JPH01280304A - 高耐食耐衝撃性磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はの表面を耐食性及び耐衝撃性にする表面被覆に
した稀土類焼結金属磁石に関するものである。

（発明の概要） 本発明はＮｄ−Ｆｅ系磁石を始めとする稀土類焼結金属
磁石の安定した品質を得ることを目的として、磁石表面
にプラズマ重合膜を形成し、その上に更に高分子樹脂膜
を被覆し、表面にち密でピンホールの無い硬質の膜と耐
衝撃保護膜とを形成し、耐食性が良好で、長期安定性に
すぐれた磁気特性を保つことができるだけでなく耐衝撃
性に優れた稀土類焼結金属磁石を提供するものである。

（従来の技術） 従来高エネルギー積磁石としては、Ｓｍ−Ｃ。

系磁石が用いられてきたが、コスト、機械加工性、より
高いエネルギー積といった点で有利な稀土類焼結金属磁
石が最近注目され、特に原子比で８〜３０％の稀土類元
素、２〜２８％のＢ、および残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなる組成が効果的であることが見出されている。

ところが、稀土類焼結金属磁石はＳｍ−Ｃｏ系に比べ、
耐食性という面では劣り、種々の表面処理が検討されて
いる状況にある。

（発明が解決しようとする問題点） 稀土類焼結金属磁石は主に焼結法で作製されている。こ
の系の磁石は酸化し易いＮｄ、Ｆｅを多く含むので、耐
薬品性、時に酸、アルカリに弱く湿式めっき等の表面処
理では、酸、アルカリ等による前処理或いはめっき工程
中に表面が侵されたり、たとえめっきが出来ても、内部
に侵入した薬品の影響により、内部腐食が発生したり、
結晶粒間が侵食されることで磁気特性が低下する。また
、外力による衝撃が加えられたとき、稀土類焼結金属磁
石はひびわれ、又は角部の欠は落ちを生じ易いという問
題がある。もっとも、表面被覆として稀土類焼結金属磁
石にプラズマ重合被膜を設けることは知られているが（
特開昭６３−６８１１）、保護に必要な厚い重合膜を付
けるには長時間を要し、生産性が低い。ところが生産性
が良く耐食性保護に必要な０．０５μｍ以上１μｍ以下
程度の膜を形成するとプラズマ重合膜の耐衝撃性が低く
なり、使用前の製造工程その他の取り扱い工程において
加わる外部からの衝撃で膜の破壊を起こし、プラズマ重
合膜の耐食性を充分に発揮させることができない。

また、保護被覆として稀土類焼結金属磁石の表面に高分
子樹脂膜を形成することも行なわれているが（特開昭６
１−１９８２２１号公報、同５６−８１９０８号公報、
同６０−６３９０１号等）、高分子樹脂膜は透湿性、酸
素透過性が大きく、また稀土類焼結金属磁石との親和性
が低いので、充分な接着を確保することができない、ま
た弗素樹脂のように高温焼付けを要するために磁石の酸
化を招くもの、エポキシ樹脂などのように耐食性で劣る
ものなど、接着性と耐食性の両者を兼ね備えた膜は提供
されていない。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明は稀土類焼結金属磁
石表面にプラズマ重合により被膜を形成し、更にその表
面に高分子樹脂膜を形成した。

すなわち、本発明はＮｄ−Ｆｅ系磁石を始めとする稀土
類焼結金属磁石の表面にプラズマ重合法を利用して、プ
ラズマ重合膜、好ましくは実質的に炭素と水素のみから
なる被膜を形成し、更にそのうえに高分子樹脂膜を設け
たもので、表面にち密でピンホールの無い硬質の膜を形
成し、耐食性が良好で、長期安定性にすぐれた磁気特性
を保つことができると共に、更に耐衝撃性を付与するこ
とにより、プラズマ重合膜の低い耐衝撃性を補うことに
より、耐食性を長期に保証したものである６　本発明者
は、プラズマ重合膜が稀土類焼結金属磁石と接着性が良
いだけでなく高分子樹脂膜に対しても優れた接着性を有
することを見出した。このため、プラズマ重合膜に対し
て恒久的な耐衝撃性保護膜であることを保証することが
できるのである。

本発明で形成されるプラズマ保護膜は従来保護膜の製造
に使用されている任意の原料が使用でき、たと久ばアク
リル酸メチル、低級オレフィン、低級パラフィン等の炭
化水素系素材を使用することができる。しかしアクリル
酸メチルは酸素を含有するためプラズマ重合中に活性な
酸素が存在し、プラズマ重合と同時にプラズマエツチン
グが起こる。このため保護重合膜の硬度、ち密性が十分
でなく又重合度も低い、そのため十分なガスバリヤ−性
が得られない。また酸素の存在により重合膜にＯＨなど
の親水性の基が導入され、耐食性保護膜として充分に機
能できない、従って、好ましくは原料ガスとして実質的
に炭素と水素のみを含有するものを用い、生成される被
膜を炭素と水素のみから構成することが望ましい、この
場合の被膜は原子数の比（原子組成比）表わして好まし
くはＨ／Ｃ原子比１．５以下であると三次元的に充分架
橋したプラズマ重合膜が形成できる。この場合、膜厚が
０．２μｍ以下で充分な耐食性が得られる。このような
プラズマ重合保護膜は炭化水素モノマーガスの量を少な
くし、反応圧力を低くし、且つ印加電力を大きくするこ
とにより生成し得る。すなわち、反応圧力を低く印加電
力を大きくすることにより、モノマー単位量あたりの分
解エネルギーが大きく成って分解が進み、架橋したプラ
ズマ重合保護膜が形成できる。本発明の実施に適当なエ
ネルギー密度Ｗ／　（ＦＭ）は１０８Ｊ／ｋｇ以上であ
る（Ｗはプラズマ投入電力５７秒、Ｆは原料ガス流量ｋ
ｇ／秒、Ｍは原料ガス分子量）。被膜形成用のガスとし
ては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、
エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジェン、アセチレ
ン、メチルアセチレン、その他方飽和又は不飽和の低級
炭化水素の少なくとも１種、もしくはこれと水素、不活
性ガスとの混合ガスが使用できる。こうして成膜される
保護膜は不可避的に導入される不純物ガスを除いて実質
的に炭素と水素のみから成るため高い耐食性を示すこと
になる。

また磁石の表面に予め超音波洗浄等の清浄化を施しても
良い、更にプラズマ重合膜を形成するとき磁石の温度を
上げると更に効果を高めることができる。

次ぎに、プラズマ重合膜の上に形成される耐衝撃性高分
子樹脂膜としては、熱可塑性、熱硬化性、又は電子線硬
化性樹脂膜を使用し得る。このような、樹脂の例は、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキル置換フェノール
樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、弗素樹脂、
ビニル変性弗素樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、キシレン樹脂、メラミン
樹脂等、電子線硬化性樹脂としては、不飽和２重結合を
２以上有する化合物で変性した各種樹脂等がある。

（作用効果） プラズマ重合による被膜形成では、モノマーが気相にお
いてポリマー生成中間体を形成し、それが基板上に付着
して基板上で重合膜を生成するプロセス、基板表面ある
いは基板表面に吸着したモノマーおよび２〜３量体プラ
ズマにより活性化されて重合するプロセスおよび一度形
成された重合体が再びプラズマにより水素がエツチング
作用をうけて脱離し架橋するプロセスが複雑にからみあ
っていて、ここに示した特定の条件を選択すれば高密度
に網目構造を有する被膜が形成可能で薄い膜でもピンホ
ールが無く、膜としても耐摩耗性、耐薬品性にすぐれる
性質が出来る。また気相での被膜形成のため、微小すき
まへの付き回り（ステップカバレージ性）にもすぐれる
性質を有し、これを応用することにより、稀土類焼結金
属磁石の耐食性、磁気安定性、機械的強度を向上させる
ものである。更に、樹脂被覆はプラズマ重合被覆を機械
的な衝撃から守り、これにより長期間に渡る耐食性を付
与することができる。しかも、稀土類焼結金属磁石と樹
脂被膜は中間にプラズマ重合被膜を有するために接着性
が飛躍的に向上する。

Ｋ血亘ユ Ｎｄ＋ｓ　Ｆｅｙｙ　Ｂｓからなる組成の合金を作製し
、粗粉砕した後、ジェットミルを用いて平均粒径３゜５
μｍの磁性粉末に微粉砕した０本磁性粉末を１０ｋＯｅ
の磁場中で１．５ｔｏｎ／ｃｍ”の圧力で成形した。そ
の後Ａｒガス雰囲気中で１１００℃、２ｈｒの焼結を行
ない、続いて６００℃、１ｈｒの時効処理を行なった。

得られた成形体の磁気特性は表１に示す通りである。

次いで、この成形体をプラズマ重合装置に装入し、圧力
０．０２　　Ｔｏｒｒ　％ＲＦ電力ｓｏｏｗ。

ＣＨ４５ＳＣＣＩｉ１の条件で成形体の表面に炭化水素
重合膜を成膜した。成膜処理はエリプソメーターを用い
て測定して約９００人の膜厚に成るまで行なった（試料
１）、得られた膜を二次電子質量分析器ＳＩＭＳで測定
したところ、Ｈ／Ｃ比は１．２１であった。

次いで、得られた試料１に対しそれぞれ次ぎのエポキシ
樹脂及び弗素樹脂（弗素化エチレン−プロピレン重合膜
）の溶液を乾燥厚さ２０μｍに成るように塗布し、乾燥
し、それぞれ３５０℃で、１時間、及び１５０℃で、１
時間熱処理した（それぞれ試料２．３とする）。

比較のため試料１に表２に示す樹脂を上記と同一の方法
で直接塗布した（それぞれ比較試料１．２とする）。

こうして得られた試料１．２．３に対して衝撃を加えた
。実験条件は次ぎのとおりであった。

鉄板上に上記磁石材料を置き、１０ｃｍの高さから同一
製法で作製した磁石材料を落下衝突させた。この操作を
５回繰り返した。

ついで試料１．２．３、比較試料１．２に対して８５℃
、９０％ＲＨの環境条件で耐湿試験を行なった。結果を
表２に示す。

更に、試料２．３、比較試料１．２に対して接着強度を
測定するクロスカット試験を行なった結果、試料２はほ
とんど剥れがなかったのに対して、比較試料１．２では
剥れが目立った。この試験では試料の表面に１ｍｍ間隔
で基盤の目状にナイフ傷を入れ、接着テープを張り、引
き剥したときの樹脂膜の剥れの度合いを観察した。

表　２　耐湿試験結果 注、Ｋはクロスカット試験での剥離率を示す（発明の効
果） 以上述べてきたように本発明によれば、ち密でピンホー
ルが無く、耐食性、耐摩耗性にすぐれたプラズマ重合膜
を希土類鉄性磁石表面に形成することにより、耐食性に
すぐれ、衝撃に対しても磁気特性の長期安定性が高くか
つ機械的強度にすぐれた磁石を提供することができる。

□　　−で）ｉ ＼−／′ 手続補正書 平成元年３月１５日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 事件の表示　昭和６３年特許願第１０９０６３号発明の
名称　　高耐食耐衝撃性磁石 補正をする者

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）稀土類焼結金属磁石の表面をプラズマ重合被膜で
   被覆し、更に樹脂膜で被覆して成る高耐食耐衝撃性磁石
   。
2. （２）稀土類焼結金属磁石の表面にプラズマ重合法によ
   る炭素と水素のみの重合膜を形成したことを特徴とする
   前記第１項記載の高耐食性稀土類焼結金属磁石。
3. （３）重合膜の水素原子の数が炭素原子の数の１．５倍
   以下で含まれる前記第２項記載の稀土類焼結金属磁石。