JP2022143652A - Method for manufacturing composite magnetic thermosetting molding - Google Patents

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Abstract

To provide a method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molding using a composite magnetic material which is powdery having flowability when supplied to a mold, and is liquid having flowability when compressed during thermal molding.SOLUTION: A method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molding includes: a material preparation step of mixing metal magnetic powder, a thermosetting resin and a high melting point compound having a melting point of 25°C or higher and lower than 100°C and a boiling point of 160°C or higher so that a mass of the high melting point compound is 3.0 wt.% or more and 100 wt.% or less with respect to the mass of the thermosetting resin, to obtain a powdery composite magnetic material; a compression molding step of supplying the composite magnetic material to a mold adjusted to 100°C or higher into a liquid state, and subjecting the liquid composite magnetic material to compression molding by a molding pressure of 1,000 kgf/cm2 or less to obtain a composite magnetic molding; and a thermosetting step of heating the composite magnetic molding, and thermosetting a thermosetting resin while volatilizing and removing the high melting point compound to obtain a composite magnetic thermosetting molding.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複合磁性熱硬化成型体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a composite magnetic thermosetting molding.

電子機器などに用いられるコイル部品は種々の形態が知られているが、金属磁性粉末をバインダー樹脂に分散した複合磁性材料により構成された磁性コア材と、コイルあるいはコイル組立体とを一体成型したコイル部品が多く使用されている。例えば、特許文献1には、軟磁性粉末とバインダーを含む混和物により構成される粉末磁性体内に巻線コイルが封じ込められて、4.5~10.0ton/cm2の成形圧力にて加圧成形され一体化されたインダクタンス部品(コイル部品)が記載されている。 Various types of coil components are known for use in electronic devices. Among them, coil components are formed by integrally molding a magnetic core material composed of a composite magnetic material in which metal magnetic powder is dispersed in a binder resin, and a coil or coil assembly. Many coil parts are used. For example, in Patent Document 1, a winding coil is enclosed in a powder magnetic body composed of a mixture containing soft magnetic powder and a binder, and pressed at a molding pressure of 4.5 to 10.0 ton/cm 2 A molded integrated inductance component (coil component) is described.

特開2006-319020号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-319020

ところで、近年、複合磁性材料を用いたコイル部品などのメタルインダクタの成型方法として、金型を加熱した状態で圧縮成型する熱成型が行われることが増加している。この熱成型では、複合磁性材料を加熱によって軟化させることができるため、より低い圧力での成型が可能となり、得られるメタルインダクタの信頼性増加や低コスト化が可能となる。 By the way, in recent years, as a method of molding a metal inductor such as a coil component using a composite magnetic material, there has been an increase in the use of thermoforming in which a metal mold is heated and then compression-molded. In this thermoforming, the composite magnetic material can be softened by heating, so that molding can be performed at a lower pressure, and the reliability of the obtained metal inductor can be increased and the cost can be reduced.

この熱成型を行う場合において、複合磁性材料として実用上望ましい性状は、金型への供給のし易さと熱成型のし易さとの両立という観点から、金型への供給時には流動性を有する粉状であり、熱成型の圧縮時には流動性を有する液状となる性状である。そして、これまでは、使用する熱硬化性樹脂の特徴によって上記性状を得られるように検討がされてきたが、熱硬化性樹脂の特徴だけでは上記性状の達成が難しい場合もあり、さらなる改善の余地があった。 In the case of thermoforming, the practically desirable properties of the composite magnetic material are powders that have fluidity when supplied to the mold, from the viewpoint of both ease of feeding into the mold and ease of thermoforming. It is in the form of a fluid, and becomes liquid when compressed in thermoforming. Until now, studies have been made to obtain the above properties depending on the characteristics of the thermosetting resin used, but there are cases where it is difficult to achieve the above properties only with the characteristics of the thermosetting resin, and further improvements are needed. There was room.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、金型への供給時には流動性を有する粉状であり、熱成型の圧縮時には流動性を有する液状となる複合磁性材料を用いた複合磁性熱硬化成型体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a composite magnetic material using a composite magnetic material that becomes powdery with fluidity when supplied to a mold and becomes liquid with fluidity when compressed in thermoforming. An object of the present invention is to provide a method for producing a thermosetting molding.

上記課題を解決するために本発明者は鋭意検討し、複合磁性材料に所定の高融点化合物を所定量含有させることにより、金型への供給時には流動性を有する粉状であり、熱成型の圧縮時には流動性を有する液状となる複合磁性材料とすることができ、この複合磁性材料を用いることによって、金型への複合磁性材料の供給および熱成型がいずれもし易い複合磁性熱硬化成型体の製造方法を提供できることを見出し、本発明を完成させた。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive studies and found that the composite magnetic material contains a predetermined amount of a predetermined high-melting point compound. The composite magnetic material can be made into a liquid state with fluidity when compressed, and by using this composite magnetic material, the composite magnetic thermosetting molded body can be easily fed into a mold and heat-molded. The inventors have found that a manufacturing method can be provided, and completed the present invention.

すなわち本発明は、材料調製工程と、圧縮成型工程と、熱硬化工程と、を含む複合磁性熱硬化成型体の製造方法であって、上記材料調製工程が、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、融点が25℃以上100℃未満であり且つ沸点が160℃以上である高融点化合物と、を、熱硬化性樹脂の質量に対して高融点化合物の質量が3.0wt%以上100wt%以下となるように混合して粉状の複合磁性材料を得る工程であり、上記圧縮成型工程が、この複合磁性材料を、100℃以上に調整された金型に供給して液状とし、1000kgf/cm2以下の成型圧力により圧縮成型して複合磁性成型体を得る工程であり、上記熱硬化工程が、この複合磁性成型体を熱処理し、上記高融点化合物を揮発させて除去しながら熱硬化性樹脂を熱硬化させて、複合磁性熱硬化成型体を得る工程であることを特徴とする。 That is, the present invention is a method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molding comprising a material preparation step, a compression molding step, and a thermosetting step, wherein the material preparation step comprises a metal magnetic powder and a thermosetting resin. and a high melting point compound having a melting point of 25° C. or more and less than 100° C. and a boiling point of 160° C. or more, and a mass of the high melting point compound of 3.0 wt % or more and 100 wt % or less with respect to the mass of the thermosetting resin. In the compression molding step, the composite magnetic material is supplied to a mold adjusted to 100 ° C. or higher to make it liquid, and the pressure is 1000 kgf / cm 2. A process of obtaining a composite magnetic molded body by compression molding with a molding pressure of 2 or less. is heat-cured to obtain a composite magnetic thermoset molding.

本発明によれば、金型への複合磁性材料の供給および熱成型がいずれもし易い複合磁性熱硬化成型体の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molding that facilitates both supplying a composite magnetic material to a mold and thermoforming.

本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体(コイルが内包された複合磁性熱硬化成型体)の製造方法の一例を示す工程図(工程断面図)である。FIG. 2 is a process diagram (process cross-sectional view) showing an example of a method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molded body (a composite magnetic thermosetting molded body containing a coil) according to the present embodiment. 実施例1で作製した複合磁性材料の室温および加熱後(100℃)における性状を示した写真である(図面代用写真)。上段が所定の高融点化合物を含まない複合磁性材料、下段が所定の高融点化合物を含む複合磁性材料であり、いずれも右側が室温、左側が100℃の性状である。4 is a photograph showing the properties of the composite magnetic material produced in Example 1 at room temperature and after heating (100° C.) (photograph substituting for drawing). The upper part shows the composite magnetic material that does not contain the prescribed high-melting point compound, and the lower part shows the composite magnetic material that contains the prescribed high-melting point compound.

以下、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法では、その材料調製工程において、金属磁性粉末、熱硬化性樹脂、および所定の高融点化合物により構成された複合磁性材料を得る。つまり、少なくとも金属磁性粉末、熱硬化性樹脂、および所定の高融点化合物を含み、且つこれらが主成分(合計で90wt%以上、より好ましくは95wt%以上)である複合磁性材料を得る。
まず、この複合磁性材料を構成する各材料について詳細に説明する。
In the method of manufacturing a composite magnetic thermosetting molding according to the present embodiment, a composite magnetic material composed of metal magnetic powder, thermosetting resin, and a predetermined high melting point compound is obtained in the material preparation process. That is, a composite magnetic material containing at least a metal magnetic powder, a thermosetting resin, and a predetermined high-melting point compound as main components (90 wt % or more, more preferably 95 wt % or more in total) is obtained.
First, each material constituting this composite magnetic material will be described in detail.

<金属磁性粉末>
金属磁性粉末は、金属磁性材料を粉末化する方法などによって得ることができる磁性粉末であり、鉄を主成分として含むものである。金属磁性材料としては、例えば、鉄、鉄を含む合金(鉄-珪素、鉄アルミ珪素合金、鉄ニッケル合金等)などを用いることができる。ただし、これらは一例に過ぎず、他の金属磁性材料を採用しても良い。また、この金属磁性粉末は、1種類の金属磁性材料の粉末でも、2種類以上の金属磁性材料が混合された粉末でも良い。
<Metal magnetic powder>
A metal magnetic powder is a magnetic powder that can be obtained by a method of pulverizing a metal magnetic material, and contains iron as a main component. As the metal magnetic material, for example, iron, an alloy containing iron (iron-silicon, iron-aluminum-silicon alloy, iron-nickel alloy, etc.) can be used. However, these are merely examples, and other metal magnetic materials may be employed. The metal magnetic powder may be a powder of one type of metal magnetic material or a powder in which two or more types of metal magnetic materials are mixed.

例えば、磁気特性や入手のし易さなどの観点から、鉄を主成分として含み、副成分として、クロム(Cr)、珪素(Si)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、コバルト(Co)、カーボン(C)、ホウ素(B)などを含む金属磁性粉末を用いても良い。また、アモルファス金属粉末や純鉄粉を用いても良い。具体的には、Fe-Ni系(パーマロイ)、Fe-Si系(ケイ素鋼)、Fe-Al系、Fe-Co系(パーメンジュール)、Fe-Si-Cr系、Fe-Al-Cr系、Fe-Si-Al系(センダスト)などの合金粉末や、Fe-Si-B-Cr系のアモルファス粉末のような非結晶性金属粉末、カルボニル鉄粉などの結晶性鉄粉などが挙げられる。そして、上記材料のうち略球形の金属磁性粉末とすることが可能な材料(例えばFe-Si-B-Cr系のアモルファス粉末やFe-Si-Cr系合金粉末など)を用いても良い。この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなるからである。 For example, from the viewpoint of magnetic properties and availability, iron is included as a main component, and chromium (Cr), silicon (Si), nickel (Ni), aluminum (Al), and cobalt (Co) are used as subcomponents. , carbon (C), boron (B), or the like may be used. Amorphous metal powder or pure iron powder may also be used. Specifically, Fe—Ni system (permalloy), Fe—Si system (silicon steel), Fe—Al system, Fe—Co system (permendur), Fe—Si—Cr system, Fe—Al—Cr system , Fe--Si--Al system (sendust) and other alloy powders, amorphous metal powders such as Fe--Si--B--Cr system amorphous powders, and crystalline iron powders such as carbonyl iron powders. Among the above materials, materials that can be formed into substantially spherical metallic magnetic powders (for example, Fe--Si--B--Cr system amorphous powders and Fe--Si--Cr system alloy powders) may be used. This is because compression molding of the composite magnetic material containing the metal magnetic powder becomes easier.

金属磁性粉末の主成分である鉄の含有率は、85wt%以上であることが好ましく、86wt%以上であることがより好ましい。そして、上記のような副成分から選ばれる1以上を含み、残部が鉄および不可避的不純物であっても良い。 The content of iron, which is the main component of the metal magnetic powder, is preferably 85 wt% or more, more preferably 86 wt% or more. And it may contain one or more selected from the above subcomponents, and the balance may be iron and unavoidable impurities.

また、この金属磁性粉末は、クロムの含有率が2wt%以上10wt%以下であっても良く、2.5wt%以上8wt%以下であっても良い。
クロムは、大気中の酸素と結合して、化学的に安定な酸化物(例えば、Cr23等)を容易に生成する。このため、クロムを含む複合磁性熱硬化成型体は、耐食性に特に優れたものとなる。さらにクロムの酸化物は比抵抗が大きいため、複合磁性熱硬化成型体を構成する粒子の表面付近にクロムの酸化物層が形成されることにより、粒子間をより絶縁し易くなる。
したがって、クロムの含有率を上記範囲内とすることにより、耐食性に優れるとともに、渦電流損失のより小さいコイル部品等を製造可能な複合磁性材料を構成することができる金属磁性粉末が得られる。
In addition, the chromium content of this metal magnetic powder may be 2 wt % or more and 10 wt % or less, or may be 2.5 wt % or more and 8 wt % or less.
Chromium combines with atmospheric oxygen to readily form chemically stable oxides (eg, Cr 2 O 3 , etc.). Therefore, the composite magnetic thermosetting molding containing chromium has particularly excellent corrosion resistance. Furthermore, since chromium oxide has a high specific resistance, the formation of a chromium oxide layer near the surface of the particles constituting the composite magnetic thermosetting molded body facilitates insulation between the particles.
Therefore, by setting the chromium content within the above range, it is possible to obtain a metal magnetic powder that has excellent corrosion resistance and that can constitute a composite magnetic material that can be used to manufacture coil components and the like with low eddy current loss.

同様の理由により、この金属磁性粉末は、ニッケルの含有率が2wt%以上10wt%以下であっても良く、2.5wt%以上8wt%以下であっても良い。そして、同様に、この金属磁性粉末は、アルミニウムの含有率が2wt%以上10wt%以下であっても良く、2.5wt%以上8wt%以下であっても良い。 For the same reason, this metal magnetic powder may have a nickel content of 2 wt % or more and 10 wt % or less, or may be 2.5 wt % or more and 8 wt % or less. Similarly, the metal magnetic powder may have an aluminum content of 2 wt % or more and 10 wt % or less, or may be 2.5 wt % or more and 8 wt % or less.

さらに、この金属磁性粉末は、珪素の含有率が2wt%以上10wt%以下であっても良く、3wt%以上8wt%以下であっても良い。
珪素は、金属磁性粉末を含む複合磁性熱硬化成型体を用いて得られるコイル部品等の比透磁率を高め得る成分である。また、金属磁性粉末が珪素を含むと比抵抗が高くなるため、粒子間渦電流損失を抑制し得る成分でもある。したがって、珪素の含有率を上記範囲内とすることにより、比透磁率が高く且つ渦電流損失のより小さいコイル部品等を製造可能な複合磁性材料を構成することができる金属磁性粉末が得られる。
Further, the metal magnetic powder may have a silicon content of 2 wt % or more and 10 wt % or less, or 3 wt % or more and 8 wt % or less.
Silicon is a component that can increase the relative magnetic permeability of a coil component or the like obtained by using a composite magnetic thermosetting molding containing metal magnetic powder. In addition, when the metal magnetic powder contains silicon, the specific resistance increases, so silicon is also a component capable of suppressing inter-particle eddy current loss. Therefore, by setting the content of silicon within the above range, it is possible to obtain a metal magnetic powder that can constitute a composite magnetic material that can be used to manufacture coil parts and the like that have a high relative magnetic permeability and a small eddy current loss.

そして、この金属磁性粉末は、上記成分より含有率の小さい成分として、ホウ素(B)、チタン(Ti)、V(バナジウム)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、Ga(ガリウム)、ゲルマニウム(Ge)、ジルコニウム(Zr)、Nb(ニオブ)、Mo(モリブデン)、Ru(ルテニウム)、Rh(ロジウム)、およびタンタル(Ta)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいても良い。その場合、これらの成分の含有率の総和は、5wt%以下とするのが好ましい。
また、製造過程で不可避的に混入するリン(P)、硫黄(S)等の成分を含んでいても良いが、その場合、それらの成分の含有率の総和は、1wt%以下であるのが好ましい。
This metal magnetic powder contains boron (B), titanium (Ti), V (vanadium), manganese (Mn), copper (Cu), Ga (gallium), germanium ( Ge), zirconium (Zr), Nb (niobium), Mo (molybdenum), Ru (ruthenium), Rh (rhodium), and at least one selected from the group consisting of tantalum (Ta). In that case, the total content of these components is preferably 5 wt % or less.
In addition, it may contain components such as phosphorus (P) and sulfur (S) that are unavoidably mixed in the manufacturing process, but in that case, the total content of these components should be 1 wt% or less. preferable.

なお、金属磁性粉末の平均粒子径(D50)は、1μm以上30μm以下であるのが好ましく、2μm以上25μm以下であるのがより好ましい。さらに、金属磁性粉末の粒子形状は、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなることから、略球形(例えば、長径を短径で除した値が2以下、さらには1.5以下の略球体である形状)であるのが好ましい。 The average particle size (D 50 ) of the metal magnetic powder is preferably 1 μm or more and 30 μm or less, more preferably 2 μm or more and 25 μm or less. Furthermore, the particle shape of the metal magnetic powder is substantially spherical (for example, the value obtained by dividing the major axis by the minor axis is 2 or less, or even 0.5 or less) is preferable.

ここで、この「平均粒子径(D50)」とは、レーザ回折・散乱法(マイクロトラック法)による粒子径分布測定装置を用いて求めた体積基準粒度分布における積算値50%での粉子径(メディアン径)を意味する。粒子が凝集している場合には、その凝集体の粒子径を意味する。なお、平均粒子径(D50)の具体的な測定機器としては、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(粒度分布)LA-960(HORIBA製作所社製)を挙げることができる。 Here, this “average particle size (D 50 )” means the powder at an integrated value of 50% in the volume-based particle size distribution obtained using a particle size distribution measuring device based on the laser diffraction/scattering method (microtrack method). Means the diameter (median diameter). When the particles are agglomerated, it means the particle size of the agglomerate. A laser diffraction/scattering type particle size distribution analyzer (particle size distribution) LA-960 (manufactured by HORIBA Ltd.) can be mentioned as a specific measuring instrument for the average particle size (D 50 ).

また、この金属磁性粉末として、金属磁性材料が水アトマイズ法やガスアトマイズ法により粉末化されたものを用いるのが好適である。
ここで、「水アトマイズ法」とは、溶湯(溶融金属)を、高速で噴射した水(アトマイズ水)に衝突させることにより、溶湯を微粉化するとともに冷却して、金属粉末を製造する方法である。
そして、「ガスアトマイズ法」とは、溶湯の流れに周囲から不活性ガスや空気などのジェット気流を吹き付けて溶湯の流れを粉化し、擬固させて金属粉末とする方法である。
As the metal magnetic powder, it is preferable to use a metal magnetic material pulverized by a water atomization method or a gas atomization method.
Here, the "water atomization method" is a method in which the molten metal (molten metal) is collided with water (atomized water) jetted at high speed to pulverize and cool the molten metal to produce metal powder. be.
The "gas atomization method" is a method in which a jet stream of inert gas, air, or the like is sprayed from the surroundings of the flow of molten metal to pulverize the flow of molten metal and solidify it into metal powder.

水アトマイズ法またはガスアトマイズ法により製造された金属磁性粉末は、その形状が略球形となる(球形に近くなる)ため、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料を用いて複合磁性熱硬化成型体を製造する際に、その充填率を容易に高めることができる。また、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなる。その結果、より高密度・高比透磁率の複合磁性熱硬化成型体が得られ易い。 Since the metal magnetic powder produced by the water atomization method or the gas atomization method has a substantially spherical shape (close to a spherical shape), a composite magnetic thermosetting molded body is produced using a composite magnetic material containing this metal magnetic powder. When doing so, the filling rate can be easily increased. Compression molding of the composite magnetic material containing the metal magnetic powder is also facilitated. As a result, it is easy to obtain a composite magnetic thermosetting molded article having a higher density and a higher relative magnetic permeability.

さらに、この金属磁性粉末として、粉末表面の吸着水を除去するために乾燥処理が施されたもの、つまり粉末を乾燥処理して得られた金属磁性乾燥粉末を用いても良い。粉末の乾燥処理方法としては、熱風処理や乾熱処理などが例示され、乾燥処理条件としては、100℃以上150℃以下の温度で30分間以上120分間以下処理する条件などが例示される。 Further, the metal magnetic powder may be dried to remove water adsorbed on the surface of the powder, that is, a dry metal magnetic powder obtained by drying the powder. Examples of the powder drying method include hot air treatment and dry heat treatment, and examples of the drying treatment conditions include conditions in which the powder is treated at a temperature of 100° C. or higher and 150° C. or lower for 30 minutes or longer and 120 minutes or shorter.

また、この金属磁性粉末として、熱硬化性樹脂との濡れ性を向上させるためにシラン系またはチタン系のカップリング剤により表面処理が施されたもの、つまり粉末をシラン系またはチタン系のカップリング剤により表面処理して得られた表面処理金属磁性粉末を用いても良い。シラン系またはチタン系のカップリング剤としては、後述する熱硬化性樹脂との親和性などの観点から、エポキシ基、アミノ基、またはイソシアネート基を官能基として有するシラン系またはチタン系のカップリング剤を用いるのがより好ましい。そして、粉末の表面処理方法としては、粉末をミキサー等により攪拌させながらカップリング剤を含む溶液を滴下または噴霧する乾式処理法や、粉末に溶媒を加えてスラリー状とし、このスラリーにカップリング剤を含む溶液を加えて攪拌した後、濾過および乾燥する湿式処理法などが例示される。なお、この表面処理は、前述した乾燥処理と組み合わせて行っても良い。 The metal magnetic powder may be surface-treated with a silane- or titanium-based coupling agent in order to improve wettability with the thermosetting resin. A surface-treated metal magnetic powder obtained by surface-treating with an agent may also be used. As the silane-based or titanium-based coupling agent, a silane-based or titanium-based coupling agent having an epoxy group, an amino group, or an isocyanate group as a functional group is used from the viewpoint of affinity with the thermosetting resin described later. is more preferred. As a surface treatment method of the powder, there is a dry treatment method in which a solution containing a coupling agent is dropped or sprayed while stirring the powder with a mixer or the like, or a slurry is prepared by adding a solvent to the powder, and the coupling agent is added to the slurry. A wet treatment method of adding a solution containing and stirring, followed by filtration and drying is exemplified. Note that this surface treatment may be performed in combination with the drying treatment described above.

さらには、この金属磁性粉末として、表面を絶縁膜でコーティングするためにリン酸塩処理が施されたもの、つまり粉末をリン酸塩によりリン酸塩処理して得られたリン酸塩処理金属磁性粉末を用いても良い。リン酸塩としては、リン酸亜鉛、リン酸亜鉛-カルシウム、リン酸マンガン、リン酸鉄などが例示され、特に、鉄を主成分とする磁性粉末での絶縁膜形成のし易さという観点から、リン酸亜鉛を用いるのがより好ましい。そして、粉末のリン酸塩処理方法としては、粉末を必要に応じて酸洗浄または水洗浄した後にリン酸塩処理し、その後に水洗浄および乾燥を行う方法などが例示される。なお、このリン酸塩処理も、前述した乾燥処理と組み合わせて行っても良い。 Furthermore, as the metal magnetic powder, a phosphate treatment is performed to coat the surface with an insulating film, that is, a phosphate-treated metal magnetic powder obtained by phosphating the powder with a phosphate. Powder may be used. Phosphates include zinc phosphate, zinc-calcium phosphate, manganese phosphate, and iron phosphate. , more preferably zinc phosphate. Examples of the method of phosphating the powder include a method in which the powder is washed with acid or water as necessary, then subjected to phosphate treatment, and then washed with water and dried. This phosphate treatment may also be performed in combination with the drying treatment described above.

そして、材料調製工程において得られる複合磁性材料におけるこの金属磁性粉末の含有率は90wt%以上98.5wt%以下であることが好ましく、92wt%以上98wt%以下であることがより好ましく、94wt%以上97.5wt%以下であることがより好ましい。 The content of the metal magnetic powder in the composite magnetic material obtained in the material preparation step is preferably 90 wt % or more and 98.5 wt % or less, more preferably 92 wt % or more and 98 wt % or less, and 94 wt % or more. It is more preferably 97.5 wt% or less.

<熱硬化性樹脂>
熱硬化性樹脂は、官能基を持つプレポリマーを主成分とする反応性の樹脂組成物であり、加熱により軟化および流動し、次第に三次元網目構造を形成する架橋反応を起こして硬化する樹脂組成物である。なお、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法により得られた複合磁性熱硬化成型体に含まれているのは熱硬化された樹脂組成物であるが、本発明ではこの熱硬化された樹脂組成物も「熱硬化性樹脂」と称する場合がある。そして、この熱硬化性樹脂としては、バインダー樹脂としての役割を果たし且つ加熱により硬化可能なもの(例えば半導体の封止材料に使用されている樹脂など)であれば特に限定されず、熱硬化型の、エポキシ系樹脂(ビスフェノール型、ナフタレン型、ノボラック型、脂肪族型、グリシジルアミン型など)、シリコン系樹脂(メチルフェニルシリコン樹脂など)、フェノール系樹脂(ノボラック型、レゾール型など)、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等を用いることができる。そして、2種類以上の熱硬化性樹脂が混合されたものを用いても良い。特に、熱耐性などの観点から、エポキシ系樹脂を用いるのがより好ましい。
また、この熱硬化性樹脂は、限定されるものではないが、50~140℃の温度帯において所定の時間(例えば10~120秒間程度)保持することにより軟化させることができるものであると好適である。そして、これも限定されるものではないが、この熱硬化性樹脂は、150℃以上の温度帯において所定の時間(例えば0.1~5時間程度)保持することにより硬化させることができるものであると好適である。
<Thermosetting resin>
A thermosetting resin is a reactive resin composition whose main component is a prepolymer with functional groups. It is a resin composition that softens and flows when heated, and then hardens through a cross-linking reaction that gradually forms a three-dimensional network structure. It is a thing. The composite magnetic thermosetting molded article obtained by the manufacturing method of the composite magnetic thermosetting molded article according to the present embodiment contains a thermoset resin composition. The resin composition that has been processed may also be referred to as a "thermosetting resin". The thermosetting resin is not particularly limited as long as it serves as a binder resin and can be cured by heating (for example, a resin used as a semiconductor sealing material). , epoxy resins (bisphenol type, naphthalene type, novolac type, aliphatic type, glycidylamine type, etc.), silicone resins (methylphenyl silicone resin, etc.), phenolic resins (novolak type, resol type, etc.), polyamide Resins, polyimide resins, melamine resins, polyphenylene sulfide resins, and the like can be used. A mixture of two or more thermosetting resins may also be used. In particular, from the viewpoint of heat resistance, it is more preferable to use an epoxy resin.
In addition, the thermosetting resin is not particularly limited, but it is preferable that it can be softened by holding it in a temperature range of 50 to 140° C. for a predetermined time (for example, about 10 to 120 seconds). is. Although this is also not a limitation, this thermosetting resin can be cured by holding it in a temperature range of 150° C. or higher for a predetermined time (for example, about 0.1 to 5 hours). It is preferable to have

さらに、この熱硬化性樹脂は、熱硬化のし易さなどの観点から、硬化剤が混合されたものであるのが好ましい。硬化剤としては、フェノールノボラック型の硬化剤(フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂など)、ポリアミド系硬化剤(ポリアミド樹脂など)、無水マレイン酸、無水フタル酸等の酸無水物系硬化剤、ジシアンジアミド、イミダゾール等の潜在性アミン系硬化剤、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類などを用いることができる。これらの硬化剤は、単独で使用しても、2種類以上併用しても良い。
また、本発明の効果に影響を与えない範囲内において、さらに希釈剤、充填剤、離型剤などの他の添加剤が混合されたものであっても良い。
Furthermore, it is preferable that the thermosetting resin is mixed with a curing agent from the viewpoint of easiness of thermosetting. Curing agents include phenol novolac type curing agents (phenol novolac resin, bisphenol A type novolac resin, etc.), polyamide curing agents (polyamide resin, etc.), maleic anhydride, phthalic anhydride and other acid anhydride curing agents, Latent amine curing agents such as dicyandiamide and imidazole, and aromatic amines such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone can be used. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.
In addition, other additives such as diluents, fillers, release agents, etc. may be further mixed within the range that does not affect the effects of the present invention.

なお、複合磁性材料を調製するにあたり、熱硬化性樹脂を含む溶液とするために、熱硬化性樹脂に溶剤を混合しても良い。この溶剤は、後述する各工程(例えば材料調製工程)などにおいて乾燥等により除去されるものであるが、除去のし易さという観点から、溶剤の使用量は少ない方が好ましい(例えば、溶剤を除く複合磁性材料に用いる原材料の合計体積に対する溶剤の体積の比率が5.0vol%未満、さらには0.5vol%以上2.0vol%以下など)。溶剤としては、後述する各工程などにおいて乾燥等により除去可能なものであるのが好ましく、アルコール、トルエン、クロロホルム、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル等の有機溶媒が好適例として示される。 In preparing the composite magnetic material, the thermosetting resin may be mixed with a solvent to obtain a solution containing the thermosetting resin. This solvent is removed by drying or the like in each step (e.g. material preparation step) described later, but from the viewpoint of ease of removal, it is preferable that the amount of solvent used is small (e.g. The ratio of the volume of the solvent to the total volume of the raw materials used for the composite magnetic material is less than 5.0 vol%, or 0.5 vol% or more and 2.0 vol% or less, etc.). The solvent is preferably one that can be removed by drying or the like in each step described later, and organic solvents such as alcohol, toluene, chloroform, methyl ethyl ketone, acetone, and ethyl acetate are preferred examples.

そして、材料調製工程において得られる複合磁性材料におけるこの熱硬化性樹脂の含有率は1.5wt%以上5.0wt%以下であるのが好ましく、2.0wt%以上4.5wt%以下であるのがより好ましく、2.5wt%以上4.0wt%以下であるのがより好ましい。 The thermosetting resin content in the composite magnetic material obtained in the material preparation step is preferably 1.5 wt % or more and 5.0 wt % or less, and more preferably 2.0 wt % or more and 4.5 wt % or less. is more preferably 2.5 wt % or more and 4.0 wt % or less.

<高融点化合物>
高融点化合物は、融点が25℃以上100℃未満であり且つ沸点が160℃以上の化合物である。この高融点化合物は室温(20±5℃)では固体のため、この高融点化合物を所定量含む複合磁性材料は、金型への供給時には粉としての流動性が良いものとなる。つまり、流動性を有する粉状となる。また、この高融点化合物は100℃以上では液状となり、且つ加熱により軟化する熱硬化性樹脂の質量に対して後述するような質量範囲となるように含まれるため、複合磁性材料が熱成型の圧縮時において流動性を有する液状となる。そして、複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の特徴にかかわらず、このような高融点化合物を複合磁性材料に所定量含ませることによって、上記したような性状とすることができる。さらに、この高融点化合物は沸点が160℃以上であるため、40℃以下では揮発し難く、これを所定量含む複合磁性材料の40℃以下(例えば10℃以上40℃以下)での保存性も確保される。また、後述する材料調製工程や圧縮成型工程などの作業中においても、この高融点化合物の揮発を抑制することができる。
<High melting point compound>
A high melting point compound is a compound having a melting point of 25° C. or more and less than 100° C. and a boiling point of 160° C. or more. Since this high melting point compound is solid at room temperature (20±5° C.), the composite magnetic material containing a predetermined amount of this high melting point compound has good fluidity as a powder when supplied to a mold. In other words, it becomes powdery with fluidity. In addition, since the high-melting point compound becomes liquid at 100° C. or higher and is included so as to fall within the mass range described later with respect to the mass of the thermosetting resin that softens when heated, the composite magnetic material is compressed during thermoforming. At times, it becomes liquid with fluidity. Regardless of the characteristics of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material, the properties as described above can be obtained by including a predetermined amount of such a high melting point compound in the composite magnetic material. Furthermore, since this high melting point compound has a boiling point of 160° C. or higher, it is difficult to volatilize at 40° C. or lower. Secured. In addition, volatilization of the high-melting point compound can be suppressed even during operations such as the material preparation process and the compression molding process, which will be described later.

なお、限定されるものではないが、この高融点化合物の融点は、35℃超であるとより好ましく、45℃以上であるとさらに好ましく、49℃以上であるとさらに好ましい。また、融点の上限は、80℃以下であるとより好ましく、75℃以下であるとさらに好ましい。そして、これも限定されるものではないが、沸点は、170℃以上であるのがより好ましく、180℃以上であるのがさらに好ましく、200℃以上であるのがさらに好ましく、210℃以上であるのがさらに好ましい。また、沸点の上限は、後述する熱硬化工程での高融点化合物除去のし易さなどから、330℃以下であるとより好ましく、310℃以下であるとさらに好ましく、300℃以下であるとさらに好ましい。 Although not limited, the melting point of the high-melting point compound is preferably higher than 35°C, more preferably 45°C or higher, and even more preferably 49°C or higher. Moreover, the upper limit of the melting point is more preferably 80° C. or lower, and even more preferably 75° C. or lower. Although this is also not limited, the boiling point is preferably 170° C. or higher, more preferably 180° C. or higher, even more preferably 200° C. or higher, and 210° C. or higher. is more preferred. In addition, the upper limit of the boiling point is more preferably 330° C. or less, more preferably 310° C. or less, and even more preferably 300° C. or less from the viewpoint of ease of removal of high melting point compounds in the heat curing step described later. preferable.

このような高融点化合物としては、シクロヘキサノール、p-クレゾール、フェノール、L-メントール(メントール)、ベンゾフェノン、α,α´-ジクロロ-o―キシレン、ステアリルアルコール、3,5-ジメチルフェノール、ブチルヒドロキシトルエン、クマリンなどが例示される。そして、これらからなる群から選ばれる1以上を用いることができ、2以上を併用することもできる。特に、製造適性やコストなどの観点から、この高融点化合物としてブチルヒドロキシトルエンおよび/またはクマリンを用いるのが好ましい。 Such high-melting compounds include cyclohexanol, p-cresol, phenol, L-menthol (menthol), benzophenone, α,α'-dichloro-o-xylene, stearyl alcohol, 3,5-dimethylphenol, butylhydroxy Examples include toluene and coumarin. And one or more selected from the group consisting of these can be used, and two or more can also be used together. In particular, it is preferable to use butylhydroxytoluene and/or coumarin as the high-melting point compound from the viewpoint of production aptitude and cost.

そして、材料調製工程において得られる複合磁性材料におけるこの高融点化合物の質量は、複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の質量に対して3.0wt%以上100wt%以下となるようにする。なお、この下限は、5.0wt%以上であるのがより好ましく、7.0wt%以上であるのがさらに好ましく、10wt%以上であるのがさらに好ましい。また、上限は、80wt%以下であるのがより好ましく、60wt%以下であるのがさらに好ましく、50wt%以下であるのがさらに好ましく、33wt%以下であるのがさらに好ましい。
材料調製工程において得られる複合磁性材料の全質量におけるこの高融点化合物の含有率としては、0.05wt%以上5.0wt%以下であって良く、さらには0.1wt%以上3.0wt%以下であって良く、さらには0.3wt%以上1.0wt%以下であって良い。
The mass of the high-melting point compound in the composite magnetic material obtained in the material preparation step should be 3.0 wt % or more and 100 wt % or less with respect to the mass of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material. The lower limit is more preferably 5.0 wt% or more, more preferably 7.0 wt% or more, even more preferably 10 wt% or more. The upper limit is more preferably 80 wt% or less, even more preferably 60 wt% or less, even more preferably 50 wt% or less, and even more preferably 33 wt% or less.
The content of the high melting point compound in the total mass of the composite magnetic material obtained in the material preparation process may be 0.05 wt % or more and 5.0 wt % or less, and further 0.1 wt % or more and 3.0 wt % or less. , or more preferably 0.3 wt % or more and 1.0 wt % or less.

なお、複合磁性材料を調製するにあたり、この高融点化合物に、前述した熱硬化性樹脂に用いるものと同様の溶剤を混合しても良い。また、溶剤に、熱硬化性樹脂と高融点化合物とをあわせて混合しても良い。そして、この溶剤の種類や混合比率などについては、前述と同様であって良い。 In preparing the composite magnetic material, the high melting point compound may be mixed with the same solvent as used for the thermosetting resin. Also, a thermosetting resin and a high melting point compound may be mixed together with the solvent. The types and mixing ratios of the solvents may be the same as those described above.

このような金属磁性粉末、熱硬化性樹脂、および所定の高融点化合物を用いて粉状の複合磁性材料を調製するが、本発明の効果に影響を与えない範囲内において、これら以外の成分(例えば分散剤、可塑剤、滑剤など)を混合して複合磁性材料を調製しても良い。
そして、この粉状の複合磁性材料は、金型への供給がよりし易くなることから、造粒された造粒粉(複合磁性材料の造粒粉)としても良い。
A powdery composite magnetic material is prepared by using such a metal magnetic powder, a thermosetting resin, and a predetermined high-melting point compound. For example, a dispersant, a plasticizer, a lubricant, etc.) may be mixed to prepare a composite magnetic material.
Further, since this powdery composite magnetic material can be more easily supplied to a mold, it may be granulated powder (granulated powder of composite magnetic material).

<複合磁性熱硬化成型体の製造方法>
次に、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法の各工程について詳細に説明する。
<Manufacturing Method of Composite Magnetic Thermosetting Molded Body>
Next, each step of the manufacturing method of the composite magnetic thermosetting molding according to this embodiment will be described in detail.

本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法は、少なくとも、以下のような材料調製工程、圧縮成型工程、および熱硬化工程を含む。なお、この製造方法により製造される複合磁性熱硬化成型体には、内部にコイル等を埋め込んでいない非埋め込みタイプの磁性コア材だけでなく、内部にコイルが埋め込まれたコイル部品も包含される。
以下、上記各工程について詳細に説明する。
The manufacturing method of the composite magnetic thermosetting molding according to the present embodiment includes at least the following material preparation process, compression molding process, and heat curing process. The composite magnetic thermosetting molded body manufactured by this manufacturing method includes not only a non-embedded type magnetic core material in which a coil is not embedded, but also a coil component in which a coil is embedded. .
Each of the above steps will be described in detail below.

[材料調製工程]
材料調製工程は、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、所定の高融点化合物と、により構成された粉状の複合磁性材料を得る工程である。具体的には、前述したような金属磁性粉末、熱硬化性樹脂、および高融点化合物を用意し、熱硬化性樹脂および高融点化合物(例えばこれらに溶剤を添加した溶液)に、ミキサー等を用いて金属磁性粉末を混合分散し、必要であれば造粒し、さらに乾燥を行って粉状の複合磁性材料(複合磁性材料の粉末あるいは造粒粉)を調製する。ここで、必要に応じてさらに分散剤、可塑剤などを適宜配合してから混合分散を行っても良い。そして、複合磁性材料におけるこの高融点化合物の質量が、複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の質量に対して3.0wt%以上100wt%以下となるようにする。
[Material preparation process]
The material preparation step is a step of obtaining a powdery composite magnetic material composed of a metal magnetic powder, a thermosetting resin, and a predetermined high melting point compound. Specifically, a metal magnetic powder, a thermosetting resin, and a high melting point compound as described above are prepared, and a mixer or the like is used to mix the thermosetting resin and the high melting point compound (for example, a solution obtained by adding a solvent to these). Then, the metal magnetic powder is mixed and dispersed, granulated if necessary, and dried to prepare a powdery composite magnetic material (composite magnetic material powder or granulated powder). Here, if necessary, a dispersant, a plasticizer, or the like may be appropriately blended before mixing and dispersing. The mass of the high-melting point compound in the composite magnetic material should be 3.0 wt % or more and 100 wt % or less with respect to the mass of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material.

なお、この金属磁性粉末、熱硬化性樹脂、高融点化合物、および溶剤の混合の順番は限定されるものではないが、混合分散のし易さという観点から、高融点化合物および熱硬化性樹脂と溶剤とを混合して得られた溶液に金属磁性粉末(および他の材料)を混合するのがより好ましい。そして、上記の混合は、混錬造粒であっても良い。また、造粒により複合磁性材料の造粒粉を得る場合、造粒後や乾燥後に分級を施しても良い。分級の方法としては、例えば、ふるい分け分級、慣性分級、遠心分級のような乾式分級、沈降分級のような湿式分級等が挙げられる。溶剤を用いている場合には、混合後に乾燥を行って溶剤含有率をほぼ0vol%としておくことが好ましい。また、この材料調製工程は、雰囲気温度が室温(20±5℃)の環境下で行うのが好適である。 The order of mixing the metal magnetic powder, the thermosetting resin, the high-melting compound, and the solvent is not limited. It is more preferable to mix the metal magnetic powder (and other materials) with the solution obtained by mixing with the solvent. The above mixing may be kneading and granulation. Further, when granulated powder of the composite magnetic material is obtained by granulation, classification may be performed after granulation or drying. Classification methods include, for example, sieving classification, inertial classification, dry classification such as centrifugal classification, and wet classification such as sedimentation classification. If a solvent is used, it is preferable to dry the mixture after mixing so that the solvent content is approximately 0 vol %. Moreover, this material preparation step is preferably performed in an environment where the ambient temperature is room temperature (20±5° C.).

[圧縮成型工程]
圧縮成型工程は、材料調製工程において得られた複合磁性材料を所定の条件により圧縮成型して複合磁性成型体を得る工程である。具体的には、まずプレス機械の金型を、100℃以上(複合磁性材料に含まれる高融点化合物の融点を超える温度)に調整しておき、この金型の開口から複合磁性材料をインジェクターなどによって金型内に供給し、これを液状とする。なお、金型の形状や大きさは特に限定されない。また、複合磁性材料を金型内に投入する際に、金型内部で複合磁性材料が十分に充填されない箇所を生じにくくするために、振動を加えながら投入を行っても良い。ここで、複合磁性材料を「液状」とするとは、液体またはペーストを含んだ流動性を有する性状とすることであり、この液状とした複合磁性材料に固形分(例えば金属磁性粉末など)は含まれている。
[Compression molding process]
The compression molding step is a step of compression molding the composite magnetic material obtained in the material preparation step under predetermined conditions to obtain a composite magnetic molded body. Specifically, first, the mold of the press machine is adjusted to 100° C. or higher (temperature exceeding the melting point of the high melting point compound contained in the composite magnetic material), and the composite magnetic material is injected from the opening of this mold using an injector or the like. is supplied into the mold and liquefied. The shape and size of the mold are not particularly limited. In addition, when the composite magnetic material is put into the mold, the injection may be performed while applying vibration in order to prevent the occurrence of a portion where the composite magnetic material is not sufficiently filled inside the mold. Here, to make the composite magnetic material “liquid” means to make the composite magnetic material in a fluid state containing liquid or paste. is

そして、100℃以上に調整された金型内に複合磁性材料を供給した後、圧縮成型を行う前に10~120秒間程度保持しても良い。これにより、金型に供給された複合磁性材料が液状となり易くなる。 After supplying the composite magnetic material into a mold adjusted to 100° C. or higher, the mold may be held for about 10 to 120 seconds before compression molding. This makes it easier for the composite magnetic material supplied to the mold to become liquid.

さらに、この金型は、圧縮成型前および圧縮成型中において複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の熱硬化反応を進行させ難くし、且つ高融点化合物の揮発もより抑制することができることから、140℃以下に調整されたものであるのがより好適である。 Furthermore, this mold makes it difficult for the thermosetting resin contained in the composite magnetic material to proceed with the thermosetting reaction before and during compression molding, and can further suppress volatilization of the high melting point compound. It is more preferable that the temperature is adjusted to 140° C. or lower.

その後、可動性パンチ(プレスヘッド)などにより金型の上下両方または上下どちらか一方から1000kgf/cm2以下(9.8×103N/cm2以下)の成型圧力により圧縮成型し、複合磁性成型体を得る。なお、この成型圧力は、800kgf/cm2以下(7.84×103N/cm2以下)であるのが好適であり、500kgf/cm2以下(4.9×103N/cm2以下)であるのがさらに好適である。また、3kgf/cm2以上(2.94×10N/cm2以上)であるのが好適であり、5kgf/cm2以上(4.9×10N/cm2以上)であるのがさらに好適である。圧縮成型の時間は、限定されるものではないが、5秒間以上5分間以下であるのが好適である。
なお、金型の上下両方または上下どちらか一方から1000kgf/cm2以下の成型圧力により、液状となった複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.45g/cm3以上、より好ましくは5.50g/cm3以上となるように圧縮成型し、複合磁性成型体を得るのがより好ましい。高い密度の複合磁性成型体とし易いからである。
After that, compression molding is performed with a molding pressure of 1000 kgf/cm 2 or less (9.8 × 10 3 N/cm 2 or less) from both the top and bottom of the mold or either one of the top and bottom using a movable punch (press head) or the like. A molded body is obtained. The molding pressure is preferably 800 kgf/cm 2 or less (7.84×10 3 N/cm 2 or less), and 500 kgf/cm 2 or less (4.9×10 3 N/cm 2 or less). ) is more preferred. Also, it is preferably 3 kgf/cm 2 or more (2.94×10 N/cm 2 or more), more preferably 5 kgf/cm 2 or more (4.9×10 N/cm 2 or more). . Although the compression molding time is not limited, it is preferably 5 seconds or more and 5 minutes or less.
The density of the composite magnetic material is 5.45 g/cm 3 or more while it is in a fluid state by molding pressure of 1000 kgf/cm 2 or less from either the top or bottom of the mold. It is more preferable to obtain a composite magnetic molded body by compression molding so that it is preferably 5.50 g/cm 3 or more. This is because it is easy to form a composite magnetic molded body with a high density.

ここで、「液状となった複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.45g/cm3以上となるように圧縮成型する」とは、複合磁性材料の密度が5.45g/cm3以上となるまでに、複合磁性材料が流動性を有する状態が保たれていること(例えば複合磁性材料の溶融粘度が1300Ps・s以下、さらには1100Ps・s以下であるなど)であり、つまり複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の熱硬化反応が実質的に進行する前に密度が5.45g/cm3以上となるように圧縮成型することである。複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の種類などによって異なるが、目安としては、例えばエポキシ系樹脂を含む場合などでは圧縮成型開始から5~120秒間、さらには5~90秒間で密度が5.45g/cm3以上となるように圧縮成型するのが好適である。
なお、密度が5.45g/cm3以上となった後においては、複合磁性材料が流動性を有さない状態(含まれる熱硬化性樹脂の熱硬化反応が実質的に進行した状態)となっていても良い。
Here, "compression molding is performed so that the density of the liquid composite magnetic material becomes 5.45 g/cm 3 or more while it is in a fluid state" means that the density of the composite magnetic material is 5.45 g/cm 3 . cm 3 or more, the state in which the composite magnetic material has fluidity is maintained (for example, the melt viscosity of the composite magnetic material is 1300 Ps·s or less, further 1100 Ps·s or less), In other words, compression molding is performed so that the density becomes 5.45 g/cm 3 or more before the thermosetting reaction of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material substantially progresses. Although it varies depending on the type of thermosetting resin contained in the composite magnetic material, as a guide, for example, when epoxy resin is contained, the density is 5.5 in 5 to 120 seconds, further 5 to 90 seconds from the start of compression molding. It is preferable to perform compression molding so as to obtain 45 g/cm 3 or more.
After the density reaches 5.45 g/cm 3 or more, the composite magnetic material becomes non-fluid (a state in which the thermosetting reaction of the contained thermosetting resin has substantially progressed). It's okay to be there.

[熱硬化工程]
熱硬化工程は、圧縮成型工程において得られた複合磁性成型体を熱処理し、複合磁性成型体に含まれる高融点化合物を揮発させて除去しながら熱硬化性樹脂を熱硬化させて、複合磁性熱硬化成型体を得る工程である。具体的には、圧縮成型工程後の複合磁性成型体を、含まれる熱硬化性樹脂の推奨されている熱硬化温度以上の温度により熱処理して熱硬化させる。この熱処理の温度は、複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の種類などに応じて適宜設定すれば良いが、例えば、150℃以上330℃以下、さらには160℃以上310℃以下の温度が例示される。熱処理時間も、例えば0.1時間以上5時間以下であって良く、さらには0.2時間以上3時間以下であって良い。そして、この熱処理は、金型内において行っても良く、金型から取り出した後に行っても良く、その両方で行っても良い。その後、得られた複合磁性熱硬化成型体は、更に必要に応じて、表面の研磨やコーティングなどの工程を選択的に施すことができる。
[Thermal curing process]
In the thermosetting process, the composite magnetic molded body obtained in the compression molding process is heat-treated to volatilize and remove the high-melting point compound contained in the composite magnetic molded body, while the thermosetting resin is heat-cured to produce a composite magnetic heat. This is the step of obtaining a cured molding. Specifically, the composite magnetic molded body after the compression molding process is heat-treated at a temperature equal to or higher than the recommended thermosetting temperature of the contained thermosetting resin to thermoset it. The temperature of this heat treatment may be appropriately set according to the type of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material. be done. The heat treatment time may also be, for example, 0.1 hours or more and 5 hours or less, or may be 0.2 hours or more and 3 hours or less. This heat treatment may be performed in the mold, after it is removed from the mold, or both. After that, the resulting composite magnetic thermosetting molding can be selectively subjected to surface polishing, coating, or the like, if necessary.

なお、この熱硬化工程において、複合磁性成型体に含まれる高融点化合物を揮発させて除去し、高融点化合物が実質的に含まれない(高融点化合物の含有率が0.1wt%未満、さらには0.05wt%未満である)複合磁性熱硬化成型体を得るのが好ましいが、これに限定されるものではなく、複合磁性成型体に含まれる高融点化合物の一部が残留した(例えば高融点化合物の含有率が0.1wt%以上1.0wt%以下、さらには0.5wt%以上0.9wt%以下である)複合磁性熱硬化成型体としても良い。 In this thermosetting step, the high melting point compound contained in the composite magnetic molded body is volatilized and removed, and the high melting point compound is substantially absent (the content of the high melting point compound is less than 0.1 wt%, and further is less than 0.05 wt%), but not limited to this, and a part of the high melting point compound contained in the composite magnetic molded body remains (for example, high The content of the melting point compound is 0.1 wt % or more and 1.0 wt % or less, further 0.5 wt % or more and 0.9 wt % or less).

このようにして、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂とにより構成された複合磁性熱硬化成型体を製造することができる。なお、この複合磁性熱硬化成型体の密度は、5.45g/cm3以上とすることができ、さらには5.50g/cm3以上とすることもできる。また、この複合磁性熱硬化成型体の比透磁率は、24.0以上とすることができ、さらには25.0以上とすることもできる。 In this manner, a composite magnetic thermosetting molding composed of metal magnetic powder and thermosetting resin can be produced. The density of this composite magnetic thermosetting molding can be 5.45 g/cm 3 or more, and can be 5.50 g/cm 3 or more. Further, the relative magnetic permeability of this composite magnetic thermosetting molding can be 24.0 or more, and can be 25.0 or more.

そして、前述した圧縮成型工程が、複合磁性材料にコイルを内包させて圧縮一体成型し、コイルが内包された複合磁性成型体を得る工程である場合には、これも限定されるものではないが、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法の変形例として、例えば図1に示すような工程によりコイル部品を製造することができる。 In the case where the compression molding process described above is a process of encapsulating a coil in a composite magnetic material and integrally compressing and molding the composite magnetic material to obtain a composite magnetic molded body in which the coil is encapsulated, this is also not limited. As a modification of the method of manufacturing the composite magnetic thermosetting molding according to the present embodiment, a coil component can be manufactured by the steps shown in FIG. 1, for example.

具体的には、まず丸線等のワイヤ線から形成された空芯コイル11を用意する(図1の(a))。この空芯コイル11は、絶縁被覆されたワイヤ線が巻回された巻回部と、この巻回部からワイヤ線が引き出されたコイル引出部12とにより構成されている。次に、プレス機械の下側パンチを含む金型21を100℃以上に調整し、空芯コイル11をこの金型21内に置き、金型21の開口からコイルの巻回部(巻回されたワイヤのループ内側およびループどうしの隙間も含む)およびその上下空間を埋設するように、前述した材料調製工程により調製された粉状の複合磁性材料22を供給する。ただし、巻線の2つのコイル引出部12は複合磁性材料22から露出させる(図1の(b))。そして、同様に温度調整された上側パンチにより前述した成型圧力で圧縮成型し、複合磁性材料22と空芯コイル11とを圧縮一体成型して、コイル内包複合磁性成型体を得る(図1の(c))。その後、金型からコイル内包複合磁性成型体を取り出し、所定の温度での熱処理により熱硬化を行うことにより、高融点化合物が揮発されて除去され、且つ熱硬化された複合磁性熱硬化成型体32(磁性外装体および磁心となる磁性コア材)に空芯コイル11が包埋され、2つのコイル引出部12は外部に露出して端子となっているコイル部品を得ることができる(図1の(d))。 Specifically, first, an air-core coil 11 formed of a wire such as a round wire is prepared ((a) in FIG. 1). The air-core coil 11 is composed of a winding portion around which a wire wire coated with insulation is wound, and a coil lead-out portion 12 from which the wire wire is pulled out from the winding portion. Next, the mold 21 containing the lower punch of the press machine is adjusted to 100° C. or higher, the air-core coil 11 is placed in this mold 21, and the coil winding portion (wound portion) is opened from the opening of the mold 21. The powdery composite magnetic material 22 prepared by the material preparation process described above is supplied so as to fill the inside of the loops of the wire and the gaps between the loops) and the upper and lower spaces thereof. However, the two coil lead-out portions 12 of the winding are exposed from the composite magnetic material 22 (FIG. 1(b)). Then, the temperature-controlled upper punch is used to perform compression molding under the aforementioned molding pressure, and the composite magnetic material 22 and the air-core coil 11 are integrally molded by compression to obtain a coil-containing composite magnetic molded body (( in FIG. 1). c)). After that, the coil-containing composite magnetic molded body is taken out from the mold, and heat-cured by heat treatment at a predetermined temperature to volatilize and remove the high-melting-point compound, and heat-cured composite magnetic thermoset molded body 32. It is possible to obtain a coil component in which the air-core coil 11 is embedded in (the magnetic outer casing and the magnetic core material serving as the magnetic core), and the two coil lead-out portions 12 are exposed to the outside and serve as terminals (see FIG. 1). (d)).

なお、空芯コイルの代わりにコイルと磁心となる他の磁性コア材とからなるコイル組立体を用意し、これを用いて上記と同様の方法によりコイル部品を製造しても良い。この場合、磁性外装体(アウターコア材)は上記の複合磁性熱硬化成型体により構成されるが、磁心(インナーコア材)は上記の複合磁性熱硬化成型体とは異なる材料(例えばフェライトコアなど)により構成されるコイル部品となる。けれども、アウターコア材およびインナーコア材がいずれも上記の複合磁性熱硬化成型体により構成されたコイル部品とするのがより好適である。 Instead of the air-core coil, a coil assembly composed of a coil and another magnetic core material that serves as a magnetic core may be prepared and used to manufacture the coil component by the same method as described above. In this case, the magnetic exterior (outer core material) is composed of the above composite magnetic thermosetting molded body, but the magnetic core (inner core material) is made of a material different from the above composite magnetic thermosetting molded body (for example, a ferrite core, etc.). ) becomes a coil component. However, it is more preferable to use a coil component in which both the outer core material and the inner core material are composed of the composite magnetic thermosetting molded body described above.

以上、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の実施態様も含む。
また、上記実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、適宜に組み合わせることができる。
The method of manufacturing a composite magnetic thermosetting molding according to the present embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, Embodiments such as improvements are also included.
Moreover, the above-described embodiments can be appropriately combined without departing from the gist of the present invention.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでもなく、前述のように、本発明の技術的思想内において様々な変形等が可能である。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples, and as described above, various modifications and the like are possible within the technical concept of the present invention.

(実施例1)
複合磁性材料に用いる金属磁性粉末として、平均粒子径(D50)が約25μmの鉄粉グレードと平均粒子径(D50)が約2μmの鉄粉グレードとの混合物を用意し、さらに、熱硬化性樹脂として硬化剤を含む熱硬化性エポキシ樹脂(硬化温度210℃)を用意した。また、複合磁性材料に用いる高融点化合物として、ベンゾフェノン(融点49℃、沸点305℃)を用意した。
(Example 1)
As the metal magnetic powder used for the composite magnetic material, a mixture of an iron powder grade with an average particle size ( D50 ) of about 25 μm and an iron powder grade with an average particle size ( D50 ) of about 2 μm is prepared. A thermosetting epoxy resin (curing temperature: 210° C.) containing a curing agent was prepared as a hardening resin. Also, benzophenone (melting point: 49° C., boiling point: 305° C.) was prepared as a high melting point compound used for the composite magnetic material.

そして、まず所定量秤量したベンゾフェノンを、メチルエチルケトン(MEK)に混合した。さらに、所定量秤量した上記エポキシ樹脂を混合し、充分に溶解して溶液とし、この溶液に所定量秤量した上記金属磁性粉末を混合して、プラネタリーミキサーで充分に攪拌し、スラリーを作製した。さらに、このスラリーを造粒後に、希釈溶剤であるメチルエチルケトン(MEK)を乾燥させ、複合磁性材料の造粒粉を得た。なお、この複合磁性材料の造粒粉の全質量におけるエポキシ樹脂の質量は3wt%、ベンゾフェノンの質量は0.5wt%(エポキシ樹脂の質量に対して17wt%)とした。 First, a predetermined amount of benzophenone was weighed and mixed with methyl ethyl ketone (MEK). Further, a predetermined amount of the above-mentioned epoxy resin was weighed and mixed, and sufficiently dissolved to form a solution. A predetermined amount of the above-mentioned metal magnetic powder was mixed with the solution and thoroughly stirred with a planetary mixer to prepare a slurry. . Further, after granulating this slurry, methyl ethyl ketone (MEK) as a dilution solvent was dried to obtain granulated powder of the composite magnetic material. The mass of the epoxy resin was 3 wt % and the mass of benzophenone was 0.5 wt % (17 wt % with respect to the mass of the epoxy resin) in the total mass of the granulated powder of the composite magnetic material.

また、ベンゾフェノンを配合しないこと以外は上記と同様にして、複合磁性材料の造粒粉のコントロールも作製した。なお、この複合磁性材料の造粒粉のコントロールの全質量におけるエポキシ樹脂の質量は3wt%とした。 A control composite magnetic material granulated powder was also produced in the same manner as above except that benzophenone was not blended. The mass of the epoxy resin in the total mass of the granulated powder of the composite magnetic material was 3 wt %.

次に、エアシリンダーが組み込まれた温度調整制御が可能なプレス機械の、下側パンチを含む金型を100℃以上140℃以下に調整した。金型温度が安定したところで金型内に上記複合磁性材料の造粒粉のいずれかを供給し、30秒間そのまま保持してその温度を金型温度とほぼ同一とした。30秒経過後、同じ温度に調整された上側パンチを挿入し、100kgf/cm2(9.8×102N/cm2)の成型圧力を上側パンチにかけて圧縮成型を行った。そして、それぞれ圧縮した状態で5分間保持した後、得られた各複合磁性成型体を金型から取り出した。さらに、金型から取り出した複合磁性成型体を、200℃2時間熱処理を行い、熱硬化性樹脂の熱硬化(アフターキュア)を行って2種類の円盤状の複合磁性熱硬化成型体を得た。
なお、金型への供給時において、いずれの造粒粉も粉としての流動性が良いものであった。また、ベンゾフェノンを含む複合磁性材料は、圧縮成型の開始時および所定の密度(5.45g/cm3以上)となるまでにおいて流動性を有する液状となっていた。
Next, the temperature of the mold including the lower punch of the press machine with the built-in air cylinder and capable of temperature adjustment control was adjusted to 100° C. or more and 140° C. or less. When the mold temperature was stabilized, one of the above granulated powders of the composite magnetic material was supplied into the mold and held as it was for 30 seconds to make the temperature almost the same as the mold temperature. After 30 seconds had passed, an upper punch adjusted to the same temperature was inserted, and compression molding was performed by applying a molding pressure of 100 kgf/cm 2 (9.8×10 2 N/cm 2 ) to the upper punch. Then, after each compressed state was held for 5 minutes, each composite magnetic molded body obtained was taken out from the mold. Furthermore, the composite magnetic molded body taken out from the mold was subjected to heat treatment at 200° C. for 2 hours, and the thermosetting resin was heat-cured (after-cured) to obtain two types of disc-shaped composite magnetic thermosetting molded bodies. .
All of the granulated powders had good fluidity as powders when supplied to the mold. Also, the composite magnetic material containing benzophenone was in a fluid state at the start of compression molding and until it reached a predetermined density (5.45 g/cm 3 or more).

そして、得られた複合磁性熱硬化成型体の密度の評価には、この円盤状の複合磁性熱硬化成型体を使用した。また、この円盤状の複合磁性熱硬化成型体の中心に穴加工を施したトロイダル形状の複合磁性熱硬化成型体を作製し、得られた複合磁性熱硬化成型体の比透磁率の評価には、このトロイダル形状の複合磁性熱硬化成型体を使用した。 The disc-shaped composite magnetic thermosetting molded body was used to evaluate the density of the obtained composite magnetic thermosetting molded body. In addition, a toroidal-shaped composite magnetic thermosetting molded body was produced by drilling a hole in the center of this disk-shaped composite magnetic thermosetting molded body, and the relative magnetic permeability of the obtained composite magnetic thermosetting molded body was evaluated. , this toroidal-shaped composite magnetic thermosetting molding was used.

具体的な評価方法は、密度については、円盤状の複合磁性熱硬化成型体の外径、高さ、および質量の計測値から算出して評価した。比透磁率については、トロイダル形状の複合磁性熱硬化成型体に絶縁被覆銅線(エナメル線)を20ターン巻回し、LCRメーター(Agilent社製 E4980A LCR Meter)によってインダクタンス値を測定し、トロイダル形状の複合磁性熱硬化成型体の外径、内径、および厚さからコア乗数を計算して、インダクタンス値から比透磁率を算出した。 As a specific evaluation method, the density was evaluated by calculating from the measured values of the outer diameter, height, and mass of the disk-shaped composite magnetic thermosetting molding. The relative magnetic permeability was measured by winding 20 turns of an insulated copper wire (enameled wire) around a toroidal-shaped composite magnetic thermosetting molding and measuring the inductance value with an LCR meter (E4980A LCR Meter manufactured by Agilent). A core multiplier was calculated from the outer diameter, inner diameter, and thickness of the composite magnetic thermosetting molding, and the relative permeability was calculated from the inductance value.

この結果、ベンゾフェノンを含む複合磁性材料を用いて作製された複合磁性熱硬化成型体の密度は5.62g/cm3、比透磁率は26.2であり、コントロールの複合磁性材料(ベンゾフェノンを含まない複合磁性材料)を用いて作製された複合磁性熱硬化成型体の密度は5.37g/cm3、比透磁率は23.2であった。つまり、高融点化合物を含む複合磁性材料を用いることにより、低い成型圧力で高い密度および高い比透磁率の複合磁性熱硬化成型体が得られることが明らかとなった。 As a result, the density of the composite magnetic thermosetting molding produced using the composite magnetic material containing benzophenone was 5.62 g/cm 3 and the relative magnetic permeability was 26.2. The density of the composite magnetic thermosetting molded body produced using the composite magnetic material without the magnetic field was 5.37 g/cm 3 and the relative magnetic permeability was 23.2. In other words, by using a composite magnetic material containing a high-melting point compound, it was found that a composite magnetic thermosetting molded body with high density and high relative magnetic permeability can be obtained with a low molding pressure.

さらに、上記で調製したベンゾフェノンを含む複合磁性材料の造粒粉あるいはコントロールの複合磁性材料の造粒粉について、室温(20±5℃)および100℃における性状を確認し、撮影を行った。この撮影写真を図2に示す。この結果、ベンゾフェノンを含む複合磁性材料の造粒粉は、高融点化合物であるベンゾフェノンが室温(20±5℃)では固体のため、図2の左側下段の写真に示されるように、金型への供給時の状態では、コントロールの複合磁性材料の造粒粉(図2の左側上段)と同様に粉としての流動性が良いものであった。一方、100℃ではベンゾフェノンが液状化するため、熱成型時の状態ではベンゾフェノンを含む複合磁性材料の造粒粉が液状となり(図2の右側下段)、熱成型時の状態においても粉状であるコントロールの複合磁性材料の造粒粉(図2の右側上段)とは異なる性状であることが示された。 Furthermore, the properties of the granulated powder of the composite magnetic material containing benzophenone prepared above or the granulated powder of the control composite magnetic material at room temperature (20±5° C.) and 100° C. were confirmed and photographed. This photograph is shown in FIG. As a result, the granulated powder of the composite magnetic material containing benzophenone was poured into the mold as shown in the lower left photograph of FIG. In the state at the time of supply of , the fluidity as a powder was good, like the granulated powder of the control composite magnetic material (upper left in FIG. 2). On the other hand, since benzophenone is liquefied at 100° C., the granulated powder of the composite magnetic material containing benzophenone is liquefied during thermoforming (bottom right in FIG. 2), and is powdery even during thermoforming. It was shown to have different properties from the granulated powder of the control composite magnetic material (upper right side of FIG. 2).

(実施例2)
複合磁性材料に用いる金属磁性粉末および熱硬化性樹脂として実施例1と同じものを用意した。また、複合磁性材料に用いる高融点化合物として、下記表1に示す12種類の化合物を用意した。
(Example 2)
The same metal magnetic powder and thermosetting resin as in Example 1 were prepared for use in the composite magnetic material. Also, 12 types of compounds shown in Table 1 below were prepared as high-melting compounds used for the composite magnetic material.

そして、実施例1と同様にして12種類の複合磁性材料の造粒粉を作製した(下記表1のNo.7は実施例1で作製したものと同じである)。なお、この複合磁性材料の造粒粉の全質量におけるエポキシ樹脂の質量は3wt%、高融点化合物の質量は0.5wt%(エポキシ樹脂の質量に対して17wt%)とした。さらに、これも実施例1と同様の方法により複合磁性熱硬化成型体を作製し、金型への造粒粉の供給時の流動性(給粉時流動性)、および1000kgf/cm2以下の低い成型圧力でも高密度の成型体を作製可能であるか(低成型圧化効果)について3段階で評価した。また、複合磁性材料の造粒粉に含まれる高融点化合物が造粒粉作製の作業中および40℃24hrでの保管時において残存しているか(保存性)についても3段階で評価し、これらの3項目の評価から総合判定も3段階で行った。この結果も下記表1に示す。なお、各項目の具体的な評価基準は以下の通りである。 Then, 12 kinds of granulated powders of composite magnetic materials were produced in the same manner as in Example 1 (No. 7 in Table 1 below is the same as that produced in Example 1). The mass of the epoxy resin in the total mass of the granulated powder of the composite magnetic material was 3 wt %, and the mass of the high melting point compound was 0.5 wt % (17 wt % with respect to the mass of the epoxy resin). Furthermore, a composite magnetic thermosetting molded body was also produced by the same method as in Example 1, and the fluidity when the granulated powder was supplied to the mold (fluidity during powder feeding) and 1000 kgf/cm 2 or less were measured. Whether or not a high-density molded body can be produced even at a low molding pressure (low molding pressure effect) was evaluated in three stages. In addition, whether or not the high-melting point compound contained in the granulated powder of the composite magnetic material remained during the preparation of the granulated powder and during storage at 40° C. for 24 hours was evaluated on a three-grade scale. Comprehensive judgment was also performed in three stages based on the evaluation of the three items. The results are also shown in Table 1 below. The specific evaluation criteria for each item are as follows.

<給粉時流動性>
◎:流動性の変化無し
〇:流動性の変化有るが給粉可能
×:流動性が劣化する
<低成型圧化効果>
◎:低成型圧で密度の変化有り(>10%)
〇:低成型圧で密度の変化有り(≦10%)
×:低成型圧では密度の変化無し
<保存性>
◎:保管時も重量変化無し
〇:保管時に重量変化有り
×:作業中に揮発が進む
<総合判定>
◎:上記項目の評価が全て◎である
〇:上記項目の評価が全て○以上である
×:上記項目の評価に×が1以上ある
<Flowability during powder feeding>
◎: No change in fluidity ○: Fluidity changed but powdering possible ×: Fluidity deteriorates <Effect of low molding pressure>
◎: Change in density at low molding pressure (>10%)
○: Change in density at low molding pressure (≦ 10%)
×: No change in density at low molding pressure <storage stability>
◎: No weight change during storage 〇: Weight change during storage ×: Volatilization progresses during work <Comprehensive judgment>
◎: Evaluation of all the above items is ◎ ○: Evaluation of all the above items is ○ or more ×: Evaluation of the above items has 1 or more

この結果から、複合磁性材料が金型への供給時に粉としての流動性を有するためには、含まれる高融点化合物が室温で固体である必要があり、つまり融点が25℃以上であることが必要であることが示された。また、複合磁性材料の40℃以下(例えば10℃以上40℃以下)での保存性を確保するためには、含まれる高融点化合物がこの温度帯でほとんど揮発しないことが必要であり、つまり沸点が160℃以上である必要があることも示された。さらに、100℃以上での熱成型(例えば100℃以上140℃以下)を行うためには、複合磁性材料に含まれる高融点化合物の融点が100℃未満である必要があることも示された。 From this result, in order for the composite magnetic material to have fluidity as a powder when supplied to a mold, the high melting point compound contained must be solid at room temperature, that is, the melting point must be 25° C. or higher. shown to be necessary. In addition, in order to ensure the storage stability of the composite magnetic material at 40° C. or lower (for example, 10° C. or higher and 40° C. or lower), it is necessary that the contained high-melting point compounds hardly volatilize in this temperature range. was required to be 160° C. or higher. Furthermore, it was shown that the melting point of the high melting point compound contained in the composite magnetic material must be less than 100°C in order to perform thermoforming at 100°C or higher (for example, 100°C or higher and 140°C or lower).

Figure 2022143652000002
Figure 2022143652000002

(実施例3)
複合磁性材料に用いる金属磁性粉末および熱硬化性樹脂として実施例1と同じものを用意した。また、複合磁性材料に用いる高融点化合物として、クマリン(融点73℃、沸点298℃)を用意した。
(Example 3)
The same metal magnetic powder and thermosetting resin as in Example 1 were prepared for use in the composite magnetic material. In addition, coumarin (melting point: 73°C, boiling point: 298°C) was prepared as a high-melting compound used for the composite magnetic material.

そして、配合量を下記表2に示す量とした以外は実施例1と同様にして、9種類の複合磁性材料の造粒粉を作製した(下記表2のNo.25は実施例2のNo.12と同じである)。さらに、これも実施例1と同様の方法により複合磁性熱硬化成型体を作製し、実施例2と同じ基準により給粉時流動性および低成型圧化効果について3段階で評価した。そして、これも実施例2と同様に、これらの2項目の評価から総合判定も3段階で行った。この結果も下記表2に示す。 Then, 9 types of granulated powders of composite magnetic materials were produced in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts were changed to the amounts shown in Table 2 below (No. 25 in Table 2 below is No. 2 of Example 2 .12). Furthermore, a composite magnetic thermosetting molded body was produced by the same method as in Example 1, and the fluidity during powder feeding and the effect of reducing the molding pressure were evaluated in three stages according to the same criteria as in Example 2. Then, similarly to Example 2, comprehensive judgment was also made in three stages based on the evaluation of these two items. The results are also shown in Table 2 below.

この結果から、複合磁性材料における高融点化合物の質量比率は、熱硬化性樹脂の質量に対して3wt%以上100wt%以下であるのが好ましく、10wt%以上33wt%以下であるのが特に好ましいことが示された。 From this result, the mass ratio of the high melting point compound in the composite magnetic material is preferably 3 wt% or more and 100 wt% or less, and particularly preferably 10 wt% or more and 33 wt% or less, with respect to the mass of the thermosetting resin. It has been shown.

Figure 2022143652000003
Figure 2022143652000003

本実施形態は以下の技術思想を包含する。
(1)材料調製工程と、圧縮成型工程と、熱硬化工程と、を含む複合磁性熱硬化成型体の製造方法であって、前記材料調製工程が、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、融点が25℃以上100℃未満であり且つ沸点が150℃以上である高融点化合物と、を、前記熱硬化性樹脂の質量に対して前記高融点化合物の質量が3.0wt%以上100wt%以下となるように混合して粉状の複合磁性材料を得る工程であり、前記圧縮成型工程が、前記複合磁性材料を100℃以上に調整された金型に供給して液状とし、1000kgf/cm2以下の成型圧力により圧縮成型して複合磁性成型体を得る工程であり、前記熱硬化工程が、前記複合磁性成型体を熱処理し、前記高融点化合物を揮発させて除去しながら前記熱硬化性樹脂を熱硬化させて、前記複合磁性熱硬化成型体を得る工程である、複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(2)前記圧縮成型工程において、1000kgf/cm2以下の成型圧力により、液状となった前記複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.45g/cm3以上となるように圧縮成型する、(1)に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(3)前記材料調製工程の前記高融点化合物は、融点が80℃以下であり且つ沸点が330℃以下である、(1)または(2)に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(4)前記圧縮成型工程において、前記複合磁性材料を、100℃以上140℃以下の温度に調整された前記金型に供給する、(1)~(3)のいずれか1つに記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(5)前記圧縮成型工程が、前記複合磁性材料にコイルを内包させて圧縮一体成型し、前記コイルが内包された前記複合磁性成型体を得る工程である、(1)~(4)のいずれか1つに記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
This embodiment includes the following technical ideas.
(1) A method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molded body including a material preparation step, a compression molding step, and a thermosetting step, wherein the material preparation step includes metal magnetic powder, thermosetting resin, A high melting point compound having a melting point of 25° C. or more and less than 100° C. and a boiling point of 150° C. or more, and a mass of the high melting point compound of 3.0 wt % or more and 100 wt % or less with respect to the mass of the thermosetting resin. In the compression molding step, the composite magnetic material is supplied to a mold adjusted to a temperature of 100° C. or higher to be liquefied, and 1000 kgf/cm 2 . In the heat curing step, the composite magnetic molded body is heat-treated to volatilize and remove the high-melting compound while the thermosetting resin is formed. is heat-cured to obtain the composite magnetic thermosetting molded body.
(2) In the compression molding step, a molding pressure of 1000 kgf/cm 2 or less is used to compress the liquid composite magnetic material to a density of 5.45 g/cm 3 or more while it is in a fluid state. The method for producing a composite magnetic thermosetting molding according to (1), wherein the molding is performed.
(3) The method for producing a composite magnetic thermosetting molding according to (1) or (2), wherein the high melting point compound in the material preparation step has a melting point of 80° C. or lower and a boiling point of 330° C. or lower.
(4) The composite according to any one of (1) to (3), wherein in the compression molding step, the composite magnetic material is supplied to the mold adjusted to a temperature of 100° C. or higher and 140° C. or lower. A method for producing a magnetic thermosetting molding.
(5) Any one of (1) to (4), wherein the compression molding step is a step of encapsulating a coil in the composite magnetic material and integrally compressing and molding the composite magnetic material to obtain the composite magnetic molded body in which the coil is encapsulated. 3. A method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molding according to claim 1.

11 空芯コイル
12 コイル引出部
21 金型
22 複合磁性材料
32 複合磁性熱硬化成型体
11 Air-core coil 12 Coil drawer 21 Mold 22 Composite magnetic material 32 Composite magnetic thermosetting molding

Claims (5)

材料調製工程と、圧縮成型工程と、熱硬化工程と、を含む複合磁性熱硬化成型体の製造方法であって、
前記材料調製工程が、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、融点が25℃以上100℃未満であり且つ沸点が160℃以上である高融点化合物と、を、前記熱硬化性樹脂の質量に対して前記高融点化合物の質量が3.0wt%以上100wt%以下となるように混合して粉状の複合磁性材料を得る工程であり、
前記圧縮成型工程が、前記複合磁性材料を100℃以上に調整された金型に供給して液状とし、1000kgf/cm2以下の成型圧力により圧縮成型して複合磁性成型体を得る工程であり、
前記熱硬化工程が、前記複合磁性成型体を熱処理し、前記高融点化合物を揮発させて除去しながら前記熱硬化性樹脂を熱硬化させて、前記複合磁性熱硬化成型体を得る工程である、
複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
A method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molding comprising a material preparation step, a compression molding step, and a thermosetting step,
In the material preparation step, a metal magnetic powder, a thermosetting resin, and a high melting point compound having a melting point of 25° C. or higher and lower than 100° C. and a boiling point of 160° C. or higher are added to the mass of the thermosetting resin. On the other hand, a step of obtaining a powdery composite magnetic material by mixing so that the mass of the high melting point compound is 3.0 wt % or more and 100 wt % or less,
The compression molding step is a step of supplying the composite magnetic material to a mold adjusted to a temperature of 100° C. or higher to liquefy it, and performing compression molding with a molding pressure of 1000 kgf/cm 2 or less to obtain a composite magnetic molded body.
The thermosetting step is a step of heat-treating the composite magnetic molded body to thermally cure the thermosetting resin while volatilizing and removing the high melting point compound to obtain the composite magnetic thermosetting molded body.
A method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molding.
前記圧縮成型工程において、1000kgf/cm2以下の成型圧力により、液状となった前記複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.45g/cm3以上となるように圧縮成型する、請求項1に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 In the compression molding step, compression molding is performed with a molding pressure of 1000 kgf/cm 2 or less so that the density of the liquid composite magnetic material is 5.45 g/cm 3 or more while it is in a fluid state. 2. The method for manufacturing the composite magnetic thermosetting molding according to claim 1. 前記材料調製工程の前記高融点化合物は、融点が80℃以下であり且つ沸点が330℃以下である、請求項1または2に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 3. The method for producing a composite magnetic thermosetting molding according to claim 1, wherein said high melting point compound in said material preparation step has a melting point of 80[deg.] C. or less and a boiling point of 330[deg.] C. or less. 前記圧縮成型工程において、前記複合磁性材料を、100℃以上140℃以下の温度に調整された前記金型に供給する、請求項1~3のいずれか1項に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 The composite magnetic thermosetting molded article according to any one of claims 1 to 3, wherein in the compression molding step, the composite magnetic material is supplied to the mold adjusted to a temperature of 100°C or higher and 140°C or lower. manufacturing method. 前記圧縮成型工程が、前記複合磁性材料にコイルを内包させて圧縮一体成型し、前記コイルが内包された前記複合磁性成型体を得る工程である、請求項1~4のいずれか1項に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 5. The compression molding step is a step of encapsulating a coil in the composite magnetic material and subjecting the composite magnetic material to integral compression molding to obtain the composite magnetic molded body in which the coil is encapsulated. A method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molded body.
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