JPH11204319A - 希土類ボンド磁石およびその製造方法 - Google Patents
希土類ボンド磁石およびその製造方法Info
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- JPH11204319A JPH11204319A JP10005412A JP541298A JPH11204319A JP H11204319 A JPH11204319 A JP H11204319A JP 10005412 A JP10005412 A JP 10005412A JP 541298 A JP541298 A JP 541298A JP H11204319 A JPH11204319 A JP H11204319A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配合された希土類磁石粉末の酸化を非常に小
さく抑えることにより、耐熱性に富んだ新しい希土類ボ
ンド磁石およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 希土類磁石粉末をエポキシ基を含むシラ
ンカップリング剤で表面処理後、この表面処理粉末とア
ミノ基を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作用を有す
る化合物と熱硬化性樹脂とを適量秤量し混練した後、こ
の混練物を用いて成形体を形成し、次いでこの成形体の
加熱硬化処理を不活性ガス雰囲気中または真空中で行う
ことを特徴とする希土類ボンド磁石の製造方法。
さく抑えることにより、耐熱性に富んだ新しい希土類ボ
ンド磁石およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 希土類磁石粉末をエポキシ基を含むシラ
ンカップリング剤で表面処理後、この表面処理粉末とア
ミノ基を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作用を有す
る化合物と熱硬化性樹脂とを適量秤量し混練した後、こ
の混練物を用いて成形体を形成し、次いでこの成形体の
加熱硬化処理を不活性ガス雰囲気中または真空中で行う
ことを特徴とする希土類ボンド磁石の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコンピュー
タ関連機器、回転機、センサー等に有用な耐熱性に富ん
だ新しい希土類ボンド磁石およびその製造方法に関す
る。
タ関連機器、回転機、センサー等に有用な耐熱性に富ん
だ新しい希土類ボンド磁石およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】樹脂結合型のボンド磁石（以下ボンド磁
石と称する）は、磁石粉末と熱可塑性樹脂または熱硬化
性樹脂とを混合ないしは混練し、これを射出成形、押出
成形または圧縮成形することにより製造されている。熱
硬化性樹脂を用いる場合には成形後に加熱処理を行って
硬化させ、希土類系ボンド磁石では加熱硬化処理後の表
面を耐蝕性の要求に応じて防錆用皮膜で被覆することが
行われている。これらのボンド磁石は、焼結磁石に比較
して磁気特性は劣るが形状の自由度が高く、薄肉形状、
複雑形状にできることから多方面に利用されている。
石と称する）は、磁石粉末と熱可塑性樹脂または熱硬化
性樹脂とを混合ないしは混練し、これを射出成形、押出
成形または圧縮成形することにより製造されている。熱
硬化性樹脂を用いる場合には成形後に加熱処理を行って
硬化させ、希土類系ボンド磁石では加熱硬化処理後の表
面を耐蝕性の要求に応じて防錆用皮膜で被覆することが
行われている。これらのボンド磁石は、焼結磁石に比較
して磁気特性は劣るが形状の自由度が高く、薄肉形状、
複雑形状にできることから多方面に利用されている。
【０００３】従来のＲ−Ｔ−Ｂ系の等方性ボンド磁石で
は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の耐熱性樹脂をベ
ースバインダーに用いて最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍ
ａｘ）１０ＭＧＯｅを越えたものを得ることが困難であ
った。等方性のＲ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石に用いられる磁
石粉末はいわゆる超急冷法で薄帯化したものを粉砕、熱
処理して作製される。この等方性磁石粉末を用いて１０
ＭＧＯｅを越えたものが実現できれば、コンピュータ関
連部品を中心とした需要がさらに拡大することが期待さ
れる。Ｒ−Ｔ−Ｂ系の異方性ボンド磁石の高性能化もま
た重要である。
は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の耐熱性樹脂をベ
ースバインダーに用いて最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍ
ａｘ）１０ＭＧＯｅを越えたものを得ることが困難であ
った。等方性のＲ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石に用いられる磁
石粉末はいわゆる超急冷法で薄帯化したものを粉砕、熱
処理して作製される。この等方性磁石粉末を用いて１０
ＭＧＯｅを越えたものが実現できれば、コンピュータ関
連部品を中心とした需要がさらに拡大することが期待さ
れる。Ｒ−Ｔ−Ｂ系の異方性ボンド磁石の高性能化もま
た重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】Ｒ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁
石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏ置
換したもの）を主相とした磁石粉末に熱硬化性樹脂等を
配合してなるため、成形可能な範囲内で樹脂量を変化さ
せて磁気特性を調節することができる。成形手段として
射出成形も適用できるが、磁気特性を高めるにはＲ−Ｔ
−Ｂ系磁石粉末の含有率を極力高くすることが有利であ
り圧縮成形法が好適である。しかし、磁石粉末の含有率
を高めるあまり、樹脂分の含有率を減少し過ぎると磁石
粉末間の接着力が低下し、微小な空隙を内在するに至り
逆に磁気特性や機械強度が弱くなってしまうので、磁石
粉末の含有率にも自ずと上限がある。
石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏ置
換したもの）を主相とした磁石粉末に熱硬化性樹脂等を
配合してなるため、成形可能な範囲内で樹脂量を変化さ
せて磁気特性を調節することができる。成形手段として
射出成形も適用できるが、磁気特性を高めるにはＲ−Ｔ
−Ｂ系磁石粉末の含有率を極力高くすることが有利であ
り圧縮成形法が好適である。しかし、磁石粉末の含有率
を高めるあまり、樹脂分の含有率を減少し過ぎると磁石
粉末間の接着力が低下し、微小な空隙を内在するに至り
逆に磁気特性や機械強度が弱くなってしまうので、磁石
粉末の含有率にも自ずと上限がある。
【０００５】上記を踏まえて、本発明者らは、従来のＲ
−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石の製造工程において、コンパウン
ド作製時の加熱混練、圧縮成形時の加熱、圧縮成形後の
加熱硬化等によってＲ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石を構成する
磁石粉末の酸化が進行し、磁気特性が劣化することを知
見し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石のさらなる高性能化を実
現するにはボンド磁石に配合されるＲ−Ｔ−Ｂ系磁石粉
末の酸化を防止することが肝要であることを見出した。
この酸化の問題は他材質の希土類磁石粉末（Ｓｍ−Ｃｏ
系の１−５型や２−１７型、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の２−１
７型や１−７型、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｎ系の１−１２型、交換
スプリング磁石等）を用いた希土類ボンド磁石でも同様
に存在する。
−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石の製造工程において、コンパウン
ド作製時の加熱混練、圧縮成形時の加熱、圧縮成形後の
加熱硬化等によってＲ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石を構成する
磁石粉末の酸化が進行し、磁気特性が劣化することを知
見し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石のさらなる高性能化を実
現するにはボンド磁石に配合されるＲ−Ｔ−Ｂ系磁石粉
末の酸化を防止することが肝要であることを見出した。
この酸化の問題は他材質の希土類磁石粉末（Ｓｍ−Ｃｏ
系の１−５型や２−１７型、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の２−１
７型や１−７型、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｎ系の１−１２型、交換
スプリング磁石等）を用いた希土類ボンド磁石でも同様
に存在する。
【０００６】したがって、本発明の課題は、コンパウン
ド製作から希土類ボンド磁石の製品に至る製造工程にお
いて、配合された希土類磁石粉末の酸化を非常に小さく
抑えることにより、耐熱性に富んだ新しい希土類ボンド
磁石およびその製造方法を提供することである。
ド製作から希土類ボンド磁石の製品に至る製造工程にお
いて、配合された希土類磁石粉末の酸化を非常に小さく
抑えることにより、耐熱性に富んだ新しい希土類ボンド
磁石およびその製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、特定のシランカップリング剤と硬化剤と熱硬化性
樹脂との組み合わせにより、上記課題を解決できること
を見出し、本発明に想到した。
結果、特定のシランカップリング剤と硬化剤と熱硬化性
樹脂との組み合わせにより、上記課題を解決できること
を見出し、本発明に想到した。
【０００８】本発明は、希土類磁石粉末をエポキシ基を
含むシランカップリング剤で表面処理後、この表面処理
粉末とアミノ基を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作
用を有する化合物と熱硬化性樹脂とを適量配合し混練し
た後、この混練物を用いて成形体を形成し、次いでこの
成形体の加熱硬化処理を不活性ガス雰囲気中または真空
中で行う希土類ボンド磁石の製造方法である。アミノ基
を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作用を有する化合
物と前記表面処理粉末のシランカップリング剤のエポキ
シ基とを化合結合せしめた後、熱硬化性樹脂と重合せし
めることにより、耐酸化性に富んだ耐熱型のＲ−Ｔ−Ｂ
系ボンド磁石が得られる。特に、熱硬化性樹脂がエポキ
シ樹脂であり、アミノ基を含みエポキシ樹脂の硬化剤と
しての作用を有する化合物がジアミノジフェニルスルホ
ン（ＤＤＳ）またはその誘導体である場合に耐熱性に富
んだボンド磁石を得られる。また、熱硬化性樹脂がフェ
ノール樹脂であり、アミノ基を含みフェノール樹脂の硬
化剤としての作用を有する化合物がヘキサメチレンテト
ラミンである場合にも耐熱性に富んだものが得られる。
含むシランカップリング剤で表面処理後、この表面処理
粉末とアミノ基を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作
用を有する化合物と熱硬化性樹脂とを適量配合し混練し
た後、この混練物を用いて成形体を形成し、次いでこの
成形体の加熱硬化処理を不活性ガス雰囲気中または真空
中で行う希土類ボンド磁石の製造方法である。アミノ基
を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作用を有する化合
物と前記表面処理粉末のシランカップリング剤のエポキ
シ基とを化合結合せしめた後、熱硬化性樹脂と重合せし
めることにより、耐酸化性に富んだ耐熱型のＲ−Ｔ−Ｂ
系ボンド磁石が得られる。特に、熱硬化性樹脂がエポキ
シ樹脂であり、アミノ基を含みエポキシ樹脂の硬化剤と
しての作用を有する化合物がジアミノジフェニルスルホ
ン（ＤＤＳ）またはその誘導体である場合に耐熱性に富
んだボンド磁石を得られる。また、熱硬化性樹脂がフェ
ノール樹脂であり、アミノ基を含みフェノール樹脂の硬
化剤としての作用を有する化合物がヘキサメチレンテト
ラミンである場合にも耐熱性に富んだものが得られる。
【０００９】また、本発明は、エポキシ基を含むシラン
カップリング剤で表面処理された粉末粒径分布が１０〜
５００μｍのＲ−Ｔ−Ｂ系等方性磁石粉末（ＲはＹを含
めた希土類元素の１種または２種以上、ＴはＦｅまたは
Ｆｅの一部をＣｏで置換したもの）と、アミノ基を含み
エポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有する化合物と、
硬化剤を含むエポキシ樹脂とからなるとともに、密度を
５．９０ｇ／ｃｍ3以上とした耐酸化性に富んだ耐熱型
の希土類ボンド磁石である。上記磁石粉末の粒径分布が
１０μｍ未満では酸化が顕著となる他、粉末の充填性が
低下するので５．９０ｇ／ｃｍ3以上とすることが困難
である。また、５００μｍを越えると２次加熱硬化後の
ボンド磁石の一部が外的な衝撃力などによって剥離する
場合が発生する。
カップリング剤で表面処理された粉末粒径分布が１０〜
５００μｍのＲ−Ｔ−Ｂ系等方性磁石粉末（ＲはＹを含
めた希土類元素の１種または２種以上、ＴはＦｅまたは
Ｆｅの一部をＣｏで置換したもの）と、アミノ基を含み
エポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有する化合物と、
硬化剤を含むエポキシ樹脂とからなるとともに、密度を
５．９０ｇ／ｃｍ3以上とした耐酸化性に富んだ耐熱型
の希土類ボンド磁石である。上記磁石粉末の粒径分布が
１０μｍ未満では酸化が顕著となる他、粉末の充填性が
低下するので５．９０ｇ／ｃｍ3以上とすることが困難
である。また、５００μｍを越えると２次加熱硬化後の
ボンド磁石の一部が外的な衝撃力などによって剥離する
場合が発生する。
【００１０】本発明のＲ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石に配合さ
れる磁石粉末は、原子比でＲxＴ100-x-yＢy（ＲはＹを
含めた希土類元素の１種または２種以上、ＴはＦｅまた
はＦｅの一部をＣｏで置換したもの）で表され、ｘ＝８
〜１７、ｙ＝４〜８の組成のものである。ｘが８未満で
はαＦｅを生じてＲ2Ｔ14Ｂ主相が不安定となり、ｘが
１７を越えると飽和磁化が顕著に低下する。よって、原
子百分比率でｘ＝８〜１７が好ましい。ｙが４未満では
固有保磁力（ｉＨｃ）が顕著に低下し、ｙが８を越える
と残留磁束密度（Ｂｒ）が顕著に低下する。よって、原
子百分比率でｙ＝４〜８が好ましい。遷移金属Ｔに占め
るＣｏ置換量は３０原子％以下が好ましい。３０原子％
を越えるとキュリー点が向上するが主相の磁気異方性定
数が低下し、高いｉＨｃを得ることが困難である。
れる磁石粉末は、原子比でＲxＴ100-x-yＢy（ＲはＹを
含めた希土類元素の１種または２種以上、ＴはＦｅまた
はＦｅの一部をＣｏで置換したもの）で表され、ｘ＝８
〜１７、ｙ＝４〜８の組成のものである。ｘが８未満で
はαＦｅを生じてＲ2Ｔ14Ｂ主相が不安定となり、ｘが
１７を越えると飽和磁化が顕著に低下する。よって、原
子百分比率でｘ＝８〜１７が好ましい。ｙが４未満では
固有保磁力（ｉＨｃ）が顕著に低下し、ｙが８を越える
と残留磁束密度（Ｂｒ）が顕著に低下する。よって、原
子百分比率でｙ＝４〜８が好ましい。遷移金属Ｔに占め
るＣｏ置換量は３０原子％以下が好ましい。３０原子％
を越えるとキュリー点が向上するが主相の磁気異方性定
数が低下し、高いｉＨｃを得ることが困難である。
【００１１】また、本発明のＲ−Ｔ−Ｂ系ボンド磁石に
配合される磁石粉末は、原子比で磁石粉末の組成がＲu
Ｔ100-u-v-wＢvＮｂw（ＲはＹを含めた希土類元素の１
種または２種以上、ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏで
置換したもの）で表され、ｕ＝８〜１５、ｖ＝４〜８、
ｗ＝０．１〜２の組成のものである。ｕが８未満ではα
Ｆｅを生じてＲ2Ｔ14Ｂ主相が不安定となり、１５を越
えると飽和磁化が顕著に低下する。よって、原子百分比
率でｕ＝８〜１５が好ましい。ｖが４未満ではｉＨｃが
顕著に低下し、８を越えるとＢｒが顕著に低下する。よ
って、原子百分比率でｖ＝４〜８が好ましい。ｗが０．
１未満では耐熱性改善効果が得られず、２を越えると飽
和磁化が顕著に低下する。よって、原子百分比率でｗ＝
０．１〜２が好ましい。遷移金属Ｔに占めるＣｏ置換量
は３０原子％以下が好ましい。３０原子％を越えるとキ
ュリー点が向上するが主相の磁気異方性定数が低下し、
高いｉＨｃを得ることが困難である。
配合される磁石粉末は、原子比で磁石粉末の組成がＲu
Ｔ100-u-v-wＢvＮｂw（ＲはＹを含めた希土類元素の１
種または２種以上、ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏで
置換したもの）で表され、ｕ＝８〜１５、ｖ＝４〜８、
ｗ＝０．１〜２の組成のものである。ｕが８未満ではα
Ｆｅを生じてＲ2Ｔ14Ｂ主相が不安定となり、１５を越
えると飽和磁化が顕著に低下する。よって、原子百分比
率でｕ＝８〜１５が好ましい。ｖが４未満ではｉＨｃが
顕著に低下し、８を越えるとＢｒが顕著に低下する。よ
って、原子百分比率でｖ＝４〜８が好ましい。ｗが０．
１未満では耐熱性改善効果が得られず、２を越えると飽
和磁化が顕著に低下する。よって、原子百分比率でｗ＝
０．１〜２が好ましい。遷移金属Ｔに占めるＣｏ置換量
は３０原子％以下が好ましい。３０原子％を越えるとキ
ュリー点が向上するが主相の磁気異方性定数が低下し、
高いｉＨｃを得ることが困難である。
【００１２】また、本発明は、エポキシ基を含むシラン
カップリング剤で表面処理された粒径分布が２〜５００
μｍの粉末であって、この粉末の個々は実質的に平均結
晶粒径が０．０５〜５０μｍの正方晶構造をとるＲ2Ｔ
14Ｂ金属間化合物相（ＲはＹを含めた希土類元素の１種
または２種以上、ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏで置
換したもの）からなる再結晶粒が相互に隣接した再結晶
集合組織を有したＲ−Ｔ−Ｂ系異方性合金磁石粉末と、
アミノ基を含みエポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有
する化合物と、硬化剤を含むエポキシ樹脂とからなる希
土類ボンド磁石である。再結晶集合組織を有したＲ−Ｔ
−Ｂ系異方性合金磁石粉末の平均粒径が２μｍより小さ
いと実際の取扱いにおいて粉末が酸化したり、燃えたり
して困難な場合が多く、５００μｍより大きいと磁石粉
末として実用的でない。個々の粉末粒子のＲ2Ｔ14Ｂ相
の再結晶粒の平均再結晶粒径が０．０５μｍより小さい
と着磁が困難となり実用的でなく、５０μｍより大きい
とｉＨｃが５ｋＯｅ以下に低下し実用性に欠ける。平均
再結晶粒径は０．０５〜３μｍが実用に供し得るｉＨｃ
を得るためにより好ましい。上記磁石粉末は、原子百分
比率で、Ｒ：１１〜１８％、Ｂ：４〜１１％、残部Ｔお
よび不可避不純物からなる組成のものが好ましい。Ｒが
１１％未満では充分なｉＨｃが得られず、１８％を越え
るとＢｒの低下が生じる。また、Ｂが４％未満では主相
の形成が充分でなくＢｒ、ｉＨｃがともに低くなり、１
１％を越えるとＢｒが低下する。遷移金属Ｔに占めるＣ
ｏ置換量は３０原子％以下が好ましい。３０原子％を越
えるとキュリー点が向上するが主相の磁気異方性定数が
低下し、高いｉＨｃを得ることが困難である。
カップリング剤で表面処理された粒径分布が２〜５００
μｍの粉末であって、この粉末の個々は実質的に平均結
晶粒径が０．０５〜５０μｍの正方晶構造をとるＲ2Ｔ
14Ｂ金属間化合物相（ＲはＹを含めた希土類元素の１種
または２種以上、ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏで置
換したもの）からなる再結晶粒が相互に隣接した再結晶
集合組織を有したＲ−Ｔ−Ｂ系異方性合金磁石粉末と、
アミノ基を含みエポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有
する化合物と、硬化剤を含むエポキシ樹脂とからなる希
土類ボンド磁石である。再結晶集合組織を有したＲ−Ｔ
−Ｂ系異方性合金磁石粉末の平均粒径が２μｍより小さ
いと実際の取扱いにおいて粉末が酸化したり、燃えたり
して困難な場合が多く、５００μｍより大きいと磁石粉
末として実用的でない。個々の粉末粒子のＲ2Ｔ14Ｂ相
の再結晶粒の平均再結晶粒径が０．０５μｍより小さい
と着磁が困難となり実用的でなく、５０μｍより大きい
とｉＨｃが５ｋＯｅ以下に低下し実用性に欠ける。平均
再結晶粒径は０．０５〜３μｍが実用に供し得るｉＨｃ
を得るためにより好ましい。上記磁石粉末は、原子百分
比率で、Ｒ：１１〜１８％、Ｂ：４〜１１％、残部Ｔお
よび不可避不純物からなる組成のものが好ましい。Ｒが
１１％未満では充分なｉＨｃが得られず、１８％を越え
るとＢｒの低下が生じる。また、Ｂが４％未満では主相
の形成が充分でなくＢｒ、ｉＨｃがともに低くなり、１
１％を越えるとＢｒが低下する。遷移金属Ｔに占めるＣ
ｏ置換量は３０原子％以下が好ましい。３０原子％を越
えるとキュリー点が向上するが主相の磁気異方性定数が
低下し、高いｉＨｃを得ることが困難である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明者らは、希土類磁石粉末と
表面処理剤と硬化剤と熱硬化性樹脂との最適な組合わせ
により、大幅な耐酸化性の向上と高密度化とを実現し、
Ｒ−Ｔ−Ｂ系の等方性および異方性ボンド磁石において
（ＢＨ）ｍａｘを向上しかつパーミアンス係数２のボン
ド磁石において１８０℃×５００時間（相対湿度０．４
％相当）の大気中加熱による磁束量の減少率（不可逆減
磁率）を従来の約５０％以下とした耐熱型の希土類ボン
ド磁石を実現した。以下に本発明を詳述する。
表面処理剤と硬化剤と熱硬化性樹脂との最適な組合わせ
により、大幅な耐酸化性の向上と高密度化とを実現し、
Ｒ−Ｔ−Ｂ系の等方性および異方性ボンド磁石において
（ＢＨ）ｍａｘを向上しかつパーミアンス係数２のボン
ド磁石において１８０℃×５００時間（相対湿度０．４
％相当）の大気中加熱による磁束量の減少率（不可逆減
磁率）を従来の約５０％以下とした耐熱型の希土類ボン
ド磁石を実現した。以下に本発明を詳述する。
【００１４】本発明に用いるシランカップリング剤とし
ては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シランのように２重結合を有するもの、３−クロロプロ
ピルトリメトキシシランのようにハロゲンを含むもの、
３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのよう
にカルボキシル基を含むもの、３−メルカプトプロピル
トリメトキシシランのようにイオウを含むものなどが挙
げられる。いずれもエポキシ基と反応が可能ないしはエ
ポキシ基同志の重合を促進する官能基等を有している。
ては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シランのように２重結合を有するもの、３−クロロプロ
ピルトリメトキシシランのようにハロゲンを含むもの、
３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのよう
にカルボキシル基を含むもの、３−メルカプトプロピル
トリメトキシシランのようにイオウを含むものなどが挙
げられる。いずれもエポキシ基と反応が可能ないしはエ
ポキシ基同志の重合を促進する官能基等を有している。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【実施例】（実施例１）表１に、本発明の検討に用いた
５種類のシランカップリング剤の試料番号、化学名、構
造式および最小被覆面積を示す。熱硬化性樹脂としては
良好な耐熱性付与のためエポキシ樹脂を用いた。また、
シランカップリング剤としてアミノ基を含むものおよび
エポキシ基を含むものを選定した。図１は、平均粒径９
０μｍの等方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系超急冷粉末（マク゛ネクエンチ
インターナショナル製のＭＱＰ−Ｂ材；組成が原子百分比率でＮ
ｄ11.7Ｆｅ82.3Ｂ6）の４ｋｇ／ロットを複数用意し、
各４ｋｇ／ロットの超急冷粉末に対し表１の試料番号１
〜５のシランカップリング剤１０ｇを各々添加して均一
混合することにより、各４ｋｇ／ロットの超急冷粉末の
表面をシランカップリング剤で被覆処理し、続いて１１
０℃×１時間の大気中加熱により表面処理を行い、その
後大気中雰囲気で１８０℃×５００時間（相対湿度０．
４％相当）の加熱放置後、室温に戻した各粉末の酸素増
加率を測定した結果を示している。図１において、Ｎ
ｏ．１１〜１５は試料番号１〜５のシランカップリング
剤で各々上記の表面処理と大気中加熱を行った超急冷粉
末である。Ｎｏ．０は、上記平均粒径９０μｍのＮｄ−
Ｆｅ−Ｂ系超急冷粉末に対しシランカップリング剤処理
を行わずに上記大気中加熱のみを行った場合の酸素増加
率を示している。ここで、（酸素増加率）＝（上記大気
中加熱後冷却した状態の酸素量−上記大気中加熱前の酸
素量）÷（上記大気中加熱前の酸素量）×１００（％）
で定義される。酸素量（重量％）は（株）堀場製作所製
のＥＭＧＡ１３００を用いて分析した。図１から、表面
処理なしのＮｏ．０の粉末に対し、シランカップリング
剤で表面処理したＮｏ．１１〜１５の粉末の酸素増加率
が非常に小さいことがわかる。さらに、エポキシシラン
カップリング剤処理のＮｏ．１４、１５の酸素増加率
は、アミノシランカップリング剤処理のＮｏ．１１、１
２、１３の１／２未満であることは注目すべき結果であ
る。酸素増加率が低い程表面からの酸化の進行が抑えら
れ、ボンド磁石の磁気特性を高められるからである。Ｒ
−Ｔ−Ｂ系磁石粉末への耐酸化性付与作用に関し、アミ
ノシランよりもエポキシシランのカップリング剤処理が
有効であることは本発明者らにより初めて見出された有
益な知見である。ここで、希土類磁石粉末のシランカッ
プリング剤処理に関し、従来の常識では、例えば表１の
各シランカップリング剤の同一の添加量でもって希土類
磁石粉末を表面処理する場合、最小被覆面積が大きなも
のほど被覆面積が増大し耐酸化性付与の点で有利と考え
られてきた。しかし、図１に示すように、最小被覆面積
が３５０ｍ2／ｇを越えるアミノシランカップリング剤
処理のものに比して最小被覆面積が３００〜３５０ｍ2
／ｇであるエポキシシランカップリング剤処理のものが
良好な耐酸化性を有していることはこれまで全く知られ
ていなかった。
５種類のシランカップリング剤の試料番号、化学名、構
造式および最小被覆面積を示す。熱硬化性樹脂としては
良好な耐熱性付与のためエポキシ樹脂を用いた。また、
シランカップリング剤としてアミノ基を含むものおよび
エポキシ基を含むものを選定した。図１は、平均粒径９
０μｍの等方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系超急冷粉末（マク゛ネクエンチ
インターナショナル製のＭＱＰ−Ｂ材；組成が原子百分比率でＮ
ｄ11.7Ｆｅ82.3Ｂ6）の４ｋｇ／ロットを複数用意し、
各４ｋｇ／ロットの超急冷粉末に対し表１の試料番号１
〜５のシランカップリング剤１０ｇを各々添加して均一
混合することにより、各４ｋｇ／ロットの超急冷粉末の
表面をシランカップリング剤で被覆処理し、続いて１１
０℃×１時間の大気中加熱により表面処理を行い、その
後大気中雰囲気で１８０℃×５００時間（相対湿度０．
４％相当）の加熱放置後、室温に戻した各粉末の酸素増
加率を測定した結果を示している。図１において、Ｎ
ｏ．１１〜１５は試料番号１〜５のシランカップリング
剤で各々上記の表面処理と大気中加熱を行った超急冷粉
末である。Ｎｏ．０は、上記平均粒径９０μｍのＮｄ−
Ｆｅ−Ｂ系超急冷粉末に対しシランカップリング剤処理
を行わずに上記大気中加熱のみを行った場合の酸素増加
率を示している。ここで、（酸素増加率）＝（上記大気
中加熱後冷却した状態の酸素量−上記大気中加熱前の酸
素量）÷（上記大気中加熱前の酸素量）×１００（％）
で定義される。酸素量（重量％）は（株）堀場製作所製
のＥＭＧＡ１３００を用いて分析した。図１から、表面
処理なしのＮｏ．０の粉末に対し、シランカップリング
剤で表面処理したＮｏ．１１〜１５の粉末の酸素増加率
が非常に小さいことがわかる。さらに、エポキシシラン
カップリング剤処理のＮｏ．１４、１５の酸素増加率
は、アミノシランカップリング剤処理のＮｏ．１１、１
２、１３の１／２未満であることは注目すべき結果であ
る。酸素増加率が低い程表面からの酸化の進行が抑えら
れ、ボンド磁石の磁気特性を高められるからである。Ｒ
−Ｔ−Ｂ系磁石粉末への耐酸化性付与作用に関し、アミ
ノシランよりもエポキシシランのカップリング剤処理が
有効であることは本発明者らにより初めて見出された有
益な知見である。ここで、希土類磁石粉末のシランカッ
プリング剤処理に関し、従来の常識では、例えば表１の
各シランカップリング剤の同一の添加量でもって希土類
磁石粉末を表面処理する場合、最小被覆面積が大きなも
のほど被覆面積が増大し耐酸化性付与の点で有利と考え
られてきた。しかし、図１に示すように、最小被覆面積
が３５０ｍ2／ｇを越えるアミノシランカップリング剤
処理のものに比して最小被覆面積が３００〜３５０ｍ2
／ｇであるエポキシシランカップリング剤処理のものが
良好な耐酸化性を有していることはこれまで全く知られ
ていなかった。
【００１７】図２は、図１のＮｏ．１１〜１５の粉末の
表面処理前と大気中１８０℃×５００時間加熱前／後の
状態において各々２０℃で試料振動式磁力計（ＶＳＭ）
により飽和磁化（σｓ）を測定し、σｓの減少率を求め
たものである。（σｓの減少率）＝（上記大気中加熱前
のσｓ−上記大気中加熱後冷却した状態のσｓ）÷（上
記大気中加熱前のσｓ）×１００（％）で定義される。
図１、図２から、酸素増加率が少ない程、σｓの減少率
が小さいことがわかる。よって、上記磁石粉末をエポキ
シ基を含むシランカップリング剤で処理することによ
り、アミノシランカップリング剤処理の場合に比して希
土類磁石粉末の耐酸化性が大きく改善されて、高いσｓ
を保有できたことがわかる。
表面処理前と大気中１８０℃×５００時間加熱前／後の
状態において各々２０℃で試料振動式磁力計（ＶＳＭ）
により飽和磁化（σｓ）を測定し、σｓの減少率を求め
たものである。（σｓの減少率）＝（上記大気中加熱前
のσｓ−上記大気中加熱後冷却した状態のσｓ）÷（上
記大気中加熱前のσｓ）×１００（％）で定義される。
図１、図２から、酸素増加率が少ない程、σｓの減少率
が小さいことがわかる。よって、上記磁石粉末をエポキ
シ基を含むシランカップリング剤で処理することによ
り、アミノシランカップリング剤処理の場合に比して希
土類磁石粉末の耐酸化性が大きく改善されて、高いσｓ
を保有できたことがわかる。
【００１８】本発明は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石粉末をエポキ
シ基を含むシランカップリング剤で表面処理後、表面処
理粉末のシランカップリング剤のエポキシ基とアミノ基
を含みエポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有する化合
物とを化学結合せしめてなることを構成要件としている
が、これは以下の理由による。エポキシ樹脂の硬化剤と
してはアミン類が挙げられる。常温硬化型、加熱硬化型
を問わずアミン系の硬化剤は大別して２つに分類され
る。その１つは活性水素を持つ第１級アミンまたは第２
級アミンの系であり、２つめは活性水素を持たない第３
級アミンの系である。両者は共にエポキシ樹脂を硬化さ
せることができるが、硬化の機構は自ら異なり、前者は
付加反応により、後者は触媒としての重合機構により硬
化が進む。本発明において、アミノ基を含みエポキシ樹
脂の硬化剤としての作用を有する化合物とは第１級また
は第２級アミンの系をいう。エポキシ基と活性水素を持
つアミンとの付加反応は、エポキシ基間の重合反応に優
先して進行する。したがって種々の構造式を持つ硬化剤
のアミノ基をエポキシ基を含むシランカップリング剤に
付加反応させることにより、磁石粉末の外面をさらに強
固に被覆することによって、耐酸化性をより強化し高い
耐熱性を保有できると考えられる。
シ基を含むシランカップリング剤で表面処理後、表面処
理粉末のシランカップリング剤のエポキシ基とアミノ基
を含みエポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有する化合
物とを化学結合せしめてなることを構成要件としている
が、これは以下の理由による。エポキシ樹脂の硬化剤と
してはアミン類が挙げられる。常温硬化型、加熱硬化型
を問わずアミン系の硬化剤は大別して２つに分類され
る。その１つは活性水素を持つ第１級アミンまたは第２
級アミンの系であり、２つめは活性水素を持たない第３
級アミンの系である。両者は共にエポキシ樹脂を硬化さ
せることができるが、硬化の機構は自ら異なり、前者は
付加反応により、後者は触媒としての重合機構により硬
化が進む。本発明において、アミノ基を含みエポキシ樹
脂の硬化剤としての作用を有する化合物とは第１級また
は第２級アミンの系をいう。エポキシ基と活性水素を持
つアミンとの付加反応は、エポキシ基間の重合反応に優
先して進行する。したがって種々の構造式を持つ硬化剤
のアミノ基をエポキシ基を含むシランカップリング剤に
付加反応させることにより、磁石粉末の外面をさらに強
固に被覆することによって、耐酸化性をより強化し高い
耐熱性を保有できると考えられる。
【００１９】次に、本発明は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石粉末を
エポキシ基を含むシランカップリング剤で表面処理後、
この表面処理粉末のシランカップリング剤のエポキシ基
とアミノ基を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作用を
有する化合物とを化学結合せしめた後、エポキシ樹脂と
重合せしめてなることを特徴としている。すなわち、本
発明は、エポキシ基と活性水素を持つアミンとの付加反
応が、エポキシ基間の重合反応に優先して進行すること
を利用したものである。本発明者らは、この反応速度差
を利用して、シランカップリング剤のエポキシ基と硬化
剤のアミノ基および硬化剤のアミノ基とエポキシ樹脂の
エポキシ基を結合させることにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石
粉末等の希土類磁石粉末の酸化を効果的に抑制し得る作
用を見出した。そして、この優れた耐酸化性付与作用に
より磁気特性の低下を防ぎ、耐熱型で高性能の希土類ボ
ンド磁石を実現することに成功した。
エポキシ基を含むシランカップリング剤で表面処理後、
この表面処理粉末のシランカップリング剤のエポキシ基
とアミノ基を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作用を
有する化合物とを化学結合せしめた後、エポキシ樹脂と
重合せしめてなることを特徴としている。すなわち、本
発明は、エポキシ基と活性水素を持つアミンとの付加反
応が、エポキシ基間の重合反応に優先して進行すること
を利用したものである。本発明者らは、この反応速度差
を利用して、シランカップリング剤のエポキシ基と硬化
剤のアミノ基および硬化剤のアミノ基とエポキシ樹脂の
エポキシ基を結合させることにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石
粉末等の希土類磁石粉末の酸化を効果的に抑制し得る作
用を見出した。そして、この優れた耐酸化性付与作用に
より磁気特性の低下を防ぎ、耐熱型で高性能の希土類ボ
ンド磁石を実現することに成功した。
【００２０】次に、アミノ基を含みエポキシ樹脂の硬化
剤としての作用を有する化合物としてジアミノジフェニ
ルスルホン（ＤＤＳ）またはその誘導体が好適である理
由を説明する。
剤としての作用を有する化合物としてジアミノジフェニ
ルスルホン（ＤＤＳ）またはその誘導体が好適である理
由を説明する。
【００２１】
【化１】
【００２２】上式に示すように、硬化作用を有するＤＤ
Ｓはスルホン基（＝ＳＯ2）をその構造に含み、主にボ
ンド磁石成形体の加熱硬化（２次加熱硬化）において重
合を促進して耐熱性を向上させる。ＤＤＳに代表される
アミノ基を含みエポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有
する化合物としてフェニル基を含む芳香族アミンが好適
である理由は以下の通りである。エポキシ樹脂の硬化剤
として多用されるアミン類は脂肪族アミン類と芳香族ア
ミン類に大別できる。脂肪族アミンはエポキシ樹脂に対
する硬化作用が大で常温硬化剤として用いられる。特に
エチレンジアミンのような低級アミンは激しい発煙性と
人体に対する外傷作用が強いため、ジエチルアミノプロ
ピルアミンのようなより高級のアミンが用いられる。脂
肪族アミンに対して、芳香族アミンは一般にエポキシ基
との反応速度が遅く、いずれも加熱硬化型に属する。こ
の理由の１つは、Ｎ原子がベンゼン核に直結している場
合で、Ｎ原子上の不対電子は部分的にベンゼン核に分散
され、塩基性が減少するためである。他の理由は大きい
ベンゼン核がＮ原子に接近して存在するために起こる立
体障害によるものである。上記の通り、希土類ボンド磁
石の高性能化を図るには空孔率を減らすこと、すなわち
成形体密度を高くする必要がある。圧縮成形によって高
密度を得るためには、コンパウンドの流動性が良いこと
と圧縮性の良いことが必要である。流動性を向上するに
はエポキシ基とアミノ基との反応で重合を進めればよい
が、硬化が進みすぎるとコンパウンド粒子は硬くなり圧
縮性が低下する。一方、圧縮性を上げるにはコンパウン
ド粉末を軟くすればよいが、軟らかすぎると流動性が低
下して成形金型のキャビティへのコンパウンドの均一充
填が困難となる。このように、圧縮性と流動性という相
反する性質をうまく整合させるには、コンパウンドの加
熱硬化（１次加熱硬化）において硬化反応速度の遅い芳
香族アミンを用い、添加量、硬化温度および加熱保持時
間を調節することにより高性能のコンパウンドを製作で
きる。フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンの組
み合わせによっても、良好な耐熱性が付与可能な高性能
コンパウンドを得られる。
Ｓはスルホン基（＝ＳＯ2）をその構造に含み、主にボ
ンド磁石成形体の加熱硬化（２次加熱硬化）において重
合を促進して耐熱性を向上させる。ＤＤＳに代表される
アミノ基を含みエポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有
する化合物としてフェニル基を含む芳香族アミンが好適
である理由は以下の通りである。エポキシ樹脂の硬化剤
として多用されるアミン類は脂肪族アミン類と芳香族ア
ミン類に大別できる。脂肪族アミンはエポキシ樹脂に対
する硬化作用が大で常温硬化剤として用いられる。特に
エチレンジアミンのような低級アミンは激しい発煙性と
人体に対する外傷作用が強いため、ジエチルアミノプロ
ピルアミンのようなより高級のアミンが用いられる。脂
肪族アミンに対して、芳香族アミンは一般にエポキシ基
との反応速度が遅く、いずれも加熱硬化型に属する。こ
の理由の１つは、Ｎ原子がベンゼン核に直結している場
合で、Ｎ原子上の不対電子は部分的にベンゼン核に分散
され、塩基性が減少するためである。他の理由は大きい
ベンゼン核がＮ原子に接近して存在するために起こる立
体障害によるものである。上記の通り、希土類ボンド磁
石の高性能化を図るには空孔率を減らすこと、すなわち
成形体密度を高くする必要がある。圧縮成形によって高
密度を得るためには、コンパウンドの流動性が良いこと
と圧縮性の良いことが必要である。流動性を向上するに
はエポキシ基とアミノ基との反応で重合を進めればよい
が、硬化が進みすぎるとコンパウンド粒子は硬くなり圧
縮性が低下する。一方、圧縮性を上げるにはコンパウン
ド粉末を軟くすればよいが、軟らかすぎると流動性が低
下して成形金型のキャビティへのコンパウンドの均一充
填が困難となる。このように、圧縮性と流動性という相
反する性質をうまく整合させるには、コンパウンドの加
熱硬化（１次加熱硬化）において硬化反応速度の遅い芳
香族アミンを用い、添加量、硬化温度および加熱保持時
間を調節することにより高性能のコンパウンドを製作で
きる。フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンの組
み合わせによっても、良好な耐熱性が付与可能な高性能
コンパウンドを得られる。
【００２３】次に、本発明のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド
磁石は、粉末粒径分布が１０〜５００μｍのＲ−Ｔ−Ｂ
系等方性磁石粉末を用いる。この磁石粉末の平均粒径が
２０〜２００μｍのときにボンド磁石として１０ＭＧＯ
ｅを越えるとともにボンド磁石の密度を５．９０ｇ／ｃ
ｍ3以上、より好ましくは６．００ｇ／ｃｍ3以上、特に
より好ましくは６．１０〜６．２２ｇ／ｃｍ3とするこ
とができる。
磁石は、粉末粒径分布が１０〜５００μｍのＲ−Ｔ−Ｂ
系等方性磁石粉末を用いる。この磁石粉末の平均粒径が
２０〜２００μｍのときにボンド磁石として１０ＭＧＯ
ｅを越えるとともにボンド磁石の密度を５．９０ｇ／ｃ
ｍ3以上、より好ましくは６．００ｇ／ｃｍ3以上、特に
より好ましくは６．１０〜６．２２ｇ／ｃｍ3とするこ
とができる。
【００２４】従来の超急冷法により作製されたＲ−Ｔ−
Ｂ系磁石粉末は一般に、リン片状ないし短冊状の粒子形
状のため、圧縮成形時に磁石粉末粒子の一部が折られ活
性な新生面が現れる。新生面は空気中で２次加熱硬化す
ると酸化されてボンド磁石の磁気特性を劣化させる。新
生面の出現は異方性ボンド磁石でも同様に酸化の問題を
発生させる。新生面の対策として、本発明では、希土類
ボンド磁石の成形体を不活性ガス雰囲気または真空中で
２次加熱硬化することによって、酸化を抑えつつ重合を
促進させて良好な耐熱性を付与している。
Ｂ系磁石粉末は一般に、リン片状ないし短冊状の粒子形
状のため、圧縮成形時に磁石粉末粒子の一部が折られ活
性な新生面が現れる。新生面は空気中で２次加熱硬化す
ると酸化されてボンド磁石の磁気特性を劣化させる。新
生面の出現は異方性ボンド磁石でも同様に酸化の問題を
発生させる。新生面の対策として、本発明では、希土類
ボンド磁石の成形体を不活性ガス雰囲気または真空中で
２次加熱硬化することによって、酸化を抑えつつ重合を
促進させて良好な耐熱性を付与している。
【００２５】１０ＭＧＯｅを越えた本発明のＲ−Ｔ−Ｂ
系等方性ボンド磁石を得るには、 １）１０〜５００μｍの粒径分布の等方性Ｒ−Ｔ−Ｂ系
磁石粉末を用いる。粉砕は必要であれば不活性ガス雰囲
気中で行う。 ２）磁石粉末の表面改質はエポキシ基を有したシランカ
ップリング剤で行う。 ３）硬化剤は反応速度の遅い芳香族第１級または第２級
アミンを用いる。エポキシ基と活性水素を有する第１級
または第２級アミンとの反応が優先的に生じることを利
用して、エポキシ基を有したシランカップリング剤の外
側を硬化剤分子の被膜で包むようにする。 ４）さらにその外側をエポキシ樹脂と硬化剤との重合物
で被覆しコンパウンドにする。コンパウンド製作の際
に、エポキシ基とアミノ基との重合（硬化）度を１次加
熱硬化条件を適宜設定して調整し、流動性と圧縮性との
整合をとる。 ５）圧縮成形時に磁石粉末の折れにより若干の新生面が
現れる。新生面の酸化を抑えるため、２次加熱硬化は不
活性ガス雰囲気中または真空中で行う。 これらを実施することによって、１０ＭＧＯｅを越えた
高性能のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石が得られる。
系等方性ボンド磁石を得るには、 １）１０〜５００μｍの粒径分布の等方性Ｒ−Ｔ−Ｂ系
磁石粉末を用いる。粉砕は必要であれば不活性ガス雰囲
気中で行う。 ２）磁石粉末の表面改質はエポキシ基を有したシランカ
ップリング剤で行う。 ３）硬化剤は反応速度の遅い芳香族第１級または第２級
アミンを用いる。エポキシ基と活性水素を有する第１級
または第２級アミンとの反応が優先的に生じることを利
用して、エポキシ基を有したシランカップリング剤の外
側を硬化剤分子の被膜で包むようにする。 ４）さらにその外側をエポキシ樹脂と硬化剤との重合物
で被覆しコンパウンドにする。コンパウンド製作の際
に、エポキシ基とアミノ基との重合（硬化）度を１次加
熱硬化条件を適宜設定して調整し、流動性と圧縮性との
整合をとる。 ５）圧縮成形時に磁石粉末の折れにより若干の新生面が
現れる。新生面の酸化を抑えるため、２次加熱硬化は不
活性ガス雰囲気中または真空中で行う。 これらを実施することによって、１０ＭＧＯｅを越えた
高性能のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石が得られる。
【００２６】（実施例２）超急冷法で得られたＮｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石粉末（マク゛ネクエンチインターナショナル製のＭＱＰ−Ｂ
材：組成が原子百分率でＮｄ11.7Ｆｅ82.3Ｂ6）をハン
マーミルの一種であるバンタムミルによって粉砕し、粉
末の平均粒径で２０〜２００μｍの等方性ボンド磁石用
原料粉末を得た。バンタムミルの粉砕は酸化およびハン
マーからの衝撃による発火を防止するためＮ2ガス気流
中で行った。上記のボンド磁石用原料粉末から、図３中
のデータ（○）に示す平均粒径のものを各々４００ｇ／
ロットに精秤した後、各４００ｇ／ロットの粉末に表１
の試料番号５の３−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン１ｇをｎ−ヘキサン４ｍｌに希釈して作成した溶
液を各々添加して均一混合後、大気中で１１０℃×１時
間加熱する表面改質処理を行った。次いで、各表面処理
粉末に対し、液状エポキシ樹脂エピコート８０７：ＤＤ
Ｓ＝１００：３５の重量比率からなる樹脂分１０．４ｇ
を加え、小型ニーダー（ラボプラストミル）により１０
０℃×２５分間大気中で混練した。次に、得られた混練
物に大気中で１１０℃×２時間の１次加熱硬化処理を施
した後、解砕し３２メッシュのフルイを通して図３中の
データ（○）に対応したコンパウンドを得た。次いで、
所定の圧縮成形用金型を用いて８トン／ｃｍ2で圧縮成
形し、外径１２．５ｍｍ×厚み７ｍｍの中実円筒状のボ
ンド磁石成形体を得た。次いで、Ａｒガス雰囲気中で１
７０℃×２時間の２次加熱硬化を行い、本発明のＲ−Ｔ
−Ｂ系等方性ボンド磁石を得た。このボンド磁石の密度
と（ＢＨ）ｍａｘを、用いた原料磁石粉末の平均粒径に
対してプロットしたのが図３である。図３より、用いた
磁石原料粉末の平均粒径に対し（ＢＨ）ｍａｘがピーク
を持ち、また（ＢＨ）ｍａｘはボンド磁石の密度に比例
する傾向にあり、１０ＭＧＯｅを越えるには平均粒径を
２０〜２００μｍとする必要がある。１０．５ＭＧ以上
が得られるのは平均粒径が３５〜１００μｍでかつ密度
が６．０９ｇ／ｃｍ3以上の場合である。本発明では粉
末の平均粒径、粒径分布の測定は全てSympatec社製レー
ザー回折型粒度分布測定装置：ＨＥＲＯＳ＆ＲＯＤＯＳ
システムを用いて行っているが、図３において平均粒径
が２０〜２００μｍである粉末の粒径分布は１０〜５０
０μｍの範囲に入っていた。
ｅ−Ｂ系磁石粉末（マク゛ネクエンチインターナショナル製のＭＱＰ−Ｂ
材：組成が原子百分率でＮｄ11.7Ｆｅ82.3Ｂ6）をハン
マーミルの一種であるバンタムミルによって粉砕し、粉
末の平均粒径で２０〜２００μｍの等方性ボンド磁石用
原料粉末を得た。バンタムミルの粉砕は酸化およびハン
マーからの衝撃による発火を防止するためＮ2ガス気流
中で行った。上記のボンド磁石用原料粉末から、図３中
のデータ（○）に示す平均粒径のものを各々４００ｇ／
ロットに精秤した後、各４００ｇ／ロットの粉末に表１
の試料番号５の３−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン１ｇをｎ−ヘキサン４ｍｌに希釈して作成した溶
液を各々添加して均一混合後、大気中で１１０℃×１時
間加熱する表面改質処理を行った。次いで、各表面処理
粉末に対し、液状エポキシ樹脂エピコート８０７：ＤＤ
Ｓ＝１００：３５の重量比率からなる樹脂分１０．４ｇ
を加え、小型ニーダー（ラボプラストミル）により１０
０℃×２５分間大気中で混練した。次に、得られた混練
物に大気中で１１０℃×２時間の１次加熱硬化処理を施
した後、解砕し３２メッシュのフルイを通して図３中の
データ（○）に対応したコンパウンドを得た。次いで、
所定の圧縮成形用金型を用いて８トン／ｃｍ2で圧縮成
形し、外径１２．５ｍｍ×厚み７ｍｍの中実円筒状のボ
ンド磁石成形体を得た。次いで、Ａｒガス雰囲気中で１
７０℃×２時間の２次加熱硬化を行い、本発明のＲ−Ｔ
−Ｂ系等方性ボンド磁石を得た。このボンド磁石の密度
と（ＢＨ）ｍａｘを、用いた原料磁石粉末の平均粒径に
対してプロットしたのが図３である。図３より、用いた
磁石原料粉末の平均粒径に対し（ＢＨ）ｍａｘがピーク
を持ち、また（ＢＨ）ｍａｘはボンド磁石の密度に比例
する傾向にあり、１０ＭＧＯｅを越えるには平均粒径を
２０〜２００μｍとする必要がある。１０．５ＭＧ以上
が得られるのは平均粒径が３５〜１００μｍでかつ密度
が６．０９ｇ／ｃｍ3以上の場合である。本発明では粉
末の平均粒径、粒径分布の測定は全てSympatec社製レー
ザー回折型粒度分布測定装置：ＨＥＲＯＳ＆ＲＯＤＯＳ
システムを用いて行っているが、図３において平均粒径
が２０〜２００μｍである粉末の粒径分布は１０〜５０
０μｍの範囲に入っていた。
【００２７】図４は上記原料磁石粉末のうちで平均粒径
５０μｍの場合の粒径分布であり、図５は上記原料磁石
粉末のうちで平均粒径９０μｍの場合の粒径分布であ
る。図４の粒径分布は対数正規分布に近い形であるが、
図５の粒径分布は粗粉側で対数正規分布からややずれて
いる。
５０μｍの場合の粒径分布であり、図５は上記原料磁石
粉末のうちで平均粒径９０μｍの場合の粒径分布であ
る。図４の粒径分布は対数正規分布に近い形であるが、
図５の粒径分布は粗粉側で対数正規分布からややずれて
いる。
【００２８】（実施例３）図５の平均粒径９０μｍの磁
石粉末を出発原料として、この粉末４ｋｇと、３−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン１０ｇをｎ−ヘキ
サン４０ｍｌで希釈した液体と、液体エポキシ樹脂エピ
コート８０７：ＤＤＳ＝１００：３５の重量比率からな
る樹脂分１０４ｇという配合の混練量（実施例２の１０
倍量）で大気中混練した。混練は森山製作所製のＤＳＩ
−５ＧＨＨ−Ｅ型加圧加熱ニーダ（３．７ＫＷ）を用い
て行い、コンパウンドを得た。以後は実施例２と同様に
して成形して得られたボンド磁石成形体を表２に示す条
件で空気中またはＡｒガス中で２次加熱硬化処理し、本
発明のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石を得た。このボン
ド磁石の密度、２０℃におけるＢｒ、ｂＨｃ（保磁
力）、Ｈｋ（減磁曲線上における０．９Ｂｒの位置の横
軸（磁界の強さ）の値）、ｉＨｃ、（ＢＨ）ｍａｘ、圧
壊強度を表２に示す。
石粉末を出発原料として、この粉末４ｋｇと、３−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン１０ｇをｎ−ヘキ
サン４０ｍｌで希釈した液体と、液体エポキシ樹脂エピ
コート８０７：ＤＤＳ＝１００：３５の重量比率からな
る樹脂分１０４ｇという配合の混練量（実施例２の１０
倍量）で大気中混練した。混練は森山製作所製のＤＳＩ
−５ＧＨＨ−Ｅ型加圧加熱ニーダ（３．７ＫＷ）を用い
て行い、コンパウンドを得た。以後は実施例２と同様に
して成形して得られたボンド磁石成形体を表２に示す条
件で空気中またはＡｒガス中で２次加熱硬化処理し、本
発明のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石を得た。このボン
ド磁石の密度、２０℃におけるＢｒ、ｂＨｃ（保磁
力）、Ｈｋ（減磁曲線上における０．９Ｂｒの位置の横
軸（磁界の強さ）の値）、ｉＨｃ、（ＢＨ）ｍａｘ、圧
壊強度を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２から、Ａｒガス雰囲気中で２次加熱硬
化処理を行うことが好ましい。大気中の２次加熱硬化処
理でも１０ＭＧＯｅを越えることができたが、２次加熱
硬化保持時間が長くなると（ＢＨ）ｍａｘが僅かづつ単
調に低下する傾向を示した。なお、２次加熱硬化処理を
真空中で行ってもＡｒガス中と同様の高い磁気特性が得
られる。表２のボンド磁石を製作するに際し、シランカ
ップリング剤被覆粉末の加熱とコンパウンドの１次加熱
硬化処理は大気中の１１０℃で行っているが、これらの
加熱処理を大気中の１２０℃以下で行えば得られるボン
ド磁石の磁気特性の劣化は僅かであり実用上問題となら
ない。このため、これらの加熱処理をＡｒ雰囲気中では
行わなかった。勿論これらの加熱処理をＡｒガス雰囲気
中で行ってもよいが、磁気特性の低下が顕著に生じる２
次加熱硬化処理のみをＡｒ雰囲気中で行うことがコスト
低減となり、工業的に有利である。
化処理を行うことが好ましい。大気中の２次加熱硬化処
理でも１０ＭＧＯｅを越えることができたが、２次加熱
硬化保持時間が長くなると（ＢＨ）ｍａｘが僅かづつ単
調に低下する傾向を示した。なお、２次加熱硬化処理を
真空中で行ってもＡｒガス中と同様の高い磁気特性が得
られる。表２のボンド磁石を製作するに際し、シランカ
ップリング剤被覆粉末の加熱とコンパウンドの１次加熱
硬化処理は大気中の１１０℃で行っているが、これらの
加熱処理を大気中の１２０℃以下で行えば得られるボン
ド磁石の磁気特性の劣化は僅かであり実用上問題となら
ない。このため、これらの加熱処理をＡｒ雰囲気中では
行わなかった。勿論これらの加熱処理をＡｒガス雰囲気
中で行ってもよいが、磁気特性の低下が顕著に生じる２
次加熱硬化処理のみをＡｒ雰囲気中で行うことがコスト
低減となり、工業的に有利である。
【００３１】（実施例４、５）図４の平均粒径５０μｍ
の粉末を４００ｇ／ロットで２試料分精秤した。次に、
表１の試料番号４、５のシランカップリング剤各１ｇを
精秤し、それぞれｎ−ヘキサン４ｍｌで希釈した２つの
溶液を作成した。次に、上記４００ｇ／ロットの精秤粉
末に上記希釈溶液の各々を添加し、均一混合した。その
後、各混合粉を大気中で１１０℃×１時間加熱する表面
処理を行った。この処理後の２種の磁石粉末を用いて、
以後は実施例２と同様にしてコンパウンドを製作し、本
発明のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石（表３の実施例
４、５のもの）を得た。得られたボンド磁石の磁気特性
を２０℃で測定した結果を表３に示す。
の粉末を４００ｇ／ロットで２試料分精秤した。次に、
表１の試料番号４、５のシランカップリング剤各１ｇを
精秤し、それぞれｎ−ヘキサン４ｍｌで希釈した２つの
溶液を作成した。次に、上記４００ｇ／ロットの精秤粉
末に上記希釈溶液の各々を添加し、均一混合した。その
後、各混合粉を大気中で１１０℃×１時間加熱する表面
処理を行った。この処理後の２種の磁石粉末を用いて、
以後は実施例２と同様にしてコンパウンドを製作し、本
発明のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石（表３の実施例
４、５のもの）を得た。得られたボンド磁石の磁気特性
を２０℃で測定した結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】（比較例１〜４）図４の平均粒径５０μｍ
の磁石粉末をそれぞれ４００ｇ／ロットで４試料分精秤
した。次に、表１の試料番号１、２、３のシランカップ
リング剤各１ｇを精秤し、ｎ−ヘキサン４ｍｌで希釈し
た３つの溶液を作成した。この３つの希釈溶液を上記４
００ｇ／ロットの３ロットの粉末に各々添加して均一混
合後、大気中で１１０℃×１時間加熱する表面処理を行
った。次に、これら３種の表面処理粉末を大気中雰囲気
の恒温槽内で１８０℃×５００時間（相対湿度０．４％
相当）加熱放置する処理を行った。その後、室温に戻し
て、以後は実施例４、５と同様にしてＲ−Ｔ−Ｂ系等方
性ボンド磁石を製作し評価したところ、表３に示す比較
例１〜３のものが得られた。次に、残っている上記４０
０ｇの磁石粉末１ロットをシランカップリング剤で処理
せずにそのままコンパウンドに配合した以外は実施例
４、５と同様にして表３の比較例４に示す特性のＲ−Ｔ
−Ｂ系等方性ボンド磁石を得た。
の磁石粉末をそれぞれ４００ｇ／ロットで４試料分精秤
した。次に、表１の試料番号１、２、３のシランカップ
リング剤各１ｇを精秤し、ｎ−ヘキサン４ｍｌで希釈し
た３つの溶液を作成した。この３つの希釈溶液を上記４
００ｇ／ロットの３ロットの粉末に各々添加して均一混
合後、大気中で１１０℃×１時間加熱する表面処理を行
った。次に、これら３種の表面処理粉末を大気中雰囲気
の恒温槽内で１８０℃×５００時間（相対湿度０．４％
相当）加熱放置する処理を行った。その後、室温に戻し
て、以後は実施例４、５と同様にしてＲ−Ｔ−Ｂ系等方
性ボンド磁石を製作し評価したところ、表３に示す比較
例１〜３のものが得られた。次に、残っている上記４０
０ｇの磁石粉末１ロットをシランカップリング剤で処理
せずにそのままコンパウンドに配合した以外は実施例
４、５と同様にして表３の比較例４に示す特性のＲ−Ｔ
−Ｂ系等方性ボンド磁石を得た。
【００３４】（実施例６、７）超急冷法で得られたＮｄ
−Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系磁石粉末（マク゛ネクエンチインターナショナル製の
ＭＱＰ−Ｏ材：組成が原子百分比率でＮｄ11.5Ｆｅ80.7
Ｂ6Ｎｂ1.8）をハンマーミルの一種であるバンタムミル
によって粉砕し、粉末の平均粒径で６０μｍ、１１０μ
ｍの等方性ボンド磁石用原料粉末を得た。バンタムミル
の粉砕は酸化およびハンマーからの衝撃による発火を防
止するためＮ2ガス気流中で行った。表４に記したシランカッ
フ゜リンク゛剤により表面処理を行った後、以後は実施例４、
５と同様にしてＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石を製作し
評価した結果を表４に示す。
−Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系磁石粉末（マク゛ネクエンチインターナショナル製の
ＭＱＰ−Ｏ材：組成が原子百分比率でＮｄ11.5Ｆｅ80.7
Ｂ6Ｎｂ1.8）をハンマーミルの一種であるバンタムミル
によって粉砕し、粉末の平均粒径で６０μｍ、１１０μ
ｍの等方性ボンド磁石用原料粉末を得た。バンタムミル
の粉砕は酸化およびハンマーからの衝撃による発火を防
止するためＮ2ガス気流中で行った。表４に記したシランカッ
フ゜リンク゛剤により表面処理を行った後、以後は実施例４、
５と同様にしてＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石を製作し
評価した結果を表４に示す。
【００３５】
【表４】
【００３６】表４より、ボンド磁石に配合する磁石粉末
の組成が変わっても、本発明のボンド磁石が比較例のも
のに比して（ＢＨ）maxが高く、８ＭＧＯｅ以上でかつ
ｉＨｃ１２ＫＯｅ以上のものを得られることがわかる。
の組成が変わっても、本発明のボンド磁石が比較例のも
のに比して（ＢＨ）maxが高く、８ＭＧＯｅ以上でかつ
ｉＨｃ１２ＫＯｅ以上のものを得られることがわかる。
【００３７】（実施例８、９）高周波溶解炉で溶解、鋳
造して、原子比でＮｄ15Ｆｅ77Ｂ8なる組成でＮｄ2Ｆｅ
14Ｂ相の平均結晶粒径が１１０μｍの合金インゴットを
得た。このインゴットをＡｒガス雰囲気中でスタンプミ
ルにより粗粉砕し、さらに振動ボールミルで微粉砕し
て、平均粒径３．７μｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末粒
子を得た。次いで、この微粉末を適量熱処理容器内に装
入して熱処理炉に入れ、１．０×１０-5Ｔｏｒｒの真空
に排気した後、１ａｔｍのＨ2ガスを炉内に流入して、
そのＨ2ガス圧力を維持しつつ室温から８５０℃まで昇
温し、８５０℃になった時点で、この温度を保持しつ
つ、３０分間排気を行い、再度熱処理炉内の雰囲気を
１．０×１０-5Ｔｏｒｒの真空とした。その後、炉内に
１ａｔｍになるまでＡｒガスを流入せしめ、微粉末を急
冷した。凝集した微粉末を乳鉢で解きほぐし、平均粒径
５．６μｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金磁石粉末を得た。こ
の磁石粉末を透過電子顕微鏡により観察した結果、一部
Ｎｄリッチ相が認められたが実質的にＮｄ2Ｆｅ14Ｂ主
相の再結晶粒が相互に隣接した再結晶集合組織を有して
いた。この粉末の磁気特性をＶＳＭを用いて２０℃で測
定した結果、ｉＨｃ＝１１．７ｋＯｅという高い値を有
していた。次に、この磁石粉末を用いて表１の試料番号
４、５のエポキシシランカップリング剤により表面処理
した２種の磁石粉末を得た。以後は実施例２と同様にし
て２種のコンパウンドを作成した。続いて、１５ｋＯｅ
の横磁場を印加できる適温に加熱保持された磁場異方性
金型のキャビティに前記２種のコンパウンドを順次充填
し、１５ｋＯｅの横磁場中で８トン／ｃｍ2で圧縮成形
し、２種のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系異方性ボンド磁石成形体を
得た。次いでこれらの成形体をＡｒガス中で１７０℃×
１時間保持する２次加熱硬化処理を施し、本発明のＲ−
Ｔ−Ｂ系異方性ボンド磁石を得た。得られた２種のボン
ド磁石の評価結果を表５の実施例８、９に示す。
造して、原子比でＮｄ15Ｆｅ77Ｂ8なる組成でＮｄ2Ｆｅ
14Ｂ相の平均結晶粒径が１１０μｍの合金インゴットを
得た。このインゴットをＡｒガス雰囲気中でスタンプミ
ルにより粗粉砕し、さらに振動ボールミルで微粉砕し
て、平均粒径３．７μｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末粒
子を得た。次いで、この微粉末を適量熱処理容器内に装
入して熱処理炉に入れ、１．０×１０-5Ｔｏｒｒの真空
に排気した後、１ａｔｍのＨ2ガスを炉内に流入して、
そのＨ2ガス圧力を維持しつつ室温から８５０℃まで昇
温し、８５０℃になった時点で、この温度を保持しつ
つ、３０分間排気を行い、再度熱処理炉内の雰囲気を
１．０×１０-5Ｔｏｒｒの真空とした。その後、炉内に
１ａｔｍになるまでＡｒガスを流入せしめ、微粉末を急
冷した。凝集した微粉末を乳鉢で解きほぐし、平均粒径
５．６μｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金磁石粉末を得た。こ
の磁石粉末を透過電子顕微鏡により観察した結果、一部
Ｎｄリッチ相が認められたが実質的にＮｄ2Ｆｅ14Ｂ主
相の再結晶粒が相互に隣接した再結晶集合組織を有して
いた。この粉末の磁気特性をＶＳＭを用いて２０℃で測
定した結果、ｉＨｃ＝１１．７ｋＯｅという高い値を有
していた。次に、この磁石粉末を用いて表１の試料番号
４、５のエポキシシランカップリング剤により表面処理
した２種の磁石粉末を得た。以後は実施例２と同様にし
て２種のコンパウンドを作成した。続いて、１５ｋＯｅ
の横磁場を印加できる適温に加熱保持された磁場異方性
金型のキャビティに前記２種のコンパウンドを順次充填
し、１５ｋＯｅの横磁場中で８トン／ｃｍ2で圧縮成形
し、２種のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系異方性ボンド磁石成形体を
得た。次いでこれらの成形体をＡｒガス中で１７０℃×
１時間保持する２次加熱硬化処理を施し、本発明のＲ−
Ｔ−Ｂ系異方性ボンド磁石を得た。得られた２種のボン
ド磁石の評価結果を表５の実施例８、９に示す。
【００３８】（比較例８〜１０）シランカップリング剤
として表５に示すものを用いた以外は実施例８、９と同
様にして比較例のＲ−Ｔ−Ｂ系異方性ボンド磁石を製作
した。この比較例のボンド磁石の磁気特性を表５に示
す。
として表５に示すものを用いた以外は実施例８、９と同
様にして比較例のＲ−Ｔ−Ｂ系異方性ボンド磁石を製作
した。この比較例のボンド磁石の磁気特性を表５に示
す。
【００３９】
【表５】
【００４０】表５より、いわゆるＨＤＤＲ法（Hydrogen
ation,Decomposition,Desorption,Recombination法）に
よる再結晶集合組織からなるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系異方性磁
石粉末を用いて形成した本発明の異方性ボンド磁石では
２０℃で測定したＢｒが高く１１ＭＧＯｅ以上が得られ
ている。
ation,Decomposition,Desorption,Recombination法）に
よる再結晶集合組織からなるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系異方性磁
石粉末を用いて形成した本発明の異方性ボンド磁石では
２０℃で測定したＢｒが高く１１ＭＧＯｅ以上が得られ
ている。
【００４１】（実施例１０）本発明のボンド磁石の耐熱
性の指標として、大気中での１８０℃×５００時間（相
対湿度０．４％相当）加熱放置後室温に冷却した場合の
ボンド磁石特性の劣化程度を評価した。１８０℃に所定
時間保持後室温に戻したときのボンド磁石特性の劣化
は、Ｂｒの劣化の他に保磁力側も劣化する。この状況を
確認するために下記条件の不可逆減磁率の測定を行っ
た。実施例６、７のＭＱＰ−Ｏ材磁粉および実施例２の
ＭＱＰ−Ｂ材磁粉をバンタムミルで各々平均粒径９０μ
ｍに粉砕し、４００ｇ／ロットでそれぞれ５試料分精秤
した。次に、表１の試料番号４、５のシランカップリン
グ剤各１ｇを精秤し、以後は実施例４、５と同様に処理
して各コンパウンドを得た。次いでパーミアンス係数が
２となるように直径１０ｍｍ×厚み７ｍｍの中実円筒状
に成形圧８トン／ｃｍ2で成形し、続いて加熱硬化を行
い本発明のボンド磁石を製作した。次いで、これらのボ
ンド磁石試料を５０ｋＯｅのパルス磁場で着磁後２０℃
において初期磁束（Φｏ）を測定した。上記ＭＱＰ−Ｏ
材磁粉を配合したボンド磁石試料のΦｏ＝２．２２１×
１０5ＭｘＴ、上記ＭＱＰ−Ｂ材磁粉を配合したボンド
磁石試料のΦｏ＝１．７１２×１０5ＭｘＴだった。次
に、これらのボンド磁石試料を１８０℃（相対湿度０．
４％相当）に保持した恒温槽内に静置して最長５００時
間保持する耐熱テストを行い、所定時間加熱保持後恒温
槽から引き出して冷却し２０℃において各ボンド磁石試
料の磁束（Φ）を測定した。その後、不可逆減磁率＝
（（Φｏ−Φ）／Φｏ）×１００（％）の関係式から各
ボンド磁石試料の不可逆減磁率を求めて、ボンド磁石の
耐熱性（耐酸化性）の指標とした。上記ＭＱＰ−Ｏ材磁
粉を配合したボンド磁石の不可逆減磁率を図６に示す。
図６において、本発明のボンド磁石は２４（４）、２５
（５）で示されている。例えば、２５（５）は上記ＭＱ
Ｐ−Ｏ材磁粉を試料番号５のエポキシシランカップリン
グ剤で表面処理した磁粉を配合したボンド磁石である。
上記ＭＱＰ−Ｂ材磁粉を配合したボンド磁石の不可逆減
磁率を図７に示す。図７において、本発明のボンド磁石
は３４（４）、３５（５）で示されている。例えば、３
４（４）は上記ＭＱＰ−Ｂ材磁粉を試料番号４のエポキ
シシランカップリング剤で表面処理した磁粉を配合した
ボンド磁石である。
性の指標として、大気中での１８０℃×５００時間（相
対湿度０．４％相当）加熱放置後室温に冷却した場合の
ボンド磁石特性の劣化程度を評価した。１８０℃に所定
時間保持後室温に戻したときのボンド磁石特性の劣化
は、Ｂｒの劣化の他に保磁力側も劣化する。この状況を
確認するために下記条件の不可逆減磁率の測定を行っ
た。実施例６、７のＭＱＰ−Ｏ材磁粉および実施例２の
ＭＱＰ−Ｂ材磁粉をバンタムミルで各々平均粒径９０μ
ｍに粉砕し、４００ｇ／ロットでそれぞれ５試料分精秤
した。次に、表１の試料番号４、５のシランカップリン
グ剤各１ｇを精秤し、以後は実施例４、５と同様に処理
して各コンパウンドを得た。次いでパーミアンス係数が
２となるように直径１０ｍｍ×厚み７ｍｍの中実円筒状
に成形圧８トン／ｃｍ2で成形し、続いて加熱硬化を行
い本発明のボンド磁石を製作した。次いで、これらのボ
ンド磁石試料を５０ｋＯｅのパルス磁場で着磁後２０℃
において初期磁束（Φｏ）を測定した。上記ＭＱＰ−Ｏ
材磁粉を配合したボンド磁石試料のΦｏ＝２．２２１×
１０5ＭｘＴ、上記ＭＱＰ−Ｂ材磁粉を配合したボンド
磁石試料のΦｏ＝１．７１２×１０5ＭｘＴだった。次
に、これらのボンド磁石試料を１８０℃（相対湿度０．
４％相当）に保持した恒温槽内に静置して最長５００時
間保持する耐熱テストを行い、所定時間加熱保持後恒温
槽から引き出して冷却し２０℃において各ボンド磁石試
料の磁束（Φ）を測定した。その後、不可逆減磁率＝
（（Φｏ−Φ）／Φｏ）×１００（％）の関係式から各
ボンド磁石試料の不可逆減磁率を求めて、ボンド磁石の
耐熱性（耐酸化性）の指標とした。上記ＭＱＰ−Ｏ材磁
粉を配合したボンド磁石の不可逆減磁率を図６に示す。
図６において、本発明のボンド磁石は２４（４）、２５
（５）で示されている。例えば、２５（５）は上記ＭＱ
Ｐ−Ｏ材磁粉を試料番号５のエポキシシランカップリン
グ剤で表面処理した磁粉を配合したボンド磁石である。
上記ＭＱＰ−Ｂ材磁粉を配合したボンド磁石の不可逆減
磁率を図７に示す。図７において、本発明のボンド磁石
は３４（４）、３５（５）で示されている。例えば、３
４（４）は上記ＭＱＰ−Ｂ材磁粉を試料番号４のエポキ
シシランカップリング剤で表面処理した磁粉を配合した
ボンド磁石である。
【００４２】（比較例１１）実施例１０のＭＱＰ−Ｏ材
磁粉およびＭＱＰ−Ｂ材磁粉を各々用いて表１の試料番
号１〜３のシランカップリング剤により表面処理した以
外は、実施例１０と同様にして比較例のボンド磁石を製
作し、各ボンド磁石試料の不可逆減磁率を求めた。図６
にＭＱＰ−Ｏ材磁粉を試料番号１〜３のシランカップリ
ング剤で表面処理した磁粉を配合した比較例のボンド磁
石２１（１）、２２（２）、２３（３）の不可逆減磁率
を示す。例えば、２２（２）は試料番号２のシランカッ
プリング剤を用いた場合である。図７にＭＱＰ−Ｂ材磁
粉を試料番号１〜３のシランカップリング剤で表面処理
した磁粉を配合した比較例のボンド磁石３１（１）、３
２（２）、３３（３）の不可逆減磁率を示す。例えば、
３１（１）は試料番号１のシランカップリング剤を用い
た場合である。図７に比べて図６のものの不可逆減磁率
が著しく小さいのは、ＭＱＰ−Ｏ材磁粉が不可逆減磁率
の小さい耐熱用磁粉であるのに対し、ＭＱＰ−Ｂ材磁粉
がＮｂを含まないからである。しかしながら、図６また
は図７のいずれの場合においても、エポキシシランカッ
プリング剤を用いた２４（４）、２５（５）または３４
（４）、３５（５）はアミノシランを用いた他のものに
比べて不可逆減磁率が約１／２以下に改善されているこ
とがわかる。不可逆減磁率の大部分は磁粉の酸化による
ものであり、エポキシシランカップリング剤の耐酸化付
与作用が顕著に現れている。
磁粉およびＭＱＰ−Ｂ材磁粉を各々用いて表１の試料番
号１〜３のシランカップリング剤により表面処理した以
外は、実施例１０と同様にして比較例のボンド磁石を製
作し、各ボンド磁石試料の不可逆減磁率を求めた。図６
にＭＱＰ−Ｏ材磁粉を試料番号１〜３のシランカップリ
ング剤で表面処理した磁粉を配合した比較例のボンド磁
石２１（１）、２２（２）、２３（３）の不可逆減磁率
を示す。例えば、２２（２）は試料番号２のシランカッ
プリング剤を用いた場合である。図７にＭＱＰ−Ｂ材磁
粉を試料番号１〜３のシランカップリング剤で表面処理
した磁粉を配合した比較例のボンド磁石３１（１）、３
２（２）、３３（３）の不可逆減磁率を示す。例えば、
３１（１）は試料番号１のシランカップリング剤を用い
た場合である。図７に比べて図６のものの不可逆減磁率
が著しく小さいのは、ＭＱＰ−Ｏ材磁粉が不可逆減磁率
の小さい耐熱用磁粉であるのに対し、ＭＱＰ−Ｂ材磁粉
がＮｂを含まないからである。しかしながら、図６また
は図７のいずれの場合においても、エポキシシランカッ
プリング剤を用いた２４（４）、２５（５）または３４
（４）、３５（５）はアミノシランを用いた他のものに
比べて不可逆減磁率が約１／２以下に改善されているこ
とがわかる。不可逆減磁率の大部分は磁粉の酸化による
ものであり、エポキシシランカップリング剤の耐酸化付
与作用が顕著に現れている。
【００４３】実施例８、９および比較例８〜１０の異方
性ボンド磁石を各々パーミアンス係数２の形状に形成
し、以後は実施例１０と同様にして不可逆減磁率を評価
した。結果は、実施例８、９の不可逆減磁率が７〜８．
５％だったのに対し、比較例８〜１０の不可逆減磁率は
１５％より大きかった。
性ボンド磁石を各々パーミアンス係数２の形状に形成
し、以後は実施例１０と同様にして不可逆減磁率を評価
した。結果は、実施例８、９の不可逆減磁率が７〜８．
５％だったのに対し、比較例８〜１０の不可逆減磁率は
１５％より大きかった。
【００４４】シランカップリング剤の磁石粉末などの無
機マトリックスへの作用については共有結合、イオン結
合、物理吸着またはこれらの相乗効果等様々な機構が提
案されており未だ解明されているわけではないが、相乗
効果がよく引用される。これによると、シランカップリ
ング剤が水と反応して不安定なシラノールを生成し、次
いでシラノール同志の縮合が起こってオリゴマーを生成
する。このオリゴマーのＯＨ基が無機質のＯＨ基と水素
結合を形成し、最後に乾燥または硬化の過程で脱水縮合
を起こして部分的に共有結合ができ、一部水素結合も残
った状態で無機質表面に膜を形成するといわれている。
表１の最小被覆面積が小さいほど、より緻密なオリゴマ
ーが形成されるのではないかと考えられる。換言すれ
ば、最小被覆面積小さいほどより隙間の少い膜が形成さ
れるため、磁石粉末の酸化が抑えられて酸素増加率が少
くなり、希土類ボンド磁石の不可逆減磁率が小さくなっ
て耐熱性が向上すると考えられる。
機マトリックスへの作用については共有結合、イオン結
合、物理吸着またはこれらの相乗効果等様々な機構が提
案されており未だ解明されているわけではないが、相乗
効果がよく引用される。これによると、シランカップリ
ング剤が水と反応して不安定なシラノールを生成し、次
いでシラノール同志の縮合が起こってオリゴマーを生成
する。このオリゴマーのＯＨ基が無機質のＯＨ基と水素
結合を形成し、最後に乾燥または硬化の過程で脱水縮合
を起こして部分的に共有結合ができ、一部水素結合も残
った状態で無機質表面に膜を形成するといわれている。
表１の最小被覆面積が小さいほど、より緻密なオリゴマ
ーが形成されるのではないかと考えられる。換言すれ
ば、最小被覆面積小さいほどより隙間の少い膜が形成さ
れるため、磁石粉末の酸化が抑えられて酸素増加率が少
くなり、希土類ボンド磁石の不可逆減磁率が小さくなっ
て耐熱性が向上すると考えられる。
【００４５】
【発明の効果】以上記述の通り、本発明は下記の優れた
効果を有している。 （１）エポキシシランカップリング剤で表面処理するこ
とにより希土類ボンド磁石用磁石粉末の耐酸化性が大き
く向上する。この耐酸化性の希土類磁石粉末のエポキシ
基と、熱硬化性樹脂の硬化剤としての機能を有する第１
級および／または第２級アミノ基を含む芳香族アミンと
の重合反応が優先して進むことを利用して希土類磁石粉
末の外面をさらに耐酸化性に富むように被覆することが
でき、従来に比してボンド磁石の室温におけるＢｒが高
いとともに、１８０℃×５００時間の大気中加熱による
ボンド磁石の不可逆減磁率を従来の約５０％未満とした
耐熱型で高性能の希土類ボンド磁石および製造方法を提
供できる。 （２）（ＢＨ）ｍａｘ＞１０ＭＧＯｅであり、かつ１８
０℃×５００時間の大気中加熱によるパーミアンス係数
２のボンド磁石の不可逆減磁率を１０％未満とした耐熱
型で高性能のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石を提供でき
る。 （３）（ＢＨ）ｍａｘ≧１１ＭＧＯｅであり、かつ１８
０℃×５００時間の大気中加熱によるパーミアンス係数
２のボンド磁石の不可逆減磁率を１０％未満とした耐熱
型で高性能のＲ−Ｔ−Ｂ系異方性ボンド磁石を提供でき
る。
効果を有している。 （１）エポキシシランカップリング剤で表面処理するこ
とにより希土類ボンド磁石用磁石粉末の耐酸化性が大き
く向上する。この耐酸化性の希土類磁石粉末のエポキシ
基と、熱硬化性樹脂の硬化剤としての機能を有する第１
級および／または第２級アミノ基を含む芳香族アミンと
の重合反応が優先して進むことを利用して希土類磁石粉
末の外面をさらに耐酸化性に富むように被覆することが
でき、従来に比してボンド磁石の室温におけるＢｒが高
いとともに、１８０℃×５００時間の大気中加熱による
ボンド磁石の不可逆減磁率を従来の約５０％未満とした
耐熱型で高性能の希土類ボンド磁石および製造方法を提
供できる。 （２）（ＢＨ）ｍａｘ＞１０ＭＧＯｅであり、かつ１８
０℃×５００時間の大気中加熱によるパーミアンス係数
２のボンド磁石の不可逆減磁率を１０％未満とした耐熱
型で高性能のＲ−Ｔ−Ｂ系等方性ボンド磁石を提供でき
る。 （３）（ＢＨ）ｍａｘ≧１１ＭＧＯｅであり、かつ１８
０℃×５００時間の大気中加熱によるパーミアンス係数
２のボンド磁石の不可逆減磁率を１０％未満とした耐熱
型で高性能のＲ−Ｔ−Ｂ系異方性ボンド磁石を提供でき
る。
【図１】各種のシランカップリング剤で処理したＮｄ−
Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を、大気中で１８０℃×５００時間
加熱後の酸素増加率を示す図である。
Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を、大気中で１８０℃×５００時間
加熱後の酸素増加率を示す図である。
【図２】図１に対応した飽和磁化の減少率を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明のＲ−Ｆｅ−Ｂ系等方性ボンド磁石の
（ＢＨ）ｍａｘ、密度と用いた原料磁石粉末の平均粒径
との相関の一例を示す図である。
（ＢＨ）ｍａｘ、密度と用いた原料磁石粉末の平均粒径
との相関の一例を示す図である。
【図４】本発明に用いた平均粒径５０μｍのＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系磁石粉末の粒径分布を示す図である。
−Ｂ系磁石粉末の粒径分布を示す図である。
【図５】本発明に用いた平均粒径９０μｍのＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系磁石粉末の粒径分布を示す図である。
−Ｂ系磁石粉末の粒径分布を示す図である。
【図６】耐熱磁粉を用いた場合の本発明磁石の不可逆減
磁率の一例を示す図である。
磁率の一例を示す図である。
【図７】Ｎｂを含まない磁粉を用いた場合の本発明磁石
の不可逆減磁率の一例を示す図である。
の不可逆減磁率の一例を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項１】 希土類磁石粉末をエポキシ基を含むシラ
ンカップリング剤で表面処理後、この表面処理粉末とア
ミノ基を含み熱硬化性樹脂の硬化剤としての作用を有す
る化合物と熱硬化性樹脂とを適量配合し混練した後、こ
の混練物を用いて成形体を形成し、次いでこの成形体の
加熱硬化処理を不活性ガス雰囲気中または真空中で行う
ことを特徴とする希土類ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項２】 アミノ基を含み熱硬化性樹脂の硬化剤と
しての作用を有する化合物と前記表面処理粉末のシラン
カップリング剤のエポキシ基とを化合結合せしめた後、
熱硬化性樹脂と重合せしめてなることを特徴とする請求
項１に記載の希土類ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項３】 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であり、ア
ミノ基を含みエポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有す
る化合物がジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）また
はその誘導体である請求項１または２に記載の希土類ボ
ンド磁石の製造方法。 - 【請求項４】 熱硬化性樹脂がフェノール樹脂であり、
アミノ基を含みフェノール樹脂の硬化剤としての作用を
有する化合物がヘキサメチレンテトラミンである請求項
１または２に記載の希土類ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項５】 エポキシ基を含むシランカップリング剤
で表面処理された粉末粒径分布が１０〜５００μｍのＲ
−Ｔ−Ｂ系等方性磁石粉末（ＲはＹを含めた希土類元素
の１種または２種以上、ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣ
ｏで置換したもの）と、アミノ基を含みエポキシ樹脂の
硬化剤としての作用を有する化合物と、硬化剤を含むエ
ポキシ樹脂とからなるとともに、密度を５．９０ｇ／ｃ
ｍ3以上としたことを特徴とする希土類ボンド磁石。 - 【請求項６】 原子比で磁石粉末の組成がＲxＴ100-x-y
Ｂy（ＲはＹを含めた希土類元素の１種または２種以
上、ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏで置換したもの）
で表され、ｘ＝８〜１７、ｙ＝４〜８である請求項５に
記載の希土類ボンド磁石。 - 【請求項７】 原子比で磁石粉末の組成がＲuＴ
100-u-v-wＢvＮｂw（ＲはＹを含めた希土類元素の１種
または２種以上、ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏで置
換したもの）で表され、ｕ＝８〜１５、ｖ＝４〜８、ｗ
＝０．１〜２である請求項５に記載の希土類ボンド磁
石。 - 【請求項８】 エポキシ基を含むシランカップリング剤
で表面処理された粒径分布が２〜５００μｍの粉末であ
って、この粉末の個々は実質的に平均結晶粒径が０．０
５〜５０μｍの正方晶構造をとるＲ2Ｔ14Ｂ金属間化合
物相（ＲはＹを含めた希土類元素の１種または２種以
上、ＴはＦｅまたはＦｅの一部をＣｏで置換したもの）
からなる再結晶粒が相互に隣接した再結晶集合組織を有
したＲ−Ｔ−Ｂ系異方性合金磁石粉末と、アミノ基を含
みエポキシ樹脂の硬化剤としての作用を有する化合物
と、硬化剤を含むエポキシ樹脂とからなることを特徴と
する希土類ボンド磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005412A JPH11204319A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 希土類ボンド磁石およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005412A JPH11204319A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 希土類ボンド磁石およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204319A true JPH11204319A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11610443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10005412A Pending JPH11204319A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 希土類ボンド磁石およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204319A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021543A1 (fr) * | 2000-09-08 | 2002-03-14 | Nec Tokin Corporation | Aimant permanent, noyau magnétique utilisant cet aimant comme aimant de polarisation, et pièces à inductance utilisant ce noyau |
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| US6906608B2 (en) | 2000-11-30 | 2005-06-14 | Nec Tokin Corporation | Magnetic core including magnet for magnetic bias and inductor component using the same |
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-
1998
- 1998-01-14 JP JP10005412A patent/JPH11204319A/ja active Pending
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