CH697112A5

CH697112A5 - Laminat magnetischer Substrate und Verfahren zur Herstellung derselben.

Info

Publication number: CH697112A5
Application number: CH00895/05A
Authority: CH
Inventors: Mitsunobu Yoshida; Nobuhiro Maruko; Hiroshi Watanabe
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2008-04-30
Also published as: US7976961B2; DE112004001813B4; KR20060071424A; TW200521253A; DE112004001813T5; TWI261623B; CH697112B8; WO2005031767A1; CN1856847B; KR100756329B1; JPWO2005031767A1; CN1856847A; US20070141399A1

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine dünne Magnetmetallplatte, versehen mit einer hochmolekularen Verbindung, ein Laminat davon und ein Verfahren zur Herstellung des Laminats.

Stand der Technik

[0002] Konventionell wurde, wenn ein magnetisches Metallmaterial als dünne Platte verwendet wird, eine Vielzahl einzelner dünner Platten als laminiert verwendet. Um die dünnen Platten zu laminieren, z.B. wenn ein amorphes Metallband als magnetisches Metallmaterial verwendet wird, beträgt die Dicke des amorphen Metallbandes ungefähr 10 bis 50 Microm, so dass die Oberfläche des amorphen Metallbandes einheitlich mit einem spezifischen Klebstoff beschichtet oder in einem Klebstoff imprägniert wird. Die resultierenden Materialien sind laminiert worden.

In der JP1983-175 654A (Patentdokument 1) wird ein Verfahren zur Herstellung eines Laminats beschrieben, wobei amorphe Metallbänder, beschichtet mit einem Klebstoff, umfassend einen Hauptbestandteil einer hoch wärmeresistenten hochmolekularen Verbindung gestapelt, unter Verwendung einer Reduktionswalze gepresst und dann wärmeverklebt werden. Bei dem Laminieren der amorphen Metallbänder, beschichtet mit einem Harz, ist jedoch nur die Filmdicke definiert, jedoch ist der verklebte Zustand nicht spezifisch beschrieben.

[0003] Weiterhin wurden die dünnen Magnetmetallplatten, um den Wirbelstrom zwischen den dünnen Magnetmetallplatten zu unterdrücken, gemäss konventionellen Verfahren mit einem Harz beschichtet, um aktiv eine elektrische Isolierung zu erreichen. Auf diese Weise wurden die elektrischen Eigenschaften des Wechselstroms zwischen den dünnen Magnetmetallplatten erhöht.

In dem US-Patent Nr. 4 201 837 (Patentdokument 2) wird z.B. als bevorzugte Ausführungsform die Verwendung einer hochmolekularen Verbindung beschrieben, wobei ein Harz verwendet wird, um die elektrischen Eigenschaften des Wechselstroms zu verbessern, was nur eine Isolierung zwischen Metallschichten durch die hochmolekulare Verbindung bedeutet. Weiterhin wird in der WO03/060 175 (Patentdokument 3) ein Laminat magnetischer Substrate beschrieben, umfassend ein amorphes Metall und eine hochmolekulare Verbindung. Es wird jedoch nicht ein Objekt für eine Exothermizität in seiner konkreten Verwendung beschrieben.

[0004] In jedem dieser Verfahren muss jedoch, um aktiv eine elektrische Isolierung zu erreichen, eine Filmdicke einer hochmolekularen Verbindungsschicht erhöht werden, so dass die dünnen Metallplatten nicht miteinander in Kontakt kommen zum Unterdrücken des Wirbelstroms.

Dabei erniedrigt sich der Anteil des Volumens eines magnetischen Metalls, das in einem Laminat enthalten ist (Stapelfaktor). Wenn jedoch ein Laminat für einen magnetischen Kern verwendet wird, ist es aufgrund des Kernverlusts exotherm. Die thermische Leitfähigkeit eines Harzes ist jedoch so schlecht wie 10- bis 100-fach niedriger als die eines Metalls, so dass die durch den Kernverlust erzeugte Wärme in ungünstiger Weise über die Harzschicht freigesetzt wird, mit einer schlechten thermischen Konduktivität. Im Ergebnis besteht das Problem, dass wenn eine Harzschicht dick wird, Wärme einfach im Laminat eingeschlossen wird.

Wenn ein magnetisches Laminat gemäss dem konventionellen Verfahren für einen magnetischen Kern verwendet wird, wird dieses Problem zu einer Schwierigkeit im Hinblick auf Miniaturisierung und hohe Leistung aufgrund einer erniedrigten Nennleistung.
Patentdokument 1: : JP1983-175 654A
Patentdokument 2: : US-Patent Nr. 4 201 837
Patentdokument 3: :

WO03/060 175

Offenbarung der Erfindung

[0005] Unter der Betrachtung, dass ein magnetisches Substrat, laminiert mit dünnen Magnetmetallplatten und einem Harz für einen magnetischen Kern verwendet wird, soll die vorliegende Erfindung ein magnetisches Substrat mit einer niedrigen Exothermizität bereitstellen, indem ein Zerfall des Stapelfaktors des magnetischen Metalls verhindert wird, während jede notwendige Isolierung zwischen den magnetischen dünnen Metallplatten durchgeführt wird.

[0006] Um die obige Aufgabe zu erreichen, haben die vorliegenden Erfindung festgestellt, dass durch geeignete Kontrolle einer Dicke des harzbeschichteten Films und ein Laminierungsverfahren der spezifische Volumenwiderstand wie definiert in JIS H 0505 in einem Bereich von 0,1 bis weniger als 10<8> omega cm liegen könnte,

so dass der Stapelfaktor erniedrigt werden kann und Wärmefreisetzungseigenschaften verbessert werden können. Im Ergebnis haben sie festgestellt, dass aufgebrachte Teile eines magnetischen Kerns oder Ähnlichem, eine Miniaturisierung und eine hohe Leistung eines Apparats erreicht werden könnten.

So wurde die vorliegende Erfindung vervollständigt.

[0007] Das heisst, dass die vorliegende Erfindung ein Laminat magnetischer Substrate bereitstellt, umfassend eine hochmolekulare Verbindungsschicht und eine dünne Platte aus einem magnetischen Metall, wobei die Metalle teilweise miteinander unter den dünnen Platten in Kontakt kommen und wobei der spezifische Volumenwiderstand wie definiert in JIS H 0505 zu einer Richtung senkrecht zur adhäsiven Oberfläche des Laminats 0,1 bis weniger als 10<8> omega cm beträgt.

[0008] Weiterhin betrifft eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Tatsache,

dass die hochmolekulare Verbindungsschicht nicht weniger als 50% des Bereichs der adhäsiven Oberfläche der dünnen Platte aus einem magnetischen Metall bedeckt und wobei der spezifische Volumenwiderstand wie definiert in JIS H 0505 zu einer Richtung senkrecht zur adhäsiven Oberfläche des Laminats nicht weniger als 1 omega cm und nicht mehr als 10<6> omega cm beträgt.

[0009] Weiterhin können zwei oder mehr Arten der dünnen Magnetmetallplatten als dünne Magnetmetallplatte zur Verwendung in dem Laminat der magnetischen Substrate verwendet werden.

[0010] Weiterhin ist eine der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung diejenige, dass die dünne Magnetmetallplatte aus mindestens zwei oder mehr Arten von Metallen besteht, ausgewählt aus einem amorphen Metall, einem Nanokristallmagnetischen Metall oder einem Siliziumstahlblech.

Eine der weiter bevorzugten Ausführungsformen ist diejenige, dass die dünne Magnetmetallplatte aus einem amorphen Metall oder einem Siliziumstahlblech hergestellt ist.

[0011] Das Laminat magnetischer Substrate kann so hergestellt werden, dass zwei oder mehr Blätter des magnetischen Substrats, umfassend eine hochmolekulare Verbindungsschicht und eine dünne Magnetmetallplatte, gestapelt sind, und ein Druck von 0,2 bis 100 MPa darauf angewandt wird, so dass die Metalle teilweise untereinander zwischen den dünnen Platten in Kontakt kommen.

[0012] Weiterhin ist eine der bevorzugten Ausführungsformen diejenige, dass das Laminat magnetischer Substrate durch Beschichtung von nicht weniger als 50% des Bereichs der dünnen Magnetmetallplatte mit einer hochmolekularen Verbindung auf der dünnen Magnetmetallplatte und dann Trocknen, Stanzen der erhaltenen dünnen Magnetmetallplatten,

Stapeln und Durchführen einer plastischen Deformation an ihnen gemäss einem Verstemm-(Gaulking)-Verfahren oder Ähnlichem und Erwärmen der resultierenden dünnen Magnetmetallplatten unter Anwendung eines Drucks von 0,2 bis 100 MPa für eine integrierte Laminierung hergestellt wird.

[0013] Das Laminat der magnetischen Substrate der vorliegenden Erfindung kann für einen Transformator, einen Induktor und eine Antenne verwendet werden.

[0014] Weiterhin kann das Laminat der magnetischen Substrate der vorliegenden Erfindung für ein magnetisches Kernmaterial eines Stators oder eines Rotors eines Motors oder Generators verwendet werden.

Wirkung der Erfindung

[0015] Gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann, dadurch dass der spezifische Volumenwiderstand in einem Bereich von 0,1 bis weniger als 10<8> omega cm liegt,

ein magnetisches Laminat mit einem hohen Stapelfaktor und einer hohen thermischen Konduktivität erreicht werden, so dass ein magnetischer Kern, umfassend ein magnetisches Laminat, worin die Temperaturerhöhung niedrig ist, erreicht werden kann.

Beste Ausführungsform der Erfindung

(Dünne Magnetmetallplatte)

[0016] Alle bekannten magnetischen Metallmaterialien können für die dünne Magnetmetallplatte für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Konkrete Beispiele beinhalten ein Siliziumstahlblech mit einem Siliziumgehalt von 3 bis 6,5%, das praktische Verwendung erlangt hat, Permalloy, ein Nanokristall-metallmagnetisches Material und ein amorphes magnetisches Metallmaterial. Insbesondere wird ein Material mit einer niedrigen exothermen Wärme und einem niedrigen Materialverlust bevorzugt.

Ein amorphes magnetisches Metallmaterial und ein Nanokristall-Magnetmetallmaterial können in geeigneter Weise verwendet werden.

[0017] In der vorliegenden Erfindung betrifft die "dünne Magnetmetallplatte" ein magnetisches Metallmaterial, wie ein Siliziumstahlblech oder Permalloy, hergestellt in eine Form einer dünnen Platte, oder betrifft manchmal ein amorphes Metallband oder ein Nanokristall-Magnetmetallband. Weiterhin betrifft das "magnetische Substrat", das für die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, dasjenige, das mit einer hochmolekularen Verbindung und der obigen dünnen Metallmagnetplatte laminiert ist.

[0018] Ein Siliziumstahlblech mit einem Siliziumgehalt von 3 bis 6,5% wird für das "Siliziumstahlblech" der vorliegenden Erfindung verwendet.

Konkrete Beispiele des Siliziumstahlblechs beinhalten ein gerichtetes elektromagnetisches Stahlblech, ein nicht-orientiertes elektromagnetisches Stahlblech oder ähnliche. Ein nicht-orientiertes elektromagnetisches Stahlblech (Hilitecore, Thin-Gage Hilitecore, High Tension Hilitecore, Homecore, und Semicore), das zurzeit von der Nippon Steel Corporation vertrieben wird, oder Super-E Core mit einem Siliziumgehalt von 6,5% in Fe-Si, das zurzeit von der JFE Steel Corp. vertrieben wird, und ähnliche werden vorzugsweise verwendet.

(Hochmolekulare Verbindung)

[0019] Jedes bekannte Harz, das als solches bezeichnet wird, kann für die hochmolekulare Verbindung, die für die vorliegende Erfindung verwendet wird, verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung kann eine "hochmolekulare Verbindung" als ein "Harz" oder umgekehrt in einigen Fällen beschrieben werden.

Beide bedeuten dasselbe, wenn nichts Besonderes festgehalten ist. Insbesondere, wenn eine thermische Behandlung von 200 deg. C oder höher für eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des magnetischen Metallmaterials notwendig ist, ist eine Vermischung eines wärmeresistenten Harzes mit einem niedrigen elastischen Modul im Hinblick auf eine hohe Leistung effektiv. Weiterhin hat ein Material wie ein Siliziumstahlblech höhere Verluste und eine höhere exotherme Temperatur als ein amorphes magnetisches Metallmaterial oder ein Nanokristall-magnetisches Metallmaterial. Wenn ein Material wie ein Siliziumstahlblech und Ähnliches so für Leistungselektronik verwendet wird wie z.B.

Motoren, Transformatoren oder Ähnliches, kann durch Anwendung eines wärmeresistenten Harzes die Nenntemperatur verbessert werden, was zu einer Verbesserung der Nennleistung oder Miniaturisierung eines Apparats führen kann. Da die in der vorliegenden Erfindung zu verwendende hochmolekulare Verbindung bei einer thermischen Behandlungstemperatur thermisch behandelt wird, die für eine Erhöhung der magnetischen Eigenschaften eines amorphen Metallbandes oder eines Nanokristall-magnetischen Metallbandes in einigen Fällen optimal ist, ist es notwendig, ein Material zu wählen, das einer Pyrolyse bei den obigen thermischen Behandlungstemperaturen weniger unterworfen ist. Die thermische Behandlungstemperatur von den amorphen Metallbändern hängt z.B. von der Zusammensetzung ab, die das amorphe Metallband bildet, und den magnetischen Eigenschaften, auf die abgezielt wird.

Währenddessen liegt die Temperatur zur Erhöhung guter magnetischer Eigenschaften ungefähr im Bereich von 200 bis 700 deg. C und vorzugsweise im Bereich von 300 bis 600 deg. C.

[0020] Im Hinblick auf die in der vorliegenden Erfindung zu verwendende hochmolekulare Verbindung können ein thermoplastisches Harz, ein nicht-thermoplastisches Harz und ein thermohärtbares Harz genannt werden. Von diesen wird das thermoplastische Harz vorzugsweise verwendet.

[0021] Als in der vorliegenden Erfindung zu verwendende hochmolekulare Verbindung wird eine Verbindung mit einer Menge einer Gewichtsreduktion von normalerweise nicht mehr als 1% und vorzugsweise nicht mehr als 0,3% verwendet. Die Menge der Gewichtsreduktion wird unter Verwendung von DTA-TG gemessen, wenn eine hochmolekulare Verbindung bei 120 deg. C 4 h als Vorbehandlung getrocknet und dann bei 300 deg.

C für 2 h unter einer Stickstoffatmosphäre gehalten wird. Konkrete Beispiele für das Harz beinhalten ein Harz vom Polyimidtyp, ein siliziumhaltiges Harz, ein Harz vom Ketontyp, ein Harz vom Polyamidtyp, ein Flüssigkristallpolymer, ein Harz vom Nitriltyp, ein Harz vom Thioethertyp, ein Harz vom Polyestertyp, ein Harz vom Arylattyp, ein Harz vom Sulfontyp, ein Harz vom Imidtyp und ein Harz vom Amidimid-Typ. Von diesen wird die Verwendung eines Harzes vom Polyimidtyp, eines Harzes vom Sulfontyp oder eines Harzes vom Amidimidtyp bevorzugt.

[0022] Weiterhin sind konkrete Beispiele für das für die Erfindung zu verwendende thermoplastische Harz, wenn die Wärmeresistenz von nicht weniger als 200 deg.

C in der vorliegenden Erfindung nicht benötigt wird, Polyethersulfon, Polyetherimid, Polyetherketon, Polyethylenterephthalat, Nylon, Polybutylenterephthalat, Polycarbonat, Polyphenylenether, Polyphenylensulfid, Polysulfon, Polyamid, Polyamidimid, Polymilchsäure, Polyethylen, Polypropylen und ähnlich, obwohl die Beispiele nicht darauf beschränkt sind.

Von diesen können Polyethersulfon, Polyetherimid, Polyetherketon, Polyethylen, Polypropylen, Epoxyharz, Siliziumharz, Harz vom Gummityp (Chloroprengummi und Siliziumgummi) bevorzugt verwendet werden.

[0023] Währenddessen liegt die Dicke der Harzschicht der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Bereich von 0,1 Microm bis 1 mm, noch bevorzugter im Bereich von 1 bis 10 Microm und weiterhin bevorzugt im Bereich von 2 bis 6 Microm.

(Spezifischer Volumenwiderstand)

[0024] In der vorliegenden Erfindung hat sich als Ergebnis extensiver Studien, der in JIS H 0505 in einer Richtung senkrecht zur adhäsiven Oberfläche des Laminats definierte spezifische Volumenwiderstand, d.h.

senkrecht zur Oberfläche der hochmolekularen Verbindung des Laminats der magnetischen Substrate als wichtiger Korrelationsfaktor erwiesen, als ein Faktor, der die thermische Konduktivität kontrolliert, was zu einer Verbesserung der Nennleistung beiträgt, wenn ein Laminat magnetischer Substrate zum Zweck eines magnetischen Kerns oder Ähnlichem verwendet wird. In der Regel beträgt in einem Laminat magnetischer Substrate, umfassend eine dünne Magnetmetallplatte und eine hochmolekulare Verbindung, wenn eine dünne Magnetmetallplatte vollständig durch einen Isolator isoliert ist, d.h. die hochmolekulare Verbindung, der spezifische Volumenwiderstand nicht weniger als 10<8> omega cm. Wenn weiterhin die Isolierung unzureichend ist, beträgt der spezifische Volumenwiderstand nicht mehr als 10<-8> omega cm.

In der vorliegenden Erfindung ist, wenn der spezifische Volumenwiderstand 0,1 bis weniger als 10<8> omega cm und vorzugsweise 10<3> und 10<8> omega cm beträgt, die thermische Konduktivität hoch. Daher wird ein solcher spezifischer Volumenwiderstand bevorzugt. Obwohl die gegenwärtigen Erfinder nicht an irgendeiner spezifischen Theorie festhalten wollen, vermuten sie, dass eine solche Veränderung des spezifischen Volumenwiderstands durch eine Erzeugung eines Stromdurchgangspunkts erzeugt wird, da fein Konvexe und Konkave auf der dünnen Metallplatte leicht in Kontakt miteinander kommen.

[0025] Der Stromdurchgangspunkt wird vermutlich durch feine Konvexe und Konkave auf der dünnen Magnetmetallplatte erzeugt, die leicht miteinander in Kontakt kommen.

Ein integrierter Laminierungsprozess und ein Stromdurchgangssprozess werden durchgeführt, indem ein Druck in einem Zustand erhalten wird, in dem ein Harz fliesst und dünne Magnetmetallplatten integriert werden. Die optimalen Bedingungen des aufzubringenden Drucks hängen von der Oberflächenrauhigkeit der dünnen Magnetmetallplatte ab, der Art des verwendeten Harzes oder der Dicke des Harzes. In der Regel beträgt der Druck 0,2 bis 100 MPa und vorzugsweise 1 bis 100 MPa.

[0026] Wenn beispielsweise ein thermoplastisches Harz verwendet wird, wird es bevorzugt, einen Zustand unter Druck aufrechtzuerhalten, während ein Fliesszustand im Verlauf des Kühlens nach dem Erwärmen aufrechterhalten wird. Wenn z.B. ein thermohärtendes Harz verwendet wird, wird es bevorzugt, den Druck aufrechtzuerhalten, bis eine gewünschte Wärmehärtung beendet ist.

Dünne Metallplatten kommen effektiv miteinander durch die Ausübung von Druck in Kontakt, was zu einer effektiven Reduktion des spezifischen Volumenwiderstands führt. Insbesondere wenn der spezifische Volumenwiderstand des thermoplastischen Harzes reduziert wird, in einem Temperaturbereich von nicht weniger als der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Harzes, beträgt der Druck allgemein 0,2 bis 100 MPa und vorzugsweise 2 bis 30 MPa. Indem ein Druck in einem solchen Druck angelegt wird, wird ein Harz effektiv zwischen den dünnen Metallplatten herausgedrückt, so dass die dünnen Metallplatten miteinander in Kontakt kommen. Um weiterhin eine elektrische Kontinuität zwischen den dünnen Metallplatten zu erreichen, ist es möglich, den Stromdurchgang unter Verwendung einer Harzhärtungsschrumpfung oder Oberflächenspannung zu erreichen.

Das so erhaltene Laminat magnetischer Metalle hat den spezifischen Volumenwiderstand der vorliegenden Erfindung.

(Beschichtungsverfahren)

[0027] Ein Beschichtungsverfahren, das für die vorliegende Erfindung verwendet wird, ist nicht besonders begrenzt und alle bekannten Verfahren können verwendet werden. Insbesondere kann ein bekannter Beschichtungsapparat, wie z.B. ein Walzenbeschichter, ein Tiefdruckbeschichter oder ähnliche, auf einer Originalplatte der dünnen Magnetmetallplatte zur Bildung eines beschichteten Films auf der dünnen Platte durch einen Harzlack, worin ein Harz in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, verwendet werden. Das resultierende Material wird getrocknet, um eine hochmolekulare Verbindung zu der dünnen amorphen Metallplatte zu ergeben. Auf diese Weise kann ein magnetisches Substrat hergestellt werden.

In der Regel wird die Beschichtungsdicke durch die Oberflächenrauhigkeit der dünnen Magnetmetallplatte in der Verwendung eingestellt. Um den spezifischen Volumenwiderstand der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben zu erreichen, ist die dünne Magnetmetallplatte vorzugsweise mit einer hochmolekularen Verbindung so weit wie möglich im Hinblick auf eine Festigkeit des magnetischen Substrats beschichtet, obwohl es notwendig ist, dass die dünnen Magnetmetallplatten teilweise miteinander in Kontakt kommen.

So kann die Beschichtung so durchgeführt werden, dass ein Bereich der dünnen Magnetmetallplatte von mindestens nicht weniger als 50%, vorzugsweise nicht weniger als 90% und noch bevorzugter nicht weniger als 95% mit der hochmolekularen Verbindung bedeckt ist.

[0028] Weiterhin hängt die Schichtfilmdicke eines Lacks für die Beschichtung von der Oberflächenrauhigkeit der verwendeten dünnen Magnetmetallplatte ab. In der Regel beträgt sie ungefähr 0,1 Microm bis 1 mm. Die Schichtfilmdicke des Lacks ist so dünn wie möglich, was vorzugsweise ungefähr 0,1 bis 10 Microm bedeutet, da der Kernverlust reduziert werden kann, wenn der Stapelfaktor hoch ist. Weiterhin kann die Viskosität des Harzlacks vorzugsweise in einem Bereich von 0,005 bis 200 Pa s, noch bevorzugter im Bereich von 0,01 bis 50 Pa s und weiter bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 5 Pa s liegen.

Der hier erwähnte Harzlack bezeichnet eine Flüssigkeit in einem Zustand, worin ein Harz oder ein Vorläufer des Harzes in einem organischen Lösungsmittel dispergiert oder gelöst ist.

Stanzverfahren oder Abdichtungsverfahren

[0029] Die mit dem Harz beschichteten dünnen Magnetmetallplatten, d.h. die magnetischen Substrate der vorliegenden Erfindung, werden gestanzt und in einer gewünschten Anzahl gestapelt und miteinander durch plastische Deformation verbunden, um die Bildung eines Laminats zu ermöglichen. Ein Abdichten kann als Verbindungsverfahren durch plastische Deformation verwendet werden.

Dieses Verfahren wird gemäss bekannten Abdichtungsverfahren umfassend das Schneiden einer bekannten dünnen Magnetmetallplatte in eine gewünschte Form gemäss einem Druckstanzverfahren eines Formverarbeitungsverfahrens durchgeführt, darauffolgend durch Zerkleinern eines Teils des Materials und Verbinden von zwei oder mehr dünnen Metallplatten zur Bildung eines Laminats, um eine Vielzahl von dünnen Magnetmetallplatten miteinander zur Bildung eines Laminats zu verbinden. Als Abdichtungsverfahren kann ein Dübelabdichtungsverfahren vorzugsweise verwendet werden. Wenn jedoch ein dünnes Magnetmetallplattenmaterial, das gestanzt werden soll, so dünn ist wie nur etliche zehn Mikrometer bis etliche hundert Mikrometer, wird es schwierig, nur mit einem Abdichtungsverfahren eine ausreichende Verbindungsfestigkeit zu erreichen.

So wird ein Harz gemäss einem Erwärmungsschritt für eine Integration unter Anwendung von Druck in der vorliegenden Erfindung angebunden.

(Integrierte Laminierung)

[0030] Gemäss der vorliegenden Erfindung bedeutet die "integrierte Laminierung", dass nachdem eine gewünschte Anzahl von Laminaten von magnetischen Substraten, umfassend eine hochmolekulare Verbindungsschicht und eine dünne Magnetmetallplatte, gestapelt werden, hochmolekulare Verbindungen untereinander fusionsbinden, um die jeweiligen magnetischen Substrate zu kombinieren, indem die gestapelten Laminate unter Anwendung von Druck erwärmt werden.

[0031] Um ein Laminat magnetischer Substrate mit einer hochmolekularen Verbindung zu einer dünnen Magnetmetallplatte zu verarbeiten, kann eine integrierte Laminierung z.B. durch Erwärmung einer Warmpresse, einer Warmwalze oder Ähnlichem durchgeführt werden.

Die Temperatur während des Anlegens von Druck unterscheidet sich abhängig von der Art der hochmolekularen Verbindung. Es wird jedoch vorzugsweise eine integrierte Laminierung um eine Temperatur herum durchgeführt, die erweicht oder schmilzt, bei einer Temperatur von der Glasübergangstemperatur der hochmolekularen Verbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird oder darüber. Die Oberseite der dünnen Magnetmetallplatte wird mit einer hochmolekularen Verbindung beschichtet und dann wird das Lösungsmittel entfernt.

Dann werden eine Vielzahl dünner Magnetmetallplatten für eine integrierte Laminierung laminiert und ein Schritt einer Erzeugung eines Stromdurchgangspunkts wird gleichzeitig durchgeführt.

(Thermisches Behandlungsverfahren)

[0032] Die dünne Magnetmetallplatte der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise einer thermischen Behandlung unterzogen, wenn magnetische Eigenschaften, wie der Kernverlust, Permeabilität oder Ähnliches, durch die thermische Behandlung der dünnen Magnetmetallplatte verbessert werden können. Zu diesem Zeitpunkt ist es wichtig, die thermische Behandlung der hochmolekularen Verbindung für die Beschichtung in dem Ausmass durchzuführen, dass die Adhäsionskraft zwischen den Metallen durch die thermische Behandlung nicht verloren geht.

Als dünne Magnetmetallplatte, die eine deutliche Verbesserung der magnetischen Eigenschaften durch die thermische Behandlung zeigt, können ein amorphes Magnetmetallband, ein Nanokristall-Magnetmetallbandmaterial und Ähnliches erwähnt werden. Die thermische Behandlungstemperatur zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften beträgt ungefähr 300 bis 700 deg. C und vorzugsweise 350 bis 600 deg.

C, in der Regel in einer inerten Gasatmosphäre oder im Vakuum, und je nach Zweck, in einem magnetischen Feld.

Beispiele

[0033] Der Stapelfaktor wurde durch die wie folgt definierte Formel berechnet:
Stapelfaktor (%) = (amorphe Metallbanddicke X Zahl der Laminate)/(Dicke der Laminate nach Laminierung) X 100
Der spezifische Volumenwiderstand wurde gemäss JIS H 0505 abgeleitet.
Die thermische Konduktivität wurde gemäss JIS R 1611 erhalten.

Beispiel 1

[0034] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein amorphes Metallband Metglas 2605TCA (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 142 mm und einer Dicke von ungefähr 25 Microm, hergestellt von Honeywell International Inc. und mit einer nominalen Zusammensetzung von Fe78B13Sig (Atom-%) verwendet.

Die gesamte Oberfläche einer Seite des Bandes wurde unter Verwendung einer Walzenbeschichtungsvorrichtung mit einer Polyamidsäurelösung mit einer Viskosität von ungefähr 0,3 Pa s bei 25 deg. C, wenn gemessen unter Verwendung des E-Typ-Viskometers, beschichtet, bei 140 deg. C getrocknet und dann bei 260 deg. C gehärtet, um ein wärmeresistentes Harz (ein Polyimidharz) von ungefähr 4 Microm auf einer Seite des amorphen Metallbandes zu ergeben. Das Polyimidharz wurde durch Vermischen von 3,3 ¾-Diaminodiphenylether mit 3, 3 ¾,4 ¾, 4 ¾-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid in einem Verhältnis von 1:0,98 erhalten und Durchführung der Polykondensation bei Raumtemperatur in einem Dimethylacetamid-Lösungsmittel.

In der Regel wurde eine Diacetylamid-Lösung als Polyamidsäure verwendet.

[0035] Weiterhin wurden magnetische Substrate, erhalten durch Beschichtung mit einem Harz, in 50-mm-Quadrate geschnitten und 50 Blatt davon wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa sowie 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre für 30 min für eine integrierte Laminierung einem Druck ausgesetzt und einer thermischen Behandlung bei 1 MPa und 370 deg. C für 2 h unterzogen. Dann wurden der Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand wie definiert in JIS H 0505 für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität wie definiert in JIS R 1611 gemessen.

[0036] Nebenbei bemerkt, wurde der spezifische Volumenwiderstand der vorliegenden Erfindung gemäss JIS H 0505 abgeleitet.

Eine Probenform zur Messung des spezifischen Volumenwiderstands war ein rechteckiges Parallelepiped von 40 X 40 X 0,7 mm. Ein HP4284A, hergestellt von der Hewlett-Packard Development Company, L.P. wurde zur Messung des Widerstands verwendet. Ober- und Unterseite der Probe kamen mit Sonden in Kontakt, um den direkten Stromwiderstandswert zu messen, und der Widerstand wurde von dem Widerstandswert wie gemessen sowie der Probenform unter Verwendung des durchschnittlichen Querschnittsbereichsverfahrens der JIS H 0505 abgeleitet.

[0037] Der Temperaturanstieg wurde durch Anbringen eines Wechselmagnetfelds gemessen. Das heisst, die magnetischen Substrate dieses Beispiels wurden durch eine Form in eine Toroidform mit einem Aussendurchmesser von 40 mm und einem Innendurchmesser von 25 mm gestanzt und 50 Blatt davon wurden gestapelt.

Dann wurden die gestapelten Toroide mit 10 MPa und 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre 30 min unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und weiter bei 1 MPa und 370 deg. C 2 h einer thermischen Behandlung unterzogen. Der beschichtete Kupferdraht wurde mit 25 Windungen für eine primäre Spule und 25 Windungen für eine sekundäre Spule bereitgestellt. Die Stromstärke von 1 kHz wurde auf die primäre Spule unter Verwendung eines Wechselstromverstärkers angelegt, um das Wechselmagnetfeld von 1 T anzulegen.

Der Temperaturanstieg (Differenz zwischen der Oberflächentemperatur und Raumtemperatur) wurde unter Verwendung eines K-Typ-Thermopaars gemessen.

[0038] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 2

[0039] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein amorphes Metallband Metglas 2714A (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 50 mm und einer Dicke von ungefähr 15 Microm, hergestellt von Honeywell International Inc., und einer nominalen Zusammensetzung von Co66Fe4Ni1(BSi)29 (Atom-%) verwendet. Die gesamte Oberfläche einer Seite des Bandes wurde unter Verwendung einer Walzenbeschichtungsvorrichtung mit einer Polyamidsäurelösung mit einer Viskosität von ungefähr 0,3 Pa s bei 25 deg. C, wenn gemessen unter Verwendung des E-Typ-Viskometers, beschichtet, bei 140 deg. C getrocknet und dann bei 260 deg.

C gehärtet, um ein wärmeresistentes Harz (ein Polyimidharz) von ungefähr 4 Microm auf einer Seite des amorphen Metallbandes zu ergeben. Das Polyimidharz wurde durch Vermischen von 3,3 ¾-Diaminodiphenylether mit 3, 3 ¾, 4 ¾, 4 ¾-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid in einem Verhältnis von 1:0,98 erhalten und Durchführung der Polykondensation bei Raumtemperatur in einem Dimethylacetamid-Lösungsmittel. In der Regel wurde eine Diacetylamid-Lösung als Polyamidsäure verwendet.

[0040] Weiterhin wurden magnetische Substrate, erhalten durch Beschichtung mit einem Harz, in 30-mm-Quadrate geschnitten und 50 Blatt davon wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa sowie 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre für 30 min für eine integrierte Laminierung einem Druck ausgesetzt und einer thermischen Behandlung bei 1 MPa und 400 deg. C für 2 h unterzogen.

Dann wurden der Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand wie definiert in JIS H 0505 für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität wie definiert in JIS R 1611 gemessen.

[0041] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angelegt wurde, wurden die magnetischen Substrate dieses Beispiels durch eine Form in Toroidform mit einem Aussendurchmesser von 40 mm und einem Innendurchmesser von 25 mm gestanzt und 50 Blätter dieser Toroide wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Toroide mit 10 MPa und 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre 30 min unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und weiter bei 1 MPa und 400 deg. C 2 h einer thermischen Behandlung unterzogen.

Der beschichtete Kupferdraht wurde mit 25 Windungen für eine primäre Spule und 25 Windungen für eine sekundäre Spule bereitgestellt. Die Stromstärke von 1 kHz wurde unter Verwendung eines Wechselstromverstärkers angebracht, um das Wechselmagnetfeld von 0,3 T anzubringen. Der Temperaturanstieg (Differenz zwischen der Oberflächentemperatur und Raumtemperatur) wurde unter Verwendung eines K-Typ-Thermopaars gemessen.

[0042] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 3

[0043] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein Nanokristall-Magnetmetallband Finemet FT-3 (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 35 mm und einer Dicke von ungefähr 18 Microm, hergestellt von Hitachi Metals, Ltd. und einer elementaren Zusammensetzung von Fe, Cu, Nb, Si und B verwendet. Die magnetischen Substrate wurden mit einem Harz in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschichtet.

Die magnetischen Substrate wurden in 30-mm-Quadrate geschnitten und 50 Blatt davon wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa und 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre 30 min für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und einer thermischen Behandlung bei 1 MPa und 550 deg. C für 11/2 Stunden unterzogen. Dann wurden der Stapelfaktor und der spezifische Widerstand wie definiert in JIS H 0505 für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität wie definiert in JIS R 1611 gemessen.

[0044] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angebracht wurde, wurden die magnetischen Substrate dieses Beispiels durch eine Form in Toroidform mit einem Aussendurchmesser von 40 mm und einem Innendurchmesser von 25 mm gestanzt und 50 Blätter dieser Toroide wurden gestapelt.

Dann wurden die gestapelten Toroide mit 10 MPa und 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre 30 min unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und weiter bei 1 MPa und 550 deg. C 2 h einer thermischen Behandlung unterzogen. Der beschichtete Kupferdraht wurde mit 25 Windungen für eine primäre Spule und 25 Windungen für eine sekundäre Spule bereitgestellt. Die Stromstärke von 1 kHz wurde unter Verwendung eines Wechselstromverstärkers angelegt, um das Wechselmagnetfeld von 0,3 T anzubringen.

Der Temperaturanstieg (Differenz zwischen der Oberflächentemperatur und Raumtemperatur) wurde unter Verwendung eines K-Typ Thermopaars gemessen.

[0045] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 4

[0046] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein Siliconstahlblech Thin-Gage Hilitecore 20HTH1500 (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 150 mm und einer Dicke von ungefähr 200 Microm, hergestellt von Nippon Steel Corp., verwendet. Die magnetischen Substrate wurden mit einem Harz in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschichtet. Die magnetischen Substrate wurden in 30-mm-Quadrate geschnitten und 5 Blatt davon wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa und 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre 30 min für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt.

Dann wurden der Stapelfaktor und der spezifische Widerstand wie definiert in JIS H 0505 für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität wie definiert in JIS R 1611 gemessen.

[0047] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angebracht wurde, wurden die magnetischen Substrate dieses Beispiels durch eine Form in Toroidform mit einem Aussendurchmesser von 40 mm und einem Innendurchmesser von 25 mm gestanzt und 50 Blätter dieser Toroide wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Toroide mit 10 MPa und 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre 30 min unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt. Der beschichtete Kupferdraht wurde mit 25 Windungen für eine primäre Spule und 25 Windungen für eine sekundäre Spule bereitgestellt.

Die Stromstärke von 1 kHz wurde unter Verwendung eines Wechselstromverstärkers angelegt, um das Wechselmagnetfeld von 0,3 T anzulegen. Der Temperaturanstieg (Differenz zwischen der Oberflächentemperatur und Raumtemperatur) wurde unter Verwendung eines K-Typ-Thermopaars gemessen.

[0048] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 5

[0049] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein amorphes Metallband Metglas 2605TCA (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 142 mm und einer Dicke von ungefähr 25 Microm, hergestellt von Honeywell International Inc., und einer nominalen Zusammensetzung von Fe78B13Si9 (Atom-%) verwendet.

90 Teile YDB-530 (Tohto Kasei Co., Ltd.) und 10 Teile YDCN-704 (Tohto Kasei Co., Ltd.) als Epoxyharz, 3 Teile Dicyandiamid als Härtemittel, 0,1 Teil Imidazol 2E4MZ als Härtebeschleuniger und 30 Teile Methylcellosolve-Lösungsmittel wurden gemischt und Methylethylketon wurde in einer geeigneten Menge zur Herstellung eines Lacks mit einem 50%igen Feststoffgehalt zugefügt. Magnetmetallbänder wurden mit diesem Lack beschichtet und Magnetsubstrate, halbgehärtet bei 150 deg. C für 20 Sekunden wurden hergestellt. Ein Harz wurde hergestellt, so dass die Dicke nach dem Härten 4 Microm betrug. Magnetische Substrate, erhalten, indem ein Harz in einem halb-gehärteten Zustand zugegeben wurde, wurden zu Quadraten mit 50 mm geschnitten und 50 Blatt davon wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa und 270 deg.

C unter einer Stickstoffatmosphäre 30 Minuten für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und einer Härtebehandlung bei 10 MPa und 150 deg. C 2 Stunden unterzogen. Dann wurden Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand, wie definiert in JIS H 0505, für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität, definiert in JIS R 1611, gemessen.

[0050] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angelegt wurde, wurden Materialien, wobei das Metallband mit dem Harz beschichtet war, auf dieselbe Weise wie die laminierte Platte halbgehärtet, unter Verwendung einer Form in Toroidform mit einem Aussendurchmesser von 40 mm und einem Innendurchmesser von 25 mm gestanzt, und 50 Blatt dieser Toroide wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Toroide bei 10 MPa und 150 deg.

C unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt. Der beschichtete Kupferdraht wurde mit 25 Windungen für eine primäre Spule und 25 Windungen für eine sekundäre Spule zur Verfügung gestellt. Eine Stromstärke von 1 kHz wurde auf die primäre Spule unter Verwendung eines Wechselstromverstärkers angelegt, um das Wechselmagnetfeld von 1 T anzulegen. Der Temperaturanstieg (Unterschied zwischen Oberflächen- und Raumtemperatur) wurde unter Verwendung eines K-Typ-Thermopaars gemessen.

[0051] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 6

[0052] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein Siliconstahlblech Thin-Gage Hilitecore 20HTH1500 (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 150 mm und einer Dicke von ungefähr 200 Microm, hergestellt von Nippon Steel Corp., verwendet.

Ein magnetisches Substrat wurde durch Durchführung einer 6-Microm- Beschichtung mit einem Harz in derselben Walze wie in Beispiel 5 erhalten.

[0053] Weiterhin wurden magnetische Substrate, worin das obige Harz halb-gehärtet war, in Quadrate mit 30 mm geschnitten und 5 Blätter wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa und 150 deg. C 30 min für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt. Dann wurden Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand, wie definiert in JIS H 0505, für eine Bewertung gemessen.

Weiterhin wurde die thermische Konduktivität, definiert in JIS R 1611, gemessen.

[0054] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angelegt wurde, wurden die Magnetsubstrate dieses Beispiels unter Verwendung einer Form mit einer Toroidform eines Aussendurchmessers von 40 mm und eines Innendurchmessers von 25 mm gestanzt und 5 Blatt dieser Toroide wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Toroide bei 10 MPa und 150 deg. C unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt. Der beschichtete Kupferdraht wurde mit 25 Windungen für eine primäre Spule und 25 Windungen für eine sekundäre Spule zur Verfügung gestellt. Eine Stromstärke von 1 kHz wurde unter Verwendung eines Wechselstromverstärkers angelegt, um das Wechselmagnetfeld von 0,3 T anzulegen.

Der Temperaturanstieg (Unterschied zwischen Oberflächen- und Raumtemperatur) wurde unter Verwendung eines K-Typ-Thermopaars gemessen.

[0055] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 7

[0056] Als dünne Magnetmetallplatte wurde Metglas 2605TCA (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 142 mm und einer Dicke von ungefähr 25 Microm, hergestellt von Honeywell International Inc., in Beispiel 1 verwendet. Magnetische Materialien wurden erhalten, indem ein wärmeresistentes Harz (ein Polyimidharz) mit 4 Microm auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben wurde.

[0057] Weiterhin wurden magnetische Substrate in Quadrate von 50 mm geschnitten und 50 Blatt davon wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa und 270 deg.

C unter Stickstoffatmosphäre 30 min für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und einer thermischen Behandlung bei 15 MPa und 370 deg. C für 2 h unterzogen. Dann wurden Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand, wie definiert in JIS H 0505, für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität, definiert in JIS R 1611, gemessen.

[0058] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angelegt wurde, wurden die magnetischen Substrate dieses Beispiels unter Verwendung einer Form mit einer Toroidform eines Aussendurchmessers von 40 mm und eines Innendurchmessers von 25 mm gestanzt, und 50 Blatt dieser Toroide wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Toroide bei 10 MPa und 270 deg.

C unter Stickstoffatmosphäre 30 min unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und weiter einer thermischen Behandlung bei 15 MPa und 370 deg. C für 2 h unterzogen.

[0059] Der Temperaturanstieg wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gemessen.

[0060] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 8

[0061] Als dünne Magnetmetallplatte wurde Metglas 2605TCA (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 142 mm und einer Dicke von ungefähr 25 Microm, hergestellt von Honeywell International Inc., in Beispiel 1 verwendet. Magnetische Materialien wurden erhalten, indem ein wärmeresistentes Harz (ein Polyimidharz) von 6 Microm in derselben Weise wie in Beispiel 1 zugegeben wurde.

[0062] Weiterhin wurden magnetische Substrate in Quadrate von 50 mm geschnitten und 50 Blatt davon wurden gestapelt.

Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa und 270 deg. C unter Stickstoffatmosphäre 30 min für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und einer thermischen Behandlung bei 100 MPa und 450 deg. C für 2 h unterzogen. Dann wurden Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand, wie definiert in JIS H 0505, für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität, definiert in JIS R 1611, gemessen.

[0063] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angelegt wurde, wurden die magnetischen Substrate dieses Beispiels unter Verwendung einer Form mit einer Toroidform eines Aussendurchmessers von 40 mm und eines Innendurchmessers von 25 mm gestanzt, und 50 Blatt dieser Toroide wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Toroide bei 10 MPa und 270 deg.

C unter Stickstoffatmosphäre 30 min unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und weiter einer thermischen Behandlung bei 100 MPa und 450 deg. C für 2 h unterzogen. Der Temperaturanstieg wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gemessen.

[0064] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 9

[0065] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein amorphes Metallband Metglas 2 605TCA (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 213 mm und einer Dicke von ungefähr 25 Microm, hergestellt von Honeywell International Inc., und einer Nominalzusammensetzung von Fe78Si9B13 (Atom-%) verwendet.

[0066] 3,3 ¾-Diaminodiphenylether mit 3, 3 ¾, 4, 4 ¾-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid wurden einer Polykondensation in einem Verhältnis von 1:

0,98 bei Raumtemperatur in einem Dimethylacetamid-Lösungsmittel unterzogen, um eine Polyamidsäure-Lösung zu erhalten (die Viskosität war 0,3 MPa, Raumtemperatur, und es wurde ein E-Typ-Viskometer verwendet). Eine Seite von jeweils dem Band und einem Siliziumstahlblech (Thin-Gage Hilitecore, 20HTH1500 mit einer Breite von 200 mm und einer Dicke von 200 Microm, hergestellt von Nippon Steel Corp.) wurden mit dieser Polyamidsäure-Lösung versehen, bei 140 deg. C getrocknet und bei 260 deg. C polyimidisiert, während eine Seite des amorphen Metallbandes mit einem wärmeresistenten Harz (einem Polyimidharz) von ungefähr 4 Microm Dicke versehen wurde. Auf diese Weise wurde ein magnetisches Substrat gebildet.

[0067] Darauffolgend wurden diese magnetischen Substrate in Quadrate von 50 mm geschnitten und 10 Blatt davon wurden alternierend gestapelt.

Die gestapelten Substrate wurden bei 5 MPa und 260 deg. C in einer Atmosphäre 30 min unter Verwendung einer Warmwalze unter Druck gesetzt sowie einer Druckwalze, um ein Laminat herzustellen, und um die magnetischen Eigenschaften zu zeigen, wurden sie weiter einer thermischen Behandlung bei 370 deg. C (1 MPa) für 2 h unter Stickstoffatmosphäre in einem Förderofen zur Bildung eines magnetischen Substrats unterzogen. Dann wurden Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand, wie definiert in JIS H 0505, für eine Bewertung gemessen.

[0068] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 10

[0069] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein amorphes Metallband (Metglas (eingetragene Marke) 2605TCA (Produktname)) mit einer Breite von 213 mm und einer Dicke von ungefähr 25 um, hergestellt von Honeywell International Inc. und einer Nominalzusammensetzung von Fe78Si9B13 (Atom-%) verwendet. Die gesamten Oberflächen beider Seiten des Bandes wurden mit einer Polyamidsäure-Lösung mit einer Viskosität von ungefähr 0,3 Pa s zur Verflüchtigung des Lösungsmittels bei 150 deg. C versehen und dann zu einem Polyimidharz bei 250 deg. C gemacht, um ein amorphes Metallband herzustellen, versehen mit einer hochmolekularen Verbindung (einem Polyimidharz) mit ungefähr 4 Microm auf einer Seite der dünnen magnetischen Metallplatte.

Als hochmolekulare Verbindung wurde eine Polyamidsäure, d.h. ein Vorläufer des Polyimids, erhalten durch 3,3 ¾-Diaminodiphenylether als Diamin und Bis (3,4-dicarboxyphenyl)etherdianhydrid als Tetracarbonsäuredianhydrid verwendet. Die so erhaltene Polyamidsäure wurde in einem Dimethylacetamid-Lösungsmittel gelöst, mit dem die Oberfläche des amorphen Metallbandes beschichtet wurde. Die Oberfläche dieses amorphen Metallbandes wurde auf 250 deg. C erwärmt, um ein Polyimidharz zu bilden. Auf diese Weise wurde ein magnetisches Substrat erhalten. Diese magnetischen Substrate wurden in eine Streifenform gestanzt und die Streifen wurden zur Herstellung eines Laminats durch Abdichten gestapelt. Weiterhin wurde das Laminat weiter bei 5 MPa und 270 deg.

C 30 min zum Schmelzen einer Polyimidharzschicht des amorphen Metallbandes erwärmt und Metallbänder wurden aneinander für eine integrierte Laminierung angehaftet. Der Stapelfaktor dieses Laminats betrug 90%. Weiterhin wurde das Laminat weiter einer thermischen Behandlung bei 1 MPa und 370 deg. C für 2 h unterzogen.

[0070] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 1

[0071] Als dünne Magnetmetallplatte wurde ein amorphes Metallband Metglas 2605TCA (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 142 mm und einer Dicke von ungefähr 25 Microm, hergestellt von Honeywell International Inc., und einer Nominalzusammensetzung von Fe78B13Si9 (Atom-%) verwendet. Die gesamte Oberfläche einer Seite des Bandes wurde unter Verwendung eines Walzenbeschichters mit einer Polyamidsäure-Lösung mit einer Viskosität von ungefähr 0,3 Pa s bei 25 deg.

C, gemessen unter Verwendung des E-Typ-Viskometers, beschichtet, bei 140 deg. C getrocknet und dann bei 260 deg. C gehärtet, um ein wärmeresistentes Harz (ein Polyimidharz) von ungefähr 6 Microm auf einer Seite des amorphen Metallbandes zu ergeben. Das Polyimidharz wurde durch Vermischen von 3,3 ¾-Diaminodiphenylether mit 3, 3 ¾, 4, 4 ¾-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid in einem Verhältnis von 1:0,98 und Durchführung der Polykondensation bei Raumtemperatur in einem Dimethylacetamid-Lösungsmittel erhalten. In der Regel wurde eine Diacetylamid-Lösung als Polyamidsäure verwendet.

[0072] Weiterhin wurden magnetische Substrate, erhalten durch Beschichtung mit dem Harz, in Quadrate von 50 mm geschnitten, und 50 Blatt davon wurden gestapelt.

Dann wurde die Behandlung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, ausser dass die gestapelten Substrate einer thermischen Behandlung bei 0,05 MPa und 370 deg. C unter einer Stickstoffatmosphäre für 2 h unterzogen wurden. Dann wurden Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand, wie definiert in JIS H 0505, für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität, definiert in JIS R 1611, gemessen.

[0073] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angelegt wurde, wurden Materialien, wobei das Metallband, beschichtet mit dem Harz, das auf dieselbe Weise wie die laminierte Platte halbgehärtet war, unter Verwendung einer Form in Toroidform mit einem Aussendurchmesser von 40 mm und einem Innendurchmesser von 25 mm gestanzt, und 50 Blatt dieser Toroide wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Toroide bei 10 MPa und 270 deg.

C unter einer Stickstoffatmosphäre 30 min unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und weiter einer thermischen Behandlung bei 0,05 MPa und 370 deg. C für 2 h unterzogen. Der beschichtete Kupferdraht wurde mit 25 Windungen für eine primäre Spule und 25 Windungen für die sekundäre Spule versehen. Eine Stromstärke von 1 kHz wurde unter Verwendung eines Wechselstromverstärkers angelegt, um das alternierende magnetische Feld von 1 T anzulegen.

Der Temperaturanstieg (Unterschied zwischen Oberflächen- und Raumtemperatur) wurde unter Verwendung eines Thermopaars gemessen.

[0074] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 2

[0075] Als dünne Magnetmetallplatte wurde Metglas 2605TCA (Produktname) mit einer Breite von ungefähr 142 mm und einer Dicke von ungefähr 25 Microm, hergestellt von Honeywell International Inc., verwendet, um ein wärmeresistentes Harz (ein Polyimidharz) von 4 Microm auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zu ergeben.

[0076] Weiterhin wurde magnetischen Substrate, erhalten durch Beschichtung mit dem Harz, in Quadrate von 50 mm geschnitten und 50 Blatt davon wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Substrate bei 10 MPa und 270 deg.

C unter einer Stickstoffatmosphäre 30 min für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und einer thermischen Behandlung bei 800 MPa und 450 deg. C für 2 h unterzogen. Dann wurden Stapelfaktor und der spezifische Volumenwiderstand, wie definiert in JIS H 0505, für eine Bewertung gemessen. Weiterhin wurde die thermische Konduktivität, definiert in JIS R 1611, gemessen.

[0077] Um den Temperaturanstieg zu messen, wenn ein Wechselmagnetfeld angelegt wurde, wurden Materialien, wobei das Metallband, beschichtet mit dem Harz, das auf dieselbe Weise wie die laminierte Platte halbgehärtet war, unter Verwendung einer Form in Toroidform mit einem Aussendurchmesser von 40 mm und einem Innendurchmesser von 25 mm gestanzt, und 50 Blatt dieser Toroide wurden gestapelt. Dann wurden die gestapelten Toroide bei 10 MPa und 270 deg.

C unter einer Stickstoffatmosphäre 30 min unter Verwendung einer thermischen Presse für eine integrierte Laminierung unter Druck gesetzt und weiter einer thermischen Behandlung bei 800 MPa und 450 deg. C für 2 h unterzogen.

[0078] Der Temperaturanstieg wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gemessen.

[0079] Die obigen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

[Tabelle 1]

[0080]
<tb><sep>spez.
Volumenwiderstand
omega cm<sep>Stapelfaktor
%<sep>thermische
Konduktivität
W/mk<sep>Temperaturanstieg deg. C

<tb>Beispiel 1<sep>1,2 X 10<2><sep>87<sep>3<sep>15

<tb>Beispiel 2<sep>9 X 10<2><sep>80<sep>3<sep>5

<tb>Beispiel 3<sep>5 X 10<2><sep>91<sep>2,8<sep>8

<tb>Beispiel 4<sep>6 X 10<2><sep>95<sep>2,4<sep>20

<tb>Beispiel 5<sep>1,5 X 10<2><sep>87<sep>2,9<sep>18

<tb>Beispiel 6<sep>6,7 X 10<2><sep>95<sep>2,5<sep>20

<tb>Beispiel 7<sep>1,1 X 10<2><sep>88<sep>3,1<sep>17

<tb>Beispiel 8<sep>0,8 X 10<2><sep>91<sep>3,3<sep>23

<tb>Vergleichsbeispiel 1<sep>1,2 X 10<8><sep>78<sep>0,12<sep>35

<tb>Vergleichsbeispiel 2<sep>0,05<sep>93<sep>3,5<sep>30

[0081] Aus der Tabelle konnte gezeigt werden, dass das magnetische Metalllaminat der vorliegenden Erfindung eine hohe thermische Konduktivität und hohe Hitzefreisetzungseigenschaften aufweist, indem es den spezifischen Volumenwiderstand der vorliegenden Erfindung aufweist zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs, und es konnte festgestellt werden, dass dies entsprechend eine bemerkenswerte Wirkung bei einer Miniaturisierung und hohen Leistung eines magnetischen Kerns aufweist.

Gewerbliche Anwendbarkeit

[0082] Die vorliegende Erfindung kann für viele Zwecke verwendet werden, worin Weichmagnetmaterialien verwendet werden. Zum Beispiel kann sie als Material verwendet werden, das verschiedene Funktionen elektronischer Instrumente oder elektronischer Teile unterstützt, wie z.B.

Drosselspulen, Induktions-Spulen, Hochfrequenztransformatoren, Niedrigfrequenztransformatoren, Reaktoren, Impulstransformatoren, Step-up-Transformatoren, Lärmfilter, Transformatoren, magnetische Impedanzelemente, Magnetostriktionsoszillatoren, magnetische Sensoren, Magnetköpfe, elektromagnetische Schutzschirme, Schutzschirmverbinder, Schutzschirmpackungen, Radiowellenabsorptionsmittel, Motoren, Generatorenkerne, Antennenkerne, magnetische Disks, Magnetismus-angewandte Trägersysteme, Magneten, elektronische Solenoide, Kerne für Betätigungselemente, bedruckte Leiterplatten, magnetische Kerne und ähnliche.

Claims

1. Laminat magnetischer Substrate, wobei jedes magnetische Substrat eine hochmolekulare Verbindungsschicht und eine dünne Platte aus einem magnetischen Metall umfasst, und wobei die dünnen Metallplatten im Laminat teilweise miteinander in Kontakt kommen, und wobei der spezifische Volumenwiderstand wie definiert in JIS H 0505 zu einer Richtung senkrecht zur adhäsiven Oberfläche des Laminats 0,1 bis weniger als 10<8> omega cm beträgt.

2. Laminat magnetischer Substrate gemäss Anspruch 1, wobei die hochmolekulare Verbindungsschicht nicht weniger als 50% des Bereichs der adhäsiven Oberfläche der dünnen Platte aus einem magnetischen Metall bedeckt und wobei der spezifische Volumenwiderstand wie definiert in JIS H 0505 zu einer Richtung senkrecht zur adhäsiven Oberfläche des Laminats nicht weniger als 1 omega cm und nicht mehr als 10<6> omega cm beträgt.

3. Laminat magnetischer Substrate gemäss Anspruch 1, wobei zwei oder mehr Arten dünner Platten aus einem magnetischen Metall als die dünnen Platten aus magnetischem Metall verwendet werden, die die magnetischen Substrate zur Verwendung in dem Laminat magnetischer Substrate bilden.

4. Laminat magnetischer Substrate gemäss Anspruch 1, wobei die dünnen Platten aus magnetischem Metall mindestens zwei Arten dünner Platten aus magnetischem Metall umfassen, gewählt aus einer amorphen Metallplatte, einer Platte aus Nanokristall-magnetischem Metall oder einem Siliziumstahlblech.

5. Laminat magnetischer Substrate gemäss Anspruch 3, wobei die dünnen Magnetmetallplatten eine amorphe Metallplatte und ein Siliziumstahlblech beinhalten.

6. Verfahren zur Herstellung des Laminats magnetischer Substrate gemäss Anspruch 1, wobei zwei oder mehr Blätter der magnetischen Substrate, umfassend eine hochmolekulare Verbindungsschicht und eine dünne Magnetmetallplatte, gestapelt werden, und ein Druck von 0,2 bis 100 MPa darauf angewandt wird, so dass die dünnen Platten aus magnetischem Metall teilweise untereinander zwischen den dünnen Platten in Kontakt kommen.

7. Verfahren zur Herstellung des Laminats magnetischer Substrate gemäss Anspruch 1, erhalten durch Beschichtung von nicht weniger als 50% des Bereichs der dünnen Magnetmetallplatte mit einer hochmolekularen Verbindung auf der dünnen Magnetmetallplatte und dann Trocknen, Stanzen der erhaltenen dünnen Magnetmetallplatten, Stapeln und Durchführung einer plastischen Deformation an ihnen und Erwärmen der resultierenden dünnen Magnetmetallplatten, während ein Druck von 0,2 bis 100 MPa für eine integrierte Laminatbildung angelegt wird.

8. Verfahren zur Herstellung des Laminats magnetischer Substrate gemäss Anspruch 7, wobei das Verfahren zur Durchführung der plastischen Deformation ein Verstemmverfahren ist.

9. Verwendung des Laminats magnetischer Substrate gemäss Anspruch 1 oder 3 für einen Transformator, einen Induktor oder eine Antenne.

10. Verwendung des Laminats magnetischer Substrate gemäss Anspruch 1 oder 3 für ein magnetisches Kernmaterial von einem Stator oder einem Rotor eines Motors oder eines Generators.