JP2000331811A - 磁石粉末成形体の塗装方法および塗装した磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金で代表される磁石
合金の粉末をプレス成形や射出成形により磁石形状にし
た製品の、防食および取り扱い中の粉末脱落を防ぐため
の塗装技術を改良し、スプレー塗装よりは生産性が高
く、かつ被塗装物の形状の制約がなく、また電着塗装法
のような電極跡が生じない塗装により、保護皮膜を形成
する方法を提供する。 【解決手段】 既知の技術により、磁石粉末にエポキシ
樹脂を配合してプレス成形するか、またはナイロン１２
のようなバインダーを用いて射出成形して成形体とす
る。これを、硬化性樹脂を溶剤に溶解して固形分濃度５
〜２０重量％とした塗料液に浸漬し、超音波を作用させ
て塗料液を成形体の空隙に浸透させたのち引き上げて遠
心分離機のバスケットに入れ、周速１〜５０ｍ／秒の速
度で遠心分離することにより成形体の表面に塗膜を形成
し、ついで溶剤を揮発させて乾燥し、硬化性樹脂を硬化
させて厚さ２〜８μｍの保護被膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁石粉末を材料と
し、燒結によって磁石形状を与えたもの、およびボンド
磁石と呼ばれる、合成樹脂バインダーを用いた成形によ
り磁石形状を与えたものの塗装による保護皮膜の形成方
法に関する。その方法により保護皮膜を与えられた磁石
もまた、本発明の対象に含まれる。

【０００２】

【従来の技術】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金およびＳｍ−
Ｃｏ系磁石合金の粉末を燒結し、または合成樹脂バイン
ダーで一体化して得たボンド磁石が、各種のモータをは
じめとして広い用途に向けられている。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ
系磁石やフェライト磁石も、ボンド磁石として使用され
ている。

【０００３】上記した希土類合金の粉末磁石は、耐食性
がよくないので、多くのようとにおいて、その対策が必
要になる。その上、磁石製品を機器に組み込む際に、そ
の表面から粉末が欠け落ちることがあり、磁石そのもの
の性能には支障がなくても、脱落した粉末が空気中に散
乱すると、作業環境の清浄度を下げるという問題が生じ
る。（たとえば、ハードディスクドライブの組み立てに
は、雰囲気が浮遊固体を含むことは好ましくない。）フ
ェライト磁石の場合は、耐食性は問題にされないが、脱
落の問題はある。

【０００４】粉末磁石に耐食性を与えるため、従来から
防食塗装が行なわれてきた。その方法としては塗装法が
ある。簡易なので広く実施されているが、均一な塗膜は
つくりにくく、とくにリング状体の内側などは塗装困難
であって、適用対象に限界がある。被塗装物の整列など
工数がかかり、コストが高いのも難点である。

【０００５】能率をたかめた塗装技術として、被塗装物
をハンガーに吊るし、水溶性の塗料液中に浸漬して通電
する電着塗装法が行われている。均一な塗膜が形成で
き、耐食性の確保が容易であるが、通電のために接触さ
せた電極の触跡が塗装されないため、別途の対策を必要
とする。通常は、その上からもう一度塗装を行なうが、
その結果、電着塗装法の高い生産性が減殺される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、各種
粉末磁石の防食および粉末脱落を防ぐための塗装にかん
する上記の問題を解消し、スプレー塗装よりは生産性が
高く、かつ被塗装物の形状の制約がなく、また電着塗装
法と違って通電をしないから電極跡が生じないで済み、
その処理の問題が原理的に存在しない塗装により、保護
皮膜を形成する方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の磁石粉末成形体の塗装方法は、磁石粉末を燒結によ
り成形するか、または合成樹脂バインダーを用いて成形
してなる成形体を、硬化性樹脂を溶剤に溶解して固形分
濃度５〜２０重量％とした塗料液に浸漬し、超音波を作
用させて塗料液を成形体の空隙に浸透させたのち引き上
げて遠心分離機のバスケットに入れ、周速１〜５０ｍ／
秒の速度で遠心分離することにより成形体の表面に塗膜
を形成し、ついで溶剤を揮発させて乾燥し、硬化性樹脂
を硬化させて厚さ１〜１０μｍの保護被膜を形成するこ
とからなる。

【０００８】

【発明の実施形態】磁石粉末の成形は、燒結磁石を製造
するにせよ、合成樹脂バインダーを用いるボンド磁石を
製造するにせよ、それぞれの分野で既知の技術に従えば
よい。たとえば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の粉末を射出成
形で磁石にする場合、バインダー樹脂としては融点が低
く溶融粘度が低いナイロン１２が適切であって、重量比
で、磁石粉末：バインダー＝９３〜９４：７〜６の割合
で配合し（配合には、マスターバッチのペレットを用意
することが好ましい）、射出成形を行なう。プレス成形
で磁石にする場合、バインダーはエポキシ樹脂が適当
で、配合比９５〜９７：５〜３とし、２６０〜２８０
℃、圧力１トン／ｃｍ²程度の条件でプレスする。

【０００９】塗膜を形成する硬化性樹脂としては、熱硬
化性アクリル樹脂およびエポキシ樹脂が代表的である。
低温硬化エポキシ樹脂が好ましい。この種の硬化性樹脂
を使用する場合、溶剤としては、トルエン、キシレンま
たはメチルエチルケトンが適当である。一般には、エポ
キシ樹脂をキシレンに溶解して使用することが好まし
い。樹脂濃度は、たとえば３〜５０重量％という広い範
囲内で実施可能であるが、５〜２０重量％の範囲から選
ぶ。あまりに低濃度では、塗膜形成後に揮発させるべき
溶剤の量が多くなりすぎるばかりでなく、遠心分離後に
残る塗膜が乾燥後に薄くなって、所要の厚さの保護皮膜
を形成できなくなる。一方、高すぎる濃度は、塗料液の
粘度を高め、粉末成形体への十分な浸透と、遠心分離に
よる均一な厚さの塗膜の形成を困難にする。

【００１０】物体を液中に浸漬し、その液に超音波を印
加して液の浸透をはかること自体は既知であり、若干の
分野で利用されている。本発明の塗装方法においても、
超音波が有用であることが確認された。周波数は１０〜
２００ＫＨｚが適切である。超音波の印加を伴う浸漬
は、２〜１０分間、通常は５〜６分間行なえばよい。

【００１１】塗料液を十分に浸透させた成形体は、引き
上げてバスケットに入れ、遠心分離を行なって、表面に
付着した塗膜の厚さを均一にする。遠心分離の条件は、
前記のように、バスケットの最も外側の周速が１〜５０
ｍ／秒となる速度であって、これは当然にサイズによっ
て異なるが、常用の直径１５〜６０ｍｍ程度の装置にお
いては、回転速度にして６００〜１５００ｒｐｍ、通常
は８００〜１０００ｒｐｍで得られる。１〜３分間の遠
心分離で、余分の塗料液を振り切り、２〜１０μｍ程度
の均一な塗膜を得ることができる。

【００１２】遠心分離の条件は、前に触れた、塗料液を
構成する硬化性樹脂と溶剤の組み合わせおよび濃度によ
って定まる粘度と、形成しようとする保護皮膜の厚さと
を考え合わせて、必要であれば若干の実験を補うことに
より、当業者は最適なものを決定することができるであ
ろう。

【００１３】遠心分離により塗膜形成した成形体は、た
とえば８０℃程度の温度に加熱して溶剤を揮発させる、
乾燥工程に向ける。エポキシ樹脂をキシレンに溶解した
塗料液の場合、通常、１５〜３０分間の乾燥で磁石表面
は粘着しなくなる。続いて加熱により樹脂を硬化させ
る。上記した低温硬化エポキシ樹脂／キシレンの場合、
まず１３０〜１４０℃に３０分間、ついで温度を高めて
１７０℃に２０〜３０分間加熱することにより、硬化が
進行して保護皮膜が完成する。ナイロン１２をバインダ
ーとする射出成形の場合は、硬化のための加熱温度をあ
まり高くすることはできないので、時間を長くかける。

【００１４】本発明の実施に当っては、耐食性に関する
要求がとくに強い場合など、保護皮膜の形成に先だっ
て、防錆剤たとえばリン酸系防錆剤を適用するなど、既
知の技術を併用することは差し支えない。

【００１５】上述の方法により塗装を施された磁石、代
表的には、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の粉末をバインダーと
してナイロン１２を使用した射出成形により成形して得
た磁石であって、表面に低温硬化エポキシ樹脂硬化体の
厚さ２〜８μｍの保護皮膜を有する粉末磁石それ自体
も、本発明に包含される。

【００１６】

【実施例】［実施例１］Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の粉
末を、エポキシ樹脂をバインダーとしてプレス成形し、
外径２０ｍｍ×内径１８ｍｍ×高さ８ｍｍのリング状の
成形体を得た。その一部には、既知の電着塗装を施し
た。別に、下記の塗料液を用意し、 エポキシ樹脂 １５重量部 キシレン ８５重量部 超音波を印加しながら、上記の成形体、およびそれに電
着塗装を施したものを、３分間浸漬した。その後、遠心
分離機にかけ、１０００ｒｐｍ（周速９５０ｍ／分）で
３分間、液を振り切った。ついで１４０℃×３０分間の
乾燥と、１８０℃×３０分間の硬化処理を行なった。得
られた塗装製品の保護皮膜の厚さは、電着塗装を施して
あったものは５μｍ、そうでないものは３μｍであっ
た。

【００１７】これらの製品について、耐食性を試験し
た。条件は、６０℃×９５％ＲＨである。比較のため、
無処理の製品（比較例１）、および従来技術に従ってス
プレー塗装したもの（比較例２）についても、同じ条件
の試験を行なった。それらの結果を、つぎの表１に示
す。

【００１８】 表 １ 試 料 試験時間 １００Ｈｒ ２００Ｈｒ ３００Ｈｒ ４００Ｈｒ 実施例１(本発明の塗装) ０／２０ ０／２０ ０／２０ ０／２０ 比較例１(無処理) ２０／２０ ２０／２０ ２０／２０ ２０／２０ 比較例２(スプレー塗装) ０／２０ ０／２０ ０／２０ ０／２０ 本発明に従って塗装した磁石は、当然に無処理のものよ
り耐食性が高まり、スプレー塗装したものと同様な耐食
性を有することが確認できた。

【００１９】［実施例２］実施例１で用意した磁石粉末
の成形体を、従来技術により水溶性樹脂の電着塗装によ
り処理した。その処理品の一部を、さらに本発明に従っ
て、実施例１と同様にして塗装した。両者を、強化され
た腐食条件である、８０℃×９５％ＲＨの下に置き、耐
食性を比較した。結果は、表２に示すとおりであった。

【００２０】 表 ２ 試 料 試験時間 １００Ｈｒ ２００Ｈｒ ３００Ｈｒ ４００Ｈｒ 実施例２(電着＋本発明) ０／３０ ０／３０ ０／３０ ０／３０ 比較例３(電着塗装だけ) ３０／３０ ３０／３０ ３０／３０ ３０／３０ （電極跡のみ） 電着塗装だけでは、電極跡の塗装が行なわれなかった部
分に錆の発生が認められたが、その上に本発明に従って
塗装をしたものは、錆の発生が全く認められなかった。

【００２１】

【発明の効果】本発明により粉末磁石の塗装を行なえ
ば、高い生産性をもって磁石の保護皮膜が形成できる。
対象とする磁石の形状には何ら制約がなく、任意の形状
の磁石製品に、必要にして十分な厚さの保護皮膜を、均
一な厚さをもって与えることができる。保護皮膜には、
電着塗装の電極跡のような弱点がないから、再度の塗装
などの工程を考える必要がなく、コストの低減が可能に
なる。

【００２２】このようにして、磁石の使用条件下での防
錆・防食はもとより、磁石の機器への組み込みなどの取
り扱い時に、粉末が脱落して作業の雰囲気の清浄度を下
げる危険もなくなって、各種精密機器の製造が容易にな
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ０５Ｃ 3/02 Ｈ０１Ｆ 1/06 Ａ Ｆターム(参考） 4D075 AB02 AB41 DA23 EA07 EA19 EA23 EB22 EB33 EC30 4F040 AA20 AB01 AB04 BA42 CC04 4F042 AA01 AA13 DB04 5E040 AA04 BB04 BC05 BD01 CA01 HB00 HB07 HB14 HB19 NN05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁石粉末を燒結により成形するか、また
   は合成樹脂バインダーを用いて成形してなる成形体を、
   硬化性樹脂を溶剤に溶解して固形分濃度５〜２０重量％
   とした塗料液に浸漬し、超音波を作用させて塗料液を成
   形体の空隙に浸透させたのち引き上げて遠心分離機のバ
   スケットに入れ、周速１〜５０ｍ／秒の速度で遠心分離
   することにより成形体の表面に塗膜を形成し、ついで溶
   剤を揮発させて乾燥し、硬化性樹脂を硬化させて厚さ１
   〜１０μｍの保護被膜を形成することからなる磁石粉末
   成形体の塗装方法。
2. 【請求項２】 硬化性樹脂として熱硬化性アクリル樹脂
   またはエポキシ樹脂を使用し、溶剤としてトルエン、キ
   シレンまたはメチルエチルケトンを使用する請求項１ま
   たは２の磁石粉末成形体の塗装方法。
3. 【請求項３】 Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の粉末を、バイン
   ダーとしてナイロン１２を使用した射出成形により成形
   して得た磁石であって、表面に低温硬化エポキシ樹脂硬
   化体の厚さ２〜８μｍの保護皮膜を有する粉末磁石。