(57)【要約】  【課題】本発明では、熱処理などの高温下にさらし表面に塗布した樹脂が分解しガスが発生しても、積層体が膨れたり、界面剥離等のない、寸法安定性の優れた金属薄板基材、積層体、およびその製造方法を提供する。  【解決手段】磁性金属薄板上に高分子化合物が付与されている磁性基材であって、磁性金属薄板上に高分子化合物が一定のパターンで塗膜され、該パターンは磁性基材を積み重ねて磁性基材の積層体としたときに、高分子化合物の塗膜部分がスペーサとなってトンネル状の空気の流路を形成することを特徴とする磁性基材を用いる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性金属薄板上に高分子化合物が付与されている磁性基材であって、磁性金属薄板上に高分子化合物が一定のパターンで塗膜され、該パターンは磁性基材を積み重ねて磁性基材の積層体としたときに、高分子化合物の塗膜部分がスペーサとなってトンネル状の空気の流路を形成することを特徴とする磁性基材。
【請求項２】
前記磁性基材を２枚以上積層した磁性基材の積層体であって、前記磁性金属薄板間において前記高分子化合物がスペーサとなってトンネル状の空気の流路と流路を隔てた島部分とが形成されていることを特徴とする請求項1記載の磁性基材の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性金属薄板と高分子化合物の磁性基材およびその積層体ならびに製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁性金属材料を薄板として使用する場合は、積層して用いられてきた。たとえば、磁性金属材料として非晶質金属薄帯を用いるような場合には、その厚さが２０〜５０μｍ程度であるため、非晶質金属薄帯の表面に特定の接着剤を均一に塗布し、これを積層することが良く行われている。特開昭５８−１７５６５４（特許文献１）には、高耐熱性高分子化合物を主成分とする接着剤を塗布した非晶質金属薄帯を積み重ね、圧下ロールで圧着し、加熱接着することを特徴とする積層体の製造方法について記載されている。
【０００３】
しかしながら、従来技術により作製された積層体を、熱処理する場合、形状加工し、リフロー炉などで加熱すると、樹脂成分が熱により分解し、ガスが発生し、積層体内部にガスが溜まり、積層体がふくれたり、金属薄板と樹脂層の界面ではく離などが生じるといった問題が生じていた。
【特許文献１】特開昭５８−１７５６５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、熱処理などの高温下にさらし表面に塗布した樹脂が分解しガスが発生しても、積層体が膨れたり、界面剥離等のない、寸法安定性の優れた金属薄板基材、積層体、およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、樹脂層に通気溝を設けることで、層間の界面はく離などが回避できることを見出して本発明にいたった。
【０００６】
すなわち、本発明は、磁性金属薄板上に高分子化合物が付与されている磁性基材であって、磁性金属薄板上に高分子化合物が一定のパターンで塗膜され、該パターンは磁性基材を積み重ねて磁性基材の積層体としたときに、高分子化合物の塗膜部分がスペーサとなってトンネル状の空気の流路を形成することを特徴とする磁性基材を提供する。
【０００７】
さらに、前記磁性基材を２枚以上積層した磁性基材の積層体であって、前記磁性金属薄板間において前記高分子化合物がスペーサとなってトンネル状の空気の流路と流路を隔てた島部分とが形成されていることを特徴とする請求項1記載の磁性基材の積層体を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の通気溝を、樹脂層に形成することにより、樹脂が分解ガスを発生しても、金属と樹脂が強固に接着力を維持することが可能となり、高機械強度かつ高い磁気特性を発現した積層体を実現することが可能となった。とくに、ナノ結晶金属磁性材料のように磁気特性を発現するための熱処理が４００〜６００℃といった高温で処理することが必要で、磁性基材に使用されている高分子化合物が分解してガスを発生するような場合には特に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（金属磁性材料）
本発明に用いられる金属磁性材料は、公知の金属磁性体であれば用いることができる。具体的には、ケイ素鋼板、６．５％ケイ素鋼板、パーマロイ、ナノ結晶金属磁性材料、非晶質金属磁性材料を挙げることができる。特に磁気特性発現のために２００℃から１０００℃までの熱処理が必要な磁性材料には、本発明の技術が好適に用いられる。たとえば非晶質金属材料やナノ結晶金属磁性材料などに好適に用いられる。
【００１０】
ナノ結晶金属磁性材料のように、磁気特性の発現のための熱処理が比較的高温で行われ、使用される高分子化合物が分解してガスが発生し、磁性基材の積層体の剥離や膨れの恐れがある場合であっても、本発明の通気溝を設けることによって薄利や膨れを防止することができる。
【００１１】
本発明においては、「磁性金属薄板」とは、ケイ素鋼板やパーマロイに代表される磁性金属材料を薄板状にしたものをさすが、アモルファス金属薄帯もしくはナノ結晶磁性金属薄帯の意味に用いることがある。
（高分子化合物）
本発明に用いられる高分子化合物は、公知のいわゆる樹脂を呼ばれるものが用いられる。特に金属磁性材料の磁気特性向上に２００℃以上の熱処理が必要な場合は、熱可塑性、弾性率の低い耐熱樹脂を混ぜることが、優れた性能を発揮する上で効果的である。
【００１２】
本発明に用いられる耐熱性樹脂は、非晶質金属薄帯の磁気特性を向上させる最適熱処理温度で熱処理される場合があるので、当該熱処理温度で熱分解の少ない材料を選定することがより好ましい。例えば非晶質金属薄帯の熱処理温度は、非晶質金属薄帯を構成する組成および目的とする磁気特性により異なるが、良好な磁気特性を向上させる温度は概ね２００〜６００℃の範囲にあり、さらに好ましくは３００℃〜５００℃の範囲である。
【００１３】
本発明に用いられる耐熱性樹脂としては、熱可塑性、非熱可塑性、熱硬化性樹脂を挙げることができる。中でも熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。
この製造方法により、耐熱性樹脂を樹脂化しているため、室温でタック性がなく、また安定であるため、取り扱いが簡便であり、積層時の作業性がよく工程の歩留まりが向上できるメリットがある。
【００１４】
本発明に用いられる樹脂としては、好ましくは、前処理として１２０℃で４時間乾燥を施し、その後、窒素雰囲気下、３００℃で２時間保持した際の重量減少量を、ＤＴＡ−ＴＧを用いて測定され、通常１％以下が好ましく、さらに好ましくは０．３％以下であるものが用いられる。具体的な樹脂としては、ポリイミド系樹脂、ケイ素含有樹脂、ケトン系樹脂、ポリアミド系樹脂、液晶ポリマー，ニトリル系樹脂，チオエ−テル系樹脂，ポリエステル系樹脂，アリレ−ト系樹脂，サルホン系樹脂，イミド系樹脂，アミドイミド系樹脂を挙げることができる。これらのうちポリイミド系樹脂，スルホン系樹脂、アミドイミド系樹脂を用いるのが好ましい。
【００１５】
また本発明において２００℃以上の耐熱性を必要としない場合、これに限定されないが、本発明に用いられる熱可塑性樹脂を具体的に挙げるとすれば、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン等々あるが、この中でも、望ましくは、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ゴム系樹脂（クロロプレンゴム、シリコンゴム）等を用いることができる。
【００１６】
（通気溝）
本発明の通気溝は、磁性金属薄板上に高分子化合物が一定のパターンで塗膜され、該パターンは磁性基材を積み重ねて磁性基材の積層体としたときに、高分子化合物の塗膜部分がスペーサとなって空気の流路を形成するものである。同時に、このスペーサは、磁性基材同士の接着機能もある。スペーサによって生まれた積層体内の空間は、積層体外の空間と連通しており、例えば、磁性特性を発現するための熱処理時、高温になってスペーサの一部が分解してガスが発生した場合、そのガスを積層体外に放出することができる。
【００１７】
高分子化合物の塗膜方法としては，コ−タを用いた方法，例えば，ロ−ルコ−タ法，グラビアコ−タ法，エアドクタコ−タ法，ブレ−ドコ−タ法，ナイフコ−タ法，ロッドコ−タ法，キスコ−タ法，ビ−ドコ−タ法，キャストコ−タ法，ロ−タリ−スクリ−ン法や，液状樹脂中に非晶質金属薄帯を浸漬しながらコ−テイングする浸漬コ−テング方法，液状樹脂を非晶質金属薄帯にオリフィスから落下させコ−テイングするスロットオリフィスコ−タ法などで行うことができる。その他，バ−コ−ド方法や霧吹きの原理を用いて液状樹脂を霧上に非晶質金属薄帯に吹き付けるスプレ−コ−ティング法や，スピンコ−テング法，電着コ−テング法，あるいはスパッタ法のような物理的な蒸着法，ＣＶＤ法のような気相法など非晶質金属薄帯上に高分子化合物を付与できる方法なら如何なる方法を用いても良い。
【００１８】
また、本発明の通気溝は、金属薄板上に高分子化合物からなる土手を形成し、土手間を気体の流路として用いることで形成することができる。土手の形成方法としてグラビアコーター法を挙げることができる。この場合、グラビアヘッドを用いて土手の塗膜パターンを金属薄板上に転写し通気溝を形成することができる。また、スクリーン印刷法を応用することもできる。この場合、スクリーン印刷版に土手の塗膜パターンを形成しスクリーン印刷により金属薄板上に通気溝を形成することができる。
【００１９】
また，本発明における金属薄板の片面または両面の少なくとも一部に付着させる樹脂として，ペ−スト状樹脂を使用することができるが、金属磁性薄板を切断等したものを積層する場合に用いることができる。
【００２０】
本発明に用いられる塗膜パターンの形状は、ストライプ状、放射状、格子状等が好適であるが、これらのパターンに限定されるものではない。
【００２１】
このような通気溝のパターンはスクリーン印刷機、グラビア印刷機、オフセット印刷機などにより形成されることが可能である。好ましくはグラビア印刷機で形成することが望ましい。
【００２２】
（積層体の製造方法）
本発明の積層体の製造方法について説明する。
まず前記方法により通気溝を形成した金属薄板を複数枚重ねて、一体化する。
コートした樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、樹脂のガラス転移点温度以上の温度で、樹脂が流動する状態で加圧保持して一体化することにより得られる。このとき、通気溝がつぶされ、通気溝の空間が外気と遮断されないように加圧することが重要となる。このときの加圧力は、樹脂の物性により異なる。各樹脂毎に調整が必要となるが、概ね１０ＭＰａ以内の圧力であることが望ましい。さらに好ましくは、５ＭＰａ以内、さらに好ましくは１Ｍｐａ以内が好ましい。
【００２３】
上記加熱と同時に、磁性金属薄板積層体の磁気特性を向上させるための２００℃〜６００℃の熱処理を行なっても良い。このとき、積層体の上面と下面に金属平板ではさむことが膨れの抑制に効果がある。
【００２４】
以上の工程により本発明の磁性薄板およびその積層体が製造される。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
磁性薄板として日立金属（株）製、ファインメット（登録商標）、ＦＴ−３幅約３５ｍｍ，厚み約１８μｍであるＦｅ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｂの元素組成を持つナノ結晶磁性金属薄帯を使用した。塗布したワニスは、約０．３Ｐａ・ｓの粘度のポリアミド酸ワニスであり、このワニスをグラビアコータで、幅方向に平行に、幅０．５ｍｍ、高さ６μｍの土手からなる通気溝を形成した。土手の周期は１ｍｍであった。１４０℃で乾燥後、２６０℃でキュアし、通気溝のついた耐熱樹脂（ポリイミド樹脂）層とした。ここで、用いたポリアミド酸溶液は、溶媒には、ジメチルアセトアミドを用いて希釈した。このポリアミド酸は、３，３’−ジアミノジフェニルエーテルと３，３’，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物を１：０．９８の割合でジメチルアセトアミド溶媒中で室温にて縮重合して得られたものである。
【００２６】
次に、この基材を、４０枚積み重ねて熱プレスで大気中２６０℃３０分、２ＭＰａで、厚み１．０ｍｍの積層体を作製した。磁気特性を発現するため、熱プレス機で２Ｍｐａに加圧して、５００℃、１ｈｒ窒素雰囲気中で加圧、加熱した。常温に放冷した後、膨れ、はく離等の有無を光学顕微鏡により観察した。
【００２７】
（比較例１）
実施例１で、グラビアコータにより磁性薄板の片面の前面に６μｍのポリイミド樹脂層を付与した以外は、同様にして行った。
【００２８】
次に、この基材を、４０枚積み重ねて熱プレスで大気中２６０℃、３０分、２ＭＰａで、厚み１．０ｍｍの積層体を作製した。磁気特性を発現するため、熱プレス機で２Ｍｐａに加圧して、５５０℃１ｈｒ窒素雰囲気中で加圧、加熱した。常温に放冷した後、膨れ、はく離等の有無を光学顕微鏡により観察した。
【００２９】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の磁性基材
【図２】本発明の磁性基材の積層体  １１  磁性金属薄帯  １２  高分子化合物
【図１】
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【図２】
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