(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラストメディアの打撃力によって希土類磁石の表面に金属粉末を付着させ、得られた希土類磁石を樹脂溶液中に浸漬することで、その表面を樹脂で被覆する防錆処理方法において、
前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程の前に、前記金属粉末を添加したカップリング剤の溶液中に前記希土類磁石を浸漬し、該磁石の表面に予め金属粉末を付着させた状態で、前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程を行なう
ことを特徴とする希土類磁石の防錆処理方法。
【請求項２】
前記カップリング剤は、シラン系、チタネート系またはアルミニウム系である請求項１記載の希土類磁石の防錆処理方法。
【請求項３】
ブラストメディアの打撃力によって希土類磁石の表面に金属粉末を付着させ、得られた希土類磁石を樹脂溶液中に浸漬することで、その表面を樹脂で被覆する防錆処理方法において、
前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程を行なった後に、該金属粉末の付着を安定させる定着液に前記希土類磁石を浸漬して、該磁石の表面に対する金属粉末の付着を安定化させ、次いでその表面を樹脂で被覆する
ことを特徴とする希土類磁石の防錆処理方法。
【請求項４】
前記定着液は、メタアクリル酸エステルを含む水溶液である請求項３記載の希土類磁石の防錆処理方法。
【請求項５】
ブラストメディアの打撃力によって希土類磁石の表面に金属粉末を付着させ、得られた希土類磁石を樹脂溶液中に浸漬することで、その表面を樹脂で被覆する防錆処理方法において、
前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程の前に、前記金属粉末を添加したカップリング剤の溶液中に前記希土類磁石を浸漬し、該磁石の表面に予め金属粉末を付着させた状態で、前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程を行ない、
次いで、前記金属粉末の付着を安定させる定着液に前記希土類磁石を浸漬して、該磁石の表面に対する金属粉末の付着を安定化させた状態で、その表面を樹脂で被覆するようにした
ことを特徴とする希土類磁石の防錆処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、希土類磁石の防錆処理方法に関し、更に詳細には、ブラストメディアの打撃力によって金属粉末を表面に付着させた希土類磁石を、更に樹脂で被覆する希土類磁石の防錆処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｓｍ、Ｎｄ、Ｐｒ等の希土類元素の１種または２種以上を含む磁性材料の粉末をプレスで所要形状に成形した後、これを焼結して得られる例えばモータのロータ等に使用される希土類磁石は、経時的に錆がその表面に発生し易い。従ってモータ部品等にそのまま使用すると、耐久性の低下や故障の原因を招くことになる。そこで錆止めのために、希土類磁石の表面を樹脂被膜で被覆する対策が一般に採られている。希土類磁石の表面に樹脂被膜を形成する方法としては、スプレー塗装、電着塗装、浸漬塗装等が知られている。
【０００３】
前記スプレー塗装では、適切な樹脂塗料の選択と重ね塗りによって、実用上略満足できる耐食性を確保することは可能であるが、複雑な製品形状によっては被膜が肥大化し易く、また薄い被膜を形成する場合は膜厚の均一性を保持することが困難で、寸法精度が低くなる欠点がある。しかも、スプレー塗装では塗料のロスが多くなると共に、希土類磁石の反転作業の必要性から工程数も多くなり、コスト高になる難点が指摘される。
【０００４】
前記電着塗装においては、スプレー塗装よりも耐食性に優れると共に、１５〜３０μｍ程度の膜厚塗装ではスプレー塗装よりも均一な膜厚が得られるが、被膜形成上１０μｍ以下の薄膜塗装は原理的な面から極めて困難である。また、希土類磁石を個々に電極にセット・リセットする作業工程、および塗装後の電極の接触跡を個別にタッチアップ塗装する工程等が必要であり、特に小径のリング形状の希土類磁石に薄い被膜を施すのに適さない問題がある。
【０００５】
これに対し前記浸漬塗装は、スプレー塗装や電着塗装と比較して耐食性は劣るものの、安価かつ少ない工程で済むという利点があり、しかも薄い被膜の被覆処理も５μｍ程度から可能である。すなわち、耐食性の点で他の塗装方法より劣るものの、その他の点では充分な汎用性があるから、この浸漬塗装が多くの場合に実施されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記浸漬塗装では、均一な厚みの被膜を形成するのは困難で膜厚は不均一になり易く、また表面に空孔、溝等の空隙部が多い希土類磁石では、それらを完全に封孔したり充填することができず、後工程の乾燥・硬化処理時に内部ガスの膨張、噴出による膨れ、ピンホールが発生し、磁石の寸法精度が低下する難点が指摘される。
【０００７】
そこで、前述した浸漬塗装での問題点を改善する１つの提案が、本件出願人により特願平８−３２６５７号に係る「防錆被覆層を有するボンド磁石とその防錆被覆処理方法」として出願されている。この発明に係る方法は、浸漬塗装により磁石の表面を樹脂被膜で被覆する工程の前に、ブラストメディアとしてのステンレス球と金属粉末を入れた容器の内部に磁石を装入し、この容器を回転させたり振動することにより生ずるステンレス球の打撃力によって、金属粉末を磁石の表面に所定厚みで付着させるようになっている。すなわち、磁石の表面の空孔、溝等の空隙部を予め金属粉末で被覆することにより、後工程の乾燥・硬化処理時における膨れやピンホールの発生を好適に防止することができ、それなりに高く評価し得るものである。
【０００８】
しかし、前述した方法によっても、希土類磁石の充分な耐食性は得られず、短期間で錆が発生する難点が依然としてあった。このような状況にあって、低コストで、かつ高い耐食性が得られる防錆処理方法が希求されているのが現状である。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、前述した従来の技術に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、低コストで高い耐食性が得られる希土類磁石の防錆処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る希土類磁石の防錆処理方法は、
ブラストメディアの打撃力によって希土類磁石の表面に金属粉末を付着させ、得られた希土類磁石を樹脂溶液中に浸漬することで、その表面を樹脂で被覆する防錆処理方法において、
前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程の前に、前記金属粉末を添加したカップリング剤の溶液中に前記希土類磁石を浸漬し、該磁石の表面に予め金属粉末を付着させた状態で、前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程を行なうことを特徴とする。
【００１１】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の別の発明に係る希土類磁石の防錆処理方法は、
ブラストメディアの打撃力によって希土類磁石の表面に金属粉末を付着させ、得られた希土類磁石を樹脂溶液中に浸漬することで、その表面を樹脂で被覆する防錆処理方法において、
前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程を行なった後に、該金属粉末の付着を安定させる定着液に前記希土類磁石を浸漬して、該磁石の表面に対する金属粉末の付着を安定化させ、次いでその表面を樹脂で被覆することを特徴とする。
【００１２】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の更に別の発明に係る希土類磁石の防錆処理方法は、
ブラストメディアの打撃力によって希土類磁石の表面に金属粉末を付着させ、得られた希土類磁石を樹脂溶液中に浸漬することで、その表面を樹脂で被覆する防錆処理方法において、
前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程の前に、前記金属粉末を添加したカップリング剤の溶液中に前記希土類磁石を浸漬し、該磁石の表面に予め金属粉末を付着させた状態で、前記ブラストメディアによる金属粉末の付着工程を行ない、
次いで、前記金属粉末の付着を安定させる定着液に前記希土類磁石を浸漬して、該磁石の表面に対する金属粉末の付着を安定化させた状態で、その表面を樹脂で被覆するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る希土類磁石の防錆処理方法につき、添付図面を参照しながら以下説明する。本発明は、ブラストメディアの打撃力によって希土類磁石の表面に金属粉末を付着する付着工程(バレル処理)の前または後、あるいは前後において、希土類磁石に所要の処理を施すことによって耐食性を向上させることを内容とする。なお、防錆処理方法が実施される希土類磁石は、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｐｒ等の希土類元素の１種または２種以上を含む磁性材料の粉末にバインダーを添加して混練したものを、所要形状に圧縮成形すると共に加熱処理することにより得られる。
【００１４】
【第１実施例について】
図１は、第１実施例に係る希土類磁石の防錆処理方法の工程を示すフローチャートであって、先ず金属粉末として鱗片状のアルミニウム粉末を添加したカップリング溶液中に希土類磁石を浸漬し、カップリング剤の作用によって希土類磁石の表面全体にアルミニウム粉末を付着させる。この希土類磁石をドライヤーで乾燥させたり、または自然乾燥することで溶液の液切りを行なった後に、バレル処理に回される。なお、カップリング溶液の配合例としては、キシレン：７０.０ｗｔ％、ＭＥＫ(メチルエチルケトン)：２７.５ｗｔ％、オレイン酸：１.５ｗｔ％、シラン系のカップリング剤：１.０ｗｔ％、アルミニウム粉末：０.２〜２.５ｗｔ％のものが好適に用いられる。
【００１５】
次に、アルミニウム粉末を表面に付着させた希土類磁石を、ブラストメディアとしての多数のステンレス球と、前述した工程で使用した金属粉末と同じ鱗片状のアルミニウム粉末を所定量(例えば５００個の希土類磁石に対して０.５ｇ)を入れたバレルタンクの内部に装入し、この容器を回転させたり振動することにより生ずるステンレス球の打撃力によって、アルミニウム粉末を希土類磁石の表面に付着させる。このバレル処理を行なうに際し、前述したように希土類磁石の表面全体には予めアルミニウム粉末が付着しているので、当該バレル処理によるアルミニウム粉末の付着工程と相俟って、磁石表面の空孔、溝等の空隙部は確実にアルミニウム粉末で被覆される。また、バレル処理に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
前記バレル処理により金属被膜が施された希土類磁石をステンレス球と分離し、これを水道水を用いて揺動洗浄(洗浄処理)することで、不完全に付着している過剰のアルミニウム粉末を除去する。また、洗浄処理が完了した希土類磁石を、ドライヤーを用いて乾燥させたり、自然乾燥させる。
【００１７】
そして、得られた希土類磁石を、エポキシ樹脂を７.０ｗｔ％含む樹脂溶液中に浸漬し、該樹脂溶液中から取出した希土類磁石を乾燥して液切りを行なった後に、約１４５℃のオーブン中において４５分間硬化処理を施す。これにより、希土類磁石の表面の空孔、溝等の空隙部がアルミニウム粉末で被覆され、更に樹脂で被覆された高い耐食性を有する希土類磁石が得られる。なお、樹脂溶液の配合例としては、エポキシ樹脂：７.０ｗｔ％、キシレン：８.０ｗｔ％、ＭＥＫ(メチルエチルケトン)：８５.０ｗｔ％、硬化剤：２.０ｗｔ％のものが好適に使用される。
【００１８】
【第１実施例の試験例について】
前述した第１実施例に係る防錆処理方法で、以下に示す３種類の配合例に係るカップリング溶液を用いた場合の夫々の希土類磁石と、従来の防錆処理方法により得られた希土類磁石を、８０℃×９５％の雰囲気中に置いて、錆の発生の有無を検査した結果を以下の表に示す。なお、バレル処理におけるバレルタンクには、カップリング溶液に添加されている金属粉末と同じものが入れられる。
(カップリング溶液の配合例)
▲１▼キシレン：７０.０ｗｔ％、ＭＥＫ(メチルエチルケトン)：２７.５ｗｔ％、オレイン酸：１.５ｗｔ％、カップリング剤：１.０ｗｔ％、アルミニウム粉末：０.２〜２.５ｗｔ％、
▲２▼キシレン：６０.０ｗｔ％、ＭＥＫ(メチルエチルケトン)：３７.５ｗｔ％、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム：０.５ｗｔ％、カップリング剤：１.０ｗｔ％、ニッケル粉末：０.２〜２.５ｗｔ％
▲３▼キシレン：７０.０ｗｔ％、ＭＥＫ(メチルエチルケトン)：２５.０ｗｔ％、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム：０.８ｗｔ％、カップリング剤：１.５ｗｔ％、銅粉末：０.２〜２.５ｗｔ％
【００１９】
0003834707.tif 000002
この試験結果は、夫々２０個の希土類磁石に対する錆の発生個数の割合(錆の発生個数／２０)で示す。
【００２０】
すなわち、この試験結果から、バレル処理前に金属粉末が添加されたカップリング溶液中に希土類磁石を浸漬させることにより、耐食性(防錆効果)が向上することが明らかとなった。
【００２１】
【第２実施例について】
図２は、第２実施例に係る希土類磁石の防錆処理方法の工程を示すフローチャートであって、表面に処理が施されていない希土類磁石を、ステンレス球とアルミニウム粉末を入れたバレルタンクの内部に装入し、この容器を回転させたり振動することにより生ずるステンレス球の打撃力によって、アルミニウム粉末を希土類磁石の表面に付着させる(バレル処理)。
【００２２】
次に、前記バレル処理により金属被膜が施された希土類磁石をステンレス球と分離し、これを水道水を用いて揺動洗浄(洗浄処理)することで、不完全に付着している過剰のアルミニウム粉末を除去する。この希土類磁石を、メタアクリル酸エステル１０ｗｔ％、純水(３０℃〜４０℃)９０ｗｔ％の定着液に浸漬する。その後、９０℃の温風で１０分間加熱することで液切りを行なう。このように、金属被膜が施された希土類磁石を定着液に浸漬することで、アルミニウム粉末の希土類磁石に対する付着が安定化し、後工程における粉末の剥離等が好適に防止される。
【００２３】
そして、得られた希土類磁石を、エポキシ樹脂を７.０ｗｔ％含む前述したと同じ樹脂溶液中に浸漬し、該樹脂溶液中から取出した希土類磁石を乾燥して液切りを行なった後に、約１４５℃のオーブン中において４５分間硬化処理を施す。これにより、希土類磁石の表面の空孔、溝等の空隙部がアルミニウム粉末で被覆され、更に樹脂で被覆された高い耐食性を有する希土類磁石が得られる。
【００２４】
【第２実施例の試験例について】
前述した第２実施例に係る防錆処理方法により得られた希土類磁石と、従来の防錆処理方法により得られた希土類磁石を、前述した第１実施例の試験例と同一の条件で検査した結果を以下の表に示す。
【００２５】
0003834707.tif 000003
すなわち、この試験結果から、バレル処理後に、希土類磁石を定着液中に浸漬させることにより、耐食性(防錆効果)が向上することが明らかとなった。
【００２６】
【第３実施例について】
図３は、第３実施例に係る希土類磁石の防錆処理方法の工程を示すフローチャートであって、先ず鱗片状のアルミニウム粉末を添加したカップリング溶液中に希土類磁石を浸漬し、カップリング剤の作用によって希土類磁石の表面全体にアルミニウム粉末を付着させる。この希土類磁石を乾燥(液切り)させた後、第１実施例と同様のバレル処理を行なうことで、アルミニウム粉末を希土類磁石の表面に付着させる。
【００２７】
次に、前記バレル処理により金属被膜が施された希土類磁石を洗浄処理して、不完全に付着している過剰のアルミニウム粉末を除去した後、該希土類磁石を第２実施例と同様の定着液に浸漬する。また、この希土類磁石の液切り加熱を行なう。そして、得られた希土類磁石を、前記実施例と同様のエポキシ樹脂を７.０ｗｔ％含む樹脂溶液中に浸漬し、該樹脂溶液中から取出した希土類磁石を乾燥して液切りを行なった後に、約１４５℃のオーブン中において４５分間硬化処理を施す。第３実施例では、更に希土類磁石をエポキシ樹脂を７.０ｗｔ％含む樹脂溶液中に浸漬して液切りを行なった後に、約１４５℃のオーブン中において４５分間硬化処理する工程を繰返す。
【００２８】
すなわち、第３実施例では、バレル処理を行なう前に、希土類磁石の表面全体に予めアルミニウム粉末を付着させることで、バレル処理により磁石表面の空孔、溝等の空隙部をアルミニウム粉末で確実に被覆することができる。またバレル処理後に、金属被膜が施された希土類磁石を定着液に浸漬することで、アルミニウム粉末の希土類磁石に対する付着が安定化し、後工程における粉末の剥離等が好適に防止される。従って、希土類磁石の表面全体がアルミニウム粉末で被覆され、更に樹脂で被覆された高い耐食性を有する希土類磁石が得られる。
【００２９】
【第３実施例の試験例について】
前述した第３実施例に係る防錆処理方法で、前述した３種類(▲１▼,▲２▼,▲３▼)の配合例に係るカップリング溶液を用いた場合の夫々の希土類磁石と、従来の防錆処理方法により得られた希土類磁石を、前述した第１実施例の試験例と同一の条件で検査した結果を以下の表に示す。なお、定着液については第２実施例と同様のものを使用した。
【００３０】
0003834707.tif 000004
すなわち、この試験結果から、バレル処理前に金属粉末が添加されたカップリング溶液中に希土類磁石を浸漬させると共に、バレル処理後に希土類磁石を定着液中に浸漬させることにより、耐食性(防錆効果)が向上することが明らかとなった。
【００３１】
前記カップリング剤としては、シラン系の他に、チタネート系やアルミニウム系等が適宜に使用される。また、希土類磁石の表面に付着させる金属粉末としては、アルミニウム粉末に限らず、ニッケル粉末や銅粉末等であってもよい。更に、希土類磁石の表面を被覆する樹脂もエポキシ系に限らず、フェノール系、アクリル系、ポリアミド系、ナイロン系、ポリ塩化ビニル系、フタル酸エステル系、ポリエステル系、ポリプロン系、ポリオレフィン系等の樹脂も適用し得る。
【００３２】
なお、実施例のバレル処理は、バレルタンクを回転させたり振動することによりブラストメディアの打撃力を得るようにしたが、本願はこれに限定されるものでなく、タンクに設けたノズルからブラストメディアと金属粉末とを混合したブラスト媒体を空気圧により希土類磁石に吹付けることにより、該磁石の表面に所定厚みで金属粉末を付着させるものであってもよい。またブラストメディアとしては、ステンレス球に限らず、硬質めっきを施したスチール球、ニッケル球、銅球等を適宜に使用し得る。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る希土類磁石の防錆処理方法によれば、ブラストメディアによる金属粉末の付着工程の前に、希土類磁石の表面に予め金属粉末をカップリング剤により付着させることにより、その耐食性を向上させることができる。また、ブラストメディアによる金属粉末の付着工程を行なった後に、表面に付着された金属粉末を定着液によって安定化させることで、その耐食性を向上させることができる。更には、ブラストメディアによる金属粉末の付着工程の前後に、前述した夫々の処理を施すことで、その耐食性が更に向上する。しかも、浸漬塗装による樹脂の被覆処理は低コストであるので、コストが低くかつ高い耐食性を有する希土類磁石が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る希土類磁石の防錆処理方法の工程を示すフローチャート図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る希土類磁石の防錆処理方法の工程を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の第３実施例に係る希土類磁石の防錆処理方法の工程を示すフローチャート図である。
【図１】
0003834707.tif 000005
【図２】
0003834707.tif 000006
【図３】
0003834707.tif 000007