JP4433068B2 - 希土類ボンド磁石の製造方法および希土類ボンド磁石 - Google Patents

Description

本発明は、希土類ボンド磁石の製造方法および希土類ボンド磁石に関するものである。

希土類ボンド磁石は、希土類磁石粉末と結合樹脂（有機バインダー）との混合物（コンパウンド）を所望の磁石形状に加圧成形して製造されるものであるが、その成形方法には、圧縮成形法、射出成形法および押出成形法が利用されている。
圧縮成形法は、前記コンパウンドをプレス金型中に充填し、これを圧縮成形して成形体を得、その後、加熱して結合樹脂である熱硬化性樹脂を硬化させて磁石を製造する方法である。この方法は、他の方法に比べ、結合樹脂の量が少なくても成形が可能であるため、得られた磁石中の樹脂量が少なくなり、磁気特性の向上にとって有利であるが、磁石の形状に対する自由度が小さい。

押出成形法は、加熱溶融された前記コンパウンドを押出成形機の金型から押し出すとともに冷却固化し、所望の長さに切断して、磁石とする方法である。この方法では、磁石の形状に対する自由度が大きく、薄肉、長尺の磁石をも容易に製造できるという利点があるが、成形時における溶融物の流動性を確保するために、結合樹脂の添加量を圧縮成形法のそれに比べて多くする必要があり、従って、得られた磁石中の樹脂量が多く、磁気特性が低下するという欠点がある。

射出成形法は、前記コンパウンドを加熱溶融し、十分な流動性を持たせた状態で該溶融物を金型内に注入し、所定の磁石形状に成形する方法である。この方法では、磁石の形状に対する自由度は、押出成形法に比べさらに大きく、特に、異形状の磁石をも容易に製造できるという利点がある。しかし、成形時における溶融物の流動性は、前記押出成形法より高いレベルが要求されるので、結合樹脂の添加量は、押出成形法のそれに比べてさらに多くする必要があり、従って、得られた磁石中の樹脂量が多く、磁気特性がさらに低下するという欠点がある。

本発明の目的は、射出成形の条件を緩和しつつ、少量の結合樹脂で、成形性、磁気特性に優れ、かつ、機械的強度、耐食性に優れた希土類ボンド磁石を提供すること、前記希土類ボンド磁石を製造する製造方法を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１） スクリュー式混練機を用いて、希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂と酸化防止剤と潤滑剤とを含み、前記酸化防止剤の含有量が２．０〜１２．０ vol％、前記潤滑剤の含有量が０．２〜２．５ vol％である希土類ボンド磁石用組成物を混練して混練物を得る工程と、
前記混練物を射出成形機の射出シリンダ内で、前記熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱して溶融し、前記射出成形機の金型内に注入する射出成形法により磁石形状に成形する工程とを有し、
前記混練は、ニーディングディスク部の総長が２５〜３５ｃｍの混練機を用いて、かつ、混練時における前記希土類ボンド磁石用組成物の温度が１５０〜３５０℃の条件で行うものであり、
前記希土類磁石粉末は、Ｓｍを主とする希土類元素とＦｅを主とする遷移金属とＮを主とする格子間元素とを基本成分とするＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末（Ａ）と、これよりも平均粒径が大きい他の磁石粉末とを含むものであり、
前記他の磁石粉末として、Ｓｍ−Ｃｏ系合金で構成された磁石粉末（Ｂ）、および／または、ＨＤＤＲ法により製造され、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末（Ｃ）を含むことを特徴とする希土類ボンド磁石の製造方法。

（２） 前記希土類ボンド磁石用組成物中の前記希土類磁石粉末の含有量が、６７．６〜７５．５ vol％である上記（１）に記載の希土類ボンド磁石の製造方法。

（３） 前記希土類ボンド磁石用組成物中の前記熱可塑性樹脂と前記酸化防止剤との合計含有量が、２４．５〜３２．４ vol％である上記（１）または（２）に記載の希土類ボンド磁石の製造方法。

（４） 上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする希土類ボンド磁石。

（５） 空孔率が２ vol％以下である上記（４）に記載の希土類ボンド磁石。

（６） 前記他の磁石粉末の平均粒径は、２２〜３０μｍである上記（４）または（５）に記載の希土類ボンド磁石。

（７） 前記希土類磁石粉末中における前記Ｓｍ−Ｃｏ系合金で構成された磁石粉末の含有量は、６９〜７９ vol％以上である上記（４）ないし（６）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。

（８） 前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末は、異方性を有するものである上記（４）ないし（７）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。

（９） 前記希土類磁石粉末中における前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末の含有量は、７〜１４ vol％である上記（４）ないし（８）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。

（１０） 希土類ボンド磁石は、無磁場中で成形されたものであり、磁気エネルギー積(BH)max が６MGOe以上である上記（４）ないし（９）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
（１１） 希土類ボンド磁石は、磁場中で成形されたものであり、磁気エネルギー積(BH)max が１０MGOe以上である上記（４）ないし（９）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。

以下、本発明の希土類ボンド磁石の製造方法および希土類ボンド磁石について詳細に説明する。
まず、本発明の希土類ボンド磁石について説明する。本発明の希土類ボンド磁石は、射出成形により製造されるものであり、以下のような希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂よりなる結合樹脂とを含む。さらに、以下のような酸化防止剤を含むのが好ましい。

１．希土類磁石粉末
希土類磁石粉末は、Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素とを基本成分とするもの（以下、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金と言う）を含む。
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金の代表的なものとしては、Ｓｍ₂ Ｆｅ₁₇合金を窒化して作製したＳｍ₂ Ｆｅ₁₇Ｎ₃ が挙げられる。
希土類磁石粉末は、上記のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末と、以下の［１］、［２］の組成のもののうち少なくとも１種とを混合したものであってもよい。この場合、混合する各磁石粉末の利点を併有することができ、より優れた磁気特性を容易に得ることができる。

［１］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃｏを主とする遷移金属とを基本成分とするもの（以下、Ｓｍ−Ｃｏ系合金と言う）。
［２］ Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｂとを基本成分とするもの（以下、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金と言う）。
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末は、後記のような異方性を有するものであるのが好ましい。また、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末は、後記のようなＨＤＤＲ（Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination）法により製造されたものであるのが好ましい。

希土類磁石粉末がＳｍ−Ｃｏ系合金で構成された磁石粉末（［１］で示される磁石粉末）を含むものである場合、後記の表１に示すように、希土類磁石粉末中におけるその含有量は、６９〜７９ vol％以上であるのが好ましい。
また、希土類磁石粉末がＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末（［２］で示される磁石粉末）を含むものである場合、後記の表１に示すように、希土類磁石粉末中におけるその含有量は、７〜１４ vol％であるのが好ましい。

また、希土類磁石粉末が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末以外の磁石粉末を含むものである場合、後記のように、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末よりも平均粒径が大きい他の磁石粉末を含むものであるのが好ましい。これにより、前述したように、混合する各磁石粉末の利点を併有することができ、より優れた磁気特性を容易に得ることができるという効果が得られるとともに、粒径の小さい磁石粉末（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末）が粒径の大きい磁石粉末の隙間に侵入するようになり、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末を単独で用いた場合に比べて、希土類ボンド磁石における磁石粉末の密度を高めることができ、希土類ボンド磁石を、熱可塑性樹脂の含有率が低く、空孔率が小さいものとすることができる。その結果、後記の表３に示すように、希土類ボンド磁石を、より高密度で、特に優れた磁気特性、機械的強度、耐食性を有するものとすることができる。このような場合、後記の表１に示すように、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末と併用される他の磁石粉末の平均粒径は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末の平均粒径の１１倍以上であるのが好ましい。

また、希土類磁石粉末が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末以外の磁石粉末（以下、「他の磁石粉末」とも言う）を含むものである場合、後記のように、他の磁石粉末の平均粒径は、２２〜３０μｍであるのが好ましい。
また、希土類磁石粉末が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末（Ａ）の他に、他の磁石粉末としてのＳｍ−Ｃｏ系合金で構成された磁石粉末（Ｂ）と、他の磁石粉末としてのＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末（Ｃ）とを含むものである場合、各磁石粉末の含有量は、重量比で（Ｃ）、（Ａ）、（Ｂ）の順に大きくなるものであるのが好ましい。
また、希土類磁石粉末中におけるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末の含有量は、後記の表１に示すように、１４〜１００ vol％以上であるのが好ましい。

Ｓｍ−Ｃｏ系合金の代表的なものとしては、ＳｍＣｏ₅ 、Ｓｍ₂ ＴＭ₁₇（ただしＴＭは、遷移金属）が挙げられる。
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の代表的なものとしては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、これらにおけるＦｅの一部をＣｏ、Ｎｉ等の他の遷移金属で置換したもの等が挙げられる。

磁石粉末における前記希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミッシュメタルが挙げられ、これらを１種または２種以上含むことができる。また、前記遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等が挙げられ、これらを１種または２種以上含むことができる。また、磁気特性を向上させるために、磁石粉末中には、必要に応じ、Ｂ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎ等を含有することもできる。

また、磁石粉末の平均粒径は、特に限定されないが、０．５〜５０μm 程度が好ましく、１〜３０μm 程度がより好ましい。また、後述するような少量の結合樹脂で射出成形時の良好な成形性を得るために、磁石粉末の粒径分布は、ある程度分散されている（バラツキがある）のが好ましい。これにより、得られたボンド磁石の空孔率を低減することもできる。なお、希土類磁石粉末が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末と、前記［１］、［２］の組成のもののうち少なくとも１種とを混合したものである場合、混合する磁石粉末の組成毎に、その平均粒径が異なっていてもよい。

磁石粉末の製造方法は、特に限定されず、例えば、溶解・鋳造により合金インゴットを作製し、この合金インゴットを適度な粒度に粉砕し（さらに分級し）て得られたもの、アモルファス合金を製造するのに用いる急冷薄帯製造装置で、リボン状の急冷薄片（微細な多結晶が集合）を製造し、この薄片（薄帯）を適度な粒度に粉砕し（さらに分級し）て得られたもの等、いずれでもよい。

このような希土類磁石粉末の含有量は、６８〜７６ vol％程度であり、特に、７０〜７６ vol％程度であるのが好ましく、７２〜７６ vol％程度であるのがより好ましい。磁石粉末の含有量が少な過ぎると、磁気特性（特に磁気エネルギー積）が低下し、また、磁石粉末の含有量が多過ぎると、相対的に結合樹脂の含有量が少なくなるので、射出成形時における流動性が低下し、成形が困難または不能となる。

２．結合樹脂（バインダー）
結合樹脂（バインダー）としては、熱可塑性樹脂が用いられる。結合樹脂として従来より用いられている例えばエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を用いた場合には、成形時における流動性が悪いので、成形性が劣り、磁石の空孔率が増大し、機械的強度および耐食性が低いが、熱可塑性樹脂を用いた場合には、このような問題が解消される。また、熱可塑性樹脂は、その種類、共重合化等により、例えば成形性を重視したものや、耐熱性、機械的強度を重視したものというように、広範囲の選択が可能となる。

使用し得る熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリアセタール等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
これらのうちでも、射出成形における成形性の向上がより顕著であり、また機械的強度が強いことから、ポリアミド、耐熱性向上の点から、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイドを主とするものが好ましく、ポリアミド、液晶ポリマーを主とするものが特に好ましい。

用いられる熱可塑性樹脂は、融点が４００℃以下のものであるのが好ましく、３００℃以下のものであるのがより好ましい。融点が高過ぎると、成形時の温度が上昇し、磁石粉末等の酸化が生じ易くなる。
また、流動性、成形性をより向上するために、用いられる熱可塑性樹脂の平均分子量（重合度）は、１００００〜６００００程度であるのが好ましく、１２０００〜３００００程度であるのがより好ましい。

３．酸化防止剤
酸化防止剤は、後述する希土類ボンド磁石用組成物を混練する際等に、希土類磁石粉末の酸化（劣化、変質）や結合樹脂の酸化（希土類磁石粉末の金属成分が触媒として働くことにより生じる）を防止するために該組成物中に添加される添加剤である。この酸化防止剤の添加は、希土類磁石粉末の酸化を防止し、磁石の磁気特性の向上を図るのに寄与するとともに、希土類ボンド磁石用組成物の混練時、成形時における熱的安定性の向上に寄与し、少ない結合樹脂量で良好な成形性を確保する上で重要な役割を果たしている。

この酸化防止剤は、希土類ボンド磁石用組成物の混練時や成形時等の中間工程において揮発したり、変質したりするので、製造された希土類ボンド磁石中には、その一部が残留した状態で存在している。従って、希土類ボンド磁石中の酸化防止剤の含有量は、希土類ボンド磁石用組成物中の酸化防止剤の添加量に対し、例えば１０〜９０％程度、特に２０〜８０％程度となる。

酸化防止剤としては、希土類磁石粉末等の酸化を防止または抑制し得るものであればいかなるのもでもよく、例えば、アミン系化合物、アミノ酸系化合物、ニトロカルボン酸類、ヒドラジン化合物、シアン化合物、硫化物等の、金属イオン、特にＦｅ成分に対しキレート化合物を生成するキレート化剤が好適に使用される。なお、酸化防止剤の種類、組成等については、これらのものに限定されないことは言うまでもない。
このような本発明の希土類ボンド磁石において、空孔率は、２ vol％以下であるのが好ましく、１．５ vol％以下であるのがより好ましい。空孔率が大き過ぎると、磁石粉末の組成、含有量、熱可塑性樹脂の組成等の他の条件によっては、磁石の機械的強度および耐食性が低下するおそれがある。

以上のような本発明の希土類ボンド磁石は、磁石粉末の組成、磁石粉末の含有量の多さ等から、等方性磁石であっても、優れた磁気特性を有する。
すなわち、本発明の希土類ボンド磁石は、無磁場中で成形されたものの場合、磁気エネルギー積(BH)max が６MGOe以上であるのが好ましく、７MGOe以上であるのがより好ましい。また、磁場中で成形されたものの場合、磁気エネルギー積(BH)max が１０MGOe以上であるのが好ましく、１２MGOe以上であるのがより好ましい。
なお、本発明の希土類ボンド磁石の形状、寸法等は特に限定されず、例えば、形状に関しては、例えば、円柱状、角柱状、円筒状、円弧状、平板状、湾曲板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大きさも、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさのものが可能である。

次に、本発明で用いられる希土類ボンド磁石用組成物について説明する。
本発明で用いられる希土類ボンド磁石用組成物は、主に、前述した希土類磁石粉末と、前述した熱可塑性樹脂と、前述した酸化防止剤と、後述する潤滑剤とで構成される。
この場合、希土類ボンド磁石用組成物中の希土類磁石粉末の含有量（添加量）は、６７．６〜７５．５ vol％程度とするのが好ましく、６９．５〜７５．５ vol％程度とするのがより好ましく、７１．５〜７５．５ vol％程度とするのがさらに好ましい。磁石粉末の含有量が少な過ぎると、磁気特性（特に磁気エネルギー積）が低下し、また、磁石粉末の含有量が多過ぎると、相対的に結合樹脂の含有量が少なくなるので、射出成形時における流動性が低下し、成形が困難または不能となる。

また、希土類ボンド磁石用組成物中の熱可塑性樹脂および酸化防止剤のそれぞれの含有量（添加量）は、熱可塑性樹脂、酸化防止剤の種類、組成、成形温度、圧力等の成形条件、成形物の形状、寸法等の諸条件に応じて異なる。得られた希土類ボンド磁石の磁気特性の向上のためには、希土類ボンド磁石用組成物中の熱可塑性樹脂の添加量は、混練および成形が可能な範囲で、できるだけ少ないのが好ましい。
また、希土類ボンド磁石用組成物中の酸化防止剤の添加量は、２．０〜１２．０ vol％程度であるのが好ましく、３．０〜１０．０ vol％程度であるのがより好ましい。

希土類ボンド磁石用組成物中の熱可塑性樹脂の添加量が少な過ぎると、希土類ボンド磁石用組成物を混練する際の混練物の粘度が高くなり混練トルクが増大し、発熱により磁石粉末等の酸化が促進される傾向となるので、酸化防止剤等の添加量が少ない場合に、磁石粉末等の酸化を十分に抑制することができなくなるとともに、混練物（樹脂溶融物）の粘度上昇等により成形性が劣り、低空孔率、高機械的強度の磁石が得られない。また、熱可塑性樹脂の添加量が多過ぎると、成形性は良好であるが、得られた磁石中の結合樹脂含有量が多くなり、磁気特性が低下する。
一方、希土類ボンド磁石用組成物中の酸化防止剤の添加量が少な過ぎると、酸化防止効果が少なく、磁石粉末の含有量が多い場合に、磁石粉末等の酸化を十分に抑制することができなくなる。また、酸化防止剤の添加量が多過ぎると、相対的に樹脂量が減少し、成形体の機械的強度が低下する傾向を示す。

このように、熱可塑性樹脂の添加量が比較的多ければ、酸化防止剤の添加量を少なくすることができ、逆に、熱可塑性樹脂の添加量が少なければ、酸化防止剤の添加量を多くする必要がある。従って、希土類ボンド磁石用組成物中の熱可塑性樹脂と酸化防止剤との合計添加量は、２４．５〜３２．４ vol％であるのが好ましく、２４．５〜３０．５ vol％であるのがより好ましく、２４．５〜２８．０ vol％であるのがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、射出成形時における流動性、成形性、磁石粉末等の酸化防止の向上に寄与し、低空孔率、高機械的強度、高磁気特性の磁石が得られる。

また、希土類ボンド磁石用組成物には、潤滑剤（例えば、シリコーンオイル、各種ワックス、脂肪酸、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種無機潤滑剤）が含まれているのが好ましい。
また、希土類ボンド磁石用組成物には、必要に応じ、例えば、結合樹脂を可塑化する可塑剤（例えば、ステアリン酸塩、脂肪酸）、その他成形助剤等の各種添加剤を添加することもできる。
潤滑剤の添加は、成形時の流動性を向上させるので、より少ない結合樹脂の添加量で同様の特性を得ることができ、好ましい。また、可塑剤の添加についても同様である。潤滑剤の添加量は、０．２〜２．５ vol％であるのが好ましい。また、可塑剤の添加量は、０．１〜２．０ vol％程度であるのが好ましい。

次に、本発明の希土類ボンド磁石の製造方法について説明する。本発明の希土類ボンド磁石の製造方法は、前述した希土類ボンド磁石用組成物を用い、次のようにして行われる。
希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂と酸化防止剤と潤滑剤とを含む希土類ボンド磁石用組成物（混合物）を混練機を用いて十分に混練する。このとき、混練温度は、１５０〜３５０℃である。また、混練強さは、後述する表２に示されているように、ニーディングディスク部の総長として表すことができ、具体的には、２５〜３５ｃｍとされる。

得られた混練物（コンパウンド）を、射出成形機の射出シリンダ内で、熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱して溶融し、この溶融物を磁場中または無磁場中（配向磁場が例えば６〜１８kOe ）で、射出成形機の金型内に注入する。このとき、射出シリンダ内の温度は、２２０〜３５０℃であり、射出圧力は、３０〜１００kgf/cm² であり、金型温度は、７０〜１００℃である。
その後、成形体を冷却固化し、所望の形状、寸法の希土類ボンド磁石を得る。このとき、冷却時間は、５〜３０秒程度が好ましい。

以上のような方法により、磁石の形状に対する自由度が広く、少ない樹脂量でも流動性、成形性に優れ、寸法精度が高く、また、成形サイクルが短く、量産に適した希土類ボンド磁石を製造することができる。
なお、混練条件、成形条件等は、上記範囲のものに限定されないことは、言うまでもない。

以下、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１〜４、比較例１、２）
下記組成(1)、(2)、(3)、(4)の４種の希土類磁石粉末と、下記Ａ、Ｂ、Ｃの３種の熱可塑性樹脂（結合樹脂）と、ヒドラジン系酸化防止剤とを用意し、これらを下記表１に示す所定の組み合わせおよび量で混合し、希土類ボンド磁石用組成物を得た。

(1)急冷Ｎｄ₁₂Ｆｅ₈₂Ｂ₆ 粉末（平均粒径＝１９μm ）
(2)Ｓｍ（Ｃｏ_0.604 Ｃｕ_0.06Ｆｅ_0.32Ｚｒ_0.016）_8.3 粉末（平均粒径＝２２μm ）
(3)Ｓｍ₂ Ｆｅ₁₇Ｎ₃ 粉末（平均粒径＝２μm ）
(4)ＨＤＤＲ法による異方性Ｎｄ₁₃Ｆｅ₆₉Ｃｏ₁₁Ｂ₆ Ｇａ₁ 粉末（平均粒径＝３０μm ）
Ａ．ポリアミド（ナイロン１２）、融点：１７５℃
Ｂ．液晶ポリマー、融点：１８０℃
Ｃ．ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、融点：２８０℃

次に、表１に示す各希土類ボンド磁石用組成物をスクリュー式混練機を用いて、十分に混練し、コンパウンドを製造した。このときの混練条件を下記表２に示す。
得られたコンパウンドを用い、射出成形機により下記表２に示す成形条件で射出成形して、希土類ボンド磁石を得た。得られた磁石の形状、寸法、組成、外観（目視観察）、諸特性を下記表３に示す。

なお、表３中の機械的強度は、別途に外径１５mm、高さ３mmの試験片を無磁場で、表２に示す条件で射出成形し、この試験片を用い剪断打ち抜き法により評価した。
また、表３中の耐食性は、得られた希土類ボンド磁石に対し、恒温恒湿槽により８０℃、９０％RHの条件で加速試験を行い、錆びの発生までの時間により、◎、○、△、×の４段階で評価した。

（比較例３）
磁石粉末(1)とエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）とを下記表１に示す比率で混合し、この混合物を室温下で混練し、得られたコンパウンドにより下記表２に示す条件で圧縮成形（プレス成形）し、この成形体を１５０℃で１時間熱処理して樹脂硬化を行い、希土類ボンド磁石を得た。得られた磁石の形状、寸法、組成、外観（目視観察）、諸特性を下記表３に示す。
なお、表３中の機械的強度は、別途に外径１５mm、高さ３mmの試験片を無磁場で、表２に示す条件で圧縮成形し、この試験片を用い剪断打ち抜き法により評価した。また、耐食性の評価は、前記と同様にして行った。

各表に示すように、実施例１〜４の希土類ボンド磁石は、いずれも、空孔率が低く、成形性、磁気特性（磁気エネルギー積）、耐食性に優れ、機械的強度も高いものであることが確認された。
これに対し、比較例１の希土類ボンド磁石は、希土類磁石粉末の含有量が多過ぎるため、希土類ボンド磁石用組成物の混練が不能であった。

また、比較例２では、酸化防止剤および潤滑剤を添加したため、希土類ボンド磁石用組成物の混練は可能であったが、やはり希土類磁石粉末の含有量が多過ぎるため、射出成形が不能であった。
また、比較例３では、磁石の外面に樹脂がしみ出すという異常が発生した。
上記のように、本発明によれば、磁石の形状や寸法に対する自由度が広く、寸法精度が高く、成形サイクルが短く、量産に適するという射出成形の利点を享受しつつ、少ない結合樹脂量で、成形性、耐食性に優れ、機械的強度が高く、磁気特性に優れた希土類ボンド磁石を提供することができる。

Claims (11)

1. スクリュー式混練機を用いて、希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂と酸化防止剤と潤滑剤とを含み、前記酸化防止剤の含有量が２．０〜１２．０ vol％、前記潤滑剤の含有量が０．２〜２．５ vol％である希土類ボンド磁石用組成物を混練して混練物を得る工程と、
   前記混練物を射出成形機の射出シリンダ内で、前記熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱して溶融し、前記射出成形機の金型内に注入する射出成形法により磁石形状に成形する工程とを有し、
   前記混練は、ニーディングディスク部の総長が２５〜３５ｃｍの混練機を用いて、かつ、混練時における前記希土類ボンド磁石用組成物の温度が１５０〜３５０℃の条件で行うものであり、
   前記希土類磁石粉末は、Ｓｍを主とする希土類元素とＦｅを主とする遷移金属とＮを主とする格子間元素とを基本成分とするＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金で構成された磁石粉末（Ａ）と、これよりも平均粒径が大きい他の磁石粉末とを含むものであり、
   前記他の磁石粉末として、Ｓｍ−Ｃｏ系合金で構成された磁石粉末（Ｂ）、および／または、ＨＤＤＲ法により製造され、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末（Ｃ）を含むことを特徴とする希土類ボンド磁石の製造方法。
2. 前記希土類ボンド磁石用組成物中の前記希土類磁石粉末の含有量が、６７．６〜７５．５ vol％である請求項１に記載の希土類ボンド磁石の製造方法。
3. 前記希土類ボンド磁石用組成物中の前記熱可塑性樹脂と前記酸化防止剤との合計含有量が、２４．５〜３２．４ vol％である請求項１または２に記載の希土類ボンド磁石の製造方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする希土類ボンド磁石。
5. 空孔率が２ vol％以下である請求項４に記載の希土類ボンド磁石。
6. 前記他の磁石粉末の平均粒径は、２２〜３０μｍである請求項４または５に記載の希土類ボンド磁石。
7. 前記希土類磁石粉末中における前記Ｓｍ−Ｃｏ系合金で構成された磁石粉末の含有量は、６９〜７９ vol％以上である請求項４ないし６のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
8. 前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末は、異方性を有するものである請求項４ないし７のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
9. 前記希土類磁石粉末中における前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金で構成された磁石粉末の含有量は、７〜１４ vol％である請求項４ないし８のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
10. 希土類ボンド磁石は、無磁場中で成形されたものであり、磁気エネルギー積(BH)max が６MGOe以上である請求項４ないし９のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
11. 希土類ボンド磁石は、磁場中で成形されたものであり、磁気エネルギー積(BH)max が１０MGOe以上である請求項４ないし９のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。