JPH03110804A - Ｎｄ―Ｆｅ―Ｂ系ボンド磁石の製造方法 - 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】 イ１発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は高エネルギー積を有するＮｄ、　Ｆｅ、　Ｂを
主成分とする液体急冷磁性粉末を用いたボンド磁石の製
造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、Ｎｄ、　Ｆｅ、　Ｂを主成分とする母合金を急速
凝固することによって得られる薄帯等を粉砕したいわゆ
るＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系液体急冷磁性粉末が高エネルギー積
を有することが見い出されて以来、その応用製品として
同粉末と小量のバインダーの混合物を成形、固化して得
られるいわゆるボンド磁石が注目されている。ボンド磁
石は、従来の焼結型磁石にはない例えば優れた寸法精度
、薄肉複雑形状が容易に実現出来る利点を最大限に応用
した製品分野への適用が期待されている。

ところで、前述のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の製造は
先に開発されたＳｍ−Ｃｏ系ボンド磁石の製造が一般的
に利用されており、磁性粉末といわゆる熱硬化型樹脂で
ある有機質バインダーを混合後任窓形状に成形プレスを
行ない、最終的に加熱硬化させる手法が用いられている
。

Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、従来のＳｍ−Ｃｏ系に代
表される希土類磁石に比較し磁気特性、コストの面で極
めて優れた材料であるものの反面耐酸化性に劣る問題が
指摘されており、なおかつ従来の焼結体に比較し、Ｎｄ
−Ｆｅ−Ｂ系液体急冷粉末は比表面積が大きく、極めて
活性な表面を有する特徴があり、本発明者らの行なった
実験によれば温度が８０℃以上特に１３０℃以上に加熱
された場合急激に酸化が進行し付随して磁気特性も大き
く劣化することが明−らかとなっている。又その挙動は
バインダーが粉末表面に被覆されて外界酸素との接触が
抑制された状態にあるボンド磁石においてもその劣化の
絶対値は低下するもののその劣化の傾向は非常に大きく
実用上支障となる。従来の熱硬化型樹脂を使用し加熱処
理を施す場合には避けられない問題となり実質上粉末本
来の特性を十分に生かしきった高性能ボンド磁石の製造
が困難という欠点があった。

一方この欠点を克服する手段としてはバインダーの硬化
に加熱処理を必要としない常温硬化型バインダーの採用
が有効な手段となり、実際に同方法を用いて作製された
成形体の磁気特性は従来法に比較し極めて高特性を示す
ことが確認されている。

しかし、通常常温硬化型バインダーにおいては混合から
成形に至るまでの時間的な制約が生じ、時間の経過はバ
インダーの硬化を進行させ、粉末の流動性が低下し成形
体に寸法、密度等のばらつきを生じさせるばかりではな
く、実質上成形を困難とする等の問題点を含んでいる。

従って、厳重な管理を行なう複雑な工程となり量産性を
著しく低下させる問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は前述の欠点を除去するため、常温硬化型バイン
ダーを用いた、特性の劣化防止が可能なボンド磁石の製
造方法において、従来問題となっていた成形時の時間的
な制約を抑制し、随時成形体の作製硬化処理が行なえる
製造方法を提供し、高性能のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系液体急冷
磁性粉末の本来の特性を十分に発揮できる量産性のある
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ糸ボンド磁石の製造方法を提供するもの
である。

口０発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る要点は、通常常温硬化型樹脂の構成成分で
ある主剤と硬化剤を磁性粉末混合時に添加するのに対し
、はじめに主剤と磁性粉末のみを混合せしめ、成形を行
なった段階でその成形体に対し硬化剤を含浸させる手法
を採用することで任意の時間に硬化を開始できる点にあ
り、粉末の成形工程と硬化工程を分離することが可能と
なり、従来問題点である成形体製造時における時間的な
制約を開放出来る特長を有している。

即ち本発明はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系液体急冷磁性粉末とバイ
ンダーとの混合体を成形、硬化して得られるボンド磁石
の製造方法において、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系液体急冷磁性粉
末とバインダー主剤からなる混合体を成形し、然る後肢
成形体を硬化剤で含浸し、その後常温硬化せしめること
を特徴とするＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の製造方法を
提供するものである。

なお具体的に本発明に使用する主剤バインダーとしては
後に含浸する硬化剤との組み合せから決定されるべきで
あるが主剤としてビスフェノールＡ糸エポキシ樹脂等の
分子量が９００以上の固体状のバインダーの場合特によ
い結果を与える。重量比としては磁性粉末に対して１〜
８％程度の添加が望ましく、その場合には一般に用いら
れる混合装置を用いることが可能である。同混合粉末の
成形は従来の成形装置の使用が可能であり粉末の占積率
としては６５〜８５％の範囲内で調整することにより良
好な結果を与える。６５％以下では成形体強度が低く後
述する硬化材含浸時の成形体の保形性に問題が生ずる場
合がある。一方８５％以上の場合には実質上成形体の開
気孔が少なくなり、硬化材の含浸が不十分となる場合が
ある。

尚上述の方法で得られた主剤を含む成形体の硬化を進行
させる為の硬化剤に望まれる特性としては、成形体に容
易に含浸を可能とする為に低粘性を有し、なおかつ激的
な主剤との反応をともなわず、発熱を最小限に抑制する
ことが可能な材質から選定することにより効果的である
。係る観点からアミン系は極めて好ましい。例えばポリ
メチレンジアミン、ジエチレントリアミン等がその要求
条件を満足するその１つである。又硬化材の含浸を促進
する為の補助的手段としては真空含浸法並びに硬化剤の
粘性係数をさらに低下させる上で溶媒中に溶解させて用
いる等の手法が採用出来る。

尚硬化剤の溶解に用いる溶媒としては成形体に含有され
る主剤の溶解を引き起こさず硬化剤のみが優先して溶解
される溶媒を採用する必要がある。

メチルアルコール、エチルアルコールを代表とするアル
コール類はその要件を満たす１つである。

尚、硬化時不可避的に生ずる発熱反応による磁性粉末の
劣化を避ける上でも上記硬化剤を溶媒に希釈し反応を緩
やかに進行させる手法は効果的であり、なおかつ成形体
への冷却治具の設置、並びに不活性雰囲気下で行なうこ
とは、本発明の効果を更に高める上で効果的な手法とな
る。又本発明で使用するＮｄ、　Ｆｅ、　Ｂ系液体急冷
粉末には磁気的に大別して等方性および異方性を有する
２種類がありそのどちらを使用しても本発明の有効性に
差異はなく有効である。又たとえばＮｄをＤｙ、　Ｐｒ
等の希土類金属に置換する場合、ＦｅをＣＯに置換する
場合、その他各種添加物を加えた場合においても本発明
の有効性は変わらない。

〔作用〕

ボンド磁石の製造において２剤より成る常温硬化型樹脂
の主剤をバインダーとして成形し、成形後硬化剤を含浸
させることにより固化させ製造する方法によりボンド磁
石の成形を混線から成形までの時間的制約を取り除き工
業的に量産性のあるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の製造
方法が得られた。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明する。

（実施例１） 高周波誘導溶解法により組成（ａｔ％）がＦｅ：６５．
８゜Ｎｄ：２９．８．　Ｃｏ：２．６５．　Ｐｒ０．８
．　Ｂ：０．９５に調整した母合金をＡｒ雰囲気中で、
単ロール装置を用いて液体急冷薄帯を作製、その後粉砕
を行ない粒度４０μｍないし２５０μｍにふるいわけた
いわゆる等方性磁性粉末を作製し供試料とした。

一方常温硬化型のバインダーとしては、主剤として固体
状ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂（製品名エピニー５
１００１９分子量９００）の粒径１５μｍ以下に粉砕さ
れた粉末を採用し、磁性粉末に２．６重量％添加し、混
合攪拌は万能混合機を用いた。次に該混合粉を金型内に
充填し成形圧力６　ｔｏｎ／ｃｍ”で圧縮成形を行ない
粉末占積率が７８％の成形体を作製した。次に該成形体
を硬化剤であるポリメチレンジアミン溶液中に浸漬した
所、成形体から気泡を発し含浸されることが確認出来、
気泡発生終了後液中から取り出して室温放置状態として
硬化を進行させた。他方その比較例として、従来Ｓｍ−
Ｃｏ径ボンド磁石で採用されている、熱硬化型樹脂であ
る無水ヘキサハイドロフタル酸を硬化材として含むビス
フェノールＡ系のエポキシ樹脂を磁性粉末に２．６重量
％加え本発明と同一の成形条件で粉末占積率７８％の成
形体を作製後１５０℃ｘｌＨｒの加熱硬化処理を行なっ
た試料、および加熱による劣化を把握する上で加熱硬化
処理を行なわない試料の２種類の試料を準備した。

第１表にこれらの製造条件と磁性及び強度の結果を示し
た。第１表でわかるように本発明によって作製した成形
体が十分な強度を有しつつ磁気的劣化が少ない優れた手
法であることが確認出来た。

（実施例２） 次に実施例１において作成された磁性粉末を用いて粉末
占積率を増大せしめて特性を向上させる目的で上記方法
での成形圧力を１２ｔｏｎ／ｃｍ２まで高めた結果、占
積率８３％の成形体が得られ、硬化剤の液中に投入した
所、気泡を発生せず自然含浸では含浸が不可能であった
が、真空含浸及び硬化材をメチルアルコール中に希釈し
た液に浸漬する２つの方法により再度含浸を行なった結
果気泡の発生が見られ含浸が進行したことを確認出来、
硬化した成形体を得ることができた。

本実施例の結果と実施例１における比較例の粉末占積率
のみ８３％にした場合の比較例２の結果を製造条件とと
もに第２表に示す。

以下余白 第２表の結果からも本発明の方法による実施例２は従来
法の強度を保ち磁気特性が改善されていることがわかる
。

（実施例３） 次に前述の実施例と同様の条件で磁性粉末とバインダー
主剤を混合した原料を３０ｋｇ作製し、粉末が金型内に
自動装填される装置が設置されている成形設備を使用し
成形体を連続成形した。

なお金型は１成形体当たり２０ｇのリング状の成形体が
作製できるようあらかじめ調整され、又比較例３の試料
は磁性粉末にバインダ主剤と硬化剤があらかじめ同時添
加された混合粉末を採用した。

なおできあがった製品の評価は、粉末が５ｋｇ（成形体
約２５０個）消費される毎にサンプリングを行ないリン
グ状成形体の高さおよび磁性粉末の占積率を評価した。

第３表は一連の実施例３及び比較例３結果を示す。

以下余白 第３表の結果よりわかる様に本発明の方法では長時間連
続加工にも安定した製品の製造が可能なことがわかる。

ハ０発明の効果 〔発明の効果〕 本発明のＮｄ、　Ｆｅ、　Ｂ系ボンド磁石の製造方法は
、前述の実施例に示す様に従来の製造方法に比較して磁
気特性の劣化が極めて小さくなおかつ量産性に富む方法
でありその産業上への効果には極めて大きなものがある
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系液体急冷磁性粉末とバインダーと
   の混合体を成形、硬化して得られるボンド磁石の製造方
   法において、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系液体急冷磁性粉末とバイ
   ンダー主剤からなる混合体を成形し、然る後該成形体を
   硬化剤で含浸し、その後常温硬化せしめることを特徴と
   するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の製造方法。