積分率を6体積%以上12体積%以下とすることが好ましい。   Subsequently, the compound is filled into the mold cavity, and compression molding is performed by applying pressure. The applied pressure is a pressure equal to or higher than the yield stress of the thermosetting resin composition, and is preferably about 0.1 GPa to 1.5 GPa, for example. Moreover, it is preferable that the molded object after compression molding shall be 6 volume% or more and 12 volume% or less of the volume fraction of the residual space which occupies for the said molded object.

最後に、圧縮成形後の成形体を加熱して熱硬化させる。本実施形態の場合、例えば150℃から190℃の温度で10分から100分程度の時間で熱硬化が行われる。当該熱硬化された被着磁体に、別途、防錆処理として塗装処理を施す。その後、別途着磁処理を行うことにより希土類ボンド磁石が完成する。   Finally, the compact after compression molding is heated and cured. In the case of this embodiment, for example, thermosetting is performed at a temperature of 150 ° C. to 190 ° C. for about 10 minutes to 100 minutes. The heat-cured magnetized body is separately subjected to a coating treatment as a rust prevention treatment. Thereafter, a rare earth bonded magnet is completed by performing a separate magnetizing process.

(実験例1)
以下では、熱硬化性樹脂組成物自体の特性を確認するために、下記表1に示す配合比(表1中、百分率で示す)でクレゾールノボラック型エポキシオリゴマーからなるエポキシ樹脂(表1中、クレゾールノボラック型と記載する)とビスフェノールA型エポキシオリゴマーからなるエポキシ樹脂(表1中、ビスフェノールA型と記載する)とを配合して主剤として、これに硬化剤としてフェノールノボラック型樹脂を配合し、バインダーとしての熱硬化性樹脂組成物のサンプル1〜7を作製し、そのガラス転移点Tgと引張弾性率とを測定した。ガラス転移点TgはDSC法で測定した値である。また引張弾性率はJIS−K7161−1に開示された方法で測定した値である。なお、表1に示すように、サンプル1は主剤が100%クレゾールノボラック型からなる。サンプル2、3、4、5、6は、主剤中のビスフェノールA型の配合率がそれぞれ10%、20%、30%、40%、50%である。サンプル7は主剤が100%ビスフェノールA型からなる。

Figure 2017130650
(Experimental example 1)
Below, in order to confirm the characteristic of thermosetting resin composition itself, the epoxy resin which consists of a cresol novolak-type epoxy oligomer with the compounding ratio (shown in percentage in Table 1) shown in following Table 1 (in Table 1, cresol). Novolak type) and an epoxy resin composed of bisphenol A type epoxy oligomer (described in Table 1 as bisphenol A type) as a main agent, and a phenol novolac type resin as a curing agent. Samples 1 to 7 of the thermosetting resin composition were prepared, and their glass transition point Tg and tensile modulus were measured. The glass transition point Tg is a value measured by the DSC method. The tensile modulus is a value measured by the method disclosed in JIS-K7161-1. In addition, as shown in Table 1, the sample 1 is composed of a 100% cresol novolac type as a main ingredient. In Samples 2, 3, 4, 5, and 6, the blending ratio of bisphenol A type in the main agent is 10%, 20%, 30%, 40%, and 50%, respectively. Sample 7 consists of 100% bisphenol A as the main ingredient.
Figure 2017130650

図1は、主剤中のビスフェノールA型配合率とガラス転移点Tgとの関係を示す図である。図1に示すように、主剤が100%クレゾールノボラック型からなるサンプル1のガラス転移点Tgは225℃程度であった。一方、主剤が100%ビスフェノールA型からなるサンプル7のガラス転移点Tgは120℃程度であった。サンプル2〜6については、ビスフェノールA型の配合率が高くなるほどガラス転移点が低下し、配合率が40%以下のサンプル1〜5ではガラス転移点Tgが150℃以上となった。   FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the bisphenol A type compounding ratio in the main agent and the glass transition point Tg. As shown in FIG. 1, the glass transition point Tg of Sample 1 whose main agent is a 100% cresol novolak type was about 225 ° C. On the other hand, the glass transition point Tg of Sample 7 whose main agent is 100% bisphenol A type was about 120 ° C. About samples 2-6, the glass transition point fell, so that the compounding rate of the bisphenol A type | mold became high, and the glass transition point Tg became 150 degreeC or more in the samples 1-5 whose compounding rate is 40% or less.

図2は、主剤中のビスフェノールA型配合率と引張弾性率との関係を示す図である。図2に示すように、主剤が100%クレゾールノボラック型からなるサンプル1の引張弾性率は67GPa程度であった。一方、主剤が100%ビスフェノールA型からなるサンプル7の引張弾性率は22GPa程度であった。サンプル2〜6については、ビスフェノールA型の配合率が高くなるほど引張弾性率が低下し、配合率が20%以上のサンプル3〜7では引張弾性率が65GPa以下となった。   FIG. 2 is a view showing the relationship between the bisphenol A type compounding ratio and the tensile elastic modulus in the main agent. As shown in FIG. 2, the tensile modulus of the sample 1 whose main agent is 100% cresol novolak type was about 67 GPa. On the other hand, the tensile modulus of the sample 7 whose main agent is 100% bisphenol A type was about 22 GPa. For Samples 2-6, the tensile modulus decreased as the blending ratio of bisphenol A type increased, and in Samples 3-7, where the blending ratio was 20% or more, the tensile modulus was 65 GPa or less.

(実験例2)
つぎに、本発明の実験例2として、磁石粉末としてNd−Fe−B系磁石粉末(化学式:NdFe14B)、熱硬化性樹脂組成物の主剤および硬化剤として表1のサンプル1〜7のそれぞれ、溶剤としてメチルエチルケトンを用い、上記に例示した製造方法にて、直径10mm、高さ7mmの円柱形状の希土類ボンド磁石を7つ作製した。ここで、コンパウンドにおいて磁石粉末と熱硬化性樹脂組成物との質量比が100:2.5となるように各材料の配合量を調整した。また、圧縮成形時には0.8GPaの圧力を加えた。また、熱硬化の工程は190℃で30分の時間だけ行った。なお、着磁処理については、円柱の軸方向に磁束密度5T(T:テスラ)の着磁磁界を印加した。
(Experimental example 2)
Next, as Experimental Example 2 of the present invention, Nd—Fe—B based magnet powder (chemical formula: Nd 2 Fe 14 B) is used as the magnet powder, and samples 1 to 1 in Table 1 are used as the main agent and curing agent of the thermosetting resin composition. Seven, seven columnar rare earth bonded magnets having a diameter of 10 mm and a height of 7 mm were produced by the above-described production method using methyl ethyl ketone as a solvent. Here, the compounding amount of each material was adjusted so that the mass ratio of the magnet powder and the thermosetting resin composition in the compound was 100: 2.5. Further, a pressure of 0.8 GPa was applied during compression molding. The thermosetting process was performed at 190 ° C. for 30 minutes. In addition, about the magnetization process, the magnetic field of magnetic flux density 5T (T: Tesla) was applied to the axial direction of a cylinder.

つぎに、作製した実験例2の各希土類ボンド磁石を180℃の温度で1000時間熱暴露しながら、希土類ボンド磁石により発生する磁場の磁束を測定した。図3は、作製した希土類ボンド磁石の熱減磁率(磁束の減少率)を示す図である。なお、縦軸は熱減磁率を示し、横軸は熱暴露時間を対数で示している。また、凡例において、たとえばサンプル1:0%とは、表1に示すビスフェノールA型の配合率が0%であるサンプル1の主剤および硬化剤を用いた希土類ボンド磁石であることを示している。   Next, the magnetic flux generated by the rare earth bonded magnet was measured while exposing each rare earth bonded magnet of Experimental Example 2 to a temperature of 180 ° C. for 1000 hours. FIG. 3 is a diagram showing the thermal demagnetization rate (magnetic flux reduction rate) of the manufactured rare-earth bonded magnet. The vertical axis indicates the thermal demagnetization factor, and the horizontal axis indicates the heat exposure time in logarithm. In the legend, for example, Sample 1: 0% indicates a rare-earth bonded magnet using the main agent and curing agent of Sample 1 in which the mixing ratio of the bisphenol A type shown in Table 1 is 0%.

図3に示すように、ビスフェノールA型の配合率が0%のサンプル1では減磁率が−10%以下であったが、ビスフェノールA型の配合率が20%以上のサンプル2〜7では、1000時間熱暴露後の熱減磁率を−5%以内とすることができることが確認された。なお、ビスフェノールA型の配合率を20%より増加させても熱減磁率は大きくは改善しなかった。   As shown in FIG. 3, the demagnetization rate was -10% or less in Sample 1 where the blending ratio of bisphenol A type was 0%, but 1000% in Samples 2-7 where the blending ratio of bisphenol A type was 20% or more. It was confirmed that the thermal demagnetization factor after exposure to time heat could be within -5%. The thermal demagnetization rate was not greatly improved even when the blending ratio of bisphenol A type was increased from 20%.

図1〜3に示す結果が示すように、ビスフェノールA型の配合率が20%〜40%(すなわち、クレゾールノボラック型とビスフェノールA型との配合比が80:20〜60:40)であれば、熱硬化性樹脂組成物のガラス転移点Tgが150℃以上となり、かつ弾性率が65GPa以下となって、温度変化に対して少ない減磁特性、および150℃の高温下での使用にも適する高い物理的耐熱性を有する希土類ボンド磁石を実現できる。   As shown in the results shown in FIGS. 1 to 3, if the blending ratio of bisphenol A type is 20% to 40% (that is, the blending ratio of cresol novolac type to bisphenol A type is 80:20 to 60:40). The glass transition point Tg of the thermosetting resin composition is 150 ° C. or more and the elastic modulus is 65 GPa or less, which is suitable for use at a high temperature of 150 ° C. A rare earth bonded magnet having high physical heat resistance can be realized.

なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.

Claims (4)

希土類−鉄系の磁石粉末と、
熱硬化性樹脂組成物と、
を含み、
前記熱硬化性樹脂組成物は、多官能のエポキシ樹脂であって硬化剤と反応させて硬化させた後のガラス転移点が200℃以上である第1エポキシ樹脂、及び、直鎖状のエポキシ樹脂であって硬化剤と反応させて硬化させた後のガラス転移点が120℃以下の第2エポキシ樹脂を含む主剤と、硬化剤とを配合してなり、
前記主剤における前記第1エポキシ樹脂と前記第2エポキシ樹脂との配合比は、当該熱硬化性樹脂組成物のガラス転移点が150℃以上となり、かつ弾性率が65GPa以下となるように設定されていることを特徴とする希土類ボンド磁石。
Rare earth-iron magnet powder,
A thermosetting resin composition;
Including
The thermosetting resin composition is a polyfunctional epoxy resin, a first epoxy resin having a glass transition point of 200 ° C. or higher after being reacted with a curing agent and cured, and a linear epoxy resin The glass transition point after being cured by reacting with a curing agent is a main component containing a second epoxy resin having a temperature of 120 ° C. or less, and a curing agent,
The mixing ratio of the first epoxy resin and the second epoxy resin in the main agent is set so that the glass transition point of the thermosetting resin composition is 150 ° C. or more and the elastic modulus is 65 GPa or less. A rare earth bonded magnet characterized by having
前記第1エポキシ樹脂がクレゾールノボラック型エポキシオリゴマーからなり、前記第2エポキシ樹脂がビスフェノールA型エポキシオリゴマーからなり、前記配合比が、80:20〜60:40であることを特徴とする請求項1に記載の希土類ボンド磁石。   The first epoxy resin is made of a cresol novolac type epoxy oligomer, the second epoxy resin is made of a bisphenol A type epoxy oligomer, and the blending ratio is 80:20 to 60:40. The rare earth bonded magnet described in 1. 前記硬化剤がフェノールノボラック型樹脂であることを特徴とする請求項2に記載の希土類ボンド磁石。   The rare earth bonded magnet according to claim 2, wherein the curing agent is a phenol novolac resin. 前記磁石粉末が、ネオジム、鉄、およびホウ素を主成分とすることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の希土類ボンド磁石。   The rare earth bonded magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnet powder contains neodymium, iron, and boron as main components.
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