JP7020602B1 - 圧粉磁心用コンパウンド、成形体、及び圧粉磁心 - Google Patents

圧粉磁心用コンパウンド、成形体、及び圧粉磁心 Download PDF

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Abstract

圧粉磁心用コンパウンドは、鉄を含む金属粉末、樹脂組成物、及び金属塩を備え、金属塩は、R2Mと表され、Rは、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基であり、Mは、Ca及びBaのうち少なくとも一種の金属元素である。

Description

本開示は、圧粉磁心用コンパウンド、成形体、及び圧粉磁心に関する。
圧粉磁心は、軟磁性粉末及び樹脂組成物を含むコンパウンドの圧縮成形(compacting)により得られる。(下記特許文献1参照。)圧粉磁心の形状の自由度は高く、圧粉磁心の形状の設計範囲は広い。また、製造工程での圧粉磁心の歩留まり率は高く、圧粉磁心の材料コストの低減が可能である。これらの利点から、圧粉磁心は多種多様な軟質磁気部品へ適用される。例えば、圧粉磁心は、インダクタ、変圧器、リアクトル、サイリスタバルブ、ノイズフィルタ(EMIフィルタ)、チョークコイル、モータ用鉄心、一般家電機器及び産業機器用モータのロータ及びヨーク、並びに、ディーゼルエンジン及びガソリンエンジンの電子制御式燃料噴射装置に組み込まれる電磁弁用のソレノイドコア(固定鉄心)等に用いられる。
特開2013-138159号公報
センサ等に用いられる圧粉磁心は、通常、金型潤滑法によって製造される。金型潤滑法では、潤滑剤が原料(コンパウンド)に混合されず、予め潤滑剤が塗布された金型を用いたコンパウンドの圧縮成形により、圧粉磁心が得られる。したがって、金型潤滑法の場合、潤滑剤が圧粉磁心の内部に含有され難く、圧粉磁心の機械的強度が担保される。しかし、圧粉磁心の形状によっては、金型潤滑法を適用できない。金型潤滑法を適用できない場合、内部潤滑法が用いられる。内部潤滑法では、予め潤滑剤が添加されたコンパウンドの圧縮成形及び熱処理によって圧粉磁心が製造される。しかし、ステアリン酸亜鉛等の一般的な潤滑剤がコンパウンドに添加される場合、内部潤滑法によって得られる圧粉磁心の圧壊強度は、金型潤滑法によって得られる圧粉磁心と比較して、大きく低下してしまう。
本発明の一側面の目的は、圧粉磁心の機械的強度(例えば、圧環強度(radial crushing strength)を高める圧粉磁心用コンパウンド、圧粉磁心用コンパウンドを含む成形体、及び圧粉磁心用コンパウンドから形成された圧粉磁心を提供することである。
本発明の一側面に係る圧粉磁心用コンパウンドは、鉄を含む金属粉末、樹脂組成物、及び金属塩を含み、金属塩は、RMと表され、Rは、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基であり、Mは、Ca及びBaのうち少なくとも一種の金属元素である。
樹脂組成物は、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂を含んでよい。
Rは、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基であってよい。
圧粉磁心用コンパウンドは、金属粉末及び樹脂組成物を含む第一粉と、金属塩を含む第二粉と、を含んでよい。
本発明の一側面に係る成形体(green cоmpact)は、上記の圧粉磁心用コンパウンドを含む。
Rは、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基であってよく、金属粉末を構成する一部又は全ての金属粒子の表面の少なくとも一部は、樹脂組成物で覆われていてよく、金属塩は成形体中に分散していてよい。
成形体は、環状又は筒状であってよい。
本発明の一側面に係る圧粉磁心(dust cоre)は、上記の圧粉磁心用コンパウンドから形成される。
Rは、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基であってよく、金属粉末を構成する一部又は全ての金属粒子の表面の少なくとも一部は、樹脂組成物で覆われていてよく、金属塩は圧粉磁心中に分散していてよい。
圧粉磁心は、環状又は筒状であってよい。
本発明の一側面によれば、圧粉磁心の機械的強度(例えば、圧環強度)を高める圧粉磁心用コンパウンド、圧粉磁心用コンパウンドを含む成形体、及び圧粉磁心用コンパウンドから形成された圧粉磁心が提供される。
以下、本発明の好適な実施形態が説明される。本発明は下記実施形態に限定されない。
[圧粉磁心用コンパウンド、成形体及び圧粉磁心の概要]
本実施形態に係る圧粉磁心用コンパウンドは、鉄を含む金属粉末(軟磁性粉末)、樹脂組成物、及び金属塩を含む。以下に記載のコンパウンドは、「圧粉磁心用コンパウンド」を意味する。
樹脂組成物は、特に限定されない。樹脂組成物は、金属粉末を構成する個々の金属粒子を互いに結着するバインダーとして機能する組成物であればよい。例えば、樹脂組成物は、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種の樹脂を含んでよい。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂(フェノールノボラック樹脂を含む。)、ビスマレイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂であってよい。樹脂組成物がエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の両方を含む場合、フェノール樹脂はエポキシ樹脂の硬化剤として機能してもよい。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂であってよい。樹脂組成物は、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の両方を含んでよい。樹脂組成物は、シリコーン(silicоne)樹脂を含んでもよい。
例えば、樹脂組成物は、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂を含んでよい。樹脂組成物は、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる複数種の樹脂を含んでよい。樹脂組成物は、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂に加えて、更に他の成分(例えば、別の樹脂)を含んでよい。
金属塩は、RMと表される。Rは、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基である。Mは、Ca(カルシウム)及びBa(バリウム)のうち少なくとも一種の二価の金属元素である。
コンパウンドが、樹脂組成物と共に、RMと表される金属塩を含むことにより、コンパウンドから形成される圧粉磁心は高い機械的強度(例えば、圧壊強度(crushing strength)又は圧環強度(radial crushing strength))を有することができる。つまり、飽和脂肪酸基Rの炭素数が6以上12以下であり、且つMがCa及びBaのうち少なくとも一種の金属元素である場合、圧粉磁心は高い機械的強度を有することができる。したがって、圧粉磁心又はその前駆体である成形体が複雑又は薄肉な形状を有する場合であっても、高い機械的強度を有する圧粉磁心を内部潤滑法によって製造することができる。例えば、圧粉磁心が環状又は筒状である場合であっても、圧粉磁心は高い圧環強度を有することができる。
Rの炭素数が6未満である場合、コンパウンドが十分な流動性及び離型性を有し難く、コンパウンドを圧縮成形し難く、圧粉磁心が所望の形状及び寸法を有し難く、圧粉磁心が高い機械的強度を有し難い。Rの炭素数が12より大きい場合も、圧粉磁心が高い機械的強度を有し難い。本実施形態において圧粉磁心の機械的強度の低下が抑制される機構は、必ずしも解明されていない。発明者らは、以下のメカニズムに因り、圧粉磁心の機械的強度の低下が抑制される、と考察する。
コンパウンドが、上記金属塩RMの代わりに、ステアリン酸亜鉛等の長鎖飽和脂肪酸の亜鉛塩を潤滑剤として含む場合、潤滑剤は、コンパウンドから形成された圧粉磁心に含まれる樹脂組成物(バインダー樹脂)中に分散し易い。対照的に、圧粉磁心が、主な潤滑剤として上記金属塩RMを含むコンパウンドから形成される場合、多量の金属塩RMが圧粉磁心の表面近傍に存在し易く、圧粉磁心の内部(圧粉磁心の表面から遠い部分)に存在する金属塩RMは少ない。その結果、圧粉磁心の内部に含まれる樹脂組成物の機械的強度の低下が抑制され、圧粉磁心の機械的強度の低下も抑制される。圧粉磁心における上記金属塩RMの存在状態が、圧粉磁心における長鎖飽和脂肪酸塩(ステアリン酸亜鉛等)の存在状態と異なる理由は、Ca及びBaの少なくともいずれかから構成される上記金属塩RMの樹脂組成物との相溶性が、Znから構成される長鎖飽和脂肪酸塩の樹脂組成物との相溶性と異なるからである。Ba塩及びCa塩は水和水を形成し易いことから、Ba塩及びCa塩が上記の相溶性又は圧粉磁心の機械的強度に寄与する可能性もある。長鎖飽和脂肪酸基(ステアリン酸基等)に比べて短いアルキル鎖(R)から構成される金属塩RMの潤滑性能を維持できる理由も、上記の機構に因る、と考えられる。ただし、本発明の技術的範囲は、上記メカニズムによって限定されるものではない。
コンパウンドは、鉄を含む金属粉末と、樹脂組成物と、上記金属塩RMとを含む混合物であってよい。樹脂組成物は、上記の樹脂に加えて、硬化剤、カップリング剤、及び添加剤を更に含んでよい。添加剤は、例えば、硬化促進剤及び難燃剤等であってよい。樹脂組成物は、添加剤として、上記金属塩RMを含んでもよい。樹脂組成物が、添加剤として、上記金属塩RMとは異なるワックスを含んでいてもよい。以下では、説明のために、樹脂、硬化剤、カップリング剤及び添加剤を包含する成分が、「樹脂組成物」と記載される。つまり、樹脂組成物は、樹脂、硬化剤、カップリング及び添加剤を包含し得る成分であって、コンパウンドから有機溶媒と金属粉末とを除いた残りの成分(不揮発性成分)であってよい。
上述の通り、樹脂組成物は、金属粉末を構成する個々の金属粒子を互いに結着するバインダーとして機能し、コンパウンドから形成される成形体に機械的強度を付与する。例えば、金型を用いてコンパウンドが高圧で成形される際に、樹脂組成物は金属粒子の間に充填され、金属粒子を互いに結着する。樹脂組成物が熱硬化性樹脂を含む場合、成形体中の樹脂組成物を熱処理によって硬化させることにより、樹脂組成物の硬化物が金属粒子同士を更に強固に結着して、高い機械的強度を有する圧粉磁心が得られる。
コンパウンドは、粉末であってよい。例えば、コンパウンドは、金属粉末及び樹脂組成物を含む第一粉と、金属塩を含む第二粉と、を含んでよい。第一粉は、金属粉末及び粉末状の樹脂組成物を含んでよい。第一粉に含まれる金属粉末を構成する各金属粒子の表面は、絶縁膜で覆われていてよい。例えば、絶縁膜は、金属粉末を構成する金属の酸化物(酸化鉄等)であってよい。絶縁膜はガラスであってもよい。第一粉は、金属粉末と、金属粉末を構成する各金属粒子を覆う樹脂組成物と、を含んでもよい。つまり、第一粉を構成する個々の粒子は、金属粒子と、金属粒子の表面を覆う樹脂組成物と、を有してよい。金属粒子の表面を覆う樹脂組成物が絶縁膜として機能してもよい。第一粉を構成する個々の粒子は、金属粒子と、金属粒子の表面を覆う絶縁膜と、絶縁膜の表面を覆う樹脂組成物を有してもよい。第一粉を構成する個々の粒子は、金属粒子及び樹脂組成物のみからなっていてもよい。第二粉を構成する個々の粒子は、上記金属塩RMを含んでよい。第二粉を構成する個々の粒子は、上記金属塩RMのみからなっていてよい。例えば、上記金属塩RMがワックスとして機能する場合、第二粉を構成する個々の粒子は、上記金属塩RMのみからなっていてよい。第二粉を構成する個々の粒子は、上記金属塩RMと、当該金属塩とは異なるワックスの両方を含んでよい。第二粉を構成する個々の粒子は、上記金属塩RM及びワックスのみからなっていてよい。コンパウンドは、第一粉及び第二粉の混合物であってよい。コンパウンド中の第一粉及び第二粉は、均一に混合されていてよい。コンパウンドは、第一粉及び第二粉のみからなっていてもよい。コンパウンドは、金属粉末、樹脂組成物、及び上記金属塩RMが一体化された一種類の粉末のみからなっていてもよい。コンパウンドは、金属粉末、樹脂組成物、上記金属塩RM、及びRMとは異なるワックスが一体化された一種類の粉末のみからなっていてもよい。
コンパウンドが、上記金属塩RMのみからなる第二粉、又は金属塩RM及び他のワックスを含む第二粉を有することにより、コンパウンドの全体が、上記金属塩又はワックスに由来する優れた流動性を有することができる。優れた流動性とは、コンパウンドが流動し易い性質と言い換えられてよい。第二粉を含まない従来のコンパウンド粉は、第一粉及び第二粉を含むコンパウンドよりも流動性に劣る。例えば、金属粒子、樹脂組成物及び上記金属塩RMが一体化された一種類の粉末のみからなるコンパウンド粉は、第一粉及び第二粉を含むコンパウンドよりも流動性に劣る傾向がある。
本実施形態に係る成形体は、上記圧粉磁心用コンパウンドを含む。金型内に充填されたコンパウンドの圧縮成形により、成形体が得られる。本実施形態では、常温下でコンパウンドの圧縮成形を行うことができる。コンパウンド粉を加熱しながらコンパウンドの圧縮成形を行うこともできる。
本実施形態に係る圧粉磁心は、上記の圧粉磁心用コンパウンドから形成される。圧粉磁心は、上記圧粉磁心用コンパウンドの硬化物を含んでよい。例えば、金型から取り出された成形体の熱処理により、成形体中の樹脂組成物が硬化し、成形体中の金属粒子が樹脂組成物の硬化物で互いに結着される。その結果、圧粉磁心が得られる。
(金属塩RMの詳細)
上述の通り、金属塩RMを構成するRは、炭素数が6以上12以下(6以上10以下、又は12)である飽和脂肪酸基である。金属塩RMを構成するMは、Ca及びBaのうち少なくとも一種の金属元素である。炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基Rは、炭素数が6であるカプロン酸基(CH(CHCOO‐)、炭素数が7であるエナント酸基(CH(CHCOO‐)、炭素数が8であるカプリル酸基(CH(CHCOO‐)、炭素数が9であるペラルゴン酸基(CH(CHCOO‐)、炭素数が10であるカプリン酸基(CH(CHCOO‐)、及び、炭素数が12であるラウリン酸基(CH(CH10COO‐)からなる群より選ばれる少なくとも一種の飽和脂肪酸基であってよい。つまり、RMと表される金属塩は、カプロン酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、カプロン酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、エナント酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、エナント酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、カプリル酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、カプリル酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、ペラルゴン酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、ペラルゴン酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、カプリン酸カルシウム((CH(CHCOO)Ca)、カプリン酸バリウム((CH(CHCOO)Ba)、ラウリン酸カルシウム((CH(CH10COO)Ca)、及びラウリン酸バリウム((CH(CH10COO)Ba)からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属塩を含んでよい。コンパウンドは、上記の金属塩のうち複数種の金属塩を含んでよい。コンパウンドは、上記の金属塩を含有する部分ケン化飽和脂肪酸エステルを含んでよい。
Rは、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基であってよい。つまり、RMと表される金属塩は、カプロン酸カルシウム、カプロン酸バリウム、エナント酸カルシウム、エナント酸バリウム、カプリル酸カルシウム、カプリル酸バリウム、ペラルゴン酸カルシウム、ペラルゴン酸バリウム、カプリン酸カルシウム、及びカプリン酸バリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属塩を含んでよい。Rが、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基である場合、コンパウンドから形成された成形体(熱処理前の成形体)中の金属粉末の錆が抑制され易く、コンパウンドから形成された圧粉磁心(熱処理後の成形体)中の金属粉末の錆も抑制され易い。例えば、水の存在下で成形体中及び圧粉磁心中の金属粉末の錆が抑制され易い。
発明者らは、以下のメカニズムにより、水の存在下で成形体中及び圧粉磁心中の金属粉末の錆が抑制される、と推測する。
コンパウンドから形成された成形体においては、金属粉末を構成する一部又は全ての金属粒子の表面の少なくとも一部は、樹脂組成物で覆われ、金属塩は成形体中に分散している。金属塩は成形体に含まれる樹脂組成物中に存在していてよい。またコンパウンドから形成された圧粉磁心(熱処理後の成形体)においても、金属粉末を構成する一部又は全ての金属粒子の表面の少なくとも一部は、樹脂組成物(未硬化の樹脂組成物又は樹脂組成物の硬化物)で覆われ、金属塩は圧粉磁心中に分散している。金属塩は圧粉磁心に含まれる樹脂組成物中に存在していてよい。金属粒子の表面が樹脂組成物で覆われることなく露出している場合、金属粒子の露出した表面が水に直接接触する可能性がある。その結果、金属粒子の露出した表面が水によって酸化され、錆が生じ易い。しかし、Rが、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基である場合、水中での金属塩(RM)の解離によって飽和脂肪酸イオン(R)が生成し易く、飽和脂肪酸イオンを構成するカルボキシレート基(‐COO)の酸素(O)が、金属粒子の露出した表面に位置する金属元素(例えば鉄)と結合し易い。その結果、樹脂組成物で覆われていない金属粒子の表面が飽和脂肪酸基で覆われ、飽和脂肪酸基が金属粒子の表面の酸化を抑制する。つまり、金属塩に由来する飽和脂肪酸基が、金属粒子の表面と水との直接的な接触を抑制し、成形体中及び圧粉磁心中の金属粉末の錆を抑制する。Rの炭素数が10より大きい場合、水中で金属塩(RM)が解離し難く、飽和脂肪酸イオン(R)が生成し難いので、成形体中及び圧粉磁心中の金属粉末の錆を抑制し難い。つまり、Rの炭素数が10より大きい金属塩を含む成形体中の金属粉末は、Rの炭素数が6以上10以下である金属塩を含む成形体中の金属粉末に比べて、水の存在下において短時間で錆び易い。成形体の場合と同様に、Rの炭素数が10より大きい金属塩を含む圧粉磁心中の金属粉末は、Rの炭素数が6以上10以下である金属塩を含む圧粉磁心中の金属粉末に比べて、水の存在下において短時間で錆び易い。
成形体中及び圧粉磁心中の金属粉末の錆が更に抑制され易いことから、Rは、炭素数が6以上8以下である飽和脂肪酸基であってよい。
Mと表される上記の金属塩は、ワックスとして機能してよい。ワックスは、潤滑剤及び離型剤のうちいずれか又は両方を意味する。RMと表される上記の金属塩が、ワックスとして機能する場合、コンパウンドは、金属塩に由来する優れた流動性を有することができるため、所望の形状に成形され易い。また金属塩がワックスとして機能する場合、コンパウンドから形成された成形体を破損させることなく型から分離し易い。
圧粉磁心用コンパウンドは、RMR’と表される金属塩を含んでよく、R及びR’其々は、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基であってよく、R及びR’其々の炭素数は互いに異なってよく、Mは、Ca及びBaのうち少なくとも一種の金属元素であってよい。圧粉磁心用コンパウンドは、飽和脂肪酸のマグネシウム塩及び飽和脂肪酸のストロンチウム塩のうち少なくとも一種の金属塩を含んでよい。例えば、圧粉磁心用コンパウンドは、RMg、RMgR’、RSr及びRSrR’からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属塩を含んでよく、R及びR’其々は、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基であってよい。
金属塩RMの質量の合計は、100質量部の金属粉末に対して、0.01質量部以上0.70質量部以下、好ましくは0.05質量部以上0.50質量部以下であってよい。例えば、金属塩RMからなる上記の第二粉の質量は、100質量部の金属粉末に対して、上記範囲内であってよい。金属塩RMの質量の合計が上記範囲内である場合、圧粉磁心の優れた離型性と高い機械的強度が両立し易い。金属塩RMの質量が小さすぎる場合、コンパウンドの圧縮成形によって得られた圧粉磁心を、金型から抜き出し難い。金属塩RMの質量が大きすぎる場合、圧粉磁心の機械的強度が低下する傾向がある。ただし、金属塩RMの質量の合計が上記範囲外であっても、本発明の効果を得ることはできる。
(樹脂の詳細)
上述の通り、コンパウンドを構成する樹脂組成物は、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂を含んでよい。
<エポキシ樹脂>
エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂であってよい。エポキシ樹脂は粉末であることが好ましい。エポキシ樹脂は、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ジフェニルメタン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、アラルキル型フェノール樹脂のエポキシ化物、ビスフェノール型エポキシ樹脂、アルコール類のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂及び/又はメタキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジル型又はメチルグリシジル型のエポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、チオエーテル型エポキシ樹脂、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、及びオレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂であってよい。
<ビスマレイミド樹脂>
ビスマレイミド樹脂は、熱硬化性樹脂であってよい。ビスマレイミド樹脂は粉末であることが好ましい。ビスマレイミド樹脂は、ポリマレイミド類(a)とアミノフェノール類(b)との付加反応物と、エポキシ化合物(c)とを含んでよい。ポリマレイミド類(a)及びアミノフェノール類(b)の反応により付加反応物が得られ、付加反応物にエポキシ化合物(c)を添加することにより、ビスマレイミド樹脂が得られてよい。
ビスマレイミド樹脂を構成する上記ポリマレイミド類(a)は、下記化学式Aで表される。
Figure 0007020602000001
化学式A中のRはn価の有機基である。X及びX其々は、水素若しくはハロゲンから選ばれる1価の原子、又は1価の有機基である。X及びXは同一であってよく、X及びXは互いに異なってもよい。化学式A中のnは2以上の整数である。
ポリマレイミド類(a)は、例えば、エチレンビスマレイミド、ヘキサメチレンビスマレイミド、m-フェニレンビスマレイミド、p-フェニレンビスマレイミド、4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、4,4’-ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4’-ジフェニルスルフォンビスマレイミド、4,4’-ジシクロヘキシルメタンビスマレイミド、m-キシリレンビスマレイミド、p-キシリレンビスマレイミド、及び4,4’-フェニレンビスマレイミドからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であってよい。必要に応じて、上記のポリマレイミド類(a)とモノマレイミド類がビスマレイミド樹脂に含まれてよい。モノマレイミド類は、例えば、N-3-クロロフェニルマレイミド、又はN-4-ニトロフェニルマレイミドであってよい。
ビスマレイミド樹脂を構成する上記アミノフェノール類(b)は、下記化学式Bで表される。
Figure 0007020602000002
化学式B中の式中Rは、水素若しくはハロゲンから選ばれる1価の原子、又は1価の有機基である。化学式B中のmは、1~5の整数である。
アミノフェノール類(b)は、o-アミノフェノール、m-アミノフェノール、p-アミノフェノール、o-アミノクレゾール、m-アミノクレゾール、p-アミノクレゾール、アミノキシレノール、アミノクロルフェノール、アミノブロムフェノール、アミノカテコール、アミノレゾルシン、アミノビス(ヒドロキシフェノール)プロパン及びアミノオキシ安息香酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であってよい。
ビスマレイミド樹脂を構成する上記エポキシ化合物(c)は、分子内に2個以上のエポキシ基を有する。エポキシ化合物(c)は、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸のグリシジルエステル樹脂、ポリオールのポリグリシジルエーテル、ウレタン変性エポキシ樹脂、不飽和化合物をエポキシ化した脂肪酸型のポリエポキシド、不飽和化合物をエポキシ化した脂環型のポリエポキシド、複素環を有するエポキシ樹脂、異節環を有するエポキシ樹脂、及びアミンをグリシジル化したエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であってよい。
上述のポリマレイミド類(a)及びアミノフェノール類(b)の反応により、付加反応物が得られる。アミノフェノール類(b)の質量の割合は、100質量部のポリマレイミド類(a)に対して、5~40質量部、好ましくは10~30質量部であってよい。アミノフェノール類(b)の質量の割合が5質量部未満である場合、付加反応物と上記エポキシ化合物(c)との相溶性が不十分である。アミノフェノール類(b)の質量の割合が40質量部を超える場合、ビスマレイミド樹脂が過剰なアミノ基を含み、ビスマレイミド樹脂の耐熱性が低下する。ポリマレイミド類(a)及びアミノフェノール類(b)の反応温度は例えば、50~200℃、好ましくは80~180℃であってよい。ポリマレイミド類(a)及びアミノフェノール類(b)の反応時間は、数分から数十時間の範囲内で適宜調整されてよい。
ビスマレイミド樹脂中の上記付加反応物の含有量は、30~80質量%であってよい。付加反応物の含有量が30質量%未満である場合、ビスマレイミド樹脂の耐熱性が低下する。付加反応物の含有量が80質量%を超える場合、ビスマレイミド樹脂の機械的強度が低下する。ただし、ビスマレイミド樹脂中の上記付加反応物の含有量が上記範囲外である場合であっても、本発明の効果を得ることはできる。
ビスマレイミド樹脂は、例えば、KIR-30、KIR-50及びKIR-100から選ばれる少なくとも一種の樹脂(以上、京セラ株式会社製の商品名)であってよい。
<ポリイミド樹脂>
ポリイミド樹脂は、熱可塑性樹脂であってよい。ポリイミド樹脂は粉末であることが好ましい。ポリイミド樹脂は、例えば、テトラカルボン酸無水物と4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニルの脱水重縮合物であってよい。ポリイミド樹脂は、オーラムPL450C、オーラムPL500A、オーラムPL6200、オーラムPD450L(以上、三井化学株式会社製の商品)、SolverPI-5600(ソルバー社製の商品)及びサープリム(三菱ガス化学株式会社製の商品)から選ばれる少なくとも一種の樹脂であってよい。
<ポリフェニレンサルファイド樹脂>
ポリフェニレンサルファイド樹脂は、熱可塑性樹脂であってよい。ポリフェニレンサルファイド樹脂は粉末であることが好ましい。ポリフェニレンサルファイド樹脂は、例えば、下記化学式1で表されてよい。下記化学式1中のnは、2以上の任意の整数である。ポリフェニレンサルファイド樹脂は、トレリナA900(東レ株式会社製の商品)、フォートロンKPS(クレハ株式会社製の商品)、B-06P(東ソー株式会社)、ASPEX-PPS(アスペクト株式会社製の商品)、DSP-B100、プリメフ4010、プリメフ7002及びプリメフ7010(以上、DIC株式会社製の商品)から選ばれる少なくとも一種の樹脂であってよい。
Figure 0007020602000003
樹脂組成物に含まれる一種以上の樹脂の質量の合計は、100質量部の金属粉末に対して、0.01質量部以上1.00質量部以下、好ましくは0.03質量部以上0.50質量部以下であってよい。例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂の質量の合計は、100質量部の金属粉末に対して、0.01質量部以上1.00質量部以下、好ましくは0.03質量部以上0.50質量部以下であってよい。コンパウンド中の樹脂の質量の合計が上記範囲内である場合、圧粉磁心の優れた軟磁気特性と高い機械的強度が両立し易い。
(ワックス)
コンパウンドは、上記金属塩RMに加えて、ワックスを含んでよい。コンパウンドがワックスを含むことにより、コンパウンドの流動性及び成形性が向上し、コンパウンドの離型性が向上する。その結果、圧粉磁心の形状及び寸法の精度が向上し、圧粉磁心の構造的欠陥が抑制され易い。ただし、上記金属塩RMがワックスとして十分に機能する場合、コンパウンドは、上記金属塩RMと他のワックスのうち、上記金属塩RMのみを含むことが好ましい。コンパウンドが、上記金属塩RM以外のワックスを含まないことにより、圧粉磁心の機械的強度が向上し易い。同様の理由から、コンパウンドが、上記金属塩RMと他のワックスの両方を含む場合、コンパウンド中の上記金属塩RMの含有量(単位:質量%)は、コンパウンド中の他のワックスの含有量よりも多いことが好ましい。ワックスは、例えば、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸塩、及び飽和脂肪酸エステルのうち少なくともいずれか一つであってよい。ワックスは、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、ミリスチン酸カルシウム、ペンタデシル酸カルシウム、パルミチン酸カルシウム、マルガリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、アラキジン酸カルシウム、ヘンイコシル酸カルシウム、ベヘン酸カルシウム、リグノセリン酸カルシウム、セロチン酸カルシウム、モンタン酸カルシウム、メリシン酸カルシウム、ミリスチン酸バリウム、ペンタデシル酸バリウム、パルミチン酸バリウム、マルガリン酸バリウム、ステアリン酸バリウム、アラキジン酸バリウム、ヘンイコシル酸バリウム、ベヘン酸バリウム、リグノセリン酸バリウム、セロチン酸バリウム、モンタン酸バリウム、メリシン酸バリウム、ラウリン酸エステル、ミリスチン酸エステル、ペンタデシル酸エステル、パルミチン酸エステル、マルガリン酸エステル、ステアリン酸エステル、アラキジン酸エステル、ヘンイコシル酸エステル、ベヘン酸エステル、リグノセリン酸エステル、セロチン酸エステル、モンタン酸エステル及びメリシン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。コンパウンドは、上記以外のワックスを含んでもよい。例えば、ワックスは、上記飽和脂肪酸のマグネシウム塩、上記飽和脂肪酸のアルミニウム塩、12-オキシステアリン酸、リシノール酸カルシウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ジステアリルアジピン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ジオレイルアジピン酸アミド、N-ステアリルステアリン酸アミド、N-オレイルステアリン酸アミド、N-ステアリルエルカ酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチロールベヘン酸アミド、エチレングリコール、ステアリルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、シリコーンオイル、シリコングリース、フッ素系オイル、フッ素系グリース、含フッ素樹脂粉末、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アマイドワックス、ポリプロピレンワックス、エステルワックス、カルナウバワックス、及びマイクロワックス等からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。コンパウンドは、上記のうち一種のワックスを含んでよい。コンパウンドは、上記のうち複数種のワックスを含んでもよい。
(有機溶媒)
コンパウンドの製造過程では、樹脂組成物が溶解した有機溶媒で、金属粉末を構成する個々の金属粒子の表面を被覆することにより、均一なコンパウンドを得ることができる。有機溶媒は、樹脂組成物が溶解できる溶媒である限り、限定されない。有機溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエン及びキシレン等からなる群より選ばれる少なくとも一種の溶媒であってよい。作業性を考慮した場合、有機溶媒は、常温で液体であることが好ましく、有機溶媒の沸点が60℃以上150℃以下であることが好ましい。このような溶媒としては、例えば、アセトン又はメチルエチルケトンが好ましい。
(金属粉末)
鉄を含む金属粉末(軟磁性粉末)は、例えば、鉄の単体、及び鉄を含む合金からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有してよい。金属粉末は、鉄の単体、及び鉄を含む合金からなる群より選ばれる少なくとも一種のみからなっていてよい。金属粉末が、Feの単体及びFeを含む合金のうち少なくともいずれかを含むことにより、コンパウンドから作製される成形体は、高い占積率と優れた軟磁気特性を有し易い。Feを含む合金は、固溶体、共晶及び金属間化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでよい。合金は、例えば、ステンレス鋼(Fe‐Cr系合金、Fe‐Ni‐Cr系合金等)であってよい。金属粉末は、アモルファスであってよい。金属粉末は、複数種の金属元素を含んでよい。例えば、金属粉末は、鉄に加えて、卑金属元素、貴金属元素、遷移金属元素、及び希土類元素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含んでよい。コンパウンドは、一種の金属粉末を含んでよく、複数種の金属粉末を含んでもよい。
金属粉末に含まれる鉄以外の金属元素は、例えば、銅(Cu)、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、スズ(Sn)、クロム(Cr)、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、鉛(Pb)及び銀(Ag)からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。金属粉は、金属元素以外の元素を含んでもよい。例えば、金属粉末は、酸素(О)、ベリリウム(Be)、リン(P)、ホウ素(B)、又はケイ素(Si)を含んでもよい。金属粉末は、例えば、Fe‐Si系合金、Fe‐Si‐Al系合金(センダスト)、Fe‐Ni系合金(パーマロイ)、Fe‐Cu‐Ni系合金(パーマロイ)、Fe‐Co系合金(パーメンジュール)、Fe‐Cr‐Si系合金(電磁ステンレス鋼)、及びインバー(invar)からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属粉末であってよい。
金属粉末は、アモルファス系鉄粉及びカルボニル鉄粉のうち少なくともいずれかであってもよい。金属粉末は、Feアモルファス合金であってもよい。Feアモルファス合金粉の市販品としては、例えば、AW2‐08、KUAMET‐6B2(以上、エプソンアトミックス株式会社製の商品名)、DAP MS3、DAP MS7、DAP MSA10、DAP PB、DAP PC、DAP MKV49、DAP 410L、DAP 430L、DAP HYBシリーズ(以上、大同特殊鋼株式会社製の商品名)、MH45D、MH28D、MH25D、及びMH20D(以上、神戸製鋼株式会社製の商品名)からなる群より選ばれる少なくとも一種が用いられてよい。
金属粉末を構成する個々の金属粒子の形状は、特に限定されない。個々の金属粒子は、扁平であってよい。個々の金属粒子は、例えば、球状、又は針状であってもよい。金属粉末の粒径は、例えば、60μm以上150μm以下であってよい。金属粉末の粒度は、ふるい分けによる金属粒子の質量測定に基づいて算出されてよい。金属粉末の粒度は、レーザー回折式粒度分布測定装置によって測定されてもよい。コンパウンドは、平均粒径又はメジアン径(D50)において異なる複数種の金属粉末を含んでよい。
(無機フィラー)
コンパウンドは、無機フィラーを含んでよい。無機フィラーは、一種の粒子から構成されていてよい。無機フィラーは、二種以上の粒子の組み合わせであってもよい。無機フィラーの平均粒径は、1μm以上100μm以下、好ましくは1μm以上50μm以下、更に好ましくは1μm以上20μm以下、特に好ましくは1.5μm以上10μm以下であってよい。無機フィラーは、平均粒径の異なる複数種のフィラーの混合物であることが好ましい。これにより、圧粉磁心の空間充填率及び絶縁性を高めることができる。
好ましい無機フィラーは、シリカ(SiO)粒子である。シリカ粒子は、例えば、ゾルゲル法により得られる球状シリカ、粉砕により微細化された破砕シリカ、乾式シリカ、又は湿式シリカであってもよい。シリカ粒子の表面は、カップリング剤(例えば、シランカップリング剤)により処理されていることが好ましい。シリカ粒子の表面へのカップリング剤の付着により、コンパウンド中のシリカ粒子の沈降が抑制されて、シリカ粒子が安定的に分散した圧粉磁心を得ることができる。
(圧粉磁心の用途)
圧粉磁心は、例えば、インダクタ、変圧器、リアクトル、サイリスタバルブ、ノイズフィルタ(EMIフィルタ)、チョークコイル、モータ用鉄心、一般家電機器及び産業機器用モータのロータ及びヨーク、並びに、ディーゼルエンジン及びガソリンエンジンの電子制御式燃料噴射装置に組み込まれる電磁弁用のソレノイドコア(固定鉄心)等に用いられてよい。上述の通り、本実施形態に係るコンパウンドを含む成形体は、環状又は筒状であってよく、本実施形態に係るコンパウンドから形成される圧粉磁心は、環状又は筒状であってよい。本実施形態によれば、環状又は筒状である圧粉磁心が高い圧環強度を有することができる。環状又は筒状である圧粉磁心は、例えば、位置センサ又は磁歪式センサ等に用いられてよい。
[圧粉磁心用コンパウンド、成形体及び圧粉磁心の製造方法]
樹脂組成物の原料を有機溶媒に溶解することにより、樹脂組成物の溶液が得られる。金属粉末を樹脂組成物の溶液へ添加して、金属粉末を樹脂組成物の溶液中に分散させた後、減圧留去及び乾燥により、金属粉末及び樹脂組成物を含む溶液から有機溶媒が除去される。その結果、金属粉末を構成する個々の金属粒子の表面が樹脂組成物で被覆され、金属粉末及び樹脂組成物からなる第一粉が得られる。無機フィラーを含むコンパウンドを製造する場合、無機フィラーは金属粉末と共に樹脂組成物の溶液へ添加されてよい。上述の通り、シランカップリング剤による無機フィラーの表面処理が予め実施されていてよい。
金属粉末及び樹脂組成物を含む溶液から有機溶媒が除去する工程では、エバポレーターを用いて、溶液を撹拌しながら常温で有機溶媒の減圧留去を行うことが好ましい。減圧留去によって得られた固形物を減圧乾燥機などで更に乾燥した後、適宜、固形物を粉砕することにより、第一粉を得てよい。減圧留去の代わりに、ニーダなどで上記溶液を撹拌しながら常圧留去を行ってよい。留去によって得られた固形物の乾燥方法として、加熱は好ましくない。ただし、80℃以下、好ましくは60℃以下での固形物の加熱によって、固形物を乾燥してもよい。
上記の方法によって得られた第一粉と、上記金属塩RMを含む第二粉を混合することにより、圧粉磁心用コンパウンドが得られてよい。金属粉末、樹脂組成物及び上記金属塩RMを一括して混合することにより、コンパウンドが得られてもよい。上述されたコンパウンドの作製方法には溶媒が用いられるが、溶媒を用いずにコンパウンドが作製されてもよい。つまり、溶媒を用いないドライ混合により、コンパウンドが作製されてもよい。例えば、ドライ混合の場合、絶縁膜で覆われた金属粒子から構成される金属粉末、粉末状の樹脂組成物、及び粉末状の金属塩RMを、密閉容器内において常温及び常圧で混合することにより、コンパウンドが得られてよい。
金型内に充填された上記コンパウンドの圧縮成形により、成形体が得られる。成形圧力が高いほど、圧粉磁心の軟磁気特性(透磁率等)及び機械的強度が高まる。成形圧力は、例えば、500MPa以上2500MPa以下であってよい。量産性及び金型の寿命も考慮される場合、成形圧力は、700MPa以上2000MPa以下であってよい。成形体の密度は、金属粉末の真密度に対して、好ましくは75%以上90%以下、より好ましくは80%以上90%以下であってよい。成形体の密度が金属粉末の真密度に対して上記範囲内である場合、軟磁気特性及び機械強的度に優れた圧粉磁心を製造することができる。
成形体の熱処理により、成形体中の樹脂組成物が硬化されてよい。成形体中の金属粒子を樹脂組成物の硬化物で互いに結着することにより、高い機械的強度を有する圧粉磁心が得られ易い。成形体の熱処理温度は、樹脂組成物が十分に硬化する温度であればよい。成形体の熱処理温度は、例えば、150℃以上450℃以下、好ましくは200℃以上350℃以下であってよい。熱処理の雰囲気は、大気(好ましくは、乾燥した大気)又は不活性雰囲気(例えば窒素)であってよい。成形体中の金属粉末の酸化を抑制するために、不活性雰囲気下で成形体の熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度が高過ぎる場合、製造過程に不可避的に成形体中に含まれる微量の酸素によって、金属粉末が酸化され易く、樹脂組成物が劣化し易い。また、金属粉末の酸化及び樹脂組成物の劣化を抑制するために、上記の熱処理温度を保持する時間は、数分以上4時間以下、好ましくは15分以上3時間以下であってよい。
本発明は必ずしも上述された実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明の種々の変更が可能であり、これ等の変更例も本発明に含まれる。
以下の実施例及び比較例により、本発明が詳細に説明される。本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
(実施例1)
金属粉末、樹脂、及び飽和脂肪酸基を有する金属塩をV型混合機で30分間混合することにより、圧粉磁心用のコンパウンド粉が得られた。金属粉末、ビスマレイミド樹脂、及び金属塩其々の質量は、下記表1に示される。
金属粉末としては、純鉄粉が用いられた。純鉄粉としては、ヘガネスAB社製の商品(Somaloy500H)が用いられた。純鉄粉の平均粒径は、75μmであった。
樹脂としては、ビスマレイミド樹脂が用いられた。ビスマレイミド樹脂としては、京セラ株式会社製の商品(KIR-30)が用いられた。
飽和脂肪酸基を有する金属塩としては、カプリル酸カルシウムが用いられた。
油圧プレス機を用いた上記コンパウンド粉の圧縮成形により、リング状(筒状)の成形体が得られた。圧縮成形の圧力は、1200MPaであった。リング状の成形体の外径は30mmであり、リング状の成形体の内径は20mmであり、リング状の成形体の高さは、5mmであった。乾燥した大気中での成形体の熱処理により、リング状(筒状)の圧粉磁心が得られた。熱処理温度は300℃であり、熱処理時間は60分であった。
<圧環強度の測定>
リング状の圧粉磁心の中心軸線に垂直な方向において、圧縮圧力が圧粉磁心の側面に印加された。圧縮圧力を増加させて、圧粉磁心が破壊された時の圧縮圧力が測定された。圧粉磁心が破壊された時の圧縮圧力は、圧環強度(単位:MPa)を意味する。圧環強度の測定は、室温(25℃)の大気中で行われた。実施例1の圧環強度は、下記表1に示される。
<圧粉磁心の防錆性の評価>
圧粉磁心の防錆性を測定するために、上記の方法で圧粉磁心(熱処理を経た成形体)が作製された。圧粉磁心の全体が、容器に容れられた純水中に浸漬された。容器の密閉後、純水中に浸漬された圧粉磁心が、室温の大気下に静置された。圧粉磁心が純水中に浸漬された日から、褐色の錆が圧粉磁心から染み出るまでの所要時間(単位:日)が計測された。実施例1の圧粉磁心の防錆性は、下記表1に示される。
<成形体の防錆性の評価>
成形体の防錆性を測定するために、上記の方法で未硬化の成形体(熱処理を経ていない成形体)が作製された。成形体の全体が、容器に容れられた純水中に浸漬された。容器の密閉後、純水中に浸漬された成形体が、室温の大気下に静置された。成形体が純水中に浸漬された日から、褐色の錆が成形体から染み出るまでの所要時間(単位:日)が計測された。実施例1の成形体の防錆性は、下記表1に示される。
(実施例2~7及び比較例1~4)
実施例2~7及び比較例1~4其々のコンパウンド粉の作製に用いられた樹脂及び金属塩は、下記表1に示される。実施例2~7及び比較例1~4其々に用いられた純鉄粉、樹脂、及び金属塩其々の質量は、下記表1に示される。
下記表1中のポリフェニレンサルファイド樹脂としては、DIC株式会社製の商品(DSP-B100)が用いられた。
下記表1中のポリイミド樹脂としては、三井化学株式会社製の商品(オーラムPD450L)が用いられた。
上記の事項を除いて実施例1と同様の方法で、実施例2~7及び比較例1~4其々のコンパウンド粉、成形体及び圧粉磁心が作製された。実施例1と同様の方法で、実施例2~7及び比較例1~4其々の圧粉磁心の圧環強度が測定された。実施例2~7及び比較例1~4其々の圧環強度は、下記表1に示される。実施例1と同様の方法で、実施例2~7及び比較例1~4其々の圧粉磁心の防錆性が評価された。実施例2~7及び比較例1~4其々の圧粉磁心の防錆性は、下記表1に示される。実施例1と同様の方法で、実施例2~7及び比較例1~4其々の成形体の防錆性が評価された。実施例2~7及び比較例1~4其々の成形体の防錆性は、下記表1に示される。
実施例1~3、比較例1及び2は、ビスマレイミド樹脂において共通する。実施例1~3、比較例1及び2は、金属塩を構成する飽和脂肪酸基の炭素数の減少に伴って、圧粉磁心の圧環強度が増加することを示している。
実施例4、5及び比較例3は、ポリフェニレンサルファイド樹脂において共通する。実施例4、5及び比較例3も、金属塩を構成する飽和脂肪酸基の炭素数の減少に伴って、圧粉磁心の圧環強度が増加することを示している。
実施例6、7及び比較例4は、ポリイミド樹脂において共通する。実施例6、7及び比較例4も、金属塩を構成する飽和脂肪酸基の炭素数の減少に伴って、圧粉磁心の圧環強度が増加することを示している。
飽和脂肪酸基R(カプリル酸基又はカプロン酸基)の炭素数が6~10の範囲内にある実施例1、2、4及び6の場合、圧粉磁心が純水中に浸漬されてから6か月経過した時点において、圧粉磁心からの錆の染み出しは目視で観察されなかった。
飽和脂肪酸基R(カプリル酸基又はカプロン酸基)の炭素数が6~10の範囲内にある実施例1、2、4及び6の場合、成形体が純水中に浸漬されてから6か月経過した時点において、成形体からの錆の染み出しは目視で観察されなかった。
つまり、実施例1、2、4及び6の場合、圧粉磁心及び成形体其々に含まれる磁性粉末の錆が6か月に亘って抑制された。
一方、実施例3、5、7及び比較例1~4の場合、圧粉磁心が純水中に浸漬されてから1日経過した時点において、圧粉磁心からの錆の染み出しが目視で観察された。
実施例3、5及び7の場合、成形体が純水中に浸漬されてから1日経過した時点において、成形体からの錆の染み出しが目視で観察された。
比較例1~4の場合、成形体が純水中に浸漬されてから12日経過した時点において、成形体からの錆の染み出しが目視で観察された。
Figure 0007020602000004
本発明の一側面に係る圧粉磁心用コンパウンドを用いることにより、機械的強度に優れた圧粉磁心を製造することができる。

Claims (10)

  1. 鉄を含む金属粉末、樹脂組成物、及び金属塩を備え、
    前記金属塩は、RMと表され、
    前記Rは、炭素数が6以上12以下である飽和脂肪酸基であり、
    前記Mは、Ca及びBaのうち少なくとも一種の金属元素である、
    圧粉磁心用コンパウンド。
  2. 前記樹脂組成物が、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂を含む、
    請求項1に記載の圧粉磁心用コンパウンド。
  3. 前記Rは、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基である、
    請求項1又は2に記載の圧粉磁心用コンパウンド。
  4. 前記金属粉末及び前記樹脂組成物を含む第一粉と、
    前記金属塩を含む第二粉と、を備える、
    請求項1~3のいずれか一項に記載の圧粉磁心用コンパウンド。
  5. 請求項1~4のいずれか一項に記載の圧粉磁心用コンパウンドを備える、
    成形体。
  6. 前記Rは、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基であり、
    前記金属粉末を構成する一部又は全ての金属粒子の表面の少なくとも一部は、前記樹脂組成物で覆われ、
    前記金属塩は前記成形体中に分散している、
    請求項5に記載の成形体。
  7. 環状又は筒状である、
    請求項5又は6に記載の成形体。
  8. 請求項1~4のいずれか一項に記載の圧粉磁心用コンパウンドから形成される、
    圧粉磁心。
  9. 前記Rは、炭素数が6以上10以下である飽和脂肪酸基であり、
    前記金属粉末を構成する一部又は全ての金属粒子の表面の少なくとも一部は、前記樹脂組成物で覆われ、
    前記金属塩は前記圧粉磁心中に分散している、
    請求項8に記載の圧粉磁心。
  10. 環状又は筒状である、
    請求項8又は9に記載の圧粉磁心。

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