JP2003133120A

JP2003133120A - ボンド磁石及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003133120A
Application number: JP2001323523A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takami; 崇高見; Shuichi Shiina; 修一椎名
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のフェライトボンド磁石を超える高い(B
H)maxを有する新しい高性能フェライトボンド磁石を提
供する。【解決手段】Ａ（ＡはＳｒ、ＢａまたはＣａであ
る。）、Ｒ（ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種
である。）、Ｃｏ及びＺｎを含有するＷ型フェライトの
主相を有するとともに、それぞれの金属元素（Ａ，Ｒ，
Ｆｅ，Ｃｏ及びＺｎ）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％、Ｆ
ｅ：78〜95原子％、Ｃｏ：0.5〜15原子％、及びＺｎ：
0.5〜15原子％である基本組成を有するボンド磁石用フ
ェライト磁粉と、バインダーとからなることを特徴とす
るボンド磁石。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広範囲な磁石応用
製品分野、例えば各種の回転機、マグネットロール、音
響用スピーカ、ブザー、吸着または磁界発生用磁石等に
好適に使用されるＷ型フェライトを主相とするボンド磁
石及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】国際公開：WO98/38654には、マグネトプ
ランバイト型フェライトを主相とし、かつＳｒ，Ｂａ，
Ｃａ及びＰｂから選択される少なくとも1種の元素であ
って、Ｓｒを必ず含むものをＡとし、希土類元素（Ｙを
含む）及びＢｉから選択される少なくとも１種の元素で
あってＬａを必ず含むものをＲとし、Ｃｏであるか、Ｃ
ｏ及びＺｎをＭとしたとき、Ａ，Ｒ，Ｆｅ及びＭ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：80
〜95原子％、Ｍ：0.1〜５原子％である組成を有する酸
化物磁性材料を含有するフェライト粒子からなるボンド
磁石用フェライト磁粉が記載されている。最近のフェラ
イト系ボンド磁石に対する高性能化の要求は益々過酷に
なってきている。しかし、WO98/38654に記載のマグネト
プランバイト型フェライトを主相とするボンド磁石用フ
ェライト磁粉とバインダーとを所定比率で配合し、混練
し、コンパウンドを作製し、磁場中成形して得られるフ
ェライト系ボンド磁石の最大エネルギー積(BH)maxはほ
ぼ上限値に達しつつあると判断される。

【０００３】特開平９−２６０１２４号公報には、カー
ボン（還元剤）を添加するとともに非酸化性雰囲気中で
仮焼し、焼結することにより、組成式：ＳｒＯ・２（Ｆ
ｅＯ）・ｎＦｅ_２Ｏ_３（ｎ＝7.2〜7.7）で表され、残留
磁束密度Brが0.48T，固有保磁力iHcが199kA/m(2.5kO
e)，及び(BH)maxが42.2kJ/m³(5.3MGOe)のＷ型フェライ
ト焼結磁石が得られた旨の記載がある。しかし、W型フ
ェライトボンド磁石、及びW型フェライトボンド磁石に
配合するフェライト磁粉の磁気特性や具体的な製造方法
について何ら記載が無く、示唆も認められない。

【０００４】特開２０００−３１１８０８号公報には、
組成式：ＡＯ・ｎ（ＢＯ）・ｍＦｅ _２Ｏ_３，7.4≦ｍ≦
8.8，1.2≦ｎ≦2.5でかつ8.8≦（ｍ＋ｎ）≦10.8で表さ
れ、平均粒径が0.3〜３μｍのW型フェライト磁粉、及び
その製造方法が記載されている。但し、ＡはＢａ，Ｓ
ｒ，Ｃａ，及びＰｂの群から選択される少なくとも１種
であり、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｃｒ，Ｃ
ｕ及びＺｎの群から選択される少なくとも１種である。
しかし、本発明者らの検討から、後述の比較例１に示す
ように、特開２０００−３１１８０８号公報に記載のＷ
型フェライト磁粉を用いて得られる異方性フェライトボ
ンド磁石の(BH)maxは従来の異方性フェライトボンド磁
石と同程度になり、さらなる(BH)max化が望まれてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決しようとする課題は、従来のフェライトボンド磁石
を超える高い(BH)maxを有する新しい高性能フェライト
ボンド磁石を提供することである。また本発明の課題
は、前記高性能のフェライトボンド磁石を製造できる方
法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明のボンド磁石は、Ａ（ＡはＳｒ、ＢａまたはＣａであ
る。）、Ｒ（ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種
である。）、Ｃｏ及びＺｎを含有するＷ型フェライトの
主相を有するとともに、それぞれの金属元素（Ａ，Ｒ，
Ｆｅ，Ｃｏ及びＺｎ）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％、Ｆ
ｅ：78〜95原子％、Ｃｏ：0.5〜15原子％、及びＺｎ：
0.5〜15原子％である基本組成を有するボンド磁石用フ
ェライト磁粉と、バインダーとからなることを特徴とす
る。本発明のボンド磁石に配合するフェライト磁粉の平
均粒径が0.9〜２μｍのときにボンド磁石の室温の固有
保磁力iHcが159.2kA/m（２kOe）以上になりマグネット
ロール等、各種磁石応用製品に供し得る。また本発明の
ボンド磁石に配合するフェライト磁粉が平均粒径２〜10
00μｍの異方性フェライト焼結磁石の粉末からなるとき
にボンド磁石の(BH)maxを高められるので有用である。
本発明に用いるボンド磁石用フェライト磁粉は温度750
〜1000℃で熱処理することにより実用に耐える159.2kA/
m（２kOe）以上のiHcを有するものである。

【０００７】本発明のボンド磁石の製造方法は、Ａ（Ａ
はＳｒ、ＢａまたはＣａである。）、Ｒ（ＲはＹを含む
希土類元素の少なくとも１種である。）、Ｃｏ及びＺｎ
を含有するＷ型フェライトの主相を有するとともに、そ
れぞれの金属元素（Ａ，Ｒ，Ｆｅ，Ｃｏ及びＺｎ）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：78〜95原子％、Ｃｏ：
0.5〜15原子％、及びＺｎ：0.5〜15原子％である基本組
成を有するボンド磁石用フェライト磁粉と、バインダー
とを配合し、混練し、次いで得られたコンパウンドを成
形することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に用いるボンド磁石用フェ
ライト磁粉の組成限定理由を以下に説明する。本発明に
用いるボンド磁石用フェライト磁粉は、Ａ（ＡはＳｒ、
ＢａまたはＣａである。）、Ｒ（ＲはＹを含む希土類元
素の少なくとも１種である。）、Ｃｏ及びＺｎを含有す
るＷ型フェライトの主相を有し、それぞれの金属元素
（Ａ，Ｒ，Ｆｅ，Ｃｏ及びＺｎ）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：78〜95原子％、Ｃｏ：0.5〜15原子％、
及びＺｎ：0.5〜15原子％である基本組成を有するもの
として表すことができる。Ａの含有量は１〜13原子％で
あり、３〜７原子％とするのが好ましい。Ａの含有量が
１原子％未満及び13原子％超ではＷ相を主相にするのが
困難であり高い(BH)maxを得られない。ＲとしてはＬａ
及び／またはＰｒを選択すると結晶磁気異方性定数が特
に高まり高い(BH)maxを得られるので好ましい。Ｒのう
ちの50原子％以上をＬａ及び／またはＰｒとすると実用
的である。Ｒの含有量は0.05〜10原子％であり、0.3〜
３原子％とするのが好ましい。Ｒの含有量が0.05原子％
未満では添加効果が得られず、10 原子％超ではＷ相を
主相にするのが困難になり(BH)maxが大きく低下する。
Ｃｏの含有量は0.5〜15原子％であり、1.5〜10原子％と
するのが好ましい。Ｃｏの含有量が0.5原子％未満では
添加効果が得られず、15原子％超ではＷ相が不安定にな
る。Ｚｎの含有量は0.5〜15原子％であり、1.5〜５原子
％とするのが好ましい。Ｃｏの含有量が0.5原子％未満
では添加効果が得られず、15原子％超ではＷ相が不安定
になる。

【０００９】本発明に用いるボンド磁石用フェライト磁
粉が、一般式：Ａ_ｘＲ_ｚＣｏ_αＺｎ_βＦｅ_γＯ₂₇（原子比率）
で表されるとともにＷ型フェライトの主相を有し、Ａは
Ｓｒ、ＢａまたはＣａであり、ＲはＹを含む希土類元素
の少なくとも１種であり、ｘ、ｚ、α、β及びγはそれ
ぞれ下記条件： 0.9＜（ｘ＋ｚ）＜1.2， 0.01≦ｘ＜1.18， 0.01≦ｚ≦0.4， 0.01≦α≦２， 0.01≦β≦２，及び 16≦γ≦18 を満たす数字である。）により表される基本組成を有す
る場合の組成限定理由を以下に説明する。（ｘ＋ｚ）が
0.9未満及び1.2超ではＷ相が不安定になり、(BH)maxが
大きく低下する。ｘが0.01未満及び1.18超ではＷ相が不
安定になり、(BH)maxが大きく低下する。ｘの好ましい
範囲は0.1以上である。Ａ＝（Ｂａ＋Ｓｒ）のとき、前
記一般式は；（Ｓｒ＋Ｂａ）_ｘＲ_ｚＣｏ_αＺｎ_βＦｅ_γ
Ｏ₂₇（原子比率）で表され、0.01≦（Ｓｒ＋Ｂａ）＜1.
18でかつ0.01≦Ｓｒ，及び0.01≦Ｂａとするのが実用性
に富む。ｚが0.01未満では添加効果が得られないので磁
気異方性定数を高められず、ｚが0.4超では磁気特性が
大きく低下する。ｚの好ましい範囲は0.05〜0.3であ
り、さらに好ましい範囲は0.1〜0.2である。αが0.01未
満では添加効果が得られず、磁気異方性定数を高められ
ない。αが２超では磁気特性が大きく低下する。αの好
ましい範囲は0.05〜１である。βが0.01未満では添加効
果が得られず、また２超では磁気特性が大きく低下す
る。βの好ましい範囲は0.05〜１である。特に0.5≦
（α＋β）≦２でかつ（α/β）≧0.5とするのが(BH)ma
xを高めるために好ましい。γが16未満及び18超ではＷ
相が不安定になり、(BH)maxが大きく低下する。γの好
ましい範囲は16.5〜18である。前記一般式において、酸
素（Ｏ）の原子数は27になっているが、これは本発明の
ボンド磁石用フェライト磁粉の存在し得る範囲（Ｗ相を
主相とする範囲）が、一般式：Ａ^２＋Ｏ・ｎＭ^２＋Ｏ・
ｍＦｅ^３＋ _２Ｏ_３（但し、ｎ＝1.2〜2.5，ｍ＝7.4〜8.8
であり、ＡはＳｒ，Ｂａ及びＣａの群から選択される少
なくとも１種であり、ＭはＣｏ及びＺｎであるかあるい
はＣｏ，Ｚｎ及びＦｅである。）で表されるとともにｎ
＝２でかつＭ＝８の化学量論組成の場合を示している。
しかし、実際の酸素の原子数は化学量論組成から多少偏
碕していてもよい。

【００１０】本発明に用いるボンド磁石用フェライト磁
粉には以下の２種類がある。まず第１のボンド磁石用フ
ェライト磁粉の製造方法について説明する。第１のフェ
ライト磁粉は前記基本組成を有し、「混合→仮焼→粉砕
→熱処理→解砕」という製造工程により製造することが
できる。混合はＡ化合物、Ｒ化合物、Ｃｏ化合物、Ｚｎ
化合物及びＦｅ化合物を所定比率で配合し、ミキサー等
により混合する工程である。混合組成は仮焼後に前記基
本組成物になればよく特に限定されない。仮焼は大気中
または窒素雰囲気中で1300〜1450℃×１〜10時間加熱す
る条件で行うのが好ましい。仮焼の加熱条件が1300℃×
１時間未満ではＷ化が十分ではなく、1450℃×10時間超
では仮焼物が硬くなり粉砕性が低下する他スピネル相等
の異相が生成する。公知の粗粉砕機及び微粉砕機を適宜
に組合せて平均粒径0.8〜1.9μｍ（空気透過法により測
定。）に微粉砕する。(BH)maxを高めるために必要に応
じて篩分または風力分級を行い、粒径分布を調整するの
が好ましい。次に熱処理を行う。熱処理の加熱条件は75
0〜1000℃×0.5〜５時間とするのが好ましく、800〜950
℃×１〜３時間とするのがより好ましい。750℃×0.5時
間未満ではiHcを事実上向上できず、1000℃×５時間超
ではフェライト磁粉の凝集が顕著になりiHc，(BH)maxが
大きく低下する。熱処理によりフェライト磁粉は凝集
し、平均粒径は0.9〜２μｍ（空気透過法による。）に
なる。解砕は熱処理後の凝集状態を解いて配向性を高め
るために行う処理である。具体的には熱処理後のフェラ
イト磁粉を水やアルコール等の液中に浸漬するか、ある
いは浸漬状態でミキサー等により解砕するか、あるいは
16〜200メッシュアンタ゛ーに篩分する処理を行う。熱処理後の数
集が軽度の場合は解砕処理を省略してもよい。第１のフ
ェライト磁粉の平均粒径が0.9μｍ未満では充填密度の
低下が研著になり(BH)maxの低下が大きくなり、平均粒
径が２μｍ超ではiHc,(BH)maxが大きく低下する。

【００１１】本発明に用いる第２のボンド磁石用フェラ
イト磁粉の製造方法について説明する。第２のフェライ
ト磁粉は前記基本組成を有し、「混合→仮焼→粉砕→磁
場中成形→焼結→粉砕→熱処理→解砕」という製造工程
により製造できる。あるいは「混合→仮焼→粉砕→磁場
中成形→粉砕→焼結→熱処理→解砕」という製造工程に
より製造できる。後者の製造工程では成形体を平均粒径
２〜1000μｍ（Sympatec社製レーザー回折型粒径分布測
定装置：ヘロス・ロードスにより測定。）に粉砕し、焼
結する。混合、仮焼、粉砕、熱処理及び解砕の各条件は
第１のフェライト磁粉の場合とほぼ同様であり、説明を
省略する。混合し、仮焼し、粉砕して所定の平均粒径に
調整したフェライト微粉末またはその微粉末を分散した
スラリーにより磁場中成形（湿式成形または乾式成形）
を行う。磁場中成形は室温で397.9〜1193.7kA/m(５〜15
kOe)の磁場を印加しつつ、29.4〜49.0MPa（0.3〜0.5トン/
cm²）程度の成形圧力で行うのが好ましい。このように
して得られる成形体の密度は2.6〜3.2Mg/m³(g/cm³)程度
である。焼結に供する成形体は予め室温で乾燥しておく
のが工業生産上好ましい。第２のフェライト磁粉は前記
基本組成を有するので乾燥温度（Ｆｅ^２＋の変動）によ
る磁気特性の変化をほぼ無視できるメリットを有し、室
温〜200℃の任意温度で乾燥可能である。焼結は大気中
または窒素ガス雰囲気中で1170〜1250℃×１〜10時間加
熱する条件で行うのが好ましい。1170℃×１時間未満で
は焼結体密度が十分に上がらないのでBr,(BH)maxが低く
なり、1250℃×10時間超ではＷ相フェライト結晶粒が粗
大化するかあるいはスピネル相等の異相が生成しiHc，
(BH)maxが大きく低下する。次に必要に応じて焼結体を
粉砕し、次いで篩分または風力分級し粒径分布及び平均
粒径を所定値に調整する。次に熱処理し、次いで解砕す
る。このようにして得られる第２のフェライト磁粉の平
均粒径は２〜1000μｍ（ヘロス・ロードスによる。）と
するのが好ましく、10〜100μｍとするのがより好まし
い。平均粒径が２μｍ未満では第１のフェライト磁粉に
対する優位性が消失し、平均粒径が1000μｍ超ではボン
ド磁石の表面状態が悪化し磁気ギャップの狭い用途への
適用が困難な場合を生じる。

【００１２】本発明に用いるボンド磁石用フェライト磁
粉の原料について以下に説明する。Ｒ元素の供給原料と
してＲ元素の酸化物または水酸化物等が挙げられる。具
体的にはＬａ_２Ｏ_３等の酸化物、Ｌａ（ＯＨ）_３等の水
酸化物、Ｌａ_２（ＣＯ_３）_３・８Ｈ_２Ｏ等の炭酸塩水和
物、及びＬａ（ＣＨ_３Ｃｏ_２）_３・1.5Ｈ_２Ｏ、Ｌａ _２
（Ｃ_２Ｏ_４）_３・10Ｈ_２Ｏ等の有機酸塩の少なくとも１
種を用いることができる。またＮｄ，ＰｒまたはＣｅの
酸化物、水酸化物、炭酸塩または有機酸塩を用いること
ができる。さらに混合希土類（Ｌａ，Ｎｄ，Ｐｒ及びＣ
ｅの群から選択される少なくも２種。）の酸化物、水酸
化物、炭酸塩または有機酸塩を用いることができ、これ
ら混合希土類元素を50原子％以上含有する安価な混合希
土類化合物を用いるのが実用的である。Ｃｏ及びＺｎの
供給原料としてこれらの酸化物、水酸化物または炭酸塩
を用いることができる。なお、これらの原料は仮焼時に
前記基本組成になるように配合してもよい。あるいは仮
焼時にはＲ，ＣｏまたはＺｎ成分を過少にしておき、粉
砕時または熱処理時に過少分のＲ，ＣｏまたはＺｎ成分
を追添加し前記基本組成に調整するのが実用的である。

【００１３】本発明に用いる第２のフェライト磁粉が緻
密な焼結体組織を有するために適量のＳｉＯ_２及びＣａ
Ｏを含有するのが好ましい。ＳｉＯ_２は焼結時の結晶粒
成長を抑制する添加物であり、含有量を0.05〜0.5重量
％にするのが好ましく、0.3〜0.4重量％にするのがより
好ましい。ＳｉＯ_２の含有量が0.05重量％未満では焼結
時に結晶粒成長が過度に進行し、(BH)max，iHcが大きく
低下する。ＳｉＯ_２の含有量が0.5重量％を超えると結
晶粒成長が過度に抑制され、結晶粒成長とともに進行す
る配向度の改善が不十分となり、Br,(BH)maxが大きく低
下する。ＣａＯは結晶粒成長を促進する元素であり、Ｃ
ａＯの含有量は0.3〜１重量％とするのが好ましく、0.4
〜0.7重量％とするのがより好ましい。ＣａＯの含有量
が１重量％を超えると焼結時に結晶粒成長が過度に進行
し、iHcが大きく低下する。ＣａＯの含有量が0.3重量％
未満では結晶粒成長が抑制され、結晶粒成長とともに進
行する配向度の改善が不十分となり、Br,(BH)maxの低下
が顕著になる。

【００１４】コンパウンドを構成するバインダーとして
公知の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂またはゴム材料を用
いるのが実用的である。特にバインダーの粘性の低いも
のを選定するのが159.2〜795.8kA/m（２〜10kOe）、好
ましくは238.7〜477.5kA/m（３〜６kOe）という実用的
な強度の配向磁場を印加して得られる異方性フェライト
ボンド磁石の(BH)maxを高めるために好ましい。成形法
として磁場中圧縮成形法、磁場中押出成形法または磁場
中射出成形法を採用するのが実用性に富む。あるいはコ
ンパウンドを80〜300℃に加熱し、次いで平均間隔を0.0
1〜３ｍｍに調整した双ロールの間隙に通してシート状
に圧延する。次に得られたシートを前記加熱状態に保持
しつつシートの所定部分の厚み方向に沿って159.2〜79
5.8kA/m（２〜10kOe）の配向磁場を印加して異方性を付
与し、次いで冷却する。この操作をシートの全長にわた
り行って異方性のシート状ボンド磁石を作製することが
できる。加熱温度が80℃未満では成形性が悪く、異方性
を付与するのが困難であり、300℃超ではバインダーの
熱分解を生じて(BH)maxが大きく低下する。

【００１５】本発明のボンド磁石の形状、寸法は特に限
定されないが、外径：５〜60ｍｍ、（外径−内径）/２
で定義する肉厚：0.3〜３ｍｍ、軸方向長さ：0.3〜50ｍ
ｍのリング状の成形体（好ましくはラジアル異方性ある
いは極異方性を有するもの。）が実用性に富む。マグネ
ットロール用途のラジアル異方性あるいは極異方性を有
する異方性ボンド磁石の形状、寸法は特に限定されない
が、外径：10〜60ｍｍ、軸方向長さ：200〜350ｍｍ、及
び（長さ/外径）≧５の円筒状に形成するのが実用性に
富む。小型の複写機やプリンターの用途には外径：10〜
30ｍｍ、特に外径：10〜20ｍｍでかつ（軸方向長さ/外
径）≧５の小径とするのが好ましい。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、それら実施例により本発明が限定されるものではな
い。

【００１７】（実施例１）ＢａＣＯ_３粉末（不純物とし
てＳｒ，Ｃａを含む。）、α−Ｆｅ_２Ｏ_３粉末（不純物
としてＭｎ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃｌを含む。）、水酸化ラン
タン粉末、酸化コバルト粉末及び酸化亜鉛粉末を使用
し、仮焼後に表１の基本組成になるように組成調整した
混合粉を作製した。次いで混合粉を大気中、1375℃で２
時間仮焼した。得られた仮焼物をＸ線回折（ＣｕＫ_α１
線使用。）した結果、Ｗ相のＸ線回折ピークのみが検出
され、Ｗ相フェライトの単相になっているのがわかっ
た。次に仮焼物をクラシャーで粗砕し、次いでローラー
ミルで粗粉砕した。次にアトライターで湿式微粉砕し、
平均粒径0.6μｍ（空気透過法による。）の微粉を分散
したスラリーを得た。この微粉砕工程の初期に焼結助剤
として1.0重量％のＣａＣＯ_３及び0.3重量％のＳｉＯ_２
を添加した。得られたスラリーにより成形圧力：44.1MP
a（0.45トン/cm²）、印加磁場強度：795.8kA/m（10kOe）
で磁場中圧縮成形した。次に成形体を室温で乾燥し、次
いで大気中で1230℃×２時間焼結して異方性フェライト
焼結磁石を得た。この焼結磁石をX線回折した結果W相単
相になっていた。得られたフェライト焼結磁石をクラッ
シャーで粗砕し、次いで32メッシュアンタ゛ーに篩分した。次に
大気中で870℃×１時間熱処理し、次いで32メッシュアンタ゛ーに
篩分する解砕処理を行い、平均粒径180μｍ（ヘロス・
ロードスによる。）のボンド磁石用フェライト磁粉（第
２のフェライト磁粉）を得た。次に、第２のフェライト
磁粉：91.5重量部、ＥＥＡ樹脂(MB-870)：6.2重量部、
分散剤（DH-37）：1.0重量部，滑剤（スリパックス
Ｅ）：0.5重量部、及びシリコーンオイル（KF968，信越
化学工業製）：0.8重量部を加熱・加圧型ニーダに投入
して混練し、整粒してコンパウンドを作製した。次にコ
ンパウンドを加熱した押出成形機（図示省略；混練、押
出ゾーンの設定温度：150〜230℃。）に投入し、押出成
形機の押出口近傍に設けた平行配向磁場ゾーン（印加磁
場強度：397.9kA/m（５kOe））を通過させて押出し、固
化した。次いで軸方向長さ：320ｍｍに切断し、図１に
示すように断面が略コの字状で厚みｔが２ｍｍのシート
状異方性ボンド磁石16を得た。このボンド磁石の室温(2
0℃)での磁気特性は(BH)max＝19.9kJ/m³(2.5MGOe)，iHc
＝206.9kA/m(2.6kOe)であった。［マグネットロール］図１のマグネットロール23を以下
のようにして作製し、評価した。シャフト22に固着され
た円筒状の等方性フェライト焼結磁石17の現像磁極部に
軸方向に延在する凹溝13を形成した。次いで、作製した
前記シート状異方性ボンド磁石16を凹溝13に固着し、マ
グネットロール23を形成した。シート状異方性ボンド磁
石16の軸方向に凹部14が延びて貫通しているので、現像
磁極直上の空隙磁束密度分布波形が２山ピークになって
いる。マグネットロール23の軸方向に沿うＮ_１極直上の
表面磁束密度Boを測定し、表１の結果を得た。表１のBo
（平均値）は相対値で示してある。Bo測定は、シート状
異方性ボンド磁石16の軸方向両端部から軸方向中心に向
かって10ｍｍまでの部分は除外し、軸方向長さ300ｍｍ
（軸方向中心から±150ｍｍ）の範囲で行った。なお、
円筒状磁石17を従来の等方性のフェライトボンド磁石ま
たは異方性のフェライトボンド磁石で構成した場合にも
高性能のマグネットロールを構成することができる。

【００１８】（実施例２）ＳｒＣＯ_３粉末（不純物とし
てＢａ，Ｃａを含む。）、α−Ｆｅ_２Ｏ_３粉末（不純物
としてＭｎ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃｌを含む。）、酸化ランタ
ン粉末、酸化コバルト粉末及び酸化亜鉛粉末を使用し、
仮焼後に表１の基本組成になるように組成調整した混合
粉を作製した。次いで混合粉を大気中、1375℃で２時間
仮焼した。得られた仮焼物をＸ線回折（ＣｕＫ_α１線使
用。）した結果、Ｗ相のＸ線回折ピークのみが検出さ
れ、Ｗ相フェライトの単相になっているのがわかった。
次に仮焼物をクラシャーで粗砕し、次いでローラーミル
で粗粉砕した。次にアトライターで湿式微粉砕し、平均
粒径0.4μｍ（空気透過法による。）の微粉を分散した
スラリーを得た。この微粉砕工程の初期に焼結助剤とし
て0.8重量％のＣａＣＯ_３及び0.4重量％のＳｉＯ_２を添
加した。得られたスラリーにより成形圧力：34.3MPa
（0.35トン/cm²）、印加磁場強度：955.0kA/m（12kOe）で
磁場中圧縮成形した。次に成形体を室温で乾燥し、次い
で大気中で1220℃×２時間焼結して異方性フェライト焼
結磁石を得た。この焼結磁石をX線回折した結果W相単相
になっていた。得られたフェライト焼結磁石をクラッシ
ャーで粗砕し、次いで32メッシュアンタ゛ーに篩分した。次に大
気中で850℃×３時間熱処理し、次いで32メッシュアンタ゛ーに篩
分する解砕処理を行い、平均粒径200μｍ（ヘロス・ロ
ードスによる。）のボンド磁石用フェライト磁粉（第２
のフェライト磁粉）を得た。以降は実施例１と同様にし
てコンパウンドを作製し、異方性ボンド磁石を作製し、
マグネットロールを作製した。マグネットロールのBo
（平均値）を表１に示す。また作製したボンド磁石の室
温(20℃)での磁気特性は(BH)max＝18.3kJ/m³(2.3MGO
e)，iHc＝230.8kA/m(2.9kOe)であった。

【００１９】（実施例３）実施例１、２で作製した２種
の仮焼粗粉を（50：50）の重量比率で混合した。得られ
た混合粗粉をアトライターで湿式微粉砕し、平均粒径0.
4μｍ（空気透過法による。）の微粉を分散したスラリ
ーを得た。この微粉砕工程の初期に焼結助剤として0.9
重量％のＣａＣＯ_３及び0.35重量％のＳｉＯ_２を添加し
た。得られたスラリーにより成形圧力：44.1MPa（0.45ト
ン/cm²）、印加磁場強度：795.8kA/m（10kOe）で磁場中
圧縮成形した。次に成形体を室温で乾燥し、次いで大気
中で1230℃×２時間焼結して異方性フェライト焼結磁石
を得た。この焼結磁石をX線回折した結果W相単相になっ
ていた。得られたフェライト焼結磁石をクラッシャーで
粗砕し、次いで32メッシュアンタ゛ーに篩分した。次に大気中で8
40℃×５時間熱処理し、次いで32メッシュアンタ゛ーに篩分する
解砕処理を行い、平均粒径220μｍ（ヘロス・ロードス
による。）のボンド磁石用フェライト磁粉（第２のフェ
ライト磁粉）を得た。以降は実施例１と同様にしてコン
パウンドを作製し、異方性ボンド磁石を作製し、マグネ
ットロールを作製した。マグネットロールのBo（平均
値）を表１に示す。また作製したボンド磁石の室温(20
℃)での磁気特性は(BH)max＝19.1kJ/m³(2.4MGOe)，iHc
＝214.9kA/m(2.7kOe)であった。

【００２０】（実施例４）実施例３で作製したのと同じ
混合粗粉をボールミルにより乾式微粉砕して平均粒径1.
1μｍ（空気透過法による。）の微粉を得た。次に大気
中で850℃×３時間熱処理した。次に水中に浸漬し、次
いで80℃に加熱して乾燥し冷却する解砕処理を行い、平
均粒径1.15μｍ（空気透過法による。）のボンド磁石用
フェライト磁粉（第１のフェライト磁粉）を得た。以降
は実施例１と同様にしてコンパウンドを作製し、異方性
ボンド磁石を作製し、マグネットロールを作製した。マ
グネットロールのBo（平均値）を表１に示す。また作製
したボンド磁石の室温(20℃)での磁気特性は(BH)max＝1
8.3kJ/m³(2.3MGOe)，iHc＝206.9kA/m(2.6kOe)であっ
た。

【００２１】（比較例１）ＳｒＣＯ_３とα−Ｆｅ_２Ｏ_３
を１：8.5のモル比で混合した原料粉末に、1.5重量％の
Ｃを添加し、窒素ガス雰囲気中で1350℃×１時間仮焼し
た。得られた仮焼物はW相単相（ＳｒＯ・２ＦｅＯ・８
Ｆｅ_２Ｏ_３）になっていた。次に仮焼物を粗粉砕し、次
いでボールミルにより乾式微粉砕して平均粒径1.05μｍ
（空気透過法による。）の微粉を得た。次に窒素ガス雰
囲気中で850℃×３時間熱処理した。次に200メッシュアンタ゛ー
に篩分する解砕処理を行い、平均粒径1.1μｍ（空気透
過法による。）のボンド磁石用フェライト磁粉を得た。
以降は実施例１と同様にしてコンパウンドを作製し、異
方性ボンド磁石を作製し、マグネットロールを作製し
た。マグネットロールのBo（平均値）を表１に示す。ま
た作製したボンド磁石の室温(20℃)での磁気特性は(BH)
max＝15.9kJ/m³(2.0MGOe)，iHc＝191.0kA/m(2.4kOe)で
あった。

【００２２】（比較例２）ＳｒＣＯ_３粉末（不純物とし
てＢａ，Ｃａを含む。）、α−Ｆｅ_２Ｏ_３粉末（不純物
としてＭｎ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃｌを含む。）、酸化ランタ
ン粉末、及び酸化コバルト粉末を使用し、仮焼後に表１
の基本組成になるように組成調整した混合粉を作製し
た。次いで混合粉を大気中、1200℃で２時間仮焼した。
得られた仮焼物をＸ線回折（ＣｕＫ_α１線使用。）した
結果、マグネトプランバイト相の単相になっているのが
わかった。次に仮焼物を粗粉砕し、次いでボールミルに
より乾式微粉砕して平均粒径1.05μｍ（空気透過法によ
る。）の微粉を得た。次に大気中で850℃×３時間熱処
理した。次に水中に浸漬し、次いで80℃に加熱して乾燥
し冷却する解砕処理を行い、平均粒径1.1μｍ（空気透
過法による。）のボンド磁石用フェライト磁粉を得た。
以降は実施例１と同様にしてコンパウンドを作製し、異
方性ボンド磁石を作製し、マグネットロールを作製し
た。マグネットロールのBo（平均値）を表１に示す。ま
た作製したボンド磁石の室温(20℃)での磁気特性は(BH)
max＝15.9kJ/m³(2.0MGOe)であった。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１、実施例１〜４、及び比較例１〜２の
結果から、実施例１〜４の異方性フェライトボンド磁石
は比較例１のＷ型フェライトボンド磁石及び比較例２の
マグネトプランバイト型フェライトボンド磁石に比べて
高いBo及び(BH)maxを有し、高性能であることがわか
る。

【００２５】上記実施例ではＲ＝Ｌａの場合を記載した
が、Ｒ＝ＰｒまたはＲ＝ＮｄまたはＲ＝Ｃｅの場合に従
来のフェライトボンド磁石よりも高い(BH)maxを有し、
Ｗ相を主相とする本発明のフェライトボンド磁石を得る
ことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上記述の通り、本発明によれば、従来
のフェライトボンド磁石を超える高い(BH)maxを有する
新しい高性能のフェライトボンド磁石を提供することが
できる。また前記高性能のフェライトボンド磁石を製造
する方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマグネットロールの一例を示す要部断
面図である。

【符号の説明】

13 軸方向に平行に設けた溝部、14 凹部、15 凸部、
16 シート状ボンド磁石、17 マグネットロール基体
部、22 シャフト、23 マグネットロール。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ（ＡはＳｒ、ＢａまたはＣａであ
る。）、Ｒ（ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種
である。）、Ｃｏ及びＺｎを含有するＷ型フェライトの
主相を有するとともに、それぞれの金属元素（Ａ，Ｒ，
Ｆｅ，Ｃｏ及びＺｎ）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：78〜95原子％、Ｃｏ：0.5〜15原子％、及びＺｎ：0.5〜15原子％である基本組成を有するボンド磁石用フェライト磁粉
と、バインダーとからなることを特徴とするボンド磁
石。
【請求項２】前記ボンド磁石用フェライト磁粉の平均
粒径が0.9〜２μｍであり、室温の固有保磁力iHcが159.
2kA/m（２kOe）以上である請求項１に記載のボンド磁
石。
【請求項３】前記ボンド磁石用フェライト磁粉が平均
粒径２〜1000μｍの異方性フェライト焼結磁石の粉末か
らなる請求項１に記載のボンド磁石。
【請求項４】前記ボンド磁石用フェライト磁粉が温度
750〜1000℃で熱処理されたものである請求項１乃至３
のいずれかに記載のボンド磁石。
【請求項５】Ａ（ＡはＳｒ、ＢａまたはＣａであ
る。）、Ｒ（ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種
である。）、Ｃｏ及びＺｎを含有するＷ型フェライトの
主相を有するとともに、それぞれの金属元素（Ａ，Ｒ，
Ｆｅ，Ｃｏ及びＺｎ）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：78〜95原子％、Ｃｏ：0.5〜15原子％、及びＺｎ：0.5〜15原子％である基本組成を有するボンド磁石用フェライト磁粉
と、バインダーとを配合し、混練し、次いで得られたコ
ンパウンドを成形することを特徴とするボンド磁石の製
造方法。