WO1993023858A1 - Aimant de liaison en terres rares, composition et methode de production de cet aimant - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a rare earth bonded magnet comprising a rare earth magnetic powder and a resin component.
  • the magnet powder in the middle of the rare-earth magnet contains a large amount of magnetic powder, and thus a high-performance rare-earth magnet and a rare-earth magnet used for manufacturing the magnet.
  • the present invention relates to a composition for a band magnet and a method for producing a rare earth band magnet.
  • Examples of the method of forming the rare earth bonded magnet include the following forming methods.
  • a magnet composition generally consisting of a magnet powder and a thermosetting resin is filled into a press mold at room temperature, and the mixture is compressed and molded by applying pressure thereto. Thereafter, the resin is heated to harden the resin to form the resin.
  • Injection molding is a method in which a magnet composition composed of magnet powder and a resin component is heated and melted, injected into a mold with sufficient fluidity, and molded into a predetermined shape. .
  • the magnet composition since the magnet composition has fluidity, the amount of the resin component in the magnet composition becomes larger than that in the compression molding, so that the magnetic performance of the magnetite molded body is reduced. .
  • the degree of freedom of the shape is greater than in the compression molding method.
  • a magnet composition consisting of a magnet powder and a resin component is heated and melted, shaped in a mold with sufficient fluidity, and cooled and solidified to form a predetermined shape. It is a way to do it.
  • the content of the resin component is increased in order to give the magnet composition fluidity.
  • the injection molding method and the extrusion molding method are generally used as molding methods mainly using a thermoplastic resin as a resin.
  • No. 1,230,702 Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-152,107, Japanese Unexamined Patent Publication No.
  • the rare earth magnet composition composed of a thermoplastic resin and a rare earth magnet powder used for injection molding or extrusion molding.
  • the rare earth magnet powder changes its Fe, Co, etc. during its composition. Since it has a metal transfer component, mixing, kneading, and molding the composition with the thermoplastic resin causes the metal component to catalyze the resin component, increasing the molecular weight of the resin component, This causes a change in the physical properties of the composition such as an increase in melt viscosity. This means that the thermal stability of the composition for rare earth bonded magnets is reduced. Part of this phenomenon is described in Nd — Fe — B magnet powder and poly in the Journal of Applied Magnetics, Vol. 16, No.
  • the relationship between the physical properties and the formability of the composition has not been clarified particularly in extrusion molding.
  • the resin used is a thermosetting resin, and the moldability of a magnet composition using a thermoplastic resin J
  • the physical properties related to this have not been clarified.
  • changes in physical properties during molding Has not been noted. Changes in physical properties caused by the above-mentioned phenomena occur during the actual molding, when they are transported to the mold in the molding machine. The problem is that you can't do it.
  • the composition for magnets used in extrusion molding is described in Japanese Patent Application Laid-open No. 62-2644-601, and an antifriction material is added.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-162703 discloses a magnet composition using a thermosetting resin
  • Japanese Patent Application No. 3-2707084 discloses a viscosity regulation for a magnet composition.
  • the properties of the magnet composition in the molten state and additives such as lubricating forests are taken into consideration. Consideration should be given to the resin component, especially when thermoplastic resin is used as the resin component. It wasn't done in minutes.
  • Extrusion molding of rare-earth resin-bonded magnets involves filling a very large amount of magnet powder into the magnet composition to enhance the magnetic properties of the molded magnet, and thus the strength of the magnet composition during melting, In other words, because the melt strength is small, the material is shaped with a die as in the case of general resin extrusion, and then removed from the die with a take-off machine. However, it is not possible to adopt a method of performing cooling and sizing outside the mold to form the final shape. The magnet composition is extruded into a final shape in a mold, then cooled and solidified at the tip of the mold, and then extruded out of the mold. You need to recruit.
  • the rare earth magnet powder is active enough to change the resin component during molding, and therefore, is oxidized if left as a magnet molded body. There was a drawback.
  • the present invention solves these problems, and a purpose thereof is to provide a high-performance rare-earth bonded magnet with good productivity.
  • rare earth bond magnets are offered in various shapes according to the intended use of the magnet.
  • the present invention provides a composition for a rare-earth magnet, comprising: a rare-earth magnet powder and a thermoplastic resin. 0.1 to 2% by weight of a chlorination agent is added. In addition, a chelating agent having a phenol structure is added to the composition for a rare earth bonded magnet.
  • the rare earth magnet powder and the thermoplastic resin power, in the composition for the rare earth bond magnet contains 1 It is characterized in that a total of 0.1 to 2% by weight of one or more antioxidants and a chelating agent having a phenol structure is added.
  • the present invention relates to a composition for a rare-earth magnet comprising a rare-earth magnet powder and a polyamide resin, wherein the composition for a rare-earth magnet has an amide group.
  • the present invention relates to a composition for a rare earth bonded magnet for extrusion molding, comprising a rare earth magnet powder and a thermoplastic resin (including additives).
  • a composition for a rare earth bonded magnet for extrusion molding comprising a rare earth magnet powder and a thermoplastic resin (including additives).
  • composition for a rare earth bond magnet for injection molding comprising a rare earth magnet powder and a thermoplastic resin (including additives)
  • the composition is in a molten state before being injected into an injection molding machine. Viscosity
  • the present invention provides an extruded magnet composition
  • the resin component shall consist of the above thermoplastic resin.
  • the resin component is composed of two or more kinds of thermoplastic resins, and the melting points of these resins are 120 or more and the melting point difference is 50 or less.
  • the average molecular weight of the other resins is the highest, compared to the average molecular weight of the resin with the lowest molecular weight, which consists of two or more thermoplastic resins whose resin components have different melting points. Let i be less than 5 times the average molecular weight of the low resin.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a rare earth bonded magnet, the method for manufacturing a rare earth bonded magnet, wherein two or more types of thermoplastic resins (including inorganic additives) having different melting points from the rare earth magnetic powder are used. )
  • the extruded magnet composition obtained is molded by extrusion in which it is cooled and solidified in a mold.
  • an extruded magnet composition composed of a rare-earth magnet powder and a resin component is composed of two or more thermoplastic resins, and the melting points of the resins. 1 2 0. It is assumed that it is not less than C and the melting point difference is 50 or less. As a result, it is possible to produce high-performance magnets with high productivity by extrusion.
  • the present invention provides a method for producing a rare earth bonded magnet comprising a rare earth magnet powder and a resin component, wherein the compression molding is carried out in the melting temperature range of the resin component to achieve high density and low density. It is possible to provide a high performance rare earth bonded magnet.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a die structure for extrusion molding used in an example of the present invention.
  • Example 1 shows the state change of the kneaded material when each magnet powder and the thermoplastic resin alone were mixed and kneaded.
  • the torque rise time ⁇ in the table indicates the kneading time until the torque value becomes three times or more the torque value one minute after the start of kneading.
  • the situation is different when ferrite magnet powder is used and when rare earth magnet powder is used.
  • rare earth magnet powder When rare earth magnet powder is used, the situation is different. Evenly The rise time is short. Also, the time-dependent changes in torque are different.
  • the torque value 1 minute after the start of kneading is high, and the torque gradually increases over time. Although the torque value increased in the first place, the torque value did not increase more than three times.
  • the rare earth magnet powder when the rare earth magnet powder is used, the torque value rises sharply. This is thought to be due to the fact that the rare earth magnet powder is more active than the fluoride-based magnet powder, causing an increase in the torque value, that is, the deterioration of the resin component. It is possible.
  • This phenomenon occurs not only when using a polyamide resin as a resin component, but also when using PPS (polyphenylene sulfide), liquid crystal polymer, and PEN (polycarbonate). The same applies to the case where a thermoplastic resin such as ethylene glycol is used.
  • Example 2 a method for suppressing the change of the kneaded material as described above was examined. The results are shown.
  • N d-Fe-B-based quenched magnet powder (MQP-B manufactured by GM), polyamide resin, and various chelating agents shown in Table 2 Magnet powder power 70 V 0 1%
  • the mixture was mixed such that the amount of the chelating agent added was 1.0 wt%, and 45 g of this mixture was placed in a laboratory lab blast mill (manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.). Put into the mixer (R-600) and set the temperature to 230. C, 'skew times Kneading was performed at 10-rpm, and the kneading torque during kneading was measured. Table 3 shows the evaluation results at that time.
  • Table 2 N d-Fe-B-based quenched magnet powder (MQP-B manufactured by GM), polyamide resin, and various chelating agents shown in Table 2 Magnet powder power 70 V 0 1%
  • the mixture was mixed such that the amount of the chelating agent added was 1.0 wt%
  • the torque rise time B in Table 3 is a time-varying measurement of kneading torque during kneading by laboplastomils, and 1.5 minutes of the torque value 1 minute after the start of kneading. It shows the time until the torque becomes double. The longer the time, the longer the group The composition shows that it is thermally stable and therefore easy to mold. In this measurement, each sample was measured for 60 minutes, and by 60 minutes, the force that showed no increase in torque was ⁇ 60. It is shown.
  • composition 19 in the table was used as a comparative example to evaluate the increase in torque of the composition without the addition of the chelating agent.
  • Example 3 As shown in Example 2 as Example 3, the effect of the added amount of the chelating agent, which was effective in suppressing the deterioration of the kneaded material, was examined. The results are shown below.
  • Nd-Fe-B quenched magnet powder (MQP-B manufactured by GM) whose particle size distribution was adjusted to an average particle size of 20 m by pulverization, and a polyamide resin and various types shown in Table 2
  • the chelating agent was mixed with the magnetic powder in a concentration of 72,5 V 0 1% so that the amount of the chelating agent would be as shown in Table 4, and 45 g of this mixture was added.
  • Mouth installed in a laboplast mill (manufactured by Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd.)-Charged into a ram mixer (R-60), kneaded at a temperature of 230 and a screw rotation speed of 10 rpm And mixing during kneading. The kneading torque was measured. Table 4 shows the evaluation results at that time.
  • compositions 22, 27, and 33 the composition used in the sample for crushing strength was put into a mold having a diameter of 10 mm, and heated at 230. after performs warm molding over molding pressure 3 t / cm 2, to produce a cylindrical magnet having an outer diameter of 1 0 mm, the length 1 0 mm, measuring magnetic performance have use the service down pull this did.
  • Table 5 The results are shown in Table 5.
  • Magnet 2 composition 27 6.49 9.58 8.4 5.75
  • Magnet 3 composition 33 6.51.58 8.3 5.75
  • the theoretical density of the magnets shown in Table 5 is 5.8 g / cm 3 , indicating that high-density magnets with few voids It is possible to mold
  • Example 3 the results obtained when the chelating agent and the antioxidant were combined and added are shown below.
  • Nd-Fe-B quenched magnet powder (GMP-B manufactured by GM Co., Ltd.) whose particle size distribution was adjusted to an average particle size of 20 m by pulverization and POV amide resin are shown in Table 2.
  • Various chelating agents, antioxidants shown in Table 6 were added to the magnet powder by 75,0 V 0 1% . The total amount of the chelating agent and antioxidant was 1.0 wt%. , Mix chelating agent and antioxidant in equal amounts / 0 Table 6
  • antioxidant D in Table 6 is an antioxidant having a chelate structure. If the antioxidant is not shown in Table 6, the antioxidant was not added and the product was chelated. This is the result when 1.0 wt% of the agent was added.
  • Example 4 the results when the addition amounts of the chelating agent and the antioxidant were changed are shown below.
  • the Nd-Fe-B system quenched magnet powder (GMP-B, manufactured by GM) whose particle size distribution was adjusted to an average particle size of 20 m by pulverization, and a polyamide resin are shown in Table 2.
  • the crushing strength in the table means that the same composition as each composition is weighed and mixed, and the mixture is kneaded by a twin-screw kneader to produce a kneaded product.
  • the kneaded material was formed by an extruder. The details of the molding method at this time are as follows.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a mold structure, which is a structure of a mold for forming a sheet, a mold, or a block.
  • a mold structure which is a structure of a mold for forming a sheet, a mold, or a block.
  • 1 is a cooling unit
  • 2 is a magnet composition channel
  • 3 is a mold channel inlet
  • 4 is a mold channel outlet
  • 5 is a heat insulating material
  • 6 is a heater
  • 7 is a cooling jig. .
  • a mandrel is installed in the channel 2 at the center of the mold. If anisotropic magnet powder is used, a soft magnetic material is used in the cooling section as needed, a magnetic circuit is installed in the cooling section, and magnetic flux is generated in the mold flow path. Then, the magnetic field is oriented.
  • the extruded molded product is cut into a required shape by a cutting machine, and the molded product has a final shape.
  • the magnet formed here was a magnet with an outer diameter of 18 mm and an inner diameter of 16 mm, and was cut into a length of 1 Omm to produce a ring magnet.
  • the load required to crush the ring magnet was measured by a compression tester. The results are shown in the table.
  • the addition amounts in the table indicate the total addition amounts of the chelating agent and the antioxidant.
  • the composition 69 is a composition containing only a chelating agent. Table 8 Textile Chelate Oxidation Amount Addition Torque ⁇ Compression inhibitor (wt%) Time (rain) (Kg)
  • the addition amount of the chelating agent and the antioxidant should be 0.1 wt% or more and 2.0 wt% or less.
  • Table 9 shows the results of measuring the magnetic performance of the samples prepared for the crush test of the compositions 56, 61, and 67. Work here Theoretical density of manufacturing the magnet 6. Ru 1 2 g Z cm 3 der. Table 9 By molding using a composition having improved thermal stability as is apparent, it has become possible to produce a high-density and high-performance magnet.
  • the conventional compression molded magnet was found to emit at 100 hours, while the magnet of the present invention was not emitted until 500 hours. From this result, the corrosion resistance is improved by the fact that the magnet contains the chelating agent and the magnet has few pores.
  • the Nd-Fe-B quenched magnet powder (MQP-B manufactured by GM), whose particle size distribution was adjusted to an average particle size of 20 pm by pulverization, the resin shown in Table 7 and the resin shown in Table 2
  • the magnetic powder contains 75.0 V 0 1% of the chelating agent, the antioxidant shown in Table 6, and the amount of the chelating agent or the chelating agent and the antioxidant added. 1.0% by weight, when mixed with the chelating agent and the antioxidant, to make an equal amount, and add 45 g of this mixture to Raboplast mill (Toyo Denki).
  • PPS, PEN, and PA 6 in the table are respectively polyphenylene fluoride guide, polyether trinolide, and polyamide-6 ( Nylon 6) is shown.
  • the chelating agent or the chelating agent and the antioxidant were added in comparison with those without combined addition.
  • the increase in the torque rise time is seen more uniformly in the case of. From this, it is possible to increase the thermal stability of each resin, albeit with varying degrees of effect. Further, by adding a chelating agent 10 having an amide group to a polyamide resin, the thermal stability can be increased as compared with a combination with another resin. Was possible.
  • Example 6 shows the results when Sm—Co system magnet powder was used as the magnet powder in Example 6.
  • the alloy composition is-
  • the thus-prepared magnet alloy was heat-treated and pulverized to obtain an Sm—Co-based magnet powder having an average particle size of about 20 m.
  • the magnetic powder, the polyamide resin, the chelating agent shown in Table 2 and the antioxidant shown in Table 6 were used with a magnetic powder volume ratio of 80.0 V 0 1%, and the amount of additive added. 1.0 wt%, when the chelating agent and the antioxidant were added in combination, they were weighed and mixed so as to be equal in amount. 45 g of this mixture was put into a roller mixer (R-60) installed at Labobo Tominore (manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.). -Kneading was performed at a rotation speed of 10 rpm, and the kneading torque during kneading was measured. Table 11 shows the evaluation results at that time.
  • a chelating agent or a combination of a chelating agent and an antioxidant also occurs when Sm-Co based magnetic powder is used as the magnetic powder.
  • Sm-Co based magnetic powder By performing the addition, it is possible to improve the thermal stability of the composition as compared with the case where the addition is not performed, so that the composition is used. This makes molding easier.
  • Example 7 The effect of the volume fraction of the magnet powder was examined as Example 7.
  • the Nd-Fe-B quenched magnet powder (manufactured by GM) was prepared by pulverization to adjust the particle size distribution to an average particle size of 20 m. MQP-B) and a polyamide resin and the chelating agent shown in Table 2, and the antioxidant shown in Table 6 as a chelating agent or chelating agent.
  • the addition amount of the antioxidant and the antioxidant was adjusted to 1.0 wt%, and the equivalent amount was added when the chelating agent and the antioxidant were added in combination.
  • This mixture was put into a twin-screw extruder to produce a kneaded product. Extrusion molding of this kneaded material ⁇ 18 X 0 16 pipe magnet was manufactured. At this time, we investigated how much the magnetic powder volume ratio could be increased for each composition. Table 12 shows the results. Table 1 2
  • Example 8 the extrudability and the like when the physical properties of the composition were changed by changing the volume ratio of the magnetic powder and the amount of the additives were examined. The results are shown below.
  • Nd-Fe-B system quenched magnet powder (MQP-B manufactured by GM), polyamide resin, chelating agent 10, antioxidant C And a lubricant are weighed so that a desired ratio is obtained, and after mixing these, the mixture is put into a twin-screw extruder, and kneaded at 230, and various compositions are obtained. It was made. At this time, compositions with various viscosities were produced by changing the volume ratio of the magnet powder. These compositions were put into a single-screw extruder, extruded at 230,270, and evaluated for moldability.
  • the viscosity of the composition was 500 Extrusion cannot be performed at kpoise or higher.
  • the viscosity of the composition was 500 kpoise or less and the viscosity ratio was 10 or less, molding could be performed. Based on these results, the upper limit of the viscosity during extrusion is 500 kpoise.
  • the crushing strength in the table shows the strength when the formed ⁇ 10X08 ring magnet cut into 10 mm was crushed.
  • Table 16 The viscosity of the composition, as can be seen,
  • the molding may be performed due to the deterioration of the composition in the molding machine. If it is less than 10, molding for more than 10 hours is possible, and from this, the upper limit of the moldable range is 10. On the other hand, the viscosity ratio is 0.3 or less. At that time, it is possible to perform stable molding for 10 hours or more, but the mechanical strength is about half that of the composition with 0.3 or more, and the strength is reduced. Therefore, a viscosity ratio of 0.3 or more is required to maintain mechanical strength.
  • Example 9 the same experiment as in Example 8 was examined for injection molding.
  • Nd-Fe-B quenched magnet powder (MQ-II manufactured by GIII), polyamide resin and chelating agent 10, antioxidant (:, Lubricants were weighed so as to have a desired ratio, and after mixing these, the mixture was put into a twin-screw extruder and kneaded at 230 to produce various compositions. . At this time, compositions having various viscosities were prepared by changing the volume ratio of the magnet powder. These compositions were injected into an injection molding machine and subjected to injection molding at a temperature of 250 to 300 to evaluate the moldability.
  • Moldability is evaluated based on the recyclability of the composition.o
  • the molded magnet has an outer diameter of R 4.6 mm, an inner diameter of r 3.6 mm, and a circumference angle of 115 °. Measure the viscosity of the composition before and after injection into the molding machine and after discharging from the injection molding machine with a capillary rheometer overnight. I did. At this time, the viscosity of the former is 3 and that of the latter? 7 and 4 . The measurement conditions for this viscosity were a temperature of 250 and a shear rate of 1000 sec- 1 . Table 18 shows the results of these evaluations. Table 18
  • the viscosity of the composition was 100 When kpoise or more, injection molding cannot be performed. Molding could be performed when the viscosity of the composition was 100 kpoise or less and the viscosity ratio was 5 or less. This is because the flowability of the composition deteriorated above 10 Okpoise and it was not possible to inject it into the mold. 0 From these results, the injection molding was performed.
  • the upper limit of viscosity at the time is 100 kpo ise Table 19
  • Table 20 shows the results of various evaluations when the viscosity was changed. At this time, various compositions were prepared with the volume ratio of the magnet powder fixed at 60%. Regarding moldability, any composition could be molded without any problem. Table 20
  • the consolidation strength in the table indicates the strength when the formed ⁇ 10X ⁇ 8Xt10 ring magnet was consolidated.
  • the viscosity of the composition is 1 kpoise or less, there is no problem in the moldability, but the mechanical strength of the molded article is reduced. From this, the lower limit of the viscosity of the composition for injection molding is 1 kpoise.
  • the viscosity is less than 5, it is possible to recycle more than 10 times, and when this force is applied, the upper limit of the moldable range is 5, which is 0, while the viscosity ratio is less than 0.3. It is possible to carry out recycle molding 10 times or more, but the mechanical strength is about half that of the composition of 0, 3 or more, and the strength is reduced. Therefore, a viscosity ratio of 0.3 or more is necessary to secure mechanical strength.
  • Example 10 an experiment similar to that of Example 9 was conducted to investigate the effect of changing the magnet powder and the resin component.
  • 70 The Sm-Co used in Example 6 was used.
  • the system magnet powder, the liquid crystal polymer and the chelating agent 10, the antioxidant and the lubricant are weighed so as to have a desired ratio, and after mixing these, the two-axis It is put into an extruder and kneaded at 280 ° C. A product was produced.
  • compositions ′ having various viscosities were prepared by changing the volume ratio of the magnet powder. These compositions were injected into an injection molding machine and subjected to injection molding at 280 to 330 to evaluate the moldability. The moldability was evaluated based on the recyclability of the composition.
  • the molded magnet has an outer diameter of R 4.6 mm, an inner diameter r of 3, 6 mm, and a circumferential angle of 115.
  • the force was 10 mm in length, and it was a magnet.
  • the viscosity of the composition before the casting machine and after being discharged from the injection molding machine was measured with a capillary rheometer. The former viscosity at this time
  • the crushing strength in the table shows the strength when the formed 010 X 8 X t10 ring magnet was crushed.
  • the viscosity force of the composition is 1 kpoise or less, the mechanical strength of the molded product is low although there is no problem in the moldability. From this, the lower limit of the viscosity of the composition for injection molding is 1 kpoise.
  • Sm—Co-based magnet powder, liquid crystal polymer (trademark of Ectra, manufactured by Polyplastics), a cleansing agent 10, an antioxidant (:, lubricant) that by changing the addition amount of the additive in the composition, the composition ratio was varied the viscosity 77 4 viscosity? 7 3 and the molding machine or et out by the composition after the composition before molding machine poured At this time, the volume ratio of the magnet powder was 70%, and the results are shown in Table 24. The evaluation method at this time was implemented. Same as Example 8. Table 24
  • the viscosity ratio? 7 4 / V 3 is to come and not come large Ri 5 good that Do and rows of cormorants child by Ri molded into a deterioration of the composition in the molding machine is difficult.
  • the value is 5 or less, it is possible to recycle 10 times or more. From this fact, the upper limit of the moldable range is 5.
  • the viscosity ratio is 0.3 or less, it is possible to carry out recycle molding more than 10 times.
  • the mechanical strength is about half that of the composition of 0.3 or more, and the strength is reduced. For this reason, a viscosity ratio of 0.3 or more is necessary to ensure mechanical strength.
  • Examples 8, 9, and 10 are similar when the resin such as PPS or PEN is used as the resin component. Also, from Examples 9 and 10, similar results are obtained when the rare earth magnet powder is used as the magnet powder.
  • Example 11 the influence of the resin on the extrusion molding was examined.
  • Nd — Fe — B-based magnet powder (MQP-B powder from GM) and the various resin components shown in Table 25 were added with lwt% of chelating agent 10 to give a magnetic powder volume fraction of 7
  • the mixture was prepared so as to be 5 vol%. After kneading this mixture, it was put into an extruder and a molding experiment was performed.
  • the component ratio in the resin in Table 25 shows the ratio of each resin when the entire resin component is 100 in volume ratio.
  • the shape of the molded magnet was a pipe shape with an outer diameter of 18 mm and an inner diameter of 16 mm, and the length of the cooling part was 20 mm.
  • Table 26 shows the experimental results at this time.
  • the temperature of the moldable cooling section in the table means that the shape of the molded product is maintained and the molded product is extruded from the mold with that shape during the molding experiment.
  • the range of the cooling section temperature when molding could be performed Indicates the box. This shows that molding is easier when the temperature range is wider.
  • the extrusion speed in the table indicates the maximum molding speed at which molding was possible.
  • the extrudability indicates the difficulty of setting the moldable conditions and the stability of molding.
  • the basic composition is a mixture of:
  • Nd-Fe-B-based magnet powder (GMP-B powder from GM), resin component and antioxidant so that the volume ratio of the magnet powder is 80 vol%, mixing * The mixture was kneaded to produce a magnet composition. At this time, the melting point of the resin component was 150. As shown in Table 5, Nylon 6--12 copolymer of C (Nylon 6, 25%) was 60% of the total resin component, and the remaining 40% was as shown in Table 5. Nylon 6-12 copolymers of various melting points obtained by changing the ratio of the monomers were used as a mixture of these resins. These magnet compositions were put into an extruder and extruded to form a pipe having an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 17 mm.
  • the dimensional variation of the molded product at this time was ⁇ 2Z100 mm in outer diameter. After cutting this magnet to a length of 10 mm, it was thrown into a thermostat at a temperature of 120 for 500 hours, and the variation in the outer diameter of the molded product after the injection was measured. Table 29 shows the results. Table 29
  • Table 29 As the melting point of the co-polymers mixed, as apparently lower, the dimensional variation of the magnets after 500 hours of injection at 120. It has increased . This is because a molded product containing a resin with a low melting point melts at a high temperature and the resin component with a low melting point dissolves, causing deformation of the molded product. As a result, the dimensional variation increases.
  • the characteristics required of the magnet molded product are heat resistance of 120 ° C, dimensional accuracy of about ⁇ 5Z100 mm, and melting point of 120. When a resin lower than C was mixed, it was difficult to maintain the required dimensional accuracy.
  • the melting point of the resin to be mixed is 120, which is more desirable.
  • Nd-Fe-B-based magnet powder MQP-B powder manufactured by GM
  • resin 4 and antioxidant has a magnetic powder volume ratio of 70%.
  • the magnet composition consists of the Sm-Co based magnet powder (average particle size of about 20 / im) and the resin and plasticizer used in molding 15, and the magnetic powder volume ratio is 72.5 V 0 1%.
  • the mixture was weighed so as to be mixed and kneaded to prepare a magnet composition.
  • This magnet composition was put into an extruder and extruded.
  • the tip was not cooled in the cooling portion at the tip, and was discharged as it was just shaped.
  • the discharged material is taken off by a take-up machine installed in front of the extruder, and is taken up by a sizing die. After the introduction, cooling was performed while adjusting to the final shape.
  • the shape of the magnet at this time was set to a pipe shape with an outer diameter of 30 mm and an inner diameter of 27 mm.
  • N d — Fe — B-based magnet powder, polyamide resin, chelating agent 9 and antioxidant D are weighed so that the magnetic powder volume ratio is 78.0 V 0 1%.
  • the mixture was kneaded with a KCK kneader to produce a composition for a magnet.
  • This composition was put into a mold heated at 220 above the melting temperature of the resin, and subjected to warm compression molding at a molding pressure of 3 t / cm 2 .
  • the molded product at this time was a ring magnet with an outer diameter of 20 mm, an inner diameter of 17 mm, and a length of 2 Omm. Let this magnet be magnet 16
  • a magnet was produced by molding without kneading the mixture. This magnet is designated as magnet 17.
  • a bond magnet was manufactured by a conventional compression molding method. This magnet is designated as magnet 18.
  • 1.5 wt% of epoxy resin was used as a resin component.
  • the magnetic performance of these magnets, the density of the molded product, and the density in the molded product was examined. The results are shown in Table 31.
  • the density variation in the molded product shows the variation when the molded product was sliced to a thickness of 1 mm and the density of each sliced product was measured. You.
  • the corrosion resistance is 60, and the number of good magnets when 10 magnets are left standing for 500 hours in a constant temperature and humidity chamber of X95% is shown in Table 31.
  • the density is small and the corrosion resistance is good.
  • the density varies greatly and the corrosion resistance is large. In many cases, this leads to deterioration of corrosion resistance and increase in density variation.o
  • the density and corrosion resistance are reduced due to poor dispersion of magnetic powder and the like.
  • magnet 16 the additives are sufficiently dispersed, and molding to the theoretical density is possible, so that a magnet with high corrosion resistance can be obtained.
  • the ring magnet was 7 mm long and 20 mm long. This magnet is designated as magnet 19.
  • a magnet was produced by molding without kneading the mixture. This magnet is designated as magnet 20.
  • a bond magnet was manufactured by a conventional compression molding method. This magnet is designated as magnet 21.
  • magnet 21 about 1.5 wt% of epoxy resin was used as a resin component.
  • the magnetic performance, molded article density, density variation in the molded article, and corrosion resistance of these magnets were examined. The results are shown in Table 32. In here,-out density if Rajin in molding [pi [pi alpha is scan La office the molded article 1 mm thickness, Ki one place these come to have measured the density of each of the scan La y scan products Is shown.
  • Table 32 Magnet Br (kG) iHc (kOe) (air ax)
  • Magnet 19 8.12 10.59 15.1 7.10 ⁇ 0.01 Magnet 20 8.00 10.54 14.6 7.05 ⁇ 0.1
  • the composition for rare earth magnets and the manufacturing method according to the present invention make it possible to produce rare earth magnets having high performance and high corrosion resistance in good production. Further, the rare earth bonded magnets according to the present invention are suitable for use in automobiles and 0 A equipment.

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Description

明 細 書 希土類ボ ン ド磁石用組成物、 希土類ボ ン ド磁石及び希土類ボ ン' ド磁石の製造方法 技 分 野 " 本発明 は、 希土類磁石粉末 と 樹脂成分か ら な る 希土類 ボ ン ド磁石に関 し 、 希土類ボ ン ド磁右中の磁石粉末の充 填量の多い、 従 っ て高性能な希土類ボ ン ド磁石お よ び こ の磁石を製造す る に用 い ら れ る希土類ボ ン ド磁石用組成 物、 希土類ボ ン ド磁石の製造方法に関す る も の で あ る 。
背 景 技 術
希土類ボ ン ド磁石.の成形方法 と し て は、 以下 に示すよ う な成形方法が挙げ られ る 。
1 . 圧縮成形法
2 . 射出成形法
3 . 押出成形法
圧縮成形法は、 一般に磁石粉末 と 熱硬化性樹脂か ら な る 磁石用組成物を室温でプ レ ス の金型中 に充填 し 、 こ れ に圧力を加え て圧縮 し て成形 し 、 そ の後、 加熱 し て樹脂 を硬化 さ せて成形す る 方法であ る 。 こ の圧縮成形法 は他 の成形方法に比べ磁石組成物中 の樹脂成分量が少な い た め、 成形 さ れた磁石の磁気性能 は高 いが、 磁石の形状に 対す る 自 由度は小 さ い。 射出成形法は、 磁石粉末と樹脂成分か ら な る磁石甩組 成物を加熱溶融 し、 十分な流動性を もたせた状態で金型 内 に注入 し て所定の形状に成形す る方法であ る 。 射出成 形法は磁石組成物に流動性を も たせ る た め に磁石用組成 物中の樹脂成分量が圧縮成形に比べて多 く な る た めに磁 石成形体の磁気性能は低下する。 しか し、 形状の 自 由度 は圧縮成形法に比べ大き い。 '
押出成形法は、 磁石粉末 と樹脂成分か ら な る磁石組成 物を加熱溶融 し、 十分な流動性を も たせた状態で金型内 で賦形 し、 かつ冷却固化 して所定の形状に成形す る方法 であ る。 押出成形法は射出成形法と 同様、 磁石組成物に 流動性を も たせ る ために樹脂成分の含有率が高 く な る。 こ の成形法は薄肉長尺磁石の製造が容易であ る とい う 利 点 ¾ 有する。
これ ら の成形法の 内、 主に樹脂 と して熱可塑性樹脂を 使用す る 成形法は射出成形法及び押出成形法が一般的で あ り 、 これ ら につ いては特開昭 6 2 — 1 2 3 7 0 2、 特 開昭 6 2 — 1 5 2 1 0 7 、 特開昭 6 0 — 1 9 4 5 0 3、 ま た は特開昭 6 0 — 2 1 1 0 8 に開示された方法があ る o
しか し、 従来の技術、 特に射出成形や押出成形に用 い られる希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂か ら な る希土類ボ ン ド磁石用組成物について以下の問題点を有する。 すな わ ち、 希土類磁石粉末はそ の組成中に F e 、 C o 等の遷 移金属成分を有 じてい る た め、 熱可塑性樹脂 と 混合、 混 練及び組成物の成形を行な う と 金属成分が樹脂成分 に対 し触媒作用 を起 こ し 、 樹脂成分の分子量増加、 それに伴 う 溶融粘度の上昇等の組成物の物性の変化を引 き 起 こ す。 こ れは希土類ボ ン ド磁石用組成物の熱安定性の低下を意 味す る 。 こ の現象につ い ては一部、 「 日 本応用磁気学-会 誌 Vol .16 , No.2. 135-138 (1992)」 に N d — F e — B 系 磁石粉末 と ポ リ ァ ミ ド樹脂か ら な る 組成物が温度やせん 断に よ り 物性、 特に粘度が変化す る こ と が示 さ れて い る 。 こ の現象 は希土類磁石粉末の組成物中の充填率が増加す る ほ ど、 ま た希土類磁石粉末の比表面積が増加す る ほ ど 起 こ り 易 く な る 。 従 っ て、 こ れ ら の現象に よ り 、 希土類 ボ ン ド磁石用組成物を製造す る こ と がで き な か っ た り 、 で き た と し て も成形中の変質に よ り 安定成形を行な う こ と がで き な か っ た り 、 成形磁石の磁気性能の向上を図 る こ と が困難に な る と い う よ う な 問題点があ っ た。
希土類ボ ン ド磁石用組成物につ い て組成物の物性 と 成 形性 と の関係は特に押出成形に お いて はあ ま り 明確に な つ て い な い。 特開平 1 — 1 6 2 3 0 1 に開示 さ れた方法 の場合に は粘度のニ規定が成 さ れてい る が こ れは磁場配向 と の関係で成さ れてい る も のであ り 、 ま た使用 し てい る 樹脂 は熱硬化性樹脂であ り 熱可塑性樹脂を使用 し た磁石 用組成物の成形性 Jこ関わ る 物性につ い て は明確に な っ て は い な い。 ま た、 成形中での物性の変化につ い て も あ ま り 留意されてはいな い。 前述 し た よ う な現象に よ り 生 じ る物性の変化は、 実際に成形を行な う 場合に は、 成形機 中の金型への搬送時に生 じ、 こ れに よ つ て成形を行な う こ と が出来な く な る と い う よ う な問題が生 じ る。 ま た、 射出成形の場合、 その成形法上、 ス プル一やラ ンナーを 生 じ、 こ れにつ いては リ サイ ク ルする必要が生 じ るが組 成物の物性が変わ る こ と に よ り リ サイ ク ルを行な う こ と が困難と な り 、 材料ロ スが増加する と い う 欠点があ っ た。 こ れは希土類ポ ン ド磁石のコ ス ト 増を も た らす。 押出成 形の場合に は射出成形に比ベ リ サイ ク ルを行な う 必要は 殆ど無いが連铳的に稼働する た め押出機中や金型中で滞 留が生 じ る と それが原因で成形が行なえ な く な る と い う よ う な事が起 こ る 。 更に は組成物の変質に よ り 機械に負 荷がかか り 、 機械の故障やス ク リ ュ一.や金型、 射出成形 機の ノ ズル等の破損を起 こ す事があ る。
押出成形に使用 されてい る磁石用組成物につ い ては特 開昭 6 2 — 2 6 4 -6 0 1 で減摩材の添加、 特開昭 6 3 - 2 8 9 8 0 7 、 特開平 1 一 1 6 2 3 0 1 では熱硬化性樹 脂を用い た磁石組成物、 特願平 3 - 2 7 0 8 8 4 で磁石 組成物の粘度規定が示さ れてい る。 しか し従来の技術に おけ る押 ^ }成形用磁石組成物につ いては上記に示 し たよ う に磁石組成物の溶融状態の物性や減摩林等の添加剤に つ いては考慮されている も のの特に樹脂成分と し て熱可 塑性樹脂を採用 し た と き の樹脂成分につ いての考慮が十 分 に はな さ れてい な か っ た。 希土類樹脂結合型磁石の押 出成形は成形磁石の磁気特性を高め る た め に磁石組成物 中 に非常に多 く の磁石粉末を充填 さ せ る た め に磁石組成 物の溶融時の強度、 すな わ ち メ ル ト ス ト レ ン グ ス が小 さ い た め に一般の樹脂の押出成形の よ う に金型で賦形 し た 後 に金型外に 引取機で取 り 出 し 、 金型外で冷却、 サイ-.ジ ン グを行な っ て最終形状に成形す る と い う 方法を採用す る こ と がで き な い。 そ こ で磁石組成物の押出成形法 し て は金型内で最終形状に賦形 し 、 そ の状態で金型先端部 で冷却固化 し た後に金型外に押 し 出す と い う 方法を採用 する 必要があ る 。 こ の成形方法の場合、 金型先端部 (以 後冷却部 と 称す) で冷却固化 さ れた状態の磁石組成物を 押 し 出す必要が生 じ る。 そ の た め、 磁石組成物に使われ てい る樹脂が 1 種類の場合、 特に結晶性の樹脂を使用 し て い る場合に は溶融状態か ら 固化状態への変化が急速で あ る た め押出成形を行な う こ と がで き な いか押出速度 (成形速度) が樹脂の融点近傍の特性に よ り 制限 さ れて し ま う と い う 問題点があ っ た。
また、 希土類磁石粉末は前述 し た よ う に成形中 に樹脂 成分を変質 さ せ る ほ ど活性であ り 、 従 っ て磁石成形体に し て放置 し てお く と 酸化に よ り 鐯びる と いう 欠点があ つ た。
さ ら に、 希土類ボ ン ド磁石の製造方法 と し て は 3 種類 の製造方法が挙げら れたが、 こ の う ち圧縮成形法が最 も 高性能な磁石を製造でき る製法であ るが樹脂 と し て熱硬 化性樹脂を使用する ために成形機に加熱硬化す る工程が 加わ る こ とか ら加熱硬化時の樹脂特性を考慮す る必要が 生 じ る こ とか ら成形性のみで樹脂を選定する こ とができ ず、 従っ て樹脂の種類や使用量や成形条件が成形性の改 善 と い う 観点のみで選定する こ とができ な い。 ま た、 熱 硬化性樹脂を使用する こ と か ら成形不良品を再生利用す る こ とができ な い と い う 間題点があ っ た。
そ こ で本発明 は こ れ ら の課題を解決する も ので、 そ の 目 的 とす る と こ ろ は高性能な希土類ボ ン ド磁石を生産性 良 く 、 提供する こ と にあ る。 ま た、 希土類ボ ン ド磁石を 磁石の使用用途に応 じた種々 の形状で提供す る と こ ろ に
Φ る 0
発明の開示
本発明 は、 希土類ボ ン ド磁石用組成物は希土類磁石粉 末 と熱可塑性樹脂からな.る希土類ボ ン ド磁石用組成物に おいて、 希土類ボ ン ド磁石用組成物中にキ レ ー ト 化剤を 0 . 1 〜 2重量%添加する。 ま た、 希土類ボ ン ド磁石用 組成物中に フ ノ ール構造を有する キ レー ト 化剤を
0 . 1 〜 2 . 0 重量%添加す る。 も し く は希土類ボ ン ド 磁石用組成物中に 1 種 も し く は 2 種以上の酸化防止剤 と キ レ ー ト 化剤を総量で 0 . 1 〜 2 重量%添加す る。 ま た、 希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂力、 ら な る希土類ボン ド磁 石用組成物において、 希土類ボ ン ド磁石用組成物中 に 1 種も しく は 2 種以上の酸化防止剤 と フ ユ ノ ー ル構造を有 す る キ レ ー ト 化剤を総量で 0 . 1 〜 2 重量%添加す る こ と を特徴 と す る 。 こ れ ら の こ と に よ っ て、 混練、 成形中 の希土類ボ ン ド磁石用 の熱的安定性を確保 し、 成形を安 定に さ せ る 。 ま た、 磁石用組成物中の磁粉体積率を増加 さ せ、 成形磁石を高性能化 さ せ る 。 さ ら に こ れ ら の こ.と に よ っ て希土類磁石粉末を不活性化 さ せ、 成形磁石の耐 食性を向上 さ せ る 。
ま た、 本発明 は希土類磁石粉末 と ポ リ ア ミ ド樹脂か ら な る 希土類ボ ン ド磁石用組成物に お いて、 希土類ボ ン ド 磁石用組成物中 に ア ミ ド基を有す る キ レ ー ト 化剤を
0 . 1 〜 2 重量%添加す る。 ま た、 希土類ポ ン ド磁石用 組成物中 に 1 種 も し く は 2 種以上の酸化防止剤と ア ミ ド 基を有す る キ レ ー ト 化剤を総量で 0 . 1 〜 2 重量%添加 す る 。 こ れ ら の こ と に よ っ て、 特に樹脂成分に ポ リ ア ミ ド樹脂を使用 し た と き の磁石用組成物の熱安定性、 成形 性を得 る こ と が可能に な る 。
ま た、 本発明 は希土類ボ ン ド磁石用組成物は希土類磁 石粉末 と 熱可塑性樹脂 (添加物を含む) か ら な る 押出成 形用 の希土類ボ ン ド磁石用組成物に お い て、 押出成形機 投入前の組成物の溶融状態に お け る 粘度 7] χ
5 kpoise^ η { ≤5 0 0 kpoise (せん断速度 2 5 s e c一1) であ り 、 かつ押出機か ら吐出 さ れた と き の組成物の粘度 0 と 7} 、 が 0 . 3 ≤ ?7 2 / ?7 t ≤ 1 0
であ る とす る。
ま た、 希土類磁石粉末 と熱可塑性樹脂 (添加物を含む) か ら な る射出成形用 の希土類ボ ン ド磁石用組成物に おい て、 射出成形機投入前の組成物の溶融状態におけ る粘度
V が
1 kpoise^ η ≤ 1 0 0 kpoise (せん断 ¾g 1 0 0 0 s e c "1) であ り 、 かつ押出機か ら吐出 された と き の組成物の粘度
W 4 と 77 3 が
0 . 3 ≤ V / ^ ≤ 5 であ る と する。 これ ら の こ と に よ つ て、 押出成形 も し く は射出成形時の成形機の ト ラ ブル等を低減 し、 安定に製 造を行な う こ とを可能にす る。
さ ら に本発明 は押出成形用磁石組成物は希土類磁石粉 末 と樹脂成分 (無機添加剤を含む) か ら な る押出成形磁 石用組成物において、 樹脂成分が融点の異な る 2 種類以 上の熱可塑性樹脂か ら な る こ と とす る。 ま た、 樹脂成分 が 2 種類以上の熱可塑性樹脂か ら な り 、 それ ら の樹脂の 融点が 1 2 0 で以上かつ、 融点差が 5 0 で以下と す る 。 ま た、 樹脂成分が融点の異な る 2 種類以上の熱可塑性樹 脂か ら な 、 そ のう ち最も分子量の低い樹脂の平均分子 量に対 し、 そ の他の樹脂の平均分子量が最 も低い樹脂の 平均分子量の 5 倍以下で i る とする。 これ ら の こ と に よ つ て、 押出成形におけ る成形性を容易に さ せ、 ま た生産 性 拡大を図る こ とを可能に さ せ る。
• ま:た、 本発明 は希土類ボ ン ド磁石の製造方法は希土類 ボ ン ド磁石の製造方法に おいて、 希土類磁石粉末 と 融点 の異な る 2 種類以上の熱可塑性樹脂 (無機添加物を含む) か ら な る 押出成形磁石用組成物を金型内で冷却固化す る 押出成形で成形す る こ と と す る 。 ま た、 希土類樹脂結合 型磁石の製造方法 に おいて、 希土類磁石粉末 と 樹脂成分 か ら な る 押出成形用磁石組成物が 2 種類以上の熱可塑性 樹脂か ら な り 、 それ ら の樹脂の融点が 1 2 0 。C以上かつ、 融点差が 5 0 で以下であ る と す る 。 こ れ ら の こ と に よ つ て、 押出成形に よ っ て高性能な磁石を生産性良 く 製造す る こ と が可能と な る 。
更に、 本発明 は希土類磁石粉末 と樹脂成分か ら な る 希 土類ボ ン ド磁石の製造方法にお いて、 樹脂成分の溶融温 度領域で圧縮成形す る こ と に よ り 、 高密度かつ高性能な 希土類ボ ン ド磁石を提供す る こ と が可能 と な る 。
図面の簡単な説明
第 1 図 は本発明 の実施例 にお いて使用 し た押出成形用 の金型構造を示す断面図であ る 。
発明を実施す る た めの最良の形態
以下、 本発明を実施例 に従い説明する 。
実施例 1 と し て、 各磁石粉末 と熱可塑性樹脂の みを混 合、 混練 し た時の混練物の状態変化につ い て示す。
実験方法 と し て は表 1 に示 し た各磁石粉末 と ポ リ ァ ミ ド樹脂 (ナイ ロ ン 1 2 ) を磁石粉末が体積率で 7 5 V 0 1 % と な る よ う に秤'量 した後に V型混合機で混合 し、 こ の 混合物 4 5 g をラ ボプラ ス ト ミ ル (東洋精器製作所製) に設置 し た ロ ー ラ ミ キサー ( R — 6 0 ) に投入 し、 温度 2 3 0 。C、 ス ク リ ュ ー回転数 l O r p mで混練を行な い 混練中の混練 ト ルク を測定 し た。 そ の時の結果を表 1 に 示す。
Figure imgf000012_0001
こ こ で、 表中の ト ルク上昇時間 Α は混練開始 1 分後の ト ルク 値に対 し、 ト ルク 値が 3倍以上にな る ま での混練 時間を示 し てい る 。
表中の結果か ら 明 らかな よ う にフ ェ ラ イ ト 磁石粉末を 使用 し た と き と希土類磁石粉末を使用 し た時では状況が 異な り 、 希土類磁石粉末を使用 した と き に は一様に ト ル ク 上昇時間 は短い。 ま た ト ル ク の経時変化 も異な っ てお り 、 フ ユ ラ イ ト 磁'石粉末を使用 し た と き に は混練開始 1 分後の ト ノレ ク 値は高 く 、 経時的に徐々 に ト ル ク 値の上昇 が見 ら れ る も の の ト ル ク 値が 3 倍以上に はな ら な い。 そ れに対 し 、 希土類磁石粉末を使用 し た に は急激に ト ル ク 値が上昇す る 。 こ れは フ ユ ラ イ ト 系磁石粉末に比べ、 希土類磁石粉末が活性であ る た め に ト ル ク 値の上昇、 す な わ ち樹脂成分の変質を起 こ さ せ る も の と 考え られ る 。
こ の現象 は樹脂成分 と し てポ リ ア ミ ド樹脂を使用 し た 場合だ けでな く 、 P P S (ポ リ フ エ 二 レ ン サルフ ア イ ド) や液晶 ポ リ マ ー 、 P E N (ポ リ エー テル二 ト リ ノレ ) 等の 熱可塑性樹脂を使用 し た場合に も 同様に起 こ る 。
VI上の結果か ら 、 希土類磁石粉末を使用 した と き に は フ ユ ラ イ ト 磁石粉末を使用 し た と き と は異な り 、 混練物 の安定性の確保が困難であ る こ と は明 ら かであ る 。
そ こ で、 次に実施例 2 と し て上記の よ う な混練物の変 化を抑え る 方法につ い て の検討を行な っ た。 そ の結果に つ い て示す。
N d - F e — B 系急冷磁石粉末 ( G M社製 M Q P - B ) と ポ リ ア ミ ド樹脂及び表 2 に示 し た各種キ レ ー ト 化剤を 磁石粉末力 7 0 V 0 1 %、 キ レ ー ト 化剤添加量を 1 . 0 w t % と な る よ う に混合 し、 こ の混合物 4 5 g を ラ ボブラ ス ト ミ ル (東洋精器製作所製) に設置 し た ロ ー ラ ミ キサ 一 ( R - 6 0 ) に投入 し、 温度 2 3 0 。C、 ' ス ク リ ュ ー 回 転数 1 0 -r p mで混練を行ない、 混練中の混練 ト ル ク を 測定 し た。 そ の時の評価結果を表 3 に示す。 表 2
Figure imgf000014_0001
こ こ で表 3 中 の ト ルク上昇時間 B と は ラ ボプラ ス ト ミ ルに よ る混練中の混練 ト ルク の変動を経時的に測定 し、 混練開始 1 分後 ト ルク 値の 1 . 5 倍の ト ルク にな る まで の時間を表わ してい る 。 こ の時間が長ければ長い ほ ど組 成物.は熱的 に安定-であ り 、 従 っ て成形を行な う こ と が容 易であ る こ と を示 し てい る。 こ の測定は各サ ン プル 6 0 分測定を行な っ てお り 、 6 0 分ま でに ト ル ク の上昇がみ ら れな 力、 つ た も の につ いて は 〉 6 0 と 示 し てあ る 。
ま た、 表中の組成物 1 9 につ いて は比較例 と し て、 キ レ 一 ト 化剤を添加 し な か っ た組成物の ト ル ク 上昇時 ^を 評
価 し た。 表 3
Figure imgf000015_0001
3 繊物 19 - 7
表 3 か ら 明 らかなよ う にキ レ ー ト 化剤を添加す る こ と によ り 、 キ レー ト 化剤の種類に よ り そ の効果にば らつ き はみ られる も の の、 キ レー ト 化剤をいれなか っ た も の に 比ベ、 ト ノレク 上昇時間は一様に長 く な つ てい る 。 こ の こ と か ら、 キ レー ト 化剤を添加する こ と に よ り 、 磁石甩組 成物の熱安定性の向上は明 らかであ り 、 従 っ て、 混練、 成形時の生産性は向上す る。 ま た、 フ ユ ノ ール構造を有 するキ レ ー ト 剤 8〜 1 0 、 1 2 を添加す る こ と に よ り 、 他のキ レ ー ト 化剤に比べそ の効果が高 く 、 よ り 有効であ る こ と は明 ら かであ る。 こ れはフ エ ノ ー ル構造に よ り 、 よ り 樹脂の酸化に よ る変質を抑え る効果に よ る も の と考 え られる。
次に実施例 3 と し て実施例 2で示 し .た よ う に混練物の 変質の抑制に有効であ っ たキ レ ー ト 化剤の添加量に よ る 影響を調べた。 そ の結果を如何に示す。
粉砕に よ り 粒度分布を平均粒径 2 0 mに調製 した N d - F e - B系急冷磁石粉末 ( G M社製 M Q P - B ) と ポ リ ア ミ ド樹脂及び表 2 に示 し た各種キ レ ー ト 化剤を 磁石粉末が 7 2 , 5 V 0 1% . キ レー ト 化剤添加量を表 4 に示 した添加量と な る よ う に混合 し、 こ の混合物 4 5 g をラ ボプラ ス ト ミ ル (東洋精器製作所製) に設置 し た 口 ー ラ ミ キサー ( R — 6 0 ) に投入 し、 温度 2 3 0 で、 ス ク リ ュ ー回転数 1 0 r p mで混練を行ない、 混練中の混 練 ト ル ク を測定 し た。 そ の時の評価結果を表 4 に示す
Figure imgf000017_0001
繊物 34 0 2. 0 >60 6. 7 組成物 35 0 2. 6 >60 4. 9 こ こ で、 表中の圧壊強度 と は各組成物 と 同 じ組成に秤 量、 混合 し 、 そ の混合物を 2 軸混練機に よ り 混練を行な い 、 混練物を作製 し、 こ の混練物を射出成形機によ り 成 形を行な い外径 1 8 m m、 内径 1 6 m m、 高さ 1 0 m m の リ ン グ磁石を作製 し、 こ の リ ン グ磁石を圧壊す る 時に 必要な荷重を圧縮試験機によ り 測定 し た。 その結果を表 中 に示 し てい る。
表 4 力、 ら 明 ら かな よ う に添加量が 0 . 1 w t %以下の 時には若干効果はみ られる も の の ト ルク 上昇時間が短 く 、 組成物の熱安定性は不十分であ っ た。 そ の ため添加量 0. 1 w t %以下の組成物につ いては成形を行な う こ と がで きず、 従っ て形成品の圧壌強度を測定する こ と がで き なか っ た。 一方、 添加量が 0 , 1 w t %以上の も の に つ いてはどれ も ト ルク 上昇時間を伸びてお り 、 成形 も可 能で ¾ つ た こ と か ら圧壊強度を行な う こ と は可能であ つ た。 し 力、 し なが ら添加量が 2 . 0 w t %以上の組成物の 成形品は一様に圧壌強度の低下がみ られる。 こ れは添加 量の増加に と も ない相対的に樹脂量が低下 し たため、 機 械的強度が低下 し た も の と考え られる。 従っ てキ レ ー ト 剤の添加量の上限値は 2 . 0 w t %が適当であ る と考え られる。
次に組成物 2 2、 2 7、 3 3 につ いては圧壊強度用サ ン プル作 に使用 し た組成物を Φ 1 0 m m の金型に投入 し、 2 3 0 で に加温 し た後、 成形圧 3 t / c m 2 かけて 温間成形を行ない、 外径 1 0 m m、 長さ 1 0 m mの 円柱 状磁石を作製 し、 こ のサ ン プルを用 いて磁気性能を測定 し た。 そ の結果を表 5 に示す
Figure imgf000019_0001
磁石 2 組成物 27 6. 49 9. 58 8. 4 5. 75 磁石 3 組成物 33 6. 51 . 58 8. 3 5. 75 表 5 か ら 明 ら かな よ う に熱的安定性が良好であ る 組成 物を用 い る こ と に よ り 、 高い磁気性能を有す る磁石を製 造す る こ と が可能 な た。 ま た、 表 5 に示 さ れてい る 磁石の理論密度は 5. 8 g / c m 3 であ り 、 こ の こ と か ら 、 温間成形に よ り 空孔の ほ と ん ど無い高密度の成形を 行な う こ と が可能であ つ
次に実施例 3 と し てキ レ ー ト 化剤 と 酸化防止剤を複合 添カ卩 し た と き の結果を以下に示す。
粉砕に よ り 粒度分布を平均粒径 2 0 m に調製 し た N d - F e - B系急冷磁石粉末 ( G M社製 M Q P - B ) と ポ V ア ミ ド樹脂及び表 2 に示 し た各種キ レ ー ト 化剤、 表 6 に示 し た酸化防止剤を磁石粉末が 7 5 , 0 V 0 1 % キ レ ー ト 化剤 と酸化防止剤の添加量を総量で 1 . 0 w t % 、 キ レ ー ト 化剤 と 酸化防止剤を等量 と な る よ う に混合 し / 0 表 6
Figure imgf000020_0001
こ の混合物 4 5 g をラ ボプラ ス ト ミ ル (東洋精器製作 所製) に設置 した ロ ーラ ミ キサー ( R — 6 0 ) に投入 し、 温度 2 3 0 で 、 ス ク リ ュ ー回転数 1 ひ r p mで混鍊を行 ない、 混鍊中の混練 ト ルク を測定 した。 そ の時の評価锆 -果を表 7 に示す。
表 7
Figure imgf000021_0001
こ で表 6 中の酸化防止剤 D はキ レ ー ト 構造を有す る 酸化防止剤で あ る 。 ま た、 表 6 中で酸化防止剤を示 し て い な い もの につ い ては酸化防止剤を いれず、 キ レ ー ト 化 剤を 1 . 0 w t %入れた と き の結果であ る。
表 7 力、 ら 明 ら かな よ う にキ レ ー ト 化剤に酸化防止剤を 添加する こ と に よ り 、 一様に ト ルク 上昇時間が長 く な り 、 組成物の熱安定性は向上 し てい る 。 これは酸化防止剤を 複合添加する こ と に よ り 、 キ レ ー ト 化剤の分散の不均一 等によ り 生 じ た樹脂の変質を酸化防止剤に よ り 反応 c 連 鎮を抑え る こ と が可能にな つ た こ と か ら 、 よ り 安定性が 向上 し た も の と考え られる。 ま た、 酸化防止剤と してフ ェ ノ ー ル構造を有する キ レ ー ト 化剤を添加する こ と に よ り 、 よ り酸化防止効果を果たす こ と が可能と な る。 以上 の結果か ら キ レー ト 化剤 (フ エ ノ ール構造を有す る も の を含む) と酸化防止剤の複合添加によ り 、 よ り 組成物を 熱的に安定化させ る こ とが可能 と な り 、 成形性が改善さ れる。
続いて実施例 4 と してキ レ ー ト 化剤と酸化防止剤の添 加量を変えた と きの結果を以下に示す。
粉碎に よ り 粒度分布を平均粒径 2 0 m に調製 し た N d - F e - B 系急冷磁石粉末 ( G M社製 M Q P - B ) と ポ リ ア ミ ド樹脂及び表 2 に示 し たキ レー ト剤、 表 6 に 示 した酸化防止剤を磁石粉末が 7 8 . 0 V 0 1 、 キ レ ー ト 化剤 と 化防止剤の添加量を総量につ いて は表 8 に示 し た よ う な量に、 キ レー ト 剤 と酸化防止剤を等量と な る よ う に混合 し、 こ の混合物 4 5 g を ラ ボプラ ス ト ミ ル (東洋精器製作所製) に設置 し た ロ ー ラ ミ キサー ( R — 6 0 ) に投入 し、 温度 2 3 0 °C 、 ス ク リ ュ ー 回転数 1 0 r p mで混練を行な い、 混練中の混練 ト ル ク を測定 し た。 そ の時の評価結果を表 8 に示す。
こ こ で、 表中の圧壊強度 と は各組成物 と 同 じ組成に秤 量、 混合 し 、 そ の混合物を 2 軸混練機に よ り 混練を行な い、 混練物を作製 し 、 こ の混練物を押出成形機に よ ^成 形を行な っ た。 こ の時の成形方法の詳細 は以下の通 り で あ る。
製造 さ れた磁石用組成物を 1 軸の押出成形機に投入 し 押出機中で溶融状態 と す る 。 こ の状態で図 1 に示 し た よ う な金型に押 し流 し 、 金型内で所望の形状に賦形 し た後、 磁石用組成物は金型先端部 (冷却部) 1 で冷却 さ れ、 固 化状態 と さ れた後に金型外 に押 し 出 さ れる。 こ こ で図 1 は金型構造の概略断面図であ り 、 シ ー ト やかわ ら形状 も し く は ブロ ッ ク 形状の成形用 の金型の構造であ る 。 図中、
1 は冷却部、 2 は磁石組成物流路、 3 は金型流路入口 、 4 は金型流路出 口 、 5 は断熱材、 6 は ヒ ー タ ー 、 7 は冷 却治具であ る 。 パイ プ形状の成形の場合に は金型中央部 流路 2 内 に マ ン ド レ ルが設置 さ れ る 。 ま た、 異方性磁石 粉末を使用す る 場合に は必要に応 じ て冷却部に軟磁性材 料を使用 し 、 冷却部に磁気回路を設置 し 、 金型流路 に磁 束を生 じ さ せ、 磁場配向を行な う 。 押 し 出 さ れた成形品 は切断機に よ り 必要な形状に切断 さ れ、 成形品 は最終形 状 と な る 。 こ こ で成形 し た磁石は外径 1 8 m m、 内径 1 6 m m の 磁石であ り 、 こ れを長さ 1 O m m に切断 して リ ン グ磁石 を作製 し た。 こ の リ ン グ磁石を圧壊する 時に必要な荷重 を圧縮試験機に よ り 測定 した。 そ の結果を表中に示 し て い る。 ま た、 表中の添加量はキ レ ー ト剤 と酸化防止剤の 総添加量を示 してい る。 ま た、 組成物 6 9 はキ レ ー Κ·化 剤のみを入れた組成物であ る。 表 8 繊物 キレート 酸 化 添加量 トルク ± 圧壌敵 側 防止剤 (wt%) 時間 (rain) (Kg)
1 U. U D b
誠物 55 7 A 0. 1 24 8. 8 繊物 56 7 A 1. 0 31 8. 6 繊物 57 7 A 2. 0 33 8. 2 繊物 58 7 A 2. 4 34 6. 4 誠物 59 9 D 0. 05 7
繊物 60 9 D 0. 1 37 8. 6 繊物 61 9 D 1. 0 46 S. 7 誠物 62 9 D 1. 9 48 8. 1 繊物 63 9 D 2. 6 46 5. 6 誠物 64 10 C 0. 05 11
繊物 65 10 C 0. 1 3S 10, 1 繊物 66 10 C 0. 5 48 9. 9 繊物 67 10 C 2. 0 >60 10. 0 繊物 68 10 C 2. 3 . >60 6. 1 組成物 69 10 2. 0 39 7. 3 表 8 か ら 明 ら かな よ う に キ レ ー ト 化剤 と 酸化防止剤の 総添加量が 0 . 1 w t %以下の時に は ト ル ク 上昇時間が 短 く 、 従 っ て組成物の熱安定性は良好ではな い o そ の た め実際に押出成形を行な つ た時 成形を行な う こ と が で き ず、 圧壊強度を図 る こ と がで き な か っ た。 総添加量 が 0 . 1 w t %以上の時には どの組成物 も ト ル ク 上昇.時 間が増加 し 、 組成物の熱安定性が増加 し た こ と を示 し て い る 。 し か し なが ら総添加量が 2 . 0 w t % を越え る と 成形品の-圧壊強度の低下力 見 ら れ る 。 こ れは添加量の増 加に よ り 相対的に樹脂量が減少 し 、 樹脂のバイ ン ド能力 が低下 し た た め と 添加剤に よ っ て は樹脂のバイ ン ド能力 を低下 さ せ る た めであ る と考え られ る 0
以上の結果か ら 、 キ レ一 ト 化剤 と 酸化防止剤の添加量 は 0 . 1 w t %以上、 2 . 0 w t %以下が望ま し い と考 え ら れ る o 表 9
Figure imgf000025_0001
ま た、 表 9 に組成物 5 6 、 6 1 、 6 7 の圧壊試験用 に 作製 し たサ ン プルの磁気性能測定結果を示す。 こ こ で作 製 し た磁石の理論密度は 6. 1 2 g Z c m 3 であ る。 表 9 力、 ら 明 ら かな よ う に熱安定性の向上 した組成物を 用 いて成形する こ と によ り 、 高密度かつ高性能な磁石を 製造す る こ とが可能と な っ た。
更に こ れ ら の磁石を 6 0 °C X 9 5 %恒温.恒湿槽に静置 し、 耐食性試験を行な っ た。 比較例 と し て従来の圧縮成 形法で同 じ形状に成形 した磁石 も試験を行な つ た。
試験結果と し て は従来の圧縮成形磁石は 1 0 0時間で 発鐯が見 られたの に対 し、 本発明の磁石は 5 0 0時間ま で発锖がみ られなかっ た。 こ の結果か ら磁石中にキ レ一 ト 化剤が含ま れる こ と及び磁石中に空孔が少ない こ と に よ っ て耐食性は向上する。
次に実施例 5 と して各種樹脂を用 いた と き の本発明の 評価結果を以下に示す。
粉砕に よ り 粒度分布を平均粒径 2 0 p mに調製 し た N d - F e - B系急冷磁石粉末 ( G M社製 M Q P — B ) と表 7 に示 した樹脂及び表 2 に示 し たキ レー小 剤、 表 6 に示 した酸化防止剤を磁石粉末が 7 5. 0 V 0 1 % キ レ 一 ト 化剤、 も し く はキ レ ー ト化剤 と酸化防止剤の添加量 を 1 . 0 w t % に、 キ レー ト 化剤と酸化防止剤の複合添 加の時に は等量と な る よ う に混合 し、 . こ の混合物 4 5 g をラ ボプラ ス ト ミ ル (東洋精器製作所製) に設置 し た 口 — ラ ミ キサー ( R — 6 0 ) に投入 し、 温度 2 8 0 で、 ス ク リ ユ ー 回転数 1 0 r p mで混練を行ない、 混練中の混 練 ト ル ク を測定 し た。 そ の時の評価結果を表 1 0 に示す 表 10
Figure imgf000027_0001
こ こ で表中の P P S 、 P E N、 P A 6 はそ れぞれポ リ フ エ 二 レ ン サ ノレ フ ア イ ド 、 ポ リ エ ー テ ル二 ト リ ノレ 、 ポ リ ア ミ ド - 6 (ナイ ロ ン 6 ) を示 し てい る。
表か ら 明 ら かな よ う にキ レ ー ト 化剤 も し く はキ レ ー ト 化剤 と酸化防止剤の複合添加を行な わな か つ た も の に比 ベ、 添加 し た も の の方が一様に ト ル ク 上昇時間 に増加が み ら れ る。 こ の こ と か ら 、 各樹脂につ いて効果に程度差 はあ る も の の熱安定性を増加 さ せ る こ と は可能であ る 。 ま た、 ポ リ ア ミ ド樹脂にア ミ ド基を有する キ レ ー ト 化剤 1 0 を添加す る こ と によ り 他の樹脂 と の組合せに比べ、 熱安定性を増加させる こ とが可能であ っ た。
実施例 6 と し て磁石粉末と して S m — C o 系磁石粉末 を使用 し た と き の結果を示す。
合金組成が -
Sm (C o0 672 r eo.22C U0.08Z Γ 0.028 8.35
と な る よ う に溶解 * 铸造 した磁石合金を熱処理 し た後に 粉砕 し、 平均粒径約 2 0 mの S m — C o 系磁石粉末を 得た。 こ の磁石粉末と ポ リ ア ミ ド樹脂及び表 2 に示 し た キ レー ト 化剤 と表 6 に示 した酸化防止剤を磁粉体積率 8 0 . 0 V 0 1 %、 添加剤の添加量 1 . 0 w t %、 キ レ 一 ト化剤 と酸化防止剤を複合添加した と き に は等量にな る よ う に秤量 し混合 し た。 こ の混合物 4 5 g をラ ボブラ ス ト ミ ノレ (東洋精器製作所製) に設置 し た ロ ー ラ ミ キサー ( R — 6 0 ) に投入 し、 温度 2 3 0 °C、 ス ク リ ュ ー 回転 数 1 0 r p mで混練を行な い、 混練中の混練 ト ル ク を測 定 した。 そ の時の評価結果を表 1 1 に示す。
繊物 キレ一トイ!^ 酸化防止剤 トルク上昇
組成物 82 7 一 3 7 組成物 8 3 7 D > 6 0 組成物 84 7 9 繊物 8 5 1 0 > 6 G 組成物 8 6 1 0 C 〉6 0 組成物 8 7 1 3 表 1 1 力、 ら 明 ら かな よ う に磁石粉末 と し て S m — C o 系磁石粉末を使用 し た場合に も キ レ ー ト 化剤 も し く は キ レ ー ト 化剤 と 酸化防止剤の複合添加を行な う こ と に よ り 添加 し な い も の に比ベ、 組成物の熱安定性を向上さ せ る こ と が可能であ り 、 従 っ て こ の組成物を使用す る こ と に よ り 容易 に成形を行な う こ と が可能 と な る。
実施例 7 と し て磁石粉末の体積率に よ る 影響を調べた 粉砕に よ り 粒度分布を平均粒径 2 0 m に調製 し た N d — F e — B 系急冷磁石粉末 ( G M社製 M Q P - B ) と ポ リ ア ミ ド樹脂及び表 2 に示 し た キ レ ー ト 剤、 表 6 に 示 し た酸化防止剤をキ レ ー ト 化剤、 も し く はキ レ ー ト 化 剤 と 酸化防止剤の添加量を 1 , 0 w t % に、 キ レ ー ト 剤 と 酸化防止剤の複合添加の時に は等量 と な る よ う に し 、 各種磁粉体積率の混合物を作製 し 、 こ の混合物を 2 軸押 出機に投入 し混練物を作製 し た。 こ の混練物を押出成形 機に投入 し ø 1 8 X 0 1 6 のパイ プ磁石の作製を行な た。 こ の時、 各組成でどこ ま で磁粉体積率を上げて成形 がで き る かを調査 し た。 そ の時の結果を表 1 2 に示す。 表 1 2
Figure imgf000030_0001
表か ら 明 ら かな よ う に添加剤を入れてい な い組成の場 合に は 5 0 V 0 1 %まで し か成形で き な いの に対 し他の組 成につ いては一様に 7 5 V 0 1 %以上の高体積率化を図 る こ とが可能であ り 、 従っ て高性能な磁石を成形す る こ と が可能であ る。
次に組成 5 及び 6、 7 につ い ては最大磁粉体積率の組 成物で磁気性能を測定 し た。 その結果を表 1 3 に示す。 表 13
Figure imgf000031_0001
( :) 内値:空孔率 (%) 表か ら 明 ら かな よ う に本発明の組成物を用 い る こ と に よ り 高性能かつ高密度の磁石を成形す る こ と が可能 と な 更に こ れ ら の磁石を 6 0 °C x 9 5 %恒温恒湿槽に静置 し 、 耐食性試験を行な っ た。 比較例 と し て従来の圧縮成 形法で同 じ形状に成形 し た磁石 も試験を行な っ た。
試験結果 と し て は従来の圧縮成形磁石は 1 0 0 時間で 発鲭が見 ら れた の に対 し 、 本発明 の磁石は 5 0 0 時間ま で発鲭がみ ら れな か っ た。 こ の結果か ら 磁石中 に キ レ ー ト 化剤が含ま れる こ と に よ つ て耐食性は向上す る 。
次に実施例 8 と し て磁粉体積率及び添加剤量等を変え る こ と に よ り 組成物の物性を変え た と き の押出成形性等 につ いて調べた。 そ の結果を以下に示す。
N d - F e - B 系急冷磁石粉末 ( G M社製 M Q P - B ) と ポ リ ア ミ ド樹脂及びキ レ ー ト 化剤 1 0 、 酸化防止剤 C 及び滑剤を所望の量比にな る よ う に秤量 し、 こ れ ら を混 合 し た後に 2 軸の押出機に投入 して 2 3 0 でで混練を行 な い、 各種の組成物を作製 し た。 こ の時、 磁石粉末の体 積率を変えて各種の粘度の組成物を作製 し た。 こ れ ら の 組成物は 1 軸押出機に投入 し て 2 3 0 2 7 0 でで押出 成形を行ない成形性の評価を行な つ た。 成形性の評価は 外径 1 0 m m、 内径 8 m m のノヾイ ブ磁石を 1 0 時間以 上の成形ができ る か否かで評価を行な っ た。 ま た成形機 投入前と押出成形機か ら狎 し 出された後の組成物をキヤ ビラ リ 一 レオメ 一 夕一で粘度測定を行な っ た。 こ の時の 前者の粘度を ?7 ェ 、 後者の それを V とす る。 こ の粘度 の測定条件は温度 2 3 0 で、 せん断速度 2 5 s e c _ 1で め っ た 0 れら の評価結果を表 1 4 に示す。 表 14
Figure imgf000032_0001
表 1 4 か ら明 ら かな よ う に組成物の粘度が 5 0 0 kpoi se以上の時に は押出成形を行な う こ と がで き な い。 組成物の粘度が 5 0 0 kpo i s e以下で且つ粘度比が 1 0 以 下の時に は成形を行な う こ と が可能であ っ た。 こ れ ら の 結果か ら 押出成形時の粘度の上限値は 5 0 0 kpoiseであ る 表 15
Figure imgf000033_0001
ま た 、 成形可能であ っ た組成物 9 2 、 9 3 の成形品を
V S M に よ り 磁気性能を測定 し た。 そ の結果を表 1 5 に 示す。
表か ら 明 ら かな よ う に本発明の範囲 に組成物の物性を 抑え る こ と に よ り 高性能な磁石を得 る こ と が可能 と な つ た。
次に R — F e — B 系磁石粉末 と ポ リ ア ミ ド樹脂及びキ レ ー 卜 化剤 1 0 と 酸化防止剤 C 、 滑剤か ら な る 組成物の 添加剤量を変え て組成物の粘度を変え た と き の各種評価 結果を表 2 に示す。 こ の時磁石粉末の体積率 は 6 0 % に 固定 し て各種組成物を作製 し た。 成形性につ い て は どの 組成物 も 問題な く 成形可能であ っ た。 表 16
Figure imgf000034_0001
こ こ で表中の圧壊強度は成形 し た ø 1 0 X 0 8 の リ ン グ磁石を 1 0 m m に切断 し た も のを圧壊 し た時の強度を 示 し てい る 。 表 1 6 力、 ら 明 ら かな よ う に組成物の粘度が
5 kpo i seii ~ の時には成形性に は問題無い も の の成形品 の機械的強度が低下 してい る。 こ の こ とか ら、 押出成形 用 の組成物の粘度の下限は 5 kpoiseで.あ る。
更に N d — F e 一 B 系磁石粉末と ナイ 口 ン 1 2 及びキ レ ー ト 化剤 1 0 、 酸化防止剤 C 、 滑剤か ら な る組成物中 の酸化防止剤の添加量を変えて、 成形機投入前の組成物 の粘度 ?? i と押出成形機か ら吐出 された後の組成物の粘 度 J? 0 の比を変えた組成物の成形性、 圧壊強度の評価を -ΓΓな つ ' た。 の時磁石粉末の体積率は 6 7 %であ っ た。 そ の結菜 表 1 7 に示す。 こ の時の評価方法は実施例 8 と 同様であ る 表 1 7
Figure imgf000035_0001
表 1 7 に示 されてい る よ う に粘度比 " 2 / η { が 1 0 よ り 大き い と き に は成形機中での組成物の変質に よ り 成 形を行な う こ と が困難 と な る 。 1 0 以下の時に は 1 0 時 間以上の成形が可能 と な り 、 こ の こ と から成形可能範囲 の上限は 1 0 であ る 。 一方、 粘度比が 0 . 3 以下の時に は 1 0 時間以上の安定成形を行な う 事は可能であ る が機 械的強度は 0 . 3 以上の組成物の約半分 と な り 、 強度の 低下が見 ら れ る 。 こ の こ と か ら粘度比は機械的強度を確 保す る た め に は 0 . 3 以上必要 と な る 。
次に実施例 9 と し て実施例 8 と 同様な実験を射出成形 につ い て 査 し た o
N d - F e 一 B 系急冷磁石粉末 ( G Μ社製 M Q Ρ - Β ) と ポ リ ア ミ ド樹脂及びキ レ ー ト 化剤 1 0 、 酸化防止剤 (: 、 滑剤を所望の量比にな る よ う に秤量 し、 こ れ ら を混合 し た後に 2 軸の押出機に投入 し て 2 3 0 でで混練を行な い 各種の組成物を作製 し た。 こ の時、 磁石粉末の体積率を 変えて各種の粘度の組成物を作製 し た。 これ ら の組成物 は射出成形機に投入 し て 2 5 0〜 3 0 0 でで射出成形を 行ない成形性の評価を行な つ た。 成形性の評価は組成物 の リ サ イ ク ル性で評価を行な つ o 成形 し た磁石形状は 外径 R 4 . 6 m m、 内径 r 3 . 6 m m、 円周角 1 1 5 ° 長 さ 1 0 m m の力、わ ら磁石でめ っ た o ま た成形機投入前 と射出成形機から吐出 された後の組成物をキ ヤ ピラ リ ー レオ メ 一 夕 一で粘度測定を行な っ た。 こ の時の前者の粘 度を 3 、 後者の それを ? 7 4 とする。 こ の粘度の測定条 件は温度 2 5 0 で、 せん断速度 1 0 0 0 s e c一1であ つ た。 こ れ ら の評価結果を表 1 8 に示す。 表 1 8
Figure imgf000036_0001
表 1 8 力、 ら 明 ら かなよ う に組成物の粘度が 1 0 0 kpoise以上の時に は射出成形を行な う こ と がで き な い。 組成物の粘度が 1 0 0 kpoi se以下で且つ粘度比が 5以下 の時に は成形を行な う こ と が可能であ っ た。 こ れは 1 0 O kpoise以上の時に は組成物の流動性が悪 く な り 、 金型へ射出す る こ と ができ な い た めであ る .0 こ れ ら の結 果か ら射出成形時の粘度の上限値は 1 0 0 kpo i s eである 表 19
Figure imgf000037_0001
ま た、 成形可能であ っ た組成物 1 0 9、 1 1 0 の成形 口 を V S Mに よ り 磁気性能を測定 し た。 そ の結果を表 9 に示す。
表か ら 明 ら かな よ う に.本発明の範囲 に組成物の物性を 抑え る こ と に よ り 高性能な磁石を得 る こ と が可能 と な つ た o
次に R — F e — B系磁石粉末 と ポ リ ア ミ ド樹脂及びキ レ一 ト 化剤 1 0 、 酸化防止剤 C 、 滑剤か ら な る 組成物の 加剤量を変え て組成物の粘度を変え た と き の各種評価 果を表 2 0 に示す。 こ の時磁石粉末の体積率は 6 0 % 固定 し て各種組成物を作製 し た。 成形性につ い て は ど の組成物 も 問題な く 成形可能であ つ た。 表 20
Figure imgf000038_0001
こ こ で表中の圧壌強度は成形 し た ø 1 0 X ø 8 X t 1 0 の リ ン グ磁石を圧壌 した時の強度を示 してい る。 表 2 0 か ら 明 ら かな よ う に組成物の粘度が 1 kpoise以下 の時に は成形性に は問題無い も の の成形品の機械的強度 が低下 してい る。 こ の こ とか ら 、 射出成形用 の組成物の 粘度の下限は 1 kpo i s eであ る。
更に N d — F e — B 系磁石粉末 と ナイ ロ ン 1 2 及びキ レ ー ト 化剤 1 0 、 酸化防止剤 C、 滑剤か ら な る組成物中 の酸化防止剤の添加量を変えて、 成形機投入前の組成物 の粘度 ?7 。 と成形機か ら吐出 された後の組成物の粘度 /7 4 の比を変え た組成物の成形性、 圧壊強度の評価を行 な っ た。 こ の時磁石粉末の体積率は 7 0 %であ っ た。 そ の結果を表 2 1 に示す。 こ の時の評価方法は実施例 8 と 同様であ る。 表 2
Figure imgf000039_0001
表 2 1 に示 さ れてい る よ つ に粘度比 ?? 4 / 7} が 5 よ り 大 き い と き に は成形機中での組成物の変質に よ り 成形 を行な う こ と が困難 と な る 。 5 以下の時に は 1 0 回以上 の リ サイ ク ルが可能 とな り 、 こ の こ と 力、 ら成形可能範囲 の上限は 5 であ る 0 —方、 粘度比が 0 . 3 以下の時に は 1 0 回以上の リ サイ ク ル成形を行な う 事は可能であ る が 機械的強度は 0 , 3 以上の組成物の約半分 と な り 、 強度 の低下が見 ら れ る。 の こ と か ら粘度比は機械的強度を 確保す る た め に は 0 . 3 以上必要 と な る 。
次に実施例 1 0 と し て実施例 9 と 同様な実験を磁石粉 末及び樹脂成分を変え た と き の影響につ い て調査 し 7 0 実施例 6 で使用 し た S m - C o 系磁石粉末 と 液晶ポ リ マ ー及びキ レ 一 ト 化剤 1 0 、 酸化防止剤 、 滑剤を所望 の量比に な る よ う に秤虽 し 、 こ れ ら を混合 し た後に 2 軸 の押出機に投入 し て 2 8 0 °C で混練を行な い、 各種の組 成物を作製 し た。 こ の時、 磁石粉末の体積率を変えて各 種の粘度の組成物 'を作製 し た。 こ れら の組成物は射出成 形機に投入 して 2 8 0 〜 3 3 0 でで射出成形を行な い成 形性の評価を行な つ た。 成形性の評価は組成物の リ サイ ク ル性で評価を行な つ た。 成形 し た磁石形状は外径 R 4. 6 m m、 内 ¾ r 3, 6 m m、 円周角 1 1 5。 、 長さ 1 0 m mの力、わ ら磁石であ っ た。 ま た成形機投人前と射 出成形機か ら吐出 さ れた後の組成物をキヤ ピラ リ ー レオ メ タ一で粘度測定を行な つ た。 こ の時の前者の粘度を
71 3 、 後者のそれを とする。 こ の粘度の測定条件は 温度 3 2 0 で、 せん断速度 1 0 ひ 0 s e c 1であ つ こ れ ら の評価結果を表 2 2 に示す。 表 22
Figure imgf000040_0001
表 1 8力、 ら 明 らかな よ う に組成物の粘度が 1 0 0 kpoise以上の時には射出成形を行な う こ と がで き な い。 組成物の粘度が 1 0 0 kpoise以下で且つ粘度比が 5以下 の時に は成形を行な う こ と が可能であ っ た。 こ れは
1 0 0 kpoise以上-の時に は組成物の流動性が悪 く な り 、 金型へ射出する こ と がで き な い た めであ る 。 こ れ ら の結 果か ら射出成形時の粘度の上限値は 1 0 0 kpoiseであ る 次に S m — C 0 系磁石粉末 と 液晶 ポ リ マ ー及びキ レ ー ト 化剤 1 0 、 酸化防止剤 C 、 滑剤か ら な る 組成物の添加 剤量を変え て組成物の粘度を変え た と き の各種評価結果 を表 2 3 に示す。 こ の時磁石粉末の体積率は 6 0 % に 固 定 し て各種組成物を作製 し た。 成形性につ い て は どの組 成物 も 問題な く 成形可能であ っ た。 表 23
Figure imgf000041_0001
こ こ で表中の圧壊強度は成形 し た 0 1 0 X 8 X t 1 0 の リ ン グ磁石を圧壊 し た時の強度を示 し てい る 。 表 2 3 か ら 明 ら かなよ う に組成物の粘度力 1 kpoise以下 の時に は成形性に は問題無い も の の成形品の機械的強度 が低下 し て い る 。 こ の こ と か ら 、 射出成形用 の組成物の 粘度の下限は 1 kpoiseであ る。 更に S m — C o 系磁石粉末 と 液晶ポ リ マー (商標ぺク ト ラ 、 ポ リ ブラ ス チ ッ ク 社製) 及びキ レー小化剤 1 0 、 酸化防止剤 (: 、 滑剤か ら な る組成物中の添加剤の添加量 を変えて、 成形機投入前の組成物の粘度 ?7 3 と成形機か ら 出 された後の組成物の粘度 77 4 の比を変えた組成物 の成形性、 圧壊強度の評価'を行'な つ た。 こ の時磁石粉末 の体積率は 7 0 %であ っ た。 そ の結果を表 2 4 に示す。 こ の時の評価方法は実施例 8 と 同.様であ る 。 表 24
Figure imgf000042_0001
表 2 4 に示 さ れてい る よ う に粘度比 ?7 4 / V 3 が 5 よ り 大 き い と き に は成形機中での組成物の変質に よ り 成形 を行な う こ とが困難と な る 。 5 以下の時に は 1 0 回以上 の リ サイ ク ルが可能と な り 、 こ の.こ と か ら成形可能範囲 の上限は 5 であ る 。 一方、 粘度比が 0 . 3 以下の時に は 1 0 回以上の リ サイ ク ル成形を行な う 事は可能であ る が 機械的強度は 0 . 3以上の組成物の約半分 と な り 、 強度 の低下が見 られ る 。 こ の こ と か ら粘度比は機械的強度を 確保す る た め に は 0 . 3以上必要 と な る。
実施例 8、 9、 1 0 で得 ら れた結果 は樹脂成分 と し て P P S や P E N等の樹脂を使用 し た と き に も 同様な結果 が得 ら れ る 。 ま た、 実施例 9 、 1 0 か ら磁石粉末 と して 希土類磁石粉末を使用 し た と き に も 同様な結果が得 ら れ る o
次に実施例 1 1 に押出成形に お け る 樹脂の影響につ い て調べた。
N d — F e — B 系磁石粉末 ( G M社製 M Q P — B粉末) と 表 2 5 に示 し た各種の樹脂成分にキ レ ー ト 化剤 1 0 を l w t %を加え、 磁粉体積率 7 5 v o l% と な る よ う に混 合物を調製し た。 こ の混合物を混練 し た後に押出成形機 に投入 し成形実験を実施 し た。
こ こ で表 2 5 中の樹脂中の成分比は樹脂成分全体を体 積比で 1 0 0 と し た時の各樹脂の割合を示 し た も のであ る 。 成形実験につ い て、 成形 し た磁石の形状は外径 1 8 m m、 内径 1 6 m mのパイ プ形状であ り 、 冷却部の長 さ は 2 0 m m と し た。
こ の時の実験結果を表 2 6 に示す。 こ こ で、 表中の成 形可能冷却部温度 と は成形実験を行な つ た と き に成形品 形状が維持 さ れかつ そ の形状で金型か ら成形品が押 し 出 さ れ、 成形を行な う こ と がで き た と き の冷却部温度の範 囲を示 してい る 。 こ の温度範囲が広い ほ ど成形を行な う こ とが容易であ る こ と を示す。 ま た、 表中の押出速度は 成形可能であ っ た最大の成形速度を示 し てい る。 ま た、 押出成形性につ いては成形可能な条件への設定を行な う こ と の難易度及び成形の安定性を示 してい る。
表 25 樹脂成分 樹脂中の成分
比 (vol!¾) 樹脂 1 ナイロン 12Zナイロン 11 50/50
樹脂 2 ナイ口ン 12 ナイ口ン 6 50/50
樹脂 3 ナイ口ン 12Zナイ口ン 11Zナイ口ン 6 40/80/30
樹脂 4 ナイロン 12Zナイロン 6- 12 (コポリマー) 50/50
樹脂 5 P P S Z液晶ポリマー ' 50/50
樹脂 6 ナイロン 1 2 100
樹脂 7 ナイロン 6 100
樹脂 8 P P S 100
表 2 6
Figure imgf000045_0001
注 〇:成形 好、△:成形難、 X:成形不可 表 2 6 か ら 明 ら かな よ う に 1 種類の樹脂だけ用 い た成 形 6 、 7 、 8 に つ い て は どれ も 成形可能温度範囲が 2 で 以下 と狭 く 、 そ の た め成形を行な う こ と が困難であ り 、 ま た押出速度を上げ る こ と も困難であ っ た。 一方、 2 種 類以上の樹脂を用 い た場合に は成形可能温度範囲が約 1 0 。C前後 と 広 く な り 、 こ の こ と 力、 ら成形を行な う こ と が容易 と な り 、 ま た押出速度を向上 さ せ る こ と も可能 と
7よ つ■た 0
以上の結果か ら 、 押出成形用磁石組成物中の樹脂成分 の融点の異な る 2 種類以上の樹脂を用 い る こ と に よ り 、 成形性の 向上及び成形速度の 向上を図 る こ と が可能 と な つ た
次に混合する樹脂の融点差の影響を調査し た
基本組成が
Sm (Co0 672 F eo.22C uO,08Z Γ0.028 ) 8.35
と な る よ う に各種原料を抨量 し、 溶解 · 铸造 し 合金を 熱処理 し た後に粉砕 し、 平均粒径を約 2 0 # m し た磁 石粉末 と表 2 7 に示 し た樹脂成分及び可塑剤を磁粉体積 率が 7 0 V 0 1 %と な る よ う に混合 し、 こ の混合物を混練 し て磁石組成物を作製 した。 こ こ で表 2 7 中に は混合 し た各種樹脂の融点及び融点差を示 してい る。 ま 、 混合 した樹脂の混合比はすべて P P S 、 ナイ ロ ン 1 2が全樹 脂成分の 7 0 % と なるよ う に混合 した。 表 27 樹脂 成 分
下段数字:各樹脂の融点 CC) CO 樹脂 9 PPSZナイロン 66 30
(290) (260)
樹脂 10 P P S Zポリエーテル二トリル (PEN) 50
(290) (340)
樹脂 11 PPSZナイロン 6 70
(290) (220)
樹脂 12 ナイロン 12 ナイロン 6 40
(180) (220)
樹脂 13 ナイ口ン 12Zナイ口ン 6-12 (コポリマー) 40
(180) (140)
樹脂 14 ナイロン 12/ナイロン 66 80
(180) (260) 表 2 7 に示 し た樹脂か ら な る 各磁石組成物を押出成形 機に投入 し 、 押出成形実験を実施 し た。 そ の時の結果を 表 2 8 に示す。 こ の時成形 し た磁石の形状は R 5 . 0 X r 4 . 0 X 1 1 5 。 の ア ー ク 形状の磁石であ り 、 冷却部 の長 さ は 1 5 m m と し た。 表 28
Figure imgf000047_0001
注 〇:成形 好、△:成,、 X:成形不可 表 2 8 か ら 明 ら かな よ う に融点差が 5 0 で以下であ る 樹脂 9、 1 0、 1 2、 1 3 を使用 し て成形実験を行な つ た時に は成形温度範囲 も約 1 0 C ほ どあ る た め成形が容 易で高速成形を行な う こ と も可能であ っ た。 し 力、 し なが ら 融点差が 5 0 C よ り 大 き な樹脂成分を使用 し た成形 1 0、 1 4 の時に は押出成形は可能であ るが成形温度範 囲が狭 く 、 ま た高速成形を行な う こ と も で き ず、 押出速 度は遅い。 ま た、 こ の成形条件 に調整す る こ と が困難で あ り 、 さ ら に調整後 も成形に安定性がな く 、 量産化は困 難であ る。
以上の結果か ら 、 混合する樹脂の融点差は 5 0 で以下 が望ま し い こ と は明 ら力、であ る 。
次に使用する樹脂の融点の影響につ い て調べた。
N d - F e - B 系磁石粉末 ( G M社製 M Q P - B 粉末) と樹脂成分及び酸化防止剤を磁石粉末の体積率が 8 0 v o l% と な る よ う に秤量 し た後、 混合 * 混練 して磁石組 成物を作製 し た。 こ の時、 樹脂成分と し ては融点 1 5 0 。C の ナイ ロ ン 6 — 1 2 コ ポ リ マ ー (ナイ ロ ン 6、 2 5 % ) を全樹脂成分中の 6 0 %、 残 り 4 0 %を表 5 に示 し た よ う なモ ノ マ ーの比率等を変え る こ と によ り 得 ら れた各種 融点のナイ ロ ン 6 — 1 2 コ ポ リ マー と し、 こ れ らの樹脂 の混合物と した。 これ ら の磁石組成物を押出機に投入 し 押出成形を行な い、 外径 2 0 m m、 内径 1 7 m m のパイ プ形状を成形 し た。 こ の時の成形品の寸法ば らつ き は外 径で ± 2 Z 1 0 0 m mであ っ た。 こ の磁石を長 さ 1 0 m m に切断 し た後に温度 1 2 0 で の恒温槽に 5 0 0 時間 投人し、 投入後の成形品の外径寸法ば らつ き を測定 し た。 そ の結果を表 2 9 に示す。 表 29
Figure imgf000049_0001
表 2 9 力、 ら 明 ら かな よ う に混合 し た コ ポ リ マ ー の融点 が低 く な る につれて 1 2 0 で に 5 0 0時間投入 し た後の 磁石の寸法ば らつ き が増加 し て い る 。 こ れは融点の低い 樹脂を混合 し た成形品は高温化で低融点樹脂成分が溶解 し成形品の変形が生 じ る ため、 そ の結果寸法ば ら つ き が 増加す る 0 — ¾x に磁石成形品 に求め られ る 特性は耐熱性 1 2 0 °c、 寸法精度は ± 5 Z 1 0 0 m m程度であ り 、 融 点が 1 2 0 。C よ り 低い樹脂を混合 し た場合 に は要求寸法 精度は維持す る こ と は困難であ っ た。
以上の結果か ら混合す る樹脂の融点は 1 2 0 で以上が 望 ま し い o
ま た 、 使用す る 樹脂の分子量影響につ い て調査 し た。
S m 一 C o 系磁石粉末 と 数平均分子量が 1 2 0 0 0 で あ る ナ ィ D ン 1 2 を全樹脂成分の 5 0 v o l%含有 し た樹 脂成分及び可塑剤か ら な り 、 磁粉体積率が 7 2 . 5 V 0 1 % と な る よ う に混合 し 、 こ れを混練 し て磁石組成物を作 製 し た。 こ の時残 り の 5 0 %の樹脂成分は表 6 に示 し た よ う な各種分子量の ナイ ロ ン 6 を用 いた。 こ れ ら の磁石 組成物を押出機に投入 し て押出成形を行な い成形性の調 査を行な っ た。 そ の結果を表 3 0 に示す。 こ の時成形 し た磁石の形状は外径 3 0 m m、 内径 2 7 m mのパイ プ磁 石であ っ た。 こ こ で表中の連続成形時間 と は押出成形開 始時に成形条件を設定 した後に無調整で何時間連続成形 が可能であ つ たかを示 してい る 。 表 3 0
Figure imgf000050_0001
表力、 ら 明 らかな よ う にナイ ロ ン 6 の分子量が
5 5 0 0 0 以下の時に は量産可能な連続成形時間の 目安 であ る 8 時間以上の成形が可能であ る が分子量
6 5 0 0 0 の時には 8時間以上の成形がで きてい な い。 これは分子量の異な る樹脂を混合する と混練に よ る樹脂 成分の分散が不十分と な り 、 磁石組成物の均一性が低下 す る 。 そ の結果成形時に押出速度の ば ら つ き が生じ、 こ れが成形条件の変化を引 き起 こ し成形中の吐出 し の停止 を起 こ させ.る 。 こ-れに よ り 連続成形がで き な く な る と 考 れ る £>
以上の結果か ら 、 混合す る 樹脂の分子量差が低い樹脂 の平均分子量に対 し 、 5 倍以下が連続 形に は良好であ る こ と は明 ら かであ る 。 - 上記の押出成形の製造方法 は実施例 4 で示 し た よ う な 金型内での冷却固化成形であ り 、 以下に比較例 と し て一 般的な樹脂の押出成形法でボ ン ド磁石を作製 し た と き の 結果を以下 に示す。
N d - F e - B 系磁石粉末 ( G M社製 M Q P - B 粉末) と 樹脂 4 及び酸化防止剤か ら な り 、 磁粉体積率が 7 0
V 0 1 %と な る よ う に秤量 し 、 混合 · 混練を行な い、 磁石 組成物を作製 し た。 こ の磁石組成物を押出機に投入 し て 押出成形を行な っ た。 こ の時金型内で所望の形状に賦形 し た後に先端冷却部で は冷却せず、 賦形 さ れた だけの状 態で吐出 さ せた。 こ の吐出物を押出機の前方に設置 し た 引取機で引 き 取 り なが ら サイ ジ ン グダイ に導入 し、 そ こ で最終形状に調整 し なが ら冷却を行な う 成形を行な つ た。 こ の時の成形磁石形状は外径 1 8 m m、 内径 1 6 m m を 目標 と した。
そ の結果、 吐出物を金型か ら サイ ジ ン グダイ に導入す る 間 に切れて し ま い成形を行な う こ と がで き ず、 た ま に で き た に し て も す ぐ に き れて安定に成形を行な う こ と は で き なかっ た。
ま た、 S m — C o 系磁石粉末 (平均粒径約 2 0 m ) と樹脂 1 2 及び可塑剤か ら な り 、 磁粉体積率が 7 5 V 0 1 % と な る よ う に秤量 し、 混合 · 混練を行ない、 磁石組成 物を作製 し た。 こ の磁石組成物を押出機に投入 し て押出 成形を行な っ た。 こ の時金型内で所望の形状に賦形 し た 後に先端冷却部では冷却せず、 賦形さ れただけの状態で 吐出 ざせた。 こ の吐出物を押出機の前方に設置 し た弓 j取 機で引 き取 り なが らサイ ジ ン グダイ に導入 し 、 そ こで最 終形状に調整 し なが ら冷却を行な う成形を行な っ た。 こ の時の成形磁石形状は R 5 . 0 X r 4 . 0 X 1 1 5 ° の かわ ら形状を目標と し た。
そ の結果、 吐出物を金型か らサイ ジ ン グダイ に導入す る 間に切れてし ま い成形を行な う こ とができず、 た ま に で き た に し て もす ぐ に きれて安定に成形を行な う こ と は でき な力、 つ た。
更に S m — C o 系磁石粉末 (平均粒径約 2 0 /i m ) と 成形 1 5 で使用 し た樹脂及び可塑剤か ら な り 、 磁粉体積 率が 7 2 . 5 V 0 1 % と な る よ う に秤量 し、 混合 · 混練を 行な い、 磁石組成物を作製 し た。 こ の磁石組成物を押出 機に投入 し て押出成形を行な っ た。 こ の時金型内で所望 の形状に賦形 した後に先端冷却部では冷却せず、 賦形さ れただけの状態で吐出 させた。 こ の吐出物を押出機の前 方に設置 した引取機で引 き取 り なが ら サイ ジ ン グダイ に 導入 し 、 そ こ で最終形状に調整 し なが ら 冷却を行な う 成 形を行な っ た。 こ の時の成形磁石形状は外径 3 0 m m、 内径 2 7 m m のパイ プ形状を 目標 と し た。
そ の結果、 吐出物を金型か ら サ イ ジ ン グダイ に導入す る 間 に切れて し ま い成形を行な う こ と がで き ず、 た ま に で き た に し て も す ぐ に き れて安定に成形を行な う こ と は で き な 力、 つ た。
次に希土類ボ ン ド磁石の製造方法 と し て温間圧縮成形 に つ い で の調査を行な っ た。 そ の結果を下記に示す。
N d — F e — B 系磁石粉末 と ポ リ ア ミ ド樹脂及びキ レ 一 ト 化剤 9 、 酸化防止剤 D を磁粉体積率が 7 8 . 0 V 0 1 % と な る よ う に秤量 し て混合 し 、 こ の混合物を K C K 混 練機に よ り 混練を し 、 磁石用組成物を作製 し た。 こ の組 成物を樹脂の溶融温度以上の 2 2 0 で に加熱 し た金型に 投入 し 、 成形圧 3 t / c m 2 で温間圧縮成形を行な っ た。 こ の時の成形品形状 は外径 2 0 m m、 内径 1 7 m m 、 長 さ 2 O m m の リ ン グ磁石であ っ た。 こ の磁石を磁石 1 6 と する
ま た、 比較例 と し て混合物を混練 し な いで成形を行な い磁石を作製 し た。 こ の磁石を磁石 1 7 と す る 。 ま た、 従来の圧縮成形法に よ り ボ ン ド磁石を作製 し た。 こ の磁 石を磁石 1 8 と す る 。 こ の磁石 1 8 につ い て は樹脂成分 と し てエ ポ キ シ榭脂 1 . 5 w t % を使用 し た。 こ れ ら の 磁石の磁気性能及び成形品密度、 成形品内の密度ば ら つ き 、 耐食性を調べた。 こ の結果を表 3 1 に示す。 こ こ で 成形品内の密度ば らつ き は成形品を 1 m m厚さ にス ラ イ ス し、 それぞれの ス ラ イ ス品の密度を測定 した と き の ば らっ き を示 し てい る。 ま た、 耐食性は 6 0 で X 9 5 % の 恒温恒湿槽に各磁石を 1 0 個を 5 0 0 時間静置 した時の 良 数を示 してい る 表 3 1
Figure imgf000054_0001
表か ら 明 らかなよ う に混鍊物を温間圧縮成形で成形 し た時には密度ば らっ き も小さ く 、 耐食性 も良好でめ る 。 —方、 混合物の成形品や.従来の成形方法におけ る成形品 の場合に は密度ば らつ き が大き く 、 耐食性が大き い こ れは従来品の場合に は磁石内に空孔が多 く 、 こ れに よ る 耐食性の劣化、 密度ば らつ き の増加が生 じ る o ま た、 混 合物の成形品の場合に は磁粉等の分散が悪い ため、 密度 耐食性が 下する一方、 磁石 1 6 の場合、 添加剤が十分 に分散され、 ま た理論密度通 り の成形が可能であ る こ と か ら高耐食性の磁石を得る こ とが可能と な る
次に S m — C o 系磁石粉末と P P S 及びキ レ ー ト化剤 9 、 酸化防止剤 D を磁粉体積率が 7 8. 0 V 0 1 % と な る よ う に秤量 し て混合 し、 こ の混合物を K C K混練機に よ り 混練を し 、 磁石用組成物を作製 し た。 こ の組成物を樹 脂の溶融温度以上の 3 0 0 で に加熱 し た金型に投入 し 、 配向磁場 1 5 k O e 、 成形圧 2 t / c m 2 で温間圧縮成 形を行な つ た。 こ の時の成形品形状は外径 2 0 m m、 -.内
7 m m、 長 さ 2 0 m mの リ ン グ磁石であ っ た。 こ の 磁石を磁石 1 9 とす る 。
ま た、 比較例 と し て混合物を混練 し な いで成形を行な い磁石を作製 し た。 こ の磁石を磁石 2 0 と す る 。 ま た、 従来の圧縮成形法に よ り ボ ン ド磁石を作製 し た。 こ の磁 石を磁石 2 1 と す る 。 こ の磁石 2 1 につ い ては樹脂成分 と してェポ キ シ榭脂約 1 . 5 w t %を使用 し た。 こ れ ら の磁石の磁気性能及び成形品密度、 成形品内の密度ば ら つ き 、 耐食性を調べた。 こ の結果を表 3 2 に示す。 こ こ で 、 成形 π πα内の密度ば らつ き は成形品を 1 m m厚 さ に ス ラ ィ ス し 、 それぞれの ス ラ イ ス品の密度を測定 し た と き の ば ら つ き を示 し てい る。 表 32 磁石 B r (kG) iHc(kOe) (气 ax
磁石 19 8. 12 10. 59 15. 1 7. 10±0. 01 磁石 20 8. 00 10. 54 14. 6 7. 05±0. 1
磁石 21 8. 11 10. 56 15. 0 7. 10±0. 1 表か ら明 ら かな よ う に混練物を温間圧縮成形で成形 し た時に は密度ば らつ き も小さ い。 一方、 混合物の成形品 や従来の成形方法におけ る成形品の場合に は密度ば らつ き が大き い。 これは従来品の場合には磁石内 に空孔が多 く 、 こ れに よ る密度ば らつ き の増加が生 じ る 。 ま た、 混 合物の成形品の場合には磁粉等の分散が悪い ため、 密度 がば らつ く 。 一方、 磁石 1 6 の場合、 添加剤が十分に分 散され、 ま た理論密度通 り の成形が可能であ る こ と か ら 高密度の磁石を得る こ と が可能と な る 。
産業上の利用可能性
以上の よ う に本発明 にかか る希土類ボ ン ド磁石用組成 物及び製造方法は高性能、 高耐食性の希土類磁石を生産 良 く 提供す る こ とを可能にする。 ま た、 本発明 にか力、 る希土類ボ ン ド磁石は 自動車や 0 A機器に使用する の に 適 し てい る。

Claims

請 求 の 範 囲 1 . 希土類磁石粉末 と 熱可塑性樹脂 と か ら な る希土 類磁石用組成物であ っ て、 前記希土類磁石用組成物がキ レ ー ト 化剤を 0 . 1 〜 2. 0 重量%含有す る 、 希土類磁 石用組成物。 -.
2. 前記キ レ ー ト 化剤が、 フ ヱ ノ ー ル構造を有す る キ レ ー ト 化剤であ る 、 請求項 1 に記載の組成物。
3. 前記熱可塑性脂肪が、 ポ リ ア ミ ド樹脂であ り 、 前記キ レ ー ト化剤が、 ア ミ ド基を有す る キ レ ー ト 化剤で あ る 、 請求項 1 に記載の組成物。
4 . 前記組成物が酸化防止剤を さ ら に含有 し 、 前記 キ レ ー ト 化剤 と 化防止剤 と の合計量が組成物全体に対 し て 0. 1 〜 2. 0 重量% の範囲であ る 、 請求項 1 に記 載の組成物。
5. 希土類磁石粉末 と 熱可塑性樹脂 (添加物を含む) か ら な る 希土類ボ ン ド磁石用組成物に お いて、 押出成形 機投入前の組成物の溶融状態にお け る 粘度 ェ が
5 kpoise≤ { ≤50 kpoise (せん断速度 25 s e c"1)
であ り 、 かつ、 押出機か ら吐出 さ れた と き の組成物の粘 度 2 と ? 7 丄 が
0 . 3 ≤ η 2 / η γ ^ 1 0
であ る 、 押出成形希土類ボ ン ド磁石用組成物。
6. 希土類磁石粉末 と 熱可塑性樹脂 (添加物を含む) か らな る希土類ポ ン ド磁石用組成物において、 射出成形 機投入前の組成物'の溶融状態におけ る粘度 ?? 2
1 kpoise≤?? 3 ≤100 kpoise (せん断避 1000 s e c一1) であ り 、 かつ、 射出成形機か ら吐出 された と き の組成物 の粘度 " と " 3
0 . 3 ≤ η Α Χ η ο ≤ 5 - であ る 、 射出成形希土類ボ ン ド磁石用組成物。
7 . 希土類磁石粉末と樹脂成分 (無機添加剤を含む) か ら な る狎出成形希土類ボ ン ド磁石用組成物において、 樹脂成分が融点の異な る 2 種類以上の熱可塑性榭脂か ら な る 、 押出成形希土類ボン ド磁石用組成物。
8 : 希土類磁石粉末と樹脂成分 (無機添加剤を含む) から な る押出成形希土類ボン ド磁石用組成物において、 樹脂成分が 2 種類以上の熱可塑性樹脂か ら な り 、 それ ら の樹脂の融点が 1 2 0 で以上、 かつ、 融点差が 5 0 で以 下であ る 、 請求項 7 に記載の押出成形希土類ボ ン ド磁石 用組成物。
9 . 希土類磁石粉末 と樹脂成分 (無機添加剤を含む) か ら な る押出成形希土類ボ ン ド磁石用組成物において、 樹脂成分が融点の異な る 2 種類以上の熱可塑性樹脂か ら な り 、 そ う ち最 も分子量の低い樹脂の平均分子量に対 し、 そ の他の樹脂の平均分子量が最 も低い樹脂の平均分 子量の 5 倍以下であ る 、 押出成形希土類ボ ン ド磁石用組 成物。
1 0 . 請求項 ;! 〜 9 の いずれか 1 項に記載の組成物 か ら な る 、 希土類ボ ン ド磁石。
1 1 . 希土類磁石粉末 と 樹脂成分か ら な る 希土類ボ ン ド磁石の製造方法であ っ て.、 希土類磁石粉末 と 融点の 異な る 2 種類以上の熱可塑性樹脂 (無機添加物を含む) か ら な る 押出成形用磁石組成物を用 ¾Λ し、 こ の組成物を 金型内 に お い て冷却固化す る押出成形に よ っ て磁石の形 態に成形す る 、 希土類ボ ン ド磁石の製造方法。
1 2 . 希土類磁石粉末 と樹脂成分か ら な る 希土類ボ ン ド磁石の製造方法であ っ て、 キ レ ー ト 化剤を含有す る 希土類ボ ン ド磁石用組成物を用意 し、 こ の組成物を金型 内 におい て樹脂成分の溶融温度以上に加熱 し なが ら圧縮 成形を行な う こ とに よ っ て磁石の形態に成形す る 、 希土 類ボ ン ド磁石の製造方法。
1 3 . 希土類磁石粉末 と 樹脂成分か ら な る 希土類ボ -ン ド磁石の製造方法であ っ て、 キ レ ー ト 化剤 と 酸化防止 剤を複合添加 し た希土類ボ ン ド磁石用組成物を用意 し 、 こ の組成物を金型内に おいて樹脂成分の溶融温度以上に 加熱 し なが ら圧縮成形を行な う こ と に よ っ て磁石の形態 に成形す る 、 希土類ボ ン ド磁石の製造方法。
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