JPH06251928A - フェライト樹脂 - Google Patents

フェライト樹脂

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JPH06251928A
JPH06251928A JP5272845A JP27284593A JPH06251928A JP H06251928 A JPH06251928 A JP H06251928A JP 5272845 A JP5272845 A JP 5272845A JP 27284593 A JP27284593 A JP 27284593A JP H06251928 A JPH06251928 A JP H06251928A
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JP
Japan
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mol
ferrite
resin
cuo
nio
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JP5272845A
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Yoshimi Takahashi
芳美 高橋
Hiroko Satou
ひろ子 佐藤
Hiroshi Ito
洋 伊藤
Hiroaki Kobayashi
宏彰 小林
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フェライト樹脂の透磁率,キュリー点を向上
する。 【構成】 フェライト樹脂中のフェライト粉末の原料組
成をFe2 O3 ,ZnO,NiO+CuOの三元組成図
上でA、B、C、D、E、Fなる6点で囲まれる領域内
とし、NiOとCuOをそれぞれ4mol%以上とし、
上記フェライト粉末を体積比60%以上で樹脂に混練す
る。なお、上記フェライト粉末に、In2O3 を0.0
1重量%以上、0.2重量%以下含有させても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チョークコイル,マイ
クロインダクタ,ロータリートランス等のモールド材料
として使用されるフェライト樹脂に関する。
【0002】
【従来の技術】フェライト樹脂は、フェライト粉末と樹
脂よりなるものであり、チョークコイル,マイクロイン
ダクタ,ロータリートランス等においてコイルを包み込
みコイルの透磁率を高めるために使用されるモールド材
料である。
【0003】このようなフェライト樹脂は、略球形のフ
ェライト粉末と樹脂とを混合,混練してフェライトスラ
リーを調整した後、射出成形によって所望の形に成形さ
れる。
【0004】ところで、上述したチョークコイル等の各
種デバイスは、近年、様々な仕様形態で使用され、用途
によっては極めて高い性能が要求されるようになってい
る。このため、モールド材料であるフェライト樹脂にお
いても高透磁率であることが求められている。そこで、
フェライト樹脂中のフェライト粉末の原料組成を限定し
て該フェライト粉末の透磁率を向上させることにより、
得られるフェライト樹脂の透磁率を向上させることが提
案されているが、このようなフェライト樹脂においては
キュリー点が低くなってしまうといった傾向がある。上
記のチョークコイル等のデバイスにおいては使用時にデ
バイス自身が発熱するため、モールド材料であるフェラ
イト樹脂のキュリー点があまり低いとデバイスの特性を
損なうこととなる。
【0005】そこで本発明は従来の実情を鑑みて提案さ
れたものであり、透磁率が高く、キュリー点も高いフェ
ライト樹脂を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、フェライト粉末と樹脂とを混練してなる
フェライト樹脂において、上記フェライト粉末がNi−
Cu−Zn系フェライト粉末であり、該フェライト粉末
の原料組成がFe2 O3 ,ZnO,NiO+CuOの三
元組成図上でA(Fe2 O3 :49.5mol%,Zn
O:31.5mol%,NiO+CuO:19mol
%)、B(Fe2 O3 :51mol%,ZnO:31.
5mol%,NiO+CuO:17.5mol%)、C
(Fe2 O 3 :51mol%,ZnO:29mol%,
NiO+CuO:20mol%)、D(Fe2 O3 :4
9.5mol%,ZnO:28mol%,NiO+Cu
O:22.5mol%)、E(Fe2 O3 :48mol
%,ZnO:28mol%,NiO+CuO:24mo
l%)、F(Fe2 O3 :48mol%,ZnO:3
0.5mol%,NiO+CuO:21.5mol%)
なる6点に囲まれる領域内であり、且つNiO及びCu
Oがそれぞれ4mol%以上含有されるとともに、上記
フェライト粉末が体積比60%以上で樹脂と混練される
ことを特徴とするものである。
【0007】上記のようなフェライト樹脂において、フ
ェライト粉末の原料組成が上記範囲から外れると、得ら
れるフェライト樹脂の透磁率及びキュリー点が低下し、
好ましくない。また、該フェライト樹脂において、フェ
ライト粉末の含有量を樹脂に対して体積比60%未満と
すると、得られるフェライト樹脂の透磁率が低下し、好
ましくない。
【0008】ところで、前述のように、上記フェライト
樹脂は射出成形によりチョークコイル等の各種デバイス
の形状に成形される。従って、該フェライト樹脂におい
ては、射出成形物とした場合の透磁率も高い方が好まし
い。そこで、本発明者等が鋭意検討した結果、上記のよ
うなフェライト樹脂のフェライト粉末に適量のIn2O3
を含有させれば射出成形物とした場合の透磁率を高め
ることができることを見いだした。
【0009】すなわち、本発明は、上記のようなフェラ
イト樹脂において、フェライト粉末にIn2 O3 を0.
01重量%以上、0.2重量%以下含有させても良い。
【0010】上記のようなフェライト樹脂において、フ
ェライト粉末中に含有されるIn2O3 の含有量を上記
範囲外とすると、該フェライト樹脂の射出成形物の透磁
率があまり上昇せず、好ましくない。
【0011】
【作用】本発明は、フェライト粉末と樹脂とを混練して
なるフェライト樹脂において、上記フェライト粉末をN
i−Cu−Zn系フェライト粉末とし、該フェライト粉
末の原料組成をFe2 O3 ,ZnO,NiO+CuOの
三元組成図上でA(Fe 2 O3 :49.5mol%,Z
nO:31.5mol%,NiO+CuO:19mol
%)、B(Fe2 O3 :51mol%,ZnO:31.
5mol%,NiO+CuO:17.5mol%)、C
(Fe2 O3 :51mol%,ZnO:29mol%,
NiO+CuO:20mol%)、D(Fe2 O3 :4
9.5mol%,ZnO:28mol%,NiO+Cu
O:22.5mol%)、E(Fe 2 O3 :48mol
%,ZnO:28mol%,NiO+CuO:24mo
l%)、F(Fe2 O3 :48mol%,ZnO:3
0.5mol%,NiO+CuO:21.5mol%)
なる6点に囲まれる領域内とし、且つNiO及びCuO
をそれぞれ4mol%以上含有させるとともに、上記フ
ェライト粉末を体積比60%以上で樹脂と混練するた
め、上記フェライト樹脂は透磁率が高く、キュリー点の
高いものとなる。
【0012】また、本発明においては、上記のようなフ
ェライト樹脂において、フェライト粉末にIn2 O3 を
0.01重量%以上、0.2重量%以下含有させるた
め、該フェライト樹脂の射出成形物の透磁率が高まる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について実験結
果に基づいて説明する。実験例 1 本実験例においては、フェライト樹脂中のフェライト粉
末の原料組成と該フェライト樹脂の射出成形物の透磁
率,キュリー点の関係について調査した。
【0014】先ず、フェライト粉末の製造を行った。フ
ェライト粉末は、一般に原材料の秤量,混合,脱水,乾
燥,仮焼成,粉砕,本焼成,粉砕,分級の工程を経て製
造される。本発明者等のこれまでの検討により、フェラ
イト粉末の仮焼成温度を800℃以上とし、本焼成温度
T2 (℃)を、該フェライト粉末と同一の組成を有する
バルク状焼結体の最適焼結温度T1 (℃)に対してT1
+50℃≦T2 ≦T1+150℃とすることによって、
上記フェライト粉末を用いて作製されるフェライト樹脂
の透磁率を著しく向上させることが可能であることが確
認されている。
【0015】すなわち、本発明者等が焼結温度を変化さ
せてフェライトのバルク状焼結体を作製してこれらの透
磁率μb を測定したところ、焼結温度がある温度T
1 (℃)(最適焼結温度)に達するまでは透磁率μb は
上昇するが、それ以降は透磁率μ b は変化しないことが
わかった。ところが、本焼成温度が、同一組成を有する
バルク状焼結体の最適焼結温度T1 (℃)以上とされる
フェライト粉末を用いたフェライト樹脂の透磁率μe を
測定したところ、本焼成温度T2 (℃)がT1 (℃)に
対してT1 +50℃≦T2 ≦T1 +150℃の範囲であ
るフェライト粉末を用いたフェライト樹脂の透磁率μe
が著しく向上していることが確認された。
【0016】そこで、本実施例においては、表1及び表
2に示すようにNi−Cu−Zn系フェライト粉末の原
料組成を変化させて混合し、上記工程に従って製造を行
い、フェライト粉末実施サンプル1〜21及びフェライ
ト粉末比較サンプル1〜10を得た。なお、仮焼成は仮
焼成温度を800℃として空気中で4時間行い、本焼成
は、本焼成温度T2 を、各サンプルと同一組成を有する
フェライトのバルク状焼結体の最適焼結温度T1 (℃)
に対してT1 +50℃≦T2 ≦T1 +150℃となるよ
うにし、空気中で4時間行った。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】次に、これらのフェライト粉末実施サンプ
ル1〜21とフェライト粉末比較サンプル1〜10を樹
脂と混練してフェライト樹脂実施サンプル1〜21及び
フェライト樹脂比較サンプル1〜10を得た。そして、
フェライト樹脂実施サンプル1〜21及びフェライト樹
脂比較サンプル1〜10を射出成形し、射出成形物の透
磁率μ及びキュリー点Tcの測定を行った。尚、透磁率
μは1kHzの磁界を印加した時のものとした。結果を
表3,表4に示す。
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】表3,4の結果を見てわかるように、フェ
ライト粉末中の原料組成が、図1に示すようなFe2 O
3 ,ZnO,NiO+CuOの三元組成図上でA(Fe
2 O 3 :49.5mol%,ZnO:31.5mol
%,NiO+CuO:19mol%)、B(Fe
2 O3 :51mol%,ZnO:31.5mol%,N
iO+CuO:17.5mol%)、C(Fe2 O3 :
51mol%,ZnO:29mol%,NiO+Cu
O:20mol%)、D(Fe2 O3 :49.5mol
%,ZnO:28mol%,NiO+CuO:22.5
mol%)、E(Fe2 O 3 :48mol%,ZnO:
28mol%,NiO+CuO:24mol%)、F
(Fe2 O3 :48mol%,ZnO:30.5mol
%,NiO+CuO:21.5mol%)なる6点で囲
まれる図中斜線部で示される領域内に含まれるフェライ
ト樹脂実施サンプル1〜21においては、透磁率μ及び
キュリー点Tcが高いものとなった。
【0023】また、本実施例のフェライト樹脂がモール
ド材料として使用されるチョークコイル等においては使
用時にチョークコイル自身が発熱し、その温度が100
℃近辺にまで上昇する可能性がある。従って、モールド
材料として使用されるフェライト樹脂のキュリー点Tc
は110℃以上であることが望ましい。さらに、このよ
うなチョークコイルにおいては、コイルの巻き数を考慮
するとモールド材料であるフェライト樹脂の透磁率μは
25以上であることが望ましい。表3の結果を見てわか
るように、上記のようなフェライト樹脂実施サンプル1
〜21においてはこれらの条件を充分に満たすことがで
きる。
【0024】また、フェライト樹脂実施サンプル6〜9
とフェライト樹脂比較サンプル6の結果を比較すると、
フェライト粉末中の図1に示されるような三元組成図上
におけるFe2 O3 ,ZnO,NiO+CuOの原料組
成は同一であるが、NiOとCuO含有の割合が異なる
ことからキュリー点Tcの差が生じていることがわか
る。さらに、フェライト樹脂実施サンプル10〜14と
フェライト樹脂比較サンプル7においてもフェライト粉
末中の図1に示されるような三元組成図上におけるFe
2 O3 ,ZnO,NiO+CuOの原料組成は同一であ
るが、NiOとCuO含有の割合が異なることから透磁
率μに差が生じていることがわかる。すなわち、フェラ
イト樹脂のキュリー点Tcを110℃以上とし、透磁率
μを25以上とするためには、フェライト樹脂に含有さ
れるフェライト粉末中のNiO及びCuOの含有量をそ
れぞれ4mol%以上とすることが望ましい。
【0025】従ってこれらの結果から、フェライト粉末
と樹脂とを混練してなるフェライト樹脂において、上記
フェライト粉末をNi−Cu−Zn系フェライト粉末と
し、該フェライト粉末の原料組成をFe2 O3 ,Zn
O,NiO+CuOの三元組成図上でA(Fe2 O3 :
49.5mol%,ZnO:31.5mol%,NiO
+CuO:19mol%)、B(Fe2 O3 :51mo
l%,ZnO:31.5mol%,NiO+CuO:1
7.5mol%)、C(Fe2 O3 :51mol%,Z
nO:29mol%,NiO+CuO:20mol
%)、D(Fe2 O3:49.5mol%,ZnO:2
8mol%,NiO+CuO:22.5mol%)、E
(Fe2 O3 :48mol%,ZnO:28mol%,
NiO+CuO:24mol%)、F(Fe2 O3 :4
8mol%,ZnO:30.5mol%,NiO+Cu
O:21.5mol%)なる6点に囲まれる領域内と
し、且つNiO及びCuOをそれぞれ4mol%以上含
有させることにより、上記フェライト樹脂は高い透磁率
とキュリー点を有するものとなることが確認された。
【0026】実験例 2 本実験例においては、フェライト樹脂のフェライト粉末
にIn2 O3 を含有させることによるフェライト樹脂の
射出成形物の透磁率に対する効果を調査した。
【0027】先ず、In2 O3 を含有させたフェライト
のバルク状焼結体の透磁率について調査した。試料は、
実験例1において作製したフェライト粉末実施サンプル
1の原料組成にIn2 O3 を0重量%,0.01重量
%,0.05重量%,0.1重量%,0.2重量%,
0.5重量%,1重量%含有させたフェライトサンプル
1〜7のバルク状焼結体と、実験例1において作製した
フェライト粉末実施サンプル4の原料組成にIn2 O3
を同様に0重量%,0.01重量%,0.05重量%,
0.1重量%,0.2重量%,0.5重量%,1重量%
含有させたフェライトサンプル8〜14のバルク状焼結
体とした。
【0028】なお、上記のようなフェライトのバルク状
焼結体を作製するにあたっては、原材料の秤量,混合,
脱水,乾燥,仮焼成,混合,造粒,成形,焼結の工程を
経て作製を行った。そして、焼結条件は空気中で102
0℃×4時間とし、焼結温度までの昇温速度を160℃
/hとし、焼結後は160℃/hの速度で冷却するもの
とした。
【0029】フェライトサンプル1〜14のバルク状焼
結体の透磁率を測定した結果を表5に示す。
【0030】
【表5】
【0031】表5の結果から、フェライトにIn2 O3
を含有させても、該フェライトのバルク状焼結体の透磁
率が大幅に上昇することはないことがわかった。しかし
ながら、これらのバルク状焼結体の組織を観察したとこ
ろ、In2 O3 を含有させたものについては、バルク状
焼結体中の穴部が低減されており、密度が若干上昇して
いること(例えば、フェライトサンプル1においては
5.20g/cm3 であったが、フェライトサンプル6
においては5.22g/cm3 であった。)が確認され
た。
【0032】そこで、上記のようなフェライトサンプル
1〜7と同一原料組成を有し、原材料の秤量,混合,脱
水,乾燥,仮焼成,粉砕,本焼成,粉砕,分級の工程を
経て製造され、本焼成条件は空気中で1100℃×4時
間とし、本焼成温度までの昇温速度を160℃/hと
し、本焼成後は160℃/hの速度で冷却されるフェラ
イト粉末実施サンプル22〜28を製造し、これらのイ
ンダクタンスと透磁率μ 1 、これらを用いたフェライト
樹脂の射出成形物μ2 の透磁率を調査した。なお、透磁
率μ1 ,μ2 は1kHzのときのものとした。
【0033】同様に、上記フェライトサンプル8〜14
と同一原料組成を有し、本焼成温度を1000℃とした
フェライト粉末実施サンプル29〜35を製造し、これ
らのインダクタンスと透磁率μ1 、これらを用いたフェ
ライト樹脂の射出成形物の透磁率μ2 を調査した。結果
を表6に示す。
【0034】
【表6】
【0035】表6の結果を見てわかるように、In2 O
3 の含有量が0.01重量%〜0.2重量%であるフェ
ライト粉末実施サンプル23〜26および30〜33に
おいては、それ自体の透磁率μ1 も高いが、射出成形物
の透磁率μ2 が30以上と高い数値を示している。これ
は、実験例1で作製したフェライト樹脂の射出成形物の
透磁率μと同等以上であり、大きく上回るものもある。
【0036】従って、フェライト粉末と樹脂とを混練し
てなるフェライト樹脂において、上記フェライト粉末を
Ni−Cu−Zn系フェライト粉末とし、該フェライト
粉末の原料組成をFe2 O3 ,ZnO,NiO+CuO
の三元組成図上でA(Fe2O3 :49.5mol%,
ZnO:31.5mol%,NiO+CuO:19mo
l%)、B(Fe2 O3 :51mol%,ZnO:3
1.5mol%,NiO+CuO:17.5mol
%)、C(Fe2 O3 :51mol%,ZnO:29m
ol%,NiO+CuO:20mol%)、D(Fe2
O3 :49.5mol%,ZnO:28mol%,Ni
O+CuO:22.5mol%)、E(Fe2O3 :4
8mol%,ZnO:28mol%,NiO+CuO:
24mol%)、F(Fe2 O3 :48mol%,Zn
O:30.5mol%,NiO+CuO:21.5mo
l%)なる6点に囲まれる領域内とし、且つNiO及び
CuOをそれぞれ4mol%以上含有させ、In2 O3
を0.01重量%以上、0.2重量%以下含有させるこ
とにより、上記フェライト樹脂の射出成形物の透磁率は
高いものとなることが確認された。
【0037】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、フェライト粉末と樹脂とを混練してなる
フェライト樹脂において、上記フェライト粉末がNi−
Cu−Zn系フェライト粉末であり、該フェライト粉末
の原料組成がFe2 O3 ,ZnO,NiO+CuOの三
元組成図上でA(Fe2 O3 :49.5mol%,Zn
O:31.5mol%,NiO+CuO:19mol
%)、B(Fe2 O3 :51mol%,ZnO:31.
5mol%,NiO+CuO:17.5mol%)、C
(Fe2 O3 :51mol%,ZnO:29mol%,
NiO+CuO:20mol%)、D(Fe2 O3 :4
9.5mol%,ZnO:28mol%,NiO+Cu
O:22.5mol%)、E(Fe2 O3 :48mol
%,ZnO:28mol%,NiO+CuO:24mo
l%)、F(Fe2 O3 :48mol%,ZnO:3
0.5mol%,NiO+CuO:21.5mol%)
なる6点に囲まれる領域内であり、且つNiO及びCu
Oがそれぞれ4mol%以上含有されるとともに、上記
フェライト粉末が体積比60%以上で樹脂と混練される
ため、上記フェライト樹脂は、透磁率が高く、キュリー
点の高いものとなり、様々な仕様のチョークコイル等の
デバイスを形成することが可能である。
【0038】また、本発明においては、上記のようなフ
ェライト樹脂において、フェライト粉末にIn2 O3 が
0.01重量%以上、0.2重量%以下含有されるた
め、該フェライト樹脂の射出成形物の透磁率が高まり、
高性能なチョークコイル等のデバイスを形成することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】Fe2 O3 ,ZnO,NiO+CuOの三元組
成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 宏彰 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェライト粉末と樹脂とを混練してなる
    フェライト樹脂において、 上記フェライト粉末がNi−Cu−Zn系フェライト粉
    末であり、該フェライト粉末の原料組成がFe2 O3 ,
    ZnO,NiO+CuOの三元組成図上でA(Fe2 O
    3 :49.5mol%,ZnO:31.5mol%,N
    iO+CuO:19mol%)、B(Fe2 O3 :51
    mol%,ZnO:31.5mol%,NiO+Cu
    O:17.5mol%)、C(Fe2 O3 :51mol
    %,ZnO:29mol%,NiO+CuO:20mo
    l%)、D(Fe2 O3 :49.5mol%,ZnO:
    28mol%,NiO+CuO:22.5mol%)、
    E(Fe2 O3 :48mol%,ZnO:28mol
    %,NiO+CuO:24mol%)、F(Fe
    2 O3 :48mol%,ZnO:30.5mol%,N
    iO+CuO:21.5mol%)なる6点に囲まれる
    領域内であり、且つNiO及びCuOがそれぞれ4mo
    l%以上含有されるとともに、 上記フェライト粉末が体積比60%以上で樹脂と混練さ
    れることを特徴とするフェライト樹脂。
  2. 【請求項2】 フェライト粉末に、In2 O3 が0.0
    1重量%以上、0.2重量%以下含有されることを特徴
    とする請求項1記載のフェライト樹脂。
JP5272845A 1992-12-29 1993-10-29 フェライト樹脂 Withdrawn JPH06251928A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1997004469A1 (en) * 1995-07-20 1997-02-06 Tokin Corporation Composite magnetic material and product for eliminating electromagnetic interference
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