JPS60207302A - エポキシ樹脂で結合された稀土類元素‐鉄磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ウ素粒子磁石に関するものであり、その磁石中の合金粒
子は適当な圧力下における粒子のコンパクト化ののちエ
ポキシ樹脂によってたがいに結合される。

最近、極めて大きい永久磁気強度をもつ新しい１群の合
金が発明された。これらの合金は軽い稀土類元素（ＲＥ
）、好ましくはネオジムおよびプラセオジム；遷移金属
元素、鉄：およびホウ素をベースとするものである。こ
の磁性合金の一次相はＲＥ２ＦＡＩ　４　Ｂの組成をも
つものと考えられ、原料合金の好ましい組成は約ＲＥｌ
１．ｌ２−ｏ．ｔｓ　Ｂｏ．０４−ｏ．ｏ９Ｆｇｘｃ原
子分率：Ｘは残量を示す）の範囲内にある。これらの合
金はまたゼネラルモーターズ社（ＧｅｎｅｒａｌＭｏｔ
ｏｒｓ）の商品名“マグネクエンチ（　ＭＡＧＮＥＱＵ
ＥＮＣＨ　）“２として知られている。

このような合金を加工して磁石にする好ましい方法は溶
融スピニング（ｍｅｌｔ−ｓｐｉｎｎｉｎｇ）である。

溶融スピニングでは、この合金を迅速に急冷して薄いリ
ボンとするだめに廻転急冷円盤の周囲へ溶融合金流を注
加する。固化速度はホイールの速度の調節によって制御
され、急冷されたリボン中に磁区の大きさの（ｍａｇｎ
ｅｔｉｃ　ｄｏｍａｉｎ−ｓｉｚｅｄ　）、またはそれ
よりも小さいクリスタリットが作られる。走申ネ爵謄牛
手弁央磁区よりも小さい（　ｓｕｂｄｏｍａｉｎ　−ｓ
ｉｚｅｄ）クリスタリットを持つ急冷された合金は最適
クリスタリットのサイズまで粒子を成長させるために適
当な温度にまで加熱することができる。

軽い稀土類元素１鉄を基体とする磁気合金組成物および
それらの永久磁石への加工法については英国特許出願第
２１００２８６Ａ号および欧州特許出願第０１０８４７
４号に詳細に述べられておりここに参考として引用する
。ネオジムー鉄および／またはプラセオジムー鉄ベース
の磁気合金は、サマリウム−コバルト永久磁石合金と同
程度の磁気エネルギー積（ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｅｎｅｒ
ｇｙ　ｐｒＯｄｕｃｔｓ　）を示し、しかもコストがそ
れよりもずっと低いのでとくに工業上重要である。

溶融スピニング合金リボンから結合磁石を作るためには
もろいリボンを砕いて小片とし、つぎにこの小片を高圧
下コンパクト化して所望の磁石形とする必要がある。一
般に、凝集したクリーンコンパクト（　ｃｏｈｅｒｅｎ
ｔ　ｇｒｅｅｎｃｏｍｐａｃｔ　）を形成するには少く
とも７０パーセントのコンパクト密度が必要である。ま
た結合磁石の強度はその中の磁性成分の密度の直接的な
関数となる。プレス合金の少くとも７０％の強さをもつ
磁石を得るには少くとも７０％のコンパクト密度が必要
である。

欧州特許出願第０１２５７５２号はこのような合金リボ
ンから作られた永久磁石に関するものである。このよう
な磁石を作成する好ましい方法には、コンパクト化ダイ
スに適合するのに充分な細かさの小片にもろい合金リボ
ンの破砕、磁気等方性を達成するための適当な圧力にお
ける粒子のコンパクト化、合金密度の少くとも７５％の
密度をもつ凝集コンパクトの作成およびつぎに液体エポ
キシ樹脂のコンパクト空隙中への真空含浸を含む。この
エポキシ樹脂は高温で硬化され、過剰の樹脂は機械的に
除去される。この“湿式″プロセスは実験室的な用途に
は向いているか大観　゛模生産にとって好ましい方法で
はない。それは触媒含有エポキシ樹脂液体の取り扱いが
容易ではないためとこの含浸プロセスは比較的時間がか
かるためである。

有機および／またはポリマーバインダーを使用してコン
パクト化小片磁石を作る考え方は新らしいものではない
。たとえば、磁化性合金粉末を、低温で溶融する熱可塑
性ポリマ−と混合し、ついでこの混合物に熱プレス成形
または射出成形して磁石の形とすることはよく知られて
いる。このようなプロセスの欠点は２つあり、１つは製
造された磁石が室温よりもかなり高い温度〔すなわち、
このポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度〕に
おける使用には不向きな点、およびもう１つは大量（３
０容量パ一セント以上）の非磁気ポリマーがこの磁性成
分を稀釈する点である。ポリマー状結合剤はそのガラス
転移温度以上の温度では磁性合金にだいする酸化障害物
として効果が少いことも実験的に知られている。またポ
リマーの強度および形態保持性は、そのガラス転移温度
（Ｔｇ）以−Ｆの温度では著しく低減されることも知ら
れている。

もう１つの公知の結合磁石の製造の方法では、ポリカー
ボネートのような高融点ポリマー構成分を溶剤へ溶解さ
せ、その溶剤へ磁性合金粉末を←Ｗ添加し、そしてこの
ポ リマーにたいする非溶剤をこの混合物へ添加することか
ら成る。非溶剤を添加することにより合金粒子の溶液か
らの沈殿を起し、これはポリマーによって被覆される。

この粒子の集まりは乾燥されたのち、熱プレスしてこの
ポリマー被覆物を癒着させ、磁石の形態とすることがで
きる。

この方法は稀土類元素−鉄合金粉末の加工には適さない
と思われる。その理由は沈殿ポリマー粒子から溶剤を完
全に除去することが非常に困難なことにある。成る溶剤
は、共沈反応においてイオン結合によって合金へ引き寄
せられる。少しでも溶剤が残っているとコンパクトが最
終的に加熱されたときにそれが蒸発してこの合金の表面
に微視的なみぞを生ずる。これらのみそはその後の稀土
類元素−鉄合金の酸化およびそれにともなう磁性の劣化
の媒介物となる。

潜在性硬化剤（１ａｔｅｎｔ　ｃｕｒｉｎｇ　ａｇｅｎ
ｔ　）を熱硬化性エポキシ樹脂とともに沈殿させるいく
つかの試みがなされた。このプロセスにおい（１５） では粉末が得られた。乾燥しているようにみえる沈殿粉
末を合金粉末と混合してコンパクト化し、ついでエポキ
シ樹脂を硬化させるために加熱すると、この樹脂はその
場で発泡した。得られた生成物の強度は低く磁気径時劣
化特性は劣っていた。この粉末を、コンパクト化の前に
潜在性触媒の活性化をおさえたままで高温で乾燥するこ
とはできなかった。

試みられた常法のプロセスまたは化学システムはいずれ
もポリマーで結合された稀土類元素−鉄ベース磁石の作
成に向くものはないことが分かったので、新しい研究を
行ない本発明を完成した。

本発明の好ましい態様によれば、稀土類元素−鉄ベース
粒子磁石に用いる結合剤は、良１５０℃よシ上）をもつ
エポキシ樹脂よう成る。この未硬化エポキシ樹脂は室温
において固体である。このようなエポキシ樹脂一群の（
１６） 一つはポリフェノールアルカン類のポリグリシジルエー
テルである。好ましいエポキシ樹脂は理想化された化学
構造： および約１５０乃至３００のエポキシ当量（１グラム当
量のエポキシドを含有する樹脂のグラム数）をもっテト
ラフェノールエタンのテトラグリシジルエーテルであ、
乙。　′このエポキシ樹脂を硬化するために、その２の
位置を短鎖アルキルまたはヒドロキシアルキル基によっ
て置換されたイミダゾール触媒の適当量がこのエポキシ
樹脂中へ加えられる。この好ましい触媒は約ｉｏｏ℃ま
では不活性でなければならないが、それより高い温度で
はこの樹脂を速やかに硬化させなければならない。

この好ましい触媒は最適結合強度にだいしては２−エチ
ル−４−メチルイミダゾール（ＥＭＩ） であり、また最適浸透抵抗にだいしては１−（２−ヒド
ロキシ−プロピル）−２−メチルイミダソール（ＨＰＭ
Ｉ　） 八 ＣＨ２−ＣＨ−ＣＨａ ■ Ｈ である。各１００重量部のエポキシ樹脂にたいして約３
−１０重量部の触媒が使用される。

この結合剤を作成する好ましい方法は乾燥エポキシ樹脂
を微細粉末へ粉砕することである。この粉末はつぎに高
剪断ミキサー中へ仕込まれる。このミキサーの運転中に
所定量の液体触媒が添加される。粉はミキサーから取り
出され、触媒の活性化温度以下の温度において粉砕され
て＃細粉末（直径１−１５ミクロン）となる。この粉末
自体は乾燥しており自由流動性であるので秤量および磁
性合金粒子との混合は容易である。

磁石の形とするため、約２重量パーセント（約１５容量
パーセント）のエポキシ樹脂粉末が単一磁区サイズ（ｓ
ｉｎｇｌｅ　ｄｏｍａｉｎ−ｓｉｚｅｄ　）の粒子に粉
砕されたＲＥ　−Ｆｎベースの合金の破砕され溶融スピ
ニングされたリボンまたは小片と充分に混合される。粉
砕および混合中は、この粉末温度が触媒の活性化温度（
約１２０℃）よりも充分下に保持されるよう注意を払わ
なければならない。

混合された粉末はコンパクト化のためダイスの空胴−＼
入れられる。約１．１０３．１６２ｋＰａ　（１６０，
０００ｐｓｉ　）の圧力において約（１９） 度（ｐａｒｔ　ｄｅｎｓｉｔｙ　）が得られる。溶融ス
ピニングされたリボンは形成時に磁気異方性であるので
、それらが磁石の形ヘプレスされる間に磁場を加えても
利益はない。しかし、磁気異方性単一磁区サイズの粉砕
されたインゴット粒子を配向させるためにプレス中に磁
場を加えることもできる。

混合された粉末がプレスされたのち、得られたコンパク
トはイミダゾール硬化剤を活性化させるのに充分な高い
温度にまで加熱されてエポキシ樹脂は硬化する。これは
慣用のオーブン中で約１５０℃に３０分間加熱すること
によって行うことができる。エポキシ樹脂調合物自体は
誘導加熱にだいするサセプター（５ｕｓｃｅｐｔｏｒ　
）ではなくて、合金粒子がそれである。したがって、乾
燥エポキシ樹脂−合金コンパクトは短時間（約２分間）
の誘導加熱によって硬化できる。

イミダゾール硬化エポキシ樹脂粉末を使用（２０） して作られた磁石は、約１５０℃以下の高温度において
も長期間にわたって極めて丈夫で化学的劣化にたいする
抵抗力をもつ。この磁石は、銅、ニッケル、その他の金
属を薄くめっきすることによって磁気的劣化にたいする
抵抗を高めることができる。

本発明のこれらのおよびその他の利点は、添付する図面
を参照しながらの下記の好ましい実施態様の説明によっ
てよシよく理解されよう。

第１表にみられるように、全材料は市販品として入手で
き、イミダゾール触媒以外は購入したまま使用した。こ
れらの触媒は再蒸留して本質的に純粋なＥＭＩおよびＨ
ＰＭＩとした。この触媒は空気または大気の湿気への曝
露を減らすように注意して取り扱った。

合金リボン真空含浸用の液体エポキシ樹脂（ＧＭＲ０３
３００）をカウルスブレード（Ｃ０ｗ１ａｂｌａｄｅ　
）を具えた高速実験用ミキサーによって調製した。適当
量の触媒を添加し含浸を行う直前に手で混合した。後記
の実施例では、とくに断らない限り、ＲＥ−Ｆｎ−Ｂ溶
融スピニングリボンと混合するだめの乾燥エポキシ樹脂
粉末は下記のようにして配合した。高速運転中のワオー
リングブレンダ−（Ｗａｒｉｎｇｂｌａｎｄｅ’ｒ　）
　、中で固体エポキシ樹脂を分散させた。混合を行いな
がら、このエポキシ樹脂へ液体触媒を添加した。得られ
た乾燥混合物をつぎにジェットミル粉砕して直径が約１
乃至１０ミクロンの自由流動粒子を得た。こうして形成
された粉末は未硬化エポキシ樹脂と潜在触媒（１ａｔｅ
ｎｔ　ｃａｔａｌｙｓｔ　）とからなるものである。こ
のような粉末を加熱すると約６５℃において未硬化樹脂
が溶融しそれにつづいて潜在硬化剤の活性化が起ってこ
のエポキシ樹脂は急速に硬化が起る。エポキシ樹脂粉末
が、硬化まえに溶融して磁性合金粒子のまわりを流れる
という事実は、この乾燥エポキシ樹脂結合剤によって与
えられる優れた耐酸化性を少くとも部分的に説明するも
のと思われる。

エポキシ樹脂は合金粒子間の空隙を埋めることが電子顕
微鏡写真から分るので、この仮説は確認できる。

急冷時に約７．５キロガウスの平均残留磁気（ｍａｇｎ
ｅｔｉｃ　ｒｅｍａｎｅｎｃｅ　）（Ｂｒ）および約１
６キロエルステツドの固有保磁力（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ
ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ　）（Ｈｃｉ
）をもつ名目組成ＮｄＯ，１３５ＦｊｌＯ，［１０９Ｂ
　０．１１６の溶融スピニングリボンを空気中でボール
ミル粉砕し、ふるいにかけて４５マイクロメートル（３
２５メツシユ）と２５０マイクロメートル（６０メツシ
ユ）との間の分級部分に分けた。このような小粒径が必
須というのではないが、これは容積計量による自動ダイ
ス充てんを容易にする。

硬化可能液体樹脂による真空含浸を行うため、８ＩＩＩ
Ｉの内径をもつゴム管の中へ合金粉末を入れだ。この管
内を清って移動できる大きさのゴムプラグを両端へ挿入
した。この組み合わせ物を水圧プレスの中へ挿入し、約
１．１０３，１６２　ｋＰａ　（１６０ｋｐａｉ）のコ
ンパクト化圧力においてこの粉末を合金密度の約８５％
の密度にまで均衡的にコンパクト化を行った。得られた
コンパクトを枝付きパイレックス試験管の中へ入れた。

機械的真空ポンプによってこの管を真空化した。液体エ
ポキシ樹脂を入れである注射器へ取り付けた皮下注射針
をつぎに管のゴム栓をとおして挿入した。この樹脂を管
内に注入してコンパクトを飽和させた。この飽和コンパ
クトを取シ出し、１２０℃において１時間、空気中で硬
化させた。

乾式プロセスにだいしては約２．５重量部のエポキシ樹
脂および触媒の粉末を１００重量部の合金粉末へ添加し
た。つぎに超音波振動によって樹脂と合金粉末とを完全
に混合した。

つぎに１１０３１６２　ｋＰａ（１６０ｋｐｓｉ）の圧
力における水圧プレスによって、前記のゴムスリーブ中
で均衡的に、または鋼鉄ダイスにおいて単軸的にこの粉
末混合物のプレスを行った。このコンパクトを空気＋４
’＋１５０℃において３０乃至４０分間かけて硬化させ
た。

この合金リボンの密度は立方センナメートルあたり約７
．５３グラム（ｇ／ｃｃ）である。

１１０３　］　６２　ｋＰａ　（１６０ｋｐｓｉ）にお
いて均衡的にコンパクト化したエポキシ樹脂を含まない
サンプルの密度は約６４νｃｃであシ：均衡的にプレス
を行った乾燥エポキシ樹脂と合金の粉末の密度は約６．
４９／ｃｃであシ；また単軸的にプレスを行った乾燥混
合粉末の密度は約６、１９７ｃｃであった。

硬化後、４０キロエルステツドのパルス磁場中において
この結合サンプルを磁化した。

この磁場は本作業に利用できるもっとも強いものであっ
たが、この合金を磁気的に飽和させるのに充分な強さで
はなかった。磁気の測定は振動サンプルマグネトメータ
ー、プリンストンアプライドリサーチ（ＰＡＲ）１５５
型（Ｐｒ１ｎｃｅｔ＋ｎ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｒｅ５ｅａ
ｒｃｈ　（Ｐ　ＡＲ）Ｍｏｄｅｌ　１５５　）　、によ
って約２５℃の室温において行った。

磁気測定を助けるため、空気駆動紙やすりレースウェイ
（ｒａｃｅｗａｙ）によって磁石サンプルの不規則片に
やすりをかけて小球（各約８０ミリグラム）とした。こ
のマグネトメーターに使用できるプラスチックサンプル
ホールダーへこの小球を入れた。このサンプルホールダ
ーには小さな穴をあけてニージンク中空気がこのサンプ
ルに容易に到達できるようにした。数種の異なるバイン
ダ組成物の相対酸化抵抗の測定にたいしてこの調製法は
有効なものであると考えられる。しかしながら、やすシ
工程は御脂バインダの微細ひび割れを起こす可能性があ
る。このようなひび割れしたサンプルは樹脂が応力を受
けていない同様のサンプルに比べて早く老化する。微細
ひび割れは合金粒子の酸化および早期磁気劣化に（２７
） たいして通路を開くものとなる。

実施例１ 乾式結合ＲＥ−Ｆｂ−Ｂ溶融リボン小片にたいしてエポ
キシ樹脂を初めに選択したのは、一部は高ガラス転移温
度（約１５０℃よシ高いＴｇ）をもつバインダーの必要
性に基づいている。このような高ガラス転移温度ならば
高温度において磁石が軟化したり酸化剤を透過させたシ
するおそれはない。たとえば、熱い夏の自動車のボンネ
ット下の環境では、直流モーター用の磁場磁石は１２５
℃もの温度になることがある。磁性の大きな経時的損失
を阻止す不ためにはエポキシ樹脂結合剤は予期される使
用温度よりも高いガラス転位温度をもっていなければな
らない。

そこで、第２表に掲げるように５種類の一連の調合物を
作成した。エポンおよびエピレツツのガラス転移温度は
２００℃以上であった。

（２８） 第　２　表 エポキシ化学 Ｉ　ＧＭＲＯ３３０”　ＥＭＩ　Ｏ，０５２シエルエポ
：／１０３１　ＥＭＩ　Ｏ，０４３シェルエポン１０３
１　ＡＰ−５ＣＯ，０７６４ｔラニー、（ｍビレ’／ッ
５Ｕ−８ＡＰ−５ｃ　００４５　セラニースエｌ：’Ｌ
、’／ッ５Ｕ−５ＡＰ−５ｃｏ　０５６　５Ｕ＝８半分
、５Ｕ−５半分　ＡＰ−５ｃＯ，１０ａ＝真空含浸用の
液体エポキシ樹脂 ｂ−２−エチル−４−メチルイミダゾール（！、＝１−
（２−ヒドロキシ−プロピル）−２−メチルイミダゾー
ル 上、記のように液体含浸および乾燥混合によって結合磁
石を作成し４０　ｋｏｅのパルス磁場において磁化した
。ＰＡＲマグネトメーターによって各サンプルの磁束の
測定を行った。

サンプル容器中、空気中１５０℃においてこのサンプル
を老化させたときの定期的磁気測定値からこのサンプル
の磁束損失を算出した。

第１図に磁束損失をもとの磁束測定値にたいするパーセ
ントとして老化時間の関数として示す。曲線につけた番
号は第２表の゛エポキシ番号゛に相当する。木印は同一
エポキシ組成物番号にだいする２回目の実験値であるこ
とを示す。１５０℃における数百時間の老化ののち、全
磁束損失は約１５乃至２０％の範囲であった。約７．６
重量パーセントの１−（２−ヒドロキシ−プロピル）−
２−メチルイミダソールを触媒とするテトラフェノール
エタンのテトラクリシジルエーテルであるエポキシＮ［
１３は最低の総括磁束損失を示した。

実施例２ 乾埼混合エポキシ樹脂粉末サンプルを硬化させる雰囲気
、すなわち触媒が約１５０℃の温度において最初に活性
化される雰囲気によって磁石の老化特性に顕著な差を生
ずるかどうかを知るだめの試験を行°りた。

実施例１のようにして、ただしコンパクト化後のエポキ
シ樹脂の硬化を真空中、アルゴン中、純酸素中、または
空気中に分けて別々に行う点を除いて、第２表の乾燥エ
ポキシＮ２とＮｄ−Ｆｉ−Ｂ粉末との磁石サンプルを作
成した。このサンプルを石英アンプルの中へ入れてこれ
を１３３３．２２−６６６．６Ｐａ（１０−５ｉｉ＋Ｈ
ｇ）の圧力にまで排気した。所望の硬化雰囲気にしたが
ってアルゴン、酸素および空気をアンプル中へ逆充填し
てこのアンプルを密封した。

このサンプルを含有する密封アンプルをつぎに１５０℃
において１時間加熱した。

第３表をみると、この硬化サンプルをアンプルから取り
出したのち、４０キロガウスのパルス磁場において磁化
し、つぎに室温において９ｋＯｅの逆磁場にかけた。逆
磁場（予備コンディショニングとして知られているプロ
セス）の印加は磁石が実用中に遭遇するかも知れない脱
磁化条件をシミュレートするために使用されることが多
い。たとえば、電機子の使用時モーター磁場の磁石は絶
えずくり返される逆磁場にさらされる。

第３表はこのサンプルを１５０℃において１５および１
５８時間老化させたのちのマイナス１（−１）の残留磁
気対飽和保磁力こう配ＣＢ／Ｈ）における室温磁束損失
測定結果を示す。硬化雰囲気に基因する老化磁束損失に
有意差がないとの仮説をこのデータは支持している。

第　３　表 硬化雰囲気の関数としての磁束損失 １３／Ｈ−−１にだいする磁束損失（％）真空　９．５
　８．５　１４．０ アルゴン　９．５’　９，５　１４．３酸素　８．０　
８．０　１２．９ 空気　８．０　６．１　１４．１ ＊　９ｋＯｅからの室温リコイル（これは１５０℃にお
いて実験的に−５ｋｏｅに相当する）実施例３ エポキシ樹脂を含まない磁石コンパクト、第２表の液体
エポキシＮ［Ｌｌを含浸したコンパクト、および第２表
の乾燥状エポキシＮＱ２によって結合されたコンパクト
の相対磁束損失を比較するだめの試験を行った。４０キ
ロガウスのパルス磁場においてサンプルを磁化し、つぎ
に室温において９　ｋｏｅの逆磁場へ曝露した。つぎに
それらを４　ｋｏｅの逆磁場中で空気中１６０℃におい
て合計１４２６時間老化させた。この老化スケジュール
は使用中高温度および逆磁場に曝露される磁石の磁気耐
久性を知るだめの促進試験法である。

第２図は磁束損失をもとの磁束測定値にたいするパーセ
ントとして老化時間の関数として示す。明らか、に、乾
燥混合エポキシ樹脂結合磁石は全老化スケジュールを通
じて最小の磁束損失を示す。

第３図は空気中１６０℃における合計１４２６時間の老
化後のこれらのサンプルにだいする第２象限脱磁（５ｅ
ｃＯｎｄ　ｑｕａｄｒａｎｔ　ｄｅｍａｇｎｅｔｉ　−
ｚａｔｉｏｎ　）のプロットである。

実施例４ コンパクト化サンプルにおける接着力を定性的に測定す
る技術を開発した。乾燥エポキシ樹脂を１５容量パーセ
ントの比率でアルミニウム粉末、ガラスの微ｉｔおよび
稀土類元素−鉄−ホウ素合金と第４表に示すように混合
した。各粉末量は等しい大きさのコンパクトが得られる
ように計算した。サンプルを２５．４ｍｍ（１インチ）
の直径をもつ円型ダイスの中へ入れ、３４４７３８ｋＰ
ａ　（５０，０００ｐｓｉ　）でパンチしてコンパクト
化を行って、ウェーハ型のサンプルを作成した。このサ
ンプルを空気中１５０℃において３０分間処理した。

同じダイスで３４４７３８ｋＰａ　（５０，０００ｐｓ
ｉ　）の圧力において粉末のプレスを行って液体エポキ
シ樹脂結合サンプルを作成した。

ガラス微細球は乾燥エポキシ樹脂とともにプレスを行っ
た場合を除いてコンパクトを形成しなかった。アルミニ
ウムおよび合金コンパクトＫＧＭＲＯ３３００樹脂を含
浸させ１５０℃において１時間硬化させた。

これらのコンパクトの強度を軸フレックス法（ａｘｉａ
ｌ　ｆｌａｘ　ｍｅｔｈｏｄ　）　によって測定した。

各ディスクサンプルを中空支持管端上の中心へ置いた。

直径が正確に２５．４ｍｍ（１インチ）の鋼鉄のボール
をこのサンプルの中央へ下ろした。インストロン試験機
（Ｉｎ５ｔｒｏｎ　ｔｅｓｔｍａｃｈｉｎｅ　）を使用
してこのボールによってサンプル上へ荷重をかけて印加
圧力の大きさを記録した。第４表に報告した測定値はニ
ュートンで示した破壊時の荷重である。乾燥エポキシ樹
脂は明らかに最高に強いコンパクトおよびもつとも高い
酸化抵抗を与えている。ＥＭＩ触媒を用いた粉末によっ
て結合されたコンパクトはＨＰＭＩ硬化コンパクトより
もやや強いが老化抵抗はやや少い。

（３５） 第　４　表 軸フレックス試験 （破壊における荷重、Ｎ） 接着剤なし　４３　−−　２０ 第５表には結合された稀土類−鉄をベースとする粒子磁
石の可能性ある候補として試験を行ったエポキシ樹脂系
を表示する。このサンプルは前記のようにして含浸また
は粉末コンパクト化を行って形成し、４０ｋＯｅのパル
ス化磁場（逆磁場は印加しない）において磁化し、つぎ
に空気中で高温老化処理を施したものである。この生成
物および試験組成物は少くとも１５０℃の温度における
少くとも１００時間の老化後の磁束損失についてその少
ない順序に表示しである。本発明の乾燥工（３６） ポキシ樹脂によって結合されたサンプルは最少の磁性損
失（１５０℃における１００時間にたいして約７．７％
）を示したが、他方真空含浸されたエポン８２８エチル
メチルイミダゾール硬化サンプルは最高の磁束損失（２
００℃における３３６時間にたいして約５０．７％）を
示した。

第　５　表 稀土類元素−鉄合金粒子に たいして実験した有機結合系 （空気中２００℃における３３６時間後Ω磁束損失）１
＊エポキシ　ＥＰＯＮ　１０３３．ＡＰ−５ＤＢＰ　７
．７２木エポキシ　ＤＥＲ３３０ＬＶＩ　８．２３　エ
ボ’Ｐシ　ＤＥＲ３３０ＬＶＩ　１２．１４　ポリエス
テル　ＩＭＰＣＯＰＯＬＹＥＳＴＥＲＬＶＩ　２１．４
５　エポキシ　５ＴＥＲＬＩＮＧ　８３Ｖ−１９８ＬＭ
ＢＰＣ２１，７６ポリエステル　Ｐ、Ｄ、ＧＥＯＲＧＥ
　４３３−７５　ＬＭＢＰＣ２４，２７エポキシ　ＥＰ
ＯＮ　８２８．　ＬＶＩ　２４．５ＮＭＡ　ＨＡＲＤＥ
ＮＥＲ。

ＤＢ　Ｖｌｌｉ　ＡＣＣＫＬＥＲＡＴＯＲ８エポキシ　
ＰＲＡＴＴ　＆　ＬＡＭＢＥＲＴ　ＤＢＰ　２４．５８
−９３６ ９　エポキシ　ＨＹＳＯＬ　ＤＫ　１２−０７０１　Ｄ
ＢＰ　２７．３１０　ＬＯＣＴＩＴＥ　２９０　ＬＶＩ
　２７．４１１　エポキシ　５ＴＥＲＬＩＮＧ　６６３
　ＬＭＢＰＣ２７，７１２エポキシ　ＰＲＡＴＴ　＆　
ＬＡＭＢＥＲＴ　ＤＢＰ　３２．０８８−１００５ １３　エポキシ　ＰＲＡＴＴ　＆　ＬＡＭＢＥＲＴ　Ｄ
ＢＰ　３６．５８１−１９２６ １４　エポキシ　ＰＲＡＴＴ　＆　ＬＡＭＢＥＲＴ　Ｄ
ＢＰ　３７．７８７−１２１１ １５　エポキシ　ＥＰＯＮ　８２８．　ＬＶＩ　５０．
７ＥＭＩ　ＨＡＲＤＥＮＥＲ 本　空気中１５０℃において１００時間＊＊ＤＢＰ−乾
燥混成粉末 ＬＶＩ−液体真空含浸 ＬＭＢＰＣ−液体混合、合金粉末にたいしてＢステージ
プレス、硬化 現在までに取り上げられたすべての寿命試験条件下にお
いて、ここに述べた乾燥エポキシ樹脂粉末によって結合
された稀土類元素−鉄−ホウ素粒子磁石は最高の結合強
度を示し、また老化抵抗がもっとも高い、本発明の追加
すべき利点は、この新規な乾燥粉末エポキシ樹脂が粘稠
な硬化可能液体バインダーを用いるよシも作業を行い易
い点である。別の利点は、このエポキシ樹脂粉末はコン
パクト化まえに小重量パーセント、好ましくは約２−５
重量パーセント、あるいは約１５容量パーセントの量の
添加しか必要としない点である。

これは高充填密度の利点および構成磁気合金の磁気強度
の稀釈を少くする利点をもっている。

（３９） 好ましい実施例として溶融スピニングＲＥ−Ｆｂ　−Ｂ
合金の破砕された磁気等方性リボンの結合を述べたが、
この主題エポキシ樹脂は同様の合金の磁気異方性形状物
の結合にも同様に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は数種の異なる乾燥エポキシ樹脂粉末調合物につ
いての、空気中１５０℃における老化時間にたいする室
温において測定された磁束損失のプロットである。 第２図は液体エポキシ樹脂を溶融スピニングＮｄ−Ｆａ
−Ｂ　リボンに含浸させること、溶融スピニングリボン
と本発明の乾燥エポキシ樹脂粉末とを混合すること、お
よびバインダーのない溶融スピニングリボンのプレスを
行うことによって形成された磁化磁石についての、室温
における４、０００エルステツドの逆磁場の中の空気中
１６０℃における老化時間にだいする室温磁束損失のプ
ロットである。また、第３図は液体エポキシ樹脂を溶融
スビニン（４０） グＮｄ　−Ｆｇ　−Ｂ　リボンに含浸させること、溶融
スピニングリボンと本発明の乾燥エポキシ樹脂粉末とを
混合することおよびバインダーのない溶融スピニングリ
ボンのプレスを行うことによって形成された磁化磁石に
ついての、１６０℃において１４２６時間４，０００エ
ルステツドの逆磁場中でこの磁石のエージングを行った
のちの第２象限脱磁化のプロットである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　合金微細片がエポキシ樹脂によってだがいに結合さ
   れている機械的に強い、磁束損失抵抗のある永久磁石に
   おいて、磁石が迅速に急冷された稀土類元素−鉄−ホウ
   木台くとも１５０℃のガラス転移温度をもつ未硬化エポ
   キシ樹脂および混合温度においては樹脂硬化活性をもた
   ない該樹脂用イミダノール触媒からなる乾燥状、自由流
   動性粉末の少量とを混合すること；この混合物をこの合
   金密度の少くとも７０パーセントの密度をもつコンパク
   トとするためにプレスすること；このエポキシ樹脂粉末
   が溶融して合金微細片間の空隙を充たし、また触媒が活
   性化されてこのエポキシ樹脂を完全に硬化させるに足る
   時間および温度にこのコンパクトを加熱すること；およ
   びこのコンパクト化合金微細片に磁場をかけてこれを磁
   化させること；によって形成されることを特徴とする永
   久磁石。 ２、乾燥状エポキシ樹脂粉末の樹脂構成分がテトラフェ
   ノールエタンのテトラグリシジルエーテルでありまた触
   媒が１−（２−ヒドロキシ−プロピル）−２−メチルイ
   ミダゾールおよび／または２−エチル−４−メチルイミ
   ダゾールであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の永久磁石。 ３、エポキシ樹脂が合金微細片の重量を基準にして２−
   ５重量パーセントの量で存在することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の永久磁石。 ４、乾燥エポキシ樹脂粉末の樹脂構成分がテトラフェノ
   ールエタンのテトラグリシジルエーテルであり、触媒が
   １−（２−ヒドロキシ−プロピル）−２−メチルイミダ
   ゾ−ルおよび／または２−エチル−４−メチルイミダゾ
   ールであり、さらにエポキシ樹脂粉末が合金微細片の重
   量を基準にして２−５重量パーセントの量で４在するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の永久磁石
   。 ５　エポキシ樹脂粉末がこの樹脂を基準にして２乃至１
   ０重量パーセントのイミダゾール触媒を含有し、この触
   媒の２位置がアルキル基によって置換されたものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の永久磁
   石。 ６、合金微細片がエポキシ樹脂によってたがいに結合さ
   れている機械的に強い、磁束損失抵抗のある永久磁石に
   おいて、磁石が稀土類元素−鉄−ホウ素合金の微細片と
   、本質的に、ポリフェノールアルカンのポリグリシジル
   エーテルであり、少くとも１５０℃のガラス転移温度を
   もつ未硬化エポキシ樹脂および混合温度においては樹脂
   硬化活性をもたない該樹脂用イミダゾール触媒からなる
   乾燥状自由流動性粉末の２−５重量パーセントとを混合
   するとと；この混合物をこの合金密度の少くとも７０パ
   ーセントの密度をもつコンパクトとするためにプレスす
   ること；このエポキシ樹脂粉末が溶融して合金微細片間
   の空隙を充たしまた触媒が活性化されてこのエポキシ樹
   脂を完全に硬化させるに足る時間および温度にこのコン
   パクトを加熱すること；およびこのコンパクト化合金微
   細片に磁場をかけてこれを磁化させること；によって形
   成されることを特徴とする永久磁石。 ７、　合金微細片がエポキシ樹脂によってたがいに結合
   されている結合永久磁石の作成法において、この方法は
   迅速に急冷された稀土類元素−鉄−ホウ素合金の微細片
   と、本のガラス転移温度をもつ未硬化エポキシ樹（３） 脂および混合温度においては樹脂硬化活性をもたない該
   樹脂用イミダゾール触媒からなる乾燥状自由流動性粉末
   の２−５重量パーセントとを混合すること；この混合物
   をこの合金密度の少くとも７０パーセントの密度をもつ
   コンパクトとするためにプレスすること；このエポキシ
   樹脂粉末が溶融して合金微細片間の空隙を充たし、また
   触媒が活性化されてこのエポキシ樹脂を完全に硬化させ
   るに足る時間および温度にこのコンパクトを加熱すると
   と；およびこのコンパクト化合金微細片に磁場をかけて
   これを磁比させること；の工程を含み、該方法はこのエ
   ポキシ樹脂のガラス転移温度以下の温度では耐久性およ
   び磁束損失抵抗のある磁石を提供することを特徴とする
   結合永久磁石作成法。 ８　特許請求の範囲第１項に記載の結合された稀土類元
   素−遷移金属永久磁石を作成するだめのコンパクトにお
   いて、該フンバク（４） もつポリフェノールアルカンのポリグリシジルエーテル
   および２位置をアルキル基によって置換された該エポキ
   シ樹脂用潜在性イミダゾール触媒を含む乾燥状エポキシ
   樹脂粉末と混合された磁化可能稀土類元素−遷移金属合
   金粒子を含み、乾燥エポキシ樹脂粉末は高温度において
   溶融し、合金微細片の周囲へ流れてそれらを酸化から防
   護し、またこめ温度においてイミダゾール触媒がはじめ
   て活性化されてエポキシ樹脂を硬化しまた合金粒子をた
   がいに結びつけてこの硬１ヒエボキシ樹脂のガラス転移
   温度以下の温度では磁束損失に抵抗力のある耐久性磁石
   体とすることを特徴とする結合された稀土類元素−遷移
   金属永久磁石作成用のコンパクト。 ９、乾燥エポキシ樹脂粉末の平均粒子直径は１５マイク
   ロメートルよりも小さいことを特徴とする特許請求の範
   囲第８項に記載のコンパクト。 １０４合金粒子が、本質的にネオジムおよび／またはプ
   ラセオジム−鉄−ホウ素合金の破砕、溶融スピニングリ
   ボンからなることを特徴とする特許請求の範囲第８項に
   記載のコンパクト。 １１、乾燥エポキシ樹脂粉末の樹脂構成分は理想化構造
   ： をもつことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の
   コンパクト。 １２、乾燥エポキシ樹脂粉末の樹脂構成分はテトラフェ
   ノールエタンのテトラグリシジルエーテルであり、また
   触媒は１−（２−ヒ（７） ドロキシ−プロピル）−２−メチルイミダゾールおよび
   ／または２−エチル−４−メチルイミダゾールであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載のコンパク
   ト。 １３、エポキシ樹脂粉末は、合金微細片の重量を基準に
   して２−５重量パーセントの量として存在することを特
   徴とする特許請求の範囲第８項に記載のコンパクト。 １４、特許請求の範囲第１項に記載の結合された稀土類
   元素−遷移金属永久磁石の製造用のコンパクトにおいて
   、該コンパクトが磁化可能な稀土類元素−鉄−ホウ素合
   金の微細片より成り、該稀土類元素がネオジムおよび／
   またはプラセオジムであって、これは本質的に理想化さ
   れた構造式 （８） を持つエポキシ樹脂および、２−エチル−４−メチルイ
   ミダゾールおよび１−（２−ヒドロキシ−プロピル）−
   ２−メチルイミダゾールから成る群から選ばれた１また
   は複数種の該樹脂用潜在性イミダゾール触媒から成る乾
   燥エポキシ樹脂と完全に混合され、該コンパクトは合金
   密度の少くとも約７０チの密度を持ち、該コンパクトは
   約１００℃を越える温度に加熱することによってエポキ
   シ樹脂粉末を溶融させて合金微細片の間の空隙を充たし
   触媒を活性化してエポキシ樹脂を硬化し硬化エポキシ樹
   脂のガラス転移温度以下の温度で耐久性があり磁束損失
   抵抗のある磁石体を形成することができることを特徴と
   するコンパクト。 １５、特許請求の範囲第１項に記載の結合された稀土類
   元素−鉄基体永久磁石作成用の乾燥エポキシ樹脂粉末組
   成物において、該粉末はポリフェノールアルカンのポリ
   グリシジルエーテルであり、硬化後は１５０℃よシ高い
   ガラス転移温度をもつエポキシ樹脂およびアルキル基に
   よってその２位置を置換されだ２乃至１０重量パーセン
   トの該樹脂用潜在性イミダゾール触媒を含み、該粉末は
   この潜在性イミダゾール触媒がエポキシ樹脂の硬化にた
   いして活性となる温度またはそれ以下に溶融温度をもっ
   ていることを特徴とする結合された稀土類元素−鉄基体
   永久磁石作成用の乾燥エポキシ樹脂粉末組成物。 １６、エポキシ樹脂がテトラフェノールエタンのテトラ
   グリシジルエーテルであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１５項に記載の乾燥エポキシ樹脂粉末組成物。 １７、エポキシ樹脂がテトラフェノールエタンのテトラ
   グリシジルエーテルであシ、触媒が１−（２−ヒドロキ
   シ−プロピル）−２−メチルイミダゾールおよび／まだ
   は２−エチル−４−メチルイミダゾールであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１５項に記載の乾燥エポキシ
   樹脂粉末組成物。 １８　エポキシ樹脂粉末は１乃至１０ミクロンの平均粒
   子サイズをもっことを特徴とする特許請求の範囲第１５
   項に記載の乾燥エポキシ樹脂粉末組成物。