JP2013191615A - 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石の磁気特性を向上させるとともに製造効率を大幅に上昇させた希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法を提供する。
【解決手段】磁石原料を磁石粉末に粉砕し、粉砕された磁石粉末とバインダーとを混合することによりコンパウンド１２を生成する。そして、生成したコンパウンド１２をホットメルト成形によって支持基材１３上にシート状に成形したグリーンシート１４を作製する。その後、成形したグリーンシート１４を加熱して軟化させるとともに、加熱されたグリーンシート１４を複数枚積層した状態で磁場を印加することにより磁場配向を行い、更に、磁場配向後のグリーンシート１４を焼結することにより永久磁石１を製造する。
【選択図】図４

Description

本発明は、希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法に関する。

近年、ハイブリッドカーやハードディスクドライブ等に使用される永久磁石モータでは、小型軽量化、高出力化、高効率化が要求されている。そこで、上記永久磁石モータの小型軽量化、高出力化、高効率化を実現するに当たって、モータに埋設される永久磁石について、薄膜化と更なる磁気特性の向上が求められている。

ここで、永久磁石モータに用いられる永久磁石の製造方法としては、従来より粉末焼結法が一般的に用いられる。ここで、粉末焼結法は、先ず原材料をジェットミル（乾式粉砕）等により粉砕した磁石粉末を製造する。その後、その磁石粉末を型に入れて、所望の形状にプレス成形する。そして、所望形状に成形された固形状の磁石粉末を所定温度（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石では１１００℃）で焼結することにより製造する（例えば、特開平２−２６６５０３号公報）。また、一般的に永久磁石では磁気特性を向上させる為に、外部から磁場を印加することによる磁場配向が行われている。そして、従来の粉末焼結法による永久磁石の製造方法では、プレス成形時において型に磁石粉末を充填し、磁場を印加させて磁場配向させた後に圧力をかけ、圧粉された成形体を成形していた。また、他の押出成形法、射出成形法、圧延成形法等による永久磁石の製造方法では、磁場を印加させた雰囲気で圧力をかけて磁石を成形していた。それによって、磁石粉末の磁化容易軸方向が磁場の印加方向に揃った成形体を形成することが可能となる。

特開平２−２６６５０３号公報（第５頁）

しかしながら上記した粉末焼結法により永久磁石を製造することとすると、以下の問題点があった。即ち、粉末焼結法では磁場配向させる為にプレス成形した磁石粉末に一定の空隙率を確保する必要がある。そして、一定の空隙率を有する磁石粉末を焼結すると、焼結の際に生じる収縮を均一に行わせることが難しく、焼結後に反りや凹みなどの変形が生じる。また、磁石粉末のプレス時に圧力むらが生じることから、焼結後の磁石の疎密ができて磁石表面に歪みが発生する。従って、従来では予め磁石表面に歪みができることを想定し、所望する形状より大きめのサイズで磁石粉末を圧縮成形する必要があった。そして、焼結後にダイヤモンド切削研磨作業を行い、所望の形状へと修正する加工を行っていた。その結果、製造工程が増加するとともに、製造される永久磁石の品質が低下する虞もあった。

また、特に薄膜磁石を上述したように大きめのサイズのバルク体から切り出すことにより製造することとすると、著しい材料歩留まりの低下が生じていた。また、加工工数が大きく増加する問題も生じていた。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、磁石粉末にバインダーを混合してグリーンシート化するとともに、複数枚積層したグリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向を行うことによって、焼結後の磁石において反りや凹みなどの変形が生じることを防止するとともに、製造効率を大幅に上昇させ、更に、永久磁石の磁気特性を向上させた希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本願の請求項１に係る希土類永久磁石の製造方法は、磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、前記粉砕された磁石粉末とバインダーとが混合された混合物を生成する工程と、前記混合物をホットメルト成形によってシート状に成形したグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシートを加熱するとともに、加熱された前記グリーンシートを複数枚積層した状態で磁場を印加することにより磁場配向する工程と、磁場配向された前記グリーンシートを焼結する工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項２に係る希土類永久磁石の製造方法は、請求項１に記載の希土類永久磁石の製造方法であって、前記磁場配向する工程では、前記グリーンシートを複数枚積層した状態で加熱することを特徴とする。

また、請求項３に係る希土類永久磁石の製造方法は、請求項１又は請求項２に記載の希土類永久磁石の製造方法であって、前記グリーンシートを作製する工程では、連続搬送される基材に対して前記混合物を成形することにより前記基材上に前記グリーンシートを作製し、前記磁場配向する工程では、前記基材とともに連続搬送される前記グリーンシートを加熱するとともに前記グリーンシートに対して磁場を印加することを特徴とする。

また、請求項４に係る希土類永久磁石の製造方法は、請求項３に記載の希土類永久磁石の製造方法であって、前記ホットメルト成形によって成形された前記グリーンシートを第１のロールに巻き取る工程を備え、前記磁場配向する工程では、複数個の前記第１のロールから前記グリーンシートをそれぞれ引き出して積層するとともに、積層された前記グリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向し、磁場配向後の積層された前記グリーンシートを１枚毎に分けて複数の第２のロールにそれぞれ巻き取る工程を更に備えることを特徴とする。

また、請求項５に係る希土類永久磁石の製造方法は、請求項３に記載の希土類永久磁石の製造方法であって、前記グリーンシートを作製する工程では、複数個の第３のロールからそれぞれ引き出した複数の前記基材上に前記混合物をそれぞれシート状に成形することにより複数の前記グリーンシートを作製し、前記磁場配向する工程では、複数の前記グリーンシートを積層するとともに、積層された前記グリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向し、磁場配向後の積層された前記グリーンシートを１枚毎に分けて複数の第４のロールにそれぞれ巻き取る工程を更に備えることを特徴とする。

また、請求項６に係る希土類永久磁石の製造方法は、請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法であって、前記磁場配向する工程は、前記基材とともに連続搬送される前記グリーンシートを、電流を加えたソレノイド内へ通過させることにより、前記グリーンシートに対して磁場を印加することを特徴とする。

また、請求項７に係る希土類永久磁石の製造方法は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法であって、前記バインダーは熱可塑性樹脂、長鎖炭化水素、脂肪酸メチルエステル又はそれらの混合物であって、前記磁場配向する工程では、前記グリーンシートを前記バインダーのガラス転移点又は融点以上に加熱することを特徴とする。

また、請求項８に係る希土類永久磁石の製造方法は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法であって、前記グリーンシートを焼結する前に、前記グリーンシートを非酸化性雰囲気下でバインダー分解温度に一定時間保持することにより前記バインダーを飛散させて除去することを特徴とする。

更に、請求項９に係る希土類永久磁石は、請求項１乃至請求項８のいずれかの希土類永久磁石の製造方法により製造されたことを特徴とする。

前記構成を有する請求項１に記載の希土類永久磁石の製造方法によれば、磁石粉末とバインダーとを混合し、ホットメルト成形により成形したグリーンシートを焼結することにより永久磁石を製造するので、焼結による収縮が均一となることにより焼結後の反りや凹みなどの変形が生じず、また、プレス時の圧力むらが無くなることから、従来行っていた焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石を成形可能となる。また、永久磁石を薄膜化した場合であっても、材料歩留まりを低下させることなく、加工工数が増加することも防止できる。また、成形したグリーンシートを加熱するとともに、加熱されたグリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向を行うので、成形後であってもグリーンシートに対する磁場配向を適切に行わせることができ、永久磁石の磁気特性を向上させることが可能となる。また、磁場配向時において液寄り、即ち、グリーンシートの厚みの偏りが生じる虞が無い。更に、均一磁場中に搬送され、加熱されることでバインダーの粘度低下が生じ、均一磁場中の回転トルクのみで、一様なＣ軸配向が可能となる。また、バインダーが十分に絡まり合った状態となるので、脱バインダー工程での層間剥離が生じる虞が無い。
また、グリーンシートを磁場配向する際には、グリーンシートを複数枚積層した状態で行うので、多数枚のグリーンシートに対して一の工程で同時にＣ軸配向が可能となり、製造効率を大幅に上昇させることが可能となる。更に、ホットメルト成形により成形したグリーンシートは、スラリーから成形する場合と比較して積層した場合であってもグリーンシートの変形等が生じ難く、適切に複数枚のグリーンシートを積層することが可能となる。

また、請求項２に記載の希土類永久磁石の製造方法によれば、グリーンシートを複数枚積層した状態でグリーンシートの加熱を行うので、多数枚のグリーンシートに対して一の工程で同時に加熱処理を行うことが可能となり、製造効率を大幅に上昇させることが可能となる。

また、請求項３に記載の希土類永久磁石の製造方法によれば、連続搬送される基材に対して混合物を成形することによりグリーンシートを作製し、基材とともに連続搬送されるグリーンシートを加熱するとともにグリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向が行われるので、グリーンシートの作製から加熱及び磁場配向までを連続した工程で行うことができ、製造工程の簡略化及び生産性の向上を実現することが可能となる。

また、請求項４に記載の希土類永久磁石の製造方法によれば、ホットメルト成形によって成形されたグリーンシートを第１のロールに巻き取るとともに、複数個の第１のロールからグリーンシートをそれぞれ引き出して積層するとともに、積層された前記グリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向し、更に、磁場配向後の積層されたグリーンシートを１枚毎に分けて複数の第２のロールにそれぞれ巻き取るので、グリーンシートの積層から加熱及び磁場配向までを連続した工程で行うことができ、製造工程の簡略化及び生産性の向上を実現することが可能となる。

また、請求項５に記載の希土類永久磁石の製造方法によれば、複数個の第３のロールからそれぞれ引き出した複数の基材上に混合物をそれぞれシート状に成形することにより複数のグリーンシートを作製し、複数の前記グリーンシートを積層するとともに、積層されたグリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向し、更に、磁場配向後の積層されたグリーンシートを１枚毎に分けて複数の第４のロールにそれぞれ巻き取るので、グリーンシートの成形から加熱及び磁場配向までを連続した工程で行うことができ、製造工程の簡略化及び生産性の向上を実現することが可能となる。

また、請求項６に記載の希土類永久磁石の製造方法によれば、基材とともに連続搬送されるグリーンシートを、電流を加えたソレノイド内へ通過させることにより、グリーンシートに対して磁場を印加するので、グリーンシートに対して均一な磁場を印加することが可能となり、磁場配向を均一且つ適切に行うことが可能となる。

また、請求項７に記載の希土類永久磁石の製造方法によれば、磁場配向する工程においてグリーンシートをバインダーのガラス転移点又は融点以上に加熱することにより軟化したグリーンシートに対して磁場配向を行うので、磁場配向を適切に行わせることが可能となる。

また、請求項８に記載の希土類永久磁石の製造方法によれば、グリーンシートを焼結する前に、グリーンシートを非酸化性雰囲気下でバインダー分解温度に一定時間保持することによりバインダーを飛散させて除去するので、磁石粒子の含有する炭素量を予め低減させることができる。その結果、焼結後の磁石の主相と粒界相との間に空隙を生じさせることなく、また、磁石全体を緻密に焼結することが可能となり、保磁力が低下することを防止できる。また、焼結後の磁石の主相内にαＦｅが多数析出することなく、磁石特性を大きく低下させることがない。

更に、請求項９に記載の希土類永久磁石によれば、磁石粉末とバインダーとを混合し、ホットメルト成形により成形したグリーンシートを焼結した磁石により永久磁石を構成するので、焼結による収縮が均一となることにより焼結後の反りや凹みなどの変形が生じず、また、プレス時の圧力むらが無くなることから、従来行っていた焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石を成形可能となる。また、永久磁石を薄膜化した場合であっても、材料歩留まりを低下させることなく、加工工数が増加することも防止できる。また、成形したグリーンシートを加熱するとともに、加熱されたグリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向を行うので、成形後であってもグリーンシートに対する磁場配向を適切に行わせることができ、永久磁石の磁気特性を向上させることが可能となる。また、磁場配向時において液寄り、即ち、グリーンシートの厚みの偏りが生じる虞が無い。更に、均一磁場中に搬送され、加熱されることでバインダーの粘度低下が生じ、均一磁場中の回転トルクのみで、一様なＣ軸配向が可能となる。また、バインダーが十分に絡まり合った状態となるので、脱バインダー工程での層間剥離が生じる虞が無い。
また、グリーンシートを磁場配向する際には、グリーンシートを複数枚積層した状態で行うので、多数枚のグリーンシートに対して一の工程で同時にＣ軸配向が可能となり、製造効率を大幅に上昇させることが可能となる。更に、ホットメルト成形により成形したグリーンシートは、スラリーから成形する場合と比較して積層した場合であってもグリーンシートの変形等が生じ難く、適切に複数枚のグリーンシートを積層することが可能となる。

本発明に係る永久磁石を示した全体図である。 本発明に係る永久磁石の製造工程を示した説明図である。 本発明に係る永久磁石の製造工程の内、特にグリーンシートの成形工程を示した説明図である。 本発明に係る永久磁石の製造工程の内、特にグリーンシートの積層工程、加熱工程及び磁場配向工程を示した説明図である。 グリーンシートの面内垂直方向に磁場を配向する例について示した図である。 熱媒体（シリコーンオイル）を用いた加熱装置について説明した図である。 本発明に係る永久磁石の製造工程の内、特にグリーンシートの加圧焼結工程を示した説明図である。 実施例のグリーンシートの外観形状を示した写真である。 実施例のグリーンシートを拡大して示したＳＥＭ写真である。 実施例のグリーンシートの結晶方位分布を示した逆極点図である。 実施例と比較例の各磁石についての各種測定結果を示した図である。

以下、本発明に係る希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法について具体化した一実施形態について以下に図面を参照しつつ詳細に説明する。

［永久磁石の構成］
先ず、本発明に係る永久磁石１の構成について説明する。図１は本発明に係る永久磁石１を示した全体図である。尚、図１に示す永久磁石１は扇型形状を備えるが、永久磁石１の形状は打ち抜き形状によって変化する。
本発明に係る永久磁石１はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の異方性磁石である。尚、各成分の含有量はＮｄ：２７〜４０ｗｔ％、Ｂ：０．８〜２ｗｔ％、Ｆｅ（電解鉄）：６０〜７０ｗｔ％とする。また、磁気特性向上の為、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｐｒ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｍｇ等の他元素を少量含んでも良い。図１は本実施形態に係る永久磁石１を示した全体図である。

ここで、永久磁石１は例えば０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ（例えば１ｍｍ）の厚さを備えた薄膜状の永久磁石である。そして、後述のように磁石粉末とバインダーとが混合された混合物（コンパウンド）からシート状に成形された成形体（グリーンシート）を焼結することによって作製される。

また、本発明では磁石粉末に混合されるバインダーは、樹脂や長鎖炭化水素や脂肪酸メチルエステルやそれらの混合物等が用いられる。
更に、バインダーに樹脂を用いる場合には、構造中に酸素原子を含まず、且つ解重合性のあるポリマーを用いるのが好ましい。また、後述のようにホットメルト成形によりグリーンシートを成形する場合には、成形されたグリーンシートを加熱して軟化した状態で磁場配向を行う為に、熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には以下の一般式（１）に示されるモノマーから選ばれる１種又は２種以上の重合体又は共重合体からなるポリマーが該当する。
（但し、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、低級アルキル基、フェニル基又はビニル基を表す）

上記条件に該当するポリマーとしては、例えばイソブチレンの重合体であるポリイソブチレン（ＰＩＢ）、イソプレンの重合体であるポリイソプレン（イソプレンゴム、ＩＲ）、１，３−ブタジエンの重合体であるポリブタジエン（ブタジエンゴム、ＢＲ）、スチレンの重合体であるポリスチレン、スチレンとイソプレンの共重合体であるスチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、イソブチレンとイソプレンの共重合体であるブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンとブタジエンの共重合体であるスチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＳ）、２−メチル−１−ペンテンの重合体である２−メチル−１−ペンテン重合樹脂、２−メチル−１−ブテンの重合体である２−メチル−１−ブテン重合樹脂、α−メチルスチレンの重合体であるα−メチルスチレン重合樹脂等がある。尚、α−メチルスチレン重合樹脂は柔軟性を与えるために低分子量のポリイソブチレンを添加することが望ましい。また、バインダーに用いる樹脂としては、酸素原子を含むモノマーの重合体又は共重合体（例えば、ポリブチルメタクリレートやポリメチルメタクリレート等）を少量含む構成としても良い。更に、上記一般式（１）に該当しないモノマーが一部共重合していても良い。その場合であっても、本願発明の目的を達成することが可能である。
尚、バインダーに用いる樹脂としては、磁場配向を適切に行う為に２５０℃以下で軟化する熱可塑性樹脂、より具体的にはガラス転移点又は融点が２５０℃以下の熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。

一方、バインダーに長鎖炭化水素を用いる場合には、室温で固体、室温以上で液体である長鎖飽和炭化水素（長鎖アルカン）を用いるのが好ましい。具体的には炭素数が１８以上である長鎖飽和炭化水素を用いるのが好ましい。そして、後述のようにホットメルト成形により成形されたグリーンシートを磁場配向する際には、グリーンシートを長鎖炭化水素の融点以上で加熱して軟化した状態で磁場配向を行う。

また、バインダーに脂肪酸メチルエステルを用いる場合においても同様に、室温で固体、室温以上で液体であるステアリン酸メチルやドコサン酸メチル等を用いるのが好ましい。そして、後述のようにホットメルト成形により成形されたグリーンシートを磁場配向する際には、グリーンシートを脂肪酸メチルエステルの融点以上で加熱して軟化した状態で磁場配向を行う。

グリーンシートを作製する際に磁石粉末に混合されるバインダーとして上記条件を満たすバインダーを用いることによって、磁石内に含有する炭素量及び酸素量を低減させることが可能となる。具体的には、焼結後に磁石に残存する炭素量を２０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下とする。また、焼結後に磁石に残存する酸素量を５０００ｐｐｍ以下、より好ましくは２０００ｐｐｍ以下とする。

また、バインダーの添加量は、加熱溶融したコンパウンドをシート状に成形する際にシートの厚み精度を向上させる為に、磁石粒子間の空隙を適切に充填する量とする。例えば、磁石粉末とバインダーの合計量に対するバインダーの比率が、１ｗｔ％〜４０ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％〜３０ｗｔ％、更に好ましくは３ｗｔ％〜２０ｗｔ％とする。

［永久磁石の製造方法］
次に、本発明に係る永久磁石１の製造方法について図２を用いて説明する。図２は本実施形態に係る永久磁石１の製造工程を示した説明図である。

先ず、所定分率のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（例えばＮｄ：３２．７ｗｔ％、Ｆｅ（電解鉄）：６５．９６ｗｔ％、Ｂ：１．３４ｗｔ％）からなる、インゴットを製造する。その後、インゴットをスタンプミルやクラッシャー等によって２００μｍ程度の大きさに粗粉砕する。若しくは、インゴットを溶解し、ストリップキャスト法でフレークを作製し、水素解砕法で粗粉化する。

次いで、粗粉砕した磁石粉末を、（ａ）酸素含有量が実質的に０％の窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気中、又は（ｂ）酸素含有量が０．０００１〜０．５％の窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気中で、ジェットミル１１により微粉砕し、所定サイズ以下（例えば１．０μｍ〜５．０μｍ）の平均粒径を有する微粉末とする。尚、酸素濃度が実質的に０％とは、酸素濃度が完全に０％である場合に限定されず、微粉の表面にごく僅かに酸化被膜を形成する程度の量の酸素を含有しても良いことを意味する。尚、磁石原料の粉砕方法としては湿式粉砕を用いても良い。例えばビーズミルによる湿式粉砕では、粗粉砕した磁石粉末に対してトルエンを溶媒として用い、所定サイズ以下（例えば０．１μｍ〜５．０μｍ）の平均粒径まで微粉砕を行う。その後、湿式粉砕後の有機溶媒に含まれる磁石粉末を真空乾燥などで乾燥させ、乾燥した磁石粉末を取り出す。また、有機溶媒から磁石粉末を取り出すことなくバインダーを有機溶媒中に更に添加して混練し、その後に有機溶媒を揮発させて後述のコンパウンド１２を得る構成としても良い。

上記湿式粉砕を用いることによって、乾式粉砕と比べて磁石原料をより微小な粒径まで粉砕することが可能となる。但し、湿式粉砕を行うこととすれば、後に真空乾燥等を行うことによって有機溶媒を揮発させたとしても有機溶媒等の有機化合物が磁石内に残留する問題が有る。しかしながら、後述の仮焼処理を行うことによって、バインダーとともに残留した有機化合物を熱分解し、磁石内から炭素を除去することが可能となる。

次に、ジェットミル１１等で微粉砕された磁石粉末にバインダーを混合することにより、磁石粉末とバインダーからなる粉末状の混合物（コンパウンド）１２を作製する。ここで、バインダーとしては、上述したように樹脂や長鎖炭化水素や脂肪酸メチルエステルやそれらの混合物等が用いられる。例えば、樹脂を用いる場合には構造中に酸素原子を含まず、且つ解重合性のあるポリマーからなる熱可塑性樹脂を用い、一方、長鎖炭化水素を用いる場合には、室温で固体、室温以上で液体である長鎖飽和炭化水素（長鎖アルカン）を用いるのが好ましい。また、脂肪酸メチルエステルを用いる場合には、ステアリン酸メチルやドコサン酸メチル等を用いるのが好ましい。また、バインダーの添加量は、上述したように添加後のコンパウンド１２における磁石粉末とバインダーの合計量に対するバインダーの比率が、１ｗｔ％〜４０ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％〜３０ｗｔ％、更に好ましくは３ｗｔ％〜２０ｗｔ％となる量とする。尚、バインダーの添加は、窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行う。尚、磁石粉末とバインダーとの混合は、例えば有機溶媒に磁石粉末とバインダーとをそれぞれ投入し、攪拌機で攪拌することにより行う。そして、攪拌後に磁石粉末とバインダーとを含む有機溶媒を加熱して有機溶媒を気化させることにより、コンパウンド１２を抽出する。また、磁石粉末とバインダーとの混合は、窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行うことが望ましい。また、特に磁石粉末を湿式法で粉砕した場合においては、粉砕に用いた有機溶媒から磁石粉末を取り出すことなくバインダーを有機溶媒中に添加して混練し、その後に有機溶媒を揮発させて後述のコンパウンド１２を得る構成としても良い。

続いて、コンパウンド１２を加熱することによりコンパウンド１２を溶融し、流体状にしてからセパレータ等の支持基材１３上に塗工するホットメルト塗工を行う。その後、放熱して凝固させることにより、支持基材１３上に長尺シート状のグリーンシート１４を形成する。尚、コンパウンド１２を加熱溶融する際の温度は、用いるバインダーの種類や量によって異なるが５０〜３００℃とする。但し、用いるバインダーの融点よりも高い温度とする必要がある。

また、溶融したコンパウンド１２の塗工方式は、スロットダイ方式やカレンダーロール方式等の層厚制御性に優れる方式を用いることが好ましい。例えば、スロットダイ方式では、加熱して流体状にしたコンパウンド１２をギアポンプにより押し出してダイに挿入することにより塗工を行う。また、カレンダーロール方式では、加熱した２本ロールのギャップにコンパウンド１２を一定量仕込み、ロールを回転させつつ支持基材１３上にロールの熱で溶融したコンパウンド１２を塗工する。また、支持基材１３としては、例えばシリコーン処理ポリエステルフィルムを用いる。更に、消泡剤を用いたり、加熱真空脱泡を行うこと等によって展開層中に気泡が残らないよう充分に脱泡処理することが好ましい。また、支持基材１３上に塗工するのではなく、押出成型によって溶融したコンパウンド１２をシート状に成型するとともに支持基材１３上に押し出すことによって、支持基材１３上にグリーンシート１４を成形する構成としても良い。

以下に、図３を用いて特にスロットダイ方式によるグリーンシート１４の形成工程についてより詳細に説明する。図３はスロットダイ方式によるグリーンシート１４の形成工程を示した模式図である。
図３に示すようにスロットダイ方式に用いられるダイ１５は、ブロック１６、１７を互いに重ね合わせることにより形成されており、ブロック１６、１７との間の間隙によってスリット１８やキャビティ（液溜まり）１９を形成する。キャビティ１９はブロック１７に設けられた供給口２０に連通される。そして、供給口２０はギアポンプ（図示せず）等によって構成される塗布液の供給系へと接続されており、キャビティ１９には供給口２０を介して、計量された流体状のコンパウンド１２が定量ポンプ等により供給される。更に、キャビティ１９に供給された流体状のコンパウンド１２はスリット１８へ送液されて単位時間一定量で幅方向に均一な圧力でスリット１８の吐出口２１から予め設定された塗布幅により吐出される。一方で、支持基材１３はコーティングロール２２の回転に伴って予め設定された速度で連続搬送される。その結果、吐出した流体状のコンパウンド１２が支持基材１３に対して所定厚さで塗布され、その後、放熱して凝固することにより支持基材１３上に長尺シート状のグリーンシート１４が成形される。

また、スロットダイ方式によるグリーンシート１４の形成工程では、塗工後のグリーンシート１４のシート厚みを実測し、実測値に基づいてダイ１５と支持基材１３間のギャップＤをフィードバック制御することが望ましい。また、ダイ１５に供給する流体状のコンパウンド１２の量の変動は極力低下させ（例えば±０．１％以下の変動に抑える）、更に塗工速度の変動についても極力低下させる（例えば±０．１％以下の変動に抑える）ことが望ましい。それによって、グリーンシート１４の厚み精度を更に向上させることが可能である。尚、形成されるグリーンシート１４の厚み精度は、設計値（例えば１ｍｍ）に対して±１０％以内、より好ましくは±３％以内、更に好ましくは±１％以内とする。尚、他方のカレンダーロール方式では、カレンダー条件を同様に実測値に基づいて制御することで、支持基材１３へのコンパウンド１２の転写膜厚を制御することが可能である。

尚、グリーンシート１４の設定厚みは、０．０５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で設定することが望ましい。厚みを０．０５ｍｍより薄くすると、多層積層しなければならないので生産性が低下することとなる。

次に、上述したホットメルト塗工によって支持基材１３上に形成されたグリーンシート１４を複数枚（例えば６枚）積層する。そして、複数枚積層した状態にあるグリーンシート１４に対して磁場配向を行う。尚、グリーンシート１４の積層は、支持基材１３への塗工と連続した工程で行っても良いし、塗工により形成されたグリーンシート１４を一旦ロール（第１のロール）等に巻き取り、その後にグリーンシート１４を巻き取った複数のロールから引き出した複数のグリーンシート１４を積層する工程としても良い。

また、グリーンシート１４の磁場配向を行う際には、先ず支持基材１３とともに連続搬送されるグリーンシート１４を加熱することによりグリーンシート１４を軟化させる。尚、グリーンシート１４を加熱する際の温度及び時間は、積層数や用いるバインダーの種類や量によって異なるが、例えば１００〜２５０℃で０．１〜６０分とする。但し、グリーンシート１４を軟化させる為に、用いるバインダーのガラス転移点又は融点以上の温度とする必要がある。また、グリーンシート１４を加熱する加熱方式としては、例えばホットプレートによる加熱方式や熱媒体（シリコーンオイル）を熱源に用いた加熱方式が有る。次に、積層された状態にあって、加熱により軟化したグリーンシート１４の面内方向且つ長さ方向に対して磁場を印加することにより、積層された複数枚のグリーンシート１４に対して同時に磁場配向を行う。印加する磁場の強さは５０００[Ｏｅ]〜１５００００[Ｏｅ]、好ましくは、１００００[Ｏｅ]〜１２００００[Ｏｅ]とする。その結果、積層された複数枚のグリーンシート１４に含まれる磁石結晶のＣ軸（磁化容易軸）が一方向に配向される。尚、磁場を印加する方向としてはグリーンシート１４の面内方向且つ幅方向に対して磁場を印加することとしても良い。

尚、グリーンシート１４に磁場を印加する際には、加熱工程と同時に磁場を印加する工程を行う構成としても良いし、加熱工程を行った後であってグリーンシートが凝固する前に磁場を印加する工程を行うこととしても良い。また、ホットメルト塗工により塗工されたグリーンシート１４が凝固する前に磁場配向する構成としても良い。その場合には、加熱工程は不要となる。

次に、図４を用いてグリーンシート１４の積層工程、加熱工程及び磁場配向工程についてより詳細に説明する。図４はグリーンシート１４の積層工程、加熱工程及び磁場配向工程を示した模式図である。尚、図４に示す例では、特に支持基材１３への塗工と連続した工程で積層工程、加熱工程及び磁場配向工程を行うとともに、加熱工程と同時に磁場配向工程を行う例について説明する。尚、積層させるグリーンシート１４の数は６枚とする。

図４に示す例では、上述したスロットダイ方式により塗工されたグリーンシート１４に対する積層、加熱及び磁場配向は、ロールによって連続搬送された状態の長尺シート状のグリーンシート１４に対して行う。即ち、積層、加熱及び磁場配向を行う為の装置を塗工装置（ダイ等）の下流側に配置し、上述した塗工工程と連続した工程により行う。

具体的には、支持基材１３を６箇所に設けられた基材ロール（第３のロール）２５からそれぞれ引き出し、上述したダイ１５やコーティングロール２２を用いて計６枚のグリーンシート１４を成形する。尚、図４では上方にある基材ロール２５やダイ１５等は省略しているが、基本的に基材ロール２５やダイ１５等は上下対称にそれぞれ３箇所（計６箇所）に配置される。

その後、成形された計６枚のグリーンシート１４及び支持基材１３を、上下一対に配置された積層ロール２６〜２８の間に通過させることによって順次積層する。一方で、積層された状態で搬送される支持基材１３及びグリーンシート１４がソレノイド３０内を通過するようにソレノイド３０を配置する。更に、ホットプレート３１をソレノイド３０内においてグリーンシート１４に対して上下一対に配置する。そして、上下一対に配置されたホットプレート３１により積層状態にある複数のグリーンシート１４を加熱するとともに、ソレノイド３０に電流を流すことによって、長尺シート状のグリーンシート１４の面内方向（即ち、グリーンシート１４のシート面に平行な方向）で且つ長さ方向に磁場を生じさせる。それによって、連続搬送される積層状態にある複数のグリーンシート１４を加熱により軟化させるとともに、軟化したグリーンシート１４の面内方向且つ長さ方向（図４の矢印３２方向）に対して磁場を印加し、グリーンシート１４に対して適切に均一な磁場を配向させることが可能となる。特に、磁場を印加する方向を面内方向とすることによって、グリーンシート１４の表面が逆立つことを防止できる。更に、グリーンシート１４を積層した状態で磁場配向を行うことにより、多数枚のグリーンシート１４に対して一の工程で同時に磁場配向を行うことが可能となり、製造効率を更に向上させることが可能となる。
また、磁場配向した後に行うグリーンシート１４の放熱及び凝固は、搬送状態で行うことが好ましい。それによって、製造工程をより効率化することが可能となる。

尚、塗工工程と連続した工程で行わない場合には、塗工により形成されたグリーンシート１４を一旦ロール（第１のロール）等に巻き取る。その後、グリーンシート１４を巻き取った複数のロールからそれぞれグリーンシート１４を引き出して連続搬送し、連続搬送される複数のグリーンシート１４に対して上述した積層、加熱及び磁場配向の各工程を実施する。

また、磁場配向をグリーンシート１４の面内方向且つ幅方向に対して行う場合には、ソレノイド３０の代わりに搬送されるグリーンシート１４の左右に一対の磁場コイルを配置するように構成する。そして、各磁場コイルに電流を流すことによって、長尺シート状のグリーンシート１４の面内方向で且つ幅方向に磁場を生じさせることが可能となる。

また、磁場配向をグリーンシート１４の面内垂直方向とすることも可能である。磁場配向をグリーンシート１４の面内垂直方向に対して行う場合には、例えばポールピース等を用いた磁場印加装置により行う。具体的には、図５に示すようにポールピース等を用いた磁場印加装置３５は、中心軸が同一になるように平行配置された２つのリング状のコイル部３６、３７と、コイル部３６、３７のリング孔にそれぞれ配置された２つの略円柱状のポールピース３８、３９とを有し、搬送されるグリーンシート１４に対して所定間隔離間されて配置される。そして、コイル部３６、３７に電流を流すことにより、グリーンシート１４の面内垂直方向に磁場を生成し、グリーンシート１４の磁場配向を行う。尚、磁場配向方向をグリーンシート１４の面内垂直方向とする場合には、図５に示すようにグリーンシート１４に対して支持基材１３が積層された反対側の面にもフィルム４０を積層することが好ましい。それによって、グリーンシート１４の表面の逆立ちを防止することが可能となる。

また、上述したホットプレート３１による加熱方式の代わりに熱媒体（シリコーンオイル）を熱源とした加熱方式を用いても良い。ここで、図６は熱媒体を用いた加熱装置４１の一例を示した図である。
図６に示すように、加熱装置４１は発熱体となる平板部材４２の内部に略Ｕ字型の空洞４３を形成し、空洞４３内に所定温度（例えば１００〜３００℃）に加熱された熱媒体であるシリコーンオイルを循環させる構成とする。そして、図４に示すホットプレート３１の代わりに、加熱装置４１をソレノイド３０内においてグリーンシート１４に対して上下一対に配置する。それによって、連続搬送されるグリーンシート１４を、熱媒体により発熱された平板部材４２を介して加熱し、軟化させる。尚、平板部材４２はグリーンシート１４に対して当接させても良いし、所定間隔離間させて配置しても良い。そして、軟化したグリーンシート１４の周囲に配置されたソレノイド３０によって、グリーンシート１４の面内方向且つ長さ方向（図４の矢印３２方向）に対して磁場が印加され、グリーンシート１４に対して適切に均一な磁場を配向させることが可能となる。尚、図６に示すような熱媒体を用いた加熱装置４１では、一般的なホットプレート３１のように内部に電熱線を有さないので、磁場中に配置した場合であってもローレンツ力によって電熱線が振動したり切断される虞が無く、適切にグリーンシート１４の加熱を行うことが可能となる。また、電流による制御を行う場合には、電源のＯＮ又はＯＦＦで電熱線が振動することにより疲労破壊の原因となる問題が有るが、熱媒体を熱源とした加熱装置４１を用いることによって、そのような問題を解消することが可能となる。

ここで、ホットメルト成形を用いずに一般的なスロットダイ方式やドクターブレード方式等によりスラリー等の流動性の高い液状物によってグリーンシート１４を成形した場合には、磁場の勾配が生じているところにグリーンシート１４が搬入されると、磁場が強い方にグリーンシート１４に含まれる磁石粉末が引き寄せられることとなり、グリーンシート１４を形成するスラリーの液寄り、即ち、グリーンシート１４の厚みの偏りが生じる虞がある。更に、グリーンシート１４を積層した場合にグリーンシート１４の変形等が生じる虞もある。それに対して、本発明のようにコンパウンド１２をホットメルト成形によりグリーンシート１４に成形する場合には、室温付近での粘度は数万Ｐａ・ｓに達し、磁場勾配通過時の磁性粉末の寄りが生じることが無い。更に、均一磁場中に搬送され、加熱されることでバインダーの粘度低下が生じ、均一磁場中の回転トルクのみで、一様なＣ軸配向が可能となる。また、グリーンシート１４を積層した場合であっても、グリーンシート１４に変形等が生じる虞がなく、多数枚のグリーンシート１４を適切に積層することが可能となる。

また、ホットメルト成形を用いずに一般的なスロットダイ方式やドクターブレード方式等により有機溶媒を含むスラリー等の流動性の高い液状物によってグリーンシート１４を成形した場合には、厚さ１ｍｍを越えるシートを作成しようとすると乾燥時においてスラリー等に含まれる有機溶媒が気化することによる発泡が課題となる。更に、発泡を抑制する為に乾燥時間を長時間化すれば、磁石粉末の沈降が生じ、それに伴って重力方向に対する磁石粉末の密度分布の偏りが生じ、焼成後の反りの原因となる。従って、スラリーからの成形では、厚みの上限値が実質上規制される為、１ｍｍ以下の厚みでグリーンシートを成形し、その後に積層する必要がある。しかし、その場合にはバインダー同士の絡まり合いが乏しくなり、その後の脱バインダー工程（仮焼処理）で層間剥離を生じ、それがＣ軸（磁化容易軸）配向性の低下、即ち残留磁束密度（Ｂｒ）の低下原因となる。それに対して、本発明のようにコンパウンド１２をホットメルト成形によりグリーンシート１４に成形する場合には、有機溶媒を含まないので、厚さ１ｍｍを越えるシートを作成した場合でも上述したような発泡の懸念が解消する。そして、バインダーが十分に絡まり合った状態にあるので、脱バインダー工程での層間剥離が生じる虞が無い。

尚、グリーンシート１４を加熱する処理は、グリーンシート１４を積層する前に１枚毎のグリーンシート１４を対象に行っても良い。また、グリーンシート１４を積層させる枚数は６枚に限られること無く、ソレノイド３０内を通過させることができるのであれば７枚以上であっても５枚以下であっても良い。但し、枚数を増加すると、ホットプレート３１や加熱装置４１により加熱を行う時間を長くする必要がある。

続いて、磁場配向を行った積層状態にある複数枚のグリーンシート１４を分割ロール４４〜４６によって１枚毎に区分し、それぞれシートロール（第２のロール、第４のロール）４７に巻き取る。尚、図４では上方にあるシートロール４７は省略しているが、基本的にシートロール４７は上下対称にそれぞれ３箇所（計６箇所）に配置される。その結果、磁石結晶のＣ軸（磁化容易軸）が同一方向に揃ったグリーンシート１４を複数枚同時に製造することが可能となる。

その後、製造されたグリーンシート１４を所望の製品形状（例えば、図１に示す扇形形状）に打ち抜きし、成形体４８を成形する。

続いて、成形された成形体４８を大気圧、又は大気圧より高い圧力や低い圧力（例えば、１．０Ｐａや１．０ＭＰａ）に加圧した非酸化性雰囲気（特に本発明では水素雰囲気又は水素と不活性ガスの混合ガス雰囲気）においてバインダー分解温度で数時間（例えば５時間）保持することにより仮焼処理を行う。水素雰囲気下で行う場合には、例えば仮焼中の水素の供給量は５Ｌ／ｍｉｎとする。仮焼処理を行うことによって、バインダーを解重合反応等によりモノマーに分解し飛散させて除去することが可能となる。即ち、成形体４８中の炭素量を低減させる所謂脱カーボンが行われることとなる。また、仮焼処理は、成形体４８中の炭素量が２０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下とする条件で行うこととする。それによって、その後の焼結処理で永久磁石１全体を緻密に焼結させることが可能となり、残留磁束密度や保磁力を低下させることが無い。また、上述した仮焼処理を行う際の加圧条件を大気圧より高い圧力で行う場合には、１５ＭＰａ以下とすることが望ましい。

尚、バインダー分解温度は、バインダー分解生成物および分解残渣の分析結果に基づき決定する。具体的にはバインダーの分解生成物を補集し、モノマー以外の分解生成物が生成せず、かつ残渣の分析においても残留するバインダー成分の副反応による生成物が検出されない温度範囲が選ばれる。バインダーの種類により異なるが２００℃〜９００℃、より好ましくは４００℃〜６００℃（例えば６００℃）とする。
また、特に磁石原料を有機溶媒中で湿式粉砕により粉砕した場合には、有機溶媒を構成する有機化合物の熱分解温度且つバインダー分解温度で仮焼処理を行う。それによって、残留した有機溶媒についても除去することが可能となる。有機化合物の熱分解温度については、用いる有機溶媒の種類によって決定されるが、上記バインダー分解温度であれば基本的に有機化合物の熱分解についても行うことが可能となる。

また、仮焼処理によって仮焼された成形体４８を続いて真空雰囲気で保持することにより脱水素処理を行っても良い。脱水素処理では、仮焼処理によって生成された成形体４８中のＮｄＨ₃（活性度大）を、ＮｄＨ₃（活性度大）→ＮｄＨ₂（活性度小）へと段階的に変化させることによって、仮焼処理により活性化された成形体４８の活性度を低下させる。それによって、仮焼処理によって仮焼された成形体４８をその後に大気中へと移動させた場合であっても、Ｎｄが酸素と結び付くことを防止し、残留磁束密度や保磁力を低下させることが無い。また、磁石結晶の構造をＮｄＨ₂等からＮｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ構造へと戻す効果も期待できる。

続いて、仮焼処理によって仮焼された成形体４８を焼結する焼結処理を行う。尚、成形体４８の焼結方法としては、一般的な真空焼結以外に成形体４８を加圧した状態で焼結する加圧焼結等も用いることが可能である。例えば、真空焼結で焼結を行う場合には、所定の昇温速度で８００℃〜１０８０℃程度の焼成温度まで昇温し、０．１〜２時間程度保持する。この間は真空焼成となるが真空度としては５Ｐａ以下、好ましくは１０^−２Ｐａ以下とすることが好ましい。その後冷却し、再び３００℃〜１０００℃で２時間熱処理を行う。そして、焼結の結果、永久磁石１が製造される。

一方、加圧焼結としては、例えば、ホットプレス焼結、熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）焼結、超高圧合成焼結、ガス加圧焼結、放電プラズマ（ＳＰＳ）焼結等がある。但し、焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制するとともに焼結後の磁石に生じる反りを抑える為に、一軸方向に加圧する一軸加圧焼結であって且つ通電焼結により焼結するＳＰＳ焼結を用いることが好ましい。尚、ＳＰＳ焼結で焼結を行う場合には、加圧値を例えば０．０１ＭＰａ〜１００ＭＰａとし、数Ｐａ以下の真空雰囲気で９４０℃まで１０℃／分で上昇させ、その後５分保持することが好ましい。その後冷却し、再び３００℃〜１０００℃で２時間熱処理を行う。そして、焼結の結果、永久磁石１が製造される。

以下に、図７を用いてＳＰＳ焼結による成形体４８の加圧焼結工程についてより詳細に説明する。図７はＳＰＳ焼結による成形体４８の加圧焼結工程を示した模式図である。
図７に示すようにＳＰＳ焼結を行う場合には、先ず、グラファイト製の焼結型５１に成形体４８を設置する。尚、上述した仮焼処理についても成形体４８を焼結型５１に設置した状態で行っても良い。そして、焼結型５１に設置された成形体４８を真空チャンパー５２内に保持し、同じくグラファイト製の上部パンチ５３と下部パンチ５４をセットする。そして、上部パンチ５３に接続された上部パンチ電極５５と下部パンチ５４に接続された下部パンチ電極５６とを用いて、低電圧且つ高電流の直流パルス電圧・電流を印加する。それと同時に、上部パンチ５３及び下部パンチ５４に対して加圧機構（図示せず）を用いて夫々上下方向から荷重を付加する。その結果、焼結型５１内に設置された成形体４８は、加圧されつつ焼結が行われる。また、生産性を向上させる為に、複数（例えば１０個）の成形体に対して同時にＳＰＳ焼結を行うことが好ましい。尚、複数の成形体４８に対して同時にＳＰＳ焼結を行う場合には、一の空間に複数の成形体４８を配置しても良いし、成形体４８毎に異なる空間に配置するようにしても良い。尚、成形体４８毎に異なる空間に配置する場合には、空間毎に成形体４８を加圧する上部パンチ５３や下部パンチ５４は各空間の間で一体とする（即ち同時に加圧ができる）ように構成する。
尚、具体的な焼結条件を以下に示す。
加圧値：１ＭＰａ
焼結温度：９４０℃まで１０℃／分で上昇させ、５分保持
雰囲気：数Ｐａ以下の真空雰囲気

以下に、本発明の実施例について比較例と比較しつつ説明する。
（実施例１）
実施例はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石であり、合金組成はｗｔ％でＮｄ／Ｆｅ／Ｂ＝３２．７／６５．９６／１．３４とする。また、バインダーとしてはポリイソブチレン（ＰＩＢ）を用いた。また、加熱溶融したコンパウンドをスロットダイ方式により基材に塗工してグリーンシートを成形した。また、成形したグリーンシートを６枚積層するとともに、積層した状態で２００℃に加熱したホットプレートにより５分間加熱し、更に、グリーンシートに対して面内方向且つ長さ方向に１２Ｔの磁場を印加することにより磁場配向を行った。そして、磁場配向後に所望の形状に打ち抜いたグリーンシートを水素雰囲気で仮焼し、その後、ＳＰＳ焼結（加圧値：１ＭＰａ、焼結温度：９４０℃まで１０℃／分で上昇させ、５分保持）に焼結した。尚、他の工程は上述した［永久磁石の製造方法］と同様の工程とする。

（実施例２）
混合するバインダーをスチレンとイソプレンの共重合体であるスチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＩＳ）とした。他の条件は実施例１と同様である。

（実施例３）
混合するバインダーを長鎖アルカンであるオクタコサンとした。他の条件は実施例１と同様である。

（比較例１）
磁場配向を行わずにグリーンシートを焼結することにより永久磁石を製造した。他の条件は実施例と同様である。

（比較例２）
混合するバインダーをポリブチルメタクリレートとした。他の条件は実施例１と同様である。

（比較例３）
仮焼処理に関する工程は行わずに製造した。他の条件は実施例１と同様である。

（実施例と比較例との比較）
ここで、図８は実施例１の磁場配向後のグリーンシートの外観形状を示した写真である。図８に示すように実施例１の磁石配向後のグリーンシートでは磁石表面に逆立ちは見られなかった。従って、図８に示すグリーンシートを打ち抜いて所望の形状とする実施例１の永久磁石では、焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石を成形可能となる。

一方、図９は実施例１の磁場配向後のグリーンシートについて、Ｃ軸に対して垂直方向（即ち、磁場を印加した方向であるグリーンシートの面内方向且つ長さ方向）から観察したＳＥＭ写真である。また、図１０は、図９の枠で囲まれた範囲についてＥＢＳＰ解析を用いて解析した結晶方位分布を逆極点図に示した図である。図１０を参照すると、実施例１のグリーンシートでは、他の方向に比べて〈００１〉方向に偏って磁石粒子が配向していることが分かる。即ち、実施例１では、グリーンシートを積層した状態で磁場配向を行っても磁場配向が適切に行われており、永久磁石の磁気特性を向上させることが可能となる。尚、その後にグリーンシートを焼結すると、磁石粒子の配向方向を更に改善することが可能である。一方、磁場配向を行わなかった比較例１では実施例のような偏りが見られなかった。

更に、実施例１〜３及び比較例２、３の各磁石内に残存する酸素濃度[ｐｐｍ]及び炭素濃度[ｐｐｍ]を測定した。また、実施例１〜３及び比較例２、３の各磁石について残留磁束密度[ｋＧ]と保磁力[ｋＯｅ]を測定した。図１１に測定結果の一覧を示す。

図１１に示すように、バインダーとして酸素原子を含まないポリイソブチレン（ＰＩＢ）、スチレンとイソプレンの共重合体（ＳＩＳ）、オクタコサンを用いた場合には、バインダーとして酸素原子を含むポリブチルメタクリレートを用いた場合と比較して、磁石内に含有する酸素量を大きく低減させることができることが分かる。具体的には、焼結後に磁石に残存する酸素量を５０００ｐｐｍ以下、より具体的には２０００ｐｐｍ以下とすることが可能となる。その結果、焼結工程でＮｄと酸素が結合しＮｄ酸化物を形成することなく、また、αＦｅの析出を防止することができる。従って、図１１に示すように、残留磁束密度や保磁力についてもバインダーとしてポリイソブチレン等を用いた方が高い値を示している。

また、図１１に示すように、仮焼処理を行った場合には、仮焼処理を行わない場合と比較して、磁石内の炭素量を大きく低減させることができることが分かる。また、仮焼処理を行った結果、焼結後に磁石に残存する炭素量が２０００ｐｐｍ以下、より具体的には１０００ｐｐｍ以下となり、磁石の主相と粒界相との間に空隙が生じることなく、また、磁石全体を緻密に焼結した状態とすることが可能となり、残留磁束密度が低下することを防止できる。

以上説明したように、本実施形態に係る永久磁石１及び永久磁石１の製造方法では、磁石原料を磁石粉末に粉砕し、粉砕された磁石粉末とバインダーとを混合することによりコンパウンド１２を生成する。そして、生成したコンパウンド１２をホットメルト成形によって支持基材１３上にシート状に成形したグリーンシート１４を作製する。その後、成形したグリーンシート１４を加熱して軟化させるとともに、加熱されたグリーンシート１４を複数枚積層した状態で磁場を印加することにより磁場配向を行い、更に、磁場配向後のグリーンシート１４を焼結することにより永久磁石１を製造する。その結果、焼結による収縮が均一となることにより焼結後の反りや凹みなどの変形が生じず、また、プレス時の圧力むらが無くなることから、従来行っていた焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石を成形可能となる。また、永久磁石を薄膜化した場合であっても、材料歩留まりを低下させることなく、加工工数が増加することも防止できる。また、成形したグリーンシートを加熱するとともに、加熱されたグリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向を行うので、成形後であってもグリーンシートに対する磁場配向を適切に行わせることができ、永久磁石の磁気特性を向上させることが可能となる。また、磁場配向時において液寄り、即ち、グリーンシート１４の厚みの偏りが生じる虞が無い。更に、均一磁場中に搬送され、加熱されることでバインダーの粘度低下が生じ、均一磁場中の回転トルクのみで、一様なＣ軸配向が可能となる。更に、厚さ１ｍｍを越えるグリーンシート１４を作成した場合でも発泡することなく、バインダーが十分に絡まり合った状態となるので、脱バインダー工程（仮焼処理）での層間剥離が生じる虞が無い。
また、グリーンシート１４を磁場配向する際には、グリーンシート１４を複数枚積層した状態で行うので、多数枚のグリーンシート１４に対して一の工程で同時にＣ軸配向が可能となり、製造効率を大幅に上昇させることが可能となる。更に、ホットメルト成形により成形したグリーンシートは、スラリーから成形する場合と比較して積層した場合であってもグリーンシート１４の変形等が生じ難く、適切に複数枚のグリーンシート１４を積層することが可能となる。
また、グリーンシート１４を複数枚積層した状態でグリーンシート１４の加熱についても行うので、多数枚のグリーンシート１４に対して一の工程で同時に加熱処理を行うことが可能となり、製造効率を大幅に上昇させることが可能となる。
また、連続搬送される支持基材１３に対してコンパウンド１２を塗工することによりグリーンシート１４を作製し、更に、支持基材１３とともに連続搬送されるグリーンシート１４を加熱するとともにグリーンシート１４に対して磁場を印加することにより磁場配向が行われるので、グリーンシート１４の作製から加熱及び磁場配向までを連続した工程で行うことができ、製造工程の簡略化及び生産性の向上を実現することが可能となる。
また、塗工工程と連続した工程で磁場配向工程を行わない場合には、ホットメルト成形によって成形されたグリーンシートを一旦第１のロールに巻き取るとともに、複数個の第１のロールからグリーンシートをそれぞれ引き出して積層するとともに、積層された前記グリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向し、更に、磁場配向後の積層されたグリーンシートを１枚毎に分けて複数のシートロール（第２のロール）４７にそれぞれ巻き取る構成とする。上記構成とすれば、グリーンシートの積層から加熱及び磁場配向までを連続した工程で行うことができ、製造工程の簡略化及び生産性の向上を実現することが可能となる。
また、塗工工程と連続した工程で磁場配向工程を行う場合には、複数個の基材ロール（第３のロール）２５からそれぞれ引き出した複数の基材上に混合物をそれぞれシート状に成形することにより複数のグリーンシートを作製し、複数の前記グリーンシートを積層するとともに、積層されたグリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向し、更に、磁場配向後の積層されたグリーンシートを１枚毎に分けて複数のシートロール（第４のロール）４７にそれぞれ巻き取る。上記構成とすれば、グリーンシートの成形から加熱及び磁場配向までを連続した工程で行うことができ、製造工程の簡略化及び生産性の向上を実現することが可能となる。
また、支持基材１３とともに連続搬送されるグリーンシート１４を、電流を加えたソレノイド３０内へ通過させることにより、グリーンシート１４に対して磁場を印加するので、グリーンシート１４に対して均一な磁場を印加することが可能となり、磁場配向を均一且つ適切に行うことが可能となる。
また、磁場配向する工程では、グリーンシート１４をバインダーのガラス転移点又は融点以上に加熱することにより軟化したグリーンシート１４に対して磁場配向を行うので、磁場配向を適切に行わせることが可能となる。
また、グリーンシート１４を焼結する前に、グリーンシート１４を非酸化性雰囲気下でバインダー分解温度に一定時間保持することによりバインダーを飛散させて除去するので、磁石粒子の含有する炭素量を予め低減させることができる。その結果、焼結後の磁石の主相と粒界相との間に空隙を生じさせることなく、また、磁石全体を緻密に焼結することが可能となり、保磁力が低下することを防止できる。また、焼結後の磁石の主相内にαＦｅが多数析出することなく、磁石特性を大きく低下させることがない。
また、上記仮焼処理では、バインダーが混練されたグリーンシートを水素雰囲気下又は水素と不活性ガスの混合ガス雰囲気下で２００℃〜９００℃、より好ましくは４００℃〜６００℃に一定時間保持するので、磁石内に含有する炭素量をより確実に低減させることができる。
また、バインダーとして、酸素原子を含まないモノマーの重合体又は共重合体からなる熱可塑性樹脂や長鎖炭化水素を用いれば、磁石内に含有する酸素量を低減させることができる。更に、加熱することにより一旦成形されたグリーンシート１４を軟化させることができ、磁場配向を適切に行わせることが可能となる。

尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、磁石粉末の粉砕条件、混練条件、積層条件、磁場配向条件、仮焼条件、焼結条件などは上記実施例に記載した条件に限られるものではない。例えば、上記実施例ではジェットミルを用いた乾式粉砕により磁石原料を粉砕しているが、ビーズミルによる湿式粉砕により粉砕することとしても良い。また、上記実施例では、スロットダイ方式によりグリーンシートを形成しているが、他の方式（例えばカレンダーロール方式、コンマ塗工方式、押出成型、射出成型、金型成型、ドクターブレード方式等）を用いてグリーンシートを形成しても良い。但し、流体状のコンパウンドを基材上に高精度に成形することが可能な方式を用いることが望ましい。

また、上記実施例では、グリーンシート１４の加熱工程と磁場配向工程とを同時に行うこととしているが、加熱工程を行った後であってグリーンシート１４が凝固する前に磁場配向工程を行っても良い。また、塗工されたグリーンシート１４が凝固する前（即ち、加熱工程を行わなくてもグリーンシート１４が既に軟化された状態）に磁場配向を行う場合には、加熱工程を省略しても良い。また、グリーンシート１４を積層する前に加熱工程を行い、その後に積層及び磁場配向工程を行っても良い。

また、上記実施例では、バインダーとして樹脂や長鎖炭化水素や脂肪酸メチルエステルを用いることとしているが、他の材料を用いても良い。

また、上記実施例では、スロットダイ方式による塗工工程と加熱工程と磁場配向工程とを連続した一連の工程により行っているが、連続した工程により行わないように構成しても良い。また、塗工工程までの第１工程と、加熱工程以降の第２工程とに分けて、夫々連続した工程により行うこととしても良い。その場合には、塗工されたグリーンシート１４を所定長さに切断して積層し、静止した状態の複数枚のグリーンシート１４に対して加熱及び磁場印加を行うことにより磁場配向を行うように構成することが可能である。

また、本発明ではＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を例に挙げて説明したが、他の磁石（例えばコバルト磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石等）を用いても良い。また、磁石の合金組成は本発明ではＮｄ成分を量論組成より多くしているが、量論組成としても良い。また、異方性磁石だけでなく等方性磁石に対しても本発明を適用することが可能である。その場合には、グリーンシート１４に対する磁場配向工程を省略可能である。

１ 永久磁石
１１ ジェットミル
１２ コンパウンド
１３ 支持基材
１４ グリーンシート
１５ ダイ
２５ 基材ロール
２６〜２８ 積層ロール
３０ ソレノイド
３１ ホットプレート
４４〜４６ 分割ロール
４７ シートロール
４８ 成形体

Claims (9)

1. 磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
   前記粉砕された磁石粉末とバインダーとが混合された混合物を生成する工程と、
   前記混合物をホットメルト成形によってシート状に成形したグリーンシートを作製する工程と、
   前記グリーンシートを加熱するとともに、加熱された前記グリーンシートを複数枚積層した状態で磁場を印加することにより磁場配向する工程と、
   磁場配向された前記グリーンシートを焼結する工程と、を有することを特徴とする希土類永久磁石の製造方法。
2. 前記磁場配向する工程では、前記グリーンシートを複数枚積層した状態で加熱することを特徴とする請求項１に記載の希土類永久磁石の製造方法。
3. 前記グリーンシートを作製する工程では、連続搬送される基材に対して前記混合物を成形することにより前記基材上に前記グリーンシートを作製し、
   前記磁場配向する工程では、前記基材とともに連続搬送される前記グリーンシートを加熱するとともに前記グリーンシートに対して磁場を印加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の希土類永久磁石の製造方法。
4. 前記ホットメルト成形によって成形された前記グリーンシートを第１のロールに巻き取る工程を備え、
   前記磁場配向する工程では、複数個の前記第１のロールから前記グリーンシートをそれぞれ引き出して積層するとともに、積層された前記グリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向し、
   磁場配向後の積層された前記グリーンシートを１枚毎に分けて複数の第２のロールにそれぞれ巻き取る工程を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の希土類永久磁石の製造方法。
5. 前記グリーンシートを作製する工程では、複数個の第３のロールからそれぞれ引き出した複数の前記基材上に前記混合物をそれぞれシート状に成形することにより複数の前記グリーンシートを作製し、
   前記磁場配向する工程では、複数の前記グリーンシートを積層するとともに、積層された前記グリーンシートに対して磁場を印加することにより磁場配向し、
   磁場配向後の積層された前記グリーンシートを１枚毎に分けて複数の第４のロールにそれぞれ巻き取る工程を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の希土類永久磁石の製造方法。
6. 前記磁場配向する工程は、前記基材とともに連続搬送される前記グリーンシートを、電流を加えたソレノイド内へ通過させることにより、前記グリーンシートに対して磁場を印加することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法。
7. 前記バインダーは熱可塑性樹脂、長鎖炭化水素又は脂肪酸メチルエステルであって、
   前記磁場配向する工程では、前記グリーンシートを前記バインダーのガラス転移点又は融点以上に加熱することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法。
8. 前記グリーンシートを焼結する前に、前記グリーンシートを非酸化性雰囲気下でバインダー分解温度に一定時間保持することにより前記バインダーを飛散させて除去することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかの希土類永久磁石の製造方法により製造された希土類永久磁石。