JPH02140905A - 希土類コバルト系磁石 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気特性特に角形性に富み、電気・電子機器
産業分野で重用される樹脂結合による希土類コバルト系
磁石に関する。

（従来の技術） 従来、電気・電子機器業界で用いられて来た樹脂結合型
磁石には酸化物系と希土類系があった。

酸化物系は主にフェライト磁石によるもので、具体的に
はストロンチウムフェライト粉末やバリウムフェライト
粉末を合成樹脂で固めたものである。

また、希土類系は、希土類−コバルト合金、希土類−遷
移金属合金、希土類−鉄−ホウ素合金並びに希土類−鉄
−コバルト−ホウ素合金粉末をいずれも合成樹脂で固め
たものである。

又、希土類−鉄一ホウ素合金粉末とフェライト合金粉末
とを混合した混合合金粉末を合成樹脂にて固めてボンド
磁石としたものも提案されている（例えば、特開昭６１
−２８４９０６号）。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、酸化物系の樹脂結合型磁石は廉価であるもの
の磁気特性が低く、一方希土類系の樹脂結合型磁石は磁
気特性に優れるものの高価である為その利用分野が限定
されていた。

斯かる実状から、希土類系磁性合金粉末と、酸化物系磁
性合金粉末とを適量混合し、合成樹脂にて固化させて成
る樹脂結合型磁石が提案されている。しかし、まだ充分
な性能が得られず、特に製品形状の小型化傾向の強い電
気業界では磁石の薄肉化、とりわけ角形性の向上が要求
され、このような要求に対しては上記樹脂結合型磁石と
錐も充分に応えることが出来ないのが実状であった。

本発明は、上記課題を解消すべくなされたもので、磁気
特性、特に角形性に富む磁石を低部な価格で市場に供給
することを目的とするものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明者等は、希土類−鉄−コバルト−ホウ素系合金粉
末と希土類−コバルト系合金粉末との混合合金粉末を熱
硬化性合成樹脂若しくは熱可塑性合成樹脂により固化し
、更にこれらの適正配合について鋭意研究した結果、磁
気特性、とりわけ角形性の極めて優れた磁石を見出し、
本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の第１態様に係る希土類コバルト系磁石は
、希土類金属−鉄−コバルト−ホウ素合金粉末と、希土
類全屈−コバルト合金粉末との混合合金粉末を熱硬化性
合成樹脂で結合した希土類コバルト系磁石であって、上
記混合合金粉末の組成は、希土類金属−鉄−コバルト−
ホウ素合金粉末が９３．０〜７５．０重量％、希土類金
属−コバルト合金粉末が７．０〜２５．０重量％である
こと、及び、混合合金粉末と前記熱硬化性合成樹脂との
配合割合が、９９．０〜９６．０重量％対１．０〜４．
０重量％であること、を要旨とするものである。

亦、第２態様に係る希土類コバルト系磁石は、上記熱硬
化性樹脂に代えて熱可塑性樹脂とし、混合合金粉末と該
熱可塑性樹脂との配合割合を９６゜０〜９０．０重量％
対４．０〜１０．０重量％とじたことを要旨とするもの
である。

上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、アクリル樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂より選
ばれた１種以上の樹脂が、一方、熱可塑性樹脂としては
、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート（封脂、アクリロ
ニトリルブタジェンスチレン共重合体樹脂、ポリブチレ
ンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂及びポリアセター
ル樹脂から選ばれた１種以上の樹脂が、夫々好ましく採
用される。

本発明に於いては、粒径が５０〜２ｏＯμｍの比較的粗
い希土類−鉄−コバルト−ホウ素系合金粉末及び同３〜
１０μｍの比較的細かい希土類−コバルト系合金粉末が
望ましく用いられ、これにより合成樹脂で固化したとき
、緻密で且つ角形性の優れた磁石が得られる。

亦、希土類−鉄−コバルト−ホウ素系合金粉末を構成す
る希土類金属としてはネオジウムが好ましく用いられ、
一方希土類一コバルト系合金粉末を構成する希土類金属
としては、サマリウム単独で、或いはサマリウムとプラ
セオジウムを併用して用いることが望ましい。

（作用） 本発明の希土類コバルト系磁石は、下記によって理由付
けられる各成分の組成範囲を遵守する限り以下の作用を
奏する。

即ち、希土類−コバルト系合金粉末を含むので角形性に
優れ、しかも原料価格の高い希土類−コバルト系合金粉
末の含有量が比較的少なく原料価格の低い希土類−鉄−
コバルト−ホウ素系合金粉末の含有量が比較多く配合さ
れているから、製品価格の高騰を惹起しない。

亦、上記混合合金粉末は熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂
によって結合されているから、自由な形状への成形が可
能で且つ寸法精度が高い。また、靭性に富み、製品の欠
けや割れの発生が著減される。

而して、混合合金粉末中の希土類−コバルト系合金粉末
を７．０〜２５．０重量％とじたのは、７．０重量％未
満では、目的とする角形性の向上が望めず、また２５．
０重量％を超えると角形性の向上に変化が少ない上に製
品価格の高騰を来すことになるからである。

上記混合合金粉末を結合する樹脂のうち、熱硬化性樹脂
を全体量の１．０〜４．０重量％とじたのは、１．０重
量％未満の場合樹脂分が不足して磁石の機械的強度が低
下し、取扱が困難となるからであり、４．０重量％を超
えると樹脂分が過剰となり、磁気特性が低下する傾向と
なるからである。−力無可塑性樹脂を４．０〜１０．０
重量％とじたのは、４．０重量％未満の場合樹脂分が不
足して射出成形加工時に射出不能現象を生じたり、また
磁石としての機械的強度が低下するからであり、１０．
０重量％を超えると磁石中の樹脂の占有率が高くなり磁
気特性が充分に得られなくなる傾向となるからである。

尚、上述の樹脂は、いずれもその熱変形温度が１５０”
ｃ以上であり、従って本発明による磁石を組み込んだ機
器が使用中に温度上昇しても、これにより実用上付等支
障を来すことはない。

（実施例） 次に実施例について述べる。

（ａ）Ｎｄ１２原子％、Ｆａ７７原子％、Ｃｏ５゜５［
子％、Ｂ５．５原子％から成る合金組成に調合した原料
を高周波炉で溶解し、毎秒２５ｍの周速で回転する銅製
ロールの表面に、直径０．５１１ＩＩのノズル開口部か
ら０．４ｋｇ／ａＪの圧力で溶湯を噴射させ、厚さ約２
μｍ、板幅３〜４ｍの急冷リボンを作成した。その後こ
の急冷リボンをスタンプミルで粉砕し、ＪＩＳ規格３５
メツシュの篩を用い粒径３５メツシユ以下に整粒してＮ
ｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−８合金粉末を得た。得られたＮｄ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ−８合金粉末の組成はＮｄ；２６．８重量％、
Ｆｅ；６７．４重量％、Ｃｏ；４．９８重量％、Ｂｏｏ
、８０重量％であった。

（ｂ）　Ｓｍ、Ｏ，を３５０ｇ、Ｃｏを５８９ｇ、金属
Ｃａを１５０ｇ夫々秤量してステンレス製反応容器に入
れ、容器内部をアルゴンガスによる不活性雰囲気とした
後、１１５０’Ｃまで昇温し３時間保持後室温まで冷却
した。容器内の反応生成物をショークラッシャーで粒径
１ｏ〜５０＋ｎｍの粗粉砕した後水中に投入し、水洗を
１０回繰り返すことにより還元反応に関与したＣａ分を
Ｃａ　（○Ｈ）２等の形で除去した後、生成したＳｍ−
Ｃｏ合金粉粒体を真空乾燥した。その後、窒素ガスフロ
ー式ジェットミルにて平均粒径６μｍにまで微粉砕し、
Ｓｍ−Ｃｏ合金粉末を得た。このＳｍ−Ｃｏ合金粉末の
組成は、Ｓｍ；３３重量％、ＣＯ；６７重量％であった
。

（ｃ）Ｓｍ、Ｏ，を２６１　ｇ、　Ｐ　ｒＧＯｌ、を５
７ｇ、Ｃｏを６５１ｇ、金属Ｃａを１２１ｇ秤量し、ス
テンレス製反応容器に入れ、（ｂ）と同要領で処理して
平均粒径６μｍのＳｍ−Ｐｒ−Ｃｏ合金微粉末を得た。

このＳｍ−Ｐｒ−Ｃｏ合金粉末の組成はＳｍ；２６．９
重量％、Ｐｒ：５．９重量％、ＣＯ：６７．２重量％で
あった。

（ｄ）上記で得たＮｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−８合金粉末。

Ｓｍ−Ｃｏ合金粉末及びＳｍ−Ｐｒ−Ｃｏ合金粉末を第
１表に示す配合で秤量した後、■ブレンダーを用いて１
５分間混合操作して合金粉末の混合体を得た。

（ｅ）上記混合合金粉末９３重量部、熱可塑性樹脂とし
てのポリアミド樹脂７重量部を２１０℃で混練してペレ
ット化した後、１５ＫＯｅの磁場印加状態にある金型中
に射出成型して直径２０ｍｍ、長さ１３ｍｍの円柱状磁
石を得た。

（ｆ）上記混合合金粉末９８重量部、熱硬化性樹脂とし
てのエポキシ樹脂２重量部を混合し、この混合体を１５
ＫＯｅの磁場印加状態にある金型中で５ｔ／ａ＃の圧力
で圧縮成型した後、１２０℃で１時間加熱硬化し、５ａ
ｍ角、長さ１５ｍａ＋の角柱状磁石を得た。

（ｇ）上記（ｅ）及び（ｆ）で得た磁石について直流自
記磁束計で磁気特性としての角形性を測定した。

その結果を第１表に示す。尚、この場合の角形性とは、
残留磁束密度の値が９０％になる時の磁界の値をＨｋで
表したものである。

（以下余白） 第↓宍 尚、試料Ｎαの欄に付された傘印は本発明の範囲外を、
また角形性の欄の（Ａ）は熱可塑性樹脂で結合した場合
、更に同（Ｂ）は熱硬化性樹脂で結合した場合を夫々示
す。

上記の結果から、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金粉末単体の
場合（試料Ｎα１）に比較して、７．０〜２５．０重量
％の範囲でＳ　ｍ　−Ｃｏ又はＳｍ−Ｐｒ−Ｃｏ合金粉
末を加えたもの（試料Ｎα６〜９）は、合成樹脂結合磁
石の角形性が１５〜３０％向上していることが理解され
る。試料Ｎα２乃至５は、１に比べて角形性が向上して
いるが、試料Ｎｎ　６〜９に比べて稍々劣る為、本発明
の範囲外とした。尚、上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金粉
末９５〜８０重量部に対して５〜２０重量部のストロン
チウムフェライト粉末（粒径０．５〜１μｍ）を混合し
て上記と同様の熱可塑性樹脂を用い射出成型して得た合
成樹脂結合磁石の角形性は２．２〜２．５に○ｅでしか
なかった。

（ｈ）合金粉末の混合割合を試料ＮＣ１６と同じとした
（即ち、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｇｏ−Ｂ対Ｓｍ−Ｃｏが９３対７
重量％）試料を第２表の樹脂配合で結合した磁石につい
て、角形性（Ｈｋ）、残留磁束密度（Ｂｒ）、保磁力（
ＢＨｃ）、最大磁気エネルギー積（（ＢＨ）ｍａ　ｘ）
−及び最大曲げ応力を測定した。

その結果を第２表に示す。

（以下余白） 第２表の結果から、本発明の範囲内の試料は、Ｈｋ、Ｂ
　ｒ、ＢＨｃ、ＢＨｍａ　ｘ及び最大曲げ応力に於いて
、いずれも優れていることが理解される。ちなこに、ポ
リアミド樹脂７重量％とＮｄ−Ｆ　ｅ　−Ｃｏ　−Ｂ合
金粉末９３重量％とを混合した合成樹脂結合磁石の上記
特性は、Ｈｋ；２．６ＫＯｅ、Ｂ　ｒ　；　５．５ＫＧ
、ＢＨｃ　；４．３ＫＯｅ。

ＢＨｍａ　ｘ　：　６．５ＭＧＯｅであった。

（発明の効果） 叙上の如く、本発明の希土類コバルト系磁石は、原料コ
ストの上昇を抑え、且つ希土類鉄系合成樹脂粉末を利用
した合成樹脂結合磁石の角形性を向上し、特に薄肉磁石
の利用部門に効力を発揮することが出来、産業界に寄与
するところ大である。

−以上−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．希土類金属−鉄−コバルト−ホウ素合金粉末と、希
   土類金属−コバルト合金粉末との混合合金粉末を熱硬化
   性合成樹脂で結合した希土類コバルト系磁石であって、 上記混合合金粉末の組成は、希土類金属−鉄−コバルト
   −ホウ素合金粉末が９３．０〜７５．０重量％、希土類
   金属−コバルト合金粉末が７．０〜２５．０重量％であ
   ること、 及び、混合合金粉末と前記熱硬化性合成樹脂との配合割
   合が、９９．０〜９６．０重量％対１．０〜４．０重量
   ％であること、 を特徴とする希土類コバルト系磁石。
2. ２．上記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹
   脂、アクリル樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂より選ば
   れた１種以上の樹脂から成る請求項１記載の希土類コバ
   ルト系磁石。
3. ３．希土類金属−鉄−コバルトーホウ素合金粉末と、希
   土類金属−コバルト合金粉末との混合合金粉末を熱可塑
   性合成樹脂で結合した希土類コバルト系磁石であって、 上記混合合金粉末の組成は、希土類金属−鉄−コバルト
   −ホウ素合金粉末が９３．０〜７５．０重量％、希土類
   金属−コバルト合金粉末が７．０〜２５．０重量％であ
   ること、 及び、混合合金粉末と前記熱可塑性合成樹脂との配合割
   合が、９６．０〜９０．０重量％対４．０〜１０．０重
   量％であること、 を特徴とする希土類コバルト系磁石。
4. ４．上記熱可塑性樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリカーボ
   ネート樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重
   合体樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチ
   レンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド
   樹脂及びポリアセタール樹脂から選ばれた１種以上の樹
   脂から成る請求項３記載の希土類コバルト系磁石。