JPH0478107A - 希土類ボンド磁石 - 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、回転電機等の各種装置に用いられる希土類ボ
ンド磁石に関する。

（従来の技術） 従来から、比較的安価でしかも強力な永久磁石の開発が
種々行なわれている。例えば特開昭５９２１１５４９号
公報には、希土類−鉄−ホウ素系磁粉を接着剤で固化す
ることとしたポンド磁石が提案されており、また特開昭
６１−１７４３６４号公報には、ミツシュメタル−遷移
金属−ホウ素系磁粉をバインダーと混合してなるプラス
チック磁石が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところがこのような希土類−遷移金属−ホウ素系磁石は
、高温状態に放置すると酸化が進んで磁気特性（磁束）
が低減してしまうという問題がある。この磁気特性の低
下は、温度が高いほど激しく行なわれ、特に１００℃以
上では顕著に見られる。このような酸化を防止するため
に防錆油を添加することとすると、磁石表面にベトッキ
が発生し取り扱いが難しくなるとともに、磁石の物理的
強度が低下するという問題を生じる。

そこで本発明は、希土類−遷移金属−ホウ素系磁石の高
温状態での減磁を低減して磁気特性を改善するとともに
、取り扱いが容易でしかも物理的強度を高めることがで
きるようにした希土類ボンド磁石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および作用）上記目的を達
成するために請求項の１に記載された希土類ボンド磁石
は、希土類−遷移金属−ホウ素系磁性粉末を混練によリ
バインダー樹脂中に分散するとともに、シート状に圧延
形成してなる希土類ボンド磁石において、上記磁性粉末
には５防錆剤およびエポキシ樹脂が混合され被膜が形成
される構成を有している。

また請求項の２に記載された希土類ボンド磁石は、請求
項の１に記載の希土類ボンド磁石において、磁性粉末に
対する防錆剤およびエポキシ樹脂の混合比率が、０．１
〜５重量％に設定されている。

このような構成を有する手段においては、希土類−遷移
金属−ホウ素系磁粉に防錆被膜およびエポキシ被膜が形
成され、これらの被膜の相互差用によって磁粉の酸化が
防止され、かつ物理的強度が向上されるようになってい
る。

ここで本発明にかかる希土類ボンド磁石は、第１図に示
されるような工程により製造される。

まず超急冷法により希土類−遷移金属−ホウ素系磁性粉
末を得る。超急冷法の一例としてはジェットキャスティ
ング法がある。

ジェットキャスティング法においては、インゴット状に
形成された希土類−遷移金属−ホウ素系磁性合金が受皿
内に収容され、不活性環境下で上記合金が高周波等によ
って溶融される。溶融状態となった磁性合金はノズル付
きの湯溜りに注入され、ノズルを通して回転ホイール上
に落下される。

回転ホイールは水によって冷却されており、ここで急速
冷却が行なわれる。急冷された磁性合金は、リボン状の
磁粉に凝固されて下方に落下していき、容器内に収集さ
れる。

希土類−遷移金属−ホウ素系磁粉を構成する希土類とし
ては、ランタノイドのうち一種または二種以上が用いら
れ、遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ。

Ｎｉのうち一種または二種以上が用いられる。具体的に
は、Ｎｄ−Ｆｅ　　Ｂ、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｇｏ−Ｂ。

Ｃｅ　−Ｌａ　−Ｆ　ｅ　−Ｇｏ　−Ｂ等が用いられる
。

つぎに希土類−遷移金属−ホウ素系磁性粉末に防錆剤お
よびエポキシ主剤が投入され、これらがボールミル等の
各種混合装置により混合されることによって上記磁粉に
防錆被膜およびエポキシ樹脂被膜が形成される（被膜形
成工程）。これらの防錆剤被膜およびエポキシ樹脂被膜
を形成するための混合は、酸素を不活性ガスによりガス
置換しながらボールミル等の混合装置により約２時開栓
度行なわれる。混合装置としては、上記ボールミルのほ
かに、Ｖ型ブレンダー、ダブルコーン型ブレンダー等が
用いられる。

上記防錆剤としては、ソルビタンモノオレエートと鉱物
油または合成油の混合物等が用いられ、またエポキシ樹
脂主剤としては、ビスフェノール系、フェノキシ系、ノ
ボラック系、ポリフェノール系、ポリヒドロキシベンゼ
ン系あるいはこれらの誘導体等の一種または二種以上が
用いられる。

さらに上記不活性ガスとしてはアルゴンガス（Ａｒ）、
窒素ガス（Ｎ２）、炭酸ガス（ＣＯ２）などが用いられ
。

ガス置換後の酸素濃度は３％〜Ｏ，ＯＳ％に設定される
。

防錆剤被膜およびエポキシ樹脂被膜が形成された磁粉は
取り出されて計量された後、加圧式ニダーあるいはロー
ル等によリバインダー樹脂（コムバインダー）と数分に
わたって混練される（混練工程）。この混練工程におい
てエポキシ樹脂の硬化剤および硬化促進剤が添加される
。

硬化剤および硬化促進剤をこの段階で添加するのは、磁
粉の混合物を取り出した直後から直ちに磁粉が硬化して
しまうのを回避するためである。

このような混練工程によって、希土類−遷移金属−ホウ
素系磁性粉末は、可撓性を有するバインダー樹脂中にほ
ぼ均一に分散される。

バインダー樹脂としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレ
ンゴム（ＩＲ）、ブタジェンゴム（ＥＲ）、スチレン−
ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）−エ
チレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−酢ビゴ
ム（ＥＶＡ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム
（ＡＲ）、ウレタンコム（ＵＲ）等が、一種または二種
以上にわたって用いられる。

本実施例におけるバインダー樹脂としては、いわゆる３
元ゴムが用いられており、極性がないゴム成分（例えば
ＩＩＲ）と、極性が強いゴム成分（例えばＮＢＲ）とが
、ハロゲンを含有するゴム成分（例えばＣＲ）を介して
良好に混合されている。

極性がないゴム成分は耐油性・耐候性に難点があり、ま
た極性が強いゴム成分は非常に硬く伸展油または可塑剤
の添加を要する。そこでハロゲンを含有するゴム成分を
介して両ゴム成分を混合させることとすれば、それぞれ
のゴム成分の難点を補い合うゴム成分どうしが容易に混
合され、耐油性・耐候性の改善が行なわれるものである
。

ハロゲンを含有するゴム成分としては、クロロプレンゴ
ム（ＣＲ）、ハイパＣｌン（Ｃ５Ｍ）、塩素化ポリエチ
レン等の塩素を含有するものが一種または二種以上にわ
たって用いられる。この場合、当該ハロゲン含有のゴム
成分は、バインダー樹脂全体重ｔに対して１５重量％以
下に設定されることが好ましい。ハロゲンを含有するゴ
ム成分がバインダー樹脂全体重量の１５重量％を越えて
含まれる場合には、塩素ガス（Ｃ１□）や塩酸ガス（Ｈ
Ｃｌ）が発生することとなり１例えばモータの場合には
整流子腐食や磁石の錆およびコア錆の原因となるからで
ある。

上記硬化剤としては、脂肪族ポリアミンや芳香族ポリア
ミン等のポリアミン、無水フタル酸等のＷ！無水物、ポ
リアミド樹脂、ポリスルフイツト樹脂、三フッ化ホウ素
等のアミンコンプレックス、フェノール樹脂等の合成樹
脂初期縮合物あるいはこれらの誘導体の一種または二種
以上が用いられる。硬化促進剤しては、トリスジメチル
アミノメチルフェノール等のアミン、１−インブチル−
２−メチルイミダゾール等のイミダゾールあるいはこれ
らの誘導体の一種または二種以上が用いられる。

本発明におけるエポキシ樹脂としては、２液性のもの、
あるいは１液性のもの等種々のものを採用することがで
き、このとき磁性粉末に対する防錆剤およびエポキシ樹
脂の混合比率は、０．１〜５重量％に設定される。

以上のような混練工程により得られた磁石素材は、ロー
ルあるいはニーダ−から取り出されて所定の大きさに砕
かれた後、この粉砕物に対してロール等による圧延が施
され、シート状になされる（シート形成工程）。

その後、所定の熱処理が施され適宜の寸法に切断される
。このとき磁性粉末には防錆処理が施されているためシ
ート状ボンド磁石切断面も十分な防錆能力を持っており
、切断後にコーティング等の防錆処理を行なう必要がな
い。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

叉１ｈ上 磁粉としては、ゼネラルモーターズ社製ＭＱＰをボール
ミルにより予め湿式粉砕し粒度調整したものを用いた。

また上記磁粉は、超急冷法により形成したままでは粒度
２Ｉ以下の磁粉であるため。

これを粉砕して粒度７８μｍ以下としたものを用いた。

そしてボールミル容器の中に、磁粉、防錆剤およびアル
ミナボールを入れ、容器内の空気をＮ２ガスでガス置換
した後、１時間の混合を行ない磁粉表面に防錆剤膜を形
成した。防錆剤としては花王社製レオトール５Ｐ−０１
０を用い、またエポキシ主剤としては、油化シェル社製
エピコート８２８を用いた。

そしてボールミル容器の中に、磁粉、エポキシ主剤、防
錆剤およびアルミナボールを入れ、容器内の空気をＮ２
ガスで、酸素濃度が１．２％となるようにガス置換した
後、１時間の混合を行ない磁粉表面に、酸化膜、エポキ
シ樹脂膜および防錆膜を形成した。

つぎに以上の混合物とゴムバインダーとを、硬化剤およ
び硬化促進剤とともに加圧式ニーダ−で７分間にわたっ
て混練した。上記硬化剤および硬化促進剤として、油化
シェル社製のＹＨ−３０２およびＩＢＭＩ−１２を用い
た。

磁性粉末に対する防錆剤およびエポキシ樹脂の混合比率
は０．８重量％に設定した。

得られた混練物を、４ｋｇずつの小ロツトに小分けして
ビニール袋に入れ、直ちに口元を縛ってから密閉容器内
に収納した。その後適当時間放置して密閉容器から混練
物を取り出し、粉砕機で粒度約２６＋ｍ程度に粉砕した
。粉砕機には朋来鉄工所製Ｕ−１４０回転刃式を用いた
。

シートを得るために用いられる圧延ロールの表面温度を
約５０”Ｃに維持しながら圧延を行ない。

シート状磁石を得た。

ついでシート磁石を約１７０℃に加熱してゴムバインダ
ーを加硫した後、所定の寸法に切断して可撓性磁石を得
た。

本実施例における配合を次表に示す。

（ρｈｒ） 上表中のＩ　ＩＲ−ＮＢＲ−ＣＲは、ＩＩＲ（ブチルゴ
ム）１ｏＯに対して、ＮＢＲにトリルゴム）が６０．Ｃ
Ｒ（クロロプレンゴム）が１５に設定されたものである
。

このような実施例においては、希土類−遷移金属−ホウ
素系磁粉に形成された防錆被膜およびエポキシ被膜によ
って磁粉の酸化が防止された。すなわち第２図実線で示
される本実施例による防錆剤およびエポキシ樹脂混合の
磁石では、着磁後における８５℃放置時間（横軸）に対
する磁束変化率（縦軸）が比較的小さく抑えられている
のに対し、防錆剤およびエポキシ樹脂なしの磁石（−点
鎖線）における磁束変化率は本発明品よりかなり大きく
なっている。

また本実施例品によれば、エポキシ樹脂によって磁粉の
表面が平滑化されることにより物理的強度が向上した。

すなわち第３図実線で示される本実施例によるエポキシ
樹脂混合の磁石では、着磁後における８５℃放置時間（
横軸）に対する磁化方向の寸法変化率（縦軸）がかなり
小さく抑えられ物理的強度が向上されているのに対し、
エポキシ樹脂なしの磁石（−点鎖線）における寸法変化
率は本発明品よりかなり大きくなっていて物理的強度は
かなり小さいことが判る。

また防錆剤被膜は、磁石を柔らかくする機能があるため
、エポキシ樹脂と防錆剤との双方の量を適宜調整して用
いることにより、磁粉の酸化を抑えつつ磁石の物理的強
度を任意に調整し、なおかつ表面のヘトツキか少なく取
り扱いの容易な磁石が得られた。

ＸＫ史旦 磁粉としては、　ＭＭ、４（Ｆｅｏ、、Ｃｏｏ、１）７
９Ｂ、、なる組成の合金を単ロール法によって超急冷リ
ボンとし、湿式ボールミルにより粉砕し粒度調整したも
のを用いた。防錆剤としては、花王社製レオトル５Ｐ−
０１０と米国テネコケミカル社製アンプロール４５６と
の混合液とを用いた。以下上述した実施例１と同様にし
てシート状の可撓性磁石を得た。

この第２実施例においても、希土類−遷移金属ホウ素系
磁粉に形成された防錆被膜およびエポキシ被膜によって
磁粉の酸化が防止され、特にエポキシ樹脂膜によって磁
気特性の向上が見られ、また物理的強度が向上された。

さらにエポキシ樹脂と防錆剤との双方の量を適宜調整し
て用いることにより、磁粉の酸化を抑えつつ磁石の物理
的強度を任意に調整し、なおかつ表面のベトッキが少な
く取り扱いの容易な磁石が得られた。

（発明の効果） 以上述べたように本発明による希土類ボンド磁石は、希
土類−遷移金属−ホウ素系磁粉に防錆被膜およびエポキ
シ被膜を混合し被覆した上で、バインダー樹脂中に分散
させシート状に圧延形成することとしたから、防錆剤お
よびエポキシ樹脂の被膜によって特に高温状態での減磁
をなくし磁気特性を改善することができるとともに、ベ
トッキ等がなく取り扱いが容易でしかも物理的強度の高
い良好な希土類ボンド磁石を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる希土類ボンド磁石の製造工程を
表わしたフロー図、第２図および第３図は磁石の磁束変
化率および寸法変化率を表わした線図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．希土類−遷移金属−ホウ素系磁性粉末を混練によリ
   バインダー樹脂中に分散するとともに、シート状に圧延
   形成してなる希土類ボンド磁石において、 上記磁性粉末には、防錆剤およびエポキシ樹脂が混合さ
   れ被膜が形成されていることを特徴とする希土類ボンド
   磁石。
2. ２．請求項の１に記載の希土類ボンド磁石において、 磁性粉末に対する防錆剤およびエポキシ樹脂の混合比率
   が、０．１〜５重量％に設定されていることを特徴とす
   る希土類ボンド磁石。