JPH0917671A

JPH0917671A - 希土類系焼結永久磁石の製造方法

Info

Publication number: JPH0917671A
Application number: JP7183440A
Authority: JP
Inventors: Wataru Takahashi; 渉高橋; Nobushige Hiraishi; 信茂平石; Yoshihisa Kishimoto; 芳久岸本; Osamu Yamashita; 治山下
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Proterial Ltd
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】合金粉末とバインダーとの反応を抑制し、焼
結体の残留酸素量、残留炭素量を低減させるとともに、
成形時の粉体の流動性、配向性、潤滑性を向上させて、
成形体の寸法精度の向上及び生産性の向上を図った希土
類系焼結永久磁石の製造方法の提供。【構成】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末やＲ−Ｃｏ系合金粉
末などの希土類含有合金粉末に、水溶性ポリマーと水か
らなる極少量のバインダーを添加、混練したスラリーを
スプレードライヤー装置により造粒して、その流動性を
改善し、造粒粉への脂肪酸エステルまたはホウ酸エステ
ル系の潤滑剤混合にて、粉末の磁場配向性を改善し、造
粒粉を成形用金型に充填した後、パルス磁場を印加した
後成形することにより、造粒粉を解砕するとともに配向
性を向上させ、成形、焼結、熱処理することにより、成
形体単重、密度バラツキが小さく、薄肉形状や複雑形状
でかつ優れた磁気特性を有する希土類系焼結永久磁石を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金
やＲ−Ｃｏ系合金などの希土類（Ｒ）含有合金からなる
造粒粉を用いた焼結永久磁石の製造方法に係り、該希土
類含有合金粉末に水溶性ポリマーと水とからなるバイン
ダーを添加しスプレードライヤー装置にて造粒粉となす
ことにより、圧縮成形時の粉体の流動性、潤滑性を向上
させ、この造粒粉に脂肪酸エステルまたはホウ酸エステ
ル系化合物を添加し、あるいはさらにパルス磁界を印加
することにより、成形サイクルの向上、成形体の寸法精
度を向上させ、かつ磁気特性の優れた薄肉形状や複雑形
状の焼結永久磁石を提供することができる希土類系焼結
永久磁石の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、家電製品を初めコンピュータの周
辺機器や自動車等の用途に用いられる小型モーターやア
クチュエータ等には、小型化、軽量化とともに高性能化
が求められており、その磁石材料も小型化、軽量化、薄
肉化からさらに磁石材料表面の所定位置に凹凸を設けた
り、貫通孔を設ける等、複雑な形状製品が要求されてい
る。現在の代表的な焼結永久磁石材料としては、フェラ
イト磁石、Ｒ−Ｃｏ系磁石、そして、出願人が先に提案
したＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石（特公昭６１−３４２４２号
等）が挙げられる。上記の中でも、特に、Ｒ−Ｃｏ系磁
石やＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石などの希土類系磁石は、他の磁
石材料に比べて磁気特性が格段にすぐれるために、各種
用途に多用されている。

【０００３】上記の希土類系磁石、例えばＲ−Ｆｅ−Ｂ
系焼結永久磁石は、最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａ
ｘ）が４０ＭＧＯｅを超え、最大では５０ＭＧＯｅを超
える極めて優れた磁気特性を有するが、それを発現させ
るためには、所要組成からなる合金を１〜１０μｍ程度
の平均粒度に粉砕することが必要となる。しかし、合金
粉末の粒度を小さくすると、成形時の粉末の流動性が悪
くなり、成形体密度のバラツキや成形機の寿命を低下さ
せるとともに、焼結後の寸法精度にもバラツキを生じる
こととなり、特に薄肉形状や小型形状の製品を得るのが
困難であった。

【０００４】また、希土類系磁石は、大気中で酸化し易
い希土類元素や鉄を主成分として含有するため、合金粉
末の粒度を小さくすると、酸化により磁気特性が劣化す
る問題があり、特にＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結永久磁石は、従
来から知られる希土類コバルト磁石等に比べ極めて優れ
た磁気特性を発現するという特徴を有するが、その磁気
特性の発源となる希土類やＢとの新たな組織の特定の化
合物や化合物相が活性なため、合金粉末の粒度を小さく
すると、酸化により磁気特性が劣化する問題もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そのため、特に成形性
を改良するために、成形前の合金粉末に、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル等を添加したもの（特公平４−
８０９６１号）、それらにさらにパラフィンやステアリ
ン酸塩を添加したもの（特公平４−８０９６２号、特公
平５−５３８４２号）、またオレイン酸を添加したもの
（特公昭６２−３６３６５号）等が提案された。しか
し、ある程度の成形性は向上できるものの、その改善効
果にも限界があり、近年要求される薄肉形状や小型形状
の成形は依然困難であった。

【０００６】また、上記のバインダーや潤滑剤の添加と
ともに、さらに成形性を改良し、薄肉形状品や小型形状
品を製造する方法として、成形前の合金粉末に飽和脂肪
族カルボン酸や不飽和脂肪族カルボン酸にミリスチン酸
エチルやオレイン酸からなる滑剤を添加して混練した
後、造粒を行なって成形する方法（特開昭６２−２４５
６０４号）、あるいはパラフィン混合物に飽和脂肪族カ
ルボン酸や不飽和脂肪族カルボン酸等添加、混練後、造
粒した後成形する方法（特開昭６３−２３７４０２号）
も提案されている。

【０００７】しかし、上記の方法では、粉末粒子の結合
力が十分でなく、造粒粉が壊れやすいために、十分な粉
末の流動性を実現することが困難であった。成形性を向
上させたり、粉末粒子の結合力を高めるためには、種々
バインダーや潤滑剤の添加量を増やすことが考えられる
が、多量に添加すると、希土類合金粉末中のＲ成分とバ
インダーとの反応により、焼結後の焼結体の残留酸素
量、残留炭素量が増加し、磁気特性の劣化を招くことに
なるので、添加量にも制限があった。

【０００８】また、希土類含有の磁性合金粉末を対象と
するものではないが、Ｃｏ系スーパーアロイ粉末を対象
とした圧縮成形用のバインダーとして、対象合金粉末に
対して、１．５〜３．５ｗｔ％のメチルセルロースとさ
らに所定量の添加物であるグリセリンとほう酸を混合し
た組成が提案（ＵＳＰ４，１１８，４８０）され、ま
た、工具用合金粉末の射出成形用のバインダーとして、
特殊組成からなり、対象合金粉末に対して０．５〜２．
５ｗｔ％のメチルセルロースに水、グリセリン等の可塑
剤、ワックスエマルジョン等の滑剤、離型剤を添加した
組成が提案（特開昭６２−３７３０２号）されている。
しかし、それらはいずれも所定の流動性と成形体強度を
確保するため、いずれも対象合金粉末に対して、上記の
ように例えば０．５ｗｔ％以上もの比較的多量のバイン
ダーを使用するもので、しかも種々のバインダー添加剤
の添加、例えばグリセリン等の可塑剤をメチルセルロー
スと同量程度添加することが不可欠であるため、射出成
形や圧縮成形後、脱脂した後、焼結後でもかなりの炭素
と酸素が残留し、特に希土類系焼結磁石の場合、磁気の
劣化を招くので、容易には適用できない。

【０００９】また、フェライトなどの酸化物粉末を対象
として、平均粒度１μｍ以下の粉末に、バインダーとし
て０．６〜１．０ｗｔ％のポリビニルアルコールを添加
したのち、スプレードライヤー装置により造粒粉を製造
し、該造粒粉を成形、焼結する方法が知られている。し
かし、それらはいずれも酸化物粉末に対して０．６ｗｔ
％以上もの多量のバインダーを使用するもので、脱脂処
理を施したのちの焼結体にもかなりの炭素及び酸素が残
留するため、非常に酸化及び炭化しやすい性質を有し、
少しの酸化あるいは炭化によっても極端に磁気特性が劣
化するこの発明の対象とする希土類含有合金粉末に、上
記のような酸化物を対象とした方法をそのまま適用する
ことはできない。

【００１０】特に、酸化物の場合は比較的多量のバイン
ダーを用いても大気中で脱脂、焼結できるため、脱脂、
焼結時にバインダーが燃焼してある程度の残留炭素の抑
制を図ることができるが、この発明の対象とする希土類
含有合金粉末の場合は、酸化により磁気特性が劣化する
ため大気中で脱脂、焼結することができないので、多量
のバインダー添加は得られる焼結磁石の磁気特性に致命
的な悪影響を及ぼすこととなる。このように、成形前の
合金粉末に、種々のバインダーや潤滑剤を添加したり、
さらに造粒を行なって、成形性を改良する試みが種々提
案されてはいるが、いずれの方法によっても、近年要求
されるような、薄肉形状や小型形状でかつ優れた磁気特
性を有する希土類系焼結磁石を製造するのは困難であっ
た。

【００１１】この発明は、希土類系焼結永久磁石の製造
方法において、合金粉末とバインダーとの反応を抑制
し、焼結体の残留酸素量、残留炭素量を低減させるとと
もに、成形時の粉体の給粉流動性及び粉末配向性を向上
させて、成形体の寸法精度の向上、生産性及び磁気特性
の向上を図った、小型形状や複雑形状でかつ優れた磁気
特性を有する希土類系焼結永久磁石の製造方法の提供を
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】発明者らは、希土類含有
合金粉末とスプレードライ造粒時に使用するバインダー
との反応を抑制でき、焼結体の残留酸素量、残留炭素量
を低減させる方法を種々検討した結果、バインダーとし
て、水溶性ポリマーの少なくとも１種と水とからなるバ
インダーを用いることにより、焼結前の工程における希
土類含有合金粉末とバインダーとの反応を抑制すること
ができ、焼結後の焼結体の残留酸素量、残留炭素量を大
幅に低減できることを知見した。

【００１３】詳述すると、希土類含有合金粉末と上記の
バインダーとを添加、混練してスラリー状となし、該ス
ラリーをスプレードライヤー装置により得られた造粒粉
は十分な結合力を有し、プレス成形時の給粉流動性が良
好であることが分かった。しかし、造粒粉のままで成形
を行うと、造粒粉を構成する粉末（１次粒子）間の結合
力のために十分に配合せずに磁気特性が劣る欠点があっ
た。

【００１４】そこで発明者らは、造粒粉と脂肪酸エステ
ルまたはホウ酸エステル系の潤滑剤を混合して、プレス
成形することにより、造粒粉の破壊後の１次粒子粉末間
のすべり性を向上させて、粉末の磁場配向性を改善でき
ることを確認した。さらに原料造粒粉末を成形用金型に
充填した後、予備破砕磁場として、パルス磁場を印加し
た後成形することにより、造粒粉を解砕するとともに配
向性を向上させることで、成形体単重、密度バラツキが
小さく、かつ、小物形状や複雑形状で優れた磁気特性を
有する希土類系焼結永久磁石が効率よく得られることを
知見し、この発明を完成した。

【００１５】すなわち、この発明は、希土類含有合金粉
末に、水溶性ポリマーの少なくとも１種と水とからなる
バインダーを添加、混練してスラリー状となし、該スラ
リーをスプレードライヤー装置により、造粒粉となし、
次いで該造粒粉に脂肪酸エステルまたはホウ酸エステル
系化合物の少なくとも一種以上を添加した後にプレス成
形し、続いて焼結する粉末冶金法により焼結永久磁石を
得ることを特徴とする希土類系焼結永久磁石の製造方法
である。また、発明者らは、上記の構成において、プレ
ス成形前にあらかじめ１０ｋＯｅ以上のパルス磁界を１
回以上印加させる希土類系焼結永久磁石の製造方法を併
せて提案する。

【００１６】希土類含有合金粉末この発明において、対象とする希土類含有合金粉末は、
希土類元素Ｒを含有するいずれの組成のものも適用可能
であるが、中でもＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末や、Ｒ−Ｃｏ
系合金粉末あるいはそれらの合金粉末中の希土類元素以
外の元素を別の元素で置換したもの、例えば、Ｒ−Ｆｅ
−Ｂ系のＦｅをＣｏ等の遷移金属で、ＢをＣやＳｉ等の
半金属で置換したものなどが最も適している。特に、希
土類含有合金粉末としては、所要組成からなる単一の合
金を粉砕した粉末や、異なる組成の原料を混合して所要
組成に調整した粉末、保磁力の向上や製造性を改善する
ため添加元素を原料配合時や粉砕前後に加えたものな
ど、公知の合金粉末を用いることができる。

【００１７】また、その製造方法も、溶解・粉化法、超
急冷法、直接還元拡散法、水素含有崩壊法、アトマイズ
法等の公知の方法を適宜選定することができ、その粒度
も特に限定しないが、合金粉末の平均粒度が１μｍ未満
では大気中の酸素あるいはバインダー及び溶媒と反応し
て酸化しやすくなり、焼結後の磁気特性を低下させる恐
れがあるため好ましくなく、また、１０μｍを超える平
均粒径では粒径が大きすぎて焼結密度が９５％程度で飽
和し、該密度の向上が望めないため好ましくない。よっ
て１〜１０μｍの平均粒度が好ましい範囲である。特に
好ましくは１〜６μｍの範囲である。

【００１８】バインダー成分この発明において、合金粉末に添加するバインダーとし
ては水溶性ポリマーの少なくとも１種と水からなるもの
を用いる。水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリルアミド、水溶性セルロースエーテ
ル、ポリエチレンオキサイド、水溶性ポリビニルアセタ
ール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸誘導体から選ば
れた少なくとも１種が選定される。

【００１９】上記ポリビニルアルコール、ポリアクリル
アミド、水溶性セルロースエーテル、ポリエチレンオキ
サイド、水溶性ポリビニルアセタール、ポリアクリル
酸、ポリアクリル酸誘導体から選ばれたポリマーは、そ
の添加量を合金粉末１００重量部に対して０．５重量部
以下としても、成形時に金型へ粉末を供給するためのフ
ィーダー内における振動にも充分耐えられる程度の一次
粒子の粒子間結合力と、充分な流動性および成形体強度
を得ることができる。また、少量の添加で均一なスラリ
ーとなし、しかも該スラリー粘度をスプレー造粒を行う
ために好適な粘度に調整することが容易であるととも
に、乾燥後においても高い結合力を保持することがで
き、また添加量が少量でよいため、粉末中の残留酸素
量、残留炭素量を低減することができる。

【００２０】この発明で用いるポリマーにおいて、ポリ
ビニルアルコールは水に容易に溶解し、かつ強力な接着
力を有し、化学的安定性、熱分解性、圧縮成形時の潤滑
性にも優れ、工業的に安価に入手できることから、この
発明に用いるポリマーとして好適である。これらの特性
を充分に活かすためには、重合度の目安として、２０
℃、４％水溶液濃度が３〜７０ｃｐｓのポリマーを用い
るのが好ましい。３ｃｐｓ未満の重合度ではポリマー自
体の破断強度が低くなり、得られる造粒粉の粒子間結合
力が低下し、完全に造粒化せず、一次粒子の微粉のまま
残存することになる。また、７０ｃｐｓを越える重合度
においてはスラリー粘度が著しく上昇し、スプレードラ
イヤーへの定常的な供給が困難となり生産性が著しく低
下する。また、用いるポリマーの鹸化度は７０〜９９モ
ル％が好適である。７０モル％未満の鹸化度では、残存
するアセチル基が多いためポリビニルアルコールが本来
有する特性が充分得られず、逆に９９モル％を越える鹸
化度を有するポリマーを工業的に入手することは困難で
ある。

【００２１】この発明で用いるポリマーにおいて、ポリ
アクリルアミドは水に容易に溶解し、かつ強力な接着力
を有し、高い破断強度を有し、化学的安定性、熱分解
性、圧縮成形時の潤滑性にも優れ、工業的に安価に入手
できることから、本発明に用いるポリマーとして好適で
ある。これらの特性を充分に活すためには、平均分子量
数千〜百万程度のポリマーが好ましい。数千程度以下の
重合度では、ポリマー自体の破断強度が低くなり、得ら
れる造粒粉の粒子間結合力が低下し、完全に造粒化せ
ず、一次粒子の微粉のまま残存することになる。また、
百万程度以上の重合度においてはスラリー粘度が著しく
上昇し、スプレードライヤーへの定常的な供給が困難と
なり生産性が著しく低下する。

【００２２】この発明において、セルロースエーテルと
は、セルロース骨格の３個の水酸基（−ＯＨ）を一部エ
ーテル化剤でエーテル化し、水酸基のかわりにエーテル
基（−ＯＲ）を導入した化合物であり、これにはメチル
セルロース（Ｒ：ＣＨ₃）、エチルセルロース（Ｒ：Ｃ₂
Ｈ₅）、ベンジルセルロース（Ｒ：ＣＨ₂Ｃ₆Ｈ₅）、シア
ンエチルセルロース（Ｒ：ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＮ）、トリチル
セルロース（Ｒ：Ｃ（Ｃ₆Ｈ₅）₃）、カルボキシルメチ
ルセルロース（Ｒ：ＣＨ₂ＣＯＯＭ、但しＭは、１価の
金属あるいはアンモニウム基）、ヒドロキシプロピルセ
ルロース（Ｒ：ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₃）、ヒドロキシ
エチルセルロース（Ｒ：ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ）等が有り、こ
れらの置換基を複数個有する、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロース（Ｒ：ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ，ＣＨ_3,ＣＨ₃）、
ヒドロキシエチルメチルセルロース（Ｒ：ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ
Ｈ_,ＣＨ₃）等を使用することができ、組合せ等に応じ
て、置換基と置換度を選定すると良い。

【００２３】これらのセルロースエーテルは、水溶性に
優れ、増粘性を備え、界面活性を有し、化学的安定性に
優れることから好適である。用いるポリマーの重合度
は、エーテル化の種類、置換度によって異なるが、目安
として２０℃、２％水溶液粘度が、１０〜３００００ｃ
ｐｓ程度が好ましい。１０ｃｐｓ未満の重合度ではポリ
マー自体の破断強度が低くなり、得られる造粒粉の粒子
間結合力が低下し、完全に造粒化せず、一次粒子の微紛
のまま残存することになる。また、３００００ｃｐｓを
越える重合度においてはスラリー粘度が著しく上昇し、
スプレードライヤーへの定常的な供給が困難となり生産
性が著しく低下する。

【００２４】上記のポリマーはそれぞれ単独あるいは複
合して用いることができ、また、セルロースエーテルの
複合添加も可能であり、好ましい組合せとしては、メチ
ルセルロース＋ヒドロキシプロピルメチルセルロース、
メチルセルロース＋ヒドロキシエチルメチルセルロース
等が挙げられる。

【００２５】この発明で用いるポリマーにおいて、ポリ
エチレンオキサイドは、水に容易に溶解し、加温しても
ぜゲル化せず、熱分解性も良好であり、スラリー作製時
の粉末の分散性にも優れ、プレス成形時の潤滑性にも優
れていることから、この発明に用いるポリマーとして好
適である。これらの特性を充分に活すためには、その平
均分子量が２万〜数百万のものが好ましい。分子量が２
万以下であると、ポリマー自体がロウ状固体から液体と
なり、ポリマー自体の強度が充分でなく、その結果、造
粒工程において乾燥後の合金粒子に対する結合力が不足
し、完全に造粒せず、微粉のまま残存することがある。
また、その分子量が数百万を超えると、結合力は向上す
るが、水溶液粘度が著しく上昇し、スラリー作製時に少
量の添加でもスラリー粘度が高くなるため、回転ディス
クへの供給安定性が悪くなり、得られる造粒粉の粒度分
布が乱れることがある。またこれ以上の分子量のもの
は、工業的に汎用的には製造されておらず、経済的にも
不利である。

【００２６】この発明で用いるポリマーにおいて、水溶
性ポリビニルアセタールはポリビニルアルコールとアル
デヒドの縮合反応で得られるポリマーであこの反応で得
られるポリマーの特性は、出発原料のポリビニルアルコ
ールの分子量、鹸化度、およびアセタール化度等により
大きく異なる。この発明においては、目的とする結合力
を有するとともに適当なスラリー粘土とスラリー分散性
を得ることができれば、これらの値に制限されるもので
はないが、一般的には鹸化度７０〜９９、重合度数百か
ら数千程度のポリビニルアルコールを用い、数モル％か
ら数十モル％程度をアセタール化したポリマーが好適で
ある。

【００２７】この発明で用いるポリマーにおいて、ポリ
アクリル酸、およびポリアクリル酸誘導体は、水溶性の
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、およびこれらの金
属塩、アンモニウム塩等である。ポリアクリル酸、ポリ
メタクリル酸は無定形であり、非常に硬いポリマーであ
ることから、合金粒子に対して充分な結合力を与え、そ
の結果、少量の添加で造粒性を付与することが可能であ
る。また、それらの塩は、強度的には上記の２種のポリ
マーに比べて劣るものの、解膠作用を有することから、
スラリーの作製工程においてスラリーの均一性を向上さ
せるのに好適である。

【００２８】この発明においては、合金粉末に上記ポリ
マーおよび溶媒である水を添加し、攪拌、混練すること
によりスラリーを作製するが、スラリー濃度はスラリー
粘度、合金粉末の分散性、スプレー造粒工程における処
理量等の観点から適宜選択することができるが、一般的
にはスラリー中の合金粉末濃度を４０〜８０重量％とす
ることが望ましい。４０重量％未満では、攪拌混練工程
において固液分離が生じ、スラリーの分散性が低下し、
不均一なスラリーとなるのみならず、攪拌混練槽からス
プレードライヤー装置への供給中に供給パイプ内で沈降
が起こり、得られる造粒粉に造粒化されていない微紛が
混入したり、球状でない造粒粉になったりする。また、
逆に８０重量％を超えるとスラリー粘度が著しく上昇
し、均一な攪拌混練ができないのみならず、攪拌混練槽
からスプレードライヤー装置まで該スラリーを供給でき
ない。

【００２９】この発明において、スプレードライヤーに
供給するスラリーは、少なくとも合金粉末、上記ポリマ
ーを含むポリマー類、溶媒である水からなるが、この時
添加するポリマー類の添加量は、該合金粉末１００重量
部に対して、０．０５重量部〜０．７重量部好ましくは
０．０５〜０．５重量部である。添加量が０．０５重量
部未満では造粒粉内の粒子間の結合力が弱く、粉末中に
未造粒の微紛が混入したり、成形前の給紛時に造粒粉が
壊れるとともに紛体の流動性が著しく低下する。また、
０．７重量部を超えると、焼結体における残留酸素量と
残留炭素量が増加して保磁力が低下し磁気特性が劣化す
るためである。

【００３０】この発明で用いる溶媒である水は、Ｒ−Ｆ
ｅ−Ｂ系合金粉末のＲ成分との反応を極力抑制するため
に、脱溶存酸素処理した純水、あるいは窒素等の不活性
ガスでバブリング置換した水を用いることが望ましい。

【００３１】この発明において、合金粉末へのバインダ
ーの添加、該スラリーの攪拌は、０℃〜３０℃の温度範
囲で行うことが好ましく、合金粉末と水との酸化反応を
より抑制することができる。逆に３０℃を超える温度範
囲の攪拌は、合金粉末と水との酸化反応を促進させ、そ
の結果得られる焼結体中の残存酸素量が増加し、磁気特
性が劣ることになる。従って、撹拌は０℃〜３０℃の温
度範囲に保持する必要があり、そのためには予め該温度
に冷却した水を用いたり、攪拌槽を冷却水で保冷するな
どの手段などを採用することができる。

【００３２】また、上記スラリーに可塑剤を添加する
と、造粒化した粉末を用いてプレス成形する際に、少し
の力で粉末の形態を永久変形することができる。この発
明におけるポリマー類は、造粒化を容易にするために高
い粒子間結合力を有するため、保形性は優れているもの
の、プレス成形時において一定加圧下でも、その保形性
を保持するため、圧粉体密度が下がったり、時には磁場
中成形時において印加磁場に対して、その優れた粒子間
結合力のため完全に配向せず、その結果得られる焼結体
の残留磁束密度が低下し、磁気特性が劣化する原因とな
る。そこで、ポリマー鎖の分子間相互作用を低下させ、
ガラス転移温度を低くするために可塑剤を添加すること
が好ましい。

【００３３】可塑剤としては、その可塑効果、ポリマー
との相溶性、化学的安定性、物理特性（沸点，蒸気圧
等）、合金粉末との反応性などを考慮して、一般の公知
の可塑剤を用いることができ、この発明の如く水溶性ポ
リマーを用いた水系スラリーの場合には、エチレングリ
コール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリ
コール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレング
リコール、プロピレングリコール、グリセリン、ブタン
ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ールなどを用いることができる。

【００３４】水溶性スラリーへの可塑剤の添加量は、可
塑剤の上記特性により適宜選択できるが、通常スラリー
に添加するポリマー１００重量部に対して、２〜１００
重量部、好ましくは５〜７０重量部である。添加量が２
重量部未満では、可塑効果が充分でなく、磁場中での配
向性が向上せず得られる焼結体の磁気特性（残留磁束密
度）が低下する。一方、１００重量部を越える添加で
は、粒子間結合力が低下し、造粒性が低下し流動性が低
下するのみならず、これら水溶性可塑剤は一般的に吸湿
性が高いため、造粒工程での乾燥性が低下し粉末中の残
留水分が増加し酸化の原因になったり、粉末の保管中に
吸湿するといった問題を生じる。さらに必要に応じて、
解膠剤（分散剤）、滑剤、消泡剤、表面処理剤などの添
加剤を、焼結体の残留炭素濃度が大きく増加しない範囲
で添加することが可能である。

【００３５】例えば、バインダーにグリセリン、ワック
スエマルジョン、ステアリン酸、フタール酸エステル、
ペトリオール、グライコール等の分散剤、潤滑剤のうち
少なくとも１種を添加するか、あるいはさらに、ｎ−オ
クチルアルコール、ポリアルキレン誘導体、ポリエーテ
ル系誘導体等の消泡剤を添加すると、スラリーの分散
性、均一性の向上及びスプレードライヤー装置中での粉
化状態が良好になり、気泡が少なく、滑り性、流動性に
すぐれる球形の造粒粉が得ることが可能になる。なお、
添加する場合は、０．０３ｗｔ％未満の含有量では造粒
粉を成形後の離型性改善に効果がなく、また０．３ｗｔ
％を超えると焼結体における残留炭素量と酸素量が増加
して保磁力が下がり磁気特性が劣化するので、０．０３
ｗｔ％〜０．３ｗｔ％の含有量が好ましい。

【００３６】造粒方法この発明において、合金粉末に前述したバインダーを添
加、混練したスラリーは、スプレードライヤー装置によ
って造粒粉にする。まず、スプレードライヤー装置を用
いた造粒粉の製造方法を説明すると、スラリー撹拌機か
らスラリーをスプレードライヤー装置に供給する、例え
ば、回転ディスクの遠心力で噴霧したり、加圧ノズル先
端部で霧状に噴霧され、噴霧された液滴は、加熱された
不活性ガスの熱風によって瞬時に乾燥されて造粒粉とな
り、回収部内の下部に自然落下する。

【００３７】この発明において、スプレードライヤー装
置として回転ディスク型には、ベーン型、ケスナー型、
ピン型等種々のタイプがあるが、原理的にはどのタイプ
でも、上下２枚のディスクから構成され、そのディスク
が回転する構造となっている。スプレードライヤー装置
全体の構成としては、公知の開放型スプレードライヤー
装置を用いてもよいが、造粒する磁性粉末が希土類含有
合金粉末は非常に酸化し易いために、装置のスラリー収
納部内あるいは造粒粉の回収部内を不活性ガスなどで置
換でき、かつその酸素濃度を常時３％以下に保持できる
密閉構造であることが好ましい。

【００３８】また、スプレードライヤー装置の回収部内
の構成としては、上述した回転ディスクにより噴霧され
た液滴を瞬時に乾燥させるために、回転ディスクの上方
に加熱された不活性ガスを噴射する噴射口を配置し、ま
た回収部内の下部に、噴射されたガスを回収部外へ排出
する排出口を設けるが、その際、予め装置外部あるいは
装置に付属された加熱器で所要温度に加熱された不活性
ガスの温度を低下させないように、上記噴射口を不活性
ガスの温度に応じた温度、例えば６０〜１５０℃に保持
することが好ましい。

【００３９】すなわち、不活性ガスの温度が低下する
と、噴霧された液滴を短時間で十分乾燥することができ
なくなるため、スラリーの供給量を減少させなければな
らず能率が低下してしまう。また、比較的大きな粒径の
造粒粉を作る場合は、回転ディスクの回転数を低下させ
るが、その際に不活性ガスの温度が低下していると、噴
霧された液滴を十分乾燥することができないので、結果
としてスラリーの供給量を減少させることにより、大き
な粒径の造粒粉を得る場合には極端に能率が低下するこ
とになる。従って、予め加熱された不活性ガスの温度を
そのまま維持しながら回収部内へ送り込むには、噴射口
の温度を６０〜１５０℃に保持することが好ましく、特
に１００℃前後に保持することが最も好ましい。

【００４０】また、不活性ガスの噴射口と排出口の温度
差が小さい場合も処理能率が低下する傾向があるので、
排出口の温度は５０℃以下、好ましくは４０℃以下、特
に好ましくは常温に設定することが望ましい。不活性ガ
スとしては、窒素ガスやアルゴンガスが好ましく、加熱
温度は６０〜１５０℃が好ましい。

【００４１】得られる造粒粉の粒度は、スプレードライ
ヤー装置へ供給するスラリーの濃度やその供給量、ある
いは回転ディスクの回転数によって制御することができ
るが、例えば、希土類含有合金造粒粉の平均粒径が１０
μｍ未満では、造粒粉の流動性がほとんど向上せず、ま
た、平均粒径が４００μｍを超えると、粒径が大きすぎ
て成形時の金型内への充填密度が低下するとともに成形
体密度も低下し、ひいては、焼結後の焼結体密度の低下
を来たすこととなるため好ましくなく、よって、造粒粉
の平均粒径は１０〜４００μｍが好ましい。さらに好ま
しくは４０〜２００μｍである。また、ふるいによりア
ンダーカット、オーバーカットを行なうことにより、さ
らに極めて流動性に富んだ造粒粉を得ることができる。
当然ながら該造粒粉は等方性である。

【００４２】ついで、この造粒粉に脂肪酸エステルまた
はホウ酸エステル系化合物を潤滑剤として添加するが、
これはプレス成形時の磁場により造粒粉を構成する個々
の粉末が配向し易くなるためである。個々の粉末の表面
にはバインダーが付着しており、粒子間結合力があるた
め、またバインダーのすべり効果は十分ではなく、磁場
による配合性が造粒粉は劣るため、この造粒粉を用いた
永久磁石の磁気特性、特にＢｒ（残留磁束密度）は低く
なるが、上記潤滑剤を添加することで、粒子間の滑りが
よくなり、Ｂｒが向上する。

【００４３】脂肪酸エステルまたはホウ酸エステルを用
いるのは、少量の添加ですべり効果が大きいこと、焼結
体に残る炭素が少なく、磁気特性に悪影響を及ぼさない
ためである。この発明において、脂肪酸エステル系化合
物としては、Ｃ₁₂〜Ｃ₃₀の飽和（不飽和）脂肪族基を有
する脂肪酸エステルが好ましく、例えば、ラウリン酸メ
チル、ラウリン酸エチル、パルミチン酸メチル、ステア
リン酸メチル、オレイン酸メチル、等のモノカルボン酸
エステル、エチレングリコールジステアレート等の多価
カルボン酸エステル等を挙げることができる。Ｃ₁₂以下
の脂肪酸エステルは、その潤滑性が低く、逆にＣ₃₀以上
の脂肪酸エステルは、工業的に入手が難しい。

【００４４】この発明において、ホウ酸エステル系化合
物とは、ホウ酸（オルトホウ酸Ｈ₅ＢＯ₃とメタホウ酸Ｈ
ＢＯ₂を含む）または無水ホウ酸（Ｂ₂Ｏ₃）を１種もし
くは２種以上の１価または多価アルコールと反応させて
エステル化することにより得られるホウ酸トリエステル
型の化合物を意味する。

【００４５】ホウ酸または無水ホウ酸のエステル化に使
用できる１価または多価アルコールとしては、下記
（１）〜（４）の化合物が例示される。（１）一般式：Ｒ₁−ＯＨで示される１価アルコー
ル、（２）下記一般式で示されるジオール、（３）
グリセリンまたは置換グリセリンとそれらのモノまたは
シエステル、（４）上記（２）および（３）以外の多
価アルコールならびにそのエステルもしくはアルキレン
オキサイド付加物。

【００４６】

【化１】

【００４７】上記一般式において、Ｒ₁は炭素数３〜２
２の脂肪族、芳香族または複素環式の飽和または不飽和
有機基、Ｒ_2,Ｒ₃，Ｒ₄，Ｒ₅は、同一でも異なるもので
もよく、それぞれＨまたは炭素数１〜１５の脂肪族また
は芳香族の飽和または不飽和１価有機基、Ｒ₆は、単結
合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ₂−、−ＣＯ−、または炭
素数１〜２０の脂肪族もしくは芳香族の飽和もしくは不
飽和有機２価基を意味する。

【００４８】（１）の１価アルコールとしては、例えば
ｎ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ−ベンタノー
ル、ｎ−ヘキサノール、ｎ−ヘブタノール、ｎ−オクタ
ノール、２−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノ
ール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノー
ル、テトラデカノール、ベンタデカノール、ヘキサデカ
ノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデ
カノールなどが挙げられ、好ましくは、炭素数３〜１８
のアルコールである。そのほか、アリルアルコール、ク
ロチルアルコール、プロバルギルアルコールなどの脂肪
族不飽和アルコール、シクロベンタノール、シクロヘキ
サノールなどの脂環式アルコール、ベンジルアルコー
ル、シンナミルアルコールなどの芳香族アルコール、フ
ルフリルアルコールなどの複素環式アルコールも使用で
きる。

【００４９】炭素原子数２以下の１価アルコール（メタ
ノール、エタノール）とのほう酸エステルは沸点が低
く、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末と混合した後に揮散する可
能性があるので、好ましくない。また、炭素数２２以上
の１価アルコールとのホウ酸エステルは、融点が高く、
均一混合性にやや劣る上、焼結後に残炭として残存する
可能性がある。

【００５０】（２）のジオール（２価アルコール）の例
としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−
ベンタンジオール、ネオベンチルグリコール、１，６−
ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８
−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１
０−デカンジオールなどのα、ω−グリコール類；ピナ
コール、ヘキサン−１，２−ジオール、オクタン−１，
２−ジオール、ブタノイル−α−グリコールなど対称α
−グリコール類が挙げられる。総炭素数が１０以下で、
融点が比較的低いジオールが、合成が容易でコスト的に
も有利であることから好ましい。

【００５１】（３）のグリセリン類の例としては、グリ
セリンそれ自体、ならびにグリセリンと炭素数８〜１８
の脂肪酸とのモノエステルまたはジエステルが挙げられ
る。これらのエステルの代表例はラウリン酸モノおよび
ジグリセライド、オレイン酸モノおよびジグリセライド
などである。また、置換グリセリン（例、ブタン−１，
２，３−トリオール、２−メチルプロパン−１，２，３
−トリオール、ペンタン−２，３，４−トリオール、２
−メチルブタン−１，２，３−トリオール、ヘキサン−
２，３，４−トリオールなど）それ自体、ならびにそれ
らと炭素数８〜１８の脂肪酸とのモノエステルまたはジ
エステルも使用できる。

【００５２】（４）の多価アルコールの例としては、ト
リメチロールプロパン、ベンタエリトリット、アラビッ
ト、ソルビット、ソルビタン、マンニット、マンニタン
などが挙げられる。また、これらの多価アルコールと炭
素数８〜１８の脂肪酸とのモノエステル、ジエステルま
たはトリエステルなどのエステル化物（但し、少なくと
も１個のＯＨ基が残留）、ならびにこれらの多価アルコ
ールにアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイドなど）を１〜２０モル、好ましくは
４〜１８モル付加させたエーテル型の付加物も使用でき
る。

【００５３】ホウ酸または無水ホウ酸と上記アルコール
とのエステル化反応は、これらの反応成分を単に一緒に
加熱するだけで容易に進行する。反応温度はアルコール
の種類によっても異なるが、通常は１００〜１８０℃程
度である。反応成分は、ほぼ化学量論比で反応させるこ
とが好ましい。得られたホウ酸エステルの性状は通常は
液体もしくは固体である。

【００５４】この発明において、脂肪酸エステルまたは
ホウ酸エステルの添加量は、０．０１ｗｔ％未満では造
粒粉末への被覆が不十分となり、磁場中成形時の配合性
向上の効果が十分に得られず、また２．０ｗｔ％を超え
ると、焼結後の焼結体に炭素が残留して磁気特性が劣化
するため、０．０１〜２．０ｗｔ％が好ましい添加量で
あり、さらに好ましくは０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で
ある。

【００５５】プレス成形以降の工程次に潤滑剤を混合した造粒粉のプレス成形を行うが、こ
のときプレス成形前にあらかじめ磁場を印加して行うの
が望ましい。合金粉末をプレス成形して、異方性磁石を
製造する場合には、１次粒子を配合させるため、通常プ
レス成形中に８〜１５ｋＯｅの磁場強度の静磁場で行
う。しかし造粒粉の成形時においては、バインダーによ
る個々の粒子間の結合力のため、前記強度レベルの静磁
場では十分に配向しないため、プレス成形前に１回以上
のパルス磁場を印加した後、プレス成形するのが望まし
い。この時プレス成形中にも磁場を印加するが、プレス
成形中に印加する磁場は静磁場でも前記パルス磁場を継
続したものであってもよい。印加時の磁場強度は１０ｋ
Ｏｅ以上が望ましく、プレス成形中もパルス磁場を印加
し続ける場合には、プレス成形前のパルスも含め、パル
ス回数は３回以上が高配向を得るためには好ましい。成
形圧力は０．３〜２ｔｏｎ／ｃｍ²程度である。

【００５６】成形時の金型の表面は脂肪酸エステル等で
潤滑し、焼付けを防止する必要があり、金型材料には、
例えば非磁性の超硬材料を用いることが望ましく、Ｓｉ
Ｃ、Ｓｉ₃Ｎ₄等のセラミックス材料を用いるとさらに配
向性が向上する。また、焼結前には、真空中で加熱する
一般的な方法や、水素流気中で１００〜２００℃／時間
で昇温し、３００〜６００℃で１〜２時間程度保持する
方法などにより脱バインダー処理を行なうことが好まし
い。脱バインダー処理を施すことにより、バインダー中
のほぼ全炭素が脱炭され、磁気特性の向上に繋がる。

【００５７】なお、Ｒ元素を含む合金粉末は、水素を吸
蔵しやすいために、水素流気中での脱バインダー処理後
には脱水素処理工程を行なうことが好ましい。脱水素処
理は、真空中で昇温速度は、５０〜２００℃／時間で昇
温し、５００〜８００℃で１〜２時間程度保持すること
により、吸蔵されていた水素はほぼ完全に除去される。
なお脱水素処理後は、引き続いて昇温加熱して焼結を行
うことが好ましく、５００℃を超えてからの昇温速度は
任意に選定すればよく、例えば１００〜３００℃／時間
など、焼結に際して取られる公知の昇温方法を採用でき
る。

【００５８】脱バインダー処理後の成形品の焼結並びに
焼結後の熱処理条件は、選定した合金粉末組成に応じて
適宜選定されるが、例えばＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の場合で
あれば、焼結並びに焼結後の熱処理条件としては、１０
００〜１２００℃、１〜２時間保持する焼結工程、４５
０〜８００℃、１〜８時間保持する時効処理工程などが
好ましい。

【００５９】

【作用】この発明は、希土類系焼結永久磁石の製造に際
して、成形時の粉体の給粉流動性及び粉末配向性を向上
させて、成形体の寸法精度の向上、生産性及び磁気特性
の向上を図るため、従来、希土類含有合金粉末が１〜１
０μｍ程度の微粉であるために流動性が悪く、安定して
プレス成形ができないことに鑑み、該合金粉末を特定の
バインダーを用いて造粒することによりその流動性を改
善し、さらにバインダーの粒子結合力によって十分に配
向性が向上しないことに対し、造粒粉への脂肪酸エステ
ルまたはホウ酸エステル系化合物の少なくとも一種から
なる潤滑剤の混合とあるいはさらにパルス磁場成形によ
って改善したもので、粉体の流動性、配向性が格段に向
上し、成形サイクルが向上するとともに、成形体密度の
バラツキや成形機の寿命を低下させることもなく、焼結
後の寸法精度にもすぐれる、薄肉形状や複雑形状でかつ
優れた磁気特性を有する希土類系焼結永久磁石が得られ
る。

【００６０】なお、この発明における造粒粉は、元の微
粉の１次粒子は異方性であるが、造粒粉自体は等方性で
あるので、磁場を印加せずに成形した場合は当然のこと
ながら等方性の成形体になるが、磁場を印加しながら成
形すると、圧縮応力と磁場の作用によって、造粒粉が壊
れて元の一次粒子となり、該一次粒子が磁場によって配
向し、異方性の成形体が得られるもので、このときの１
次粒子の動きやすさがＢｒ値を決定することから、この
発明の内部潤滑剤とパルス磁場が１次粒子の配合性の向
上を促進する。さらに、この発明における造粒粉は、バ
インダーによって被覆されているため、大気中において
酸化し難いので、成形工程における作業性が向上すると
いう利点も有する。

【００６１】

【実施例】

実施例１Ｒとして、Ｎｄ３０．５原子％、Ｐｒ０．３１原子％、
Ｄｙ１．５原子％、Ｃｏ２．５原子％、Ｂ１．０原子
％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる原料を、Ａｒ
ガス雰囲気中で高周波溶解して、ボタン状溶製合金を得
た。次に、該合金を粗粉砕した後、ジョークラッシャー
などにより平均粒度約１５μｍに粉砕し、さらに、ジェ
ットミルにより平均粒度３μｍの粉末を得た。該粉末に
表１に示す種類及び添加量のバインダー（Ａ，Ｂ）、
水、滑剤等を添加して室温で混練してスラリー状とな
し、該スラリーをディスク回転型スプレードライヤー装
置により、不活性ガスに窒素を用い、熱風入口温度を１
００℃、出口温度を４０℃に設定して造粒を行なった。

【００６２】得られた造粒粉を＃３５０のふるいにより
微粒子をアンダーカットし、また＃７０のふるいにより
粗粒子をオーバーカットして、表１に示す平均粒度の造
粒粉Ｎｏ．１、２を得た。この時、＃３５０〜＃７０の
歩留りは９０％であった。該造粒粉にオレイン酸モノグ
リセライドとｎ−ブタノールとほう酸とを等モルづつ縮
合反応させて得た、代表的には下記構造で示されるほう
酸エステル系化合物をｎ−ドデカンで２倍に希釈した潤
滑剤を造粒粉１００部に対して０．２ｗｔ％の割合でス
プレーで添加し、万能混合撹拌機により常温で乾式混合
し、潤滑剤を造粒粉中に均一に分散させた。この時、造
粒粉が解砕しないように撹拌を低速度、短時間で行なっ
た。得られた潤滑剤混合造粒粉をＮｏ．３，４，５，６
とする。

【００６３】

【化２】

【００６４】次いで、これら造粒粉を成形圧力１．３ｔ
ｏｎ／ｃｍ²で磁場プレス成形を行った。Ｎｏ．１，
２，３，４は磁場強度１０ｋＯｅの静磁場成形、Ｎｏ．
５，６に対しては、磁場強度４０ｋＯｅのパルス磁場成
形（パルス回数成形前１回、成形中２回、合計３回）
を行った。金型潤滑はミリスチン酸メチルを使用し、成
形圧力は共に１．３ｔｏｎ／ｃｍ²であり、成形体の形
状は、φ２５ｍｍ×φ１８ｍｍ×厚み１０．０ｍｍのリ
ング状であった。上記成形体を水素雰囲気中で、室温か
ら３００℃迄を昇温速度１００℃／ｈで加熱する脱バイ
ンダー処理を行い、引き続いて真空中で１１００℃まで
昇温し４時間保持する焼結を行い、さらに焼結終了後、
Ａｒガスを導入して７℃／ｍｉｎの速度で８００℃迄冷
却し、その後１００℃／ｈの速度で冷却して、５５０℃
で２時間保持の時間処理を施して異方性の焼結体を得
た。

【００６５】成形時の造粒粉の流れ性、成形体の寸法、
密度及び得られた焼結磁石の残留酸素量、残留炭素量、
磁気特性を表２に示す。流れ性は内径８ｍｍのロート管
を１００ｇの原料粉が自然落下し、通過するまでに要し
た時間で測定した。また、得られた焼結体はどの場合で
も、割れ、ひび、変形は全くみられなかった。表２から
明らかなように、造粒粉末に内部潤滑することで配合性
が向上し、Ｂｒ、（ＢＨ）ｍａｘが大きくなって、磁気
特性が改善されている。さらに、パルス磁場をかけるこ
とで磁気特性が大きく向上していることがわかる。

【００６６】また、従来例として同じ３μｍ粉末を用い
て、造粒を行わずに、そのまま同一の磁場プレス機によ
り静磁場強度１０ｋＯｅ、成形圧力１．３ｔｏｎ／ｃｍ
²の条件でφ２５ｍｍ×φ１８ｍｍ×厚み１０．０ｍｍ
のリングを成形した。金型潤滑は本発明例と同一の脂肪
酸エステルである。次いで、成形体を真空中で１１００
℃で４時間保持する焼結を行い、さらに焼結完了後、Ａ
ｒガスを導入して７℃／ｍｉｎの速度で８００℃迄冷却
し、その後１００℃／ｈの速度で冷却した後、５５０℃
で２時間保持の時効処理を施してＮｏ．７の焼結磁石を
得た。

【００６７】成形時の粉末Ｎｏ．７の流れ性、成形体の
各特性を従来例として表２に示した。造粒しない粉末Ｎ
ｏ．７の流れ性は悪く、プレス成形品の寸法バラツキは
大きい。一方、比較例の造粒粉Ｎｏ．１，２は流れ性は
良好で寸法バラツキは小さいが、配向性が少し低く、Ｂ
ｒ、（ＢＨ）ｍａｘが小さくなっている。ところが、本
発明例Ｎｏ．３，４，５，６によれば、流れ性が改善さ
れるとともに配向性が改善されて磁気特性が優れている
ことが明かになっている。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【表２】

【００７０】実施例２Ｓｍ１１．９ａｔ％、Ｃｕ８．８ａｔ％、Ｆｅ１
２．６ａｔ％、Ｚｒ１．２ａｔ％、残部Ｃｏ及び不可避
的不純物からなる原料を、Ａｒガス雰囲気中で高周波溶
解して、ボタン状溶製合金を得た。次に、該合金を粗粉
砕した後、ジョークラッシャーなどにより平均粒度約１
５μｍに粉砕し、さらにジェットミルにより平均粒度３
μｍの粉末を得た。該粉末に表１のＡに示す種類及び添
加量のバインダー、水、滑剤等を添加して室温で混練し
てスラリー状となし、該スラリーをディスク回転型スプ
レードライヤー装置により、不活性ガスに窒素を用い、
熱風入口温度を１００℃、出口温度を４０℃に設定して
造粒を行った。

【００７１】得られた造粒粉を＃３５０のふるいにより
微粒子をアンダーカットし、また＃７０のふるいにより
粗粒子をオーバカットして、表３に示す平均粒度の造粒
粉８を得た。この時、＃３５０〜＃７０の歩留りは８６
％であった。造粒粉に実施例１で用いたホウ酸エステル
をｎ−ドデカンで２倍に希釈した潤滑剤を造粒粉１００
部に対して０．２ｗｔ％の割合でスプレーで添加し、万
能混合撹拌機により常温で乾式混合し、潤滑剤を造粒粉
中に均一に分散させた。この時、造粒粉が解砕しないよ
うに撹拌を低速度、短時間で行った。得られた潤滑剤混
合造粒粉を９，１０とする。

【００７２】次いで、これら造粒粉を磁場プレス成形を
行った。Ｎｏ．８は磁場強度１０ｋＯｅ、成形圧力１．
３ｔｏｎ／ｃｍ²の静磁場成形、Ｎｏ．９，１０に対し
ては、磁場強度１０ｋＯｅの静磁場成形と、磁場強度１
０ｋＯｅのパルス磁場成形（パルス回数：成形前１
回、成形中２回、合計３回）を行った。金型潤滑は脂肪
酸エステルを使用し、成形圧力は共に１．３ｔｏｎ／ｃ
ｍ²であり、成形体の形状は、φ２５ｍｍ×φ１８ｍｍ
×厚み１０．０ｍｍのリング状であった。

【００７３】上記成形体を水素雰囲気中で、室温から３
００℃までを昇温速度１００℃／ｈで加熱する脱バイン
ダー処理を行い、引き続いて真空中で１２００℃まで昇
温し１時間保持する焼結を行い、更に焼結完了後、１１
６０℃にて溶体化処理を施し、Ａｒガスを導入して８０
０℃から４００℃まで多段時効処理を施した。成形時の
造粒粉の流れ性、成形体の寸法、密度及び得られた焼結
磁石の残留酸素量、残留炭素量、磁気特性を表３に示
す。流れ性は内径８ｍｍのロート管を１００ｇの原料粉
が自然落下し、通過するまでに要した時間で測定した。
また、得られた焼結体はどの場合でも、割れ、ひび、変
形は全く見られなかった。表３から明らかなように、造
粒粉末に内部潤滑することで配合性が向上し、Ｂｒ、
（ＢＨ）ｍａｘが大きくなって、磁気特性が改善されて
いる。さらに、パルス磁場をかけることで磁気特性が大
きく向上していることが分かる。

【００７４】また、従来例として同じ３μｍ粉末を用い
て、造粒を行わず、そのまま同一の磁場プレス機によ
り、磁場強度１０ｋＯｅ、圧力１ｔｏｎ／ｃｍ²で１０
ｍｍ×１５ｍｍ×厚み１０ｍｍの形状に成形した後、真
空中で１２００℃で１時間保持する焼結を行い、さらに
焼結完了後は本実施例２と同一条件で多段時効処理を施
した。成形時の造粒粉の流れ性、成形体の寸法及び密度
及び得られた焼結磁石（Ｎｏ．１１）の残留酸素量、残
留炭素量、磁気特性を実施例と共に表３に示す。成形時
の粉末Ｎｏ．１１の流れ性、成形体の各特性を従来例と
して表３に示した。造粒しない粉末Ｎｏ．１１の流れ性
は悪く、プレス成形品の寸法バラツキは大きい。一方、
比較例の造粒粉Ｎｏ．８は流れ性は良好で寸法バラツキ
は小さいが、配向性が少し低く、Ｂｒ、（ＢＨ）ｍａｘ
が小さくなっている。ところが、本発明Ｎｏ．９．１０
によれば、流れ性が改善されるとともに配向性が改善さ
れて磁気特性が優れていることが明らかになっている。

【００７５】

【表３】

【００７６】実施例３実施例１において、表１に示すバインダー組成にかえ
て、表４に示す５種類の組成のバインダーＣ〜Ｇを用い
た点を除いて実施例１と同様に造粒を行いアンダーカッ
ト、オーバーカットして、造粒粉Ｎｏ．１２〜１６を得
た。この時の得られた造粒粉の平均粒度、及び歩留りを
表１に示す。ここでポリエチレンオキサイドとして、平
均分子量５０００００のものを、ポリビニルアセタール
として、平均分子量３００００、アセタール基１０ｍｏ
ｌ％、アセチル基５ｍｏｌ％、水酸基８５ｍｏｌ％のも
のを、ポリアクリル酸として、平均分子量１００００の
ものを、ポリアクリル酸アンモニウムとして、平均分子
量２００００のものを用いた。次いで、実施例１で用い
たホウ酸エステルを同様にして、混合し、潤滑剤混合造
粒粉Ｎｏ．１７〜２６を準備した。そして、これらＮ
ｏ．１２〜２６の造粒粉を用い、磁場プレス成形を行っ
た。ここで、Ｎｏ．１２〜１６、１７、１９、２１、２
３、２５については、１０ｋＯｅの静磁場を印加しなが
ら成形を行い、Ｎｏ．１８、２０、２２、２４、２６に
ついては４０ｋＯｅのパルス磁場をプレス成形前に加え
た後、１０ｋＯｅの静磁場を印加しながら成形を行っ
た。

【００７７】得られた成形体を実施例１と同様に焼結、
時効処理して、焼結磁石を得た。それらの試験結果を表
５，６に示す。また、得られた焼結体は、いずれの場合
も割れ、ひび、変形は見られなかった。表５から明らか
なようにどのバインダーを用いて造粒しても、実施例
１、２と同様に造粒粉末に内部潤滑することで配合性が
向上し、Ｂｒ、（ＢＨ）ｍａｘが大きくなって磁気特性
が改善されている。さらにプレス成形前にあらかじめパ
ルス磁場を印加することで磁気特性が大きく向上してい
る。

【００７８】

【表４】

【００７９】

【表５】

【００８０】

【表６】

【００８１】

【発明の効果】この発明による希土類系焼結永久磁石の
製造方法は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末やＲ−Ｃｏ系合金
粉末などの希土類含有合金粉末に、少なくとも１種以上
の水溶性ポリマーと水からなるバインダーを添加、混練
してスラリー状となし、該スラリーをスプレードライヤ
ー装置により流動性の高い球状の造粒粉となし、造粒粉
と脂肪酸エステルまたはホウ酸エステル系の潤滑剤を混
合して、プレス成形することにより、造粒粉の破壊後の
１次粒子粉末間のすべり性を向上させて、粉末の磁場配
向性を改善でき、さらに成形時における静磁場に代えて
造粒粉を成形用金型に充填した後、予備破砕磁場とし
て、パルス磁場あるいはパルス磁場と静磁場を印加した
後成形することにより、造粒粉を解砕するとともに配向
性を向上させることで、成形体単重、密度バラツキが小
さく、かつ、小物形状や複雑形状で優れた磁気特性を有
する希土類系焼結永久磁石が効率よく得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岸本芳久大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (72)発明者山下治大阪府三島郡島本町江川２丁目15ー17 住友特殊金属株式会社山崎製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希土類含有合金粉末に、水溶性ポリマー
の少なくとも１種と水とからなるバインダーを添加、混
練してスラリー状となし、該スラリーをスプレードライ
ヤー装置により造粒粉となし、次いで該造粒粉に脂肪酸
エステルまたはホウ酸エステル系化合物の少なくとも一
種以上を添加した後にプレス成形し、続いて焼結する粉
末冶金法により焼結永久磁石を得ることを特徴とする希
土類系焼結永久磁石の製造方法。
【請求項２】請求項１において、プレス成形前に予め
１０ｋＯｅ以上のパルス磁界を１回以上印加させること
を特徴とする希土類系焼結永久磁石の製造方法。