JPS61242005A - 軟質磁性材料組成物及びその成形方法 - Google Patents

軟質磁性材料組成物及びその成形方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は軟質磁性材料と結合剤としての液状熱硬化性樹
脂とからなる成形性と透磁率の良好な組成物及びその成
形方法に関する。
「従来の技術」　「発明が解決しようとする問題点」従
来、磁芯等に使用される軟質磁性材料としては高周波領
域での損失が少ないスピネルフェライト、例えばＭ　ｎ
　−Ｚ　ｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトその他の
焼結成形体が多用されているが、これらは粉末冶金的方
法で製造されるために焼成時の収縮による寸法精度が悪
い、複雑形状の成形品を得難い等の問題がある。更に焼
結体であるので衝撃強度が低いという欠点を有する。こ
れらの欠点を補うために、近年軟質磁性材料を合成樹脂
で結合せしめた所謂プラスチック軟質磁性材料が提案さ
れている０例えば特公昭５１−２８３５６号には特定範
囲の粒子径を有するスピネルフェライトと固体粉末状熱
硬化性樹脂とからなる組成物が提案されている。かかる
プラスチック軟質磁性材料は非磁性物質である合成樹脂
を結合剤として用いるため、成形された磁芯の飽和磁化
及び透磁率が焼結体より劣るという欠点がある。従って
、かかるプラスチック軟質磁性材料を用いた磁芯の磁気
特性を向上させるには、軟質磁性体粉末の含率を高くす
ると共に加圧成形時の圧力を増加させて空隙率を下げ軟
質磁性体粉末の充填密度を向上させねばならない。
しかしながら、従来のプラスチック軟質磁性材料は、軟
質磁性材料の含率を高くすると硬化固化せしめる前の成
形体の強度が低く、破損、変形を招きやすい、あるいは
硬化後の成形体の機械強度が低いという問題がある。更
に空隙率を小さくするために加圧力を増加した場合、圧
縮成形時に大なる歪を受け、さらには軟磁性体粒子の破
壊をともなって磁芯の磁気特性の低下を招くのみならず
、成形金型に対する負担が大で金型の損傷を招きやすい
。
「問題点を解決するための手段」 本発明者らは前記の各種問題に鑑み、加圧力による歪の
悪影響を軽減すると同時に成形体の密度を向上させて磁
気特性を向上させつつ成形金型の負担を軽減すること、
及び硬化前の成形体の固着強度を高めて破損・変形を防
止して良好な寸法精度となすために鋭意研究を行い、本
発明に到達した。
本発明の第１は軟質磁性材料粉７０〜９５体積％と残部
が液状熱硬化性樹脂、好ましくは可塑剤を含有する液状
熱硬化性樹脂とからなる軟質磁性材料組成物、本発明の
第２は軟質磁性材料粉７０〜９５体積％と残部が液状熱
硬化性樹脂とからなる軟質磁性材料組成物を常温下で圧
縮成形した後、液状熱硬化性樹脂の硬化温度にて熱硬化
固化せしめることを特徴とするプラスチック含有高透磁
率軟質磁性材料組成物の成形方法を内容とする。
本発明で用いる軟質磁性材料粉とはスピネルフェライト
、例えばＭｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ　−Ｚｎフェライ
ト、Ｍ　ｎ　−Ｍ　ｇフェライトその他であり、少なく
とも１０００℃以上、例えば１１００〜１３００℃で焼
成した後に粉末化したもの、更には軟磁性合金粉、例え
ば鉄粉、Ｆｅ−Ｎｉ合金粉、Ｆｅ−Ａｌ−３ｉ合金粉、
各種のアモルファス軟磁性合金粉から選択した１種又は
２種以上のものである。これらの中で、とりわけスピネ
ルフェライト粉は工業的に入手が容易で好ましい。
軟質磁性材料粉の形態は粉末状であるが、良好な磁気特
性を得るにはその粒子径分布が重要である。
即ち、最低でも０．３　ｎ以上で、最大では目的とする
成形体の最小厚みまでの範囲の粒子径を有する部分が主
体である粒子径分布の軟質磁性材料粉を用いることが望
ましい。
本発明で用いる液状熱硬化性樹脂とは常温で液状であり
、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン
樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、その他で
あるがフェノール樹脂、特にレゾール型フェノール樹脂
が好ましい。結合剤として液状の熱硬化性樹脂を用いる
と、固体粉末状の樹脂を用いる場合と比較すれば、結合
剤と軟質磁性材料粉の混合が格段に良好であり、結合剤
自体の粘着力もあるから圧縮成形直後の強度が優れてお
り、硬化前の破損・変形の懸念がなく、しかも硬化後の
強度も良好である。
本発明の組成物は軟質磁性材料粉７０〜９５体積％と残
部の液状熱硬化性樹脂からなる。軟質磁性材料粉が７０
体積％未満では所望の磁気特性が得られず、一方、９５
体積％を越えると、破損や変形が起こり易くなる 結合剤としては液状熱硬化性樹脂を用いるのみでも上記
の如き組成物が得られるが、これに可塑剤を含有せしめ
ると一層良好な組成物を供することができる。即ち、結
合剤として可塑性を含有する液状熱硬化性樹脂を使用す
ると、結合剤が低粘度となり、゛より一層均質に軟質磁
性粉表面に分布しやすくなると共に、圧縮成形時の軟質
磁性粒子間の摩擦が軽減されて高い充填密度の実現が容
易となるから、成形体密度及び初透磁率が向上する。
更に、かかる結合剤を用いると、圧縮成形圧力を低下さ
せても所望水準の高い成形体密度と初透磁率が実現しや
すく、成形金型に対する負荷を軽減できるから工業的観
点からの価値が高い。
本発明で用いられる可塑剤はポリエステル系可塑剤、フ
タル酸エステル系可塑剤、エポキシ化油可塑剤、脂肪酸
エステル系可塑剤、その他であり、使用する液状熱硬化
性樹脂の種類に応じて選択使用する。特にフェノール樹
脂を用いた場合には、アジピン酸ポリエステル系可塑剤
、フタル酸ポリエステル系可塑剤、フタル酸ジプチル及
びエポキシ化大豆油等が極めて好適である。かかる可塑
剤は添加量が極端に小量であるとその効果が顕著でなく
、一方結合剤たる熱硬化性樹脂の固形分量を超えて用い
ると、成形体の機械的強度が低くなる故に通常液状熱硬
化性樹脂の固形分１００重量部に対し５〜１００重量部
の範囲が好適である。
又、本発明の組成物の性質を改良するために、カンプリ
ング剤、滑剤、熱安定剤、その他の改質用添加剤を小量
添加使用してもよい。
以上説明した組成物の成形にあたっては、ホットプレス
や冷間プレスなどの圧縮成形方式が使えるが、可塑剤を
含み又は含まない液状の結合剤を用いるところから、圧
縮成形後硬化前の成形体の強度が大であるので、種々操
作上の面倒を伴うホットプレスを採用する必要がない。
即ち、本発明の組成物を成形するにあたっては常温でこ
れを圧縮固着成形せしめ、しかる後、使用した熱硬化性
樹脂の硬化温度にて硬化固化せしめると生産性が高く、
しかも良好な寸法精度と磁気特性を併有する成形体が得
られる。圧縮成形するに好適の圧力条件は２〜６ｔ／−
である、２ｔ／−未満の圧力では、本発明の組成物を以
ってしても達成される充填密度が不足となる場合もあり
、６ｔ／−を越えて圧力を加えても最早充填密度の顕著
な向上は期待できず、かえって使用する軟質磁性材料粉
の粒子破壊に帰因する磁気特性の低下を招くおそれがあ
る。
「実施例」 以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らにより何ら制限されるものではない。
以下の実施例、比較例において、初透磁率が１０００〜
３０００のＭｎ−Ｚｎフェライト焼結品を粉砕し、粒子
径が０．６〜０．８　ｆｉの分画と０．１〜０．３５０
の分画の各粒子を得、前者を７０重量％、後者を３０重
量％の割合で混合したものを原料フェライト粉として用
いた。
実施例１〜７ 上記原料フェライト８６％とレゾール型フェノール樹脂
の固形分１００重量部に対しアジピン酸ポリエステル可
塑剤を各々第１表記載の如く０〜８０重量部の範囲で添
加した可塑剤含有レゾール型フェノール樹脂１４体積％
とをリボンプレンダーで混合し、各組成物を得た。この
組成物を常温下に第１表に示した圧力で成形し、３０ｗ
φＸ２０ｆｉφ×１０鶴のリング状の固着成形体とした
。
得られた成形体は取扱いが容易で、欠けや割れもなかっ
た。しかる後、該合成形体を１８０℃で２時間加熱硬化
せしめ、良好な外観形状を有する成形体サンプルを得た
。その密度及び初透磁率は第１表の如く良好な値を示し
た。
実施例８〜９ 実施例４に於いて、アジピン酸ポリエステル可塑剤の代
わりにフタル酸ポリエステル又はフタル酸ジプチルを６
０重量部用いる以外は同様にしてリング状成形体を得た
。結果は第１表の如く良好であり、外観も欠け・割れが
なく良好であった。
実施例１０〜１１ ノボラック型フェノール樹脂粉末１００重量部とアミノ
シランカップリング剤１００重量部を２００重量部のメ
タノール中で常温で反応させ、メタノール揮散後粘稠な
態様のシラン末端を有する液状変性フェノール樹脂を得
た。かくして得た変性フェノール樹脂を用いて実施例１
及び４と同様にして外観の良好な成形体を得た。結果は
第１表に示した如く好適なものであった。
比較例１〜２ ノボラック型フェノール樹脂粉末を用いて、実施例１と
全く同様にして成形を行った。比較例１は圧力を２ｔ７
ｃｉとしたが、固着成形体の強度は極めて不満足で、磁
気特性評価に供する試料が得られなかった。一方、比較
例２は圧力を６ｔ／ａｊとした場合であるが、成形体の
密度及び初透磁率は極めて不満足なものであった。
「作用・効果」 以上説明した様に、本発明によれば高密度で大きな初透
磁率を有し且つ強度と寸法精度に優れた高透磁率成形体
を良好な生産性をもって提供することができる。かかる
組成物及びそれから得られた成形体は成形性、強度、寸
法精度、磁気特性のバランスが良好であり、電流磁界を
精密に補正することが可能となる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、軟質磁性材料粉７０〜９５体積％と残部が液状熱硬
    化性樹脂とからなる軟質磁性材料組成物。 ２、液状熱硬化性樹脂が可塑剤を含有する特許請求の範
    囲第１項記載の組成物。 ３、可塑剤がポリエステル系可塑剤及びフタル酸エステ
    ル系可塑剤から少なくとも一種が選ばれる特許請求の範
    囲第２項記載の組成物。 ４、可塑剤含有量が液状熱硬化性樹脂の固形分１００重
    量部に対して５〜１００重量部である特許請求の範囲第
    ２項又は第３項記載の組成物。 ５、軟質磁性材料がスピネル型フェライトである特許請
    求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載の組成
    物。 ６、軟質磁性材料粉７０〜９５体積％と残部が液状熱硬
    化性樹脂とからなる軟質磁性材料組成物を常温下で圧縮
    成形した後、前記液状熱硬化性樹脂の硬化温度にて熱硬
    化固化せしめることを特徴とするプラスチック含有高透
    磁率軟質磁性材料組成物の成形方法。 ７、圧縮成形を２〜６ｔ／ｃｍ＾２の加圧条件下で行う
    特許請求の範囲第６項記載の成形方法
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