TWI804603B

TWI804603B - 複合物及成形體

Info

Publication number: TWI804603B
Application number: TW108112407A
Authority: TW
Inventors: 井上英俊; 小坂正彦; 竹内勇磨; 関屋洋希; 山口翔平; 竹内一雅
Original assignee: 日商力森諾科股份有限公司
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2023-06-11
Also published as: CN111954912A; JPWO2019198237A1; WO2019198237A1; JP7222394B2; TW201943791A; KR102422919B1; KR20210003741A

Abstract

本發明提供一種可抑制包含蠟的成形體的機械性強度的下降，適合於脫模性優異的成形體的製作的複合物。複合物包括含有金屬元素的粉及樹脂組成物，樹脂組成物含有環氧樹脂及合成蠟。

Description

複合物及成形體

本發明是有關於一種複合物及成形體。

包含金屬粉末及樹脂組成物的複合物根據金屬粉末的諸物性例如可作為電感器（inductor）、電磁波遮屏（shield）、或黏結磁石（Bonded Magnet）等各種工業製品的原材料（參照日本專利特開2014-13803號公報）來使用。

在由複合物來製造工業製品的情況下，將複合物供給並填充至模具內來製作成形體，並將成形體自模具取出。在將成形體自模具取出時，要求成形體的脫模性，但由以往的複合物而製作的成形體不具有充分的脫模性。為了提升脫模性，考慮對複合物添加蠟（脫模劑）。然而，在對複合物添加了以往的蠟時，成形體的機械性強度下降。

[發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於提供一種可抑制包含蠟的成形體的機械性強度的下降，適合於脫模性優異的成形體的製作的複合物、及具有該複合物的成形體。 [解決課題之手段]

本發明的一方面的複合物包括含有金屬元素的粉及樹脂組成物，樹脂組成物含有環氧樹脂及合成蠟。

在本發明的一方面的所述複合物中，可為：合成蠟為聚乙烯及氧化聚乙烯中的至少一種。

在本發明的一方面的所述複合物中，可為：環氧樹脂的環氧當量為180 g/eq以上且240 g/eq以下。

在本發明的一方面的所述複合物中，可為：相對於環氧樹脂100質量份，合成蠟的含量為0.5質量份以上且8質量份以下。

在本發明的一方面的所述複合物中，可為：含有金屬元素的粉的含量為90質量%以上且不足100質量%。

本發明的一方面的成形體包括所述複合物的硬化物。 [發明的效果]

根據本發明，提供一種可抑制包含蠟的成形體的機械性強度的下降，適合於脫模性優異的成形體的製作的複合物、及具有該複合物的成形體。

以下，針對本發明的較佳的實施形態進行說明。但是，本發明並不受下述實施形態的任何限定。

＜複合物的概要＞本實施形態的複合物包括含有金屬元素的粉及樹脂組成物。含有金屬元素的粉包括數個（多個）含有金屬元素的粒子。含有金屬元素的粉例如可含有選自由金屬單體、合金及金屬化合物所組成的群組中的至少一種。樹脂組成物至少含有環氧樹脂及合成蠟。合成蠟作為脫模劑來發揮功能。樹脂組成物除了環氧樹脂及合成蠟以外亦可含有其他成分。例如樹脂組成物可含有硬化劑。樹脂組成物可含有硬化促進劑。樹脂組成物可含有添加劑。樹脂組成物可為可包含環氧樹脂、合成蠟、硬化劑、硬化促進劑及添加劑、且為除去有機溶媒及含有金屬元素的粉以外的剩餘的成分（不揮發性成分）。樹脂組成物除了環氧樹脂以外亦可含有其他樹脂。樹脂組成物除了合成蠟以外亦可含有其他脫模劑。添加劑是樹脂組成物中除去樹脂、脫模劑、硬化劑及硬化促進劑以外的剩餘部分的成分。添加劑例如為偶合劑、阻燃劑或潤滑劑等。複合物可為粉末（複合物粉）。

蠟的極性越高，樹脂組成物中所含的環氧樹脂與蠟的相容性越容易變高，而蠟越容易分散至樹脂組成物中。而且，蠟的極性越高，蠟越容易吸附於構成含有金屬元素的粉的含有金屬元素的粒子的表面。天然蠟與合成蠟相比，存在具有高的極性的傾向。因此，推測：在僅含有天然蠟作為脫模劑的複合物的製作過程中，在對複合物的原料進行混煉期間，天然蠟容易分散至樹脂組成物中，而使天然蠟容易吸附於含有金屬元素的粒子的表面。即，含有金屬元素的粒子的表面容易被天然蠟（天然蠟層）覆蓋。在含有金屬元素的粒子的表面被天然蠟覆蓋的情況下，由複合物而製作的成形體容易以覆蓋含有金屬元素的粒子的天然蠟的部分為起點而破裂。因此，以往的含有天然蠟的成形體與以往的不含有天然蠟的成形體相比，存在機械性強度劣化的傾向。另一方面，本實施形態的複合物含有合成蠟。合成蠟不易吸附於含有金屬元素的粒子的表面，因此本實施形態的複合物與以往的含有天然蠟的複合物相比，可抑制成形體的機械性強度的下降。而且，在本實施形態的複合物的製作過程中，合成蠟不易溶解於樹脂組成物中。其結果，推測：在成形體的製作過程中，與以往僅使用了天然蠟的情況相比，合成蠟容易與金屬模具的表面接觸，而變得容易將成形體自金屬模具分離。但是，本發明的作用效果並不限定於所述事項。

複合物可包括含有金屬元素的粉及附著於構成該含有金屬元素的粉的各個含有金屬元素的粒子的表面的樹脂組成物。樹脂組成物既可覆蓋該粒子的整個表面，亦可僅覆蓋該粒子的一部分表面。複合物可包括未硬化的樹脂組成物及含有金屬元素的粉。複合物可包括樹脂組成物的半硬化物（例如B階的樹脂組成物）及含有金屬元素的粉。複合物亦可包括未硬化的樹脂組成物及樹脂組成物的半硬化物此兩者。複合物可包括含有金屬元素的粉及樹脂組成物。

環氧樹脂的環氧當量可為180 g/eq以上且240 g/eq以下、或190 g/eq以上且220 g/eq以下。若使用環氧當量小的樹脂，則成形體的機械性強度容易變高。

複合物中含有金屬元素的粉的含量較佳為相對於複合物整體的質量而為90質量%以上且不足100質量%。若含有金屬元素的粉的含量變多，則存在難以確保成形體的脫模性，而作業性劣化的傾向。就成形體的電氣特性的觀點而言，含有金屬元素的粉的含量較佳為90質量%以上，更佳為92質量%以上，進而佳為94質量%以上。

相對於複合物整體的質量（例如，含有金屬元素的粉與樹脂組成物的質量的合計），複合物中樹脂組成物的含量可為0.2質量%以上且10質量%以下，可較佳為4質量%以上且6質量%以下。

相對於環氧樹脂100質量份，複合物中合成蠟的含量可為0.5質量份以上且8質量份以下，或1質量份以上且6質量份以下。在合成蠟的含量為所述範圍內的情況下，成形體的機械性強度不易下降，而成形體的脫模性容易提升。

含有金屬元素的粉的平均粒徑並無特別限定，例如可為1 μm以上且300 μm以下。平均粒徑例如可藉由粒度分佈計來測定。構成含有金屬元素的粉的各個含有金屬元素的粒子的形狀並無限定，例如可為球狀、扁平形狀、角柱狀或針狀。複合物可包括平均粒徑不同的多種含有金屬元素的粉。

根據複合物中所含的含有金屬元素的粉的組成或組合，自由地控制由複合物而形成的成形體的電磁特性等諸特性，可將該成形體用於各種工業製品或它們的原材料。使用複合物而製造的工業製品例如可為汽車、醫療設備、電子設備、電氣設備、資訊通訊設備、家電製品、音響設備及一般產業設備。例如，在複合物包含Sm-Fe-N系合金或Nd-Fe-B系合金等永久磁石作為含有金屬元素的粉的情況下，複合物可用作黏結磁石的原材料。在複合物包含Fe-Si-Cr系合金或肥粒鐵（ferrite）等軟磁性粉作為含有金屬元素的粉的情況下，複合物可用作電感器（例如電磁干擾（Electro-magnetic interference，EMI）濾波器）或變壓器（transformer）的原材料（例如磁芯）。在複合物包含鐵及銅作為含有金屬元素的粉的情況下，由複合物而形成的成形體（例如片材）可用作電磁波遮屏。

＜複合物的組成＞（樹脂組成物）樹脂組成物具有作為構成含有金屬元素的粉的含有金屬元素的粒子的結合材（黏合劑）的功能，可對由複合物而形成的成形體賦予機械性強度。例如，在使用金屬模具以高壓來成形複合物時，複合物中所含的樹脂組成物被填充在含有金屬元素的粒子之間，將該粒子彼此黏結。藉由使成形體中的樹脂組成物硬化，樹脂組成物的硬化物將含有金屬元素的粒子彼此更牢固地黏結，而使成形體的機械性強度提升。

樹脂組成物至少含有環氧樹脂作為熱硬化性樹脂。因複合物包含即便在熱硬化性樹脂中亦相對流動性優異的環氧樹脂，所以複合物的流動性、保存穩定性及成形性提升。但是，只要不妨礙本發明的效果，則複合物除了環氧樹脂以外亦可包含其他樹脂。例如，樹脂組成物亦可包含酚樹脂及聚醯胺醯亞胺樹脂中的至少一種作為熱硬化性樹脂。在樹脂組成物包含環氧樹脂及酚樹脂此兩者的情況下，酚樹脂亦可作為環氧樹脂的硬化劑來發揮功能。複合物中所含的樹脂可僅為熱硬化性樹脂，熱硬化性樹脂亦可僅為環氧樹脂或僅為環氧樹脂及酚樹脂。樹脂組成物亦可包含熱塑性樹脂。熱塑性樹脂例如可為選自由丙烯酸樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚對苯二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種。樹脂組成物可包含熱硬化性樹脂及熱塑性樹脂此兩者。樹脂組成物亦可包含矽酮樹脂。

環氧樹脂即便在熱硬化性樹脂中亦流動性優異，所以樹脂組成物較佳為含有環氧樹脂。環氧樹脂例如可為在1分子中具有2個以上的環氧基的樹脂。

環氧樹脂例如可為選自由聯苯型環氧樹脂、二苯乙烯（stilbene）型環氧樹脂、二苯基甲烷型環氧樹脂、含硫原子型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、柳醛型環氧樹脂、萘酚類與苯酚類的共聚型環氧樹脂、芳烷基型苯酚樹脂的環氧化物、雙酚型環氧樹脂、含有雙酚骨架的環氧樹脂、醇類的縮水甘油基醚型環氧樹脂、對伸二甲苯（paraxylylene）及/或間伸二甲苯改質苯酚樹脂的縮水甘油基醚型環氧樹脂、萜烯改質苯酚樹脂的縮水甘油基醚型環氧樹脂、環戊二烯型環氧樹脂、多環芳香環改質苯酚樹脂的縮水甘油基醚型環氧樹脂、含有萘環的苯酚樹脂的縮水甘油基醚型環氧樹脂、縮水甘油基酯型環氧樹脂、縮水甘油基型或甲基縮水甘油基型的環氧樹脂、脂環型環氧樹脂、鹵化苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、對苯二酚型環氧樹脂、三羥甲基丙烷型環氧樹脂、及以過氧乙酸等過氧酸對烯烴鍵進行氧化而獲得的線狀脂肪族環氧樹脂所組成的群組中的至少一種。

就流動性優異的觀點而言，環氧樹脂可為選自由聯苯型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、具有雙酚骨架的環氧樹脂、柳醛酚醛清漆型環氧樹脂、及萘酚酚醛清漆型環氧樹脂所組成的群組中的至少一種。

環氧樹脂可為結晶性的環氧樹脂。儘管結晶性的環氧樹脂的分子量相對低，但結晶性的環氧樹脂具有相對高的熔點，且流動性優異。結晶性的環氧樹脂（結晶性高的環氧樹脂）例如可為選自由對苯二酚型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、硫醚型環氧樹脂及聯苯型環氧樹脂所組成的群組中的至少一種。結晶性的環氧樹脂的市售品例如可為選自由埃普克隆（EPICLON）860、埃普克隆（EPICLON）1050、埃普克隆（EPICLON）1055、埃普克隆（EPICLON）2050、埃普克隆（EPICLON）3050、埃普克隆（EPICLON）4050、埃普克隆（EPICLON）7050、埃普克隆（EPICLON）HM-091、埃普克隆（EPICLON）HM-101、埃普克隆（EPICLON）N-730A、埃普克隆（EPICLON）N-740、埃普克隆（EPICLON）N-770、埃普克隆（EPICLON）N-775、埃普克隆（EPICLON）N-865、埃普克隆（EPICLON）HP-4032D、埃普克隆（EPICLON）HP-7200L、埃普克隆（EPICLON）HP-7200、埃普克隆（EPICLON）HP-7200H、埃普克隆（EPICLON）HP-7200HH、埃普克隆（EPICLON）HP-7200HHH、埃普克隆（EPICLON）HP-4700、埃普克隆（EPICLON）HP-4710、埃普克隆（EPICLON）HP-4770、埃普克隆（EPICLON）HP-5000、埃普克隆（EPICLON）HP-6000、N500P-2、及N500P-10（以上，DIC股份有限公司製造的商品名）、NC-3000、NC-3000-L、NC-3000-H、NC-3100、CER-3000-L、NC-2000-L、XD-1000、NC-7000-L、NC-7300-L、EPPN-501H、EPPN-501HY、EPPN-502H、EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、CER-1020、EPPN-201、BREN-S、BREN-10S(以上，日本化藥股份有限公司製造的商品名)、YX-4000、YX-4000H、YL4121H、及YX-8800（以上，三菱化學股份有限公司製造的商品名）所組成的群組中的至少一種。

樹脂組成物可含有所述中的一種環氧樹脂。樹脂組成物亦可含有所述中的多種環氧樹脂。樹脂組成物亦可含有所述環氧樹脂中的聯苯型環氧樹脂（YX-4000H）及鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂（N500P-10）此兩者。

硬化劑分類為在自低溫至室溫的範圍使環氧樹脂硬化的硬化劑、及伴隨加熱而使環氧樹脂硬化的加熱硬化型硬化劑。以自低溫至室溫的範圍使環氧樹脂硬化的硬化劑例如為脂肪族多胺、聚胺基醯胺及聚硫醇等。加熱硬化型硬化劑例如為芳香族多胺、酸酐、苯酚酚醛清漆樹脂及二氰二胺（dicyandiamide，DICY）等。

在使用了以自低溫至室溫的範圍使環氧樹脂硬化的硬化劑的情況下，存在環氧樹脂的硬化物的玻璃轉移點低，環氧樹脂的硬化物柔軟的傾向。其結果，由複合物而形成的成形體亦容易變柔軟。另一方面，就提升成形體的耐熱性的觀點而言，硬化劑可較佳為加熱硬化型的硬化劑，更佳為酚樹脂，進而佳為苯酚酚醛清漆樹脂。特別是藉由使用苯酚酚醛清漆樹脂作為硬化劑，而容易獲得玻璃轉移點高的環氧樹脂的硬化物。其結果，成形體的耐熱性及機械性強度容易提升。

酚樹脂例如可為選自由芳烷基型苯酚樹脂、二環戊二烯型苯酚樹脂、柳醛型苯酚樹脂、酚醛清漆型苯酚樹脂、苯甲醛型苯酚與芳烷基型苯酚的共聚型苯酚樹脂、對伸二甲苯及/或間伸二甲苯改性苯酚樹脂、三聚氰胺改性苯酚樹脂、萜烯改性苯酚樹脂、二環戊二烯型萘酚樹脂、環戊二烯改性苯酚樹脂、多環芳香環改性苯酚樹脂、聯苯型苯酚樹脂、及三苯基甲烷型苯酚樹脂所組成的群組中的至少一種。酚樹脂亦可為包括所述中的2種以上的共聚物。作為酚樹脂的市售品，例如亦可使用荒川化學工業股份有限公司製造的特瑪若露（Tamanol）758或日立化成股份有限公司製造的HP-850N等。

苯酚酚醛清漆樹脂例如可為使苯酚類及/或萘酚類與醛類在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得的樹脂。構成苯酚酚醛清漆樹脂的苯酚類例如可為選自由苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯基苯酚及胺基苯酚所組成的群組中的至少一種。構成苯酚酚醛清漆樹脂的萘酚類例如可為選自由α-萘酚、β-萘酚及二羥基萘所組成的群組中的至少一種。構成苯酚酚醛清漆樹脂的醛類例如可為選自由甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛及柳醛所組成的群組中的至少一種。

硬化劑例如亦可為在1分子中具有2個酚性羥基的化合物。在1分子中具有2個酚性羥基的化合物例如可為選自由間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、及取代或非取代的聯苯酚所組成的群組中的至少一種。

樹脂組成物可含有所述中的一種酚樹脂。樹脂組成物亦可包括所述中的多種酚樹脂。樹脂組成物可含有所述中的一種硬化劑。樹脂組成物亦可含有所述中的多種硬化劑。

與環氧樹脂中的環氧基進行反應的硬化劑中的活性基（酚性OH基）的比率相對於環氧樹脂中的環氧基1當量可較佳為0.5當量～1.5當量，更佳為0.6當量～1.4當量，進而佳為0.8當量～1.2當量。在硬化劑中的活性基的比率不足0.5當量的情況下，難以獲得所獲得的硬化物的充分的彈性係數。另一方面，在硬化劑中的活性基的比率超過1.5當量的情況下，存在由複合物而形成的成形體的硬化後的機械性強度下降的傾向。但是，即便在硬化劑中的活性基的比率為所述範圍外的情況下，亦可獲得本發明的效果。

硬化促進劑例如只要為與環氧樹脂進行反應而促進環氧樹脂的硬化的組成物，則不受限定。硬化促進劑例如可為烷基取代咪唑或苯并咪唑等咪唑類。樹脂組成物可包括一種硬化促進劑。樹脂組成物亦可包括多種硬化促進劑。藉由含有硬化促進劑作為樹脂組成物的成分，而容易提升複合物的成形性及脫模性。而且，藉由含有硬化促進劑作為樹脂組成物的成分，使用複合物而製造的成形體（例如電子零件）的機械性強度提升，或高溫及高濕的環境下複合物的保存穩定性提升。

硬化促進劑的調配量只要為可獲得硬化促進效果的量即可，並無特別限定。但是，就改善樹脂組成物的吸濕時的硬化性及流動性的觀點而言，硬化促進劑的調配量相對於100質量份的環氧樹脂，可較佳為0.1質量份以上且30質量份以下，更佳為1質量份以上且15質量份以下。硬化促進劑的含量較佳為相對於環氧樹脂及硬化劑（例如酚樹脂）的質量的合計100質量份而為0.001質量份以上且5質量份以下。在硬化促進劑的調配量不足0.1質量份的情況下，難以獲得充分的硬化促進效果。在硬化促進劑的調配量超過30質量份的情況下，複合物的保存穩定性容易下降。但是，即便在硬化促進劑的調配量及含量為所述範圍外的情況下，亦可獲得本發明的效果。

樹脂組成物含有合成蠟。合成蠟在由複合物來製作成形體的過程中促進成形體自金屬模具分離。合成蠟可為聚烯烴。聚烯烴例如可為聚乙烯及聚丙烯中的至少一種。合成蠟亦可為極性蠟。極性蠟例如可為選自由氧化聚乙烯、接枝型聚烯烴及共聚物所組成的群組中的至少一種。合成蠟可為聚乙烯及氧化聚乙烯中的至少一種。

樹脂組成物除了所述合成蠟以外亦可含有其他蠟。其他蠟可為天然蠟。其他蠟可為選自由高級脂肪酸等脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酯的部分酮化物及金屬皂所組成的群組中的至少一種。就複合物的流動性容易提升的觀點，其他蠟較佳為含有脂肪酸。

其他蠟例如可為選自由褐煤酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸（12-oxystearic acid）、月桂酸等脂肪酸類或它們的酯；硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鋁、硬脂酸鎂、月桂酸鈣、月桂酸鋅、亞麻油酸鋅、蓖麻油酸鈣、2-乙基己酸鋅等脂肪酸鹽；硬脂酸醯胺、油酸醯胺、芥酸醯胺、山萮酸醯胺、棕櫚酸醯胺、月桂酸醯胺、羥基硬脂酸醯胺、亞甲基雙硬脂酸醯胺、亞乙基雙硬脂酸醯胺、亞乙基雙月桂酸醯胺、二硬脂基己二酸醯胺、亞乙基雙油酸醯胺、二油烯基己二酸醯胺、N-硬脂基硬脂酸醯胺、N-油烯基硬脂酸醯胺、N-硬脂基芥酸醯胺、羥甲基硬脂酸醯胺、羥甲基山萮酸醯胺等脂肪酸醯胺；硬脂酸丁酯等脂肪酸酯；乙二醇、硬脂基醇等醇類；包含聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇及它們的改質物的聚醚類；矽油、矽滑酯等聚矽氧烷類；氟系油、氟系滑酯、含氟樹脂粉末等氟化合物；以及石蠟、醯胺蠟、酯蠟、巴西棕櫚蠟（carnauba wax）、微晶蠟（mirco wax）等蠟類所組成的群組中的至少一種。

作為褐煤酸蠟的市售品，亦可使用選自由利卡沃克斯（Licowax）E、利卡沃克斯（Licowax）OP、利科爾布（Licolb）E及利科爾布（Licolb）WE40（以上，科萊恩化工（Clariant Chemicals）股份有限公司製造的商品名）所組成的群組中的至少一種。作為硬脂酸蠟的市售品，亦可使用花王股份有限公司製造的魯納克（LUNAC）S-50V（凝固點：56℃）及魯納克（LUNAC）S-90V（熔點：68℃）中的至少任一者。作為醯胺蠟的市售品，可使用利科爾布（Licolb）FA1（科萊恩化工（Clariant Chemicals）股份有限公司製造的商品名）及帝斯帕隆（DISPARLON）6650（楠本化成股份有限公司製造的商品名）中的至少任一者。可根據複合物的流動性、脫模性、成形時的溫度及壓力以及蠟的熔點、滴點及熔融黏度等複合物的設計中所要求的事項來適當選擇複合物中所含的蠟。

相對於複合物中所含的全部蠟的質量100質量份，複合物中所含的合成蠟的含量可為10質量份以上且不足100質量份。在合成蠟的含量為所述範圍內的情況下，成形體的機械性強度不易下降，成形體的脫模性容易提升。

偶合劑使樹脂組成物與構成含有金屬元素的粉的含有金屬元素的粒子的密接性提升，並使由複合物而形成的成形體的可撓性及機械性強度提升。偶合劑例如可為選自由矽烷系化合物（矽烷偶合劑）、鈦系化合物、鋁化合物（鋁螯合物類）及鋁/鋯系化合物所組成的群組中的至少一種。矽烷偶合劑例如可為選自由環氧矽烷、巰基矽烷、胺基矽烷、烷基矽烷、脲基矽烷、酸酐系矽烷及乙烯基矽烷所組成的群組中的至少一種。尤其是較佳為胺基苯基系的矽烷偶合劑。樹脂組成物可含有所述中的一種偶合劑，亦可含有所述中的多種偶合劑。

為了複合物的環境安全性、再回收性、成形加工性及低成本，複合物可包含阻燃劑。阻燃劑例如可為選自由溴系阻燃劑、鱗莖（bulb）阻燃劑、水合金屬化合物系阻燃劑、矽酮系阻燃劑、含有氮的化合物、受阻胺化合物、有機金屬化合物及芳香族工程塑膠所組成的群組中的至少一種。樹脂組成物可含有所述中的一種阻燃劑，亦可含有所述中的多種阻燃劑。

（含有金屬元素的粉）含有金屬元素的粉例如可含有選自由金屬單體、合金及金屬化合物所組成的群組中的至少一種。含有金屬元素的粉的比重（密度）例如可為5 g/cm³ 以上。含有金屬元素的粉例如可包含選自由金屬單體、合金及金屬化合物所組成的群組中的至少一種。合金可包含選自由固溶體、共晶及金屬間化合物所組成的群組中的至少一種。合金例如可為不鏽鋼（Fe-Cr系合金、Fe-Ni-Cr系合金等）。金屬化合物例如可為肥粒鐵等氧化物。含有金屬元素的粉可包含一種金屬元素或多種金屬元素。含有金屬元素的粉中所含的金屬元素例如可為卑金屬元素、貴金屬元素、過渡金屬元素或稀土類元素。複合物可包含一種含有金屬元素的粉，亦可包含多種含有金屬元素的粉。

含有金屬元素的粉並不限定於所述組成物。含有金屬元素的粉中所含的金屬元素例如可為選自由鐵（Fe）、銅（Cu）、鈦（Ti）、錳（Mn）、鈷（Co）、鎳（Ni）、鋅（Zn）、鋁（Al）、錫（Sn）、鉻（Cr）、鋇（Ba）、鍶（Sr）、鉛（Pb）、銀（Ag）、鐠（Pr）、釹（Nd）、釤（Sm）及鏑（Dy）所組成的群組中的至少一種。含有金屬元素的粉亦可包含金屬元素以外的元素。含有金屬元素的粉例如亦可包含氧（O）、鈹（Be）、磷（P）、硼（B）或矽（Si）。含有金屬元素的粉可為磁性粉。含有金屬元素的粉可為軟磁性合金或強磁性合金。含有金屬元素的粉例如可為包括選自由Fe-Si系合金、Fe-Si-Al系合金（鋁矽鐵粉（Sendust））、Fe-Ni系合金（高導磁合金（permalloy））、Fe-Cu-Ni系合金（高導磁合金）、Fe-Co系合金（鐵鈷合金（permendur））、Fe-Cr-Si系合金（電磁不鏽鋼）、Nd-Fe-B系合金（稀土類磁石）、Sm-Fe-N系合金（稀土類磁石）、Al-Ni-Co系合金（鋁鎳鈷磁石）及肥粒鐵所組成的群組中的至少一種的磁性粉。肥粒鐵例如可為尖晶石肥粒鐵、六方晶肥粒鐵或石榴石肥粒鐵。含有金屬元素的粉亦可為Cu-Sn系合金、Cu-Sn-P系合金、Cu-Ni系合金、或Cu-Be系合金等銅合金。含有金屬元素的粉可包含所述元素及組成物中的一種，亦可包含所述元素及組成物中的多種。

含有金屬元素的粉可為Fe單體。含有金屬元素的粉亦可為包含鐵的合金（Fe系合金）。Fe系合金例如可為Fe-Si-Cr系合金、或Nd-Fe-B系合金。含有金屬元素的粉亦可為非晶系鐵粉及羰基鐵粉中的至少任一者。在含有金屬元素的粉包含Fe單體及Fe系合金中的至少任一者的情況下，容易由複合物來製作具有高的槽滿率且磁特性優異的成形體。含有金屬元素的粉亦可為Fe非晶合金。作為Fe非晶合金粉的市售品，例如可使用選自由AW2-08、KUAMET-6B2（以上，愛普生艾特麥克斯（Epson Atmix）股份有限公司製造的商品名）、DAP MS3、DAP MS7、DAP MSA10、DAP PB、DAP PC、DAP MKV49、DAP 410L、DAP 430L、DAP HYB系列（以上，大同特殊鋼股份有限公司製造的商品名）、MH45D、MH28D、MH25D、及MH20D（以上，神戶製鋼股份有限公司製造的商品名）所組成的群組中的至少一種。

＜複合物的製造方法＞在複合物的製造中，對含有金屬元素的粉與樹脂組成物（構成樹脂組成物的各成分）一面加熱一面進行混合。例如，可對含有金屬元素的粉與樹脂組成物一面加熱一面利用捏合機、輥或攪拌機等進行混煉。藉由含有金屬元素的粉與樹脂組成物的加熱及混合，樹脂組成物附著於構成含有金屬元素的粉的含有金屬元素的粒子的表面的一部分或整體，而包覆該粒子，並且樹脂組成物中的環氧樹脂的一部分或全部成為半硬化物。其結果，獲得複合物。藉由在藉由含有金屬元素的粉與樹脂組成物的加熱及混合而獲得的粉末中進而添加脫模劑，亦可獲得複合物。亦可預先混合樹脂組成物與脫模劑。

在混煉中，可將含有金屬元素的粉、合成蠟、環氧樹脂、酚樹脂等硬化劑、硬化促進劑及偶合劑在槽內混煉。亦可在將含有金屬元素的粉及偶合劑投入至槽內進行了混合後，將合成蠟、環氧樹脂、硬化劑及硬化促進劑投入至槽內，對槽內的原料進行混煉。亦可在將合成蠟、環氧樹脂、硬化劑、偶合劑在槽內進行了混煉後，將硬化促進劑加入至槽內，進而對槽內的原料進行混煉。亦可預先製作合成蠟、環氧樹脂、硬化劑及硬化促進劑的混合粉（樹脂混合粉），繼而對含有金屬元素的粉與偶合劑進行混煉來製作金屬混合粉，繼而對金屬混合粉與所述樹脂混合粉進行混煉。

混煉時間亦依據混煉機械的種類、混煉機械的容積、複合物的製造量，例如較佳為1分鐘以上，更佳為2分鐘以上，進而佳為3分鐘以上。而且，混煉時間較佳為20分鐘以下，更佳為15分鐘以下，進而佳為10分鐘以下。在混煉時間不足1分鐘的情況下，混煉不充分，而損害複合物的成形性，並在複合物的硬化度中產生偏差。若混煉時間超過20分鐘，則例如在槽內樹脂組成物（例如環氧樹脂及酚樹脂）的硬化加劇，而容易損害複合物的流動性及成形性。在對槽內的原料一面加熱一面利用捏合機進行混煉的情況下，加熱溫度例如為生成環氧樹脂的半硬化物（B階的環氧樹脂）且抑制環氧樹脂的硬化物（C階的環氧樹脂）的生成的溫度即可。加熱溫度可為低於硬化促進劑的活化溫度的溫度。加熱溫度例如較佳為50℃以上，更佳為60℃以上，進而佳為70℃以上。加熱溫度較佳為150℃以下，更佳為120℃以下，進而佳為110℃以下。在加熱溫度為所述範圍內的情況下，槽內的樹脂組成物軟化而容易包覆構成含有金屬元素的粉的含有金屬元素的粒子的表面，從而容易生成環氧樹脂的半硬化物，並容易抑制混煉中的環氧樹脂的完全的硬化。

＜成形體＞本實施形態的成形體可包含所述複合物。本實施形態的成形體可包含所述複合物的硬化物。成形體可僅包含複合物。成形體可包含選自由未硬化的樹脂組成物、樹脂組成物的半硬化物（B階的樹脂組成物）及樹脂組成物的硬化物（C階的樹脂組成物）所組成的群組中的至少一種。

＜成形體的製造方法＞本實施形態的成形體的製造方法可包括將複合物在金屬模具中進行加壓的步驟。成形體的製造方法可僅包括將複合物在金屬模具中進行加壓的步驟，亦可除了該步驟以外亦包括其他步驟。成形體的製造方法亦可包括第一步驟、第二步驟及第三步驟。以下，對各步驟的詳細情況進行說明。

在第一步驟中，利用所述方法來製作複合物。

在第二步驟中，藉由將複合物在金屬模具中進行加壓而獲得成形體（B階的成形體）。此處，將樹脂組成物填充至構成含有金屬元素的粉的各個含有金屬元素的粒子間。並且，樹脂組成物作為結合材（黏合劑）來發揮功能，將含有金屬元素的粒子彼此互相黏結。天然蠟容易吸附於含有金屬元素的粒子的表面。以往的含有天然蠟的成形體容易以覆蓋含有金屬元素的粒子的天然蠟的部分為起點而破裂。另一方面，本實施形態的複合物含有合成蠟。合成蠟不易吸附於含有金屬元素的粒子的表面，因此本實施形態的複合物可抑制成形體的機械性強度的下降。而且，合成蠟不易分散於樹脂組成物中，從而容易存在於複合物的表面。其結果，在第二步驟中，合成蠟容易與金屬模具的表面接觸，所以本實施形態的成形體容易自金屬模具分離。

在第三步驟中，藉由熱處理而使成形體硬化，獲得C階的成形體。熱處理的溫度為成形體中的樹脂組成物充分進行硬化的溫度即可。熱處理的溫度可較佳為100℃以上且300℃以下，更佳為150℃以上且250℃以下。為了抑制成形體中的含有金屬元素的粉的氧化，較佳為在惰性氣體環境下進行熱處理。在熱處理溫度超過300℃的情況下，因熱處理的氣體環境中不可避免地含有的微量的氧而將含有金屬元素的粉氧化或使樹脂硬化物劣化。為了一面抑制含有金屬元素的粉的氧化及樹脂硬化物的劣化一面充分地使樹脂組成物硬化，熱處理溫度的保持時間可較佳為數分鐘以上且10小時以下，更佳為5分鐘以上且8小時以下。

[實施例] 以下，藉由實施例及比較例對本發明進行更詳細的說明，但本發明並不受該些示例任何限定。

（實施例1） [複合物的製備] 將90 g的鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、10 g的聯苯型環氧樹脂、48 g的苯酚酚醛清漆樹脂（硬化劑）、10 g的酚樹脂（硬化劑）、2 g的2-十一烷基咪唑（硬化促進劑）、1.9 g的2-乙基-4-甲基咪唑（硬化促進劑）及1.0 g的氧化聚乙烯（合成蠟）投入至塑膠容器中。藉由將該些原料在塑膠容器中混合10分鐘，製備樹脂混合物。樹脂混合物相當於樹脂組成物中除去偶合劑以外的其他所有成分。作為鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂，使用了日本化藥股份有限公司製造的EOCN-102S（環氧當量200 g/eq）。作為聯苯型環氧樹脂，使用了三菱化學股份有限公司製造的YX-4000H（環氧當量192 g/eq）。作為苯酚酚醛清漆樹脂，使用了日立化成股份有限公司製造的HP-850N（羥基當量106 g/eq）。作為酚樹脂，使用了明和化成股份有限公司製造的MEHC-7851SS（羥基當量199 g/eq）。作為2-十一烷基咪唑，使用了四國化成工業股份有限公司製造的C11Z。作為2-乙基-4-甲基咪唑，使用了四國化成工業股份有限公司製造的2E4MZ。作為氧化聚乙烯，使用了科萊恩化工（Clariant Chemicals）股份有限公司製造的PED-522。

利用加壓式雙軸捏合機（日本斯頻德製造股份公司（Nihon Spindle Manufacturing Co., Ltd.）製造、容量5 L）將2種類的非晶系鐵粉的合計量2928 g均勻地混合5分鐘，製備含有金屬元素的粉。將7.5 g的3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷（偶合劑）添加至雙軸捏合機內的含有金屬元素的粉。繼而，將雙軸捏合機的內容物加熱至90℃，一面保持著所述溫度一面將雙軸捏合機的內容物混合10分鐘。繼而，將所述樹脂混合物添加至雙軸捏合機的內容物，一面將內容物的溫度保持為120℃一面將內容物熔融並混煉15分鐘。將藉由以上的熔融及混煉而獲得的混煉物冷卻至室溫後，利用鎚（hammer）對混煉物進行粉碎直至混煉物具有規定的粒度為止。另外，所述「熔融」是指雙軸捏合機的內容物中、樹脂組成物的至少一部分的熔融。複合物中的含有金屬元素的粉在複合物的製備過程中不會熔融。作為非晶系鐵粉，使用了愛普生艾特麥克斯（Epson Atmix）股份有限公司製造的9A4-II（平均粒徑24 μm）及愛普生艾特麥克斯（Epson Atmix）股份有限公司製造的AW2-08（平均粒徑5.3 μm）。作為3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷，使用了信越化學工業股份有限公司製造的KBM-403（分子量236）。

藉由以上的方法，製備了實施例1的複合物。複合物中的含有金屬元素的粉的含量為94.5質量%。

[流動性的評價] 流動性的評價是使用島津製作所股份有限公司製造的流動試驗儀（flow tester）CFT-100來進行。對實施例1的複合物7 g進行成形，製作料片（tablet）。以150℃、餘熱20秒、載重60 kg的條件，使用料片來實施流動性的評價。將至複合物的流動停止為止的柱塞（plunger）的壓入距離（單位：mm）作為流動試驗儀衝程來進行測定，將流動試驗儀衝程作為流動性的指標。將實施例1的流動性示於下述表1。

[彎曲試驗：機械性強度的測定] 藉由在165℃下對實施例1的複合物進行轉注成形，獲得試驗片。施加至複合物的壓力為13.5 MPa。試樣的尺寸為縱寬80 mm×橫寬10 mm×厚度3.0 mm。使用島津製作所股份有限公司製造的奧拓古拉夫（autograph）AGS-500A，對試樣實施3點支撐型的彎曲試驗。在彎曲試驗中，藉由空開64 mm的間隔進行配置的2個支點F，對試樣的其中一個面進行支撐。對試樣的另一個面上2個支點F間的中央的位置施加載重W。將試樣被破壞時的載重作為機械性強度（單位：MPa）來進行測定。將實施例1的機械性強度示於下述表1。

[脫模性的評價] 將實施例1的複合物填充至金屬模具的空洞部分。金屬模具整體的尺寸為外徑100 mm×厚度63 mm。空洞部分的尺寸為上徑10.2 mm×下徑12.5 mm×厚度20 mm。在180℃下，對金屬模具中的複合物施加壓力，藉此獲得成形體。施加至複合物的壓力為6.9 MPa。施加壓力的時間為120秒鐘。使用怡馬達（IMADA）股份有限公司製造的推拉力計（push-pull gauge），自上對成形體進行推壓，將成形體自金屬模具拔出。對以上的步驟進行3次。將第三次所製作的成形體自金屬模具脫出時的載重（單位：N）作為脫模力來測定。將實施例1的脫模力示於下述表1。成形體的脫模力越小，成形體的脫模性越優異。成形體的優異的脫模性是指成形體中使用的複合物的連續成形性優異。

（實施例2～實施例6）在實施例2～實施例6中，將下述表1所示的組成物用作複合物的原料。實施例2～實施例6中所使用的各組成物的質量（單位：g）是下述表1所示的值。除去該些事項，以與實施例1同樣的方法，單獨製作實施例2～實施例6各自的複合物。以與實施例1同樣的方法，進行實施例2～實施例6各自的複合物有關的測定及評價。將實施例2～實施例6各自的測定及評價的結果示於下述表1。

（比較例1～比較例4）在比較例1～比較例4中，將下述表1所示的組成物用作複合物的原料。比較例1～比較例4中所使用的各組成物的質量（單位：g）是下述表1所示的值。除去該些事項，以與實施例1同樣的方法，單獨製作比較例1～比較例4各自的複合物。以與實施例1同樣的方法，進行比較例1～比較例4各自的複合物有關的測定及評價。將比較例1～比較例4各自的測定及評價的結果示於下述表1。

下述表中記載的PED-191是科萊恩化工（Clariant Chemicals）股份有限公司製造的氧化聚乙烯（合成蠟）。下述表中記載的理考賽（LICOCENE）PE3101TP是科萊恩化工（Clariant Chemicals）股份有限公司製造的聚乙烯（合成蠟）。下述表中記載的利卡沃克斯（Licowax）E是科萊恩化工（Clariant Chemicals）股份有限公司製造的褐煤酸酯（天然蠟）。下述表中記載的巴西棕櫚蠟No.1是馨樂麗康能達（ceraricaNODA）股份有限公司製造的巴西棕櫚蠟（天然蠟）。

[表1]

所有的實施例及比較例的脫模力為100 N以下，但所有的比較例的機械性強度明顯低於所有的實施例。根據本發明，能夠提供一種能夠兼顧脫模性與機械性強度的成形體。

本發明的複合物即便包含蠟，仍可抑制成形體的機械性強度的下降，而適合於脫模性優異的成形體的製作，因此具有高的工業性價值。

無

Claims

一種複合物，包括含有金屬元素的粉及樹脂組成物，所述含有金屬元素的粉為Fe單體及Fe系合金中的至少任一者，所述樹脂組成物含有環氧樹脂及合成蠟，所述合成蠟為選自由聚乙烯、氧化聚乙烯、聚丙烯、接枝型聚烯烴及共聚物所組成的群組中的至少一種，所述複合物用作電感器或變壓器的原材料。
如申請專利範圍第1項所述的複合物，其中所述合成蠟為選自由氧化聚乙烯、接枝型聚烯烴及共聚物所組成的群組中的至少一種極性蠟。
如申請專利範圍第1項所述的複合物，其中所述環氧樹脂包含選自由聯苯型環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、二苯基甲烷型環氧樹脂、含硫原子型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、柳醛型環氧樹脂、環戊二烯型環氧樹脂、縮水甘油基酯型環氧樹脂、三羥甲基丙烷型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、對苯二酚型環氧樹脂及硫醚型環氧樹脂所組成的群組中的至少一種。
如申請專利範圍第3項所述的複合物，其中所述環氧樹脂更包含鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂。
如申請專利範圍第1項所述的複合物，其用作電感器的磁芯或變壓器的磁芯。
如申請專利範圍第1項所述的複合物，其中所述環氧樹脂的環氧當量為180g/eq以上且240g/eq以下。
如申請專利範圍第1項所述的複合物，其中相對於所述環氧樹脂100質量份，所述合成蠟的含量為0.5質量份以上且8質量份以下。
如申請專利範圍第1項所述的複合物，其中所述含有金屬元素的粉的含量為90質量%以上且不足100質量%。
一種成形體，其包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的複合物的硬化物。