JPH11111514A

JPH11111514A - 希土類系ボンド磁石用粉末及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11111514A
Application number: JP9271161A
Authority: JP
Inventors: Ishiyuu Chiyou; 為衆張; Hideki Sendai; 英毅千代; Kotaro Yano; 幸太郎矢野; Yasuo Saito; 康夫斉藤; Keiji Kawasaki; 計二川崎
Original assignee: Showa Denko KK; Showa Highpolymer Co Ltd
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで、ボンド磁石の磁気特性を損なう
ことなく、屈折率の上昇に基づく二酸化珪素被膜の緻密
性が高められ、耐酸化性が向上した希土類系ボンド磁石
用粉末およびその製造方法を提供すること。【解決手段】１１５０〜１２５０ｃｍ^-1と１０００〜
１１００ｃｍ^-1との赤外吸収スペクトルの吸収ピーク強
度の比Ｉ（Ｉ＝Ｉ₁／Ｉ₂。但しＩ₁は１１５０〜１２５
０ｃｍ^-1の吸収ピーク強度であり、Ｉ₂は１０００〜１
１００ｃｍ^-1の吸収ピーク強度である）が、０.２以上
であり、かつ屈折率ｎ²⁰ _Dが１.４３５以上である二酸化
珪素被膜に被覆されている希土類系ボンド磁石用粉末。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐酸化性に優れた
希土類系ボンド磁石用粉末およびその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボンド磁石は寸法精度が高く、
複雑な形状の磁石を容易に製造できるところから、電気
電子部品として広く使用されている。その中でも、希土
類系のボンド磁石は、比較的安価で高い磁気特性を有し
ており、利用製品が増加している。

【０００３】このようなボンド磁石を形成するための希
土類系のボンド磁石用粉末は、空気中で酸化されやす
く、高温高湿環境下では保存することができないという
欠点がある。また、該粉末を用いて形成したボンド磁石
も高温高湿環境下で使用すると酸化され、磁気特性が低
下することが知られている。このため、希土類系ボンド
磁石用粉末に、（ｉ）防錆油により表面処理を施す方
法、（ii）燐酸塩等により化成処理を施す方法、（ii
i）ポリオレフィン、ポリスチレン等の高分子保護被膜
を形成する方法、或は、（iv）ゾル−ゲル反応により、
二酸化珪素の保護被膜を形成する方法等が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（ｉ）
防錆剤による表面処理の方法では、十分な耐酸化性が得
られず、（ii）燐酸塩等による化成処理の方法では、磁
気特性が低下する課題があることが知られている。ま
た、（iii）高分子保護被膜については比較的低温の条
件でも熱による劣化が起こり耐酸化性を失うため、使用
する環境条件に限界があり、また保護機能を発揮するに
は、通常１０μｍ以上の厚さが必要となるため、ボンド
磁石中での磁石粉末の実効的体積分率が下がり、ボンド
磁石の磁気特性が低下する点等の課題がある。（iv）ゾ
ル−ゲル反応による二酸化珪素保護被膜は、ゲルコーテ
ィング膜を形成した後、高温加熱焼成による被膜の形成
が必要である（特開平８−１１１３０６号公報）。この
場合、一般に該膜は０.１μｍ以上の厚い膜を形成して
もガスバリアー性は良化せず、かえってクラックが発生
し問題になる（特開平６−９３１２０号公報）ことが知
られている。また、高温加熱焼成によって磁性粉への酸
化を促進させ、せっかく形成した膜に亀裂や剥離をもた
らす恐れもあり、耐酸化性に優れた保護被膜の形成には
多くの課題が残されている。

【０００５】ここで、ゾル−ゲル法等の慣用の方法で得
られる実用的な二酸化珪素被膜は、加熱を経て形成さ
れ、１１５０〜１２５０ｃｍ^-1と１０００〜１１００ｃ
ｍ^-1との赤外吸収スペクトルの吸収ピーク強度比Ｉ（Ｉ
＝Ｉ₁／Ｉ₂。但し、Ｉ₁は１１５０〜１２５０ｃｍ^-1の
吸収ピーク強度であり、Ｉ₂は１０００〜１１００ｃｍ^-
¹の吸収ピーク強度である）が、一般に０.２未満であ
る。そして、Ｉの値は、一般に加熱焼成により小さくな
る傾向があることが知られている。〔例えば、Ｃ．Ｆｅ
ｆｆｅｒｅｙＢｒｉｎｋｅｒ，Ｓｏｌ−ＧｅｌＳｃ
ｉｅｎｃｅ，５８７，ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ
（１９９０）参照〕。

【０００６】この加熱焼成により、化学結合或は官能基
が変化し、二酸化珪素膜の親水性、親油性等の物性が変
化することが知られている。一方、慣用の方法で加熱焼
成をしないで得られる二酸化珪素は、ある程度の１１５
０〜１２５０ｃｍ^-1の吸収ピークを示すが、屈折率ｎ²⁰
_Dが１.４３５未満であり、緻密性が低く、実用的でない
ことが知られている。ここで、一般に二酸化珪素膜の緻
密性と屈折率には正の相関があるとされている。

【０００７】したがって本発明の目的は、低コストで、
ボンド磁石の磁気特性を損なうことなく、屈折率の上昇
に基づく二酸化珪素被膜の緻密性が高められ、耐酸化性
が向上した希土類系ボンド磁石用粉末およびその製造方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、上記のような従来の課題を解決することができ
た。すなわち本発明は、希土類系合金粉末の表面と、シ
ラン化合物を含む二酸化珪素被膜形成用組成物とを接触
させ、高温加熱処理することなく、前記表面に二酸化珪
素の被膜を形成させたことを特徴とする希土類系ボンド
磁石用粉末を提供するものである。また本発明は、とく
に１１５０〜１２５０ｃｍ^-1と１０００〜１１００ｃｍ
^-1との赤外吸収スペクトルの吸収ピーク強度の比Ｉ（Ｉ
＝Ｉ₁／Ｉ₂。但しＩ₁は１１５０〜１２５０ｃｍ^-1の吸
収ピーク強度であり、Ｉ₂は１０００〜１１００ｃｍ^-1
の吸収ピーク強度である）が、０.２以上であり、かつ
屈折率ｎ²⁰ _Dが１.４３５以上である二酸化珪素被膜に被
覆されている希土類系ボンド磁石用粉末を提供するもの
である。さらに本発明は、イ）シラン化合物；ロ）水；ハ）アルカリ；およびニ）有機溶媒を含み、有機溶媒／水の容積比が１〜９の範囲であり、
かつ珪素濃度が０.０００１〜５モル／リットルの範囲
である二酸化珪素被膜成形用組成物に、希土類系合金粉
末を接触させ、前記希土類系合金粉末の表面に二酸化珪
素被膜を形成することを特徴とする希土類系ボンド磁石
用粉末の製造方法を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明における二酸化珪素被膜
は、液相での堆積法が有用であることを本発明者らは見
出した。液相での二酸化珪素の堆積法としては、下記の
方法が提案されており、用いることができる。

【００１０】二酸化珪素を過飽和状態まで溶解した
珪フッ酸水溶液に、基材を浸漬し溶液中で二酸化珪素被
膜を形成する（特開昭５７−１９６７４４号公報）。疎水性官能基を有するアルコキシシランを加水分解
した液に、基材を浸漬し、溶液中で二酸化珪素被膜を形
成する（特開平７−１９６３４２号公報）。二酸化珪素微粒子を分散させたエタノールに、テト
ラエトキシシランを加えた後、アンモニア／エタノール
液を加え、二酸化珪素粒子を粒成長させる〔化学工学論
文集Ｖｏｌ．２１Ｎｏ．５,８７９〜８８５（１９
９５）〕。特定の条件のテトラエトキシシラン及びアルカリを
含む水溶液に、基材を浸漬し、溶液中で二酸化珪素被膜
を形成する（特願平８−６０８９３）。特定の条件の珪酸及びアルカリを含む水−有機溶媒
組成物液に、基材を浸漬し、溶液中で二酸化珪素被膜を
形成する（特願平８−２６４４３９）。

【００１１】本発明者らは、上記の方法の中で、及
びの方法が特に本発明に好ましいことを見出した。即
ち、希土類系合金粉末は、耐酸化性に乏しいため、の
方法での腐食性を有する珪フッ酸水溶液に浸漬すること
は好ましくない。の方法ではボンド磁石用粉末のよう
な数十μｍ〜数百μｍの粒径の基材に適用すると二酸化
珪素の微粒子が液中に生成し製品中に混入する可能性が
ある。

【００１２】、及びについて、前記の目的を達成
するために更に検討した結果、本発明者らは、イ）シラ
ン化合物、ロ）水、ハ）アルカリ、ニ）有機溶媒、及び
これらの反応生成物を主成分とする組成物であって、珪
素の濃度が０.０００１〜５モル／リットルであり、か
つ有機溶媒／水の容積比が１〜９、好ましくは２〜５の
範囲にある二酸化珪素被膜形成用組成物に、希土類系合
金粉末を接触させることにより、とくに好適に本発明の
希土類系ボンド磁石用粉末が得られることを見出した。
この方法によれば、希土類系合金粉末を発錆させること
なく、その表面に緻密で形状追随性の良い連続した被膜
を平均膜厚として０．０１〜２μm、好ましくは０．０
５〜０．５μｍで形成できる。

【００１３】被膜は薄くなればそのバリアー性は当然低
減するが、上記範囲の平均膜厚で良好な性能を示す。上
記範囲外の膜厚でも、必要とする耐酸化性とを考慮して
適宜採用できることは勿論である。

【００１４】本発明で使用される希土類系合金粉末とし
てはとくに制限されないが、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系粉末が好
適である。希土類系合金粉末は、粉砕磁石粉末、液体急
冷法による等方性磁石粉末、水素処理法による異方性磁
石粉末のいずれの磁石粉末でもよいが、本発明の希土類
系ボンド磁石用粉末は、特に耐酸化性が劣る粉砕磁石粉
末または水素処理法による異方性磁石粉末を希土類系合
金粉末として用いた場合、一層の効果の発現が認められ
る。

【００１５】次に、二酸化珪素被膜形成用組成物（以
下、単に組成物という）について説明する。組成物は、
珪酸を生成し得るシラン化合物例えば、アルコキシシラ
ンＳｉＲ'_n（ＯＲ）_4-n（式中、Ｒ、Ｒ'は炭化水素基、
ｎは０〜３であり、具体的にはテトラメトキシシラン、
テトラエトキシシラン、テトラノーマルプロポキシシラ
ン、テトライソプロポキシシラン、テトラノーマルプト
キシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエチルジ
エトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン等であ
る）に水、アルカリ、有機溶媒を添加し、撹拌し、加水
分解反応を進めることにより得られる。この方法は取り
扱い或は操作が容易で、実用的であり好ましい。中でも
テトラエトキシシランやエチルトリエトキシシラン、ジ
メチルジメトキシシランは好ましい材料である。また、
ハロゲン化シランに水、アルカリ、有機溶媒を添加し、
加水分解する方法も好ましく、さらに、水ガラスにアル
カリ、有機溶媒を添加する方法や、水ガラスを陽イオン
交換樹脂にて処理し、アルカリ、有機溶媒を添加する方
法を用いても、組成物を得ることができる。原料として
用いるシラン化合物は、アルコキシシラン、ハロゲン化
シラン、水ガラスは特に制限はなく、工業用或は試薬と
して広く一般に用いられているものでよいが、好ましく
はより高純度のものが適している。また、シラン化合物
は上記化合物の混合物であってもよい。

【００１６】組成物におけるシラン化合物の量に特に制
限はないが、好ましくは珪素の濃度として０.０００１
〜５モル／リットルの範囲である。珪素濃度が０.００
０１モル／リットル未満では二酸化珪素被膜の堆積速度
が極めて遅く実用的ではない。また、５モル／リットル
を超えると、被膜を形成せずに、二酸化珪素粒子が組成
物液中に生成する場合がある。

【００１７】珪素濃度は、シラン化合物の原料、例えば
テトラエトキシシランの添加量より算出できるが、組成
物を原子吸光分析により測定することもできる。測定
は、珪素の波長２５１.６ｎｍのスペクトルを分析線と
し、フレームはアセチレン／亜酸化窒素によるものを用
いるとよい。

【００１８】組成物に用いられる水は、特に制限しない
が、好ましくは濾過等により粒子を除去した水である。
水中に粒子が含まれると、製品中に不純物として混入す
るので好ましくない。

【００１９】組成物において、有機溶媒／水は容積比で
１〜９の範囲で使用できる。この範囲を外れると成膜で
きなかったり、成膜速度が極端に落ちる場合がある。更
に、好ましくは、有機溶媒／水の容積比が２〜５の範囲
である。有機溶媒／水の容積比が２〜５の範囲では、用
いるアルカリの種類が限定されない。これを外れる範
囲、即ち有機溶媒／水容積比が１以上２未満或は５超９
以下では、アルカリ金属を含まないアルカリ、例えばア
ンモニア、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム等
を用いれば成膜が出来る。

【００２０】本発明の組成物に用いられるアルカリは特
に限定しないが、例えばアンモニア；水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素ア
ンモニウム等の無機アルカリ塩；モノメチルアミン、ジ
メチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、
ジエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、アニリ
ン、コリン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イド、グアニジン等の有機アルカリ；炭酸アンモニウム
等の無機酸のアンモニウム塩；蟻酸アンモニウム、酢酸
アンモニウム等の有機酸のアンモニウム塩；蟻酸モノメ
チルアミン、酢酸ジメチルアミン、乳酸ピリジン、グア
ニジノ酢酸、酢酸アニリン等の有機酸の有機アルカリ塩
を用いることができる。中でも、アンモニア、炭酸アン
モニウム、炭酸水素アンモニウム、蟻酸アンモニウム、
酢酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ムが特に好ましい。アルカリは、これらのうち１種を単
独でも、また２種類以上組み合わせて用いてもよい。本
発明で用いられるアルカリには特に制限はなく、工業用
或は試薬として広く一般に用いられているものでよい
が、好ましくはより高純度のものが適している。

【００２１】成膜速度を上げるには、成膜温度を上げる
ことが有効である。この場合には、成膜温度で揮発、分
解しにくいアルカリ、及び有機溶媒を用いることが好ま
しい。

【００２２】組成物におけるアルカリの添加量は、例え
ば炭酸ナトリウムの場合０.００１モル／リットル程度
の微量添加で成膜可能であるが、３モル／リットル程度
の大量の添加を行っても構わない。しかし、固形アルカ
リを溶解しない量を添加すると、希土類系合金粉末中に
不純物として混入するので好ましくない。好ましい添加
量としては０.００５〜１モル／リットルの範囲であ
る。アルカリ金属を主成分として含まないアルカリを用
いることにより、アルカリ金属含有量の少ない希土類系
ボンド磁石用粉末を作成できる。中でも、成膜速度、残
留物除去のしやすさから、アンモニア、炭酸アンモニウ
ム、炭酸水素アンモニウムが特に好ましい。

【００２３】有機溶媒としては、組成物を均一溶液にす
るものが好ましい。例えば、メタノール、エタノール、
プロパノール、ペンタノール等のアルコール類、テトラ
ヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル・アセ
タール類、アセトアルデヒド、アセトン、ジアセトンア
ルコール、メチルエチルケトン等のケトン類、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコ
ール等の多価アルコール誘導体等を用いることができ
る。中でもメタノール、エタノール、プロパノール、ペ
ンタノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサ
ン、アセトンが好ましく、特にエタノールが好ましい。
有機溶媒は、これらのうち１種を単独でも、また２種類
以上組み合わせて用いてもよい。本発明で用いられる有
機溶媒は、工業用或は試薬として広く一般に用いられる
ものでよいが、好ましくはより高純度のものが適してい
る。

【００２４】組成物の調製は上記のとおりであるが、具
体的には、所定の量のアルカリと水を有機溶媒に添加、
撹拌した後、テトラエトキシシランを添加、撹拌する等
が挙げられる。これらの混合の順番は何れが先でも被膜
形成が可能である。水とテトラエトキシシランを混合す
る際、双方とも有機溶媒で希釈することが反応の制御性
の点で好ましい。

【００２５】次いで、上記組成物を用いて希土類系合金
粉末との接触について説明する。基本的には、希土類系
合金粉末を組成物に浸漬し、所定温度に保持しておくこ
とにより二酸化珪素被膜を形成できる。組成物を予め調
整しておき、その中に希土類系合金粉末を投入し、二酸
化珪素被膜を堆積させる方法、希土類系合金粉末を容器
に入れておき、組成物の原料をそこに次々に投入する方
法等の一般的な手法を用いることができる。組成物の原
料、希土類系合金粉末を投入する順番は、何れが先でも
被膜形成が可能である。従来のゾル−ゲル反応による二
酸化珪素被膜の形成では、例えば４００℃以上の高温加
熱処理を必要としていたが、本発明においては、二酸化
珪素被膜が組成物と希土類系合金粉末との単なる接触に
より形成されるため、従来のような高温加熱処理を必要
としない。したがって、本発明でいう“高温加熱処理す
ることなく”とは、二酸化珪素被膜を形成するために焼
き付け等の特別な高温加熱処理を必要としないことを意
味する。

【００２６】本発明者らは、希土類系合金粉末と溶媒と
水とアルカリにより懸濁液を作成した後、溶媒で希釈し
たテトラエトキシシランを経時的に投入すると、緻密性
の良好な二酸化珪素を形成でき、これにより工業的に有
用な連続プロセスを構成できることも見出した。

【００２７】二酸化珪素被膜は堆積により成長するの
で、成膜時間を長くすれば膜厚を厚くできる。勿論、組
成物中の珪素化合物が被膜の形成により大部分消費され
た場合には、成膜速度は著しく低下するが、消費された
珪素化合物相当分を順次添加することにより、連続して
実用的な成膜速度で被膜の堆積を行うことができる。ま
た、組成物中に希土類系合金粉末を所定時間保持し、珪
素成分を消費せしめ、二酸化珪素被膜を堆積させ、得ら
れた製品を系外に取り出した後、引き続いて二酸化珪素
被膜に消費された分の珪素成分を添加することにより、
該組成物を次の希土類系合金粉末への被膜堆積に用いる
ことが出来、生産性の高い連続プロセスを構築できる。

【００２８】二酸化珪素被膜の形成中の組成物の温度
は、特に限定しないが、１０℃〜８０℃の範囲、好まし
くは２０℃〜５０℃である。成膜温度が高い程成膜速度
が増加するが、高すぎると組成物中の成分の揮発のため
溶液組成を一定に保つことが困難になる。なお、１０℃
〜８０℃程度の加温は、上記でいう高温加熱処理には含
まれない。

【００２９】被膜形成後、固・液の分離を行う方法は、
濾過、遠心沈降、遠心分離等の一般的な分離方法を用い
ることが出来る。分離後乾燥を行う方法は、自然乾燥、
温風乾燥、真空乾燥、スプレードライ等の一般的な乾燥
法を用いることが出来る。

【００３０】かくして得られる二酸化珪素被膜は、１１
５０〜１２５０ｃｍ^-1の赤外吸収スペクトルの吸収ピー
ク強度の比Ｉ（Ｉ＝Ｉ₁／Ｉ₂。但し、Ｉ₁は１１５０〜
１２５０ｃｍ^-1の吸収ピーク強度であり、Ｉ₂は１００
０〜１１００ｃｍ^-1の吸収ピーク強度である）が、０.
２以上であり、かつ屈折率ｎ²⁰ _Dが１.４３５以上であ
り、耐酸化性の保護膜として良好な物性を有している。

【００３１】二酸化珪素被膜の膜厚及び屈折率の測定
は、本発明の希土類系ボンド磁石用粉末を作成する際に
組成物系内に共存させておいた、シリコンウエハー上に
形成される二酸化珪素被膜を用いて行うことが出来る。
このシリコンウエハーには、本発明の希土類系ボンド磁
石用粉末と同じ二酸化珪素被膜が形成されている。測定
は、エリプソメーターにより行う。膜厚測定に関しては
段差計を用いることもできる。また、二酸化珪素被膜の
赤外吸収スペクトルは、本発明の希土類系ボンド磁石用
粉末をＫＢｒ法により測定することによって得られる。

【００３２】本発明の希土類系ボンド磁石用粉末は、特
に焼成の必要はない。勿論、合金粉の許容加熱条件内
で、焼成して用いることも可能である。

【００３３】本発明の希土類系ボンド磁石用粉末は、樹
脂バインダーと混合し形成し、磁場中で着磁することに
より、ボンド磁石として使用することが出来る。

【００３４】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例によりさ
らに説明する。但し、本発明はこれらの例により限定さ
れるものではない。

【００３５】（実施例１）水２００ミリリットル及びエ
タノール（純正化学製）８００ミリリットルの混合液中
に撹拌しながら、炭酸水素ナトリウム２グラム（純正化
学製）を投入溶解させた後、テトラエトキシシラン２０
ミリリットルを投入し、二酸化珪素被膜形成用組成物を
調整した。作成は、温度条件２０℃で行った。該二酸化
珪素被膜形成用組成物中に、ボンド磁石用のＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系合金粉末（ＭａｇｎｅｑｕｅｎｃｈＩｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．製ＭＱＰ−Ｂ）１２グラム
を投入し、温度条件２０℃にて、７０分間撹拌し、合金
粉末表面に二酸化珪素の被膜を堆積形成した。その後、
被膜形成用液より濾別し、水にて洗浄し、室温で乾燥
し、加熱焼成なしで本発明の希土類系ボンド磁石用粉末
を作成した。作成した粉末には発錆はなく、走査型電子
顕微鏡観察にて連続した被膜が形成されていることを確
認した。形成膜厚は、同時に投入したシリコンウエハー
の小片上に形成された膜を段差計（Ｓｌｏａｎ社製Ｄ
ｅｋｔａｋ３０３０）により測定することにより算出し
たところ、０.１μｍであった。形成した被膜の透過赤
外吸収スペクトル（日本分光製ＦＴＩＲ−８０００）
を測定したところ、１０００〜１２００ｃｍ^-1にＳｉ−
Ｏ−Ｓｉ伸縮振動由来の吸収が観察され、２８００〜３
０００ｃｍ^-1にＣ−Ｈ伸縮振動由来の吸収は観測され
ず、生成した被膜は二酸化珪素に同定された。更に、１
１５０〜１２５０ｃｍ^-1と１０００〜１１００ｃｍ^-1の
赤外吸収スペクトルの吸収ピーク強度の比Ｉ（Ｉ＝Ｉ₁
／Ｉ₂。但し、Ｉ₁は１１５０〜１２５０ｃｍ^-1の吸収ピ
ーク強度であり、Ｉ₂は１０００〜１１００ｃｍ^-1の吸
収ピーク強度である）が、０.４であった。形成した被
膜の屈折率をエリプソメーター（Ｕｌｖａｃ製Ｌａｓｓ
ｅｒＥｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒＥＳＭ−１Ａ）で測
定したところ、ｎ²⁰ _D＝１.４４６であった。

【００３６】（実施例２及び３）水２００ミリリットル
及びエタノール（純正化学製）８００ミリリットルの混
合液中に撹拌しながら、炭酸水素ナトリウム７.９グラ
ム（純正化学製）を投入溶解させた後、テトラエトキシ
シラン２０ミリリットルを投入し、二酸化珪素被膜形成
用組成物を調整した。該二酸化珪素被膜形成用組成物中
に、実施例１と同様にボンド磁石用のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系
合金粉末２１０グラムを投入し、温度条件２０℃にて、
８０分間及び１１０分間撹拌し、合金粉末表面に二酸化
珪素の被膜を堆積形成した。その後は、実施例１と同様
な操作で、加熱焼成なしで本発明の希土類系ボンド磁石
用粉末を作成した。作成した粉末には発錆はなく、走査
型電子顕微鏡観察にて連続した被膜が形成されているこ
とを確認した。形成膜厚は、同時に投入したシリコンウ
エハーの小片上に形成された膜厚から算出したところ、
各々０.０５μｍ及び０.１μｍであった。形成した被膜
の透過赤外吸収スペクトルから、同様に１０００〜１２
００ｃｍ^-1にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動由来の吸収が観察
され、２８００〜３０００ｃｍ^-1にＣ−Ｈ伸縮振動由来
の吸収は観測されず、生成した被膜は二酸化珪素に同定
された。更に、１１５０〜１２５０ｃｍ^-1と１０００〜
１１００ｃｍ^-1の赤外吸収スペクトルの吸収ピーク強度
の比Ｉは、０.４であった。形成した被膜の屈折率は、
各々ｎ²⁰ _D＝１.４４６であった。

【００３７】（実施例４）実施例１で作成した本発明の
希土類系ボンド磁石用粉末９７グラムに対して、予めア
セトンに溶かしたエポキシ樹脂を３グラム添加混合し、
乾燥した後、圧力５ｔ／ｃｍ²で常温圧縮成形し、１０
ｍ／ｍ角の正方形を作製し、この成形体をアルゴン雰囲
気中で温度１５０℃、３０分間保持の条件で樹脂硬化さ
せたところ、良好な成形体が得られた。

【００３８】（比較例１）ボンド磁石用のＮｄ−Ｆｅ−
Ｂ系合金粉末（ＭａｇｎｅｑｕｅｎｃｈＩｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．製ＭＱＰ−Ｂ）に対し、表面
処理することなく、未処理のままボンド磁石用粉末とし
た。

【００３９】（比較例２）１０００ミリリットルのイソ
プロピルアルコール（純正化学製）に、テトラエトキシ
シラン３２ミリリットルを投入し撹拌しながら、触媒と
して０.１ｗｔ％硝酸水溶液を１ｗｔ％添加し、一般的
にいわゆるゾル−ゲル法の表面処理液を作製した。該表
面処理液中に、ボンド磁石用のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉
末（ＭａｇｎｅｑｕｅｎｃｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ，Ｉｎｃ．製ＭＱＰ−Ｂ）１２グラムを投入し、温
度条件２０℃にて撹拌しながら浸漬し、合金粉末表面に
被膜を形成した。その後、被膜形成用液より濾別し、水
にて洗浄し、室温で乾燥し、ボンド磁石用粉末とした。
形成した被膜の透過赤外線吸収スペクトル（日本分光製
ＦＴＩＲ−８０００）を測定したところ、１１５０〜
１２５０ｃｍ^-1と１０００〜１１００ｃｍ^-1の赤外吸収
スペクトルの吸収ピーク強度の比Ｉは、０.７であっ
た。形成した被膜の屈折率をエリプソメーター（Ｕｌｖ
ａｃ製ＬａｓｓｅｒＥｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒＥＳ
Ｍ−１Ａ）で測定したところ、ｎ²⁰ _D＝１.４３０であ
り、被膜はＳｉ（ＯＨ）₄であると推定された。

【００４０】上記実施例１〜４及び比較例１〜２で得ら
れた希土類系ボンド磁石用粉末及びボンド磁石を、温度
６５℃、相対湿度９５％の高温高湿空気雰囲気中に９０
０時間保持し、外観、重量変化、磁気特性等を測定し、
耐酸化性を評価した。その結果を表１に示す。磁気特性
については、粉末の場合アクリル容器にて秤量し、まず
蝋で固めた。そして、２５ＫＯｅのパルス着磁を施した
後、振動試料型磁力計（理研電子（株）製）を用いて最
大印加磁界１５ＫＯｅで保持力や残留磁束密度を測定
し、初期状態に対して放置後の値を求め、その低下率を
算出した。成形体の場合は、成形体をそのまま着磁し、
同様な測定を行った。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１の結果から、本発明の希土類系ボンド
磁石粉末は、未処理のものは言うまでもないが、従来い
わゆるゾル−ゲル法で処理し、高温加熱を施さないもの
に比べ顕著に重量変化が少ないことから耐酸化性に優れ
ていることがわかる。これは、従来のゾル−ゲル法では
高温加熱しないとＳｉ（ＯＨ）₄からＳｉＯ₂に変換しな
いことに比べ、本発明は直接的に磁石用粉末にＳｉＯ₂
を堆積形成するためである。これにより、高温加熱時に
ボンド磁石用粉末を酸化させたりすることを避けること
が出来、特に耐酸化性の劣る粉砕磁石粉末や異方性磁石
粉末のボンド磁石作製に有効な手段である。さらに、磁
気特性の低下や外観の錆び状態からでも、本発明の希土
類系ボンド磁石用粉末が耐酸化性に優れていることが分
かる。本発明の希土類系ボンド磁石用粉末を用い成形し
たボンド磁石は、外観や重量、磁気特性の変化が極めて
少なく、実用レベルに達していることから、本発明の希
土類系ボンド磁石用粉末はボンド磁石用として実に有用
であることを示している。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、従来のものと比べ特に
高温加熱を必要としないために低コストで、ボンド磁石
の磁気特性を損なうことなく、屈折率の上昇に基づく二
酸化珪素被膜の緻密性が高められ、耐酸化性が向上した
希土類系ボンド磁石用粉末およびその製造方法が提供さ
れ、エレクトロニクス産業の発展に大いに期待できるも
のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢野幸太郎千葉県千葉市緑区大野台１丁目１番１号昭和電工株式会社総合研究所内 (72)発明者斉藤康夫埼玉県秩父市大字下影森1505番地昭和電工株式会社秩父工場内 (72)発明者川崎計二千葉県千葉市緑区大野台１丁目１番１号昭和電工株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希土類系合金粉末の表面と、シラン化合
物を含む二酸化珪素被膜形成用組成物とを接触させ、高
温加熱処理することなく、前記表面に二酸化珪素の被膜
を形成させたことを特徴とする希土類系ボンド磁石用粉
末。
【請求項２】１１５０〜１２５０ｃｍ^-1と１０００〜
１１００ｃｍ^-1との赤外吸収スペクトルの吸収ピーク強
度の比Ｉ（Ｉ＝Ｉ₁／Ｉ₂。但し、Ｉ₁は１１５０〜１２
５０ｃｍ^-1の吸収ピーク強度であり、Ｉ₂は１０００〜
１１００ｃｍ^- ¹の吸収ピーク強度である）が、０.２以
上であり、かつ屈折率ｎ²⁰ _Dが１.４３５以上である二酸
化珪素被膜に被覆されていることを特徴とする希土類系
ボンド磁石用粉末。
【請求項３】希土類系合金粉末が、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系
の合金粉末であることを特徴とする請求項１または２に
記載の希土類系ボンド磁石用粉末。
【請求項４】イ）シラン化合物；ロ）水；ハ）アルカリ；およびニ）有機溶媒を含み、有機溶媒／水の容積比が１〜９の範囲であり、
かつ珪素濃度が０.０００１〜５モル／リットルの範囲
である二酸化珪素被膜成形用組成物に、希土類系合金粉
末を接触させ、前記希土類系合金粉末の表面に二酸化珪
素被膜を形成することを特徴とする希土類系ボンド磁石
用粉末の製造方法。
【請求項５】シラン化合物が、アルコキシシラン及び
ハロゲンシランの中から選ばれる、珪酸を生成し得るも
のであることを特徴とする請求項４に記載の耐酸化性に
優れた希土類系ボンド磁石用粉末の製造方法。
【請求項６】アルカリが、アンモニア、無機アルカ
リ、有機アルカリ、無機酸のアンモニウム塩、有機酸の
アンモニウム塩、無機酸の有機アルカリ塩及び有機酸の
有機アルカリ塩からなる群から選択される少なくとも１
種以上であることを特徴とする請求項４に記載の希土類
系ボンド磁石用粉末の製造方法。
【請求項７】有機溶媒が、メタノール、エタノール、
プロパノール、ペンタノール、テトラヒドロフラン、
１、４−ジオキサンまたはアセトンの極性溶媒であるこ
とを特徴とする請求項４に記載の希土類系ボンド磁石用
粉末の製造方法。
【請求項８】合金がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系であることを特
徴とする請求項４ないし７のいずれか１項に記載の希土
類系ボンド磁石用粉末の製造方法。