JPH0628213B2 - ボンド磁石の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高分子樹脂を用いるボンド磁石の製造方法に
関し、更に詳しくは、永久磁石粉体と高分子樹脂との混
合品を着磁し解砕することによって造粒し、その造粒粉
を用いて圧縮成形するボンド磁石の製造方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 永久磁石粉体を高分子樹脂により結合させたボンド磁石
は従来から公知である。この種のボンド磁石は、永久磁
石粉体とエポキシ樹脂等の高分子樹脂とを混合し、それ
を所定形状に成形することによって製造される。成形に
は良好な磁気特性を発現させるため、通常、圧縮成形法
が採用されている。

ところで一般の粉末成形では成形時に粉体の金型への充
填を容易にするため、造粒粉を使用する。造粒は、ＰＶ
Ａ，ＰＶＢ，ＣＭＣ等の結合剤やステアリン酸等の潤滑
剤を用いて水やアルコールや他の溶剤に溶解させ、粉体
に添加し、該溶剤を蒸発させることによって行ってい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし永久磁石粉体が希土類磁石粉体のような場合に
は、上記のような通常の造粒方法を採用することができ
ない。この理由は、この種の磁石粉体は化学的に非常に
活性があり、溶剤の添加によりその磁気特性が劣化して
しまうからである。

また磁石特性を十分発揮させるためには異方性化が要求
される。磁場中で配向させるためには、造粒粉は金型に
充填する時は壊れないが配向磁場により破壊される程度
のソフトなものでなければならない。そのためには使用
する高分子樹脂の粘度を抑えて２５０００センチポアズ
以下にする必要があるが、従来技術ではこのような低粘
度の高分子樹脂を用いた造粒は不可能であった。

そのため粉体の取り扱いが非常に困難となり成形を自動
化し難い欠点があった。つまり通常の摺り切り方式では
粉体の金型への充填量に大きなばらつきが生じ、その結
果、製品の特性のばらつきも非常に大きくなるからであ
る。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消
し、溶剤を使用することなくソフトな造粒粉を得ること
ができ、そのため成形時の金型への充填が良好で充填量
のばらつきが少なく、得られる磁石の特性のばらつきも
著しく低減でき、圧縮成形の自動化に適し、また異方性
化にも対応できるようなボンド磁石の製造方法を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、永
久磁石粉体と高分子樹脂とを混合し、その混合品をまず
着磁し、そのまま消磁することなく解砕し、次いで撹拌
あるいは振動させてほぼ球状に造粒し、その造粒粉を用
いて圧縮成形するボンド磁石の製造方法である。

ここで着磁は例えば永久磁石粉体の保磁力の４〜５倍程
度の磁場によって行い、解砕は例えばメッシュを通すこ
と、あるいは高速回転する刃で破砕すること等により行
う。

本発明は特に配向磁場中で圧縮成形を行う異方性磁石の
製造方法に好適であるが、成形時に磁場をかけない等方
性磁石の製造にも適用できる。

［作用］ 本発明によれば、永久磁石粉体と低粘度の高分子樹脂と
の混合物でも造粒粉が得られるため、金型への粉体の自
動充填が可能となり、生産効率を格段に向上させること
ができると共に、金型への粉体の充填の均一性が増大
し、得られるボンド磁石の特性のばらつきが非常に少な
くなる。

造粒は次のようなカニズムで行われる。永久磁石粉体と
高分子樹脂との混合物に磁界を印加すると、中に含まれ
ている永久磁石粉体はそれぞれ着磁される。例えばメッ
シュを通すと解砕され、ほぼ一定の大きさに分離してま
とまる。この分離してまとまったペレットは、メッシュ
を通過する際に受ける外力により、中に含まれている着
磁した多数の永久磁石粉体が、樹脂と粘結した状態のま
ま互いにＮ極からＳ極への閉回路を作るようにかたまっ
たものである。このようにして軟らかく造粒される。メ
ッシュを通した後、軽く撹拌したり少し振動を加える
と、より締まったほぼ均一な球状に造粒される。なお前
記混合物を高速回転するナイフあるいはブレード等で破
砕したものでも、同様の工程でほぼ球状に造粒される。

この造粒粉は、Ｎ極からＳ極への閉回路を作るようにま
とまっているため外部に磁極は現れず、また金型に充填
する時には壊れず配向磁場により破壊される程度のソフ
トな状態であるため、特に配向磁場を印加して圧縮成形
を行う異方性ボンド磁石の製造に適したものとなる。

［実施例１］ ２−１７系のサマリウム−コバルト永久磁石粉体とエポ
キシ樹脂とを用いてボンド磁石を製造した。Ｓｍ（Ｃｏ
_0.68Ｆｅ_0.20Ｃｕ_0.10Ｚｒ_0.02）_7.90なる組成の未着磁
の磁石合金をジョークラッシャーにより平均粒径を２０
０μｍ以下に粉砕した。粉砕品を２００ｇ秤取し、エポ
キシ樹脂４ｇを加えて乳鉢を用いて十分に混合した。

この混合品を二つに分け、一方を本発明法で用いる試料
とし、他方を従来法の試料とした。本発明法の試料は、
前記混合品を電磁石により２５ｋＯｅの磁界中で着磁
し、１６メッシュの篩を通すことにより造粒した。

上記の２種の試料粉体を用いて外径１８mm，内径１６m
m，高さ４mmのラジアル配向成形体を作成し、２４極に
着磁して特性を測定した。試料粉体の金型への充填は摺
り切り法で行い、磁場中成形は１１ｋＯｅの磁界中で成
形圧３ton／cm²で行った。アフターキュアーは１２０℃
で２時間行った。

本発明法および従来法ともに各５個試料を作成した。測
定結果を第１表に示す。

ここで『重量』は成形品の重量であり、言い換えれば金
型への充填量に該当する。この充填量を見ると、本発明
方法に従ってボンド磁石を製造すると均一充填性に優れ
ることが判る。また表面磁束密度の値を見ると、本発明
法は従来法に比べてばらつきが小さく、且つ平均値が大
きいことが判る。また密度のばらつきも従来品よりはる
かに小さくなる。

これらのことから本発明によりボンド磁石を製造すれ
ば、密度のばらつきが小さい成形品が得られ、従来法に
よるよりも特性のばらつきの小さい磁気特性の優れた異
方性ボンド磁石が得られることが判る。

また上記の実施例では金型への充填を摺り切り法で行っ
ており、摺り切り法で良好な結果が得られることは粉体
充填を自動化できることを意味しており、本発明方法が
量産化に適していることも判る。

［実施例２］ 前記実施例１と同様にして、但し成形時には磁場を印加
せずに、等方性ボンド磁石を製造した。得られた結果を
第２表に示す。

この結果からも前記実施例１と同様のことが言え、本発
明方法は等方性ボンド磁石を製造する方法としても優れ
ていることが判る。

なお上記の実施例では磁石粉体として２−１７系希土類
コバルト永久磁石粉体Ｒ_２ＴＭ₁₇（但しＲはＹを含む希
土類元素、ＴＭは遷移金属元素）を例にして説明した
が、本発明はそれ以外の例えばＲＴＭ_５系、Ｎｄ₁₅Ｆｅ
₇₇Ｂ_８系、フェライト等のボンド磁石にも適用できるこ
とは言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明は上記のように永久磁石粉体と高分子樹脂とを混
合し、その混合品を着磁し、そのまま消磁することなく
解砕し、次いで撹拌あるいは振動させてほぼ球状に造粒
し、その造粒粉を用いて圧縮成形するボンド磁石の製造
方法であるから、圧縮成形前に成形粉体を造粒できるた
め金型への充填の均一性が増し成形の自動化を達成で
き、その結果、量産化が可能となり製造コストを下げる
ことができる効果が生じる。

また金型への充填の均一性が高いため特性のばらつきが
減少し、磁気特性の優れたボンド磁石を安定に製造でき
る効果がある。

また本発明では、特に圧縮成形時に配向磁場を印加する
異方性ボンド磁石を製造する場合、造粒粉が配向磁場に
よって壊れる程度のソフトなものとなるため、極めて優
れた異方性ボンド磁石が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 一雄 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−20593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−119193（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−26205（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−88312（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】永久磁石粉体と高分子樹脂とを混合し、そ
   の混合品を着磁し、そのまま消磁することなく解砕し、
   次いで撹拌あるいは振動させてほぼ球状に造粒し、その
   造粒粉を用いて圧縮成形することを特徴とするボンド磁
   石の製造方法。