(57)【要約】 【課題】異方性ボンド磁石の製造方法、磁気回路及び異方性ボンド磁石を提供することを目的とする。【解決手段】粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下の第１の磁性粉末と、異方性ボンド磁石での添加量が２．０ｗｔ％未満となる熱硬化性樹脂と、第１の添加剤とからなる第１の混合物と、粒径が１μｍ以上２０μｍ以下の第２の磁性粉末と、第２の添加剤とからなる第２の混合物と、を調整する工程Ｓ１と、前記第１の混合物と前記第２の混合物とからなる混合コンパウンドの調整工程Ｓ２と、前記混合コンパウンドを成形金型に充填した後、前記成形金型の端部の磁場強度を０．８Ｔ以上とし、中心部の磁場強度を前記端部の磁場強度より５％以上強くして、前記混合コンパウンドの圧縮成形を行う工程Ｓ３と、前記混合コンパウンドを、不活性ガスまたは窒素ガス雰囲気中加熱する硬化工程Ｓ４と、を有する異方性ボンド磁石の製造方法を用いることにより、上記課題を解決できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、異方性ボンド磁石での添加量が２．０ｗｔ％未満となる熱硬化性樹脂と、第１の添加剤とからなる第１の混合物と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤とからなる第２の混合物と、を調整する工程と、
前記第１の混合物と前記第２の混合物とを混合して混合コンパウンドを調整する工程と、
前記混合コンパウンドを成形金型に充填した後、前記成形金型の端部の磁場強度を０．８Ｔ以上とし、前記成形金型の中心部の磁場強度を、前記端部の磁場強度より５％以上強くするように磁場を印加して、前記成形金型中の前記混合コンパウンドの圧縮成形を行う工程と、
前記圧縮成形を行った前記混合コンパウンドを前記成形金型から取り出した後、不活性ガスまたは窒素ガス雰囲気中、加熱して、前記熱硬化性樹脂を硬化する硬化工程と、
を有することを特徴とする異方性ボンド磁石の製造方法。
【請求項２】
前記第１の混合物と前記第２の混合物の混合比が４０ｗｔ％：６０ｗｔ％〜９０ｗｔ％：１０ｗｔ％である前記混合コンパウンドを作製することを特徴とする請求項１に記載の異方性ボンド磁石の製造方法。
【請求項３】
前記熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂・ポリエステル樹脂・エポキシ樹脂・ユリア樹脂・メラミン樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異方性ボンド磁石の製造方法。
【請求項４】
前記第１の添加剤および／または前記第２の添加剤が、界面活性剤・カップリング剤・滑剤・離型剤・難燃剤・安定剤・無機充填剤・顔料のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の異方性ボンド磁石の製造方法。
【請求項５】
前記混合コンパウンドの圧縮成形の際、前記混合コンパウンドを、前記第１の添加剤の融点および前記第２の添加剤の融点のいずれの温度よりも高い温度に加熱することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方性ボンド磁石の製造方法。
【請求項６】
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と、前記コイル部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部と、前記２つのポールピース部の対向面の間に設けられた空間部と、を有する磁気回路であって、
前記ポールピース部の側面が前記空間部中心方向に傾斜した傾斜面とされ、前記ポールピース部の対向面が前記空間部側に突出する湾曲面を有していることを特徴とする磁気回路。
【請求項７】
平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、第１の添加剤と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤と、を有する異方性ボンド磁石であって、前記異方性ボンド磁石での前記熱硬化性樹脂の添加量が１．１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満であることを特徴とする異方性ボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性ボンド磁石の製造方法、磁気回路及び異方性ボンド磁石に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石には、ボンド磁石（Ｂｏｎｄｅｄ  ｍａｇｎｅｔｓ）、焼結磁石、鋳造磁石などがある。ボンド磁石とは、磁石粉末をバインダー（結着剤）で固化成形した複合永久磁石である。磁石粉末とバインダーを主成分とし、必要に応じて潤滑剤などを添加する。ボンド磁石は、バインダーを含むため、焼結磁石に比べて磁気性能は劣るが、焼結磁石に比べて寸法精度が高く、形状自由度が高く（複雑な形状に成形することができ）、機械的特性に優れ、金型成形により大量生産が容易である（歩留まりが少ない）などの優れた点を有する。
【０００３】
ボンド磁石には、バインダーの種類に応じて、金属結合型ボンド磁石、セラミック結合型ボンド磁石、樹脂結合型ボンド磁石などがある。樹脂結合型のボンド磁石は、磁性粉末に熱硬化性樹脂などの樹脂バインダーを配合して圧縮成形して製造する。前記磁性粉末として粉末形状に異方性を有する異方性磁性粉末を用いることにより、異方性ボンド磁石を製造できる。
【０００４】
磁性粉末として希土類材料を用いたボンド磁石は、希土類ボンド磁石と呼称される。
希土類ボンド磁石としては、たとえば、Ｓｍ２Ｃｏ１７等のＳｍ−Ｃｏ系の磁性粉末を用いたＳｍＣｏボンド磁石（Ｂｏｎｄｅｄ  ＳｍＣｏ  ｍａｇｎｅｔｓ）、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性粉末を用いたＮｄＦｅＢボンド磁石（Ｂｏｎｄｅｄ  ＮｄＦｅＢ  ｍａｇｎｅｔｓ）、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の磁性粉末を用いたＳｍＦｅＮボンド磁石（Ｂｏｎｄｅｄ  ＳｍＦｅＮ  ｍａｇｎｅｔｓ）などがある。
【０００５】
Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性粉末は、耐熱性が優れるので、耐熱性が要求される磁石の製造に用いられる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性粉末は、液体急冷法を用いることにより、非晶質と微細結晶との混合組織からなる構造を形成することができ、磁化方向がランダムで等方性に配列した構造を有するにも関わらず、高磁気特性とすることができる。また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性粉末を使用して、熱間プレスにより塑性変形させた後に粉砕して異方性磁性粉末を形成できる。さらに、Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ法（以下、ＨＤＤＲ法）を用いることにより、さらに高い磁気特性を実現できる。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の磁性粉末は、粒子径を小さくすると保持力が増大することが見出されており、Ｓｍ−Ｃｏ系及びＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性粉末に匹敵する高い磁気特性を有し、かつ比較的安価である。
【０００６】
また、ボンド磁石には、たとえば、粒径の小さい酸化物の磁性粉末を用いた酸化物ボンド磁石がある。粒径の小さい酸化物の磁性粉末は、安価であり、製造しやすい。酸化物の磁性粉末としては、Ｓｒ系、Ｂａ系の酸化物の磁性粉末またはＳｒフェライト磁石の一部をＬａとＣｏに置換した酸化物の磁性粉末などがある。
【０００７】
ボンド磁石には、磁気特性、工業的生産性、機械的強度および耐食性等が高いことが要求されている。しかし、たとえば、磁気特性を向上させるために磁性粉末の量を増やすと、磁性粉末をバインドする熱硬化性樹脂（バインダー）の量が減り、機械的強度が低下するという問題があった。
特許文献１〜３、非特許文献１には、粒径形状等が異なる多くの種類の磁性粉末を混合して、樹脂（バインダー）を減少させること無く、磁気特性、工業的生産性、機械的強度および耐食性等を向上させる方法が開示されている。
【０００８】
特許文献１は、希土類磁性粉末、その永久磁石及びこれらの製造方法に関するものであり、２種類以上の磁性粉末からなり、各残留磁束密度がＢｒＡ＞ＢｒＢの関係を有する磁性粉末等について記載されている。
非特許文献１は、粉末間磁気的相互作用による希土類ボンド磁石の高性能化に関するものであり、高性能で、かつ、温度特性にも優れたボンド磁石について記載されている。
特許文献１および非特許文献１には、例えば、角型性および配向性の向上させるために、静磁気的な相互作用による磁気的相互作用の要因としたＲＴＭ５系磁性粉末とＲ２Ｔｍ１７、Ｒ２Ｆｅ１４ＢおよびＲ２Ｔｍ１７Ｎｘ系磁性粉末の混合することが記載されている。
【０００９】
特許文献２は、ボンド磁石の磁場配向成形装置及び該装置を用いたボンド磁石の磁場配向成形方法に関するものであり、励磁ヨークに挟まれる成形キャビティ周辺部材に透磁率がボンド磁石材料と実質的に同等な材料を用いる磁場配向成形装置が開示されている。ここで、異方性磁性粉末の透磁率と同じ透磁率の成形キャビティ周辺部材を使用することにより、磁場の乱れを防止し均一磁場を形成している。
【００１０】
また、特許文献３は、永久磁石、その製造方法、及び磁場中プレス成形装置に関するものであり、磁場中プレス成形時のダイ金型の部分に磁性体を用い、このダイ金型に永久磁石原料粉末を充填し、次いで、この永久磁石原料粉末を磁化容易方向に配向するために磁場を印加し、さらに圧縮して成形を行う永久磁石の製造方法が開示されている。ここで、異方性磁性粉末（永久磁石原料粉末）とダイ金型の磁気特性を近いものして、磁化の曲がりを防ぎ、均一な平行磁場を得ている。
【００１１】
しかし、製品としては、特許文献１〜３及び非特許文献１に開示された方法により形成したボンド磁石の磁気特性、工業的生産性、機械的強度および耐食性等の特性は十分ではなかった。特に、配向度および密度（成形密度）が低く、磁気特性が十分ではなかった。また、たとえば、圧縮成形時の圧力により生じた弾性変形が、圧縮成形後に元の形状に戻るために発生する、いわゆるスプリングバックが大きく、密度（成形密度）が低くなり、機械的強度を低減した。
【００１２】
ボンド磁石の内部の磁性粉末間の空隙を減少させて、前記磁性粉末を密に充填することによって、前記密度（成形密度）を向上させることができる。具体的には、磁性粉末として用いた粗粉と微粉との粒径比と混合率の幾何学的に算出することによって、前記密度を向上させることができる。
【００１３】
しかし、微粉は凝集・偏析・分離・架橋現象が激しく、配向磁場を強くしても微粉を所望の向き・位置に動かすことが困難であり、配向度は低いままであった。つまり、密度を向上させても配向度が低いままなので、磁気特性は不十分であった。また、微粉の凝集・偏析・分離・架橋現象により、成形金型へ磁性粉末は不均一に充填され、成形金型内で磁性粉末の粗密が発生して、機械的強度、耐熱性および耐食性等を低下させるという問題があった。
さらに、微粉は、熱硬化性樹脂（バインダー）のエポキシ基あるいはメチレン基等の官能基との間でも、凝集・偏析・分離・架橋する場合があった。これにより、磁気特性が更に低下し、充填の疎密（不均一）による機械的強度、耐熱性および耐食性等の低下を招くという問題があった。
【００１４】
図７は、前記異方性ボンド磁石を製造するために用いる従来の磁場印加圧縮成形装置（磁気回路）及び前記磁場印加圧縮成形装置により発生された磁界（磁場、磁力線）の一例を示す図である。
従来の磁場印加圧縮成形装置１０１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１０２と、コイル部１０２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部１０３と、前記２つのポールピース部１０３の対向面１０３ａの間に設けられた空間部１０７と、を有している。なお、空間部１０７で圧縮成形を行う圧縮成形手段（図示略）が備えられている。
空間部１０７には、略矩形状の成形金型１０４が、平面視したときに、長辺１０４ａが対向面１０３ａと平行となるように配置されている。成形金型１０４には、粉末形状に異方性を有する異方性磁性粉末が充填されている。
【００１５】
図７に示すように、コイル部１０２に電流を流すことにより、磁場（磁力線）１０５を発生させることができる。このとき、成形金型１０４に対して、長辺１０４ａに垂直な方向、つまり、短辺１０４ｂに平行な方向に、磁場（平行磁場、均一磁場）１０５が生成される。磁場（平行磁場、均一磁場）１０５中で成形を行うことにより、成形金型１０４の内部で異方性磁性粉末は磁場（平行磁場）１０５の方向にそろうように結晶軸（磁化容易軸）が配向されて、配向度が高く、磁気特性の優れた異方性ボンド磁石を製造することができる。
【００１６】
図８は、従来の磁場印加圧縮成形装置を用いて形成した異方性ボンド磁石の一例を示す拡大概略図である。
図８に示すように、異方性磁性粉末１０６の大部分は、そのＳ極とＮ極が磁場（平行磁場）１０５の方向にそろうように結晶軸が配向されているが、成形金型１０４の中心部１０４ｃの近傍では、異方性磁性粉末１０６自体が磁化されて、異方性磁性粉末１０６同士の反発が生じて、空洞部（空隙）１０７が形成されている。空洞部（空隙）１０７が形成されることにより、磁性粉末の疎密が発生し、磁気特性を低下させるとともに、異方性ボンド磁石の機械的強度を低下させるという問題があった。さらには、成形金型から圧粉体を取り出しした時に形状さえも維持できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平８−３１６２６号公報
【特許文献２】特開平４−１５７７１２号公報
【特許文献３】特開２００３−６４４０３号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】日本応用磁気学会誌、２０、ｐ．２２１−２２４（１９９６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、磁気特性および機械的強度が高い異方性ボンド磁石の製造方法、磁気回路及び異方性ボンド磁石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、
請求項１に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、異方性ボンド磁石での添加量が２．０ｗｔ％未満となる熱硬化性樹脂と、第１の添加剤とからなる第１の混合物と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤とからなる第２の混合物と、を調整する工程と、前記第１の混合物と前記第２の混合物とを混合して混合コンパウンドを調整する工程と、前記混合コンパウンドを成形金型に充填した後、前記成形金型の端部の磁場強度を０．８Ｔ以上とし、前記成形金型の中心部の磁場強度を、前記端部の磁場強度より５％以上強くするように磁場を印加して、前記成形金型中の前記混合コンパウンドの圧縮成形を行う工程と、前記圧縮成形を行った前記混合コンパウンドを前記成形金型から取り出した後、不活性ガスまたは窒素ガス雰囲気中、加熱して、前記熱硬化性樹脂を硬化する硬化工程と、を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、前記第１の混合物と前記第２の混合物の混合比が４０ｗｔ％：６０ｗｔ％〜９０ｗｔ％：１０ｗｔ％である前記混合コンパウンドを作製することを特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、前記熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂・ポリエステル樹脂・エポキシ樹脂・ユリア樹脂・メラミン樹脂のいずれかであることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、前記第１の添加剤および／または前記第２の添加剤が、界面活性剤・カップリング剤・滑剤・離型剤・難燃剤・安定剤・無機充填剤・顔料のいずれかであることを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、前記混合コンパウンドの圧縮成形の際、前記混合コンパウンドを、前記第１の添加剤の融点および前記第２の添加剤の融点のいずれの温度よりも高い温度に加熱することを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載の本発明の磁気回路は、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と、前記コイル部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部と、前記２つのポールピース部の対向面の間に設けられた空間部と、を有する磁気回路であって、前記ポールピース部の側面が前記空間部中心方向に傾斜した傾斜面とされ、前記ポールピース部の対向面が前記空間部側に突出する湾曲面を有していることを特徴とする。
【００２６】
請求項７に記載の本発明の異方性ボンド磁石は、平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、第１の添加剤と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤と、を有する異方性ボンド磁石であって、前記異方性ボンド磁石での前記熱硬化性樹脂の添加量が１．１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
上記の構成によれば、磁気特性および機械的強度が高い異方性ボンド磁石の製造方法、磁気回路及び異方性ボンド磁石を提供することができる。
【００２８】
請求項１に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、異方性ボンド磁石での添加量が２．０ｗｔ％未満となる熱硬化性樹脂と、第１の添加剤とからなる第１の混合物と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤とからなる第２の混合物と、を調整する工程と、前記第１の混合物と前記第２の混合物とを混合して混合コンパウンドを調整する工程と、前記混合コンパウンドを成形金型に充填した後、前記成形金型の端部の磁場強度を０．８Ｔ以上とし、前記成形金型の中心部の磁場強度を、前記端部の磁場強度より５％以上強くするように磁場を印加して、前記成形金型中の前記混合コンパウンドの圧縮成形を行う工程と、前記圧縮成形を行った前記混合コンパウンドを前記成形金型から取り出した後、不活性ガスまたは窒素ガス雰囲気中、加熱して、前記熱硬化性樹脂を硬化する硬化工程と、を有する構成なので、磁性粉末の凝集・偏析・分離・架橋現象を解消することができ、磁性粉末の酸化を防止して劣化しやすい磁気特性を保護するとともに、磁性粉末の潤滑性を改善して、配向度を向上させることができる。これにより、磁気特性が高い異方性ボンド磁石を形成することができる。
また、成形時のスプリングバックを最小限に抑えて、充填率（密度）を高めることができる。さらにまた、成形金型の中心部に空隙を生じさせず、疎密の無い状態とすることができる。これにより、成形時の圧力を全体へ均一にかけることができ、機械的強度を向上させることができる。
【００２９】
請求項２に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、前記第１の混合物と前記第２の混合物の混合比が４０ｗｔ％：６０ｗｔ％〜９０ｗｔ％：１０ｗｔ％である前記混合コンパウンドを作製する構成なので、第１の磁性粉末（粗紛）と第２の磁性粉末（微紛）の磁気特性を相乗的に上げることができ、配向度が高く、磁気特性が高い異方性ボンド磁石を形成することができる。
【００３０】
請求項３に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、前記熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂・ポリエステル樹脂・エポキシ樹脂・ユリア樹脂・メラミン樹脂のいずれかである構成なので、異方性ボンド磁石を十分固化させて形成するとともに、異方性ボンド磁石の密度（充填率）を高めて、機械的強度を向上させることができる。また、磁性粉末の酸化を防止して劣化しやすい磁気特性を保護することができる。
【００３１】
請求項４に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、前記第１の添加剤および／または前記第２の添加剤が、界面活性剤・カップリング剤・滑剤・離型剤・難燃剤・安定剤・無機充填剤・顔料のいずれかである構成なので、磁性粉末の凝集・偏析・分離・架橋現象を解消することができ、磁性粉末の潤滑性を改善して、配向度を向上させることができる。これにより、磁気特性が高い異方性ボンド磁石を形成することができる。また、磁性粉末の酸化を防止して劣化しやすい磁気特性を保護することができる。
【００３２】
請求項５に記載の本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は、前記混合コンパウンドの圧縮成形の際、前記混合コンパウンドを、前記第１の添加剤の融点および前記第２の添加剤の融点のいずれの温度よりも高い温度に加熱する構成なので、磁性粉末の潤滑性を更に改善して、配向度を更に向上させることができる。これにより、磁気特性が更に高い異方性ボンド磁石を形成することができる。
【００３３】
請求項６に記載の本発明の磁気回路は、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と、前記コイル部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部と、前記２つのポールピース部の対向面の間に設けられた空間部と、を有する磁気回路であって、前記ポールピース部の側面が前記空間部中心方向に傾斜した傾斜面とされ、前記ポールピース部の対向面が前記空間部側に突出する湾曲面を有している構成なので、成形金型の中心部に空隙を生じさせず、成形金型内で磁性粉末の疎密の無いようにすることができる。これにより、成形時の圧力を全体へ均一にかけることができ、異方性ボンド磁石（成形体）の機械的強度を向上させることができる。
【００３４】
請求項７に記載の本発明の異方性ボンド磁石は、平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、第１の添加剤と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤と、を有する異方性ボンド磁石であって、前記異方性ボンド磁石での前記熱硬化性樹脂の添加量が１．１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満である構成なので、磁気特性および機械的強度が高い異方性ボンド磁石とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の異方性ボンド磁石の製造方法の一例を示すフローチャート図である。
【図２】本発明の磁気回路の一例を示す平面模式図である。
【図３】本発明の磁気回路の磁場（磁力線）の一例を示す図である。
【図４】実施例１の磁性粉末質量％における密度と磁気特性の関係を示すグラフである。
【図５】実施例９の磁性粉末質量％における密度と磁気特性の関係を示すグラフである。
【図６】実施例１と比較例１１の磁場強度を示す図である。
【図７】従来の磁気回路の磁場（磁力線）の一例を示す図である。
【図８】従来の磁気回路を用いて形成した異方性ボンド磁石の中心部の拡大概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
（実施形態１） 
本発明の実施形態である異方性ボンド磁石の製造方法について説明する。
図１は、本発明の実施形態である異方性ボンド磁石の製造方法の一例を示すフローチャート図である。図１に示すように、本発明の実施形態である異方性ボンド磁石の製造方法は、混合物調整工程Ｓ１と、混合コンパウンド調整工程Ｓ２と、磁場印加圧縮成形工程Ｓ３と、硬化工程Ｓ４と、を有する。
【００３７】
＜混合物調整工程Ｓ１＞
混合物調整工程Ｓ１は、平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、異方性ボンド磁石での添加量が２．０ｗｔ％未満となる熱硬化性樹脂と、第１の添加剤とからなる第１の混合物と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤とからなる第２の混合物と、を調整する工程である。
【００３８】
（１）第１及び第２の磁性粉末
第１及び第２の磁性粉末の材料としては、特に限定されないが、Ｒ−ＴＭ系あるいはＲ−ＴＭ−Ｎ系を主成分とする材料、または、酸化物材料が好ましい。
ＲはＹを含む希土類元素Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕのうちの１種または２種以上であり、ＴＭはＦｅまたはＦｅの一部または全部を遷移金属の一種又は二種以上で置換したものである。特に、Ｐｒ、ＮｄまたはＳｍを用いると著しく磁気特性を高めることができる。このとき、希土類元素の中から２種以上の元素を組合せることにより、磁気特性の残留磁束密度と保持力を向上させることもできる。Ｎは窒素である。
また、酸化物材料としては、安価なＳｒ系、Ｂａ系あるいはＳｒフェライト磁石の一部をＬａとＣｏに置換した酸化物磁性粉末などを挙げることができる。
【００３９】
第１の磁性粉末としては、Ｓｍ−Ｃｏ系合金の磁性粉末またはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金の磁性粉末などを挙げることができる。
Ｓｍ−Ｃｏ系合金の磁性粉末としては、たとえば、ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２Ｃｏ１７などを用いることができ、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金の磁性粉末としては、たとえば、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂなどを用いることができる。
更に、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金の磁性粉末としては、ＨＤＤＲ法（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ，Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ，Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ法）による再結晶組織からなる異方性のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性粉末と、超急冷法による等方性のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性粉末を熱間プレスにより塑性変形させた後に粉砕して得た異方性磁性粉末を用いてもよい。
【００４０】
第１の磁性粉末（粗粉）の平均粒径は２０μｍ超１５０μｍ以下が好ましい。
第１の磁性粉末（粗粉）の平均粒径が２０μｍ以下の場合には、成形密度の向上が得られず、１５０μｍ超の場合には、粗大すぎて配向時に磁粉の回転あるいは移動が困難となる。
【００４１】
第２の磁性粉末としては、微粉にしても酸化し難い材料が好ましい。たとえば、Ｎを格子間元素として含むＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金の磁性粉末またはＳｍ−Ｃｏ系合金の磁性粉末などを挙げることができ、Ｓｍ−Ｃｏ系合金の磁性粉末としては、たとえば、ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２Ｃｏ１７などを用いることができる。
【００４２】
第２の磁性粉末（微粉）の平均粒径は１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。
第２の磁性粉末（微粉）の平均粒径が１μｍ未満の場合には、酸化しやすく磁気特性の劣化が起こり、２０μｍ超の場合には、第１の混合物と混合した時、密度の向上が得られない。
【００４３】
第１及び第２の磁性粉末は、一般的な製法である溶解鋳造法または液体急冷法などを用いて製造することができる。
溶解鋳造法では、まず、希土類金属、遷移金属および添加金属を所定の配合比で調合して、不活性ガス雰囲気中で高周波溶解して合金インゴットを得る。次に、前記合金インゴットを均一化熱処理し、時効処理等する。次に、ジョークラッシャー、ジェットミルあるいはアトライター等の粉砕機で所定の粒度に粉砕して、第１及び第２の磁性粉末を製造する。なお、前記高周波溶解の際に、不可避的不純物としてＣ、Ｂ等が含まれてもよい。また、磁気特性の高いものであれば前記材料に限定されるものではない。
【００４４】
また、液体急冷法では、前記合金インゴットをノズルから合金溶湯を吐出し、ロール法において合金薄帯を作製する。次に、前記合金薄帯を、前記粉砕機で所定の粒度に粉砕して、ＨＤＤＲあるいは熱間プレス後粉砕して、第１及び第２の異方性磁性粉末を製造する。
【００４５】
（２）熱硬化性樹脂
第１の磁性粉末に添加する熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、フェノール樹脂・ポリエステル樹脂・エポキシ樹脂・ユリア樹脂・メラミン樹脂等を用いることが好ましい。
前記熱硬化性樹脂は、加熱して硬化反応を示すものであれば、一液性または二液性の液状であっても、固形状であってもよい。また、それぞれ適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４６】
熱硬化性樹脂は、第１の混合物のみに添加することが好ましい。第２の混合物は、第２の磁性粉末（微紛）を有するので、第２の混合物に、熱硬化性樹脂を混合すると、第２の磁性粉末（微紛）との間で、凝集・偏析・分離・架橋して、磁気特性を低下させ、充填の疎密（不均一）による機械的強度の劣化などを引き起こすおそれが発生する。
【００４７】
熱硬化性樹脂は、異方性ボンド磁石での添加量が２．０ｗｔ％未満となるように添加することが好ましく、１．１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満とすることが好ましい。これにより、異方性ボンド磁石の機械的強度を向上させるとともに、第１、第２の磁性粉末の体積割合を増加させて、磁気特性を向上させることができる。
【００４８】
第１の混合物に添加する熱硬化性樹脂の添加量は４．８ｗｔ％未満とすることが好ましく、０．５ｗｔ％以上３．０ｗｔ％以下とすることがより好ましい。第１の混合物に添加する熱硬化性樹脂の添加量が４．８ｗｔ％以上の場合には、製造する異方性ボンド磁石に含まれる熱硬化性樹脂の樹脂量が高まり、磁気特性の低下や、機械的強度の劣化を生ずるおそれを発生させる。また、第１の混合物に添加する熱硬化性樹脂の添加量を０．５ｗｔ％以上３．０ｗｔ％以下とすることにより、加熱硬化時、軟化点温度により低粘度となる場合でも、第２の磁性粉末（微粉）へ必要量染込ませ、異方性ボンド磁石の機械的強度を向上させるとともに、第１、第２の磁性粉末の体積割合を増加させて、磁気特性を向上させることができる。
【００４９】
（３）第１及び第２の添加剤
第１及び第２の混合物にはそれぞれ、第１及び第２の添加剤を添加することが好ましい。
第１及び第２の添加剤は、特に限定されないが、界面活性剤・カップリング剤・滑剤・離型剤・難燃剤・安定剤・無機充填剤や顔料等を用いることが好ましい。
第１及び第２の添加剤を用いることによって、成形金型へ充填するための流動性を向上させたり、磁場をかけて磁化方向を揃えるための滑り性を向上させたり、成形金型から取り出す際の離型性を向上させたり、成形体の撥水性を向上させたり、密度・強度を向上させたりすることができる。
第１及び第２の添加剤は、同じ材料であっても、異なる材料であってもよい。また、それぞれ適宜複数の材料を組み合わせて使用してもよい。
なお、第１の添加剤は、熱硬化性樹脂などとの反応性を考慮することが好ましく、第２の添加剤は、特に、凝集・偏析・分離・架橋現象を防止するものが好ましい。
【００５０】
以上の材料を混合して、第１の磁性粉末（粗粉）、熱硬化性樹脂および第１の添加剤とからなる第１の混合物（造粒粉）と、第２の磁性粉末（微粉）と第２の添加剤とからなる第２の混合物（造粒粉）とを調整する。
このとき、有機溶剤等で混合脱気して造粒粉（第１及び第２の混合物）をそれぞれ作成することが好ましい。これにより、第１及び第２の混合物を均一に混合することができる。
特に、熱硬化性樹脂と第１の添加剤を同時に混合する場合は、有機溶剤等で混合脱気して、造粒粉（第１の混合物）を作成することがより好ましい。
【００５１】
＜混合コンパウンド調整工程Ｓ２＞
混合コンパウンド調整工程Ｓ２は、第１の混合物と第２の混合物とを混合して混合コンパウンドを調整する工程である。
【００５２】
第１の混合物と第２の混合物とを、アトライター、ヘンシェルミキサーおよびＶフレンダー等の撹拌機で混合して、混合コンパウンドを調整する。前記撹拌機を用いることにより、材料を均一分散させて、造粒することができる。
前記混合コンパウンドで、前記第１の混合物と前記第２の混合物の混合比が４０ｗｔ％：６０ｗｔ％〜９０ｗｔ％：１０ｗｔ％とすることが好ましく、５０ｗｔ％：５０ｗｔ％〜８５ｗｔ％：１５ｗｔ％とすることがより好ましく、６０ｗｔ％：４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％：２０ｗｔ％とすることがさらに好ましい。これにより、第１の磁性粉末と第２の磁性粉末の磁気特性が相乗的に引出されるようにすることができる。
【００５３】
＜磁場印加圧縮成形工程Ｓ３＞
磁場印加圧縮成形工程Ｓ３は、前記混合コンパウンドを成形金型に充填した後、前記成形金型の端部の磁場強度を０．８Ｔ以上とし、前記成形金型の中心部の磁場強度を、前記端部の磁場強度より５％以上強くするように磁場を印加して、前記成形金型中の前記混合コンパウンドの圧縮成形を行う工程である。
【００５４】
まず、たとえば、略直方体の成形金型内へ、前記混合コンパウンドを充填する。
次に、前記成形金型を磁気回路の所定の位置に配置する。
【００５５】
図２は、本発明の実施形態である磁気回路（磁場印加圧縮成形装置）の一例を示す平面模式図である。
図２に示すように、本発明の実施形態である磁気回路１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２と、コイル部２のリング孔２ｂにそれぞれ配置された２つの略円柱状のポールピース部（電磁石）３と、２つのポールピース部３の対向面３ａの間に設けられた空間部７と、を有する。また、ポールピース部３の側面３ｂが空間部７中心方向に向かう傾斜面とされ、ポールピース部３の対向面３ａが空間部７側に突出する湾曲面を有している。さらに、空間部７で圧縮成形を行う圧縮成形手段（図示略）が備えられている。
また、空間部７には、略矩形状の成形金型４が、平面視したときに、長辺４ａが対向面３ａと平行となるように配置されている。
【００５６】
図２には、成形金型４の中心部４ｃを通り長辺４ａと平行な線Ｘと、中心部４ｃを通り線Ｘと垂直な線Ｙが記載されている。線Ｘを軸として線対称になるように、２つのポールピース部３は配置されている。ポールピース部３の側面３ｂは、線Ｙと平行な線Ｙ’、Ｙ”と角度θをなすように傾斜されている。これにより、縮径されたポールピース部３が形成される。
ポールピース部３の対向面３ａは、第１の面３ａ１と第２の面３ａ２とからなり、第２の面３ａ２は、線Ｘに平行な線Ｘ’を基準として空間部７側に突出する湾曲面とされている。
【００５７】
図３は、本発明の実施形態である磁気回路の磁場（磁力線）の一例を示す図である。
本発明の実施形態である磁気回路１のポールピース部３の側面３ｂが空間部７中心方向に向かう傾斜面とされ、ポールピース部３の対向面３ａが空間部７側に突出する湾曲面とされているので、コイル部２に電流を流すことにより、図３に示すように、成形金型４の中心部４ｃで最も磁場強度（磁束密度）が高くなるように磁場（磁力線）５を発生させることができる。このとき、成形金型４に対して、長辺４ａに垂直な方向、つまり、短辺４ｂに平行な方向に磁場５が生成される。
【００５８】
このとき、成形金型４の端部４ｂの磁場強度を０．８Ｔ以上とし、成形金型４の中心部４ｃの磁場強度を、端部４ｂの磁場強度より５％以上強くするように磁場を印加することが好ましい。
これにより、成形金型４の内部で磁場５の方向にそろうように、異方性磁性粉末の結晶軸（磁化容易軸）は配向させて配向度を高くすることができ、磁気特性が高い異方性ボンド磁石を製造することができる。また、中心部４ｃで空間部（空隙）を発生させず、機械的強度が高い異方性ボンド磁石を製造することができる。
なお、端部４ｂの磁場強度が０．８Ｔ未満の場合には、第１、第２の磁性粉末の磁化方向を揃えられないおそれが発生する。また、中心部４ｃの磁場強度が端部４ｂの磁場強度の５％未満である場合には、成形金型４内の中心部４ｃに空隙が生じて、圧粉体の形状を維持するための機械的強度が不十分となるおそれが発生する。
【００５９】
成形金型４の端部４ｂの磁場強度を０．８Ｔとした場合には、たとえば、中心部４ｃの磁場強度を０．８４Ｔとなるように磁場を形成する。
次に、加熱装置（図示略）により成形金型４及び成形金型４内の混合コンパウンドを加熱した状態で、圧縮成形手段（図示略）により成形圧力を加えて、前記混合コンパウンドを圧縮成形して圧粉体を作製する。たとえば、前記加熱温度は９０℃とし、成形圧力は１０ｔｏｎ／ｃｍ２とする。
【００６０】
前記加熱温度は、第１の添加剤の融点（溶融温度）および第２の添加剤の融点（溶融温度）のいずれの温度よりも高い温度に加熱することが好ましい。
第１の添加剤の融点（溶融温度）および第２の添加剤の融点（溶融温度）のいずれの温度よりも高い温度に加熱することにより、第１の添加剤および第２の添加剤を溶融させてそれらの粘性を下げることができ、第１の磁性粉末（粗粉）及び第２の磁性粉末（微粉）の配向度を向上させることができる。
【００６１】
前記加熱温度は、第１または第２の添加剤の溶融温度うち高い溶融温度より５０℃以上高い温度（以下、下限温度）以上とし、第１または第２の添加剤の溶融温度うち高い溶融温度より１５０℃高い温度（以下、上限温度）以下とすることがより好ましい。特に、第２の添加剤を溶融させることにより、第２の磁性粉末（微粉）の配向度を向上させることができるとともに、密度を向上させて、磁場強度および成形圧力を低くすることができ、成形サイクルを早め、成形金型４の耐久性の向上をも図ることができる。
前記加熱温度が前記下限温度未満の場合には、第１または第２の添加剤の溶融が見られないおそれがある。一方、前記加熱温度が前記上限温度を超える場合には、第１または第２の添加剤が昇華したり、凝集固化するおそれがある。
【００６２】
＜硬化工程Ｓ４＞
次に、硬化工程Ｓ４を行う。硬化工程Ｓ４は、圧縮成形を行った前記混合コンパウンド（前記圧粉体）を前記成形金型から取り出した後、酸化防止のため、不活性ガスあるいは窒素雰囲気中、加熱して、バインダー樹脂である熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）を硬化（キュア処理）する工程である。
前記硬化（キュア処理）としては、たとえば、硬化加熱温度を１５０℃として、１時間保持する。これにより、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）を硬化させることができる。
【００６３】
硬化工程Ｓ４の目的は、熱硬化性樹脂を硬化させることである。そのため、硬化加熱温度は用いる熱硬化性樹脂を硬化させる温度以上とする必要がある。これに対し、磁場印加圧縮成形工程Ｓ３の目的は、１の磁性粉末（粗粉）及び第２の磁性粉末（微粉）の配向度を向上させることである。そのために、第１または第２の添加剤を溶融させる温度以上とする必要がある。このように、硬化工程Ｓ４と磁場印加圧縮成形工程Ｓ３の目的は、それぞれ異なり、それぞれの工程で用いる加熱温度もそれぞれ異なる。
【００６４】
加熱方法としては、熱が加わり熱硬化性樹脂を硬化させる方法であればいかなる方法でも使用できる。また、このとき、熱硬化性樹脂を第２の磁性粉末（微粉）へ染込ませるために、真空脱法を繰り返すことが好ましい。また、軟化点温度付近でのキュア処理時間を延長することがより好ましい。なお、圧縮成形体を熱硬化性樹脂からなる溶液中に浸漬または含浸して、第２の磁性粉末（微粉）へ染込ませてもよい。これにより、成形体の強度を更に向上させることができる。
以上の工程により、本発明の実施形態である異方性ボンド磁石を作製することができる。
【００６５】
本発明の実施形態である異方性ボンド磁石は、平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、第１の添加剤と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤と、を有し、前記熱硬化性樹脂の添加量が１．１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満である。これにより、磁気特性および機械的強度が高い異方性ボンド磁石とすることができる。機械的強度としては、たとえば、曲げ破断強度を７．２ｋｇ／ｍｍ２以上とすることができる。
【００６６】
なお、製品化に際しては、前記異方性ボンド磁石をそのまま部品として組み込みを行って製品化してもよく、所望とする寸法に加工して製品化してもよい。
また、機械的強度および耐食性を向上させるために、公知の表面処理を施してもよい。前記表面処理は、適宜いくつかの表面処理方法を組み合わせて使用できる。
さらに、製品に組み込む前または組み込み後、定常磁場またはパルス磁場により、着磁することができる。その際、磁場強度は１５ｋＯｅ以上とすることが好ましい。
以上の方法により、本発明の実施形態である異方性ボンド磁石を用いた製品を得ることができる。
【００６７】
なお、成形金型４付近のポールピース部３の形状は、たとえば、図２に示す角度θを１〜１０°とした側面３ｂ（傾斜面）、図２に示す線Ｙと平行な線Ｙ’、Ｙ”との角度を４０〜７０°とした傾斜面３ａｌおよびＲ形状の湾曲面３ａ２からなる絞り形状にして、成形金型４の端部４ｂの磁場強度を０．８Ｔ以上とし、成形金型４の中心部４ｃの磁場強度を、端部４ｂの磁場強度より５％以上強くするようにしてもよい。また、前記磁場強度になるのであれば、これらの構成を、いかなる組み合わせで用いてもよい。
また、装置自体と磁気回路設計の再設計も要し、コストがかかるため、量産向きとは言えないが、成形金型の中心部４ｃの磁場強度を上げるため、コイル２に流す電流の電源装置を、高出力に変更してもよい。
【００６８】
本発明の実施形態である異方性ボンド磁石の製造方法は、平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、異方性ボンド磁石での添加量が２．０ｗｔ％未満となる熱硬化性樹脂と、第１の添加剤とからなる第１の混合物と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤とからなる第２の混合物と、を調整する工程Ｓ１と、前記第１の混合物と前記第２の混合物とを混合して混合コンパウンドを調整する工程Ｓ２と、前記混合コンパウンドを成形金型４に充填した後、成形金型４の端部４ｂの磁場強度を０．８Ｔ以上とし、成形金型４の中心部４ｃの磁場強度を、端部４ｂの磁場強度より５％以上強くするように磁場を印加して、成形金型４中の前記混合コンパウンドの圧縮成形を行う工程Ｓ３と、前記圧縮成形を行った前記混合コンパウンドを前記成形金型から取り出した後、不活性ガスまたは窒素ガス雰囲気中、加熱して、前記熱硬化性樹脂を硬化する硬化工程と、を有する構成なので、第１及び第２の添加剤を用いて、磁性粉末、特に、第２の磁性粉末（微粉）の凝集・偏析・分離・架橋現象を防止することができ、磁性粉末、特に、第２の磁性粉末（微粉）の配向度を向上し、磁気特性が高い異方性ボンド磁石を製造することができる。また、第１の混合物と第２の混合物とを混合して、第１の磁性粉末（粗粉）と第２の磁性粉末（微粉）の磁気特性を相乗的に引出すことができる。また、第１の磁性粉末（粗粉）と熱硬化性樹脂および第１の添加剤とからなる第１の混合物に第２の混合物を混合して、第２の混合物へ熱硬化性樹脂を容易に溶融させることができ、均一に固化して、異方性ボンド磁石を製造することができる。これにより、異方性ボンド磁石を所望の形状に形成することができるとともに、機械的強度が高い異方性ボンド磁石を製造することができる。さらに、中心部４ｃに空隙を作らず、機械的強度の高い異方性ボンド磁石を製造することができる。
【００６９】
本発明の実施形態である異方性ボンド磁石の製造方法は、前記第１の混合物と前記第２の混合物の混合比が４０ｗｔ％：６０ｗｔ％〜９０ｗｔ％：１０ｗｔ％である前記混合コンパウンドを作製する構成なので、第１の混合物と第２の混合物とを混合して、第１の磁性粉末（粗粉）と第２の磁性粉末（微粉）の磁気特性を相乗的に引出すことができる。
【００７０】
本発明の実施形態である異方性ボンド磁石の製造方法は、前記熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂・ポリエステル樹脂・エポキシ樹脂・ユリア樹脂・メラミン樹脂のいずれかである構成なので、第１の磁性粉末（粗粉）と熱硬化性樹脂および第１の添加剤とからなる第１の混合物に第２の混合物を混合して、第２の混合物へ熱硬化性樹脂を容易に溶融させることができ、均一に固化して、異方性ボンド磁石を製造することができる。これにより、異方性ボンド磁石を所望の形状に形成することができるとともに、機械的強度が高い異方性ボンド磁石を製造することができる。
【００７１】
本発明の実施形態である異方性ボンド磁石の製造方法は、前記第１の添加剤および／または前記第２の添加剤が、界面活性剤・カップリング剤・滑剤・離型剤・難燃剤・安定剤・無機充填剤・顔料のいずれかである構成なので、第１及び第２の添加剤を用いて、磁性粉末、特に、第２の磁性粉末（微粉）の凝集・偏析・分離・架橋現象を防止することができ、磁性粉末、特に、第２の磁性粉末（微粉）の配向度を向上し、磁気特性が高い異方性ボンド磁石を製造することができる。
【００７２】
本発明の実施形態である異方性ボンド磁石の製造方法は、前記混合コンパウンドの圧縮成形の際、前記混合コンパウンドを、前記第１の添加剤の融点および前記第２の添加剤の融点のいずれの温度よりも高い温度に加熱する構成なので、第１の混合物と第２の混合物とを混合して、第１の磁性粉末（粗粉）と第２の磁性粉末（微粉）の磁気特性を相乗的に引出すことができる。これにより、異方性ボンド磁石を所望の形状に形成することができるとともに、機械的強度が高い異方性ボンド磁石を製造することができる。
【００７３】
本発明の実施形態である磁気回路は、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２と、コイル部２のリング孔２ｂにそれぞれ配置された２つの略円柱状のポールピース部３と、２つのポールピース部３の対向面３ａの間に設けられた空間部７と、を有する磁気回路１であって、ポールピース部３の側面３ｂが空間部７中心方向に傾斜した傾斜面とされ、ポールピース部３の対向面３ａが空間部７側に突出する湾曲面を有している構成なので、中心部４ｃの磁場強度を、端部４ｂの磁場強度より５％以上強くして、中心部４ｃに空隙を作らず、機械的強度の高い異方性ボンド磁石を製造することができる。
【００７４】
本発明の実施形態である異方性ボンド磁石は、平均粒径が２０μｍ超１５０μｍ以下である第１の磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、第１の添加剤と、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下である第２の磁性粉末と、第２の添加剤と、を有し、前記熱硬化性樹脂の添加量が１．１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満である構成なので、磁気特性および機械的強度が高い異方性ボンド磁石とすることができる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例】
【００７５】
（実施例１）
＜混合物調整工程＞
まず、第１の磁性粉末（粗粉）としてＨＤＤＲ磁性粉末を用い、これをアトライター粉砕により、平均粒径８０μｍに粒度調整した。
次に、前記第１の磁性粉末を９７．５ｗｔ％と、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を２ｗｔ％と、ｓｔＭｇ（添加剤）を０．５ｗｔ％と、有機溶剤と、を混合脱気して、造粒粉（第１の混合物）を調整した。
【００７６】
次に、第２の磁性粉末（微粉）としてＳｍＦｅＮ磁性粉末を用い、これをアトライター粉砕により、平均粒径３μｍに粒度調整した。
次に、前記第２の磁性粉末を９９．７ｗｔ％と、ｓｔＭｇ（添加剤）を０．３ｗｔ％と、有機溶剤と、を混合脱気して、造粒粉（第２の混合物）を調整した。
【００７７】
＜混合コンパウンド調整工程＞
次に、第１の混合物と第２混合物との混合比を６０ｗｔ％：４０ｗｔ％となるように秤量して、Ｖブレンダーで混合して、混合コンパウンドを調整した。
【００７８】
＜磁場印加圧縮成形工程＞
次に、略直方体の成形金型（縦５ｍｍ、横７ｍｍ、高さ３ｍｍ）内へ、前記混合コンパウンドを充填した。
次に、前記成形金型を磁気回路（磁場印加圧縮成形装置）の２つのポールピース部の対向面の間に設けられた空間部に配置した。
なお、前記磁気回路は、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と、前記コイル部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部と、前記２つのポールピース部の対向面の間に設けられた空間部と、を有する。また、前記ポールピース部の側面が前記空間部中心方向に向かう傾斜面とされ、前記ポールピース部の対向面が前記空間部側に突出する湾曲面とされている。さらに、前記空間部で圧縮成形を行う圧縮成形手段が備えられている。
【００７９】
次に、磁気回路制御手段（図示略）を操作して前記コイル部に電流を流して、図６に示すように、中心部からＸ軸（線Ｘ）方向に離れるに従い磁場強度が漸次低減するように磁場を形成して、前記成形金型の端部の磁場強度を０．８Ｔとし、中心部の磁場強度を０．８４Ｔとなるようにした。
次に、加熱装置（図示略）により前記成形金型を加熱して、前記混合コンパウンドの温度を９０℃とし、前記圧縮成形手段を用いて成形圧力１０ｔｏｎ／ｃｍ２加えて、前記混合コンパウンドを圧縮成形して圧粉体を作製した。
次に、前記圧粉体を、窒素ガス中１５０℃で１時間保持して、エポキシ樹脂を硬化させて、異方性ボンド磁石（実施例１）を作製した。
【００８０】
（実施例２〜７）
第１の混合物と第２の混合物の混合比を３０ｗｔ％：７０ｗｔ％（実施例２）、４０ｗｔ％：６０ｗｔ％（実施例３）、５０ｗｔ％：５０ｗｔ％（実施例４）、７０ｗｔ％：３０ｗｔ％（実施例５）、８０ｗｔ％：２０ｗｔ％（実施例６）、９０ｗｔ％：１０ｗｔ％（実施例７）となるように前記混合コンパウンドを調整した他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（実施例２〜７）を作製した。
【００８１】
（比較例１）
第２の混合物のみ（１００ｗｔ％）なるように前記混合コンパウンドを調整した他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例１）を作製した。
（比較例２）
第１の混合物のみ（１００ｗｔ％）なるように前記混合コンパウンドを調整した他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例２）を作製した。
【００８２】
図４は、実施例１〜７、比較例１、２の磁気特性（ＢＨｍａｘ、Ｂｒ、配向度）および密度の測定結果を示すグラフである。
図４に示すように、第１の混合物が７０ｗｔ％（混合比）のときに、密度は極大（ピーク）となった。また、第１の混合物が６０ｗｔ％（混合比）のときに、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）は極大（ピーク）となった。つまり、密度がピークとなる第１の混合物の混合比と、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）がピークとなる第１の混合物の混合比は異なった。
【００８３】
これから、添加剤により、第２の磁性粉末（微粉）は高配向度を得ることができ、磁気的効果が第１の磁性粉末（粗粉）との相乗効果により最大限に発揮されて、磁性粉末単独の磁気特性がより向上されていると考察した。
【００８４】
（実施例８）
第１の磁性粉末（粗粉）の平均粒径を３０μｍとし、第２の磁性粉末（微粉）の平均粒径を１μｍとした他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（実施例８）を作製した。
【００８５】
（比較例３）
第２の磁性粉末（微粉）を９７．５ｗｔ％と、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を２．０ｗｔ％と、ｓｔＭｇ（添加剤）を０．５ｗｔ％として造粒粉（第２の混合物）を調整した他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例３）を作製した。
曲げ破断強度は高いが、エポキシ樹脂量が少ない。エポキシ樹脂による配向度の低下のため、磁気特性は低かった。
【００８６】
（比較例４）
第１の磁性粉末（粗粉）を９５．１ｗｔ％と、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を４．８ｗｔ％と、ｓｔＭｇ（添加剤）を０．１ｗｔ％として造粒粉（第１の混合物）を調整した他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例４）を作製した。
なお、異方性ボンド磁石（比較例４）のエポキシ樹脂量は、２．５ｗｔ％となった。
【００８７】
（比較例５）
第１の磁性粉末（粗粉）を９４．０ｗｔ％と、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を５．９ｗｔ％と、ｓｔＭｇ（添加剤）を０．１ｗｔ％として造粒粉（第１の混合物）を調整した他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例５）を作製した。
なお、異方性ボンド磁石（比較例５）のエポキシ樹脂量は、３．０ｗｔ％となった。
曲げ破断強度は高いが、エポキシ樹脂量が多いため、磁気特性は低かった。
【００８８】
（比較例６）
第１の磁性粉末（粗粉）の平均粒径を２０μｍとし、第２の磁性粉末（微粉）の平均粒径を０．７μｍとした他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例６）を作製した。
これは、磁性材料の酸化または磁気特性を考慮せず、磁性粉末平均粒径を適応させない場合であって、磁気特性の低下を招いた。
【００８９】
（実施例９）
＜混合物調整工程＞
まず、第１の磁性粉末（粗粉）としてＨＤＤＲ磁性粉末を用い、これをアトライター粉砕により、平均粒径１００μｍに粒度調整した。
次に、前記第１の磁性粉末（粗粉）を９４．３ｗｔ％と、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を５．０ｗｔ％と、シラン系カップリング剤（添加剤）を０．７ｗｔ％と、有機溶剤と、を混合脱気して、造粒粉（第１の混合物）を調整した。
【００９０】
次に、第２の磁性粉末（微粉）としてＳｍ２Ｃｏ１７磁性粉末を用い、これをアトライター粉砕により、平均粒径２０μｍに粒度調整した。
次に、前記第２の磁性粉末（微粉）を９９．０ｗｔ％と、ｓｔＣａ（添加剤）を１．０ｗｔ％と、有機溶剤と、を混合脱気して、造粒粉（第２の混合物）を調整した。
【００９１】
＜混合コンパウンド調整工程＞
次に、第１の混合物と第２混合物との混合比を８０ｗｔ％：２０ｗｔ％となるように秤量して、Ｖブレンダーで混合して、混合コンパウンドを調整した。
【００９２】
＜磁場印加圧縮成形工程＞
次に、略直方体の成形金型（縦５ｍｍ、横７ｍｍ、高さ３ｍｍ）内へ、前記混合コンパウンドを充填した。
次に、前記成形金型を磁気回路（磁場印加圧縮成形装置）の２つのポールピース部の対向面の間に設けられた空間部に配置した。
【００９３】
次に、磁気回路制御手段（図示略）を操作して、前記コイル部に電流を流して、前記成形金型の端部の磁場強度を１．０Ｔとし、中心部の磁場強度を１．２Ｔとなるように磁場を形成した。
次に、加熱装置（図示略）により前記成形金型を加熱して、前記混合コンパウンドの温度を９０℃とし、前記圧縮成形手段を用いて成形圧力１０ｔｏｎ／ｃｍ２加えて、前記混合コンパウンドを圧縮成形して圧粉体を作製した。
次に、前記圧粉体を、窒素ガス中１５０℃で１時間保持して、エポキシ樹脂を硬化させて、異方性ボンド磁石（実施例９）を作製した。
【００９４】
（実施例１０〜１５）
第１の混合物と第２の混合物の混合比を３０ｗｔ％：７０ｗｔ％（実施例１０）、４０ｗｔ％：６０ｗｔ％（実施例１１）、５０ｗｔ％：５０ｗｔ％（実施例１２）、７０ｗｔ％：３０ｗｔ％（実施例１３）、８０ｗｔ％：２０ｗｔ％（実施例１４）、９０ｗｔ％：１０ｗｔ％（実施例１５）となるように前記混合コンパウンドを調整した他は実施例１２と同様にして、異方性ボンド磁石（実施例１０〜１５）を作製した。
【００９５】
（比較例７）
第２の混合物のみ（１００ｗｔ％）なるように前記混合コンパウンドを調整した他は実施例１２と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例７）を作製した。
（比較例８）
第１の混合物のみ（１００ｗｔ％）なるように前記混合コンパウンドを調整した他は実施例１２と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例８）を作製した。
【００９６】
図５は、実施例９〜１５、比較例４、５の磁気特性（ＢＨｍａｘ、Ｂｒ、配向度）および密度の測定結果を示すグラフである。
図５に示すように、第１の混合物が６０ｗｔ％（混合比）のときに、密度は極大（ピーク）となった。また、第１の混合物が８０ｗｔ％（混合比）のときに、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）は極大（ピーク）となった。つまり、密度がピークとなる第１の混合物の混合比と、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）がピークとなる第１の混合物の混合比は異なった。
【００９７】
図５に示すように、図４と同様の効果が得られた。
つまり、添加剤により、第２の磁性粉末（微粉）の配向度を高くすることができ、第２の磁性粉末（微粉）の磁気的効果が、第１の磁性粉末（粗粉）の磁気的効果との相乗効果により最大限に発揮されて、磁性粉末の磁気特性がより向上されたと考察した。
【００９８】
（実施例１６）
第１の磁性粉末（粗粉）の平均粒径を１５０μｍとし、第２の磁性粉末（微粉）の平均粒径を２０μｍとした他は実施例９と同様にして、異方性ボンド磁石（実施例１６）を作製した。
【００９９】
（比較例９）
第２の磁性粉末（微粉）を９５．９ｗｔ％と、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を３．６ｗｔ％と、ｓｔＭｇ（添加剤）を０．５ｗｔ％として造粒粉（第２の混合物）を調整した他は実施例１２と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例９）を作製した。
エポキシ樹脂量が多く、磁気回路の改善により、曲げ破断強度は高い値を示した。エポキシ樹脂量が多く、配向度が低下し、磁気特性は低かった。
【０１００】
（比較例１０）
第１の磁性粉末（粗粉）の平均粒径を１６０μｍとし、第２の磁性粉末（微粉）の平均粒径を３０μｍとした他は実施例１２と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例１０）を作製した。
これも、磁性材料の磁気特性を考慮し、磁性粉末平均粒径を適応させないと、磁気特性の低下を招くことの比較例である。
【０１０１】
（実施例１７、１８、比較例１１〜１３）
前記成形金型の端部の磁場強度の磁場強度を０．８０Ｔとし、中心部の磁場強度を０．８７Ｔとした他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（実施例１７）を作製した。
また、前記成形金型の端部の磁場強度を１．００Ｔとし、中心部の磁場強度を１．１０Ｔとした他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（実施例１８）を作製した。
また、前記成形金型の端部の磁場強度を０．７０Ｔとし、中心部の磁場強度を０．７２Ｔとした他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例１１）を作製した。
また、前記成形金型の端部の磁場強度を０．７５Ｔとし、中心部の磁場強度を０．８０Ｔとした他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例１２）を作製した。
また、前記成形金型の端部の磁場強度を０．８１Ｔとし、中心部の磁場強度を０．８０Ｔとした他は実施例１と同様にして、異方性ボンド磁石（比較例１３）を作製した。
【０１０２】
なお、図６には、実施例１と比較例１１の場合を例として、磁気回路制御手段（図示略）を操作して前記コイル部に電流を流したときに形成される磁場の磁場強度を示している。前記磁場強度は、中心部からＸ軸（線Ｘ）方向に離れるに従い漸次低減した。
【０１０３】
＜評価＞
まず、各異方性ボンド磁石の磁気特性（最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）、残留磁束密度（Ｂｒ）、保持力（ｉＨｃ））を、試料振動型磁力計（以下、ＶＳＭ）を用いて計測した。
次に、各異方性ボンド磁石の配向度を下記式（１）により算出した。ここで、Ｍｘは配向方向の残留磁束密度であり、Ｍｙ、Ｍｚは、前記配向方向に対してそれぞれ垂直方向であるとともに、互いに垂直方向となる残留磁束密度である。
配向度（％）＝１００×Ｍｘ／（Ｍｘ２＋Ｍｙ２＋Ｍｚ２）１／２  …（１）
最後に、各異方性ボンド磁石（成形体）の寸法（厚み）及び質量を測定し、密度を算出した。
【０１０４】
表１は、異方性ボンド磁石の作製条件を示す。また、表２は、異方性ボンド磁石の評価結果、つまり、磁気特性（残留磁束密度（Ｂｒ）、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）、保持力（ｉＨｃ））、配向度及び曲げ破断強度を示す。
なお、第１の混合物と第２の混合物との混合比を変化させた実施例１〜７で、実施例１は最大磁気特性を示した。また、第１の混合物と第２の混合物との混合比を変化させた実施例１２〜１８で、実施例１２は最大磁気特性を示した。
【０１０５】
【表１】
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【０１０６】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、異方性ボンド磁石の製造方法、磁気回路及び異方性ボンド磁石に関するものであって、特に、第１の磁性粉末（粗粉）と、熱硬化性樹脂と、第１の添加剤とからなる第１の混合物と第２の磁性粉末（微粉）と、第２の添加剤とからなる第２の混合物をそれぞれ作製した後、第１の混合物と第２の混合物を混合して、混合コンパウンドを調整し、前記混合コンパウンドに不均一な磁場を印加しながら圧縮成形して、磁気特性、配向度、機械的強度、耐熱性および耐食性に優れた異方性ボンド磁石を製造する方法に関するものであって、前記異方性ボンド磁石を製造・利用する音響・映像機器、回転機器、通信機器、計測機器、自動車部品等の産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１０８】
１…磁気回路（磁場印加圧縮成形装置）、２…コイル部、２ｂ…リング孔、３…ポールピース部、３ａ…対向面、３ａ１…傾斜面、３ａ２…湾曲面（突出面）、３ｂ…側面（傾斜面）、４…成形金型、４ａ…一面、４ｂ…他面（端部）、４ｃ…中心部、５…磁場（磁力線）、１０１…磁気回路（磁場印加圧縮成形装置）、１０２…コイル部、１０３…ポールピース部、１０４…成形金型、１０４ｃ…中心部、１０５…磁場（磁力線）、１０６…磁性粉末、１０７…空間部（空隙）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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