TWI689552B - 磁性化合物及天線 - Google Patents

Abstract

本發明課題在於提供使用聚伸芳硫醚樹脂，而高頻特性優異且機械強度優異的磁性化合物及其關聯物。提供具有金屬磁性粉末與聚伸芳硫醚樹脂，且兼顧高頻磁特性與機械強度之磁性化合物的相關技術。

Description

磁性化合物及天線

本發明係關於磁性化合物及天線。

近年，在電子機器或通訊機器領域中，為因應市場的多樣機能，而有各種材料的開發盛況。尤其針對在高頻區域等之中所使用機器而言，因為複合式機能材料會左右通訊機器的性能，因而成為重要的技術要件。

例如專利文獻1記載：有關於即便在高頻區域中仍可發揮機能的磁性體複合材料。該磁性體複合材料係藉由使長寬比(長軸長/短軸長)較佳為1.5~20的針狀磁性金屬粒子，分散於例如聚伸芳醚樹脂或聚乙烯樹脂等介電材料中而形成(參照專利文獻1的請求項1、2、[0025])。

而且，記載有：藉由該構成，可適用於在GHz頻帶的高頻區域所使用的電子機器、通訊機器中裝設的高頻電子零件，且藉由使用既定的針狀金屬粒子，則在介電材料中不管是否有使磁性金屬粒子配向，均能具備既定的磁特性的意旨(參照專利文獻1的[0024]、[0029])。

再者，專利文獻2記載有：關於能利用於可在寬頻帶域中使用之小型天線的複合磁性材料。該複合磁性材料係使複合磁性材料分散於絕緣性材料中。而且，記載有：該複合磁性材料係含軟磁性金屬的略球狀粉末，其平均粒徑D₅₀係0.1~3μm，且粒子內具有平均晶粒徑2~100nm的晶粒的意旨，且記載有作為絕緣性材料的各種樹脂(專利文獻2的[0018]~[0021])。

例如實施例中，藉由將磁性粉末、熱可塑性PC/ABS系樹脂及溶劑等進行混合而製作天線(參照專利文獻2的[0069])。記載有：藉由該天線在頻率2GHz下的tanδε未滿0.01，且上述磁性粉末相對於總體積的體積比率係2~50vol%的構成，而達到小型化的意旨(參照專利文獻2的[0031]、[0032])。

專利文獻3記載有：藉由使用金屬磁性粉末，便能抑低電感器或天線等在GHz頻帶下的損失係數的意旨。

記載有：由以鐵為主成分的軟磁性金屬粉末，且平均粒徑為100nm以下、軸比(=長軸長/短軸長)為1.5以上、保磁力(Hc)39.8~198.9kA/m(500~2500Oe)、飽和磁化100Am²/kg以上的金屬粉末施行成形而獲得的磁性零件，能抑低在kHz~GHz頻帶下的損失係數(參照專利文獻3的[0011]~[0026])。

專利文獻4記載有：具耐熱性的黏結磁石，其中，含有磁石粉末、聚苯硫醚(PPS)樹脂及聚醯胺(PA)樹脂的磁性複合體中的磁石粉末含有比率係79~94.5wt%、PPS樹脂含有比率係5~20wt%、PA樹 脂含有比率係0.1~2wt%(參照專利文獻4的[請求項1])。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2014-116332號公報

[專利文獻2]日本專利特開2011-096923號公報

[專利文獻3]日本專利特開2013-236021號公報

[專利文獻4]日本專利特開2013-077802號公報

磁性粉末與樹脂材料等經混練的磁性化合物，隨電子機器的高性能化需求，期待其特性提升，另一方面，從要求小型化的觀點亦期待機械強度提升。

專利文獻1至4揭示有磁性材料與樹脂材料的磁性化合物(複合磁性體)，其中，磁性材料的含有比率較高。

另一方面，依照本案申請人等的檢討，隨所能達成的金屬磁性粉末的高頻特性提升，即便磁性化合物中的金屬磁性粉末含有量某程度減少，仍可獲得充分的高頻特性。但是，當使此種高特性金屬磁性粉末分散於樹脂時，得知會有在混練階段燃火，或者相較於未添加金屬磁性粉末的情況下，樹脂強度明顯降低的情形。即，尚未能獲得同時滿足機械強度與高頻特性的磁性化合物材料。

另一方面，隨電子機器或通訊機器的小型化，為因應細線化、 可撓性基板、以及承受與其他零件間之干擾，期待彎曲強度、韌性更優異的材料。

例如專利文獻1雖例示有可使用的各種樹脂，但實施例所示的聚乙烯樹脂，係即便形成機械強度較高的高密度者，彎曲強度仍為6.9MPa左右的較弱狀態，因而在容易遭衝擊的實際環境下使用較為困難。

緣是，本發明者等想到藉由使用聚苯硫醚樹脂所代表的聚伸芳硫醚樹脂作為樹脂，便可期待機械強度提升。

但是，專利文獻4記載有：因為聚苯硫醚樹脂與磁石粉末的濕潤性差等，在混練.成形時會有發生其他無法預期之影響的情況等。而且，確認到聚苯硫醚樹脂所代表的聚伸芳硫醚樹脂係高頻特性優異，但在與金屬磁性粉末間之混練較為困難。

如上所述，關於由金屬磁性粒子與樹脂構成的磁性化合物(磁性複合體)雖有數個提案或揭示，但由磁性材料與樹脂材料構成的磁性化合物中，磁性粒子係屬於無機化合物的微粒子，樹脂係屬於高分子化合物。即，磁性化合物與樹脂各自的化學性質與物性完全不同。所以，較難預測磁性化合物會呈現何種性能，例如如先行技術般需要各種的試行錯誤。

本發明係有鑑於上述狀況而完成者，其所欲解決的課題係在於提供：使用金屬磁性粉末與聚苯硫醚樹脂所代表的聚伸芳硫醚樹脂，高頻特性優異且機械強度優異的磁性化合物；以及由該磁性化 合物構成的天線。

根據本發明者等的發現，若由將金屬磁性粉末混入樹脂中的磁性化合物構成天線，便可利用波長縮短效果而使天線本身小型化，且對行動機器或智慧手機的小型化具貢獻。但是，構成天線的磁性化合物係金屬磁性粉末混入樹脂中，且習知就此項檢討僅停滯於相關金屬磁性材料(例如參照專利文獻1)。相對於此，本發明者等針對達成混合入金屬磁性粉末的機能之樹脂進行檢討，並對能獲得該新構想進行檢討。

首先，能成為候選的混入樹脂，認為重點在於選擇機械特性(特別係彎曲強度)優異、且其本身的損失較小之樹脂。然而，嘗試在認為能成為候選的樹脂中，混合專利文獻3所揭示的金屬磁性粉末，結果發現因粉末燃火而燒磬。

此處，亦考慮到藉由提高磁性化合物中的樹脂比例，利用樹脂密封金屬磁性粉末，俾防止燃火的方法。但，該方法中當然金屬磁性粉末的含有比例降低，磁性化合物本身的導磁率降低。其結果，認為利用該磁性化合物構成的天線，會有無法充分動作的可能性。

本發明者等持續研究，而想到作為達到混入金屬磁性粉末的機能、機械特性(特別係彎曲強度)優異、本身的損失小之樹脂的聚伸芳硫醚樹脂。且，獲得將構成金屬磁性粉末的金屬磁性粒子表面之 至少一部分利用酞酸或其衍生物被覆，而形成磁性粉末複合體後，若與聚伸芳硫醚樹脂進行混練，便可迴避燃火現象的劃時代發現，遂完成本發明。

又，本發明中所謂「衍生物」係指經官能基導入、氧化、還原、以及原子取代等，不會大幅改變母體結構或性質之程度改變的化合物；「原子取代」亦包含末端由鹼金屬取代而成，且為可溶性者的概念。

即，用於解決上述問題的第1發明係一種磁性化合物，其係含有磁性粉末複合體與聚伸芳硫醚樹脂；該磁性粉末複合體係利用酞酸或其衍生物之至少任一者被覆金屬磁性粉末表面之至少一部分。

第2發明係如第1發明所記載的磁性化合物，其中，當依上述磁性化合物中的上述金屬磁性粉末含有量成為27.5vol%的方式構成上述磁性化合物時，測定頻率2GHz下的導磁率實數部μ'係1.5以上、且tanδμ及tanδε係0.05以下。

第3發明係一種天線，其係由第1或第2發明所記載的磁性化合物構成。

本發明係可提供：含有金屬磁性粉末與聚伸芳硫醚樹脂，而高頻特性優異且機械強度優異的磁性化合物。又，可提供利用該磁性化合物構成的高頻特性優異且機械強度優異的天線。

本發明係包括：依上述磁性化合物中的上述金屬磁性粉末含有量成為27.5vol%的方式構成上述磁性化合物時所顯現的特性，係在測定頻率2GHz下的導磁率實數部μ'為1.5以上、且tanδμ與tanδε為0.05以下的磁性化合物。

再者，本發明係包括：使用上述磁性化合物構成的天線、以及具備有由上述磁性化合物構成的天線的電子機器。

又，上述磁性化合物係將金屬磁性粉末、與酞酸或其衍生物進行混合，而形成磁性粉末複合體後，再藉由與聚伸芳硫醚樹脂進行熔融混練而獲得。

另外，在磁性化合物中，僅單純增加樹脂量會導致金屬磁性粉末的含有比例降低，因而會有對天線等的特性造成不良影響之可能性。所以，關於樹脂的調配量，不要過多或過少較為適當。此處，藉由本發明者所獲得發現，可「製作增加既定樹脂量的磁性化合物」，以及「僅利用金屬磁性粉末及既定樹脂而構成磁性化合物」。

即，首次實現藉由具備有「金屬磁性粉末、既定樹脂、該等之外對金屬磁性粉末與上述樹脂相互具貢獻的酞酸或其衍生物之任一者」的構成，便可將磁性化合物中的樹脂調配量設為既定值以上，或生成以金屬磁性粉末及既定樹脂為主成分的磁性化合物。

以下，針對本發明的實施形態依照下述順序進行說明。

<1.磁性化合物>

1-1.金屬磁性粉末

1-2.磁性粉末複合體

1-3.樹脂

(聚伸芳硫醚樹脂之製造方法)

(填充劑、其他添加劑)

<2.磁性化合物之製造方法>

2-1.準備步驟

2-2.被覆步驟(表面處理)

(BET比表面積)

(磁性粉末複合體之磁特性評價)

(TAP密度之測定)

2-3.與樹脂的混練步驟

(磁性化合物的物性評價)

(成形品的彎曲強度測定方法)

<3.變化例等>

(金屬磁性粉末、酞酸等及樹脂)

(應用)

又，本發明中，「~」係指既定值以上且既定值以下的連續範圍。

<1.磁性化合物>

本實施形態的磁性化合物係含有作為主成分之磁性粉末複合體與聚伸芳硫醚樹脂。

而且，上述磁性粉末複合體係含有酞酸或其衍生物與金屬磁性 粉末的複合體之粉末，且係在金屬磁性粉末表面之至少一部分，酞酸或其衍生物以被覆層的形式形成之粉末。

以下，針對各構成進行說明。

1-1.金屬磁性粉末

本實施形態的金屬磁性粉末之一例係具有以下的構成。

金屬磁性粉末係只要使用磁性特性、粒徑等經適當設計者便可。

磁性特性係利用飽和磁化(σs)便可設定磁性化合物的導磁率、介電常數。此外，磁性特性係只要調整保磁力(Hc)、方形比(SQ)等便可，又，粉體特性係只要調整粒徑、形狀、BET(比表面積)、TAP(振實)密度便可。

例如本實施形態的金屬磁性粉末係在Fe(鐵)、或者Fe與Co(鈷)中，含有稀土族元素(但，本發明係包括Y(釔)在內的概念)。又，視所需，亦可含有從Al(鋁)、Si(矽)、Mg(鎂)中選擇之至少一種(以下稱「Al等」)。

又，本實施形態的金屬磁性粉末係在其製造步驟中所使用含有成為原材料之元素的水溶液中，藉由控制稀土族元素含有量，便可控制最終所獲得金屬粒子的軸比(=長軸長/短軸長)。

再者，本實施形態的金屬磁性粉末，當稀土族元素含有量較少時軸比會變大，可獲得更加減少損失的金屬粉末。此情況，若稀土族元素含有量較多於既定量，便可確保導磁率。另一方面，當稀土 族元素含有量較多時軸比會變小，雖損失略變大，但相較於未含稀土族元素之情況下，導磁率變大。

即，本實施形態的金屬磁性粉末，藉由設定為適當的稀土族含有量，便可達到低損失與高導磁率。此結果，可獲得在習知從kHz至GHz頻帶域之廣範圍中均能利用的金屬磁性粉末。

此處，如上述用於維持特性平衡的適當元素之具體含有範圍，係相對於Fe與Co的總和，較佳係將稀土族元素含有量設為0at%(較佳係超過0at%)~10at%、更佳係超過0at%且5at%以下。又，所使用的稀土族元素種類較佳係Y或La。

當本實施形態的金屬磁性粉末含有Co時，關於Co含有量，係依原子比例表示的Co相對於Fe的比例(以下稱「Co/Fe原子比」)較佳係含有0~60at%。又，Co/Fe原子比更佳係5~55at%、特佳係10~50at%。在此種Co/Fe原子比範圍內，本實施形態的金屬粉末較容易獲得飽和磁化高、且安定的磁特性。

另一方面，本實施形態的金屬磁性粉末中，Al等亦具有燒結抑制效果，能達到抑制因熱處理時的燒結而造成粒子粗大化的效果。本發明中Al等係視為「燒結抑制元素」之一。但，因為Al等係屬於非磁性成分，因而從充分確保金屬磁性粉末之磁特性的觀點，Al等的含有量相對於Fe與Co總和較佳係設為1at%~20at%、更佳係3at%~18at%、特佳係5at%~15at%。

再者，本實施形態的金屬磁性粉末較佳係具有由金屬成分構成的核、以及主要由氧化物成分構成的殼所構成之核/殼構造。

金屬磁性粉末是否具有該核/殼構造係例如利用TEM照片便可確認。又，金屬磁性粉末的組成分析係可利用例如ICP發光光譜分析、ESCA(另稱XPS)、TEM-EDX、SIMS等方法實施。

本實施形態中金屬磁性粉末的平均一次粒徑較佳係10nm以上且500nm以下、更佳係100nm以下範圍的奈米粒子。且，即便係微米等級(μm)大小的金屬磁性粉末仍可使用，但從通訊特性提升、小型化的觀點，較佳係更小的粒徑。

再者，本實施形態中金屬磁性粉末的平均一次粒徑係可利用穿透式電子顯微鏡測定。具體而言，例如利用穿透式電子顯微鏡(日本電子股份有限公司JEM-100CXMark-II型)直接拍攝倍率1萬倍以上的照片，藉由拉伸該照片而獲得放大的粒子群照片後，隨機選擇400個以上的粒子，並測定各個粒子的粒徑，藉由計算出其平均值便可求得。

本實施形態中磁性化合物中的金屬磁性粉末含有量，係依成為50vol%以下、較佳係40vol%以下、更佳係35vol%以下的方式調整配方。其理由係能獲得所需的優異通訊特性，且在不致損及樹脂的彎曲強度的情況下，實現彈性模數的提升。

1-2.磁性粉末複合體

本實施形態的磁性粉末複合體係藉由利用後述的表面處理步 驟，在金屬磁性粉末的表面上被覆酞酸或其衍生物(以下有時僅記載為「酞酸等」)而獲得。此結果，該酞酸等係被認為附著於金屬磁性粉末表面的全部、或至少一部分，而形成本實施形態的磁性粉末複合體。

又，此處所謂「衍生物」係指經官能基導入、氧化、還原、以及原子取代等，不會大幅改變母體結構或性質之程度改變的化合物之概念。而，「原子取代」亦包含末端由鹼金屬取代而成，且為可溶性之情況的概念。

再者，磁性粉末複合體的酞酸等之被覆量，係依照高頻燃燒法的碳計測值所計算出的碳質量，相對於磁性粉末複合體的總重量，較佳係0.1wt%以上且10wt%以下的範圍。且，酞酸等在磁性化合物中係被覆金屬磁性粉末的粒子表面，此外，亦會有存在分散於樹脂中、或與樹脂進行化合的可能性。

此處，為使磁性化合物能達到所需的各項特性，較佳係藉由設定金屬磁性粉末量與樹脂量而實施。

再者，本實施形態中磁性化合物中的磁性粉末複合體含有量，係在能獲得本發明效果之前提下，其餘並無特別的限定。但，從獲得所需的優異電氣、磁氣特性，以及在不致損及樹脂彎曲強度的情況下達到彈性模數提升的觀點，磁性化合物中的磁性粉末複合體含有量較佳係35~80wt%、更佳係40~75wt%、特佳係45~70wt%。

1-3.樹脂

本實施形態的聚伸芳硫醚樹脂(以下有時僅記載為「樹脂」)，係具有以芳香族環與硫原子相鍵結之構造作為重複單元的樹脂構造。具體而言，係以下述式(1)(式中，R¹及R²係表示各自獨立的氫原子、碳原子數1~4之烷基、硝基、胺基、苯基、甲氧基、乙氧基)所示構造部位作為重複單元的樹脂。

其中，上述式(1)所示構造部位，特別係該式中的R¹及R²，從上述聚伸芳硫醚樹脂的機械強度的觀點，較佳係氫原子，此情況，可舉例如：下述式(2)所示依對位鍵結者、及下述式(3)所示依間位鍵結者。

該等之中，特別係重複單元中硫原子對芳香族環的鍵結，從上述聚伸芳硫醚樹脂的耐熱性或結晶性的觀點，較佳係上述式(2)所示依對位鍵結的構造。

再者，上述聚伸芳硫醚樹脂不僅上述式(1)所示構造部位，亦可在與上述式(1)所示構造部位合計的30mol%以下範圍，含有下述式(4)~(7)所示構造部位。

本實施形態中，從聚伸芳硫醚樹脂的耐熱性、機械強度的觀點，上述式(4)~(7)所示構造部位較佳係10mol%以下範圍內。上述聚伸芳硫醚樹脂中，當含有上述式(4)~(7)所示構造部位時，該等的鍵結樣式係可為無規共聚合體、嵌段共聚合體之任一者。

再者，上述聚伸芳硫醚樹脂係在其分子構造中，亦可具有下述式(8)所示三官能性構造部位、或硫化萘基鍵等，但相對於與其他構造部位的合計莫耳數，較佳係3mol%以下範圍內、更佳係1mol%以下範圍內。

再者，本實施形態中聚伸芳硫醚樹脂的熔融黏度，係在能獲得本發明效果之前提下，其餘並無特別的限定。但，從成形性、表面外觀性、機械強度優異的觀點，依300℃所測定的熔融黏度(V6)較佳係2~1,000〔Pa‧s〕範圍內、更佳係2~150〔Pa‧s〕範圍內、特佳係5~75〔Pa‧s〕範圍內。

再者，依300℃所測定的熔融黏度(V6)，係指使用流動試驗機，經使用溫度300℃、荷重1.96MPa、孔長與孔徑之前者/後者比為10/1的孔板，保持6分鐘後的熔融黏度。

(聚伸芳硫醚樹脂之製造方法)

針對聚伸芳硫醚樹脂的製造方法例進行說明。聚伸芳硫醚樹脂的製造方法並無特別的限定，可舉例如下述：1)使二鹵化芳香族化合物、與進一步視需要的其他共聚合成分，在硫與碳酸鈉存在下進行聚合的方法；2)使對氯硫酚(p-chlorthiophenol)、與進一步視需要的其他共聚合成分進行自縮合(self-condensation)的方法；3)在有機極性溶劑中，使硫化劑、二鹵化芳香族化合物、與進一步視需要的其他共聚合成分進行反應的方法；4)使二碘化芳香族化合物、與元素硫(elemental sulfur)，視需要在聚合抑制劑與聚合觸媒存在下進行熔融聚合的方法等。

該等方法中，3)之方法係通用且較佳。反應時，為調節聚合度，亦可添加羧酸或磺酸的鹼金屬鹽，或者添加氫氧化鹼。

上述3)之方法中，較佳係依下述所獲得者： 朝含有經加熱之有機極性溶劑與二鹵化芳香族化合物的混合物中，依能從反應混合物中除去水的速度導入含水硫化劑，於有機極性溶劑中使二鹵化芳香族化合物與硫化劑進行反應，以及藉由將反應系統內的水分量控制在相對於該有機極性溶劑1莫耳為0.02~0.5莫耳範圍內，而製造聚伸芳硫醚樹脂的方法(參照日本專利特開平07-228699號公報)；或在固態鹼金屬硫化物及非質子性極性有機溶劑存在下，使聚鹵化芳香族化合物、鹼金屬水硫化物及有機酸鹼金屬鹽，在控制成相對於硫源1莫耳為0.01~0.9莫耳的有機酸鹼金屬鹽、及相對於非質子性極性有機溶劑1莫耳反應系統內的水分量為0.02莫耳以下範圍的狀態下，進行反應之方法(參照WO2010/058713號說明書)。

(填充劑、其他添加劑)

本實施形態的磁性化合物中，在能達到本發明效果範圍內，為求改善強度、耐熱性、尺寸安定性等性能，除上述成分外，亦可進一步含有填充材或其他添加劑。

該其他添加劑係可舉例如：著色劑、耐熱安定劑、紫外線安定劑、發泡劑、防銹劑、難燃劑、滑劑等各種添加劑。

再者，本實施形態的添加劑係可使用偶合劑，可使用矽烷系、鈦系等偶合劑。其中，較佳係矽烷偶合劑，更佳係可舉例如具有會與羧基反應之官能基(例如環氧基、異氰酸基、胺基或羥基)的矽烷偶合劑。此種矽烷偶合劑係可舉例如：γ-環氧丙基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙基丙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基 三甲氧基矽烷等含環氧基之烷氧基矽烷化合物；γ-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基乙基二甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基乙基二乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基三氯矽烷等含異氰酸基之烷氧基矽烷化合物；γ-(2-胺乙基)胺丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三甲氧基矽烷等含胺基之烷氧基矽烷化合物；γ-羥丙基三甲氧基矽烷、γ-羥丙基三乙氧基矽烷等含羥基之烷氧基矽烷化合物。

再者，本實施形態的填充材係可舉例如粒狀、纖維狀等各種形狀的填充材等，例如：玻璃纖維、矽烷玻璃纖維、陶瓷纖維、聚芳醯胺纖維、鈦酸鉀、碳化矽、硫酸鈣、矽酸鈣等纖維；矽灰石等天然纖維等的纖維狀填充材；或者硫酸鋇、硫酸鈣、黏土、葉蠟石、膨潤土、絹雲母、沸石、雲母、雲母、滑石、綠坡縷石、肥粒鐵、矽酸鈣、碳酸鈣、碳酸鎂、玻璃珠等。

該等填充劑或各種添加劑的含有量係配合各自目的而有所差異，無法一概規定，但配合能達成本發明效果之目的或用途，只要在相對於聚伸芳硫醚樹脂100質量份為0.01~1000質量份範圍內適當調整使用便可。該等填充劑或各種添加劑係可使用1種、或組合2種以上使用。

本實施形態的磁性化合物係含有磁性粉末複合體與聚伸芳硫 醚樹脂，但在以聚伸芳硫醚樹脂為主成分的前提下，可配合用途等添加既定量的其他樹脂成分，且使用作為熔融混練物。

該其他樹脂成分係可舉例如：聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚碸、聚醚碸、聚醚醚酮、聚醚酮、聚伸芳烴、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚二氟乙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂、環氧樹脂、聚矽氧樹脂、酚樹脂、胺酯樹脂、液晶高分子等合成樹脂；或氟橡膠、矽氧橡膠等彈性體，特別係具有從環氧基、胺基、羧基、異氰酸基或下述構造式(1)、構造式(2)(其中，構造式(1)、構造式(2)中，R係表示碳原子數1~8之烷基)所示部分構造所構成群組中選擇至少1種官能基的聚烯烴彈性體等樹脂等。

該等其他樹脂成分的添加量係配合各自目的而有所差異，無法一概規定，但配合能達成本發明效果之目的或用途，只要在相對於聚伸芳硫醚樹脂100質量份為0.01~10質量份範圍內適當調整使用便可。該等樹脂成分係可使用1種、或組合2種以上使用。

本實施形態的磁性化合物(該磁性化合物中的金屬磁性粉末含 有量係相當於27.5vol%)在高頻(2GHz)區域的磁特性，係複數相對導磁率的實數部μ'為1.50以上、較佳為1.70以上。具有該特性的磁性化合物，由於導磁率高，因而可發揮充分的小型化效果，且對於構建回流損失較小的天線極有用。

再者，關於本實施形態中磁性化合物在高頻(2GHz)區域的磁損失tanδμ(=μ"/μ')及介電損失tanδε(=ε"/ε')，較佳係0.10以下、更佳係0.05以下、特佳係0.02以下。

<2.磁性化合物之製造方法>

以下、針對本實施形態中磁性化合物之製造方法例進行說明。

2-1.準備步驟

本步驟中，施行關於磁性化合物製作的各項準備。例如準備上述金屬磁性粉末等各種原材料、酞酸等、或成為混入對象的樹脂。

2-2.被覆步驟(表面處理)

在金屬磁性粉末中添加酞酸等並混合，獲得磁性粉末複合體。

在金屬磁性粉末中添加酞酸等的比例係在能達到本發明效果之前提下，其餘並無特別的限定。但，從提升磁性粒子對樹脂的分散性、且具有優異導磁率的觀點，磁性粉末複合體利用高頻燃燒法以碳計測值的形式計算出的碳量，相對於磁性粉末複合體總量較佳係0.1~10wt%、更佳係2~5wt%。

為實現該添加比例，在製造步驟中，酞酸等相對於金屬磁性粉 末100質量份，較佳係添加2~15質量份、更佳係添加2.5~10質量份、特佳係添加5~10質量份。

若相對於金屬磁性粉末100質量份，添加2質量份以上的酞酸等，便可提升磁性粉末複合體與樹脂的濕潤性，而相互融合。此結果，因生產時的製品性質安定性提升，故較佳。

另一方面，若相對於金屬磁性粉末100質量份，添加15質量份以下的酞酸等，則磁性粉末複合體的非磁性成分量適量，可避免磁性粉末複合體本身的磁特性降低。此結果，將該磁性粉末複合體混入樹脂而形成磁性化合物時，可維持相對較高的高頻特性。而，最終所形成天線的特性亦同樣地能維持較高狀態，故較佳。

另外，在金屬磁性粉末中添加酞酸等而獲得磁性粉末複合體時所添加的溶劑(為更加提升金屬磁性粉末與酞酸等間之融合而添加的溶劑)，未必一定要完全溶解酞酸等。

而，較佳係採取在酞酸等與該溶劑的混合液中添加金屬磁性粉末，使金屬磁性粉末含浸於該混合液之後，再從該混合液中除去溶劑的方法。

再者，較佳係採取在上述酞酸等溶液中添加金屬磁性粉末，利用自轉公轉併用式攪拌機施行攪拌、或者一邊施加剪切力一邊攪拌而使其糊膏化的方法。藉由經由糊膏化的步驟，依上述酞酸等與金屬磁性粉呈良好融合的方式進行混合，藉此金屬磁性粉末的表面容易吸附酞酸等，進而容易形成磁性粉末複合體。但，若對金屬磁性 粉末遍佈均勻添加的酞酸等，便不會構成問題。又，為能一邊施行混練一邊施行溶劑的除去、乾燥，則使用攪拌機等亦無妨。另外，重點在於：該溶劑經除去、乾燥後，在金屬磁性粉末的粒子表面上殘存有酞酸等。

再者，由於必需在金屬磁性粉末與上述酞酸等間有效地產生接觸的狀態下形成磁性粉末複合體，因而亦可使用具高剪切力的分散、混練機，亦可一邊對該溶劑施加強剪切力，一邊使金屬磁性粉末分散於該溶劑。

採取在磁性粉末複合體製作後施行乾燥而形成粉末態的方法時，所使用之具強剪切力的分散機，較佳係可例示：已知作為渦輪定子型攪拌機的譜萊密克司股份有限公司之T.K.HOMO MIXER(註冊商標)、IKA公司之Ultra-Turrax(註冊商標)等，膠體磨機係可例示：譜萊密克司股份有限公司之T.K.MYCOLLOIDER(註冊商標)、T.K.HOMOMIC LINE MILL(註冊商標)、T.K.HIGH LINE MILL(註冊商標)；或則武股份有限公司之靜態混合管(註冊商標)、高壓微反應器(註冊商標)、高壓均質機(註冊商標)等。

剪切力的強弱係若屬於具攪拌葉片的裝置，便可利用攪拌葉片的葉片圓周速率進行評價。本實施形態中，所謂「強剪切力」係指葉片圓周速率較佳為3.0(m/s)以上範圍、更佳為5.0(m/s)以上範圍。若葉片圓周速率係上述值以上，則適度提高剪切力、可縮短化磁性粉末複合體的製作時間，俾使生產效率適度良好。但，若考慮降低 對金屬磁性粉末造成的損傷，亦可調低葉片圓周速率而減輕損傷。

另外，葉片圓周速率係利用圓周率×渦輪葉片直徑(m)×每1秒的攪拌旋轉數(旋轉數)便可計算出。例如，若渦輪葉片直徑為3.0cm(0.03m)、攪拌旋轉數為8000rpm，則每1秒的旋轉數便為133.3(rps)、葉片圓周速率則為12.57(m/s)。

所獲得糊膏狀磁性粉末複合體較佳係施行乾燥而除去溶劑。此時，將糊膏擴展於盤上，並設定為溶劑的乾燥溫度以上、且未滿被覆物質的分解溫度，便可施行乾燥。溶劑的乾燥，係例如在對容易氧化的物質施行被覆處理的情況，可在惰性環境氣體下施行，或者若考慮成本面則可在氮中施行乾燥處理。

再者，當磁性粉末複合體的製造方法係對金屬磁性粉末使用溶劑並施行酞酸等被覆處理時，亦可採用例如經施行過濾而去除某程度溶劑之後，才施行乾燥的手法。藉此，可預先減少溶劑含有量，因而亦能縮短乾燥時間。另外，在確認該被覆是否牢固時，例如亦可使濾液蒸發，再依殘留成分是何種程度進行評價。

依此獲得的磁性粉末複合體亦可使用分級機或篩網等進行分級。藉由除去偏大的粗粒子，便可避免在製作天線時對粗粒子某部分施加力，而機械特性惡化的情況，故屬較佳。所以，藉由分級而整合粒子尺寸，便提升成形品的機械特性，亦可抑制龜裂發生，故屬較佳構成。又，使用篩進行分級時，較佳係使用開孔500篩目以 下者。

經由上述步驟所獲得磁性粉末複合體的特性及組成，係依照以下方法確認。

(BET比表面積)

BET比表面積係使用Yuasa-Ionics股份有限公司製之4 Sorb US，利用BET單點法求取。

(磁性粉末複合體之磁特性評價)

所獲得磁性粉末複合體(或金屬磁性粉末)的磁特性(整體特性)係使用東英工業股份有限公司製之VSM裝置(VSM-7P)，依外部磁場10kOe(795.8kA/m)，便可測定保磁力Hc(Oe或kA/m)、飽和磁化σs(Am²/kg)、方形比SQ、保磁力分佈SFD。△σs係將磁性粉在60℃、90%的高溫多濕環境下放置一週時的飽和磁化降低比例依百分率(%)表示。

(TAP密度之測定)

根據JISK-5101：1991的手法便可測定。

2-3.與樹脂的混練步驟

將所獲得磁性粉末複合體與上述樹脂進行熔融混練，而形成磁性化合物。

藉由該熔融混練步驟，便形成在樹脂中混雜分散有磁性粉末複合體的狀態。混練後的狀態較理想係在樹脂中磁性粉末複合體呈均 勻濃度分散。當能混入樹脂中的磁性粉末複合體量較多時，施加高頻時的導磁率會特別高，另一方面，有使樹脂所具有的機械特性降低的情況。所以，磁性粉末複合體的添加量，較佳係考慮磁性化合物的機械特性與高頻特性間之平衡而進行檢討。

本實施形態中磁性化合物的製造方法係在能達到本發明效果的前提下，其餘並無特別的限制。可舉例如，將屬於原料的磁性粉末複合體與聚伸芳硫醚樹脂，利用轉筒或亨舍爾混合機等均勻混合，接著再使用班布瑞混合機、混合輥、單軸或雙軸擠出機及捏合機等施行熔融混練的方法等。其中，較佳係使用具充分混練力的單軸或雙軸擠出機施行熔融混練的方法。

具體而言，將上述磁性粉末複合體與上述聚伸芳硫醚樹脂，以及視需要的其他填充劑或添加劑成分，利用轉筒或亨舍爾混合機等均勻混合，接著投入於雙軸擠出機中，在樹脂成分吐出量(kg/hr)與螺桿旋轉數(rpm)的比率(吐出量/螺桿旋轉數)成為0.02~2(kg/hr/rpm)的條件下施行熔融混練的方法。藉由在該條件下進行製造，便可形成以上述聚伸芳硫醚樹脂作為基質(連續相)，分散有上述磁性粉複合體的結構形態。

若針對上述製造方法更進一步進行詳述，較佳係將上述各成分投入擠出機內，在設定溫度300~340℃、樹脂溫度320~360℃程度的溫度條件下施行熔融混練的方法，其中，從磁性粉末複合體的熱劣化抑制與分散性的觀點，更佳係設定溫度310~330℃、樹脂溫度 330~350℃。此時，樹脂成分的吐出量較佳係依旋轉數200rpm、4~400kg/hr範圍，其中，從分散性的觀點，更佳係10~250kg/hr。所以，樹脂成分吐出量(kg/hr)與螺桿旋轉數(rpm)的比率(吐出量/螺桿旋轉數)特佳係0.05~1.25(kg/hr/rpm)。

再者，在投入上述填充劑或添加劑等其他調配成分時，從分散性良好的觀點，較佳係從擠出機的側進料器投入該擠出機內。

依此經熔融混練的磁性化合物，之後直接使用各種公知成形法成形為成形體，或者先以顆粒的形式成形後，接著將其供應給各種成形機施行熔融成形，藉此可成形為目標的成形體。公知成形法係可舉例如：射出成形法、沖壓成形法、壓延成形法、輥壓成形法、擠出成形法、注模成形法、及吹塑成形法等。

(磁性化合物之特性評價)

將由依上述方法所獲得的磁性化合物0.2g放入甜甜圈狀容器內，使用手壓機、或熱壓機，形成具外徑7mm、內徑3mm環形狀的磁性化合物成形體。然後，使用安捷倫科技(Agilent Technologies)股份有限公司製之網路分析儀(E8362C)、與關東電子應用開發股份有限公司製之同軸型S參數法試樣夾組件(Sample Holder Kit)(製品型號：CSH2-APC7、試料尺寸：

7.0mm-

3.04mm×5mm)，針對所獲得磁性化合物成形體的高頻特性測定依0.5~5GHz區間、測定寬為每隔0.05GHz實施，並測定導磁率實數部(μ')、導磁率虚數部(μ")、介電常數實數部(ε')、介電常數虚數部(ε")，便可確認高頻特 性。此處，tanδε=ε"/ε'，利用tanδμ=μ"/μ'便可計算出。

(成形品之彎曲強度測定方法)

為測定成形品之彎曲強度，利用射出成形製作試驗片。試驗片係成形為全長80mm、厚1mm、平行部分寬度5mm的啞鈴體。

使用該試驗片，根據JIS-K7171「塑膠-彎曲特性之試驗方法」施行測定便可。

以上，根據本實施形態，得知使用聚伸芳硫醚樹脂，便可提供高頻特性優異、且機械強度優異的磁性化合物及其關聯物。

<3.變化例等>

另外，本發明技術範圍並不侷限於上述實施形態，舉凡在依發明構成要件或其組合所導出的特定效果範圍內，追加之各種變更或改良的形態亦涵蓋在內。

(金屬磁性粉末、酞酸等及樹脂)

本實施形態中，相關金屬磁性粉末、酞酸等及樹脂，針對主要的元素或化合物進行詳述。另一方面，在不致損及本發明效果之範圍內，金屬磁性粉末、酞酸等及樹脂亦可含有除上述所列舉的元素或化合物以外的其他物。

(應用)

本實施形態的磁性化合物，係可使用於天線、電感器、電波屏 蔽材。特別係由該磁性化合物構成的天線、以及具備該天線的電子通訊機器(電子機器)，可享有後述實施例項目中所示相對較高的通訊特性。

此種電子通訊機器係可舉例如具有：根據由本實施形態的天線所接收到的電波而發揮電子通訊機器功能的部分，以及根據所接收到的電波而控制該部分的控制部。

另外，本實施形態的電子通訊機器係在具備有天線的前提下，較佳係具有通訊功能的通訊機器。然而，若係利用天線接收電波而發揮功能的電子機器，亦可為未具備通話等通訊功能的電子機器。

[實施例]

以下，參照實施例，針對本發明進行具體說明。當然，本發明並不侷限於以下實施例。

又，各表中的空白欄位係指未測定或無法測定的項目。

<實施例1>

首先，在酞酸(和光純藥工業股份有限公司製 特級試劑)25g中，添加作為溶劑之乙醇(和光純藥工業股份有限公司製 特級試劑)使成為500g，並使酞酸溶解於乙醇。對該溶液，在惰性環境氣體下添加金屬磁性粉末(同和電子股份有限公司製：鐵-鈷金屬粒子、長軸長：40nm、保磁力Hc：757(Oe)或60(kA/m)、飽和磁化σs：179.3(Am²/kg)、方形比SQ：0.337、保磁力分佈SFD：3.141、△σs：7.6(%)、BET：37.3m²/g、碳原子量(高頻燃燒法)：0.01wt%)500g， 使溶液中沉澱金屬磁性粉末。將其在大氣中利用高速攪拌機(譜萊密克司股份有限公司製T.K.HOMO MIXER MarkII)，依8000rpm施行2分鐘攪拌而混合，便成為糊膏狀態。

將所獲得糊膏拓展於鋁盤上，依乙醇的揮發溫度附近(78℃)加熱1小時，然後升溫至120℃並加熱1.5小時，便從糊膏中除去乙醇，獲得酞酸與金屬磁性粉末混雜的凝聚體。將所獲得凝聚體利用500篩目的篩網(東京SCREEN製造股份有限公司製)除去粗大粒子，便成為本實施例的磁性粉末複合體。所獲得磁性粉末複合體係具有BET：34.9m²/g、σs：173.5Am²/kg、碳含有量(高頻燃燒法)：2.82wt%的特性。

重複實施數次上述所示磁性粉末複合體的製造，便製得以下所示熔融混練時所需要量的磁性粉末複合體。

將所獲得磁性粉末複合體、聚苯硫醚樹脂(DIC股份有限公司製「DIC.PPS」V6熔融黏度15Pa‧s)、以及纖維狀強化劑(玻璃纖維纖維徑10μm纖維長3mm)，依成為表1所示磁性化合物組成的方式，利用轉筒均勻混合，而成為調配材料。然後，將上述調配材料投入日本製鋼所股份有限公司製具排氣孔之雙軸擠出機「TEX-30」中，依吐出量15kg/hr、螺桿旋轉數200rpm、設定溫度320℃施行熔融混練，而獲得磁性化合物顆粒。

<實施例2>

本例係在實施例1中，除將金屬磁性粉末的添加量變更為相當 於24vol%的量，且調整聚苯硫醚樹脂與纖維狀強化材的合計添加量之外，其餘均依照與實施例1同樣地操作，便製得磁性化合物。

<比較例1>

本例係除取代磁性粉末複合體，改為使用未經酞酸施行表面處理的金屬磁性粉末之外，其餘均依照與實施例1同樣地操作，便製得磁性化合物。

<比較例2>

本例係使用習知技術的熱可塑性樹脂與芳香族尼龍之混合樹脂，確認是否能有與實施例同樣的效果。

具體而言，除取代磁性粉末複合體，改為使用未經酞酸施行表面處理的金屬磁性粉末，且樹脂係使用DURAFIDE(註冊商標)(PPS/聚苯硫醚樹脂寶理塑膠股份有限公司製「A0220 A9」、V6熔融黏度80Pa‧s)、與芳香族尼龍6T VESTAMID(註冊商標)(大賽璐-嬴創(Daicel-Evonik)股份有限公司製HTplus M1000)的混合物之外，其餘均依照與實施例1同樣地操作，便製得磁性化合物。

<比較例3>

本例係除取代磁性粉末複合體，改為使用未經酞酸施行表面處理的金屬磁性粉末之外，其餘均依照與實施例2同樣地操作，便製得磁性化合物。

<比較例4>

本例係除將比較例2的未經酞酸施行表面處理之金屬磁性粉末添加量，變更為相當於24vol%，且使纖維狀強化材與樹脂的添加量合計為比較例3的添加量之外，其餘均依照與實施例3同樣地操作，便製得磁性化合物。

比較例1~4中，在混練物製作時，於利用擠出機模具吐出混練物的階段，金屬磁性粉末便燃火發生冒煙，一開始就無法製作磁性化合物顆粒。

<結果>

由上述各表觀之，任一實施例均係在各表所記載的所有頻率中，導磁率的實數部(μ')、導磁率的虚數部(μ")、介電常數的實數部(ε')、介電常數的虚數部(ε")，均呈良好的值。

另一方面，比較例在將金屬磁性粉末混入樹脂中製作磁性化合物的階段，因金屬磁性粉末出現燃火而燒磬，無法製作磁性化合物。

由以上的結果得知，根據上述實施例，使用聚苯硫醚樹脂，可提供高頻特性優異、且機械強度優異的磁性化合物及其關聯物。

若由金屬磁性粉末混入聚苯硫醚樹脂中者形成天線，便可利用波長縮短效果縮小天線本身，進而對行動機器或智慧手機的小型化亦具貢獻。得知除天線之外，亦可利用於電波屏蔽材、電感器等。

Claims (3)

1. 一種磁性化合物，係包含有磁性粉末複合體及聚伸芳硫醚樹脂；上述磁性粉末複合體係利用酞酸或其衍生物之至少任一者，被覆金屬磁性粉末表面之至少一部分；上述金屬磁性粉末之平均一次粒徑為10nm以上且100nm以下。
2. 如請求項1之磁性化合物，其中，當上述磁性化合物中的上述金屬磁性粉末含有量係成為27.5vol%的方式構成上述磁性化合物時，測定頻率2GHz下的導磁率實數部μ'係1.5以上、且tanδμ及tanδε係0.05以下。
3. 一種天線，係由請求項1或2之磁性化合物構成。