JPH0464202A - ボンド磁石およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石（Ｒは希土類元素）
に関するものである。

〔従来の技術〕

ボンド磁石の市場において、従来はフェライト系磁粉が
用いられてきたが、ＯＡ機器や精密機器での小型化要求
に伴い、エネルギー積の高いＳｍＣｏ系ボンド磁石が実
用に供されている（特公昭５６−３１８４１．５３−３
２３３０．５３３４６４０．５８−３６６４１）。

近年開発されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（特開昭５９−
４６００８）は、従来のＳｍ−Ｃｏ系焼結磁石よりも高
い残留磁束密度と低い価格のため広く実用に供されてい
る。

しかし、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金は、１μｍ以上１ｍｍ以下
の粉砕状態でボンド磁石に必要とされる保磁力を示さな
い。このため、超急冷プロセスを利用し、０．５μｍ以
下の微細な結晶粒を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ光等方性ボンド
磁石（特開昭５９２１１５４９．６Ｏ−２０７３０２）
が開発サレ、実用化されている。また、超急冷プロセス
と温間塑性加工を利用したＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石は
、粉砕して樹脂と混合する事により、高い磁気特性を有
する異方性ボンド磁石の原料として使用可能であるとい
う利点を有しており、研究開発の途上にある（特開昭６
３−２３２３０１）。

従来、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石はＳｍ−Ｃ。

系ボンド磁石に比べてキュリー点が低く、自動車搭載用
のモーターやサーボモーターといった１５０〜１８０℃
に及ぶ高温領域での使用は無理であると考えられてきた
。

そこで、本出願人はＮｂなとの添加元素により、耐熱温
度を向上させたＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉を発明し出願した（
特願昭６３−２５０４５２、特願平１−３０３９）。本
合金系による磁粉は、２００℃に於ける不可逆減磁率を
約３％まで低下することが可能であり、耐熱ボンド磁石
原料として有望である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者等は液体エポキシ、粉末エポキシを使用して前
記磁粉よりボンド磁石を作製し、磁束の長期熱劣化（１
７０’ｃＸ１０００時間）を測定した。

液体エポキシを使用した場合（特開昭６Ｏ−２０７３０
２）、空隙をなくせるために、高い残留磁束密度を得ら
れた。しかし、長期熱劣化が大きいことが明らかになっ
た。エポキシの粘性のために金型に磁粉を均一給粉する
ことが難しい、時間と共に硬化が進行するため原料粉を
大量に保存できない、成形体が欠は易く取扱が困難であ
る、硬化による樹脂の膨張のため寸法精度が悪くなると
いう欠点があった。

粉末エポキシを使用した場合、保存性、取扱性は良いが
、プレスをする時にエポキシが固体であるために、空隙
をなくせなかった。このため、残留磁束密度が低い、酸
素や水分が入り込み易く長期熱劣化が大きい、耐湿性、
耐食性にも劣るという欠点を有していた。

前記熱劣化したボンド磁石は、黒っぽく変色しており、
高温酸化を受けたと考えられる。磁粉の耐食性を向上さ
せる方法としては、カップリング処理が、知られている
。特開昭６２−２３０００８には、シランカップリング
剤を用いることにより、磁粉の耐酸化性、磁粉と樹脂の
ぬれ性を改善できることが示されている。しかし、この
＠明における耐酸化性の向上は一般論であり、高温での
耐酸化性を向上させるための具体的な方法は開示されて
いない。また、この方法は、給粉性、寸法精度が悪いと
いう欠点を有する。特開昭６３−１５２１１１、特開昭
６４−４１２０１においても、耐食性の改善のためにカ
ップリング剤が使用されているが、高温酸化に関する言
及はされていない。

従って、本発明は磁束の長期熱劣化が小さく、残留磁束
密度が高く、耐湿性、耐油性、均一給粉性、長期保存性
、寸法精度に優れたボンド磁石原料を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、硬化度の高いエポキシ樹脂を液状で磁粉全
表面に薄く均質に被覆することにより、前記目的を達成
した。硬化度の高いエポキシ樹脂を用いることによって
磁粉相互の接着の少ないボンド磁石を得ることに成功し
たものである。　完全な硬化被膜を得て磁束の長期熱劣
化を顕著に改善した。

具体的には、上記目的を達成するために下記のような技
術的手段を用いた。

すなわち、エポキシ樹脂と硬化度が２０％以上となるよ
うに調整した硬化剤を重量比で０．０５％以上２．　０
％以下含み、残部が平均粒径が１０μｍ以上であ番ハ磁
粉内の平均結晶粒径が０２Ｏ１μｍＪ３上０．５μｎ以
下である、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉（ＲはＹを含む１種類以
上の希土類元素）よりなる原料を、エポキシ樹脂が液状
となる温度で混練後、硬化処理し、混合物を解砕した後
、完全硬化に必要な量の硬化剤を均一に混合する事によ
り、前記目的を達成した。エポキシ樹脂を液状とするこ
とによって磁粉の表面に均一な樹脂の層が形成されて本
発明の目的を達成するのに都合がよい。液状ではなくゲ
ル状になると磁粉の均一なコーティングが困難になる。

前記方法に用いるＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉とエポキシ樹脂の
界面にカップリング剤で処理された改質層を有すること
が望ましい。

さらに磁石の強度を向上したり、耐水性、耐油性を改善
するためにプレス、硬化後、樹脂または低融点金属また
は水ガラスを含浸する事が望ましい。また、プレス前に
全磁粉量に対して３ｗｔ％以下の粉末エポキシ樹脂また
は液体エポキシ樹脂を含有するマイクロカプセルを混合
することも同様な効果を有する。

また本発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉（ＲはＹを含む１種
類以上の希土類元素）とエポキシ樹脂よりなる圧縮成形
ボンド磁石原料において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉の平均粒
径が１０ＩＬｍ以上であり、磁粉内の平均結晶粒径が０
．０１μｍ以上０．５μｍ以下であり、エポキシ樹脂量
が重量比で０゜０５％以上２．０％以下であり、硬化度
が２０％以上であるエポキシ樹脂が実質的に磁粉の全表
面を被覆している事を特徴とするホント磁石用磁粉を提
供する。前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉とエポキシ樹脂の界面
にカップリング剤で処理された改質層を有することが望
ましい。

また本発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉（ＲはＹを含む１種
類以上の希土類元素）とエポキシ樹脂よりなる圧縮成形
ボンド磁石原料において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉の平均粒
径が１０μｍ以上であり、磁粉内の平均結晶粒径が０．
０１μｍ以上０．５μｍ以下であり、エポキシ樹脂量が
重量比で０゜０５％以上２．０％以下であり、硬化度が
２０％以上であるエポキシ樹脂が実質的に磁粉の全表面
を被覆している事を特徴とするボンド磁石を提供する。

前記磁石において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ糸磁粉とエポキシ樹脂
の界面にカップリング剤で処理された改質層を有するこ
とか望ましい。また、前記カップリング剤かγ−アミノ
プロピル・トリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピル・トリメトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）−二チルトリメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピル・トリメトキシ
シランやγ−Ｎ−フェニルアミノプロピル・トリメトキ
シシランより選択される１種類または２種類以上の混合
物であり、磁粉に対する添加量が重量比で０．０５％以
上１．　０％以下であることが更に望ましい。磁粉に対
する添加量が重量比で０．０５％５％未満ると、磁粉表
面に均一に供給することが困難であるためにカップリン
グ効果か小さい。また添加量が１．０％を越えるとエポ
キシ樹脂との接着強度が低くなり、製品の引っ張り強度
が低下するために望ましくない。特に０．２％以上０．
４％未満の時に磁石の強度が大きくなる。

さらに本発明は、磁石の強度を向上したり、耐水性、耐
油性を改善するためにプレス、硬化後、樹脂または低融
点金属または水ガラスが含浸されたボンド磁石を提供す
る３、同様の目的で、全磁粉量に対してプレス前に添加
された３　ｗ　ｔ％以下のエポキシ樹脂がエポキシ樹脂
て被覆された磁粉同士を接着したボンド磁石を提供する
。

前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉か、ＲｖＦｅｗＣｏｘ１３ｙＭ
ｚ（ＲはＹを含む１種類以上の希土類元素、ＭはＧａ、
Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
、　Ｍｏ、Ｐ、Ｃ，Ｃｕ、Ｎｉよりなる元素の１種以上
および不可避不純物）の組成式で表され、１０≦ｖ≦１
６、Ｗ＝ｌＱＱ−ｑｘ−ｙ−ｚ、Ｏ≦ｘ≦３０．４≦ｙ
≦１１．０くＺ≦３である事が望ましい。

また、前記エポキシ樹脂かビスフェノールＡ型エポキシ
、ノホラック型エポキシ、多官能エポキシ、グリシジル
型エポキシより選択される１種類または２種類以上の混
合物であることか望ましい。

また、混線時に添加される硬化剤がジアミノジフェニル
メタンまたは４．４″　ジアミノジフェニールスルホン
を主とすることが望ましい。

また、前記エポキシ樹脂中に潤滑剤としてステアリン酸
アルミ、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、
溶融ワックス、シリコーン系界面活性剤、アルコール系
潤滑剤より選択される１種類または２種類以上の混合物
を含み、エポキシ樹脂に対する配合比が１ｗｔ％以上１
０ｗｔ％以下であることが望ましい。１ｗｔ％未満では
潤滑の効果が不十分で磁粉相互の接着が生じる。１０ｗ
ｔ％を越える場合は、磁粉の表面に残留潤滑剤の強固な
膜が形成されて、磁粉のエポキシ樹脂との濡れ性を低下
させる結果、ボンディッド磁石の強度が低下して好まし
くない。

また、前記完全硬化のための硬化剤が、イミダゾール系
硬化剤またはアミン系硬化剤または３弗化ホウ素酸化合
物より選択される１種類または２種類以上の混合物の粉
末である。

また、本発明により、配向度の良好な異方性のボンド磁
石を得られる。

本発明において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉は主相としてＲ２
Ｆｅ１４ＢあるいはＲ２（Ｆｅ、Ｃｏ）１４Ｂを有する
磁粉を意味する。単ロール法、双ロール法、超音波ガス
アトマイズ法等の溶湯急冷法を用いて、溶融金属を急速
冷却する事により、非晶質状態または微細な結晶よりな
る合金粉を作成する事が可能である。

本発明における望ましい組成範囲を定めた理由は以下の
通りである。Ｒ（Ｙを含む希土類元素の１種または２種
以上の組合せ）量が１０ａｔ％以下の場合には希土類リ
ッチな成分が結晶粒界に存在しないために十分な保磁力
を得られない。Ｒが１６ａｔ％を越えると主相量が減少
し、０．５μｍを越える粗大結晶粒が発生し易いために
残留磁束密度が低下する。よって、１０≦Ｒ≦１６とし
た。特に、１０≦Ｒ≦１３の時、高い残留磁束密度と保
磁力を同時に実現可能であり望ましい。

Ｂ量が４ａｔ％以下の場合は水系磁石の主相であるＮｄ
２Ｆｅ１４Ｂ相の形成が完全でなく、残留磁束密度、保
磁力ともに低い。また、Ｂ量が１１ａｔ％を越えるとき
には、磁気特性的に好ましくない相の出現により、残留
磁束密度が低下する。

よって、Ｂ量は４≦ｙ≦１１とした。エネルギー積と保
磁力のために特に好ましい範囲としては、５≦ｙ≦７で
ある。

ＣＯを添加することによりキュリー点は向上するが、主
相の異方性定数が低下し、高保磁力が得られない。よっ
て、ＣＯ量は３０ａｔ％以下とした。

添加元素として、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ
、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ｃ１Ｃｕ、Ｎｉを
選択した理由は以下の通りである、３ａｔ％以下のＧａ
、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、％ｏ、Ｐは保磁力向上に効果がある。３ａｔ％を超
える添加は保磁力を大きく減少させる。希土類やホウ素
の還元過程で原料に混入するＣは、３ａｔ％以下であれ
ば保磁力を減少させない。Ｃｕ、Ｎｉは磁気特性をあま
り変化させずに耐食性を向上する。Ｇａもまた耐食性を
向上させる効果を有する。

この合金粉を５５０’Ｃから７５０℃の範囲で不活性ガ
スまたは真空中で熱処理する事により、平均結晶粒径が
０．０１μｍ以上０．　５μｍ以下の磁気的に等方性の
磁粉を得られる。ただし急冷速度の適切な制御が可能で
あれば、この熱処理工程を省略できる。ここで磁気的な
等方性とは、残留磁束密度が測定方向により変化しない
現象を言い、容易磁化方向がランダムに分布する事と対
応している。異方性ボンデツド磁粉は上記等方性磁粉に
対して６００℃以上９００℃未満の温度で５０％以上の
塑性変形を施すことにより得られる。上記塑性変形の方
法としては、据込み加工、圧延、押しだし等の既知の熱
間加工を用いることができる。異方性ボンド磁石は、容
易磁化方向が揃っているために、等方性ボンド磁石より
も高い残留磁束密度を実現可能である。

平均結晶粒径は、組成（とくに希土類量）や塑性加工条
件（昇温速度、加工温度、加工時間等）により、大きく
異なる。本発明においては、破面の写真上に引いた直線
を横切る結晶粒の数より平均結晶粒径を求めた。平均結
晶粒径の規定理由は以下の通りである。平均結晶粒径が
０．０１μｍ未満の場合、耐熱ボンド磁石に必要な保磁
力を得られない。平均結晶粒径が０．５μｍを越えると
きには、保磁力が低下し、また保磁力の温度係数の絶対
値か増加するために、高温ての熱減磁が大きくなる。等
方性のボンド磁石において高温での熱減磁を小さくする
ためには、平均結晶粒径を０．０３μｍ以上０．２μｍ
以下にすることがさらに望ましい。

熱処理後の磁粉は、上記微結晶の集合体であり、数ｍｍ
の大きさを有する。これらは、給粉を容易にするために
通常１０μｍ以上１ｍｍ以下に粉砕される。平均粒径の
規定理由は以下の通りである。平均粒径か１０μｍ未満
の場合、密度が減少するために、残留磁束密度が低下す
る。また、粉砕により磁粉が酸化し、ボンド磁石の保磁
力及び、減磁曲線の角形性か劣化し、高温での熱減磁が
増加する。平均粒径が１ｍｍを越えるときには、狭いキ
ャビティーへの給粉が困難であるが、用途によっては使
用可能である。

上記磁粉はエポキシ樹脂、硬化剤、潤滑剤と共に、混線
、硬化処理され、その後解砕される。この操作により、
エポキシ樹脂が実質的に磁粉の全表面を被覆する。エポ
キシ樹脂量が０．０５％未満の場合には、磁粉間を接着
する効果がないためボンド磁石として使用できない。ま
た、エポキシ樹脂量か２．０％を越えるときには、混線
後に磁粉の凝集が起こり、解砕時に磁粉が破壊され新生
表面が現れたり、磁粉の表面のエポキシ樹脂か剥離する
ために、磁粉の酸化が起こり磁束の長期熱劣化が大きい
。異方性ボンデツド磁粉の場合、磁粉同士の凝集のため
に、磁場を加えても磁粉が十分に配向しない。また、エ
ポキシ樹脂の硬化度は、実際に混合する硬化剤の重量を
エポキシ樹脂を完全硬化させるために必要十分な硬化剤
の重量で除した値で定義する。硬化度が２０％未満の場
合には、後で硬化剤を添加しても完全な硬化被膜が得ら
れないために、磁束の長期熱劣化が大きい。

硬化度が３０％以上であることがより望ましい。

完全硬化に必要な量以上の硬化剤を加えた場合、被膜は
硬い状態で保たれるために磁束の長期熱劣化は悪化しな
い。

エポキシ樹脂は通常ヒスフェノールＡ型エポキシ、ノボ
ラック型エポキシ、多官能エポキシ、グリシジル型エポ
キシより選択される１種類または２種類以上の混合物で
ある。特に、ヒスフェノールＡ型エポキシ、グリシジル
型エポキシより選択される１種類または２種類以上の混
合物がよい結果を与える。エポキシ樹脂は、混線温度て
磁粉表面を均一に被覆できるだけの流動性があればよく
、必ずしも常温で液体である必要はない。硬化剤は、ア
ミン系、イミダゾール、３弗化ホウ素酸化合物等の一般
的な硬化剤を単独でまたは２種以上混合して使用できる
。特にＢステージと呼ばれる状態を実現可能なジアミノ
ジフェニルメタンや４．４“　ジアミノジフェニールス
ルホン等のアミン系硬化剤が工業的に望ましい。その理
由は混線中の粘度の変化が小さいためである。但し、酸
無水物は使用される状況によっては吸水して酸性となり
、磁粉を錆びさせる事がある。しかし、無ホピロメリッ
ト酸は、磁束の長時間熱劣化が良好であった。　混線は
、樹脂が流動する温度で磁粉表面を覆うように十分に行
う必要がある。磁粉表面か樹脂で均一に被覆されるため
に、磁束の長期熱劣化か改善される。樹脂と磁粉の化学
的親和性を向上させるため、シラン系のカップリング剤
をあらかじめ磁粉と反応させるか樹脂に混合する二とが
望ましい。日本ユニカー社の技術資料ｒＮＵｃシリコー
ン　シランカップリング剤」　５ページにあるように、
γ−アミノプロピル・トリメトキシシラン、Ｎ−β−（
アミノエチル）−γ−アミノプロピル・トリメトキシシ
ラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−二チ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル・ト
リメトキシシランやγ−Ｎ−フェニルアミノプロピル・
トリメトキシシラン等のエポキシ樹脂との親和性が強い
シランカップリング剤が良好な結果を与える。

磁粉に対する添加量が重量比で０．０５％未満であると
、磁粉表面に均一に供給することが困難であるためにカ
ップリング効果が小さい。また添加量が１．０％を越え
るとエポキシ樹脂との接着強度が低くなり、製品の引っ
張り強度が低下するために望ましくない。特に０．２％
以上０．４％未満の時に磁石の強度が大きくなる。

また、磁粉間の接着を防ぐために混線時に添加される潤
滑剤は、ステアリン酸アルミ、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸カルシウム、溶融ワックス、シリコーン系界面
活性剤、アルコール系潤滑剤より選択される１種類また
は２種類以上の混合物であり、エポキシ樹脂に対する配
合比が１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることか望まし
い。ステアリン厳アルミ、ステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸カルシウムは、吸湿によるふくれを生じる事がある
ため、耐湿性の要求が厳しくない用途に用いられる。シ
リコーン系界面活性剤の例としては、ジメチルポリシロ
キサンや、ポリアルキレンオキサイドとメチルポリシロ
キサンの化合物等がある。アルコール系潤滑剤は、側鎖
に○Ｈ基を有する潤滑剤であり、例としては０ｃｔａｄ
ｅｃｉｌ−３−（３’　、５’−ｄｉ−ｔｅｒｔ−ｂｕ
ｔｙｌ−４’　−ｈｙｄｒｏｏｘｙｐｈｅｎｉ　１）ｐ
ｒｏｐｉｏｎａｔｅや、Ｔｅｔｒａｋｉｓ［ｍｅｔｈｙ
ｌｅｎｅ−３−（３°、５’　−ｄｉ−ｔｅｒｔ−ｂｕ
ｔｙｌ−４’　−ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｉｌ）ｐｒｏ
ｐｉｏｎａｔｅ］ｍｅｔｈａｎｅ等がある。これらの潤
滑剤のエポキシ樹脂に対する配合比が１ｗｔ％未満では
、磁粉間の接着を抑制する効果がない。配合比が１０ｗ
ｔ％を越えると、完全硬化後のボンド磁石の破壊強度か
著しく低下するために、慎重な取扱を要し、実用的でな
い。とくに好ましい範囲は、２ｗｔ％以上６ｗｔ％以下
である。

加熱による樹脂と硬化剤の反応は、混練と同時ても、混
練後でもよいが、十分に反応させる二とか必要である。

このようにして形成された硬化被膜は解砕、プレス等の
機械的摩擦において、磁粉同士の摩擦による樹脂の剥離
を防ぎ、磁粉の破壊による新生表面の生成を少なくする
。このことは、単に高温酸化の改善にとどまらず、水分
の関与する錆の抑制にも役立っている。カップリング処
理は磁粉と硬化被膜の接着を強化するために使用される
二とが望ましい。

完全硬化のための硬化剤は、イミダゾール系硬化剤また
はアミン系硬化剤または３弗化ホウ素酸化合物より選択
される１種類または２種類以上の混合物の粉末であり、
平均粒度が３０μｍ以下である二とが望ましい。平均粒
度が３０μｍを越えると、配合時に均一に混合すること
が困難である。

上記磁粉に適切な熱処理を施すことにより、常温におけ
る保磁力が９ｋＯｅ以上１５ｋＯｅ以下であり、成形後
のエネルギー積が７ＭＧＯｅ以上１２ＭＧＯｅ未満の等
方性ボンド磁石を得られる。

あるいは常温における保磁力が１０ｋＯｅ以上２５ｋｏ
ｅ以下であり、成形後のエネルギー積が１２　Ｍ　Ｇ　
Ｏｅ以上２５０μｍ以下である異方性ボンド磁石を得る
ことが可能である。但し、異方性ボンド磁石は、圧縮成
形を磁場中で行う必要がある。

〔実施例〕

実施例１ 組成式Ｎ　ｄ　１２．５　Ｆ　ｅ　ｂａｌ　Ｂ６．５Ｎ
　ｂ　１．５　（表示は原子％、以下同様）に秤量した
原料を、Ａｒ雰囲気中で高周波溶解炉を用いて溶解し母
合金を作製した。母合金を下部に孔を有する透明石英ノ
ズルに入れ、Ｃｕロール上でセットした。ロールを組み
込んだチャンバーを真空引きした後、７６０Ｔｏｒｒま
でＡｒガスを導入した。母合金を高周波により再溶解後
、２５０ｇ／ｃｍ２のＡｒ圧力により、周速２５ｍ／ｓ
ｅｃで回転するロール上に溶湯を噴出した。溶湯は急速
に冷却されて薄片状に凝固した。平均厚さ２１μｍ、保
磁力０．４に○ｅであった。

得られた薄片をＡｒ雰囲気中で６５０℃で１時間保持し
た後、炉内で冷却した。得られた薄片の平均結晶粒径は
０．０６μｍであった。この薄片を２５０μｍ以下に粉
砕し、○、３ｗｔ％のγグリシドキシプロピル・トリメ
トキシシランを添加しミキサーで均一に混合した後、９
０℃で３時間保持し、乾燥したシランカップリング処理
磁粉を得た。これを１００’Ｃに保持した混線機に供給
した。エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製エピコー
ト８０７）、粉末硬化剤（ジアミノジフェニルメタン（
ＤＤＭ））　、アルコール系潤滑剤（アデカアーガス社
製　ＤＲ−２８）を重量比で、１００対１０対３に混合
（硬化度３３％に相当する）し、１００℃で保持し、Ｄ
ＤＭが樹脂に溶解したことを確認した後、前記混線機に
供給した。

樹脂の比率は、重量比で０．０５％から３．０％まで数
段階変化させた物を作製した。これらをユｏｏ’ｃで混
練後、１２０°Ｃで半硬化処理した。樹脂量２．　０％
以下の混合物は、常温まで降温しても、はとんど凝集し
なかった。一方、樹脂量２゜５％以上の混合物では磁粉
の凝集が見られ、解砕後５００μｍのふるいを通した。

エポキシ樹脂１００重量部に対して６重量部の２メチル
４エチルイミダゾール微粉末を解砕粉に加えてＶ型混合
機中で１０分間混合し、ボンド磁石の原料とした。

この原料を７ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で直径１２．５ｍｍ
、高さ８．３ｍｍに成形した後、１７０℃で２時間硬化
させることにより、ボンド磁石を作製した。得られたボ
ンド磁石の特性を表１に示す。エネルギー積（ＢＨ）ｍ
ａｘは２５ｋＯｅの磁場で着磁仮測定された。なお、こ
れらの磁石の保磁力ｉＨｃはすべて、１３．３〜ｉ４．
０ｋＯｅの範囲に入っていた。熱減磁は、上記試料を２
５に○ｅの磁場て着磁後、１７０℃で１０００時間保持
し、常温に戻したときの磁束の減少量により求めた。

樹脂量 （ｗｔ％） ０．０ ＯｏＯ Ｏ８１ ０、３ ０、６ ９２、５０ 表１ （ＢＨ）ｍａｘ　　熱減磁 （ＭＧＯｅ）　　（％） ８、０ ７．８ ７．６ ７．５ ７．５ ６．７ ５．８ ５．２ ４．９ ７．２ １８゜ 備考 比較例 本発明例の試料２〜８は、試料９．１０に比べて、エネ
ルギー積（ＢＨ）ｍａｘが高く、エポキシ樹脂の被膜が
損傷していないため、磁束の長期熱減磁に優れている。

また、比較例１は、（ＢＨ）ｍａｘが大きいが、樹脂層
が余りにも薄いために磁粉間に働く接着力が弱く、実験
途中で磁石が崩壊してしまった。

実施例２ 使用する硬化剤の量以外は、試料５と同様にして磁石原
料を作成した。エポキシ樹脂の硬化度は、実際に混合す
る効果剤の重量をエポキシ樹脂を完全硬化させるために
必要十分な硬化剤の重量で除した値で定義した。結果を
表２に示す。表中には混線後の磁粉の凝集もあわせて示
した。

（以下余白） 表２ ややあり なし なし ９．８ ６．８ ４．７ 試料１２〜１６において硬化度を２ｏ％以上にすること
により、磁粉相互の接着の少ないボンド磁石原料を実現
している。比較例の試料１１は磁粉の凝集のために解砕
時に被膜がダメージを受けたために熱減磁が大きいと考
えられる。また、試料１５．１６に見られる過剰な硬化
剤が、熱減磁に与える悪影響は小さい。

実施例３ 平均粒径を変化させる以外は試料６と同様にして、磁石
を作成した。平均粒径、 熱減磁を表３に示す。

表３ エネルギー積、 径を変える以外は実施例６と同様にして、ボンド磁石を
作成した。エネルギー積、耐熱温度を表４に示す。この
実験における耐熱温度は、１時間定温保持により５％減
磁する温度として定義した。

表４ 試料１７以外は良好な特性を示しており、μｍ以上に粉
砕すれば良いことが分かる。

実施例４ 急冷薄片の熱処理温度を変化させ、 平均結晶粒 平均結晶粒径を０．０１μｍ以上０．　５μｍ以下にす
ることにより、高い（ＢＨ）ｍａｘ、耐熱温度を得られ
ることが分かる。

実施例５ 使用するシランカップリング剤の種類と量以外は、試料
６と同様にして磁石原料を作成した。結果を表５に示す
。試料３２から３５で使用したカップリング剤は、それ
ぞれγ−アミノプロピル・トリメトキシシラン、Ｎ−β
−（アミノエチル）−γ−アミノプロピル・トリメトキ
シシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−
二チルトリメトキシシラン、γ−Ｎ−フェニルアミノプ
ロピル・トリメトキシシランであり、３６から３９はγ
−グリシドキシプロビル・トリメトキシシラン、４０は
カップリング処理を行わないときの実施例である。

（以下余白） 表５ 試　使用量　（ＢＨ）ｍａｘ 熱減磁 備考 Ｏｌ ７．４７．１ １゜ １゜ ７．０ ６゜ ４゜ ４゜ 以上のカップリング剤には、エネルギー積を大きく犠牲
にすることなく熱減磁を減少させる効果があり、０．０
５％以上１．　０％以下使用することが望ましい。

実施例６ 試料７と同様にしてボンド磁石を作成し、種々の物質を
含浸した。エネルギー積は含浸により変化しなかった。

熱減磁の結果を表６に示す。

表６ 試・物質名　　　　　　熱減磁　　　備考樹脂 ４２１エポキシ樹脂 ４３、ポリシロキサン ４４：ポリオルガノシル セスキオキサン ４５’５ｎ−Ｐｂ共晶合金　５．４ ４６Ｚｎ−５ｎ共品合金　５．４ ４７”水ガラス　　　　　　６・　３ ７．８ ６．８ ４．８ 粉末エポキシ（試料４８〜５０）や、マイクロカプセル
状エポキシ樹脂（試料５１〜５３、商品名スコッチグリ
ップ２４５１）と混合して、プレスしボンド磁石を作製
した。結果を表７に示す。なお、試料５４．５５は磁粉
をそのまま粉末エポキシ、マイクロカプセルと混合して
作製した比較例である。

表７ 試：使用量　（ＢＨ）　ｍａｘ 料（ｗｔ％）　　（ＭＧＯｅ） ４８１．０　　７，３ ４９’２．０　　７．１ ５０３．０　　６．９ 熱減磁　　備考 （％ン ４．９ ０．１ ５．６ アクリル系樹脂を除く各物質は、大幅に減磁率を悪化さ
せる事なく強度を改善するため望ましい。

実施例７ 試料１４と同様にボンド磁石用磁粉を作製し、粉末エポ
キシ、 あるいはマイクロカプセル状エ ポキシと混合した場合、本発明による被覆処理を施すこ
とにより、減磁率を大きく減少させていることか分かる
。また、本発明において後てエポキシを混合することに
より、製品抗折力が最高３ｋｇｆ／ｍｍ、２向上し、望
ましい二とがわかる。

試 組成 残 表８ （ａｔ％） （Ｂ）り■ａｘ 減磁率 実施例８ 組成を変化させた磁石を作成した。磁気特性を表８に示
す。なお、平均結晶粒径はいずれも０゜０３〜０．２μ
ｍの範囲に入っていた。

（以下余白） 実施例９ 組成式をＮｄ１２．ＩＦｅｂａｌｃｏ３Ｂ６．５Ｍｘ　
（Ｍは添加元素）とし、添加物元素を変化させる以外は
試料７と同様にして磁石を作成した。磁気特性を表９に
示す。なお、平均結晶粒径はいずれも０゜０２〜０．　
１μｍの範囲に入っていた。

（以下余白） 表９ 試１添加元素 Ｈｃ 減磁率　備考 Ｉ ａ ｎ ｉ Ｉ ａ ｒ ｆ Ｍ。

ｌＤ、３ １２．７ １４．１ １３、Ｏ １１，９ １３，９ １５，２ １４，３ １２，９ いずれの添加物も保磁力を増加し、減磁率を減少させる
効果がある事が分かる。

ルギー積と、良好な減磁率を実現している。

実施例１０ 使用するエポキシ樹脂（すべて油化シェルエポキシ社製
）の種類と使用する硬化剤の量以外は、試料７と同様に
して磁石を作成した。結果を表１０に示す。

表１０ 実施例１１ 最初に混合する硬化剤の種類と量以外は、試料５１と同
様にして磁石原料を作成した。エネルギー積と耐湿性（
エポキシ電着塗装、５０°Ｃ９０％ＲＨ１００時間後の
発錆）を表１１に示す。

表１１ 試・硬化剤　　　　　（ＢＨ）ｍａｘ　　耐湿性いずれ
の樹脂においても７ＭＧＯｅ以上のエネ硬化剤としてジ
アミノジフェニルメタンまたは４．４　ジアミノジフェ
ニールスルホンを使用することにより、特に高いエネル
ギー積を実現可能である。無水メチルナジック酸は、高
温多湿状態では短時間て発錆するため、耐湿性能か要求
される用途には硬化剤として採用しないことが望ましい
。

％以上１０％以下にすることにより、磁粉相互の接着の
少なく、強度が大きいボンド磁石原料を実現している。

実施例１２ 使用する潤滑剤の全以外は、試料８と同様にして磁石原
料を作成した。結果を表１２に示す。ただし、磁石強度
は、円柱側面を平行圧縮した時の破壊強度より求めた。

表１２ 試　　潤滑剤　　磁粉の　　　磁石強度　備考実施例１
３ 最初に混合する潤滑剤の種類と全以外は、試料６と同様
にして磁石原料を作成した。結果を表１３に示す。

表１３ 試　Ｉ潤滑剤　　　　　使用量　耐湿性９９　１０　　
　なし　　　　１．３ ：１ １０　　シリコーン界面活性剤　１．　０１０　　　　
アルコール系潤滑剤　　　　３．０潤滑剤のエポキシ樹
脂に対する添加量を１ｗｔステアリン酸系の潤滑剤は、
錆は見られなかったが、コーテイング膜に小さな膨れが
散見された。

用途によっては、間層なく使用できると考えられる。

実施例１４ 磁粉をＮｄＸＦｅｂａｌｃｏ６Ｂ６Ｇａｙ異方性磁粉に
変え、圧縮成形時に、１５ｋｏｅの磁場を加える以外は
、試料５１と同様の方法で磁石を作製した。特性を表１
４に示す。なお、試料１１０は試料９と同様の樹脂の調
合により作製した比較例である。

表１４ 試　　Ｘｙ　　　（ＢＨ）ｍａｘ　　耐湿性転可能であ
り、高い（ＢＨ）ｍａｘを実現可能である。

また、磁粉が被覆されているために良好な耐湿性を同時
に実現可能である。

〔発明の効果〕

以上の記述のように、本発明によるボンド磁石は残留磁
束密度が高く、熱減磁か少なく、耐湿性に優れており、
工業的に有用である。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）硬化度が２０％以上となるように調整した硬化剤
   を含むエポキシ樹脂を重量比で０．０５％以上２．０％
   以下含み、残部が平均粒径が１０μｍ以上であり、磁粉
   内の平均結晶粒径が０．０１μｍ以上０．５μｍ以下で
   ある、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉（ＲはＹを含む１種類以上の
   希土類元素）よりなる原料を、エポキシ樹脂が液状とな
   る温度で混練後、硬化処理し、混合物を解砕した後、完
   全硬化に必要な量の硬化剤を均一に混合し、プレスし硬
   化する事を特徴とするボンド磁石の製造方法。
2. （２）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉とエポキシ樹脂の界面にカッ
   プリング剤で処理された改質層を有することを特徴とす
   る請求項１に記載のボンド磁石の製造方法。
3. （３）硬化した後、樹脂または低融点金属または水ガラ
   スを含浸する事を特徴とする請求項１に記載のボンド磁
   石の製造方法。
4. （４）プレス前に全磁粉量に対して３ｗｔ％以下の粉末
   エポキシ樹脂または液体エポキシ樹脂を含有するマイク
   ロカプセルを混合することを特徴とする請求項１に記載
   のボンド磁石の製造方法。
5. （５）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉（ＲはＹを含む１種類以上の
   希土類元素）とエポキシ樹脂よりなる圧縮成形ボンド磁
   石原料において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉の平均粒径が１０
   μｍ以上であり、磁粉内の平均結晶粒径が０．０１μｍ
   以上０．５μｍ以下であり、重量比で０．０５％以上２
   ．０％以下であり、硬化度が２０％以上であるエポキシ
   樹脂が実質的に磁粉の全表面を被覆している事を特徴と
   するボンド磁石用磁粉。
6. （６）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉とエポキシ樹脂の界面にカッ
   プリング剤で処理された改質層を有することを特徴とす
   る請求項３に記載のボンド磁石用磁粉。
7. （７）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉（ＲはＹを含む１種類以上の
   希土類元素）とエポキシ樹脂よりなる圧縮成形ボンド磁
   石において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉の平均粒径が１０μｍ
   以上であり、磁粉内の平均結晶粒径が０．０１μｍ以上
   ０．５μｍ以下であリ、エポキシ樹脂量が重量比で０．
   ０５％以上２．０％以下であり、硬化度が２０％以上で
   あるエポキシ樹脂が実質的に磁粉の全表面を被覆してい
   る事を特徴とするボンド磁石。
8. （８）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉とエポキシ樹脂の界面にカッ
   プリング剤で処理された改質層を有することを特徴とす
   る請求項７に記載のボンド磁石。
9. （９）カップリング剤がγ−アミノプロピル・トリメト
   キシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプ
   ロピル・トリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシ
   シクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン、γ−グ
   リシドキシプロピル・トリメトキシシランやγ−Ｎ−フ
   ェニルアミノプロピル・トリメトキシシランより選択さ
   れる１種類または２種類以上の混合物であり、磁粉に対
   する添加量が重量比で０．０５％以上１．０％以下であ
   ることを特徴とする請求項８に記載のボンド磁石。
10. （１０）樹脂または低融点金属または水ガラスが含浸さ
    れたことを特徴とする請求項７に記載のボンド磁石。
11. （１１）全磁粉量に対してプレス前に添加された３ｗｔ
    ％以下のエポキシ樹脂がエポキシ樹脂で被覆された磁粉
    同士を接着することを特徴とする請求項７に記載のボン
    ド磁石。
12. （１２）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁粉が、Ｒ＿ｖＦｅ＿ｗＣｏ＿
    ｘＢ＿ｙＭ＿ｚ（ＲはＹを含む１種類以上の希土類元素
    、ＭはＧａ，Ｚｎ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｔｉ
    ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｐ，Ｃ，Ｃｕ，Ｎｉよりなる元素
    の１種以上および不可避不純物）の組成式で表され、１
    ０≦ｖ≦１６、 ｗ＝１００−ｕ−ｘ−ｙ−ｚ，０≦ｘ≦３０、４≦ｙ≦
    １１，０＜ｚ≦３である事を特徴とする請求項７に記載
    のボンド磁石。
13. （１３）エポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキシ、
    ノボラック型エポキシ、多官能エポキシ、グリシジル型
    エポキシより選択される１種類または２種類以上の混合
    物であることを特徴とする請求項７に記載のボンド磁石
    。
14. （１４）混練時に添加される硬化剤がジアミノジフェニ
    ルメタンまたは４，４′　ジアミノジフェニールスルホ
    ンを主とすることを特徴とする請求項７に記載のボンド
    磁石。
15. （１５）エポキシ樹脂中に潤滑剤としてステアリン酸ア
    ルミ、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、溶
    融ワックス、シリコーン系界面活性剤、アルコール系潤
    滑剤より選択される１種類または２種類以上の混合物を
    含み、エポキシ樹脂に対する配合比が１ｗｔ％以上１０
    ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項７に記載のボ
    ンド磁石。
16. （１６）完全硬化のための硬化剤が、イミダゾール系硬
    化剤またはアミン系硬化剤または３弗化ホウ素酸化合物
    より選択される１種類または２種類以上の混合物の粉末
    であり、平均粒度が３０μｍ以下であることを特徴とす
    る請求項７に記載のボンド磁石。
17. （１７）磁気的に異方性である事を特徴とする請求項７
    に記載のボンド磁石。