(57)【要約】【課題】圧縮密度が高く、ボンド磁石中のフェライト粉末の含有率が高くてもボンド磁石を製造する際の流動性が高く、磁気特性に優れたボンド磁石を製造することができる、ボンド磁石用フェライト粉末およびその製造方法を提供する。【解決手段】α−Ｆｅ２Ｏ３とＳｒＣＯ３と融剤を混合して造粒した後、焼成し、粗粉砕してフェライトの粗粉を得る工程と、α−Ｆｅ２Ｏ３とＳｒＣＯ３を混合して造粒した後、粗粉を得る際の焼成の温度より低い温度で焼成し、粉砕して、フェライトの粗粉より平均粒径が小さいフェライトの微粉を得る工程と、フェライトの粗粉と微粉を混合し、粉砕し、焼鈍する工程とを備えたボンド磁石用フェライト粉末の製造方法において、フェライトの粗粉を得る際に、ＳｒＣＯ３に対するα−Ｆｅ２Ｏ３のモル比を５．３〜５．４５にするとともに、α−Ｆｅ２Ｏ３とＳｒＣＯ３の合計に対する融剤の添加量を０．４〜１．０質量％にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムと融剤を混合して造粒した後、焼成し、粗粉砕してフェライトの粗粉を得る工程と、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムを混合して造粒した後、粗粉を得る際の焼成の温度より低い温度で焼成し、粉砕して、フェライトの粗粉より平均粒径が小さいフェライトの微粉を得る工程と、フェライトの粗粉と微粉を混合し、粉砕し、焼鈍する工程とを備えたボンド磁石用フェライト粉末の製造方法において、フェライトの粗粉を得る際に、炭酸ストロンチウムに対するα−Ｆｅ２Ｏ３のモル比を５．３〜５．４５にするとともに、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムの合計に対する融剤の添加量を０．４〜１．０質量％にすることを特徴とする、ボンド磁石用フェライト粉末の製造方法。
【請求項２】
前記融剤がホウ酸であることを特徴とする、請求項１に記載のボンド磁石用フェライト粉末の製造方法。
【請求項３】
前記粗粉の短軸長に対する長軸長の比が１．４以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載のボンド磁石用フェライト粉末の製造方法。
【請求項４】
前記粗粉のレーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）が１０μｍ以上であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のボンド磁石用フェライト粉末の製造方法。
【請求項５】
前記微粉のレーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）が０．６〜１．５μｍであることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のボンド磁石用フェライト粉末の製造方法。
【請求項６】
前記微粉の比表面積が前記粗粉の比表面積より大きいことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載のボンド磁石用フェライト粉末の製造方法。
【請求項７】
レーザー回折式体積基準の粒度分布測定装置により得られた体積基準の粒度分布において、粒径０．６〜１．５μｍの範囲内に第１のピークを有するとともに、粒径１０〜１５μｍの範囲内に第２のピークを有し、第１のピークの高さに対する第２のピークの高さの比が１．２〜２．０であることを特徴とする、ボンド磁石用フェライト粉末。
【請求項８】
前記ボンド磁石用フェライト粉末の圧縮密度が３．７ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする、請求項７のボンド磁石用フェライト粉末。
【請求項９】
前記ボンド磁石用フェライト粉末の長軸長が１．０μｍ以上の粒子の短軸長に対する長軸長の比の平均値が１．４以下であることを特徴とする、請求項７または８のボンド磁石用フェライト粉末。
【請求項１０】
前記ボンド磁石用フェライト粉末９３．７５重量部とシランカップリング剤０．８重量部と滑剤０．８重量部と粉末状のポリアミド樹脂４．６５重量部を混合して得られた混合物を２３０℃で混練して得られた平均径２ｍｍの混練ペレットを１２．０ＫＯｅの磁場中において温度２９０℃、成形圧力８．５Ｎ／ｍｍ２で射出形成して得られた直径１５ｍｍ×高さ８ｍｍで磁場の配向方向が円柱の中心軸に沿った方向の円柱形のボンド磁石について、ＢＨトレーサーを使用して測定磁場１０ｋＯｅで測定した残留磁化Ｂｒが３４００Ｇ以上であることを特徴とする、請求項７乃至９のいずれかに記載のボンド磁石用フェライト粉末。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれかに記載のボンド磁石用フェライト粉末と、バインダとを備えたことを特徴とする、ボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンド磁石用フェライト粉末およびその製造方法に関し、特に、フェライトの粗粒と微粒を含むボンド磁石用フェライト粉末およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡＶ機器、ＯＡ機器、自動車電装部品などに使用される小型モータや、複写機のマグネットロールなどに使用される磁石のような高磁力の磁石として、フェライト系焼結磁石が使用されている。しかし、フェライト系焼結磁石は、欠け割れが発生したり、研磨が必要なために生産性に劣るという問題があることに加えて、複雑な形状への加工が困難であるという問題がある。
【０００３】
そのため、近年では、ＡＶ機器、ＯＡ機器、自動車電装部品などに使用される小型モータなどの高磁力の磁石として、希土類磁石のボンド磁石が使用されている。しかし、希土類磁石は、フェライト系焼結磁石の約２０倍のコストがかかり、また、錆び易いという問題があるため、フェライト系焼結磁石の代わりにフェライト系ボンド磁石を使用することが望まれている。
【０００４】
しかし、ボンド磁石と焼結磁石では密度が大きく異なり、例えば、フェライト系焼結磁石の密度が５．０ｇ／ｃｍ３程度であるのに対して、フェライト系ボンド磁石は、樹脂やゴムなどのバインダを含むために、その密度はフェライト系焼結磁石よりも低くなり、磁力が低下する。そのため、フェライト系ボンド磁石の磁力を高くするために、フェライト粉末の含有率を増加させることが必要になる。しかし、フェライト系ボンド磁石中のフェライト粉末の含有率を増加させると、フェライト粉末とバインダとの混練時に、これらの混練物の粘度が高くなり、混練時の負荷が増大して、生産性が低下し、極端な場合には混練することができなくなる。また、混練することができたとしても、成形時に混練物の流動性が悪くなるので、生産性が低下し、極端な場合には成形することができなくなる。
【０００５】
このようなフェライト系ボンド磁石の問題を解決するために、フェライト粉末の充填性を高めることが重要である。このフェライト粉末の充填性は、一般に粒度分布や圧縮密度と関連性が高く、フェライト粉末の充填性を高めるためには、圧縮密度を高くする必要がある。
【０００６】
このような圧縮密度が高く、高充填性のボンド磁石用フェライト粉末の製造方法として、酸化鉄を含む複数の原材料を造粒して得られた造粒物を塩化物の蒸気圧下において１０５０〜１３００℃で焼成して得られた焼成物を解砕または粉砕した後に大気中において８００〜１１００℃でアニールして得られた第１の粉末と、酸化物を含む複数の原材料を造粒して得られた造粒物を大気中において９００〜１２００℃で焼成して得られた焼成物を解砕または粉砕した後に大気中において８００〜１１００℃で焼成して得られた第２の粉末とを混合して、異方性ボンド磁石用フェライト粉末を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、酸化鉄を含む複数のフェライト原料を造粒して得られた造粒物に塩化カリウムを含ませて酸素濃度０．１〜６体積％の雰囲気中において１２３０〜１３００℃で焼成してフェライト粉末（粗粉末）を得るとともに、酸化鉄を含む複数のフェライト原料を造粒して得られた造粒物を９００〜１１００℃で焼成してフェライト粉末（微粉末）を得た後、フェライト粉末（粗粉末）１００重量部に対してフェライト粉末（微粉末）２０重量部以上５０重量部未満を混合して得られた混合粉末を解砕して得られた混合解砕物をアニールして、ボンド磁石用フェライト粉末を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０-２６３２０１号公報（段落番号００１３−００１８）
【特許文献２】特開２０１６-１５７９３９号公報（段落番号００１５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１〜２の方法では、ボンド磁石用フェライト粉末の圧縮密度をさらに高くして、充填性をさらに高くすることにより、ボンド磁石の磁気特性をさらに向上させるために、フェライトの粗粉の製造の際の焼成温度を高くして、フェライトの粗粉の粒子径を大きくすることにより、フェライトの粗粉と微粉の粒子径の差を大きくして、圧縮密度を高くしようとしても、粗粉の粒子間の焼成が進んでしまい、粗粉の短軸長に対する長軸長の比が高くなって、圧縮密度をさらに高くすることができなかった。また、特許文献１〜２の方法では、ボンド磁石中のフェライト粉末の含有率をさらに高く（例えば、９３．７５質量％以上と高く）すると、ボンド磁石用フェライト粉末を混合してボンド磁石を製造する際の流動性が低下して、ボンド磁石の磁気特性が悪化する。
【００１０】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、圧縮密度が高く、ボンド磁石中のフェライト粉末の含有率が高くてもボンド磁石を製造する際の流動性が高く、磁気特性に優れたボンド磁石を得ることができる、ボンド磁石用フェライト粉末およびその製造方法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】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムと融剤を混合して造粒した後、焼成し、粗粉砕してフェライトの粗粉を得る工程と、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムを混合して造粒した後、粗粉を得る際の焼成の温度より低い温度で焼成し、粉砕して、フェライトの粗粉より平均粒径が小さいフェライトの微粉を得る工程と、フェライトの粗粉と微粉を混合し、粉砕し、焼鈍する工程とを備えたボンド磁石用フェライト粉末の製造方法において、フェライトの粗粉を得る際に、炭酸ストロンチウムに対するα−Ｆｅ２Ｏ３のモル比を５．３〜５．４５にするとともに、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムの合計に対する融剤の添加量を０．４〜１．０質量％にすることにより、圧縮密度が高く、ボンド磁石中のフェライト粉末の含有率が高くてもボンド磁石を製造する際の流動性が高く、磁気特性に優れたボンド磁石を得ることができる、ボンド磁石用フェライト粉末を製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明によるボンド磁石用フェライト粉末の製造方法は、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムと融剤を混合して造粒した後、焼成し、粗粉砕してフェライトの粗粉を得る工程と、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムを混合して造粒した後、粗粉を得る際の焼成の温度より低い温度で焼成し、粉砕して、フェライトの粗粉より平均粒径が小さいフェライトの微粉を得る工程と、フェライトの粗粉と微粉を混合し、粉砕し、焼鈍する工程とを備えたボンド磁石用フェライト粉末の製造方法において、フェライトの粗粉を得る際に、炭酸ストロンチウムに対するα−Ｆｅ２Ｏ３のモル比を５．３〜５．４５にするとともに、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムの合計に対する融剤の添加量を０．４〜１．０質量％にすることを特徴とする。
【００１３】
このボンド磁石用フェライト粉末の製造方法において、融剤がホウ酸であるのが好ましく、粗粉の短軸長に対する長軸長の比が１．４以下であるのが好ましい。また、粗粉のレーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）が１０μｍ以上であるのが好ましく、微粉のレーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）が０．６〜１．５μｍであるのが好ましい。また、微粉の比表面積が粗粉の比表面積より大きいのが好ましい。
【００１４】
また、本発明によるボンド磁石用フェライト粉末は、レーザー回折式粒度分布測定装置により得られた体積基準の粒度分布において、粒径０．６〜１．５μｍの範囲内に第１のピークを有するとともに、粒径１０〜１５μｍの範囲内に第２のピークを有し、第１のピークの高さに対する第２のピークの高さの比が１．２〜２．０であることを特徴とする。
【００１５】
このボンド磁石用フェライト粉末において、圧縮密度が３．７ｇ／ｃｍ３以上であるのが好ましく、長軸長が１．０μｍ以上の粒子の短軸長に対する長軸長の比の平均値が１．４以下であるのが好ましい。また、ボンド磁石用フェライト粉末９３．７５重量部とシランカップリング剤０．８重量部と滑剤０．８重量部と粉末状のポリアミド樹脂４．６５重量部を混合して得られた混合物を２３０℃で混練して得られた平均径２ｍｍの混練ペレットを１２．０ＫＯｅの磁場中において温度２９０℃、成形圧力８．５Ｎ／ｍｍ２で射出形成して得られた直径１５ｍｍ×高さ８ｍｍで磁場の配向方向が円柱の中心軸に沿った方向の円柱形のボンド磁石について、ＢＨトレーサーを使用して測定磁場１０ｋＯｅ（７９５．８ｋＡ／ｍ）で測定した残留磁化（残留磁束密度）Ｂｒが３４００Ｇ以上であるのが好ましい。
【００１６】
また、本発明によるボンド磁石は、上記のボンド磁石用フェライト粉末と、バインダとを備えたことを特徴とする。
【００１７】
なお、本明細書中において、「短軸長に対する長軸長の比」とは、短軸長（１粒子を平行な２本の直線で挟み込んだときの直線間距離の最小値）に対する長軸長（１粒子を平行な２本の直線で挟み込んだときの直線間距離の最大値）の比（長軸長／短軸長）をいう。
【００１８】
また、「レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）」とは、レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して焦点距離２０ｍｍ、分散圧５ｂａｒ、吸引圧１３０ｍｂａｒで測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）をいい、「レーザー回折式粒度分布測定装置により得られた体積基準の粒度分布」とは、レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して焦点距離２０ｍｍ、分散圧５ｂａｒ、吸引圧１３０ｍｂａｒで得られた体積基準の粒度分布をいう。
【００１９】
また、体積基準の粒度分布における「ピーク」とは、体積基準の粒度分布を頻度分布として表す際に、粒度分布の隣り合う測定点の粒径の比が１．２５以下になるように測定して得られた頻度分布を示すヒストグラムにおいて、極大値を示す測定点とその前後の測定点の３つの測定点における粒径とその頻度を二次関数で近似したときのその二次関数のピークをいい、そのピークにおける頻度を「ピークの高さ（ピーク高さ）」という。
【００２０】
また、「比表面積」とは、比表面積測定装置を使用してＢＥＴ一点法によって測定されたＢＥＴ比表面積をいう。
【００２１】
さらに、「圧縮密度」とは、ボンド磁石用フェライト粉末１０ｇを内径２．５４ｃｍφの円筒形の金型に充填した後に１トン／ｃｍ２の圧力で圧縮したときのボンド磁石用フェライト粉末の密度をいう。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、圧縮密度が高く、ボンド磁石中のフェライト粉末の含有率が高くてもボンド磁石を製造する際の流動性が高く、磁気特性に優れたボンド磁石を得ることができる、ボンド磁石用フェライト粉末を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例および比較例で得られたボンド磁石用フェライト粉末のレーザー回折式粒度分布測定装置により得られた体積基準の粒度分布を示す図である。
【図２】実施例１で得られたボンド磁石用フェライトの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明によるボンド磁石用フェライト粉末の製造方法の実施の形態では、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムと融剤を混合して造粒した後、焼成し、粗粉砕してフェライトの粗粉を得る工程と、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムを混合して造粒した後、粗粉を得る際の焼成の温度より低い温度で焼成し、粉砕して、フェライトの粗粉より平均粒径が小さい（好ましくは、比表面積がフェライトの粗粉の比表面積より大きい）フェライトの微粉を得る工程と、フェライトの粗粉と微粉を混合し、粉砕し、焼鈍（アニール）する工程とを備えたボンド磁石用フェライト粉末の製造方法において、フェライトの粗粉を得る際に、炭酸ストロンチウムに対するα−Ｆｅ２Ｏ３のモル比を５．３〜５．４５にするとともに、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムの合計に対する融剤の添加量を０．４〜１．０質量％にする。
【００２５】
フェライトの粗粉は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）が１０μｍ以上であるのが好ましく、短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）が１．４以下であるのが好ましい。
【００２６】
このフェライトの粗粉を製造する際の融剤の添加量は、α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムの合計に対して０．４〜１．０質量％である。融剤の添加量が０．４質量％未満であると、粗粉の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）が１０μｍ未満になり、フェライトの微粉と混合して製造したボンド磁石用フェライト粉末の圧縮密度が低下し、ボンド磁石を製造する際の流動性が低下し、そのボンド磁石用フェライト粉末を使用して製造したボンド磁石の残留磁化（残留磁束密度）Ｂｒが低下する。一方、融剤の添加量が１．０質量％を超えると、不純物としての融剤の残留割合が高くなり、フェライトの微粉と混合して製造したボンド磁石用フェライト粉末の飽和磁化σｓが低下し、ボンド磁石用フェライト粉末を使用して製造したボンド磁石の残留磁化Ｂｒが低下する。
【００２７】
また、フェライトの粗粉を製造する際の炭酸ストロンチウムに対するα−Ｆｅ２Ｏ３のモル比は５．３〜５．４５（好ましくは５．３〜５．４）である。融剤の添加量がα−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムの合計に対して０．４〜１．０質量％であっても、炭酸ストロンチウムに対するα−Ｆｅ２Ｏ３のモル比が５．４５を超えると、フェライトの粗粉の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）が１．４より大きくなり、フェライトの微粉と混合して製造したボンド磁石用フェライト粉末の圧縮密度が低下し、流動性が低下し、そのボンド磁石用フェライト粉末を使用して製造したボンド磁石の残留磁化Ｂｒが低下する。一方、融剤の添加量がα−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムの合計に対して０．４〜１．０質量％であっても、炭酸ストロンチウムに対するα−Ｆｅ２Ｏ３のモル比が５．３未満であると、未反応のＳｒＯ化合物が残留し、フェライトの微粉と混合して製造したボンド磁石用フェライト粉末の飽和磁化σｓが低下し、ボンド磁石用フェライト粉末を使用して製造したボンド磁石の残留磁化Ｂｒが低下する。
【００２８】
フェライトの粗粉を製造する際の融剤として、ホウ酸、酸化ビスマス、ホウ酸塩などを使用することができるが、ホウ酸を使用するのが好ましい。
【００２９】
フェライトの粗粉を製造する際にα−Ｆｅ２Ｏ３および炭酸ストロンチウムに融剤とともに塩化カリウムを添加するのが好ましい。フェライトの粗粉を製造する際の焼成温度は１２３０〜１３００℃であるのが好ましく、焼成時の酸素濃度は０．１〜６体積％であるのが好ましい。
【００３０】
フェライトの微粉は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）が０．６〜１．５μｍであるのが好ましい。このフェライトの微粉を製造する際の焼成温度は、フェライトの粗粉を製造する際の焼成温度より低く、９００〜１３００℃であるのが好ましい。また、ボンド磁石用フェライト粉末を製造するために、フェライトの粗粉１００質量部に対してフェライトの微粉２０〜５０重量部を混合するのが好ましい。
【００３１】
また、本発明によるボンド磁石用フェライト粉末は、レーザー回折式粒度分布測定装置により得られた体積基準の粒度分布を頻度分布において、粒径０．６〜１．５μｍ（好ましくは０．９〜１．２μｍ）の範囲内に第１のピークを有するとともに、粒径１０〜１５μｍ（好ましくは１０〜１２μｍ）の範囲内に第２のピークを有し、第１のピークの高さに対する第２のピークの高さの比が１．２〜２．０（好ましくは１．２〜１．５）である。
【００３２】
ボンド磁石用フェライト粉末の第１のピーク（小粒径側のピーク）が０．６μｍ未満であると、比表面積が大き過ぎて、ボンド磁石を製造するためにボンド磁石用フェライト粉末を樹脂などと混合する際の流動性が低下し、１．５μｍを超えると、圧縮密度が低過ぎて、流動性が低下する。また、第２のピーク（大粒径側のピーク）が１０μｍ未満であると、圧縮密度が低過ぎて、流動性が低下し、１５μｍを超えると、本発明によるボンド磁石用フェライト粉末の製造方法の実施の形態によってボンド磁石用フェライト粉末を製造するのが困難になる。さらに、第１のピークの高さに対する第２のピークの高さの比が１．２未満であると、ボンド磁石用フェライト粉末の微粉の比率が高くなり過ぎて、比表面積が大きくなって、流動性が低下し、２．０を超えると、ボンド磁石用フェライト粉末の粗粉の比率が高くなり過ぎて、圧縮密度が低下して、流動性が低下する。
【００３３】
このボンド磁石用フェライト粉末において、圧縮密度が３．７ｇ／ｃｍ３以上（好ましくは３．８ｇ／ｃｍ３以上）であるのが好ましく、長軸長が１．０μｍ以上である粒子の短軸長に対する長軸長の比の平均値が１．４以下であるのが好ましい。この平均値が１．４以下であれば、ボンド磁石用フェライト粉末中で大きな粒子が動き易くなり、圧縮密度が高くなって、流動性が向上する。また、ボンド磁石を製造するためにボンド磁石用フェライト粉末を樹脂などと混合する際の流動度ＭＦＲは４０ｇ／１０分以上であるのが好ましい。
【００３４】
また、ボンド磁石用フェライト粉末９３．７５重量部とシランカップリング剤０．８重量部と滑剤０．８重量部と粉末状のポリアミド樹脂４．６５重量部を混合して得られた混合物を２３０℃で混練して得られた平均径２ｍｍの混練ペレットを１２．０ＫＯｅの磁場中において温度２９０℃、成形圧力８．５Ｎ／ｍｍ２で射出形成して得られた直径１５ｍｍ×高さ８ｍｍの（磁場の配向方向が円柱の中心軸に沿った方向の）円柱形のボンド磁石について、ＢＨトレーサーを使用して測定磁場１０ｋＯｅ（７９５．８ｋＡ／ｍ）で測定した残留磁化（残留磁束密度）Ｂｒが３４００Ｇ以上であるのが好ましい。
【００３５】
上記のようなボンド磁石用フェライト粉末は、ボンド磁石を製造するためにボンド磁石用フェライト粉末を樹脂などと混合する際の流動度ＭＦＲが高く、残留磁化Ｂｒが高い優れた磁気特性のボンド磁石を製造することができる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明によるボンド磁石用フェライト粉末およびその製造方法の実施例について詳細に説明する。
【００３７】
［実施例１］
（フェライトの粗粉の製造）
ヘマタイト（α−Ｆｅ２Ｏ３）と炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）をモル比５．３７：１．０になるように秤量して混合し、この混合物に対して０．５質量％のホウ酸と２．３質量％の塩化カリウムを加えて混合した後、水を加えて直径３〜１０ｍｍの球状に造粒して得られた造粒物を、内燃式のロータリーキルンに投入し、炉内の酸素濃度が３体積％になるように空気導入量を調整して、１３３０℃で２０分間焼成して焼成物を得た。この焼成物をローラーミルで粗粉砕して、フェライトの粗粉を得た。
【００３８】
このフェライトの粗粉の比表面積（ＳＳＡ）を比表面積測定装置（ユアサアイオニクス株式会社製のモノソーブ）を使用してＢＥＴ一点法によって測定したところ、比表面積は０．２３ｍ２／ｇであった。また、フェライトの粗粉の体積基準の粒度分布を乾式レーザー回折式粒度分布測定装置（株式会社日本レーザー製（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ））を使用して焦点距離２０ｍｍ、分散圧５．０ｂａｒ、吸引圧１３０ｍｂａｒで測定したところ、レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して焦点距離２０ｍｍ、分散圧５ｂａｒ、吸引圧１３０ｍｂａｒで測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）は１２．９μｍであった。さらに、フェライトの粗粉の形状指標として、短軸長（１粒子を平行な２本の直線で挟み込んだときの直線間距離の最小値）に対する長軸長（１粒子を平行な２本の直線で挟み込んだときの直線間距離の最大値）の比（長軸長／短軸長）の平均値を求めたところ、１．３６であり、良好な形状を有する粒子であった。なお、短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値は、フェライトの粗粉４．５ｇとＮＣクリアラッカー５．７ｇを遠心ボールミル（ＦＲＩＴＳＣＨ社製のＰＵＬＮＥＲＩＳＥＴＴＥ  ｔｙｐｅ７０２）により分散させた塗料をアプリケータバーによりシート上に塗布した後、塗布面に対して平行に配向磁場５ｋＯｅを印加した配向させて、（フェライトの粗粉の粒子のｃ軸方向が塗布面と平行になるため）塗布面の真上から粒子のｃ軸方向の粒径を測定することができるようにし、乾燥させたシートを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（株式会社日立ハイテクノロジーズ製のＳ−３４００Ｎ）により観察し、５０００倍のＳＥＭ写真中の２００個以上の粒子について、長軸長と短軸長を計測して算出した。
【００３９】
（フェライトの微粉の製造）
α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムをモル比５．５：１．０になるように秤量して混合した後、水を加えて直径３〜１０ｍｍの球状に造粒して得られた造粒物を、内燃式のロータリーキルンに投入し、大気雰囲気中において１０５０℃で２０分間焼成して焼成物を得た。この焼成物をローラーミルで粗粉砕した後、乾式の振動ボールミルで粉砕して、フェライトの微粉を得た。
【００４０】
このフェライトの微粉の比表面積と累積５０％粒子径（Ｄ５０径）を上記と同様の方法により測定したところ、比表面積は７．０ｍ２／ｇであり、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）が０．９μｍであった。
【００４１】
（ボンド磁石用フェライト粉末の製造）
得られたフェライトの粗粉１００重量部とフェライトの微粉４２重量部（粗粉：微粉＝７０：３０）と水２１０重量部とを湿式のアトライターに投入し、粉砕および混合処理を行ってスラリーを得た。このスラリーをろ過して得られた固形物を大気中において１５０℃で１０時間乾燥させて、乾燥ケーキを得た。この乾燥ケーキをミキサーで解砕して得られた解砕物を、振動ボールミル（株式会社村上精機工作所製のＵｒａｓ  Ｖｉｂｒａｔｏｒ  ＫＥＣ−８−ＹＨ）により、媒体として直径１２ｍｍのスチール製ボールを使用して、回転数１８００ｒｐｍ、振幅８ｍｍで１４分間粉砕処理を行った。このようにして得られた粉砕物を電気炉により大気中において９７０℃で３０分間焼鈍（アニール）して、ボンド磁石用フェライト粉末を得た。
【００４２】
このボンド磁石用フェライト粉末について、長軸長が１．０μｍ以上の粒子の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を上記と同様の方法により算出したところ、１．３３であった。また、ボンド磁石用フェライト粉末の体積基準の粒度分布を乾式レーザー回折式粒度分布測定装置（株式会社日本レーザー製（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ））を使用して焦点距離２０ｍｍ、分散圧５．０ｂａｒ、吸引圧１３０ｍｂａｒで測定したところ、小粒径側のピークは１．０７μｍ、大粒径側のピークは１２．０２μｍにあり、小粒径側のピーク（微粉ピーク）の高さに対する大粒径側のピーク（粗粉ピーク）の高さの比（粗粉ピーク高さ／微粉ピーク高さ）は１．４４であった。なお、この体積基準の粒度分布を頻度分布として表す際に滑らかな曲線を描くことができるように、粒度分布の隣り合う測定点の粒径の比が１．２５以下になるようにした。また、ボンド磁石用フェライト粉末の比表面積を上記と同様の方法により測定したところ、１．５８ｍ２／ｇであった。また、ボンド磁石用フェライト粉末１０ｇを内径２．５４ｃｍφの円筒形の金型に充填した後に１トン／ｃｍ２の圧力で圧縮したときのボンド磁石用フェライト粉末の密度をボンド磁石用フェライト粉末の圧縮密度（ＣＤ）として測定したところ、３．８２ｇ／ｃｍ３であった。また、ボンド磁石用フェライト粉末の磁気特性として、ＶＳＭ（東英工業株式会社製のＶＳＭ−Ｐ７）を使用して磁化の測定を行い、外部磁場１０ｋＯｅにおける磁化を測定し、飽和磁化σｓを求めたところ、５６．１ｅｍｕ／ｇであった。
【００４３】
（ボンド磁石の製造）
得られたボンド磁石用フェライト粉末９３．７５重量部と、シランカップリング剤（東レダウコーニング株式会社製のＺ−６０９４Ｎ）０．８重量部と、滑剤（ヘンケル社製のＶＰＮ−２１２Ｐ）０．８重量部と、粉末状のポリアミド樹脂（宇部興産株式会社製のＰ−１０１１Ｆ）４．６５重量部とを秤量し、ミキサーに充填して混合して得られた混合物を２３０℃で混練して、平均径２ｍｍの混練ペレットを得た。なお、メルトフローインデクサー（株式会社東洋精機製作所製のメルトフローインデクサーＣ−５０５９Ｄ２）を使用して、上記の混合物が２７０℃、荷重１０ｋｇで押し出された重量を測定し、この重量を１０分当たりで押し出された量に換算することにより、ボンド磁石用フェライト粉末を混合する際の流動度ＭＦＲを求めたところ、４２ｇ／１０分であった。この混練ペレットを射出成形機（住友重機械工業株式会社製）に装填して、１２．０ＫＯｅの磁場中において温度２９０℃、成形圧力８．５Ｎ／ｍｍ２で射出形成して、直径１５ｍｍ×高さ８ｍｍの円柱形（磁場の配向方向は円柱の中心軸に沿った方向）のボンド磁石（Ｆ．Ｃ．９３．７５質量％、１２．０ＫＯｅ）を得た。
【００４４】
このボンド磁石の磁気特性として、ＢＨトレーサー（東英工業株式会社製のＴＲＦ−５ＢＨ）を使用して、測定磁場１０ｋＯｅでボンド磁石の残留磁化Ｂｒを測定したところ、３４１３Ｇであった。
【００４５】
［実施例２］
乾燥ケーキをミキサーで解砕して得られた解砕物を振動ボールミルで粉砕する時間を７分間にした以外は、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を得た。
【００４６】
このボンド磁石用フェライト粉末について、実施例１と同様の方法により、長軸長が１．０μｍ以上の粒子の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を算出したところ、１．３５であった。また、実施例１と同様の方法により、体積基準の粒度分布を測定したところ、小粒径側のピークは１．０１μｍ、大粒径側のピークは１１．７８μｍにあり、微粉ピークの高さに対する粗粉ピークの高さの比（粗粉ピーク高さ／微粉ピーク高さ）は１．２６であった。また、実施例１と同様の方法により、比表面積および圧縮密度を測定したところ、比表面積は１．７３ｍ２／ｇであり、圧縮密度は３．８０ｇ／ｃｍ３であった。また、実施例１と同様の方法により、飽和磁化σｓを求めたところ、５６．４ｅｍｕ／ｇであった。
【００４７】
また、得られた磁石用フェライト粉末を用いて、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石を作製し、残留磁化Ｂｒを測定したところ、３４０７Ｇであった。なお、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を混合する際の流動度ＭＦＲを求めたところ、４５ｇ／１０分であった。
【００４８】
［比較例１］
α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムをモル比５．９５：１．０にし、ホウ酸の添加量を０．２質量％にして、１２８０℃で焼成した以外は、実施例１と同様の方法により、フェライトの粗粉を得た。
【００４９】
このフェライトの粗粉について、実施例１と同様の方法により、比表面積および体積基準の粒度分布を測定したところ、比表面積は０．８３ｍ２／ｇであり、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）は３．８μｍであった。また、実施例１と同様の方法により、フェライトの粗粉の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を求めたところ、１．５０であった。
【００５０】
得られたフェライトの粗粉を使用して、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を得た。
【００５１】
このボンド磁石用フェライト粉末について、実施例１と同様の方法により、長軸長が１．０μｍ以上の粒子の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を算出したところ、１．４８であった。また、実施例１と同様の方法により、体積基準の粒度分布を測定したところ、小粒径側のピークはなく、大粒径側のピークは２．７７μｍであった。また、実施例１と同様の方法により、比表面積および圧縮密度を測定したところ、比表面積は２．３９ｍ２／ｇであり、圧縮密度は３．５７ｇ／ｃｍ３であった。また、実施例１と同様の方法により、飽和磁化σｓを求めたところ、５６．０ｅｍｕ／ｇであった。
【００５２】
また、得られた磁石用フェライト粉末を用いて、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石を作製し、残留磁化Ｂｒを測定したところ、３３１８Ｇであった。なお、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を混合する際の流動度ＭＦＲを求めたところ、１６ｇ／１０分であった。
【００５３】
［比較例２］
α−Ｆｅ２Ｏ３と炭酸ストロンチウムをモル比５．９５：１．０にし、ホウ酸の添加量を０．２質量％にした以外は、実施例１と同様の方法により、フェライトの粗粉を得た。
【００５４】
このフェライトの粗粉について、実施例１と同様の方法により、比表面積および体積基準の粒度分布を測定したところ、比表面積は０．５４ｍ２／ｇであり、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）は４．２μｍであった。また、フェライトの粗粉の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を求めたところ、１．４１であった。
【００５５】
得られたフェライトの粗粉を使用して、粗粉と微粉の質量比を７５：２５とした以外は、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を得た。
【００５６】
このボンド磁石用フェライト粉末について、実施例１と同様の方法により、長軸長が１．０μｍ以上の粒子の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を算出したところ、１．４３であった。また、実施例１と同様の方法により、体積基準の粒度分布を測定したところ、小粒径側のピークは１．１４μｍ、大粒径側のピークは３．３７μｍにあり、微粉ピークの高さに対する粗粉ピークの高さの比（粗粉ピーク高さ／微粉ピーク高さ）は１．５７であった。また、実施例１と同様の方法により、比表面積および圧縮密度を測定したところ、比表面積は１．９７ｍ２／ｇであり、圧縮密度は３．６３ｇ／ｃｍ３であった。また、実施例１と同様の方法により、飽和磁化σｓを求めたところ、５５．８ｅｍｕ／ｇであった。
【００５７】
また、得られた磁石用フェライト粉末を用いて、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石を作製し、残留磁化Ｂｒを測定したところ、３３６５Ｇであった。なお、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を混合する際の流動度ＭＦＲを求めたところ、３５ｇ／１０分であった。
【００５８】
［比較例３］
ホウ酸の添加量を０．２質量％にした以外は、実施例１と同様の方法により、フェライトの粗粉を得た。
【００５９】
このフェライトの粗粉について、実施例１と同様の方法により、比表面積および体積基準の粒度分布を測定したところ、比表面積は０．５２ｍ２／ｇであり、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した焦点距離２０ｍｍで体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）は４．２μｍであった。また、フェライトの粗粉の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を求めたところ、１．４５であった。
【００６０】
得られたフェライトの粗粉を使用して、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を得た。
【００６１】
このボンド磁石用フェライト粉末について、実施例１と同様の方法により、長軸長が１．０μｍ以上の粒子の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を算出したところ、１．４５であった。また、実施例１と同様の方法により、体積基準の粒度分布を測定したところ、小粒径側のピークは１．０８μｍ、大粒径側のピークは３．５８μｍにあり、微粉ピークの高さに対する粗粉ピークの高さの比（粗粉ピーク高さ／微粉ピーク高さ）は１．６１であった。また、実施例１と同様の方法により、比表面積および圧縮密度を測定したところ、比表面積は２．０５ｍ２／ｇであり、圧縮密度は３．６２ｇ／ｃｍ３であった。また、実施例１と同様の方法により、飽和磁化σｓを求めたところ、５５．６ｅｍｕ／ｇであった。
【００６２】
また、得られた磁石用フェライト粉末を用いて、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石を作製し、残留磁化Ｂｒを測定したところ、３３０２Ｇであった。なお、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を混合する際の流動度ＭＦＲを求めたところ、１２ｇ／１０分であった。
【００６３】
［比較例４］
ホウ酸を添加せず、１３５０℃で焼成した以外は、実施例１と同様の方法により、フェライトの粗粉を得た。
【００６４】
このフェライトの粗粉について、実施例１と同様の方法により、比表面積および体積基準の粒度分布を測定したところ、比表面積は０．９８ｍ２／ｇであり、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０径）は３．５μｍであった。また、フェライトの粗粉の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を求めたところ、２．１２であった。
【００６５】
得られたフェライトの粗粉を使用して、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石用フェライト粉末を得た。
【００６６】
このボンド磁石用フェライト粉末について、実施例１と同様の方法により、長軸長が１．０μｍ以上の粒子の短軸長に対する長軸長の比（長軸長／短軸長）の平均値を算出したところ、２．０６であった。また、実施例１と同様の方法により、体積基準の粒度分布を測定したところ、小粒径側のピークはなく、大粒径側のピークは３．０２μｍであった。また、実施例１と同様の方法により、比表面積および圧縮密度を測定したところ、比表面積は２．５４ｍ２／ｇであり、圧縮密度は３．４２ｇ／ｃｍ３であった。また、実施例１と同様の方法により、飽和磁化σｓを求めたところ、５５．８ｅｍｕ／ｇであった。
【００６７】
また、得られた磁石用フェライト粉末を用いて、実施例１と同様の方法により、ボンド磁石の作製を試みたが、ボンド磁石用フェライト粉末が流動しなかったため、ボンド磁石を作製することができなかった。
【００６８】
これらの実施例および比較例の結果を表１〜表３に示す。また、実施例および比較例で得られたボンド磁石用フェライト粉末のレーザー回折式粒度分布測定装置により得られた体積基準の粒度分布を図１に示し、実施例１で得られたボンド磁石用フェライトの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図２に示す。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
【表２】
2018174175.tif 000004
【００７１】
【表３】
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【図１】
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【図２】
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