(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た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、結合材、フェニルホスホン酸及び／又はフェニルホスホン酸ジメチルとを混練して希土類フレキシブルシート磁石を製造する。【選択図】  図１
2005057023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類磁性材粉からなる希土類フレキシブルシート磁石であって、結合材、フェニルホスホン酸及び／又はフェニルホスホン酸ジメチルを含有することを特徴とするフレキシブルシート磁石。
【請求項２】
前記希土類磁性材粉がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系であり、かつガスアトマイズ法により作成された磁性粒子である請求項１に記載の磁石。
【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又は２に記載の磁石。
【請求項４】
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁性材粉からなる希土類フレキシブルシート磁石であって、結合材、ｏ−フタル酸及びフェニルホスホン酸及び／又はフェニルホスホン酸ジメチルを含有することを特徴とするフレキシブルシート磁石。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の希土類フレキシブルシート磁石の製造方法であって、下記工程を含む製造方法：
（ａ）結合材を溶剤に溶解してラッカーを調製し、
（ｂ）磁性材粉と必要に応じて表面被覆剤とを混合・撹拌して、磁性材粉の表面処理を行い、
（ｃ）表面処理された該磁性材粉に工程（ａ）で調製されたラッカーと架橋剤及び添加剤（防錆剤）を加え、混合して磁性材塗料を調製し、
（ｄ）該磁性材塗料を、表面に離型剤が塗布されたフィルム上に塗布し、乾燥し、フィルムから剥離して磁性材シートを作成し、そして
（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。
【請求項６】
前記工程（ｃ）において、混練の前または間に追加の溶剤を加え、磁性材塗料の粘度調整を行う、請求項５に記載の方法。
【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、特にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類フレキシブルシート磁石に関する。
【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標準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）；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）；あるいは磁性粉体表面に燐酸鉄及びその他の燐酸塩を被覆させる方法（特許文献６及び７）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
【特許文献６】特開２００２−３５９１０７号公報
【特許文献７】特開２００３−７５２１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特性を有する反面、錆び易いという欠点が特に顕著であり、あらゆる環境における磁性材の防錆に関して十分に満足のいく手段はまだ存在しない。
【０００７】
したがって、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た希土類フレキシブルシート磁石、特にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系フレキシブルシート磁石およびそ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】
上記の目的を達成するための本発明の一つの態様は、希土類磁性材粉と結合材とを含む希土類フレキシブルシート磁石であって、該希土類磁性材粉と結合材である樹脂との混合物に更にフェニルホスホン酸及び／又はフェニルホスホン酸ジメチルが混合されていることを特徴とする磁石である。
【０００９】
本発明のさらなる一つの態様は、希土類磁性材粉と結合材とを含む希土類フレキシブルシート磁石であって、該希土類磁性材粉と結合材である樹脂との混合物に更にｏ−フタル酸及びフェニルホスホン酸及び／又はフェニルホスホン酸ジメチルが混合されていることを特徴とする磁石である。
【００１０】
また、本発明のもう一つの態様は、希土類フレキシブルシート磁石の製造方法であって、下記工程を含む製造方法である：
（ａ）結合材を溶剤に溶解してラッカーを調製し、
（ｂ）磁性材粉と必要に応じて表面被覆剤とを混合・撹拌して、磁性材粉の表面処理を行い、
（ｃ）表面処理された該磁性材粉に工程（ａ）で調製されたラッカーと架橋剤及び添加剤（防錆剤）を加え、混練して磁性材塗料を調製し、
（ｄ）該磁性材塗料を、表面に離型剤が塗布されたフィルム上に塗布し、乾燥し、フィルムから剥離して磁性材シートを作成し、そして
（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。
【発明の効果】
【００１１】
前記した構成からなる本発明の希土類フレキシブルシート磁石は、高温多湿の環境下に長時間放置しても錆の発生は見られない。したがって、ＩＴ関連機器用のマイクロモーターに組み込まれる永久磁石としても、広範囲な環境下で錆の発生なく安定した状態で使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
本発明において、希土類磁性材粉の表面を被覆するために使用される表面被覆剤は芳香族ジカルボン酸であり、この混練物にフェニルホスホン酸及び／又はフェニルホスホン酸ジメチルを添加する。このようにして得られたフレキシブルシート磁石は、６０℃／９０％の高温高湿の環境下に５００時間保存しても錆が発生しなかった。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
図１に従って、各工程を順次説明する。
（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。
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溶媒として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２０重量％となるような量において使用するのが好ましい。
【００１８】
（ｂ）磁性材粉と必要に応じて表面被覆剤とを混合・撹拌して、磁性材粉の表面処理を行う。
例えば、ガス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、自動乳鉢を使用して約３０分間よく混合撹拌し、表面被覆剤を磁性材粉の表面に十分に吸着させる。
【００１９】
（ｃ）表面処理された該磁性材粉に工程（ａ）で調製されたラッカーと架橋剤及び該磁性材粉に対して０．０５ｗｔ％から０．５ｗｔ％のフェニルホスホン酸及び／又はフェニルホスホン酸ジメチルを加え、混練して磁性材塗料を調製する。
【００２０】
（ｄ）該磁性材塗料を、表面に離型剤が塗布されたフィルム上に塗布し、乾燥し、フィルムから剥離して磁性材シートを作成する。
【００２１】
（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。
【００２２】
［実施例］
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。
【実施例１】
【００２３】
ポリカーボネートポリウレタン樹脂をシクロヘキサノンに溶解し、樹脂濃度２０wt％のラッカー溶液を調製した。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）をラッカー溶液中の樹脂分と磁性材との重量比が１：２０になるように計量し、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１５０ｇ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１０ｗｔ％のイソシアネート化合物及び磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を添加し、１０分間混練して磁性塗料を作成した。
【００２４】
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（ＴＤＫ社製）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。この作成した磁気シートを２５２ｋｇ／ｃｍの線圧でロール圧延し、更に１２０℃２４時間の条件で樹脂の架橋処理を行った。
【００２５】
この後得られたシートを裁断して、１２０ｍｍ×６００ｍｍ×０．３５ｍｍのフレキシブルシート磁石を得た。
【００２６】
防錆評価方法：
上記で得られたフレキシブルシート磁石を裁断し、１０ｍｍ×６０ｍｍの大きさの防錆評価用サンプルを作成した。
【００２７】
この防錆評価用サンプルを、温度６０℃で湿度９０％の環境下に５００時間放置した後、錆の発生状態を目視検査で評価した。得られた結果を表１に示す。
【００２８】
表１から明らかなように、本実施例で作成したフレキシブルシート磁石は、錆の発生はほとんど見られず、防錆性は極めて良好であった。
【実施例２】
【００２９】
磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を使用する代わりに、磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸ジメチルを使用した以外は、実施例１と同様な方法によりフレキシブルシート磁石を作製し、そして実施例１と同様な方法により錆の発生状態の評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００３０】
表１から明らかなように、本実施例で作成したフレキシブルシート磁石は、錆の発生はほとんど見られず、防錆性は極めて良好であった。
【比較例１】
【００３１】
フェニルホスホン酸を使用しない以外は、実施例１と同様な方法によりフレキシブルシート磁石を作製し、錆の発生状態の評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【実施例３】
【００３２】
ポリカーボネートポリウレタン樹脂をシクロヘキサノンに溶解し、樹脂濃度２０wt％のラッカー溶液を調製した。次いで予め磁性粉に対して０．２ｗｔ％のｏ−フタル酸で表面被覆処理した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）をラッカー溶液中の樹脂分と磁性材との重量比が１：２０になるように計量し、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１５０ｇとした。更にこの混練物のラッカー濃度が１２ｗｔ％になるように混合溶剤を追加し、樹脂重量の１０ｗｔ％のイソシアネート化合物及び磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を添加し、１０分間混練して磁性塗料を作成した。
【００３３】
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（ＴＤＫ社製）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０．３５ｍｍの磁気シートを作製した。この作成した磁気シートを２５２ｋｇ／ｃｍの線圧でロール圧延し、更に１２０℃２４時間の条件で樹脂の架橋処理を行った。
【００３４】
この後得られたシートを裁断して、１２０ｍｍ×６００ｍｍ×０．３５ｍｍのフレキシブルシート磁石を得た。
【００３５】
さらに、上記で得られたフレキシブルシート磁石を裁断し、１０ｍｍ×６０ｍｍの大きさの防錆評価用サンプルを作成した。
【００３６】
この防錆評価用サンプルを、温度６０℃で湿度９０％の環境下に５００時間放置した後、錆の発生状態を目視検査で評価した。その結果を表１に示す。
【００３７】
表１から明らかなように、本実施例で作成したフレキシブルシート磁石は、錆の発生はほとんど見られず、防錆性は極めて良好であった。
【実施例４】
【００３８】
磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を使用する代わりに、磁性粉に対して０．１ｗｔ％のフェニルホスホン酸を使用した以外は、実施例３と同様な方法によりフレキシブルシート磁石を作製し、錆の発生状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００３９】
表１から明らかなように、本実施例で作成したフレキシブルシート磁石は、錆の発生はほとんど見られず、防錆性は極めて良好であった。
【実施例５】
【００４０】
磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を使用する代わりに、磁性粉に対して０．５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を使用した以外は、実施例３と同様な方法によりフレキシブルシート磁石を作製し、錆の発生状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４１】
表１から明らかなように、本実施例で作成したフレキシブルシート磁石は、錆の発生はほとんど見られず、防錆性は極めて良好であった。
【実施例６】
【００４２】
磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を使用する代わりに、磁性粉に対して０．１ｗｔ％のフェニルホスホン酸ジメチルを使用した以外は、実施例３と同様な方法によりフレキシブルシート磁石を作製し、錆の発生状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４３】
表１から明らかなように、本実施例で作成したフレキシブルシート磁石は、錆の発生はほとんど見られず、防錆性は極めて良好であった。
【比較例２】
【００４４】
フェニルホスホン酸を使用しない以外は、実施例３と同様な方法によりフレキシブルシート磁石を作製し、錆の発生状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
【比較例３】
【００４５】
磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を使用する代わりに、磁性粉に対して０．２ｗｔ％の燐酸マグネシウムを使用した以外は、実施例３と同様な方法によりフレキシブルシート磁石を作製し、錆の発生状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
【比較例４】
【００４６】
磁性粉に対して０．０５ｗｔ％のフェニルホスホン酸を使用する代わりに、磁性粉に対して０．２ｗｔ％の燐酸カルシウムを使用した以外は、実施例３と同様な方法によりフレキシブルシート磁石を作製し、錆の発生状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４７】
表１において、錆発生の評価基準は以下のとおりである。
××：  錆部分が１ｃｍ２当り１０個以上
×：  錆部分が１ｃｍ２当り３個以上
△：  錆部分が１ｃｍ２当り０．２個以上
○：  錆部分が１ｃｍ２当り０．０５個以上
◎：  錆が見られない
【００４８】
【表１】
2005057023.tif 000003
【００４９】
上記の結果から、磁性粉表面被覆剤としてのｏ−フタル酸と添加剤としてのフェニルホスホン酸又はフェニルホスホン酸ジメチルとを併用した場合に、極めて顕著な防錆作用を示すことがわかった。
【００５０】
一方、燐酸マグネシウム及び燐酸カルシウム添加品は、塗料化段階で塗料が凝集し、アプリケータでの塗布が均一にできなかったのみならず、錆には効果はあるもののシート磁石の表面に析出物が見られ、シートの強度が低下し、フレキシブルシート磁石としての用途には使用できないことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の希土類フレキシブルシート磁石は、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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】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】
2005057023.tif 000004