JPH0487305A - 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５９−２１１５４９
号公報には、希土類−鉄−ホウ素系磁粉を接着剤で固化
することとしたボンド磁石が提案されており、また特開
昭６１−１７４．３６４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。

本発明は、希土類−遷移金属−ホウ素系磁石の高温状態
での減磁を防止し、長期にわたって良好な磁気特性を維
持することができるようにした希土類ボンド磁石の製造
方法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
では、混線によりバインダー樹脂中に分散された希土類
−遷移金属−ホウ素系磁性粉末を着磁してなる希土類ボ
ンド磁石において、上記希土類−遷移金属−ホウ素系磁
性粉末には、酸化可能な雰囲気中での酸化処理により不
動態被膜が形成されている。

また請求項の２に記載された希土類ボンド磁石では、請
求項の１に記載の希土類ボンド磁石において、酸化可能
な１７８気は、酸素濃度が１〜２０％で６０〜２００℃
の雰囲気になされている。

このような構成を有する手段においては、酸化処理によ
り磁粉表面に形成された不動態被膜によって磁石の酸化
進行が食い止められ、磁石の酸化に基づく減磁が小さく
抑えられるようになっている。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

本発明にかかる希土類ボンド磁石は、例えばっぎのよう
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、　ＣｏｔＮｉのうち一種
または二種以上が用いられる５・具体的には、Ｎｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｇｏ−Ｂ、Ｃｅ−Ｌａ−Ｆｅ−Ｇ
ｏ−Ｂ等が用いられる。

つぎに得られた希土類−遷移金属−ホウ素系磁性粉末が
、所定濃度の酸素雰囲気中で酸化処理される。そしてこ
の酸化処理によって上記磁粉表面に酸化防止用の不動態
被膜が形成される（酸化防止不動態被膜形成工程）。こ
のときの酸化処理は、酸素濃度が１〜２０％に設定され
た雰囲気中に磁石を放置することにより行なわれ、その
ときの雰囲気温度は６０〜２００℃に設定される。

さらにこのとき防錆剤およびエポキシ槓脂の主剤が投入
され、これらが混合されることによって上記不動態被膜
のほかに防錆被膜およびエポキシ樹脂被膜がさらに磁粉
に形成される（防錆被膜形成工程）、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時間程度行なわれる。混合装置とし
ては、上記ボールミルのほかに、■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ｉ〜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（Ｎ　？　）、炭酸ガス（Ｇｏ２）などが用
いられる。

不動態被膜、防錆剤被膜およびエポキシ樹脂被膜が形成
された磁粉は計量された後、加圧式二ダーあるいはロー
ル等によりバインダー樹脂（ゴムバインダー）と数分に
わたって混練される（混練工程）。この混線工程におい
ては、エポキシ樹脂の硬化剤および硬化促進剤が投入さ
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。

このような混線工程によって、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）、インプレ
ンゴム（ＩＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、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）、ウレタンゴム（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）、ハイパロン（Ｃ８Ｍ）、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量に対して１５重景％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重景％を越えて含
まれる場合には、塩素ガス（Ｃ１□）や塩酸ガス（ＨＣ
ｌ）が発生することとなり、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。

また前記硬化剤としては、脂肪族ポリアミンや芳香族ポ
リアミン等のポリアミン、無水フタル酸等の酸無水物、
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−イソブチル
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。

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重社％に設定される。

以上のような混線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
所定の寸法に切断され、磁界の印加等によって着磁が行
なわれる。

このような実施例においては、上述したように混線前に
酸化処理が行なわれ、この酸化処理を通して磁粉表面に
不動態被膜が形成される。そしてこの不動態被膜によっ
て磁石の酸化進行が阻止されることとなり、磁石の酸化
に基づく不可逆減磁が小さく抑えられるようになってい
る。

具体的な比較が第１図の磁束変化率（縦軸）−時間（横
軸）特性に示されている。まず第１図実線で示されてい
る酸化処理なしの磁石においては、時間の経過にともな
って磁粉の酸化が進行し、酸化の進行とともに磁束低下
が大きくなっていく。

そして３００時間後では磁束低下が一１０％に達してい
る。これに対して第１図破線で示されているように、本
発明にかかる酸化処理を行なった磁石の場合には、上記
酸化処理なしの磁石に比して初期時における磁束低下は
やや大きくなっているものの、初期低下以後は、磁石の
酸化の進行が阻止されるめため磁束低下は小さく抑えら
れる。

３００時間後でも一６％程度の磁束低下を生じるに過ぎ
ない。なお上記第１図に示されている磁束変化率特性は
、磁石を８５℃で放置した場合のものである。

上述した初期の不可逆減磁は、固有保磁力（ｉＨｃ）の
大きさに関係しており、固有保磁力（ｉＩ（ｃ）が大き
いほど初期不可逆減磁は小さく。

固有保磁力（ｉＨｃ）が小さいほど初期不可逆減磁は大
きい。すなわち第２図中のヒステリシス曲線に示されて
いるように、酸化処理を施した磁粉を有する本発明の磁
石（破Ｂ）の固有保磁力（ｉＨｃ）は、酸化処理をして
いない磁粉を用いた従来の磁石（実線）における固有保
磁力（ｉ　Ｈｃ　）より小さくなっており、その分初期
不可逆減磁は大きくなっている。

しかしながら上述したように磁気特性の長期安定性は本
発明の磁石の方が大幅に優れており、また初期不可逆減
磁は、所定の手段によって取り除くことも可能である。

その取り除き手段としては、着磁後に反対向きの強制磁
場をかける手段、あるいは実使用の前に一度高温処理を
行ない常温に戻すという熱処理（熱枯らし）を施す手段
等が考えられる。

（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、混
線前の酸化処理を通して磁粉表面に不動態被膜を形成し
、この不動態被膜によって磁石の酸化進行を阻止するこ
ととしたから、磁石の酸化に基づく不可逆減磁を小さく
抑えて磁気特性の低下を防止することができ、磁石を良
好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁石の磁束変化率特性を表わした線図、第２図
は磁石の固有保磁力を表わしたヒステリシス曲線である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．混練によりバインダー樹脂中に分散された希土類−
   遷移金属−ホウ素系磁性粉末を着磁してなる希土類ボン
   ド磁石において、 上記希土類−遷移金属−ホウ素系磁性粉末には、酸化可
   能な雰囲気中での酸化処理により不動態被膜が形成され
   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、 酸化可能な雰囲気は、当該雰囲気中の酸素濃度が１〜２
   ０％でかつ雰囲気温度が６０〜２００℃に設定されてい
   ることを特徴とする希土類ボンド磁石。