專利名稱：磁性基材、其疊層體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用由非晶質(zhì)金屬磁性材料所形成的薄帶與耐熱性樹脂制作的磁性基材、其疊層體及其制造方法，還涉及使用所述磁性基材及所述疊層體的磁應(yīng)用產(chǎn)品的構(gòu)件或部件。
背景技術(shù)：
非晶質(zhì)合金薄帶是通過將各種金屬在原材料中由熔融狀態(tài)驟冷而制造的非結(jié)晶固體，通常是厚度約為0.01～0.1mm左右的薄帶。這些非晶質(zhì)合金薄帶中原子為無規(guī)則排列的無規(guī)結(jié)構(gòu)，作為軟磁性材料具有優(yōu)良的特性。
為了使非晶質(zhì)合金薄帶表現(xiàn)出良好的磁特性，一般采用預(yù)先實施熱處理的方法。此熱處理條件因欲表現(xiàn)出的磁特性或非晶質(zhì)合金的種類不同而不同，一般在惰性氣氛中、溫度300～500℃左右、時間0.1～100小時左右的長時間高溫條件下進行。但是，雖然通過熱處理表現(xiàn)出優(yōu)良的磁特性，但是仍有薄帶變得極脆弱、難以進行物理性處理的問題。
隨著電子、通信領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，對電器、電子儀器中使用的磁應(yīng)用產(chǎn)品需求的擴大，促進了產(chǎn)品形態(tài)多樣化快速發(fā)展。另外，由于非晶質(zhì)金屬薄帶材料的磁特性優(yōu)良，因此認(rèn)為可以將其用于各種用途，但是實際上由于必須進行用于提高磁特性的熱處理，而熱處理后的薄帶變得脆弱，因此目前的應(yīng)用局限于卷繞鐵心的磁心等。
作為解決此問題的方法，公開了一種將聚酰亞胺樹脂等能夠耐受用于提高非晶質(zhì)金屬磁特性的熱處理溫度的耐熱性高分子化合物作為粘合劑使用以便將非晶質(zhì)合金薄帶疊層粘合的方法(特開昭58-175654號公報)。根據(jù)此方法，由于可以在熱處理的同時用耐熱性樹脂進行粘合疊層，因此能夠解決處理脆弱薄帶時的問題。但是，因使用耐熱性樹脂，反而在非晶質(zhì)金屬薄帶上產(chǎn)生無用的應(yīng)力，與不使用樹脂的情況相比，又出現(xiàn)了磁特性降低的新問題。
近年來，對許多使用磁性材料的電器、電子構(gòu)件及產(chǎn)品進一步要求高效率化、高性能化(高導(dǎo)磁率、小型化)，構(gòu)成的磁性材料也要求具有高磁特性(低損耗、高導(dǎo)磁率、高磁通量密度)。
由于這一狀況，現(xiàn)階段尚未發(fā)現(xiàn)兼具非晶質(zhì)合金薄帶本身具有的良好磁特性與機械強度的材料，亟待其開發(fā)。
目前，為了發(fā)揮機械強度，而使用非晶質(zhì)金屬薄帶的疊層體，為了使其疊層，必須使用粘合劑，由于用于提高磁特性的熱處理的關(guān)系，粘合劑必須具有耐熱性。例如，在特開56-36336號公報公開了一種在非晶質(zhì)金屬薄帶上涂布粘合劑以提高沖裁穿孔性的疊層體制造方法；在特開昭58-175654號公報中公開了一種在非晶質(zhì)金屬薄帶上預(yù)先涂布耐熱性樹脂，在磁場中進行用于提高磁特性的熱處理的方法；再者，在特開63-45043號公報中公開了一種將涂布的樹脂粘合面積率減至50％或50％以下來疊層薄帶的方法，但是任一種發(fā)明中均未公開磁性金屬與適宜的耐熱性樹脂的選擇方法、適用于所選材料的用于制造疊層體的最優(yōu)選制造方法，另外，對于在加工疊層的疊層體時發(fā)生剝離或破壞等問題仍未完全解決。
另外，作為使用非晶質(zhì)金屬薄帶的天線用途，在特開昭60-233904號公報中公開了一種使用非晶質(zhì)磁芯的天線裝置。另外，在特開平5-267922號公報中公開了一種在10～20kHz范圍內(nèi)使用的車載天線。該發(fā)明公開了一種將疊層了非晶質(zhì)金屬薄帶的磁芯材料在390～420℃下進行0.5～2小時左右的熱處理后含浸環(huán)氧樹脂等的方法。再者，在特開平7-278763號公報中公開了一種疊層了非晶質(zhì)金屬薄帶的天線用磁芯。雖然該發(fā)明公開了在100kHz或100kHz以上表示天線線圈電感值性能的Q值(Quality factor，作為Q＝ωL/R被求出，ω＝2πf，f表示頻率、L表示電感、R表示包含線圈損耗的電阻)，但并無作為實際天線的詳細(xì)說明。根據(jù)后述二個發(fā)明，因為在用于提高磁特性的熱處理后使其含浸環(huán)氧樹脂或硅樹脂，所以為了使樹脂固化，必須有在不使其變得脆弱的溫度范圍(300℃或300℃以下)、具體而言在200℃或200℃以下進行熱處理的步驟，若實施這一步驟，在用于提高磁特性的熱處理后立刻進行比較發(fā)現(xiàn)仍無法避免磁特性劣化。
另外，從應(yīng)對能源枯竭問題等方面考慮，也強烈希望在電器內(nèi)更多使用的電動機或發(fā)電機更高效率化。電動機或發(fā)電機的損耗大致上分為銅損耗、鐵損耗、機械損耗，從減少渦電流損耗方面考慮，希望采用極薄的磁性薄板。從這一方面考慮，現(xiàn)階段主要使用硅鋼板、電磁軟鐵、強磁性鐵鎳合金等，這些多結(jié)晶金屬類材料由鑄造法制成條塊，經(jīng)隨后的熱加工、冷加工而加工成具有必要厚度的板材。例如，以硅鋼板等為例，由于材料的脆性等，即使是最薄者，其厚度極限也只能達(dá)到0.1mm左右。
另一方面，作為磁芯的材料，期待以Fe或Co為主成分的非晶質(zhì)金屬薄帶等磁性材料成為電動機高效率化的關(guān)鍵材料。但是，為了使以Fe或Co為主成分的非晶質(zhì)金屬薄帶等磁性材料表現(xiàn)出如上所述的磁特性，必須在200～500℃的高溫下進行熱處理，熱處理后的薄帶變脆，若在形狀加工或一體疊層時對材料施加較大的應(yīng)力，則發(fā)生缺陷、裂開等，難以實現(xiàn)電動機磁芯形狀的疊層體。
作為得到電動機或發(fā)電機中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶疊層體的方法，例如，在特開平11-312604號公報中公開了一種使用非晶質(zhì)金屬作為薄帶，使用環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、部分皂化褐煤酸酯蠟、改性聚酯樹脂、苯酚丁縮醛樹脂等作為樹脂來制造疊層體的方法。然而，讓人擔(dān)心的是，所提出的任一種樹脂對磁芯的熱處理溫度(200～500℃)可能沒有足夠的耐熱性，疊層非晶質(zhì)金屬薄帶后，即使進行熱處理，非晶質(zhì)金屬薄帶也將變脆，因疊層一體化時的荷重產(chǎn)生的應(yīng)力，在非晶質(zhì)金屬薄帶上發(fā)生裂開或刮傷，實用方面存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人等重新評價了目前已知的磁性金屬的組成，而且，重新評價了疊層粘合、熱處理的過程。而且，經(jīng)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過利用非晶質(zhì)金屬薄帶、使用賦予了能夠耐受用于提高磁性材料磁特性的熱處理的耐熱性樹脂的基材、并且在加壓下對所述材料進行處理，能夠制造所需要的力學(xué)物性與磁特性優(yōu)良的材料。
而且，疊層粘合非晶質(zhì)金屬薄帶后，能夠提供一種熱處理后疊層體的磁特性劣化較小的基材以及疊層體。另外，使用此磁性基材，能夠提供一種作為疊層了非晶質(zhì)金屬薄帶的疊層體電感的性能指數(shù)Q值高、強力粘合的磁芯。
本發(fā)明人等經(jīng)不斷深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在由樹脂與非晶質(zhì)合金薄帶所構(gòu)成的磁性基材及其疊層體中，作為非晶質(zhì)合金薄帶使用以Fe或Co為主成分的非晶質(zhì)合金薄帶，在特定條件下，同時實施樹脂與非晶質(zhì)金屬、或是經(jīng)由樹脂進行的非晶質(zhì)金屬與非晶質(zhì)金屬的疊層粘合以及用于提高磁特性的熱處理，或者在特定條件下進行疊層粘合，接著在特定條件下進行用于提高磁特性的熱處理，由此得到由兼具以Fe或Co為主成分的非晶質(zhì)合金薄帶本身具有的優(yōu)良磁特性與所希望的力學(xué)物性的非晶質(zhì)合金薄帶與耐熱性樹脂構(gòu)成的磁性基材及該磁性基材的疊層體，從而完成本發(fā)明。
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)對由含有一定量或一定量以上的鐵的非晶質(zhì)金屬薄帶與耐熱性樹脂構(gòu)成的磁性基材、或磁性基材的疊層體實施加壓熱處理能夠得到鐵損耗小、抗拉強度大的材料，還發(fā)現(xiàn)該材料適用于電動機或發(fā)電機的轉(zhuǎn)子或定子，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種磁性基材，其特征為在以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤1.0、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％)表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分上賦予耐熱性樹脂及/或耐熱性樹脂的前體。
另外，提供一種磁性基材，其特征為在以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤0.2、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％)表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分上賦予耐熱性樹脂及/或耐熱性樹脂的前體。
本發(fā)明提供一種磁性基材的疊層體，其特征為該非晶質(zhì)金屬薄帶經(jīng)由耐熱性樹脂及/或耐熱性樹脂的前體進行疊層。
本發(fā)明提供一種磁性基材的疊層體，其特征為在以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤0.3、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％)表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分上賦予耐熱性樹脂及/或耐熱性樹脂的前體，其中，在閉合磁路中測定的頻率100kHz處該非晶質(zhì)合金薄帶疊層體的比導(dǎo)磁率μ為12000或12000以上、磁芯損耗Pc為12W/kg或12W/kg以下，該非晶質(zhì)合金薄帶疊層體的抗拉強度為30MPa或30MPa以上。
本發(fā)明提供一種磁性基材，是在非晶質(zhì)合金薄帶的單面或雙面的至少一部分上賦予了耐熱性樹脂的磁性基材，其特征為該耐熱性樹脂包含兼具以下全部5個特性的樹脂①在氮氣氣氛中、350℃下，經(jīng)歷2小時熱處理時由熱分解造成的重量減少率為1重量％或1重量％以下；②在氮氣氣氛中、350℃下，經(jīng)歷2小時熱處理后的抗拉強度為30MPa或30MPa以上；③玻璃化溫度為120～250℃；④熔融粘度為1000Pa·s時的溫度為250℃或250℃以上、400℃或400℃以下；以及⑤以0.5℃/分的一定速度由400℃降溫至120℃后，樹脂中結(jié)晶物的熔解熱為10J/g或10J/g以下。
本發(fā)明的耐熱性樹脂優(yōu)選在主鏈骨架上具有由用化學(xué)式(1)～(4)表示的重復(fù)單元中選出的1種、2種或2種以上的重復(fù)單元且相對于重復(fù)單元中芳香環(huán)總數(shù)的間位芳香環(huán)的比例為20～70摩爾％的芳香族聚酰亞胺樹脂。
其中，在化學(xué)式(1)～(4)中，X是由直接鍵、醚鍵、異丙叉基鍵、以及羰基鍵中選出的2價鍵合基團，可以相同，也可以不同，R是由化學(xué)式(5)～(10)中選出的4價鍵合基團，可以相同，也可以不同。
另外，本發(fā)明的耐熱性樹脂優(yōu)選以在主鏈骨架上具有用化學(xué)式(11)～(12)表示的重復(fù)單元為特征的芳香族聚酰亞胺樹脂。
其中，上述式(11)、(12)中，R是由化學(xué)式(5)～(10)中選出的4價鍵合基團，可以相同，也可以不同。
本發(fā)明中使用的耐熱性樹脂優(yōu)選含有在主鏈骨架上具有用化學(xué)式(12)表示的重復(fù)單元的芳香族聚酰亞胺樹脂的樹脂。
其中，在化學(xué)式(13)中，X是由直接鍵、醚鍵、異丙叉基鍵、以及羰基鍵中選出的2價鍵合基團，可以相同，也可以不同。另外，在化學(xué)式(13)中，a以及b為滿足a+b＝1、0＜a＜1、0＜b＜1的數(shù)。
另外，本發(fā)明的耐熱性樹脂優(yōu)選使用主鏈骨架上具有由用化學(xué)式(14)～(15)表示的重復(fù)單元中選出的1種、2種或2種以上重復(fù)單元的芳香族聚砜樹脂。
本發(fā)明提供一種由非晶質(zhì)金屬與耐熱性樹脂構(gòu)成的磁性基材的制造方法，其特征為在將耐熱性樹脂賦予非晶質(zhì)金屬薄帶后，在加壓下進行加熱處理。
本發(fā)明提供一種磁性基材的制造方法，是在加壓下對非晶質(zhì)金屬薄帶進行加熱處理。
在本發(fā)明的磁性基材的制造方法中，優(yōu)選在壓力為0.01～500MPa、溫度為200～500℃的條件下進行熱處理。
加壓熱處理分?jǐn)?shù)次進行，也可以在不同的條件下進行處理。
本發(fā)明優(yōu)選的一個實施方式為在以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤0.3、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％)表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面賦予樹脂后，在壓力為0.01～100MPa、溫度為350～480℃、時間為1～300分鐘的條件下，經(jīng)加壓熱處理而予以制造。
另外，本發(fā)明優(yōu)選的一個實施方式為在該非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面賦予樹脂后，進行疊合，在壓力為0.01～500MPa、溫度為200～350℃、時間為1～300分鐘的條件下，進行第1次加壓熱處理，然后在壓力為0～100MPa、溫度為350～480℃、時間為1～300分鐘的條件下，進行第2次加壓熱處理而予以制造。
本發(fā)明優(yōu)選的一個實施方式為磁性疊層體的制造方法，是由在用通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0.3＜c≤1.0、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的整個表面或一部分賦予了耐熱性樹脂層或耐熱性樹脂前體的數(shù)片磁性基材構(gòu)成的疊層體，該疊層體是在0.2MPa或0.2MPa以上、5MPa或5MPa以下的加壓條件下、在300～450℃的溫度范圍內(nèi)實施1小時或1小時以上的加壓熱處理而得到的。
該磁性基材疊層體的特征為具有以下特性(1)在JIS C2550中規(guī)定的鐵損耗W10/1000為15W/kg或15W/kg以下；(2)最大磁通量密度Bs為1.0T或1.0T以上、2.0T或2.0T以下；以及(3)在JIS Z2241中規(guī)定的抗拉強度為500MPa或500MPa以上。
在制造本發(fā)明磁性基材疊層板時，采用使高耐熱樹脂薄片介于加壓用平板與磁性疊層體之間的制造方法進行制造。
本發(fā)明的磁性基材及其疊層體應(yīng)用于磁應(yīng)用部件。
本發(fā)明優(yōu)選的一個實施方式為一種薄型天線，是以本發(fā)明的磁性基材及其疊層體為磁芯，在磁芯上卷繞被覆導(dǎo)線的天線，其特征為在磁芯的至少施加了線圈的部分賦予絕緣構(gòu)件。
再者，本發(fā)明優(yōu)選的一個實施方式為一種薄型天線，是以本發(fā)明的磁性基材及其疊層體為磁芯卷繞被覆導(dǎo)線而成的天線，其特征為在磁芯的至少施加了線圈的部分賦予絕緣構(gòu)件，并且在疊層體的邊緣部賦予繞線管。
本發(fā)明優(yōu)選的一個實施方式為一種RFID用天線，該天線由卷繞的線圈與強磁性體的板狀磁芯構(gòu)成，板狀磁芯貫穿卷繞線圈，內(nèi)藏于平面狀的RFID標(biāo)簽(tag)中，在該強磁性體的板狀磁芯中，以本發(fā)明的磁性基材或其疊層體為磁芯。
再者，本發(fā)明優(yōu)選的一個實施方式為一種RFID用天線，其特征為本發(fā)明的該板狀磁芯具有因彎曲加工而得到的形狀保持性。
本發(fā)明提供一種電動機或發(fā)電機，其特征為電動機或發(fā)電機的由軟磁性材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子或定子部分或全部使用磁性疊層體。
本發(fā)明提供一種電動機或發(fā)電機用疊層體，其特征為在具備由磁性材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子與定子的電動機或發(fā)電機中，轉(zhuǎn)子或定子的至少一部分的磁性材料是用由非晶質(zhì)金屬磁性薄帶形成的疊層體構(gòu)成的，由該非晶質(zhì)金屬磁性薄帶構(gòu)成的疊層體是交替疊層耐熱性粘合樹脂層與非晶質(zhì)金屬磁性薄帶層而形成的。
在本發(fā)明的天線中，能夠使用這樣一種磁性基材，該磁性基材由以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤0.2、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％表示的非晶質(zhì)金屬的薄帶構(gòu)成。
在本發(fā)明電動機或電動機用疊層體中，優(yōu)選使用這樣一種磁性基材，其特征為該非晶質(zhì)金屬是以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0.3＜c≤1.0、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％表示的非晶質(zhì)金屬，該耐熱性樹脂含有兼具以下全部5個特性的樹脂①在氮氣氣氛中、350℃下，經(jīng)歷2小時熱處理時由熱分解引起的重量減少率為1重量％或1重量％以下；②在氮氣氣氛中，經(jīng)歷2小時熱處理后的抗拉強度為30MPa或30MPa以上；③玻璃化溫度為120～250℃；④熔融粘度為1000Pa·s時的溫度為250℃或250℃以上、400℃或400℃以下；以及⑤以0.5℃/分的一定速度由400℃降溫至120℃后，樹脂中結(jié)晶物的熔解熱為10J/g或10J/g以下。
本發(fā)明的電動機或發(fā)電機中使用的磁芯可以使用這樣一種非晶質(zhì)金屬磁性疊層板，其特征為由用非晶質(zhì)金屬磁性薄帶形成的疊層體構(gòu)成，由該非晶質(zhì)金屬磁性薄帶形成的疊層體由耐熱性樹脂層與非晶質(zhì)金屬磁性薄帶層疊層而成，該耐熱性樹脂層的特點為在氮氣氣氛中、300℃下，經(jīng)歷1小時熱處理時由熱分解引起的樹脂重量減少率為1重量％或1重量％以下，再由抗拉強度為500MPa或500MPa以下的非晶質(zhì)金屬層與抗拉強度為500MPa或500MPa以上的非晶質(zhì)金屬層構(gòu)成。


圖1是交替疊層非晶質(zhì)金屬薄帶與耐熱性樹脂形成的天線用疊層體之一例。
圖2模式地示出非晶質(zhì)金屬薄帶與耐熱性樹脂交替疊層形成的磁性基材疊層體之一例。
圖3模式地示出在疊層體外周卷繞導(dǎo)線線圈的天線之一例。
圖4模式地示出本發(fā)明磁性基材的加壓方法之一例。
圖5模式地示出使用本發(fā)明磁性基材疊層體的電動機用定子之一例。
圖6模式地示出使用本發(fā)明磁性基材疊層體的同步磁阻電動機之一例。
圖7模式地示出使用本發(fā)明磁性基材疊層體的環(huán)狀電感之一例。
附圖標(biāo)號圖4中，411為疊層體的偏移防止用框架，412為平板模具，413為磁性疊層板，421為耐熱性彈性薄片，431為熱壓機的熱板圖6中，611為轉(zhuǎn)子，612為定子，613為線圈，621為旋轉(zhuǎn)軸，622為軸承，630為盒。
具體實施例方式
(非晶質(zhì)金屬薄帶)本發(fā)明的磁性基材中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶的組成以Fe或Co為主成分，以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤1.0、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％)表示。
本發(fā)明中，將0≤c≤0.2或0≤c≤0.3者記為Co類非晶質(zhì)金屬或以Co為主成分的非晶質(zhì)金屬；將0.3＜c≤1.0者記為Fe類非晶質(zhì)金屬或以Fe為主成分的非晶質(zhì)金屬。
本發(fā)明中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶的Co/Fe比率存在有助于非晶質(zhì)合金的飽和磁化強度增加的傾向。根據(jù)用途著重于飽和磁化強度時，置換量c優(yōu)選為0≤c≤0.2，更優(yōu)選為0≤c≤0.1。
X元素在制造本發(fā)明中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶方面，是為了非晶質(zhì)化而降低結(jié)晶化速度的有效元素。若X元素少于10原子％，則非晶質(zhì)化程度降低，混合存在一部分結(jié)晶質(zhì)；另外，若X元素超過35原子％，則非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)將降低得到的合金薄帶的機械強度，而無法得到連續(xù)的薄帶。因而，X元素的量a優(yōu)選為10＜a≤35，更優(yōu)選為12≤a≤30。
Y元素具有使本發(fā)明中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶具有耐蝕性的效果。其中，特別有效的元素為Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素。若Y元素的添加量達(dá)30％以上，則雖然具有耐蝕性效果，但是由于薄帶的機械強度變脆，因此優(yōu)選為0≤b≤30，更優(yōu)選的范圍為0≤b≤20。
另外，本發(fā)明中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶例如如下制造使用高頻熔爐等將由所希望組成的金屬調(diào)合而成的混合物熔融，用惰性氣體等使形成的均勻的熔融體流出，噴涂于淬火輥上進行淬火，由此得到非晶質(zhì)金屬薄帶。薄帶的厚度通常為5～100μm，優(yōu)選為10～50μm，更優(yōu)選為10～30μm。
本發(fā)明中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶通過疊層能夠制作各種磁應(yīng)用產(chǎn)品的構(gòu)件或部件中使用的疊層體。本發(fā)明的磁性基材中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶能夠使用由液體淬火方法等制成的薄片狀非晶質(zhì)金屬材料。另外，能夠使用由加壓成形等方法將粉末狀的非晶質(zhì)金屬材料制成的薄片狀非晶質(zhì)金屬材料。另外，磁性基材中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶可以使用單一的非晶質(zhì)金屬薄帶，也能夠使用數(shù)片及多種非晶質(zhì)金屬薄帶重疊而成的疊層體。
另外，可以得到在該非晶質(zhì)金屬薄帶的至少一部分賦予了耐熱性樹脂或耐熱性樹脂前體的磁性基材、或該前體樹脂化后的磁性基材。
相較于未賦予耐熱性樹脂的薄帶，此磁性基材具有優(yōu)良的加壓加工、切斷等加工性。
作為本發(fā)明的Fe類非晶質(zhì)金屬材料，能夠舉出Fe-Si-B類、Fe-B類、Fe-P-C類等Fe-半金屬類非晶質(zhì)金屬材料，或Fe-Zr類、Fe-Hf類、Fe-Ti類等Fe-過渡金屬類非晶質(zhì)金屬材料。作為Co類非晶質(zhì)金屬材料，能夠舉出Co-Si-B類、Co-B類等非晶質(zhì)金屬材料。
作為本發(fā)明磁性基材在處理較大電功率的磁應(yīng)用產(chǎn)品的構(gòu)件或部件、例如電動機、變壓器等用途方面優(yōu)選使用的Fe類非晶質(zhì)金屬材料，能夠舉出Fe-Si-B類、Fe-B類、Fe-P-C類等Fe-半金屬類非晶質(zhì)金屬材料，或Fe-Zr類、Fe-Hf類、Fe-Ti類等Fe-過渡金屬類非晶質(zhì)金屬材料。例如，在Fe-Si-B類中，能夠舉出Fe78Si9B13(原子％)、Fe78Si10B12(原子％)、Fe81Si13.5B13.5(原子％)、Fe81Si13.5B135C2(原子％)、Fe77Si5B16Cr2(原子％)、Fe66Co18Si1B15(原子％)、Fe74Ni4Si2B17Mo3(原子％)等。其中，優(yōu)選使用Fe78Si9B13(原子％)、Fe77Si5B16Cr2(原子％)。特別優(yōu)選使用Fe78Si9B13(原子％)。然而，本發(fā)明的非晶質(zhì)金屬并不限定于此類材料。
(耐熱性樹脂的條件)磁性基材的熱處理溫度根據(jù)構(gòu)成非晶質(zhì)金屬薄帶的組成以及作為目的的磁特性進行選擇，表現(xiàn)出良好磁特性的溫度大致在300～500℃的范圍。為了將耐熱性樹脂賦予非晶質(zhì)金屬薄帶，在表現(xiàn)出磁性基材磁特性的最適熱處理溫度下進行熱處理。
本發(fā)明中使用的耐熱性樹脂兼具以下全部5個特性①在氮氣氣氛中、350℃下，經(jīng)歷2小時熱處理時由熱分解引起的重量減少率為1重量％或1重量％以下；
②在氮氣氣氛中，經(jīng)歷2小時熱處理后的抗拉強度為30MPa或30MPa以上；③玻璃化溫度為120～250℃；④熔融粘度為1000Pa·s時的溫度為250℃或250℃以上、400℃或400℃以下；以及⑤以0.5℃/分的一定速度由400℃降溫至120℃后，樹脂中結(jié)晶物的熔解熱為10J/g或10J/g以下。
本發(fā)明的耐熱性樹脂在120℃下、進行4小時干燥的前處理之后，利用差示熱分析·熱重量分析計(DTA-TG)測定在氮氣氣氛中、350℃下保持2小時后的重量減少量，通常為1％或1％以下，優(yōu)選為0.3％或0.3％以下。在此值范圍內(nèi)，可以得到本發(fā)明的效果，使用重量減少量多的樹脂時，發(fā)生疊層體剝離、膨脹等問題。
抗拉強度測試按照ASTM D-638進行。將本發(fā)明的耐熱性樹脂在氮氣氣氛中、350℃下經(jīng)2小時的熱處理后，作成預(yù)定的測試片，然后，進行拉伸測試(30℃)。通常，抗拉強度為30MPa或30MPa以上，優(yōu)選為50MPa或50MPa以上。若抗拉強度超出此范圍，則無法完全得到形狀穩(wěn)定性良好等效果。
本發(fā)明耐熱性樹脂的玻璃化溫度Tg是由用差示掃描量熱計DSC測定的顯示玻璃化的吸熱峰折點得到的。Tg為120℃或120℃以上、250℃或250℃以下，優(yōu)選為220℃或220℃以下。Tg高時，有磁特性劣化等問題。
重要的是本發(fā)明的耐熱性樹脂顯示出熱塑性。以漆等形態(tài)用于本發(fā)明時，即使使用表觀上如熱固化性樹脂那樣的物質(zhì)，也可由使用經(jīng)加熱使其熔融的樹脂。
使用高化式流量測定計測定熔融粘度，熔融粘度為1000Pa·s或1000Pa·s以下時的溫度為250℃或250℃以上，通常為400℃或400℃以下，優(yōu)選為350℃或350℃以下，更優(yōu)選為300℃或300℃以下。熔融粘度為1000Pa·s或1000Pa·s以上時的溫度在該范圍內(nèi)時，本發(fā)明的熱壓粘合可以在低溫下進行，并且可以得到粘合特性優(yōu)良的效果。熔融粘度降低時的溫度高的情況下，將發(fā)生粘合不良等問題。
將本發(fā)明耐熱性樹脂以0.5℃/分的一定速度從400℃降溫至120℃后，樹脂中結(jié)晶物的熔解熱為10J/g或10J/g以下，優(yōu)選為5J/g或5J/g以下，更優(yōu)選為1J/g或1J/g以下。在該范圍時，能夠得到本發(fā)明的粘合性優(yōu)良的效果。
另外，使用的耐熱性樹脂的分子量及分子量分布沒有特別限定，另外，分子量極小時，因為可能影響涂布基材樹脂涂膜的強度及粘合強度，所以將樹脂以0.5g/100mL的濃度溶解于可溶的溶劑中后，于35℃測得的對數(shù)粘度值優(yōu)選為0.02L/g或0.02L/g以上。
(耐熱性樹脂的種類)作為滿足上述條件的樹脂，可以列舉聚酰亞胺類樹脂、酮類樹脂、聚酰胺類樹脂、腈類樹脂、硫醚類樹脂、聚酯類樹脂、芳基化物類樹脂、砜類樹脂、酰亞胺類樹脂、酰胺酰亞胺類樹脂。本發(fā)明優(yōu)選使用聚酰亞胺類樹脂、酮類樹脂、砜類樹脂。
本發(fā)明中使用的聚酰亞胺樹脂優(yōu)選主鏈骨架上具有由用化學(xué)式(1)～(4)表示的重復(fù)單元中選出的1種、2種或2種以上重復(fù)單元、相對于重復(fù)單元中芳香環(huán)總數(shù)的間位芳香環(huán)所占的比例為20～70摩爾％的芳香族聚酰亞胺樹脂。

其中，在化學(xué)式(1)～(4)中，X是由直接鍵、醚鍵、異丙叉基鍵、以及羰基鍵中選出的2價鍵合基團，可以相同，也可以不同，R是由化學(xué)式(5)～(10)中選出的4價鍵合基團，可以相同，也可以不同。
上述聚酰亞胺樹脂是芳香族二胺與芳香族四羧酸經(jīng)縮聚而制得的。
作為芳香族二胺，可以使用用于得到以化學(xué)式(1)表示的聚酰亞胺的由1個芳香環(huán)形成的單環(huán)體；用于得到以化學(xué)式(2)表示的聚酰亞胺的由2個芳香環(huán)形成的二環(huán)體；用于得到以化學(xué)式(3)表示的聚酰亞胺的由3個芳香環(huán)形成的三環(huán)體；用于得到以化學(xué)式(4)表示的聚酰亞胺的由4個芳香環(huán)形成的四環(huán)體。
(i)作為單環(huán)體，可列舉對苯二胺、間苯二胺；(ii)作為二環(huán)體，可列舉3，3’-二氨基二苯醚、3，4’-二氨基二苯醚、4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二氨基二苯硫醚、3，4’-二氨基二苯硫醚、4，4’-二氨基二苯硫醚、3，3’-二氨基二苯砜、3，4’-二氨基二苯砜、4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二氨基二苯甲酮、3，4’-二氨基二苯甲酮、4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’-二氨基二苯甲烷、3，4’-二氨基二苯甲烷、4，4’-二氨基二苯甲烷、2，2-雙(3-氨基苯基)丙烷、2，2-雙(4-氨基苯基)丙烷、2-(3-氨基苯基)-2-(4-氨基苯基)丙烷、2，2-雙(3-氨基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、2，2-雙(4-氨基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、2-(3-氨基苯基)-2-(4-氨基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷；
(iii)作為三環(huán)體，可列舉1，1-雙(3-氨基苯基)-1-苯基乙烷、1，1-雙(4-氨基苯基)-1-苯基乙烷、1-(3-氨基苯基)-1-(4-氨基苯基)-1-苯基乙烷、1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，4-雙(3-氨基苯氧基)苯、1，4-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(3-氨基苯甲?；?苯、1，3-雙(4-氨基苯甲?；?苯、1，4-雙(3-氨基苯甲酰基)苯、1，4-雙(4-氨基苯甲酰基)苯、1，3-雙(3-氨基-α，α-二甲基芐基)苯、1，3-雙(4-氨基-α，α-二甲基芐基)苯、1，4-雙(3-氨基-α，α-二甲基芐基)苯、1，4-雙(4-氨基-α，α-二甲基芐基)苯、1，3-雙(3-氨基-α，α-二(三氟甲基)芐基)苯、1，3-雙(4-氨基-α，α-二(三氟甲基)芐基)苯、1，4-雙(3-氨基-α，α-二(三氟甲基)芐基)苯、1，4-雙(4-氨基-α，α-二(三氟甲基)芐基)苯、2，6-雙(3-氨基苯氧基)苯甲腈、2，6-雙(3-氨基苯氧基)吡啶；(iv)作為四環(huán)體，可列舉4，4’-雙(3-氨基苯氧基)聯(lián)苯、4，4’-雙(4-氨基苯氧基)聯(lián)苯、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、2，2-雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-雙[3-(3-氨基苯氧基)苯基]-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷等，但是，并不限定于上述二胺。芳香族二胺的二環(huán)體、三環(huán)體的芳香環(huán)間的鍵優(yōu)選為醚鍵。
上述芳香族二胺中，特別優(yōu)選使用4，4’-雙(3-氨基苯氧基)聯(lián)苯、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、2，2-雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-雙[3-(3-氨基苯氧基)苯基]-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷。
作為用于制造本發(fā)明中使用的聚酰亞胺樹脂的四羧酸二酸酐的具體例，可以舉出均苯四酸二酐、3，3’，4，4’-二苯甲酮四酸二酐、2，3’，3，4’-二苯甲酮四酸二酐、3，3’，4，4’-聯(lián)苯四酸二酐、2，3’，3，4’-聯(lián)苯四酸二酐、2，2-雙(3，4-二羧基苯基)丙烷二酐、雙(3，4-二羧基苯基)醚二酐、雙(3，4-二羧基苯基)砜二酐、1，1-雙(3，4-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(2，3-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(3，4-二羧基苯基)甲烷二酐、2，2-雙(3，4-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二酐、2，3，6，7-萘四酸二酐、1，4，5，8-萘四酸二酐、1，2，5，6-萘四酸二酐、1，2，3，4-苯四酸二酐、3，4，9，10-苝四酸二酐、2，3，6，7-蒽四酸二酐、1，2，7，8-菲四酸二酐、2，2-雙{4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基}丙烷二酐、1，3-雙(3，4-二羧基苯氧基)苯二酐、1，4-雙(3，4-二羧基苯氧基)苯二酐等，但是，并不限定于上述四羧酸二酸酐。
其中，將均苯四酸二酐、以及1個、2個或2個以上由以下物質(zhì)中選出的四羧酸二酸酐組合使用，作為可以組合的四羧酸二酸酐，優(yōu)選使用3，3’，4，4’-二苯甲酮四酸二酐、3，3’，4，4’-聯(lián)苯四酸二酐、2，2-雙(3，4-二羧基苯基)丙烷二酐、雙(3，4-二羧基苯基)醚二酐、雙(3，4-二羧基苯基)砜二酐、1，1-雙(3，4-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3，4-二羧基苯基)甲烷二酐、2，2-雙(3，4-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二酐。該二胺與四羧酸二酸酐的組合可以為相同的組合，也可以為不同的組合。
在上述芳香族二胺與四羧酸二酸酐的組合之中，使用相對于重復(fù)單元中的芳香環(huán)總數(shù)的間位芳香環(huán)所占的比例為20～70摩爾％的組合。此處，相對于該重復(fù)單元中的芳香環(huán)總數(shù)的間位芳香環(huán)所占的比例是指例如在化學(xué)式(25)中，重復(fù)單元中芳香環(huán)總數(shù)為4個，其中，因為二胺部分的2個芳香環(huán)在間位相連結(jié)，因此算出間位芳香環(huán)所占的比例為50％。芳香環(huán)的鍵合位置可以使用核磁共振光譜或紅外線吸收光譜等確認(rèn)其位置。
另外，本發(fā)明的耐熱性樹脂優(yōu)選以在主鏈骨架上具有用化學(xué)式(11)～(12)表示的重復(fù)單元為特征的芳香族聚酰亞胺樹脂。
其中，該式(11)、(12)中的R是從化學(xué)式(5)～(10)中選出的4價鍵合基團，可以相同，也可以不同。
本發(fā)明中使用的耐熱性樹脂優(yōu)選在主鏈骨架上具有由化學(xué)式(13)表示的重復(fù)單元的芳香族聚酰亞胺樹脂。
其中，上述化學(xué)式(13)中的X是由直接鍵、醚鍵、異丙叉基鍵、以及羰基鍵中選出的2價鍵合基團，可以相同，也可以不同。另外，在化學(xué)式(13)中的a以及b是滿足a+b＝1、0＜a＜1、0＜b＜1的數(shù)。
本發(fā)明中使用的耐熱性樹脂的制造方法沒有特別限定，能夠使用公知的任意一種方法。本發(fā)明中使用的樹脂組合物沒有對構(gòu)成單元的重復(fù)進行限定，可以是交替結(jié)構(gòu)、無規(guī)結(jié)構(gòu)、嵌段結(jié)構(gòu)等任意一種結(jié)構(gòu)。另外，通常使用的分子形狀為線形，也可以使用分枝形狀。另外，也可以使用接枝形狀。
另外，此聚合反應(yīng)優(yōu)選在有機溶劑中進行。作為該反應(yīng)中使用的溶劑，例如，可列舉N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、N，N-二甲氧基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基己內(nèi)酰胺、1，2-二甲氧基乙烷、雙(2-甲氧基乙基)醚、1，2-雙(2-甲氧基乙氧基)乙烷、雙[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]醚、四氫呋喃、1，3-二氧雜環(huán)己烷、1，4-二氧雜環(huán)己烷、吡咯啉、甲基吡啶、二甲基亞砜、二甲基砜、四甲基脲、六甲基磷酰胺、酚、鄰甲酚、間甲酚、對氯酚、苯甲醚、苯、甲苯、二甲苯等。另外，上述有機溶劑可以單獨使用，也可以將2種或2種以上混合使用。
將本發(fā)明的聚酰亞胺賦予非晶質(zhì)金屬薄體時，可以適度賦予聚酰亞胺樹脂，也可以賦予樹脂溶液，另外，在賦予時，也可以賦予聚酰亞胺的前體。使用可溶性聚酰亞胺的情況下，溶于溶劑而形成液狀，調(diào)整成適當(dāng)?shù)恼扯龋坎加诜蔷з|(zhì)金屬薄帶，加熱以揮發(fā)溶劑，從而形成樹脂。
對于本發(fā)明中使用的聚酰亞胺樹脂而言，在制造酰亞胺化前的聚酰胺酸時，可以在不損及聚酰亞胺本身性質(zhì)以及物理性質(zhì)的范圍內(nèi)，通過使所用的二胺與芳香族四羧酸二酸酐的摩爾比與理論當(dāng)量相偏離來調(diào)整分子量，對于本發(fā)明耐熱性樹脂而言，使用的耐熱性樹脂的分子量以及分子量分布沒有特別限定，以0.5g/100mL的濃度，將樹脂溶解于可溶的溶劑中后，在35℃下測定的對數(shù)粘度值優(yōu)選為0.2dL/g或0.2dL/g以上、2dL/g或2dL/g以下。
另外，對于本發(fā)明中使用的聚酰亞胺而言，在制造酰亞胺化前的聚酰胺酸時，可以在不損及聚酰亞胺本身性質(zhì)以及物理性質(zhì)的范圍內(nèi)，通過使所用的二胺與芳香族四羧酸二酸酐的摩爾比與理論當(dāng)量相偏離來調(diào)整分子量。在此情況下，也可以使過剩的氨基或酸酐基與過剩的氨基或酸酐基的理論當(dāng)量以上的芳香族二酸酐或芳香族單胺反應(yīng)使其惰化。
另外，對樹脂中所含雜質(zhì)的種類及含量沒有特別限定，因為因用途不同，雜質(zhì)可能損及本發(fā)明的效果，因此理想的情況是雜質(zhì)總量為1重量％或1重量％以下，特別是鈉或氯等離子性雜質(zhì)為0.5重量％或0.5重量％以下。
另外，本發(fā)明的耐熱性樹脂優(yōu)選使用在主鏈骨架上具有由用化學(xué)式(14)～(15)表示的重復(fù)單元中選出的1種、2種或2種以上重復(fù)單元的芳香族聚砜樹脂。
以0.5g/100mL的濃度將樹脂溶解于可溶的溶劑后，在35℃下測定的對數(shù)粘度值優(yōu)選為0.2dL/g或0.2dL/g以上、2dL/g或2dL/g以下。例如，可以使用日本三井化學(xué)制的聚醚砜E1010、E2010、E3010等，或是Amoco Engineering制的UDEL P-1700、P-3500等。
(耐熱性樹脂的賦予)在本發(fā)明中，耐熱性樹脂僅賦予非晶質(zhì)金屬薄帶的單面，或是雙面的至少一部分。在此情況下，優(yōu)選在賦予的表面上均勻地、無不均勻現(xiàn)象地制成涂膜。例如，制作疊層了磁性基材的磁性基材疊層體的情況下，利用多層涂布方法或熱壓、或是利用熱輥、高頻熔融粘合等進行疊層，由此能夠自由地設(shè)計疊層結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分附著耐熱性樹脂時，采用粉末狀樹脂、或是將樹脂溶于溶劑中形成的溶液、或是糊狀的形式。使用溶解了樹脂的溶液時，代表例是利用輥涂等方法將其賦予非晶質(zhì)金屬薄帶。此時，賦予步驟中使用的溶液粘度，在用溶劑溶解樹脂形成的溶液進行賦予的情況下，賦予時的樹脂粘度通常在0.005～200Pa·s的粘度范圍內(nèi)，優(yōu)選為0.01～50Pa·s，更優(yōu)選為0.05～5Pa·s的范圍內(nèi)，在粘度為0.005Pa·s以下時，由于粘性過低，將自非晶質(zhì)金屬薄帶上流失，無法在非晶質(zhì)金屬薄帶上得到足夠的涂膜量而成為極薄的涂膜。另外，為了增加此時的薄膜厚度，必須以極慢的速度多次重復(fù)涂布，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低而無實用性。另一方面，若粘度為200Pa·s以上，則因粘度高，而極難控制用于在非晶質(zhì)金屬薄帶上形成薄的涂膜的膜厚。
作為賦予本發(fā)明的液狀樹脂的方法，利用涂布的方法，例如，可以利用下列方法進行輥涂法、凹版涂布法、空氣刮涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法、棒涂法、輕觸涂布法、珠式涂布法、澆鑄涂布法、旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)法、或一邊將非晶質(zhì)金屬薄帶浸漬在液狀樹脂中一邊進行涂布的浸涂法、使液狀樹脂從小孔落至非晶質(zhì)金屬薄帶進行涂布的槽孔涂布法等。另外，也可以使用棒涂法、或利用噴霧原理將霧狀的液狀樹脂噴涂于非晶質(zhì)金屬薄帶上的噴涂法、或旋涂法、或電解沉積涂布法、或是濺鍍法之類的物理蒸鍍法、CVD法之類的氣相法等，能夠在非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予耐熱性樹脂的任何方法。
另外，在部分賦予耐熱性樹脂時，能夠利用加工了涂膜圖案的溝槽的凹版涂布頭，采用凹版涂布法進行涂布。
另外，作為在本發(fā)明的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分上附著的樹脂，使用糊狀樹脂時，主要優(yōu)選用于疊層將非晶質(zhì)金屬薄帶切斷而成的材料等情況。因此，相較于將樹脂溶解于溶劑形成的溶液的流動性，只要具有能夠暫時粘合固定或暫時固定的粘度即可，能利用澆注或毛刷涂布等方法賦予樹脂。此情況下，樹脂的粘度優(yōu)選為5Pa·s或5Pa·s以上。另一方面，粉末狀樹脂例如可以用于以下情況使用模具制作非晶質(zhì)金屬薄帶疊層體時通過填充或散布粉末狀·顆粒狀樹脂進行熱壓成型等來制作非晶質(zhì)金屬薄帶的疊層體。
所謂本發(fā)明的磁性基材是指在非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予樹脂而形成的基材。非晶質(zhì)金屬薄帶可以進行或不進行用于提高磁性體特性的熱處理。本發(fā)明的磁性基材也可以在賦予耐熱性樹脂后進行用于表現(xiàn)出磁性體特性的熱處理。在非晶質(zhì)金屬薄帶中賦予耐熱性樹脂的前體時，為了形成耐熱性樹脂必需進行熱處理，該熱處理通常在低于用于提高金屬磁特性的熱處理溫度下進行，也可以將二者同時進行。即，本發(fā)明的磁性基材可以用以下任意一種方法進行制造。
具體而言，可列舉(1)在未進行用于提高磁特性的熱處理的非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予耐熱性樹脂的方法；
(2)在未進行用于提高磁特性的熱處理的非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予耐熱性樹脂前體的方法，加熱或化學(xué)性賦予耐熱性樹脂的方法(步驟A)；(3)在進行了用于提高磁特性的熱處理的非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予耐熱性樹脂的方法；(4)在進行了用于提高磁特性的熱處理的非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予耐熱性樹脂前體，加熱或化學(xué)性形成耐熱性樹脂的方法(步驟A)；(5)利用上述(1)～(4)的方法制造磁性基材后，進一步進行用于提高磁特性的熱處理的方法。優(yōu)選利用(1)、(2)的方法，優(yōu)選進行用于提高(1)、(2)磁特性的熱處理(5)的方法。
(1)、(2)的方法中，由于沒有對非晶質(zhì)金屬薄帶進行熱處理，不會造成薄帶的脆弱化，因此可以卷繞薄帶。另外，通過在非晶質(zhì)金屬薄帶上涂布耐熱性樹脂，即使在薄帶中有孔隙等情況下，也由于抑制了裂縫的增加，而提高卷繞速度，由此在工業(yè)上得到優(yōu)良的批量生產(chǎn)性。
另外，制作在非晶質(zhì)金屬薄帶中賦予了耐熱性樹脂的多層結(jié)構(gòu)的磁性基材時，能夠利用多層涂布方法或是對單層或多層涂布基材進行加壓例如熱壓或熱輥等進行疊層的方法。加壓時的溫度因耐熱性樹脂的種類不同而有所不同，大致優(yōu)選在固化物的玻璃化溫度(Tg)以上發(fā)生軟化或熔融的溫度附近進行疊層。
(疊層體)本發(fā)明的磁性基材是指在非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予耐熱性樹脂而成的基材，可以使用單層基材，也可以疊層此基材，作為磁性基材的疊層體使用。
制作磁性基材疊層體時，可以利用多層涂布方法或熱壓、或是熱輥、高頻熔融粘合等進行疊層粘合，由此自由地設(shè)計疊層結(jié)構(gòu)。
疊層的磁性基材可以根據(jù)非晶質(zhì)金屬薄帶是否進行用于提高磁特性的熱處理、耐熱性樹脂的種類或是否使用耐熱性樹脂的前體、從耐熱性樹脂的前體形成耐熱性樹脂的時期、在哪個階段對疊層后的磁性基材進行用于提高磁特性的熱處理等情況考慮如下所述的基本步驟。本發(fā)明磁性基材的制造可以采用其中的1個步驟或?qū)讉€步驟組合進行制造。
(1)步驟A在非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予耐熱性樹脂的前體，以熱處理、或化學(xué)方法例如使用化學(xué)反應(yīng)性取代基的方法形成所希望的樹脂。
(2)步驟B為重疊步驟，由使用壓力等的壓接方法進行重疊。此狀態(tài)下即可以使用，進而，為了進行隨后的步驟，也可以熔融在非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予的樹脂而使薄帶彼此熔融粘合。更進一步，為了提高非晶質(zhì)金屬薄帶的磁特性，也可以進行熱處理，在任何一種狀態(tài)下，非晶質(zhì)金屬薄帶間均存在耐熱性樹脂，所謂疊層體即是指該狀態(tài)。
(3)步驟C可以使賦予金屬薄帶上的樹脂熔融，以便使非晶質(zhì)金屬薄帶彼此間更牢固地一體化。熱處理的條件通常在50～400℃下進行，優(yōu)選在150～300℃下進行。通常采用熱壓方法等同時進行步驟B與步驟C。
(4)步驟D是用于提高磁性的熱處理，即為了提高非晶質(zhì)金屬薄帶的磁特性而進行的熱處理。非晶質(zhì)金屬薄帶的熱處理溫度根據(jù)構(gòu)成非晶質(zhì)金屬薄帶的組成以及作為目的的磁特性不同而有所不同，通常，在惰性氣體氣氛中或真空中進行，得到良好磁特性的溫度大約為300～500℃，優(yōu)選在350～450℃下進行。
通過組合包含賦予耐熱性樹脂或其前體的上述步驟A至步驟D，能夠使用本發(fā)明的磁性基材制造疊層的疊層體。
其具體方法有以下代表的組合方法。也可以同時進行數(shù)個上述基本步驟，例如，(i)重疊未進行用于提高磁特性的熱處理的磁性基材后，由熱熔融粘合形成疊層體的方法(同時進行步驟B與步驟C)；(ii)重疊已進行了用于提高磁特性的熱處理的磁性基材后，由熱熔融粘合形成疊層體的方法(同時進行步驟B與步驟C)；
(iii)使用耐熱性樹脂的前體，重疊該前體及未進行用于提高磁特性的熱處理的磁性基材后，在耐熱性樹脂形成的同時，形成疊層體的方法(同時進行步驟B與步驟C)；(iv)使用耐熱性樹脂的前體，重疊該前體及已進行了用于提高磁特性的熱處理的磁性基材后，在耐熱性樹脂形成的同時，形成疊層體的方法(同時進行步驟B與步驟C)；(v)由上述(i)～(iv)的方法，制造疊層的磁性基材后，進一步進行用于提高磁特性的熱處理的方法(步驟D)；(vi)重疊賦予了耐熱性樹脂或耐熱性樹脂前體的磁性基材后，在進行用于提高磁特性的熱處理的同時，進行疊層粘合的方法(同時進行步驟C與步驟D)；其中，優(yōu)選采用在(i)、(iii)中，或者在(i)、(iii)之后進行(vi)或者(vii)的用于提高非晶質(zhì)金屬薄帶磁特性的熱處理的方法。
制造疊層體時，可以堆積必需的數(shù)片單層材料形成疊層體，也可以堆積疊層體構(gòu)成疊層體。另外，使用耐熱性樹脂前體時，可以在耐熱性樹脂形成的同時形成疊層體。
可以根據(jù)用途使用適當(dāng)層數(shù)的疊層體。疊層體的各層可以為相同種類的磁性基材，也可以為不同種類的磁性基材。
(加壓熱處理方法)本發(fā)明的特征為在元素組成以(Co(1-c)·Fec)100-a-bXaYb(其中，X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，另外，c、a、b分別表示0≤c≤1.0、10＜a≤35、0≤b≤30的數(shù)字)表示的非晶質(zhì)合金薄帶的單面或雙面，以任意方法賦予樹脂后，經(jīng)加壓進行用于提高磁特性的熱處理。
通常，加壓熱處理在0.01～500MPa的壓力下、200～500℃的溫度下進行。該處理可以1次進行，也可以分成數(shù)次進行，分成數(shù)次進行時，也可以使用不同的條件。
(以Co為主成分的磁性基材的制造方法)作為本發(fā)明以Co為主成分的磁性基材的制造方法，優(yōu)選采用以下方法在元素組成以(Co(1-c)·Fec)100-a-bXaYb(其中，X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，另外，c、a、b分別為用0≤c≤0.3、10＜a≤35、0≤b≤30表示的數(shù)字)表示的非晶質(zhì)合金薄帶的單面或雙面賦予樹脂得到磁性基材，重疊該磁性基材，在壓力為0.01～100MPa、溫度350～480℃、時間1～30分鐘的條件下，同時進行非晶質(zhì)金屬薄帶與樹脂的粘合以及用于提高磁特性的熱處理。
針對磁性基材的疊層粘合與用于提高磁特性的熱處理加以說明。
在此實施例中，使用閉合磁路、以及微小間隙等與閉合磁路近似的形式時，壓力條件優(yōu)選為0.01～100MPa，更優(yōu)選為0.03～20MPa，最優(yōu)選為0.1～3MPa。若不足0.01MPa，則無法充分粘合，可能導(dǎo)致疊層體抗拉強度降低等問題；若超過100MPa，則可能導(dǎo)致比導(dǎo)磁率降低、或磁芯損耗增大等無法得到優(yōu)良的磁特性等問題。另外，同時進行磁性基材疊層粘合與用于提高磁特性的熱處理時的溫度條件優(yōu)選為350～480℃，更優(yōu)選為380～450℃，最優(yōu)選為400～440℃。若低于350℃或是高于480℃，則因為無法進行用于提高適度的磁特性的熱處理等原因，可能導(dǎo)致無法得到優(yōu)良的磁特性等問題。另外，同時進行磁性基材疊層粘合與用于提高磁特性的熱處理時的時間條件優(yōu)選為1～300分鐘，更優(yōu)選為5～200分鐘，最優(yōu)選為10～120分鐘。若不足1分鐘或是超過300分鐘，則因為無法進行用于提高適宜的磁特性的熱處理等原因，可能導(dǎo)致無法得到優(yōu)良的磁特性等問題，或?qū)е聼o法進行充分粘合而降低疊層體抗拉強度等問題。
另一方面，使用開磁路形式時，施加的壓力條件為1MPa或1MPa以上、500MPa或500MPa以下，優(yōu)選為3MPa或3MPa以上、100MPa或100MPa以下，最優(yōu)選為5MPa或5MP以上、50MPa或50MPa以下。外加壓力小的情況下，Q值降低或是Q值提高的效果小，高于500MPa時，Q值可能降低。特別是因形狀效果產(chǎn)生的有效導(dǎo)磁率為原材料的閉合磁路導(dǎo)磁率的1/2或1/2以下、優(yōu)選為1/10或1/10以下、最優(yōu)選為1/100或1/100以下的情況下，在外加壓力大的條件下，Q值增加。
另外，用于提高非晶質(zhì)金屬薄帶磁特性的溫度條件為300～500℃，因構(gòu)成非晶質(zhì)金屬薄帶的組成以及作為目的的磁特性不同而有所不同，通常，在惰性氣體氣氛下或真空中進行，提高良好磁特性的溫度大約為300～500℃，優(yōu)選為350～450℃。
另外，在熱處理溫度下的處理時間通常在10分鐘～5小時的范圍，優(yōu)選在30分鐘～2小時的范圍內(nèi)進行。
同時進行磁性基材疊層粘合以及用于提高磁特性的熱處理的方法沒有特別限定，例如，能夠列舉熱壓法、利用器具等進行疊層固定并加熱的方法。另外，在同時進行磁性基材的疊層粘合與用于提高磁特性的熱處理時，優(yōu)選在氮氣等惰性氣體氣氛中進行。
(實施2次熱處理的方法)優(yōu)選使用以下方法使在單面或雙面賦予了樹脂的該磁性基材重疊，在壓力0.01～500MPa、溫度200～350℃、時間1～300分鐘的條件下，進行疊層粘合，接著，在壓力0～100MPa、溫度300～500℃、時間1～300分鐘的條件下，進行用于提高磁特性的熱處理。
疊層粘合磁性基材時的壓力條件優(yōu)選為0.01～500MPa，更優(yōu)選為0.03～200MPa，最優(yōu)選為0.1～100MPa。若低于0.01MPa，則可能導(dǎo)致無法進行充分的粘合、疊層體的抗拉強度降低等問題，若超過500MPa，則可能發(fā)生比導(dǎo)磁率降低、或磁芯損耗增大等無法得到優(yōu)良的磁特性等問題。另外，疊層粘合磁性基材時的溫度條件優(yōu)選為200～350℃，更優(yōu)選為250～300℃。若低于200℃，則可能導(dǎo)致無法進行充分的粘合、疊層體的抗拉強度降低等問題；在溫度超過350℃，并且外加壓力高的情況下，可能發(fā)生比導(dǎo)磁率降低、或磁芯損耗增大等無法得到優(yōu)良磁特性等問題。另外，疊層粘合磁性基材時的時間條件優(yōu)選為1～300分鐘，更優(yōu)選為5～200分鐘，最優(yōu)選為10～120分鐘。若不足1分鐘或是超過300分鐘，則因為無法進行適度的疊層粘合等原因，可能發(fā)生疊層體的抗拉強度降低等問題。
在第2熱處理中，進行用于提高磁性基材或磁性基材的疊層體的磁特性的熱處理時，使用閉合磁路、以及微小間隙等近似于閉合磁路的形式時，壓力條件優(yōu)選為0～100MPa，更優(yōu)選為0.01～20MPa，最優(yōu)選為0.1～3MPa。若超過100MPa，則可能導(dǎo)致比導(dǎo)磁率降低、或磁芯損耗增大等無法得到優(yōu)良的磁特性等問題。另外，對疊層粘合的疊層體進行用于提高磁特性的熱處理時的溫度條件優(yōu)選為350～480℃，更優(yōu)選為380～450℃，最優(yōu)選為400～440℃。若低于350℃或是高于480℃，則因為無法進行用于提高適宜的磁特性的熱處理等原因，可能導(dǎo)致無法得到優(yōu)良的磁特性等問題。另外，對疊層粘合的疊層體進行用于提高磁特性的熱處理時的時間條件優(yōu)選為1～300分鐘，更優(yōu)選為5～200分鐘，最優(yōu)選為10～120分鐘。若不足1分鐘或是超過300分鐘，則因為無法進行用于提高適宜磁特性的熱處理等原因，可能導(dǎo)致無法得到優(yōu)良的磁特性等問題。
另一方面，進行第2熱處理時，使用開磁路形式時，施加的壓力條件為1MPa或1MPa以上、500MPa或500MPa以下，優(yōu)選為3MPa或3MPa以上、100MPa或100MPa以下，最優(yōu)選為5MPa或5MPa以上、50MPa或50MPa以下。外加壓力小的情況下，Q值降低或是Q值提高的效果小，高于500MPa時，Q值可能減低。特別是由形狀效果產(chǎn)生的有效導(dǎo)磁率為原材料的閉合磁路導(dǎo)磁率的1/2或1/2以下、優(yōu)選為1/10或1/10以下、最優(yōu)選為1/100或1/100以下時，在外加壓力大的條件下，Q值提高。
另外，用于提高非晶質(zhì)金屬薄帶磁特性的溫度條件在300～500℃范圍內(nèi)，因構(gòu)成非晶質(zhì)金屬薄帶的組成以及作為目的的磁特性不同而有所不同，通常，在惰性氣體氣氛下或真空中進行熱處理，提高良好的磁特性的溫度大約為300～500℃，優(yōu)選在350～450℃下進行。
另外，在熱處理溫度下的處理時間通常在10分鐘～5小時的范圍內(nèi)，優(yōu)選在3分鐘～2小時的范圍內(nèi)進行熱處理。
在非晶質(zhì)合金薄帶的單面或雙面賦予了樹脂的磁性基材的制造方法沒有特別限定，例如，能夠適用將溶解了樹脂或樹脂前體的溶液很薄地涂布于非晶質(zhì)合金薄帶上之后使溶劑干燥的方法等。
在本發(fā)明以Co為主成分的非晶質(zhì)合金薄帶的磁性基材中，作為疊層粘合的介質(zhì)使用的樹脂，優(yōu)選使用熱塑性的耐熱樹脂。這一特性只要在可以得到本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，就沒有特別限定，能夠適宜使用具有如下特性的熱塑性樹脂在氮氣氣氛中、365℃下，經(jīng)2小時的加熱處理后，30℃下的抗拉強度為30MPa或30MPa以上，并且在氮氣氣氛中、365℃下，經(jīng)2小時的加熱處理，因經(jīng)歷2小時熱處理引起的熱分解造成的重量減少率為2重量％或2重量％以下。具體而言，能優(yōu)選使用聚酰亞胺類樹脂、聚醚酰亞胺類樹脂、聚酰胺酰亞胺類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚砜類樹脂、聚醚酮類樹脂，更具體而言，能優(yōu)選使用主鏈骨架上具有以化學(xué)式(14)、(15)及(16)～(22)表示的重復(fù)單元的樹脂。其中，化學(xué)式(15)中，d及e分別為滿足d+e＝1、0≤d≤1、0≤e≤1的數(shù)；0及R為從直接鍵、醚鍵、異丙叉基鍵、硫醚鍵、砜鍵、及羰基鍵中選出的鍵合基團，可以相同，也可以不同。另外，化學(xué)式(16)中，T為從直接鍵合、醚鍵、異丙叉基鍵、硫醚鍵、砜鍵、及羰基鍵中選出的鍵合基團。另外，化學(xué)式(20)中，f及g為滿足f+g＝1、0≤f≤1、0≤g≤1的數(shù)。)。

(以Fe為主成分的磁性基材的制造方法)雖然因構(gòu)成非晶質(zhì)金屬薄帶的組成以及作為目的的磁特性不同而有所不同，但是通常在惰性氣體氣氛下或真空中進行，提高良好磁特性的溫度大約為300～500℃，優(yōu)選在350～450℃下進行。最優(yōu)選為360～380℃。另外，本發(fā)明中在300～500℃的溫度范圍內(nèi)由熱壓方法對疊層板進行加壓熱處理，此時的加壓壓力為0.2MPa或0.2MPa以上、5MPa或5MPa以下，優(yōu)選在0.3MPa或0.3MPa以上、3MPa或3MPa以下的壓力下進行加壓熱處理。在本發(fā)明中，通過在0.2～5MPa的外加壓力下，300～500℃的溫度范圍內(nèi)進行加壓熱處理，令人驚訝的是在大幅提高疊層體磁特性(導(dǎo)磁率、鐵損耗)的同時，可以得到與在300℃或300℃以下的溫度條件下進行一體化的情況相比機械強度(抗拉強度)大幅提高的疊層體。
特別是在使用于作為電動機或發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)機器用途時，通過提高機械強度，能夠提高電動機轉(zhuǎn)數(shù)等性能，推測在實用方面顯著提高了發(fā)電機特性(輸出功率)。
本發(fā)明人等并不拘泥于特定的原理，認(rèn)為上述磁特性提高的理由之一，可以作下述解釋。首先，非晶質(zhì)金屬通常是通過對熔融金屬進行淬火而制得的，此時因殘留于金屬內(nèi)部的應(yīng)力而導(dǎo)致特性劣化。因此，通常在300～500℃下進行熱處理，進行緩和內(nèi)部應(yīng)力的處置，使磁特性得以提高。如本發(fā)明所述，施加外壓以進行疊層一體化，于300～500℃的溫度范圍內(nèi)進行熱處理時，若外界施加的壓力大，則熱處理后，將疊層體恢復(fù)至室溫時，因外加壓力造成金屬內(nèi)部應(yīng)力殘留，從而使磁特性劣化。因此，在本發(fā)明中，對不使非晶質(zhì)金屬特性劣化的熱處理時的外加壓力進行深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過在0.2MPa或0.2MPa以上、5MPa或5MPa以下，優(yōu)選為0.3MPa或0.3MPa以上、3MPa或3MPa以下，最優(yōu)選為0.3MPa或0.3MPa以上、1.5MPa或1.5MPa以下的外加壓力下進行熱處理，可以在不降低體積占有率的前提下大幅提高磁特性。
另外，在施加外壓時，通過在磁性疊層體與疊層一體化步驟中使用的平板模具間插入具有疊層體厚度公差或公差以上厚度的耐熱性彈性薄片，可以大幅改善熱處理后的疊層體內(nèi)磁特性的差異。耐熱性彈性薄片的材質(zhì)為樹脂時，玻璃化溫度優(yōu)選為非晶質(zhì)金屬的熱處理溫度或熱處理溫度以上，并且高于在磁性基材的非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予的樹脂的玻璃化溫度。耐熱性彈性薄片的材質(zhì)，優(yōu)選使用聚酰亞胺類樹脂、含硅樹脂、酮類樹脂、聚酰胺類樹脂、液晶聚合物、腈類樹脂、硫醚類樹脂、聚酯類樹脂、芳基類樹脂、砜類樹脂、酰亞胺類樹脂、酰胺酰亞胺類樹脂。其中，優(yōu)選使用聚酰亞胺類樹脂、砜類樹脂、酰胺酰亞胺類樹脂。然而，耐熱性彈性薄片的材質(zhì)并不限定于此，也可以使用金屬、陶瓷、玻璃等具有彈性的材料。
(磁應(yīng)用產(chǎn)品)本發(fā)明的磁性基材及磁性基材疊層體應(yīng)用于各種磁應(yīng)用產(chǎn)品的構(gòu)件或部件。
例如，以本發(fā)明的磁性基材或是磁性基材的疊層體為磁芯卷繞被覆導(dǎo)線而成的天線，可列舉一種薄型天線，其特征為在磁芯的至少施加了線圈的部分賦予絕緣材料；一種薄型天線，其特征為在該天線中，在磁芯的至少施加了線圈的部分賦予絕緣材料，并于疊層體端部賦予繞線管；一種RFID用天線，該天線由卷繞的線圈與強磁性體的板狀磁芯構(gòu)成，板狀磁芯貫穿卷繞線圈而形成，內(nèi)藏于平面狀RFID標(biāo)簽內(nèi)，該強磁性體的板狀磁芯以本發(fā)明的磁性基材或其疊層體為磁芯；以及一種RFID用天線，其特征為板狀磁芯具有因彎曲加工而產(chǎn)生的形狀保持性。
另外，可列舉電動機或發(fā)電機，其特征為將本發(fā)明的磁性基材或磁性基材的疊層體應(yīng)用于電動機或發(fā)電機的由軟磁性材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子或定子的一部分或者全部。此時，轉(zhuǎn)子或定子的至少一部分磁性材料由用非晶質(zhì)金屬薄帶形成的疊層體構(gòu)成，由上述非晶質(zhì)金屬薄帶形成的疊層體能夠使用耐熱性粘合樹脂層與非晶質(zhì)金屬磁性薄帶層交替疊層而成的疊層體。
(天線)圖1示出本發(fā)明中非晶質(zhì)金屬薄帶與耐熱性樹脂交替疊層而成的天線用疊層體之一例。如圖2所示，此疊層體由非晶質(zhì)金屬薄帶與耐熱性樹脂交替疊層而成。如圖3所示，通過在此疊層體的外周卷繞導(dǎo)線線圈而形成天線。這些天線特性即天線線圈的電感L值、以及Q值(Quality factor)作為電波與電壓變換特性的代用特性使用。一般而言，希望L值、Q值高，特別是薄型棒形天線，由于受到由形狀效果產(chǎn)生的退磁磁場的影響，L值成為某種程度的值，因此優(yōu)選Q值高的天線用磁芯。作為該用途，可用于防犯罪用的上鎖系統(tǒng)、ID卡、使用于標(biāo)簽等脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器中的RFID的信息發(fā)送及接收，或是電波表、收音機等。因此，其中使用的頻率可以使用1kHz～1MHz左右的頻率區(qū)域。
作為天線特性的Q值高的材料，非晶質(zhì)金屬薄帶的組成優(yōu)選為用通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb(式中的X表示從Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示從Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為滿足0≤c≤0.2、10＜a≤35、0≤b≤30的數(shù)，a、b表示原子％)表示的組成。將該非晶質(zhì)金屬薄帶的Co置換為Fe具有增加非晶質(zhì)合金飽和磁化強度的傾向，為了提高Q值，優(yōu)選Fe置換量少的情況。因此，c優(yōu)選為0≤c≤0.2，更優(yōu)選為0≤c≤0.1。X元素在制造本發(fā)明中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶方面是為了非晶質(zhì)化而降低結(jié)晶化速度的有效元素。若X元素少于10原子％，則非晶質(zhì)化程度降低，混合存在一部分結(jié)晶質(zhì)，另外，若X元素超過35原子％，則非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)將降低所得到的合金薄帶的機械強度，無法得到連續(xù)的薄帶。因而，X元素的量a優(yōu)選為10＜a≤35，更優(yōu)選為12≤a≤30。Y元素具有使本發(fā)明中使用的非晶質(zhì)金屬薄帶具有耐蝕性的效果。其中，特別有效的元素是Zr、Nb、Mn、W、Mo、Cr、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru元素。若Y元素的添加量達(dá)30％以上，則雖然具有耐蝕性，但是由于薄膜的機械強度變脆弱，因此優(yōu)選為0≤b≤30，更優(yōu)選的范圍為0≤b≤20。
磁性基材使用重疊適當(dāng)層數(shù)而成的疊層體。疊層體的各層，可以為相同種類的磁性基材，也可以為不同種類的磁性基材。
將上述疊層體預(yù)先加壓沖裁成天線磁芯形狀后作為磁芯使用。也可以使用經(jīng)切斷等加工后進行疊層而成的材料，也可以以適當(dāng)形狀制成疊層體后，由放電金屬線切斷、激光切斷加工、加壓沖裁、用旋轉(zhuǎn)刀進行切斷加工的方法加工成天線磁芯的形狀。
(電動機)本發(fā)明磁性基材的疊層體能夠滿足以下條件在JIS C2550中規(guī)定的鐵損耗W10/1000為15W/kg或15W/kg以下，W10/1000更優(yōu)選為10W/kg或10W/kg以下；另外，最大磁通量密度Bs為1.0T或1.0T以上、2.0T或2.0T以下；另外，在JIS Z2241中規(guī)定的抗拉強度為500MPa或500MPa以上，更優(yōu)選為700MPa或700MPa以上；另外，比導(dǎo)磁率為1500或1500以上，更優(yōu)選為2500或2500以上，最優(yōu)選為3000或3000以上。該材料可以應(yīng)用于電動機的轉(zhuǎn)子或定子。
具體而言，本發(fā)明的磁性疊層體可以組合以下的1～5的步驟進行制造，實際上通過應(yīng)用模式1或是模式2等的組合就能夠制得。
步驟1.磁性基材制作步驟步驟2.形狀加工步驟步驟3.重疊步驟步驟4.疊層一體化步驟步驟5.加壓熱處理步驟在實用方面優(yōu)選以下2種模式，即模式1步驟1-步驟2-步驟3-步驟4-步驟5(磁性基材沖裁后疊層)與模式2步驟1-步驟2-步驟3-步驟4-步驟2-步驟5(疊層一體化后沖裁)。
即，模式1在步驟1的磁性基材制作步驟中，將樹脂涂布于非晶質(zhì)金屬，接著，在步驟2的形狀加工步驟中，沖裁成所希望的形狀后，經(jīng)步驟3(重疊步驟)、步驟4(疊層一體化步驟)，在步驟5的加壓熱處理步驟中，實施用于表現(xiàn)出磁特性的熱處理。步驟2可以如模式1所示在步驟1后僅進行1次，也可以如模式2所示在步驟4結(jié)束后實施，在制成疊層體后進行步驟2的形狀加工。
以下，針對步驟加以說明。
步驟1(磁性基材制作步驟)本發(fā)明的磁性基材能夠采用以下方法制造在卷筒狀非晶質(zhì)金屬薄帶上利用輥涂法等涂布裝置，在非晶質(zhì)金屬薄帶上形成液狀樹脂的涂膜，使其干燥，從而在非晶質(zhì)金屬薄帶上賦予耐熱性樹脂層。
步驟2(形狀加工步驟)本發(fā)明中所謂的形狀加工步驟定義為在寬度方向?qū)⒁黄驍?shù)片磁性基材或磁性疊層體切斷，切斷加工成矩形板或所希望的形狀。此時，可以選擇剪裁切斷、模具沖裁加工、光蝕刻加工、沖裁加工、激光切斷加工、放電金屬線切斷加工等方法作為加工方法。在寬度方向的切斷優(yōu)選為剪裁切斷。另外，所希望的任意形狀的切斷優(yōu)選為模具沖裁加工。
步驟3(重疊步驟)接著，在厚度方向重疊數(shù)片加工成矩形或所希望形狀的磁性基材。
步驟4(疊層一體化步驟)作為將數(shù)片磁性基材疊層一體化的方法，可以為由熱壓或熱輥等使樹脂層熔融而粘合金屬薄片的疊層一體化的方法，或通過加壓填塞材料進行疊層一體化的方法，或利用激光加熱使疊層端面熔融進行疊層一體化的方法等。從減低由層間的電導(dǎo)通造成的渦電流損耗、實現(xiàn)低磁損耗材料的方面考慮，優(yōu)選利用熱壓或熱輥等加壓加熱手段進行疊層一體化的步驟。重疊的磁性基材是以2片金屬平板夾持疊層了所希望片數(shù)的磁性基材組而形成的。加壓時的溫度因賦予非晶質(zhì)金屬薄帶的耐熱性樹脂層種類不同而有所不同，大致而言，優(yōu)選在高于耐熱樹脂固化物的玻璃化溫度下軟化或具有熔融流動性的溫度附近進行加壓，使非晶質(zhì)金屬薄帶間彼此疊層粘合。使非晶質(zhì)金屬層間的樹脂熔融后，通過冷卻至室溫而使非晶質(zhì)金屬薄帶彼此固定并一體化。
步驟5(加壓熱處理步驟)為了緩和非晶質(zhì)金屬的內(nèi)部應(yīng)力、表現(xiàn)出優(yōu)良的磁特性，對經(jīng)過了疊層一體化步驟的磁性基材疊層體進行表現(xiàn)出非晶質(zhì)金屬磁特性所必須的300～500℃下的熱處理。
作為非晶質(zhì)金屬薄帶優(yōu)選以Fe為主成分的材料。
針對主要步驟加以說明。
利用剪裁切斷、模具沖裁加工、光蝕刻加工、沖裁加工、激光切斷加工、放電金屬線切斷加工等方法作為加工方法，切斷成所希望的形狀。特別是能夠?qū)τ?～10片左右的數(shù)片磁性基材構(gòu)成的疊層體進行模具沖裁加工。另外，通過放電金屬線切斷加工，能夠?qū)⒂蓴?shù)十片或數(shù)十片以上的磁性基材構(gòu)成的長方體形狀的疊層體切斷加工成理想的形狀。再者，在進行放電金屬線切斷加工時，優(yōu)選在疊層體側(cè)面涂布導(dǎo)電性粘合劑，將疊層間的金屬材料電連接，再通過將涂布后的導(dǎo)電性粘合劑部分接地至放電金屬線切斷加工機的接地電極，穩(wěn)定放電電流，能精密控制火花放電時的能量，可以得到疊層體層間熔融粘合少的加工面。
接著，在厚度方向排列并疊層數(shù)片形狀加工步驟后的磁性基材。此時，以樹脂層與金屬層交替排列的方式將涂有樹脂的面朝同一方向重疊。
接著，進行疊層一體化步驟。首先，以2片平板模具夾持重疊了所希望的疊層片數(shù)的磁性基材組。進而，也可以將夾持了此磁性基材組的組件置于圖4中11所示的疊層體防偏移用框架內(nèi)，進行疊層一體化。另外，作為夾持的平板模具，優(yōu)選熱傳導(dǎo)率高、機械強度高的金屬。例如，優(yōu)選為SUS304、SUS430、高速鋼、純鐵、鋁、銅等。另外，為了施加均等的壓力于非晶質(zhì)金屬，平板模具的表面粗糙度優(yōu)選為1μm或1μm以下，且平板的上下兩面相平行。最理想的情況是平板模具的表面粗糙度為0.1μm或0.1μm以下的鏡面。
另外，用于施加均等壓力的方法可以為在重疊了所希望的疊層片數(shù)的磁性基材組與夾持的平板模具間插入厚度為疊層體厚度公差或公差以上的耐熱性彈性薄片。此時，耐熱性彈性薄片吸收平板模具與磁性基材的凹凸，以便能施加均等的壓力于磁性基材疊層體。耐熱性彈性薄片的材質(zhì)為樹脂時，玻璃化溫度優(yōu)選為非晶質(zhì)金屬的熱處理溫度或熱處理溫度以上。作為耐熱性彈性薄片的材質(zhì)，可列舉聚酰亞胺類樹脂、含硅樹脂、酮類樹脂、聚酰胺類樹脂、液晶聚合物、腈類樹脂、硫醚類樹脂、聚酯類樹脂、芳基化物類樹脂、砜類樹脂、酰亞胺類樹脂、酰胺酰亞胺類樹脂。其中，優(yōu)選使用聚酰亞胺類樹脂、砜類樹脂、酰胺酰亞胺類樹脂等高耐熱樹脂，更優(yōu)選使用芳香族聚酰亞胺類樹脂。
疊層一體化可以使用熱壓或熱輥、高頻熔融粘合等方法進行加熱、加壓。雖然加壓時的溫度因耐熱樹脂的種類不同而有所不同，大致上優(yōu)選在耐熱樹脂固化物的玻璃化溫度以上軟化或具有熔融流動性的溫度附近進行加壓使其疊層粘合。熔融非晶質(zhì)金屬的層間樹脂后，經(jīng)冷卻使非晶質(zhì)金屬薄帶彼此間粘合并一體化。
加壓下的熱處理如上所述。根據(jù)該方法，可以得到顯示上述物性值的磁性基材疊層體。
(實施例)重量減少率利用差示熱分析·熱重量分析計DTA-TG(島津DT-40系列、DTG-40M)，測定在120℃下進行4小時干燥的前處理后，在氮氣氣氛中、350℃下保持2小時后的重量減少量。
加壓力油壓機的壓力表壓力。
熔融粘度利用高化式流量測定計(島津CFT-500)，利用直徑0.1cm、長度1cm的小孔測定熔融粘度。于既定的溫度下持續(xù)5分鐘后，以100MPa的壓力予以擠出。
Tg利用差示掃描量熱計DSC(島津DSC60)予以測定，求出玻璃化溫度。
每單位重量的熔解熱利用差示掃描量熱計DSC(島津DSC60)予以測定，算出樹脂中的結(jié)晶熔融釋放出的熔解熱，除以測定所用的樹脂的初期重量，算出每單位重量的熔解熱。
對數(shù)粘度η于可溶解的溶劑(例如，氯仿、1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、鄰二氯苯、甲酚等)中，以0.5g/100mL的濃度溶解樹脂后，于35℃進行測定。
Q值利用LCR計(Hewlett/Packard公司制4284A)，測定電壓設(shè)為1V。
L值利用LCR計(Hewlett/Packard公司制4284A)，測定電壓設(shè)為1V。
磁特性評價用環(huán)將在非晶質(zhì)合金薄帶單面上形成了樹脂層的磁性基材沖裁成內(nèi)徑25mm、外徑40mm的環(huán)狀，重疊5片，在既定的條件下加熱疊層后得到。
比導(dǎo)磁率μ在頻率100kHz、sin波形、外加電場5mOe(Oersted、奧斯特)的條件下，利用阻抗分析器(YHP4192ALF)加以測定。
磁芯損耗Pc在頻率100kHz、sin波形、最大磁通量密度0.1Tesla(泰斯拉)的條件下，利用B-H分析器(IWATSUSY-8216)加以測定。
抗拉強度評價樹脂的抗拉強度時，利用基于JIS K7127或ASTMD638的方法，另外，評價金屬的抗拉強度時，利用基于JIS Z2241(ISO6892)的方法。測試片在氮氣氣氛中、350℃下，進行2小時熱處理，冷卻后，在30℃下測定抗拉強度。測定磁性基材疊層體時，將在非晶質(zhì)合金薄帶的單面上形成了樹脂層的磁性基材沖裁加工成3號測試片形狀，重疊20片，在既定的條件下經(jīng)加熱疊層制成測試片，供測試之用。
(實施例A1)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2714A(商品名)，是寬度約50mm、厚度約15μm、具有Co66Fe4Ni1(BSi)29(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。所使用的聚酰胺酸溶液使用將1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯與3，3’，4，4’-聯(lián)苯四酸二酐以1∶0.97的比例在二甲基乙酰胺溶劑中、室溫下經(jīng)聚縮得到的聚酰胺酸，稀釋液使用二甲基乙酰胺，利用E型粘度計測定時的粘度約為0.3Pa·s(25℃)。
在該薄帶的整個單面上賦予聚酰胺酸溶液后，在140℃下干燥，然后，在260℃下進行固化，制成在非晶質(zhì)金屬薄帶的單面上賦予了約6μm的耐熱性樹脂(聚酰亞胺樹脂)的磁性基材。需要說明的是經(jīng)固化可以得到用化學(xué)式(24)表示的聚酰亞胺樹脂(Tg196℃)。

重疊該基材，在260℃下施加熱壓，由此制成厚度0.7mm的疊層體，然后，將此疊層體固定于固定夾具，于400℃下進行1小時熱處理后，進行形狀加工，制成20×3.5mm的疊層體。將Φ0.1mm的被覆導(dǎo)線卷繞200圈于此磁芯上，在50kHz的頻率下測定Q值。
(實施例A2～A5)變更實施例A1所使用的非晶質(zhì)金屬薄帶，由使用組成為(Co55Fe10Ni35)78Si8B14、Co70.5Fe4.5Si10B15、Co66.8Fe4.5Ni1.5Nb2.2Si10B15、Co69Fe4Ni1Mo2B12Si12的非晶質(zhì)金屬薄帶的同樣的疊層體制成同樣的線圈，測定Q值。結(jié)果示于表1。
(比較例A1～A5)變更實施例A1所使用的非晶質(zhì)金屬薄帶，由使用組成為(Fe30Co70)78Si8B14、(Fe95Co5)78Si8B14、(Fe50Co50)78Si8B14、(Fe80Co10Ni10)78Si8B14、Fe78Si9B13的非晶質(zhì)金屬薄帶的同樣的疊層體制成同樣的線圈，測定Q值。結(jié)果示于表A1。
表A1

(實施例A6)在與實施例A1相同的非晶質(zhì)金屬薄帶上，賦予溶解于二甲基乙酰胺的聚醚砜(PES，Tg225℃，化學(xué)式(14))，在230℃下干燥，制成在非晶質(zhì)金屬薄帶的單面上賦予了約6μm的耐熱性樹脂的磁性基材。將該基材與實施例A1相同地制成疊層體，制成相同的疊層體。在50kHz的頻率下測定Q值，結(jié)果為22。
(實施例A7)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywe.ll公司制的Metglas2714A(商品名)，是寬度約50mm、厚度約15μm、具有Co66Fe4Ni1(BSi)29(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。耐熱性樹脂使用與實施例A1相同的聚酰胺酸溶液，將其賦予非晶質(zhì)金屬薄帶，在140℃下干燥后，在非晶質(zhì)金屬薄帶的單面上賦予約6μm聚酰亞胺樹脂的前體，然后，將此基材疊層至厚度為0.7mm，通過在260℃下施加熱壓，使其粘合制成疊層體。在400℃下對該疊層體進行1小時熱處理后，經(jīng)形狀加工制成20×3.5mm的疊層體磁芯。將Φ0.1mm的被覆導(dǎo)線卷繞200圈于此磁芯上，在50kHz的頻率下測定Q值。在實施例2～4組成的薄帶上同樣地賦予樹脂，制成疊層體，Q值為21，得到良好的特性。
(實施例G1)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2605S-2(商品名)，是寬度約213mm、厚度約25μm、具有Fe78Si9B13(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。在此薄帶兩面的整個表面上賦予粘度約0.3Pa·s的聚酰胺酸溶液，在150℃下使溶劑揮發(fā)后，在250℃下轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺樹脂，制成在非晶質(zhì)金屬薄帶兩面上賦予了厚度約2μm的耐熱性樹脂的磁性基材。使用的耐熱性樹脂如下得到使用由二胺(3，3’-二氨基二苯基醚)、四羧酸二酸酐(雙(3，4-二羧基苯基)醚二酸酐)得到的作為聚酰亞胺前體的聚酰胺酸，將其溶解于二甲基乙酰胺溶劑中后，涂布于非晶質(zhì)金屬薄帶上，將非晶質(zhì)金屬薄帶加熱，由此得到具有以化學(xué)式(25)表示的基本單元結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺。
將該基材沖裁成外徑50mm、內(nèi)徑25mm的圓環(huán)狀，重疊30片，在270℃下實施熱壓接，使非晶質(zhì)金屬薄帶熔融粘合，制成疊層體。再在以加壓夾具夾住疊層體的狀態(tài)下，于400℃進行2小時熱處理。測定此熱處理后的疊層體在10kHz下、外加磁場0.1T中的交流磁滯回線，其頑磁力為0.2Oe。
(實施例G2)使用日本三井化學(xué)制的聚醚砜E2010取代上述具體例中使用的聚酰胺酸溶液，利用二甲基乙酰胺溶劑溶解此樹脂，形成15％的溶液，除此之外，與實施例G1同樣地賦予兩面后，使溶劑干燥，然后制成疊層體，進行熱處理。測定此熱處理后的疊層體在10kHz下的交流磁滯回線，其頑磁力為0.25Oe。
(比較例G1)使用作為具有以化學(xué)式(19)表示的基本單元結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺前體的聚酰胺酸溶液替代實施例G1所使用的聚酰胺酸溶液，涂布于非晶質(zhì)金屬薄帶上，與實施例G1同樣地制作，在非晶質(zhì)金屬上得到具有所示的基本單元結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺。與實施例G1同樣地制作此基材，制成實施了熱處理的疊層體。其中，疊層粘合時的溫度設(shè)為330℃。此樹脂的Tg為285℃，為高于本發(fā)明的Tg范圍的樹脂。此疊層體在10kHz下的交流頑磁力為0.4Oe，是大于實施例G1的值，實際作為磁芯使用時，損耗變大。
表G1疊層體的交流B-H回線的Hc值(10kHz，0.1T)

(實施例G3～G5)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2605S-2(商品名)，是寬度約213mm、厚度約25μm、具有Fe78Si9B13(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。利用與實施例G1相同的方法，在此薄帶兩面的整個表面上形成具有以化學(xué)式(27)表示的基本單元結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺樹脂，制成在薄板單面賦予了厚度約5μm的耐熱性樹脂的磁性基材。
疊層24片該基材，于270℃下施加熱壓接，然后以加壓夾具夾住形狀加工成5×20mm的疊層體，在該狀態(tài)下，于400℃進行2小時熱處理。將此熱處理后的疊層體在-35～120℃之間進行500次熱循環(huán)測試，可以得到無剝離的一體化疊層體。
(實施例G4～G15)替代實施例G3使用的聚酰胺酸溶液，使用通過在涂布后的非晶質(zhì)金屬薄帶上加熱而轉(zhuǎn)化為具有以化學(xué)式(26～37)表示的基本單元結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺的、作為二甲基乙酰胺溶劑的聚酰胺酸溶液，與實施例G3同樣地制作疊層體。

(實施例G16、G17)替代實施例G3使用的聚酰胺酸溶液，使用日本三井化學(xué)制的聚醚砜E2010以及Amoco Engineering制的聚砜UDEL P-3500，用二甲基乙酰胺為溶劑溶解此樹脂，形成15％的溶液，除此之外，與實施例G3同樣地制成疊層體，進行熱處理。
(實施例G18)替代實施例G3使用的聚酰胺酸溶液，使用市售的聚酰胺酰亞胺樹脂(日本東洋紡公司制的VYLOMAX HR14ET)，涂布溶液后，經(jīng)干燥、樹脂化制成基材，與實施例G3同樣地制成疊層體，進行熱處理。
將實施例G4～G18中熱處理后的疊層體以試樣數(shù)20在-30～120℃間進行20次以及累計500次的熱循環(huán)測試，均可以得到無剝離等的一體化疊層體。其中，循環(huán)500次后，實施例G12、13、18在n＝1時發(fā)生剝離，但是僅為微小的剝離，實用上沒有問題。
(比較例G2、G3)替代實施例G3使用的聚酰胺酸溶液，使用通過在涂布后的非晶質(zhì)金屬薄帶上加熱而轉(zhuǎn)化成具有化學(xué)式(19)及化學(xué)式(37)表示的基本單元結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺、以二甲基乙酰胺為溶劑的前體聚酰胺酸溶液，與實施例G3同樣地制成疊層體。其中，疊層粘合時的溫度設(shè)為330℃。
(比較例G4)替代實施例G3使用的聚酰胺酸溶液，使用聚苯硫醚(PPS)(化學(xué)式(38))，將粉末狀的樹脂以薄帶狀賦予，夾于特富龍(Teflon注冊商標(biāo))薄片間，通過施加熱壓而在一側(cè)表面上附著樹脂。與實施例G3同樣地對基材進行熱處理，制成疊層體。其中，熱壓時的溫度設(shè)為320℃。
(比較例G5)替代實施例G3使用的聚酰胺酸溶液，使用將聚酯酰亞胺類樹脂(基本結(jié)構(gòu)單元化學(xué)式(39))溶解于二甲基乙酰胺中得到的溶液，與比較例2同樣地進行熱處理制成疊層體。

(比較例G2～G5)將上述疊層體與實施例G3同樣地在-30～120℃間實施20次及累計500次的熱循環(huán)測試，結(jié)果為實施例G3～G18無變化且不存在問題，而任意一個比較例的疊層體在20次后的階段中顯著出現(xiàn)剝離、厚度增加等變形、或是膨脹等發(fā)生率高的問題。結(jié)果示于表2。
表2疊層體熱處理后實施熱循環(huán)測試的結(jié)果

表2疊層體熱處理后實施熱循環(huán)測試的結(jié)果(續(xù))

(實施例G19)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2605S-2(商品名)，是寬度約213mm、厚度約25μm、具有Fe78Si9B13(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。在此薄帶兩面的整個表面上賦予約0.3Pa·s粘度的聚酰胺酸溶液，在150℃下使溶劑揮發(fā)后，在250℃下轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺樹脂，制成在非晶質(zhì)金屬薄帶兩面賦予了厚度約2μm的耐熱性樹脂(聚酰亞胺樹脂)的磁性基材。使用由二胺(3，3’-二氨基二苯醚)、四羧酸二酸酐(雙(3，4-二羧基苯基)醚二酸酐)得到的作為聚酰亞胺前體的聚酰胺酸，將其溶解于二甲基乙酰胺溶劑中后，涂布于非晶質(zhì)金屬薄帶上，在非晶質(zhì)金屬薄帶上加熱，得到具有以化學(xué)式(25)表示的基本單元結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺。
將此基材沖裁成外徑40mm、內(nèi)徑25mm的圓環(huán)狀，重疊30片，在270℃下進行熱壓粘合，使非晶質(zhì)金屬薄帶熔融粘合，制成疊層體。再以加壓夾具夾住疊層體，保持該狀態(tài)，在外加壓力3MPa、365℃的條件下進行2小時熱處理。測定此熱處理后的疊層體在10kHz、外加磁場0.1T條件下的交流磁滯回線，其頑磁力為0.1Oe，確認(rèn)為良好的磁特性。
(實施例B1)使用與實施例A1相同種類的非晶質(zhì)合金薄帶，沖裁成比導(dǎo)磁率及磁芯損耗測試用環(huán)狀、抗拉強度測定用的JIS規(guī)格的測試片狀。以相同方向重疊環(huán)狀材料5片、測試片狀材料20片，使用熱壓機(Toyoseiki Mini Test Press Type WCH)，在壓力1MPa、溫度400℃、時間60分鐘的條件下，同時進行疊層粘合及用于提高磁特性的熱處理。需要說明的是為了在氮氣氣氛中進行處理，使用Tanken SealSeiko公司制的機體架，邊以每分鐘0.5L的流量導(dǎo)入氮氣，邊實施熱處理。測定磁特性的結(jié)果比導(dǎo)磁率為15740、磁芯損耗為10.7W/kg，相較于以相同條件處理的僅有非晶質(zhì)金屬薄帶時的磁特性，也具有優(yōu)良的性能。另外，無法測定抗拉強度。
(實施例B2)與實施例B1同樣地在表B1所示的壓力、溫度條件下實施熱處理，結(jié)果示于表B2。
表B1

(參考例B1)將美國Honeywell公司制的非晶質(zhì)合金薄帶Metglas2714A(元素比Co∶Fe∶Ni∶Si∶B＝66∶4∶1∶15∶14)沖裁成比導(dǎo)磁率及磁芯損耗測試用環(huán)狀，測定未經(jīng)任何處理的材料的比導(dǎo)磁率及磁芯損耗。其結(jié)果，比導(dǎo)磁率為7280、磁芯損耗為25.4W/kg。另外，抗拉強度為1020MPa。結(jié)果示于表B2及B3。
(參考例B2)將美國Honeywell公司制的非晶質(zhì)合金薄帶Metglas2714A(元素比Co∶Fe∶Ni∶Si∶B＝66∶4∶1∶15∶14)沖裁成比導(dǎo)磁率及磁芯損耗測試用環(huán)狀，在無壓力、溫度400℃、時間60分鐘的條件下，進行退火處理。熱處理使用一般的管型加熱爐，為了在氮氣氣氛中進行處理，邊以每分鐘0.5L的流量導(dǎo)入氮氣，邊實施熱處理。需要說明的是，由于并非形成了樹脂層的磁性基材，因此實際上并不粘合，未成為疊層體。重疊5片薄帶后加以測定。結(jié)果示于表1。比導(dǎo)磁率為10130、磁芯損耗為12.6W/kg。另外，由于只有非晶質(zhì)金屬薄帶，因此得到的薄帶非常脆弱，若不慎重處理，則容易破損，無法測定抗拉強度。
表B2

(參考例B3)與實施例B1同樣地在壓力120MPa、溫度400℃、時間60分鐘的條件下，同時進行疊層粘合以及用于提高磁特性的熱處理。測定磁特性的結(jié)果，比導(dǎo)磁率為9800、磁芯損耗為25.1W/kg，相較于僅有以相同條件處理的非晶質(zhì)合金薄帶情況下的磁特性，也具有優(yōu)良的性能。另外，抗拉強度無法測定。結(jié)果示于表B1。
表B3

表B3(續(xù))

(實施例B3)在與實施例A1相同種類的非晶質(zhì)合金薄帶的單面涂布與實施例A1相同的聚酰胺酸，通過加熱除去溶劑并進行熱酰亞胺化。所得到的磁性基材寬度為50mm，合金層平均厚度為16.5μm、酰亞胺樹脂層平均厚度為4μm。將其沖裁成比導(dǎo)磁率及磁芯損耗測試用環(huán)狀、抗拉強度測定用JIS規(guī)格的測試片狀。在相同方向重疊環(huán)狀薄片5片、測試片狀薄片20片，使用熱壓機(Toyoseiki Mini Test Press TypeWCH)，在壓力1MPa、溫度400℃、時間60分鐘的條件下，同時進行疊層粘合及用于提高磁特性的熱處理。需要說明的是為了在氮氣氣氛中進行處理，使用Tanken Seal Seiko公司制的機體架，邊以每分鐘0.5L的流量導(dǎo)入氮氣，邊實施熱處理。測定磁特性的結(jié)果，比導(dǎo)磁率為21680、磁芯損耗為7.3W/kg，相較于僅有以相同條件處理后的非晶質(zhì)金屬薄帶的磁特性，也具有優(yōu)良的性能。另外，抗拉強度為110MPa，機械強度優(yōu)良。結(jié)果示于表B3。
(實施例B4～B9)與實施例B3同樣地在表B2所示的條件下，同時進行疊層粘合及用于提高磁特性的熱處理，進行評價。結(jié)果示于表B3。
(比較例B1～B6)與實施例B3同樣地在表B2所示的條件下，同時進行疊層粘合及用于提高磁特性的熱處理，進行評價。結(jié)果示于表B3。
(實施例B10)將實施例B3的磁性基材沖裁成比導(dǎo)磁率及磁芯損耗測試用環(huán)狀、抗拉強度測定用JIS規(guī)格的測試片狀。在相同方向重疊環(huán)狀薄片5片、測試片狀薄片20片，使用熱壓機(Toyoseiki Mini Test Press TypeWCH)，在壓力10MPa、溫度250℃、時間30分鐘的條件下，進行疊層粘合，得到疊層體。需要說明的是為了在氮氣氣氛中進行處理，使用Tanken Seal Seiko公司制的機體架，邊以每分鐘0.5L的流量導(dǎo)入氮氣，邊實施熱處理。經(jīng)一次冷卻后，接著在未施加壓力、溫度420℃、時間60分鐘的條件下，進行熱處理。此熱處理使用一般的管型加熱爐，為了在氮氣氣氛中進行處理，邊以每分鐘0.5L的流量導(dǎo)入氮氣，邊實施熱處理。測定磁特性的結(jié)果，比導(dǎo)磁率為14780、磁芯損耗為9.9W/kg，與僅具有以相同條件處理后的非晶質(zhì)金屬薄帶情況下的磁特性處于同樣水平，具有優(yōu)良的性能。另外，抗拉強度為102MPa，機械強度也優(yōu)良。結(jié)果示于表B3。
(實施例B11～B15)與實施例B10同樣地在表B3所示的條件下進行疊層粘合，接著進行用于提高磁特性的熱處理，進行評價。結(jié)果示于表B3。
(比較例B7～B11)與實施例B10同樣地在表B2所示的條件下進行疊層粘合，接著進行用于提高磁特性的熱處理，進行評價。結(jié)果示于表B3。
(實施例C1)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2714A，是寬度約50mm、厚度約15μm、具有Co66Fe4Ni1(BSi)29(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。在該薄帶單面的整個表面上賦予用E型粘度計測定的粘度約為0.3Pa·s的聚酰胺酸溶液，利用外徑50mm的凹版涂布頭在單面的整個表面上涂布漆液，于140℃下干燥后、于260℃下進行固化，在非晶質(zhì)金屬薄帶的單面上賦予約6μm的聚酰亞胺樹脂(化學(xué)式(24))，制成基材。
聚酰胺酸溶液是將3，3’-二氨基二苯醚與3，3’，4，4’-聯(lián)苯四酸二酐以1∶0.98的比例于室溫下在二甲基乙酰胺溶劑中縮聚而成的聚酰胺酸，用二甲基乙酰胺稀釋后使用。重疊25片該基材，于260℃下通過施加熱壓制成厚度0.7mm的疊層體，然后，利用圖4所示的熱壓裝置，將此疊層體在400℃、外加壓力10MPa的條件下實施1小時的熱處理，然后，使用切割機，用0.2mm厚的切刀，進行形狀加工，制成20×2.5mm的疊層磁芯。將絕緣性粘合薄膜(日本日東電工制、型號NO.360VL、薄膜厚度25μm)貼付于除去長軸方向端面的側(cè)面，接著，將Φ0.1mm的被覆導(dǎo)線卷繞800圈于該磁芯，在60kHz的頻率下測定Q值與L值。Q值與L值的測定中，使用LCR計(HP制4284A)，測定電壓設(shè)為1V。該磁芯Q值高，且特性優(yōu)良。另外，因熱處理時的外加壓力高，能實現(xiàn)表面凹凸小、平坦性優(yōu)良的疊層體。
(實施例C2)與實施例C1同樣地制作疊層體，得到的磁芯用圖4所示的熱壓裝置，在400℃、外加壓力35MPa的條件下進行1小時的熱處理。通過對該非晶質(zhì)金屬薄帶疊層體進行加壓沖裁加工，將其加工成與實施例C1同樣的形狀，貼付絕緣膠帶后，進行繞線，測定厚度、Q值與L值。測定值示于表C1。該磁芯Q值高，特性優(yōu)良。另外，因熱處理時的外加壓力高，而能實現(xiàn)表面凹凸小、平坦性優(yōu)良的疊層體。
(實施例C3)與實施例C1同樣地制作疊層體，對得到的磁芯利用圖4所示的熱壓裝置在溫度400℃、外加壓力20MPa的條件下進行1小時的熱處理。通過對該非晶質(zhì)金屬薄帶疊層體進行放電金屬線加工，將其加工成與實施例C1同樣的形狀，貼付絕緣膠帶后，進行繞線，測定厚度、Q值與L值。測定值示于表C。該磁芯Q值高，且特性優(yōu)良。另外，因熱處理時的外加壓力高，能實現(xiàn)表面凹凸小、平坦性優(yōu)良的疊層體。
(實施例C3～C4)在與實施例A1相同種類的非晶質(zhì)合金薄帶的單面上涂布與實施例A1相同的能夠轉(zhuǎn)變成化學(xué)式(24)的耐熱性樹脂的聚酰胺酸，通過加熱除去溶劑并進行熱酰亞胺化。以表C所示的條件作為熱處理時的外加壓力、溫度，與實施例C1同樣地制作疊層體，結(jié)果示于表C。
(比較例C1)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2714A，是寬度約50mm、厚度約15μm、具有Co66Fe4Ni1(BSi)29(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。將此薄帶沖裁加工成20×2.5mm后，在400℃下進行1小時的熱處理，含浸環(huán)氧樹脂制得疊層磁芯。另外，將絕緣性粘合薄膜(日本日東電工公司制、型號NO.360VL、薄膜厚度25μm)貼付于除去長軸方向端面的側(cè)面，接著，將Φ0.1mm的被覆導(dǎo)線卷繞800圈于該磁芯，在60kHz的頻率下測定Q值與L值。結(jié)果為相較于實施例C1～C3的特性，該磁芯的Q值變低，與實施例C1～C3相比損耗大。
另外，制作時重疊熱處理后的薄帶時，因在處理過程中出現(xiàn)薄帶開裂等現(xiàn)象，造成成品率下降。另外，由于熱處理后的薄帶在脆弱的狀態(tài)下進行疊層一體化，因此含浸固化時無法施加足夠的壓力，從而相較于實施例，表面的凹凸程度變大，形狀穩(wěn)定性變差。
(比較例C2)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2714A，是寬度約50mm、厚度約15μm、具有Co66Fe4Ni1(BSi)29(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。制成在此薄帶上賦予了環(huán)氧樹脂的基材，重疊25片此基材，在150℃、0.1MPa的條件下進行疊層粘合后，在200℃下進行熱處理，制成疊層體，使用0.2mm厚的切刀進行形狀加工，制成20×2.5mm的疊層磁芯。與實施例C1同樣地進行繞線，在60kHz的頻率下測定Q值與L值。其結(jié)果為相較于實施例C1～C3的特性，該磁芯的Q值變低，相較于實施例C1～C3，該磁芯的損耗大。另外，由于疊層粘合后的熱處理中并不加壓，因此相較于實施例，熱處理后表面的凹凸變大，形狀穩(wěn)定性變差。
(比較例C3～C4)與實施例C1同樣地以表C所示的條件為熱處理時的外加壓力、溫度條件，進行制作，同樣地將結(jié)果示于表C。外加壓力為0及500MPa時，得到Q值低、特性差的結(jié)果。
表C1

(實施例D1)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2714A(商品名)，是寬度約50mm、厚度約15μm、具有Co66Fe4Ni1(BSi)29(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。在此薄帶單面的整個表面上賦予利用E型粘度計測定的粘度約為0.3Pa·s的聚酰胺酸溶液，在140℃下干燥后，在260℃下進行固化，在非晶質(zhì)金屬薄帶的單面上賦予約6μm的聚酰亞胺樹脂，制成磁性基材。
在此實施例中使用的聚酰胺酸溶液使用酰亞胺化后具有化學(xué)式(24)所示的基本結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺酸溶液。在溶劑中用二甲基乙酰胺稀釋后使用。此聚酰胺酸是將3，3’-二氨基二苯醚與3，3’，4，4’-聯(lián)苯四酸二酐以1∶0.98的比例在室溫下二甲基乙酰胺溶劑中縮聚而得到的。
重疊25片該基材，在260℃下通過施加熱壓而制成厚度0.55mm的疊層體，然后，將此疊層體固定于固定夾具，在400℃下進行1小時熱處理后，進行形狀加工，制成25×4mm的疊層體。將Φ0.1mm的被覆導(dǎo)線卷繞200圈于此磁芯，在60kHz的頻率下測定Q值。利用LCR計(HP制4284A)測定Q值，測定電壓設(shè)為1V。
另外，使用化學(xué)式(28)、(31)、(34)的聚酰亞胺樹脂作為耐熱性樹脂，用與實施例D1同樣的方法制作非晶質(zhì)金屬薄帶的天線磁芯，進行繞線，測定Q值。
(實施例D2～D4)與實施例D1同樣地制作疊層體，在270℃下施加30分鐘熱壓，并同時進行熱處理，同樣地進行繞線，測定Q值。
(實施例D5)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2714A(商品名)，是寬度約50mm、厚度約15μm、具有Co66Fe4Ni1(BSi)29(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。耐熱性樹脂使用酰亞胺化后成為化學(xué)式(19)所示聚酰亞胺的作為前體的聚酰胺酸溶液，將其賦予非晶質(zhì)金屬薄帶，在140℃下干燥后，在非晶質(zhì)金屬薄帶的單面賦予約6μm的聚酰亞胺樹脂的前體后，疊層25片該基材，在260℃下通過施加熱壓使其粘合，制成疊層體。對此疊層體在400℃下進行1小時熱處理后，進行形狀加工，制成25×4mm的疊層體磁芯，與實施例D1同樣地測定Q值。
(實施例D6)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2714A(商品名)，是寬度約50mm、厚度約15μm、具有Co66Fe4Ni1(BSi)29(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。耐熱性樹脂使用將日本三井化學(xué)制的聚醚砜E2010用二甲基乙酰胺溶劑溶解得到的溶液，將其賦予非晶質(zhì)金屬薄帶，在230℃下使其干燥后，在非晶質(zhì)金屬薄帶的單面賦予約6μm的耐熱樹脂，制成磁性基材。
重疊該基材，通過在260℃下施加熱壓制成厚度0.55mm的疊層體后，將此疊層體固定于固定夾具，于400℃下進行1小時熱處理后，進行形狀加工，制成25×4mm的疊層體。將Φ0.1mm的被覆導(dǎo)線卷繞200圈于此磁芯，在50kHz的頻率下測得Q值為22，獲得良好的特性。
(比較例D1)熱處理后，用特富龍板(注冊商標(biāo))夾住薄帶，含浸環(huán)氧樹脂。處理經(jīng)熱處理的薄帶以及加壓特富龍(注冊商標(biāo))板時，往往發(fā)生薄帶開裂。另外，不提高加壓壓力，而施加100g/cm2的壓力，形狀變?yōu)?.62mm。
(比較例D2、D3)在薄帶上涂布環(huán)氧樹脂(Three Bond公司制環(huán)氧樹脂2287)(比較例D2)以及硅粘合劑(比較例D3)，將此薄帶疊層，邊在150℃下加壓，邊使其固化，將得到的疊層體固定于夾具，與實施例D1同樣地進行熱處理。對熱處理后的疊層體與實施例D1同樣地實施切斷加工，但是因為粘合強度不足，發(fā)生薄帶剝離、裂開等問題。
(比較例D4)在薄帶上涂布環(huán)氧樹脂(Three Bond公司制環(huán)氧樹脂2287)，將此薄帶疊層，邊在150℃下加壓，邊使其固化，將得到的疊層體固定于夾具，在150℃下，進行4小時熱處理。與實施例D1同樣地對此熱處理后的疊層體進行切斷加工，與實施例D1同樣地測定Q值。
表D1

表D1(續(xù))

(實施例E1)非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2605TCA(商品名)，是寬度約170mm、厚度約25μm、具有Fe78Si9B13(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。在此薄帶兩面的整個表面上賦予粘度約0.3Pa·s的聚酰胺酸溶液，于150℃下使溶劑揮發(fā)后，在250℃下轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺樹脂，制成在非晶質(zhì)金屬薄板兩面賦予了厚度約2μm的聚酰亞胺樹脂(化學(xué)式25)的磁性基材。作為聚酰亞胺樹脂，使用如下得到的聚酰亞胺使用由二胺(3，3’-二氨基二苯醚)、四羧酸二酸酐(雙(3，4-二羧基苯基)醚二酸酐)得到的作為聚酰亞胺前體的聚酰胺酸，將其溶解于二甲基乙酰胺溶劑中后，涂布于非晶質(zhì)金屬薄帶上，通過在非晶質(zhì)金屬薄帶上進行加熱，得到具有以化學(xué)式(25)表示的基本單元結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺。
由此薄帶制成圖5所示形狀的電動機用定子，沖裁成外徑50mm、內(nèi)徑40mm的圓環(huán)狀，疊層200片，于270℃進行熱壓接，使非晶質(zhì)金屬薄帶的樹脂層熔融粘合，制成疊層體。其結(jié)果厚度為5.5mm、體積占有率為91％。
需要說明的是，體積占有率由如下定義的式子加以計算。
(體積占有率(％))＝(((非晶質(zhì)金屬薄帶厚度)×(疊層片數(shù)))/(疊層后的疊層體厚度))×100再在以加壓夾具夾住疊層體的狀態(tài)下，于350℃進行2小時的熱處理。熱處理后，疊層體無剝離、彎曲等現(xiàn)象，體積占有率維持91％，另外，使用剪刀將其剪裁成JIS H7153的「非晶質(zhì)金屬磁芯的高頻磁芯損耗測試方法」中規(guī)定的磁芯大小(外徑50mm、內(nèi)徑40mm)的圓環(huán)，利用與上述電動機用定子同樣的處理，制作疊層了200片的環(huán)狀，由外加400Hz交流磁場1T時的BH交流磁滯回線，測定鐵損耗。其結(jié)果，鐵損耗為3.3W/kg，相較于現(xiàn)有電動機中使用的硅鋼板，鐵損耗為其1/2～1/3，確認(rèn)為低損耗，并實現(xiàn)良好的磁特性。
(實施例E2)與實施例E1同樣地在非晶質(zhì)金屬薄帶上涂布耐熱性樹脂，接著，將其切割成長度10cm，重疊200片，在270℃進行熱壓接，使其疊層一體化，在加壓夾具夾住疊層體的狀態(tài)下，于350℃進行2小時的熱處理后，利用放電金屬線切割機，進行形狀加工，得到外徑50mm、內(nèi)徑40mm的圓環(huán)狀發(fā)電機用定子(圖5)。
除此之外，為了測定鐵損耗，與實施例E1同樣地將其用剪刀剪裁成JIS H7153的「非晶質(zhì)金屬磁芯的高頻磁芯損耗測試方法」中規(guī)定的磁芯大小(外徑50mm、內(nèi)徑40mm)的圓環(huán)，制作疊層了200片的環(huán)狀，由外加400Hz交流磁場1T時的磁滯回線測定鐵損耗。其結(jié)果，鐵損耗為3.5W/kg，相較于現(xiàn)有電動機中使用的硅鋼板，鐵損耗為其1/2～1/3，確認(rèn)為低損耗，實現(xiàn)良好的磁特性。
(比較例E1)使用將實施例E1所用的聚酰胺酸溶液與環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、部分皂化褐煤酸酯蠟、改性聚酯樹脂、酚丁縮醛樹脂分別溶解于二甲基乙酰胺得到的溶液，用與實施例E1同樣的方法，在氮氣氣氛中經(jīng)2小時處理后，制作定子形狀(外徑50mm、內(nèi)徑40mm、厚度5.5mm(25μm×200片))的疊層體，測定于氮氣氣氛中400℃下經(jīng)2小時熱處理后是否發(fā)生剝離、剝落等變形、體積占有率，再由圓環(huán)狀試樣測定鐵損耗。
其結(jié)果示于表E1。使用環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、部分皂化褐煤酸酯蠟、改性聚酯樹脂、酚丁縮醛樹脂時，400℃下經(jīng)2小時的熱分解，往往顯著發(fā)生剝離、厚度增加等變形。另外，其結(jié)果，除了本實施例E1的聚酰亞胺以外，使用其他樹脂時，熱處理前的體積占有率為90％，熱處理后降至80％左右。認(rèn)為在電動機或發(fā)電機中使用時發(fā)生的層間剝離是由于難以維持對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)時的應(yīng)力的機械強度，實用上存在問題。
表E1

(*1)加壓沖裁時有無裂開(*2)有無剝離、變形(*3)400Hz、1.0T(實施例F1)利用使用本發(fā)明磁性基材的疊層體構(gòu)成的圖7所示環(huán)狀電感對本發(fā)明加以說明。
針對本發(fā)明電感的構(gòu)成材料及其制作方法加以描述。首先，非晶質(zhì)金屬薄帶使用Honeywell公司制的Metglas2605 S2(商品名)，是寬度約140mm、厚度約25μm、具有Fe78B13Si9(原子％)組成的非晶質(zhì)金屬薄帶。于此薄帶單面的整個表面，由凹版涂布法將利用E型粘度計測定的粘度約為0.3Pa·s的聚酰胺酸溶液賦予非晶質(zhì)金屬薄帶的整個表面，于140℃將溶劑DMAC(二甲基乙酰胺)干燥后，于260℃進行固化，于非晶質(zhì)金屬薄帶的單面賦予約4μm的耐熱樹脂(聚酰亞胺樹脂)，制成基材。
在此實施例中使用的聚酰胺酸溶液使用在酰亞胺化后具有化學(xué)式(24)表示的基本結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺酸溶液。在溶劑中使用二甲基乙酰胺進行稀釋。此聚酰胺酸是將3，3’-二氨基二苯醚與雙(3，4-二羧基苯基)醚二酸酐以1∶0.98的比例在室溫下于二甲基乙酰胺溶劑中縮聚而得到的。
通過模具沖裁加壓，將此基材沖裁成外徑40mm、內(nèi)徑25mm的環(huán)狀，疊層500片，制成圖7所示的環(huán)狀疊層體。再利用圖4所示的熱壓裝置，在260℃、30分鐘、5MPa的條件下進行疊層一體化，制成厚度14.5mm的疊層體。更進一步，為了表現(xiàn)出磁特性而在大氣中、溫度365℃、壓力1.5MPa的條件下，進行2小時加壓加熱處理。
為了評價此變壓器的磁特性，導(dǎo)磁率使用Hewlett Packard公司制4192測定電感值，算出比導(dǎo)磁率。另外，利用日本巖通電氣制BH分析器8127測定鐵損耗。
其結(jié)果，鐵損耗在頻率1kHz、最大磁通量密度1T的條件下為8W/kg。另外，比導(dǎo)磁率為1500。
另外，利用基于JIS Z2214的方法，以同樣過程制作寬度12.5mm、長度150mm的抗拉強度測試片，抗拉強度為700MPa，確認(rèn)能確保適用于高速旋轉(zhuǎn)型電動機等轉(zhuǎn)子的足夠強度。
另外，利用于JIS C2550中定義的方法，測定體積占有率。其結(jié)果，體積占有率為87％，不僅適用于電動機等，而且實用上已達(dá)足夠的水平。
(實施例F2)(加壓時于平板模具與非晶質(zhì)金屬板間設(shè)置耐熱性彈性層)使用與實施例F1同樣的磁性基材，疊層500片同樣的環(huán)狀基材。在本實施例中，將500片基材重疊而成的疊層板夾在由作為耐熱性彈性片材的、厚度100μm的聚酰亞胺薄膜(日本宇部興產(chǎn)制UPILEX)10片重疊而成的片材之間，進一步夾在由厚度1cm、10cm見方的SUS304構(gòu)成的鏡面板之間，以圖4所示的結(jié)構(gòu)，進行熱壓而予以疊層一體化。
在大氣中、溫度260℃、壓力5MPa的條件下，予以疊層一體化，制成厚度14.5mm的疊層體。進一步，為了表現(xiàn)出磁特性，而在大氣中、溫度365℃、壓力1.5MPa的條件下，進行2小時加熱加壓。為了比較實施例F1與實施例F2中的耐熱性彈性片材，制作N＝20個該環(huán)狀磁芯。
為了評價此變壓器的磁特性，比導(dǎo)磁率使用Hewlett Packard公司制4192測定電感值，算出比導(dǎo)磁率。另外，利用日本巖通電氣制BH分析器8127測定鐵損耗。其結(jié)果，鐵損耗在頻率1kHz、最大磁通量密度1T的條件下為10W/kg。另外，比導(dǎo)磁率為1500。
另外，在同樣的疊層體制作過程中，利用基于JIS Z2214的方法，制作寬度12.5mm、長度150mm的抗拉強度測試片，測定抗拉強度。其結(jié)果，抗拉強度為700MPa，確認(rèn)能確保適用于電動機等轉(zhuǎn)子的足夠強度。另外，測定值的差異示于下表F3。測定夾層耐熱性彈性片材而制成的試樣的磁強度。確認(rèn)其結(jié)果性的差異小。
另外，與實施例F1同樣地測定體積占有率。其結(jié)果，體積占有率為87％，不僅適用于電動機等，而且達(dá)到實用上沒有問題的水平。
(實施例F3)(電動機)使用與本實施例F1同樣的磁性基材，利用模具加壓沖裁，加工成轉(zhuǎn)子形狀與定子形狀，以與實施例F 1的環(huán)狀磁芯同樣的材料以及處理過程，將1000片形狀加工后的磁性基材疊層一體化，在大氣中、365℃的條件下進行2小時的熱處理。制作由厚度30mm、直徑100mm的磁性疊層體構(gòu)成的電動機的轉(zhuǎn)子及定子，再制成圖6所示結(jié)構(gòu)的同步磁阻電動機。本轉(zhuǎn)子與定子的結(jié)構(gòu)示于圖6。測定本發(fā)明的電動機特性。結(jié)果示于表F1。測定的結(jié)果，最大轉(zhuǎn)數(shù)以及輸出功率均為現(xiàn)有發(fā)明專利的磁性基材的2倍左右。另外，電動機效率((機械輸出能量/輸入電功率能量)×100)則提高了2％。
(實施例F4)(電動機)制作使用與本實施例F1同樣的非晶質(zhì)金屬的磁性基材。其中，涂布的樹脂使用以化學(xué)式(24)表示的聚酰亞胺樹脂。本聚酰亞胺樹脂的制法為使用將1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯與3，3’，4，4’-聯(lián)苯四酸二酐以1∶0.97的比例在室溫下于二甲基乙酰胺溶劑中縮聚得到的聚酰胺酸，使用二甲基乙酰胺作為稀釋液，在此薄帶單面的整個表面上賦予聚酰胺酸溶液后，于140℃干燥后，于260℃進行固化而制得。制作于非晶質(zhì)金屬薄帶的單面上賦予了約4μm以化學(xué)式(24)表示的耐熱性樹脂(聚酰亞胺樹脂)的磁性基材，使用本磁性基材，利用模具加壓沖裁，加工成轉(zhuǎn)子形狀與定子形狀，以與實施例F1的環(huán)狀磁芯同樣的材料以及處理過程，將1000片形狀加工后的磁性基材疊層一體化，在大氣中、365℃下進行2小時的熱處理。再制作由與實施例F3同樣形狀、結(jié)構(gòu)、厚度30mm、直徑100mm的磁性疊層體構(gòu)成的電動機轉(zhuǎn)子及定子，制成圖6所示結(jié)構(gòu)的同步磁阻電動機。測定本發(fā)明的電動機特性。結(jié)果示于表F3。測定的結(jié)果為最大旋轉(zhuǎn)數(shù)以及輸出功率均與實施例F3同樣地達(dá)到現(xiàn)有發(fā)明專利的磁性材料的2倍左右。另外，電動機效率((機械輸出能量/輸入電功率能量)×100)則提高了2％。
(比較例F1)(加壓大)比較例F1利用使用與實施例F1同樣的非晶質(zhì)金屬薄帶與耐熱樹脂制成的磁性基材。通過模具沖裁加壓，將此基材沖裁成外徑40mm、內(nèi)徑25mm的環(huán)狀，與薄帶方向一致地重疊500片基材。通過熱壓，在260℃、30分鐘、5MPa的條件下，進行疊層一體化，制成厚度14.5mm的疊層體。進而，為了表現(xiàn)出磁特性，在大氣中，溫度365℃、壓力為20MPa(為實施例F1的4倍)的條件下，進行2小時加熱加壓。
為了評價此變壓器的磁特性、機械強度與體積占有率，首先與實施例F1同樣地測定比導(dǎo)磁率、鐵損耗。其結(jié)果，比導(dǎo)磁率為800，較實施例F1降低50％，另外，鐵損耗在頻率1kHz、最大磁通量密度1T的條件下為17W/kg，相較于實施例F1，損耗大約增加1倍左右。接著與實施例F1同樣地制作抗拉強度測試片，測定抗拉強度。其結(jié)果示于下表F1?？估瓘姸葹?00MPa，具有與實施例F1同樣的抗拉強度。
與實施例F1同樣地測定體積占有率。其結(jié)果，體積占有率為87％，不僅適用于電動機等，而且達(dá)到實用上沒有問題的水平。
(比較例F2)(加壓少)比較例F2利用使用與實施例F1同樣的非晶質(zhì)金屬薄帶與耐熱樹脂制成的磁性基材。通過模具沖裁加壓，將此基材沖裁成外徑40mm、內(nèi)徑25mm的環(huán)狀，與薄帶方向一致地重疊500片基材。通過熱壓，在260℃、30分鐘、5MPa的條件下，進行疊層一體化，制成厚度14.5mm的疊層體。進而，為了表現(xiàn)出磁特性，在大氣中、溫度365℃、不外加壓力于疊層體而是于一大氣壓的條件下，進行2小時加壓熱處理。
評價此變壓器的磁特性、機械強度與體積占有率。
首先與實施例F1同樣地測定比導(dǎo)磁率、鐵損耗。其結(jié)果，鐵損耗在頻率1kHz、最大磁通量密度1T的條件下為11W/kg，比導(dǎo)磁率為1500，大致與實施例F1相等。另外，接著與實施例F1同樣地制作抗拉強度測試片，測定抗拉強度。其結(jié)果，抗拉強度為300MPa，降低至實施例F1的一半左右。
再與實施例F1同樣地測定體積占有率。其結(jié)果，體積占有率為78％，相較于實施例F1出現(xiàn)大幅降低。另外，觀察層間時發(fā)現(xiàn)層間出現(xiàn)膨脹、彎曲等現(xiàn)象，疊層體內(nèi)形成空隙。由于局部產(chǎn)生空隙等機械性脆弱的部分，因此認(rèn)為抗拉強度降低。
(比較例F3)(電動機)在與實施例F1同樣結(jié)構(gòu)的電動機轉(zhuǎn)子及定子中，使用與比較例2所示相同的疊層體，制作電動機，與實施例F1同樣地評價電動機特性。與實施例F3的比較結(jié)果示于下表F3。其結(jié)果，由于機械強度低，因此在轉(zhuǎn)數(shù)為10000rpm時發(fā)生破損，可知相較于本發(fā)明難以得到高輸出功率化。
表F1熱處理時的外加壓力的比較

表F2耐熱彈性片材的效果比較

表F3使用本發(fā)明磁性疊層體的電動機的比較

由于本發(fā)明的磁性基材及其疊層體兼具優(yōu)良的磁特性與力學(xué)強度，加工性也良好，且具有強度，因此可以應(yīng)用于各種磁應(yīng)用產(chǎn)品，例如，電感、扼流圈、高頻變壓器、低頻變壓器、電抗器、脈沖變壓器、升壓變壓器、噪聲過濾器、變壓器用變壓器、磁阻抗元件、磁致伸縮振子、磁傳感器、磁頭、電磁屏蔽、屏蔽連接器、屏蔽套、電波吸收體、電動機、發(fā)電機用磁芯、天線用磁芯、磁盤、磁搬運系統(tǒng)、磁鐵、電磁螺線管、驅(qū)動器用磁芯、打印機導(dǎo)線基板等構(gòu)件或部件。
特別是從薄形化、小型化、節(jié)省能量等方面考慮，作為將電波變換成電訊號的組件，可以應(yīng)用于電波表用天線、RFID用天線、車載麻醉器用天線、收音機、攜帶機器用小型天線等。另外，作為電動機的應(yīng)用，可以應(yīng)用于附DC刷的電動機、無刷電動機、步進式電動機、AC感應(yīng)電動機、AC同步電動機、電動機或發(fā)電機中使用的轉(zhuǎn)子或定子。
該磁性基材及其疊層體是通過在加壓下對非晶質(zhì)金屬薄帶進行熱處理而實現(xiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種磁性基材，其特征為在以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分賦予耐熱性樹脂及/或耐熱性樹脂的前體，式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤1.0、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％。
2.一種磁性基材，其特征為在以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分賦予耐熱性樹脂及/或耐熱性樹脂的前體，式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤0.2、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％。
3.一種磁性基材，是在以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分賦予了耐熱性樹脂的磁性基材，式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0.3＜c≤1.0、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％，其特征為該耐熱性樹脂含有滿足以下全部5個特性的樹脂，①在氮氣氣氛中、350℃下，由經(jīng)歷2小時熱處理時發(fā)生的熱分解造成的重量減少率為1重量％或1重量％以下；②在氮氣氣氛中、350℃下，經(jīng)歷2小時熱處理后的抗拉強度為30MPa或30MPa以上；③玻璃化溫度為120～250℃；④熔融粘度為1000Pa·s時的溫度為250℃或250℃以上、400℃或400℃以下。及⑤以0.5℃/分的一定速度由400℃降溫至120℃后，樹脂中結(jié)晶物的熔解熱為10J/g或10J/g以下。
4.一種疊層體，是權(quán)利要求1所述的磁性基材的疊層體，其中所述非晶質(zhì)金屬薄帶經(jīng)由耐熱性樹脂及/或耐熱性樹脂前體進行疊層。
5.一種非晶質(zhì)金屬薄帶的磁性材料的制造方法，其特征為在加壓條件下對非晶質(zhì)金屬薄帶進行加熱處理。
6.一種由非晶質(zhì)金屬與耐熱性樹脂構(gòu)成的磁性基材的制造方法，其特征為在對非晶質(zhì)金屬薄帶賦予了耐熱性樹脂之后，于加壓條件下進行加熱處理。
7.一種磁性基材的疊層體，是在以通式(Co(1-c)Fec)100-a-bXaYb表示的非晶質(zhì)金屬薄帶的單面或雙面的至少一部分賦予耐熱性樹脂形成的磁性基材的疊層體，式中的X表示由Si、B、C、Ge中選出的至少1種或1種以上的元素，Y表示由Zr、Nb、Ti、Hf、Ta、W、Cr、Mo、V、Ni、P、Al、Pt、Rh、Ru、Sn、Sb、Cu、Mn或稀土類元素中選出的至少1種或1種以上的元素，c、a、b分別為0≤c≤0.3、10＜a≤35、0≤b≤30，a、b表示原子％，其特征為在閉合磁路中測定的頻率100kHz下該非晶質(zhì)合金薄帶疊層體的比導(dǎo)磁率μ為12000或12000以上，磁芯損耗為12W/kg或12W/kg以下，該非晶質(zhì)金屬薄帶疊層體的抗拉強度為30MPa或30MPa以上。
8.一種磁性基材的疊層體，其特征為該疊層體的鐵損耗、最大磁通量密度與抗拉強度滿足以下特性(1)JIS C2550中規(guī)定的鐵損耗W10/1000為15W/kg或15/kg以下；(2)最大磁通量密度Bs為1.0T或1.0T以上、2.0T或2.0T以下；(3)JIS Z2241中規(guī)定的抗拉強度為500MPa或500MPa以上。
9.一種磁應(yīng)用部件，其中，該磁應(yīng)用部件構(gòu)成為包括權(quán)利要求1、2、3、4、6的磁性基材及/或磁性基材的疊層體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁性基材、其疊層體及其制造方法。在加壓下，對以Fe及Co為主成分的用通式(Co
文檔編號H01F1/153GK1596321SQ0380169
公開日2005年3月16日 申請日期2003年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月16日
發(fā)明者丸子展弘, 吉田光伸, 渡邊洋, 小野隆, 野木榮信, 中田智之 申請人:三井化學(xué)株式會社