JP4075173B2 - 樹脂磁石コンパウンドの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂磁石コンパウンドの製造方法、さらに詳しくはネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石の製造段階において発生する規格外の樹脂磁石コンパウンドやグリーン体などを再生できる樹脂磁石コンパウンドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
希土類磁石粉体と樹脂との複合体に関する従来技術としては、例えば特開昭５９−１３６９０７号公報に開示されたものがある。この従来技術には、
１．射出成形法による熱可塑性樹脂を用いたサマリウム−コバルト系磁石の製造方法において、サマリウム−コバルト系磁石粉体としてＲ2ＴＭ17（Ｒはサマリウムなどの希土類元素、ＴＭはコバルトを中心とする遷移金属）を用いるとＲＣｏ5に比べて、射出成形された磁石、或いはスプルーやランナーなど希土類磁石粉体と樹脂組成物との複合体を粉砕して再び射出成形に供することができる。
２．射出成形した磁石、或いは成形品のスプルーやランナーを脱磁すると取扱いに有利となる。
３．射出成形した磁石、或いは成形品のスプルーやランナーより再生した原料を混練済みの原料と混合すると磁気性能や機械的性質の低下が抑制できる。
等が開示されており、サマリウム−コバルト系樹脂磁石を射出成形により工業的規模で効率よく製造することを目的としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記サマリウム−コバルト系磁石粉体は、サマリウムやコバルトを多く含むために資源バランスがよくないことは周知である。
【０００４】
また、磁石が射出成形によって製造されているような場合、マルチメディアＰＣ（パーソナルコンピュータ）用の周辺機器等の駆動源に使用されている数ｇ以下の小さな磁石では磁石の成形体全体に占めるスプルーとランナーの部分の割合が８０〜９０％を占め、磁石本体よりも、スプルーやランナーなど不使用部分におけるサマリウム−コバルト系磁石粉体や熱可塑性樹脂などの材料が無駄に消費され、その結果、射出成形のための消費エネルギーや材料などの浪費を招くこととなり、省エネルギーや省資源の観点からも好ましくない。さらに、混練して可塑化した溶融ストランドを成形型キャビティに射出充填するためにはサマリウム−コバルト系磁石粉体の混合割合を６５体積％以下とする必要がある。しかしながら、磁石粉体の混合割合を６５％以下とすることは希土類磁石の磁気ポテンシャルをできる限り引出そうとする磁気性能追求面から見て不利なことである。
【０００５】
上記サマリウム−コバルト系磁石粉体の体積分率を高め、希土類磁石粉体の磁気ポテンシャルをできる限り引出すには、エポキシ樹脂など熱重合性樹脂とともに希土類磁石粉体を強圧縮する方が、スプルーやランナーを生じない点、および磁気性能を高める点で有利である。
【０００６】
しかし従来技術では、サマリウム−コバルト系磁石粉体を含め希土類磁石粉体をエポキシ樹脂など熱重合性樹脂とともに所定の磁石形状に強圧縮するという技術に関する開示は見られない。
【０００７】
一方、希土類樹脂磁石がマルチメディアＰＣの周辺機器等の駆動源に大量に使用されている現状から見て、サマリウム−コバルト系磁石粉体に比べて資源バランスに優れた合金組成を有するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を使用することにより省資源を図り、また希土類磁石粉体と熱重合性樹脂との樹脂磁石コンパウンドを再生使用することにより、磁石材料の廃棄量を低減することが望まれる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁石粉体を分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上とイソシアネート基を化合物によりブロックして安定させたブロックイソシアネートであるイソシアネート再生体とを主成分とする熱重合性樹脂の有機溶媒溶液と湿式混合する工程１と、脱溶媒−解砕−粒径５３μｍ以上の適正粒度範囲内に分級する工程２とを有する樹脂磁石コンパウンドの製造方法において、工程２において排出される適正粒度範囲を外れる微粉体で５０重量パーセント以上が粒径３８μｍ以上の微粉体を、磁石粉体と熱重合性樹脂との重量総和１００に対して重量が２５以下となるように、再び前記工程１および前記工程２の処理を行うことにより、粒子径が適正範囲より小さい粒子を再利用して適正粒度範囲内の樹脂コンパウンドとすることを特徴とする樹脂磁石コンパウンドの製造方法であり、磁石材料の廃棄量を低減することができる。また、本願請求項２に係る発明は、磁石粉体を分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上とイソシアネート基を化合物によりブロックして安定させたブロックイソシアネートであるイソシアネート基を有するイソシアネート再生体とを主成分とする熱重合性樹脂の有機溶媒溶液と湿式混合する工程１と脱溶媒−解砕−粒径５３μｍ以上の適正粒度内に分級する工程２と、前記工程１および前記工程２を行うことにより得られたグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドを用いて任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体を解砕−分級して微粉体とする工程３と、前記工程３において解砕された微粉体のうち５０重量パーセント以上が粒径３８μｍ以上の微粉体を、前記磁石粉体と前記熱重合性樹脂との重量総和１００に対して重量が２５以下となるように、再び前記工程１および前記工程２の処理を行うことにより、適正粒度範囲内の樹脂磁石コンパウンドとすることを特徴とする。また、本願請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体が、軟化点９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフェノールＡである。また、本願請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、イソシアネート再生体が、４−４´ジフェニルメタンジイソシアネートの末端イソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックした構造を有するイソシアネート再生体である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明について、磁石粉体としてネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を用いた例について説明する。
【００１０】
本発明は、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を熱重合性樹脂の有機溶媒溶液と湿式混合する工程１と、脱溶媒−解砕−適正粒度範囲内に分級する工程２とを有する樹脂磁石コンパウンドの製造方法において、工程２で排出される適正粒度範囲外の微粉体を工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を再度行うことにより、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドとすることにより、適正範囲外の微粉体を再利用することができるものである。
【００１１】
また、グラニュール状の樹脂磁石コンパウンドを任意の磁石形状に強圧縮したグリーン体を成形し、このグリーン体を解砕−分級を行って微粉体とし、再び工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を行うことにより、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドとするので、不適正な形状に成形されたグリーン体を再生して利用することも可能である。
【００１２】
なお、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石の性能や品質を損なわせないため、
１．湿式混合するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体と熱重合性樹脂との重量総和１００に対し、添加する微粉体を重量比で２５以下とする。
２．当該微粉体の５０重量％以上を粒径３８μｍ以上とする。
３．熱重合性樹脂は、分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上と、イソシアネート再生体とを主成分とする。
４．分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体として融点９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフェノールＡを用いる。
５．イソシアネート再生体を４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックするなどを有効手段とする。
【００１３】
【実施例】
近年、マルチメディアＰＣ周辺機器の駆動源として広く使用されるスピンドルモータや、ステッピングモータなど各種モータやアクチュエータの基幹部材として比較的小さな形状のネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石が大量に使用されている。本発明は、このようなネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石に関し、さらに詳しくは、磁石製造段階におけるグラニュール状の樹脂コンパウンドやグリーン体など、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体と熱重合性樹脂との樹脂磁石コンパウンドの再生に関する。
【００１４】
本発明で言うネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体とは、例えばJ.F.Herbest,“Rare Earth-Iron-Boron Materials ; A New Era in Permanent Magnets"Ann.Rev.Sci. Vol-16.(1986)に記載されているようにＮｄ：Ｆｅ：Ｂを２：１４：１に近い割合で含む溶湯合金を急冷凝固し、適宜熱処理により結晶粒径２０〜１００ｎｍのＮｄ2Ｆｅ14Ｂ相を結晶化させたものである。一般的に残留磁化Ｊｒ＝８ｋＧ，固有保磁力ＨCJ≧８ｋＯｅである。しかし急冷凝固ネオジミウム−鉄−ホウ素系合金は、厚さ２０−３０μｍの所謂フレーク状の粉体であるため、一般の磁石として使用するには、この粉体を何らかの方法で所要の磁石形状に成形する必要がある。ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を所要の形状に成形する手段としては、もっぱらエポキシ樹脂のような熱重合性樹脂とともに混練したのち強圧縮してグリーン体を成形し、その後、この成型品を熱重合して樹脂磁石とする手段が一般的である。
【００１５】
ところで、エポキシ樹脂のような熱重合性樹脂は室温でも僅かに重合反応が進行する。その結果、次第に増粘して終にはゲル化に至る。ゲル化したエポキシ樹脂ではネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を成形することはできない。したがって、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を成形するための熱重合性樹脂は室温下では重合せず、熱重合の際に速硬化するものであることが望ましい。
【００１６】
本発明で言う熱重合性樹脂とは、分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上と、イソシアネート再生体とを主成分とする。ここでイソシアネート基と反応し得る官能基とは、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＮＨＣＯＮＨ、−ＳＨ、−ＣＨＳ、−ＣＳＯＨ、活性メチレンなどが挙げられる。これらの官能基を有する重合体であれば如何なるものでもよいが、好ましくは分子鎖内に−ＯＨ、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＮＨＣＯＮＨを有する重合体であることが望ましい。例えば分子鎖内に−アルコール性−ＯＨ基を有する重合体としてエポキシ、フェノール、ウレタン、ユリアなどのオリゴマー、ポリエーテル、ポリエーテルエステル、ポリエステルイミドなどのポリマーがあり、好ましくはエピクロルヒドリンとビスフェノールＡとの反応縮合によって得られる下記一般式で示されるところの熱軟化温度９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフエノールＡ型エポキシオリゴマーであることが望ましい。ここで、熱軟化温度を９０±５℃とする理由は、これより軟化温度が低いと４５℃以下の室温域でネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体−樹脂コンパウンドの見掛け密度や流動性が変化するからであり、逆に軟化温度が高いと高密度のグリーン体を得ることが困難になるからである。
【００１７】
【化１】
【００１８】
なお、上式中、ビスフェノールＡの−Ｃ（ＣＨ3）2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2-、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−などであっても差し支えない。
【００１９】
次に、イソシアネート再生体とはイソシアネート基を有するポリイソシアネートを分子内にアルコール性−ＯＨ基を有する化合物で安定化させたブロックイソシアネート、或いは安定化イソシアネートと言われる有機化合物である。ここで言うポリイソシアネートとしては、例えば２−４トリレンジイソシアネート、２−６トリレンジイソシアネート、シクロペンチレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ブチリデンジイソシアネート、１−５ナフタリンジイソシアネート、１−６ヘキサメチレンジイソシアネート、４−４’ジフェニルメタンジイソシアネート、４−４’ジフェニルエーテルジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどのジイソシアネート類、また、例えば２−４トリレンジイソシアネートの環状３量体、２−６トリレンジイソシアネートの環状３量体、４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートの３量体など、３価以上のイソシアネート化合物類がある。
【００２０】
また、上記有機化合物のイソシアネート基を安定化させる化合物としてはメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコールなどの脂肪族アルコール類、シクロヘキシルアルコール、２−メチルヘキシルアルコールのような脂環式アルコール類、ベンジルアルコール、フェニルセロソルブ、フルフリルアルコールなどの１価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどの多価アルコール誘導体を挙げることができる。上記アルコール類以外にイソシアネート基を安定化させる化合物としては、例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−イソプロピルフェノール、ｐ−ｔブチルフェノール、ｐ−ｔオクチルフェノール、ｐカテコール、レゾシノールなどのフェノール類、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、メチルエチルケトンオキシムなどの活性メチレン化合物類がある。
【００２１】
図１は、上記エポキシオリゴマーとイソシアネート再生体との熱重合反応形態を示す。
【００２２】
エポキシオリゴマーとメチルエチルケトンオキシムでブロックした４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートとの熱重合性樹脂の熱重合反応は、先ずイソシアネート再生体のメチルエチルケトンオキシムが熱解離（１４０℃以上）し、遊離した４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート基がエポキシオリゴマーの分子鎖内アルコール性ＯＨ基と速やかに重合して不溶、不融の３次元網目構造となりネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を強固に固定する。
【００２３】
一方、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体はメチルエチルケトンオキシムの解離を促進しない。したがって本発明にかかるネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体−樹脂コンパウンドは室温域で５年以上放置しても樹脂成分分子量が変化せず、ゲル化しない。
【００２４】
本発明は、上記のように室温域で極めて重合しにくいエポキシオリゴマーとメチルエチルケトンオキシムでブロックした４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートとの熱重合性樹脂２−３重量％と、比表面積０．０５ｍ2／ｇ、真密度７．５５ｇ／cm3、９７−９８重量％程度のネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体とのグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドおよびそれを強圧縮したグリーン体の製造方法に関する。
【００２５】
図２は、本発明の実施例における製造方法を示す工程図である。図２において、Ａはネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体、Ｂ１は分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体、例えば熱軟化温度９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフエノールＡ型エポキシオリゴマーである。Ｂ２はイソシアネート再生体、例えば４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックしたイソシアネート再生体である。ＢはオリゴマーＢ１とイソシアネート再生体Ｂ２を含む熱重合性樹脂の有機溶媒溶液である。なお、ここで有機溶媒とはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの汎用溶媒を言う。
【００２６】
さらに、工程１は、磁石粉体Ａと熱重合性樹脂溶液Ｂとを湿式混合する工程であり、工程２は工程１で得た混合物を脱溶媒−解砕−適正粒度範囲内に分級しグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣを形成する工程である。そして、次の工程３は適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドを所定の磁石形状に強圧縮してグリーン体Ｄを成形する工程である。また、工程４は熱重合性樹脂を硬化してネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石Ｅとする工程である。
【００２７】
上記工程２で得られるグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣは、工程３で所定の磁石形状に強圧縮してグリーン体Ｄとする。このときグリーン体密度や寸法精度を確保するため、例えば特開昭６３−１９４３１２号公報にあるように、グラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣは、その５０重量％以上が粒径７５μｍ以上とすることが必要である。しかし適正粒度範囲を越えたものは、そのまま工程２内で解砕−分級を繰り返すことができるが、粒径７５μｍ以下、特に粒径５３μｍを下回る微粉体Ｃ”の発生を防止することができない。
【００２８】
さらに、工程３で適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣを所定の磁石形状に強圧縮してグリーン体Ｄを得る場合にも、磁石形状の変更や圧縮の条件調整、装置オペレートなどの諸課題により、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石Ｅとして必要な規格を満たしていないグリーン体Ｄ”の発生を防止することができない。
【００２９】
本発明は微粉体Ｃ”を、工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を経て、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとするものであり、また、コンパウンドＣを任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体Ｄを工程２と同様の解砕−分級を行って微粉体Ｃ2”とし、工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を経て、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとするものである。
【００３０】
さらに、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石の性能や品質を損なわせないため、湿式混合するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体と熱重合性樹脂との重量総和１００に対し、微粉体Ｃ”またはグリーン体Ｄ”を解砕した微粉体Ｃ2”の添加量を重量比で２５以下とするものである。この理由は、再生したグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣの粉末成形性（流動度、見掛け密度）と得られるグリーン体Ｄの密度や機械的強度の低下を抑制するためである。また、微粉体Ｃ”またはＣ2”の５０重量％以上を粒径３８μｍ以上とする必要がある。
【００３１】
その理由は、粒径３８μｍ以下の微粉体が５０重量％を越えると磁石の４πＩ−Ｈ曲線に段が生じ、動作点における磁束量の低下や逆磁界に対する減磁耐力が低下するからである。
【００３２】
以下、本発明における樹脂磁石コンパウンドの再生工程を含む製造方法について図２を用いてさらに詳しく説明する。
【００３３】
図２において、Ａは樹脂磁石コンパウンドの原料混合物１００に対して９７．５重量％を占める合金組成Ｎｄ12ＦｅBalanceＣｏ5Ｂ6のネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体であり、Ｂは熱軟化温度９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフエノールＡ型エポキシオリゴマー（Ｂ１）と４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックしたイソシアネート再生体（Ｂ２）よりなるエポキシ樹脂を２．５重量％含むアセトン溶液である。
【００３４】
工程１は、磁石粉体Ａと樹脂溶液Ｂとを１０kgバッチで湿式混合する工程、工程２は工程１で得た混合物を脱溶媒−解砕−適正粒度範囲内（５３〜２５０μｍ）に分級しグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとする工程である。そして、次の工程３は適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣを所定の磁石形状に強圧縮してグリーン体Ｄとする工程である。また、工程４は熱重合性樹脂を硬化してネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石Ｅを形成する工程である。
【００３５】
上記工程２で得られるグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣには粒径５３μｍ以下の微粉体Ｃ”が約２％程度混在して排出される。さらに、工程３においてもネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石Ｅの規格外品が０．１％程度排出される。
【００３６】
本発明では上記粒径５３μｍ以下の微粉体Ｃ”を再び工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を行い、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとする。また樹脂磁石コンパウンドＣを任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体Ｄを工程２と同様の解砕−分級を行って粒径１５０μｍ以下の微粉体Ｃ2”とし、再び工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を行い、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとするものである。
【００３７】
（表１）は、上記粒径５３μｍ以下の微粉体Ｃ”を工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を行い、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとしたときの微粉体Ｃ”の混合割合を変えてグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣの流動性（ＪＩＳ Ｚ２５０２）、見掛け密度（ＪＩＳ Ｚ２５０４）、および８ｔｏｍ／cm2で強圧縮したグリーン体Ｄを１６０℃で５ｍｉｎ間熱重合した樹脂磁石Ｅの圧環強度、密度（アルキメデス法）、磁気特性（５０ｋＯｅパルス着磁後：測定磁界±２５ｋＯｅ：ＶＳＭ）を測定した結果を示した特性表である。
【００３８】
【表１】
【００３９】
（表１）から明らかなように、本発明によれば微粉体Ｃ”を含まない従来例と同じ成形性を維持したネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体−樹脂コンパウンドと従来例と同性能の磁気特性および機械的強度を有するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石を製造できることが分かる。
【００４０】
（表２）はコンパウンドＣを任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体Ｄ”を工程２と同様の解砕−分級を行って粒径１５０μｍ以下の微粉体Ｃ2”とし、再び工程１の湿式混合と工程２の脱溶媒−解砕−分級を行い、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとしたとき、微粉体Ｃ2”の混合割合を変えてグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣの流動性（ＪＩＳ Ｚ２５０２）、見掛け密度（ＪＩＳ Ｚ２５０４）、および８ｔｏｍ／cm2で強圧縮したグリーン体Ｄを１６０℃で５ｍｉｎ間熱重合した樹脂磁石Ｅの圧環強度、密度（アルキメデス法）、磁気特性（５０ｋＯｅパルス着磁後：測定磁界±２５ｋＯｅ：ＶＳＭ）について測定した結果を示した特性表である。
【００４１】
【表２】
【００４２】
（表２）から明らかなように本実施例によれば、微粉体Ｃ2”を含まない従来例と同じ成形性を維持したネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体−樹脂コンパウンドと従来例と同性能の磁気特性および機械的強度を有するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石を製造できることが分かる。
【００４３】
上記実施例より明らかなように本発明によれば、樹脂磁石コンパウンドおよび樹脂磁石の成型時に発生した規格外製品の廃棄量を低減することができ、その工業的価値は極めて大きいものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上、本発明は樹脂コンパウンド、およびそれを強圧縮したグリーン体など、磁石粉体と熱重合性樹脂との複合体を再生し、当該複合体の廃棄量を限りなくゼロに低減するもので、その工業的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】エポキシオリゴマーとイソシアネート再生体との熱重合反応を示す化学反応を示す図
【図２】ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体樹脂コンパウンドの再生工程を示すブロック図
【符号の説明】
Ａ 磁石粉体
Ｂ 樹脂溶液
Ｃ グラニューム状コンパウンド
Ｃ” 微粉体
Ｄ グリーン体
Ｄ” 不適合なグリーン体
Ｃ2” Ｄ”を解砕した微粉体
Ｅ 樹脂磁石
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂磁石コンパウンドの製造方法、さらに詳しくはネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石の製造段階において発生する規格外の樹脂磁石コンパウンドやグリーン体などを再生できる樹脂磁石コンパウンドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
希土類磁石粉体と樹脂との複合体に関する従来技術としては、例えば特開昭５９−１３６９０７号公報に開示されたものがある。この従来技術には、
１．射出成形法による熱可塑性樹脂を用いたサマリウム−コバルト系磁石の製造方法において、サマリウム−コバルト系磁石粉体としてＲ2ＴＭ17（Ｒはサマリウムなどの希土類元素、ＴＭはコバルトを中心とする遷移金属）を用いるとＲＣｏ5に比べて、射出成形された磁石、或いはスプルーやランナーなど希土類磁石粉体と樹脂組成物との複合体を粉砕して再び射出成形に供することができる。
２．射出成形した磁石、或いは成形品のスプルーやランナーを脱磁すると取扱いに有利となる。
３．射出成形した磁石、或いは成形品のスプルーやランナーより再生した原料を混練済みの原料と混合すると磁気性能や機械的性質の低下が抑制できる。
等が開示されており、サマリウム−コバルト系樹脂磁石を射出成形により工業的規模で効率よく製造することを目的としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記サマリウム−コバルト系磁石粉体は、サマリウムやコバルトを多く含むために資源バランスがよくないことは周知である。
【０００４】
また、磁石が射出成形によって製造されているような場合、マルチメディアＰＣ（パーソナルコンピュータ）用の周辺機器等の駆動源に使用されている数ｇ以下の小さな磁石では磁石の成形体全体に占めるスプルーとランナーの部分の割合が８０〜９０％を占め、磁石本体よりも、スプルーやランナーなど不使用部分におけるサマリウム−コバルト系磁石粉体や熱可塑性樹脂などの材料が無駄に消費され、その結果、射出成形のための消費エネルギーや材料などの浪費を招くこととなり、省エネルギーや省資源の観点からも好ましくない。さらに、混練して可塑化した溶融ストランドを成形型キャビティに射出充填するためにはサマリウム−コバルト系磁石粉体の混合割合を６５体積％以下とする必要がある。しかしながら、磁石粉体の混合割合を６５％以下とすることは希土類磁石の磁気ポテンシャルをできる限り引出そうとする磁気性能追求面から見て不利なことである。
【０００５】
上記サマリウム−コバルト系磁石粉体の体積分率を高め、希土類磁石粉体の磁気ポテンシャルをできる限り引出すには、エポキシ樹脂など熱重合性樹脂とともに希土類磁石粉体を強圧縮する方が、スプルーやランナーを生じない点、および磁気性能を高める点で有利である。
【０００６】
しかし従来技術では、サマリウム−コバルト系磁石粉体を含め希土類磁石粉体をエポキシ樹脂など熱重合性樹脂とともに所定の磁石形状に強圧縮するという技術に関する開示は見られない。
【０００７】
一方、希土類樹脂磁石がマルチメディアＰＣの周辺機器等の駆動源に大量に使用されている現状から見て、サマリウム−コバルト系磁石粉体に比べて資源バランスに優れた合金組成を有するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を使用することにより省資源を図り、また希土類磁石粉体と熱重合性樹脂との樹脂磁石コンパウンドを再生使用することにより、磁石材料の廃棄量を低減することが望まれる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁石粉体を分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上とイソシアネート基を化合物によりブロックして安定させたブロックイソシアネートであるイソシアネート再生体とを主成分とする熱重合性樹脂の有機溶媒溶液と湿式混合する工程１と、脱溶媒−解砕−粒径５３μｍ以上の適正粒度範囲内に分級する工程２とを有する樹脂磁石コンパウンドの製造方法において、工程２において排出される適正粒度範囲を外れる微粉体で５０重量パーセント以上が粒径３８μｍ以上の微粉体を、磁石粉体と熱重合性樹脂との重量総和１００に対して重量が２５以下となるように、再び前記工程１および前記工程２の処理を行うことにより、粒子径が適正範囲より小さい粒子を再利用して適正粒度範囲内の樹脂コンパウンドとすることを特徴とする樹脂磁石コンパウンドの製造方法であり、磁石材料の廃棄量を低減することができる。また、本願請求項２に係る発明は、磁石粉体を分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上とイソシアネート基を化合物によりブロックして安定させたブロックイソシアネートであるイソシアネート基を有するイソシアネート再生体とを主成分とする熱重合性樹脂の有機溶媒溶液と湿式混合する工程１と脱溶媒−解砕−粒径５３μｍ以上の適正粒度内に分級する工程２と、前記工程１および前記工程２を行うことにより得られたグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドを用いて任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体を解砕−分級して微粉体とする工程３と、前記工程３において解砕された微粉体のうち５０重量パーセント以上が粒径３８μｍ以上の微粉体を、前記磁石粉体と前記熱重合性樹脂との重量総和１００に対して重量が２５以下となるように、再び前記工程１および前記工程２の処理を行うことにより、適正粒度範囲内の樹脂磁石コンパウンドとすることを特徴とする。また、本願請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体が、軟化点９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフェノールＡである。また、本願請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、イソシアネート再生体が、４−４´ジフェニルメタンジイソシアネートの末端イソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックした構造を有するイソシアネート再生体である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明について、磁石粉体としてネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を用いた例について説明する。
【００１０】
本発明は、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を熱重合性樹脂の有機溶媒溶液と湿式混合する工程１と、脱溶媒−解砕−適正粒度範囲内に分級する工程２とを有する樹脂磁石コンパウンドの製造方法において、工程２で排出される適正粒度範囲外の微粉体を工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を再度行うことにより、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドとすることにより、適正範囲外の微粉体を再利用することができるものである。
【００１１】
また、グラニュール状の樹脂磁石コンパウンドを任意の磁石形状に強圧縮したグリーン体を成形し、このグリーン体を解砕−分級を行って微粉体とし、再び工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を行うことにより、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドとするので、不適正な形状に成形されたグリーン体を再生して利用することも可能である。
【００１２】
なお、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石の性能や品質を損なわせないため、
１．湿式混合するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体と熱重合性樹脂との重量総和１００に対し、添加する微粉体を重量比で２５以下とする。
２．当該微粉体の５０重量％以上を粒径３８μｍ以上とする。
３．熱重合性樹脂は、分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上と、イソシアネート再生体とを主成分とする。
４．分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体として融点９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフェノールＡを用いる。
５．イソシアネート再生体を４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックするなどを有効手段とする。
【００１３】
【実施例】
近年、マルチメディアＰＣ周辺機器の駆動源として広く使用されるスピンドルモータや、ステッピングモータなど各種モータやアクチュエータの基幹部材として比較的小さな形状のネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石が大量に使用されている。本発明は、このようなネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石に関し、さらに詳しくは、磁石製造段階におけるグラニュール状の樹脂コンパウンドやグリーン体など、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体と熱重合性樹脂との樹脂磁石コンパウンドの再生に関する。
【００１４】
本発明で言うネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体とは、例えばJ.F.Herbest,“Rare Earth-Iron-Boron Materials ; A New Era in Permanent Magnets"Ann.Rev.Sci. Vol-16.(1986)に記載されているようにＮｄ：Ｆｅ：Ｂを２：１４：１に近い割合で含む溶湯合金を急冷凝固し、適宜熱処理により結晶粒径２０〜１００ｎｍのＮｄ2Ｆｅ14Ｂ相を結晶化させたものである。一般的に残留磁化Ｊｒ＝８ｋＧ，固有保磁力ＨCJ≧８ｋＯｅである。しかし急冷凝固ネオジミウム−鉄−ホウ素系合金は、厚さ２０−３０μｍの所謂フレーク状の粉体であるため、一般の磁石として使用するには、この粉体を何らかの方法で所要の磁石形状に成形する必要がある。ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を所要の形状に成形する手段としては、もっぱらエポキシ樹脂のような熱重合性樹脂とともに混練したのち強圧縮してグリーン体を成形し、その後、この成型品を熱重合して樹脂磁石とする手段が一般的である。
【００１５】
ところで、エポキシ樹脂のような熱重合性樹脂は室温でも僅かに重合反応が進行する。その結果、次第に増粘して終にはゲル化に至る。ゲル化したエポキシ樹脂ではネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を成形することはできない。したがって、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を成形するための熱重合性樹脂は室温下では重合せず、熱重合の際に速硬化するものであることが望ましい。
【００１６】
本発明で言う熱重合性樹脂とは、分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上と、イソシアネート再生体とを主成分とする。ここでイソシアネート基と反応し得る官能基とは、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＮＨＣＯＮＨ、−ＳＨ、−ＣＨＳ、−ＣＳＯＨ、活性メチレンなどが挙げられる。これらの官能基を有する重合体であれば如何なるものでもよいが、好ましくは分子鎖内に−ＯＨ、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＮＨＣＯＮＨを有する重合体であることが望ましい。例えば分子鎖内に−アルコール性−ＯＨ基を有する重合体としてエポキシ、フェノール、ウレタン、ユリアなどのオリゴマー、ポリエーテル、ポリエーテルエステル、ポリエステルイミドなどのポリマーがあり、好ましくはエピクロルヒドリンとビスフェノールＡとの反応縮合によって得られる下記一般式で示されるところの熱軟化温度９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフエノールＡ型エポキシオリゴマーであることが望ましい。ここで、熱軟化温度を９０±５℃とする理由は、これより軟化温度が低いと４５℃以下の室温域でネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体−樹脂コンパウンドの見掛け密度や流動性が変化するからであり、逆に軟化温度が高いと高密度のグリーン体を得ることが困難になるからである。
【００１７】
【化１】
なお、上式中、ビスフェノールＡの−Ｃ（ＣＨ3）2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2-、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−などであっても差し支えない。
【００１９】
次に、イソシアネート再生体とはイソシアネート基を有するポリイソシアネートを分子内にアルコール性−ＯＨ基を有する化合物で安定化させたブロックイソシアネート、或いは安定化イソシアネートと言われる有機化合物である。ここで言うポリイソシアネートとしては、例えば２−４トリレンジイソシアネート、２−６トリレンジイソシアネート、シクロペンチレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ブチリデンジイソシアネート、１−５ナフタリンジイソシアネート、１−６ヘキサメチレンジイソシアネート、４−４’ジフェニルメタンジイソシアネート、４−４’ジフェニルエーテルジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどのジイソシアネート類、また、例えば２−４トリレンジイソシアネートの環状３量体、２−６トリレンジイソシアネートの環状３量体、４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートの３量体など、３価以上のイソシアネート化合物類がある。
【００２０】
また、上記有機化合物のイソシアネート基を安定化させる化合物としてはメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコールなどの脂肪族アルコール類、シクロヘキシルアルコール、２−メチルヘキシルアルコールのような脂環式アルコール類、ベンジルアルコール、フェニルセロソルブ、フルフリルアルコールなどの１価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどの多価アルコール誘導体を挙げることができる。上記アルコール類以外にイソシアネート基を安定化させる化合物としては、例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−イソプロピルフェノール、ｐ−ｔブチルフェノール、ｐ−ｔオクチルフェノール、ｐカテコール、レゾシノールなどのフェノール類、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、メチルエチルケトンオキシムなどの活性メチレン化合物類がある。
【００２１】
図１は、上記エポキシオリゴマーとイソシアネート再生体との熱重合反応形態を示す。
【００２２】
エポキシオリゴマーとメチルエチルケトンオキシムでブロックした４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートとの熱重合性樹脂の熱重合反応は、先ずイソシアネート再生体のメチルエチルケトンオキシムが熱解離（１４０℃以上）し、遊離した４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート基がエポキシオリゴマーの分子鎖内アルコール性ＯＨ基と速やかに重合して不溶、不融の３次元網目構造となりネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体を強固に固定する。
【００２３】
一方、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体はメチルエチルケトンオキシムの解離を促進しない。したがって本発明にかかるネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体−樹脂コンパウンドは室温域で５年以上放置しても樹脂成分分子量が変化せず、ゲル化しない。
【００２４】
本発明は、上記のように室温域で極めて重合しにくいエポキシオリゴマーとメチルエチルケトンオキシムでブロックした４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートとの熱重合性樹脂２−３重量％と、比表面積０．０５ｍ2／ｇ、真密度７．５５ｇ／cm3、９７−９８重量％程度のネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体とのグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドおよびそれを強圧縮したグリーン体の製造方法に関する。
【００２５】
図２は、本発明の実施例における製造方法を示す工程図である。図２において、Ａはネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体、Ｂ１は分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体、例えば熱軟化温度９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフエノールＡ型エポキシオリゴマーである。Ｂ２はイソシアネート再生体、例えば４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックしたイソシアネート再生体である。ＢはオリゴマーＢ１とイソシアネート再生体Ｂ２を含む熱重合性樹脂の有機溶媒溶液である。なお、ここで有機溶媒とはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの汎用溶媒を言う。
【００２６】
さらに、工程１は、磁石粉体Ａと熱重合性樹脂溶液Ｂとを湿式混合する工程であり、工程２は工程１で得た混合物を脱溶媒−解砕−適正粒度範囲内に分級しグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣを形成する工程である。そして、次の工程３は適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドを所定の磁石形状に強圧縮してグリーン体Ｄを成形する工程である。また、工程４は熱重合性樹脂を硬化してネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石Ｅとする工程である。
【００２７】
上記工程２で得られるグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣは、工程３で所定の磁石形状に強圧縮してグリーン体Ｄとする。このときグリーン体密度や寸法精度を確保するため、例えば特開昭６３−１９４３１２号公報にあるように、グラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣは、その５０重量％以上が粒径７５μｍ以上とすることが必要である。しかし適正粒度範囲を越えたものは、そのまま工程２内で解砕−分級を繰り返すことができるが、粒径７５μｍ以下、特に粒径５３μｍを下回る微粉体Ｃ”の発生を防止することができない。
【００２８】
さらに、工程３で適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣを所定の磁石形状に強圧縮してグリーン体Ｄを得る場合にも、磁石形状の変更や圧縮の条件調整、装置オペレートなどの諸課題により、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石Ｅとして必要な規格を満たしていないグリーン体Ｄ”の発生を防止することができない。
【００２９】
本発明は微粉体Ｃ”を、工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を経て、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとするものであり、また、コンパウンドＣを任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体Ｄを工程２と同様の解砕−分級を行って微粉体Ｃ2”とし、工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を経て、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとするものである。
【００３０】
さらに、ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石の性能や品質を損なわせないため、湿式混合するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体と熱重合性樹脂との重量総和１００に対し、微粉体Ｃ”またはグリーン体Ｄ”を解砕した微粉体Ｃ2”の添加量を重量比で２５以下とするものである。この理由は、再生したグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣの粉末成形性（流動度、見掛け密度）と得られるグリーン体Ｄの密度や機械的強度の低下を抑制するためである。また、微粉体Ｃ”またはＣ2”の５０重量％以上を粒径３８μｍ以上とする必要がある。
【００３１】
その理由は、粒径３８μｍ以下の微粉体が５０重量％を越えると磁石の４πＩ−Ｈ曲線に段が生じ、動作点における磁束量の低下や逆磁界に対する減磁耐力が低下するからである。
【００３２】
以下、本発明における樹脂磁石コンパウンドの再生工程を含む製造方法について図２を用いてさらに詳しく説明する。
【００３３】
図２において、Ａは樹脂磁石コンパウンドの原料混合物１００に対して９７．５重量％を占める合金組成Ｎｄ12ＦｅBalanceＣｏ5Ｂ6のネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体であり、Ｂは熱軟化温度９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフエノールＡ型エポキシオリゴマー（Ｂ１）と４−４’ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックしたイソシアネート再生体（Ｂ２）よりなるエポキシ樹脂を２．５重量％含むアセトン溶液である。
【００３４】
工程１は、磁石粉体Ａと樹脂溶液Ｂとを１０kgバッチで湿式混合する工程、工程２は工程１で得た混合物を脱溶媒−解砕−適正粒度範囲内（５３〜２５０μｍ）に分級しグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとする工程である。そして、次の工程３は適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣを所定の磁石形状に強圧縮してグリーン体Ｄとする工程である。また、工程４は熱重合性樹脂を硬化してネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石Ｅを形成する工程である。
【００３５】
上記工程２で得られるグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣには粒径５３μｍ以下の微粉体Ｃ”が約２％程度混在して排出される。さらに、工程３においてもネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石Ｅの規格外品が０．１％程度排出される。
【００３６】
本発明では上記粒径５３μｍ以下の微粉体Ｃ”を再び工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を行い、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとする。また樹脂磁石コンパウンドＣを任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体Ｄを工程２と同様の解砕−分級を行って粒径１５０μｍ以下の微粉体Ｃ2”とし、再び工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を行い、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとするものである。
【００３７】
（表１）は、上記粒径５３μｍ以下の微粉体Ｃ”を工程１の湿式混合、工程２の脱溶媒−解砕−分級を行い、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとしたときの微粉体Ｃ”の混合割合を変えてグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣの流動性（ＪＩＳ Ｚ２５０２）、見掛け密度（ＪＩＳ Ｚ２５０４）、および８ｔｏｍ／cm2で強圧縮したグリーン体Ｄを１６０℃で５ｍｉｎ間熱重合した樹脂磁石Ｅの圧環強度、密度（アルキメデス法）、磁気特性（５０ｋＯｅパルス着磁後：測定磁界±２５ｋＯｅ：ＶＳＭ）を測定した結果を示した特性表である。
【００３８】
【表１】
（表１）から明らかなように、本発明によれば微粉体Ｃ”を含まない従来例と同じ成形性を維持したネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体−樹脂コンパウンドと従来例と同性能の磁気特性および機械的強度を有するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石を製造できることが分かる。
【００４０】
（表２）はコンパウンドＣを任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体Ｄ”を工程２と同様の解砕−分級を行って粒径１５０μｍ以下の微粉体Ｃ2”とし、再び工程１の湿式混合と工程２の脱溶媒−解砕−分級を行い、再度適正粒度範囲内のグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣとしたとき、微粉体Ｃ2”の混合割合を変えてグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドＣの流動性（ＪＩＳ Ｚ２５０２）、見掛け密度（ＪＩＳ Ｚ２５０４）、および８ｔｏｍ／cm2で強圧縮したグリーン体Ｄを１６０℃で５ｍｉｎ間熱重合した樹脂磁石Ｅの圧環強度、密度（アルキメデス法）、磁気特性（５０ｋＯｅパルス着磁後：測定磁界±２５ｋＯｅ：ＶＳＭ）について測定した結果を示した特性表である。
【００４１】
【表２】
（表２）から明らかなように本実施例によれば、微粉体Ｃ2”を含まない従来例と同じ成形性を維持したネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体−樹脂コンパウンドと従来例と同性能の磁気特性および機械的強度を有するネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷樹脂磁石を製造できることが分かる。
【００４３】
上記実施例より明らかなように本発明によれば、樹脂磁石コンパウンドおよび樹脂磁石の成型時に発生した規格外製品の廃棄量を低減することができ、その工業的価値は極めて大きいものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上、本発明は樹脂コンパウンド、およびそれを強圧縮したグリーン体など、磁石粉体と熱重合性樹脂との複合体を再生し、当該複合体の廃棄量を限りなくゼロに低減するもので、その工業的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】エポキシオリゴマーとイソシアネート再生体との熱重合反応を示す化学反応を示す図
【図２】ネオジミウム−鉄−ホウ素系急冷磁石粉体樹脂コンパウンドの再生工程を示すブロック図
【符号の説明】
Ａ 磁石粉体
Ｂ 樹脂溶液
Ｃ グラニューム状コンパウンド
Ｃ” 微粉体
Ｄ グリーン体
Ｄ” 不適合なグリーン体
Ｃ2” Ｄ”を解砕した微粉体
Ｅ 樹脂磁石
Claims (4)
- 磁石粉体を分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上とイソシアネート基を化合物によりブロックして安定させたブロックイソシアネートであるイソシアネート再生体とを主成分とする熱重合性樹脂の有機溶媒溶液と湿式混合する工程１と、
脱溶媒−解砕−粒径５３μｍ以上の適正粒度範囲内に分級する工程２と、
を有する樹脂磁石コンパウンドの製造方法において、
前記工程２で排出される適正粒度範囲を外れる樹脂磁石コンパウンドの微粉体で５０重量パーセント以上が粒径３８μｍ以上の微粉体を、前記磁石粉体と前記熱重合性樹脂との重量総和１００に対して重量が２５以下となるように、再び前記工程１および前記工程２の処理を行うことにより、粒子径が適正粒度範囲より小さい粒子を再利用して適正粒度範囲内の樹脂磁石コンパウンドとすることを特徴とする樹脂磁石コンパウンドの製造方法。 - 磁石粉体を分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体の１種または２種以上とイソシアネート基を化合物によりブロックして安定化させたブロックイソシネートであるイソシアネート再生体とを主成分とする熱重合性樹脂の有機溶媒溶液と湿式混合する工程１と
脱溶媒−解砕−粒径５３μｍ以上の適正粒度内に分級する工程２と、
前記工程１および前記工程２を行うことにより得られたグラニュール状の樹脂磁石コンパウンドを用いて任意の磁石形状に強圧縮したときに発生する規格外のグリーン体を解砕−分級して微粉体とする工程３と、
前記工程３において解砕された微粉体のうち５０重量パーセント以上が粒径３８μｍ以上の微粉体を、前記磁石粉体と前記熱重合性樹脂との重量総和１００に対して重量が２５以下となるように、再び前記工程１および前記工程２の処理を行うことにより、適正粒度範囲内の樹脂磁石コンパウンドとすることを特徴とする樹脂磁石コンパウンドの製造方法。 - 分子鎖内にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する重合体が、軟化点９０±５℃のジグリシジルエーテルビスフェノールＡである請求項１または請求項２に記載の樹脂磁石コンパウンドの製造方法。
- イソシアネート再生体が、４−４´ジフェニルメタンジイソシアネートの末端イソシアネート基をメチルエチルケトンオキシムでブロックした構造を有するイソシアネート再生体である請求項１または請求項２に記載の樹脂磁石コンパウンドの製造方法。
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