(57)【要約】【課題】本発明は、熱処理により脆化した軟磁性急冷合金薄帯が破断することなく安定して樹脂フィルムと貼付することができるシールド材の製造方法を提供するものである。【解決手段】本発明は、軟磁性急冷合金薄帯を、該軟磁性急冷合金薄帯を巻き回したコイルから連続的に巻出し、接着ロールの外周上において樹脂フィルムに貼付するシールド材の製造方法であって、軟磁性急冷合金薄帯が、前記コイルから巻出され前記接着ロールと接触するまでの非拘束磁性薄帯の長さＬを０＜Ｌ≦２００（ｍｍ）とし、単位断面積あたり３．０×１０６〜８．０×１０６（Ｐａ）の張力を付与しながら前記軟磁性急冷合金薄帯を巻出すシールド材の製造方法である。【選択図】        図１
2004160513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性急冷合金薄帯を、該軟磁性急冷合金薄帯を巻き回したコイルから連続的に巻出し、接着ロールの外周上において樹脂フィルムに貼付するシールド材の製造方法であって、軟磁性急冷合金薄帯が、前記コイルから巻出され前記接着ロールと接触するまでの非拘束磁性薄帯の長さＬを０＜Ｌ≦２００（ｍｍ）とし、単位断面積あたり３．０×１０６〜８．０×１０６（Ｐａ）の張力を付与しながら前記軟磁性急冷合金薄帯を巻出すことを特徴とするシールド材の製造方法。
【請求項２】
軟磁性急冷合金薄帯は、組織の少なくとも５０％以上が平均結晶粒径１００ｎｍ以下のナノ結晶組織からなるナノ結晶合金薄帯であることを特徴とする請求項１に記載のシールド材の製造方法。
【請求項３】
圧着ロールを用いて、軟磁性急冷合金薄帯が接着ロールと接触を開始する位置とは異なる接着ロール上の位置において、軟磁性急冷合金薄帯と樹脂フィルムとを圧着することを特徴とする請求項１または２に記載のシールド材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アモルファス材料を熱処理して得られる軟磁性急冷合金薄帯を接着ロールの外周上において樹脂フィルムに貼付するシールド材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
優れた磁気特性を有する磁性薄帯として、アモルファス材料やナノ結晶材料が知られている。代表的なアモルファス材料は、溶湯をロール表面で急冷し、厚さ５０μｍ以下のリボンとして得ることができる。このまま使用する場合もあるが、加熱処理を施し、磁気特性の向上を行う場合も多い。
また、ナノ結晶材料は、たとえばＦｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−（Ｓｉ，Ｂ）系のごときナノ結晶組織に調整可能な合金組成を有する溶湯を、上記アモルファス合金と同様にして急冷しアモルファスリボンを製造し、その後加熱処理によりナノ結晶組織に調整して得ることができる。ナノ結晶材料は、たとえば、特公平４−４３９３号に示されるような、組織の少なくとも５０％以上が平均結晶粒径１００ｎｍ以下の微細な結晶粒からなる材料である。
【０００３】
上述した熱処理を施したアモルファス材料あるいはナノ結晶材料の軟磁性急冷合金薄帯は、急冷したままのアモルファス材料に比べて靱性が低下して、脆化する傾向がある。特に、熱処理により結晶化させてナノ結晶組織に調整すると脆化傾向は著しく、ハンドリング時に薄帯が容易に破断する問題がある。
上記のアモルファス材料あるいはナノ結晶材料の用途として、たとえば特公平５−１９１９６号等に記載されるセンサー材料や特開平１−２４１２００号等に記載されるシールド材料がある。このような用途において、脆化した状態の薄帯を用いることは、加工時および使用時のハンドリングにおいて割れ、欠け等を生じ問題となるため、通常は軟磁性急冷合金薄帯の片面若しくは両面に樹脂を貼付することで複合し、積層薄帯としたものを使用することが多い。
【０００４】
軟磁性急冷合金薄帯と樹脂とを複合して上記の積層薄帯とする場合、一般に樹脂の耐熱性は高くても３００℃程度しかなく、たとえば上述したナノ結晶材料への加熱処理のように４００℃を越える温度を適用する場合は、加熱処理の前に樹脂を予め貼付けたり被覆しておくことができず、従って熱処理後に複合し積層薄帯とすることが行われる。
従来、熱処理後の軟磁性急冷合金薄帯と樹脂との複合は、例えば図４、図５に示すように、二つの接着ロールを用いて磁性薄帯と樹脂とを接着することで製造されている。また図６に示すように磁性薄帯コイルに直接ローラ等を押付けて樹脂を貼付ける製造方法が検討されている（特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−５１９３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図４、図５に示す従来の方法では、磁性薄帯コイル７から巻きだされ接着ロール２と接触するまでの非拘束磁性薄帯４が長いため、アモルファス材料やナノ結晶材料のような形状が不均質な脆性材料を取り扱う場合においては、軟磁性急冷合金薄帯を装置にセットする段階で破断を生じる場合がある。
また、製造開始後も非拘束磁性薄帯４が図５に示すような捩れや蛇行を生じ、破断する場合がある。
【０００７】
これに対し特許文献１に開示される装置は、非拘束磁性薄帯に相当する部分がないため上記のような捩れや蛇行が生じにくい。しかしながら、磁性薄帯コイルに圧着ロール９等を押付けて樹脂フィルムを貼付するため、接触点には常時応力がかかることになる。また、磁性薄帯コイルは真円ではないため接触の際、磁性薄帯コイルに衝撃が加わり、破断する場合がある。
本発明の目的は、熱処理により脆化した軟磁性急冷合金薄帯が破断することなく安定して樹脂フィルムと貼付することができるシールド材の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、軟磁性急冷合金薄帯を巻き回したコイルから巻き出された磁性薄帯が捩れや蛇行により破断するという問題を検討し、軟磁性急冷合金薄帯が、コイルから巻出され接着ロールと接触するまでの非拘束磁性薄帯の長さと、磁性薄帯の張力を厳密に制御する構成を採用することで捩れや蛇行を大きく改善できることを見いだし本発明に到達した。
【０００９】
すなわち本発明は、軟磁性急冷合金薄帯を、該軟磁性急冷合金薄帯を巻き回したコイルから連続的に巻出し、接着ロールの外周上において樹脂フィルムに貼付するシールド材の製造方法であって、軟磁性急冷合金薄帯が、前記コイルから巻出され前記接着ロールと接触するまでの非拘束磁性薄帯の長さＬを０＜Ｌ≦２００（ｍｍ）とし、単位断面積あたり３．０×１０６〜８．０×１０６（Ｐａ）の張力を付与しながら前記軟磁性急冷合金薄帯を巻出すシールド材の製造方法である。
本発明は、組織の少なくとも５０％以上が平均結晶粒径１００ｎｍ以下のナノ結晶組織からなるナノ結晶合金薄帯を用いる場合に特に好適である。
また、圧着ロールを用い、軟磁性急冷合金薄帯が接着ロールと接触を開始する位置とは異なる接着ロール上の位置において、軟磁性急冷合金薄帯と樹脂フィルムとを圧着することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上記のように本発明の積層薄帯の製造方法における重要な特徴は、軟磁性急冷合金薄帯が、前記コイルから巻出され前記接着ロールと接触するまでの非拘束磁性薄帯の長さＬを０＜Ｌ≦２００（ｍｍ）とし、且つ磁性薄帯コイルから巻出された軟磁性急冷合金薄帯に３．０×１０６〜８．０×１０６（Ｐａ）の張力を付与することである。
【００１１】
本発明の製造方法は例えば図１、図２に示す装置により実施することが出来る。図１は、片面に接着剤がついた樹脂フィルム６を樹脂フィルム巻出し機１から巻出し、磁性薄帯を磁性薄帯巻出し機３に設置した磁性薄帯コイル７から巻出し、両者を接着ロール２の外周上で接合して積層薄帯９とした後、積層薄帯９を巻取り機５で巻取る積層薄帯（シールド材）の製造装置の概略構成図である。図２は図１の磁性薄帯巻出し機３、接着ロール２および圧着ロール８のみを拡大した概略図である。
本発明の製造方法では、磁性薄帯コイル７の外周面における軟磁性急冷合金薄帯の巻出開始位置１２と、接着ロール外周での接触開始位置１０との距離Ｌ、すなわち積層薄帯製造時の非拘束磁性薄帯の長さＬが０＜Ｌ≦２００ｍｍとなるよう磁性薄帯巻出し機３と、接着ロール２を配する。加えて非拘束磁性薄帯部分の軟磁性急冷合金薄帯に３．０×１０６〜８．０×１０６（Ｐａ）の張力を付与する。
【００１２】
本発明者の検討では、シールド材製造時における軟磁性急冷合金薄帯の破断は、殆どの場合、非拘束磁性薄帯と磁性薄帯コイルとの巻出開始位置または非拘束磁性薄帯と接着ロールとの接触開始位置において生じる。これは、アモルファス材料や、ナノ結晶材料である軟磁性急冷合金薄帯は、一般の結晶質の金属材料と比べて脆性が著しいため、非拘束磁性薄帯の捩れ、蛇行が巻出開始位置または接触開始位置にもたらす応力集中により破断する為と考えられる。従って、軟磁性急冷合金薄帯の破断を低減するには、非拘束磁性薄帯の捩れ、蛇行を低減することが重要となる。本発明では非拘束磁性薄帯の長さ、および張力を特定の範囲に制御することで非拘束磁性薄帯の捩れ、蛇行を低減し、軟磁性急冷合金の破断を抑制する。
【００１３】
先ず本発明者は、図４に一例を示す装置において、軟磁性急冷合金薄帯をコイルから巻出した際に非拘束磁性薄帯で生じる捩れ、蛇行の原因について検討を行った。その結果、捩れ、蛇行の発生は、軟磁性急冷合金薄帯の厚さが幅方向で一定でないことが一因であることを見出した。
軟磁性急冷合金薄帯は溶湯をロール表面で急冷する製法上、偏肉を生じやすく、幅方向で厚さを厳密に制御することが困難である。本発明者の検討では、軟磁性急冷合金薄帯の厚さのばらつきは磁性薄帯厚さの１０％以上となることが多い。
【００１４】
幅方向の一方の側が厚くなっている軟磁性急冷合金薄帯では、非拘束磁性薄帯が幅方向の全面で接着ロールと接触した場合、非拘束磁性薄帯は捩じられることになる。軟磁性急冷合金薄帯が連続して巻出される場合には、非拘束磁性薄帯は繰り返し捩じられるが、この際、非拘束磁性薄帯に付与されている張力が十分でないと捩れが大きくなり、その結果、軟磁性急冷合金薄帯の破断に至ると考えられる。また、場合によっては、この過程で、蛇行も生じると考えられる。
【００１５】
そこで本発明では、非拘束磁性薄帯に単位断面積あたり３．０×１０６〜８．０×１０６（Ｐａ）の張力を付与することで軟磁性急冷合金薄帯の厚さのばらつきに起因する捩じれ、蛇行を抑制する。一定以上の張力を付与した状態では、接触開始位置において非拘束磁性薄帯の幅方向で厚みの大きい箇所が主体的に接着ロールと接触し、厚みの小さい個所は浮き気味に接着ロールと接触する状態が維持されるため、破断を生じるほどの大きな捩れの発生を抑制することができる。本発明者の検討では、磁性薄帯コイルから巻出された非拘束磁性薄帯に３．０×１０６Ｐａ以上の張力を付与した場合には、非拘束磁性薄帯に捩れの増幅を抑制することが出来る。好ましくは４．０×１０６（Ｐａ）以上の張力を付与する。
一方、張力が高すぎると、付与した張力自体が原因となり軟磁性急冷合金薄帯が破断することがある。よって、本発明では非拘束磁性薄帯に付与する張力は８．０×１０６（Ｐａ）以下とする。好ましくは６．０×１０６（Ｐａ）以下の張力を付与する。
【００１６】
上述の張力制御と同時に、本発明では前記接着ロールと接触するまでの非拘束磁性薄帯の長さＬを０＜Ｌ≦２００（ｍｍ）とする。
非拘束磁性薄帯が長くなる程、捩れの増幅を抑制するためには高い張力が必要となる。一方、張力を高くしすぎると、既述のように付与した張力自体が薄帯破断の原因となる。本発明者の検討では、Ｌ≦２００（ｍｍ）であれば、８．０×１０６（Ｐａ）以下の張力により捩れの増幅を抑制できる。好ましくはＬ≦１００（ｍｍ）である。
【００１７】
また、Ｌ＞０ｍｍ、すなわち磁性薄帯コイルと接着ロールの外周面とを非接触とするのは、接触させた場合磁性薄帯コイル７に接触ロール２を押付けることで生じる圧縮応力が破断の原因となるからである。
さらに非接触とすることで、磁性薄帯コイルから巻出された磁性薄帯は樹脂フィルムの走行方向に対する垂直方向の動きについて自由度を持ち、樹脂フィルムの走行方向と磁性薄帯コイルの回転軸とが正確に直交していない場合でも、自発的なズレの補正が可能であり、ズレを生じた後に積層を続けても破断を生じ難くなる。
【００１８】
本発明の方法は、組織の少なくとも５０％以上が平均結晶粒径１００ｎｍ以下のナノ結晶組織を有するナノ結晶材料を用いて積層薄帯を製造するにおいて特に有効である。ナノ結晶材料は、アモルファス薄帯を熱処理した後の通常のアモルファス材料と比べても脆化が著しい。上記のように本発明の製造方法によれば非拘束磁性薄帯での応力集中を生じ難いため、脆化が著しく容易に破断を生じるナノ結晶材料を用いても製造中に破断を生じにくい。
【００１９】
さらに、本発明のシールド材の製造方法では、軟磁性急冷合金薄帯と樹脂フィルとを複合する際、圧着ロールを用いて、接着ロール上の軟磁性急冷合金薄帯と樹脂フィルムとを加圧して圧着することで両者の密着が確実となるが、この際、本発明者の検討によれば、図１、２に一例を示すように接着ロール２上で圧着ロール８を押し当てる圧着位置１１を、軟磁性急冷合金薄帯が接着ロールと接触を開始する位置（図１、２中の接触開始位置１０）とは異なる位置とすることが好ましい。
【００２０】
既に述べたように軟磁性急冷合金薄帯は幅方向で厚みがばらついている軟磁性急冷合金薄帯は、接着ロールと接触を開始する位置（例えば、図２中の接触開始位置１０）において、非拘束磁性薄帯である軟磁性急冷合金薄帯は繰り返し捩じられており、接触を開始する位置での軟磁性急冷合金薄帯は未だ動的な状態である。動的な状態の軟磁性急冷合金薄帯を加圧した場合、圧着ロールと最初に接触する部分において軟磁性急冷合金薄帯に発生する応力は一定とならない。従って、動的な状態での加圧は軟磁性急冷合金薄帯に過度の応力を発生させることがあり、その場合には、圧着ロールの加圧が軟磁性急冷合金薄帯の破断原因となる。
【００２１】
軟磁性急冷合金薄帯が動的な状態なのは、接触を開始する位置の極近傍のみであり、それ以外の位置では軟磁性急冷合金薄帯の位置は、樹脂フィルム上で固定されている。従って、軟磁性急冷合金薄帯が接着ロールと接触を開始する位置とは異なる位置において圧着することにより、軟磁性急冷合金薄帯の破断を低減することが出来るのである。
よって、本発明のシールド材の製造方法では、軟磁性急冷合金薄帯が前記コイルから巻出され前記接着ロールと接触を開始する位置とは異なる位置において、軟磁性急冷合金薄帯と樹脂フィルムとを圧着することが好ましい。
【００２２】
さらに、本発明のシールド材の製造方法では、図３に示すように磁性薄帯コイル７を幅方向に複数配することにより幅広の積層薄帯を製造出来る。本発明の装置では接着ロール２上の任意の位置に磁性薄帯コイルを適宜配置することが可能であり、ロール幅以外に装置を大型化することなく磁性薄帯の帯幅以上の積層薄帯を製造することが出来る。図３では二つの磁性薄帯コイル７を配しているが、接着ロール外周上にスペースがあれば三つ以上の磁性薄帯コイルを配することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば熱処理により脆化した軟磁性急冷合金薄帯を樹脂フィルムに貼付する際の軟磁性急冷合金薄帯の破断を飛躍的に改善することができ、破断することなく積層薄帯であるシールド材を製造するためには欠くことのできない技術となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す製造装置の概略構成図である。
【図２】磁性薄帯コイルと接着ロールとの近接部の拡大図である。
【図３】複数の磁性薄帯コイルを配した本発明の好ましい一実施例の斜視図である。
【図４】従来の積層薄帯の製造装置の概略構成図である。
【図５】従来の装置での応力集中発生部を示す斜視図である。
【図６】従来の積層薄帯の製造装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  樹脂フィルム巻出機、２  接着ロール、３  磁性薄帯巻出機、４  非拘束磁性薄帯、５  巻取機、６  樹脂フィルム、７  磁性薄帯コイル、８  圧着ロール、９積層薄帯、１０  接触開始位置、１１  圧着位置、１２  巻出開始位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月9日(2002.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004160513.tif 000009
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2004160513.tif 000010