JP3097701B2 - プラスチック磁石素材およびその製造方法 - Google Patents
プラスチック磁石素材およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高温下で長期に亘り
使用されても、膨れによる変形を生ずることのない耐熱
性に優れたプラスチック磁石素材およびその製造方法に
関するものである。
使用されても、膨れによる変形を生ずることのない耐熱
性に優れたプラスチック磁石素材およびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来技術】希土類元素の金属粉末を熱硬化性樹脂で結
合してプラスチック磁石素材とし、これを磁化させるこ
とにより得たプラスチック磁石が、各種産業界で広く使
用されている。例えば該プラスチック磁石は、ＦＤＤ
(フロッピーディスクドライブ)用のスピンドルモータや
ファクシミリ用のステッピングモータの如く、殊にＯＡ
関連製品における小型モータの磁極として好適である。
合してプラスチック磁石素材とし、これを磁化させるこ
とにより得たプラスチック磁石が、各種産業界で広く使
用されている。例えば該プラスチック磁石は、ＦＤＤ
(フロッピーディスクドライブ)用のスピンドルモータや
ファクシミリ用のステッピングモータの如く、殊にＯＡ
関連製品における小型モータの磁極として好適である。
【０００３】従来のプラスチック磁石は、一般に以下の
工程を経て製造される。例えば、ネオジウムの如き希土
類元素および鉄やボロンからなる磁性粉末に、メチルエ
チル系溶剤の添加により溶解させた熱硬化性樹脂(一例
としてエポキシ樹脂)を加えて均一になるまで混合し、
これをモータの固定磁極の形状を有する金型に充填した
後に、８〜１０トンの圧力で圧縮プレス成形を行なう。
この成形された後の混合物は、バインダーである熱硬化
性樹脂が未だ硬化していないので、該混合物を炉中に装
入しアルゴンガスの不活性雰囲気下で、１５０℃の温度
で約１時間加熱保持する。これにより硬化処理が行なわ
れて、いわゆるプラスチック磁石素材が得られる。この
プラスチック磁石素材は、バリ取り等の後処理を施した
後に、これを磁化させることによって、モータ固定磁極
等の形状をしたプラスチック磁石が製造される。
工程を経て製造される。例えば、ネオジウムの如き希土
類元素および鉄やボロンからなる磁性粉末に、メチルエ
チル系溶剤の添加により溶解させた熱硬化性樹脂(一例
としてエポキシ樹脂)を加えて均一になるまで混合し、
これをモータの固定磁極の形状を有する金型に充填した
後に、８〜１０トンの圧力で圧縮プレス成形を行なう。
この成形された後の混合物は、バインダーである熱硬化
性樹脂が未だ硬化していないので、該混合物を炉中に装
入しアルゴンガスの不活性雰囲気下で、１５０℃の温度
で約１時間加熱保持する。これにより硬化処理が行なわ
れて、いわゆるプラスチック磁石素材が得られる。この
プラスチック磁石素材は、バリ取り等の後処理を施した
後に、これを磁化させることによって、モータ固定磁極
等の形状をしたプラスチック磁石が製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このプラスチック磁石
は、一般に常温の下で使用されるが、用途によっては過
酷な高温条件の下で使用される場合もある。その一例と
して、プラスチック磁石でモータの磁極を構成し、これ
を外気温の高い時期に長時間に亘り使用する場合が想定
される。このような高温下での使用時に、前記プラスチ
ック磁石が経時的に膨れを生じ、最初の形状に対して僅
かではあるが変形を来すことがある。例えば、前記プラ
スチック磁石でモータの固定磁極を構成し、該モータを
高温条件下で長期に亘り使用すると、その固定磁極が熱
影響により変形して回転子と接触するに至り、モータの
回転が不能となる重大な不都合を招く。なおモータを使
用環境の最大温度１２０℃で、１００〜２００時間使用
する耐熱膨れ試験を行なったが、その結果によっても該
プラスチック磁石からなる固定磁極に膨れを生ずること
が確認された。
は、一般に常温の下で使用されるが、用途によっては過
酷な高温条件の下で使用される場合もある。その一例と
して、プラスチック磁石でモータの磁極を構成し、これ
を外気温の高い時期に長時間に亘り使用する場合が想定
される。このような高温下での使用時に、前記プラスチ
ック磁石が経時的に膨れを生じ、最初の形状に対して僅
かではあるが変形を来すことがある。例えば、前記プラ
スチック磁石でモータの固定磁極を構成し、該モータを
高温条件下で長期に亘り使用すると、その固定磁極が熱
影響により変形して回転子と接触するに至り、モータの
回転が不能となる重大な不都合を招く。なおモータを使
用環境の最大温度１２０℃で、１００〜２００時間使用
する耐熱膨れ試験を行なったが、その結果によっても該
プラスチック磁石からなる固定磁極に膨れを生ずること
が確認された。
【０００５】このように高温条件下で使用した場合に、
プラスチック磁石が経時的に膨れを生ずる理由として、
以下の原因が考えられる。すなわちプラスチック磁石
は、その製造工程において、熱硬化性樹脂と混合された
希土類元素を含む磁性粉末が金型中でプレス成形される
が、このとき該磁性粉末には平方センチ当り８〜１０ト
ンに及ぶ極めて大きな圧力が加えられる。金型中に充填
された磁性粉末は、その夫々が溶解した熱硬化性樹脂に
より全体をくるまれた状態となっているが、プレス成形
時に印加される前記圧力によって、個々の磁性粉末は破
砕されて割れや破断を生ずるに至る。従って高圧を加え
た後の磁性粉末は、ミクロ的に観察すると多数の破断面
を有している。
プラスチック磁石が経時的に膨れを生ずる理由として、
以下の原因が考えられる。すなわちプラスチック磁石
は、その製造工程において、熱硬化性樹脂と混合された
希土類元素を含む磁性粉末が金型中でプレス成形される
が、このとき該磁性粉末には平方センチ当り８〜１０ト
ンに及ぶ極めて大きな圧力が加えられる。金型中に充填
された磁性粉末は、その夫々が溶解した熱硬化性樹脂に
より全体をくるまれた状態となっているが、プレス成形
時に印加される前記圧力によって、個々の磁性粉末は破
砕されて割れや破断を生ずるに至る。従って高圧を加え
た後の磁性粉末は、ミクロ的に観察すると多数の破断面
を有している。
【０００６】このような状態でプレス成形された混合物
は、前述の如くアルゴンガスの雰囲気下で熱硬化処理が
施されプラスチック磁石素材とされる。この場合に、プ
ラスチック磁石素材を構成している磁性粉末は多くの破
断面を有しているが、炉中での熱硬化処理は無酸素状態
でなされるので、該破断面が酸化することはない。しか
しプラスチック磁石素材を磁化してモータの磁極を製造
し、該モータを高温の条件下で使用すると、そのプラス
チック磁石を構成している個々の磁性粉末における前記
破断面が徐々に酸化し、これにより先に述べた膨れを次
第に生ずるものと考えられる。
は、前述の如くアルゴンガスの雰囲気下で熱硬化処理が
施されプラスチック磁石素材とされる。この場合に、プ
ラスチック磁石素材を構成している磁性粉末は多くの破
断面を有しているが、炉中での熱硬化処理は無酸素状態
でなされるので、該破断面が酸化することはない。しか
しプラスチック磁石素材を磁化してモータの磁極を製造
し、該モータを高温の条件下で使用すると、そのプラス
チック磁石を構成している個々の磁性粉末における前記
破断面が徐々に酸化し、これにより先に述べた膨れを次
第に生ずるものと考えられる。
【０００７】
【発明の目的】この発明は、プラスチック磁石素材を磁
化させて、例えばモータの磁極を構成した場合に、これ
に内在している前記課題を好適に解決するべく提案され
たものであって、高温下で長期に亘り使用されても、経
時的に膨れを生じて変形することのない耐熱性に優れた
プラスチック磁石素材およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
化させて、例えばモータの磁極を構成した場合に、これ
に内在している前記課題を好適に解決するべく提案され
たものであって、高温下で長期に亘り使用されても、経
時的に膨れを生じて変形することのない耐熱性に優れた
プラスチック磁石素材およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため、本発明に係るプラスチック磁石
素材は、希土類元素を含む磁性粉末と熱硬化性樹脂との
プレス成形体であって、その圧縮成形時に生じた前記磁
性粉末の破断面に予め酸化膜が形成されていることを特
徴とする。
の目的を達成するため、本発明に係るプラスチック磁石
素材は、希土類元素を含む磁性粉末と熱硬化性樹脂との
プレス成形体であって、その圧縮成形時に生じた前記磁
性粉末の破断面に予め酸化膜が形成されていることを特
徴とする。
【０００９】また同じく前記課題を克服し、所期の目的
を達成するため本願の別の発明に係るプラスチック磁石
素材の製造方法は、希土類元素を含む磁性粉末と熱硬化
性樹脂とを溶剤を加えて混合した後、これを所定形状に
プレス成形してなるプレス成形体を、酸素５〜９０％の
雰囲気の下で１５０℃〜２００℃に加熱して１０分以上
保持することを特徴とする。
を達成するため本願の別の発明に係るプラスチック磁石
素材の製造方法は、希土類元素を含む磁性粉末と熱硬化
性樹脂とを溶剤を加えて混合した後、これを所定形状に
プレス成形してなるプレス成形体を、酸素５〜９０％の
雰囲気の下で１５０℃〜２００℃に加熱して１０分以上
保持することを特徴とする。
【００１０】
【実施例】次に、本発明に係るプラスチック磁石素材お
よびその製造方法につき、好適な実施例を挙げて以下説
明する。発明者は、プラスチック磁石素材を磁化してな
るプラスチック磁石を高温下で使用した場合に、前述の
如き膨れを生ずる原因が、先に解析したところにあると
考えられることに鑑み、磁性粉末の破断面に予め酸化膜
を形成しておけば、高温の下でも酸化がそれ以上は進行
せず、従って前記膨れを生ずることもないであろう旨を
知見するに至った。この知見に従い以下の実施例は、プ
レス成形した後の希土類元素を含む磁性粉末の破断面
に、如何にして予め酸化膜を形成させるようにするか、
を主たる内容としている。なお、希土類元素を含む磁性
粉末と熱硬化性樹脂とを、溶剤添加後に混合してから、
金型に充填してプレス成形を行なうまでは、先に述べた
ところと同一である。
よびその製造方法につき、好適な実施例を挙げて以下説
明する。発明者は、プラスチック磁石素材を磁化してな
るプラスチック磁石を高温下で使用した場合に、前述の
如き膨れを生ずる原因が、先に解析したところにあると
考えられることに鑑み、磁性粉末の破断面に予め酸化膜
を形成しておけば、高温の下でも酸化がそれ以上は進行
せず、従って前記膨れを生ずることもないであろう旨を
知見するに至った。この知見に従い以下の実施例は、プ
レス成形した後の希土類元素を含む磁性粉末の破断面
に、如何にして予め酸化膜を形成させるようにするか、
を主たる内容としている。なお、希土類元素を含む磁性
粉末と熱硬化性樹脂とを、溶剤添加後に混合してから、
金型に充填してプレス成形を行なうまでは、先に述べた
ところと同一である。
【００１１】実施例では、プレス成形により破断面を生
じた希土類元素を含む磁性粉末を含む混合物を加熱し
て、前記熱硬化性樹脂による硬化処理を施すに際し、こ
れを酸素雰囲気の下で行ない、これにより前記破断面に
予め酸化膜を形成するようになっている。すなわち、希
土類元素を含む磁性粉末と熱硬化性樹脂とを溶剤を加え
て混合した後、これを所定形状にプレス成形することに
より、プラスチック磁石素材が得られる。このプラスチ
ック磁石素材を炉中に装入し、酸素雰囲気の下で前記溶
剤を揮散させるに充分な温度に加熱して、そのまま数時
間保持する。これによりプラスチック磁石素材に含まれ
ている溶剤を緩徐に揮散させることができ、従って多数
の微細な気孔を生ずる不都合が未然に防止される。
じた希土類元素を含む磁性粉末を含む混合物を加熱し
て、前記熱硬化性樹脂による硬化処理を施すに際し、こ
れを酸素雰囲気の下で行ない、これにより前記破断面に
予め酸化膜を形成するようになっている。すなわち、希
土類元素を含む磁性粉末と熱硬化性樹脂とを溶剤を加え
て混合した後、これを所定形状にプレス成形することに
より、プラスチック磁石素材が得られる。このプラスチ
ック磁石素材を炉中に装入し、酸素雰囲気の下で前記溶
剤を揮散させるに充分な温度に加熱して、そのまま数時
間保持する。これによりプラスチック磁石素材に含まれ
ている溶剤を緩徐に揮散させることができ、従って多数
の微細な気孔を生ずる不都合が未然に防止される。
【００１２】このように溶剤の揮散を行なってから、同
じ炉中の酸素雰囲気(５〜９０％)の下で、プラスチック
磁石素材を１５０℃〜２００℃に加熱すると共に、これ
を少なくとも１０分以上、好ましくは１時間程度保持す
る。これにより希土類元素を含む磁性粉末における前記
破断面には、予め酸化膜が形成されるに至る。従って、
このようにして得たプラスチック磁石素材は、少なくと
も破断部の表面に酸化膜が形成された希土類元素を含む
磁性粉末を、熱硬化性樹脂で結合させたものとなってお
り、この酸化膜が一旦形成されると防護皮膜として機能
し、その後の酸化の進行が有効に防止される。
じ炉中の酸素雰囲気(５〜９０％)の下で、プラスチック
磁石素材を１５０℃〜２００℃に加熱すると共に、これ
を少なくとも１０分以上、好ましくは１時間程度保持す
る。これにより希土類元素を含む磁性粉末における前記
破断面には、予め酸化膜が形成されるに至る。従って、
このようにして得たプラスチック磁石素材は、少なくと
も破断部の表面に酸化膜が形成された希土類元素を含む
磁性粉末を、熱硬化性樹脂で結合させたものとなってお
り、この酸化膜が一旦形成されると防護皮膜として機能
し、その後の酸化の進行が有効に防止される。
【００１３】この実施例に係るプラスチック磁石素材に
つき、耐熱膨れ試験を以下の如く行なった。すなわちプ
ラスチック磁石素材における熱硬化性樹脂の硬化処理
を、炉中での酸素濃度５〜８０％の各雰囲気下で、１７
０℃の加熱を１時間継続することにより行なった。また
従来の製法、例えばアルゴンガスの雰囲気下で１５０℃
の加熱を１時間継続して得たプラスチック磁石素材を別
途複数用意した。これらの試験片を１２０℃の温度で２
００時間大気中に放置し、夫々の試験片における耐熱膨
れ率を図１に示す如くプロットしてみた。この耐熱膨れ
率は、(Ｄ−Ｄ0)／Ｄ0×１００(％)で表わされる。ここ
にＤ0：耐熱膨れ試験前の試験片の径であり、Ｄ：耐熱
膨れ試験後の試験片の径である。図１から明らかな如
く、実施例に係るプラスチック磁石素材は、従来の方法
で製造したプラスチック磁石素材に比べて高温条件下で
の膨れが顕著に抑制され、耐熱性において優れているこ
とが判る。
つき、耐熱膨れ試験を以下の如く行なった。すなわちプ
ラスチック磁石素材における熱硬化性樹脂の硬化処理
を、炉中での酸素濃度５〜８０％の各雰囲気下で、１７
０℃の加熱を１時間継続することにより行なった。また
従来の製法、例えばアルゴンガスの雰囲気下で１５０℃
の加熱を１時間継続して得たプラスチック磁石素材を別
途複数用意した。これらの試験片を１２０℃の温度で２
００時間大気中に放置し、夫々の試験片における耐熱膨
れ率を図１に示す如くプロットしてみた。この耐熱膨れ
率は、(Ｄ−Ｄ0)／Ｄ0×１００(％)で表わされる。ここ
にＤ0：耐熱膨れ試験前の試験片の径であり、Ｄ：耐熱
膨れ試験後の試験片の径である。図１から明らかな如
く、実施例に係るプラスチック磁石素材は、従来の方法
で製造したプラスチック磁石素材に比べて高温条件下で
の膨れが顕著に抑制され、耐熱性において優れているこ
とが判る。
【００１４】また図２は、希土類元素を含む磁性粉末に
形成される酸化膜を含む酸素含有量(ｗｔ％)について、
上記実施例の試験片をプロットし、従来方法による試験
片についても併せて記載したものである。図３は、本発
明および従来方法の各試験片の全体の酸素含有量を併記
したものである。これらから実施例では、予め成形時に
希土類元素を含む磁性粉末が酸化された以降の酸化重量
を抑え得るが、従来法では逆に成形時には殆ど酸化され
ず、その後の１２０℃×２００時間の過程で希土類元素
を含む磁性粉末が大幅に酸化し、膨れを顕著に生じるこ
とが理解される。従って、実施例に係るプラスチック磁
石素材を磁化することによりプラスチック磁石とすれ
ば、高温の条件下で使用しても膨れに伴なう変形を来す
ことがなくて好適である。
形成される酸化膜を含む酸素含有量(ｗｔ％)について、
上記実施例の試験片をプロットし、従来方法による試験
片についても併せて記載したものである。図３は、本発
明および従来方法の各試験片の全体の酸素含有量を併記
したものである。これらから実施例では、予め成形時に
希土類元素を含む磁性粉末が酸化された以降の酸化重量
を抑え得るが、従来法では逆に成形時には殆ど酸化され
ず、その後の１２０℃×２００時間の過程で希土類元素
を含む磁性粉末が大幅に酸化し、膨れを顕著に生じるこ
とが理解される。従って、実施例に係るプラスチック磁
石素材を磁化することによりプラスチック磁石とすれ
ば、高温の条件下で使用しても膨れに伴なう変形を来す
ことがなくて好適である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るプラス
チック磁石素材によれば、該複合体を構成する希土類元
素を含む磁性粉末の破断面に予め酸化膜を形成しておく
ことによって、その後の酸化進行を有効に防止すること
ができる。従って、モータの固定磁極の如く具体的にプ
ラスチック磁石として製品化された後に、これが高温下
で長期に亘り使用がなされても、経時的に変形すること
がなく優れた耐熱性を発揮し得るものである。
チック磁石素材によれば、該複合体を構成する希土類元
素を含む磁性粉末の破断面に予め酸化膜を形成しておく
ことによって、その後の酸化進行を有効に防止すること
ができる。従って、モータの固定磁極の如く具体的にプ
ラスチック磁石として製品化された後に、これが高温下
で長期に亘り使用がなされても、経時的に変形すること
がなく優れた耐熱性を発揮し得るものである。
【図１】本発明の好適な実施例に係るプラスチック磁石
素材と、従来の製法により得たプラスチック磁石素材と
につき耐熱膨れ試験を行なった場合における夫々の試験
片の耐熱膨れ率をプロットした曲線図である。
素材と、従来の製法により得たプラスチック磁石素材と
につき耐熱膨れ試験を行なった場合における夫々の試験
片の耐熱膨れ率をプロットした曲線図である。
【図２】本発明の好適な実施例に係るプラスチック磁石
素材と、従来のプラスチック磁石素材とにつき耐熱膨れ
試験を行なった場合に、各試験片の希土類元素を含む磁
性粉末に形成される酸化膜を含む酸素含有量との関係を
プロットした曲線図である。
素材と、従来のプラスチック磁石素材とにつき耐熱膨れ
試験を行なった場合に、各試験片の希土類元素を含む磁
性粉末に形成される酸化膜を含む酸素含有量との関係を
プロットした曲線図である。
【図３】本発明の好適な実施例に係るプラスチック磁石
素材と、従来のプラスチック磁石素材とにつき耐熱膨れ
試験を行なった場合に、各試験片における全体の酸素含
有量との関係をプロットした曲線図である。
素材と、従来のプラスチック磁石素材とにつき耐熱膨れ
試験を行なった場合に、各試験片における全体の酸素含
有量との関係をプロットした曲線図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 希土類元素を含む磁性粉末と熱硬化性樹
脂とのプレス成形体であって、その圧縮成形時に生じた
前記磁性粉末の破断面に予め酸化膜が形成されているこ
とを特徴とするプラスチック磁石素材。 - 【請求項２】 前記希土類元素を含む磁性粉末の破断面
に予め形成される酸化膜は、酸素含有量にして０.１重
量％以上で０.５重量％以下であり、前記熱硬化性樹脂
の酸素含有量は、１.０重量％以下である請求項１記載
のプラスチック磁石素材。 - 【請求項３】 希土類元素を含む磁性粉末と熱硬化性樹
脂とを溶剤を加えて混合した後、これを所定形状にプレ
ス成形してなるプレス成形体を、酸素５〜９０％の雰囲
気の下で１５０℃〜２００℃に加熱して１０分以上保持
することを特徴とするプラスチック磁石素材の製造方
法。 - 【請求項４】 前記の所定形状にプレス成形してなるプ
レス成形体を、酸素５〜９０％の雰囲気の下で１５０℃
〜２００℃に加熱して１０分以上保持するに先立ち、前
記溶剤を揮散させるに充分な温度に加熱して数時間保持
することを特徴とする請求項３記載のプラスチック磁石
素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03139647A JP3097701B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | プラスチック磁石素材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03139647A JP3097701B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | プラスチック磁石素材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337603A JPH04337603A (ja) | 1992-11-25 |
| JP3097701B2 true JP3097701B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=15250147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03139647A Expired - Fee Related JP3097701B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | プラスチック磁石素材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3097701B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006080115A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 異方性希土類−鉄系ボンド磁石 |
| JP2007207936A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Tdk Corp | 希土類磁石 |
| JP5098390B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2012-12-12 | Ｔｄｋ株式会社 | 希土類磁石 |
| JP4962870B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2012-06-27 | 日産自動車株式会社 | 界磁極用磁石体の製造方法、永久磁石型回転電動機の製造方法及び界磁極用磁石体 |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP03139647A patent/JP3097701B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04337603A (ja) | 1992-11-25 |
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