JPH079846B2

JPH079846B2 - 耐食性良好な永久磁石およびその製造方法

Info

Publication number: JPH079846B2
Application number: JP1030169A
Authority: JP
Inventors: 文陽國分; 元治清水
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPH02208904A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は耐食性を改善した希土類・鉄系永久磁石に関す
るものである。

［従来の技術］近年のいわゆる軽薄短小を追求する技術革新は、エレク
トロニクス材料としての永久磁石にも同様の高性能化を
要求し、特に希土類系高性能磁石の需要が著しい。

なかでもCo離れした希土類−鉄系永久磁石への期待は大
きく新素材として注目されている。しかし、希土類−鉄
系永久磁石の代表的組成は、原子百分比で８〜30％の希
土類元素、２〜28％の硼素Ｂ、残部Fe（特公昭61−3424
2号公報）と酸化しやすい希土類と鉄が大半を占めるた
め、耐食性が劣るという問題点がある。

その解決手段としては、合金成分を添加する方法（特開
昭59−64733,60−162754,61−217549号公報参照）と表
面被覆による方法に大別される。

前者は高価な添加元素を必要とすることと、磁気特性を
低下させること等の理由から、工業的に後者への期待が
強い。

後者には電気メッキ法、電着塗装法等種々の方法が知ら
れているが、なかでも樹脂被覆法は簡便さの割に防食性
が高く盛んに用いられている。そして、従来、樹脂被覆
とした希土類・鉄系永久磁石としては、エポキシ樹脂、
熱硬化型アクリル樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、
シリコン樹脂等の樹脂層を有する永久磁石（特開昭60−
63901号公報），化成被膜と前記樹脂層を順次積層被覆
した永久磁石（特開昭60−63902号公報）、電着塗装に
よる耐食性樹脂層を有する永久磁石（特開昭61−130453
号公報）、薄膜コーティング法によりフッ素樹脂をコー
ティングした永久磁石（特開昭61−168221号公報）が知
られている。

また、希土類・鉄系の樹脂磁石の場合は、特に前記解決
手段以外に、磁性粉末をあらかじめ防食処理し、樹脂と
混練し樹脂磁石とする方法がある。

例えば、カップリング剤で予め磁性粉末を処理する方法
（特開昭62−282418），無電解メッキで予め磁性粉末を
処理する方法（特開昭62−274705）等がある。

次にポリパラキシレンに関しては、従来、シランカップ
リング剤を使い密着性すなわち、素材と皮膜の密着強度
を向上させセラミックを中心に使われてきた。例えば、
フェライト，フェライトコアの脱落微粉・削り微粉の防
止として、圧電センサーの耐食性，ディスクドライブ部
品のダスト粉の発生防止，サーキットボード，ハイブリ
ッドICの絶縁等に使われている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、従来の樹脂被覆した永久磁石において
は、膜の厚みの精密コントロール及びピンホールという
面で問題点があり、十分な耐食性が得られなかった。こ
こで、ピンホールとは、素材がポーラス（多孔質）なた
め、その穴部分にコーティング膜がのらずに空隙になっ
た部分をいう。

例えば、電着塗装の場合、膜の厚みの精密コントロール
という面では、スプレーコーティングよりは、優れるが
エッジ部分は面を取らないと不均一になるという問題点
があり、また一度に大量に処理を行えるバレル装置によ
る塗装は困難であり引っかけないと処理できず接点のタ
ッチアップが必要であり、小物品には実用的でないとい
う問題点があった。

また、電気メッキ法による場合は、バレルメッキは可能
であるが、膜厚の精密コントロールにおいて問題点があ
った。

すなわち、膜厚の精密コントロールが悪い場合や、ピン
ホールがある場合は膜厚の薄い部分及びピンホールから
水分の浸透が速くなり耐食性を低下させる結果となっ
た。

また、膜厚の精密コントロールが良好でピンホールもな
いパラキシリレンによる皮膜の場合でも希土類・鉄系の
永久磁石に対しては以下のような問題点があり、十分な
耐食性が得られなかった。

すなわち、希土類・鉄系の永久磁石体のように表面に酸
化物がないと、シランカップリング剤が反応しないた
め、耐湿試験を行なうと、磁石体とシランカップリング
剤の皮膜の間が浮き上がり、密着強度が悪く耐食性も悪
いという問題点があった。

そこで本発明は膜厚の精密コントロール性が良くピンホ
ールの無い樹脂膜を有した、防錆性能に優れた耐食性良
好な永久磁石およびその製造方法の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明は希土類・鉄系永久磁石体表面あるいは希土類・
鉄系磁性粉末表面にクロメート被膜・シランカップリン
グ剤及びポリパラキシリレンの被膜を積層したことを特
徴とする耐食性良好な永久磁石である。本発明はまた、
希土類・鉄系永久磁石体表面あるいは希土類・鉄系磁性
粉末の金属部分を予め化成処理し、その後シランカップ
リング剤で表面処理し、更に、ポリパラキシリレンを真
空蒸着することを特徴とする耐食性良好な永久磁石の製
造方法である。

すなわち、本発明は均一な膜厚で、ピンホールのないポ
リパラキシリレンの蒸着膜の希土類・鉄系永久磁石体の
適用において、膜と素材の界面にクロメート皮膜を介在
させることにより、蒸着膜と永久磁石体の密着強度を向
上させ、耐食性が従来のものに比べて良好であるとい
う、本発明者らの知見によるものである。

上記、希土類・鉄系永久磁石体は、焼結磁石のみならず
磁性粉末と樹脂をバインダーとしたいわゆるボンド磁石
を含む。また、いずれの場合も磁粉の製造方法によって
大別される超急冷法によって磁粉を得る方法（以下「超
急冷法」と呼ぶ）と鋳塊を粉砕し磁粉を得る方法（以下
「粉末冶金法」よ呼ぶ）を含んだ意味である。

また、希土類・鉄系磁性粉末とは、上記２方法により得
た磁粉のことであり、磁粉に処理した場合は、特にボン
ド磁石に効果がある。

本発明において、ポリパラキシリレンの積層は、メッキ
膜あるいは樹脂膜の上にも行なえ、ピンホールを埋める
ことができ耐食性は向上する。また、逆も行なえ、ポリ
パラキシリレンの保護にもなる。

更に、本発明において、クロメート皮膜は、永久磁石体
あるいは磁性粉末とシランカップリング剤の反応を促進
させ、ひいては、ポリパラキシリレンの密着性を向上さ
せるものであり、耐食性向上には不可欠である。すなわ
ち、シランカップリング剤は、縮合反応をするため、永
久磁石体表面に酸化皮膜がないと、反応ができず、その
ためクロメート皮膜で酸化皮膜を設け、反応を促進して
いるわけである。ここで、シランカップリング剤はボン
ド磁石の場合はバインダーによって種々選択できるが、
焼結磁石含め、好ましくはビニル基（−CH＝CH₂）をも
ったシランカップリング剤、更に好ましくは、ｒ−メタ
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（CH₂＝CCH₃C
OOC₃H₆Si(OCH₃)₃）が良い。

ここで、酸化皮膜作成のための化成処理液は、クロム酸
水溶液，クロム酸塩，リン酸塩等種々であり、いずれも
効果があるが好ましくは、クロム酸水溶液が最も良い。

以下、実施例によって本発明を説明する。

［実施例］（実施例１）重量％で28.6Nd−3.8Dy−1.0B−0.3Al−0.1Si−1.5Nd−
残Feなる組成を有する合金をアーク溶解によって作成し
た。得られたインゴットを水素処理し、得られたH₂吸蔵
により自然破壊し、冷却した粗粒粉を脱水素処理し、32
メッシュ以下に粗粉砕した後、ジュットミルで微粉砕し
た。粉砕媒体はN₂ガスであり、粉砕粒度は3.5μμｍ
（F.S.S.S）である。得られた微粉砕粉を15KOeの磁場中
で横磁場成形（加圧方向と磁場方向が直交）した。成形
圧力は2ton/cm²である。得られた成形体をAr雰囲気中で
1100℃×1hr焼結し、焼結後Ar気流中で放冷し、永久磁
石を作成した。得られた永久磁石体を濃度6.0g/l（pH1.
3）の無水クロム酸液に60℃×10分浸漬し、75℃で乾燥
し、クロメート被膜を得、次いでｒ−メタアクリロキシ
プロピルトリメトキシシランで処理し、80℃で１時間反
応させ、ポリパラキシリレンを蒸着させ、テスト用サン
プルを得た。

こうして、得られた永久磁石を80℃・95％RHとPCT（120
℃・２気圧水蒸気中）試験前後で外観、テーピング剥離
テスト（セロテープ幅18mm）及び、80℃・90％RH保持に
よる重量変化（含水および酸化による重量増）の測定を
行った。その結果を表１及び第１図に示す。

重量変化には、電子天びんを用い、耐湿試験後30℃・40
％RHにて2hrs、さらに大気中に1hr放置後、重量測定に
供した。

（実施例２）実施例１と同様の方法で得られた永久磁石体を、濃度6.
0g/l（pH1.3）の無水クロム酸液に60℃×10分浸漬し、7
5℃で乾燥し、クロメート被膜を得、次いでエポキシの
電着塗装20μｍを行ない、さらに、ポリパラキシリレン
５μｍを蒸着させ（実施例１）と同様の耐食テストを行
なった結果を表１及び第１図に示す。

（比較例１）実施例１と同様の方法で得られた永久磁石体にポリパラ
キシリレンを蒸着させ、（実施例１）と同様の耐食テス
トを行った結果を表１及び第１図１に示す。

（比較例２）実施例１と同様の方法で得られた永久磁石体をｒ−メタ
アクリロキシプロピルトリメトキシシランで処理し、80
℃で１時間反応させ、次にポリパラキシリレンを蒸着さ
せ、（実施例１）と同様の耐食テストを行なった結果を
表１及び第１図に示す。

（比較例３）実施例２と同様の方法で、エポキシ電着塗装20μｍを行
なっただけの試料を、（実施例１）と同様の耐食テスト
を行なった結果を表１及び第２図に示す。

（実施例３）原子％でNd15％,Fe78％,B7％の合金をアーク溶解で作成
しAr雰囲気中で単ロール法によりフレーク状薄片を作成
した。ロール周速は30m/secである。この薄片を32メッ
シュ以下となるように粗粉砕して磁粉を得た。

得られた磁粉を湿度6.0g/l（pH1.3）の無水クロム浸液
に60℃×10分浸漬し75℃で乾燥し、さらにｒ−メタアク
リロキシプロピルトリメトキシシランで処理し80℃で１
時間反応させ、ポリパラキシリレンを蒸着させ、処理磁
粉を得た。

得られた処理磁粉97重量％とエポキシ樹脂（商品名エピ
コート1001）３重量％を100℃にて混練し、硬化剤及び
ステアリン酸カルシウムと混合し、コンパウンドを得
た。

得られたコンパウンドを成形圧力6ton/cm²で成形し、17
0℃で２時間硬化させ成形体を得た。

こうして得られた成形体を80℃・95％PHとPCT（120℃・
２気圧・水蒸気中）試験前後で外観，テーピング剥離テ
スト（セロテープ幅18mm）及び80℃・90％RH保持による
重量変化（含水および酸化による重量増）の測定を行な
った。重量変化には電子天秤を用い、耐湿試験後30℃・
40％RHにて2hrs、さらに大気中に1hr放置後、重量測定
に供した。その結果を表１及び第１図に示す。

（実施例４）実施例３と同様の方法で得られた成形体を濃度6.0g/l
（PH1.3）の無水クロム酸に60℃×10分浸漬し、75℃で
乾燥し、その後ｒ−メタアクリロキシプロピルトリメト
キシシランで処理し、80℃で１時間反応させ、ポリパラ
キシリレンを蒸着させ（実施例３）と同様の耐食テスト
を行なった結果を表２及び第２図に示す。

（実施例５）磁粉へのポリパラキシリレンの蒸着をしないこと以外は
（実施例４）と同様の方法で成形体を得、（実施例３）
と同様の耐食テストを行なった結果を表２及び第２図に
示す。

（比較例２）磁粉へのポリパラキシリレンの蒸着をしないこと以外は
（実施例３）と同様の方法で成形体を得、次にエポキシ
電着塗装20μｍを行ない（実施例５）と同様の耐食テス
トを行なった結果を表２及び第２図に示す。

以上、表１、表２の耐食テストの結果より表１では従来
法に比較して、密着性・耐食性は向上し、ポリパラキシ
リレンのみでも密着強度を向上させるような前処理を施
すことによって、耐食性が良好になることがわかる。ま
た表２でも従来法に比較して耐食性が向上し、粉末への
処理も効果があることがわかる。

さらに、第１図、第２図からも従来法に比較して重量変
化が少なく耐食性が良好であることがわかる。

［発明の効果］本発明によれば、従来不十分であった希土類・鉄系永久
磁石の耐食性が良好なものが得られる。すなわち、これ
はピンホールがなく膜厚均一なしかも密着性の良い膜が
得られるためである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る永久磁石の酸化増量を示す図、第
２図は比較例に係る永久磁石の酸化増量を示す図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希土類・鉄系永久磁石体表面あるいは希土
類・鉄系磁性粉末表面にクロメート被膜とシランカップ
剤及びポリパラキシリレンの被膜を積層したことを特徴
とする耐食性良好な永久磁石。
【請求項２】希土類・鉄系永久磁石体表面あるいは希土
類・鉄系磁性粉末の金属部分を予め化成処理し、その後
シランカップリング剤で表面処理し、更に、ポリパラキ
シリレンを真空蒸着することを特徴とする耐食性良好な
永久磁石の製造方法。