(57)【要約】【課題】ボンド磁石に成形したさいに保磁力の低下が軽微なフェライト磁性粉を得る。【解決手段】アルカリ土類金属を構成成分とするフェライト磁性粉であって，所定の成形試験に供したときの保磁力の低下が６００Ｏｅ  以下であるボンド磁石用フェライト磁性粉である。この磁性粉は，平均粒子径が０．５０超え〜１．０μｍのフェライトの微粉と，平均粒子径が２．５０超え〜５．０μｍのフェライトの粗粉を，該微粉の割合を１５〜４０重量％として混合することによって得ることができる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ土類金属を構成成分とするフェライト磁性粉であって，下記の成形試験に供したときの保磁力の低下が６００Ｏｅ  以下であるボンド磁石用フェライト磁性粉。
成形試験：
（１）  供試磁性粉９０重量部，シランカップリング剤０．４重量部，滑剤０．１２重量部およびナイロン−６の粉体９．４８重量部をミキサーに添加して掻き混ぜる。
（２）  得られた混合物を２３０℃で混練して平均径がほぼ２ｍｍのペレットにする。
（３）  得られたペレットを温度２９０℃，成形圧力８５ｋｇｆ／ｃｍ２  で１０ＫｇＧの磁場配向中で射出成形し，直径１５ｍｍ，高さ８ｍｍの円柱状の成形品（磁場の配向方向は円柱の中心軸に沿う方向）を得る。
（４）  得られた成形品の保磁力をＢＨトレーサーで測定し，供試磁性粉の保磁力との差を求める。
【請求項２】
成形品の保磁力が３２００Ｏｅ  以上である請求項１に記載のボンド磁石用フェライト磁性粉
【請求項３】
成形品は残留磁束密度が２９８０Ｇ以上のものである請求項１または２に記載のボンド磁石用フェライト磁性粉。
【請求項４】
粉体の保磁力が３６００Ｏｅ  以上である請求項１ないし３のいずれかに記載のボンド磁石用フェライト磁性粉。
【請求項５】
供試磁性粉は，平均粒子径が０．５０超え〜１．０μｍのフェライトの微粉と，平均粒子径が２．５０超え〜５．０μｍのフェライトの粗粉を，該微粉の割合を１５〜４０重量％として混合してなる混合粉である請求項１ないし４のいずれかに記載のボンド磁石用フェライト磁性粉。
【請求項６】
請求項１ないし５に記載のフェライト磁性粉を用いたボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，アルカリ土類金属を構成成分とするフェライト磁性粉に係り，より詳しくは，ボンド磁石に成形したさいの保磁力の低下量が少ないボンド磁石用フェライト磁性粉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フェライト磁性粉をバインダーで形成してなるボンド磁石において，高い磁力を得るにはフェライト磁性粉の充填率を高めることが必要である。特許文献１には，フェライト磁性粉をバインダー対して充填率９３重量％以上で成形して（ＢＨ）ｍａｘ２．５ＭＧＯｅ以上を得る技術が開示されている。
【０００３】
他方，ＡＶ，ＯＡ機器，自動車電装部品等に使用される小型モーターや，複写機のマグネットロール等に使用される高磁力のボンド磁石においては，低温減磁の問題のため高い保磁力を維持することが要望されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０６９０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】
特許文献１が教えるように，微粉と粗粉を適正に混合するとバインダーへの充填率を高めることができ，これによって高い磁力を得ることができるが，あまり充填率を高めると保磁力が低下することがある。特許文献１には，充填率を高めても高い流動性を維持し且つ高い（ＢＨ）ｍａｘも有する成形品が得られるとされているが，充填率を高めた場合の保磁力（ｉＨｃ）の低下に対してこれを防止するための有益な教示はない。したがって，本発明はこの問題の解決を目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，アルカリ土類金属を構成成分とするフェライト磁性粉であって，下記の成形試験に供したときの保磁力の低下が６００Ｏｅ  以下であるボンド磁石用フェライト磁性粉を提供する。
成形試験：
（１）  供試磁性粉９０重量部，シランカップリング剤０．４重量部，滑剤０．１２重量部およびナイロン−６の粉体９．４８重量部をミキサーに添加して掻き混ぜる。
（２）  得られた混合物を２３０℃で混練して平均径がほぼ２ｍｍのペレットにする。
（３）  得られたペレットを温度２９０℃，成形圧力８５ｋｇｆ／ｃｍ２  で１０ＫｇＧの磁場配向中で射出成形し，直径１５ｍｍ，高さ８ｍｍの円柱状の成形品（磁場の配向方向は円柱の中心軸に沿う方向）を得る。
（４）  得られた成形品の保磁力をＢＨトレーサーで測定し，供試磁性粉の保磁力との差を求める。
【０００７】
前記の試験において，ミキサーとしては協立理工株式会社製の商品名サンプルミルＳＫ−Ｍ１０，シランカップリング剤としては日本ユニカ株式会社製の商品名Ａ−１１２２，滑剤としてはステアリン酸カルシウム，  ナイロン−６としては宇部興産株式会社製の商品名Ｐ−１０１０，  そして，  混練機としては株式会社東洋精機製作所のラボプラストミル  （２軸のバッチ式混練機）を使用できる。
【０００８】
この成形試験に供したときに保磁力の低下量が６００Ｏｅ  以下を示すフェライト磁性粉は，粉体状態での保磁力が好ましくは３６００Ｏｅ  以上であり，該試験で得られた成形品の保磁力が好ましくは３２００Ｏｅ  以上で残留磁束密度が２９８０Ｇ以上である。成形試験に供するフェライト磁性粉は，予め，平均粒子径が０．５０超え〜１．０μｍの微粉と，平均粒子径が２．５０超え〜５．０μｍの粗粉を作っておき，これらを該微粉の割合を１５〜４０重量％として混合することによって得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
前述のように，フェライト磁性粉をバインダーに対して高い充填率で配合して混練すると，混練成形のさいに大きなせん断負荷を受けるのでフェライト結晶に歪みを与えることになり，この結果，成形前のフェライト粉に比べて成形後のボンド磁石では保磁力が低下する。
【００１０】
本発明者らは，この保磁力の低下を軽減すべく種々の試験研究を重ねてきたが，特許文献１が教える範囲とは異なる領域の微粉と粗粉を用いると，ボンド磁石に形成したときの保磁力の低下が軽微となることを知見した。
【００１１】
フェライト磁性粉は，その成分組成や粒子形態には種々のものがあるが，その製法は，乾式法の場合には，一般に，原料配合→造粒→焼成→粉砕→水洗・脱水→乾燥→解砕→アニール→製品の諸工程からなる。最終工程の「アニール」は焼成後の粉砕時（さらには乾燥後の解砕時）に発生した結晶歪みを除去するためのものである。粉砕時や解砕時に発生した結晶歪みは磁気特性とくに保磁力を低下させるからである。
【００１２】
このアニール工程を経ると，アルカリ土類金属を構成成分とするフエライト磁性粉では，その粉体  ｐＨが１０〜１２程度となり，バインダーとの相溶性を悪くしたり，コンパウンドの粘性や流動性に大きな悪影響を及ぼす。このため，アニールされたフェライト磁性粉の粉体ｐＨを下げることが好ましい。粉体ｐＨを下げる処法としては，磁性粉を水中に懸濁させ，よく攪拌し，場合によってはこれに鉱酸を添加する方法や，磁性粉と炭酸ガスとを水分の共存下で攪拌する方法などが挙げられる。
【００１３】
フェライト磁性粉を用いたボンド磁石の製造のさいに，特許文献１のように，微粉と粗粉を適正に混合するとバインダーへの充填率を高めることができ，これによって高い磁力を得ることができるが，反面，ボンド磁石の成形のさいにフェライト磁性粉が保持していた保磁力が低下することも不可避である。本発明者らは，この点について種々の試験を繰り返したが，特許文献１が教える好ましい微粉と粗粉のレベルとは異なる領域のものを混合した場合には，成形時の保磁力の低下が軽微となることがわかった。
【００１４】
ボンド磁石に成形した場合の保磁力の低下を評価するには，前記の（１）  〜（４）  の条件の成形試験を行なうのがよく，本発明に従う前記の微粉と粗粉からなる混合粉では，成形前の供試磁性粉の保磁力からこの成形試験を経た成形品の保磁力を差し引いた値が６００Ｏｅ  以下となる。
【００１５】
アニール処理については，微粉と粗粉を混合する前でもよいが，後の方が便利である。このアニール処理によって，微粉・粗粉製造時の粉砕の際に結晶粒子中に発生した歪みを除去することができる。アニール温度は８００〜１１００℃が好ましい。８００℃未満ではアニールの効果が十分に達成されず，保磁力と飽和磁化が低くなる。また１１００℃を越えると焼結が進んで，圧縮密度と配向性が低下する。
【００１６】
【実施例】
〔実施例１〕
▲１▼  微粉の製造
酸化鉄と炭酸ストロンチウムをモル比で５．５になるように秤量して混合し，これを水で造粒し，乾燥後，電気炉中９５０℃で２時間焼成した。この焼成品をハンマーミル（商品名サンプルミル）で粉砕し，さらに湿式粉砕機（商品名ウェットミル）で湿式粉砕して，平均粒子径が０．５９μｍの微粉を得た。
▲２▼  粗粉の製造
酸化鉄と炭酸ストロンチウムをモル比で５．７５になるように秤量し添加物と混合し，これを水で造粒し，乾燥後，電気炉中１２９０℃で４時間焼成した。この焼成品をサンプルミルで粉砕し，平均粒子径が３．３μｍの粗粉を得た。
▲３▼  混合粉の製造
前記微粉３０重量％と粗粉７０重量％を湿式で混合し，これを濾過，水洗，乾燥し，解砕した後，電気炉中９９０℃で１時間焼成（アニール）した。得られた焼成品を炭酸ガスと水分により粉体ｐＨを調整し，乾燥品を最終粉末として，次のストロンチウムフェライト粉末を得た。比表面積はＢＥＴ法によるものであり，圧縮密度は１トン／ｃｍ２  の圧力で圧縮したときの値である。
【００１７】
平均粒子径：１．１７μｍ
比表面積  ：２．２３ｍ２／ｇ
圧縮密度  ：３．５０ｇ／ｃｍ３
粉体ｐＨ  ：９．４
粉体  ｉＨｃ  ：３７０７（Ｏｅ  ）
【００１８】
▲４▼  ボンド磁石の製造
前記▲３▼で得られたストロンチウムフェライト粉末９０重量部を，ミキサー（協立理工株式会社製の商品名サンプルミルＳＫ−Ｍ１０）で攪拌しながら，シラン系カップリング剤（日本ユニカ株式会社製の商品名Ａ−１１２２）０．４重量部で表面処理し，９．４８重量部の粉末状のナイロン−６（宇部興産株式会社製の商品名  Ｐ−１０１０）と混合し，さらに滑剤（ステアリン酸カルシウム）  ０．１２重量部を添加した。
【００１９】
次いで，混練機（株式会社東洋精機製作所のラボプラストミル：２軸のバッチ式混練機）を用いて２３０℃で平均粒径２ｍｍの混練ペレットにした後，温度２９０℃で成形圧力８５ｋｇｆ／ｃｍ２  で１０ＫｇＧの磁場配向中で射出成形し，直径１５ｍｍ×高さ８ｍｍの円柱状異方性ボンド磁石を得た。
【００２０】
この磁石の磁気特性をＢＨトレーサーで測定したところ，最大エネルギー積ＢＨｍａｘ  ＝２．２０ＭＧＯｅ  ，  ｉＨｃ  ＝３３０８Ｏｅ  であった。したがって，成形前の保磁力ｉＨｃ  から成形品の保磁力ｉＨｃ  への低下は３９９Ｏｅ  であった。表１および表２に，本例のフェライト粉の特性およびボンド磁石の磁気特性を総括して示した。
【００２１】
〔比較例１〕
微粉を加えることなく粗粉１００重量％とした以外は，実施例１と同じ条件でストロンチウムフェライト粉末を製造した。すなわち，実施例１の▲２▼で得た粗粉だけを湿式粉砕し，濾過，水洗，乾燥し，解砕した後，電気炉中９９０℃で１時間焼成（アニール）した。得られた焼成品を炭酸ガスと水分により粉体ｐＨを調整し，乾燥品を最終粉末として，平均粒子径が１．４９μｍのストロンチウムフェライト粉を得た。
【００２２】
得られた粉体を用いて実施例１と同様にボンド磁石を作成し，実施例１と同様にしてフェライト粉とボンド磁石の特性を評価し，各特性を実施例１のものと対比して表１および表２に示した。表２に見られるように，成形前の粉体の保磁力ｉＨｃ  から成形品の保磁力ｉＨｃ  への低下は１０４１Ｏｅ  であった。
【００２３】
〔比較例２〕
▲１▼  微粉の製造
酸化鉄と炭酸ストロンチウムをモル比で５．７５になるように秤量し添加物と混合し，これを水で造粒し，乾燥後，電気炉中１２９０℃で４  時間焼成した。この焼成品をハンマーミル（商品名サンプルミル）で粉砕し，さらに湿式粉砕機（商品名ウェットミル）で湿式粉砕し，平均粒子径が１．２０μｍの微粉を得た。
▲２▼  粗粉の製造
酸化鉄と炭酸ストロンチウムをモル比で５．７５になるように秤量し添加物と混合し，これを水で造粒し，乾燥後，電気炉中１２９０℃で４  時間焼成した。この焼成品をサンプルミルで粉砕し，平均粒子径が４．４μｍの粗粉を得た。
▲３▼  混合粉の製造
前記微粉３０重量％と粗粉７０重量％を湿式により混合し，これを濾過，水洗，乾燥し，解砕した後，電気炉中９９０℃で１時間焼成（アニール）した。得られた焼成品を炭酸ガスと水分により粉体ｐＨを調整し，乾燥品を最終粉末として，平均粒径が１．４４μｍのストロンチウムフェライト粉を得た。
【００２４】
得られた粉体を用いて実施例１と同様にボンド磁石を作成し，実施例１と同様にしてフェライト粉とボンド磁石の特性を評価し，各特性を表１および表２に示した。表２に見られるように，成形前の粉体の保磁力ｉＨｃ  から成形品の保磁力ｉＨｃ  への低下は８１１Ｏｅ  であった。
【００２５】
【表１】
2004327669.tif 000002
【００２６】
【表２】
2004327669.tif 000003
【００２７】
表１〜２の結果に見られるように，実施例１のボンド磁石は，比較例１および２のものと同等の成形密度，残留磁束密度および最大エネルギー積を有するが，成形前後の保磁力の差について見ると，比較例１および２のものは１０４１Ｏｅ  および８１１Ｏｅ  と高いのに対し，実施例１のものは３９９Ｏｅ  と６００Ｏｅ  以内に納まっている。したがって，実施例１のフェライト磁性粉は，比較例１および２のものに比べて，ボンド磁石に成形したさいに保磁力の低下が低くなる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によると，ボンド磁石に成形したさいの保磁力の低下が低いボンド磁石用フェライト磁性粉が提供され，高い保磁力を必要とする用途に有用である。