JPH03261118A - 樹脂結合型永久磁石の防錆被覆処理方法 - 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） この発明は、樹脂結合型希土類永久磁石の防錆を目的と
した防錆被覆処理方法に関するものである。

Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石に代表される希土類鉄合金系永久磁
石は、従来の永久磁石にくらべ磁気特性か高く、同じ希
土類永久磁石のＳｍ−Ｃｏ系にくらべ資源的に有利であ
る。これに加えてさらに、樹脂結合型永久磁石（以下単
にボンド磁石と呼ぶ）として、焼結磁石や、鋳造磁石に
比し、はるかに、複雑な形状や、一体成形も容易であり
、しかも、高寸法精度が得られるし、異方性磁石の製造
も可能であって、量産化も容易である。

このようにして希土類鉄合金系ボンド磁石は大いに注目
されており近年その需要は急速に伸長している。

（従来の技術） 希土類鉄合金とくにＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石材料は
、酸化しやすい、すなわち錆易いという問題がある。

ここにボンド磁石は、発錆によって磁気特性が劣化する
ばかりでなく、磁石自身の破壊や表面の脱落を引き起し
実用上大きな問題となる。さらに、ボンド磁石は非磁性
の樹脂を含有するため、磁気特性がその体積分低下する
ことも欠点に数えられる。したかって、できるだけ樹脂
の含有率を減少する方向にはあるが、この樹脂そのもの
が磁石材料の表面酸化を防止する役割を果しているため
、樹脂の含有率の減少は、金属の露出表面が多く存在す
ることなどあって、防錆効果の低下をもたらすことにな
る。

以上より、希土類鉄合金系ボンド磁石の防錆対策は必要
不可欠の問題であり、各種の防錆方法が提案されている
。

防錆の基本的方法は、ボンド磁石に耐酸化性被膜を被覆
することであり、耐酸化性被膜としては有機物、金属そ
の仕様々のものが提案されている。

特開昭６３−２４４７０９号公報、特開昭６３−２４４
７１０号公報及び特開昭６３−２４４７１１号公報には
、希土類鉄合金系ボンド磁石の耐酸化性の向上を目的と
して、それぞれ、１種または２種以上の樹脂で１μｍ〜
２００μｍの多層被覆を施すこと、エポキシ樹脂を５μ
ｍ〜５０μｍ被覆すること、そしてアクリル樹脂を１μ
ｍ〜１００μｍ被覆することが開示されまた、特開昭６
３−２４４７１３号公報には無機質材を０．１μｍ〜５
０μｍ被覆する技術について開示されている。またこれ
らの開示には、被覆後乾燥または焼付けを行うことも触
れられているが、何れも被覆方法についての具体的な記
載はない。

この点特開平１−１６６５１９号公報には、有機物のコ
ーティング溶液中にボンド磁石を浸漬することについて
記載されている。ボンド磁石は表面の凹凸が多く、また
樹脂結合体であることにより気孔が存在するので、この
凹部に吸着したガスあるいはボンド磁石体気孔内のガス
の作用により、上記のように単に溶液中に浸漬するのみ
では、被覆中のピンホールを生じる確率が高くなる。こ
のピンホールを少なくするためには被覆厚さを厚くする
必要があるが、被覆厚さを厚くすると磁気特性や寸法精
度の低下を招くことになる。

また、湿式めっき法、ＰＶＤ法（物理的蒸着ｌ去）、Ｃ
ＶＤ法（化学的蒸着法）などの利用も提案されているが
、湿式めっき法は上記と同様ピンホールが生成する確率
が高く、加えて、複雑な形状の成形体では内面、コーナ
一部などの被覆が十分に行なえないという問題もある。

ＰＶＤ法やＣＶＤ法は、比較的ピンホールの生成は少な
いか、量産性、経済性から実用的でない。

（発明が解決しようとする課題） 希土類鉄合金ボンド磁石は、発錆しやすい上に、成形体
は複雑形状で、かつ表面は凹凸が多いので、均一でピン
ホールのない防錆被覆処理をすることが難かしい。

この発明は、均一でピンホールが少なく、磁気特性、寸
法精度の低下を極力抑制した防錆被覆処理方法を提供す
るものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、ボンド磁石の防錆被覆処理方法について、
上記した問題点を解決するために、防錆処理溶液にボン
ド磁石を浸漬する方法について種々実験検討した結果得
られたもので、装置が簡単で、工程が単純で、かつ量産
が容易であり、経済性に優れている。

その要旨は以下のとおりである。

１、　希土類金属と遷移金属を主成分とする金属間化合
物ないしは合金の磁性粉末と合成ｔＭ脂とからなる、樹
脂結合型永久磁石の防錆被覆を行うにあたって、 樹脂結合を終えた永久磁石を、減圧下にて防錆被覆剤溶
液中で浸漬保持して脱気するとともに、防錆被覆剤の薄
い表面被膜を形成したのち、該表面被膜の乾燥ないしは
熱処理を行うことを特徴とする樹脂結合型永久磁石の防
錆被覆処理方法去。

ここに、防錆被覆剤溶液としては、 ａ、　酸化ケイ素を主成分とする被覆をつくる処理剤と
しては、水ガラス、あるいはカリウム水ガラス溶液。

ｂ、　熱硬化性樹脂被覆をつくるために、熱硬化性樹脂
を有機溶剤に溶解した溶液。

Ｃ０熱硬化性樹脂被覆をつくる別法として、熱硬化性樹
脂の微粒子を水または水とアルコールの混合液に懸濁さ
せたエマルジョン溶液。

などを用いることが好適である。

また、防錆被覆厚さは３０μｍ以下がよく、さらに好ま
しくは２０μｍ以下が望ましい。

（作　用） 希土類金属と遷移金属を主成分とするボンド磁石の防錆
被覆処理方法において、ボンド磁石と防錆被覆剤溶液と
の両者を減圧下にて脱気するために、凹凸の多いボンド
磁石の表面に吸着したガスやボンド磁石体気孔内のガス
、防錆被覆剤溶液中に溶解した気体成分などが除去され
る。そのため、コーテイング後、コーテイング後の乾燥
時、あるいは熱処理時にガスの膨脹、揮発などによるピ
ンホールの生成がなくなる。この場合の脱気時間は５分
から２０分が好適である。

したがって、耐食性に優れた被覆が形成されるため、防
錆被覆を必要以上厚くする必要がなくなる。

被覆厚みは、３０μｍを超えると表面磁界強度の低下が
大きくなることから３０μｍ以下とするのがよく、さら
に好ましくは２０μｍ以下が望ましい。

一方被覆厚さを薄くすると耐食性は悪くなるが、この発
明方法による防錆被覆厚さは２０μｍ以下でも十分な耐
食性が得られるものである。

また、ボンド磁石を常圧で防錆被覆剤溶液に浸漬した後
、浸漬したままの状態で減圧する方法も、単に常圧下で
浸漬する場合より、ピンホールの少ない均一性に優れた
被覆が得られる。

このように、この発明方法を用いることにより、複雑形
状で、かつ凹凸が多い表面をもつホント磁石にも、コー
ナーなどのコーティングむらやピンホールのない、寸法
精度、耐食性に優れた被覆が磁気特性をさほど低下させ
ない被覆厚さで得ることができる。

（実施例） Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末（ゼネラルモーターズ社製の
マグネクエンチ）と熱硬化性エポキシ樹脂を用い、重量
比で、磁性粉９８に対し樹脂２の割合で混合し、プレス
成形した後に熱処理を行ない、ボンド磁石成形体とした
。製造したボンド磁石成形体の形状は第１図（ａ）に示
す筒状リングＡ、同図（ｂ）に示す鍔付円板リングＢと
の２種類で、これらの寸法と磁気特性は表１に示すとお
りである。

表１ つぎに防錆被覆処理は、第２図に示す装置を用いて行な
った。以下に上記装置を用いたこの発明の防錆被覆処理
の手順を列記する。

１）　ビーカー２に被覆処理を施すボンド磁石７を入れ
、真空デシケータ−１内にセットする。

２）調合した防錆被覆剤溶液を別途に真空デシケータ−
等を用いて真空中で脱気する。脱気した防錆被覆剤溶液
８は、分液ロート４に移し、この分液ロート４は真空デ
シケータ−１にセットする。

３）真空ポンプ６に通ずるコック３を開け、真空ポンプ
６にて真空デシケータ−１内を１０−２から１Ｏ−３Ｔ
ｏｒｒに減圧し、ボンド磁石成形体７の脱気を行なう。

このとき分液ロート４のコック５は閉じた状態で防錆被
覆剤溶液８　未だビーカー２には注入しない。

なお、当然のことであるが、真空デシケータ−１内の圧
力が低い方が脱気効果は大きい。

４）ボンド磁石成形体７の脱気後、真空ポンプ６は作動
したままで、分液ロート４のコック５を開け、防錆被覆
剤溶液８を真空デシケータ−１内のビーカー２に注入し
て、ボンド磁石成形体７を防錆被覆剤溶液８の浴中に浸
漬する。

５）防錆被覆剤溶液８の注入完了後、時間を置いて真空
ポンプ６を停止し、真空デシケータ−１内を常圧にする
。

６）ボンド磁石成形体７をビーカーから取り出し、乾燥
、および所定の条件の熱処理を行なうことにより、防錆
被覆処理を完了する。

つぎに、この発明の適合例と比較例について、表２に掲
げた５種類の防錆被覆剤を用いて、処理条件とボンド磁
石の寸法、表面磁界強度、耐食性などを調査した。

表２ 防錆被覆処理条件、調査結果などを以下に順に記す。

大施旦土 防錆被覆処理条件、各測定条件を以下に示す。

ａ、　防錆被覆処理 防錆被覆剤は表２のＡ、水ガラスを用いた。

ａ−１，防錆被覆剤溶液の調整 水ガラスに水を加えて２，５＋　ｌｏ＋　２０ｗｔ％と
して、８０°Ｃから１００’Ｃの温度に加熱して１時間
攪拌し溶解した。

ａ−２，防錆被覆処理 ・適合例；減圧脱気条件は、１０””’Ｔｏｒｒ、　１
０分間とし、浸漬条件はｔｏ　’Ｔｏｒｒ、５分間とし
た。

・比較例：防錆被覆剤溶液に５分間浸漬被覆した。

ａ−３゜　熱処理 常温で１０分間乾燥後、真空乾燥器にて窒素ガス雰囲気
中で１８０℃、１時間の加熱を行なった。

ｂ、　測定 以下の測定は全てｎ＝５０で行なったものである。

なお、ここに示す測定条件は、以後実施例５まで同条件
で行なっている。したがって実施例２以降の測定条件は
省略する。

ｂ−１０寸法測定 マイクロメーターおよびホールテスターで１　／　１０
００ｍｍまで測定した。

ｂ−２，表面磁界強度 容量１ＯＯＯμＦノ電源ｉ：テ１．５ｋＶ−１２，５ｋ
Ａのパルス着磁を行ない、表面磁界強度は、ＧａＡｓホ
ール素子のがウスメーターにて２４極のピーク値を測定
し、その平均値を求めた。

ｂ−３，防錆テスト 恒温恒湿槽にて、温度８０℃、相対湿度９５％ＲＨ中で
行なった。

以上の調査結果をまとめて表３に示す。

なお、表３の耐食性テトスの項で、×、△ｌ　０１◎印
は、×印が最も耐食性が劣り、以後順に△。

Ｏ９◎印になるに従い耐食性が優れていることを示して
いる。また、「５００時間で点錆あり（１０１５０個）
」は耐食時間５００時間で５０個中１０個に点錆が発生
したことを示し、ｒ　１０００時間で発錆なしく５０１
５０個）」は耐食時間１０００時間で５０個全てに発錆
がなかったことを示す。これらは以後の表４゜５．６．
７も同様である。

実施例２ ａ、　防錆被覆処理 防錆被覆剤は表２のＢ、カリウム水ガラスを用い、その
含有量を５．１０．２０ｗｔ％の３種類とした。

その他の処理条件は実施例１と同条件である。

以上の調査結果をまとめて表４に示す。

寒皇赳ユ ａ、　防錆被覆処理 防錆被覆剤は表２のＣ，ビスフェノールエポキシ樹脂を
用いた。

ａ−１，防錆被覆処理溶液の調整 ビスフェノールエポキシ樹脂をＭＥＫ　（メチルエチル
ケトン）にて５．１０．２０．５０ｗｔ％の溶液に溶解
した。

ａ−２，防錆被覆処理 ・適合例：実施例１と同条件で行なった。

・比較例＝５分間浸漬被覆の外、スプレー吹付けによる
被覆も行なった。

ａ−３，熱処理 常温で１０分間乾燥後、窒素ガス雰囲気中で１６０℃、
１時間の加熱を行なった。

以上の調査結果をまとめて表５に示す。

実施例４ ａ、　防錆被覆処理 防錆被覆剤は表２のり、アクリル変性エポキシ樹脂とビ
スフェノールエポキシ樹脂のｌ：１の混合物を用いた。

ａ−１，防錆被覆処理溶液の調整 上記混合物をシンナーにて５．１０．２０ｗｔ％の溶液
に溶解した。

ａ−２，防錆被覆処理、ａ−３，熱処理とも実施例１と
同条件で行なった。

以上の調査結果をまとめて表６に示す。

衷塵剋立 ａ、防錆被覆処理 防錆被覆剤は表２のＥ、アクリル系熱硬化樹脂を用いた
。

ａ−１，防錆被覆処理溶液の調整 アクリル系熱硬化樹脂の２μｍ粒子を、アルコールが２
に対し水が１の割合の液体を用いてエマルジョンとし、
２．　５．１０゜２５ｗｔ％の溶液とした。

ａ−２，防錆被覆処理 ・適合例：実施例１と同条件で行なった。

・比較例：実施例３と同条件で行なった。

ａ−３，熱処理 実施例１と同条件で行なった。

以上の調査結果をまとめて表７に示す。

これらの結果より、まず、表面磁界強度と被覆厚さの関
係について見る。第３図はこの発明の適合例と比較例と
を、表面磁界強度と被覆厚さの関係で示したものである
。表面磁界強度は防錆被覆剤の種類に依存せず、被覆処
理なしで２．５５ｋＧの強度が、被覆厚さ２０μｍで２
％、３０μｍで５％、５０μｍで１２．５％低下する。

したがって前にも記したが、被覆厚さは３０μｍ以下が
よく、さらに好ましくは２０μｍ以下が望ましい。また
、表面磁界強度の偏差は比較例にくらべ、この発明の適
合例は小さく優れている。

ここに、被覆厚さは防錆被覆剤溶液の濃度、粘度、被覆
形成物質の分子量、被覆形成反応形態等によって経験的
に定まるが、一般には、濃度、粘度が低いほど被覆厚さ
は薄く均一な被覆が形成される。

次に耐食性について見る。

比較例に示した単純な浸漬方法およびスプレーによる吹
付は方法では、被覆厚さが３０μｍ以下では、いずれの
処理液にても短時間のうちに点錆が発生しており、被覆
にピンホールが存在していることがわかる。一方この発
明の適合例では被覆厚さ５μｍ以下で一部点錆が見られ
るものの他の全ては１０００時間でも発錆は見られない
。

最後に、寸法精度について見る。

寸法精度は防錆被覆処理をすることにより外径、内径と
もに偏差が大きくなる。しかし、同種類、同濃度の防錆
被覆剤溶液で比較すると、比較例にくらべこの発明の適
合例は偏差が小さく、表面磁界強度と同様で、均一性に
優れていることを示している。

（発明の効果） この発明によれば、希土類金属と遷移金属を主成分とす
る金属間化合物磁性粉末と合成樹脂とからなる樹脂結合
型永久磁石に防錆被覆を行なうにあたって、ボンド磁石
と防錆被覆剤溶液とを減圧下で脱気後浸漬した後、常圧
に戻して取り出す被覆処理を行うことにより、複雑形状
で凹凸の多い表面を有するボンド磁石に、コーティング
むらやピンホールが少なく、十分な寸法精度と防錆効果
をもった被覆を、磁気特性をさほど低下させない被覆厚
さで可能としたものである。

【図面の簡単な説明】 第１図ａ、　　ｂはこの発明の実施例に用いたリング磁
石Ａ、Ｂ２種類の形状を示し、 第２図はこの発明の防錆被覆処理に用いた被覆処理装置
の縦断面図を示し、 第３図は表面磁界強度と防錆被覆厚さの関係を示す。 １・・・真空デシケータ−２・・・ビーカー３・・・コ
ック　　　　　　　４・・・分液ロート５・・・コック
　　　　　　　６・・・真空ポンプ７・・・ボンド磁石
　　　　　８・・・防錆被覆剤溶液（ａ） ＠３図 植覆Ｓ二□ｔｒｎノ （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．希土類金属と遷移金属を主成分とする金属間化合物
   ないしは合金の磁性粉末と合成樹脂とからなる、樹脂結
   合型永久磁石の防錆被覆を行うにあたって、 樹脂結合を終えた永久磁石を、減圧下にて 防錆被覆剤溶液中で浸漬保持して脱気するとともに、防
   錆被覆剤の薄い表面被膜を形成したのち、該表面被膜の
   乾燥ないしは熱処理を行うことを特徴とする樹脂結合型
   永久磁石の防錆被覆処理方法。