(57)【要約】【課題】その表面に薄く、均一で、かつ膜厚のバラツキが小さいメッキ被膜が形成されたボンド磁石及びその製造方法を提供すること。【解決手段】希土類元素を含む磁性合金からなる磁性粉と熱硬化性樹脂との混合物を圧縮成形することにより得られる磁石本体と、磁石本体の表面に形成されたメッキ被膜とを備え、メッキ被膜は、平均膜厚ｔaveに対する膜厚の標準偏差σの比（＝σ／ｔave）が０．５以下であるボンド磁石。磁性粉と熱硬化性樹脂との混合物を圧縮成形する成形工程と、成形体を加熱して磁石本体を得る硬化工程と、磁石本体の表面に無電解メッキによりメッキ被膜を形成するメッキ工程とを備え、メッキ工程は、回転バレルの容積Ｖｂに対する磁石本体の見かけ容積Ｖｍの比（Ｖｍ／Ｖｂ）が０．１〜０．７となり、浴液容量Ｖに対する磁石本体の全表面積Ｓの比（Ｓ／Ｖ）が５〜２００となるように回転バレルで無電解メッキを行うボンド磁石の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素を含む磁性合金からなる磁性粉と熱硬化性樹脂との混合物を圧縮成形することにより得られる磁石本体と、
前記磁石本体の表面に形成されたメッキ被膜とを備え、
前記メッキ被膜は、平均膜厚ｔaveに対する膜厚の標準偏差σの比（＝σ／ｔave）が０．５以下である
ボンド磁石。
【請求項２】
前記磁石本体と前記メッキ被膜の界面の少なくとも一部分に形成されたカーボン粉末層をさらに備えた請求項１に記載のボンド磁石。
【請求項３】
希土類元素を含む磁性合金からなる磁性粉と熱硬化性樹脂との混合物を圧縮成形する成形工程と、
前記成形工程で得られた成形体を加熱して前記熱硬化性樹脂を硬化させ、磁石本体を得る硬化工程と、
前記磁石本体の表面に、無電解メッキによりメッキ被膜を形成するメッキ工程とを備え、
前記メッキ工程は、
（イ）  回転バレル中において、前記無電解メッキを行い、
（ロ）  前記回転バレルの容積Ｖｂ（ｃｃ）に対する前記回転バレルに投入される前記磁石本体の見かけ容積Ｖｍ（ｃｃ）の比（＝Ｖｍ／Ｖｂ）が０．１〜０．７であり、
（ハ）  無電解メッキ浴槽に投入される浴液容量Ｖ（Ｌ）に対する前記磁石本体の全表面積Ｓ（ｃｍ2）の比（＝Ｓ／Ｖ（ｃｍ2／Ｌ））が５〜２００である
ボンド磁石の製造方法。
【請求項４】
前記メッキ工程は、
浴液に含まれる還元剤の濃度Ｃｂ（ｇ／Ｌ）に対する金属塩の濃度Ｃａ（ｇ／Ｌ）の比（＝Ｃａ／Ｃｂ）が０．１５〜１０．０である
請求項３に記載のボンド磁石の製造方法。
【請求項５】
前記メッキ工程の前に、前記磁石本体の表面の少なくとも一部分にカーボン粉末層を形成するカーボン粉末層形成工程
をさらに備えた請求項３又は４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、ボンド磁石及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、圧縮成形法を用いて製造されるボンド磁石及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボンド磁石とは、ＳｍＣｏ系合金、ＮｄＦｅＢ系合金などの磁性粉末を樹脂で固化させたものをいう。使用する樹脂は、成形方法によって異なる。一般に、圧縮成形では熱硬化性樹脂が、また、射出成形や押出成形では熱可塑性樹脂が用いられる。また、焼結磁石とは、磁性粉末を成形し、焼結させたものをいう。
焼結磁石は、高価な設備を必要とし、最終製品に仕上げるために機械加工が必要となる場合が多いという欠点はあるが、エネルギ積は高いという特徴がある。一方、ボンド磁石は、磁性粉末の充填率が低くなるほど、エネルギ積が小さくなるという欠点はあるが、工程が比較的単純であり、機械加工を施すことなく最終製品形状が得られるという特徴がある。そのため、焼結磁石及びボンド磁石は、目的に応じて各種の用途に用いられている。
【０００３】
磁性粉として希土類元素を含む磁性合金を用いる希土類ボンド磁石は、フェライト系ボンド磁石に比べて各段に優れた磁気特性を有しているので、現在、パソコン用ＨＤＤスピンドルモータをはじめとして、各種ＯＡ用モータ、自動車電装モータ、携帯電話用振動モータなどに多用されている。
希土類元素を含む磁性粉は、一般に、大気中の酸素によって表面が酸化されやすい。磁性粉の酸化は、ボンド磁石に錆を生じさせるだけでなく、磁気性能を低下させる原因となる。そのため、フェライト系ボンド磁石と異なり、希土類ボンド磁石は、従来から、酸化防止のために電着塗装、スプレー塗装等を用いた磁石表面の樹脂塗装が行われている。しかし、樹脂被膜は、ピンホールが多いので、実用上十分な耐食性が得られない場合がある。
また、ある種の用途（例えば、ＨＤＤ用スピンドルモータ）に用いられるボンド磁石には、磁気特性が高いことに加えて、製品への磁性粉コンタミネーションが少ないことが要求される。しかしながら、樹脂被膜は、機械的強度が低いために、取扱中に傷が付きやすい。樹脂被膜に傷が付くと、ボンド磁石から磁性粉が脱落し、磁性粉が製品内の細部に侵入しやすいという問題がある。
【０００４】
そこでこの問題を解決するために、樹脂塗装より機械的強度に優れ、また防食作用も高い被膜形成法として、金属メッキ法の実用化が試みられている。
例えば、特許文献１には、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系組成（Ｒは希土類元素）からなる磁石材料の表面に被覆層が形成され、被覆層がフッ素樹脂含有Ｎｉ複合メッキ層あるいはフッ素樹脂含有Ｎｉ合金複合メッキ層からなる永久磁石材料が開示されている。同文献には、メッキ層表面にフッ素樹脂が含まれているので、メッキ層表面への水滴の付着、並びに、水蒸気の結露及びその侵入が抑制され、永久磁石材料の耐食性が向上する点が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の空孔にガラス等の無機物又は樹脂を含浸させ、表面に形成された無機物又は樹脂層を除去し、磁石表面にメッキ層を形成するＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の製造方法が開示されている。同文献には、空孔にガラス等の無機物や樹脂を含浸させることにより、メッキ液や洗浄液が磁石内部に侵入・残留することによる発錆を抑制できる点が記載されている。
【０００６】
また、特許文献３には、Ｒ−Ｔ−Ｂ（ＲはＮｄ又はその一部を希土類元素で置換したもの、ＴはＦｅ又はその一部を遷移金属元素で置換したもの）で表される磁性粉体と結合材とを主たる構成成分とするボンド磁石の表面に無電解メッキを施し、さらに電気メッキを施すボンド磁石のメッキ法が開示されている。同文献には、ボンド磁石の表面に無電解メッキを施すことにより、ボンド磁石表面の電気抵抗をほぼ均一にすることができ、これによって電気メッキにより得られる被膜の厚さが均一となり、ピンホールも生成しにくくなる点が記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献４には、バレル内部に絶縁された陰極ケーブルが水平方向に設けられ、陰極ケーブルから複数の柔軟な絶縁された陰極線が垂れ下げられ、陰極線の下端に陰極が取り付けられたバレルを用いて被メッキ物を電気メッキするバレル式電気メッキ法が開示されている。同文献には、陰極線に柔軟性を持たせることにより、電気メッキ中における被メッキ物の損傷を低減できる点が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２５７１１２号公報
【特許文献２】特開平０７−２０１６２０号公報
【特許文献３】特開平０４−２７６０９５号公報
【特許文献４】特開平０９−２０３０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電気Ｎｉメッキは、樹脂塗装に比べて強度の高い被膜が得られる。このような金属メッキ法の開発により、希土類系ボンド磁石の弱点であった防錆性への信頼性が高まり、ＨＤＤ用途への希土類ボンド磁石の応用が広まりつつある。
一方、パソコンの小型化、ＨＤＤのモバイル機器・ＴＶへの応用などの流れが、近年、顕著となりつつある。平成１０年頃までは、ＨＤＤに使用されるスピンドルモータ用希土類ボンド磁石は、外形２０ｍｍ程度が標準であったが、近年、ＨＤＤの小型化が加速している。そのため、使用される磁石は、小径化・薄肉化を辿っている。また、マグネットとステータとの距離を近づける必要が高まり、いかに薄肉の金属メッキを行うかが課題となっていた。
【００１０】
しかしながら、従来の電気メッキ法を用いてリング磁石のメッキ被膜の薄肉化を計ると、外周に比べて内周の電気の導通が弱いために、リングの内周側のメッキ厚が薄くなり、局部的にメッキされない部分が生じる。そのため、内周側が機械的損傷に弱く、着磁工程や、モータ組立工程で相手側の金属部品に接触することによる被膜損傷の問題が指摘されている。このような防錆被膜が損傷すると、破損した磁性粉がモータや最終製品中にコンタミネーションとして混入し、モータの異音や回転ロックが発生することにつながり、強く警戒されている。従って、このような磁石の取扱中に容易に破壊しない信頼性の高い金属メッキ法の実用化が望まれている。
【００１１】
一方、無電解メッキは、金属塩と還元剤との反応により、メッキ被膜を磁石表面に析出させる方法であり、電気メッキに見られるようなリングの内周と外周の膜厚差が生じにくい。そのため、無電解メッキは、薄肉のメッキには適した手段である。しかしながら、無電解メッキの場合でも、小型のリング磁石を多数個同時に処理すると、磁石間の膜厚のバラツキが大きいという問題がある。
さらに、ボンド磁石の中でも、特に圧縮成形法を用いて作製されるボンド磁石は、表面に微細な空孔が生成しやすい。そのため、電気メッキ又は無電解メッキのいずれの方法を用いる場合においても、メッキ中に空孔内に浴液が侵入し、メッキ後も浴液が空孔内に残留する。残留した浴液は、磁性粉の腐食、及びメッキ被膜の破壊を進行させ、磁気性能を低下させる原因となる。
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、その表面に薄くかつ均一なメッキ被膜が形成されたボンド磁石及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、小型のリング磁石を多数個同時に処理する場合であっても、磁石間のメッキ膜厚のバラツキが小さいボンド磁石及びその製造方法を提供することにある。
さらに、本発明が解決しようとする他の課題は、表面の空孔内に浴液が残留することに起因する磁気性能の低下が少ないボンド磁石及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明に係るボンド磁石は、希土類元素を含む磁性合金からなる磁性粉と熱硬化性樹脂との混合物を圧縮成形することにより得られる磁石本体と、前記磁石本体の表面に形成されたメッキ被膜とを備え、前記メッキ被膜は、平均膜厚ｔaveに対する膜厚の標準偏差σの比（＝σ／ｔave）が０．５以下であることを要旨とする。
ボンド磁石は、前記磁石本体と前記メッキ被膜の界面の少なくとも一部分に形成されたカーボン粉末層をさらに備えていても良い。
【００１４】
また、本発明に係るボンド磁石の製造方法は、
希土類元素を含む磁性合金からなる磁性粉と熱硬化性樹脂との混合物を圧縮成形する成形工程と、
前記成形工程で得られた成形体を加熱して前記熱硬化性樹脂を硬化させ、磁石本体を得る硬化工程と、
前記磁石本体の表面に、無電解メッキによりメッキ被膜を形成するメッキ工程とを備え、
前記メッキ工程は、
（イ）  回転バレル中において、前記無電解メッキを行い、
（ロ）  前記回転バレルの容積Ｖｂ（ｃｃ）に対する前記回転バレルに投入される前記磁石本体の見かけ容積Ｖｍ（ｃｃ）の比（＝Ｖｍ／Ｖｂ）が０．１〜０．７であり、
（ハ）  無電解メッキ浴槽に投入される浴液容量Ｖ（Ｌ）に対する前記磁石本体の全表面積Ｓ（ｃｍ2）の比（＝Ｓ／Ｖ（ｃｍ2／Ｌ））が５〜２００である
ことを要旨とする。
この場合、前記メッキ工程の前に、前記磁石本体の表面の少なくとも一部分にカーボン粉末層を形成するカーボン粉末層形成工程をさらに備えていても良い。
【発明の効果】
【００１５】
ボンド磁石のメッキ法として無電解メッキ法を用いると、磁石表面に薄肉のメッキ被膜を均一に形成することができる。また、メッキ時のＶｍ／Ｖｂ比及びＳ／Ｖ比を最適化すると、多数個の磁石本体を同時に無電解メッキする場合であっても、磁石間の膜厚のバラツキを最小限に抑えることができる。さらに、無電解メッキの前に、磁石本体の表面の少なくとも一部分にカーボン粉末層を形成すると、磁石本体表面の空孔内に浴液が残留することに起因する磁気性能の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係るボンド磁石は、希土類元素を含む磁性合金からなる磁性粉と熱硬化性樹脂との混合物を圧縮成形することにより得られる磁石本体と、磁石本体の表面に形成されたメッキ被膜とを備えている。
【００１７】
磁性粉を構成する希土類元素を含む磁性合金の組成は、特に限定されるものではなく、種々の磁性合金を用いることができる。希土類元素を含む磁性合金としては、具体的には、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｓｍ−Ｃｏ系合金などがある。これらは、単独で用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００１８】
磁性粉の平均粒径は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な平均粒径を選択する。一般に、磁性粉の平均粒径が小さくなるほど、充填性が低下し、成形密度が低下する。さらに、磁性粉の平均粒径が小さくなるほど、磁性粉の表面が酸化されやすくなり、磁気特性が低下する。従って、磁性粉の平均粒径は、３０μｍ以上が好ましい。
一方、磁性粉の平均粒径が大きくなりすぎると、成形体の空孔率が大きくなる。従って、磁性粉の平均粒径は、１００μｍ以下が好ましい。
なお、「平均粒径」とは、レーザー回折法（ＪＩＳ  Ｚ８８２５−１）により求めた粉末の粒径の５０％累積値（メディアン径）をいう。
【００１９】
磁性粉は、そのまま圧縮成形に供しても良いが、希土類元素を含む磁性粉は、一般に、Ｆｅを構成元素に含むため、成形加工中及び製品使用段階で酸化されやすい。そのため、磁性粉の表面を予めカップリング処理するのが好ましい。
カップリング剤は、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々のカップリング剤を用いることができる。
カップリング剤としては、具体的には、
（１）  γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、１，３，５−Ｎ−トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート等のシラン系カップリング剤、
（２）  テトライソプロピルチタネート、テトライソブチルオルソチタネート、イソプロピルトリ（ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート等のチタン系カップリング剤、
（３）  アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤、
（４）  ジルコニウムトリブトキシステアレート等のジルコニウム系カップリング剤、
などがある。
【００２０】
熱硬化性樹脂の硬さは、圧縮成形時の圧密性に影響を及ぼす。一般に、熱硬化性樹脂の硬さが小さくなるほど、空孔率の小さい成形体が得られる。
空孔率の低い成形体を得るためには、熱硬化性樹脂は、コフラー（Ｋｏｆｌｅｒ）熱板法による軟化温度が低い方が好ましい。軟化温度が高すぎると、成形密度が十分に上がらず、空孔率が高くなる。軟化温度は、具体的には、１００℃以下が好ましい。
一方、軟化温度が低くなりすぎると、圧縮成形時に樹脂が液状化する。熱硬化性樹脂と磁性粉の混合物を成形する際に樹脂が液状化すると、混合物の流動性が低下する。従って、軟化温度は、−１０℃以上が好ましい。
このような条件を満たす熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール型又はノボラック型の各種エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂などがある。これらは、単独で用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００２１】
磁性粉と熱硬化性樹脂の配合比は、磁性粉の粒径・粒形、熱硬化性樹脂の種類、ボンド磁石に要求される特性等に応じて、最適な比率を選択する。一般に、熱硬化性樹脂の配合比が多くなるほど、機械的強度の高いボンド磁石が得られる。一方、熱硬化性樹脂の配合比が過剰になると、磁性粉末の充填率が低下し、磁気特性が低下する。磁性粉の配合比は、通常、９０〜９８ｗｔ％である。
【００２２】
所定の比率で配合された磁性粉と熱硬化性樹脂の混合物は、圧縮成形され、さらに加熱硬化処理を経て磁石本体となる。磁石本体の形状は、特に限定されるものではなく、目的に応じて任意に選択することができる。磁石本体の形状としては、リング状、円柱状、円板状、球状などがある。
【００２３】
成形された磁石本体には、一般に空孔が存在する。磁石本体の空孔率が多くなるほど、後述するメッキ工程後に空孔内に浴液が残留しやすくなる。耐食性に優れたボンド磁石を得るためには、磁石本体の空孔率は、小さいほど良い。空孔率は、具体的には、８％以下が好ましい。空孔率は、さらに好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下である。
【００２４】
磁石本体の表面には、後述する無電解メッキ法により、メッキ被膜が形成される。メッキ被膜は、金属層のみからなるものでも良く、あるいは、金属と樹脂の複合体であっても良い。メッキ被膜の材質は、特に限定されるものではなく、目的に応じて任意に選択することができる。メッキ被膜としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｂ合金、Ｎｉ−Ｐ−フッ素樹脂複合材などがある。メッキ被膜は、単一のメッキ層からなるものでも良く、あるいは、２種以上のメッキ層が積層された積層体であっても良い。
【００２５】
メッキ被膜は、平均膜厚ｔaveに対する膜厚の標準偏差σの比（＝σ／ｔave。但し、ｎ数は、２０以上。）が０．５以下である必要がある。σ／ｔave比が０．５を超えると、部分的に膜厚の薄い部分が存在し、耐食性が低下する。
また、メッキ被膜の平均膜厚ｔaveは、薄いほどよい。メッキ被膜の膜厚が厚くなるほど、磁石表面とステータコイルとの距離が長くなり、磁気特性が低下する。メッキ被膜の平均膜厚ｔaveは、具体的には、２０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１５μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。
このような薄くかつ均一な被膜は、後述する無電解メッキ法により得られる。
【００２６】
無電解メッキ法は、電気メッキ法と異なり、絶縁体である熱硬化性樹脂の表面にもメッキすることができる。しかしながら、磁石本体表面に相対的に大きな空孔が存在すると、無電解メッキ法であっても空孔内面をメッキするのが困難となる。粗大な空孔は、浴液を空孔内に残留させ、又は、メッキ被膜にピンホールを生成させる原因となる。
そのような場合には、磁石本体とメッキ被膜の界面の少なくとも一部分に、カーボン粉末層を形成するのが好ましい。「カーボン粉末層」とは、磁石本体の表面にカーボン粉末を塗布することにより形成される層をいう。磁石本体の表面の全部又は一部にカーボン粉末を塗布すると、カーボン粉末の一部が粗大な空孔内に充填される。その結果、空孔内への浴液の侵入が抑制される。また、磁石本体表面の凹凸が少なくなるので、ピンホールの少ないメッキ被膜が得られる。
【００２７】
次に、本発明に係るボンド磁石の製造方法について説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るボンド磁石の製造方法は、成形工程と、硬化工程と、メッキ工程とを備えている。
【００２８】
成形工程は、希土類金属を含む磁性合金からなる磁性粉と熱硬化性樹脂との混合物を圧縮成形する工程である。
希土類元素を含む磁性合金からなる磁性粉は、一般に、超急冷法により作製される。「超急冷法」とは、所定の組成を有する磁性合金の溶湯をロール法（単ロール法、双ロール法など）を用いて急冷凝固させ、箔帯（リボン）を得る方法である。得られた箔帯は、所定の平均粒径となるように粉砕される。粉砕方法は、特に限定されるものではなく、振動型ボールミル、ピンミル、ジェットミルなどの各種の方法を用いることができる。粉砕条件は、所定の平均粒径となるように、磁性粉の組成、粉砕方法等に応じて、最適な条件を選択する。得られた粉砕粉は、一般に、酸化防止のためにカップリング処理して使用される。
次に、粉砕された磁性粉と熱硬化性樹脂とを所定の比率で混合し、混合物を金型に充填して圧縮成形を行う。圧縮成形の条件は、所定の空孔率が得られるように、磁性粉の平均粒径、混合物の組成等に応じて、最適な条件を選択する。
なお、磁性粉の材質及び平均粒径、熱硬化性樹脂の材質、磁性粉の配合比等は、上述した通りであるので、説明を省略する。
【００２９】
硬化工程は、成形工程で得られた成形体を加熱して熱硬化性樹脂を硬化させ、磁石本体を得る工程である。
硬化処理は、一般に、成形体を大気中において所定の温度に加熱することにより行われる。加熱条件は、使用する熱硬化性樹脂の種類に応じて、最適な条件を選択する。加熱温度は、通常、１５０〜２００℃であり、加熱時間は、通常、０．５〜２．０時間である。
【００３０】
メッキ工程は、磁石本体の表面に、無電解メッキによりメッキ被膜を形成する工程である。
本発明において、無電解メッキは、回転バレル中において行う。回転バレルに所定個数の磁石本体を入れ、これを浴液を満たした無電解メッキ浴槽に浸漬し、回転バレルを回転させながら無電解メッキを行う。
薄くかつ均一なメッキ被膜を効率よく作製するためには、無電解メッキは、以下のような条件で行うのが好ましい。
【００３１】
［１．  回転バレルの容積と磁石本体の見かけ容積］
回転バレルに投入される磁石本体の個数と回転バレルの容積は、生産性及びメッキ膜厚に影響を及ぼす。
本発明において、無電解メッキは、回転バレルの容積Ｖｂ（ｃｃ）に対する回転バレルに投入される磁石本体の見かけ容積Ｖｍ（ｃｃ）の比（＝Ｖｍ／Ｖｂ）が０．１〜０．７となるような条件下で行う。ここで、「見かけ容積」とは、回転バレルに投入した磁石が占有する空間容積のことであり、具体的には、単位容量のビーカーの規定目盛り線に充填できる最大重量を、容積で除した値を磁石の見かけ密度とし、この密度でバレルに投入した磁石の重量を除することにより求められる。
Ｖｍ／Ｖｂ比が０．１未満であると、バレル容積を十分に生かせず、生産性を犠牲にする。Ｖｍ／Ｖｂ比は、さらに好ましくは０．２以上、さらに好ましくは０．３以上である。
一方、Ｖｍ／Ｖｂ比が０．７を超えると、回転バレル内での磁石本体の混合が不均一となり、磁石間のメッキ膜厚のバラツキが大きくなる。Ｖｍ／Ｖｂ比は、さらに好ましくは０．６以下、さらに好ましくは０．５以下である。
【００３２】
［２．  浴液容量と磁石本体の表面積］
回転バレルを用いた無電解メッキにおいて、浴液容量及び磁石本体の表面積は、メッキ被膜の成長速度に影響を及ぼす。
無電解メッキは、上述の条件に加えて、無電解メッキ浴槽に投入される浴液容量Ｖ（Ｌ）に対する磁石本体の全表面積Ｓ（ｃｍ2）の比（＝Ｓ／Ｖ（ｃｍ2／Ｌ））は、５〜２００となるような条件下で行うのが好ましい。
Ｓ／Ｖ比が５未満であると、メッキ処理量が少なくなり、生産性が低下する。Ｓ／Ｖ比は、さらに好ましくは１０以上、さらに好ましくは５０以上である。
一方、Ｓ／Ｖ比が２００を超えると、メッキ被膜の成長が制約される。Ｓ／Ｖ比は、さらに好ましくは１５０以下である。
【００３３】
［３．  浴液の組成］
無電解メッキに用いられる浴液は、一般に、金属塩、還元剤、錯化剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤、促進剤、安定化剤、改良剤などで構成される。
金属塩は、メッキ被膜の金属源となるものである。金属塩は、作製しようとするメッキ被膜の組成に応じて、最適なものを選択する。金属塩としては、具体的には、硫酸銅、塩化第二銅、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硫酸第一錫、シアン金カリウムなどがある。
還元剤は、金属塩を還元し、磁石本体の表面にメッキ被膜を析出させるためのものである。還元剤は、メッキ被膜の組成、使用する金属塩の種類等に応じて、最適なものを選択する。還元剤としては、具体的には、ホルマリン、ヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウムなどがある。
【００３４】
錯化剤は、還元反応の進行とともに生ずる遊離金属イオンを低下させ、分解を抑えるためのものである。錯化剤としては、具体的には、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウムなどがある。
ｐＨ調整剤は、ｐＨを適正値にするためのものである。ｐＨ調整剤としては、具体的には、水酸化ナトリウム、アンモニア水などがある。
緩衝剤は、ｐＨ変動を安定化させるためのものである。緩衝剤としては、具体的には、クエン酸ナトリウム、硼酸などがある。
促進剤は、メッキ速度を促進すると同時に水素ガスの発生を抑えて金属析出効率を良くするためのものである。促進剤としては、具体的には、硫化物、フッ化物などがある。
安定化剤は、被メッキ物表面以外での還元反応を抑えるためのものである。安定化剤としては、具体的には、鉛、ビスマス、アンチモンなどの重金属、チオ尿素などの有機化合物などがある。
改良剤は、メッキ膜の状態を良くするためのものである。改良剤としては、具体的には、界面活性剤などがある。
【００３５】
上述した各種の添加剤は、それぞれ、いずれか１種の添加剤を単独で用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
これらの添加剤の内、浴液中の金属塩濃度及び還元剤濃度は、メッキ被膜の成長速度に影響を及ぼす。
無電解メッキは、上述の条件に加えて、浴液に含まれる還元剤の濃度Ｃｂ（ｇ／Ｌ）に対する金属塩の濃度Ｃａ（ｇ／Ｌ）の比（＝Ｃａ／Ｃｂ）が０．１５〜１０．０となるような条件下で行うのが好ましい。
Ｃａ／Ｃｂ比が０．１５未満であると、金属塩が少なすぎるために、還元反応で析出するメッキ被膜の成長速度が低下する。Ｃａ／Ｃｂ比は、さらに好ましくは０．５以上である。
一方、Ｃａ／Ｃｂ比が１０．０を超えると、還元剤が少なすぎるために、還元反応で析出するメッキ被膜の成長速度が低下する。Ｃａ／Ｃｂ比は、さらに好ましくは５以下である。
その他の添加剤は、薄くかつ均一なメッキ被膜が得られ、さらに生産効率が最も高くなるように、金属塩及び還元剤の種類及び量に応じて、最適な量を選択すればよい。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るボンド磁石の製造方法について説明する。
本実施の形態に係るボンド磁石の製造方法は、成形工程と、硬化工程と、カーボン粉末層形成工程と、メッキ工程とを備えている。これらの内、成形工程、硬化工程、及びメッキ工程については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３７】
カーボン粉末層形成工程は、メッキ工程の前に、磁石本体の表面の少なくとも一部分にカーボン粉末層を形成する工程である。
カーボン粉末層は、硬化処理された磁石本体の表面にカーボン粉末を塗布することにより得られる。塗布方法は、特に限定されるものではなく、振動バレル法、スプレー塗装法、ハケ塗り法等、各種の方法を用いることができる。
圧縮成形された磁石本体は、表面に空孔が存在する。この磁石本体の表面にカーボン粉末を塗布すると、空孔をカーボン粉末で埋めることができる。このようなカーボン粉末層は、磁石本体の全面に形成しても良く、あるいは、特にメッキ被膜の均一性や耐食性が要求される部分にのみ形成しても良い。また、カーボン粉末は、少なくとも空孔内に充填されていれば良い。従って、カーボン粉末を塗布後に、表面に付着している不要なカーボン粉末を除去しても良い。
磁石本体の表面の全部又は一部にカーボン粉末層を形成した後、回転バレルを用いて無電解メッキを施すと、本発明に係るボンド磁石が得られる。
【００３８】
次に、本発明に係るボンド磁石及びその製造方法の作用について説明する。
ボンド磁石のメッキ法として無電解メッキ法を用いると、磁石表面に薄肉のメッキ被膜を均一に形成することができる。特に、回転バレルを用いて無電解メッキを行うと、多数個の磁石本体の表面に薄くかつ均一なメッキ被膜を効率よく形成することができる。
また、無電解メッキは、薄くかつ均一なメッキ被膜を形成する方法として有効であるが、多数個の磁石を同時にメッキ処理すると、磁石間の膜厚のバラツキが大きくなる。これに対し、回転バレルを用いて無電解メッキを行う場合において、メッキ時のＶｍ／Ｖｂ比及びＳ／Ｖ値を最適化すると、多数個のボンド磁石を同時に無電解メッキする場合であっても、磁石間の膜厚のバラツキを最小限に抑えることができる。さらに、Ｃａ／Ｃｂ値を最適化すると、高い生産性が得られる。
さらに、無電解メッキの前に、磁石本体の表面の少なくとも一部分にカーボン粉末層を形成すると、磁石本体の表面にある空孔内にカーボン粉末が充填され、メッキ中における空孔内への浴液の侵入が抑制される。そのため、空孔内に浴液が残留することに起因する磁性粉の腐食及びメッキ被膜の破壊、並びに、これらに起因する磁気性能の低下を抑制することができる。
【実施例】
【００３９】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
［１．  試料の作製］
超急冷−粉砕法により作製されたＮｄＦｅＢ系磁性粉（実施例１、３、４、比較例１〜３）又はＳｍＦｅＮ系磁性粉（実施例２）に対して、カップリング処理を行った。カップリング剤には、γ−アミノプロピルトリエトキシシランを用い、カップリング剤濃度は、０．１ｗｔ％とした。
カップリング処理された磁性粉に対して３ｗｔ％の熱硬化性樹脂を加えて混合し、乾燥させた。熱硬化性樹脂には、ノボラック型エポキシ樹脂（実施例１、２、４、比較例１〜３）又はノボラック型フェノール樹脂（実施例３）を用いた。この混合物を、圧縮成型機を用いて、１０ｔｏｎ／ｃｍ2（９８０ＭＰａ）の加圧力にて成形し、φ４×φ１．５×ｈ２．５（成形寸法Ａ）又はφ２１×φ１８×ｈ６（成形寸法Ｂ）のリング状成形体を得た。さらに、得られた成形体を１８０℃にて加熱硬化させた。
次に、硬化処理された磁石本体に対し、回転バレルを用いて無電解メッキを行った。なお、実施例４については、メッキ前に磁石表面にカーボン粉を塗布する処理を施した。表１及び表２に、それぞれ、Ｎｉメッキ浴組成（実施例１、２、４、比較例１〜３）及びＣｕ＋Ｎｉメッキ浴組成（実施例３）を示す。
【００４０】
【表１】
2008078211.tif 000002
【００４１】
【表２】
2008078211.tif 000003
【００４２】
［２．  試験方法］
硬化処理後の磁石本体について、水銀圧入法を用いて空孔率を測定した。
また、得られたボンド磁石の中から任意に２０個を選択し、メッキ被膜の膜厚を測定した。得られた膜厚から、平均膜厚及び標準偏差を算出した。
【００４３】
［３．  結果］
表３に、成形体の空孔率、平均膜厚ｔave、及びσ／ｔave値を示す。なお、表３には、磁性粉の粒径、バインダー軟化温度等のボンド磁石の製造条件も併せて示した。
比較例１は、σ／ｔave値が０．５を超えた。これは、バレル内での磁石及び浴液の循環が不十分なためである。
同様に、比較例２は、σ／ｔave値が０．５を超えた。これは、Ｓ／Ｖ値が大きすぎるために、浴液の成分の供給が不足し、試料間にバラツキが生じたためである。
同様に、比較例３は、σ／ｔave値が０．５を超えた。これは、Ｓ／Ｖ値が大きすぎることに加えて、Ｖｍ／Ｖｂ値が過大でバレル内での試料及び浴液の循環が不十分なためである。
これに対し、実施例１〜４は、いずれも、適正な条件下で無電解メッキが行われているので、σ／ｔave値は、０．５以下であった。
【００４４】
【表３】
2008078211.tif 000004
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
例えば、本発明に係る無電解メッキ法は、圧縮成形法を用いて製造されるボンド磁石に対して適用すると優れた効果が得られるが、射出成形法又は押出成形法を用いて製造されるボンド磁石や焼結磁石に対しても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係るボンド磁石及びその製造方法は、ＨＤＤスピンドルモータ、サーボモータ、ＰＭ型ステッピングモータなどの各種回転機器のロータ用磁石及びその製造方法として用いることができる。