(57)【要約】【課題】磁気特性に優れたボンド磁石を作製できるボンド磁石用組成物、ボンド磁石用成形体およびそれらの製造方法を提供する。【解決手段】レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末と、ジシクロペンタジエンを含むボンド磁石用組成物に関する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末と、ジシクロペンタジエンを含むボンド磁石用組成物。
【請求項２】
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の円形度が０．５以上である請求項１に記載のボンド磁石用組成物。
【請求項３】
レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末と、ジシクロペンタジエンを含むボンド磁石用成形体。
【請求項４】
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の円形度が０．５以上である請求項３に記載のボンド磁石用成形体。
【請求項５】
レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末と、ジシクロペンタジエン樹脂を含むボンド磁石。
【請求項６】
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の円形度が０．５以上である請求項５に記載のボンド磁石。
【請求項７】
レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを準備する準備工程と、
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを混合しボンド磁石用組成物を得る混合工程とを含むボンド磁石用組成物の製造方法。
【請求項８】
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の円形度が０．５以上である請求項７に記載のボンド磁石用組成物の製造方法。
【請求項９】
レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを準備する準備工程と、
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを混合しボンド磁石用組成物を得る混合工程と、
前記ボンド磁石用組成物を圧縮しボンド磁石用成形体を得る圧縮工程と、
を含むボンド磁石用成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の円形度が０．５以上である請求項９に記載のボンド磁石用成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記圧縮工程の圧縮圧力が１２トン／ｃｍ２以下である請求項９または１０に記載のボンド磁石用成形体の製造方法。
【請求項１２】
レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを準備する工程と、
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを混合しボンド磁石用組成物を得る混合工程と、
前記ボンド磁石用組成物を圧縮しボンド磁石用成形体を得る圧縮工程と、
前記ボンド磁石用成形体を熱処理する熱処理工程と、
を含むボンド磁石の製造方法。
【請求項１３】
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の円形度が０．５以上である請求項１２に記載のボンド磁石の製造方法。
【請求項１４】
前記圧縮工程の圧縮圧力が１２トン／ｃｍ２以下である請求項１２または１３に記載のボンド磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンド磁石用組成物、ボンド磁石用成形体、ボンド磁石およびそれら製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、磁性粉末と重合性モノマーからなるボンド磁石用組成物が開示されている。重合性モノマーとして、多種多様のモノマーが例示され、シクロペンタジエンも一例として記載されている。
【０００３】
しかしながら、シクロペンタジエンは単なる一具体例にすぎず、実施例でも使用されていない。また、磁性粉末としては、軟磁性フェライトしか開示されておらず、ＳｍＦｅＮ系磁性粉末も開示されておらず、実施例で使用する磁性粉末の粒径は、最低でも１７．９μｍと非常に大きいものである。さらに、特許文献１には、磁性粉末の分散性、充填性に優れた磁性粉末を作製すべく、重合性モノマーとの混合前に、磁性粉末を真空化で、焼鈍処理するという発明が開示されており、どのような重合性モノマーであっても使用可能とされている。そのため、特定の重合性モノマーと特定の粒径等を有する異方性磁性粉末との組合せに着目するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５５５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、磁気特性に優れたボンド磁石を作製できるボンド磁石用組成物、ボンド磁石用成形体、ボンド磁石およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様にかかるボンド磁石用組成物は、レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末と、ジシクロペンタジエンを含む。
【０００７】
本発明の一態様にかかるボンド磁石成形体は、レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末と、ジシクロペンタジエンを含む。
【０００８】
本発明の一態様にかかるボンド磁石は、レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末と、ジシクロペンタジエン樹脂を含む。
【０００９】
本発明の一態様にかかるボンド磁石用組成物の製造方法は、レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを準備する準備工程と、
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを混合しボンド磁石用組成物を得る混合工程とを含む。
【００１０】
本発明の一態様にかかるボンド磁石用成形体の製造方法は、レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを準備する準備工程と、
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを混合しボンド磁石用組成物を得る混合工程と、
前記ボンド磁石用組成物を圧縮しボンド磁石用成形体を得る圧縮工程と、
を含む。
【００１１】
本発明の一態様にかかるボンド磁石の製造方法は、レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを準備する工程と、
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを混合しボンド磁石用組成物を得る混合工程と、
前記ボンド磁石用組成物を圧縮しボンド磁石用成形体を得る圧縮工程と、
前記ボンド磁石用成形体を熱処理する熱処理工程と、
を含む。
【発明の効果】
【００１２】
磁気特性に優れたボンド磁石を作製できるボンド磁石用組成物、ボンド磁石用成形体、ボンド磁石およびそれらの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について詳述する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための一例であり、本発明を以下のものに限定するものではない。なお、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
【００１４】
本実施形態のボンド磁石用組成物は、レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末と、ジシクロペンタジエンを含むことを特徴とする。本実施態様の特定の磁性粉末とジシクロペンタジエンを含むボンド磁石用組成物を用いて得られたボンド磁石は、空隙率が小さいので、高い磁気特性を有し、また、熱硬化性であるジシクロペンタジエン樹脂を含むので、耐熱性が期待できる。
【００１５】
ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とは、Ｔｈ２Ｚｎ１７型の結晶構造をもち、一般式がＳｍｘＦｅ１００−ｘ−ｙＮｙで表される希土類金属Ｓｍと鉄Ｆｅと窒素Ｎからなる窒化物である。ここで、ｘは、８．１原子％以上１０原子％以下、ｙは１３．５原子％以上１３．９原子％以下、残部が主としてＦｅとされることが好ましい。ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末は、特開平１１−１８９８１１号公報、特開２００４−１１５９２１号公報等に開示された方法により製造できる。
【００１６】
ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の平均粒径は、２μｍ以上５μｍ以下であり、２．５μｍ以上４．８μｍ以下が好ましい。２μｍ未満では、ボンド磁石中の磁性粉末の充填量が小さくなるため磁化が低下し、５μｍを超えると、ボンド磁石の保磁力が低下する傾向がある。ここで、平均粒径は、レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件で測定した粒径である。
【００１７】
ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の粒径Ｄ１０は、１μｍ以上３μｍ以下であり、１．５μｍ以下２．５μｍ以上が好ましい。１μｍ未満では、ボンド磁石中の磁性粉末の充填量が小さくなるため磁化が低下し、一方で３μｍを超えると、ボンド磁石の保磁力が低下する傾向がある。ここで、Ｄ１０とは、ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の粒度分布の積算値が１０％に相当する粒径である。
【００１８】
ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の粒径Ｄ５０は、２．５μｍ以上５μｍ以下であり、２．７μｍ以上４．８μｍ以下が好ましい。２．５μｍ未満では、ボンド磁石中の磁性粉末の充填量が小さくなるため磁化が低下し、５μｍを超えると、ボンド磁石の保磁力が低下する傾向がある。ここで、Ｄ５０とは、ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の粒度分布の積算値が５０％に相当する粒径である。
【００１９】
ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の粒径Ｄ９０は、３μｍ以上７μｍ以下であり、４μｍ以上６μｍ以下が好ましい。３μｍ未満では、ボンド磁石中の磁性粉末の充填量が小さくなるため磁化が低下し、７μｍを超えると、ボンド磁石の保磁力が低下する傾向がある。ここで、Ｄ９０とは、ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の粒度分布の積算値が１０％に相当する粒径である。
【００２０】
ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
は２以下であり、１．５以下が好ましい。２を超えると、保磁力の小さい微小な磁性粉末の割合が増えるので、保磁力が低下する傾向がある。
【００２１】
ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末の円形度は特に限定されないが、０．５以上が好ましく、０．６以上がより好ましい。０．５未満では、流動性が悪くなることで、成形時に粒子間で応力がかかるため磁気特性が低下する。ここで、円形度の測定には、３０００倍で撮影したＳＥＭ画像を画像処理で二値化し、粒子１個に対して、円形度を求める。本発明で規定する円形度とは、１０００個〜１００００個程度の粒子を計測して求めた円形度の平均値を意味する。一般的に粒径が小さい粒子が多くなるほど円形度は高くなるため、１μｍ以上の粒子について円形度の測定を行う。円形度の測定においては定義式：円形度＝（４πＳ／Ｌ２）を用いる。但し、Ｓは、粒子の二次元投影面積、Ｌは二次元投影周囲長である。
【００２２】
ジシクロペンタジエンとは、熱または熱と光で硬化させる熱硬化性樹脂である。ジシクロペンタジエンは、ジシクロペンタジエンの骨格を有し、炭化水素基で置換されたものであればよい。また、ジシクロペンタジエンのオリゴマーであっても良い。たとえば、トリシクロペンタジエン、シクロペンタジエン−メチルシクロペンタジエン共二量体、５−エチリデンノルボルネン、５−シクロヘキセニルノルボルネン、１，４，５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−エチリデン−１，４，５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−エチリデン−１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、１，４，５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−ヘキサヒドロナフタレン、及びエチレンビス（５−ノルボルネン）等が挙げられる。
【００２３】
ジシクロペンタジエンの粘度は１００ｍＰａ・Ｓ以下が好ましく、１０ｍＰａ・Ｓ以下がより好ましい。１００ｍＰａ・Ｓを超えると、ボンド磁石用組成物の圧縮工程において磁性粉末間の隙間にジシクロペンタジエンが入り込みにくく空隙率が低下する傾向がある。
【００２４】
ジシクロペンタジエンの含有量は特に限定されないが、ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末１００質量部に対して、３質量部以上９質量部以下が好ましく、４質量部以上８質量部以下がより好ましい。３質量部未満では、上述した圧縮工程において磁性粉末間の隙間にジシクロペンタジエンが入り込みにくく空隙率が低下することになり、９質量部を超えると、磁性粉末の含有量が減少するため残留磁束密度が低下する傾向がある。
【００２５】
ジシクロペンタジエンとともに、ジシクロペンタジエンの開始剤や硬化剤を配合することができる。開始剤としては、グラプス触媒、六塩化タングステン等の金属ハロゲン化物、タングステン塩素酸化物等の金属オキシハロゲン化物、酸化タングステン等の金属酸化物、オキシ有機タングステンハライド、トリドデシルアンモニウムモリブデート、トリ（トリデシル）アンモニウムモリブデート等の有機金属酸アンモニウム塩等が挙げられる。開始剤の含有量は特に限定されないが、ジシクロペンタジエン１００質量部に対して、１質量部以上１０質量部以下が好ましく、２質量部以上５質量部以下がより好ましい。１質量部未満では、開始剤が不足することでとなり、十分に硬化させることができず、１０質量部を超えると、開始剤が多すぎることで反応が早すぎてプレス前に硬化してしまう傾向がある。
【００２６】
本実施形態のボンド磁石用組成物の製造方法は、
レーザー回折式粒径分布測定装置を用いて乾式条件下で測定した平均粒径が２μｍ以上５μｍ以下、Ｄ１０が１μｍ以上３μｍ以下、Ｄ５０が２．５μｍ以上５μｍ以下、Ｄ９０が３μｍ以上７μｍ以下であり、下記で定義されるスパン：
スパン＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０
（ここで、粒径Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ５０とは、粒度分布の積算値が９０％、１０％、５０％に相当する粒径である。）
が２以下であるＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを準備する準備工程と、
前記ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンを混合しボンド磁石用組成物を得る混合工程とを含むことを特徴とする。本発明で使用する磁性粉末は、粒径が小さく、嵩高いため、充填率が低くなる傾向がある。ジシクロペンタジエンモノマーを含むボンド磁石用組成物を用いて得られたボンド磁石は、充填率が向上することにより、磁気特性が向上する。
【００２７】
使用するＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンは、前述した通りである。
【００２８】
＜混合工程＞
ＳｍＦｅＮ系異方性磁性粉末とジシクロペンタジエンモノマーを混合する方法は特に限定されず、乳鉢、ヘンシェルミキサー、ドラムブレンダー、タンブラーブレンダー、ボールミル、リボンブレンダー、Ｖ型混合機などで混合することができる。
【００２９】
本実施形態のボンド磁石用成形体は、ボンド磁石用組成物を圧縮して得られたものであることを特徴とする。
【００３０】
本実施形態のボンド磁石用成形体の製造方法は、ボンド磁石用組成物を圧縮しボンド磁石用成形体を得る圧縮工程を含むことを特徴とする。
【００３１】
＜圧縮工程＞
圧縮工程では、前述のボンド磁石用組成物を圧縮し、ボンド磁石用成形体成形体を得る。
【００３２】
圧縮工程では、磁気配向させるために外部磁場を印加することが好ましい。外部磁場の大きさは特に限定されないが、０．５Ｔ以上が好ましく、１Ｔ以上がより好ましい。０．５Ｔ未満では、磁粉の配向が不良となり、残留磁束密度が減少する傾向がある。
【００３３】
圧縮工程で使用する金型は特に限定されず、たとえば、外部金型、外部金型内に設置される内板、上下方向から印加するためのパンチで構成された金型が挙げられる。圧縮工程で、余分な熱硬化性樹脂が除去されやすいように、内板を有する金型が好ましい。金型の大きさは特に限定されないが、成形品の体積が０．１ｃｍ３以上１０ｃｍ３以下となる程度の大きさが好ましい。
【００３４】
圧縮圧力の圧力条件は特に限定されないが、１２トン／ｃｍ２以下が好ましく、１０トン／ｃｍ２以下がより好ましい。１２トン／ｃｍ２を超えると、成形体に応力が加わりすぎて割れやすい傾向がある。圧力の下限も特に限定されないが、０．５トン／ｃｍ２以上が好ましく、１トン／ｃｍ２以上がより好ましい。０．５トン／ｃｍ２を下回ると、成形品の充填率が減少し、残留磁束密度が減少する傾向がある。
【００３５】
本実施形態のボンド磁石は、ボンド磁石用成形体を熱硬化して得られたものであることを特徴とする。
【００３６】
ボンド磁石の体積充填率は特に限定されないが、６９体積％以上が好ましく、７０体積％以上がより好ましい。６９体積％未満では、成形品の充填率が減少し、残留磁束密度が減少する傾向がある。
【００３７】
ボンド磁石の空隙率は特に限定されないが、３体積％以下が好ましく、１体積％以下がより好ましい。３体積％を超えると、成形品の強度が著しく低下する傾向がある。
【００３８】
本実施形態のボンド磁石の製造方法は、ボンド磁石用成形体を熱処理する熱処理工程を含むことを特徴とする。
【００３９】
＜熱処理工程＞
熱処理温度は特に限定されないが、１００℃以上１５０℃以下が好ましく、１１０℃以上  １３０℃未満がより好ましい。１００℃未満では樹脂の硬化が十分に進行せずに強度不足となり、１５０℃を超えると樹脂の酸化が進行し強度不足となる傾向がある。熱処理時間は特に限定されないが、１分以上１２０分以下が好ましく、３分以上６０分以下がより好ましい。１分未満では樹脂の硬化が十分に進行せずに強度不足となり、１２０分を超えると、樹脂の酸化が進行し強度不足となる傾向がある。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例について説明する。なお、特に断りのない限り、「％」は質量基準である。
【００４１】
製造例１
ＳｍＦｅＮ磁性粉末製造工程
＜１．沈澱反応＞  反応タンクに純水３０リットル投入し、その中に９７％Ｈ２ＳＯ４を５２０ｇ加え、Ｓｍ２Ｏ３を４８４．８ｇ仕込み溶解し、２５％アンモニア水を加えてｐＨを中性付近に調整する。この水溶液にＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ５２００ｇを加えてそのＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏを完全に溶解しメタル液とした。前述とは別のタンクに純水を１２リットルに重炭酸アンモニウム２５２４ｇと２５％アンモニア水１７３８ｇを混合した炭酸イオン溶解液を調製した。反応タンクを撹拌しながら、炭酸イオン溶解液を徐々に添加し、全量添加した最終のｐＨが８．０±０．５になるように、アンモニア水を添加し沈殿物を得た。攪拌を止め静置すると、生成物は容器底部に沈殿してくる。このときに得られた沈殿物を一部採って、顕微鏡観察すると、粒のそろった球状の粒子であった。フィッシャーサブシーブサイザー（ＦＳＳＳ）による沈殿物の平均粒径は１．４μｍであった。
【００４２】
＜２．ろ過洗浄＞  沈澱生成物を濾紙上にとり、上部よりイオン交換水を供給しながら吸引した。ろ液の電気導電率が５０μＳ／ｍを下回るまでこのデカンテーションを続けた。洗浄され、吸引濾過して得られる沈殿物ケーキを８０℃の乾燥機中で乾燥した。
【００４３】
＜３．大気焼成＞  乾燥後、得られたケーキをアルミナのるつぼに入れ、１１００℃の大気中で３時間焼成した。
【００４４】
＜４．粒度調整＞  焼成物を手でほぐした後、更にハンマーミルで粉砕した。この金属酸化物粉末の粒子径はフィッシャーサブシーブサイザー（ＦＳＳＳ）による平均粒径は１．３μｍであった。
【００４５】
＜５．水素還元＞  粉砕粉末を鋼製のトレーに充填し、それを管状炉に入れ、純度１００％の水素を２０リットル／分で流通させながら７００℃で１０時間の熱処理を施した。得られた黒色粉末の酸素濃度は７．２ｗｔ％であった。
【００４６】
＜６．還元拡散反応及び窒化反応＞  前工程で得られた黒色粉末１０００ｇと粒状Ｃａ３５０．７ｇを混合し、鋼製のトレーに入れてアルゴンガス雰囲気炉にセットした。炉内を真空排気した後、アルゴンガスを通じながら１０００℃、１時間加熱した。次いで、加熱を止め、引き続いてアルゴンガス中で４５０℃まで冷却し、以後この温度で一定に保持した。その後、炉内を再び真空排気した後、窒素ガスを導入した。大気圧以上の圧力で窒素ガスを通じながら５時間加熱した後、加熱を停止し放冷した。
【００４７】
＜７．水洗＞  得られた窒化物をイオン交換水５リットルに投入した。水中での撹拌、静置、上澄み液の除去を５回繰り返し、最後に２ｗｔ％酢酸水溶液５リットル中で洗浄した。続いて真空乾燥することでＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３磁性粉末を得た。平均粒径は３．３６μｍであった。
【００４８】
製造例２
ＳｍＦｅＮ磁性粉末製造工程製造例１でできたＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３磁性粉末１００ｇを５Ｌのステンレス容器に入れ、直径３ｍｍのステンレスボール５ｋｇ充填し、１００ｒ．ｐ．ｍの回転数で４時間回転ボールミルした後で、ステンレスボールを取り除き、平均粒径２．４３μｍのＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３磁性粉末を得た。
【００４９】
製造例３
ＳｍＦｅＮ磁性粉末製造工程
製造例１の＜６．還元拡散反応及び窒化反応＞真空排気後の温度を１０００℃から１０５０℃にその時間を１時間から１６時間に変更した以外はすべて同様に作製した。得られたＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３合金粉末の平均粒径は５．４７μｍであった。
【００５０】
実施例１
混合工程
製造例１で作製したＳｍＦｅＮ磁性粉末１．０ｇ（平均粒径３．３６μｍ、スパン１．０９、円形度係数０．７）とバインダ成分としてジシクロペンタジエンモノマー（粘度３ｍＰａ・ｓ、密度１．０２）０．０６５ｇと、反応開始剤としてジクロロ［１，３−ビス（２，６−イソプロピルフェニル）−２−イミダゾールジニリデン］（２−イソプロピルフェニルメチレン）ルテニウム（ＩＩＩ）０．００２ｇを混合させたものを乳鉢にて混合しボンド磁石用組成物を得た。なお円形度係数は、ＳｍＦｅＮ磁性粉末を３０００倍で撮影したＳＥＭ画像について画像処理ソフト（住友金属テクノロジー株式会社粒子解析Ｖｅｒ３）により二値化して計算した。
【００５１】
圧縮工程
混合工程で得たボンド磁石用組成物をφ１０ｍｍの金型に充填した後、１Ｔの配向磁界を金型の上下方向に印加しながら、厚み２ｍｍの位置までボンド磁石用組成物を圧縮するとともに余分なバインダ成分を排出し、ボンド磁石用成形体を得た。
【００５２】
熱処理工程
ボンド磁石用成形体をそのまま１２０℃で１５分間加熱することで、バインダを固化させ、ボンド磁石を得た。
【００５３】
得られたボンド磁石の密度、体積充填率、空隙率、保磁力を以下の方法により評価した。評価結果を、厚み２ｍｍの位置になるのに要した成形圧力とともに、表１に示す。
【００５４】
＜密度と体積充填率＞
ボンド磁石の密度は寸法と重量測定により密度を算出した。密度をもとに、体積充填率を計算した。
【００５５】
＜空隙率＞
作製した磁石に対して、含浸させた面の中心をとおり、含浸させた面に垂直でかつ、切断した面積が最大となるように、磁石を切断した。その切断面はサンドペーパーを用いて研磨し、その面を光学顕微鏡にて２０００倍で観察した。撮影した画はＢＭＰＥｄｉｔを用いて明度を０〜２５５度までの範囲の中で１０７度以上、７７度以上かつ１０７度未満、７７度未満に３値化した。このうち明度７７度未満の面積割合を空隙率として算出した。
【００５６】
＜保磁力＞
磁性粒子を、パラフィンワックスと共に試料容器に詰め、ドライヤーにてパラフィンワックスを溶融した後、２Ｔの配向磁場にてその磁化容易磁区を揃える。この磁場配向した試料を６Ｔの着磁磁場でパルス着磁し、最大磁場２ＴのＶＳＭ（振動試料型磁力計）を用いて、保磁力ｉＨｃ（ｋＡ／ｍ）を測定した。
【００５７】
比較例１
バインダ成分としてジシクロペンタジエンモノマーと反応開始剤を混合したものの代わりに、液体エポキシ樹脂（コニシ株式会社製ボンドＥ２０５、粘度／２５℃：１００ｍＰａ・ｓ密度：１．１０ｇ・ｃｃ）０．０４２ｇと硬化剤（コニシ株式会社製、Ｅ２０６ＳＳ）０．０１５ｇを混合させたものを用いたこと以外は、実施例１と同様に行い、ボンド磁石を得た。得られたボンド磁石の密度、体積充填率、空隙率、保磁力および厚み２ｍｍの位置になるのに要した成形圧力の結果を表１に示す。
【００５８】
比較例２
バインダ成分としてジシクロペンタジエンモノマーと反応開始剤を混合したものの代わりに、結晶性エポキシ樹脂（新日鐵住金株式会社製ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、ペレット状、密度１．２ｇ／ｃｃ）０．０４２ｇと硬化剤（ジアミノジフェニルスルホン、試薬グレード）０．０１５ｇのメチルエチルケトン飽和溶液を混合させたものを用いたこと以外は、実施例１と同様に行い、ボンド磁石を得た。得られたボンド磁石の密度、体積充填率、空隙率、保磁力および厚み２ｍｍの位置になるのに要した成形圧力の結果を表１に示す。
【００５９】
比較例３
バインダ成分としてジシクロペンタジエンモノマーと反応開始剤を混合したものの代わりに、液状フェノール樹脂（住友ベークライト株式会社製、ＰＲ−５１１０７、粘度／２５℃：２００ｍＰａ・ｓ、密度１．０８ｇ／ｃｃ）０．０５７ｇを混合させたものを用いたこと以外は、実施例１と同様に行い、ボンド磁石を得た。得られたボンド磁石の密度、体積充填率、空隙率、保磁力および厚み２ｍｍの位置になるのに要した成形圧力の結果を表１に示す。
【００６０】
比較例４
製造例１で作製したＳｍＦｅＮ磁性粉末を製造例２で作製したＳｍＦｅＮ磁性粉末に変更したこと以外は、実施例１と同様に行い、ボンド磁石を得た。得られたボンド磁石の密度、体積充填率、空隙率、保磁力および厚み２ｍｍの位置になるのに要した成形圧力の結果を表１に示す。
【００６１】
比較例５
製造例１で作製したＳｍＦｅＮ磁性粉末を製造例３で作製したＳｍＦｅＮ磁性粉末に変更したこと以外は、実施例１と同様に行い、ボンド磁石を得た。得られたボンド磁石の密度、体積充填率、空隙率、保磁力および厚み２ｍｍの位置になるのに要した成形圧力の結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
表１より、特定の磁性粉末とジシクロペンタジエンを含むボンド磁石用組成物を用いて得られたボンド磁石は、実施例１は比較例１から５と比べて保磁力が高くなることから磁気特性が向上することを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のボンド磁石用組成物は、磁性粉末の含有量が高く、磁気特性に優れたボンド磁石を得ることができることから、モーター等の用途に好適に適用することができる。