JPWO2019027023A1 - 複合粒子、粉末、樹脂組成物および成形体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、フェライトで構成された母粒子と、Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成された被覆層とを備える複合粒子、上記複合粒子を複数個含むことを特徴とする粉末、上記粉末と、樹脂材料とを含むことを特徴とする樹脂組成物、及び上記粉末と、樹脂材料とを含む材料を用いて製造されたことを特徴とする成形体を提供する。
Description
本発明は、複合粒子、粉末、樹脂組成物および成形体に関する。
近年の電子機器の小型化・軽量化に伴い(例えば、スマートフォン等)、電子機器に搭載される電子部品(モジュール・基板等を含む)についても、小型化されるとともに高密度で電子機器の筐体内部に実装され、高周波で動作させる場合が多くなっている。
筐体内に高密度で実装されることにより、電子部品同士の距離が近く、電子回路から発生する電磁波ノイズの影響を受けやすくなっているとともに、電子部品から発生する熱が逃げにくい構造になりやすいため、より高い温度で動作する電子部品と電磁波ノイズ抑制できる材料が求められている。さらに、電気自動車、ハイブリッド車等においても電装化が進んでおり、高温で長時間動作する部品の周囲のノイズ抑制材料が求められている。
銀粉を電磁波シールド材に用いることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、銀粉を用いた場合、電磁波の遮蔽性が十分に得られないという問題があった。
しかしながら、銀粉を用いた場合、電磁波の遮蔽性が十分に得られないという問題があった。
本発明の目的は、電磁波の遮蔽性に優れる複合粒子、粉末を提供すること、電磁波の遮蔽性に優れる成形体を提供すること、また、前記成形体の製造に好適に用いることができる樹脂組成物を提供することにある。
このような目的は、下記の本発明により達成される。
[1]
フェライトで構成された母粒子と、
Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成された被覆層とを備えることを特徴とする複合粒子。
[2]
前記フェライトは、ソフトフェライトである[1]に記載の複合粒子。
[3]
前記フェライトは、Feを48質量%以上65質量%以下、Mnを10質量%以上25質量%以下、Mgを0.1質量%以上6質量%以下、Srを1質量%以下含有する組成を有している[1]または[2]に記載の複合粒子。
[4]
前記フェライトのキュリー点が、200℃以上500℃以下である[1]〜[3]のいずれか1項に記載の複合粒子。
[5]
前記被覆層の厚さが、10nm以上500nm以下である[1]〜[4]のいずれか1項に記載の複合粒子。
[6]
前記母粒子の形状が、真球状である[1]〜[5]のいずれか1項に記載の複合粒子。
[7]
[1]〜[6]のいずれか1項に記載の複合粒子を複数個含むことを特徴とする粉末。
[8]
前記複合粒子の体積平均粒径が、1.0μm以上20μm以下である[7]に記載の粉末。
[9]
[7]または[8]に記載の粉末と、樹脂材料とを含むことを特徴とする樹脂組成物。
[10]
[7]または[8]に記載の粉末と、樹脂材料とを含む材料を用いて製造されたことを特徴とする成形体。
フェライトで構成された母粒子と、
Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成された被覆層とを備えることを特徴とする複合粒子。
[2]
前記フェライトは、ソフトフェライトである[1]に記載の複合粒子。
[3]
前記フェライトは、Feを48質量%以上65質量%以下、Mnを10質量%以上25質量%以下、Mgを0.1質量%以上6質量%以下、Srを1質量%以下含有する組成を有している[1]または[2]に記載の複合粒子。
[4]
前記フェライトのキュリー点が、200℃以上500℃以下である[1]〜[3]のいずれか1項に記載の複合粒子。
[5]
前記被覆層の厚さが、10nm以上500nm以下である[1]〜[4]のいずれか1項に記載の複合粒子。
[6]
前記母粒子の形状が、真球状である[1]〜[5]のいずれか1項に記載の複合粒子。
[7]
[1]〜[6]のいずれか1項に記載の複合粒子を複数個含むことを特徴とする粉末。
[8]
前記複合粒子の体積平均粒径が、1.0μm以上20μm以下である[7]に記載の粉末。
[9]
[7]または[8]に記載の粉末と、樹脂材料とを含むことを特徴とする樹脂組成物。
[10]
[7]または[8]に記載の粉末と、樹脂材料とを含む材料を用いて製造されたことを特徴とする成形体。
本発明によれば、電磁波の遮蔽性に優れる複合粒子、粉末を提供すること、電磁波の遮蔽性に優れる成形体を提供すること、また、前記成形体の製造に好適に用いることができる樹脂組成物を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細な説明をする。
《複合粒子および粉末》
まず、本発明の複合粒子および粉末について説明する。
《複合粒子および粉末》
まず、本発明の複合粒子および粉末について説明する。
本発明の複合粒子は、フェライトで構成された母粒子と、Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成された被覆層とを備えている。
そして、本発明の粉末は、本発明の複合粒子を複数個含んでいる。
これにより、電磁波の遮蔽性に優れる複合粒子、粉末を提供することができる。このような優れた効果は、電磁波の吸収性に優れた母粒子と、電磁波の反射性に優れた被覆層とを備えることにより、これらが相乗的に作用することにより得られる。
これにより、電磁波の遮蔽性に優れる複合粒子、粉末を提供することができる。このような優れた効果は、電磁波の吸収性に優れた母粒子と、電磁波の反射性に優れた被覆層とを備えることにより、これらが相乗的に作用することにより得られる。
また、フェライトで構成された母粒子を備えることにより、上記のような金属材料だけで構成された粒子を用いる場合に比べて軽量化を図ることができる。したがって、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット等の携帯端末等により好適に適用することができる。
また、高価な金属の使用量を抑制することができ、全体としてのコストダウンを図ることができる。
また、複合粒子や粉末を黒色以外の色調に調整することができる。より具体的には、Auを含む材料で構成された被覆層を備えることにより、複合粒子、粉末の色調を金色に調整することができる。また、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成された被覆層を備えることにより、複合粒子、粉末の色調を白色〜銀色の色調に好適に調整することができる。これにより、例えば、複合粒子、粉末を含む成形体の色調を白色〜銀色の色調に好適に調整することができるだけでなく、成形体に着色剤を含ませること(印刷層を設けることを含む)により、成形体を所望の色調に調整することができる。
また、複合粒子や粉末、これらを含む成形体の導電性を優れたものとすることができる。特に樹脂と混合し、成形する際に外部磁場を制御しながら印加し、粒子を磁力線に沿って配向させることで特定の方向に選択的に導電性のパス(経路)を形成され、樹脂成形体の抵抗に異方性を持たすことができる。
また、例えば、本発明の粉末を用いて製造される成形体において、比較的温和な条件で、粒子(複合粒子)同士を好適に接合することができる。これにより、成形体についての電磁波の遮蔽性および機械低強度をより高いレベルで両立することができる。
また、導電性の高い貴金属を含む材料で構成された被覆層の厚さを制御することで、複合粒子の透磁率の周波数特性を制御することができる。
これに対し、上記のような構成を有さない粒子では、上記のような優れた効果が得られない。
例えば、上記のような被覆層を有していない粒子(単なるフェライト粒子)では、前述したような電磁波の反射の効果が十分に得られず、全体としての電磁波の遮蔽性を十分に優れたものとすることができない。また、粉末を含む組成物を用いて焼結体としての成形体を製造する場合に、粒子の接合強度を十分に向上させるためには、通常、フェライトのキュリー温度よりも高温にする必要があるため、最終的に得られる成形体において、十分な特性を発揮させることが困難となる。また、キュリー温度よりも低い温度で焼結処理を施した場合には、成形体の強度が不十分となる。また、粒子の色調が明度の低い黒色となるため、粉末を含む成形体の色調の調整が困難となる。また、粒子や粉末、これらを含む成形体の導電性を十分に優れたものとすることができない。
また、フェライト粒子の表面に被覆層が設けられている場合であっても、当該被覆層の構成材料が上記のようなものでない場合、前述したような電磁波の反射の効果が十分に得られず、全体としての電磁波の遮蔽性を十分に優れたものとすることができない。
また、単なる金属粒子(フェライトで構成された母粒子を有していない粒子)を用いた場合、前述したような電磁波の吸収の効果が十分に得られず、全体としての電磁波の遮蔽性を十分に優れたものとすることができない。また、粒子全体としての比重が増し、粉末や成形体の軽量化を図ることが困難となる。また、一般に、粉末や成形体の生産コストが増大する。
(母粒子)
母粒子は、フェライトで構成されている。
母粒子は、フェライトで構成されている。
母粒子は、フェライトで構成されたものであればよく、例えば、ハードフェライトを含むものであってもよいが、ソフトフェライトで構成されているのが好ましい。
これにより、母粒子の組成と表面被覆層の厚さを調整することで、広い周波数領域(例えば、1MHz〜1GHz)において、透磁率を容易に制御することができる。
特に、母粒子を構成するフェライトは、Feを48質量%以上65質量%以下、Mnを10質量%以上25質量%以下、Mgを0.1質量%以上6質量%以下、Srを1質量%以下含有する組成を有しているのが好ましい。
Feの含有率が48質量%以上の場合、磁化が下がりにくく透磁率も小さくなりにくいため好ましい。
Feの含有率が65質量%以下の場合、マグネタイトに近い組成となり難く、製造条件にもよるが酸化し難く磁化は下がり難くなり、透磁率が小さくなりにくいため好ましい。
Mnの含有率が10質量%以上の場合、マグネタイトに近い組成となり難く、製造条件にもよるが酸化し難く磁化は下がり難くなり、透磁率が小さくなりにくいため好ましい。
Mnの含有率が25質量%以下の場合、相対的にFeの含有量が下がり難く、磁化が下がり難く透磁率も小さくなりにくいため好ましい。
Mgの含有率が0.1質量%以上の場合は、Mgの添加効果が得られ、磁化が制御しやすいため好ましい。
Mgの含有率が6質量%以下の場合は、母粒子の形成時に原料を溶射した際にMgが粒子表面にMgOの形態で析出し難く、経時で空気中の水分を吸着し難く、MgOがMg(OH)2やMgCO3に変化する可能性が低く、母粒子の表面被覆後、樹脂と混合して使用した際に電気抵抗の長期にわたる変動につながる可能性が低いため好ましい。
Srの含有率が1質量%以下の場合は、母粒子の形成時に原料を溶射した際にSrが粒子表面にSrOの形態で析出し難く、経時で空気中の水分を吸着し難く、SrOがSr(OH)2やSrCO3に変化する可能性が低く、母粒子の表面被覆後、樹脂と混合して使用した際に電気抵抗の長期にわたる変動につながる可能性が低いため好ましい。
Srの含有率は、0質量超であることが好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。
Srの含有率は、0質量超であることが好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。
前記フェライトにおいて、Feの含有率は、48質量%以上65質量%以下であるが、49質量%以上63質量%以下であるのがより好ましい。
また、前記フェライトにおいて、Mnの含有率は、10質量%以上25質量%以下であるが、10質量%以上20質量%以下であるのがより好ましい。
また、前記フェライトにおいて、Mgの含有率は、0.1質量%以上6質量%以下であるが、0.2質量%以上2.5質量%以下であるのがより好ましい。
また、前記フェライトにおいて、Srの含有率は、1質量%以下であるが、0.1質量%以上0.75質量%以下であるのがより好ましい。
前記フェライトにおいて、金属成分としてFe、Mn、Mg、Sr以外の成分を含有していても良いが、金属成分として、Fe、Mn、Mg、Srのみ含有することが好ましい。
母粒子を構成するフェライトのキュリー点(キュリー温度ともいう)は、200℃以上500℃以下であるのが好ましく、200℃以上450℃以下であるのがより好ましい。
キュリー点は、例えば、振動試料型磁力計(VSM)による、磁化の温度変化を測定し、得られた磁化の温度依存曲線(温度変化)から算出することができる。
サンプル測定は銅のサンプルセルに入れたものをサンプルセルにセットして室温から500℃まで2℃/分の速度で昇温させながら磁化を測定した。得られた磁化の温度変化において磁化が0になる点をキュリー点とした。
キュリー点は、例えば、振動試料型磁力計(VSM)による、磁化の温度変化を測定し、得られた磁化の温度依存曲線(温度変化)から算出することができる。
サンプル測定は銅のサンプルセルに入れたものをサンプルセルにセットして室温から500℃まで2℃/分の速度で昇温させながら磁化を測定した。得られた磁化の温度変化において磁化が0になる点をキュリー点とした。
これにより、複合粒子や複合粒子を用いて製造される成形体等の耐熱性を優れたものとすることができ、例えば、高温環境下で用いられる成形体にも好適に適用することができる。
これに対し、キュリー温度が低すぎると、複合粒子や複合粒子を用いて製造される成形体等の耐熱性が低下し、適用できる部品・部材・場所等が制限されてしまう可能性がある。
また、キュリー温度が高すぎること自体は問題ないが、フェライトのキュリー点は組成によって決まり、前記のフェライト組成では、通常、500℃を超えることはない。
母粒子の形状は、特に限定されないが、真球状であるのが好ましい。
これにより、本発明に係る粉末を用いて製造される成形体において、粉末の充填率をより高くすることができ、電磁波のシールド性(吸収性・反射性)をより向上させることができる。
これにより、本発明に係る粉末を用いて製造される成形体において、粉末の充填率をより高くすることができ、電磁波のシールド性(吸収性・反射性)をより向上させることができる。
なお、本明細書において、真球状とは、真球または十分に真球に近い形状のことを言い、具体的には、形状係数SF−1が100以上120以下のことをいう。
また、母粒子の形状係数SF−1は、100以上120以下であるのが好ましく、100以上115以下であるのがより好ましい。
粒子の形状係数SF−1は、次のようにして求めることができる。
まず、走査型電子顕微鏡(例えば、FE−SEM(SU−8020、日立ハイテクノロジー社製)等)およびエネルギー分散型X線分析(EDX)(例えば、堀場製作所製E−MAX)を用いて、粒子が1視野に3〜50個程度入るように倍率を設定し(例えば、後述する実施例1〜3、比較例1では1000〜2000倍に設定した)、EDX付属の機能である粒子解析機能を用いて円相当径、外周、長さ、幅、面積を自動で1000個以上の粒子を自動測定する。
まず、走査型電子顕微鏡(例えば、FE−SEM(SU−8020、日立ハイテクノロジー社製)等)およびエネルギー分散型X線分析(EDX)(例えば、堀場製作所製E−MAX)を用いて、粒子が1視野に3〜50個程度入るように倍率を設定し(例えば、後述する実施例1〜3、比較例1では1000〜2000倍に設定した)、EDX付属の機能である粒子解析機能を用いて円相当径、外周、長さ、幅、面積を自動で1000個以上の粒子を自動測定する。
得られたデータのうち、明らかに粒子同士が重なっているもの(周囲長が円相当径から計算される周囲長の1.8倍以上のもの)、および、微粉(円相当径が1μmよりも小さいもの)を除外し、長さを最大フェレ径R、面積を投影面積Sとし、下記式により、SF−1の値を算出する。粒子の形状が球形に近いほど100に近い値となる。
SF−1=(R2/S)×(π/4)×100(ただし、式中、Rが円相当径(μm)、SはArea(投影面積、単位μm2)を示す。)
SF−1は、1粒子毎に200粒子以上算出し、平均値をフェライト粉末のSF−1として採用することができる。
単一の複合粒子を構成する母粒子は、例えば、単一の粒子で構成されたものであってもよいし、複数の微粒子の接合体(凝集体を含む)であってもよい。
母粒子は、フェライトを含む材料で構成されていればよく、例えば、その他の成分を含んでいてもよい。母粒子中におけるフェライト以外の成分の含有率は、1.0質量%以下であるのが好ましく、0.7質量%以下であるのがより好ましく、0.5質量%以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような本発明による効果がより確実に発揮される。
これにより、前述したような本発明による効果がより確実に発揮される。
(被覆層)
被覆層は、母粒子の少なくとも一部を被覆するものである。そして、被覆層は、Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成されている。
被覆層は、母粒子の少なくとも一部を被覆するものである。そして、被覆層は、Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成されている。
上記の金属元素(Au、Ag、Pt、Ni、Pd)は、被覆層中に、単体金属として含まれていてもよいし、合金の構成成分として含まれていてもよい。
被覆層は、Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成されていればよいが、中でも、被覆層の構成材料としては、AuおよびAgの少なくとも一方が好ましく、Agであることが更に好ましい。
Au、Agは、前記の群を構成する金属の中でも、比較的融点が低く、焼結体としての成形体を製造する場合において、比較的低い温度で焼結した場合であっても、複合粒子同士を好適に接合することができる。また、被覆層の厚さを制御することで、複合粒子の透磁率の周波数特性をより好適に制御することができる。
被覆層中におけるAu、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種の含有率(複数含む場合はその総量)は、80質量%以上であるのが好ましく、90質量%以上であるのがより好ましい。
また、被覆層中におけるAuおよびAgの含有率の和は、80質量%以上であるのが好ましく、90質量%以上であるのがより好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
また、被覆層中におけるAuおよびAgの含有率の和は、80質量%以上であるのが好ましく、90質量%以上であるのがより好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
被覆層の厚さは、特に限定されないが、10nm以上500nm以下であるのが好ましく、20nm以上400nm以下であるのがより好ましく、30nm以上300nm以下であるのがさらに好ましい。
被覆層の厚さは次のような方法で求めることができる。
すなわち、粒子を樹脂に包埋したのち、イオンミリング装置を用いて粒子の断面加工を行い、得られた撮影用サンプルを作製した。
得られた撮影用サンプルをFE−SEMにて撮影し、画像解析ソフトウエアまたは画像に入った縮尺の長さ(記載された値)、および、SEM像における縮尺の定規による実測値と被覆層の厚さの定規による実測値を用いて算出することができる。
Fe−SEMは日立ハイテクノロジーズ製SU−8020を使用した。
イオンミリング装置は日立ハイテクノロジーズ製IM−4000を使用した。
包埋用樹脂はエポキシ樹脂を使用した。
被覆層の厚さは次のような方法で求めることができる。
すなわち、粒子を樹脂に包埋したのち、イオンミリング装置を用いて粒子の断面加工を行い、得られた撮影用サンプルを作製した。
得られた撮影用サンプルをFE−SEMにて撮影し、画像解析ソフトウエアまたは画像に入った縮尺の長さ(記載された値)、および、SEM像における縮尺の定規による実測値と被覆層の厚さの定規による実測値を用いて算出することができる。
Fe−SEMは日立ハイテクノロジーズ製SU−8020を使用した。
イオンミリング装置は日立ハイテクノロジーズ製IM−4000を使用した。
包埋用樹脂はエポキシ樹脂を使用した。
これにより、金属の使用量を抑制しつつ電磁波をより効果的に反射させることができる。
複合粒子の粒径をD[μm]、被覆層の厚さをT[μm]としたとき、0.0010≦T/D≦0.10の関係を満足するのが好ましく、0.0030≦T/D≦0.080の関係を満足するのがより好ましく、0.0050≦T/D≦0.050の関係を満足するのがさらに好ましい。
なお、上記の複合粒子の粒径は、体積平均粒径である。体積平均粒径は、後述の方法にて測定することができる。
なお、上記の複合粒子の粒径は、体積平均粒径である。体積平均粒径は、後述の方法にて測定することができる。
これにより、電磁波の吸収と、電磁波の反射とのバランスをより好適なものとすることができ、全体としての電磁波遮蔽効果を特に優れたものとすることができる。
本発明の複合粒子は、前述したような母粒子と被覆層とを備えるものであればよく、その他の構成を有していてもよい。
例えば、複合粒子は、母粒子と被覆層との間に少なくとも1層の中間層を有していてもよい。
また、前述した被覆層の表面には、Au、Ag、Pt、NiおよびPd以外の材料で構成されたコート層が設けられていてもよい。このようなコート層としては、例えば、シランカップリング剤等の各種カップリング剤による表面処理層等が挙げられる。
また、母粒子の表面には、Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成された被覆層(第1の被覆層)に加えて、Au、Ag、Pt、Ni、Pd以外の材料で構成された他の被覆層(第2の被覆層)が設けられていてもよい。
複合粒子の体積平均粒径は、1.0μm以上20μm以下であるのが好ましく、1.5μm以上18μm以下であるのがより好ましく、2.0μm以上15μm以下であるのがさらに好ましい。
これにより、複合粒子と樹脂とを混合して成形体を成形する際に粒子間の空隙を小さくし、密に磁性体(母粒子)が充填した状態を作り出しやすい。
体積平均粒径は、例えば、以下のような測定により求めることができる。すなわち、まず、試料としての粉末:10gと水:80mlを100mlのビーカーに入れ、分散剤(ヘキサメタリン酸ナトリウム)を2〜3滴添加する。次いで、超音波ホモジナイザー(例えば、SMT.Co.LTD.製UH−150型等)を用い分散を行う。超音波ホモジナイザーとして、SMT.Co.LTD.製UH−150型を用いる場合には、例えば、出力レベル4に設定し、20秒間分散を行ってもよい。その後、ビーカー表面にできた泡を取り除き、マイクロトラック粒度分析計(例えば、日機装株式会社製、Model9320−X100等)に導入し、測定を行うことができる。
フェライトで構成される母粒子に被覆層が形成された複合粒子は、水中で凝集しやすく精度の高い測定ができない場合がある。その場合は、上述の粒子の画像解析データを用いて体積平均粒径を算出することができる。
すなわち、粒子解析結果でSF−1算出時に使用した粒子のデータを用い、i番目の粒子の円相当径をdi、粒子の体積をViとすると、Vi=4/3×π×(di/2)3としてViを算出し、体積平均径D50=Σ(Vi・di)/Σ(Vi)として算出することができる。
本発明の粉末の25℃における電気抵抗率(体積抵抗率)は、10Ω・cm以下であるのが好ましく、1.0×10−1Ω・cm以下であるのがより好ましく、1.0×10−2Ω・cm以下であるのがさらに好ましい。
これにより、複合粒子と樹脂とを混合して成形体を成形した際に(樹脂との混合比率にもよるが)導電性のパスを形成しやすくなり、樹脂成形体の抵抗をより効果的に低くすることができる。
また、本発明の粉末は、本発明の複合粒子を複数個含んでいればよく、本発明の複合粒子以外の粒子をさらに含んでいてもよい。
このような場合、本発明の粉末中における本発明の複合粒子以外の粒子の含有率は、10質量%以下であるのが好ましく、5.0質量%以下であるのがより好ましく、1.0質量%以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような本発明による効果がより確実に発揮される。
これにより、前述したような本発明による効果がより確実に発揮される。
《複合粒子の製造方法》
次に、本発明に係る複合粒子の製造方法について説明する。
次に、本発明に係る複合粒子の製造方法について説明する。
本発明の複合粒子は、例えば、所定の方法で製造したフェライト粒子の表面に、各種めっき法により、被覆層を形成することにより、製造することができる。
被覆層を形成するためのめっき法としては、例えば、電解めっき、無電解めっき等の湿式めっき法、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式めっき法等が挙げられるが、湿式めっき法が好ましく、無電解めっき法がより好ましい。
母粒子となるべきフェライト粒子は、いかなる方法で製造してもよいが、例えば、以下に述べるような方法により、好適に製造することができる。
例えば、母粒子となるべきフェライト粒子は、所定の組成に調製したフェライト原料を、大気中で溶射して、次いで急冷凝固することにより好適に製造することができる。
この方法では、フェライト原料としては、造粒物を好適に用いることができる。
この方法では、フェライト原料としては、造粒物を好適に用いることができる。
フェライト原料を調製する方法は、特に限定されず、例えば、乾式による方法を用いてもよいし、湿式による方法を用いてもよい。
フェライト原料(造粒物)の調製方法の一例を挙げると以下の通りである。
すなわち、製造すべきフェライト粒子(母粒子)の組成に対応するように、金属元素を含む複数種の原料を秤量・混合した後、水を加えて粉砕しスラリーを作製する。作製した粉砕スラリーをスプレードライヤーで造粒して、分級して所定粒径の造粒物を調製する。
すなわち、製造すべきフェライト粒子(母粒子)の組成に対応するように、金属元素を含む複数種の原料を秤量・混合した後、水を加えて粉砕しスラリーを作製する。作製した粉砕スラリーをスプレードライヤーで造粒して、分級して所定粒径の造粒物を調製する。
また、フェライト原料(造粒物)の調製方法の他の一例を挙げると以下の通りである。
すなわち、製造すべきフェライト粒子(母粒子)の組成に対応するように、金属元素を含む複数種の原料を秤量・混合した後、乾式粉砕を行い、各原材料を粉砕分散させ、その混合物をグラニュレーターで造粒し、分級して所定粒径の造粒物を調製する。
上記のようにして調製された造粒物を大気中で溶射してフェライト化する。
すなわち、製造すべきフェライト粒子(母粒子)の組成に対応するように、金属元素を含む複数種の原料を秤量・混合した後、乾式粉砕を行い、各原材料を粉砕分散させ、その混合物をグラニュレーターで造粒し、分級して所定粒径の造粒物を調製する。
上記のようにして調製された造粒物を大気中で溶射してフェライト化する。
溶射には、可燃性ガス燃焼炎として燃焼ガスと酸素との混合気体を用いることができる。
燃焼ガスと酸素との容積比は、1:3.5以上1:6.0以下であるのが好ましい。
これにより、揮発した材料の凝縮による粒径が比較的小さい粒子の形成を好適に進行させることができる。また、得られるフェライト粒子(母粒子)の形状を好適に調整することができる。また、後の工程での分級等の処理を省略または簡略化することができ、フェライト粒子(母粒子)の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、後の工程での分級により除去する粒子の割合をより少ないものとすることができ、フェライト粒子(母粒子)の収率をさらに優れたものとすることができる。
これにより、揮発した材料の凝縮による粒径が比較的小さい粒子の形成を好適に進行させることができる。また、得られるフェライト粒子(母粒子)の形状を好適に調整することができる。また、後の工程での分級等の処理を省略または簡略化することができ、フェライト粒子(母粒子)の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、後の工程での分級により除去する粒子の割合をより少ないものとすることができ、フェライト粒子(母粒子)の収率をさらに優れたものとすることができる。
例えば、燃焼ガス10Nm3hrに対して酸素35Nm3hr以上60Nm3hr以下の割合で用いることができる。
溶射に用いる燃焼ガスとしては、プロパンガス、プロピレンガス、アセチレンガス等が挙げられる。中でも、プロパンガスを好適に用いることができる。
また、造粒物を可燃性ガス中に搬送するために、造粒物搬送ガスとして窒素、酸素、空気等を用いることができる。
搬送される造粒物の流速は、20m/秒以上60m/秒以下であるのが好ましい。
搬送される造粒物の流速は、20m/秒以上60m/秒以下であるのが好ましい。
また、前記溶射は、温度1000℃以上3500℃以下で行うのが好ましく、2000℃以上3500℃以下で行うのがより好ましい。
上記のような条件を満足することにより、揮発した材料の凝縮による粒径が比較的小さい粒子の形成をさらに好適に進行させることができる。また、得られるフェライト粒子(母粒子)の形状をさらに好適に調整することができる。また、後の工程での分級等の処理を省略または簡略化することができ、フェライト粒子(母粒子)の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、後の工程での分級により除去する粒子の割合をより少ないものとすることができ、フェライト粒子(母粒子)の収率をさらに優れたものとすることができる。
このようにして溶射してフェライト化されたフェライト粒子は、水中または大気で急冷凝固され、これをフィルターによって捕集する。
その後、捕集用フィルターで回収したフェライト粒子は、必要に応じて分級を行う。分級方法としては、既存の風力分級、メッシュ濾過法、沈降法など用いて所望の粒径に粒度調整する。なお、サイクロン等で粒径の大きい粒子と分離して回収することも可能である。
また、フェライト粒子(母粒子)は、以下に述べるような方法(第2の方法)により、好適に製造することができる。
すなわち、フェライト粒子(母粒子)は、例えば、フェライト原料を含む組成物をペレット化し、仮焼成して仮焼成体を得る仮焼成工程と、仮焼成体を粉砕、分級した後、仮焼成粉を焼成する本焼成工程とを有する方法により、製造することができる。
これにより、前述したような形状・大きさの複合粒子の製造に用いるフェライト粒子を効率よく製造することができる。また、製造過程において、酸やアルカリを用いる湿式の造粒法とは異なり、フェライト粒子(母粒子)に、酸やアルカリが由来の不純物等が残存することを効果的に防止することができ、複合粒子や複合粒子を用いて製造される樹脂組成物、成形体の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。
ペレットの作製は、加圧成型機を用いることにより好適に行うことができる。
ペレットの作製は、加圧成型機を用いることにより好適に行うことができる。
仮焼成工程での加熱温度は、特に限定されないが、600℃以上1200℃以下であるのが好ましく、650℃以上1000℃以下であるのがより好ましく、700℃以上900℃以下であるのがさらに好ましい。
これにより、仮焼成体の粉砕を好適に行うことができ、前述したような形状・大きさの複合粒子の製造に用いるフェライト粒子をより好適に製造することができる。
仮焼成工程では、2段階以上の加熱処理(焼成処理)を行ってもよい。
仮焼成工程では、2段階以上の加熱処理(焼成処理)を行ってもよい。
本焼成工程には、粉砕処理が施された不定形状の仮焼成体が供される。
本焼成工程に供される仮焼成体の体積平均粒径は、0.5μm以上30μm以下であるのが好ましく、0.5μm以上20μm以下であるのがより好ましい。
本焼成工程に供される仮焼成体の体積平均粒径は、0.5μm以上30μm以下であるのが好ましく、0.5μm以上20μm以下であるのがより好ましい。
これにより、前述したような形状・大きさの複合粒子の製造に用いるフェライト粒子をより効率よく製造することができる。また、後の工程での分級等の処理を省略または簡略化することができ、フェライト粒子の生産性をより優れたものとすることができる。また、後の工程での分級により除去する粒子の割合を少ないものとすることができ、フェライト粒子の収率をより優れたものとすることができる。
本焼成工程は、例えば、仮焼成体の粉末(粉砕、分級処理により得られた粉末)を造粒することにより得られた造粒物に対して行うのが好ましい。
これにより、前述したような形状・大きさの複合粒子の製造に用いるフェライト粒子をより効率よく製造することができる。また、後の工程での分級等の処理を省略または簡略化することができ、フェライト粒子の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、後の工程での分級により除去する粒子の割合をより少ないものとすることができ、フェライト粒子の収率をさらに優れたものとすることができる。
本焼成は、仮焼成体の粉末を大気中で溶射することにより好適に行うことができる。
溶射には、可燃性ガス燃焼炎として燃焼ガスと酸素との混合気体を用いることができる。
溶射には、可燃性ガス燃焼炎として燃焼ガスと酸素との混合気体を用いることができる。
燃焼ガスと酸素との容積比は、1:3.5以上1:6.0以下であるのが好ましい。
これにより、揮発した材料の凝縮による粒径が比較的小さいフェライト粒子の形成を好適に進行させることができる。また、得られるフェライト粒子の形状をさらに好適に調整することができる。また、後の工程での分級等の処理を省略または簡略化することができ、フェライト粒子の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、後の工程での分級により除去する粒子の割合をより少ないものとすることができ、フェライト粒子の収率をさらに優れたものとすることができる。
これにより、揮発した材料の凝縮による粒径が比較的小さいフェライト粒子の形成を好適に進行させることができる。また、得られるフェライト粒子の形状をさらに好適に調整することができる。また、後の工程での分級等の処理を省略または簡略化することができ、フェライト粒子の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、後の工程での分級により除去する粒子の割合をより少ないものとすることができ、フェライト粒子の収率をさらに優れたものとすることができる。
例えば、燃焼ガス10Nm3hrに対して酸素35Nm3hr以上60Nm3hr以下の割合で用いることができる。
溶射に用いる燃焼ガスとしては、プロパンガス、プロピレンガス、アセチレンガス等が挙げられる。中でも、プロパンガスを好適に用いることができる。
また、造粒物を可燃性ガス中に搬送するために、造粒物搬送ガスとして窒素、酸素、空気等を用いることができる。
搬送される造粒物の流速は、20m/秒以上60m/秒以下であるのが好ましい。
搬送される造粒物の流速は、20m/秒以上60m/秒以下であるのが好ましい。
また、前記溶射は、温度1000℃以上3500℃以下で行うのが好ましく、2000℃以上3500℃以下で行うのがより好ましい。
上記のような条件を満足することにより、揮発した材料の凝縮による粒径が比較的小さいフェライト粒子の形成をさらに好適に進行させることができる。また、得られるフェライト粒子の形状をさらに好適に調整することができる。また、後の工程での分級等の処理を省略または簡略化することができ、フェライト粒子の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、後の工程での分級により除去する粒子の割合をより少ないものとすることができ、フェライト粒子の収率をさらに優れたものとすることができる。
続いて、溶射による本焼成で形成されたフェライト粒子を大気中で空気給気による気流に乗せて搬送することによって急冷凝固した後に、所定の粒径範囲のフェライト粒子を捕集し回収する。
前記捕集は、急冷凝固したフェライト粒子を空気給気による気流に乗せて搬送し、粒径が大きい粒子は気流搬送の途中で落下する一方、それ以外の粒子は下流まで気流搬送されることを利用し、所望の粒径範囲のフェライト粒子を気流の下流側に設けたフィルターによって捕集する方法により行うことができる。
前記気流搬送時の流速を20m/秒以上60m/秒以下とすることにより、粒径が大きい粒子を特に高い選択性で落下させることができ、所定の粒径範囲のフェライト粒子をより効率よく回収することができる。流速が小さすぎると、粒径が比較的小さい粒子までも気流搬送の途中で落下してしまうため、気流の下流で回収されるフェライト粒子の平均粒径が小さすぎるものとなるか、あるいは、気流の下流で回収されるフェライト粒子の絶対量が少なくなり、生産性が低下する。一方、流速が大きすぎると、粒径が比較的大きい粒子までも下流まで搬送されるため、気流の下流で回収されるフェライト粒子の平均粒径が大きすぎるものとなりやすくなる。
その後、回収したフェライト粉末について、必要に応じて分級を行ってもよい。
その後、回収したフェライト粉末について、必要に応じて分級を行ってもよい。
《樹脂組成物》
次に、本発明の樹脂組成物について説明する。
次に、本発明の樹脂組成物について説明する。
本発明の樹脂組成物は、前述した本発明の粉末と、樹脂材料とを含んでいる。
これにより、電磁波の遮蔽性に優れる成形体の製造に好適に用いることができる樹脂組成物を提供することができる。
これにより、電磁波の遮蔽性に優れる成形体の製造に好適に用いることができる樹脂組成物を提供することができる。
樹脂組成物を構成する樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、各種変性シリコーン樹脂(アクリル変性、ウレタン変性、エポキシ変性、フッ素)、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、樹脂組成物は、本発明の粉末、樹脂材料以外の成分(その他の成分)を含んでいてもよい。
このような成分としては、例えば、溶媒、充填剤(有機充填剤、無機充填剤)、可塑剤、酸化防止剤、分散剤、顔料等の着色剤、熱伝導性粒子(熱伝導性の高い粒子)等が挙げられる。
樹脂組成物中における全固形分に対する本発明の粉末の比率(含有率)は、50質量%以上95質量%以下であるのが好ましく、80質量%以上95質量%以下であるのがより好ましい。
これにより、樹脂組成物中における本発明の粉末の分散安定性、樹脂組成物の保存安定性、樹脂組成物の成形性等を優れたものとしつつ、樹脂組成物を用いて製造される成形体の機械的強度、電磁波の遮蔽性等をより優れたものとすることができる。
樹脂組成物中における全固形分に対する樹脂材料の比率(含有率)は、5質量%以上50質量%以下であるのが好ましく、5質量%以上20質量%以下であるのがより好ましい。
これにより、樹脂組成物中における本発明の粉末の分散安定性、樹脂組成物の保存安定性、樹脂組成物の成形性等を優れたものとしつつ、樹脂組成物を用いて製造される成形体の機械的強度、電磁波の遮蔽性等をより優れたものとすることができる。
《成形体》
次に、本発明の成形体について説明する。
本発明の成形体は、本発明の粉末と、樹脂材料とを含む材料を用いて製造されたものである。
これにより、電磁波の遮蔽性に優れる成形体を提供することができる。
次に、本発明の成形体について説明する。
本発明の成形体は、本発明の粉末と、樹脂材料とを含む材料を用いて製造されたものである。
これにより、電磁波の遮蔽性に優れる成形体を提供することができる。
本発明の成形体は、いかなる用途のものであってもよいが、電磁波シールド材であるのが好ましい。
これにより、前述したような本発明による効果がより顕著に発揮される。
これにより、前述したような本発明による効果がより顕著に発揮される。
本発明の成形体は、前述したような本発明の樹脂組成物を用いて好適に製造することができる。
成形体の成形方法としては、例えば、圧縮成形、押出成形、射出成形、ブロー成形、カレンダー成形、各種塗布法等が挙げられる。また、成形体は、例えば、成形体を形成すべき部材上に、直接樹脂組成物を付与することにより形成するものであってもよいし、別途作製した後に目的とする部材(例えば、プリント配線基板や金属箔(例えば、銅箔等)等)上に設置されるものであってもよい。
なお、本発明に係る粉末は、樹脂等に混合・分散して焼成等の工程を行わずに使用してもよく、例えば、粉末を所望の形に成型・造粒・塗工等の工程を行った後、焼成を行い、焼結体としての成形体の製造に用いるものであってもよい。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の複合粒子の製造方法では、必要に応じて、前述した工程に加えて、他の工程(前処理工程、中間工程、後処理工程)を有していてもよい。
また、本発明の複合粒子は、前述したような方法で製造されたものに限定されず、いかなる方法で製造されたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、本発明の複合粒子、粉末、樹脂組成物を、電磁波シールド材の製造に用いる場合について代表的に説明したが、本発明の複合粒子、粉末、樹脂組成物は、電磁波シールド材以外の製造に用いてもよい。例えば、本発明の複合粒子、粉末は、磁心材料やフィラー(特に、磁性フィラー)として用いられるものであってもよい。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の説明で、特に温度条件を示していない処理、測定については、室温(25℃)で行った。
《1》複合粒子、粉末の製造
各実施例および比較例の複合粒子、粉末を以下のようにして製造した。
各実施例および比較例の複合粒子、粉末を以下のようにして製造した。
(実施例1)
まず、原料としてのFe2O3、Mn3O4、Mg(OH)2およびSrCO3を所定の割合で混合し、ヘンシェルミキサーで15分間混合した。
まず、原料としてのFe2O3、Mn3O4、Mg(OH)2およびSrCO3を所定の割合で混合し、ヘンシェルミキサーで15分間混合した。
このようにして得られた粉砕物を、ローラコンバクターを用いてペレット化した後、大気中、900℃で5時間ロータリーキルンを用いて仮焼成を行った。
仮焼成後、ボ−ルミルで粉砕し、体積平均粒径が1.8μmの粉末状の仮焼成体(仮焼粉)を得た。
次に、得られた粉末状の仮焼成体を用いて、プロパン:酸素=10Nm3/hr:35Nm3/hrの可燃性ガス燃焼炎中に流速40m/秒の条件で溶射を行った。このとき、造粒物を連続的に流動させながら溶射したため、溶射・急冷後の粒子は互いに結着することなく独立していた。続いて、冷却された粒子を気流の下流側に設けたサイクロンによって回収した。これにより、複数個のフェライト粒子からなるフェライト粉末(体積平均粒径:27.5μm)を得た。得られたフェライト粉末を気流分級し、体積平均粒径7.5μmを得た。
なお、粉末の体積平均粒径は、以下のような測定により求めた。すなわち、まず、試料としての粉末:10gと水:80mlとを100mlのビーカーに入れ、分散剤(ヘキサメタリン酸ナトリウム)を2滴添加した。次いで、超音波ホモジナイザー(SMT.Co.LTD.製UH−150型)を用い分散を行った。このとき、超音波ホモジナイザーの出力レベルを4に設定し、20秒間分散を行った。その後、ビーカー表面にできた泡を取り除き、マイクロトラック粒度分析計(例えば、日機装株式会社製、Model9320−X100等)に導入し、測定を行った。なお、後に述べる各実施例および比較例についても同様にして求めた。
また、フェライト粉末のSF−1の平均値は、110であった。
形状係数SF−1は、以下のようにして求めた。
すなわち、まず、走査型電子顕微鏡(FE−SEM(SU−8020、日立ハイテクノロジー社製))およびEDX(堀場製作所製E−MAX)を用いて、倍率1000倍に設定して、EDX付属の機能である粒子解析機能を用いて円相当径、外周、長さ、幅、面積を自動で1000個以上の粒子を自動測定した。
すなわち、まず、走査型電子顕微鏡(FE−SEM(SU−8020、日立ハイテクノロジー社製))およびEDX(堀場製作所製E−MAX)を用いて、倍率1000倍に設定して、EDX付属の機能である粒子解析機能を用いて円相当径、外周、長さ、幅、面積を自動で1000個以上の粒子を自動測定した。
得られたデータのうち、明らかに粒子同士が重なっているもの(周囲長が円相当径から計算される周囲長の1.8倍以上のもの)、および、微粉(円相当径が1μmよりも小さいもの)を除外し、長さを最大フェレ径R、面積を投影面積Sとし、上記式により、SF−1の値を算出した。
SF−1は、1粒子毎に算出し、200粒子以上の平均値をフェライト粉末のSF−1とした。なお、後に述べる各実施例および比較例についても同様にして求めた。
また、得られたフェライト粉末のBET比表面積は0.74m2/gであった。
BET比表面積は、比表面積測定装置(型式:Macsorb HM model−1208(マウンテック社製))を用いた測定により求めた。より具体的には、測定試料を比表面積測定装置専用の標準サンプルセルに約5g入れ、精密天秤で正確に秤量し、測定ポートに試料(フェライト粉末)をセットし、測定を開始した。測定は1点法で行い、測定終了時に試料の重量を入力すると、BET比表面積が自動的に算出された。なお、測定前に前処理として、測定試料を薬包紙に20g程度を取り分けた後、真空乾燥機で−0.1MPaまで脱気し−0.1MPa以下に真空度が到達していることを確認した後、200℃で2時間加熱した。測定環境は、温度:10〜30℃、湿度:相対湿度で20〜80%で、結露なしの条件とした。
BET比表面積は、比表面積測定装置(型式:Macsorb HM model−1208(マウンテック社製))を用いた測定により求めた。より具体的には、測定試料を比表面積測定装置専用の標準サンプルセルに約5g入れ、精密天秤で正確に秤量し、測定ポートに試料(フェライト粉末)をセットし、測定を開始した。測定は1点法で行い、測定終了時に試料の重量を入力すると、BET比表面積が自動的に算出された。なお、測定前に前処理として、測定試料を薬包紙に20g程度を取り分けた後、真空乾燥機で−0.1MPaまで脱気し−0.1MPa以下に真空度が到達していることを確認した後、200℃で2時間加熱した。測定環境は、温度:10〜30℃、湿度:相対湿度で20〜80%で、結露なしの条件とした。
また、フェライト粉末について、振動試料型磁気測定装置を用いて測定を行ったところ、飽和磁化:69.6emu/g、残留磁化:2.724emu/g、保磁力:38.23Oeであった。
上記の磁気特性は以下のようにして求めた。すなわち、まず、内径5mm、高さ2mmのセルに測定対象のフェライト粉末を詰めて振動試料型磁気測定装置(東英工業社製 VSM−C7−10A)にセットした。次に、印加磁場を加え、5kOeまで掃引し、次いで、印加磁場を減少させ、ヒステリシスカーブを作製した。その後、このカーブのデータよりフェライト粉末についての飽和磁化、残留磁化および保磁力を求めた。なお、後に述べる複合粒子の集合体としての粉末についても同様にして求めた。また、後に述べる各実施例および比較例についても同様にして求めた。
得られたフェライト粉末0.2gを秤量し、純水60mlに1Nの塩酸20mlおよび1Nの硝酸20mlを加えたものを加熱し、フェライト粉末を完全溶解させた水溶液を準備し、ICP分析装置(島津製作所製ICPS−1000IV)を用いてFe、Mn、MgおよびSrの含有量を測定した。また、後に述べる各実施例および比較例についても同様にして求めた。
その後、得られたフェライト粉末に対して無電解めっきを施すことにより、フェライトで構成された母粒子の表面に、Agで構成された被覆層を有する複合粒子を複数個含む粉末が得られた。
(実施例2、3)
仮焼成の条件、溶射処理条件、分級条件を調整することにより、粉末(複数個の複合粒子の集合体)の条件を表1、表2に示すようにした以外は、前記実施例1と同様に粉末(複数個の複合粒子の集合体)を製造した。
仮焼成の条件、溶射処理条件、分級条件を調整することにより、粉末(複数個の複合粒子の集合体)の条件を表1、表2に示すようにした以外は、前記実施例1と同様に粉末(複数個の複合粒子の集合体)を製造した。
(比較例1)
フェライト粉末に対する被覆層の形成を省略した以外は、前記実施例1と同様に粉末を製造した。すなわち、本比較例では、フェライト粉末をそのまま目的とする粉末として用いた。
フェライト粉末に対する被覆層の形成を省略した以外は、前記実施例1と同様に粉末を製造した。すなわち、本比較例では、フェライト粉末をそのまま目的とする粉末として用いた。
前記各実施例および比較例の粉末の構成を表1、表2にまとめて示した。
なお、前記各実施例の粉末の色調は、白色〜銀色であったのに対し、比較例の粉末の色調は、黒色であった。
なお、前記各実施例の粉末の色調は、白色〜銀色であったのに対し、比較例の粉末の色調は、黒色であった。
また、前記各実施例では、母粒子中におけるフェライト以外の成分の含有率は、0.1質量%以下であった。
また、前記各実施例では、被覆層中におけるAg以外の成分の含有率は、0.1質量%以下であった。被覆層のAgの含有量は、蛍光X線を用いた測定により求めた。すなわち、前記実施例において母粒子となるフェライト粒子100質量部に、Agの粉末を0.1質量部、0.5質量部、1質量部の割合で、ボールミル(100rpm)、30分間混合した後、蛍光X線測定装置(株式会社リガク製ZSX100s)でAgの強度を測定し、検量線を作成した後、前記各実施例の粉末(複数個の複合粒子の集合体)について、蛍光X線測定装置でAgの強度を測定し、Ag含有量を算出した。
また、被覆層の厚さ(T)は、上記の方法により測定した。
また、被覆層の厚さ(T)は、上記の方法により測定した。
また、前記各実施例では、粉末中における前記複合粒子外の成分の含有率は、0.1質量%以下であった。
また、前記各実施例および比較例の粉末(複数個の複合粒子の集合体)全体としての体積平均粒径、磁気特性、SF−1の値は、前述したフェライト粒子についての測定と同様の方法で求めた。
また、タップ密度は、JIS R1628に準拠して、USPタップ密度測定装置(ホソカワミクロン社製)を用いて測定した。
また、真比重は、JIS Z8807:2012(ガス置換法)に準拠してMacpycno(マウンテック社製)を用いて測定した。
また、図1に、実施例1の複合粒子の断面SEM像を示し、図2に、実施例2の複合粒子の断面SEM像を示し、図3に、実施例3の複合粒子の断面SEM像を示した。
《2》透磁率測定
前記各実施例および比較例で得られた粉末を用いて、透磁率についての評価を以下のようにして行った。
前記各実施例および比較例で得られた粉末を用いて、透磁率についての評価を以下のようにして行った。
まず、前記粉末(複数個の複合粒子の集合体)90質量部にフッ素系粉末樹脂10質量部をガラス瓶に入れてボールミル(100rpm)で30分間混合後、1g秤量した。
秤量した混合物を、外径13mm、内径4.5mmのドーナツ状の成型用金型に投入し、50KNで5秒間加圧し、透磁率測定用サンプルとしての成形体を得た。
アジレントテクノロジー社製マテリアルアナライザE4991に磁性材料測定用治具16454を接続し、得られた透磁率測定用サンプルをセットして1MHz〜3GHzまで周波数掃引して透磁率の周波数依存性を測定した。
《3》電気抵抗率
前記各実施例および比較例で得られた粉末を用いて、電気抵抗率についての評価を以下のようにして行った。
前記各実施例および比較例で得られた粉末を用いて、電気抵抗率についての評価を以下のようにして行った。
まず、断面積が4cm2のフッ素樹脂製のシリンダーに高さ4mmとなるように試料としての粉末を充填した後、両端に電極を取り付け、さらにその上から1kgの分銅を乗せて電気抵抗を測定した。電気抵抗の測定は、ケースレ一社製2182A型ナノボルトメーターにて測定電圧1Vを印加し60秒後の抵抗を測定し、体積抵抗を算出した。
実施例1〜3および比較例1について、透磁率の結果をそれぞれ図4に示し、電気抵抗率の結果を表3に示す。
図4、表3から明らかなように、本発明では、表面被覆層の厚さによって透磁率の周波数依存性(透磁率μ’の立ち上がり)が低周波数側にシフトしていることが確認され、フェライト粒子(母粒子)表面に存在する金属被膜(被覆層)によって電磁波がシールドされていることが確認されたのに対し、比較例では金属被覆がないため満足のいく結果が得られなかった。
本発明によれば、電磁波の遮蔽性に優れる複合粒子、粉末を提供すること、電磁波の遮蔽性に優れる成形体を提供すること、また、前記成形体の製造に好適に用いることができる樹脂組成物を提供することができる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2017年8月3日出願の日本特許出願(特願2017−150792)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、2017年8月3日出願の日本特許出願(特願2017−150792)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (10)
- フェライトで構成された母粒子と、
Au、Ag、Pt、NiおよびPdよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成された被覆層とを備えることを特徴とする複合粒子。 - 前記フェライトは、ソフトフェライトである請求項1に記載の複合粒子。
- 前記フェライトは、Feを48質量%以上65質量%以下、Mnを10質量%以上25質量%以下、Mgを0.1質量%以上6質量%以下、Srを1質量%以下含有する組成を有している請求項1または2に記載の複合粒子。
- 前記フェライトのキュリー点が、200℃以上500℃以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合粒子。
- 前記被覆層の厚さが、10nm以上500nm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合粒子。
- 前記母粒子の形状が、真球状である請求項1〜5のいずれか1項に記載の複合粒子。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の複合粒子を複数個含むことを特徴とする粉末。
- 前記複合粒子の体積平均粒径が、1.0μm以上20μm以下である請求項7に記載の粉末。
- 請求項7または請求項8に記載の粉末と、樹脂材料とを含むことを特徴とする樹脂組成物。
- 請求項7または請求項8に記載の粉末と、樹脂材料とを含む材料を用いて製造されたことを特徴とする成形体。
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