JP3120623B2 - 樹脂結合型希土類磁石の製造方法 - Google Patents

樹脂結合型希土類磁石の製造方法

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JP3120623B2 JP05081387A JP8138793A JP3120623B2 JP 3120623 B2 JP3120623 B2 JP 3120623B2 JP 05081387 A JP05081387 A JP 05081387A JP 8138793 A JP8138793 A JP 8138793A JP 3120623 B2 JP3120623 B2 JP 3120623B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボンド磁石と称される
磁石に類するもので、生産性及び防錆性を高めた樹脂結
合型希土類磁石の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】磁性材料の粉末と熱硬化性樹脂からなる
ボンド磁石は、焼結磁石のように収縮がなく寸法安定性
に優れるとか、脆弱性が少ないなどの利点がある。ボン
ド磁石は、磁性材料の粉末と熱硬化性樹脂の混和物を所
定の形状に圧縮成形し、この圧縮成形体を加熱して熱硬
化性樹脂を硬化させることによって作られる。しかし、
圧縮成形後成形金型から取り出された成形物が脆弱であ
り、後工程への移送中に成形物が変形したり破壊したり
するという難点がある。
【0003】そこで、図5に示すように、磁性粉末と第
1の熱硬化性樹脂とを混合し、この混和物を圧縮成形
し、これに第2の熱硬化性樹脂を減圧含浸させ、第1及
び第2の熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とするボ
ンド磁石の製造方法が提案されている。これは、流動性
が高く圧縮成形用金型への充填性のよい混和物を得ると
ともに、圧縮成形により得られた成形体に大きな機械的
強度をもたせることを狙ったものである。このようなボ
ンド磁石の製造方法の例として特開平2−163906
号公報記載のものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、磁性粉末と第1の熱硬化性樹脂との
混和物は圧縮成形されるだけであるから、第2の熱硬化
性樹脂の含浸工程において成形体が崩れてしまったり寸
法が大きく変わったりする問題点があり、さらに、第1
及び第2の熱硬化性樹脂を硬化させた後、傷によって発
錆しやすいという問題点がある。
【0005】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたもので、製造工程中において圧縮成形
体の形崩れがなく、寸法変化も小さく、また、傷や割
れ、欠けなどがあったとしても高い防錆力を得ることが
でき、さらに、抗折強度等の物理的特性が良好な樹脂結
合型希土類磁石の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
希土類急冷磁粉と樹脂とを混合する工程と、この混合物
を圧縮成形する工程と、圧縮成形物を硬化する第1の硬
化工程と、得られた硬化物に防錆剤入り液状樹脂を減圧
含浸する工程と、液状樹脂が含浸された硬化物から余分
な液状樹脂を取り除く遠心分離工程と、液状樹脂の含浸
物を硬化させる第2の硬化工程とを有することを特徴と
する。
【0007】請求項2記載の発明は、希土類急冷磁粉と
第1の硬化剤を含有するエポキシ樹脂と上記第1の硬化
剤とは異なる第2の硬化剤を含有するエポキシ樹脂とを
混合する工程と、この混合物を圧縮成形する工程と、圧
縮成形物を硬化する第1の硬化工程と、得られた硬化物
に防錆剤入り液状樹脂を減圧含浸する工程と、液状樹脂
が含浸された硬化物から余分な液状樹脂を取り除く遠心
分離工程と、液状樹脂の含浸物を硬化させる第2の硬化
工程とを有することを特徴とする。
【0008】
【作用】発明にかかる樹脂結合型希土類磁石の製造方
法では、希土類急冷磁粉と樹脂との混合物が圧縮成形さ
れたあと第1の硬化工程で硬化される。この硬化物は形
崩れすることなく所定の形状を保つ。硬化物には防錆剤
入り液状樹脂が含浸され、液状樹脂が含浸された硬化物
から余分な液状樹脂が遠心力で取り除かれ、さらに第2
の硬化工程により硬化されて磁石として完成する。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明にかかる樹
脂結合型希土類磁石の製造方法の実施例について説明す
る。図1において、希土類(Nd−Fe−B)急冷磁粉
100部に対し、カップリング剤(シラン系、チタネー
ト系)を加えて混合し、これにさらに粉末エポキシ樹脂
0.1〜4.5部を加えて混合する。この混合物を圧縮
成形用金型に充填して圧縮成形し、圧縮成形後加熱硬化
する。この加熱硬化工程を第1の硬化工程とする。この
硬化工程で得られた硬化物に防錆油入りの液状樹脂を供
給し、減圧することによって含浸させる。さらに、液状
樹脂が含浸された硬化物を遠心分離機にかけて余分な液
状樹脂を取り除く。次に、この硬化物を第2の加熱硬化
工程で加熱硬化させ、樹脂結合型希土類磁石を製了す
る。
【0010】上記防錆剤入り液状樹脂は熱硬化性及び熱
可塑性の樹脂で、エポキシ、フェノール、ウレタン、ア
クリル樹脂のうち少なくとも一つをベースとし、これに
硬化剤あるいは硬化促進剤として、環状脂肪族アミン、
芳香族アミン、酸無水物の1種あるいは2種以上と、防
錆剤として、糖アルコールと不飽和脂肪族のエステル化
物、アジミド、不飽和脂肪族塩の1種あるいは2種以上
とを混合した物を用いることができる。溶剤を含んでい
てもよい。また、硬化方法として、嫌気性硬化方法を用
いてもよいし、紫外線硬化方法を用いてもよい。防錆油
の代わりにエポキシ変性フッ素樹脂を添加してもよい。
【0011】次に、本発明の実施例と、各種比較例につ
いて説明する。 実施例1 表2に示すコンパウンド配合表に従って混合し圧縮成形
して図2に示すような成形体を作り、これを第1の硬化
工程において200℃、5分〜140℃、30分の硬化
条件のもとに硬化させ、これに表1に示すような防錆油
入り液状エポキシ樹脂を真空含浸させ、これを遠心分離
機にかけて1400rpm、10分の条件のもとで遠心
分離を行い、さらに、第2の硬化工程において140
℃、60分の硬化条件のもとに硬化させ、これを磁石と
した。
【表1】
【表2】
【0012】比較例1−1 表2に示すコンパウンド配合表に従って混合し圧縮成形
して図2に示すような成形体を作り、これを唯一の硬化
工程において200℃、5分〜140℃、30分の硬化
条件のもとに硬化させ、これを磁石とした。 比較例1−2 表2に示すコンパウンド配合表に従って混合し圧縮成形
して図2に示すような成形体を作り、これを硬化させる
ことなく、表1に示すような防錆油入り液状エポキシ樹
脂を真空含浸させ、これを磁石とした。
【0013】上記実施例1、比較例1−1、比較例1−
2について各種データをとって示したものが表3であ
る。
【表3】 表3において、抗折強度とは、図3に示すように、部分
円筒状に形成された磁石に加重を掛けたとき耐えること
ができる強度をいう。形状開き角とは、部分円筒状磁石
の横断面における開き角度をいう。L寸法とは、図2に
示すように部分円筒状磁石の中心軸線方向の高さ寸法を
いう。発錆性は、温度60℃、湿度90%の環境のもと
に504時間置き、顕微鏡観察によって錆の発生状況を
評価した。傷つき性は、アルミ製フィダー充填機を用い
て30分間回転させ、顕微鏡観察によって傷や欠けなど
の有無を評価した。表3には、比較例1−2についての
データが記載されていない。その理由は、圧縮成形体に
防錆油入り液状エポキシ樹脂を真空含浸させているとき
に一部形状が崩れ、製品とならなかったからである。
【0014】表3から明らかなとおり、実施例1によれ
ば、比較例1−1よりも抗折強度が大きく、また、比較
例1−1で見られた錆や欠けが実施例1では認められ
ず、実施例1は優れた物理的特性を有することがわか
る。
【0015】次に、図4に示す本発明の変形実施例につ
いて説明する。図4において、希土類(Nd−Fe−
B)急冷磁粉100部に対し、カップリング剤(シラン
系、チタネート系)を加えて混合し、これにさらに2種
の硬化剤より構成される粉末エポキシ樹脂(1)と粉末
エポキシ樹脂(2)を0.1〜4.5部加えて混合す
る。粉末エポキシ樹脂(1)と粉末エポキシ樹脂(2)
の混合割合は、イミダゾール系1に対しアミド系0.2
〜10の割合とする。アミド系の割合が0.2以下で
は、2種の混合の効果である硬化物強度が得られず、1
0以上では混合物の粘性が大きくなりすぎ圧縮成形金型
への充填が難しくなるからである。次に、上記2種のエ
ポキシ樹脂の混合物中に、滑剤としてステアリン酸金属
塩を添加し混合する。ただし、このステアリン酸金属塩
の添加は任意であり、必ずしも添加する必要はない。以
後、前述の実施例と同様に、上記混合物を圧縮成形用金
型に充填して圧縮成形し、圧縮成形後加熱硬化する。こ
の加熱硬化工程を第1の硬化工程とする。この硬化工程
で得られた硬化物に防錆油入りの液状樹脂を供給し、減
圧することによって含浸させる。さらに、液状樹脂が含
浸された硬化物を遠心分離機にかけて余分な液状樹脂を
取り除く。次に、この硬化物を第2の加熱硬化工程で加
熱硬化させ、樹脂結合型希土類磁石を製了する。
【0016】次に、上記変形実施例と、各種比較例につ
いて説明する。 実施例2 表4に示すコンパウンド配合表に従って混合し圧縮成形
して図2に示すような成形体を作り、これを第1の硬化
工程において200℃、5分〜140℃、30分の硬化
条件のもとに硬化させ、これに表1に示すような防錆油
入り液状エポキシ樹脂を真空含浸させ、これを遠心分離
機にかけて1400rpm、10分の条件のもとで遠心
分離を行い、さらに、第2の硬化工程において140
℃、60分の硬化条件のもとに硬化させ、これを磁石と
した。
【表4】
【0017】比較例2−1 表4に示すコンパウンド配合表に従って混合し圧縮成形
して図2に示すような成形体を作り、これを唯一の硬化
工程において200℃、5分〜140℃、30分の硬化
条件のもとに硬化させ、これを磁石とした。 比較例2−2 表5に示すように、1種の粉末エポキシのみを含むコン
パウンド配合表に従って混合し圧縮成形して図2に示す
ような成形体を作り、これを200℃、5分〜140
℃、30分の硬化条件のもとに硬化させ、これを磁石と
した。
【表5】 比較例2−3 表5の混合物を従来の方法により、すなわち硬化させる
ことなく、液状エポキシ樹脂を真空含浸させ、これを磁
石とした。
【0018】上記実施例2、比較例2−1、比較例2−
2について各種データをとって示したものが表6であ
る。
【表6】 表6における、抗折強度、形状開き角、L寸法、発錆性
及び傷つき性の定義は、前述の表3における各項目の定
義と同じである。表6で、比較例2−3についてのデー
タが記載されていないのは、圧縮成形体に液状エポキシ
樹脂を真空含浸させているときに一部形状が崩れ、製品
とならなかったからである。
【0019】表6から明らかなとおり、実施例2によれ
ば、比較例2−1、比較例2−2よりも抗折強度が大き
く、また、比較例2−1、比較例2−2で見られた錆や
欠けが実施例2では認められず、さらに、2種の粉末エ
ポキシを配合した実施例2及び比較例2−1の密度は1
種の粉末エポキシのみを配合した比較例2−3の密度よ
りも大きくなっている。このように、実施例2は優れた
物理的特性を有することがわかる。
【0020】
【0021】
【発明の効果】請求項1記載の樹脂結合型希土類磁石の
製造方法によれば、希土類急冷磁粉と樹脂との混合物を
圧縮成形し、得られた圧縮成形物を硬化させ、得られた
硬化物に防錆剤入り液状樹脂を減圧含浸し、液状樹脂が
含浸された硬化物から遠心分離によって余分な液状樹脂
を取り除き、これをさらに硬化させるようにしたため、
圧縮成形後液状樹脂を含浸する工程で成形体が形崩れす
ることがなくなり、磁石の生産性を向上させることがで
きるし、余分な液状樹脂を取り除くことによって寸法精
度がよくなり、傷、割れ、欠けなどが少なく、抗折強度
等の物理的特性の良好な磁石を得ることができる。ちな
みに、磁粉と樹脂との混合物を圧縮成形してしまった後
に防錆剤を用いても、防錆剤をうまく含浸させることが
できず、充分な防錆防錆効果を期待することはできない
が、本発明の製造方法によれば、硬化物からなる磁石全
体に、液状樹脂とともに防錆剤が含浸されることにな
り、これをさらに硬化させることによって充分な防錆防
錆効果を得ることができるとともに、上記のような物理
的特性の良好な磁石を得ることができる。また、請求項
2に記載されている樹脂結合型希土類磁石の製造方法の
ように、希土類急冷磁粉に、第1の硬化剤を含有するエ
ポキシ樹脂と上記第1の硬化剤とは異なる第2の硬化剤
を含有するエポキシ樹脂を混合することにより、圧縮成
形金型への充填性が向上して磁粉に対するエポキシ樹脂
量の割合を少なくすることができ、より高密度の磁石を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる樹脂結合型希土類磁石の製造方
法の実施例を示す工程図。
【図2】同上実施例によって製造される磁石の外観の例
を示す斜視図。
【図3】同上平面図。
【図4】本発明にかかる樹脂結合型希土類磁石の製造方
法の別の実施例を示す工程図。
【図5】従来のボンド磁石の製造方法の例を示す工程
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−273413(JP,A) 特開 平2−263408(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類急冷磁粉と樹脂とを混合する工程
    と、この混合物を圧縮成形する工程と、圧縮成形物を硬
    化する第1の硬化工程と、得られた硬化物に防錆剤入り
    液状樹脂を減圧含浸する工程と、液状樹脂が含浸された
    硬化物から余分な液状樹脂を取り除く遠心分離工程と、
    液状樹脂の含浸物を硬化させる第2の硬化工程とを有し
    てなる樹脂結合型希土類磁石の製造方法。
  2. 【請求項2】 希土類急冷磁粉と第1の硬化剤を含有す
    るエポキシ樹脂と上記第1の硬化剤とは異なる第2の硬
    化剤を含有するエポキシ樹脂とを混合する工程と、この
    混合物を圧縮成形する工程と、圧縮成形物を硬化する第
    1の硬化工程と、得られた硬化物に防錆剤入り液状樹脂
    を減圧含浸する工程と、液状樹脂が含浸された硬化物か
    ら余分な液状樹脂を取り除く遠心分離工程と、液状樹脂
    の含浸物を硬化させる第2の硬化工程とを有してなる樹
    脂結合型希土類磁石の製造方法。
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