JP2004090390A

JP2004090390A - 樹脂層が形成された非晶質合金薄帯

Info

Publication number: JP2004090390A
Application number: JP2002254393A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ono; 小野　隆; Hiroshi Watanabe; 渡辺　洋
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【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、該耐熱樹脂の吸水率が０．１重量％以下であることを特徴とする非晶質合金薄帯を用いることにより、積層体を製造するに際して積層体の表面に膨れが生じることなく、良好な積層体を製造することができる。
【選択図】　なし

Description

【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として、吸水率がある一定値よりも低い樹脂を用いることにより、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、該耐熱樹脂の吸水率が０．１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】
本発明は耐熱樹脂として、フッ素を含む樹脂を用いた非晶質合金薄帯を提供する。
【００１０】
本発明は、上記に記載した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提供する。
【００１１】
さらに、上記に記載した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、吸水率が０．１重量％以下である樹脂である。好ましくは吸水率が０．０８重量％以下であり、より好ましくは吸水率が０．０５重量％以下である。吸水率が０．１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、吸水率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。本発明において樹脂層の吸水率は、ＡＳＴＭ―Ｄ５７０に従って測定される。
【００１６】
本発明において用いる耐熱樹脂としては、フッ素を含む樹脂を好適に用いることができ、具体的には、フッ素を含むポリイミド系樹脂、フッ素を含むポリエーテルイミド系樹脂、フッ素を含むポリアミドイミド系樹脂、フッ素を含むポリアミド系樹脂、フッ素を含むポリスルホン系樹脂、フッ素を含むポリエーテルケトン系樹脂を好適に用いることができる。含まれるフッ素の量は、本発明の効果が得られれば特に限定されるものではないが、樹脂全体に対して２〜４０重量％の範囲が好適に用いることができる。より具体的には、化学式（１）〜（２）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。
【００１７】
【化１】

【００１８】
但し、化学式（２）においてａ、ｂおよびｃは、１〜４の整数を示し、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。
【００１９】
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。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【００２１】
【合成例１】
化学式（３）で示されるテトラカルボン酸二無水物と化学式（４）で示されるジアミンを用い、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを溶媒として、化学式（５）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溶液を作成した。この溶液をガラス基板上に厚さ０．３ミリメートルでキャストし、２５０℃で２時間加熱することで、厚さ５０ミクロンの化学式（６）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のフィルムを得た。この樹脂の吸水率をＡＳＴＭ―Ｄ５７０に従って測定したところ、０．０４重量％であった。
【００２２】
【合成例２】
化学式（７）で示されるテトラカルボン酸二無水物と化学式（８）で示されるジアミンを用い、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを溶媒として、化学式（９）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溶液を作成した。この溶液をガラス基板上に厚さ０．３ミリメートルでキャストし、２５０℃で２時間加熱することで、厚さ５１ミクロンの化学式（１０）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のフィルムを得た。この樹脂の吸水率をＡＳＴＭ―Ｄ５７０に従って測定したところ、０．０６重量％であった。
【００２３】
【合成例３】
化学式（７）で示されるテトラカルボン酸二無水物と化学式（４）で示されるジアミンを用い、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを溶媒として、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溶液を作成した。この溶液をガラス基板上に厚さ０．３ミリメートルでキャストし、２５０℃で２時間加熱することで、厚さ５０ミクロンの化学式（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のフィルムを得た。この樹脂の吸水率をＡＳＴＭ―Ｄ５７０に従って測定したところ、０．２８重量％であった。
【００２４】
【化２】

【００２５】
【実施例１】
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（５）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。このリング状の複合薄帯を、窒素流通下、温度２８０℃、時間１５秒の条件で加熱してイミド化した。次いで温度３０℃、湿度６０％の条件で１週間放置した。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。
【００２６】
【実施例２】
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（９）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。このリング状の複合薄帯を、窒素流通下、温度２８０℃、時間１５秒の条件で加熱してイミド化した。次いで温度３０℃、湿度６０％の条件で１週間放置した。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。
【００２７】
【比較例１】
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（９）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。このリング状の複合薄帯を、窒素流通下、温度２８０℃、時間１５秒の条件で加熱してイミド化した。次いで温度３０℃、湿度６０％の条件で１週間放置した。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膨れが見られた。
【００２８】
【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。

Claims

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、該耐熱樹脂の吸水率が０．１重量％以下であることを特徴とする非晶質合金薄帯。
耐熱樹脂が、フッ素を含む樹脂であることを特徴とする請求項１記載の非晶質合金薄帯。
請求項１〜２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。