ペースト組成物およびそれを用いた磁性体組成物
【課題】無機粒子の樹脂中での分散性をさらに高め、それにより、低温硬化可能で、硬化後に絶縁性磁性体材料として優れた性能を示すペースト組成物を提供すること。
【解決手段】磁性体無機粒子をコアとするコア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂、および１２０℃以上の沸点を有する溶媒を含むことを特徴とするペースト組成物。
【解決手段】磁性体無機粒子をコアとするコア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂、および１２０℃以上の沸点を有する溶媒を含むことを特徴とするペースト組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコン、自動車、携帯電話や携帯情報端末、フラットパネルテレビ、ゲーム機器、高度道路情報システム、無線ＬＡＮなどに内蔵するインダクタ用コアや電磁波吸収体などに含有されるペースト組成物およびそれを硬化させてなる磁性体組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット利用を始めとして、パソコン、自動車、携帯電話や携帯情報端末、フラットパネルテレビ、ゲーム機器、高度道路情報システム、無線ＬＡＮなど、ＧＨｚ帯の高周波を利用した情報通信機器等が普及してきている。高周波は信号にノイズを発生させて情報伝達を悪化させたり、またその高周波に伴い電磁波が情報機器から放射され、他の電子機器への誤作動を引き起こしたりする可能性が指摘されている。それらに対応する為、高周波ノイズを除去し、かつ電圧を安定化させる役割を担うインダクタが情報通信機器に内蔵されている。透磁率の高いコアをインダクタに挿入することで、インダクタンスをさらに向上させることができる。コアとしては磁性体金属や磁性体セラミックスあるいは樹脂中に磁性体無機粒子を充填したものが利用されている。
【０００３】
一般に、樹脂中に無機粒子を高充填に分散させる場合、しばしば無機粒子と樹脂が相互作用し、得られたペーストが顕著に増粘し、ひいてはゲル化を引き起こす場合がある。これを防ぐために、特定の化合物を用いて磁性体無機粒子を樹脂中に安定に分散させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、金属粉末表面に誘電体層を被覆させた粒子や熱硬化性樹脂を被覆させた粒子を樹脂中に分散させる技術が提案されている（例えば、特許文献２〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６３６４５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３８８１３号公報
【特許文献３】特開２０１０−８７３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、無機粒子の樹脂中での分散性をさらに高め、それにより、低温硬化可能で、硬化後に磁性体材料として優れた性能を示すペースト組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、磁性体無機粒子をコアとするコア−シェル構造粒子、樹脂、および１２０℃以上の沸点を有する溶媒を含むことを特徴とするペースト組成物である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低温硬化可能で、硬化後に磁性体材料として優れた性能を示す組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のペースト組成物には、磁性体無機粒子をコアとするコア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂、および１２０℃以上の沸点を有する溶媒を含む。
【００１０】
本発明のペースト組成物で用いられるコア、すなわち磁性体無機粒子としては、軟磁性金属やフェライトなどが挙げられる。軟磁性金属は抵抗が小さく、高周波帯域では渦電流の発生により急激に透磁率が低下するといった特徴がある。また、フェライトは軟磁性金属に比べ抵抗は高いものの、材料本来の透磁率が小さいといった特徴がある。本発明においては、Ｆｅ（カルボニル鉄）、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ基アモルファス、Ｃｏ基アモルファス、Ｍｇ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｍｇ−Ｍｎ−Ｓｒフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライトなどの粉末を用いることが好ましい。これらの中でも、各種フェライトが好ましく、さらには、電気抵抗値が比較的大きなＮｉ−Ｚｎフェライトを特に好ましく用いることができる。さらに好ましくは、Ｆｅ（カルボニル鉄）やＦｅ合金類、アモルファス合金である。これらを用いることで、高透磁率を得ることができる。
【００１１】
磁性体無機粒子の製造方法としては、固相反応法、水熱合成法、超臨界水熱合成法、ゾルゲル法、しゅう酸塩法、乾式法、湿式法、共沈法および噴霧熱分解法などが挙げられる。得られた磁性体無機粒子は、ハンマーミル、ロールミル、ボールミル、遊星式ボールミル等によって粉砕され、目的の粒径を有する磁性体無機粒子が得られる。
【００１２】
磁性体無機粒子の形状としては、球状、略球状、楕円球状、針状、板状、鱗片状、棒状などが挙げられるが、特に、限定されるものではない。これらのうち１種を単独で用いたり、２種以上を混合して用いたりすることができる。
【００１３】
本発明に用いられる磁性体無機粒子の平均粒子径は３μｍ以下であることが好ましい。ペースト組成物中の磁性体無機粒子は、凝集が完全にほぐれた１次粒子の状態にあるものと、複数個の１次粒子が凝集した状態（２次粒子）にあるものが存在する。ここで、磁性体無機粒子の粒子径とは、凝集していない１次粒子はその粒子の粒子径であり、１次粒子が凝集したものはその凝集体の粒子径である。磁性体無機粒子の平均粒子径を測定する方法としては、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）やＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により直接粒子を観察し、粒子径の数平均を計算する方法が挙げられる。
【００１４】
磁性体無機粒子の平均粒子径が３μｍ以下であると、ペースト組成物および磁性体組成物の各形態において膜の平坦性が良好である。また、磁性体組成物をインダクタ用コアや電磁波吸収体として用いる場合は膜厚ばらつきを小さくすることができる。さらに、百ＭＨｚを超える高周波帯域においても、磁気損失が小さく、低ｔａｎδが可能となる。ｔａｎδは、１ＧＨｚで、０．２以下であることが好ましく、さらに好ましくは、０．１５以下である。
【００１５】
また、前処理として磁性体無機粒子の表面処理を行ってもよく、このような処理としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などの各種カップリング剤、脂肪酸などによる処理のほか、ロジン処理、酸性処理、塩基性処理などが挙げられる。特に、磁性体無機粒子をシランカップリング剤等で前処理するのが好ましい。例えば、シランカップリング剤と磁性体無機粒子、水、ビーズを混合した後、攪拌し、ビーズ除去して得られた分散液を濾過して、濾物を得、その濾物を乾燥するという処理を行うことで、シランカップリング剤で処理した磁性体無機粒子が得られる。その結果、磁性体無機粒子を被覆したシランカップリング剤にシェルが付きやすくなり、シェルの厚膜化が期待できる。特に、水素化処理して得られた磁性体無機粒子には、親水基を有するシランカップリング剤を用いることが好ましい。水素化処理したものは、磁性体無機粒子表面の水酸基の量が少なくなっていると思われ、その結果、水系での分散では凝集しやすくなると考えられる。
【００１６】
本発明で用いられるシランカップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１７】
本発明で用いられるコア−シェル構造粒子のシェルは、樹脂であることが好ましく、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂であることが好ましい。シェルを樹脂にすることにより、絶縁性を高めることができ、また、マトリックス樹脂との濡れ性が良くなる可能性が高まる。なお、シェルとして、樹脂ではなく絶縁性の無機材料を用いても構わない。例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、硫酸塩ガラス、バナジン酸塩ガラスのような各種ガラス材料等や、アルミナ、マグネシア、ジルコニアなどの酸化物等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
また、本発明で用いられるコアーシェル構造粒子のシェルには耐溶剤性が求められる。また、ペーストを硬化する工程がある為、シェルは熱硬化性樹脂であることが好ましい。また、感光性を付与したペースト組成物として利用する場合は、シェルはさらに耐アルカリ性を有することが好ましい。以上より、コア−シェル構造粒子として、好ましいのは、耐水性、耐溶剤性、耐熱性、耐アルカリ性を有するものである。
【００１９】
シェルを構成する熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられるが、上記の中でもメラミン樹脂を用いたものが特に好ましい。フェノール樹脂やユリア樹脂の場合は、親水性基である水酸基やケトン基を有する為、水溶媒でコア−シェル構造粒子を作製すると、シェルの厚みが薄くなる傾向がある。また得られたコア−シェル構造粒子をペースト組成物に含有させた際に、アルコール系の溶媒に溶解するおそれが生じる。
【００２０】
コア−シェル構造粒子のシェルとしては、メチロール基を有する樹脂モノマーを加熱して得るのが簡単である。メチロール基は加熱するだけで脱水縮合反応を起こし易いため、メチロール基を有する樹脂モノマーは、熱で容易に硬化させることが可能である。メチロール基を有する樹脂モノマーとしては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等のモノマーが知られており、単独に或いはこれらを組み合わせて用いて、コア−シェル構造粒子のシェルの作製に用いられる。
【００２１】
なお、上記の例においてメチロール基がメトキシメチル基に置き換わったモノマーも、メトキシメチル基部分のメチル基の脱離およびそれに続く分子間縮合の連鎖により、最終的に硬化させることは可能である。しかし、メチル基を脱離させ、メチロール基に戻すには、酸を触媒にした加水分解が必要である。ここで、磁性体無機粒子が存在する溶液の酸性度を強くすると、粒子が溶けて水素が発生する可能性があるため好ましくない。一方で、有機溶媒や中性の水溶媒では反応が進みにくく、コアーシェル構造粒子になりにくい。これに対し、メチロール基を用いると、メチル基の脱離工程を省略できるため、溶媒の種類や酸性度の影響を受けることなく樹脂を硬化させることができる。
【００２２】
コア−シェル構造粒子のシェル樹脂を作製するのに用いられる樹脂モノマーとして、メチロール基を２つ有するものとしては、２６ＤＭＰＣ、４６ＤＭＯＣ、４６ＤＭＯＥＰ、ＤＭ−ＢＩＰＣ−Ｆ、ＤＭ−ＢＩＯＣ−Ｆ、（商品名、旭有機材工業（株）製）、ＤＭＬ−ＭＢＰＣ、ＤＭＬ−ＭＢＯＣ、ＤＭＬ−ＯＣＨＰ、ＤＭＬ−ＰＣ、ＤＭＬ−ＰＣＨＰ、ＤＭＬ−ＰＴＢＰ、ＤＭＬ−３４Ｘ、ＤＭＬ−ＥＰ、ＤＭＬ−ＰＯＰ、ジメチロール−ＢｉｓＯＣ−Ｐ、ＤＭＬ−ＰＦＰ、ＤＭＬ−ＰＳＢＰ、ＤＭＬ−ＭＴｒｉｓＰＣ、（商品名、本州化学工業（株）製）、３つ有するものとしては、ＴｒｉＭＬ−Ｐ、ＴｒｉＭＬ−３５ＸＬ（商品名、本州化学工業（株）製）など、４つ有するものとしては、ＴＭ−ＢＩＰ−Ａ（商品名、旭有機材工業（株）製）、ＴＭＬ−ＢＰ、ＴＭＬ−ＨＱ、ＴＭＬ−ｐｐ−ＢＰＦ、ＴＭＬ−ＢＰＡ、（商品名、本州化学工業（株）製）など、６つ有するものとしては、ＨＭＬ−ＴＰＰＨＢＡ、ＨＭＬ−ＴＰＨＡＰ（商品名、本州化学工業（株）製）などが挙げられる。また、ニカレヂンＳ−１７６、ニカレヂンＳ−２６０（商品名、日本カーバイド工業（株）製）などが挙げられる。これらの中でも、コア−シェル構造粒子のシェル樹脂は、メチロール基を有するメラミン樹脂モノマーを用いて作製することが好ましい。
【００２３】
なお、コア−シェル構造粒子は、メチロール基を有する樹脂モノマーから得られる樹脂以外の樹脂をシェル樹脂として有していてもよい。他の樹脂モノマーとしては、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ケイ素樹脂などのモノマーが挙げられる。
【００２４】
本発明のペースト組成物は溶媒を含有する。本発明のペースト組成物で用いられる溶媒としては、１２０℃以上の沸点を有するものであり、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジアセトンアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。溶媒は１種を単独で用いたり、２種以上を混合して用いたりすることができる。溶媒の沸点が１２０℃以上であることで、プロセス中に溶媒が飛散しにくくなり、ひいては、コア−シェル構造粒子を凝集させることなく、硬化膜におけるコア−シェル構造粒子の充填率を増加させることが可能となる。特に、１００μｍ以上の厚膜の磁性体組成物を必要とする場合に、１２０℃以上の沸点を有する溶媒を用いることが好ましい。その理由は以下の通りである。このような厚膜の形成のためには、高粘度のペースト組成物が必要であり、高粘度のペースト中に磁性体無機粒子を均一に分散させるためには、後述のような３本ロールミルを用いた分散が好ましく利用される。ところで、３本ロールミルを用いた分散法は開放系で行われるため、溶媒の沸点が低いと処理中の溶媒の飛散量が多くなる。そのため、１２０℃以上の沸点を有する溶媒を用いることが好ましい。さらに好ましくは１５０℃以上の沸点を有する溶媒である。
【００２５】
ペースト組成物中の溶媒の含有量は、１重量％以上９５重量％以下であることが好ましい。また、ペースト組成物中の溶媒は、混合溶媒であっても構わない。混合溶媒の組み合わせについては、（１）沸点１２０℃以上の溶媒と沸点１２０℃未満の溶媒の組み合わせや、（２）沸点１５０℃以上の溶媒と沸点１５０℃未満の溶媒の組み合わせなどが考えられる。（１）の場合、混合溶媒１００重量％中の沸点１２０℃以上の溶媒の配合比率が、８０重量％以上であることが好ましい。（２）の場合、混合溶媒１００重量％中の沸点１５０℃以上の溶媒の配合比率が６０重量％以上であることが好ましい。混合溶媒を用いる場合、上記配合比率を行うことで、３本ロールで飛散する溶媒量を抑えることができ、磁性体無機粒子を均一に分散させることが可能となる。
【００２６】
本発明でペースト組成物に用いられるマトリックス樹脂としては、ビニル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、エポキシメタクリレート樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、シロキサン樹脂などの、重合性基を有する熱硬化型あるいはＵＶ硬化型の樹脂が挙げられる。また、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、ノボラック樹脂など重合性基を持たない樹脂が挙げられる。これらの樹脂を単独で用いてもよいし、複数種を適当な比にて用いてもよい。
【００２７】
プロセス中で耐熱性などが要求される用途では、上記樹脂の中でも、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリイミド樹脂とエポキシ化合物との混合物を含有することが好ましい。また、ペースト組成物から得られる磁性体組成物をインダクタ用コアや電磁波吸収体に用いる場合は、ＵＶ硬化型の樹脂を選定すると、フォトリソグラフィー法による磁性体組成物のパターニングが実現でき好ましい。ただし、エポキシ樹脂などをカチオン重合させる場合、カチオン活性種が磁性体無機粒子に吸着し、重合反応が遅くなることがある。したがって、ラジカル重合に適したアクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、エポキシメタクリレート樹脂が好ましい。
【００２８】
また、フォトリソグラフィーを行う場合は、アルカリ可溶性の樹脂であることが環境の点で望ましい。アルカリ可溶性の樹脂とは、アルカリ水溶液に可溶な酸性基を有する樹脂のことであり、前記基として、カルボキシル基やフェノール性水酸基等が挙げられる。前記樹脂はポリイミド樹脂から選択されるポリマーであることが好ましく、前記ポリマーは分子中に酸性基を有するポリマーであればどのようなものでも構わないが、好ましくは酸性基がカルボキシル基であることが望ましい。
【００２９】
本発明で用いられるエポキシ樹脂（エポキシ化合物）は、例えば、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール系のノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリまたはテトラ（ヒドロキシフェニル）アルカンから誘導されるエポキシ化合物、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂、ジヒドロキシジフェニルメタン系エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル樹脂のエポキシ化物、複素環式エポキシ樹脂、芳香族ジグリシジルアミン化合物などを用いることができる。また、エポキシ基を２個以上有するものを用いることが好ましい。また、エポキシ化合物は、一般に収縮を伴わない開環反応によって硬化するため、硬化時の収縮を低減することが可能となる。
【００３０】
エポキシ樹脂は液状と固形状のいずれを用いても良い。ここで液状エポキシ樹脂とは２５℃、１．０１３×１０５Ｎ／ｍ２で１５０Ｐａ・ｓ以下の粘度を示すものであり、２５℃で１５０Ｐａ・ｓを越える粘度を示すものは固形エポキシ樹脂を示す。このようなエポキシ樹脂であれば特に限定されず、液状エポキシ樹脂としては、例えばエピコート８２８、エピコート１００２、エピコート１７５０、エピコート１５２、エピコート６３０、（以上商品名、三菱化学（株）製）、エピクロンＨＰ−４０３２（以上商品名、大日本インキ化学工業（株）製）、オグゾールＥＧ２５０（商品名、大阪ガスケミカル（株）製）、などが挙げられる。これらを２種以上組み合わせてもよい。また、固形エポキシ樹脂としては、エピコート１００２、エピコート１００１、ＹＸ４０００Ｈ、エピコート４００４Ｐ、エピコート５０５０、エピコート１５４、エピコート１５７Ｓ７０、エピコート１８０Ｓ７０、ＹＸ４０００Ｈ、フェノキシ樹脂４２５０（以上商品名、三菱化学（株）製）、テピックＳ、テピックＧ、テピックＰ（以上商品名、日産化学工業（株）製）、エポトートＹＨ−４３４Ｌ（商品名、東都化成（株）製）、ＥＰＰＮ５０２Ｈ、ＮＣ３０００（以上商品名、日本化薬（株）製）、エピクロンＮ６９５、エピクロンＨＰ−７２００、エピクロンＨＰ−７２００Ｈ（以上商品名、ＤＩＣ（株）製）、オグゾールＰＧ１００、ＥＧ２００（以上商品名、大阪ガスケミカル（株）製）、マープルーフＧ−２０５０Ｍ、マープルーフＧ−１０１０Ｓ、マープルーフＧ−０２５０Ｓ、マープルーフＧ−０１１００（以上商品名、日油（株）製）などが挙げられる。これらのうち２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
これらの中でも、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂や、フェノキシ樹脂やジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等の高分子量を有するエポキシ樹脂を用いると、コア−シェル構造粒子の分散性が向上するので好ましい。
【００３２】
代表的なフルオレン骨格を有するエポキシ樹脂としては、９，９−ビス（グリシジルオキシアリール）フルオレン類や９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）アルコキシアリール）フルオレン類が挙げられ、具体的には、９，９−ビス（グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（アルキル−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（アリール−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（ジ乃至テトラグリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（グリシジルオキシＣ２−４アルコキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（Ｃ１−４アルキル−グリシジルオキシＣ２−４アルコキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（グリシジルオキシジ乃至テトラＣ２−４アルコキシフェニル）フルオレン等がある。
【００３３】
より具体的には、９，９−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（モノ又はジＣ１−４アルキル−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（モノ又はジＣ６−１０アリール−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（６−グリシジルオキシ−２−ナフチル）フルオレン、９，９−ビス［４−（２−グリシジルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン、９，９−ビス（４−（２−グリシジルオキシエトキシ）−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−グリシジルオキシエトキシ）−３，５−ジメチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（グリシジルオキシＣ２−４アルコキシナフチル）フルオレン等が挙げられるが、これらに限定されない。また、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
また、エポキシ樹脂と硬化剤を組み合わせることで、固形エポキシ樹脂および液状のエポキシ樹脂の硬化を促進し、短時間で硬化させることができる。硬化剤としては、各種イミダゾール、イミダゾールシラン、イミダゾリン、酸無水物、フェノール系化合物などが挙げられる。
【００３５】
各種イミダゾールとしては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイトなどが挙げられる。イミダゾールシランとしては、ＩＳ−１０００、ＩＳ−１０００Ｄ、ＩＭ−１０００、ＳＰ−１０００、ＩＡ−１００Ａ、ＩＡ−１００Ｐ、ＩＡ−１００Ｆ（以上商品名、日鉱マテリアルズ（株）製）などが挙げられる。
【００３６】
酸無水物としては、ヘキサハイドロフタル酸無水物、メチルテトラハイドロフタル酸無水物、アデカハードナーＥＨ−３３２６、アデカハードナーＥＨ−７０３、アデカハードナーＥＨ−７０５Ａ（以上商品名、旭電化工業（株）製）、エピクロンＢ−５７０、エピクロンＢ−６５０（以上商品名、大日本インキ化学（株）製）などが挙げられる。
【００３７】
フェノール系化合物にはフェノール樹脂も含まれる。フェノール系化合物としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、１，４−ビス（４−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルケトン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，２’−ジヒドロキシビフェニル、１０−（２，５−ジヒドロキシフェニル）−１０Ｈ−９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン−１０−オキサイド、フェノールノボラック、ビスフェノールＡノボラック、ｏ‐クレゾールノボラック、ｍ‐クレゾールノボラック、ｐ‐クレゾールノボラック、キシレノールノボラック、ポリ‐ｐ‐ヒドロキシスチレン、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、ｔ‐ブチルカテコール、ｔ‐ブチルハイドロキノン、フルオログリシノール、ピロガロール、ｔ‐ブチルピロガロール、アリル化ピロガロール、ポリアリル化ピロガロール、１，２，４‐ベンゼントリオール、２，３，４‐トリヒドロキシベンゾフェノン、１，２‐ジヒドロキシナフタレン、１，３‐ジヒドロキシナフタレン、１，４‐ジヒドロキシナフタレン、１，５‐ジヒドロキシナフタレン、１，６‐ジヒドロキシナフタレン、１，７‐ジヒドロキシナフタレン、１，８‐ジヒドロキシナフタレン、２，３‐ジヒドロキシナフタレン、２，４‐ジヒドロキシナフタレン、２，５‐ジヒドロキシナフタレン、２，６‐ジヒドロキシナフタレン、２，７‐ジヒドロキシナフタレン、２，８‐ジヒドロキシナフタレン、上記ジヒドロキシナフタレンのアリル化物又はポリアリル化物、アリル化ビスフェノールＡ、アリル化ビスフェノールＦ、アリル化フェノールノボラック、アリル化ピロガロール、ＮＶ２０３Ｒ４、ＣＰ００１、ＣＰ００２、ＢＰＦ、ＢＣＦ（以上商品名、大阪ガスケミカル（株）製）、２６ＤＭＰＣ、４６ＤＭＯＣ、ＤＭ−ＢＩＯＣ−Ｆ、ＤＭ−ＢＩＰＣ−Ｆ、ＴＭ−ＢＩＰ−Ａ（以上商品名、旭有機材工業（株）製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３８】
これらの中でも、硬化剤として、フェノール系化合物を用いるのが好ましい。フェノール系化合物を用いると、得られるコア−シェル構造粒子とマトリックス樹脂との濡れ性が高まり、コア−シェル構造粒子の充填率が高まる。さらに好ましくは、平均官能基数が５以下のフェノール系化合物を用いることである。特に、好ましくは、２官能のフェノール系化合物を用いることである。そうすることで、粒子の充填率がさらに向上し、高透磁率が可能となる。
【００３９】
フェノール系化合物は２種類以上を混合して使用しても良い。好ましい硬化剤は、二官能性フェノール化合物を硬化剤中５０ｗｔ％以上、好ましくは７０ｗｔ％以上含むものである。この場合の二官能性フェノール化合物としては、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、１，４−ビス（４−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビスフェノールＡ、１，５−ナフタレンジオール、２，７−ナフタレンジオール、２，６−ナフタレンジオール、ハイドロキノン、及びレゾルシンより選択されるフェノール化合物が好ましい等が好ましいが、これらに限定されない。
【００４０】
エポキシ樹脂と硬化剤の配合比率は、エポキシ基と硬化剤中の官能基が当量比で０．８〜１．５の範囲であることが好ましい。この範囲内であれば硬化後の未反応のエポキシ基、又は硬化剤中の官能基をきわめて低減し、封止機能に関しての信頼性をより向上させる。
【００４１】
また、硬化剤のほかに、硬化助剤を利用しても構わない。硬化助剤を利用することで、フェノール樹脂の水酸基を活性化させることができ、エポキシ化合物との反応性を高めることができる。
【００４２】
硬化助剤としては、保存安定性が良好で充分な熱硬化性を有するものであれば特に限定するものではなく、例えば、潜在性熱酸発生剤、潜在性光酸発生剤、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸、フェノール系化合物、アミン系化合物、イミダゾール系化合物、ホスフィン系化合物、ホスホニウム塩系化合物、金属キレート系化合物等が使用できる。具体的には、熱酸発生剤としては、有機ハロゲン化合物、オニウム塩等があげられ、各々、有機ハロゲン化合物としてトリハロメチル基含有トリアジン化合物やオキサジアゾール化合物等があげられ、オニウム塩としてアリルジアゾニウム塩、（ジ）アリルヨードニウム塩、（ジ、トリ）アリルスルホニウム塩等があげられる。また、カルボン酸無水物は、芳香族としては無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等があげられ、脂肪族としては無水コハク酸、無水マレイン酸等があげられ、脂環族としては無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等があげられる。カルボン酸は上記酸無水物の開環体があげられる。さらに、フェノール系化合物としては（ポリ）ヒドロキシベンゾフェノン、ビス［（ポリ）ヒドロキシフェニル］スルホン、ビス［（ポリ）ヒドロキシフェニル］スルフィド、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等があげられる。アミン系化合物としては、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン等があげられる。イミダゾール系化合物としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール等があげられる。ホスフィン系化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等があげられる。
【００４３】
本発明に用いられるポリイミド樹脂は、ポリイミド前駆体であっても既閉環ポリイミドであっても構わない。ポリイミド樹脂は、一般にテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られるポリイミド前駆体の１つであるポリアミド酸を、加熱あるいは酸や塩基などの化学処理で脱水閉環することで得ることができる。本発明ではポリアミド酸が使用できるだけでなく、他のポリイミド前駆体であるポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド、ポリイソイミドなども使用することができる。また、既閉環ポリイミドとは、本発明のペースト組成物中ですでにイミド結合したポリイミドのことであり、ポリイミド前駆体で必要とされるような高温での硬化処理（イミド化）は不要である。その為、ペースト組成物中に高温で失活する成分が含有される場合に、低温での処理が可能となる既閉環ポリイミドを利用することで、ペースト組成物の膜特性を良好にすることができる。また、既閉環ポリイミドは、ポリイミド前駆体とは異なり、フォトリソグラフィーの現像時に発生する残査の原因と推測されるカルボキシル基を有していないので、現像時に残査が発生する可能性が殆ど無いといった利点がある。
【００４４】
ポリイミド樹脂に利用される酸無水物としては、好ましくはテトラカルボン酸二無水物とジアミンを、非プロトン性極性溶媒中で反応させて得られるポリアミド酸およびそのエステルが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物では３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，３’，３，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ターフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４５】
またジアミンとしてはパラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、メチルパラフェニレンジアミン、メチルメタフェニレンジアミン、ジメチルパラフェニレンジアミン、ジメチルメタフェニレンジアミン、トリメチルパラフェニレンジアミン、トリメチルメタフェニレンジアミン、テトラメチルパラフェニレンジアミン、テトラメチルメタフェニレンジアミン、トリフルオロメチルパラフェニレンジアミン、トリフルオロメチルメタフェニレンジアミン、ビス（トリフルオロメチル）パラフェニレンジアミン、ビス（トリフルオロメチル）メタフェニレンジアミン、メトキシパラフェニレンジアミン、メトキシメタフェニレンジアミン、トリフルオロメトキシパラフェニレンジアミン、トリフルオロメトキシメタフェニレンジアミン、フルオロパラフェニレンジアミン、フルオロメタフェニレンジアミン、カルボキシパラフェニレンジアミン、カルボキシメタフェニレンジアミン、メトキシカルボニルパラフェニレンジアミン、メトキシカルボニルメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ビス（アミノメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノエチルフェニル）スルホン、ビス（アミノトリフルオロメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノジメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノジエチルフェニル）スルホン、ジアミノジフェニルエーテル、ビス（アミノメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノトリフルオロメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノエチルフェニル）エーテル、ビス（アミノジメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノジエチルフェニル）エーテル、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォンなどが挙げられるが、これらに限定されず、公知の材料を用いることができる。
【００４６】
本発明のペースト組成物は、塗布した膜の表面状態を良好なものとするために、界面活性剤を含有しても良い。界面活性剤としては、アクリル系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、アクリル−シリコン系界面活性剤等があるが、これらに限定されない。界面活性剤を含む場合、ペースト組成物中の界面活性剤の含有量は、０．０１重量％以上１重量％以下であることが好ましい。０．０１重量％未満であると、界面活性剤の効果が得られない。１重量％より大きいと、表面が凸凹になるといった現象が発生するおそれがある。
【００４７】
本発明のペースト組成物は、不飽和結合含有重合性化合物や光重合開始剤を含有しても良い。不飽和結合含有重合性化合物は、加熱および／または光により硬化させることができる。特に、光硬化性を利用することで、樹脂にネガ型の感光性を付与することができる。
【００４８】
また、本発明のペースト組成物は、熱架橋性化合物を含有してもよい。熱架橋性化合物を含有することで、熱処理時に熱架橋反応が起きるため、収縮率を小さくすることができる。
【００４９】
本発明のペースト組成物は、樹脂の重合を促進するために、ラジカルやカチオン、アニオンなどの活性種を発生する重合促進剤を含有してもよい。重合促進剤としては、光照射や加熱処理により活性化するものがあり、用途に応じて使い分けることが可能である。
【００５０】
その他、本発明のペースト組成物は、ｐＨ調整剤、湿潤剤、重合禁止剤、可塑剤、酸化防止剤などを含有してもよい。
【００５１】
次に、本発明のペースト組成物の製造方法について説明する。ただし以下の方法は一例であり、各工程で使用する試薬、媒体等を、本発明の範囲内で適宜変更することは差し支えない。
【００５２】
まず、前処理として磁性体無機粒子の表面処理を行う場合には、以下のような操作を行う。磁性体無機粒子（２次粒子、凝集状態のものを含む）、シランカップリング剤、および溶媒を所定の分量で混合し、分散メディアの存在下、分散処理を行う。分散方法としては、ボールミル、ホモジナイザー、ビーズミル、遊星式ボールミルなどを用いる方法が挙げられる。粉砕または解砕するための分散メディアには、微小ビーズを用いる。本発明においては、ビーズの平均粒子径が０．０３ｍｍ以上５ｍｍ以下のものを用いることが好ましい。ビーズの平均粒子径が５ｍｍ以下である場合、ビーズの間を磁性体無機粒子が通過する際に、磁性体無機粒子がビーズと接触する頻度が高く、十分な分散効果が得られる。ビーズの平均粒子径が０．０３ｍｍ以上である場合、個々のビーズの持つ運動量が十分大きく、磁性体無機粒子の凝集をほぐすのに十分なせん断応力が得られる。
【００５３】
次に、磁性体無機粒子の分散液を濾過して分散メディアを除去する。さらに濾過を行うと、余分な溶媒が除かれ、表面をシランカップリング剤で覆われた磁性体無機粒子からなる濾物が得られる。得られた濾物を容器に移し、熱風オーブン炉で乾燥させ、表面処理された磁性体無機粒子を得る。
【００５４】
次に、界面活性剤を用いて、表面処理された磁性体無機粒子を分散させる。表面処理された磁性体無機粒子、溶媒および必要に応じて界面活性剤を所定の分量で混合し、分散メディアの存在下、解砕処理を行う。解砕処理後の分散液を濾過して、分散メディアを除去し、界面活性剤で分散された表面処理済みの磁性体無機粒子含有の分散液を得る。分散方法は超音波、ホモジナイザー、ボールミル、その他のメディア分散機などを用いることで効率的に行うことができる。なお、メタノールやエタノールを用いた場合には、粒子が沈降していることがあるが、このような場合でもそのまま以下の工程に進むことが可能である。
【００５５】
界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩などの陰イオン性界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩などの陽イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルモノグリセリルエーテルなどの非イオン性界面活性剤が挙げられ、中でもステアリン酸ナトリウムやラウリル硫酸ナトリウムやスチレンマレイン酸樹脂塩が好ましく、これらを２種以上含有してもよいが、これらに限定はされない。界面活性剤を用いることで、磁性体無機粒子が効率よく分散され、コア−シェル構造が得られやすい。特に好ましいのは、スチレンマレイン酸樹脂アンモニウムであり、これを用いて作成されたコア−シェル構造粒子はシェルが厚く形成されやすい。そして、そのようなコア−シェル構造粒子を含有するペースト組成物は絶縁性材料としての特性にも優れる。磁性体無機粒子の種類によっては、界面活性剤が被膜されにくいことがあるが、その場合は、磁性体無機粒子を表面処理することで、被膜が可能となる。
【００５６】
得られた分散液にシェルを構成する樹脂のモノマーを添加し、所定の時間加熱する方法や、ラジカル重合させる方法等で、コア−シェル構造粒子を得ることができる。加熱温度や時間は用いられるモノマーにより好適に選択されるが、通常は、２５０℃以下の範囲が好ましい。一例として、メチロール基を有する樹脂モノマーを用いる場合は、加熱温度は５０〜９０℃が好ましく、加熱時間は０．５〜８時間が好ましい。また、分散液が水溶媒系であるとき、その溶液は極端な酸性または極端なアルカリ性でなければよい。例えば、ｐＨ４〜９の弱酸性〜弱アルカリ性の範囲で反応を進行させることができる。より好ましくはｐＨ５〜８である。ｐＨを４未満にすると粒子の種類によっては溶けて水素が発生する可能性があり、９より大きくすると反応が遅くなることがある。
【００５７】
なお、溶液のｐＨの好ましい調整方法について、一例として、メチロール基を有する樹脂モノマーを用いる場合を説明する。まず、磁性体無機粒子の水分散液にメチロール基を有する樹脂モノマーを添加した時点で、溶液のｐＨは７〜８であることが多い。この溶液を酸性側に調整する方法としては、混合液に酸を添加する方法や、最初から混合液に、酸性の水溶液や有機溶媒を用いる方法などが挙げられる。酸としては、塩酸、硫酸や酢酸などが挙げられるが、酢酸などの弱酸である方が好ましい。また、最初から酸性の水溶液にするには、弱酸を水で薄めたものを利用するのが好ましい。また、この溶液をアルカリ性側に調整する方法としては、混合液にアルカリ水溶液を添加する方法や、最初から混合液に、アルカリ性の水溶液や有機溶媒を用いる方法などが挙げられる。アルカリとしては、水酸化ナトリウム水溶液や炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられるが、炭酸水素ナトリウム等の弱アルカリである方が好ましい。また、最初からアルカリ性の水溶液にするには、弱アルカリを水で薄めたものを利用するのが好ましい。他の樹脂モノマーであっても同様に調整できる。
【００５８】
また、磁性体無機粒子を表面処理せずに直接、界面活性剤を用いて分散させた分散液に、シェルを構成する樹脂モノマーを添加し、所定の時間加熱する方法や、ラジカル重合させる方法等でコア−シェル構造粒子を得ても構わない。また、界面活性剤無しに、磁性体無機粒子、シェルを構成する樹脂モノマー、溶媒を加え、加熱する方法や、ラジカル重合させる方法等で、コア−シェル構造粒子を得ても構わない。加熱温度、時間、溶液のｐＨなどの好ましい条件は上記と同様である。
【００５９】
上記により得られるコア−シェル構造粒子のシェルの平均厚さは１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。シェル樹脂の平均厚さが１０００ｎｍ以下であれば、磁性体無機粒子の高充填が可能となり、比透磁率が高い磁性体組成物を得ることができる。より好ましくは５００ｎｍ以下である。シェルの平均厚さが１０ｎｍ以上であればコア−シェル構造粒子のコア同士の導通を抑えることができ、体積抵抗率を増大させることができる。なお、本発明においては、シェルの平均厚さが１０ｎｍ未満である場合は、ＴＥＭ観察で、シェルであるかどうかの判定が難しいことから、コア−シェル構造粒子ではないとした。
【００６０】
シェルの平均厚さを１０ｎｍ以上にするには、立体網目状の構造を有する樹脂を用いることが好ましい。そうすることで、シェルの平均厚さを厚くすることができる。一例として、メチロール基を有する樹脂モノマーを用いる場合は、溶媒温度を５０〜９０℃にし、磁性体無機粒子を０．５〜８時間の範囲で攪拌させることが好ましい。さらに、水中で重合を行う場合は、溶液のｐＨを下げることで、樹脂モノマーの反応が加速され、さらなる厚膜が期待できる。
【００６１】
なお、本発明においてシェルの平均厚さとは、以下のようにして得られた値をいう。すなわち、作製したコア−シェル構造粒子のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察を行い、得られたＴＥＭ写真から、測定対象としたいコア−シェル構造粒子について１０箇所のシェルの厚さを測定し、最大値と最小値を除いた８つの値の平均値をシェル層の平均厚さとする。なお、複数のコア−シェル構造粒子のシェル部分が接触している場合は、接触している領域については測定点には含めないものとする。
【００６２】
また、コア−シェル構造粒子を作製中に、コア−シェル構造粒子を分散させる為に、分散剤を添加してもよい。分散剤を添加するタイミングは、樹脂モノマーを反応させた後でも、樹脂モノマーを添加する前でもよい。そうすることで、コア−シェル構造粒子作製中に、コア−シェル構造粒子同士がくっつくことが少なくなる。分散剤としては、公知の無機系及び有機系の分散剤を用いることができる。具体的には、無機系の分散剤；リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。また、有機系の分散剤；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、酢ビポバール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩等が含まれる。また、市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤の利用も可能である。この様な界面活性剤の例としては、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、縮合ナフタレンスルホン酸等の塩や、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩等のエステル塩が含まれる。これらの中でも、リン酸エステル塩が特に好ましく、具体的には、ＢＹＫ１４２、１４５（以上商品名、ビックケミー・ジャパン（株）製）、リン酸モノドデシルナトリウム（東京化成工業（株）製）、ラウリルリン酸モノエステルジナトリウム、ラウリルリン酸ジエステルナトリウム、ラウリルリン酸モノエステルジカリウム、ラウリルリン酸ジエステルカリウム、オレイルアルコールエチレンオキサイド５モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６３】
得られたコア−シェル構造粒子を粉末として取り出すためには、コア−シェル構造粒子分散液をエタノールやＮ−メチル−２−ピロリドンなどの両性溶媒と混合する。これにより、コア−シェル構造粒子を沈殿させることができ、さらに不要な界面活性剤や分散剤を除去できる。この沈殿を濾過することでコア−シェル構造粒子を分離して得ることができる。また、濾過ではなく、上澄みを捨てて沈殿物を取り出す方法も可能である。この場合は、沈殿物に溶媒を加えてかき混ぜ、再び沈殿させ、上澄みを捨てる工程を数回行ってから、沈殿物を得ることで、未反応の樹脂モノマーやコア−シェル構造粒子にならなかった樹脂を除去できる可能性が高くなる。なお、コア−シェル構造粒子の製造をメタノールまたはエタノール中で行った場合には、前記の通り当初から沈降していることがあるが、この場合は、反応液をそのまま濾過すればよい。また、有機溶媒でコア−シェル構造粒子を作製する場合には、水を添加することでコア−シェル構造粒子を沈殿させることができる。
【００６４】
上記の方法によれば、磁性体無機粒子表面がシェル樹脂により効率よく覆われ、簡単にコア−シェル構造粒子を得ることができる。
【００６５】
次に、得られたコア−シェル構造粒子を用いて、ペースト組成物を作製する方法を説明する。本発明で利用されるペースト組成物は、コア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂および溶剤を混合し、さらに必要に応じて、不飽和結合含有重合性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、熱架橋性化合物、界面活性剤などを混合することで得られる。
【００６６】
これらの成分の混合後、ペースト組成物が均質になるようにするために、ボールミルやロールミル、ニーダーを用いた処理を行う。このような処理を行える装置としては、例えば、３本ロール（ＥＸＡＫＴ（株）製、ＥＸＡＫＴ Ｍ−８０Ｓ）等がある。３本ロールは、高せん断応力を持つため、ペースト組成物をより均質にすることができる。また、混合処理によりペースト組成物中に気泡が混入した場合は、静置する、減圧下に置く、あるいは攪拌脱泡機を用いるなどして気泡を除去すると、ペースト組成物を用いて製造する磁性体組成物中への気泡の混入を避けることができる。
【００６７】
このとき必要に応じさらに他の物質を混合してもよい。また、ペースト組成物の粘度を調整するために、さらに有機溶媒を添加したり、加熱や減圧により有機溶媒を適量除去してもよい。
【００６８】
本発明では、ペースト組成物中のコア−シェル構造粒子の含有量は、有機溶媒などの揮発成分を除いた固形成分に対して、５０重量％以上９８重量％以下であることが好ましい。ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量が５０重量％以上であると、得られる磁性体組成物の透磁率を大きくすることができる。ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量は、より好ましくは８０重量％以上である。ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量が９８重量％以下であると、耐クラック性や基板との接着性が向上する。
【００６９】
なお、本発明においては、コア−シェル構造によりペースト硬化時に磁性体無機粒子が凝集することがないため、磁性体組成物中の磁性体無機粒子の平均粒子径はペースト組成物中の磁性体無機粒子の平均粒子径と同じである。
【００７０】
本発明のペースト組成物は、コア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂、溶媒等をミキサー等で混合した後、３本ロール等で混錬したものを、フィルターで濾過したものを利用したものであっても構わない。濾過する方法としては、真空濾過、加圧濾過、大気濾過等がある。加圧濾過の場合は、圧力は０．１〜０．４Ｍｐａが好ましく、また、濾過フィルターは、捕捉粒子径０．１〜５μｍのメンブレムフィルターを用いるのが好ましい。
【００７１】
コア−シェル構造粒子の分散工程において当初から樹脂溶液やその他必要な物質を混合しておくこともできる。また、分散剤、溶剤、樹脂、その他必要な物質等は、その必要量の全量を最初の混合時に加えてもよいし、分散時の粘度変化等の状況を見ながら数回に分けて加えてもよい。また、加熱処理や光照射により樹脂の重合反応を適度に進行させてもよい。
【００７２】
次に、上記のようにして製造したペースト組成物を硬化させて、コア−シェル構造粒子が分散した磁性体組成物を製造する方法について詳細に説明する。例えば、ペースト組成物をある被着体（例えば基板）に塗布し、有機溶媒を除去し、熱などによりペースト組成物を硬化させ、磁性体組成物を製造することができる。ただし、本発明の磁性体組成物は焼結体ではないので、樹脂を完全に分解、除去する必要はなく、電子部品の耐熱温度範囲内（例えば、５００℃以下の温度）で加熱することが好ましい。
【００７３】
シリコンウエハーなどの被着体とペースト組成物との接着性を高めるために、被着体表面にシランカップリング剤などによる表面処理を施すことができる。例えば、シランカップリング剤などをイソプロパノール、エタノール、メタノール、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルなどの有機溶媒に０．５から２０重量％溶解させた溶液を、回転塗布、浸漬、スプレー塗布、蒸気処理などにより被着体へ塗布する。場合によっては、その後５０℃から３００℃までの温度で加熱することで、基板とシランカップリング剤との反応を進行させる。また、被着体を高温で加熱し、被着体表面の吸着水などを取り除くことも表面処理方法として有効である。この場合、例えば８０℃から４００℃の温度にて行うことができる。
【００７４】
ペースト組成物を塗布する被着体は、例えば、シリコンウエハー、ガラス類、セラミックス類、ガリウムヒ素、有機系回路基板、無機系回路基板、およびこれらの基板に回路の構成材料が配置されたものから選択できるが、これらに限定されない。有機系回路基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリイミド樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板などの耐熱・熱可塑性基板、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板などのフレキシブル基板が挙げられる。
【００７５】
また、無機系回路基板の例は、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。回路の構成材料の例は、銀、金、銅などの金属を含有する導体、無機系酸化物などを含有する抵抗体、ガラス系材料および／または樹脂などを含有する低誘電体、樹脂や高誘電率無機粒子などを含有する高誘電体、ガラス系材料などを含有する絶縁体などが挙げられる。
【００７６】
ペースト組成物を被着体に塗布する方法としてはスピナーを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷、ブレードコーター、ダイコーター、カレンダーコーター、メニスカスコーター、バーコーターなどの方法がある。また、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が、０．１から３００μｍになるように塗布される。
【００７７】
次に基板上に塗布したペースト組成物膜から有機溶媒を除去する。有機溶媒を除去する方法としては、オーブン、ホットプレート、赤外線などによる加熱乾燥や真空乾燥などが挙げられる。加熱乾燥は５０℃から１８０℃の範囲で１分から数時間行うのが好ましい。
【００７８】
有機溶媒を除去した後に、用いたペースト組成物中の樹脂の硬化機構に応じて、光照射などによりペースト組成物の硬化反応を進行させる。
【００７９】
次に膜強化の為に、熱処理を行う。加熱の処理温度は１２０℃から４００℃の範囲内が好ましく、一定温度あるいは段階的に昇温し、処理時間は５分から５時間の範囲で実施することができる。より好ましくは、１５０℃以上、２５０℃未満である。より好ましくは２３０℃以下であり、さらに好ましくは２００℃以下である。２３０℃以下であると、コア−シェル構造粒子を製造するにあたり前処理でシランカップリング剤を利用した場合に、そのシランカップリング剤が失活する可能性が低くなり、その結果、コア−シェル構造粒子のシェル膜を維持でき、高体積抵抗率を得ることができる。また、磁性体無機粒子を酸化させることが無いので、高透磁率を維持できる。２００℃以下であるとこれらの効果がより大きくなる。
【００８０】
以上のように作製されたこのコア−シェル構造粒子を用いたペースト組成物を硬化させて得られる磁性体組成物は、磁性体無機粒子を樹脂中により密に充填することができ、高透磁率且つ、高体積抵抗率を得ることが可能となる。
【００８１】
磁性体組成物の体積抵抗率は、１×１０８Ωｃｍ以上であることが好ましい。１×１０８Ωｃｍ以上であると、絶縁性が良好であり、リーク電流を抑制することが可能となる。より好ましくは１×１０１０Ωｃｍ以上であり、さらに好ましくは、１×１０１２Ωｃｍ以上であり、この場合には絶縁性が特に良好となる。
【００８２】
本発明のコア−シェル構造粒子含有の磁性体組成物の形態は特に限定されず、膜状、棒状、球状など、用途に合わせて選択することができるが、特に膜状であることが好ましい。ここでいう膜とは、フィルム、シート、板、ペレットなども含まれる。もちろん、導通のためのビアホール形成、インピーダンスや静電容量あるいは内部応力の調整、または、放熱機能付与など、用途にあわせた加工を行うこともできる。
【００８３】
本発明のコア−シェル構造粒子や、コア−シェル構造粒子を利用したペースト組成物および磁性体組成物の用途は特に限定されないが、例えば、高透磁率を有するインダクタ用コアや電磁波吸収体として、多種の電子部品、装置への適用が可能である。本発明の磁性体組成物は、インダクタ用コアとして好ましく使用される。磁性体組成物を用いてインダクタ用コアを形成する方法は特に限定されない。例えば、フェライト粉末をポリイミド樹脂等でペースト状にして薄い中空を持つ膜を多数作り、それらの膜に導電パターンを印刷して、重ねて焼成して出来たインダクタの中空部に、上記で作製したコア−シェル構造粒子含有のペースト組成物を塗布し、硬化させた磁性体組成物をインダクタ用コアに利用するなどの方法が考えられる。
【００８４】
本発明の磁性体組成物の透磁率は、たとえば次のように測定することができる。ガラス基板やフィルム基板等の非磁性基板の上に形成した高透磁率材料の薄膜試料をコイル中に配置し、コイル近傍のストリップ線路からコイルに磁束が鎖交するように交流磁界をかける。測定を行なう周波数に対し、ネットワークアナライザーでＳパラメータの伝達係数Ｓ２１を測定し、試料をコイル中に置くことによって伝達係数Ｓ２１がどの程度変化するかによって透磁率を求めることができる。このような方法で測定できる装置としては、例えば、高周波薄膜透磁率測定装置（（株）東栄科学産業製）がある。
【００８５】
本発明のコア−シェル粒子含有の磁性体組成物は、パソコン、携帯電話や携帯情報端末、フラットパネルテレビ、ゲーム機器等の小型機器の電子回路に用いられるものである。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中のコア−シェル構造粒子並びにペースト組成物の評価は以下の方法により行った。
【００８７】
＜シェルの平均厚さの測定＞
作製したコア−シェル構造粒子をＨ−７１００ＦＡ（（株）日立製作所製）を用いてＴＥＭ観察を行い、１００ｎｍが実測で５ｃｍとなるまで拡大した（５０万倍）。この状態で、測定対象としたいコア−シェル構造粒子について１０箇所のシェルの厚さを測定し、最大値と最小値を除いた８つの値の平均値をシェルの平均厚さとした。なお、粒子同士がシェル樹脂を介して接触している場合には、接触している部分については測定個所には含めなかった。
【００８８】
＜磁性体組成物の体積抵抗率の測定方法＞
まず、ペースト組成物をＣｒ膜付きシリコン基板上に塗布した後、熱風オーブン炉で６０℃で３０分乾燥した。次いで、イナートオーブン“ＩＮＬ−６０”（商品名、光洋サーモシステム（株）製）を用いて大気雰囲気下、各実施例および比較例記載の温度で１時間加熱処理し、磁性体組成物を得、さらに、磁性体組成物の上に、Ａｕ電極（電極面積１ｃｍ２）を蒸着した。Ａｕ電極とＣｒ膜付きシリコン基板間で、ＤＣ電圧５Ｖを印加し、その時得られた抵抗値と磁性体組成物の膜厚から、体積抵抗率を求めた。体積抵抗率は、“絶縁抵抗計６５１７Ａ”（商品名、ケースレーインスツルメンツ（株）製）を用いて測定した。磁性体組成物の膜厚は、サンプル断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察から測定した。
【００８９】
＜磁性体組成物の透磁率測定＞
まず、ガラス基板上にペースト組成物を塗布した後、熱風オーブン炉で６０℃で３０分乾燥した。次いで、イナートオーブン“ＩＮＬ−６０”（商品名、光洋サーモシステム（株）製）を用いて大気雰囲気下、各実施例および比較例記載の温度で１時間加熱処理し、磁性体組成物を得た。磁性体組成物の膜厚は１００μｍであった。その磁性体組成物を５ｍｍ角にカットした後、そのサンプルを高周波薄膜透磁率測定装置（（株）東栄科学産業製）に入れて、透磁率測定を行った。測定は、その薄膜試料をコイル中に配置し、コイル近傍のストリップ線路からコイルに磁束が鎖交するように１０Ｍ〜２ＧＨｚまでの交流磁界をかけ、ネットワークアナライザーでＳパラメータの伝達係数Ｓ２１を測定し、試料をコイル中に配置しない場合と比べてＳ２１がどの程度変化するかによって透磁率を求めた。また、透磁率の補正には、測定で得られた伝達係数Ｓ１１、Ｓ２２等を用いた。
透磁率は、μ＝μ’＋ｉμ”（μ’：実部、μ”：虚部）で表され、各実施例における透磁率はμ’の値を、また、ｔａｎδは、μ”／ μ’の値を記載した。なお、各実施例においては、１ＧＨｚでの値を代表して示した。
＜膜観察＞
上述の透磁率測定で利用した５ｍｍ角のサンプルの断面を１万倍でＳＥＭ観察し、コア−シェル構造粒子と樹脂との濡れ性を評価した。コア−シェル構造粒子と樹脂が接触している箇所を観察し、その箇所において濡れている（分離していない）場合を○とし、分離している場合を×とした。
【００９０】
＜膜厚＞
塗膜の膜厚は、塗膜と基板の段差をサーフコム１４００（東京精密（株）製）を用いて触針法により測定することで求めた。
【００９１】
＜マトリックス樹脂I＞オグゾールＥＧ２００（商品名、大阪ガスケミカル（株）製、フルオレン骨格を有する固形エポキシ樹脂）
＜マトリックス樹脂II＞オグゾールＥＧ２５０（商品名、大阪ガスケミカル（株）製、フルオレン骨格を有する液状エポキシ樹脂）
＜マトリックス樹脂III＞ＨＰ７２００Ｈ（商品名、ＤＩＣ（株）製、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂）
＜マトリックス樹脂IV＞１５７Ｓ７０（商品名、三菱化学（株）製、エポキシ樹脂）
＜マトリックス樹脂V＞ＥＰ８２８ＵＳ（商品名、三菱化学（株）製、エポキシ樹脂）。
【００９２】
＜硬化剤I＞４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド
＜硬化剤II＞４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン
＜硬化剤III＞ビスフェノールＡ（商品名、東京化成工業（株）製）
＜硬化剤IV＞ＮＶ２０３Ｒ４（商品名、大阪ガスケミカル（株）製）
＜硬化剤V＞ＫＡＹＡＨＡＲＤ ＫＴＧ１０５（商品名、日本化薬（株）製）
＜硬化剤VI＞２ＰＺ（商品名、四国化成工業（株）製）
＜硬化剤VII＞２Ｐ４ＭＺ（商品名、四国化成工業（株）製）
硬化剤I〜Vはフェノール系硬化剤であり、硬化剤VI、VIIはアミン系硬化剤である。
【００９３】
＜磁性体無機粒子I＞ＨＱ粉（商品名、ＢＡＳＦ製カルボニル鉄粉末、平均粒子径１．２μｍ）
＜磁性体無機粒子II＞ＨＳ粉（商品名、ＢＡＳＦ製カルボニル鉄粉末、平均粒子径２．１μｍ）
＜磁性体無機粒子III＞ＯＭ粉（商品名、ＢＡＳＦ製カルボニル鉄粉末、平均粒子径４μｍ）。
【００９４】
＜樹脂モノマーI＞ニカレヂンＳ−２６０（商品名、日本カーバイド工業（株）、メチロール基を有するメラミン樹脂モノマー）
＜樹脂モノマーII＞ニカレヂンＳ−１７６（商品名、日本カーバイド工業（株）、メチロール基を有するメラミン樹脂モノマー）
＜樹脂モノマーIII＞２６ＤＭＰＣ（商品名、旭有機材工業（株）、メチロール基を有するフェノール樹脂モノマー）。
【００９５】
＜界面活性剤I＞スチレンマレイン酸樹脂アンモニウム塩
＜界面活性剤II＞ラウリル硫酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製）
＜界面活性剤III＞ステアリン酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製）。
【００９６】
＜シランカップリング剤I＞ＫＢＥ９０３（商品名、信越シリコーン（株）製、３−アミノプロピルトリエトキシシラン）
＜シランカップリング剤II＞ＫＢＭ９０３（商品名、信越シリコーン（株）製、３−アミノプロピルトリメトキシシラン）。
【００９７】
＜溶媒I＞Ｎ−メチル−２−ピロリドン（和光純薬工業（株）製、沸点２０４℃）
＜溶媒II＞Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（三菱ガス化学（株）製、沸点１６５℃）
＜溶媒III＞乳酸エチル（和光純薬工業（株）製、沸点１５５℃）
＜溶媒IV＞プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（和光純薬工業（株）製、沸点１４６℃）
＜溶媒V＞１−エトキシ−２−プロパノール（和光純薬工業（株）製、沸点１３２℃）
＜溶媒VI＞１，４−ジオキサン（東邦化学工業（株）製、沸点１０１℃）
＜溶媒VII＞プロピレングリコールジメチルエーテル（東邦化学工業（株）製、沸点９７℃）
実施例１
まず、磁性体無機粒子I ２８ｇ、純水を３００ｇ、トレセラムφ０．４ｍｍ（商品名、東レ（株）製ジルコニアビーズ）５００ｇ、界面活性剤I １４ｇを混合し、ボールミルで、回転数１７０ｒｐｍで３０分粉砕を行った。その後、得られた磁性体無機粒子分散液の濾過を行い、ビーズを除去した。濾過にはメッシュフィルターを利用した。また、別途、エチレングリコール４２ｇに樹脂モノマーI ６ｇを、超音波を用いて溶解させ、それを濾過して得られた樹脂モノマー溶液を作製した。
【００９８】
次に、三口フラスコに、得られた磁性体無機粒子分散液を投入した。この混合液のｐＨは８であった。シリコンオイルバスに、その三口フラスコを設置した後、フラスコ内の温度が７５℃に安定するまで昇温し、安定してから樹脂モノマー溶液３０ｇを１時間かけて滴下し、さらに３時間攪拌して、コアーシェル構造粒子分散液を得た。得られたコアーシェル構造粒子分散液を静置し、上澄み液を捨てた。再び捨てた上澄み液分だけ純水を加え、再び上澄み液を捨てることをさらにもう１回行った。さらにもう１回純水を加えてから、メンブレムフィルターを用いて濾過し、濾過し終わってから、さらに上からエタノールを加えて濾過した。得られた濾物を熱風オーブン炉で５０℃１時間乾燥させ、コアーシェル構造粒子を得た。シェルの平均厚さ２２ｎｍ、コア−シェル構造粒子の粉末２５ｇを得た。
【００９９】
このコア−シェル構造粒子の粉末２５ｇと、マトリックス樹脂Iと硬化剤Iの混合物（エポキシ当量：活性水素当量＝１：１）のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液４．４ｇ（固形分２．９ｇ）を混ぜ、３本ロール（ＥＸＡＫＴ Ｍ−８０Ｓ）で、３６０ｒｐｍで５回通した。その後、ハイブリッドミキサー（ＫＥＹＥＮＣＥ（株）製ＨＭ−５００、攪拌５分＋脱泡１分）で攪拌し、コア−シェル構造粒子含有のペースト組成物を得た。
【０１００】
次いで、上述の磁性体組成物の体積抵抗率の測定方法に従い、体積抵抗率の測定を行ったところ、３×１０１４Ωｃｍであった。さらに、同様に磁性体組成物の透磁率の測定を行ったところ、透磁率３．４、ｔａｎδ０．１４であった。なお、測定用の磁性体組成物を得るための加熱は１５０℃で行った。
【０１０１】
次に、上述の磁性体組成物の膜観察の評価方法に従い、膜観察の評価を行ったところ、コア−シェル構造粒子と樹脂が濡れていたので、○とした。
【０１０２】
実施例２〜７
表１に示すように、硬化剤の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。フェノール系の硬化剤を用いた場合、絶縁性磁性体材料として優れた性能を示すだけでなく、コア−シェル構造粒子と樹脂の濡れ性も良好であることがわかる。
【０１０３】
実施例８〜１１
表１に示すように、マトリックス樹脂の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。
【０１０４】
実施例１２〜１７
表１に示すように、磁性体無機粒子、シェルを構成する樹脂のモノマー、または分散時に用いる界面活性剤の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のコア−シェル構造粒子を用いたペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。平均粒子径が３μｍ以下の無機粒子を用いた場合、透磁率が大きくてもｔａｎδを小さく保てることがわかる。また、界面活性剤としてスチレンマレイン酸樹脂アンモニウムを用いた場合、コア−シェル構造粒子のシェル厚みが厚くなり、磁性体組成物の体積抵抗率が大きくなることがわかる。
【０１０５】
実施例１８
まず、磁性体無機粒子I ２８ｇ、純水を３００ｇ、トレセラムφ０．４ｍｍ（商品名、東レ（株）製ジルコニアビーズ）５００ｇ、シランカップリング剤I ３ｇを混合し、ボールミルで、回転数１７０ｒｐｍで６０分粉砕を行った。その後、得られた磁性体無機粒子分散液の濾過を行い、ビーズを除去した。濾過にはメッシュフィルターを利用した。得られた濾物を熱風オーブン炉で１１０℃１時間乾燥させ、シランカップリング剤で処理した磁性体無機粒子を２５ｇ得た。
【０１０６】
次に、シランカップリング剤処理した磁性体無機粒子I ２８ｇ、純水を３００ｇ、トレセラムφ０．４ｍｍ（商品名、東レ（株）製ジルコニアビーズ）５００ｇ、界面活性剤II １４ｇを混合し、ボールミルで、回転数１７０ｒｐｍで３０分粉砕を行った。その後、得られた磁性体無機粒子分散液の濾過を行い、ビーズを除去した。濾過にはメッシュフィルターを利用した。また、別途、エチレングリコール４２ｇに樹脂モノマーI ６ｇを、超音波を用いて溶解させ、それを濾過して得られた樹脂モノマー溶液を作製した。
【０１０７】
次に、三口フラスコに、得られた磁性体無機粒子分散液を投入した。この混合液のｐＨは８であった。シリコンオイルバスに、その三口フラスコを設置した後、フラスコ内の温度が７５℃に安定するまで昇温し、安定してから樹脂モノマー溶液３０ｇを１時間かけて滴下し、さらに３時間攪拌して、コア−シェル構造粒子分散液を得た。得られたコア−シェル構造粒子分散液を静置し、上澄み液を捨てた。再び捨てた上澄み液分だけ純水を加え、再び上澄み液を捨てることをさらにもう１回行った。さらにもう１回純水を加えてから、メンブレムフィルターを用いて濾過し、濾過し終わってから、さらに上からエタノールを加えて濾過した。得られた濾物を熱風オーブン炉で５０℃１時間乾燥させ、コア−シェル構造粒子を得た。シェルの平均厚さ２２ｎｍ、コア−シェル構造粒子の粉末２５ｇを得た。
【０１０８】
このコア−シェル構造粒子の粉末２５ｇと、マトリックス樹脂Iと硬化剤Iの混合物（エポキシ当量：活性水素当量＝１：１）のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液４．４ｇ（固形分２．９ｇ）を混ぜ、３本ロール（ＥＸＡＫＴ Ｍ−８０Ｓ）で、３６０ｒｐｍで５回通した。その後、ハイブリッドミキサー（ＫＥＹＥＮＣＥ（株）製ＨＭ−５００、攪拌５分＋脱泡１分）で攪拌し、コア−シェル構造粒子含有のペースト組成物を得た。その後、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。
【０１０９】
実施例１９〜２２
表１に示すように、溶媒の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。沸点が１５０℃以上の溶媒を使用する場合に特に透磁率が大きくなり、ｔａｎδも小さく保つことができることがわかる。
【０１１０】
実施例２３〜２７
表１に示すように、ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。コア−シェル構造粒子の含有量が多いほど透磁率が大きくなることがわかる。なお、後述の比較例３〜５との対比により、コア−シェル構造粒子の含有量が少ない場合でも、沸点が１２０℃以上の溶媒を使用することにより透磁率が相対的に大きくなる一方でｔａｎδは小さく保てていることがわかる。
【０１１１】
実施例２８〜３２
表１に示すように、実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、ペースト組成物のキュア温度を変えた以外は実施例１と同様の方法で磁性体組成物を作製した。上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。
【０１１２】
比較例１、２
表２に示すように、溶媒の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表２に示した。実施例１と対比して、沸点が１２０℃未満の溶媒を使用することにより透磁率が小さくなる一方でｔａｎδが大きくなった。
【０１１３】
比較例３〜５
表２に示すように、ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表２に示した。実施例２５〜２７と対比して、沸点が１２０℃未満の溶媒を使用することにより透磁率が小さくなる一方でｔａｎδが大きくなった。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコン、自動車、携帯電話や携帯情報端末、フラットパネルテレビ、ゲーム機器、高度道路情報システム、無線ＬＡＮなどに内蔵するインダクタ用コアや電磁波吸収体などに含有されるペースト組成物およびそれを硬化させてなる磁性体組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット利用を始めとして、パソコン、自動車、携帯電話や携帯情報端末、フラットパネルテレビ、ゲーム機器、高度道路情報システム、無線ＬＡＮなど、ＧＨｚ帯の高周波を利用した情報通信機器等が普及してきている。高周波は信号にノイズを発生させて情報伝達を悪化させたり、またその高周波に伴い電磁波が情報機器から放射され、他の電子機器への誤作動を引き起こしたりする可能性が指摘されている。それらに対応する為、高周波ノイズを除去し、かつ電圧を安定化させる役割を担うインダクタが情報通信機器に内蔵されている。透磁率の高いコアをインダクタに挿入することで、インダクタンスをさらに向上させることができる。コアとしては磁性体金属や磁性体セラミックスあるいは樹脂中に磁性体無機粒子を充填したものが利用されている。
【０００３】
一般に、樹脂中に無機粒子を高充填に分散させる場合、しばしば無機粒子と樹脂が相互作用し、得られたペーストが顕著に増粘し、ひいてはゲル化を引き起こす場合がある。これを防ぐために、特定の化合物を用いて磁性体無機粒子を樹脂中に安定に分散させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、金属粉末表面に誘電体層を被覆させた粒子や熱硬化性樹脂を被覆させた粒子を樹脂中に分散させる技術が提案されている（例えば、特許文献２〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６３６４５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３８８１３号公報
【特許文献３】特開２０１０−８７３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、無機粒子の樹脂中での分散性をさらに高め、それにより、低温硬化可能で、硬化後に磁性体材料として優れた性能を示すペースト組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、磁性体無機粒子をコアとするコア−シェル構造粒子、樹脂、および１２０℃以上の沸点を有する溶媒を含むことを特徴とするペースト組成物である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低温硬化可能で、硬化後に磁性体材料として優れた性能を示す組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のペースト組成物には、磁性体無機粒子をコアとするコア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂、および１２０℃以上の沸点を有する溶媒を含む。
【００１０】
本発明のペースト組成物で用いられるコア、すなわち磁性体無機粒子としては、軟磁性金属やフェライトなどが挙げられる。軟磁性金属は抵抗が小さく、高周波帯域では渦電流の発生により急激に透磁率が低下するといった特徴がある。また、フェライトは軟磁性金属に比べ抵抗は高いものの、材料本来の透磁率が小さいといった特徴がある。本発明においては、Ｆｅ（カルボニル鉄）、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ基アモルファス、Ｃｏ基アモルファス、Ｍｇ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｍｇ−Ｍｎ−Ｓｒフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライトなどの粉末を用いることが好ましい。これらの中でも、各種フェライトが好ましく、さらには、電気抵抗値が比較的大きなＮｉ−Ｚｎフェライトを特に好ましく用いることができる。さらに好ましくは、Ｆｅ（カルボニル鉄）やＦｅ合金類、アモルファス合金である。これらを用いることで、高透磁率を得ることができる。
【００１１】
磁性体無機粒子の製造方法としては、固相反応法、水熱合成法、超臨界水熱合成法、ゾルゲル法、しゅう酸塩法、乾式法、湿式法、共沈法および噴霧熱分解法などが挙げられる。得られた磁性体無機粒子は、ハンマーミル、ロールミル、ボールミル、遊星式ボールミル等によって粉砕され、目的の粒径を有する磁性体無機粒子が得られる。
【００１２】
磁性体無機粒子の形状としては、球状、略球状、楕円球状、針状、板状、鱗片状、棒状などが挙げられるが、特に、限定されるものではない。これらのうち１種を単独で用いたり、２種以上を混合して用いたりすることができる。
【００１３】
本発明に用いられる磁性体無機粒子の平均粒子径は３μｍ以下であることが好ましい。ペースト組成物中の磁性体無機粒子は、凝集が完全にほぐれた１次粒子の状態にあるものと、複数個の１次粒子が凝集した状態（２次粒子）にあるものが存在する。ここで、磁性体無機粒子の粒子径とは、凝集していない１次粒子はその粒子の粒子径であり、１次粒子が凝集したものはその凝集体の粒子径である。磁性体無機粒子の平均粒子径を測定する方法としては、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）やＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により直接粒子を観察し、粒子径の数平均を計算する方法が挙げられる。
【００１４】
磁性体無機粒子の平均粒子径が３μｍ以下であると、ペースト組成物および磁性体組成物の各形態において膜の平坦性が良好である。また、磁性体組成物をインダクタ用コアや電磁波吸収体として用いる場合は膜厚ばらつきを小さくすることができる。さらに、百ＭＨｚを超える高周波帯域においても、磁気損失が小さく、低ｔａｎδが可能となる。ｔａｎδは、１ＧＨｚで、０．２以下であることが好ましく、さらに好ましくは、０．１５以下である。
【００１５】
また、前処理として磁性体無機粒子の表面処理を行ってもよく、このような処理としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などの各種カップリング剤、脂肪酸などによる処理のほか、ロジン処理、酸性処理、塩基性処理などが挙げられる。特に、磁性体無機粒子をシランカップリング剤等で前処理するのが好ましい。例えば、シランカップリング剤と磁性体無機粒子、水、ビーズを混合した後、攪拌し、ビーズ除去して得られた分散液を濾過して、濾物を得、その濾物を乾燥するという処理を行うことで、シランカップリング剤で処理した磁性体無機粒子が得られる。その結果、磁性体無機粒子を被覆したシランカップリング剤にシェルが付きやすくなり、シェルの厚膜化が期待できる。特に、水素化処理して得られた磁性体無機粒子には、親水基を有するシランカップリング剤を用いることが好ましい。水素化処理したものは、磁性体無機粒子表面の水酸基の量が少なくなっていると思われ、その結果、水系での分散では凝集しやすくなると考えられる。
【００１６】
本発明で用いられるシランカップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１７】
本発明で用いられるコア−シェル構造粒子のシェルは、樹脂であることが好ましく、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂であることが好ましい。シェルを樹脂にすることにより、絶縁性を高めることができ、また、マトリックス樹脂との濡れ性が良くなる可能性が高まる。なお、シェルとして、樹脂ではなく絶縁性の無機材料を用いても構わない。例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、硫酸塩ガラス、バナジン酸塩ガラスのような各種ガラス材料等や、アルミナ、マグネシア、ジルコニアなどの酸化物等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
また、本発明で用いられるコアーシェル構造粒子のシェルには耐溶剤性が求められる。また、ペーストを硬化する工程がある為、シェルは熱硬化性樹脂であることが好ましい。また、感光性を付与したペースト組成物として利用する場合は、シェルはさらに耐アルカリ性を有することが好ましい。以上より、コア−シェル構造粒子として、好ましいのは、耐水性、耐溶剤性、耐熱性、耐アルカリ性を有するものである。
【００１９】
シェルを構成する熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられるが、上記の中でもメラミン樹脂を用いたものが特に好ましい。フェノール樹脂やユリア樹脂の場合は、親水性基である水酸基やケトン基を有する為、水溶媒でコア−シェル構造粒子を作製すると、シェルの厚みが薄くなる傾向がある。また得られたコア−シェル構造粒子をペースト組成物に含有させた際に、アルコール系の溶媒に溶解するおそれが生じる。
【００２０】
コア−シェル構造粒子のシェルとしては、メチロール基を有する樹脂モノマーを加熱して得るのが簡単である。メチロール基は加熱するだけで脱水縮合反応を起こし易いため、メチロール基を有する樹脂モノマーは、熱で容易に硬化させることが可能である。メチロール基を有する樹脂モノマーとしては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等のモノマーが知られており、単独に或いはこれらを組み合わせて用いて、コア−シェル構造粒子のシェルの作製に用いられる。
【００２１】
なお、上記の例においてメチロール基がメトキシメチル基に置き換わったモノマーも、メトキシメチル基部分のメチル基の脱離およびそれに続く分子間縮合の連鎖により、最終的に硬化させることは可能である。しかし、メチル基を脱離させ、メチロール基に戻すには、酸を触媒にした加水分解が必要である。ここで、磁性体無機粒子が存在する溶液の酸性度を強くすると、粒子が溶けて水素が発生する可能性があるため好ましくない。一方で、有機溶媒や中性の水溶媒では反応が進みにくく、コアーシェル構造粒子になりにくい。これに対し、メチロール基を用いると、メチル基の脱離工程を省略できるため、溶媒の種類や酸性度の影響を受けることなく樹脂を硬化させることができる。
【００２２】
コア−シェル構造粒子のシェル樹脂を作製するのに用いられる樹脂モノマーとして、メチロール基を２つ有するものとしては、２６ＤＭＰＣ、４６ＤＭＯＣ、４６ＤＭＯＥＰ、ＤＭ−ＢＩＰＣ−Ｆ、ＤＭ−ＢＩＯＣ−Ｆ、（商品名、旭有機材工業（株）製）、ＤＭＬ−ＭＢＰＣ、ＤＭＬ−ＭＢＯＣ、ＤＭＬ−ＯＣＨＰ、ＤＭＬ−ＰＣ、ＤＭＬ−ＰＣＨＰ、ＤＭＬ−ＰＴＢＰ、ＤＭＬ−３４Ｘ、ＤＭＬ−ＥＰ、ＤＭＬ−ＰＯＰ、ジメチロール−ＢｉｓＯＣ−Ｐ、ＤＭＬ−ＰＦＰ、ＤＭＬ−ＰＳＢＰ、ＤＭＬ−ＭＴｒｉｓＰＣ、（商品名、本州化学工業（株）製）、３つ有するものとしては、ＴｒｉＭＬ−Ｐ、ＴｒｉＭＬ−３５ＸＬ（商品名、本州化学工業（株）製）など、４つ有するものとしては、ＴＭ−ＢＩＰ−Ａ（商品名、旭有機材工業（株）製）、ＴＭＬ−ＢＰ、ＴＭＬ−ＨＱ、ＴＭＬ−ｐｐ−ＢＰＦ、ＴＭＬ−ＢＰＡ、（商品名、本州化学工業（株）製）など、６つ有するものとしては、ＨＭＬ−ＴＰＰＨＢＡ、ＨＭＬ−ＴＰＨＡＰ（商品名、本州化学工業（株）製）などが挙げられる。また、ニカレヂンＳ−１７６、ニカレヂンＳ−２６０（商品名、日本カーバイド工業（株）製）などが挙げられる。これらの中でも、コア−シェル構造粒子のシェル樹脂は、メチロール基を有するメラミン樹脂モノマーを用いて作製することが好ましい。
【００２３】
なお、コア−シェル構造粒子は、メチロール基を有する樹脂モノマーから得られる樹脂以外の樹脂をシェル樹脂として有していてもよい。他の樹脂モノマーとしては、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ケイ素樹脂などのモノマーが挙げられる。
【００２４】
本発明のペースト組成物は溶媒を含有する。本発明のペースト組成物で用いられる溶媒としては、１２０℃以上の沸点を有するものであり、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジアセトンアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。溶媒は１種を単独で用いたり、２種以上を混合して用いたりすることができる。溶媒の沸点が１２０℃以上であることで、プロセス中に溶媒が飛散しにくくなり、ひいては、コア−シェル構造粒子を凝集させることなく、硬化膜におけるコア−シェル構造粒子の充填率を増加させることが可能となる。特に、１００μｍ以上の厚膜の磁性体組成物を必要とする場合に、１２０℃以上の沸点を有する溶媒を用いることが好ましい。その理由は以下の通りである。このような厚膜の形成のためには、高粘度のペースト組成物が必要であり、高粘度のペースト中に磁性体無機粒子を均一に分散させるためには、後述のような３本ロールミルを用いた分散が好ましく利用される。ところで、３本ロールミルを用いた分散法は開放系で行われるため、溶媒の沸点が低いと処理中の溶媒の飛散量が多くなる。そのため、１２０℃以上の沸点を有する溶媒を用いることが好ましい。さらに好ましくは１５０℃以上の沸点を有する溶媒である。
【００２５】
ペースト組成物中の溶媒の含有量は、１重量％以上９５重量％以下であることが好ましい。また、ペースト組成物中の溶媒は、混合溶媒であっても構わない。混合溶媒の組み合わせについては、（１）沸点１２０℃以上の溶媒と沸点１２０℃未満の溶媒の組み合わせや、（２）沸点１５０℃以上の溶媒と沸点１５０℃未満の溶媒の組み合わせなどが考えられる。（１）の場合、混合溶媒１００重量％中の沸点１２０℃以上の溶媒の配合比率が、８０重量％以上であることが好ましい。（２）の場合、混合溶媒１００重量％中の沸点１５０℃以上の溶媒の配合比率が６０重量％以上であることが好ましい。混合溶媒を用いる場合、上記配合比率を行うことで、３本ロールで飛散する溶媒量を抑えることができ、磁性体無機粒子を均一に分散させることが可能となる。
【００２６】
本発明でペースト組成物に用いられるマトリックス樹脂としては、ビニル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、エポキシメタクリレート樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、シロキサン樹脂などの、重合性基を有する熱硬化型あるいはＵＶ硬化型の樹脂が挙げられる。また、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、ノボラック樹脂など重合性基を持たない樹脂が挙げられる。これらの樹脂を単独で用いてもよいし、複数種を適当な比にて用いてもよい。
【００２７】
プロセス中で耐熱性などが要求される用途では、上記樹脂の中でも、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリイミド樹脂とエポキシ化合物との混合物を含有することが好ましい。また、ペースト組成物から得られる磁性体組成物をインダクタ用コアや電磁波吸収体に用いる場合は、ＵＶ硬化型の樹脂を選定すると、フォトリソグラフィー法による磁性体組成物のパターニングが実現でき好ましい。ただし、エポキシ樹脂などをカチオン重合させる場合、カチオン活性種が磁性体無機粒子に吸着し、重合反応が遅くなることがある。したがって、ラジカル重合に適したアクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、エポキシメタクリレート樹脂が好ましい。
【００２８】
また、フォトリソグラフィーを行う場合は、アルカリ可溶性の樹脂であることが環境の点で望ましい。アルカリ可溶性の樹脂とは、アルカリ水溶液に可溶な酸性基を有する樹脂のことであり、前記基として、カルボキシル基やフェノール性水酸基等が挙げられる。前記樹脂はポリイミド樹脂から選択されるポリマーであることが好ましく、前記ポリマーは分子中に酸性基を有するポリマーであればどのようなものでも構わないが、好ましくは酸性基がカルボキシル基であることが望ましい。
【００２９】
本発明で用いられるエポキシ樹脂（エポキシ化合物）は、例えば、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール系のノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリまたはテトラ（ヒドロキシフェニル）アルカンから誘導されるエポキシ化合物、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂、ジヒドロキシジフェニルメタン系エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル樹脂のエポキシ化物、複素環式エポキシ樹脂、芳香族ジグリシジルアミン化合物などを用いることができる。また、エポキシ基を２個以上有するものを用いることが好ましい。また、エポキシ化合物は、一般に収縮を伴わない開環反応によって硬化するため、硬化時の収縮を低減することが可能となる。
【００３０】
エポキシ樹脂は液状と固形状のいずれを用いても良い。ここで液状エポキシ樹脂とは２５℃、１．０１３×１０５Ｎ／ｍ２で１５０Ｐａ・ｓ以下の粘度を示すものであり、２５℃で１５０Ｐａ・ｓを越える粘度を示すものは固形エポキシ樹脂を示す。このようなエポキシ樹脂であれば特に限定されず、液状エポキシ樹脂としては、例えばエピコート８２８、エピコート１００２、エピコート１７５０、エピコート１５２、エピコート６３０、（以上商品名、三菱化学（株）製）、エピクロンＨＰ−４０３２（以上商品名、大日本インキ化学工業（株）製）、オグゾールＥＧ２５０（商品名、大阪ガスケミカル（株）製）、などが挙げられる。これらを２種以上組み合わせてもよい。また、固形エポキシ樹脂としては、エピコート１００２、エピコート１００１、ＹＸ４０００Ｈ、エピコート４００４Ｐ、エピコート５０５０、エピコート１５４、エピコート１５７Ｓ７０、エピコート１８０Ｓ７０、ＹＸ４０００Ｈ、フェノキシ樹脂４２５０（以上商品名、三菱化学（株）製）、テピックＳ、テピックＧ、テピックＰ（以上商品名、日産化学工業（株）製）、エポトートＹＨ−４３４Ｌ（商品名、東都化成（株）製）、ＥＰＰＮ５０２Ｈ、ＮＣ３０００（以上商品名、日本化薬（株）製）、エピクロンＮ６９５、エピクロンＨＰ−７２００、エピクロンＨＰ−７２００Ｈ（以上商品名、ＤＩＣ（株）製）、オグゾールＰＧ１００、ＥＧ２００（以上商品名、大阪ガスケミカル（株）製）、マープルーフＧ−２０５０Ｍ、マープルーフＧ−１０１０Ｓ、マープルーフＧ−０２５０Ｓ、マープルーフＧ−０１１００（以上商品名、日油（株）製）などが挙げられる。これらのうち２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
これらの中でも、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂や、フェノキシ樹脂やジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等の高分子量を有するエポキシ樹脂を用いると、コア−シェル構造粒子の分散性が向上するので好ましい。
【００３２】
代表的なフルオレン骨格を有するエポキシ樹脂としては、９，９−ビス（グリシジルオキシアリール）フルオレン類や９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）アルコキシアリール）フルオレン類が挙げられ、具体的には、９，９−ビス（グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（アルキル−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（アリール−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（ジ乃至テトラグリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（グリシジルオキシＣ２−４アルコキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（Ｃ１−４アルキル−グリシジルオキシＣ２−４アルコキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（グリシジルオキシジ乃至テトラＣ２−４アルコキシフェニル）フルオレン等がある。
【００３３】
より具体的には、９，９−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（モノ又はジＣ１−４アルキル−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（モノ又はジＣ６−１０アリール−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（６−グリシジルオキシ−２−ナフチル）フルオレン、９，９−ビス［４−（２−グリシジルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン、９，９−ビス（４−（２−グリシジルオキシエトキシ）−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−グリシジルオキシエトキシ）−３，５−ジメチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（グリシジルオキシＣ２−４アルコキシナフチル）フルオレン等が挙げられるが、これらに限定されない。また、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
また、エポキシ樹脂と硬化剤を組み合わせることで、固形エポキシ樹脂および液状のエポキシ樹脂の硬化を促進し、短時間で硬化させることができる。硬化剤としては、各種イミダゾール、イミダゾールシラン、イミダゾリン、酸無水物、フェノール系化合物などが挙げられる。
【００３５】
各種イミダゾールとしては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイトなどが挙げられる。イミダゾールシランとしては、ＩＳ−１０００、ＩＳ−１０００Ｄ、ＩＭ−１０００、ＳＰ−１０００、ＩＡ−１００Ａ、ＩＡ−１００Ｐ、ＩＡ−１００Ｆ（以上商品名、日鉱マテリアルズ（株）製）などが挙げられる。
【００３６】
酸無水物としては、ヘキサハイドロフタル酸無水物、メチルテトラハイドロフタル酸無水物、アデカハードナーＥＨ−３３２６、アデカハードナーＥＨ−７０３、アデカハードナーＥＨ−７０５Ａ（以上商品名、旭電化工業（株）製）、エピクロンＢ−５７０、エピクロンＢ−６５０（以上商品名、大日本インキ化学（株）製）などが挙げられる。
【００３７】
フェノール系化合物にはフェノール樹脂も含まれる。フェノール系化合物としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、１，４−ビス（４−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルケトン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，２’−ジヒドロキシビフェニル、１０−（２，５−ジヒドロキシフェニル）−１０Ｈ−９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン−１０−オキサイド、フェノールノボラック、ビスフェノールＡノボラック、ｏ‐クレゾールノボラック、ｍ‐クレゾールノボラック、ｐ‐クレゾールノボラック、キシレノールノボラック、ポリ‐ｐ‐ヒドロキシスチレン、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、ｔ‐ブチルカテコール、ｔ‐ブチルハイドロキノン、フルオログリシノール、ピロガロール、ｔ‐ブチルピロガロール、アリル化ピロガロール、ポリアリル化ピロガロール、１，２，４‐ベンゼントリオール、２，３，４‐トリヒドロキシベンゾフェノン、１，２‐ジヒドロキシナフタレン、１，３‐ジヒドロキシナフタレン、１，４‐ジヒドロキシナフタレン、１，５‐ジヒドロキシナフタレン、１，６‐ジヒドロキシナフタレン、１，７‐ジヒドロキシナフタレン、１，８‐ジヒドロキシナフタレン、２，３‐ジヒドロキシナフタレン、２，４‐ジヒドロキシナフタレン、２，５‐ジヒドロキシナフタレン、２，６‐ジヒドロキシナフタレン、２，７‐ジヒドロキシナフタレン、２，８‐ジヒドロキシナフタレン、上記ジヒドロキシナフタレンのアリル化物又はポリアリル化物、アリル化ビスフェノールＡ、アリル化ビスフェノールＦ、アリル化フェノールノボラック、アリル化ピロガロール、ＮＶ２０３Ｒ４、ＣＰ００１、ＣＰ００２、ＢＰＦ、ＢＣＦ（以上商品名、大阪ガスケミカル（株）製）、２６ＤＭＰＣ、４６ＤＭＯＣ、ＤＭ−ＢＩＯＣ−Ｆ、ＤＭ−ＢＩＰＣ−Ｆ、ＴＭ−ＢＩＰ−Ａ（以上商品名、旭有機材工業（株）製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３８】
これらの中でも、硬化剤として、フェノール系化合物を用いるのが好ましい。フェノール系化合物を用いると、得られるコア−シェル構造粒子とマトリックス樹脂との濡れ性が高まり、コア−シェル構造粒子の充填率が高まる。さらに好ましくは、平均官能基数が５以下のフェノール系化合物を用いることである。特に、好ましくは、２官能のフェノール系化合物を用いることである。そうすることで、粒子の充填率がさらに向上し、高透磁率が可能となる。
【００３９】
フェノール系化合物は２種類以上を混合して使用しても良い。好ましい硬化剤は、二官能性フェノール化合物を硬化剤中５０ｗｔ％以上、好ましくは７０ｗｔ％以上含むものである。この場合の二官能性フェノール化合物としては、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、１，４−ビス（４−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビスフェノールＡ、１，５−ナフタレンジオール、２，７−ナフタレンジオール、２，６−ナフタレンジオール、ハイドロキノン、及びレゾルシンより選択されるフェノール化合物が好ましい等が好ましいが、これらに限定されない。
【００４０】
エポキシ樹脂と硬化剤の配合比率は、エポキシ基と硬化剤中の官能基が当量比で０．８〜１．５の範囲であることが好ましい。この範囲内であれば硬化後の未反応のエポキシ基、又は硬化剤中の官能基をきわめて低減し、封止機能に関しての信頼性をより向上させる。
【００４１】
また、硬化剤のほかに、硬化助剤を利用しても構わない。硬化助剤を利用することで、フェノール樹脂の水酸基を活性化させることができ、エポキシ化合物との反応性を高めることができる。
【００４２】
硬化助剤としては、保存安定性が良好で充分な熱硬化性を有するものであれば特に限定するものではなく、例えば、潜在性熱酸発生剤、潜在性光酸発生剤、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸、フェノール系化合物、アミン系化合物、イミダゾール系化合物、ホスフィン系化合物、ホスホニウム塩系化合物、金属キレート系化合物等が使用できる。具体的には、熱酸発生剤としては、有機ハロゲン化合物、オニウム塩等があげられ、各々、有機ハロゲン化合物としてトリハロメチル基含有トリアジン化合物やオキサジアゾール化合物等があげられ、オニウム塩としてアリルジアゾニウム塩、（ジ）アリルヨードニウム塩、（ジ、トリ）アリルスルホニウム塩等があげられる。また、カルボン酸無水物は、芳香族としては無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等があげられ、脂肪族としては無水コハク酸、無水マレイン酸等があげられ、脂環族としては無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等があげられる。カルボン酸は上記酸無水物の開環体があげられる。さらに、フェノール系化合物としては（ポリ）ヒドロキシベンゾフェノン、ビス［（ポリ）ヒドロキシフェニル］スルホン、ビス［（ポリ）ヒドロキシフェニル］スルフィド、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等があげられる。アミン系化合物としては、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン等があげられる。イミダゾール系化合物としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール等があげられる。ホスフィン系化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等があげられる。
【００４３】
本発明に用いられるポリイミド樹脂は、ポリイミド前駆体であっても既閉環ポリイミドであっても構わない。ポリイミド樹脂は、一般にテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られるポリイミド前駆体の１つであるポリアミド酸を、加熱あるいは酸や塩基などの化学処理で脱水閉環することで得ることができる。本発明ではポリアミド酸が使用できるだけでなく、他のポリイミド前駆体であるポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド、ポリイソイミドなども使用することができる。また、既閉環ポリイミドとは、本発明のペースト組成物中ですでにイミド結合したポリイミドのことであり、ポリイミド前駆体で必要とされるような高温での硬化処理（イミド化）は不要である。その為、ペースト組成物中に高温で失活する成分が含有される場合に、低温での処理が可能となる既閉環ポリイミドを利用することで、ペースト組成物の膜特性を良好にすることができる。また、既閉環ポリイミドは、ポリイミド前駆体とは異なり、フォトリソグラフィーの現像時に発生する残査の原因と推測されるカルボキシル基を有していないので、現像時に残査が発生する可能性が殆ど無いといった利点がある。
【００４４】
ポリイミド樹脂に利用される酸無水物としては、好ましくはテトラカルボン酸二無水物とジアミンを、非プロトン性極性溶媒中で反応させて得られるポリアミド酸およびそのエステルが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物では３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，３’，３，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ターフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４５】
またジアミンとしてはパラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、メチルパラフェニレンジアミン、メチルメタフェニレンジアミン、ジメチルパラフェニレンジアミン、ジメチルメタフェニレンジアミン、トリメチルパラフェニレンジアミン、トリメチルメタフェニレンジアミン、テトラメチルパラフェニレンジアミン、テトラメチルメタフェニレンジアミン、トリフルオロメチルパラフェニレンジアミン、トリフルオロメチルメタフェニレンジアミン、ビス（トリフルオロメチル）パラフェニレンジアミン、ビス（トリフルオロメチル）メタフェニレンジアミン、メトキシパラフェニレンジアミン、メトキシメタフェニレンジアミン、トリフルオロメトキシパラフェニレンジアミン、トリフルオロメトキシメタフェニレンジアミン、フルオロパラフェニレンジアミン、フルオロメタフェニレンジアミン、カルボキシパラフェニレンジアミン、カルボキシメタフェニレンジアミン、メトキシカルボニルパラフェニレンジアミン、メトキシカルボニルメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ビス（アミノメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノエチルフェニル）スルホン、ビス（アミノトリフルオロメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノジメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノジエチルフェニル）スルホン、ジアミノジフェニルエーテル、ビス（アミノメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノトリフルオロメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノエチルフェニル）エーテル、ビス（アミノジメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノジエチルフェニル）エーテル、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォンなどが挙げられるが、これらに限定されず、公知の材料を用いることができる。
【００４６】
本発明のペースト組成物は、塗布した膜の表面状態を良好なものとするために、界面活性剤を含有しても良い。界面活性剤としては、アクリル系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、アクリル−シリコン系界面活性剤等があるが、これらに限定されない。界面活性剤を含む場合、ペースト組成物中の界面活性剤の含有量は、０．０１重量％以上１重量％以下であることが好ましい。０．０１重量％未満であると、界面活性剤の効果が得られない。１重量％より大きいと、表面が凸凹になるといった現象が発生するおそれがある。
【００４７】
本発明のペースト組成物は、不飽和結合含有重合性化合物や光重合開始剤を含有しても良い。不飽和結合含有重合性化合物は、加熱および／または光により硬化させることができる。特に、光硬化性を利用することで、樹脂にネガ型の感光性を付与することができる。
【００４８】
また、本発明のペースト組成物は、熱架橋性化合物を含有してもよい。熱架橋性化合物を含有することで、熱処理時に熱架橋反応が起きるため、収縮率を小さくすることができる。
【００４９】
本発明のペースト組成物は、樹脂の重合を促進するために、ラジカルやカチオン、アニオンなどの活性種を発生する重合促進剤を含有してもよい。重合促進剤としては、光照射や加熱処理により活性化するものがあり、用途に応じて使い分けることが可能である。
【００５０】
その他、本発明のペースト組成物は、ｐＨ調整剤、湿潤剤、重合禁止剤、可塑剤、酸化防止剤などを含有してもよい。
【００５１】
次に、本発明のペースト組成物の製造方法について説明する。ただし以下の方法は一例であり、各工程で使用する試薬、媒体等を、本発明の範囲内で適宜変更することは差し支えない。
【００５２】
まず、前処理として磁性体無機粒子の表面処理を行う場合には、以下のような操作を行う。磁性体無機粒子（２次粒子、凝集状態のものを含む）、シランカップリング剤、および溶媒を所定の分量で混合し、分散メディアの存在下、分散処理を行う。分散方法としては、ボールミル、ホモジナイザー、ビーズミル、遊星式ボールミルなどを用いる方法が挙げられる。粉砕または解砕するための分散メディアには、微小ビーズを用いる。本発明においては、ビーズの平均粒子径が０．０３ｍｍ以上５ｍｍ以下のものを用いることが好ましい。ビーズの平均粒子径が５ｍｍ以下である場合、ビーズの間を磁性体無機粒子が通過する際に、磁性体無機粒子がビーズと接触する頻度が高く、十分な分散効果が得られる。ビーズの平均粒子径が０．０３ｍｍ以上である場合、個々のビーズの持つ運動量が十分大きく、磁性体無機粒子の凝集をほぐすのに十分なせん断応力が得られる。
【００５３】
次に、磁性体無機粒子の分散液を濾過して分散メディアを除去する。さらに濾過を行うと、余分な溶媒が除かれ、表面をシランカップリング剤で覆われた磁性体無機粒子からなる濾物が得られる。得られた濾物を容器に移し、熱風オーブン炉で乾燥させ、表面処理された磁性体無機粒子を得る。
【００５４】
次に、界面活性剤を用いて、表面処理された磁性体無機粒子を分散させる。表面処理された磁性体無機粒子、溶媒および必要に応じて界面活性剤を所定の分量で混合し、分散メディアの存在下、解砕処理を行う。解砕処理後の分散液を濾過して、分散メディアを除去し、界面活性剤で分散された表面処理済みの磁性体無機粒子含有の分散液を得る。分散方法は超音波、ホモジナイザー、ボールミル、その他のメディア分散機などを用いることで効率的に行うことができる。なお、メタノールやエタノールを用いた場合には、粒子が沈降していることがあるが、このような場合でもそのまま以下の工程に進むことが可能である。
【００５５】
界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩などの陰イオン性界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩などの陽イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルモノグリセリルエーテルなどの非イオン性界面活性剤が挙げられ、中でもステアリン酸ナトリウムやラウリル硫酸ナトリウムやスチレンマレイン酸樹脂塩が好ましく、これらを２種以上含有してもよいが、これらに限定はされない。界面活性剤を用いることで、磁性体無機粒子が効率よく分散され、コア−シェル構造が得られやすい。特に好ましいのは、スチレンマレイン酸樹脂アンモニウムであり、これを用いて作成されたコア−シェル構造粒子はシェルが厚く形成されやすい。そして、そのようなコア−シェル構造粒子を含有するペースト組成物は絶縁性材料としての特性にも優れる。磁性体無機粒子の種類によっては、界面活性剤が被膜されにくいことがあるが、その場合は、磁性体無機粒子を表面処理することで、被膜が可能となる。
【００５６】
得られた分散液にシェルを構成する樹脂のモノマーを添加し、所定の時間加熱する方法や、ラジカル重合させる方法等で、コア−シェル構造粒子を得ることができる。加熱温度や時間は用いられるモノマーにより好適に選択されるが、通常は、２５０℃以下の範囲が好ましい。一例として、メチロール基を有する樹脂モノマーを用いる場合は、加熱温度は５０〜９０℃が好ましく、加熱時間は０．５〜８時間が好ましい。また、分散液が水溶媒系であるとき、その溶液は極端な酸性または極端なアルカリ性でなければよい。例えば、ｐＨ４〜９の弱酸性〜弱アルカリ性の範囲で反応を進行させることができる。より好ましくはｐＨ５〜８である。ｐＨを４未満にすると粒子の種類によっては溶けて水素が発生する可能性があり、９より大きくすると反応が遅くなることがある。
【００５７】
なお、溶液のｐＨの好ましい調整方法について、一例として、メチロール基を有する樹脂モノマーを用いる場合を説明する。まず、磁性体無機粒子の水分散液にメチロール基を有する樹脂モノマーを添加した時点で、溶液のｐＨは７〜８であることが多い。この溶液を酸性側に調整する方法としては、混合液に酸を添加する方法や、最初から混合液に、酸性の水溶液や有機溶媒を用いる方法などが挙げられる。酸としては、塩酸、硫酸や酢酸などが挙げられるが、酢酸などの弱酸である方が好ましい。また、最初から酸性の水溶液にするには、弱酸を水で薄めたものを利用するのが好ましい。また、この溶液をアルカリ性側に調整する方法としては、混合液にアルカリ水溶液を添加する方法や、最初から混合液に、アルカリ性の水溶液や有機溶媒を用いる方法などが挙げられる。アルカリとしては、水酸化ナトリウム水溶液や炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられるが、炭酸水素ナトリウム等の弱アルカリである方が好ましい。また、最初からアルカリ性の水溶液にするには、弱アルカリを水で薄めたものを利用するのが好ましい。他の樹脂モノマーであっても同様に調整できる。
【００５８】
また、磁性体無機粒子を表面処理せずに直接、界面活性剤を用いて分散させた分散液に、シェルを構成する樹脂モノマーを添加し、所定の時間加熱する方法や、ラジカル重合させる方法等でコア−シェル構造粒子を得ても構わない。また、界面活性剤無しに、磁性体無機粒子、シェルを構成する樹脂モノマー、溶媒を加え、加熱する方法や、ラジカル重合させる方法等で、コア−シェル構造粒子を得ても構わない。加熱温度、時間、溶液のｐＨなどの好ましい条件は上記と同様である。
【００５９】
上記により得られるコア−シェル構造粒子のシェルの平均厚さは１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。シェル樹脂の平均厚さが１０００ｎｍ以下であれば、磁性体無機粒子の高充填が可能となり、比透磁率が高い磁性体組成物を得ることができる。より好ましくは５００ｎｍ以下である。シェルの平均厚さが１０ｎｍ以上であればコア−シェル構造粒子のコア同士の導通を抑えることができ、体積抵抗率を増大させることができる。なお、本発明においては、シェルの平均厚さが１０ｎｍ未満である場合は、ＴＥＭ観察で、シェルであるかどうかの判定が難しいことから、コア−シェル構造粒子ではないとした。
【００６０】
シェルの平均厚さを１０ｎｍ以上にするには、立体網目状の構造を有する樹脂を用いることが好ましい。そうすることで、シェルの平均厚さを厚くすることができる。一例として、メチロール基を有する樹脂モノマーを用いる場合は、溶媒温度を５０〜９０℃にし、磁性体無機粒子を０．５〜８時間の範囲で攪拌させることが好ましい。さらに、水中で重合を行う場合は、溶液のｐＨを下げることで、樹脂モノマーの反応が加速され、さらなる厚膜が期待できる。
【００６１】
なお、本発明においてシェルの平均厚さとは、以下のようにして得られた値をいう。すなわち、作製したコア−シェル構造粒子のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察を行い、得られたＴＥＭ写真から、測定対象としたいコア−シェル構造粒子について１０箇所のシェルの厚さを測定し、最大値と最小値を除いた８つの値の平均値をシェル層の平均厚さとする。なお、複数のコア−シェル構造粒子のシェル部分が接触している場合は、接触している領域については測定点には含めないものとする。
【００６２】
また、コア−シェル構造粒子を作製中に、コア−シェル構造粒子を分散させる為に、分散剤を添加してもよい。分散剤を添加するタイミングは、樹脂モノマーを反応させた後でも、樹脂モノマーを添加する前でもよい。そうすることで、コア−シェル構造粒子作製中に、コア−シェル構造粒子同士がくっつくことが少なくなる。分散剤としては、公知の無機系及び有機系の分散剤を用いることができる。具体的には、無機系の分散剤；リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。また、有機系の分散剤；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、酢ビポバール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩等が含まれる。また、市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤の利用も可能である。この様な界面活性剤の例としては、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、縮合ナフタレンスルホン酸等の塩や、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩等のエステル塩が含まれる。これらの中でも、リン酸エステル塩が特に好ましく、具体的には、ＢＹＫ１４２、１４５（以上商品名、ビックケミー・ジャパン（株）製）、リン酸モノドデシルナトリウム（東京化成工業（株）製）、ラウリルリン酸モノエステルジナトリウム、ラウリルリン酸ジエステルナトリウム、ラウリルリン酸モノエステルジカリウム、ラウリルリン酸ジエステルカリウム、オレイルアルコールエチレンオキサイド５モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６３】
得られたコア−シェル構造粒子を粉末として取り出すためには、コア−シェル構造粒子分散液をエタノールやＮ−メチル−２−ピロリドンなどの両性溶媒と混合する。これにより、コア−シェル構造粒子を沈殿させることができ、さらに不要な界面活性剤や分散剤を除去できる。この沈殿を濾過することでコア−シェル構造粒子を分離して得ることができる。また、濾過ではなく、上澄みを捨てて沈殿物を取り出す方法も可能である。この場合は、沈殿物に溶媒を加えてかき混ぜ、再び沈殿させ、上澄みを捨てる工程を数回行ってから、沈殿物を得ることで、未反応の樹脂モノマーやコア−シェル構造粒子にならなかった樹脂を除去できる可能性が高くなる。なお、コア−シェル構造粒子の製造をメタノールまたはエタノール中で行った場合には、前記の通り当初から沈降していることがあるが、この場合は、反応液をそのまま濾過すればよい。また、有機溶媒でコア−シェル構造粒子を作製する場合には、水を添加することでコア−シェル構造粒子を沈殿させることができる。
【００６４】
上記の方法によれば、磁性体無機粒子表面がシェル樹脂により効率よく覆われ、簡単にコア−シェル構造粒子を得ることができる。
【００６５】
次に、得られたコア−シェル構造粒子を用いて、ペースト組成物を作製する方法を説明する。本発明で利用されるペースト組成物は、コア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂および溶剤を混合し、さらに必要に応じて、不飽和結合含有重合性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、熱架橋性化合物、界面活性剤などを混合することで得られる。
【００６６】
これらの成分の混合後、ペースト組成物が均質になるようにするために、ボールミルやロールミル、ニーダーを用いた処理を行う。このような処理を行える装置としては、例えば、３本ロール（ＥＸＡＫＴ（株）製、ＥＸＡＫＴ Ｍ−８０Ｓ）等がある。３本ロールは、高せん断応力を持つため、ペースト組成物をより均質にすることができる。また、混合処理によりペースト組成物中に気泡が混入した場合は、静置する、減圧下に置く、あるいは攪拌脱泡機を用いるなどして気泡を除去すると、ペースト組成物を用いて製造する磁性体組成物中への気泡の混入を避けることができる。
【００６７】
このとき必要に応じさらに他の物質を混合してもよい。また、ペースト組成物の粘度を調整するために、さらに有機溶媒を添加したり、加熱や減圧により有機溶媒を適量除去してもよい。
【００６８】
本発明では、ペースト組成物中のコア−シェル構造粒子の含有量は、有機溶媒などの揮発成分を除いた固形成分に対して、５０重量％以上９８重量％以下であることが好ましい。ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量が５０重量％以上であると、得られる磁性体組成物の透磁率を大きくすることができる。ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量は、より好ましくは８０重量％以上である。ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量が９８重量％以下であると、耐クラック性や基板との接着性が向上する。
【００６９】
なお、本発明においては、コア−シェル構造によりペースト硬化時に磁性体無機粒子が凝集することがないため、磁性体組成物中の磁性体無機粒子の平均粒子径はペースト組成物中の磁性体無機粒子の平均粒子径と同じである。
【００７０】
本発明のペースト組成物は、コア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂、溶媒等をミキサー等で混合した後、３本ロール等で混錬したものを、フィルターで濾過したものを利用したものであっても構わない。濾過する方法としては、真空濾過、加圧濾過、大気濾過等がある。加圧濾過の場合は、圧力は０．１〜０．４Ｍｐａが好ましく、また、濾過フィルターは、捕捉粒子径０．１〜５μｍのメンブレムフィルターを用いるのが好ましい。
【００７１】
コア−シェル構造粒子の分散工程において当初から樹脂溶液やその他必要な物質を混合しておくこともできる。また、分散剤、溶剤、樹脂、その他必要な物質等は、その必要量の全量を最初の混合時に加えてもよいし、分散時の粘度変化等の状況を見ながら数回に分けて加えてもよい。また、加熱処理や光照射により樹脂の重合反応を適度に進行させてもよい。
【００７２】
次に、上記のようにして製造したペースト組成物を硬化させて、コア−シェル構造粒子が分散した磁性体組成物を製造する方法について詳細に説明する。例えば、ペースト組成物をある被着体（例えば基板）に塗布し、有機溶媒を除去し、熱などによりペースト組成物を硬化させ、磁性体組成物を製造することができる。ただし、本発明の磁性体組成物は焼結体ではないので、樹脂を完全に分解、除去する必要はなく、電子部品の耐熱温度範囲内（例えば、５００℃以下の温度）で加熱することが好ましい。
【００７３】
シリコンウエハーなどの被着体とペースト組成物との接着性を高めるために、被着体表面にシランカップリング剤などによる表面処理を施すことができる。例えば、シランカップリング剤などをイソプロパノール、エタノール、メタノール、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルなどの有機溶媒に０．５から２０重量％溶解させた溶液を、回転塗布、浸漬、スプレー塗布、蒸気処理などにより被着体へ塗布する。場合によっては、その後５０℃から３００℃までの温度で加熱することで、基板とシランカップリング剤との反応を進行させる。また、被着体を高温で加熱し、被着体表面の吸着水などを取り除くことも表面処理方法として有効である。この場合、例えば８０℃から４００℃の温度にて行うことができる。
【００７４】
ペースト組成物を塗布する被着体は、例えば、シリコンウエハー、ガラス類、セラミックス類、ガリウムヒ素、有機系回路基板、無機系回路基板、およびこれらの基板に回路の構成材料が配置されたものから選択できるが、これらに限定されない。有機系回路基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリイミド樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板などの耐熱・熱可塑性基板、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板などのフレキシブル基板が挙げられる。
【００７５】
また、無機系回路基板の例は、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。回路の構成材料の例は、銀、金、銅などの金属を含有する導体、無機系酸化物などを含有する抵抗体、ガラス系材料および／または樹脂などを含有する低誘電体、樹脂や高誘電率無機粒子などを含有する高誘電体、ガラス系材料などを含有する絶縁体などが挙げられる。
【００７６】
ペースト組成物を被着体に塗布する方法としてはスピナーを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷、ブレードコーター、ダイコーター、カレンダーコーター、メニスカスコーター、バーコーターなどの方法がある。また、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が、０．１から３００μｍになるように塗布される。
【００７７】
次に基板上に塗布したペースト組成物膜から有機溶媒を除去する。有機溶媒を除去する方法としては、オーブン、ホットプレート、赤外線などによる加熱乾燥や真空乾燥などが挙げられる。加熱乾燥は５０℃から１８０℃の範囲で１分から数時間行うのが好ましい。
【００７８】
有機溶媒を除去した後に、用いたペースト組成物中の樹脂の硬化機構に応じて、光照射などによりペースト組成物の硬化反応を進行させる。
【００７９】
次に膜強化の為に、熱処理を行う。加熱の処理温度は１２０℃から４００℃の範囲内が好ましく、一定温度あるいは段階的に昇温し、処理時間は５分から５時間の範囲で実施することができる。より好ましくは、１５０℃以上、２５０℃未満である。より好ましくは２３０℃以下であり、さらに好ましくは２００℃以下である。２３０℃以下であると、コア−シェル構造粒子を製造するにあたり前処理でシランカップリング剤を利用した場合に、そのシランカップリング剤が失活する可能性が低くなり、その結果、コア−シェル構造粒子のシェル膜を維持でき、高体積抵抗率を得ることができる。また、磁性体無機粒子を酸化させることが無いので、高透磁率を維持できる。２００℃以下であるとこれらの効果がより大きくなる。
【００８０】
以上のように作製されたこのコア−シェル構造粒子を用いたペースト組成物を硬化させて得られる磁性体組成物は、磁性体無機粒子を樹脂中により密に充填することができ、高透磁率且つ、高体積抵抗率を得ることが可能となる。
【００８１】
磁性体組成物の体積抵抗率は、１×１０８Ωｃｍ以上であることが好ましい。１×１０８Ωｃｍ以上であると、絶縁性が良好であり、リーク電流を抑制することが可能となる。より好ましくは１×１０１０Ωｃｍ以上であり、さらに好ましくは、１×１０１２Ωｃｍ以上であり、この場合には絶縁性が特に良好となる。
【００８２】
本発明のコア−シェル構造粒子含有の磁性体組成物の形態は特に限定されず、膜状、棒状、球状など、用途に合わせて選択することができるが、特に膜状であることが好ましい。ここでいう膜とは、フィルム、シート、板、ペレットなども含まれる。もちろん、導通のためのビアホール形成、インピーダンスや静電容量あるいは内部応力の調整、または、放熱機能付与など、用途にあわせた加工を行うこともできる。
【００８３】
本発明のコア−シェル構造粒子や、コア−シェル構造粒子を利用したペースト組成物および磁性体組成物の用途は特に限定されないが、例えば、高透磁率を有するインダクタ用コアや電磁波吸収体として、多種の電子部品、装置への適用が可能である。本発明の磁性体組成物は、インダクタ用コアとして好ましく使用される。磁性体組成物を用いてインダクタ用コアを形成する方法は特に限定されない。例えば、フェライト粉末をポリイミド樹脂等でペースト状にして薄い中空を持つ膜を多数作り、それらの膜に導電パターンを印刷して、重ねて焼成して出来たインダクタの中空部に、上記で作製したコア−シェル構造粒子含有のペースト組成物を塗布し、硬化させた磁性体組成物をインダクタ用コアに利用するなどの方法が考えられる。
【００８４】
本発明の磁性体組成物の透磁率は、たとえば次のように測定することができる。ガラス基板やフィルム基板等の非磁性基板の上に形成した高透磁率材料の薄膜試料をコイル中に配置し、コイル近傍のストリップ線路からコイルに磁束が鎖交するように交流磁界をかける。測定を行なう周波数に対し、ネットワークアナライザーでＳパラメータの伝達係数Ｓ２１を測定し、試料をコイル中に置くことによって伝達係数Ｓ２１がどの程度変化するかによって透磁率を求めることができる。このような方法で測定できる装置としては、例えば、高周波薄膜透磁率測定装置（（株）東栄科学産業製）がある。
【００８５】
本発明のコア−シェル粒子含有の磁性体組成物は、パソコン、携帯電話や携帯情報端末、フラットパネルテレビ、ゲーム機器等の小型機器の電子回路に用いられるものである。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中のコア−シェル構造粒子並びにペースト組成物の評価は以下の方法により行った。
【００８７】
＜シェルの平均厚さの測定＞
作製したコア−シェル構造粒子をＨ−７１００ＦＡ（（株）日立製作所製）を用いてＴＥＭ観察を行い、１００ｎｍが実測で５ｃｍとなるまで拡大した（５０万倍）。この状態で、測定対象としたいコア−シェル構造粒子について１０箇所のシェルの厚さを測定し、最大値と最小値を除いた８つの値の平均値をシェルの平均厚さとした。なお、粒子同士がシェル樹脂を介して接触している場合には、接触している部分については測定個所には含めなかった。
【００８８】
＜磁性体組成物の体積抵抗率の測定方法＞
まず、ペースト組成物をＣｒ膜付きシリコン基板上に塗布した後、熱風オーブン炉で６０℃で３０分乾燥した。次いで、イナートオーブン“ＩＮＬ−６０”（商品名、光洋サーモシステム（株）製）を用いて大気雰囲気下、各実施例および比較例記載の温度で１時間加熱処理し、磁性体組成物を得、さらに、磁性体組成物の上に、Ａｕ電極（電極面積１ｃｍ２）を蒸着した。Ａｕ電極とＣｒ膜付きシリコン基板間で、ＤＣ電圧５Ｖを印加し、その時得られた抵抗値と磁性体組成物の膜厚から、体積抵抗率を求めた。体積抵抗率は、“絶縁抵抗計６５１７Ａ”（商品名、ケースレーインスツルメンツ（株）製）を用いて測定した。磁性体組成物の膜厚は、サンプル断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察から測定した。
【００８９】
＜磁性体組成物の透磁率測定＞
まず、ガラス基板上にペースト組成物を塗布した後、熱風オーブン炉で６０℃で３０分乾燥した。次いで、イナートオーブン“ＩＮＬ−６０”（商品名、光洋サーモシステム（株）製）を用いて大気雰囲気下、各実施例および比較例記載の温度で１時間加熱処理し、磁性体組成物を得た。磁性体組成物の膜厚は１００μｍであった。その磁性体組成物を５ｍｍ角にカットした後、そのサンプルを高周波薄膜透磁率測定装置（（株）東栄科学産業製）に入れて、透磁率測定を行った。測定は、その薄膜試料をコイル中に配置し、コイル近傍のストリップ線路からコイルに磁束が鎖交するように１０Ｍ〜２ＧＨｚまでの交流磁界をかけ、ネットワークアナライザーでＳパラメータの伝達係数Ｓ２１を測定し、試料をコイル中に配置しない場合と比べてＳ２１がどの程度変化するかによって透磁率を求めた。また、透磁率の補正には、測定で得られた伝達係数Ｓ１１、Ｓ２２等を用いた。
透磁率は、μ＝μ’＋ｉμ”（μ’：実部、μ”：虚部）で表され、各実施例における透磁率はμ’の値を、また、ｔａｎδは、μ”／ μ’の値を記載した。なお、各実施例においては、１ＧＨｚでの値を代表して示した。
＜膜観察＞
上述の透磁率測定で利用した５ｍｍ角のサンプルの断面を１万倍でＳＥＭ観察し、コア−シェル構造粒子と樹脂との濡れ性を評価した。コア−シェル構造粒子と樹脂が接触している箇所を観察し、その箇所において濡れている（分離していない）場合を○とし、分離している場合を×とした。
【００９０】
＜膜厚＞
塗膜の膜厚は、塗膜と基板の段差をサーフコム１４００（東京精密（株）製）を用いて触針法により測定することで求めた。
【００９１】
＜マトリックス樹脂I＞オグゾールＥＧ２００（商品名、大阪ガスケミカル（株）製、フルオレン骨格を有する固形エポキシ樹脂）
＜マトリックス樹脂II＞オグゾールＥＧ２５０（商品名、大阪ガスケミカル（株）製、フルオレン骨格を有する液状エポキシ樹脂）
＜マトリックス樹脂III＞ＨＰ７２００Ｈ（商品名、ＤＩＣ（株）製、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂）
＜マトリックス樹脂IV＞１５７Ｓ７０（商品名、三菱化学（株）製、エポキシ樹脂）
＜マトリックス樹脂V＞ＥＰ８２８ＵＳ（商品名、三菱化学（株）製、エポキシ樹脂）。
【００９２】
＜硬化剤I＞４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド
＜硬化剤II＞４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン
＜硬化剤III＞ビスフェノールＡ（商品名、東京化成工業（株）製）
＜硬化剤IV＞ＮＶ２０３Ｒ４（商品名、大阪ガスケミカル（株）製）
＜硬化剤V＞ＫＡＹＡＨＡＲＤ ＫＴＧ１０５（商品名、日本化薬（株）製）
＜硬化剤VI＞２ＰＺ（商品名、四国化成工業（株）製）
＜硬化剤VII＞２Ｐ４ＭＺ（商品名、四国化成工業（株）製）
硬化剤I〜Vはフェノール系硬化剤であり、硬化剤VI、VIIはアミン系硬化剤である。
【００９３】
＜磁性体無機粒子I＞ＨＱ粉（商品名、ＢＡＳＦ製カルボニル鉄粉末、平均粒子径１．２μｍ）
＜磁性体無機粒子II＞ＨＳ粉（商品名、ＢＡＳＦ製カルボニル鉄粉末、平均粒子径２．１μｍ）
＜磁性体無機粒子III＞ＯＭ粉（商品名、ＢＡＳＦ製カルボニル鉄粉末、平均粒子径４μｍ）。
【００９４】
＜樹脂モノマーI＞ニカレヂンＳ−２６０（商品名、日本カーバイド工業（株）、メチロール基を有するメラミン樹脂モノマー）
＜樹脂モノマーII＞ニカレヂンＳ−１７６（商品名、日本カーバイド工業（株）、メチロール基を有するメラミン樹脂モノマー）
＜樹脂モノマーIII＞２６ＤＭＰＣ（商品名、旭有機材工業（株）、メチロール基を有するフェノール樹脂モノマー）。
【００９５】
＜界面活性剤I＞スチレンマレイン酸樹脂アンモニウム塩
＜界面活性剤II＞ラウリル硫酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製）
＜界面活性剤III＞ステアリン酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製）。
【００９６】
＜シランカップリング剤I＞ＫＢＥ９０３（商品名、信越シリコーン（株）製、３−アミノプロピルトリエトキシシラン）
＜シランカップリング剤II＞ＫＢＭ９０３（商品名、信越シリコーン（株）製、３−アミノプロピルトリメトキシシラン）。
【００９７】
＜溶媒I＞Ｎ−メチル−２−ピロリドン（和光純薬工業（株）製、沸点２０４℃）
＜溶媒II＞Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（三菱ガス化学（株）製、沸点１６５℃）
＜溶媒III＞乳酸エチル（和光純薬工業（株）製、沸点１５５℃）
＜溶媒IV＞プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（和光純薬工業（株）製、沸点１４６℃）
＜溶媒V＞１−エトキシ−２−プロパノール（和光純薬工業（株）製、沸点１３２℃）
＜溶媒VI＞１，４−ジオキサン（東邦化学工業（株）製、沸点１０１℃）
＜溶媒VII＞プロピレングリコールジメチルエーテル（東邦化学工業（株）製、沸点９７℃）
実施例１
まず、磁性体無機粒子I ２８ｇ、純水を３００ｇ、トレセラムφ０．４ｍｍ（商品名、東レ（株）製ジルコニアビーズ）５００ｇ、界面活性剤I １４ｇを混合し、ボールミルで、回転数１７０ｒｐｍで３０分粉砕を行った。その後、得られた磁性体無機粒子分散液の濾過を行い、ビーズを除去した。濾過にはメッシュフィルターを利用した。また、別途、エチレングリコール４２ｇに樹脂モノマーI ６ｇを、超音波を用いて溶解させ、それを濾過して得られた樹脂モノマー溶液を作製した。
【００９８】
次に、三口フラスコに、得られた磁性体無機粒子分散液を投入した。この混合液のｐＨは８であった。シリコンオイルバスに、その三口フラスコを設置した後、フラスコ内の温度が７５℃に安定するまで昇温し、安定してから樹脂モノマー溶液３０ｇを１時間かけて滴下し、さらに３時間攪拌して、コアーシェル構造粒子分散液を得た。得られたコアーシェル構造粒子分散液を静置し、上澄み液を捨てた。再び捨てた上澄み液分だけ純水を加え、再び上澄み液を捨てることをさらにもう１回行った。さらにもう１回純水を加えてから、メンブレムフィルターを用いて濾過し、濾過し終わってから、さらに上からエタノールを加えて濾過した。得られた濾物を熱風オーブン炉で５０℃１時間乾燥させ、コアーシェル構造粒子を得た。シェルの平均厚さ２２ｎｍ、コア−シェル構造粒子の粉末２５ｇを得た。
【００９９】
このコア−シェル構造粒子の粉末２５ｇと、マトリックス樹脂Iと硬化剤Iの混合物（エポキシ当量：活性水素当量＝１：１）のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液４．４ｇ（固形分２．９ｇ）を混ぜ、３本ロール（ＥＸＡＫＴ Ｍ−８０Ｓ）で、３６０ｒｐｍで５回通した。その後、ハイブリッドミキサー（ＫＥＹＥＮＣＥ（株）製ＨＭ−５００、攪拌５分＋脱泡１分）で攪拌し、コア−シェル構造粒子含有のペースト組成物を得た。
【０１００】
次いで、上述の磁性体組成物の体積抵抗率の測定方法に従い、体積抵抗率の測定を行ったところ、３×１０１４Ωｃｍであった。さらに、同様に磁性体組成物の透磁率の測定を行ったところ、透磁率３．４、ｔａｎδ０．１４であった。なお、測定用の磁性体組成物を得るための加熱は１５０℃で行った。
【０１０１】
次に、上述の磁性体組成物の膜観察の評価方法に従い、膜観察の評価を行ったところ、コア−シェル構造粒子と樹脂が濡れていたので、○とした。
【０１０２】
実施例２〜７
表１に示すように、硬化剤の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。フェノール系の硬化剤を用いた場合、絶縁性磁性体材料として優れた性能を示すだけでなく、コア−シェル構造粒子と樹脂の濡れ性も良好であることがわかる。
【０１０３】
実施例８〜１１
表１に示すように、マトリックス樹脂の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。
【０１０４】
実施例１２〜１７
表１に示すように、磁性体無機粒子、シェルを構成する樹脂のモノマー、または分散時に用いる界面活性剤の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のコア−シェル構造粒子を用いたペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。平均粒子径が３μｍ以下の無機粒子を用いた場合、透磁率が大きくてもｔａｎδを小さく保てることがわかる。また、界面活性剤としてスチレンマレイン酸樹脂アンモニウムを用いた場合、コア−シェル構造粒子のシェル厚みが厚くなり、磁性体組成物の体積抵抗率が大きくなることがわかる。
【０１０５】
実施例１８
まず、磁性体無機粒子I ２８ｇ、純水を３００ｇ、トレセラムφ０．４ｍｍ（商品名、東レ（株）製ジルコニアビーズ）５００ｇ、シランカップリング剤I ３ｇを混合し、ボールミルで、回転数１７０ｒｐｍで６０分粉砕を行った。その後、得られた磁性体無機粒子分散液の濾過を行い、ビーズを除去した。濾過にはメッシュフィルターを利用した。得られた濾物を熱風オーブン炉で１１０℃１時間乾燥させ、シランカップリング剤で処理した磁性体無機粒子を２５ｇ得た。
【０１０６】
次に、シランカップリング剤処理した磁性体無機粒子I ２８ｇ、純水を３００ｇ、トレセラムφ０．４ｍｍ（商品名、東レ（株）製ジルコニアビーズ）５００ｇ、界面活性剤II １４ｇを混合し、ボールミルで、回転数１７０ｒｐｍで３０分粉砕を行った。その後、得られた磁性体無機粒子分散液の濾過を行い、ビーズを除去した。濾過にはメッシュフィルターを利用した。また、別途、エチレングリコール４２ｇに樹脂モノマーI ６ｇを、超音波を用いて溶解させ、それを濾過して得られた樹脂モノマー溶液を作製した。
【０１０７】
次に、三口フラスコに、得られた磁性体無機粒子分散液を投入した。この混合液のｐＨは８であった。シリコンオイルバスに、その三口フラスコを設置した後、フラスコ内の温度が７５℃に安定するまで昇温し、安定してから樹脂モノマー溶液３０ｇを１時間かけて滴下し、さらに３時間攪拌して、コア−シェル構造粒子分散液を得た。得られたコア−シェル構造粒子分散液を静置し、上澄み液を捨てた。再び捨てた上澄み液分だけ純水を加え、再び上澄み液を捨てることをさらにもう１回行った。さらにもう１回純水を加えてから、メンブレムフィルターを用いて濾過し、濾過し終わってから、さらに上からエタノールを加えて濾過した。得られた濾物を熱風オーブン炉で５０℃１時間乾燥させ、コア−シェル構造粒子を得た。シェルの平均厚さ２２ｎｍ、コア−シェル構造粒子の粉末２５ｇを得た。
【０１０８】
このコア−シェル構造粒子の粉末２５ｇと、マトリックス樹脂Iと硬化剤Iの混合物（エポキシ当量：活性水素当量＝１：１）のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液４．４ｇ（固形分２．９ｇ）を混ぜ、３本ロール（ＥＸＡＫＴ Ｍ−８０Ｓ）で、３６０ｒｐｍで５回通した。その後、ハイブリッドミキサー（ＫＥＹＥＮＣＥ（株）製ＨＭ−５００、攪拌５分＋脱泡１分）で攪拌し、コア−シェル構造粒子含有のペースト組成物を得た。その後、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。
【０１０９】
実施例１９〜２２
表１に示すように、溶媒の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。沸点が１５０℃以上の溶媒を使用する場合に特に透磁率が大きくなり、ｔａｎδも小さく保つことができることがわかる。
【０１１０】
実施例２３〜２７
表１に示すように、ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。コア−シェル構造粒子の含有量が多いほど透磁率が大きくなることがわかる。なお、後述の比較例３〜５との対比により、コア−シェル構造粒子の含有量が少ない場合でも、沸点が１２０℃以上の溶媒を使用することにより透磁率が相対的に大きくなる一方でｔａｎδは小さく保てていることがわかる。
【０１１１】
実施例２８〜３２
表１に示すように、実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、ペースト組成物のキュア温度を変えた以外は実施例１と同様の方法で磁性体組成物を作製した。上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表１に示した。
【０１１２】
比較例１、２
表２に示すように、溶媒の種類を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表２に示した。実施例１と対比して、沸点が１２０℃未満の溶媒を使用することにより透磁率が小さくなる一方でｔａｎδが大きくなった。
【０１１３】
比較例３〜５
表２に示すように、ペースト組成物中の固形成分に対するコア−シェル構造粒子の含有量を変えた以外は実施例１と同様の組成のペースト組成物を作製し、上述の方法に従って、体積抵抗率と透磁率、膜観察の評価を行った。その結果を表２に示した。実施例２５〜２７と対比して、沸点が１２０℃未満の溶媒を使用することにより透磁率が小さくなる一方でｔａｎδが大きくなった。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体無機粒子をコアとするコア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂、および１２０℃以上の沸点を有する溶媒を含むことを特徴とするペースト組成物。
【請求項２】
前記マトリックス樹脂がエポキシ樹脂である請求項１記載のペースト組成物。
【請求項３】
さらに硬化剤を含む請求項１または２記載のペースト組成物。
【請求項４】
前記硬化剤がフェノール系化合物である請求項３記載のペースト組成物。
【請求項５】
前記溶媒が、１５０℃以上の沸点を有する溶媒を含む請求項１〜４のいずれかに記載のペースト組成物。
【請求項６】
前記磁性体無機粒子の平均粒子径が３μｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載のペースト組成物。
【請求項７】
前記コア−シェル構造粒子のシェルとして、メラミン樹脂を有する請求項１〜６のいずれかに記載のペースト組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のペースト組成物を塗布し、熱処理してなる磁性体組成物。
【請求項９】
ペースト組成物の熱処理が２３０℃以下での加熱処理である請求項８記載の磁性体組成物。
【請求項１０】
体積抵抗率が１×１０１０Ωｃｍ以上である請求項８または９記載の磁性体組成物。
【請求項１】
磁性体無機粒子をコアとするコア−シェル構造粒子、マトリックス樹脂、および１２０℃以上の沸点を有する溶媒を含むことを特徴とするペースト組成物。
【請求項２】
前記マトリックス樹脂がエポキシ樹脂である請求項１記載のペースト組成物。
【請求項３】
さらに硬化剤を含む請求項１または２記載のペースト組成物。
【請求項４】
前記硬化剤がフェノール系化合物である請求項３記載のペースト組成物。
【請求項５】
前記溶媒が、１５０℃以上の沸点を有する溶媒を含む請求項１〜４のいずれかに記載のペースト組成物。
【請求項６】
前記磁性体無機粒子の平均粒子径が３μｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載のペースト組成物。
【請求項７】
前記コア−シェル構造粒子のシェルとして、メラミン樹脂を有する請求項１〜６のいずれかに記載のペースト組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のペースト組成物を塗布し、熱処理してなる磁性体組成物。
【請求項９】
ペースト組成物の熱処理が２３０℃以下での加熱処理である請求項８記載の磁性体組成物。
【請求項１０】
体積抵抗率が１×１０１０Ωｃｍ以上である請求項８または９記載の磁性体組成物。
【公開番号】特開２０１２−１２４３５５（Ｐ２０１２−１２４３５５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４３２５（Ｐ２０１０−２７４３２５）
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]