JPH0427102A - 樹脂磁石及びその製造方法 - 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、樹脂磁石及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ 希土類永久磁石は、Ｒｃｏ３　（式中、Ｒは希土類金属
を意味し、以下同様とする）　、ＲｚＣｏ＋ｔ＋　ＲＦ
ｅＢに代表され、アルニコ磁石やフェライト磁石に比べ
大きな磁気エネルギー積を有する。

希土類永久磁石には、焼結磁石と樹脂磁石があり、焼結
磁石に比べ樹脂磁石は、 １）寸法精度が高く、複雑な形状が可能、２）品質、性
能の均一性が良い、 ３）歩留りが良く、機械加工性が良い 等の利点があるが、一方、密度が低く、バインダーとし
ての樹脂量に比例して磁気特性が低下するため、使用す
る樹脂量をできるだけ少量に抑える必要があるだけでな
く、接着性、耐熱性、機械強度が優れていることも併せ
て要求される。

これらの条件を満足させるものとして、プレス成形法に
より製造されたエポキシ樹脂磁石が挙げられる。

しかし、この磁石にも、なお、プレス成形金型へ供給す
る樹脂と希土類磁性粉末との混合物の流れ性および磁気
特性、機械強度が更に優れていることが要求される。

「発明が解決しようとする課Ｂ］ これらの要求を満たすものとして、本出願人等は、希土
類磁性粉末と、常温で固形状のエポキシ樹脂、常温で不
活性なエポキシ樹脂用硬化剤および硬化促進剤である、
分子内に少なくとも１個のヒドロキシ基を有するピリジ
ン誘導体を含有するバインダー１とから得られる成形硬
化物である樹脂磁石を提案した（特願昭６３−２９４７
６０号）。

しかしながら、この樹脂磁石は、センサー等の一般的な
用途には好適であるが、精密なモーターや磁気記録用機
器等の用途には充分適していない。

これは、磁石表面の希土類磁性粉末が剥離、脱落し易い
からである。

この問題を解消するには、上記樹脂磁石にスプレーコー
ティングや電着塗装などの表面処理を施すことが考えら
れるが、このような表面処理は、樹脂磁石の寸法精度を
充分に出し難いという問題が生ずる。

そこで、本発明の目的は、上記事情に鑑み、本出願人等
が提案した上記樹脂磁石を改良し、磁石表面の希土類磁
性粉末が剥離、脱落し難く、かつ、寸法精度が充分高い
ものおよびその製造方法を従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、上記目的を達成するものとして、前記樹脂磁
石（成形硬化物）の空隙に、やはり、本出願人等が耐熱
性、機械特性が格段に優れたバインダーとして提案した
く特開平１−２１７９０１号）、分子内に少なくとも２
個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、（メタ）アクリ
レート化合物、イミダゾール化合物およびラジカル重合
開始剤を含有するバインダー２を含浸させてなる樹脂磁
石である。

また、他の本発明は、上記目的を達成するものとして、
希土類磁性粉末と前記バインダー１とからなる組成物を
プレス成形して得られた成形物を加熱し、該バインダー
１を硬化させた後、得られた成形硬化物の空隙に前記バ
インダー２を含浸させ、更に加熱し硬化させることを特
徴とする樹脂磁石の製造方法である。

［作　用コ 本発明の樹脂磁石において、希土類磁性粉末としては、
ＲＣｏ５系、Ｒ２Ｃｏ、、系、ＲＦｅＢ系などを適用す
ることが出来、その粒径は問わない。

さらに詳しく説明すると、ＲＣｏ、系では一種又は二種
以上のＲ（Ｒは特にＳｍ、、Ｐｒ、　Ｎｄ、　Ｌａ、　
Ｃｅ等の軽希土類金属）とＣｏで構成される合金が好適
であり、Ｒ２Ｃ０１，系では一種又は二種以上のＲ（Ｒ
は特にＳｍ、　ＰｒＸＮｄ、　Ｌａ、　Ｃｅ等の軽希土
類金属）とＣｏの他にＦｅ及びＣｕさらにＺｒＸＨｆｌ
Ｗ％　ＴＩ等の高融点金属で構成された合金が好適であ
る。ＲＦｅＢ系は、種又は二種以上のＲ（Ｒは特にＳｍ
−、Ｐｒｓ　Ｎｄｚ　Ｌａ、Ｃｅ等の軽希土類金属）も
しくは該軽希土類金属とＴｂ、　Ｄ３１．　Ｇｄ等の重
希土類金属とＦｅとＢで構成された合金が好適であり、
その他にＡ　／！　、　Ｃ０％　Ｍｎ、、　Ｓｉ、Ｇａ
、　Ｖ％　Ｔｉ、　Ｎｂ、　Ｍｏ、Ｗ、　Ｚｒ、　Ｚｎ
ｓ　Ｃｒ等の金属が加えられた合金でも良い。

本発明におけるバインダー１に用いるエポキシ樹脂は、
希土類磁性粉末との混合物の流れ性の面から、常温で固
形状であることが必要であり、分子内に２個以上のエポ
キシ基を有したものである。

これらの樹脂にはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、タレゾールノボラ
ンク型エポキシ樹脂等がある。ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂としては、エポキシ当量３００〜１０００のも
ので、市販品としてはエピコート１００１．１００２．
１００３．１００４　（以上油化シェルエポキシ■製）
、エポミフクＲ−３０１、Ｒ−３０２、Ｒ−３０４（以
上　三井石油化学工業■製）等が挙げられる。フェノー
ルノボランク型エポキシ樹脂又はクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂は、フェノールノボラック樹脂又はクレ
ゾールノボラック樹脂とエピクロルヒドリンを塩基性物
質の存在下で反応させて得られる固形状のエポキシ樹脂
であり、市販品ではフェノールノボラック型エポキシ樹
脂としてエビクロンＮ−７７０、Ｎ−６３７、Ｎ−８７
０、Ｎ−５１０（以上　大日本インキ化学工業■製）等
が挙げられる。タレゾールノボラック型エポキシ樹脂と
しては市販品としてエピクロンＮ−６６５、Ｎ−６７３
、Ｎ−６８０、Ｎ−６９０、Ｎ−６９５（以上　大日本
インキ化学工業■製）、スミエポキシＥＳＣＮ−２２０
Ｆ、　ＥＳＣＮ−２２０８Ｈ，ＥＳＣＮ−２２ＯＬ　（
以上　住友化学工業■製）等が挙げられる。これらの一
種又は二種以上を混合して使用しても差支えない。

バインダー１において用いる常温で不活性なエポキシ樹
脂用硬化剤は、ジシアンジアミド、グアニジン、ビグア
ニドなどのグアニジン化合物、コハク酸ジヒドラジド、
アジピン酸ジヒドラジドなどの有機酸ヒドラジド類、メ
タフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタンのよ
うな芳香族ジアミン類、ジアリルメラミンなどのメラミ
ン類、三フフ化ホウ素アミン錯体、テトラヒドロ無水フ
タル酸、無水ピロメリット酸、ポリアジピン酸無水物な
どの酸無水物等があげれる。これらの硬化剤のエポキシ
樹脂に対する使用量については、グアニジン化合物、有
機酸ヒドラジド類、芳香族ジアミン類及びメラミン類の
場合は、エポキシ当量あたり活性水素当量０．５〜２．
５好ましくは０．７〜２．０となるように、酸無水物の
場合は、エポキシ当量あたり酸無水物当量０．５〜２．
５好ましくは０．７〜２．０となるように用いれば良く
、又三フン化ホウ素アミン錯体の場合は、エポキシ樹脂
１００重量部あたり１〜１０好ましくは２〜７重量部用
いれば良い。

次に、バインダー１に用いる硬化促進剤としては、分子
内に少なくとも１個のヒドロキシ基を有するピリジン誘
導体でその代表的なものとしては、４−ヒドロキシピリ
ジン、３−ヒドロキシピリジン、２−ヒドロキシピリジ
ン、３−ヒドロキシ−６−メチルピリジン、２，６−シ
ヒドロキシビリジン等のヒドロキシピリジン類、２−ヒ
ドロキシメチルピリジン、３−ヒドロキシメチルピリジ
ン、４−ヒドロキシメチルピリジン、２，６−ジ（ヒド
ロキシメチル）ピリジン等のヒドロキシメチルピリジン
類、２−（２−ピリジル）　−１，３−プロパンジオー
ル、２−ヒドロキシメチル−２−（４−ピリジル）　−
１，３−プロパンジオール、２−ヒドロキシエチルピリ
ジン、４−ヒドロキシエチルピリジン、５−エチル−２
−ヒドロキシエチルピリジン等のヒドロキシエチルピリ
ジン類が挙げられるが、これらの化合物は一種又は二種
以上併用しても良い。

上記硬化促進剤のエポキシ樹脂に対する添加量は０．１
〜１５重量％好ましくは０．２５〜１０重量％用いれば
良い。０．１重量％よりも少ないとその効果が充分では
なく、１５重量％よりも多く加えてもその効果は変わら
ず、かえって硬化物の物性に悪い影響を与える場合があ
る。

上記のようなエポキシ樹脂、硬化剤および硬化促進剤を
含有するバインダー１の量は希土類磁性粉末に対して２
〜４重量％であることが好ましい。

使用量が上記の範囲外の２％よりも少ない場合には樹脂
硬化後の磁石の機械強度が低下したり、金型の摩滅が大
きくなる。又４％より多い場合にはプレス成形物が金型
から取り出し難くなるだけでなく、樹脂硬化後の磁石の
機械強度のより以上の向上がみられない。

このバインダー１は、分子内に少なくとも１個のヒドロ
キシ基を有するピリジン誘導体の硬化促進剤を含有する
ために、比較的低温且つ短時間で硬化が可能である。

以上の希土類磁性粉末とバインダー１とから得られる成
形硬化物には空隙が５〜１５容積％程度存在するので、
その空隙に、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を有
するエポキシ樹脂、（メタ）アクリレート化合物、イミ
ダゾール化合物およびラジカル重合開始剤を含有するバ
インダー２を含浸させる。

本発明におけるバインダー２に用いるエボキシ樹脂とし
てはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
ＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂、ノボラ
ンク型エポキシ樹脂等の各種のエポキシ樹脂が単独又は
２種以上を適宜組合せて使用出来る。かかるエポキシ樹
脂は通常エポキシ当量１００〜３０００、好ましくは１
００〜１０００のものが使用される。

バインダー２における（メタ）アクリレート化合物とし
ては■アクロイル基２個以上有するポリオール型多官能
（メタ）アクリレート化合物、例えばエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（
メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ
）アクリレート、ネオペンチルグリコール（メタ）アク
リレート等の２官能性（メタ）アクリレート、ペンタエ
リスリトールトリ　（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールプロパントリ　（メタ）アクリレート、ジトリメチ
ロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラ　（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、グリセリ
ントリ　（メタ）アクリレート等の多官能性（メタ）ア
クリレート等又は■エポキシ樹脂あるいはウレタン樹脂
に（メタ）アクリル酸が２倍モル以上付加したエポキシ
（メタ）アクリレート類あるいはウレタン（メタ）アク
リレート類等があげられ、これらを単独又は２種以上を
適宜組合せて使用出来る。

エポキシ樹脂と（メタ）アクリレート化合物の配合比は
エポキシ樹脂１００重量部に対して１０〜１５０重量部
、好ましくは１５〜８０重量部の側合で使用することが
出来る。

バインダー２におけるイミダゾール化合物としては下記
一般式 （式中、Ｒ＋　、Ｒを及びＲ５はそれぞれ独立して水素
原子又は炭素数１５以下のアルキル基、ならびにＲ４は
水素原子、炭素数１５以下のアルキル基又はフェニル基
を示す。） で表されるイミダゾール化合物、具体例としては２−エ
チル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾ
ール、２−ランカンイミダゾール、２−メチルイミダゾ
ール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１−メチ
ル−２−フェニルイミダゾール等が単独或いは２種以上
を適宜組合せて使用出来る。

イミダゾール化合物はエポキシ樹脂と（メタ）アクリレ
ート化合物に対し０．５〜１０重量％、好ましくは１〜
５重量％を使用する。

バインダー２におけるラジカル重合開始剤としてはラジ
カル発生剤ならば特に限定はない。例えば過安息香酸、
クメンヒドロパーオキシド、ｔ−ブチルヒドロキシパー
オキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、メチルエチル
ケトンパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ペンヅイ
ルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーフタレート、２．
５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキ
シン等の有機過酸化物、或はアソビスイソブチロニトリ
ル、アゾビス−１−シクロヘキシサンニトリル等のアゾ
ビス系化合物を単独又は２種以上を適宜組合せて使用す
ることが出来る。

ラジカル重合開始剤の使用量は触媒量でよいが（メタ）
アクリレート化合物に対し０．５〜３重量％好ましくは
１〜２重量％である。

次に本発明の樹脂磁石の製造方法を説明する。

即ち、バインダー１をを機熔剤、例えばアセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類
、メタノール、エタノール等のアルコール類、テトラヒ
ドロフラン等に熔解又は分散させて、希土類磁性粉末と
混合し、次いで溶剤を除去した後、解砕するなどにより
組成物を得る。この組成物を更に、プレス成形金型に供
給し、プレス成形し、次いで成形体を加熱し樹脂を硬化
させることにより、成形硬化物を得る。この硬化条件は
、前記のようにバインダー１が低温且つ短時間で硬化が
可能であるので、硬化温度１３０〜１５０℃で硬化時間
１０〜３０分で充分である。

この成形硬化物は、更に、その空隙に前記バインダー２
を含浸させた後、加熱し硬化させる。

このように前記バインダー２を含浸させることにより、
製造される樹脂磁石表面の希土類磁性粉末が剥離、脱落
するのを防止することができるのみならず、磁気特性を
低下させることなく、機械強度を大幅に向上させること
ができる。また、前記バインダー２は、エチルアルコー
ル、メチルアルコール、イソプロピルアルコール等のア
ルコール類やアセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン等のケトン類等の有機溶媒に容易に分散
するため、バインダー２を適当に低粘度化できるので、
含浸残りが生じ難いのみならず、成形硬化物の表面に付
着したバインダー２を容易に除去できるので、樹脂磁石
の寸法精度を充分高く維持することができる。

（実施例〕 以下、実施例により説明する。

実施例１〜１１および比較例１．２ 第１表に示す合金粉末に第２表に示すバインダー１と有
機溶剤とを第３表に示す、組合せおよび配合比で混合し
、分散させた後、真空中で３時間脱有機溶剤処理をした
。その後、この処理物をスタンプミルで３５メツシユ（
ＪＩＳ）以下まで解砕し、プレス成形用組成物とした。

次に、この組成物を面圧７　　ｔｏｎ／ｃｄの圧力でプ
レス成形し、幅６ｆｉ、高さ５ｆｉ、長さ１５ｎの成形
体を得た。そして、この成形体を１３０℃で２０分間加
熱し、バインダー１を硬化させて、成形硬化物を得た。

第 表 次に、第４表に示すバインダー２と有機溶剤との混合物
を真空容器に装入し、比較例１．２以外の上記成形硬化
物を第５表に示す組合せおよび配合比になるよう上記混
合物中に浸漬し、直ちに真空ポンプにより真空引きした
。１０−２ｔｏｒｒに到達した後５分間放置して常圧に
戻した。

更に、得られた被含浸物の表面をエチルアルコール中に
６分間浸漬することにより洗浄した後、１３０℃で７０
分間加熱し、バインダー２を硬化させた。

そして、この硬化物に５０ｋＯｅのパルス着磁を施し、
樹脂磁石とした。

これらの樹脂磁石および比較例１，２の成形硬化物に対
して、合金粉末の剥離性、寸法精度（比較例１，２は測
定せず）、最大曲げ強度、および磁気特性を評価、測定
した。即ち、合金粉末の剥離性は、貼り付け、引き剥が
した後の粘着テープ面に付着した合金粉末の有無を目視
観察することにより、寸法強度は、成形硬化物と被含浸
硬化物との寸法差をマイクロメーターで測定することに
より、最大曲げ強度は、墨汁製作所製オートグラフで測
定することにより、および磁気特性は、直流磁気磁力計
で測定することにより行なった。得られた結果を第５表
に示す。

第 表 ［発明の効果コ 以上から、本発明は、磁気特性、機械強度が優れている
のみならず、表面の希土類磁性粉末が剥離、脱落し難く
、かつ、寸法精度が充分高い樹脂磁石であり、またこの
樹脂磁石をプレス成形金型へ供給する樹脂と希土類磁性
粉末との混合物の流れ性を良好に維持したまま製造する
ことのできる方法であることが判る。

特許出願人　住友金属鉱山株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）希土類磁性粉末と、常温で固形状のエポキシ樹脂
   、常温で不活性なエポキシ樹脂用硬化剤および硬化促進
   剤である、分子内に少なくとも１個のヒドロキシ基を有
   するピリジン誘導体を含有するバインダー１とから得ら
   れる成形硬化物の空隙に、分子内に少なくとも２個のエ
   ポキシ基を有するエポキシ樹脂、（メタ）アクリレート
   化合物、イミダゾール化合物およびラジカル重合開始剤
   を含有するバインダー２を含浸させてなる樹脂磁石。
2. （２）希土類磁性粉末と、常温で固形状のエポキシ樹脂
   、常温で不活性なエポキシ樹脂用硬化剤および硬化促進
   剤である、分子内に少なくとも１個のヒドロキシ基を有
   するピリジン誘導体を含有するバインダー１とからなる
   組成物をプレス成形して得られた成形物を加熱し、該バ
   インダー１を硬化させた後、得られた成形硬化物の空隙
   に分子内に少なくとも２個のエポキシ基を有するエポキ
   シ樹脂、（メタ）アクリレート化合物、イミダゾール化
   合物およびラジカル重合開始剤を含有するバインダー２
   を含浸させ、更に、加熱し硬化させることを特徴とする
   樹脂磁石の製造方法。