JPH11283817A - 希土類ボンド磁石および希土類ボンド磁石用組成物 - Google Patents

希土類ボンド磁石および希土類ボンド磁石用組成物

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JPH11283817A
JPH11283817A JP10082261A JP8226198A JPH11283817A JP H11283817 A JPH11283817 A JP H11283817A JP 10082261 A JP10082261 A JP 10082261A JP 8226198 A JP8226198 A JP 8226198A JP H11283817 A JPH11283817 A JP H11283817A
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bonded magnet
rare
earth bonded
magnet
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Toshiaki Yamagami
利昭 山上
Soichi Yamazaki
聡一 山▲ざき▼
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高耐熱性、寸法安定性に優れ、高機械的強度
で、優れた磁気特性を持つ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、結合樹脂と、酸化防止剤と、必要に応じ潤滑剤
とを含む希土類ボンド磁石用組成物を用い、圧縮成形に
より製造されたものである。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
金のうちの1種以上が用いられる。結合樹脂は、ポリブ
チレンテレフタレート（PBT）またはこれを主とする熱
可塑性樹脂で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類ボンド磁石
および希土類ボンド磁石用組成物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。
【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、結合樹脂が熱硬化性樹脂の場合にはこれを加熱硬化
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、少ない結合樹脂量で成形ができるため、得ら
れた磁石の磁粉量を多くすることができ、磁気特性の向
上にとって有利である。
【０００４】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
の方法では、磁石の形状に対する自由度が大きく、薄
肉、長尺の磁石をも容易に製造できるという利点がある
が、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、得られた磁石中の磁粉量が少な
く、磁気特性が低下する傾向がある。
【０００５】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、磁石の形状に対する自由度は、押出成形法に
比べさらに大きく、特に、異形状の磁石をも容易に製造
できるという利点がある。しかし、成形時における溶融
物の流動性は、前記押出成形法より高いレベルが要求さ
れるので、結合樹脂の添加量は、押出成形法のそれに比
べてさらに多くする必要があり、従って、得られた磁石
中の磁粉量が少なく、磁気特性がさらに低下する傾向と
なる。
【０００６】ところで、希土類ボンド磁石に用いられる
結合樹脂は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とに大別され
るが、空孔率の増大を抑制し、高機械的強度を確保する
のに有利である点では、熱可塑性樹脂が優れている。従
来、結合樹脂として用いられる熱可塑性樹脂の代表例と
しては、ナイロンが挙げられる。
【０００７】また、近年では、希土類ボンド磁石に対
し、高い寸法安定性、耐熱性が要求されるようになって
きたが、前記ナイロンは、吸水性を有するために成形後
のボンド磁石の寸法変化が大きく、また、融点が低く耐
熱性の劣るので、これらの要求を十分に満足することが
できない。
【０００８】そこで、ボンド磁石の結合樹脂として、ポ
リブチレンテレフタレート（PBT）を用いることが提案
されている（特開昭62−123702号公報）。このPBTを用
いることにより、寸法安定性、耐熱性が向上する。
【０００９】しかしながら、PBTは、融点が224℃と高い
ため、ボンド磁石への成形過程で、希土類磁石粉末が高
温に長時間さらされることとなり、希土類磁石粉末の酸
化、劣化による磁気特性の低下が生じるという問題があ
る。
【００１０】また、PBTは、前記各成形法のうち射出成
形法にしか適用することができず（特開昭62−123702号
公報第2頁右下欄第5行参照）、希土類磁石粉末の特性を
生かした高磁気特性の希土類ボンド磁石を得ることがで
きなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性、寸法安定性に優れ、高い磁気特性を持つ希土類ボン
ド磁石およびこのような磁石を得ることができる希土類
ボンド磁石用組成物を提供することにある。
【００１２】
【発明を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（22）の本発明により達成される。
【００１３】（1） 希土類磁石粉末と、結合樹脂と、
酸化防止剤とを含む希土類ボンド磁石用組成物を用い、
圧縮成形により製造された希土類ボンド磁石であって、
前記結合樹脂は、ポリブチレンテレフタレート（PBT）
またこれを主とする熱可塑性樹脂で構成されていること
を特徴とする希土類ボンド磁石。
【００１４】（2） 希土類磁石粉末と、結合樹脂と、
酸化防止剤と、潤滑剤とを含む希土類ボンド磁石用組成
物を用い、圧縮成形により製造された希土類ボンド磁石
であって、前記結合樹脂は、ポリブチレンテレフタレー
ト（PBT）またはこれを主とする熱可塑性樹脂で構成さ
れていることを特徴とする希土類ボンド磁石。
【００１５】（3） 前記潤滑剤は、ステアリン酸また
はその金属塩である上記（2）に記載の希土類ボンド磁
石。
【００１６】（4） 前記酸化防止剤は、キレート化合
物を生成するキレート化剤である上記（1）ないし（3）
のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
【００１７】（5） 前記酸化防止剤は、ヒドラジン化
合物である上記（1）ないし（3）のいずれかに記載の希
土類ボンド磁石。
【００１８】（6） 希土類ボンド磁石中の前記希土類
磁石粉末の含有量が95〜99.5wt%である上記（1）ないし
（5）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
【００１９】（7） 空孔率が5vol%以下である上記
（1）ないし（6）のいずれかに記載の希土類ボンド磁
石。
【００２０】（8） 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（7）のいずれかに記載
の希土類ボンド磁石。
【００２１】（9） 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、F
e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（7）のいずれかに記載の希土類ボン
ド磁石。
【００２２】（10） 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（7）のいずれかに記載の希土類ボンド磁
石。
【００２３】（11） 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（7）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
【００２４】（12） 無磁場中で成形された場合の磁気
エネルギー積（BH）maxが4MGOe以上である上記（1）な
いし（11）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
【００２５】（13） 磁場中で成形された場合の磁気エ
ネルギー積（BH）maxが10MGOe以上である上記（1）ない
し（11）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
【００２６】（14） 希土類磁石粉末と、ポリブチレン
テレフタレート（PBT）またはこれを主とする熱可塑性
樹脂で構成される結合樹脂と、酸化防止剤とを含む希土
類ボンド磁石用組成物。
【００２７】（15） 希土類磁石粉末と、ポリブチレン
テレフタレート（PBT）またはこれを主とする熱可塑性
樹脂で構成される結合樹脂と、酸化防止剤とを、前記結
合樹脂が少なくとも軟化または溶融する温度で混練して
なることを特徴とする希土類ボンド磁石用組成物。
【００２８】（16） 前記酸化防止剤は、キレート化合
物を生成するキレート化剤である上記（14）または（1
5）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石用組成物。
【００２９】（17） 前記酸化防止剤は、ヒドラジン化
合物である上記（14）または（15）のいずれかに記載の
希土類ボンド磁石用組成物。
【００３０】（18） 希土類ボンド磁石用組成物中の前
記酸化防止剤の含有量は、0.1〜2.0wt%である上記（1
4）ないし（17）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石
用組成物。
【００３１】（19） 潤滑剤を含む上記（14）ないし
（18）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石用組成物。
【００３２】（20） 前記潤滑剤は、ステアリン酸また
はその金属塩である上記（19）に記載の希土類ボンド磁
石用組成物。
【００３３】（21） 希土類ボンド磁石用組成物中の前
記潤滑剤の含有量は、0.01〜0.5wt%である上記（19）ま
たは（20）に記載の希土類ボンド磁石用組成物。
【００３４】（22） 希土類ボンド磁石用組成物中の前
記希土類磁石粉末の含有量は、94〜99wt%である上記（1
4）ないし（21）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石
用組成物。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の希土類ボンド磁石
および希土類ボンド磁石用組成物について詳細に説明す
る。
【００３６】まず、本発明の希土類ボンド磁石について
説明する。
【００３７】本発明の希土類ボンド磁石は、圧縮成形法
で作成、好ましくは結合樹脂が軟化する程度に温度を上
げて行われる温間圧縮成形により製造されたものであ
る。
【００３８】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結合樹脂と、酸化防止剤とを含む。
さらに、以下のような潤滑剤を含むのが好ましい。
【００３９】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。
【００４０】［1］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（以下、Sm−Co
系合金と言う）。
【００４１】［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）。
【００４２】［3］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（以下、Sm−Fe−N系合金と言う）。
【００４３】［4］前記［1］〜［3］の組成のもののう
ち、少なくとも2種類を混合したもの。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。
【００４４】Sm−Co系合金の代表的なものとしては、Sm
Co5、（Sm0.42Pr0.58）Co5、Sm（Co0.76Fe0.10Cu0.14）
7、Sm2（Co,Cu,Fe,M）17（M=Ti,Zr,Hf）が挙げられる。
【００４５】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、Nd−Pr−Fe−B系
合金、これらの希土類元素の一部をDyやTbなどの重希土
類元素で置換したもの、また、Feの一部をCo、Ni等の他
の遷移金属で置換したもの等が挙げられる。またこれら
の合金を水素処理し、脱水素したものも使用できる。
【００４６】Sm−Fe−N系合金の代表的なものとして
は、Sm2Fe17合金を窒化して作製したSm2Fe17N3が挙げら
れる。
【００４７】磁石粉末における前記希土類元素として
は、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、E
r、Tm、Yb、Luが、また混合希土類として、ミッシュメ
タルやジジム、さらに前記希土類元素や混合希土類を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、Fe、Co、Ni、Cu、V、Ti、Zr、Mo、Hf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、必要に応じて、Al、C、Ga、Si、Ag、Au、Pt、Zn、S
n等を含有することもできる。
【００４８】また、磁石粉末の平均粒径は、特に限定さ
れないが、0．5〜500μm程度が好ましく、1〜100μm程
度がより好ましい。また、後述するような少量の結合樹
脂で成形時の良好な成形性、高い密度と高い磁気性能を
得るために、磁石粉末の粒径分布は、ある程度ブロード
であることが好ましい。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、その平均粒径が
異なっていてもよい。
【００４９】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大きさに粉砕し（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のに
用いる急冷薄帯製造装置で、リボン状の急冷薄帯（微細
な多結晶が集合）を製造し、この薄帯を適度な粒度に粉
砕・分級して得られたもの等、いずれでもよい。
【００５０】以上のような磁石粉末の希土類ボンド磁石
中での含有量は、95〜99.5wt%程度であるのが好まし
く、96〜99wt%程度であるのがより好ましい。
【００５１】磁石粉末の含有量が少な過ぎると、磁気特
性（特に磁気エネルギー積）の向上が図れず、また、磁
石粉末の含有量が多過ぎると、相対的に結合樹脂の含有
量が少なくなり、成形性、機械的強度が低下する。
【００５２】2．結合樹脂（バインダー） 結合樹脂（バインダー）としては、PBTまたはこれを主
とする熱可塑性樹脂が用いられる。これにより、優れた
耐熱性、寸法安定性が得られる。
【００５３】PBTを主とする熱可塑性樹脂としては、PBT
と他の熱可塑性樹脂との共重合体、ポリマーブレンド、
ポリマーアロイ等が挙げられる。この場合、他の熱可塑
性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（PE
T）、ポリカーボネート等のPBT以外のポリエステル、ナ
イロンに代表されるポリアミド、ポリアセタールやポリ
フェニレンエーテル等のポリエーテル、熱可塑性ポリイ
ミド、芳香族ポリエステル系樹脂等の液晶ポリマー、ポ
リフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンやポリプロ
ピレン等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ABS
樹脂等のスチレン系樹脂等のうちの1種または2種以上が
挙げられる。これらのうちでも特に、PBTと似ているも
の、相溶性が優れるものが好ましい。
【００５４】このような他の熱可塑性樹脂は、種々の目
的で用いられ、例えば、耐熱性、成形性の向上や結合樹
脂の触点（軟化点）を調整するために用いられる。
【００５５】このような他の熱可塑性樹脂の含有量は、
PBTの特性を阻害しない程度の量であれば許容され、通
常は、結合樹脂中50wt%未満とされる。
【００５６】3．酸化防止剤 酸化防止剤は、後述する希土類ボンド磁石用組成物の製
造の際等に、希土類磁石粉末自身の酸化、劣化、変質
や、希土類磁石粉末が触媒として働くことにより生じる
結合樹脂の酸化、劣化、変質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。この酸化防止剤の添加
は、希土類磁石粉末の酸化を防止し、磁石の磁気特性の
向上を図るの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上で
重要な役割を果たしている。
【００５７】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、
例えば10〜95%程度、特に20〜90%程度となる。
【００５８】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もの
でもよく、例えば、トコフェロール、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、硫化物等の金属イオン特にFe成分
に対しキレート化合物を生成するキレート化剤が好適に
使用されるが、このなかでも特に、ヒドラジン化合物が
好ましい。
【００５９】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。
【００６０】4．潤滑剤 潤滑剤は、希土類ボンド磁石の混練時や成形時に材料の
流動性を向上させる機能を有する。従って、潤滑剤を添
加することで、混練時のモータへの負荷低減や成形時に
より低い成形圧で高い密度を得ることが可能となり、混
練機、成形機のコストダウンや長寿命化に寄与する。
【００６１】この潤滑剤は、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
類ボンド磁石中の潤滑剤の含有量は、希土類ボンド磁石
用組成物中の潤滑剤の添加量に対し、例えば、10〜90%
程度、特に20〜80%程度となる。
【００６２】潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸ま
たはその金属塩、脂肪酸、シリコーンオイル、各種ワッ
クス、グラファイト、二硫化モリブデン等の潤滑剤が挙
げられるが、そのなかでも、特に潤滑作用に優れること
から、ステアリン酸またはその金属塩が好ましい。ステ
アリン酸塩としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸カルシウム等が挙げられる。
【００６３】本発明の希土類ボンド磁石において、空孔
率（ボンド磁石中に含まれる空孔が占める体積割合）
は、5vol%以下であるのが好ましく、3.5vol%以下である
のがより好ましく、2.4vol%以下であるのがさらに好ま
しい。空孔率が高いと、磁石粉末の組成、結合樹脂の組
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、耐溶剤性が低下し、使用条件によっては
磁気特性を低下させるおそれがある。
【００６４】以上のような本発明の希土類ボンド磁石
は、磁石粉末の組成、磁石粉末の含有量の多さ等から、
等方性磁石であっても、優れた磁気特性を有する。
【００６５】すなわち、本発明の希土類ボンド磁石は、
無磁場中で成形されたものの場合、磁気エネルギー積
（BX）maxが4MGOe以上であるのが好ましく、7MGOe以上
であるのがより好ましい。また、磁場中で成形されたも
のの場合磁気エネルギー積（BH）maxが10MGOe以上であ
るのが好ましく、12MGOe以上であるのがより好ましい。
【００６６】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（リング状）、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。
【００６７】次に、本発明の希土類ボンド磁石用組成物
について説明する。
【００６８】本発明の希土類ボンド磁石用組成物は、主
に、前述した希土類磁石粉末と、前述した結合樹脂と、
前述した酸化防止剤とで構成される。
【００６９】希土類ボンド磁石用組成物中の希土類磁石
粉末の含有量は、94〜99.5wt%であるのが好ましく、95
〜99wt%程度であるのがより好ましい。希土類磁石粉末
の含有量が少な過ぎると、磁気特性(特に最大磁気エネ
ルギー積)の向上が図れず、また、多過ぎると、混練性
が悪くなるとともに、成形性が悪くなり、成形不良が生
じたり、極端な場合には成形が困難または不能となる。
【００７０】希土類ボンド磁石用組成物中の酸化防止剤
の含有量（添加量）は、0.1〜2.0wt%程度とするのが好
ましく、0.3〜1.8wt%程度とするのがより好ましい。こ
の場合、酸化防止剤の含有量は、結合樹脂の量に対し5
〜120%程度であるのが好ましく、15〜90%程度であるの
がより好ましい。
【００７１】酸化防止剤の含有量が少な過ぎると、酸化
防止効果が少なく、磁石粉末の含有量が多い場合等に磁
石粉末等の酸化を十分に抑制することができなくなる。
また、酸化防止剤の含有量が多過ぎると、相対的に結合
樹脂量が減少し、成形体の機械的強度が低下する傾向を
示す。
【００７２】また、希土類ボンド磁石用組成物には、必
要に応じ、前述したような潤滑剤を添加することができ
る。また、その他に、例えば、成形助剤、安定化剤等の
各種添加剤を添加することもできる。
【００７３】希土類ボンド磁石用組成物中に潤滑剤を添
加する場合、その含有量（添加量）は、0.01〜0.7wt%程
度であるのが好ましく、0.02〜0.5wt%程度であるのがよ
り好ましい。潤滑剤の含有量が少な過ぎると、潤滑作用
が充分に発揮されず、また、潤滑剤の含有量が多過ぎる
と、成形体の機械的強度の低下を招く。
【００７４】なお、本発明では、潤滑剤の添加量は、前
記範囲の下限値以下であってもよく、また、無添加であ
ってもよいことは言うまでもない。
【００７５】本発明の希土類ボンド磁石用組成物は、前
述した希土類磁石粉末と、結合樹脂と、酸化防止剤と、
必要に応じて添加される潤滑剤との混合物またはそれを
混練してなるもの（混練物）である。混合物の混練は、
例えば単独のまたは成形機に付属の混練機等を用いて十
分になされる。混練機は特に限定されず、所望の温度と
混練が与えられれば、バッチ式のもの連続式のものどち
らでもよい。
【００７６】混合物の混練は用いる結合樹脂が少なくと
も軟化または溶融する温度で、好ましくは溶融する温度
で行われる。具体的には、200〜320℃程度が好ましく、
220〜290℃程度がより好ましい。このような温度で混練
することにより、混練の効率が向上し、常温で混練する
場合に比べてより短時間で均一に混練することができる
とともに、結合樹脂の粘度が下がった状態で混練される
ので、希土類磁石粉末の周囲を結合樹脂が覆うような状
態となり、希土類ボンド磁石用組成物中およびそれより
製造されたボンド磁石中の空孔率の減少に寄与する。
【００７７】また、混練物の平均滞留時間は、1〜30分
程度が好ましく、2〜20分程度がより好ましい。ここ
で、混練物の平均滞留時間とは、混練物の混練機内滞留
量を平均流速で除した値である。この平均滞留時間が短
か過ぎると、混練不十分となり、また長過ぎると、機械
的ダメージや、混練物の酸化、劣化、変質が進み、成形
体で高い密度が得られず、磁気特性の向上が得られなく
なる。
【００７８】混練の雰囲気は、大気中でもできるが、例
えば、真空または減圧状態下（例えば1Pa〜0.1MPa）、
あるいは窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス中のよ
うな非酸化性雰囲気が好ましい。
【００７９】そして、混練の後は、常温程度まで冷却さ
れるのが好ましい。この冷却は、混練と連続して行われ
るのが好ましい。
【００８０】このような混練物の冷却における冷却速度
は、その雰囲気にもより、非酸化性雰囲気では比較的ゆ
っくりでもよいが、磁粉の表面にコートされた樹脂が速
やかに固化される様、できるだけ速やかに冷却するのが
好ましい。その速度は特に限定されないが、10℃/sec以
上程度であるのが好ましく、50℃/sec程度以上であるの
がより好ましい。
【００８１】また、本発明の希土類ボンド磁石用組成物
は、さらに混練物を粉砕して粉体としたものや混練から
直接造粒しその後冷却したものであってもよい。
【００８２】本発明の希土類ボンド磁石は、前記希土類
ボンド磁石用組成物を用い、例えば次のようにして製造
される。
【００８３】希土類ボンド磁石用組成物を圧縮成形機の
金型内に所望量充填し、磁場中（配向磁場が例えば5〜2
0kOe、配向方向は、縦、横、ラジアル方向のいずれも
可）または、無磁場中で圧縮成形する。
【００８４】この圧縮成形は、冷間成形（常温付近での
成形）、温間成形のいずれでもよいが、好ましくは温間
成形とされる。すなわち、成形金型を加熱する等によ
り、成形時の材料温度が用いる結合樹脂の軟化温度以上
の温度となるようにして、圧縮成形を行う。具体的に
は、成形時の材料温度は、好ましくは200〜320℃程度、
より好ましくは230〜300℃程度とされる。
【００８５】この加熱方法は、特に限定されないが、バ
ーナー加熱、電気抵抗加熱、高周波加熱、赤外線照射、
プラズマ照射等が用いられる。これらの方法は、成形機
により適宜選択される。
【００８６】このような温間成形とすることにより、金
型内での成形材料の流動性が向上し、低い成形圧で、寸
法精度のよい成形をすることができる。すなわち、好ま
しくは500MPa以下、より好ましくは350MPa以下の成形圧
で成形（賦形）することができ、成形が容易となるとと
もに、リング状、平板状、湾曲板状等の薄肉部を有する
形状のものや長尺なものでも、良好かつ安定した形状、
寸法のものを量産することができる。
【００８７】また、温間成形とすることにより、前述し
たような低い成形圧でも、得られた磁石の空孔率を前述
したように低くすることができる。
【００８８】さらに、磁場中成形においては、温間成形
とすることにより金型内での成形材料の流動性が向上
し、外部磁場による磁粉の回転が容易になり、磁気配向
性が向上するとともに、温度上昇により希土類磁石粉末
の保磁力が低下し、見かけ上高い磁場をかけたものとな
るので、所望の方向に配向しやすくなり、磁気特性を向
上することができる。
【００８９】以上のようにして成形された成形体を、冷
却後、離型し、本発明の希土類ボンド磁石を得る。
【００９０】なお、前述した希土類ボンド磁石用組成物
は、圧縮成形以外の成形法に用いることもできる。
【００９１】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。
【００９２】（実施例1〜14、比較例1〜4）下記組成
、、、、の5種の希土類磁石粉末（磁粉）
と、下記A、B、C、Dの4種の結合樹脂と、a、bの2種の酸
化防止剤と、2種の潤滑剤I、IIとを用意し、これらを下
記表1および表2に示す所定の組み合わせで混合した。
【００９３】次に、この混合物をスクリュー式2軸押出
し混練機（同方向回転、φ15）を用いて十分に混練した
後、冷却速度55℃/secで常温まで冷却し、希土類ボンド
磁石用組成物を得た。このときの混練条件は、下記表1
および表2に示す通りである。
【００９４】また、得られたコンパウンド中の磁粉、結
合樹脂、酸化防止剤等の量は、表1および表2に示す通り
である。
【００９５】・希土類磁石粉末 急冷Nd11Pr1FebalCo5B6粉末（平均粒径＝175μm） 急冷Nd12FebalCo3Nb2B6粉末（平均粒径＝180μm） Sm（Co0.604Cu0.06Fe0.82Zr0.018）8.3粉末（平均粒
径=10μm） Sm2Fe17N3粉末（平均粒径＝3μm） HDDR法による異方性Nd18FbalCo11Ga1B8粉末（平均粒
径=10μm） ・結合樹脂 A．PBT樹脂（融点224℃） B．PBT−PETポリマーアロイ（重量比7：3） C．PBTとナイロン12のポリマーブレンド（重量比8：2） D．ナイロン12（融点178 ℃） ・酸化防止剤 a．ヒドラジン化合物（日本チバガイギー社製、商品
名：イルガノックスMD1024） b．トコフェロール ・潤滑剤 I ．ステアリン酸 II．ステアリン酸亜鉛 次に、前記磁石用組成物を500μmアンダーに粉砕、篩い
分けし、粒状体とし、この粒状体を金型内に充填し、プ
レス成形機により圧縮成形して、希土類ボンド磁石を製
造した。このときの成形条件を下記表1および表2にあわ
せて示す。なお、磁場中成形は、ボンド磁石の加圧方向
と同じ方向の縦磁場を印加した。
【００９６】得られたボンド磁石の形状は、円柱状であ
り、その寸法（設計寸法）は、外径10mm、高さ約7mmで
あった。
【００９７】得られたボンド磁石の組成、諸特性を下記
表3および表4に示す。なお、表3および表4中の各特性の
評価方法は、次の通りである。
【００９８】・最大エネルギー積 最大エネルギー積は、高さ方向に着磁し、東英工業社製
DC Recording Fluxmeter TRF5BHを用いてBHカーブを測
定し、求めた。
【００９９】・密度 密度は、水中アルキメデス法により測定した。
【０１００】・空孔率 空孔率は、各成分の密度と混合比率から計算される計算
密度と上記実測の密度の差から次の計算式で求めた。
【０１０１】空孔率＝１−（実密度／計算密度） ・機械的強度 機機的強度は、得られたボンド磁石から高さ3mmの試験
片を切り出し、この試験片を用いせん断打ち抜き法（日
本電子材料工業会標準規格EMAS7006）により評価した。
【０１０２】・耐熱性 耐熱性は、得られた希土類ボンド磁石を着磁後、高温下
（180℃、100時間）に置き、試験の前後の総フラックス
の変化を測定した。また、外径、高さの寸法の変化を測
定し、それらが小さいものから◎、○、△、×の4段階
で評価した。
【０１０３】・形状安定性 形状安定性は、得られた希土類ボンド磁石を高温、高湿
環境下（80℃、90%RH）に100時間置き、外径、高さの寸
法変化（10点測定）の割合を測定し、それが小さいもの
から、◎、○、△、×の4段階で評価した。
【０１０４】・耐食性 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60℃、95%RHの条件で加速試験を行い、錆の発
生までの時間を測定し、この時間が長いものから、◎、
○、△、×の4段階で評価した。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
【表２】
【０１０７】
【表３】
【０１０８】
【表４】
【０１０９】各表に示すように、実施例1〜14の希土類
ボンド磁石は、いずれも、空孔率が低く、機械的強度が
高いものであり、しかも、磁気特性（最大磁気エネルギ
ー積）、耐熱性、形状安定性、耐食性に優れていた。そ
して、結合樹脂の含有量が少ないにもかかわらず、成形
性が良好であった。
【０１１０】特に、潤滑剤を含む実施例6〜14では、よ
り低い成形圧（350MPa以下）でこのような優れた特性の
希土類ボンド磁石が得られた。
【０１１１】これに対し、比較例1の希土類ボンド磁石
は、酸化防止剤の添加がなく、磁粉の含有量が少ないた
め、磁気特性、密度が劣っている。
【０１１２】また、比較例1に比べて磁粉の含有量を増
やした比較例2では、一部崩壊等の成形不良が生じ、実
用性のあるボンド磁石が得られなかった。
【０１１３】また、比較例3、4の希土類ボンド磁石は、
用いた結合樹脂の性質上、耐熱性、形状安定性が劣り、
また、耐食性も劣るものであった。
【０１１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、少
ない結合樹脂量でも成形性に優れており、また、空孔率
が低く、高機械的強度で、磁気特性に優れ、しかも、耐
熱性、形状安定性、耐食性が優れる希土類ボンド磁石を
提供することができる。
【０１１５】また、圧縮成形により製造する場合、低い
成形圧で、このような特性の磁石を得ることができ、製
造が容易である。特に、潤滑剤を含む場合には、この効
果がより顕著となる。

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 希土類磁石粉末と、結合樹脂と、酸化防
    止剤とを含む希土類ボンド磁石用組成物を用い、圧縮成
    形により製造された希土類ボンド磁石であって、前記結
    合樹脂は、ポリブチレンテレフタレート（PBT）またこ
    れを主とする熱可塑性樹脂で構成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】 希土類磁石粉末と、結合樹脂と、酸化防
    止剤と、潤滑剤とを含む希土類ボンド磁石用組成物を用
    い、圧縮成形により製造された希土類ボンド磁石であっ
    て、前記結合樹脂は、ポリブチレンテレフタレート（PB
    T）またはこれを主とする熱可塑性樹脂で構成されてい
    ることを特徴とする希土類ボンド磁石。
  3. 【請求項３】 前記潤滑剤は、ステアリン酸またはその
    金属塩である請求項2に記載の希土類ボンド磁石。
  4. 【請求項４】 前記酸化防止剤は、キレート化合物を生
    成するキレート化剤である請求項1ないし3のいずれかに
    記載の希土類ボンド磁石。
  5. 【請求項５】 前記酸化防止剤は、ヒドラジン化合物で
    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。
  6. 【請求項６】 希土類ボンド磁石中の前記希土類磁石粉
    末の含有量が95〜99.5wt%である請求項1ないし5のいず
    れかに記載の希土類ボンド磁石。
  7. 【請求項７】 空孔率が5vol%以下である請求項1ないし
    6のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
  8. 【請求項８】 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7のいずれかに記載の希土類ボン
    ド磁石。
  9. 【請求項９】 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7のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
  10. 【請求項１０】 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7のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
  11. 【請求項１１】 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7のいずれかに記載の
    希土類ボンド磁石。
  12. 【請求項１２】 無磁場中で成形された場合の磁気エネ
    ルギー積（BH）maxが4MGOe以上である請求項1ないし11
    のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
  13. 【請求項１３】 磁場中で成形された場合の磁気エネル
    ギー積（BH）maxが10MGOe以上である請求項1ないし11の
    いずれかに記載の希土類ボンド磁石。
  14. 【請求項１４】 希土類磁石粉末と、ポリブチレンテレ
    フタレート（PBT）またはこれを主とする熱可塑性樹脂
    で構成される結合樹脂と、酸化防止剤とを含む希土類ボ
    ンド磁石用組成物。
  15. 【請求項１５】 希土類磁石粉末と、ポリブチレンテレ
    フタレート（PBT）またはこれを主とする熱可塑性樹脂
    で構成される結合樹脂と、酸化防止剤とを、前記結合樹
    脂が少なくとも軟化または溶融する温度で混練してなる
    ことを特徴とする希土類ボンド磁石用組成物。
  16. 【請求項１６】 前記酸化防止剤は、キレート化合物を
    生成するキレート化剤である請求項14または15のいずれ
    かに記載の希土類ボンド磁石用組成物。
  17. 【請求項１７】 前記酸化防止剤は、ヒドラジン化合物
    である請求項14または15のいずれかに記載の希土類ボン
    ド磁石用組成物。
  18. 【請求項１８】 希土類ボンド磁石用組成物中の前記酸
    化防止剤の含有量は、0.1〜2.0wt%である請求項14ない
    し17のいずれかに記載の希土類ボンド磁石用組成物。
  19. 【請求項１９】 潤滑剤を含む請求項14ないし18のいず
    れかに記載の希土類ボンド磁石用組成物。
  20. 【請求項２０】 前記潤滑剤は、ステアリン酸またはそ
    の金属塩である請求項19に記載の希土類ボンド磁石用組
    成物。
  21. 【請求項２１】 希土類ボンド磁石用組成物中の前記潤
    滑剤の含有量は、0.01〜0.5wt%である請求項19または20
    に記載の希土類ボンド磁石用組成物。
  22. 【請求項２２】 希土類ボンド磁石用組成物中の前記希
    土類磁石粉末の含有量は、94〜99wt%である請求項14な
    いし21のいずれかに記載の希土類ボンド磁石用組成物。
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