JPS6037106A - 樹脂結合型永久磁石 - Google Patents
樹脂結合型永久磁石Info
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- JPS6037106A JPS6037106A JP14532183A JP14532183A JPS6037106A JP S6037106 A JPS6037106 A JP S6037106A JP 14532183 A JP14532183 A JP 14532183A JP 14532183 A JP14532183 A JP 14532183A JP S6037106 A JPS6037106 A JP S6037106A
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- epoxy resin
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- resin
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus 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
- H01F41/02—Apparatus 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
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- H—ELECTRICITY
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/0555—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、硬化剤にイミダゾールおよびその誘導体を用
いたエポキシ樹脂と、希土類磁石粉末からなる混合物を
、磁場中でプレス成形することによって得られる樹脂結
合型永久磁石に関するものである。
いたエポキシ樹脂と、希土類磁石粉末からなる混合物を
、磁場中でプレス成形することによって得られる樹脂結
合型永久磁石に関するものである。
樹脂結合型永久磁石は、焼結磁石にくらべて■ 成形品
の寸法精度が良い。
の寸法精度が良い。
■ 欠け・割れの発生が少ない。
■ 複雑形状が可能
などの利点があり、現在注目されている。しかし樹脂結
合型磁石の場合、含んでいる樹脂の割合だけ焼結磁石に
比べて性能が下がり、また配向性も低下するので一般に
焼結型磁石の1/2〜1/6程度の性能しか示さない0
そのため性能を向上させるにはできるだけ樹脂の量を少
なくする必要がある。また樹脂の量は少なくてしかも、
(1)強い接着力を有す、(2)耐熱性が良い、(3)
耐薬品性がある、等の条件を満たす必要が永久磁石に使
用される樹脂にはある。永久磁石に使用されている樹脂
には、熱硬化性、熱可塑性、そしてゴム系などがあるが
、熱可塑性樹脂やゴム系の場合樹脂の充填量が多くなる
ため大巾な性能低下を生じ、永久磁石として価値の乏し
いものになってしまう。残った熱硬化性樹脂の中でも前
述の条件を満たすものは、エポキシ樹脂に限られると言
える。
合型磁石の場合、含んでいる樹脂の割合だけ焼結磁石に
比べて性能が下がり、また配向性も低下するので一般に
焼結型磁石の1/2〜1/6程度の性能しか示さない0
そのため性能を向上させるにはできるだけ樹脂の量を少
なくする必要がある。また樹脂の量は少なくてしかも、
(1)強い接着力を有す、(2)耐熱性が良い、(3)
耐薬品性がある、等の条件を満たす必要が永久磁石に使
用される樹脂にはある。永久磁石に使用されている樹脂
には、熱硬化性、熱可塑性、そしてゴム系などがあるが
、熱可塑性樹脂やゴム系の場合樹脂の充填量が多くなる
ため大巾な性能低下を生じ、永久磁石として価値の乏し
いものになってしまう。残った熱硬化性樹脂の中でも前
述の条件を満たすものは、エポキシ樹脂に限られると言
える。
エポキシ樹脂は主に二液(主剤と硬化剤)からなり、加
熱すると硬化剤が主剤中に含まれるエポキシ基と反応を
起こし重合が行われ、その結果強固な硬化物が得られる
。この硬化剤には色々な種類があるが、最も多く使われ
ている硬化剤は脂肪族アミン系硬化剤であり、強い接着
力および良好な機械的特性がその特徴である。このため
従来より永久磁石に使用されてきたエポキシ樹脂の硬化
剤もこの脂肪族アミン系であった。しかし、脂肪族アミ
ン硬化エポキシ樹脂は、耐熱性に問題があり、永久磁石
に使用した時その永久磁石の限界使用温度は100℃に
すぎなかった。また耐溶剤性にも問題があり、このため
高い信頼性が要求される月途には樹脂結合型磁石が使用
されることはなかった。さらに脂肪族アミンは毒性が強
いため使用に際して十分な注意を必要としたり、可使時
間が短いため一度に多くの混合物を作って置くことが出
来ない等の欠点を持っている。
熱すると硬化剤が主剤中に含まれるエポキシ基と反応を
起こし重合が行われ、その結果強固な硬化物が得られる
。この硬化剤には色々な種類があるが、最も多く使われ
ている硬化剤は脂肪族アミン系硬化剤であり、強い接着
力および良好な機械的特性がその特徴である。このため
従来より永久磁石に使用されてきたエポキシ樹脂の硬化
剤もこの脂肪族アミン系であった。しかし、脂肪族アミ
ン硬化エポキシ樹脂は、耐熱性に問題があり、永久磁石
に使用した時その永久磁石の限界使用温度は100℃に
すぎなかった。また耐溶剤性にも問題があり、このため
高い信頼性が要求される月途には樹脂結合型磁石が使用
されることはなかった。さらに脂肪族アミンは毒性が強
いため使用に際して十分な注意を必要としたり、可使時
間が短いため一度に多くの混合物を作って置くことが出
来ない等の欠点を持っている。
本発明はこの様な欠点を解消するために、エポキシ樹脂
の硬化剤にイミダゾールおよびその誘導体を使用するも
のである。
の硬化剤にイミダゾールおよびその誘導体を使用するも
のである。
本発明において使用するイミダゾールおよびその誘導体
の構造式を次に示す@ (式中の各Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基
、シクロアルキル基、アリール基、そして分子中の水素
原子の少なくとも1つ以上がシアノ基あるいはヒドロキ
シル基で置換されたアルキル基、シクロアルキル基およ
びアリール基を表わす。)イミダゾール系硬化剤罠よる
エポキシ樹脂の硬化は低温で反応が遅く、高温で激しく
反応する。
の構造式を次に示す@ (式中の各Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基
、シクロアルキル基、アリール基、そして分子中の水素
原子の少なくとも1つ以上がシアノ基あるいはヒドロキ
シル基で置換されたアルキル基、シクロアルキル基およ
びアリール基を表わす。)イミダゾール系硬化剤罠よる
エポキシ樹脂の硬化は低温で反応が遅く、高温で激しく
反応する。
このためエポキシ樹脂の可使時間が長くなり、磁石粉末
とエポキシ樹脂の混練物を大量に製造・保存することが
可能になる@またイミダゾール硬化エポキシ樹脂は一般
に良好な耐熱性および耐薬品性を有することが知られて
おり、これが樹脂結合型磁石の耐熱性および耐薬品性の
向上に大きく寄与している。イミダゾールは脂肪族アミ
、ンに比べて、揮発性が低くまた毒性も低いため作業時
の安全性は高くなった〇 この様に硬化剤にイミダゾールを使ったエポキシ樹脂は
、樹脂結合型磁石に最も適しており・従来からの弱点で
あった磁石の温度特性、信頼性を改善し、また低コスト
化にとっても大きな役割を果している。使用する希土類
磁石粉末にはR2T M、。
とエポキシ樹脂の混練物を大量に製造・保存することが
可能になる@またイミダゾール硬化エポキシ樹脂は一般
に良好な耐熱性および耐薬品性を有することが知られて
おり、これが樹脂結合型磁石の耐熱性および耐薬品性の
向上に大きく寄与している。イミダゾールは脂肪族アミ
、ンに比べて、揮発性が低くまた毒性も低いため作業時
の安全性は高くなった〇 この様に硬化剤にイミダゾールを使ったエポキシ樹脂は
、樹脂結合型磁石に最も適しており・従来からの弱点で
あった磁石の温度特性、信頼性を改善し、また低コスト
化にとっても大きな役割を果している。使用する希土類
磁石粉末にはR2T M、。
系(RはYを含むランタン系金属元素L 6 ’s O
e、Pr、Nd、Pm、Sm、ICu、Gd、Tb。
e、Pr、Nd、Pm、Sm、ICu、Gd、Tb。
Dy、Ha、Er、Tm、Yb、Luの1種または2種
以上の組合せ、TMは遷移金属を表わす。)粉末を用い
る。このR2TM17系粉末は、Sm0o5磁石粉末や
アルニコ及びフェライト磁石粉末に比べて非常に高い磁
気性能を有するため、樹脂結合型磁石に使用しても高性
能を保持しうろことができる。エポキシ樹脂の添加量は
、磁石粉末に対し1〜6wt%が適当であり、これより
多いと密度の低下およびプレス成形時の樹脂の浸みだし
等の問題が生じてくる。
以上の組合せ、TMは遷移金属を表わす。)粉末を用い
る。このR2TM17系粉末は、Sm0o5磁石粉末や
アルニコ及びフェライト磁石粉末に比べて非常に高い磁
気性能を有するため、樹脂結合型磁石に使用しても高性
能を保持しうろことができる。エポキシ樹脂の添加量は
、磁石粉末に対し1〜6wt%が適当であり、これより
多いと密度の低下およびプレス成形時の樹脂の浸みだし
等の問題が生じてくる。
じJトの通り、木、!B11II[おける去次磁石およ
びその製造方法は、イミダゾールを硬化剤としたエポキ
シ樹脂と希土類磁石粉末からなる混合物をプレス成形し
て造るため、耐熱性や耐薬品性の優れた永久磁石が安価
で造れるのである〇 つぎに、実施例を用いて本発明の詳細な説明するO 〈実施例1.〉 Sm(Cabal Quo、o7Fen5Zro、o1
6)zaの組成の合金を高周波溶解炉で溶解しインゴッ
トをつくる。このインゴットに溶体化処理そして時効処
理などの熱処理を行なう。その後このインゴットをジェ
ットミルで2〜80μm程度まで粉砕する。得られた粉
末にエポキシ樹脂を混合し、この混合物を型の中に装入
して、電磁石と油圧プレスを用いて、印加磁場16(K
G)をかけながら、5 ton 7cm2加圧し、゛脱
磁後、型内から試料を抜き出す・この磁石成型体は、そ
の後恒温槽中で加熱硬化される。
びその製造方法は、イミダゾールを硬化剤としたエポキ
シ樹脂と希土類磁石粉末からなる混合物をプレス成形し
て造るため、耐熱性や耐薬品性の優れた永久磁石が安価
で造れるのである〇 つぎに、実施例を用いて本発明の詳細な説明するO 〈実施例1.〉 Sm(Cabal Quo、o7Fen5Zro、o1
6)zaの組成の合金を高周波溶解炉で溶解しインゴッ
トをつくる。このインゴットに溶体化処理そして時効処
理などの熱処理を行なう。その後このインゴットをジェ
ットミルで2〜80μm程度まで粉砕する。得られた粉
末にエポキシ樹脂を混合し、この混合物を型の中に装入
して、電磁石と油圧プレスを用いて、印加磁場16(K
G)をかけながら、5 ton 7cm2加圧し、゛脱
磁後、型内から試料を抜き出す・この磁石成型体は、そ
の後恒温槽中で加熱硬化される。
使用されるエポキシ樹脂は、主剤に対し、硬化剤をイミ
ダゾール類の場合2〜5重量部、脂肪族アミン類の場合
10〜20重量部加えてよく攪拌して、均一になったら
磁石粉末に対し2重量%を添加する。
ダゾール類の場合2〜5重量部、脂肪族アミン類の場合
10〜20重量部加えてよく攪拌して、均一になったら
磁石粉末に対し2重量%を添加する。
イミダゾール系硬化剤1−シアノエチル−2−エチル−
4−メチルイミダゾールを用いた樹脂結合型磁石(試料
−1)と、脂肪族アミン系硬化剤を使用した磁石(試料
2,6)の耐熱性と耐薬品性を比較した。第1表は耐熱
性を表わし、第2表は耐薬品を表している。
4−メチルイミダゾールを用いた樹脂結合型磁石(試料
−1)と、脂肪族アミン系硬化剤を使用した磁石(試料
2,6)の耐熱性と耐薬品性を比較した。第1表は耐熱
性を表わし、第2表は耐薬品を表している。
磁石を着磁後加熱すると減磁が生じるQ減磁の中には、
(1)可逆減磁と(2)不可逆減磁があり、樹脂結合型
磁石の不可逆減磁は焼結磁石にくらべて相当大きな値を
持つ。第1表は、硬化剤を変えた樹脂結合型磁石を着磁
し、その後恒温槽中に1000時間放置した時の不可逆
減磁率を表したものであるO 第1表より、脂肪族アミン系硬化剤を使用した試料2と
試料6にくらべてイミダゾールを使用した試料1は不可
逆減磁率が大幅に低下していることが判る。不可逆減磁
の原因となる樹脂の熱劣化や樹脂と磁石粉末間の接着力
の低下などがイミダゾールによって改善されたためであ
ると言える。
(1)可逆減磁と(2)不可逆減磁があり、樹脂結合型
磁石の不可逆減磁は焼結磁石にくらべて相当大きな値を
持つ。第1表は、硬化剤を変えた樹脂結合型磁石を着磁
し、その後恒温槽中に1000時間放置した時の不可逆
減磁率を表したものであるO 第1表より、脂肪族アミン系硬化剤を使用した試料2と
試料6にくらべてイミダゾールを使用した試料1は不可
逆減磁率が大幅に低下していることが判る。不可逆減磁
の原因となる樹脂の熱劣化や樹脂と磁石粉末間の接着力
の低下などがイミダゾールによって改善されたためであ
ると言える。
第1表と同じ硬化剤を使用した試料について耐薬品性を
調べた結果を第2表に示す。
調べた結果を第2表に示す。
第 2 表 重量変化率
第2表よりイミダゾール硬化エポキシ樹脂を使用した場
合、耐溶剤性が著しく改善されているのが判る。この実
施例から判るように、イミダゾールを使用すれば樹脂結
合型磁石の信頼性が大きく改善されることは確実である
。耐熱性実験は次の要領で行った。つまりφ1010X
7の円柱形状をした、異方性方向が7鵡長軸方向にある
試料をパfi、 −y &−7s# rfl、 l 佑
4 [i’71 If 5−A−、h 4 Nl?I1
6 壮優山のプラスチックでできた測定台(3)にセッ
トする。次に(4)の円筒の先端につけられたコイル(
2)を1へ引き上げることによって得られた信号を(5
)のデジタル磁束計で読む。(1)の試料は120°0
および150℃の恒温槽中に1000時間放置する0耐
薬品性実験は次の要領で行った。5X5X5flKの立
方体の試料を作り各薬品に室温中で120時間放置する
0その後試料を取り出し試料の表面を乾し)だガーゼで
ふき、直ちにその重量を計り重量変化率を調べる。
合、耐溶剤性が著しく改善されているのが判る。この実
施例から判るように、イミダゾールを使用すれば樹脂結
合型磁石の信頼性が大きく改善されることは確実である
。耐熱性実験は次の要領で行った。つまりφ1010X
7の円柱形状をした、異方性方向が7鵡長軸方向にある
試料をパfi、 −y &−7s# rfl、 l 佑
4 [i’71 If 5−A−、h 4 Nl?I1
6 壮優山のプラスチックでできた測定台(3)にセッ
トする。次に(4)の円筒の先端につけられたコイル(
2)を1へ引き上げることによって得られた信号を(5
)のデジタル磁束計で読む。(1)の試料は120°0
および150℃の恒温槽中に1000時間放置する0耐
薬品性実験は次の要領で行った。5X5X5flKの立
方体の試料を作り各薬品に室温中で120時間放置する
0その後試料を取り出し試料の表面を乾し)だガーゼで
ふき、直ちにその重量を計り重量変化率を調べる。
〈実施例2〉
イミダゾールを使用した試料と脂肪族アミンを使用した
試料について、その混線物の可使時間を調べた。実験は
各硬化剤を含んだエポキシ樹脂と磁石粉末を混練し、こ
の混練物を室温中で放置後成形し磁気性能の劣化を見る
。第2図よりイミダゾール系硬化剤(1−シアノエチル
−2−エチル−4−メチルイミダゾール)を使用した場
合と脂肪族炭化水素系硬化剤(ジエチルアミノプロビル
アミン)を使用した場合を比較するとイミダゾール系の
可使時間の長いことがはっきりと判る。可使時間が長い
と混練物を1度に大量に生産し保存することができるた
め、コストの低減化が可能となる。またイミダゾールは
揮発性が低く皮フに対する刺激毒性が低いことからも大
量に取扱うことが可能と言える〇 以上のように本発明磁石は、従来の樹脂結合型永久磁石
にくらべて耐熱性、耐薬品性などの信頼性が格段にすぐ
れておりまた低コスト化も可能なことから今後産業用モ
ーターなどの新しい分野への応用も考えられ、本発明の
持つ工業的意義は大きいと言える。
試料について、その混線物の可使時間を調べた。実験は
各硬化剤を含んだエポキシ樹脂と磁石粉末を混練し、こ
の混練物を室温中で放置後成形し磁気性能の劣化を見る
。第2図よりイミダゾール系硬化剤(1−シアノエチル
−2−エチル−4−メチルイミダゾール)を使用した場
合と脂肪族炭化水素系硬化剤(ジエチルアミノプロビル
アミン)を使用した場合を比較するとイミダゾール系の
可使時間の長いことがはっきりと判る。可使時間が長い
と混練物を1度に大量に生産し保存することができるた
め、コストの低減化が可能となる。またイミダゾールは
揮発性が低く皮フに対する刺激毒性が低いことからも大
量に取扱うことが可能と言える〇 以上のように本発明磁石は、従来の樹脂結合型永久磁石
にくらべて耐熱性、耐薬品性などの信頼性が格段にすぐ
れておりまた低コスト化も可能なことから今後産業用モ
ーターなどの新しい分野への応用も考えられ、本発明の
持つ工業的意義は大きいと言える。
第1図は本発明で用いた熱減磁試験における磁束検出装
置を示した図。 (1)・・・・・・磁石 (2)・・・・・・コイル (3)・・・・・・測定用ケース(A)(4)・・・・
・・測定用ケース(B)(5)・・・・・・デジタル磁
束計 第2図は混練物の可使時間を表したグラフである・(−
0−)イミダゾール硬化剤使用、(・・・・・・・)脂
肪族アミン硬化剤使用を表わす。縦軸は残留磁束密度B
rq横軸は混練後経過日数を表わし、0日は混練当日を
示す。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 第1図 第2図
置を示した図。 (1)・・・・・・磁石 (2)・・・・・・コイル (3)・・・・・・測定用ケース(A)(4)・・・・
・・測定用ケース(B)(5)・・・・・・デジタル磁
束計 第2図は混練物の可使時間を表したグラフである・(−
0−)イミダゾール硬化剤使用、(・・・・・・・)脂
肪族アミン硬化剤使用を表わす。縦軸は残留磁束密度B
rq横軸は混練後経過日数を表わし、0日は混練当日を
示す。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 第1図 第2図
Claims (1)
- 硬化剤にイミダゾールおよびその誘導体を用いたエポキ
シ樹脂と、希土類磁石粉末からなる混合物を、磁場中で
プレス成形して得られることを特徴とする樹脂結合型永
久磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145321A JPH0618133B2 (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 樹脂結合型永久磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145321A JPH0618133B2 (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 樹脂結合型永久磁石 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5157329A Division JPH0793207B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 樹脂結合型永久磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037106A true JPS6037106A (ja) | 1985-02-26 |
| JPH0618133B2 JPH0618133B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=15382452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58145321A Expired - Lifetime JPH0618133B2 (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 樹脂結合型永久磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618133B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06215935A (ja) * | 1993-06-28 | 1994-08-05 | Seiko Epson Corp | 樹脂結合型永久磁石 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4829400U (ja) * | 1971-07-31 | 1973-04-11 | ||
| JPS5651481A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-09 | Sagami Chem Res Center | 6-cyano-2-oxo-3-methyl-2,3-dihydropurine |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP58145321A patent/JPH0618133B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4829400U (ja) * | 1971-07-31 | 1973-04-11 | ||
| JPS5651481A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-09 | Sagami Chem Res Center | 6-cyano-2-oxo-3-methyl-2,3-dihydropurine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06215935A (ja) * | 1993-06-28 | 1994-08-05 | Seiko Epson Corp | 樹脂結合型永久磁石 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0618133B2 (ja) | 1994-03-09 |
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