JPH0455521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は永久磁石材料組成物及びその成形方法
に関し、更に詳しくは、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と、結合剤とし
て可塑剤を含有した液状熱硬化性樹脂とからなる
成形性と磁気特性及び機械的強度の良好な組成物
及びその成形方法に関する。 〔従来技術と問題点〕 希土類金属と遷移金属とを主成分とする合金磁
石（以下、希土類磁石という）は、従来のフエラ
イト系、アルニコ系磁石と比べて、優れた磁気特
性を有しているため、近年小型モーターを中心と
して多方面に利用されている。かかる希土類磁石
は、粉末冶金法によつて製造される焼結磁石と、
有機バインダーで固着せしめたプラスチツクモー
ルド磁石（以下、プラスチツク磁石という）とに
大別されるが、焼結磁石は機械的強度が弱く、寸
法精度が悪いという欠点が有り、この欠点を補う
ためにプラスチツク磁石が多用化の方向にある。 かかるプラスチツク磁石は非磁性物質である合
成樹脂を結合剤として用いるため、磁気特性が焼
結磁石より劣るという欠点がある。従つて、プラ
スチツク磁石の磁気特性を向上させるためには、
希土類磁性粉の含率を高くすると共に、加圧成形
時の圧力を増加させて空隙率を下げ希土類磁性粉
の充填密度を向上させねばならない。 しかし乍ら、従来の希土類プラスチツク磁石は
希土類磁性粉の含率を高くすると硬化固化せしめ
る前の成形体の強度が低く、破損、変形を招きや
すい、或いは硬化後の成形体の機械的強度が低い
という問題がある。更に空隙率を小さくするため
に加圧力を増加した場合、圧縮成形時に成形金型
に大きな負担がかかるため金型の破損を招きやす
い。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記の従来技術の問題点に鑑み、希土
類プラスチツク磁石に関して、成形時の金型に対
する負担を軽減すると同時に成形体の密度を向上
させて磁気特性を向上させるとともに、機械的強
度が高く寸法安定性に優れた希土類プラスチツク
磁石を提供することを目的とする。 即ち、本発明の第１は希土類金属と遷移金属と
を主成分とする金属間化合物磁性粉50〜95体積％
と、残部が液状熱硬化性樹脂と該液状熱硬化性樹
脂の固形分100重量部に対して５〜100重量部の可
塑剤とからなることを特徴とする永久磁石材料組
成物を、本発明の第２は希土類金属と遷移金属と
を主成分とする金属間化合物磁性粉50〜95体積％
と、残部が液状熱硬化性樹脂と該液状熱硬化性樹
脂の固形分100重量部に対して５〜100重量部の可
塑剤からなる永久磁石材料組成物を常温下で圧縮
成形した後、前記液状熱硬化性樹脂の硬化温度に
て硬化固化せしめることを特徴とする永久磁石材
料組成物の成形方法をそれぞれ内容とするもので
ある。 本発明で用いる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体としては、SmCo₅，
Sm₂Co₁₇、あるいはNd−Fe−Ｂ系合金磁石とし
て知られている磁性粉、その他であつて、磁気特
性を改善するため、鉄、銅、ジルコニウムやその
他の金属を添加しても良い。これらの中でも
SmCo₅，Sm₂Co₁₇系の磁性合金が耐酸化性、低温
度係数、及び高磁気特性の面から工業的に有用な
磁性合金であつて好ましい。 金属間化合物磁性粉体の形態は粉末状である
が、成形体の密度を向上させ高磁気特性を得るた
めには、その粒子径分布を使用する粒子径の範囲
内で出来るだけ巾広い分布にする必要がある。即
ち、本発明で用い得る金属間化合物磁性粉は粒径
1μm乃至１mmの範囲の大きさの異なる粒子群の混
合物であることが好ましい。これらの粒子群にお
ける最大粒子径は、目的とする成形体の最小厚み
に応じて適宜選択することができる。 本発明の目的の如くの組成物を得るためには、
結合剤を金属間化合物磁性粉に対してより均一に
混合し、且つ結合剤自体が圧縮成形時に金属間化
合物磁性粉間の摩擦を軽減する役割を有している
ことが肝要である。即ち、本発明の如く、結合剤
として可塑剤を含有した液状熱硬化性樹脂を用い
ることによつて、結合剤が低粘度となり均質に金
属間化合物磁性粉表面に分布するばかりでなく、
圧縮成形時の金属間化合物磁性粉間の摩擦が軽減
されて、高い充填密度の成形体が容易に得られ、
磁気特性が大巾に向上する。更に、かかる結合剤
を用いると、圧縮成形圧力を低下させても所望水
準の高い成形体密度と高い磁気特性を有する成形
体が得られ、成形金型に対する負担を軽減させる
ことができ、工業的観点からの価値は極めて高
い。 本発明で用いる液状熱硬化性樹脂とは常温で液
状であり、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素
樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、その他であるが、フエノール樹脂、
特にレゾール型フエノール樹脂が好ましい。 本発明で用いる可塑剤はポリエステル系可塑
剤、フタル酸エステル系可塑剤、エポキシ化油可
塑剤、脂肪酸エステル系可塑剤、その他であり、
使用する液状熱硬化性樹脂の種類に応じて選択使
用する。特に、フエノール樹脂を用いた場合に
は、アジピン酸ポリエステル系可塑剤、フタル酸
ポリエステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑
剤、フタル酸ジブチル及びエポキシ化大豆油等が
極めて好適である。 本発明の組成物は、金属間化合物磁性粉と可塑
剤を含有した液状熱硬化性樹脂とからなるが、該
金属間化合物磁性粉が50体積％未満では所望の磁
気特性が得られず、一方、95体積％を越えると機
械的強度の低下が甚しく、実用上使用に耐えな
い。更に本発明の組成物において、可塑剤の添加
量が極端に少量であると、その効果が顕著でなく
なり、一方、結合剤たる液状硬化性樹脂の溶剤分
を除去した残部である固形分量を超えた可塑剤を
添加すると、成形体の機械的強度が低くなる故
に、通常液状熱硬化性樹脂の固形分100重量部に
対して５〜100重量部の範囲の可塑剤を混合する
ことが好適である。又、本発明の組成物の性質を
改良するために、カツプリング剤、滑剤、熱安定
剤、その他の改質用添加剤を少量添加使用しても
良い。 以上説明した組成物の成形にあたつては、ホツ
トプレスや冷間プレス等の圧縮成形方式が使える
が、可塑剤を含む液状の結合剤を用いるところか
ら、圧縮成形後硬化前の成形体の強度が大である
ので、種々操作上の面倒を伴うホツトプレスを採
用する必要がない。即ち、本発明の組成物を成形
するにあたつては常温でこれを圧縮固着成形せし
め、しかる後、使用した熱硬化性樹脂の硬化温度
にて硬化固化せしめる。かかる方法によつて、生
産性が高く、しかも良好な寸法精度と磁気特性を
併有する成形体が得られる。圧縮成形するに好適
な圧力条件は２〜8t／cm²である。2t／cm²未満の圧
力では、本発明の組成物を以つてしても達成され
る充填密度が不足となる場合があり、8t／cm²を越
えて圧力を加えても最早充填密度の顕著な向上は
期待できず、金型への負担が大となり、金型の破
損を招きやすくなる。又、かかる組成物を成形し
た後の加熱硬化するに際し、金属間化合物磁性粉
の酸化による磁気特性の低下を防ぐ目的で、窒素
中又は不活性ガス中で加熱硬化を行うと、より一
層好適である。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例により説明するが、本発
明はこれらにより何ら制限されるものではない。 実施例 １〜５ Sm₂Co₁₇磁性粉80体積％と、レゾール型フエノ
ール樹脂の固形分100重量部に対しアジピン酸ポ
リエステル可塑剤を各々第１表記載の如く30〜90
重量部の範囲で添加した可塑剤含有レゾール型フ
エノール樹脂20体積％とを混合して各組成物を得
た。この組成物を常温下に第１表に示した圧力で
成形し10mmφ×８mmの円筒状の固着成形体とし
た。しかる後、該成形体を窒素下、180℃で２時
間加熱硬化せしめ、良好な外観形状を有する成形
体サンプルを得た。該成形体サンプルの磁気特性
をＢ−Ｈトレーサーにて測定した結果及び成形体
サンプルの密度を第１表に記載したが、いずれの
サンプルも良好な値を示した。 実施例 ６〜８ 実施例２に於いて、アジピン酸ポリエステル可
塑剤の代わりに、フタル酸ポリエステル、フタル
酸ジブチル、又はリン酸エステルを60重量部用い
る以外は同様にして円筒状成形体を得た。結果は
第１表の如く、外観も欠けや割れがなく、磁気特
性、密度も良好な値であつた。 比較例 １ 実施例２に於いて、アジピン酸ポリエステルを
混合しないで、液状レゾール樹脂のみを混合した
以外は同様にして円筒状成形体を得た。結果は第
１表の如く、外観寸法は欠け、割れがなく良好で
あつたが、成形体の密度が低く、（BH）maxは
小さく、不満足な結果であつた。 比較例 ２〜３ ノボラツク型フエノール樹脂を用いて、可塑剤
を含有しない事以外は実施例２と全く同様にして
成形を行つた。比較例２は成形圧力を2t／cm²とし
たが、固着成形体の強度は極めて不満足で、磁気
特性評価に供する試料が得られなかつた。一方、
比較例３は成形圧力を6t／cm²としたが、成形体の
密度及び（BH）maxは極めて不満足なものであ
り、欠けが多かつた。

〔作用及び効果〕

以上、詳述した如く、本発明によれば高密度で
高い磁気特性を有し、且つ機械的強度と寸法精度
に優れた希土類プラスチツク磁石を良好な生産性
をもつて提供することができる。かかる組成物及
びそれから得られた成形体は成形性、強度、寸法
精度、磁気特性のバランスが良好であり、小型モ
ーターの界磁用磁石、TVの補正磁石等精密小型
磁石として利用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 希土類金属と遷移金属とを主成分とする金属
   間化合物磁性粉50〜95体積％と、残部が液状熱硬
   化性樹脂と該液状熱硬化性樹脂の固形分100重量
   部に対して５〜100重量部の可塑剤とからなるこ
   とを特徴とする永久磁石材料組成物。 ２ 可塑剤がポリエステル系可塑剤、フタル酸エ
   ステル系可塑剤及びリン酸エステル系可塑剤から
   少なくとも１種が選ばれる特許請求の範囲第１項
   記載の組成物。 ３ 金属間化合物磁性粉が粒径1μm乃至１mmの範
   囲の大きさの異なる粒子群の混合物である特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の組成物。 ４ 希土類金属と遷移金属とを主成分とする金属
   間化合物磁性粉50〜95体積％と、残部が液状熱硬
   化性樹脂と該液状熱硬化性樹脂の固形分100重量
   部に対して５〜100重量部の可塑剤からなる永久
   磁石材料組成物を常温下で圧縮成形した後、前記
   液状熱硬化性樹脂の硬化温度にて硬化固化せしめ
   ることを特徴とする永久磁石材料組成物の成形方
   法。 ５ 圧縮成形を２〜8t／cm²の加圧条件下で行う特
   許請求の範囲第４項記載の成形方法。 ６ 硬化を窒素中又は不活性ガス中で行う特許請
   求の範囲第４項記載の成形方法。