WO2019198259A1 - 圧粉コア、該圧粉コアの製造方法、電気・電子部品、および電気・電子機器 - Google Patents

圧粉コア、該圧粉コアの製造方法、電気・電子部品、および電気・電子機器 Download PDF

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政夫 松井
智史 丸山
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アルプスアルパイン株式会社
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    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • H01F17/062—Toroidal core with turns of coil around it

Definitions

  • the present invention relates to a dust core, a method for producing the dust core, an electric / electronic component including the dust core, and an electric / electronic device on which the electric / electronic component is mounted.
  • a dust core may be used as a magnetic member.
  • Such a compact core includes a compact obtained by compacting a large number of soft magnetic powders and heat-treating the resulting molded product.
  • Patent Document 1 discloses a composite magnetic material for an inductor in which soft magnetic metal powder is bonded with a nonmagnetic material, and the nonmagnetic material includes a molding aid added to and mixed with the soft magnetic metal powder. And an impregnating resin impregnated in the soft magnetic metal powder / molding auxiliary molding as a binder after heat-treating the soft magnetic metal powder / molding auxiliary molding, and the impregnating resin under atmospheric pressure.
  • a composite magnetic material having a heat curing temperature of 180 ° C. or higher is disclosed.
  • the use environment of the electric / electronic device including the electric / electronic component having the dust core described above is various, and the dust core is 150 ° C. due to the fact that the outside air temperature is high and the heat-generating component is located in the vicinity. Or it may be used in more environments.
  • the material constituting the powder core may be thermally denatured.
  • the modification of the material changes the magnetic properties of the dust core, particularly the core loss, the amount of heat generated from the dust core increases, which may promote the heat denaturation of the dust core.
  • the change in the magnetic properties of the dust core based on the use in such a high temperature environment may affect the operational stability of the electric / electronic component having the dust core.
  • the present invention provides a dust core that is excellent in mechanical properties and hardly changes in magnetic properties even when used in a high-temperature environment, a method for producing the dust core, an electric / electronic component including the dust core, and the An object of the present invention is to provide an electrical / electronic device on which electrical / electronic components are mounted.
  • a powder core comprising a molded body containing soft magnetic powder and an exterior coat of the molded body, wherein the exterior coat is impregnated coat
  • a powder core comprising a layer and a powder coating film provided on the impregnated coat layer.
  • the outer coat By providing the outer coat with the impregnated coat layer and the powder coating film, compared with the case of having only the impregnated coat layer, the outer coat has a long time (specifically, 1000 hours) in a high temperature environment (specifically, an environment of 250 ° C.) Even if it is placed), the magnetic properties, particularly the core loss, are difficult to change. In addition, the crushing strength is high in comparison with the case where the outer coat is made of only the impregnated coat layer or the case where the outer coat is made of only the powder coating film.
  • the thickness of the powder coating film may be preferably 50 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, and more preferably 150 ⁇ m or more and 350 ⁇ m or less.
  • the impregnated coat layer preferably contains a thermoplastic resin containing at least one of polyethersulfone, thermoplastic polyimide and thermoplastic polyamideimide, more preferably contains polyethersulfone, and consists of polyethersulfone. Is particularly preferred. That is, a preferred example of the dust core according to one aspect of the present invention is a dust core comprising a molded body containing soft magnetic powder and an exterior coat of the molded body, and in the dust core, The exterior coat has an impregnation coat layer containing polyethersulfone and a powder coating film.
  • the impregnation coat layer contains the above-described thermoplastic resin
  • the impregnated coat layer contains a thermosetting resin
  • the impregnated coat layer is preferably made of a material that is less affected by curing shrinkage. From this viewpoint, a polyamideimide-modified epoxy resin can be given as a preferable example of the thermosetting resin.
  • the soft magnetic powder may contain at least one of an iron-based material and a nickel-based material.
  • the soft magnetic powder may contain a crystalline magnetic material powder.
  • the soft magnetic powder may contain a powder of an amorphous magnetic material.
  • the soft magnetic powder may contain a powder of a nanocrystalline magnetic material.
  • the soft magnetic powder may be a mixture of two or more selected from crystalline magnetic materials, amorphous magnetic materials, and nanocrystalline magnetic materials.
  • the powder coating film preferably has a glass transition temperature of 120 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature of a powder coating film is 120 degreeC or more, the heat resistance of a powder coating film can be improved stably.
  • the glass transition temperature of the powder coating film is more preferably 130 ° C. or higher.
  • Specific characteristics of the powder coating film having appropriate heat resistance include a linear thermal expansion coefficient of 4 ⁇ 10 ⁇ 5 or less.
  • the 5% weight reduction temperature of the powder coating film is 385 ° C. or more from the viewpoint that the powder coating film has appropriate heat resistance.
  • the upper limit of the glass transition temperature of the powder coating film is not set, but from the viewpoint of reducing the influence of stress when the powder coating film is formed, the glass transition of the powder coating film It may be preferred that the temperature be 150 ° C. or lower.
  • the powder core according to the present invention preferably has a crushing strength of 30 MPa or more measured by a test method based on JIS Z2507: 2000.
  • the molded body includes the soft magnetic powder and a binder component
  • the binder component includes a thermal decomposition residue of a binder component including a resin material. May be.
  • the molded body included in the powder core according to the present invention includes the thermal decomposition residue
  • voids are likely to be generated inside the molded body.
  • a molded body having many voids inside tends to have insufficient mechanical strength.
  • the impregnated coat layer can be positioned so as to fill the void, the mechanical strength of the molded body is reinforced.
  • the exterior coat includes the powder coating film, changes in magnetic properties, particularly changes in core loss, due to thermal denaturation of the exterior coat material can be suppressed.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a powder core according to the present invention, wherein a molded product is formed by a molding process including pressure molding of a mixture including the soft magnetic powder and the binder component.
  • An impregnation coating step in which a liquid composition for forming a liquid is brought into contact with the molded body, a coating film of the liquid composition is formed in a region including a surface of the molded body, and the impregnation coating layer is formed from the coating film
  • Another aspect of the present invention is an electric / electronic component comprising a dust core, a coil, and a connection terminal connected to each end of the coil according to the present invention, wherein at least the dust core A part of the electrical / electronic component is disposed so as to be located in an induced magnetic field generated by the current when a current is passed through the coil via the connection terminal.
  • Another aspect of the present invention is an electric / electronic device including the electric / electronic component according to the present invention.
  • the dust core according to the present invention Even if the dust core according to the present invention is placed in a high temperature environment (specifically, an environment at 250 ° C.) for a long time (specifically, 1000 hours or more), the magnetic properties, particularly the core loss, change. Hateful. Moreover, the dust core according to the present invention has high mechanical strength such as crushing strength, and in a preferred example, it is possible to maintain practical mechanical strength even when placed in a high temperature environment. Therefore, the dust core according to the present invention is excellent in mechanical properties and hardly changes in magnetic properties even when used in a high temperature environment. In addition, according to the present invention, there is provided a method for producing the dust core, and an electric / electronic component including the dust core, and an electric / electronic device on which the electric / electronic component is mounted. The
  • FIG. 1 A Schematic diagram of the inside of a molded product after a molding step for producing a dust core according to one embodiment of the present invention and before a heat treatment step
  • FIG. 1 A Schematic diagram of the inside of a molded product after a molding step for producing a dust core according to one embodiment of the present invention and before a heat treatment step
  • FIG. 1 A Schematic diagram of the inside of a molded product after a molding step for producing a dust core according to one embodiment of the present invention and before a heat treatment step
  • FIG. 1 A Schematic diagram of the inside of a molded product after a molding step for producing a dust core according to one embodiment of the present invention and before a heat treatment step
  • FIG. 1 A Schematic diagram of the inside of a molded product after a molding step for producing a dust core according to one embodiment of the present invention and before a heat treatment step
  • FIG. 1 A Schematic diagram of the inside of a molded product after a molding step for producing a dust core according to one embodiment of the present
  • a dust core 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has a ring-like appearance, and includes a molded body including soft magnetic powder, an impregnation coat layer, and a powder coating film.
  • the powder core 1 according to one embodiment of the present invention includes a thermoplastic resin in which the impregnation coating layer includes at least one of polyethersulfone, thermoplastic polyimide, and thermoplastic polyamideimide (this heat The plastic resin is also referred to as “thermoplastic impregnated resin”).
  • the impregnation coat layer is made of a thermoplastic impregnation resin will be described as a specific example.
  • the dust core 1 is made of soft magnetic powder with respect to other materials contained in the dust core 1 (which may be the same kind of material or a different kind of material). Contains a binding component to be bonded. Note that the appearance of the dust core 1 is not limited to a ring shape, and examples thereof include an EE type, an EI type, an EER type, a PQ type, an I type, or a type in which a coil is enclosed in a dust core.
  • the soft magnetic powder contained in the molded body of the powder core 1 includes an iron-based material containing iron and a nickel-based material containing nickel. At least one of these powders may be contained.
  • the soft magnetic powder included in the compact of the powder core 1 according to an embodiment of the present invention may contain a powder of a crystalline magnetic material.
  • the “crystalline magnetic material” means a material whose structure is made of a crystalline material and is a ferromagnetic material, particularly a soft magnetic material.
  • the soft magnetic powder included in the compact of the powder core 1 according to the embodiment of the present invention may be made of a crystalline magnetic material powder.
  • Specific examples of crystalline magnetic materials include Fe—Si—Cr alloys, Fe—Ni alloys, Ni—Fe alloys, Fe—Co alloys, Fe—V alloys, Fe—Al alloys, Fe—Si. Alloy, Fe—Si—Al alloy, carbonyl iron and pure iron.
  • the soft magnetic powder included in the compact of the powder core 1 according to an embodiment of the present invention may contain a powder of an amorphous magnetic material.
  • the “amorphous magnetic material” means a material that is more than 50% of the volume of the amorphous portion in the structure and is a ferromagnetic material, particularly a soft magnetic material.
  • the soft magnetic powder included in the compact of the powder core 1 according to the embodiment of the present invention may be made of an amorphous magnetic material powder.
  • Specific examples of the amorphous magnetic material include Fe—Si—B alloys, Fe—PC alloys, and Co—Fe—Si—B alloys. Said amorphous magnetic material may be comprised from one type of material, and may be comprised from multiple types of material.
  • the magnetic material constituting the powder of the amorphous magnetic material is preferably one or two or more materials selected from the group consisting of the above materials, and among these, an Fe—PC alloy is used. It is preferably contained, and more preferably made of an Fe—PC alloy.
  • composition formula indicated by Fe 100at% -abcxyzt Ni a Sn b Cr c P x C y B z Si t, 0at% ⁇ a ⁇ 10 at%, 0 at% ⁇ b ⁇ 3 at%, 0 at% ⁇ c ⁇ 6 at%, 6.8 at% ⁇ x ⁇ 13.0 at%, 2.2 at% ⁇ y ⁇ 13.0 at%, 0 at% ⁇ z
  • Fe-based amorphous alloys satisfying ⁇ 9.0 at% and 0 at% ⁇ t ⁇ 7 at%.
  • Ni, Sn, Cr, B, and Si are optional added elements.
  • the addition amount a of Ni is preferably 0 at% or more and 7 at% or less, and more preferably 4 at% or more and 6.5 at% or less.
  • the addition amount b of Sn is preferably 0 at% or more and 2 at% or less, and more preferably 0 at% or more and 1 at% or less.
  • the addition amount c of Cr is preferably 0 at% or more and 2.5 at% or less, and more preferably 1.5 at% or more and 2.5 at% or less.
  • the addition amount x of P is preferably 8.8 at% or more.
  • the addition amount C of C may be preferably 2.2 at% or more and 9.8 at% or less.
  • the addition amount z of B is preferably 0 at% or more and 8.0 at% or less, and more preferably 0 at% or more and 2 at% or less.
  • the addition amount t of Si is preferably 0 at% or more and 6 at% or less, and more preferably 0 at% or more and 2 at% or less.
  • the soft magnetic powder included in the compact of the powder core 1 according to an embodiment of the present invention may include a nanocrystalline magnetic material powder.
  • the “nanocrystalline magnetic material” has a nanocrystalline structure in which crystal grains having an average crystal grain size of several nanometers to several tens of nanometers are uniformly deposited on a portion exceeding 50% of the structure.
  • the structure other than the nanocrystal grains may be amorphous, or all may be a nanocrystalline structure.
  • the soft magnetic powder included in the compact of the powder core 1 according to an embodiment of the present invention may be made of a nanocrystalline magnetic material powder.
  • Fe-Cu-M (where M is one or more metal elements selected from Nb, Zr, Ti, V, Mo, Hf, Ta, and W) -Si -B type alloys, Fe-MB type alloys, Fe-Cu-MB type alloys and the like can be mentioned.
  • the soft magnetic powder included in the compact of the powder core 1 according to an embodiment of the present invention may be composed of one type of powder or a mixture of a plurality of types. Specific examples of the mixture include a mixture of two or more of a crystalline magnetic material, an amorphous magnetic material, and a nanocrystalline magnetic material. More specifically, for example, the soft magnetic powder included in the compact of the powder core 1 according to an embodiment of the present invention is a mixture of a crystalline magnetic material powder and an amorphous magnetic material powder. Alternatively, it may be a powder of an amorphous magnetic material, and a part thereof may be a powder of a nanocrystalline magnetic material.
  • the shape of the soft magnetic powder contained in the powder core 1 is not limited.
  • the shape of the soft magnetic powder may be spherical or non-spherical. In the case of a non-spherical shape, it may have a shape anisotropy such as a scale shape, an oval sphere shape, a droplet shape, a needle shape, or an indefinite shape having no special shape anisotropy. Good.
  • a shape anisotropy such as a scale shape, an oval sphere shape, a droplet shape, a needle shape, or an indefinite shape having no special shape anisotropy.
  • amorphous soft magnetic powder a plurality of spherical soft magnetic powders may be bonded in contact with each other or may be bonded so as to be partially embedded in other soft magnetic powders. Such amorphous soft magnetic powder is easily observed when the soft magnetic powder is carbonyl iron powder.
  • the shape of the soft magnetic powder may be a shape obtained at the stage of producing the soft magnetic powder, or may be a shape obtained by secondary processing of the produced soft magnetic powder.
  • the former shape include a spherical shape, an oval shape, a droplet shape, and a needle shape, and examples of the latter shape include a scale shape.
  • the particle size of the soft magnetic powder contained in the powder core 1 is not limited. If this particle size is defined by the median diameter D50 (particle size when the volume cumulative value in the volume distribution of the particle size of the soft magnetic powder measured by the laser diffraction scattering method is 50%), it is usually 1 ⁇ m to 45 ⁇ m. Scope. From the viewpoint of enhancing the handleability and the viewpoint of increasing the packing density of the soft magnetic powder in the compact of the powder core 1, the median diameter D50 of the soft magnetic powder is preferably 2 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. More preferably, it is more preferably 4 ⁇ m or more and 13 ⁇ m or less.
  • the composition of the binder component is not limited as long as it is a material that contributes to fixing the soft magnetic powder contained in the powder core 1 according to an embodiment of the present invention.
  • a material constituting the binder component an organic material such as a resin material and a thermal decomposition residue of the resin material (in this specification, these are collectively referred to as “components based on a resin material”), an inorganic material, and the like
  • the resin material include acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, phenol resin, urea resin, and melamine resin.
  • the binder component made of an inorganic material is exemplified by a glass-based material such as water glass.
  • the binder component may be composed of one type of material or may be composed of a plurality of materials.
  • the binder component may be a mixture of an organic material and an inorganic material.
  • An insulating material is usually used as a binding component. Thereby, it becomes possible to improve the insulation as the dust core 1.
  • the compact of the powder core 1 according to an embodiment of the present invention is manufactured by a manufacturing method including a molding process including pressure molding of a mixture including a soft magnetic powder and a binder component as a specific example.
  • the “binder component” is a component that provides a binder component, and the binder component may be composed of a binder component or a material different from the binder component.
  • the binder component included in the compact of the powder core 1 according to the embodiment of the present invention is composed of a thermal decomposition residue of the binder component including the resin material. Is mentioned. In generating this thermal decomposition residue, a part of the binder component is decomposed and volatilized. For this reason, when the compact
  • FIG. 2A is a schematic diagram of the inside of a molded product after a molding process for manufacturing a dust core according to an embodiment of the present invention and before a heat treatment process.
  • FIG.2 (b) is after the heat processing process for manufacturing the powder core which concerns on one Embodiment of this invention. This heat treatment step may correspond to an annealing step for relieving stress described later.
  • FIG.2 (c) is a schematic diagram of the inside of the dust core before powder coating after the impregnation coating process for manufacturing the dust core which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG.2 (d) is a schematic diagram inside the powder core after the powder coating process for manufacturing the powder core which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the soft magnetic powder MM is bound and fixed by a binder component BM containing a resin material.
  • a thermal decomposition residue TDM is generated by decomposition and volatilization of the binder component BM, and the soft magnetic powder MM of the molded body 1B is It is bound and fixed by the pyrolysis residue TDM.
  • gap PR increases compared with 1A of molded products.
  • the molded body 1C with the impregnated coat is formed by performing the process including the impregnation coating process on the molded body 1B.
  • the impregnated coated molded body 1C as shown in FIG. 2C, at least part of the thermoplastic impregnating resin (polyethersulfone, thermoplastic polyimide, and thermoplastic polyamideimide) is filled so as to fill at least a part of the gap PR.
  • a material hereinafter, this material is also referred to as “impregnated coating material”) CRM constituting the impregnation coat 4 containing one kind of thermoplastic resin) can be located.
  • the volume of the void PR is reduced, and the soft magnetic powder MM is bound and fixed by the thermal decomposition residue TDM and the impregnation coat material CRM, thereby reinforcing the mechanical strength.
  • the impregnated coating material CRM uses a thermoplastic impregnated resin that does not require thermosetting after coating, the impregnated coat 4 is formed as compared with the case where a thermosetting resin is used to form the impregnated coat 4. In doing so, stress is hardly applied to the impregnated coated article 1C. For this reason, the magnetic characteristics of the powder core 1 on which the impregnation coat 4 is formed by the impregnation coating process are maintained or improved.
  • thermoplastic impregnating resin used as the impregnation coating material CRM is less thermally denatured, even if the powder core 1 is placed in a high temperature environment, the magnetic force of the dust core 1 derived from the heat denaturation of the impregnation coating material CRM. Deterioration of characteristics is suppressed.
  • the compacting core 1 which concerns on one Embodiment of this invention is equipped with the exterior coat 3 as FIG.2 (d) shows.
  • the exterior coat 3 is a layer provided so as to cover at least a part of the molded body 1B for the purpose of improving the mechanical strength of the molded body 1B.
  • the exterior coat 3 includes an impregnation coat layer 4 and a powder coating film 5 provided on the impregnation coat layer 4.
  • Impregnation coat layer 4 is made of a resin material.
  • the impregnated coat layer 4 is composed of an impregnated coat material CRM containing a thermoplastic impregnated resin (a thermoplastic resin containing at least one of polyethersulfone, thermoplastic polyimide, and thermoplastic polyamideimide).
  • Thermoplastic impregnating resins have a relatively high softening point and are not easily heat denatured. For this reason, even if the powder core 1 is placed in a high temperature environment as described above, the deterioration of the magnetic properties of the powder core 1 resulting from the thermal denaturation of the impregnated coating material CRM is suppressed.
  • the impregnated coating material CRM preferably contains polyethersulfone, and more preferably consists of polyethersulfone.
  • the surface may have irregularities derived from the soft magnetic powder.
  • the molded body 1B may have the void PR as described above.
  • the impregnated coating material CRM may exist not only from the surface of the molded body 1B but also from the surface to a region that enters the interior to some extent.
  • the impregnated coat layer 4 having a portion in which the impregnated coat material CRM is impregnated into the molded body 1B is formed.
  • An example of a production method for the impregnated coat layer 4 in which the impregnated coat material CRM includes a thermoplastic impregnated resin is not limited is as follows. First, a liquid composition containing a thermoplastic impregnating resin and a solvent is prepared.
  • the concentration of the thermoplastic impregnated resin in the liquid composition is not limited, but ease of preparation (easiness of dissolving the thermoplastic impregnated resin), handleability (viscosity), and the thickness of the coating film formed on the molded body 1B Considering that the impregnation depth is in an appropriate range, the concentration of the thermoplastic impregnation resin in the liquid composition is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, and is preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less. It is more preferable.
  • the type of the solvent is arbitrary as long as the thermoplastic impregnating resin can be dissolved.
  • a mixed solvent of an aprotic polar solvent such as N-methylpyrrolidone, methyl ethyl ketone, or butyl acetate and an aromatic solvent such as xylene or toluene may be preferable.
  • the liquid composition may contain a resin other than the thermoplastic impregnated resin (a thermosetting resin such as an epoxy resin is given as a specific example) and a filler as long as the above-described object can be achieved.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin is given as a specific example
  • the prepared liquid composition and the molded body 1B are brought into contact with each other to form a coating film of the liquid composition in a region including the surface of the molded body 1B.
  • the contact method is arbitrary. Most simply, the molded body 1B may be immersed in the liquid composition for a predetermined time (for example, 5 minutes to 30 minutes). Or you may spray a liquid composition on the molded object 1B. The atmosphere when the liquid composition and the molded body 1B are brought into contact with each other may be reduced in pressure. Since the molded body 1B has the void PR as described above, the liquid composition can easily be impregnated into the molded body 1B by making contact in a reduced pressure atmosphere or reducing the viscosity of the liquid composition.
  • the thickness of the coating film formed by applying or contacting the liquid composition is appropriately set. Since the molded body 1B has irregularities on the surface, it may be managed not by the thickness of the coating film but by the weight ratio (unit: wt%) of the coating film to the molded body 1B.
  • the weight ratio of the coating film to the molded body 1B is the molding after the coating film is formed, with the increase in the weight of the molded body 1B after the coating film is formed with respect to the weight of the molded body 1B before the coating film is formed. Calculated by dividing by the weight of body 1B.
  • the coating film at this time is a thing after drying a coating film and volatilizing a solvent so that it may describe later.
  • the weight ratio of a coating film it is preferable to set it as 0.1 weight% or more and 1.0 weight% or less, and setting it as 0.2 weight% or more and 0.6 weight% or less is compacting. In some cases, it is more preferable from the viewpoint of setting the mechanical properties and magnetic properties of the core 1 within appropriate ranges.
  • the coating film formed on the molded body 1B is dried to volatilize the solvent.
  • the drying temperature and time are appropriately set according to the type of solvent. As a non-limiting example, the temperature is from 60 ° C. to 170 ° C. for about 20 minutes to 5 hours. It may be preferable to perform stepwise heating. Thus, a molded body 1C with an impregnation coat is obtained.
  • the impregnated coat layer 4 is a case where the impregnated coat layer 4 contains a thermosetting resin such as an epoxy resin modified with polyamideimide or the like (polyamideimide-modified epoxy resin).
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin modified with polyamideimide or the like
  • polyamideimide-modified epoxy resin a substance that performs a curing reaction (an epoxy compound in the case of an epoxy resin) is brought into contact with the molded body 1B in a state before the curing reaction occurs, and then heated.
  • the curing reaction may be advanced by performing the above.
  • Polyamideimide-modified epoxy resin is a kind of preferable thermosetting resin because it has less influence of curing shrinkage as compared with silicone-based thermosetting resin.
  • the exterior coat 3 has a powder coating film 5 formed by further applying powder coating to the molded body 1C provided with the impregnated coat layer 4 in the molded body 1B.
  • the powder coating film 5 is made of a thermosetting material, and may contain a filler in addition to the thermosetting resin material.
  • a filler in addition to the thermosetting resin material.
  • an epoxy resin is preferable from the viewpoint of excellent availability.
  • Specific examples of the filler include calcium carbonate, alumina, silica, etc., which are common as fillers for powder coatings.
  • the shape of the filler of the powder coating material may be preferably a spherical shape or a shape having a smooth outer shape similar to this (spherical shape).
  • the thickness of the powder coating film 5 is set in consideration of the balance between mechanical characteristics and magnetic characteristics. It is expected that the thicker the powder coating film 5 is, the higher the mechanical properties are. However, if the powder coating film 5 is excessively thick, there is a possibility that stress based on curing shrinkage when the powder coating film 5 is formed is applied to the molded body 1B. As a result, the magnetic properties of the dust core 1 may be deteriorated. From the viewpoint of stably suppressing a decrease in magnetic properties of the dust core 1, the thickness of the powder coating film 5 may be preferably 400 ⁇ m or less, and more preferably 350 ⁇ m or less. .
  • the thickness of the powder coating film 5 may be preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m or more, and particularly preferably 150 ⁇ m or more.
  • the lower limit of the thickness of the powder coating film 5 also depends on the method of manufacturing the powder coating film, that is, the type of powder coating.
  • the lower limit of the thickness of the powder coating film 5 is about 50 ⁇ m, and when the powder coating is a fluid immersion method, The lower limit of the thickness of the body coating film 5 is about 100 ⁇ m.
  • the powder core 1 Since the outer coat 3 includes the powder coating film 5 in addition to the impregnation coat layer 4, the powder core 1 has magnetic characteristics such as core loss even when placed in a high temperature environment of 250 ° C. for a long time. Hard to deteriorate.
  • the outer coat 3 since the outer coat 3 includes the impregnated coat layer 4 and the powder coating film 5, the mechanical properties such as the crushing strength of the dust core 1 are remarkably increased.
  • the crushing strength of the dust core 1 measured by a test method based on JIS Z2507: 2000 can be 30 MPa or more.
  • the impregnated coat layer 4 is composed of an impregnated coat material CRM containing a thermosetting impregnating resin such as polyethersulfone, the mechanical properties of the powder core 1 are lowered even after being placed in a high temperature environment. Hard to do.
  • the glass transition temperature of the powder coating film 5 is preferably 120 ° C. or higher, and more preferably 130 ° C. or higher. Thereby, the heat resistance of the powder coating film
  • the linear thermal expansion coefficient of the powder coating film 5 is 4 ⁇ 10 ⁇ 5 or less. Since the linear thermal expansion coefficient is 4 ⁇ 10 ⁇ 5 or less, even if the powder core 1 is heated, stress due to the thermal expansion of the powder coating film 5 is hardly generated in the molded body 1B, and the powder core 1 Deterioration of the magnetic properties of is suppressed. From the viewpoint of suppressing deterioration of the magnetic properties of the dust core 1, the linear thermal expansion coefficient of the powder coating film 5 may be more preferably 3.6 ⁇ 10 ⁇ 5 or less. From the viewpoint of suppressing the deterioration of the magnetic properties of the dust core 1, the lower limit of the linear thermal expansion coefficient is not set.
  • the coefficient of linear thermal expansion of the powder coating film 5 is 2 ⁇ 10 ⁇ 5 or more.
  • the 5% weight reduction temperature of the powder coating film 5 measured using a thermogravimetric suggestion thermal analyzer is 385 ° C. or more. It is mentioned that. This makes it difficult for mechanical properties to deteriorate even when placed in a high temperature environment.
  • the outer coat 3 provided in the dust core 1 according to the embodiment of the present invention includes the impregnation coat layer 4 and the powder coating film 5, the dust core 1 is placed in an environment of 250 ° C. Even if it exists, the change of a magnetic characteristic does not arise easily. Specifically, the increase rate of the core loss when left in the above environment for 1000 hours can be 40% or less, and in a preferred example, it can be 30% or less.
  • the outer coat 3 provided in the dust core 1 includes the impregnation coat layer 4 and the powder coating film 5, the dust core 1 is placed in an environment of 250 ° C. Even if it exists, it is hard to produce the fall of mechanical strength. Specifically, the initial crushing strength can be set to 35 MPa or more. When the impregnated coat layer 4 includes a thermoplastic resin such as polyethersulfone, the crushing strength can be set to 30 MPa or more even when the impregnated coat layer 4 is placed in the above environment for 1000 hours.
  • the manufacturing method of the powder core 1 according to an embodiment of the present invention includes a molding process, a heat treatment process, an impregnation coating process, and a powder coating process, which will be described next.
  • a molded product 1A can be obtained by a molding process including pressure molding of the mixture.
  • the pressurizing condition is not limited, and is appropriately determined based on the composition of the binder component.
  • the binder component is made of a thermosetting resin, it is preferable to heat the resin together with pressure to advance the resin curing reaction in the mold.
  • the pressing force is high, heating is not a necessary condition and pressurization is performed for a short time.
  • the mixture is granulated powder and compression molding. Since the granulated powder is excellent in handleability, it is possible to improve the workability of the compression molding process in which the molding time is short and the productivity is excellent.
  • the granulated powder contains a soft magnetic powder and a binder component.
  • the content of the binder component in the granulated powder is not particularly limited. When this content is too low, it becomes difficult for the binder component to hold the soft magnetic powder.
  • the binder component composed of the thermal decomposition residue of the binder component is separated from the plurality of soft magnetic powders. It becomes difficult to insulate from.
  • the content of the binder component is excessively high, the content of the binder component contained in the powder core 1 obtained through the heat treatment step tends to be high.
  • the content of the binder component in the granulated powder is preferably set to an amount that is 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the entire granulated powder.
  • the content of the binder component in the granulated powder is 0.5 mass% or more with respect to the entire granulated powder.
  • the amount is preferably 5% by mass or less, and more preferably 0.6% by mass or more and 3.0% by mass or less.
  • the granulated powder may contain materials other than the soft magnetic powder and the binder component.
  • materials include lubricants, silane coupling agents, and insulating fillers.
  • the type is not particularly limited. It may be an organic lubricant or an inorganic lubricant. Specific examples of the organic lubricant include metal soaps such as zinc stearate and aluminum stearate. It is considered that such an organic lubricant is vaporized in the heat treatment step and hardly remains in the powder core 1.
  • the method for producing the granulated powder is not particularly limited.
  • the components that give the granulated powder are kneaded as they are, and the obtained kneaded product may be pulverized by a known method to obtain granulated powder, or the above components may be mixed with a solvent (solvent / dispersion medium, Water may be mentioned as an example.)
  • a slurry obtained by adding a slurry may be prepared, and the slurry may be dried and pulverized to obtain granulated powder. Screening and classification may be performed after pulverization to control the particle size distribution of the granulated powder.
  • An example of a method for obtaining granulated powder from the above slurry is a method using a spray dryer.
  • a rotator 201 is provided in the spray dryer apparatus 200, and the slurry S is injected toward the rotator 201 from the upper part of the apparatus.
  • the rotor 201 rotates at a predetermined number of revolutions, and sprays the slurry S as droplets by centrifugal force in a chamber inside the spray dryer apparatus 200.
  • hot air is introduced into the chamber inside the spray dryer apparatus 200, whereby the dispersion medium (water) contained in the droplet-like slurry S is volatilized while maintaining the droplet shape.
  • the granulated powder P is formed from the slurry S.
  • the granulated powder P is collected from the lower part of the spray dryer apparatus 200.
  • Each parameter such as the number of rotations of the rotor 201, the temperature of hot air introduced into the spray dryer apparatus 200, and the temperature at the bottom of the chamber may be set as appropriate.
  • Specific examples of the setting ranges of these parameters include a rotation speed of the rotor 201 of 4000 to 6000 rpm, a hot air temperature introduced into the spray dryer apparatus 200 of 130 to 170 ° C., and a temperature in the lower portion of the chamber of 80 to 90 ° C. .
  • the atmosphere in the chamber and its pressure may be set as appropriate.
  • the inside of the chamber is an air atmosphere, and the pressure is 2 mmH 2 O (about 0.02 kPa) as a differential pressure from the atmospheric pressure. You may further control the particle size distribution of the obtained granulated powder P by sieving.
  • the pressing conditions in compression molding are not particularly limited. What is necessary is just to set suitably in consideration of the composition of granulated powder, the shape of the molded product 1A, and the like.
  • the pressure applied when the granulated powder is compression molded is excessively low, the mechanical strength of the molded product 1A is lowered. For this reason, it becomes easy to produce the problem that the handleability of 1A of molded products falls, and the mechanical strength of the powder core 1 obtained from 1A of molded products falls. Moreover, the magnetic characteristics of the dust core 1 may deteriorate or the insulating properties may decrease.
  • the applied pressure during compression molding of the granulated powder is excessively high, it becomes difficult to create a molding die that can withstand the pressure.
  • the applied pressure may be preferably 0.3 GPa or more and 2 GPa or less, more preferably 0.5 GPa or more and 2 GPa or less, and particularly preferably 0.5 GPa or more and 1.8 GPa or less. There is.
  • pressurization may be performed while heating, or pressurization may be performed at room temperature.
  • the molded product 1A obtained by the molding step may be a molded body 1B provided in the powder core 1 according to the present embodiment.
  • the heat treatment step annealing step
  • the stress generated in the molded product 1A in the molding step is relieved, and the magnetic properties of the dust core 1 are hardly deteriorated.
  • the molded product 1A obtained by the molding process is heated, thereby adjusting the magnetic properties by correcting the distance between the soft magnetic powders and the strain applied to the soft magnetic powder in the molding process.
  • the molded product 1B is obtained by adjusting the magnetic properties by relaxing.
  • the heat treatment conditions such as the heat treatment temperature are set so that the magnetic properties of the compact 1B are the best.
  • a method for setting the heat treatment conditions it is possible to change the heating temperature of the molded product 1A and to make other conditions such as the heating rate and the holding time at the heating temperature constant.
  • the evaluation criteria for the magnetic properties of the molded body 1B when setting the heat treatment conditions are not particularly limited.
  • a core loss of the molded body 1B can be given.
  • the heating temperature of the molded product 1A may be set so that the core loss of the molded body 1B is minimized.
  • the measurement conditions for the core loss are set as appropriate. As an example, the conditions for a frequency of 100 kHz and a maximum magnetic flux density of 100 mT can be mentioned.
  • the atmosphere during the heat treatment is not particularly limited.
  • an oxidizing atmosphere the possibility of excessive thermal decomposition of the binder component and the possibility of progressing oxidation of the soft magnetic powder increases, so an inert atmosphere such as nitrogen or argon, or reduction of hydrogen or the like. It is preferable to perform the heat treatment in a neutral atmosphere.
  • the temperature of the heat treatment step is appropriately set from the viewpoint of optimizing the magnetic characteristics as described above and from the viewpoint that the thermal decomposition residue of the binder component remains appropriately and the soft magnetic powder is bound and fixed.
  • an Fe—PC—C-based amorphous alloy is used as the soft magnetic powder, it is preferably performed between 300 ° C. and 550 ° C.
  • Impregnation coating step The impregnated coating layer is formed by forming the molded product 1B made of the molded product 1A obtained by the molding step or the molded product 1B obtained by the heat treatment step on the molded product 1A. 4 is brought into contact with the liquid composition to form a coating film of the liquid composition in a region including the surface of the molded body 1B, and the impregnated coat layer 4 is formed from the coating film. Thus, a molded body 1C with an impregnation coat is obtained.
  • the liquid composition for forming the impregnation coat layer 4 contains a thermoplastic resin
  • the liquid composition for forming the impregnation coat layer 4 contains a solvent in addition to the thermoplastic impregnation resin.
  • the impregnation coating layer 4 in which the impregnation coating material CRM includes a thermoplastic impregnation resin is obtained. Heating may be performed to volatilize the coating film.
  • the liquid composition for forming the impregnated coat layer 4 contains a thermosetting resin, as described above, together with a substance (curing substance) mainly responsible for a curing reaction such as an epoxy compound, a polyamideimide A substance that reacts with an epoxy compound such as or a precursor thereof may be added.
  • the viscosity of the liquid composition for forming the impregnated coat layer 4 can be adjusted to an appropriate range by further adding a solvent to the substance having such a solid content.
  • the coating film is heated, whereby the solvent evaporates from the coating film and the reaction of the curable substance proceeds.
  • the impregnation coat layer 4 is formed. Since the description of the other manufacturing methods is as described above, the description is omitted here.
  • powder coating film 5 is formed by further performing powder coating on the impregnated coated molded body 1C.
  • a powder coating containing an epoxy resin excellent in availability is exemplified.
  • the compound used when the powder coating material contains an epoxy resin include a compound having a structure in which a glycidyl ether group is bonded to a phenol compound.
  • Specific examples of such compounds include polyphenol compounds such as bisphenol A, bisphenol F, naphthol, and pyrogallol, and various novolak resins.
  • Various novolak resins include novolak resins made from various phenols such as phenol, cresols, bisphenol A, naphthols, xylylene skeleton-containing phenol novolak resins, dicyclopentadiene skeleton-containing phenol novolak resins, fluorene skeleton-containing phenol novolak resins. And various novolak resins.
  • the powder coating contains an epoxy resin
  • the powder coating contains a curing agent.
  • curing agents include phthalic anhydride, trimellitic anhydride aromatic carboxylic acid anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, alicyclic carboxylic acid anhydride such as hymic acid anhydride, and the like.
  • other cured products include amines such as diaminodiphenylmethane, amides such as dicyandiamide, phenols exemplified by the above-described polyphenol compounds and various novolak resins, imidazoles such as 2-methylimidazole, And salts with polyvalent carboxylic acids such as phthalic acid.
  • a curing accelerator When the powder coating contains an epoxy resin, a curing accelerator may be used.
  • curing accelerators include imidazoles such as imidazoles and dicyandiamide, phosphines such as triphenylphosphine and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, phenols such as 2,4,6-trisaminomethylphenol, and the like. It is done. Which curing accelerator is used is set in consideration of the type of curing agent and the curing rate of the powder coating material.
  • the powder paint may contain a filler.
  • the filler may be composed of an inorganic material or may be composed of an organic material. From the viewpoint of easy adjustment of the linear thermal expansion coefficient of the powder coating film 5, the filler may preferably contain an inorganic material.
  • Specific examples of the filler made of an inorganic material include silicon oxide such as fused silica and crystalline silica, metal hydroxide such as alumina and aluminum hydroxide, calcium carbonate, and calcium silicate.
  • the filler content is set in consideration of mechanical properties such as the linear thermal expansion coefficient of the powder coating film 5 and the amount of curing shrinkage when formed from the powder paint.
  • the method of forming a coating film using a powder coating is not limited. What is necessary is just to apply
  • the fluid immersion method capable of continuous treatment the molded body 1C with an impregnated coat is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the powder coating material for coating.
  • a coating film (including a molten coating film) based on a powder coating is formed on the impregnated coated body 1C, heat treatment is performed under curing conditions (temperature, time) according to the composition of the powder coating.
  • a coating film 5 is formed.
  • the powder core 1 having a configuration in which the exterior coat 3 including the impregnation coat layer 4 and the powder coating film 5 is provided on the molded body 1B is obtained.
  • the thickness of the powder coating film 5 is generally 100 ⁇ m or more, and the electrostatic method (electrostatic fluidization tank) for batch processing. In general, the thickness of the powder coating film 5 is 50 ⁇ m or more.
  • An electric / electronic component according to an embodiment of the present invention includes the dust core 1 according to the embodiment of the present invention.
  • an electrical / electronic component according to an embodiment of the present invention includes a dust core 1, a coil, and a connection terminal connected to each end of the coil.
  • at least a part of the dust core is disposed so as to be located in an induced magnetic field generated by the current when a current is passed through the coil via the connection terminal.
  • the toroidal coil 10 includes a coil 2 a formed by winding a coated conductive wire 2 around a ring-shaped dust core 1.
  • the ends 2d and 2e of the coil 2a can be defined in the portion of the conductive wire located between the coil 2a formed of the wound covered conductive wire 2 and the ends 2b and 2c of the covered conductive wire 2.
  • the member constituting the coil and the member constituting the connection terminal may be composed of the same member.
  • the present invention is not limited to the ring-shaped dust core 1 as described above.
  • an EE-type, EI-type, EER-type, PQ-type, or I-type dust core is provided with a coil winding, or a coil is pressed. What was enclosed in the inside of a powder core etc. are mentioned.
  • the electric / electronic component according to an embodiment of the present invention includes the dust core according to the above-described embodiment of the present invention, the electric / electronic component is resistant to a high temperature environment (specifically, an environment at 250 ° C.). Even when the time is set (specifically, 1000 hours or more), the characteristics of the electric / electronic parts are hardly deteriorated based on the change in the magnetic characteristics of the dust core 1.
  • the dust core 1 can maintain a practical mechanical strength even if it is left in the above environment for a long time, the manufacturing process of the electric / electronic parts using the dust core 1 and the electric / electronic parts are electrically ⁇ In the process of mounting or assembling as a part of electronic equipment, when using the obtained electrical / electronic equipment, it is caused by external mechanical load such as collision with other parts or sudden temperature change Even if thermal stress or the like occurs, it is difficult to cause a problem that the electric / electronic component is damaged.
  • Examples of electric / electronic components according to an embodiment of the present invention include a reactor, a transformer, a choke coil, and the like in addition to the toroidal coil 10 described above.
  • An electric / electronic device includes an electric / electronic component including the dust core 1 according to the embodiment of the present invention. Specifically, those in which the above electric / electronic parts are mounted and those in which the above electric / electronic parts are incorporated are exemplified. Further specific examples of such electric / electronic devices include a voltage booster / buck / boost circuit, a smoothing circuit, a DC-DC converter, an AC-DC converter, etc., a switching power supply device, a power control unit used for solar power generation, etc. Is mentioned.
  • Such an electric / electronic component according to an embodiment of the present invention includes an electric / electronic component including the dust core according to the above-described embodiment of the present invention, and therefore, a high temperature environment (specifically, an environment of 250 ° C.) Even if it is left for a long time (specifically, 1000 hours or more), it is difficult to cause malfunction due to deterioration or breakage of the magnetic properties of the dust core 1. Therefore, the electrical / electronic component according to the embodiment of the present invention is excellent in reliability.
  • Example 1 (1) Preparation of Fe-based amorphous alloy powder Using a water atomization method, Fe 74.3 at% Cr 1.56 at% P 8.78 at% C 2.62 at% B 7.57 at% Si 4.19 at% An amorphous magnetic material powder obtained by weighing to have a composition was produced as a soft magnetic powder. The particle size distribution of the obtained soft magnetic powder was measured by volume distribution using a Microtrac particle size distribution measuring device (“MT3300EX” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). As a result, the median diameter (D50), which is the particle size of 50% in the particle size volume distribution when the volume cumulative value in the volume distribution is 50%, was 11 ⁇ m.
  • D50 the median diameter
  • the obtained slurry was spray-dried with a spray dryer (“D350AT-24HOP” manufactured by Pris) to obtain granulated powder.
  • the particle size distribution of the obtained granulated powder was measured by volume distribution using a laser diffraction scattering method particle size distribution measuring device (“LS 13 320” manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
  • the median diameter (D50) which is the particle size that becomes 50% in the particle size volume distribution when the volume cumulative value in the volume distribution of the measured particle size of the granulated powder is 50%, was 85 ⁇ m.
  • the obtained molded product 1A is placed in a furnace in a nitrogen stream atmosphere, and the furnace temperature is 300 ° C. which is the optimum core heat treatment temperature from room temperature (23 ° C.) at a heating rate of 10 ° C./min. Heated to ⁇ 500 ° C., held at this temperature for 1 hour, and then heat-treated to cool to room temperature in a furnace to obtain a molded body 1B.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the molded body 1B was immersed for 15 minutes. Thereafter, the molded body 1B is taken out from the liquid composition and dried at 80 ° C. for 30 minutes, then at 150 ° C. for 1 hour and at 250 ° C. for 1 hour, and the coating film of the liquid composition is formed on the surface of the molded body 1B.
  • the impregnated coat layer 4 was provided on the molded body 1B.
  • the weight ratio (unit: wt%) of the impregnated coat layer 4 to the molded body 1B was about 0.27 wt% to 0.52 wt%.
  • Example 2 Although it is the same as that of Example 1, the powder core 1 which made the thickness of the powder coating film 5 about 350 micrometers was produced.
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, a molded body 1B was obtained.
  • a liquid composition containing a polyamideimide-modified epoxy resin was prepared.
  • Said molded object 1B was immersed in the obtained liquid composition for 15 minutes. Thereafter, the molded body 1B was taken out from the liquid composition and dried at 70 ° C. for 30 minutes and then at 100 ° C. for 30 minutes to form a coating film of the liquid composition on the surface of the molded body 1B.
  • the molded body 1B provided with this coating film was heated at 170 ° C. for 1 hour to provide the impregnated coat layer 4 on the molded body 1B.
  • the weight ratio (unit: wt%) of the impregnated coat layer 4 to the molded body 1B was about 0.27 wt% to 0.52 wt%. Thereafter, a powder coating film 5 (thickness 150 ⁇ m) was formed in the same manner as in Example 1 to obtain a powder core 1.
  • Example 4 Although it is the same as that of Example 1, the powder core 1 which made the thickness of the powder coating film
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a molded body 1B was obtained. The impregnated coat layer 4 was not formed, and the same powder coating film 5 (thickness 150 ⁇ m) as in Example 1 was directly formed on the molded body 1B. The obtained compact with a powder coating film was used as a compact core 1.
  • Toroidal coil 10 was obtained by applying a copper wire winding to powder core 1 produced in Examples and Reference Examples.
  • the core loss (PCV) of the toroidal coil 10 was measured using a BH analyzer (“SY-8218” manufactured by Iwasaki Tsushinki Co., Ltd.) under the conditions of a frequency of 100 kHz and a maximum magnetic flux density of 100 mT. This core loss is referred to as “initial core loss W 0 ” (unit: kW / m 3 ).
  • the dust core 1 produced by the Example and the comparative example was left still for a maximum of 1000 hours in the environment of 250 degreeC, and the core loss was measured in said way about the dust core 1 after leaving still.
  • This core loss is referred to as “core loss after heating W 1 ” (unit: kW / m 3 ).
  • Table 1 the unit of numerical values is kW / m 3
  • Table 2 the results of the core loss change rate RW are shown in Table 2 and FIG. In Examples 3 and 4, and Comparative Examples 1 and 2, the core loss measurement was not performed when the test time was 25 hours.
  • Test Example 2 Measurement of crushing strength and rate of change thereof
  • the initial crushing strength S 0 (unit: MPa) was determined by measuring the crushing strength by the test method described above.
  • the initial radial crushing strength S 0 and heated after radial crushing strength S 1 shown in Table 3 and Figure 6.
  • the powder core 1 according to the present invention examples has a core loss change rate RW of ⁇ 40 even after being placed in an environment of 250 ° C. for 1000 hours. %, And the core loss change rate RW was within ⁇ 30% in the powder cores 1 according to Example 1, Example 2 and Example 4 in which the impregnated coat layer was made of a thermoplastic impregnated resin.
  • the dust core 1 according to the present invention is the initial radial crushing strength S 0 is 35MPa or more, dust cores impregnated coating layer according to Example 1 of thermoplastic impregnating resin In 1, after heating radial crushing strength S 1 is equal to or larger than 30 MPa.
  • the dust core according to the comparative example (Comparative Example 1 and Comparative Example 2) has either a core loss change rate RW of ⁇ 40% or less and an initial crushing strength S 0 of 35 MPa or more. It was not possible to satisfy this, and it was not possible to have particularly excellent characteristics in terms of both magnetic properties and mechanical strength.
  • Example 5 to Example 8 Although it was the same as that of Example 1, the powder core 1 in which the measurement result of the thickness t (unit: ⁇ m) of the powder coating film 5 was as shown in Table 4 was produced.
  • the initial core loss W 0 (unit: kW / m 3 ) was measured in the same manner as in Test Example 1, and the initial crushing strength S 0 (unit: MPa) was measured in the same manner as in Test Example 3. Asked.
  • the initial permeability ⁇ was measured. The measurement results are shown in Table 4 and FIG.
  • the thickness t of the powder coating film 5 of the dust core 1 is preferably 150 ⁇ m or more from the viewpoint of increasing the initial crushing strength S 0 of the dust core 1, and is 200 ⁇ m or more. It was confirmed that it was more preferable. Further, the thickness t of the powder coating film 5 of the powder core 1 is preferably 350 ⁇ m or less, and preferably 300 ⁇ m or less, from the viewpoint of reducing the initial core loss W 0 of the powder core 1. confirmed.
  • the electronic component using the dust core 1 of the present invention can be suitably used as a booster circuit for a hybrid vehicle or the like, a reactor, a transformer, a choke coil, or the like used for power generation or substation facilities.

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Abstract

機械特性に優れ、高温環境下で使用されても磁気特性が変化しにい圧粉コアとして、軟磁性粉末ＭＭを含む成形体１Ｂと、前記成形体１Ｂの外装コート３と、を備え、前記外装コート３は、含浸コート層４および粉体塗装膜５を備える圧粉コア１が提供され、含浸コート層４は、ポリエーテルスルホン、熱可塑性ポリイミドおよび熱可塑性ポリアミドイミドの少なくとも一種を含む熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。

Description

圧粉コア、該圧粉コアの製造方法、電気・電子部品、および電気・電子機器
　本発明は、圧粉コア、該圧粉コアの製造方法、該圧粉コアを備える電気・電子部品、および該電気・電子部品が実装された電気・電子機器に関する。
　データセンターのサーバー内の電源回路、ハイブリッド自動車等の昇圧回路、発電、変電設備等の電気・電子機器には、リアクトル、トランス、チョークコイル等の電気・電子部品が用いられている。こうした電気・電子部品には、磁性部材として圧粉コアが使用される場合がある。かかる圧粉コアは、多数の軟磁性粉末を圧粉成形し、得られた成形製造物を熱処理して得られる成形体を備える。
　圧粉コアは上記のとおり軟磁性粉末の成形体を備えるため、機械的強度を高める観点から外装コートを備える場合がある。この点に関し、特許文献１には、軟磁性金属粉末を非磁性材料で結合したインダクタ用複合磁性材料であって、前記非磁性材料は、前記軟磁性金属粉末に添加混合された成形助剤と、前記軟磁性金属粉末・成形助剤成形体を熱処理した後に結合材として該軟磁性金属粉末・成形助剤成形体に含浸された含浸樹脂とを有し、前記含浸樹脂は大気圧下での熱硬化温度が１８０℃以上であることを特徴とする複合磁性材料が開示されている。
実用新案登録第３１４５８３２号公報
　上記の圧粉コアを有する電気・電子部品を備える電気・電子機器の使用環境は様々であって、外気温が高い、発熱部品の近傍に位置する、などの理由により、圧粉コアが１５０℃またはそれ以上の環境で使用される場合がある。このような特に高温の環境で使用されると、圧粉コアを構成する材料が熱変性することがある。材料の変性が圧粉コアの磁気特性、特にコアロスを変化させると、圧粉コアからの発熱量が増加して、圧粉コアの熱変性を助長してしまうこともある。このような高温環境下で使用されたことに基づく圧粉コアの磁気特性の変化は、圧粉コアを有する電気・電子部品の動作安定性に影響を与えることが懸念される。したがって、上記の特に高温な環境下で使用されても、磁気特性が変化しにくい圧粉コアが求められている。また、上記の高温環境下で使用された場合に、圧粉コアの機械的強度が適切な範囲内に維持されることも求められている。
　本発明は、機械特性に優れ、特に高温な環境下で使用されても磁気特性が変化しにくい圧粉コア、該圧粉コアの製造方法、該圧粉コアを備える電気・電子部品、および該電気・電子部品が実装された電気・電子機器を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために提供される本発明の一態様は、軟磁性粉末を含む成形体と、前記成形体の外装コートと、を備える圧粉コアであって、前記外装コートは、含浸コート層と前記含浸コート層に設けられた粉体塗装膜とを備えることを特徴とする圧粉コアである。
　外装コートが含浸コート層と粉体塗装膜とを備えることにより、含浸コート層のみを備える場合に比べて、高温環境（具体的には２５０℃の環境）に長時間（具体的には１０００時間以上）置かれた場合であっても、磁気特性、特にコアロスが変化しにくい。また、外装コートが含侵コート層のみからなる場合や粉体塗装膜のみからなる場合との対比では、圧環強度が高い。粉体塗装膜の厚さは、５０μｍ以上４００μｍ以下であることが好ましい場合があり、１５０μｍ以上３５０μｍ以下であることがより好ましい場合がある。
　前記含浸コート層は、ポリエーテルスルホン、熱可塑性ポリイミドおよび熱可塑性ポリアミドイミドの少なくとも一種を含む熱可塑性樹脂を含有することが好ましく、ポリエーテルスルホンを含有することがより好ましく、ポリエーテルスルホンからなることが特に好ましい。すなわち、本発明の一態様に係る圧粉コアの好ましい一例は、軟磁性粉末を含む成形体と、前記成形体の外装コートと、を備える圧粉コアであって、この圧粉コアにおいて、前記外装コートは、ポリエーテルスルホンを含む含浸コート層と粉体塗装膜とを有する。なお、含浸コート層が上記の熱可塑性樹脂を含有する場合には、含浸コート層が熱硬化性樹脂を含有する場合に比べて、高温環境に置かれても圧環強度が低下しにくい。含浸コート層が熱硬化性樹脂を含有する場合には、硬化収縮の影響が少ない材料から構成されていることが好ましい。この観点から、熱硬化性樹脂の好ましい一例として、ポリアミドイミド変性エポキシ樹脂が挙げられる。
　上記の本発明に係る圧粉コアにおいて、前記軟磁性粉末は、鉄系材料およびニッケル系材料の少なくとも一方の粉末を含有していてもよい。
　上記の本発明に係る圧粉コアにおいて、前記軟磁性粉末は、結晶質磁性材料の粉末を含有してもよい。上記の本発明に係る圧粉コアにおいて、前記軟磁性粉末は、非晶質磁性材料の粉末を含有してもよい。上記の本発明に係る圧粉コアにおいて、前記軟磁性粉末は、ナノ結晶磁性材料の粉末を含有してもよい。また、前記軟磁性粉末は、結晶質磁性材料、非晶質磁性材料、ナノ結晶磁性材料より選ばれる２種以上を混合したものであっても良い。
　上記の本発明に係る圧粉コアにおいて、粉体塗装膜は、ガラス転移温度が１２０℃以上であることが好ましい。粉体塗装膜のガラス転移温度が１２０℃以上であることにより、粉体塗装膜の耐熱性を安定的に高めることができる。粉体塗装膜のガラス転移温度は１３０℃以上であることがより好ましい。適切な耐熱性を有している粉体塗装膜の具体的な特性として、線熱膨張係数が４×１０－５以下であることが挙げられる。また、粉体塗装膜の５％重量減少温度が３８５℃以上であることも粉体塗装膜が適切な耐熱性を有している観点から好ましい。優れた耐熱性を有する観点からは粉体塗装膜のガラス転移温度の上限は設定されないが、粉体塗膜が形成される際の応力の影響を少なくする観点から、粉体塗装膜のガラス転移温度は１５０℃以下であることが好ましい場合がある。
　上記の本発明に係る圧粉コアは、ＪＩＳ　Ｚ２５０７：２０００に準拠した試験方法により測定された圧環強度が３０ＭＰａ以上であることが好ましい。
　上記の本発明に係る圧粉コアにおいて、前記成形体は、前記軟磁性粉末と結着成分とを備え、前記結着成分は、樹脂系材料を含むバインダー成分の熱分解残渣からなるものであってもよい。本発明に係る圧粉コアが備える成形体が上記の熱分解残渣を備える場合には、成形体内部に空隙が生じやすい。一般に内部に空隙の多い成形体は成形体の機械的強度が不足しやすい。本発明に係る圧粉コアでは、含浸コート層がこの空隙を埋めるように位置することができるため、成形体の機械的強度の補強がなされる。また、外装コートが粉体塗装膜を備えることにより、外装コート材の熱変性に伴う磁気特性の変化、特にコアロスの変化が抑えられる。
　本発明の他の一態様は、上記の本発明に係る圧粉コアの製造方法であって、前記軟磁性粉末と前記バインダー成分とを備える混合物の加圧成形を含む成形処理により成形製造物を得る成形工程、前記成形工程により得られた成形製造物を加熱して、前記軟磁性粉末と前記バインダー成分の熱分解残渣からなる結着成分とを備える前記成形体を得る熱処理工程、含浸コート層を形成するための液状組成物を前記成形体に接触させ、前記成形体の表面を含む領域に前記液状組成物の塗膜を形成し、前記塗膜から前記含浸コート層を形成する含浸コート工程、および前記含浸コート層が形成された前記成形体にさらに粉体塗装を行って、粉体塗装膜を形成する粉体塗装工程を備えることを特徴とする圧粉コアの製造方法である。上記の方法によれば、バインダー成分の熱分解残渣からなる結着成分を含有する圧粉コアを効率的に製造することが可能である。前記粉体塗装は流動浸漬法にて行われることが好ましい場合がある。
　本発明の別の一態様は、上記の本発明に係る圧粉コア、コイルおよび前記コイルのそれぞれの端部に接続された接続端子を備える電気・電子部品であって、前記圧粉コアの少なくとも一部は、前記接続端子を介して前記コイルに電流を流したときに前記電流により生じた誘導磁界内に位置するように配置されていることを特徴とする電気・電子部品である。
　本発明のまた別の一態様は、上記の本発明に係る電気・電子部品を備えることを特徴とする電気・電子機器である。
　本発明に係る圧粉コアは、高温環境（具体的には２５０℃の環境）に長時間（具体的には１０００時間以上）置かれた場合であっても、磁気特性、特にコアロスが変化しにくい。しかも、本発明に係る圧粉コアは圧環強度など機械的強度が高く、好ましい一例では高温環境下に置かれた場合であっても実用的な機械的強度を維持することが可能である。したがって、本発明に係る圧粉コアは、機械特性に優れ、高温環境下で使用されても磁気特性が変化しにくい。また、本発明によれば、上記の圧粉コアの製造方法が提供されるとともに上記の圧粉コアを備える電気・電子部品、および該電気・電子部品が実装された電気・電子機器が提供される。
本発明の一実施形態に係る圧粉コアの形状を概念的に示す斜視図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る圧粉コアを製造するための成形工程後、熱処理工程前の成形製造物の内部の模式図、（ｂ）本発明の一実施形態に係る圧粉コアを製造するための熱処理工程後、含浸コート工程前の成形体の内部の模式図、（ｃ）本発明の一実施形態に係る圧粉コアを製造するための含浸コート工程後、粉体塗装工程前の圧粉コアの内部の模式図、および（ｄ）本発明の一実施形態に係る圧粉コアを製造するための粉体塗装工程後の圧粉コアの内部の模式図である。 造粒粉を製造する方法の一例において使用されるスプレードライヤー装置およびその動作を概念的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る圧粉コアを備える電子部品であるトロイダルコアの形状を概念的に示す斜視図である。 実施例および比較例に係る圧粉コアのコアロスの変化率ＲＷと試験時間との関係を示すグラフである。 実施例および比較例に係る圧粉コアの圧環強度を示すグラフである。 実施例５から実施例８の結果を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について詳しく説明する。
１．圧粉コア
　図１に示す本発明の一実施形態に係る圧粉コア１は、その外観がリング状であって、軟磁性粉末を含む成形体と、含浸コート層と粉体塗装膜とを備える外装コートと、を備える。本発明の一実施形態に係る圧粉コア１は、好ましい一例として、含浸コート層がポリエーテルスルホン、熱可塑性ポリイミドおよび熱可塑性ポリアミドイミドの少なくとも一種を含む熱可塑性樹脂（本明細書において、この熱可塑性樹脂を「熱可塑性含浸樹脂」ともいう。）を含有する。以下の説明では、含浸コート層が熱可塑性含浸樹脂からなる場合を具体例として説明する。
　圧粉コア１は、限定されない一例として、軟磁性粉末を、圧粉コア１に含有される他の材料（同種の材料である場合もあれば、異種の材料である場合もある。）に対して結着させる結着成分を含有する。なお、圧粉コア１の外観はリング状に限定されず、例えばＥＥ型、ＥＩ型、ＥＥＲ型、ＰＱ型、Ｉ型、あるいはコイルを圧粉コアの内部に封入したもの等がある。
（１）成形体
（１－１）軟磁性粉末
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、鉄を含有する鉄系材料およびニッケルを含有するニッケル系材料の少なくとも一方の粉末を含有していてもよい。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、結晶質磁性材料の粉末を含有してもよい。本明細書において、「結晶質磁性材料」とは、その組織が結晶質からなるものであって、強磁性体、特に軟磁性体である材料を意味する。本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、結晶質磁性材料の粉末からなるものであってもよい。結晶質磁性材料の具体例として、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系合金、Ｆｅ－Ｎｉ系合金、Ｎｉ－Ｆｅ系合金、Ｆｅ－Ｃｏ系合金、Ｆｅ－Ｖ系合金、Ｆｅ－Ａｌ系合金、Ｆｅ－Ｓｉ系合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金、カルボニル鉄および純鉄が挙げられる。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、非晶質磁性材料の粉末を含有してもよい。本明細書において、「非晶質磁性材料」とは、組織中の非晶質の部分の体積が全体の５０％超であって、強磁性体、特に軟磁性体である材料を意味する。本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、非晶質磁性材料の粉末からなるものであってもよい。非晶質磁性材料の具体例として、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ系合金、Ｆｅ－Ｐ－Ｃ系合金およびＣｏ－Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ系合金が挙げられる。上記の非晶質磁性材料は１種類の材料から構成されていてもよいし複数種類の材料から構成されていてもよい。非晶質磁性材料の粉末を構成する磁性材料は、上記の材料からなる群から選ばれた１種または２種以上の材料であることが好ましく、これらの中でも、Ｆｅ－Ｐ－Ｃ系合金を含有することが好ましく、Ｆｅ－Ｐ－Ｃ系合金からなることがより好ましい。
　なお、上記非晶質磁性材料のＦｅ－Ｐ－Ｃ系合金の具体例として、組成式が、Ｆｅ100at%-a-b-c-x-y-z-tＮｉaＳｎbＣｒcＰxＣyＢzＳｉtで示され、０ａｔ％≦ａ≦１０ａｔ％、０ａｔ％≦ｂ≦３ａｔ％、０ａｔ％≦ｃ≦６ａｔ％、６．８ａｔ％≦ｘ≦１３．０ａｔ％、２．２ａｔ％≦ｙ≦１３．０ａｔ％、０ａｔ％≦ｚ≦９．０ａｔ％、０ａｔ％≦ｔ≦７ａｔ％であるＦｅ基非晶質合金が挙げられる。上記の組成式において、Ｎｉ，Ｓｎ，Ｃｒ，ＢおよびＳｉは任意添加元素である。
　Ｎｉの添加量ａは、０ａｔ％以上７ａｔ％以下とすることが好ましく、４ａｔ％以上６．５ａｔ％以下とすることがより好ましい。Ｓｎの添加量ｂは、０ａｔ％以上２ａｔ％以下とすることが好ましく、０ａｔ％以上１ａｔ％以下とすることがより好ましい。Ｃｒの添加量ｃは、０ａｔ％以上２．５ａｔ％以下とすることが好ましく、１．５ａｔ％以上２．５ａｔ％以下とすることがより好ましい。Ｐの添加量ｘは、８．８ａｔ％以上とすることが好ましい場合もある。Ｃの添加量ｙは、２．２ａｔ％以上９．８ａｔ％以下とすることが好ましい場合もある。Ｂの添加量ｚは、０ａｔ％以上８．０ａｔ％以下とすることが好ましく、０ａｔ％以上２ａｔ％以下とすることがより好ましい。Ｓｉの添加量ｔは、０ａｔ％以上６ａｔ％以下とすることが好ましく、０ａｔ％以上２ａｔ％以下とすることがより好ましい。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、ナノ結晶磁性材料の粉末を含有してもよい。本明細書において、「ナノ結晶磁性材料」とは、平均結晶粒径が数ｎｍ～数十ｎｍの結晶粒が組織の少なくとも５０％を超える部分に均一に析出してなるナノ結晶組織を有し、強磁性体、特に軟磁性体である材料を意味する。ナノ結晶磁性材料は、ナノ結晶粒以外の組織が非晶質であってもよいし、全てがナノ結晶組織であってもよい。本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、ナノ結晶磁性材料の粉末からなるものであってもよい。ナノ結晶磁性材料の具体例としてＦｅ－Ｃｕ－Ｍ（ここで、Ｍは、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗより選ばれる１種または２種以上の金属元素）－Ｓｉ－Ｂ系合金、Ｆｅ－Ｍ－Ｂ系合金、Ｆｅ－Ｃｕ－Ｍ－Ｂ系合金等が挙げられる。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、１種類の粉末から構成されていてもよいし、複数種類の混合体であってもよい。この混合体の具体例として、結晶質磁性材料、非晶質磁性材料、ナノ結晶磁性材料のうちの２種以上を混合したものが挙げられる。さらに具体的には、例えば、本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が含む軟磁性粉末は、結晶質磁性材料の粉末と非晶質磁性材料の粉末との混合体であってもよいし、非晶質磁性材料の粉末であって、その一部がナノ結晶磁性材料の粉末であってもよい。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１が含有する軟磁性粉末の形状は限定されない。軟磁性粉末の形状は球状であってもよいし非球状であってもよい。非球状である場合には、鱗片状、楕円球状、液滴状、針状といった形状異方性を有する形状であってもよいし、特段の形状異方性を有しない不定形であってもよい。不定形の軟磁性粉末の例として、球状の軟磁性粉末の複数が、互いに接して結合していたり、他の軟磁性粉末に部分的に埋没するように結合していたりする場合が挙げられる。このような不定形の軟磁性粉末は、軟磁性粉末がカルボニル鉄の粉末である場合に観察されやすい。
　軟磁性粉末の形状は、軟磁性粉末を製造する段階で得られた形状であってもよいし、製造された軟磁性粉末を二次加工することにより得られた形状であってもよい。前者の形状としては、球状、楕円球状、液滴状、針状などが例示され、後者の形状としては、鱗片状が例示される。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１が含有する軟磁性粉末の粒径は限定されない。かかる粒径を、メジアン径Ｄ５０（レーザ回折散乱法により測定された軟磁性粉末の粒径の体積分布における体積累積値が５０％のときの粒径）により規定すれば、通常、１μｍから４５μｍの範囲とされる。取り扱い性を高める観点、圧粉コア１の成形体における軟磁性粉末の充填密度を高める観点などから、軟磁性粉末のメジアン径Ｄ５０は、２μｍ以上３０μｍ以下とすることが好ましく、３μｍ以上１５μｍ以下とすることがより好ましく、４μｍ以上１３μｍ以下とすることが特に好ましい。
（１－２）結着成分
　結着成分は、本発明の一実施形態に係る圧粉コア１に含有される軟磁性粉末を固定することに寄与する材料である限り、その組成は限定されない。結着成分を構成する材料として、樹脂材料および樹脂材料の熱分解残渣（本明細書において、これらを「樹脂材料に基づく成分」と総称する。）等の有機系の材料、無機系の材料などが例示される。樹脂材料として、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などが例示される。無機系の材料からなる結着成分は水ガラスなどガラス系材料が例示される。結着成分は一種類の材料から構成されていてもよいし、複数の材料から構成されていてもよい。結着成分は有機系の材料と無機系の材料との混合体であってもよい。
　結着成分として、通常、絶縁性の材料が使用される。これにより、圧粉コア１としての絶縁性を高めることが可能となる。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体は、具体的な一例として、軟磁性粉末とバインダー成分とを含む混合物の加圧成形を含む成形処理を備える製造方法により製造されたものである。本明細書において、「バインダー成分」とは結着成分を与える成分であって、バインダー成分は、結着成分からなる場合もあれば、結着成分と異なる材料である場合もある。
　バインダー成分が結着成分と異なる場合の具体例として、本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の成形体が備える結着成分が、樹脂系材料を含むバインダー成分の熱分解残渣からなる場合が挙げられる。この熱分解残渣の生成にあたり、バインダー成分の一部は分解・揮発する。このため、圧粉コア１が備える成形体が上記の熱分解残渣を備える場合には、成形体内に、具体的には、成形体における最近位に位置する軟磁性粉末同士の間に空隙が生じる場合がある。
　この点を図２を用いて説明する。図２（ａ）は本発明の一実施形態に係る圧粉コアを製造するための成形工程後、熱処理工程前の成形製造物の内部の模式図である。図２（ｂ）は本発明の一実施形態に係る圧粉コアを製造するための熱処理工程後である。この熱処理工程は後述する応力を緩和するためのアニール工程に相当するものであってもよい。図２（ｃ）は本発明の一実施形態に係る圧粉コアを製造するための含浸コート工程後、粉体塗装前の圧粉コアの内部の模式図である。図２（ｄ）は本発明の一実施形態に係る圧粉コアを製造するための粉体塗装工程後の圧粉コアの内部の模式図である。図２（ａ）に示されるように、成形工程を経て得られた成形製造物１Ａにおいて、軟磁性粉末ＭＭは樹脂系材料を含むバインダー成分ＢＭによって結着・固定されている。この成形製造物１Ａに対して熱処理工程を行うと、図２（ｂ）に示されるように、バインダー成分ＢＭの分解・揮発によって熱分解残渣ＴＤＭが生成し、成形体１Ｂの軟磁性粉末ＭＭは熱分解残渣ＴＤＭによって結着・固定される。このため、成形体１Ｂでは、成形製造物１Ａに比べて、空隙ＰＲの体積が増加する。
　このような場合であっても、成形体１Ｂに対して含浸コート工程を含む工程を行うことにより含浸コート付き成形体１Ｃが形成される。含浸コート付き成形体１Ｃでは、図２（ｃ）に示されるように、この空隙ＰＲの少なくとも一部を埋めるように、熱可塑性含浸樹脂（ポリエーテルスルホン、熱可塑性ポリイミドおよび熱可塑性ポリアミドイミドの少なくとも一種を含む熱可塑性樹脂）を含有する含浸コート４を構成する材料（以下、この材料を「含浸コート材」ともいう。）ＣＲＭが位置することができる。このため、含浸コート付き成形体１Ｃでは、空隙ＰＲの体積が少なくなるとともに軟磁性粉末ＭＭは熱分解残渣ＴＤＭおよび含浸コート材ＣＲＭによって結着・固定され、機械的強度の補強が成される。また、含浸コート材ＣＲＭがコーティング後に熱硬化の必要が無い熱可塑性含浸樹脂を用いているため、含浸コート４を形成するために熱硬化性樹脂を用いた場合に比べて、含浸コート４を形成する際に応力が含浸コート付き成形体１Ｃに付与されにくい。このため、含浸コート工程により含浸コート４が形成された圧粉コア１の磁気特性が維持もしくは向上する。また、含浸コート材ＣＲＭとして用いられる熱可塑性含浸樹脂は熱変性が少ないため、圧粉コア１が高温環境下に置かれても、含浸コート材ＣＲＭの熱変性に由来する圧粉コア１の磁気特性の劣化が抑制される。
（２）外装コート３
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１は、図２（ｄ）に示されるように、外装コート３を備える。外装コート３は、成形体１Ｂの機械的強度の向上などを目的として、成形体１Ｂの少なくとも一部を覆うように設けられる層である。外装コート３は、含浸コート層４と含浸コート層４に設けられた粉体塗装膜５とを備える。
（２－１）含浸コート層４
　含浸コート層４は、樹脂系材料から構成される。好ましい一例では、含浸コート層４は、熱可塑性含浸樹脂（ポリエーテルスルホン、熱可塑性ポリイミドおよび熱可塑性ポリアミドイミドの少なくとも一種を含む熱可塑性樹脂）を含有する含浸コート材ＣＲＭから構成される。熱可塑性含浸樹脂は、軟化点が比較的高く、熱変性しにくい。このため、上記のように、圧粉コア１が高温環境下に置かれても、含浸コート材ＣＲＭの熱変性に由来する圧粉コア１の磁気特性の劣化が抑制される。上記の磁気特性の劣化しにくさの観点から、含浸コート材ＣＲＭは、ポリエーテルスルホンを含むことが好ましく、ポリエーテルスルホンからなることがより好ましい。
　成形体１Ｂは、軟磁性粉末ＭＭを含む混合物を加圧成形することを含んで形成されるものであるから、その表面は、軟磁性粉末に由来する凹凸を有している場合がある。また、混合物がバインダー成分ＢＭを含む場合であって、成形体１Ｂがバインダー成分ＢＭの熱分解残渣ＴＤＭを含む場合には、上記のように、成形体１Ｂは空隙ＰＲを有することがある。こうした場合には、図２（ｃ）に示されるように、含浸コート材ＣＲＭは、成形体１Ｂの表面のみならず、表面からある程度内部に入った領域まで存在していてもよい。このように、含浸コート付き成形体１Ｃでは、含浸コート材ＣＲＭが成形体１Ｂに対して含浸した部分を有する含浸コート層４が形成されている。
　含浸コート材ＣＲＭが熱可塑性含浸樹脂を含む含浸コート層４の限定されない製造方法の一例は次のとおりである。まず、熱可塑性含浸樹脂および溶剤を含む液状組成物を調製する。液状組成物における熱可塑性含浸樹脂の濃度は限定されないが、調製のしやすさ（熱可塑性含浸樹脂の溶解しやすさ）、取り扱い性（粘度）および成形体１Ｂに形成される塗膜の厚さや含浸深さを適切な範囲にすることを考慮すると、液状組成物における熱可塑性含浸樹脂の濃度は、１質量％以上４０質量％以下とすることが好ましく、５質量％以上２０質量％以下とすることがより好ましい。溶剤の種類は、熱可塑性含浸樹脂を溶解できる限り、任意である。Ｎ－メチルピロリドン、メチルエチルケトン、酢酸ブチル等の非プロトン性極性溶剤とキシレン、トルエン等の芳香族系溶剤との混合溶剤が好ましい場合がある。液状組成物は、上記の目的を達成できる限り、熱可塑性含浸樹脂以外の樹脂（エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が具体例として挙げられる。）やフィラーを含有していてもよい。以下の説明では、液状組成物が固形分として熱可塑性含浸樹脂のみを含有する場合を具体例とする。
　次に、調製した液状組成物と上記の成形体１Ｂとを接触させ、成形体１Ｂの表面を含む領域に液状組成物の塗膜を形成する。接触方法は任意である。最も簡易的には、液状組成物中に所定時間（例えば５分間から３０分間）成形体１Ｂを浸漬させればよい。あるいは、液状組成物を成形体１Ｂに噴霧してもよい。液状組成物と成形体１Ｂとを接触させる際の雰囲気を減圧にしてもよい。上記のように成形体１Ｂは空隙ＰＲを有するため、減圧雰囲気において接触させたり、液状組成物の粘度を低下させたりすることにより、液状組成物が成形体１Ｂの内部に含浸しやすくなる。
　液状組成物の塗布や接触によって形成される塗膜の厚さは適宜設定される。成形体１Ｂは表面に凹凸を有するため、塗膜の厚さではなく、成形体１Ｂに対する塗膜の重量比（単位：重量％）で管理してもよい。この成形体１Ｂに対する塗膜の重量比は、塗膜を形成する前の成形体１Ｂの重量に対する塗膜を形成した後の成形体１Ｂの重量の増加分を、塗膜を形成した後の成形体１Ｂの重量で割ることにより算出される。なお、このときの塗膜は、後で記載されるように、塗膜を乾燥させて溶剤を揮発させた後のものである。塗膜の重量比の限定されない例示をすれば、０．１重量％以上１．０重量％以下とすることが好ましく、０．２重量％以上０．６重量％以下とすることが、圧粉コア１の機械特性および磁気特性を適切な範囲にする観点からさらに好ましい場合がある。
　続いて、成形体１Ｂに形成された塗膜を乾燥させて溶剤を揮発させる。乾燥温度および時間は溶剤の種類に応じて適宜設定される。限定されない例示を行えば、６０℃～１７０℃で、２０分から５時間程度である。段階的な加熱を行うことが好ましい場合がある。こうして、含浸コート付き成形体１Ｃが得られる。
　含浸コート層４の他の例として、ポリアミドイミドなどにより変性されたエポキシ樹脂（ポリアミドイミド変性エポキシ樹脂）などの熱硬化性樹脂を含浸コート層４が含有する場合が挙げられる。このような材料により含浸コート層４を形成するためには、硬化反応を行う物質（エポキシ樹脂の場合にはエポキシ化合物）を硬化反応が生じる前の状態で成形体１Ｂに接触させ、その後、加熱などを行って硬化反応を進行させればよい。ポリアミドイミド変性エポキシ樹脂は、シリコーン系の熱硬化性樹脂との対比で硬化収縮の影響が少ないため、好ましい熱硬化性樹脂の一種である。
（３－２）粉体塗装膜５
　外装コート３は、成形体１Ｂに含浸コート層４が設けられた状態、すなわち、含浸コート付き成形体１Ｃにさらに粉体塗装が行われて形成された粉体塗装膜５を有する。粉体塗装膜５は熱硬化性の材料から構成され、熱硬化性の樹脂材料に加えて、フィラーを含んでいてもよい。熱硬化性の樹脂材料としてはエポキシ樹脂が入手容易性に優れる観点から好ましい。フィラーの具体例として、粉体塗料のフィラーとして一般的な炭酸カルシウム、アルミナ、シリカなどが挙げられる。粉体塗料のフィラーの形状は、球形状やこれに類似する滑らかな外形を有する形状（球状形状）であることが好ましい場合がある。
　粉体塗装膜５の厚さは、機械特性と磁気特性とのバランスを考慮して設定される。粉体塗装膜５が厚いほど機械特性が高くなると期待されるが、過度に厚い場合には粉体塗装膜５が形成される際の硬化収縮に基づく応力が成形体１Ｂに付与される可能性が高まり、その結果、圧粉コア１の磁気特性が低下することもある。圧粉コア１の磁気特性の低下を安定的に抑制する観点から、粉体塗装膜５の厚さは、４００μｍ以下とすることが好ましい場合があり、３５０μｍ以下とすることがより好ましい場合がある。粉体塗装膜５が過度に薄い場合には機械特性の向上の効果や耐熱性の向上の効果、特に高温環境に長時間置かれた場合のコアロスの変化の抑制がもたらされにくくなることもある。したがって、粉体塗装膜５の厚さは、５０μｍ以上とすることが好ましい場合があり、１００μｍ以上とすることがより好ましい場合があり、１５０μｍ以上とすることが特に好ましい場合がある。なお、粉体塗装膜５の厚さの下限は粉体塗装膜の製造方法、すなわち、粉体塗装の種類にも依存する。粉体塗装が静電法（静電流動槽法、静電スプレー法）の場合には粉体塗装膜５の厚さの下限は５０μｍ程度となり、粉体塗装が流動浸漬法の場合には粉体塗装膜５の厚さの下限は１００μｍ程度となる。
　外装コート３が含浸コート層４に加えて粉体塗装膜５を備えることにより、２５０℃といった高温環境下に長時間置かれた場合であっても、圧粉コア１についてコアロスなどの磁気特性が劣化しにくい。しかも、外装コート３が含浸コート層４と粉体塗装膜５とを備えることにより、圧粉コア１について圧環強度などの機械特性が顕著に増加する。例えば、ＪＩＳ　Ｚ２５０７：２０００に準拠した試験方法により測定された圧粉コア１の圧環強度が３０ＭＰａ以上となることができる。含浸コート層４がポリエーテルスルホンなどの熱硬化性含浸樹脂を含む含浸コート材ＣＲＭから構成されている場合には、圧粉コア１の機械特性が高温環境に置かれた後であっても低下しにくい。
　粉体塗装膜５のガラス転移温度は、１２０℃以上であることが好ましいく、１３０℃以上であることがより好ましい。これにより、粉体塗装膜５の耐熱性を安定的に高めることができる。粉体塗装膜５の耐熱性を高める観点からはガラス転移温度の上限は設定されない。粉体塗料から粉体塗装膜５が形成される際の硬化収縮が圧粉コア１に与える影響を抑制する観点から、粉体塗装膜５のガラス転移温度は、２００℃以下であることが好ましい場合があり、１５０℃以下であることが好ましい場合がある。
　高い耐熱性を有する粉体塗装膜５の特性の一例として、粉体塗装膜５の線熱膨張係数は４×１０－５以下であることが挙げられる。線熱膨張係数が４×１０－５以下であることにより、圧粉コア１が加熱されても、粉体塗装膜５の熱膨張に起因する応力が成形体１Ｂに生じにくく、圧粉コア１の磁気特性の劣化が抑制される。圧粉コア１の磁気特性の劣化を抑制する観点から、粉体塗装膜５の線熱膨張係数は３．６×１０－５以下であることがより好ましい場合がある。圧粉コア１の磁気特性の劣化を抑制する観点からは、線熱膨張係数の下限は設定されない。線熱膨張係数が過度に低い場合には、粉体塗装膜５の欠け、割れなどの欠損が生じやすくなる場合がある。こうした粉体塗装膜５の欠損を安定的に回避する観点から、粉体塗装膜５の線熱膨張係数２×１０－５以上であることが好ましい場合がある。
　高い耐熱性を有する粉体塗装膜５の特性の他の一例として、熱重量示唆熱分析装置（ＴＧ－ＤＴＡ）を用いて測定された粉体塗装膜５の５％重量減少温度が３８５℃以上であることが挙げられる。これにより、高温環境に置かれても機械特性が低下しにくくなる。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１が備える外装コート３は、含浸コート層４と粉体塗装膜５とを備えるため、圧粉コア１が２５０℃の環境下に置かれた場合であっても、磁気特性の変化が生じにくい。具体的には、上記の環境下に１０００時間置かれた場合のコアロスの上昇率を、４０％以下とすることが可能であり、好ましい一例では３０％以下とすることが可能である。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１が備える外装コート３は、含浸コート層４と粉体塗装膜５とを備えるため、圧粉コア１が２５０℃の環境下に置かれた場合であっても、機械的強度の低下が生じにくい。具体的には、初期の圧環強度を３５ＭＰａ以上とすることができる。含浸コート層４がポリエーテルスルホンなどの熱可塑性樹脂を含む場合には、上記の環境下に１０００時間置かれた場合であっても圧環強度を３０ＭＰａ以上とすることが可能である。
（３）圧粉コア１の製造方法
　上記の本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の製造方法は特に限定されないが、次に説明する製造方法を採用すれば、圧粉コア１をより効率的に製造することが実現される。
　本発明の一実施形態に係る圧粉コア１の製造方法は、次に説明する、成形工程、熱処理工程、含浸コート工程および粉体塗装工程を備える。
（３－１）成形工程
　まず、軟磁性粉末およびバインダー成分を含む混合物を用意する。この混合物の加圧成形を含む成形処理により成形製造物１Ａを得ることができる。加圧条件は限定されず、バインダー成分の組成などに基づき適宜決定される。例えば、バインダー成分が熱硬化性の樹脂からなる場合には、加圧とともに加熱して、金型内で樹脂の硬化反応を進行させることが好ましい。一方、圧縮成形の場合には、加圧力が高いものの、加熱は必要条件とならず、短時間の加圧となる。
　以下、混合物が造粒粉であって、圧縮成形を行う場合について、やや詳しく説明する。造粒粉は取り扱い性に優れるため、成形時間が短く生産性に優れる圧縮成形工程の作業性を向上させることができる。
（３－１－１）造粒粉
　造粒粉は、軟磁性粉末およびバインダー成分を含有する。造粒粉におけるバインダー成分の含有量は特に限定されない。かかる含有量が過度に低い場合には、バインダー成分が軟磁性粉末を保持しにくくなる。また、バインダー成分の含有量が過度に低い場合には、熱処理工程を経て得られた圧粉コア１中で、バインダー成分の熱分解残渣からなる結着成分が、複数の軟磁性粉末を互いに他から絶縁しにくくなる。一方、上記のバインダー成分の含有量が過度に高い場合には、熱処理工程を経て得られた圧粉コア１に含有される結着成分の含有量が高くなりやすい。圧粉コア１中の結着成分の含有量が高くなると、軟磁性粉末が結着成分から受ける応力の影響により圧粉コア１の磁気特性が低下しやすくなる。また、バインダー成分の含有量が過度に高い場合には、圧粉コア１の軟磁性粉末の空間充填率が低下し、圧粉コア１の磁気特性が低下しやすくなる。それゆえ、造粒粉中のバインダー成分の含有量は、造粒粉全体に対して、０．５質量％以上５．０質量％以下となる量にすることが好ましい。圧粉コア１の磁気特性が低下する可能性をより安定的に低減させる観点から、造粒粉中のバインダー成分の含有量は、造粒粉全体に対して、０．５質量％以上３．５質量％以下となる量にすることが好ましく、０．６質量％以上３．０質量％以下となる量にすることがより好ましい。
　造粒粉は、上記の軟磁性粉末およびバインダー成分以外の材料を含有してもよい。そのような材料として、潤滑剤、シランカップリング剤、絶縁性のフィラーなどが例示される。潤滑剤を含有させる場合において、その種類は特に限定されない。有機系の潤滑剤であってもよいし、無機系の潤滑剤であってもよい。有機系の潤滑剤の具体例として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなどの金属石鹸が挙げられる。こうした有機系の潤滑剤は、熱処理工程において気化し、圧粉コア１にはほとんど残留していないと考えられる。
　造粒粉の製造方法は特に限定されない。上記の造粒粉を与える成分をそのまま混錬し、得られた混練物を公知の方法で粉砕するなどして造粒粉を得てもよいし、上記の成分に溶剤（溶媒・分散媒、水が一例として挙げられる。）を添加してなるスラリーを調製し、このスラリーを乾燥させて粉砕することにより造粒粉を得てもよい。粉砕後にふるい分けや分級を行って、造粒粉の粒度分布を制御してもよい。
　上記のスラリーから造粒粉を得る方法の一例として、スプレードライヤーを用いる方法が挙げられる。図３に示されるように、スプレードライヤー装置２００内には回転子２０１が設けられ、装置上部からスラリーＳを回転子２０１に向けて注入する。回転子２０１は所定の回転数により回転しており、スプレードライヤー装置２００内部のチャンバーにてスラリーＳを遠心力により小滴状として噴霧する。さらにスプレードライヤー装置２００内部のチャンバーに熱風を導入し、これにより小滴状のスラリーＳに含有される分散媒（水）を、小滴形状を維持したまま揮発させる。その結果、スラリーＳから造粒粉Ｐが形成される。この造粒粉Ｐをスプレードライヤー装置２００の下部から回収する。
　回転子２０１の回転数、スプレードライヤー装置２００内に導入する熱風温度、チャンバー下部の温度など各パラメータは適宜設定すればよい。これらのパラメータの設定範囲の具体例として、回転子２０１の回転数として４０００～６０００ｒｐｍ、スプレードライヤー装置２００内に導入する熱風温度として１３０～１７０℃、チャンバー下部の温度として８０～９０℃が挙げられる。またチャンバー内の雰囲気およびその圧力も適宜設定すればよい。一例として、チャンバー内をエアー（空気）雰囲気として、その圧力を大気圧との差圧で２ｍｍＨ２Ｏ（約０．０２ｋＰａ）とすることが挙げられる。得られた造粒粉Ｐの粒度分布をふるい分けなどによりさらに制御してもよい。
（３－１－２）加圧条件
　圧縮成形における加圧条件は特に限定されない。造粒粉の組成、成形製造物１Ａの形状などを考慮して適宜設定すればよい。造粒粉を圧縮成形する際の加圧力が過度に低い場合には、成形製造物１Ａの機械的強度が低下する。このため、成形製造物１Ａの取り扱い性が低下する、成形製造物１Ａから得られた圧粉コア１の機械的強度が低下する、といった問題が生じやすくなる。また、圧粉コア１の磁気特性が低下したり絶縁性が低下したりする場合もある。一方、造粒粉を圧縮成形する際の加圧力が過度に高い場合には、その圧力に耐えうる成形金型を作成するのが困難になってくる。
　圧縮加圧工程が圧粉コア１の機械特性や磁気特性に悪影響を与える可能性をより安定的に低減させ、工業的に大量生産を容易に行う観点から、造粒粉を圧縮成形する際の加圧力は、０．３ＧＰａ以上２ＧＰａ以下とすることが好ましい場合があり、０．５ＧＰａ以上２ＧＰａ以下とすることがより好ましい場合があり、０．５ＧＰａ以上１．８ＧＰａ以下とすることが特に好ましい場合がある。
　圧縮成形では、加熱しながら加圧を行ってもよいし、常温で加圧を行ってもよい。
（３－２）熱処理工程
　成形工程により得られた成形製造物１Ａが本実施形態に係る圧粉コア１が備える成形体１Ｂであってもよいが、次に説明するように成形製造物１Ａに対して熱処理工程（アニール工程）を実施して成形体１Ｂを得ることにより、成形工程で成形製造物１Ａに生じた応力が緩和され、圧粉コア１の磁気特性が劣化しにくい。
　熱処理工程では、上記の成形工程により得られた成形製造物１Ａを加熱することにより、軟磁性粉末間の距離を修正することによる磁気特性の調整および成形工程において軟磁性粉末に付与された歪を緩和させて磁気特性の調整を行って、成形体１Ｂを得る。
　熱処理工程は上記のように成形体１Ｂの磁気特性の調整が目的であるから、熱処理温度などの熱処理条件は、成形体１Ｂの磁気特性が最も良好となるように設定される。熱処理条件を設定する方法の一例として、成形製造物１Ａの加熱温度を変化させ、昇温速度および加熱温度での保持時間など他の条件は一定とすることが挙げられる。
　熱処理条件を設定する際の成形体１Ｂの磁気特性の評価基準は特に限定されない。評価項目の具体例として成形体１Ｂのコアロスを挙げることができる。この場合には、成形体１Ｂのコアロスが最低となるように成形製造物１Ａの加熱温度を設定すればよい。コアロスの測定条件は適宜設定され、一例として、周波数１００ｋＨｚ、最大磁束密度１００ｍＴとする条件が挙げられる。
　熱処理の際の雰囲気は特に限定されない。酸化性雰囲気の場合には、バインダー成分の熱分解が過度に進行する可能性や、軟磁性粉末の酸化が進行する可能性が高まるため、窒素、アルゴンなどの不活性雰囲気や、水素などの還元性雰囲気で熱処理を行うことが好ましい。また、当該熱処理工程の温度は、上記のように磁気特性を最適化する観点、及び、バインダー成分の熱分解残渣が適切に残留し、軟磁性粉末が結着・固定するという観点で適宜設定される。例えばＦｅ－Ｐ－Ｃ系の非晶質合金を軟磁性粉末として用いる場合、３００℃～５５０℃の間で行われることが好ましい。
（３－３）含浸コート工程
　上記の成形工程により得られた成形製造物１Ａからなる成形体１Ｂ、または成形製造物１Ａに対して上記の熱処理工程により得られた成形体１Ｂを、含浸コート層４を形成するための液状組成物に接触させ、成形体１Ｂの表面を含む領域に液状組成物の塗膜を形成し、この塗膜から含浸コート層４を形成する。こうして、含浸コート付き成形体１Ｃが得られる。
　含浸コート層４を形成するための液状組成物が熱可塑性樹脂を含む場合には、含浸コート層４を形成するための液状組成物は、熱可塑性含浸樹脂に加えて溶剤を含む。液状組成物から形成された塗膜に含まれる溶剤を揮発させることにより、含浸コート材ＣＲＭが熱可塑性含浸樹脂を含む含浸コート層４が得られる。塗膜を揮発させるために加熱を行ってもよい。
　含浸コート層４を形成するための液状組成物が熱硬化性樹脂を含む場合には、前述のように、エポキシ化合物のような硬化反応を主体的に担う物質（硬化性物質）とともに、ポリアミドイミドやその前駆体のようなエポキシ化合物と反応する物質を加えてもよい。こうした固形分となる物質に溶剤をさらに加えることにより、含浸コート層４を形成するための液状組成物の粘度を適切な範囲に調整することができる。含浸コート層４を形成するための液状組成物を成形体１Ｂに接触させて塗膜を形成したら、塗膜を加熱することにより、塗膜から溶剤が揮発するとともに硬化性物質の反応が進行して、含浸コート層４が形成される。
　その他の製造方法の説明は前述のとおりであるからここでは記載を省略する。
（３－４）粉体塗装工程
　粉体塗装工程では、含浸コート付き成形体１Ｃにさらに粉体塗装を行って、粉体塗装膜５を形成する。粉体塗装を形成するための粉体塗料の具体例として、入手容易性に優れるエポキシ樹脂を含有する粉体塗料が例示される。
　粉体塗料がエポキシ樹脂を含有する場合に用いられる化合物の具体例として、フェノール系化合物にグリシジルエーテル基が結合した構造を有する化合物が挙げられる。そのような化合物の具体例として、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ナフトール、ピロガロール等のポリフェノール化合物、および各種のノボラック樹脂などが挙げられる。各種のノボラック樹脂としては、フェノール、クレゾール類、ビスフェノールＡ、ナフトール類等の各種フェノールを原料とするノボラック樹脂、キシリレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック樹脂、フルオレン骨格含有フェノールノボラック樹脂等の各種ノボラック樹脂が挙げられる。
　粉体塗料がエポキシ樹脂を含有する場合には、粉体塗料には硬化剤が含有される。硬化剤の例として、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物の芳香族カルボン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ハイミック酸無水物等の脂環式カルボン酸無水物等が例示される。他の硬化物の例として、ジアミノジフェニルメタン等のアミン類、ジシアンジアミド等のアミド類、前述のポリフェノール化合物および各種ノボラック樹脂を具体例とするフェノール類、２－メチルイミダゾール等のイミダゾール類、これらイミダゾール類とフタル酸等の多価カルボン酸等との塩類などが挙げられる。
　粉体塗料がエポキシ樹脂を含有する場合には、硬化促進剤が用いられてもよい。硬化促進剤の例として、前述のイミダゾール類、ジシアンジアミド等のアミド類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等のホスフィン類、２，４，６－トリスアミノメチルフェノール等のフェノール類等が挙げられる。いずれの硬化促進剤を用いるかは、硬化剤の種類や粉体塗料の硬化速度などを勘案して設定される。
　粉体塗料はフィラーを含有していてもよい。フィラーは無機系材料から構成されていてもよいし、有機系材料から構成されていてもよい。粉体塗装膜５の線熱膨張係数を調整しやすい観点から、フィラーは無機系材料を含有していることが好ましい場合がある。無機系材料からなるフィラーの具体例として、溶融シリカ、結晶性シリカ等の酸化シリコン、アルミナ、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物、炭酸カルシウム、珪酸カルシウムなどが挙げられる。フィラーの含有量は、粉体塗装膜５の線熱膨張係数などの機械特性や粉体塗料から形成される際の硬化収縮量などを勘案して設定される。
　粉体塗料を用いて塗膜を形成する方法は限定されない。粉体塗装として一般的な方法、流動浸漬法、静電流動槽法、静電スプレー法、カスケード法等の各種塗装方法により塗装すればよい。連続処理が可能な流動浸漬法の場合には、粉体塗料の溶融温度以上に含浸コート付き成形体１Ｃを加熱して塗装を行う。含浸コート付き成形体１Ｃに粉体塗料に基づく塗膜（溶融塗膜を含む。）が形成されたら、粉体塗料の組成に応じた硬化条件（温度、時間）で加熱処理を行い、粉体塗装膜５を形成する。こうして、含浸コート層４および粉体塗装膜５を備える外装コート３が成形体１Ｂに設けられた構成を有する圧粉コア１が得られる。なお、前述のとおり、連続処理が可能な流動浸漬法の場合には粉体塗装膜５の厚さは１００μｍ以上となることが一般的であり、バッチ処理となる静電法（静電流動槽法、静電スプレー法）の場合には粉体塗装膜５の厚さは５０μｍ以上となることが一般的である。
２．電気・電子部品
　本発明の一実施形態に係る電気・電子部品は、上記の本発明の一実施形態に係る圧粉コア１を備える。具体的には、本発明の一実施形態に係る電気・電子部品は、圧粉コア１、コイルおよびこのコイルのそれぞれの端部に接続された接続端子を備える。ここで、圧粉コアの少なくとも一部は、接続端子を介してコイルに電流を流したときにこの電流により生じた誘導磁界内に位置するように配置されている。
　このような電気・電子部品の一例として、図４に示されるトロイダルコイル１０が挙げられる。トロイダルコイル１０は、リング状の圧粉コア１に、被覆導電線２を巻回することによって形成されたコイル２ａを備える。巻回された被覆導電線２からなるコイル２ａと被覆導電線２の端部２ｂ，２ｃとの間に位置する導電線の部分において、コイル２ａの端部２ｄ，２ｅを定義することができる。このように、本実施形態に係る電気・電子部品は、コイルを構成する部材と接続端子を構成する部材とが同一の部材から構成されていてもよい。また、上記のようなリング状の圧粉コア１に限定されず、例えばＥＥ型、ＥＩ型、ＥＥＲ型、ＰＱ型、Ｉ型の圧粉コアにコイル巻線を施したもの、あるいはコイルを圧粉コアの内部に封入したもの等が挙げられる。
　本発明の一実施形態に係る電気・電子部品は、上記の本発明の一実施形態に係る圧粉コアを備えるため、電気・電子部品が高温環境（具体的には２５０℃の環境）に長時間（具体的には１０００時間以上）置かれた場合であっても、圧粉コア１の磁気特性の変化に基づく電気・電子部品の特性の劣化が生じにくい。また、上記の環境に長時間置かれても圧粉コア１が実用的な機械的強度を維持できるため、圧粉コア１を用いた電気・電子部品の製造過程、かかる電気・電子部品を電気・電子機器の一部として実装したり組み込んだりする過程、得られた電気・電子機器の使用時において、他の部品との衝突等の外部からの機械的負荷や、急激な温度変化に起因する熱応力などが生じても、電気・電子部品が破損する不具合が生じにくい。
　本発明の一実施形態に係る電気・電子部品として、上記のトロイダルコイル１０のほか、リアクトル、トランス、チョークコイルなどが例示される。
３．電気・電子機器
　本発明の一実施形態に係る電気・電子機器は、上記の本発明の一実施形態に係る圧粉コア１を備える電気・電子部品を備える。具体的には、上記の電気・電子部品が実装されたものや、上記の電気・電子部品が組み込まれたものが例示される。そのような電気・電子機器のさらなる具体例として、電圧昇降圧回路、平滑回路、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ＡＣ－ＤＣコンバータ等を備えたスイッチング電源装置や太陽光発電等に使用されるパワーコントロールユニット等が挙げられる。
　こうした本発明の一実施形態に係る電気・電子部品は、上記の本発明の一実施形態に係る圧粉コアを備える電気・電子部品を備えるため、高温環境（具体的には２５０℃の環境）に長時間（具体的には１０００時間以上）置かれた場合であっても、圧粉コア１の磁気特性の低下や破損に起因する動作不良を生じにくい。したがって、本発明の一実施形態に係る電気・電子部品は、信頼性に優れる。
　以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
　以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。
（実施例１）
（１）Ｆｅ基非晶質合金粉末の作製
　水アトマイズ法を用いて、Ｆｅ７４．３ａｔ％Ｃｒ１．５６ａｔ％Ｐ８．７８ａｔ％Ｃ２．６２ａｔ％Ｂ７．５７ａｔ％Ｓｉ４．１９ａｔ％なる組成になるように秤量して得られた非晶質磁性材料の粉末を軟磁性粉末として作製した。得られた軟磁性粉末の粒度分布は、マイクロトラック粒度分布測定装置（日機装社製「ＭＴ３３００ＥＸ」）を用いて体積分布で測定した。その結果、体積分布における体積累積値が５０％のときの粒径体積分布において５０％となる粒度であるメジアン径（Ｄ５０）は１１μｍであった。
（２）造粒粉の作製
　上記の軟磁性粉末を９８．１質量部、アクリル系樹脂からなる絶縁性結着材を０．８質量部、シランカップリング剤０．６質量％およびステアリン酸亜鉛からなる潤滑剤０．６質量部を含み、水を溶剤とするスラリーを用意した。
　得られたスラリーをスプレードライヤー装置（プリス社製「Ｄ３５０ＡＴ－２４ＨＯＰ」）にて噴霧乾燥し造粒粉を得た。得られた造粒粉の粒度分布はレーザ回折散乱法粒度分布測定装置（ベックマン・コールター社製「ＬＳ　１３　３２０」）を用いて体積分布により測定した。その結果、測定された造粒粉の粒径の体積分布における体積累積値が５０％のときの粒径体積分布において５０％となる粒度であるメジアン径（Ｄ５０）は８５μｍであった。
（３）圧縮成形
　得られた造粒粉を金型に充填し、面圧０．５～２ＧＰａで加圧成形して、外径２０ｍｍ×内径１２．８ｍｍ×厚さ６．８ｍｍのリング形状を有する成形製造物１Ａを得た。
（４）熱処理
　得られた成形製造物１Ａを、窒素気流雰囲気の炉内に載置し、炉内温度を、室温（２３℃）から昇温速度１０℃／分で最適コア熱処理温度である３００～５００℃まで加熱し、この温度にて１時間保持し、その後、炉内で室温まで冷却する熱処理を行い、成形体１Ｂを得た。
（５）外装コート３
（５－１）含浸コート層４の形成
　ポリエーテルスルホン（住友化学社製「５００３ＰＳ」を、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）とキシレンとの混合溶剤（容量比で、ＮＭＰ：キシレン＝２：１）にて溶解し、ポリエーテルスルホンの濃度が１０質量％である液状組成物を調製した。
　得られた液状組成物中に、上記の成形体１Ｂを１５分間浸漬させた。その後、成形体１Ｂを液状組成物中から取り出し、８０℃にて３０分間、その後１５０℃にて１時間、２５０℃にて１時間で乾燥させ、成形体１Ｂの表面に液状組成物の塗膜を形成し、成形体１Ｂ上に含浸コート層４を設けた。成形体１Ｂに対する含浸コート層４の重量比（単位：重量％）は、０．２７重量％～０．５２重量％程度であった。
（５－２）粉体塗装膜の形成
　球状のシリカをフィラーとして含有するエポキシ系粉体塗料（ソマール社製「Ｆ－６９７５」）を用いて、流動浸漬法（成形体１Ｂの加熱温度：２００℃程度）により、含浸コート層４が形成された成形体１Ｂに塗膜を形成し、厚さ１５０μｍ程度の粉体塗装膜５を備える圧粉コア１を得た。
（実施例２）
　実施例１と同様であるが、粉体塗装膜５の厚さを３５０μｍ程度とした圧粉コア１を作製した。
（実施例３）
　実施例１と同様にして、成形体１Ｂを得た。含浸コート層４を形成するための液状組成物を調製する際に、ポリアミドイミド変性エポキシ樹脂を含む液状組成物を調製した。得られた液状組成物中に、上記の成形体１Ｂを１５分間浸漬させた。その後、成形体１Ｂを液状組成物中から取り出し、７０℃にて３０分間、その後１００℃にて３０分間乾燥させて、成形体１Ｂの表面に液状組成物の塗膜を形成した。この塗膜を備えた成形体１Ｂを１７０℃で１時間加熱して、成形体１Ｂ上に含浸コート層４を設けた。成形体１Ｂに対する含浸コート層４の重量比（単位：重量％）は、０．２７重量％～０．５２重量％程度であった。
　以下、実施例１と同様に粉体塗装膜５（厚さ１５０μｍ）を形成して、圧粉コア１を得た。
（実施例４）
　実施例１と同様であるが、粉体塗装膜５の厚さを２５０μｍ程度とした圧粉コア１を作製した。
（比較例１）
　実施例１と同様にして、成形体１Ｂに含浸コート層４を形成した。この含浸コート付き成形体１Ｃを圧粉コア１とした。
（比較例２）
　実施例１と同様にして、成形体１Ｂを得た。含浸コート層４を形成せず、実施例１と同様の粉体塗装膜５（厚さ１５０μｍ）を成形体１Ｂに直接形成した。得られた粉体塗装膜付き成形体を圧粉コア１とした。
（試験例１）コアロスおよびその変化率の測定
　実施例および参考例により作製した圧粉コア１に銅線の巻線を施してトロイダルコイル１０を得た。このトロイダルコイル１０について、ＢＨアナライザー（岩崎通信機社製「ＳＹ－８２１８」）を用いて、周波数１００ｋＨｚ，最大磁束密度１００ｍＴの条件でコアロス（ＰＣＶ）を測定した。このコアロスを「初期コアロスＷ０」（単位：ｋＷ／ｍ３）という。
　実施例および比較例により作製した圧粉コア１を２５０℃の環境に最長１０００時間静置し、静置後の圧粉コア１について、上記の要領でコアロスを測定した。このコアロスを「加熱後コアロスＷ１」（単位：ｋＷ／ｍ３）という。
　下記式にてコアロスの変化率ＲＷ（単位：％）を求めた。
　　ＲＷ＝（Ｗ１－Ｗ０）／Ｗ０×１００
　初期コアロスＷ０および各時間でのコアロス（加熱後コアロスＷ１）の結果を表１（数値の単位はｋＷ／ｍ３）に、コアロスの変化率ＲＷの結果を表２および図５に示す。なお、実施例３および実施例４ならびに比較例１および比較例２では、試験時間が２５時間の場合のコアロス測定を実施しなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（試験例２）圧環強度およびその変化率の測定
　実施例（実施例２を除く）および参考例により作製した圧粉コア１を、ＪＩＳ　Ｚ２５０７：２０００（対応するＩＳＯ規格は２７３９：１９７３）に準拠した試験方法により圧環強さを測定して、初期圧環強度Ｓ０（単位：ＭＰａ）を求めた。
　実施例（実施例２を除く）および比較例により別途作製した圧粉コア１を、２５０℃の環境に１０００時間静置し、静置後の圧粉コア１について、ＪＩＳ　Ｚ２５０７：２０００に準拠した試験方法により測定して、加熱後圧環強度Ｓ１（単位：ＭＰａ）を求めた。
　初期圧環強度Ｓ０および加熱後圧環強度Ｓ１を表３および図６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１に示されるように、本発明例（実施例１から実施例４）に係る圧粉コア１は、２５０℃の環境下に１０００時間置かれた後でも、コアロスの変化率ＲＷは±４０％以内であり、含浸コート層が熱可塑性含浸樹脂からなる実施例１、実施例２および実施例４に係る圧粉コア１では、コアロスの変化率ＲＷは±３０％以内であった。また、本発明例（実施例１および実施例３）に係る圧粉コア１は初期圧環強度Ｓ０が３５ＭＰａ以上であり、含浸コート層が熱可塑性含浸樹脂からなる実施例１に係る圧粉コア１では、加熱後圧環強度Ｓ１が３０ＭＰａ以上であった。
　これに対し、比較例（比較例１および比較例２）に係る圧粉コアは、コアロスの変化率ＲＷが±４０％以下であること、および初期圧環強度Ｓ０が３５ＭＰａ以上であることのいずれかについて満たすことができず、磁気特性および機械的強度の双方について特に優れた特性を有することはできなかった。
（実施例５から実施例８）
　実施例１と同様であるが、粉体塗装膜５の厚さｔ（単位：μｍ）の測定結果が表４のとおりであった圧粉コア１を作製した。
　これらの圧粉コア１について、試験例１と同様にして初期コアロスＷ０（単位：ｋＷ／ｍ３）を測定するとともに、試験例３と同様にして初期圧環強度Ｓ０（単位：ＭＰａ）を求めた。また、圧粉コア１に被覆銅線をそれぞれ１次側４０回、２次側１０回巻いて得られたトロイダルコイルについて、インピーダンスアナライザー（ＨＰ社製「４１９２Ａ」）を用いて、１００ｋＨｚの条件で、初透磁率μを測定した。測定結果を表４および図７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　図７に示されるように、圧粉コア１の粉体塗装膜５の厚さｔは、圧粉コア１の初期圧環強度Ｓ０を高める観点から、１５０μｍ以上であることが好ましく、２００μｍ以上であることがより好ましいことが確認された。また、圧粉コア１の粉体塗装膜５の厚さｔは、圧粉コア１の初期コアロスＷ０を低くする観点から、３５０μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることが好ましいことが確認された。
　本発明の圧粉コア１を用いた電子部品は、ハイブリッド自動車等の昇圧回路や、発電、変電設備に用いられるリアクトル、トランスやチョークコイル等として好適に使用されうる。
１…圧粉コア
１Ａ…成形製造物
１Ｂ…成形体
１Ｃ…含浸コート付き成形体
ＭＭ…軟磁性粉末
ＢＭ…バインダー成分
ＴＤＭ…熱分解残渣
ＰＲ…空隙
ＣＲＭ…含浸コート材
３…外装コート
４…含浸コート層
５…粉体塗装膜
１０…トロイダルコイル
２…被覆導電線
２ａ…コイル
２ｂ，２ｃ…被覆導電線２の端部
２ｄ，２ｅ…コイル２ａの端部
２００…スプレードライヤー装置
２０１…回転子
Ｓ…スラリー
Ｐ…造粒粉

Claims (19)

  1. 　軟磁性粉末を含む成形体と、前記成形体の外装コートと、を備える圧粉コアであって、
    　前記外装コートは、含浸コート層と前記含浸コート層に設けられた粉体塗装膜とを備えること
    を特徴とする圧粉コア。
  2. 　前記含浸コート層は、ポリエーテルスルホン、熱可塑性ポリイミドおよび熱可塑性ポリアミドイミドの少なくとも一種を含む熱可塑性樹脂を含有する、請求項１に記載の圧粉コア。
  3. 　前記含浸コートはポリエーテルスルホンを含む、請求項２に記載の圧粉コア。
  4. 　前記軟磁性粉末は、鉄系材料およびニッケル系材料の少なくとも一方の粉末を含有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧粉コア。
  5. 　前記軟磁性粉末は、結晶質磁性材料の粉末を含有する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧粉コア。
  6. 　前記軟磁性粉末は、非晶質磁性材料の粉末を含有する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧粉コア。
  7. 　前記軟磁性粉末はナノ結晶磁性材料の粉末を含有する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧粉コア。
  8. 　前記軟磁性粉末は、結晶質磁性材料、非晶質磁性材料、およびナノ結晶磁性材料のうちの２種以上を混合したものである、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧粉コア。。
  9. 　前記粉体塗装膜は、ガラス転移温度が１２０℃以上である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の圧粉コア。
  10. 　前記粉体塗装膜の線熱膨張係数は４×１０－５以下である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の圧粉コア。
  11. 　ＪＩＳ　Ｚ２５０７：２０００に準拠した試験方法により測定された圧環強度が３０ＭＰａ以上である、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の圧粉コア。
  12. 　前記成形体は、前記軟磁性粉末と結着成分とを備え、前記結着成分は、樹脂系材料を含むバインダー成分の熱分解残渣からなる、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の圧粉コア。
  13. 　軟磁性粉末を含む成形体と、前記成形体の外装コートと、を備える圧粉コアであって、
    　前記外装コートは、ポリエーテルスルホンを含む含浸コート層と粉体塗装膜とを有することを特徴とする圧粉コア。
  14. 　前記粉体塗装膜の厚さは５０μｍ以上４００μｍ以下である、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の圧粉コア。
  15. 　前記粉体塗装膜の厚さは１５０μｍ以上３５０μｍ以下である、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の圧粉コア。
  16. 　請求項１２に記載される圧粉コアの製造方法であって、
    　前記軟磁性粉末と前記バインダー成分とを備える混合物の加圧成形を含む成形処理により成形製造物を得る成形工程、
    　前記成形工程により得られた成形製造物を加熱して、前記軟磁性粉末と前記バインダー成分の熱分解残渣からなる結着成分とを備える前記成形体を得る熱処理工程、
    　含浸コート層を形成するための液状組成物を前記成形体に接触させ、前記成形体の表面を含む領域に前記液状組成物の塗膜を形成し、前記塗膜から前記含浸コート層を形成する含浸コート工程、および
    　前記含浸コート層が形成された前記成形体にさらに粉体塗装を行って、粉体塗装膜を形成する粉体塗装工程を備えること
    を特徴とする圧粉コアの製造方法。
  17. 　前記粉体塗装は流動浸漬法にて行われる、請求項１６に記載の圧粉コアの製造方法。
  18. 　請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載される圧粉コア、コイルおよび前記コイルのそれぞれの端部に接続された接続端子を備える電気・電子部品であって、
    　前記圧粉コアの少なくとも一部は、前記接続端子を介して前記コイルに電流を流したときに前記電流により生じた誘導磁界内に位置するように配置されていること
    を特徴とする電気・電子部品。
  19. 　請求項１８に記載される電気・電子部品を備えることを特徴とする電気・電子機器。
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