JPH0744099B2 - 軟質磁性材料組成物 - Google Patents

軟質磁性材料組成物

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JPH0744099B2 JP60085110A JP8511085A JPH0744099B2 JP H0744099 B2 JPH0744099 B2 JP H0744099B2 JP 60085110 A JP60085110 A JP 60085110A JP 8511085 A JP8511085 A JP 8511085A JP H0744099 B2 JPH0744099 B2 JP H0744099B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、軟質磁性材料と結合剤としての液状熱硬化性
樹脂とからなる、成形性と透磁率の良好な組成物に関す
る。
「従来技術と問題点」 従来、磁芯等に使用される軟質磁性材料としては、高周
波領域での損失が少ないスピネルフエライト、例えばMn
−Znフエライト、Ni−Znフエライトその他の焼結成形体
が多用されているが、これらは粉末冶金的方法で製造さ
れるために焼成時の収縮による寸法精度が悪い、複雑形
状の成形品を得難い等の問題がある。更に焼結体である
ので衝撃強度が低いという欠点を有する。
これらの欠点を補うために、近年軟質磁性材料を合成樹
脂で結合せしめた所謂プラスチック軟質磁性材料が提案
されている。例えば特公昭51−28356号には、特定範囲
の粒子径を有するスピネルフエライトと固体粉末状熱硬
化性樹脂とからなる組成物が提案されている。かかるプ
ラスチック軟質磁性材料は非磁性物質である合成樹脂を
結合剤として用いるため、成形された磁芯の飽和磁化及
び透磁率が焼結体より劣るという欠点がある。従って、
かかるプラスチック軟質磁性材料を用いた磁芯の磁気特
性を向上させるには、軟質磁性体粉末の含率を高くする
と共に加圧成形時の圧力を増加させて空隙率を下げ軟質
磁性体粉末の充填密度を向上させねばならない。
しかしながら、従来のプラスチック軟質磁性材料は、軟
質磁性材料の含率を高くすると硬化固化せしめる前の成
形体の強度が低く、破損、変形を招きやすい、あるいは
硬化後の成形体の機械強度が低いという問題がある。更
に空隙率を小さくするために加圧力を増加した場合、圧
縮成形時に大なる歪を受け、さらには軟磁性体粒子の破
壊をともなって磁芯の磁気特性の低下を招くのみなら
ず、成形金型に対する負担が大で金型の損傷を招きやす
い。
「問題点を解決するための手段」 本発明者らは前記の各種問題に鑑み、加圧力による歪の
悪影響を軽減すると同時に成形体の密度を向上させて磁
気特性を向上させつつ成形金型の負担を軽減すること、
及び硬化前の成形体の固着強度を高めて破損・変形を防
止して良好な寸法精度となすための軟質磁性材料組成物
について鋭意研究を行い、本発明に到達した。
即ち、本発明は、粒子径が0.1〜0.35mmの分画と0.6〜0.
8mmの分画とを混合したスピネルフエライト磁性粉70〜9
5体積％と残部が可塑剤を含有する液状熱硬化性樹脂と
からなり、且つ可塑剤含有量が液状熱硬化性樹脂の固形
分100重量部に対して30〜80重量部である軟質磁性材料
組成物を内容とする。
本発明で用いるスピネルフエライトは、例えばMn−Znフ
エライト、Ni−Znフエライト、Mn−Mgフエライトその他
であり、少なくとも1000℃以上、例えば1100〜1300℃で
焼成した後に粉末化したものが好ましい。スピネルフエ
ライト磁性粉の形態は粉末状であるが、良好な磁気特性
を得るにはその粒子径分布が重要である。即ち、粒子径
が0.1〜0.35mmの分画と0.6〜0.8mmの分画とを混合した
ものを用いる。粒子径が0.1mm未満の場合は、高密度で
初透磁率の大きな成形体が得られない。
本発明で用いる液状熱硬化性樹脂とは常温で液状であ
り、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、その他
であるがフェノール樹脂、特にレゾール型フェノール樹
脂が好ましい。結合剤として液状の熱硬化性樹脂を用い
ると、固体粉末状の樹脂を用いる場合と比較すれば、結
合剤と軟質磁性材料粉の混合が格段に良好であり、結合
剤自体の粘着力もあるから圧縮成形直後の強度が優れて
おり、硬化前の破損・変形の懸念がなく、しかも硬化後
の強度も良好である。
本発明の組成物は、上記磁性粉70〜95体積％と残部が可
塑剤を含有する液状熱硬化性樹脂からなる。可塑剤を含
有する軟質磁性材料粉が70体積％未満では所望の磁気特
性が得られず、一方、95体積％を越えると、破損や変形
が起こり易くなる 本発明は、結合剤として可塑性を含有する液状熱硬化性
樹脂を使用するので、結合剤が低粘度となり、より一層
均質に軟質磁性粉表面に分布しやすくなると共に、圧縮
成形時の軟質磁性粒子間の摩擦が軽減されて高い充填密
度の実現が容易となるから、成形体密度及び初透磁率が
向上する。更に、かかる結合剤を用いると、圧縮成形圧
力を低下させても所望水準の高い成形体密度と初透磁率
が実現しやすく、成形金型に対する負荷を軽減できるか
ら工業的観点からの価値が高い。
本発明で用いられる可塑剤は、ポリエステル系可塑剤、
フタル酸エステル系可塑剤、エポキシ化油可塑剤、脂肪
酸エステル系可塑剤、その他であり、使用する液状熱硬
化性樹脂の種類に応じて選択使用する。特にフェノール
樹脂を用いた場合には、アジピン酸ポリエステル系可塑
剤、フタル酸ポリエステル系可塑剤、DBP及びエポキシ
化大豆油等が極めて好適である。かかる可塑剤は添加量
が極端に小量であるとその効果が顕著でなく、一方、結
合剤たる熱硬化性樹脂の固形分量を超えて用いると、成
形体の機械的強度が低くなる故に通常液状熱硬化性樹脂
の固形分100重量部に対し30〜80重量部の範囲が好適で
ある。
又、本発明の組成物の性質を改良するために、カップリ
ング剤、滑剤、熱安定剤、その他の改質用添加剤を小量
添加使用してもよい。
以上説明した組成物の成形にあたっては、ホットプレス
や冷間プレスなどの圧縮成形方式が使えるが、可塑剤を
含む液状の結合剤を用いるところから、圧縮成形後硬化
前の成形体の強度が大であるので、種々操作上の面倒を
伴うホットプレスを採用する必要がない。即ち、本発明
の組成物を成形するにあたっては常温でこれを圧縮固着
成形せしめ、しかる後、使用した熱硬化性樹脂の硬化温
度にて硬化固化せしめると生産性が高く、しかも良好な
寸法精度と磁気特性を併有する成形体が得られる。圧縮
成形するに好適の圧力条件は２〜6t/cm2である。2t/cm2
未満の圧力では、本発明の組成物を以ってしても達成さ
れる充填密度が不足となる場合もあり、6t/cm2を越えて
圧力を加えても最早充填密度の顕著な向上は期待でき
ず、かえって使用する軟質磁性材料粉の粒子破壊に帰因
する磁気特性の低下を招くおそれがある。
「実施例」 以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らにより何ら制限されるものではない。
実施例１〜６、比較例１ 原料フエライトとして、初透磁率が1000〜3000のMn−Zn
フエライト焼結品を粉砕し、粒子径が0.6〜0.8mmの分画
と0.1〜0.35mmの分画の各粒子を得、前者を70重量％、
後者を30重量％の割合で混合したものを用いた。
上記原料フエライト86体積％と、レゾール型フェノール
樹脂の固形分100重量部に対しアジピン酸ポリエステル
可塑剤を各々第１表記載の如く０〜80重量部の範囲で添
加した可塑剤含有レゾール型フェノール樹脂14体積％と
をリボンブレンダーで混合し、各軟質磁性材料組成物を
得た。
実施例７〜８ 実施例３において、アジピン酸ポリエステル可塑剤80重
量部の代わりにフタル酸ポリエステル又はフタル酸ジブ
チルを60重量部用いる以外は同様にして軟質磁性材料組
成物を得た。
実施例９、比較例２ ノボラック型フェノール樹脂粉末100重量部とアミノシ
ランカップリング剤100重量部を200重量部のメタノール
中で常温で反応させ、メタノール揮散後粘稠な態様のシ
ラン末端を有する液状変性フェノール樹脂を得た。かく
して得た変性フェノール樹脂にアジピン酸ポリエステル
80重量部（実施例９）、０重量部（比較例２）を用いて
実施例１と同様にして軟質磁性材料組成物を得た。
比較例３〜４ ノボラック型フェノール樹脂粉末を用いて、実施例１と
同様にして軟質磁性材料組成物を得た。
上記実施例１〜９及び比較例１〜４で得られた軟質磁性
材料組成物を常温下に第１表に示した成形圧力で成形
し、30mmφ×20mmφ×10mmのリング状の固着成形体とし
た。しかる後、該成形体を180℃で２時間加熱硬化せし
め、良好な外観形状を有する成形体サンプルを得た。
可塑剤を含有する実施例１〜９では、成形体サンプルの
密度及び初透磁率は第１表の如く良好な値を示したが、
可塑剤を含有しない比較例１〜４では、初透磁率が実施
例に比べて劣っていた。
また、比較例３は成形圧力を2t/cm2としたが、固着成形
体の強度は極めて不満足で、磁気特性評価に供する試料
が得られなかった。一方、比較例４は成形圧力を6t/cm2
とした場合であるが、特に成形体の初透磁率は極めて不
満足なものであり、また欠けも見られた。
比較例５ 実施例３において、粒子径が0.05〜0.09mmのMn−Znフエ
ライトを用いた以外は同様にして軟質磁性材料組成物を
得た。
比較例６ 実施例３において、粒子径が0.1〜0.35mmのMn−Znフエ
ライトを用いた以外は同様にして軟質磁性材料組成物を
得た。
上記比較例５、６で得られた軟質磁性材料組成物を実施
例３と同様の方法で成形して成形体サンプルを得た。
結果は第２表に示したが、密度がやや小さく、初透磁率
が極めて低いものであった。
「作用・効果」 以上説明した様に、本発明の軟質磁性材料組成物によれ
ば、高密度で大きな初透磁率を有し且つ強度と寸法精度
に優れた高透磁率成形体を良好な生産性をもって提供す
ることができる。かかる組成物から得られた成形体は、
成形性、強度、寸法精度、磁気特性のバランスが良好で
あり、電流磁界を精密に補正することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−88498（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−62697（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−36690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−103705（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−22514（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭51−28356（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】粒子径が0.1〜0.35mmの分画と0.6〜0.8mm
    の分画とを混合したスピネルフエライト磁性粉70〜95体
    積％と残部が可塑剤を含有する液状熱硬化性樹脂とから
    なり、且つ可塑剤含有量が液状熱硬化性樹脂の固形分10
    0重量部に対して30〜80重量部である軟質磁性材料組成
    物。
  2. 【請求項２】可塑剤がポリエステル系可塑剤及びフタル
    酸エステル系可塑剤から少なくとも一種が選ばれる特許
    請求の範囲第１項記載の組成物。
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