JPH0435937A - セキュリティーセンサおよび表示用部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、アモルファス合金薄板を用いた磁性複合部品
に関する。

（従来の技術） 従来から、磁性材料と非磁性材料とを組み合わせた複合
材料は、電磁気シールド等を初めとして各種の用途に用
いられている。例えばシールド材料としては、ＮｊとＣ
ｕとをメツキにより複合化させたものが用いられている
。また、セキュリティーセンサとしては、パーマロイ板
と接着シートとを複合化させたものが用いられている。

さらに、各種表示用部品としては、ソフトフェライト磁
石をゴム等の有機材料と複合化させたものが用いられて
おり、これを軟磁性板にはりつけることによって使用さ
れている。

このように、各種の磁性複合部品が使用されているが、
シールド部品に関しては、より一層の効果の増大が、ま
たセキュリティーセンサについては高感度化が、表示用
部品については適度な接着性と脱着容易なことか望まれ
ている。

ところで、軟磁気特性に優れた磁性材料としては、アモ
ルファス合金が知られており、主に薄帯をトロイダル状
に巻回した、いわゆる磁心として利用されているが、リ
ボン状のアモルファス合金薄帯を上述したような磁性複
合部品に利用することも検討されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のリボン状のアモルファス合金薄帯
を磁性複合部品に直接利用するには、以下に示すような
種々の問題があった。

すなわち、リボン状のアモルファス合金薄帯は弾性を有
するため、任意の角度に折り曲げることができず、また
磁気特性を改善するために、いわゆる歪取り熱処理を行
うと、脆化が進んで折り曲げが全くできなくなってしま
うような場合も生じる。このため、例えば筐体状の装置
を磁気シールドする必要がある場合、アモルファス合金
薄帯単体では対応できず、例えば織物のように編んだも
のを使用している例もあるが、フレキシビリティを持た
せるためには熱処理を行うことができず、結果として透
磁率の低い、すなわちシールド効果の小さいものしか得
られていない。

また、セキュリティーセンサや表示用部品への応用も示
されているが、より一層の高感度化や高接着性化が望ま
れている。

本発明は、このような従来技術の課題に対処するために
なされたもので、アモルファス合金薄帯を上述したよう
な各種磁性複合部品に有効利用することを可能にした磁
性複合部品を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明の磁性複合部品は、板厚が１５μｍ以下
のアモルファス合金薄板と、このアモルファス合金薄板
に接着層を介して積層貼着された非金属シートとを具備
することを特徴とするものである。

本発明の磁性複合部品においては、アモルファス合金薄
板として板厚力月５μｍ以下のものを使用する。これは
、アモルファス合金薄板の板厚を１５μ■以下というよ
うに極薄くすることにより、磁気特性を改善するために
熱処理を行ったとしても、折り曲げが可能なためであり
、また板厚を極薄くすることによって、折り曲げ性の自
由度も向上すると共に、高周波域における軟磁気特性が
向上するためである。好ましい板厚としては２μ町〜１
５μ町の範囲であり、さらに好ましくは３μｍ　−１０
μｍの範囲、より好ましくは５μＩｌ〜９μＷの範囲で
ある。

ここで、本発明で言うアモルファス合金薄板の板厚とは
、平均板厚ｔのことであり、下記の式によって求められ
るものである。

巨　　重量 密度Ｘ長さ×幅 なお、平均板厚測定時の長さは１ｍ以上が好ましいもの
とする。

本発明で使用するアモルファス合金としては、Ｃｏ基ア
モルファス合金が軟磁気特性および耐食性の点から適し
ている。

上記Ｃｏ基アモルファス合金は、例えば下記の（Ｉ）式
で表されるもの等である。

（ＣＯ＋−ａ−ｂ−ｃ−ｄＰｅａ　　Ｍｂ　　Ｍ’　　
　Ｍ’　ａ　）　＋ｏｏ−ｚ（Ｓｉ＋−Ｂ−）　ｚ　　
　　　　　　　　・・・・・・（１）（式中、ＭはＭｎ
ｓ　Ｎｉから選ばれた少なくとも　１種の元素を、Ｍ′
は■、Ｃｒ、白金族元素、Ｃｕから選ばれた少なくとも
　１種の元素を、Ｍ′はＮｂ、　Ｔａ。

Ｍｏ、　Ｗから選ばれた少なくとも　１種の元素を表し
、ｉｌｌ　ｓ　ｂ　Ｎ　ｅ　ｓ　ｄ　ｓ　（３および２
は下記の式を満足する数である。

０、Ｏ１≦ａ≦０．０８ ０≦ｂ≦０．１０ ０．０１≦Ｃ≦０．０５ ０．０１≦ｄ≦０．０５ ０．３≦ｅ≦０．６ ２４≦Ｚ≦２７（ａｔ％）） ここで、上記（１）式における「ｅおよびＨ元素は、軟
磁気特性を支配する要因の一つである磁歪をコントロー
ルする元素であり、磁歪をほぼ零にして良好な軟磁気特
性を得るためには、Ｆｅ量を規定するａの値は０．ＯＩ
〜０．０８の範囲が、Ｈ元素２を規定するｂの値は０〜
０．１０の範囲が適している。

より好ましい範囲としては、ａの値は０．０３〜０．０
６であり、ｂの値はＯ〜０．０６である。

Ｍ′元素は、主に合金溶融時の粘性を下げると共に、耐
食性を向上させる元素であり、Ｈ′元素量を規定するＣ
の値は、０．０１〜０．０５の範囲が適している。より
好ましいＣの範囲としては、０．０１５〜０，０４であ
る。

Ｘ″元素、最適熱処理条件を拡げるのに有効な元素であ
るが、その量を規定するｄの値が０．０１未満ではその
効果が小さく、また０、０５を超えると溶融状態の粘性
が高くなってしまう。よって、ｄの値は０．ＯＩ〜０．
０５の範囲が適しており、より好ましくは０．０１５〜
０．０４の範囲である。

ＳｌおよびＢは、アモルファス化のための必須元素であ
り、Ｂの含有量を規定するｅの値は合金の低融点化のた
め、０．３〜０．６の範囲が適しており、より好ましく
は０．３５〜０．６の範囲である。

また、金属量と（Ｓｉ十Ｂ）量の原子比を規定する２の
値も、２４〜２７の範囲において合金の融点が低下し、
比較的減圧雰囲気下で極薄薄帯を作製するのに有効であ
る。さらに好ましい２の範囲は、２４．５〜２６．５で
ある。

本発明に使用する板厚１５μ口以下のアモルファス合金
薄板は、例えば以下のようにして製造される。

まず、上述したようなＣｏ基合金組成を溶融し、単ロー
ル法等によって急冷することにより、アモルファス合金
薄帯を作製する。ここで、板厚１５μｍ以下という極薄
の薄帯を作製する際に、ピンホール等が少ない良好な薄
帯を得るためには、以下に示すような方法を採用するこ
とが好ましい。

すなわち、大気圧未満の減圧雰囲気下で、下記の条件を
満足させつつ冷却ロールに溶融金属を射出し、溶融金属
を超急冷させる。溶融時の雰囲気を減圧雰囲気とするの
は、大気圧以上では従来から知られているように、ピン
ホールの極めて多いアモルファス合金薄帯しか得られな
いためであり、真空引き手段や作業時間等を考慮すると
、１Ｏ−５Ｔｏｒｒ〜ＩＴｏｒｒ程度の減圧雰囲気とす
ることが好ましく、さらに好ましくは１Ｏ−３Ｔｏｒｒ
　〜１０−’Ｔｏｒｒの範囲である。

また、上記製造条件とは、合金溶湯を射出するノズル形
状、ノズルと冷却ロールとの距離、射出圧、冷却ロール
の材質および周速等であり、それぞれ好ましい範囲は次
の通りである。

ノズル形状は矩形状とし、長辺は得られる薄帯の幅を決
定するものであり、２１以上であれば特に制限はない。

短辺は薄帯の板厚を決定する重要な値であり、０．０５
ｍｍ〜（１，１５ｍｍの範囲内から選択する。短辺の長
さか０．０５■未満では溶融金属が極めて射出されにく
くなり、０．１５ｍｍを超えると減圧雰囲気中において
１５μＭ以下の薄帯を作製することが困難となある。よ
り好ましい範囲としては、０．０７〜Ｏ，Ｈμｍである
。

ノズルと冷却ロールとの距離は、０．０５＋ｌ１ｍ〜０
．２０ｍｒｎの範囲とすることが好ましい。この距離が
０．０５１未満では表面性の良好な薄帯が得られ難く、
０．２０ｍｍを超えると減圧雰囲気中において１５μｌ
以下の薄帯を作製することが困難となる。より好ましい
範囲は、０．０７ｍｍ　〜Ｏ，１２＋ｎｏ＋である。

溶融金属の射出圧は、０．００５ｋｇ／ｅｎ＋２未満で
は射出しないことがしばしばあり、０．０２５ｋｇ／ｃ
ｌ１２を超えると１５μｍ以下の薄帯が傅られ難くなる
ため、０．００５ｋｇ／ｃｍ２〜０．０２５ｋｇ／ｃ＋
ａ２範囲とすることが好ましい。より好ましくは０．０
１ｋｇ／ｃｍ２〜０．０２ｋｇ／ｃｍ２の範囲である。

冷却ロールは、Ｃｕ基合金、Ｆｅ基合金、好ましくはＣ
ｒ含有Ｐｅ基合金、例えば工具鋼、ハイス鋼によって形
成されたものを使用する。これらによって、薄帯の表面
平滑性が向上し、良好な極薄の薄帯が得られる。

また、冷却ロールの周速が２０■／秒未満では、減圧雰
囲気中において１５μ■以下の薄帯が得られに＜、　＜
　、５０ｍ／秒を超えると薄帯が作業途中で切れる恐れ
が高まり、長尺な薄帯が得られ難いため、２０ｍ／秒〜
５０＋ｎ／秒の範囲か適している。特に、幅５Ｉｌ１以
上の薄帯を作製する場合には、２１ｍ／秒〜４５ｍ１秒
の範囲とすることが好ましく　、２１．ｍ／秒〜４０Ｉ
／秒の範囲がさらに好ましい。

以上の条件を満足させて溶融金属を超急冷することによ
り、ピンホール等が少ない良好な板厚１５μｍ以下のア
モルファス合金薄帯が得られる。

得られたアモルファス合金薄帯には、使用条件により結
晶化温度以下での熱処理を施すことが可能である。また
、アモルファス合金薄帯は、使用用途に応じて切断して
用いる。切断加工は、通常のはさみによっても可能であ
るが、セラミックス刃のはさみやカッターを用いること
が好ましい。

また、本発明の磁性複合部品における非金属シートとし
ては、樹脂製シート、ゴム製シート、紙あるいは不織布
等の繊維質シート等の各種材質のシートを使用すること
が可能であり、用途によっても異なるが、特に樹脂系の
ものが好ましく、具体的にはポリプロピレン、ポリエチ
レン、アクリル系樹脂等からなるものが例示される。

上記非金属シートは、少なくとも片面に接着層を有する
ものが用いられ、両面に接着層を有するものがより好ま
しく用いられる。

本発明の磁性複合部品は、容易に切断できるため、任意
の形状に加工することが可能である。また、本発明の磁
性複合部品は、磁気シールド、セキュリティーセンサ、
表示用部品等として有効である。ここで、セキュリティ
ーセンサとは、励磁界が存在する領域を通過した際に、
ある高周波成分が出力され、これを検出することによっ
て、盗難等を防止するものである。

（作　用） 本発明の磁性複合部品においては、磁気特性付与部とな
るアモルファス合金薄板の板厚を１５μｍ以下としてい
る。これにより、磁気特性を改善するために熱処理を行
ったとしても、折り曲げることが可能となり、また折り
曲げ性の自由度も向上する。さらに、アモルファス合金
薄板の板厚を薄くすることにより、高周波域における軟
磁気特性も向上し、各種装置の小型化等を有効に行うこ
とが可能となる。また、本発明の磁性複合部品は、非金
属シートによって補強されているため、強度的にも各種
用途に十分に耐え得るものである。

（実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

実施例１ （Ｃｏｏ、　９＋Ｐｅｏ、　０５Ｍ００．０４）　７５
　（Ｓｉｏ、　ｂ　Ｂ　ｏ、４）２５で示される合金組
成物を調合、溶解し、アモルファス合金作製用母合金と
し、以下に示す条件にしたがって単ロール法により、幅
５ＩＩＩ１１１板厚６．５μｍのアモルファス合金薄帯
を作製した。

溶融金属の射出時のノズルの形状は０．１１ｍ＋ａＸ５
．３１ｍｍのスリット形状とし、ノズルと冷却ロールと
の間隔は０．１５ｎｍとした。また、冷却ロールの材質
はＦｅ基合金を用いた。このような単ロール装置を真空
チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を３Ｘ　１Ｏ−２
Ｔｏｒｒまで真空排気した後、周速３５ｍ／秒に制御さ
れた冷却ロールの周面上に圧力０．０２ｋｇ／ｃＩＩ２
で溶融金属を射出し、超急冷してＣｏ基アモルファス合
金薄帯を得た。

なお、得られた薄帯は、表面性に優れかつピンホール等
の少ない良好なものであった。

この後、上記Ｃｏ基アモルファス合金薄帯を長さ１００
ｖｎに切断した後、４６０℃、３０分の条件で歪取り熱
処理を施してアモルファス合金薄板を得た。

このようにして得たアモルファス合金薄板を用いて、第
１図に示すように、接着層１ａを有するポリエステルフ
ィルム１にまずＣｕ箔２を積層、貼着し、このＣｕ箔２
上に接着剤３によってアモルファス合金薄板４を積層、
貼着して磁性複合部品５を作製した。

また、本発明との比較のために、Ｃｕ箔とポリエステル
フィルムとを積層、貼着して磁性複合部品を作製した。

これら磁性複合部品の磁気シールド効果を評価するため
に、シールドルームにおいてノイズ発生源と測定機の間
に上記複合磁性部品をおき、ノイズ低減効果を測定した
ところ、比較例の磁性複合部品では５ｄＢであったのに
対し、実施例の磁性複合部品では２０ｄＢと大幅に磁気
シールド効果が向上していることを確認した。

実施例２ （Ｃｏｏ９＋Ｐｅｏ、　ｏ５ｃｒｏ、　ｏ２Ｎｂｏ、　
０２）　７５（Ｓｉｏ６Ｂ　０．４　）　２５ で示される合金組成物を調合、溶解し、アモルファス合
金作製用母合金とし、以下に示す条件にしたがい実施例
１と同様にして、幅３■、板厚７μｍのアモルファス合
金薄帯を作製した。

ノズルの形状：　　３．２＋ｎｍＸ　Ｏ，ＩＯｍＩＩ＋
ノズルと冷却ロールとの間隔：　０．１５＋ｎ＋ｎ冷却
ロール二Ｆｅ基ロール 真空度：　　５Ｘ　１Ｏ−２Ｔｏｒｒ 冷却ロールの周速；３０ＩＩｌ／秒 溶融金属の射出圧：　　０．０２ｋｇ／ｃｍ２なお、得
られた薄帯は、表面性に優れかつピンホール等の少ない
良好なものであった。

この後、上記Ｃｏ基アモルファス合金薄帯を長さ１５■
に切断した後、４４０℃、４０分の条件で歪取り熱処理
を施してアモルファス合金薄板を得た。

このようにして得たアモルファス合金薄板を接着層を有
するポリエステルフィルムと積層、ｌｉｔし、磁性複合
部品を作製した。

また、本発明との比較のために、板厚を２５μ匝とした
以外は上記実施例のアモルファス合金薄板と同様のＣＯ
基アモルファス合金薄板を用い、ポリエステルフィルム
と積層、貼着して磁性複合部品を作製した。

これら磁性複合部品をセキュリティーセンサとして用い
た際の評価を以下のようにして行った。

具体的には、励磁界Ｈが存在する領域を通過した際に、
ある高周波成分が出力され、これを検出するものである
が、ここではＨの大きさを変えて検出限界を調べること
により、感度を比較した。

その結果、比較例による磁性複合部品の感度を１とした
場合、実施例による磁性複合部品の感度は０．２１と大
幅に向上しており、より小さい励磁界で検出が可能であ
ることから、装置の小型化に極めて有効である。

実施例３ （Ｃｏｏ、　５９Ｆｅｏ、　ｏｓＭｎｏ、　０２Ｍ０Ｏ
，ｏＪｂｏ、　０２）　７゜（Ｓｉｏ５Ｂ　０．５　）
　２５ で示される合金組成物を調合、溶解し、アモルファス合
金作製用母合金とし、冷却ロールの周速を種々に変化さ
せる以外は、実施例２と同一条件で、各種板厚のアモル
ファス合金薄板を作製した。

これら板厚を変化させたアモルファス合金薄板をそれぞ
れ用いて、実施例２と同様な方法でセキュリティセンサ
としての評価を行った。その結果を第２図に示す。

第２図から明らかなように、本発明の板厚を有するアモ
ルファス合金薄板を用いたセンサは、感度に優れている
ことが分る。

実施例４ （Ｃｏｏ、　５ａＦｅｏ、　ｏｂＮｉｏ、　０２Ｍ０Ｏ
，ｏＪｂｏ、　０２）　７５（Ｓｉｏ５Ｂ　ｏ、ｓ　）
　２５ で示される合金組成物を調合、溶解し、アモルファス合
金作製用母合金とし、実施例１と同一条件で、幅８ｍｍ
、板厚７μｍのアモルファス合金薄板を作製した。

このようにして得たアモルファス合金薄板を接着層を有
するポリエステルフィルムと積層、貼着し、磁性複合部
品を作製した。

また、本発明との比較のために、同一形状のソフトフェ
ライト磁性複合部品を作製した。

これら磁性複合部品の表示用部品として特性を評価する
ために、永久磁石板への接着力を測定したところ、比較
例の磁性複合部品では５ｇの荷重で剥がれたのに対し、
実施例の磁性複合部品では５゜ｇの荷重でも剥がれず、
大幅に接着力が向上していることを確認した。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明の複合磁性部品は、板厚１５
μｎ以下のアモルファス合金薄板を用いていることから
、折り曲げ性に優れると共に、高周波域での軟磁気特性
にも優れている。従って、磁気シールド、セキュリティ
ーセンサ、表示用部品等として有効に利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の複合磁性部品の構成を示す
図、第２図は本発明の実施例の複合磁性部品のセキュリ
ティーセンサとしての感度測定結果を示すグラフである
。 １・・・・・・ポリエステルフィルム、１ａ・・・・・
・接着層、２・・・・・Ｃｕ箔、３・・・・・・接着剤
、４・・・・・・アモルファス合金薄板、５・・・・・
・複合磁性部品。 出願人　　　　　　株式会社　東芝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）板厚が１５μｍ以下のアモルファス合金薄板と、 このアモルファス合金薄板に接着層を介して積層貼着さ
   れた非金属シートと を具備することを特徴とする磁性複合部品。
2. （２）請求項１記載の磁性複合部品において、前記磁性
   複合部品は、磁気シールド、セキュリティーセンサまた
   は表示用部品であることを特徴とする磁性複合部品。