(57)【要約】【課題】積層接着および焼鈍して積層体を製造するに際し、積層体の表面に膨れが生じず、良好な積層体を製造することができる非晶質合金薄帯を提供する。【解決手段】片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯において、該耐熱樹脂が熱可塑性樹脂であり、該樹脂中に含有されている有機溶剤の量が該樹脂に対して０．５重量％以下とすることにより、積層体を製造するに際して積層体の表面に膨れが生じず、良好な積層体を製造することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯において、該耐熱樹脂が熱可塑性樹脂であり、該樹脂中に含有されている有機溶剤の量が該樹脂に対して０．５重量％以下であることを特徴とする非晶質合金薄帯。
【請求項２】
熱可塑性耐熱樹脂または熱可塑性耐熱樹脂の前駆体が有機溶剤に溶解している溶液を非晶質合金薄帯の片面または両面に塗布し、該熱可塑性耐熱樹脂のガラス転移温度より４０℃以上高い温度で有機溶剤を除去乾燥することを特徴とする、片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯の製造方法。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２記載の非晶質合金薄帯を積層させて製造される非晶質合金薄帯積層体。
【請求項４】
上記請求項３記載の非晶質合金薄帯積層体を含んで構成される磁気応用部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非晶質合金薄帯は、各種金属を原材料に溶融状態から急激に冷却することで製造される非結晶の固体であり、通常は厚さ約０．０１〜０．１ミリメートル程度の薄帯である。これら非晶質合金薄帯においては、原子は配列に規則性がないランダム構造であり、軟磁性材料として優れた特性を有している。特にＣｏ元素を含むＣｏ系非晶質合金薄帯は、高い透磁率を特徴とする材料であり、種々の磁気応用部品、例えばインダクタンス、各種コイル、各種トランス、ノイズフィルター、磁気センサー、磁気ヘッド、アンテナ、電波吸収体、モーター、各種コア、配線基板など、幅広い分野において用いられることが期待されている。
【０００３】
非晶質合金薄帯は、その優れた磁気特性を発現させるために、予め所定の焼鈍熱処理を施す方法が一般に用いられている。焼鈍熱処理の条件は発現させたい磁気特性や非晶質合金の種類によって異なるが、概ね不活性雰囲気下において温度３００〜５００℃程度、時間０．１〜１００時間程度の高温長時間で行われることが一般的である。ところが焼鈍熱処理によって優れた磁気特性を発現する反面、極めて脆弱な薄帯となり、物理的に取り扱いにくくなる問題を抱えている。
【０００４】
この問題に対処する方法として、ポリイミド樹脂などの焼鈍温度に耐える耐熱性高分子化合物を接着剤として用い、非晶質合金薄帯を積層接着する方法が開示されている（特開昭５８−１７５６５４）。この方法によれば、焼鈍と同時に耐熱性樹脂による接着積層ができるため、脆弱な薄帯を取り扱う問題を解決できる。
【０００５】
しかし、片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯を積層接着して積層体を製造するに際し、積層体の表面に膨れが生じる問題があり、この問題を解決することが望まれている。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯を積層接着および焼鈍して積層体を製造するに際し、積層体の表面に膨れが生じない非晶質合金薄帯およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、片面または両面に形成されている耐熱樹脂層中に含有される有機溶剤の量を所定量以下とすることにより、積層体を製造するに際して積層体の表面に膨れが生じないことを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
本発明は、片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯において、該耐熱樹脂が熱可塑性樹脂であり、該樹脂中に含有されている有機溶剤の量が該樹脂に対して０．５重量％以下であることを特徴とする非晶質合金薄帯を提供する。
【０００９】
本発明は、熱可塑性耐熱樹脂または熱可塑性耐熱樹脂の前駆体が有機溶剤に溶解している溶液を非晶質合金薄帯の片面または両面に塗布し、該熱可塑性耐熱樹脂のガラス転移温度より４０℃以上高い温度で有機溶剤を除去乾燥することを特徴とする、片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯の製造方法を提供する。
【００１０】
本発明の望ましい態様の１つとして非晶質合金薄帯を積層させて製造される非晶質合金薄帯積層体を挙げることができる。
【００１１】
さらに、本発明の非晶質合金薄帯積層体を含んで構成される磁気応用部品は本発明の態様の１つである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の非晶質合金薄帯は、片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯である。
【００１３】
本発明において用いる非晶質合金薄帯は、軟磁性材料が対象となる。例えば、Ｆｅ系やＣｏ系などの非晶質金属材料、Ｆｅ系やＣｏ系などのナノ結晶質金属材料などが挙げられる。具体的には例えば、Ｆｅ系非晶質金属材料としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ系などのＦｅ−半金属系非晶質金属材料や、Ｆｅ−Ｚｒ系、Ｆｅ−Ｈｆ系、Ｆｅ−Ｔｉ系などのＦｅ−遷移金属系非晶質金属材料などを挙げることができ、またＣｏ系非晶質金属材料としては、Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｃｏ−Ｂ系などの非晶質金属材料を挙げることができる。また、非晶質金属材料を熱処理によりナノサイズに結晶化させたナノ結晶質金属材料においては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃｕ−Ｎｂ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ−Ｎｂ系、Ｆｅ−Ｚｒ−Ｂ−（Ｃｕ）系、Ｆｅ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｂ−（Ｃｕ）系、Ｆｅ−Ｚｒ−Ｐ−（Ｃｕ）系、Ｆｅ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｐ−（Ｃｕ）系、Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎｂ−Ｂ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎｉ−Ｎｂ−Ｂ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｂ−Ｂ系、Ｃｏ−Ｔａ−Ｃ系などを挙げることができる。これらはいずれも、特定の磁気特性を発現させるために、通常使用される前に所定の条件において焼鈍熱処理を施す。焼鈍熱処理の条件は用いる材料の種類や発現させたい磁気特性によって異なるが、非晶質金属材料では温度範囲が概ね３００〜５００℃、ナノ結晶質金属材料では温度範囲が概ね４００〜７００℃とするのが一般的である。
【００１４】
本発明において用いる非晶質合金薄帯の厚さは、特に限定されるものではないが、５〜５０ミクロンであることが好ましく、１０〜３０ミクロンであることがより好ましい。
【００１５】
本発明において用いる耐熱樹脂は、熱可塑性を有する樹脂である。本発明の非晶質合金薄帯を積層接着して積層体とする際の熱処理条件によって必要な性能は異なるが、具体的には、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂を好適に用いることができ、より具体的には化学式（１）〜（１０）で表される繰り返し単位を主鎖骨格に有する樹脂を好適に用いることができる。
【００１６】
【化１】
2004090391.tif 000002
【００１７】
但し、化学式（１）においてａおよびｂは、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１を満たす数であり、ＸおよびＹは、直接結合、エーテル結合、イソプロピリデン結合、スルフィド結合、スルホン結合、並びにカルボニル結合から選ばれる結合基で、同一でも異なっていても良い。また化学式（２）においてＺは、直接結合、エーテル結合、イソプロピリデン結合、スルフィド結合、スルホン結合、並びにカルボニル結合から選ばれる結合基である。また化学式（６）においてｃおよびｄは、ｃ＋ｄ＝１、０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１を満たす数である。
【００１８】
本発明の非晶質合金薄帯は、片面または両面に形成されている耐熱樹脂層中に含有されている有機溶剤の量が該樹脂に対して通常０．５重量％以下である。好ましくは、本発明の非晶質合金薄帯は、片面または両面に形成されている耐熱樹脂層中に含有されている有機溶剤の量が該樹脂に対して０．２重量％以下であり、より好ましくは０．１重量％以下である。含有されている有機溶剤の量が該樹脂に対して０．５重量％を超えると、非晶質合金薄帯を積層接着して積層体を製造した際に、積層体表面に膨れが生じる恐れがある。なお、含有されている有機溶剤量の下限は特に定められるものではなく、実質的に零であっても本発明の効果は十分に得ることができる。また有機溶剤の種類についても、特に定められるものではないが、本願で用いられている有機溶剤とは、本願発明の耐熱性樹脂やその前駆体、製造過程に用いられた一般的な有機溶剤はもちろん、本発明の焼鈍条件下で揮発性となる物質も含む概念で用いられている場合がある。また、複数種類の有機溶剤が含有される場合には、その合計量とする。
【００１９】
本発明における樹脂層中に含有されている有機溶剤の定量は、ＦＩＤ型ガスクロマトグラフィーにより行う。サンプルをガスクロマトグラフィーに内蔵された加熱器にて、４００℃で加熱して有機溶媒を分離し、予め作成しておいた種々の有機溶媒の検量線を用いて定量する。
【００２０】
本発明の非晶質合金薄帯積層体の製造方法としては、熱可塑性耐熱樹脂または熱可塑性耐熱樹脂の前駆体が有機溶剤に溶解している溶液を非晶質合金薄帯の片面または両面に塗布し、該熱可塑性耐熱樹脂のガラス転移温度より４０℃以上高い温度で有機溶剤を除去乾燥する方法を好適に用いることができる。有機溶剤を除去乾燥させる温度は、熱可塑性耐熱樹脂のガラス転移温度より５０℃以上高い温度であることがより好ましく、６０℃以上高い温度であることがさらに好ましい。例えば化学式（１１）で表される繰り返し単位を主鎖骨格に有するポリアミド酸が２０重量％溶解したＮ，Ｎ―ジメチルアセトアミド溶液を用いた場合、ポリアミド酸は化学式（１２）で表される繰り返し単位を主鎖骨格に有するポリイミド樹脂となり、そのガラス転移温度は１９０℃であるため、有機溶剤を除去乾燥させる温度は２３０℃以上であり、２４０℃以上がより好ましく、２５０℃以上がさらに好ましい。有機溶剤を除去乾燥させる時間は、５秒以上であることが好ましく、１５秒以上であることがより好ましい。
【００２１】
【化２】
2004090391.tif 000003
【００２２】
本発明の非晶質合金薄帯を用いることにより、膨れがない良好な非晶質合金薄帯積層体を製造することができ、この非晶質合金薄帯積層体は、それを含んで構成される磁気応用部品として好適に用いることができる。より具体的には、例えばインダクタンス、各種コイル、各種トランス、ノイズフィルター、磁気センサー、磁気ヘッド、アンテナ、電波吸収体、モーター、各種コア、配線基板に好適に用いることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【００２４】
【合成例】
米国ハネウェル社製の非晶質合金薄帯Ｍｅｔｇｌａｓ２７１４Ａ（元素比Ｃｏ：Ｆｅ：Ｎｉ：Ｓｉ：Ｂ＝６６：４：１：１５：１４）の片面に、化学式（１１）で表される繰り返し単位を主鎖骨格に有するポリアミド酸が２０重量％溶解した溶液（溶媒：Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド）を薄く塗布し、窒素流通下、温度１３０℃、時間１分の条件で、予備乾燥を行い、複合薄帯を得た。この薄帯を内径２５ミリメートル、外径４０ミリメートルに打ち抜き、リング状の複合薄帯を得た。なお、化学式（１１）で表される繰り返し単位を主鎖骨格に有するポリアミド酸は、およそ２００℃以上の加熱によりイミド化されて、化学式（１２）で表される繰り返し単位を主鎖骨格に有するポリイミドとなる。化学式（１２）で表される繰り返し単位を主鎖骨格に有するポリイミドのガラス転移温度は、ＤＳＣ法（島津ＤＳＣ−５０）により測定したところ、１９０℃であった。
【００２５】
【実施例１】
合成例で示したリング状の複合薄帯を、窒素流通下、温度２５０℃、時間１５秒の条件で加熱した。得られたリング状の複合薄帯の一部をサンプルとして、残存する有機溶媒の量をＦＩＤ型ガスクロマトグラフィー（島津ＧＣ−８Ａ）を用いて測定した。サンプルをガスクロマトグラフィーに内蔵された加熱器にて、４００℃で加熱して有機溶媒を分離し、予め作成しておいた種々の有機溶媒の検量線を用いて定量した。その結果、樹脂中に含有されている有機溶剤Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドの量は、樹脂に対して０．０５重量％であった。このリング状の複合薄帯を５枚重ね合わせ、窒素流通下、圧力１０ＭＰａ、温度２５０℃、時間３０分の条件で積層接着して積層体を得た。次いで窒素流通下、無加圧、温度４２０℃、時間６０分の条件で、積層体を焼鈍した。焼鈍後の積層体の表面には膨れがなく、良好な部品であった。結果をまとめて表１に示す。
【００２６】
【実施例２〜４】
実施例１と同様にして、表１に示した条件で熱処理等を行い、評価した。結果を表１に示す。
【００２７】
【比較例１〜２】
実施例１と同様にして、表１に示した条件で熱処理等を行い、評価した。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2004090391.tif 000004
【００２９】
【発明の効果】
本発明の非晶質合金薄帯は、片面または両面に耐熱樹脂層が形成された非晶質合金薄帯であり、積層接着および焼鈍して積層体を製造するに際し、積層体の表面に膨れが生じず、良好な積層体を製造することができる非晶質合金薄帯である。