JP2023043867A - 軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着面に残る気泡痕の抑制が可能な、熱硬化性樹脂を用いた軟磁性合金材料の積層体の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、第１の軟磁性合金薄帯に熱硬化性樹脂接着剤を塗布する第１の工程と、前記第１の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯を加熱する第２の工程と、第２の軟磁性合金薄帯と、前記第２の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯とを加熱状態で、前記熱硬化性樹脂接着剤を介して貼り合わせて積層体を得る第３の工程と、前記熱硬化性樹脂接着剤を硬化させる第４の工程とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法に関する。

軟磁性合金材料のうち、非晶質合金（アモルファス合金）は、通常の結晶質合金に比べて、機械的特性、磁気特性、耐食性等において、優れた特性を示すことが知られている。特に、Ｆｅ基やＣｏ基の非晶質合金は、結晶粒界が形成されないことから、保磁力の小さい軟磁性材料にできることが知られている。非晶質合金は、製法上、極薄な薄帯として製造されるため、非晶質合金薄帯を用いた製品の製造においては、非晶質合金薄帯を積層して、積層体とすることで、加工性やハンドリング性を高める技術の開発が進んでいる。

特許文献１には、アモルファス合金薄帯および／またはナノ結晶磁性合金薄帯を積層し、この積層物の層間を固定する技術として、エポキシ樹脂を塗布・積層し、１５０℃で１時間硬化させる技術が開示されている。また、特許文献２には、アモルファス金属薄帯同士がポリアミドイミド樹脂を介して熱圧着された積層体であって、前記熱圧着する温度が、前記ポリアミドイミド樹脂のガラス転移点の３０℃以上９０℃以下（具体的には３００～３６０℃）であることを特徴とする積層体の技術が開示されている。

特開平７－２７８７６３号公報 特開２００９－１９４７２４号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された技術では、熱硬化性接着剤（以下、熱硬化性樹脂とも言う。）を用いて積層物の層間を固定した軟磁性合金材料の積層体を製造する場合、接着面に気泡痕が残り、その結果、接着強度の低下や積層体の厚みのバラツキなどの品質低下の原因となる課題がある。

そこで本発明では、接着面に残る気泡痕の抑制が可能な、熱硬化性樹脂を用いた軟磁性合金材料の積層体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１の軟磁性合金薄帯に熱硬化性樹脂接着剤を塗布する第１の工程と、前記第１の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯を加熱する第２の工程と、第２の軟磁性合金薄帯と、前記第２の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯とを加熱状態で、前記熱硬化性樹脂接着剤を介して貼り合わせて積層体を得る第３の工程と、前記熱硬化性樹脂接着剤を硬化させる第４の工程とを有する軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法である。

また、本発明は、前記第１の工程の前に、コイル状に巻かれた、前記第１の軟磁性合金薄帯および前記第２の軟磁性合金薄帯を、それぞれ巻き出す工程を有するとともに、前記第４の工程で得られた前記積層体を、コイル状に巻き取る工程を有することが好ましい。

また、本発明は、前記第３の工程では、前記第１の軟磁性合金薄帯および前記第２の軟磁性合金薄帯を貼り合わせる際、加熱しながら前記第１の軟磁性合金薄帯および前記第２の軟磁性合金薄帯の貼り合わせ方向から、押し当て力を加えることが好ましい。

また、本発明は、前記第２の工程では、前記熱硬化性樹脂接着剤のガラス転移点をＴｇ（℃）としたとき、前記第１の軟磁性合金薄帯および前記第２の軟磁性合金薄帯を、Ｔｇ－１５０（℃）以上、Ｔｇ＋２０（℃）未満の温度範囲で、１秒以上１５秒以下で保持することが好ましい。

また、本発明は、前記第４の工程では、前記熱硬化性樹脂接着剤のガラス転移点をＴｇ（℃）としたとき、前記第３の工程で得られた前記積層体を、Ｔｇ－１０（℃）以上、Ｔｇ＋２０（℃）未満の温度範囲で、２５秒以上１８０秒以下で保持することが好ましい。

また、本発明は、前記軟磁性合金薄帯は、アモルファス合金薄帯又はナノ結晶合金薄帯であり、前記熱硬化性樹脂接着剤は、エポキシ樹脂であることが好ましい。

本発明によれば、接着面に残る気泡痕を抑制可能な、熱硬化性樹脂を用いた軟磁性合金材料の積層体の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態における軟磁性合金薄帯の積層体の模式図である。 本発明の一実施形態における軟磁性合金薄帯の積層体を接着（接合）する工程の模式図である。 本発明の一実施形態におけるフレキソ印刷装置の模式図である。 本発明の一実施形態におけるロールトウロール（ＲｏｌｌｔｏＲｏｌｌ）を用いた場合の積層体製造工程の模式図である。 本発明に係る実施例で用いた軟磁性合金薄帯の積層体（試験片）の模式図である。 本発明に係る実施例に用いたピール強度の試験治具の模式図である。 本発明の一実施形態における、第２の工程から第４の工程を一定の温度管理がされた乾燥炉内で行う装置の概念図である。 本発明の一実施形態における、第２の工程から第４の工程を一定の温度管理がされた乾燥炉内で行う装置の乾燥炉内での軟磁性合金薄帯の温度変化を示すグラフである。 温度センサー１５の構成を示す模式図である。

以下、本発明に係る積層体の製造方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載および図面は、適宜、簡略化されている。

本発明の実施形態は、
第１の軟磁性合金薄帯に熱硬化性樹脂接着剤を塗布する第１の工程と、前記第１の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯を加熱する第２の工程と、第２の軟磁性合金薄帯と、前記第２の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯とを加熱状態で、前記熱硬化性樹脂接着剤を介して貼り合わせて積層体を得る第３の工程と、前記熱硬化性樹脂接着剤を硬化させる第４の工程とを有する軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法である。本実施形態では、複数の軟磁性合金薄帯に熱硬化性樹脂接着剤を塗布した後、それらの軟磁性合金薄帯を貼り合わせる前に、前記熱硬化性樹脂接着剤を硬化させずに加熱することによって、貼り合わせた後の接着面に残る気泡痕を抑制することを可能とする。

（第一の実施形態）
図１～図３を用いて、軟磁性合金薄帯の積層体１１の製造方法に係る第一の実施形態を詳細に説明する。図１は、軟磁性合金薄帯の積層体１１の断面模式図であり、図２は、軟磁性合金薄帯同士を接着（接合）する工程を示した図である。
本実施形態は、第１の軟磁性合金薄帯１ａに熱硬化性樹脂接着剤（以下、熱硬化性樹脂２と示す）を塗布する第１の工程と、前記第１の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯を、前記熱硬化性樹脂接着剤を硬化させずに加熱する第２の工程と、前記第２の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯１ａと、前記第２の軟磁性合金薄帯１ｂと、を加熱しながら熱硬化性樹脂２を介して貼り合わせて積層体を得る第３の工程と、貼り合わされた第１および第２の軟磁性合金薄帯１ａ、１ｂに熱処理を行い、前記熱硬化性樹脂接着剤を硬化させる第４の工程と、を有する軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法である。

＜第１の工程＞
まず、第１の軟磁性合金薄帯１ａに熱硬化性樹脂２を塗布する。
［軟磁性合金薄帯］
本実施形態に係る軟磁性合金薄帯としては、非晶質合金薄帯（アモルファス合金薄帯）、例えば、Ｍｅｔｇｌａｓ社製２６０５ＨＢ１Ｍ材などのＦｅ系アモルファス合金薄帯を用いることができる。「２６０５ＨＢ１Ｍ」は、日立金属株式会社の登録商標である。
また、軟磁性合金薄帯として、非晶質合金薄帯に熱処理を加えるなどしてナノ結晶が晶出したナノ結晶合金薄帯を用いることもできる。例えば、飽和磁束密度が１．６Ｔ以上であるナノ結晶合金薄帯を用いることが好ましい。これらの軟磁性合金薄帯１ａの厚みは、特に制限されないが、例えば、１０～１００μｍ、好ましくは１０～３０μｍのものであると良い。

［熱硬化性樹脂］
接着（接合）目的で用いられる熱硬化性樹脂２としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂などがある。それぞれ、積層体１１が晒される環境、使用用途に応じて選択することができる。特に、耐熱性が高く、かつガラス転移点（Ｔｇ）が比較的高い観点から、エポキシ樹脂が好ましい。また、溶剤に水を加えて使用する１液型と、液剤と硬化剤を所定比率で混合撹拌してから使用する２液型とがある。例えば、エポキシ樹脂の１液型の場合には、比較的安価で、かつ有機溶剤等の溶剤を使用しないので、作業環境や安全の管理も容易で、製造コストも低減できる。

熱硬化性樹脂２の粘度は、特に制限されないが、例えば、耐熱温度が高いエポキシ樹脂を選定すると、粘度が高くなる傾向がある。

［接着剤の塗布方法］
軟磁性合金薄帯１ａの表面に、熱硬化性樹脂を塗布する方法としては、フレキソ印刷（方式）やコーター方式などがある。フレキソ印刷であれば、塗布膜厚を制御することが可能である。
なお、本実施形態でいう高粘度の範囲とは、具体的には、２．０Ｐａ・ｓ以上を意味する。
ここで、熱硬化性樹脂２の粘度が高いと、例えば、搬送中の軟磁性合金薄帯１ａ表面に塗布しても濡れ広がり難くでき、ロールトウロールでの連続生産方式などを用いて軟磁性合金薄帯の積層体を製造する場合に有効である。

図３を用いて、フレキソ印刷装置を用いた、フレキソ印刷による塗布について説明する。
フレキソ印刷は、被刷体３ａに塗布したい液剤３ｂを、外周面に凹凸形状が施されたアニロックスロール３ｃの凹部に溜めて、凹部に溜まった液剤３ｂを転写ロール３ｄに転写し（図３中の矢印方向に回転）、転写ロール３ｄに転写した液剤３ｂを、さらに被刷体３ａに転写させるものである。また、ドクターブレード３ｅとよばれる治具を用いて、アニロックスロール３ｃ外周面の凹部に溜まる液剤３ｂが一定量になるよう掻き取ることで、塗膜厚を一定にできる仕組みを有している。

本実施形態では、被刷体３ａを軟磁性合金薄帯１ａもしくは軟磁性合金薄帯１ｂ、液剤３ｂを熱硬化性樹脂２とできる。また、アニロックスロール３ｃ、転写ロール３ｄは、樹脂製、金属製やセラミックス製であってもよい。

軟磁性合金薄帯１ａ、１ｂ表面に塗布する際の塗膜厚さは、２～１０μｍ程度であれば良い。積層方向の高さを制限される場合には、より多くの軟磁性合金薄帯１ａ、１ｂを積層するためにも、塗膜厚さは薄い方が好ましい。例えば、２～８μｍがより好ましい。

［ガラス転移点］
ガラス転移点（Ｔｇ）は、非晶質固体においてガラス転移を起こす温度である。すなわち、ガラス転移点以上ではゴム状態となり、ガラス転移点未満ではガラス状態となる。一般的に、ガラス転移点（Ｔｇ）は、樹脂の種類によって異なるが、エポキシ樹脂であれば、１５０℃～１８０℃程度である。

＜第２の工程＞
第１の工程の後、第１の軟磁性合金薄帯１ａを加熱する。第１の軟磁性合金薄帯１ａを第３の工程で重ね合わせる前に加熱することにより、熱硬化性樹脂を加熱する際に揮発したガスが接着面内に残存することを防ぐことができるため、接着面に気泡痕が残ることを防止できる。加熱する条件としては、例えば、Ｔｇ－１５０（℃）以上、Ｔｇ＋２０（℃）未満の温度範囲で１秒以上１５秒以下保持することが望ましい。
また、第１の軟磁性合金薄帯１ａと、第２の軟磁性合金薄帯２ａの両方を加熱することが好ましい。第１の軟磁性合金薄帯１ａと、第２の軟磁性合金薄帯２ａの両方を加熱することにより、第３の工程において第１の軟磁性合金薄帯１ａと、第２の軟磁性合金薄帯２ａと貼り合わせる際に、接着面に対して温度勾配の影響なく接着することができるからである。

［加熱方法］
軟磁性合金薄帯１ａ、１ｂを加熱する方法としては、誘導加熱を用いて、軟磁性合金薄帯１ａ、１ｂ自体を昇温させる方法の他、ガスヒータや電気ヒータを用いて、雰囲気を昇温させ、その雰囲気下で軟磁性合金薄帯１ａ、１ｂを加熱したり、ホットプレート上に載置して加熱しても良い。

＜第３の工程＞
第２の工程の後、第１の軟磁性合金薄帯１ａの一方の面と、第２の軟磁性合金薄帯１ｂの一方の面とを貼り合わせる。ここで、さらに、第１の軟磁性合金薄帯１ａの一方の面と、第２の軟磁性合金薄帯１ｂの一方の面とを貼り合わせる際に加熱をしてもよいし、積極的に加熱はせずとも第２の工程の加熱による加熱状態を維持した状態でもよい
また、軟磁性合金薄帯１ａと軟磁性合金薄帯１ｂとを貼り合わせる際、軟磁性合金薄帯１ａおよび軟磁性合金薄帯１ｂに対して薄帯主面に垂直方向から加圧装置を用いて押し当てることが好ましい。加圧装置としては、例えば、ローラーがあり、積層体１０の平面に対して垂直な上下方向（軟磁性合金薄帯の薄帯主面に垂直な方向、貼り合わせ方向）からローラーを押し当てることができる。押し当て力としては、例えば、１ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下、さらには、１ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下の力で押し当てることができる。
ここで、第１の軟磁性合金薄帯１ａの一方の面と、第２の軟磁性合金薄帯１ｂの一方の面とを加熱しながら貼り合わせる場合、加熱した加圧装置、例えば、加熱したローラーを用いても良い。
また、第２の工程で加熱された第１の軟磁性合金薄帯１ａと、第２の軟磁性合金薄帯１ｂの温度が、第３の工程で貼り合わせるまでの間に低下した場合、接着面の気泡痕が残る場合がある。そのため、例えば、図４に示すように第２の工程から第３の工程を同じ加熱炉内で行い、温度低下を防ぐことが望ましい。

［加熱方法］
軟磁性合金薄帯１ａ、１ｂの一方の面や、例えば、加圧装置のローラーを加熱する方法としては、誘導加熱を用いて、軟磁性合金薄帯やローラー自体を昇温させる方法の他、ガスヒータや電気ヒータを用いて、雰囲気を昇温させ、その雰囲気下で軟磁性合金薄帯やローラーを加熱しても良い。

＜第４の工程＞
第２の工程の後、第１および第２の軟磁性合金薄帯を、熱硬化性樹脂のガラス転移点に対して、低温側に１０℃を超えない温度（Ｔｇ－１０℃以上）で、１８０秒以下で保持する熱処理を行う。
［加熱・保持条件（熱処理条件）］
貼り合わせられた第１および第２の軟磁性合金薄帯は、さらに加熱、保持させて熱硬化性樹脂を硬化させることによって接着される。軟磁性合金薄帯１ａと１ｂとを貼り合わせた積層体１０を、接着（接合）剤に用いる熱硬化性樹脂２のガラス転移点（Ｔｇ）に対して、好適な温度範囲で加熱し、かつ極めて短時間保持する。
具体的な加熱温度と保持時間としては、（ａ）ガラス転移点をＴｇとしたとき、Ｔｇ－１０（℃）以上、Ｔｇ＋５（℃）以下の温度範囲では、６０秒以上、１８０秒以下とでき、（ｂ）ガラス転移点をＴｇとしたとき、Ｔｇ＋５（℃）以上、Ｔｇ＋２０（℃）以下の温度範囲では、４０秒以上１８０秒以下とでき、（ｃ）ガラス転移点をＴｇとしたとき、Ｔｇ＋２０（℃）以上、Ｔｇ＋４０（℃）以下の温度範囲では、２５秒以上１８０秒以下とでき、（ｄ）ガラス転移点をＴｇとしたとき、Ｔｇ－５０（℃）以上、Ｔｇ＋２０（℃）以下の温度範囲では、２５秒以上１８０秒以下とでき、（ｅ）ガラス転移点（Ｔｇ）よりも４０℃（Ｔｇ＋４０℃）以上高いときにはガラス転移点をＴｇとしたとき、Ｔｇ＋４０（℃）以上では、１５秒以上１８０秒以下とできる。加熱温度が高くなると、極めて短時間の制御が必要になり、時間制御が煩雑になるため、ガラス転移点（Ｔｇ）が６０℃（Ｔｇ＋６０℃）を超えないことが好ましく、５０℃（Ｔｇ＋５０℃）以下がより好ましい。
なお、ここでいう保持には、一定の加熱温度を維持する場合だけでなく、対象とする温度領域において、連続的または段階的に温度が変化する場合も含む。
このような加熱・保持条件にて、軟磁性合金薄帯の積層体１０を加熱・保持することで、接着面に生じる気泡痕を低減した軟磁性合金薄帯の積層体１１を製造することができる。これは、上述した条件で加熱・保持を行うと熱硬化性樹脂を加熱する際に発生する余分なガスが予め揮発するためである。

［加熱方法］
積層体１０を加熱する方法としては、誘導加熱を用いて、積層体１０自体を昇温させる方法の他、ガスヒータや電気ヒータを用いて、雰囲気を昇温させ、その雰囲気下で積層体１０を加熱したり、ホットプレート上に載置して加熱しても良い。

ここで、本発明に係る実施形態において、積層する軟磁性合金薄帯の枚数を、２枚に限る必要はない。例えば、新たに軟磁性合金薄帯１ｃを用意し、軟磁性合金薄帯１ａ、１ｂおよび１ｃの順に積層する場合、軟磁性合金薄帯１ａの一方の面と軟磁性合金薄帯１ｃの一方の面、もしくは、軟磁性合金薄帯１ａの一方の面と軟磁性合金薄帯１ｂの一方の面、または、軟磁性合金薄帯１ｂの両方の面に熱硬化性樹脂２を塗布すればよい。すなわち、各軟磁性合金薄帯の間に熱硬化性樹脂が存在する状態にして積層すればよい。この場合、熱硬化性樹脂を塗布した軟磁性合金薄帯が、第1の軟磁性合金薄帯であり、熱硬化性樹脂を塗布しない軟磁性合金薄帯が、第２の軟磁性合金薄帯となる。

（第二の実施形態）
＜連続生産方式による積層体の製造方法＞
軟磁性合金薄帯の積層体１１の製造方法に係る第二の実施形態を、図４を用いて詳細に説明する。本実施形態は、ロールトウロール（ＲｏｌｌｔｏＲｏｌｌ）のような連続生産方式を適用した場合に相当する。
図４は、３枚の軟磁性合金薄帯１ａ，１ｂ，１ｃの積層に関して、ロールトウロールのような連続生産方式を適用したときの積層体１１の製造工程を示している。なお、図４中の矢印は、コイル体の回転方向と、コイル状に巻き取る際の回転方向とを示している。

図４に示すように、例えば、コイル体にまかれた、軟磁性合金薄帯１ａと、軟磁性合金薄帯１ｂと、軟磁性合金薄帯１ｃとをそれぞれ巻き出し（図４の巻出し工程）、フレキソ印刷装置３により、軟磁性合金薄帯１ａの一方の面と軟磁性合金薄帯１ｂの一方の面に、熱硬化性樹脂２を塗布する（第１の工程。図４の塗布工程）。ここで、熱硬化性樹脂２を塗布した、軟磁性合金薄帯１ａと軟磁性合金薄帯１ｂが、第１の軟磁性合金薄帯となり、軟磁性合金薄帯１ｃが、第２の軟磁性合金薄帯となる。次に、軟磁性合金薄帯１ａと１ｂと１ｃとを加熱装置５ａで加熱しつつ貼り合わせ（第２の工程。図４の予備加熱工程）、その後、進む方向に対して垂直な上下方向（軟磁性合金薄帯の薄帯主面に垂直な方向、貼り合わせ方向）、すなわち、巻き出し巻き取り方向に対して垂直な上下方向から、加圧装置４ａ（例えば、所定の温度に加熱装置５ｂで加熱されたローラー）を押し当てることで積層体１０を得る（第３の工程。図４の貼り合わせ工程）。そして、その積層体１０を、所定温度に昇温した領域を有する加熱装置５ｃ内で熱処理し（第４の工程。図４の加熱・保持（熱処理）工程）、熱処理後に得た積層体１１をコイル状に巻き取る工程（図４の巻取り工程）によって、製造することができる。

ここで、ロールトウロールによるコイル状に巻き取る工程（図４の巻取り工程）によって得られる軟磁性合金薄帯の積層体は、一定の剥離強度もしくは保持力を備えるが、更に、巻取後に恒温槽などで追加加熱を行うこと（積層体の巻取後の追加加熱工程）により接着剤の硬化進行が促進され、加熱不足の補助効果や接着強度の増強が期待できる。また、ロールトウロールの加熱工程を短縮して、巻取後の追加加熱で時間をかけて完全硬化させることにより、加熱設備の簡易化、低コスト化、プロセスの高速化が期待できる。加熱条件は４０℃～１３０℃で１時間以上が好ましい。

また、本実施形態では、第２の工程から第４の工程を、一定の温度管理がされた乾燥炉内で行うことが好ましい。複数の工程を、一定の温度管理がされた乾燥炉内で進めることで、軟磁性合金薄帯を外気に晒さずに処理を行うことができ、外気温による接着剤への影響を受けずに工程を進めることが可能となる。ここで、乾燥炉は一つに限定されることはなく、一定の温度管理ができれば、複数の乾燥炉が連続に連なって構成されていても構わない。

図７に、第２の工程から第４の工程を、一定の温度管理がされた乾燥炉で行う装置の概念図を示す。本装置は、例えば、乾燥炉として、4つの乾燥炉９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを並べて、３枚の軟磁性合金薄帯１ａ，１ｂ，１ｃを貼り合わせるための装置である。なお、図７中の矢印は、コイル体の回転方向と、コイル状に巻き取る際の回転方向とを示している。

図４と同じように、例えば、コイル体にまかれた、軟磁性合金薄帯１ａと、軟磁性合金薄帯１ｂと、軟磁性合金薄帯１ｃとをそれぞれ巻き出し（図４の巻出し工程）、フレキソ印刷装置３により、軟磁性合金薄帯１ａの一方の面と軟磁性合金薄帯１ｂの一方の面に、熱硬化性樹脂２を塗布する（第１の工程。図４の塗布工程）。ここで、熱硬化性樹脂２を塗布した、軟磁性合金薄帯１ａと軟磁性合金薄帯１ｂが、第１の軟磁性合金薄帯となり、軟磁性合金薄帯１ｃが、第２の軟磁性合金薄帯となる。次に、軟磁性合金薄帯１ａと１ｂと１ｃとが乾燥炉９ａに入って加熱しながら進み（第２の工程。図４の予備加熱工程）、進む方向に対して垂直な上下方向（軟磁性合金薄帯の薄帯主面に垂直な方向、貼り合わせ方向）、すなわち、巻き出し巻き取り方向に対して垂直な上下方向から、乾燥炉９ａで加熱されたローラー４ｂを押し当てることで積層体１１を得る（第３の工程。図４の貼り合わせ工程）。その後、その積層体１１が、所定温度に昇温した領域を有する乾燥炉９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ内で熱処理され（第４の工程。図４の加熱・保持（熱処理）工程）、熱処理後に得た積層体１１をコイル状に巻き取る（図４の巻取り工程）。

（ピール強度評価用積層体）
図５に、ピール強度試験に用いる積層体１２（ピール強度評価用積層体）の模式図を示す。
図５に示すように、積層体１２は、軟磁性合金薄帯１ａの一方の面の一部と、軟磁性合金薄帯１ｂの一方の面の一部とを貼り合わせた積層体である。すなわち、積層体の長手方向の一端側が、貼り合わされていない（接着されていない）積層体である。

（ピール強度測定方法）
積層体１２のピール強度とは、積層された軟磁性合金薄帯１ａと軟磁性合金薄帯１ｂとを剥離するのに必要な力、すなわち、剥離強度もしくは保持力である。
ピール強度の測定方法としては、例えば、９０°もしくは１８０°剥離試験法（ＪＩＳＺ０２３：２００９）がある。
そのうち、１８０°剥離試験法の具体例として、図６に示すようなピール強度測定装置６を用いて、ピール強度を測定することができる。
まず、積層体１２を構成する軟磁性合金薄帯の他方の面（熱硬化性樹脂が塗布されていない面）、例えば、軟磁性合金薄帯１ａの他方の面と、金属ベース６ｄと、両面テープ６ｅで固定する。次に、積層体１２の貼り合わせていない一端側をクリップ６ａで把持し、そのグリップ４ａを、リニアガイド６ｃを介して固定したフォースゲージ６ｂで引っ張り、その際の荷重を測定することにより、積層体１２のピール強度を測定することができる。

以上、本実施形態に係る軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法であれば、接着剤として使用する熱硬化性樹脂を加熱硬化させる際に、熱硬化性樹脂から揮発したガスによって接着面に生じる気泡痕を除去することが可能となり、加工性やハンドリング性に優れ、生産性の高い製造方法が実現される。特に、ロールトウロールのような連続生産方式を用いた製造方法により、よりいっそう高い生産性をもって軟磁性合金薄帯の積層体を製造できる。また、積層体１０の熱処理時間を短縮できるため、省エネルギーで製造可能となり、加熱帯（炉長）の短尺化も期待できる。

以下、第二の実施形態に基づく実施例について詳細に述べる。
まず最初に、第二の実施形態の製造方法を用いたロールトゥロール装置で長尺の積層体を作製し、その後１５０ｍｍに切り出して評価用の積層体を製作して実施例１とした。
軟磁性合金薄帯には、平均厚さ２５μｍ、幅３０ｍｍのＭｅｔｇｌａｓ社製Ｆｅ系アモルファス合金薄帯ＨＢ１Ｍ材を用いた。接着剤となる熱硬化性樹脂には、１液型のエポキシ樹脂である、ソマール社製Ｅ－５３０（粘度２．２６Ｐａ・ｓ／２５℃、ガラス転移点（Ｔｇ）：１８０℃）を用いた。
フレキソ式の印刷装置としては、ＲＫ ＰｒｉｎｔＣｏａｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のイージープルーフ（Ｅｓｉｐｒｏｏｆ）を使用した。

まず、巻き出されたアモルファス合金薄帯に対して、ロールトゥロール装置に組み込まれたフレキソ式の印刷装置の塗布ロールを垂直に押しつけ、エポキシ樹脂をアモルファス合金薄帯の片平面に幅３０ｍｍで転写塗布した（第１の工程）。
次に、ロールトゥロール装置に組み込まれた１７０℃に加熱した金属プレートに対して、エポキシ樹脂が転写塗布されたアモルファス合金薄帯を通過させて約１秒間加熱（第２の工程）したあとに、別のアモルファス合金薄帯を重ねる。このとき、アモルファス合金薄帯の面（熱硬化性樹脂を塗布した面の反対側の面）は、ロールトゥロール装置に組み込まれた加圧装置４ａ（金属製のローラー）で上下から押し当てて圧着しながら貼り合わせた（第３の工程）。
貼り合わせて得た積層体は、乾燥炉において１８０℃で６０秒間加熱・保持した（第４の工程）後に巻き取られた。巻き取られた長尺の積層体から１５０ｍｍの長さに切り出し、その後、貼り合わされたアモルファス合金薄帯のうち一方の薄帯を、積層体の端部から長手方向に３０ｍｍ程度剥がして積層体（実施例１）を作製した。更に、貼り合わせる前に加熱をせず、その他の条件は、実施例１と同様にして作製した積層体を比較例とした。
積層体のピール強度評価には、図５に示したピール強度測定装置を用いて、積層体の一方の薄帯を剥離させていき、最大荷重をピール強度（ｇｆ／ｍｍ）として評価した。

（実験結果）
実施例１と比較例を、夫々１０セットずつ作成してピール強度を測定した。貼り合わせ前に加熱をしなかった場合の剥離強度の平均値は５．６ｇｆ／ｍｍであったのに対し、貼り合わせ前に加熱をした場合の剥離強度の平均値は７．０ｇｆ／ｍｍとなり、剥離強度が約２０％増加することを確認した。

表１に、評価用積層体（実施例１）の厚み測定結果を示す。また、比較のため貼り合わせる前に加熱せずに作製した比較例の厚み測定結果も示す。それぞれの条件で、ピール強度評価用の積層体を９セットずつ作製して厚みを測定した。
表１に示すように、貼り合わせ前に加熱をしなかった場合の厚みのバラツキ３σは６２．２ｍｍであったのに対し、貼り合わせ前に加熱をした場合の厚みバラツキ３σは５．５ｍｍとなり、評価用積層体の厚みが劇的に改善されることを確認した。

これらピール強度と厚みに関する実験結果の要因としては、貼り合わせ前に加熱することによりエポキシ樹脂から発生したガスが揮発したため、接着面に残る気泡痕が低減して、接着面積が増えて接着強度が向上したこと、及び接着面内の接着剤の厚みのバラツキが抑えられたと考えられる。

次に、第二の実施形態における、第２の工程から第４の工程を一定の温度管理がされた乾燥炉内で進める製造方法を用いて長尺の積層体を製作し、製作した長尺の積層体から評価用の積層体を切り出して実施例２とした。

まず初めに、実施例２の製作に使用した、第２の工程から第４の工程を一定の温度管理がされた乾燥炉内で進める装置について述べる。ここで、一定の温度管理がされた乾燥炉として、4つの乾燥炉（以下、ユニットと示す。）を、ユニット１からユニット４として連続してならべた乾燥炉を準備した。ユニットは、ヒメジ理化株式会社製の型式Ｋ２４８Ｍ９３０の乾燥炉を使用し、その大きさは、ユニット一つ当たり長さ約１２５０ｍｍ、高さ約６００ｍｍ、幅約１０００ｍ、であった。ユニットの加熱方式は、ヒーターとブロワーによる熱風乾燥方式で、熱風は炉内で循環し、炉内温度（炉温）を最高２８０℃まで制御することができた。更に、ユニット１には、乾燥炉内に搬送された軟磁性合金薄帯を上下から押し当てて圧着しながら貼り合わせるローラー４が設置されていた。
ここで、本装置で使用したローラー４ｂは、直径７６．３ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ７．０ｍｍの円筒形状をしたＳＵＳ３０４シームレス管に、シリコンゴムをライニング加工したゴム製のローラーであった。

本装置で、軟磁性合金薄帯を速度３ｍ／ｍｉｎで搬送させた際の軟磁性合金薄帯の温度変化を図８に示す。本データは、熱電対７を付けた軟磁性合金薄帯を温度センサー１５として、装置内に搬送して測定した結果である。

温度センサー１５の構成について図９を用いて説明する。軟磁性合金薄帯として、幅７０ｍｍのＭｅｔｇｌａｓ社製Ｆｅ系アモルファス合金薄帯ＨＢ１Ｍ材を準備し、図９に示すように、長さ１００ｍｍのアモルファス合金薄帯１６ａとアモルファス合金薄帯１６ｂの間に熱電対７を挟み、カプトンテープ８でアモルファス合金薄帯１６ａ，１６ｄを固定した。ここで、熱電対は、株式会社スリーハイ社製の型番ＴＨ－８１６２－２０を使用した。

図８の温度変化を見ると、炉入口から温度が約３０℃から上昇し始めて、ローラーが設置されている箇所を過ぎた後、約１３０℃から最大１８３℃まで上がり、その後、１３０℃まで下がって炉出口より排出されていることが分かる。

本装置を用いて、２枚の軟磁性合金薄帯を積層して貼り合わせ、評価用の積層体を製作した。軟磁性合金薄帯として、幅７０ｍｍのＭｅｔｇｌａｓ社製Ｆｅ系アモルファス合金薄帯ＨＢ１Ｍ材を、そして、接着剤となる熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂（ソマール社製Ｅ－５３０）を準備し、本装置内にアモルファス合金薄帯を搬送する前に、巻き出されたアモルファス合金薄帯に対して、フレキソ式の印刷装置の塗布ロールを垂直に押しつけ、エポキシ樹脂をアモルファス合金薄帯の片平面に幅３０ｍｍで転写塗布した（第１の工程）。

その後、エポキシ樹脂が塗布されたアモルファス合金薄帯と、巻き出された別のアモルファス合金薄帯とを一緒に本装置内に搬送し、図７の温度変化にあるように、３０℃から１３０℃、１５秒間の熱処理がされた後（第２の工程）、ゴム製のローラーを上下から押し当てて圧着しながら２枚のアモルファス合金薄帯を貼り合わせた（第３の工程）。貼り合わされたアモルファス合金薄帯は、図７にあるように１３０℃から最大１８３℃の熱処理が８０秒間に渡って施されて（第４の工程）、長尺の積層体となって炉外に搬送されて巻き取られた。巻き取られた長尺の積層体から１５０ｍｍの長さに切り出し、その後、貼り合わされたアモルファス合金薄帯のうち一方の薄帯を、積層体の端部から長手方向に３０ｍｍ程度剥がして実施例２とした。

実施例２について、実施例１と同じように、図５に示したピール強度測定装置を用いて、ピール強度（ｇｆ／ｍｍ）を測定したところ、ピール強度は７．１ｇｆ／ｍｍとなり、実施例１と同程度の結果となった。

１ａ：軟磁性合金薄帯
１ｂ：軟磁性合金薄帯
１ｃ：軟磁性合金薄帯
２ ：熱硬化性樹脂
３ ：フレキソ印刷装置
３ａ：被刷体
３ｂ：液剤（熱硬化性樹脂）
３ｃ：アニロックスロール
３ｄ：転写ロール
３ｅ：ドクターブレード
４ａ： 加圧装置
４ｂ：ローラー
５ａ、５ｂ、５ｃ ： 加熱装置
６ ：ピール強度測定装置
６ａ：クリップ
６ｂ：フォースゲージ
６ｃ：リニアガイド
６ｄ：金属ベース
６ｅ：両面テープ
７：熱電対
８：カプトンテープ
９ａ：乾燥炉（ユニット１）
９ｂ：乾燥炉（ユニット２）
９ｃ：乾燥炉（ユニット３）
９ｄ：乾燥炉（ユニット４）
１０：積層体
１１：積層体
１２：積層体
１３：送りローラー
１４：ガイドローラー
１５：温度センサー
１６ａ：アモルファス合金薄帯
１６ｂ：アモルファス合金薄帯

Claims (6)

1. 第１の軟磁性合金薄帯に熱硬化性樹脂接着剤を塗布する第１の工程と、
   前記第１の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯を加熱する第２の工程と、
   第２の軟磁性合金薄帯と、前記第２の工程を経た前記第１の軟磁性合金薄帯とを加熱状態で、前記熱硬化性樹脂接着剤を介して貼り合わせて積層体を得る第３の工程と、
   前記熱硬化性樹脂接着剤を硬化させる第４の工程と
   を有する軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法。
2. 前記第１の工程の前に、
   コイル状に巻かれた、前記第１の軟磁性合金薄帯および前記第２の軟磁性合金薄帯を、それぞれ巻き出す工程を有するとともに、
   前記第４の工程で得られた前記積層体を、コイル状に巻き取る工程を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法。
3. 前記第３の工程では、
   前記第１の軟磁性合金薄帯および前記第２の軟磁性合金薄帯を貼り合わせる際、加熱しながら前記第１の軟磁性合金薄帯および前記第２の軟磁性合金薄帯の貼り合わせ方向から、押し当て力を加えること
   を特徴とする請求項１に記載の軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法。
4. 前記第２の工程では、前記熱硬化性樹脂接着剤のガラス転移点をＴｇ（℃）としたとき、
   前記第１の軟磁性合金薄帯および前記第２の軟磁性合金薄帯を、Ｔｇ－１５０（℃）以上、Ｔｇ＋２０（℃）未満の温度範囲で、１秒以上１５秒以下で保持すること
   を特徴とする請求項１に記載の軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法。
5. 前記第４の工程では、
   前記熱硬化性樹脂接着剤のガラス転移点をＴｇ（℃）としたとき、
   前記第３の工程で得られた前記積層体を、
   Ｔｇ－５０（℃）以上、Ｔｇ＋２０（℃）未満の温度範囲で、２５秒以上１８０秒以下で保持すること
   を特徴とする請求項１に記載の軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法。
6. 前記軟磁性合金薄帯は、アモルファス合金薄帯又はナノ結晶合金薄帯であり、
   前記熱硬化性樹脂接着剤は、エポキシ樹脂であること
   を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の軟磁性合金薄帯の積層体の製造方法。
   
   
   

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