JPH09102409A

JPH09102409A - 圧粉磁心用樹脂組成物、圧粉磁心、リアクトル及びそれを用いた電気機器

Info

Publication number: JPH09102409A
Application number: JP25530095A
Authority: JP
Inventors: Toru Koyama; 小山　　徹; Hidefumi Shirahama; 秀文白濱; Kazuo Goto; 和夫後藤; Chikara Tanaka; 主税田中; Kazuo Asaka; 一夫浅香; Hiroshi Miyao; 博宮尾
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Resonac Corp
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】高耐熱性、高周波で高実効透磁率、かつ高磁
束密度の圧粉磁心を作製し得る圧粉磁心用樹脂組成物、
圧粉磁心、それを用いたコイル、リアクトル、サイリス
タバルブ、モータ、トランス等の電気機器を提供するこ
とである。【解決手段】耐熱性を有する無機絶縁皮膜で被覆した
絶縁金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化
性樹脂組成物を添加、混合し、粉末成型プレスにより１
００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型するとともに、３
００℃以下の温度で加熱硬化して得られる圧粉磁心、及
びそれをコアとした電気機器。【効果】１５５℃に５０００時間保持しても金属磁性
粉末粒子相互の絶縁が維持でき、金属磁性粉末同士の接
触による渦電流損失の増大を抑制でき、高い周波数帯域
まで透磁率を低下させずに保つことができ、冷却等を簡
略化できる。また、圧粉磁心をコアとした電気機器は、
通常の珪素鋼板を鉄心コアとした電気機器と異なり、打
ち抜きを必要としないので、コアの材料の無駄をなくす
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高耐熱性、高周波
における高実効透磁率及び高磁束密度を有する圧粉磁心
を作り得る圧粉磁心用樹脂組成物、圧粉磁心、並びにそ
れを用いたリアクトル、サイリスタバルブ、モータ、ト
ランス等の電気機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】交流を直流に変換する順変換装置（整流
装置）、直流を交流に変換する逆変換装置（インバー
タ）、交流から負荷に送られる交流電力を制御する交流
電力調整装置、ある周波数の交流を異なる周波数の交流
に変換する周波数変換装置、直流電力を異なった電圧の
直流電力に変換する直流変換装置あるいは無接点遮断機
等の電気機器には、その電気回路構成要素として、サイ
リスタ又はトランジスタに代表される半導体スイッチン
グ素子並びにこれに接続されたターンオンストレス緩和
用リアクトル、転流リアクトル、エネルギー蓄熱用リア
クトルあるいはマッチング用変圧器等が使用されてい
る。このようなリアクトルや変圧器を構成している鉄心
としては、層間絶縁を施した薄い電磁鋼板又はパーマロ
イ等を積層した積層鉄心が使われていた。

【０００３】しかし、前述のリアクトルや変圧器には、
半導体のスイッチングに伴い、スイッチング周波数の周
期を有する電流の他に、スイッチング周波数よりはるか
に高い周波数である数１０ｋＨＺから場合によっては５
００ｋＨＺを超える高周波数成分を有する電流が流れる
ことがある。積層鉄心は、商用周波数帯域においては優
れた電気特性を示すものの、高周波数帯域においては鉄
心の鉄損失が著しい。特に、渦電流損失が周波数の二乗
に比例して増加し、また鉄心を形成する板材の表面から
内部に入るにつれて鉄心材料の表皮効果によって磁化力
が変化しにくくなるという性質を有している。

【０００４】従って、積層鉄心は、高周波数帯域におい
ては本来鉄心材料自身が有している飽和磁束密度より
も、はるかに低い磁束密度でしか使用することができ
ず、渦電流損失も極めて大きいという問題がある。この
ため、高い周波数電流が流れる半導体スイッチング素子
並びにこれに接続されたターンオンストレス緩和用リア
クトル、転流リアクトル、エネルギー蓄熱用リアクトル
あるいはマッチング用変圧器等に積層鉄心を使用する場
合、実効透磁率及び磁束密度を補償するために、鉄心自
身を大型化しなければならず、それに伴い、鉄損が大き
くなり、鉄心に巻かれているコイルの長さが長くなるた
め銅損も大きくなるという欠点があった。

【０００５】一方、高周波用磁性材料としては、近年多
用されているソフトフェライトがある。このソフトフェ
ライトは前記電磁鋼板と比較すると高周波特性に優れ、
鉄損値も低いが、磁束密度が低いという欠点があった。
そのため、高周波で実効透磁率が高く、且つ磁束密度の
高い鉄心の開発が強く望まれていた。また、金属磁性粉
末を絶縁性の有機バインダと混合した後、加圧成型し、
更に必要に応じてバインダを加熱硬化させて得られる圧
粉磁心が知られている。この圧粉磁心は、『(1) 金属磁
性粉末の電気抵抗を高くし、粉末粒子寸法を最適化して
金属磁性粉末粒子内の渦電流を小さくすること、及び
(2) 粉末粒子を相互に絶縁して粒子の直接接触をなく
し、鉄心全体の渦電流損を小さくすること』の２つが実
現できれば、良好な周波数特性が期待できる。また、飽
和磁束密度の高い金属磁性粉末を用いて粉末粒子間の磁
気的空隙を小さくし、磁性粉末の占積率を高くすること
ができれば、高周波において高実効透磁率を有するとと
もに、高磁束密度を有する圧粉磁心を得ることができ、
前述のリアクトルや変圧器を構成している鉄心に有用と
なる。

【０００６】そこで、近年圧粉磁心の検討が盛んに行わ
れるようになってきた。圧粉磁心を前述のリアクトルに
実用化する上でのキーポイントは、初期は勿論、１５５
℃の温度で５０００時間保持した後でも、金属磁性粉末
粒子が相互に絶縁され、鉄損が少ないことである。この
ようなポイントに基づき、種々の圧粉磁心が提案されて
いる。例えば、特開昭５９−５０１３８号公報や特開昭
６２−１６９４０２号公報に記載されているように金属
磁性粉末をエポキシ樹脂やフッ素樹脂等の絶縁性の有機
バインダで圧縮成型、被覆した圧粉磁心、特開昭５５−
１３０１０３号公報に記載されているように珪酸ソーダ
を主成分とする水ガラス等の無機物絶縁層で金属磁性粉
末を被覆し、更にその上に有機物絶縁層を被覆した圧粉
磁心、特開昭６０−６５５０９号公報に記載されている
ように酸素を含む雰囲気中で熱処理を施し、表面に絶縁
性の酸化物を生成させた金属磁性粉末に絶縁性の有機バ
インダを加えて圧縮成型した圧粉磁心、特開昭６１−８
２４０２号公報に記載されているように電気絶縁性無機
化合物粉末を金属磁性粉末表面に被覆し、絶縁性の有機
バインダで圧縮成型した圧粉磁心、特開平０６−１１０
０８号公報に記載されているように、シラン系、チタン
系界面活性剤で処理、絶縁した金属磁性粉末に、無機化
合物粉末を添加した電気絶縁性の有機バインダを加え、
圧縮成型した圧粉磁心、特公平１−５１０４６号公報に
記載されているように、燐酸エステルで被覆絶縁した金
属磁性粉末に、電気絶縁性の固着樹脂を添加、圧縮成型
した圧粉磁心、特開平０６−２６０３１９号公報に記載
されているように、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を
含む混合液で処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成
分とするガラス状絶縁層を被覆した金属磁性粉末にエポ
キシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂等を添加、混合し、
粉末成型プレスで固化成型するとともに、４００〜６０
０℃で焼鈍して得られた圧粉磁心等がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の圧粉磁心の中に
も、金属磁性粉末粒子が相互に絶縁され、固有抵抗が
０．１〜１０Ωｃｍで鉄損が少なく、周波数が５０Ｈｚ
〜５００ｋＨｚの範囲で磁束密度が１テスラ以上を示し
ているものがある。しかしながら、いずれの圧粉磁心
も、１５５℃に５０００時間保持すると金属磁性粉末粒
子相互の絶縁が不十分になり、絶縁固有抵抗が低下し、
鉄損が増大するという問題点があった。

【０００８】本発明の目的は、上記問題点を解決し、１
５５℃に５０００時間保持しても金属磁性粉末粒子相互
の絶縁を維持でき、０．１〜１０Ωｃｍの固有抵抗値を
有し、鉄損が少なく、磁束密度が周波数５０Ｈｚ〜５０
０ｋＨｚの範囲で１テスラ以上を示す圧粉磁心を製造
し、これをコイル、リアクトル、サイリスタバルブ、モ
ータ、トランス等の電気機器に適用することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み本発明者
らは、金属磁性粉末の種類、形状や粒度分布、絶縁被膜
の種類や量、バインダの種類や量、成型固化工程、加熱
硬化工程等を種々検討した結果、金属磁性粉末の絶縁被
膜の種類や量、バインダの種類や量、加熱硬化工程に問
題があることを見出した。特に、金属磁性粉末の絶縁被
膜として、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含む混合
液で磁性粉末を処理して得られたＰ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅ
を必須成分とするガラス状絶縁層が耐熱性の観点から好
ましいことを見出した。

【００１０】特開平０６−２６０３１９号公報記載の発
明では、金属磁性粉末と、燐酸、酸化マグネシウム及び
硼酸を含む混合液とを混合し、該金属磁性粉末にＰ、Ｍ
ｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とするガラス状絶縁皮膜を形
成した混合体を調製し、該混合体を乾燥させて水分を除
去する第１工程と、該乾燥させた混合体にエポキシ樹
脂、イミド樹脂やフッ素樹脂を添加、混合し、粉末成型
プレスで固化成型する第２工程と、該固化成型体の歪み
を除くため４００〜６００℃で１時間加熱、焼鈍する第
３工程とを経て、圧粉磁心を製造しているが、この第３
工程において、バインダであるエポキシ樹脂、イミド樹
脂やフッ素樹脂が、熱劣化して分解することに問題があ
ることが分かった。

【００１１】その結果、耐熱性を有する無機絶縁層で被
覆した金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬
化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末成型プレスにより
１００〜８００ＭＰａ、好ましくは４００〜７００ＭＰ
ａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以下、好ま
しくは２５０℃以下で加熱硬化して得られる圧粉磁心
は、１５５℃に５０００時間保持した後の固有抵抗が
０．１〜１０Ωｃｍを示し、磁束密度が周波数５０Ｈｚ
〜５００ｋＨｚの範囲で１テスラ以上あり、リアクト
ル、サイリスタバルブ、モータ、トランス等の電気機器
の優秀な鉄心になることが分かった。即ち、本発明は、
（Ａ）ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル
基を３個以上含む、下記一般式(1)

【００１２】

【化９】

【００１３】で表される多官能エポキシ樹脂１００〜５
０重量部と、ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェ
ニル基を２個有する二官能性エポキシ樹脂０〜５０重量
部とを少なくとも含む熱硬化性樹脂組成物０．５〜８．
０重量％、下記一般式(2) 、(3) もしくは(4)

【００１４】

【化１０】

【００１５】

【化１１】

【００１６】

【化１２】

【００１７】で表されるナフタレン骨格を有するエポキ
シ樹脂を少なくとも含む熱硬化性樹脂組成物０．５〜
８．０重量％、アミノマレイミド０．５〜８．０重量％、ビスマレイミド１００重量部と、ジアリルビスフェノ
ール類５０〜１００重量部とを少なくとも含む樹脂組成
物０．５〜８．０重量％、又はビスマレイミド１００重量部と、ジアリルビスフェノ
ール類５０〜１００重量部と、多官能性エポキシ樹脂０
〜１００重量部とを少なくとも含む樹脂組成物０．５〜
８．０重量％、並びに（Ｂ）無機絶縁被膜処理した金属磁性粉末９９．５〜９
２．０重量％を含有する圧粉磁心用樹脂組成物である。

【００１８】また、本発明は、（Ａ）アミノマレイミド
０．５〜５．０重量％、（Ｂ）エポキシ樹脂０．５〜
５．０重量％、及び（Ｃ）無機絶縁被膜処理した金属磁
性粉末９９．０〜９０．０重量％を含有する圧粉磁心用
樹脂組成物である。

【００１９】さらに、本発明は、金属磁性粉末と、燐
酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含む混合液とを混合
し、該金属磁性粉末にＰ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分
とするガラス状絶縁皮膜を形成した混合体を調製し、該
混合体を乾燥させて水分を除去する第１工程と、該乾燥
した混合体９９．５〜９２．０重量％に、Ｆ種以上の耐
熱性を有する熱硬化性樹脂組成物を０．５〜８．０重量
％添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８００
ＭＰａの圧力で固化成型する第２工程と、該固化成型体
を３００℃以下の温度で加熱硬化する第３工程とを備え
たことを特徴とする圧粉磁心の製造方法である。

【００２０】さらに、本発明は、金属磁性粉末に絶縁皮
膜を形成した後、バインダを混合し、加圧成型及び加熱
硬化してなる圧粉磁心において、該絶縁皮膜が燐酸、酸
化マグネシウム及び硼酸を含む混合液で金属磁性粉末を
処理して得られたＰ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とす
る無機絶縁皮膜であり、該バインダがＦ種以上の耐熱性
を有する熱硬化性樹脂組成物であり、該加圧成型が粉末
成型プレスの１００〜８００ＭＰａの圧力による加圧成
型であり、該加熱硬化が３００℃以下の温度による加熱
硬化であることを特徴とする圧粉磁心である。

【００２１】さらに、本発明は、金属磁性粉末を絶縁剤
で皮膜処理して、バインダを混合し、加圧成型及び加熱
硬化してなる圧粉磁心であって、１５５℃に５０００時
間保持した後の０．５テスラ、１５ｋＨｚにおける鉄損
が初期の１５倍以下であるか、固有抵抗が初期の０．０
５倍以上であるか、磁束密度が周波数５０Ｈｚ〜５００
ｋＨｚの範囲で１テスラ以上である圧粉磁心である。

【００２２】さらに、本発明は、鉄心コアと巻線又はモ
ールドコイルとを有するリアクトルにおいて、燐酸、酸
化マグネシウム及び硼酸を含む混合液で金属磁性粉末を
処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とする無機
絶縁皮膜を形成した絶縁金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐
熱性を有する熱硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末
成型プレスにより１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成
型するとともに、３００℃以下の温度で加熱硬化して得
られる圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクトルである。

【００２３】さらに、本発明は、鉄心コアと巻線とを有
するリアクトルにおいて、１５５℃に５０００時間保持
した後の０．５テスラ、１５ｋＨｚにおける鉄損が初期
の１５倍以下であるか、固有抵抗が初期の０．０５倍以
上であるか、磁束密度が周波数５０Ｈｚ〜５００ｋＨｚ
の範囲で１テスラ以上である圧粉磁心を鉄心コアとした
リアクトルである。

【００２４】さらに、本発明は、半導体スイッチ素子と
リアクトルの直列回路を有する半導体スイッチにおい
て、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含む混合液で金
属磁性粉末を処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成
分とする無機絶縁皮膜を形成した絶縁金属磁性粉末に、
Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組成物を添加、
混合し、粉末成型プレスにより１００〜８００ＭＰａの
圧力で加圧成型するとともに、３００℃以下の温度で加
熱硬化して得られる圧粉磁心をリアクトルの鉄心コアと
した半導体スイッチ、それを用いた直流送電バルブ、静
止型無効電力補償装置及びサイリスタモータである。

【００２５】さらに、本発明は、複数のスロットを有す
る鉄心コアと、該スロット内に収納される複数のコイル
と、該複数のコイルと電気的に接続するための口出線と
を備えた回転機固定子において、燐酸、酸化マグネシウ
ム及び硼酸を含む混合液で金属磁性粉末を処理して、
Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とする無機絶縁皮膜を
形成した絶縁金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有す
る熱硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末成型プレス
により１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型するとと
もに、３００℃以下の温度で加熱硬化して得られる圧粉
磁心を鉄心コアとしたことを特徴とする回転機固定子、
及びその固定子と回転子とを有する回転機である。

【００２６】さらに、本発明は、一次コイルと、二次コ
イルと、鉄心コアとを有する変圧器において、燐酸、酸
化マグネシウム及び硼酸を含む混合液で金属磁性粉末を
処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とする無機
絶縁皮膜を形成した絶縁金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐
熱性を有する熱硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末
成型プレスにより１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成
型するとともに、３００℃以下の温度で加熱硬化して得
られる圧粉磁心を鉄心コアとしたことを特徴とする変圧
器である。

【００２７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる金属磁性粉末としてはアトマイズ鉄粉、電解
鉄分、センダスト粉、Ｆｅ−３Ｓｉに代表されるＦｅ−
Ｓｉ合金粉、Ｆｅ−Ａｌ合金粉、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金
粉、Ｆｅ−Ｎｉ合金粉、Ｆｅ−Ｃｏ合金粉、Ｆｅ基ある
いはＣｏ基非晶質合金等が挙げられるが、この他にも従
来から鉄心材料として用いられているものであれば使用
してもよい。これらの金属磁性粉末は、各々単独又は混
合系で使用される。これらのうち、磁束密度の関係から
高純度アトマイズ粉を使用するのが好ましい。

【００２８】金属磁性粉末内に流れる渦電流を微小域に
閉じ込めるため、上記金属磁性粉末を微粉化するのが好
ましい。金属磁性粉末の平均粒径は２．５〜４５０μ
ｍ、特に５〜１５０μｍが好ましい。透磁率を高く保持
するには、金属磁性粉末間の磁気的空隙を可能な限り減
少させて高密度化する必要がある。金属磁性粉末の充填
率は充填量、粒度分布及び形状に支配される。金属磁性
粉末が微粉ばかりの単分散品であると、金属磁性粉末の
充填率は低い傾向にある。従って、金属磁性粉末を高密
度充填するためには、金属磁性粉末の粒度分布を広くす
る必要がある。それには、例えば、平均粒径が大きい金
属磁性粉末と平均粒径が小さい金属磁性粉末を混合すれ
ばよい。金属磁性粉末に微粉末、特に平均粒径０．１〜
０．９μｍの球状微粉末を１〜１０重量％添加すると、
コロの役目を果たして流動性がよくなり、高充填できる
ようになる。金属磁性粉末として鉄粉を用いる場合、圧
粉磁心の密度を６．４〜６．７にするのが好ましい。

【００２９】金属磁性粉末は、加圧成型時に圧縮方向と
垂直方向に並ぶため、磁気特性を向上させるために双ロ
ールやボールミル等で金属磁性粉末を扁平加工するのが
好ましい。特に、扁平度（平均直径／厚さ）を７〜１０
にするのが好ましい。扁平加工した金属磁性粉末に微粉
末、特に平均粒径０．１〜０．９μｍの球状微粉末を１
〜１０重量％添加すると、コロの役目を果たして流動性
がよくなるとともに、球状微粉末が扁平片の間に入り込
み、高充填できるようになる。

【００３０】高透磁率を得る目的で金属磁性粉末間の磁
気的空隙を可能な限り減少させて高密度化するため、本
発明に用いられる前記金属磁性粉末は、予め絶縁物で被
膜処理し、金属磁性粉末に絶縁皮膜を形成してから加圧
成型する。絶縁物として、エポキシ樹脂等の有機絶縁
物、水ガラス等の無機絶縁物を用いると、加圧成型時の
圧力で金属磁性粉末同士及び金属磁性粉末と成型金型と
の間で大きな摩擦力が発生したり、金属磁性粉末が塑性
変形したりして、絶縁被膜が破壊し、金属磁性粉末の絶
縁特性が低下する。

【００３１】金属磁性粉末の絶縁皮膜としては耐熱性の
無機絶縁皮膜が好ましい。そのような無機絶縁皮膜とし
ては、例えば、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含む
混合液に金属磁性粉末を処理して得られたＰ、Ｍｇ、Ｂ
及びＦｅを必須成分とするガラス状の無機絶縁皮膜、燐
酸及び酸化マグネシウムを含む混合液に処理して得られ
たＰ、Ｍｇ及びＦｅを必須成分とするガラス状の無機絶
縁皮膜、燐酸亜鉛水溶液に処理して得られた無機絶縁皮
膜、燐酸亜鉛及び硝酸カドミウムを含む混合水溶液に処
理して得られた無機絶縁皮膜等がある。これらのうち、
特に燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含む混合液に処
理して得られたＰ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とする
ガラス状の無機絶縁皮膜が耐久性の面から好ましい。

【００３２】燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含む混
合液は、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を水に溶解す
ることによって得られる。燐酸、酸化マグネシウム及び
硼酸の混合比率は、重量比で（３．０〜６．５）：１．
０：（０．５〜１．５）が好ましい。酸化マグネシウム
の添加量が多いと水に溶解し難くなり、燐酸の添加量が
多いと磁束密度が低下する傾向にある。なお、金属磁性
粉末との濡れ性を向上させるため、上記混合液に界面活
性剤を添加するのが好ましい。

【００３３】金属磁性粉末への絶縁被膜の形成は、常法
によって行えばよいが、例えば金属磁性粉末と無機絶縁
物（混合液）とを混合し、得られた混合物を乾燥させ、
水分を除去することによって行うことができる。絶縁被
膜を形成した金属磁性粉末は、次に耐熱性を有する熱硬
化性樹脂組成物（バインダー）と混合し、固化成型す
る。その混合比は、無機絶縁物被覆金属磁性粉末９９．
５〜９０．０重量％に対して熱硬化性樹脂組成物０．５
〜１０．０重量％であるのが好ましい。

【００３４】本発明における耐熱性熱硬化性樹脂組成物
は、３００℃以下、好ましくは２５０℃以下の温度で加
熱硬化後Ｆ種以上の耐熱性を示すものであって、無機絶
縁被膜した金属磁性粉末を強固に固着できるものであれ
ば、特に制限はない。そのような熱硬化性樹脂組成物と
しては、例えば、(a) 少なくとも多官能エポキシ樹脂と
酸無水物もしくはフェノール硬化剤とを含有する多官能
エポキシ樹脂組成物、又は(b) 熱硬化性マレイミド系樹
脂組成物がある。

【００３５】多官能エポキシ樹脂としては、例えば、ビ
スフェノールＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノー
ルＦのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡＤのジ
グリシジルエーテル、水添化ビスフェノールＡのジグリ
シジルエーテル、２，２−（４−ヒドロキシフェニル）
ノナデカンのジグリシジルエーテル、４，４’−ビス
（２，３−エポキシプロピル）ジフェニルエーテル、
３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−（３，４−エ
ポキシ）シクロヘキサンカルボキシレート、４−（１，
２−エポキシプロピル）−１，２−エポキシシクロヘキ
サン、２−（３，４−エポキシ）シクロヘキシル−５，
５−スピロ（３，４−エポキシ）−シクロヘキサン−ｍ
−ジオキサン、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘ
キシルメチル−４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサ
ンカルボキシレート等の二官能性エポキシ樹脂、フェノ
ールノボラック樹脂、ビスフェノールＡのノボラック型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＦのノボラック型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールＡＤのノボラック型エポキシ樹
脂、下記一般式(2) 、(3) 又は(4)

【００３６】

【化１３】

【００３７】

【化１４】

【００３８】

【化１５】

【００３９】で表されるナフタレン骨格エポキシ樹脂、
アントラセンジオールのジグリシジルエーテル、アント
ラセントリオールのトリグリシジルエーテル等のアント
ラセン骨格エポキシ樹脂、ｐ−（２，３−エポキシプロ
ポキシ）フェニル基を２個有する二官能性エポキシ樹脂
０〜５０重量部と、ｐ−（２，３−エポキシプロポキ
シ）フェニル基を３個以上含む、下記一般式(1)

【００４０】

【化１６】

【００４１】で表される多官能エポキシ樹脂、即ち、ト
リス［ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］
メタン、１，１，３−トリス［ｐ−（２，３−エポキシ
プロポキシ）フェニル］ブタン、１，１，２，２−テト
ラキス［ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニ
ル］エタン、１，１，３，３−テトラキス［ｐ−（２，
３−エポキシプロポキシ）フェニル］プロパン、１，
１，３−トリス［ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）
フェニル］プロパン等の多官能性エポキシ樹脂１００〜
５０重量部とを少なくとも含むエポキシ樹脂等がある。
上記エポキシ樹脂の中でも、ｐ−（２，３−エポキシプ
ロポキシ）フェニル基を３個以上含む、下記一般式(1)

【００４２】

【化１７】

【００４３】で表される多官能エポキシ樹脂、及び下記
一般式(2) 、(3) 又は(4)

【００４４】

【化１８】

【００４５】

【化１９】

【００４６】

【化２０】

【００４７】で表されるナフタレン骨格を有するエポキ
シ樹脂が好ましく、このエポキシ樹脂を少なくとも含む
熱硬化性樹脂組成物を用いた場合、無機絶縁被膜処理し
た金属磁性粉末９９．５〜９２．０重量％に対して０．
５〜８．０重量％使用するのが好ましい。

【００４８】また、(a) ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）メタン、(b) ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタ
ン、(c) ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、
(d) トリス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン及び
(e) テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）アルカンか
ら選ばれる少なくとも二種類以上の多価フェノールの混
合物と、エピクロルヒドリンとを反応させて得られる多
官能エポキシ樹脂も、硬化前に低粘度であるため作業性
が良好で、しかも硬化後に高耐熱性を有することから有
用である。

【００４９】トリス（４−ヒドロキシフェニル）アルカ
ン(d) としては、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メ
タン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、トリ
ス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、トリス（４−
ヒドロキシフェニル）ブタン、トリス（４−ヒドロキシ
フェニル）ヘキサン、トリス（４−ヒドロキシフェニ
ル）ヘプタン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）オク
タン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）ノナン等があ
る。また、トリス（４−ヒドロキシジメチルフェニル）
メタンなどのトリス（４−ヒドロキシフェニル）アルカ
ン誘導体を用いてもよい。

【００５０】テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）ア
ルカン(e) としては、テトラキス（４−ヒドロキシフェ
ニル）メタン、テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）
エタン、テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、テ
トラキス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサン、テトラ
キス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、テトラキス
（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、テトラキス（４
−ヒドロキシフェニル）ノナン等がある。また、テトラ
キス（４−ヒドロキシジメチルフェニル）メタンなどの
テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン誘導体
を用いてもよい。

【００５１】このうち、耐熱性と粘度の観点から、トリ
ス［ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］メ
タン、１，１，３−トリス［ｐ−（２，３−エポキシプ
ロポキシ）フェニル］ブタン、１，１，２，２−テトラ
キス［ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］
エタン、１，１，３，３−テトラキス［ｐ−（２，３−
エポキシプロポキシ）フェニル］プロパン、１，１，３
−トリス［ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニ
ル］プロパン等の多官能性エポキシ樹脂と、ビスフェノ
ールＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦのジ
グリシジルエーテル又はビスフェノールＡＤのジグリシ
ジルエーテルとの併用が好ましい。

【００５２】この場合、三官能以上の多官能エポキシ樹
脂と二官能性エポキシ樹脂との配合割合は、特に制限は
ないが、多官能エポキシ樹脂１重量部に対して二官能性
エポキシ樹脂を０．１〜１９重量部配合するのが好まし
い。多官能エポキシ樹脂が多くなると、硬化前の粘度が
高くなるとともに硬化後に固く脆くなる傾向にあり、逆
に二官能性エポキシ樹脂が多くなると、粘度は低下する
が、耐熱性が低下する傾向にある。粘度と耐熱性を両立
させるには、多官能エポキシ樹脂１重量部に対して二官
能性エポキシ樹脂を１〜９重量部配合するのが特に好ま
しい。また、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテ
ル等のナフタレンやアントラセン骨格エポキシ樹脂を含
む組成物が、耐熱性と粘度の観点から好ましい。

【００５３】本発明に用いられる酸無水物としては、一
般的な酸無水物であれば特に制限はない。そのような化
合物としては、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ナジック酸無水物、メ
チルナジック酸無水物、ドデシル無水コハク酸、無水コ
ハク酸、オクタデシル無水コハク酸、無水マレイン酸、
ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物などがあり、単
独で又は２種以上を混合して用いることができる。これ
らのうち、耐熱性の観点からナジック酸無水物又はメチ
ルナジック酸無水物を含有するのが好ましい。

【００５４】本発明に用いられるフェノール硬化剤とし
ては、フェノール性水酸基を２個以上有するフェノール
樹脂であれば特に制限はない。そのようなフェノール樹
脂としては、例えば、フェノールノボラック、クレゾー
ルノボラック、キシレゾールノボラック、ビスフェノー
ルＡのノボラック、ビスフェノールＦのノボラック、ビ
スフェノールＡＤのノボラック、ポリｐ−ビニルフェノ
ール、レゾール型フェノール等があり、単独で又は２種
以上を混合して用いることができる。

【００５５】本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化させる
際、必要に応じて、硬化触媒を熱硬化性樹脂組成物に添
加してもよい。硬化触媒は、多官能エポキシ樹脂と硬化
剤との反応を加速させる働きがあれば、特に制限はな
い。そのような硬化触媒としては、例えば、トリメチル
アミン、トリエチルアミン、テトラメチルブタンジアミ
ン、トリエチレンジアミン等の３級アミン類、ジメチル
アミノエタノール、ジメチルアミノペンタノール、トリ
ス（ジメチルアミノメチル）フェノール、Ｎ−メチルモ
ルフォリン等のアミン類、また、セチルトリメチルアン
モニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウムク
ロライド、セチルトリメチルアンモニウムアイオダイ
ド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデ
シルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリ
メチルアンモニウムアイオダイド、ベンジルジメチルテ
トラデシルアンモニウムクロライド、ベンジルジメチル
テトラデシルアンモニウムブロマイド、アリルドデシル
トリメチルアンモニウムブロマイド、ベンジルジメチル
ステアリルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメ
チルアンモニウムクロライド、ベンジルジメチルテトラ
デシルアンモニウムアセチレート等の第４級アンモニウ
ム塩、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾー
ル、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイ
ミダゾール、２−メチル−４−エチルイミダゾール、１
−ブチルイミダゾール、１−プロピル−２−メチルイミ
ダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１
−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シア
ノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル
−２−ウンデシルイミダゾール、１−アジン−２−メチ
ルイミダゾール、１−アジン−２−ウンデシル等のイミ
ダゾール類、アミンとオクタン酸亜鉛やコバルト等との
金属塩、１，８−ジアザ−ビシクロ［５．４．０］−ウ
ンデセン−７、Ｎ−メチル−ピペラジン、テトラメチル
ブチルグアニジン、トリエチルアンモニウムテトラフェ
ニルボレート、２−エチル−４−メチルテトラフェニル
ボレート、１，８−ジアザ−ビシクロ［５．４．０］−
ウンデセン−７−テトラフェニルボレート等のアミンテ
トラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン、トリ
フェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、アルミ
ニウムトリアルキルアセトアセテート、アルミニウムト
リスアセチルアセトアセテート、アルミニウムアルコラ
ート、アルミニウムアシレート、ソジウムアルコラート
などが挙げられる。このような硬化触媒は、熱硬化性樹
脂組成物に対して、０．０１〜５重量％添加するのが一
般的である。

【００５６】その他、必要に応じて希釈剤としてシクロ
ヘキセンビニルモノオキシド、オクチレンオキシド、ブ
チルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、フェニル
グリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、アリ
ルグリシジルエーテル等のモノエポキシ樹脂等を添加し
てもよい。しかし、一般に希釈剤は粘度を下げる効果は
あるものの、耐熱性を低下させることが多いため、少量
に抑えるのが好ましい。

【００５７】本発明における熱硬化性マレイミド系樹脂
組成物は、３００℃以下、好ましくは２５０℃以下の温
度で加熱硬化後Ｆ種以上の耐熱性を示し、無機絶縁被膜
した金属磁性粉末を強固に固着できるものであって、付
加硬化型のマレイミド化合物を含むものであれば、特に
制限はない。そのような熱硬化性マレイミドとしては、
例えば、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’
−ヘキサメチレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ドデカメ
チレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−キシリレンビス
マレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｐ−キシリレンビスマレイミ
ド、Ｎ，Ｎ’−１，３−ビスメチレンシクロヘキサンビ
スマレイミド、Ｎ，Ｎ’−１，４−ビスメチレンシクロ
ヘキサンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−２、４−トリリレ
ンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−２，６−トリリレンビス
マレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，３’−ジフェニルメタンビ
スマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（３−エチル）−３，３’−
ジフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（３，
３’−ジメチル）−３，３’−ジフェニルメタンビスマ
レイミド、Ｎ，Ｎ’−（３，３’−ジエチル）−３，
３’−ジフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−
（３，３’−ジクロロ）−３，３’−ジフェニルメタン
ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４’−ジフェニルメタ
ンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（３−エチル）−４，
４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−
（３，３’−ジメチル）−４，４’−ジフェニルメタン
ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（３，３’−ジエチル）−
４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’
−（３，３’−ジクロロ）−４，４’−ジフェニルメタ
ンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，３’−ジフェニルス
ルフォンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４’−ジフェ
ニルスルフォンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，３’−
ジフェニルスルフィドビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，
４’−ジフェニルスルフィドビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’
−ｐ−ベンゾフェノンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，
４’−ジフェニルエタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−
４，４’−ジフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，
Ｎ’−（メチレン−ジテトラヒドロフェニル）ビスマレ
イミド、Ｎ，Ｎ’−トリジンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’
−イソフォロンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｐ−ジフェ
ニルジメチルシリルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，
４’−ジフェニルプロパンビスマレイミド、２，２−ビ
ス（４−（４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニ
ル）プロパン、Ｎ，Ｎ’−ナフタレンビスマレイミド、
Ｎ，Ｎ’−ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−
ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４’−
（１，１’−ジフェニルシクロヘキサン）−ビスマレイ
ミド、Ｎ，Ｎ’−３，５−（１，２，４−トリアゾー
ル）−ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ピリジン−２，６−
ジイルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−５−メトキシ−１，
３−フェニレンビスマレイミド、１，２−ビス（２−マ
レイミドエトキシ）−エタン、１，３−ビス（３−マレ
イミドプロポキシ）−プロパン、Ｎ，Ｎ’−４，４’−
ジフェニルメタン−ビス−ジメチルマレイミド、Ｎ，
Ｎ’−ヘキサメチレン−ビス−ジメチルマレイミド、
Ｎ，Ｎ’−４，４’−（ジフェニルエーテル）−ビス−
ジメチルマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４’−（ジフェニ
ルスルフォン）−ビス−ジメチルマレイミド、４，４’
−ジアミノ−トリフェニルホスフェートのＮ，Ｎ’−ビ
スマレイミド、２，２’−ビス〔４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕プロパンのＮ，Ｎ’−ビスマレイミ
ド、２，２’−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フ
ェニルメタンのＮ，Ｎ’−ビスマレイミド、２，２’−
ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニルエタンの
Ｎ，Ｎ’−ビスマレイミド等々に代表される二官能性マ
レイミドのほか、アニリンとホルマリンとの反応生成物
（ポリアミン化合物）、３，４，４’−トリアミノジフ
ェニルメタン、トリアミノフェノール等と無水マレイン
酸との反応で得られる多官能マレイミド、フェニルマレ
イミド、トリルマレイミド、キシリルマレイミド等のモ
ノマレイミドが挙げられる。

【００５８】上記付加硬化型のマレイミドには、トリア
リルトリメリテート、ジアリルテレフタレート、ジアリ
ルイソフタレート、ｐ，ｐ’−ジアリロキシカルボニル
カルボニルジフェニルエーテル、ｍ，ｐ’−ジアリロキ
シカルボニルカルボニルジフェニルエーテル、ｏ，ｐ’
−ジアリロキシカルボニルカルボニルジフェニルエーテ
ル、ｍ，ｍ’−ジアリロキシカルボニルカルボニルジフ
ェニルエーテル、トリアリルイソシアヌレート、トリア
リルシアヌレート等の多価カルボン酸アリルエステル、
スチレン、上記アルケニルフェノール化合物、アルケニ
ルアミン化合物、酸無水物、エポキシ樹脂、ジアミン化
合物等を添加してもよいし、変性してもよい。

【００５９】これらのうち、上記付加硬化型のマレイミ
ドと酸無水物もしくはエポキシ樹脂との併用もしくは変
性、上記付加硬化型のマレイミドと、酸無水物もしくは
エポキシ樹脂と、アルケニルフェノール化合物もしくは
アルケニルアミン化合物との併用もしくは変性、又は上
記付加硬化型のマレイミドと、多価カルボン酸アリルエ
ステルと、アルケニルフェノール化合物、アルケニルア
ミン化合物もしくはジアミンとの併用もしくは変性が、
耐熱性と粘度を両立させる観点から好ましい。

【００６０】特に好ましくは、アミノマレイミド、
ビスマレイミド１００重量部とジアリルビスフェノール
類５０〜１００重量部とを少なくとも含む樹脂組成物、
又はビスマレイミド１００重量部とジアリルビスフェ
ノール類５０〜１００重量部と、多官能性エポキシ樹脂
０〜１００重量部とを少なくとも含む樹脂組成物を用い
ることができる。この場合、無機絶縁被膜処理した金属
磁性粉末９９．５〜９２．０重量％に対して、樹脂（組
成物）を０．５〜８．０重量％使用するのが好ましい。

【００６１】また、好ましくはアミノマレイミド及びエ
ポキシ樹脂を併用して用いることもできるが、この場合
は、アミノマレイミド０．５〜５．０重量％、エポキシ
樹脂０．５〜５．０重量％、及び無機絶縁被膜処理した
金属磁性粉末９９．０〜９０．０重量％の混合比で使用
するのが好ましい。本発明の熱硬化性マレイミド系樹脂
組成物は、硬化触媒がなくても十分に硬化し得るが、更
に反応を促進したい場合には、必要に応じて、硬化触媒
を熱硬化性樹脂組成物又は絶縁基材に添加してもよい。
硬化触媒は、熱硬化性マレイミド系樹脂組成物の反応を
加速させる働きがあれば、特に制限はない。そのような
硬化触媒としては、例えば、イオン系触媒又はフリーラ
ジカル系触媒が有効である。

【００６２】この硬化触媒は、熱硬化性マレイミド系樹
脂組成物を基準にして０．０５〜１０重量％、特に０．
１〜５重量％用いるのが好ましい。イオン系触媒として
は、上記酸無水物硬化エポキシ樹脂組成物で用いる硬化
触媒と同様のものが使用できる。フリーラジカル系触媒
としては、公知の有機過酸化物、ヒドロペルオキシド、
アゾイソブチロニトリル等が使用できる。

【００６３】本発明に用いられる耐熱性熱硬化性樹脂組
成物には、無機絶縁被膜を施した金属磁性粉末との濡れ
性を改善するために、界面活性剤を添加するのが好まし
い。そのような界面活性剤としては、例えば、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシラ
ン、ビニル・トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノ
エチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−ユレイドプロピルトリエトキシシラン等のシラン系界
面活性剤、イソプロピルイソステアロイルチタネート、
イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピ
ルメタクリロイルイソステアロイルチタネート、イソプ
ロピルトリドデシルチタネート、イソプロピルイソステ
アロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリス
（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピル
トリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリス
（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプ
ロピルトリス（ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタ
ネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファ
イト）チタネート、テトラオクチルビス（ジドデシルホ
スファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオ
キシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスフ
ァイトチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネ
ート、ビス）ジオクチルパイロホスフェート）エチレン
チタネート等のチタネート系界面活性剤、エチルアセト
アセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニ
ウムトリス（エチルアセトアセテート）等のアルミニウ
ム系界面活性剤、あるいはジルコニウム系界面活性剤等
があり、２種以上を混合して使用してもよい。

【００６４】これらのうち、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルイソステア
ロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタ
ネート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプ
ロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテ
ート）が好ましい。特に、低粘度化のために、イソプロ
ピルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリオ
クタノイルチタネート等の一官能性の界面活性剤と、耐
クッラク性や機械強度向上のために、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシ
シクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン等の多官能の界面
活性剤を併用するのが好ましい。

【００６５】これら界面活性剤は、予め金属磁性粉末に
処理しても、後から樹脂組成物に加えてもよく、またそ
の両方を併用してもよい。界面活性剤の好ましい添加量
は、（金属磁性粉末の比表面積（ｍ²／ｇｒ）×金属磁
性粉末の重量（ｇｒ））／界面活性剤の被覆面積（ｍ²
／ｇｒ）で計算することができる。但し、金属磁性粉末
の比表面積が不明の場合あるいは表面状態が著しく複雑
な場合、金属磁性粉末に対して１重量％を基準にして、
適宜増減しながら使用量を求めることができる。

【００６６】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、必要に応
じて変性することも有効である。例えば、スチレンやメ
チルメタクリレート等のビニル化合物モノマーによる変
性、ポリブタジエン、ポリクロロプレン等のゴムによる
変性、不飽和ポリエステル変性、脂肪族アミン、芳香族
アミン、アリルアミン等のアミンによる変性、フラン系
化合物やフェノール化合物により変性することができ
る。また、シリカ粉、石英ガラス粉、アルミナ粉等のほ
か、水和アルミナ、水和マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、タルク、
クレー、マイカ、ガラス繊維粉等の無機充填剤を添加す
ることも可能である。

【００６７】以上説明した熱硬化性樹脂組成物と、無機
絶縁物被覆金属磁性粉末とを混合したら、この混合物を
成型用金型に充填し、粉末成型プレスを用いて固化成型
する。この固化成型工程では、１００〜８００ＭＰａ、
好ましくは４００〜７００ＭＰａの圧力で加圧成型す
る。１００ＭＰａ未満の圧力では、十分に固化成型する
ことができず、８００ＭＰａを超える圧力では、無機絶
縁皮膜が破壊され、固有抵抗が低下する傾向にある。

【００６８】固化成型工程により所望の形状を有する成
型体が得られたら、加熱硬化・固着させ、圧粉磁心とす
る。加熱硬化工程における加熱は、３００℃以下、好ま
しくは２５０℃以下で行う。３００℃を超えると、熱硬
化性樹脂が劣化する傾向にある。

【００６９】以上のようにして得られる圧粉磁心は、１
５５℃に５０００時間保持しても金属磁性粉末粒子相互
の絶縁が維持され、金属磁性粉末同士の接触による渦電
流損の増大を抑制でき、高い周波数帯域まで透磁率を低
下させずに保つことができる。具体的には、１５５℃に
５０００時間保持した後、０．５テスラ、１５ｋＨｚに
おける鉄損が初期の１５倍以下であり、固有抵抗が初期
の０．０５倍以上であり、また磁束密度が、周波数５０
Ｈｚ〜５００ｋＨｚの範囲で１テスラ以上である圧粉磁
心が得られる。このように優れた特性を有する圧粉磁心
は、鉄心コアとすることにより、種々の電気機器に適用
することができる。そのような電気機器としては、例え
ば、リアクトル、回転機固定子、それを用いた回転機、
変圧器等が挙げられる。リアクトルは、鉄心コアと巻線
とを有するものであってもよいし、鉄心コアとモールド
コイルとを有するものであってもよい。モールドコイル
は、Ｆ種以上の耐熱性を有し、熱伝導率が２〜４Ｗ／Ｋ
ｍのモールドレジンでモールドしたコイルであるのが好
ましい。

【００７０】本発明の圧粉磁心を用いた鉄心コアを有す
るリアクトルは、耐熱性に優れているため、冷却ファン
を設けたり水冷したりする必要がない。なお、熱放散性
をさらに向上させるために、鉄心コアとモールドコイル
との間に高熱伝導性を有する絶縁物を設置してもよい。
この絶縁物の熱伝導率は、０．２〜４Ｗ／Ｋｍであるの
が好ましい。

【００７１】回転機固定子は、いかなるものであっても
よいが、通常、複数のスロットを有する鉄心コアと、そ
のスロット内に収納される複数のコイルと、その複数の
コイルと電気的に接続するための口出線とを備えてお
り、該鉄心コアに本発明の圧粉磁心を用いればよい。こ
の固定子と回転子とを組み合わせることにより、回転機
が得られる。変圧器もいかなるものであってもよいが、
通常、一次コイルと二次コイルと鉄心コアとを有してお
り、該鉄心コアに本発明の圧粉磁心を用いればよい。

【００７２】上記リアクトルは、半導体スイッチに適用
することができる。例えば、リアクトルと半導体スイッ
チ素子を直列回路に構成することにより、スイッチの電
流立ち上がりを緩やかにし、半導体スイッチ素子の破損
を防止することができる。半導体スイッチ素子として
は、いかなるものであってもよいが、例えばＧＴＯ、サ
イリスタ、ＩＧＢＴ等を用いることができる。なお、こ
の半導体スイッチにおける半導体スイッチ素子のアノー
ド端子とカソード端子の間には、抵抗器及びコンデンサ
の直列回路からなるサージ吸収回路を設けてもよい。

【００７３】急瞬な電流変化を抑制するリアクトルの鉄
心材に圧粉磁心を用いた半導体スイッチの構成例を図１
３〜１７により説明する。ここでは、半導体スイッチを
構成するスイッチ素子としてサイリスタ素子を用いた場
合の高耐電圧半導体スイッチの回路構成例を示す。図１
３は回路構成であり、高耐電圧化のため、サイリスタ素
子１０１〜１０ｎを直列接続している。各サイリスタ素
子のアノード端子とカソード端子の間には、抵抗器１３
１〜１３ｎとコンデンサ１４１〜１４ｎの直列回路から
なるサージ吸収回路を設けている。

【００７４】図１４は、図１３の高耐電圧半導体スイッ
チを実現する場合の実装構成例であり、６個のサイリス
タ素子１０１〜１０６を設置したものである。各サイリ
スタ素子は、金属製の冷却フィン１５１〜１５７で挟む
ことにより固定している。従って、各冷却フィンは各サ
イリスタ素子の端子電極板の役割をも果たすものであ
り、抵抗器１３１〜１３６とコンデンサ１４１〜１４６
とから構成されるサージ吸収回路は、各冷却フィンに接
続されている。

【００７５】図１４の半導体スイッチの冷却は、小型化
のため、一般に水冷却方式が採用される。図１５は水冷
却系の構成例を示しており、水冷却方式のリアクトル１
１、１２、冷却フィン１５１〜１５６及び抵抗器１３１
〜１３６が水パイプ１７で直列に接続されている。水冷
却方式のリアクトルは、一般にパイプ状のコイルの内部
に冷却水を通す構造となっているため、鉄心の渦電流損
あるいはヒステリシス損により発生する熱を冷却するに
は、別の冷却手段を鉄心に設ける必要がある。しかし、
本発明の圧粉磁心を鉄心に用いれば、発生熱が小さく、
また、熱による磁心材料特性の劣化（損失増加）も少な
いので、鉄心の冷却手段を不要とすることも可能であ
る。

【００７６】図１６は、図１４に示す半導体スイッチ１
６と同じ構成の半導体スイッチ複数個１６１、１６２、
１６３・・・を絶縁柱１８により連結し、スイッチ１６
１、１６２、１６３・・・間に電気配線を施すことによ
り、更に高い耐電圧性を有するスイッチ群を構成したも
のである。以下、図１６に示す構成のスイッチ群をバル
ブと呼ぶことにする。

【００７７】このような半導体スイッチ（群）は、種々
の電気機器に適用することができ、例えば、直流送電バ
ルブ、静止型無効電力補償装置、サイリスタモータ等に
適用することができる。図１７は、複数のバルブで構成
した電力変換装置の一例である。バルブ２２１〜２２６
を有する電力変換装置１９は、交流電力を直流電力に、
また、逆に直流電力を交流電力に変換することができ、
交流系統２０と直流系統２１との間の電力融通を可能に
する。このような大電力の電力変換装置２１の応用分野
としては、直流送電、無効電力補償装置などがある。

【００７８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。な
お、例中で用いた化合物の略号は下記の通りである。ＴＫＥＰＰＥ：１，１，２，２−テトラキス［ｐ−
（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］エタン
エポキシ当量１９２ＴＥＰＰＭ：１，１，３−トリス［ｐ−（２，３−エ
ポキシプロポキシ）フェニル］メタンエポ
キシ当量１６１ＴＥＰＰＢ：１，１，３−トリス［ｐ−（２，３−エ
ポキシプロポキシ）フェニル］ブタンエポ
キシ当量１９６ＤＧＥＢＰＡ：ビスフェノールＡのジグリシジルエーテ
ルエポキシ当量１７５ＤＧＥＢＰＦ：ビスフェノールＦのジグリシジルエーテ
ルエポキシ当量１７０１，２−ＤＧＯＮ：１，２−ジジグリシジルオキシナフ
タレンエポキシ当量１４１１，３−ＤＧＯＮ：１，３−ジジグリシジルオキシナフ
タレンエポキシ当量１４１ＰＤＧＯＮ：高分子量化１，６−ジジグリシジルオキシ
ナフタレンエポキシ当量２５０軟化点６７℃ ＧＯＮＤＧＯＮＭ：１−（２−グリシジルオキシ−１−
ナフチル）−１−（２’，７’−ジグリシジルオキシ−
１−ナフチル）メタンエポキシ当量１８７軟化点７５℃ ＰＧＥＮＣＮ：クレゾールと２−ヒドロキシナフタレン
混合物のノボラックのポリグリシジルエーテルエポ
キシ当量２２５軟化点８４℃ ＴＧＩＣ：トリグリシジルイソシアヌレートエポキシ
当量ＭＨＡＣ−Ｐ：メチルナジック酸無水物酸無水物当
量１７８ＰＮ：フェノールノボラック水酸基当量１０６ＢＭＩ：４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミドＤＡＰＰＩ：２，２’−ビス［４−（４−マレイミドフ
ェノキシ）フェニル］プロパンＤＡＭ：４，４’−ジアミノジフェニルメタンアミ
ン当量９２．１ＤＡＤＰＥ：４，４’−ジアミノジフェニルエーテル
アミン当量９３．１ＤＡＢＡ：ジアリルビスフェノールＡＤＡＢＦ：ジアリルビスフェノールＦＤＡＰ：ジアミノフェノールＤＧＥＤＡＢＡ：ジアリルビスフェノールＡのジグリシ
ジルエーテルＴＡＩＣ：トリアリルイソシアヌレートＢＴＰＰ−Ｋ：トリフェニルブチルホスフィンテトラフ
ェニルボレート２Ｅ４ＭＺ−Ｋ：２−エチル−４−メチルイミダゾール
テトラフェニルボレートＴＰＰ：トリフェニルホスフィンＴＰＰ−Ｋ：トリフェニルホスフィンテトラフェニルボ
レートＩＯＺ：２−エチル−４−メチルイミダゾールとオクタ
ン酸亜鉛塩との塩Ｃ１１Ｚ−ＡＺＩＮＥ：１−アジン−２−ウンデシルイ
ミダゾールＴＥＡ−Ｋ：トリエチルアミンテトラフェニルボレート２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ：１−シアノエチル−２−エチル−４
−メチルイミダゾールＫＢＭ−６０３：Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシランＳ−１８１：トリスイソステアロイルオキシイソプロポ
キシチタニウムＩＰＺ：テトライソプロピルジルコネート

【００７９】〔実施例１〕 (1) 熱硬化性樹脂組成物Ａの作製表１に記載の配合量でビスマレイミドＢＭＩ、ジアリル
フェノール類ＤＡＢＦ及びＴＡＩＣを混合し、湯浴中で
１３０℃まで加熱し、完全に溶解させた。１３０℃で１
０分間保ち、熱硬化性マレイミド系樹脂組成物を作製し
た。これに表１に記載の硬化触媒２Ｅ４ＭＺ−ＣＮを加
えて、熱硬化性樹脂組成物Ａとした。

【００８０】(2) 無機絶縁層で被覆した金属磁性粉末の
作製平均粒径７５μｍ（最大粒径２５０μｍ）及び平均粒径
６０μｍ（最大粒径１０６μｍ）の高純度アトマイズ鉄
粉をボールミルで扁平度（平均直径／厚さ）約８に扁平
加工した。

【００８１】一方、燐酸Ｈ₃ＰＯ₄を０．３８６ｇ、硼酸
Ｈ₃ＢＯ₃を０．０６０ｇ、ＭｇＯを０．０６２ｇ、シラ
ン系界面活性剤ＫＢＭ−６０３を０．０５ｇ、水を５０
ｇ混合、攪拌して表５中の実施例１の欄記載の絶縁処理
液を作製した。この絶縁処理液と、上記偏平加工した高
純度アトマイズ鉄粉１ｋｇとを混合した。この混合体を
３００℃で２０分間乾燥させて、無機絶縁層で被覆した
金属磁性粉末を得た。

【００８２】(3) 圧粉磁心の作製得られた金属磁性粉末と熱硬化性樹脂組成物Ａとを重量
比９７：３の配合比で混合し、圧粉磁心用樹脂組成物を
得た。得られた圧粉磁心用樹脂組成物を、表５中の成型
圧力の欄記載の圧力条件（６００ＭＰａ）で粉末成型プ
レスによって所定の形状に固化成型した。次いで、この
固化成型体を１５０℃／１時間＋２００℃／４時間＋２
５０℃／４時間加熱、硬化して圧粉磁心を得た。

【００８３】(4) 圧粉磁心の諸特性の測定上記の条件で成型、硬化して得られた３１．７ｍｍ×１
２．７ｍｍ×５ｍｍの大きさの圧粉磁心の曲げ強さを、
２５℃、１０５℃、１３０℃、１５５℃、１８０℃、２
２０℃の温度雰囲気下で、島津製作所オートグラフＤＳ
Ｓ−５０００を用いて測定した。その結果を図１に示
す。図１から明らかなように、２２０℃の温度における
圧粉磁心の曲げ強さは、室温とほぼ同じである。

【００８４】また、圧粉磁心を１５５℃の恒温槽中に所
定時間保持した後、恒温槽から取り出して、１５５℃の
温度雰囲気下で島津製作所オートグラフＤＳＳ−５００
０を用いて圧粉磁心の曲げ強さを測定した。その結果を
図２に示す。図２から明らかなように、１５５℃の恒温
槽に２００００時間保持しても、圧粉磁心の曲げ強さは
ほとんど低下していない。

【００８５】さらに、図３に示す形状の固有抵抗測定試
験片（単位：ｍｍ）と図４に示す形状の鉄損測定用圧粉
磁心（単位：ｍｍ）を作製し、製作直後の固有抵抗の温
度特性、１５５℃に所定時間保持したときの１５５℃に
おける固有抵抗の経時変化、及び１５ｋＨｚ、１５５℃
に所定時間保持したときの１５５℃における鉄損の経時
変化を測定した。結果を、それぞれ図５、６及び７に示
した。図５から明らかなように、圧粉磁心の固有抵抗は
温度によらずほぼ一定である。また、図６及び図７から
明らかなように、１５５℃の恒温槽に２００００時間時
間保持しても、圧粉磁心の固有抵抗及び鉄損はほとんど
初期と変わらない。

【００８６】〔実施例２〜５１，比較例１〜３〕 (1) 熱硬化性樹脂組成物Ｂ〜Ｅの作製表１に記載の、硬化触媒を除いたビスマレイミド、ジア
リルフェノール類等の化合物を混合し、湯浴中で１３０
℃まで加熱し、完全に溶解させた。１３０℃で１０分間
保ち、熱硬化性マレイミド系樹脂組成物を作製した。こ
れに表１に記載の硬化触媒を加えて、熱硬化性樹脂組成
物Ｂ〜Ｅとした。

【００８７】(2) 熱硬化性樹脂組成物Ｆ〜Ｉの作製表１に記載の、硬化触媒を除いたビスマレイミド、アミ
ン類、メチルメチルケトン等の化合物を混合し、湯浴中
で６０℃まで加熱し、完全に溶解させた。６０℃で３０
分間保ち、熱硬化性マレイミド系樹脂組成物を作製し
た。これに表１に記載の硬化触媒を加え、メチルエチル
ケトンを留去して熱硬化性樹脂組成物Ｆ〜Ｉとした。

【００８８】(3) 熱硬化性樹脂組成物Ｊ〜Ｚの作製表２〜表４に記載の化合物を混合、攪拌して熱硬化性樹
脂組成物Ｊ〜Ｚ（Ｊ−１，Ｊ−２，Ｊ−３含む）を作製
した。 (4) 圧粉磁心の作製表５〜表１５記載の金属磁性粉末１ｋｇと絶縁処理液と
を混合した。この混合体を、３００℃で２０分間乾燥さ
せて、絶縁層で被覆した金属磁性粉末を得た。この金属
磁性粉末と表１〜表４に記載の熱硬化性樹脂組成物と
を、重量比９７：３の配合比で混合し、圧粉磁心用樹脂
組成物を得た。得られた圧粉磁心用樹脂組成物を、表５
〜表１５に記載の圧力条件（１００〜８００ＭＰａ）で
粉末成型プレスによって所定の形状に固化成型した。次
いで、この固化成型体を表５〜表１５に記載の硬化条件
で加熱、硬化して圧粉磁心とした。得られた圧粉磁心の
初期及び１５５℃で５０００時間保持後の１５５℃にお
ける曲げ強度、固有抵抗及び鉄損を測定した。測定結果
は、表５〜表１５に記載のとおりである。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【表２】

【００９１】

【表３】

【００９２】

【表４】

【００９３】

【表５】

【００９４】

【表６】

【００９５】

【表７】

【００９６】

【表８】

【００９７】

【表９】

【００９８】

【表１０】

【００９９】

【表１１】

【０１００】

【表１２】

【０１０１】

【表１３】

【０１０２】

【表１４】

【０１０３】

【表１５】

【０１０４】実施例１〜５（表５に記載）から、耐熱性
を有する無機被膜で金属磁性粉末を絶縁した後、ビスマ
レイミドとジアリルフェノールとを含有するＦ種以上の
耐熱性を有する熱硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉
末成型プレスにより１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧
成型するとともに、３００℃以下の温度で加熱硬化して
得られる圧粉磁心は、１５５℃で５０００時間保持した
後でも優れた機械特性、電気特性及び磁気特性を有して
いることが分かる。

【０１０５】実施例６〜９及び比較例１（表６に記載）
から、耐熱性を有する無機被膜で金属磁性粉末を絶縁し
た後、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組成物を
添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８００Ｍ
Ｐａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以下の温
度で加熱硬化して得られる圧粉磁心は、１５５℃で５０
００時間保持した後でも優れた機械特性、電気特性、磁
気特性を有しているが、加熱硬化温度が５００℃になる
と、機械特性や熱劣化後の電気特性及び磁気特性が低下
することが分かる。

【０１０６】実施例６〜１７から、耐熱性を有する無機
被膜で金属磁性粉末を絶縁した後、ビスマレイミドとジ
アミン類とを含有する、即ち、アミノマレイミド類を主
体とするＦ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組成物
を添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８００
ＭＰａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以下の
温度で加熱硬化して得られる圧粉磁心は、１５５℃で５
０００時間保持した後でも優れた機械特性、電気特性及
び磁気特性を有していることが分かる。実施例１８〜３
０から、耐熱性を有する無機被膜で金属磁性粉末を絶縁
した後、下記一般式(1)

【０１０７】

【化２１】

【０１０８】で表される多官能エポキシ樹脂を少なくと
も含む、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組成物
を添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８００
ＭＰａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以下の
温度で加熱硬化して得られる圧粉磁心は、１５５℃で５
０００時間保持した後でも優れた機械特性、電気特性及
び磁気特性を有していることが分かる。実施例３１〜３
５から、耐熱性を有する無機被膜で金属磁性粉末を絶縁
した後、下記一般式(2) 、(3) 又は(4)

【０１０９】

【化２２】

【０１１０】

【化２３】

【０１１１】

【化２４】

【０１１２】で表されるナフタレン骨格を有するエポキ
シ樹脂を少なくとも含む、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱
硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末成型プレスによ
り１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型するととも
に、３００℃以下の温度で加熱硬化して得られる圧粉磁
心は、１５５℃で５０００時間保持した後でも優れた機
械特性、電気特性及び磁気特性を有していることが分か
る。

【０１１３】実施例３６〜３９から、耐熱性を有する無
機絶縁被膜として燐酸亜鉛系や燐酸系のものを使用した
場合、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含む混合液で
処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とするガラ
ス状絶縁皮膜を形成した場合に比べて、得られる圧粉磁
心の特性が低いことが分かる。

【０１１４】比較例２及び３から、無機絶縁被膜として
チタン系界面活性剤やジルコニウム系界面活性剤を使用
した場合、１５５℃で５０００時間保持した後の圧粉磁
心の電気特性及び磁気特性が、初期に比べて大幅に低下
していることが分かる。実施例４０〜４２から、(a) ｐ
−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル基を３個以
上含む、下記一般式(1)

【０１１５】

【化２５】

【０１１６】で表される多官能エポキシ樹脂と、(b) ｐ
−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル基を２個有
する二官能性エポキシ樹脂との配合割合 (b)／(a) が重
量比で１を超えると、１５５℃で５０００時間保持した
後の圧粉磁心の機械特性、電気特性及び磁気特性が低下
する傾向にあることが分かる。

【０１１７】実施例４３〜４７から、Ｆｅ−Ｓｉ合金
粉、Ｆｅ−Ａｌ合金粉、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粉又はそ
れらとアトマイズ鉄粉とを混合した金属磁性粉末も有用
であることが分かる。実施例１及び４８〜５１（表１５
に記載）から、無機絶縁処理した金属磁性粉末と、Ｆ種
以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組成物との配合比
は、重量比で２．０〜３．０が最適であることが分か
る。

【０１１８】〔実施例５２〕回転機固定子及び回転機
の作製図８に示すように、実施例１で作製した圧粉磁心を鉄心
コア１とし、鉄心コア１の複数のスロット３内に収納さ
れる複数のコイル２と、この複数のコイル２と電気的に
接続するための口出線４とを備えた回転機固定子を作製
した。この固定子では、鉄心コアは、無機絶縁処理した
金属磁性粉末とＦ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂
組成物とを型に流し込み、粉末成型プレスで１００〜８
００ＭＰａの圧力で加圧成型し、３００℃以下の温度で
加熱硬化して得られるため、珪素鋼板を打ち抜いて鉄心
コアを作製する方法と比較して材料の無駄が少なく、経
済上からも、産業廃棄物を減らす上からも好都合であ
る。また、この固定子と回転子とを組み合わせて、図９
に示すように回転機を製作した。この回転機は、固定子
の鉄心コアの耐熱性が高いため、焼付き等の心配がな
い。

【０１１９】〔実施例５３〕変圧器の作製図１０に示すように、実施例１で作製した圧粉磁心を鉄
心コア１とし、一次コイル７及び二次コイル６と組み合
わせて変圧器を製造した。この変圧器では、鉄心コア
は、無機絶縁処理した金属磁性粉末とＦ種以上の耐熱性
を有する熱硬化性樹脂組成物とを型に流し込み、粉末成
型プレスで１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型し、
３００℃以下の温度で加熱硬化して得られるため、珪素
鋼板を打ち抜いて鉄心コアを作製する方法と比較して材
料の無駄が少なく、経済上からも、産業廃棄物を減らす
上からも好都合である。また、この変圧器は耐熱性の高
い鉄心コアを用いるため、焼付き等の心配がない。

【０１２０】〔実施例５４〕リアクトルの作製−１図１１に示すように、実施例１で作製した圧粉磁心を鉄
心コア１とし、熱伝導率が２〜４Ｗ／Ｋｍのモールドで
コイルをモールドしたレジンモールドコイル８を用いて
リアクトルを作製した。従来の圧粉磁心をコアとした鉄
心及びモールドコイルからなるリアクトルは、運転中に
鉄心コアの温度が上昇しないように冷却ファンを取付
け、更に直接水冷する必要があったが、本リアクトルは
耐熱性に優れた鉄心コアを使用しているため、水冷等す
る必要がない。

【０１２１】〔実施例５５〕リアクトルの作製−２図１２に示すように、実施例１で作製した圧粉磁心を鉄
心コア１とし、熱伝導率が２〜４Ｗ／Ｋｍのモールドで
コイルをモールドしたモールドコイル８を用いるととも
に、熱放散性を向上させるために、鉄心コア１とモール
ドコイル８との間に熱伝導率が０．２〜４Ｗ／Ｋｍの絶
縁物を充填したリアクトルを作製した。従来の圧粉磁心
をコアとした鉄心及びモールドコイルからなるリアクト
ルは、運転中に鉄心コアの温度が上昇しないように冷却
ファンを取付け、更に直接水冷する必要があったが、本
リアクトルは耐熱性に優れた鉄心コアを使用しているた
め、水冷等する必要がない。このリアクトルは、２５０
Ａで１５０μＨ以上のインダクタンスを有し、その値は
１０ｋＨＺ〜４００ｋＨｚにおいてほとんど変化しなか
った。

【０１２２】

【発明の効果】本発明によれば、耐熱性を有する無機絶
縁層で被覆した金属磁性粉末にＦ種以上の耐熱性を有す
る熱硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末成型プレス
により１００〜８００ＭＰａで加圧成型するとともに、
３００℃以下で加熱硬化して圧粉磁心を作製しているた
め、１５５℃に５０００時間保持した後でも、圧粉磁心
は金属磁性粉末粒子相互の絶縁を維持でき、０．１〜１
０Ωｃｍの固有抵抗を示し、金属磁性粉末同志の接触に
よる渦電流損の増大を抑制できる。この圧粉磁心を鉄心
としたリアクトルは、水冷等の冷却を施さなくても使用
できるという利点があり、また、圧粉磁心を珪素鋼板の
代りに使うと、打ち抜き等をする必要がないため、材料
が無駄にならないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧粉磁心の曲げ強度の温度依存性を示
すグラフである。

【図２】本発明の圧粉磁心を１５５℃の温度に所定時間
保持したときの１５５℃における曲げ強度の経時変化を
示すグラフである。

【図３】固有抵抗測定用試験片の形状を示す図である。

【図４】鉄損測定用試験片の形状を示す図である。

【図５】本発明の圧粉磁心の固有抵抗の温度依存性を示
すグラフである。

【図６】本発明の圧粉磁心を１５５℃の温度に所定時間
保持したときの１５５℃における固有抵抗の経時変化を
示すグラフである。

【図７】本発明の圧粉磁心を１５ｋＨｚ、１５５℃に所
定時間保持したときの１５５℃における鉄損の経時変化
を示すグラフである。

【図８】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとした回転機固定
子の一例を示す図である。

【図９】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとした固定子を用
いた回転機の一例を示す図である。

【図１０】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとした変圧器の
一例を示す図である。

【図１１】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクト
ルの一例を示す図である。

【図１２】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクト
ルの他の例を示す図である。

【図１３】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクト
ルを用いた半導体スイッチの回路構成の一例を示す図で
ある。

【図１４】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクト
ルを用いた半導体スイッチの実装構成の一例を示す図で
ある。

【図１５】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクト
ルを用いた半導体スイッチの冷却方式の一例を示す図で
ある。

【図１６】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクト
ルを使用した半導体スイッチを用いた直流送電バルブの
一例を示す図である。

【図１７】本発明の圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクト
ルを使用した半導体スイッチを用いた電力変換装置の一
例を示す図である。

【符号の説明】

１：鉄心コア２：コイル３：スロット４：口出線５：回転子６：二次コイル７：一次コイル８：レジンモールドコイル９：高熱伝導性充填物１０１，１０２，１０３，・・・，１０ｎ：サイリスタ
素子１１、１２：リアクトル１３１，１３２，１３３，・・・，１３ｎ：抵抗器１４１，１４２，１４３，・・・，１４ｎ：コンデンサ１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１
５７：冷却フィン１６１，１６２，１６３，・・・，１６ｎ：半導体スイ
ッチ１７：水パイプ１８：絶縁柱１９：電力変換装置２０：交流系統２１：直流系統２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６：バ
ルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤和夫茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者田中主税茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者浅香一夫千葉県松戸市稔台520番地日立粉末冶金株式会社内 (72)発明者宮尾博茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ｐ−（２，３−エポキシプロポキ
シ）フェニル基を３個以上含む、下記一般式(1) 【化１】で表される多官能エポキシ樹脂１００〜５０重量部と、
ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル基を２個
有する二官能性エポキシ樹脂０〜５０重量部とを少なく
とも含む熱硬化性樹脂組成物０．５〜８．０重量％、及
び（Ｂ）無機絶縁被膜処理した金属磁性粉末９９．５〜
９２．０重量％を含有する圧粉磁心用樹脂組成物。
【請求項２】（Ａ）下記一般式(2) 、(3) 又は(4) 【化２】【化３】【化４】で表されるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を少な
くとも含む熱硬化性樹脂組成物０．５〜８．０重量％、
及び（Ｂ）無機絶縁被膜処理した金属磁性粉末９９．５
〜９２．０重量％を含有する圧粉磁心用樹脂組成物。
【請求項３】（Ａ）アミノマレイミド０．５〜８．０
重量％、及び（Ｂ）無機絶縁被膜処理した金属磁性粉末
９９．５〜９２．０重量％を含有する圧粉磁心用樹脂組
成物。
【請求項４】（Ａ）アミノマレイミド０．５〜５．０
重量％、（Ｂ）エポキシ樹脂０．５〜５．０重量％、及
び（Ｃ）無機絶縁被膜処理した金属磁性粉末９９．０〜
９０．０重量％を含有する圧粉磁心用樹脂組成物。
【請求項５】（Ａ）ビスマレイミド１００重量部と、
ジアリルビスフェノール類５０〜１００重量部とを少な
くとも含む樹脂組成物０．５〜８．０重量％、及び
（Ｂ）無機絶縁被膜処理した金属磁性粉末９９．５〜９
２．０重量％を含有する圧粉磁心用樹脂組成物。
【請求項６】（Ａ）ビスマレイミド１００重量部と、
ジアリルビスフェノール類５０〜１００重量部と、多官
能性エポキシ樹脂０〜１００重量部とを少なくとも含む
樹脂組成物０．５〜８．０重量％、及び（Ｂ）無機絶縁
被膜処理した金属磁性粉末９９．５〜９２．０重量％を
含有する圧粉磁心用樹脂組成物。
【請求項７】金属磁性粉末と、燐酸、酸化マグネシウ
ム及び硼酸を含む混合液とを混合し、該金属磁性粉末に
Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とするガラス状絶縁皮
膜を形成した混合体を調製し、該混合体を乾燥させて水
分を除去する第１工程と、該乾燥させた混合体９９．５
〜９２．０重量％に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化
性樹脂組成物を０．５〜８．０重量％添加、混合し、粉
末成型プレスにより１００〜８００ＭＰａの圧力で固化
成型する第２工程と、該固化成型体を３００℃以下の温
度で加熱硬化する第３工程とを備えたことを特徴とする
圧粉磁心の製造方法。
【請求項８】金属磁性粉末に絶縁皮膜を形成した後、
バインダを混合し、加圧成型及び加熱硬化してなる圧粉
磁心において、該絶縁皮膜が燐酸、酸化マグネシウム及
び硼酸を含む混合液で金属磁性粉末を処理して得られた
Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とする無機絶縁皮膜で
あり、該バインダがＦ種以上の耐熱性を有する熱硬化性
樹脂組成物であり、該加圧成型が粉末成型プレスの１０
０〜８００ＭＰａの圧力による加圧成型であり、該加熱
硬化が３００℃以下の温度による加熱硬化であることを
特徴とする圧粉磁心。
【請求項９】該Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹
脂組成物が、ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェ
ニル基を３個以上含む、下記一般式(1) 【化５】で表される多官能エポキシ樹脂１００〜５０重量部と、
ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル基を２個
有する二官能性エポキシ樹脂０〜５０重量部とを少なく
とも含む熱硬化性樹脂組成物であることを特徴とする請
求項８記載の圧粉磁心。
【請求項１０】該Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性
樹脂組成物が、下記一般式(2) 、(3) 又は(4) 【化６】【化７】【化８】で表されるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を少な
くとも含む熱硬化性樹脂組成物であることを特徴とする
請求項８記載の圧粉磁心。
【請求項１１】該Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性
樹脂組成物が、アミノマレイミドを少なくとも含む熱硬
化性樹脂組成物であることを特徴とする請求項８記載の
圧粉磁心。
【請求項１２】該Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性
樹脂組成物が、ビスマレイミドを少なくとも含む熱硬化
性樹脂組成物であることを特徴とする請求項８記載の圧
粉磁心。
【請求項１３】該無機絶縁被膜処理した金属磁性粉末
が、偏平度７〜１０の金属磁性粉末であることを特徴と
する請求項８記載の圧粉磁心。
【請求項１４】金属磁性粉末を絶縁剤で皮膜処理し
て、バインダを混合し、加圧成型及び加熱硬化してなる
圧粉磁心であって、１５５℃に５０００時間保持した後
の０．５テスラ、１５ｋＨｚにおける鉄損が初期の１５
倍以下であることを特徴とする圧粉磁心。
【請求項１５】金属磁性粉末を絶縁剤で皮膜処理し
て、バインダを混合し、加圧成型及び加熱硬化してなる
圧粉磁心であって、１５５℃に５０００時間保持した後
の固有抵抗が初期の０．０５倍以上であることを特徴と
する圧粉磁心。
【請求項１６】金属磁性粉末を絶縁剤で皮膜処理し
て、バインダを混合し、加圧成型及び加熱硬化してなる
圧粉磁心であって、１５５℃に５０００時間保持した後
の磁束密度が、周波数５０Ｈｚ〜５００ｋＨｚの範囲で
１テスラ以上である圧粉磁心。
【請求項１７】鉄心コアと巻線とを有するリアクトル
において、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含む混合
液で金属磁性粉末を処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを
必須成分とする無機絶縁皮膜を形成した絶縁金属磁性粉
末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組成物を
添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８００Ｍ
Ｐａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以下の温
度で加熱硬化して得られる圧粉磁心を鉄心コアとしたリ
アクトル。
【請求項１８】鉄心コアとモールドコイルとを有する
リアクトルにおいて、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸
を含む混合液で金属磁性粉末を処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ
及びＦｅを必須成分とする無機絶縁皮膜を形成した絶縁
金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹
脂組成物を添加、混合し、粉末成型プレスにより１００
〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型するとともに、３００
℃以下の温度で加熱硬化して得られる圧粉磁心を鉄心コ
アとしたリアクトル。
【請求項１９】該モールドコイルが、Ｆ種以上の耐熱
性を有し、熱伝導率が２〜４Ｗ／Ｋｍのモールドレジン
でモールドしたコイルであることを特徴とする請求項１
８記載のリアクトル。
【請求項２０】該鉄心コアと該モールドコイルとの間
に熱伝導率が０．２〜４Ｗ／Ｋｍの絶縁物を配したこと
を特徴とする請求項１８記載のリアクトル。
【請求項２１】鉄心コアと巻線とを有するリアクトル
において、１５５℃に５０００時間保持した後の０．５
テスラ、１５ｋＨｚにおける鉄損が初期の１５倍以下で
ある圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクトル。
【請求項２２】鉄心コアと巻線とを有するリアクトル
において、１５５℃で５０００時間保持した後の固有抵
抗が初期の０．０５倍以上である圧粉磁心を鉄心コアと
したリアクトル。
【請求項２３】鉄心コアと巻線とを有するリアクトル
において、１５５℃で５０００時間保持した後の磁束密
度が、周波数５０Ｈｚ〜５００ｋＨｚの範囲で１テスラ
以上である圧粉磁心を鉄心コアとしたリアクトル。
【請求項２４】半導体スイッチ素子とリアクトルの直
列回路を有する半導体スイッチにおいて、燐酸、酸化マ
グネシウム及び硼酸を含む混合液で金属磁性粉末を処理
して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とする無機絶縁
皮膜を形成した絶縁金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性
を有する熱硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末成型
プレスにより１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型す
るとともに、３００℃以下の温度で加熱硬化して得られ
る圧粉磁心をリアクトルの鉄心コアとした半導体スイッ
チ。
【請求項２５】燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含
む混合液で金属磁性粉末を処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及び
Ｆｅを必須成分とする無機絶縁皮膜を形成した絶縁金属
磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組
成物を添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８
００ＭＰａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以
下の温度で加熱硬化して得られる圧粉磁心をリアクトル
の鉄心コアとした半導体スイッチを用いた直流送電バル
ブ。
【請求項２６】燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含
む混合液で金属磁性粉末を処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及び
Ｆｅを必須成分とする無機絶縁皮膜を形成した絶縁金属
磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組
成物を添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８
００ＭＰａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以
下の温度で加熱硬化して得られる圧粉磁心をリアクトル
の鉄心コアとした半導体スイッチを用いた静止型無効電
力補償装置。
【請求項２７】燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含
む混合液で金属磁性粉末を処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及び
Ｆｅを必須成分とする無機絶縁皮膜を形成した絶縁金属
磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組
成物を添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８
００ＭＰａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以
下の温度で加熱硬化して得られる圧粉磁心をリアクトル
の鉄心コアとした半導体スイッチを用いたサイリスタモ
ータ。
【請求項２８】複数のスロットを有する鉄心コアと、
該スロット内に収納される複数のコイルと、該複数のコ
イルと電気的に接続するための口出線とを備えた回転機
固定子において、燐酸、酸化マグネシウム及び硼酸を含
む混合液で金属磁性粉末を処理して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及び
Ｆｅを必須成分とする無機絶縁皮膜を形成した絶縁金属
磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂組
成物を添加、混合し、粉末成型プレスにより１００〜８
００ＭＰａの圧力で加圧成型するとともに、３００℃以
下の温度で加熱硬化して得られる圧粉磁心を鉄心コアと
したことを特徴とする回転機固定子。
【請求項２９】複数のスロットを有する鉄心コアと、
該スロット内に収納される複数のコイルと、該複数のコ
イルと電気的に接続するための口出線とを備えた固定
子、及び回転子を有する回転機において、燐酸、酸化マ
グネシウム及び硼酸を含む混合液で金属磁性粉末を処理
して、Ｐ、Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とする無機絶縁
皮膜を形成した絶縁金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性
を有する熱硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末成型
プレスにより１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型す
るとともに、３００℃以下の温度で加熱硬化して得られ
る圧粉磁心を固定子の鉄心コアとしたことを特徴とする
回転機。
【請求項３０】一次コイルと、二次コイルと、鉄心コ
アとを有する変圧器において、燐酸、酸化マグネシウム
及び硼酸を含む混合液で金属磁性粉末を処理して、Ｐ、
Ｍｇ、Ｂ及びＦｅを必須成分とする無機絶縁皮膜を形成
した絶縁金属磁性粉末に、Ｆ種以上の耐熱性を有する熱
硬化性樹脂組成物を添加、混合し、粉末成型プレスによ
り１００〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型するととも
に、３００℃以下の温度で加熱硬化して得られる圧粉磁
心を鉄心コアとしたことを特徴とする変圧器。