(57)【要約】【課題】優れた恒透磁率性を確保しながら、強度を高めた圧粉磁心用被覆金属粉、圧粉磁心及びこれらの製造方法を提供すること。【解決手段】被覆金属粉を加圧及び加熱してなる圧粉磁心であって、被覆金属粉は、鉄を主成分とする金属粉と、当該金属粉表面に形成されたリン酸化合物及び金属酸化物からなる絶縁層とを備え、絶縁層の内部に、シランカップリング剤及びシリコーン樹脂が配置された、圧粉磁心。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆金属粉を加圧及び加熱してなる圧粉磁心であって、
前記被覆金属粉は、鉄を主成分とする金属粉と、当該金属粉表面に形成されたリン酸化合物及び金属酸化物からなる絶縁層とを備えており、
前記被覆金属粉の前記絶縁層内部に、シランカップリング剤及びシリコーン樹脂を配置させた、圧粉磁心。
【請求項２】
前記シランカップリング剤は二重結合を有する、請求項１に記載の圧粉磁心。
【請求項３】
前記シリコーン樹脂は、重量平均分子量５０００以上のメチルシリコーン樹脂である、請求項１又は２に記載の圧粉磁心。
【請求項４】
前記シリコーン樹脂は、シラノール基を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧粉磁心。
【請求項５】
前記絶縁層内部の前記シランカップリング剤及び前記シリコーン樹脂は結合している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧粉磁心。
【請求項６】
金属粉間に、粒子状金属酸化物を含む絶縁層を備えた圧粉磁心であって、
前記絶縁層は、元素としてＣａ、Ｐ、Ｓｉ及びＣを含み、
密度が７．２Ｍｇ／ｍ３以上であり、かつ、０．１Ｔ、１０ｋＨｚでの鉄損が１３５ｋＷ／ｍ３以下である圧粉磁心。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧粉磁心から得ることのできる、リアクトル用、モータ用又はチョークコイル用コア。
【請求項８】
水溶液中で金属粉表面にリン酸化合物及び金属酸化物からなる絶縁層を形成する工程と、
水を除去して、前記絶縁層を有する金属粉を得る工程と、
前記絶縁層を有する金属粉にシランカップリング剤及びシリコーン樹脂をこの順で接触させて前記絶縁層の内部に前記シランカップリング剤及び前記シリコーン樹脂を配置させる工程と、
を含む、圧粉磁心用被覆金属粉の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法によって得ることのできる、圧粉磁心用被覆金属粉。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧粉磁心用被覆金属粉を、９８０ＭＰａ以上で加圧、及び６００℃以上で加熱する、圧粉磁心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧粉磁心、圧粉磁心用被覆金属粉、及びこれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池車、電気自動車、ハイブリッド自動車等のいわゆる低公害車の開発が進められている。特に、ハイブリッド自動車は、国内外で普及が進みつつある。このようなハイブリッド自動車は、電気モータの出力を向上させるべく、電気モータを駆動する電圧の高電圧化が望まれている。ハイブリッド自動車には、モータを制御するインバータが搭載されており、より高出力を出すために昇圧コンバータ（バッテリー電圧を昇圧コンバータにより高電圧に変換してモータを駆動）用のリアクトルが組み込まれている。
【０００３】
従来のリアクトルは、特許文献１に開示されているように、鉄を主成分とする軟磁性粉末を圧縮成形した圧粉成形体（圧粉磁心）を少なくとも２つ以上組み合わせて構成したリアクトル用コアと、導線を巻回してなり該リアクトル用コアに装着されるコイルとからなる。
【０００４】
特許文献１に開示されているリアクトルでは、隣接する圧粉磁心の対向面間のギャップに、磁路が形成され、このギャップの形態を工夫することで、リアクトル用コア全体としての透磁率を調整することができる。よって、ギャップの形態を工夫することで、交流と直流を同時に流す直流重畳時のインダクタンス特性を安定化することができる。このギャップは、例えば、圧粉磁心間に無機材等からなる非磁性材料のスペーサを挟み込み、スペーサを介して圧粉磁心同士を接合することで隣り合う圧粉磁心間に形成できる。
【０００５】
しかしながら、コアにギャップやスペーサを形成すると、直流重畳時のインダクタンスが安定するという作用がある一方で、ギャップやスペーサを介して結合する圧粉磁心の接合部で振動が発生し、その振動を起因とする騒音がリアクトルから発生するという問題が発生する。
【０００６】
また、コアにギャップが設けられていると、ギャップを形成する非磁性材料のスペーサは、コアを形成する圧粉磁心に比べて透磁率がはるかに小さいため磁束経路が外部に漏れることになる。この漏れ磁束が外周に巻き付けられたコイルに侵入し、コイル内で渦電流損を発生させることになる。
【０００７】
以上より、コアにギャップを形成すると、リアクトルから騒音が発生するという問題と、漏れ磁束が発生するという問題が生じる。また、ギャップ長の管理が難しいこともあって、コアからギャップをなくすることが望まれている。しかしながら、恒透磁率性が劣るコアをリアクトルに適用した場合、恒透磁率性を確保するために、コアに設けるギャップを厚くすることやギャップ数を増やすといった設計が必要である。このような実情もあり、ギャップを形成せずにリアクトル用コアを作製しても優れた恒透磁率性を得ることができる材料の開発が要求されていた。
【０００８】
そこで、圧粉磁心の恒透磁率性の改善するために、圧粉磁心を製造する被覆金属粉の材料に、軟磁性粉末にエポキシ樹脂やイミド系樹脂やシリコーン系樹脂といった有機バインダーを被覆又は混合した鉄基合金粉末又は純鉄粉でなる金属粉を用いること、及び、被覆金属粉の材料に、無機物を被覆又は混合した鉄基合金粉末又は純鉄粉からなる金属粉を用いることが提案されている。
【０００９】
これらの軟磁性粉末を用いた被覆金属粉は、その表面に非常に薄い被膜を形成したり少量の添加物を添加したりして作製されたものである。このため、交流で使用されるモータなどの電磁気部品の磁心等の材料として使用実績はあるものの、比較的低い磁場で磁気飽和を起こしてしまい、高磁場下における恒透磁率特性が悪く実用水準には遠く及ばないものであった。そこで、特許文献２に開示されている圧粉磁心のように、高磁場下における恒透磁率性の改善を図った圧粉磁心が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４２８９６６５号
【特許文献２】特開２０１１−２３３８６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、近年は、恒透磁率性に加え、鉄損の更なる低減、リアクトルの高強度化等リアクトルを製造するための圧粉磁心に要求される特性は、より多岐に及んでいる。特許文献２の圧粉磁心では、高磁場下における恒透磁率性については改善しているものの、金属粉表面に多くの絶縁物を形成させる必要があるため、強度が４０ＭＰａ程度に留まっており、車載用途としては満足のいくものではなかった。また、圧粉磁心の恒透磁率特性を改善するために、上述したように、被覆金属粉の材料に無機物を混合すると、圧粉磁心の内部に形成される無数の気孔や材料同士の接着力不足により圧粉磁心の密度や強度が低下するといった問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、優れた恒透磁率性を確保しながら、高い強度を備える圧粉磁心用被覆金属粉、圧粉磁心及びこれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る圧粉磁心は、被覆金属粉を加圧及び加熱してなる圧粉磁心であって、被覆金属粉は、鉄を主成分とする金属粉と、当該金属粉表面に形成されたリン酸化合物及び金属酸化物からなる絶縁層とを備えており、被覆金属粉の絶縁層内部に、シランカップリング剤及びシリコーン樹脂が配置されている。
【００１４】
被覆金属粉において、シランカップリング剤及びシリコーン樹脂をリン酸化合物及び金属酸化物からなる絶縁層の内部に配置させることにより、絶縁層とシランカップリング剤及びシリコーン樹脂とが強固に結びつくため、強度に優れた絶縁被膜を形成することができる。よって、恒透磁率性を確保しながら、高い強度を備える圧粉磁心の提供が可能となる。
【００１５】
上記シランカップリング剤は、二重結合を有することが好ましい。これによって、被覆金属粉における絶縁層とシランカップリング剤及びシリコーン樹脂とがより強固に結びつくことで、恒透磁率性を確保しながら、より高い強度を備える圧粉磁心の提供が可能となる。
【００１６】
上記シリコーン樹脂は、重量平均分子量５０００以上のメチルシリコーン樹脂であることが好ましい。これによって、より高い強度を備える圧粉磁心を提供できる。
【００１７】
上記シリコーン樹脂は、シラノール基を有することが好ましい。シラノール基を有することで絶縁層又は金属粉との化学結合が可能となることから、より高い強度を備える圧粉磁心を提供できる。
【００１８】
上記絶縁層内部のシランカップリング剤及びシリコーン樹脂は結合していることが好ましい。これによって、絶縁層とシランカップリング剤及びシリコーン樹脂とがより強固に結びつくため、強度に優れた絶縁被膜を形成することができる。
【００１９】
本発明に係る圧粉磁心の別の形態は、金属粉間に、粒子状金属酸化物を含む絶縁層を備えた圧粉磁心であって、絶縁層は、元素としてＣａ、Ｐ、Ｓｉ及びＣを含み、密度が７．２Ｍｇ／ｍ３以上であり、かつ、０．１Ｔ、１０ｋＨｚでの鉄損が１３５ｋＷ／ｍ３以下である。圧粉磁心の密度が７．２Ｍｇ／ｍ３以上であることによって、特に強度に優れた圧粉磁心を提供できる。０．１Ｔ、１０ｋＨｚでの鉄損が１３５ｋＷ／ｍ３以下であることにより、圧粉磁心の磁気特性の向上が図れる。
【００２０】
本発明のリアクトル用、モータ用、又はチョークコイル用コアは、上述した圧粉磁心からなる得られることが好ましい。この場合、コアの特性向上や小型化を図ることができる。特に、ハイブリッド自動車のインバータに装備されるリアクトル用コアとして好適に用いることができる。
【００２１】
圧粉磁心用被覆金属粉の製造方法は、水溶液中で金属粉表面にリン酸カルシウム及び金属酸化物からなる絶縁層を形成する工程と、水を除去して、絶縁層を有する金属粉を得る工程と、絶縁層を有する金属粉にシランカップリング剤及びシリコーン樹脂をこの順で接触させて絶縁層の内部にシランカップリング剤及びシリコーン樹脂を配置させる工程と、を含む。これによって、上述した圧粉磁心を製造するための被覆金属粉を製造することができる。
【００２２】
また、圧粉磁心用被覆金属粉は、上述の粉磁心用被覆金属粉の製造方法によって得ることのできる、被覆金属粉である。
【００２３】
圧粉磁心の製造方法は、上述の圧粉磁心用被覆金属粉を、９８０ＭＰａ以上で加圧、及び６００℃以上で加熱する。被覆金属粉を６００℃以上の高温下で熱処理すると、得られる圧粉磁心の鉄損を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、優れた恒透磁率性を確保しながら、強度を高めた圧粉磁心用被覆金属粉及び圧粉磁心、並びにこれらの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１の圧粉磁心用被覆金属粉の断面のＳＥＭ画像である。
【図２】実施例１の圧粉磁心の断面のＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る圧粉磁心及び圧粉磁心用被覆金属粉、並びにこれらの製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素については可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。なお、各図の寸法は説明のために誇張している部分があり、必ずしも実際の寸法比とは一致しない。
【００２７】
（被覆金属粉及びその製造方法）
まず、圧粉磁心を製造するための圧粉磁心用被覆金属粉について説明する。圧粉磁心用被覆金属粉は、鉄を主成分とする金属粉と、当該金属粉表面に形成されたリン酸化合物及び金属酸化物からなる絶縁層とを備え、被覆金属粉の絶縁層内部に、シランカップリング剤及びシリコーン樹脂が配置されている。
【００２８】
被覆金属粉において、シランカップリング剤及びシリコーン樹脂が、リン酸化合物及び金属酸化物からなる絶縁層の表面だけではなく、絶縁層の内部にも配置されていることにより、絶縁層とシランカップリング剤及びシリコーン樹脂とが強固に結びつくことができる。よって、優れた絶縁被膜を形成することができ、恒透磁率性を確保しながら、高い強度を備える圧粉磁心の提供が可能となる。
【００２９】
被覆金属粉において、絶縁層とシリコーン樹脂及びシランカップリング剤とが強固に結合する観点から、絶縁層内部のシランカップリング剤とシリコーン樹脂とが結合していることが好ましく、絶縁層内部のシランカップリング剤とシリコーン樹脂とが反応して化学結合していることが好ましい。また、シランカップリング剤がシリコーン樹脂と金属粉及び／又は絶縁層との間に介在していることが好ましい。
【００３０】
被覆金属粉の絶縁層内部に、シランカップリング剤及びシリコーン樹脂が配置されていれば、金属粉及び／又は絶縁層とシランカップリング剤とが結合していてもよい。例えば、シランカップリング剤が、水分によりアルコキシ基が加水分解されてシラノール基となって、部分的に縮合してオリゴマー状態となり、金属粉及び／又は絶縁層の無機物表面に水素結合的に吸着して加熱処理されることで強固な化学結合（シロキサン結合）を形成していることが好ましい。この場合、無機物表面におけるシランカップリング剤処理によって、金属粉及び／又は絶縁層とシリコーン樹脂との間には、ぬれ性・相溶性の向上や、化学結合・水素結合的な結合を付与することができるため、得られた圧粉磁心は、より優れた絶縁性、機械的特性を示す。また、金属粉及び／又は絶縁層とシリコーン樹脂とが化学結合等で結合していてもよい。また、絶縁層内部に形成されていればよいため、被覆金属粉の絶縁層表面には、必ずしもシランカップリング剤及びシリコーン樹脂が配置されていなくてもよい。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、金属粉表面に形成されたリン酸カルシウム及び金属酸化物からなる絶縁層を「無機絶縁層」と呼び、この無機絶縁層の表面及び内部にシランカップリング剤及びシリコーン樹脂を含んだ絶縁層を「複合絶縁層」と呼ぶ。なお、無機絶縁層及び複合絶縁層は、本来、各絶縁層内に含まれるリン酸カルシウムや金属酸化物等の粉末粒子が一粒毎に均一に形成されていることが理想的である。しかし、実際には、数個の粒子が固まった状態で層が形成されていることや、局所的に被膜のムラが生じ、被膜を形成する組成が異なることもあるが、このような状態であっても特性上何ら問題ない。以下、被覆金属粉を構成する金属粉及び複合絶縁層について順に説明する。
【００３２】
金属粉としては、鉄粉、ケイ素鋼粉、センダスト粉、アモルファス粉、パーメンジュール粉、ソフトフェライト粉、アモルファス磁性合金粉、ナノクリスタル磁性合金粉及びパーマロイ粉等の軟磁性材料が、挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を混合して使用することができる。その中でも、磁性が強い上に安価に入手できる点で、鉄粉が好ましい。この金属粉の組成は特に問わないが、純鉄粉、Ｆｅ−Ｓｉ合金粉などが代表的である。本実施形態に係る発明は、純鉄粉、特に形状が歪な水アトマイズ粉などにおいて有効なものであるが、前述した鉄を主成分とした金属粉全般に対して適応可能である。このような金属粉は、一般に金属粉の全質量を１００質量％とした時に、０〜１０質量％のＳｉと、残部がＦｅと磁気特性向上を目的に添加されるＡｌ、Ｎｉ、Ｃｏなどの改質元素及び不可避不純物とから構成される。
【００３３】
この不可避不純物は、金属粉の原料（溶湯など）に含まれる不純物、粉末形成時に混入する不純物などがあり、コスト的又は技術的な理由等により除去することが困難な元素である。本発明に係る金属粉の場合であれば、例えば、Ｃ、Ｓ、Ｃｒ、Ｐ、Ｍｎ等がある。
なお当然ながら、金属粉は基本元素（Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉ、Ｓｉなど）の種類及び組成が重要であるため、改質元素や不可避不純物の割合は特に限定されない。
【００３４】
金属粉として鉄粉を採用した場合、飽和磁束密度や透磁率、圧縮性に優れる点で、純鉄粉が特に好ましい。このような純鉄粉としては、アトマイズ鉄粉、還元鉄粉及び電解鉄粉等を挙げることができ、例えば株式会社神戸製鋼所製の３００ＮＨ、ＪＦＥスチール株式会社製のＪＩＰ−ＭＧ２７０ＨやＪＩＰ−３０４ＡＳ、ヘガネス社製のアトマイズ純鉄粉（商品名：ＡＢＣ１００．３０）などが挙げられる。
【００３５】
金属粉を製造する方法は問わない。粉砕粉でもアトマイズ粉でも良く、アトマイズ粉も、水アトマイズ粉、ガスアトマイズ粉、ガス水アトマイズ粉のいずれでも良い。水アトマイズ粉は、現状、最も入手性が良く低コストである。水アトマイズ粉は、その粒子形状がいびつであるので、それを加圧成形した圧粉体の機械的強度を向上させ易いが、均一な絶縁層の形成が難しく、高い比抵抗は得られにくい。一方、ガスアトマイズ粉は、略球状をしている擬球状粉である。各粒子の形状が略球状をしているため、軟磁性粉末を加圧成形した際に、各粉末粒子間の攻撃性が低くなり、絶縁層の破壊等が抑制され、比抵抗の高い圧粉磁心が安定して得られ易い。
【００３６】
また、ガスアトマイズ粉は、略球状粒子からなるため、粒子形状の歪な水アトマイズ粉等に比べてその表面積が小さい。このため、絶縁被膜の全量が同じであっても、ガスアトマイズ粉を用いる方がより厚く均質な層の形成が可能となり、渦電流損失をより低減し易い。さらに、ガスアトマイズ粉は、粉末粒子内の結晶粒子径が大きいため、保磁力が小さくなりヒステリシス損失の低減を図り易い。従って、ガスアトマイズ粉のような擬球状粉を使用することで、磁気的特性の向上と鉄損の低減との両立を図り易い。勿論、軟磁性粉末は、アトマイズ粉以外の粉末でもよく、例えば、合金インゴットをボールミル等で粉砕した粉砕粉でもよい。このような粉砕粉は、熱処理（例えば、不活性雰囲気中で８００℃以上に加熱）によって結晶粒子径を大きくすることも可能である。
【００３７】
金属粉は、酸化防止を目的にリン酸処理された金属粉を用いることもできる。このような処理を事前に行った金属粉を用いることで金属粉表面の酸化を防止することができる。リン酸処理は、例えば、特開平７−２４５２０９公報、特開２０００−５０４７８５号公報、特開２００５−２１３６２１公報記載の方法で行うことができ、リン酸処理された金属粉として市販されているものを使用してもよい。
【００３８】
金属粉の粒子径は、特に制限はなく、圧粉磁心の用途や要求特性によって適宜決めることができ、一般的には、１μｍ〜３００μｍの範囲から選択することができる。
粒子径が小さいほど、圧粉磁心の渦電流の増大を抑制できるが、成形体の強度と成形体密度が低下してしまう。また微細な粉末を使うほどコスト高となる。平均粒子径（ふるい分け法により算出）としては１０〜２５０μｍのものが好ましく、より好ましくは、３０〜１００μｍ、更に好ましくは４０〜７５μｍである。金属粉の形状に制限はなく、球状、塊状のものや、公知の製法又は機械加工によって、扁平加工した扁平状粉末を用いてもよい。
【００３９】
次に、複合絶縁層について説明する。複合絶縁層の膜厚は、１０ｎｍ〜１５００ｎｍであることが好ましく、１００ｎｍ〜１０００ｎｍであることがより好ましく、５０ｎｍ〜３００ｎｍであることが特に好ましい。複合絶縁層の膜厚が１０ｎｍ以上であると、圧粉磁心の比抵抗が小さくなり過ぎず絶縁性をある程度確保できるため、鉄損を低減できる。複合絶縁層の膜厚が１５００ｎｍ以下であると、圧粉磁心の磁気的特性が向上する。以下、複合絶縁層を構成するリン酸化合物、金属酸化物、シランカップリング剤、シリコーン樹脂について順に説明する。
【００４０】
リン酸化合物は、主に金属粉の絶縁被膜としての役割に加えて、金属酸化物を金属粉に固着させる結合剤としても働く。またリン酸化合物が形成されることで後述する金属酸化物も金属粉表面に形成可能となる。かかる観点から、リン酸化合物は金属粉の表面を層状に覆う被膜構造となっていることが好ましい。リン酸化合物による絶縁被膜は、金属粉であればいかなる粉末表面においても形成可能である。
【００４１】
リン酸化合物としては、リン酸カルシウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、リン酸ナトリウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、亜リン酸塩、次亜リン酸塩等のリン酸塩を用いることができ、中でも、リン酸カルシウムを好ましく用いることができる。リン酸カルシウムは、セラミックス特有の硬く、脆いという特性がある。このため、成形過程のプレス処理で金属粉表面のリン酸カルシウムの層が破損するおそれがものの、リン酸カルシウム層が破損した場合に、金属酸化物がプレス処理の圧力により金属粒子が食い込んで、リン酸カルシウムの層を補填する役割を果たす。
【００４２】
リン酸カルシウムによる金属粉の被覆の程度としては、一部金属粉が露出していてもよいが、被覆率が高い方が、成形時の圧粉磁心の絶縁性も高くなり、また後述する金属酸化物やシランカップリング剤及びシリコーン樹脂が付着しやすく、結果として抗折強度も向上する点で好ましい。具体的には、リン酸カルシウム及び金属酸化物を含む２種類以上の無機物により、金属粉表面が９０％以上被覆されていることが好ましく、９５％以上被覆されていることがより好ましく、全体（ほぼ１００％）被覆していることがさらに好ましい。
【００４３】
無機絶縁層は、リン酸カルシウム等のリン酸化合物の層を形成させる際又は形成後に、金属酸化物の層を形成させることにより得ることができるが、リン酸カルシウムのみからなる絶縁被膜は、厚さが１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましく、２０〜５００ｎｍであることがさらに好ましい。厚さが１０ｎｍ以上であれば絶縁の効果を得る傾向があり、１０００ｎｍ以下であれば大幅な成形体密度の低下を生じることもない。
【００４４】
リン酸カルシウムを金属粉表面に形成する量としては、金属粉１００質量部に対して、０．１〜１．５質量部であることが好ましく、０．４〜０．８質量部であることがより好ましい。０．１質量部以上であれば、絶縁性の向上や後述する金属酸化物の付着作用が得られる。１．５質量部以下であれば、圧粉磁心にした時に成形体密度が低下するのを防ぐことができる傾向がある。リン酸カルシウムの質量は、得られた被覆金属粉の質量増加分を測定することによって求めることができる。
【００４５】
リン酸カルシウムとしては、第一リン酸カルシウム｛Ｃａ（Ｈ２ＰＯ４）２・０〜１Ｈ２Ｏ｝、第二リン酸カルシウム（ＣａＨＰＯ４）、第二リン酸カルシウム（無水）｛ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ｝、第三リン酸カルシウム｛３Ｃａ３（ＰＯ４）２・Ｃａ（ＯＨ）２｝、リン酸三カルシウム｛Ｃａ３（ＰＯ４）２｝、α型リン酸三カルシウム｛α−Ｃａ３（ＰＯ４）２｝、β型リン酸三カルシウム｛β‐Ｃａ３（ＰＯ４）２｝、ヒドロキシアパタイト｛Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２｝、リン酸四カルシウム｛Ｃａ４（ＰＯ４）２Ｏ｝、ピロリン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）、ピロリン二水素酸カルシウム（ＣａＨ２Ｐ２Ｏ７）などが挙げられる。これらの中でも耐熱性に優れるヒドロキシアパタイトが好ましい。ヒドロキシアパタイトの耐熱温度は１０００℃以上であり、被覆金属粉の絶縁層として用いると、６００℃程度の高温下での熱処理が可能になり、得られる圧粉磁心の低鉄損化が可能になる。またヒドロキシアパタイトは、構造内にＯＨ−基を有するため、金属酸化物、シランカップリング剤、及びシリコーン樹脂との反応性にも優れる。
【００４６】
ヒドロキシアパタイトは、リン酸カルシウムの一形態であり、化学式：Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２で表される。本実施形態に示されるヒドロキシアパタイトは、構造内の一部が他の元素に置き換えられていても良い。リン酸カルシウムとしてヒドロキシアパタイトを析出させる場合、得られるヒドロキシアパタイトの化学量論的な組成式はＣａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２であるが、大部分がアパタイト構造であって、それが維持できる限り、Ｃａ不足ヒドロキシアパタイトのように非化学量論的な組成であってもよい。すなわち、本発明においては、Ｃａ不足ヒドロキシアパタイトのように非化学量論的なものもヒドロキシアパタイトも含めて考える。具体的には、理論上ヒドロキシアパタイトは、Ｃａ／Ｐ＝１．６６というモル比で形成されるが、Ｃａ／Ｐが１．４〜１．８であってもよい。
【００４７】
また、ヒドロキシアパタイトは、特性を損なわない範囲で構造内のイオンの一部を他の元素と置換してもよい。ヒドロキシアパタイトを代表とするアパタイト化合物は、下記一般式（Ｉ）で示される組成物であり、Ｍ２＋、ＺＯ４―、Ｘ―を置換することで様々な化合物の組み合わせがある。Ｘ―がＯＨ―である場合を特にヒドロキシアパタイトと呼ぶ。
Ｍ１０（ＺＯ４）６Ｘ２      （Ｉ）
【００４８】
一般式（Ｉ）において、陽イオンを与える原子Ｍ２＋の位置には、カルシウムに置換しうる金属のイオンが入り、具体的にはナトリウム、マグネシウム、カリウム、アルミニウム、スカンジウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、インジウム、スズ、アンチモン、テルル、バリウム、ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ハフニウム、白金、金、水銀、タリウム、鉛、ビスマス等のイオンを挙げることができる。またＺＯ４−の位置には、ＰＯ４３−、ＣＯ３２−、ＣｒＯ４３−、ＡｓＯ４３−、ＶＯ４３−、ＵＯ４３−、ＳＯ４２−、ＳｉＯ４４−、ＧｅＯ４４−等が入る。Ｘ−の位置には、ＯＨ−、ハロゲン化物イオン（Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−）、ＢＯ２−、ＣＯ３２−、Ｏ２−等が入る。なお、Ｍ２＋、ＺＯ４−、Ｘ―に置換されるイオンは、１種でも２種以上であってもよい。
【００４９】
ここで上記Ｘは、ＯＨ−及びＦ−であることが好ましい。ＯＨ−である場合は、親水性が増すことで金属粉への塗布性に優れる点で好ましく、Ｆ−である場合は、強度に優れる点で好ましい。即ち、圧粉磁心にした時の絶縁性、耐熱性、更には力学的特性に優れる点で、ヒドロキシアパタイト：Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２又はフルオロアパタイト：Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｆ２を用いることが特に好ましい。
【００５０】
他の元素による各成分の置換度は、カルシウムが他の原子で置換されている場合、その置換度（置換する他の原子のモル数／カルシウムのモル数）は、３０％以下が好ましい。同様にリン酸イオンが置換されている場合も、その置換度が３０％以下であることが好ましいが、水酸基に関しては、他の原子に１００％置換されていてもよい。リン酸カルシウムは、カルシウムイオン（カルシウム以外の原子を含む場合は、後述するカルシウム以外の陽イオンを与える原子Ｍのイオン）を含む溶液と、リン酸イオンを含有する水溶液を反応させることで得られる。カルシウムイオンの代わりに、後述する原子Ｍのイオンを反応させた場合は、一般式（Ｉ）において、陽イオンを与える原子Ｍ２＋の位置が当該Ｍのイオンに置換されたリン酸カルシウム（アパタイト化合物等）が得られる。
【００５１】
リン酸カルシウムを金属粉表面に析出させるには、まず金属、プラスチック、ガラスなどの容器内にカルシウムイオンを含みアルカリ環境下にｐＨ調整を行った水溶液と金属粉を入れ、次いで、リン酸イオンを含む水溶液を添加し、混合後の水溶液中のｐＨを７以上、Ｃａ／Ｐを所望の比に調製する。水溶液を調整後、水溶液と水溶液中の金属粉を解砕させながら、混合することが好ましい。この場合、添加順序を変えてリン酸イオンを含む水溶液と金属粉を入れ、後からカルシウムイオンを含む水溶液を添加してもよい。またリン酸イオンを含む水溶液と金属粉及び、カルシウムイオンを同時に入れてもよい。
【００５２】
カルシウムイオンとしては、カルシウム化合物に由来するものであれば特に制限はない。具体的には、例えば、カルシウムイオン源としては、水酸化カルシウム等の無機塩基のカルシウム塩、硝酸カルシウム等の無機酸のカルシウム塩、酢酸カルシウム等の有機酸のカルシウム塩、有機塩基のカルシウム塩等を挙げることができる。前記リン酸源としては、リン酸や、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のリン酸塩、ピロリン酸（二リン酸）やメタリン酸などの縮合リン酸を挙げることができる。これらのリン酸化合物のうち、水溶液中でリン酸とカルシウムイオンを与える塩（硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩、硫酸塩、塩化物、水酸化物）を反応させることで析出できるものであればいかなるリン酸化合物でもよい。また、混入される不純物の面を考慮すると、リン酸アンモニウム塩を用いて析出させるものが特に良い。
【００５３】
金属粉表面にリン酸カルシウムを形成時の反応溶液は、中性領域〜塩基性領域であることが好ましい。これにより、金属粉表面の酸化を防ぐことができ、尚且つリン酸カルシウムのうち、特にヒドロキシアパタイトを形成させることができる。形成時の反応溶液は、リン酸カルシウム類の溶解度積を考慮してもｐＨ７以上であることが好ましく、より好ましくは８〜１１であり、さらに好ましくは１０〜１１である。ヒドロキシアパタイトは、酸性領域では溶解し、中性域ではヒドロキシアパタイト以外のリン酸カルシウムが析出又は混在する。また酸性領域では、金属粉の種類によっては、酸化されてしまい、一部酸化物に変換されてサビを生じて変色するものもある。そのためアンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基を用いて、反応液のｐＨを正確に調整する必要がある。
【００５４】
上記解砕とは、撹拌時において金属粉同士の摩擦や衝突によって金属粉にせん断力がかかることを利用して、金属粉の凝集した部分を解きほぐすことをいう。金属粉を解砕しながら金属粉を含む水溶液を混合する方法としては、プラネタリーミキサー、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル、ミックスローター、エバポレーター、超音波分散、などの湿式撹拌（混合）可能であるものであれば、いかなるものも使用できる。中でも、ミックスローターなどで回転数を調節し、サンプルに応じた撹拌を行うことが好ましい。金属粉の中でも圧粉磁心用の鉄粉は、アトマイズ法で製造され、比較的広い粒度分布を有し、粉砕不十分な粗大な鉄粉や鉄粉同士の凝集がみられる。粗大な粉末の混入は、磁気特性や成形体密度の低下要因にもなりうるため、このような撹拌を行うことで、磁気特性や成形体密度の低下を防ぎながら、金属粉にリン酸カルシウムを被覆することが可能となる。
【００５５】
上記撹拌速度としては、使用する容器の容積と使用する金属粉の質量や見掛け体積、また水溶液の体積によって、その最適回転速度は変化するが、例えば容器の容積１０００ｃｍ３、使用する金属粉３００ｇ、水溶液の体積が金属粉の見かけ体積の１２０〜１３０％の場合、２０〜３００ｒｐｍが好ましく、４０〜１００ｒｐｍがより好ましい。
【００５６】
撹拌する際、容器の回転に伴って、金属粉が容器内壁を適度に流動することが必要とされる。回転速度が３００ｒｐｍ以下であると、金属粉が流動せずに内壁に張り付かないため、効率よく撹拌が行われる。回転速度が２０ｒｐｍ以上であると、容器の回転速度がある程度速いため、金属粉の自重によって容器内底部（撹拌時の一番低い位置）の位置に一定的に留まることがなく、効率よく撹拌が行われる。
【００５７】
金属粉表面へのリン酸カルシウムの形成時の反応温度は、室温でも特に問題はないが、温度を高めることで反応を促進させ、形成に要する時間を短縮することもできる。反応温度としては、５０℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましい。
【００５８】
金属粉表面へのリン酸カルシウムの形成時の反応時間としては、カルシウムイオンを含む水溶液とリン酸イオンを含む水溶液の濃度により異なる。各イオンを含む溶液の濃度は、それぞれ０．００３〜１．０Ｍの範囲であることが好ましい。各イオンを含む溶液の濃度は、それぞれ０．００１〜２．０Ｍの範囲が好ましく、０．１〜１．０Ｍの範囲とすることがより好ましい。この場合の反応時間としては、１０分以上であることが好ましく、１〜１０時間とすることが好ましく、２〜５時間であることがより好ましい。各イオンを含む溶液の濃度が１．０Ｍ以下であると、金属粉同士が凝集しにくく、成形体とした際に密度が高くなる。各イオンを含む溶液の濃度が０．００３Ｍ以上であると、反応時間とのバランスがとれ、被覆する材料に関わらず、金属粉を均一に被覆できる。また反応時間が１０分以上であると、金属粉表面に目的とするリン酸カルシウムを十分に生成することができるため、被覆金属粉の収率の改善や、被覆金属粉から得られる圧粉磁心の絶縁性（比抵抗）を高めることができる。
【００５９】
金属粉表面へのリン酸カルシウムの形成時の水溶液量としては、容器の回転とともに金属粉が効率的に流動できる量が必要とされ、使用する金属粉のみかけ体積の１００〜２００％が好ましく、１１０〜１４０％がより好ましく、１２０〜１３０％が最も好ましい。
【００６０】
次に、金属酸化物について説明する。金属酸化物は、水中で金属粉表面にリン酸化合物を形成させる際又は形成後に、該水溶液中に金属酸化物を添加することで、金属粉表面に又はリン酸化合物表面に形成される。金属酸化物は、金属粉表面上でもリン酸化合物上でも、どちらに形成してもかまわない。例えば、リン酸化合物として、リン酸カルシウムを形成させる場合は、カルシウムイオン及びリン酸イオンを含むｐＨ７以上の水溶液と、金属粉とを、金属酸化物の存在下で反応させて、金属粉表面にリン酸カルシウム及び金属酸化物からなる無機絶縁層を形成すればよい。上述したリン酸カルシウムと金属酸化物を用いて、無機物による均一な絶縁層を形成させることで高い比抵抗が得られる。
【００６１】
金属酸化物は、粉末状のものを使用してもよいが、スラリー状のものの方が好ましい。すなわち、金属酸化物は溶媒（水や有機溶剤）中で凝集せずに分散していることが好ましい。上記金属酸化物を金属粉表面に形成させる工程において、金属酸化物の添加は、リン酸カルシウムの形成時又は形成後に添加する。これは、金属粉のリン酸カルシウムによる被覆は、水を溶媒として行うため、金属酸化物の滴下手順は、特に限定されないという意味である。形成時に金属酸化物を投入するとリン酸カルシウムと金属酸化物が混在することになり、鉄粉全体にわたりリン酸カルシウムと金属酸化物の分布が均一で、尚且つ密な層が形成される。一方、リン酸カルシウム層形成後、金属酸化物を添加した場合には、リン酸カルシウム層表面に微細な金属酸化物膜が形成される。特に、成形体作製時にクラックの生じやすい凹凸のある表面部位に集中して金属酸化物が付着するため緩衝材としての効果がより高くなる。
【００６２】
金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛、酸化珪素、酸化錫、酸化銅、酸化ホルミウム、酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化インジウム、及び酸化ジルコニウムなどが挙げられる。これらの金属酸化物は、単独で又は二種類以上組み合わせて使用することができ、粉末のまま投入してもよいが、スラリーのような形態が好ましい。目的とする金属酸化物の粉末を適当な溶媒（水や有機溶媒）に分散させて使用することでより均一な微粒子膜を形成させることができる。これらの中でも、特に酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウムが安価で後述するシランカップリング剤の効果にも優れるため好ましい。
【００６３】
金属酸化物の分散方法は、特に限定されないが、具体的には、ビーズミル、ジェットミルなどの機器を用いた粉砕方法や、超音波分散などが例示できる。またスラリーとして販売されている製品をそのまま使用してもよい。形状は、球状、ダルマ状などの様々なものがあるが、特に制限はない。具体的なスラリー製品としては、シーアイ化成株式会社製のＮａｎｏＴｅｋ  Ｓｌｕｒｒｙシリーズや扶桑化学工業株式会社のクォートロンＰＬシリーズやＳＰシリーズ、日産化学工業株式会社製のスノーテックスシリーズ（コロイダルシリカ、オルガノゾル）、アルミナゾル、ナノユース、株式会社アドマテックスのアドマファインなどが例示できる。
【００６４】
金属酸化物の粒子径としては、様々な大きさのものが使用できるが、成膜性のためにはサブミクロン以下の粒子径であることが好ましい。これら金属酸化物の（平均）粒子径は、動的光散乱法やレーザー回折法などの機器分析を用いて測定することができる。またリン酸カルシウム表面に形成された微細な金属酸化物をＳＥＭなどの電子顕微鏡や光学顕微鏡などを用いた直接観察して測定することもできる。直接観察した際は、例えば、１枚の走査型電子顕微鏡写真内から任意に当該金属酸化物粒子１０個選定し、１０個の各々の測定値を得、この各々の測定値の総和を１０で除した“平均値”を粒子径と言う。以下、単に粒子径とのみ記載する。
【００６５】
金属酸化物の粒子径としては、粒子径で１０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であることが好ましい。絶縁性（鉄損）、恒透磁率性及び成形体強度のバランスを考えた場合、粒子径３０〜１００ｎｍの金属酸化物がより好ましい。粒子径の大きな金属酸化物ほど絶縁性に優れ、粒子径の細かな金属酸化物を用いるほど、成形体にした際の強度や成形体密度が高くなる傾向にある。また金属粉表面の被覆率を向上させる点、また金属酸化物層をより密なものとする点で、粒子径の異なる金属酸化物を併用することもできる。金属粉表面に堆積する比較的大きな金属酸化物間に細かな金属酸化物微粒子が混在することで、高密度な絶縁物形成が可能となる。また金属粉表面の凸部・曲部では、粒子径が１００ｎｍ以上の金属酸化物では、均一な被膜形成が困難である。金属酸化物での被膜形成の難しい凸部・曲部では、粒子径で１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ以下の金属酸化物を用いることで被膜の均一性を向上させることができる。
【００６６】
金属酸化物を分散させる溶媒としては、特に制限はなく、具体的には、メタノールやエタノール、イソプロピルアルコールなどに代表されるアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトンに代表されるケトン系溶剤、トルエンやキシレンに代表される芳香族系溶剤、ヘキサンなどの炭化水素等が挙げられる。また水を用いても何ら問題ない。
【００６７】
なお、金属酸化物の添加量は使用する金属粉１００質量部に対し、０．０５〜２．０質量部とすることが好ましい。添加量が０．０５質量部以上であれば、金属酸化物が金属粉に均一に被覆でき、絶縁性（比抵抗）の向上効果が得られる傾向がある。一方２．０質量部以下であれば、圧粉磁心にした際に成形体密度の低下を防ぎ、かつ得られる圧粉磁心の抗折強度の低下も防ぐことができる傾向がある。
【００６８】
リン酸カルシウムと金属酸化物の合計添加量は、使用する金属粉１００質量部に対して１．０から３．０質量部以下とすることが恒透磁率性と低鉄損を両立する上で好ましい。１．０質量部よりも少ないとシリコーン樹脂の被覆量を調整しても所定の透磁率を得ることが困難となりやすく、また３．０質量部以上では、無機物を過剰に添加しすぎることで成形体密度、磁束密度、成形体強度等が著しく低下してしまう。
【００６９】
次に、シランカップリング剤について説明する。シランカップリング剤は、シリコーン樹脂などの有機材料と反応結合する官能基及び無機材料と反応して結合する官能基を同時に有する有機ケイ素化合物である。シランカップリング剤は、水分によりアルコキシ基が加水分解されてシラノール基となり、部分的に縮合してオリゴマー状態になる。続いて、無機物表面に水素結合的に吸着し、加熱処理されることで強固な化学結合（シロキサン結合）を形成する。金属粉及び／又は無機絶縁層へのシランカップリング剤による表面処理は、シリコーン樹脂の使用量低減等に有効である。また無機／有機界面への水分の侵入が低減されることで特性劣化（絶縁性や成形体強度など）の抑制効果もある。
【００７０】
シランカップリング剤としては、二重結合（Ｃ＝Ｃ）を有するものを好適に用いることができる。二重結合を有するシランカップリング剤としては、ビニルシラン、メタクリルシラン及びアクリルシランを好適に用いることができる。ビニルシランとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、及び、ビニルメチルジメトキシシラン等を挙げることができる。メタクリルシランとしては、例えば、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及び、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。アクリルシランとしては、例えば、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。シランカップリング剤は、これらを単独で使用することもできるが、これらに加えて他のシランカップリング剤と組み合わせて使用することもできる。シランカップリング剤中の二重結合（Ｃ＝Ｃ）の存在は、ＦＴ−ＩＲを用いることで確認することができる。また、シランカップリング剤は、３−アミノプロピルトリメトキシシラン等の二重結合を有しないシランカップリング剤を用いることができる。
【００７１】
シランカップリング剤を溶解させる（希釈）溶媒は、シランカップリング剤を溶解できるものであれば、いかなる溶媒も使用できる。例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、キシレン、トルエンなどの芳香族系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、ヘキサンなどの炭化水素類、などに代表される有機溶媒を用いることもできる。なお、これらの中から任意に選んだ２種以上の溶媒を適当な配合で組み合わせて使用してもよい。シランカップリング剤は、微量の溶媒中の水分や被覆金属粉における表面付着水と反応することで加水分解が進むが、必要に応じて水を加えても良い。適当な溶媒で希釈することで加水分解性基（アルコキシ基）が水により加水分解されてシラノール基となり、部分的に縮合し、オリゴマー状態となる。このシランカップリング剤溶液が絶縁層（リン酸カルシウムや金属酸化物）と接することで速やかに表面に吸着し、水素結合的に結合する。シランカップリング剤溶液の塗布を行う場合、複数回に分けて繰り返すことでより均一な膜を形成することもできる。なお、塗布後の被覆金属粉を加熱処理することで絶縁層の表面に存在する表面水酸基と部分的に脱水縮合反応し、強固な化学結合を形成することができる。
【００７２】
シランカップリング剤は、混合後、加熱あるいは風乾により溶媒を乾燥させて、使用している有機基の性質、用途、要求特性などを考慮し、硬化・焼付け処理を行うこともできる。この際の熱処理の温度としては、使用する溶媒にもよるが７０〜１５０℃で１０〜６０分程度行うことが好ましい。熱処理は、空気中でも不活性ガス（Ｎ２、Ａｒ等）雰囲気下でもどちらでも構わない。
【００７３】
シランカップリング剤の量は、金属粉１００質量部に対して、０．０１〜３．０質量部が好ましく、より好ましくは、０．１〜１．０質量部である。シランカップリング剤の官能基にもよるが、シランカップリング剤の量が金属粉１００質量部に対して３．０質量部以下であると、被覆金属粉同士が強固に結合して凝集することを抑えられる。また得られた成形体の密度の低下や比抵抗や強度の低下を抑えられる。シランカップリング剤の添加量が金属粉１００質量部に対して０．０１質量部以上であると、十分な絶縁性や強度の向上効果が得られる。
【００７４】
次に、シリコーン樹脂について説明する。シリコーン樹脂は、シランカップリング剤と共に、リン酸カルシウムと金属酸化物からなる無機絶縁層（絶縁層）の内部に配置されることで、無機絶縁層と強固に結びついて複合絶縁膜を形成する。このような複合被膜は、絶縁性の付与に加えて被覆金属粉同士を強固に結びつけることで、強度を高めた圧粉磁心を提供できる。
【００７５】
シリコーン樹脂は、レジン系をはじめ、シラン化合物系、ゴム系シリコーン、シリコーンパウダー、有機変性シリコーンオイル、又はそれら複合物など本発明では、いずれのシリコーン樹脂も使用することができる。レジン系のコーティング用シリコーン樹脂、すなわち、シリコーンのみで構成されているストレートシリコーン樹脂あるいは有機系ポリマー（アルキド、ポリエステル、エポキシ、アクリルなど）を含む変性シリコーン樹脂等を用いると、耐熱性、耐候性、耐湿性、電気絶縁性の点で好ましい。
【００７６】
シリコーン樹脂としては、Ｓｉ上の官能基が、メチル基であるメチルシリコーン樹脂が好ましい。シリコーン樹脂におけるメチル基の比率や官能性については、ＦＴ−ＩＲやＮＭＲ等で分析可能である。本実施形態で使用されるシリコーン樹脂としては、たとえば東レダウコーニング株式会社製のＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０、ＳＨ９９７、ＳＲ６２０、ＳＲ２３０６、ＳＲ２３０９、ＳＲ２３１０、ＳＲ２３１６、ＤＣ１２５７７、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０２、ＳＲ２４０４、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＲ２４１６、ＳＲ２４２０、ＳＲ２１０７、ＳＲ２１１５、ＳＲ２１４５、ＳＨ６０１８、ＤＣ６−２２３０、ＤＣ３０３７、ＤＣ３０７４、ＱＰ８−５３１４、２１７-Ｆｌａｋｅ  Ｒｅｓｉｎや、モメンティブ・パフォーマンス株式会社製のＹＲ３３７０、ＹＲ３２８６、ＴＳＲ１９４、ＴＳＲ１２５Ｒ、信越化学工業株式会社製のＫＲ２５１、ＫＲ２５５、ＫＲ１１４Ａ、ＫＲ１１２、ＫＲ２６１０Ｂ、ＫＲ２６２１−１、ＫＲ２３０Ｂ、ＫＲ２２０、ＫＲ２２０Ｌ、ＫＲ２４２Ａ、ＫＲ２８５、Ｋ２９５、ＫＲ３００、ＫＲ２０１９、ＫＲ２７０６、ＫＲ１６５、ＫＲ１６６、ＫＲ１６９、ＫＲ２０３８、ＫＲ２２１、ＫＲ１５５、ＫＲ２４０、ＫＲ１０１−１０、ＫＲ１２０、ＫＲ１０５、ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３１１、ＫＲ２１１、ＫＲ２１２、ＫＲ２１６、ＫＲ２１３、ＫＲ２１７、ＫＲ９２１８、ＳＡ−４、ＫＲ２０６、ＫＲ５２０６、ＥＳ１００１Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ、ＥＳ１００４、ＫＲ９７０６、ＫＲ５２０３、ＫＲ５２２１、Ｘ−５２−１４３５などが挙げられる。ここに挙げた以外のシリコーン樹脂を使用しても構わない。また、これらの物質、あるいはこれらの原料物質を変成したシリコーン樹脂を使用しても構わない。さらに、種類、分子量、官能基が異なる２種以上のシリコーン樹脂を、適当な割合で混合したシリコーン樹脂を使用しても構わない。
【００７７】
焼鈍温度が、６００℃以上となる場合は、特にメチルシリコーン樹脂を用いることがより好ましい。縮合度や、環構造の違いにも影響されるが、一般にシロキサン骨格の耐熱性は、フェニル基の共鳴安定化効果により、フェニル基を多く含むものの方が耐熱性に優れると言われる。しかしながら、焼鈍温度が６００℃以上という過酷な温度域では、Ｓｉに直結しているメチル基が熱分解する。その後、シリカ（ＳｉＯ２）又は微量の炭素となり無機絶縁層の内部又は表面に残り、これが強固なバインダかつ絶縁層となる。高温熱処理することで緻密で強固なシリカ層となるため、熱処理後も絶縁性の劣化が抑制され、酸化によるヒステリシス損の増加も少ない。またメチルシリコーンでは、有機基の割合が少なく高温での加熱時も低重量減少であるため強度面でも悪影響が少ない。更にメチルシリコーン樹脂の中でもアルコキシ（Ｓｉ−ＯＲ）基（Ｒはアルキル基）やシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）基を含有したものの方が成形後の強度に優れる傾向にあるためより好ましい。
【００７８】
一般にシラノール基を多く含むものでは、脱水・脱アルコールすることで縮合が進み、被膜内に水・水蒸気が残留し、クラックが生じてしまうと言われている。しかしながら、本技術分野では、樹脂の加熱硬化後に高圧成形し、さらにその後に６００℃以上という高温熱処理を行うため前述したような悪影響は確認されなかった。シリコーン中のシラノール基は、ＦＴ‐ＩＲにてＳｉＯ−Ｈの吸収（約９００〜９３０ｃｍ−１）、Ｓｉ−ＯＨ（３０００〜３７００ｃｍ−１）の吸収を測定することで測定可能であり、Ｓｉ‐ＮＭＲにてシラノール基の結合したシロキサン骨格を同定することもできる。
【００７９】
好適なシリコーン樹脂としては、１官能性のシロキサン単位（Ｍ単位）、２官能性のシロキサン単位（Ｄ単位）、３官能性のシロキサン単位（Ｔ単位）、４官能性のシロキサン単位（Ｑ単位）のいずれのシロキサン単位を含むシリコーン樹脂であってもよい。ただし、１、２官能性単位よりも３官能性や４官能性のシロキサン単位をより多く含んだシリコーン樹脂を選択することが、高い絶縁性と成形体強度を得られる点で好ましい。Ｓｉ−ＮＭＲにてシロキサン単位の違いを解析することができ、スペクトルの強度比から各シロキサン単位の含有量を計算することができる。シリコーン樹脂のＴ単位は、５０ｍｏｌ％以上が好ましく、７５ｍｏｌ％以上がより好ましく、１００ｍｏｌ％がＴ単位であってもよい。
【００８０】
シリコーン樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、数千から数万であることが好ましい。低分子量のレジンを選択した場合には、有機ポリマーとの相溶性がよく、高分子のレジンを選択した場合には、硬化後の耐熱性に優れる。シリコーン樹脂の分子量は、屈折率やＵＶ検出器を備えたＧＰＣによって求めることができ、三次元架橋体であるシリコーン樹脂は、分子量分布（重量平均分子量と数平均分子量の比）が広いが、硬化膜の特性バラツキが問題となるため、低分子量成分が少ない方が好ましい。特に本実施形態では、シリコーン樹脂の重量平均分子量が５０００以上であることが好ましく、１００００以上２００００以下であることが好ましい。分子量が大きなものほど、高温時の重量減少が少ない傾向にあるため熱処理後の成形体の絶縁性と折折強度が優れる傾向にある。
【００８１】
シリコーン樹脂は、熱硬化性のシリコーン樹脂が好ましい。このシリコーン樹脂からなる被膜は、無機絶縁物の表面を被覆する絶縁被膜として機能するのみならず、構成粒子間の結合するバインダとしても機能する。シリコーン樹脂がゲル化する変態温度はシリコーン樹脂の種類によって異なるため一概に特定することはできないが、ほぼ１５０〜３００℃程度である。この温度に加熱することで軟磁性粉末の粒子表面に付着したシリコーン樹脂は硬質なシリコーン樹脂被膜となる。このシリコーン樹脂被膜は、温度の上昇に伴い、シロキサン結合が進行するため、焼鈍等の高温加熱処理を行うことで部分的な架橋から全体的な架橋となり、被膜強度が向上する。また、このシリコーン樹脂皮膜は耐熱性に優れるため、成形後の圧粉磁心に対して焼鈍等の高温加熱を行っても完全に破壊されることはなく、上記の架橋が進行していくことで被覆金属粉同士の結合が強化される。
【００８２】
シリコーン樹脂の被覆量は、金属粉に対して、０．０１〜０．８質量％となるように調整することが好ましい。シリコーン樹脂の被覆量が０．０１質量％以上であると、電気抵抗が高くなり、絶縁性が高まる。シリコーン樹脂の被覆量が０．８質量％以下であると、加熱乾燥後の被覆金属粉の粉末がダマになりにくく、容易に成形できる。また、ダマに起因して、成形体の密度やの強度の低下が起こりにくい。また成形時に被膜が破壊されてしまうことや渦電流損の低減も起こりにくい。
【００８３】
シリコーン樹脂被膜は、アルコール類や、ケトン類、トルエン、及び、キシレン等の石油系有機溶剤等にシリコーン樹脂を溶解させ、この溶液と鉄粉とを混合して有機溶媒を揮発させて乾燥させることにより形成することができる。被膜形成条件は、特に限定されるわけではないが、固形分が３．０〜２０．０質量％になるように調製した樹脂溶液を、前記した絶縁粒子によって被覆された磁性粉末１００質量部に対し、０．５〜１０質量部程度添加して混合し、乾燥すればよい。樹脂溶液の固形分が３．０質量％以上であると、混合する時間を短縮化でき、被膜を均一に形成することができる。固形分が２０．０質量％以内であると溶液量が多すぎないので乾燥時間の短縮化することや、被膜を十分に乾燥させることができる。樹脂溶液は適宜加熱しておいても構わない。コーティング方法は、ポッティング、ディップ、スプレー塗布など様々な方法があり、いずれの方法でも構わない。
【００８４】
シリコーン樹脂を乾燥する際には、用いた有機溶剤が揮発する温度で、かつシリコーン樹脂の硬化温度未満に加熱して有機溶剤を充分に蒸発揮散させることが望ましい。具体的な乾燥温度としては、各有機溶媒の沸点以上の温度で行うことになるが、例えば、ケトン類などの溶媒を用いた場合の乾燥の具体例としては、１００〜２５０℃で１０〜６０分の加熱乾燥を行うとよく、より好ましくは１２０〜２００℃で１０〜３０分加熱乾燥することが好適である。シリコーン樹脂は、加熱により脱水又は脱アルコールして高分子化合物に縮重合していく。この硬化反応の際、水又はアルコールが発生するため、硬化した樹脂内に残存すると気泡や硬化膜の表面に微細な空隙やクラックを発生しやすい。そのため、この１００〜２５０℃での加熱乾燥工程によって気泡や微細な空隙やクラックの抑制を軽減させることも可能である。
【００８５】
乾燥工程では、樹脂被膜の乾燥（溶媒の除去）とともにシリコーン樹脂の予備硬化を目的としている。シリコーン樹脂の種類にもよるが、シリコーン樹脂を塗布した粉末は、真空乾燥した場合に表面がべとつきハンドリング性に課題を有する場合がある。そのため、必要に応じて予備硬化を行うことで成形時の磁性粉末の流れ性の確保や成形体におけるクラック発生を抑制することができる。また（完全硬化ではないが）被膜を硬化させることで成形時の被膜の破壊を抑制することができる。具体的な手法としては、シリコーン樹脂被膜が形成された多層被覆金属粉を、シリコーン樹脂の硬化温度近傍で短時間加熱する。この予備硬化と硬化との違いは、予備硬化では、被覆金属粉同士が完全に接着固化することなく、容易に解砕が可能であるのに対し、成形後に行う高温加熱処理工程（焼鈍）では、樹脂が硬化して多層被覆金属粉同士が接着固化する。
【００８６】
上記したように、シリコーン樹脂を予備硬化させた後、解砕することで金型充填時に流動性に優れた粉末が得られる。予備硬化させないと、例えば温間成形の際に粉末同士が付着して、成形型への短時間での投入が困難となることがある。実操業上、ハンドリング性の向上は非常に有意義であり、予備硬化させることによって、得られる圧粉磁心の比抵抗が向上することが見出されている。この理由は明確ではないが、硬化の際の鉄粉との密着性が上がるためではないかと考えられる。また必要に応じて乾燥後に凝集ダマを除くことを目的として、目開き７５〜２５０μｍ程度の篩を通過させてもよい。これにより、成形不良を低減することができ、特性面でもロット間・ロット内の鉄損や成形体強度等のバラツキが低減される。
【００８７】
以上、被覆金属粉の構成及びその製造方法について説明した。上述の手順で得られた圧粉磁心用被覆金属粉は、鉄を主成分とする金属粉と、当該金属粉表面に形成されたリン酸化合物及び金属酸化物からなる絶縁層とを備え、シランカップリング剤及びシリコーン樹５が、絶縁層の表面だけではなく、絶縁層の内部にも配置されている。これにより、絶縁層とシランカップリング剤及びシリコーン樹脂とが強固に結びつくことで優れた絶縁被膜を形成することができる。よって、恒透磁率性を確保しながら、高い強度を備える圧粉磁心の提供が可能となる。また、絶縁層とシランカップリング剤及びシリコーン樹脂とが強固に結びつくことで、熱処理後の成形体内部に気孔による空隙が形成されることを抑制できるため、高い絶縁性と成形体強度を備えた圧粉磁心を提供できる。また、被覆金属粉は、シランカップリング剤及びシリコーン樹脂が絶縁層の内部に配置されているため、被覆金属粉同士の凝集を抑制する効果もある。これによって、被覆金属粉から得られる圧粉磁心の密度が高まる。なお、被覆金属粉は、圧粉磁心にした際の磁気特性を高めるために、強磁性を有し高い飽和磁束密度を示すとより好ましい。
【００８８】
これに対し、本実施形態と異なる構成を採用した場合、絶縁層の表面付近に樹脂を配置させることは可能であっても、絶縁層内部まで浸透させることができないことから、絶縁被膜の強度が劣り、圧粉磁心の強度が高くても４０ＭＰａ程度に留まる。また、樹脂が絶縁層の表面に多く存在すると、凝集の問題も生じる。
【００８９】
（圧粉磁心及びその製造方法）
圧粉磁心は、上述した被覆金属粉を加圧及び加熱することで製造することができる。ここで、被覆金属粉を加圧及び加熱する際に、被覆金属粉に必要に応じて潤滑剤を混合してもよい。潤滑剤は、適当な分散媒に分散して分散液とし、それを金型ダイス内壁面（パンチと接触する壁面）に塗布、乾燥してから使用することもできる。潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸リチウムなどの金属石鹸、ワックス等の長鎖炭化水素、及びシリコーンオイル等が使用できる。
【００９０】
被覆金属粉を加圧及び加熱して圧粉磁心と呼ぶ成形体と製造する具体的な手順は、圧粉磁心用被覆金属粉を成形用金型へ充填する充填工程と、この圧粉磁心用金属粉を加圧成形する加圧成形工程、及び得られた成形体を熱処理する焼鈍工程とを経て行われる。加圧成形工程は、冷間、温間、熱間を問わず、被覆金属粉の粉末中に内部潤滑剤等を混合した一般的な成形法によって行うことができる。中でも、高密度化による磁気特性の向上を図る観点から、潤滑剤を金型に塗布し、温間加圧する金型潤滑温間加圧成形法を採用するのがより好ましい。これにより、成形圧力を大きくしても、成形用金型の内面と被覆金属粉との間でかじりを生じたり抜圧が過大となったりせず、金型寿命の低下も抑制できる。そして、高密度な圧粉磁心を試験レベルではなく、工業レベルで量産可能となる。
【００９１】
成形圧力は、圧粉磁心の仕様や製造設備等により適宜選択されるが、金型潤滑法を用いた場合、例えば、５００ＭＰａ以上、１０００ＭＰａ以上、２０００ＭＰａさらには２５００ＭＰａともできる。成形圧力が高圧である程、高密度の圧粉磁心が得られるが、２０００ＭＰａ以下でも十分である。高圧成形するほど、成形体の密度が真密度に徐々に近づくが、ある一定値以上の成形圧力では高密度化が実質的に望めなくなる。金型寿命や生産性を考慮した場合、成形圧力を７００〜１５００ＭＰａとすることが好ましい。
【００９２】
被覆金属粉を加圧成形すると、その内部には残留応力や残留歪を生じる。これを除去するために、成形体を加熱・徐冷する熱処理（焼鈍）工程を施すと好適である。これにより、ヒステリシス損が低減される。また、交番磁界に対する追従性等の良好な圧粉磁心が得られる。なお、焼鈍工程で除去される残留歪等は、成形工程前から金属粉内に蓄積された歪等であってもよい。
【００９３】
残留歪等は、熱処理温度が高い程、有効に除去される。もっとも耐熱性に優れるシリコーン樹脂を用いた複合絶縁層であっても少なくとも部分的な破壊を生じる。熱処理温度を６００〜８００℃とすることで、残留歪の除去と被膜の優れた絶縁性の両立が図れる。
加熱時間は、効果と経済性とから考えて、１〜３００分、好ましくは１０〜６０分である。
【００９４】
熱処理を行うときの雰囲気は、非酸化雰囲気中が好ましい。例えば、真空雰囲気や還元ガス（Ｈ２）、不活性ガス（Ｎ２、Ａｒ）雰囲気である。なお、熱処理工程を非酸化雰囲気中で行うのは、圧粉磁心やそれを構成する磁性粉末が過度に酸化されて、磁気特性や電気特性が低下するのを抑止するためである。また、このような雰囲気下で加熱を行うことによって、シリコーン樹脂の分解が抑制されるため６００℃以上という高温熱処理後も高い絶縁性が維持される。また、この理由は、必ずしも明らかではないが、被膜の重量減少が少ないことや、加熱後のシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）の分解が抑制されることに起因するものだとも発明者らは推察している。
【００９５】
上記の手順で作製した圧粉磁心は、複数の金属粉と金属粉間に存在する絶縁層を含む。絶縁層には、粒子状の金属酸化物のほか、酸化ケイ素及びリン酸化合物、被覆金属粉を加圧及び加熱して成形した際に残留する気孔等を含む。絶縁層は、元素としてＣａ、Ｐ、Ｓｉ及びＣを含む。なお、本実施形態では、圧粉磁心の製造に用いる被覆金属粉の絶縁層とシランカップリング剤及びシリコーン樹脂とが強固に結びついているため、圧粉磁心の内部に気孔による空隙の形成を低減でき、高い絶縁性と成形体強度を備えた圧粉磁心を提供できる。
【００９６】
圧粉磁心は、密度が７．２Ｍｇ／ｍ３以上であり、かつ。０．１Ｔ、１０ｋＨｚでの鉄損は、１３５ｋＷ／ｍ３以下である。なお、圧粉磁心の密度は７．３Ｍｇ／ｍ３以上であることが好ましく、７．３５Ｍｇ／ｍ３以上であることがより好ましい。０．１Ｔ、１０ｋＨｚでの鉄損は、１３０ｋＷ／ｍ３以下であることが好ましい。また、圧粉磁心の抗折強度は５０ＭＰａ以上であることが好ましく、６０ＭＰａ以上であることがより好ましい。
【００９７】
また、圧粉磁心は、例えば、モータ（特に、コアやヨーク）、アクチュエータ、トランス、誘導加熱器（ＩＨ）、スピーカ等の様々な電磁機器に利用できる。また、圧粉磁心２０は、リアクトル用コア、モータ用コア、又はチョークコイル用コアにより好適に利用でき、特に、ハイブリッド自動車のインバータに装備されるリアクトル用コアとして好適に用いることができる。なお、圧粉磁心２０は、高磁束密度と共に焼鈍等によるヒステリシス損の低減も図れ、比較的低周波数域で使用される機器等においても適応可能である。
【実施例】
【００９８】
以下、本発明の好適な実施例について更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００９９】
（実施例１）
〔被覆金属粉の作製〕
５００ｍｌのポリプロピレン製の円筒形容器に最大粒子径７５μｍ以下に分級した純鉄粉（水アトマイズ粉、ヘガネスＡＢ社製ＡＢＣ１００．３０）３００ｇを入れ、これに硝酸カルシウム水溶液１００ｍＬ（０．１８０Ｍ）、リン酸二水素アンモニウム水溶液１００ｍＬ（０．１０８Ｍ）を添加した。次に、アンモニア水を用いて水溶液のｐＨを８．０に調整し、ミックスローターにて回転数１００ｒｐｍで撹拌した。このようにして、鉄粉表面にヒドロキシアパタイトを形成させた（以下、ＨＡＰ被覆鉄粉と称する）。撹拌後のＨＡＰ被覆鉄粉を定量分析用Ｎｏ．５Ｃの濾紙を用いて濾別し、別の容器内で超高純度コロイダルシリカ（扶桑化学工業株式会社製「クオートロンＰＬ−３」、粒子径７０ｎｍ、ＳｉＯ２濃度２０質量％）１０．８ｍＬと混合撹拌してＨＡＰ被覆鉄粉をさらにＳｉＯ２で被覆した。撹拌後、直ちに鉄粉を濾別し、７０℃にて乾燥することで鉄粉表面に無機絶縁層を有する被覆鉄粉を作製した（以下、ＳｉＯ２／ＨＡＰ被覆鉄粉と称する）。重量測定の結果、ＳｉＯ２／ＨＡＰ被覆鉄粉の重さは、３０４．０ｇであった。
【０１００】
次に上記ＳｉＯ２／ＨＡＰ被覆鉄粉をシランカップリング剤及びシリコーン樹脂で被覆した。信越化学工業社製「アクリルトリメトキシシラン」及びモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズジャパン合同会社製のメチルシリコーン樹脂「ＹＲ３３７０」をアセトンで希釈し、それぞれ固形分量が５．０％のシランカップリグ剤溶液、シリコーン樹脂溶液を調整した。前記ＳｉＯ２／ＨＡＰ被覆鉄粉にシランカップリング剤溶液を滴下して混錬処理し、３０分間ほど撹拌した。続いて、シリコーン樹脂溶液を滴下して同様に３０分間撹拌した。なお、シランカップリング剤の鉄粉への塗布量は、０．１５質量％、シリコーン樹脂の被覆量は、鉄粉に対して０．４％とした。
撹拌後、鉄粉を金属性のバットに移し、１５０℃にて２ｈ空気中で加熱することでＳｉＯ２／ＨＡＰ被覆鉄粉を更にシリコーン樹脂で被覆した（複合絶縁層被覆鉄粉）。以上のようにして複合絶縁層を鉄粉表面に形成させた。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、複合絶縁層被覆鉄粉全体に対して０．３％であった。
【０１０１】
（実施例２）
実施例１においてメチルシリコーン樹脂「ＹＲ３３７０」を、東レ・ダウ社製のフェニルメチルシリコーン樹脂「ＳＨ８０５」に変更した以外は実施例１と同様の方法で複合絶縁層被覆鉄粉を作製した。
目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、複合絶縁層被覆鉄粉全体に対して０．５％であった。
【０１０２】
（実施例３）
実施例１においてメチルシリコーン樹脂「ＹＲ３３７０」を、信越化学工業株式会社製のメチルシリコーン樹脂「ＫＲ２４２Ａ」に変更した以外は実施例１と同様の方法で複合絶縁層被覆鉄粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、複合絶縁層被覆鉄粉全体に対して０．５％であった。
【０１０３】
（実施例４）
実施例１においてメチルシリコーン樹脂「ＹＲ３３７０」を、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズジャパン合同会社製エポキシ変性シリコーン樹脂「ＴＳＲ１９４」に変更した以外は実施例１と同様の方法で複合絶縁層被覆鉄粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、複合絶縁層被覆鉄粉全体に対して０．４％であった。
【０１０４】
（実施例５）
実施例１においてシランカップリング剤を、信越化学社製「ビニルトリメトキシシラン」に変更した以外は実施例１と同様の方法で複合絶縁層被覆鉄粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、複合絶縁層被覆鉄粉全体に対して０．３％であった。
【０１０５】
（実施例６）
実施例１においてシランカップリング剤を、信越化学社製「メタクリルトリメトキシシラン」に変更した以外は実施例１と同様の方法で複合絶縁層被覆鉄粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、複合絶縁層被覆鉄粉全体に対して０．６％であった。
【０１０６】
（実施例７）
実施例１においてコロイダルシリカの粒子径を７０ｎｍから４０ｎｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で複合絶縁層被覆鉄粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、複合絶縁層被覆鉄粉全体に対して１．９％であった。
【０１０７】
（比較例１）
実施例１においてアクリルトリメトキシシランを塗布せずにシリコーン樹脂のみを塗布し、被覆金属粉を作製した。アクリルトリメトキシシラン剤を用いなかったこと以外は実施例１と同様の方法で被覆金属粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、被覆金属粉全体に対して５．３％であった。
【０１０８】
（比較例２）
実施例１においてアクリルトリメトキシシラン及びシリコーン樹脂を塗布せずに無機絶縁層のみを有する被覆金属粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、被覆金属粉全体に対して０．０８％であった。
【０１０９】
（比較例３）
実施例１においてシランカップリング剤を、信越化学社製「メチルトリメトキシシラン」に変更した以外は実施例１と同様の方法で被覆金属粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、被覆金属粉全体に対して０．４％であった。
【０１１０】
（比較例４）
実施例１においてシランカップリング剤を、信越化学社製「ヘキシルトリメトキシシラン」に変更した以外は実施例１と同様の方法で被覆金属粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、被覆金属粉全体に対して０．４％であった。
【０１１１】
（比較例５）
実施例１においてシリコーン樹脂を京セラケミカル株式会社社製のノボラック型フェノール樹脂「ＫＭ−１３Ｎ（Ｇ）」に変えたこと以外は、いずれも実施例１と同様な方法で被覆金属粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、被覆金属粉全体に対して６．３％であった。
【０１１２】
（比較例６）
実施例１においてコロイダルシリカを滴下しなかったこと以外は、実施例１と同様な方法で被覆金属粉を作製した。目開き１５０μｍのふるいを用いて粗大粉の除去を行ったところ、粒子径が１５０μｍより大きい粗大粉の含有量は、被覆金属粉全体に対して０．２％であった。
【０１１３】
図１に実施例１で得られた圧粉磁心用被覆金属粉のＳＥＭ像を示す。また、実施例１〜７及び比較例１〜６の被覆金属粉から圧粉磁心を作製し、磁気特性評価を行った。圧粉磁心の試験片の作製方法と評価方法を以下に示す。
【０１１４】
[鉄損及び最大透磁率評価用試験片の作製方法]
成形金型内にアルコールで分散させたステアリン酸リチウムを塗布し、実施例１〜７及び比較例１〜６で作製した被覆金属粉を成形圧力１４８０ＭＰａの条件で温間成形した。なお、成形金型を１３０℃に加熱した状態で磁心用粉末を成形金型内に充填し、得られたリング状試験片（内径：２０ｍｍ、外径：３０ｍｍ、全長：５ｍｍ）は、乾燥重量、水中重量から算出されるアルキメデス法を用いて寸法を測定した。
【０１１５】
〔抗折試験用試験片の作製方法〕
得られた磁心用粉末１５ｇを秤量し、１２ｍｍ×３４ｍｍの成形金型内にアルコールで分散させたステアリン酸リチウムを塗布し、磁心用粉末、成形金型を１３０℃に加熱した状態で磁心用粉末を成形金型内に充填し、２０００ｋＮアムスラー型万能試験機にて成形圧力１４８０ＭＰａで成形し、寸法１２×３４×５ｍｍのものを複数個作製した。密度は乾燥重量、水中重量から算出されるアルキメデス法を用いて測定した。
【０１１６】
〔加熱工程〕
作製したリング成形体及び抗折試験片は雰囲気調整誘導加熱炉にてＮ２雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎとし、６５０℃の温度で３０分間加熱処理を実施した。３０分間の加熱後は炉冷にて冷却し、圧粉磁心を得た。
【０１１７】
〔鉄損測定〕
鉄損は励磁磁束密度、周波数によるエネルギー損失を示し、損失が低い程高効率な材料であることを示す。鉄損測定は岩通計測製ＳＹ−８２３２を用い評価した。圧粉磁心の内径、外径、全長寸法、重量を測定後、圧粉磁心表層に絶縁紙を巻きまわした後に検出用、励磁用の巻線を施した。検出用銅線の巻線数は２０ターンとし、励磁用銅線の巻線数は６０ターンとし、試験片とした。励磁磁束密度は０．１Ｔ一定とし、周波数は１０ｋＨｚとし、各々で鉄損を測定した。
【０１１８】
〔最大比透磁率測定〕
最大比透磁率測定は理研電子製Ｂ−Ｈアナライザを用いて評価した。圧粉磁心の内径、外径、全長寸法、重量を測定後、圧粉磁心表層に絶縁紙を巻きまわした後に検出用、励磁用の巻線を施した。検出用銅線はφ０．２６ｍｍとし、２０ターン巻きまわし、励磁用銅線はφ０．５ｍｍとし、２００ターン巻きまわし、リング試験片とした。
【０１１９】
磁化力Ｈの最大値は１００００Ａ／ｍとし、磁化力を変化させ磁束密度Ｂの変化から比透磁率を測定し、その最大値を最大比透磁率とした。
【０１２０】
〔抗折強度〕
本発明の強度とは抗折強度のことであり、抗折試験はＪＩＳ−Ｚ−２２４８に準拠して精密万能試験機(オートグラフ)を用い、３点曲げ試験にて測定することで得られる。支点間距離は２５．４ｍｍとし、加圧速度は０．５ｍｍ／ｍｉｎとし、最大試験力から抗折強度を求めた。
【０１２１】
実施例１〜７及び比較例１〜６の圧粉磁心の密度、鉄損、抗折強度、及び最大透磁率の評価結果を表１に示す。また、図２に実施例１で得られた被覆金属粉を用いて作製した圧粉磁心のＳＥＭ像を示す。
【０１２２】
【表１】
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【図１】
2013243268.tif 000004
【図２】
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