JP2023155005A - 多層磁性シート - Google Patents

Abstract

【課題】工数が多大となりにくい多層磁性シートを提供する。【解決手段】 短辺３００Ｓと長辺３００Ｌとを有する帯状に形成された複数の磁性薄帯３００が、長辺３００Ｌが隣り合うように板形状に並んで配置された層を１０層以上備え、隣接する磁性薄帯３００の長辺３００Ｌ同士が重なり合っている第１層と、隣接する磁性薄帯３００の長辺３００Ｌ同士が重なり合っていない第２層３２０と、を備え、第１層は少なくとも２層以上積層し、第２層３２０のうちの１つを第２Ａ層３２１とし、第２層３２０のうちの他の１つを第２Ｂ層３２２としたとき、第２Ａ層３２１における長辺３００Ｌの位置と、第２Ｂ層３２２における長辺３００Ｌの位置とが、短辺３００Ｓが伸びる方向に０．５ｍｍ以上離れている【選択図】 図３

Description

本開示は、例えば、自動車の２次電池を充電するための非接触充電装置に用いることができる多層磁性シートに関する。

近年、給電側と受電側の両方に伝送コイルを設け、電磁誘導を利用した電力伝送によって充電する非接触充電が注目されている。非接触充電において、給電装置の一次伝送コイルに発生した磁束は給電装置と受電装置の筐体を介して受電装置の二次伝送コイルに起電力を発生させることで給電が行われる。

非接触充電は、例えば、タブレット型情報端末や、ミュージックプレイヤーや、スマートフォンや、携帯電話等の電子機器に対して普及し始めている。また、非接触充電は、上述以外の電子機器や、電気自動車や、ドローンに適用可能な技術である。また、フォークリフト、ＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の運搬車、鉄道、路面電車等にも適用可能な技術である。

非接触充電において電力伝送効率を高めるために、伝送コイルにおける給電装置と受電装置の接触面とは反対側に、コイルヨークとして磁性シートが設置される場合がある。このように配置される磁性シートには、充電時における磁束の漏れを防ぐ磁気シールド材としての役割や、充電中にコイルで発生した磁束を還流させるヨーク部材としての役割などがある。

上述の磁性シートを製造する方法として、種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１から３参照。）。特許文献１から３には、Ｑ値の向上または渦電流損の低減を目的とした、磁性シートに含まれる薄板状磁性体や、非晶質合金またはナノ結晶粒合金のリボン等（以下「合金薄帯」とも表記する。）を複数に分割する工程を含む製造方法が開示されている。

スマートフォン等の電子機器と比較して、電気自動車等に使用される非接触充電の場合、１次コイルと２次コイルとを近接して配置することが難しい。例えば、比較して広い間隔がある状態で１次コイルと２次コイルとを電磁結合させる必要がある。

また、１次コイルと２次コイルの間で伝送する電力も比較して大きくする必要がある。具体的には、１次コイルに流す電流も比較して大きくなり、１次コイルと２次コイルの間の磁束も比較して大きくする必要が生じる。

そのため、１次コイルと２次コイルが比較して大きくなり、スマートフォン等の電子機器に用いていた磁性シートでは大きさが足りないという問題があった。また、磁束が比較して大きくなるため、磁束が他の機器へ漏れやすいという問題があった。

また、磁性シートに含まれる合金薄帯は帯状に延びる形状を有している。合金薄帯における長手方向と直交する方向の寸法である幅は、電気自動車等に使用される非接触充電には狭いという問題があった。

これに対して、複数の合金薄帯を板形状に並べるとともに、板形状に並べた複数の合金薄帯を更に厚さ方向に重ねる技術も知られている（例えば、特許文献４参照。）。特許文献４に記載の技術では、合金薄帯が配置される面の幅も広くしやすい。

特開２００８－１１２８３０号公報 特表２０１５－５０５１６６号公報 国際公開第２０２０－２３５６４２号公報 特表２０１９－５２２３５５号公報

特許文献４に記載の技術は、単層の合金薄帯を積み重ねる方法である。特許文献４では、複数個のナノ結晶粒合金のリボンシートがｍ×ｎの行列構造で配列された形態が開示され、互いに異なる幅を有することもできることが開示されている。

本発明者は、例えば電気自動車等に使用される非接触充電用の磁性シートには、例えば携帯電話等の電子機器用の磁性シートに比較し、より多層に形成する必要があり、横方向にも並べて形成する必要があることに気付いた。その多層磁性シートの構成を検討するとき、磁性薄帯を横方向に並べて配置したときの磁性薄帯間にできる磁気ギャップの位置が特性に影響を及ぼすことを見出した。

本開示は、磁性薄帯を横方向に並べ、かつ多層に積層した多層磁性シートであって、磁気特性の良好な多層磁性シートを提供する。

本開示の態様に係る多層磁性シートは、短辺と長辺とを有する帯状に形成された複数の磁性薄帯を備え、
複数の前記磁性薄帯が、前記長辺が隣り合うように板形状に並んで配置された層を１０層以上備える多層磁性シートであって、
前記層のうち、隣接する前記磁性薄帯の前記長辺同士が重なり合っている第１層と、隣接する前記磁性薄帯の前記長辺同士が重なり合っていない第２層と、を備え、
前記第１層は少なくとも２層以上し、
前記第２層のうちの１つを第２Ａ層とし、前記第２層のうちの他の１つを第２Ｂ層としたとき、前記第２Ａ層における前記長辺の位置と、第２Ｂ層における前記長辺の位置とが、前記短辺が伸びる方向に０．５ｍｍ以上離れている。

また、本開示の態様に係る多層磁性シートによれば、前記第２層のうちの更に他の１つを第２Ｃ層としたとき、第２Ｃ層における前記長辺の位置と、前記第２Ａ層及び第２Ｂ層の長辺の位置とが、前記短辺が伸びる方向に０．５ｍｍ以上離れている。

本開示の多層磁性シートによれば、磁性薄帯の積層方向にみたときの磁気ギャップの位置の重なりを抑制できるので、多層磁性シートにおける磁気特性の悪化を防ぎ、透磁率が高く、Ｑ値が高い多層磁性シートが得られやすい。

本開示の多層磁性シートによれば、磁性薄帯の積層方向にみたときの磁気ギャップの位置の重なりを抑制でき、良好な磁気特性を備える多層磁性シートが得られるという効果を奏する。

本開示による多層磁性シートの構造を説明する平面視図である 多層磁性シートの構造を説明する部分断面視図である。 多層磁性シートの構造を説明する平面視図である。 多層磁性シートの構造を説明する部分断面視図である。 多層磁性シートの構造を説明する断面視図である。 磁性シートの構造を説明する断面視図である。 磁性シートの製造方法を説明する模式図である。 第１巻出しロールから供給される積層体の構成を説明する断面視図である。 第１巻出しロールから供給され、樹脂シートが剥離された積層体の構成を説明する断面視図である。 第２巻出しロールから供給される磁性薄帯の構成を説明する断面視図である。 貼付けロールにより、磁性薄帯が粘着層に接着された状態を説明する断面視図である。 クラックロールにより磁性薄帯にクラックが形成された状態を説明する断面視図である。

この開示の一実施形態に係る多層磁性シート４００について、図１から図１２を参照しながら説明する。一実施形態に係る多層磁性シート４００は、非接触方式の充電機器に用いられる。充電機器の給電装置に用いられてもよいし、受電装置に用いられてもよい。

本実施形態では、多層磁性シート４００がスマートフォンなどの情報処理機器や電子機器よりも消費電力が大きな機器に対する非接触充電に用いられる例に適用して説明する。例えば、多層磁性シート４００が自動車などの移動体への非接触充電に用いられる例に適用して説明する。なお、多層磁性シート４００は、情報処理機器や電子機器などの非接触充電に用いられてもよい。また、フォークリフト、ＡＧＶ等の運搬車、鉄道、路面電車等にも適用可能である。

図１は、多層磁性シート４００の構造を説明する平面視図である。図２は、多層磁性シート４００の構造を説明する部分断面視図である。
多層磁性シート４００は、図１に示すように、複数の帯状に形成された磁性薄帯３００が板形状に並んで配置された層が多層に配置されている。

図２の部分断面視図に示すように複数の磁性薄帯３００が、長辺３００Ｌが隣り合うように板形状に並んで配置されている。
図２の上側４層は、隣り合う磁性薄帯３００の長辺３００Ｌが互いに重なるように配置されている。これらを第１層３１０とも表記する。

図２の下側４層は、隣り合う磁性薄帯３００の長辺３００Ｌが互いに重ならないように配置されている。これらを第２層３２０とも表記する。第２層では、短辺３００Ｓが延びる方向に並んで配置される磁性薄帯３００の間隔は、０ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。

図２の下側４層（第２層３２０）は、図３に示すように、短辺３００Ｓと長辺３００Ｌとを有する帯状に形成された複数の磁性薄帯３００を有する。複数の磁性薄帯３００は、長辺３００Ｌが隣り合うように板形状に並んで配置されている。

第２層３２０には、第２Ａ層３２１と、第２Ｂ層３２２と、第２Ｃ層３２３と、が含まれる。第２Ａ層３２１は、第２層３２０に含まれる複数の層のうちの１つの層である。第２Ｂ層３２２は、第２層３２０に含まれる複数の層のうちの第２Ａ層３２１以外の１つの層である。第２Ｃ層３２３は、第２層３２０に含まれる複数の層のうちの第２Ａ層３２１および第２Ｂ層３２２以外の１つの層である。

第２Ａ層３２１、第２Ｂ層３２２および第２Ｃ層３２３は、積層される順序を限定するものではない。本実施形態では、第１層３１０側から第２Ａ層３２１、第２Ｂ層３２２、第２Ｃ層３２３の順に積層された例に適用して説明する。

第２Ａ層３２１、第２Ｂ層３２２および第２Ｃ層３２３は、隣接する層であってもよいし、間に他の層が配置された層であってもよい。本実施形態では第２Ａ層３２１、第２Ｂ層３２２および第２Ｃ層３２３が隣接する層である例に適用して説明する。

第２Ａ層３２１における磁性薄帯３００の長辺３００Ｌの位置と第２Ｂ層３２２における磁性薄帯３００の長辺３００Ｌの位置とは、短辺３００Ｓが伸びる方向に０．５ｍｍ以上離れている。この離れた距離をＤ１で示す。

第２Ｃ層３２３における磁性薄帯３００の長辺３００Ｌの位置は、第２Ａ層３２１における磁性薄帯３００の長辺３００Ｌの位置、および、第２Ｂ層３２２における磁性薄帯３００の長辺３００Ｌの位置のうち、近い方から短辺３００Ｓが伸びる方向に０．５ｍｍ以上離れている。本実施形態では、第２Ｂ層３２２における磁性薄帯３００の長辺３００Ｌの位置から短辺３００Ｓが伸びる方向に０．５ｍｍ以上離れている。この離れた距離をＤ２で示す。

なお、図２の下側４層（第２層３２０）は、長辺３００Ｌの位置が、短辺３００Ｓの伸びる方向に、順にずれている。別の言い方をすると、長辺３００Ｌの位置が階段状（ステップ状）に形成されている。
第２層３２０では、全体が階段状となっていてもよいし、階段状を繰り返す構造となっていてもよいし、一層毎に交互に繰り返す構造となっていてもよい。

第１層３１０及び第２層３２０は、それぞれ磁性薄帯３００が２層以上積層されていることが好ましく、４層以上積層されていることがより好ましく、１０層以上積層されていることがさらに好ましい。
第１層３１０の積層数と第２層３２０の積層数との比率は適宜設定できるが、好ましくは２：８から８：２の間である。より好ましくは、３：７から７：３であり、さらに好ましくは、４：６から６：４である。

厚さ方向は、第１層３１０、第２層３２０が積層された方向とも表記する。

本実施形態では、長辺３００Ｌが延びる方向に１つの磁性薄帯３００が配置されている例に適用して説明する。なお、長辺３００Ｌが延びる方向に磁性薄帯３００が配置される数は１つよりも多くてもよい。

本実施形態では、磁性薄帯３００における長辺３００Ｌが延びる方向の長さＬが１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の範囲であり、短辺３００Ｓが延びる方向の幅Ｗｒが１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲である例に適用して説明する。なお、磁性薄帯３００における長辺３００Ｌが延びる方向の長さＬが上述の範囲以外であってもよいし、短辺３００Ｓが延びる方向の幅Ｗｒが上述の範囲以外であってもよい。

本実施形態では、多層磁性シート４００における長さＬが１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の範囲であり、幅Ｗｓが１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の範囲である例に適用して説明する。

ここで、長さＬは、多層磁性シート４００を構成する第１層３１０における磁性薄帯３００の長辺３００Ｌが延びる方向の寸法であり、幅Ｗｓは、第１層３１０における磁性薄帯３００の短辺３００Ｓが延びる方向の寸法である。なお、多層磁性シート４００における長さＬが上述の範囲以外であってもよいし、幅Ｗｓが上述の範囲以外であってもよい。

本開示の多層磁性シート４００は、第２層３２０のように、長辺３００Ｌの位置をずらして磁性薄帯３００を配置している。そのため、同一寸法の磁性薄帯３００を用いて構成する場合、多層磁性シート４００の端面側で、磁性薄帯３００の端面が揃わない。このように、磁性薄帯３００の端面が揃わない状態であってもよい。

また、寸法（幅方向の寸法）の異なる磁性薄帯３００を用い、多層磁性シート４００の端面側で、磁性薄帯３００の端面が揃うように構成してもよい。また、多層磁性シート４００の端部を切断して、寸法を調整してもよい。

図４は、多層磁性シート４００の構造を説明する部分断面視図である。図４に示すように、多層磁性シート４００は、断面視において磁性薄帯３００が後述する粘着層１０を介して積層された構成としてもよい。

図５に示す多層磁性シート４００には、樹脂シート１５が設けられている。
また、第１積層端部４０１又は第２積層端部４０２には上記の樹脂シート１５が積層されていなくてもよい。磁性薄帯３００が露出していてもよいし、例えば、第１積層端部４０１又は第２積層端部４０２に、アモルファス合金薄帯、又は、ナノ結晶合金薄帯、もしくは、他の磁性材やアルミ等の金属箔、樹脂シート等から選択された外層材を貼付けしてもよい。

多層磁性シート４００における厚さ方向に重ねられる磁性薄帯の数は、合計で１０以上である。好ましくは１５以上であり、より好ましくは２０以上であり、より好ましくは２５以上である。磁性薄帯の数の上限は、特に設定しない。必要な数を積層すればよい。例えば、２００以下が好ましい。

磁性薄帯３００を形成する材料としては、合金組成がＦｅ基又はＣｏ基の合金を使用でき、ナノ結晶合金又はアモルファス合金を使用できる。磁性薄帯３００は、特にナノ結晶合金を材料として形成された薄帯（以下、「ナノ結晶合金薄帯」とも表記する。）であることが好ましい。

ナノ結晶合金薄帯としては、ナノ結晶化が可能な非晶質合金薄帯にナノ結晶化の熱処理を行って得られたナノ結晶合金薄帯を用いることができる。ナノ結晶化の熱処理の際、ナノ結晶化が可能な非晶質合金薄帯に張力を付与した状態でナノ結晶化の熱処理を行うことが好ましい。なお、アモルファス合金を材料として形成された薄帯をアモルファス合金薄帯、または、非晶質合金薄帯とも表記する。

ナノ結晶合金薄帯は、次の一般式により表される組成を有することが好ましい。
一般式：（Ｆｅ_１－ａＭａ）_{１００－ｘ－ｙ－ｚ－α－β－γ}Ｃｕ_ｘＳｉ_ｙＢ_ｚＭ’_αＭ”_βＸ_γ（原子％）

上記の一般式中で、ＭはＣｏ及び／又はＮｉであり、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ及びＷからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素であり、Ｍ”はＡｌ、白金族元素、Ｓｃ、希土類元素、Ｚｎ、Ｓｎ、及びＲｅからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素であり、ＸはＣ、Ｇｅ、Ｐ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｂｅ、及びＡｓからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素であり、ａ、ｘ、ｙ、ｚ、α、β及びγはそれぞれ０≦ａ≦０．５、０．１≦ｘ≦３、０≦ｙ≦３０、０≦ｚ≦２５、５≦ｙ＋ｚ≦３０、０≦α≦２０、０≦β≦２０及び０≦γ≦２０を満たす。
好ましくは、上記一般式において、ａ、ｘ、ｙ、ｚ、α、β及びγは、それぞれ０≦ａ≦０．１、０．７≦ｘ≦１．３、１２≦ｙ≦１７、５≦ｚ≦１０、１．５≦α≦５、０≦β≦１及び０≦γ≦１である。

本実施形態では磁性薄帯３００が、Ｆｅ－Ｃｕ－Ｎｂ－Ｓｉ－Ｂ系のナノ結晶合金である薄帯（日立金属株式会社製ＦＴ－３）の例に適用して説明する。なお、磁性薄帯３００は、上記の一般式により表される他の組成を有するナノ結晶合金薄帯であってもよいし、アモルファス合金薄帯であってもよい。

磁性薄帯３００がナノ結晶合金薄帯である場合は、磁性薄帯３００がアモルファス合金薄帯である場合よりも機械的に脆い。磁性薄帯３００がナノ結晶合金薄帯である場合は、磁性薄帯３００に直接外力を付与してクラック２１を形成する際に、小さな外力でクラック２１を形成することができる。

磁性薄帯３００がナノ結晶合金薄帯である場合は、磁性薄帯３００の表面に凹凸を実質的に形成することなくクラック２１を形成できる。そのため、磁性薄帯３００の平面状体を良好な状態とすることができる。磁性薄帯３００と粘着層１０とを貼り合わせて磁性シート１００とした後に発生する磁性薄帯３００の形状の経時変化が小さくなる。磁性薄帯３００における磁気特性の経時変化を抑制することができる。

磁性薄帯３００としては、例えば、ロール急冷により製造された厚さが１００μｍ以下の合金薄帯を用いることができる。磁性薄帯３００の厚さは、５０μｍ以下が好ましく、更に３０μｍ以下が好ましく、特に２５μｍ以下が好ましく、特に２０μｍ以下が好ましい。また、厚さが薄いと磁性薄帯３００の取り扱いが困難となるため、磁性薄帯３００の厚さは、５μｍ以上であることが好ましく、更に１０μｍ以上が好ましい。

多層磁性シート４００において、各磁性薄帯３００は積層して互いに接着される。
本開示の多層磁性シートにおいて、磁性薄帯３００として、磁性薄帯３００の一面に粘着層が形成された磁性シート１００を用いることが好ましい。この磁性シート１００は、後述する粘着層１０を備え、他の磁性薄帯３００との接着が可能であり、磁性薄帯３００を積層し、接着することが容易となる。

図６は、磁性シート１００の構造を説明する幅方向に切断した断面視図である。
磁性シート１００は、上記した構造において、磁性薄帯３００として用いることができる。磁性シート１００は、図６に示すように、１層の粘着層１０と、１層の樹脂シート１５と、１層の磁性薄帯３００と、が積層された構成を有する。

粘着層１０は磁性薄帯３００が貼り付けられる部材である。また粘着層１０は長尺状に形成された部材、例えば長方形状に形成された膜状の部材である。粘着層１０には、支持体１１と、粘着剤１２と、が主に設けられている。

支持体１１は、長尺状に形成された帯状の膜部材、例えば長方形状に形成された膜部材である。支持体１１は、可撓性を有する樹脂材料を用いて形成されている。樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）を用いることができる。

粘着剤１２は、支持体１１における第１面１１Ａおよび第２面１１Ｂに膜状または層状に設けられている。
粘着剤１２は、例えば、感圧性接着剤を用いることができる。例えば、アクリル系の接着剤、シリコーン系の接着剤、ウレタン系の接着剤、合成ゴム、天然ゴム等の、公知の接着剤を粘着剤１２として用いることができる。アクリル系の接着剤は、耐熱性、耐湿性に優れ、かつ、接着可能な材質も幅広いため、粘着剤１２として好ましい。

粘着剤１２は、支持体１１の第１面１１Ａおよび第２面１１Ｂに、層状に設けられている。本実施形態では、支持体１１の第１面１１Ａおよび第２面１１Ｂの全面に粘着剤１２が設けられた例に適用して説明する。

磁性薄帯３００は、磁性を有する材料を用いて長尺状の帯状に形成された薄帯である。磁性薄帯３００にはクラック２１が形成されている。磁性薄帯３００は、クラック２１により複数の小片２２に分割されている。言い換えると、磁性薄帯３００は複数の小片２２を含む。クラック２１とは、磁性薄帯３００に形成される磁気的なギャップを指し、例えば、磁性薄帯３００の割れ及び／又はひびが包含される。

磁性薄帯３００にクラック２１を形成することで、多層磁性シート４００をインダクタ用磁性体として用いる場合にＱ値の向上を図りやすくなる。また、多層磁性シート４００を磁気シールド用磁性体として用いる場合には、磁性薄帯３００の電流路を分断して渦電流損を低減しやすくなる。

磁性薄帯３００は、粘着層１０の粘着剤１２に接着されている。本実施形態では、粘着層１０の第１面１１Ａに設けられた粘着剤１２に磁性薄帯３００が接着されている。また、磁性薄帯３００と粘着層１０とは次式の関係を満たす形状を有していることが好ましい。

０．２ｍｍ≦（幅Ａ－幅Ｂ）≦３ｍｍ
幅Ａは、粘着層１０に関する寸法であって、より好ましくは粘着層１０における磁性薄帯３００が接着される粘着剤１２が設けられた領域に関する寸法である。幅Ｂは、磁性薄帯３００に関する寸法である。なお、粘着剤１２が粘着層１０の支持体１１の全面に設けられている場合には、幅Ａは、粘着層１０または支持体１１に関する寸法である。

ここで、（幅Ａ－幅Ｂ）の下限は、０．５ｍｍであることが好ましく、更に１．０ｍｍであることが好ましい。また、（幅Ａ－幅Ｂ）の上限は、２．５ｍｍであることが好ましく、更に２．０ｍｍであることが好ましい。

また、磁性薄帯３００と粘着層１０とは、別の次式の関係を満たすように配置されていることが好ましい。
０ｍｍ＜隙間ａ、および、０ｍｍ＜隙間ｂ

本開示の磁性シート１００では、粘着層１０における粘着剤１２が設けられた粘着層１０の幅Ａが、磁性薄帯３００の幅Ｂよりも広くなる。粘着層１０に磁性薄帯３００を貼り付ける際に、粘着層１０や磁性薄帯３００に蛇行が生じても、磁性薄帯３００の全面に粘着層１０の粘着剤１２が配置されやすくなる。

幅Ａから幅Ｂを引いた値を０．２ｍｍ以上とすることにより、粘着層１０に磁性薄帯３００を貼り付ける際に、磁性薄帯３００に粘着剤１２が配置されない部分の発生を防ぎやすい。幅Ａから幅Ｂを引いた値を３ｍｍ以下とすることにより、磁性シート１００における磁性薄帯３００として配置したとき、磁性薄帯３００間の間隔が大きくなることを防ぎやすい。これにより、磁性シート１００を並列して並べたときに、磁性薄帯３００間の間隔（磁気ギャップ）が大きくなることを防ぎやすい。

隙間ａおよび隙間ｂは、粘着層１０の端部から磁性薄帯３００の端部までの距離である。具体的には隙間ａは、粘着層１０の第１粘着層端部１０Ｘから、磁性薄帯３００の第１薄帯端部２０Ｘまでの距離である。隙間ｂは、粘着層１０の第２粘着層端部１０Ｙから、磁性薄帯３００の第２薄帯端部２０Ｙまでの距離である。

第１薄帯端部２０Ｘは、磁性薄帯３００における第１粘着層端部１０Ｘと同じ側の端部である。第２粘着層端部１０Ｙは、粘着層１０の第１粘着層端部１０Ｘと反対側の端部である。第２薄帯端部２０Ｙは、磁性薄帯３００における第２粘着層端部１０Ｙと同じ側の端部である。

幅Ａ、幅Ｂ、隙間ａ、および隙間ｂは、磁性薄帯３００の長手方向と交差する方向、より好ましくは直交する方向の寸法である。磁性薄帯３００の長手方向と、粘着層１０の長手方向は同じ方向である。

本実施形態では、磁性薄帯３００の長手方向の長さが２０，０００ｍである例に適用して、本実施形態に適用する磁性シート１００の作製方法を以下に説明する。また、粘着層１０または支持体１１に関する寸法である幅Ａが３２ｍｍであり、磁性薄帯３００に関する寸法である幅Ｂが３０ｍｍであり、幅Ａ－幅Ｂは２ｍｍである例に適用して説明する。

樹脂シート１５は樹脂を用いて形成された膜状の部材であり、保護フィルム、リリースフィルムまたはライナーとも表記される部材である。樹脂シート１５は、磁性薄帯３００や多層磁性シート４００の保護に用いられる部材である。

樹脂シート１５は、磁性薄帯３００に意図しない外力が加わることにより、後述するクラック２１（または複数のクラック２１同士を網目状に繋ぐクラック）が不要に増えることを抑制する機能を有する。また、磁性薄帯３００の小片２２が脱落することを抑制する機能や、磁性薄帯３００が錆びることを抑制する機能を有する。

また、樹脂シート１５は、多層磁性シート４００を所定の形状に加工する際に、不要な変形が発生することを抑制する機能を有する。不要な変形としては、表面の凹凸などを例示することができる。樹脂シート１５は、上述のように粘着層１０とともに積層されてもよいし、単体で積層されてもよい。

樹脂シート１５は、樹脂を用いて形成された膜状の部材であることが好ましく、弾力性を有する樹脂を用いて形成された部材であることがより好ましい。樹脂シート１５が樹脂を用いて形成された部材であると、樹脂シート１５の弾性力により、磁性薄帯３００の表面における凹凸の発生を抑制しやすくなる。

磁性薄帯３００の表面に凹凸が発生しても、樹脂シート１５の弾性力により、磁性薄帯３００の凹凸が平坦になりやすい。磁性薄帯３００の平面状態を凹凸が少ない良好な状態にすることができる。多層磁性シート４００における磁気特性の経時変化を小さくしやすい。

樹脂シート１５は、引張弾性率の下限が０．１ＧＰａの樹脂を使用できる。樹脂の引張弾性率が０．１ＧＰａ以上であれば、上記の効果が十分に得られやすい。引張弾性率の下限は、０．５ＧＰａが好ましく、１．０ＧＰａがさらに好ましい。

樹脂の引張弾性率の上限は１０ＧＰａとすることが好ましい。１０ＧＰａを超えると、後述するクラック２１を形成する際、合金薄帯の変形を抑制してしまうことがある。引張弾性率の上限は９ＧＰａが好ましく、８ＧＰａがさらに好ましい。

樹脂シート１５は、樹脂シート１５の厚みが１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。樹脂シート１５の厚みが増すと、多層磁性シート４００が変形し難くなる。多層磁性シート４００を曲面又は屈曲面に倣って配置しにくくなることがある。

樹脂シート１５の厚さが１μｍ未満であると、樹脂シート１５の変形が容易となる。樹脂シート１５の扱いが難しくなり、樹脂シート１５による磁性薄帯３００を支持する機能が十分に得られない場合がある。樹脂シート１５が保護フィルムである場合には、樹脂シート１５の強度が弱くなり、磁性薄帯３００などを保護する機能が十分でなくなる場合もある。

樹脂シート１５は、樹脂として、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、アクリル樹脂、セルロース等を用いることができる。耐熱性及び誘電損失の観点から、ポリアミド及びポリイミドが樹脂シート１５を形成する樹脂として特に好ましい。

図７は、磁性シート１００の製造方法を説明する模式図である。
磁性シート１００は図１から図５で説明した多層磁性シート４００の磁性薄帯３００として用いることができる。磁性シート１００は、図７に示す製造装置５００を用いて製造される。製造装置５００には、製造工程の上流から下流に向かって、第１巻出しロール５１０と、第１巻取りロール５２０と、第２巻出しロール５３０と、貼付けロール５４０と、クラックロール５５０と、平坦化ロール５６０と、第３巻取りロール５７０と、が主に設けられている。製造装置５００には、さらに複数の誘導ロール５８０が設けられてもよい。なお、誘導ロール５８０は記載していない位置でも必要に応じて配置することができる。

図８は、第１巻出しロール５１０から供給される積層体の構成を説明する断面視図である。
第１巻出しロール５１０には、図８に示すように、粘着層１０の第１面１１Ａおよび第２面１１Ｂに樹脂シート１５が積層された積層体が巻き付けられている。第１面１１Ａに配置された樹脂シート１５は保護シートであり、第２面１１Ｂに配置された樹脂シート１５はライナーとも表記する。第１面１１Ａに配置された樹脂シート１５は、第２面１１Ｂに配置された樹脂シート１５よりも厚さが薄いシートである。

図９は、第１巻出しロール５１０から供給され、樹脂シート１５が剥離された積層体の構成を説明する断面視図である。
第１巻出しロール５１０から巻き出された積層体は、図９に示すように、第１面１１Ａに配置された樹脂シート１５が剥離される。剥離された樹脂シート１５は、図７に示すように、第１巻取りロール５２０に巻き取られる。

図１０は、第２巻出しロール５３０から供給される磁性薄帯３００の構成を説明する断面視図である。
第１面１１Ａに配置された樹脂シート１５が剥離された積層体は、複数の誘導ロール５８０により、貼付けロール５４０に導かれる。貼付けロール５４０には、さらに第２巻出しロール５３０から巻き出された磁性薄帯３００が導かれている。貼付けロール５４０に導かれる磁性薄帯３００には、図１０に示すように、クラック２１は形成されていない。

ここで、第２巻出しロール５３０から巻き出される磁性薄帯３００の製造方法について説明する。例えば、磁性薄帯３００がナノ結晶合金である場合について説明する。磁性薄帯３００は、合金溶湯を急冷して、ナノ結晶化が可能なアモルファス合金薄帯を得る工程と、このアモルファス合金薄帯を結晶化開始温度以上で熱処理して微細な結晶粒を形成させる熱処理工程と、を含む製造方法によって製造される。

上述の急冷は、回転する冷却ロール上に溶湯を吐出して急冷凝固させる単ロール法により行われる。磁性薄帯３００は冷却ロールの回転方向に沿った方向が長手方向となる長尺形状を有する。磁性薄帯３００の長手方向の長さは、例えば２０，０００ｍを挙げることができる。

上述の熱処理の温度は、合金組成により異なるが、一般的には４５０℃以上である。微細な結晶粒は、例えば、Ｓｉなどが固溶した体心立方格子構造のＦｅである。この微細な結晶粒の分析は、Ｘ線回折及び透過電子顕微鏡を用いて行うことができる。

ナノ結晶合金においては、ナノ結晶合金の少なくとも５０体積％が、最大寸法で測定した粒径の平均が１００ｎｍ以下の微細な結晶粒で占められる。また、ナノ結晶合金のうちで微細結晶粒以外の部分は主に非晶質である。微細結晶粒の割合は実質的に１００体積％であってもよい。

図１１は、貼付けロール５４０により、磁性薄帯３００が粘着層１０に接着された状態を説明する断面視図である。
貼付けロール５４０は、図７に示すように、樹脂シート１５が剥離された積層体に磁性薄帯３００を押し付けて接着する。具体的には、対向して配置された２つのロールの間に、積層体と磁性薄帯３００とを導き、２つのロールを用いて、図１１に示すように、粘着層１０の第１面１１Ａに磁性薄帯３００を押し付けて接着する。

磁性薄帯３００は、粘着層１０と幅方向において中心が一致するように配置されもよいし、中心が離れて配置されてもよい。この場合、０ｍｍ＜隙間ａ、および、０ｍｍ＜隙間ｂの関係（図６参照。）を満たすように配置されている。磁性薄帯３００が接着された積層体は、図７に示すように、貼付けロール５４０からクラックロール５５０に導かれる。

図１２は、クラックロール５５０により磁性薄帯３００にクラック２１が形成された状態を説明する断面視図である。
クラックロール５５０は、粘着層１０に接着された磁性薄帯３００にクラック２１を形成する。具体的には、対向して配置された２つのロールの間に、磁性薄帯３００が接着された積層体を導き、２つのロールのうちの突起が設けられたロールを磁性薄帯３００に押し付けて、図１２に示すようにクラック２１を形成する。

２つのロールのうちの突起が設けられていないロールは、樹脂シート１５が剥離された積層体側に配置されている。クラック２１が形成された磁性薄帯３００には複数の小片２２が含まれる。複数の小片２２は、粘着層１０に接着される。

ここで、クラックロール５５０の構成について説明する。クラックロール５５０は、複数の凸状部材を周面に配置したロールである。クラックロール５５０の凸状部材の端部の先端は、平坦、錐状、中央が窪む逆錐状、又は筒状でもよい。複数の凸状部材は、規則的に配置されてもよいし、不規則に配置されてもよい。

長尺の磁性薄帯３００をクラックロール５５０に押し付けたり、又は長尺の磁性薄帯３００を２つのクラックロール５５０の間に通したりすることで、磁性薄帯３００にクラック２１が連続的に形成される。また、磁性薄帯３００の表面の複数箇所にクラックロール５５０の凸状部材が押し付けられ、磁性薄帯３００に複数のクラック２１が形成される。

クラックロール５５０を用いたクラックの形成では、さらに、複数のクラック２１同士を網目状に繋ぐクラックを形成することが好ましい。具体的には、磁性薄帯３００にクラックロール５５０を押しつけて複数のクラック２１を形成した後、上記複数のクラック２１同士を網目状に繋ぐクラックを形成する工程を有することが好ましい。

例えば、クラックロール５５０を用いて磁性薄帯３００に直接外力を付与してクラック２１を形成した後、磁性薄帯３００を湾曲したり、巻き取ったりする等の手段によって第２の外力を付与して、複数のクラック２１同士を網目状に繋ぐクラックを形成してもよい。クラック２１同士を繋ぐクラック（クラック同士を繋ぐ磁気的なギャップ）は、クラック２１を脆性破壊及び／又は亀裂破壊の起点として形成される。

複数のクラック２１同士を網目状に繋ぐクラックを形成する工程では、上記のような第２の外力を付与しなくてもよい。第２の外力を付与しない場合には、複数のクラック２１が形成される過程で、複数のクラック２１同士を網目状に繋ぐクラックが形成される。

クラックロール５５０から平坦化ロール５６０に導かれた積層体は、平坦化ロール５６０により平坦化処理が行われる。なお、平坦化ロール５６０は整形ロールとも表記する。

具体的には、平坦化ロール５６０における対向して配置された２つのロールの間に積層体が導かれ、積層体が２つのローラに挟まれて押圧される。これにより、クラック２１が形成された磁性薄帯３００の表面が平坦化される。

平坦化処理が行われた後の積層体が磁性シート１００となる。磁性シート１００は、誘導ロール５８０を経由して第３巻取りロール５７０に導かれる。磁性シート１００は、第３巻取りロール５７０に巻き取られる。
第３巻取りロール５７０で巻き取る方法以外に、所望の長さで切断してもよい。

第３巻取りロール５７０で巻き取られた磁性シート１００は、図１から図５で示した磁性薄帯３００として用いることができる。このとき、所望の長さに切断して用いることができる。もちろん、巻取りを行わないで、切断する方法を用いてもよい。

この磁性シート１００を図１から図５で示した磁性薄帯３００として用いることにより、積層する磁性薄帯３００（磁性シート１００）間の接着が容易となる。また、磁性薄帯３００を単独で扱うより、磁性シート１００として扱う方が、扱いが容易となる。また、磁性薄帯３００としてナノ結晶合金薄帯を用いる場合、ナノ結晶合金薄帯は脆い性質を持っており、ナノ結晶合金薄帯を単独で扱うことは容易でない。

本開示の磁性シートを図１から図５の磁性薄帯３００として用いた場合、磁性薄帯３００より幅が広い樹脂層を用いているので、磁性薄帯３００間の磁気ギャップが大きくなる傾向になる。しかしながら、本開示は、磁性薄帯３００間の磁気ギャップによる特性劣化を抑制できる構成であり、磁性シートを図１から図５の磁性薄帯として用いても、透磁率が高く、Ｑ値が高い多層磁性シートを構成できる。

上記の構成の多層磁性シート４００によれば、磁性薄帯３００の積層方向にみたときの磁気ギャップの位置の重なりを抑制することができるので、多層磁性シート４００における磁気特性の悪化を防ぎやすい。これにより、透磁率が高く、Ｑ値が高い多層磁性シートを得られる。

多層磁性シート４００の幅が１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下、長さが１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とすることにより、多層磁性シート４００を所望の大きさに形成することができる。

磁性薄帯３００をアモルファス合金薄帯、又は、ナノ結晶合金薄帯とすることにより、磁性薄帯３００を軟磁性薄帯とすることが可能となる。また、合金を用いて磁性薄帯３００を形成することができる。

磁性薄帯３００に複数の小片２２を含ませることにより、多層磁性シート４００の特性を向上させやすくなる。具体的には、多層磁性シート４００をインダクタ用磁性体として用いる場合にＱ値の向上を図りやすくなる。また、多層磁性シート４００を磁気シールド用磁性体として用いる場合には、磁性薄帯３００の電流路を分断して渦電流損を低減しやすくなる。

磁性薄帯３００の一面に粘着層１０を設けることにより、隣接する磁性薄帯３００を粘着層１０により保持することができる。具体的には、支持体１１の第１面１１Ａに設けられた粘着剤１２が、隣接する磁性薄帯３００の一方に接着され、第２面１１Ｂに設けられた粘着剤１２が隣接する磁性薄帯３００の他方に接着される。

第１積層端部４０１又は第２積層端部４０２に樹脂シート１５を設けることにより、製造された多層磁性シート４００を保護しやすくなる。例えば、製造した後の多層磁性シート４００を搬送する際に、粘着層１０や磁性薄帯３００が損傷することを防ぎやすい。
また、第１積層端部４０１又は第２積層端部４０２に、アモルファス合金薄帯、又は、ナノ結晶合金薄帯、もしくは、他の磁性材やアルミ等の金属箔、樹脂シート等から選択された外層材を貼付けしてもよい。

粘着層１０における粘着剤１２が設けられた領域の幅Ａが、磁性薄帯３００の幅Ｂよりも広くなる。粘着層１０に磁性薄帯３００を貼り付ける際に、粘着層１０や磁性薄帯３００に蛇行が生じても、磁性薄帯３００の全面に粘着層１０の粘着剤１２が配置されやすくなる。

幅Ａから幅Ｂを引いた値を０．２ｍｍ以上とすることにより、粘着層１０に磁性薄帯３００を貼り付ける際に、磁性薄帯３００に粘着剤１２が配置されない部分の発生を防ぎやすい。幅Ａから幅Ｂを引いた値を３ｍｍ以下とすることにより、磁性シート１００における磁性薄帯３００が配置されていない部分が大きくなることを防ぎやすい。

なお、本開示の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本開示に係る多層磁性シート４００は、誘導素子などとして使用することができる。

１０…粘着層、 １１…支持体、 １１Ａ…第１面、 １１Ｂ…第２面、 １２…粘着剤、 ２２…小片、 ３００Ｌ…長辺、 ３００Ｓ…短辺、 ３００…磁性薄帯、 ３１０…第１層、 ３２０…第２層、 ３２１…第２Ａ層、 ３２２…第２Ｂ層、 ３２３…第２Ｃ層、 ４００…多層磁性シート、 ４０１…第１積層端部、 ４０２…第２積層端部

Claims (8)

1. 短辺と長辺とを有する帯状に形成された複数の磁性薄帯を備え、
   複数の前記磁性薄帯が、前記長辺が隣り合うように板形状に並んで配置された層を１０層以上備える多層磁性シートであって、
   複数の前記層のうち、隣接する前記磁性薄帯の前記長辺同士が重なり合っている第１層と、隣接する前記磁性薄帯の前記長辺同士が重なり合っていない第２層と、を備え、
   前記第１層は少なくとも２層以上積層し、
   前記第２層のうちの１つを第２Ａ層とし、前記第２層のうちの他の１つを第２Ｂ層としたとき、前記第２Ａ層における前記長辺の位置と、前記第２Ｂ層における前記長辺の位置とが、前記短辺が伸びる方向に０．５ｍｍ以上離れている多層磁性シート。
2. 前記第２層のうちの更に他の１つを第２Ｃ層としたとき、前記第２Ｃ層における前記長辺の位置と、前記第２Ａ層及び前記第２Ｂ層の長辺の位置とが、前記短辺が伸びる方向に０．５ｍｍ以上離れている請求項１に記載の多層磁性シート。
3. 前記多層磁性シートの幅が１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下、長さが１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である請求項１または２に記載の多層磁性シート。
4. 前記磁性薄帯が、アモルファス合金薄帯、又は、ナノ結晶合金薄帯である請求項１または２に記載の多層磁性シート。
5. 前記磁性薄帯はナノ結晶合金薄帯であり、複数の小片を含んでいる請求項１または２に記載の多層磁性シート。
6. 前記磁性薄帯の一面には、帯状に形成された支持体、及び、前記支持体における第１面および第２面に設けられた粘着剤を有する粘着層が設けられた請求項１または２に記載の多層磁性シート。
7. 前記粘着層における寸法であって、前記粘着層の長手方向と交差する方向の寸法を幅Ａ、
   前記磁性薄帯における寸法であって、前記磁性薄帯の長手方向と交差する方向の寸法を幅Ｂとした場合に、
   ・ ２ｍｍ≦（幅Ａ－幅Ｂ）≦３ｍｍの関係を満たす請求項６に記載の多層磁性シート。
8. 前記磁性薄帯が積層された方向において、
   第１積層端部の前記磁性薄帯、又は、前記第１積層端部と反対側の第２積層端部の前記磁性薄帯には、
   帯状に形成された支持体、及び、前記支持体における第１面および第２面に設けられた粘着剤を有する複数の粘着層と、
   樹脂を用いて形成された膜状部材であって、前記粘着層に接着された樹脂シートが設けられている請求項１または２に記載の多層磁性シート。

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