JP4972975B2 - Rare earth magnet and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、希土類磁石、特に表面に保護層を有する希土類磁石及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a rare earth magnet, and more particularly to a rare earth magnet having a protective layer on the surface and a method for producing the same.

従来、希土類元素を含む希土類磁石としては、磁性粉末を焼結した焼結磁石と、磁性粉末及びバインダー樹脂を混合して成形したボンド磁石とが知られている。これらの希土類磁石は、主成分として比較的容易に酸化される希土類元素を含有しているため錆が発生し易く、耐食性が比較的低い傾向にあった。このため、製造時及び使用時において磁石としての性能の劣化が顕著であった。   Conventionally, as a rare earth magnet containing a rare earth element, a sintered magnet obtained by sintering magnetic powder and a bonded magnet formed by mixing magnetic powder and a binder resin are known. Since these rare earth magnets contain a rare earth element which is relatively easily oxidized as a main component, rust is likely to occur, and the corrosion resistance tends to be relatively low. For this reason, deterioration of the performance as a magnet was remarkable at the time of manufacture and use.

このような問題点を解決するため、磁石素体の表面に電着塗装により耐食性を有する保護層を形成したり、ゾル液を塗布して200℃以上で熱処理することにより耐食性を有する保護層を形成したりして、磁石の耐食性を改善することが行われている。しかし、前者の電着塗装は、バインダー樹脂を含むボンド磁石への適用が困難であり、また、後者の熱処理は、高温によって磁石素体が劣化してしまうという不都合がある等、上記方法では、十分に優れた耐食性を有する希土類磁石を確実に得るのが困難な傾向にあった。   In order to solve such problems, a protective layer having corrosion resistance is formed on the surface of the magnet body by electrodeposition coating, or a protective layer having corrosion resistance is applied by applying a sol solution and heat-treating at 200 ° C. or higher. It is formed to improve the corrosion resistance of the magnet. However, the former electrodeposition coating is difficult to apply to a bonded magnet containing a binder resin, and the latter heat treatment has the disadvantage that the magnet body deteriorates due to high temperatures, etc. There was a tendency that it was difficult to reliably obtain rare earth magnets having sufficiently excellent corrosion resistance.

そこで、上記とは異なる保護層の形成方法として、表面に化成処理を施して化成皮膜を形成する方法が知られている。例えば、下記特許文献1には、表面にリン酸塩からなる保護層を形成させた樹脂結合型磁石(ボンド磁石)が開示されている。
特開昭64−13707号公報
Therefore, as a method for forming a protective layer different from the above, a method for forming a chemical conversion film by performing chemical conversion treatment on the surface is known. For example, Patent Document 1 below discloses a resin-bonded magnet (bonded magnet) having a protective layer made of phosphate formed on the surface thereof.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-13707

上述した化成処理によれば、温和な条件で保護層を形成することが可能であるため、磁石素体の種類にかかわらず保護層を確実に形成することが可能となる。ところが、近年では、希土類磁石は、自動車用搭載用電子機器(モータ等)や音響・映像機器等の各種用途に適用されるようになってきており、種々の条件下で確実に用い得る耐久性が要求されている。   According to the chemical conversion treatment described above, the protective layer can be formed under mild conditions, and thus the protective layer can be reliably formed regardless of the type of the magnet body. However, in recent years, rare earth magnets have come to be applied to various uses such as automotive electronic devices (motors, etc.) and audio / video equipment, and can be used reliably under various conditions. Is required.

そして、リン酸塩からなる保護層が形成された上記従来の希土類磁石は、通常の使用条件では十分な耐食性を有していたものの、例えば、高温高湿下に長時間晒されるといった厳しい条件下では錆が発生し易い傾向にあった。このため、更なる耐食性の改良、特に、防錆性能の向上が求められていた。   The above-mentioned conventional rare earth magnet on which a protective layer made of phosphate is formed has sufficient corrosion resistance under normal use conditions, for example, severe conditions such as being exposed to high temperature and high humidity for a long time. Then, rust tends to occur. For this reason, the further improvement of corrosion resistance, especially the improvement of rust prevention performance was calculated | required.

そこで、本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、従来に比して優れた防錆性能を有する希土類磁石及びその製造方法を提供することを目的とする。   Then, this invention is made | formed based on such a situation, and it aims at providing the rare earth magnet which has the antirust performance outstanding compared with the former, and its manufacturing method.

上記目的を達成するために、本発明者らが鋭意研究を行った結果、上述したリン酸塩からなる保護層は、必ずしも十分に緻密に形成された状態ではなく、部分的に極めて薄い領域や微小なピンホールを有している場合が少なくないことが判明した。そして、このような保護層では、高温高湿条件下といった厳しい条件下において水分の浸入を十分に防止するのが困難であった。このため、磁石素体に水分が付着して錆が発生し易くなっていた。そこで、本発明者らは、このような知見に基づいて更に研究を進めた結果、リン酸塩からなる層に特定の物質が付着してなる保護層を形成することで、上述したような水分の浸入を十分に抑制できるようになることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive research. As a result, the above-described protective layer made of phosphate is not necessarily in a sufficiently dense state, and is partially partially thin or It has been found that there are many cases with minute pinholes. In such a protective layer, it has been difficult to sufficiently prevent moisture from entering under severe conditions such as high temperature and high humidity. For this reason, moisture adheres to the magnet body and rust is easily generated. Accordingly, as a result of further research based on such knowledge, the present inventors have formed a protective layer in which a specific substance adheres to a layer made of phosphate, so that moisture as described above can be formed. As a result, the inventors have found that the intrusion of water can be sufficiently suppressed, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の希土類磁石は、希土類元素を含みバインダー樹脂を更に含むボンド磁石素体と、このボンド磁石素体の表面上に形成された保護層とを備え、保護層は、リン酸金属塩の層及びこの表面に付着した疎水性構造を含む有機酸からなり、フーリエ変換赤外分光法(FT−IR)により分析したとき、疎水性構造を含む有機酸に由来するピークを含むスペクトルが得られるものであることを特徴とする。
That is, the rare earth magnet of the present invention includes a bonded magnet body that includes a rare earth element and further includes a binder resin, and a protective layer formed on the surface of the bonded magnet body. And a spectrum containing a peak derived from an organic acid containing a hydrophobic structure when analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). It is characterized by that.

上記構成を有する希土類磁石における保護層は、リン酸金属塩を含むとともに、FT−IR分析における有機酸に由来するピークを有しており、上記リン酸金属塩を含む層に更に有機酸が付着したものである。このような保護層を備える希土類磁石は、リン酸金属塩から構成され、有機酸等が付着していない保護層を備える上記従来の希土類磁石に比して、優れた防錆性能を発揮し得るものとなる。   The protective layer in the rare earth magnet having the above-described structure includes a phosphate derived from an organic acid in the FT-IR analysis, and further includes an organic acid attached to the layer containing the phosphate metal salt. It is a thing. The rare earth magnet provided with such a protective layer is composed of a metal phosphate, and can exhibit excellent rust prevention performance as compared with the conventional rare earth magnet provided with a protective layer to which no organic acid or the like is attached. It will be a thing.

この要因については未だ明らかではないものの、本発明者らは以下のように推測している。すなわち、上記構成を有する保護層においては、リン酸金属塩から主として構成される層が部分的に薄い領域や微小なピンホール等を有している場合であっても、これらの部分が、有機酸に覆われているため、水分の浸入を十分に抑制して磁石素体への水の付着を防止できるものと考えられる。特に、有機酸は、分子中に疎水性の構造を有しているものが多く、上述したような水分の付着を防止する性能に優れているものと考えられる。但し、作用はこれらに限定されない。   Although this factor is not yet clear, the present inventors presume as follows. That is, in the protective layer having the above configuration, even when the layer mainly composed of the metal phosphate has a partially thin region or a minute pinhole, these portions are organic Since it is covered with an acid, it is considered that water can be prevented from adhering to the magnet body by sufficiently suppressing the intrusion of moisture. In particular, many organic acids have a hydrophobic structure in the molecule, and are considered to be excellent in performance for preventing the adhesion of moisture as described above. However, the action is not limited to these.

上記本発明の希土類磁石において、磁石素体は、バインダー樹脂を更に含むボンド磁石素体であると好ましい。ボンド磁石素体を備える希土類磁石(ボンド磁石)は、上述の如く電着塗装が困難であるほか、バインダー樹脂が熱によって分解され易いため高温の熱処理が困難である。これに対し、上記本発明におけるリン酸金属塩を含み有機酸が付着してなる保護層は、上述した処理を行わなくても形成できることから、このようなボンド磁石素体を用いる場合に極めて有効となる。   In the rare earth magnet of the present invention, the magnet body is preferably a bonded magnet body further containing a binder resin. A rare earth magnet (bonded magnet) having a bonded magnet body is difficult to be electrodeposited as described above, and it is difficult to perform high-temperature heat treatment because the binder resin is easily decomposed by heat. On the other hand, since the protective layer comprising the phosphoric acid metal salt and adhering the organic acid in the present invention can be formed without performing the above-described treatment, it is extremely effective when such a bonded magnet element is used. It becomes.

また、本発明による希土類磁石の製造方法は、上記構成を有する希土類磁石を製造するのに好適であり、希土類元素を含む磁石素体の表面上に保護層を形成する希土類磁石の製造方法であって、磁石素体に、金属及びリン酸を含む溶液を付着させて化成処理層を形成する工程と、化成処理層の表面上に、有機酸を含む溶液を付着させる工程とを有することを特徴とする。   The method for producing a rare earth magnet according to the present invention is suitable for producing a rare earth magnet having the above-described configuration, and is a method for producing a rare earth magnet in which a protective layer is formed on the surface of a magnet element body containing a rare earth element. A chemical conversion treatment layer is formed by attaching a solution containing a metal and phosphoric acid to the magnet body, and a solution containing an organic acid is attached on the surface of the chemical conversion treatment layer. And

このような希土類磁石の製造方法においては、磁石素体に、金属及びリン酸を含む溶液に付着させる、いわゆる化成処理を行った後、有機酸を含む溶液を付着させているため、磁石素体を劣化させるような高温処理等を行わなくても保護層を形成することができる。加えて、化成処理層の表面上に有機酸を含む溶液を付着させていることから、この化成処理層が部分的に薄い領域やピンホール等を有している場合であっても、これらの部分を有機酸で覆うことができる。こうして形成された保護層は、湿気等の外部の水分の浸入を十分に防止でき、磁石素体への水の付着を大幅に低減することができる。その結果、得られた希土類磁石は優れた防錆性能を有するものとなる。   In such a rare earth magnet manufacturing method, since a so-called chemical conversion treatment is performed on a magnet body and a solution containing an organic acid is attached to a solution containing a metal and phosphoric acid, the magnet body is attached. The protective layer can be formed without performing a high temperature treatment or the like that deteriorates the temperature. In addition, since a solution containing an organic acid is attached on the surface of the chemical conversion treatment layer, even if this chemical conversion treatment layer has a partially thin region or pinhole, these The part can be covered with an organic acid. The protective layer thus formed can sufficiently prevent external moisture such as moisture from entering, and can significantly reduce the adhesion of water to the magnet body. As a result, the obtained rare earth magnet has excellent rust prevention performance.

また、上記本発明の希土類磁石の製造方法においては、磁石素体が、バインダー樹脂を更に含むボンド磁石素体であると好ましい。上述したとおり、本発明の製造方法では高温処理等を行う必要がないため、このようなボンド磁石素体を用いる場合であっても確実に保護層を形成することができる。   In the method for producing a rare earth magnet of the present invention, the magnet body is preferably a bonded magnet body further including a binder resin. As described above, since the manufacturing method of the present invention does not require high-temperature treatment or the like, the protective layer can be reliably formed even when such a bonded magnet body is used.

さらに、有機酸としては、ベンゼン環を有しているものが好ましい。ベンゼン環は、高い疎水性を有する構造であるため、ベンゼン環を有する有機酸を用いることによって、磁石素体への水分の付着を更に効果的に低減することが可能となる。   Furthermore, as an organic acid, what has a benzene ring is preferable. Since the benzene ring has a highly hydrophobic structure, the use of an organic acid having a benzene ring can more effectively reduce the adhesion of moisture to the magnet body.

より具体的には、有機酸としては、アルキルナフタレンスルホン酸が好ましい。かかる化合物は、保護層において特に優れた疎水性を発揮し得る。したがって、このような保護層を備える希土類磁石は、一層防錆性能に優れたものとなる。   More specifically, alkyl naphthalene sulfonic acid is preferable as the organic acid. Such a compound can exhibit particularly excellent hydrophobicity in the protective layer. Therefore, the rare earth magnet provided with such a protective layer is further excellent in rust prevention performance.

本発明によれば、従来に比して優れた防錆性能を有するボンド磁石及びその製造方法を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the bonded magnet which has the antirust performance outstanding compared with the past, and its manufacturing method.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、全図を通じ、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element through all the figures, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

まず、本実施形態の希土類磁石の構造について図1及び2を参照して説明する。
図1は、本実施形態の希土類磁石を示す斜視図である。また、図2は、図1に示す希土類磁石のII−II方向に沿う断面構造を模式的に示す図である。図示されるように、希土類磁石1は、磁石素体3と、その表面を覆うように形成された保護層5とを備えた構成を有している。以下、希土類磁石として、ボンド磁石を例に挙げて説明することとする。
First, the structure of the rare earth magnet of this embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing a rare earth magnet of the present embodiment. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure along the II-II direction of the rare earth magnet shown in FIG. As shown in the drawing, the rare earth magnet 1 has a configuration including a magnet body 3 and a protective layer 5 formed to cover the surface of the magnet body 3. Hereinafter, as a rare earth magnet, a bonded magnet will be described as an example.

磁石素体3は、希土類元素を含む磁性粉末とバインダー樹脂とを含む、いわゆるボンド磁石素体であり、磁性粉末がバインダー樹脂によって結合された状態となっている。希土類元素を含む磁性粉末としては、希土類磁石の原料として通常用いられるものであれば特に制限はなく、希土類元素としてSmやNd等を含むものが挙げられる。より具体的には、Sm−Co系の磁性粉末、Nd−Fe−B系の磁性粉末、Sm−Fe−N系の磁性粉末等が挙げられる。   The magnet body 3 is a so-called bonded magnet body including a magnetic powder containing a rare earth element and a binder resin, and the magnetic powder is in a state of being bound by the binder resin. The magnetic powder containing the rare earth element is not particularly limited as long as it is normally used as a raw material for the rare earth magnet, and examples include those containing rare earth elements such as Sm and Nd. More specifically, Sm—Co based magnetic powder, Nd—Fe—B based magnetic powder, Sm—Fe—N based magnetic powder and the like can be mentioned.

上述したなかでも、磁性粉末としては、SmCoやSmCo17で表されるSm−Co系の磁性粉末、又は、NdFe14Bで表されるNd−Fe−B系の磁性粉末が好ましい。これらの磁性粉末は、ボンド磁石1を形成した場合に優れた磁気特性を発現し得る。また、磁性粉末は、その平均粒径(長径)が、10〜200μmであり、最大粒径が500μm以下であると、良好な磁気特性が得られるため特に好ましい。 Among the magnetic powders described above, as the magnetic powder, Sm—Co based magnetic powder represented by SmCo 5 or Sm 2 Co 17 or Nd—Fe—B based magnetic powder represented by Nd 2 Fe 14 B is used. preferable. These magnetic powders can exhibit excellent magnetic properties when the bonded magnet 1 is formed. The magnetic powder has an average particle size (major axis) of 10 to 200 μm, and a maximum particle size of 500 μm or less is particularly preferable because good magnetic properties can be obtained.

バインダー樹脂としては、磁性粉末同士を結着させることができる熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を適用することができる。このようなバインダー樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系のエラストマー、アイオノマー、エチレンプロピレン共重合体(EPM)、エチレン−エチルアクリレート共重合体等の熱可塑性樹脂が挙げられる。なかでも、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂がより好ましい。   As the binder resin, a thermosetting resin or a thermoplastic resin capable of binding magnetic powders can be used. Examples of such binder resins include thermosetting resins such as epoxy resins and phenol resins, styrene-based, olefin-based, urethane-based, polyester-based, and polyamide-based elastomers, ionomers, ethylene-propylene copolymers (EPM), and ethylene. -Thermoplastic resins such as ethyl acrylate copolymer. Especially, a thermosetting resin is preferable and an epoxy resin or a phenol resin is more preferable.

磁石素体3において、磁性粉末とバインダー樹脂とは、以下に示すような混合比で配合されていることが好ましい。すなわち、磁石素体3においては、磁性粉末とバインダー樹脂との合計100質量部に対して、95質量部以上の磁性粉末が含まれていることが好ましい。磁性粉末の配合量が95質量部未満であると、ボンド磁石1の磁気特性が低下する傾向にある。ただし、磁性粉末を十分に結合させる観点からは、少なくとも1.5質量部のバインダー樹脂が含まれていることが好ましい。   In the magnet body 3, the magnetic powder and the binder resin are preferably blended in a mixing ratio as shown below. That is, the magnet body 3 preferably contains 95 parts by mass or more of magnetic powder with respect to 100 parts by mass in total of the magnetic powder and the binder resin. When the blending amount of the magnetic powder is less than 95 parts by mass, the magnetic properties of the bond magnet 1 tend to be deteriorated. However, from the viewpoint of sufficiently binding the magnetic powder, it is preferable that at least 1.5 parts by mass of a binder resin is included.

なお、磁石素体3中には、上述した磁性粉末及びバインダー樹脂以外に、ステアリン酸亜鉛等の各種金属石鹸やチタネート系、シラン系等のカップリング剤等が含まれていてもよい。   In addition to the magnetic powder and binder resin described above, the magnet body 3 may contain various metal soaps such as zinc stearate, coupling agents such as titanate and silane.

保護層5は、磁石素体3の表面上に形成されたリン酸金属塩を含む層であり、磁石素体3への外気の影響(酸素や湿気等)を低減する機能を有している。このような保護層5は、磁石素体3に対して後述するような化成処理を施すことにより形成された化成皮膜から主として構成されるものであると好ましい。このようなリン酸金属塩としては、例えば、リン酸亜鉛、リン酸マンガン、リン酸鉄、リン酸亜鉛カルシウム等が挙げられる。   The protective layer 5 is a layer containing a metal phosphate formed on the surface of the magnet body 3 and has a function of reducing the influence of outside air (oxygen, moisture, etc.) on the magnet body 3. . Such a protective layer 5 is preferably composed mainly of a chemical conversion film formed by subjecting the magnet body 3 to chemical conversion treatment as will be described later. Examples of such a metal phosphate include zinc phosphate, manganese phosphate, iron phosphate, zinc calcium phosphate, and the like.

なかでも、保護層5は、リン酸亜鉛を含む層であるとより好ましい。このような保護層5は、希土類磁石1に対して優れた耐食性を付与し得る。リン酸亜鉛としては、Zn(PO・4HOで表される化合物が挙げられるが、保護層5中には、この化学組成とは異なるリンや亜鉛を含む組成物が含まれていてもよい。 Of these, the protective layer 5 is more preferably a layer containing zinc phosphate. Such a protective layer 5 can impart excellent corrosion resistance to the rare earth magnet 1. Examples of zinc phosphate include compounds represented by Zn 3 (PO 4 ) 2 .4H 2 O, but the protective layer 5 contains a composition containing phosphorus and zinc different from this chemical composition. It may be.

また、保護層5は、フーリエ変換赤外分光法により分析したとき、有機酸に由来するピークを含むスペクトルが得られるものである。つまり、保護層5は、主としてリン酸金属塩からなるとともに、有機酸が付着してなるものである。この保護層5において、有機酸は、磁石素体3を覆うように形成されたリン酸金属塩の層の表面に付着していると好ましい。特に、リン酸金属塩からなる層が部分的に薄い領域やピンホールを有している場合には、有機酸は、これらの領域を覆うように付着していると好ましい。後者のようにピンホールが形成されている場合には、有機酸は、磁石素体3に直接付着して保護層5の一部を構成してもよい。なお、保護層5は、少なくとも所望の領域に形成されていればよく、必ずしも磁石素体3の全面を覆っている必要はない。   Moreover, the protective layer 5 is a thing by which the spectrum containing the peak derived from an organic acid is obtained, when analyzing by a Fourier-transform infrared spectroscopy. That is, the protective layer 5 is mainly composed of a metal phosphate and an organic acid attached thereto. In the protective layer 5, the organic acid is preferably attached to the surface of the metal phosphate layer formed so as to cover the magnet body 3. In particular, when the layer made of a metal phosphate has partially thin regions or pinholes, the organic acid is preferably attached so as to cover these regions. When pinholes are formed as in the latter case, the organic acid may directly adhere to the magnet body 3 and constitute a part of the protective layer 5. The protective layer 5 only needs to be formed at least in a desired region, and does not necessarily cover the entire surface of the magnet body 3.

ここで、「有機酸」とは、酸性を発現し得る官能基を有する有機化合物をいう。この酸性を発現し得る官能基としては、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SOH)、スルフィノ基(−SOH)、フェノール性ヒドロキシル基(−Ar−OH;Arは芳香族基)等が挙げられる。 Here, “organic acid” refers to an organic compound having a functional group capable of expressing acidity. As the functional group capable of expressing this acidity, carboxyl group (—COOH), sulfo group (—SO 3 H), sulfino group (—SO 2 H), phenolic hydroxyl group (—Ar—OH; Ar is aromatic Group) and the like.

また、本実施形態における有機酸としては、上記官能基のほか、疎水性を有する構造(以下、「疎水性構造」という)を含む化合物が好ましい。この疎水性構造を含む有機酸によれば、保護層5の水分の透過を効果的に低減することができ、希土類磁石1の防錆性能を良好に高めることができる。有機酸における疎水性構造としては、ベンゼン環を含む構造や炭素数が4以上である直鎖又は分岐状の炭化水素構造が挙げられる。   In addition to the above functional group, the organic acid in the present embodiment is preferably a compound having a hydrophobic structure (hereinafter referred to as “hydrophobic structure”). According to the organic acid containing this hydrophobic structure, the permeation | transmission of the water | moisture content of the protective layer 5 can be reduced effectively, and the rust prevention performance of the rare earth magnet 1 can be improved favorably. Examples of the hydrophobic structure in the organic acid include a structure containing a benzene ring and a linear or branched hydrocarbon structure having 4 or more carbon atoms.

なかでも、疎水性構造としてはベンゼン環を含む構造が好ましく、ベンゼン環を2以上含む構造がより好ましく、2以上のベンゼン環が縮合してなる構造(例えば、ナフタレン構造)が更に好ましい。例えば、疎水性の構造としてベンゼン環を含む有機酸としては、フェニルホスホン酸やアルキルナフタレンスルホン酸等が挙げられる。   Especially, as a hydrophobic structure, the structure containing a benzene ring is preferable, the structure containing two or more benzene rings is more preferable, and the structure (for example, naphthalene structure) formed by condensing two or more benzene rings is more preferable. For example, examples of the organic acid containing a benzene ring as a hydrophobic structure include phenylphosphonic acid and alkylnaphthalenesulfonic acid.

上述したように、保護層5は、FT−IRにより分析したとき、有機酸に由来するピークを含むスペクトルが得られるものである。ここで、有機酸に由来するピークとは、用いる有機酸の構造によってそれぞれ異なるが、例えば、上述したアルキルナフタレンスルホン酸の場合、1170cm−1付近、1370〜1380cm−1、3030〜3050cm−1(芳香族の吸収)付近に特徴的なピークを有するスペクトルが得られる。 As described above, when the protective layer 5 is analyzed by FT-IR, a spectrum including a peak derived from an organic acid is obtained. Here, the peak derived from an organic acid, different from each other depending on the structure of the organic acid used, for example, in the case of alkyl naphthalene sulfonic acid as described above, 1170Cm -1 around, 1370~1380cm -1, 3030~3050cm -1 ( A spectrum having a characteristic peak in the vicinity of the aromatic absorption) is obtained.

次に、上述した構成を有するボンド磁石1の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the bonded magnet 1 having the above-described configuration will be described.

まず、希土類元素を含む磁性材料を形成するために所望の組成を有する合金を、鋳造法、メルトスピニング法、ストリップキャスト法等のプロセスにより製造する。得られた合金を、ジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミル等の粗粉砕機を用いて粗粉砕した後、更にジェットミル、アトライター等の微粉砕機により上述した磁性粉末の好適な粒径となるように微粉砕して磁性粉末を得る。   First, an alloy having a desired composition for forming a magnetic material containing a rare earth element is manufactured by a process such as a casting method, a melt spinning method, or a strip casting method. The obtained alloy is coarsely pulverized using a coarse pulverizer such as a jaw crusher, brown mill, stamp mill, etc., and then the above-mentioned magnetic powder has a suitable particle size by a fine pulverizer such as a jet mill or an attritor. Thus, the powder is pulverized to obtain a magnetic powder.

得られた磁性粉末をバインダー樹脂や硬化剤等と混合した後、加圧ニーダー等の混練機に投入して混練する。次いで、この混錬物を、圧縮成形機等により圧縮成形する。この際、磁場中で圧縮成形を行うことにより着磁を同時に行ってもよい。なお、着磁は、圧縮成形後に別途行ってもよい。優れた磁気特性を有する磁石素体3を得る観点からは、784〜980MPa、8〜10t/cm程度の高圧力で圧縮成形を行うことが好ましい。 The obtained magnetic powder is mixed with a binder resin, a curing agent, and the like, and then charged into a kneader such as a pressure kneader and kneaded. Next, the kneaded product is compression-molded by a compression molding machine or the like. At this time, magnetization may be performed simultaneously by performing compression molding in a magnetic field. Magnetization may be performed separately after compression molding. From the viewpoint of obtaining the magnet body 3 having excellent magnetic properties, it is preferable to perform compression molding at a high pressure of about 784 to 980 MPa and about 8 to 10 t / cm 2 .

それから、バインダー樹脂として熱硬化性樹脂を用いた場合には、圧縮成形後、得られた成形体を100〜250℃程度で加熱することによりバインダー樹脂を硬化させて、磁石素体3を得る。バインダー樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、このような熱硬化は行わなくてよい。   Then, when a thermosetting resin is used as the binder resin, the magnet body 3 is obtained by curing the binder resin by heating the obtained molded body at about 100 to 250 ° C. after compression molding. When a thermoplastic resin is used as the binder resin, such thermosetting does not have to be performed.

続いて、磁石素体3にエタノール等の溶媒を吹き付けることにより磁石素体3を洗浄して、磁石素体3の表面に付着した余分な磁性粉末や油分を除去する。なお、溶媒としては、十分な洗浄機能を有しており、磁石素体3中のバインダー樹脂等に影響のないものであれば特に制限はなく、エタノール以外の溶媒を用いてもよい。また、溶媒吹き付けによる洗浄に代えて、超音波洗浄を行ってもよく、これらを併用してもよい。洗浄後、磁石素体3表面に付着した溶媒等は、自然乾燥又は加熱乾燥により除去する。   Subsequently, the magnet body 3 is washed by spraying a solvent such as ethanol onto the magnet body 3 to remove excess magnetic powder and oil adhering to the surface of the magnet body 3. The solvent is not particularly limited as long as it has a sufficient cleaning function and does not affect the binder resin or the like in the magnet body 3, and a solvent other than ethanol may be used. Moreover, it may replace with washing | cleaning by solvent spraying, and may perform ultrasonic cleaning, and may use these together. After washing, the solvent and the like attached to the surface of the magnet body 3 is removed by natural drying or heat drying.

それから、洗浄後の磁石素体3に対して、後述の化成処理を良好に行うための表面調整工程を行う。具体的には、例えば、リン酸チタン等のチタン塩のコロイド粒子を含む溶液に磁石素体3を浸漬することにより、磁石素体3の表面に当該コロイド粒子を付着させる。これにより、このコロイド粒子が付着した部分が活性点となり、その後の化成処理が良好に行われるようになる。コロイド粒子を磁石素体3の内部まで付着させることを目的として、減圧下で上述した浸漬を行ってもよい。   And the surface adjustment process for performing the below-mentioned chemical conversion treatment favorably with respect to the magnet body 3 after washing | cleaning is performed. Specifically, for example, the magnet body 3 is immersed in a solution containing colloidal particles of titanium salt such as titanium phosphate, so that the colloid particles are attached to the surface of the magnet body 3. Thereby, the part to which this colloidal particle adhered becomes an active point, and subsequent chemical conversion treatment comes to be performed favorably. For the purpose of attaching the colloidal particles to the inside of the magnet body 3, the above-described immersion may be performed under reduced pressure.

次いで、磁石素体3に対し、金属及びリン酸を含む溶液(化成処理液)を付着させることにより、磁石素体3の表面を化成処理して、リン酸金属塩を含む化成処理層を形成する。化成処理液の付着は、例えば、磁石素体3を当該処理液に浸漬することにより行うことが好ましい。   Next, the surface of the magnet body 3 is subjected to a chemical conversion treatment by attaching a solution containing a metal and phosphoric acid (chemical conversion solution) to the magnet body 3 to form a chemical conversion treatment layer containing a metal phosphate. To do. The chemical conversion treatment liquid is preferably attached by, for example, immersing the magnet body 3 in the treatment liquid.

化成処理液としては、例えば、リン酸金属塩を構成する金属の原料化合物及びリン酸を含む水溶液が挙げられ、化成処理を促進するための酸化剤等を適宜含んでいてもよい。金属の原料化合物としては、金属塩が挙げられる。また、酸化剤としては、亜硝酸ナトリウムや亜硫酸ナトリウム等が挙げられる。   Examples of the chemical conversion treatment liquid include an aqueous solution containing a metal raw material compound constituting phosphoric acid metal salt and phosphoric acid, and may optionally contain an oxidizing agent for promoting chemical conversion treatment. A metal salt is mentioned as a metal raw material compound. Examples of the oxidizing agent include sodium nitrite and sodium sulfite.

より具体的には、化成処理液としては、例えば、リン酸亜鉛を含む保護層5を形成する場合、第1リン酸亜鉛(Zn(HPO)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、フッ化物イオン(F)、硝酸イオン(NO )等を含むものが挙げられる。また、リン酸亜鉛−カルシウムを含む保護層5を形成する場合、第1リン酸亜鉛(Zn(HPO)、硝酸カルシウム(Ca(NO)を含む化成処理液が例示できる。さらに、リン酸マンガンを含む保護層5を形成する場合、第1リン酸マンガン(Mn(HPO)、鉄(Fe)等を含む化成処理液が挙げられる。さらにまた、リン酸鉄を含む保護層5を形成する場合、リン酸二水素ナトリウム(NaHPO)、リン酸二水素アンモニウム(NHPO)等を含む化成処理液が挙げられる。 More specifically, as the chemical conversion treatment liquid, for example, when forming the protective layer 5 containing zinc phosphate, first zinc phosphate (Zn (H 2 PO 4 ) 2 ), nickel (Ni), manganese ( Mn), fluoride ion (F ), nitrate ion (NO 3 ) and the like are included. Further, zinc phosphate - when forming a protective layer 5 containing calcium, first zinc phosphate (Zn (H 2 PO 4) 2), the chemical conversion treatment liquid is exemplified with calcium nitrate (Ca (NO 3) 2) it can. Furthermore, the case of forming the protective layer 5 containing manganese phosphate, first manganese phosphate (Mn (H 2 PO 4) 2), chemical conversion treatment solution containing iron (Fe), and the like. Furthermore, when forming the protective layer 5 containing iron phosphate, a chemical conversion treatment solution containing sodium dihydrogen phosphate (NaH 2 PO 4 ), ammonium dihydrogen phosphate (NH 4 H 2 PO 4 ), or the like can be used. .

このような化成処理液には、リン酸イオン(PO 3ー)、金属イオン等のイオンが含まれることになる。この化成処理液が付着した磁石素体3においては、当該素体3の構成材料中の金属(例えば、Fe等)がリン酸と反応することによって化成処理液に溶解する。そして、この溶解が生じた表面上において、金属イオンとリン酸イオンが反応して、リン酸亜鉛が生成する。なお、このような反応は、磁石素体3表面において、磁性粉末がバインダー樹脂に覆われていない領域で生じることとなる。 Such a chemical conversion treatment solution contains ions such as phosphate ions (PO 4 3− ) and metal ions. In the magnet body 3 to which the chemical conversion treatment liquid has adhered, the metal (for example, Fe) in the constituent material of the element body 3 is dissolved in the chemical conversion treatment liquid by reacting with phosphoric acid. Then, on the surface where this dissolution has occurred, metal ions and phosphate ions react to produce zinc phosphate. Such a reaction occurs on the surface of the magnet body 3 in a region where the magnetic powder is not covered with the binder resin.

化成処理の際の化成処理液の温度は、40〜90℃とすることが好ましく、50〜80℃とすることがより好ましく、65〜75℃とすることが特に好ましい。化成処理の温度条件が50℃未満であると、化成処理液中の各成分の溶解性が低下して、十分な特性を有する保護層5が得られ難くなる傾向にある。   The temperature of the chemical conversion treatment solution during the chemical conversion treatment is preferably 40 to 90 ° C, more preferably 50 to 80 ° C, and particularly preferably 65 to 75 ° C. When the temperature condition of the chemical conversion treatment is less than 50 ° C., the solubility of each component in the chemical conversion treatment liquid is lowered, and the protective layer 5 having sufficient characteristics tends to be hardly obtained.

また、化成処理を、磁石素体3を化成処理液に浸漬させることにより行う場合、化成処理時間(すなわち、浸漬時間)は5〜30分程度とすることが好ましく、10〜20分程度とすることがより好ましい。化成処理時間が5分未満であると、十分な厚さの保護層5が形成されない傾向にある。一方、30分を超えると、化成処理に要する時間の増大に伴ってコストが増大するほか、処理中に化成処理液の成分が蒸発してその濃度が変動し、安定に化成処理を行うのが困難となる傾向にある。   Further, when the chemical conversion treatment is performed by immersing the magnet body 3 in the chemical conversion treatment solution, the chemical conversion treatment time (that is, the immersion time) is preferably about 5 to 30 minutes, preferably about 10 to 20 minutes. It is more preferable. When the chemical conversion treatment time is less than 5 minutes, the protective layer 5 having a sufficient thickness tends not to be formed. On the other hand, if it exceeds 30 minutes, the cost increases as the time required for the chemical conversion treatment increases, and components of the chemical conversion treatment liquid evaporate during the treatment, and the concentration thereof fluctuates. It tends to be difficult.

上述した化成処理の後、磁石素体に対して、適宜、イオン交換水による洗浄を行い、表面に付着した余分な化成処理液や水分を除去した後、85℃、30分程度の乾燥を行ってイオン交換水を除去し、乾燥等を行う。   After the chemical conversion treatment described above, the magnet body is appropriately washed with ion exchanged water to remove excess chemical conversion treatment liquid and moisture adhering to the surface, and then dried at 85 ° C. for about 30 minutes. Remove ion-exchanged water and dry.

その後、化成処理層が形成された磁石素体に対して有機酸を付着させる。こうして、磁石素体3の表面上に、主としてリン酸金属塩から構成される化成処理層に有機酸が付着してなる保護層5が形成され、希土類磁石1が得られる。有機酸としては、上述したものと同様のものが挙げられる。   Then, an organic acid is made to adhere with respect to the magnet body in which the chemical conversion treatment layer was formed. In this way, the protective layer 5 is formed on the surface of the magnet body 3 by adhering the organic acid to the chemical conversion treatment layer mainly composed of a metal phosphate, and the rare earth magnet 1 is obtained. Examples of the organic acid include those described above.

有機酸の付着は、例えば、有機酸を含む溶液を準備し、化成処理後の磁石素体3をこの溶液に浸漬することにより行うことができる。この溶液に用いる溶媒としては、有機酸を溶解又は分散可能なものであれば特に制限はなく、例えば、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒が挙げられる。磁石素体3を、有機酸を含む溶液に浸漬させる場合、かかる溶液の温度は、0〜40℃程度とすることが好ましい。また、浸漬時間は、30〜180秒程度とすることが好ましい。   The organic acid can be attached by, for example, preparing a solution containing the organic acid and immersing the magnet body 3 after the chemical conversion treatment in this solution. The solvent used in this solution is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the organic acid, and examples thereof include alcohol solvents such as isopropyl alcohol. When magnet body 3 is immersed in a solution containing an organic acid, the temperature of the solution is preferably about 0 to 40 ° C. The immersion time is preferably about 30 to 180 seconds.

その後、得られた希土類磁石1を1時間程度自然乾燥して、表面に付着した溶媒を除去し、処理を終了する。こうして図1及び2に示す構造の希土類磁石1を得ることができる。   Thereafter, the obtained rare earth magnet 1 is naturally dried for about 1 hour to remove the solvent adhering to the surface, and the treatment is completed. Thus, the rare earth magnet 1 having the structure shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained.

上述のように構成された希土類磁石1は、磁石素体3の表面上に、化成処理により形成された主としてリン酸金属塩からなる層に、有機酸が付着してなる保護層5を備えている。この保護層5においては、リン酸金属塩からなる層が部分的に厚さの足りない領域や微小なピンホール等を有していたとしても、これらの部分は、疎水性の構造を含む有機酸によって覆われている。このため、かかる保護層5は、水分等を極めて透過させ難いものとなり、このような保護層5を表面に有する希土類磁石1においては、外部の湿気等の水分が保護層5を通って磁石素体3に付着することが少なくなる。その結果、上記構成を有する希土類磁石1は、高温高湿条件に晒された場合であっても極めて錆を発生し難いものとなる。   The rare earth magnet 1 configured as described above includes a protective layer 5 on the surface of the magnet body 3, in which an organic acid is attached to a layer mainly made of a metal phosphate formed by chemical conversion treatment. Yes. In this protective layer 5, even if the layer made of the metal phosphate has a region where the thickness is partially insufficient, a minute pinhole, or the like, these portions are organic materials including a hydrophobic structure. Covered with acid. For this reason, the protective layer 5 is extremely difficult to transmit moisture and the like. In the rare earth magnet 1 having such a protective layer 5 on the surface, moisture such as external moisture passes through the protective layer 5 and the magnet element. Less sticking to the body 3. As a result, the rare earth magnet 1 having the above-described configuration is extremely difficult to generate rust even when exposed to high temperature and high humidity conditions.

なお、本発明の希土類磁石及びその製造方法は、必ずしも上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。例えば、上記実施形態においては、保護層5として、リン酸金属塩からなる層(化成処理層)に有機酸が付着した例を挙げたが、この化成処理層には、有機酸とともに、または有機酸に代えて、有機酸が反応等により変化してなる化合物が付着していてもよい。このような化合物が、元の有機酸に特徴的な構造を保持している限り、保護層5は、FT−IRによる分析によって、「有機酸に由来するピーク」を含むスペクトルを与えるものとなる。   In addition, the rare earth magnet and the manufacturing method thereof according to the present invention are not necessarily limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist thereof. For example, in the said embodiment, although the example which the organic acid adhered to the layer (chemical conversion treatment layer) which consists of a metal phosphate as the protective layer 5 was given, this chemical conversion treatment layer was combined with the organic acid or organic Instead of the acid, a compound obtained by changing the organic acid by reaction or the like may be attached. As long as such a compound retains a characteristic structure of the original organic acid, the protective layer 5 gives a spectrum including “a peak derived from the organic acid” by analysis by FT-IR. .

また、上記実施形態においては、磁石素体3への化成処理液や有機酸の付着は、磁石素体3を化成処理液や有機酸を含む溶液に浸漬することにより行ったが、必ずしもこれに限定されず、例えば、これらの溶液を塗布したり、或いは噴霧したりして磁石素体3に付着させてもよい。さらに、上記の説明では、磁石素体3としてボンド磁石素体を例に挙げたが、本発明においては、磁石素体として、ボンド磁石以外に磁性粉末を焼結してなる焼結磁石を適用してもよい。   In the above embodiment, the chemical conversion treatment liquid and the organic acid are attached to the magnet element body 3 by immersing the magnet element body 3 in the chemical conversion treatment liquid and the solution containing the organic acid. For example, these solutions may be applied or sprayed to adhere to the magnet body 3. Furthermore, in the above description, the bonded magnet element is exemplified as the magnet element 3, but in the present invention, a sintered magnet formed by sintering magnetic powder in addition to the bonded magnet is applied as the magnet element. May be.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[ボンド磁石の製造]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to these Examples.
[Manufacture of bonded magnets]

(実施例1)
72重量%のFe、19重量%のNd及び7重量%のBを含む合金を準備し、これを粉砕して磁性粉末を得た。次に、得られた磁性粉末をバインダー樹脂であるエポキシ樹脂と混合した後、980MPaの圧力で圧縮成形し、さらに150℃の熱処理を施しバインダー樹脂を硬化させて、磁石素体を得た。次いで、得られた磁石素体をエタノールで洗浄して乾燥した後、減圧下でリン酸チタンを含む溶液に浸漬して表面調整処理を行った。
Example 1
An alloy containing 72 wt% Fe, 19 wt% Nd and 7 wt% B was prepared and pulverized to obtain a magnetic powder. Next, the obtained magnetic powder was mixed with an epoxy resin as a binder resin, and then compression molded at a pressure of 980 MPa, and further heat-treated at 150 ° C. to cure the binder resin to obtain a magnet body. Next, the obtained magnet body was washed with ethanol and dried, and then immersed in a solution containing titanium phosphate under reduced pressure to perform surface conditioning treatment.

それから、磁石素体を、リン酸チタンに浸漬して表面調整処理を行った後、この磁石素体を、1600ppmのPO 3−、700ppmのNO 、7000ppmのZnを含む化成処理液に浸漬して化成処理を行い、磁石素体の表面上にリン酸亜鉛からなる化成処理層を形成させた。なお、本実施例においては、化成処理を、化成処理液温度70℃、処理時間10分の条件で行った。 Then, after the surface of the magnet body is immersed in titanium phosphate for surface conditioning treatment, the magnet body is converted into a chemical conversion treatment solution containing 1600 ppm PO 4 3− , 700 ppm NO 3 , and 7000 ppm Zn. A chemical conversion treatment was performed by dipping to form a chemical conversion treatment layer made of zinc phosphate on the surface of the magnet body. In this example, the chemical conversion treatment was performed under the conditions of a chemical conversion treatment solution temperature of 70 ° C. and a treatment time of 10 minutes.

続いて、化成処理層が形成された磁石素体を1時間程度自然乾燥した後、この磁石素体を、有機酸を含む溶液であるフェニルホスホン酸のイソプロピルアルコール溶液(濃度;10質量%)に、25℃、1分浸漬した後、1時間程度自然乾燥して、磁石素体の表面に保護層を備える実施例1の希土類磁石を得た。   Subsequently, the magnet body on which the chemical conversion treatment layer was formed was naturally dried for about 1 hour, and then the magnet body was put into an isopropyl alcohol solution (concentration: 10% by mass) of phenylphosphonic acid which is a solution containing an organic acid. After being immersed at 25 ° C. for 1 minute, it was naturally dried for about 1 hour to obtain a rare earth magnet of Example 1 having a protective layer on the surface of the magnet body.

(実施例2)
有機酸を含む溶液として、フェニルホスホン酸のイソプロピルアルコール溶液に代えて、ナフタレンスルホン酸のイソプロピルアルコール溶液(濃度;5質量%)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施例2の希土類磁石を得た。
(Example 2)
The solution of Example 2 was the same as Example 1 except that instead of the isopropyl alcohol solution of phenylphosphonic acid, an isopropyl alcohol solution of naphthalene sulfonic acid (concentration: 5% by mass) was used as the solution containing the organic acid. A rare earth magnet was obtained.

(実施例3)
有機酸を含む溶液として、フェニルホスホン酸のイソプロピルアルコール溶液に代えて、ジノニルナフタレンスルホン酸のイソプロピルアルコール溶液(濃度;5質量%)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施例3の希土類磁石を得た。
(Example 3)
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that an isopropyl alcohol solution of dinonylnaphthalenesulfonic acid (concentration: 5% by mass) was used as the solution containing the organic acid instead of the isopropyl alcohol solution of phenylphosphonic acid. 3 rare earth magnets were obtained.

(比較例1)
有機酸を含む溶液による処理を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして比較例1の希土類磁石を得た。
(Comparative Example 1)
A rare earth magnet of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the treatment with the solution containing the organic acid was not performed.

(比較例2)
化成処理を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして比較例2の希土類磁石を得た。
(Comparative Example 2)
A rare earth magnet of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the chemical conversion treatment was not performed.

(比較例3)
化成処理を行わなかったこと以外は実施例2と同様にして比較例3の希土類磁石を得た。
(Comparative Example 3)
A rare earth magnet of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the chemical conversion treatment was not performed.

(比較例4)
化成処理を行わなかったこと以外は実施例3と同様にして比較例4の希土類磁石を得た。
[防錆性能の評価]
(Comparative Example 4)
A rare earth magnet of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the chemical conversion treatment was not performed.
[Evaluation of rust prevention performance]

実施例1〜3及び比較例1〜4の希土類磁石のサンプルをそれぞれ10個ずつ作製し、これらを60℃、95%RHの高温高湿環境下に500時間放置した。その後、全てのサンプルの表面を顕微鏡(20倍)で観察して、錆の発生の有無を確認した。そして、各実施例又は比較例に対応する10個のサンプル中、錆の発生が見られなかったもの(以下、「良品」とする)の数を数えた。この結果に基づいて、各実施例及び比較例のボンド磁石で良品が得られた割合(良品率(%))を算出した。得られた結果を表1に示す。

Figure 0004972975
Ten rare earth magnet samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were produced, and these were left in a high temperature and high humidity environment of 60 ° C. and 95% RH for 500 hours. Then, the surface of all the samples was observed with the microscope (20 times), and the presence or absence of rust generation was confirmed. Then, among the 10 samples corresponding to each example or comparative example, the number of samples in which no rust was observed (hereinafter referred to as “non-defective product”) was counted. Based on this result, the ratio (non-defective product rate (%)) at which good products were obtained with the bonded magnets of the examples and comparative examples was calculated. The obtained results are shown in Table 1.
Figure 0004972975

表1より、化成処理層に有機酸を付着させた保護層を備える実施例1〜3の希土類磁石は、高温高湿環境下に晒されても極めて錆を発生し難いことが確認された。これに対し、化成処理層のみからなる保護層を備える比較例1の希土類磁石は、ある程度の良品率が得られたものの、実施例の希土類磁石と比較すると錆が発生し易かった。また、化成処理層を形成させなかった比較例2〜4の希土類磁石は、良品率が0%と極めて錆を発生しやすいことが判明した。
[保護層の分析]
From Table 1, it was confirmed that the rare earth magnets of Examples 1 to 3 having a protective layer in which an organic acid was adhered to the chemical conversion treatment layer were extremely unlikely to generate rust even when exposed to a high temperature and high humidity environment. On the other hand, although the rare earth magnet of Comparative Example 1 having a protective layer composed of only the chemical conversion treatment layer obtained a certain yield rate, rust was easily generated as compared with the rare earth magnet of the Example. Further, it was found that the rare earth magnets of Comparative Examples 2 to 4 in which the chemical conversion treatment layer was not formed have a non-defective rate of 0% and are very likely to generate rust.
[Protective layer analysis]

実施例1〜3の希土類磁石における保護層をフーリエ変換顕微赤外分光法(反射法、μ−FT−IR;サーモエレクトロン社製Nexus670、Continuμm)により観察した。その結果、実施例1の希土類磁石における保護層からは、1440cm−1、750cm−1、690cm−1に特徴的なピークを有するスペクトルが得られた。これらのピークは、有機酸であるフェニルホスホン酸に由来するピークである。 The protective layer in the rare earth magnets of Examples 1 to 3 was observed by Fourier transform micro-infrared spectroscopy (reflection method, μ-FT-IR; Nexus 670, Continu μm manufactured by Thermo Electron). As a result, from the protective layer in the rare-earth magnet of Example 1, 1440cm -1, 750cm -1, the spectrum having characteristic peaks at 690 cm -1 was obtained. These peaks are derived from phenylphosphonic acid, which is an organic acid.

また、実施例2の希土類磁石における保護層からは、1170cm−1、1376cm−1及び3050cm−1に特徴的なピークを有するスペクトルが得られ、実施例3の希土類磁石における保護層からは、1170cm−1及び3050cm−1に特徴的なピークを有するスペクトルが得られた。これらのピークは、それぞれナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸に由来するピークである。 Further, from the protective layer in the rare-earth magnet of Example 2, 1170cm -1, the spectrum is obtained having characteristic peaks at 1376cm -1 and 3050 cm -1, from the protective layer in the rare-earth magnet of Example 3, 1170Cm Spectra with characteristic peaks at -1 and 3050 cm -1 were obtained. These peaks are peaks derived from naphthalenesulfonic acid and dinonylnaphthalenesulfonic acid, respectively.

さらに、実施例1〜3の保護層を、X線マイクロアナライザー(EPMA−WDS;JEOL製JXA−8800RL)により観察した。その結果、実施例1の希土類磁石の保護層においては、リン酸亜鉛からなる化成処理層の窪み部分に、フェニルホスホン酸由来のリン原子が多く存在していることが確認された。また、実施例2及び3の希土類磁石の保護層においては、リン酸亜鉛からなる化成処理層の窪み部分に、それぞれナフタレンスルホン酸又はジノニルナフタレンスルホン酸由来の硫黄原子が多く存在していることが確認された。   Furthermore, the protective layers of Examples 1 to 3 were observed with an X-ray microanalyzer (EPMA-WDS; JEOL JXA-8800RL). As a result, in the protective layer for the rare earth magnet of Example 1, it was confirmed that many phosphorus atoms derived from phenylphosphonic acid were present in the depressions of the chemical conversion treatment layer made of zinc phosphate. Further, in the protective layers of the rare earth magnets of Examples 2 and 3, there are many sulfur atoms derived from naphthalene sulfonic acid or dinonyl naphthalene sulfonic acid, respectively, in the depressions of the chemical conversion treatment layer made of zinc phosphate. Was confirmed.

以上の結果から、実施例1〜3の希土類磁石における保護層には、有機酸が付着していることが確認された。この有機酸は、化成処理層における窪み部分に多く存在していたことから、有機酸は、特に、化成処理層における厚さの薄い領域やピンホールを覆うように付着していることが判明した。   From the above results, it was confirmed that the organic acid adhered to the protective layer in the rare earth magnets of Examples 1 to 3. Since this organic acid was present in a large amount in the depressions in the chemical conversion treatment layer, it was found that the organic acid was particularly attached to cover the thin region and pinhole in the chemical conversion treatment layer. .

本実施形態のボンド磁石を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the bonded magnet of this embodiment. 図1に示すボンド磁石のII−II方向に沿う断面構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross-sectional structure which follows the II-II direction of the bonded magnet shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…ボンド磁石、3…磁石素体、5…保護層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bond magnet, 3 ... Magnet base body, 5 ... Protective layer.

Claims (9)

希土類元素を含みバインダー樹脂を更に含むボンド磁石素体と、該ボンド磁石素体の表面上に形成された保護層と、を備え、
前記保護層は、リン酸金属塩の層及びこの表面に付着した疎水性構造を含む有機酸からなり、フーリエ変換赤外分光法により分析したとき、前記疎水性構造を含む有機酸に由来するピークを含むスペクトルが得られるものである、
ことを特徴とする希土類磁石。
A bond magnet body including a rare earth element and further including a binder resin, and a protective layer formed on the surface of the bond magnet body,
The protective layer consists of an organic acid comprising a hydrophobic structure attached to the layers and the surface of the phosphoric acid metal salt, when analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, a peak derived from the organic acid containing the hydrophobic structural A spectrum containing
Rare earth magnet characterized by that.
前記保護層は、フーリエ変換赤外分光法により分析したとき、1170cm−1付近、1370〜1380cm−1、及び3030〜3050cm−1付近にピークを有するスペクトルが得られるものである、ことを特徴とする請求項1記載の希土類磁石。 The protective layer, when analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, 1170Cm around -1, in which spectrum is obtained having a peak near 1370~1380Cm -1, and 3030~3050Cm -1, and wherein the The rare earth magnet according to claim 1. 前記有機酸は、ナフタレンスルホン酸又はジノニルナフタレンスルホン酸であることを特徴とする請求項1又は2記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to claim 1, wherein the organic acid is naphthalene sulfonic acid or dinonyl naphthalene sulfonic acid. 前記保護層は、前記リン酸金属塩の層の窪み部分にその他の部分よりも硫黄原子が多く存在している、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective layer has more sulfur atoms in the recessed portion of the metal phosphate layer than in other portions. . 希土類元素を含みバインダー樹脂を更に含むボンド磁石素体の表面上に保護層を形成する希土類磁石の製造方法であって、
前記ボンド磁石素体に、金属及びリン酸を含む溶液を付着させてリン酸金属塩の層からなる化成処理層を形成する工程と、
前記化成処理層の表面上に、疎水性構造を含む有機酸を付着させる工程と、
を有することを特徴とする希土類磁石の製造方法。
A method for producing a rare earth magnet comprising forming a protective layer on the surface of a bonded magnet body containing a rare earth element and further containing a binder resin,
A step of attaching a solution containing metal and phosphoric acid to the bonded magnet body to form a chemical conversion treatment layer composed of a metal phosphate layer;
Attaching an organic acid containing a hydrophobic structure on the surface of the chemical conversion treatment layer;
A method for producing a rare earth magnet, comprising:
前記有機酸は、ベンゼン環を有していることを特徴とする請求項5記載の希土類磁石の製造方法。   The method for producing a rare earth magnet according to claim 5, wherein the organic acid has a benzene ring. 前記有機酸は、アルキルナフタレンスルホン酸であることを特徴とする請求項5又は6記載の希土類磁石の製造方法。   7. The method for producing a rare earth magnet according to claim 5, wherein the organic acid is an alkyl naphthalene sulfonic acid. 前記有機酸を付着させる工程において、前記有機酸を含む溶液を用いて前記化成処理層の表面上に前記有機酸を付着させ、且つ、前記溶液の温度を、0〜40℃とすることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の希土類磁石の製造方法。In the step of attaching the organic acid, the organic acid is attached on the surface of the chemical conversion treatment layer using a solution containing the organic acid, and the temperature of the solution is set to 0 to 40 ° C. The method for producing a rare earth magnet according to any one of claims 5 to 7. 前記有機酸を付着させる工程において、前記有機酸を含む溶液に前記化成処理層を形成した前記ボンド磁石素体を浸漬させることにより前記化成処理層の表面上に前記有機酸を付着させ、且つ、浸漬時間を30〜180秒とすることを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載の希土類磁石の製造方法。In the step of attaching the organic acid, the organic acid is attached on the surface of the chemical conversion treatment layer by immersing the bond magnet body in which the chemical conversion treatment layer is formed in a solution containing the organic acid, and The method for producing a rare earth magnet according to any one of claims 5 to 8, wherein the immersion time is 30 to 180 seconds.

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