JP2001181057A

JP2001181057A - 酸化物磁性体の製造方法および酸化物磁性体

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Publication number: JP2001181057A
Application number: JP36915799A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Masuzawa; 清幸増澤; Hitoshi Taguchi; 仁田口
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP3833861B2

Abstract

(57)【要約】【課題】異方性フェライト磁石等の酸化物磁性体の製
造工程において、環境面やコスト面で有利な、水を使用
する湿式成形時の磁場配向性を改善することにより、高
い配向度を有し、同時に高い生産性を有する酸化物磁性
体を得ることである。【解決手段】酸化物磁性体粒子と水とを含む成形用ス
ラリーを磁場中で湿式成形して成形体を得る成形工程を
有する酸化物磁性体の製造方法において、一般式Ｃ
_n（ＯＨ）_nＨ_n+2で表される多価アルコールである分散
剤を添加した成形用スラリーを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異方性フェライト
磁石等の酸化物磁性体の製造方法およびそれにより得ら
れる酸化物磁性体に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、酸化物永久磁石材料として六方晶
系のＳｒフェライトやＢａフェライトが用いられてお
り、これらの磁石では、磁石特性を向上させるために磁
場中プレスによる異方性化が広く行われている。磁石特
性のひとつとして、残留磁束密度（Ｂr）が挙げられ
る。残留磁束密度Ｂrに大きな影響を与える因子には、
次の関係がある。なお、下記式における単位重量当たり
の飽和磁化（σs）は、物質固有の値である。

【０００３】式Ｂr∝ （単位重量当たりの飽和磁
化）×（密度）×（配向度）したがって、Ｂrの高い異方性焼結フェライト磁石を製
造するためには、焼結密度と配向度を高めることが非常
に重要である。高い配向度を得るため、フェライト粒子
が水中に分散されたスラリーを成形する、いわゆる湿式
成形が、従来から行われている。一方、大きな保磁力を
得るためには、フェライトの粒子サイズを単磁区臨界径
である１μm以下として単磁区化する必要があるが、こ
のような粒子では、湿式成形法を用いた場合でも一般的
に配向度が低下するという問題がある。この原因とし
て、一般的にサブミクロン粒子は凝集しやすいというこ
とに加え、粒子の単磁区化による磁気的凝集力の増
加、粒子が磁場方向に向こうとするトルクの減少、
粒子の比表面積増加による摩擦力の増加、などが挙げら
れる。

【０００４】本発明者らは、この問題を解決するため
に、サブミクロンフェライト粒子に粉砕歪みを導入して
粒子の保磁力を一時的に低減させることにより、磁気的
凝集力を低減させ得ることを見出した（特開平６−５３
０６４号公報）。

【０００５】さらに、水の代わりに例えばトルエンやキ
シレンのような有機溶媒を用い、かつ、例えばオレイン
酸のような界面活性剤を添加することにより、サブミク
ロンサイズのフェライト粒子を用いても最高で９８％程
度の高い磁気的配向度を得ることが可能であることを見
出した（同じく特開平６−５３０６４号公報）。しか
し、この方法は有機溶媒を使うため、人体や環境に対し
て悪影響があり、これを解決するためには回収装置など
の大がかりな設備が必要になり、コストアップになると
いう問題がある。

【０００６】なお、本明細書において磁気的配向度と
は、飽和磁化（Ｉs）に対する残留磁化（Ｉr）の比（Ｉ
r／Ｉs）である。

【０００７】一方、水を用いた湿式磁場成形法における
配向度を改善するために、従来、例えばポリカルボン酸
（塩）に代表される高分子の分散剤を添加し、これを磁
性粒子表面に吸着させて立体障害と電気的な反発作用の
効果により粒子を分散し、配向度を向上させることが試
みられてきた（特開平６−１１２０２９号公報）。しか
し、得られる配向度および残留磁束密度Ｂrは、高くな
い。

【０００８】なお、粒子サイズを小さくすると配向性が
劣化するという問題は、フェライト磁石の製造の場合に
限らず、例えば、針状の軟磁性フェライト等の他の酸化
物磁性体粒子を磁場配向させる場合においても同様であ
る。

【０００９】また本発明者らはグルコン酸またはその中
和塩もしくはそのラクトンに代表される分散剤を添加す
ることによって環境面やコスト面で有利な、水を使用す
る湿式成形時の磁場配向性を改善する方法を提案してい
る（特願平１０−５２５４４９公報）。しかし、この方
法では配向度の向上は非常に高いが、湿式磁場成形時の
成形性が低下し、生産性に悪影響を与える場合があっ
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、異方
性フェライト磁石等の酸化物磁性体の製造工程におい
て、環境面やコスト面で有利な、水を使用する湿式成形
時の磁場配向性を改善することにより、高い配向度を有
し、同時に高い生産性を有する酸化物磁性体を得ること
である。

【００１１】このような目的は、下記（１）〜（１４）
の本発明により達成される。

【００１２】（１）酸化物磁性体粒子と水とを含む成
形用スラリーを磁場中で湿式成形して成形体を得る成形
工程を有する酸化物磁性体の製造方法であって、一般式
Ｃ_n（ＯＨ）_nＨ_n+2で表される多価アルコールである分
散剤を添加した成形用スラリーを使用する酸化物磁性体
の製造方法。

【００１３】（２）前記多価アルコールの炭素数nが
４以上である（１）の酸化物磁性体の製造方法。

【００１４】（３）前記多価アルコールの炭素数nが
１００以下である（１）または（２）の酸化物磁性体の
製造方法。

【００１５】（４）前記多価アルコールの炭素数nが
２０以下である（１）〜（３）のいずれかの酸化物磁性
体の製造方法。

【００１６】（５）前記多価アルコールがソルビトー
ルである（１）の酸化物磁性体の製造方法。

【００１７】（６）前記多価アルコールがマンニトー
ルである（１）の酸化物磁性体の製造方法。

【００１８】（７）前記成形工程の前に湿式粉砕工程
を有する（１）〜（６）のいずれかの酸化物磁性体の製
造方法。

【００１９】（８）前記分散剤の少なくとも一部が、
前記湿式粉砕工程において添加されたものである（７）
の酸化物磁性体の製造方法。

【００２０】（９）前記湿式粉砕工程の前に乾式粗粉
砕工程を有する（７）または（８）の酸化物磁性体の製
造方法。

【００２１】（１０）前記分散剤の少なくとも一部
が、前記乾式粗粉砕工程において添加されたものである
（９）の酸化物磁性体の製造方法。

【００２２】（１１）前記分散剤の添加量が、前記酸
化物磁性体粒子に対し０．０５〜５．０重量％である
（１）〜（１０）のいずれかの酸化物磁性体の製造方
法。

【００２３】（１２）前記酸化物磁性体粒子の平均粒
径が１μm 以下である（１）〜（１１）のいずれかの酸
化物磁性体の製造方法。

【００２４】（１３）前記成形体を焼成することによ
って焼結体を得る請求項（１）〜（１２）の酸化物磁性
体の製造方法。

【００２５】（１４）（１）〜（１３）のいずれかの
方法によって得られた酸化物磁性体。

【００２６】本発明者らは、例えばグルコン酸のような
親水性が強い基を有する化合物を添加して、配向度を向
上する方法を見い出した（特願平１０−５２５４４９公
報）。しかしグルコン酸またはその中和塩もしくはその
ラクトンに代表されるヒドロキシカルボン酸類を分散剤
として添加すると配向度は大きく向上するが、磁場中成
形時の成形性が悪化の傾向にあり、成形時間の長時間
化、成形歩留りの低下が起こる場合があった。また、こ
れらの分散剤を用いると成形体の乾燥時にクラックが発
生しやすくなり、成形体の乾燥条件を適切に設定する必
要があった。一方、ソルボースなどには成形性低下など
の問題はないが、グルコン酸などのヒドロキシカルボン
酸ほど配向度の向上は大きくない。

【００２７】さらに、グルコン酸のように水溶液中で酸
性を示す化合物を分散剤として用いる場合には塩基性化
合物を添加するか、その化合物の中和塩を用いるかして
ｐＨを調整する必要がある。すなわち、配向度がｐＨの
影響を受けやすかったり、分散剤が酸化物磁性体や炭酸
カルシウムのような添加物と反応してしまうという問題
があった。これに対して本発明で用いる分散剤はカルボ
キシル基などの酸性の基を有しないため、このような問
題は生じない。

【００２８】本発明者らは、様々な化合物を検討した結
果、例えばソルビトールのような多価アルコールの添加
で高い配向度と良好な成形性を両立できるということを
見い出した。この場合、成形体のクラック発生も起こり
にくい傾向にある。

【００２９】さらに、本発明で用いられるソルビトール
などの分散剤は比較的安価であり、製造コスト面でも有
利である。

【００３０】以上のように、本発明の分散剤を用いるこ
とにより高い配向度をもつ酸化物磁性体を低コストで生
産できる。

【００３１】従来用いられている高分子分散剤のほとん
どは人工的に合成されたもので、生物分解されにくく排
液処理の問題があるが、本発明で用いる分散剤の多くは
天然に存在するもので、人体や環境に対して安全であ
り、微生物等により分解できるという利点もある。

【００３２】本発明で用いる分散剤のうち、特に配向度
向上効果が高い物質は、ソルビトール、マンニトールで
ある。ソルビトールとマンニトールは分子式は同一であ
り、立体構造のみが異なる光学異性体の関係にある。他
の光学異性体もソルビトールなどと同様の効果を示すも
のと考えられる。

【００３３】具体的には、分散媒として水を用いてサブ
ミクロンフェライト粒子を湿式粉砕して成形し、焼結し
たときの磁気的配向度は、分散剤を添加しない場合には
９３〜９４％であり、分散剤として従来から広く用いら
れているポリカルボン酸型の化合物を用いた場合には９
４％程度であるが、分散剤としてソルビトールを用いた
場合には９５〜９７％となり、グルコン酸を用いた場合
と同等の配向度となる。分散媒として有機溶媒（キシレ
ン）を用い、分散剤としてオレイン酸を用いた場合の磁
気的配向度が９７〜９８％であるから、本発明では分散
媒として水を用いるにもかかわらず有機溶媒を用いた場
合に近い磁気的配向度が得られることがわかる。

【００３４】フェライト磁石の製造工程では副成分とし
てＳｉＯ₂およびＣａＣＯ₃が添加されるが、分散剤とし
てグルコン酸などのヒドロキシカルボン酸やそのラクト
ンを用いた場合には、成形用スラリー調製工程および湿
式成形工程においてＳｉＯ₂およびＣａＣＯ₃の一部が流
出してしまう場合がある。また、ヒドロキシカルボン酸
やそのラクトンに加え、ｐＨ調整のために塩基性化合物
を添加し、ｐＨを高くした場合には、流出量がより多く
なる。

【００３５】これに対し分散剤として前記多価アルコー
ルを用いた場合、ＳｉＯ₂およびＣａＣＯ₃の流出が抑え
られ、これによるＨcJの低下等の特性劣化が抑えられる
という利点もある。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て詳細に説明する。

【００３７】本発明は、各種酸化物磁性体の製造に適用
可能であるが、特に顕著な効果が得られることから、以
下の説明では異方性フェライト磁石の製造に適用した場
合を例に挙げる。

【００３８】本発明が適用される異方性フェライト磁石
は、主にマグネトプランバイト型のＭ相、Ｗ相等の六方
晶系のフェライトである。このようなフェライトとして
は、特に、ＭＯ・ｎＦｅ₂Ｏ₃（Ｍは好ましくはＳｒおよ
びＢａの１種以上、ｎ＝４．５〜６．５）であることが
好ましい。このようなフェライトには、さらに、希土類
元素、Ｃａ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉ
ｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｎ
ｂ、Ｚｒ等が含有されていてもよい。

【００３９】また、より好ましくはＳｒ、Ｂａ、Ｃａお
よびＰｂから選択される少なくとも１種の元素をＡと
し、希土類元素（Ｙを含む）およびＢｉから選択される
少なくとも１種の元素をＲとし、Ｃｏおよび／またはＺ
ｎをＬとしたとき、Ａ，Ｒ，ＦｅおよびＬそれぞれの金
属元素の総計の構成比率が、全金属元素量に対し、Ａ：
１〜１３原子％、Ｒ：０．０５〜１０原子％、Ｆｅ：８
０〜９５原子％、Ｌ：０．１〜５原子％である六方晶マ
グネトプランバイト型（Ｍ型）フェライトを主相に有す
るものが好ましい。

【００４０】この場合は、ＲがＡサイトに存在すると
し、ＬがＦｅのサイトに存在するとして表した式ＩＡ_1-xＲ_x（Ｆｅ_12-yＬ_y）_zＯ₁₉ で表される主相を形成することが好ましい。なお、ｘ、
ｙ、ｚは上記の量から計算される値である。

【００４１】さらに、好ましくは、Ａ：３〜１１原子
％、Ｒ：０．２〜６原子％、Ｆｅ：８３〜９４原子％、
Ｌ：０．３〜４原子％であり、特に好ましくは、Ａ：３
〜９原子％、Ｒ：０．５〜４原子％、Ｆｅ：８６〜９３
原子％、Ｌ：０．５〜３原子％である。

【００４２】上記各構成元素において、Ａは、Ｓｒ、Ｂ
ａ、ＣａおよびＰｂから選択される少なくとも１種の元
素であって、Ｓｒを必ず含むことが好ましい。Ａが小さ
すぎると、Ｍ型フェライトが生成しないか、α−Ｆｅ₂
Ｏ₃等の非磁性相が多くなってくる。Ａが大きすぎると
Ｍ型フェライトが生成しないか、ＳｒＦｅＯ_3-x等の非
磁性相が多くなってくる。Ａ中のＳｒの比率は、好まし
くは５１原子％以上、より好ましくは７０原子％以上、
さらに好ましくは１００原子％である。Ａ中のＳｒの比
率が低すぎると、飽和磁化向上と保磁力の著しい向上と
を共に得ることができなくなってくる。

【００４３】Ｒは、希土類元素（Ｙを含む）およびＢｉ
から選択される少なくとも１種の元素である。Ｒには、
Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄを含有することが好ましく、特にＬａ
が必ず含まれることが好ましい。Ｒが小さすぎると、Ｌ
の固溶量が少なくなり、効果が得難くなる。Ｒが大きす
ぎると、オルソフェライト等の非磁性の異相が多くなっ
てくる。Ｒ中においてＬａの占める割合は、好ましくは
４０原子％以上、より好ましくは７０原子％以上であ
り、飽和磁化向上のためにはＲとしてＬａだけを用いる
ことが最も好ましい。これは、六方晶Ｍ型フェライトに
対する固溶限界量を比較すると、Ｌａが最も多いためで
ある。したがって、Ｒ中のＬａの割合が低すぎるとＲの
固溶量を多くすることができず、その結果、元素Ｌの固
溶量も多くすることができなくなり、その効果が小さく
なってくる。また、Ｂｉを併用すれば仮焼温度および焼
結温度を低くすることができるので、生産上有利であ
る。

【００４４】元素Ｌは、Ｃｏおよび／またはＺｎであ
り、特にＣｏが必ず含まれることが好ましい。Ｌ中のＣ
ｏの比率は、好ましくは１０原子％以上、より好ましく
は２０原子％以上であることが好ましい。Ｃｏの比率が
低すぎると、保磁力向上が不十分となってくる。

【００４５】このような異方性フェライト焼結磁石を製
造するには、フェライト組成物の原料の酸化物、または
焼成により酸化物となる化合物を仮焼前に混合し、その
後仮焼を行う。仮焼は、大気中で、例えば１０００〜１
３５０℃で１秒間〜１０時間、特にＭ型のＳｒフェライ
トの微細仮焼粉を得るときには、１０００〜１２００℃
で、１秒間〜３時間程度行えばよい。

【００４６】このような仮焼粉は、実質的にマグネトプ
ランバイト型のフェライト構造をもつ顆粒状粒子から構
成され、その一次粒子の平均粒径は０．１〜１μm 、特
に０．１〜０．５μmであることが好ましい。平均粒径
は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定すればよく、
その変動係数ＣＶは８０％以下、一般に１０〜７０％で
あることが好ましい。また、飽和磁化σsは６５〜８０e
mu/g、特にＭ型Ｓｒフェライトでは６５〜７１．５emu/
g、保磁力ＨcJは２０００〜８０００Oe、特にＭ型Ｓｒ
フェライトでは４０００〜８０００Oeであることが好ま
しい。

【００４７】本発明では、酸化物磁性体粒子と、分散媒
としての水と、分散剤とを含む成形用スラリーを用いて
湿式成形を行うが、分散剤の効果をより高くするために
は、湿式成形工程の前に湿式粉砕工程を設けることが好
ましい。また、酸化物磁性体粒子として仮焼体粒子を用
いる場合、仮焼体粒子は一般に顆粒状であるので、仮焼
体粒子の粗粉砕ないし解砕のために、湿式粉砕工程の前
に乾式粗粉砕工程を設けることが好ましい。なお、共沈
法や水熱合成法などにより酸化物磁性体粒子を製造した
場合には、通常、乾式粗粉砕工程は設けず、湿式粉砕工
程も必須ではないが、配向度をより高くするためには湿
式粉砕工程を設けることが好ましい。以下では、仮焼体
粒子を酸化物磁性体粒子として用い、乾式粗粉砕工程お
よび湿式粉砕工程を設ける場合について説明する。

【００４８】乾式粗粉砕工程では、通常、ＢＥＴ比表面
積が２〜１０倍程度となるまで粉砕する。粉砕後の平均
粒径は、０．１〜１μm 程度、ＢＥＴ比表面積は４〜１
０m²/g程度であることが好ましく、粒径のＣＶは８０％
以下、特に１０〜７０％に維持することが好ましい。粉
砕手段は特に限定されず、例えば乾式振動ミル、乾式ア
トライター（媒体撹拌型ミル）、乾式ボールミル等が使
用できるが、特に乾式振動ミルを用いることが好まし
い。粉砕時間は、粉砕手段に応じて適宜決定すればよ
い。

【００４９】乾式粗粉砕には、仮焼体粒子に結晶歪を導
入して保磁力ＨcBを小さくする効果もある。保磁力の低
下により粒子の凝集が抑制され、分散性が向上する。ま
た、配向度も向上する。粒子に導入された結晶歪は、後
の焼結工程において解放され、これによって本来の硬磁
性に戻って永久磁石となる。

【００５０】なお、乾式粗粉砕の際には、通常、ＳｉＯ
₂と、焼成によりＣａＯとなるＣａＣＯ₃とが添加され
る。ＳｉＯ₂およびＣａＣＯ₃は、一部を仮焼前に添加し
てもよく、その場合には特性向上が認められる。

【００５１】乾式粗粉砕の後、仮焼体粒子と水とを含む
粉砕用スラリーを調製し、これを用いて湿式粉砕を行
う。粉砕用スラリー中の仮焼体粒子の含有量は、１０〜
７０重量％程度であることが好ましい。湿式粉砕に用い
る粉砕手段は特に限定されないが、通常、ボールミル、
アトライター、振動ミル等を用いることが好ましい。粉
砕時間は、粉砕手段に応じて適宜決定すればよい。

【００５２】湿式粉砕後、粉砕用スラリーを濃縮して成
形用スラリーを調製する。濃縮は、遠心分離などによっ
て行えばよい。成形用スラリー中の仮焼体粒子の含有量
は、６０〜９０重量％程度であることが好ましい。

【００５３】湿式成形工程では、成形用スラリーを用い
て磁場中成形を行う。成形圧力は０．１〜０．５ton/cm
²程度、印加磁場は５〜１５kOe 程度とすればよい。

【００５４】本発明では、分散剤が添加された成形用ス
ラリーを用いる。本発明で用いる分散剤は、一般式Ｃ_n
（ＯＨ）_nＨ_n+2で表される多価アルコールである。

【００５５】上記多価アルコールは、炭素数nが４以
上、好ましくは４〜１００、より好ましくは４〜３０、
さらに好ましくは４〜２０、最も好ましくは４〜１２で
ある。炭素数nが３以下であると、本発明の効果が実現
しない。

【００５６】上記多価アルコールの一般式は、骨格がす
べて鎖式であってかつ不飽和結合を含んでいない場合の
式である。多価アルコール中の水酸基数、水素数は一般
式で表される数よりも多少少なくてもよい。上記多価ア
ルコールは、飽和であっても不飽和結合を含んでいても
よく、基本骨格は鎖式であっても環式であってもよい
が、鎖式であることが好ましい。また水酸基数が炭素数
nの５０％以上であれば、本発明の効果は実現するが、
水酸基数は多いほうが好ましく、水酸基数と炭素数とが
一致することが最も好ましい。

【００５７】ただし、上記条件を満たす多価アルコール
であっても酸として解離しうるエノール性水酸基を持つ
化合物は本発明者らにより既に特許出願がなされている
ため本願では除外する。

【００５８】本発明で用いる分散剤としては、具体的に
はｎ＝６であるソルビトール、マンニトールが好まし
い。

【００５９】上記した好ましい分散剤について、構造を
以下に示す。

【００６０】

【化１】

【００６１】本発明で用いる分散剤は粉砕によるメカノ
ケミカル反応で、その構造が変化する可能性がある。

【００６２】さらに例えば加水分解反応などにより、本
発明で用いる分散剤と同一の有機化合物を生成するよう
な化合物、例えばエステルなどを添加することによって
も本発明の目的を達成できる可能性もある。

【００６３】なお、分散剤は２種以上を併用してもよ
い。このときに併用する分散剤は本発明の範囲に限定さ
れない。

【００６４】分散剤の添加量は、酸化物磁性体粒子であ
る仮焼体粒子に対し、好ましくは０．０５〜５．０重量
％、より好ましくは０．１〜３．０重量％、さらに好ま
しくは０．３〜２．０重量％、最も好ましくは０．５〜
１．５重量％である。分散剤が少なすぎると配向度の向
上が不十分となる。一方、分散剤が多すぎると、成形体
や焼結体にクラックが発生しやすくなる。

【００６５】分散剤の添加時期は特に限定されず、乾式
粗粉砕時に添加してもよく、湿式粉砕時の粉砕用スラリ
ー調製の際に添加してもよく、一部を乾式粗粉砕の際に
添加し、残部を湿式粉砕の際に添加してもよい。あるい
は、湿式粉砕後に撹拌などによって添加してもよい。い
ずれの場合でも、成形用スラリー中に分散剤が存在する
ことになるので、本発明の効果は実現する。ただし、粉
砕時に、特に乾式粗粉砕時に添加するほうが、配向度向
上効果は高くなる。なお、分散剤を複数回に分けて添加
する場合には、合計添加量が前記した好ましい範囲とな
るように各回の添加量を設定すればよい。

【００６６】成形工程後、成形体を大気中または窒素中
において１００〜５００℃の温度で熱処理して、添加し
た分散剤を十分に分解除去する。次いで焼結工程におい
て、成形体を例えば大気中で好ましくは１１５０〜１２
５０℃、より好ましくは１１６０〜１２２０℃の温度で
０．５〜３時間程度焼結して、異方性フェライト磁石を
得る。

【００６７】なお、本発明による方法で作製した成形体
をクラッシャー等を用いて解砕し、ふるい等により平均
粒径が１００〜７００μm程度となるように分級して磁
場配向顆粒を得、これを乾式磁場成形した後、焼結する
ことにより焼結磁石を得てもよい。

【００６８】以上では、異方性焼結フェライト磁石の製
造に本発明を適用する場合について説明したが、例えば
針状フェライト粒子などを用いた軟磁性フェライト焼結
体等の他の酸化物磁性体の製造に適用する場合でも、上
記説明に準じて分散剤を添加することにより、成形用ス
ラリー中の酸化物磁性体粒子の分散性が良好となり、そ
の結果、高配向度の酸化物磁性体が得られる。

【００６９】本発明の方法により作成された焼結フェラ
イト磁石を使用することにより、一般に次に述べるよう
な効果が得られ、優れた応用製品を得ることができる。
すなわち、従来のフェライト製品と同一形状であれば、
磁石から発生する磁束密度を増やすことができるため、
モータであれば高トルク化等を実現でき、スピーカーや
ヘッドホーンであれば磁気回路の強化により、リニアリ
ティーのよい音質が得られるなど応用製品の高性能化に
寄与できる。また、従来と同じ機能でよいとすれば、磁
石の大きさ（厚み）を小さく（薄く）でき、小型軽量化
（薄型化）に寄与できる。

【００７０】本発明の方法により作製された焼結フェラ
イト磁石は所定の形状に加工され、下記に示すような幅
広い用途に使用される。

【００７１】例えば、フュエールポンプ用、パワーウイ
ンド用、ＡＢＳ用、ファン用、ワイパ用、パワーステア
リング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、
ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータ；ＦＤ
Ｄスピンドル用、ＶＴＲキャプスタン用、ＶＴＲ回転ヘ
ッド用、ＶＴＲリール用、ＶＴＲローディング用、ＶＴ
Ｒカメラキャプスタン用、ＶＴＲカメラ回転ヘッド用、
ＶＴＲカメラズーム用、ＶＴＲカメラフォーカス用、ラ
ジカセ等キャプスタン用、ＣＤ，ＬＤ，ＭＤスピンドル
用、ＣＤ，ＬＤ，ＭＤローディング用、ＣＤ，ＬＤ光ピ
ックアップ用等のＯＡ、ＡＶ機器用モータ；エアコンコ
ンプレッサー用、冷蔵コンプレッサー用、電動工具駆動
用、扇風機用、電子レンジファン用、電子レンジプレー
ト回転用、ミキサ駆動用、ドライヤーファン用、シェー
バー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータ；ロ
ボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テ
ーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のＦＡ機器用モ
ータ；その他、オートバイ用発電器、スピーカ・ヘッド
ホン用マグネット、マグネトロン管、ＭＲＩ用磁場発生
装置、ＣＤ−ＲＯＭ用クランパ、ディストリビュータ用
センサ、ＡＢＳ用センサ、燃料・オイルレベルセンサ、
マグネットラッチ等に好適に使用される。

【００７２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。実施例１目標組成をＳｒ_0.9Ｌａ_0.1Ｚｎ_0.1Ｆｅ_11.9Ｏ₁₉ とし、出発原料としては以下のものを用いた。

【００７３】Ｆｅ₂Ｏ₃粉末 (不純物として、Ｍｎ，Ｃ
ｒ，Ｓｉ，Ｃｌを含む) ＳｒＣＯ₃粉末 (不純物として、Ｂａ，Ｃａを含む) ＺｎＯ粉末Ｌａ₂Ｏ₃粉末また、添加物として、ＳｉＯ₂粉末、ＣａＣＯ₃粉末を目
標組成に対し、それぞれ０．２重量％、０．１５重量％
となるように添加した。

【００７４】上記出発原料および添加物を湿式アトライ
ターで粉砕後、乾燥・整粒し、これを空気中において１
２３０℃で３時間焼成し、顆粒状の仮焼体を得た。

【００７５】得られた仮焼体の磁気特性を試料振動式磁
力計（ＶＳＭ）で測定した結果、飽和磁化σsは７２emu
/g、保磁力ＨcJは４．４kOeであった。

【００７６】この仮焼体にＳｉＯ₂を０．４重量％、Ｃ
ａＣＯ₃を１．０５重量％添加した後、振動ミルにより
乾式粗粉砕した。このときに粉砕による歪みが導入さ
れ、仮焼体粒子のＨcJは１．７kOeに低下していた。

【００７７】次いで、分散媒として水を、分散剤として
ソルビトールを用い、これらと上記仮焼体粒子とを混合
して粉砕用スラリーを調製した。仮焼体粒子に対するソ
ルビトールの添加量を、表１に示す。粉砕用スラリー中
の固形分濃度は、３４重量％とした。

【００７８】この粉砕用スラリーを用いて、ボールミル
中で湿式粉砕を４０時間行った。湿式粉砕後の比表面積
は、８．５m²/g（平均粒径０．５μm）であった。湿式
粉砕後のスラリーの上澄み液のｐＨを、表１に示す。

【００７９】湿式粉砕後、粉砕用スラリーを遠心分離し
て、スラリー中の仮焼体粒子の濃度が７５重量％となる
ように調整し、成形用スラリーとした。この成形用スラ
リーから水を除去しながら圧縮成形を行った。この成形
は１サイクル１．５minで行い、圧縮方向に約１０kOe
の磁場を印加しながら行った。得られた成形体は、直径
３０mm、高さ１８mmの円柱状であった。表１に金型から
の離型不良に由来する成形体クラックの発生頻度を示し
た。

【００８０】成形体の磁気的配向度（Ｉr／Ｉs）は成形
体の密度にも影響されるため、正確な評価ができない。
このため、成形体の平坦な金型面に対しＸ線回折による
測定を行い、現れたピークの面指数と強度とから成形体
の結晶学的な配向度（Ｘ線配向度）を求めた。結果を表
１に示す。成形体のＸ線配向度は、焼結体の磁気的配向
度の値をかなりの程度支配する。なお、本明細書では、
Ｘ線配向度としてΣＩ（００Ｌ）／ΣＩ（ｈｋＬ）を用
いる。（００Ｌ）は、（００４）や（００６）等のｃ面
を総称する表示であり、ΣＩ（００Ｌ）は（００Ｌ）面
のすべてのピーク強度の合計である。また、（ｈｋＬ）
は、検出されたすべてのピークを表し、ΣＩ（ｈｋＬ）
はそれらの強度の合計である。したがってΣＩ（００
Ｌ）／ΣＩ（ｈｋＬ）は、ｃ面配向の程度を表す。

【００８１】次に、各成形体を空気中で１２００℃で１
時間焼成した。なお、成形体を焼成する際に、ソルビト
ールを除去するためにあらかじめ空気中において１００
〜３６０℃で十分に脱脂した。得られた焼結体の残留磁
束密度Ｂr、保磁力ＨcJ、配向度Ｉr／Ｉs、角形比Ｈk／
ＨcJおよび焼結密度を測定した。結果を表２に示す。な
お、Ｈkは磁気ヒステリシスループの第２象限において
磁束密度が残留磁束密度の９０％になるときの外部磁界
強度である。Ｈkが低いと高エネルギー積が得られな
い。Ｈk／ＨcJは磁石性能の指標となるものであり、磁
気ヒステリシスループの第２象限における角張りの度合
いを表す。実施例２適量のアンモニア水を加えて粉砕時のｐＨを調整したほ
かは実施例１と同様にして、成形体および焼結体を得
た。この成形体および焼結体について、実施例１と同様
な測定を行った。結果を表１および表２に示す。比較例１ソルビトールのかわりにグルコン酸を添加したほかは実
施例１と同様にして、成形体および焼結体を得た。表１
のグルコン酸の添加量はソルビトールと重量％ベースで
は異なっているがモル数では同一である。この成形体お
よび焼結体について、実施例１と同様な測定を行った。
結果を表１および表２に示す。比較例２適量のアンモニア水を加えて粉砕時のｐＨを調整したほ
かは比較例１と同様にして、成形体および焼結体を得
た。この成形体および焼結体について、実施例１と同様
な測定を行った。結果を表１および表２に示す。比較例３ソルビトールを添加しなかったほかは実施例１と同様に
して、成形体および焼結体を得た。この成形体および焼
結体について、実施例１と同様な測定を行った。結果を
表１および表２に示す。比較例４適量のアンモニア水を加えて粉砕時のｐＨを調整したほ
かは比較例３と同様にして、成形体および焼結体を得
た。この成形体および焼結体について、実施例１と同様
な測定を行った。結果を表１および表２に示す。

【００８２】

【表１】

【００８３】

【表２】

【００８４】表１から、ソルビトール添加によってもグ
ルコン酸と同様に成形体のＸ線配向度が向上することが
わかる。また、グルコン酸添加時の配向度がｐＨに依存
するのに対し、ソルビトール添加ではｐＨ依存性が小さ
く安定した配向度が得られることがわかる。

【００８５】また、離型クラックの発生頻度はグルコン
酸と比較してソルビトールのほうが低く、分散剤として
ソルビトールを用いた場合には成形性に与える影響が小
さいことがわかる。グルコン酸を添加した場合でも成形
速度をより遅くすることによって離型クラックなどの成
形不良は回避できるが、この場合生産性は低下する。

【００８６】実施例１〜２、比較例１〜４で使用した成
形用スラリーを１０００℃で１時間熱処理したものにつ
いて、ＳｉＯ₂およびＣａＯの各含有量を測定した。結
果を表３に示す。グルコン酸を添加した場合にはＣａＯ
量の減少が認められた。特にｐＨが高い場合にはよりＣ
ａＯ量の減少が多くなり、またＳｉＯ₂量も減少した。
比較例２において保磁力ＨcJが低下しているのはこれら
の添加物の流出による組成ずれが原因である。ソルビト
ールを添加した場合にはこのような問題は起こらない。
なお、グルコン酸のカルシウム塩を用いる場合にはこの
ような添加物の減少は抑制される。

【００８７】

【表３】

【００８８】また、分散剤としてソルビトールに替えて
マンニトールを用いた場合にも実施例１〜２と全く同様
の結果が得られた。実施例３〜実施例９、比較例５〜比較例１１目標組成をＳｒ_0.8Ｌａ_0.2Ｃｏ_0.2Ｆｅ_11.8Ｏ₁₉ とし、出発原料としては以下のものを用いた。

【００８９】Ｆｅ₂Ｏ₃粉末 (不純物として、Ｍｎ，Ｃ
ｒ，Ｓｉ，Ｃｌを含む) ＳｒＣＯ₃粉末 (不純物として、Ｂａ，Ｃａを含む) 酸化コバルト粉末Ｌａ₂Ｏ₃粉末また、添加物として、ＳｉＯ₂粉末、ＣａＣＯ₃粉末を目
標組成に対し、それぞれ０．２重量％、０．１５重量％
となるように添加した。

【００９０】上記出発原料および添加物を湿式アトライ
ターで粉砕後、乾燥・整粒し、これを空気中において１
２００℃で３時間焼成し、顆粒状の仮焼体を得た。この
仮焼体を振動ミルにより乾式粗粉砕した。

【００９１】次いで、分散媒として水を、分散剤として
表４に示した化合物を用い、これらと上記仮焼体粒子、
仮焼体に対し０．４重量％のＳｉＯ₂、１．２５重量％
のＣａＣＯ₃とを混合して粉砕用スラリーを調製した。
仮焼体粒子に対する各分散剤の添加量を、表４に示す。
なお、グルコン酸カルシウムは一水和物を用い、また、
添加量はグルコン酸イオン換算の値を示してある。粉砕
用スラリー中の固形分濃度は、３４重量％とした。

【００９２】表４に示す分散剤を用いたほかは実施例１
と同様にして、成形体を得た。これらの成形体について
実施例１と同様な測定を行った。結果を表４に示す。

【００９３】

【表４】

【００９４】表４から、炭素数ｎが３以下であるエチレ
ングリコールＨＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、グリセリンＣＨ
₂（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂ＯＨは配向度向上が不十分
であり、本発明の対象外である。

【００９５】表４からソルビトールの添加量を広い範囲
で変更した場合でも、高配向の成形体が得られることが
わかる。また、ソルビトール添加ではグルコン酸カルシ
ウム添加の場合と比較して離型クラック発生頻度が低い
ことがわかる。

【００９６】また、比較例７のグルコン酸カルシウム添
加の成形体を急速に乾燥させるとクラックが発生した
が、実施例３〜９のソルビトール添加の成形体ではこの
ようなクラック発生は認められなかった。

【００９７】上記成形体を焼成したところ、それぞれ成
形体配向度に対応した磁気的配向度、残留磁束密度が得
られた。なおソルビトールの添加量を５．５重量％とす
ると焼結体にクラックが発生した。

【００９８】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化物磁性体粒子と水とを含む成形用ス
ラリーを磁場中で湿式成形して成形体を得る成形工程を
有する酸化物磁性体の製造方法であって、一般式Ｃ_n（ＯＨ）_nＨ_n+2で表される多価アルコールで
ある分散剤を添加した成形用スラリーを使用する酸化物
磁性体の製造方法。
【請求項２】前記多価アルコールの炭素数nが４以上
である請求項１の酸化物磁性体の製造方法。
【請求項３】前記多価アルコールの炭素数nが１００
以下である請求項１または２の酸化物磁性体の製造方
法。
【請求項４】前記多価アルコールの炭素数nが２０以
下である請求項１〜３のいずれかの酸化物磁性体の製造
方法。
【請求項５】前記多価アルコールがソルビトールであ
る請求項１の酸化物磁性体の製造方法。
【請求項６】前記多価アルコールがマンニトールであ
る請求項１の酸化物磁性体の製造方法。
【請求項７】前記成形工程の前に湿式粉砕工程を有す
る請求項１〜６のいずれかの酸化物磁性体の製造方法。
【請求項８】前記分散剤の少なくとも一部が、前記湿
式粉砕工程において添加されたものである請求項７の酸
化物磁性体の製造方法。
【請求項９】前記湿式粉砕工程の前に乾式粗粉砕工程
を有する請求項７または８の酸化物磁性体の製造方法。
【請求項１０】前記分散剤の少なくとも一部が、前記
乾式粗粉砕工程において添加されたものである請求項９
の酸化物磁性体の製造方法。
【請求項１１】前記分散剤の添加量が、前記酸化物磁
性体粒子に対し０．０５〜５．０重量％である請求項１
〜１０のいずれかの酸化物磁性体の製造方法。
【請求項１２】前記酸化物磁性体粒子の平均粒径が１
μm 以下である請求項１〜１１のいずれかの酸化物磁性
体の製造方法。
【請求項１３】前記成形体を焼成することによって焼
結体を得る請求項１〜１２の酸化物磁性体の製造方法。
【請求項１４】請求項１〜１３のいずれかの方法によ
って得られた酸化物磁性体。