JPWO2021066089A1 - 樹脂組成物および成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
この状況を鑑み、本発明者は、小型で軽量な磁性部品の製造に好ましく用いられる樹脂組成物を提供することを目的として、検討を行った。
トランスファー成形に用いられる樹脂組成物であって、
樹脂(A)と、メジアン径が7.5〜100μmの磁性粉(B)と、メジアン径が0.2〜5μmの粒子(C)とを含み、
当該樹脂組成物を175℃でトランスファー成形することで得られる成形品の飽和磁束密度が1.1T以上である、樹脂組成物
が提供される。
上記の樹脂組成物を用いて形成された成形品
が提供される。
すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
煩雑さを避けるため、(i)同一図面内に同一の構成要素が複数ある場合には、その1つのみに符号を付し、全てには符号を付さない場合や、(ii)特に図2以降において、図1と同様の構成要素に改めては符号を付さない場合がある。
すべての図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応しない。
本明細書における「有機基」の語は、特に断りが無い限り、有機化合物から1つ以上の水素原子を除いた原子団のことを意味する。例えば、「1価の有機基」とは、任意の有機化合物から1つの水素原子を除いた原子団のことを表す。
本実施形態の樹脂組成物は、トランスファー成形に用いられる。換言すると、本実施形態の樹脂組成物は、トランスファー成形法によって成形品を製造する際の材料として用いられる。
また、本実施形態の樹脂組成物は、樹脂(A)と、メジアン径が7.5〜100μmの磁性粉(B)と、メジアン径が0.2〜5μmの粒子(C)とを含む。
また、本実施形態の樹脂組成物を175℃でトランスファー成形することで得られる成形品の飽和磁束密度は、1.1T以上である。
本実施形態においては、メジアン径が7.5〜100μmの磁性粉(B)が用いられる。粒径が大きな磁性粉を用いることで、飽和磁束密度を高めやすい。
本実施形態においては、メジアン径が比較的大きい磁性粉(B)と、メジアン径が比較的小さい粒子(C)が併用される。このことにより、トランスファー成形時の十分な流動性を得ることができる。このメカニズムの詳細は不明であるが、粒子(C)が磁性粉(B)の「潤滑剤」のように働くためと推測される。かつ/または、粒子(C)が磁性粉(B)の「分散媒」のように働き、溶融時の磁性粉(B)の沈降が抑えられるためとも推測される。
本実施形態の樹脂組成物を175℃でトランスファー成形することで得られる成形品の飽和磁束密度は1.1T以上である。このように樹脂組成物を設計することで、小型・軽量であっても十分な磁気性能を有する磁性部品を得ることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂(A)を含む。
樹脂(A)は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であることができる。トランスファー成形という用途や、磁性部品の耐熱性の観点からは、樹脂(A)は熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。より具体的には、樹脂(A)全量中の好ましくは50質量%以上、より好ましくは75質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上が熱硬化性樹脂である。
エポキシ樹脂として、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂等のフェノール樹脂;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂、ビスフェノールP型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、トリスフェニルメタン型エポキシ樹脂等を挙げることができる。
R11は、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の置換基を表し、
R12は、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の置換基を表し、
iは、0〜3の整数であり、
jは、0〜4の整数である。
アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
アルケニル基の例としては、アリル基、ペンテニル基、ビニル基などが挙げられる。
アルキニル基の例としては、エチニル基などが挙げられる。
アルキリデン基の例としては、メチリデン基、エチリデン基などが挙げられる。
アリール基の例としては、トリル基、キシリル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が挙げられる。
アラルキル基の例としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
アルカリル基の例としては、トリル基、キシリル基などが挙げられる。
シクロアルキル基の例としては、アダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。
アルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基などが挙げられる。
ヘテロ環基の例としては、エポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。
一態様として、iおよびjはともに0である。つまり、一態様として、一般式(a1)中のベンゼン環の全ては、1価の置換基としては、明示されたグリシジルオキシ基以外の置換基を有しない。
2つのRはそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基であり、
R22は、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の置換基を表し、
R23は、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の置換基を表し、
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜4の整数である。
一般式(a2)におけるR22およびR23の1価の置換基の具体例としては、一般式(a1)におけるR11およびR12の1価の置換基として説明したものと同様のものを挙げることができる。ここで、R22およびR23の1価の置換基としては、アルキル基が好ましく、直鎖または分枝状の炭素数1〜6のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
ビフェニル構造を含むエポキシ樹脂とは、具体的には、2つのベンゼン環が単結合で連結している構造を含むエポキシ樹脂のことである。ここでのベンゼン環は、置換基を有していてもいなくてもよい。
具体的には、ビフェニル構造を含むエポキシ樹脂は、以下一般式(BP)で表される部分構造を有する。
RaおよびRbは、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
rおよびsは、それぞれ独立に、0〜4であり、
*は、他の原子団と連結していることを表す。
アルケニル基としては、例えばアリル基、ペンテニル基、ビニル基などが挙げられる。
アルキニル基としては、例えばエチニル基などが挙げられる。
アルキリデン基としては、例えばメチリデン基、エチリデン基などが挙げられる。
アリール基としては、例えばトリル基、キシリル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が挙げられる。
アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
アルカリル基としては、例えばトリル基、キシリル基などが挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基などが挙げられる。
ヘテロ環基としては、例えばエポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。
RaおよびRbの1価の有機基の総炭素数は、それぞれ、例えば1〜30、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜6である。
rおよびsは、それぞれ独立に、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0〜1である。一態様として、rおよびsはともに0である。
より具体的には、ビフェニル構造を含むエポキシ樹脂は、以下一般式(BP1)で表される構造単位を有する。
RaおよびRbの定義および具体的態様は、一般式(BP)と同様であり、
rおよびsの定義および好ましい範囲は、一般式(BP)と同様であり、
Rcは、複数ある場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
tは、0〜3の整数である。
Rcの1価の有機基の具体例としては、RaおよびRbの具体例として挙げたものと同様のものを挙げることができる。
tは、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0〜1である。
本実施形態の樹脂組成物中の樹脂(A)の含有量は、樹脂組成物全体を基準(100質量%)として、例えば0.5〜20質量%、好ましくは1〜15質量%である。このような数値範囲とすることにより、成形性および機械的特性を一層向上させることができる。また、樹脂(A)の量が多すぎないことにより、磁性粉(B)などの量を多くしやすい。つまり、磁気特性を高めやすい。
本実施形態の樹脂組成物は、メジアン径が7.5〜100μmの磁性粉(B)を含む。
磁性粉(B)は、上記メジアン径を有し、本実施形態の樹脂組成物を用いて作製した成形品が磁性を示す限りにおいて、任意のものを用いることができる。
鉄基粒子としてより具体的には、軟磁性を示し、鉄原子の含有率が85質量%以上である粒子(軟磁性鉄高含有粒子)を用いることができる。ちなみに、軟磁性とは、保磁力が小さい強磁性のことを指し、一般的には、保磁力が800A/m以下である強磁性のことを軟磁性という。鉄原子の含有率は、より好ましくは90質量%以上である。
ただし、磁性粉(B)(および後掲の粒子(C))中の鉄の含有率が大きいことは、「鉄損」の性能の観点からは不利な場合がある。上記のような、鉄の含有率が大きい磁性粉(B)(および/または粒子(C))を用いることは、主として飽和磁束密度の向上の観点から行われる。鉄損などの他の性能を重視する場合には、磁性粉(B)/粒子(C)中の鉄の含有率が大きくないほうが好ましいこともある。
官能基としては、下記一般式(1)で表される官能基を挙げることができる。
*−O−X−R ・・・(1)
[式中、Rは、有機基を表し、Xは、Si、Ti、Al、またはZrであり、*は、磁性粉(B)を構成する原子の1つである。]
カップリング剤の使用量は、磁性粉(B)の100質量部に対して、例えば、0.05〜1質量部であるのが好ましく、0.1〜0.5質量部であるのがより好ましい。
カップリング剤と磁性粉(B)を反応させるときの溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。また、このときのカップリング剤の使用量は、溶媒100質量部に対して、0.1〜2質量部であるのが好ましく、0.5〜1.5質量部であるのがより好ましい。
カップリング剤と磁性粉(B)との反応時間(例えば希釈溶液への浸漬時間等)は、1〜24時間であることが好ましい。
酸素プラズマ処理の圧力は、100〜200Paであることが好ましく、120〜180Paであることがより好ましい。
酸素プラズマ処理における処理ガスの流量は、1000〜5000mL/分であることが好ましく、2000〜4000mL/分であることがより好ましい。
酸素プラズマ処理の出力は、100〜500Wであることが好ましく、200〜400Wであることがより好ましい。
酸素プラズマ処理の処理時間は、上述の各種条件に応じて適宜設定されるが、5〜60分であることが好ましく、10〜40分であることがより好ましい。
アルゴンプラズマ処理における処理ガスの流量は、10〜100mL/分であることが好ましく、20〜80mL/分であることがより好ましい。
アルゴンプラズマ処理の出力は、100〜500Wであることが好ましく、200〜400Wであることがより好ましい。
アルゴンプラズマ処理の処理時間は、5〜60分であることが好ましく、10〜40分であることがより好ましい。
上述のような表面処理は、全ての磁性粉(B)に施されてもよく、一部の磁性粉(B)に施されてもよい。
メジアン径は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置を用い、粒子を乾式で測定することで、体積基準の値として求めることができる。
好ましくは、磁性粉(B)として、メジアン径が7.5〜15μmの磁性粉と、メジアン径が20〜100μm(より好ましくは35〜90μm)の磁性粉とが併用される。
具体的には、以下で定義される「真円度」を、磁性粉(B)の任意の10個以上(好ましくは50個以上)について求め、その値を平均することで求められる平均真円度が0.60以上であることが好ましく、0.75以上であることがより好ましい。
真円度の定義:磁性粉の輪郭を走査型電子顕微鏡で観察したときの、当該輪郭から求められる等面積円相当径をReq、当該輪郭に外接する円の半径をRcとしたときの、Req/Rcの値。
本実施形態の樹脂組成物は、メジアン径が0.2〜5μmの粒子(C)を含む。
一例として、粒子(C)は、磁性粉を含む。粒子(C)が磁性粉を含むことで、磁性粉(B)とあわせて、樹脂組成物中の磁性物質の濃度/密度を一層高めることができる。そして、最終的な成形品の磁気特性(飽和磁束密度など)を一層高めることができる。
別の例として、粒子(C)は、非磁性粉を含む。磁性粉(B)と組み合わせる粒子(C)として、敢えて磁性粉とは異質な非磁性粉を用いることで、樹脂組成物の溶融時の磁性粉(B)の沈降が一層抑えられ、流動性の一層の向上などが図られると考えられる。
粒子(C)は、磁性粉と非磁性粉の両方を含んでもよいし、片方のみを含んでもよい。
また、シリカ粒子の樹脂との親和性は比較的良好である。このことは成形時の流動性の点で好ましい。さらに、シリカ粒子の絶縁性は比較的良好である。この点は、本実施形態の樹脂組成物を用いて磁性部品を形成する際に好ましい。
粒子(C)のメジアン径の測定方法は、磁性粉(B)と同様である。
本実施形態の樹脂組成物中の、粒子(C)の含有比率は、好ましくは1〜20質量%、より好ましくは1〜18質量%である。
粒子(C)として磁性粉のみを用いる場合、粒子(C)の含有比率は、好ましくは10〜20質量%、より好ましくは12〜18質量%である。これにより磁気特性を一層高めうる。
粒子(C)として非磁性粉のみを用いる場合、粒子(C)の含有比率は、好ましくは1〜5質量%、より好ましくは1〜4質量%である。適量の非磁性粉を用いることで、成形時の流動性と磁気特性とのバランスをとりやすい。
磁性粉(B)と粒子(C)の比率を適切に調整することで、各種性能を一層高めうる。例えば、樹脂組成物中の、粒子(C)の量/(磁性粉(B)の量+粒子(C)の量)の値は、好ましくは0.01〜0.3、より好ましくは0.01〜0.2である。この値が適切であることで、トランスファー成形時の流動性を一層高めうる。
本実施形態の樹脂組成物は、好ましくは硬化剤(D)を含む。硬化剤(D)は、樹脂(A)と反応して樹脂を硬化させることが可能なものである限り、特に限定されない。硬化剤(D)を用いることで、適度な加熱時間で硬化する樹脂組成物を得ることができる。また、硬化剤(D)を用いることで、成形品の機械的強度をより高めることができる。
樹脂(A)がノボラック型フェノール樹脂等のフェノール樹脂を含む場合、硬化剤としては例えばヘキサメチレンテトラミン等を用いることが好ましい。
樹脂(A)がマレイミド樹脂を含む場合、硬化剤としては例えばイミダゾール化合物を用いることが好ましい。
フェノール化合物については、フェノール性ヒドロキシ基を含み、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂と反応しうるものである限り、特に限定されない。フェノール化合物は、低分子であっても高分子であってもよい。フェノール系硬化剤は、好ましくはノボラック樹脂を含む。フェノール系硬化剤がノボラック樹脂を含むことで、特に成形品(磁性部材)の耐熱性を高めることができる。
また、フェノール系硬化剤として、ビフェニル構造を含むフェノール樹脂を用いることも好ましい。ビフェニル構造として具体的には、エポキシ樹脂の説明における一般式(BP)で表される部分構造がある。ビフェニル構造を含むフェノール樹脂として具体的には、エポキシ樹脂の説明における一般式(BP1)において、グリシジル基の部分を水素原子としたものを挙げることができる。ビフェニル構造を含むフェノール樹脂の具体例としては、後掲の実施例で使用しているMHE−7851SS(明和化成株式会社製)などを挙げることができる。
アミン化合物については、上述のポリアミン化合物を挙げることができる。一例として、芳香族ジアミンが好ましい。すなわち、一分子中に1つ以上の芳香環構造と2つのアミノ基(−NH2)を有する化合物が好ましい。
本実施形態の樹脂組成物が硬化剤(D)を含む場合、硬化剤(D)の含有量は、樹脂組成物全体を基準(100質量%)として、例えば0.5〜10質量%、好ましくは1〜5質量%である。硬化剤(D)を用いる場合、その量を適切に調整することにより、成形性を一層向上させることができ、得られる硬化物(磁性部材)の機械特性や磁気特性を向上させることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、好ましくは離型剤(E)を含む。これにより、成形時の樹脂組成物の離型性を高めることができる。
離型剤(E)としては、例えば、カルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステルワックスや酸化ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類、パラフィン等が挙げられる。
離型剤(E)を用いる場合、その量は、例えば、樹脂組成物全体を基準(100質量%)として、例えば0.01〜3質量%、好ましくは0.05〜2質量%である。適度な量の離型剤を用いることで、他の性能を維持しつつ、成形時における離型性を向上させることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、硬化促進剤(F)を含むことが好ましい。これにより、樹脂組成物の硬化性を向上させることができる。
具体的には、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物;2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類(イミダゾール系硬化促進剤);1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン等が例示されるアミジンや3級アミン、アミジンやアミンの4級塩等の窒素原子含有化合物などを挙げることができる。
硬化促進剤(F)を用いる場合、その含有量は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは0.01〜1質量%、より好ましくは0.05〜0.8質量%である。このような数値範囲とすることにより、他の性能を維持しつつ、十分に硬化性向上の効果が得られる。
本実施形態の樹脂組成物は、上述した成分以外の成分を含んでいてもよい。例えば、低応力剤、カップリング剤、密着助剤、着色剤、酸化防止剤、耐食剤、染料、顔料、難燃剤、離型剤(ワックス)、非磁性体粒子(例えばシリカ)等のうち、1または2以上を含んでもよい。
また、本実施形態の樹脂組成物は、過度なデメリットが無い限り、上述の(B)や(C)に該当しない粒子/粉体を含んでもよい。もちろん、本実施形態の樹脂組成物は、粒子/粉体として上述の(B)および(C)のみを含んでもよい。これにより、磁気性能の一層の向上、流動性の一層の向上などを図ることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、室温(25℃)において固形であってよい。
本実施形態の樹脂組成物の性状は、粉末状、顆粒状またはタブレット状などとすることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、例えば、まず(1)ミキサーを用いて各成分を混合し、(2)その後、ロールを用いて、120℃前後で5分程度混練することにより混練物を得、(3)そして得られた混練物を冷却後粉砕することにより製造することができる。以上により、粉末状の樹脂組成物を得ることができる。
必要に応じて、粉末状の樹脂組成物を打錠し、顆粒状やタブレット状にしてもよい。これにより、トランスファー成形等の溶融成形に適する樹脂組成物が得られる。また、樹脂組成物を室温(25℃)で固形とすることにより、搬送性や保管性をより高めることが可能である。
本実施形態の樹脂組成物は、トランスファー成形法、射出成形法、押出成形法等の溶融成形法により、所望の形状に成形される。
これらの方法の中でも、本実施形態の樹脂組成物は、トランスファー成形法による成形に適している。つまり、トランスファー成形装置を用いて、上述の樹脂組成物の溶融物を金型に注入し、その溶融物が硬化した成形品(磁性部材)を得ることができる。成形品は、電気・電子デバイス中の磁性部材などとして好適に用いることができる。より具体的には、成形物は、コイル(用途や目的により、リアクトルやインダクタなどとも呼ばれる)の磁性コアなどとして好適に用いられる。
トランスファー成形は、成形品の寸法の制御性や、形状自由度の向上などの点で、他の成形法に比べて好ましい。
上述のように、本実施形態の樹脂組成物を用いて得られた成形品(樹脂組成物の硬化物)は、磁性部材として好適に用いることができる。前述のように、本実施形態の樹脂組成物は、小型で軽量な磁性部品の製造に好ましく用いられる。
以下では、本実施形態の樹脂組成物を用いて得られた成形品(磁性部材)を、磁性コアおよび/または外装部材として備えるコイルの態様について説明する。
図1(a)および図1(b)は、本実施形態の樹脂組成物の成形品で構成された磁性コアを備えるコイル100(リアクトル)を模式的に示した図である。
図1(a)は、上面から見たコイル100の概要を示す。図1(b)は、図1(a)におけるA−A'断面視における断面図を示す。
コイル100は、巻線10と磁性コア20との間に、これらの絶縁を確保する観点から、不図示のインシュレータを介在させた構造であってもよい。
上記のコイルとは別の態様として、本実施形態の樹脂組成物の成形品で構成された外装部材を備えるコイル(インダクタ)の概要を、図2を参照しつつ説明する。
図2(a)は、コイル100Bの上面からみたコイルの概要を示す。図2(b)は、図2(a)におけるB−B'断面視における断面図を示す。
コイル100Bは、巻線10Bと磁性コア20Bとの間に、これらの絶縁を確保する観点から、不図示のインシュレータを介在させた構造であってもよい。
更に別の態様として、本実施形態の樹脂組成物の硬化物で構成された磁性コアと外装部材を備える一体型インダクタの概要を、図3を参照しつつ説明する。
図3(a)は、一体型インダクタ100Cの上面からみた構造体の概要を示す。図3(b)は、図3(a)におけるC−C'断面視における断面図を示す。
まず、後掲の表1に示される原料成分およびその配合比率に従い、各原料成分をミキサーにより混合した。次いで、得られた混合物をロール混練して混練物を得た。その後、その混練物を冷却、粉砕して粉体状の樹脂組成物を得た。
以下の各磁性粉/粒子のメジアン径は、HORIBA社製のレーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置「LA−950」を用いて、乾式で測定することで得られる体積基準の粒子径分布曲線から求めた。
DAPMS7−100:大同特殊鋼株式会社製、Fe原子の割合93.4質量%
DAPMS7−200:大同特殊鋼株式会社製、Fe原子の割合93.4質量%
KUAMET6B2 150C01:エプソンアトミックス株式会社製、Fe原子の割合87.6質量%
Fe−3.5Si−4.5Cr エプソンアトミックス社製、Fe原子の割合91.9質量%
DAPMSC5:大同特殊鋼株式会社製、Fe原子の割合90.5質量%
CIP−HQ:BASF社製、Fe原子の割合99.1質量%
シリカ1:株式会社アドマテックス SO−25R
シリカ2:株式会社アドマテックス SO−32R
E1032H60:トリスフェニルメタン型エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、室温25℃で固形)
YL6810:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、室温25℃で固形)
NC−3000L:日本化薬株式会社製のビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、23℃で固形、前掲の一般式(BP1)で表される構造単位含有
PR−HF−3:ノボラック型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製、室温(25℃)で固形)
MHE−7851SS:ビフェニル骨格含有フェノールアラルキル樹脂(明和化成株式会社製、23℃で固形)
WE−4:合成ワックス(クラリアントケミカルズ株式会社製、エステルワックス)
キュアゾール2PZ−PW:イミダゾール系硬化促進剤(四国化成工業株式会社製)
樹脂組成物を、低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製「KTS−30」)を用いて、金型温度175℃、注入圧力5MPa、クランプ圧8MPaの条件で、直径16mmΦ、高さ32mmの円柱形の金型に注入した。これにより、直径16mmΦ、高さ32mmの円柱形の成形品を得た。
次いで、得られた成形品を175℃、4時間の条件で後硬化させた。
以上により、飽和磁束密度測定用の成形品を作製した。
参考までに、比較例1〜4の樹脂組成物においては、流動性不足等により、測定用の成形品を得ることができなかった。
低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製「KTS−15」)を用いて、EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー測定用の金型に、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、硬化時間120秒の条件で樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。流動長が大きいほど、流動性が良好であることを表す。
下表において、メジアン径が7.5〜100μmの磁性粉、メジアン径が0.2〜5μmの粒子、樹脂、硬化剤、離型剤および硬化促進剤の量の単位は、質量部である。
下表において、粒子成分の量(vol%)とは、体積基準における、本実施形態の樹脂組成物中の粒子成分(磁性粉であるか非磁性粉であるかを問わない)の体積比率を表す。
下表において、磁気特性に関係する粒子成分の量(vol%)とは、体積基準における、本実施形態の樹脂組成物中の磁気特性に関係する粒子成分(典型的には磁性粉)の比率を表す。
また、各実施例の樹脂組成物の飽和磁束密度は1.1T以上と十分大きかった。このことは、本実施形態の樹脂組成物は、小型で軽量な磁性部品の製造に好ましく用いられることを表す。
20 磁性コア
30 外装部材
100 コイル
10B 巻線
20B 磁性コア
30B 外装部材
100B コイル
10C 巻線
20C 磁性コア
30C 外装部材
100C 一体型インダクタ
トランスファー成形に用いられる樹脂組成物であって、
樹脂(A)と、メジアン径が7.5〜100μmの磁性粉(B)と、メジアン径が0.2〜5μmの粒子(C)とを含み、
当該樹脂組成物を175℃でトランスファー成形することで得られる成形品の飽和磁束密度が1.1T以上であり、
当該樹脂組成物中の、前記粒子(C)の量/(前記磁性粉(B)の量+前記粒子(C)の量)の値は、体積基準で、0.01〜0.1644である、樹脂組成物
が提供される。
以下、参考形態の例を付記する。
1.
トランスファー成形に用いられる樹脂組成物であって、
樹脂(A)と、メジアン径が7.5〜100μmの磁性粉(B)と、メジアン径が0.2〜5μmの粒子(C)とを含み、
当該樹脂組成物を175℃でトランスファー成形することで得られる成形品の飽和磁束密度が1.1T以上である、樹脂組成物。
2.
1.に記載の樹脂組成物であって、
前記樹脂(A)は、熱硬化性樹脂を含む、樹脂組成物。
3.
1.または2.に記載の樹脂組成物であって、
前記樹脂(A)は、エポキシ樹脂を含む、樹脂組成物。
4.
1.〜3.のいずれか1つに記載の樹脂組成物であって、
前記樹脂(A)は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂およびビフェニル構造を含むエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくともいずれかのエポキシ樹脂を含む、樹脂組成物。
5.
1.〜4.のいずれか1つに記載の樹脂組成物であって、
さらに、硬化剤(D)を含む、樹脂組成物。
6.
5.に記載の樹脂組成物であって、
前記硬化剤(D)は、フェノール化合物およびアミン化合物からなる群より選択される少なくともいずれかの化合物を含む、樹脂組成物。
7.
1.〜6.のいずれか1つに記載の樹脂組成物であって、
前記粒子(C)が、磁性粉を含む、樹脂組成物。
8.
1.〜7.のいずれか1つに記載の樹脂組成物であって、
前記粒子(C)が、非磁性粉を含む、樹脂組成物。
9.
8.に記載の樹脂組成物であって、
前記非磁性粉は、シリカ粒子を含む、樹脂組成物。
10.
1.〜9.のいずれか1つに記載の樹脂組成物であって、
前記磁性粉(B)は、鉄基粒子を含む、樹脂組成物。
11.
10.に記載の樹脂組成物であって、
前記鉄基粒子は、Fe原子を90質量%以上含有する、樹脂組成物。
12.
7.に記載の樹脂組成物であって、
前記磁性粉は、Fe原子を90質量%以上含有する、樹脂組成物。
13.
1.〜12.のいずれか1つに記載の樹脂組成物を用いて形成された成形品。
Claims (13)
- トランスファー成形に用いられる樹脂組成物であって、
樹脂(A)と、メジアン径が7.5〜100μmの磁性粉(B)と、メジアン径が0.2〜5μmの粒子(C)とを含み、
当該樹脂組成物を175℃でトランスファー成形することで得られる成形品の飽和磁束密度が1.1T以上である、樹脂組成物。 - 請求項1に記載の樹脂組成物であって、
前記樹脂(A)は、熱硬化性樹脂を含む、樹脂組成物。 - 請求項1または2に記載の樹脂組成物であって、
前記樹脂(A)は、エポキシ樹脂を含む、樹脂組成物。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物であって、
前記樹脂(A)は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂およびビフェニル構造を含むエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくともいずれかのエポキシ樹脂を含む、樹脂組成物。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物であって、
さらに、硬化剤(D)を含む、樹脂組成物。 - 請求項5に記載の樹脂組成物であって、
前記硬化剤(D)は、フェノール化合物およびアミン化合物からなる群より選択される少なくともいずれかの化合物を含む、樹脂組成物。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物であって、
前記粒子(C)が、磁性粉を含む、樹脂組成物。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物であって、
前記粒子(C)が、非磁性粉を含む、樹脂組成物。 - 請求項8に記載の樹脂組成物であって、
前記非磁性粉は、シリカ粒子を含む、樹脂組成物。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の樹脂組成物であって、
前記磁性粉(B)は、鉄基粒子を含む、樹脂組成物。 - 請求項10に記載の樹脂組成物であって、
前記鉄基粒子は、Fe原子を90質量%以上含有する、樹脂組成物。 - 請求項7に記載の樹脂組成物であって、
前記磁性粉は、Fe原子を90質量%以上含有する、樹脂組成物。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載の樹脂組成物を用いて形成された成形品。
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