JPS63306603A - 永久磁石材料組成物 - 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」 本発明は永久磁石材料組成物に関し、更に詳しくは、磁
気特性及び機械的強度に優れた永久磁石材料組成物に関
する。

「従来技術と問題点」 希土類金属と遷移金属とを主成分とする合金磁石（以下
、希土＊ｍ石という）は、従来のフェライト系、アルニ
コ系磁石と比べて、優れた磁気特性を有しているため、
近年小型モーターを中心として多方面に利用されている
。かかる希土類磁石は、粉末冶金法によって製造される
焼結磁石と、有機バインダーで固着せしめたプラスチッ
クモールド磁石（以下、プラスチック磁石という）とに
大別されるが、焼結磁石は機械的強度が弱く、寸法精度
が悪いという欠点が有り、この欠点を補うためにプラス
チック磁石が多用化の方向にある。

かかるプラスチック磁石は非磁性物質である合成樹脂を
結合剤として用いるため、磁気特性が焼結磁石より劣る
という欠点がある。従って、プラスチック磁石の磁気特
性を向上させるためには、釉上［４１性粉の含率を高く
すると共に、加圧成形時の圧力を増加させて空隙率を下
げ希土類磁性粉の充填密度を向上させねばならない。

しかし乍ら、従来の希土類プラスチック磁石は希土類磁
性粉の含率を高くすると硬化固化せしめる前の成形体の
強度が低く、破を員、変形を招きやすい、或いは硬化後
の成形体の機械的強度が低いという問題がある。更に空
隙率を小さくするために加圧力を増加した場合、圧縮成
形時に成形金型に大きな負担がかかるため金型の破填を
招きやすい。

「問題点を解決するための手段」 本発明は上記の従来技術の問題点に鑑み、希土類プラス
チック磁石に関して、成形時の金型に対する負担を軽減
すると同時に成形体の密度を向上させて磁気特性を向上
させるとともに、機械的強度が窩く寸法安定性に優れた
希土類プラスチック磁石を提供するべく鋭意研究の結果
、特定のシランカフプリング剤を配合することにより所
期の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した
。

即ち、本発明は希土類金属と遷移金属とを主成分とする
金属間化合物磁性粉体と、結合剤である合成樹脂と、一
般式 ％式％） （ＲＩ：　ｔｌ’ＪＪ＆　１〜２０のパーフルオロアル
キル基、Ｒ２：炭素数１〜３のアルキル基、 Ｒゴ　：アルコキシ基、 ｎ；１〜３）で表されるシランカフブリング剤とを基本
成分としてなる永久磁石材料組成物を内容とするもので
ある。

本発明で用いる希土類金属と遷移金属を主成分とする金
属間化合物磁性粉体としては、ＳｍＣｏ５．５ｖｘｚＣ
ｏ＋ｑ　、あるいはＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金磁石（ＲはＮｄ
及び／又はＰｒ、又はこれらの一部を１種又は２種以上
の希土類元素で置換したもの）として知られている磁性
粉体、その他であって、磁気特性を改善するため、鉄、
銅、ジルコニウムやその他の金属を添加しても良い、こ
れらの中でも高い磁気特性を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金
磁石（ＲはＮｄ及び／又はＰ「、又はこれらの一部を１
種又は２種以上の希土類元素で置換したもの）が好まし
い。

更にはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ基磁性粉体が特に好ましい。

金属間化合物磁性粉体の形態は粉末状であるが、成形体
の密度を向上させ高磁気特性を得るためには、その粒子
径分布を使用する粒子径の範囲内で出来るだけ巾広い分
布にする必要がある。即ち、本発明で用い得る金属間化
合物磁性粉は粒径１μｍ乃至１額の範囲の大きさの異な
る粒子群の混合物であることが好ましい。これらの粒子
群における最大粒子径は、目的とする成形体の最小厚み
に応して適宜選択することができる。

本発明に用いられる特定のシランカップリング剤として
は、一般式 ％式％） （Ｒ，：Ｒ素Ｒ１〜２０のパーフルオロアルキル基、Ｒ
２：炭素数１〜３のアルキル基、 Ｒ３；アルコキシ基、 ｎ；１〜３）で表される化合物で、該化合物により成形
時の金属間化合物磁性粉体の摩擦が軽減され、高充填密
度の成形体が得られ、磁気特性が大巾に向上する。シラ
ンカップリング剤の添加方法は特に限定されないが、予
め磁性粉体に塗布した方が好ましい、塗布方法としては
、そのまま又は希釈剤で希釈し、造粒ブレンダー、リボ
ンブレンダー、回転刃ミキサー等により塗布される６本
発明において、結合剤としては熱硬化性用脂や熱可塑性
樹脂を用いることができるが、目的とする組成物を得る
ためには、結合剤は金属間化合・物磁性粉体に対してよ
り均一に混合され、且つ結合剤自体が圧縮成形時に金属
間化合物磁性粉体間の摩擦を軽減する役割を有している
ものが望ましい。即ち、本発明の結合剤としては、液状
熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、それにより、結
合剤が低粘度となり均質に金属間化合物磁性粉体表面に
分布するばかりでなく、圧縮成形時の金属間化合物磁性
粉体間のｆｆｌ！！Ｊが軽減されて、高い充填密度の成
形体が容易に得られ、磁気特性が大巾に向上する。更に
、かかる結合剤を用いると、圧縮成形圧力を低下させて
も所望水準の高い成形体密度と高い磁気特性を有する成
形体が得られ、成形金型に対する負担を軽減させること
ができ、工業的観点からの価値は極めて高い。

本発明で用い得る液状熱硬化性樹脂とは常温で液状であ
り、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、その他
であるが、フェノール樹脂、特にレゾール型フェノール
樹脂が好ましい。

かかる合成樹脂結合剤の摩擦軽減効果を高めるために、
結合剤中に可塑剤を含有せしめることが好ましい。

本発明で用い得る可塑剤はポリエステル系可塑剤、フタ
ル酸エステル系可塑剤、エポキシ化油可塑剤、脂肪酸エ
ステル系可塑側、その他であり、使用する液状熱硬化性
樹脂の種類に応じて選択使用する０例えば、フェノール
樹脂を用いた場合には、アジピン酸ポリエステル系可塑
剤、フタル酸ポリエステル系可望剤、リン酸エステル系
可塑剤、フタル酸ジプチル及びエポキシ化大豆油等が極
めて好適である。

本発明の組成物は、金属間化合物磁性粉体と、結合剤で
ある合成樹脂と、シランカフプリング剤とからなるが、
その配合割合は、磁性粉体５０〜９０体積％及び合成樹
脂５０〜１０体積％の合計１００体積部に対しシランカ
ップリング剤０．１〜５体積部が好ましい、磁性粉体が
５０体積％未満では所望の磁気特性が得られ難く、一方
、９０体積％を越えると機械的強度の低下が起こる。シ
ランカップリング剤が０．１体積部未満では摩擦軽減の
十分な効果が得られず、また５体積部を越えても効果の
増大はそれ程顕著とはならず、むしろ経済的に好ましく
ない、可塑剤は磁性粉と合成樹脂の合計１００体積部に
対して２〜２５体積部の範囲で添加される。又、本発明
の組成物の性質を改良するために、滑剤、熱安定剤、そ
の他の改質用添加剤を少量添加使用しても良い。

以上説明した組成物の成形にあたっては、ホントプレス
や冷間プレス等の圧縮成形方式が使えるが、液状の結合
剤を用いる場合は、圧縮成形後硬化前の成形体の強度が
大であるので、種々操作上の面倒を伴うホットプレスを
採用する必要がない。

即ち、本発明の組成物を成形するにあたっては常温でこ
れを圧縮固着成形せしめ、しかる後、使用した熱硬化性
樹脂の硬化温度にて硬化固化せしめる。かかる方法によ
って、生産性が高く、しかも良好な寸法精度と磁気特性
を併有する成形体が得られる。圧縮成形するに好適な圧
力条件は２〜８ｔ１０Ｊである。２ｔ／ｃｄ未満の圧力
では、本発明の組成物を以ってしても達成される充填密
度が不足となる場合があり、８ｔ／−を越えて圧力を加
えても最早充填密度の顕著な向上は期待できず、金型へ
の負担が大となり、金型の破損を招きやすくなる。又、
かかる組成物を成形した後の加熱硬化するに際し、金属
間化合物磁性粉体の酸化による磁気特性の低下を防ぐ目
的で、窒素中又は不活性ガス中で加熱硬化を行うと、よ
り一層好適であスー 「実施例」 以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らにより何ら制限されるものではない。

実施例１〜６ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ基磁性粉体を第１表の通りの配合割合で
、シランカフプリング剤、合成樹脂及び可塑剤とを混合
した。しかる後、得られた混合物を第１表に示した圧力
で圧縮成形し、１２．５ｎφｘ８ｆｉの円筒状固着成形
体を得、１８０℃で２時間該成形体を加熱硬化せしめ良
好なる外観をもった成形体サンプルを得た。該成形体サ
ンプルの磁気特性をＢ−Ｈ）レーサーにて測定した結果
及び成形体サンプルの密度を第１表に示した。

更に、円柱状サンプルと同一組成の混合物を用い、外径
８ｆｉ、内径６論、高さ４鶴のリング形状成形体を作成
し、加熱硬化後該リング形状成形体に５日／分の速度で
直径方向に荷重をかけ、成形体が破壊した時の最大荷重
を測定し、第１表に圧環強度として記した。

その結果、第１表に記した通り、その最大エネルギー積
が７．５〜８．０　ＭＧＯｅと比較例に比して大巾に向
上した。

比較例１〜３ シランカフブリング剤を使用せずに、或いは公知のシラ
ンカップリング剤又はステアリン酸亜鉛を使用し、第１
表に示した配合割合で実施例と同様の操作を実施した。

その結果、得られた成形体の最大エネルギー積はいずれ
も７．０　ＭＧＯｅ未満であった。

「作用・効果」 叙上の通り、本発明によれば金属間化合物磁性粉体の成
形時の摩擦が軽減され、高密度で高い磁気特性を有し、
且つ機械的強度に優れた希土類プラスチック磁石を提供
することができ、小型モーターの界磁用磁石、ＴＶの補
正磁石等の種々の用途において利用され得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、希土類金属と遷移金属とを主成分とする金属間化合
   物磁性粉体と、結合剤である合成樹脂と、一般式 〔Ｒ＿１−Ｒ＿２〕＿４＿−＿ｎ−Ｓｉ−（Ｒ＿３）＿
   ｎ（Ｒ＿１：炭素数１〜２０のパーフルオロアルキル基
   、Ｒ＿２：炭素数１〜３のアルキル基、 Ｒ＿３：アルコキシ基、 ｎ：１〜３）で表されるシランカップリング剤とを基本
   成分としてなる永久磁石材料組成物。 ２、金属間化合物磁性粉体５０〜９０体積％と、合成樹
   脂５０〜１０体積％と、磁性粉体及び合成樹脂の合計１
   ００体積部に対して、一般式 〔Ｒ＿１−Ｒ＿２〕＿４＿−＿ｎ−Ｓｉ−（Ｒ＿３）＿
   ｎ（Ｒ＿１：炭素数３〜２０のパーフルオロアルキル基
   、Ｒ＿２：炭素数１〜３のアルキル基、 Ｒ＿３：アルコキシ基、 ｎ：１〜３）で表されるシランカップリング剤０．１〜
   ５体積部とを基本成分とする特許請求の範囲第１項記載
   の組成物。