JPH04154625A - ボンド磁性体用フェライト粒子粉末及びその製造法 - Google Patents

ボンド磁性体用フェライト粒子粉末及びその製造法

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JPH04154625A
JPH04154625A JP2280967A JP28096790A JPH04154625A JP H04154625 A JPH04154625 A JP H04154625A JP 2280967 A JP2280967 A JP 2280967A JP 28096790 A JP28096790 A JP 28096790A JP H04154625 A JPH04154625 A JP H04154625A
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恵久 山本
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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、ボンド磁性体用フェライト粒子粉末及びその
製造法に関するものであり、詳しくは、平均粒径が5〜
15μmの結晶粒によって形成されている平均粒子径2
0〜150μmのマンガン・亜鉛フェライト球状粒子粉
末であり、且つ透磁率が25以上であるボンド磁性体用
フェライト粒子粉末及びその製造法に関するものである
本発明に係るボンド磁性体用フェライト粒子粉末の主な
用途は、コンピュータ、通信機器、民生用機器等の各種
電子機器の誘導コイル、変圧器等の磁心材料やT4’t
H遮蔽用磁性シート等に用いられる。
〔従来の技術] 周知の如く、ボンド磁性体は焼結磁性体に比べ、寸法精
度、加工性及び脆弱性等に優れている為に小型、薄型、
そして複雑な形状品でも容易に量産化できる利点があり
、近年、エレクトロニクスの発展とともにこれらの利点
を生かしての軽量化、小型化及び精密化の要求が一層強
まって来ている。
一般にボンド磁性体は、磁性材料粉末とナイロン、フェ
ノール等の樹脂とを混練した後、加熱成型や射出成型し
て成型体を得ることにより製造されている。
上記磁性材料粉末としては、Mn−Zn系フェライト、
Ni−Zn系フェライト等の酸化物系のものが使用され
ており、通常、主原料であるFezO3、Mn01Zn
O及びNiO等を所望の組成になるように予め湿式又は
乾式で配合混合し、造粒した後、焼成を行い、続いて、
平均粒子径が数μm〜数百μm程度の大きさまで粉砕を
施す方法により得られている。
ボンド磁性体は、前述した通り磁性材料粉末がナイロン
、フェノール等の樹脂によって結合されているものであ
り、焼結磁性体と比較してボンド磁性体の緒特性、特に
透磁率は、用いられる磁性材料粉末の特性と密接な関係
にあり大きく影響することが知られている。
従って、大きな透磁率を有するボンド磁性体を得るため
には、大きな透磁率を有するフェライト粒子粉末を磁性
材料粉末として使用することが有利である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、前記従来法によって得られるボンド磁性体用フ
ェライト粒子粉末は、Fe、Os 、MnO、ZnO等
の各原料を配合混合した後、径が数I〜数十am程度の
造粒物を作製し、この造粒物を高温度焼成して得られる
ものであるが、得られたフェライト粒子は結晶粒が数百
μmと巨大に成長して不均一になっており、しかも該結
晶粒内には多くの空孔を内包しており、これら結晶粒の
不均一と空孔の存在によりi3m率は低下し、結果的に
磁性粉としてi3[率の小さいフェライト粒子粉末が得
られてしまい、また、磁性粉自体、粉砕されたことによ
って角ばった粒子粉末となっているため、射出成型の際
には流動性の悪いものであって、ボンド磁性体用の磁性
材料粉末として好適とは言えないものであった。
従って、前記従来法によって得られた透磁率の小さいフ
ェライト粒子粉末をボンド磁性体用の磁性材料粉末とし
て使用した場合には、高々20程変の透磁率を有したボ
ンド磁性体しか得ることが出来なかった。
もっとも、yl磁率の大きなボンド磁性体を得るために
使用される好ましい磁性材料粉末も擢案されている。
例えば、特開昭55−103705号公報に記載の方法
は、高透磁率を有する成形体(ボンド磁性体)を得るた
め磁性材料粉末として粒径100μ乃至5Il■の範囲
で大きさの異なる粒子群の混合物より形成されている混
合フェライト粒子粉末が用いられている。
しかし、この混合フェライト粒子粉末は、粒径の大きな
(約51)粒子が含まれているため、射出成型によって
ボンド磁性体を製造する場合の磁性材料粉末としては好
適なものではない。しかも、混合する以前の各フェライ
ト粒子粉末は共に前記した従来法によって得られたフェ
ライト粒子であって、その透磁率は小さいものである。
従って、透磁率の大きなボンド磁性体を射出成型により
得るのに好適なi!磁率の大きいフェライト粒子粉末が
強く要求されている。
[課題を解決する為の手段〕 上述した現況に鑑み、本発明者は、ボンド磁性体用磁性
材料粉末としての透磁率の大きいフェライト粒子粉末を
得るべく探究してきた。
その探究過程において、フェライト粒子構造とその透磁
率との関連について着目した。即ち、本発明者は、透磁
率の大きなフェライト粒子粉末を製造する為には、結晶
粒が均一で、しかも適度の大きさを有し、空孔が存在し
ないフェライト粒子粉末を得ることが必要であり、その
為には焼成時において、■空孔が拡散し易い。■焼成雰
囲気との平衡が容易である。■熱を均一に受は易いとい
う諸条件を満たす数100μ霧以下の球状を呈した造粒
物を用いることが重要であると考え、実質的に球状に造
粒することができる噴霧乾燥について着目し、検討を進
めて来た。
そして、Few(h 47〜5F3モル%、Mn022
〜30モル%、Zn015〜32モル%なる組成のフェ
ライト形成用混合粉末を、当該フェライト形成用混合粉
末重量に対して0.2〜1.0重量%の界面活性剤を含
有する水に分散混合し、スラリー濃度が40〜60重量
%の水分散スラリーに調製した後、これを噴霧乾燥して
得た平均粒子径25〜180μmの球状の造粒物を窒素
ガス中1150−1350℃の温度範囲で焼成を行う場
合には、平均粒径が5〜15μmの結晶粒によって形成
されている平均粒子径20〜150μmのマンガン・亜
鉛フェライト球状粒子粉末であり、且つ透磁率が25以
上であるボンド磁性体用フェライト粒子粉末が得られる
ことを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
即ち、本発明は、平均粒径が5〜15μmの結晶粒によ
って形成されている平均粒子径20〜150μmのマン
ガン・亜鉛フェライト球状粒子粉末であり、且つ透磁率
が25以上であることを特徴とするボンド磁性体用フェ
ライト粒子粉末及びその製造法である。
次に、本発明実施にあたっての諸条件について説明する
先ず、本発明におけるボンド磁性体用フェライト粒子粉
末は、Pet’s 41〜58モル%、Mn022〜3
0モル%、Zn015〜32モル%で表される組成をも
つフェライト粒子からなり、この範囲の組成のフェライ
ト粒子粉末はボンド磁性体用のフェライト材料として使
用できるが、この範囲外では透磁率が低くなり実用上好
ましくない。
本発明における出発原料の一つである酸化鉄粉末として
は、a−FezO=、7−Fetu3又はFe5Oa 
、含水酸化鉄粉末としては、a−FeOOR1β−Fe
OOH,TFelonが使用できる。最も好ましいのは
α−Pet’sである。
本発明におけるボンド磁性体用フェライト粒子粉末は、
平均粒径が5〜15μmの結晶粒によって形成されてい
る平均粒子径20〜150μmのマンガン・亜鉛フェラ
イト球状粒子粉末ででなければならない。20μm以下
の場合には、粒子成長が不充分となり好ましくない。1
50μm以上の場合には、結晶粒が異常成長し、しかも
空孔が残り易くなり透磁率が低下する為好ましくない。
上記した本発明の目的とするボンド磁性体用フェライト
粒子粉末を得るためには、焼成前の造粒物の平均粒子径
は25〜180μmの範囲に制jBLでおく必要がある
その為には、フェライト形成用混合粉末を、02〜1.
0111%(フェライト形成用混合粉末の重量に対して
)の界面活性剤を含有する水に分散混合し、スラリー濃
度が40〜60重量%の水分散スラリーに調製した後、
該スラリーを噴霧乾燥しなければならない。スラリー濃
度が40重量%以下の場合には、噴霧乾燥効率が悪くな
り生産性が低下し、60重量%以上の場合には供給が困
難となり噴霧乾燥が不可能となり、本発明の目的とする
ボンド磁性体用フェライト粒子粉末が得難くなる。
本発明における界面活性剤としては、カルボン酸塩、ス
ルホン酸塩、アミン塩、アンモニウム塩の界面活性II
が使用でき、その使用量はフェライト形成用混合粉末重
量に対して0.2〜1.0重量%が好ましい。
本発明における焼成は窒素ガス中1150〜1350°
Cの温度範囲である。1100°C以下の場合には、フ
ェライト生成が不充分で結晶粒の大きいものが得られな
い。1350°C以上の場合には、結晶粒のW常成長が
促進され、不均一で空Tしが多く発生する為好ましくな
い。
〔作 用〕
先ず、本発明においで最も重要な点は、平均粒径が5〜
15μmの結晶粒によって形成されている平均粒子径2
0〜150μmのマンガン・亜鉛フェライト球状粒子粉
末は、25以上の透磁率が得られるという点である。
本発明において透磁率が25以上であるマンガン・亜鉛
フェライト球状粒子粉末が得られる理由について、本発
明者は、本発明方法により得られるマンガン・亜鉛フェ
ライト球状粒子粉末は、結晶粒が均一でしかも適度の大
きさを有し、空孔の存在が少ない粒子となっていること
によるものと考えている。
また本発明におけるボンド磁性体用フェライト粒子粉末
は、従来の角ぼっている不定形のフェライト粒子粉末と
異なり、適度の大きさを有し、球状の形態を呈した粒子
であるため流動性に優れており、従って、この粉末と樹
脂とを混練した後、成型するに際して、特に射出成型法
を用いた場合には複雑な形状の成型体を容易に製造する
ことが可能となる。
〔実施例〕
次に、実施例並びに比較例により本発明を説明する。
尚、以下の実施例並びに比較例におけるフェライト粒子
粉末の透磁率は、フェライト粒子粉末20重量部とポリ
ビニルアルコール水溶液1重量部との混合物を造粒し、
l ton/c−の圧力で外径365mφ×内径24−
―φ×高さ10mmの円筒形にプレス成型した圧粉成型
体に巻線(0,25+usφ)を40回巻いたものを測
定試料とし、インピーダンスアナライザー4194^(
横河・ヒエ−レット・パラカード■製)を用い、周波数
I MHzの条件下で測定した値である。
実施例1 酸化鉄(α−FezOs)  41.92kgと酸化マ
ンガン11゜44 kg及び酸化亜鉛8.63kgとを
混合してFezO=  :52.4モル%、MnO: 
26.4モル%、ZnO: 21.2モル%の組成を有
したフェライト形成用混合粉末を作製した。次いで、該
混合物をポリカルボン酸アンモニウム塩(SNデイスパ
ーサント5468  サンノプコ社製)0.3重量%(
フェライト形成用混合粉末重量に対して)を溶解した6
01の水溶液中に投入した。水溶液中におけるスラリー
濃度は50.8重量%であった。続いて該スラリーを噴
霧乾燥して平均粒子径110μmの造粒物を得た。
得られた造粒物を1340°Cの温度で3時間焼成して
フェライト化を行い、マンガン・亜鉛フェライト球状粒
子粉末からなるボンド磁性体用フェライト粒子粉末を得
た。
得られたボンド磁性体用フェライト粒子粉末の透磁率は
32.5であり、図1に示す走査型電子顕微鏡写真での
観察の結果、平均粒径が14.8μmの結晶粒によって
形成されている平均粒子径94μmのマンガン・亜鉛フ
ェライト球状粒子であり、空孔の少ないものであること
が確認できた。
実施例2〜6、比較例1〜7 フェライト形成用混合粉末の組成比、界面活性剤の種類
及び量、フェライト形成用混合スラリー濃度、造粒物の
大きさ並びに焼成/MLltを種々変化させた以外は実
施例1と同様にしてボンド磁性体用フェライト粒子粉末
を得た。
この時の主要製造条件及びボンド磁性体用フェライト粒
子粉末の特性を表1に示す。
尚、実施例3に於ける酸化鉄原料はFe504を用い、
実施例4におけるマンガン原料は三二酸化マンガンを用
い、実施例5に於ける界面活性剤はポリカルボン酸ナト
リウム塩(ノプコサントK サンノプコ社製)を用いた
また、比較例7はフェライト形成用混合粉末を噴霧乾燥
せずに従来法で5−一程度の造粒物を作製し、この造粒
物を1300℃の温度範囲で焼成し、次いで、焼成物を
粉砕して平均粒子径46.0μmで空孔の多いフェライ
ト粒子粉末を得た。
[発明の効果] 本発明に係るボンド磁性体用フェライト粒子粉末は、前
出実施例に示した通り、フェライト組成の範囲FezO
x 47〜58モル%、Mn022〜30モル%、Zn
015〜32モル%に於いて、平均粒径が5〜15μm
の結晶粒によって形成されている平均粒子径20〜15
0μmのマンガン・亜鉛フェライト球状粒子粉末であり
、透磁率が25以北のポンド磁性体用フェライト粒子粉
末を得ることができるので、現在要求されているボンド
磁性体用のフェライト粒子粉末として好適である。
【図面の簡単な説明】
図1乃至図6は、いずれも走査型電子顕微鏡写真(X6
50 )であり、図1は実施例1、図2は実施例2、図
3は実施例4で得られたポンド磁性体用フェライト粒子
粉末の粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写真であり、図
4は比較例3、図5は比較例4、図6は比較例7で得ら
れたフェライト粒子粉末の粒子構造を示す走査型電子顕
微鏡写真である。 特許用−人 戸田下業株式会社 図 図 2 菌 、3 図 乙

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平均粒径が5〜15μmの結晶粒によって形成さ
    れている平均粒子径20〜150μmのマンガン・亜鉛
    フェライト球状粒子粉末であり、且つ透磁率が25以上
    であることを特徴とするボンド磁性体用フェライト粒子
    粉末。
  2. (2)Fe_2O_3に換算したとき47〜58モル%
    となる量の酸化鉄又は含水酸化鉄粉末とMnOに換算し
    たとき22〜30モル%となる量の酸化マンガン、二酸
    化マンガン、三二酸化マンガン及び炭酸マンガンから選
    ばれたマンガン化合物の1種又は2種以上の粉末とZn
    Oに換算したとき15〜32モル%となる量の酸化亜鉛
    粉末とからなるフェライト形成用混合粉末を、該フェラ
    イト形成用混合粉末重量に対して0.2〜1.0重量%
    の界面活性剤を含有する水に分散混合し、スラリー濃度
    が40〜60重量%の水分散スラリーに調製した後、噴
    霧乾燥して平均粒子径25〜180μmの球状の造粒物
    とした後、当該造粒物を窒素ガス中1150〜1350
    ℃の温度範囲で焼成することによって平均粒径が5〜1
    5μmの結晶粒によって形成されている平均粒子径20
    〜150μmのマンガン・亜鉛フェライト球状粒子粉末
    であり、且つ透磁率が25以上であることを特徴とする
    ボンド磁性体用フェライト粒子粉末の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1998036430A1 (fr) * 1997-02-13 1998-08-20 Kureha Kagaku Kogyo K.K. Materiau composite doux

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998036430A1 (fr) * 1997-02-13 1998-08-20 Kureha Kagaku Kogyo K.K. Materiau composite doux
US6338900B1 (en) 1997-02-13 2002-01-15 Kureha Kagaku Kogyo K.K. Soft magnetic composite material

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