JPH02250303A - プラスチックマグネットの製造方法 - 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、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末を使用したプラス
チックマグネットの製造方法に関する。

〔従来の技術とその課題］ プラスチックマグネットは、焼結工程が不用であり、モ
ーターのローター等の寸法精度が高く、しかも安価であ
ることが要求される用途に適している。しかしながら、
プラスチックマグネットは、有機バインダーを使用する
ために１００％磁性粉のマグネットを作ることができず
、そのため、焼結マグネット並みの磁気特性を得ること
ができない。このため、プラスチックマグネットに使用
する磁石粉末は、磁気特性が高いことが要求される。

この要求に応える高い磁気特性を持つ磁石としてＮｄ−
Ｆｅ−Ｂ系のものが挙げられる。

また、プラスチックマグネットの磁気特性を向上させる
ために、バインダー及び磁石粉末間の空隙を少なくして
磁石粉末の充填度を上げて、プラスチックマグネットの
密度を上げることが行われている。このような高密度の
プラスチックマグネットを製造する方法で優れているの
は、圧縮成形法である。この方法は、バインダーを添加
した磁石粉末組成物を成形機の金型に充填した後、ブレ
ス等で圧縮成形を行ない、成形物を金型から取出して、
その後硬化を行なうものである。この場合、圧縮成形は
通常バインダーが軟化しない金型温度、即ち室温ないし
７０℃で行われる。しかしながら、この範囲の金型温度
でより高密度のプラスチックマグネットを得るためには
、より高い成形圧力で成形することが必要となる。即ち
、高さが高く肉厚の薄いリング状の成形物を成形する場
合、金型の側面による伝達圧力損失が大きくなり、リン
グの高さ方向に密度のばらつきが大きくなる。その結果
、成形金型の摩耗及び破損を生じる欠点を有する。一方
、成形温度を樹脂の軟化温度以上に上げて成形すると、
バインダーが軟化するため、相対的に磁石合金組成物の
流動性がなくなり、金型に磁石合金組成物を充填するこ
とが困難となる。

さらに、プラスチックマグネットに使用されるバインダ
ーは、プラスチックマグネットの用途がＱＡ機器用のモ
ーター等であるため、できるだけ高い温度、例えば１２
０℃程度の耐熱性を持つものでなければならない。しか
も、バインダーは、成形時の金型摩耗及び破損を防止す
るために、磁石粉末同士、及び磁石粉末と金型との摩擦
係数を低減させる洒滑性を持つものでなければならない
。

しかしながら、所望の耐熱性と潤滑性を併有する樹脂が
無いのが現状である。そこで、通常のバインダーには、
耐熱性の高い熱硬化樹脂に潤滑性を有するステアリン酸
等を添加している。しかしながら、このような添加剤の
使用は、得られるプラスチックマグネットの強度の低下
を招き、モーターのローター等の強度が要求されるもの
には適さない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、磁気
特性の高いプラスチックマグネットを効率良く製造でき
るプラスチックマグネットの製造方法を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、希土類元素８ないし３０原子％、硼素２ない
し２８原子％、コバルト０ないし４０原子％、及び残部
鉄からなるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金粉末と、該Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂ系磁石合金粉末に対して５ないし５０容量％の
熱硬化性樹脂とを混合して磁石合金組成物を作成した後
、該磁石合金組成物を温度７０℃以下、圧力１ないし１
２Ｔｏｎ／ｃｄの条件下で一次成形し、次いで、温度７
０ないし２５０℃、圧力１ないし１２Ｔｏｎ／ｃｍ２の
条件下で一次成形物に二次成形を施すことを特徴とする
プラスチックマグネットの製造方法である。

ここで、磁石粉末の組成を少なくとも希土類元素８ない
し３０原子％、硼素２ないし２８原子％、コバルト０な
いし４０原子％及び残部鉄としたのは、この組成を外れ
た磁石粉末では磁気特性を発揮しなくなるためである。

また、熱硬化性樹脂の添加量を磁石合金粉末に対して５
ないし５０容量％としたのは、５容量％未満であるとバ
インダーとしての効果を発揮せず、５０容量％を超える
と得られたプラスチックマグネットの磁気特性が低下す
るためである。

−吹成形温度を７０℃以下としたのは、７０℃を超える
と磁石合金組成物の流動性が相対的に失われて、磁石合
金組成物を金型内に充填することが困難なためである。

また−吹成形圧力を１ないし１２　Ｔ　ｏ　ｎ　／　ｃ
ｄとしたのは、成形圧力がｌ　Ｔ　ｏ　ｎ　／　ｃ−未
満の場合は、得られた一次成形品の強度が低く、二次成
形時に金型に挿入するハンドリング操作で壊れてしまう
ためであり、また、１２　Ｔ　ｏ　ｎ　／　ｃｄを超え
る場合は、金型が破損するためである。

二次成形の温度を７０ないし２５０’Ｃとしたのは、成
形温度が７０℃未満の場合には、得られたプラスチック
マグネットの密度が低く充分な磁気特性及び強度が得ら
れなく、２５０’Ｃを超える場合は、成形中に磁石粉末
が酸化するため得られたプラスチックマグネットの磁気
特性が低下し、また、バインダーの熱硬化性樹脂が磁石
合金組成物よりも先に硬化してしまい、結果としてプラ
スチックマグネットの密度が上らないためである。また
、二次成形圧力を１ないし１２　Ｔ　ｏ　ｎ　／　ｃｄ
としたのは、ＩＴｏｎ／ｃ−未満の場合には、得られた
プラスチックマグネットの密度が低く、充分な磁気持性
及び強度が得られず、１２Ｔｏｎ／ｃ−を超える場合に
は、金型が破損するためである。

［作用］ 本発明のプラスチックマグネットの製造方法によれば、
−次成形と二次成形の二段成形を行なっている。−次成
形が７０℃以下の温度で行われるので、バインダーの軟
化が起らず、磁石合金組成物を容易に金型内に充填する
ことができる。また、金型の寸法と二次成形時の挿入の
やり方を一次成形と二次成形の二回に分けているので、
−度に高い圧力で成形する必要がなく、成形金型が破損
するのを防止できる。しかも、密度の高いプラスチック
マグネットが得られるので、結果として磁気特性の高い
プラスチックマグネットが得られる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。

実施例ｌ Ｎｄ１７原子％、Ｆｅ７１原子％、Ｂ７原子％、Ｃｏ５
原子％の組成を持つ磁石合金を真空容器中で高周波溶解
を行って磁石合金溶融液を作り、その後、アルゴンガス
雰囲気でＣｕ製片ロールに磁石合金溶融液を噴霧して磁
石合金の薄帯試料を得た。この薄帯試料をボールミルで
粉砕して４２メツシユ以下の粉末にして、６５０℃で３
０分間アニールをして磁石合金粉末を得た。つぎに、し
かして得た磁石合金粉末７７容量％と、フェノール樹脂
２３容量％を混合粉砕し、この粉砕した磁石合金組成物
を金型温度２０℃、圧力３．０Ｔｏｎ／Ｃ−の条件下で
、磁気特性ＡＩｌ定用内用円柱試料引張り強度４Ｉｌｊ
定用リング試料に一次成形した。なお、円柱試料の寸法
は、直径φ１０ｍｍ、高さ１０ＩＩＩ１１で、リング試
料の寸法は、外径φ２５．７ｍｍ、内径φ２３，７＋ｅ
＋ｅ、高さ１０ＩＩ１１１とした。次に、これらの試料
を金型温度１５０℃、圧力４．０Ｔｏｎ／ｃｓｆの条件
下で二次成形を行なった。その後、得られた試料を１２
５℃で３時間硬化させて試験試料（実施例１）を得た。

本発明の方法で得られた試料に対して、磁気特性７１ｐ
＋定及び引張り強度測定を行った。その結果を下記第１
表に示した。なお、磁気特性測定はＢ−Ｈカーブトレー
サーにより、引張り強度測定は引張り試験機によって行
った。

実施例２ 実施例１と同様にして同一組成の磁石合金粉末を得た。

この磁石合金粉末６１容量％、フェノール樹脂３つ容量
％の組成になるように混合粉砕した。この粉砕した磁石
合金組成物を金型温度２０℃、圧力３．０Ｔｏｎ／ｃｍ
２の条件下で、磁気特性；ｌ＄ｊ定用内用円柱試料引張
り強度測定用リング試料を一次成形した。なお、円柱試
料の寸法及びリング試料の寸法は、実施例１と同様とし
た。

次に、これらの試料を金型温度１５０℃、圧力４．０Ｔ
ｏｎ／ｃｄの条件下で二次成形を行なった。

その後、得られた試料を１２５℃で３時間硬化させて試
験試料（実施例２）を得た。本発明の方法で得られた試
料に対して、磁気特性測定及び引張り強度ａｌｌ定を行
った。その結果を下記第１表に併記した。

実施例３ 実施例１と同様にして同一組成の磁石合金粉末を得た。

この磁石合金粉末７７容量％、とフェノール樹脂２３容
量％を混合粉砕し、この粉砕した磁石合金組成物を金型
温度７０℃、圧力３．０Ｔｏｎ／ｃシの条件下で、磁気
特性測定用円柱試料及び引張り強度ハ１定用リング試料
を一次成形した。なお、円柱試料の寸法及びリング試料
の寸法は、実施例１と同様とした。次に、これらの試料
を金型温度２５０℃、圧力４゜ＯＴ　ｏ　ｎ　／　ｃｄ
の条件下で二次成形を行なった。その後、得られた試料
を１２５℃で３時間硬化させて試験試料（実施例３）を
得た。本発明の方法で得られた試料に対して、磁気特性
測定及び引張り強度測定を行った。その結果を下記第１
表に併記した。

実施例４ 実施例１と同様にして同一組成の磁石合金粉末を得た。

この磁石合金粉末７７容量％、とフェノール樹脂２３容
量％を混合粉砕し、この粉砕した磁石合金組成物を金型
温度２０℃、圧力３．０Ｔｏｎ／ｃｍ２の条件下で、磁
気特性ｆｌｌｌｌｌ同定試料及び引張り強度測定用リン
グ試料を一次成形した。なお、円柱試料の寸法及びリン
グ試料の寸法は、実施例１と同様とした。次に、これら
の試料を金型温度１５０℃、圧力１２．０Ｔｏｎ／Ｃ−
の条件下で二次成形を行なった。その後、得られた試料
を１２５℃で３時間硬化させて試験試料（実施例４）を
得た。本発明の方法で得られた試料に対して、磁気特性
測定及び引張り強度測定を行った。その結果を下記第１
表に併記した。

また、本発明の実施例と比較するために以下に比較例を
示す。

比較例１ 実施例１と同様にして同一組成の磁石合金粉末を得た。

この磁石合金粉末９７．２容量％、フェノール樹脂２．
８容量％を混合粉砕し、この粉砕した磁石合金組成物を
金型温度２０℃、圧力３．０Ｔｏｎ／ｃｍ２の条件下で
、磁気特性測定用円柱試料及び引張り強度測定用リング
試料を一次成形した。なお、円柱試料の寸法及びリング
試料の寸法は、実施例１と同様とした。次に、これらの
試料を金型温度１５０℃、圧力４．０Ｔｏｎ／ｃｊの条
件下で二次成形を行なった。その後、得られた試料を１
２５℃で３時間硬化させて試験試料（比較例１）を得た
。得られた試料に対して、磁気特性測定及び引張り強度
測定を行った。その結果を下記第１表に併記した。

比較例２ 実施例１と同様にして同一組成の磁石合金粉末を得た。

この磁石合金粉末４１容量％、フェノール樹脂５９容量
％を混合粉砕し、この粉砕した磁石合金組成物を金型温
度２０℃、圧力３．０Ｔｏｎ／ｃｍ２の条件下で、磁気
特性測定用円柱試料及び引張り強度Ｊｌｌｌ定用リング
試料を一次成形した。なお、円柱試料の寸法及びリング
試料の寸法は、実施例１と同様とした。次に、これらの
試料を金型温度２７０℃、圧力４．０Ｔｏｎ／ａｔの条
件下で二次成形を行なった。その後、得られた試料を１
２５℃で３時間硬化させて試験試料（比較例２）を得た
。得られた試料に対して、磁気特性測定及び引張り強度
測定を行った。その結果を下記第１表に併記した。

比較例３ 実施例１と同様にして同一組成の磁石合金粉末を得た。

この磁石合金粉末４１容量％、フェノール樹脂５９容量
％を混合粉砕し、この粉砕した磁石合金組成物を金型温
度２０℃、圧力３．０Ｔｏｎ／ｃｍ２の条件下で、磁気
特性測定用円柱試料及び引張り強度測定用リング試料を
一次成形した。なお、円柱試料の寸法及びリング試料の
寸法は、実施例１と同様とした。次に、これらの試料を
金型温度１５０℃、圧力０．５Ｔｏｎ／ｃｊの条件下で
二次成形を行なった。その後、得られた試料を１２５℃
で３時間硬化させて試験試料（比較例３）を得た。得ら
れた試料に対して、磁気特性測定及び引張り強度測定を
行った。その結果を下記第１表に併記した。

第１表から明かなように、実施例１ないし４の本発明の
方法によって得られたものは、磁気特性及び引張り強度
共に優れていた。これに対して、フェノール樹脂の含有
量が少ないもの（比較例１）は、磁気特性は良いものの
、強度が著しく劣っていた。また、フェノール樹脂含有
量、及び二次成形の温度若しくは圧力が本発明の方法の
範囲外のもの（比較例２．３）は、磁気特性、引張り強
度共に低かった。

［発明の効果コ 本発明のプラスチックマグネットの製造方法によれば、
磁気特性の高いプラスチックマグネットを効率良く製造
することができるものである。

出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 希土類元素８ないし３０原子％、硼素２ないし２８原子
   ％、コバルト０ないし４０原子％、及び残部鉄からなる
   Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金粉末と、該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系
   磁石合金粉末に対して５ないし５０容量％の熱硬化性樹
   脂とを混合して磁石合金組成物を作成した後、該磁石合
   金組成物を温度７０℃以下、圧力１ないし１２Ｔｏｎ／
   ｃｍ＾２の条件下で一次成形し、次いで、温度７０ない
   し２５０℃、圧力１ないし１２Ｔｏｎ／ｃｍ＾２の条件
   下で一次成形物に二次成形を施すことを特徴とするプラ
   スチックマグネットの製造方法。