JP2002035899A - 冷却ロール、薄帯状磁石材料、磁石粉末およびボンド磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気特性が優れ、信頼性に優れた磁石を提供す
ることができる冷却ロール、薄帯状磁石材料、磁石粉末
およびボンド磁石を提供すること。 【解決手段】急冷薄帯製造装置１は、筒体２と、加熱用
のコイル４と、冷却ロール５とを備えている。筒体２の
下端には、磁石合金の溶湯６を射出するノズル３が形成
されている。冷却ロール５は、ロール基材５１と、表面
層５２とで構成されている。表面層５２は、ロール基材
５１の構成材料の熱伝導率より低い熱伝導率を有する材
料で構成されている。表面層５２の構成材料の室温付近
における熱伝導率は、８０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であ
る。また、冷却ロール５の周面５３には、ガス抜き手段
が設けられている。急冷薄帯８は、ヘリウムガスのよう
な不活性ガス（雰囲気ガス）中で、溶湯６をノズル３か
ら射出し、冷却ロール５の周面５３に衝突させ、冷却固
化することにより製造される。この場合、冷却ロール５
の周面５３とパドル７との間にガスが侵入するが、ガス
抜き手段により、このガスは、周面５３とパドル７との
間から排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却ロール、薄帯
状磁石材料、磁石粉末およびボンド磁石に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】磁石材料として、希土類元素を含む合金
で構成される希土類磁石材料は、高い磁気特性を有する
ため、モータ等に用いられた場合に、高性能を発揮す
る。

【０００３】このような磁石材料は、例えば急冷薄帯製
造装置を用いた急冷法により製造される。以下、この製
造方法を説明する。

【０００４】図２１は、従来の磁石材料を単ロール法に
より製造する装置（急冷薄帯製造装置）における溶湯の
冷却ロールへの衝突部位付近の状態を示す断面側面図で
ある。

【０００５】同図に示すように、所定の合金組成の磁石
材料（以下「合金」と言う）を溶融し、その溶湯６０を
図示しないノズルから射出し、ノズルに対して図２１中
矢印Ａ方向に回転している冷却ロール５００の周面５３
０に衝突させ、この周面５３０と接触させることにより
合金溶湯を急冷、凝固し、薄帯状（リボン状）の磁石材
料、すなわち急冷薄帯８０を連続的に形成する。なお、
図２１中、溶湯６０の凝固界面７１０を点線で示す。

【０００６】ここで、希土類元素は、酸化され易く、酸
化されると磁気特性が低下するため、前記急冷薄帯８０
の製造は、主として不活性ガス中で行われていた。

【０００７】そのため、周面５３０と溶湯６０のパドル
（湯溜り）７０との間にガスが侵入し、急冷薄帯８０の
ロール面（冷却ロール５００の周面５３０と接触する
面）８１０にディンプル（凹部）９を生じることがあっ
た。この傾向は、冷却ロール５００の周速度が大きくな
るほど顕著となり、生じるディンプルの面積も大きくな
る。

【０００８】このディンプル９（特に、巨大ディンプ
ル）が生じると、ディンプル部分においては、ガスの介
在により冷却ロール５００の周面５３０との接触不良が
生じ、冷却速度が低下して、急速な凝固が妨げられる。
そのため、ディンプル９が生じた部位では、合金の結晶
粒径が粗大化し、磁気特性が低下する。

【０００９】このような低磁気特性の部分を含む急冷薄
帯を粉砕して得られる磁石粉末は、磁気特性のバラツキ
が大きくなる。したがって、このような磁石粉末を用い
て製造されたボンド磁石は、低い磁気特性しか得られ
ず、また、耐食性も低下する。

【００１０】また、従来、急冷薄帯製造装置を構成する
冷却ロールとしては、銅合金、鉄合金等で構成されたも
のが使用されてきた。また、耐久性向上のために、冷却
ロールの周面に、Ｃｒメッキ等の金属または合金の表面
層を設けたものも知られている。しかし、このような冷
却ロールは、いずれも、その周面が熱伝導性の高い金属
で構成されているため、得られる急冷薄帯は、冷却速度
の差から、そのロール面８１０とフリー面（ロール面８
１０と反対側の面）とにおける組織差（結晶粒径等の
差）が大きくなり、そのため、これを粉砕して磁石粉末
としたときに、各磁石粉末ごとの磁気特性にバラツキが
生じる。したがって、このような磁石粉末からボンド磁
石を製造した場合に、満足な磁気特性が得られない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
特性が優れ、信頼性に優れた磁石を提供することができ
る冷却ロール、薄帯状磁石材料、磁石粉末およびボンド
磁石を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（２７）の本発明により達成される。

【００１３】（１） 磁石合金の溶湯をその周面に衝突
させ、冷却固化して、薄帯状磁石材料を製造するための
冷却ロールであって、ロール基材と、その外周の全周に
設けられた表面層とを有し、前記表面層の構成材料の室
温付近における熱伝導率が、前記ロール基材の構成材料
の室温付近における熱伝導率より低く、かつ８０Ｗ・ｍ
^-1・Ｋ^-1以下であり、前記周面上に、前記周面と前記溶
湯のパドルとの間に侵入したガスを排出するガス抜き手
段を設けたことを特徴とする冷却ロール。

【００１４】（２） 前記表面層は、セラミックスで構
成される上記（１）に記載の冷却ロール。

【００１５】（３） 前記表面層の平均厚さは、０．５
〜５０μｍである上記（１）または（２）に記載の冷却
ロール。

【００１６】（４） 前記表面層は、その表面に機械加
工を行わないで形成されたものである上記（１）ないし
（３）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００１７】（５） 前記周面の前記ガス抜き手段を除
く部分の表面粗さＲａは、０．０５〜５μｍである上記
（１）ないし（４）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００１８】（６） 前記ガス抜き手段は、少なくとも
１本の溝である上記（１）ないし（５）のいずれかに記
載の冷却ロール。

【００１９】（７） 前記溝の平均幅は、０．５〜９０
μｍである上記（６）に記載の冷却ロール。

【００２０】（８） 前記溝の平均深さは、０．５〜２
０μｍである上記（６）または（７）に記載の冷却ロー
ル。

【００２１】（９） 前記溝の平均幅をＬ₁、平均深さ
をＬ₂としたとき、０．５≦Ｌ₁／Ｌ₂≦１５の関係を満
足する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の冷却
ロール。

【００２２】（１０） 前記溝の長手方向と、冷却ロー
ルの回転方向とのなす角は、３０°以下である上記
（７）ないし（９）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００２３】（１１） 前記溝は、前記冷却ロールの回
転軸を中心とする螺旋状に形成されたものである上記
（７）ないし（１０）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００２４】（１２） 前記溝が並設されており、その
平均ピッチは、０．５μｍ以上１００μｍ未満である上
記（７）ないし（１１）のいずれかに記載の冷却ロー
ル。

【００２５】（１３） 前記溝は、前記周面の縁部に開
口しているものである上記（７）ないし（１２）のいず
れかに記載の冷却ロール。

【００２６】（１４） 前記周面上における前記溝の占
める投影面積の割合が１０〜９９．５％である上記
（７）ないし（１３）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００２７】（１５） 上記（１）ないし（１４）のい
ずれかに記載の冷却ロールを用いて製造されたことを特
徴とする薄帯状磁石材料。

【００２８】（１６） 平均厚さが８〜５０μｍである
上記（１５）に記載の薄帯状磁石材料。

【００２９】（１７） 薄帯状磁石材料は、製造後少な
くとも１回熱処理が施されたものである上記（１５）ま
たは（１６）に記載の薄帯状磁石材料。

【００３０】（１８） 薄帯状磁石材料は、ソフト磁性
相とハード磁性相とを有する複合組織で構成されるもの
である上記（１５）ないし（１７）のいずれかに記載の
薄帯状磁石材料。

【００３１】（１９） 前記ハード磁性相および前記ソ
フト磁性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍ
である上記（１８）に記載の薄帯状磁石材料。

【００３２】（２０） 上記（１５）ないし（１９）の
いずれかに記載の薄帯状磁石材料を粉砕して得られたこ
とを特徴とする磁石粉末。

【００３３】（２１） 磁石粉末は、その製造過程また
は製造後少なくとも１回熱処理が施されたものである上
記（２０）に記載の磁石粉末。

【００３４】（２２） 平均粒径が１〜３００μｍであ
る上記（２０）または（２１）に記載の磁石粉末。

【００３５】（２３） 磁石粉末は、ソフト磁性相とハ
ード磁性相とを有する複合組織で構成されるものである
上記（２０）ないし（２２）のいずれかに記載の磁石粉
末。

【００３６】（２４） 前記ハード磁性相および前記ソ
フト磁性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍ
である上記（２３）に記載の磁石粉末。

【００３７】（２５） 上記（２０）ないし（２４）の
いずれかに記載の磁石粉末を結合樹脂で結合してなるこ
とを特徴とするボンド磁石。

【００３８】（２６） 室温での固有保磁力Ｈ_cJが３２
０〜１２００ｋＡ／ｍである上記（２５）に記載のボン
ド磁石。

【００３９】（２７） 最大磁気エネルギー積（ＢＨ）
_maxが４０ｋＪ／ｍ³以上である上記（２５）または（２
６）に記載のボンド磁石。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の冷却ロール、薄帯
状磁石材料、磁石粉末およびボンド磁石の実施の形態に
ついて、詳細に説明する。

【００４１】［冷却ロールの構造］図１は、本発明の冷
却ロールの第１実施形態と、その冷却ロールを用い、単
ロール法により薄帯状磁石材料を製造する装置（急冷薄
帯製造装置）の構成例とを示す斜視図、図２は、図１に
示す冷却ロールの正面図、図３は、図１に示す冷却ロー
ルの拡大断面図である。

【００４２】図１に示すように、冷却ロール５は、ロー
ル基材５１と、冷却ロール５の周面５３を形成する表面
層５２とで構成されている。

【００４３】ロール基材５１は、表面層５２の構成材料
の室温付近における熱伝導率（以下、単に「熱伝導率」
とも言う）より高い熱伝導率を有する材料で構成されて
いる。ロール基材５１の構成材料としては、例えば、銅
または銅系合金、鉄または鉄系合金等が挙げられる。

【００４４】表面層５２の構成材料の熱伝導率は、８０
Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下とされる。その中でも特に、表面層
５２の構成材料の熱伝導率は、３〜６０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1
であるのが好ましく、５〜４０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1であるの
がより好ましい。

【００４５】冷却ロール５が、このような熱伝導率を有
する表面層５２とロール基材５１とで構成されることに
より、適度な冷却速度で溶湯６を急冷することが可能と
なる。また、ロール面８１（冷却ロールの周面と接触す
る側の面）とフリー面８２（ロール面と反対側の面）と
での冷却速度の差が小さくなる。したがって、得られる
急冷薄帯８は、各部位における結晶粒径のバラツキが小
さく、磁気特性に優れたものとなる。

【００４６】このような熱伝導率を有する材料として
は、例えば、Ｚｒ、Ｓｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｐｔ等、
またはこれらを含む合金等の金属薄層や金属酸化物層、
セラミックス等が挙げられる。セラミックスとしては、
例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔｉ₂Ｏ₃、Ｚｒ
Ｏ₂、Ｙ₂Ｏ₃、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチ
ウム等の酸化物系セラミックス、ＡｌＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ｔ
ｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＴａＮ、ＮｂＮ、
ＣｒＮ、Ｃｒ₂Ｎ等の窒化物系セラミックス、グラファ
イト、ＳｉＣ、ＺｒＣ、Ａｌ₄Ｃ₃、ＣａＣ₂、ＷＣ、Ｔ
ｉＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ等の炭化物系のセ
ラミックス、あるいは、これらのうちの２以上を任意に
組合せた複合セラミックスが挙げられる。この中でも特
に、窒化物系セラミックスを含むものであるのが好まし
い。

【００４７】また、従来、冷却ロールの周面を構成する
材料として用いられてきたもの（Ｃｕ、Ｃｒなど）に比
べ、このようなセラミックスは、高い硬度を有し、耐久
性（耐摩耗性）に優れている。このため、冷却ロール５
を繰り返し使用しても、周面５３の形状が維持され、後
述するガス抜き手段の効果も劣化しにくい。

【００４８】ところで、前述したロール基材５１の構成
材料は、通常、比較的高い熱膨張率を有している。その
ため、表面層５２の構成材料の熱膨張率は、ロール基材
５１の熱膨張率に近い値であるのが好ましい。表面層５
２の構成材料の室温付近での熱膨張率（線膨張率α）
は、例えば、３．５〜１８［×１０^-6Ｋ^-1］程度である
のが好ましく、６〜１２［×１０^-6Ｋ^-1］程度であるの
がより好ましい。表面層５２の構成材料の室温付近にお
ける熱膨張率（以下、単に「熱膨張率」とも言う）がこ
のような範囲の値であると、ロール基材５１と表面層５
２との高い密着性を維持することができ、表面層５２の
剥離をより効果的に防止することができる。

【００４９】また、表面層５２は、図示のような単層の
みならず、例えば組成の異なる複数の層の積層体であっ
てもよい。この場合、隣接する層同士は、密着性の高い
ものが好ましく、その例としては、隣接する層同士に同
一の元素が含まれているものが挙げられる。

【００５０】また、表面層５２が単層で構成されている
場合でも、その組成は、厚さ方向に均一なものに限ら
ず、例えば、含有成分が厚さ方向に順次変化するもの
（傾斜材料）であってもよい。

【００５１】表面層５２の平均厚さ（前記積層体の場合
はその合計厚さ）は、特に限定されないが、０．５〜５
０μｍであることが好ましく、１〜２０μｍであること
がより好ましい。

【００５２】表面層５２の平均厚さが下限値未満である
と、次のような問題が生じる。すなわち、表面層５２の
材質によっては、冷却能が大きすぎて、厚さがかなり大
きい急冷薄帯８でもロール面８１付近では冷却速度が大
きく、非晶質になり易くなる。一方、フリー面８２付近
では、急冷薄帯８の厚さが大きいほど冷却速度が小さく
なり、その結果、結晶粒径の粗大化が起こり易くなる。
すなわち、フリー面８２付近では粗大粒、ロール面８１
付近では非晶質といった急冷薄帯となり易くなり、その
後に熱処理を施したとしても、満足な磁気特性が得られ
ない場合がある。また、フリー面８２付近での結晶粒径
を小さくするために、例えば、冷却ロール５の周速度を
大きくして、急冷薄帯８の厚さを小さくしたとしても、
ロール面８１付近での非晶質がよりランダムなものとな
り、急冷薄帯８の作成後に、熱処理を施したとしても、
十分な磁気特性が得られない場合がある。

【００５３】また、表面層５２の平均厚さが上限値を超
えると、冷却速度が遅く、結晶粒径の粗大化が起こり、
結果として磁気特性が低下する場合がある。

【００５４】表面層５２の形成方法は、特に限定されな
いが、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、レーザーＣＶＤなど
の化学蒸着法（ＣＶＤ）または真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティングなどの物理蒸着法（ＰＶＤ）
が好ましい。これらの方法を用いた場合、比較的容易
に、表面層の厚さを均一にすることができるため、表面
層５２の形成後、その表面に機械加工を行わなくてよ
い。なお、表面層５２は、その他、電解メッキ、浸漬メ
ッキ、無電解メッキ、溶射等の方法で形成されてもよ
い。この中でも、溶射により表面層５２を形成した場
合、ロール基材５１と表面層５２との密着性（接着強
度）は、特に優れたものとなる。

【００５５】また、冷却ロール５の周面５３には、周面
５３と溶湯６のパドル（湯溜り）７との間に侵入したガ
スを排出するガス抜き手段が設けられている。

【００５６】ガス抜き手段により、周面５３とパドル７
との間からガスが排出されると、周面５３とパドル７と
の密着性が向上する（巨大ディンプルの発生が防止され
る）。これにより、パドル７の各部位における冷却速度
の差は小さくなる。このため、得られる急冷薄帯８にお
ける結晶粒径のバラツキが小さくなり、結果として、磁
気特性のバラツキが小さい急冷薄帯８が得られる。

【００５７】このようなガス抜き手段が設けられること
による効果は、前述した表面層５２の効果と相乗的に作
用する。その結果、得られる急冷薄帯８は、磁気特性に
優れ、部位による磁気特性のバラツキが特に小さいもの
となる。したがって、この急冷薄帯８を用いることによ
り、特に優れた磁気特性の磁石を得ることができる。

【００５８】図示の構成では、ガス抜き手段として、溝
５４が形成されている。溝５４は、冷却ロールの回転方
向に対し、ほぼ平行に形成されている。ガス抜き手段が
このような溝であると、周面５３とパドル７との間から
溝５４に送り込まれたガスが溝５４の長手方向に沿って
移動するため、周面５３とパドル７との間に侵入したガ
スの排出効率は、特に高く、周面５３に対するパドル７
の密着性が向上する。

【００５９】図示の構成では、溝５４は複数本形成され
ているが、少なくとも１本形成されていればよい。

【００６０】溝５４の幅（周面５３へ開口している部分
での幅）Ｌ₁の平均値は、０．５〜９０μｍであるのが
好ましく、１〜５０μｍであるのがより好ましく、３〜
２５μｍであるのがさらに好ましい。溝５４の幅Ｌ₁の
平均値が下限値未満であると、周面５３とパドル７との
間に侵入したガスを十分に排出できない場合がある。一
方、溝５４の幅Ｌ₁の平均値が上限値を超えると、溶湯
６が溝５４に入り込み、溝５４がガス抜き手段として機
能しない場合がある。

【００６１】溝５４の深さ（最大深さ）Ｌ₂の平均値
は、０．５〜２０μｍであるのが好ましく、１〜１０μ
ｍであるのがより好ましい。溝５４の深さＬ₂の平均値
が下限値未満であると、周面５３とパドル７との間に侵
入したガスを十分に排出できない場合がある。一方、溝
５４の深さＬ₂の平均値が上限値を超えると、溝部分を
流れるガス流の流速が増大するとともに、渦を伴う乱流
となり易くなり、急冷薄帯８の表面に巨大ディンプルが
発生し易くなる。

【００６２】溝５４の幅Ｌ₁および溝５４の深さＬ₂は、
下記式（I）を満足するのが好ましい。

【００６３】０．５≦Ｌ₁／Ｌ₂≦１５・・・（I） また、式（I）に代わり、式（II）を満足するのがより
好ましく、式（III）を満足するのがさらに好ましい。

【００６４】０．８≦Ｌ₁／Ｌ₂≦１０・・・（II） １≦Ｌ₁／Ｌ₂≦８・・・（III） Ｌ₁／Ｌ₂の値が前記下限値未満であると、ガス抜きのた
めの十分な開口幅を得るのが困難となり、周面５３とパ
ドル７との間に侵入したガスを十分に排出できない場合
がある。また、溝５４の深さＬ₂の値が相対的に大きく
なるため、溝部分を流れるガス流の流速が増大するとと
もに、渦を伴う乱流となり易くなり、急冷薄帯８の表面
に巨大ディンプルが発生し易くなる。

【００６５】一方、Ｌ₁／Ｌ₂の値が前記上限値を超える
と、溶湯６が溝５４に入り込み、溝５４がガス抜き手段
として十分に機能しない場合がある。また、溝５４の深
さＬ ₂の値が相対的に小さくなるため、周面５３とパド
ル７との間に侵入したガスを十分に排出できない場合が
ある。

【００６６】並設されている溝５４のピッチＬ₃の平均
値は、特に限定されないが、０．５μｍ以上１００μｍ
未満であるのが好ましく、３〜５０μｍであるのがより
好ましい。溝５４の平均ピッチがこのような範囲の値で
あると、溝５４がガス抜き手段として十分に機能し、か
つパドル７との接触部分−非接触部分の間隔が十分小さ
くなる。その結果、パドル７において、周面５３と接触
している部分と接触していない部分との冷却速度の差
は、十分小さくなり、得られる急冷薄帯８の結晶粒径、
磁気特性のバラツキは小さくなる。特に、表面層５２が
前述したようなセラミックスで構成されている場合、表
面層５２上にこのような十分に細かいピッチの溝５４が
形成されていても、表面層５２の摩耗や欠けによる表面
形状の劣化が起こりにくい。したがって、冷却ロール５
を繰り返し使用しても、ガス抜き手段としての効果が維
持される。

【００６７】周面５３上における溝５４の占める投影面
積（周面に投影したときの面積）の割合は、１０〜９
９．５％であるのが好ましく、３０〜９５％であるのが
より好ましい。周面５３上における溝５４の占める投影
面積の割合が下限値未満であると、急冷薄帯８のロール
面８１付近では、冷却速度が大きくなり非晶質化しやす
くなるのに対し、フリー面８２付近ではロール面８１付
近に比べて冷却速度が遅いため結晶粒径の粗大化を招
き、結果として磁気特性が低下する場合がある。一方、
周面５３上における溝５４の占める投影面積の割合が上
限値を超えると、冷却速度が小さくなり、結晶粒径の粗
大化を招き、結果として磁気特性が低下する場合があ
る。

【００６８】また、このような溝が形成されていること
により、ロール基材５１の熱膨張率と表面層５２の熱膨
張率との差が比較的大きい場合であっても、ロール基材
５１と表面層５２との高い密着性を維持することがで
き、ロール基材５１からの表面層５２の剥離をより効果
的に防止することができる。これは、以下のような理由
によるものであると考えられる。

【００６９】図４は、図１に示す急冷薄帯製造装置にお
ける溶湯の冷却ロールへの接触部位付近の状態を模式的
に示す断面図である。図中、冷却ロール５付近での熱伝
導の主な経路を矢印で示す。

【００７０】このような溝５４が形成された冷却ロール
５の周面５３に溶湯６を接触させた場合、周面５３上の
溝５４以外の部位では溶湯６との接触が起こるのに対
し、溝５４内では実質的に溶湯６との接触が起こらな
い。このため、部位５２１付近の温度上昇が比較的大き
いのに対し、部位５２２付近では比較的低温の状態が維
持される。

【００７１】このようにして表面層５２に吸収された熱
は、ロール基材５１に伝導される。前述したように、部
位５２１付近に比べ、部位５２２付近の温度が低くなっ
ているため、ロール基材５１への熱伝導は、主として部
位５２１付近からのものとなる。

【００７２】本発明では、ロール基材５１の構成材料
は、表面層５２の構成材料に比べ高い熱伝導率を有して
いる。このため、部位５２１から部位５１１に伝導され
た熱は、十分に速い速度で部位５１２に伝導される。こ
れにより、ロール基材５１の部位による温度のバラツキ
が小さなものとなるとともに、ロール基材５１全体とし
ての温度上昇も緩和される。

【００７３】さらに、溶湯６から部位５２１に伝導され
た熱の一部は、溝５４の内面から溝５４内を流れるガス
に伝導（放散）される。このため、部位５２１から部位
５１１に伝導される熱量が少なくなり、結果として、ロ
ール基材５１に伝導される総熱量も少なくなり、ロール
基材５１全体の温度上昇も緩和される。

【００７４】したがって、ロール基材５１の熱膨張は小
さなものとなり、表面層５２とロール基材５１との熱膨
張の差も小さくなる。その結果、表面層５２とロール基
材５１との高い密着性が維持される。

【００７５】周面５３の溝５４を除く部分の表面粗さＲ
ａは、特に限定されないが、０．０５〜５μｍであるの
が好ましく、０．０７〜２μｍであるのがより好まし
い。表面粗さＲａが下限値未満であると、冷却ロール５
とパドル７との密着性が低下し、巨大ディンプルの発生
を十分に抑制できない可能性がある。一方、表面粗さＲ
ａが上限値を超えると、急冷薄帯８の厚さのバラツキが
顕著となり、結晶粒径のバラツキ、磁気特性のバラツキ
が大きくなる可能性がある。

【００７６】なお、図３（後述する図１１、図１３、図
１５、図１７、図１８も同様）は、冷却ロールの周面付
近の断面形状を説明するための図であり、ロール基材と
表面層との境界は、省略して示した。

【００７７】次に、溝５４の形成方法について説明す
る。図５、図６は、ガス抜き手段の形成方法を説明する
ための図である。

【００７８】溝５４の形成方法は、特に限定されない
が、例えば、切削、転写（圧転）、研削、ブラスト処理
等の各種機械加工、レーザー加工、放電加工、化学エッ
チング等が挙げられる。その中でも、溝の幅、深さ、並
設された溝のピッチ等の精度を高くすることが比較的容
易である点で、機械加工、特に、切削であるのが好まし
い。

【００７９】溝５４は、直接、表面層５２に形成された
ものであっても、そうでなくてもよい。すなわち、図５
に示すように、表面層５２を設けた後、その表面層に前
述した方法により溝５４を形成してもよいが、図６に示
すように、ロール基材５１の外周面上に、前述した方法
により溝を形成した後、表面層５２を形成してもよい。
この場合、表面層５２の表面に機械加工を施すことな
く、周面５３上にガス抜き手段である溝５４が形成され
る。また、表面層５２の表面に機械加工等が施されない
ため、その後、研磨等が施されなくても周面５３の表面
粗さＲａを比較的小さくすることができる。

【００８０】［磁石材料の合金組成］本発明における薄
帯状磁石材料や磁石粉末としては、優れた磁気特性を有
するものが好ましく、このようなものとしては、Ｒ（た
だし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうちの少なくとも１
種）を含む合金、特にＲ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土
類元素のうちの少なくとも１種）とＴＭ（ただし、ＴＭ
は、遷移金属のうちの少なくとも１種）とＢ（ボロン）
とを含む合金が挙げられ、次の［１］〜［５］の組成の
ものが好ましい。

【００８１】［１］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃ
ｏを主とする遷移金属とを基本成分とするもの（以下、
Ｓｍ−Ｃｏ系合金と言う）。

【００８２】［２］ Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土
類元素のうちの少なくとも１種）と、Ｆｅを主とする遷
移金属（ＴＭ）と、Ｂとを基本成分とするもの（以下、
Ｒ−ＴＭ−Ｂ系合金と言う）。

【００８３】［３］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆ
ｅを主とする遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素とを
基本成分とするもの（以下、Ｓｍ−ＴＭ−Ｎ系合金と言
う）。

【００８４】［４］ Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土
類元素のうち少なくとも１種）とＦｅ等の遷移金属とを
基本成分とし、ソフト磁性相とハード磁性相とが相隣接
して（粒界相を介して隣接する場合も含む）存在する複
合組織（特に、ナノコンポジット組織と呼ばれるものが
ある）を有するもの。

【００８５】［５］ 前記［１］〜［４］の組成のもの
のうち、少なくとも２種を混合したもの。この場合、混
合する各磁石粉末の利点を併有することができ、より優
れた磁気特性を容易に得ることができる。

【００８６】Ｓｍ−Ｃｏ系合金の代表的なものとして
は、ＳｍＣｏ₅、Ｓｍ₂ＴＭ₁₇（ただしＴＭは、遷移金
属）が挙げられる。

【００８７】Ｒ−ＴＭ−Ｂ系合金の代表的なものとして
は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎ
ｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｂ系合
金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂ系合金、これらにおけるＦｅの一部をＣｏ、Ｎ
ｉ等の他の遷移金属で置換したもの等が挙げられる。

【００８８】Ｓｍ−ＴＭ−Ｎ系合金の代表的なものとし
ては、Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇合金を窒化して作製したＳｍ₂Ｆｅ₁₇
Ｎ₃、ＴｂＣｕ₇型相を主相とするＳｍ−Ｚｒ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ−Ｎ系合金等が挙げられる。ただし、これらＳｍ−Ｔ
Ｍ−Ｎ系合金の場合、Ｎは、急冷薄帯を作製した後、得
られた急冷薄帯に適切な熱処理を施し、窒化することに
より格子間原子として導入されるのが一般的である。

【００８９】前記希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミッシュメタルが
挙げられ、これらを１種または２種以上含むことができ
る。また、前記遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等
が挙げられ、これらを１種または２種以上含むことがで
きる。

【００９０】また、保磁力、最大磁気エネルギー積等の
磁気特性を向上させるため、あるいは、耐熱性、耐食性
を向上させるために、磁石材料中には、必要に応じ、Ａ
ｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃ等を
含有することもできる。

【００９１】前記複合組織（ナノコンポジット組織）
は、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１とが、例え
ば、図７、図８または図９に示すようなパターン（モデ
ル）で存在しており、各相の厚さや粒径がナノメーター
レベルで存在している。そして、ソフト磁性相１０とハ
ード磁性相１１とが相隣接し（粒界相を介して隣接する
場合も含む）、磁気的な交換相互作用を生じる。

【００９２】ソフト磁性相の磁化は、外部磁界の作用に
より容易にその向きを変えるので、ハード磁性相に混在
すると、系全体の磁化曲線はＢ−Ｈ図（Ｊ−Ｈ図）の第
二象現で段のある「へび型曲線」となる。しかし、ソフ
ト磁性相のサイズが数１０ｎｍ以下と十分小さい場合に
は、ソフト磁性体の磁化が周囲のハード磁性体の磁化と
の結合によって十分強く拘束され、系全体がハード磁性
体として振舞うようになる。

【００９３】このような複合組織（ナノコンポジット組
織）を持つ磁石は、主に、以下に挙げる特徴１）〜５）
を有している。

【００９４】１）Ｂ−Ｈ図（Ｊ−Ｈ図）の第二象現で、
磁化が可逆的にスプリングバックする（この意味で「ス
プリング磁石」とも言う）。 ２）着磁性が良く、比較的低い磁場で着磁できる。 ３）磁気特性の温度依存性がハード磁性相単独の場合に
比べて小さい。 ４）磁気特性の経時変化が小さい。 ５）微粉砕しても磁気特性が劣化しない。

【００９５】このように、複合組織で構成される磁石
は、優れた磁気特性を有する。したがって、磁石粉末
は、このような複合組織を有するものであるのが特に好
ましい。

【００９６】なお、図７〜図９に示すパターンは、一例
であって、これらに限られるものではない。

【００９７】［薄帯状磁石材料の製造］次に、前述した
冷却ロール５を用いた薄帯状磁石材料の製造について説
明する。

【００９８】薄帯状磁石材料は、磁石合金の溶湯を冷却
ロールの周面に衝突させ、冷却固化することにより製造
される。以下、その一例について説明する。

【００９９】図１に示すように、急冷薄帯製造装置１
は、磁石材料を収納し得る筒体２と、該筒体２に対し図
中矢印Ａ方向に回転する冷却ロール５とを備えている。
筒体２の下端には、磁石材料（合金）の溶湯６を射出す
るノズル（オリフィス）３が形成されている。

【０１００】筒体２のノズル３近傍の外周には、筒体２
内の磁石材料を加熱（誘導加熱）するための加熱用のコ
イル４が配置されている。

【０１０１】このような急冷薄帯製造装置１は、チャン
バー（図示せず）内に設置され、該チャンバー内に不活
性ガスやその他の雰囲気ガスが充填された状態で作動す
る。特に、急冷薄帯８の酸化を防止するために、雰囲気
ガスは、不活性ガスであるのが好ましい。不活性ガスと
しては、例えばアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス
等が挙げられる。

【０１０２】雰囲気ガスの圧力は、特に限定されない
が、１〜７６０Torrであるのが好ましい。

【０１０３】筒体２内の溶湯６の液面には、チャンバー
の内圧より高い所定の圧力がかけられている。溶湯６
は、この筒体２内の溶湯６の液面に作用する圧力と筒体
２内における液面の高さに比例してかかる圧力の和と、
チャンバー内の雰囲気ガスの圧力との差圧により、ノズ
ル３から射出する。

【０１０４】溶湯噴射圧（筒体２内の溶湯６の液面に作
用する圧力と筒体２内における液面の高さに比例してか
かる圧力の和と、チャンバー内の雰囲気ガスの圧力との
差圧）は、特に限定されないが、１０〜１００ｋＰａで
あるのが好ましい。

【０１０５】急冷薄帯製造装置１では、筒体２内に磁石
材料を入れ、コイル４により加熱して溶融し、その溶湯
６をノズル３から射出すると、図１に示すように、溶湯
６は、冷却ロール５の周面５３に衝突し、パドル（湯溜
り）７を形成した後、回転する冷却ロール５の周面５３
に引きずられつつ急速に冷却されて凝固し、急冷薄帯８
が連続的または断続的に形成される。このとき、パドル
７と周面５３との間に侵入したガスは、溝５４（ガス抜
き手段）を介して外部に排出される。このようにして形
成された急冷薄帯８は、やがて、そのロール面８１が周
面５３から離れ、図１中の矢印Ｂ方向に進行する。

【０１０６】このように、周面５３上にガス抜き手段が
設けられることにより、周面５３とパドル７との密着性
が向上し（巨大ディンプルの発生が防止され）、パドル
７の不均一な冷却が防止される。また、表面層５２が８
０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下という適度な熱伝導率を有してい
るため、ロール面８１付近とフリー面８２付近とでの冷
却速度の差も小さくなる。その結果、各部位における結
晶粒径のバラツキが小さく、高い磁気特性を有する急冷
薄帯８が得られる。

【０１０７】また、急冷薄帯８を実際に製造するに際し
ては、必ずしもノズル３を冷却ロール５の回転軸５０の
真上に設置しなくてもよい。

【０１０８】冷却ロール５の周速度は、合金溶湯の組
成、表面層５２の構成材料（組成）、周面５３の表面性
状（特に、周面５３の溶湯６に対する濡れ性）等により
その好適な範囲が異なるが、磁気特性向上のために、通
常、５〜６０ｍ／秒であるのが好ましく、１０〜４０ｍ
／秒であるのがより好ましい。冷却ロール５の周速度が
下限値未満であると、溶湯６の冷却速度が低下し、結晶
粒径が増大する傾向を示し、磁気特性が低下する場合が
ある。一方、冷却ロール５の周速度が上限値を超える
と、逆に冷却速度が大きくなり、非晶質組織が占める割
合が大きくなり、その後に、後述する熱処理を施したと
しても、磁気特性が十分に向上しない場合がある。

【０１０９】以上のようにして得られた急冷薄帯８は、
その幅ｗおよび厚さができるだけ均一であるものが好ま
しい。この場合、急冷薄帯８の平均厚さｔは、８〜５０
μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４０μｍ程度であ
るのがより好ましい。平均厚さｔが下限値未満である
と、非晶質組織が占める割合が大きくなり、その後に、
後述する熱処理を施したとしても磁気特性が十分に向上
しない場合がある。単位時間当たりの生産性も低下す
る。一方、平均厚さｔが上限値を超えると、フリー面８
２側の結晶粒径が粗大化する傾向を示すため、磁気特性
が低下する場合がある。

【０１１０】なお、得られた急冷薄帯８に対しては、例
えば、非晶質組織（アモルファス組織）の再結晶化の促
進、組織の均質化等を目的として、熱処理を施すことも
できる。この熱処理の条件としては、例えば、４００〜
９００℃で、０．５〜３００分程度とすることができ
る。

【０１１１】また、この熱処理は、酸化を防止するため
に、真空または減圧状態下（例えば１×１０^-1〜１×１
０^-6Torr）、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウ
ムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中で
行うのが好ましい。

【０１１２】以上のようにして得られた急冷薄帯（薄帯
状磁石材料）８は、微細結晶組織、もしくは微細結晶が
非晶質組織中に含まれるような組織となり、優れた磁気
特性が得られる。

【０１１３】以上のような急冷薄帯８は、平均結晶粒径
が５００ｎｍ以下であるのが好ましく、２００ｎｍ以下
であるのがより好ましく、１０〜１２０ｎｍ程度がさら
に好ましい。平均結晶粒径が５００ｎｍを超えると、磁
気特性、特に保磁力および角型性の向上が十分に図れな
い場合がある。

【０１１４】特に、磁石材料が前記［４］のような複合
組織を有するものである場合、ソフト磁性相１０、ハー
ド磁性相１１の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎ
ｍであるのが好ましく、５〜５０ｎｍであるのがより好
ましい。平均結晶粒径がこのような範囲の大きさである
と、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１との間で、よ
り効果的に磁気的な交換相互作用を生じることとなり、
顕著な磁気特性の向上が認められる。

【０１１５】また、ロール面８１付近におけるハード磁
性相１１の平均結晶粒径をＤ１ｈ、ロール面８１付近に
おけるソフト磁性相１０の平均結晶粒径をＤ１ｓ、フリ
ー面８２付近におけるハード磁性相１１の平均結晶粒径
をＤ２ｈ、フリー面８２付近におけるソフト磁性相１０
の平均結晶粒径をＤ２ｓとしたとき、下記式（IV）、
（V）のうちの少なくとも一方を満足するのが好まし
く、双方を満足するのがより好ましい。

【０１１６】 ０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１．５ ・・・（IV） ０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１．５ ・・・（V） Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈまたはＤ１ｓ／Ｄ２ｓがこのような範囲
の値であると、ハード磁性相１１、ソフト磁性相１０の
それぞれについて、ロール面８１付近とフリー面８２付
近とでの結晶粒径の差が少なく、その結果、磁気特性が
均一となり、全体として優れた磁気特性が得られる。よ
り詳しく述べると、急冷薄帯８から磁石粉末を製造し、
さらには該磁石粉末を用いてボンド磁石を製造したと
き、高い磁気エネルギー積（ＢＨ）_maxが得られると共
に、ヒステリシスループにおける角型性が良好となり、
その結果、不可逆減磁率の絶対値が小さくなるので、磁
石の信頼性も向上する。

【０１１７】なお、以上では、急冷法として、単ロール
法を例に説明したが、双ロール法を採用してもよい。こ
のような急冷法は、金属組織（結晶粒）を微細化するこ
とができるので、ボンド磁石の磁石特性、特に保磁力等
を向上させるのに有効である。

【０１１８】［磁石粉末の製造］以上のようにして製造
された急冷薄帯８を粉砕することにより、本発明の磁石
粉末が得られる。

【０１１９】粉砕の方法は、特に限定されず、例えばボ
ールミル、振動ミル、ジェットミル、ピンミル等の各種
粉砕装置、破砕装置を用いて行うことができる。この場
合、粉砕は、酸化を防止するために、真空または減圧状
態下（例えば１×１０^-1〜１×１０^-6Torr）、あるいは
窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガス
中のような、非酸化性雰囲気中で行うこともできる。

【０１２０】磁石粉末の平均粒径は、特に限定されない
が、後述するボンド磁石（希土類ボンド磁石）を製造す
るためのものの場合、磁石粉末の酸化防止と、粉砕によ
る磁気特性劣化の防止とを考慮して、１〜３００μｍで
あるのが好ましく、５〜１５０μｍであるのがより好ま
しい。

【０１２１】また、ボンド磁石の成形時のより良好な成
形性を得るために、磁石粉末の粒径分布は、ある程度分
散されている（バラツキがある）のが好ましい。これに
より、得られたボンド磁石の空孔率を低減することがで
き、その結果、ボンド磁石中の磁石粉末の含有量を同じ
としたときに、ボンド磁石の密度や機械的強度をより高
めることができ、磁気特性をさらに向上することができ
る。

【０１２２】なお、得られた磁石粉末に対しては、例え
ば、粉砕により導入されたひずみの影響の除去、結晶粒
径の制御を目的として、熱処理を施すこともできる。こ
の熱処理の条件としては、例えば、３５０〜８５０℃
で、０．５〜３００分程度とすることができる。

【０１２３】また、この熱処理は、酸化を防止するため
に、真空または減圧状態下（例えば１×１０^-1〜１×１
０^-6Torr）、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウ
ムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中で
行うのが好ましい。

【０１２４】このような磁石粉末を用いてボンド磁石を
製造した場合、該磁石粉末は、結合樹脂との結合性（結
合樹脂の濡れ性）が良く、そのため、このボンド磁石
は、機械的強度が高く、熱安定性（耐熱性）、耐食性が
優れたものとなる。従って、当該磁石粉末は、ボンド磁
石の製造に適しており、製造されたボンド磁石は、信頼
性の高いものとなる。

【０１２５】以上のような磁石粉末は、平均結晶粒径が
５００ｎｍ以下であるのが好ましく、２００ｎｍ以下で
あるのがより好ましく、１０〜１２０ｎｍ程度がさらに
好ましい。平均結晶粒径が５００ｎｍを超えると、磁気
特性、特に保磁力および角型性の向上が十分に図れない
場合がある。

【０１２６】特に、磁石材料が前記［４］のような複合
組織を有するものである場合、平均結晶粒径は、１〜１
００ｎｍであるのが好ましく、５〜５０ｎｍであるのが
より好ましい。平均結晶粒径がこのような範囲の大きさ
であると、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１との間
で、より効果的に磁気的な交換相互作用を生じることと
なり、顕著な磁気特性の向上が認められる。

【０１２７】［ボンド磁石およびその製造］次に、本発
明のボンド磁石について説明する。

【０１２８】本発明のボンド磁石は、好ましくは、前述
の磁石粉末を結合樹脂で結合してなるものである。

【０１２９】結合樹脂（バインダー）としては、熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。

【０１３０】熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミ
ド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナ
イロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロ
ン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可
塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマ
ー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィ
ン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等、
またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマ
ーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種
以上を混合して用いることができる。

【０１３１】これらのうちでも、成形性が特に優れてお
り、機械的強度が高いことから、ポリアミド、耐熱性向
上の点から、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイ
ドを主とするものが好ましい。また、これらの熱可塑性
樹脂は、磁石粉末との混練性にも優れている。

【０１３２】このような熱可塑性樹脂は、その種類、共
重合化等により、例えば成形性を重視したものや、耐熱
性、機械的強度を重視したものというように、広範囲の
選択が可能となるという利点がある。

【０１３３】一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、ビ
スフェノール型、ノボラック型、ナフタレン系等の各種
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン
樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙
げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して
用いることができる。

【０１３４】これらのうちでも、成形性が特に優れてお
り、機械的強度が高く、耐熱性に優れるという点から、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリ
コーン樹脂が好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。
また、これらの熱硬化性樹脂は、磁石粉末との混練性、
混練の均一性にも優れている。

【０１３５】なお、使用される熱硬化性樹脂（未硬化）
は、室温で液状のものでも、固形（粉末状）のものでも
よい。

【０１３６】このような本発明のボンド磁石は、例えば
次のようにして製造される。磁石粉末と、結合樹脂と、
必要に応じ添加剤（酸化防止剤、潤滑剤等）とを混合、
混練（例えば、温間混練）してボンド磁石用組成物（コ
ンパウンド）を製造し、このボンド磁石用組成物を用い
て、圧縮成形（プレス成形）、押出成形、射出成形等の
成形方法により、無磁場中で所望の磁石形状に成形す
る。結合樹脂が熱硬化性樹脂の場合には、成形後、加熱
等によりそれを硬化する。

【０１３７】ここで、前記３種の成形方法のうち、押出
成形および射出成形（特に、射出成形）は、形状選択の
自由度が広く、生産性が高い等の利点があるが、これら
の成形方法では、良好な成形性を得るために、成形機内
におけるコンパウンドの十分な流動性を確保しなければ
ならないため、圧縮成形に比べて、磁石粉末の含有量を
多くすること、すなわちボンド磁石を高密度化すること
ができない。しかしながら、本発明では、後述するよう
に、高い磁束密度が得られ、そのため、ボンド磁石を高
密度化しなくても優れた磁気特性が得られるので、押出
成形、射出成形により製造されるボンド磁石にもその利
点を享受することができる。

【０１３８】ボンド磁石中の磁石粉末の含有量（含有
率）は、特に限定されず、通常は、成形方法や、成形性
と高磁気特性との両立を考慮して決定される。具体的に
は、７５〜９９．５ｗｔ％程度であるのが好ましく、８
５〜９７．５ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

【０１３９】特に、ボンド磁石が圧縮成形により製造さ
れたものの場合には、磁石粉末の含有量は、９０〜９
９．５ｗｔ％程度であるのが好ましく、９３〜９８．５
ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

【０１４０】また、ボンド磁石が押出成形または射出成
形により製造されたものの場合には、磁石粉末の含有量
は、７５〜９８ｗｔ％程度であるのが好ましく、８５〜
９７ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

【０１４１】ボンド磁石の密度ρは、それに含まれる磁
石粉末の比重、磁石粉末の含有量、空孔率等の要因によ
り決定される。本発明のボンド磁石において、その密度
ρは特に限定されないが、４．５〜６．６Ｍｇ／ｍ³程
度であるのが好ましく、５．５〜６．４Ｍｇ／ｍ³程度
であるのがより好ましい。

【０１４２】本発明では、磁石粉末の磁束密度、保磁力
が大きいので、ボンド磁石に成形した場合に、磁石粉末
の含有量が多い場合はもちろんのこと、含有量が比較的
少ない場合でも、優れた磁気特性（特に、高い最大磁気
エネルギー積（ＢＨ）_max）が得られる。

【０１４３】本発明のボンド磁石の形状、寸法等は特に
限定されず、例えば、形状に関しては、例えば、円柱
状、角柱状、円筒状（リング状）、円弧状、平板状、湾
曲板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大き
さも、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさ
のものが可能である。特に、小型化、超小型化された磁
石に有利であることは、本明細書中で度々述べている通
りである。

【０１４４】本発明のボンド磁石は、保磁力（室温での
固有保磁力）Ｈ_cJが３２０〜１２００ｋＡ／ｍであるの
が好ましく、４００〜８００ｋＡ／ｍがより好ましい。
保磁力が前記下限値未満では、逆磁場がかかったときの
減磁が顕著になり、また、高温における耐熱性が劣る。
また、保磁力が前記上限値を超えると、着磁性が低下す
る。従って、保磁力Ｈ_cJを上記範囲とすることにより、
ボンド磁石（特に、円筒状磁石）に多極着磁等をするよ
うな場合に、十分な着磁磁場が得られないときでも、良
好な着磁が可能となり、十分な磁束密度が得られ、高性
能なボンド磁石を提供することができる。

【０１４５】本発明のボンド磁石は、最大磁気エネルギ
ー積（ＢＨ）_maxが４０ｋＪ／ｍ³以上であるのが好まし
く、５０ｋＪ／ｍ³以上であるのがより好ましく、７０
〜１３０ｋＪ／ｍ³であるのがさらに好ましい。最大磁
気エネルギー積（ＢＨ）_maxが４０ｋＪ／ｍ³未満である
と、モータ用に用いた場合、その種類、構造によって
は、十分なトルクが得られない。

【０１４６】以上説明したように、本実施形態の冷却ロ
ール５は、ガス抜き手段として溝５４が設けられている
ため、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを排出
することができる。これにより、パドル７の浮き上がり
が防止され、周面５３とパドル７との密着性が向上す
る。また、表面層５２が８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下という
適度な熱伝導率を有しているため、ロール面８１付近と
フリー面８２付近とでの冷却速度の差も小さくなる。こ
れらの相乗効果により、各部位における結晶粒径のバラ
ツキが小さく、高い磁気特性を有する急冷薄帯８が得ら
れる。

【０１４７】したがって、前記急冷薄帯８から得られる
ボンド磁石は、優れた磁気特性を有している。また、ボ
ンド磁石の製造に際し、高密度化を追求しなくても高い
磁気特性を得ることができるため、成形性、寸法精度、
機械的強度、耐食性、耐熱性等の向上を図ることができ
る。

【０１４８】次に、本発明の冷却ロール５の第２実施形
態について、説明する。図１０は、本発明の冷却ロール
の第２実施形態を示す正面図、図１１は、図１０に示す
冷却ロールの拡大断面図である。以下、第２実施形態の
冷却ロールについて、前記第１実施形態との相違点を中
心に説明し、同様の事項の説明は省略する。

【０１４９】図１０に示すように、溝５４は、冷却ロー
ル５の回転軸５０を中心とする螺旋状に形成されてい
る。溝５４がこのような形状であると、比較的容易に、
周面５３全体にわたり溝５４を形成することができる。
例えば、冷却ロール５を一定速度で回転させておき、旋
盤等の切削工具を回転軸５０に対して平行に、一定速度
で移動させながら、冷却ロール５の外周部を切削するこ
とによりこのような溝５４を形成することができる。

【０１５０】なお、螺旋状の溝５４は、１条（１本）で
あっても、２条（２本）以上であってもよい。

【０１５１】溝５４の長手方向と、冷却ロール５の回転
方向とのなす角θ（絶対値）は、３０°以下であるのが
好ましく、２０°以下であるのがより好ましい。θが３
０°以下であると、冷却ロール５のあらゆる周速度にお
いて、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを効率
よく排出することができる。

【０１５２】周面５３上の各部位において、θの値は、
一定であっても、一定でなくてもよい。また、溝５４を
２条以上有する場合、それぞれの溝５４について、θ
は、同一であっても、異なっていてもよい。

【０１５３】溝５４は、周面５３の縁部５５において、
開口部５６で開口している。これにより、周面５３とパ
ドル７との間から溝５４に排出されたガスがこの開口部
５６から冷却ロール５の側方へ排出されるため、排出さ
れたガスが再び周面５３とパドル７との間に侵入するの
を効果的に防止することができる。図示の構成では、溝
５４は、両縁部に開口しているが、一方の縁部にのみ開
口していてもよい。

【０１５４】次に、本発明の冷却ロール５の第３実施形
態について、説明する。図１２は、本発明の冷却ロール
の第３実施形態を示す正面図、図１３は、図１２に示す
冷却ロールの拡大断面図である。以下、第３実施形態の
冷却ロールについて、前記第１実施形態、第２実施形態
との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明は省略す
る。

【０１５５】図１２に示すように、周面５３上には、螺
旋の回転方向が互いに逆向きである少なくとも２本の溝
５４が形成されている。これらの溝５４は、多点で交差
している。

【０１５６】このように、螺旋の回転方向が逆向きであ
る溝５４が形成されることにより、製造された急冷薄帯
８が右巻きの溝から受ける横方向の力と左巻きの溝から
受ける横方向の力とが相殺され、急冷薄帯８の図１２中
の横方向の移動が抑制され、進行方向が安定する。

【０１５７】また、図１２中、θ₁、θ₂で示すそれぞれ
の回転方向の溝５４の長手方向と冷却ロール５の回転方
向とのなす角（絶対値）は、前述したθと同様な範囲の
値であるのが好ましい。

【０１５８】次に、本発明の冷却ロール５の第４実施形
態について、説明する。図１４は、本発明の冷却ロール
の第４実施形態を示す正面図、図１５は、図１４に示す
冷却ロールの拡大断面図である。以下、第４実施形態の
冷却ロールについて、前記第１実施形態〜第３実施形態
との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明は省略す
る。

【０１５９】図１４に示すように、複数の溝５４が、冷
却ロール５の周面の幅方向のほぼ中央から両縁部５５方
向に、ハの字状に形成されている。

【０１６０】このような溝５４が形成された冷却ロール
５を用いた場合、その回転方向との組み合わせにより、
周面５３とパドル７との間に侵入したガスをより一層高
い効率で排出することができる。

【０１６１】また、このようなパターンの溝が形成され
た場合、冷却ロール５の回転に伴って生じる、図１４
中、左右の両溝５４からの力がつりあうことにより、冷
却ロール５の幅方向のほぼ中央に急冷薄帯８がよせられ
るため、急冷薄帯８の進行方向が安定する。

【０１６２】なお、本発明では、ガス抜き手段の形状等
の諸条件は、前述した第１実施形態〜第４実施形態に限
定されるものではない。

【０１６３】例えば、溝５４は、図１６に示すように間
欠的に形成されたものであってもよい。また、溝５４の
断面形状は、特に限定されず、例えば、図１７、図１８
に示すようなものであってもよい。

【０１６４】また、ガス抜き手段は、前述したような溝
に限らず、周面とパドルとの間に侵入したガスを排出す
る機能を有するものであればいかなるものでもよい。ガ
ス抜き手段としては、この他、例えば、図１９、図２０
に示すような空孔等であってもよい。ガス抜き手段が空
孔である場合、これらは、それぞれが独立しているもの
（独立孔）であっても、連続しているもの（連続孔）で
あってもよいが、ガスの排出効率の点から、連続孔であ
るのが好ましい。

【０１６５】これらの図に示す冷却ロール５でも、前述
した第１実施形態〜第４実施形態の冷却ロール５と同様
の効果が得られる。

【０１６６】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【０１６７】（実施例１） ［冷却ロールの製造］まず、以下に示すような方法で冷
却ロールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊの１
０種の冷却ロールを製造した。

【０１６８】＜冷却ロールＡ＞まず、銅製のロール基材
（直径２００ｍｍ、幅３０ｍｍ、２０℃における熱伝導
率：３９５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1、２０℃における熱膨張率
（線膨張率α）：１６．５×１０^-6Ｋ^-1）を用意し、そ
の周面に切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ０．
０７μｍ）とした。

【０１６９】その後、さらに、切削加工を施し、ロール
基材の回転方向に対し、ほぼ平行な溝を形成した。

【０１７０】このロール基材の外周面に、セラミックス
であるＶＮの表面層（２０℃における熱伝導率：１１．
３Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率
α）：９．２×１０^-6Ｋ^-1）をイオンプレーティングに
より形成し、図１〜図３に示すような冷却ロールＡを得
た。

【０１７１】＜冷却ロールＢ＞溝の形状を図１０、図１
１に示すようなものとした以外は冷却ロールＡと同様に
して冷却ロールＢを製造した。なお、溝の形成は、以下
のようにして行った。すなわち、３本の切削工具を等間
隔に設置した旋盤を用いて、併設された溝のピッチが周
面上の各部位において、ほぼ一定となるように３条の溝
を形成した。

【０１７２】＜冷却ロールＣ＞溝の形状を図１２、図１
３に示すようなものとした以外は冷却ロールＢと同様に
して冷却ロールＣを製造した。

【０１７３】＜冷却ロールＤ＞溝の形状を図１４、図１
５に示すようなものとした以外は冷却ロールＢと同様に
して冷却ロールＤを製造した。

【０１７４】＜冷却ロールＥ＞表面層の構成材料をＴｉ
Ｎ（２０℃における熱伝導率：２９．４Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：９．３
×１０^-6Ｋ^-1）とした以外は冷却ロールＢと同様にして
冷却ロールＥを製造した。

【０１７５】＜冷却ロールＦ＞表面層の構成材料をＺｒ
Ｎ（２０℃における熱伝導率：１６．８Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：７．２
×１０^-6Ｋ^-1）とした以外は冷却ロールＢと同様にして
冷却ロールＦを製造した。

【０１７６】＜冷却ロールＧ＞表面層の構成材料をＴｉ
Ｃ（２０℃における熱伝導率：２５．２Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：８．０
×１０^-6Ｋ^-1）とした以外は冷却ロールＢと同様にして
冷却ロールＧを製造した。

【０１７７】＜冷却ロールＨ＞表面層の構成材料をＺｒ
Ｃ（２０℃における熱伝導率：２０．６Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：７．０
×１０^-6Ｋ^-1）とした以外は冷却ロールＢと同様にして
冷却ロールＨを製造した。

【０１７８】＜冷却ロールＩ＞銅製のロール基材（直径
２００ｍｍ、幅３０ｍｍ、２０℃における熱伝導率：３
９５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張
率α）：１６．５×１０^-6Ｋ^-1）を用意し、その周面に
切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ０．０７μ
ｍ）とした。

【０１７９】その後、さらに切削加工を施し、ロール基
材の回転方向に対し、ほぼ平行な溝を形成し、冷却ロー
ルＩを得た。

【０１８０】＜冷却ロールＪ＞銅製のロール基材（直径
２００ｍｍ、幅３０ｍｍ、２０℃における熱伝導率：３
９５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張
率α）：１６．５×１０^-6Ｋ^-1）を用意し、その周面に
切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ０．０７μ
ｍ）とした。

【０１８１】その後、溝を設けずに、そのままＶＮの表
面層（２０℃における熱伝導率：１１．３Ｗ・ｍ^-1・Ｋ
^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率）：９．２×１
０^-6Ｋ^-1）をイオンプレーティングにより形成し、冷却
ロールＪを製造した。

【０１８２】冷却ロールＩを除く各冷却ロールの表面層
の厚さは、いずれも、５μｍであった。なお、表面層の
形成後、該表面層に対し、機械加工は施さなかった。各
冷却ロールについて、溝の幅Ｌ₁（平均値）、深さＬ
₂（平均値）、並設された溝のピッチＬ₃（平均値）、溝
の長手方向と冷却ロールの回転方向とのなす角θ、冷却
ロールの周面上における溝の占める投影面積の割合、周
面の溝を除く部分の表面粗さＲａの測定値を表１に示
す。

【０１８３】

【表１】

【０１８４】［急冷薄帯の製造および評価］このように
して得られた各冷却ロールを用いて、急冷薄帯を製造
し、磁気特性等の各種評価を行った。

【０１８５】まず、冷却ロールＡを用いた急冷薄帯の製
造、および各種評価について説明する。

【０１８６】図１に示すような構成の急冷薄帯製造装置
１を用いて、以下に述べるような方法で合金組成が（Ｎ
ｄ_0.73Ｐｒ_0.22Ｄｙ_0.05）_8.8Ｆｅ_bal.Ｃｏ_8.0Ｂ_5.5で
表される急冷薄帯を製造した。

【０１８７】まず、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｂ
の各原料を秤量して母合金インゴットを鋳造した。

【０１８８】急冷薄帯製造装置１において、底部にノズ
ル（円孔オリフィス）３を設けた石英管内に前記母合金
インゴットを入れた。急冷薄帯製造装置１が収納されて
いるチャンバー内を脱気した後、不活性ガス（ヘリウム
ガス）を導入し、所望の温度および圧力の雰囲気とし
た。

【０１８９】その後、石英管内の母合金インゴットを高
周波誘導加熱により溶解し、さらに、冷却ロールの周速
度を所望の値とし、溶湯６の噴射圧（石英管の内圧と筒
体２内における液面の高さに比例してかかる圧力の和
と、雰囲気圧との差圧）を４０ｋＰａ、雰囲気ガスの圧
力を６０ｋＰａとしたうえで、溶湯６を冷却ロール５の
回転軸５０のほぼ真上から冷却ロール５の頂部の周面５
３に向けて噴射し、急冷薄帯８を連続的に作製した。こ
のとき、冷却ロールの周速度を種々変化させて数ロット
の急冷薄帯を製造した。

【０１９０】得られた各急冷薄帯について、アルゴンガ
ス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した。そ
の後、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）により、各急冷薄帯
の磁気特性を測定した。測定に際しては、急冷薄帯の長
軸方向を印加磁界方向とした。なお、反磁界補正は行わ
なかった。このような測定で最も高い磁気特性を有して
いた急冷薄帯について、以下の各種評価を行った。

【０１９１】まず、長さ約５ｃｍの急冷薄帯をそれぞれ
取り出し、さらにそこから長さ約７ｍｍのサンプルを５
サンプル連続して作製した。

【０１９２】次に、これらの５サンプルについて、振動
試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いた磁気特性（保磁力
Ｈ_cJ、最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_max）の測定を改
めて行った。測定に際しては、急冷薄帯の長軸方向を印
加磁界方向とした。なお、反磁界補正は行わなかった。

【０１９３】次に、これらの５サンプルの平均厚さｔお
よび磁気特性を測定した。平均厚さｔは、レーザー顕微
鏡により１サンプルにつき２０箇所の測定点で測定し、
これを平均した値とした。

【０１９４】さらに、これらの５サンプルのロール面お
よびフリー面について、相構成を分析するため、Ｃｕ−
Ｋαを用い回折角（２θ）が２０°〜６０°にてＸ線回
折を行った。回折パターンからハード磁性相であるＲ₂
（Ｆｅ・Ｃｏ）₁₄Ｂ型相と、ソフト磁性相であるα−
（Ｆｅ，Ｃｏ）型相の回折ピークが確認でき、透過型電
子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察結果から、いずれのサン
プルも、複合組織（ナノコンポジット組織）を形成して
いることが確認された。また、ロール面およびフリー面
における各相の平均結晶粒径を測定した。

【０１９５】上記の熱処理を施した急冷薄帯を粉砕し、
平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。

【０１９６】次に、磁石粉末とエポキシ樹脂とを混合
し、ボンド磁石用組成物（コンパウンド）を作製した。
このとき、コンパウンド中の磁石粉末の含有量（含有
率）は、約９７．５ｗｔ％であった。

【０１９７】次いで、このコンパウンドを粉砕して粒状
とし、この粒状物を秤量してプレス装置の金型内に充填
し、室温において、圧力７００ＭＰａで圧縮成形（無磁
場中）して、成形体を得た。離型後、１７５℃で加熱硬
化させて、直径１０ｍｍ×高さ８ｍｍの円柱状のボンド
磁石を得た。

【０１９８】このボンド磁石について、磁場強度３．２
ＭＡ／ｍのパルス着磁を施した後、直流自記磁束計（東
英工業（株）製、ＴＲＦ−５ＢＨ）にて最大印加磁場
２．０ＭＡ／ｍで磁気特性（磁束密度Ｂｒ、保磁力Ｈ_cJ
および最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_max）を測定し
た。測定時の温度は、２３℃（室温）であった。

【０１９９】その後、冷却ロールＡを冷却ロールＢ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊに順次交換し、同様に
して急冷薄帯の製造および各種評価を行った。

【０２００】これらの評価の結果を表２、表３、表４、
表５に示す。ただし、冷却ロールＩを用いて製造した急
冷薄帯のサンプルのロール面では、非晶質相が主相であ
り、結晶粒径の測定は行えなかった。

【０２０１】また、冷却ロールＢ〜Ｊを用いた急冷薄帯
の製造において、最も高い磁気特性を有する急冷薄帯が
得られたときの冷却ロールの周速度も表２〜表４に併せ
て示す。

【０２０２】

【表２】

【０２０３】

【表３】

【０２０４】

【表４】

【０２０５】

【表５】

【０２０６】表２〜表４から明らかなように、冷却ロー
ルＡ〜Ｈ（いずれも本発明）を用いて製造された急冷薄
帯では、ロール面とフリー面とでの各相の結晶粒径の差
が小さい。また、各急冷薄帯について、サンプル間での
磁気特性のバラツキが小さく、全体として磁気特性が高
い。これは、以下のような理由によるものであると推定
される。

【０２０７】冷却ロールＡ〜Ｈは、その周面上に、ガス
抜き手段を有している。そのため、周面とパドルとの間
に侵入したガスが効率よく排出され、周面とパドルとの
密着性が向上し、急冷薄帯のロール面への巨大ディンプ
ルの発生が防止または抑制され、各部位における冷却速
度のバラツキが小さくなる。さらに、表面層が熱伝導率
８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下のセラミックスで構成されてい
ることにより、ロール面付近とフリー面付近とでの冷却
速度の差も小さくなる。これらの相乗効果により、得ら
れる急冷薄帯における結晶粒径のバラツキが小さくな
り、その結果、磁気特性のバラツキも小さくなるもので
あると考えられる。

【０２０８】これに対し、冷却ロールＩ（比較例）を用
いて製造された急冷薄帯は、サンプル間での磁気特性の
バラツキは比較的小さいが、全体的にその値が低くなっ
ている。また、冷却ロールＪ（比較例）を用いて製造さ
れた急冷薄帯は、ロール面とフリー面とでの平均結晶粒
径の差は比較的小さいが、サンプル間での磁気特性のバ
ラツキが大きい。これは、以下のような理由によるもの
であると推定される。

【０２０９】冷却ロールＩにはガス抜き手段が設けられ
ているため、この冷却ロールを用いて製造された急冷薄
帯は、冷却ロールの周面と、溶湯のパドルとの密着性に
は優れている。しかし、周面が銅で構成されているた
め、溶湯の冷却速度が大きすぎて、ロール面では非晶質
相が主相となる。これに対し、フリー面ではロール面に
比べ冷却速度が小さいため、非晶質相が減少し、多くの
結晶粒が形成される。このように、ロール面とフリー面
とでの組織差が大きいため、全体としての磁気特性が低
下すると考えられる。

【０２１０】冷却ロールＪにはＶＮ（窒化物系セラミッ
クス）で構成された表面層が設けられているため、ロー
ル面付近とフリー面付近とでの冷却速度の差は比較的小
さい。しかし、周面上にガス抜き手段が設けられていな
いため、周面と溶湯のパドルとの密着性が低下すること
により、周面とパドルとの間にガスが侵入する。周面と
パドルとの間に侵入したガスは、そのまま残留し、急冷
薄帯のロール面に巨大なディンプルが形成される。この
ため、周面に密着した部位に比べ、ディンプルが形成さ
れた部位では冷却速度は低下し、結晶粒径の粗大化が起
こる。その結果、得られる急冷薄帯の磁気特性のバラツ
キは大きくなると考えられる。

【０２１１】また、表５から明らかなように、冷却ロー
ルＡ〜Ｈによるボンド磁石では、優れた磁気特性が得ら
れているのに対し、冷却ロールＩ、Ｊによるボンド磁石
は、低い磁気特性しか有していない。

【０２１２】これは、冷却ロールＡ〜Ｈによるボンド磁
石が、磁気特性が高くかつ磁気特性のバラツキの小さい
急冷薄帯から得られる磁石粉末を用いて製造されたもの
であるのに対し、冷却ロールＩ、Ｊによるボンド磁石
は、磁気特性の低い急冷薄帯から得られる磁石粉末を用
いて製造されたものであるため、ボンド磁石としての磁
気特性も低くなっていると考えられる。

【０２１３】（実施例２）溝の平均幅、平均深さ、並設
された溝の平均ピッチを種々変化させた以外は、冷却ロ
ールＢと同様にして、６種の冷却ロール（冷却ロール
Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ）を得た。

【０２１４】各冷却ロールについて、溝の幅Ｌ₁（平均
値）、深さＬ₂（平均値）、並設された溝のピッチＬ
₃（平均値）の測定値を表６に示す。

【０２１５】

【表６】

【０２１６】まず、冷却ロールＫを使用し、実施例１と
同様にして、それぞれ数ロットの急冷薄帯を製造した。
これらの急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、
６６０℃×７分間の熱処理を施した後、振動試料型磁力
計（ＶＳＭ）により、各急冷薄帯の磁気特性を測定し
た。測定に際しては、急冷薄帯の長軸方向を印加磁界方
向とした。なお、反磁界補正は行わなかった。

【０２１７】このような測定で最も高い磁気特性を有し
ていた急冷薄帯を、アルゴンガス雰囲気中で粉砕し、平
均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。

【０２１８】その後、冷却ロールＫを冷却ロールＬ、
Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐに順次交換し、同様にして磁石粉末を製
造した。

【０２１９】このようにして得られた６種の磁石粉末に
ついて、その相構成を分析するため、Ｃｕ−Ｋαを用い
回折角２０°〜６０°にてＸ線回折を行った。回折パタ
ーンからハード磁性相であるＲ₂（Ｆｅ・Ｃｏ）₁₄Ｂ型
相と、ソフト磁性相であるα−（Ｆｅ，Ｃｏ）型相の回
折ピークが確認でき、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によ
る観察結果から、いずれも、複合組織（ナノコンポジッ
ト組織）を形成していることが確認された。また、各磁
石粉末について、各相の平均結晶粒径を測定した。

【０２２０】次に、各磁石粉末とエポキシ樹脂とを混合
し、ボンド磁石用組成物（コンパウンド）を作製した。
このとき、磁石粉末とエポキシ樹脂との配合比率（重量
比）は、各サンプルについてほぼ等しい値とした。すな
わち、各サンプル中の磁石粉末の含有量（含有率）は、
約９７．５ｗｔ％であった。

【０２２１】次いで、このコンパウンドを粉砕して粒状
とし、この粒状物を秤量してプレス装置の金型内に充填
し、室温において、圧力７００ＭＰａで圧縮成形（無磁
場中）して、成形体を得た。離型後、１７５℃で加熱硬
化させて、直径１０ｍｍ×高さ８ｍｍの円柱状のボンド
磁石を得た。

【０２２２】これらのボンド磁石について、磁場強度
３．２ＭＡ／ｍのパルス着磁を施した後、直流自記磁束
計（東英工業（株）製、ＴＲＦ−５ＢＨ）にて最大印加
磁場２．０ＭＡ／ｍで磁気特性（磁束密度Ｂｒ、保磁力
Ｈ_cJおよび最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_max）を測定
した。測定時の温度は、２３℃（室温）であった。これ
らの結果を表７に示す。

【０２２３】

【表７】

【０２２４】表７から明らかなように、溝の幅Ｌ₁と溝
の深さＬ₂との比Ｌ₁／Ｌ₂が最適の範囲の値である冷却
ロールによる急冷薄帯を用いて製造されたボンド磁石
は、特に優れた磁気特性を有している。

【０２２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。

【０２２６】・冷却ロールの周面にガス抜き手段が設け
られているため、周面と溶湯のパドルとの密着性が向上
し、高い磁気特性が安定して得られる。

【０２２７】・冷却ロールの表面層の熱伝導率がロール
基材より低く、また、表面層５２が８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1
以下という範囲の値であるため、得られる急冷薄帯のロ
ール面側とフリー面側の組織差、特に冷却速度の違いに
よる結晶粒径の差を小さくすることができ、その結果、
優れた磁気特性を持つ磁石材料、磁石粉末が得られる。
また、それより製造されたボンド磁石も優れた磁気特性
を発揮する。

【０２２８】・特に、表面層の形成材料、厚さ、ガス抜
き手段の形状等を好適な範囲に設定することにより、さ
らに優れた磁気特性が得られる。

【０２２９】・磁石粉末がソフト磁性相とハード磁性相
とを有する複合組織で構成されることにより、磁化が高
く、優れた磁気特性を発揮する。特に本発明により、固
有保磁力と角型性が改善される。

【０２３０】・高い磁束密度が得られるので、等方性で
あっても、高磁気特性を持つボンド磁石が得られる。特
に、従来の等方性ボンド磁石に比べ、より小さい体積の
ボンド磁石で同等以上の磁気性能を発揮することができ
るので、より小型で高性能のモータを得ることが可能と
なる。

【０２３１】・また、高い磁束密度が得られることか
ら、ボンド磁石の製造に際し、高密度化を追求しなくて
も十分に高い磁気特性を得ることができ、その結果、成
形性の向上と共に、寸法精度、機械的強度、耐食性、耐
熱性（熱的安定性）等のさらなる向上が図れ、信頼性の
高いボンド磁石を容易に製造することが可能となる。

【０２３２】・着磁性が良好なので、より低い着磁磁場
で着磁することができ、特に多極着磁等を容易かつ確実
に行うことができ、かつ高い磁束密度を得ることができ
る。

【０２３３】・高密度化を要求されないことから、圧縮
成形法に比べて高密度の成形がしにくい押出成形法や射
出成形法によるボンド磁石の製造にも適し、このような
成形方法で成形されたボンド磁石でも、前述したような
効果が得られる。よって、ボンド磁石の成形方法の選択
の幅、さらには、それによる形状選択の自由度が広が
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却ロールの第１実施形態と、その冷
却ロールを用いて薄帯状磁石材料を製造する装置（急冷
薄帯製造装置）の構成例とを模式的に示す斜視図であ
る。

【図２】図１に示す冷却ロールの正面図である。

【図３】図１に示す冷却ロールの周面付近の断面形状を
模式的に示す図である。

【図４】図１に示す急冷薄帯製造装置における溶湯の冷
却ロールへの接触部位付近の状態を模式的に示す断面図
である。

【図５】ガス抜き手段の形成方法を説明するための図で
ある。

【図６】ガス抜き手段の形成方法を説明するための図で
ある。

【図７】本発明の磁石粉末における複合組織（ナノコン
ポジット組織）の一例を模式的に示す図である。

【図８】本発明の磁石粉末における複合組織（ナノコン
ポジット組織）の一例を模式的に示す図である。

【図９】本発明の磁石粉末における複合組織（ナノコン
ポジット組織）の一例を模式的に示す図である。

【図１０】本発明の冷却ロールの第２実施形態を模式的
に示す正面図である。

【図１１】図１０に示す冷却ロールの周面付近の断面形
状を模式的に示す図である。

【図１２】本発明の冷却ロールの第３実施形態を模式的
に示す正面図である。

【図１３】図１２に示す冷却ロールの周面付近の断面形
状を模式的に示す図である。

【図１４】本発明の冷却ロールの第４実施形態を模式的
に示す正面図である。

【図１５】図１４に示す冷却ロールの周面付近の断面形
状を模式的に示す図である。

【図１６】本発明の冷却ロールの他の実施形態を模式的
に示す正面図である。

【図１７】本発明の冷却ロールの他の実施形態の周面付
近の断面形状を模式的に示す図である。

【図１８】本発明の冷却ロールの他の実施形態の周面付
近の断面形状を模式的に示す図である。

【図１９】本発明の冷却ロールの他の実施形態を模式的
に示す正面図である。

【図２０】図１９に示す冷却ロールの周面付近の断面形
状を模式的に示す図である。

【図２１】従来の薄帯状磁石材料を単ロール法により製
造する装置（急冷薄帯製造装置）における溶湯の冷却ロ
ールへの衝突部位付近の状態を示す断面側面図である。

【符号の説明】

１ 急冷薄帯製造装置 ２ 筒体 ３ ノズル ４ コイル ５、５００ 冷却ロール ５０ 回転軸 ５１ ロール基材 ５１１ 部位 ５１２ 部位 ５２ 表面層 ５２１ 部位 ５２２ 部位 ５３、５３０ 周面 ５４ 溝 ５５ 縁部 ５６ 開口部 ５７ 空孔 ６、６０ 溶湯 ７、７０ パドル ７１０ 凝固界面 ８、８０ 急冷薄帯 ８１、８１０ ロール面 ８２ フリー面 ９ ディンプル １０ ソフト磁性相 １１ ハード磁性相

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｆ 3/00 Ｂ２２Ｆ 3/00 Ｃ 9/04 9/04 Ｅ Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０１ Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０１Ｅ 1/04 1/04 Ｆ Ｈ０１Ｆ 1/06 Ｈ０１Ｆ 1/08 Ａ 1/08 41/02 Ｇ 41/02 1/06 Ａ Ｆターム(参考） 4E004 DB02 DB16 TA01 TA03 4K017 AA04 BA03 BA06 BB12 CA07 DA02 EA04 EA05 FA02 FA03 4K018 AA11 AA27 BA05 BA18 BB04 BB06 BC01 BC12 CA09 CA11 CA29 CA31 KA46 5E040 AA03 AA04 AA07 AA08 AA19 AC05 BB05 BD00 CA01 HB07 HB11 HB19 NN06 NN12 NN14 5E062 CC04 CD04 CD05 CE01 CE05

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁石合金の溶湯をその周面に衝突させ、
   冷却固化して、薄帯状磁石材料を製造するための冷却ロ
   ールであって、 ロール基材と、その外周の全周に設けられた表面層とを
   有し、 前記表面層の構成材料の室温付近における熱伝導率が、
   前記ロール基材の構成材料の室温付近における熱伝導率
   より低く、かつ８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下であり、 前記周面上に、前記周面と前記溶湯のパドルとの間に侵
   入したガスを排出するガス抜き手段を設けたことを特徴
   とする冷却ロール。
2. 【請求項２】 前記表面層は、セラミックスで構成され
   る請求項１に記載の冷却ロール。
3. 【請求項３】 前記表面層の平均厚さは、０．５〜５０
   μｍである請求項１または２に記載の冷却ロール。
4. 【請求項４】 前記表面層は、その表面に機械加工を行
   わないで形成されたものである請求項１ないし３のいず
   れかに記載の冷却ロール。
5. 【請求項５】 前記周面の前記ガス抜き手段を除く部分
   の表面粗さＲａは、０．０５〜５μｍである請求項１な
   いし４のいずれかに記載の冷却ロール。
6. 【請求項６】 前記ガス抜き手段は、少なくとも１本の
   溝である請求項１ないし５のいずれかに記載の冷却ロー
   ル。
7. 【請求項７】 前記溝の平均幅は、０．５〜９０μｍで
   ある請求項６に記載の冷却ロール。
8. 【請求項８】 前記溝の平均深さは、０．５〜２０μｍ
   である請求項６または７に記載の冷却ロール。
9. 【請求項９】 前記溝の平均幅をＬ₁、平均深さをＬ₂と
   したとき、０．５≦Ｌ₁／Ｌ₂≦１５の関係を満足する請
   求項１ないし８のいずれかに記載の冷却ロール。
10. 【請求項１０】 前記溝の長手方向と、冷却ロールの回
    転方向とのなす角は、３０°以下である請求項７ないし
    ９のいずれかに記載の冷却ロール。
11. 【請求項１１】 前記溝は、前記冷却ロールの回転軸を
    中心とする螺旋状に形成されたものである請求項７ない
    し１０のいずれかに記載の冷却ロール。
12. 【請求項１２】 前記溝が並設されており、その平均ピ
    ッチは、０．５μｍ以上１００μｍ未満である請求項７
    ないし１１のいずれかに記載の冷却ロール。
13. 【請求項１３】 前記溝は、前記周面の縁部に開口して
    いるものである請求項７ないし１２のいずれかに記載の
    冷却ロール。
14. 【請求項１４】 前記周面上における前記溝の占める投
    影面積の割合が１０〜９９．５％である請求項７ないし
    １３のいずれかに記載の冷却ロール。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし１４のいずれかに記載
    の冷却ロールを用いて製造されたことを特徴とする薄帯
    状磁石材料。
16. 【請求項１６】 平均厚さが８〜５０μｍである請求項
    １５に記載の薄帯状磁石材料。
17. 【請求項１７】 薄帯状磁石材料は、製造後少なくとも
    １回熱処理が施されたものである請求項１５または１６
    に記載の薄帯状磁石材料。
18. 【請求項１８】 薄帯状磁石材料は、ソフト磁性相とハ
    ード磁性相とを有する複合組織で構成されるものである
    請求項１５ないし１７のいずれかに記載の薄帯状磁石材
    料。
19. 【請求項１９】 前記ハード磁性相および前記ソフト磁
    性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍである
    請求項１８に記載の薄帯状磁石材料。
20. 【請求項２０】 請求項１５ないし１９のいずれかに記
    載の薄帯状磁石材料を粉砕して得られたことを特徴とす
    る磁石粉末。
21. 【請求項２１】 磁石粉末は、その製造過程または製造
    後少なくとも１回熱処理が施されたものである請求項２
    ０に記載の磁石粉末。
22. 【請求項２２】 平均粒径が１〜３００μｍである請求
    項２０または２１に記載の磁石粉末。
23. 【請求項２３】 磁石粉末は、ソフト磁性相とハード磁
    性相とを有する複合組織で構成されるものである請求項
    ２０ないし２２のいずれかに記載の磁石粉末。
24. 【請求項２４】 前記ハード磁性相および前記ソフト磁
    性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍである
    請求項２３に記載の磁石粉末。
25. 【請求項２５】 請求項２０ないし２４のいずれかに記
    載の磁石粉末を結合樹脂で結合してなることを特徴とす
    るボンド磁石。
26. 【請求項２６】 室温での固有保磁力Ｈ_cJが３２０〜１
    ２００ｋＡ／ｍである請求項２５に記載のボンド磁石。
27. 【請求項２７】 最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_maxが
    ４０ｋＪ／ｍ³以上である請求項２５または２６に記載
    のボンド磁石。