CN108779001A

CN108779001A - 铁氧体粒子、树脂组合物以及树脂膜

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Publication number: CN108779001A
Application number: CN201780015150.1A
Authority: CN
Inventors: 小島隆志; 石井隆; 石井一隆; 杉浦隆男; 五十嵐哲也; 安賀康二
Original assignee: Powdertech Co Ltd
Current assignee: Powdertech Co Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2018-11-09
Anticipated expiration: 2037-02-22
Also published as: KR20180119581A; US20190161362A1; WO2017169316A1; US11014826B2; EP3438054A1; TW201806871A; EP3438054B1; EP3438054A4; CN108779001B; TWI709535B; CA3017094A1; KR101984455B1; JP2017178718A; JP6547229B2; CA3017094C

Abstract

本发明的目的在于提供一种具有高饱和磁化强度、且在树脂、溶剂或树脂组合物中分散性优异的铁氧体粒子、含有该铁氧体粒子的树脂组合物以及由该树脂组合物构成的树脂膜。铁氧体粒子，其特征在于，其为平均粒径1～2000nm的单晶体，为具有圆球状的粒子形状的Mn系铁氧体粒子，且饱和磁化强度为45～95Am²/kg。树脂组合物，其特征在于，含有作为填料的该铁氧体粒子。树脂膜，其特征在于，由该树脂组合物形成。

Description

铁氧体粒子、树脂组合物以及树脂膜

技术领域

本发明涉及铁氧体粒子、含有该铁氧体粒子的树脂组合物以及由该树脂组合物组成的树脂膜。

背景技术

以往，作为用于电子设备的线路和电缆等的柔性印刷线路板，提出了含有平均粒径为1～10μm的氧化硅、氧化钛、氧化铝等填料的树脂膜(例如，参照专利文献1)。

这样的树脂膜例如通过将填料分散在包含树脂和水性溶剂或、包含树脂和有机溶剂型溶剂的树脂组合物中，然后将含有填料的该树脂组合物涂覆在基材上，让溶剂挥发并使树脂固化的方式而得以形成。然后，通过在树脂膜上层压诸如铜层等的金属层，形成金属线路。此时，在层压金属层时，需要作为基体发挥作用的树脂膜，而在层压金属层之后，需要根据金属线路的形状去除不需要的树脂膜。

因此，为了简便且高效地去除树脂膜，能够想到使用铁氧体粒子作为填料来代替氧化硅等，通过对树脂膜施加磁场来吸附并去除树脂膜。

作为铁氧体粒子，例如能够想到使用专利文献2所公开的平均粒径为20～50μm、磁化强度(饱和磁化强度)为约60Am²/kg的Mn-Mg系铁氧体粒子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开2014-074133号公报

专利文献2：日本专利申请特开2008-216339号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，当把专利文献2所公开的将铁氧体粒子用于树脂膜时，会有铁氧体粒子难以分散在树脂、溶剂或树脂组合物中、铁氧体粒子导致薄膜表面产生凹凸的问题。

本发明的目的在于提供一种具有高饱和磁化强度且在树脂、溶剂或树脂组合物中分散性优异的铁氧体粒子、包含该铁氧体粒子的树脂组合物以及由该树脂组合物组成的树脂膜。

用于解决问题的方法

为解决上述问题，本发明人进行了广泛的研究，结果发现由具有特定的粒径范围的单晶体构成的、呈圆球状且具有特定的铁氧体组成的铁氧体粒子具备满足上述目的的特性，实现了本发明。

即，本发明的铁氧体粒子，其特征在于，其是平均粒径为1～2000nm的单晶体，是具有圆球状的粒子形状的Mn系铁氧体粒子，饱和磁化强度为45～95Am²/kg。

本发明的铁氧体粒子优选金属成分由Mn和Fe组成，且含有1～23重量％的Mn，含有58～65重量％的Fe。

此外，本发明的铁氧体粒子优选剩余磁化强度为0～12Am²/kg。

此外，本发明的铁氧体粒子优选BET比表面积为1～30m²/g。

此外，本发明的树脂组合物，其特征在于，含有作为填料的上述铁氧体粒子。

此外，本发明的树脂膜，其特征在于，其由上述树脂组合物形成。

发明效果

由于本发明的铁氧体粒子是由单晶体构成的Mn系铁氧体粒子，因此可以得到45～95Am²/kg的高饱和磁化强度，同时可以降低剩余磁化强度。此外，本发明的铁氧体粒子由于平均粒径为1～2000nm，具有圆球状的粒子形状，并且剩余磁化强度低，从而可以减少粒子之间的凝聚，因此，可以得到在树脂、溶剂或树脂组合物中的优异的分散性。因此，当将本发明的铁氧体粒子适用于含有作为填料的该铁氧体粒子的树脂膜时，能够防止铁氧体粒子的凝聚，能够得到平滑的表面。此外，通过对树脂膜施加磁场，从而可以吸附树脂膜。

附图说明

图1是实施例1的铁氧体粒子的透射电子显微镜照片。

图2是实施例1的铁氧体粒子的电子衍射图像。

具体实施方式

以下，对实施本发明的方式进行说明。

本发明的铁氧体粒子

如下所述，本发明的铁氧体粒子由于由具有特定粒径范围的单晶体构成、呈圆球状且具有特定的铁氧体组成，从而可以得到高饱和磁化强度，同时可以得到在树脂、溶剂或树脂组合物中的优异的分散性。这里所说的树脂组合物可以由一种以上的树脂和溶剂组成，也可以由一种以上的树脂组成。

这里所说的圆球状是指平均球状率为1～1.2、优选为1～1.1、更优选为无限接近于1的形状。当平均球状率超过1.2时，铁氧体粒子的球状性就会受损。

平均球状率

可以通过如下所述的方式求出球状率。首先，使用FE-SEM(SU-8020，株式会社日立高新技术)作为扫描式电子显微镜，以20万倍的放大率拍摄铁氧体粒子。此时，在可数出100个以上粒子的视野中对铁氧体粒子进行拍摄。通过扫描仪读取拍摄到的SEM图像，并使用图像分析软件(Image-Pro PLUS，MEDIA CYBERNETICS公司)进行图像分析。通过手动测定求出各粒子的外接圆直径和内切圆直径，将其比值(外接圆直径/内切圆直径)作为球状率。如果两个直径相同，即是一个圆球的话，则该比率为1。在本实施例中，将100个铁氧体粒子的球状率的平均值作为平均球状率。

平均粒径

本发明的铁氧体粒子的平均粒径为1～2000nm。在平均粒径小于1nm的情况下，即使进行表面处理，粒子也会凝聚，从而不能得到在树脂、溶剂或树脂组合物中的优异的分散性。另一方面，如果平均粒径超过2000nm，则尽管可以确保上述分散性，但当构成含有铁氧体粒子的成型体时，铁氧体粒子的存在会导致成型体的表面产生凹凸。进而，当成型体作为用于电子设备的线路和电缆等的柔性印刷线路板时，会有其表面形成的金属线路由于上述凹凸而受损的问题。铁氧体粒子的平均粒径优选为1～800nm，更优选为1～300nm。

关于铁氧体粒子的平均粒径，例如与平均球状率相同地通过手动测定以20万倍的放大率拍摄的图像，得到水平费雷特直径，并且将其平均值作为平均粒径。

结晶形态

此外，本发明的铁氧体粒子，其形态为单晶体。当铁氧体粒子为多晶体时，在通过煅烧的方式使晶体生长的过程中，在一个粒子内的微细结构中，晶界内会产生细微的气孔。其结果，当将铁氧体粒子混合在树脂、溶剂或树脂组合物中时，由于树脂组合物等会侵入该气孔中，因此铁氧体粒子和树脂组合物等的均匀分散会需要较长的时间。并且，根据条件需要额外的树脂、溶剂或树脂组合物，这从成本的角度来看也是不利的。与此相对地，当铁氧体粒子为单晶体时，上述缺点就被消除了。

组成

本发明的铁氧体粒子是Mn系铁氧体粒子。上述铁氧体粒子优选金属成分由Mn和Fe组成，且含有1～23重量％的Mn，含有58～65重量％的Fe。在该情况下，更优选不含除Fe和Mn以外的金属成分(但不排除不可避免的杂质)。本发明的铁氧体粒子由于是Mn系铁氧体粒子，因此可以兼得高饱和磁化强度和低剩余磁化强度。

当Mn的含量小于1重量％时，铁氧体粒子的剩余磁化强度变大，且铁氧体粒子之间会容易凝聚。在该情况下，难以使该铁氧体粒子均匀地分散在树脂、溶剂或树脂组合物中。另一方面，当Mn的含量超过23重量％时，在铁氧体粒子中将不能得到预期的饱和磁化强度。

当Fe的含量小于58重量％时，在铁氧体粒子中将不能得到预期的饱和磁化强度。另一方面，当Fe的含量超过65重量％时，铁氧体粒子的剩余磁化强度变大，铁氧体粒子之间会容易凝聚。在该情况下，难以使该铁氧体粒子均匀地分散在树脂、溶剂或树脂组合物中。

可以通过如下方式测定这些Fe和Mn的含量。称取0.2g铁氧体粒子，将该铁氧体粒子加入到在60ml纯水中加入20ml1N盐酸和20ml1N硝酸而得的酸性溶液中，并对该酸性溶液加热，从而制备完全溶解了铁氧体粒子的含铁氧体溶液。继而，使用ICP分析仪(岛津制作所制造的ICPS-1000IV)对于该含铁氧体溶液测定Fe和Mn的含量。

BET比表面积

本发明的铁氧体粒子优选BET比表面积为1～30m²/g。在BET比表面积小于1m²/g的情况下，当构成含有铁氧体粒子的树脂组合物时，粒子表面与树脂组合物之间的亲和性不足，粒子表面存在的树脂组合物会局部凸起，当使用该树脂组合物构成成型体时，在成型体的表面会产生凹凸。另一方面，由Mn和Fe组成的铁氧体粒子多生成为表面状态光滑的粒子，且BET比表面积不超过30m²/g。铁氧体粒子的BET比表面积进一步优选为5～20m²/g。

饱和磁化强度

本发明的铁氧体粒子的饱和磁化强度为45～95Am²/kg。通过将饱和磁化强度设定在上述范围内，从而可以得到预期的性能。在饱和磁化强度小于45Am²/kg的情况下，不能得到预期的性能。另一方面，在由Mn和Fe组成的铁氧体粒子中难以实现超过95Am²/kg的饱和磁化强度。

剩余磁化强度

本发明的铁氧体粒子优选剩余磁化强度为0～12Am²/kg。通过将剩余磁化强度设定在上述范围内，从而可以更可靠地得到在树脂、溶剂或树脂组合物中的分散性。当剩余磁化强度超过12Am²/kg时，铁氧体粒子之间会容易凝聚，在该情况下，将难以使该铁氧体粒子均匀地分散在树脂、溶剂或树脂组合物中。

铁氧体粒子的制备方法

下面，对上述铁氧体粒子的制备方法进行说明。

可以通过将含有Mn和Fe的铁氧体原料在大气中热喷涂来进行铁氧体化，继而急冷凝固后，仅回收粒径在指定范围内的粒子的方式来制备上述铁氧体粒子。

制备上述铁氧体原料的方法没有特别的限定，可以采用现有公知的方法，也可以使用干法或湿法。

作为铁氧体原料(造粒物)的制备方法的一个例子，称取适量的Fe原料和Mn原料来形成指定的铁氧体组成，然后加水并粉碎而制备浆料。将制备的粉碎浆料用喷雾干燥器造粒并分级而制备具有指定粒径的造粒物。考虑到所得到的铁氧体粒子的粒径，造粒物的粒径优选为0.5～10μm大小。此外，作为另一个例子，将成分调整完毕的铁氧体原料混合，并进行干式粉碎，使各原材料粉碎分散，用造粒机将该混合物造粒并分级而制备具有指定粒径的造粒物。

将这样制备而成的造粒物在大气中热喷涂来进行铁氧体化。在热喷涂中可以使用燃烧气体和氧气的混合气体作为可燃气体燃烧火焰，并且燃烧气体和氧气的容量比为1：3.5～6.0。在可燃气体燃烧火焰中的氧气相对于燃烧气体的比例小于3.5的情况下，熔融会不充分；当氧气相对于燃烧气体的比例超过6.0时，铁氧体化困难。例如，相对于10Nm³/hr的燃烧气体，能够以35～60Nm³/hr的比例来使用氧气。

作为用于上述热喷涂的燃烧气体，可以使用丙烷气体、丙烯气体、乙炔气体等，可特别优选使用丙烷气体。此外，为了在可燃气体的燃烧过程中输送造粒物，可以使用氮气、氧气或空气作为造粒物载气。被输送的造粒物的流速优选为20～60m/sec。此外，优选在1000～3500℃的温度下进行上述热喷涂，更优选在2000～3500℃的温度下进行。

继而，通过使经热喷涂铁氧体化的铁氧体粒子搭载空气供气形成的气流进行输送的方式在大气中急冷凝固，然后收集并回收平均粒径为1～2000nm的铁氧体粒子。例如可以通过如下方式进行所述收集：使急冷凝固后的铁氧体粒子搭载空气供气形成的气流进行输送，对于粒径超过上述范围的铁氧体粒子，使其在气流途中落下，通过设置在气流的下游侧的过滤器来收集具备上述粒径范围的铁氧体粒子。

之后，根据需要对回收到的铁氧体粒子进行分级，并调整粒度至指定的粒径。作为分级方法，可以使用已知的的风力分级法、丝网过滤法、沉降法等。此外，也可以用旋风分离器等去除大粒径的粒子。

此外，优选用偶联剂对于得到的铁氧体粒子进行表面处理。通过用偶联剂进行表面处理，可以进一步提高铁氧体粒子在树脂、溶剂或树脂组合物中的分散性。作为偶联剂，可以使用各种硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂，更优选可以使用癸基三甲氧基硅烷和正辛基三乙氧基硅烷。表面处理量虽然取决于铁氧体粒子的BET比表面积，但优选以硅烷偶联剂换算相对于铁氧体粒子为0.05～2重量％。

本发明铁氧体粒子的用途

本发明的铁氧体粒子例如可以用在柔性印刷线路板用树脂膜中。首先，通过将铁氧体粒子作为填料添加到含有树脂和水性溶剂或、含有树脂和有机溶剂型溶剂的树脂组合物中，并搅拌、混合，从而使铁氧体粒子分散到树脂组合物中。继而，通过将得到的含有填料的树脂组合物涂覆到基材上，并使溶剂挥发树脂硬化，从而可制备树脂膜。

铁氧体粒子在上述树脂膜中作为磁性填料发挥作用。由于该铁氧体粒子的饱和磁化强度高且剩余磁化强度低，因此，在树脂膜上层压金属层并形成金属线路时，通过施加磁场可以吸附并除去不需要的树脂膜。

此外，本发明的铁氧体粒子不限于用在柔性印刷线路板用的树脂膜中，可以用于各种用途。可以将该铁氧体粒子用作填料，特别用作磁性填料，也可用作成型体用原料。将该铁氧体粒子用作成型体用原料时，可以进行成型、造粒、涂覆等，也可以进行煅烧。

以下，基于实施例等来具体地说明本发明。

实施例

1、铁氧体粒子的制备

实施例1

以摩尔比80:20的比例称取氧化铁(Fe₂O₃)和氧化锰(MnO)，并进行混合。加水并粉碎以制备固含量为50重量％的浆料。使用喷雾干燥器将制成的浆料造粒并分级以制备平均粒径为5μm的造粒物。

接着，通过将得到的造粒物在丙烷：氧气＝10Nm³/hr：35Nm³/hr的可燃性气体的燃烧火焰中、以流速约40m/sec的条件进行热喷涂来进行铁氧体化，继而，通过搭载空气供气形成的气流进行输送，而在大气中迅速冷却。此时，由于在使造粒物连续流动的同时进行了热喷涂，因此，热喷涂并迅速冷却后的粒子不互相粘结而彼此独立。继而，通过气流下游侧设置的过滤器收集冷却后的粒子。此时，由于粒径大的粒子在气流途中落下，因此不被过滤器收集。接着，对收集到的粒子，通过分级除去粒径超过2000nm的粗粉，得到铁氧体粒子。即，得到的铁氧体粒子的最大粒径为2000nm以下。

实施例2

在本实施例中，除了使氧化铁和氧化锰的比例为摩尔比50:50之外，以与实施例1相同的方式制备铁氧体粒子。

实施例3

在本实施例中，除了使氧化铁和氧化锰的比例为摩尔比90:10之外，以与实施例1相同的方式制备铁氧体粒子。

实施例4

在本实施例中，使用实施例1的铁氧体粒子制备了由硅烷偶联剂进行了表面处理的铁氧体粒子。首先，制备含有作为硅烷偶联剂的癸基三甲氧基硅烷(KBM3103C，信越化学株式会社)的乙酸水溶液。继而，通过以使固含量为10重量％的方式向得到的乙酸水溶液中加入实施例1的铁氧体粒子，进行搅拌，从而制备该乙酸水溶液中分散有铁氧体粒子的浆料。其次，通过向得到的浆料中加入氨水溶液直至pH变为8，从而用偶联剂对铁氧体粒子进行表面处理。此时，以硅烷偶联剂换算，表面处理量相对于铁氧体粒子为0.1重量％。继而，通过将含有经表面处理的铁氧体粒子的浆料在180℃下热处理6小时而除去水分，然后用样品研磨机粉碎，从而制备了由硅烷偶联剂进行了表面处理的铁氧体粒子。

比较例1

在本比较例中，以与实施例1相同的方式得到造粒物后，将造粒物放入匣钵中，在氧浓度为0体积％的氮气环境下，用1200℃的电炉煅烧4小时来进行铁氧体化，从而得到与匣钵形状相符的成块的煅烧物。将得到的煅烧物在大气中迅速冷却，并将冷却后的煅烧物用研钵经研磨加以粉碎，从而得到铁氧体粒子。

比较例2

在本比较例中，除了改变喷雾干燥器的条件来制备平均粒径为39μm的造粒物以外，以与实施例1相同的方式得到造粒物。使用得到的造粒物，进行与比较例1相同的煅烧，将得到的煅烧物在大气中迅速冷却。然后，将冷却后的煅烧物用锤磨机打碎，得到铁氧体粒子。

比较例3

在本比较例中，除了没有使冷却后的粒子搭载气流而是直接收集(全部收集)以外，以与实施例1相同的方式制备铁氧体粒子。

比较例4

在本比较例中，除了使氧化铁和氧化锰的比例为摩尔比40:60以外，以与实施例1相同的方式制备铁氧体粒子。

比较例5

在本比较例中，除了使氧化铁和氧化锰的比例为摩尔比100:0以外，以与实施例1相同的方式制备铁氧体粒子。

2、制涂膜用油墨的制备以及树脂膜的制备

为了制备含有作为填料的、在实施例1～4和比较例1～5中得到的铁氧体粒子的树脂膜，首先，按照如下方式制备作为含有该铁氧体粒子的树脂组合物的制涂膜用油墨。

制涂膜用油墨的制备(水性)

关于实施例1～3和比较例1～5的铁氧体粒子，在使用N-甲基-2-吡咯烷酮和水作为溶剂的聚酰亚胺清漆(固含量为20重量％)中添加铁氧体粒子，然后用搅拌机搅拌并混合，从而制备制涂膜用油墨。铁氧体粒子的添加量相对于聚酰亚胺为30重量％。

制涂膜用油墨的制备(溶剂型)

关于实施例4的铁氧体粒子，在使用甲苯作为溶剂的聚丙烯清漆(固含量为25重量％)中添加铁氧体粒子，然后用搅拌机搅拌并混合，从而制备制涂膜用油墨。相对于聚酰亚胺，铁氧体粒子的添加量为30重量％。

接着，使用得到的制涂膜用油墨，通过贝氏涂抹器(SA-201，Tester产业株式会社)在作为基材的PET膜或玻璃板上形成涂膜。涂膜厚度设为4mil(101.6μm)，涂膜宽度设为10cm。之后，通过使溶剂干燥、使树脂固化，从而获得树脂膜。

3、铁氧体粒子的评估方法

对得到的实施例1～3和比较例1～5的铁氧体粒子进行化学分析，同时评估粉体特性和磁特性(形状、晶形、平均粒径、BET比表面积、饱和磁化强度、剩余磁化强度以及含碳量)。化学分析、BET比表面积、磁特性、电阻以及含碳量的测定方法如下，其他测定方法同上。将结果显示在表1中。进而，测定得到的实施例4的铁氧体粒子的含碳量。将结果显示在表2中。

化学分析：Fe和Mn的含量

按照如下方式测定铁氧体粒子中的Fe和Mn的含量。首先，称取0.2g铁氧体粒子，将该铁氧体粒子加入到在60ml纯水中加入20ml1N盐酸和20ml1N硝酸而得的酸性溶液中，并对该酸性溶液加热，制备完全溶解了铁氧体粒子的水溶液。将得到的水溶液放入ICP分析装置(ICPS-1000IV，株式会社岛津制作所)中，测定铁氧体粒子中金属成分的含量。

形状

通过上述方法测定平均球状率。当平均球状率为1.2以下时，则判定其为“圆球状”。

晶形

通过透射电子显微镜照片(10万倍放大率)观察实施例1的铁氧体粒子，从得到的透射电子显微镜照片中获得电子衍射图像。将结果显示在图1和图2中。

平均粒径

对于实施例1～3的铁氧体粒子，将上述水平费雷特直径作为平均粒径，对于比较例1～5的铁氧体粒子，将下述的体积平均粒径作为平均粒径。

体积平均粒径(根据Microtrac法得到的测定值)

体积平均粒径是使用Microtrac粒度分析仪(Model 9320-X100，日机装株式会社)来测定。首先，将10g得到的铁氧体粒子与作为分散介质的80ml水一起放入烧杯中，并添加2～3滴作为分散剂的六偏磷酸钠水溶液。其次，对于得到的溶液，通过超声波均化器(UH-150，株式会社SMT)以输出级别4振荡20秒，从而使铁氧体粒子分散在溶液中。继而，除去烧杯中的溶液表面产生的泡沫，然后进行固液分离，回收铁氧体粒子。对回收的铁氧体粒子测定体积平均粒径。

BET比表面积

使用比表面积测定装置(Macsorb HM model-1208，株式会社Mountech)测定BET比表面积。首先，将约10g得到的铁氧体粒子置于包药纸上，并用真空干燥器脱气以确认真空度为-0.1MPa以下，然后在200℃下加热2小时，从而除去铁氧体粒子表面附着的水分。继而，将约0.5～4g除去水分的铁氧体粒子放入该装置专用的标准样品池中，并用精密天平精确称量。继而，将称取的铁氧体粒子放置在该装置的测定端口上进行测定。测定是通过一点法进行的。测定环境为温度10～30℃、相对湿度20～80％(无结露)。

磁特性

使用样品振动型磁性测量装置(VSM-C7-10A，东英工业株式会社)进行磁特性的测定。首先，将得到的铁氧体粒子填充到内径5mm、高度2mm的样品池中，放置于上述装置。在上述装置中，施加磁场并扫描到5K·1000/4π·A/m。其次，降低外加磁场以在记录纸上绘制滞后曲线。在该曲线中，将外加磁场为5K·1000/4π·A/m时的磁化强度作为饱和磁化强度，将外加磁场为0K·1000/4π·A/m时的磁化强度作为剩余磁化强度。

含碳量

使用碳分析仪(C-200，LECO公司)测定含碳量。将氧气气压设为2.5kg/cm²，氮气气压设为2.8kg/cm²。首先，用上述装置对具有与铁氧体粒子同程度的含碳量且含碳量明确的标准样品进行测定。此外，进行完全不使用样品本身的测定(空白试验)。然后，通过下式从所得到的测定值算出换算系数。

换算系数＝标准样品的称取量(g)/[(标准样品的测定值)-(空白试验中的测定值)]×标准样品的含碳量(重量％)/100

继而，通过上述装置测定铁氧体粒子，并通过下式算出含碳量。

含碳量(重量％)＝[(铁氧体粒子的测定值)-(空白试验中的测定值)]×换算系数/铁氧体粒子的称取量(g)×100

表1

表2

※3：商品名KBM3103C(信越化学株式会社)

※4：相对于铁氧体粒子的硅烷偶联剂的剂量

4、制涂膜用油墨和树脂膜的评估方法

对使用实施例1～4和比较例1～5中得到的铁氧体粒子的制涂膜用油墨、以及使用该制涂膜用油墨形成的树脂膜评估如下。将结果显示在表3中。

分散性

对于使用实施例1～4和比较例1～5中得到的铁氧体粒子的制涂膜用油墨，根据搅拌时直到分散均匀为止所需要的时间来评估铁氧体粒子在树脂组合物中的分散性。表3中各符号的含义如下。另外，通过肉眼观察的方式来判定粒子是否分散均匀。

○：直到分散均匀为止的搅拌时间小于5分钟。

△：直到分散均匀为止的搅拌时间大于5分钟小于30分钟。

×：直到分散均匀为止的搅拌时间为30分钟以上。

表面平滑度

对于使用上述制涂膜用油墨形成的树脂膜，使用千分尺测定膜厚。用不同的位置测定9次。然后，算出最大膜厚与最小膜厚之间的差值(最大膜厚-最小膜厚)，并根据该差值评估树脂膜的表面平滑度。表3中各符号的含义如下。

○：最大膜厚-最小膜厚＝10μm以下。

△：最大膜厚-最小膜厚＝10～20μm。

×：最大膜厚-最小膜厚＝20μm以上。

磁吸附性能

对于上述树脂膜，通过测定饱和磁化强度来评估磁吸附性能。使用上述样品振动型磁性测量装置，除了用100mg的、裁成1mm见方的磁性膜代替铁氧体粒子来填充样品池，并将磁场扫描至10K·1000/4π·A/m以外，以与测定上述铁氧体粒子的饱和磁化强度相同的方式进行测定。根据饱和磁化强度的测定值来评估树脂膜的磁吸附性能。表3中各符号的含义如下。

○：10.0Am²/kg以上。

△：5.0～10.0Am²/kg。

×：小于5.0Am²/kg。

表3

5、铁氧体粒子的评估结果

图2示出了电子衍射图像为点状。因此，实施例1的铁氧体粒子明显为单晶体。

另外，如表1所示，实施例1～3的铁氧体粒子为平均粒径为1～2000nm的单晶体，具有圆球状的粒子形状。此外，实施例1～3的铁氧体粒子为金属成分由Mn和Fe组成的、Mn含量在1～23重量％的范围内、Fe含量为58～65重量％的Mn系铁氧体粒子。且除了Mn和Fe以外的金属成分在测定限值以下。此外，实施例1～3的铁氧体粒子的饱和磁化强度在45～95Am²/kg的范围内，剩余磁化强度在0～12Am²/kg的范围内。因此，实施例1～3的铁氧体粒子明显兼具高饱和磁化强度和低剩余磁化强度。

另一方面，与实施例1～3相同，比较例1～2的铁氧体粒子的Mn的含量在1～23重量％的范围内，Fe的含量在58～65重量％的范围内。但，比较例1～2的铁氧体粒子由平均粒径超过2000nm的多晶体构成，且具有不定形或粒状的粒子形状。

此外，与实施例1～3相同，比较例3的铁氧体粒子为单晶体、具有圆球状的粒子形状、且Mn的含量在1～23重量％的范围内的Mn系铁氧体粒子。此外，与实施例1～3相同，比较例3的铁氧体粒子的饱和磁化强度在45～95Am²/kg的范围内，剩余磁化强度在0～12Am²/kg的范围。但，比较例3的铁氧体粒子的平均粒径超过2000nm。

此外，与实施例1～3相同，比较例4的铁氧体粒子是平均粒径为1～2000nm的单晶体，且具有圆球状的粒子形状，但Mn的含量为23.3重量％。而且，比较例4的铁氧体粒子的饱和磁化强度小于45Am²/kg，比实施例1～3小。

此外，与实施例1～3相同，比较例5的铁氧体粒子是平均粒径为1～2000nm的单晶体，且具有圆球状的粒子形状。比较例5的铁氧体粒子的Mn的含量虽然为0.3重量％，但这是原料氧化铁(Fe₂O₃)中含有的不可避免的杂质。因此，可以认为比较例5的铁氧体粒子实质上不是Mn系铁氧体粒子。而且，比较例5的铁氧体粒子的饱和磁化强度虽然在45～95Am²/kg的范围内，但剩余磁化强度超过12Am²/kg，比实施例1～3高。

即，虽然与实施例1～3相同，比较例4～5的铁氧体粒子是平均粒径为2000nm以下的单晶体，且具有圆球状的粒子形状，但不能兼具高饱和磁化强度和低剩余磁化强度。

此外，如表2所示，与未经表面处理的实施例1的铁氧体粒子相比，由硅烷偶联剂进行了表面处理的实施例4的铁氧体粒子的含碳量明显增加。但是，在实施例4的铁氧体粒子中，由于含碳量为微量的0.05重量％，因此可以认为由硅烷偶联剂进行的表面处理限于铁氧体粒子的表面上非常薄的区域，铁氧体粒子的电阻在进行表面处理前后不变。因此，可以认为表面处理前后的磁特性(饱和磁化强度和剩余磁化强度)不变，即使是实施例4的铁氧体粒子也具有与实施例1的铁氧体粒子相同的磁特性。

6、制涂膜用油墨以及树脂膜的评估结果

如表3所示，实施例1～4的铁氧体粒子中的任一者在树脂组合物中的分散性均都优异。因此，可以认为实施例1～4的铁氧体粒子能够确保制造树脂膜时的优异的生产性。特别是，尽管包含在树脂组合物中的溶剂是有机溶剂型溶剂(非水性溶剂)，由硅烷偶联剂进行了表面处理的实施例4的铁氧体粒子在该树脂组合物中也具有优异的分散性。此外，实施例1～4的树脂膜的膜表面凹凸小，表面平滑性优异，并且饱和磁化强度高，磁吸附性能良好。

另一方面，比较例1的铁氧体粒子在树脂组合物中的分散性低，分散需要的时间长。因此，认为比较例1的铁氧体粒子在制备树脂膜时的生产率低。此外，比较例1的树脂膜的膜表面凹凸大，表面光滑性差。可以认为这是由于比较例1的铁氧体粒子的平均粒径约5.6μm，比实施例1～3的大，且形状不规则，再者剩余磁化强度高而使粒子之间容易凝聚的缘故。

比较例2的铁氧体粒子在树脂组合物中的分散性低，分散需要的时间长。因此，认为比较例2的铁氧体粒子在制备树脂膜时的生产率低。此外，由于铁氧体粒子为平均粒径37μm的大粒状，因此不能够形成树脂膜，不能够测定树脂膜的膜厚以及饱和磁化强度。

与实施例1～3相比，比较例3的铁氧体粒子在树脂组合物中的分散性低。此外，比较例3的树脂膜的膜表面凹凸大，表面平滑性差。可以认为这是由于比较例3的铁氧体粒子的平均粒径约为12μm，比实施例1～3的铁氧体粒子的平均粒径大的缘故。

与实施例1～3相同，比较例4的铁氧体粒子在树脂组合物中的分散性优异。且与实施例1～3相同，比较例4的树脂膜的膜表面的凹凸小，表面平滑性优异。但是，比较例4的树脂膜的饱和磁化强度小且磁吸附性能低。可以认为这是由于比较例4的铁氧体粒子的饱和磁化强度小的缘故。

比较例5的铁氧体粒子在树脂组合物中的分散性低，分散需要的时间长。因此，可以认为比较例5的铁氧体粒子在制备树脂膜时的生产率低。而且，比较例5的树脂膜未能具有足够的表面平滑性。可以认为这是由于比较例5的铁氧体粒子因为剩余磁化强度大而使粒子之间容易凝聚的缘故。

根据以上内容可以明显看出，平均粒径为1～2000nm的单晶体、且具有圆球状的粒子形状的Mn系铁氧体粒子、饱和磁化强度为45～95Am²/kg的铁氧体粒子兼具高饱和磁化强度和低剩余磁化强度，且在树脂组合物中的分散性高。此外，上述Mn系铁氧体粒子明显兼具构成树脂膜时的优异的表面平滑性和优异的磁吸附性能。此外，根据上述实施例，虽然明确了Mn系铁氧体粒子在树脂组合物中的分散性高，但是，可以认为上述Mn系铁氧体粒子在树脂或溶剂中也显示出优异的分散性。

工业实用性

根据本发明的铁氧体粒子，在能够得到高饱和磁化强度的同时，还能够得到在树脂、溶剂或树脂组合物中的优异的分散性。因此，借助该铁氧体粒子，在制备含有作为填料的该铁氧体粒子的树脂组合物，构成由该树脂组合物组成的树脂膜等的成型体时，能够防止铁氧体粒子在成型体的表面凝聚而得到平滑的表面，同时还能够通过施加磁场吸附上述成型体。此外，通过将含有作为填料的上述铁氧体粒子的树脂组合物或由该树脂组合物组成的上述树脂膜作为用在电子设备的线路和电缆等中的柔性印刷线路板使用，从而在形成金属线路的工序中可以通过磁场吸附并除去不需要的上述树脂组合物或上述树脂膜，因此能够简便且高效地形成金属线路。此外，本发明的铁氧体粒子能适合用作磁性填料或成型体原料。

Claims

1.一种铁氧体粒子，其特征在于：其是平均粒径为1～2000nm的单晶体，是具有圆球状的粒子形状的Mn系铁氧体粒子，饱和磁化强度为45～95Am2/kg。

2.根据权利要求1所述的铁氧体粒子，其特征在于：金属成分包含Mn和Fe，Mn的含量为1～23重量％，Fe的含量为58～65重量％。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的铁氧体粒子，其特征在于：剩余磁化强度为0～12Am²/kg。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的铁氧体粒子，其特征在于：BET比表面积为1～30m²/g。

5.一种树脂组合物，其特征在于：含有作为填料的权利要求1～4中任一项所述的铁氧体粒子。

6.一种树脂膜，其特征在于：由权利要求5所述的树脂组合物形成。