JPS61184804A - ボンド磁石の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は磁石粉をプラスチック、ゴムなどの高分子化合
物のバインダと複合させたボンド磁石の製造方法に係る
もので、特に磁石粉として高磁気エネルギー積を有し且
つ安価なＮｄ　−Ｆｅ　−Ｂ系を用いることにより焼結
磁石に劣らぬ高エネルギー積をもつボンド磁石の製造方
法に関するものである。

（従来の技術） 従来、永久磁石材料としてはフェライト磁石、希土類コ
バルト磁石等の焼結磁石が多く用いられてきたが、（１
）衝撃に弱い、（２）重い、（３）薄肉品や複雑形状品
を製造することは困難でコストアップ要因になる、（４
）金属シャフト等との一体化には通常、接着工程を必要
としコストアップ要因となるのみでなく信頼性の上から
も問題がある等の欠点があった。

この欠点を改善するために、磁石粉を、プラスチック、
ゴム等の高分子化合物をバインダとして複合化したボン
ド磁石が出現してきた。例えば特公昭５２−１２４００
号公報には、サマリウムコバルト磁石粉末をエチレン−
酢酸ビニル共重合体樹脂をバインダーとして、圧縮成形
法によりボンド磁石を製造して最大エネルギー積（８）
−１）ｍａｘが９．４０ＭＧＯｅのものを得られること
が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 圧縮成形法では磁石粉の充てん密度を高く（最高９８重
量％）することができるので磁束密度の大きい磁石が得
られ、（Ｂ　Ｈ）　ｍａｘもボンド磁石とては大きくと
れる。その反面射出成形法のような連続量産が難しく、
また樹脂分が少ないことは、磁石が脆いことにもなる。

しかし連続量産性の良好な射出成形法も、コンパウンド
の溶融粘度が磁石粉の充てん率の増加に伴って高くなり
流動性が妨げられるため、磁石粉の充てん率を高めるこ
とができずく最高９５重量％）、その結果最大磁気エネ
ルギー積（Ｂ　Ｈ）　ｍａｘが、５〜１０ＭＧＯ８程度
であった。（日経メカニカル１９８４年７月１６日号誌
参照） また磁石粉も希土類磁石の場合には酸化しやすく、特に
熱混練及び射出成形若しくは圧縮成形時の酸化により磁
気特性の劣化を来たし、製造しにくいものであった。更
にサマリウム、コバルト等の高価で資源量の比較的乏し
い元素を原料としているためコストアップ要因となって
いた。

本発明は従来法の以上述べた欠点、即ち、最大エネルギ
ー積が低い、磁石粉の酸化による磁気特性の劣化、資源
問題から来るコストアップ等を改善することを目的とし
ている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、式Ｆｅ　Ｒｅで表される組成を有し、原子百
分比にて８〜３０％のＲ（但しＲはＮｄを主体とし、Ｙ
及び他の希土類元素を含む１種又は２□種以上の元素の
組み合わせ）、２〜２８％の８、及び残部Ｆｅと製造上
不可避の不純物からなる磁石粉に酸化等を防止する為に
高分子樹脂の被覆を形成し、該高分子樹脂と同一もしく
は相溶性のある高分子樹脂を混合して、加熱状態で磁界
を印加しつつ成形したことを特徴とする。

作用 本発明者らは、資源的にサマリウム、コバルトよりも豊
富で安価でかつ最大エネルギー積（８１−１）ＷａＸが
高く、焼結磁石で３５〜４０ＭＧＯｅ程度のＮｄ　−Ｆ
ｅ−８磁石粉を用いて、従来法によりボンド磁石の製造
を試みたが圧縮成形法でさえも、せいぜい１０．８Ｍ　
Ｇ　Ｏｅどまりであった。その原因を究明したところ磁
石粉の酸化、特にコンパウンド化のための熱混練時の酸
化防止が重要であることがわかった。

本発明者らはこの点に着目し、種々検討した結果、磁石
粉に予め高分子樹脂、例えばエポキシ、ナイロン、メチ
ルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、
ポリビニールアルコール、ウレタン、フェノール樹脂等
の１種又は２種以上で樹脂被覆を形成させておけば、混
線の際も、大幅に酸化が防止されることを見出した。

なお磁石粉とバインダ樹脂材料との比率は重量比で下限
は磁気特性の点から８５：１５、上限は脆性の点から圧
縮成形法では９８：２、射出成形法では流動性の点から
９５：５の範囲で検討を行った。

また、磁石粉の表面を被覆する樹脂は、前記の化合物の
いずれでもよいが、好ましくはバインダに用いる樹脂と
同一であることが相溶性、濡れ性から望ましい。なお、
濡れ性改善の為には、従来からシアン系カップリング剤
等が添加されてきたが、本発明では必ずしも添加しなく
てもよい。

ここで、磁石成分の選定理由は、Ｂは２％未満では保磁
力ｘｉ−ＩＣが１ＫＣ）８以上は得られず、２８％を越
えると残留磁束密度が所定量（ハードフェライトと同等
以上の約４ＫＧ以上が望まれる。）以上になることがで
きない。またＲが８％未満では、保磁力をＩＫＯｅ以上
とすることができず、また３０％を越えると燃えやすく
工業的取り扱いが困難となり製品コストの上昇を招来す
るので好ましくない。なお製造上不可避の不純物とは、
Ｓく２．５％、Ｃ＜４．０％、Ｐ＜３．５％である。

（実施例） 以下本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定され
るものではない。

実施例１ 磁石粉の原子組成を、前述の理由で、原子百分比にて１
５％のＮｄ、８％の８及び残部Ｆｅとなるよう原料を秤
量した後、アルゴン雰囲気中で高周波誘導炉により溶解
を行い得られた１０ｋＱのインゴットをＮ２雰囲気中で
粗粉砕し、さらにジェットミルにより　３〜５μｍに微
粉砕した。この粉末を１０ＫＯｅの磁界中で配向し、４
ｔｏｎ／　ｃｍ２の圧力で成形したのち、圧粉体を真空
中で１時間脱気し、液状のエポキシ樹脂に２時間浸漬し
含浸させた後、１１００℃のアルゴン雰囲気又は真空中
で２時間焼結し、６００℃にて２時間エージングを行っ
た後、急冷し、さらに粗粉砕、微粉砕を行い粒度１０〜
３０μｌとした。こうして製造した磁石粉を９６ｗｔ％
、液状エポキシ樹脂を４ｗｔ％の配合比になるよう混合
し、室温で混練したのち１０ＫＯｅの横磁場中で、３ｔ
ｏｎ／　ｃｎ２．２００℃で圧縮成形して、さらに、ク
ラック防止のため１２０℃×１時間のキュア処理を行っ
た。

こうして得られたボンド磁石の最大磁気エネルギー積（
Ｂ　Ｈ）　ｎ１４ｘは１８．２Ｍ　Ｇ　Ｏｅに達した。

従来の希土類コバルトボンド磁石を比較例とすると８〜
１６Ｍ　Ｇ　Ｏｅの程度でしかなく、その効果は顕著で
ある。

実施例２ 磁石粉の原子組成を実施例１と同じ＜　（ＢＨ）ＷａＸ
の好ましい値を得ることができると考えられる原子百分
比となるよう原料を秤母した後、実施例１と同じ工程で
、粗粉砕、微粉砕、磁場中配向、成形、樹脂コーティン
グ、焼結、エージング、急冷を行ったのち、粗粉砕、微
粉砕を行い１０〜１００μｍの磁石粉を得た。これを、
磁石粉９５ｗｔ％とナイロン１２を７ｗｔ％の配合比で
２１０℃で混線を行なったのち１０ＫＯｅの磁界中で、
温度２５０℃、射出圧力１２００ｋｇ／　ｃｍ２の射出
成形をして得られたボンド磁石の（Ｂ　Ｈ）　ｍａｘは
１２．５Ｍ　Ｇ　Ｏｅであった。

従来の希土類コバルトボンド磁石を比較例とすると５〜
ＩＯＭ　Ｇ　Ｏ８程度でしかなく、その効果は顕著であ
る。

（発明の効果） 以上の実施例かられかるように、本発明によって従来の
高価かつ資源的制約を受けるサマリウム・コバルト磁石
を使うことなく、従来のボンド磁石よりも格段に高い（
Ｂ　Ｈ）　ａ１４ｘを持つボンド磁石が得られた。

このことは単にボンド磁石の磁気的特性を向上すること
により小型化等を求める「軽ｉ１短小」の社会の要請に
応えるだけでなく種々の（ＢＨ）ＷａＸ値の要求に対し
て、希土類焼結磁石と樹脂の混合比を変えることにより
対応しうる技術の豊富化に寄与すること大である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、式ＦｅＲＢで表わされる組成を有し、原子百分比に
   て８〜３０％のＲ（但しＲはＮｄを主体としＹ及び他の
   希土類元素を含む１種又は２種以上の元素の組合せ）、
   ２〜２８％のＢ、及び残部Ｆｅと製造上不可避の不純物
   からなる磁石粉に、酸化等を防止する為に高分子樹脂の
   被覆を形成し、該高分子樹脂と同一もしくは相溶性のあ
   る高分子樹脂をバインダーとして加熱状態で磁界を印加
   しつつ成形することを特徴とするボンド磁石の製造方法
   。 ２、ＦｅＲＢ系合金が式Ｆｅ＿１＿４Ｎｄ＿２Ｂで表わ
   される特許請求の範囲第１項記載のボンド磁石の製造方
   法。