JPH02123703A - 無機高分子結合型磁石 - 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］ 本発明は結合剤に磁性粉末を分散させた高分子結合型磁
石の耐熱性の向上に関する。

「従来の技術と発明が解決しようとする課題］結合型磁
石は次に挙げるような焼結磁石では得られない特徴を白
“するため、近年需要が著しく増加している。

］、複雑薄肉形状のものが容易に得られる。

２、ラジアル異り性の磁石が容易に得られる。

３、焼結磁石に比較して脆弱さが少ない。

４、量産性に優れる。

反面、結合型磁石は磁性粉末を結合する非磁性の結合剤
を加えであるため、その分だけ磁性特性が低下するのは
不可避であり、 このことが焼結磁石と比較した場合の結合型磁石の短所
となっている。そして結合型磁石と焼結磁石を比較した
時の結合型磁石の欠点として見逃してはならないもう一
つのものとして耐熱性が挙げられる。これは磁性粉末を
結合する結合剤として何機高分子を使用していることに
起因するもので、結合型磁石の用途を規制する要因とな
っている。

一方で磁石が組み込まれる電気機器の高機能ｒヒ、高集
積化への要求は益々増大しているため磁石の高性能化へ
の要求も高（ならざるを得ない。

このような観点から結合型磁石を見ると磁気特性を向上
するため、市場は従来のフェライト系からＳｍ−Ｃｏを
主とした希土類系へと動きつつある。それに伴うように
耐熱性の向上も図られ、従来結合剤として多用されてい
るナイロン６、ナイロン１２よりも高融点を持つポリブ
チレンチレフタレ−１−（ＰＢＴ）やポリフェニレンサ
ルファイド（Ｐ　Ｐ　Ｓ）をベースポリマーとしたもの
も市販され始めているが、これらはたとえば熱変形温度
のような短時間での評価法のみを基準としたものであり
、長期的な耐熱寿命となると電気機器に組み込まれる池
のプラスチック部品のようには注意が払われないのが現
状である。

このことは結合型磁石が広く使用され始めてから日が浅
いことと、従来の焼結磁石かキュリー温度以下の温度で
の耐熱性はほとんど問題にならなかったことから、機器
を設計する側が高分子複合型磁石についても同様に考え
ていることによると思われる。

有機高分子の長期的な信頼性を考えるについては長期的
な耐熱性を確実に評価する必要があり、たとえばＵＬ（
規格）では加熱劣化促進試験のデータをもとに各製品毎
に使用温度を規格化している。それによると磁性粉末を
含まないナイロンそのものでは概ね１００℃以下、ナイ
ロンより熱変形温度が高いＰＢＴ　　ＰＰＳでもそれぞ
れ概ね１２０℃、２００℃である。

また圧縮成形高分子複合型磁石に多用されているエポキ
シ樹脂では樹脂そのものか熱硬化型であるため、短期的
な耐熱性は高いものの２００℃」以上の温度では徐々に
分解が始まり、その使用温度は１５０℃以下と考えられ
る。従って長期的な信頼性という視点では、現在上山さ
れている高分子複合型磁石の中ではＰＰＳをベースポリ
マーとするものが最も優れていると言えるが、これ以上
の耐熱性の要求には現状では対応できない状態である。

そこで、本発明の技術的課題は、耐熱性の優れた無機高
分子結合型磁石及びその製造方法を提供することにある
。

［問題点を解決するための手段］ 前述のように結合型磁石の耐熱性は使用される結合剤の
耐熱性に左右され、従来のように結合剤として有機高分
子を使用する限り、耐熱性には限界がある。

本発明者らはかかる問題点に鑑み、結合型磁石の耐熱性
のある結合剤について検討した結果、本発明をなすに至
ったしのである。

本発明によれば、磁性粉末と無機高分子樹脂とよりなる
ことを特徴とする無機高分子結合型磁石か得られる。

本発明の無機高分子結合型磁石においては、上記無機高
分子樹脂は、下記の（１）式で表わされるシリコーンラ
ダーポリマーであることが好ましい。

（ただし、ｎは正の数） 本発明の無機高分子結合型磁石においては、上記磁性粉
末と上記無機高分子樹脂との重量比が８０〜９９　：　
２０〜１であることが好ましい。

本発明によれば、磁性粉末と、高分子樹脂とを混合し、
圧縮成形し、硬化させる高分子結合型磁石の製造方法に
おいて、上記高分子樹脂は無機高分子樹脂であることを
特徴とする無機高分子結合型磁石の製造方法が得られる
。

本発明の無機高分子結合型磁石の製造方法において、上
記無機高分子樹脂は、下記の（１）式で表わされるシリ
コーンラダーポリマーであることが好ましい。

（ただし、ｎは正の数） 本発明の無機高分子複合磁石の製造方法においては、上
記磁性粉末と、上記高分子樹脂との混合比が重量で８０
〜９９　：　２０〜１であることが好ましい。

即ち、結合剤として耐熱性の高い無機高分子を使用する
ことにより、耐熱性の高い結合型磁石が得られることを
見出したものである。

無機高分子は有機高分子に比べ耐熱性が高く、−船釣に
３００℃以上の連続使用の耐熱性がある。

たとえばアルミナ系では１６５０℃シリカ系では１４０
０℃シリコーンラダーポリマーでは３００℃である。し
かし、磁性粉末のキュリー温度から、１０００℃以上の
耐熱性は必らずしも必要なく、成形体の脆性等を考慮す
ると本発明のためにはシリコーンラダーポリマーが望ま
しい。

また本発明に使用される磁性粉末は粉末として得られる
磁性材料であれば基本的に特に制限なく使用可能で、た
とえば硬質磁性材料としてバリウムフェライト、ストロ
ンチウムフェライト、希土類コバルト、ネオジ、鉄、ホ
ウ素等が挙げられ、軟質磁性材料として、マンガン亜鉛
フェライト、パーマロイ等が挙げられる。磁性粉末の粒
度は特に規制されるものではないが、混合、成形などの
作業性、製品の外観などを考慮すると粒径２００μｍ以
下とした方が望ましい。

磁性粉末と無機高分子の混合比率は製品に要求される磁
気特性、機械的強度によって異なるが、無機高分子が多
過ぎると磁気特性の低下を招き、少な過ぎると機械的強
度が低下するばかりか、満足な成形体が得られないこと
があり、その望ましい混合比率は重量比で磁性粉末／無
機高分子−８０〜９９／２０〜１である。

次に本発明の無機高分子結合型磁石の製造方法について
説明する。本発明の製造方法は原料として前述の無機高
分子と磁性粉末の混合物を使用する他は焼結磁石を製造
する工程とほぼ同様で、硬化温度が通常の焼結よりも低
いだけである。無機高分子と磁性粉末の混合にはヘンシ
ェルミキサーリボンブレンダー等が使用できる。圧縮成
形は通常の焼結用圧粉体を製造する装置が使用でき、異
方性磁石を得る場合、圧縮成形を磁場中で行うことも焼
結磁石と同様であるが、次工程で磁性粉末の焼結を行う
わけではないのでラジアル異方性のものを得ることも容
易である。圧縮成形体の硬化は炉中で加熱あるいは赤外
線照射で行う。

以下に実施例を挙げ、詳しく説明する。

〈実施例−１〉 ２−１７系Ｓｍ−Ｃｏのインゴットをアルゴン雰囲気で
１，１８０℃で３時間溶体化、急冷し、８００℃で４時
間時効、炉冷した。このインゴットをショークラッシャ
ー・ディスクミルで粗粉砕、ボールミルで微粉砕し、平
均粒径１７μｍの粉末を得た。この磁性粉末とシリコー
ンラダーポリマ（ｎが１００〜２００）を重量比で９５
１５となるよう秤量してリボンブレンダーで均一になる
まで撹拌し、成形用原料粉末を得た。この原料粉末をφ
１５ｍｍ及び７０ｍ＋＋ａＸ１５ｍｍなる圧縮成形用金
型に所要量充填し、４０００ｋｇ／ｃ−の圧力で成形し
、φ１５ｍｎＸ１０ｍｔ＊及び７０ｍｍＸ　１５ｍｍＸ
　１０　ｍｍなる形状の成形体を得た。φ１５ｍｍＸ１
０ｍｍの成形体の成形は磁性粉末を配向させるため１８
ＫＯｅの磁場中で行った。次にこの成形体を炉に装入し
、１０　’−’Ｔｏｒｒ以下になるまで真空引きし、１
００℃／ｈｒの速度で２００℃まで昇温し、１時間硬化
後約５℃／１Ｉｌｉｎの速度で冷却した。得られたφ１
５ｍｎＸ１０ｍｍの成形体で磁気特性を、７　（Ｊｌｌ
ｌＩＩＸ　１５ｎ＋＋＊Ｘ　１０ｍｍの成形体で曲げ強
度をそれぞれ測定した。その結果を第１表に示す。また
７　０ｍｍＸ　１５ｍＩＩＸ　１０ｗｍの成形体には加
熱劣化促進試験を施し、曲げ強度の変化をＪｌｌｌ定し
た。その結果を第１図に示す。

く比較例−１〉 実施例−１と同様に調整した２−１７系ＳｍＣｏの粉末
とエポキシ樹脂を重量比で９５１５となるように秤量し
、実施例−１と同様の方法で混合、成形し、次にこの成
形体を炉に装入し、１０−’Ｔｏｒｒ以下になるまで真
空引きし、１００℃／　ｈ　ｒの速度で１４０℃まで昇
温し、１時間保持後、約５℃／ｍｉｎの速度で冷却１．
た。これら成形体について実施例−１と同様の試験を行
った。その結果を第１表、第１図に示す。

（実施例−２〉 純度９５％以上のＮｄ、電解鉄、フェロボロンを所定量
秤量し、アルゴン雰囲気中、高周波加熱により溶解して
鋳込み、３１．１ｗｔ％Ｎｄ−６７、９ｖｔ９６Ｆ　ｅ
　−１，Ｏｖｔ％Ｂなる組成の合金インゴットを得た。

次に、このインゴットをアルゴン雰囲気中で高周波加熱
により再溶解した後、周速度３５Ｍ／ｓｃＣで回転する
銅製のロール表面に噴射し、厚さ３０μｍの合金薄帯を
得、３２メツシユ以下となるまで粉砕し、磁性粉末を得
た。この粉末を実施例−１と同様の方法で結合型磁石と
し、実施例−１と同様の試験を行い、第１表、第１図に
その結果を示した。

く比較例−２〉 実施例−２と同様に調整したＮｄ−Ｆｅ−８合金粉末を
比較例−１と同様の方法で結合型磁石とし、実施例１と
同様の試験を行い、第１表、第１図にその結果を示した
。

以下余白 第１図に各熱劣化試験温度と結合型磁石成形体の曲げ強
度が初期値の５０％となるまでの時間（半減期）の関係
を示した。この図から明らかなように本発明によれば従
来の結合型磁石の主流であるナイロン１２をバインダー
として使用したものよりはるかに耐熱性の優れた結合型
磁石が得られる。

［発明の効果］ 以上詳しく説明したように、本発明の無機高分子結合型
磁石においては、結合型磁石の耐熱性向上に寄与すると
ころは非常ζ；大であり、工業上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る無機高分子結合型磁石成
形体の曲げ強度半減期と、温度との関係を示す図で、比
較例も併せて示した。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性粉末と無機高分子樹脂とよりなることを特徴
   とする無機高分子結合型磁石。
2. （２）上記無機高分子樹脂は、下記の（Ｉ）式で表わさ
   れるシリコーンラダーポリマーであることを特徴とする
   無機高分子複合型磁石。 （Ｉ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、ｎは正の数）
3. （３）第１乃至第２の請求項記載の無機高分子結合型磁
   石において、 上記磁性粉末と上記無機高分子樹脂との重量比が８０〜
   ９９：２０〜１であることを特徴とする無機高分子複合
   型磁石。
4. （４）磁性粉末と、高分子樹脂とを混合し、圧縮成形し
   、硬化させる結合型磁石の製造方法において、 上記高分子樹脂は無機高分子樹脂であることを特徴とす
   る無機高分子複合型磁石の製造方法。
5. （５）第４の請求項記載の無機高分子結合型磁石の製造
   方法において、 上記無機高分子樹脂は、下記の（Ｉ）式で表わされるシ
   リコーンラダーポリマーであることを特徴とする無機高
   分子複合型磁石の製造方法。 （Ｉ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、ｎは正の数）
6. （６）第４乃至第５の請求項記載の無機高分子結合型磁
   石の製造方法において、 上記磁性粉末と上記高分子樹脂との混合比が重量で８０
   〜９９：２０〜１であることを特徴とする無機高分子結
   合型磁石の製造方法。