JPH01313903A - 希土類系樹脂磁石用コンパウンドおよび樹脂磁石 - 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、希土類系樹脂磁石用コンパウンドおよび樹脂
磁石に関する。

〔従来の技術〕

樹脂磁石は、強磁性粉末を、熱可塑性または熱硬化性樹
脂と混合し、必要に応じてこれに微量の助剤（滑剤、カ
ップリング剤等）を添加した混練物（原料コンパウンド
）をプレス成形、射出成形、押出成形等に付して樹脂の
加熱溶融下に所定形状（リング形状、円弧形状等）に成
形することにより製造される。その樹脂としては専らナ
イロン６またはナイロン６６樹脂が使用されている。

また、近時、樹脂磁石の磁気特性改善の要請に応えるた
めに、その強磁性粉末として、フェライト系粉末に代っ
て、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系に代表される希土類元素−遷移金
属元素−ボロン系合金粉末が使用されている。この希土
類系磁粉末は、所定の成分組成の合金溶湯を単ロール法
や双ロール法等の液体急冷処理に付してリボン状ないし
はフレーク状の薄帯となし、ついでその薄帯をアトライ
ターやボールミル等で機械的に粉砕することにより製造
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記希土類系強磁性合金溶湯の液体急冷物であるリボン
状ないしフレーク状薄帯は微細な結晶構造を有し各結晶
方向はランダムであり、従ってそ薄帯を機械的に粉砕し
て得られる磁粉末の各粒子（多結晶粒子）の磁性は等方
性である。そのため、これを樹脂粉末に配合し、磁場中
成形により異方性樹脂磁石を製造する場合の配向性が低
く、また得られる樹脂磁石の磁気特性も十分満足し得る
ものとはいい難い。その配向性を高めるために、磁粉末
の機械粉砕を強化して粒径約１μｍ以下に微細化するこ
とも行われているが、その機械粉砕時に生じる粒子の結
晶粒界の損傷や、粒子が微細化される程、表面酸化を受
は易くなること等により、却って固有保磁力等の磁気特
性が劣化することも知られている。

他方、その磁粉末を結着するためのバインダとして使用
されているナイロン６やナイロン６６等の樹脂の耐食性
、例えば有機酸、無機酸、塩、脂肪酸、芳香族炭化水素
、塩素系炭化水素の水溶液、アルコール、ハロゲンの水
溶液等に対する安定性は必ずしも十分でない。このため
、これらの薬品に対する抵抗性が要求される用途、特に
化学工業分野や医療機器分野等への適用を図る場合に大
きな制約をうける。

本発明は、上記に鑑み、各種薬品に対する安定性にすぐ
れ、また良好な配向性を有し、保磁力等の磁気特性にす
ぐれた樹脂磁石を提供するものである。

［課題を解決するための手段および作用〕本発明は、強
磁性粉末、樹脂および必要な微量添加剤とからなる樹脂
磁石用コンパウンドにおいて、 前記強磁性粉末は、希土類系元素−遷移金属元素−ポロ
ン系合金の薄帯をプレス加工して得られた磁気異方性を
有する磁粉末であり、前記樹脂はポリ弗化ビニリデン樹
脂であることを特徴としている。

本発明において、希土類系強磁性粉末を結着するための
樹脂としてポリ弗化ビニリデン（Ｐｏｌｙ−Ｖｉｎｉｒ
ｉｄｅｎ　Ｆｌｕｏｒｉｄｅ＋融点：約１７８℃、比重
：約１．７８）を使用することとしたのは、このものが
各種薬品に対してすぐれた安定性を有し、また希土類系
強磁性粉末の磁気特性を損なわず、かつ比較的良好な成
形性のもとに、磁気特性のすぐれた樹脂磁石を形成する
からである。

他方、本発明における希土類系強磁性粉末は、希土類元
素−遷移金属元素−ボロン系合金溶湯の液体急冷物であ
るリボン状ないしフレーク状薄帯にプレス加工を加えて
得られた磁粉末である。

液体急冷処理により得られたフレーク状ないしリボン状
の合金薄帯の磁性は等方性であるが、これにプレス加工
が加えられると、各結晶粒の容易磁化方向の向きが揃う
ことにより、磁気異方性が誘起される。従って、その合
金薄帯の粉砕物である磁粉末の各粒子（多結晶粒子）の
それぞれは、粒径の大小に拘らず磁気異方性を有してい
る。

この磁気異方性を有する磁粉末は、従来の等方性の磁粉
末の場合のような微細粉（約１μｍ以下）である必要は
なく、例えば２０〜３０μｍ程度の比較的粗大な粒子で
あってよい。このため、微粉末化に伴う磁気特性の劣化
が回避され、希土類系磁粉末のすぐれた磁気特性が十分
に発現・保持される。

また、粗大粒径であるに拘らず、異方性樹脂磁石を製造
する場合の磁場中での配向性（ラジアル異方化、極異方
化等）も良好である。

磁気異方性を誘起するための合金薄帯のプレス加工は、
例えばロールプレス法により行われる。

そのロールプレス加工において、例えばロール間隙を、
薄帯の肉厚の１／２〜１／３とし、通過する薄帯の厚さ
方向の圧下力を加えることにより薄帯の異方化が好適に
達成される。また、薄帯の磁気異方性の誘起とともに、
薄帯の粉砕を生じさせることにより、異方性を有する粉
末として回収することも可能である。なお、薄帯のプレ
ス加工による粉砕が不十分な場合は、ボールミル、アト
ライター等による機械粉砕、または水素雰囲気中に保持
して結晶粒界を脆化させる水素脆化処理等により所望の
粒サイズに粉末化すればよい。

本発明の樹脂磁石用コンパウンドは、その強磁性粉末と
して上記異方化された希土類系磁粉末を用い、またその
バインダである樹脂としてポリ弗化ビニリデン樹脂を使
用する点を除いて公知の工程に従って製造することがで
きる。すなわち、その磁粉末とポリ弗化ビニリデン樹脂
とを所要の割合（例えば、磁粉末：樹脂＝７０　：　３
０〜９５：５、重量比）で混合し、必要に応じこれに滑
剤、安定化剤等の添加剤を加えて混練することにより原
料コンパウンドを得る。そのコンパウンドの調製に先立
って、磁粉末に、樹脂との結着性改善のためのカップリ
ング剤による表面処理が行われる場合もある。また、樹
脂磁石の均質性改善を目的として、上記混練物を一旦加
熱して樹脂を溶融したのち、冷却凝固させ、その凝固物
を適当な粒度に破砕して粉末ないしは粒状の原料コンパ
ウンドとする場合もある。

上記コンパウンドを原料とする樹脂磁石は、常法に従っ
て、その加熱溶融物をプレス成形、押出成形、または射
出成形等の適宜の加圧成形に付し、磁場中で所定形状に
結着成形することにより製造される。

〔実施例〕

（１）原料コンパウンドの製造： 希土類系強磁性合金薄帯にプレス加工を加えて得られた
磁気異方性を有するＮｄ１ＳＦｅ１．ＢＩｌ磁粉末（後
記参考側参照）（平均粒径：１００μｍ）をシラン系カ
ップリング剤〔日本ユニカー−製ｒＡ−１１００Ｊ　）
で表面処理し、これをペレット形状のポリ弗化ビニリデ
ン樹脂〔ソルベー社「ベルギー」製、融点１７８°Ｃ１
比重１．７８）と混合し、滑剤としてステアリン酸亜鉛
を加えて均一に混練する（カップリング剤：０．３重世
％、滑剤：０．３重量％）。

その混練物を加熱して樹脂を溶融したのち、その冷却凝
固物を破砕して、８メツシユアンダーの原料コンパウン
ドを得た。

（Ｉｆ）樹脂磁石の製造： 上記原料コンパウンドを印加磁界（１０ＫＯｅ）中、２
８０°Ｃで射出成形して樹脂磁石（１）および（２）を
得た。

他方、比較例として、ポリ弗化ビニリデン樹脂に代えて
ナイロン６樹脂を使用し、または強磁性粉末として、従
来の「液体急冷−機械粉砕」により得られた等方性の磁
粉末（平均粒径：２０μｍ）を使用するほかは上記と同
じ条件で樹脂磁石（１１）〜（１３）を得た。

各供試樹脂磁石（１）　（２）、（１１）〜（１３）の
原料配合を第１表に示す。表中、ｒＰＶＤＦ、はポリ弗
化ビニリデン樹脂、ｒＮＹ６．はナイロン６樹脂である
。

（ＩＩＩ）樹脂磁石の特性 （１）耐薬品性： 供試樹脂磁石のそれぞれについて、各種薬品を試験液と
する腐食試験（試験温度＝２０°Ｃ）を行い第１表に示
す結果を得た。「耐薬品性」欄における「Ａ」は１０％
塩化水素水溶液、ｒ１３Ｊは５０％酢酸水溶液、ｒＣ，
１は硫酸ナトリウム低温飽和水溶液、「Ｄ」は９０％フ
ェノール水溶液（Ｃ，Ｈ，ｏ　）Ｉ）を、それぞれ試験
液とする耐薬品性を、１〜１０の評点で示している。評
点の数値が大きい程、薬品に対する安定性の高いことを
表している。

（２）磁気特性 各供試樹脂磁石について、磁場中成形による異方化の度
合い（配向度）を測定し、第１表に示す結果を得た。な
お、配向度は、磁場中成形時の磁場配向方向と、それに
直交する方向における各飽和磁束密度（Ｂｓ）から、下
式により求めた。

第１表に示したように、本発明の樹脂磁石は、従来の樹
脂磁石に比べて、各種薬品に対する安定性にすぐれてお
り、また配向性も高く、良好な磁気特性を有しているこ
とがわかる。

参　　ｒ−ｒ、１石　　−の１１′告 （１）高周波溶解炉で、Ｎｄ１５ＦｅｔｙＢｇ組成の希
土類系強磁性合金溶湯を溶製した。

合金の化学成分組成（ａｔ％） Ｎｄ　：１４．４．　　Ｆ　ｅ　ニア７．０．　Ｂ　ニ
ア、７．　Ｃ：０．４゜Ｓ　ｉ　：０．２．　Ｍｎ　：
０．１．　　Ｐ：０．０５以下、　　Ｓ：０．０５以下
。

（Ｉｔ）液体急冷処理 上記合金溶湯をノズルから、単ロール表面に流下させて
フレーク状合金薄帯を得た。

ロール（銅）外径：　２００ｍｍ ロール周速度：１５ｍ／秒 溶湯ノズルからの溶湯押出し圧カニ　０．５　ｋｇ／　
ｃ＋ｆｌ雰囲気：アルゴンガス（−１００ｍｍＨｇ　）
（ＩＩＩ）プレス加工 上記合金薄帯（肉厚約３０μｍ）をフィダーでロールプ
レス装置に供給し、ロール間隙を通過させて圧下刃を加
える。このロールプレス加工により、異方化された磁性
を有する粉末（平均粒径：約３０μｍ）を得た。

ロール径：　２００ｍｍ ロール間隙：薄帯肉厚の約１／２〜１／３０−ル回転速
度：　ｌＯｒｐｍ 〔発明の効果〕 本発明の希土類系樹脂磁石は、有機酸、無機酸塩、脂肪
酸、芳香族炭化水素、塩素系炭化水素、アルコール、ハ
ロゲン水溶液等の各種薬品に対し従来の樹脂磁石を凌ぐ
安定した耐食性を備えている。また、良好な配向性や、
高い固有保磁力等、永久磁石として望まれる磁気特性を
有している。

従って、本発明の希土類系樹脂磁石は、各種用途とりわ
け化学工業分野、医療機器分野等、耐薬品等が要求され
る用途に好適であり、更には人体・動物等の生体に対す
る樹脂磁石の適用を可能とするものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．強磁性粉末、樹脂および必要な微量添加剤とからな
   る樹脂磁石用コンパウンドにおいて、前記強磁性粉末は
   、希土類元素−遷移金属元素−ボロン系合金の薄帯をプ
   レス加工して得られた磁気異方性を有する磁粉末であり
   、前記樹脂はポリ弗化ビニリデン樹脂であることを特徴
   とする希土類系樹脂磁石用コンパウンド。
2. ２．請求項１に記載のコンパウンドの加熱溶融物を磁場
   中で結着成形してなる耐食性および磁気特性にすぐれた
   希土類系異方性樹脂磁石。