JPH06507928A - 熱可塑性樹脂被覆を施した磁性粉末組成物およびその作成方法 - Google Patents

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】

熱可塑性樹脂被覆を施した磁性粉末組成物およびその作成方法発明の分野 本発明は、磁性部品の成形に有用な鉄基粉末組成物と、熱可塑性樹脂被覆を施し た上記組成物の粉末成分の作成方法とに関する。本発明はまた、広い周波数範囲 にわたって高い透磁率を維持する組成物から磁心部品を作成する方法にも関する 。 発明の背景 発電機や変圧器等の電気／磁気エネルギー変換装置に用いる磁心部品を研究する には、その磁心部品について幾つかの物理的および電磁気的な性質を解析する必 要かある。鉄心部品の２つの重要な特性は透磁率と鉄損である。透磁率は材料か 磁化される能力あるいは磁束を通す能力の指標である。透磁率は磁化の力あるい は磁界の強さに対する誘導磁束の比として定義されている。急速に変化している 磁界中に磁性材料を曝した場合、その結果、磁心でのエネルギー損失か生ずる。 この鉄損は一般に、ヒステレシス損と渦電流損の２種類に分けられている。ヒス テレシス損は、鉄心部品内部に残留している磁力に打ち勝つために必要なエネル ギーが消費されることに起因している。渦電流損は、交流（ＡＣ）によって磁束 が変化する場合に鉄心内部に電流か発生することに起因している。 初期の磁心部品は積層鋼板から作成されていたか、高周波での鉄損が大きい上、 生産上も困難であるという問題があった。またこの積層型磁心は、渦電流損を大 きくしないためには鋼板面内のみに磁束を通さなければならないという使用上の 制約もあった。磁心部品用材料として積層鋼板の代わりに金属粉末焼結体を用い ることも行われたか、やはり鉄損か大きいため、始めから直流（ＤＣ）での作動 のみに制限されている。 最近は、磁心部品の技術開発は鉄粉末粒子の表面に種々の被覆を施した非焼結型 の鉄基粉末を用いることか中心になってきている。 この技術開発は、他の特性を損なわずに特定の物理的および磁気的性質を高める 鉄粉末組成物の開発を狙って行われている。望ましい特性としては、広範な周波 数領域にわたって透磁率か高く、プレス成形した際の強度か高く、鉄損が低く、 そして圧縮成形法に適していることか挙げられる。 ＡＣ用磁心部品を成形する際に一般に必要とされるのは、鉄損を小さくするため に鉄粒子に電気絶縁性被覆を施しであることである。 鉄粒子を絶縁することにより渦電流損を小さくするために、プラスチック被覆を 用いたり（Ｙａｍａｇｕｃｈ　ｉのアメリカ合衆国特許第３．９３５．３４０号 ）、鉄粒子に２重の被覆を施したり（Ｓｏｉｌｅａｕ　ｅｔ　ａｌ、のアメリカ 合衆国特許第４．６０１．７６５号）することが行われてきた。しかし、これら の粉末組成物は多量の結合剤を必要とし、その結果プレス成形状態での密度か低 くなり、結局は透磁率の低下を招くことになる。 その上、このような鉄粉末混合物に圧縮成形法を行う際に金型の加熱か必要にな った場合、適当な潤滑剤を用いないと大きな抜き取り（ストリッピング）圧力・ 滑り突き出しくスライディングエジエクンヨン）圧力か発生する。その結果、金 型の損耗か増えるし、成形した部品に掻き疵か生ずる。ステアリン酸亜鉛のよう な従来からの金型壁潤滑剤は、室温ての圧縮成形には有効であっても、被覆した 粉末組成物の成形には樹脂の流動に高温圧縮成形が必要なので、用いることがで きない。 ０ｃｈｉａｉ　ｅｔ　ａｌ、のアメリカ合衆国特許第４．９２７．４７３号に開 示されている鉄基粉末組成物は、窒化硼素のような無機粉末の絶縁層を粒子に被 覆しである。この被覆された粒子は、圧縮成形法により磁心を成形するのに用い られる。この被覆された鉄粒子には外側を覆う熱可塑性樹脂の第２被覆か無く、 そのため磁心の強度が低くくなっていることか分かった。 そのため、広範な周波数領域にわたって透磁率が高く、プレス成形後の強度が比 較的高く、鉄損か少なく、そして成形状態での抜き取り圧力・滑り突き出し圧力 か小さい、という性質を特徴とする鉄粉末組成物をめる要請かある。 発明の概要 本発明は、磁性部品を形成するのに非常に有用な鉄基粉末組成物を提供する。こ の粉末組成物は、周囲に熱可塑性樹脂材料の実質的に均一な被覆を施された鉄心 粒子であって熱可塑性樹脂材料は被覆された粒子の約１５ｗｔ％を構成している 鉄心粒子と、この被覆された粒子に混合した窒化硼素粉末とを含んで成る。望ま しい態様においては、この熱可塑性樹脂材料は、ポリエーテルスルホン、ポリエ ーテルイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレン、またはこれらの組み合わせ であり、窒化硼素粉末は熱可塑性樹脂被覆を施された粒子の約１ｗｔ％以内の量 で存在する。 本発明はまた、上記磁性組成物を成形する方法をも提供する。この方法は端的に は、上記本発明の粉末組成物を金型内に装入する操作と、そして一体の磁心部品 を形成するのに十分な温度および圧力で上記組成物を金型内に押し込む操作とを 含む。一般に、先ず金型を熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度よりも高温に加熱 する。本発明の組成物および方法によって作成された磁性部品は、プレス成形後 の強度が高く、広い周波数範囲にわたって透磁率か高く、そして鉄損か小さい、 という特徴かある。更に、本発明の組成物は比較的高密度にプレス成形でき、抜 き取り圧力・滑り突き出し圧力か低いので、金型の損耗か少なく、成形製品を金 型から取り出す際の掻き疵の発生も少ない。 本発明はまた、熱可塑性樹脂被覆を施した鉄粒子を製造する方法をも提供する。 この粒子を空気中で流動化させ、熱可塑性樹脂材料の溶液と接触させる。このプ ロセスは、見掛密度約２．４ｇ／ｃｍ３から約２．７ｇ／ｃｍ’の被覆された粒 子を生成する条件下で行うことが望ましい。 図面の簡単な説明 図１は窒化硼素の量を種々に変化させた本発明の粉末組成物から作成した磁心部 品について初期透磁率と周波数の関係を示す。 図２は窒化硼素の量を種々に変化させた本発明の粉末組成物で作成した磁心部品 の透磁率と誘導磁界の強さとの関係を示す。 図３は窒化硼素の量を種々に変化させた本発明の粉末組成物から作成した磁心部 品について鉄損と周波数との関係を示す。 望ましい態様の詳細な説明 本発明によれば、磁性部品の製造に有用な鉄基粉末組成物が提供される。本発明 の粉末組成物は熱可塑性樹脂結合剤を被覆した鉄心粒子を窒化硼素粉末に混合し て成る。本発明により提供される鉄基粉末組成物は、高スイツチング周波数磁気 装置用の、あるいは鉄損が低くなくてはならない磁心部品用の磁性部品を成形す るのに特に有用である。 出発材料としての鉄基磁心粒子は鉄あるいは強磁性材料の高圧縮性粉末であり、 重量平均粒子径が約１０〜２００μｍであることが望ましい。この粉末の一例と してＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ　１００Ｏｃ粉末かあり、これはほぼ純鉄の粉末であ って、典型的なスクリーンプロファイルは３２５メツシユ未満の粒子が約１３ｗ ｔ％、１００メツシユを超える粒子が約１７ｗｔ％で、残りがこれら両サイズの 中間にあり、Ｈｏｅｇａｎａｅｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、　Ｒｉｖｅｒｔｏ ｎ、　Ｎｅｗ　ＪｅｒｓｅＹがら市販されている。このＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ　 １００Ｏｃ粉末の典型的な密度は約２．８〜約３ｇ／ｃｍ”である。 鉄粒子に熱可塑性樹脂材料を被覆して、この熱可塑性樹脂材料のほぼ均一な被覆 を形成する。個々の粒子がそれぞれ周囲がほぼ均一に被覆されていることが望ま しい。被覆された状態での鉄粒子の重量の約０．００１−１５％の被覆を形成す るのに十分な熱可塑性樹脂材料を用いる。一般に熱可塑性樹脂材料の量は、被覆 後の粒子重量の０．２９６以上、望ましくは約０．４〜２％、更に望ましくは０ ．６〜０．９％である。 上記の熱可塑性樹脂被覆を施した鉄基粉末を用いることによって、プレス加工し た状態での強度が向上すると共に、広い周波数範囲にわたって透磁率が一定して いる複雑な形状の磁性部品を成形できるという利点が得られる。本発明の鉄粉末 組成物に多層のポリマー被覆を適用してもよい。ポリマーとしては、有機溶剤に 溶解できる程に十分非結晶質であり且つＷｕｒｓｔｅｒ型の流動床式被覆機で流 動化できるものであれば用いることができる。重量平均分子量が約１０゜ＯＯＯ から５０．０００の範囲にある熱可塑性樹脂が望ましい。望ましい態様において は、熱可塑性樹脂材料はポリエーテルスルポン、ポリエーテルイミド、ポリカー ボネート、またはポリフェニレンエーテルである。 本発明の熱可塑性樹脂として用いることができる適当なポリカーボネートは、ビ スフェノールＡポリカーボネートであり、これはボリ（ビスフェノール八カーボ ネート）としても知られている。これらのポリカーボネートは比重か約１．２〜 １．６の範囲にある。具体例どしては、実験式（Ｃ，＠Ｈ，，０，）。〔ｎ＝３ ０〜６０〕のポリ（オキシカルボニルオキシ−１，４−フェニレン−（ｌ−メチ ルエチリデン）−１，，４−フェニレンかある。市販のポリカーボネートとして はＧｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社から商標ＬＥＸＡＮ■樹脂の名で販売さ れているものかある。ＬＥＸＡＮ［Ｆ］樹脂のうちで最も望ましいものはＬＥＸ ＡＮ■１２１およびＬＥＸＡＮ■１４１である。 適当なポリフェニレンエーテル熱可塑性樹脂としては、実験式％式％ オキサイド）がある。このポリフエニレンエーテルホモポリマーを、ポリ（ブタ ジェンスチレン）等の耐衝撃性ポリスチレンのようなアロイング／ブレンディン グ樹脂や、ナイロン６６あるいはポリカプロラクタムあるいはポリ（アジピン酸 へキサメチレンジアミン）等のポリアミドと混合することかできる。これらの熱 可塑性樹脂材料は比重か約１．０〜１．４の範囲にある。市販のポリフェニレン としては、Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社から商標Ｎ０ＲＹＬ■樹脂の名 で販売されているものかある。そのうちで最も望ましいものは、Ｎ０ＲＹＬ■８ ４４．８８８、および１２２２である。 適当なポリエ−テイミド熱可塑性樹脂としては、実験式（Ｃ３□Ｈ７４０ｓ　Ｎ ２）、（ｎ＝　１５〜２７）のポリ（２，２−ビス（３，４ジカルボキシフエノ キシ）フェニルプロパン）−２−フェニレンビスイミド）がある。このポリエー テルイミド熱可塑性樹脂は比重か約１．２〜１．６の範囲である。市販のポリエ ーテルイミドとしては、Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社からＵＬＴＥＭ■ 樹脂の名で販売されているものかある。そのうちで最も望ましいものは、ＵＬＴ ＥＭ＠　１０００である。 適当なポリエーテルスフホン熱可塑性樹脂は実験式か（Ｃ，、Ｈ，。 ５Ｏ３）、である。市販の適当なポリエーテルスルホンの一例としては、ＩＣ１ 社から商品名ＶＩＣＴＲＥＸ　ＰＥＳ■で販売されているものがある。 そのうちで最も望ましいものはＶＩＣＴＲＥＸ　ＰＥＳ■５２００である。 望ましい被覆方法においては、被覆処理は流動床プロセスによって行い、その際 に望ましくはＧｌａｔｔ社製等のＷｕｒｓｔｅｒ被覆機を用いる。Ｗｕｒｓｔｅ ｒ被覆プロセスにおいては、鉄粒子を空気中で流動化させる。熱可塑性樹脂材料 を適当な有機溶剤に解がした溶液を、アトマイジングノズルてＷｕｒｓｔｅｒ被 覆機の内部に噴霧すると、鉄粒子の流動床に溶液が接触する。熱可塑性樹脂材料 に用いるを機溶剤は特に限定しないが、望ましい溶剤としてはメチレンクロライ ドおよび１．１．２トリクロロエチレンがある。被覆溶液中の熱可塑性樹脂゛材 料の濃度はａｗｔ％以上であることあ望ましく、約５〜１０ｗｔ％か更に望まし い。熱可塑性樹脂溶液をノズルまで送るのに螺動ポンプを用いることが望ましい 。熱可塑性樹脂材料の溶液を添加する前に、流動化した鉄粒子を望ましくは約２ ５°Ｃ以上、更に望ましくは約３０°Ｃ以上で溶剤の沸点未満にまで加熱するこ とか望ましい。熱可塑性樹脂か溶は込んでいる液滴によって鉄粒子が濡らされ、 濡れた粒子は霧笛（膨張室）に送り込まれ、霧笛内で蒸発により溶剤が粒子から 取り除かれ、その結果、芯部を成す鉄粒子の周囲に熱可塑性樹脂材料の均一な被 覆か形成される。鉄粒子の表面に被覆される熱可塑性樹脂材料の量は種々の手段 によってモニターすることかできる。 この熱可塑性樹脂被覆過程をモニターする一つの方法は、被覆機をバッチ式で運 転し、熱可塑性樹脂量が予め分かっている溶液を用い、１回のバッチ処理で所望 の被覆率にするのに必要な熱可塑性樹脂の量を一定に管理することである。もう 一つの方法は、流動床内の被覆された粒子を頻繁にサンプリングして炭素含有量 を調へ、その結果と熱可塑性樹脂被覆量とを関係づけておくことである。 このプロセスによれば、周囲を熱可塑性樹脂材料でほぼ均一に被覆された鉄粒子 か得られる。被覆処理プロセスで種々の処理条件を操作することにより、被覆さ れた粒子の最終的な物理的性質を変えることかできる。 望ましい熱可塑性樹脂被覆鉄粒子は、見掛密度が約２．４ｇ／ｃｍ’〜約２．７ ｇ／ｃｍ’であること、および被覆された状態ての粒子重量の約０．４〜２．０ ％か熱可塑性樹脂被覆量であることを特徴とする。 この範囲内にある粒子から作成した部品は優れた磁気特性を示すことか分かった 。 この熱可塑性樹脂被覆粒子を作成するための望ましい方法においては、１７．８ ｃｍ（フインチ）のコーティングインサートを持つＧｌａｔｔ　ＧＰＣＧ−５Ｗ ｕｒｓｔｅｒ被覆機を用いる。具体例として、見掛密度か約３．０ｇ／ｃｍ”の ＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ　Ａ１００ＯＣ鉄粉末（Ｈｏｅｇａｎａｅｓ社）１７ｋｇ をこの被覆機に装入する。この粉末を流動化し、約３３〜３７°Ｃ望ましくは３ ５°Ｃの処理温度にする。溶剤を被覆機内に噴霧してノズル部分を清浄化する。 ＵＬＴＥＭ■樹脂１０００ポリエーテルイミド７．５ｗｔ％のメチレンクロライ ド溶液を、螺動ポンプにより約１１０〜１２０ｇ、／分の割合で被覆機内へ噴霧 する。この溶液は被覆機の底部にある１、２ｍｍのノズルによりアトマイジング 圧力４　ｂａｒてアトマイズされる。被覆機の運転条件は、エアフラップ設定４ ０％、「Ａプレート使用、流入空気温度約３５〜４０°Ｃにする。被覆機への溶 液噴霧量か約１７００ｇ（３，７５ボンド）になるまて処理を継続させた。その 時点で溶液の添加を停止させたか、被覆された粒子はそのまま流動状態に維持し て溶剤を蒸発させた。最終的な被覆済粉末は熱可塑性樹脂量か約０．７５　ｗｔ ％である。 本発明の粉末組成物の作成において、熱可塑性樹脂被覆鉄粒子を熱可塑性樹脂被 覆粒子の重量の約１％以下、望ましくは約０．０５〜０．４％の量の窒化硼素と 混合する。この窒化硼素粉末粒子は重量平均粒径か約２０μｍ未満であることが 望ましく、約１０４ｍ未満てあれば更に望ましく、最大粒径は約１００μｍ以下 、望ましくは約６０μｍ以下である。本発明に用いる窒化硼素は六方晶の結晶構 造を持つことか望ましい。立方晶の窒化硼素は強度特性は優れているか、六方晶 のような潤滑性か無いので本発明に用いるには余り望ましくない。適当な窒化硼 素粉末としてＵｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ社から市販されているＨＣＶ窒化硼素 かあり、これは粒径範囲か約１〜６０μｍ、平均粒径か約４μｍである。粉末混 合分野で知られている標準的な機械混合法により、窒化硼素粉末と、被覆済鉄粒 子とを混ぜ合わせる。 上記の熱可塑性樹脂被覆鉄粉末と窒化硼素との混合物を適当な成形技術により磁 心に成形することかできる。望ましい態様では、圧縮成形法において金型を熱可 塑性樹脂材料のガラス転移温度より高い温度に加熱して、磁性部品の成形を行う 。この温度は、熱可塑性樹脂材料としてポリエーテルスルホンまたはポリエーテ ルイミドを用いる場合には、４７５°Ｃ以上、望ましくは５００’Ｃより高い温 度とする。上記の混合物を金型内に装填し、通常の粉末冶金圧力をかけて所望の 部品を加圧成形する。熱可塑性樹脂を良く流動させてプレス成形後の強度を確保 するために必要な高い金型温度では、ステアリン酸亜鉛のような通常の低い温度 用の金型潤滑剤は役に立たない。典型的な圧縮成形法では、成形圧力は約５〜２ ｏｏトン／平方インチ（ｔ　ｓ　ｉ）　、望ましくは約３０〜６０ｔｓｉである 。一般にこの加圧成形工程で用いる温度および圧力は、粉末組成物から丈夫な一 体部材を形成するのに十分な温度および圧力である。窒化硼素が潤滑剤として存 在することにより、抜き取り圧力・滑り突き出し圧力を小さくして高温で上記圧 縮工程を行うことができる。熱可塑性樹脂を被覆された鉄粒子の性質およびこの 粒子から作られた成形品の性質に対する窒化硼素（ＢＮ）の添加量の影響を調べ た。元（こなる鉄粒子としてＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ　Ａ１００ＯＣ（平均粒径７ ５μｍ）を用い、これに前述のＷｕｒｓｔｅｒ被覆機によりＬＩＬＴＥＭ■樹脂 １０００ポリイミドを総重量の０．７５％の量で被覆した。圧力を３０．４０． ５０トン／平方インチ（ｔｓｉ）に変えて加圧成形した棒材について横方向の破 断強さくＴＲ３）を試験した。棒材は長さ１．２５インチ、幅０．５インチ、厚 さ０．２５インチであった。５０ｔｓｉで成形した環状試料を用いて磁気的性質 を調へた。加圧は全て温度５２５°Ｆで行った。環状試料に＃２８ＡＷＧワイヤ を一次側７０回と二次側７０回巻き付けた。 表１に示したように、熱可塑性樹脂被覆粒子へのＢＮの添加により組成物の流速 か増加し、特にＢＮ量が約０．１〜０．２％のときにそれか関着である。ＢＮを 含有する組成物の見掛密度の増加も上記と同じＢＮ量のところで最大になってい る。 孝」工 ０．７５％のＵｌｔｅｍて被覆した鉄粉末に窒化硼素を混合したときの見掛密度 と流動性ＢＮ含有量（ｗｔ％）　見掛密度（ｇ／ｃｃ）　流動性（ｓｅｃ１５０ ｇ）ニー−１−一一一−ＩＩＩＩ閤−−隣り噌−一■−■−■■−■■■−■１ 間■■■開−一−−−噌０．０（比較材’）　２．６８　２９．２０、１　３． ０１　２５．６ ０、２　３．０１　２５．９ ０、３　２．９５　２６．９ 矢頂 ＝喘 ３０．４０、および５０ｔｓｉての圧縮後の性質も調へた。ＢＮ添加の劇的な効 果を表２に示す。抜き取り圧力・滑り突き出し圧力はいずれもＢＮ添加で減少し ており、金型の損耗と成形品の掻き疵か大幅に減少することか見込める。抜き取 り圧力・滑り突き出し圧力は下記の方法で測定する。成形工程を行った後に、片 方のノくンチを金型から取り出し、もう一方のパンチに圧力をかけて製品を金型 から押し出す。製品か移動し始めるのに要した荷重を記録する。製品か移動し始 めたら０．１０ｃｍ（０，０４インチ）７秒の速度で金型から押し出す。５秒後 （製品か０．５　ｃ　ｍ、０，５インチ移動したとき）にかかっていた荷重も記 録する。測定は同じ加圧速度・加圧時間で行い製品か常に金型キャビティーの同 一部位にあるようにすることか望ましい。上記の各荷重を金型本体と接触してい る製品の面積で除して圧力に換算する。抜き取り圧力は上記移動か開始したとき の圧力である。滑り圧力は上記５秒後の圧力である。 強度の測定には、ＰＭ成形品のための材料標準の標準４１　（メタル・パウダー ・インダストリー・フエデレーンヨシ発行（１９９０〜９１年版：　Ｍａｔｅｒ ｉａｌｓ　５ｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ＰＭ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　Ｐａｒ ｔｓ、　５ｔａｎｄａｒｄ４１、　ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　ｂｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｐ ｏｗｄｅｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ　（１９９０−９１Ｅｄ 、））に掲載されている横方向破断強度の式を用ｕ）ｆこ。ＢＮの添カロ量か多 くなるほど、得られる強度は低下する。これに対して、ＢＮ量を少なくして成形 圧力を高くすると、加圧成形後の強度は比較材の強度に近くなる。 表２は加圧成形後の密度に対するＢＮの効果も示してし）る。ＢＮの密Ｖ　（２ ，２１ｇ／ｃｍ３）か鉄に比へて低いので、ＢＮ量力Ｘ増えると密度は予想通り 低下する。圧縮成形品の理論密度の比率も表２）二示した。理論密度に対するＢ Ｎ添加の効果は成形圧力か低し）ときに非常に明瞭になる。これから、圧力か低 い場合は内部潤滑か行われており、圧力が高い場合は内部潤滑の重要度か低くな るということか分かる。ＢＮ添加した場合に低い成形圧力で高い理論密度か得ら ０ていることは、同じ製品密度を低い成形圧力で得ることかでき、金型の損耗か 少なくなるという利点がある。 ＢＮ添加した場合の磁気的性質を図１〜図３に示す。図１は１０ガウスでの透磁 率と周波数の関係を示す。ＢＮは非磁性なので、ＢＮ量か多くなると交流での透 磁率は低周波数側で僅かに低下する。 しかし、高周波数側ではＢＮ添加物の持つ抵抗特性によって製品の透磁率は高く なっている。その主な原因の一つは、図３に示した渦電流損の減少である。 直流での透磁率と誘導磁界強度およびＢＮ量との関係を図２に示す。直流での透 磁率はＢＮ量の増加に伴い低下している。これは主に成形品密度の減少が原因で ある。 交流でのヒステレシスループを解析した結果、ＢＮ添加によって鉄損が大幅に減 少することか分かった。この鉄損全体はヒステレシスループの面積と図３の渦電 流損とに分けられる。ヒステレシス損はＢＮ量が増加しても比較的一定している 。しかし、渦電流損はＢＮ量の増加による顕著な低下か認められる。図３のグラ フには示していないか、高作動周波数域ではＢＮ量の多い製品で透磁率か最高に なり鉄損か最低になっている。ＢＮ量の増加によって得られる鉄損の減少および それに対応した渦電流損の減少は、渦電流損かヒステレシス損を上回る高周波数 域で顕著な特徴となる。

【図１】

【図２】

【図３】 フロントページの続き Ｃ０９Ｃ１／６２　ＰＢＬ　６９０４−４ＪＰＢＮ　６９０４−４Ｊ （７２）発明者　クイン、ブルックス アメリカ合衆国、ニューシャーシー ０８０５３　、マールトン、ホースショウ　レーン１３６ Ｉ

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．強磁性粉末組成物であって、 熱可塑性樹脂材料の被覆を周囲にほぼ均一に施した芯部材としての鉄粒子であっ て、この被覆付鉄粒子の重量の約０．００１％〜約１５％が上記熱可塑性樹脂材 料である鉄粒子、および上記被覆付粒子の重重の約１ｗｔ％以下の量で上記被覆 付粒子に混合されている窒化硼素粉末 を含んで成る磁性部品成形用の強磁性粉末組成物。
2. ２．上記被覆付粒子の重量の約０．０５〜２．０％の量で上記窒化硼素が存在す る請求項１記載の組成物。
3. ３．上記熱可塑性樹脂材料が上記被覆付粒子の約０．４〜２．０％を構成し、上 記被覆付粒子は見掛密度が約２４ｇ／ｃｍ３〜約２．７ｇ／ｃｍ３である請求項 ２記載の組成物。
4. ４．上記熱可塑性樹脂材料が上記被覆付粒子の重量の約０．６〜０．９％を構成 する請求項１記載の組成物。
5. ５．上記熱可塑性樹脂材料が、ポリエーテルスフホン、ポリエーテルイミド、ポ リカーボネート、ポリフェニレンエーテル、およびこれらの組み合わせから成る 群から選択される請求項１記載の組成物。
6. ６．上記芯部材である鉄粒子は重量平均粒径が約１０〜２００μｍである請求項 ５記載の組成物。
7. ７．磁心部品を作成する方法であって、熱可塑性樹脂材料の被覆を周囲にほぼ均 一に施した芯部材としての鉄粒子であって、この被覆付鉄粒子の重量の約０．０ ０１％〜約１５％が上記熱可塑性樹脂材料である鉄粒子と、上記被覆付粒子の重 量の約１ｗｔ％以下の量で上記被覆付粒子に混合されている窒化硼素粉末とを含 んで成る鉄基粉末組成物を準備する工程、および上記組成物を金型内で一体の磁 心部品を形成するのに十分な温度および圧力で加圧する工程 を含んでなる、磁心部品の作成方法。
8. ８．上記窒化硼素が上記被覆付粒子の重量の約０．０５〜０．４％の量で存在す る請求項７記載の方法。
9. ９．上記熱可塑性樹脂材料が上記被覆付粒子の重量の約０．４〜２．０％を構成 し、上記被覆付粒子は見掛密度が約２．４ｇ／ｃｍ３〜２．７ｇ／ｃｍ３である 請求項８記載の方法。
10. １０．上記熱可塑性樹脂材料が上記鉄粒子の重量の約０．６〜０．９％を構成す る請求項７記載の方法。
11. １１．上記熱可塑性樹脂材料がポリエーテルスフホン、ポリエーテルイミド、ポ リカーボネート、ポリフェニレンエーテル、およびこれらの組み合わせから選択 される請求項７記載の方法。
12. １２．上記心部材である鉄粉末は重量平均粒径が約１０〜２００μｍである請求 項１１記載の方法。
13. １３．上記加圧工程が圧縮成形プロセスの一部である請求項８記載の方法。
14. １４．上記圧縮成形プロセスが、 上記金型を上記熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度よりも高い温度に加熱する工 程、および 上記金型内にある上記組成物に約５〜２００ｔｓｉの圧力をかける工程 を含んで成る請求項１３記載の方法。
15. １５．上記圧縮圧力が約５０ｔｓｉより低く、約５，７５０ｐｓｉ未満の抜き取 り圧力と約５，０００ｐｓｉ未満の滑り突き出し圧力を生成する請求項１４記載 の方法。
16. １６．下記の工程、 （ａ）重量平均粒径が約１０〜２００μｍである鉄粒子を準備する工程、 （ｂ）熱可塑性樹脂材料を有機溶媒に溶かした被覆溶液を準備する工程、 （ｃ）空気の流れの中で上記粒子を流動化させる工程、（ｄ）上記流動化された 粒子を約２５℃以上で上記溶媒の沸点よりは低い最低温度にまで加熱する工程、 および（ｅ）上記流動化された粒子を上記被覆溶液に接触させる工程を含んで成 る、鉄粒子に熱可塑性樹脂材料を被覆する方法。
17. １７．上記熱可塑性樹脂材料が、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、 ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、およびこれらの組み合わせから選 択される請求項１６記載の方法。
18. １８．上記熱可塑性樹脂材料が上記被覆溶液の約５〜１０ｗｔ％を構成する請求 項１７記載の方法。
19. １９．上記溶媒がメチレンクロライドである請求項１８記載の方法。
20. ２０．十分な被覆溶液を用いて、見掛密度が約２．４ｇ／ｃｍ３〜約２．７ｇ／ ｃｍ３である被覆付粒子を形成する請求項１８記載の方法。
21. ２１．十分な被覆溶液を用いて、上記被覆付粒子の重量の約０．２〜４．０％の 熱可塑性樹脂被覆を持つ被覆付粒子を形成する請求項２０記載の方法。