JPH0547522A - 希土類ボンド磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 希土類ボンド磁石の可撓性を適切に維持しつ
つ、製品化を不可能とするような磁石の変形を防止す
る。 【構成】 磁性粉末に補強材を添加して用いることによ
って、希土類ボンド磁石全体に対するフィラー充填率
を、磁石の可撓性及び剛性を良好に得るための適正範囲
に維持させてなるもの。

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
性粉末とフェライト磁性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、希土類磁性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を得る場合に、例えば要求磁気力
が小さく設定されている等により希土類磁性粉末を過少
に配合してしまうと、着磁したときのボンド磁石自身の
磁力や内部応力によって磁石に変形を生じるという問題
を見出した。これは希土類−遷移金属−ホウ素系の磁性
粉末を用いる場合には、希土類磁性粉末の磁気特性が良
好であることから、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低くなる傾向にあるためであり、
フィラー充填率が一定値を下回ると、バインダー量が相
対的に増大することとなって、そのバインダーの可撓性
により磁石全体が伸縮し易くなるためであると考えられ
る。このような磁石の変形が、例えばモータ内において
生じると、コアとマグネットとの間のエアギャップに変
動を来たし、モータ特性が大きく変わってモータの使用
が不可能になることもある。一方希土類磁性粉末を過多
に配合したときには、硬化が進んでシート状に成形する
ことができなったり、可撓性が不足して製品に組み込む
ことができなくなったりするとともに、着磁によるボン
ド磁石自身の磁力や内部応力によって磁石が崩れるとい
う現象を見出した。これは、希土類磁性粉末の充填率が
高くなり過ぎると、バインダーの保持力すなわち磁石の
剛性が磁力や内部応力に負けてしまうからであると考え
られる。

【０００５】本発明は、変形や崩れ等を生じることのな
い高剛性を有する可撓性の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、請求項１に記載さ
れているように、希土類−遷移金属−ホウ素系の磁性粉
末を、可撓性樹脂バインダー中に混練により分散してな
る希土類ボンド磁石において、上記磁性粉末に、補強材
として非磁性の粉体を添加した構成になされている。

【０００７】またより具体的には、請求項２に記載され
ているように、磁性粉末と非磁性の粉体とを加えたフィ
ラーが、磁石全体に対して体積百分率で５０〜７３％充
填される構成になされている。

【０００８】

【作用】このような構成を有する手段では、希土類磁性
粉末において不足する傾向にあるフィラー充填率が補強
材によって補完され、フィラーに対するバインダーの量
が過多にならないように維持されるようになっている。

【０００９】また特に請求項２のように、磁性粉末と非
磁性の粉体とを加えたもの、すなわちフィラーの配合量
を一定範囲とすれば、フィラー充填率が高くなり過ぎた
り、低くなり過ぎたりすることがなくなり、したがって
フィラーに対するバインダーの量が適正に維持されるよ
うになっている。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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と非磁性の粉体とを加
えたフィラーが、磁石全体に対して５０〜７３重量％と
なるように計量される。フィラーを磁石全体に対して７
３重量％以下とするのは、フィラーの割合が７３重量％
を越えた高充填率となると、フィラーに対するバインダ
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することがで
きなったり、可撓性が不足して製品に組み込むことがで
きなくなったりするからである。一方フィラーを磁石全
体に対して５０重量％以上とするのは、フィラーの割合
が５０重量％より少ないと、フィラーの充填率が低くな
り過ぎて磁石の変形が容易に起きてしまうからである。

【００１３】このとき希土類−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、例えば４２μmに粉
砕することが上記充填率を得る上で好ましい。磁性粉末
の調整は、ボールミルやロール等を用いて行うこととす
る。

【００１４】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。このとき図２に示されているように、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。

【００１５】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７０μｍ以下とする。

【００１６】さらに磁性粉末としてＮd−Ｆe−Ｂ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、(Ｃe,Ｌa)−Ｆe−Ｂ系磁性粉末を用いることが好ま
しい。これは、Ｎd−Ｆe−Ｂ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。加硫を行い易い希土類−遷移金属−ホウ素
系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）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ものである。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、ジシム(Ｎd,Ｐr)−Ｆe−Ｂ、
ミッシュメタル−Ｆe−Ｂ等を採用することができる。

【００１７】また磁性粉末どうしの混合割合は、残留磁
束密度Ｂrが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が、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,Ｌa)−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】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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っ
たり、可撓性が不足して製品に組み込むことができなく
なったりする。また外力あるいは自己の磁力によって破
壊し易くなる。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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、圧延後の密度が
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６０〜１８０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。また撓み量は６０mm以内になさ
れる。ここで撓み量とは、横断面寸法が２.５５mm×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。上述したよ
うな加熱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。

【００３６】以上のようにして得られた希土類−遷移金
属−ホウ素系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末を用いたシート状
磁石には、所定の方向に着磁が行われる。このとき磁石
の圧延面に対して着磁が行われる場合には、表面磁束密
度の範囲が３５０Ｇ〜１４００Ｇになされるとともに、
磁石の圧延面に直交する面に対して着磁が行われる場合
には、表面磁束密度の範囲が４０Ｇ〜１４００Ｇになさ
れる。圧延面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
延面の直交面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。

【００３７】表面磁束密度が１４００Ｇを越えて着磁さ
れた場合には、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、磁石に崩れを
生じる。一方圧延面に対して例えばモータ駆動用の主着
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。また圧延面の直交面に対して例えばモー
タ回転検出用のＦＧ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
過ぎて必要なＦＧ波形が得られなくなる。

【００３８】

【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。

【００３９】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】

【００４５】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。

【００４６】また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。

【００４７】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
引っ張り強度を得ることができなかった。

【００４８】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。

【００４９】なお本実施例により得られた磁石の磁気特
性は、Br＝３.９[KG]、iHc＝８.０[kOe]、bHc＝３.２[k
Oe]、(BH)max＝３.１[MGOe]であった。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。

【００５３】また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。

【００５４】なおこの実施例２により得られた磁石の磁
気特性は、Br＝３.３[KG]、iHc＝６.５[kOe]、bHc＝２.
３[kOe]、(BH)max＝１.９[MGOe]であった。さらに得ら
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）に腐食は発生しなかっ
た。

【００５５】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。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように本発明による希土類ボ
ンド磁石では、磁性粉末に補強材を添加することによっ
て、磁石全体に対するフィラー充填率の不足を防止する
こととしたものであるから、磁石の可撓性を適切に維持
しつつ、製品化を不可能とするような磁石の変形を防止
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。

【００５７】特に磁性粉末と非磁性の粉体とを加えたフ
ィラーの量を、磁石全体に対して体積百分率で５０〜７
３％とすれば、希土類ボンド磁石の可撓性及び剛性を適
正に維持することができる。

【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】本発明にかかる希土類ボンド磁石における磁性
粉末と補強材との配合関係及び磁性分末と非磁性の粉体
との配合関係を表わした線図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年８月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【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を得る場合に、例えば要求磁気力
が小さく設定されている等により希土類磁性粉末を過少
に配合してしまうと、着磁したときのボンド磁石自身の
磁力や内部応力によって磁石に変形を生じるという問題
を見出した。これは希土類−遷移金属−ホウ素系の磁性
粉末を用いる場合には、希土類磁性粉末の磁気特性が良
好であることから、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低くなる傾向にあるためであり、
フィラー充填率が一定値を下回ると、バインダー量が相
対的に増大することとなって、そのバインダーの可撓性
により磁石全体が伸縮し易くなるためであると考えられ
る。このような磁石の変形が、例えばモータ内において
生じると、コアとマグネットとの間のエアギャップに変
動を来たし、モータ特性が大きく変わってモータの使用
が不可能になることもある。一方希土類磁性粉末を過多
に配合したときには、硬化が進んでシート状に形成する
ことができなかったり、可撓性が不足して製品に組み込
むことができなくなったりするとともに、着磁によるボ
ンド磁石自身の磁力や内部応力によって磁石が崩れると
いう現象を見出した。これは、希土類磁性粉末の充填率
が高くなり過ぎると、バインダーの保持力すなわち磁石
の剛性が磁力や内部応力に負けてしまうからであると考
えられる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】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。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】さらに磁性粉末としてＮd−Ｆe−Ｂ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、(Ｃe,Ｌa)−Ｆe−Ｂ系磁性粉末を用いることが好ま
しい。これは、Ｎd−Ｆe−Ｂ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。加硫を行い易い希土類−遷移金属−ホウ素
系（Ｒ−Ｔ−Ｂ）磁性粉末を混入すれば、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ものである。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、ミッシュメタル−Ｆｅ−Ｂ等
を採用することができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】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）や塩素ガス(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、磁石が硬くなりすぎ
て脆性状態となり、シート状に成形することができなか
ったり、可撓性が不足して製品に組み込むことができな
くなったりする。また外力あるいは自己の磁力によって
破壊し易くなる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【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。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 希土類−遷移金属−ホウ素系の磁性粉末
   を、可撓性樹脂バインダー中に混練により分散してなる
   希土類ボンド磁石において、 上記磁性粉末には、補強材としての非磁性粉体が添加さ
   れていることを特徴とする希土類ボンド磁石。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の希土類ボンド磁石にお
   いて、 磁性粉末と非磁性の粉体とを加えたフィラーが、磁石全
   体に対する体積百分率で、５０〜７３％充填されている
   ことを特徴とする希土類ボンド磁石。