WO2016088849A1 - 軟磁性樹脂組成物および軟磁性フィルム - Google Patents

軟磁性樹脂組成物および軟磁性フィルム Download PDF

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WO2016088849A1
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less
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PCT/JP2015/084050
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佳宏 古川
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日東電工株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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    • H01F1/26Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated by macromolecular organic substances
    • HELECTRICITY
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/08Cores, Yokes, or armatures made from powder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to a soft magnetic resin composition and a soft magnetic film obtained therefrom.
  • a soft magnetic film that converges magnetic flux is arranged around an antenna or a coil provided in the electronic device in order to increase the wireless communication distance, increase the efficiency, and reduce the size (for example, a patent) Reference 1).
  • Patent Document 1 discloses a flexible magnetic film formed by blending a flat soft magnetic powder and a binder.
  • Patent Document 2 a method of increasing the content ratio of soft magnetic particles in the magnetic film (high filling) is known (for example, see Patent Document 2).
  • Patent Document 2 discloses an electromagnetic interference suppressor configured by dispersing soft magnetic powder that has been surface-treated using a surface treatment agent containing Si element in a binder.
  • An object of the present invention is to provide a soft magnetic resin composition excellent in magnetic properties and capable of suppressing the generation of voids, and a soft magnetic film obtained therefrom.
  • the present invention [1] contains flat soft magnetic particles and a resin component containing an epoxy resin, a phenol resin and an acrylic resin, and the epoxy resin is composed only of an epoxy resin having three or more functional groups.
  • the phenol resin is composed of only a phenol resin having three or more functional groups, and the content ratio of the acrylic resin in the resin component is 25% by mass or more.
  • the total content of the epoxy resin and the phenol resin is 20 parts by mass or more and 99 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the soft magnetic particle exclusion component excluding the soft magnetic particles [1].
  • the soft magnetic resin composition described in 1. is included.
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin is 230 g / eq.
  • the hydroxyl group equivalent of the phenol resin is 230 g / eq.
  • the soft magnetic resin composition described in [1] or [2] below is included.
  • the epoxy resin having three or more functional groups is a trishydroxyphenylmethane type epoxy resin
  • the phenol resin having three or more functional groups is a phenol novolac resin [1].
  • the soft magnetic resin composition according to any one of [3] to [3].
  • the epoxy resin having three or more functional groups is a cresol novolac type epoxy resin
  • the phenol resin having three or more functional groups is a phenol biphenylene resin.
  • the soft magnetic resin composition according to any one of [3] is included.
  • the present invention includes the soft magnetic resin composition according to any one of [1] to [5], wherein the content of the soft magnetic particles is 40% by volume or more.
  • the present invention [7] includes a soft magnetic film obtained by heat-curing the soft magnetic resin composition according to any one of [1] to [6].
  • the soft magnetic film of the present invention obtained from the soft magnetic resin composition of the present invention is excellent in magnetic properties. Moreover, generation
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a soft magnetic multilayer circuit board provided with an embodiment of the soft magnetic film of the present invention.
  • the soft magnetic resin composition of the present invention contains flat soft magnetic particles and a resin component.
  • the soft magnetic material constituting the soft magnetic particles examples include magnetic stainless steel (Fe—Cr—Al—Si alloy), sendust (Fe—Si—A1 alloy), permalloy (Fe—Ni alloy), silicon copper (Fe— Cu-Si alloy), Fe-Si alloy, Fe-Si-B (-Cu-Nb) alloy, Fe-Si-Cr-Ni alloy, Fe-Si-Cr alloy, Fe-Si-Al-Ni-Cr alloy And ferrite.
  • Sendust Fe—Si—Al alloy
  • the soft magnetic particles for example, materials such as soft magnetic particles for low frequencies and soft magnetic particles for high frequencies can be selected according to the frequency.
  • the soft magnetic particles for low frequencies have high magnetic flux convergence and low magnetic flux loss at a frequency of less than 2 MHz (particularly 1 MHz) (that is, the complex permeability real part ⁇ ′ is high and the complex permeability imaginary part ⁇ ′′ is low).
  • Soft magnetic particles examples include soft magnetic particles having a coercive force in the easy magnetization direction of less than 3 (Oe).
  • the high-frequency soft magnetic particles are, for example, soft magnetic particles having a particularly low magnetic flux loss (that is, a low complex permeability imaginary part ⁇ ′′) at a frequency of 2 MHz or higher (particularly 10 MHz).
  • high-frequency soft magnetic particles include soft magnetic particles having a coercive force of 3 (Oe) or more in the easy magnetization direction.
  • Soft magnetic particles have a flat shape (plate shape), that is, are formed in a shape with a small thickness and a wide surface.
  • the flatness (flatness) of the soft magnetic particles is, for example, 8 or more, preferably 15 or more, and for example, 500 or less, preferably 450 or less.
  • the flatness is calculated, for example, as an aspect ratio obtained by dividing the average particle diameter (average length) of the soft magnetic particles by the average thickness of the soft magnetic particles.
  • the average particle diameter (average length) of the soft magnetic particles is, for example, 3.5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 200 ⁇ m or less, preferably 150 ⁇ m or less.
  • the average thickness is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 0.2 ⁇ m or more, and for example, 3.0 ⁇ m or less, preferably 2.5 ⁇ m or less.
  • the specific gravity of the soft magnetic particles is, for example, 5.0 or more and 8.5 or less.
  • the mass ratio of the soft magnetic particles in the soft magnetic resin composition is, for example, 80% by mass or more, preferably 83% by mass or more, more preferably 85% by mass or more in terms of solid content. 98 mass% or less, preferably 95 mass% or less, more preferably 90 mass% or less.
  • the volume ratio of the soft magnetic particles in the soft magnetic resin composition is, for example, 40% by volume or more, preferably 45% by volume or more, more preferably 48% by volume or more, and still more preferably 60% in terms of solid content. For example, it is 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less.
  • the volume ratio of each component such as soft magnetic particles is calculated based on the theoretical volume obtained by dividing the mass of each component by the specific gravity of the component.
  • the specific gravity of each component is obtained by a catalog value or a known measurement method (for example, a specific gravity measurement method described later).
  • Resin component contains epoxy resin, phenol resin and acrylic resin.
  • the epoxy resin is a thermosetting resin and is an epoxy resin (polyfunctional epoxy resin) having three or more functional groups in the molecule.
  • the functional group is preferably a glycidyl group.
  • polyfunctional epoxy resin examples include phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • cresol novolac type epoxy resin and a trishydroxyphenylmethane type epoxy resin are used.
  • cresol novolac type epoxy resin examples include compounds represented by the following general formula (1), and specific examples of the trishydroxyphenylmethane type epoxy resin are represented by the following general formula (2). Compound etc. are mentioned.
  • n shows the polymerization degree of a monomer each independently.
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin is, for example, 230 g / eq.
  • the viscosity (150 ° C.) of the epoxy resin is, for example, 1.0 Pa ⁇ s or less, preferably 0.2 Pa ⁇ s or less, and 0.01 Pa ⁇ s or more. Viscosity is measured with an ICI viscometer.
  • the specific gravity of the epoxy resin is, for example, 1.0 or more and 1.5 or less.
  • the epoxy resin consists only of an epoxy resin having three or more functional groups.
  • the epoxy resin in the resin component does not substantially contain an epoxy resin having two functional groups.
  • “Substantially free of bifunctional epoxy resin” means that the content of the epoxy resin having two functional groups in the total epoxy resin is, for example, 1.0% by weight or less, preferably 0.5% by mass. Hereinafter, it is more preferably 0% by mass.
  • the phenol resin is a thermosetting resin that serves as a curing agent for the epoxy resin, and is a phenol resin (polyfunctional phenol resin) having three or more functional groups in the molecule.
  • the functional group is preferably a hydroxyl group.
  • polyfunctional phenol resin examples include phenol novolac resin, cresol novolac resin, phenol aralkyl resin, phenol biphenylene resin, dicyclopentadiene type phenol resin, and resole resin. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Preferable examples include phenol novolac resin and phenol biphenylene resin.
  • phenol novolac resin examples include compounds represented by the following general formula (3)
  • specific examples of the phenol biphenylene resin include compounds represented by the following general formula (4).
  • n shows the polymerization degree of a monomer each independently.
  • the hydroxyl group equivalent of the phenol resin is, for example, 230 g / eq.
  • the viscosity (150 ° C.) of the phenol resin is, for example, 0.10 Pa ⁇ s or less, preferably 0.04 Pa ⁇ s or less, and 0.01 Pa ⁇ s or more.
  • the specific gravity of the phenol resin is, for example, 1.0 or more and 1.5 or less.
  • the phenol resin consists only of a phenol resin having three or more functional groups.
  • the phenol resin in the resin component does not substantially contain a phenol resin having two functional groups.
  • “Substantially free of bifunctional phenolic resin” means that the content of phenolic resin having two functional groups in the total phenolic resin is, for example, 1.0% by weight or less, preferably 0.5% by mass. Hereinafter, it is more preferably 0% by mass.
  • the combination of the epoxy resin and the phenol resin is preferably (1) a combination of a trishydroxyphenylmethane type epoxy resin and a phenol novolac resin, and (2) a cresol novolac type epoxy resin from the viewpoint of air gap suppression and magnetic properties. And a combination of phenol biphenylene resins. More preferably, the combination of (1) is mentioned.
  • the soft magnetic resin composition of the present invention contains a polyfunctional epoxy resin and a polyfunctional phenol resin as a curable resin. Therefore, the polyfunctional epoxy resin and the polyfunctional phenol resin can be cross-linked with each other at a high density, thereby forming a high-strength cured resin. Therefore, when a soft magnetic resin composition containing a high proportion of soft magnetic particles is compressed to produce a soft magnetic film with a high filling rate, the repulsive force between soft magnetic particles and the occurrence of cracks in the cured resin due to resin elasticity As a result, generation
  • the soft magnetic resin composition of this invention consists only of polyfunctional epoxy resin and polyfunctional phenol resin as curable resin. That is, it does not contain a bifunctional epoxy resin or a bifunctional phenol resin. Therefore, it does not contain a resin region that is crosslinked at a low density (that is, a fragile resin region). Therefore, the present invention can form a uniform and strong cured resin. For this reason, the use of the soft magnetic resin composition of the present invention can suppress the generation of microscopic (1 to 1000 ⁇ m) small voids.
  • an acrylic resin for example, an acrylic polymer obtained by polymerizing one or two or more (meth) acrylic acid alkyl esters having a linear or branched alkyl group as a monomer component, and the like are polymerized.
  • (meth) acryl means “acryl and / or methacryl”.
  • alkyl group examples include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, hexyl, heptyl, cyclohexyl, 2- Alkyl having 1 to 20 carbon atoms such as ethylhexyl group, octyl group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, tetradecyl group, stearyl group, octadecyl group, dodecyl group Groups.
  • an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is used.
  • the acrylic polymer may be a copolymer of (meth) acrylic acid alkyl ester and other monomers.
  • Examples of other monomers include glycidyl group-containing monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, such as acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.
  • glycidyl group-containing monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, such as acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.
  • acid anhydride monomers such as maleic anhydride, itaconic anhydride, such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate or (4-hydride) Hydroxyl group-containing monomers such as xymethylcyclohexyl) -methyl acrylate, such as styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, (meth) acrylamide propane sulfonic acid, sulfopropyl (meta ) Acrylate, sulfonic acid group-containing monomer such as (
  • the acrylic resin preferably has at least one group of a carboxy group and a hydroxyl group. More preferably, a carboxy group and a hydroxyl group are used in combination. As a result, the generation of voids can be more reliably suppressed and the magnetic characteristics can be improved.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin is, for example, 1 ⁇ 10 5 or more, preferably 3 ⁇ 10 5 or more, and for example, 1 ⁇ 10 6 or less.
  • a weight average molecular weight is measured based on a standard polystyrene conversion value by gel permeation chromatography (GPC).
  • the specific gravity of the acrylic resin is, for example, 0.6 or more and 1.2 or less.
  • the resin component may contain other resins other than the epoxy resin, the phenol resin, and the acrylic resin, but preferably includes only the epoxy resin, the phenol resin, and the acrylic resin.
  • the mass ratio of the resin component in the soft magnetic resin composition is, for example, 2% by mass or more, preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more in terms of solid content, and for example, 20% by mass. % Or less, preferably 17% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less.
  • the volume ratio of the resin component in the soft magnetic resin composition is, for example, 10% by volume or more, preferably 15% by volume or more, more preferably 20% by volume or more in terms of solid content. 60 volume% or less, Preferably, it is 55 volume% or less, More preferably, it is 52 volume% or less, More preferably, it is 40 volume% or less. When the content ratio of the resin component is within the above range, the soft magnetic film is excellent in film formability and magnetic characteristics.
  • the total content of the epoxy resin and the phenol resin is, for example, 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the soft magnetic particle exclusion component obtained by removing the soft magnetic particles from the soft magnetic thermosetting composition.
  • it is 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, and for example, 99 parts by mass or less, preferably 90 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, still more preferably, It is 60 mass parts or less.
  • the spring back can be suppressed while the soft magnetic film contains soft magnetic particles at a high ratio.
  • the soft magnetic particle exclusion component is a component (solid content) composed of a resin component, a thermosetting catalyst and an additive (described later) that is added as necessary, and includes soft magnetic particles and a solvent. Is not included. *
  • the mass ratio of the epoxy resin in the resin component is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and for example, 50% by mass or less, preferably 40% by mass. % Or less, more preferably 35% by mass or less.
  • the volume ratio of the epoxy resin in the resin component is, for example, 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, and for example, 50% by volume or less, preferably It is 40 volume% or less, More preferably, it is 35 volume% or less.
  • the mass ratio of the phenol resin in the resin component is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and for example, 50% by mass or less, preferably 40% by mass. % Or less, more preferably 35% by mass or less.
  • the volume ratio of the phenol resin in the resin component is, for example, 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, and for example, 50% by volume or less, preferably It is 40 volume% or less, More preferably, it is 35 volume% or less.
  • the mass ratio of the acrylic resin in the resin component is 25% by mass or more.
  • the amount is preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, and for example, 80% by mass or less, preferably 70% by mass or less, and more preferably 60% by mass or less.
  • the volume ratio of the acrylic resin in the resin component is, for example, 25% by volume or more, preferably 30% by volume or more, more preferably 35% by volume or more, and for example, 80% by volume or less, preferably 70% by volume. % Or less, more preferably 60% by volume or less.
  • the soft magnetic resin composition preferably contains a thermosetting catalyst.
  • thermosetting catalyst is not limited as long as it is a catalyst that promotes curing of the resin component by heating, and examples thereof include imidazole compounds, triphenylphosphine compounds, triphenylborane compounds, amino group-containing compounds, and the like. It is done. Preferably, an imidazole compound is used.
  • imidazole compounds examples include 2-phenylimidazole (trade name; 2PZ), 2-ethyl-4-methylimidazole (trade name; 2E4MZ), 2-methylimidazole (trade name; 2MZ), and 2-undecylimidazole.
  • (Trade name; C11Z) 2-phenyl-1H-imidazole 4,5-dimethanol (trade name; 2PHZ-PW), 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl (1) ′) ethyl-
  • Examples include s-triazine / isocyanuric acid adduct (trade name: 2MAOK-PW) (all trade names are manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.).
  • the specific gravity of the thermosetting catalyst is, for example, 0.9 or more and 1.5 or less.
  • the mass ratio of the thermosetting catalyst is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.3 parts by mass or more, and for example, 5 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass of the resin component. 3 parts by mass or less.
  • the soft magnetic resin composition preferably contains a dispersant.
  • the soft magnetic particles can be more uniformly dispersed in the soft magnetic film.
  • the dispersant is preferably a polyether phosphate ester from the viewpoint of dispersibility and magnetic properties.
  • polyether phosphate esters include HIPLAAD series (“ED-152”, “ED-153”, “ED-154”, “ED-118”, “ED-174”, “ED-174”, “ ED-251 ”) and the like.
  • the acid value of the polyether phosphate ester is, for example, 10 or more, preferably 15 or more, and for example, 200 or less, preferably 150 or less.
  • the acid value is measured by a neutralization titration method or the like.
  • the specific gravity of the dispersant is, for example, 0.8 or more and 1.2 or less.
  • the mass ratio of the dispersing agent is 0.1 parts by mass or more, preferably 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin component. Moreover, it is 5 mass parts or less, Preferably, it is 3 mass parts or less.
  • the soft magnetic resin composition can also contain a rheology control agent.
  • the soft magnetic particles can be more uniformly dispersed in the soft magnetic film.
  • a rheology control agent is a compound that imparts a thixotropic property to a soft magnetic resin composition that exhibits high viscosity when the shearing force (shear rate) is low and low viscosity when the shearing force (shear rate) is high. is there.
  • rheology control agent examples include organic rheology control agents and inorganic rheology control agents.
  • organic rheology control agent is used.
  • organic rheology control agent examples include modified urea, urea-modified polyamide, fatty acid amide, polyurethane, and polymer urea derivative.
  • Preferred examples include modified urea, urea-modified polyamide, and fatty acid amide, and more preferable examples include urea-modified polyamide.
  • Examples of the inorganic rheology control agent include silica, calcium carbonate, smectite and the like.
  • rheology control agent examples include, for example, “BYK-410”, “BYK-430”, “BYK-431” manufactured by BYK Chemie, for example, “Disparon PFA-131” manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd. Aerosil's “Aerosil VP NK200”, “Aerosil R976S”, “Aerosil COK84” and the like.
  • the specific gravity of the rheology control agent is, for example, 0.6 or more and 1.0 or less.
  • the mass ratio of the rheology control agent is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, and for example, 10 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass of the resin component. 5 parts by mass or less.
  • the soft magnetic resin composition may further contain other additives as necessary.
  • additives include commercially available or known additives such as a crosslinking agent and an inorganic filler.
  • the soft magnetic resin composition is prepared by mixing the above components in the above proportions.
  • the soft magnetic film is formed from a soft magnetic resin composition into a film shape (sheet shape), and is preferably obtained by heat-curing the soft magnetic resin composition into a film shape.
  • the soft magnetic film is prepared by, for example, preparing a soft magnetic resin composition solution by dissolving or dispersing the soft magnetic resin composition in a solvent. Manufacturing by a drying step of obtaining a semi-cured soft magnetic thermosetting film by applying to the surface and drying, and a hot pressing step of laminating a plurality of soft magnetic thermosetting films and hot pressing Can do.
  • the soft magnetic resin composition is dissolved or dispersed in a solvent (preparation step). Thereby, a soft magnetic resin composition solution is prepared.
  • the solvent examples include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone (MEK), esters such as ethyl acetate, ethers such as propylene glycol monomethyl ether, amides such as N, N-dimethylformamide, and the like.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • esters such as ethyl acetate
  • ethers such as propylene glycol monomethyl ether
  • amides such as N, N-dimethylformamide, and the like.
  • An organic solvent etc. are mentioned.
  • the solvent also include aqueous solvents such as water, for example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and isopropanol.
  • the solid content in the soft magnetic resin composition solution is, for example, 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and for example, 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less.
  • the soft magnetic resin composition solution is applied to the surface of a release substrate (separator, core material, etc.) and dried (drying step).
  • Application method is not particularly limited, and examples thereof include a doctor blade method, roll coating, screen coating, and gravure coating.
  • the drying temperature is, for example, 70 ° C. or more and 160 ° C. or less
  • the drying time is, for example, 1 minute or more and 5 minutes or less.
  • separator examples include a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyethylene film, a polypropylene film, and paper. These are subjected to mold release treatment on the surface with, for example, a fluorine release agent, a long-chain alkyl acrylate release agent, a silicone release agent, or the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a fluorine release agent for example, a fluorine release agent, a long-chain alkyl acrylate release agent, a silicone release agent, or the like.
  • the core material examples include plastic films (eg, polyimide film, polyester film, polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, polycarbonate film, etc.), metal films (eg, aluminum foil, etc.), such as glass fiber and plastic Examples include resin substrates reinforced with woven fibers, silicone substrates, glass substrates, and the like.
  • plastic films eg, polyimide film, polyester film, polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, polycarbonate film, etc.
  • metal films eg, aluminum foil, etc.
  • glass fiber and plastic examples include resin substrates reinforced with woven fibers, silicone substrates, glass substrates, and the like.
  • the average thickness of the separator or core material is, for example, 1 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the average thickness of the soft magnetic thermosetting film is, for example, 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 500 ⁇ m or less, preferably 250 ⁇ m or less.
  • the soft magnetic thermosetting films are prepared, and the plurality of soft magnetic thermosetting films are hot-pressed in the thickness direction by hot pressing (hot pressing step).
  • the semi-cured soft magnetic thermosetting film is cured by heating.
  • the soft magnetic film can be filled with soft magnetic particles at a high ratio to improve the magnetic properties.
  • the hot press can be performed using a known press machine, for example, a parallel plate press machine.
  • the number of laminated soft magnetic thermosetting films is, for example, 2 layers or more, and for example, 20 layers or less, preferably 5 layers or less. Thereby, it can adjust to the soft-magnetic film of desired thickness.
  • the heating temperature is, for example, 80 ° C. or more, preferably 100 ° C. or more, and for example, 250 ° C. or less, preferably 200 ° C. or less.
  • the heating time is, for example, 1 minute or more, preferably 2 minutes or more, and for example, 24 hours or less, preferably 2 hours or less.
  • the pressure is, for example, 0.01 MPa or more, preferably 0.1 MPa or more, and for example, 200 MPa or less, preferably 100 MPa or less.
  • the soft magnetic thermosetting film is cured by heating to obtain a soft magnetic film in a cured state (C stage state).
  • the average thickness of the soft magnetic film is, for example, 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 500 ⁇ m or less, preferably 250 ⁇ m or less.
  • the actual specific gravity of the soft magnetic film is, for example, 3.00 or more, preferably 3.50 or more, and, for example, 6.00 or less.
  • the actual specific gravity (actual specific gravity / theoretical specific gravity) with respect to the theoretical specific gravity of the soft magnetic film is, for example, 0.93 or more, preferably 0.95 or more, and, for example, 1.00 or less.
  • Actual specific gravity (SG) is measured by, for example, a specific gravity measurement method. That is, the weight W1 (g) of the soft magnetic film in air and the weight (g) of the soft magnetic film W2 in water are measured and calculated by the following formula.
  • Actual specific gravity (SG) W1 / (W1-W2) Specifically, it can be measured using an electronic hydrometer (manufactured by Alpha Mirage, “MDS-300”).
  • the theoretical specific gravity is, for example, a solid component (soft magnetic particles, resin component, thermosetting catalyst added as necessary, dispersant, rheology control agent, and others included in the soft magnetic resin composition forming the soft magnetic film. And the like) are obtained by multiplying the specific gravity of each solid component by the blending ratio (weight) of each solid component and adding them together.
  • the catalog value etc. can be referred for the specific gravity (for example, soft magnetic particle) of each solid content component.
  • the theoretical specific gravity of the soft magnetic film is that in the soft magnetic film consisting of only the soft magnetic particles and the resin component. The theoretical specific gravity can be substituted.
  • the complex permeability real part ⁇ ′ at 1 MHz is, for example, 60 or more, preferably 70 or more, more preferably 80 or more, and for example, 500 or less.
  • the complex permeability real part ⁇ ′ at 1 MHz is more preferably 150 or more, and particularly preferably 170 or more.
  • the complex permeability imaginary part ⁇ ′′ at 1 MHz is, for example, 20 or less, preferably 10 or less.
  • the complex permeability real part ⁇ ′ at 10 MHz is, for example, 60 or more, preferably 70 or more, more preferably 80 or more, and, for example, 500 or less.
  • the complex permeability imaginary part ⁇ ′′ at 10 MHz is, for example, 100 or less, preferably 50 or less.
  • the complex permeability imaginary part ⁇ ′′ at 10 MHz is more preferably 20 or less, further preferably 10 or less, and particularly preferably 5 It is as follows.
  • the relative permeability (complex permeability real part ⁇ ′ and complex permeability imaginary part ⁇ ′′) of the soft magnetic film is measured by an impedance analyzer (manufactured by Agilent, “4294A”) by a one-turn method. .
  • the soft magnetic film preferably has flat soft magnetic particles contained in the soft magnetic film arranged in the two-dimensional in-plane direction of the soft magnetic film. That is, the flat soft magnetic particles are oriented so that the longitudinal direction (direction perpendicular to the thickness direction) is along the surface direction of the soft magnetic film. As a result, the soft magnetic film is filled with soft magnetic particles at a high ratio and has excellent magnetic properties. In addition, thinning of the soft magnetic film has been attempted.
  • This soft magnetic film has, for example, a single layer structure composed of only a single layer of a soft magnetic film, a multilayer structure in which a soft magnetic film is laminated on one or both sides of a core material, and a separator is laminated on one or both sides of a soft magnetic film.
  • a multi-layer structure can be used.
  • a plurality of soft magnetic thermosetting films are laminated and hot pressed.
  • one soft magnetic thermosetting film may be hot pressed. .
  • the soft magnetic film obtained by using the soft magnetic resin composition of the present invention the generation of voids inside the soft magnetic film is suppressed while containing the soft magnetic particles in a high content ratio. Therefore, even after the reflow process, peeling of the soft magnetic film and poor appearance due to expansion of the gap can be suppressed.
  • this soft magnetic film has good film formability and can improve the orientation of the soft magnetic particles. Therefore, an excellent relative magnetic permeability (complex magnetic permeability real part ⁇ ′) can be exhibited.
  • the soft magnetic film can be suitably used as, for example, an antenna, a coil, or a soft magnetic film for laminating on a circuit board on which these are formed.
  • the soft magnetic film includes a circuit board 2, an adhesive layer 3 disposed on a lower surface (one surface) of the circuit board 2, and a lower surface of the adhesive layer 3. It can be used as a soft magnetic film laminated substrate 1 provided with the soft magnetic film 4 arrange
  • the circuit board 2 is, for example, a circuit board 2 used in an electromagnetic induction system, and a wiring pattern 6 such as a loop coil is formed on the upper surface (one surface) of the substrate 5.
  • the wiring pattern 6 is formed by a semi-additive method or a subtractive method.
  • Examples of the insulating material constituting the substrate 5 include a glass epoxy substrate, a glass substrate, a PET substrate, a Teflon substrate, a ceramic substrate, and a polyimide substrate.
  • the adhesive layer 3 a known one that is usually used as an adhesive for the circuit board 2 is used.
  • an adhesive such as an epoxy adhesive, a polyimide adhesive, or an acrylic adhesive is applied and dried. It is formed by.
  • the thickness of the adhesive layer 3 is, for example, 10 to 100 ⁇ m.
  • the soft magnetic film 4 is the above-described soft magnetic film, and flat soft magnetic particles 7 are dispersed in a soft magnetic resin composition (specifically, a cured resin 8 in which a resin component is cured).
  • a soft magnetic resin composition specifically, a cured resin 8 in which a resin component is cured.
  • the soft magnetic particles 7 are oriented so that the longitudinal direction (the direction perpendicular to the thickness direction) is along the surface direction of the soft magnetic film 4.
  • Such a soft magnetic film laminated substrate 1 can be used for low frequency applications such as a smartphone, a personal computer, and a position detection device. It can also be used for high frequency applications such as a coil module for wireless communication or wireless power transmission using a high frequency band of 13.56 MHz or 6.78 MHz.
  • the adhesive layer 3 is provided between the circuit board 2 and the soft magnetic film 4.
  • the soft magnetic film 4 is in direct contact with the circuit board 2. It can also be provided.
  • a soft magnetic thermosetting film in a semi-cured state is directly attached to the circuit board 2, and then the soft magnetic thermosetting film is cured by heating.
  • the soft magnetic film laminated substrate 1 since the soft magnetic film 4 is provided, the space
  • Example 1 88.5 parts by mass of Fe—Si—Al alloy and 3.0 mass of cresol novolac epoxy resin in terms of solid content so that the volume ratio of the soft magnetic particles to the soft magnetic resin composition is 55.0% by volume. Parts, phenol biphenylene resin 3.0 parts by mass, acrylic resin 5.1 parts by mass, thermosetting catalyst 0.1 parts by mass, dispersant 0.1 parts by mass, and rheology control agent 0.2 parts by mass. Thus, the soft magnetic resin composition of Example 1 was obtained.
  • This soft magnetic resin composition was dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a soft magnetic resin composition solution having a solid content of 45% by mass.
  • This soft magnetic resin composition solution was applied on a separator (polyethylene terephthalate film subjected to silicone release treatment) and then dried at 110 ° C. for 2 minutes. As a result, a semi-cured soft magnetic thermosetting film (average thickness 45 ⁇ m) was produced.
  • Examples 2 to 3 Soft magnetic resin compositions of Examples 2 to 3 were obtained with the materials and blending ratios shown in Table 1. Soft magnetic films of Examples 2 to 3 (average thickness 150 ⁇ m) were produced in the same manner as in Example 1 except that the soft magnetic resin composition of each Example was used.
  • Examples 4-6 Soft magnetic resin compositions of Examples 4 to 6 were obtained with the materials and blending ratios shown in Tables 1 and 2.
  • the soft magnetic films of Examples 4 to 6 (average thickness 150 ⁇ m) were used in the same manner as in Example 1 except that the soft magnetic resin composition of each Example was used and the hot press conditions were 175 ° C., 30 minutes, and 20 MPa. Manufactured.
  • Comparative Examples 1 and 2 The soft magnetic resin compositions of Comparative Examples 1 and 2 were obtained with the materials and blending ratios shown in Table 1. Soft magnetic films (average thickness 150 ⁇ m) of Comparative Examples 1 and 2 were produced in the same manner as Example 1 except that each soft magnetic resin composition was used.
  • Comparative Examples 3-6 The soft magnetic resin compositions of Comparative Examples 3 to 6 were obtained using the materials and blending ratios shown in Tables 1 and 2.
  • the soft magnetic films of Comparative Examples 3 to 6 (average thickness 150 ⁇ m) were used in the same manner as in Example 1 except that the soft magnetic resin composition of each Comparative Example was used and the hot pressing conditions were 175 ° C., 30 minutes, and 20 MPa. Manufactured.
  • the actual specific gravity (SG) of the soft magnetic films of each Example and each Comparative Example was measured using an electronic hydrometer (manufactured by Alpha Mirage, “MDS-300”).
  • the soft magnetic resin composition of each example and the soft magnetic film obtained therefrom are excellent in magnetic properties and sufficiently suppress the generation of voids.
  • the film formability is also excellent.
  • the complex permeability real part ⁇ ′ of the magnetic characteristics has a higher numerical value and better magnetic flux convergence than both comparative examples for both low frequency (1 MHz) and high frequency (10 MHz).
  • the complex magnetic permeability imaginary part ⁇ ′′ both the low frequency (1 MHz) and the high frequency (10 MHz) are almost the same numerical values as compared with the comparative examples, and it is understood that the magnetic flux loss is not reduced. That is, since the magnetic flux convergence is improved while preventing magnetic flux loss, the characteristics as a magnetic film used for an antenna provided in an electronic device are excellent.
  • each component in the table indicates the solid content. Moreover, unless otherwise indicated, the numerical value in each component in a table
  • surface shows a mass part. Details of each component in the examples and tables are described below.
  • -Soft magnetic particles for low frequencies Fe-Si-Al alloy, flat, average particle size 43 ⁇ m, average thickness 1 ⁇ m, specific gravity 6.8, less than coercive force 3 (Oe) in the direction of easy magnetization •
  • Soft magnetic particles for high frequencies Fe-Si-Al alloy, flat, coercive force of 3 (Oe) or more in the direction of easy magnetization
  • Cresol novolac type epoxy resin epoxy resin of the above general formula (1), epoxy equivalent of 199 g / eq.
  • the soft magnetic resin composition and soft magnetic film of the present invention can be applied to various industrial products.
  • the soft magnetic resin composition and the soft magnetic film are used for smartphones, personal computers, position detection devices, for example, coil modules for wireless communication or wireless power transmission. be able to.

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Abstract

 軟磁性樹脂組成物は、扁平状の軟磁性粒子と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびアクリル樹脂を含有する樹脂成分とを含有し、エポキシ樹脂が、3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂のみからなり、フェノール樹脂が、3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂のみからなり、樹脂成分におけるアクリル樹脂の含有割合が、25質量%以上である。

Description

軟磁性樹脂組成物および軟磁性フィルム
 本発明は、軟磁性樹脂組成物、および、それから得られる軟磁性フィルムに関する。
 近年、パソコンやスマートフォンなどの電子機器に、無線通信や無線電力伝送の搭載が急速に普及している。そして、電子機器では、その無線の通信距離拡大、高効率化や小型化のため、電子機器が備えるアンテナやコイルなどの周辺に、磁束を収束させる軟磁性フィルムが配置されている(例えば、特許文献1参照。)。
 特許文献1には、扁平状の軟磁性粉末と結合剤とを配合して形成された柔軟性を有する磁性フィルムが開示されている。
 ところで、磁束の収束効率を改良するためには、比透磁率(特に複素透磁率実部μ´)などの磁気特性を向上させることが重要である。一般的に、磁性フィルムの膜厚を厚くすると、磁界の遮蔽効果は向上する。しかしながら、磁性フィルムの薄膜化、ひいては、電子機器の小型化も要求されているため、上記の方法では、この薄膜化の要求に応じることが困難となる。
 そのため、磁性フィルムにおける軟磁性粒子の含有割合を高める方法(高充填化)が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
 特許文献2には、Si元素を含む表面処理剤を用いて表面処理が施されている軟磁性粉末を結合剤に分散させて構成される電磁干渉抑制体が開示されている。
特開2006-39947号公報 特開2005-310952号公報
 しかるに、軟磁性粒子を磁性フィルム中に高充填させると、軟磁性粒子同士の反発や樹脂弾性による反発が生じる現象(スプリングバック)が生じる。その結果、軟磁性フィルムに、空隙(ボイド)が生じる。そうすると、リフロー処理などの高温処理の際に、空隙が膨張し、軟磁性フィルムの剥離や外観不良につながるおそれが生じる。
 しかしながら、特許文献2に記載の電磁干渉抑制体であっても、その内部に空隙が多く生じているため、スプリングバックの抑制が不十分である。
 また、スプリングバックを抑制し、高い割合で軟磁性粒子を含有させた場合でも、所望の磁気特性を得られない場合も生じる。
 本発明の目的は、磁気特性に優れ、空隙の発生を抑制できる軟磁性樹脂組成物およびそれから得られる軟磁性フィルムを提供することにある。
 本発明[1]は、扁平状の軟磁性粒子と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびアクリル樹脂を含有する樹脂成分とを含有し、前記エポキシ樹脂が、3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂のみからなり、前記フェノール樹脂が、3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂のみからなり、前記樹脂成分における前記アクリル樹脂の含有割合が、25質量%以上である軟磁性樹脂組成物を含んでいる。
 本発明[2]は、前記軟磁性粒子を除く軟磁性粒子除外成分100質量部に対して、前記エポキシ樹脂および前記フェノール樹脂の合計含有量が20質量部以上99質量部以下である[1]に記載の軟磁性樹脂組成物を含んでいる。
 本発明[3]は、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が、230g/eq.以下であり、前記フェノール樹脂の水酸基当量が、230g/eq.以下である[1]または[2]に記載の軟磁性樹脂組成物を含んでいる。
 本発明[4]は、前記3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂が、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂であり、前記3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂が、フェノールノボラック樹脂である[1]~[3]のいずれか一項に記載の軟磁性樹脂組成物を含んでいる。
 本発明[5]は、前記3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂が、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であり、前記3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂が、フェノールビフェニレン樹脂である[1]~[3]のいずれか一項に記載の軟磁性樹脂組成物を含んでいる。
 本発明[6]は、前記軟磁性粒子の含有割合が、40体積%以上である[1]~[5]のいずれか一項に記載の軟磁性樹脂組成物を含んでいる。
 本発明[7]は、[1]~[6]のいずれか一項に記載の軟磁性樹脂組成物を加熱硬化することにより得られる軟磁性フィルムを含んでいる。
 本発明の軟磁性樹脂組成物から得られる本発明の軟磁性フィルムによれば、磁気特性に優れている。また、軟磁性フィルム内部の空隙の発生を抑制することができる。
図1は、本発明の軟磁性フィルムの一実施形態を備える軟磁性積層回路基板の断面図を示す。
 本発明の軟磁性樹脂組成物は、扁平状の軟磁性粒子および樹脂成分を含有する。
 軟磁性粒子を構成する軟磁性材料としては、例えば、磁性ステンレス(Fe-Cr-Al-Si合金)、センダスト(Fe-Si-A1合金)、パーマロイ(Fe-Ni合金)、ケイ素銅(Fe-Cu-Si合金)、Fe-Si合金、Fe-Si―B(-Cu-Nb)合金、Fe-Si-Cr-Ni合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al-Ni-Cr合金、フェライトなどが挙げられる。これらの中でも、磁気特性の点から、好ましくは、センダスト(Fe-Si-Al合金)が挙げられる。
 軟磁性粒子は、例えば、低周波向け軟磁性粒子、高周波向け軟磁性粒子など、周波数に応じて材料を選択することができる。低周波向け軟磁性粒子は、例えば、周波数が2MHz未満(特に1MHz)において、磁束収束が高く磁束損失が低い(すなわち、複素透磁率実部μ´が高く複素透磁率虚部μ´´が低い)軟磁性粒子である。このような低周波向け軟磁性粒子としては、例えば、磁化容易方向における保磁力が3(Oe)未満である軟磁性粒子が挙げられる。一方、高周波向け軟磁性粒子は、例えば、周波数が2MHz以上(特に10MHz)において、磁束損失が特に低い(すなわち、複素透磁率虚部μ´´が低い)軟磁性粒子である。このような高周波向け軟磁性粒子としては、例えば、磁化容易方向における保磁力が3(Oe)以上である軟磁性粒子が挙げられる。
 軟磁性粒子は、扁平状(板形状)を有している、すなわち、厚みが薄くて面が広い形状に形成されている。軟磁性粒子の扁平率(扁平度)は、例えば、8以上、好ましくは、15以上であり、また、例えば、500以下、好ましくは、450以下である。扁平率は、例えば、軟磁性粒子の平均粒子径(平均長さ)を軟磁性粒子の平均厚さで除したアスペクト比として算出される。  
 軟磁性粒子の平均粒子径(平均長さ)は、例えば、3.5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、150μm以下である。
平均厚みは、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.2μm以上であり、また、例えば、3.0μm以下、好ましくは、2.5μm以下である。軟磁性粒子の扁平率、平均粒子径、平均厚みなどを調整することにより、軟磁性粒子による反磁界の影響を小さくでき、その結果、軟磁性粒子の透磁率(複素透磁率実部μ´)を増加させることができる。なお、軟磁性粒子の大きさを均一にするために、必要に応じて、ふるいなどを使用して分級された軟磁性粒子を用いてもよい。
 軟磁性粒子の比重は、例えば、5.0以上8.5以下である。
 軟磁性樹脂組成物における軟磁性粒子の質量割合は、固形分換算で、例えば、80質量%以上であり、好ましくは、83質量%以上、より好ましくは、85質量%以上であり、また、例えば、98質量%以下、好ましくは、95質量%以下、より好ましくは、90質量%以下である。また、軟磁性樹脂組成物における軟磁性粒子の体積割合は、固形分換算で、例えば、40体積%以上、好ましくは、45体積%以上、より好ましくは、48体積%以上、さらに好ましくは、60体積%以上であり、例えば、90体積%以下、好ましくは、85体積%以下、より好ましくは、80体積%以下である。軟磁性粒子の含有割合を上記下限以上とすることにより、軟磁性フィルムの磁気特性が優れる。一方、上記上限以下とすることにより、軟磁性樹脂組成物の成膜性が優れる。
 なお、軟磁性粒子などの各成分の体積割合は、各成分の質量をその成分の比重で除した理論体積を元に算出される。各成分の比重は、カタログ値または公知の測定方法(例えば、後述する比重測定法)によって得られる。
 樹脂成分は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびアクリル樹脂を含有する。
 エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂であって、分子中に3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂(多官能エポキシ樹脂)である。官能基としては、好ましくは、グリシジル基が挙げられる。
 多官能エポキシ樹脂としては、具体的には、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、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、単独で使用または2種以上を併用することができる。
 好ましくは、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂が挙げられる。
 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の具体例としては、下記一般式(1)で表される化合物などが挙げられ、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂の具体例としては、下記一般式(2)で表される化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 なお、nは、それぞれ独立にモノマーの重合度を示す。
 エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、230g/eq.以下、好ましくは、210g/eq.以下であり、また、例えば、10g/eq.以上、好ましくは、50g/eq.以上である。
 エポキシ樹脂の粘度(150℃)は、例えば、1.0Pa・s以下、好ましくは、0.2Pa・s以下であり、また、0.01Pa・s以上である。粘度は、ICI粘度計により測定される。
 エポキシ樹脂の比重は、例えば、1.0以上1.5以下である。
 本発明において、エポキシ樹脂は、3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂のみからなる。換言すると、樹脂成分におけるエポキシ樹脂は、2つの官能基を有するエポキシ樹脂を実質的に含有しない。
 「2官能のエポキシ樹脂を実質的に含有しない」とは、全エポキシ樹脂における2つの官能基を有するエポキシ樹脂の含有割合が、例えば、1.0重量%以下、好ましくは、0.5質量%以下、より好ましくは、0質量%であることを意味する。
 フェノール樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤となる熱硬化性樹脂であって、分子中に3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂(多官能フェノール樹脂)である。官能基としては、好ましくは、水酸基が挙げられる。
 多官能フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、フェノールビフェニレン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、レゾール樹脂などが挙げられる。これらは、単独で使用または2種以上を併用することができる。
 好ましくは、フェノールノボラック樹脂、フェノールビフェニレン樹脂が挙げられる。
 フェノールノボラック樹脂の具体例としては、下記一般式(3)で表される化合物などが挙げられ、フェノールビフェニレン樹脂の具体例としては、下記一般式(4)で表される化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 なお、nは、それぞれ独立にモノマーの重合度を示す。
 フェノール樹脂の水酸基当量は、例えば、230g/eq.以下、好ましくは、210g/eq.以下であり、また、例えば、10g/eq.以上、好ましくは、50g/eq.以上である。
 フェノール樹脂の粘度(150℃)は、例えば、0.10Pa・s以下、好ましくは、0.04Pa・s以下であり、また、0.01Pa・s以上である。
 フェノール樹脂の比重は、例えば、1.0以上1.5以下である。
 本発明において、フェノール樹脂は、3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂のみからなる。換言すると、樹脂成分におけるフェノール樹脂は、2つの官能基を有するフェノール樹脂を実質的に含有しない。
 「2官能のフェノール樹脂を実質的に含有しない」とは、全フェノール樹脂における2つの官能基を有するフェノール樹脂の含有割合が、例えば、1.0重量%以下、好ましくは、0.5質量%以下、より好ましくは、0質量%であることを意味する。
 本発明では、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の組み合わせとして、空隙抑制および磁気特性の観点から、好ましくは、(1)トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂およびフェノールノボラック樹脂の組合せ、(2)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂およびフェノールビフェニレン樹脂の組合せが挙げられる。より好ましくは、(1)の組み合わせが挙げられる。
 本発明の軟磁性樹脂組成物は、硬化性樹脂として多官能エポキシ樹脂および多官能フェノール樹脂を含有する。そのため、多官能エポキシ樹脂と多官能フェノール樹脂とが互いに高密度で架橋することができ、高強度の硬化樹脂を形成する。そのため、軟磁性粒子を高い割合で含有する軟磁性樹脂組成物を圧縮し、高充填率の軟磁性フィルムを作製する際に、軟磁性粒子同士の反発力や樹脂弾性による硬化樹脂の亀裂の発生ひいては空隙の発生(スプリングバック)を抑制することができる。
 そして、本発明の軟磁性樹脂組成物は、硬化性樹脂として多官能エポキシ樹脂および多官能フェノール樹脂のみからなる。すなわち、2官能エポキシ樹脂や2官能フェノール樹脂を含有しない。そのため、低密度で架橋する樹脂領域(すなわち、脆弱な樹脂領域)を含有しない。よって、本発明は、均一かつ強固な硬化樹脂を形成することができる。このため、本発明の軟磁性樹脂組成物を用いると、マイクロオーダー(1~1000μm)の小さな空隙の発生をも抑制することができる。
 アクリル樹脂としては、例えば、直鎖もしくは分岐のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの1種または2種以上をモノマー成分とし、そのモノマー成分を重合することにより得られるアクリル系重合体などが挙げられる。なお、「(メタ)アクリル」は、「アクリルおよび/またはメタクリル」を表す。
 アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、ドデシル基などの炭素数1~20のアルキル基が挙げられる。好ましくは、炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。
 アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとその他のモノマーとの共重合体であってもよい。
 その他のモノマーとしては、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのグリシジル基含有モノマー、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸などカルボキシル基含有モノマー、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物モノマー、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリルまたは(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)-メチルアクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなど燐酸基含有モノマー、例えば、スチレンモノマー、例えば、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらは、単独で使用または2種以上を併用することができる。これらの中でも、好ましくは、アクリロニトリルが挙げられる。
 また、アクリル樹脂は、好ましくは、カルボキシ基およびヒドロキシル基の少なくとも1つの基を有する。より好ましくは、カルボキシ基およびヒドロキシル基を併用する。これにより、空隙の発生をより確実に抑制するとともに、磁気特性を向上させることができる。
 アクリル樹脂の重量平均分子量は、例えば、1×10以上、好ましくは、3×10以上であり、また、例えば、1×10以下である。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトフラフィー(GPC)により、標準ポリスチレン換算値に基づいて測定される。
 アクリル樹脂の比重は、例えば、0.6以上1.2以下である。
 樹脂成分は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびアクリル樹脂以外のその他の樹脂を含有することもできるが、好ましくは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびアクリル樹脂のみからなる。
 軟磁性樹脂組成物における樹脂成分の質量割合は、固形分換算で、例えば、2質量%以上、好ましくは、5質量%以上、より好ましくは、10質量%以上であり、また、例えば、20質量%以下、好ましくは、17質量%以下、より好ましくは、15質量%以下である。また、軟磁性樹脂組成物における樹脂成分の体積割合は、固形分換算で、例えば、10体積%以上、好ましくは、15体積%以上、より好ましくは、20体積%以上であり、また、例えば、60体積%以下、好ましくは、55体積%以下、より好ましくは、52体積%以下、さらに好ましくは、40体積%以下である。樹脂成分の含有割合が上記範囲内であることにより、軟磁性フィルムの成膜性、磁気特性に優れる。
 エポキシ樹脂およびフェノール樹脂(すなわち、硬化性樹脂)の合計含有量は、軟磁性熱硬化性組成物から軟磁性粒子を除いた軟磁性粒子除外成分100質量部に対して、例えば、20質量部以上、好ましくは、30質量部以上、より好ましくは、40質量部以上であり、また、例えば、99質量部以下、好ましくは、90質量部以下、より好ましくは、80質量部以下、さらに好ましくは、60質量部以下でもある。
 エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の合計含有量が上記範囲とすることにより、軟磁性フィルムに軟磁性粒子を高い割合で含有させつつ、スプリングバックを抑制できる。
 なお、軟磁性粒子除外成分は、より具体的には、樹脂成分、熱硬化触媒および必要に応じて添加される添加剤(後述)からなる成分(固形分)であって、軟磁性粒子および溶媒は含まれない。 
 樹脂成分におけるエポキシ樹脂の質量割合は、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上、より好ましくは、25質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、40質量%以下、より好ましくは、35質量%以下である。また、樹脂成分におけるエポキシ樹脂の体積割合は、例えば、5体積%以上、好ましくは、10体積%以上、より好ましくは、25体積%以上であり、また、例えば、50体積%以下、好ましくは、40体積%以下、より好ましくは、35体積%以下である。
 樹脂成分におけるフェノール樹脂の質量割合は、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上、より好ましくは、25質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、40質量%以下、より好ましくは、35質量%以下である。また、樹脂成分におけるフェノール樹脂の体積割合は、例えば、5体積%以上、好ましくは、10体積%以上、より好ましくは、25体積%以上であり、また、例えば、50体積%以下、好ましくは、40体積%以下、より好ましくは、35体積%以下である。
 樹脂成分におけるアクリル樹脂の質量割合は、25質量%以上である。好ましくは、30質量%以上、より好ましくは、35質量%以上であり、また、例えば、80質量%以下、好ましくは、70質量%以下、より好ましくは、60質量%以下である。樹脂成分におけるアクリル樹脂の体積割合は、例えば、25体積%以上、好ましくは、30体積%以上、より好ましくは、35体積%以上であり、また、例えば、80体積%以下、好ましくは、70体積%以下、より好ましくは、60体積%以下である。アクリル樹脂の含有割合が上記範囲内である場合、軟磁性フィルムのスプリングバックを抑制することができる。また、軟磁性樹脂組成物の粘度を良好にして、成膜性を向上させることができる。さらに、成膜後の樹脂内部における軟磁性粒子の配向性を向上させることができる。その結果、磁気特性を向上させることができる。
 軟磁性樹脂組成物は、好ましくは、熱硬化触媒を含有する。
 熱硬化触媒としては、加熱により樹脂成分の硬化を促進する触媒であれば限定的でなく、例えば、イミダゾール系化合物、トリフェニルフォスフィン系化合物、トリフェニルボラン系化合物、アミノ基含有化合物などが挙げられる。好ましくは、イミダゾール系化合物が挙げられる。
 イミダゾール系化合物としては、例えば、2-フェニルイミダゾール(商品名;2PZ)、2-エチル-4-メチルイミダゾール(商品名;2E4MZ)、2-メチルイミダゾール(商品名;2MZ)、2-ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z)、2-フェニル-1H-イミダゾール4,5-ジメタノール(商品名;2PHZ-PW)、2,4-ジアミノ-6-(2’-メチルイミダゾリル(1)’)エチル-s-トリアジン・イソシアヌール酸付加物(商品名;2MAOK-PW)などが挙げられる(上記商品名は、いずれも四国化成社製)。
 これらは、単独で使用または2種以上を併用することができる。
 熱硬化触媒の比重は、例えば、0.9以上1.5以下である。
 熱硬化触媒の質量割合は、樹脂成分100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、0.3質量部以上であり、また、例えば、5質量部以下、好ましくは、3質量部以下である。熱硬化触媒の含有割合を上記範囲内とすることにより、軟磁性樹脂組成物を低温度かつ短時間で加熱硬化することができ、また、軟磁性フィルムの空隙を抑制することができる。
 軟磁性樹脂組成物は、好ましくは、分散剤を含有する。軟磁性樹脂組成物が分散剤を含有することにより、軟磁性粒子を軟磁性フィルム中により均一に分散させることができる。
 分散剤としては、分散性、磁気特性の観点から、好ましくは、ポリエーテルリン酸エステルなどが挙げられる。
 ポリエーテルリン酸エステルとして、具体的には、楠本化成社のHIPLAADシリーズ(「ED-152」、「ED-153」、「ED-154」、「ED-118」、「ED-174」、「ED-251」)などが挙げられる。
 ポリエーテルリン酸エステルの酸価は、例えば、10以上、好ましくは、15以上であり、また、例えば、200以下、好ましくは、150以下である。酸価は、中和滴定法などによって測定される。
 分散剤の比重は、例えば、0.8以上1.2以下である。
 分散剤の質量割合は、樹脂成分100質量部に対し、0.1質量部以上、好ましくは、0.3質量部以上である。また、5質量部以下、好ましくは、3質量部以下である。
 軟磁性樹脂組成物は、レオロジーコントロール剤を含有することもできる。軟磁性樹脂組成物がレオロジーコントロール剤を含有することにより、軟磁性粒子を軟磁性フィルム中により均一に分散させることができる。
 レオロジーコントロール剤は、せん断力(せん断速度)が低い場合には高粘度を示し、せん断力(せん断速度)が高い場合には低粘度を示すチキソトロピック性を軟磁性樹脂組成物に付与する化合物である。
 レオロジーコントロール剤としては、例えば、有機系レオロジーコントロール剤および無機系レオロジーコントロール剤が挙げられる。好ましくは、有機系レオロジーコントロール剤が挙げられる。
 有機系レオロジーコントロール剤としては、例えば、変性ウレア、ウレア変性ポリアマイド、脂肪酸アマイド、ポリウレタン、高分子ウレア誘導体などが挙げられる。好ましくは、変性ウレア、ウレア変性ポリアマイド、脂肪酸アマイドが挙げられ、より好ましくは、ウレア変性ポリアマイドが挙げられる。
 無機系レオロジーコントロール剤としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、スメクタイトなどが挙げられる。
 レオロジーコントロール剤としては、具体的には、例えば、ビックケミー社の「BYK-410」、「BYK-430」、「BYK-431」、例えば、楠本化成社の「ディスパロンPFA-131」、例えば、日本アエロジル社の「アエロジル VP NK200」、「アエロジル R976S」、「アエロジル COK84」などが挙げられる。
 これらは、単独で使用または2種以上を併用することができる。
 レオロジーコントロール剤の比重は、例えば、0.6以上1.0以下である。
 レオロジーコントロール剤の質量割合は、樹脂成分100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、0.5質量部以上であり、また、例えば、10質量部以下、好ましくは、5質量部以下である。
 軟磁性樹脂組成物は、さらに必要に応じて、その他の添加剤を含有することもできる。添加剤としては、例えば、架橋剤、無機充填材などの市販または公知のものが挙げられる。
 軟磁性樹脂組成物は、上記成分を上記割合で混合することにより調製される。
 軟磁性フィルムは、軟磁性樹脂組成物からフィルム状(シート状)に形成され、好ましくは、軟磁性樹脂組成物をフィルム状に加熱硬化することにより得られる。
 具体的には、軟磁性フィルムは、例えば、軟磁性樹脂組成物を溶媒に溶解または分散させることにより、軟磁性樹脂組成物溶液を調製する調製工程、軟磁性樹脂組成物溶液を剥離基材の表面に塗布し、乾燥させることにより、半硬化状態の軟磁性熱硬化性フィルムを得る乾燥工程、および、軟磁性熱硬化性フィルムを複数枚積層し、熱プレスする熱プレス工程により、製造することができる。
 まず、軟磁性樹脂組成物を溶媒に溶解または分散させる(調製工程)。これにより、軟磁性樹脂組成物溶液を調製する。
 溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)などケトン類、例えば、酢酸エチルなどのエステル類、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類、例えば、N,N-ジメチルホルムアミドなどのアミド類などの有機溶媒などが挙げられる。また、溶媒として、例えば、水、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコールなどの水系溶媒も挙げられる。
 軟磁性樹脂組成物溶液における固形分量は、例えば、10質量%以上、好ましくは、30質量%以上であり、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、70質量%以下である。
 次いで、軟磁性樹脂組成物溶液を、剥離基材(セパレータ、コア材など)の表面に塗布し、乾燥させる(乾燥工程)。
 塗布方法としては特に限定されず、例えば、ドクターブレード法、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工などが挙げられる。
 乾燥条件としては、乾燥温度は、例えば、70℃以上160℃以下であり、乾燥時間は、例えば、1分以上5分以下である。
 セパレータとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、紙などが挙げられる。これらは、その表面に、例えば、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤、シリコーン系剥離剤などにより離型処理されている。
 コア材としては、例えば、プラスチックフィルム(例えば、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルムなど)、金属フィルム(例えば、アルミウム箔など)、例えば、ガラス繊維やプラスチック製不織繊維などで強化された樹脂基板、シリコーン基板、ガラス基板などが挙げられる。
 セパレータまたはコア材の平均厚みは、例えば、1μm以上500μm以下である。
 これにより、半硬化状態(Bステージ状態)の軟磁性熱硬化性フィルムを得る。
 軟磁性熱硬化性フィルムの平均厚みは、例えば、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、250μm以下である。
 次いで、得られた軟磁性熱硬化性フィルムを複数枚用意し、複数枚の軟磁性熱硬化性フィルムを熱プレスにより、厚み方向に熱プレスする(熱プレス工程)。これにより、半硬化状態の軟磁性熱硬化性フィルムが加熱硬化される。また、軟磁性フィルム内に軟磁性粒子を高割合で充填させ、磁気特性を向上させることができる。
 熱プレスは、公知のプレス機を用いて実施することができ、例えば、平行平板プレス機などが挙げられる。
 軟磁性熱硬化性フィルムの積層枚数は、例えば、2層以上であり、また、例えば、20層以下、好ましくは、5層以下である。これにより、所望の厚みの軟磁性フィルムに調整することができる。
 加熱温度は、例えば、80℃以上、好ましくは、100℃以上であり、また、例えば、250℃以下、好ましくは、200℃以下である。
 加熱時間は、例えば、1分以上、好ましくは、2分以上であり、また、例えば、24時間以下、好ましくは、2時間以下である。
 圧力は、例えば、0.01MPa以上、好ましくは、0.1MPa以上であり、また、例えば、200MPa以下、好ましくは、100MPa以下である。
 これにより、軟磁性熱硬化性フィルムが加熱硬化され、硬化状態(Cステージ状態)の軟磁性フィルムが得られる。
 この軟磁性フィルムの平均厚みは、例えば、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、250μm以下である。
 軟磁性フィルムの実比重は、例えば、3.00以上、好ましくは、3.50以上であり、また、例えば、6.00以下である。
 軟磁性フィルムの理論比重に対する実比重(実比重/理論比重)は、例えば、0.93以上、好ましくは、0.95以上であり、また、例えば、1.00以下である。
 実比重(S.G.)は、例えば、比重測定法により測定される。すなわち、空気中での軟磁性フィルムの重さW1(g)および水中での軟磁性フィルムW2の重さ(g)を測定して、下記式により算出される。
 実比重(S.G.)=W1/(W1-W2)
 具体的には、電子比重計(アルファミラージュ製、「MDS-300」)を用いて測定することができる。
 理論比重は、例えば、軟磁性フィルムを形成する軟磁性樹脂組成物に含まれる固形分成分(軟磁性粒子、樹脂成分、必要に応じて添加される熱硬化触媒、分散剤、レオロジーコントロール剤およびその他の添加剤など)について、各固形分成分の比重のそれぞれを各固形分成分の配合割合(重量)のそれぞれで乗じ、それらを足し合わせることにより得られる。なお、各固形分成分の比重(例えば、軟磁性粒子)は、カタログ値などを参照することができる。
 また、軟磁性樹脂組成物の各固形分成分のうち、軟磁性粒子および樹脂成分が主成分を占める場合は、軟磁性フィルムの理論比重は、軟磁性粒子および樹脂成分のみからなる軟磁性フィルムにおける理論比重を代用することもできる。
 軟磁性フィルムの比透磁率について、1MHzにおける複素透磁率実部μ´は、例えば、60以上、好ましくは、70以上、より好ましくは、80以上であり、また、例えば、500以下である。特に、2MHz未満の低周波用途として、低周波向け軟磁性粒子を使用した場合、1MHzにおける複素透磁率実部μ´は、さらに好ましくは、150以上、とりわけ好ましくは、170以上である。
 1MHzにおける複素透磁率虚部μ´´は、例えば、20以下、好ましくは、10以下である。
 10MHzにおける複素透磁率実部μ´は、例えば、例えば、60以上、好ましくは、70以上、より好ましくは、80以上であり、また、例えば、500以下である。
 10MHzにおける複素透磁率虚部μ´´は、例えば、100以下、好ましくは、50以下である。特に、2MHz以上の高周波用途として、高周波向け軟磁性粒子を使用した場合、10MHzにおける複素透磁率虚部μ´´は、より好ましくは、20以下、さらに好ましくは、10以下、とりわけ好ましくは、5以下である。
 軟磁性フィルムの比透磁率(複素透磁率実部μ´および複素透磁率虚部μ´´)は、インピーダンスアナライザー(Agilent社製、「4294A」)を用いて、1ターン法)によって測定される。
 軟磁性フィルムは、好ましくは、軟磁性フィルムに含有される扁平状軟磁性粒子が、軟磁性フィルムの2次元の面内方向に配列されている。すなわち、扁平状軟磁性粒子の長手方向(厚み方向と直交する方向)が軟磁性フィルムの面方向に沿うように配向している。これにより、軟磁性フィルムは、軟磁性粒子が高割合で充填され、磁気特性に優れる。また、軟磁性フィルムの薄膜化が図られている。
 この軟磁性フィルムは、例えば、軟磁性フィルムの単層のみからなる単層構造、コア材の片面または両面に軟磁性フィルムが積層された多層構造、軟磁性フィルムの片面または両面にセパレータが積層された多層構造などの形態とすることができる。
 また、上記の実施形態では、軟磁性熱硬化性フィルムを複数枚積層させて熱プレスしたが、例えば、軟磁性熱硬化性フィルム1枚(単層)に対して熱プレスを実施してもよい。
 そして、本発明の軟磁性樹脂組成物を用いて得られる軟磁性フィルムによれば、高い含有割合で軟磁性粒子を含有しながら、軟磁性フィルムの内部の空隙の発生が抑制されている。そのため、リフロー工程後においても、空隙の膨張による軟磁性フィルムの剥離や外観不良を抑制できる。また、この軟磁性フィルムは、成膜性が良好であり、軟磁性粒子の配向性を向上させることができる。したがって、優れた比透磁率(複素透磁率実部μ´)を発揮することができる。
 この軟磁性フィルムは、例えば、アンテナ、コイル、またはこれらが表面に形成された回路基板に積層するための軟磁性フィルムとして好適に用いることができる。
 具体的には、この軟磁性フィルムは、例えば、図1に示すように、回路基板2と、回路基板2の下面(一方面)に配置される接着剤層3と、接着剤層3の下面に配置される軟磁性フィルム4とを備える軟磁性フィルム積層基板1として用いることができる。
 回路基板2は、例えば、電磁誘導方式で使用される回路基板2などであり、基板5の上面(一方面)に、ループコイルなどの配線パターン6が形成されている。配線パターン6は、セミアディティブ法またはサブトラクティブ法などによって形成される。
 基板5を構成する絶縁材料としては、例えば、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、PET基板、テフロン基板、セラミックス基板、ポリイミド基板などが挙げられる。
 接着剤層3は、回路基板2の接着剤として通常使用される公知のものが用いられ、例えば、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤、アクリル系接着剤などの接着剤を塗布および乾燥することにより形成される。接着剤層3の厚みは、例えば、10~100μmである。
 軟磁性フィルム4は、上述の軟磁性フィルムであって、扁平状の軟磁性粒子7が軟磁性樹脂組成物(具体的には、樹脂成分が硬化した硬化樹脂8)中に分散されている。好ましくは、軟磁性粒子7は、その長手方向(厚み方向と直交する方向)が軟磁性フィルム4の面方向に沿うように配向している。
 このような軟磁性フィルム積層基板1は、例えば、スマートフォン、パソコン、位置検出装置などの低周波用途に用いることができる。また、13.56MHzまたは6.78MHzの高周波数帯を用いる無線通信または無線電力伝送用のコイルモジュールなどの高周波用途にも用いることができる。
 なお、図1の実施形態では、回路基板2と軟磁性フィルム4との間に接着剤層3が設けられているが、例えば、図示しないが、回路基板2に軟磁性フィルム4を直接接触するように設けることもできる。
 軟磁性フィルム4を回路基板2に直接積層させるためには、半硬化状態の軟磁性熱硬化性フィルムを回路基板2に直接貼着させた後、軟磁性熱硬化性フィルムを加熱硬化する。
 この軟磁性フィルム積層基板1によれば、軟磁性フィルム4を備えているため、リフロー後の軟磁性フィルム4内の空隙を抑制でき、軟磁性フィルム4の剥離や外観不良を抑制することができる。また、磁気特性の低下を抑制することができる。
 以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
  実施例1
 軟磁性樹脂組成物に対し軟磁性粒子の体積割合が55.0体積%となるように、固形分換算で、Fe-Si-Al合金88.5質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂3.0質量部、フェノールビフェニレン樹脂3.0質量部、アクリル樹脂5.1質量部、熱硬化触媒0.1質量部、分散剤0.1質量部、および、レオロジーコントロール剤0.2質量部を混合することにより、実施例1の軟磁性樹脂組成物を得た。
 この軟磁性樹脂組成物をメチルエチルケトンに溶解させることにより、固形分濃度45質量%の軟磁性樹脂組成物溶液を調製した。
 この軟磁性樹脂組成物溶液を、セパレータ(シリコーン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム)上に塗布し、その後、110℃で2分間乾燥させた。これにより、半硬化状態の軟磁性熱硬化性フィルム(平均厚み45μm)を製造した。
 次いで、この軟磁性熱硬化性フィルムを、5層積層し、175℃、30分、10MPaの条件で熱プレスにて加熱硬化させることにより、完全硬化状態の実施例1の軟磁性フィルム(平均厚み150μm)を作製した。
  実施例2~3
 表1に記載の材料および配合割合にて、実施例2~3の軟磁性樹脂組成物を得た。各実施例の軟磁性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2~3の軟磁性フィルム(平均厚み150μm)を製造した。
  実施例4~6
 表1および表2に記載の材料および配合割合にて、実施例4~6の軟磁性樹脂組成物を得た。各実施例の軟磁性樹脂組成物を用い、熱プレス条件を175℃、30分、20MPaとした以外は、実施例1と同様にして、実施例4~6の軟磁性フィルム(平均厚み150μm)を製造した。
  比較例1~2
 表1に記載の材料および配合割合にて、比較例1~2の軟磁性樹脂組成物を得た。各軟磁性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例1~2の軟磁性フィルム(平均厚み150μm)を製造した。
  比較例3~6
 表1および表2に記載の材料および配合割合にて、比較例3~6の軟磁性樹脂組成物を得た。各比較例の軟磁性樹脂組成物を用い、熱プレス条件を175℃、30分、20MPaとした以外は、実施例1と同様にして、比較例3~6の軟磁性フィルム(平均厚み150μm)を製造した。
 (実比重)
 各実施例および各比較例の軟磁性フィルムの実比重(S.G.)を、電子比重計(アルファミラージュ製、「MDS-300」)を用いて測定した。
 また、各軟磁性フィルムの理論比重を算出し、実比重/理論比重を求めた。
 これらの結果を表1および表2に示す。
 (空隙の確認)
 各実施例および各比較例の軟磁性フィルムの側断面を、SEM(倍率:5000倍)にて、空隙が発生しているか否かを観察した。
 空隙の発生が確認されなかった場合を◎と評価した。0.1μm以上1.0μm未満の空隙がわずかに確認されたが、1.0μm以上の空隙の発生は確認されなかった場合を○と評価した。1.0μm以上10μm未満の空隙の発生が確認された場合を△と評価した。10μm以上の空隙の発生が確認された場合を×と評価した。結果を表1および表2に示す。
 (比透磁率)
 各実施例および各比較例の軟磁性フィルムの比透磁率(複素透磁率実部μ´および複素透磁率虚部μ´´)を、インピーダンスアナライザー(Agilent社製、「4291B」)を用いて、1ターン法(周波数1MHz、10MHz)によって測定した。結果を表1および表2に示す。
 (成膜性)
 各実施例および各比較例において、軟磁性樹脂組成物溶液をセパレータ上に塗布し、130℃で2分間乾燥させた後の軟磁性熱硬化性フィルムの表面の外観を観察した。
 フィルム表面が非常に平滑であり、ピンポールが観察されなかった場合を◎と評価した。フィルム表面が平滑であり、ピンポールが観察されなかった場合を○と評価した。フィルム表面が凹凸であったものの、ピンポールが観察されなかった場合を△と評価した。フィルム表面が凹凸であり、ピンポールが多数観察された場合を×と評価した。結果を表1および表2に示す。
 (考察)
 各実施例の軟磁性樹脂組成物およびそれから得られる軟磁性フィルムは、表1および表2から明らかなように、磁気特性に優れ、空隙の発生を十分に抑制できている。また、成膜性にも優れている。特に、磁気特性のうち複素透磁率実部μ´については、低周波(1MHz)および高周波(10MHz)ともに、各比較例と比べて、数値が高く、より良好な磁束収束を示すことが分かる。複素透磁率虚部μ´´については、低周波(1MHz)および高周波(10MHz)ともに、各比較例と比べて、ほぼ同等の数値であり、磁束損失が低下していないことが分かる。すなわち、磁束損失を防止しつつ、磁束収束を良好にしているため、電子機器が備えるアンテナなどに用いる磁性フィルムとしての特性が優れている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表における各成分中の数値は、固形分を示す。また、断りがない限り、表における各成分中の数値は、質量部を示す。各実施例および表中の各成分については、以下にその詳細を記載する。
・低周波向け軟磁性粒子:Fe-Si-Al系合金、扁平状、平均粒子径43μm、平均厚み1μm、比重6.8、磁化容易方向の保磁力3(Oe)未満
・高周波向け軟磁性粒子:Fe-Si-Al系合金、扁平状、磁化容易方向の保磁力3(Oe)以上
・クレゾールノボラック型エポキシ樹脂:上記一般式(1)のエポキシ樹脂、エポキシ当量199g/eq.、ICI粘度(150℃)0.4Pa・s、比重1.21、商品名「KI-3000-4」、東都化成社製
・トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂:上記一般式(2)のエポキシ樹脂、エポキシ当量169g/eq.、ICI粘度(150℃)0.1Pa・s、比重1.25、商品名「EPPN-501HY」、日本化薬社製
・ビスフェノールA型エポキシ樹脂:エポキシ当量180g/eq.、ICI粘度(150℃)0.05Pa・s、比重1.15、商品名「エピコートYL980」、三菱化学社製
・フェノールビフェニレン樹脂:上記一般式(4)のフェノール樹脂、水酸基当量203g/eq.、ICI粘度(150℃)0.05Pa・s、比重1.18、商品名「MEH-7851SS」、明和化成社製
・フェノールノボラック樹脂:上記一般式(3)のフェノール樹脂、水酸基当量104g/eq.、ICI粘度(150℃)0.03Pa・s、比重1.2、商品名「レヂトップLVR8210DL」、群栄化学工業社製
・アクリル樹脂:カルボキシ基およびヒドロキシ基変性のアクリル酸エチル-アクリル酸ブチル-アクリロニトリル共重合体、重量平均分子量900,000、比重1.00、商品名「テイサンレジン SG-70L」(樹脂含有割合12.5質量%)、ナガセケムテックス社製
・熱硬化触媒:2-フェニル-1H-イミダゾール4,5-ジメタノール、比重1.33、商品名「キュアゾール2PHZ-PW」、四国化成社製
・分散剤:ポリエーテルリン酸エステル、酸価17、比重1.03、商品名「HIPLAAD ED152」、楠本化成社製
・レオロジーコントロール剤:ウレア変性中極性ポリアマイド、比重0.86、商品名「BYK430」(固形分30質量%)、ビックケミージャパン社製
 なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
 本発明の軟磁性樹脂組成物および軟磁性フィルムは、各種の工業製品に適用することができ、例えば、スマートフォン、パソコン、位置検出装置、例えば、無線通信または無線電力伝送用のコイルモジュールなどに用いることができる。
4 軟磁性フィルム
7 軟磁性粒子

Claims (7)

  1.  扁平状の軟磁性粒子と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびアクリル樹脂を含有する樹脂成分とを含有し、
     前記エポキシ樹脂が、3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂のみからなり、
     前記フェノール樹脂が、3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂のみからなり、
     前記樹脂成分における前記アクリル樹脂の含有割合が、25質量%以上であることを特徴とする、軟磁性樹脂組成物。
  2.  前記軟磁性粒子を除く軟磁性粒子除外成分100質量部に対して、前記エポキシ樹脂および前記フェノール樹脂の合計含有量が20質量部以上99質量部以下であることを特徴とする、請求項1に記載の軟磁性樹脂組成物。
  3.  前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が、230g/eq.以下であり、
     前記フェノール樹脂の水酸基当量が、230g/eq.以下であることを特徴とする、請求項1に記載の軟磁性樹脂組成物。
  4.  前記3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂が、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂であり、
     前記3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂が、フェノールノボラック樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の軟磁性樹脂組成物。
  5.  前記3つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂が、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であり、
     前記3つ以上の官能基を有するフェノール樹脂が、フェノールビフェニレン樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の軟磁性樹脂組成物。
  6.  前記軟磁性粒子の含有割合が、40体積%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の軟磁性樹脂組成物。
  7.  請求項1に記載の軟磁性樹脂組成物を加熱硬化することにより得られることを特徴とする、軟磁性フィルム。 
     
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