JP2021095616A - Bond magnet - Google Patents

Bond magnet Download PDF

Info

Publication number
JP2021095616A
JP2021095616A JP2019228313A JP2019228313A JP2021095616A JP 2021095616 A JP2021095616 A JP 2021095616A JP 2019228313 A JP2019228313 A JP 2019228313A JP 2019228313 A JP2019228313 A JP 2019228313A JP 2021095616 A JP2021095616 A JP 2021095616A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic powder
coupling agent
bond magnet
alicyclic structure
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019228313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7436798B2 (en
Inventor
貴士 麻田
Takashi Asada
貴士 麻田
秀一 多田
Shuichi Tada
秀一 多田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to JP2019228313A priority Critical patent/JP7436798B2/en
Publication of JP2021095616A publication Critical patent/JP2021095616A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7436798B2 publication Critical patent/JP7436798B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

To provide a bond magnet excellent in not only magnetic characteristics but also mechanical physical properties.SOLUTION: A bond magnet includes magnetic powder treated with a coupling agent having an alicyclic structure, and a cured product of a thermosetting resin having an alicyclic structure.SELECTED DRAWING: None

Description

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

特許文献1には、磁性粉末と重合性モノマーからなるボンド磁石が開示されている。また、磁性粉末が、カップリング剤などの公知の表面処理剤で表面処理されることが開示されている。 Patent Document 1 discloses a bonded magnet composed of a magnetic powder and a polymerizable monomer. Further, it is disclosed that the magnetic powder is surface-treated with a known surface treatment agent such as a coupling agent.

特開2009−155545号公報JP-A-2009-155545

本発明は、磁気特性とともに機械物性にも優れたボンド磁石を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a bonded magnet having excellent mechanical properties as well as magnetic properties.

本発明の一態様にかかるボンド磁石は、脂環構造を有するカップリング剤で処理された磁性粉末と、脂環構造を有する熱硬化性樹脂の硬化物を含む。 The bonded magnet according to one aspect of the present invention includes a magnetic powder treated with a coupling agent having an alicyclic structure and a cured product of a thermosetting resin having an alicyclic structure.

本発明の一態様にかかるボンド磁石は、磁気特性とともに機械物性にも優れている。 The bonded magnet according to one aspect of the present invention is excellent not only in magnetic properties but also in mechanical properties.

以下、本発明の実施形態について詳述する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための一例であり、本発明を以下のものに限定するものではない。なお、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the embodiments shown below are examples for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following. In this specification, the term "process" is used not only for an independent process but also for the term "process" as long as the intended purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. included.

本実施形態のボンド磁石は、脂環構造を有するカップリング剤で処理された磁性粉末と、脂環構造を有する熱硬化性樹脂の硬化物を含む。脂環構造を有する熱硬化性樹脂は、従来のエポキシ樹脂やフェノール樹脂などの極性基を有する熱硬化性樹脂と比べて粘度が低いため、作製したボンド磁石中の磁性粉末の充填率を高くすることができる。また、脂環構造を有するカップリング剤は、従来の極性基を有するカップリング剤と比べて、カップリング処理した磁性粉末と樹脂とを混合する際の粘度上昇を抑制でき、得られたボンド磁石中の磁性粉末の充填率を高くできる。さらに、脂環構造を有するカップリング剤は、脂環構造を有する熱硬化性樹脂と直接結合しやすく、高い架橋密度をもつ硬化物が得られる。これらより、磁気特性とともに機械物性が向上すると考えられる。 The bond magnet of the present embodiment includes a magnetic powder treated with a coupling agent having an alicyclic structure and a cured product of a thermosetting resin having an alicyclic structure. Since the thermosetting resin having an alicyclic structure has a lower viscosity than the conventional thermosetting resin having a polar group such as an epoxy resin or a phenol resin, the filling rate of the magnetic powder in the produced bond magnet is increased. be able to. Further, the coupling agent having an alicyclic structure can suppress an increase in viscosity when the coupling-treated magnetic powder and the resin are mixed, as compared with the conventional coupling agent having a polar group, and the obtained bond magnet can be suppressed. The filling rate of the magnetic powder inside can be increased. Further, the coupling agent having an alicyclic structure is likely to be directly bonded to a thermosetting resin having an alicyclic structure, and a cured product having a high crosslink density can be obtained. From these, it is considered that the mechanical properties are improved as well as the magnetic characteristics.

磁性粉末の材料は特に限定されず、SmFeN系、NdFeB系、SmCo系の希土類磁性材料などが挙げられる。なかでも、耐熱性や、希少金属を含有しない点で、SmFeN系磁性粉末が好ましい。 The material of the magnetic powder is not particularly limited, and examples thereof include SmFeN-based, NdFeB-based, and SmCo-based rare earth magnetic materials. Among them, SmFeN-based magnetic powder is preferable in terms of heat resistance and that it does not contain rare metals.

SmFeN系磁性粉末としては、ThZn17型の結晶構造をもち、一般式がSmFe100−x−yで表される希土類金属Smと鉄Feと窒素Nからなる窒化物が挙げられる。ここで、xは、8.1原子%以上10原子%以下、yは13.5原子%以上13.9原子%以下、残部が主としてFeとされることが好ましい。 Examples of the SmFeN-based magnetic powder include a nitride composed of a rare earth metal Sm having a Th 2 Zn 17- type crystal structure and a general formula of Sm x Fe 100-xy N y, iron Fe, and nitrogen N. Be done. Here, it is preferable that x is 8.1 atomic% or more and 10 atomic% or less, y is 13.5 atomic% or more and 13.9 atomic% or less, and the balance is mainly Fe.

SmFeN磁性粉末については、特開平11−189811号公報に開示された方法により製造できる。NdFeB系磁性粉末については、国際公開第2003/85147号公報に開示されたHDDR法により製造できる。SmCo系磁性粉末については、特開平08−260083号公報に開示された方法により製造できる。 The SmFeN magnetic powder can be produced by the method disclosed in JP-A-11-189811. The NdFeB-based magnetic powder can be produced by the HDDR method disclosed in International Publication No. 2003/85147. The SmCo-based magnetic powder can be produced by the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-260883.

磁性粉末の平均粒径は10μm以下が好ましく、磁気特性の点より6μm以下がより好ましく、4μm以下がさらに好ましい。10μmを超えると、結晶粒径が大きくなることで、磁粉の保磁力が著しく減少する傾向がある。なお、平均粒径は、粒度分布における小粒径側からの体積累積50%に相当する粒径として測定される。 The average particle size of the magnetic powder is preferably 10 μm or less, more preferably 6 μm or less, and further preferably 4 μm or less from the viewpoint of magnetic properties. If it exceeds 10 μm, the coercive force of the magnetic powder tends to be significantly reduced due to the increase in crystal grain size. The average particle size is measured as a particle size corresponding to a cumulative volume of 50% from the small particle size side in the particle size distribution.

磁性粉末は、リン酸処理することができる。リン酸処理することで、磁性粉末の表面にP−O結合を有する不動態膜が形成される。 The magnetic powder can be treated with phosphoric acid. By the phosphoric acid treatment, a passivation film having a PO bond is formed on the surface of the magnetic powder.

リン酸処理は、リン酸処理薬と磁性粉末を反応させることにより行われる。リン酸処理薬としては、例えば、オルトリン酸、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム等のリン酸塩系、次亜リン酸、次亜リン酸塩系、ピロリン酸、ポリリン酸系等の無機リン酸、有機リン酸およびそれらの塩が挙げられる。 The phosphoric acid treatment is carried out by reacting a phosphoric acid treatment agent with a magnetic powder. Examples of the phosphoric acid treatment agent include phosphates such as orthophosphoric acid, sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, zinc phosphate, calcium phosphate, and hypophosphite. Examples thereof include inorganic phosphoric acid such as phosphoric acid, hypophosphite type, pyrophosphate and polyphosphoric acid type, organic phosphoric acid and salts thereof.

磁性粉末は、成形体作製段階での酸化や得られた成形体の使用中の酸化からの保護の点で、アルキルシリケートにより処理するシリカ処理が行われていることが好ましい。アルキルシリケートは、下記一般式で表され、なかでもメチルシリケートまたはエチルシリケートが好ましい。
Si(n−1)(OR)(2n+2)
(Rはアルキル基であり、nは1〜10の整数である。)
The magnetic powder is preferably subjected to a silica treatment treated with an alkyl silicate from the viewpoint of protection from oxidation at the stage of producing the molded product and oxidation during use of the obtained molded product. The alkyl silicate is represented by the following general formula, and among them, methyl silicate or ethyl silicate is preferable.
Si n O (n-1) (OR) (2n + 2)
(R is an alkyl group and n is an integer of 1-10.)

シリカ処理は、上述のアルキルシリケートと、該シリケートを加水分解させるために必要な水分とともに磁性粉末に混合し、不活性ガス雰囲気中で加熱処理することで、シリカ被膜を形成することができる。シリケートを加水分解させるために必要な水分として、酢酸水溶液、硫酸、リン酸水溶液等の酸性水溶液及びアンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等の塩基性水溶液が挙げられる。アルキルシリケートの混合量は、磁性粉末100重量部に対して、1重量部以上4重量部以下が好ましく、1.5重量部以上2.5重量部以下がより好ましい。 In the silica treatment, a silica film can be formed by mixing the above-mentioned alkyl silicate and the water required for hydrolyzing the silicate with the magnetic powder and heat-treating in an inert gas atmosphere. Examples of the water required for hydrolyzing the silicate include acidic aqueous solutions such as acetic acid aqueous solution, sulfuric acid and phosphoric acid aqueous solution, and basic aqueous solutions such as ammonia water, sodium hydroxide aqueous solution and potassium hydroxide aqueous solution. The mixing amount of the alkyl silicate is preferably 1 part by weight or more and 4 parts by weight or less, and more preferably 1.5 parts by weight or more and 2.5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder.

磁性粉末は、脂環構造を有するカップリング剤で処理されている。該処理は、シリカ処理が行われた後に行われることが好ましい。該カップリング剤で処理することによって、熱硬化性樹脂との濡れ性を改善し、ボンド磁石の機械強度を向上させることができる。 The magnetic powder is treated with a coupling agent having an alicyclic structure. The treatment is preferably performed after the silica treatment has been performed. By treating with the coupling agent, the wettability with the thermosetting resin can be improved and the mechanical strength of the bond magnet can be improved.

脂環構造を有するカップリング剤としては、脂環構造を有する限り特に限定されないが、極性基を有さないものが好ましい。脂環構造としては、モノシクロ環、ビシクロ環、トリシクロ環が挙げられるが、ビシクロ環が好ましい。このようなカップリング剤としては、たとえばビシクロ環であるノルボルネン骨格を有するシランカップリング剤として2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)エチルトリメトキシシラン、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)エチルトリエトキシシラン、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)トリメトキシシラン、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)トリエトキシシラン、2−(ビシクロ[2.2.1]へプト−2−エニル)エチニルトリメトキシシラン、2−(ビシクロ[2.2.1]へプト−2−エニル)エチニルトリエトキシシラン、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)ヘキシルトリメトキシシラン、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)ヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらのカップリング剤は1種のみを使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、熱硬化性樹脂との相溶性、磁粉表面の滑り性、耐熱性等の点で、ノルボルネン骨格を有するカップリング剤がより好ましく、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)エチルトリメトキシシラン、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)エチルトリエトキシシランがさらに好ましい。 The coupling agent having an alicyclic structure is not particularly limited as long as it has an alicyclic structure, but those having no polar group are preferable. Examples of the alicyclic structure include a monocyclo ring, a bicyclo ring, and a tricyclo ring, and a bicyclo ring is preferable. Examples of such a coupling agent include 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) ethyltrimethoxysilane as a silane coupling agent having a norbornene skeleton which is a bicyclo ring. -(Bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) ethyltriethoxysilane, 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) trimethoxysilane, 2- (Bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) triethoxysilane, 2- (bicyclo [2.2.1] hept-2-enyl) ethynyltrimethoxysilane, 2- (Vicyclo [2.2.1] hept-2-enyl) ethynyltriethoxysilane, 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) hexyltrimethoxysilane, 2-( Bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) hexyltriethoxysilane and the like can be mentioned. These coupling agents may be used alone or in combination of two or more. Among them, a coupling agent having a norbornene skeleton is more preferable in terms of compatibility with a thermosetting resin, slipperiness of the magnetic powder surface, heat resistance, etc., and 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-5). -En-2-yl) ethyltrimethoxysilane and 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) ethyltriethoxysilane are more preferred.

脂環構造を有するカップリング剤による処理は、上述のカップリング剤を、カップリング剤を加水分解させるために必要な水分とともに磁性粉末に混合し、不活性ガス雰囲気中で加熱処理することで、カップリング剤の被膜を形成することができる。カップリング剤を加水分解させるために必要な水分として、酢酸水溶液、硫酸、リン酸水溶液等の酸性水溶液及びアンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等の塩基性水溶液が挙げられる。脂環構造を有するカップリング剤の混合量は、磁性粉末100重量部に対して、0.1重量部以上2重量部以下が好ましく、0.2重量部以上1.2重量部以下がより好ましい。0.1重量部未満ではカップリング剤の効果が小さく、2重量部を超えると、磁性粉末の凝集により、磁気特性が低下する傾向がある。 The treatment with a coupling agent having an alicyclic structure is performed by mixing the above-mentioned coupling agent with the magnetic powder together with the water required for hydrolyzing the coupling agent and heat-treating in an inert gas atmosphere. A coating of the coupling agent can be formed. Examples of the water required for hydrolyzing the coupling agent include acidic aqueous solutions such as acetic acid aqueous solution, sulfuric acid and phosphoric acid aqueous solution, and basic aqueous solutions such as ammonia water, sodium hydroxide aqueous solution and potassium hydroxide aqueous solution. The mixing amount of the coupling agent having an alicyclic structure is preferably 0.1 part by weight or more and 2 parts by weight or less, and more preferably 0.2 parts by weight or more and 1.2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder. .. If it is less than 0.1 parts by weight, the effect of the coupling agent is small, and if it exceeds 2 parts by weight, the magnetic properties tend to deteriorate due to the aggregation of the magnetic powder.

脂環構造を有するカップリング剤で処理された磁性粉末は、潤滑性を高めることで圧縮成形時の粒子間に働く摩擦力を低下させ、成形品中の磁性粉末を高充填させる点で、さらに炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するカップリング剤で処理することが好ましい。アルキル基又はアルケニル基の炭素数は10以上24以下が好ましい。ここで、アルキル基またはアルケニル基の炭素数が8未満だと、潤滑性の付与が不十分となり、炭素数が24より大きいと、処理液の粘度が著しく増すため均一な被覆が難しくなる傾向がある。 The magnetic powder treated with a coupling agent having an alicyclic structure further improves the lubricity, reduces the frictional force acting between the particles during compression molding, and highly fills the magnetic powder in the molded product. It is preferable to treat with a coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms. The alkyl group or alkenyl group preferably has 10 or more and 24 or less carbon atoms. Here, if the number of carbon atoms of the alkyl group or the alkenyl group is less than 8, the imparting of lubricity is insufficient, and if the number of carbon atoms is larger than 24, the viscosity of the treatment liquid increases remarkably, which tends to make uniform coating difficult. is there.

炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するカップリング剤としては、シランカップリング剤、ホスフェートカップリング剤またはハイドロゲンホスファイトカップリング剤などが挙げられる。これらのカップリング剤は、1種のみを使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。ここで、カップリング剤とは、分子中に2個以上の異なる基を持っており、その一つは、無機質材料と作用する基、もう一つが有機質材料と作用する基を有するものを言う。 Examples of the coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms include a silane coupling agent, a phosphate coupling agent, and a hydrogen phosphite coupling agent. These coupling agents may be used alone or in combination of two or more. Here, the coupling agent has two or more different groups in the molecule, one having a group acting with an inorganic material and the other having a group acting with an organic material.

炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するシランカップリング剤は、下記一般式で表されるものが挙げられる。具体例としては、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン等が挙げられ、なかでもオクタデシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシランが好ましい。
(RSi(OR(4−x)
(Rは、C2n+1で示されるアルキル基またはC2n−1で示されるアルケニル基であり、nは8〜24の整数であり、RはC2m+1で示されるアルキル基であり、mは1〜4の整数であり、xは1〜3の整数である。)
なお、シランカップリング剤における有機質材料と作用する基は、例えばケイ素原子と炭素原子が直接結合しているものをいい、上記式ではRであり、無機質材料と作用する基はORである。
Examples of the silane coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms are those represented by the following general formula. Specific examples include decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, and octyltriethoxysilane. Examples thereof include silane, and among them, octadecyltriethoxysilane and octyltriethoxysilane are preferable.
(R 1 ) x Si (OR 2 ) (4-x)
(R 1 is an alkyl group represented by C n H 2n + 1 or an alkenyl group represented by C n H 2n-1 , n is an integer of 8 to 24, and R 2 is an alkyl represented by C m H 2 m + 1. It is a group, m is an integer of 1 to 4, and x is an integer of 1 to 3.)
The group that acts on the organic material in the silane coupling agent refers to, for example, a group in which a silicon atom and a carbon atom are directly bonded to each other, which is R 1 in the above formula, and the group that acts on the inorganic material is OR 2 . ..

炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するホスフェートカップリング剤としては、下記一般式として表されるものが挙げられる。具体例としては、ジデシルアシッドホスフェート、イソデシルアシッドホスフェート、イソトリデジシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホスフェート、イソステアリルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート等が挙げられ、なかでもオレイルアシッドホスフェートが好ましい。
(RO)PO(OH)(3−x)
(Rは、C2n+1で示されるアルキル基またはC2n−1で示されるアルケニル基であり、nは8〜24の整数であり、xは1〜2の整数である。)
なお、ホスフェートカップリング剤における有機質材料と作用する基は、上記式ではROであり、無機質材料と作用する基はOHである。
Examples of the phosphate coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms include those represented by the following general formula. Specific examples include didecyl acid phosphate, isodecyl acid phosphate, isotridigicyl acid phosphate, lauryl acid phosphate, oleyl acid phosphate, stearyl acid phosphate, isostearyl acid phosphate, tetracocil acid phosphate and the like. But oleyl acid phosphate is preferred.
(R 1 O) x PO (OH) (3-x)
(R 1 is an alkyl group represented by C n H 2n + 1 or an alkenyl group represented by C n H 2n-1 , n is an integer of 8 to 24, and x is an integer of 1 to 2.)
Note that group which acts as the organic material in phosphate coupling agent, in the above formula is R 1 O, groups which act as inorganic material is OH.

炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するハイドロゲンホスファイトカップリング剤としては、下記一般式として表されるものが挙げられる。具体例としては、ジデシルハイドロゲンホスファイト、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジオレイルハイドロゲンホスファイト等が挙げられ、なかでもジオレイルハイドロゲンホスファイトが好ましい。
(RO)POH
(Rは、C2n+1で示されるアルキル基またはC2n−1で示されるアルケニル基であり、nは10〜24の整数である。)
なお、ハイドロゲンホスファイトカップリング剤における有機質材料と作用する基は、上記式ではROであり、無機質材料と作用する基はOHである。
Examples of the hydrogen phosphite coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms include those represented by the following general formula. Specific examples include didecyl hydrogen phosphite, dilauryl hydrogen phosphite, diorail hydrogen phosphite, and the like, and among them, diorail hydrogen phosphite is preferable.
(R 1 O) 2 POH
(R 1 is an alkyl group represented by C n H 2n + 1 or an alkenyl group represented by C n H 2n-1 , and n is an integer of 10 to 24.)
The group that acts on the organic material in the hydrogen phosphite coupling agent is R 1 O in the above formula, and the group that acts on the inorganic material is OH.

炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するカップリング剤による処理は、上述のカップリング剤を、カップリング剤を加水分解させるために必要な水分とともに磁性粉末に混合し、不活性ガス雰囲気中で加熱処理することで、カップリング剤の被膜を形成することができる。カップリング剤を加水分解させるために必要な水分として、酢酸水溶液、硫酸、リン酸水溶液等の酸性水溶液及びアンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等の塩基性水溶液が挙げられる。カップリング剤の混合量は、磁性粉末100重量部に対して、0.01重量部以上1重量部以下が好ましく、0.05重量部以上0.5重量部以下がより好ましい。0.01重量部未満では磁性粉末に充分な潤滑性を付与することはできず、1重量部以上では得られた成形品の機械強度が損なわれる。 In the treatment with a coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms, the above-mentioned coupling agent is mixed with the magnetic powder together with the water required for hydrolyzing the coupling agent and is inert. A coating of the coupling agent can be formed by heat treatment in a gas atmosphere. Examples of the water required for hydrolyzing the coupling agent include acidic aqueous solutions such as acetic acid aqueous solution, sulfuric acid and phosphoric acid aqueous solution, and basic aqueous solutions such as ammonia water, sodium hydroxide aqueous solution and potassium hydroxide aqueous solution. The mixing amount of the coupling agent is preferably 0.01 part by weight or more and 1 part by weight or less, and more preferably 0.05 part by weight or more and 0.5 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder. If it is less than 0.01 part by weight, sufficient lubricity cannot be imparted to the magnetic powder, and if it is 1 part by weight or more, the mechanical strength of the obtained molded product is impaired.

脂環構造を有する熱硬化性樹脂としては、脂環構造を有する限り特に限定されず、熱硬化性モノマー、熱硬化性プレポリマーなどが挙げられる。脂環構造としては、モノシクロ環、ビシクロ環、トリシクロ環が挙げられる。熱硬化性モノマーとしては、ノルボルネン系モノマー、エポキシ系モノマー、フェノール系モノマー、アクリル系モノマー、ビニルエステル系モノマーなどが挙げられる。 The thermosetting resin having an alicyclic structure is not particularly limited as long as it has an alicyclic structure, and examples thereof include a thermosetting monomer and a thermosetting prepolymer. Examples of the alicyclic structure include a monocyclo ring, a bicyclo ring, and a tricyclo ring. Examples of the thermosetting monomer include a norbornene-based monomer, an epoxy-based monomer, a phenol-based monomer, an acrylic-based monomer, and a vinyl ester-based monomer.

ノルボルネン系モノマーとしては、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−3,8−ジエン(ジシクロペンタジエン)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン―3―エン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2,5−ジエン(2,5−ノルボルナジエン)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン(2−ノルボルネン)、ビシクロ[3.2.1]オクタ―2−エン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、5−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エンなどが挙げられる。熱硬化性プレポリマーとしては、脂環構造を有するエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂、アリルカーボネート樹脂などが挙げられる。熱硬化性ポリマーとしては、脂環構造を有するポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。 Norbornene-based monomers include tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] deca-3,8-diene (dicyclopentadiene) and tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-3-ene. , Bicyclo [2.2.1] hepta-2,5-diene (2,5-norbornadiene), bicyclo [2.2.1] hepta-2-ene (2-norbornene), bicyclo [3.2.1] ] Octa-2-ene, 5-ethylidene-2-norbornene, bicyclo [2.2.1] hepto-5-ene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 5-vinylbicyclo [2.2.1] hepta -2-ene, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] Dodeca-4-en and the like can be mentioned. Thermocurable prepolymers include epoxy resin, phenol resin, melamine resin, guanamine resin, unsaturated polyester, vinyl ester resin, diallyl phthalate resin, silicone resin, alkyd resin, furan resin, acrylic resin, and urea having an alicyclic structure. Examples thereof include resins and allyl carbonate resins. Examples of the thermosetting polymer include a polyurethane resin having an alicyclic structure, a polyimide resin, and a polyester resin.

熱硬化性樹脂の粘度は特に限定されないが、200mPa・S以下が好ましく、100mPa・S以下がより好ましく、50mPa・S以下がさらに好ましく、15mPa・S以下が最も好ましい。200mPa・Sを超えると、磁性粉末と熱硬化性樹脂とのなじみが十分でなく、成形不良となる傾向がある。 The viscosity of the thermosetting resin is not particularly limited, but is preferably 200 mPa · S or less, more preferably 100 mPa · S or less, further preferably 50 mPa · S or less, and most preferably 15 mPa · S or less. If it exceeds 200 mPa · S, the magnetic powder and the thermosetting resin are not sufficiently familiar with each other, and there is a tendency for molding failure.

熱硬化性樹脂とともに、熱硬化性樹脂の開始剤や硬化剤を配合することができる。開始剤としては、グラブス触媒、ジハロゲン、アゾ化合物などが挙げられる。硬化剤としては、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ポリアミド系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、フェノール樹脂系硬化剤、ポリメルカプタン樹脂系硬化剤、ポリスルフィド樹脂系硬化剤、有機酸ヒドラジド系硬化剤、イソシアネート系硬化剤などが挙げられる。アミン系硬化剤としては、ジアミノジフェニルスルホン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。 A thermosetting resin initiator and a curing agent can be blended together with the thermosetting resin. Examples of the initiator include Grubbs catalysts, dihalogens, azo compounds and the like. Examples of the curing agent include amine-based curing agents, acid anhydride-based curing agents, polyamide-based curing agents, imidazole-based curing agents, phenol resin-based curing agents, polypeptide-based curing agents, polysulfide resin-based curing agents, and organic acid hydrazide-based curing agents. Examples thereof include a curing agent and an isocyanate-based curing agent. Examples of the amine-based curing agent include diaminodiphenyl sulfone, meta-phenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diethylenetriamine, and triethylenetetramine.

本発明のボンド磁石の製造方法は、特に限定されるものではないが、上述した磁性粉末と上述した熱硬化性樹脂を混合して得られた組成物を硬化させる混合方法や、上述した熱硬化性樹脂を上述した磁性粉末に含浸させた後に、硬化させる含浸方法が挙げられる。 The method for producing the bonded magnet of the present invention is not particularly limited, but a mixing method for curing the composition obtained by mixing the above-mentioned magnetic powder and the above-mentioned thermosetting resin, or the above-mentioned thermosetting Examples thereof include an impregnation method in which the above-mentioned magnetic powder is impregnated with the sex resin and then cured.

混合方法は、前記磁性粉末と前記熱硬化性樹脂を混合する工程と、該混合物を金型内に充填し、磁気配向させながら圧縮する工程、圧縮成形体を熱処理する熱処理工程を含むことが好ましい。 The mixing method preferably includes a step of mixing the magnetic powder and the thermosetting resin, a step of filling the mixture in a mold and compressing the mixture while magnetically aligning the mixture, and a heat treatment step of heat-treating the compression molded body. ..

含浸方法は、磁性粉末を磁気配向させながら圧縮し、第1成形体を得る第1圧縮工程と、第1成形体と熱硬化性樹脂とを接触させた後に圧縮し、第2成形体を得る第2圧縮工程と、第2成形体を熱処理する熱処理工程を含むことが好ましい。磁性粉末を磁気配向させながら圧縮して得た第1成形体と、熱硬化性樹脂とを接触させた後に圧縮し、熱処理して熱硬化性樹脂を硬化させると、磁性粉末の充填率および配向率が上昇し、ボンド磁石の磁気特性が向上すると考えられる。 In the impregnation method, the magnetic powder is compressed while being magnetically oriented to obtain a first molded product, and the first molded product is brought into contact with a thermosetting resin and then compressed to obtain a second molded product. It is preferable to include a second compression step and a heat treatment step of heat-treating the second molded product. When the first molded product obtained by compressing the magnetic powder while magnetically orienting and the thermosetting resin are brought into contact with each other and then compressed and heat-treated to cure the thermosetting resin, the filling rate and orientation of the magnetic powder are obtained. It is considered that the rate increases and the magnetic properties of the bonded magnet improve.

<第1圧縮工程>
第1圧縮工程では、磁性粉末を磁気配向させながら圧縮し、第1成形体を得る。第1圧縮工程は1回だけでなく、複数回行っても良い。
<First compression step>
In the first compression step, the magnetic powder is compressed while being magnetically oriented to obtain a first molded product. The first compression step may be performed not only once but also a plurality of times.

磁気配向させるために印加する外部磁場の大きさは特に限定されないが、0.5T以上が好ましく、1T以上がより好ましい。0.5T未満では、磁石を十分に配向させることができない傾向がある。 The magnitude of the external magnetic field applied for magnetic orientation is not particularly limited, but is preferably 0.5 T or more, and more preferably 1 T or more. Below 0.5T, the magnet tends to be unable to be sufficiently oriented.

第1圧縮工程において、使用する金型の構造は特に限定されず、たとえば、外部金型、外部金型内に設置される内板、上下方向から印加するためのパンチ、外部金型を保持するためのバネで構成された金型等が挙げられる。第2圧縮工程で、余分な熱硬化性樹脂が除去されやすいように、内板を有する金型が好ましい。金型の大きさは特に限定されないが、余分な熱硬化性樹脂が除去されやすいように、成形品の体積が0.1cm以上10cm以下となる程度の大きさが好ましい。 In the first compression step, the structure of the mold used is not particularly limited, and for example, an external mold, an inner plate installed in the external mold, a punch for applying from the vertical direction, and an external mold are held. For example, a mold composed of a spring for the purpose. A mold having an inner plate is preferable so that excess thermosetting resin can be easily removed in the second compression step. The size of the mold is not particularly limited, but it is preferable that the volume of the molded product is 0.1 cm 3 or more and 10 cm 3 or less so that excess thermosetting resin can be easily removed.

金型に印加する圧力の大きさは特に限定されないが、0.1トン/cm以上4トン/cm未満が好ましく、0.5トン/cm以上2トン/cm未満がより好ましい。0.1トン/cm未満では、磁性粉末の再配列が進まず第2成形体における磁性粉末の充填率が減少する傾向となり、4トン/cm以上では、第1成形体に樹脂を含浸させる際に十分に含浸させることができず成形不良となる傾向がある。 The magnitude of the pressure applied to the mold is not particularly limited, but is preferably 0.1 ton / cm 2 or more and less than 4 ton / cm 2, and more preferably 0.5 ton / cm 2 or more and less than 2 ton / cm 2. If it is less than 0.1 ton / cm 2 , the rearrangement of the magnetic powder does not proceed and the filling rate of the magnetic powder in the second molded product tends to decrease. At 4 ton / cm 2 or more, the first molded product is impregnated with resin. When it is made to be impregnated sufficiently, it tends to be poorly molded.

<第2圧縮工程>
第2圧縮工程では、第1成形体と熱硬化性樹脂とを接触させた後に圧縮し、第2成形体を得る。使用する磁性粉末の平均粒径が10μm以下と非常に小さい場合には、嵩高いため、充填率が低くなる。1回目の圧縮工程で、充分に磁気配向させた後に、熱硬化性樹脂と接触させて圧縮すると、余分な熱硬化性樹脂が除去されて磁性粉末の充填率および配向率が上昇し、ボンド磁石の磁気特性が向上する。
<Second compression step>
In the second compression step, the first molded product and the thermosetting resin are brought into contact with each other and then compressed to obtain a second molded product. When the average particle size of the magnetic powder used is as small as 10 μm or less, it is bulky and the filling rate is low. In the first compression step, when the magnet is sufficiently magnetically oriented and then brought into contact with a thermosetting resin and compressed, excess thermosetting resin is removed, the filling rate and orientation rate of the magnetic powder increase, and the bond magnet is used. The magnetic properties of the are improved.

第1成形体に熱硬化性樹脂を接触させる方法は特に限定されず、金型内に存在する第1成形体に、たとえば熱硬化性樹脂を加えて含浸させればよい。接触させる熱硬化性樹脂の量は特に限定されないが、成形体の体積の0.25倍以上2倍以下が好ましく、0.5倍以上1.5倍以下がより好ましい。0.25倍未満では、第1成形体への熱硬化性樹脂の含浸が十分にできずに成形不良となり、2倍を超えると、樹脂および磁性粉末が金型からあふれ出し、収率が低下すると同時にあふれ出した材料を除去なければならなくなる傾向がある。 The method of bringing the thermosetting resin into contact with the first molded product is not particularly limited, and the first molded product existing in the mold may be impregnated with, for example, a thermosetting resin. The amount of the thermosetting resin to be brought into contact is not particularly limited, but is preferably 0.25 times or more and 2 times or less, and more preferably 0.5 times or more and 1.5 times or less the volume of the molded product. If it is less than 0.25 times, the first molded product cannot be sufficiently impregnated with the thermosetting resin, resulting in molding failure. If it exceeds 2 times, the resin and magnetic powder overflow from the mold and the yield decreases. At the same time, the overflowing material tends to have to be removed.

第2圧縮工程において、印加する圧力の大きさは特に限定されないが、より高充填の磁石を作製する点で、第1圧縮工程の圧縮圧力以上であることが好ましい。また、具体的には、4トン/cm以上11トン/cm以下が好ましく、6トン/cm以上10トン/cm以下がより好ましい。4トン/cm未満では、磁性粉末の充填率を十分に上げることができなくなり、11トン/cmを超えると保磁力が低下してしまう傾向がある。 The magnitude of the pressure applied in the second compression step is not particularly limited, but it is preferably equal to or higher than the compression pressure in the first compression step in terms of producing a magnet having a higher filling. Specifically, 4 tons / cm 2 or more and 11 tons / cm 2 or less is preferable, and 6 tons / cm 2 or more and 10 tons / cm 2 or less is more preferable. If it is less than 4 tons / cm 2 , the filling rate of the magnetic powder cannot be sufficiently increased, and if it exceeds 11 tons / cm 2 , the coercive force tends to decrease.

第2圧縮工程においても、第1圧縮工程と同様に、磁気配向させることができる。磁気配向させる場合、印加する外部磁場の大きさは特に限定されず、第1圧縮工程での外部磁場の大きさをそのまま適用できる。 In the second compression step, magnetic orientation can be performed in the same manner as in the first compression step. In the case of magnetic orientation, the magnitude of the applied external magnetic field is not particularly limited, and the magnitude of the external magnetic field in the first compression step can be applied as it is.

<熱処理工程>
熱処理温度は特に限定されないが、100℃以上150℃以下が好ましく、110℃以上130℃以下がより好ましい。100℃未満では樹脂の硬化が十分に進行せずに強度不足となり、150℃を超えると、空気により樹脂の酸化が進行し強度不足となる傾向がある。
<Heat treatment process>
The heat treatment temperature is not particularly limited, but is preferably 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and more preferably 110 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. If the temperature is lower than 100 ° C., the curing of the resin does not proceed sufficiently and the strength becomes insufficient.

熱処理時間は特に限定されないが、1分以上120分以下が好ましく、3分以上60分以下がより好ましい。1分未満では樹脂の硬化が十分に進行せずに強度不足となり、120分を超えると、空気により樹脂の酸化が進行し強度不足となる傾向がある。 The heat treatment time is not particularly limited, but is preferably 1 minute or more and 120 minutes or less, and more preferably 3 minutes or more and 60 minutes or less. If it is less than 1 minute, the curing of the resin does not proceed sufficiently and the strength becomes insufficient, and if it exceeds 120 minutes, the resin tends to be oxidized by air and the strength tends to be insufficient.

熱処理終了後、金型から内板とパンチを引き出し、ボンド磁石成形体を取り出し、配向方向にパルス磁場を加えることで着磁することができる。 After the heat treatment is completed, the inner plate and the punch are pulled out from the mold, the bonded magnet molded body is taken out, and magnetization can be performed by applying a pulse magnetic field in the orientation direction.

着磁磁場については、1T以上36T以下が好ましく、3T以上12T以下がより好ましい。1T未満では、磁石を十分に着磁することができず、残留磁束密度を出すことができない。36Tを超えると着磁時に発生する熱によるヒートショックが大きすぎることで磁石が割れてしまう。 The magnetizing magnetic field is preferably 1T or more and 36T or less, and more preferably 3T or more and 12T or less. If it is less than 1T, the magnet cannot be sufficiently magnetized and the residual magnetic flux density cannot be obtained. If it exceeds 36T, the heat shock due to the heat generated at the time of magnetization is too large, and the magnet breaks.

ボンド磁石に含まれる磁性粉末の割合、すなわち充填率は特に限定されないが、71体積%以上が好ましく、72体積%以上がより好ましい。71体積%未満では、十分な残留磁束密度を出すことができなくなる傾向がある。 The ratio of the magnetic powder contained in the bond magnet, that is, the filling rate is not particularly limited, but is preferably 71% by volume or more, and more preferably 72% by volume or more. If it is less than 71% by volume, it tends to be impossible to obtain a sufficient residual magnetic flux density.

ボンド磁石の保磁力は、特に限定されないが、1020kA/m以上が好ましく、1150kA/m以上がより好ましい。1020kA/m未満では、強力なモーター等に使用した際に減磁が生じる傾向がある。 The coercive force of the bond magnet is not particularly limited, but is preferably 1020 kA / m or more, and more preferably 1150 kA / m or more. Below 1020 kA / m, demagnetization tends to occur when used in a powerful motor or the like.

ボンド磁石の残留磁束密度は、特に限定されないが、0.75T以上が好ましく、0.8T以上がより好ましい。0.75T未満では、モーター等に使用した際に十分なトルクを引き出すことができなくなる傾向がある。 The residual magnetic flux density of the bond magnet is not particularly limited, but is preferably 0.75 T or more, and more preferably 0.8 T or more. If it is less than 0.75T, it tends to be impossible to draw out sufficient torque when it is used for a motor or the like.

ボンド磁石の磁束の配向率は80%以上が好ましく、81%以上がより好ましい。80以上とすることにより、残留磁束密度が高くなる。ここで、配向率は、ボンド磁石の残留磁束密度を、磁性粉末の残留磁束密度とボンド磁石の体積充填率との積により除することで求められる。 The orientation rate of the magnetic flux of the bond magnet is preferably 80% or more, more preferably 81% or more. When it is 80 or more, the residual magnetic flux density becomes high. Here, the orientation rate is obtained by dividing the residual magnetic flux density of the bond magnet by the product of the residual magnetic flux density of the magnetic powder and the volume filling rate of the bond magnet.

ボンド磁石の曲げ強度は30MPa以上が好ましく、60MPa以上がより好ましい。 ここで、曲げ強度は、80mm×10mm×3mmの試験片を使用して、JISK7171に準拠して測定した値である。 The bending strength of the bond magnet is preferably 30 MPa or more, more preferably 60 MPa or more. Here, the bending strength is a value measured according to JIS K7171 using a test piece of 80 mm × 10 mm × 3 mm.

以下、実施例について説明する。なお、特に断りのない限り、「%」は重量基準である。 Hereinafter, examples will be described. Unless otherwise specified, "%" is based on weight.

製造例1
[アルキルシリケート処理工程]
ミキサに、SmFeN磁性粉末(平均粒径3μm)300gと、エチルシリケート(Si(OEt)12)7.5gを投入し、窒素雰囲気下で5分間混合した。引き続いて、pH11.7のアンモニア水0.8gを投入し、5分間混合し、減圧下180℃で10時間加熱処理し、表面にシリカ薄膜が形成されたSmFeN系異方性磁性粉末を得た。
Manufacturing example 1
[Alkyl silicate treatment process]
300 g of SmFeN magnetic powder (average particle size 3 μm) and 7.5 g of ethyl silicate (Si 5 O 4 (OEt) 12 ) were added to the mixer and mixed for 5 minutes in a nitrogen atmosphere. Subsequently, 0.8 g of ammonia water having a pH of 11.7 was added, mixed for 5 minutes, and heat-treated at 180 ° C. under reduced pressure for 10 hours to obtain an SmFeN-based anisotropic magnetic powder having a silica thin film formed on the surface. ..

[表面処理工程1]
ミキサに、シリカ処理した磁性粉末300gと、pH4の酢酸水溶液を1.5g投入し、窒素雰囲気下で5分間混合した。続いて、カップリング剤Aとして2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)エチルトリメトキシシラン(信越化学(株)製シランカップリング剤X−88−351)3gを添加して、窒素雰囲気下で、5分間混合した。混合物を取り出し、減圧下、100℃で5時間加熱処理し、シリカ膜上にカップリング剤Aから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末を得た(磁粉1)。
[Surface treatment step 1]
300 g of silica-treated magnetic powder and 1.5 g of an aqueous acetic acid solution having a pH of 4 were added to the mixer, and the mixture was mixed in a nitrogen atmosphere for 5 minutes. Subsequently, as the coupling agent A, 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) ethyltrimethoxysilane (silane coupling agent X-88-351 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 3 g was added and mixed for 5 minutes in a nitrogen atmosphere. The mixture was taken out and heat-treated at 100 ° C. for 5 hours under reduced pressure to obtain a SmFeN-based anisotropic magnetic powder having a coating layer formed of the coupling agent A on a silica film (magnetic powder 1).

製造例2 Manufacturing example 2

[表面処理工程2]
ミキサに、製造例1で得られたカップリング剤Aから形成された被覆層を有するSmFeN磁性粉末300gと、pH4の酢酸水溶液を1.5g投入し、窒素雰囲気下で5分間混合した。続いて、カップリング剤Bとしてオクタデシルトリエトキシシラン(東京化成工業株式会社製)0.5g、エタノール0.5gの混合溶液を添加し、窒素雰囲気下で5分間混合した。減圧下100℃で5時間加熱処理し、表面にカップリング剤Aとカップリング剤Bから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末(磁粉2)を得た。
[Surface treatment step 2]
300 g of SmFeN magnetic powder having a coating layer formed from the coupling agent A obtained in Production Example 1 and 1.5 g of an aqueous acetic acid solution having a pH of 4 were added to the mixer and mixed for 5 minutes in a nitrogen atmosphere. Subsequently, a mixed solution of 0.5 g of octadecyltriethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.5 g of ethanol was added as the coupling agent B, and the mixture was mixed in a nitrogen atmosphere for 5 minutes. Heat treatment was performed at 100 ° C. under reduced pressure for 5 hours to obtain an SmFeN-based anisotropic magnetic powder (magnetic powder 2) having a coating layer formed of the coupling agent A and the coupling agent B on the surface.

製造例3
製造例2の表面処理工程2において、カップリング剤Bとしてオクタデシルトリエトキシシランの代わりに、オクチルトリエトキシシランを使用した以外は、製造例2と同様にして、表面にカップリング剤Aとカップリング剤Bから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末(磁粉3)を得た。
Manufacturing example 3
Coupling with coupling agent A on the surface in the same manner as in Production Example 2 except that octyltriethoxysilane was used as the coupling agent B in the surface treatment step 2 of Production Example 2. An SmFeN-based anisotropic magnetic powder (magnetic powder 3) having a coating layer formed from the agent B was obtained.

製造例4
製造例2の表面処理工程2において、カップリング剤Bとしてオクタデシルトリエトキシシランの代わりに、オレイルアシッドホスフェートを使用した以外は、製造例2と同様にして、表面にカップリング剤Aとカップリング剤Bから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末(磁粉4)を得た。
Manufacturing example 4
In the surface treatment step 2 of Production Example 2, the coupling agent A and the coupling agent were used on the surface in the same manner as in Production Example 2 except that oleyl acid phosphate was used as the coupling agent B instead of octadecyltriethoxysilane. An SmFeN-based anisotropic magnetic powder (magnetic powder 4) having a coating layer formed from B was obtained.

製造例5
製造例2の表面処理工程2において、カップリング剤Bとしてオクタデシルトリエトキシシランの代わりに、ジオレイルハイドロゲンホスファイトを使用した以外は、製造例2と同様にして、表面にカップリング剤Aとカップリング剤Bから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末(磁粉5)を得た。
Production example 5
In the surface treatment step 2 of Production Example 2, the coupling agent A and the cup were formed on the surface in the same manner as in Production Example 2 except that diorail hydrogen phosphite was used as the coupling agent B instead of octadecyltriethoxysilane. An SmFeN-based anisotropic magnetic powder (magnetic powder 5) having a coating layer formed from the ring agent B was obtained.

製造例6
製造例2の表面処理工程1において、カップリング剤Aとして2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)エチルトリメトキシシランの代わりに、ビニルトリメトキシシランを使用した以外は、製造例2と同様にして、表面にカップリング剤Aとカップリング剤Bから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末(磁粉6)を得た。
Production example 6
In the surface treatment step 1 of Production Example 2, vinyltrimethoxysilane is used as the coupling agent A instead of 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) ethyltrimethoxysilane. An SmFeN-based anisotropic magnetic powder (magnetic powder 6) having a coating layer formed of the coupling agent A and the coupling agent B on the surface was obtained in the same manner as in Production Example 2.

製造例7
製造例2の表面処理工程1において、カップリング剤Aとして2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)エチルトリメトキシシランの代わりに、ビニルトリメトキシシランを使用し、表面処理工程2において、オクタデシルトリエトキシシランの代わりにオクチルトリエトキシシランを使用した以外は、製造例2と同様にして、表面にカップリング剤Aとカップリング剤Bから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末(磁粉7)を得た。
Production example 7
In the surface treatment step 1 of Production Example 2, vinyltrimethoxysilane is used as the coupling agent A instead of 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-5-en-2-yl) ethyltrimethoxysilane. Then, in the surface treatment step 2, a coating layer formed of the coupling agent A and the coupling agent B was formed on the surface in the same manner as in Production Example 2 except that octyltriethoxysilane was used instead of the octadecyltriethoxysilane. An SmFeN-based anisotropic magnetic powder (magnetic powder 7) having the above was obtained.

実施例1
第1圧縮工程
5mm角のキャビティを設けた非磁性超硬の金型内に、製造例1で作製した、表面にカップリング剤Aから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末(磁粉1)を0.8g充填し、上下のパンチを取り付けて、1Tの配向磁場中にて圧縮圧力1ton/cmにて圧縮し、第1成形体を得た。
Example 1
First compression step SmFeN-based anisotropic magnetic powder having a coating layer formed of a coupling agent A on its surface, which was produced in Production Example 1 in a non-magnetic cemented carbide mold provided with a 5 mm square cavity. 0.8 g of magnetic powder 1) was filled, upper and lower punches were attached, and compression was performed at a compression pressure of 1 ton / cm 2 in a 1 T orientation magnetic field to obtain a first molded product.

第2圧縮工程
続いて、上側のパンチを取り外し、第1成形体にジシクロペンタジエンモノマー(粘度3mPa・s、密度1.02g/cc)と反応開始剤としてジクロロ[1,3−ビス(2,6−イソプロピルフェニル)−2−イミダゾリジニリデン](2−イソプロピルフェニルメチレン)ルテニウム(III)の混合液を0.1g滴下し30秒保持した。再度上側のパンチを取り付け、1Tの配向磁場中にて圧縮圧力8ton/cmにて圧縮することでジシクロペンタジエンモノマーを含浸させるとともに余分な混合液成分を排出し、第2成形体を得た。
Second compression step Subsequently, the upper punch is removed, and dicyclopentadiene monomer (viscosity 3 mPa · s, density 1.02 g / cc) and dichloro [1,3-bis (2,3) as a reaction initiator are added to the first molded product. A mixed solution of 6-isopropylphenyl) -2-imidazolidinilidene] (2-isopropylphenylmethylene) ruthenium (III) was added dropwise in an amount of 0.1 g and held for 30 seconds. The upper punch was attached again, and the mixture was compressed at a compression pressure of 8 ton / cm 2 in a 1T orientation magnetic field to impregnate the dicyclopentadiene monomer and discharge excess mixed solution components to obtain a second molded product. ..

熱処理工程
第2成形体を引き続き、圧縮された状態のまま120℃で15分間加熱することにより、ボンド磁石を得た。得られたボンド磁石の密度、体積充填率、保磁力、残留磁束密度、配向率、曲げ強度を以下に示す方法で測定した。その結果を表1に示す。
Heat treatment step The second molded product was subsequently heated at 120 ° C. for 15 minutes in a compressed state to obtain a bonded magnet. The density, volume filling rate, coercive force, residual magnetic flux density, orientation rate, and bending strength of the obtained bond magnet were measured by the methods shown below. The results are shown in Table 1.

<密度と体積充填率>
ボンド磁石の密度は寸法と重量測定により算出した。磁性粉末と樹脂の密度をもとに作成した磁性粉末充填率と磁石密度との検量線から算出した密度をあてはめて体積充填率を計算した。
<Density and volume filling rate>
The density of the bonded magnet was calculated by measuring the dimensions and weight. The volume filling factor was calculated by applying the density calculated from the calibration curve of the magnetic powder filling factor and the magnet density prepared based on the densities of the magnetic powder and the resin.

<残留磁束密度、保磁力および配向率>
SmFeN磁性粉末を、パラフィンワックスと共に試料容器に詰め、ドライヤーにてパラフィンワックスを溶融した後、2Tの配向磁場にてその磁化容易磁区を揃える。この磁場配向した試料を6Tの着磁磁場でパルス着磁し、最大磁場2TのVSM(振動試料型磁力計)を用いて、残留磁束密度(T)と保磁力iHc(kA/m)を測定したところ、SmFeN磁性粉末の残留磁束密度は1.317T、保磁力は1300kA/mであった。また、作製したボンド磁石について、BHトレーサーを用いて残留磁束密度(T)と保磁力iHc(kA/m)を測定したところ、磁石の残留磁束密度は0.70T、保磁力は1080kA/mであった。したがって配向率は、0.75(T)/(0.703×1.317(T))×100=76.0%であった。
<Residual magnetic flux density, coercive force and orientation rate>
The SmFeN magnetic powder is packed in a sample container together with the paraffin wax, the paraffin wax is melted by a dryer, and then the magnetic domains that are easily magnetized are aligned by a 2T orientation magnetic field. This magnetic field oriented sample is pulse-magnetized with a magnetizing magnetic field of 6T, and the residual magnetic flux density (T) and coercive force iHc (kA / m) are measured using a VSM (vibration sample type magnetic field meter) with a maximum magnetic field of 2T. As a result, the residual magnetic field density of the SmFeN magnetic powder was 1.317T, and the coercive force was 1300 kA / m. Further, when the residual magnetic flux density (T) and the coercive force iHc (kA / m) of the manufactured bond magnet were measured using a BH tracer, the residual magnetic flux density of the magnet was 0.70 T and the coercive force was 1080 kA / m. there were. Therefore, the orientation ratio was 0.75 (T) / (0.703 × 1.317 (T)) × 100 = 76.0%.

<曲げ強度>
JISK7171に準拠し、80mm×10mm×3mmの試験片を使用して測定した。
<Bending strength>
The measurement was performed using a test piece of 80 mm × 10 mm × 3 mm according to JIS K7171.

実施例2〜6
表面にカップリング剤Aとカップリング剤Bから形成された被覆層を有するSmFeN系異方性磁性粉末(磁粉2)を用いたこと、及び、第1圧縮工程の圧縮圧力を、表1に示した条件に変更した以外は実施例1と同様に行い、ボンド磁石を作製した。
Examples 2-6
Table 1 shows the use of the SmFeN-based anisotropic magnetic powder (magnetic powder 2) having a coating layer formed of the coupling agent A and the coupling agent B on the surface and the compression pressure in the first compression step. The same procedure as in Example 1 was carried out except that the conditions were changed to the above conditions, and a bonded magnet was produced.

実施例7
製造例2で作製したSmFeNの磁性粉末(磁粉2)0.8gとバインダ成分としてジシクロペンタジエンモノマー(粘度/25℃:3mPa・s、密度:1.02g/cc)0.05gと反応開始剤としてジクロロ[1,3−ビス(2,6−イソプロピルフェニル)−2−イミダゾリジニリデン](2−イソプロピルフェニルメチレン)ルテニウム(III)0.002gを混合させたものを乳鉢にて混合した。この混合物を5mm角のキャビティを設けた非磁性超硬の金型内に充填した後、1Tの配向磁界を印加しながら、金型の上下方向に8ton/cmの圧縮圧をかけて圧縮するとともに余分なバインダ成分を排出し、その状態のまま120℃で15分間加熱することによりボンド磁石を得た。得られたボンド磁石の密度、体積充填率、保磁力、残留磁束密度、配向率、曲げ強度の結果を表1に示す。
Example 7
0.8 g of magnetic powder (magnetic powder 2) of SmFeN produced in Production Example 2, 0.05 g of dicyclopentadiene monomer (viscosity / 25 ° C.: 3 mPa · s, density: 1.02 g / cc) as a binder component, and a reaction initiator. As a mixture, 0.002 g of dichloro [1,3-bis (2,6-isopropylphenyl) -2-imidazolidinilidene] (2-isopropylphenylmethylene) ruthenium (III) was mixed in a dairy pot. This mixture is filled in a non-magnetic cemented carbide mold provided with a 5 mm square cavity, and then compressed by applying a compression pressure of 8 ton / cm 2 in the vertical direction of the mold while applying a 1T alignment magnetic field. At the same time, the excess binder component was discharged, and the bonded magnet was obtained by heating at 120 ° C. for 15 minutes in that state. Table 1 shows the results of the obtained bond magnet density, volume filling rate, coercive force, residual magnetic flux density, orientation rate, and bending strength.

実施例8〜10および比較例1〜2
磁性粉末を、表1に示したものに変更した以外は実施例1と同様に行い、ボンド磁石を作製した。
Examples 8-10 and Comparative Examples 1-2
A bonded magnet was produced in the same manner as in Example 1 except that the magnetic powder was changed to that shown in Table 1.

Figure 2021095616
Figure 2021095616

表1より、脂環構造を有するカップリング剤で処理された磁性粉末と、脂環構造を有する熱硬化性樹脂の硬化物を含むボンド磁石では、実施例1〜10に示すように、磁気特性を維持したうえで曲げ強度が非常に高い値となった。一方、脂環構造を有するカップリング剤で処理されていない磁性粉末と、脂環構造を有する熱硬化性樹脂の硬化物を含むボンド磁石では、比較例1〜2に示すように、曲げ強度が非常に低いものであった。また、実施例2〜10の脂環構造を有するカップリング剤と炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するカップリング剤で処理された磁性粉末を含むボンド磁石は、実施例1の脂環構造を有するカップリング剤で処理され、炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するカップリング剤で処理されていない磁性粉末を含むボンド磁石と比べて、残留磁束密度が高くなった。 From Table 1, as shown in Examples 1 to 10, the bonded magnet containing the magnetic powder treated with the coupling agent having an alicyclic structure and the cured product of the thermosetting resin having an alicyclic structure has magnetic characteristics. The bending strength became a very high value while maintaining the above. On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 and 2, the bonded magnet containing the magnetic powder not treated with the coupling agent having an alicyclic structure and the cured product of the thermosetting resin having an alicyclic structure has a bending strength. It was very low. Further, the bonded magnet containing the coupling agent having an alicyclic structure of Examples 2 to 10 and the magnetic powder treated with the coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms is described in Example 1. The residual magnetic flux density is higher than that of a bonded magnet containing a magnetic powder treated with a coupling agent having an alicyclic structure and not treated with a coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms. It got higher.

本発明のボンド磁石は、磁気特性とともに機械物性にも優れていることから、モーター等の用途に好適に適用することができる。 Since the bonded magnet of the present invention is excellent in mechanical properties as well as magnetic characteristics, it can be suitably applied to applications such as motors.

Claims (10)

脂環構造を有するカップリング剤で処理された磁性粉末と、脂環構造を有する熱硬化性樹脂の硬化物を含むボンド磁石。 A bond magnet containing a magnetic powder treated with a coupling agent having an alicyclic structure and a cured product of a thermosetting resin having an alicyclic structure. 熱硬化性樹脂が、熱硬化性モノマーまたは熱硬化性プレポリマーである請求項1に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a thermosetting monomer or a thermosetting prepolymer. 熱硬化性モノマーが、ノルボルネン系モノマーである請求項2に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to claim 2, wherein the thermosetting monomer is a norbornene-based monomer. ノルボルネン系モノマーが、ジシクロペンタジエンである請求項3に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to claim 3, wherein the norbornene-based monomer is dicyclopentadiene. 脂環構造を有するカップリング剤における脂環構造がノルボルネン骨格を有する請求項1に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to claim 1, wherein the alicyclic structure in the coupling agent having an alicyclic structure has a norbornene skeleton. ノルボルネン骨格がビシクロ環である請求項5に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to claim 5, wherein the norbornene skeleton is a bicyclo ring. 磁性粉末が、さらに炭素数が8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有するカップリング剤で処理された磁性粉末である請求項1〜6のいずれか1項に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnetic powder is a magnetic powder further treated with a coupling agent having an alkyl group or an alkenyl group having 8 or more and 24 or less carbon atoms. 磁性粉末の割合が71体積%以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to any one of claims 1 to 7, wherein the proportion of the magnetic powder is 71% by volume or more. 磁性粉末が、SmFeN系磁性粉末である請求項1〜8のいずれか1項に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to any one of claims 1 to 8, wherein the magnetic powder is an SmFeN-based magnetic powder. 曲げ強度が30MPa以上である請求項1〜9のいずれか1項に記載のボンド磁石。 The bond magnet according to any one of claims 1 to 9, wherein the bending strength is 30 MPa or more.
JP2019228313A 2019-12-18 2019-12-18 bond magnet Active JP7436798B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019228313A JP7436798B2 (en) 2019-12-18 2019-12-18 bond magnet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019228313A JP7436798B2 (en) 2019-12-18 2019-12-18 bond magnet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021095616A true JP2021095616A (en) 2021-06-24
JP7436798B2 JP7436798B2 (en) 2024-02-22

Family

ID=76430713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019228313A Active JP7436798B2 (en) 2019-12-18 2019-12-18 bond magnet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7436798B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011078256A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 Rimtec株式会社 Surface-coated reinforcing material, fluid composition for reaction injection molding, and article formed by reaction injection molding
JP2016192517A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 住友電気工業株式会社 Bond magnet and manufacturing method of bond magnet
JP2017135372A (en) * 2016-01-25 2017-08-03 ミネベアミツミ株式会社 Rare earth bond magnet

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011078256A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 Rimtec株式会社 Surface-coated reinforcing material, fluid composition for reaction injection molding, and article formed by reaction injection molding
JP2016192517A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 住友電気工業株式会社 Bond magnet and manufacturing method of bond magnet
JP2017135372A (en) * 2016-01-25 2017-08-03 ミネベアミツミ株式会社 Rare earth bond magnet

Also Published As

Publication number Publication date
JP7436798B2 (en) 2024-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI606471B (en) Composite iron-based powder composition, compacted and heat treated component, and method for producing the same
US20040074564A1 (en) Inductive component and method for producing same
KR102250098B1 (en) Temperature-stable soft-magnetic powder
JP2010199222A (en) Method of manufacturing anisotropic bond magnet, magnetic circuit, and anisotropic bond magnet
JP7502137B2 (en) Manufacturing method of bonded magnets and compounds for bonded magnets
JPH0614485B2 (en) Surface-modified magnetic powder and bonded magnet composition containing the same
KR102041811B1 (en) Composition for 3 dimensional printing
WO2022220295A1 (en) Magnetic powder, compound, molded body, bonded magnet, and powder magnetic core
JP7201578B2 (en) Bonded magnet manufacturing method and bonded magnet
JP7436798B2 (en) bond magnet
US11694826B2 (en) Method of preparing bonded magnet and bonded magnet
CN105161243B (en) A kind of compoiste adhering rare earth permanent-magnetic material
KR20180108185A (en) Composition for 3 dimensional printing
US20230374257A1 (en) Method of producing magnetic powder-containing resin composition
JP2024052582A (en) Method for producing anisotropic magnetic powder compression molded body and bond magnet
CN117809963A (en) Method for producing anisotropic magnetic powder compact and bonded magnet
JP4116690B2 (en) Rare earth bonded magnet composition and rare earth bonded magnet
JP2004266093A (en) Method of manufacturing rare earth bonded magnet
JPH0774012A (en) Manufacture of bonded permanent magnet and raw material powder therefor
Yin et al. Comparison and analysis of sodium silicate and epoxy bonded NdFeB magnets
JP7298804B1 (en) Method for manufacturing magnetic compact and method for manufacturing anisotropic bonded magnet
JPH02153003A (en) Magnetic compound material having excellent magnetic characteristic and manufacture thereof
JPH08148321A (en) Magnetic composition and resin bonded magnet
JPS63244704A (en) Manufacture of resin-bonded rare earth/iron magnet
JPH08167513A (en) Bonded permanent magnet

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230822

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230823

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240122

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7436798

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151