JPH11204320A - ボンド磁石およびその製造方法 - Google Patents

ボンド磁石およびその製造方法

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JPH11204320A
JPH11204320A JP10020264A JP2026498A JPH11204320A JP H11204320 A JPH11204320 A JP H11204320A JP 10020264 A JP10020264 A JP 10020264A JP 2026498 A JP2026498 A JP 2026498A JP H11204320 A JPH11204320 A JP H11204320A
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JP
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magnet
epoxy resin
layer
coating layer
polymer material
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JP10020264A
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Yoshiyasu Koike
吉康 小池
Takeshi Anpo
武志 安保
Yasumitsu Hayashi
保光 林
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DAIDO DENSHI KK
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DAIDO DENSHI KK
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/026Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment

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  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い耐食性が得られ、かつ機械的強度を向上
させる。 【解決手段】 希土類ボンド磁石10の磁石本体12
は、希土類磁石粉末と高分子材料のバインダーを添加し
て混練したものを、所要形状に射出または圧縮成形する
ことにより得られる。磁石本体12は、好適にはNd−
Fe−B系の希土類磁石粉末が90〜99wt%で、高
分子材料としてのエポキシ樹脂が1〜10wt%の割合
で混合した混合物から構成される。磁石本体12の表面
全体は、5〜50μmの厚みの高分子材料であるエポキ
シ樹脂からなる第1樹脂被膜層14で被覆される。この
第1樹脂被膜層14の外表面全体は、1〜20μmの厚
みのエポキシ樹脂からなる第2樹脂被膜層16で更に被
覆される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボンド磁石およ
びその製造方法に関し、更に詳細には、高分子材料の被
膜層または金属メッキ層で被覆された磁石本体の表面全
体を、更に高分子材料の被膜層で被覆したボンド磁石お
よびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】Sm、Nd、Pr等の希土類元素の1種
または2種以上を含む磁性材料の粉末と樹脂バインダー
とを所要の割合で混合した混合物を射出成形または圧縮
成形して得られる希土類ボンド磁石が、例えばハードデ
ィスク用のスピンドルモータにおけるロータ等に好適に
使用されている。しかるに、希土類ボンド磁石は、酸化
し易い原料成分を含んでいるため、その表面が素地のま
までは経時的に錆が発生し易く、モータ部品等にそのま
ま使用すると、耐久性の低下や故障の原因を招くことに
なる。そこで、錆止めのために希土類ボンド磁石の表面
を、スプレー塗装法、電着塗装法または浸漬塗装法等に
よって樹脂被膜で被覆する対策が一般に採られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述したスプレー塗装
法や浸漬塗装法の場合には、該塗装法で形成される膜厚
のコントロールが難しく、樹脂被膜のみでの耐食性が一
般に低い欠点がある。これに対して電着塗装法の場合に
は、均一な樹脂被膜を形成することができ、耐食性は優
れている。しかるに、磁石表面に接触する電極部分には
被膜は形成されず、この電極跡の部分から錆が発生した
り磁石粉末の飛散を生ずる懸念がある。また、樹脂被膜
で表面を被覆した希土類ボンド磁石を用いた製品におい
ては、その機械的強度が低く、組立工程中に樹脂被膜が
損傷したり、運搬時に誤って落したときに簡単に破損し
てしまう等の難点が指摘される。すなわち、何れにして
も希土類ボンド磁石の表面を樹脂被膜のみで被覆するだ
けでは、充分な耐食性や機械的強度を得ることはできな
い欠点が指摘される。
【0004】
【発明の目的】本発明は、前述した従来の技術に内在し
ている前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案
されたものであって、高い耐食性が得られ、かつ機械的
強度を向上し得るボンド磁石およびその製造方法を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を好適に達成するため、本発明に係るボンド磁石
は、希土類磁石粉末と高分子材料とを所要の割合で混合
した混合物から磁石本体が構成され、この磁石本体の表
面全体が高分子材料の被膜層または金属メッキ層で被覆
されると共に、前記被膜層または金属メッキ層の外表面
全体が、更に高分子材料の被膜層で被覆されていること
を特徴とする。
【0006】前記課題を克服し、所期の目的を達成する
ため、本願の別の発明に係るボンド磁石は、Nd−Fe
−B系の希土類磁石粉末が90〜99wt%で、高分子
材料としてのエポキシ樹脂が1〜10wt%の割合で混
合した混合物から磁石本体が構成され、この磁石本体の
表面全体が5〜50μmの厚みのエポキシ樹脂の被膜層
で被覆されると共に、該被膜層の外表面全体が更に1〜
20μmの厚みの樹脂被膜層で被覆されていることを特
徴とする。
【0007】前記課題を克服し、所期の目的を達成する
ため、本願の更に別の発明に係るボンド磁石は、Nd−
Fe−B系の希土類磁石粉末と高分子材料としてのエポ
キシ樹脂を所要の割合で混合した混合物から磁石本体が
構成され、この磁石本体の表面全体がニッケルメッキ層
で被覆されると共に、該ニッケルメッキ層の外表面全体
が更にエポキシ樹脂の被膜層で被覆されていることを特
徴とする。
【0008】前記課題を克服し、所期の目的を達成する
ため、本願の別の発明に係るボンド磁石の製造方法は、
希土類磁石粉末と高分子材料としてのエポキシ樹脂を所
要の割合で混合した混合物の成形体からなる磁石本体の
表面全体に、電着または浸漬塗装法によってエポキシ樹
脂の被膜層を5〜50μmの厚みで形成する工程を行な
った後、この被膜層の外表面全体に電着またはスプレー
塗装法により更にエポキシ樹脂の被膜層を1〜20μm
の厚みで形成する工程を行なうことを特徴とする。
【0009】前記課題を克服し、所期の目的を達成する
ため、本願の更に別の発明に係るボンド磁石の製造方法
は、希土類磁石粉末と高分子材料としてのエポキシ樹脂
を所要の割合で混合した混合物の成形体からなる磁石本
体の表面全体に、電気金属メッキ法によってニッケルメ
ッキ層を5〜50μmの厚みで形成する工程を行なった
後、このニッケルメッキ層の外表面全体に電着または浸
漬塗装法によりエポキシ樹脂の被膜層を1〜20μmの
厚みで形成する工程を行なうことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るボンド磁石お
よびその製造方法につき、添付図面を参照しながら以下
説明する。
【0011】
【第1実施例について】図1は、第1実施例に係る希土
類ボンド磁石を示すものであって、該希土類ボンド磁石
10の磁石本体12は、Sm、Nd、Pr等の希土類元
素の1種または2種以上を含む磁性材料の粉末に高分子
材料からなるバインダーを添加して混練したものを、所
要形状に射出または圧縮成形することにより得られる。
この磁石本体12は、好適にはNd−Fe−B系の希土
類磁石粉末が90〜99wt%で、高分子材料としての
エポキシ樹脂が1〜10wt%の割合で混合した混合物
から構成される。
【0012】前記磁石本体12の表面全体は、5〜50
μmの厚みの高分子材料であるエポキシ樹脂からなる第
1樹脂被膜層14で被覆されている。そして、この第1
樹脂被膜層14の外表面全体が、更に高分子材料である
エポキシ樹脂からなる第2樹脂被膜層16で被覆してあ
る。なお、第2樹脂被膜層16の厚みは、1〜20μm
に設定されている。
【0013】図2は、第1実施例に係る希土類ボンド磁
石の製造工程を示すフローチャートである。この実施例
で使用される磁石本体12は、例えば公知の急冷法で作
製したNd27wt%、Fe67wt%、B1wt%、
Co5wt%の組成からなる平均粒径150μmの合金
粉末に、カップリング剤0.1wt%、エポキシ樹脂1.
5〜3.0wt%および潤滑剤を加えて混練し、所要圧
力で圧縮成形した後に180℃で30〜60分間の熱処
理により硬化させることで製造される。なお合金粉末の
組成としては、Nd30wt%、Fe69wt%、B1
wt%のものでもよい。
【0014】前記磁石本体12を、純水により洗浄して
表面に付着している不純物を除去する。そして、この磁
石本体12の表面全体に、電着塗装法により第1樹脂被
膜層14を形成する。すなわち、被覆するべきエポキシ
樹脂を純水に所要の割合で溶かした溶液中に磁石本体1
2を浸漬した状態で、該溶液が貯留される容器に配設し
た電極に所要の電圧を印加することで、磁石本体12の
表面全体には所要厚みでエポキシ樹脂の第1樹脂被膜層
14が形成される。この第1樹脂被膜層14の厚みは、
印加電圧および浸漬時間等を制御することで、5〜50
μmとなるよう設定される。第1樹脂被膜層14が形成
された磁石本体12は、洗浄工程を経て乾燥される。な
お、第1樹脂被膜層14に関しては、スプレー塗装法や
特開平8−265994号公報に開示の塗装方法を用い
て形成してもよい。
【0015】次いで、前記磁石本体12の表面を覆う第
1樹脂被膜層14の外表面全体に、浸漬塗装法により第
2樹脂被膜層16を更に形成する。すなわち、被覆すべ
きエポキシ樹脂を含む樹脂溶液中に磁石本体12を浸漬
し、該樹脂溶液中から取出した磁石本体12を乾燥して
液切りを行なった後に、所要温度のオーブン中に所定時
間放置して硬化処理を施す。これにより、第1樹脂被膜
層14および第2樹脂被膜層16で2重に被覆された高
い耐食性を有し、かつ機械的強度が向上した希土類ボン
ド磁石10が得られる。なお、第2樹脂被膜層16の厚
みは、樹脂溶液中におけるエポキシ樹脂の濃度等の制御
により、1〜20μmとなるよう設定される。前記樹脂
溶液の配合例としては、エポキシ樹脂:7.0wt%、
キシレン:8.0wt%、MEK(メチルエチルケト
ン):85.0wt%、硬化剤:2.0wt%のものが好
適に使用される。また第2樹脂被膜層16に関しては、
第1樹脂被膜層14と同じように電着塗装法により形成
するようにしてもよい。
【0016】
【第1実施例の試験例について】前述した第1実施例に
係る製造方法により得られた希土類ボンド磁石および従
来の電着塗装法により樹脂被膜のみが被覆された希土類
ボンド磁石の各20個について、沸騰水中に3時間保持
して、錆の発生の有無を検査した結果を以下の表1に示
す。なお試験結果は、夫々20個の希土類ボンド磁石に
対する錆の発生個数の割合(錆の発生個数/20)で示
す。また、試験に用いた磁石本体は、φ20×φ18×
10mmの成形体であり、この成形体に対して実施例で
は20μmの第1樹脂被膜層14が形成されると共に5
μmの第2樹脂被膜層16が形成され、従来例では20
μmの樹脂被膜が形成してある。更に、第1実施例の希
土類ボンド磁石および従来例の希土類ボンド磁石の各2
0個について、ロードセルによって応力荷重を加え、圧
環強度を測定した結果を併せて示す。
【0017】
【0018】すなわち、この試験結果から、磁石本体1
2を第1樹脂被膜層14と第2樹脂被膜層16とで2重
に被覆した第1実施例の希土類ボンド磁石10は、樹脂
被膜のみを施した従来例の希土類ボンド磁石に比較し
て、耐食性(防錆効果)および圧環強度(破壊強度)が共に
向上することが明らかとなった。
【0019】
【第2実施例について】図3は、第2実施例に係る希土
類ボンド磁石を示すものであって、該希土類ボンド磁石
20の磁石本体22は、前述したと同様な希土類元素の
1種または2種以上を含む磁性材料の粉末に高分子材料
からなるバインダーを添加して混練したものを、所要形
状に射出または圧縮成形することにより得られる。この
磁石本体22は、好適にはNd−Fe−B系の希土類磁
石粉末が90〜99wt%で、高分子材料としてのエポ
キシ樹脂が1〜10wt%の割合で混合した混合物から
構成される。また磁石本体22は、その表面粗度が10
0μm以下で、密度が5.0〜6.5g/cm3の間で好
適には6.0g/cm3に設定される。
【0020】前記磁石本体22の表面全体は、金属材料
としてのニッケルを材質とするニッケルメッキ層(金属
メッキ層)24により被覆され、その厚みは5〜50μ
mに設定されている。そして、このニッケルメッキ層2
4の外表面全体が、更に高分子材料であるエポキシ樹脂
からなる樹脂被膜層26で被覆してある。なお、樹脂被
膜層26の厚みは、1〜20μmに設定されている。
【0021】図4は、第2実施例に係る希土類ボンド磁
石の製造工程を示すフローチャートである。この実施例
で使用される磁石本体22は、例えば公知の急冷法で作
製したNd27wt%、Fe67wt%、B1wt%、
Co5wt%の組成からなる平均粒径150μmの合金
粉末に、カップリング剤0.1wt%、エポキシ樹脂1.
5〜3.0wt%および潤滑剤を加えて混練し、所要圧
力で圧縮成形した後に180℃で30〜60分間の熱処
理により硬化させることで製造される。なお、得られた
磁石本体22の表面粗度が100μm以下で、かつ密度
が5.0〜6.5g/cm3となるように、各製造条件が
設定される。また合金粉末の組成としては、Nd30w
t%、Fe69wt%、B1wt%のものでもよい。
【0022】前記磁石本体22を、純水により洗浄して
表面に付着している不純物を除去する。そして、この磁
石本体22を、メッキ用金属としてニッケルを用いて電
気金属メッキ法によりメッキした後、洗浄工程を経て乾
燥される。これにより、磁石本体22の表面全体は、直
にニッケルメッキ層24で被覆されることとなる。この
ニッケルメッキ層24の厚みは、メッキ時間等を制御す
ることで、5〜50μmとなるよう設定される。なお電
気金属メッキ法としては、メッキ液が貯留されたバレル
タンク内に磁石本体22を装入し、このタンクを回転さ
せると共に該タンク内に配設した電極に電流を流すこと
によりメッキを行なうバレル法が好適に用いられる。ま
たメッキ液としては、公知のワット浴が好適である。
【0023】次いで、前記磁石本体22の表面を覆うニ
ッケルメッキ層24の外表面全体に、浸漬塗装法により
樹脂被膜層26を更に形成する。すなわち、被覆すべき
エポキシ樹脂を含む樹脂溶液中に磁石本体22を浸漬
し、該樹脂溶液中から取出した磁石本体22を乾燥して
液切りを行なった後に、所要温度のオーブン中に所定時
間放置して硬化処理を施す。これにより、磁石本体22
の表面が直にニッケルメッキ層24で被覆されると共
に、更に該メッキ層24が樹脂被膜層26で被覆された
高い耐食性を有し、かつ機械的強度が向上した希土類ボ
ンド磁石20が得られる。なお、樹脂被膜層26の厚み
は、樹脂溶液中におけるエポキシ樹脂の濃度等の制御に
より、1〜20μmとなるよう設定される。前記樹脂溶
液の配合例としては、エポキシ樹脂:7.0wt%、キ
シレン:8.0wt%、MEK(メチルエチルケトン):
85.0wt%、硬化剤:2.0wt%のものが好適に使
用される。また樹脂被膜層26に関しては、前述した第
1実施例に開示の電着塗装法や特開平8−265994
号公報に開示の塗装方法を用いて形成してもよい。
【0024】
【第2実施例の試験例について】前述した第2実施例に
係る製造方法により得られた希土類ボンド磁石、および
磁石本体をニッケルメッキ層のみで被覆した希土類ボン
ド磁石の各20個について、沸騰水中に3時間保持し
て、錆の発生の有無を検査した結果を以下の表2に示
す。なお試験結果は、夫々20個の希土類ボンド磁石に
対する錆の発生個数の割合(錆の発生個数/20)で示
す。また、試験に用いた磁石本体は、φ20×φ18×
10mmの成形体であり、この成形体に対して実施例で
は20μmのニッケルメッキ層24が形成されると共に
5μmの樹脂被膜層26が形成され、比較例では20μ
mのニッケルメッキ層が形成してある。更に、第2実施
例の希土類ボンド磁石および比較例の希土類ボンド磁石
の各20個について、ロードセルによって応力荷重を加
え、圧環強度を測定した結果を併せて示す。
【0025】
【0026】すなわち、この試験結果から、磁石本体2
2をニッケルメッキ層24と樹脂被膜層26とで2重に
被覆した第2実施例の希土類ボンド磁石20は、ニッケ
ルメッキ層のみを施した比較例の希土類ボンド磁石に比
較して、耐食性(防錆効果)および圧環強度(破壊強度)が
共に向上することが明らかとなった。
【0027】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るボンド
磁石およびその製造方法によれば、磁石本体の表面全体
を高分子材料の被膜層や金属メッキ層で被覆し、更にそ
の外表面全体を高分子材料の被膜層で被覆したことによ
って、ボンド磁石の耐食性および機械的強度が向上す
る。従って、本発明に係るボンド磁石を用いた製品の信
頼性を向上し得ると共に、その組立工程中に損傷した
り、運搬時に誤って破損するのを抑制することができ、
取扱が容易となる利点を有する。殊に、磁石本体の表面
をニッケルメッキ層等の金属メッキ層で被覆した場合
は、該メッキ層の成膜効率が向上して、更に高い耐食性
を確保し得ると共に機械的強度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る希土類ボンド磁石を
示す断面図である。
【図2】第1実施例に係る希土類ボンド磁石の製造方法
の工程を示すフローチャート図である。
【図3】本発明の第2実施例に係る希土類ボンド磁石を
示す断面図である。
【図4】第2実施例に係る希土類ボンド磁石の製造方法
の工程を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
12 磁石本体 14 第1樹脂被膜層 16 第2樹脂被膜層 22 磁石本体 24 ニッケルメッキ層(金属メッキ層) 26 樹脂被膜層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01F 41/02 H01F 1/04 H

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類磁石粉末と高分子材料とを所要の
    割合で混合した混合物から磁石本体(12,22)が構成さ
    れ、この磁石本体(12,22)の表面全体が高分子材料の被
    膜層(14)または金属メッキ層(24)で被覆されると共に、
    前記被膜層(14)または金属メッキ層(24)の外表面全体
    が、更に高分子材料の被膜層(16,26)で被覆されている
    ことを特徴とするボンド磁石。
  2. 【請求項2】 Nd−Fe−B系の希土類磁石粉末が9
    0〜99wt%で、高分子材料としてのエポキシ樹脂が
    1〜10wt%の割合で混合した混合物から磁石本体(1
    2)が構成され、この磁石本体(12)の表面全体が5〜50
    μmの厚みのエポキシ樹脂の被膜層(14)で被覆されると
    共に、該被膜層(14)の外表面全体が更に1〜20μmの
    厚みの樹脂被膜層(16)で被覆されていることを特徴とす
    るボンド磁石。
  3. 【請求項3】 Nd−Fe−B系の希土類磁石粉末と高
    分子材料としてのエポキシ樹脂を所要の割合で混合した
    混合物から磁石本体(22)が構成され、この磁石本体(22)
    の表面全体がニッケルメッキ層(24)で被覆されると共
    に、該ニッケルメッキ層(24)の外表面全体が更にエポキ
    シ樹脂の被膜層(26)で被覆されていることを特徴とする
    ボンド磁石。
  4. 【請求項4】 前記ニッケルメッキ層(24)の厚みは、5
    〜50μmである請求項3記載のボンド磁石。
  5. 【請求項5】 前記エポキシ樹脂の被膜層(26)の厚み
    は、1〜20μmである請求項3または4記載のボンド
    磁石。
  6. 【請求項6】 希土類磁石粉末と高分子材料としてのエ
    ポキシ樹脂を所要の割合で混合した混合物の成形体から
    なる磁石本体(12)の表面全体に、電着またはスプレー塗
    装法によってエポキシ樹脂の被膜層(14)を5〜50μm
    の厚みで形成する工程を行なった後、この被膜層(14)の
    外表面全体に電着または浸漬塗装法により更にエポキシ
    樹脂の被膜層(16)を1〜20μmの厚みで形成する工程
    を行なうことを特徴とするボンド磁石の製造方法。
  7. 【請求項7】 希土類磁石粉末と高分子材料としてのエ
    ポキシ樹脂を所要の割合で混合した混合物の成形体から
    なる磁石本体(22)の表面全体に、電気金属メッキ法によ
    ってニッケルメッキ層(24)を5〜50μmの厚みで形成
    する工程を行なった後、このニッケルメッキ層(24)の外
    表面全体に電着または浸漬塗装法によりエポキシ樹脂の
    被膜層(26)を1〜20μmの厚みで形成する工程を行な
    うことを特徴とするボンド磁石の製造方法。
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US7045923B2 (en) 2003-07-01 2006-05-16 Nidec Corporation Magnetizing method and permanent magnet magnetized thereby
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