JP3262321B2 - 六方晶フェライト焼結磁石の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用モータ等
の永久磁石材料として好適に使用される六方晶フェライ
ト、特に六方晶Ｍ型フェライトを有する磁石材料の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化物永久磁石材料には、マグネトプラ
ンバイト型（Ｍ型）の六方晶系のＳｒフェライトまたは
Ｂａフェライトが主に用いられており、これらの焼結磁
石やボンディッド磁石が製造されている。

【０００３】磁石特性のうち特に重要なものは、残留磁
束密度（Ｂｒ）および固有保磁力（ＨcJ）である。

【０００４】Ｂｒは、磁石の密度およびその配向度と、
その結晶構造で決まる飽和磁化（４πＩｓ）とで決定さ
れ、 Ｂｒ＝４πＩｓ×配向度×密度 で表わされる。Ｍ型のＳｒフェライトやＢａフェライト
の４πＩｓは約４．６５kGである。密度と配向度とは、
最も高い値が得られる焼結磁石の場合でもそれぞれ９８
％程度が限界である。したがって、これらの磁石のＢｒ
は４．４６kG程度が限界であり、４．５kG以上の高いＢ
ｒを得ることは、従来、実質的に不可能であった。

【０００５】本発明者らは、特開平９−１１５７１５号
公報において、Ｍ型フェライトに例えばＬａとＺｎとを
適量含有させることにより、４πＩｓを最高約２００G
高めることが可能であり、これによって４．５kG以上の
Ｂｒが得られることを見出した。しかしこの場合、後述
する異方性磁場（Ｈ_A）が低下するため、４．５kG以上
のＢｒと３．５kOe以上のＨcJとを同時に得ることは困
難であった。

【０００６】ＨcJは、異方性磁場｛Ｈ_A（＝２Ｋ₁／Ｉ
ｓ）｝と単磁区粒子比率（ｆｃ）との積（Ｈ_A×ｆｃ）
に比例する。ここで、Ｋ₁は結晶磁気異方性定数であ
り、Ｉｓと同様に結晶構造で決まる定数である。Ｍ型Ｂ
ａフェライトの場合、Ｋ₁＝３．３×１０⁶erg/cm³であ
り、Ｍ型Ｓｒフェライトの場合、Ｋ₁＝３．５×１０⁶er
g/cm³である。このように、Ｍ型Ｓｒフェライトは最大
のＫ₁をもつことが知られているが、Ｋ₁をこれ以上向上
させることは困難であった。

【０００７】一方、フェライト粒子が単磁区状態となれ
ば、磁化を反転させるためには異方性磁場に逆らって磁
化を回転させる必要があるから、最大のＨcJが期待され
る。フェライト粒子を単磁区粒子化するためには、フェ
ライト粒子の大きさを下記の臨界径（ｄｃ）以下にする
ことが必要である。

【０００８】 ｄｃ＝２（ｋ・Ｔｃ・Ｋ₁／ａ）^1/2／Ｉｓ²

【０００９】ここで、ｋはボルツマン定数、Ｔｃはキュ
リー温度、ａは鉄イオン間距離である。Ｍ型Ｓｒフェラ
イトの場合、ｄｃは約１μmであるから、例えば焼結磁
石を作製する場合は、焼結体の結晶粒径を１μm以下に
制御することが必要になる。高いＢｒを得るための高密
度化かつ高配向度と同時に、このように微細な結晶粒を
実現することは従来困難であったが、本発明者らは特開
平６−５３０６４号公報において、新しい製造方法を提
案し、従来にない高特性が得られることを示した。しか
し、この方法においても、Ｂｒが４．４kGのときにはＨ
cJが４．０kOe程度となり、４．４kG以上の高いＢｒを
維持してかつ４．５kOe以上の高いＨcJを同時に得るこ
とは困難であった。

【００１０】また、焼結体の結晶粒径を１μm以下に制
御するためには、焼結段階での粒成長を考慮すると、成
形段階での粒子サイズを好ましくは０．５μm以下にす
る必要がある。このような微細な粒子を用いると、成形
時間の増加や成形時のクラックの増加などにより、一般
的に生産性が低下するという問題がある。このため、高
特性化と高生産性とを両立させることは非常に困難であ
った。

【００１１】一方、高いＨcJを得るためには、Ａｌ₂Ｏ₃
やＣｒ₂Ｏ₃の添加が有効であることが従来から知られて
いた。この場合、Ａｌ³⁺やＣｒ³⁺はＭ型構造中の「上向
き」スピンをもつＦｅ³⁺を置換してＨ_Aを増加させると
共に、粒成長を抑制する効果があるため、４．５kOe以
上の高いＨcJが得られる。しかし、Ｉｓが低下すると共
に焼結密度も低下しやすくなるため、Ｂｒは著しく低下
する。このため、ＨcJが４．５kOeとなる組成では最高
でも４．２kG程度のＢｒしか得られなかった。

【００１２】ところで、従来の異方性Ｍ型フェライト焼
結磁石のＨcJの温度依存性は＋１３Oe／℃程度で、温度
係数は＋０．３〜＋０．５％／℃程度の比較的大きな値
であった。このため、低温側でＨcJが大きく減少し、減
磁する場合があった。この減磁を防ぐためには、室温に
おけるＨcJを例えば５kOe程度の大きな値にする必要が
あるので、同時に高いＢｒを得ることは実質的に不可能
であった。Ｍ型フェライトの粉末のＨcJの温度依存性は
焼結磁石に比べると優れているが、それでも少なくとも
＋８Oe／℃程度で、温度係数は＋０．１５％／℃以上で
あり、温度特性をこれ以上改善することは困難であっ
た。フェライト磁石は、耐環境性に優れ安価でもあるこ
とから、自動車の各部に用いられるモータなどに使用さ
れることが多い。自動車は、寒冷あるいは酷暑の環境で
使用されることがあり、モータにもこのような厳しい環
境下での安定した動作が要求される。しかし、従来のフ
ェライト磁石は、上述したように低温環境下での保磁力
の劣化が著しく、問題があった。

【００１３】また、これらの特性を満足するものであっ
ても、減磁曲線における角型性（Ｈk ／ＨcJ）が低いも
のでは（ＢH ）max が低くなると共に、経時変化が大き
くなるなどの問題がある。

【００１４】一方、水系溶媒を用いた製造工程において
も、有機溶媒系を用いた場合に得られる高い配向度を得
ることができれば製造が容易となり、生産性の面で有利
であるばかりか、環境を汚染する恐れもなく、汚染防止
のための設備の必要もなくなる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｍ型
フェライトの飽和磁化と磁気異方性とを同時に高めるこ
とにより、従来のＭ型フェライト磁石では達成不可能で
あった高い残留磁束密度と高い保磁力とを有し、保磁力
の温度特性が極めて優れ、特に低温域においても保磁力
の低下が少ない優れた磁気特性を有し、しかも減磁曲線
の角形性にも優れたフェライト磁石の製造方法を提供す
ることである。

【００１６】また、本発明の他の目的は、高価なＣｏの
含有量を少なくしても高特性を得ることの可能なフェラ
イト磁石の製造方法を提供することである。

【００１７】また、本発明の他の目的は、水系の製造工
程でも配向度が溶剤系に匹敵する値の得られるフェライ
ト磁石の製造方法を提供することである。

【００１８】さらには、良好な特性を有するモータおよ
び磁気記録媒体を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（５）のいずれかの構成により達成される。 （１） 六方晶フェライトを主相とし、組成が、Ａ（Ａ
はＳｒ，ＢａまたはＣａから選択される少なくとも１種
の元素であって、ＳｒまたはＢａを必ず含む）、Ｒ〔Ｒ
はＹを含む希土類元素から選択される少なくとも１種の
元素、またはこれにＢｉを含む〕、 Ｍ（ＭはＣｏ、または、ＣｏおよびＺｎ） およびＦｅを含み、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％、 Ｍ：０．１〜５原子％、 Ｆｅ：８０〜９５原子％、 を満足する焼結磁石を製造するにあたり、少なくとも前
記Ａを含有する六方晶フェライトを主相とする粒子に、
焼結磁石の各元素が前記組成を満足するようにＣｏおよ
び／またはＲを含む化合物を添加し、あるいはこれに加
えてさらにＦｅおよび／またはＡを含む化合物を添加
し、その後、成形し、本焼成を行うことを特徴とする六
方晶フェライト焼結磁石の製造方法。 （２） 前記化合物の一部、または全部を添加するに際
し、さらに、ＳｉおよびＣａを添加する上記（１）の六
方晶フェライト焼結磁石の製造方法。 （３） 前記化合物の一部、または全部を添加するに際
し、さらに、分散剤を添加する上記（１）または（２）
の六方晶フェライト焼結磁石の製造方法。 （４） 前記化合物の一部は、粉砕時に添加される上記
（１）〜（３）のいずれかの六方晶フェライト焼結磁石
の製造方法。 （５） 前記分散剤は、水酸基およびカルボキシル基を
有する有機化合物またはその中和塩もしくはそのラクト
ンであるか、ヒドロキシメチルカルボニル基を有する有
機化合物であるか、酸として解離し得るエノール形水酸
基を有する有機化合物またはその中和塩であり、前記有
機化合物が、炭素数３〜２０であり、酸素原子と二重結
合した炭素原子以外の炭素原子の５０％以上に水酸基が
結合しているものである上記（３）または（４）の六方
晶フェライト焼結磁石の製造方法。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【作用】本発明者らは、特願平９−５６８５６号におい
て、上記磁気特性の改善について検討した結果、例えば
ＬａやＣｏを含有するマグネトプランパイト型Ｓｒフェ
ライトにおいて、高い磁気特性と優れたＨcJの温度特性
が得られることを見出した。しかし、この組成における
フェライト焼結磁石を従来の製法、すなわち、基本組成
となる全ての原料を混合した後、仮焼、粉砕、成形、焼
成を行う製法により製造すると、８０〜９０％の角型性
（Ｈk ／ＨcJ）しか得ることができなかった。ここで、
上記のような「原料混合時における添加による製法」と
は、Ｓｒ，ＦｅおよびＬａやＣｏなどの主組成成分を仮
焼前の原料混合段階で添加する方法であり、成分の均一
性が向上し易いため優れた製法と従来は考えられてい
た。

【００２３】例えば、特開平１０−１４９９１０号公
報、第３頁第４欄第１１行〜第１７行には、「以上の基
本組成物は以下に示すフェライト磁石の標準製造工程の
仮焼段階で、 混合→仮焼→粉砕→成形→焼結 実質的に形成し原料粉末として粉砕に供することが望ま
しい。即ち、ＲおよびＭ元素は上記工程の混合段階で加
えた方が仮焼と焼結の２回の高温過程を経ることとな
り、固体拡散が進行してより均一な組成物が得られ
る。」という記述がある。前記特願平９−５６８５６号
に記載の実施例も、全てこの製法により焼結磁石を作製
している。一方、本発明者らは、国際公開ＷＯ９８／２
５２７８号公報（特願平８−３３７４４５号）におい
て、水系プロセスでも高配向度が得られる製法を提案す
るに至った。しかしながら、この製法を用いたとして
も、例えば、特開平６−５３０６４号で提案されている
ような有機溶剤系を用いたプロセスで得られる配向度Ｉ
ｒ／Ｉｓ＝９７〜９８％と比較すると十分なものとはい
えなかった。

【００２４】そこで、本発明者らはこれらの点に鑑み、
鋭意研究を重ねた結果、上記特願平９−５６８５６号に
示されるようなマグネトプランバイト型フェライトにお
いて、２つの異なるキュリー温度を有する構造とするこ
とにより、角型性の高い磁石を作製可能であることを見
出した。さらに、この構造とすることによりＣｏ含有量
を少量化することも可能となる。

【００２５】また、本発明者らはこの構造を実現する１
つの製法として、Ａ（ＡはＳｒ，Ｂａ，またはＣａ），
Ｒ〔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種の元素を表す〕，ＣｏおよびＦｅの
うち少なくとも１種類の元素の一部、または全部を、そ
れらの元素の一部、または全部を除いたフェライトに添
加し、成形、焼成する方法が適していることを見出し
た。そして、この製造方法の場合に、例えば、グルコン
酸カルシウムのような国際公開ＷＯ９８／２５２７８号
公報（特願平８−３３７４４５号）に記載の水系分散剤
をさらに添加すると、有機溶剤系に匹敵するほどの配向
度が得られることを見出した。

【００２６】ここで、この製法についてより具体的に説
明する。例えば、Ｓｒ：Ｌａ：Ｆｅ：Ｃｏ＝０．８：
０．２：１１．８：０．２の組成の焼結磁石を作製する
場合、従来は、ＳｉＯ₂ やＣａＣＯ₃ 等の焼結助剤とし
ての添加物を除いた全ての元素を仮焼前の原料配合段階
で混合して仮焼を行い、その後ＳｉＯ₂ やＣａＣＯ₃ 等
を添加して粉砕、成形、焼成を行うという方法により主
に製造されてきた。

【００２７】これに対して、例えば、原料配合時にはＳ
ｒ：Ｆｅ＝０．８：９．６（＝１：１２）の組成で混合
し、仮焼を行い（このとき、仮焼粉はＭ型Ｓｒフェライ
トとなる）、その後、Ｌａ，Ｆｅ，Ｃｏを各々０．２：
２．２：０．２の比率で添加することにより、Ｓｒ：Ｌ
ａ：Ｆｅ：Ｃｏ＝０．８：０．２：１１．８：０．２の
最終組成とすることができる。この場合、Ｌａ，Ｆｅ，
Ｃｏの添加は、例えば共沈法、フラックス法等によって
作製したＳｒフェライト粉末に対して行ってもよい。

【００２８】また、配合時にはＳｒ：Ｆｅ＝０．８：１
１．８（＝１：１４．７５）の組成で混合し、仮焼を行
い（このとき、仮焼粉はＭ型Ｓｒフェライトとα−Ｆｅ
₂Ｏ₃の２相状態となる）、その後Ｌａ，Ｃｏを各々０．
２：０．２の比率で添加することにより、Ｓｒ：Ｌａ：
Ｆｅ：Ｃｏ＝０．８：０．２：１１．８：０．２の最終
組成とすることもできる。

【００２９】上記の例のように、Ａ（ＡはＳｒ，Ｂａま
たはＣａ），Ｃｏ，Ｒ〔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種の元素を表
す〕，およびＦｅを含有する六方晶マグネトプランパイ
ト型フェライトの主相を有する焼結磁石の製造方法にお
いて、前記構成元素、少なくともＲおよびＣｏの一部、
またはその全部を仮焼後に添加し、成形し、本焼成を行
う焼結磁石の製造方法の場合に２つの異なるキュリー温
度（Ｔｃ）を有する構造が実現可能となり、上記のよう
な優れた特性を実現することができる。なお、Ａ（Ａは
Ｓｒ，ＢａまたはＣａ），Ｃｏ，Ｒ〔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
の元素を表す〕，およびＦｅの各元素は、その酸化物、
または炭酸塩や水酸化物等の焼成により酸化物となる化
合物として添加すればよい。

【００３０】以上は２つのキュリー点Ｔｃを有する焼結
磁石の製造法であるが、フェライト粒子の製造法に応用
することもできる。すなわち、上記焼結磁石の製造工程
における成形に代えて造粒を行い、焼成後必要に応じて
再度粉砕を行うことにより、少なくとも２つのＴｃを有
するフェライト粒子を得ることができる。また、Ｓｒ，
ＦｅおよびＬａ，Ｃｏ等の主組成成分を、仮焼前の原料
混合段階で添加する方法でも、仮焼時の温度、時間、お
よび雰囲気等を制御することによって、ＬａやＣｏの拡
散過程を制御して、少なくとも２つのＴｃを有するフェ
ライト粒子を得ることができる。

【００３１】上記のような製造方法により、何故２つの
異なるキュリー温度を有する構造とすることができるの
か、詳細は不明であるが、次のように考えられる。すな
わち、上記の例の場合、本焼成時においてＳｒ（または
Ｂａ、またはＣａ）フェライトと、後から添加した添加
物（Ｌａ，Ｃｏ，Ｆｅ）の反応が生じるが、その過程で
ＬａとＣｏの濃度の高いＭ型フェライト部分と、濃度の
低いＭ型フェライト部分ができると考えられる。Ｍ型フ
ェライトの粒子に対して、ＬａやＣｏが拡散していくと
すると、粒子（焼結体グレイン）の中心部よりも表層部
でＬａやＣｏの濃度が高いとも考えられる。キュリー温
度は、ＬａやＣｏの置換量、特にＬａの置換量に依存す
るため、キュリー温度が少なくとも２つ発現する現象
は、このような組成成分が不均一になっているような構
造を反映しているためと考えられる。

【００３２】また、本発明における好ましい組成のＭ型
フェライトは、少なくとも、構造物全体としてＬａとＣ
ｏを共に最適量含有させるような組成とする。その結
果、Ｉｓを低下させず、むしろＩｓを高めると同時にＫ
₁を高めることによりＨ_Aを増加させることができ、これ
により高Ｂｒかつ高ＨcJを実現した。具体的には、本発
明の焼結磁石では、２５℃程度の常温において、保磁力
ＨcJ（単位kOe）と残留磁束密度Ｂｒ（単位kG）とが、
ＨcJ≧４のとき 式Ｉ Ｂｒ＋１／３ＨcJ≧５．７５ で、ＨcJ＜４のとき 式II Ｂｒ＋１／１０ＨcJ≧４．８２ を満足する特性が容易に得られる。従来のＳｒフェライ
ト焼結磁石では、４．４kGのＢｒと４．０kOeのＨcJと
が得られたことは報告されているが、ＨcJが４kOe以上
であって、かつ上記式Ｉを満足する特性のものは得られ
ていない。すなわち、ＨcJを高くした場合にはＢｒが低
くなってしまう。本発明の焼結磁石において、ＣｏとＺ
ｎとを複合添加した場合、保磁力はＣｏ単独添加よりも
低くなり、４kOe を下回ることもあるが、残留磁束密度
は著しく向上する。このとき、上記式IIを満足する磁気
特性が得られる。従来、ＨcJが４kOe未満のＳｒフェラ
イト焼結磁石において、上記式IIを満足するものは得ら
れていない。

【００３３】本発明により得られるフェライトは、異方
性定数（Ｋ₁）または異方性磁場（Ｈ_A）が従来のフェラ
イトよりも大きくなるため、同じ粒子サイズであればよ
り大きなＨcJが得られ、また同じＨcJを得るのであれ
ば、粒子サイズを大きくすることができる。例えば焼結
体の平均粒径が、０．３〜１μm だと４．５kOe以上の
ＨcJが得られ、１〜２μm でも３．５kOe 以上のＨcJを
得ることができる。粒子サイズを大きくした場合は、粉
砕時間や成形時間を短縮することができ、また、製品歩
留まりの改善が可能となる。

【００３４】

【００３５】

【００３６】本発明により得られる磁石材料はＨcJの温
度依存性が小さく、焼結磁石の−５０〜５０℃における
ＨcJの温度係数（絶対値）は０．２５％／℃以下であ
り、０．２０％／℃以下とすることも容易にできる。そ
して、このようにＨcJの温度特性が良好であることか
ら、−２５℃において下記式IIIを満足する良好な磁気
特性が得られる。低温環境下におけるこのような高磁気
特性は、従来のＳｒフェライト磁石では達成できなかっ
たものである。 式III Ｂｒ＋１／３ＨcJ≧５．９５

【００３７】ところで、Bull.Acad.Sci.USSR,phys.Ser.
(English Transl.)vol.25,(1961)pp1405-1408（以下、
文献１）には、 Ｂａ_1-xＭ³⁺ _xＦｅ_12-xＭ²⁺ _xＯ₁₉ で表されるＢａフェライトが記載されている。このＢａ
フェライトにおいて、Ｍ³⁺はＬａ³⁺、Ｐｒ³⁺またはＢｉ
³⁺であり、Ｍ²⁺はＣｏ²⁺またはＮｉ²⁺である。文献１の
Ｂａフェライトは、製造方法が不明確であり、しかも粉
体か焼結体か不明確であるが、ＬａおよびＣｏを含有す
る組成という点では本発明のフェライトと類似してい
る。文献１のFig.１には、ＬａおよびＣｏを含有するＢ
ａフェライトについてｘの変化に伴う飽和磁化の変化が
記載されているが、このFig.１ではｘの増大にともなっ
て飽和磁化が減少している。また、文献１には保磁力が
数倍になったとの記載があるが、具体的数値の記載はな
い。また、キュリー温度Ｔｃに関する記述も全く見られ
ない。

【００３８】これに対し本発明の製造方法では、六方晶
フェライト焼結磁石において、ＬａとＣｏとをそれぞれ
最適量含有させた組成で、かつ少なくとも２つのＴｃを
有する構造とすることにより、ＨcJの著しい向上と共
に、Ｂｒの微増を実現し、かつ、ＨcJの温度依存性の著
しい改善をも成し遂げたものである。ＬａおよびＣｏを
含有させ、かつ少なくとも２つのＴｃを有する構造とし
たときにこのような効果が得られることは、本発明にお
いて初めて見出されたものである。

【００３９】Indian Journal of Pure & Applied Physi
cs Vol.8,July 1970,pp.412-415 （以下、文献２）に
は、 式 Ｌａ³⁺Ｍｅ²⁺Ｆｅ³⁺ ₁₁Ｏ₁₉ （Ｍｅ²⁺＝Ｃｕ²⁺、Ｃｄ²⁺、Ｚｎ²⁺、Ｎｉ²⁺、Ｃｏ²⁺ま
たはＭｇ²⁺）で表わされるフェライトが記載されてい
る。このフェライトは、ＳｒまたはＢａまたはＣａを含
有しないという点で、本発明の磁石材料と異なる。さら
に、文献２においてＭｅ²⁺＝Ｃｏ²⁺の場合の飽和磁化σ
ｓは、室温で４２cgs unit、０Ｋで５０cgs unitという
低い値である。また、具体的な値は示されていないが、
文献２には、保磁力は低く磁石材料にはならない、とい
う記述がある。これは、文献２記載のフェライトの組成
が本発明範囲と異なるためと考えられる。さらに、Ｍｅ
²⁺＝Ｃｏ²⁺ のＴｃが８００°ｋ（＝５２７℃）という
記述があるが、Ｔｃは本発明の温度範囲を大きくはずれ
ており、さらにＴｃが２段になるなどの記述は一切みら
れない。

【００４０】特開昭６２−１００４１７号公報（以下、
文献３）には、 式 Ｍ_x（Ｉ）Ｍ_y（II）Ｍ_z（III）Ｆｅ_12-(y+z)Ｏ₁₉ で表される組成の等軸ヘキサフェライト顔料類が記載さ
れている。上記式において、Ｍ（Ｉ）は、Ｓｒ、Ｂａ、
希土類金属等と、一価の陽イオンとの組み合わせであ
り、Ｍ（II）は、Ｆｅ（II）、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、ＣｄまたはＭｇであり、Ｍ（III）はＴｉ等
である。文献３に記載されたヘキサフェライト顔料類
は、希土類金属とＣｏとを同時に含みうる点では本発明
の磁石材料と同じである。しかし、文献３には、Ｌａと
Ｃｏとを同時に添加した実施例は記載されておらず、こ
れらの同時添加により飽和磁化および保磁力が共に向上
する旨の記載もない。しかも、文献３の実施例のうちＣ
ｏを添加したものでは、同時に元素Ｍ（III）としてＴ
ｉが添加されている。元素Ｍ（III）、特にＴｉは、飽
和磁化および保磁力を共に低下させる元素なので、文献
３において本発明の構成および効果が示唆されていない
のは明らかである。

【００４１】特開昭６２−１１９７６０号公報（以下、
文献４）には、マグネトプランバイト型のバリウムフェ
ライトのＢａの一部をＬａで置換するとともに、Ｆｅの
一部をＣｏで置換したことを特徴とする光磁気記録材料
が記載されている。このＢａフェライトにおいて、Ｌａ
およびＣｏを含有する点では本発明のＳｒフェライトと
類似しているようにも見える。しかし、文献４のフェラ
イトは光の熱効果を利用して磁性薄膜に磁区を書き込ん
で情報を記録し、磁気光学効果を利用して情報を読み出
すようにした「光磁気記録」用の材料であり、本発明の
磁石材料とは技術分野が異なる。また、文献４は（Ｉ）
の組成式でＢａ，Ｌａ，Ｃｏを必須とし、式（II）およ
び（III）では、これに３価、または４価以上の金属イ
オン（特定されていない）が添加された場合が示されて
いるのみである。また、式（III）において、Ｇａ，Ａ
ｌ，Ｉｎ等の３価のイオンを添加した場合に、Ｔｃが低
下する旨の記述があるが、Ｔｃが２段になる等の記述は
全くみられない。

【００４２】特開平１０−１４９９１０号公報（以下文
献５）には、「（Ｓｒ_1-xＲ_x）Ｏ・ｎ〔（Ｆｅ_1-yＭ_y）
₂Ｏ₃〕（ここでＲは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒの内少なくとも
１種以上、Ｍは、Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎのうちの少な
くとも１種以上）からなる基本組成を有するフェライト
磁石において、 ０．０５≦ｘ≦０．５ 〔ｘ／（２．２ｎ）〕≦ｙ≦〔ｘ・（１．８ｎ）〕 ５．７０≦ｎ＜６．００ であることを特徴とするフェライト磁石およびその製造
方法」が記載されている（なお、この文献５は先願であ
り、特許法第２９条の２の規定に該当するものであ
る）。このフェライト粒子は、ＬａとＣｏを同時に含有
する点において本発明と一部組成を同じにしている。し
かし、文献５には、キュリー温度に関する記載は一切な
く、実施例の特性もＢｒ＝４．３kＧ，ＨcJ＝３．５kOe
程度の低いものである。さらに、第３頁第４欄第１１行
〜第１７行には、「以上の基本組成物は以下に示すフェ
ライト磁石の標準製造工程の仮焼段階で、 混合→仮焼→粉砕→成形→焼結 実質的に形成し原料粉末として粉砕に供することが望ま
しい。即ち、ＲおよびＭ元素は上記工程の混合段階で加
えた方が仮焼と焼結の２回の高温過程を経ることとな
り、固体拡散が進行してより均一な組成物が得られ
る。」という記述があり、本発明の製造方法とは明らか
に異なっており、これによって得られる焼結体の構造も
異なっていると考えられる。

【００４３】本発明の組成とは異なる六方晶フェライト
において、キュリー温度が４００〜４８０℃で２段にな
る場合があることは、従来から知られていた。例えば、
特開平９−１１５７１５号公報の図２には、ＬａとＺｎ
を含有させたＳｒフェライトにおいて、２つのＴｃを有
する場合が示されている。

【００４４】しかし、このときに磁気特性等が改善され
ることはなく、実施例７にＢ₂Ｏ₃添加などにより、キュ
リー温度を一段にする方が好ましい旨の記述があること
からわかるように、むしろ組成成分の均一性を向上させ
て、磁気特性等の改善を図っていた。

【００４５】これに対して、Ａ，ＣｏおよびＲを含有す
る組成の六方晶フェライトにおいて、キュリー温度を少
なくとも２段もつような、ある種の不均一な構造とする
ことで優れた磁気特性が得られるということは、本発明
者らが初めて見出したことである。

【００４６】

【発明の実施の形態】本発明の六方晶フェライト焼結磁
石の製造方法は、Ａ（ＡはＳｒ，ＢａまたはＣａ），Ｃ
ｏ，Ｒ〔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種の元素を表す〕およびＦｅを含
有する六方晶フェライトの主相を有する焼結磁石を製造
するに当たり、前記構成元素の一部、または全部を、少
なくともＳｒ，ＢａまたはＣａを含有する六方晶フェラ
イトを主相とする粒子に添加し、その後、成形し、本焼
成を行うものである。このようにして製造された六方晶
マグネトプランバイト型フェライトは、少なくとも２つ
の異なるキュリー温度Ｔｃ１，Ｔｃ２を有し、この２つ
の異なるキュリー温度Ｔｃ１，Ｔｃ２は４００〜４８０
℃であり、かつこれらＴｃ１，Ｔｃ２の差の絶対値が５
℃以上である。このように２つの異なるキュリー温度を
有する構造とすることで、角形性Ｈk ／ＨcJが著しく改
善されると共に、高価なＣｏやＲの含有量を少なくする
ことが可能になる。

【００４７】キュリー温度（Ｔｃ）は、磁性材料が強磁
性から常磁性に変化するときの温度である。Ｔｃを測定
するにはいくつかの方法があるが、特に複数のＴｃをも
つ磁性材料の場合は、ヒータなどで測定サンプルの温度
を変化させながら、磁化−温度曲線（σ−Ｔ曲線）を描
くことによりＴｃを求める。ここで、磁化の測定には、
振動式磁力計（ＶＳＭ）が多く用いられる。これは、サ
ンプルの周囲にヒータ等を設置する空間を確保しやすい
ためである。

【００４８】試料は粉末でも焼結体でもよいが、粉体の
場合は耐熱性の接着剤のようなもので固定する必要があ
る。また、温度の均一性と追随性をよくするため、磁化
の測定精度が確保できる範囲で、サンプルはなるべく小
さくすることが好ましい（本発明の実施例では、直径：
５mm、高さ：６．５mm程度）。また、周囲温度とサンプ
ルの温度を一致させるために、周囲温度の変化速度を遅
くすることが好ましい。

【００４９】サンプルは異方性でも、等方性でもよい
が、異方性サンプルの場合は磁化容易軸方向であるｃ軸
方向に着磁後、ｃ軸方向に測定することが好ましい。等
方性サンプルの場合は、着磁方向と同一方向の磁化を測
定する。サンプルの着磁は、１０ kOe以上の充分に大き
な磁場を印加して行う。通常は常温で着磁した後、温度
を上げながらサンプルの磁化を測定していくが、このと
き磁場は全く印加しないか、印加しても１ kOe以下の弱
い磁場下で測定することが好ましい。これは、大きな磁
場を印加しながら測定すると、キュリー温度以上の常磁
性成分も検出してしまい、Ｔｃが不明確になりやすいた
めである。

【００５０】２つのキュリー温度が表れる例を図２２に
示す。図に示すように、Ｔｃ1 より高温のσ−Ｔ曲線
は、上に凸となる。この場合、一段目のキュリー温度
（Ｔｃ1）は、接線と接線の交点から求めることが
できる。また、二段目のキュリー温度（Ｔｃ2 ）は、接
線とσ＝０の軸との交点から求められる。

【００５１】２つの異なるキュリー点Ｔｃ１，Ｔｃ２
は、その差の絶対値が５℃以上、好ましくは１０℃以上
である。これらのキュリー温度は４００〜４８０℃、好
ましくは４００〜４７０℃、さらには４３０〜４６０℃
の範囲である。なお、純粋なＭ型ＳｒフェライトのＴｃ
は４６５℃程度である。

【００５２】ここで、温度Ｔｃ1 における磁化（σ1 ）
の、２５℃の室温における磁化（σRT）に対する割合
（σ1 ／σRT）は、好ましくは０．５％〜３０％、より
好ましくは１％〜２０％、さらに好ましくは２％〜１０
％である。σ1 ／σRTが０．５％未満の場合、２段目の
Ｔｃ2 は実質的に検出することが困難になる。また、σ
1 ／σRTがこの範囲を外れると本発明の効果が得難くな
る。

【００５３】この２つのキュリー温度は、本発明のフェ
ライト結晶の組織構造が、後述する製造方法などにより
磁気的に異なるＭ型フェライトの２相構造となるために
発現すると考えられる。ただし、通常のＸ線回折法では
Ｍ相の単相が検出される。

【００５４】本発明により得られる焼結磁石の角形性Ｈ
k ／ＨcJは、好ましくは９０％以上、特に９２％以上が
得られる。なお、最高では９５％に及ぶ。また、本発明
の焼結磁石の配向度Ｉｒ／Ｉｓは、好ましくは９６．５
％以上、より好ましくは９７％以上が得られる。なお、
最高では９８％程度に及ぶ。配向度の向上により、高い
Ｂｒが得られる。また、成形体の場合は、磁気的配向度
は成形体密度に影響されるため、正確な評価ができない
場合がある。このため成形体の表面に対しＸ線回折測定
を行い、回折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）を求める。すなわち、Ｘ線
配向度としてΣＩ（００Ｌ）／ΣＩ（ｈｋＬ）を用い
る。ここで、（００Ｌ）は、（００４）や（００６）等
のｃ面を総称する表示であり、ΣＩ（００Ｌ）は（００
Ｌ）面のすべてのピーク強度の合計である。また、（ｈ
ｋＬ）は、検出されたすべてのピークを表し、ΣＩ（ｈ
ｋＬ）はそれらの強度の合計である。実際には、特性Ｘ
線にＣｕＫα線を用いる場合は、例えば、２θが１０°
〜８０°の範囲で測定を行って、この範囲のピーク強度
を計算に用いる。この成形体のＸ線配向度は、焼結体の
配向度をかなりの程度支配する。焼結体ｃ面の、ΣＩ
（００Ｌ）／ΣＩ（ｈｋＬ）は好ましくは０．８５以
上、より好ましくは０．９以上であり、その上限として
は１．０である。なお、下記の各実施例において、図中
配向度をΣＩ（００ｌ）／ΣＩ（ｈｋｌ）として記載す
る場合がある。

【００５５】本発明により得られる磁石は、Ｓｒ，Ｂａ
またはＣａ，Ｃｏ，Ｒ〔Ｒは希土類元素（Ｙを含む）か
ら選択される少なくとも１種の元素を表す〕を含有する
六方晶マグネトプランバイト型フェライトを主相に有
し、この主相は好ましくはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂ
から選択される少なくとも１種の元素であって、Ｓｒま
たはＢａを必ず含むものをＡ’とし、希土類元素（Ｙを
含む）から選択される少なくとも１種の元素をＲとし、
ＣｏであるかＣｏおよびＺｎをＭとしたとき、Ａ’，
Ｒ，Ｆｅおよび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。

【００５６】また、より好ましくは、Ａ’：３〜１１原
子％、Ｒ：０．２〜６原子％、Ｆｅ：８３〜９４原子
％、Ｍ：０．３〜４原子％であり、さらに好ましくは、
Ａ’：３〜９原子％、Ｒ：０．５〜４原子％、Ｆｅ：８
６〜９３原子％、Ｍ：０．５〜３原子％である。

【００５７】上記各構成元素において、Ａ’は、Ｓｒ、
Ｂａ、ＣａおよびＰｂから選択される少なくとも１種の
元素であって、ＳｒまたはＢａを必ず含む。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’はＳｒを必ず
含むことが好ましく、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。

【００５８】Ｒは、希土類元素（Ｙを含む）から選択さ
れる少なくとも１種の元素である。Ｒには、Ｌａ、Ｎ
ｄ、Ｐｒ、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、Ｍの固溶量が少なくなり、本発明の効
果が得られ難くなる。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Ｍの固溶量も多くすることがで
きなくなり、本発明の効果が小さくなってしまう。

【００５９】元素Ｍは、ＣｏまたはＣｏおよびＺｎであ
る。Ｍが小さすぎると、本発明の効果が得難くなり、Ｍ
が大きすぎると、ＢｒやＨcJが逆に低下し本発明の効果
を得難くなる。Ｍ中のＣｏ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。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。

【００６０】また、好ましくは上記の六方晶マグネトプ
ランバイト型フェライトは、 Ａ’_1-xＲ_x（Ｆｅ_12-yＭ_y）_zＯ₁₉ と表したとき、 ０．０４≦ｘ≦０．９、特に０．０４≦ｘ≦０．６、 ０．０４≦ｙ≦０．５、 ０．８≦ｘ／ｙ≦５、 ０．７≦ｚ≦１．２ である。

【００６１】また、より好ましくは ０．０４≦ｘ≦０．５、 ０．０４≦ｙ≦０．５、 ０．８≦ｘ／ｙ≦５、 ０．７≦ｚ≦１．２ であり、さらに好ましくは ０．１≦ｘ≦０．４、 ０．１≦ｙ≦０．４、 ０．８≦ｚ≦１．１ であり、特に好ましくは ０．９≦ｚ≦１．０５ である。

【００６２】上記式において、ｘが小さすぎると、すな
わち元素Ｒの量が少なすぎると、六方晶フェライトに対
する元素Ｍの固溶量を多くできなくなり、飽和磁化向上
効果および／または異方性磁場向上効果が不十分となっ
てくる。ｘが大きすぎると六方晶フェライト中に元素Ｒ
が置換固溶できなくなり、例えば元素Ｒを含むオルソフ
ェライトが生成して飽和磁化が低くなってくる。ｙが小
さすぎると飽和磁化向上効果および／または異方性磁場
向上効果が不十分となってくる。ｙが大きすぎると六方
晶フェライト中に元素Ｍが置換固溶できなってくる。ま
た、元素Ｍが置換固溶できる範囲であっても、異方性定
数（Ｋ₁）や異方性磁場（Ｈ_A）の劣化が大きくなってし
まう。ｚが小さすぎるとＳｒおよび元素Ｒを含む非磁性
相が増えるため、飽和磁化が低くなってしまう。ｚが大
きすぎるとα−Ｆｅ₂Ｏ₃相または元素Ｍを含む非磁性ス
ピネルフェライト相が増えるため、飽和磁化が低くなっ
てしまう。なお、上記式は不純物が含まれていないもの
として規定されている。

【００６３】上記式Ｉにおいて、ｘ／ｙが小さすぎても
大きすぎても元素Ｒと元素Ｍとの価数の平衡がとれなく
なり、Ｗ型フェライト等の異相が生成しやすくなる。元
素Ｍは２価であるから、元素Ｒが３価イオンである場
合、理想的にはｘ／ｙ＝１である。なお、ｘ／ｙが１超
の領域で許容範囲が大きい理由は、ｙが小さくてもＦｅ
³⁺→Ｆｅ²⁺の還元によって価数の平衡がとれるためであ
る。

【００６４】組成を表わす上記式Ｉにおいて、酸素
（Ｏ）の原子数は１９となっているが、これは、Ｒがす
べて３価であって、かつｘ＝ｙ、ｚ＝１のときの化学量
論組成比を示したものである。Ｒの種類やｘ、ｙ、ｚの
値によって、酸素の原子数は異なってくる。また、例え
ば焼成雰囲気が還元性雰囲気の場合は、酸素の欠損（ベ
イカンシー）ができる可能性がある。さらに、ＦｅはＭ
型フェライト中においては通常３価で存在するが、これ
が２価などに変化する可能性もある。また、Ｃｏ等のＭ
で示される元素も価数が変化する可能性があり、これら
により金属元素に対する酸素の比率は変化する。本明細
書では、Ｒの種類やｘ、ｙ、ｚの値によらず酸素の原子
数を１９と表示してあるが、実際の酸素の原子数は化学
量論組成比から多少偏倚していてもよい。

【００６５】フェライトの組成は、蛍光Ｘ線定量分析な
どにより測定することができる。また、上記の主相の存
在はＸ線回折や電子回折等から確認される。

【００６６】磁石粉末には、Ｂ₂Ｏ₃が含まれていてもよ
い。Ｂ₂Ｏ₃を含むことにより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。Ｂ₂Ｏ₃
の含有量は、磁石粉末全体の０．５重量％以下であるこ
とが好ましい。Ｂ₂Ｏ₃含有量が多すぎると、飽和磁化が
低くなってしまう。

【００６７】磁石粉末中には、Ｎａ、ＫおよびＲｂの少
なくとも１種が含まれていてもよい。これらをそれぞれ
Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂ＯおよびＲｂ₂Ｏに換算したとき、これら
の含有量の合計は、磁石粉末全体の３重量％以下である
ことが好ましい。これらの含有量が多すぎると、飽和磁
化が低くなってしまう。これらの元素をＭ^Iで表わした
とき、フェライト中においてＭ^Iは例えば Ｓｒ_1.3-2aＲ_aＭ^I _a-0.3Ｆｅ_11.7Ｍ_0.3Ｏ₁₉ の形で含有される。なお、この場合、０．３＜ａ≦０．
５であることが好ましい。ａが大きすぎると、飽和磁化
が低くなってしまう他、焼成時に元素Ｍ^Iが多量に蒸発
してしまうという問題が生じる。

【００６８】また、これらの不純物の他、例えばＳｉ，
Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃ
ｕ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｓｂ，
Ａｓ，Ｗ，Ｍｏ等を酸化物の形で、それぞれ酸化シリコ
ン１重量％以下、酸化アルミニウム５重量％以下、酸化
ガリウム５重量％以下、酸化インジウム３重量％以下、
酸化リチウム１重量％以下、酸化マグネシウム３重量％
以下、酸化マンガン３重量％以下、酸化ニッケル３重量
％以下、酸化クロム５重量％以下、酸化銅３重量％以
下、酸化チタン３重量％以下、酸化ジルコニウム３重量
％以下、酸化ゲルマニウム３重量％以下、酸化スズ３重
量％以下、酸化バナジウム３重量％以下、酸化ニオブ３
重量％以下、酸化タンタル３重量％以下、酸化アンチモ
ン３重量％以下、酸化砒素３重量％以下、酸化タングス
テン３重量％以下、酸化モリブデン３重量％以下程度含
有されていてもよい。

【００６９】次に、焼結磁石を製造する方法を説明す
る。

【００７０】上記フェライトを有する焼結磁石は、原料
粉末として、通常、Ｆｅ，Ａ（ＡはＳｒ，ＢａまたはＣ
ａであって、必要によりＰｂを有する），Ｃｏ，Ｒ〔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種類の元素〕を含有する化合物の粉末を用
い、これらの原料粉末の２種以上の混合物（ただし、Ｆ
ｅおよびＡを必ず含む）を仮焼する。そして、仮焼後、
さらに前記Ｆｅ，Ａ（ＡはＳｒ，ＢａまたはＣａであっ
て、必要によりＰｂを有する），Ｃｏ，Ｒ〔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種類の元素〕を含有する化合物の粉末のうち、少なく
とも１種または２種以上を添加混合し、粉砕、成形、焼
成して製造される。前記Ｆｅ，Ａ（ＡはＳｒ，Ｂａまた
はＣａであって、必要によりＰｂを有する），Ｃｏ，Ｒ
〔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種類の元素〕を含有する化合物の粉末と
しては、酸化物、または焼成により酸化物となる化合
物、例えば炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等のいずれであっ
てもよい。原料粉末の平均粒径は特に限定されないが、
特に酸化鉄は微細粉末が好ましく、一次粒子の平均粒径
が１μm以下、特に０．５μm以下であることが好まし
い。なお、上記の原料粉末の他、必要に応じてＢ₂Ｏ₃等
や、他の化合物、例えばＳｉ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｌ
ｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｇ
ｅ，Ｓｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｓｂ，Ａｓ，Ｗ，Ｍｏ等を
含む化合物を添加物あるいは不可避成分等の不純物とし
て含有していてもよい。

【００７１】仮焼は、空気中において例えば１０００〜
１３５０℃で１秒間〜１０時間、特に１秒間〜３時間程
度行えばよい。

【００７２】このようにして得られた仮焼体は、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ち、そ
の一次粒子の平均粒径は、好ましくは２μm以下、より
好ましくは１μm以下、さらに好ましくは０．１〜１μ
m、最も好ましくは０．１〜０．５μmである。平均粒径
は走査型電子顕微鏡により測定すればよい。

【００７３】次いで、仮焼体を粉砕した後、または粉砕
時に前記Ｆｅ，Ａ（ＡはＳｒ，ＢａまたはＣａであっ
て、必要によりＰｂを有する），Ｃｏ，Ｒ〔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種類の元素〕を含有する化合物の粉末の少なくとも１
種または２種以上を混合し、成形し、焼結することによ
り製造する。具体的には、以下の手順で製造することが
好ましい。化合物の粉末の添加量は、仮焼体の１〜１０
０体積％、より好ましくは５〜７０体積％、特に１０〜
５０体積％が好ましい。

【００７４】前記化合物のうちのＲ酸化物は、水に対す
る溶解度が比較的大きく、湿式成形の際に流出してしま
うなどの問題がある。また、吸湿性もあるため、秤量誤
差の原因になりやすい。このため、Ｒ化合物としては、
炭酸塩または水酸塩が好ましい。

【００７５】前記化合物の添加時期は仮焼後、焼成前で
あれば特に規制されるものではないが、好ましくは次に
説明する粉砕時に添加することが好ましい。添加される
原料粉末の種類や量は任意であり、同じ原料を仮焼前後
で分けて添加してもよい。ただし、ＣｏまたはＲについ
ては全量の３０％以上、特に５０％以上は仮焼後に行う
後工程で添加することが好ましい。なお、添加される化
合物の平均粒径は、通常０．１〜２μm 程度とする。

【００７６】本発明では、酸化物磁性体粒子と、分散媒
としての水と、分散剤と添加物とを含む成形用スラリー
を用いて湿式成形を行うことが好ましいが、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。

【００７７】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（媒体攪拌型ミル）、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。なお、乾式粉砕工程時に、前記原料粉末の一部を添
加することが好ましい。

【００７８】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
下により粒子の磁気的凝集が抑制され、分散性が向上す
る。これにより配向度が向上する。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、焼結後には高
い保磁力を有する永久磁石とすることができる。

【００７９】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。ま
た、ＳｉＯ₂ およびＣａＣＯ₃は、後の湿式粉砕時に添
加してもよい。

【００８０】乾式粗粉砕の後、粉砕された粒子と水とを
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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】成型用のスラリーに非水系の分散媒を用い
ると、高配向度が得られ好ましいが、本発明では好まし
くは水系分散媒に分散剤が添加された成形用スラリーを
用いる。本発明で好ましく用いる分散剤は、水酸基およ
びカルボキシル基を有する有機化合物であるか、その中
和塩であるか、そのラクトンであるか、ヒロドキシメチ
ルカルボニル基を有する有機化合物であるか、酸として
解離し得るエノール型水酸基を有する有機化合物である
か、その中和塩であることが好ましい。

【００８４】なお、非水系の分散媒を用いる場合には、
例えば特開平６−５３０６４号公報に記載されているよ
うに、トルエン、キシレン等のような有機溶媒に、例え
ば、オレイン酸、ステアリン酸、およびその金属塩等の
ような界面活性剤を添加して、分散媒とする。このよう
な分散媒を用いることにより、分散しにくいサブミクロ
ンサイズのフェライト粒子を用いた場合でも最高で９８
％程度の高い磁気的配向度を得ることが可能である。

【００８５】上記水系分散媒を用いる場合の分散剤とし
ての有機化合物は、炭素数が３〜２０、好ましくは４〜
１２であり、かつ、酸素原子と二重結合した炭素原子以
外の炭素原子の５０％以上に水酸基が結合しているもの
である。炭素数が２以下であると、本発明の効果が実現
しない。また、炭素数が３以上であっても、酸素原子と
二重結合した炭素原子以外の炭素原子への水酸基の結合
比率が５０％未満であれば、やはり本発明の効果は実現
しない。なお、水酸基の結合比率は、上記有機化合物に
ついて限定されるものであり、分散剤そのものについて
限定されるものではない。例えば、分散剤として、水酸
基およびカルボキシル基を有する有機化合物（ヒドロキ
シカルボン酸）のラクトンを用いるとき、水酸基の結合
比率の限定は、ラクトンではなくヒドロキシカルボン酸
自体に適用される。

【００８６】上記有機化合物の基本骨格は、鎖式であっ
ても環式であってもよく、また、飽和であっても不飽和
結合を含んでいてもよい。

【００８７】分散剤としては、具体的にはヒドロキシカ
ルボン酸またはその中和塩もしくはそのラクトンが好ま
しく、特に、グルコン酸（Ｃ＝６；ＯＨ＝５；ＣＯＯＨ
＝１）またはその中和塩もしくはそのラクトン、ラクト
ビオン酸（Ｃ＝１２；ＯＨ＝８；ＣＯＯＨ＝１）、酒石
酸（Ｃ＝４；ＯＨ＝２；ＣＯＯＨ＝２）またはこれらの
中和塩、グルコヘプトン酸γ−ラクトン（Ｃ＝７；ＯＨ
＝５）が好ましい。そして、これらのうちでは、配向度
向上効果が高く、しかも安価であることから、グルコン
酸またはその中和塩もしくはそのラクトンが好ましい。

【００８８】ヒドロキシメチルカルボニル基を有する有
機化合物としては、ソルボースが好ましい。

【００８９】酸として解離し得るエノール型水酸基を有
する有機化合物としては、アスコルビン酸が好ましい。

【００９０】なお、本発明では、クエン酸またはその中
和塩も分散剤として使用可能である。クエン酸は水酸基
およびカルボキシル基を有するが、酸素原子と二重結合
した炭素原子以外の炭素原子の５０％以上に水酸基が結
合しているという条件は満足しない。しかし、配向度向
上効果は認められる。

【００９１】上記した好ましい分散剤の一部について、
構造を以下に示す。

【００９２】

【化１】

【００９３】磁場配向による配向度は、スラリーの上澄
みのｐＨの影響を受ける。具体的には、ｐＨが低すぎる
と配向度は低下し、これにより焼結後の残留磁束密度が
影響を受ける。分散剤として水溶液中で酸としての性質
を示す化合物、例えばヒドロキシカルボン酸などを用い
た場合には、スラリーの上澄みのｐＨが低くなってしま
う。したがって、例えば、分散剤と共に塩基性化合物を
添加するなどして、スラリー上澄みのｐＨを調整するこ
とが好ましい。上記塩基性化合物としては、アンモニア
や水酸化ナトリウムが好ましい。アンモニアは、アンモ
ニア水として添加すればよい。なお、ヒドロキシカルボ
ン酸のナトリウム塩を用いることにより、ｐＨ低下を防
ぐこともできる。

【００９４】フェライト磁石のように副成分としてＳｉ
Ｏ₂ およびＣａＣＯ₃ を添加する場合、分散剤としてヒ
ドロキシカルボン酸やそのラクトンを用いると、主とし
て成形用スラリー調製の際にスラリーの上澄みと共にＳ
ｉＯ₂ およびＣａＣＯ₃ が流出してしまい、ＨcJが低下
するなど所望の性能が得られなくなる。また、上記塩基
性化合物を添加するなどしてｐＨを高くしたときには、
ＳｉＯ₂ およびＣａＣＯ₃ の流出量がより多くなる。こ
れに対し、ヒドロキシカルボン酸のカルシウム塩を分散
剤として用いれば、ＳｉＯ₂ およびＣａＣＯ₃ の流出が
抑えられる。ただし、上記塩基性化合物を添加したり、
分散剤としてナトリウム塩を用いたりした場合でも、Ｓ
ｉＯ₂ およびＣａＣＯ₃ を目標組成に対し過剰に添加す
れば、磁石中のＳｉＯ₂ 量およびＣａＯ量の不足を防ぐ
ことができる。なお、アスコルビン酸を用いた場合に
は、ＳｉＯ₂ およびＣａＣＯ₃ の流出はほとんど認めら
れない。

【００９５】上記理由により、スラリー上澄みのpHは、
好ましくは７以上、より好ましくは８〜１１である。

【００９６】分散剤として用いる中和塩の種類は特に限
定されず、カルシウム塩やナトリウム塩等のいずれであ
ってもよいが、上記理由から、好ましくはカルシウム塩
を用いる。分散剤にナトリウム塩を用いたり、アンモニ
ア水を添加した場合には、副成分の流出のほか、成形体
や焼結体にクラックが発生しやすくなるという問題が生
じる。

【００９７】なお、分散剤は２種以上を併用してもよ
い。

【００９８】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０．０５〜３．０重量
％、より好ましくは０．１０〜２．０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。

【００９９】なお、分散剤が水溶液中でイオン化し得る
もの、例えば酸や金属塩などであるときには、分散剤の
添加量はイオン換算値とする。すなわち、水素イオンや
金属イオンを除く有機成分に換算して添加量を求める。
また、分散剤が水和物である場合には、結晶水を除外し
て添加量を求める。例えば、分散剤がグルコン酸カルシ
ウム一水和物である場合の添加量は、グルコン酸イオン
に換算して求める。

【０１００】また、分散剤がラクトンからなるとき、あ
るいはラクトンを含むときには、ラクトンがすべて開環
してヒドロキシカルボン酸になるものとして、ヒドロキ
シカルボン酸イオン換算で添加量を求める。

【０１０１】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、湿式粉砕後に攪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。乾式粗粉砕に用いる振動ミル等で
は、湿式粉砕に用いるボールミル等に比べて粒子に大き
なエネルギーが与えられ、また、粒子の温度が上昇する
ため、化学反応が進行しやすい状態になると考えられ
る。したがって、乾式粗粉砕時に分散剤を添加すれば、
粒子表面への分散剤の吸着量がより多くなり、この結
果、より高い配向度が得られるものと考えられる。実際
に、成形用スラリー中における分散剤の残留量（吸着量
にほぼ等しいと考えられる）を測定すると、分散剤を乾
式粗粉砕時に添加した場合のほうが、湿式粉砕時に添加
した場合よりも添加量に対する残留量の比率が高くな
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。

【０１０２】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。

【０１０３】本発明により得られる磁石の平均結晶粒径
は、好ましくは２μm以下、より好ましくは１μm以下、
さらに好ましくは０．５〜１．０μmであるが、本発明
では平均結晶粒径が１μmを超えていても、十分に高い
保磁力が得られる。結晶粒径は走査型電子顕微鏡によっ
て測定することができる。なお、比抵抗は１０⁰Ωm程度
以上である。

【０１０４】なお、前記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１００〜７００μ
m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。

【０１０５】なお、前記の仮焼体のスラリーを用いた粉
砕後、これを乾燥し、その後焼成を行って磁石粉末を得
てもよい。

【０１０６】

【０１０７】本発明により得られる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。また、従来は界磁用の磁石を巻線式の電磁石として
いたようなモータにおいても、これをフェライト磁石で
置き換えることが可能となり、軽量化、生産工程の短
縮、低価格化に寄与できる。さらに、保磁力（ＨcJ）の
温度特性に優れているため、従来はフェライト磁石の低
温減磁（永久減磁）の危険のあった低温環境でも使用可
能となり、特に寒冷地、上空域などで使用される製品の
信頼性を著しく高めることができる。

【０１０８】本発明により得られる磁石材料は所定の形
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。

【０１０９】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、冷蔵庫コンプレッサー用、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。

【０１１０】

【実施例】実施例１〔焼結磁石：サンプル１，２（水系
後添加）〕 原料としては、次のものを用いた。 Ｆｅ₂Ｏ₃粉末（一次粒子径０．３μm）、 １０００．０ｇ （不純物としてＭｎ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃｌを含む） ＳｒＣＯ₃粉末（一次粒子径２μm）、 １６１．２ｇ （不純物としてＢａ，Ｃａを含む）

【０１１１】また添加物として、 ＳｉＯ₂粉末（一次粒子径０．０１μm） ２．３０ｇ ＣａＣＯ₃粉末（一次粒子径１μm） １．７２ｇ を用いた。

【０１１２】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
２５０℃で３時間焼成し、顆粒状の仮焼体を得た。

【０１１３】得られた仮焼体に対し、ＳｉＯ₂、ＣａＣ
Ｏ₃、炭酸ランタン〔Ｌａ₂（ＣＯ₃）₃・８Ｈ₂Ｏ〕、酸
化コバルト（ＣｏＯ）を、それぞれ表１に示す分量で混
合し、さらにグルコン酸カルシウムを表１に示す分量添
加し、バッチの振動ロッドミルにより２０分間乾式粗粉
砕した。このとき、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。

【０１１４】次いで、同様にして得られた粗粉砕材１７
７ｇを採取し、これに原料として使用したのと同じ酸化
鉄（α−Ｆｅ₂Ｏ₃）３７．２５ｇ加え、分散媒として水
を４００cc加えて混合し、粉砕用スラリーを調整した。

【０１１５】この湿式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は、９．５で
あった。

【０１１６】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７８％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、
圧縮方向に約１３kOe 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。成形圧力は０．４ton/cm²とした。また、このス
ラリーの一部を乾燥後、１０００℃で焼成して全て酸化
物となるように処理した後、蛍光Ｘ線定量分析法により
各成分量を分析した。結果を表２および表３に示す。

【０１１７】次に、成形体を１００〜３００℃で熱処理
してグルコン酸を十分に除去した後、空気中において、
昇温速度を５℃／分間とし、１２２０℃で１時間保持す
ることにより焼成を行い、焼結体を得た。得られた焼結
体の上下面を加工した後、残留磁束密度（Ｂｒ）、保磁
力（ＨcJおよびＨcb）および最大エネルギー積[(BH)ma
x]、飽和磁化（４πＩｓ）、磁気的配向度（Ｉｒ／Ｉ
ｓ）、角型性（Ｈk ／ＨcJ）を測定した。次いでサンプ
ルを直径５mm×高さ６．５mmの円柱に加工した（高さ方
向がｃ軸方向）。試料振動式磁力計（ＶＳＭ）によりサ
ンプルを着磁後、磁場を印加しない状態でｃ軸方向の残
留磁化の温度依存性を測定することによりキュリー温度
Ｔｃを求めた。

【０１１８】この測定方法をさらに詳しく述べる。最初
に、円柱サンプルの高さ方向（ｃ軸方向）に、室温（２
５℃）で約２０ kOeの磁場を印加することにより、着磁
した。次に、磁場電流をゼロとし〔ただし、磁極の残留
磁化により、約５０（Oe）の磁場が発生〕、サンプルの
周囲に配置したヒーターを加熱することにより、約１０
℃／分の速度で昇温させて、サンプルの温度と磁化を同
時に測定することにより、σ−Ｔ曲線を描いた。結果を
図５，図６に示す。また、サンプルNo.1のａ軸方向とｃ
軸方向の組織のＳＥＭ写真をそれぞれ図１，２に示す。

【０１１９】図５，６から明らかなように、本発明サン
プルNo. １，２のキュリー温度Ｔｃは、４４０℃と４５
６℃、および４３４℃と４５４℃のそれぞれ２段になっ
ていることがわかる。また、一段目のＴｃ（Ｔｃ1 ）の
点におけるσと２５℃のσの比は、各々５．５％および
６．０％であった。なお、Ｔｃ1 以上の温度でσ−Ｔ曲
線は上に凸の曲線となり、Ｔｃ1 とＴｃ2 は明確に決定
できた。このことから、本発明サンプルの焼結体は、磁
気的性質の異なる２相構造となっているものと考えられ
る。なお、各試料をＸ線回折により解析したところ、い
ずれもＭ型フェライト単相であった。また、格子定数に
大きな違いは認められなかった。

【０１２０】比較例１〔焼結磁石：サンプル３（水系前
添加）〕 原料としては、次のものを用いた。 Ｆｅ₂Ｏ₃粉末（一次粒子径０．３μm）、 １０００．０ｇ （不純物としてＭｎ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃｌを含む） ＳｒＣＯ₃粉末（一次粒子径２μm）、 １３０．３ｇ （不純物としてＢａ，Ｃａを含む） 酸化コバルト １７．５６ｇ Ｌａ₂Ｏ₃ ３５．６７ｇ

【０１２１】また添加物として、 ＳｉＯ₂粉末（一次粒子径０．０１μm） ２．３０ｇ ＣａＣＯ₃粉末（一次粒子径１μm） １．７２ｇ を用いた。

【０１２２】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
２５０℃で３時間焼成し、顆粒状の仮焼体を得た。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６８ emu／g 、保磁力Ｈ
cJは４．６kOe であった。

【０１２３】得られた仮焼体に対し、ＳｉＯ₂、ＣａＣ
Ｏ₃を、それぞれ表１に示す分量で混合し、さらにグル
コン酸カルシウムを表１に示す分量添加し、バッチの振
動ロッドミルにより２０分間乾式粗粉砕した。このと
き、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。

【０１２４】次いで、このようにして得られた粗粉砕材
を２１０ｇ採取し、分散媒として水を４００cc加えて混
合し、粉砕用スラリーを調整した。

【０１２５】この湿式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は、９〜１０
であった。

【０１２６】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約７８％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、圧縮方向に約１３kOe 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。成形圧力は０．４ton/cm²とした。また、
このスラリーの一部を乾燥後、１０００℃で焼成して全
て酸化物となるように処理した後、蛍光Ｘ線定量分析法
により各成分量を分析した。分析結果を表２および表３
に示す。

【０１２７】次に、成形体を１００〜３６０℃で熱処理
してグルコン酸を十分に除去した後、空気中において、
昇温速度を５℃／分間とし、１２２０℃で１時間保持す
ることにより焼成を行い、焼結体を得た。得られた焼結
体の上下面を加工した後、残留磁束密度（Ｂｒ）、保磁
力（ＨcJおよびＨcB）および最大エネルギー積[(BH)ma
x]、飽和磁化（４πＩｓ）、磁気的配向度（Ｉｒ／Ｉ
ｓ）、角型性（Ｈk ／ＨcJ）および焼結密度を測定し
た。結果を表４に示す。次いでサンプルを直径５mm×高
さ６．５mmに加工した。実施例１と同様の方法でＶＳＭ
によりｃ軸方向の磁化の温度依存性を測定することによ
りキュリー温度Ｔｃを求めた。結果を図７に示す。図か
ら明らかなように、Ｔｃは４４４℃で１段であった。

【０１２８】次に、各焼結体サンプルNo. １〜３のａ軸
方向とｃ軸方向の比抵抗を測定した。結果を表５に示
す。また、得られたサンプルNo.3をａ軸方向およびｃ軸
方向から観察した組織のＳＥＭ写真を図３，４にそれぞ
れ示す。図１，２および図３，４から明らかなように本
発明のフェライトはグレインサイズが図３，４の従来品
に比べ一回り大きくなっている。

【０１２９】

【表１】

【０１３０】

【表２】

【０１３１】

【表３】

【０１３２】

【表４】

【０１３３】

【表５】

【０１３４】表４から明らかなように、本発明範囲の焼
結体コアは極めて優れた特性を示している。

【０１３５】表５から明らかなように、後添加工程によ
る本発明のサンプル１，２は、比較例の前添加工程によ
るサンプルと比較して、１／１０〜１／１００と小さい
比抵抗の値を示した。このことから、前添加工程で得ら
れるサンプルと、後工程で得られるサンプルとでは、焼
結体の微細構造が異なるものと考えられる。また、本発
明のサンプルでも、No. ２のＬａリッチ組成のサンプル
の方が１／４〜１／２小さい比抵抗となっていた。全て
のサンプルにおいて、ａ軸方向の値がｃ軸方向の比抵抗
より小さくなっていた。

【０１３６】実施例２（Ｆｅ，Ｌａ，Ｃｏの後添加量に
よる比較） 実施例１の組成物〔ＳｒＦｅ₁₂Ｏ₁₉＋ＳｉＯ₂：０．２
重量％＋ＣａＣＯ₃ ：０．１５重量％〕を実施例１と同
様にして仮焼し、仮焼体を得た。得られた顆粒状の仮焼
体に対し、添加後の組成が、 Ｓｒ_1-xＬａ_xＦｅ_12-xＣｏ_xＯ₁₉ において、ｘ＝ｙ＝０，０．１，０．２，０．３となる
ように、Ｌａ₂（ＣＯ₃）₃・８Ｈ₂Ｏ、ＣｏＯ_x（ＣｏＯ
＋Ｃｏ₃Ｏ₄）、配合時に使用したものと同じ酸化鉄（α
−Ｆｅ₂Ｏ₃）およびＳｉＯ₂ （０．４重量％）、ＣａＣ
Ｏ₃ （１．２５重量％）、グルコン酸カルシウム（０．
６重量％）を添加して小型振動ミルで粗粉砕を行った。
その後、実施例１と同様にして水微粉砕を４０時間行
い、焼成した。また、グルコン酸カルシウムを添加しな
いで水だけを用いたもの、分散媒として溶媒にキシレン
を用い、分散剤としてオレイン酸を用いたサンプルを用
意した。

【０１３７】得られた各焼結体サンプルのＬａ，Ｃｏ添
加量別の成形体配向度を図８に、ＨcJ−Ｂr 特性を図９
に示す。ここで、Ｆｅ，Ｌａ，Ｃｏの後添加量は、添加
後の組成を Ｓｒ_1-xＬａ_xＦｅ_12-xＣｏ_xＯ₁₉ とした場合のｘの値で示す。水系分散剤にグルコン酸カ
ルシウムを用いた場合、仮焼後の添加量（後添加量）が
増大するに従って明らかな配向度の向上が見られ、０．
４置換では非水系溶媒としてキシレンを用い、界面活性
剤としてオレイン酸を用いた場合に迫る値となってい
る。これに対し、水にグルコン酸を添加しないものでは
配向度の向上は見られない。なお、焼結体の特性は、多
くの場合でＨk ／ＨcJ＞９０％となり、ｘ＝０．２のも
のが最高であった。一方、添加量が多くなると（ｘ＞
０．３）成形性が劣化した。

【０１３８】図１０に、このときのＴｃのｘに対する依
存性を、有機溶剤系前添加（実施例５の方法）によって
作製した焼結体と比較して示す。２つのキュリー温度の
うち、低い方のＴｃ（Ｔｃ１）は、ｘの増加と共に減少
したが、高い方のＴｃ（Ｔｃ２）は、あまり大きな変化
を示さなかった。このことから、Ｔｃ１は、ＬａとＣｏ
の置換量の多い（少なくともＬａの置換量の多い）Ｓｒ
フェライト部分のＴｃであることが予想される。

【０１３９】また、図１１は、焼結体のＨcJのｘに対す
る依存性を、有機溶剤系前添加（実施例５の方法）、水
系前添加（比較例１の方法）によって作製した焼結体と
の比較して示した図である。これにより、前添加の場合
はｘ＝０．３のときＨcJの極大値が得られるのに対し、
後添加の場合はｘ＝０．２で極大値をとることがわか
る。これにより、後添加の場合は、高価なＣｏなどの添
加量を前添加の場合の２／３程度に少量化しても、高い
磁気特性が得られることがわかる。

【０１４０】また、図１２には、焼結体の角型性（Ｈk
／ＨcJ）のｘに対する依存性を、有機溶剤系前添加（実
施例５の方法）、水系前添加の方法（比較例１の方法）
によって作製した焼結体と比較して示す。これにより、
後添加の場合は、置換量ｘの多い組成においても、高い
角型性（Ｈk ／ＨcJ）が得られることがわかる。さら
に、図１３に、トルクメータにより測定した異方性定数
（Ｋ１）を用いて計算した異方性磁場（Ｈ_A ）を、有機
溶剤系前添加の場合と比較して示す。図から明らかなよ
うに、Ｈ_A は、有機溶剤系前添加の場合とほぼ同じ値で
あった。

【０１４１】実施例３（Ｆｅのみ前添加、Ｌａ，Ｃｏを
後添加：仮焼温度による比較） Ｓｒ：Ｆｅ＝０．８：１１．８＝１：１４．７５となる
ように原料を秤量し、これをそれぞれ１１５０℃、１２
００℃、１２５０℃、１３００℃で仮焼した他は実施例
１と同様にして仮焼体を得た。得られた仮焼体サンプル
をＸ線回折で分析したところ、Ｍ相とヘマタイト相（α
−Ｆｅ₂Ｏ₃）の存在が確認された。ここで、化学量論組
成（Ｓｒ：Ｆｅ＝１：１２）よりも多い分のＦｅが全て
α−Ｆｅ₂Ｏ₃ 相となり、残りがＳｒＭ相になっている
と仮定して仮焼粉中のＳｒＭ相のσｓを計算すると、同
じ仮焼温度のＳｒＭ仮焼材のσｓとほぼ等しくなってい
た。

【０１４２】得られた顆粒状の仮焼体に対し、 Ｓｒ_1-xＬａ_xＦｅ_12-yＣｏ_yＯ₁₉ において、ｘ＝ｙ＝０．２となるように、Ｌａ₂（Ｃ
Ｏ₃）₃・８Ｈ₂Ｏ、ＣｏＯ_x（ＣｏＯ＋Ｃｏ₃Ｏ₄）＋Ｓｉ
Ｏ₂ （０．４重量％）、ＣａＣＯ₃ （１．２５重量
％）、グルコン酸カルシウム（０．６重量％）を添加し
て小型振動ミルで粗粉砕を行った。得られた粗粉砕材２
１０g に対して、水４００ccを加えて実施例１と同様に
して（ただし、Ｆｅ₂Ｏ₃ は添加しない）、湿式微粉砕
を４０時間行い、湿式磁場成形後焼成した。

【０１４３】得られた成形体の配向度をＸ線回折により
調べその結果を図１４に示す。図１４から明らかよう
に、１２５０℃仮焼体を用いたサンプルで成形体配向度
が高く、全てを後添加したサンプル並になっている。ま
た、図１５に仮焼温度１２５０℃とした場合の焼結密度
と磁気的配向度（Ｉｒ／Ｉｓ）の関係を示す。成形体配
向度が同じにも関わらず、Ｌａ，Ｃｏだけ後添加したサ
ンプルの方が焼成後の密度と配向度が共に高くなってい
る。また、図１６に仮焼温度１２５０℃とした場合のＨ
cJ-Ｂr およびＨk ／ＨcJを示す。Ｌａ，Ｃｏだけ後添
加したサンプルでは、ＨcJが低くなるが、密度と配向度
が高いためＢr は高くなり、実施例２のサンプルと特性
レベルはほぼ同じであった。

【０１４４】この製法によると、仮焼後に微細なＦｅ₂
Ｏ₃ を大量に添加しなくても、優れた磁気特性が得られ
る。さらに、成形性も比較的良好となるため、製造が容
易になるメリットがある。また、これらの各サンプルに
ついてキュリー温度を測定したところ、２つ以上の異な
るキュリー温度を有することが確認された。

【０１４５】実施例４（Ｆｅ，Ｌａ前添加、Ｃｏのみ後
添加による比較） Ｓｒ：Ｌａ：Ｆｅ＝０．８：０．２：１１．８となるよ
うに原料を秤量し、これをそれぞれ１２００℃、１２５
０℃で仮焼した他は実施例１と同様にして仮焼体を得
た。得られた仮焼体サンプルをＸ線回折で分析したとこ
ろ、Ｍ相とヘマタイト相（α−Ｆｅ₂Ｏ₃相）の存在が確
認されたが、オルソフェライト（ＦｅＬａＯ₃）は確認
できなかった。

【０１４６】得られた顆粒状の仮焼体に対し、 Ｓｒ_1-xＬａ_xＦｅ_12-yＣｏ_yＯ₁₉ において、ｘ＝ｙ＝０．２となるように、ＣｏＯ_x（Ｃ
ｏＯ＋Ｃｏ₃Ｏ₄）＋ＳｉＯ₂ （０．４重量％）、ＣａＣ
Ｏ₃ （１．２５重量％）、グルコン酸カルシウム（０．
６重量％）を添加して小型振動ミルで粗粉砕を行った。
その後、水微粉砕を４０時間行い、成形後実施例１と同
様にして焼成した。

【０１４７】表６にＨcJ-Ｂr およびＨk ／ＨcJを示
す。

【０１４８】

【表６】

【０１４９】特性的には実施例２，３とほぼ同一であっ
た。

【０１５０】実施例５（溶剤系分散媒での後添加工程に
よる比較） 実施例１の組成物〔ＳｒＦｅ₁₂Ｏ₁₉＋ＳｉＯ₂：０．２
重量％＋ＣａＣＯ₃ ：０．１５重量％〕を用いて、添加
後の組成が、 Ｓｒ_1-xＬａ_xＦｅ_12-yＣｏ_yＯ₁₉ において、ｘ＝ｙ＝０．１，０．２，０．３，０．４と
なるようにして、分散剤をグルコン酸カルシウムに代え
てオレイン酸、分散媒を水に代えてキシレンとした以外
は実施例１と同様の方法により焼結体を作製した。

【０１５１】一方、組成が、 Ｓｒ_1-xＬａ_xＦｅ_12-yＣｏ_yＯ₁₉ において、ｘ＝ｙ＝０．１，０．２，０．３，０．４と
なるようにして、分散剤をグルコン酸カルシウムに代え
てオレイン酸、分散媒を水に代えてキシレンとした以外
は比較例１と同様の方法により焼結体を作製した。

【０１５２】得られた１２２０℃での焼結体サンプルの
角型比Ｈk ／ＨcJを図１７に、添加量別磁気的配向度
（Ｉｒ／Ｉｓ）特性を図１８に示す。配向度はほぼ同レ
ベルであるが、Ｈk ／ＨcJは後添加の方が改善されてい
た。

【０１５３】実施例６（Ｌａ，Ｃｏ分割添加の検討） 原料としては、次のものを用いた。 Ｆｅ₂Ｏ₃粉末（一次粒子径０．３μm）、 １０００．０ｇ ＳｒＣＯ₃粉末（一次粒子径２μm）、 １６１．２ｇ

【０１５４】上記出発原料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１２５０℃で
３時間焼成し、顆粒状の仮焼体を得た。

【０１５５】得られた仮焼体に対し、乾式振動ミル粉砕
時にＳｉＯ₂＝０．６重量％、ＣａＣＯ₃＝１．４重量％
と共に、炭酸ランタン〔Ｌａ₂（ＣＯ₃）₃・８Ｈ₂Ｏ〕、
酸化コバルト（ＣｏＯ）、グルコン酸カルシウム（０．
９重量％）添加した。その際、Ｌａ添加量を変えること
により、Ｌａ／Ｃｏ比を変化させた。また、ボールミル
粉砕時に酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）を添加した。また、前記仮
焼体（表中母材という）は炭酸ランタン〔Ｌａ₂（Ｃ
Ｏ₃）₃・８Ｈ₂Ｏ〕、酸化コバルト（ＣｏＯ）の前添加
量ｘ＝０および０．１としたものを用意した。表７に各
サンプルの組成比と、微粉砕材の分析値を示す。

【０１５６】

【表７】

【０１５７】得られた各サンプルを１２００℃、１２２
０℃、１２４０℃でそれぞれ焼成し、磁気特性を測定し
た。結果を図１９示す。いずれのサンプルにおいても、
Ｌａリッチ組成（Ｌａ／Ｃｏ＝１．１４〜１．２３）の
場合に比較的高いＨcJおよびＨk が得られた。Ｌａ／Ｃ
ｏの最適点で比較すると、ｘ＝０．１の母材に対し、ｘ
＝０．１後添加するとＨk が劣化する傾向を示し、ｘ＝
０の母材に対してｘ＝０．２後添加の場合に高い焼結磁
気特性が得られた。ＬａとＣｏの粉砕時添加（後添加）
は、配合時添加（前添加）の場合よりも高いＨk が得ら
れることがわかっているが、本実施例においては両者の
中間的な挙動を示し、特に特徴的な結果は得られなかっ
た。

【０１５８】なお、上記の実施例においては、Ｓｒを含
有するフェライトについて述べたがＣａまたはＢａを含
有するフェライトについても同等の結果が得られること
が確認された。

【０１５９】さらに上記各実施例において、本発明サン
プルを、測定用の円柱形状からＣ型のモータの界磁用磁
石の形状に変えた他は同様にしてモータ用Ｃ型形状焼結
磁石を得た。得られたコア材を従来の材質の焼結磁石に
代えてモータ中に組み込み、定格条件で動作させたとこ
ろ良好な特性を示した。また、そのトルクを測定したと
ころ、従来のコア材を用いたモータより上昇していた。
また、ボンディッド磁石でも同様の結果を得た。

【０１６０】実施例７（後添加のＨcJ温度特性） 実施例１、および比較例１で作製した焼結体サンプルの
保磁力（ＨcJ）温度特性を測定した。−１００℃〜＋１
００℃のＨcJ測定値は、相関係数９９．９％以上で、最
小自乗法直線近似ができた。これに基づき、ＨcJの温度
特性を計算すると、下記表８に示すような結果が得られ
た。これにより、後添加による製造法により、作製した
２つのＴｃを持つＬａＣｏ含有フェライトも、前添加の
場合と同等以上の優れたＨcJの温度特性を有することが
わかる。

【０１６１】

【表８】

【０１６２】実施例８（Ｐｒ系後添加） Ｌａ₂（ＣＯ₃）₃８Ｈ₂Ｏに代えて、Ｐｒ₂（ＣＯ₃）
₃０．５Ｈ₂Ｏとした以外は、実施例２と同様の方法で焼
結磁石を作製して磁気特性等を評価した。図２０に、キ
ュリー点Ｔｃの置換量ｘに対する依存性を、有機溶剤系
前添加（実施例５の方法）によって作製した焼結体と比
較して示す。２つのキュリー温度Ｔｃのうち、低い方の
Ｔｃ（Ｔｃ１）は、置換量ｘの増加と共に減少したが、
高い方のＴｃ（Ｔｃ２）は、あまり大きな変化を示さな
かった。このことから、Ｔｃ１は、ＰｒとＣｏの置換量
の多い（少なくともＰｒ置換量の多い）Ｓｒフェライト
部分のＴｃであることが予想される。

【０１６３】また、図２１には、焼結体のＨcJのｘに対
する依存性を有機溶剤系前添加（実施例５の方法）によ
って作製した焼結体と比較して示す。これにより、後添
加の場合は、ｘ＝０．１で極大値をとり、有機溶媒系前
添加の場合よりも高いＨcJが得られた。

【０１６４】

【発明の効果】以上のように本発明方法によれば、Ｍ型
フェライトの飽和磁化と磁気異方性とを同時に高めるこ
とにより、従来のＭ型フェライト磁石では達成不可能で
あった高い残留磁束密度と高い保磁力とを有し、保磁力
の温度特性が極めて優れ、特に低温域においても保磁力
の低下が少ない優れた磁気特性を有し、しかも減磁曲線
の角形性にも優れたフェライト磁石の製造方法を提供す
ることができる。

【０１６５】また、高価なＣｏの含有量を少なくしても
高特性を得ることの可能なフェライト磁石の製造方法を
提供することができる。

【０１６６】また、水系の製造工程でも配向度が溶剤系
に匹敵する値の得られるフェライト磁石の製造方法を提
供することができる。

【０１６７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼結磁石サンプル１のａ面の組織をＳ
ＥＭにより撮影した図面代用写真である。

【図２】本発明の焼結磁石サンプル１のｃ面の組織をＳ
ＥＭにより撮影した図面代用写真である。

【図３】比較サンプル３のａ面の組織をＳＥＭにより撮
影した図面代用写真である。

【図４】比較サンプル３のｃ面の組織をＳＥＭにより撮
影した図面代用写真である。

【図５】本発明サンプル１のσ−Ｔ曲線を示すグラフで
ある。

【図６】本発明サンプル２のσ−Ｔ曲線を示すグラフで
ある。

【図７】比較サンプル１のσ−Ｔ曲線を示すグラフであ
る。

【図８】本発明サンプルのＬａＣｏ置換量別配向度を示
したグラフである。

【図９】本発明サンプルの、ＨcJ−Ｂr 特性を示したグ
ラフである。

【図１０】水系後添加の本発明サンプルと、有機溶剤系
前添加の比較サンプルとの、キュリー点Ｔｃのｘに対す
る依存性を示したグラフである。

【図１１】水系後添加の本発明サンプルと、有機溶剤系
前添加の比較サンプルとの、ＨcJのｘに対する依存性を
示したグラフである。

【図１２】水系後添加の本発明サンプルと、有機溶剤系
前添加の比較サンプルとの、角型性（Ｈk ／ＨcJ）のｘ
に対する依存性を示したグラフである。

【図１３】水系後添加の本発明サンプルと、有機溶剤系
前添加の比較サンプルとの異方性磁場（Ｈ_A ）を示した
グラフである。

【図１４】本発明サンプルの配向度を示すグラフであ
る。

【図１５】本発明サンプルの仮焼温度１２５０℃での密
度別磁気的配向度を示したグラフである。

【図１６】本発明サンプルの仮焼温度１２５０℃でのＨ
cJ-Ｂr およびＨk ／ＨcJを示したグラフである。

【図１７】本発明サンプルの１２２０℃での焼結体サン
プルの角型性Ｈk ／ＨcJを示したグラフである。

【図１８】本発明サンプルの置換量別磁気的配向度（Ｉ
ｒ／Ｉｓ）を示したグラフである。ある。

【図１９】１２００℃、１２２０℃、１２４０℃でそれ
ぞれ焼成したサンプルの、磁気特性を示したグラフであ
る。

【図２０】有機溶剤系前添加の本発明サンプルと、水系
前添加の比較サンプルとの、キュリー点Ｔｃのｘに対す
る依存性を示したグラフである。

【図２１】有機溶剤系前添加の本発明サンプルと、水系
前添加の比較サンプルとの、ＨcJのｘに対する依存性を
示したグラフである。

【図２２】２つのキュリー温度の求め方を説明するため
の参考グラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｈ０２Ｋ 15/03 Ａ Ｈ０２Ｋ 15/03 Ｃ０４Ｂ 35/26 Ｇ (72)発明者 皆地 良彦 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 飯田 和昌 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 佐々木 光昭 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 平田 文彦 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−326234（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−289431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭32−8841（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−63715（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−119760（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−115715（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 六方晶フェライトを主相とし、 組成が、 Ａ（ＡはＳｒ，ＢａまたはＣａから選択される少なくと
   も１種の元素であって、ＳｒまたはＢａを必ず含む）、 Ｒ〔ＲはＹを含む希土類元素から選択される少なくとも
   １種の元素、またはこれにＢｉを含む〕、 Ｍ（ＭはＣｏ、または、ＣｏおよびＺｎ） およびＦｅを含み、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％、 Ｍ：０．１〜５原子％、 Ｆｅ：８０〜９５原子％、 を満足する焼結磁石を製造するにあたり、 少なくとも前記Ａを含有する六方晶フェライトを主相と
   する粒子に、 焼結磁石の各元素が前記組成を満足するようにＣｏおよ
   び／またはＲを含む化合物を添加し、あるいはこれに加
   えてさらにＦｅおよび／またはＡを含む化合物を添加
   し、 その後、成形し、 本焼成を行うことを特徴とする六方晶フェライト焼結磁
   石の製造方法。
2. 【請求項２】 前記化合物の一部、または全部を添加す
   るに際し、 さらに、ＳｉおよびＣａを添加する請求項１の六方晶フ
   ェライト焼結磁石の製造方法。
3. 【請求項３】 前記化合物の一部、または全部を添加す
   るに際し、 さらに、分散剤を添加する請求項１または２の六方晶フ
   ェライト焼結磁石の製造方法。
4. 【請求項４】 前記化合物の一部は、粉砕時に添加され
   る請求項１〜３のいずれかの六方晶フェライト焼結磁石
   の製造方法。
5. 【請求項５】 前記分散剤は、水酸基およびカルボキシ
   ル基を有する有機化合物またはその中和塩もしくはその
   ラクトンであるか、ヒドロキシメチルカルボニル基を有
   する有機化合物であるか、酸として解離し得るエノール
   形水酸基を有する有機化合物またはその中和塩であり、 前記有機化合物が、炭素数３〜２０であり、酸素原子と
   二重結合した炭素原子以外の炭素原子の５０％以上に水
   酸基が結合しているものである請求項３または４の六方
   晶フェライト焼結磁石の製造方法。