(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面に、アルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜として付加型ポリイミド樹脂被膜を有することを特徴とする永久磁石。
【請求項２】
付加型ポリイミド樹脂被膜がビスアリルナジイミドから得られる被膜であることを特徴とする請求項１記載の永久磁石。
【請求項３】
アルミニウム被膜の膜厚が０．０１μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１または２記載の永久磁石。
【請求項４】
酸化被膜層の膜厚が０．０１μｍ〜２μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項５】
ポリイミド樹脂被膜の膜厚が１μｍ〜１５μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項６】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面に、アルミニウム被膜を形成した後、前記アルミニウム被膜表面に、酸素雰囲気中での酸化処理によって酸化被膜層を形成し、前記酸化被膜層表面に、ポリイミド樹脂被膜形成処理液を塗布し、熱処理することによってポリイミド樹脂被膜を形成することを特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項７】
気相成長法によってアルミニウム被膜を形成することを特徴とする請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
膜厚が０．０１μｍ〜５０μｍのアルミニウム被膜を形成することを特徴とする請求項７記載の製造方法。
【請求項９】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石とアルミニウム片を処理容器内に入れ、前記処理容器内にて、両者に振動を加え、および／または両者を攪拌することによってアルミニウム被膜を形成することを特徴とする請求項６記載の製造方法。
【請求項１０】
膜厚が０．０１μｍ〜１μｍのアルミニウム被膜を形成することを特徴とする請求項９記載の製造方法。
【請求項１１】
酸素雰囲気中での酸化処理を、酸素濃度が０．０１％〜２０％の常圧下、または酸素圧（分圧）が０．１Ｐａ〜２×１０４Ｐａの減圧下、１０℃〜５００℃にて行うことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
ポリイミド樹脂被膜が付加型ポリイミド樹脂被膜であることを特徴とする請求項６乃至１１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１３】
付加型ポリイミド樹脂被膜がビスアリルナジイミドから得られる被膜であることを特徴とする請求項１２記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石およびその製造方法に関する。より詳細には、自動車モータに使用される磁石などに求められる優れた耐食性・電気絶縁性・耐熱性を発揮するＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石およびその簡便な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｆｅ−Ｂ−Ｎｄ系永久磁石に代表されるＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、Ｓｍ−Ｃｏ系永久磁石に比べて、資源的に豊富で安価な材料が用いられ、かつ、高い磁気特性を有していることから、種々の用途で実用化されている。
しかしながら、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、反応性の高いＲとＦｅを含むため、大気中で酸化腐食されやすく、何の表面処理をも行わずに使用した場合には、わずかな酸やアルカリや水分などの存在によって表面から腐食が進行して錆が発生し、それに伴って、磁石特性の劣化やばらつきを招く。さらに、錆が発生した磁石を磁気回路などの装置に組み込んだ場合、錆が飛散して周辺部品を汚染するおそれがある。
【０００３】
上記の点に鑑み、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の耐食性を改善するため、磁石表面に無電解めっき法や電気めっき法のような湿式めっき法によって耐食性を有する金属めっき被膜を形成した磁石が既に提案されている（特公平３−７４０１２号公報参照）。しかしながら、この方法では、めっき処理の前処理で用いられる酸性溶液やアルカリ性溶液が磁石孔内に残留し、磁石が時間の経過とともに腐食することがある。また、該磁石は耐薬品性に劣るため、めっき処理時に磁石表面が腐食することがある。さらに、上記のように磁石表面に金属めっき被膜を形成しても、温度６０℃×相対湿度９０％の条件下での耐食性試験を行うと、１００時間後にその磁気特性が初期値よりも１０％以上劣化することがある。
【０００４】
また、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の表面にリン酸塩被膜やクロム酸塩被膜などの耐酸化性化成被膜を形成する方法も提案されているが（特公平４−２２００８号公報参照）、この方法で得られる被膜は磁石との密着性の点では優れるものの、温度６０℃×相対湿度９０％の条件下での耐食性試験を行うと、３００時間後にその磁気特性が初期値よりも１０％以上劣化することがある。
【０００５】
また、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の耐食性を改善するために提案された、気相成長法によってアルミニウム被膜を形成した後、クロム酸塩処理する方法、いわゆるアルミ−クロメート処理方法（特公平６−６６１７３号公報参照）は、磁石の耐食性を著しく改善するものである。しかしながら、この方法に用いるクロム酸塩処理は、環境上望ましくない六価クロムを用いるため、廃液処理方法が複雑である。また、この方法によって得られる被膜は、微量ながら六価クロムを含有するため、磁石の取り扱い時における人体に対する影響も懸念される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、自動車モータに組み込まれて使用されるＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石には、耐食性についてはもちろんのこと、電気絶縁性や耐熱性についても優れた性能が求められるが、上記のアルミ−クロメート処理方法では、優れた電気絶縁性と耐熱性を付与することはできない。
そこで、本発明においては、自動車モータに使用される磁石などに求められる優れた耐食性・電気絶縁性・耐熱性を発揮するＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石および溶液法を用いたその簡便な製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の点に鑑み鋭意検討を行った結果、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面にアルミニウム被膜を形成し、その上にポリイミド樹脂被膜を形成することで、優れた耐食性に加え、優れた電気絶縁性と耐熱性を発揮させることに想到した。
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面にアルミニウム被膜を形成し、その上にポリイミド樹脂被膜を形成する技術は、すでに、特開平８−２７９４０７号公報に開示されている。しかしながら、該技術におけるポリイミド樹脂被膜の形成方法は、二種類の原料モノマー（芳香族カルボン酸二無水物と芳香族ジアミン）を用いて縮合型ポリイミド樹脂被膜を蒸着重合法によって形成するものである。この技術はアルミニウム被膜の上に優れた性能を有するポリイミド樹脂被膜を形成する方法として価値あるものであるが、蒸着重合法を行うためには大がかりな装置が必要である。また、清浄化などの前処理を厳格に行わなければならない。したがって、製造コストの上昇を招き、量産化の観点からは必ずしも満足すべきものではない。
【０００８】
本発明者らは上記の点に鑑みさらに鋭意検討を行った結果、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石上のアルミニウム被膜表面に酸化被膜層を形成し、その上にポリイミド樹脂被膜を形成すると、酸化被膜層の存在によって、ポリイミド樹脂被膜はアルミニウム被膜表面に強固に密着し、アルミニウム被膜とともに優れた耐食性・電気絶縁性・耐熱性を発揮することを知見した。また、酸化被膜層の上では、ポリイミド樹脂被膜形成反応が効率よく進行し、溶液法によってもアルミニウム被膜表面に対して優れた密着性を有する被膜が得られることを知見した。
【０００９】
本発明は、かかる知見に基づきなされたもので、本発明の永久磁石は、請求項１記載の通り、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面に、アルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜として付加型ポリイミド樹脂被膜を有することを特徴とする。
また、請求項２記載の永久磁石は、請求項１記載の永久磁石において、付加型ポリイミド樹脂被膜がビスアリルナジイミドから得られる被膜であることを特徴とする。
また、請求項３記載の永久磁石は、請求項１または２記載の永久磁石において、アルミニウム被膜の膜厚が０．０１μｍ〜５０μｍであることを特徴とする。
また、請求項４記載の永久磁石は、請求項１乃至３のいずれかに記載の永久磁石において、酸化被膜層の膜厚が０．０１μｍ〜２μｍであることを特徴とする。
また、請求項５記載の永久磁石は、請求項１乃至４のいずれかに記載の永久磁石において、ポリイミド樹脂被膜の膜厚が１μｍ〜１５μｍであることを特徴とする。
また、本発明の永久磁石の製造方法は、請求項６記載の通り、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面に、アルミニウム被膜を形成した後、前記アルミニウム被膜表面に、酸素雰囲気中での酸化処理によって酸化被膜層を形成し、前記酸化被膜層表面に、ポリイミド樹脂被膜形成処理液を塗布し、熱処理することによってポリイミド樹脂被膜を形成することを特徴とする。
また、請求項７記載の製造方法は、請求項６記載の製造方法において、気相成長法によってアルミニウム被膜を形成することを特徴とする。
また、請求項８記載の製造方法は、請求項７記載の製造方法において、膜厚が０．０１μｍ〜５０μｍのアルミニウム被膜を形成することを特徴とする。
また、請求項９記載の製造方法は、請求項６記載の製造方法において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石とアルミニウム片を処理容器内に入れ、前記処理容器内にて、両者に振動を加え、および／または両者を攪拌することによってアルミニウム被膜を形成することを特徴とする。
また、請求項１０記載の製造方法は、請求項９記載の製造方法において、膜厚が０．０１μｍ〜１μｍのアルミニウム被膜を形成することを特徴とする。
また、請求項１１記載の製造方法は、請求項６乃至１０のいずれかに記載の製造方法において、酸素雰囲気中での酸化処理を、酸素濃度が０．０１％〜２０％の常圧下、または酸素圧（分圧）が０．１Ｐａ〜２×１０４Ｐａの減圧下、１０℃〜５００℃にて行うことを特徴とする。
また、請求項１２記載の製造方法は、請求項６乃至１１のいずれかに記載の製造方法において、ポリイミド樹脂被膜が付加型ポリイミド樹脂被膜であることを特徴とする。
また、請求項１３記載の製造方法は、請求項１２記載の製造方法において、付加型ポリイミド樹脂被膜がビスアリルナジイミドから得られる被膜であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の永久磁石は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面に、アルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜を有することを特徴とする。
【００１１】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面にアルミニウム被膜を形成する方法は特段限定されるものではない。しかしながら、磁石とアルミニウム被膜が酸化腐食されやすいことに配慮すれば、以下の、気相成長法による方法とＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石とアルミニウム片を処理容器内に入れ、前記処理容器内にて、両者に振動を加え、および／または両者を攪拌することによる方法が望ましい方法として挙げられる。
【００１２】
（１）気相成長法による方法
アルミニウム被膜を形成するために採用することができる気相成長法としては、真空蒸着法、イオンスパッタリング法、イオンプレーティング法などの公知の方法が挙げられる。アルミニウム被膜は各方法における一般的な条件にて形成すればよいが、形成される被膜の緻密性、膜厚の均一性、被膜形成速度などの観点からは真空蒸着法やイオンプレーティング法を採用することが望ましい。なお、被膜形成前に磁石表面に対し、洗浄、脱脂、スパッタリングなどの公知の清浄化処理を施してもよいことは言うまでもない。
【００１３】
被膜形成時における磁石の温度は、２００℃〜５００℃に設定することが望ましい。該温度が２００℃未満であると磁石表面に対して優れた密着性を有する被膜が形成されないおそれがあり、５００℃を越えると被膜形成後の冷却過程で被膜に亀裂が発生し、被膜が磁石から剥離するおそれがあるからである。
【００１４】
アルミニウム被膜の膜厚は、０．０１μｍ未満であると優れた耐食性を発揮できないおそれがあり、５０μｍを越えると製造コストの上昇を招くおそれがあるだけでなく、磁石の有効体積が小さくなるおそれがあるので、０．０１μｍ〜５０μｍが望ましいが、０．０５μｍ〜２５μｍがより望ましい。
【００１５】
（２）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石とアルミニウム片を処理容器内に入れ、前記処理容器内にて、両者に振動を加え、および／または両者を攪拌することによる方法本方法において用いるアルミニウム片は、針状（ワイヤー状）、円柱状、塊状など様々な形状のものを用いることができるが、アルミニウム被膜の構成源となるアルミニウム微粉を効率よく生成させるためなどの観点からは、末端が鋭利な針状や円柱状のものを用いることが望ましい。
【００１６】
アルミニウム片の大きさ（長径）は、アルミニウム微粉を効率よく生成させるためなどの観点から、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍが望ましいが、より望ましくは０．３ｍｍ〜５ｍｍであり、さらに望ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍである。アルミニウム片は同一形状・同一寸法のものを用いてもよく、異形状・異寸法のものを混合して用いてもよい。
【００１７】
磁石とアルミニウム片に対する、振動および／または攪拌は、両者が酸化腐食されやすいことに配慮して、乾式的に行うことが望ましく、大気雰囲気中、常温において行うことができる。本発明において用いうる処理容器は、複雑な装置のものを必要とせず、たとえば、バレル装置の処理室などでよい。バレル装置は回転式、振動式、遠心式など、公知の装置を用いることができる。回転式の場合、その回転数は２０ｒｐｍ〜５０ｒｐｍとすることが望ましい。振動式の場合、その振動数は５０Ｈｚ〜１００Ｈｚ、振動振幅は０．３ｍｍ〜１０ｍｍとすることが望ましい。遠心式の場合、その回転数は７０ｒｐｍ〜２００ｒｐｍとすることが望ましい。
【００１８】
処理容器内に入れる磁石とアルミニウム片の量は、処理容器内容積の２０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％が望ましい。２０ｖｏｌ％未満であると処理量が少なすぎて実用的でなく、９０ｖｏｌ％を越えると効率よく被膜を形成することができないおそれがあるからである。また、処理容器内に入れる磁石とアルミニウム片との比率は、容積比率（磁石／アルミニウム片）にして３以下が望ましい。容積比率が３を越えると被膜の形成に時間を要して実用的でないおそれがあるからである。また、処理時間は処理量にも依存するが、通常、１時間〜１０時間である。
【００１９】
上記の方法によって、アルミニウム片から生成されるアルミニウム微粉を磁石表面に被着させ、アルミニウム被膜を形成する。アルミニウム微粉が磁石表面に被着する現象は、一種のメカノケミカル的反応であると考えられ、アルミニウム微粉は磁石表面に強固に被着し、得られるアルミニウム被膜は優れた耐食性を示す。十分な耐食性を確保する観点からは、前述の通り、その膜厚は０．０１μｍ以上であることが望ましい。膜厚の上限は特段制限されるものではないが、膜厚が１μｍを越えるアルミニウム被膜を形成するには時間を要するので、この方法は膜厚が１μｍ以下のアルミニウム被膜を形成する方法として適している。
【００２０】
アルミニウム被膜表面に酸化被膜層を形成する前工程として、ショットピーニング（硬質粒子を衝突させることによって表面を改質する方法）を行ってもよい。ショットピーニングを行うことによって、アルミニウム被膜の平滑化を行い、アルミニウム被膜自体の耐食性を向上させるとともに、均一な酸化被膜層を形成しやすくして、薄膜でも優れた性能を有するポリイミド樹脂被膜を形成しやすくすることができる。
ショットピーニングに用いる粉末としては、形成したアルミニウム被膜の硬度と同等以上の硬度のものが望ましく、たとえば、スチールボールやガラスビーズなどのようなモース硬度が３以上の球状硬質粉末が挙げられる。該粉末の平均粒度が３０μｍ未満であるとアルミニウム被膜に対する押圧力が小さくて処理に時間を要する。一方、３０００μｍを越えると表面粗度が荒くなりすぎて仕上がり面が不均一となるおそれがある。したがって、該粉末の平均粒径は、３０μｍ〜３０００μｍが望ましく、４０μｍ〜２０００μｍがより望ましい。
ショットピーニングにおける噴射圧は、１．０ｋｇ／ｃｍ２〜５．０ｋｇ／ｃｍ２が望ましい。噴射圧が１．０ｋｇ／ｃｍ２未満であると金属被膜に対する押圧力が小さくて処理に時間を要し、５．０ｋｇ／ｃｍ２を越えると金属被膜に対する押圧力が不均一になって表面粗度の悪化を招くおそれがあるからである。
ショットピーニングにおける噴射時間は、１分〜１時間が望ましい。噴射時間が１分未満であると全表面に対して均一な処理ができないおそれがあり、１時間を越えると表面粗度の悪化を招くおそれがあるからである。
【００２１】
磁石表面にアルミニウム被膜を形成した後、熱処理することによって、磁石表面とアルミニウム被膜との密着性を高めることもできる。熱処理の温度は、２００℃未満であると磁石とアルミニウム被膜との界面反応が十分に進行せずに密着性が向上しないおそれがあり、５００℃を越えると磁石の磁気特性の劣化を招くおそれや、アルミニウム被膜が溶解してしまうおそれがある。したがって、熱処理は、２００℃〜５００℃で行うことが望ましいが、生産性や製造コストの観点からは２００℃〜３５０℃で行うことがより望ましい。なお、後述する酸化被膜層表面にポリイミド樹脂被膜形成処理液を塗布した後の熱処理によっても同様の効果を得ることができる。
【００２２】
アルミニウム被膜表面に酸化被膜層を形成する方法としては、たとえば、酸素雰囲気中での酸化処理方法、水蒸気を含む雰囲気中での酸化処理方法（一般的な水蒸気処理を含む）などが挙げられる。
酸素雰囲気中での酸化処理方法には、たとえば、処理室内で酸素濃度と温度を制御しながら行う方法や大気中での自然酸化などがある。処理条件としては、酸素濃度が０．０１％〜２０％の常圧下、または酸素圧（分圧）が０．１Ｐａ〜２×１０４Ｐａの減圧下、１０℃〜５００℃にて行うことが望ましい。酸素濃度が０．０１％〜２０％の常圧条件は、大気自体を利用したものであってもよいし、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを用いて所望する成分組成に調整されたものであってもよい。酸素圧（分圧）が０．１Ｐａ〜２×１０４Ｐａの減圧条件は、酸素圧のみで調整されたものであってもよいし、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを用いて所望する成分組成や圧力に調整されたものであってもよい。酸化処理を１０℃〜５００℃で行うことが望ましい理由は、５００℃を超えると、磁石の磁気特性の劣化やアルミニウム被膜の変形を招くおそれがあるからである。また、処理温度が高くなるにつれて、緻密で薄い酸化被膜層を形成することが困難となったり、酸化被膜層の表面粗度が粗くなることによって、ポリイミド樹脂被膜の形成に悪影響を及ぼし、結果的に優れた耐食性などの性能を有する磁石が得られないおそれがあるからである。上記の処理条件にて処理室内で酸化処理を行う場合の処理時間は、通常、５分〜４８時間である。酸素雰囲気中での酸化処理方法としては、上記のような方法の他にも、前述のアルミニウム被膜表面に対するショットピーニングや、ショットブラスト処理、弱電圧下でのスパッタ処理や高周波による酸素プラズマ形成下での酸化処理などがある。
水蒸気を含む雰囲気中での酸化処理方法（一般的な水蒸気処理を含む）は、水蒸気濃度と温度を制御しながら行うものであり、その具体的な処理条件は、たとえば、水蒸気濃度が０．０１％〜１００％、処理温度が１０℃〜３００℃である。
【００２３】
上記のような方法によって形成される酸化被膜層の膜厚は、０．０１μｍ以上であることが望ましい。膜厚が０．０１μｍ未満であるとアルミニウム被膜表面へのポリイミド樹脂被膜の優れた密着性に寄与しないおそれがあるからである。一方、酸化被膜層の膜厚は、２μｍ以下であることが望ましい。膜厚が２μｍを超えるとアルミニウム被膜表面へのポリイミド樹脂被膜の優れた密着性を逆に阻害するおそれがあるからである。さらに、磁石自体の小型化に基づく要請などを加味すれば、酸化被膜層の膜厚は、１μｍ以下であることがより望ましい。
【００２４】
次に、酸化被膜層表面にポリイミド樹脂被膜を形成する方法について述べる。
ポリイミド樹脂被膜は、付加型ポリイミド樹脂被膜であっても縮合型ポリイミド樹脂被膜であってもよいが、望ましくは、付加型ポリイミド樹脂被膜がよい。付加型ポリイミド樹脂は、樹脂分子の末端に不飽和基を有し、付加反応やラジカル反応による三次元架橋により得られるものであるが、硬化に際して水が生成することがないので、磁石が酸化腐食されやすいことを考慮すれば非常に都合のよい樹脂である。付加型ポリイミド樹脂としては、無水アリルナジック酸とジアミンから合成され、脱水閉環反応が完結した両末端にアリル基を有するイミドモノマーであるビスアリルナジイミド（ＢＡＮＩ：図１参照）から得られる樹脂の他、末端ナジック酸型ポリイミド樹脂（ＰＭＲ）、ビスマレイミド型ポリイミド樹脂、末端アセチレン型ポリイミド樹脂など公知のものを使用することができる。
【００２５】
【化１】
0004529260.tif 000002
【００２６】
縮合型ポリイミド樹脂としては、ピロメリット酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルから脱水縮合反応を経て得られるピロメリット型ポリイミド樹脂が挙げられる。縮合型ポリイミド樹脂は、硬化に際して水が生成するが、酸化被膜層は、磁石表面のいわば保護層として水が磁石表面に接触しにくくする役割を果たすので、優れた密着性を有するポリイミド樹脂被膜をアルミニウム被膜表面に形成することができる。
【００２７】
酸化被膜層表面へのポリイミド樹脂被膜の形成は、ポリイミド樹脂被膜形成処理液を酸化被膜層表面に塗布し、熱処理する方法（いわゆる溶液法）によって行うことが、蒸着重合法と比較して簡便に行え、製造コストの上昇を招くことなく量産化が可能となる点において望ましい。
【００２８】
ポリイミド樹脂被膜形成処理液は、ポリイミド樹脂自体、ポリイミド樹脂の原料となるモノマーやオリゴマーなどを必要に応じて有機溶媒に溶解して調製すればよい。たとえば、ビスアリルナジイミドは、かさ高い構造を有した低分子量のイミドモノマーであるので、脂肪族炭化水素、脂肪族アルコールを除くほとんどの有機溶媒に可溶である。また、ピロメリット型ポリイミド樹脂被膜を形成するための溶液は、たとえば、ピロメリット酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを高極性溶媒のＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して調製すればよい。
【００２９】
ポリイミド樹脂被膜形成処理液の酸化被膜層表面への塗布方法としては、ディップコーティング法、スプレー法、スピンコート法などを用いることができる。
【００３０】
酸化被膜層表面にポリイミド樹脂被膜形成処理液を塗布した後の熱処理は、２００℃〜４００℃で行うことが望ましい。２００℃未満であると硬化反応が十分に進行しないおそれがあり、４００℃を越えると被膜の劣化を招くおそれがあるからである。熱処理時間は、通常、５分〜２４時間である。
なお、必要に応じて、熱処理を行う前に、有機溶媒を除去するための乾燥処理（たとえば、６０℃〜９０℃の条件下、５分〜１時間）を行ってもよい。
【００３１】
酸化被膜層表面へのポリイミド樹脂被膜の形成は、上記のポリイミド樹脂被膜形成処理液を酸化被膜層表面に塗布し、熱処理する方法に限られるものではなく、蒸着重合法によって行ってもよい。たとえば、酸化被膜層表面にピロメリット型ポリイミド樹脂被膜を蒸着重合法によって形成する場合は、表面に酸化被膜層を有するアルミニウム被膜付磁石を真空度１Ｐａ〜１０−３Ｐａの真空容器内に収容し、ピロメリット酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを２００℃〜２５０℃で加熱蒸着してポリアミック酸被膜を形成した後、常圧下、２８０℃〜３８０℃でイミド化処理を行う方法が挙げられる（特開平８−２７９４０７号公報を参照）。
【００３２】
上記の方法によって形成されるポリイミド樹脂被膜は、酸化被膜層を介して、アルミニウム被膜表面に強固に密着しているので、膜厚が１μｍ以上であれば優れた耐食性などの性能を発揮する。なお、ポリイミド樹脂被膜の膜厚の上限は限定されるものではないが、磁石自体の小型化に基づく要請から、１５μｍ以下が望ましく、１０μｍ以下がより望ましい。なお、必要に応じて、酸化被膜層表面へのポリイミド樹脂被膜形成処理液の塗布、それに続く熱処理を複数回繰り返して行ってもよいことはいうまでもない。
さらに、ポリイミド樹脂被膜の各種性能（耐磨耗性や滑り性など）を高めるために、被膜中にチタンやニッケルなどの金属の微粒子、アルミナやシリカなどのセラミックスや金属酸化物などの微粒子、テフロンなどの合成樹脂の微粒子、その他、有機顔料や無機顔料として使用される各種微粒子を分散させてもよい。たとえば、被膜中に粒径１μｍのテフロン球を２０重量％程度分散させれば、ポリイミド樹脂被膜の滑り性を向上させることができる。添加する微粒子の大きさや形状は、形成される被膜の性能や膜厚などを考慮して適宜選択されるものであるが、通常、粒径０．０１μｍ〜５μｍの微粒子を使用することができる。
【００３３】
本発明において用いられるＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石における希土類元素（Ｒ）は、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｓｍのうち少なくとも１種、あるいはさらに、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種を含むものが望ましい。
また、通常はＲのうち１種をもって足りるが、実用上は２種以上の混合物（ミッシュメタルやジジムなど）を入手上の便宜などの理由によって用いることもできる。
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石におけるＲの含量は、１０原子％未満であると結晶構造がα−Ｆｅと同一構造の立方晶組織となるため、高磁気特性、特に高い保磁力（ＨｃＪ）が得られず、一方、３０原子％を超えるとＲリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下して優れた特性の永久磁石が得られないので、組成の１０原子％〜３０原子％であることが望ましい。
【００３４】
Ｆｅの含量は、６５原子％未満であるとＢｒが低下し、８０原子％を超えると高いＨｃＪが得られないので、６５原子％〜８０原子％の含有が望ましい。
また、Ｆｅの一部をＣｏで置換することによって、得られる磁石の磁気特性を損なうことなしに温度特性を改善することができるが、Ｃｏ置換量がＦｅの２０原子％を超えると磁気特性が劣化するので望ましくない。Ｃｏ置換量が５原子％〜１５原子％の場合、Ｂｒは置換しない場合に比較して増加するため、高磁束密度を得るのに望ましい。
【００３５】
Ｂの含量は、２原子％未満であると菱面体構造が主相となり、高いＨｃＪは得られず、２８原子％を超えるとＢリッチな非磁性相が多くなり、Ｂｒが低下して優れた特性の永久磁石が得られないので、２原子％〜２８原子％の含有が望ましい。
また、磁石の製造性の改善や低価格化のために、２．０ｗｔ％以下のＰ、２．０ｗｔ％以下のＳのうち、少なくとも１種、合計量で２．０ｗｔ％以下を含有していてもよい。さらに、Ｂの一部を３０ｗｔ％以下のＣで置換することによって、磁石の耐食性を改善することができる。
【００３６】
さらに、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｇａのうち少なくとも１種の添加は、保磁力や減磁曲線の角型性の改善、製造性の改善、低価格化に効果がある。なお、その添加量は、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘを１５９ｋＪ／ｍ３以上とするためには、Ｂｒが少なくとも０．９Ｔ以上必要となるので、該条件を満たす範囲で添加することが望ましい。
なお、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石には、Ｒ、Ｆｅ、Ｂ以外に工業的生産上不可避な不純物を含有するものでも差し支えない。
【００３７】
また、本発明において用いられるＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の中で、平均結晶粒径が１μｍ〜８０μｍの範囲にある正方晶系の結晶構造を有する化合物を主相とし、体積比で１％〜５０％の非磁性相（酸化物相を除く）を含むことを特徴とする磁石は、ＨｃＪ≧８０ｋＡ／ｍ、Ｂｒ＞０．４Ｔ、（ＢＨ）ｍａｘ≧８０ｋＪ／ｍ３を示し、（ＢＨ）ｍａｘの最大値は１９９ｋＪ／ｍ３以上に達する。
【００３８】
なお、本発明のポリイミド樹脂被膜の上に、更に別の被膜を積層形成してもよい。このような構成を採用することによって、ポリイミド樹脂被膜の特性を増強・補完したり、さらなる機能性を付与したりすることができる。
【００３９】
【実施例】
たとえば、米国特許４７７０７２３号公報に記載されているようにして、公知の鋳造インゴットを粉砕し、微粉砕後に成形、焼結、熱処理、表面加工を行うことによって得られた１７Ｎｄ−１Ｐｒ−７５Ｆｅ−７Ｂ組成の２３ｍｍ×１０ｍｍ×６ｍｍ寸法の焼結磁石（以下「磁石体試験片」と称する）を用いて以下の実験を行った。以下の実験において、アルミニウム被膜の膜厚、酸化被膜層の膜厚およびポリイミド樹脂被膜の膜厚は破断面の電子顕微鏡観察によって測定した。
なお、本発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石への適用に限られるものではなく、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石に対しても適用できるものである。
【００４０】
実験例１：
真空容器内に磁石体試験片を収容し、内部を１×１０−４Ｐａ以下に真空排気した後、Ａｒガス圧１０Ｐａ、バイアス電圧−４００Ｖの条件下で、１５分スパッタリングを行い、磁石表面を清浄化した。
次に、Ａｒガス圧１０Ｐａ、バイアス電圧−５０Ｖ、磁石温度２５０℃の条件下で、ターゲットとして金属アルミニウムを用い、２０分アークイオンプレーティングを行い、磁石表面にアルミニウム被膜を形成し、放冷した。得られたアルミニウム被膜の膜厚は１．１μｍであった。
上記の方法で得られた、アルミニウム被膜付磁石を直ちに処理室内に収容し、酸素濃度５％の常圧下（詳細は表１参照）、温度２００℃で、１０分酸化処理を行い、アルミニウム被膜表面に酸化被膜層を形成した。形成された酸化被膜層の膜厚は０．３μｍであった。
ポリイミド樹脂被膜形成処理液として、ＢＡＮＩ−Ｍ（商品名・丸善石油化学社製）を、有機溶媒としてトルエンを用いて２０％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）に希釈した溶液を調製した。これを、上記の方法で得られた、表面に酸化被膜層を有するアルミニウム被膜付磁石にスプレー法によって塗布した。続いて、８０℃にて１０分乾燥した後、２５０℃にて１５分熱処理を行い、酸化被膜層表面にポリイミド樹脂被膜を形成した。形成されたポリイミド樹脂被膜の膜厚は５μｍであった。
上記の方法で得られた、表面にアルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜を有する磁石を、温度７０℃×相対湿度９０％の高温高湿条件下に放置して耐食性加速試験を行った。その結果、試験開始から５００時間経過しても発錆や被膜剥離などは観察されず、優れた耐食性を示した。
また、電気絶縁性を体積抵抗率（ρ）によって評価したところ、１×１０１５Ω・ｃｍ以上という優れた値を示した。なお、体積抵抗率は、サンプルに電極付けを行い、被膜表面と磁石間の抵抗を測定し、ρ＝Ｒ・Ｓ／ｌの数式から求めた（Ｒ：抵抗（Ω）、Ｓ：電極面積（ｃｍ２）、ｌ：ポリイミド樹脂被膜膜厚（ｃｍ））。耐熱性を熱変形温度によって評価したところ、２８０℃以上という優れた値を示した。なお、熱変形温度は、大気中２０時間その温度に放置して被膜の変色、亀裂などが生じる温度とした。
【００４１】
実験例２：
実験例１において、スプレー法による塗布と乾燥をもう一度繰り返して行った後に熱処理を行った以外は実験例１と同一条件で、膜厚が１０μｍのポリイミド樹脂被膜を形成した。
上記の方法で得られた、表面にアルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜を有する磁石に対し、実験例１と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果、試験開始から５００時間経過しても発錆や被膜剥離などは観察されず、優れた耐食性を示した。また、電気絶縁性を体積抵抗率（ρ）によって評価したところ、１×１０１５Ω・ｃｍ以上という優れた値を示した。耐熱性を熱変形温度によって評価したところ、２８０℃以上という優れた値を示した。
【００４２】
実験例３：
磁石体試験片に対し、実験例１と同一条件でスパッタリングを行い、磁石表面を清浄化した。次に、Ａｒガス圧１Ｐａ、電圧１．５ＫＶの条件下で、コーティング材料としてアルミニウムワイヤーを用い、これを加熱蒸発させてイオン化し、２．５分イオンプレーティングを行い、磁石表面にアルミニウム被膜を形成し、放冷した。得られたアルミニウム被膜の膜厚は２μｍであった。
その後、Ｎ２ガスからなる加圧気体とともに、平均粒径１２０μｍ、モース硬度６の球状ガラスビーズ粉末を、噴射圧１．５ｋｇ／ｃｍ２にて１０分、アルミニウム被膜表面に対して噴射して、ショットピーニングを施した。
上記の方法で得られた、アルミニウム被膜付磁石を直ちに処理室内に収容し、酸素濃度０．１％の常圧下（詳細は表１参照）、温度２５０℃で、７分酸化処理を行い、アルミニウム被膜表面に酸化被膜層を形成した。形成された酸化被膜層の膜厚は０．２μｍであった。
上記の方法で得られた、表面に酸化被膜層を有するアルミニウム被膜付磁石に対し、実験例１で使用したものと同じポリイミド樹脂被膜形成処理液を使用し、実験例１と同じ条件にて、膜厚が５μｍのポリイミド樹脂被膜を形成した。
上記の方法で得られた、表面にアルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜を有する磁石に対し、実験例１と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果、試験開始から５００時間経過しても発錆や被膜剥離などは観察されず、優れた耐食性を示した。また、電気絶縁性を体積抵抗率（ρ）によって評価したところ、１×１０１５Ω・ｃｍ以上という優れた値を示した。耐熱性を熱変形温度によって評価したところ、２８０℃以上という優れた値を示した。
【００４３】
実験例４:
実験例３において、スプレー法による塗布と乾燥をもう一度繰り返して行った後に熱処理を行った以外は実験例３と同一条件で、膜厚が１０μｍのポリイミド樹脂被膜を形成した。
上記の方法で得られた、表面にアルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜を有する磁石に対し、実験例１と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果、試験開始から５００時間経過しても発錆や被膜剥離などは観察されず、優れた耐食性を示した。また、電気絶縁性を体積抵抗率（ρ）によって評価したところ、１×１０１５Ω・ｃｍ以上という優れた値を示した。耐熱性を熱変形温度によって評価したところ、２８０℃以上という優れた値を示した。
【００４４】
実験例５:
１００個の磁石体試験片（見かけ容量０．３５リットル、重量１．１ｋｇ）と直径０．８ｍｍ、長さ１ｍｍの短円柱状アルミニウム片（見かけ容量２０リットル、重量１００ｋｇ）を容積５０リットルの振動バレル装置の処理室に投入し（合計投入量は処理室内容積の３０ｖｏｌ％）、振動数６０Ｈｚ、振動振幅１．８ｍｍの条件にて乾式的に処理を７時間行い、磁石表面にアルミニウム被膜を形成した。得られたアルミニウム被膜の膜厚は０．２μｍであった。
上記の方法で得られた、アルミニウム被膜付磁石を直ちに処理室内に収容し、酸素濃度０．２％の常圧下（詳細は表１参照）、温度１８０℃で、６分酸化処理を行い、アルミニウム被膜表面に酸化被膜層を形成した。形成された酸化被膜層の膜厚は０．１μｍであった。
上記の方法で得られた、表面に酸化被膜層を有するアルミニウム被膜付磁石に対し、実験例１で使用したものと同じポリイミド樹脂被膜形成処理液を使用し、実験例１と同じ条件にて、膜厚が５μｍのポリイミド樹脂被膜を形成した。
上記の方法で得られた、表面にアルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜を有する磁石に対し、実験例１と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果、試験開始から５００時間経過しても発錆や被膜剥離などは観察されず、優れた耐食性を示した。また、電気絶縁性を体積抵抗率（ρ）によって評価したところ、１×１０１５Ω・ｃｍ以上という優れた値を示した。耐熱性を熱変形温度によって評価したところ、２８０℃以上という優れた値を示した。
【００４５】
実験例６:
実験例１と同様の方法で得た、膜厚が１．１μｍのアルミニウム被膜付磁石を直ちに処理室内に収容し、酸素圧１０Ｐａの減圧下（詳細は表１参照）、温度２２０℃で、１５分酸化処理を行い、アルミニウム被膜表面に酸化被膜層を形成した。形成された酸化被膜層の膜厚は０．６μｍであった。
上記の方法で得られた、表面に酸化被膜層を有するアルミニウム被膜付磁石に対し、実験例１で使用したものと同じポリイミド樹脂被膜形成処理液を使用し、実験例１と同じ条件にて、膜厚が５μｍのポリイミド樹脂被膜を形成した。
上記の方法で得られた、表面にアルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜を有する磁石に対し、実験例１と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果、試験開始から５００時間経過しても発錆や被膜剥離などは観察されず、優れた耐食性を示した。また、電気絶縁性を体積抵抗率（ρ）によって評価したところ、１×１０１５Ω・ｃｍ以上という優れた値を示した。耐熱性を熱変形温度によって評価したところ、２８０℃以上という優れた値を示した。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
比較例１：
磁石体試験片に対し、実験例１と同一条件でスパッタリングを行い、磁石表面を清浄化した。次に、実験例１と同一条件でアークイオンプレーティングを行い、磁石表面にアルミニウム被膜を形成し、放冷した。得られたアルミニウム被膜の膜厚は１．５μｍであった。次に、アルミニウム被膜表面に酸化被膜層を形成することなく、実験例１で使用したものと同じポリイミド樹脂被膜形成処理液を使用し、実験例１と同じ条件にて、膜厚が５μｍのポリイミド樹脂被膜を直接に形成した。
上記の方法で得られた、表面にアルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に直接に、ポリイミド樹脂被膜を有する磁石に対し、実験例１と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果、試験開始から１５０時間で被膜剥離が観察された。
【００４８】
比較例２：
比較例１において、スプレー法による塗布と乾燥をもう一度繰り返して行った後に熱処理を行った以外は比較例と同一条件で、膜厚が１０μｍのポリイミド樹脂被膜を形成した。
上記の方法で得られた、表面にアルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に直接に、ポリイミド樹脂被膜を有する磁石に対し、実験例１と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果、試験開始から２５０時間で被膜剥離が観察された。
【００４９】
実験例７〜実験例１２：
実験例１〜実験例６と同様の条件にて磁石体試験片の表面にアルミニウム被膜を形成し、その表面に酸化被膜層を形成した後、各実験例におけるポリイミド樹脂被膜形成処理液の調製に用いたトルエンの代わりにトルエンと酢酸エチルとシクロヘキサノンの混合溶媒（容積比６５：１５：２０）を用いる以外は各実験例と同様の条件、膜厚にて酸化被膜層表面にポリイミド樹脂被膜を形成した。各サンプルに対して実験例１と同様の耐食性加速試験、電気絶縁性評価、耐熱性評価を行ったところ、いずれのサンプルも各実験例のサンプルと同様の結果を示した。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面に、アルミニウム被膜を有し、前記アルミニウム被膜表面に、酸化被膜層を介して、ポリイミド樹脂被膜を有する永久磁石は、ポリイミド樹脂被膜が、酸化被膜層の存在によって、アルミニウム被膜表面に強固に密着しており、アルミニウム被膜とともに優れた耐食性・電気絶縁性・耐熱性を発揮する。また、酸化被膜層の上では、ポリイミド樹脂被膜形成反応が効率よく進行するので、溶液法によってもアルミニウム被膜表面に対して優れた密着性を有するポリイミド樹脂被膜を形成することができる。