JPH05308013A

JPH05308013A - 希土類ボンド磁石

Info

Publication number: JPH05308013A
Application number: JP3238813A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ishikawa; 政幸石川; Yasuhiko Dobashi; 恭彦土橋; Hirotaka Sakamaki; 弘孝坂巻
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1991-08-26
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1993-11-19
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: JP3206668B2

Abstract

(57)【要約】【目的】希土類ボンド磁石の可撓性及び剛性を適切に
維持し、モータ等への組込時における崩れ等を防止す
る。【構成】圧延形成面に直交する面への着磁にあたっ
て、モータ等の製品に必要な磁力を有し、かつ磁石崩れ
を生じることのない表面磁束密度の範囲である４０〜１
４００Ｇの範囲に着磁を行うことによって、可撓性希土
類ボンド磁石を良好に撓ませつつ製品内への組込を可能
とするとともに、製品組込後における磁石の剛性不足及
び磁石崩れを防止したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転電機等に組み込ま
れて使用される希土類ボンド磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、比較的安価でしかも良好な磁
気特性を備えたボンド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−ホウ素系磁性粉末を接着剤で固化してなるボン
ド磁石が提案されており、また特開昭６１−１７４３６
４号公報には、ミッシュメタル−遷移金属−ホウ素系磁
性粉末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。さらに特開昭６３−２７４１１４号公
報及び特開昭６３−２８７００３号公報には、希土類磁
石粉末とフェライト磁石粉末との混合物を用いたプラス
チック磁石が提案されており、また特開平２−２２８０
３号公報には、希土類磁石粉末どうしを混合してなるボ
ンド磁石が提案されている。

【０００３】上述したような各ボンド磁石は、磁性粉末
を混練によって樹脂バインダー中に分散してなるもので
あるが、その製造方法が例えば特開昭６０−１６４３１
３号公報に記載されている。当該公報に開示された製造
方法によれば、磁性粉末とシラン系カップリング剤とを
樹脂バインダー中に少量ずつ混合しつつ、ミキシングロ
ールを用いて混練を行っている。得られた混練物は、一
旦粉砕された後に圧延され、シート状になされる。その
シート状の磁石素材には例えば水蒸気による熱処理が施
され、圧延工程にて生じた歪の除去が行なわれ、あるい
は加硫による硬化が行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなボンド磁石
において、本願発明者らは、可撓性を有する樹脂バイン
ダー中に希土類磁性粉末を分散させることによって可撓
性の希土類ボンド磁石素材を得た後、その磁石素材をシ
ート状に圧延形成し、これにより得られた可撓性ボンド
磁石に着磁を行った。このとき圧延形成面に直交する面
に着磁を行う場合に、着磁による表面磁束密度が過度に
大きくなされていると、図４に示されているように、ボ
ンド磁石自身の磁力によって磁石１に、裂け目２の発生
や稜３の丸形化等の磁石崩れ若しくは変形を生じるとい
う問題を見出した。これは、表面磁束密度が限界値を越
える程度にまで着磁が行われたことによって、磁力がバ
インダー保持力を上回ってしまうからであり、バインダ
ーが磁力に打ち勝って磁性粉末を固定することができな
くなるためと考えられる。一方圧延形成面に直交する端
面への着磁による表面磁束密度が過度に小さくなされた
場合には、磁石外部に現出する有効な磁束量が不足し
て、例えば十分なＦＧ出力が得られない等、磁石として
の有用性がなくなる。

【０００５】本発明は、変形や崩れ等を生じることのな
い高剛性を有し、かつ適切な可撓性をも有する希土類ボ
ンド磁石を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明にかかる希土類ボンド磁石は、希土類−遷移金属
−ホウ素系磁性粉末が可撓性樹脂バインダー中に混練に
より分散され、かつ圧延形成されたものであって、少な
くとも上記圧延形成面に対し着磁が行われてなる希土類
ボンド磁石において、前記圧延形成面の着磁による表面
磁束密度が、４０〜１４００Ｇに設定された構成になさ
れている。

【０００７】

【作用】このような構成を有する手段では、希土類ボン
ド磁石における着磁の程度が調整されることによって、
磁石内の磁力とバインダー保持力とがバランスされ、適
切な可撓性及び剛性を備える希土類ボンド磁石が得られ
る。そしてモータ等の製品に対して磁石が、剛性不足を
生じることなくしかも良好に撓ませられつつ組み込まれ
るようになっている。

【０００８】上記手段のより具体的な構成を説明する
と、まず超急冷法により希土類−遷移金属系の磁性粉末
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。このジェットキャスティング法において
は、インゴッド状に形成された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
ン状の磁性粉末に凝固されて下方に落下していき、容器
内に収集される。

【０００９】ここで希土類−遷移金属系磁性粉末を用い
る場合の希土類としては、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。この希土
類−遷移金属系磁性粉末には、ホウ素を含ませて希土類
−遷移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末とするこ
とができる。具体的には、Ｎd−Ｆe−Ｂ系磁性粉末とし
て、Ｎd−Ｆe−Ｂ，Ｎd−Ｆe−Ｃo−Ｂ，（Ｎd，Ｐr）
−Ｆe−Ｂ，（Ｎd，Ｐr）−Ｆe−Ｃo−Ｂ等が用いら
れ、(Ｃe,Ｌa)−Ｆe−Ｂ系磁性粉末としては、(Ｃe,Ｌ
a)−Ｆe−Ｂ，(Ｃe,Ｌa)−Ｆe−Ｃo−Ｂ，ＭＭ−Ｆe−
Ｂ，ＭＭ−Ｆe−Ｃo−Ｂ等が用いられ、さらにＳm−Ｃo
系磁性粉末としては、Ｓm−Ｃo，Ｓm−Ｃo−Ｆe，Ｓm−
Ｃo−Ｍn等が用いられる。

【００１１】つぎに図１に示されているように、希土類
−遷移金属−ホウ素系の磁性粉末が、磁石全体に対して
５５〜９６重量％となるように計量される。磁性粉末を
磁石全体に対して９６重量％以下とするのは、磁性粉末
の割合が９６重量％を越えた高充填率となると、磁性粉
末に対するバインダーの量が不足状態になり、磁石自身
の磁力や内部応力にバインダー強度が負けて磁石の倒壊
を招き、あるいは磁石が硬くなり過ぎになってシート状
に成形できなくなったり、可撓性が不足して製品への組
込が不可能になったりするからである。一方磁性粉末を
磁石全体に対して５５重量％以上とするのは、磁性粉末
の割合が５５重量％より少ないと、磁力不足が生じるこ
ととなって高磁力を目的とする希土類磁性粉末の有用性
がなくなるためである。またこのとき磁性粉末を磁石全
体に対して９２重量％以上とすれば、磁性粉末の充填率
を高めて磁石の変形を防止し、製品組込に必要な磁石の
剛性を得ることができる。

【００１２】希土類−遷移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−
Ｂ）磁性粉末を用いる場合には、磁性粉末の粒度をメジ
アン径で７８μm以下の微粉に粉砕することが上記充填
率を得る上で必要である。すなわち磁性粉末の粒度がメ
ジアン径７８μmを越えて大きく設定された場合には、
バインダーに対する磁性粉末量すなわちフィラー充填率
が必要値を下回ってしまい、バインダー量が相対的に増
大して、バインダーの可撓性により磁石全体が伸縮し易
くなり、磁石の剛性不足となってしまう。したがって磁
性粉末の粒度をメジアン径７８μm以下に設定すること
によって磁性粉末の充填率を必要値以上に高めれば、磁
石の変形が防止され、製品組込に必要な磁石の剛性を得
ることができるものである。なお磁性粉末の調整はボー
ルミルやロール等を用いて行い、例えば４２μmの粒度
とする。

【００１３】また希土類磁性粉末の磁気特性が良好であ
ることから、特に磁石の要求磁気力が小さく設定されて
いる等の場合に、磁性粉末の投入量が少なく所定の充填
率を達し得ないことがある。その場合には、ホワイトカ
ーボン等の非磁性の粉体を、磁性粉末とともにバインダ
ー（後述）中に補強材として添加すればよい。このよう
な混入フィラーを用いれば、磁石中のいわゆるフィラー
充填率を必要値まで高めることができ、それによって磁
石の変形性を改善し、磁石の剛性を高めることができ
る。このとき磁性粉末と非磁性の粉体とを加えたフィラ
ーの充填率は、体積百分率で５０〜７３％の範囲が適切
であり、そのうち希土類−遷移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ
−Ｂ）磁性粉末は、１３〜７１体積％、混入フィラー
は、２〜６０体積％の範囲とする。前述したように磁性
粉末（フィラー）に対するバインダーの量の過不足をな
くし、磁石の倒壊あるいは過硬化を防止するためであ
る。

【００１４】上記非磁性の混入フィラーとしては、上述
したホワイトカーボンの他に、タルク、カーボンブラッ
ク、カーボン繊維、フェライト粉等の化学的あるいは物
理的に安定な粉体を使用することができる。また混入フ
ィラーの粒度は、メジアン径で７８μｍ以下とする。混
入フィラーの粒度がメジアン径７８μmを越えて大きく
なされた場合には、バインダーに対するフィラー充填率
が必要値を下回ってしまい、相対的にバインダー量が必
要以上に多くなって、バインダーの可撓性により磁石全
体が伸縮し易くなり、磁石の剛性不足を生じる。したが
って混入フィラーの粒度をメジアン径７８μm以下に設
定することによってフィラー充填率を高めれば、磁石の
変形が防止され、製品組込に必要な磁石の剛性を得るこ
とができるものである。

【００１５】さらに磁性粉末としてＮd−Ｆe−Ｂ系磁性
粉末を用いる場合には、上述した非磁性の混入フィラー
の代わりに、Ｎd−Ｆe−Ｂ系磁性粉末以外の希土類−遷
移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末を用いること
が好ましい。これは、Ｎd−Ｆe−Ｂ系磁性粉末を用いた
磁石が加硫（後述）しにくく、必要な剛性を得にくいと
いう問題があるからである。この場合の混入希土類−遷
移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末としては、
(Ｃe,Ｌa)−Ｆe−Ｂ、ＭＭ−Ｆe−Ｂ等を採用すること
ができる。特に加硫を行い易い(Ｃe,Ｌa)−Ｆe−Ｂ系磁
性粉末を混入れば、加硫が磁石内部まで促進されて、磁
石の剛性が高められ磁石の変形を防止することができ
る。

【００１６】また磁性粉末どうしの混合割合は、残留磁
束密度Ｂrが２５００Ｇ以上６３００Ｇ以下となる割合
ならば、どのような割合でも採用することができる。残
留磁束密度Ｂrが６３００Ｇを越えると、磁石自身の磁
力や内部応力にバインダー強度が負けて磁石の倒壊を招
き、あるいは磁石が硬くなり過ぎになってシート状に成
形できなくなるからであり、一方残留磁束密度Ｂrが２
５００Ｇを下回ると、磁束密度が小さくなり過ぎて、希
土類−遷移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末を用
いる有用性がなくなるからである。

【００１７】特にＮd−Ｆe−Ｂ系磁性粉末と(Ｃe,Ｌa)
−Ｆe−Ｂ系磁性粉末とを混合させる場合には、(Ｃe,Ｌ
a)−Ｆe−Ｂ系磁性粉末を、磁性粉末全体に対して５重
量％以上に配合すれば、所定の剛性を得ることが可能で
ある。

【００１８】またこのような磁性粉末どうしを混合した
ものに、前述した補強材を添加してフィラー充填率を必
要値まで高めるようにすることも可能である。そのよう
にすれば、磁力の増大を抑えつつフィラー充填率の補完
が行われ、それによって磁石の変形性を改善し、磁石剛
性を向上させることができる。

【００１９】次に上述したような磁性粉末に対し、所定
量の防錆剤及びエポキシ主剤が混合され、酸化膜、エポ
キシ樹脂膜及び防錆被膜の形成が行われる（被膜形成工
程）。すなわちまず混合装置中に不活性ガスが注入さ
れ、該混合装置中の空気が、酸素濃度０.０８〜３％と
なるようにガス置換される。混合装置としては、ボール
ミル、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。また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
られる。

【００２０】このようにしてガス置換が行なわれた混合
装置中には、希土類−遷移金属系磁性粉末、エポキシ主
剤及び防錆剤が投入され、約２時間程度にわたって混合
が行なわれる。混合では、まず混合装置中に僅かに残留
している酸素によって上記磁性粉末の表面上に酸化膜が
形成され、さらにその上にエポキシ樹脂膜及び防錆被膜
が形成される。酸素濃度を０.０８％〜３％としておく
のは、酸素濃度が０.０８％より小さいと、酸化膜を形
成することができなくなるか、あるいは形成されても極
めて薄いものにしかならず、また酸素濃度が３％を越え
ると、酸素による発火の危険を生じるからである。

【００２１】上記エポキシ主剤としては、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、また防錆剤として
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
合物等が用いられる。

【００２２】酸化膜、エポキシ樹脂膜及び防錆剤の被膜
が形成された磁性粉末は、取り出されて計量された後、
加圧式ニーダー等により可撓性を有する樹脂バインダー
と数分にわたって混練される（混練工程）。このときエ
ポキシ樹脂の硬化剤及び硬化促進剤が添加される。硬化
剤及び硬化促進剤をこの段階で添加するのは、磁性粉末
の混合物を取り出した直後から直ちに磁性粉末が硬化し
てしまうのを回避するためである。このような混練工程
により、希土類−遷移金属系磁性粉末は、可撓性を有す
る樹脂バインダー中にほぼ均一に分散される。

【００２３】このときの可撓性を有する樹脂バインダー
としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（Ｉ
Ｒ）、ブダジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン
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（ＥＶ
Ａ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（Ａ
Ｒ）、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。すなわちこれらの樹脂バインダ
ーは、いわゆる３元ゴムであり、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ＮＢ
Ｒ）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。

【００２４】上記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（ＣＳＭ）、
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、樹脂バインダー全体の重量に対
して１５重量％以下、好ましくは６.２重量％以下に設
定する必要がある。ハロゲンを含有するゴム成分が樹脂
バインダー全体重量の１５重量％を越えて含まれる場合
には、塩素ガス（Ｃl₂）や塩酸ガス(ＨＣl)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
の錆及びコア錆の原因となるからである。またハロゲン
を含有するゴム成分が樹脂バインダー全体重量の６.２
重量％を越えて含まれる場合には、磁石が硬くなり過ぎ
て脆性状態となり、シート状に成形することができなく
なったり、可撓性が不足して製品への組込が不可能にな
ったり、外力あるいは自己の磁力によって破壊し易くな
る。

【００２５】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、無水フタル酸等の酸
無水物、ポリアミド樹脂、ポリスルフィッド樹脂、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。

【００２６】この混練工程において、加圧ニーダーは冷
却されており、９５℃以下、好ましくは５０〜６０℃の
温度条件下で混練が行なわれる。この温度設定により、
混練工程における発火の危険性が回避される。すなわち
９５℃を越えて混練が行なわれると発熱より発火を生じ
る危険があり、また４０℃以下ではゴムの可塑化が進ま
ず十分な混練が行なわれない。

【００２７】以上の混練工程により得られた混練物とし
ての磁石素材は、加圧式ニーダーから取り出され、直ち
に１０kg以下の小ロットごとに小分けされる。これらの
小分けされた各磁石素材は、密閉容器内にそれぞれ封入
されて保存され、磁石素材の温度が室温に低下するまで
そのまま放置される（保存工程）。この保存工程による
放熱によって発火の危険が回避される。

【００２８】上記保存工程によって十分な放熱が行なわ
れた混練物としての磁石素材は、取り出されて粒度５mm
以下の大きさに砕かれる（粉砕工程）。この粉砕工程
は、アルゴンガス(Ａr)、窒素ガス(Ｎ₂)、炭酸ガス（CO
₂）などの不活性ガスの流動による冷却下で行なわれ、
温度条件は９５℃以下に設定される。粉砕には回転刃等
が使用される。すなわちこの粉砕工程では、不活性ガス
による空冷が行なわれることとなり、ほぼ大気中での粉
砕が可能になっている。

【００２９】ついで上記粉砕工程により得られた粉砕物
に対してロール等による圧延が施され、シート状のボン
ド磁石が得られる（シート形成工程）。このとき圧延ロ
ールの表面温度は、２０〜８０℃に維持されており、こ
れによって上記シート状磁石素材の引っ張り強度が巻き
取り可能な範囲に良好に維持されるとともに、磁性粉末
の酸化が抑制され磁気特性の劣化が防止されるようにな
っている。

【００３０】希土類−遷移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−
Ｂ）磁性粉末を用いた磁石においては、圧延形成された
後の磁石素材の密度が４.９〜５.８となるように磁性粉
末等のフィラー充填率を調整しておく必要がある。磁石
の密度が４.９より小さい場合には、磁石の剛性不足が
生じて変形し易くなってしまい、製品への組込が不可能
になるからであり、また磁石の密度が５.８を越える
と、磁石の脆性が大きくなって割れ等の発生が起き易く
なってしまい、着磁によって磁石が崩れる等の問題を生
じるからである。

【００３１】さらに上記圧延工程によって得られたシー
ト状磁石素材は、予熱された後に熱処理が施される。予
熱工程によって、シート状磁石素材中に不可避的に含ま
れている水分やガス等を外部へ発散させるためである。
この予熱工程における温度条件及び時間条件は、３０℃
〜７０℃及び６時間以上に設定される。このときシート
状磁石素材に対する空気の巻き込みは予め極力抑えられ
る。

【００３２】一方予熱後の熱処理工程における温度条件
及び時間条件は、１２５℃〜１８０℃及び６０分以上１
８０分以内に設定されており、シート状磁石素材は、例
えば上下各３段に鉄板を積層してなる加熱装置、あるい
は蒸気缶等からなる恒温槽中に６０分〜１８０分間放置
される。これによって加硫が行われると、所定の引っ張
り強度が付与される。このときにもシート状磁石素材に
対する空気の巻き込みは予め極力抑えられている。この
ような高温加熱を行う場合において、シート状磁石素材
中の水分やガス等は、上述した予熱工程によって予め発
散させられているため、加熱工程中においてシート状磁
石素材に空気発泡等の不具合を生じることはない。

【００３３】この加熱時において、加熱温度が１８０℃
を越えると、磁性粉末の酸化が顕著となって磁気特性の
劣化を招来するとともに、加熱温度が１２５℃以下であ
ると、は加硫が進まず、必要な引張強度が得られなくな
る。同様の理由から、加熱時間として６０分以上１８０
分以内を要する。

【００３４】加熱処理が行なわれたシート状磁石素材
は、適宜の寸法に切断されてシート状磁石になされる
が、切断後に恒温槽中で１００〜１８０℃、２０〜１８
０分間の条件で再び熱処理が行われる。切断後の再熱処
理によって、元々の表面のみならず切断面からの加硫が
促進されることとなり、磁石の剛性が高められるもので
ある。この再熱処理工程においては、恒温槽中がＮ₂ガ
ス雰囲気等の不活性雰囲気になされ、これによってシー
ト状磁石素材の酸化が防止されるようになっている。ま
た恒温槽中を不活性雰囲気としない場合には、シート状
磁石素材の表面ができるだけ大気に触れることのないよ
うに、周囲をアルミホイルで包む等の手段が施される。

【００３５】上記希土類−遷移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ
−Ｂ）磁性粉末を用いたシート状磁石素材は、再熱処理
後にショアー硬さＤ（ピーク値）が４５°以上になされ
るとともに、引張強度（引張速度５０mm/min）が４.５K
g/mm²以上になされる。このような硬さ及び引張強度を
有する磁石は、モータ等の製品に対して剛性不足を生じ
ることなく良好に組み込まれる。例えばモータ内におい
ては、コアとマグネットとの間のエアギャップに変動が
一定に維持され、モータ特性が安定化される。

【００３６】また同様の理由によって、上記希土類−遷
移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末を用いたシー
ト状磁石素材は、再熱処理後の撓み量が６０mm以内にな
されている。ここで撓み量とは、横断面寸法が２.５５m
m×２.４５mm、長さ寸法が２０５.５mmの寸法及び形状
に成形された試験片の基部側５０mmを水平台上に固定
し、この試験片の自由端が１５秒後に自重で撓んだ量を
雰囲気温度１５〜２５℃で測定した量と定義する。上述
した加熱工程が、記載の温度条件の範囲内になければ、
磁気特性の低下を招くか（温度範囲を越えた場合）、あ
るいは加硫が進まず（温度範囲を下回った場合）、硬度
の低下、引張強度の低下及び撓み量の増大を生ずる。

【００３７】図２に示されているように、希土類−遷移
金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末を用いて上記圧
延工程により得られたシート状磁石１１には、圧延成形
面１１ａあるいはこの圧延成形面１１ａに直交する端面
１１ｂに対して着磁が行われる。また実際に製品に組み
込む場合には、図３のように磁石の長手方向にさらに切
断されたものが用いられ、その切断によって現われた面
すなわち圧延成形面１１ａに直交する端面１１ｃに対し
て着磁が行われる。圧延形成面１１ａに対して着磁が行
われる場合は、例えばモータ駆動用の主着磁として行わ
れる場合であり、また圧延面の直交端面１１ｂ（１１
ｃ）に対して着磁が行われる場合は、例えばモータ回転
検出用のＦＧ着磁として行われる場合である。

【００３８】このときまず磁石の圧延形成面１１ａに対
しては、表面磁束密度が３５０Ｇ〜１４００Ｇとなる範
囲に着磁が行われるとともに、圧延面に直交する端面１
１ｂ（１１ｃ）に対しては、表面磁束密度が４０Ｇ〜１
４００Ｇとなる範囲に着磁が行われる。圧延成形面１１
ａ及び圧延成形面１１ａに直交する端面１１ｂ（１１
ｃ）のいずれに着磁が行われる場合であっても、着磁後
の表面磁束密度が１４００Ｇを越えて着磁されたときに
は、磁石中のバインダーが磁力に打ち勝って磁性粉末を
固定することができなくなり、磁石に崩れ等を生じるか
らである（図４参照）。一方圧延形成面１１ａに対し着
磁が行われる場合において、表面磁束密度が３５０Ｇ以
下であると、磁束密度が小さくなり過ぎて、希土類−遷
移金属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末を用いる有用
性がなくなる。３５０Ｇ以下の低磁束密度の磁石は、生
産コストの安いフェライト系磁性粉末を用いれば十分で
あるからである。また圧延成形面１１ａに直交する端面
１１ｂ（１１ｃ）に対して着磁が行われる場合におい
て、表面磁束密度が４０Ｇ以下であると、磁束密度が小
さくなり過ぎて例えば必要なＦＧ波形が得られなくな
る。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。実施例１磁性粉末としては、ゼネラルモーターズ社製ＭＱＰを湿
式ボールミルにより予め粉砕し粒度調整したＮd−Ｆe−
Ｂ磁性粉末を用いた。この磁性粉末は、超急冷法により
形成したままでは粒度２mm以下の磁性粉末であるため、
これを粉砕して粒度７８μｍ以下としたものを用いた。
防錆剤としては、花王社製レオドールＳＰ−Ｏ１０を用
い、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。

【００４０】そしてボールミル容器の中に、磁性粉末、
エポキシ主剤、防錆剤及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性粉末表面
に、酸化膜、エポキシ樹脂膜及び防錆膜を形成した。

【００４１】つぎに上記のようにして得られた混合物と
ゴムバインダーとを、硬化剤及び硬化促進剤とともに加
圧式ニーダーで７分間にわたって混練した。上記硬化剤
及び硬化促進剤としては、油化シェル社製のＹＨ−３０
２及びＩＢＭＩ−１２を用いた。

【００４２】さらに得られた混練物を、４kgずつの小ロ
ッ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２.６m
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。

【００４３】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℃に維持しながら圧延を行ない、シ
ート状磁石素材を得た。ついでこのシート磁石素材を約
５０℃の温度条件下で約８時間にわたって予熱した後、
約１７０℃に加熱してゴムバインダーの加硫を行った。
そして所定の寸法に切断して可撓性を有するシート状磁
石を得た。

【００４４】本実施例における配合を次表１に示す。

【表１】上表中のＮd−Ｆe−Ｂ磁性粉末は、磁石全体に対して、
９４.９２重量％に設定されたものである。

【００４５】このような配合実施例によるボンド磁石の
圧延形成面に、次表２のような各表面磁束密度で着磁
し、それぞれの場合の磁石崩れを観察した。

【表２】表２に示されているように、表面磁束密度の範囲が１４
００Ｇを越えた時点で磁力による磁石の倒壊を生じるこ
とが判明した。

【００４６】またこの実施例の混練工程において、上述
した配合実施例によれば、磁力による磁石の倒壊を生じ
ることなく、しかも例えばモータに必要な十分な磁力を
得られることが確認された。さらにこの実施例の混練工
程において、予め形成された防錆被膜によって磁性粉末
表面の活性度が低下されていること、及び素材内への空
気巻き込みがほとんど生じないことが確認された。さら
に混練物は、粉砕工程により不活性ガスの流動下で所定
の小粒径に粉砕され、これによりつぎの圧延工程におい
ても空気の巻き込みはほとんど生じることがないことが
確認された。

【００４７】圧延工程においては、圧延ロールの表面が
所定の温度に維持されたため、シート状磁石の引っ張り
強度が巻き取り可能な範囲に良好に維持され、かつ磁性
粉末の酸化が抑制されて磁気特性の劣化を生じることは
なかった。

【００４８】さらにつぎの高温加熱においては、シート
状磁石素材に空気発泡等の不具合を生じることがないこ
とが確認された。なお加熱温度が１８０℃を越えると、
磁性粉末の酸化が顕著となって磁気特性の劣化を招来
し、加熱温度が１２５℃以下では加硫が進まず、所定の
引張強度を得ることができなかった。

【００４９】また本実例では、混合工程に、エポキシ樹
脂を投入して混合し、そこで磁性粉末にエポキシ樹脂被
膜を形成しているから、空気の巻き込みは一層低減され
た。エポキシ樹脂を混練工程で加えることとしても同様
の作用・効果が得られた。

【００５０】なお本実施例により得られた磁石の磁気特
性は、Br＝５.６[KG]、iHc＝９.９[kOe]、bHc＝４.５[k
Oe]、(BH)max＝６.４[MGOe]であり、本実施例による磁
石をモータの回転検出用ＦＧとして用いたところ、十分
なＦＧ出力を得ることができた。また得られた磁石を６
０℃、９０％RH雰囲気中に８０時間放置したところ、表
面に発錆はみられなかった。さらにブラシ付きＤＣモー
タの駆動用磁石として用いたところ、６０℃、２００時
間の連続回転後も、ブラシ材質（Ａg-Pd）とコミュテー
タ材質（Ａg-Cd）に腐食の発生はなかった。

【００５１】実施例２磁性粉末としては、ＭＭ₁₄（Ｆe₀.₉Co₀.₁)₇₉B₇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、花王社製レオドルＳＰ−Ｏ１０と米国テネ
コケミカル社製アンデロール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。

【００５２】この実施例による磁石においても、表面磁
束密度の範囲が１４００Ｇを越えた時点で磁力による磁
石の倒壊を生じることが判明した。

【００５３】またこの実施例による混練工程において
も、予め形成された防錆被膜によって磁性粉末表面の活
性度が低下されていること、及び素材内への空気巻き込
みはほとんどないことが確認された。さらにこの混練物
は、粉砕工程により不活性ガスの流動下で所定の小粒径
に粉砕され、これによりつぎの圧延工程においても空気
の巻き込みはほとんど生じることがなかった。

【００５４】さらに圧延工程においても、圧延ロールの
表面温度が所定値に維持され、所定の引っ張り強度を得
た。さらに磁性粉末の酸化も同様に抑制され、磁気特性
の劣化を生じることはなかった。つぎの高温加熱におい
ても、シート状磁石素材に空気発泡等の不具合を生じる
ことはなかった。

【００５５】なおこの実施例２により得られた磁石の磁
気特性は、Br＝４.７[KG]、iHc＝７.０[kOe]、bHc＝３.
１[kOe]、(BH)max＝４.１[MGOe]であり、本実施例によ
る磁石をモータの回転検出用ＦＧとして用いたところ、
十分なＦＧ出力を得ることができた。また得られた磁石
を６０℃、９０％RH雰囲気中に８０時間放置したとこ
ろ、表面に発錆はみられなかった。さらにブラシ付きＤ
Ｃモータの駆動用磁石として用いたところ、６０℃、２
００時間の連続回転後も、ブラシ材質（Ａg-Pd）とコミ
ュテータ材質（Ａg-Cd）に腐食は発生しなかった。

【００５６】このように本発明によるシート状の可撓性
ボンド磁石は、回転電機等に対して好適に取り付けられ
使用されることが確認された。なお永久磁石粉の代わり
に、鉄粉、鉄合金等の高透磁率を有する金属粉を用いる
こととすれば、可撓性を有する高透磁率材を形成するこ
とができる。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように本発明による可撓性の
希土類ボンド磁石は、磁石の圧延直交面に対し、モータ
等の製品に必要な時量を有し、かつ崩れを生じない表面
磁束密度の範囲に着磁を行ったものであるから、磁石の
可撓性を維持しつつ、製品化を不可能とするような磁石
の崩れを防止することができ、極めて有用な希土類ボン
ド磁石を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる希土類ボンド磁石の製造工程を
表わしたフロー図である。

【図２】シート状に圧延された磁石を表わした外観斜視
説明図である。

【図３】図２に示されたシート状磁石をさらに所定の寸
法に切断した状態を表わした外観斜視説明図である。

【図４】ボンド磁石の着磁による崩れ状態を表わした外
観斜視説明図である。

【符号の説明】

１１ボンド磁石１１ａ圧延形成面１１ｂ，１１ｃ圧延直交面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希土類−遷移金属−ホウ素系磁性粉末
が、可撓性樹脂バインダー中に混練により分散され、か
つ圧延形成されたものであって、少なくとも圧延形成面
に直交する面に対し着磁が行われてなる希土類ボンド磁
石において、前記圧延形成面に直交する面の着磁は、表面磁束密度が
４０〜１４００Ｇとなる範囲にて行われていることを特
徴とする希土類ボンド磁石。