JP2922601B2

JP2922601B2 - 樹脂成形型磁石

Info

Publication number: JP2922601B2
Application number: JP2205717A
Authority: JP
Inventors: 三千雄山下; 晃朗北川; 寛渡辺; 杲西沢
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JPH0491406A

Description

【発明の詳細な説明】発明の属する技術分野この発明は、薄肉のゴム磁石あるいはプラスチック磁
石と称される樹脂成形型磁石、特にリング状、薄板状、
円板状のいずれかの形状からなるＲ−Fe−Ｂ系樹脂成形
型磁石の改良に係り、樹脂成形型磁石表面に特定のめっ
き浴による電気Niめっき層を強固に被着させて、耐食性
に加え、圧壊強度、耐衝撃性等の機械的強度を著しく向
上させた樹脂成形型磁石に関する。

従来の技術一般に、ゴム磁石あるいはプラスチック磁石とよばれ
る樹脂成形型磁石（以下ボンド磁石という）には、長ら
くフェライト系磁性材が使用され、磁性材粉とゴム、各
種樹脂などの有機物バインダー等を混練して機械的に成
形するため、焼結フェライト磁石と比較して、焼結エネ
ルギーが不要で寸法精度がよく二次加工も不要なことか
ら、小型化、軽量化、薄肉製品、複雑形状製品に最適で
あるとされていた。

今日では、磁石を使用した各種用途の製品には、小型
化、軽量化とともに高性能化が求められており、等方性
ボンド磁石から異方性ボンド磁石へ、前記フェライト系
ボンド磁石からより高磁力の希土類系ボンド磁石へと高
性能化が図られている。

希土類系ボンド磁石には、Sm−Co系磁性材とＲ−Fe−
Ｂ系磁性材を用いるものが知られ、特に、焼結磁石では
最大エネルギー積が50MGOe以上の高磁気特性を発揮する
Ｒ−Fe−Ｂ系磁性材を用いるＲ−Fe−Ｂ系ボンド磁石が
注目されている。

このＲ−Fe−Ｂ系磁性材粉は、所要のＲ−Fe−Ｂ系合
金を溶解し鋳造後に粉砕する溶解・粉砕法（特開昭60−
63304号、特開昭60−1190701号）、Ca還元にて直接粉末
を得る直接還元拡散法（特開昭59−219404号、特開昭60
−77943号）、所要のＲ−Fe−Ｂ系合金を溶解しジェッ
トキャスターでリボン箔を得てこれを粉砕・焼鈍する急
冷合金法等の各種製法で得ることができる。

いずれの製法で得られた磁性材粉を用いても、Ｒ−Fe
−Ｂ系ボンド磁石は、その組成に極めて酸化しやすい成
分相及びFeを多量にを含むため錆びやすい問題があり、
表面に種々組成からなる樹脂層を電着塗装、スプレー
法、浸漬法、含浸法等で被着していた（例えば、特開平
１−166519号、特開平１−245504号）。また、樹脂成形
前の磁性材粉に予め有機金属化合物による表面処理を行
い耐酸化性を図ったＲ−Fe−Ｂ系ボンド磁石（特開平１
−105504号）も提案されている。

発明が解決しようとする課題Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石は、フェライト系ボンド磁石
と比較して著しく高性能であるため、適用機器の小型
化、軽量化に最適であり、例えば情報機器のディスク位
置センサ、スピンドルモーター、VTRカメラ用のシリン
ダモーター、キャプスタンモーター等の各種精密小型機
器用のモーターに適用すれば、より薄肉のリング状磁
石、あるいは複雑形状の極小磁石とすることができる。

すなわち、ブラシレスモーター、ステッピングモータ
ー等のモーター用リング状Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石の場
合、厚みが0.5〜3mm程度の薄肉にでき、適用機器の小型
化、軽量化に寄与する。

しかし、これまでのＲ−Fe−Ｂ系ボンド磁石は機械的
強度が小さいため、着磁、モーターの組立時のハンドリ
ングの際に割れや欠けが発生しやすい問題があった。ま
た、シャフトの圧入時や着磁の際に受けた応力や、高速
回転による遠心力などで破損し易く、さらに樹脂塗装で
は塗膜厚さが厚くなるため磁気回路内での磁気ギャップ
が大きくなる問題があった。

すなわち、Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石に施されていた耐
食性樹脂被膜は、いずれの組成からなるものも被着強度
が比較的低く、苛酷な使用環境での発錆を防止するため
には膜厚みを厚くしたり、多層膜とする必要があった。

樹脂被膜を有するＲ−Fe−Ｂ系ボンド磁石の機械的強
度は僅かに向上するが、輸送や磁気回路の組立てなどの
ハンドリング時の割れや欠けを防止するには十分ではな
かった。

一方、Ｒ−Fe−Ｂ系焼結磁石はその耐食性を向上させ
るため表面にNiめっきされており、このNiめっきは苛酷
な使用環境でも発錆がみられず、すぐれた耐食性を示し
ていた。この焼結磁石へのNiめっき方法は電解めっき法
あるいは無電解めっき法が用いられていた。

かかるＲ−Fe−Ｂ系焼結磁石のNiめっきをボンド磁石
へ適用することが考えられるが、例えば代表的なワット
浴では浴温が30℃以上でかつ浴pHが低いため、本系ボン
ド磁石が溶解してめっきが不可能であり、薄肉リング状
製品などは直ちに破壊されてしまい、たとえ角ブロック
状の製品に辛うじてめっきできたとしても浴組成に塩化
物を多量に含むために、直ちに内部から発錆して破壊さ
れる。

この発明は、従来、表面にNiめっきを形成することが
不可能であったＲ−Fe−Ｂ系ボンド磁石の耐食性と圧壊
強度が劣っていた現状に鑑み、特にリング状、薄板状、
円板状のボンド磁石の耐食性の向上とともに、磁石自体
の圧壊強度、耐衝撃性等の機械的強度を向上させたＲ−
Fe−Ｂ系ボンド磁石の提供を目的としている。

課題を解決するための手段発明者らは、リング状、薄板状、円板状のいずれかの
形状からなるＲ−Fe−Ｂ系ボンド磁石、特に強度の低い
薄肉のボンド磁石の耐食性と機械的強度の向上を目的に
表面処理について種々検討した結果、従来は溶損もしく
は発錆により金属めっきが不可能であったボンド磁石
に、特定のNiめっき浴を用いることにより、溶損、発錆
させることなく金属Niめっきを強固にかつ所要厚みに被
着でき、この金属Niめっき層が強固なシェルとなり、圧
壊強度、耐衝撃性等の機械的強度が従来の樹脂被膜を設
けたものに比較して数倍以上と著しく向上することを知
見し、この発明を完成したものである。

詳述すると、発明者らは、Ｒ−Fe−Ｂ系焼結磁石です
ぐれた耐食性を示すNiめっきを本系ボンド磁石に施すべ
く、Niめっき浴組成を検討した結果、めっき前に表面活
性化処理し、新規な浴組成とNiめっき方法にて電気めっ
きすることにより、容易にかつ極めて高い被着強度でNi
めっき層を形成でき、Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石の表面に
Niめっきを強固に被着したことにより、実施例に示す如
く、耐食性の向上は勿論のこと、圧壊強度、抗折力、耐
衝撃性等の機械的強度が２倍以上、数倍も向上し、高耐
食性、高強度ボンド磁石が得られることを知見したもの
である。

すなわち、この発明は、厚さ0.5〜10mmの薄肉状Ｒ−F
e−Ｂ系樹脂成形型磁石の表面に電気Niめっき層を有
し、電気Niめっき層の組成中にCo0.05〜5wt％を含有
し、圧壊強度が3kg/mm²以上であることを特徴とする樹
脂成形型磁石である。

また、この発明は、上記の構成において、薄肉状Ｒ−
Fe−Ｂ系樹脂成形型磁石が、リング状、薄板状、円板状
のいずれかであることを特徴とする樹脂成形型磁石であ
る。

なお、この発明のボンド磁石は、圧壊強度が3kg/mm²
以上であることを特徴とするが、この圧壊強度は成形後
の密度や形状などによって大きく変動するため、ここで
は以下の測定方法による。

バインダーにエポキシ樹脂を2wt％添加し、プレス成
形圧力5ton/cm²で成形し、150℃でキュアリングする製
造方法で、リング状ボンド磁石では、未表面処理の場
合、0.5〜2kg/mm²、Niめっき処理の場合、実施例に示す
如く、３〜30kg/mm²、Niめっき厚みが５〜30μｍの場
合、５〜20kg/mm²である。

リング状ボンド磁石の圧壊強度測定は、JIS K6911の
内径100mm以下の積層管の曲げ試験方法による。

発明の実施の形態この発明によるＲ−Fe−Ｂ系ボンド磁石は、所要組
成、性状のＲ−Fe−Ｂ系磁性材粉を有機高分子を主体と
するバインダーと、カップリング材等の助剤とを加熱混
練し、所要形状に射出成形、あるいは圧延、圧縮成形し
て所要形状となし、これに表面活性化処理し水洗したの
ち、後述する組成からなる特定のNiめっき浴を用い、陽
極にエスランドニッケルを用いた電気Niめっきを施し、
水洗、防錆封孔処理、洗浄する工程をへて、所要厚みの
Niめっきを強固に被膜することにより得られる。

以下に、ボンド磁石の原料、製造方法、並びにNiめっ
き方法などを詳述する。

Ｒ−Fe−Ｂ系磁性材粉この発明によるＲ−Fe−Ｂ系ボンド磁石に用いるＲ−
Fe−Ｂ系磁性材粉は、所要のＲ−Fe−Ｂ系合金を溶解し
鋳造後に粉砕する溶解・粉砕法、Ca還元にて直接粉末を
得る直接還元拡散法、所要のＲ−Fe−Ｂ系合金を溶解し
ジェットキャスターでリボン箔を得てこれを粉砕・焼鈍
する急冷合金法、所要のＲ−Fe−Ｂ系合金を溶解し、こ
れをガスアトマイズで粉末化して熱処理するガスアトマ
イズ法、所要原料金属を粉末化したのち、メカニカルア
ロイングにて微粉末化して熱処理するメカニカルアロイ
法等の各種製法で得ることができる。

溶解・粉砕法原料を溶解して鋳造後に機械的粉砕する工程により製
造でき、例えば出発原料として、電解鉄、Ｂを含有し残
部はFe及びAl、Si、Ｃ等の不純物からなるフェロボロン
合金、希土類金属、あるいはさらに、電解Coを配合した
原料粉を高周波溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳造し、水
素吸蔵粉砕するか、スタンプミルアトライター等の通常
の機械的な粉砕により粗粉砕し、次にボールミル、ジェ
ットミル等の乾式粉砕並びに種々の溶媒を用いる湿式粉
砕により微粉砕するプロセス等が採用できる。

直接還元拡散法フェロボロン粉、フェロニッケル粉、コバルト粉、鉄
粉、希土類酸化物粉等からなる少なくとも１種の金属粉
及び／または酸化物粉からなる原料粉を所望する原料合
金粉末の組成に応じて選定し、上記原料粉に、金属Caあ
るいはCaH₂を上記希土類酸化物粉の還元に要する化学量
論的必要量の1.1〜4.0倍（重量比）混合し、不活性ガス
雰囲気中で900℃〜1200℃に加熱し、得られた反応生成
物を水中に投入して反応副生成物を除去することによ
り、粗粉砕が不要な10〜200μｍの平均粒度を有する粉
末が得られる。さらに、ボールミル、ジェットミル等の
乾式粉砕を行い微粉砕するのもよい。

例えば、溶解・粉砕法、直接還元拡散法で得られる組
成として、Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素の少なくと
も１種、好ましくはNd、Pr等の軽希土類を主体として、
あるいはNd、Pr等との混合物を用いる）８原子％〜30原
子％、B2原子％〜28原子％、Fe65原子％〜84原子％（Fe
の一部をFeの50％以下のCo、Feの8.0％以下のNiのうち
少なくとも１種で置換したものを含む）を主成分とし、
主相が正方晶で、実質的に単結晶ないし数個の結晶粒か
らなる平均粒度0.3〜80μｍの微粉末が好ましい。

また、保磁力を向上させるために、所要組成の３μｍ
以下のＲ−Fe−Ｂ系微粉砕粉を、磁界中配向成形したの
ち解砕し、さらに800〜1100℃で熱処理したのち解砕す
ることにより、高保磁力を有したボンド磁石用Ｒ−Fe−
Ｂ系磁性材粉を得ることができる。

急冷合金法所要のＲ−Fe−Ｂ系合金を溶解し、ジェットキャスタ
ーでメルトスピンさせて20μｍ厚み程度のリボン箔を得
てこれを微粉砕したのち、焼鈍熱処理し0.5μｍ以下の
微細結晶粒を有する粉末となす。好ましい組成は、R8〜
30原子％、Fe42〜90原子％、B2〜28原子％、Co15原子％
以下である。また、上記のリボン箔から得た微細結晶粒
を有する粉末をホットプレスして、異方性を付与したバ
ルク磁石を得てこれを微粉砕し、ボンド磁石用磁性材粉
とするのもよい。

アトマイズ法所要のＲ−Fe−Ｂ系合金を溶解し、細いノズルより溶
湯を落下させ、高速の不活性ガスまたは液体でアトマイ
ズして、これを櫛分けまたは粉砕後乾燥または焼鈍熱処
理してボンド磁石用Ｒ−Fe−Ｂ系磁性材粉を得る。

メカニカルアロイング所要の原料粉末を、ボールミルや乾式アトライターに
より、不活性ガス中で粉砕することにより非晶質化し、
その後焼鈍熱処理してボンド磁石用Ｒ−Fe−Ｂ系磁性材
粉を得る。

さらに、得られるボンド磁石の高保磁力化、耐食性向
上のために、上記製法で得られ配合したＲ−Fe−Ｂ系ボ
ンド磁石用原料粉末に、Cu3.5原子％以下、S2.5原子％
以下、Ti4.5原子％以下、Si15原子％以下、V9.5原子％
以下、Nb12.5原子％以下、Ta10.5原子％以下、Cr8.5原
子％以下、Mo9.5原子％以下、W9.5原子％以下、Mn3.5原
子％以下、Al9.5原子％以下、Sb2.5原子％以下、Ge7原
子％以下、Sn3.5原子％以下、Zr5.5原子％以下、Hf5.5
原子％以下、Ca8.5原子％以下、Mg8.5原子％以下、Sr7.
0原子％以下、Ba7.0原子％以下、Be7.0原子％以下、の
うち少なくとも１種を添加含有させることができる。

ボンド磁石の好ましい実施態様バインダー・成形方法バインダーには公知の各種成形方法に応じて種々のも
のが採用でき、流動性が大きく加工の容易なもの、熱硬
化性、熱可塑性等の諸機能を有した有機高分子化合物が
利用でき、１〜15wt％の割合で混練する。例えば、射出
成形には、6PA、12PA、6PA、PPS、PBT、EVA等、押出成
形、カレンダーロール、圧延成形には、PVC、NBR、CP
E、NR、ハイパロン等、圧縮成形には、エポキシ樹脂、D
AP、フェノール樹脂等が利用できる。また、必要に応じ
て、はんだなどの公知の金属バインダーを用いることが
できる。

助材助材には成形を容易にする滑剤や樹脂と無機フィラー
の結合剤、シラン系、チタン系等のカップリング剤など
を用いることができる。

形状用途に応じて種々形状に成形されるが、例えば第２図
（ａ）の如きリング状、同図（ｂ）の如き薄板状、同図
（ｃ）の如き円板状が代表的なものであり、リング状の
ものとしては例えば、外径５〜100mm、内径１〜100mm、
厚さ0.5〜10mm、高さ１〜100mmのものが成形できる。

主な用途には、情報機器のディスク位置センサ、スピ
ンドルモーター、VTRカメラ用のシリンダモーター、キ
ャプスタンモーター、腕時計の駆動用モーター、自動車
のディストリビューター、ワイパーモーター、ミラーモ
ーター、各種精密メーター、小型機器用のブラシレスモ
ーター、ステップモーター、偏向ヨーク、音響機器等が
ある。

Niめっき浴とめっき方法Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石の表面にNiめっきを設けるに
は、洗浄→表面活性化処理→電気Niめっき→洗浄→封孔
処理→洗浄の工程で行う。

表面活性化処理表面活性化処理は、当該Niめっき工程でめっき浴とと
もに最も重要であり、この活性化処理されないボンド磁
石にはNiめっきが成膜され難い状態になり、たとえ成膜
しても膜の密着度は著しく低い。水洗などの洗浄後、酸
性フッ化アンモン0.5〜2wt％、あるいあはフッ酸、フッ
素化合物0.05〜5wt％、さらに界面活性剤を適量、例え
ばインヒビター剤0.01〜0.1wt％を含む水溶液に、１〜
２分間浸漬して、表面活性化処理する。

Niめっき浴発明者らは、Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石が塩化物を含む
水溶液によって腐食が進行するため、Niめっき浴液に塩
素イオンを含まない浴が必要であり、また、水素イオン
の影響を受けやすいため、浴pHを5.4〜6.8の領域でNiめ
っき処理を行なう必要があることを知見し、下記の６成
分を含むNiめっき浴を見出した。

硫酸ニッケル（以下組成記号Ａ）、硫酸ナトリウム
（以下組成記号Ｂ）、硫酸マグネシウム（以下組成記号
Ｃ）、クエン酸アンモニウムまたはクエン酸ナトリウム
（以下組成記号Ｄ）、硫酸コバルト（以下組成記号
Ｅ）、ホウ酸（以下組成記号Ｆ）。

この発明のNiめっき浴は、Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石の
組成に応じて、上記成分の組成比を適宜選定するが、Ａ
成分（硫酸ニッケル）を100g/l〜150g/lとして、Ｂ成分
（硫酸ナトリウム）、Ｃ成分（硫酸マグネシウム）との
間に、Ａ＝Ｂ＋Ｃという関係があり、Ｂ＋Ｃの比率を可
変することによって、Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石へのNiめ
っきに、後述する新規な機能を与えることができる。

Ａ＝Ｂ＋Ｃという関係において、Ｂ成分がＣ成分より
少ない場合には、めっき膜質が微細化して軟質なピンホ
ールの少ないNiめっき膜を設けることができ、また、Ｃ
成分が増すことによって、めっきの生成速度が一定電流
値では遅くなりめっき処理時間が長くなる。逆にＢ成分
がＣ成分より多い場合には、めっき膜粒が粗大化しピン
ホールの発生確率が高くなるが、めっきの付き廻り性、
すなわちが密着性が向上する。従って、Ni膜厚を厚くし
てピンホールを消すことができる。特にＡ＝Ｂ＋Ｃとい
う関係において、Ｂ、Ｃの組成比はB:C＝３〜7:7〜３が
好ましい。

Ｄ成分は、Ａ成分の20〜25％が最適な組成範囲であ
り、このＤ成分の1/3〜1/2量のＦ成分が建浴時の添加量
として適当である。Ｅ成分はＡ成分の１〜５％量が密着
性を向上させる効果を示すため好ましい。

pH調整はアンモニア水にて行いpH5.4〜6.8範囲で使用
し、常温状態の浴温が好ましい。例えば、めっき層に光
沢を与えるためにサッカリンを添加するなど、磁石用途
に応じて、めっき浴に公知の各種添加剤を適宜加えるこ
とができる。

めっき方法この発明において、Niめっきは上述しためっき浴を用
い、陽極板にＳあるいはさらにCo成分を含有するニッケ
ルチップを使用して所要電流を流し、電気Niめっきする
が、上記Niめっき欲のNi成分の溶け出しを安定させるた
めには、電極にＳを含有するエスランドニッケルチップ
を使用することが望ましい。

従って、この発明によるNiめっき層には、電極からの
Ｓ成分が0.02〜0.5wt％含有され、あるいはさらにNiめ
っき浴成分及び／又はボンド磁石組成からのCo成分が0.
05〜5wt％含有されることを特徴とする。

ＳはNiめっき浴の陽極Ni成分の溶け出しを安定させる
ため、Niめっき層に0.02wt％以上含有される必要がある
が、0.5wt％を越える含有は耐食性が低下するため好ま
しくない。

Coの含有はNiめっき層の下地との密着性の向上に有効
であり、この効果を得るには0.05wt％以上必要であり、
5wt％を越える含有はめっき膜質が脆化するとともに価
格が上昇し好ましくない。

Feの含有はNiめっき層の下地との密着性の向上に有効
であり、この効果を得るには0.05wt％以上必要であり、
2wt％を越える含有はめっき膜質が脆化するため好まし
くない。

また、Niめっき層には、上記Ｓ、Co、Feの他に、Cu、
Ti、Si、Ｖ、Nb、Ta、Cr、Mo、Ｗ、Mn、Al、Sb、Ge、S
n、Zr、Hf、Ca、Mg、Li、Na、Ca、Sr、Ba、Be、Zn、A
u、Pt、Ag、Ｐ、Ｂ、Ｏ、Ｎ、Ｃ、Ｈなどが不純物とし
て含有されてもよい。

めっき浴槽には、ボンド磁石形状に応じて種々浴槽を
使用することができ、特にリング状ボンド磁石の場合、
バレルめっき処理が望ましい。

また、リング状ボンド磁石の場合、内外周面に被着す
るNiめっき層厚みに大きな差が生じると、各周面の被膜
による応力にてひび、割れを招来するため、Niめっき層
を所要厚みに制御する必要があり、後述する回転めっき
処理が望ましい。

回転めっき処理は、図３に示す如く、外周に電極１を
所要間隔で配置したシャフト２をリング状ボンド磁石３
内に挿通させて回転させるとともに、電極シュー４にて
常にシャフト２の下側に回ってきた電極１が陽極となる
ように通電することにより、リング状ボンド磁石３内の
陽極側の電極１が溶出して磁石内周面に積極的にNiめっ
きを設けることができる。

封孔処理 Niめっき処理後に水洗し、有機系防錆剤処理や珪酸塩
などの無機系防錆剤処理にて封孔処理する。例えば、実
施例に示す如く、アミン系防錆液と界面活性剤を含む水
溶液に２〜３分間浸漬して、ピンホールを封着するとよ
い。この封孔処理後に水洗、超音波洗浄などの適宜洗浄
方法を施して工程を完了する。

好ましいNiめっき状態ボンド磁石表面は粗面であるため、Niめっき厚みは２
μｍ以上必要であり、望ましくは５μｍ以上である。ま
た、Niめっき厚みが厚くなるほど耐食性や機械的強度は
向上するが、あまり厚すぎると磁気回路でのギャップを
大きくする必要があり好ましくなく、また価格を上昇さ
せるため、100μｍ以下が好ましく、望ましくは30μｍ
以下である。例えば、リング状ボンド磁石で肉厚み１〜
2mmの場合、Niめっきを内周面に５〜70μｍ厚み、外周
面に10〜100μｍ厚みとすることができる。

この発明は耐食性や機械的強度の向上のため、Niめっ
き層を設けたことを特徴とするが、さらに、耐食性を向
上させたり、装飾性を向上させる目的で、Niめっき層の
上に、光沢Ni、Au、Ag、Cu、Sn、Zn、Crなどのめっき層
を、１層以上設けた多層めっき構成とすることができ、
上記封孔処理を省略することもできる。

実施例実施例１ Nd12原子％、Fe77原子％、B6原子％、Co5原子％の組
成となるように配合したＲ−Fe−Ｂ−Co系合金を溶解
し、35m/秒の周速度でメルトスピンさせて20μｍ厚み程
度のリボン箔を得てこれを微粉砕しさらに焼鈍熱処理
（600℃×１時間）し、0.5μｍ以下の微細結晶粒を有す
るボンド磁石用磁性材粉末を製造した。

得られた磁性材粉末に、バインダーとしてエポキシ樹
脂、2wt％、助材としてシランカップリング剤、0.5wt％
を混合、混練、乾燥し、圧縮成形方法にて、外径８×内
径６×厚み4mm、外径12.5×内径10×厚み3.5mm、外径22
×内径20×厚み5mmのリング状ボンド磁石を作成した。

次に、下記表面活性化処理液並びにNiめっき浴を用い
て、水洗→表面活性化処理→電気Niめっき→水洗→封孔
処理→水洗→温風乾燥のこの発明による工程でNiめっき
を行った。

表面活性化処理液は、酸性フッ化アンモン0.5wt％＋
インヒビター剤0.2V％水溶液であり、浸漬時間は１〜２
分であった。Niめっき浴組成は、硫酸ニッケル100g/l、
硫酸ナトリウム50g/l、硫酸マグネシウム50g/l、クエン
酸アンモニウム25g/l、硫酸コバルト2g/l、ホウ酸12g/
l、浴温20℃、pH6.6であった。

めっき条件は、バレルめっき処理、極電流密度1A/d
m²、めっき時間が3.5時間であった。封孔処理はアミン
系水溶液防錆液に２〜３分間浸漬した。

この発明による成膜されたNiめっき層の成分分析を行
った結果を、第４図のアナライザーのグラフに示すよう
にＳ、Co、Feの含有が認められる。

得られたNiめっき付リング状ボンド磁石のうち、外径
22×内径20×厚み5mm寸法のもの100個に下記耐食性試験
を施し、Niめっき層の耐食性と密着性を調べた。なお、
Niめっき層厚みは、内周面:15〜25μｍ、外周面:40〜50
μｍであった。試験結果を第１表に示す。

従来例下記の従来ワット浴を用いて、実施例１で得られた各
寸法のリング状ボンド磁石を100個ずつNiめっきを行っ
たところ、従来ワット浴を用いたものは全数に形状くず
れ、割れなどが発生して損壊し、めっき不能であった。

従来のワット浴は、硫酸ニッケル300g/l、塩化ニッケ
ル60g/l、ホウ酸30g/lであり、めっき条件は、浴温50
℃、浴pH4.8、バレルめっき時間が２時間、陰極電流密
度が1A/dm²であった。

比較例１比較のため、実施例１において、Niめっきを設ける以
外は同様に製造し、表面に30±５μｍのエポキシ樹脂を
電着塗装にて成膜した従来のリング状ボンド磁石にも同
一試験を行った。

実施例２実施例１において、得られたNiめっき付リング状ボン
ド磁石のうち、外径８×内径６×厚み4mm、外径12.5×
内径10×厚み3.5mm寸法のもの各100個に、圧壊試験と落
下試験を行った。

圧壊試験は第２図（ａ）に示す如く、平坦面に載置し
たリング状ボンド磁石の上端面に均等に荷重を掛け破損
する試験（JIS K6911）を行い、その結果をkg/mm²（100
個の平均値）で示す。落下試験は1m高さから磁石を落下
させて損傷状態で評価した。

比較例２比較のため、Niめっきを設ける以外は実施例２と同様
に製造し、表面処理をしないもの、並びに表面に30±５
μｍのエポキシ樹脂を電着塗装にて成膜した従来のリン
グ状ボンド磁石にも同一の圧壊試験と落下試験を行っ
た。試験結果を第２表に示す。

実施例３出発原料として、純度99.9％の電解鉄、B19.4％を含
有し残部はFe及びAl、Si、Ｃ等の不純物からなるフェロ
ボロン合金、純度99.7％以上のNd及びDyを使用し、これ
らをAr雰囲気で高周波溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳造
し、14Nd−1.5Dy−7.5B−77Fe（at％）なる組成で正方
晶を主相とするデンドライド組織の鋳塊を得た。

その後、水素吸蔵粉砕法により35メッシュ以下に粗粉
砕し、次にボールミルにより微粉砕し、平均粒度2.7μ
ｍの微粉末を得た。この微粉末を金型に装入し、10kOe
の磁界中で配向しながら1.5t/cm²の圧力で加圧し、その
後で水素吸蔵粉砕法で解砕し粒度100μｍ〜500μｍにし
た。

得られた粉末を、10Torr、Ar気流中、1060℃、１時間
の条件で加熱し、その後Ar中で600℃、１時間の時効処
理を施し、水素吸蔵粉砕法で粉末を劣化させることなく
再度粒度100μｍ〜500μｍの集合粉末に解砕した。

その後、集合粉末を金型に装入し10kOeの磁界中で配
向し、2.0t/cm²の圧力で成形し、その後静水圧プレスに
て、80×10×4mm寸法の第２図（ｂ）に示す如き薄板場
の成型体を作製した。該成型体をジメタアグリエートエ
ステルを主成分とする合成樹脂を含浸させ、100℃、１
時間の加熱硬化して板状ボンド磁石を得た。

表面活性化処理液は、酸性フッ化アンモン0.5wt％＋
インヒビター剤0.2V％水溶液であり、１〜２分間浸漬し
た。Niめっき浴組成は、硫酸ニッケル120g/l、硫酸ナト
リウム55g/l、硫酸マグネシウム65g/l、クエン酸アンモ
ニウム30g/l、硫酸コバルト2g/l、ホウ酸15g/l、浴温20
℃、pH6.6であった。

めっき条件は、バレルめっき処理、極電流密度1A/d
m²、めっき時間、3.5時間であった。封孔処理は、アミ
ン系水溶液防錆液に２〜３分間浸漬した。

得られたNiめっき付板状ボンド磁石の磁気特性を測定
したところ、（BH）max＝19.2MGOe、iHc＝13.8kOe、Br
＝8.9kGであった。また、JIS K6911に準拠した薄板の曲
げ試験を行ったところ、Niめっき製品のとき、３〜7kg/
mm²の結果を得た。

比較例３実施例３において、比較のため、Niめっきを設ける以
外は同様に製造し、表面に40±５μｍのエポキシ樹脂を
成膜して磁気特性を測定したところ、５％程度の低下が
みられた。また、JIS K6911に準拠した薄板の曲げ試験
を行ったところ、表面処理なしのとき、0.5〜2kg/mm²、
上記樹脂塗装製品のとき、１〜2.3kg/mm²、の結果を得
た。

実施例４実施例１で得られた外径22×内径20×厚み5mmのリン
グ状ボンド磁石に、実施例１と同様の工程でNiめっきを
行い、めっき時間を0.5〜６時間と変化させた場合のNi
めっき時間と膜厚、圧壊強度との関係を測定し、その結
果を第１図に示す。第１図に示すNiめっき膜厚は、○印
はリング状ボンド磁石の外周面、△印はリング状ボンド
磁石の内周面を示す。

実施例５平均粒度1.5μｍのNd₂O₃粉末、Pr₂O₃粉末、Dy₂O₃粉
末、平均粒度15.8μｍを有しB56.4％のフェロボロン粉
末、平均粒度9.8μｍの鉄粉、平均粒度11.2μｍのコバ
ルト粉、平均粒度10meshの金属Ca粒を還元に要する化学
論必要量の2.7倍量の粉体をＶ型混合器を使用しArガス
雰囲気中で混合した。ついで、上記の混合粉末をArガス
流気雰囲気中で昇温し、還元拡散反応を促進させたの
ち、室温まで炉冷した。

得られた還元反応生成物を水に投入し、反応副生成物
のCaOをH₂Oと反応させてCa（OH）_２となし、水酸化カル
シウム懸濁液にリーチングした。得られたスラリー状合
金粉末をメタノールで数回洗浄し、さらに真空乾燥し
て、19Nd−3Pr−5Dy−1B−15Co−57Fe（wt％）なる組成
のボンド磁石用合金粉末を得た。

得られた磁性材粉末に、バインダーとしてナイロン1
2、10wt％、助材としてシランカップリング剤、1wt％を
混合、混練し、射出成形方法にて、外径22×内径20×厚
み5mmのリング状ボンド磁石を作成した。

次に、下記表面活性化処理液並びにNiめっき浴を用い
て、水洗→表面活性化処理→電気Niめっき→水洗→封孔
処理→水洗−温風乾燥のこの発明による工程でNiめっき
を行った。

表面活性化処理液は、酸性フッ化アンモン0.5wt％＋
インヒビター剤0.2V％水溶液であり、１〜２分間浸漬し
た。Niめっき浴組成は、硫酸ニッケル130g/l、硫酸ナト
リウム45g/l、硫酸マグネシウム85g/l、クエン酸アンモ
ニウム30g/l、硫酸コバルト3.8g/l、ホウ酸15g/l、浴温
20℃、pH6.4であった。

めっき条件は、バレルめっき処理、極電流密度1A/d
m²、めっき時間、1.5時間、3.5時間であった。封孔処理
は、アミン系水溶液防錆液に２〜３分間浸漬した。

得られたNiめっき付リング状ボンド磁石のNiめっき時
間（1.5時間、3.5時間）と、膜厚、圧壊強度との関係を
測定し、その結果を実施例４の結果とともに、□印にて
第１図に示す。

発明の効果この発明は、めっき前に表面活性化処理し、新規な浴
組成とNiめっき方法にて電気めっきすることにより、容
易にかつ極めて高い被着強度でNiめっき層を形成でき、
Ｒ−Fe−Ｂ系ボンド磁石の表面にNiめっきを強固に被着
したことにより、実施例に示す如く、耐食性の向上は勿
論のこと、圧壊強度、抗折力、耐衝撃性等の機械的強度
が２倍以上、十数倍も向上し、高耐食性、高強度ボンド
磁石が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Niめっき時間とBr、膜厚、圧壊強度との関係
を示すグラフである。第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの発明によるボンド
磁石の一例を示す斜視説明図である。第３図はこの発明におけるめっき方法を示すボンド磁石
の斜視説明図である。第４図はこの発明によるボンド磁石のNiめっき層の成分
分析を行った結果を示すアナライザーのグラフである。符号の説明１……電極２……シャフト３……リング状ボンド磁石４……電極シュー

フロントページの続き (72)発明者渡辺寛東京都新宿区市谷本村町２番11号日本表面化学株式会社内 (72)発明者西沢杲東京都新宿区市谷本村町２番11号日本表面化学株式会社内 (56)参考文献特開平２−22804（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−54406（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−137494（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−96935（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−51612（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−86896（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】厚さ0.5〜10mmの薄肉状Ｒ−Fe−Ｂ系樹脂
成形型磁石の表面に電気Niめっき層を有し、電気Niめっ
き層の組成中にCo0.05〜5wt％を含有し、圧壊強度が3kg
/mm²以上であることを特徴とする樹脂成形型磁石。
【請求項２】薄肉状Ｒ−Fe−Ｂ系樹脂成形型磁石が、リ
ング状、薄板状、円板状のいずれかであることを特徴と
する請求項１記載の樹脂成形型磁石。