(57)【要約】【課題】広範囲な環境において安定に錆の発生が防止され、かつ優れた磁気特性および機械的性質希土類フレキシブルシート磁石の提供。【解決手段】希土類磁性材粉を、芳香族ジカルボン酸および該磁性材粉の含水率を特定な量にする水で表面した後、樹脂結合材と混練して調製された磁性材塗料を用いて希土類フレキシブルシート磁石を製造する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類磁性材粉と溶剤に溶解した樹脂結合材とを含有する磁性材塗料を、剥離シート上に塗布し、加熱乾燥する工程を含む希土類フレキシブルシート磁石の製造方法であって、
希土類磁性材粉を、芳香族ジカルボン酸および該磁性材粉の含水率を０．０５重量％以上０．６重量％未満にする量の水で処理した後、前記結合剤と混合することによって前記磁性材塗料を調製することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記芳香族ジカルボン酸がｏ-フタル酸またはｍ-フタル酸またはそれらの混合物である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記結合材がポリカーボネートポリウレタンである請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記磁性材粉が、ガスアトマイズ法により作成されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は希土類ボンド磁石に関し、主にＩＴ関連機器等に使用されるマイクロモーターに組み込まれる永久磁石、レーザープリンター等に組み込まれるマグネットロール用永久磁石等として好適に使用できる希土類フレキシブルシート磁石の製造方法、特にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類フレキシブルシート磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴ関連機器等の高速化および小型化に伴い、それらに組み込まれるモーターはより小型で強力であることが必要とされ、それに使用される永久磁石は磁気特性に優れると共により薄いシート状でありかつ優れた機械的特性を有することが要求されるようになってきている。
【０００３】
今日、これらの永久磁石は、例えば、磁性粉と結合樹脂またはゴムとの混合材料を押出成形、さらに必要に応じてロール圧延成形により製造されている（特許文献１）。このようにして製造されたフレキシブルシート磁石の磁性粉の表面は基本的には結合樹脂またはゴムで被覆されているが、フレキシブルシート磁石はその使用環境範囲が広く、あらゆる環境で安定でなければならないために樹脂等の被覆だけでは磁性材の防錆は不十分である。
【０００４】
そこで、磁性材の防錆を目的として、磁性材の表面を金属アルコキシドで処理する方法（特許文献２）；有機燐酸エステル系化合物またはシリルイソシアネート系化合物で被覆する方法（特許文献３）；磁性粉体表面にバインダー樹脂を均一に付着させた後、カルボン酸金属塩または鉄より酸価電位が卑な金属粉体を吸着或いは付着させる方法（特許文献４）；あるいは、カルボン酸、金属セッケン、アンモニウム塩、スルホン酸塩、アミン類、エステル、チオリン酸塩の１種もしくは２種以上の防錆剤を含む有機皮膜が形成された焼結金属からなる希土類鉄系磁石（特許文献５）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９７３８号公報
【特許文献２】特開２００１−１７６７１１号公報
【特許文献３】特開２００２−９３６１１号公報
【特許文献４】特開平１−１４７８０６号公報
【特許文献５】特開昭６２−２８６２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
希土類磁性材の内でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材は比較的安価で軽量でありかつ磁気特性に優れているという利点を有する反面、錆び易いという特に重大な欠点がある。したがって、あらゆる環境下において使用されるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の防錆対策はまだ不十分であり、またさらに、曲げ性、引っ張り強度等の機械的性質も十分に要求を満たすまでには到っていない。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、ＩＴ機器類の高速化・小型化の要請に十分対応できる厚さおよび磁気特性を有すると共に広範囲な環境において安定に錆の発生が防止されかつ機械的性質が向上した希土類フレキシブルシート磁石の製造方法、特にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系フレキシブルシート磁石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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、希土類磁性材粉と溶剤に溶解した樹脂結合材とを含有する磁性材塗料を、剥離シート上に塗布し、加熱乾燥する工程を含む希土類フレキシブルシート磁石の製造方法であって、希土類磁性材粉を、芳香族カルボン酸および該磁性材粉の含水率を０．０５重量％以上０．６重量％未満にする量の水で処理した後、前記結合材と混合することによって前記磁性材塗料を調製することを特徴とする製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の製造方法によれば、磁性材の密度が高く磁気特性に優れると共に、広い範囲の環境に対して錆の発生が防止され、かつ機械的性質に優れた希土類フレキシブルシート磁石が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の希土類フレキシブルシート磁石に含まれる希土類磁性材粉は少なくとも１種の希土類元素および鉄元素を含む磁性材粉であるが、主としてロール急冷法またはガスアトマイズ法で作成されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁性材粉であり、特に、ガスアトマイズ法で作成されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁性材粉が好ましい。ガスアトマイズ法で作成された磁性材料は、球状粉であるため等方性磁石を作成できると共に、針状粉と比較すると磁性粉の比表面積が小さく、混練する結合樹脂を少なく出来るため磁力の大きい磁石とすることができる。
【００１１】
本発明の希土類フレキシブルシート磁石の結合材として、種々なゴムおよび樹脂を単独またはブレンドの形において使用することができるが、マイクロモーター用シート磁石である場合には、柔軟性、反発性、残留応力緩和性が少ないこと等を総合的に考慮したときに、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタンまたはこれらの混合物、特に、ポリカーボネートポリウレタンが好ましい。
【００１２】
広範囲の環境下、特に、高温環境下においても安定した磁気特性を得るためには、高温域における樹脂結合材の流動性を抑制する必要があり、したがって、樹脂結合材には十分に架橋反応を行わせなければならない。この架橋反応は、樹脂の官能基、架橋剤の官能基、磁性材表面の官能基によって大きく影響されるが、本発明においては、ゲル分率が約８０〜９０％になる程度に架橋されていることが好ましい。ここで、ゲル分率は、反応生成物を溶剤で環流抽出し、溶出量を定量することによって求めることができる。また、架橋剤としては、公知の種々な架橋剤があり、特に限定はないが、ポリカーボネートポリウレタンを結合材として使用する場合には、メチレンジイソシアネート（ＭＤＩ）系ブロック型イソシアネート化合物を好適に使用することができる。
【００１３】
本発明において、希土類磁性材粉は、溶剤に溶解した樹脂結合材と混合される前に、芳香族ジカルボン酸および水で処理される。この処理は、より具体的には、希土類磁性材粉と芳香族ジカルボン酸および水とを、例えば、自動乳鉢を用いて十分に撹拌・混合することによって行うことができる。希土類磁性材粉を芳香族ジカルボン酸および水で処理する際に、芳香族ジカルボン酸または水のいずれか一方で処理した後に他方で処理してもいいし、あるいは両者で同時に処理してもよい。
【００１４】
本発明において使用される芳香族ジカルボン酸としては、例えば，ｏ-およびｍ-フタル酸、ナフタリンジカルボン酸等を挙げることができ、これらはそれぞれ単独または組み合わせにおいて使用することができる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁性材粉に対しては、ｏ-およびｍ−フタル酸を使用して特に好ましい結果が得られる。これらの芳香族ジカルボン酸は、希土類磁性材粉に対して約０．１〜０．２重量％の量で使用することが好ましい。
【００１５】
本発明において使用される水は、脱イオン水が好ましい。また、この水は、希土類磁性材粉の含水率を０．０５重量％以上０．６重量％未満にする量で使用することが好ましい。含水率が、０．０５未満である場合には、結合材樹脂と磁性材粉の粒子表面とのなじみ性の改良が不十分であり、柔軟なシート磁石の製造は困難である。一方、０．６重量％以上では、磁性材の充填密度が低くなるので好ましくない。
【００１６】
以下に、本発明の希土類フレキシブルシート磁石の製造方法を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の希土類フレキシブルシート磁石の製造工程の一例を示すフローチャートである。図１に従って、各工程を順次説明する。
【００１８】
（ａ）結合材を溶剤に溶解してラッカーを調製する。
結合材としては、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタンまたはこれらの混合物が使用され、溶剤としては、トルエン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の有機溶媒およびこれらの混合溶媒を使用することができる。
【００１９】
例えば、ポリカーボネートポリウレタンを結合材として使用する場合には、通常、シクロヘキサノンを使用することができる。有機溶媒は、得られたラッカー中の樹脂濃度が約２０ｗｔ％となるような量において使用するのが好ましい。
【００２０】
（ｂ）磁性材粉（図１において「磁性材」として表示）と芳香族ジカルボン酸（図１において「被覆剤」として表示）および水とを混合・撹拌して、磁性材粉の表面処理を行う。
【００２１】
例えば、アトマイズ法によって作成したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁性材粉（含水率は通常０．０１ｗｔ％程度）に、該磁性材粉に対して０．１ｗｔ％以上（一般的に約０．２ｗｔ％）のｏ-またはｍ-フタル酸またはこれらの混合物を加え、混合しながら磁性材粉の含水量を０．０５ｗｔ％以上乃至０．６ｗｔ％未満にする量の水を加え、自動乳鉢を使用して約３０分間よく混合・撹拌する。
【００２２】
（ｃ）該表面処理された磁性材粉に工程（ａ）で調製されたラッカーと架橋剤を加え、混練して磁性材塗料を調製する。
【００２３】
（ｄ）該磁性材塗料を、表面に離型剤が塗布されたフィルム（図１において「Ｓｉ−ＰＥＴ」として表示）上に塗布し、乾燥し、フィルムから剥離して磁性材シートを作成する。
【００２４】
（ｅ）任意の順序で圧延および加熱架橋を行い、所望のサイズに裁断する。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。これらの実施例は本発明を具体的に例示するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２６】
（実施例１）
ポリカーボネートポリウレタンをシクロヘキサノンに溶解し、樹脂濃度２０ｗｔ％のラッカーを調製した。次に、ガスアトマイズ法で作成したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材粉（平均粒径４５μｍ；含水率０．０１ｗｔ％）に、該磁性材粉に対して０．１ｗｔ％のｏ-フタル酸を加え、自動乳鉢（愛知電機工作所製ＡＮＭ１０００型）を使用して混合しながら磁性粉に対して０．０５ｗｔ％の水を添加し、３０分間よく混合することによって表面処理を行った。このようにして表面処理した磁性材粉と上記で調製したラッカーとを、ラッカー中の樹脂分と磁性材の重量比が１：２０になるように計量して混合し、自動乳鉢（愛知電機工作所製ＡＮＭ１０００型）を使用して３０分間混練した。この時の磁性材の投入量は１００ｇとした。更に、この混練物のラッカー濃度が１２ｗｔ％になるようにシクロヘキサノンを追加し、樹脂重量の２０ｗｔ％のＭＤＩ系ブロック型イソシアネート化合物を加えて更に１０分間混練し、磁性材塗料を調製した。
【００２７】
この磁性材塗料を、シリコン樹脂が表面に塗布されているＰＥＴフィルム（東洋メタライジング社製セラピール７５μｍ）の上にアプリケーターコーターを使用して塗布し、乾燥し、ＰＥＴフィルムを剥離除去して厚さが０．５ｍｍの磁気シートを作製した。この磁気シートを２５２ｋｇ／ｃｍの線圧でロール圧延し、更に１３０℃１時間の条件で樹脂の架橋処理を行った後、裁断して１２０ｍｍ×６００ｍｍ×０．５ｍｍのフレキシブルシート磁石を作製した。
【００２８】
上記で得られたシート磁石について下記のテストを行ってその特性を評価した。
【００２９】
曲げ性テスト
直径６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、および２ｍｍの金属棒のそれぞれにシート磁石を巻き付け、ひび割れの発生しない金属棒の最小直径によって曲げ性を評価した。ひび割れの発生しない最小直径が小さいほど曲げ性が良いと言える。
【００３０】
強度テスト
ヤング率を下記の条件で測定して、強度を評価した。
装置：ＥＸＳＴＡＲ６０００  ＤＭＳ（セイコーインストゥルメントＩｎｃ．製）
引っ張り速度：１０％／分（０．５％伸び時の応力から計算される。）
【００３１】
シート密度
アルキメデス法によって測定した。
【００３２】
錆発生テスト
サイズ１０ｍｍ×７０ｍｍのサンプルを、温度６０℃、湿度９０％の環境下に３００時間放置した後、取り出して目視観察を行った。
錆発生の評価基準は次の通りである。
×：  錆の発生が１ｃｍ２当り３個以上
△：  錆の発生が１ｃｍ２当り０．５個以上３個未満
○：  錆の発生が１ｃｍ２当り０．０５個以上
◎：  錆の発生が１ｃｍ２当り０．０５個未満
（ただし、０．５ｍｍφ以上の錆は３を乗じて個数とした）
【００３３】
ゲル分率
シート磁石をアルミ箔に包み、アセトン３００ｃｃ（７０℃）で１０時間還流後、抽出液を取り出し、１２時間乾燥した後に溶出物の重量を測定し、下記の式によって算出した。
ゲル分率＝溶出重量／シート中の樹脂重量
本実施例で作製されたフレキシブルシート磁石についての上記テストおよび測定の結果は表１に示すとおりである。
【００３４】
（実施例２）
磁性材粉に対して０．３ｗｔ％の水を添加した以外は、実施例１と同様にしてシート磁石を作製し、実施例１と同様なテストおよび測定を行って、作製されたシート磁石を評価した。得られた結果は表１に示すとおりである。
【００３５】
（実施例３）
磁性材粉に対して０．５ｗｔ％の水を添加した以外は、実施例１と同様にしてシート磁石を作製し、実施例１と同様なテストおよび測定を行って、作製されたシート磁石を評価した。得られた結果は表１に示すとおりである。
【００３６】
（実施例４）
磁性材粉に対して０．０５ｗｔ％のｏ-フタル酸を添加した以外は、実施例３と同様にしてシート磁石を作製し、実施例１と同様なテストおよび測定を行って、作製されたシート磁石を評価した。得られた結果は表１に示すとおりである。
【００３７】
（実施例５）
含水率が０．５ｗｔ％の磁性材粉を使用した以外は、実施例２と同様にしてシート磁石を作製し、実施例１と同様なテストおよび測定を行って、作製されたシート磁石を評価した。得られた結果は表１に示すとおりである。
【００３８】
（比較例１）
水を添加しなかった以外は、実施例１と同様にしてシート磁石を作製し、実施例１と同様なテストおよび測定を行って、作製されたシート磁石を評価した。得られた結果は表１に示すとおりである。
【００３９】
（比較例２）
含水率が０．６ｗｔ％の磁性材粉を使用した以外は、実施例１と同様にしてシート磁石を作製し、実施例１と同様なテストおよび測定を行って、作製されたシート磁石を評価した。得られた結果は表１に示すとおりである。
【００４０】
【表１】
2005197490.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の希土類フレキシブルシート磁石の製造方法の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図１】
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