(57)【要約】【課題】渦電流の発生を抑制し、渦電流の発生に起因する損失を低減する。【解決手段】ＲＦＩＤのアンテナ１２の複合材から成る磁芯部材１２ａに含有される鉄基合金粒状粉末は、粉末の９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有する粉末粒子により構成されかつ粉末が８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有する。ＲＦＩＤのアンテナ１２の複合材から成る磁芯部材１２ａに含有される鉄基合金フレークは、フレークの９０重量％以上が１５μｍ以下の厚さを有するフレーク粒子により構成されかつフレークが８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有する。鉄基合金粒状粉末又はフレークとプラスチック又はゴムとの複合材から成るからなるＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材は、鉄基合金粒状粉末はその９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有し、鉄基合金フレークはその９０重量％以上が１５μｍ以下の厚さを有し、かつ８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤのアンテナ（１２）用の複合材から成る磁芯部材（１２ａ）に含有される鉄基合金粒状粉末において、
前記粉末の９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有する粉末粒子により構成されかつ前記粉末が８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有する
ことを特徴とする鉄基合金粒状粉末。
【請求項２】
６重量％以上１５重量％以下のシリコンが含有される請求項１記載の鉄基合金粒状粉末。
【請求項３】
１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも一種含む請求項２記載の鉄基合金粒状粉末。
【請求項４】
ＲＦＩＤのアンテナ（１２）用の複合材から成る磁芯部材（１２ａ）に含有される鉄基合金フレークにおいて、
前記フレークの９０重量％以上が１５μｍ以下の厚さを有するフレーク粒子により構成されかつ前記フレークが８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有する
ことを特徴とする鉄基合金フレーク。
【請求項５】
フレーク粒子の長径をａ、フレーク粒子の厚さをｂとするときａ／ｂが５以上である請求項４記載の鉄基合金フレーク。
【請求項６】
６重量％以上１５重量％以下のシリコンが含有される請求項４又は５記載の鉄基合金フレーク。
【請求項７】
１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも１種含む請求項６記載の鉄基合金フレーク。
【請求項８】
鉄基合金粒状粉末とプラスチック又はゴムとの複合材から成るからなるＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材において、
前記鉄基合金粒状粉末はその９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有する粉末粒子により構成されかつ前記粉末が８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有する
ことを特徴とするＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項９】
鉄基合金粒状粉末の含有量が２７体積％以上７０体積％以下である請求項８記載のＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項１０】
鉄基合金が６重量％以上１５重量％以下のシリコンを含む請求項８又は９記載のＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項１１】
鉄基合金が１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも１種含む請求項１０記載のＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項１２】
鉄基合金フレークとプラスチック又はゴムとの複合材から成るからなるＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材において、
前記鉄基合金フレークはその９０重量％以上が１５μｍ以下の厚さを有するフレーク粒子により構成されかつ前記フレークが８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有する
ことを特徴とするＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項１３】
フレーク粒子は長径をａ、厚さをｂとするときａ／ｂが５以上である請求項１２記載のＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項１４】
鉄基合金フレークの含有量が２０体積％以上４８体積％以下である請求項１２又は１３記載のＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項１５】
フレーク粒子の面が複合材の厚さ方向に垂直である請求項１２ないし１４いずれか記載のＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項１６】
鉄基合金が６重量％以上１５重量％以下のシリコンを含む請求項１２ないし１５いずれか記載のＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【請求項１７】
鉄基合金が１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも一種含む請求項１６記載のＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（無線周波数識別：Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を用いたタグ及びリーダ／ライタ、リーダないしライタの複合材から成る磁芯部材に含有される鉄基合金粒状粉末並びに鉄基合金フレーク及びＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材に関するものである。
なお、本明細書において、「粉末」又は「フレーク」は微視的な単一の粉末粒子又はフレーク粒子を意味せず、これらの粒子の集合体をいう。
【０００２】
【従来の技術】
従来、螺旋状に巻回されたコイル本体からなるアンテナコイルと、このアンテナコイルのコイル本体に電気的に接続され管理対象の物品に関する情報が記憶されたＩＣチップとを備えたタグが知られている。例えば製造工程においてこのタグを使用する例を挙げると、このタグが製造ラインの当初流される部品に予め取付けられ、その部品が製造ラインにおいて組み立て又は加工が行われるたびにその履歴をＩＣチップに記憶させ、その物品における製造状況の管理を行う管理手段が知られている。
しかし、上述した従来のタグでは、管理対象の物品が金属により形成されている場合、金属製の物品の影響を受けるのを回避するため、タグと物品との間に厚さが５〜１０ｍｍであって電気絶縁性を有するスペーサを挿入した状態で、タグを物品に固定する必要があり、金属製の物品とアンテナコイルとの間隔が比較的大きいため、アンテナコイルが管理対象の物品から大きく突出する不具合があった。このため、物品の搬送中にアンテナコイルが周囲の物に接触するおそれがあった。
【０００３】
この点を解消するために、磁性粉末又は磁性フレークとプラスチックからなる複合材により磁芯部材を構成し、この磁芯部材とこの磁芯部材の軸線を中心として螺旋状に巻回されたコイル本体とによりアンテナコイルを構成することが考えられる。この複合材から成る磁芯部材にあっては、磁性粉末又は磁性フレークがプラスチックにより相互に絶縁され、磁芯部材の全体を流れるマクロの渦電流は流れずに、周波数が低い場合の損失は少ないという特徴を有する。このため、アンテナコイルの感受性は高められて、タグと物品との間に挿入されるスペーサの厚さを薄くして管理対象の物品からアンテナコイルが突出する突出量を低減することが期待される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、１３．５６ＭＨｚで作動するＲＦＩＤに用いられるアンテナのように、周波数が高い場合には粒状粉末又はフレークの内部に流れるミクロの渦電流の影響によりアンテナにおける損失が大きくなる。これを防止する方法の１つにソフトフェライトの粉末を用いる方法があるが、ソフトフェライトは飽和磁束が低く特性の良い材料が得られず、また硬いため複合材の製造に用いる設備を摩耗させる欠点がある。また他の解決法として粉末又はフレークを細かくする方法もある。細かい磁性粉としてカーボニル鉄粉や低温で還元した鉄粉があるが、これらは高価で取り扱い時十分な配慮をして自然発火を防止しなければならないという不具合がある。また、細かい鉄粉を用いて複合材を得たとしても、その後の時間の経過により徐々にそれらの鉄粉が酸化して磁芯としての特性が劣化するおそれもある。
【０００５】
更に、生産性が良く原価の比較的安価な水アトマイズ粉又は水アトマイズ粉をアトライターやボールミル等を用いて機械的に扁平化したフレークを用いる方法も考えられるが、水アトマイズ法の場合には粉末の微細化には限界があり、平均粒径１０ミクロン以下の粉末を得ることができない。また、平均粒径１０ミクロン以下の粉末が製造できたとしても、それが自然発火する可能性を回避することはできない。また、平均粒径１０ミクロンの粉末を通常の軟磁性材料として用いられる組成の材料で製造しても、粒子内ミクロの渦電流のよる損失を十分に抑制することができない問題点が残存する。
本発明の目的は、渦電流の発生を十分に抑制し得る鉄基合金粒状粉末並びに鉄基合金フレークを提供することにある。
本発明の目的は、渦電流の発生に起因する損失を低減し得るＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に示すように、ＲＦＩＤのアンテナ１２用の複合材から成る磁芯部材１２ａに含有される鉄基合金粒状粉末の改良である。その特徴ある構成は、粉末の９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有する粉末粒子により構成されかつ粉末が８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するところにある。
請求項４に係る発明は、ＲＦＩＤのアンテナ１２用の複合材から成る磁芯部材１２ａに含有される鉄基合金フレークの改良である。その特徴ある構成は、フレークの９０重量％以上が１５μｍ以下の厚さを有するフレーク粒子により構成されかつフレークが８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するところにある。
【０００７】
この請求項１に係る鉄基合金粒状粉末及び請求項４に係る鉄基合金フレークでは、固有抵抗を比較的高い８０×１０−８Ωｍ以上にするので、９０重量％以上の粉末が３０μｍ以下の粒径であっても、又は９０重量％以上のフレークが１５μｍ以下の厚さを有していても、粒状粉末又はフレークの内部に流れるミクロの渦電流の発生を十分に抑制することができる。なお、フレークの場合には、フレーク粒子の長径をａ、フレークの厚さをｂとするときａ／ｂが５以上であることが好ましい。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、６重量％以上１５重量％以下のシリコンが含有される鉄基合金粒状粉末である。
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に係る発明であって、６重量％以上１５重量％以下のシリコンが含有される鉄基合金フレークである。
この請求項２に係る鉄基合金粒状粉末及び請求項６に係る鉄基合金フレークでは、シリコンの量を６％以上にするので粒状粉末又はフレークの固有抵抗を８０×１０−８Ωｍ以上にすることができる。一方、シリコンの量を１５％以下にするので、得られた磁芯部材における飽和磁束密度の減少を抑制できる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明であって、１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも一種含む鉄基合金粒状粉末である。
請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明であって、１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも１種含む鉄基合金フレークである。
この請求項３に係る鉄基合金粒状粉末及び請求項７に係る鉄基合金フレークでは、アルミを添加すると固有抵抗を更に増加させることができ、ニッケル又は銅を添加するとヒステリシス損を減少させることができ、コバルトを添加すると飽和磁束を増すことができる。更に、クロムを添加すれば、耐食性を向上させることができる。
【００１０】
請求項８に係る発明は、鉄基合金粒状粉末とプラスチック又はゴムとの複合材から成るからなるＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材の改良である。
その特徴ある構成は、鉄基合金粒状粉末はその９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有する粉末粒子により構成されかつ粉末が８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するところにある。
請求項１２に係る発明は、鉄基合金フレークとプラスチック又はゴムとの複合材から成るからなるＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材の改良である。
その特徴ある構成は、鉄基合金フレークはその９０重量％以上が１５μｍ以下の厚さを有するフレーク粒子により構成されかつフレークが８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するところにある。
【００１１】
この請求項８及び請求項１２に係る発明では、図３及び図４に示すように、粒状粉末又はフレークがプラスチック又はゴムに分散され、相互に絶縁されているため、磁芯部材１２ａ全体としては導電性を有することはなく、粒状粉末又はフレークにおける固有抵抗を比較的高い８０×１０−８Ωｍ以上にすることにより、粒状粉末又はフレークの内部に流れるミクロの渦電流の発生を抑制して、その影響によるアンテナの損失を低減させることができる。鉄基合金がフレークである場合には、フレーク粒子の長径をａ、厚さをｂとするときａ／ｂが５以上であることが好ましい。
【００１２】
請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明であって、鉄基合金粒状粉末の含有量が２７体積％以上７０体積％以下であるＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材である。
この請求項９に係る発明では、粉末を２７体積％以上含有することにより十分な透磁率を得ることができ、７０体積％以下の含有量とすることにより複合材の成形を可能にする。
【００１３】
請求項１４に係る発明は、請求項１２又は１３に係る発明であって、鉄基合金フレークの含有量が２０体積％以上４８体積％以下であるＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材である。
この請求項１４に係る発明では、フレークを２０体積％を超えて含有することにより十分な透磁率を得ることができ、４８体積％以下の含有量とすることにより複合材の成形を可能にする。なお、（長径／厚さ）が５以上の扁平なフレーク粒子をその面が複合材の厚さ方向に垂直、即ちフレーク粒子の面がアンテナの磁化方向に平行に並べることにより、粉末より少ない含有量により粉末より高い透磁率の複合材とすることができる。
【００１４】
請求項１０に係る発明は、請求項８又は９に係る発明であって、鉄基合金が６重量％以上１５重量％以下のシリコンを含むＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材である。
請求項１６に係る発明は、請求項１２ないし１５いずれかに係る発明であって、鉄基合金が６重量％以上１５重量％以下のシリコンを含むＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材である。
この請求項１０及び請求項１６に係る発明では、シリコンの量を６％以上にするので含有する粒状粉末又はフレークの固有抵抗を８０×１０−８Ωｍ以上にすることができる。一方、シリコンの量を１５％以下にするので、磁芯部材における飽和磁束密度の減少を抑制できる。
【００１５】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る発明であって、鉄基合金が１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも１種含むＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材である。
請求項１７に係る発明は、請求項１６に係る発明であって、鉄基合金が１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも一種含むＲＦＩＤのアンテナ用磁芯部材である。
この請求項１１及び請求項１７に係る発明では、アルミを添加すると固有抵抗を更に増加させることができ、ニッケル又は銅を添加するとヒステリシス損を減少させることができ、コバルトを添加すると飽和磁束を増すことができる。更に、クロムを添加すれば、磁芯部材の耐食性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、ＲＦＩＤ用タグ１１は物品１６に取付けられて使用されるものであり、物品１６毎に異なる固有の情報が記憶されたＩＣチップ１３と、ＩＣチップ１３に電気的に接続されたアンテナコイル１２とを備える。アンテナコイル１２は磁芯部材１２ａと、この磁芯部材１２ａに巻回されたコイル本体１２ｂとを備える。本発明はＲＦＩＤタグのアンテナ用磁芯部材１２ａに関するものであり、この磁芯部材１２ａは、鉄基合金粒状粉末又は鉄基合金フレークと、プラスチック又はゴムとの複合材により形成されたものである。
【００１７】
磁芯部材１２ａに含有される鉄基合金粒状粉末は、粉末の９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有する粉末粒子により構成されかつ粉末が８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するものである。好ましいのは粉末の９０重量％以上が２０μｍ以下の粒径を有する粉末粒子により構成されかつ粉末が９５×１０−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するものである。磁芯部材１２ａに含有される鉄基合金フレークは、フレークの９０重量％以上が１５μｍ以下の厚さを有するフレーク粒子により構成されかつフレークが８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するものである。好ましいのは、フレークの９０重量％以上が１０μｍ以下の厚さを有するフレーク粒子により構成されかつフレークが９５×１０−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するものである。この鉄基合金粒状粉末又は鉄基合金フレークは、６重量％以上１５重量％以下のシリコンが含有される鉄基合金を水アトマイズ法により微細な粉末にすることにより得られる。
【００１８】
一般的に、珪素鋼のシリコンは５％以下でこれ以上のシリコンを増すと固有抵抗は増すが、鋳造の偏析、鍛造の割れ、硬すぎて圧延できない等の問題が生じるため、通常の軟磁性材料では使用されていない。しかし、水アトマイズ法では溶湯粒は微細で急冷されるため偏析の問題はなく、この粉末を複合材として用いる場合は鍛造、圧延の必要はないのでシリコンの量を６％以上にすることにより得られた粒状粉末又はフレークの固有抵抗を８０×１０−８Ωｍ以上にすることができる。しかし、シリコンの量が１５％を超えても固有抵抗の増加は少なく、飽和磁束密度の減少があるため、１５％以上のシリコンは好ましくない。シリコンの増加は固有抵抗の増加のほか湯流れを良くして水アトマイズ時の粉末の微細化を容易にし、この粉末を含む複合材から成る磁芯部材１２ａのヒステリシス損を減少させ、酸化特に高温酸化の防止にも役立つ。なお、シリコンの更に好ましい範囲は１０重量％以上１５重量％以下である。
【００１９】
また、この鉄基合金粒状粉末は、１重量％以下のアルミニウム、３重量％以下の銅、３重量％以下のニッケル、５重量％以下のクロム及び１０重量％以下のコバルトを少なくとも一種含むようなものであっても良い。アルミを添加するとシリコン以上に固有抵抗の増加があるがアルミは溶湯に流れを悪くし粒子の微細化に悪い影響を及ぼすので添加するとしても１％以下に限る必要がある。３％以下のニッケル又は銅を添加するとヒステリシス損を減少させることができ、コバルトを添加すると飽和磁束を増すことができる。更に、クロムを添加すれば、耐食性を向上させることができる。ここで、銅を３重量％を超えて添加するか、或いはニッケルを３重量％を超えて添加すると飽和磁束が低下する不具合があり、クロムを５重量％を超えて添加すると得られた磁芯部材１２ａがもろくなる不具合がある。更に、コバルトを１０重量％を超えて添加しても飽和磁束の増加の効果はない。
【００２０】
また、水アトマイズ法により製造した粉末を機械的に扁平化するには塑性加工法が必要であるが、試験によれば６％〜１５％のシリコンを含む粉末でもアトライタで扁平化が可能であった。これは水アトマイズ分は鋳造法に比較して偏析がなく組織が微細であるためである。フレークの場合には、図４に示すように、フレーク粒子の長径をａ、フレークの厚さをｂとするときａ／ｂが５以上であることが好ましい。このａ／ｂが５未満であると透磁率が低くなる不具合が考えられるからである。なお、このａ／ｂにおける更に好ましい範囲は７以上２０以下である。
【００２１】
本発明の磁芯部材１２ａは、図３及び図４に示すように、上述した鉄基合金粒状粉末又は鉄基合金フレークと、プラスチック又はゴムとの複合材により形成されたものである。ここで、プラスチックとしては、ポリイミド、エポキシ、合成高分子ポリアミド（商標名；ナイロン（以下「ナイロン」という））又はポリフェニールスルフォイドが好ましい。又熱硬化性樹脂であるフェノールであっても良い。ゴムとしては天然ゴム、ＳＢＲ、プチルゴム等が挙げられる。この複合材により磁芯部材１２ａを形成する場合、複合材を射出成形又は圧縮成形することが好ましい。図３に示すように、プラスチック又はゴムに鉄基合金粒状粉末を含ませる場合には、その含有量が２７体積％以上７０体積％以下であることが好ましい。複合材の粉末としての含有量は２７体積％を超えなければ十分な透磁率とならず、７０体積％を超えて含有すると複合材を成形することが不可能になる。ここで、鉄基合金粒状粉末の更に好ましい含有量は６５体積％以上６８体積％以下である。
【００２２】
一方、図４に示すように、プラスチック又はゴムに鉄基合金フレークを含ませる場合には、そのフレークの複合材における含有量は２０体積％以上４８体積％以下であることが好ましい。十分な透磁率とするためには２０体積％を超える含有量が必要だからである。試験によれば、フレークの成形可能な含有量は４８体積％である。ここで、フレークを用いた場合には、そのフレーク粒子の面が得られた磁芯部材の厚さ方向に垂直であることが好ましい。これは複合材を圧延することによりフレーク粒子を複合材の厚さ方向に垂直とすることができ、このようにすれば、アンテナにした場合の磁束はフレーク粒子の面に平行となり、含有量が少なくても高い透磁率とすることができる、ここで圧延時に磁場を印可すればフレーク粒子の整列をさらに良くすることができる。なお、フレークの複合材における更に好ましい含有量は４０体積％以上４６体積％以下である。
【００２３】
このように形成された磁芯部材１２ａは、粒状粉末又はフレークがプラスチック又はゴムに分散され、相互に絶縁されているため、磁芯部材１２ａ全体としては導電性を有することはなく、高周波の電波を受けても渦電流は発生しない。即ち、複合材に用いられる通常軟磁性材料として使用される金属材料の固有抵抗は７５×１０−８Ωｍ以下である。例えば、純鉄や低炭素鋼は１０〜１２×１０−８Ωｍであり、珪素鋼にあっては２３〜６７×１０−８Ωｍである。またパーマロイであっても１６〜７５×１０−８Ωｍであり、純鉄、低炭素鋼、パーマロイの場合組成を変更してもこれ以上の固有抵抗の向上を図ることはできない。しかし、水アトマイズ法を用いる場合は溶湯粒は微細で急冷されるため偏析の問題はなく、本発明ではシリコンの量を６％以上にすることにより固有抵抗を比較的高い８０×１０−８Ωｍ以上にすることができる。これにより９０％以上の粉末が３０μｍ以下の粒径であっても、又は９０％以上のフレークが１５μｍ以下の厚さを有していても、粒状粉末又はフレークの内部に流れるミクロの渦電流の発生は抑制され、その影響によるアンテナの損失を低減させることができる。
【００２４】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
シリコンを６重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が２０μｍ以下の粒径を有する粒状粉末を得た。この鉄基合金粒状粉末の固有抵抗値は８０×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに６８体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例１とした。
【００２５】
＜実施例２＞
シリコンを１０重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が２０μｍ以下の粒径を有する粒状粉末を得た。この鉄基合金粒状粉末の固有抵抗値は９９×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに６８体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例２とした。
＜実施例３＞
シリコンを１５重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が２０μｍ以下の粒径を有する粒状粉末を得た。この鉄基合金粒状粉末の固有抵抗値は１１０×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに６８体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例３とした。
【００２６】
＜実施例４＞
シリコンを１０重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有する粒状粉末を得た。この鉄基合金粒状粉末の固有抵抗値は９９×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに６８体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例４とした。
＜実施例５＞
実施例２と同一の鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに２７体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例５とした。
【００２７】
＜実施例６＞
実施例２と同一の鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるウレタンに６８体積％含有させて塗布乾燥させることにより縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例６とした。
＜実施例７＞
シリコンを６重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が１０μｍ以下の厚さを有するフレークを得た。この鉄基合金フレークの固有抵抗値は８０×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金フレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに４５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例７とした。
【００２８】
＜実施例８＞
シリコンを１０重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が１０μｍ以下の厚さを有するフレークを得た。この鉄基合金フレークの固有抵抗値は９９×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金フレークをプラスチックであるナイロンに４５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例８とした。
＜実施例９＞
シリコンを１５重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が１０μｍ以下の厚さを有するフレークを得た。この鉄基合金フレークの固有抵抗値は１１０×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金フレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに４５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例９とした。
【００２９】
＜実施例１０＞
シリコンを１０重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が１３μｍ以下の厚さを有するフレークを得た。この鉄基合金粒状粉末の固有抵抗値は９９×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金フレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに４５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例１０とした。
＜実施例１１＞
実施例１０と同一の鉄基合金フレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに２５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例１１とした。
【００３０】
＜実施例１２＞
実施例１１と同一の鉄基合金フレークをプラスチックであるウレタンに４５体積％含有させて塗布乾燥させることにより縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例１２とした。
＜実施例１３＞
実施例１１と同一の鉄基合金フレークをプラスチックであるウレタンに４５体積％含有させて塗布し、塗布時に２４０００Ａの磁場を印可した。その後磁場を印可した状態で乾燥させることにより縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を実施例１３とした。
【００３１】
＜比較例１＞
シリコンを含有させていない純鉄から９０重量％以上が２０μｍ以下の粒径を有する粒状粉末を得た。この粒状粉末の固有抵抗値は１１×１０−８Ωｍであった。この粒状粉末をプラスチックであるナイロンに６８体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例１とした。
＜比較例２＞
シリコンを５重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が２０μｍ以下の粒径を有する粒状粉末を得た。この鉄基合金粒状粉末の固有抵抗値は６７×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに６８体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例２とした。
【００３２】
＜比較例３＞
シリコンを１６重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が２０μｍ以下の粒径を有する粒状粉末を得た。この鉄基合金粒状粉末の固有抵抗値は１１２×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに６８体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例３とした。
＜比較例４＞
シリコンを１０重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が３５μｍ以下の粒径を有する粒状粉末を得た。この鉄基合金粒状粉末の固有抵抗値は９９×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに６８体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例４とした。
【００３３】
＜比較例５＞
実施例２と同一の鉄基合金粒状粉末をプラスチックであるナイロンに２２体積％含有させて射出成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例５とした。
＜比較例６＞
シリコンを含有させていない純鉄から９０重量％以上が１０μｍ以下の厚さを有するフレークを得た。このフレークの固有抵抗値は１１×１０−８Ωｍであった。このフレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに４５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例６とした。
【００３４】
＜比較例７＞
シリコンを５重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が１０μｍ以下の厚さを有するフレークを得た。この鉄基合金フレークの固有抵抗値は６７×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金フレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに４５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例７とした。
＜比較例８＞
シリコンを１６重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が１０μｍ以下の厚さを有するフレークを得た。この鉄基合金フレークの固有抵抗値は１１２×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金フレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに４５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例８とした。
【００３５】
＜比較例９＞
シリコンを１０重量％含有させた鉄基合金から９０重量％以上が１７μｍ以下の厚さを有するフレークを得た。この鉄基合金フレークの固有抵抗値は９９×１０−８Ωｍであった。この鉄基合金フレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに４５体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例９とした。
＜比較例１０＞
実施例１０と同一の鉄基合金フレークをプラスチックである塩素化ポリエチレンに１８体積％含有させて圧延成形により縦が８０ｍｍ、横が２０ｍｍであって厚さが１ｍｍの磁芯部材を得た。この磁芯部材を比較例１０とした。
【００３６】
＜比較試験及び評価＞
実施例１〜１３及び比較例１〜１０のそれぞれにおける磁芯部材に、その磁芯部材の縦方向が磁化方向になるように、直径が０．２ｍｍの被覆銅線を２０回巻いてコイル本体を作製した。このコイル本体のＬ値並びにＱ値を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2004052095.tif 000003
【００３８】
表１から明らかなように、比較例１〜１０におけるＱ値は３０に達することはないけれども、実施例１〜１３ではＲＦＩＤタグのアンテナとして必要な３０に満たないＱ値はない。これは、固有抵抗を比較的高い８０×１０−８Ωｍ以上の鉄基合金粒状粉又はフレークを用いることにより、粒状粉末又はフレークの内部に流れるミクロの渦電流の発生を十分に抑制できたことに起因するものと考えられる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、粉末の９０重量％以上が３０μｍ以下の粒径を有する粉末粒子により構成されるか、或いはフレークの９０重量％以上が１５μｍ以下の厚さを有するフレーク粒子により構成され、かつ粉末又はフレークが８０×１８−８Ωｍ以上の固有抵抗を有するので、この鉄基合金粒状粉末及び鉄基合金フレークでは、９０％以上の粉末粒子が３０μｍ以下の粒径であっても、又は９０％以上のフレーク粒子が１５μｍ以下の厚さを有していても、粒状粉末又はフレークの内部に流れるミクロの渦電流の発生を十分に抑制することができる。この場合、６重量％以上のシリコンを含有すれば、その鉄基合金粒状粉末及び鉄基合金フレークは、その固有抵抗を８０×１０−８Ωｍ以上にすることができ、シリコンの量を１５％以下にすることにより、得られた磁芯部材における飽和磁束密度の減少を抑制できる。
【００４０】
また、この粒状粉末又はフレークを含む複合材から成る磁芯部材は、この粒状粉末又はフレークがプラスチック又はゴムに分散され、相互に絶縁されているため、磁芯部材全体としては導電性を有することはなく、粒状粉末又はフレークにおける固有抵抗を比較的高い８０×１０−８Ωｍ以上にすることにより、粒状粉末又はフレークの内部に流れるミクロの渦電流の発生を抑制して、その影響によるアンテナの損失を低減させることができる。粉末の場合、鉄基合金粒状粉末の含有量が２７体積％以上であれば十分な透磁率を得ることができ、７０体積％以下の含有量とすることにより複合材の成形が可能になる。一方、フレークの場合、フレークを２０体積％を超えて含有することにより十分な透磁率を得ることができ、４８体積％以下の含有量とすることにより複合材の成形が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁芯部材を含むＲＦＩＤ用タグを示す図２のＡ−Ａ線断面図。
【図２】図１のＢ方向から見たアンテナの平面図。
【図３】本発明の粒状粉末を含む磁芯部材の断面図。
【図４】本発明のフレークを含む磁芯部材の断面図。
【符号の説明】
１１　ＲＦＩＤタグ
１２　アンテナ
１２ａ　磁芯部材
【図１】
2004052095.tif 000004
【図２】
2004052095.tif 000005
【図３】
2004052095.tif 000006
【図４】
2004052095.tif 000007