CN101689418A - 磁片、磁片制造方法、天线及便携式通信仪器 - Google Patents

磁片、磁片制造方法、天线及便携式通信仪器 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种磁特性及可靠性良好、并且提高了弯曲时的耐性的磁片及磁片制造方法、天线及便携式通信仪器。本发明的磁片包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂,其特征在于,所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率在所述磁片的厚度方向上具有梯度,以使所述磁片的表面和背面中的,所述磁性粉末的含有率小的一面成为内侧的方式弯曲使用,所述磁片的表面和背面的60°入射角度时的光泽度的差在9.4以上。

Description

磁片、磁片制造方法、天线及便携式通信仪器
技术领域
本发明涉及磁片、磁片制造方法、天线及便携式通信仪器,尤其涉及包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂的磁片、磁片制造方法、天线及便携式通信仪器。
背景技术
近几年,被称为RFID(射频识别:Radio Frequency IDentification)的进行个体管理的系统正被引进到各行各业中。该RFID系统是通过在被称为转发器的将各种数据以能够读取及写入的方式进行存储的具有通信功能的小型非接触式集成电路(Integrated Circuit;以下称为IC)设备和预定的读取器/写入器之间进行无线通信,对转发器以非接触的方式进行数据读取及写入的技术。具体而言,RFID系统根据电磁诱导原理,从读取器/写入器侧的环形天线发射磁通,发射的磁通因诱导结合而与转发器侧的环形天线磁性结合,从而在转发器和读取器/写入器之间进行通信。将该RFID系统应于各种用途已成课题,例如将转发器制成IC标签,通过将该IC标签安装到商品上进行生产、物流管理的用途,还可以将转发器制成IC卡,用于交通部门的费用征收或者作为进出建筑物的身份证明使用的用途,另外将转发器搭载到手机等上作为电子货币使用在商品购入上等用途。
这种RFID系统省去了如以往的接触式IC卡系统中的,相对于读取器/写入器插入IC卡、或接触金属触点等的操作,能够进行简便且高速地进行数据写入、读取。并且,RFID系统通过电磁诱导从读取器/写入器向转发器供给所需的电力,因此无需在转发器内安装电池等电源,所以还具有能够提供结构简单,并且价格低、可靠性高的转发器的优点。
但是,在RFID系统中,若在转发器的周围有其他金属体,则存在受其影响而发生通信故障的情况。例如,在如手机之类的便携式通信仪器上搭载转发器时,所述转发器受所述便携式通信仪器的金属框体、电池组等的影响,发生通信距离缩短的问题。这是因为,在电磁诱导方式中,转发器周围存在金属体时,受其影响电感发生变化,从而发生共振频率的偏离、磁通变化等,进而无法确保电力。因此,在RFID系统中,为了确保转发器和读取器/写入器的足够的可通信范围,需要将能够发射具有一定磁场强度的电磁场的环形天线设置在转发器侧。
此时,为了通过除配置空管之外的方法降低金属体对环形天线的影响,例如可使用磁性材料,由此能够减少金属体的影响,增大通信距离。并且,在近几年的通信仪器、电子仪器中,随着时钟频率的高频率化,噪音电磁波的放射频率也变高,会发生因外部或内部干涉引起仪器自身的误操作或给周边仪器带来不良影响等。对于防止这种电磁波故障,磁性材料也是有效的。针对这种状况,例如提出了将适量的扁平状软磁性粉末分散到橡胶、树脂等结合剂中,并进行混合而制成的各种复合磁片(软磁片)。例如,在如上所述的手机之类的便携式通信仪器上搭载转发器时,为了防止受所述便携式通信仪器的金属框体、电池组等的影响而产生的通信距离的缩短,通过粘贴片状磁性材料,加强磁通集中作用,以实现稳定的通信(例如,参照专利文献1)。
但是,近几年,随着手机等便携式通信仪器的薄型化、轻量化、低成本化的进展,构成便携式通信仪器的各种部件也被要求薄型化及轻量化。
其中,电池组在构成便携式通信仪器的部件中其形状也是非常大的。因此,在便携式通信仪器中,例如,如图10所示,通过对截面为大致矩形的电池组101的侧壁周围进行包围的方式配置天线主体102,能够形成大的环形天线,能够实现相比在电池组的背面侧配设磁片和环形天线的以往的结构更薄的结构。
此时,作为磁片103使用具有与电池组101的厚度相同程度的宽度的长尺状磁片,隔着预定的粘接材料104沿着天线主体102被粘贴。如此,在这种将磁片103粘贴到天线主体102之后进行使用的状态下,如图10中的A所示,与电池组101的边角部等对应的区域会发生弯曲。
在这种将磁片103粘贴到天线主体102之后进行使用的状态下,例如,磁片103将被使用于如电池组101的发热明显的充电时或因使用者从衣物口袋中取出放入等温度变化剧烈的环境中。如此,在便携式通信仪器中,磁片103处于低温环境和高温环境的反复变换状态、或持续高温高湿环境的状态下,则由于磁片103和天线主体102的线膨胀系数的差,磁片103和天线主体102之间发生翘曲、浮起。因此,在便携式通信仪器中,存在由该翘曲、浮起引起共振频率发生偏离等问题,所以需要一种特性不因环境而发生变化的磁片。
在此,磁片103可通过增大作为主要材料的扁平状磁性粉末的量而减少线膨胀系数,使其接近天线主体102的线膨胀系数(例如,铜的情况下为17ppm/℃)。但是,在磁片103中,不是说将扁平状的磁性粉末量设置得多,则即使使用任何的粘接剂也能减小线膨胀系数。并且,在磁片103中,线膨胀系数变小的情况下,其挠度也降低,因此弯曲时会发生裂缝等破损的问题。这种破损将磁性粉末扩散到便携式通信仪器内,从而导致性能劣化、可靠性下降。
并且,在磁片103中,将增大扁平状磁性粉末量时,容易变脆,在面临反复低温环境和高温环境的状态或面临高温高湿环境持续的状态下,存在其厚度、磁特性发生变化等问题。另一方面,在磁片103中,当扁平状磁性粉末量变少时,虽然能够减少有关破损的问题,但是不能获得充分的磁特性,因而存在通信距离缩短的问题。
作为一种制造片状软磁性组合物的方法,即所谓涂工法,适合于制造薄磁片,但是在制造厚磁片的情况下,需要层叠多层磁片,用层压机、冲压机将其进行压缩。在这里,为了减小线膨胀系数,对使用具有环氧基的丙烯橡胶、环氧树脂、环氧硬化剂和扁平状磁性粉末的磁片进行多层层叠而制造的磁片,在以将其表面和背面中的任一面作为内侧的方式进行弯曲时,发生了相同程度的龟裂,耐冲击性低。
因此,为了相互弥补扁平状磁性粉末量的大小所对应的缺点,可通过贴合相对于粘接剂的扁平状磁性粉末量多的磁片和相对于粘接剂扁平状磁性粉末量少的磁片,改善朝表面或背面中的一个方向进行弯曲时发生龟裂的难易度,但是通过这种结构将磁特性提高到所希望的值是极其困难的。
专利文献1:日本特开2005-333244号公报
发明内容
本发明的课题为解决以往的上述问题,达到以下目的。即,本发明的目的在于提供一种磁特性及可靠性良好、并且提高了弯曲时的耐性的磁片及磁片的制造方法、天线及便携式通信仪器。
本发明人,鉴于上述课题,潜心研究结果发现以下观点。即发现,通过控制存在于扁平状磁性粉末的周围的树脂粘结剂的疏密、使其在厚度方向上具有含有率的梯度,从而能够在不降低磁特性及可靠性的前提下,制成表面和背面弯曲时的耐性不同的磁片,直至完成了本发明。
本发明是基于本发明人的上述观点而做出的。作为用于解决上述课题的方案如下。即,
(1)一种磁片,包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂,其特征在于,所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率在所述磁片的厚度方向上具有梯度,以使所述磁片的表面和背面中的,所述磁性粉末的含有率小的一面成为内侧的方式弯曲使用,所述磁片的表面和背面的,60°入射角度时的光泽度的差在9.4以上。
在该(1)中记载的磁片中,所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率在所述磁片的厚度方向上具有梯度,因此成为一侧面上磁性粉末多存在、而另一侧面上树脂粘结剂多存在的磁片,能够在不降低磁特性及可靠性的前提下、制成表面和背面弯曲时的耐性不同的磁片。
并且,所述(1)中的“弯曲”,并不局限于弯曲的磁性粉末含有率小的面彼此的角度(图4中的X)为0°~90°的情况,还包含超过90°的情况。
(2)在(1)记载的磁片中,树脂粘结剂为,作为官能基具有环氧基的丙烯酸橡胶和环氧树脂的共聚体。
(3)在(1)至(2)的任意一个中记载的磁片中,将包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂的、具有使所述磁性粉末沉淀的混合比或粘度的磁性组合物涂敷到预定的基材上,干燥预定时间以上而形成。
(4)在(3)记载的磁片中,是在磁性组合物进行干燥而形成的磁片上,进一步一次或多次反复实施涂敷与所述磁性组合物组成相同的磁性组合物并干燥预定时间以上的工序而形成。
(5)在(3)至(4)的任意一个中记载的磁片中,是对通过干燥磁性组合物而形成的磁片进行压缩形成。
(6)一种磁片的制造方法,其特征在于,包括:涂敷工序,将包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂的,具有使所述磁性粉末沉淀的混合比或粘度的磁性组合物涂敷到预定的基材上;干燥工序,对经所述涂敷工序而被涂敷在所述基材上的所述磁性组合物进行预定时间以上的干燥,从而形成厚度方向上所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率具有梯度的,表面和背面的60°入射角度时的光泽度差在9.4以上的磁片。
在该(6)中记载的磁片的制造方法中,经涂敷工序,将包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂的,具有使所述磁性粉末沉淀的混合比或粘度的磁性组合物涂敷到预定的基材上,经干燥工序,将经所述涂敷工序被涂敷到所述基材上的所述磁性组合物干燥预定时间以上,从而形成厚度方向上所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率具有梯度的,表面和背面的60°入射角度时的光泽度差在9.4以上的磁片,因此能够制造在磁片的表面和背面中的,一侧面上多存在磁性粉末、而在另一侧面上多存在树脂粘结剂的磁片。所制造的所述磁片,其磁特性及可靠性未下降,表面和背面弯曲时的耐性不同。
(7)在所述(6)中记载的磁片的制造方法中,包括:第二涂敷工序,在磁性组合物进行干燥而形成的磁片上,进一步涂敷与所述磁性组合物组成相同的磁性组合物;第二干燥工序,对经所述第二涂敷工序被涂敷到所述磁片上的所述磁性组合物进行预定时间以上的干燥,并且,一次或多次反复所述第二涂敷工序及所述第二干燥工序,从而形成厚度方向上所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率具有梯度的磁片。
(8)在(6)至(7)中的任意一个中记载的磁片制造方法中,还包括:压缩工序,对通过干燥磁性组合物而形成的磁片进行压缩。
(9)一种天线,其特征在于,包括:磁片,其包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂,所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率在厚度方向上具有梯度;天线主体,其被粘贴在所述磁片的表面和背面中的、所述磁性粉末的含有率大的一面上,以使所述磁片的表面和背面中的,所述磁性粉末的含有率小的一面成为内侧的方式弯曲地配置,所述磁片的表面和背面的60°入射角度时的光泽度的差在9.4以上。
该(9)中记载的天线包括,磁性粉末和树脂粘结剂在厚度方向上具有梯度的磁片和粘贴在所述磁片的表面和背面中的、所述磁性粉末的含有率大的一面上的天线主体,所以是在一侧面上多存在磁性粉末、在另一侧面上多存在树脂粘结剂的磁片表面和背面中的,磁性粉末的含有率大的一面上粘贴天线主体而构成,因此没有降低磁特性及可靠性,表面和背面弯曲时的耐性不同。
(10)在所述(9)中记载的天线中,天线主体包含铜,树脂粘结剂为,作为官能基具有环氧基的丙烯酸橡胶和环氧树脂的共聚体。
在该(10)中记载的天线中,天线主体包含铜,树脂粘结剂为,作为官能基具有环氧基的丙烯酸橡胶和环氧树脂的共聚体,因此能够使磁片的线膨胀系数接近于天线主体的线膨胀系数,在面临低温环境和高温环境反复的情况下或面临高温高湿环境状态持续的情况下,也难以发生翘曲、浮起。
(11)在(9)至(10)的任意一个中记载的天线中,天线主体为利用柔性扁平电缆的结构。
(12)一种便携式通信仪器,搭载有转发器,该转发器以可读取及写入的方式对各种数据进行存储且具有通信功能,其特征在于,所述转发器具有天线,该天线粘贴于,包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂、且所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率在所述磁片的厚度方向上具有梯度的磁片的,表面和背面中的所述磁性粉末含有率大的一面上,所述天线,以使所述磁片的表面和背面中的、所述磁性粉末含有率小的一面成为内侧的方式弯曲配设,所述磁片的表面和背面的60°入射角度时的光泽度的差在9.4以上。
在该(12)中记载的便携式通信仪器中,将在磁性粉末和树脂粘结剂的含有率在磁片的厚度方向上具有梯度的磁片的表面和背面中的、所述磁性粉末的含有率大的一面上粘贴天线主体的天线,以在所述磁片的表面和背面中的、所述磁性粉末的含有率小的一面成为内侧的方式弯曲配设,因此磁片和天线主体之间难以发生翘曲、浮起,没有降低磁特性及可靠性,在表面和背面弯曲时的耐性不同。
按照本发明,能够解决以往中的上述诸多问题,能够提供磁特性及可靠性良好、并且提高了弯曲时的耐性的磁片及磁片制造方法、天线及便携式通信仪器。
附图说明
图1A为用于对作为本发明的实施方式表示的磁片的制造方法进行说明的图(其1);
图1B为用于对作为本发明的实施方式表示的磁片的制造方法进行说明的图(其2);
图1C为用于对作为本发明的实施方式表示的磁片的制造方法进行说明的图(其3);
图1D为用于对作为本发明的实施方式表示的磁片的制造方法进行说明的图(其4);
图2A为对将作为本发明的实施方式表示的磁片粘贴到天线主体上的天线的结构进行说明的主要部分主视图;
图2B为对将作为本发明的实施方式表示的磁片粘贴到天线主体上的天线的结构进行说明的俯视图;
图3为对搭载有在天线主体上粘贴有作为本发明的实施方式表示的磁片的天线的便携式通信仪器的内部结构进行说明的主要部分主视图;
图4为对作为本发明的实施方式表示的磁片产生弯曲的状态进行说明的主要部分主视图;
图5为对将作为对比例1表示的磁片粘贴到天线主体上的天线结构进行说明的主要部分主视图;
图6为对作为对比例1表示的磁片发生弯曲的状态进行说明的主要部分主视图;
图7A为用于对作为对比例2表示的磁片的制造方法进行说明的图(其1);
图7B为用于对作为对比例2表示的磁片的制造方法进行说明的图(其2);
图8为对将作为对比例2表示的磁片粘贴到天线主体上的天线的结构进行说明的主要部分主视图;
图9为对作为对比例2表示的磁片发生弯曲的状态进行说明的主要部分主视图;
图10为对将在天线主体上粘贴有以往的磁片的天线搭载到便携式通信仪器上的状态进行说明的主要部分主视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对适用于本发明的具体实施方式进行详细的说明。
本实施方式为适合使用在所谓RFID(Radio FrequencyIDentification)系统中所使用的IC(Integrated Circuit)卡、IC标签等上的磁片。尤其,该磁片适合搭载在手机等便携式通信仪器上。
(磁片)
本发明的磁片至少包含磁性粉末和树脂粘结剂,还包含根据需要适当选择的其他成分。
-磁性粉末(无机填充物)-
作为所述磁性粉末(无机填充物),只要是扁平状磁性粉末,则无特别的限定,可根据目的适当选择,例如有扁平状软磁性材料等。作为构成所述扁平状软磁性粉末的磁性材料,可以使用任意的软磁性材料,但是优选的是,如磁性不锈钢(Fe-Cr-Al-Si系合金),铁硅铝磁合金(Fe-Si-Al系合金),坡莫合金(Fe-Ni系合金),硅铜(Fe-Cu-Si系合金),Fe-Si系合金,Fe-Si-B(-Cu-Nb)系合金,Fe-Si-Cr-Ni系合金,Fe-Si-Cr系合金,Fe-Si-Al-Ni-Cr系合金等。使用由这些软磁性材料构成的软磁性粉末制作的磁片,由于软磁性粉末具有优良的软磁特性,因此能够应用于RFID系统中及作为电波吸收体使用。
并且,作为所述扁平状软磁性粉末,优选的是长径为1μm~200μm、扁平度为10~100。为了对齐所述扁平状软磁性粉末的大小,根据需要,使用筛子等进行筛选即可。
并且,作为所述软磁性粉末,可以使用利用硅烷偶联剂等偶联剂进行偶联处理的软磁性粉末。通过使用经偶联处理的软磁性粉末,能够提高扁平状软磁性粉末和高分子结合剂界面的加强效果,能够提高比重、耐腐蚀性。作为偶联剂,例如可以使用,γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。其中,偶联处理可以预先实施在软磁性粉末上,还可以在混合软磁性粉末和树脂粘结剂时同时混合,其结果进行偶联处理。除此之外,还可使用钛酸盐系偶联剂。
-树脂粘结剂(高分子结合剂)-
作为所述树脂粘结剂(高分子结合剂),只要能够溶解于溶媒中,则无特别的限定,可根据目的适当选择,例如可以使用环氧树脂、聚酯系树脂、聚氨酯树脂以及它们的共聚体。尤其作为树脂粘结剂,优选使用作为官能基具有环氧基的丙烯酸橡胶和环氧树脂的共聚体。由此,能够制作即使在面临反复低温环境和高温环境状态的情况、或面临高温高湿环境状态持续的情况下,其厚度、磁特性的变化也非常小的磁片。并且,作为树脂粘结剂可以使用加工性好、能够使扁平状软磁性粉末高密度取向的树脂即聚酯系树脂。但是,聚酯系树脂在干燥时存在挥发的溶媒不能从磁片的表面和背面喷出到外部而在所述磁片的内部产生膨胀的情况。其中,作为树脂粘结剂使用的聚酯树脂可以使用具有磷酸残基的磷添加聚酯树脂。通过使用该磷添加聚酯树脂,可对磁片赋予耐燃性。
其中,将扁平状软磁性粉末与树脂粘结剂进行混合,进而进行高密度地填充并不是容易的。这是因为,在将扁平状软磁性粉末与树脂粘结剂进行混合的情况下,由于混合中的负荷,扁平状软磁性粉末发生粉碎而变小,或受较大的扭曲使导磁率μ′下降。因此,在将扁平状软磁性粉末与树脂粘结剂进行混合时,优选的是,使用可溶解于溶媒的高分子结合剂,以尽可能地不向扁平状软磁性粉末施加负荷的方式进行混合,从而作为磁性组合物将其涂敷到基材上以制作磁片。
其中,在涂敷磁性组合物时,可通过施加磁场,使扁平状软磁性粉末在面内方向取向、排列,从而高密度地填充软磁性粉末。并且,为了提高比重,可以将干燥的磁片进行压缩。通过加大比重,使内部所包含的空气量减少,从而能够进一步提高磁片的耐燃性。
并且,为了便于进行取向,作为树脂粘结剂优选使用流动性高的树脂粘结剂,并且优选的是使树脂粘结剂溶解于溶媒中,构成预定粘度的磁性组合物。为调整磁性组合物的粘度,可以使用各种溶媒,例如可以使用苯、甲苯、二甲苯等芳香族碳化氢化合物,甲基乙基酮,环己酮,甲基异丁基酮等。并且,为了调整磁性组合物的涂敷形状,可以添加5%以下的少量的二丙酮醇等高沸点溶媒。
将磁性组合物的粘度调整成能够使用涂布机、刮刀法等进行涂敷的程度即可,但是若将粘度调整得太小,则树脂粘结剂成分变多,因此存在薄片化时比重变小的问题。固态成分优选的是,50质量%~70质量%。固态成分超过70质量%而粘度大的情况下,有可能存在不能涂敷,或涂敷时薄片上发生筋等情况。若固态成分不足50质量%,则将磁性组合物涂敷到基材上时,因基材上的脱模剂而产生表面涂布不均等问题。
-其他成分-
并且,在磁性组合物中,还可添加不溶解于构成树脂粘结剂的树脂而发生分散的分散粒子。磁片因该分散粒子,表面变得平滑,在后续工序中进行压缩时,不会残留树脂中的空气的喷出痕迹,从而能够获得良好的外观。其中,分散粒子优选的是绝缘性粒子。并且,分散粒子要是耐燃剂,则能向磁片赋予耐燃性。
作为所述耐燃剂,可以使用任意的耐燃剂,例如有锌系耐燃剂、氮系耐燃剂或氢氧化物系耐燃剂,还可以列举氢氧化镁、氢氧化铝、膨胀石墨、赤磷、聚磷酸铵等。作为所述锌系耐燃剂,有碳酸锌、锌酸或硼酸锌等,其中优选的是碳酸锌。作为所述氮系耐燃剂,例如可以使用三聚氰胺(氰尿酰胺)、amumerin(三聚氰酸联氨)、amumerido(三聚氰酸一酰胺)、蛋白胺(Melam)、三聚氰胺氰尿酸盐、苯代三聚氰胺等三聚氰胺衍生物。其中,从对于聚酯系树脂的分散性、混合性出发,优选的是使用三聚氰胺氰尿酸盐。并且,替代耐燃剂,还可以添加炭黑、氧化钛、氮化铝氮化硼、氧化铝等。
并且,磁片除软磁性粉末和树脂粘结剂外,还可包含交联剂。作为所述交联剂,例如有封闭型异氰酸酯。所述封闭型异氰酸酯为以使异氰酸酯基(-NCO)在室温中不发生反应的方式,用加热就能够离解(脱离保护)的保护基进行保护的异氰酸酯化合物。该封闭型异氰酸酯在室温中不与构成树脂粘结剂的树脂交联,但是加热到保护基的离解温度以上时,保护基发生离解,活化异氰酸酯基,进而与树脂发生交联。
其中,作为封闭型异氰酸酯,优选保护基的离解温度在120℃~160℃的范围。通过将该离解温度设置得高于120℃,蒸发用于调整涂覆在基材上的磁性组合物粘度的丁酮、甲苯,从而能够将形成的磁片进行干燥。另一方面,离解温度低于120℃的情况下,将磁性组合物涂覆于基材上,在甲基乙基酮、甲苯的沸点以上的温度进行干燥时,有可能存在封闭型异氰酸酯的保护基离解而发生树脂的交联的问题。并且,在基材上使用的薄膜的耐热温度在160℃以下,因此优选的是离解温度在160℃以下。使树脂发生交联的反应在室温下也能缓慢地进行,因此在加热结束后进行冷却至室温,长时间放置,由此树脂完全被交联,进而树脂粘结剂充分硬化。
并且,封闭型异氰酸酯,优选的是相对于构成树脂粘结剂的树脂配合0.5质量%以上。由此能够获得充分的效果。封闭型异氰酸酯的配合量不足0.5质量%时,交联发生得不充分,因此在高温环境下或高湿环境下,有可能导致磁片的厚度发生较大的变化。
并且,在使用未被保护的异氰酸酯的情况下,将磁性组合物涂覆到基材上之后干燥溶媒进行薄膜化时,就会导致树脂发生交联,因此即使进行压缩也不能获得良好的磁特性。并且,由于在硬化之后进行压缩,因此会发生如磁片厚度变厚等较大的变化。
作为所述基材,可以使用薄膜状的基材,例如可以列举,聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,聚乙烯萘薄膜,聚酰亚胺薄膜,聚苯硫醚薄膜,聚氧化丙烯薄膜,聚乙烯薄膜,聚丙烯薄膜,聚酰胺薄膜等。并且,其厚度可适当选择,例如可以设为数μm~数百μm。并且,优选的是在磁片形成面上涂敷脱模剂。
作为本发明的实施方式表示的磁片至少包含磁性粉末和树脂粘结剂而构成,并且将由包含根据需要适当选择的其他成分而构成的磁性组合物作为主材料进行制造。在此,磁片被制造成:扁平状磁性粉末和树脂粘结剂的含有率在所述磁片的厚度方向上具有梯度,在所述磁片的表面和背面的入射角60°光泽度的差在9.4以上。以下,对具有该梯度的磁片的制造方法进行说明。并且,磁片中的磁性粉末的含量优选的是60wt%~95wt%。
在磁片中,扁平状磁性粉末相对于树脂粘结剂的混合比在预定值以下的情况下,直至涂敷在基材上的磁性组合物完全干燥为止,磁性粉末向基材一侧沉淀,从而在基材一侧和其相反一侧,产生磁性粉末和树脂粘结剂的浓度差。因此,在作为本发明的实施方式表示的磁片的制造方法中,控制磁性组合物的材料组成条件及干燥条件,在磁片的厚度方向上形成基于存在于扁平状磁性粉末周围的树脂粘结剂的疏密的,含有率梯度,由此制作在基材一侧包含多的磁性粉末、而在基材的相反一侧包含多的树脂粘结剂的磁片。
(磁片的制造方法)
本发明的磁片制造方法至少包含涂敷工序和干燥工序,还包含根据需要适当选择的其他工序。
-涂敷工序-
所述涂敷工序,是将至少包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒中的树脂粘结剂的,具有使所述磁性粉末发生沉淀的混合比或粘度的磁性组合物涂敷到预定的基材上的工序。
为了在磁性组合物内使磁性粉末不从表面露出的方式发生沉淀,使用扁平状磁性粉末相对于树脂粘结剂的混合比在预定值以下的磁性组合物的条件设为材料组成条件。并且,如图1A所示,将按照这种材料组成制作的磁性组合物11,利用管式涂布机等涂布机,以成为预定涂敷厚度的方式调整间隙后,涂敷到预定的基材12上。
-干燥工序-
所述干燥工序为对经所述涂敷工序而被涂敷到所述基材上的所述磁性组合物,进行预定时间以上的干燥的工序。
将涂敷在预定基材12上的磁性组合物11干燥至规定时间以上,形成磁片。这就是磁性组合物的干燥条件。例如,为了防止溶媒提前被完全蒸发,利用20℃~40℃程度的常温空气干燥至两分钟以上,之后用充分干燥溶媒的如60℃~115℃程度的高温下进行干燥,从而形成磁片。其中,将干燥温度的上限设为115℃是考虑了在磁性组合物11中含有交联剂的情况,因此干燥温度的上限,设为低于交联剂的交联开始温度即可。并且,干燥优选的是使溶媒的含量成为低于1质量%的程度。在溶媒的含量超过1质量%的情况下,将干燥的磁片从基材12剥离时,存在拉伸或被扭断的可能性,并且蒸发的溶媒在磁片表面造成砂眼。
磁片基本上在经过这种涂覆工序及干燥工序之后,通过利用覆膜机、冲压机的压缩(后续的压缩工序)进行制造。其中,在一系列的制造过程中,在将磁性组合物11涂覆到基材12的步骤中,扁平状磁性粉末13和溶媒呈在溶液内可自由移动的所谓泥浆状,但是在干燥工序时,通过放慢干燥速度即经预定时间以上的长时间的干燥,使磁性粉末13由其自重,在磁性组合物11被干燥之前,在磁性组合物11内向基材12一侧沉淀。由此,在磁性组合物11内,如图1A所示,以涂覆区域的顺序,形成有在基材12一侧多存在磁性粉末13的区域A和在基材12的相反一侧多存在树脂粘结剂的区域B。因此,干燥后的磁片中,在基材12一侧磁性粉末13的含量大、而在基材12的相反一侧上树脂粘结剂的含量大,磁性粉末13的含量变小,从而使磁性粉末13和树脂粘结剂的含量在所述磁片的厚度方向上具有梯度。其中,在将一系列的涂覆工序及干燥工序在生产线上进行的情况下,通过调整搬送被涂覆到基材12上的磁性组合物11的生产线速度,调整干燥时间。
-其他工序-
作为所述其他工序,无特别的限定,可根据目的适当选择,例如有第二涂敷工序、第二干燥工序、压缩工序等。
——第二涂敷工序——
所述第二涂敷工序为,在将磁性组合物进行干燥而形成的磁片上,再次涂敷与所述磁性组合物相同组成的磁性组合物的工序。
——第二干燥工序——
所述第二干燥工序为,对经所述第二涂敷工序而被涂敷在所述磁片上的所述磁性组合物,进行预定时间以上的干燥的工序。
——压缩工序——
所述压缩工序为,将磁性组合物进行干燥而形成的磁片进行压缩的工序。
根据需要的磁片厚度,通过反复进行涂敷工序及干燥工序,层叠多层磁片,最后利用覆膜机、冲压机进行压缩,从而制作成一张的磁片。
如图1B所示,在干燥的第一层磁片21上,将相同组成的磁性组合物11涂敷成预定的涂敷厚度,进行与第一层相同的预定时间以上的干燥,形成第二层磁片22。因此,在第二层磁片22中,磁性粉末13在作为主材料的磁性组合物11被干燥为止,在磁性组合物11内向第一层磁片21的界面一侧沉淀。由此,获得以从基材12一侧到上层的顺序层叠有多存在磁性粉末13的层L1、多存在树脂粘结剂的层L2、多存在磁性粉末13的层L3、多存在树脂粘结剂的层L4的磁片。
并且,如图1C所示,在干燥的第二层磁片22上,将相同组成的磁性组合物11涂敷成预定的涂敷厚度,进行与第一层及第二层相同的预定时间以上的干燥,形成第三层磁片23。因此,在第三层磁片23中,磁性粉末13在作为主材料的磁性组合物11被干燥为止,在磁性组合物11内向第二层磁片22的界面一侧沉淀。由此,获得以从基材12一侧到上层的顺序层叠有多存在磁性粉末13的层L1、多存在树脂粘结剂的层L2、多存在磁性粉末13的层L3、多存在树脂粘结剂的层L4、多存在磁性粉末13的层L5、多存在树脂粘结剂的层L6的磁片。
在制造磁片时,通过重复这种工序层叠多张磁片,最后利用覆膜机、冲压机进行压缩,从而制成一张磁片。此时,通过压缩各层磁片的界面发生熔融而粘合,因此磁片在背面侧磁性粉末13的含有率大,而在表面侧因多存在树脂粘结剂而磁性粉末13的含有率小,因此成为磁性粉末13和树脂粘结剂的含有率在所述磁片的厚度方向上具有梯度的磁片。
具体而言,如图1C所示,在将3层磁片21、22、23进行压缩的情况下,第一层磁片21中的树脂粘结剂多存在的层L2和第二层磁片21中的磁性粉末13多存在的层L3的界面相互熔融进行粘接,并且,第二层磁片22中的树脂粘结剂多存在的层L4和第三层磁片23中的磁性粉末13多存在的层L5的界面相互熔融进行粘接。因此,最终制造出的磁片,如图1D所示,是在基材12一侧(背面侧)磁性粉末13的含有率大,并且在表面一侧多存在树脂粘结剂,构成磁性粉末13的含有率小的单层的磁片。
磁片可以通过这种一系列的工序进行制造。这种磁片中,其扁平状磁性粉末13的整体量不低于通常的磁片,因此能够良好地保持磁特性及可靠性。并且,在磁片中,一侧面上多存在磁性粉末13,而在另一侧面磁性粉末13少,因此多存在磁性粉末13的一侧面的挠性低。因此,根据以表面和背面中的哪一个面为内侧进行弯曲而磁片的弯曲容易度会不同。
因此,这种磁片适合作为构成转发器的环形天线的部件,搭载到手机等便携式通信仪器上。
(天线)
本发明的天线,至少包含本发明的磁片和天线主体,还包含根据需要适当选择的其他部件。
所述天线主体搭载于所述磁片的表面和背面中的所述磁性粉末含有率大的一面上。
(便携式通信仪器)
本发明的便携式通信仪器具有至少包含具有本发明的天线的转发器,还包含根据需要适当选择的其他部件。
所述转发器将各种数据以能够读取及写入的方式进行存储,并且具有通信功能。
如图2A及图2B所示,天线30通过将以与便携式通信仪器的电池组厚度相同程度的宽度形成的长尺状磁片31,隔着预定的粘接材料33沿着预定的天线主体32进行粘贴而构成。其中,天线主体32基于低成本化的观点,优选的是利用柔性扁平电缆(Flexible Flat Cable;FPC)或柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuits;FPC)的结构。柔性扁平电缆为,如图2B所示,在将多个导线CD以预定节距平行排列的状态下,将这些导线CD通过赋予预定粘接层的绝缘材料从两侧进行夹装、实施层压加工而构成的电缆。此时,天线30通过在包覆柔性扁平电缆的电缆主体的护罩等上粘贴磁片31而构成。此时,磁片31的磁性粉末13的含有率大的面A和因树脂粘结剂多存在且磁性粉末13的含有率小的面B之中的,磁性粉末13的含有率大的面A粘贴到天线主体32上。即,磁片31以在离天线主体32最远的位置配置磁性粉末13的含有率小的面B的方式粘贴到天线主体32上。并且,将磁片31粘贴到天线主体32上的天线30,如图3所示,以围绕便携式通信仪器40的截面呈大致矩形状的电池组41的侧壁周围的方式被配置。由此,便携式通信仪器40能够形成大的环形天线。
此时,磁片31的与电池组41的边角部等对应的区域发生弯曲,但是如图4所示,以使磁性粉末13的含有率小的面B成为内面的方式进行弯曲配设。
在这种便携式通信仪器40中,由于将一侧面多存在磁性粉末13、另一侧面多存在树脂粘结剂的磁片31的表面和背面中的,磁性粉末13的含有率大的面A粘贴到天线主体32上而构成的天线30,以使磁性粉末13的含有率小、挠性高的面B成为内侧的方式进行弯曲配设,所以能在使磁特性及可靠性不会降低,并且就算弯曲也不会发生裂纹等破损的前提下,提高耐性。
并且,在便携式通信仪器40中,通过将作为树脂粘结剂使用预定的丙烯酸橡胶和环氧树脂共聚体的磁片31中的,磁性粉末13的含有量大的面A粘贴到天线主体32上而构成天线30,由此能够使磁片31的线膨胀系数接近于天线主体32的线膨胀系数。其中,优选的是,磁片的线膨胀系数和天线的线膨胀系数的差在10ppm/℃以下。因此,在搭载有该天线30的便携式通信仪器40中,即使在面临反复低温环境和高温环境的状情况下或面临高温高湿环境的状态持续的情况下,也不易发生翘曲、浮起。因此,这种便携式通信仪器40能够抑制由粘贴有磁片31的天线主体32的翘曲、浮起引起的共振频率的偏离,能够消除因环境引起的特性变化。
如以上所述,作为本发明的实施方式表示的磁片31,通过控制材料组成条件及干燥条件,在磁片的厚度方向上形成基于存在于扁平状磁性粉末13周围的树脂粘结剂的疏密的,含有率梯度,一侧面包含多的磁性粉末13,而另一侧面包含多的树脂粘结剂,由此使磁特性及可靠性良好的同时提高弯曲时的耐性。
并且,该磁片31,作为树脂粘结剂使用具有环氧基的丙烯酸橡胶、环氧树脂和环氧硬化剂,由此即使在面临反复低温环境和高温环境状态的情况下,也能够减小厚度、磁特性的变化,并且,由于线膨胀系数变小,因此在与天线主体32贴合的状态下,在面临低温环境和高温环境的状态反复的情况下或面临高温高湿环境的状态持续的情况下,其变形也小,经长时间使用也不会使通信距离有大的变动。
并且,该磁片31,通过在扁平状磁性粉末13的含有率大的面即在磁片31内的空隙多的一侧上,隔着粘接材料33粘贴了天线主体32,因此不会与大气中的水份直接接触,能够实现良好的耐湿性。
并且,对于该磁片31,如图1A~图1D所示,通过在基材12上层叠涂敷磁性组合物11而制造,因此能够使用相同组成的磁性组合物11,使磁性粉末13和树脂粘结剂的含有率在磁片31的厚度方向上具有梯度。即,该磁片31能够通过重复涂敷相同组成的磁性组合物11而制造,因此磁特性优秀。并且,该磁片31是通过重复涂敷磁性组合物11而制造的,因此不会存在对每张磁片进行层叠制造时被观察到的层叠界面,内部不会含有空气,因此能够使比重变大,还能提高磁特性。并且,该磁片31在相当于层叠界面的内部没有空气,因此即使在反复面临高温高湿的情况下,也能够减小厚度、磁特性的变动。
并且,搭载了使用这种磁片31的天线30的便携式通信仪器40中,由于将天线主体32设成了利用柔性扁平电缆的结构,所以能够实现低成本化。此时,磁片31可以不粘贴在天线主体31的整个面上,只粘贴在天线主体32受便携式通信仪器40的金属框体、电池组等其他金属体的影响大的部分上即可。
以下,对本发明的实施例进行说明,但是本发明不限于下述的任意一个实施例。
本申请的发明人,如表1~表3所示,将磁片内的磁性粉末和树脂粘结剂的含有率的梯度、所使用的树脂粘结剂等条件进行了改变,实际制造了磁片,并将其粘贴在转发器用天线主体上,再搭载到手机上,进行了裂纹等破损的有无以及磁特性的测定。其中,在以下表示的所有实施例及对比例中,作为扁平状磁性粉末使用Fe-Si-Cr-Ni系合金粉末(JEM-S;三菱材料(株)制)进行了磁片的制造。
表1
表2
Figure G2008800210892D00202
表3
(实施例1)
-磁片的制造-
在实施例1中,如表1所示,作为树脂粘结剂,使用由具有环氧基的80质量份的丙烯酸橡胶(SG80H-3;Nagase ChemteX株式会社制)、23质量份的环氧树脂(epikote(注册商标)1031S;Japan Epoxy Resins株式会社制)和7质量份的环氧硬化剂(HX3748;旭化成化学株式会社制)构成的物质,并且作为溶媒,使用270质量份的甲苯和120质量份的乙酸乙酯的混合溶媒,将这些树脂粘结剂、溶媒和550质量份的扁平状磁性粉末(三菱材料(株)制)均匀混合,制造软磁性组合物。该制作的软磁性组合物的粘度为70000cps。之后,将制作的软磁性组合物利用辊涂布机涂覆到作为基材的表面上实施了脱模处理的剥离用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜上,在从室温到115℃的温度范围下进行干燥,由此制造在剥离用PET薄膜一侧磁性粉末的含有率大、而在与剥离用PET薄膜相反的一侧树脂粘结剂多存在且磁性粉末的含有率小的磁片。作为最终的实验对象使用的磁片,如图1A~图1D所示,是使用相同组成的软磁性组合物,将这种涂覆工序及干燥工序反复进行三次,最后通过压缩而制造的。
具体而言,第一层磁片,以使形成于1m2的剥离用PET薄膜上的干燥后的磁片质量成为300g的方式,将软磁性组合物涂覆到剥离用PET薄膜上进行干燥而形成。由此获得的磁片,成为190μm的厚度。此时,通过将干燥时间设为预定时间以上,在软磁性组合物被干燥为止,使磁性粉末在所述软磁性组合物内向剥离用PET薄膜一侧沉淀,由此获得在剥离用PET薄膜一侧磁性粉末的含有率大、而在与剥离用PET薄膜相反的一侧磁性粉末的含有率小的磁片。
接着,第二层磁片,以使形成的干燥后的第二层磁片和第一层磁片的总质量成为550g的方式,将相同组成的软磁性组合物涂敷到第一层磁片上进行干燥而形成。由此获得磁片的厚度为330μm。此时,通过将干燥时间设为预定时间以上,在作为第二层进行涂敷的软磁性组合物干燥为止,使磁性粉末在所述软磁性组合物内向第一层磁片之间的界面一侧沉淀,由此获得从剥离用PET薄膜侧到上层依次层叠了磁性粉末多存在的层、树脂粘结剂多存在的层、磁性粉末多存在的层、树脂粘结剂多存在的层的磁片。
并且,第三层磁片,以使形成的干燥后的第三层磁片和第一层及第二层磁片的总质量成为850g的方式,将相同组成的软磁性组合物涂敷到第二层磁片上进行干燥而形成。由此获得的磁片的厚度为450μm。此时,通过将干燥时间设为预定时间以上,在作为第三层进行涂敷的软磁性组合物干燥为止,使磁性粉末在所述软磁性组合物内向第二层磁片之间的界面一侧沉淀,由此获得从剥离用PET薄膜侧到上层依次层叠了磁性粉末多存在的层、树脂粘结剂多存在的层、磁性粉末多存在的层、树脂粘结剂多存在的层、磁性粉末多存在的层、树脂粘结剂多存在的层的磁片。
之后,从干燥而得到的磁片去除剥离用PET薄膜后,将所述磁片的两面通过新的剥离用PET薄膜夹持,再将其两面通过作为缓冲材料的100μm厚优质纸夹持,之后通过两张不锈钢板从两侧夹持,利用预定的真空冲压装置(北川精机株式会社制)在170℃的温度下加热,同时以24.9kgf/cm2的压力压缩十分钟,制作作为实验对象的磁片。压缩而获得的磁片,厚度为250μm。得到的磁片,由于压缩各层的磁片界面发生熔融粘合,成为在一侧面磁性粉末的含有率大,而在另一侧面磁性粉末的含有率小的磁片。
-磁性组合物的粘度测定-
所述磁性组合物的粘度测定,是利用B型粘度计、转子#6(株式会社tokimec制),在旋转速度4rpm下进行的。
-制作的磁片评价-
如上制作的磁片,线膨胀系数为18ppm/℃,为接近所粘贴的天线主体的线膨胀系数的值。并且,该磁片显现出比重3.45的良好的值,通过后述利用烤炉的环境试验前后的厚度变化也为较小的1.00%。并且,该磁片在载波频率带域为13.56MHz中的导磁率μ′在40以上,磁损耗μ″不足1.5。即,被确认为该磁片自身的磁特性及可靠性良好。并且该磁片的背面光泽度为19.5,表面光泽度为34,光泽度差为14.5。其中,线膨胀系数、比重、厚度变化、导磁率μ′、磁损耗μ″、光泽度如下测定。
——线膨胀系数的测定——
对于线膨胀系数,利用热、应力、歪度测定装置(EXS TA6000TMA/SS、SSI纳米技术社)进行测定。
——比重测定——
对于比重,制作拉拔加工成外径7.05mm、内径2.945mm的环状样品,测定厚度和质量,算出比重。
——厚度变化测定(可靠性测定)——
首先,测定磁片的厚度。之后,将磁片置入烤炉,在85℃/60%的条件下加热96小时,从烤炉取出之后测定磁片的厚度,测定加热前后的磁片的厚度变化率。
——导磁率μ′及磁损耗μ″的测定——
首先,制作拉拔加工成外径7.05mm、内径2.945mm的环状样品,在其上卷绕5匝导线,焊接端子。其中,将从所述端子的底部到所述环状样品的下部的长度设为20mm。之后,使用阻抗分析仪(“4294A”;Agilent Technologies社制),测定载波频率(13.56MHz)中的电感和电阻值,换算成导磁率。
其中,导磁率μ′表示复数导磁率的实数部,磁损耗μ″表示复数导磁率的虚数部。
——光泽度的测定——
使用日本电色工业社制的光泽仪(VG2000),基于JIS Z8741或JISP8142,测定60°入射角度(60°及-60°)时的光泽度。
——弯曲时的耐性评价——
并且,为了研究弯曲该磁片时的耐性,如图3所示,将所述磁片,隔着粘接材料粘贴到天线主体上,以包围手机电池组的侧壁周围的方式进行配设。此时,磁片如图2A所示,将磁性粉末的含有率大的面粘贴到天线主体上,如图4所示,以使磁性粉末的含有率小的面成为内侧的方式进行弯曲。
其结果为,在磁片的表面完全没有发生裂纹。即,被确认为能够提高弯曲磁片时的耐性。
并且,为了研究搭载了磁片的手机的特性,进行将该手机在以温度85℃、湿度60%设定的烤炉中放置96小时的环境试验。具体而言,测定放入烤炉前的共振频率和在烤炉加热结束后从所述烤炉取出手机使其恢复到常温时的共振频率,将两者进行比较。
其结果,共振频率如表4所示,利用烤炉的环境试验前后均为13.568MHz,没有发现变化。这意味着,通信距离不会因环境变化而发生变动,已确认作为实施例1表示的磁片的优良特性。
表4
Figure G2008800210892D00251
(实施例2)
作为溶媒,除将使用的270质量份的甲苯和120质量份的乙酸乙酯的混合溶媒改为使用260质量份的甲苯和110质量份的乙酸乙酯的混合溶媒,与实施例1一样地制作磁片,对制作的磁片进行评价。结果如表1所示。其中,制作的软磁性组合物的粘度为110000cps。
制作的磁片的线膨胀系数为18ppm/℃,接近于所粘贴的天线主体的线膨胀系数。并且,该磁片显现出比重3.47的良好的值,后述利用烤炉的环境试验前后的厚度变化也为较小的1.00%。并且,该磁片在载波频率带域为13.56MHz中的导磁率μ′在40以上,磁损耗μ″不足1.5。即,被确认为该磁片自身的磁特性及可靠性良好。并且该此片的背面光泽度为23,表面光泽度为32.4,光泽度差为9.4。
(实施例3)
作为溶媒,除将使用的270质量份的甲苯和120质量份的乙酸乙酯的混合溶媒改为270质量份的甲苯和130质量份的乙酸乙酯的混合溶媒,与实施例1一样,制作磁片,对制作的磁片进行评价。结果如表1所示。其中,制作的软磁性组合物的粘度为45000cps。
制作的磁片的线膨胀系数为19ppm/℃,接近于所粘贴的天线主体的线膨胀系数。并且,该磁片显现出比重3.43的良好的值,后述利用烤炉的环境试验前后的厚度变化也为较小的1.00%。并且,该磁片在载波频率带域为13.56MHz中的导磁率μ′在40以上,磁损耗μ″不足1.5。即,被确认为该磁片自身的磁特性及可靠性良好。并且该磁片的背面光泽度为22.2,表面光泽度为36.3,光泽度差为14.1。
(实施例4)
作为溶媒,除将使用的270质量份的甲苯和120质量份的乙酸乙酯的混合溶媒改为280质量份的甲苯和130质量份的乙酸乙酯的混合溶媒,与实施例1一样,制作磁片,对制作的磁片进行评价。结果如表1所示。其中,制作的软磁性组合物的粘度为20000cps。
制作的磁片的线膨胀系数为20ppm/℃,接近所粘贴的天线主体的线膨胀系数。并且,该磁片显现出比重3.41的良好的值,后述利用烤炉的环境试验前后的厚度变化也为较小的1.00%。并且,该磁片在载波频率带域为13.56MHz中的导磁率μ′在40以上,磁损耗μ″不足1.5。即,被确认为该磁片自身的磁特性及可靠性良好。并且,该磁片的背面光泽度为19.2,表面光泽度为35.3,光泽度差为16.1。
(对比例1)
在对比例1中,如表2所示,使用与实施例1相同的磁片,如图3所示,将所述磁片隔着粘接材料粘贴到天线主体上,以围绕手机电池组的侧壁周围的方式进行配设。但是,在该对比例1中,将相对于天线主体的磁片的粘贴方法和弯曲方向设为与实施例1不同。
即,在对比例1中,如图5所示,将在磁片51中的磁性粉末的含有率大的面A和因树脂粘结剂多存在而磁性粉末的含有率小的面B中的,磁性粉末的含有率小的面B,隔着粘接材料53粘贴到天线主体52上,如图6所示,以磁性粉末的含有率大的面A成为内侧的方式进行弯曲。
其结果,如图6中的C表示,大多情况下在磁片的表面发生裂纹。即,被确认为磁片即使组成相同,但是弯曲方向不同的话,弯曲时的耐性与以往没什么改变。并且,在对比例1中,由于观察到了裂纹的发生,因此没有对搭载了磁片的手机的特性进行评价。
并且,该磁片的背面光泽度为23.1,表面光泽度为32.5,光泽度差为9.4。
(对比例2)
在对比例2中,如表2所示,使用与实施例1相同的软磁性组合物制作了磁片。但是,在该对比例2中,将磁片内的磁性粉末和树脂粘结剂的含有率的梯度设为与实施例1不同。即,在对比例2中,以如下所示的方法制造了磁片的表背两面的磁性粉末的含有率均大的磁片。
首先,以在1m2的剥离用PET薄膜上形成的干燥后的磁片的质量成为285g的方式,涂覆到剥离用PET薄膜且进行干燥,由此形成三张厚度为180μm的磁片。各磁片通过将干燥时间设为预定时间以上,在软磁性组合物干燥为止,磁性粉末在所述软磁性组合物内向剥离用PET薄膜一侧沉淀,因此在剥离用PET薄膜侧磁性粉末的含有率大,而在与剥离用PET薄膜相反的一侧磁性粉末的含有率小。
接着,将这三张磁片进行层叠。此时,在层叠第一张磁片和第二张磁片时,与实施例1一样,从剥离用PET薄膜侧到上层依次层叠了磁性粉末多存在的层、树脂粘结剂多存在的层、磁性粉末多存在的层、树脂粘结剂多存在的层。相对于此,在第二张磁片上层叠第三张磁片时,使树脂粘结剂多存在的层彼此接触。即,如图7A所示,获得了从剥离用PET薄膜侧到上层依次层叠了磁性粉末多存在的层L1、树脂粘接剂多存在的层L2、磁性粉末多存在的层L3、树脂粘结剂多存在的层L4、树脂粘结剂多存在的层L6、磁性粉末多存在的层L5的磁片。
之后,将层叠而得到的磁片的两面通过剥离用PET薄膜夹持,再将其两面通过作为缓冲材料的100μm厚度的优质纸夹持,之后通过两张不锈钢板从两侧夹持,利用预定的真空冲压装置(北川精机株式会社制),在170℃的温度下加热,同时以24.9kgf/cm2的压力压缩十分钟,制作作为实验对象的磁片。压缩而得到的磁片与实施例1一样,厚度为250μm。在获得的磁片中,如图7B所示,厚度方向的中央部分成为树脂粘结剂多存在且磁性粉末的含有率小的区域B,表背两面成为磁性粉末的含有率大的面A。
如此制造的磁片由于使用了与实施例1相同的软磁性组合物,因此线膨胀系数也为18ppm/℃,与实施例1相同。并且,该磁片在载波频率带域为13.56MHz中的导磁率μ′在40以上,磁损耗μ″不足1.5。即,该磁片由于使用了与实施例1相同的软磁性组合物,因此其自身的磁特性及可靠性良好。
之后,为了研究弯曲该磁片时的耐性,如图3所示,将所述磁片,隔着粘接材料粘贴到天线主体上,以围绕手机电池组的侧壁周围的方式进行配设。即,在对比例2中,如图8所示,将两面均为磁性粉末含有率大的面A的磁片61,隔着粘接材料63粘贴到天线主体62上,如图9所示,以使所述磁片61成为内侧的方式进行弯曲。并且,在对比例2中,虽然没有特意进行图示,但是在天线主体62成为内侧的状态下也进行了弯曲。
其结果,如图9中的C所示,不管朝哪一个方向弯曲,磁片的表面均发生了裂纹。这是因为在磁片的两面均多存在磁性粉末所导致的。并且,在对比例2中,由于观察到了裂纹的发生,因此没有对搭载了磁片的手机的特性进行评价。
并且,该磁片的背面光泽度为21.5,表面光泽度为24.8,光泽度差为3.3。
(对比例3)
在对比例3中,如表2所示,利用作为树脂粘结剂将在实施例1中使用的具有环氧基的丙烯酸橡胶改为使用作为官能基具有羧基和氢氧基的丙烯酸橡胶(SG-700AS;nagasechemtex株式会社制)而制作的软磁性组合物,制作了磁片。其他条件与实施例1相同。压缩而得到的磁片的厚度为350μm。其中,制成的软磁性组合物的粘度为65000cps。
如此制成的磁片显现出42ppm/℃的较大线膨胀系数。并且,该磁片比重为较小的2.64,利用烤炉的环境试验前后的厚度变化为较大的2.20%。并且,该磁片在载波频率域为13.56MHz的导磁率μ′不足34。即,被确认为该磁片其自身的磁特性及可靠性低。并且,在对比例3中,由于环境试验前后的磁片的厚度变化大,因此对粘贴到天线主体上进行弯曲时的有无裂纹以及搭载了所述磁片的手机的特性没有进行评价。
并且,该磁片的背面光泽度为23.9,表面光泽度为32,光泽度差为8.1。
(对比例4)
在对比例4中,如表3所示,利用作为树脂粘结剂将在实施例1中使用的具有环氧基的丙烯酸橡胶改为使用作为官能基具有羧基和氢氧基的丙烯酸橡胶(WA-023;nagasechemtex株式会社制)而制作的软磁性组合物,制作了磁片。其他条件与实施例1相同。压缩而得到的磁片的厚度为330μm。其中,制成的软磁性组合物的粘度为60000cps。
如此制造的磁片,其线膨胀系数为22ppm/℃,与对比例3相比,更接近于天线主体的线膨胀系数的值。但是,该磁片的比重为较小的2.91,利用烤炉的环境试验前后的厚度变化为1.80%,并非理想值。并且,该磁片在载波频率带域为13.56MHz中的导磁率μ′不足34。即,被确认为该磁片其自身的磁特性及可靠性低。其中,在对比例4中,由于环境试验前后的磁片的厚度变化不是理想值,因此对粘贴到天线主体上进行弯曲时有无裂纹以及搭载了所述磁片的手机的特性没有进行评价。
并且,该磁片的背面光泽度为23.4,表面光泽度为33.4,光泽度差为10。
(对比例5)
在对比例5中,如表3所示,利用作为树脂粘结剂将在实施例1中使用的具有环氧基的丙烯酸橡胶改为使用作为官能基具有羧基的丁腈橡胶(NBR)(Nipol(注册商标)1027J;日本Zeon株式会社制)而制作的软磁性组合物,制作了磁片。其他条件与实施例1相同。压缩而得到的磁片的厚度为300μm。其中,制成的软磁性组合物的粘度为50000cps。
如此制造的磁片,线膨胀系数为17ppm/℃,接近于天线主体的线膨胀系数的值。但是,该磁片在利用烤炉的环境试验前后的厚度变化为较大的3.00%,载波频率带域为13.56MHz中的导磁率μ′不足34。即,被确认为该磁片其自身的磁特性及可靠性低。并且,在对比例5中,由于环境试验前后的磁片的厚度变化大,因此对粘贴到天线主体上而进行弯曲时有无裂纹以及搭载了所述磁片的手机的特性没有进行评价。
并且,该磁片的背面光泽度为24.3,表面光泽度为34.5,光泽度差为10.2。
(对比例6)
在对比例6中,如表3所示,作为扁平状磁性粉末使用了用10质量份的硅烷偶联剂(Z6040;Dow Corning Toray株式会社制)对500质量份的Fe-Si-Cr-Ni系合金粉末(三菱材料(株)制)进行偶联处理的粉末,作为树脂粘接剂,使用100质量份的聚酯树脂(Byron(注册商标)500;东洋纺织株式会社制),作为交联剂,使用10质量份的封闭性异氰酸酯(CORONET(注册商标)2507;日本聚氨基甲酸乙酯工业株式会社制),并且,作为溶媒,使用50质量份的异丙醇(IPA)和210质量份的甲苯和30质量份的丁酮(MEK)的混合溶媒,将这些树脂粘接剂、溶媒和扁平状磁性粉末均匀混合,制作软磁性组合物。其中,制成的软磁性组合物的粘度为68000cps。之后,将制成的软磁性组合物使用辊涂布机涂敷到作为基材的表面实施脱模处理的剥离用PET薄膜上,从室温到115℃的温度范围下进行干燥,由此制造磁片。作为最终实验对象使用的磁片,是通过使用相同组成的软磁性组合物将这种涂敷工序及干燥工序反复四次,最后通过压缩而制造的。其中,将磁片设为四层结构是为了在作为树脂粘结剂使用聚酯的情况下,使干燥时挥发的溶媒无法从磁片的表面和背面喷出到外部而在所述磁片内部膨胀。
具体而言,第一层磁片,以在1m2的剥离用PET薄膜上形成的干燥后的磁片的质量成为255g的方式,在剥离用PET薄膜上涂敷、干燥而形成。由此得到的磁片的厚度为140μm。并且,此时,由于单个层的厚度较薄,因此不会发生如下现象,即软磁性组合物干燥为止,磁性粉末在所述软磁性组合物内向剥离用PET薄膜一侧沉淀的现象。
接着,第二层磁片,以使形成的干燥后的第二层磁片和第一层磁片的总质量成为455g的方式,将相同组成的软磁性组合物,涂敷到第一层磁片上并进行干燥而形成。由此得到的磁片的厚度为220μm。在此情况下,由于单个层的厚度较薄,同样不会发生如下现象,即在软磁性组合物干燥为止,磁性粉末在所述软磁性组合物内向剥离用PET薄膜一侧沉淀的现象。
并且,第三层磁片,以使形成的干燥后的第三层磁片、第一层及第二层磁片的总质量成为675g的方式,将相同组成的软磁性组合物涂敷到第二层磁片上并进行干燥而形成。由此得到的磁片的厚度为300μm。在此情况下,由于单个层的厚度较薄,同样不会发生如下现象,即在软磁性组合物干燥为止,磁性粉末在所述软磁性组合物内向剥离用PET薄膜一侧沉淀的现象。
并且,第四层磁片,以使形成的干燥后的第四层磁片、第一层至第三层磁片的总质量成为915g的方式,将相同组成的软磁性组合物涂敷到第三层磁片上并进行干燥而形成。由此得到的磁片的厚度为400μm。在此情况下,由于单个层的厚度较薄,同样不会发生如下现象,即在软磁性组合物干燥为止,磁性粉末在所述软磁性组合物内向剥离用PET薄膜一侧沉淀的现象。
之后,从干燥而得到的磁片去除剥离用PET薄膜,再将所述磁片的两面通过新的剥离用PET薄膜夹持,并将其两面通过作为缓冲材料的100μm厚度的优质纸夹持之后,用两张不锈钢板从两侧夹持,利用预定的真空冲压装置(北川精机株式会社制)在170℃的温度下加热,同时以6.7kgf/cm2的压力压缩十分钟,制作作为实验对象的磁片。压缩而得到的磁片与实施例1相同,厚度为250μm。
由此制成的磁片,显现出52ppm/℃的较大线膨胀系数。并且,该磁片的利用烤炉的环境试验前后的厚度变化为3.00%,较大。并且,该磁片在载波频率带域为13.56MHz中的导磁率μ′在40以上,磁损耗μ″不足1.5。即,被确认为该磁片其自身的磁特性及可靠性良好。即该磁片虽然环境试验前后的变形大,但是其自身的磁特性及可靠性良好。
并且,该磁片的背面光泽度为36.2,表面光泽度为35.8,光泽度差为0.4。
并且,为了研究弯曲该磁片时的耐性,如图3所示,将所述磁片隔着粘接材料粘贴到天线主体上,以围绕手机电池组的侧壁周围的方式进行配设。其结果,不管朝哪一个方向弯曲,也没有观察到磁片表面上的裂纹。
并且,为了研究搭载了磁片的手机的特性,进行将所述手机投入在设定为温度85℃、湿度60%的烤炉中96小时的环境试验。具体而言,测定了投入烤炉前的共振频率和在烤炉的加热结束后从所述烤炉取出手机使其恢复到常温时的共振频率,对两者进行了比较。
其结果,共振频率如表4所示,在利用烤炉的环境试验前后发生了变化,未能恢复到投入烤炉前的共振频率。这意味着因环境的变化通信距离会发生变动,被确认为磁片的特性低。
从这些结果可以看出,本发明所提出的磁片是极其有效的。并且,本发明所提出的磁片,不仅在进行弯曲使用的情况下有效,还在朝内侧卷曲而使用的情况下同样有效。并且,在这些实施例1~4中,作为磁性粉末使用了Fe-Si-Cr-Ni系合金粉末,同时作为粘结剂使用了丙烯酸橡胶,但是使用除这些以外的磁性粉末和树脂的组合,也能获得相同的结果是容易推测到的。如此,显而易见的是,本发明在不脱离其主旨的范围内,还可进行适当的变更。

Claims (12)

1、一种磁片,包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂,其特征在于,
所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率在所述磁片的厚度方向上具有梯度,
以使所述磁片的表面和背面中的,所述磁性粉末的含有率小的一面成为内侧的方式弯曲使用,
所述磁片的表面和背面的60°入射角度时的光泽度的差在9.4以上。
2、如权利要求1所述的磁片,树脂粘结剂为,作为官能基具有环氧基的丙烯酸橡胶和环氧树脂的共聚体。
3、如权利要求1至2中任一项所述的磁片,将包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂的、具有使所述磁性粉末沉淀的混合比或粘度的磁性组合物涂敷到预定的基材上,干燥预定时间以上而形成。
4、如权利要求3所述的磁片,是在磁性组合物进行干燥而形成的磁片上,进一步一次或多次反复实施涂敷与所述磁性组合物组成相同的磁性组合物并干燥预定时间以上的工序而形成。
5、如权利要求3至4中任一项所述的磁片,是对通过干燥磁性组合物而形成的磁片进行压缩形成。
6、一种磁片的制造方法,其特征在于,包括:
涂敷工序,将包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂的、具有使所述磁性粉末沉淀的混合比或粘度的磁性组合物涂敷到预定的基材上;
干燥工序,对经所述涂敷工序而被涂敷到所述基材上的所述磁性组合物进行预定时间以上的干燥,从而形成厚度方向上所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率具有梯度的、表面和背面的60°入射角度时的光泽度差在9.4以上的磁片。
7、如权利要求6所述的磁片的制造方法,包括:
第二涂敷工序,在磁性组合物进行干燥而形成的磁片上,进一步涂敷与所述磁性组合物组成相同的磁性组合物;
第二干燥工序,对经所述第二涂敷工序被涂敷到所述磁片上的所述磁性组合物进行预定时间以上的干燥,
并且,一次或多次反复所述第二涂敷工序及所述第二干燥工序,从而形成厚度方向上所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率具有梯度的磁片。
8、如权利要求6至7中任一项所述的磁片制造方法,还包括:压缩工序,对通过干燥磁性组合物而形成的磁片进行压缩。
9、一种天线,其特征在于,包括:
磁片,包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂,所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率在厚度方向上具有梯度;
天线主体,其被粘贴在所述磁片的表面和背面中的、所述磁性粉末的含有率大的一面上,
以使所述磁片的表面和背面中的,所述磁性粉末的含有率小的一面成为内侧的方式弯曲地配置,
所述磁片的表面和背面的60°入射角度时的光泽度的差在9.4以上。
10、如权利要求9所述的天线,
天线主体包含铜,
树脂粘结剂为,作为官能基具有环氧基的丙烯酸橡胶和环氧树脂的共聚体。
11、如权利要求9至10中任一项所述的天线,天线主体为利用柔性扁平电缆的结构。
12、一种便携式通信仪器,搭载有转发器,该转发器以可读取或写入的方式对各种数据进行存储且具有通信功能,其特征在于,
所述转发器具有天线,该天线粘贴于,包含扁平状磁性粉末和可溶解于溶媒的树脂粘结剂的、且所述磁性粉末和所述树脂粘结剂的含有率在所述磁片的厚度方向上具有梯度的磁片的表面和背面中的所述磁性粉末含有率大的一面上,
所述天线,以使所述磁片的表面和背面中的、所述磁性粉末的含有率小的一面成为内侧的方式弯曲配置,
所述磁片的表面和背面的60°入射角度时的光泽度的差在9.4以上。
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