KR20230037548A

KR20230037548A - 사출 성형용 자성 수지 조성물 및 자성 차폐용 사출 성형체

Info

Publication number: KR20230037548A
Application number: KR1020237000762A
Authority: KR
Inventors: 케이스케 마스다; 마코토 야나기사와; 코이치로 후쿠하라; 료스케 곤도
Original assignee: 토요잉크Sc홀딩스주식회사; 도요컬러주식회사
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2021-07-08
Publication date: 2023-03-16
Also published as: CN115943468A; WO2022009956A1; TW202203264A; US20230290550A1; JP2022016388A; EP4180485A1; JP6984782B1

Abstract

사출 성형을 해도 비투자율이 높고, 성형 가공성이 우수한 사출 성형용 자성 수지 조성물 및 자성 차폐용 사출 성형체를 제공한다. 본 발명의 자성 수지 조성물은, 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용하고, 융점이 100∼400℃인 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금의 질량비를 10/90~15/85로 하고, 자성 수지 조성물(1)로 형성된 시트(50)의 두께 방향의 절단면(52)이 (1), (2)의 조건을 만족한다. (1)화상 처리한 자성 입자(B)의 총면적이 화상 처리 영역의 면적의 40∼65%이다. (2)화상 처리한 자성 입자(B)의 개수가 200∼500개이다.

Description

사출 성형용 자성 수지 조성물 및 자성 차폐용 사출 성형체

본 발명은, 열가소성 수지와 자성 입자를 함유하는 자성 수지 조성물에 관한 것이다. 또한, 상기 자성 수지 조성물로 형성되어 이루어지는 자성 차폐 시트, 및 성형체에 관한 것이다.

최근, 자계 공명 방식의 비접촉 송전을 이용한 와이어리스 전력 전송 시스템의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 차량 배터리의 충전에, 노면측의 급전(給電)(송전) 코일과 차량측의 수전(受電) 코일과의 사이에서 전력을 전송하는 와이어리스 충전이 제안되어 있다. 이것은, 급전 코일과 수전 코일을 소정의 거리로 대향 배치하고, 급전 코일로 생성되는 자계 진동에 수전 코일을 공진시킴으로써, 전력을 전송하는 것이다. 이 방식은, 코일간의 전자 유도에 의한 전력 전송 방식과 비교해서 전송 거리를 길게 할 수 있다는 이점이 있다.

급전시, 복수의 수전 코일은, 급전 코일의 상면 근방에 배치되어서 급전 코일로부터의 송전을 받는다. 이때, 급전 코일로부터의 자속(磁束)이 차량 내부에 설치된 전자 회로 등의 동작 장해를 발생시키지 않도록, 수전 코일과 차량 급전 대상의 기기 사이에 자성체가 설치되어 있다. 이 자성체로서, 연(軟) 자성 분말을 실리콘 그 밖의 고무로 된 시트 중에 넣은 시트가 알려져 있다.

이러한 자성체로서, 특허문헌 2에는, 편평상(扁平狀)의 자성 분체를 절연 재료 중에 분산하여 이루고, 복소 투자율 및 손실 정접(正接)이 특정 범위에 있는 자성체가 개시되어 있다. 이 문헌의 실시예에서는, 고형분 비율이 40%인 에폭시 수지에 편평상의 자성 분체인 퍼멀로이(permalloy)를 첨가하고, 얻어진 혼합물을 닥터 블레이드법에 의해 필름 형성한 자성체가 개시되어 있다.

특허문헌 3에는, 유전체 및/또는 자성체와 함께, 유전율 조정제로서 특정한 흑연을 함유하는 전자파 흡수 재료가 개시되어 있다. 이 문헌의 실시 예 7∼9에는, 수첨(水添) 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 편평 연자성체, 흑연 또는 카본 블랙, 및 용제 등을 배합한 도료를 조제하고, 바 코터에 의해 형성된 100㎛ 두께의 시트상 전자파 흡수 재료가 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 4에는, 도장(塗裝)이라는 간편한 공정으로 형성할 수 있고, 우수한 자기 차폐 특성을 갖는 도막의 제공을 과제로 하여, 바인더 및 자성 필러를 포함하여 이하의 조건(1) 및 (2)를 만족하는 도막이 개시되어 있다.

조건(1): 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 도막의 막 두께 방향의 단면 사진에, 막 두께 방향으로 연장되는 3개의 평행한 직선을 3.0㎛마다 그려, 직선마다, 직선과 교차하는, 단면 사진에서의 최장부(最長部)의 길이가 1.0㎛ 이상인 자성 필러의 개수를 세고, 그 개수를 그 직선의 길이로 나눔으로써 직선 1㎛당 기준 개수를 산출한 경우에, 3개의 직선에 있어서의 기준 개수의 평균값이 0.15(개/㎛) 이상이다.

조건(2): 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 도막의 막 두께 방향의 단면 사진에, 사방 3㎛의 단위 영역이 100개 연속하여 형성되는 측정 영역을 형성하고, 단위 영역마다, 바인더가 차지하는 면적을 측정한 경우에, 단위 영역에 대한 바인더가 차지하는 면적의 비율이 50% 이상인 단위 영역의 개수가, 50개 이하이다.

특허문헌 4의 실시 예에서는, 우레탄 수지, 센더스트, 분산제 및 용제 등을 함유하는 도료(불휘발분 45%, 점도 5.0dPa·s)를 얻고, 이 도료를 스프레이 건에 의해 도막(200㎛ 두께)으로 하고 있다.

특허문헌 5에는, 시간경과에 따른 변화에 의한 특성 열화를 방지하는 방법을 제공하는 것을 과제로 해서, 편평상 연자성 분말에 커플링제에 의한 표면 처리를 실시하고, 결합제로서 염소화 폴리에틸렌을 이용하여 습식법으로 제막하고, 탄성을 갖는 롤로 제막한 복합 자성체를 가압하는 방법이 개시되어 있다.

일본 특허공개공보 제2020-036389호 일본 특허공개공보 제2012-134463호 일본 특허공개공보 제2004-336028호 일본 특허공개공보 제2016-21490호 일본 특허공개공보 제2000-243615호

특허문헌 2의 실시 예에서 사용되고 있는 퍼말로이는 니켈-철 합금이며, 투자율(permeability)이 우수한 합금(alloy)이라는 명칭에서도 알 수 있듯이, 투자율이 높은 재료로서 알려져 있다. 또한, 압연성, 단조성이 우수하고, 가공성도 우수하다.

자계 공명 방식의 비접촉 송전을 이용한 와이어리스 전력 전송 시스템의 개발에는, 자성체의 자기 차폐 효과를 높이는 것이 필수적이며, 더욱 우수한 자성체가 요구되고 있다. 투자율이 퍼말로이를 뛰어넘는 재료로서, 센더스트로 대표되는 Fe-Si-Al 합금이 알려져 있다. 그러나, 센더스트 등의 Fe-Si-Al 합금은 고투자율 재료로서 우수한 한편, 경도가 높고, 소성 가공성이 부족하고, 무른 재료이다. 이 때문에, 압연이나 단조를 실시하는 것은 곤란하고, 퍼멀로이와 같은 성형 가공성은 얻어지지 않고, 절연재 중에 분산시키면 투자율이 저하되어 버리는 문제가 있고, 예를 들면, 특허문헌 4에 기재된 바와 같이 도장 공정에 의해 도막을 얻는 방법, 특허문헌 5에 기재된 바와 같이, 습식법으로 도공하고, 탄성을 갖는 롤로 제막하여 복합 자성체를 얻는 방법이 제안되고 있다.

또한, 상기 과제는 차량의 와이어리스 전력 전송 시스템에 한정되지 않고, 자기 차폐 특성이 필요한 용도 전반에 대해서 동일한 과제가 발생할 수 있다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 예를 들면, 사출 성형을 행해도 비투자율이 높은, 성형 가공성이 우수한 Fe-Si-Al 합금을 사용한 자성 수지 조성물 및 이 조성물을 사용하여 형성된 자성 차폐 시트 등의 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 또한, 본 발명은, 비투자율이 높은, 성형 가공성이 우수한 Fe-Si-Al 합금을 이용한 사출 성형용 자성 수지 조성물 및 이 조성물을 사용하여 형성된 자성 차폐용 사출 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 바, 이하의 양태에 있어서, 본 발명의 과제를 해결할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

[1]: 융점이 100℃ 이상 400℃ 이하인 열가소성 수지(A) 및 자성 입자(B)를 포함하는 자성 수지 조성물이며,

자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상(鱗片狀) 입자를 이용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si- Al 합금이 10/90~15/85이며,

상기 자성 수지 조성물이 시트 형상이 되도록, 형성되는 시트의 일주면(一主面) 측의 상방향에서 15MPa의 압력을 균일하게, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃의 온도에서 1분에 걸쳐 상기 시트를 제작하고, 당해 시트의 두께 방향의 절단면의 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상(像)에 의해 화상 처리했을 때에 이하의 (1), (2)의 조건을 만족하는 사출 성형용 자성 수지 조성물:

(1)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 총면적이 상기 화상 처리 영역의 면적의 40∼65%이다.

(2)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수가 200~500개이다.

[2]: 자성 입자(B)의 표층의 적어도 일부에 규소 화합물이 피착되어 있는 [1]에 기재된 사출 성형용 자성 수지 조성물.

[3]: 열가소성 수지(A)는, 폴리아미드 수지를 포함하는 [1] 또는 [2]에 기재된 사출 성형용 자성 수지 조성물.

[4]: 또한, 산화 방지제를 포함하는 [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 사출 성형용 자성 수지 조성물.

[5]: 또한, 금속 불활성화제를 포함하는 [1]~[4] 중 어느 하나에 기재된 사출 성형용 자성 수지 조성물.

[6]: 또한, 활제(C)를 포함하는 [1]~[5] 중 어느 하나에 기재된 사출 성형용 자성 수지 조성물.

[7]: 융점이 100℃ 이상 400℃ 이하인 열가소성 수지(A) 및 자성 입자(B)를 포함하는 자성 차폐용 사출 성형체이며,

자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 이용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si- Al 합금이 10/90~15/85가 되도록 혼합하여 이루어지는 자성 수지 조성물의 사출 성형체로 이루어지고,

적어도 일부에 시트 형상부를 갖고,

상기 시트 형상부의 두께 방향의 절단면에 있어서, 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상에 의해 화상 처리했을 때에 이하의 (3), (4)의 조건을 만족하는 면(面)을 갖는 자성 차폐용 사출 성형체:

(3)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 총면적이 상기 화상 처리 영역의 면적의 40∼65%이다.

(4)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수가 200~500개이다.

[8]: 자성 입자(B)의 표층의 적어도 일부에 규소 화합물이 피착되어 있는 [7]에 기재된 자성 차폐용 사출 성형체.

[9]: 열가소성 수지(A)는, 폴리아미드 수지를 포함하는 [7] 또는 [8]에 기재된 자성 차폐용 사출 성형체.

[10]: 또한, 활제(C)를 포함하는 [7]~[9] 중 어느 하나에 기재된 자성 차폐용 사출 성형체.

[11]: 상기 시트 형상부의 평균 두께가 0.8~10mm인 [7]~[10] 중 어느 하나에 기재된 자성 차폐용 사출 성형체.

[12]: [1]~[6] 중 어느 하나에 기재된 자성 수지 조성물을 이용하여 형성한 자성 차폐용 사출 성형체.

본 발명에 의하면, 예를 들면, 사출 성형을 행해도 비투자율이 높은, 성형 가공성이 우수한 Fe-Si-Al 합금을 이용한 자성 수지 조성물 및 이 조성물을 사용하여 형성된 자성 차폐 시트 등의 성형체를 제공할 수 있다는 우수한 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명에 의하면, 비투자율(比透磁率)이 높은, 성형 가공성이 우수한 Fe-Si-Al 합금을 이용한 사출 성형용 자성 수지 조성물 및 이 조성물을 사용하여 형성된 자성 차폐용 사출 성형체를 제공할 수 있다는 뛰어난 효과를 발휘한다.

도 1a는, 제1 실시형태에 관한 자성 수지 조성물의 시트의 형성 방법의 모식적 설명도이고,
도 1b는, 제1 실시형태에 따른 자성 수지 조성물을 사용하여 형성된 시트의 모식적 사시도이고,
도 1c는, 도 1b의 Ic-Ic 절단면도이고,
도 2a는, 제1 실시형태에 따른 자성 차폐 시트의 모식적 사시도이고,
도 2b는, 도 2a의 IIb-IIb 절단면도이고,
도 3은, 실시 예 3의 자성 수지 조성물을 사용하여 형성된 시트의 현미경 상상이고,
도 4는, 비교 예 2의 자성 수지 조성물을 사용하여 형성된 시트의 현미경상이고,
도 5는, 본 실시 예에 따른 시트의 온수 침지 시간에 대한 비투자율의 유지율을 플롯한 도면이다.

이하, 본 발명을 적용한 실시형태의 일례에 관해서 설명한다. 다만, 본 발명은, 상기 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지에 합치하는 한, 다른 실시형태도 본 발명의 범주에 속할 수 있다. 또한, 후술하는 실시형태 및 변형예는 서로 적절히 조합될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 특정하는 수치「A~B」는, 수치 A와 수치 A보다 큰 값 및 수치 B와 수치 B보다 작은 값을 만족하는 범위를 말한다. 또한, 본 명세서에 있어서 특정하는 수치는, 실시형태 또는 실시 예에 개시한 방법에 의해 구해지는 값이다. 또한, 본 명세서에 있어서의 시트는, 필름, 판상(板狀)과 동의이다. 본 명세서 중에 나오는 각종 성분은 특별히 주석하지 않는 한, 각각 독립적으로 1종 단독으로도 2종 이상을 병용해도 된다.

(제1 실시형태)

[자성 수지 조성물]

제1 실시형태의 자성 수지 조성물은, 열가소성 수지(A) 및 자성 입자(B)를 함유한다. 자성 입자(B)로서, Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용한다. 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si-Al 합금이 10/90~15/85가 되도록 혼합한다. 자성 수지 조성물은, 상온에서 고형상의 혼련물로 한다. 본 명세서에서 말하는 자성 수지 조성물은, 배합 성분을 혼련한 수지 조성물이며, 성형 전의 조성물을 말한다. 성형 전의 조성물로는, 예를 들면, 괴상(塊狀), 펠릿상, 과립상의 자성 수지 조성물을 포함한다.

상기 자성 수지 조성물을 시트 형상이 되도록, 당해 시트의 일주면이 되는 방향(형성되는 시트의 일주면측의 상방향)에서 15MPa의 압력을 균일하게, 열가소성 수지(A)의 융점＋15℃의 온도로 1분에 걸쳐서 시트를 제작하고, 이 시트의 두께 방향의 절단면 중 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상에 의해 화상 처리했을 때에 다음의 (1), (2)의 조건을 만족하는 것을 사용한다. 열가소성 수지(A)를 2종 이상 사용하는 경우에는, 융점이 가장 높은 열가소성 수지(A)+15℃의 온도로 시트를 제작한다. 또한, 이 시트 제작 온도는, 하기 (1), (2)를 만족하는 온도로서 규정한 것이며, 시트를 비롯한 각종 성형체의 제작 온도는 융점 이상이면 되고, 본 자성 수지 조성물의 각종 성형의 제작 온도를 조금도 한정하는 것은 아니다.

(1)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 총면적을 상기 화상 처리 영역의 면적의 40∼65%로 한다.

(2)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수를 200∼500개로 한다.

또한, 이들 수치는, 후술하는 실시 예에 기재된 방법에 의해 얻어지는 값을 말한다.

제1 실시형태의 자성 수지 조성물의 상기 시트의 형성 방법의 모식적 설명도를 도 1a에, 얻어진 시트의 모식적 사시도를 도 1b에, 도 1b의 Ic-Ic의 절단면도를 도 1c에 나타낸다. 우선, 제1 실시형태의 자성 수지 조성물(1)을 재치대(2)에 놓고, 시트 형상이되도록, 당해 시트의 일주면이 되는 방향, 즉, 형성되는 시트의 일 주면 측의 상방에서 균일하게 15MPa의 압력을, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃의 온도로 1분 가함으로써(도 1a 참조), 두께 1mm의 시트(50)를 얻는다(도 1b 참조). 자성 수지 조성물은, 괴상의 혼련물을 사용하는 것 외에, 펠릿 형상의 자성 수지 조성물을 사용할 수 있다. 이 경우에는, 펠릿 형상의 자성 수지 조성물을 그대로 사용해도 좋고, 펠릿을 열용융해서 도 1a에 나타내는 바와 같은 괴상으로 형상한 후에 시트를 형성해도 좋다. 균일하게 압력을 거는 방법은 공지의 방법을 임의로 선택할 수 있지만, 도 1a에 나타내는 바와 같이 이형성 기재(3)를 통해서 열압착 장치에 의해 압력을 가하는 방법이 바람직하다. 시트(50)는 2개의 주면(51a,51b)을 갖는다.

시트(50)의 대략 중앙부에서 막 두께 방향으로 절단함으로써 절단면을 얻는다. 그리고, 적어도 절단면의 X방향의 양단부를 각각 20%씩 컷팅함으로써, 절단면(52)을 갖는 시트(50a)를 얻는다(도 1b의 Ic-Ic 절단선 및 도 1c 참조). 상기 (1) 및 (2)를 측정하는 절단면(52)에 있어서, 화상 처리 영역은, 두께 0.090mm×길이 0.125mm로 한다. 도 1c에 나타내는 바와 같이, 자성 입자(B)(53)는 열가소성 수지(A)(54)에 분산되어 있다. 또한, 상기 20%씩 컷팅하는 것은, 상기 (1), (2)의 측정 영역을 구하는 경우의 조건이며, 본 자성 수지 조성물의 시트 등의 성형체로서, 단부(端部) 20%의 영역을 배제하는 것이 아니라, 이들 자성 수지 조성물의 성형체도 적합하게 사용할 수 있다.

제1 실시형태에 있어서는, 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용하며, 또한 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금의 질량비를 10/90~15/85가 되도록 혼합해서 이루어지는 자성 수지 조성물을 얻고, 이 자성 수지 조성물로 형성된 시트가 상기 (1), (2)를 만족한다. 즉, 자성 입자(B)의 충전율이 높고, 또한 치밀성이 높은 시트를 사용함으로써, 예를 들면, 사출 성형에 의해 가공해도 비투자율이 높은, 성형 가공성이 우수한 자성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 자성 차폐 시트 등의 자성 차폐용 성형체는, 상기 자성 수지 조성물을 사용하여 형성함으로써 얻어진다. 자성 차폐용 성형체는, 열용융에 의해 성형하는 방법이 적합하다. 구체적으로는, 압출 성형, 사출 성형, 압축 성형이 있고, 그 중에서도 사출 성형법이 비투자율의 안정성이나 생산성의 관점에서 특히 적합하다.

상기 특허문헌 4, 5와 같이 도액(塗液)으로 하지 않고, 상온에서 고형상이며, 열가소성 수지(B)의 융점+15℃의 온도에서 상기 특정의 조건으로 시트를 제작했을 때에 상기(1), (2)를 만족하는 자성 수지 조성물을 사용함으로써, 치밀성이 높고, 배향성도 우수한 성형체이 얻어진다. 즉, 비(比)투자율이 높고, 성형 가공성이 우수한 자성 수지 조성물이 얻어진다. 이 자성 수지 조성물은, 사출 성형용 자성 수지 조성물로서 특히 적합하다.

<열가소성 수지(A)>

제1 실시형태의 자성 수지 조성물은, 열가소성 수지(A)를 함유한다. 열가소성 수지(A)의 구체 예로서는, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 불소 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리올레핀 수지, (메타)아크릴 수지, 비닐 수지, 아크릴로니트릴-스티렌-부타디엔 수지, 스티렌-올레핀 수지, 염화비닐 수지를 예시할 수 있다. 이들 중에서도, 가공성, 기계 물성, 전기 특성, 내열성이 우수한 점에서, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지 및 폴리카보네이트 수지가 특히 적합하다.

성형체의 충전 불량(쇼트 샷)을 방지하는 관점, 및 얻어지는 성형물의 강도 저하를 억제하는 관점에서, 자성 수지 조성물의 열분해 개시 온도가 사용하는 열가소성 수지(A)의 융점+20℃ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 +40℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 +50℃ 이상이다. 이때, 열분해 개시 온도란, 후술하는 실시 예에서 구하는 방법에 의해 얻어진 값을 말한다. 쇼트 샷을 방지하는 관점 및 얻어지는 성형물의 강도 저하를 억제하는 관점에서는, 열가소성 수지(A)로서, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌 수지, 폴리에스테르 수지가 적합하다. 또한, 후술하는 첨가제를 사용하는 방법이 적합하다.

열가소성 수지(A)의 융점은 내열성 및 내구성의 관점에서 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 프로세스성의 관점에서 400℃ 이하인 것이 바람직하다. 융점이 100∼400℃인 열가소성 수지(A)를 상기 함유 비율로 사용함으로써, 사출 성형시에 인편상 입자인 자성 입자(B)의 균열·결함을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 150℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 300℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

열가소성 수지(A)의 중량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 성막성 및 내구성의 관점에서 10000∼200000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량은 20000~150000이 보다 바람직하고, 30000~120000이 더욱 바람직하다. 열가소성 수지(A)는, 1종 단독 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다.

<자성 입자(B)>

제1 실시형태의 자성 수지 조성물은, 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용하고, 열가소성 수지(A)와 Fe-Si-Al 합금이 상기 특정의 질량비가 되도록 배합되어 있다. 이때, 인편상 입자란, 비늘과 같은 박판 형상의 입자이며, 플레이크 형상 또는 편평 형상의 입자를 말한다. 그 평면 형상은, 원형, 타원형, 각형, 부정형 등을 포함할 수 있는데, 바람직하게는 원형, 타원형이다. 인편상 입자의 종횡비(평균 입자 지름 D50/두께)는, 비투자율의 관점에서 5~100인 것이 바람직하고, 10~90인 것이 보다 바람직하고, 20~80인 것이 더욱 바람직하다. 인편상 입자의 평균 입자 지름 D50은, 체적 평균 입자 지름을 말하며, 예를 들면, 시판되는 입자 지름 분포 측정 장치(상품명:「LA-300」, 호리바세이사쿠쇼 제조 등)를 이용하여, 100개의 인편상 입자의 입자 지름 및 그 체적을 구하고, 이것에 기초하여 체적으로 가중치를 부여한 평균값을 얻음으로써 산출할 수 있다.

배합하는 인편상 입자의 평균 입자 지름은, 우수한 비투자율을 얻기 위해서, 15~100㎛인 것이 바람직하고, 15~80㎛인 것이 보다 바람직하며, 40~80㎛로 하는 것이 더욱 바람직하다.

배합하는 인편상 입자의 평균 두께는, 균열이나 결손을 방지하는 관점에서 0.5~20㎛가 바람직하고, 1~10㎛가 보다 바람직하고, 1~5㎛가 더욱 바람직하다. 인편상 입자의 평균 두께는, 예를 들면, 시판의 입자 지름 분포 측정 장치를 이용하여, 100개의 인편상 입자의 두께를 각각 구하고, 이들의 평균값을 얻음으로써 산출할 수 있다.

상기(1)의 화상 처리한 자성 입자(B)의 총면적이 상기 화상 처리 영역의 면적의 40~65%인 것이 바람직하고, 45~60%인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기(2)의 화상 처리한 자성 입자(B)의 입자의 개수는 200~500개인 것이 바람직하고, 250~450개인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 열가소성 수지(A)와 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금은, 15/85~10/90인 것이 바람직하고, 15/85~12/88인 것이 보다 바람직하다.

Fe-Si-Al 합금의 함유 성분의 질량 비율(%)은 임의로 할 수 있는데, 적합한 범위로서 82＜Fe＜86.5, 9.0＜Si＜11.0, 4.5＜Al<7.0을 들 수 있고, 바람직하게는 83<Fe<85.6, 9.4<Si<10.6, 5.0<Al<6.4를 들 수 있다. 또한, Fe-Si-Al 합금의 적합한 제품으로서 센더스트를 들 수 있다.

자성 입자(B)의 표층에, 열가소성 수지(A)와의 상용성을 향상시키기 위해서 표면 처리를 행해도 된다. 바람직한 예로서, 실리카 등의 규소 화합물을 피착시킨 양태를 예시할 수 있다. 규소 화합물은, 규소계 표면 처리제를 사용하여 용이하게 형성할 수 있다. 규소 화합물은, 유기 표면 처리제일 수 있다. 또한, 상기(1)의 자성 입자(B)의 총면적은, Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자의 총면적을 말하고, 자성 입자(B)의 표층에 형성된 피착층은 포함하지 않는다. 후술하는(3)의 총면적에서도 마찬가지이다.

상기 규소 화합물로서는, 알콕시실란, 실라잔 등의 실란 화합물이 적합하다. 알콕시실란의 예로서는, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란(TEOS), 테트라이소프로폭시실란, 테트라부톡시실란, 테트라옥틸실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 메틸트리이소프로폭시실란, 비닐트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 실라잔의 예로는, 헥사메틸디실라잔, N-메틸-헥사메틸디실라잔, N-에틸-헥사메틸디실라잔, 헥사메틸-N-프로필디실라잔, 퍼하이드로폴리실라잔을 이용한 처리를 예시할 수 있다.

또한, 규소 화합물로서, 폴리실록산의 측쇄 및/또는 말단의 전부 또는 일부가 메틸기로 되어 있는 실리콘 화합물, 측쇄의 일부가 수소 원자인 실리콘 화합물, 측쇄 및/또는 말단의 전부 또는 일부에 아미노기, 에폭시기 등의 유기기를 도입한 변성 실리콘 화합물, 분기 구조를 갖는 실리콘 레진을 들 수 있다. 또한, 실리콘 화합물은 직쇄상, 환상의 어느 구조이어도 된다.

폴리실록산의 측쇄 및/또는 말단의 전부 또는 일부가 메틸기가 되어 있는 실리콘 화합물로서는, 예를 들면 폴리메틸하이드로실록산(수소 말단), 폴리메틸하이드로실록산(트리메틸실록시 말단), 폴리메틸페닐실록산(수소 말단), 폴리메틸페닐실록산(트리메틸실록시 말단)과 같은 모노메틸폴리실록산, 예컨대 디메틸폴리실록산(수소 말단), 디메틸폴리실록산(트리메틸실록시 말단), 환상 디메틸폴리실록산과 같은 디메틸폴리실록산을 들 수 있다.

측쇄의 일부가 수소 원자인 실리콘 화합물로서는, 예를 들면, 메틸하이드로실록산-디메틸실록산 코폴리머(co-polymer)(트리메틸실록시 말단), 메틸하이드로실록산-디메틸실록산 코폴리머(수소 말단), 폴리메틸하이드로실록산(수소 말단), 폴리메틸하이드로실록산(트리메틸실록시 말단), 폴리에틸하이드로실록산(트리에틸실록시 말단), 폴리페닐-(디메틸하이드로실록시)실록산(수소 말단), 메틸하이드로실록산-페닐메틸실록산 코폴리머(수소 말단), 메틸하이드로실록산-옥틸메틸실록산 코폴리머·터폴리머(ter-polymer)를 들 수 있다.

또한, 유기기를 도입한 변성 실리콘으로서는, 예를 들면, 아미노기, 에폭시기, 메톡시기, (메타)아크릴로일기, 페놀기, 카복실산 무수물기, 히드록시기, 메르캅토기, 카르복시기 및 수소 원자의 유기기를 도입한 반응성 및, 예를 들면, 폴리에테르, 아랄킬, 플루오로알킬, 장쇄 알킬, 장쇄 아랄킬, 고급 지방산 에스테르, 고급 지방산 아미드 및 폴리에테르메톡시로 변성된 비반응성 실리콘을 들 수 있다.

규소 화합물의 자성 입자(B)의 표층으로의 피착 처리는, 건식 또는 습식으로 행할 수 있다. 적합한 예로서, 원료 입자를 함유하는 용액에 규소계 표면 처리제를 첨가하고, 졸-겔법에 의해 자성 입자(B) 표면에 실리카(SiO₂) 등의 규소 화합물을 피착시키는 방법을 예시할 수 있다. 알콕시 실란, 실라잔 등의 실란 화합물의 가수분해를 촉진하기 위해, 규소 화합물에 염기를 첨가해도 좋다. 염기로서는, 암모니아, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 등을 예시할 수 있다.

자성 입자(B)의 표층으로의 피착 처리에 사용하는 규소 화합물은, 자성 입자(B)와의 반응 속도나 수율의 관점에서 알콕시 실란이나 실라잔 등의 실란 화합물이 바람직하고, 알콕시 실란이 보다 바람직하다.

자성 입자(B) 500질량부에 대하여 규소계 표면 처리제를 5~50질량부 첨가하는 것이 바람직하고, 15~40질량부가 보다 바람직하다.

자성 입자(B)의 표층의 표면 개질 처리를 행함으로써, 이하의 효과가 얻어진다. 우선, 열가소성 수지(A)와의 상용성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 시트 형상으로 했을 때의 자성 입자(B)의 균열이나 빠짐을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 자성 수지 조성물의 유동성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 시트 형상으로 성형했을 때의 자성 입자(B)의 배향성·면적률을 높여, 우수한 비투자율을 갖는 시트를 얻을 수 있다. 또한, 사출 성형을 행한 경우에도, 마찬가지의 이유에 의해 우수한 배향성·면적률을 달성하고, 우수한 비투자율을 갖는 사출 성형체를 얻을 수 있다.

그리고 또한, 자성 입자(B)의 표면 개질 처리에 의해 금속 이온의 발생을 효과적으로 억제함으로써, 와전류 발생에 의한 자기(磁氣) 손실을 효과적으로 저감할 수 있다. 또한, 자성 수지 조성물 중의 수지의 열화를 억제해서 내열성·내열 노화성을 개선하는 효과, 및 자성 입자(B)의 방청을 효과적으로 발휘시키는 효과가 얻어진다. 또한, 자성 입자(B)의 표층으로의 표면 처리를 실시함으로써, 비표면적의 저하에 의한 자성 입자(B)의 분산성의 향상 효과도 기대할 수 있다.

<활제(C)>

제1 실시형태의 자성 수지 조성물은, 또한 활제(C)를 함유시킬 수 있다. 활제(C)를 사용함으로써, 자성 수지 조성물로 시트를 제작할 때에, 수지 조성물의 유동성을 향상시켜, Fe-Si-Al 합금의 균열이나 결손을 효과적으로 방지할 수 있다. 그 결과, Fe-Si-Al 합금의 배향성·면적률을 향상시켜, 비투자율을 보다 효과적으로 높일 수 있다.

활제(C)로서는, 에스테르계 활제, 지방산계 활제, 지방산 아미드계 활제, 알코올계 활제, 금속 비누류, 왁스류, 고분자계 활제, 비이온 계면활성제계 활제, 몬탄산에스테르 부분 비누화물, 실리콘계 활제 등을 예시할 수 있다.

에스테르계 활제로서는, 지방산의 저급 알코올 에스테르, 지방산의 다가 알코올 에스테르, 지방산의 폴리글리콜 에스테르, 지방산의 지방 알코올 에스테르 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 스테아르산 부틸, 스테아르산 모노글리세리드, 펜타에리트리톨테트라스테아레이트, 스테아릴스테아레이트, 에틸렌글리콜모노스테아레이트 등을 예시할 수 있다. 시판품으로서는, 「리케마르 S-100」(글리세린 모노스테아레이트) 리켄비타민사 제조, 「리케마르 S-300W」(소르비탄 스테아레이트) 리켄 비타민사 제조, 「리케마르 EW-200」(펜타에리트리톨아디페이트스테아레이트 고분자 에스테르) 리켄 비타민사 제조, 「유니스터 H-476」(펜타에리트리톨테트라스테아레이트) 니혼유시 제조, 「AX-518」(스테아릴인산에스테르 혼합물) 다이쿄카세이코교사 제조 등을 들 수 있다 .

지방산계 활제로서는, 고급 지방산, 옥시 지방산을 예시할 수 있다. 고급 지방산은 C12~35가 바람직하다. 구체적으로는 올레산, 에르카산, 카프로산, 스테아르산, 팔미트산, 미리스틴산, 아라키딘산, 베헤닌산을 예시할 수 있다. 또한, 상품으로서는, 「Licowax OP」(몬탄산 왁스) 클라리안트사 제조, 「르낙 S-50V」(스테아르산) 카오사 제조를 예시할 수 있다.

지방산 아미드계 활제로서는, 포화 지방산 아미드계 활제 및 불포화 지방산 아미드계 활제를 예시할 수 있다. 포화 지방산 아미드계 활제로서, 베헤닌산 아미드계 활제, 스테아르산아미드계 활제, 히드록시스테아르산아미드계 활제, 팔미트산아미드계 활제 등, 라우르산아미드계 활제를 예시할 수 있다. 불포화 지방산 아미드계 활제로서, 에르카산 아미드계 활제, 올레산 아미드계 활제 등을 들 수 있다. 비스 지방산 아미드계 활제로서, 메틸렌비스베헤닌산 아미드계 활제, 메틸렌비스 스테아르산 아미드계 활제, 메틸렌비스올레산 아미드계 활제, 에틸렌비스스테아르산 아미드계 활제, 헥사메틸렌비스스테아르산 아미드계 활제, 헥사메틸렌비스올레산 아미드계 활제, 모노알킬올 아미드계 활제로서, N-(2-히드록시에틸)라우르산아미드, N-(2-히드록시에틸)스테아르산아미드, N-(2-히드록시메틸)스테아르산아미드가 예시된다. 상품으로서는, 「라이트아마이드 WH255」(카복실산 아마이드계 왁스) 쿄에이 유시 카가쿠 코교사 제조, 「지방산 아마이드 S」(스테아르산아미드) 카오사 제조, 「지방산 아마이드 O-N」(올레산아미드) 카오사 제조, 「지방산 아마이드 E」(에르카산 아미드) 카오사 제조, 「카오 왁스 EB-P」(에틸렌비스스테아르산 아마이드) 카오사 제조를 예시할 수 있다.

알코올계 활제로서는, 다가 알코올, 폴리글리콜, 폴리글리세롤이 적합하다. 구체적인 예로서, 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 올레일 알코올, 만니톨을 들 수 있다. 상품으로서는, 「칼콜 8098」(스테아릴알코올) 카오사 제조를 예시할 수 있다.

지방산 금속염계 활제(금속 비누)로서는, 탄소수가 6~50의 지방산과 금속의 화합물이 적합하다. 탄소수는 10~40이 보다 바람직하고, 10~30이 더욱 바람직하다. 지방산으로서는, 라우르산, 스테아르산, 숙신산, 스테아릴락트산, 락트산, 프탈산, 안식향산, 히드록시스테아르산, 리시놀산, 나프텐산, 올레산, 팔미트산, 에르카산을 적합한 예로서 예시되고, 금속은 Li, Na, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Al, Sn, Pb, Cd를 예시할 수 있다. 적합한 예로서, 스테아르산 마그네슘, 스테아르산 칼슘, 스테아르산 나트륨, 스테아르산 아연, 올레산 칼슘, 올레산 아연, 올레산 마그네슘을 들 수 있다. 상품으로서는, 스테아르산 Mg(와코쥰야쿠코교사 제조), 스테아르산 아연(와코쥰야쿠코교사 제조), 「SC-100」(스테아르산칼슘) 사카이카가쿠코교사 제조, 「TSVN-2000E」(부틸주석 말레이트) 닛토카세이사 제조를 예시할 수 있다.

왁스류로서는, 파라핀 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 폴리올레핀 왁스 등의 석유 왁스, 카르나우바 왁스, 몬탄 왁스, 칸델리라 왁스, 미정(微晶) 왁스, 밀(蜜) 왁스, 송지(松脂) 등의 천연 왁스 형상 물질을 들 수 있다. 폴리올레핀 왁스로서는, 저(低)중합의 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스를 들 수 있다. 이들의 폴리올레핀 왁스의 수평균 분자량은 10,000 이하가 바람직하고, 8,000 이하가 보다 바람직하며, 6,000 이하가 한층 더 바람직하다. 또, 상품으로서는 「하이왁스 420P」(저분자 폴리에틸렌 왁스) 미쓰이카가쿠사 제조, 「AC629A」(산화폴리에틸렌 왁스) 얼라이드시그널사 제조, 「루벅스 2191」(마이크로크리스탈린 왁스) 니혼세이로우사 제조를 예시할 수 있다.

고분자계 활제로서는, 예를 들면, 아크릴산알킬·메타크릴산알킬·스티렌 공중합물을 들 수 있다. 고분자계 활제의 수평균 분자량은 3,000 이상이 바람직하고, 5,000~50,000이 보다 적합하다. 상품으로서는, 「파라로이드 K125P」(고분자계 활제)쿠레하카가쿠사 제조, 「메타블렌 L-1000」(아크릴계 중합체) 미츠비시레이온사 제조를 예시할 수 있다.

비이온 계면활성제계 활제로서는, 일렉트로스트리퍼-TS-2, 일렉트로스트리퍼-TS-3(카오셋켄)를 예시할 수 있다.

실리콘계 활제로서는, 디메틸폴리실록산 및 그 변성물, 카르복실 변성 실리콘, α메틸스티렌 변성 실리콘, α올레핀 변성 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘, 불소 변성 실리콘, 친수성 특수 변성 실리콘, 올레핀 폴리에테르 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 아미드 변성 실리콘, 알코올 변성 실리콘을 예시할 수 있다.

활제(C)의 종류는, 열가소성 수지(A)와의 상용성을 높이는 관점에서는, 장쇄 알킬카복실산염, 장쇄 알킬알코올, 글리세린 지방산 모노에스테르, 글리세린 지방산 디에스테르, 글리세린 지방산 트리에스테르, 장쇄 알킬 카복실산 에스테르 왁스, 장쇄 알킬 카복실산 아미드, 에틸렌 비스 스테아릴아마이드, 폴리에틸렌 왁스, 파라핀 왁스가 적합하다. 또한, 열가소성 수지(A)로서 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지를 사용하는 경우에는, 상용성의 관점에서 지방산 아미드계 활제를 사용하는 것이 보다 바람직하며, 폴리스티렌 수지, 폴리올레핀 수지를 사용하는 경우에는 상용성의 관점에서 유동 파라핀, 올레핀 왁스를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

활제(C)의 분자량은, 내열성의 관점에서는 100~5000이 바람직하고, 300~4000이 보다 바람직하다.

활제(C)의 함유량은, Fe-Si-Al 합금의 배향성·면적률을 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 열가소성 수지(A) 100질량부에 대하여 0.1~10질량부 사용하는 것이 바람직하고, 사출 성형한 경우의 배향성·면적률을 보다 우수한 것으로 하는 관점에서는, 열가소성 수지(A) 100질량부에 대하여 0.5∼10질량부 사용하는 것이 바람직하다.

<기타>

제1 실시형태의 자성 수지 조성물은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다른 성분을 함유하고 있어도 된다. 예를 들면, 산화방지제, 난연제, 자외선 흡수제, 대전방지제, 안티블로킹제, 착색제, 분산제, 필러 등을 예시할 수 있다. 또한, 활제로서 용제를 첨가할 수 있다. 열용융 성형을 행할 때에, 치밀성이 높고 투자율이 높은 성형체를 얻는 관점에서, 실질적으로 용제를 포함하지 않는 자성 수지 조성물이 바람직하다. 실질적으로 용제 포함하지 않는다는 것은, 불가피하게 포함할 수 있는 용제 이외를 포함하지 않는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 열가소성 수지(A)에 해당하지 않는 열가소성 수지, 자성 입자(B)에 해당하지 않는 자성 입자가 포함되어 있어도 된다.

다른 성분은 1종 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

필러로서, 질화붕소 등의 열전도성 필러를 적합하게 함유할 수 있다. 다만, 흑연이나 카본 필러를 첨가하면, 용융 온도에서의 용융 점도가 높아져, 성형 가공성이 저하되는 경향이 있다.

<자성 수지 조성물의 제조 방법>

제1 실시형태의 자성 수지 조성물의 제조 방법의 일례를 설명한다. 단, 이하의 제조 방법에 한정되는 것은 아니다.

Fe-Si-Al 합금을 인편상 입자로 하는 방법은, 공지의 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, Fe-Si-Al계 합금으로 이루어지는 원료 분말을, 가스 아토마이즈법 또는 디스크 아토마이즈법에 의해 얻는 공정을 행하고, 이어서, 이 원료 분말을 편평화하는 공정을 행한다. 이어서, 편평 가공된 분말을 진공 또는 아르곤 분위기에서 700~900℃에서 열처리하는 공정을 거쳐서 인편상 입자를 제조할 수 있다. 원료 분말에는, 망간 등의 미량 원소가 포함되어 있어도 된다.

이어서, 열가소성 수지(A), 자성 입자(B) 및 필요에 따라서 임의 성분을 혼련한다. 혼련하는 방법은, 융점 이상의 온도에서 저(低) 쉐어에서의 혼련법에 의해 행하는 방법이 적합하다. 저 쉐어에서의 혼련법이란, 외압이나 전단을 극력 발생시키지 않는 방법이며, 본 발명에 있어서의 저 쉐어 혼련법에서의 외압 및 전단이란, 혼련기 중에서 측정되는 수지 압력을 말한다. 사용하는 열가소성 수지(A)의 점도에 따라 달라질 수 있지만, 수지 압력이 0.01~50.0 기압으로 혼련하는 방법을 말한다. 인편상 입자의 균열이나 결손을 방지하는 관점에서, 바람직하게는 0.01~5.0기압, 보다 바람직하게는 1~1.2기압으로 혼련할 수 있다.

또한, 자성 수지 조성물의 용융 혼련시에 자성 입자(B)의 균열이나 결손을 효과적으로 방지하는 관점에서, 열가소성 수지(A)의 융점 이상, 융점+50℃ 이하의 어느 온도에 있어서, 본 자성 수지 조성물의 전단 속도 304[1/s]에 있어서의 용융 점도를 용융 점도 10000Pa·s 미만으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5000Pa·s 미만이고, 더욱 바람직하게는 3000Pa·s 미만이다. 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 통상 1.0Pa·s이다. 열가소성 수지(A)를 2종 이상 사용하는 경우에는, 융점이 높은 열가소성 수지(A)의 융점 이상, 융점+50℃ 이하의 어느 온도에 있어서 상기 용융 점도를 만족하는 것이 바람직하다. 용융 점도는, 열가소성 수지(A)의 종류 및 자성 입자(B)와의 배합비를 대신함으로써 조정할 수 있다. 용융 점도는, 분자량이 작은 열가소성 수지(A)를 사용하거나, 용융 혼련시의 온도를 높게 함으로써 저하되는 경향에 있다.

저 쉐어 혼련법에 의하면, Fe-Si-Al 합금을 자성 입자로서 사용하는 경우라도 인편상 입자의 균열이나 결손을 효과적으로 개선할 수 있다. 또한, 본 자성 수지 조성물에 의하면, 상온에서 고체상의 자성 수지 조성물로 하고, 이것을 용융 상태에서 성형하기 때문에, 성형체의 치밀성을 현저하게 높일 수 있다. 또한, 자성 입자(B)의 배향성을 겸비한 성형체를 얻을 수 있다. 이 결과, 높은 투자율을 갖는 자성 입자를 제공할 수 있다. 또한, 도료를 사용하는 경우보다도 형상의 설계 자유도를 현격히 높일 수 있다. 예를 들면, 시트의 후막화, 시트 형상부를 갖는 원하는 형상을 갖는 성형체를 자유자재로 제조할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 사출 성형에 의해 후막화를 행해도, 우수한 비투자율을 갖는 자성 차폐 시트를 제공하는 것이 가능해진다. 혼련시에, 활제(C)를 함유시킴으로써, 보다 효과적으로 인편상 입자의 균열이나 결손을 방지할 수 있다.

또한, 상기(1), (2)의 측정하는 자성 입자(B)의 대상에, 균열이나 결손 등에 의해 인편상 입자의 형상을 띠지 않은 입자도 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

<특성>

제1 실시형태의 자성 수지 조성물에 의하면, 열가소성 수지(A)와 Fe-Si-Al 합금의 질량비를 상기 범위로 하고, 또한 상기(1), (2)를 만족시킴으로써, 그 성형 체의 비투자율을 높일 수 있다. 비투자율은 높으면 높을수록 바람직하다. 예를 들면, 시트 두께가 1mm일 때에 비투자율이 150 이상인 것이 바람직하고, 시트 두께가 3mm일 때에 비투자율이 100이상인 것이 바람직하다. 제1 실시형태에 따른 자성 수지 조성물에 의하면, 예를 들면, 수 kW~1MHz의 주파수 대역에 대해 적합하게 이용할 수 있다. 본 자성 수지 조성물에 의하면, 열용융에 의해 투자율이 높은 성형체가 얻어지므로, 생산성이 우수하고, 성형체의 설계 자유도가 높은 사출 성형용 자성 수지 조성물로서 특히 유용하다. 후술하는 실시 형태와 같이 시트 형상부를 갖는 성형체의 제조에 특히 유용하지만, 시트 형상부를 갖지 않는 성형체에도 본 발명의 자성 수지 조성물을 적합하게 적용할 수 있다.

[자성 차폐용 사출 성형체]

제1 실시형태에 따른 자성 차폐용 사출 성형체는, 열가소성 수지(A) 및 자성 입자(B)를 포함한다. 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용한다. 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금이 10/90~15/85가 되도록 혼합하여 이루어지는 자성 수지 조성 물체의 사출 성형체이다.

제1 실시형태에 따른 자성 차폐용 사출 성형체는, 적어도 일부에 시트 형상부를 갖는다. 여기서 시트 형상부란, 2차원의 면으로서의 퍼짐을 가지며, 두께가 얇은 형상을 갖는 부분을 말하며, 평면 외에, 곡면도 포함한다. 이 시트 형상부의 두께 방향의 절단면에 있어서, 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상에 의해 화상 처리했을 때에 이하의 (3), (4)의 조건을 만족하는 면을 갖는다. 시트 형상부가 곡면인 경우에는, 접면(접선)의 연직 방향을 두께 방향으로 하고, 곡면을 따른 길이와 두께의 영역을 측정 영역으로 한다.

(4)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수가 200~500개이다.

또한, 상기 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역은, 상기 도 1c에서 설명한 바와 같이, 절단면의 양단부를 각각 20%씩 컷팅한 영역을 측정하였다. 여기서 20%씩 컷팅하는 것은, 상기(3), (4)의 측정 영역을 구하는 경우의 조건이며, 본 자성 차폐용 사출 성형체로서, 시트 형상부의 단부 20%의 영역을 배제하는 것이 아니라, 이들 영역의 성형체도 적합하게 사용할 수 있다.

제1 실시형태의 자성 차폐용 사출 성형체로서, 시트를 예로 하여 이하에 설명한다. 본 자성 차폐용 사출 성형체의 모식적 사시도를 도 2a에, 도 2a의 IIb-IIb 절단면도를 도 2b에 나타낸다. 시트 형상의 자성 차폐용 사출 성형체(60)는, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 2개의 주면(61a,61b)을 갖는다. 이 자성 차폐용 사출 성형체(60)의 대략 중앙부에서 막두께방향으로 절단함으로써 절단면을 얻는다. 그리고, 적어도 절단면의 X방향의 양단부를 각각 20%씩 컷팅함으로써, 절단면(62)을 갖는 시트(60a)를 얻는다(도 2a의 IIb-IIb 절단선 및 도 2b 참조). 상기(3) 및 (4)를 측정하는 절단면(62)의 영역(화상처리영역)은, 두께 0.090mm×길이 0.125mm로 한다. 도 2b에 나타내는 바와 같이, 자성 입자(B)(53)는 열가소성 수지(A)(54) 중에 분산 배치되어 이루어진다. 시트(60a)에 있어서의 자성 입자(B)의 측정 방법 및 정의는, 상기(1), (2)에서 설명했으므로 생략한다. 또한, 자성 수지 조성물의 상세한 것은 상기 실시형태와 중복되므로 생략한다.

제1 실시형태에 있어서는, 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용하고, 또한 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금의 질량비를 10/90~15/85가 되도록 혼합해서 이루어지는 자성 수지 조성물을 얻고, 이 자성 수지 조성물의 사출 성형체로 이루어지는 시트 형상부가 상기(3),(4)를 만족하는 면을 갖는다. 사출 성형은, 가열 용융시킨 자성 수지 조성물을 금형 내에 사출 주입하고, 냉각·고화시킴으로써 행해진다. 사출 주입 방향은 특별히 한정되지 않지만, 자성 입자(B)의 배향성을 높이는 관점에서는, 수지의 주입 방향이 시트 형상부의 면 방향과 일치하는 것이 바람직하다.

본 자성 차폐용 사출 성형체의 시트 형상부에 있어서, 상기(3), (4)를 만족하는 면을 가지고 있으면 되고, 시트 형상부의 모든 면에 있어서 상기(3), (4)를 충족하고 있지 않아도 된다. 보다 투자율이 우수한 자성 차폐용 사출 성형체를 얻는 관점에서는, 시트 형상부의 단부 20%의 영역을 제외한 어느 방위에 있어서도, 상기(3), (4)를 만족하고 있는 것이 바람직하다.

본 자성 차폐용 사출 성형체에 의하면, 자성 입자(B)의 충전율이 높고, 또한 치밀성이 높은 시트 형상부를 갖는 사출 성형체를 사용함으로써, 사출 성형 가공에 의해서도 비투자율이 높은 성형체가 얻어진다.

제1 실시형태의 자성 차폐용 사출 성형체에 의하면, 시트 형상의 성형체, 원통상의 성형체, 복잡한 형상의 성형체 등에 적합하게 적용할 수 있다. 두께, 형상의 자유도가 높기 때문에, 자성 차폐용 부재로서 다양한 용도에 이용할 수 있다. 시트로서 사용하는 경우에는, 단층 또는 복층으로 해서 사용된다. 또한, 다른 시트와 적층하여 이용할 수 있다.

<자성 차폐용 사출 성형체의 제조 방법>

제1 실시형태의 자성 차폐 시트의 제조 방법의 일례를 설명한다. 단, 이하의 제조 방법에 한정되는 것은 아니다.

자성 수지 조성물은 상술한 방법에 의해 적합하게 제조할 수 있다. 그 후, 사출 성형을 행한다. 사출 성형 온도는 열가소성 수지(A)의 융점 이상의 온도로 한다. 사출 성형시의 자성 입자(B)의 균열이나 결손을 효과적으로 방지하는 관점에서, 본 자성 수지 조성물의 사출 성형 온도에 있어서, 전단 속도 304[1/s]에서의 용융 점도는 10000Pa·s 이하의 자성 수지 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 8000Pa·s 이하이고, 더욱 바람직하게는 5000Pa·s 이하이다. 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 1.0Pa·s이다. 사출 온도는, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃의 온도에 있어서, 본 자성 수지 조성물의 전단 속도 304[1/s]에 있어서의 용융 점도는 10000Pa·s 이하로 하는 것이 바람직하고, 8000Pa·s 이하가 보다 바람직하며, 5000Pa ·s 이하가 더욱 바람직하다.

예를 들면, 시트의 사출 성형은, 공지의 방법에 의해 행할 수 있다. 열가소성 수지(A)를 용융시켜 사출 성형을 행한다. 평균 두께는 예를 들면 0.8~10mm이다. 복층으로 하는 경우에는, 다층 사출 성형, 인서트 성형, 샌드위치 성형 등을 예시할 수 있다.

(제2 실시형태)

제2 실시형태의 자성 수지 조성물은, 또한 산화 방지제(D)를 포함하는 점을 제외하고, 기본적인 구성 및 제조 방법은 상기 제1 실시형태와 동일하다. 또한, 이하의 설명에 있어서 중복되는 기재는 적절히 생략한다.

제2 실시형태의 자성 수지 조성물은, 열가소성 수지(A), 자성 입자(B) 및 산화 방지제(D)를 함유한다. 자성 입자(B)로서, Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 이용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si -Al 합금이 10/90~15/85가 되도록 혼합하여 이루어진다.

자성 수지 조성물을 시트 형상이 되도록, 형성되는 시트의 일주면 측의 상방향에서 15MPa의 압력을 균일하게, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃의 온도로 1분에 걸쳐 시트를 제작하고, 이 시트의 절단면 중 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상에 의해 화상 처리했을 때에 이하의 (1), (2)의 조건을 만족하는 것을 사용한다.

산화 방지제(D)란, 수지의 산화 열화를 방지하는 화합물이며, 라디칼 연쇄 개시 방지제, 라디칼 포착제, 과산화물 분해제로 크게 나뉜다. 이들 중에서도, 금속 이온에 의한 수지의 열화 방지의 관점에서, 라디칼 연쇄 개시 방지제 또는 라디칼 포착제가 보다 바람직하다. 또한, 산화 방지제(D)에는, 후술하는 제3 실시형태에서 특정하는 금속 불활성화제(E)는 포함하지 않는 것으로 한다. 또한, 활제(C) 및 제1 실시형태에서 든 첨가제를 함유하고 있어도 좋다.

산화 방지제(D)의 적합한 예로서는, 페놀계 산화 방지제, 포스파이트계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 힌더드아민계 산화 방지제, 티오에테르계 산화 방지제 및 에폭시계 산화 방지제를 예시할 수 있다. 이들 중에서도, 페놀계 산화 방지제 및 포스파이트계 산화 방지제가 바람직하다. 산화방지제(D)는 1종 단독 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다.

포스파이트계 산화 방지제의 구체 예로서는, 트리크레질포스파이트, 트리스(2-에틸헥실)포스파이트, 트리데실포스파이트, 트리라우릴포스파이트, 트리스(트리데실)포스파이트 및 트리올레일포스파이트나, ADEKA사 제조의 아데카스텁 PEP-8, 아데카스텁 PEP-36, 아데카스텁 HP-10, 아데카스텁 2112, 아데카스텁 2112RG, 아데카스텁 1178, 아데카스텁 1500, 아데카스텁 C, 아데카스텁 135A, 아데카스텁 3010 및 아데카스텁 TPP를 들 수 있다. 이들에 한정되는 것은 아니다.

페놀계 산화 방지제로서는, 힌더드 페놀계 산화 방지제, 세미힌더드 페놀계 산화 방지제, 레스힌더드 페놀계 산화 방지제를 들 수 있다.

세미힌더드 페놀계 산화 방지제는, 페놀 구조를 갖고, 페놀 구조를 구성하는 OH기(페놀성 수산기)의 오르토위(位)의 한쪽이, 부피가 큰 기(예를 들면, t-부틸기)이며, 다른 쪽이 메틸기인 산화 방지제를 말한다. 구체 예로서는, 예를 들면, 3,9-비스[2-{3-(3-터샤리부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시}-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸(예를 들면, 상품명「아데카스터브 AO-80」, ADEKA사 제조), 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-tert-부틸-히드록시-m-트릴)프로피오네이트](예를 들면, 상품명「이르가녹스 245」, BASF사 제조), 트리에틸렌글리콜비스[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트](예를 들면, 상품명「아데카스터브AO-70」, ADEKA사 제조) 등을 들 수 있다.

레스힌더드 페놀계 산화 방지제는, 페놀 구조를 갖고, 페놀성 수산기의 오르토위의 한쪽이, 부피가 큰 기(예를 들면, t-부틸기)이고, 다른 쪽이 수소인 산화 방지제이다. 구체 예로서는, 1,1,3-트리스-(2-메틸-4-히드록시-5-터샤리부틸페닐)부탄(예를 들면, 상품명 「아데카스터브 AO-30」, ADEKA사 제조), 4,4'-부틸리덴비스(6-t-부틸-3-메틸페놀)(예를 들면, 상품명「아데카스터브 AO-40」, ADEKA사 제조), 4,4'-티오비스(6-t-부틸-3-메틸페놀)(예를 들면, 상품명「스미라이저 WX-R」, 스미토모카가쿠사 제조) 등을 들 수 있다.

힌더드 페놀계 산화 방지제는, 페놀 구조를 갖고, 페놀성 수산기의 오르토 위의 양쪽이, 부피가 큰 기(예를 들면, t-부틸기)인 산화 방지제이다. 예를 들면, 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 티오디에틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, N,N'-헥산-1,6-디일비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피온아미드], 벤젠프로판산, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시, C7-C9측쇄알킬에스테르, 3,3',3'',5,5',5''-헥사-tert-부틸-a,a',a''-(메시틸렌-2,4,6-트릴일)트리-p-크레졸, 칼슘디에틸비스[[[3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]메틸]포스포네이트], 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸, 4,6-비스(도데실티오메틸)-o-크레졸, 헥사메틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, N-페닐벤젠아민과 2,4,4-트리메틸펜텐과의 반응 생성물, 2,6-디-tert-부틸-4-(4,6-비스(옥틸티오)-1,3,5-트리아진-2-일아미노)페놀, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 2,2'-에틸리덴-비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트, 3,9-비스[2-[3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸, 1,3,5-트리스(2,6-디메틸-4-tert-부틸-3-히드록시벤질)이소시아누레이트, 3,5-디(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)메시톨, 3,6-디옥사옥타메틸렌비스(3-메틸-5-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리스[2-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나모일옥시)에틸]이소시아누레이트, 티오디에틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트), 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, n-옥타데실3디-n-옥타데실3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트, 옥타데실-3-(3,5-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트를 들 수 있다.

유황계 산화 방지제의 구체 예로서는, 테트라키스[메틸렌-3-(라우릴티오)프로피오네이트]메탄, 비스(메틸-4-[3-n-알킬(C12/C14)티오프로피오닐옥시]5-tert-부틸페닐)설파이드, 디트리데실-3,3'-티오디프로피오네이트, 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 디밀리스틸-3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 라우릴/스테아릴티오디프로피오네이트, 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-m-크레졸), 2,2'-티오비스(6-tert-부틸-p-크레졸), 디스테아릴-디설파이드를 예시할 수 있다.

이들 중에서도, 내열성을 향상시키는 관점에서, 힌더드 페놀계 산화 방지제, 포스파이트계 산화 방지제, 세미힌더드 페놀계 산화 방지제가 바람직하고, 보다 바람직하게는 힌더드 페놀계 산화 방지제, 세미힌더드 페놀계 산화 방지제이다. 산화 방지제(D)로서 힌더드 페놀계 산화 방지제 또는/및 세미힌더드 페놀계 산화 방지제를 사용함으로써, 가공시의 수지의 산화 열화를 억제할 수 있고, 사출 성형시의 유동성이나 성형물의 기계 물성, 투자율이 보다 뛰어난 것이 된다.

산화 방지제(D)의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 자성 수지 조성물 100질량%에 대하여 예를 들면 0.01∼5.00질량%로 할 수 있다. 가공성의 관점에서는, 0.05~1.00질량%로 하는 것이 바람직하다.

산화방지제(D)를 본 자성 수지 조성물에 배합함으로써, 조성물 내에서 발생한 라디칼을 신속하게 포착할 수 있다. 그 결과, 제1 실시형태에서 설명한 효과에 더하여, 또한 내열성 및 내열 노화성을 보다 향상시킬 수 있다. 이 효과는, 산화 방지제(D)에 규소 화합물로 표면 처리를 한 자성 입자(B)를 더 조합함으로써 보다 효과적으로 높일 수 있다.

(제3 실시형태)

제3 실시형태의 자성 수지 조성물은, 또한 금속 불활성화제(E)를 포함하는 점을 제외하고, 기본적인 구성 및 제조 방법은 상기 제1 실시형태와 동일하다. 제2 실시형태와 제3 실시형태는 조합될 수 있다. 즉, 제3 실시형태의 자성 수지 조성물에 산화 방지제(D)를 더 함유시킬 수 있다. 또한, 활제(C) 및 제1 실시형태에서 든 첨가제를 함유하고 있어도 된다.

제3 실시형태의 자성 수지 조성물은, 열가소성 수지(A), 자성 입자(B) 및 금속 불활성화제(E)를 함유한다. 자성 입자(B)로서, Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 이용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si-Al 합금이 10/90~15/85가 되도록 혼합하여 이루어진다.

자성 수지 조성물을 시트 형상이 되도록, 형성되는 시트의 일주면 측의 상방향에서 15MPa의 압력을 균일하게, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃의 온도로 1분에 걸쳐 시트를 제작하고, 이 시트의 절단면에 있어서, 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상에 의해 화상 처리했을 때에 이하의 (1), (2)의 조건을 만족하는 것을 사용한다.

금속 불활성화제(E)란, 금속과 수지가 접촉함으로써 발생하는, 수지의 변색이나 열화를 억제하는 화합물이다. 구체적인 예로서는 3-(N-살리실로일)아미노-1,2,4-트리아졸 등의 살리실산 유도체, 2,2'-옥사미드-비스[에틸-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드로옥시페닐)프로피오네이트] 등의 옥살산 유도체, N,N'-비스[3(3,5-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐]히드라진 등의 히드라지드 유도체를 들 수 있다. 금속 불활성화제(E)는 1종 또는 2종 이상을 병용할 수 있다. 상품명으로서는, 아데카스터브 CDA-1(ADEKA사 제조), 아데카스터브 CDA-10(ADEKA사 제조), 나우가드 XL-1(AccuStandard사 제조) 등을 예시할 수 있다.

이들 중에서도, 내열성의 관점에서, 히드라지드 유도체 또는 살리실산 유도체가 바람직하고, 보다 바람직하게는 히드라지드 유도체이다. 금속 불활성화제(E)로서 히드라지드 유도체를 사용함으로써, 금속 필러에 의한 수지의 열화를 억제할 수 있고, 성형물의 내열성이나 내후성이 보다 우수한 것이 된다.

금속 불활성화제(E)의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 자성 수지 조성물 100질량%에 대하여 예를 들면 0.01∼5.00질량%로 할 수 있다. 가공성의 관점에서는, 0.05~1.00질량%로 하는 것이 바람직하다.

금속 불활성화제(E)를 자성 수지 조성물에 배합함으로써, 자성 입자(B)의 녹을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 금속 불활성화제(E)와, 규소 화합물에 의해 표면 처리를 행한 자성 입자(B)를 조합한 본 자성 수지 조성물을 사용함으로써, 보다 효과적으로 내열성, 내열 노화성 및 방청 효과를 높일 수 있다. 또한, 내열성 및 내열 노화성을 더욱 효과적으로 높이는 관점에서, 금속 불활성화제(E)와 산화 방지제(D)의 병용이 보다 바람직하다.

(제4 실시형태)

제4 실시형태의 자성 수지 조성물은, 열가소성 수지(A), 자성 입자(B), 활제(C), 산화 방지제(D) 및 금속 불활성화제(E)를 포함한다. 그리고, 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si-Al 합금이 10/90~15/85가 되도록 혼합하여 이루어진다.

열가소성 수지(A), 자성 입자(B) 및 활제(C)는 제1 실시형태와 공통하고, 산화 방지제(D)는 제2 실시형태와 공통하며, 금속 불활성화제(E)는 제3 실시형태와 공통한다. 제4 실시형태의 자성 수지 조성물은, 제1 실시형태 등에서 설명한 (1), (2)의 조건(자성 수지 조성물을 시트 형상이 되도록, 형성되는 시트의 일주면 측의 상방향에서 15MPa의 압력을 균일하게, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃의 온도에서 1분에 걸쳐서 시트를 제작하고, 이 시트의 절단면 중 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상으로 화상 처리했을 때에 제1 실시형태에서 설명한 (1), (2)의 조건)을 필수로 하지 않는 점을 제외하고, 기본적인 구성 및 제조 방법은 상기 제1~3 실시형태와 마찬가지이다.

Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자의 적합한 평균 입자 지름의 적합 범위, 평균 두께의 적합 범위는 제1 실시형태와 마찬가지이다. 또한, 열가소성 수지(A)와 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금의 적합 범위, Fe-Si-Al 합금의 각 원소의 함유율의 적합 범위도 제1 실시형태와 동일하다. 자성 입자(B)는, 열가소성 수지(A)와의 상용성을 향상시키기 위해, 그 표층의 일부에 실리카 등의 규소 화합물을 피착시켜도 된다. 규소 화합물은, 규소계 표면 처리제를 사용하여 용이하게 형성할 수 있다. 규소 화합물은 유기 표면 처리제일 수 있다.

규소 화합물의 적합한 예는, 제1 실시형태에서 설명한 화합물을 예시할 수 있다. 또한, 자성 입자(B)로의 규소 화합물의 피착 처리 방법은, 제1 실시형태에서 설명한 방법을 예시할 수 있다. 자성 입자(B)로의 피착 처리에 사용하는 규소 화합물은, 자성 입자(B)와의 반응 속도나 수율의 관점에서 알콕시실란이나 실라잔 등의 실란 화합물이 바람직하고, 알콕시실란이 보다 바람직하다. 자성 입자(B) 500질량부에 대하여 규소계 표면 처리제를 5~50질량부 첨가하는 것이 바람직하고, 15~40질량부가 보다 바람직하다. 자성 입자(B)의 표면 개질 처리에 의해, 제1 실시형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

열가소성 수지(A)의 바람직한 예로서 제1 실시형태에서 예시한 수지를 들 수 있다. 열가소성 수지(A)의 융점, 중량 평균 분자량의 적합한 예도 제1 실시형태와 동일하다. 열가소성 수지(A)는, 1종 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

활제(C)의 바람직한 예는 제1 실시형태와 같은 화합물을 예시할 수 있다. 활제(C)의 분자량 및 함유량의 적합한 범위는 제1 실시형태에서 설명한 바와 같다. 활제(C)를 사용함으로써, 자성 수지 조성물로 시트를 제작할 때에, 수지 조성물의 유동성을 향상시켜, Fe-Si-Al 합금의 균열이나 결손을 효과적으로 방지할 수 있다. 그 결과, Fe-Si-Al 합금의 배향성·면적률을 향상시켜, 비투자율을 보다 효과적으로 높일 수 있다.

산화방지제(D)는 한정되지 않지만, 바람직한 예로서 제2 실시형태에서 설명한 화합물을 들 수 있다. 즉, 페놀계 산화 방지제, 포스파이트계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 힌더드아민계 산화 방지제, 티오에테르계 산화 방지제 및 에폭시계 산화 방지제를 예시할 수 있다. 이들 중에서도, 페놀계 산화 방지제 및 포스파이트계 산화 방지제가 바람직하다. 산화방지제(D)는 1종 단독 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다.

금속 불활성화제(E)는 한정되지 않지만, 바람직한 예로서 제3 실시형태에서 설명한 화합물을 들 수 있다.

제4 실시형태의 자성 수지 조성물은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다른 성분을 함유하고 있어도 좋다. 예를 들면, 용제, 난연제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 안티블로킹제, 착색제, 분산제, 필러 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 병용될 수 있다. 제4 실시형태의 자성 수지 조성물의 제조 방법은 한정되지 않지만, 바람직한 예로서 제1 실시형태에서 예시한 방법을 들 수 있다. 제4 실시형태에 관련한 자성 수지 조성물은, 제1 실시형태와 마찬가지의 방법에 의해 자성 차폐 시트를 제조할 수 있다.

제4 실시형태에 있어서는, 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용하고, 또한 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금의 질량비를 10/90~15/85가 되도록 혼합해서 이루어지는 자성 수지 조성물을 형성함으로써, 사출 성형 가공에 의해서도 비투자율이 높은, 성형 가공성이 우수한 자성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 제4 실시형태의 자성 차폐 시트는, 단층 또는 복층으로 해서 사용된다. 또한, 다른 시트와 적층하여 이용할 수 있다.

또한, 제4 실시형태에 관련한 자성 수지 조성물에 의하면, 활제(C)에 의해 자성 수지 조성물의 유동성을 향상시키고, 산화 방지제(D)에 의해 수지의 산화 열화를 효과적으로 방지하고, 또한, 금속 불활성화제(E)를 사용함으로써, 금속과 수지가 접촉함으로써 발생하는 수지의 변색이나 열화를 효과적으로 억제시킬 수 있다. 그 결과, 제4 실시형태의 자성 수지 조성물에 의하면, 사출 성형성이 우수할 뿐만 아니라, 비투자율이 우수하고, 내열성, 내열 노화성 및 방청 효과를 겸비할 수 있다.

(제5 실시형태)

제5 실시형태의 자성 수지 조성물은, 열가소성 수지(A) 및 규소 화합물을 피착시킨 자성 입자(B)를 포함한다. 그리고, 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe- Si-Al 합금이 10/90~15/85가 되도록 혼합하여 이루어진다.

열가소성 수지(A) 및 규소 화합물을 피착시킨 자성 입자(B)는 제1 실시형태와 공통한다. 제5 실시형태의 자성 수지 조성물은, 제1 실시형태 등에서 설명한 (1), (2)의 조건(자성 수지 조성물을 시트 형상이 되도록, 형성되는 시트의 일주면측의 상방향에서 15MPa의 압력을 균일하게, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃의 온도에서 1분에 걸쳐서 시트를 제작하고, 이 시트의 절단면 중의 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상으로 화상 처리했을 때에 제1 실시형태에서 설명한 (1), (2)의 조건)을 필수로 하지 않는 점을 제외하고, 기본적인 구성(조성) 및 제조 방법은 상기 제1 실시형태와 마찬가지이다.

Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자의 적합한 평균 입자 지름의 적합 범위, 평균 두께의 적합 범위는 제1 실시형태와 마찬가지이다. 또한, 열가소성 수지(A)와 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금의 적합 범위, Fe-Si-Al 합금의 각 원소의 함유율의 적합 범위도 제1 실시형태와 마찬가지이다. 자성 입자(B)는, 열가소성 수지(A)와의 상용성을 향상시키기 위해, 그 표층의 일부에 실리카 등의 규소 화합물을 피착시키는 것을 필수로 한다. 규소 화합물은, 규소계 표면 처리제를 사용하여 용이하게 형성할 수 있다. 규소 화합물은, 유기 표면 처리제이어도 좋다.

규소 화합물의 바람직한 예는 제1 실시형태에서 설명한 화합물을 예시할 수있다. 또한, 규소 화합물의 자성 입자(B)로의 피착 처리 방법은, 제1 실시형태에서 설명한 방법을 예시할 수 있다. 자성 입자(B)로의 피착 처리에 사용하는 규소 화합물은, 자성 입자(B)와의 반응 속도나 수율의 관점에서 알콕시실란이나 실라잔 등의 실란 화합물이 바람직하고, 알콕시실란이 보다 바람직하다. 자성 입자(B) 500질량부에 대해 규소계 표면 처리제를 5~50질량부 첨가하는 것이 바람직하고, 15~40질량부가 보다 바람직하다.

열가소성 수지(A)의 바람직한 예로서 제1 실시형태에서 예시한 수지를 들 수 있다. 특히 바람직하게는 폴리아미드 수지이다. 열가소성 수지(A)의 융점, 중량 평균 분자량의 적합한 예도 제1 실시형태와 마찬가지이다. 열가소성 수지(A)는, 1종 단독 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다.

제5 실시형태에 따른 자성 수지 조성물은, 산화 방지제(D)를 더 함유시켜도 좋다. 산화방지제(D)는 제2 실시형태와 공통한다. 본 자성 수지 조성물에 산화 방지제(D)를 첨가함으로써, 사출 성형성이 우수하고, 또한 내열성, 내열 노화성 및 방청 효과를 겸비한 자성 수지 조성물을 제공할 수 있다. 산화 방지제(D)는 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 예로서 제2 실시형태에서 설명한 화합물을 들 수 있다. 즉, 페놀계 산화 방지제, 포스파이트계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 힌더드 아민계 산화 방지제, 티오에테르계 산화 방지제 및 에폭시계 산화 방지제를 예시할 수 있다. 이들 중에서도, 페놀계 산화 방지제 및 포스파이트계 산화 방지제가 바람직하다. 산화방지제(D)는 1종 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

제5 실시형태에 따른 자성 수지 조성물은, 금속 불활성화제(E)를 더 함유시켜도 좋다. 금속 불활성화제(E)는 제3 실시형태와 공통한다. 본 자성 수지 조성물에 금속 불활성화제(E)를 첨가함으로써 사출 성형성이 우수한 것으로 하고, 또한, 내열성, 내열 노화성 및 방청 효과를 겸비한 자성 수지 조성물을 제공할 수 있다. 금속 불활성화제(E)는 한정되지 않지만, 바람직한 예로서 제3 실시형태에서 설명한 화합물을 들 수 있다.

제5 실시형태의 자성 수지 조성물은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 다른 성분을 함유하고 있어도 좋다. 예를 들면, 용제, 난연제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 안티블로킹제, 착색제, 분산제, 필러 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독 또는 병용할 수 있다. 제4 실시형태의 자성 수지 조성물의 제조 방법은 한정되지 않지만, 바람직한 예로서 제1 실시형태에서 예시한 방법을 들 수 있다. 제5 실시형태에 관련한 자성 수지 조성물은, 제1 실시형태와 마찬가지의 방법에 의해 자성 차폐 시트를 제조할 수 있다.

제5 실시형태에 있어서는, 자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 사용하고, 또한 열가소성 수지(A)/Fe-Si-Al 합금의 질량비를 10/90~15/85가 되도록 혼합하여 이루어지는 자성 수지 조성물을 형성함으로써, 사출 성형 가공에 의해서도 비투자율이 높은, 성형 가공성이 우수한 자성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 제5 실시형태의 자성 차폐 시트는, 단층 또는 복층으로 해서 사용된다. 또한, 다른 시트와 적층해서 이용할 수 있다.

제5 실시형태에 관련한 자성 수지 조성물에 의하면, 자성 입자(B)의 표층을 표면 개질 처리함으로써, 사출 성형성이 우수한 것으로 하면서 비투자율을 높일 수 있는 것에 더하여 우수한 방청 효과를 얻을 수 있다. 그 결과, 제5 실시형태의 자성 수지 조성물에 의하면 사출 성형성이 우수할 뿐만 아니라, 비투자율이 우수하고, 내열성, 내열 노화성 및 방청 효과를 겸비한 자성 수지 조성물을 제공할 수 있다.

실시 예

이하의 실시 예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 이하의 실시 예는 본 발명을 어떤 제한을 하는 것은 아니다. 또한, 실시 예 중, 특별히 언급이 없는 한, 「부」는 「질량부」를, 「%」는 「질량%」를 나타낸다.

실시 예에서 사용한 원료는 이하와 같다.

<열가소성 수지>

·(A1)폴리아미드 수지: 6-나일론, 아밀란 CM-1007(도레이사 제조, 융점: 225℃)

·(A2)폴리카보네이트 수지:PC, 유피론 E2000(MEP사 제조, 융점: 220℃)

·(A3)스티렌 수지:GPPS, HF77(니혼폴리스티렌사 제조, 융점: 240℃)

·(A4)폴리에스테르 수지: MA-2101M(유니티카사 제조, 융점: 166℃)

<자성 입자>

·(B1)센더스트: 평균 입자 지름 50㎛, 두께 1㎛, 인편상.

·(B2)센더스트: 평균 입자 지름 80㎛, 두께 1㎛, 인편상.

·(B3)센더스트: 평균 입자 지름 50㎛, 두께 1㎛, 인편상. TEOS 처리.

·(B4)센더스트: 평균 입자 지름 50㎛, 두께 1㎛, 인편상. 폴리실라잔 처리.

·(B5)센더스트: 평균 입자 지름 50㎛, 구상.

·(B6)센더스트: 평균 입자 지름 50㎛, 두께 1㎛, 인편상. 메티콘 처리.

·(B7)센더스트: 평균 입자 지름 50㎛, 두께 1㎛, 인편상. TEOS 처리.

·(B8)센더스트: 평균 입자 지름 50㎛, 두께 1㎛, 인편상. TEOS 처리.

또한, 평균 입자 지름은 D50 평균 입자 지름이다.

<활제>

·(C1)에스테르계 활제: 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트

·(C2)카복실산 아마이드계 왁스: 라이트아마이드 WH-215(쿄에이사카가쿠사 제조)

·(C3)카복실산 아마이드계 왁스: 라이트아마이드 WH-255(쿄에이사카가쿠사 제조)

<산화 방지제>

·(D1)이르가녹스 1010(BASF사 제조), 힌더드페놀계 산화 방지제.

·(D2)아데카스터브 AO-80(ADEKA사 제조), 세미힌더드페놀계 산화 방지제.

·(D3)아데카스터브 PEP-36(ADEKA사 제조), 포스파이트계 산화 방지제.

<금속 불활성화제>

·(E1)아데카스터브 CDA-1(ADEKA사 제조), 살리실산 유도체.

·(E2)아데카스터브 CDA-10(ADEKA사 제조), 히드라지드 유도체.

·(E3)나우가드 XL-1(AccuStandard Corporation사 제조), 옥살산 유도체.

<기타>

·(F1)CB100(닛폰코쿠엔코교 제조, 평균 입경: 80㎛)

·(F2)카본 블랙 #30(미츠비시케미컬 제조, 평균 입경: 30nm)

(센더스트(B3)의 제조 방법)

센더스트(B1) 500질량부와, 테트라에톡시실란(TEOS) 15질량부, 이소프로필알코올 500질량부와, 물 65질량부를 혼합하고, 25℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 28% 암모니아수를 1질량부 첨가하고, pH 9.5로 조정한 후, 50℃에서 5시간 교반한 후, 120℃에서 3시간 건조시키고, 표면이 규소 화합물로 피복된 센더스트(B3)를 얻었다.

(센더스트(B4)의 제조 방법)

센더스트(B1) 500질량부와, 퍼히드로폴리실라잔(아쿠아미카 NP-110) 15질량부와, 디부틸에테르 100질량부를 혼합하고, 25℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 70℃에서 5시간 교반한 후, 120℃에서 3시간 건조시켜, 표면이 규소 화합물로 피복된 센더스트(B4)를 얻었다.

(센더스트(B6)의 제조 방법)

센더스트(B1) 500질량부와, 메틸하이드로젠 실리콘 오일 15질량부와, 이소프로필 알코올 500질량부를 혼합하여, 25℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 70℃에서 5시간 교반한 후, 120℃에서 3시간 건조시켜, 표면이 규소 화합물로 피복된 센더스트(B6)를 얻었다.

(센더스트(B7)의 제조 방법)

센더스트(B1) 500질량부와, 테트라에톡시실란(TEOS) 5질량부, 이소프로필 알코올 500질량부와, 물 65질량부를 혼합하여, 25℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 28% 암모니아수를 1질량부 첨가하여 pH9.5로 조정한 후, 50℃에서 5시간 교반한 후, 120℃에서 3시간 건조시켜, 표면이 규소 화합물로 피복된 센더스트(B7)를 얻었다.

(센더스트(B8)의 제조 방법)

센더스트(B1) 500질량부와, 테트라에톡시실란(TEOS) 25질량부와, 이소프로필 알코올 500질량부와, 물 65질량부를 혼합하여, 25℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 28% 암모니아수를 1질량부 첨가하고, pH9.5로 조정한 후, 50℃에서 5시간 교반한 후, 120℃에서 3시간 건조시켜, 표면이 규소 화합물로 피복된 센더스트(B8)를 얻었다.

[실시 예 1]

(자성 수지 조성물 1의 제조)

폴리아미드 수지(A1) 15% 및 센더스트(B1) 85%를 계량하여, 오픈니더에 투입한 후, 260℃에서 10분간 혼련하였다. 그 후, 피더루더를 통해서 펠렛타이징을 행하여 펠릿 형상의 자성 수지 조성물 1을 얻었다. 그리고, 비투자율, 및 자성 입자(B)의 면적률과 개수를 이하의 방법에 의해 측정하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.

(자성 수지 조성물의 비투자율의 측정)

얻어진 펠릿 형상의 자성 수지 조성물(1)을 시트 형상이 되도록, 상기 시트의 일주면이 되는 방향에서 15MPa의 압력을 균일하게 열가소성 수지(A)의 융점+15℃(240℃)에서 1분 프레스하여 세로 200mm·가로 200mm·두께 1.0mm의 프레스 시트를 제작하였다. 그 후, 외형 11.0mm, 내경 6.5mm, 두께 1.0mm의 링 형상으로 가공하고, 임피던스 애널라이저(E4990A, KEYSIGHT사 제조)를 사용하여, 주파수 f=1MHz시의 인덕턴스를 측정하고, 단락(短絡)동축관법으로부터 비투자율을 측정했다. 평가 기준은 이하와 같다.

+++: 150 이상.

++: 100 이상 150 미만.

+: 50 이상 100 미만.

NG: 50 미만.

(자성 수지 조성물의 프레스 시트의 자성 입자(B)의 면적률 및 개수의 측정)

얻어진 펠릿 형상의 자성 수지 조성물(1)을 시트 형상이 되도록, 상기 시트의 일주면이 되는 방향에서 15MPa의 압력을 균일하게 열가소성 수지(A)의 융점+15℃(240℃)에서 1분 프레스하여 세로 200mm·가로 200mm·두께 1.0mm의 프레스 시트를 제작하였다. 그리고, 시트의 중앙에서 절단면을 제작하고, 절단면의 단부(端部) 20%를 컷팅하였다. 그리고, 얻어진 절단면을 2500배의 시야각(두께 0.090mm×길이 0.125mm의 영역)을 비디오 마이크로스코프 VHX7000(키엔스사 제조, 입자 해석 모드)에 의해 50개소 측정한 후, 화상 처리했다. 그리고, 화상 처리한 자성 입자(B)의 면적률(평균값), 및 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수(평균값)를 구했다.

(내열성)

자성 수지 조성물의 프레스 시트편(片)을 열 중량 시차열분석장치(TG-DTA)로, 드라이에어 분위기 하, 40℃∼500℃의 온도 범위에서 5℃/min의 승온 속도로 가열하고, 열 중량 감소를 측정하고, 내열성을 평가하였다. 평가 기준은 다음과 같다. 또한, 상기 측정으로 얻어진 중량 감쇠 곡선에 있어서, 중량 변화의 개시점 온도에 있어서의 접선과, 중량 감소 속도(%/℃)가 최대가 되는 온도에 있어서의 접선과의 교점의 온도를 분해 개시 온도로 한다.

+++: 분해 개시 온도가 열가소성 수지(A)의 융점+50℃ 이상이다.

++: 분해 개시 온도가 열가소성 수지(A)의 융점+50℃ 미만, +40℃ 이상이다.

+: 분해 개시 온도가 열가소성 수지(A)의 융점+40℃ 미만, +20℃ 이상이다.

NG: 분해 개시 온도가 열가소성 수지(A)의 융점+20℃ 미만이다.

(내열 노화성)

자성 수지 조성물의 프레스 시트편을 송풍 건조기로 150℃에서 10일간, 가열 처리를 행하였다. 가열 전의 프레스 시트에 대한 충격 강도에 대해, 이하의 식을 이용하여 가열 시험 후의 충격 강도를 구하고, 유지율(保持率)을 구했다. 충격 강도는 진자식(振子式) 충격 시험기를 사용하고, JIS K 7111:1996에 따라 구하였다.

유지율[%]=t1/t0*100

식 중의 t0은 가열 전의 프레스 시트의 충격 강도이고, t1은 가열 후의 프레스 시트의 충격 강도이다.

평가 기준은 다음과 같다.

+++: 유지율이 100%.

++: 보유율이 50% 이상, 100% 미만.

+: 유지율이 50% 미만.

NG : 유지율의 산출 불가.

(방청 효과)

자성 수지 조성물의 프레스 시트편을, 순수(純水)를 채운 용량 50mL의 유리 용기에 넣고, 90℃의 항온조 중에 24시간 방치했다. 그 후, 육안으로 자성 입자(B)의 녹을 관찰했다. 평가 기준은 다음과 같다.

+++: 녹의 발생이 인정되지 않는다.

++: 녹의 발생은 인정되지 않지만, 표면의 광택감이 없어져 흐려진 자성 입자(B)가 있다.

+: 약간 녹의 발생이 인정되는 자성 입자(B)가 있지만, 전면이 약간 갈색을 띠는 정도이다.

NG: 녹의 발생이 인정되는 자성 입자(B)가 있고, 전면이 황갈색으로 변색되어 있다.

[실시 예 2~34]

실시 예 1의 열가소성 수지(A), 자성 입자(B), 활제(C)를 표 1, 2에 기재된 원료 및 배합량으로 변경하고, 실시 예 1과 마찬가지로 행함으로써 각각 자성 수지 조성물 2~34를 제작하고, 실시 예 1과 마찬가지의 방법에 의해 프레스 시트를 제작하고, 각각 비투자율, 및 자성 입자(B)의 면적률과 개수를 측정하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 또한, 표면 처리한 센더스트(B3) 등의 배합량은, 표층의 피착층의 질량을 포함하지 않는 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자의 질량이다. 이하 동일하다.

[비교 예 1]

(자성 수지 조성물(35)의 제조)

열가소성 수지(A) 15% 및 센더스트(B1) 85%를 계량하고, 가압 니더에 투입한 후, 260℃에서 10분간 혼련하였다. 그 후, 피더 루더를 통해서 펠렛타이징을 행하여 펠릿 형상의 자성 수지 조성물(35)을 얻었다. 그 이외의 방법은, 실시 예 1과 마찬가지로 프레스 시트를 제작하고, 비투자율, 및 자성 입자(B)의 면적률과 개수를 측정하였다. 평가 결과를 표 6에 나타낸다.

[비교 예 2, 3]

(자성 수지 조성물 36, 37의 제조)

표 3에 기재된 원료 및 배합량으로 변경하고, 비교 예 1과 마찬가지로 가압 니더로 자성 수지 조성물36, 37을 제작하였다. 그 후, 실시 예 1과 마찬가지로 프레스 시트를 제작하고, 비투자율 및 자성 입자(B)의 면적률과 개수를 측정하였다. 평가 결과를 표 6에 나타낸다.

[비교 예 4~10]

(자성 수지 조성물 38~44의 제조)

표 3에 기재된 원료 및 배합량으로 변경하고, 실시 예 1과 마찬가지로 오픈 니더로 자성 수지 조성물 38~44을 제작하였다. 그 후, 실시 예 1과 마찬가지로 프레스 시트를 제작하고, 비투자율, 자성 입자(B)의 면적률과 개수를 측정하였다. 평가 결과를 표 6에 나타낸다.

[비교 예 11]

자성 입자(B1)를 85부, 열가소성 수지(A4)를 15부, 용매로서 톨루엔 200부를 플래너터리 믹서로 혼합하여, 슬러리 형태의 자성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 자성 수지 조성물을 닥터 블레이드법에 의해 두께 100㎛로 성막하고, 용매를 제거하여 자성 시트를 얻었다. 얻어진 자성 시트를 실시 예 1의 프레스 시트와 마찬가지로 평가하였다.

도 3에 실시 예 3의 프레스 시트의 절단부 단면의 현미경상을, 도 4에 비교 예 2의 프레스 시트의 절단부 단면의 현미경상을 나타낸다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 자성 입자(B)의 충전율이 높고 또 자성 입자(B)의 개수가 적은 시트를 사용함으로써 후막(厚膜) 가능한 성형성을 가지며, 또 비투자율이 높은 시트가 얻어지는 것을 알 수 있다.

(용융 점도의 측정)

각 실시 예 및 비교 예에 관련한 자성 수지 조성물의 용융 점도를 용융 점도 측정 장치(토요세이키세이사쿠쇼 제조, 캐필로그래프 1C)로 측정하였다. 측정 온도는, 260℃(실시 예 9 및 비교 예 11에 대해서는 200℃)에 있어서, 본 자성 수지 조성물의 전단속도 304[1/s]에 있어서의 용융 점도를 구하였다. 비교 예 11은, 비교예 11의 자성 수지 조성물로 얻어진 자성 시트를 파쇄하고 나서 용융 점도를 구했다.

+++: 3000Pa·s 미만.

++: 3000Pa·s 이상, 5000 Pa·s 미만.

+: 5000Pa·s 이상, 10000Pa·s 미만.

NG: 10000 Pa·s 이상.

(자성 차폐용 성형체의 제작)

각 실시 예 및 비교 예 1-10의 자성 수지 조성물 1~44를, 사출 성형기(도시바키카이사 제조, IS-100F형, 최대사출성형압력 200MPa)를 사용하여 270℃에서 사출 성형을 행하고, 세로100mm×가로100mm×두께3mm의 직육면체 형상의 자성 차폐용 성형체 1∼44를 제작하였다. 금형은, 세로100㎜×가로100㎜×두께3㎜의 직육면체를 사용하고, 게이트 지름은 1㎜×3㎜로 하였다. 또한, 금형 조임 압력을 50t로 하였다.

각 실시 예 및 비교 예의 사출 성형시에 관련한 자성 수지 조성물에 대한 압력은, 후술하는 싱크마크 등이 발생하지 않고서, 성형할 수 있는 최소 압력으로 행하였다.

비교 예 11에 대해서는, 비교 예 11에 관련한 자성 수지 조성물로부터 얻어진 자성 시트를 파쇄하여, 사출 성형기에 공급 가능한 형상으로 가공하고, 실시 예 1과 마찬가지로 사출 성형기에서 100mm×100mm×3mm의 직육면체 자성 차폐 시트를 제작하였다.

(자성 차폐용 성형체의 사출 성형성의 평가)

각 실시 예 및 비교 예의 자성 수지 조성물에 대해 사출 성형 압력을 바꾸어 성형하고, 이하의 평가 기준에 의해 평가하였다. 본 명세서에 있어서 「싱크 마크 등」이란 사출 성형품 표면에 발생하는 요철이나 기포의 발생, 충전 부족에 의한 성형 불량을 가리키며 육안으로 판단하였다. 평가 결과를 표 5, 7에 나타낸다.

+++: 사출 성형 압력이 최대 사출 성형 압력의 50% 미만으로 사출 성형해도 싱크 마크 등이 없이 성형이 가능하다.

++: 사출 성형 압력이 최대 사출 성형 압력의 50% 미만에서는 싱크 마크 등이 발생하지만, 50% 이상, 75% 미만이면 싱크 마크 등이 없이 성형할 수 있다.

+: 사출 성형 압력이 최대 사출 성형 압력의 50% 이상, 75% 미만으로 사출 성형하면 싱크 마크 등이 발생하지만, 75% 이상, 95% 미만이면 싱크 마크 등 없이 성형을 할 수 있다.

NG: 사출 성형 압력이 최대 사출 성형 압력의 75% 이상, 95% 미만에서 사출 성형하면 싱크 마크 등이 발생하지만, 95% 이상으로 사출 성형하면 싱크 마크 등이 발생하지 않고 성형할 수 있거나, 혹은 성형할 수 없다 .

(자성 차폐용 성형체(시트)의 자성 입자(B)의 면적률 및 개수의 측정)

각 실시 예 및 비교 예에 있어서, 싱크 마크 등이 생기지 않는 압력(표 5, 7의 사출 성형성의 평가 결과에 해당하는 범위의 압력)에 의해 제작한 각각의 상기 직육면체 형상의 자성 차폐용 성형체의 중앙에서 절단면을 제작하고, 절단면의 단부 20%를 컷팅하였다. 그리고, 얻어진 절단면을 2500배의 시야각(두께 0.090mm×길이 0.125mm의 영역)을 비디오 마이크로스코프 VHX7000(키엔스사 제조, 입자 해석 모드)에 의해 50개소 측정한 후, 화상 처리했다. 그리고, 화상 처리한 자성 입자(B)의 면적률(평균값), 및 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수(평균값)를 구했다.

(자성 차폐용 성형체의 비투자율의 측정)

각 실시 예 및 비교 예에 있어서, 싱크 마크 등이 생기지 않는 압력(표 5, 7의 사출 성형성의 평가 결과에 해당하는 범위의 압력)에 의해 제작한, 각각의 상기 직육면체 형상의 자성 차폐용 성형체를 외형 11.0mm, 내경 6.5mm, 두께 3.0mm의 도넛 형상으로 가공하고, 임피던스 애널라이저(E4990A, KEYSIGHT사 제조)를 사용하여, 주파수 f=1MHz시의 인덕턴스를 측정하고, 단락동축관법으로부터 비투자율을 측정하였다. 비투자율은, 이하의 평가 기준에 의해 평가했다. 평가 결과를 표 5, 7에 나타낸다.

+++: 150 이상.

++: 100 이상 150 미만.

+: 50 이상 100 미만.

NG: 50 미만.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

[표 7]

표 4~7의 결과로부터, 본 발명의 자성 수지 조성물을 사용한 실시 예는 비투자율이 우수한 성형체가 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 또한, 사출 성형성이 우수한 것을 확인했다. 조건(1), (2)를 만족하지 않는 비교 예 1은, 실시 예 1과 같은 배합 성분의 수지 조성물이지만, 비투자율을 만족할 수 있는 값은 아닌 것이 확인되었다. 실시 예 3과 같은 배합 성분인 비교 예 2에 대해서도 마찬가지의 결과인 것을 확인하였다.

[비투자율의 유지율]

실시 예 3, 10, 33, 34의 프레스 시트편의 초기, 90℃의 온수 중에 6시간 침지한 후, 90℃의 온수 중에 24시간 침지한 후의 비투자율을 각각 구하고, 비투자율 의 유지율을 구하였다. 그 결과를 도 5에 나타낸다.

도 5 중의 실시 예 3은, 표면 처리를 행하지 않은 자성 입자(센더스트(B1))를 사용한 예이며, 실시 예 10은, 자성 입자(센더스트(B3)) 100질량부에 대해 TEOS를 3질량부 사용한 예이다. 실시 예 33은 자성 입자(센더스트(B7))를 이용한 것 이외는 실시 예 10과 마찬가지의 방법에 의해, 실시 예 34는 자성 입자(센더스트(B8))를 사용한 것 이외는 실시 예 10과 마찬가지의 방법에 의해 자성 수지 조성물을 제작하였다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 자성 입자(B)의 표면 처리를 행함으로써, 비투자율의 유지율이 높아지는 것을 확인하였다. 또한, 자성 입자(B)의 표면 처리에 의해 방청 효과가 인정되었다.

[부기]

본 명세서는, 상기 실시형태로부터 파악되는 이하에 나타내는 기술 사상의 발명도 개시한다.

(부기 1)

열가소성 수지(A), 자성 입자(B), 활제(C), 산화 방지제(D) 및 금속 불활성화제(E)를 포함하고,

자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 이용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si- Al 합금이 10/90~15/85인 자성 수지 조성물.

(부기 2)

열가소성 수지(A) 및 자성 입자(B)를 포함하고,

자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 이용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si- Al 합금이 10/90~15/85이며,

자성 입자(B)는, 그 표층의 적어도 일부에 규소 화합물이 피착되어 있는 자성 수지 조성물.

(부기 3)

또한, 산화 방지제(D)를 포함하는 부기 2에 기재된 자성 수지 조성물.

(부기 4)

또한, 금속 불활성화제(E)를 포함하는 부기 2 또는 3에 기재된 자성 수지 조성물.

(부기 5)

열가소성 수지(A) 및 자성 입자(B)를 포함하는 자성 수지 조성물로서,

상기 자성 수지 조성물이 시트 형상이 되도록, 형성되는 시트의 일주면측의 상방향에서 15MPa의 압력을 균일하게 240℃에서 1분에 걸쳐 상기 시트를 제작하고, 당해 시트의 절단면에 있어서, 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상으로 화상 처리했을 때에 이하의 (1), (2)의 조건을 만족하는 자성 수지 조성물.

(2)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수가 200~500개이다.

(부기 6)

활제(C)를 더 포함하는 부기 5에 기재된 자성 수지 조성물.

(부기 7)

자성 입자(B)의 표층의 적어도 일부에 규소 화합물이 피착되어 있는 부기 5 또는 6에 기재된 자성 수지 조성물.

(부기 8)

열가소성 수지(A)는, 폴리아미드 수지를 포함하는 부기 5~7 중 어느 하나에 기재된 자성 수지 조성물.

(부기 9)

또한, 산화 방지제(D)를 포함하는 부기 5~8 중 어느 하나에 기재된 자성 수지 조성물.

(부기 10)

또한, 금속 불활성화제(E)를 포함하는 부기 5~9 중 어느 하나에 기재된 자성 수지 조성물.

(부기 11)

부기 1~10 중 어느 하나에 기재된 자성 수지 조성물로 형성되어 이루어지는 자성 차폐 시트.

본 발명의 자성 차폐 시트 및 자성 수지 조성물은, 자기 차폐 특성이 필요한 용도 전반에 대해서 이용할 수 있다. 예를 들면, 자계 공명 방식의 비접촉 송전을 이용한 와이어리스 전력 전송 시스템의 수전 코일측의 자성 차폐 시트로서 적합하게 이용할 수 있다. 또한, VHF 대역의 전파를 이용하는 안테나에 탑재하는 자성 차폐 시트로서 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 자성 수지 조성물은, 기재에 마이크로 스트립 라인 등의 패턴을 형성하여 사용하는 것도 가능하다.

이 출원은, 2020년 7월 10일에 출원된 일본 특허출원 제2020-119367호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 모두를 여기에 도입한다.

Claims

융점이 100℃ 이상 400℃ 이하인 열가소성 수지(A) 및 자성 입자(B)를 포함하는 사출 성형용 자성 수지 조성물이며,
자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상(鱗片狀) 입자를 이용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si- Al 합금이 10/90~15/85이며,
상기 사출 성형용 자성 수지 조성물이 시트 형상이 되도록, 형성되는 시트의 일주면(一主面)측의 상방향에서 15MPa의 압력을 균일하게, 열가소성 수지(A)의 융점+15℃의 온도에서 1분에 걸쳐 상기 시트를 제작하고, 당해 시트의 두께 방향의 절단면에 있어서, 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상(像)에 의해 화상 처리했을 때에 이하의 (1), (2)의 조건을 만족하는 사출 성형용 자성 수지 조성물:
(1)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 총면적이 상기 화상 처리 영역의 면적의 40∼65%이다.
(2)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수가 200~500개이다.
제1항에 있어서,
자성 입자(B)의 표층의 적어도 일부에 규소 화합물이 피착되어 있는 사출 성형용 자성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
열가소성 수지(A)는, 폴리아미드 수지를 포함하는 사출 성형용 자성 수지 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
또한, 산화 방지제(D)를 포함하는 사출 성형용 자성 수지 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
또한, 금속 불활성화제(E)를 포함하는 사출 성형용 자성 수지 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
또한, 활제(C)를 포함하는 사출 성형용 자성 수지 조성물.
융점이 100℃ 이상 400℃ 이하인 열가소성 수지(A) 및 자성 입자(B)를 포함하는 자성 차폐용 사출 성형체이며,
자성 입자(B)로서 Fe-Si-Al 합금으로 이루어지는 인편상 입자를 이용하여, 열가소성 수지(A) 및 상기 Fe-Si-Al 합금의 질량비, 열가소성 수지(A)/상기 Fe-Si- Al 합금이 10/90~15/85가 되도록 혼합해서 이루어지는 자성 수지 조성물의 사출 성형체로 이루어지고,
적어도 일부에 시트 형상부를 갖고,
상기 시트 형상부의 두께 방향의 절단면에 있어서, 길이 0.125mm×두께 0.090mm의 영역을 2500배의 현미경상에 의해 화상 처리했을 때에 이하의 (3), (4)의 조건을 만족하는 면(面)을 갖는 자성 차폐용 사출 성형체:
(3)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 총면적이 상기 화상 처리 영역의 면적의 40∼65%이다.
(4)상기 화상 처리한 자성 입자(B)의 개수가 200~500개이다.
제7항에 있어서,
자성 입자(B)의 표층의 적어도 일부에 규소 화합물이 피착되어 있는 자성 차폐용 사출 성형체.
제7항 또는 제8항에 있어서,
열가소성 수지(A)는, 폴리아미드 수지를 포함하는 자성 차폐용 사출 성형체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
또한, 활제(C)를 포함하는 자성 차폐용 사출 성형체.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시트 형상부의 평균 두께가 0.8~10mm인 자성 차폐용 사출 성형체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 자성 수지 조성물을 이용하여 형성한 자성 차폐용 사출 성형체.