(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤成分としてカプロン酸メチル、カプリル酸メチルの1種又は2種を2〜20wt%、添加成分として炭素数が20〜24の飽和脂肪酸の1種又は2種以上を0.005〜0.5wt%、残部が沸点80〜200℃の炭化水素系溶剤からなるR-Fe-B系磁石成形用離型剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、R-Fe-B系焼結磁石を製造するための所要形状の成形体を成形する際に、ひび割れなどの不良の低減と成形可能な調整幅の拡大を図った成形用離型剤に係り、潤滑剤成分としてカプロン酸メチルあるいはカプリル酸メチルを有する炭化水素系溶剤からなるR-Fe-B系磁石成形用離型剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電気・電子機器の小型化、高機能化の要求にともない、永久磁石材料はますます高性能化が求められ、希土類コバルト磁石に匹敵する高い磁気特性を示す、より安価な永久磁石材料として、高価なSmやCoを必ずしも含有する必要のないR-Fe-B系(但し、RはYを含む希土類元素のうち1種以上)の磁気異方性焼結体からなる永久磁石が提案(特開昭59-46008号公報)された。
【０００３】
R-Fe-B系焼結磁石は、一般に次のような工程により製造される。まず、所定組成の合金の鋳塊(インゴット)を溶解法で調製する。この鋳塊を、例えば、スタンプミル等で20〜500μm程度まで粗粉砕した後、さらにジェットミル等の微粉砕機により1〜20μmまで微粉砕して、原料となる合金粉末を得る。
【０００４】
あるいは上記合金を一旦水素化粉砕し、次いで減圧下で水素を放出させることにより調整した場合には合金が粉末状で得られるので、必要により更に1〜20μmまで微粉砕する。そして、磁気異方性を付与するために磁場中でプレス金型成形して圧粉体を作製し、950〜1150℃の温度で焼結後、時効処理する。最後に耐食性を付与するために焼結体をNiメッキ等の防食膜で被覆する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
磁場中でプレスしたR-Fe-B系圧粉体を金型から取り出す際の離型性を良好にするため、従来は、ラウリン酸、オレイン酸などの脂肪酸、またはそのメチルエステルが金型用離型剤として使用されている。
【０００６】
しかし、成形金型壁面の接触部において、前記離型剤が成形体に浸透して成形体強度の低下を惹起する問題があった。前記離型剤を多量に使用すると離型性はある程度改善されるが、いまだ十分でなく、かつ焼結後に炭素が大量残存し、磁石特性を劣化させる問題があった。
【０００７】
すなわち、従来の離型性の良好な成形用離型剤は成形時、原料粉末に離型剤が浸透し、焼結体中に炭素が多量に残存する問題があり、また、焼結体に炭素の残存量が少ない離型剤では離型性が乏しく、成形不良、焼き付きなどが発生する問題があった。
【０００８】
この発明は、R-Fe-B系焼結磁石を製造するための所要形状の成形体を成形する際に、ひび割れなどの不良の低減と成形可能な調整幅の拡大を目的とし、特に、抜き圧の低減、スプリングバッグ量の低減、グリーン強度の向上を図ったR-Fe-B系焼結磁石の成形用離型剤の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、従来の離型剤の欠点を除去し、抜き圧の低減、スプリングバッグ量の低減、グリーン強度の向上を図った潤滑剤について鋭意検討した結果、残存炭素量を少なくできる揮発性のカプロン酸メチルあるいはカプリル酸メチルを主成分とし、潤滑性に優れた炭素数が２０〜２４の飽和脂肪酸を所定量配合し、残部が所要温度で揮発する溶剤からなる離型剤を用いると、プレス加圧力に伴う抜き圧の増加を押さえることが可能となり、高い成形体密度を成形するほど、その差は顕著となり、またスプリングバック量もラウリン酸メチルを用いた従来の離型剤にて成形した場合に比較して、約３％縮小できることを知見した。
【００１０】
すなわち、この発明は、潤滑剤成分としてカプロン酸メチル、カプリル酸メチルの1種又は2種を2〜20wt%、添加成分として炭素数が20〜24の飽和脂肪酸の1種又は2種以上を0.005〜0.5wt%、残部が沸点80〜200℃の炭化水素系溶剤からなるR-Fe-B系磁石成形用離型剤である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明による離型剤は、金型内に散布することにより、溶剤の溶媒効果により金型面に均一に塗布でき、溶媒が蒸発することにより均一な薄膜を形成し、この薄膜は特に金型への吸着性に優れた炭素数が20〜24の飽和脂肪酸が濃縮されて、離型性を有するカプロン酸メチルあるいはカプリル酸メチル中に溶解していることにより、優れた離型性を発揮でき、かつ原料粉末には殆ど浸透しないため、焼結体の磁気特性を十分に発揮させることができる。
【００１２】
この発明において、離型剤の潤滑剤成分として、カプロン酸メチル、カプリル酸メチルの1種又は2種を含有するが、2wt%未満では金型離型性が著しく低下し、20wt%を超えると成形体強度が大きく低下するため、2〜20wt%が好ましい。また各成分の純度は90%以上、好ましくは98%以上であり、その配合量は5〜10wt%が好ましい。
【００１３】
この発明において、添加成分として、炭素数が20〜24の飽和脂肪酸の1種又は2種以上を添加するが、炭素数20のアラキジン酸、炭素数22のベヘン酸、炭素数24のリグノセリン酸が好ましい。ステアリン酸、オレイン酸などの炭素数18以下の飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸を不純物として添加成分の15%以下含有していても効果に差はない。
【００１４】
添加成分の配合量は、0.005wt%未満では金型離型性が低下し、0.5wt%を超えると成形体強度と磁石特性の低下の問題があり、0.005〜0.5wt%の範囲がよい。好ましい配合量は純度95%以上のもので0.01〜0.1wt%である。
【００１５】
この発明において、離型剤の残部の溶剤としては、沸点80〜200℃のノルマルパラフィン、イソパラフィン、シクロパラフィン及び芳香族類などの溶媒があり、好ましくは、沸点100〜180℃のノルマルパラフィン、イソパラフィンからなる溶媒で、その配合量は79.5〜97.995wt%である。
【００１６】
この発明の対象とするR-Fe-B系磁石用原料粉末の組成は、希土類元素Rは、組成の10原子%〜30原子%を占めるが、Nd、Pr、Dy、Ho、Tbのうち少なくとも1種、さらにLa、Ce、Sm、Gd、Er、Eu、Tm、Yb、Lu、Yのうち少なくとも1種を含むものが好ましい。
【００１７】
R-Fe-B系磁石用原料粉末の必須組成であるBは、2原子%から28原子%の範囲が好ましい。Feは65〜82原子%の範囲が好ましい。Feの一部はCoで置換することができ、CoはFe+Coの合計量の50%を上限とするのが好ましく、その添加効果を十分に得るための好ましい添加量は5〜25%の範囲である。
【００１８】
高い残留磁束密度(Br)と高い固有保磁力(iHc)をともに有する優れた永久磁石を得るには、合金粉末の組成をR:10〜25原子%、B:4〜26原子%、Fe:65〜82原子%の範囲とすることが好ましい。得られた合金粉末の粉末粒度は、平均粒径で1〜20μmが望ましい。
【００１９】
【実施例】
平均粒径4μmのNd14.5wt%、B0.5wt%、Fe78wt%、Co7wt%組成のR-Fe-B系磁石用原料粉末を用いて、成形ダイスの内面に表1に示す組成の離型剤を塗布して、成形圧1.0T/mm2にて成形して、10mm×15mm×20mm寸法の成形体を作製した。この際の抜き圧、スプリングバッグ量及び成形体抗折強度を表2に示す。
【００２０】
抜き圧はプレス後、金型から成形体を抜き出す際の最大荷重とした。スプリングバッグ量は最大加圧時のパンチ停止位置を基準として、成形荷重を0にした直後のパンチの移動量とする。
【００２１】
得られた成形体を1060℃で3時間の焼結後、530℃で2時間保持する時効処理を行って焼結磁石を得た。このR-Fe-B系焼結磁石の磁気特性を表2に示す。
【００２２】
【表１】
0004216929.tif 000002
【００２３】
【表２】
0004216929.tif 000003
【００２４】
【発明の効果】
この発明によるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の成形用離型剤は、残存炭素量を少なくできる揮発性のカプロン酸メチルあるいはカプリル酸メチルを主成分とし、潤滑性に優れた炭素数が２０〜２４の飽和脂肪酸を所定量配合し、残部が所要温度で揮発する溶剤からなる離型剤となしたことにより、プレス加圧力に伴う抜き圧の増加を押さえることが可能で、高い成形体密度を成形するほど効果は顕著となり、また、スプリングバック量もラウリン酸メチルを用いた従来の離型剤にて成形した場合に比較して、約３％縮小でき、かかる抜き圧の低減、スプリングバッグ量の低減、グリーン強度の向上が図られたことにより、ひび割れなどの不良の低減と成形可能な調整幅が拡大できる。