JPH09223616A - 希土類ボンド磁石 - Google Patents
希土類ボンド磁石Info
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- JPH09223616A JPH09223616A JP8290647A JP29064796A JPH09223616A JP H09223616 A JPH09223616 A JP H09223616A JP 8290647 A JP8290647 A JP 8290647A JP 29064796 A JP29064796 A JP 29064796A JP H09223616 A JPH09223616 A JP H09223616A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】少量の結合樹脂で、成形性、磁気特性に優れ、
高機械的強度の希土類ボンド磁石を提供すること。 【解決手段】本発明の希土類ボンド磁石は、希土類磁石
粉末と１〜５wt％の熱可塑性樹脂とを含む。希土類磁石
粉末としては、例えばＳｍ−Ｃｏ系合金、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ
系合金（ただし、ＲはＹを含む希土類元素のうち少なく
とも１種）、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金よりなるものが用い
られる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリアミド、液
晶ポリマー、ＰＰＳが用いられる。この熱可塑性樹脂３
は、磁石粉末２の外面を覆い、隣接する磁石粉末２同士
が接触するのを阻止するような状態で存在している。
高機械的強度の希土類ボンド磁石を提供すること。 【解決手段】本発明の希土類ボンド磁石は、希土類磁石
粉末と１〜５wt％の熱可塑性樹脂とを含む。希土類磁石
粉末としては、例えばＳｍ−Ｃｏ系合金、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ
系合金（ただし、ＲはＹを含む希土類元素のうち少なく
とも１種）、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金よりなるものが用い
られる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリアミド、液
晶ポリマー、ＰＰＳが用いられる。この熱可塑性樹脂３
は、磁石粉末２の外面を覆い、隣接する磁石粉末２同士
が接触するのを阻止するような状態で存在している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類ボンド磁石
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】希土類ボンド磁石は、希土類磁石粉末と
結合樹脂（有機バインダー）との混合物（コンパウン
ド）を所望の磁石形状に加圧成形して製造されるもので
あるが、その成形方法には、圧縮成形法、射出成形法お
よび押出成形法が利用されている。
結合樹脂（有機バインダー）との混合物（コンパウン
ド）を所望の磁石形状に加圧成形して製造されるもので
あるが、その成形方法には、圧縮成形法、射出成形法お
よび押出成形法が利用されている。
【０００３】圧縮成形法は、前記コンパウンドをプレス
金型中に充填し、これを圧縮成形して成形体を得、その
後、加熱して結合樹脂である熱硬化性樹脂を硬化させて
磁石を製造する方法である。この方法は、他の方法に比
べ、結合樹脂の量が少なくても成形が可能であるため、
得られた磁石中の樹脂量が少なくなり、磁気特性の向上
にとって有利であるが、磁石の形状に対する自由度が小
さい。
金型中に充填し、これを圧縮成形して成形体を得、その
後、加熱して結合樹脂である熱硬化性樹脂を硬化させて
磁石を製造する方法である。この方法は、他の方法に比
べ、結合樹脂の量が少なくても成形が可能であるため、
得られた磁石中の樹脂量が少なくなり、磁気特性の向上
にとって有利であるが、磁石の形状に対する自由度が小
さい。
【０００４】射出成形法は、前記コンパウンドを加熱溶
融し、十分な流動性を持たせた状態で該溶融物を金型内
に注入し、所定の磁石形状に成形する方法である。この
方法では、成形時における溶融物の流動性を確保するた
めに、結合樹脂の添加量を圧縮成形法のそれに比べて多
くする必要があり、従って、得られた磁石中の樹脂量が
多く、磁気特性は低下するが、その反面、磁石の形状に
対する自由度は大きいという利点がある。
融し、十分な流動性を持たせた状態で該溶融物を金型内
に注入し、所定の磁石形状に成形する方法である。この
方法では、成形時における溶融物の流動性を確保するた
めに、結合樹脂の添加量を圧縮成形法のそれに比べて多
くする必要があり、従って、得られた磁石中の樹脂量が
多く、磁気特性は低下するが、その反面、磁石の形状に
対する自由度は大きいという利点がある。
【０００５】押出成形法は、加熱溶融された前記コンパ
ウンドを押出成形機の金型から押し出すとともに冷却固
化し、所望の長さに切断して、磁石とする方法である。
この方法でも、前記射出成形法と同様に、成形時におけ
る溶融物の流動性を確保するために、結合樹脂の添加量
を圧縮成形法のそれに比べて多くする必要があり、従っ
て、得られた磁石中の樹脂量が多く、磁気特性は低下す
るが、その反面、磁石の形状に対する自由度は大きく、
特に、薄肉で長尺・異形状の磁石を容易に製造できると
いう利点がある。
ウンドを押出成形機の金型から押し出すとともに冷却固
化し、所望の長さに切断して、磁石とする方法である。
この方法でも、前記射出成形法と同様に、成形時におけ
る溶融物の流動性を確保するために、結合樹脂の添加量
を圧縮成形法のそれに比べて多くする必要があり、従っ
て、得られた磁石中の樹脂量が多く、磁気特性は低下す
るが、その反面、磁石の形状に対する自由度は大きく、
特に、薄肉で長尺・異形状の磁石を容易に製造できると
いう利点がある。
【０００６】ところで、前記コンパウンド中の結合樹脂
としては、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂が主流で
あり（特公昭５６−３１８４１号公報、特公昭５６−４
４５６１号公報）、その添加量も、０．５〜４wt％程度
と低い値とすることが可能である。しかしながら、熱可
塑性樹脂を用いた場合には、その添加量およびボンド磁
石中の樹脂状態と、成形性、磁気特性等との関係につい
て、未だ解明されていない。
としては、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂が主流で
あり（特公昭５６−３１８４１号公報、特公昭５６−４
４５６１号公報）、その添加量も、０．５〜４wt％程度
と低い値とすることが可能である。しかしながら、熱可
塑性樹脂を用いた場合には、その添加量およびボンド磁
石中の樹脂状態と、成形性、磁気特性等との関係につい
て、未だ解明されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、少量
の結合樹脂で、成形性、磁気特性に優れ、高機械的強度
の希土類ボンド磁石を提供することにある。
の結合樹脂で、成形性、磁気特性に優れ、高機械的強度
の希土類ボンド磁石を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（10）の本発明により達成される。
（１）〜（10）の本発明により達成される。
【０００９】（１） 希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂と
を含む希土類ボンド磁石であって、前記熱可塑性樹脂の
含有量が１〜５wt％であり、前記熱可塑性樹脂が前記希
土類磁石粉末の外面を覆い、隣接する希土類磁石粉末同
士が接触するのを阻止するように存在していることを特
徴とする希土類ボンド磁石。
を含む希土類ボンド磁石であって、前記熱可塑性樹脂の
含有量が１〜５wt％であり、前記熱可塑性樹脂が前記希
土類磁石粉末の外面を覆い、隣接する希土類磁石粉末同
士が接触するのを阻止するように存在していることを特
徴とする希土類ボンド磁石。
【００１０】（２） 酸化防止剤を含有する上記（１）
に記載の希土類ボンド磁石。
に記載の希土類ボンド磁石。
【００１１】（３） 空孔率が２ vol％以下である上記
（１）または（２）に記載の希土類ボンド磁石。
（１）または（２）に記載の希土類ボンド磁石。
【００１２】（４） 前記熱可塑性樹脂は、融点が４０
０℃以下のものである上記（１）ないし（３）のいずれ
かに記載の希土類ボンド磁石。
０℃以下のものである上記（１）ないし（３）のいずれ
かに記載の希土類ボンド磁石。
【００１３】（５） 前記熱可塑性樹脂は、前記希土類
磁石粉末の表面に対する濡れ性が良好なものである上記
（１）ないし（４）のいずれかに記載の希土類ボンド磁
石。 （６） 前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、液晶ポリマ
ーまたはポリフェニレンサルファイドである上記（１）
ないし（４）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
磁石粉末の表面に対する濡れ性が良好なものである上記
（１）ないし（４）のいずれかに記載の希土類ボンド磁
石。 （６） 前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、液晶ポリマ
ーまたはポリフェニレンサルファイドである上記（１）
ないし（４）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
【００１４】（７） 前記希土類磁石粉末は、Ｓｍを主
とする希土類元素と、Ｃｏを主とする遷移金属とを基本
成分とするものである上記（１）ないし（６）のいずれ
かに記載の希土類ボンド磁石。
とする希土類元素と、Ｃｏを主とする遷移金属とを基本
成分とするものである上記（１）ないし（６）のいずれ
かに記載の希土類ボンド磁石。
【００１５】（８） 前記希土類磁石粉末は、Ｒ（ただ
し、ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）
と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｂとを基本成分とする
ものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の
希土類ボンド磁石。
し、ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）
と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｂとを基本成分とする
ものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の
希土類ボンド磁石。
【００１６】（９） 前記希土類磁石粉末は、Ｓｍを主
とする希土類元素と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｎを
主とする格子間元素とを基本成分とするものである上記
（１）ないし（６）のいずれかに記載の希土類ボンド磁
石。
とする希土類元素と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｎを
主とする格子間元素とを基本成分とするものである上記
（１）ないし（６）のいずれかに記載の希土類ボンド磁
石。
【００１７】（10） 前記希土類磁石粉末は、上記
（７）、（８）および（９）に記載の希土類磁石粉末の
うちの少なくとも２種を混合したものである上記（１）
ないし（６）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
（７）、（８）および（９）に記載の希土類磁石粉末の
うちの少なくとも２種を混合したものである上記（１）
ないし（６）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の希土類ボンド磁石
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【００１９】本発明の希土類ボンド磁石は、以下のよう
な希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂よりなる結合樹脂とを
含む。さらに、以下のような酸化防止剤を含むのが好ま
しい。
な希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂よりなる結合樹脂とを
含む。さらに、以下のような酸化防止剤を含むのが好ま
しい。
【００２０】１．希土類磁石粉末 希土類磁石粉末としては、希土類元素と遷移金属とを含
む合金よりなるものが好ましく、特に、次の［１］〜
［４］が好ましい。
む合金よりなるものが好ましく、特に、次の［１］〜
［４］が好ましい。
【００２１】［１］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃ
ｏを主とする遷移金属とを基本成分とするもの（以下、
Ｓｍ−Ｃｏ系合金と言う）。
ｏを主とする遷移金属とを基本成分とするもの（以下、
Ｓｍ−Ｃｏ系合金と言う）。
【００２２】［２］ Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類
元素のうち少なくとも１種）と、Ｆｅを主とする遷移金
属と、Ｂとを基本成分とするもの（以下、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ
系合金と言う）。
元素のうち少なくとも１種）と、Ｆｅを主とする遷移金
属と、Ｂとを基本成分とするもの（以下、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ
系合金と言う）。
【００２３】［３］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆ
ｅを主とする遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素とを
基本成分とするもの（以下、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金と言
う）。 ［４］ 前記［１］〜［３］の組成のもののうち、少な
くとも２種を混合したもの。この場合、混合する各磁石
粉末の利点を併有することができ、より優れた磁気特性
を容易に得ることができる。
ｅを主とする遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素とを
基本成分とするもの（以下、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金と言
う）。 ［４］ 前記［１］〜［３］の組成のもののうち、少な
くとも２種を混合したもの。この場合、混合する各磁石
粉末の利点を併有することができ、より優れた磁気特性
を容易に得ることができる。
【００２４】Ｓｍ−Ｃｏ系合金の代表的なものとして
は、ＳｍＣｏ5 、Ｓｍ2 ＴＭ17（ただしＴＭは、遷移金
属）が挙げられる。
は、ＳｍＣｏ5 、Ｓｍ2 ＴＭ17（ただしＴＭは、遷移金
属）が挙げられる。
【００２５】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の代表的なものとして
は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎ
ｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合
金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、これらにおけ
るＦｅの一部をＮｉ、Ｃｏ等の他の遷移金属で置換した
もの等が挙げられる。
は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎ
ｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合
金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、これらにおけ
るＦｅの一部をＮｉ、Ｃｏ等の他の遷移金属で置換した
もの等が挙げられる。
【００２６】Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金の代表的なものとし
ては、Ｓｍ2 Ｆｅ17合金を窒化して作製したＳｍ2 Ｆｅ
17Ｎ3 が挙げられる。
ては、Ｓｍ2 Ｆｅ17合金を窒化して作製したＳｍ2 Ｆｅ
17Ｎ3 が挙げられる。
【００２７】磁石粉末における前記希土類元素として
は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミ
ッシュメタルが挙げられ、これらを１種または２種以上
含むことができる。また、前記遷移金属としては、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等が挙げられ、これらを１種または２種
以上含むことができる。また、磁気特性を向上させるた
めに、磁石粉末中には、必要に応じ、Ｂ、Ａｌ、Ｍｏ、
Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚ
ｎ等を含有することもできる。
は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミ
ッシュメタルが挙げられ、これらを１種または２種以上
含むことができる。また、前記遷移金属としては、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等が挙げられ、これらを１種または２種
以上含むことができる。また、磁気特性を向上させるた
めに、磁石粉末中には、必要に応じ、Ｂ、Ａｌ、Ｍｏ、
Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚ
ｎ等を含有することもできる。
【００２８】また、磁石粉末の平均粒径は、特に限定さ
れないが、０．５〜５０μm 程度が好ましく、１〜３０
μm 程度がより好ましい。また、後述するような少量の
結合樹脂で射出成形、押出成形における良好な成形性を
得るために、磁石粉末の粒径分布は、ある程度分散され
ている（バラツキがある）のが好ましい。これにより、
得られたボンド磁石の空孔率を低減することもできる。
なお、前記［４］の場合、混合する磁石粉末の組成毎
に、平均粒径が異なっていてもよい。
れないが、０．５〜５０μm 程度が好ましく、１〜３０
μm 程度がより好ましい。また、後述するような少量の
結合樹脂で射出成形、押出成形における良好な成形性を
得るために、磁石粉末の粒径分布は、ある程度分散され
ている（バラツキがある）のが好ましい。これにより、
得られたボンド磁石の空孔率を低減することもできる。
なお、前記［４］の場合、混合する磁石粉末の組成毎
に、平均粒径が異なっていてもよい。
【００２９】磁石粉末の製造方法は、特に限定されず、
例えば、溶解・鋳造により合金インゴットを作製し、こ
の合金インゴットを適度な粒度に粉砕し（さらに分級
し）て得られたもの、アモルファス合金を製造するに用
いる急冷薄帯製造装置で、リボン状の急冷薄片（微細な
多結晶が集合）を製造し、この薄片（薄帯）を適度な粒
度に粉砕し（さらに分級し）て得られたもの等、いずれ
でもよい。
例えば、溶解・鋳造により合金インゴットを作製し、こ
の合金インゴットを適度な粒度に粉砕し（さらに分級
し）て得られたもの、アモルファス合金を製造するに用
いる急冷薄帯製造装置で、リボン状の急冷薄片（微細な
多結晶が集合）を製造し、この薄片（薄帯）を適度な粒
度に粉砕し（さらに分級し）て得られたもの等、いずれ
でもよい。
【００３０】２．結合樹脂（バインダー） 結合樹脂（バインダー）としては、熱可塑性樹脂が用い
られる。結合樹脂として従来より用いられている例えば
エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を用いた場合には、
成形時における流動性が悪いので、成形性が劣り、磁石
の空孔率が増大し、機械的強度および耐食性が低いが、
熱可塑性樹脂を用いた場合には、このような問題が解消
される。また、熱可塑性樹脂は、その種類、共重合化等
により、例えば成形性を重視したものや、耐熱性、機械
的強度を重視したものというように、広範囲の選択が可
能となる。
られる。結合樹脂として従来より用いられている例えば
エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を用いた場合には、
成形時における流動性が悪いので、成形性が劣り、磁石
の空孔率が増大し、機械的強度および耐食性が低いが、
熱可塑性樹脂を用いた場合には、このような問題が解消
される。また、熱可塑性樹脂は、その種類、共重合化等
により、例えば成形性を重視したものや、耐熱性、機械
的強度を重視したものというように、広範囲の選択が可
能となる。
【００３１】使用し得る熱可塑性樹脂としては、例え
ば、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン
１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑
性ポリイミド、液晶ポリマー、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、
ポリエーテル、ポリアセタール等、またはこれらを主と
する共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げら
れ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用い
ることができる。これらのうちでも、前述した磁石粉末
の表面に対する濡れ性が良く、磁石粉末外面を覆う状態
（樹脂被覆状態）が得易く、機械的強度も強いことか
ら、ポリアミド、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルフ
ァイドを主とするものが好ましい。また、ポリアミド
は、成形性の向上がより顕著であること、液晶ポリマ
ー、ポリフェニレンサルファイドは、耐熱性の向上が図
れることからも好ましい。
ば、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン
１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑
性ポリイミド、液晶ポリマー、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、
ポリエーテル、ポリアセタール等、またはこれらを主と
する共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げら
れ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用い
ることができる。これらのうちでも、前述した磁石粉末
の表面に対する濡れ性が良く、磁石粉末外面を覆う状態
（樹脂被覆状態）が得易く、機械的強度も強いことか
ら、ポリアミド、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルフ
ァイドを主とするものが好ましい。また、ポリアミド
は、成形性の向上がより顕著であること、液晶ポリマ
ー、ポリフェニレンサルファイドは、耐熱性の向上が図
れることからも好ましい。
【００３２】用いられる熱可塑性樹脂は、融点が４００
℃以下のものであるのが好ましく、３００℃以下のもの
であるのがより好ましい。融点が４００℃を超えると、
成形時の温度が上昇し、磁石粉末等の酸化が生じ易くな
る。
℃以下のものであるのが好ましく、３００℃以下のもの
であるのがより好ましい。融点が４００℃を超えると、
成形時の温度が上昇し、磁石粉末等の酸化が生じ易くな
る。
【００３３】また、磁石粉末表面に対する濡れ性、流動
性、成形性をより向上するために、用いられる熱可塑性
樹脂の平均分子量（重合度）は、１００００〜６０００
０程度であるのが好ましく、１２０００〜３００００程
度であるのがより好ましい。このような熱可塑性樹脂の
含有量は、１〜５wt％程度であり、１〜４．３wt％程度
であるのがより好ましく、１．１〜３．６wt％程度とす
るのがさらに好ましい。熱可塑性樹脂の含有量が少な過
ぎると、製造時において磁石粉末との十分な混練が困難
であり、成形性が低下し、また、隣接する磁石粉末同士
の接触が生じ易くなり、低空孔率、高機械的強度の磁石
が得られない。また、熱可塑性樹脂の含有量が多過ぎる
と、成形性は良好であるが、磁石の磁気特性が低下す
る。
性、成形性をより向上するために、用いられる熱可塑性
樹脂の平均分子量（重合度）は、１００００〜６０００
０程度であるのが好ましく、１２０００〜３００００程
度であるのがより好ましい。このような熱可塑性樹脂の
含有量は、１〜５wt％程度であり、１〜４．３wt％程度
であるのがより好ましく、１．１〜３．６wt％程度とす
るのがさらに好ましい。熱可塑性樹脂の含有量が少な過
ぎると、製造時において磁石粉末との十分な混練が困難
であり、成形性が低下し、また、隣接する磁石粉末同士
の接触が生じ易くなり、低空孔率、高機械的強度の磁石
が得られない。また、熱可塑性樹脂の含有量が多過ぎる
と、成形性は良好であるが、磁石の磁気特性が低下す
る。
【００３４】図１は、本発明の希土類ボンド磁石の断面
をモデル化して示す拡大断面図である。同図に示すよう
に、本発明の希土類ボンド磁石１において、結合樹脂で
ある熱可塑性樹脂３は、磁石粉末２の外面を覆い、隣接
する磁石粉末２同士が接触するのを阻止するような状態
（以下「樹脂被覆状態」という）で存在している。これ
により、熱可塑性樹脂の含有量が前述したように比較的
少ない量であっても、空孔率が低く、機械的強度が高
く、耐食性に優れた磁石が得られる。
をモデル化して示す拡大断面図である。同図に示すよう
に、本発明の希土類ボンド磁石１において、結合樹脂で
ある熱可塑性樹脂３は、磁石粉末２の外面を覆い、隣接
する磁石粉末２同士が接触するのを阻止するような状態
（以下「樹脂被覆状態」という）で存在している。これ
により、熱可塑性樹脂の含有量が前述したように比較的
少ない量であっても、空孔率が低く、機械的強度が高
く、耐食性に優れた磁石が得られる。
【００３５】このような熱可塑性樹脂の状態は、希土類
ボンド磁石の製造過程において、希土類ボンド磁石用組
成物（磁石粉末および結合樹脂等の混合物）の混練条
件、その混練物（コンパウンド）の成形条件等の設定に
より得ることができる。
ボンド磁石の製造過程において、希土類ボンド磁石用組
成物（磁石粉末および結合樹脂等の混合物）の混練条
件、その混練物（コンパウンド）の成形条件等の設定に
より得ることができる。
【００３６】３．酸化防止剤 酸化防止剤は、希土類ボンド磁石用組成物を混練する際
等に、希土類磁石粉末の酸化（劣化、変質）や結合樹脂
の酸化（希土類磁石粉末の金属成分が触媒として働くこ
とにより生じる）を防止するために該組成物中に添加さ
れる添加剤である。この添加量は、例えば、０．０５〜
２．５wt％程度である。この酸化防止剤の添加により、
次のような効果が得られる。
等に、希土類磁石粉末の酸化（劣化、変質）や結合樹脂
の酸化（希土類磁石粉末の金属成分が触媒として働くこ
とにより生じる）を防止するために該組成物中に添加さ
れる添加剤である。この添加量は、例えば、０．０５〜
２．５wt％程度である。この酸化防止剤の添加により、
次のような効果が得られる。
【００３７】まず第１に、希土類磁石粉末および結合樹
脂の酸化を防止し、希土類磁石粉末の表面に対する結合
樹脂の良好な濡れ性を維持するので、少ない結合樹脂量
で前述した樹脂被覆状態を得易い。
脂の酸化を防止し、希土類磁石粉末の表面に対する結合
樹脂の良好な濡れ性を維持するので、少ない結合樹脂量
で前述した樹脂被覆状態を得易い。
【００３８】第２に、希土類磁石粉末の酸化を防止し、
磁石の磁気特性の向上に寄与するとともに、希土類ボン
ド磁石用組成物の混練時、成形時における熱的安定性の
向上に寄与し、少ない結合樹脂量で良好な成形性を確保
することができる。
磁石の磁気特性の向上に寄与するとともに、希土類ボン
ド磁石用組成物の混練時、成形時における熱的安定性の
向上に寄与し、少ない結合樹脂量で良好な成形性を確保
することができる。
【００３９】この酸化防止剤は、希土類ボンド磁石用組
成物の混練時や成形時等の中間工程において揮発した
り、変質したりするので、製造された希土類ボンド磁石
中には、その一部が残留した状態で存在している。従っ
て、希土類ボンド磁石中の酸化防止剤の含有量は、希土
類ボンド磁石用組成物中の酸化防止剤の添加量に対し、
１０〜９０％程度、特に２０〜８０％程度となる。この
酸化防止剤は、前述したように、磁石の製造時における
希土類磁石粉末および結合樹脂の酸化を防止するのみな
らず、得られた磁石の耐食性の向上にも寄与する。
成物の混練時や成形時等の中間工程において揮発した
り、変質したりするので、製造された希土類ボンド磁石
中には、その一部が残留した状態で存在している。従っ
て、希土類ボンド磁石中の酸化防止剤の含有量は、希土
類ボンド磁石用組成物中の酸化防止剤の添加量に対し、
１０〜９０％程度、特に２０〜８０％程度となる。この
酸化防止剤は、前述したように、磁石の製造時における
希土類磁石粉末および結合樹脂の酸化を防止するのみな
らず、得られた磁石の耐食性の向上にも寄与する。
【００４０】酸化防止剤としては、希土類磁石粉末等の
酸化を防止または抑制し得るものであればいかなるのも
でもよく、例えば、アミン系化合物、アミノ酸系化合
物、ニトロカルボン酸類、ヒドラジン化合物、シアン化
合物、硫化物等の、磁石粉末表面を不活性化させるキレ
ート化剤が好適に使用される。なお、酸化防止剤の種
類、組成等については、これらのものに限定されないこ
とは言うまでもない。
酸化を防止または抑制し得るものであればいかなるのも
でもよく、例えば、アミン系化合物、アミノ酸系化合
物、ニトロカルボン酸類、ヒドラジン化合物、シアン化
合物、硫化物等の、磁石粉末表面を不活性化させるキレ
ート化剤が好適に使用される。なお、酸化防止剤の種
類、組成等については、これらのものに限定されないこ
とは言うまでもない。
【００４１】また、本発明の希土類ボンド磁石には、必
要に応じ、例えば、結合樹脂を可塑化する可塑剤（例え
ば、ステアリン酸塩、脂肪酸）、潤滑剤（例えば、シリ
コーンオイル、各種ワックス、アルミナ、シリカ、チタ
ニア等の各種無機潤滑剤）、その他成形助剤等の各種添
加剤を含有していてもよい。
要に応じ、例えば、結合樹脂を可塑化する可塑剤（例え
ば、ステアリン酸塩、脂肪酸）、潤滑剤（例えば、シリ
コーンオイル、各種ワックス、アルミナ、シリカ、チタ
ニア等の各種無機潤滑剤）、その他成形助剤等の各種添
加剤を含有していてもよい。
【００４２】このような本発明の希土類ボンド磁石にお
いて、空孔率（空孔４の存在比率）は、２ vol％以下で
あるのが好ましく、１．５ vol％以下であるのがより好
ましい。空孔率が２ vol％を超えると、熱可塑性樹脂の
組成、含有量等の他の条件によっては、磁石の機械的強
度および耐食性が低下するおそれがある。
いて、空孔率（空孔４の存在比率）は、２ vol％以下で
あるのが好ましく、１．５ vol％以下であるのがより好
ましい。空孔率が２ vol％を超えると、熱可塑性樹脂の
組成、含有量等の他の条件によっては、磁石の機械的強
度および耐食性が低下するおそれがある。
【００４３】なお、本発明の希土類ボンド磁石の形状、
寸法等は特に限定されず、例えば、形状に関しては、例
えば、円柱状、角柱状、円筒状、円弧状、平板状、湾曲
板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大きさ
も、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさの
ものが可能である。
寸法等は特に限定されず、例えば、形状に関しては、例
えば、円柱状、角柱状、円筒状、円弧状、平板状、湾曲
板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大きさ
も、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさの
ものが可能である。
【００４４】本発明の希土類ボンド磁石は、例えば次の
ようにして製造される。
ようにして製造される。
【００４５】前述した希土類磁石粉末と、熱可塑性樹脂
と、好ましくは酸化防止剤とを含む希土類ボンド磁石用
組成物（混合物）を混練機等を用いて十分に混練し、こ
の混練物（コンパウンド）を押出成形機により、熱可塑
性樹脂の溶融温度以上の温度（例えば、ポリアミド系の
場合、１２０〜２３０℃の温度）に加熱しつつ押出成形
し、冷却後、所望の長さに切断して希土類ボンド磁石と
される。
と、好ましくは酸化防止剤とを含む希土類ボンド磁石用
組成物（混合物）を混練機等を用いて十分に混練し、こ
の混練物（コンパウンド）を押出成形機により、熱可塑
性樹脂の溶融温度以上の温度（例えば、ポリアミド系の
場合、１２０〜２３０℃の温度）に加熱しつつ押出成形
し、冷却後、所望の長さに切断して希土類ボンド磁石と
される。
【００４６】また、他の方法として、前述した希土類磁
石粉末と、熱可塑性樹脂と、好ましくは酸化防止剤とを
含む希土類ボンド磁石用組成物（コンパウンド）をプレ
ス金型中に充填し、熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度
（例えば、ポリアミド系の場合、１８０〜２００℃の温
度）に加熱しつつ、例えば０．５〜３．０t/cm2 程度の
圧力で加圧して、圧縮成形し、所望形状の希土類ボンド
磁石とされる。
石粉末と、熱可塑性樹脂と、好ましくは酸化防止剤とを
含む希土類ボンド磁石用組成物（コンパウンド）をプレ
ス金型中に充填し、熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度
（例えば、ポリアミド系の場合、１８０〜２００℃の温
度）に加熱しつつ、例えば０．５〜３．０t/cm2 程度の
圧力で加圧して、圧縮成形し、所望形状の希土類ボンド
磁石とされる。
【００４７】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。
る。
【００４８】（実施例１〜１３）下記組成、、、
、、の６種の希土類磁石粉末と、下記Ａ、Ｂ、Ｃ
の３種の熱可塑性樹脂（結合樹脂）と、ヒドラジン系酸
化防止剤とを用意し、これらを所定の組み合わせで混合
した。この混合物を、下記表１、表２に示す条件で混練
し、得られたコンパウンドにより同表に示す成形条件で
成形して、本発明の希土類ボンド磁石を得た。得られた
磁石の形状、寸法、組成、状態、特性を下記表３、表４
に示す。
、、の６種の希土類磁石粉末と、下記Ａ、Ｂ、Ｃ
の３種の熱可塑性樹脂（結合樹脂）と、ヒドラジン系酸
化防止剤とを用意し、これらを所定の組み合わせで混合
した。この混合物を、下記表１、表２に示す条件で混練
し、得られたコンパウンドにより同表に示す成形条件で
成形して、本発明の希土類ボンド磁石を得た。得られた
磁石の形状、寸法、組成、状態、特性を下記表３、表４
に示す。
【００４９】急冷Ｎｄ12Ｆｅ82Ｂ6 粉末（平均粒径＝
１９μm ） 急冷Ｎｄ8 Ｐｒ4 Ｆｅ82Ｂ6 粉末（平均粒径＝１８μ
m ） 急冷Ｎｄ12Ｆｅ78Ｃｏ4 Ｂ6 粉末（平均粒径＝２０μ
m ） Ｓｍ（Ｃｏ0.604 Ｃｕ0.06Ｆｅ0.32Ｚｒ0.016)8.3 粉
末（平均粒径＝２２μm） Ｓｍ2 Ｆｅ17Ｎ3 粉末（平均粒径＝２μm ） ＨＤＤＲ法による異方性Ｎｄ13Ｆｅ69Ｃｏ11Ｂ6 Ｇａ
1 粉末（平均粒径＝３０μm ） Ａ．ポリアミド（ナイロン１２）、融点：１７５℃ Ｂ．液晶ポリマー、融点：１８０℃ Ｃ．ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、融点：２
８０℃ なお、表３、表４中の樹脂の状態は、得られた希土類ボ
ンド磁石を切断し、その切断面に対し電子顕微鏡写真
（倍率１００倍）を撮影し、これに基づいて評価した。
１９μm ） 急冷Ｎｄ8 Ｐｒ4 Ｆｅ82Ｂ6 粉末（平均粒径＝１８μ
m ） 急冷Ｎｄ12Ｆｅ78Ｃｏ4 Ｂ6 粉末（平均粒径＝２０μ
m ） Ｓｍ（Ｃｏ0.604 Ｃｕ0.06Ｆｅ0.32Ｚｒ0.016)8.3 粉
末（平均粒径＝２２μm） Ｓｍ2 Ｆｅ17Ｎ3 粉末（平均粒径＝２μm ） ＨＤＤＲ法による異方性Ｎｄ13Ｆｅ69Ｃｏ11Ｂ6 Ｇａ
1 粉末（平均粒径＝３０μm ） Ａ．ポリアミド（ナイロン１２）、融点：１７５℃ Ｂ．液晶ポリマー、融点：１８０℃ Ｃ．ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、融点：２
８０℃ なお、表３、表４中の樹脂の状態は、得られた希土類ボ
ンド磁石を切断し、その切断面に対し電子顕微鏡写真
（倍率１００倍）を撮影し、これに基づいて評価した。
【００５０】また、表３、表４中の機械的強度は、別途
に外径１５mm、高さ３mmの試験片を無磁場で、表１、表
２に示す金型温度、１．５t/cm2 の圧力でプレス成形
し、剪断打ち抜き法により評価した。
に外径１５mm、高さ３mmの試験片を無磁場で、表１、表
２に示す金型温度、１．５t/cm2 の圧力でプレス成形
し、剪断打ち抜き法により評価した。
【００５１】また、表３、表４中の耐食性は、得られた
希土類ボンド磁石に対し、恒温恒湿槽により８０℃、９
０％RHの条件で加速試験を行い、錆びの発生までの時間
により、◎、○、△、×の４段階で評価した。
希土類ボンド磁石に対し、恒温恒湿槽により８０℃、９
０％RHの条件で加速試験を行い、錆びの発生までの時間
により、◎、○、△、×の４段階で評価した。
【００５２】（比較例１、２）前記組成の希土類磁石
粉末と、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）との混合物を、
下記表２に示す条件で混練し、得られたコンパウンドに
より同表に示す成形条件で成形し、この成形体を１５０
℃で１時間熱処理して樹脂硬化を行い、希土類ボンド磁
石を得た。得られた磁石の形状、寸法、組成、状態、特
性を下記表４に示す。なお、表４中の樹脂の状態、機械
的強度（ただし、試験片のプレス成形時の温度は室温、
圧力は７t/cm2 ）、耐食性の評価は、前記実施例と同様
にして行った。
粉末と、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）との混合物を、
下記表２に示す条件で混練し、得られたコンパウンドに
より同表に示す成形条件で成形し、この成形体を１５０
℃で１時間熱処理して樹脂硬化を行い、希土類ボンド磁
石を得た。得られた磁石の形状、寸法、組成、状態、特
性を下記表４に示す。なお、表４中の樹脂の状態、機械
的強度（ただし、試験片のプレス成形時の温度は室温、
圧力は７t/cm2 ）、耐食性の評価は、前記実施例と同様
にして行った。
【００５３】（比較例３）前記組成の希土類磁石粉末
と、前記Ａの熱可塑性樹脂との混合物を、下記表２に示
す条件で混練し、得られたコンパウンドにより同表に示
す成形条件で成形し、この成形体を１５０℃で１時間熱
処理して樹脂硬化を行い、希土類ボンド磁石を得た。得
られた磁石の形状、寸法、組成、状態、特性を下記表４
に示す。なお、表４中の樹脂の状態、機械的強度、耐食
性の評価は、前記実施例と同様にして行った。
と、前記Ａの熱可塑性樹脂との混合物を、下記表２に示
す条件で混練し、得られたコンパウンドにより同表に示
す成形条件で成形し、この成形体を１５０℃で１時間熱
処理して樹脂硬化を行い、希土類ボンド磁石を得た。得
られた磁石の形状、寸法、組成、状態、特性を下記表４
に示す。なお、表４中の樹脂の状態、機械的強度、耐食
性の評価は、前記実施例と同様にして行った。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
【表４】
【００５８】各表に示すように、実施例１〜１３の希土
類ボンド磁石は、いずれも、空孔率が低く、成形性、磁
気特性、耐食性に優れ、機械的強度も高いものであるこ
とが確認された。
類ボンド磁石は、いずれも、空孔率が低く、成形性、磁
気特性、耐食性に優れ、機械的強度も高いものであるこ
とが確認された。
【００５９】これに対し、比較例１の希土類ボンド磁石
は、磁石粉末と結合樹脂との結合が不十分であったた
め、磁気特性の測定の際に作用する衝撃により磁石粉末
が脱落し、耐食性も低く、実用に耐え得ないものであっ
た。
は、磁石粉末と結合樹脂との結合が不十分であったた
め、磁気特性の測定の際に作用する衝撃により磁石粉末
が脱落し、耐食性も低く、実用に耐え得ないものであっ
た。
【００６０】また、比較例２では、磁石の外面に樹脂が
しみ出すという異常が発生した。
しみ出すという異常が発生した。
【００６１】また、比較例３では、混合物の混練が困難
であり、磁石粉末の酸化が著しく、発火を生じた。
であり、磁石粉末の酸化が著しく、発火を生じた。
【００６２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の希土類ボン
ド磁石によれば、結合樹脂として用いられる熱可塑性樹
脂が、希土類磁石粉末の外面を覆い、隣接する希土類磁
石粉末同士が接触するのを阻止するように存在している
ことにより、少ない樹脂量で、成形性、耐食性に優れ、
機械的強度が高く、磁気特性に優れた希土類ボンド磁石
を提供することができる。
ド磁石によれば、結合樹脂として用いられる熱可塑性樹
脂が、希土類磁石粉末の外面を覆い、隣接する希土類磁
石粉末同士が接触するのを阻止するように存在している
ことにより、少ない樹脂量で、成形性、耐食性に優れ、
機械的強度が高く、磁気特性に優れた希土類ボンド磁石
を提供することができる。
【図１】本発明の希土類ボンド磁石の断面をモデル化し
て示す拡大断面図である。
て示す拡大断面図である。
１ 希土類ボンド磁石 ２ 磁石粉末 ３ 熱可塑性樹脂 ４ 空孔
Claims (10)
- 【請求項１】 希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂とを含む
希土類ボンド磁石であって、 前記熱可塑性樹脂の含有量が１〜５wt％であり、 前記熱可塑性樹脂が前記希土類磁石粉末の外面を覆い、
隣接する希土類磁石粉末同士が接触するのを阻止するよ
うに存在していることを特徴とする希土類ボンド磁石。 - 【請求項２】 酸化防止剤を含有する請求項１に記載の
希土類ボンド磁石。 - 【請求項３】 空孔率が２ vol％以下である請求項１ま
たは２に記載の希土類ボンド磁石。 - 【請求項４】 前記熱可塑性樹脂は、融点が４００℃以
下のものである請求項１ないし３のいずれかに記載の希
土類ボンド磁石。 - 【請求項５】 前記熱可塑性樹脂は、前記希土類磁石粉
末の表面に対する濡れ性が良好なものである請求項１な
いし４のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。 - 【請求項６】 前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、液晶
ポリマーまたはポリフェニレンサルファイドである請求
項１ないし４のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。 - 【請求項７】 前記希土類磁石粉末は、Ｓｍを主とする
希土類元素と、Ｃｏを主とする遷移金属とを基本成分と
するものである請求項１ないし６のいずれかに記載の希
土類ボンド磁石。 - 【請求項８】 前記希土類磁石粉末は、Ｒ（ただし、Ｒ
はＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）と、Ｆｅ
を主とする遷移金属と、Ｂとを基本成分とするものであ
る請求項１ないし６のいずれかに記載の希土類ボンド磁
石。 - 【請求項９】 前記希土類磁石粉末は、Ｓｍを主とする
希土類元素と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｎを主とす
る格子間元素とを基本成分とするものである請求項１な
いし６のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。 - 【請求項１０】 前記希土類磁石粉末は、請求項７、８
および９に記載の希土類磁石粉末のうちの少なくとも２
種を混合したものである請求項１ないし６のいずれかに
記載の希土類ボンド磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8290647A JPH09223616A (ja) | 1995-11-09 | 1996-10-31 | 希土類ボンド磁石 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-291487 | 1995-11-09 | ||
| JP29148795 | 1995-11-09 | ||
| JP8290647A JPH09223616A (ja) | 1995-11-09 | 1996-10-31 | 希土類ボンド磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223616A true JPH09223616A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=26558165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8290647A Pending JPH09223616A (ja) | 1995-11-09 | 1996-10-31 | 希土類ボンド磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09223616A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100368674B1 (ko) * | 1999-06-02 | 2003-01-24 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 희토류 본드 자석, 희토류 본드 자석용 조성물 및 희토류본드 자석의 제조방법 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP8290647A patent/JPH09223616A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100368674B1 (ko) * | 1999-06-02 | 2003-01-24 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 희토류 본드 자석, 희토류 본드 자석용 조성물 및 희토류본드 자석의 제조방법 |
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