WO2000075934A1 - Aimant a liaison de terres rares, composition d'aimant a liaison de terres rares, et son procede de fabrication - Google Patents

Aimant a liaison de terres rares, composition d'aimant a liaison de terres rares, et son procede de fabrication Download PDF

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magnet
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earth bonded
rare
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Yoshiki Nakamura
Koji Akioka
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Seiko Epson Corporation
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Definitions

  • Rare-earth bonded magnet Rare-earth bonded magnet composition, and method for manufacturing rare-earth bonded magnet
  • the present invention relates to a rare earth bonded magnet, a composition for a rare earth bonded magnet, and a method for producing a rare earth bonded magnet.
  • Rare earth bonded magnets are manufactured by pressing a mixture (compound) of a rare earth magnet powder and a binder resin (organic binder) into a desired magnet shape, and the molding method includes a compression molding method.
  • the injection molding method and the extrusion molding method are used.
  • the compression molding method the compound is filled in a press die, and the compound is compression molded to obtain a molded body. In this method, this is heated and cured to produce a magnet.
  • This method enables molding with a smaller amount of the binder resin than other methods, so that the amount of magnetic powder in the obtained magnet can be increased, which is advantageous for improving magnetic properties.
  • the extrusion molding method is a method in which the heated and melted compound is extruded from a mold of an extruder, solidified by cooling, cut into a desired length, and then magnetized.
  • This method has the advantage that there is a large degree of freedom in the shape of the magnet and that thin and long magnets can be easily manufactured.However, in order to ensure the fluidity of the melt during molding, the amount of binder resin added must be increased. Therefore, the amount of magnetic powder in the obtained magnet is small, and the magnetic properties tend to decrease.
  • the injection molding method is a method in which the compound is heated and melted, and the molten material is injected into a mold in a state where the compound has sufficient fluidity, and molded into a predetermined magnet shape.
  • the degree of freedom with respect to the shape of the magnet is larger than that of the extrusion molding method.
  • melting during molding Since the fluidity of the melt is required to be higher than that of the extrusion molding method, the amount of the binder resin to be added must be larger than that of the extrusion molding method.
  • the amount of magnetic powder is small, and the magnetic properties tend to be further reduced.
  • the binder resins used for rare-earth bonded magnets are broadly classified into thermoplastic resins and thermosetting resins, but they are advantageous in suppressing an increase in porosity and ensuring mechanical speed.
  • the thermoplastic resin is excellent.
  • typical examples of the thermoplastic resin used as the binding resin there are Bolifenylene Sulfide (PPS) and Polyamide.
  • polyphenylene sulfide has excellent wettability with rare earth magnet powder, and its moldability is poor. Therefore, when polyphenylene sulfide is used as the binder resin, the content of the binder resin in the compound must be increased, and the content of the rare earth magnet powder must be increased, that is, high magnetic properties can be obtained. Becomes difficult.
  • polyphenylene sulfide has a high melting point and, in addition, has a low crystallization rate. For this reason, it is necessary to increase the molding temperature and to increase the cooling time after molding. In other words, the compound must be kept in a high temperature environment for a long time. For this reason, during the production of rare earth pound magnets, the rare earth magnet powder in the compound is liable to deteriorate due to oxidation and the like.
  • polyphenylene sulfide since polyphenylene sulfide has a lower crystallization rate than polyamide, it takes a long time to cure after molding. For this reason, the cycle time is long and the production efficiency of the rare-earth bonded magnet is poor.
  • Polyamide 6 and Polyamide 66 are used because they are easily available.
  • polyamide 6 and polyamide 66 have poor dimensional and shape stability. That is, the polyamide 6, a rare earth bonded magnet using the polyamide 66 as the binding resin may change in dimensions, shape, and the like over a long period of use. For this reason, there is a limit to its use in precision equipment. To overcome these drawbacks, rare earth bonded magnets using boriamid 12 as the binder resin have been developed.
  • such a rare-earth bonded magnet has a low melting point and a low softening temperature, so that it has poor heat resistance and is difficult to use in a high-temperature environment. Further, when such a rare-earth bonded magnet is used in a device such as a motor that generates heat, the rare-earth bonded magnet may be deformed within a long period of time due to the heat generated by the device.
  • An object of the present invention is to provide a rare earth bonded magnet having excellent magnetic properties, excellent shape stability and heat resistance, a composition for a rare earth bonded magnet capable of obtaining such a rare earth bonded magnet, and production of a rare earth bonded magnet. It is to provide a method. Disclosure of the invention
  • a rare earth bonded magnet obtained by bonding a magnet powder containing a rare earth element with a bonding resin
  • a rare earth bonded magnet wherein the binding resin contains a polymer compound having the following structural unit.
  • X is a functional group containing a nitrogen atom
  • ⁇ is a functional group containing a carbonyl group
  • R is a linear or branched alkylene group having 6 to 16 carbon atoms
  • Ar is an aromatic ring residue. Represents a group.
  • a rare earth bonded magnet wherein the binding resin contains a polymer compound having the following structural unit.
  • X is a functional group containing a nitrogen atom
  • Y is a functional group containing a carbonyl group
  • R is a linear or branched alkylene group having 9 to 16 carbon atoms
  • Ar is an aromatic ring residue.
  • the polymer compound preferably contains two or more types of the structural units.
  • the melting point of the binding resin is preferably 260 to 370C.
  • the content of the magnet powder is preferably 77 to 99.5 wt%.
  • the porosity is preferably 5 vol% or less.
  • the magnetic energy product (BH) Anlagenoul when formed in the absence of a magnetic field is 2MG0e or more.
  • the magnetic energy product (BH)dorf SI when formed in a magnetic field is preferably 1 OMGOe or more.
  • a composition for a rare earth bonded magnet comprising: a magnet powder containing a rare earth element; and a binder resin.
  • composition for a rare earth bonded magnet wherein the binding resin contains a polymer compound having the following structural unit.
  • X is a functional group containing a nitrogen atom
  • ⁇ is a functional group containing a carbonyl group
  • R is a linear or branched alkylene group having 6 to 16 carbon atoms
  • Ar is an aromatic ring residue. Represents.
  • a rare earth bonded magnet composition comprising a magnet powder containing a rare earth element and a binding resin
  • composition for a rare earth bonded magnet wherein the binding resin contains a polymer compound having the following structural unit.
  • R represents a linear or branched alkylene group having 9 to 16 carbon atoms, and Ar represents an aromatic ring residue.
  • the polymer compound in the rare earth bonded magnet composition contains two or more types of the structural units.
  • the melting point of the binder resin in the rare earth bonded magnet composition is preferably 260 to 370C.
  • the content of the magnet powder in the rare earth bonded magnet composition is preferably 77 to 99.5 wt%.
  • composition for a rare earth bonded magnet preferably contains an antioxidant and / or a lubricant.
  • the rare earth bonded magnet of the present invention is obtained by bonding a magnet powder containing a rare earth element (a rare earth magnet powder) with a binding resin. Furthermore, the rare earth bonded magnet of the present invention may contain an antioxidant, a lubricant, and the like.
  • rare earth magnet powder those made of an alloy containing a rare earth element and a transition metal are preferable, and the following [1] to [4] are particularly preferable.
  • Sm-based rare earth elements and Co-based transition metals as basic components (hereinafter referred to as Sm-Co-based alloys).
  • R is at least one of the rare earth elements including Y
  • Fe A material containing a transition metal and B as basic components (hereinafter referred to as an R-Fe-B-based alloy).
  • Sm-based rare earth elements Fe-based transition metals, and N-based interstitial elements as basic components (hereinafter referred to as Sm-Fe-N alloys).
  • R—Fe—B alloys include Nd_Fe_B alloys, Pr—Fe—B alloys, Nd—Pr—Fe—B alloys, and some of these rare earth elements such as Dy and Tb. Examples include those substituted with heavy rare earth elements and those in which part of Fe is substituted with another transition metal such as Co or Ni. In addition, those alloys that have been pulverized with hydrogen and dehydrogenated can also be used. Further, the constituent structure may be a so-called nanocomposite magnet powder having a nanocomposite structure in which a soft magnetic phase and a hard magnetic phase are adjacent to each other.
  • a typical Sm—Fe—N alloy is Sm 2 Fe 17 N 3 produced by nitriding Sn ⁇ Fe, 7 alloy.
  • the rare earth elements in the magnet powder include Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.
  • the rare earth element or the mixed rare earth may contain one or more kinds.
  • the transition metal include Fe, Co, ⁇ Cu, V, Ti, Zr, Mo, and Hf, and these may be contained in two or more kinds.
  • the magnetic powder may contain Al, C, Ga, Si, Ag, Au, Pt, Zn, Sn, etc., if necessary.
  • the average particle size of the magnet powder is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 500 / m, more preferably about 1 to 100 m. Further, in order to obtain good moldability, high density and high magnetic performance at the time of molding with a small amount of a binder resin as described later, it is preferable that the particle size distribution of the magnet powder is broad to some extent. Thereby, the porosity of the obtained bonded magnet can also be reduced. In the case of [4], the magnetic powder to be mixed The average particle size may be different for each composition.
  • the method for producing the magnet powder is not particularly limited.
  • an alloy ingot is prepared by melting and casting, and the alloy ingot is crushed to an appropriate size (further classified).
  • a quenched ribbon manufacturing device used to produce alloys which produces ribbon-shaped quenched ribbons (aggregates of fine polycrystals), and crushes and classifies these ribbons into appropriate particle sizes. , Either may be used.
  • the content of such a magnet powder in the magnet has a suitable range according to the method of molding the magnet.
  • the content of the rare-earth magnet powder is preferably about 95 to 99.5 wt%, and more preferably about 96 to 99 wt%. If the content of the magnet powder is too small, the magnetic properties (especially the magnetic energy product) cannot be improved, and if the content of the magnet powder is too large, the content of the binder resin becomes relatively small, and the moldability is reduced. However, the mechanical strength decreases.
  • the content of the rare-earth magnet powder is preferably about 94 to 98.5 wt%, more preferably about 95 to 98 wt%. If the content of the magnet powder is too small, the magnetic properties (particularly, magnetic energy) cannot be improved, and if the content of the magnet powder is not too large, the content of the binder resin is relatively low. Therefore, the fluidity during extrusion molding is reduced, and molding becomes difficult or impossible.
  • the content of the rare earth magnet powder is preferably about 77 to 97.5 wt%, and more preferably about 93 to 97 wt%. If the content of the magnet powder is too small, the magnetic properties (particularly the magnetic energy product) cannot be improved, and if the content of the magnet powder is too large, the content of the binder resin relatively decreases. Therefore, the fluidity during injection molding is reduced, and molding becomes difficult or impossible.
  • the binding resin contains a polymer compound composed of the following structural units. -f X-R-X-Y-A r-Y
  • X is a functional group containing a nitrogen atom
  • Y is a functional group containing a carbonyl group
  • R is a linear or branched alkylene group having 6 to 16 carbon atoms
  • Ar is an aromatic ring residue. Represents.
  • the present inventors have reached a polymer compound comprising the above structural unit (hereinafter, referred to as “the present polymer compound”). That is, according to the research of the present inventors, it has been found that the present polymer compound has the following excellent properties as a binding resin for a rare earth bonded magnet.
  • This polymer compound has excellent wettability to the rare earth magnet powder and excellent adhesion to the rare earth magnet powder. For this reason, when the present polymer compound is used as the binder resin, it is possible to knead the rare earth bonded magnet composition and to form the rare earth bonded magnet with a small amount of the binder resin.
  • the content of the rare-earth magnet powder in the rare-earth bonded magnet can be increased, whereby a rare-earth bonded magnet having high magnetic properties can be obtained.
  • Rare earth bonded magnets using this polymer compound have excellent shape stability. Therefore, the size and shape of the rare-earth bonded magnet using the present polymer compound are unlikely to change even after long-term use.
  • rare earth pound magnets using this polymer compound can be used not only for ordinary applications, but also for equipment and parts (such as precision parts) that require high reliability in shape and dimensions. Can also be suitably used.
  • Rare earth bonded magnets using this polymer compound have excellent heat resistance. For this reason, even if a rare-earth bonded magnet using the present polymer compound is used for a long period of time in a high-temperature environment, deformation and the like hardly occur. Therefore, rare earth bonded magnets using this polymer compound can be used not only for ordinary applications, but also for equipment and parts used in high-temperature environments, and equipment and parts that generate heat and become hot (for example, high torque). , High output motors, etc.).
  • Rare earth bonded magnets using this polymer compound have high mechanical strength. For this reason, the rare-earth bonded magnet using the present polymer compound is unlikely to cause cracks, breakage, and the like.
  • the rare earth bonded magnet using the present polymer compound can be suitably used not only in a normal use environment but also in an environment where vibration, impact and the like are applied.
  • the present polymer compound has a relatively high crystallization rate. Therefore, the rare-earth bonded magnet using the present polymer compound can be cooled at a high cooling rate after molding.
  • the magnetic properties of rare earth magnet powder can be deteriorated due to oxidation or the like at a high temperature during molding. For this reason, it is preferable to cool the molded rare earth bonded magnet immediately after molding. Therefore, by using the present polymer compound as the binding resin, the molded rare-earth bonded magnet can be rapidly cooled, and a rare-earth bonded magnet having excellent magnetic properties can be obtained.
  • the polymer compound of the present invention has a high crystallization speed, the time required for the rare earth bonded magnet using the polymer compound to be cured after molding is short. That is, the rare-earth bonded magnet using the present polymer compound can be released in a short time after molding, and the cycle time during molding is short. For this reason, the production efficiency when producing rare earth pound magnets is very good.
  • the most outstanding point of the present polymer compound is that the present polymer compound has such excellent properties at the same time.
  • the present polymer compound as the binding resin, it is possible to obtain a very excellent rare earth bonded magnet having the above-mentioned properties.
  • X is a functional group containing a nitrogen atom
  • Y is a functional group containing a carbonyl group
  • R is a linear or branched alkylene group having 6 to 16 carbon atoms
  • Ar is an aromatic ring residue. Represents.
  • Examples of the functional group containing a nitrogen atom include a ⁇ group, an NR, group (where R ′ is an alkyl group such as a methyl group), an NHPh group (where Ph is an o-phenylene group, an m-phenylene group, etc.) No .: diylene group).
  • Examples of the functional group containing a carbonyl group include a CO group, an R "CO group (where R” is an alkylene group such as a methylene group), and an NHC0 group.
  • the present inventor has discovered that a polymer compound having such a functional group has the above-described very excellent properties.
  • Such a polymer compound having an alkylene group is particularly excellent in wettability with rare earth magnet powder, shape stability, heat resistance, and mechanical strength.
  • the linear or branched alkylene group preferably has 9 to 16 carbon atoms.
  • Such a polymer compound having an alkylene group is very excellent in moldability, and further excellent in wettability with rare earth magnet powder, shape stability, and mechanical strength.
  • Examples of the linear or branched alkylene group having 9 to 16 carbon atoms include (CH ; NO I 1 I and xi 2) ⁇ ⁇ Ch J) n Ch CH 3 ) ⁇ CH j CH CH 3 (CHj ) i CH 2 CHCH 3 (CH!), CH ; CH CH 3 (C Hj) 3 CHCH 3 CH 2 and the like.
  • Examples of the aromatic ring residue include phenylene groups such as 0-phenylene group, m-phenylene group, and p-phenylene group; naphthylene groups such as 1,4-naphthylene group; 4′-methylenediphenyl group and derivatives thereof.
  • the shape stability, heat resistance, and mechanical strength of the rare-earth bonded magnet are improved.
  • the present polymer compound may be composed of one type of the structural unit, but may be composed of two or more types of the structural unit.
  • Examples of the polymer containing two or more kinds of the structural units include a copolymer composed of two or more kinds of the structural units, two or more kinds of polymer blends and polymer alloys of a polymer compound composed of the above structural units. .
  • the melting point of the binding resin is not particularly limited, but is preferably about 260 to 370C.
  • the melting point is at least this lower limit, a rare-earth bonded magnet having excellent heat resistance can be obtained. However, if the melting point exceeds this upper limit, molding of the rare earth bonded magnet becomes difficult.
  • the melting point of the binding resin is more preferably about 270 to 330 ° C.
  • the melting point is at least this lower limit, the resulting rare-earth bonded magnet will have even better heat resistance.
  • the melting point is less than the upper limit, molding of the rare earth bonded magnet becomes easy.
  • the binding resin may contain other polymer compounds, low-molecular compounds, and the like in addition to the above-described polymer compound.
  • the binding resin preferably contains the present polymer compound at 50 wt% or more, more preferably at 65 wt% or more, More preferably, the content is 80 wt% or more.
  • the antioxidant is used to oxidize, degrade or alter the rare earth magnet powder itself, or to oxidize or degrade the binding resin caused by the rare earth magnet powder acting as a catalyst, for example, in the production of a rare earth bonded magnet composition described below.
  • An additive added to the composition to prevent deterioration It is an additive.
  • the addition of the antioxidant prevents oxidation of the rare earth magnet powder and contributes to improving the magnetic properties of the magnet, and also improves the thermal stability during kneading and molding of the composition for the rare earth bonded magnet. To contribute.
  • the antioxidant volatilizes or deteriorates in an intermediate process such as kneading or molding of the composition for a rare-earth bonded magnet, and thus a part of the anti-oxidant remains in the manufactured rare-earth bonded magnet.
  • the content of the antioxidant in the rare-earth bonded magnet is, for example, about 10 to 95%, particularly about 20 to 90%, based on the amount of the antioxidant in the rare-earth bonded magnet composition.
  • any antioxidant may be used as long as it can prevent or suppress the oxidation of the rare earth magnet powder and the like, and examples thereof include tocopherol, amine compounds, amino acid compounds, nitrocarboxylic acids, hydrazine compounds, and cyanide compounds.
  • the type and composition of the antioxidant are not limited to these.
  • the lubricant has a function of improving the fluidity of the material at the time of kneading and molding the rare-earth bonded magnet. Therefore, by adding a lubricant, it is possible to reduce the load on the motor during kneading and obtain a high density with a lower molding pressure during molding, contributing to cost reduction and longer life of the kneader and molding machine. .
  • the content of the lubricant in the rare earth pound magnet is, for example, about 10 to 90%, particularly about 20 to 80%, based on the addition amount of the lubricant in the composition for the rare earth bonded magnet.
  • Lubricants include, for example, stearic acid or its metal salts, fatty acids, silicone oils, various waxes, graphite, molybdenum disulfide, and the like.
  • stearic acid or a metal salt thereof is preferred.
  • the stearate include zinc stearate and zinc stearate. Calcium thearate and the like can be mentioned.
  • the porosity (volume ratio occupied by pores contained in the bonded magnet) is preferably 5 vol% or less, more preferably 3.5 vol% or less, and 2. More preferably, it is Ovol% or less. If the porosity is high, the mechanical strength, corrosion resistance, and solvent resistance of the magnet will decrease depending on other conditions such as the composition of the magnet powder, the composition and the content of the binder resin, and the magnetic properties may deteriorate depending on the use conditions. It may decrease.
  • the rare-earth bonded magnet of the present invention as described above has excellent magnetic properties even from an isotropic magnet due to the composition of the magnet powder, the large content of the magnet powder, and the like.
  • the magnetic energy product (BH) max is preferably 4MG0e or more, more preferably 7MG0e or more. More preferred. In the case of molded in a magnetic field, the magnetic energy product (BH) max is preferably at least lOMGOe, more preferably at least 12 MGOe.
  • the magnetic energy product (BH) max is preferably 4MG0e or more, more preferably 7MG0e or more. preferable.
  • the product of magnetic energy (BH) max is preferably at least lOMGOe, more preferably at least 12MG0e.
  • the magnetic energy product (BH) max is preferably 2MG0e or more, more preferably 6MG0e or more. preferable.
  • the magnetic energy product (BH) max is preferably at least lOMGOe, more preferably at least 12MG0e.
  • the shape, dimensions, and the like of the rare-earth bonded magnet of the present invention are not particularly limited.
  • the shape for example, a columnar shape, a prismatic shape, a cylindrical shape (ring shape), an arc shape, a flat plate shape, a curved plate shape, and the like Any shape is possible, and the size can be any size from large to very small.
  • the composition for a rare-earth bonded magnet of the present invention mainly contains the aforementioned rare-earth magnet powder and the aforementioned binder resin. Further, the composition for a rare earth bonded magnet of the present invention may be added with the above-described antioxidant, lubricant and the like, if necessary.
  • the amount of the rare earth magnet powder to be added to the rare earth bonded magnet composition is determined in consideration of the magnetic properties of the obtained rare earth bonded magnet, the fluidity of the melt of the composition during molding, and the like.
  • the content of the rare earth magnet powder in the composition for a rare earth bonded magnet is preferably about 94 to 99 wt%, and 95 to 99 wt%. % Is more preferable. If the content of the rare-earth magnet powder is too small, the magnetic properties (especially the maximum magnetic energy product) cannot be improved, and if too large, the kneading property deteriorates and the moldability deteriorates, resulting in molding failure. In extreme cases, molding becomes difficult or impossible.
  • the content of the rare earth magnet powder in the composition for a rare earth bonded magnet is preferably about 93 to 98.5 wt%, and more preferably 94 to 98 wt%. % Is more preferable. If the content of the magnet powder is too small, the magnetic properties (particularly the magnetic energy product) cannot be improved, and if the content of the magnet powder is too large, the content of the binder resin becomes relatively small, so that the extrusion is performed. The fluidity during molding is reduced, making molding difficult or impossible.
  • the content of the rare earth magnet powder in the composition for the rare earth bonded magnet is preferably about 77 to 97.5 wt%, and 93 to 97.5% by weight. More preferably, it is about 97% by weight. If the content of the magnet powder is too small, the magnetic properties (especially the magnetic energy product) cannot be improved, and if the content of the magnet powder is too large, the content of the binder resin becomes relatively small, so that injection is performed. The fluidity during molding is reduced, making molding difficult or impossible.
  • an antioxidant When an antioxidant is added to the rare-earth bonded magnet composition, its content (addition amount) is preferably about 0.1 to 2.0 wt%, more preferably about 0.3 to 1.8 wt%. preferable. In this case, the content of the antioxidant is preferably about 5 to 120%, more preferably about 15 to 90%, based on the amount of the binder resin.
  • the content of the antioxidant is too low, the antioxidant effect is low, and the content of magnet powder is When the amount is large, the oxidation of the magnet powder or the like cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, if the content of the antioxidant is too large, the amount of the binder resin relatively decreases, and the mechanical strength of the molded body tends to decrease.
  • a lubricant When a lubricant is added to the rare earth pound magnet composition, its content (addition amount) is preferably about 0.01 to 0.7 wt%, more preferably about 0.02 to 0.5 wt%. If the content of the lubricant is too small, the lubricating action will not be sufficiently exhibited, and if the content of the lubricant is too large, the mechanical strength of the molded body will be reduced.
  • the added amount of the antioxidant or the lubricant may be less than the lower limit of the above range, may be greater than the upper limit, or may not be added. Needless to say.
  • various additives such as a molding aid and a stabilizing agent can be added.
  • the composition for a rare earth bonded magnet of the present invention is a mixture of the above-described rare earth magnet powder, a binder resin, an antioxidant optionally added, a lubricant, or a mixture obtained by kneading the mixture. Object; see below).
  • the rare earth bonded magnet of the present invention is manufactured, for example, as follows.
  • This method mainly has the following steps.
  • the rare earth bonded magnet composition a rare earth bonded magnet composition containing the above-mentioned rare earth magnet powder and the above-mentioned binding resin, or a rare earth bonded magnet composition further added with an antioxidant, a lubricant, etc. To adjust.
  • a mixer such as a Henschel mixer or a stirrer.
  • the rare earth bonded magnet composition is subjected to kneading.
  • grinding of the magnet powder further mixing of the magnet powder with the binder resin, and other components, and coating of the resin surface on the powder surface are performed.
  • This kneading is sufficiently performed, for example, by using a kneader alone or attached to a molding machine.
  • the kneader is not particularly limited, and may be a batch type or a continuous type as long as the desired temperature and kneading are given.
  • the kneading of the mixture is carried out at a temperature at which the binder resin used is at least softened or melted, preferably at a temperature at which it is melted.
  • the binder resin covers the periphery of the rare-earth magnet powder, which contributes to a reduction in the porosity in the rare-earth bonded magnet composition and the bonded magnet manufactured therefrom.
  • the average residence time of the kneaded material is preferably about 1 to 30 minutes, more preferably about 2 to 20 minutes.
  • the average residence time of the kneaded material is a value obtained by dividing the amount of the kneaded material retained in the kneader by the average flow velocity. If the average residence time is too short, kneading will be insufficient, and if it is too long, mechanical damage and oxidation, deterioration and deterioration of the kneaded material will proceed, and high densities cannot be obtained in the molded body, improving magnetic properties Can not be obtained.
  • the kneading atmosphere can be performed in the air, but is preferably a non-oxidizing atmosphere such as a vacuum or reduced pressure (for example, 1 Pa to 0.1 MPa) or an inert gas such as a nitrogen gas or an argon gas.
  • a non-oxidizing atmosphere such as a vacuum or reduced pressure (for example, 1 Pa to 0.1 MPa) or an inert gas such as a nitrogen gas or an argon gas.
  • kneading After kneading, it is preferable to cool to about room temperature. This cooling is preferably performed continuously with the kneading. By this cooling, the binder resin layer formed on the surface of the magnet powder during kneading is fixed, and the kneading effect is further ensured.
  • the cooling rate in cooling such a kneaded material may be relatively slow in a non-oxidizing atmosphere depending on the atmosphere, but the cooling rate is set so that the resin coated on the surface of the magnetic powder is quickly solidified. It is preferred to cool as quickly as possible.
  • the speed is not particularly limited, but is preferably 10 ° C / sec or more, and more preferably 50 ° C / sec or more. If the cooling rate is too slow, the kneaded material will be oxidized and deteriorated, or the resin layer on the surface of the magnet powder will flow out, and the kneading effect will be reduced.
  • the obtained kneaded material is granulated or sized to produce granules having a predetermined particle size.
  • the material can be easily and reliably filled into the molding die, and the quantitative property is improved, so that the dimensional accuracy of the obtained bonded magnet is improved.
  • the method of granulation or sizing is not particularly limited, but a method of pulverizing the kneaded material into a powder or a method of directly kneading and passing through a granulator such as an extruder and then cooling is used.
  • a method of pulverizing the kneaded material into a powder or a method of directly kneading and passing through a granulator such as an extruder and then cooling is used.
  • This pulverization is performed using, for example, a ball mill, a vibration mill, a crusher, a jet mill, a pin mill, or the like.
  • a combination of a granulator and a pulverizer can be used.
  • the particle size of the granular material can be adjusted by classification using a sieve or the like.
  • the average grain size of the granular material is preferably about 10 m to 3 mm, and 20 ⁇ ! ⁇ Luni is more preferable! More preferably, it is about 200 m.
  • the particle size of the granular material is 3 nim or more, the amount of the granular material charged into the mold should be delicately adjusted, especially when the size of the magnet to be molded is small, that is, when the size of the gear of the molding die is small. And the quantification is inferior, so that the dimensional accuracy of the bonded magnet cannot be improved.
  • granules having an average particle size of 10 ⁇ m or less may be difficult to manufacture (granulate) or require time. If the average particle size is too small, it is difficult to fill the mold. The porosity of the resulting bonded magnet tends to increase.
  • Such a granular material may have a uniform particle size or may have a variation in particle size to some extent.
  • the molding method may be any of compression molding, extrusion molding, injection molding and the like. Hereinafter, typical examples of compression molding, extrusion molding, and injection molding will be described.
  • a desired amount of the rare earth pound magnet composition is filled in a mold of a compression molding machine, and a magnetic field (directional magnetic field is, for example, 5 to 20 k0e, and the orientation can be any of vertical, horizontal, and radial directions) or Compression molding in no magnetic field.
  • a magnetic field directional magnetic field is, for example, 5 to 20 k0e, and the orientation can be any of vertical, horizontal, and radial directions
  • This compression molding is, for example, warm molding. That is, molding is performed by heating the molding die so that the material temperature during molding is equal to or higher than the softening temperature of the binder resin used. Specifically, the material temperature during molding is preferably about 250 to 370 ° C, more preferably about 270 to 330 ° C.
  • the heating method is not particularly limited, but burner heating, electric resistance heating, high-frequency heating, infrared irradiation, plasma irradiation, or the like is used. These methods are appropriately selected depending on the molding machine.
  • the flowability of the molding material in the mold is improved, and molding with high dimensional accuracy can be performed with a low molding pressure. That is, it can be molded (formed) with a molding pressure of preferably 500 MPa or less, more preferably 350 MPa or less, which facilitates molding and has a thin portion such as a ring, a flat plate, or a curved plate. Even large and long shapes can be mass-produced with good and stable shapes and dimensions.
  • the porosity of the obtained magnet can be reduced even at the low forming pressure as described above.
  • warm molding improves the fluidity of the molding material in the mold, facilitates rotation of the magnetic powder by an external magnetic field, and improves magnetic orientation.
  • the coercive force of the rare-earth magnet powder decreases, and an apparently high magnetic field is applied, so that it is easy to orient in a desired direction and the magnetic properties can be improved.
  • the molded body formed as described above is cooled and released from the mold to obtain the rare earth bonded magnet of the present invention.
  • the composition for a rare-earth bonded magnet is heated and melted in a cylinder of an extruder at a temperature equal to or higher than the melting temperature of the binder resin, and the melt is placed in a magnetic field or in a non-magnetic field (for example, when the orientation magnetic field is 10 to 10 ⁇ m).
  • This extrusion molding is referred to as warm molding.
  • the material temperature in the cylinder during molding is preferably about 250 to 370 ° C, more preferably about 270 to 330 ° C.
  • the extrusion speed is preferably about 0.1 to 10 IQ m / sec, and the mold temperature is preferably about 200 to 350 ° C.
  • the molded body is cooled and solidified, for example, when extruded from a die. Thereafter, the extruded long molded body is appropriately cut to obtain a rare-earth bonded magnet having a desired shape and dimensions.
  • the cross-sectional shape of the rare earth bonded magnet is the die of the extruder (inner die and outer die)
  • the shape is determined by the selection of the shape, and even thin-walled or irregular-shaped ones can be easily manufactured. Also, by adjusting the cutting length of the molded body, a long magnet can be manufactured.
  • Magnets can be manufactured.
  • the composition for a rare-earth bonded magnet is heated and melted in an injection cylinder of an injection molding machine at a temperature equal to or higher than the melting temperature of the binder resin. At 18 k0e), it is injected into the mold of the injection molding machine.
  • This injection molding is referred to as warm molding.
  • the material temperature in the cylinder during molding is preferably about 250 to 370 ° C, more preferably about 270 to 330 ° C.
  • the injection pressure is 30 to ⁇ 0 0 kgf / cm i about preferably, the mold temperature is preferably about 70 to 120 ° C.
  • the compact is cooled and solidified to obtain a rare earth pound magnet having a desired shape and dimensions.
  • the cooling time is preferably about 5 to 30 seconds.
  • the shape of the rare-earth bonded magnet depends on the shape of the mold of the injection molding machine. By selecting the shape of the mold cavity, even thin or irregular-shaped magnets can be easily manufactured.
  • the degree of freedom for the shape of the magnet is wider than in the case of extrusion molding, the flowability and moldability are excellent even with a small amount of resin, the dimensional accuracy is high, the molding cycle is short, and mass production is possible.
  • the amounts of magnetic powder, binder resin, antioxidant, etc. in the mixture (composition) are shown in Table 1. That's right.
  • the mixture is sufficiently kneaded using a screw-type twin-screw extruder (rotating in the same direction, 0 15) and then cooled to around room temperature to obtain a composition for a rare-earth bonded magnet (kneaded material, ie, compound).
  • a screw-type twin-screw extruder rotating in the same direction, 0 15
  • a composition for a rare-earth bonded magnet ie, compound.
  • the kneading conditions and cooling conditions (cooling speed) at this time are as shown in Table 2 below.
  • the above kneaded material is pulverized to a mean particle size of about 200 m into a granular material by a pulverizer (crusher), and the granular material is weighed and filled in a mold, and warm-pressed by a press molding machine. Molding produced a rare earth bonded magnet.
  • the molding conditions at this time are shown in Table 2 below. During molding in a magnetic field, a vertical magnetic field in the same direction as the pressing direction of the bonded magnet was applied. The average residence time was determined by the amount retained in the kneader / flow rate per unit time.
  • the shape of the obtained bonded magnet was cylindrical, and its dimensions (design dimensions) were an outer diameter of 10 mm and a height of 7 mni.
  • Comparative Example 1 mixing was performed as shown in Table 1 using a binder resin composed of polyamide 66; 10 O wt% (melting point: about 255 ° C). Next, a kneaded material was obtained in the same manner as described above (refer to Table 2 for kneading conditions and the like), and subjected to warm compression molding under the conditions shown in Table 1 to obtain a rare-earth bonded magnet.
  • Comparative Example 2 mixing was performed as shown in Table 1 using a binder resin composed of polyamide 12; 10 Ot (melting point: about 180 ° C.). Next, a kneaded material was obtained in the same manner as described above (refer to Table 2 for kneading conditions and the like), and subjected to warm compression molding under the conditions shown in Table 2 to obtain a rare-earth bonded magnet.
  • a rare earth magnet powder (magnetic powder), a binder resin, an antioxidant, and a lubricant were prepared, and these were mixed in a predetermined combination shown in Table 3 below (for each component, see the above description).
  • the shape of the obtained bonded magnet was cylindrical, and its dimensions (design dimensions) were 1 mm in outer diameter, 0.7 mm in wall thickness, and 8 mm in height.
  • Comparative Example 4 mixing was performed as shown in Table 3 using a binder resin of polyamide 12: 100 ⁇ ⁇ %. Next, a kneaded material was obtained in the same manner as described above (see Table 4 for kneading conditions and the like), and extrusion molding was performed under the conditions shown in Table 4 to obtain a rare-earth bonded magnet.
  • a rare earth magnet powder (magnetic powder), a binder resin, an antioxidant, and a lubricant were prepared, and these were mixed in a predetermined combination shown in Table 5 below (for each component, see the above description).
  • a kneaded material was obtained in the same manner as described above (for each kneading condition and the like, see Table 6 below), and injection molding was performed under the conditions shown in Table 6 below to obtain a rare-earth bonded magnet.
  • the shape of the obtained bonded magnet was cylindrical, and its dimensions (design dimensions) were 2 Omm in outer diameter, 1.0 mm in wall thickness, and 10 mm in height.
  • compositions and various characteristics of the bonded magnets of Examples 1 to 30 and Comparative Examples 1 to 6 are shown in Tables 7 to 9 below.
  • the evaluation method of each characteristic in the table is as follows.
  • the maximum magnetic energy product ( ⁇ ) admir admirate was determined by magnetizing in the height direction and measuring the BH curve using a DC Recording Fluxmeter TRF5BH manufactured by Toei Kogyo.
  • the density was measured by the Archimedes-in-water method.
  • the porosity was determined by the following formula from the difference between the calculated density calculated from the density and the mixing ratio of each component and the measured density described above.
  • the mechanical strength was evaluated by a shear punching method (Japan Electronic Materials Industries Association Standard EMAS7006) using a test piece of three thighs cut out from the obtained bonded magnet.
  • the shape stability was measured by placing the obtained rare-earth bonded magnet in a high-temperature, high-humidity environment (80 ° C, 90% RH) for 100 hours, and measuring the ratio of the dimensional change (10-point measurement) of the outer diameter and height. , ⁇ , ⁇ , and X were evaluated on a four-point scale.
  • the corrosion resistance was evaluated by performing an accelerated test on the obtained rare-earth bonded magnet in a constant temperature and humidity chamber at 60 ° C and 95% RH, and measuring the time until the occurrence of mackerel. , ⁇ , ⁇ , X
  • the rare earth bonded magnets of Examples 1 to 30 all have low porosity and high mechanical strength, and furthermore have magnetic properties (maximum magnetic energy product) and heat resistance. Excellent in shape stability and corrosion resistance. And although the content of the binder resin was small, the moldability was good.
  • the rare earth bonded magnets of Comparative Examples 1 to 6 were inferior in mechanical strength, heat resistance, shape stability and corrosion resistance due to the properties of the binder resin used.
  • the moldability is excellent even with a small amount of the binder resin, the magnetic properties are excellent, and the high mechanical strength, heat resistance, shape stability, and corrosion resistance are obtained.
  • An excellent rare earth bonded magnet can be provided.
  • the rare-earth bonded magnet of the present invention has excellent magnetic properties, and excellent shape stability and heat resistance, it can be used not only for ordinary applications, but also for equipment, components, and components used in high-temperature environments. Suitable for use in equipment and parts that generate heat and become hot (for example, high torque, high output power, etc.).
  • Example 1 1 97.0 A 2.5 a 0.5 ⁇ ⁇
  • Example 2 1 96.0 B 2.9 a 1.1
  • Example 4 1 96.0 A 2.9 a 1.0 II 0.1
  • Example 5 98.0 A 1.4 b 0.6
  • Example 6 96.0 B 3.5 b 0.5
  • Example 7 2 98.0 A 1.4 b 0.5 I 0.1 Example 8 3 9 7.0 A 2.4 b 0.5 11 0.1
  • Example 9 4 9 7.0 A 2 . 4 a 0.5 I 0.1 Example 1 10 5 9 7.0 A 2.4 a 0.5 I 0.1 Comparative example 1 1 96.0 PA 2.9 a 1.1
  • Example 1 6 2 95.0 B 4.5 b 0.5
  • Example 1 7 2 9 7.0 A 2.4 b 0.5 I 0.1
  • Example 1 8 3 96.0 A 3.4 b 0.5 0.5 11 0.1
  • Example 1 9 4 96.0 A 3.4 a 0.5 I 0.1
  • Example 1 Nitrogen force “3 1 5 1 2 55 3 1 5 325 No magnetic field Example 1 2 Arco,, N, 3 3 5 1 5 5 3 3 1 5 325 No magnetic field Example 1 3 3 1 5 1 2 55 3 1 5 325 No magnetic field Example 14 Nitrogen force 3 1 0 1 3 54 3 1 0 320 No magnetic field Example 1 5 3 1 5 1 5 55 3 1 5 3 25 Non-magnetic field Example 1 6 Nitrogen force "3 1 5 1 4 54 3 1 5 325 No magnetic field Example 1 7 Nitrogen force" 3 1 0 1 5 55 3 1 0 320 Non-magnetic field Example 1 8 3 1 5 1 5 55 3 1 5 325 1 5 Example 1 9 Nitrogen power “3 1 5 1 5 55 3 1 5 325 1 5 Example 20 Nitrogen power” 3 1 5 1 5 55 3 1 5 325 1 5 Comparative example 3 Nitrogen force in medium 270 1 5 55 270 280 No magnetic field Comparative example 4 Nitrogen force in medium 200 1 5 55 200 2 1 0 No magnetic field
  • Example 2 1 1 94.5 A 5.0 a 0.5
  • Example 24 1 93.0 A 5.9 a 1.0 II II 0.1
  • Example 2 6 2 93.5 B 6.0 b 0.5
  • Example 2 1 Force width 3 1 5 1 2 5 5 3 1 5 6 0 1 0 0 No magnetic field
  • Example 2 4 Nitrogen power, 3 1 0 1 3 5 4 3 1 0 6 0 1 0 0 No magnetic field
  • Example 2 7 1 0 1 5 5 5 3 1 0 7 0 1 0 0 No magnetic field
  • Example 2 Nitrogen power, 3 1 5 1 5 5 5 5 3 1 5 6 0 1 0 0 1 5
  • Example 1 97.1 a 0.4 ⁇ -1 10.1 6.26 1.4 6.4 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 2 1 96.2 a 0.9 1-1 8.8 6.07 1.3 7.0 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 3 (1) 96.2 a 0.9-one 8.7 6.07 1.3 6.9 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 4 96.1 a 0.9 II 0.05 8.0 6.03 1.1 5.3 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 5 98.1 b 0.5 10.9 6.61 1.4 5.8 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 6 96.1 b 0.4 9.1 5.99 1.3 7.1 ⁇ ⁇
  • Example 7 98.1 b 0.4 I 0.05 11.0 6.64 1.1 3.1 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 8 3 97.1 b 0.4 II 0.05 17.4 7.55 1.2 3.8 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 9 4 97.1 a 0.4 I 0.05 17.8 6.38 1.1 3.6 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 10 5 97.1 a .0.4 I 0.05 10.0 6.25 1.1 3.1 ⁇ ⁇ ⁇
  • Comparative Example 1 1 96.2 a .0.9 9.0 6.07 1.3 3.5 ⁇ X ⁇
  • Example 1 1 96.1 a 0.4 ⁇ ⁇ 8.6 6.01 1.3 7.1 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 1 1 95.2 a 0.9 1-1 8.5 5.76 1.3 7.4 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 1 1 95.2 a 0.8 II 0.05 8.2 5.80 1.2 6.4 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 1 5 2 97.1 b 0.5 10.0 6.30 1.4 6.7 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 1 6 2 95.1 b 0.4 8.5 5.76 1.3 7.3 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 1 7 2 97.1 b 0.4 I 0.05 10.1 6.32 1.1 4.5 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 1 8 3 96.1 b 0.4 II 0.05 16.1 7.26 1.2 5.3 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 1 9 4 96.1 a 0.4 I 0.05 16.6 6.13 1.2 5.1 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 20 5 96.1 a 0.4 I 0.05 9.3 6.00 1.1 7.0 ⁇ ⁇
  • Example 24 1 93.2 a 0.8 II 0.05 6.8 5.30 1.1 6.4 ⁇ ⁇ ⁇
  • Example 2 8 3 94.6 b 0.4 II 0.05 14.0 6.73 1.1 5.9 ⁇ ⁇ ⁇

Description

明 細 書 希土類ボンド磁石、 希土類ボンド磁石用組成物および希土類ボンド磁石の製造方 法 技術分野
本発明は、 希土類ボンド磁石、 希土類ボンド磁石用組成物および希土類ボンド 磁石の製造方法に関するものである。 背景技術
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 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。
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。
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。
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、 有機械的速度を確保するのに 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、 ボリフエ二レンサルフアイ ド （P P S ) 、 ポ リアミ ドが挙げられる。
しかし、 ポリフエ二レンサルファイ ドは、 希土類磁石粉末との濡れ性が優れて いるとは言い難く、 成形性が劣る。 このため、 結合樹脂にポリフエ二レンサルフ アイ ドを用いると、 コンパゥンド中の結合樹脂の含有量を多く しなければならず 、 希土類磁石粉末の含有量を多くすること、 すなわち、 高い磁気特性を得ること が困難となる。
しかも、 ポリフエ二レンサルフアイ ドは、 融点が高く、 加えて、 ポリアミ ドょ り結晶化速度が遅い。 このため、 成形温度を高くする必要があり、 かつ、 成形後 の冷却時間を長くする必要がある。 換言すれば、 コンパウンドを長時間高温環境 下におく必要がある。 このため、 希土類ポンド磁石の製造中に、 コンパウンド中 の希土類磁石粉末が、 酸化等により劣化しやすい。
このような理由から、 結合樹脂にポリフエ二レンサルフアイ ドを用いた場合、 優れた磁気特性を有する希土類ボンド磁石を得ることには、 限界がある。
しかも、 ポリフエ二レンサルファイ ドはポリアミ ドより結晶化速度が遅いため 、 成形後硬化するまで、 長時間を必要とする。 このため、 サイクルタイムが長く 、 希土類ボンド磁石の製造効率が悪い。
また、 ポリアミ ドとしては、 入手の容易性から、 ポリアミ ド 6、 ポリアミ ド 6 6が用いられている。
しかし、 ポリアミ ド 6およびポリアミ ド 6 6は、 寸法 ·形状安定性に劣る。 す なわち、 結合樹脂にポリアミ ド 6、 ポリアミ ド 6 6を用いた希土類ボンド磁石は 、 長期間使用するうちに、 寸法、 形状等が変化するおそれがある。 このため、 精 密機器への使用には限界がある。 このような欠点を克服すべく、 結合樹脂にボリアミ ド 1 2を用いた希土類ボン ド磁石が開発された。
しかし、 かかる希土類ボンド磁石は、 融点および軟化温度が低いため、 耐熱性 に劣り、 高温環境下での使用が困難である。 また、 かかる希土類ボンド磁石をモ —タ一等の発熱する機器に用いた場合、 かかる機器の発熱により、 長期間のうち に希土類ボンド磁石が変形するおそれがある。
本発明の目的は、 優れた磁気特性を有し、 形状安定性および耐熱性に優れた希 土類ボンド磁石、 かかる希土類ボンド磁石を得ることができる希土類ボンド磁石 用組成物および希土類ボンド磁石の製造方法を提供することにある。 発明の開示
このような目的は、 下記 （ 1 ) 〜 （ 1 6 ) の本発明により達成される。
( 1 ) 希土類元素を含む磁石粉末を結合樹脂で結合してなる希土類ボンド磁 石であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石。
- X - R - X - Y - A r - Y
(ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Υは力ルポ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 6〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を 表す。 ）
( 2 ) 希土類元素を含む磁石粉末を結合樹脂で結合してなる希土類ボンド磁 石であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石。
+ X - R— X— Y— A r— Y
(ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Yはカルボ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 9〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を 表す。 ）
(3) 前記高分子化合物は、 前記構造単位を 2種類以上含むものであること が好ましい。
(4) 前記結合樹脂の融点は 2 60〜 37 0 °Cであることが好ましい。
(5) 前記磁石粉末の含有量は 7 7〜 9 9. 5wt%であることが好ましい。 (6) 上記 （ 1 ) ないし （ 5 ) のいずれかにおいて， 空孔率が 5 vol%以下 であることが好ましい。
( 7 ) 上記 （ 1 ) ないし （ 6 ) のいずれかにおいて， 無磁場中で成形された 場合の磁気エネルギー積（BH)„„ が 2MG0e以上であることが好ましい。
(8) 上記 （ 1 ) ないし （ 6 ) のいずれかにおいて， 磁場中で成形された場 合の磁気エネルギー積（BH)„SI が 1 OMGOe以上であることが好ましい。
(9) 希土類元素を含む磁石粉末と、 結合樹脂とを含有する希土類ボンド磁 石用組成物であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石用組成物。
- X-R-X-Y-Ar- Y
(ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Υはカルボ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 6〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 Arは芳香族環残基を 表す。 ）
( 1 0) 希土類元素を含む磁石粉末と、 結合樹脂とを含有する希土類ボンド 磁石用組成物であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石用組成物。
-(-X-R-X-Y-Ar-Yf
(ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Yはカルボ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 9〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を 表す。 ）
( 1 1 ) 前記希土類ボンド磁石用組成物における前記高分子化合物は、 前記 構造単位を 2種類以上含むものであることが好ましい。
( 1 2 ) 前記希土類ボンド磁石用組成物における前記結合樹脂の融点は 2 6 0〜 3 7 0 °Cであることが好ましい。
( 1 3) 前記希土類ボンド磁石用組成物における前記磁石粉末の含有量は、 7 7〜 9 9. 5wt%であることが好ましい。
( 1 4) 前記希土類ボンド磁石用組成物において， 酸化防止剤および/また は潤滑剤を含有することが好ましい。
( 1 5) 上記 （ 9 ) ないし （ 1 4 ) のいずれかに記載の希土類ボンド磁石用 組成物を、 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混練物 を得る工程と、 前記混練物を用いて磁石形状に成形する工程とを有することを特 徴とする希土類ポンド磁石の製造方法。
( 1 6) 上記 （ 1 5) に記載の希土類ボンド磁石の製造方法において， 温間 成形により成形を行うことが好ましい。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳細に説明する。
まず、 本発明の希土類ボンド磁石について説明する。
本発明の希土類ボンド磁石は、 希土類元素を含む磁石粉末 （希土類磁石粉末） を結合樹脂で結合してなるものである。 さらに、 本発明の希土類ボンド磁石は、 酸化防止剤や潤滑剤などを含んでいてもよい。
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。
[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） 。
[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） 。
[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） 。
[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。
Sm— Co系合金の代表的なものとしては、 SmCoい (Sm0. uPr0. ί 8) Cos、 Sm (Co0 . ,fFe„. ,0Cu„. ,,) 7、 Smj (Co，Cu，Fe，M) (M=Ti,Zr,Hf) が挙げられる。
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を用いて粉砕し、 脱水素したものも使用で きる。 また、 構成組織が、 ソフ ト磁性相とハード磁性相とが相隣接して存在する ナノコンポジット組織となっているいわゆるナノコンポジッ ト磁石粉末であって もよい。
Sm— Fe— N系合金の代表的なものとしては、 Sn^Fe, 7合金を窒化して作製した Sm 2Fe17N3が挙げられる。
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、 Er、 Tm、 Yb、 Luが、 また混合希土類として、 ミッシュメタルゃジ 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、 Νκ Cu、 V、 Ti、 Zr、 Mo、 Hf等が挙げら れ、 これらを 重または 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、 Sn等を 含有することもできる。
また、 磁石粉末の平均粒径は、 特に限定されないが、 0.5~500/ m程度が好まし く、 1〜100 m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。
磁石粉末の製造方法は、 特に限定されず、 例えば、 溶解 *铸造により合金イン 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碎し （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。
このような磁石粉末の磁石中での含有量は、 磁石の成形方法に応じた好適な範 囲がある。
すなわち、 例えば圧縮成形により製造される希土類ボン ド磁石の場合、 希土類 磁石粉末の含有量は、 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。 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。
また、 例えば押出成形により製造される希土類ボン ド磁石の場合、 希土類磁石 粉末の含有量は、 94〜98.5wt%程度であるのが好ましく、 95〜98wt%程度である のがより好ましい。 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 ルギ一積） の向上が図れず、 また、 磁石粉未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るので、 押出成形時における流動性が低下し、 成形が 困難または不能となる。
また、 例えば射出成形により製造される希土類ボン ド磁石の場合、 希土類磁石 粉末の含有量は、 77〜97.5wt%程度であるのが好ましく、 93〜97wt%程度である のがより好ましい。 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 ルギ一積） 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るので、 射出成形時における流動性が低下し、 成形が 困難または不能となる。
2. 結合樹脂 （バインダ一）
結合樹脂 （バインダー） は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含有 している。 -f X - R - X - Y - A r - Y
(ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Yはカルボ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 6〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を 表す。 )
本発明者は、 希土類ボンド磁石に最適な結合樹脂について鋭意研究を重ねた結 果、 上記構造単位よりなる高分子化合物 （以下、 「本高分子化合物」 という） に 到達した。 すなわち、 本高分子化合物は、 本発明者の研究により、 希土類ボンド 磁石用の結合樹脂として以下のような優れた性質を有していることが見出された 。
( 1 ) 希土類磁石粉末に対する優れた濡れ性
本高分子化合物は、 希土類磁石粉末に対して優れた濡れ性を有し、 希土類磁石 粉末との密着性に優れている。 このため、 本高分子化合物を結合樹脂に用いた場 合、 少ない結合樹脂量で、 希土類ボンド磁石用組成物の混練および希土類ボンド 磁石の成形が可能となる。
したがって、 本高分子化合物を結合樹脂に用いることにより、 希土類ボンド磁 石中の希土類磁石粉末の含有量を高めることができ、 これにより、 高い磁気特性 を有する希土類ボンド磁石を得ることができる。
( 2 ) 優れた形状安定性
本高分子化合物を用いた希土類ボンド磁石は、 形状安定性に優れている。 この ため、 本高分子化合物を用いた希土類ボンド磁石は、 長期間使用しても、 寸法、 形状等が変化しにくい。
したがって、 本高分子化合物を用いた希土類ポンド磁石は、 通常の用途はもち ろんのこと、 形状、 寸法等に高い信頼性が要求される機器、 部品 （例えば精密部 品等） などに対しても、 好適に使用することができる。
( 3 ) 優れた耐熱性
本高分子化合物を用いた希土類ボンド磁石は、 耐熱性に優れている。 このため 、 本高分子化合物を用いた希土類ボンド磁石を、 高温環境下で長期間使用しても 、 変形等が生じにくい。 したがって、 本高分子化合物を用いた希土類ボンド磁石は、 通常の用途はもち ろんのこと、 高温環境下で使用される機器、 部品、 および、 発熱し、 高温になる 機器、 部品 （例えばハイ トルク、 高出力モーター等） などに対しても、 好適に使 用することができる。
( 4 ) 高い機械的強度
本高分子化合物を用いた希土類ボンド磁石は、 機械的強度が高い。 このため、 本高分子化合物を用いた希土類ボンド磁石は、 割れ （クラック） 、 破損等が生じ にくい。
したがって、 本高分子化合物を用いた希土類ボンド磁石は、 通常の使用環境下 はもちろんのこと、 振動、 衝撃等が加わる環境下でも、 好適に使用することがで きる。
( 5 ) 速い結晶化速度
本高分子化合物は、 結晶化速度が比較的速い。 このため、 本高分子化合物を用 いた希土類ボンド磁石は、 成形後速い冷却速度で冷却することができる。
ところで、 希土類磁石粉末は、 成形時の高温で、 酸化等により磁気特性が劣化 しうることが知られている。 このため、 成形後、 成形物である希土類ボンド磁石 を、 速やかに冷却することが好ましい。 そこで、 結合樹脂に本高分子化合物を用 いることにより、 成形した希土類ボンド磁石を速やかに冷却することが可能とな り、 優れた磁気特性を有する希土類ボンド磁石が得られるようになる。
また、 本高分子化合物は結晶化速度が速いので、 本高分子化合物を用いた希土 類ボンド磁石は、 成形後硬化するまでの時間が短い。 すなわち、 本高分子化合物 を用いた希土類ボンド磁石は、 成形後短時間で離型することができ、 成形時のサ ィクルタイムが短い。 このため、 希土類ポンド磁石を製造する際の製造効率が非 常によい。
そして、 本高分子化合物の最も優れている点は、 本高分子化合物がこのような 優れた各性質を同時に併せ持つことである。
したがって、 結合樹脂に本高分子化合物を用いることにより、 上述したような 各性質を併せ持つ、 非常に優れた希土類ボンド磁石を得ることができる。
以下、 本高分子化合物についてさらに詳細に説明する。
Figure imgf000011_0001
(ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Yはカルボ二ル基を含有する官能基 Rは炭素数 6〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を 表す。 ）
窒素原子を含有する官能基としては、 例えば、 ΝΗ基、 NR， 基 （ただし R' はメチル基等のアルキル基） 、 NHPh基 （ただし Phは o—フエ二レン基、 m—フ ェニレン基等のフ： ϋ二レン基） などが挙げられる。
カルボ二ル基を含有する官能基としては、 例えば、 CO基、 R" CO基 （ただ し R" はメチレン基等のアルキレン基） 、 NH C 0基などが挙げられる。
本発明者は、 このような官能基を有している高分子化合物が、 上述したような 非常に優れた性質を有していることを発見した。
炭素数 6〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基としては、 例えば、 （CH; ) f (CH2 ) , （CH! ) 8 (CHi ) , (CH2 ) , （CH^ ) ,
1 ( H j ) 12 ( C H 2 ) i ^ H C H 3 ( H 2 ) ι C H 2 C ( H 3 ) i
C H i H CH3 ( C H 2 ) C in 2 C H C Jn 3 ( C H j ) C rl H 3 C H \ , C H2 C H C H3 (CH, ) ( , CHj CHCH3 (CH2 ) 3 CHCH3 C H2などが挙げられる。
このようなアルキレン基を有する高分子化合物は、 希土類磁石粉末との濡れ性 、 形状安定性、 耐熱性、 機械的強度に特に優れている。
さらにその中でも、 直鎖または分岐のアルキレン基の炭素数は、 9〜 1 6であ ることがより好ましい。 このようなアルキレン基を有する高分子化合物は、 成形 性に非常に優れており、 また、 希土類磁石粉末との濡れ性、 形状安定性、 機械的 強度にさらに優れている。
炭素数 9〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基としては、 例えば、 （CH; ノ I 1 Iし xi 2 ) ι ι C h J ) n C h C H 3 ) \ C H j CH CH3 (CHj ) i CH2 CHCH3 (CH! ) , CH; CH CH3 ( C Hj ) 3 C H C H3 CH2 などが挙げられる。 芳香族環残基としては、 例えば、 0—フエ二レン基、 m—フエ二レン基、 p— フエ二レン基等のフエ二レン基、 1 , 4一ナフチレン基等のナフチレン基、 4 , 4 ' —メチレンジフエニル基、 これらの誘導体などが挙げられる。
高分子化合物がこのような芳香族環残基を有することにより、 希土類ボンド磁 石の形状安定性、 耐熱性、 機械的強度が向上する。
本高分子化合物は、 前記構造単位 1種類よりなるものでもよいが、 前記構造単 位を 2種類以上含ませることもできる。
このように、 本高分子化合物に前記構造単位を 2種類以上含ませることにより 、 所定の特性に特に秀でた希土類ボンド磁石を得ることが可能となる。
前記構造単位を 2種類以上含むものとしては、 2種類以上の前記構造単位より なる共重合体、 前記構造単位よりなる高分子化合物の 2種類以上のポリマ一ブレ ンド、 ポリマ一ァロイなどが挙げられる。
結合樹脂の融点は、 特に限定されないが、 2 6 0〜 3 7 0 °C程度であることが 好ましい。 融点がこの下限値以上であると、 優れた耐熱性を有する希土類ボンド 磁石を得ることができる。 ただし、 融点がこの上限値を超えると、 希土類ボンド 磁石の成形が困難となる。
その中でも、 結合樹脂の融点は、 2 7 0〜 3 3 0 °C程度であることがより好ま しい。 融点がこの下限値以上であると、 得られる希土類ボンド磁石の耐熱性がさ らに優れる。 また、 融点がこの上限値以下であると、 希土類ボンド磁石の成形が 容易となる。
なお、 結合樹脂は、 上述した本高分子化合物以外にも、 他の高分子化合物、 低 分子化合物などを含有していてもよい。
ただし、 上述した効果をより顕著に得る観点からは、 結合樹脂は、 本高分子化 合物を、 5 0 wt%以上含有することが好ましく、 6 5 wt%以上含有することがよ り好ましく、 8 0 wt%以上含有することがさらに好ましい。
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する。
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。
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、 トコフエロール、 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一ト化剤が好適 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。
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。
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。
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、 希土類ポ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。
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、 シリコ一 ンオイル、 各種ワックス、 グラフアイ 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。
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. Ovo l %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。
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。
すなわち、 例えば圧縮成形により製造された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 （BH) m a x が 4MG0e以上であ るのが好ましく、 7MG0e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) m a x が l OMGOe以上であるのが好ましく、 12 MGOe以上であるのがより好ましい。
また、 例えば押出成形により製造された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 （BH) m a xが 4MG0e以上であるの が好ましく、 7MG0e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、 磁気エネルギ一積 （BH) m a xが lOMGOe以上であるのが好ましく、 12MG0e 以上であるのがより好ましい。
また、 例えば射出成形により製造された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 （BH) m a xが 2MG0e以上であるのが 好ましく、 6MG0e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) m a xが lOMGOe以上であるのが好ましく、 12MG0e以 上であるのがより好ましい。 '
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。
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。 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 述した結合樹脂とを含有する。 また、 本発明の希土類ボンド磁石用組成物には、 必要に応じ、 前述した酸化防止剤や潤滑剤などを添加してもよい。
希土類ボンド磁石用組成物中の希土類磁石粉末の添加量は、 得られる希土類ボ ンド磁石の磁気特性や、 成形時における該組成物の溶融物の流動性等を考慮して 決定される。
すなわち、 例えば圧縮成形に供される希土類ボンド磁石用組成物の場合、 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、 94〜99wt%程度であるの 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、 多過きると、 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。
また、 例えば押出成形に供される希土類ボンド磁石用組成物の場合、 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、 93〜98.5wt%程度であるのが 好ましく、 94〜98wt%程度であるのがより好ましい。 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るので、 押出成形時 における流動性が低下し、 成形が困難または不能となる。
また、 例えば射出成形に供される希土類ボンド磁石用組成物の場合、 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、 77〜97. 5wt%程度であるのが 好ましく、 93〜97wt%程度であるのがより好ましい。 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るので、 射出成形時 における流動性が低下し、 成形が困難または不能となる。
希土類ボンド磁石用組成物に酸化防止剤を添加する場合、 その含有量 （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。
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。
希土類ポ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〜O . 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。
なお、 本発明では、 酸化防止剤や潤滑剤の添加量は、 前記範囲の下限値未満で あっても、 上限値を超えるものであってもよく、 また、 無添加であってもよいこ とは言うまでもない。
また、 希土類ボンド磁石用組成物には、 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。
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、 必要に応じて添加される酸化防止剤と、 潤滑剤などとの混合物またはそれを 混練してなるもの （混練物；後述参照） である。
本発明の希土類ボンド磁石は、 例えば以下のようにして製造される。
本方法は、 主に以下の工程を有している。
< 1 >希土類ボンド磁石用組成物の調整
希土類ボンド磁石用組成物として、 前述した希土類磁石粉末と前述した結合樹 脂とを含む希土類ボンド磁石用組成物、 または、 これにさらに酸化防止剤や潤滑 剤等を加えた希土類ボンド磁石用組成物を調整する。
このような各構成成分は、 必要に応じ、 例えばヘンシェルミキサーのような混 合機や攪拌機を用いて混合される。
< 2 >混練
前記希土類ボンド磁石組成物は、 混練に供される。 この混練では、 磁石粉末の 粉砕と、 磁石粉末と結合樹脂、 その他成分の更なる混合、 粉末表面への樹脂層の コーティング等が行われる。 この混練は、 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。 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、 250〜370°C程度が好ましく、 27 0〜330°C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。
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きると、 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。
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 lPa〜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。
< 3 >混練物の冷却
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。 この冷却により、 混練時磁石粉末の表面に形成され た結合樹脂層を固着し、 混練の効果を一層確実なものとする。
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つく りでもよいが、 磁粉の表面にコ一トされた樹脂が速やか に固化されるよう、 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°C /sec以上であるのが好ましく、 50°C /sec以上であるのがよ り好ましい。 冷却速度が遅すぎると、 混練物の酸化、 劣化、 または、 磁石粉末表 面の樹脂層の流出が起こり、 混練の効果が低減する。
< 4 >造粒
得られた混練物を造粒または整粒し、 所定の粒径の粒状物を製造する。 これに より、 特に圧縮成形の場合において、 成形金型への材料の充填を容易かつ確実に 行うことができ、 定量性も向上するので、 得られたボンド磁石の寸法精度が高ま る。
造粒または、 整粒の方法は、 特に限定されないが、 混練物を粉砕して粉体とし たものや混練から直接押出式造粒機のような造粒機を通し、 その後冷却したもの が用いられる。 この粉砕は、 例えば、 ボールミル、 振動ミル、 破砕機、 ジェット ミル、 ピンミル等を用いて行われる。 また、 造粒機と粉砕機を組み合わせて行う こともできる。
また、 粒状物の粒径の調整は、 篩い等を用いて分級することにより行うことが できる。
粒状物の平均粒怪は、 10 m〜3mm程度であるのが好ましく、 20〃π！〜 luni程度で あるのがより好ましく、 ！〜 200〃m程度であるのがさらに好ましい。粒状物の 粒径が 3nim以上では、特に成形される磁石の寸法が小さい場合に、すなわち成形金 型のギヤッブの寸法が小さい場合に、 粒状物の金型への充填量を微妙に調整する ことが困難となり、 定量性が劣るので、 ボンド磁石の寸法精度の向上が図れない 。 一方、 平均粒径 10〃m以下の粒状物は、 製造 （造粒） が困難かまたは手間がかか る場合があり、 また、 平均粒径が小さすぎると、 金型への充填が困難になり得ら れたボンド磁石の空孔率が上昇する傾向を示す。
このような粒状物は、 粒径が均一なものでも、 粒径にある程度バラツキがある ものでもよい。
< 5 >ボンド磁石への成形
成形方法は、 圧縮成形、 押出し成形、 射出成形等、 いずれの方法でもよい。 以 下、 代表的に圧縮成形、 押出し成形および射出成形について説明する。
< 5 . 1 >圧縮成形
希土類ポ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 5〜20k0e、 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。
この圧縮成形は、 例えば温間成形とされる。 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、 成形を行う。 具体的には、 成形時の材料温度は、 好ましくは 250〜370°C程 度、 より好ましくは 270〜330°C程度とされる。 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。
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。
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 磁石の空孔率を低くすることができる。
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。
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。
< 5 . 2 >押出成形
希土類ボンド磁石用組成物を、 押出成形機のシリンダ内で、 結合樹脂の溶融温 度以上の温度に加熱して溶融し、 この溶融物を磁場中または無磁場中 （配向磁場 が例えば 1 0〜 2 0 k0e ) で、 押出成形機のダイから押し出す。 この押出成形は 、 温間成形とされる。 成形時のシリンダ内での材料温度は、 好ましくは 250〜370 °C程度、 より好ましくは 270〜330°C程度とされる。 また、 押出速度は、 0. 1〜10IQ m/sec程度が好ましく、 金型温度は、 200〜350°C程度が好ましい。
成形体は、 例えばダイから押し出される際に冷却されて固化する。 その後、 押 し出された長尺の成形体を適宜切断することにより、 所望の形状、 寸法の希土類 ボンド磁石を得る。
希土類ボンド磁石の横断面形状は、 押出成形機のダイ （内ダイおよび外ダイ） の形状の選定により決定され、 薄肉のものや異形断面のものでも容易に製造する ことができる。 また、 成形体の切断長さの調整により、 長尺の磁石を製造するこ ともできる。
以上のような方法により、 磁石の形状に対する自由度が広く、 少ない樹脂量で も流動性、 成形性に優れ、 寸法精度が高く、 また、 連続的な製造が可能で、 量産 に適した希土類ボンド磁石を製造することができる。
< 5 . 3 >射出成形
希土類ボンド磁石用組成物を、 射出成形機の射出シリンダ内で、 結合樹脂の溶 融温度以上の温度に加熱して溶融し、 この溶融物を磁場中または無磁場中 （配向 磁場が例えば 6〜 1 8 k0e ) で、 射出成形機の金型内に注入する。 この射出成形 は、 温間成形とされる。 成形時のシリンダ内での材料温度は、 好ましくは 250〜3 70°C程度、 より好ましくは 270〜330°C程度とされる。 また、 射出圧力は、 30〜丄 0 0kgf/cmi 程度が好ましく、 金型温度は、 70〜120°C程度が好ましい。
その後、 成形体を冷却固化し、 所望の形状、 寸法の希土類ポンド磁石を得る。 このとき、 冷却時間は、 5〜 3 0秒程度が好ましい。
希土類ボンド磁石の形状は、 射出成形機の金型形状に依存し、 この金型のキヤ ビティの形状の選定により、 薄肉のものや異形のものでも容易に製造することが できる。
以上のような方法により、 磁石の形状に対する自由度が押出成形の場合よりさ らに広く、 少ない樹脂量でも流動性、 成形性に優れ、 寸法精度が高く、 また、 成 形サイクルが短く、 量産に適した希土類ポンド磁石を製造することができる。 なお、 本発明の希土類ポンド磁石の製造方法において、 混練条件、 成形条件等 は、 上記範囲のものに限定されないことは、 言うまでもない。
【実施例】
(実施例 1〜 1 0 )
下記組成①、 ②、 ③、 ④、 ⑤の 5種の希土類磁石粉末 （磁粉） と、 下記 A、 B、 Cの 3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、 I Iとを用意し 、 これらを下記表 1に示す所定の組み合わせで混合した。
また、 混合物 （組成物） 中の磁粉、 結合樹脂、 酸化防止剤等の量は、 表 1に示 す通りである。
•希土類磁石粉末
①急冷 Nd, , Pr, Fek a , CosB(粉末 （平均粒怪 = 18 im)
②急冷 Nd, 2Febal Co3 Nb2 Bf粉末 （平均粒径 = 0^m)
③ Sm (Co0. t0,Cu„, OiFe0. uZr„.„18) 8.3粉末 （平均粒径 =10〃m)
④ Smjen^粉末 （平均粒径 = 3 m)
⑤ HDDR法による異方性 NduFeba!Co, iGa!Bs粉末 (平均粒径 =10 m)
-結合樹脂
-f X-R-X-Y-Ar-Y-)-
10
A. 上記式に示す構造単位 （ただし、 X ： NH基、 Y ： CO基、 R ： (CH2 ) s 、 A r ： p—フエ二レン基） よりなる高分子化合物； 1 0 Owt% (融点約 308 °C)
B . 上記式に示す第 1の構造単位 （ただし、 X ： NH基、 Y ： C〇基、 R ： (C Hi ) s 、 Ar ： p—フエ二レン基） 9 0モル％と、 上記式に示す第 2の構造単位 (ただし、 X ： NH基、 Y ： CO基、 R ： CH2 CH CH3 ( C Hj ) ！ 、 A r ： p—フヱニレン基） 1 0モル％との共重合体よりなる高分子化合物 ； 1 0 Owt% (融点約 307 °C)
C. {上記式に示す第 1の構造単位 （ただし、 X ： NH基、 Y ： C 0基、 R ： ( CH, ) , 、 Ar ： p—フエ二レン基） よりなる高分子化合物 } ； 9 5wt%と、 {上記式に示す第 3の構造単位 （ただし、 X ： NH基、 Y ： C 0基、 R ： (CHj ) t 、 Ar ： p—フエ二レン基） 70モル％とポリアミ ド 66、 3 0モル％との共重 合体よりなる高分子化合物 } ； 5wt%とのポリマーブレンド （融点約 3 1 0°C) ·酸化防止剤
a. ヒ ドラジン化合物 （日本チバガイギ一社製、 商品名 ： ィルガノ ックス MD1024 )
b. トコフェロール
：潤滑剤 I . ステアリン酸
I I . ステアリン酸亜鉛
次に、 かかる混合物をスクリユー式 2軸押出し混練機（同方向回転、 0 15 ) を用 いて十分に混練した後、 常温付近まで冷却し、 希土類ボンド磁石用組成物 （混練 物すなわちコンパウンド） を得た。 このときの混練条件および冷却条件 （冷却速 度） は、 下記表 2に示す通りである。
次に、 粉砕機 （破砕機） により前記混練物を平均粒径 200 m程度に粉碎して粒 状物とし、 この粒状物を秤量して金型内に充填し、 プレス成形機により温間圧縮 成形して、 希土類ボンド磁石を製造した。 この時の成形条件を下記表 2に示す。 なお、 磁場中成形のときは、 ボンド磁石の加圧方向と同じ方向の縦磁場を印加し た。 なお、 平均滞留時間は、 混練機内滞留量/単位時間あたりの流量により求め た。
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、 外形 1 0mm、 高さ 7mniであった。
(比較例 1、 2 )
比較例 1 として、 ポリアミ ド 6 6 ； 1 0 O wt % (融点約 2 5 5 °C ) よりなる結 合樹脂を用いて表 1に示すように混合した。 次に、 前記と同様に混練物を得 （混 練条件等については表 2参照） 、 表 1に示すような条件で、 温間圧縮成形を行い 、 希土類ボンド磁石を得た。
比較例 2として、 ポリアミ ド 1 2 ； 1 0 O t (融点約 1 8 0 °C ) よりなる結 合樹脂を用いて表 1に示すように混合した。 次に、 前記と同様に混練物を得 （混 練条件等については表 2参照） 、 表 2に示すような条件で、 温間圧縮成形を行い 、 希土類ボンド磁石を得た。
(実施例 1 1〜 2 0 )
希土類磁石粉末 （磁粉） と、 結合樹脂と、 酸化防止剤と、 潤滑剤とを用意し、 これらを下記表 3に示す所定の組み合わせで混合した （各構成成分については前 記参照） 。
次に、 前記と同様に混練物を得 （各混練条件等については下記表 4参照） 、 下 記表 4に示すような条件で、 押出成形 （押出速度 3腿/ sec) を行い、 希土類ポン ド磁石を得た。
得られたボンド磁石の形状は、 円筒状であり、 その寸法 （設計寸法） は、 外形 1 mm, 肉厚 0.7mm、 高さ 8mmであった。
(比較例 3、 4 )
比較例 3として、 ポリアミ ド 6 6 ； 1 0 0 ^%ょりなる結合樹脂を用いて表 3 に示すように混合した。 次に、 前記と同様に混練物を得 （混練条件等については 表 4参照） 、 表 4に示すような条件で、 前記と同様に押出成形を行い、 希土類ボ ンド磁石を得た。
比較例 4として、 ポリアミ ド 1 2 ； 1 0 0 \^%ょりなる結合樹脂を用いて表 3 に示すように混合した。 次に、 前記と同様に混練物を得 （混練条件等については 表 4参照） 、 表 4に示すような条件で、 押出成形を行い、 希土類ボンド磁石を得 た。
(実施例 2 1〜3 0 )
希土類磁石粉末 （磁粉） と、 結合樹脂と、 酸化防止剤と、 潤滑剤とを用意し、 これらを下記表 5に示す所定の組み合わせで混合した （各構成成分については前 記参照） 。
次に、 前記と同様に混練物を得 （各混練条件等については下記表 6参照） 、 下 記表 6に示すような条件で、 射出成形を行い、 希土類ボンド磁石を得た。
得られたボンド磁石の形状は、 円筒状であり、 その寸法 （設計寸法） は、 外形 2 Omm、 肉厚 1 .0mm、 高さ 10mmであった。
(比較例 5、 6 )
比較例 5として、 ポリアミ ド 6 6 ； 1 0 0^1 %ょりなる結合樹脂を用いて表 5 に示すように混合した。 次に、 前記と同様に混練物を得 （混練条件等については 表 6参照） 、 表 6に示すような条件で、 射出成形を行い、 希土類ボンド磁石を得 た。
比較例 6として、 ポリアミ ド 1 2 ； 1 0 0 wt% りなる結合樹脂を用いて表 5 に示すように混合した。 次に、 前記と同様に混練物を得 （混練条件等については 表 6参照） 、 表 6に示すような条件で、 射出成形を行い、 希土類ポンド磁石を得 た。 (評価）
実施例 1〜3 0、 比較例 1〜 6の各ボンド磁石の組成、 諸特性を下記表 7〜表 9に示す。 なお、 表中の各特性の評価方法は、 次の通りである。
•最大磁気エネルギー積
最大磁気エネルギー積（ΒΗ)„„ は、 高さ方向に着磁し、 東英工業社製 DC Recor ding F luxmeter TRF5BHを用いて BHカーブを測定し、 求めた。
-密度
密度は、 水中アルキメデス法により測定した。
•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。
空孔率 = 1 一 （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 3腿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。
•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°C、 100時間） に 置き、 試験の前後の総フラックスの変化 （不可逆減磁率） を測定するとともに、 外径、 高さの寸法の変化を測定し、 それらが総合的に小さいものから◎、 〇、 △ 、 Xの 4段階で評価した。
-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°C、 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、 ◎、 〇、 △、 Xの 4段階で評価した。
•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°C、 95 % RH の条件で加速試験を行い、 鯖の発生までの時間を測定し、 この時間が長いものか ら、 ◎、 〇、 厶、 Xの 4段階で評価した。 各表に示すように、 実施例 1〜 3 0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。
また、 圧縮成形では、 潤滑剤を含む実施例 4、 7〜 1 0で、 より低い成形圧で 優れた特性の希土類ボンド磁石が得られた。
これに対し、 比較例 1〜 6の希土類ボンド磁石は、 用いた結合樹脂の性質上、 機械的強度、 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。 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、 かつ、 磁気特性に優れ、 しかも、 高機械的強度で、 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。 産業上の利用可能性
本発明の希土類ボンド磁石は、 優れた磁気特性を有し、 形状安定性および耐熱 性に優れているため、 通常の用途はもちろんのこと、 高温環境下で使用される機 器、 部品、 および、 発熱し、 高温になる機器、 部品 （例えばハイ トルク， 高出力 モ一夕など） に対して用いるのに適している。
圧縮成形
i 磁粉 磁粉量 α
fn 樹脂量 酸化 酸化防止 潤滑剤 潤滑剤量 樹脂 防止 斉リ量
剤
実施例 1 ① 9 7. 0 A 2. 5 a 0. 5 ― ― 実施例 2 ① 9 6. 0 B 2. 9 a 1. 1
実施例 3 ① 9 6. 0 C 2. 9 a 1. 1
実施例.4 ① 9 6. 0 A 2. 9 a 1. 0 II 0. 1 実施例 5 ② 9 8. 0 A 1. 4 b 0. 6
実施例 6 ② 9 6. 0 B 3. 5 b 0. 5
実施例 7 ② 9 8. 0 A 1. 4 b 0. 5 I 0. 1 実施例 8 ③ 9 7. 0 A 2. 4 b 0. 5 11 0. 1 実施例 9 ④ 9 7. 0 A 2. 4 a 0. 5 I 0. 1 実施例 1 0 ⑤ 9 7. 0 A 2. 4 a 0. 5 I 0. 1 比較例 1 ① 9 6. 0 P A 2. 9 a 1. 1
6 6
比較例 2 ② 9 6. 0 P A 2. 9 a 1. 1
1 2
圧縮成形
混練条件 冷却条件 成形条件
混練雰囲気 混練温度 平均滞留時 冷却速度 金型內の材料 成形圧力 配向磁界
(°C) 間 （分） (°C/秒） 温度 (°C) (MPa) (kOe) 実施例 1 窒素力"ス中 3 1 5 1 2 5 5 3 1 5 4 9 0 無 場 実施例 2 アル 'ンカ"ス中 3 1 5 1 5 5 3 3 1 5 4 9 0 無磁場 実施例 3 窒素力"ス中 3 1 5 1 2 5 5 3 1 5 4 9 0 無磁場 実施例 4 3 1 0 1 3 54 3 1 0 1 9 5 無磁場 実施例 5 窒素力"ス中 3 1 5 1 5 5 5 3 1 5 4 9 0 無磁場 実施例 6 窒素力"ス中 3 1 5 1 4 54 3 1 5 4 9 0 無磁場 実施例 7 3 1 0 1 5 5 5 3 1 0 1 9 5 無磁場 実施例 8 窒素力"ス中 3 1 5 1 5 5 5 3 1 5 1 9 5 1 5 実施例 9 窒素力"ス中 3 1 5 1 5 5 5 3 1 5 1 9 5 1 5 実施例 1 0 窒素方 "ス中 3 1 5 1 5 5 5 3 1 5 1 9 5 1 5 比較例 1 27 0 1 5 5 5 2 7 0 4 9 0 無磁場 比較例 2 窒素力"ス中 200 1 5 5 5 200 4 9 0 無磁場
押出成形
WW 口 π J t#lf脂日畺里 t¾ 1し Bx Ί Li |yJ -IX- ί閏^ ^吝||量
TUJ '，日 防 1卜 吝 II蜃
吝 II
/Jlli |7'J ① 9 6. 0 A 3. 5 a 0 5 一 一
実施例 1 2 (Τ) J-J Q Q 1
実施例 1 3 ① 9 5. 0 c 3. 9 a 1. 1
実施例 1 4 Q C Π A d T T
実施例 1 5 ② 9 7. 0 A 2 4 b 0. 6
実施例 1 6 ② 9 5. 0 B 4. 5 b 0. 5
実施例 1 7 ② 9 7. 0 A 2. 4 b 0. 5 I 0. 1
実施例 1 8 ③ 9 6. 0 A 3. 4 b 0. 5 11 0. 1
実施例 1 9 ④ 9 6. 0 A 3. 4 a 0. 5 I 0. 1
実施例 20 ⑤ 9 6. 0 A 3. 4 a 0. 5 I 0. 1
比較例 3 ① 9 5. 0 P A 3. 9 a 1. 1
6 6
比較例 4 ② 9 5. 0 P A 3. 9 a 1. 1
1 2
】 *3 押出成形
混練条件 冷却条件 成形条件
混練雰囲気 混練温度 平均滞留時 冷却速度 シリンダー内の 金型温度 配向磁界
(°c) 間 （分） (°CZ秒） 材料温度 (°C) ( k Oe)
(°C)
実施例 1 1 窒素力"ス中 3 1 5 1 2 55 3 1 5 325 無磁場 実施例 1 2 アルコ、、ン力、、ス中 3 1 5 1 5 53 3 1 5 325 無磁場 実施例 1 3 窒素力"ス中 3 1 5 1 2 55 3 1 5 325 無磁場 実施例 14 窒素力"ス中 3 1 0 1 3 54 3 1 0 320 無磁場 実施例 1 5 3 1 5 1 5 55 3 1 5 3 25 無磁場 実施例 1 6 窒素力"ス中 3 1 5 1 4 54 3 1 5 325 無磁場 実施例 1 7 窒素力"ス中 3 1 0 1 5 55 3 1 0 320 無磁場 実施例 1 8 3 1 5 1 5 55 3 1 5 325 1 5 実施例 1 9 窒素力"ス中 3 1 5 1 5 55 3 1 5 325 1 5 実施例 20 窒素力"ス中 3 1 5 1 5 55 3 1 5 325 1 5 比較例 3 窒素力"ス中 270 1 5 55 270 280 無磁場 比較例 4 窒素力 ス中 200 1 5 55 200 2 1 0 無磁場
射出成形
磁粉 磁粉量 /下口 □ 樹脂量 酸化 酸化防止 潤滑剤 潤滑剤量
樹脂 防止 剤量
剤
実施例 2 1 ① 94. 5 A 5. 0 a 0. 5
実施例 2 2 ① 9 3. 5 B 5. 4 a 1. 1 一 一
実施例 2 3 ① 9 3. 0 c 5. 9 a 1 - 1
実施例 24 ① 9 3. 0 A 5. 9 a 1. 0 II 0. 1
実施例 2 5 ② 9 5. 5 A 3. 9 b 0. 6
実施例 2 6 ② 9 3. 5 B 6. 0 b 0. 5
実施例 2 7 ② 9 5. 5 A 3. 9 b 0. 5 I 0. 1
実施例 2 8 ③ 94. ' 5 A 4. 9 b 0. 5 II 0. 1
実施例 2 9 ④ 94. 5 A 4. 9 a 0. 5 I 0. 1
実施例 3 0 ⑤ 94. 5 A 4. 9 a 0. 5 I 0. 1
比較例 5 ① 93. 5 PA 4. 4 a 1. 1
6 6
比較例 6 ② 9 3. 5 P A 4. 4 a . 1
1 2
】 射出成形
混練条件 冷却条件 成形条件
1ttj if τ- Izuス、 ^滞留 冷去 P速度 ン ー 射 Λ J出圧力 J 余 ¾y温度 西?向磁界
(°C) 時間 J,分）ノ (°c/秒) 内の材料温 (kgf/cm2) (°C) ( k Oe)
度
(°C)
実施例 2 1 力'ス巾 3 1 5 1 2 5 5 3 1 5 6 0 1 0 0 無磁場
実施例 2 2 アルコ"ンカ"ス中 3 1 5 1 5 5 3 3 1 5 6 0 1 0 0 無磁場
実施例 2 3 窒素力"ス中 3 1 5 1 2 5 5 3 1 5 6 0 1 0 0 無磁場
実施例 2 4 窒素力、'ス中 3 1 0 1 3 5 4 3 1 0 6 0 1 0 0 無磁場
実施例 2 5 窒素力"ス中 3 1 5 1 5 5 5 3 1 5 7 0 1 0 0 無磁場
実施例 2 6 窒素 ス中 3 1 5 1 4 5 4 3 1 5 6 0 1 0 0 無磁場
実施例 2 7 窒素力"ス中 3 1 0 1 5 5 5 3 1 0 7 0 1 0 0 無磁場
実施例 2 8 窒素力、'ス中 3 1 5 1 5 5 5 3 1 5 6 0 1 0 0 1 5
実施例 2 9 窒素力"ス中 3 1 5 1 5 5 5 3 1 5 6 0 1 0 0 1 5
実施例 3 0 3 1 5 1 5 5 5 3 1 5 6 0 1 0 0 1 5
比較例 5 窒素 ス中 2 7 0 1 5 5 5 2 7 0 6 0 9 0 無磁場
比較例 6 窒素力"ス中 2 0 0 1 5 5 5 2 0 0 6 0 9 0 無磁場
»6 諸特性
組成 磁 磁粉 酸 酸 潤 潤滑 最大磁 密度 空孔 機械的 耐 形 耐
(wt%) 粉 -¾ 化 化 滑 剤量 気エネ (g/cm3 率 強度 熱 状 食
防 防 剤 ルギー ) (%) ( Pa) 性 安 性
止 止 積 定
剤 剤 (MGOe) 性
量
実施例 1 ① 97.1 a 0.4 ― 一 10.1 6.26 1.4 6.4 〇 ◎ ◎
実施例 2 ① 96.2 a 0.9 一 一 8.8 6.07 1.3 7.0 〇 ◎ ◎
実施例 3 ① 96.2 a 0.9 ― 一 8.7 6.07 1.3 6.9 〇 ◎ ◎
実施例 4 ① 96.1 a 0.9 II 0.05 8.0 6.03 1.1 5.3 〇 ◎ ◎
実施例 5 ② 98.1 b 0.5 10.9 6.61 1.4 5.8 〇 ◎ ◎
実施例 6 ② 96.1 b 0.4 9.1 5.99 1.3 7.1 〇 ◎
実施例 7 ② 98.1 b 0.4 I 0.05 11.0 6.64 1.1 3.1 〇 ◎ ◎
実施例 8 ③ 97.1 b 0.4 II 0.05 17.4 7.55 1.2 3.8 ◎ ◎ ◎
実施例 9 ④ 97.1 a 0.4 I 0.05 17.8 6.38 1.1 3.6 ◎ ◎ ◎
実施例 1 0 ⑤ 97.1 a .0.4 I 0.05 10.0 6.25 1.1 3.1 〇 ◎ ◎
比較例 1 ① 96.2 a .0.9 9.0 6.07 1.3 3.5 Δ X 〇
比較例 2 ② 96.2 a 0.9 9.0 6.07 1.3 3.2 X Δ 〇
ΐ 諸特性
組成 磁 磁粉 酸 酸 潤 潤滑 最大磁 密度 空孔 機械的 耐 形 耐
(wt%) 粉 量 化 化 滑 剤量 気エネ (g/cm 率 強度 熱 状 食
防 防 剤 ルギー ) (%) (MPa) 性 安 性
止 止 積 定
剤 剤 (MGOe) 性
量
実施例 1 1 ① 96.1 a 0.4 ― —— 8.6 6.01 1.3 7.1 〇 ◎ ◎
実施例 1 2 ① 95.2 a 0.9 一 一 8.5 5.76 1.3 7.4 〇 ◎ ◎
実施例 1 3 ① 95.2 a 0.9 8.4 5.76 1.3 7.2 〇 ◎ ◎
実施例 1 4 ① 95.2 a 0.8 II 0.05 8.2 5.80 1.2 6.4 〇 ◎ ◎
実施例 1 5 ② 97.1 b 0.5 10.0 6.30 1.4 6.7 〇 ◎ ◎
実施例 1 6 ② 95.1 b 0.4 8.5 5.76 1.3 7.3 〇 ◎ ◎
実施例 1 7 ② 97.1 b 0.4 I 0.05 10.1 6.32 1.1 4.5 〇 ◎ ◎
実施例 1 8 ③ 96.1 b 0.4 II 0.05 16.1 7.26 1.2 5.3 ◎ ◎ ◎
実施例 1 9 ④ 96.1 a 0.4 I 0.05 16.6 6.13 1.2 5.1 ◎ ◎ ◎
実施例 2 0 ⑤ 96.1 a 0.4 I 0.05 9.3 6.00 1.1 7.0 〇 ◎
比較例 3 ① 95.2 b 0.9 8.5 5.78 1.3 3.7 Δ X 〇
比較例 4 ② 95.2 b 0.9 I 0.1 8.5 5.78 1.3 3.4 X △ 〇
08 諸特性
組成 磁 磁粉 酸 酸 潤 潤滑 最大磁 密度 空孔 機械的 耐 形 耐
(wt%) 粉 量 化 化 滑 剤量 丄 (g/cnr. 率 強度 熱 状 食
、 η 、
防 防 斉 'J ノレキ—— ) (%) (Mι/Pa) 性 女 性
止 止 疋
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実施例 24 ① 93.2 a 0.8 II 0.05 6.8 5.30 1.1 6.4 〇 ◎ ◎
実施例 2 5 ② 95.6 b 0.5 8.6 5.81 1.3 7.3 〇 ◎ ◎
実施例 26 ② 93.6 b 0.4 7.5 5, 37 1.2 8.2 〇 ◎ ◎
実施例 2 7 ② 95.6 b 0.4 I 0.05 7.7 5.41 1.1 6.3 〇 ◎ ◎
実施例 2 8 ③ 94.6 b 0.4 II 0.05 14.0 6.73 1.1 5.9 ◎ ◎ ◎
実施例 2 9 ④ 94.6 a 0.4 I 0.05 14.4 5.68 1.1 6.1 ◎ ◎ ◎
実施例 3 0 ⑤ 94.6 a 0.4 1 0.05 8.1 5.56 1.1 6.1 〇 ◎ ◎
比較例 5 ① 93.7 b 0.9 6.9 5.39 1.2 4.1 Δ X 〇
比較例 6 ② 93.7 b 0.9 I 0.1 ' 7.7 5.38 1.2 3.5 X △ 〇
】

Claims

請求の範囲
1. 希土類元素を含む磁石粉末を結合樹脂で結合してなる希土類ボンド磁石で あって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石。
-X-R-X-Y-A r-Y- (ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Yはカルボ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 6〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を 表す。 ）
2. 希土類元素を含む磁石粉末を結合樹脂で結合してなる希土類ボンド磁石で あって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石。
-X-R-X-Y-Ar-Y- (ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Yは力ルポ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 9〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 Arは芳香族環残基を 表す。 ）
3. 前記高分子化合物は、 前記構造単位を 2種類以上含むものである請求の範 囲第 1項または第 2項に記載の希土類ボンド磁石。
4. 前記結合樹脂の融点は 2 60〜370 °Cである請求の範囲第 1項ないし第 3項のいずれかに記載の希土類ポンド磁石。
5. 前記磁石粉末の含有量が 77〜99. 5 wt%である請求の範囲第 1項ない し第 4項のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
6. 空孔率が 5 vol%以下である請求の範囲第 1項ないし第 5項のいずれかに 記載の希土類ボンド磁石。
7. 無磁場中で成形された場合の磁気エネルギー積（BH)„a, が 2MG0e以上であ る請求の範囲第 1項ないし第 6項のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。
8. 磁場中で成形された場合の磁気エネルギー積（BH)Bai が l OMGOe以上であ る請求の範囲第 1項ないし第 6項のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。 9. 希土類元素を含む磁石粉末と、 結合樹脂とを含有する希土類ボンド磁石用 組成物であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石用組成物。
-X-R-X-Y-Ar-Y- (ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Yは力ルポ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 6〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を 表す。 ）
1 0. 希土類元素を含む磁石粉末と、 結合樹脂とを含有する希土類ボンド磁石 用組成物であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石用組成物。
-X-R-X-Y-Ar-Y- (ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Yはカルボ二ル基を含有する官能基 、 Rは炭素数 9〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 Arは芳香族環残基を 表す。 ）
1 1. 前記高分子化合物は、 前記構造単位を 2種類以上含むものである請求の 範囲第 9項または第 1 0項に記載の希土類ボンド磁石用組成物。
1 2 . 前記結合樹脂の融点は 2 6 0〜 3 7 0 °Cである請求の範囲第 9項ないし 第 1 1項のいずれかに記載の希土類ボンド磁石用組成物。 1 3 . 前記磁石粉末の含有量は、 7 7〜 9 9 . 5 wt%である請求の範囲第 9項 ないし第 1 2項のいずれかに記載の希土類ボンド磁石用組成物。
1 4 . 酸化防止剤および/または潤滑剤を含有する請求の範囲第 9項ないし第 1 3項のいずれかに記載の希土類ボンド磁石用組成物。
1 5 . 請求項 9ないし 1 4のいずれかに記載の希土類ポンド磁石用組成物を、 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混練物を得る工程 と、
前記混練物を用いて磁石形状に成形する工程とを有することを特徴とする希土 類ボンド磁石の製造方法。
1 6 . 温間成形により成形を行う請求の範囲第 1 5項に記載の希土類ボンド磁 石の製造方法。
補正書の請求の範囲
[2000年 1 1月 6日 （06. 1 1. 00) 国際事務局受理：出願当初の請 求の範囲 1, 2， 9及び 10は補正された；他の請求の範囲は変更なし。 （2 頁)]
1. (補正後） 希土類元素を含む磁石粉末を結合樹脂で結合してなる希土類ポン ド磁石であって、
前記結合樹脂は、 卜—記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石。
-(r- X— R— X— Y— Ar— Y十
(ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Υは力ルポ二ル基を含有する宦能基、 11は½素数6~ 16の ΞίΚまたは分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を表 す。 ）
2. (補正後） 希土類元素を含む磁石粉朱を結合樹脂で結合してなる希土類ポン ド磁石であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ポンド磁石。
-4- X-R-X-Y-A r- Y - - (ただし、 Xは窒索原子を含有する官能基、 Yは力ルポ二ル基を含有する官能基、 Rは^素数 9〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは: 5香族環残基を表 す。 ）
3. 前記萵分子化合物は、 前記構造単位を 2種類以上含むものである |§求の範 囲第 1項または第 2項に記載の希土類ポンド磁石。
4. 前記結合樹脂の融点は 260〜370°Cである請求の範囲第 1項ないし第 3項のいずれかに記茈の希土類ポンド磁石。
5. 前記磁石粉末の含有; 3が 77〜99. 5wt%である請求の範囲第 1項ない し第 4項のいずれかに記載の希土類ボンド磁 。 補正された用紙 （条約第 19条） 0/75934
6. 空孔率が 5 vol%以下である請求の範囲第 1項ないし第 5項のいずれかに 記載の希土類ボンド磁石。
7. 無磁場中で成形された場合の磁気エネルギー積（BH) ,, が 2MG0e以上であ る S 求の範囲第 1項ないし第 6項のいずれかに記瓛の希土類ポンド磁石。
8. 磁場中で成形された場合の磁気エネルギー積（BH)a,x が l OMGOe以上であ る詰求の範囲第 1項ないし第 6項のいすれかに記載の希土類ポンド磁石。
9. (補正後） 希土類元素を含む磁石粉末と、 結合樹脂とを含有する希土類ポン ド磁石用組成物であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石用組成物。
- (- X-R-X-Y-Ar-Y -)- (ただし、 Xは窒索原子を含有する官能基、 Yはカルボ二ル基を含有する官能基、 Rは炭素数 6〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 A rは芳香族環残基を表 す。 ）
1 0. (補正後） 希土類元素を含む磁石粉汆と、 結合樹脂とを含有する希土類ポ ンド磁石用組成物であって、
前記結合樹脂は、 下記に示す構造単位よりなる高分子化合物を含むことを特徴 とする希土類ボンド磁石用組成物。
+ X— R - X— Y— Ar— Y +
(ただし、 Xは窒素原子を含有する官能基、 Υはカルボ二ル基を含有する官能基、 Rは炭素数 9〜 1 6の直鎖または分岐のアルキレン基、 Arは芳香族環残基を ¾ す。 ）
1 1. 前記高分子化合物は、 前記構造単位を 2種頸以上含むものである諳求の 範囲第 9項または第 1 0項に記載の希上類ポンド磁石用組成物。 補正された用紙 （条約第 条）
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