CN115443297A - 复合物、成型体及固化物 - Google Patents

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Abstract

一种复合物，其包含金属粉末和含有环氧树脂、固化剂及分散剂的树脂组合物，金属粉末的含量为90质量％以上且98质量％以下，分散剂含有磷酸酯。

Description

复合物、成型体及固化物
技术领域
本发明涉及一种复合物、成型体及固化物。
背景技术
包含金属粉末及树脂组合物的复合物根据金属粉末的各物性而用作各种工业产品的原材料。例如，复合物用作电感器、密封件、电磁波屏蔽件(EMI屏蔽件)或粘结磁铁等原材料(参考下述专利文献1。)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2014-13803号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在由复合物制造工业产品的情况下，通过流路向模具内供给及填充复合物，或将线圈等零件埋入模具内的复合物中。在这些工序中，要求复合物的流动性。然而，若复合物中的金属粉末的含量增多，则复合物的流动性显著降低，并且难以填充到模具内。随着近年来电子设备的小型化，搭载于电子设备的元件的尺寸变小。因此，在元件的制造中使用复合物的情况下，复合物在狭窄的流路内流动，经过狭窄的流路的复合物需要均匀地填充到微细的模具内。
本发明的目的在于提供一种流动性优异的复合物。本发明的另一目的在于提供一种包含该复合物的成型体及复合物的固化物。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方式的复合物包含金属粉末和含有环氧树脂、固化剂及分散剂的树脂组合物，金属粉末的含量为90质量％以上且98质量％以下，分散剂含有磷酸酯。
在一方式中，磷酸酯可以具有由-OR(R表示碳原子数4以上的有机基团)表示的基团。
在一方式中，有机基团可以为碳原子数4以上的烷基、或在碳原子数4以上的烷基中的碳-碳键的至少一部分中插入有醚键的基团。
在一方式中，烷基及在烷基中的碳-碳键的至少一部分中插入有醚键的基团可以具有取代基。
在一方式中，相对于金属粉末100质量份，分散剂的含量可以为1质量份以下。
本发明的一方式的成型体包含上述复合物。
本发明的一方式的固化物为上述复合物的固化物。
发明效果
根据本发明，能够提供一种流动性优异的复合物。并且，根据本发明，能够提供一种包含该复合物的成型体及固化物。本发明的复合物具有低粘度及优异的流动性。因此，能够填充性良好地将复合物填充到模具内。
具体实施方式
以下，对本发明的优选实施方式进行说明。但是，本发明并不受下述实施方式的任何限定。
[复合物]
本实施方式的复合物具备金属粉末和树脂组合物。金属粉末例如可以含有选自由金属单体、合金、非晶质粉及金属化合物组成的组中的至少一种。树脂组合物至少含有环氧树脂、固化剂及分散剂。分散剂含有磷酸酯。在复合物中，混合了金属粉末、环氧树脂、固化剂及分散剂。树脂组合物中作为其他成分还可以含有固化促进剂、脱模剂、添加剂等。树脂组合物可以为能够包含环氧树脂、固化剂、分散剂、固化促进剂、脱模剂及添加剂的成分，且为除了有机溶剂和金属粉末以外的剩余成分(不挥发性成分)。添加剂是指树脂组合物中除了环氧树脂、固化剂、分散剂、固化促进剂及脱模剂以外的剩余部分的成分。添加剂例如为偶联剂、硅氧烷化合物、阻燃剂等。复合物可以为粉末(复合物粉末)。
复合物可以具备金属粉末和附着于构成该金属粉末的各个金属粒子的表面的树脂组合物。树脂组合物可以覆盖该粒子的整个表面，也可以仅覆盖该粒子的表面的一部分。复合物可以具备未固化的树脂组合物和金属粉末。复合物也可以具备树脂组合物的半固化物(例如B阶段的树脂组合物)和金属粉末。复合物也可以具备未固化的树脂组合物及树脂组合物的半固化物这两者。复合物也可以由金属粉末和树脂组合物组成。
复合物中的金属粉末的含量为90质量％以上且98质量％以下。复合物中的金属粉末的含量可以优选为92质量％以上且98质量％以下，94质量％以上且97.5质量％以下，或96质量％以上且97.5质量％以下。假设不含分散剂的复合物中的金属粉末的含量为90质量％以上时，复合物的流动性显著降低。另一方面，本实施方式的复合物含有磷酸酯作为分散剂。其结果，尽管复合物中的金属粉末的含量为90质量％以上，但本实施方式的复合物在流动性方面比以往的复合物优异。
金属粉末的平均粒径并不受特别限定，例如可以为1μm以上且300μm以下。平均粒径例如可以通过粒度分布计来进行测量。构成金属粉末的各个金属粒子的形状并不受限定，例如可以为球状、扁平形状、角柱状或针状。复合物可以具备平均粒径不同的多种金属粉末。
由于能够根据复合物中所包含的金属粉末的组成或组合，自如地控制由复合物形成的成型体及固化物的电磁特性等各特性，因此能够将该成型体及固化物用于各种各样的工业产品或它们的原材料。使用复合物来制造的工业产品例如可以为汽车、医疗设备、电子设备、电气设备、信息通信设备、家电产品、音响设备及一般产业设备。例如，当复合物包含Sm-Fe-N类合金或Nd-Fe-B类合金等永久磁铁作为金属粉末时，复合物可以用作粘结磁铁的原材料。当复合物包含Fe-Si-Cr类合金或肥粒铁(ferrite)等软磁性粉末作为金属粉末时，复合物可以用作电感器(例如EMI滤波器)或变压器的原材料(例如磁芯)。当复合物包含铁和铜作为金属粉末时，由复合物形成的成型体(例如薄片)可以用作电磁波屏蔽件。
(树脂组合物)
树脂组合物具有作为构成金属粉末的金属粒子的结合材料(粘合剂)的功能，对由复合物形成的成型体及固化物赋予机械强度。例如，在使用模具将复合物以高压进行成型时，复合物中所包含的树脂组合物被填充于金属粒子之间，使该粒子互相粘结。通过使树脂组合物固化，树脂组合物的固化物更牢固地粘结金属粒子彼此，获得机械强度优异的成型体及固化物。
本实施方式的树脂组合物通过作为热固性树脂含有环氧树脂，能够提高复合物的流动性。环氧树脂例如可以为在1个分子中具有2个以上的环氧基的树脂。环氧树脂的种类并无特别限定，能够根据组合物的所期望的特性等来选择。
环氧树脂例如可以包含选自由联苯型环氧树脂、芪型环氧树脂、二苯基甲烷型环氧树脂、含硫原子型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、柳醛型环氧树脂、萘酚类与酚类的共聚型环氧树脂、芳烷基型酚醛树脂的环氧化物、双酚型环氧树脂、含有双酚骨架的环氧树脂、醇类的缩水甘油醚型环氧树脂、对二甲苯和/或间二甲苯改性酚醛树脂的缩水甘油醚型环氧树脂、萜烯改性酚醛树脂的缩水甘油醚型环氧树脂、环戊二烯型环氧树脂、多环芳香环改性酚醛树脂的缩水甘油醚型环氧树脂、含萘环的酚醛树脂的缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油型或甲基缩水甘油型环氧树脂、脂环型环氧树脂、卤化苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、氢醌型环氧树脂、三甲基丙烷型环氧树脂及用过乙酸等过酸将烯烃键进行氧化而获得的线性脂肪族环氧树脂组成的组中的至少一种。
在流动性的观点上，环氧树脂可以包含选自由联苯型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、具有双酚骨架的环氧树脂、柳醛酚醛清漆型环氧树脂及萘酚酚醛清漆型环氧树脂组成的组中的至少一种。
在机械强度的观点上，环氧树脂可以包含选自由联苯芳烷基型环氧树脂及邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂组成的组中的至少一种。
环氧树脂可以为结晶性的环氧树脂。尽管结晶性的环氧树脂的分子量相对低，但结晶性的环氧树脂具有相对高的熔点，且流动性优异。结晶性的环氧树脂(结晶性高的环氧树脂)例如可以包含选自由氢醌型环氧树脂、双酚型环氧树脂、硫醚型环氧树脂及联苯型环氧树脂组成的组中的至少一种。作为结晶性的环氧树脂的市售品，例如可举出EPICLON860、EPICLON 1050、EPICLON 1055、EPICLON 2050、EPICLON 3050、EPICLON 4050、EPICLON7050、EPICLON HM-091、EPICLON HM-101、EPICLON N-730A、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775、EPICLON N-865、EPICLON HP-4032D、EPICLON HP-7200L、EPICLON HP-7200、EPICLON HP-7200H、EPICLON HP-7200HH、EPICLON HP-7200HHH、EPICLON HP-4700、EPICLON HP-4710、EPICLON HP-4770、EPICLON HP-5000、EPICLON HP-6000、N500P-2及N500P-10(以上为DIC Corporation制造的商品名)、NC-3000、NC-3000-L、NC-3000-H、NC-3100、CER-3000-L、NC-2000-L、XD-1000、NC-7000-L、NC-7300-L、EPPN-501H、EPPN-501HY、EPPN-502H、EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、CER-1020、EPPN-201、BREN-S、BREN-10S(以上为Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造的商品名)、YX-4000、YX-4000H、YL4121H及YX-8800(以上为Mitsubishi Chemical Corporation制造的商品名)、VG3101L(以上为PRINTEC，INC.制造的商品名)等。
树脂组合物可以含有上述中的一种环氧树脂。树脂组合物也可以含有上述中的多种环氧树脂。在上述环氧树脂中，树脂组合物可以含有包含联苯骨架的环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、包含2个以上的环氧基的多官能型环氧树脂。
固化剂被分类为在从低温至室温的范围使环氧树脂固化的固化剂和随着加热而使环氧树脂固化的加热固化型固化剂。在从低温至室温的范围使环氧树脂固化的固化剂例如为脂肪族多胺、聚胺基酰胺及聚硫醇等。加热固化型固化剂例如为芳香族多胺、酸酐、酚醛清漆树脂及二氰二胺(DICY)等。固化剂的种类并无特别限定，能够根据组合物的所期望的特性等来选择。
当使用在从低温至室温的范围使环氧树脂固化的固化剂时，具有环氧树脂的固化物的玻璃转移点低，环氧树脂的固化物柔软的倾向。其结果，由复合物形成的成型体也容易变柔软。另一方面，从提高成型体的耐热性的观点而言，固化剂可以优选为加热固化型的固化剂，更优选为酚醛树脂，进一步优选为酚醛清漆树脂。尤其，通过使用酚醛清漆树脂作为固化剂，容易获得玻璃转移点高的环氧树脂的固化物。其结果，成型体的耐热性及机械强度容易得到提高。
酚醛树脂例如可以包含选自由芳烷基型酚醛树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、柳醛型酚醛树脂、酚醛清漆型酚醛树脂、苯甲醛型苯酚与芳烷基型苯酚的共聚型酚醛树脂、对二甲苯和/或间二甲苯改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂、二环戊二烯型萘酚醛树脂、环戊二烯改性酚醛树脂、多环芳香环改性酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、联苯芳烷基型酚醛树脂及三苯基甲烷型酚醛树脂组成的组中的至少一种。酚醛树脂也可以为由上述中的2种以上构成的共聚物。作为酚醛树脂的市售品，例如也可以使用ArakawaChemical Industries，Ltd.制造的Tamanol 758、Hitachi Chemical Co.，Ltd.制造的HP-850N、Meiwa Plastic Industries，Ltd.制造的MEHC-7500-3S、MEHC-7851SS等。
酚醛清漆树脂例如可以为使酚类和/或萘酚类与醛类在酸性催化剂下缩合或共缩合而获得的树脂。构成酚醛清漆树脂的酚类例如可以包含选自由苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F、苯基苯酚及胺基苯酚组成的组中的至少一种。构成酚醛清漆树脂的萘酚类例如可以包含选自由α-萘酚、β-萘酚及二羟基萘组成的组中的至少一种。构成酚醛清漆树脂的醛类例如可以包含选自由甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛及柳醛组成的组中的至少一种。
固化剂例如也可以为在1个分子中具有2个酚性羟基的化合物。在1个分子中具有2个酚性羟基的化合物例如可以包含选自由间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F及取代或非取代的联苯酚组成的组中的至少一种。
树脂组合物可以含有上述中的一种酚醛树脂。树脂组合物也可以具备上述中的多种酚醛树脂。树脂组合物可以含有上述中的一种固化剂。树脂组合物也可以含有上述中的多种固化剂。
相对于环氧树脂中的环氧基1当量，与环氧树脂中的环氧基进行反应的固化剂中的活性基(酚性OH基)的比率可以优选为0.5～1.5当量，更优选为0.6～1.4当量，进一步优选为0.7～1.2当量。当固化剂中的活性基的比率小于0.5当量时，难以获得所获得的固化物的充分的弹性模量。另一方面，当固化剂中的活性基的比率超过1.5当量时，具有由复合物形成的成型体的固化后的机械强度下降的倾向。但是，即使在固化剂中的活性基的比率在上述范围外的情况下，也可以获得本发明的效果。
通过树脂组合物含有包含磷酸酯的分散剂，能够提高复合物的流动性。由此，能够抑制成型时的未填充、成型体中的空隙产生。复合物的流动性提高的理由未必明确，但发明人等推测由于磷酸酯的磷酸基选择性地吸附于金属粉末，由此金属粉末的分散性得到改善，因此流动性提高。
磷酸酯为由O＝P(OH)3-n(OR)n(n＝1～3)表示的化合物。作为磷酸酯，可以为磷酸单酯、磷酸二酯或磷酸三酯中的任一种，但从提高复合物的流动性的观点而言，可以为上述式中的n为1或2的磷酸单酯或磷酸二酯。
作为磷酸酯，优选为可以具有由-OR(R表示碳原子数4以上的有机基团)表示的基团。通过酯部位中所包含的有机基团的碳原子数为4以上，容易提高复合物的流动性。从该观点而言，R的碳原子数可以为5以上，也可以为6以上。并且，从金属粉末的分散性的观点而言，R的碳原子数能够设为20以下，可以为15以下。
有机基团可以为碳原子数4以上的烷基、或在碳原子数4以上的烷基中的碳-碳键的至少一部分中插入有醚键的基团。由此，容易提高复合物的流动性。烷基可以为直链状或支链状烷基。
烷基及在烷基中的碳-碳键的至少一部分中插入有醚键的基团可以具有取代基(反应性基)。由此，树脂组合物中所包含的树脂与分散剂的相溶性进一步提高。作为取代基，可举出胺基、脲基、环氧基、硫醇基、(甲基)丙烯酰基、羟基等。另外，有机基团R中的上述“碳原子数”为不含取代基中所包含的碳原子数的数量。
作为磷酸酯的市售品，例如可举出JOHOKU CHEMICAL CO.，LTD.制造的JP-504、JP-506H、JP-508、JP-513等。
由下述化学式1表示的化合物1例如可以为上述JP-504。
由下述化学式2表示的化合物2例如可以为上述JP-506H。
由下述化学式3表示的化合物3例如可以为上述JP-508。
由下述化学式4表示的化合物4例如可以为上述JP-513。
(C4H9O)nOP(OH)3-n (1)
上述化学式1中的n可以为1或2。上述化学式1中的n也可以为1以上且3以下。
(C4H9OCH2CH2O)nOP(OH)3-n (2)
上述化学式2中的n可以为1或2。上述化学式2中的n也可以为1以上且3以下。
(C4H9C2H5CHCH2O)nOP(OH)3-n (3)
上述化学式3中的n可以为1或2。上述化学式3中的n也可以为1以上且3以下。
(iso-C13H27O)nOP(OH)3-n (4)
上述化学式4中的n可以为1或2。上述化学式4中的n也可以为1以上且3以下。
从提高复合物的流动性的观点而言，相对于100质量份的金属粉末，分散剂的调配量可以为1质量份以下，0.5质量份以下，0.1质量份以下，或0.05质量份以下。从相同的观点而言，该调配量可以为0.01质量份以上。
固化促进剂例如只要为与环氧树脂进行反应而促进环氧树脂的固化的组合物，则不受限定。固化促进剂例如可以为磷类固化促进剂、咪唑类固化促进剂或脲类固化促进剂。树脂组合物含有固化促进剂，由此能够提高复合物的成型性及脱模性。并且，通过树脂组合物含有固化促进剂，使用复合物来制造的成型体或固化物(例如，电子零件)的机械强度得到提高，或者高温/高湿环境下的复合物的保存稳定性得到提高。
作为磷类固化促进剂，例如可举出膦化合物及鳞盐化合物。
作为咪唑类固化促进剂的市售品，例如可以使用选自由2MZ-H、C11Z、C17Z、1，2DMZ、2E4MZ、2PZ-PW、2P4MZ、1B2MZ、1B2PZ、2MZ-CN、C11Z-CN、2E4MZ-CN、2PZ-CN、C11Z-CNS、2P4MHZ、TPZ及SFZ(以上为Shikoku Chemicals Corporation制造的商品名)组成的组中的至少一种。
作为脲类固化促进剂，只要是具有脲基的固化促进剂，则并无特别限定，从提高保存稳定性的观点而言，优选为具有烷基脲基的烷基脲类固化促进剂。作为具有烷基脲基的烷基脲类固化促进剂，可举出芳香族烷基脲及脂肪族烷基脲。作为烷基脲类固化促进剂的市售品，例如可举出U-CAT3512T(商品名、San-Apro Ltd.制造、芳香族二甲基脲)及U-CAT3513N(商品名、San-Apro Ltd.制造、脂肪族二甲基脲)。这些中，从开裂温度适当较低，且容易使复合物有效地固化的方面而言，优选为芳香族烷基脲。
固化促进剂的调配量只要为可获得固化促进效果的量即可，不受特别限定。但是，从改善树脂组合物的吸湿时的固化性及流动性的观点而言，相对于100质量份的环氧树脂，固化促进剂的调配量可以优选为0.1质量份以上且30质量份以下，更优选为1质量份以上且15质量份以下。相对于环氧树脂及酚醛树脂的质量的合计100质量份，固化促进剂的含量优选为0.001质量份以上且5质量份以下。当固化促进剂的调配量小于0.1质量份时，难以获得充分的固化促进效果。当固化促进剂的调配量超过30质量份时，复合物的保存稳定性容易下降。但是，即使在固化促进剂的调配量及含量在上述范围外的情况下，也可以获得本发明的效果。
偶联剂提高树脂组合物与构成金属粉末的含金属元素的粒子的密接性，且提高由复合物形成的成型体的可挠性及机械强度。偶联剂例如可以为选自由硅烷类化合物(硅烷偶联剂)、钛类化合物、铝化合物(铝螯合物类)及铝/锆类化合物组成的组中的至少一种。硅烷偶联剂例如可以为选自由环氧硅烷、巯基硅烷、胺基硅烷、烷基硅烷、脲基硅烷、酸酐类硅烷、乙烯基硅烷及(甲基)丙烯酰氧基硅烷组成的组中的至少一种。树脂组合物可以含有上述中的一种偶联剂，也可以含有上述中的多种偶联剂。
从复合物的成型收缩率容易降低并且成型体的耐热性及耐电压性容易得到提高的方面而言，树脂组合物可以含有具有硅氧烷键的化合物(硅氧烷化合物)。硅氧烷键为包含2个硅原子(Si)和1个氧原子(O)的键，可以由-Si-O-Si-表示。具有硅氧烷键的化合物可以为聚硅氧烷化合物。
为了复合物的环境安全性、再回收性、成型加工性及低成本，复合物可以包含阻燃剂。阻燃剂例如可以为选自由溴类阻燃剂、磷类阻燃剂、水合金属化合物类阻燃剂、硅酮类阻燃剂、含氮化合物、受阻胺化合物、有机金属化合物及芳香族工程塑料组成的组中的至少一种。树脂组合物可以含有上述中的一种阻燃剂，也可以含有上述中的多种阻燃剂。
当使用模具且由复合物形成成型体时，树脂组合物可以含有脱模剂。脱模剂也作为提高复合物的成型(例如转移成型)时的复合物的流动性的剂发挥作用。作为脱模剂，可举出高级脂肪酸等脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸金属盐等。
脱模剂例如可以为选自由褐煤酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、月桂酸等脂肪酸类或这些的酯(例如烷基酯)、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铝、硬脂酸镁、月桂酸钙、亚油酸锌、蓖麻油酸钙、2-乙基己酸锌等脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、山萮酸酰胺、棕榈酸酰胺、月桂酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺、亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、二硬脂基己二酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、二油烯基己二酸酰胺、N-硬脂基硬脂酸酰胺、N-油烯基硬脂酸酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺、羟甲基硬脂酸酰胺、羟甲基山萮酸酰胺等脂肪酸酰胺、乙二醇、硬脂基醇等醇类、包含聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇及这些的改性物的聚醚类、氟类油、氟类润滑脂、含氟树脂粉末等氟化合物、以及石蜡、聚乙烯蜡、酰胺蜡、聚丙烯蜡、酯蜡、巴西棕榈、微晶蜡等蜡类组成的组中的至少一种。
(金属粉末)
金属粉末(含金属元素的粒子)例如可以含有选自由金属单体、合金及金属化合物组成的组中的至少一种。金属粉末例如可以由选自由金属单体、合金及金属化合物组成的组中的至少一种组成。合金可以包含选自由固溶体、共晶及金属间化合物组成的组中的至少一种。合金例如可以为不锈钢(Fe-Cr类合金、Fe-Ni-Cr类合金等)。金属化合物例如可以为肥粒铁等氧化物。金属粉末可以包含一种金属元素或多种金属元素。金属粉末中所包含的金属元素例如可以为卑金属元素、贵金属元素、过渡金属元素或稀土类元素。复合物可以包含一种金属粉末，也可以包含组成不同的多种金属粉末。
金属粉末并不限定于上述组合物。金属粉末中所包含的金属元素例如可以为选自由铁(Fe)、铜(Cu)、钛(Ti)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、铝(Al)、锡(Sn)、铬(Cr)、铌(Nb)、钡(Ba)、锶(Sr)、铅(Pb)、银(Ag)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)及镝(Dy)组成的组中的至少一种。金属粉末可以进一步包含除了金属元素以外的元素。金属粉末例如可以包含碳(C)、氧(O)、铍(Be)、磷(P)、硫(S)、硼(B)或硅(Si)。
金属粉末可以为磁性粉末。金属粉末可以为软磁性合金或强磁性合金。金属粉末例如可以为由选自由Fe-Si类合金、Fe-Si-Al类合金(铝硅铁粉(Sendust))、Fe-Ni类合金(高导磁合金(Perma]loy))、Fe-Cu-Ni类合金(高导磁合金)、Fe-Co类合金(铁钴合金(Permendur))、Fe-Cr-Si类合金(电磁不锈钢)、Nd-Fe-B类合金(稀土类磁铁)、Sm-Fe-N类合金(稀土类磁铁)、Al-Ni-Co类合金(铝镍钴磁铁)及肥粒铁组成的组中的至少一种组成的磁性粉末。肥粒铁例如可以为尖晶石肥粒铁、六方晶肥粒铁或石榴石肥粒铁。金属粉末可以为Cu-Sn类合金、Cu-Sn-P类合金、Cu-Ni类合金或Cu-Be类合金等铜合金。金属粉末可以包含上述元素及组合物中的一种，也可以包含上述元素及组合物中的多种。
金属粉末可以为Fe单体。金属粉末可以为包含铁的合金(Fe类合金)。Fe类合金例如可以为Fe-Si-Cr类合金或Nd-Fe-B类合金。金属粉末也可以为非晶系铁粉及羰基铁粉中的至少任意一种。当金属粉末包含Fe单体及Fe类合金中的至少任意一种时，容易由复合物来制作具有高槽满率(space factor)且磁特性优异的成型体。金属粉末也可以为Fe非晶合金。
作为Fe非晶合金粉的市售品，例如可以使用选自由AW2-08、KUAMET-6B2、9A4-II(以上为Epson Atmix Corporation制造的商品名)、DAP MS3、DAP MS7、DAP MSA10、DAP PB、DAP PC、DAP MKV49、DAP 410L、DAP 430L、DAP HYB系列(以上为Daido Steel Co.，Ltd.制造的商品名)、MH45D、MH28D、MH25D及MH20D(以上为Kobe Steel，Ltd.制造的商品名)组成的组中的至少一种。
复合物通过对金属粉末和树脂组合物(构成树脂组合物的各成分)一边加热一边混合来制造。例如，可以对金属粉末和树脂组合物一边加热一边用捏合机、辊、搅拌机等进行混炼。通过金属粉末及树脂组合物的加热及混合，树脂组合物附着于构成金属粉末的含金属元素的粒子的表面的一部分或整体而包覆含金属元素的粒子，树脂组合物中的环氧树脂的一部分或全部成为半固化物。其结果，获得复合物。也可以在通过金属粉末及树脂组合物的加热及混合而获得的粉末中进而加入蜡，由此获得复合物。也可以预先混合树脂组合物和蜡。
在混炼中，可以在槽内将金属粉末、环氧树脂、固化剂、分散剂、固化促进剂及偶联剂进行混炼。也可以在将金属粉末、分散剂及偶联剂投入到槽内进行混合之后，将环氧树脂、固化剂及固化促进剂投入到槽内，对槽内的原料进行混炼。也可以在槽内将金属粉末、分散剂、环氧树脂、固化剂及偶联剂进行混炼之后，将固化促进剂投入到槽内，进一步对槽内的原料进行混炼。也可以预先制作环氧树脂、固化剂、固化促进剂及分散剂的混合物(树脂混合物)，接着，对金属粉末及偶联剂进行混炼而制作金属混合物，接着，对金属混合物和上述树脂混合物进行混炼。当使用脱模剂时，可以在与分散剂相同的定时进行调配。当使用硅氧烷化合物时，可以在与偶联剂相同的定时进行调配。
混炼时间也依赖于混炼机械的种类、混炼机械的容积、复合物的制造量，例如优选为1分钟以上，更优选为2分钟以上，进一步优选为3分钟以上。并且，混炼时间优选为20分钟以下，更优选为15分钟以下，进一步优选为10分钟以下。当混炼时间小于1分钟时，混炼不充分而损害复合物的成型性，且复合物的固化度容易产生偏差。当混炼时间超过20分钟时，例如在槽内进行树脂组合物(例如环氧树脂及固化剂)的固化而容易损害复合物的流动性及成型性。当对槽内的原料一边加热一边用捏合机进行混炼时，加热温度例如为生成环氧树脂的半固化物(B阶段的环氧树脂)且抑制环氧树脂的固化物(C阶段的环氧树脂)的生成的温度即可。加热温度也可以为低于固化促进剂的活化温度的温度。加热温度例如优选为50℃以上，更优选为60℃以上，进一步优选为70℃以上。加热温度优选为150℃以下，更优选为120℃以下，进一步优选为110℃以下。当加热温度在上述范围内时，槽内的树脂组合物软化而容易包覆构成金属粉末的含金属元素的粒子的表面，从而容易生成环氧树脂的半固化物，并容易抑制混炼中的环氧树脂的完全的固化。
[成型体及固化物]
本实施方式的成型体可以具备上述复合物。本实施方式的固化物为将上述复合物固化而成的固化物，可以包含于上述成型体中。成型体可以包含选自由未固化的树脂组合物、树脂组合物的半固化物(B阶段的树脂组合物)及树脂组合物的固化物(C阶段的树脂组合物)组成的组中的至少一种。本实施方式的成型体可以用作电子零件或用于电子电路基板的密封件。由此，能够抑制由于电子零件或电子电路基板所具备的金属构件与成型体(密封件)的热膨胀率差引起的成型体的裂痕。
成型体通过包括在模具中对复合物进行加压的工序的制造方法来制造。成型体的制造方法可以具备在模具中对包覆金属构件的表面的一部分或整体的复合物进行加压的工序。成型体的制造方法可以仅具备在模具中对复合物进行加压的工序，除了该工序以外，也可以具备其他工序。成型体的制造方法也可以具备第一工序、第二工序及第三工序。以下，对各工序的详细内容进行说明。
在第一工序中，利用上述方法来制作复合物。
在第二工序中，通过将复合物在模具中进行加压而获得成型体(B阶段的成型体)。在第二工序中，通过在模具中对包覆金属构件的表面的一部分或整体的复合物进行加压而获得成型体(B阶段的成型体)。在第二工序中，树脂组合物被填充于构成金属粉末的各个含金属元素的粒子之间。而且，树脂组合物作为结合材料(粘合剂)发挥作用，将含金属元素的粒子彼此互相粘结。
作为第二工序，也可以实施复合物的转移成型。在转移成型中，可以将复合物以3MPa以上且50MPa以下的压力进行加压。成型压力越高，则具有越容易获得机械强度优异的成型体的倾向。当考虑到成型体的量产性及模具的寿命时，成型压力优选为8MPa以上且20MPa以下。通过转移成型而形成的成型体的密度相对于复合物的真密度，可以优选为75％以上且86％以下，更优选为80％以上且86％以下。当成型体的密度为75％以上且86％以下时，容易获得机械强度优异的成型体。在转移成型中，也可以一次进行第二工序和第三工序。
在第三工序中，通过热处理使成型体固化而获得C阶段的成型体。热处理的温度只要为成型体中的树脂组合物充分固化的温度即可。热处理的温度可以优选为100℃以上且300℃以下，更优选为110℃以上且250℃以下。为了抑制成型体中的金属粉末的氧化，优选在惰性气氛下进行热处理。当热处理温度超过300℃时，因不可避免地包含于热处理的气氛中的微量的氧而金属粉末被氧化或者树脂固化物劣化。为了抑制金属粉末的氧化及树脂固化物的劣化并且使树脂组合物充分固化，热处理温度的保持时间可以优选为几分钟以上且10小时以下，更优选为3分钟以上且8小时以下。
实施例
以下，通过实施例及比较例对本发明进行进一步详细的说明，但是本发明并不受这些例子的任何限定。
如下示出使用于实施例及比较例的复合物的制备的各成分的详细。
(环氧树脂)
·联苯芳烷基型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造的商品名：NC-3000、环氧当量：275g/eq)
·3官能型环氧树脂(PRINTEC，INC.制造的商品名：VG3101L、环氧当量：212g/eq)
(固化剂)
·三苯基甲烷型酚醛树脂(Meiwa Plastic Industries，Ltd.制造的商品名：MEHC-7500-3S、羟基当量：103g/eq)
·联苯芳烷基型酚醛树脂(Meiwa Plastic Industries，Ltd.制造的商品名：MEHC-7851SS、羟基当量：202g/eq)
(固化促进剂)
·咪唑类固化促进剂(Shikoku Chemicals Corporation制造的商品名：2E4MZ)
(偶联剂)
·甲基丙烯酰氧辛基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造的商品名：KBM-5803)
·3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造的商品名：KBM-403)
(硅氧烷化合物)
·己内酯改性二甲基硅酮(Gelest，Inc.制造的商品名：DBL-C32)
(分散剂)
具有由“-OR”表示的基团的以下磷酸酯
·R为碳原子数4的有机基团的磷酸酯(JOHOKU CHEMICAL CO.，LTD.制造的商品名：JP-504)
·R为碳原子数6的有机基团的磷酸酯(JOHOKU CHEMICAL CO.，LTD.制造的商品名：JP-506H)
·R为碳原子数8的有机基团的磷酸酯(JOHOKU CHEMICAL CO.，LTD.制造的商品名：JP-508)
·R为碳原子数13的有机基团的磷酸酯(JOHOKU CHEMICAL CO.，LTD.制造的商品名：JP-513)
(脱模剂)
·部分皂化褐煤酸酯蜡(Clariant Chemicals Co.，Ltd.制造的商品名：LICOWAX-OP)
·硬脂酸锌(NOF CORPORATION制造的商品名：硬脂酸锌(zinc stearate))
(金属粉末)
·非晶系铁粉(Epson Atmix Corporation制造的商品名：9A4-II、平均粒径24μm)
·非晶系铁粉(Epson Atmix Corporation制造的商品名：AW2-08、平均粒径5.3μm)
[复合物的制备]
(实施例)
将表1所示的环氧树脂、固化剂、固化促进剂、分散剂及脱模剂以表1所示的调配量(单位：g)投入到塑料容器中。通过将这些材料在塑料容器内混合10分钟而制备出树脂混合物。树脂混合物相当于树脂组合物中除了偶联剂及硅氧烷化合物以外的其他所有成分。
将表1所示的2种非晶系铁粉用加压式双轴捏合机(Nihon SpindleManufacturing Co.，Ltd.制造，容量5L)均匀地混合5分钟而制备出金属粉末。将表1所示的偶联剂及硅氧烷化合物添加到双轴捏合机内的金属粉末中。接着，将双轴捏合机的内容物加热至90℃，并且一边保持该温度，一边将双轴捏合机的内容物混合了10分钟。接着，将上述树脂混合物添加到双轴捏合机的内容物中，并且一边将内容物的温度保持在120℃，一边将内容物熔融/混炼了15分钟。将通过以上的熔融/混炼而获得的混炼物冷却至室温之后，将混炼物用锤子粉碎至混炼物具有规定的粒度。另外，上述“熔融”是指双轴捏合机的内容物中树脂组合物的至少一部分的熔融。复合物中的金属粉末在复合物的制备过程中并不熔融。通过以上的方法制备出实施例的复合物。
(比较例)
不使用分散剂，如表1所示变更金属粉末的调配量，除此以外，以与实施例相同的方式进行操作，制备出比较例的复合物。
[复合物的评价]
对在实施例及比较例中获得的复合物进行了以下评价。将结果示于表1中。
(流动特性：140℃最低熔融粘度)
如下所述，测量了140℃下的复合物的最低熔融粘度(单位：Pa·s)。作为测量装置，使用了Shimadzu Corporation制造的CFT-100(流动测试仪)。作为测量用试样，由7g复合物制作了锭。在140℃、20秒的余热、100kg的荷重的条件下，评价了复合物的流动性。将直到复合物的流动停止为止的柱塞的压入距离(单位：mm)作为流动测试仪行程进行测量。将直到复合物的流动停止为止的时间作为流动时间进行测量。将这些测量值作为流动性的指标。
(流动特性：140℃圆板流动)
作为测量用试样，使用了5g复合物(粉末)。将复合物放置于下模的平坦的表面上。将平坦的上模按压于复合物上，用上模及下模夹持复合物。以8kg的荷重将上模及下模之间的复合物压缩360秒钟，由此形成了由复合物形成的大致圆板状的成型体。压缩中的复合物的温度维持在140℃。测量了圆板状的成型体的最大直径及最小直径。长径及短径的平均值相当于圆板流动(单位：mm)。
[表1]
Figure BDA0003907208200000161

Claims (7)

1.一种复合物，其包含金属粉末和含有环氧树脂、固化剂及分散剂的树脂组合物，
所述金属粉末的含量为90质量％以上且98质量％以下，
所述分散剂含有磷酸酯。
2.根据权利要求1所述的复合物，其中，
所述磷酸酯具有由-OR表示的基团，其中，R表示碳原子数4以上的有机基团。
3.根据权利要求2所述的复合物，其中，
所述有机基团为碳原子数4以上的烷基、或在碳原子数4以上的烷基中的碳-碳键的至少一部分中插入有醚键的基团。
4.根据权利要求3所述的复合物，其中，
所述烷基及在烷基中的碳-碳键的至少一部分中插入有醚键的所述基团具有取代基。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合物，其中，
相对于所述金属粉末100质量份，所述分散剂的含量为1质量份以下。
6.一种成型体，其包含权利要求1至5中任一项所述的复合物。
7.一种固化物，其为权利要求1至5中任一项所述的复合物的固化物。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61152004A (ja) * 1984-12-26 1986-07-10 Toshiba Corp 鉄心
JP2010235729A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Denso Corp 樹脂組成物及びそれを用いたリアクトル
JP2019104954A (ja) * 2017-12-11 2019-06-27 日立化成株式会社 金属元素含有粉及び成形体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5792054B2 (ja) * 2011-12-27 2015-10-07 株式会社ダイセル 硬化性組成物及びその硬化物
JP6187455B2 (ja) * 2012-03-29 2017-08-30 住友ベークライト株式会社 樹脂組成物および半導体装置
JP6159512B2 (ja) 2012-07-04 2017-07-05 太陽誘電株式会社 インダクタ
JP6335610B2 (ja) * 2014-04-23 2018-05-30 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
JP6931542B2 (ja) * 2016-03-29 2021-09-08 積水化学工業株式会社 樹脂組成物の硬化物、樹脂組成物及び多層基板
JP2018024832A (ja) * 2016-07-29 2018-02-15 住友ベークライト株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置
SG10202110711TA (en) * 2017-10-04 2021-11-29 Showa Denko Materials Co Ltd Curable resin composition, electronic component device, and production method for electronic component device
JP7075584B2 (ja) * 2018-04-16 2022-05-26 三菱重工業株式会社 ラジアスエンドミル及びこれを用いた工作機械、並びにラジアスエンドミルの設計方法及び加工方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61152004A (ja) * 1984-12-26 1986-07-10 Toshiba Corp 鉄心
JP2010235729A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Denso Corp 樹脂組成物及びそれを用いたリアクトル
JP2019104954A (ja) * 2017-12-11 2019-06-27 日立化成株式会社 金属元素含有粉及び成形体

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