JPH11312604A - Laminated magnetic material and its manufacture - Google Patents
Laminated magnetic material and its manufactureInfo
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- JPH11312604A JPH11312604A JP10121342A JP12134298A JPH11312604A JP H11312604 A JPH11312604 A JP H11312604A JP 10121342 A JP10121342 A JP 10121342A JP 12134298 A JP12134298 A JP 12134298A JP H11312604 A JPH11312604 A JP H11312604A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】複数枚の磁性材料をバインダ
ーで結合してなる積層磁性材料とその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated magnetic material formed by binding a plurality of magnetic materials with a binder, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】プリンタ、HDD、CD−ROM、DV
D、時計などに使用されるモータについては、電池寿命
や環境問題などの点から消費電力を低減することが要求
されている。また、携帯情報機器に電力を供給する発電
機では、小型で発電効率の高いことが要求されている。
モータの消費電力を低減することは、銅損、鉄損、機械
損を低減することである。その中の銅損については、巻
線に電流が流れることによって生じるジュール熱に起因
するため、出来るだけ電流を小さくすることが銅損を低
減することになる。鉄損については、渦電流損とヒステ
リシス損に分けられ、モータに使用する軟磁性材料の特
性に大きく左右される。その特性としては体積固有抵抗
が大きく、飽和磁化が大きく保磁力が小さいことが望ま
しい。機械損については、軸受損と風損からなり、通常
は軸受損が支配的である。発電機の場合にも同様である
が、ロータの回転速度が高い場合には、特に鉄損の低減
が高効率発電に寄与する。最近は情報量が増大し、記憶
装置の記録密度が向上し、出力装置の解像度が向上して
おり、それらに搭載するモータ回転数が高くなる傾向が
ある。モータが高速回転すると、銅損、鉄損、機械損が
夫々増えることになり、消費電力が増加することにな
る。2. Description of the Related Art Printers, HDDs, CD-ROMs, DVs
D, motors used in watches and the like are required to reduce power consumption in view of battery life and environmental issues. In addition, a generator that supplies electric power to a portable information device is required to be small and have high power generation efficiency.
Reducing the power consumption of the motor is to reduce copper loss, iron loss, and mechanical loss. The copper loss therein is caused by Joule heat generated by the current flowing through the winding. Therefore, reducing the current as much as possible will reduce the copper loss. Iron loss is divided into eddy current loss and hysteresis loss, and largely depends on the characteristics of the soft magnetic material used for the motor. As its characteristics, it is desirable that the volume resistivity is large, the saturation magnetization is large, and the coercive force is small. The mechanical loss includes a bearing loss and a windage loss, and the bearing loss is usually dominant. The same applies to the case of a generator, but when the rotation speed of the rotor is high, reduction of iron loss particularly contributes to high-efficiency power generation. Recently, the amount of information has increased, the recording density of a storage device has been improved, and the resolution of an output device has been improved. When the motor rotates at high speed, copper loss, iron loss, and mechanical loss each increase, and power consumption increases.
【0003】これらの用途のモータにおいては、珪素鋼
板、電磁軟鉄、パーマロイなどが主に使用されていた。
これらの多結晶金属系の材料は、鋳造法によってインゴ
ットが作製されその後熱間加工、冷間加工を経て必要な
厚さの板材に加工される。モータなどに使用されるその
厚さは0.2〜1.0mmで、プレスでステータやロー
タの形状に加工し、重ねて磁気回路として使用し、でき
るだけ渦電流の低減を図っているが、そこには板厚の限
界が有った。第3の添加元素によって上記多結晶金属の
体積固有抵抗を大きくすることも困難であり、渦電流を
低減させることには限界があった。[0003] In motors for these applications, silicon steel sheets, soft magnetic iron, permalloy, and the like have been mainly used.
These polycrystalline metal-based materials are formed into an ingot by a casting method, and then hot-worked and cold-worked to be processed into a sheet material having a required thickness. The thickness used for motors is 0.2 to 1.0 mm. It is processed into the shape of a stator or rotor by a press and used as a magnetic circuit to reduce eddy currents as much as possible. Had a thickness limit. It is also difficult to increase the volume resistivity of the polycrystalline metal by the third additive element, and there is a limit in reducing the eddy current.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鉄損の低減
を目的として上記記載のモータや発電機などに使用され
る軟磁性材料の特性を向上させるものである。特に、薄
い磁性材料を絶縁層と交互に積層し固着することによっ
て、渦電流損を低減させることである。その結果とし
て、消費電力の小さな高効率のモータを提供することで
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to improve the characteristics of the soft magnetic material used in the above-described motors and generators for the purpose of reducing iron loss. In particular, it is to reduce eddy current loss by alternately laminating and fixing a thin magnetic material with an insulating layer. As a result, it is an object to provide a highly efficient motor with low power consumption.
【0005】更に、モータや発電機に使用する軟磁性材
料の場合には、ステータやロータなどの複雑な形状に加
工する必要があり、その加工によって磁気特性や機械的
強度が損なわれることのない積層方法を得ることであ
る。Further, in the case of a soft magnetic material used for a motor or a generator, it is necessary to work into a complicated shape such as a stator or a rotor, and the working does not impair the magnetic properties and mechanical strength. It is to obtain a lamination method.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1については、複
数枚の磁性材料をバインダーで結合してなる積層磁性材
料において、磁性材料の厚さが3〜50μmであり、表
面粗さRaがRa<5μmで、バインダーは溶剤に溶解
し且つ溶剤を蒸発させた時に固形分として残留する性質
を有し、磁性材料とバインダーが交互に積層され、その
バインダーの厚さtが1〜10μmで且つt>Raであ
ることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, in a laminated magnetic material in which a plurality of magnetic materials are bonded with a binder, the thickness of the magnetic material is 3 to 50 μm and the surface roughness Ra is Ra. <5 μm, the binder has the property of being dissolved in a solvent and remaining as a solid when the solvent is evaporated, the magnetic material and the binder are alternately laminated, and the thickness t of the binder is 1 to 10 μm and t > Ra.
【0007】請求項2については、複数枚の磁性材料を
バインダーで結合してなる積層磁性材料の製造方法にお
いて、(a)厚さが3〜50μmの磁性材料に、溶剤に
溶かしたバインダーを塗布する工程、(b)その後溶剤
を蒸発させて磁性材料上に厚さが1〜10μmのバイン
ダー層を形成する工程、(c)所望の枚数を積層し、加
圧して固着する工程からなることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a laminated magnetic material in which a plurality of magnetic materials are bonded with a binder, wherein (a) applying a binder dissolved in a solvent to a magnetic material having a thickness of 3 to 50 μm. (B) subsequently evaporating the solvent to form a binder layer having a thickness of 1 to 10 μm on the magnetic material; and (c) laminating a desired number of sheets and fixing them by pressing. Features.
【0008】請求項3については、複数枚の磁性材料を
バインダーで結合してなる積層磁性材料の製造方法にお
いて、(a)厚さが3〜50μmの磁性材料に、溶剤に
溶かしたバインダーを塗布する工程、(b)その後溶剤
を蒸発させて磁性材料上に厚さが1〜10μmのバイン
ダー層を形成する工程、(c)室温で24〜480時間
放置する工程、(d)所望の枚数を積層し、加圧して固
着する工程からなることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a laminated magnetic material in which a plurality of magnetic materials are bonded with a binder, wherein (a) applying a binder dissolved in a solvent to a magnetic material having a thickness of 3 to 50 μm. (B) subsequently evaporating the solvent to form a binder layer having a thickness of 1 to 10 μm on the magnetic material; (c) leaving the mixture at room temperature for 24 to 480 hours; It is characterized by comprising a step of laminating and fixing by pressing.
【0009】請求項4については、請求項2及び3項記
載の磁性材料の表面粗さRaが、Ra<5μmであり、
且つバインダー厚さtがt>Raであることを特徴とす
る。According to a fourth aspect, the surface roughness Ra of the magnetic material according to the second and third aspects is Ra <5 μm,
Further, the binder thickness t is t> Ra.
【0010】請求項5については、請求項2及び3項記
載のバインダーと溶剤の体積比率が1:5〜1:1であ
ることを特徴とする。In a fifth aspect, the volume ratio of the binder to the solvent according to the second and third aspects is 1: 5 to 1: 1.
【0011】請求項6については、請求項2及び3項記
載の(b)で溶剤を蒸発させて磁性材料上に厚さが1〜
10μmのバインダー層を形成する工程での蒸発温度が
室温〜70℃であることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, the thickness of the magnetic material is reduced to 1 to 3 on the magnetic material by evaporating the solvent.
The evaporation temperature in the step of forming a 10 μm binder layer is room temperature to 70 ° C.
【0012】請求項7については、請求項2及び3項記
載の(a)〜(d)へ磁性材料を送る速度が1〜50c
m/sであることを特徴とする。According to a seventh aspect, the speed at which the magnetic material is sent to (a) to (d) according to the second and third aspects is 1 to 50 c.
m / s.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】積層磁性材料は、磁性材料の薄帯
と絶縁性のバインダーから構成される。磁性材料とし
て、表1に示す3種類を用意した。液体急冷法によりア
モルファスの薄帯を作製したものとパーマロイを冷間圧
延したものである。アモルファスではこの組成の他に
も、Fe−Cu−Nb−B−Si系、Fe−B−Si−
C系などが同様に使用することができ、特定の組成の磁
性材料に限定するものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A laminated magnetic material comprises a magnetic material ribbon and an insulating binder. Three types of magnetic materials shown in Table 1 were prepared. One is an amorphous ribbon produced by a liquid quenching method, and the other is a permalloy cold-rolled. In the case of amorphous, in addition to this composition, Fe-Cu-Nb-B-Si system, Fe-B-Si-
C-type or the like can be used in the same manner, and is not limited to a magnetic material having a specific composition.
【0014】[0014]
【表1】 [Table 1]
【0015】従来のパーマロイ、珪素鋼板、純鉄などの
多結晶の金属磁性材料と比較して、アモルファス磁性材
料は透磁率が高く、保磁力が小さく、電気抵抗が大きい
ことが特徴である。液体急冷法によって作製されるの
で、数10μmの厚さの薄帯が容易に得られる。特に鉄
損を低減するには、ヒステリシス損の低減のために保磁
力が小さいこと、渦電流損を低減するために電気抵抗が
大きいことが要求される。但し、本発明の積層方法は、
アモルファスに限定するものではなく、可撓性があり、
厚さが3〜50μmの薄帯であれば、基本的に積層する
ことができる。今回の評価には、3〜50μmの広い範
囲のサンプルが入手できなかったが、厚さが厚くなると
相対的にバインダーの厚さが小さくなるので、本発明に
よって得られる効果が相対的に小さくなるのみであり、
本発明の有効性を損なうものではない。更に3μm以下
の薄帯については、液体急冷法でも冷間圧延法でも機械
的強度の問題で作製が困難であり、実際に薄帯が製作で
きても、積層の際のハンドリングが困難である。Compared to conventional polycrystalline metal magnetic materials such as permalloy, silicon steel plate, and pure iron, amorphous magnetic materials are characterized by high magnetic permeability, low coercive force, and high electric resistance. Since it is manufactured by the liquid quenching method, a ribbon having a thickness of several tens of μm can be easily obtained. In particular, in order to reduce iron loss, it is required that the coercive force be small in order to reduce hysteresis loss, and that the electric resistance be large in order to reduce eddy current loss. However, the lamination method of the present invention,
It is not limited to amorphous, it is flexible,
If the thickness of the ribbon is 3 to 50 μm, it can be basically laminated. In this evaluation, a sample in a wide range of 3 to 50 μm was not available. However, as the thickness increases, the thickness of the binder decreases relatively, so that the effect obtained by the present invention is relatively reduced. Only
It does not impair the effectiveness of the present invention. Further, it is difficult to produce a ribbon having a thickness of 3 μm or less due to a problem of mechanical strength in both the liquid quenching method and the cold rolling method, and even if a ribbon can be produced, it is difficult to handle it at the time of lamination.
【0016】図1(a)には理想的な積層状態を示して
あるが、図1(b)には現実の積層状態を少し誇張して
模式的に示してある。磁性材料1の表面粗さが粗いと接
触部13のように磁性材料1同士が接触して、均一厚さ
の積層を妨げることになり、渦電流の低減を妨げること
になる。又表面粗さが粗い場合には、図1(b)の気泡
12が発生し易くなり、積層の強度が損なわれることに
なる。従ってその表面粗さRaがRa<5μmであるこ
とが好ましい。より好ましくはRa<1μmである。更
にバインダー2の厚さtは、磁性材料1の表面粗さRa
より厚くすることにより、その凹凸をバインダーが覆う
ことができ、結果として磁性材料1同士の適正な接着が
可能になる。バインダー2の厚さtが磁性材料1の表面
粗さRaより薄い場合には、磁性材料1同士が図1
(b)の接触部13のように接触して、渦電流の発生に
繋がってしまう。表1に4種類の実験に使用した磁性材
料を記載した。Aのアモルファス2705MとBのアモ
ルファス2714Aの表面粗さはいずれも1μm以下で
あった。CのパーマロイPAとDの珪素鋼板の表面粗さ
はいずれも5μm程度であった。参考として珪素鋼板、
厚さ0.25mmの板の特性を示してあり、A、B、C
を積層したものと比較することができる。FIG. 1A shows an ideal laminated state, while FIG. 1B schematically shows the actual laminated state with a little exaggeration. If the surface roughness of the magnetic material 1 is rough, the magnetic materials 1 come into contact with each other as in the contact portion 13 and hinder lamination of a uniform thickness, thereby hindering reduction of eddy current. Further, when the surface roughness is rough, the bubbles 12 shown in FIG. 1B are easily generated, and the strength of the lamination is impaired. Therefore, it is preferable that the surface roughness Ra is Ra <5 μm. More preferably, Ra <1 μm. Further, the thickness t of the binder 2 depends on the surface roughness Ra of the magnetic material 1.
By increasing the thickness, the binder can cover the unevenness, and as a result, the magnetic materials 1 can be properly bonded to each other. When the thickness t of the binder 2 is smaller than the surface roughness Ra of the magnetic material 1, the magnetic materials 1
The contact is made like the contact portion 13 in (b), which leads to the generation of an eddy current. Table 1 shows the magnetic materials used in the four experiments. The surface roughness of the amorphous 2705M of A and the amorphous 2714A of B were both 1 μm or less. The surface roughness of the C permalloy PA and the silicon steel sheet of D were both about 5 μm. Silicon steel plate for reference,
The properties of a 0.25 mm thick plate are shown, and A, B, C
Can be compared with those laminated.
【0017】バインダーとしては、溶剤に溶解して磁性
材料表面に塗布した場合に薄く広がり、その後溶剤を乾
燥させた場合に樹脂成分のみが残留してくれる必要があ
る。又、磁性材料同士の接着強度が強いこと、特に積層
した磁性材料を曲げたり、機械的加工をしたりしても剥
離しないことが必要になる。バインダーとして表2に示
す4種類を用意した。いずれも溶剤に溶解し上記要件を
満たしている。It is necessary that the binder spreads thinly when it is dissolved in a solvent and applied to the surface of a magnetic material, and then only the resin component remains when the solvent is dried. In addition, it is necessary that the magnetic materials have high adhesive strength, and in particular that they do not peel off even when the laminated magnetic materials are bent or subjected to mechanical processing. Four types shown in Table 2 were prepared as binders. All are dissolved in a solvent and satisfy the above requirements.
【0018】溶剤としては、酢酸エチルとメチルエチル
ケトンの種類を用意した。いずれも表2に示す樹脂を溶
解し、適度な沸点を持ち蒸発する性質を持っている。近
年の環境問題を考慮し、蒸発した溶剤は出来るだけ回収
するような製造装置で行うことが必要になる。As the solvent, types of ethyl acetate and methyl ethyl ketone were prepared. All have the property of dissolving the resins shown in Table 2, having an appropriate boiling point and evaporating. In consideration of recent environmental problems, it is necessary to use a manufacturing apparatus that recovers evaporated solvent as much as possible.
【0019】[0019]
【表2】 [Table 2]
【0020】表3に実験の組合せと積層強度の評価結果
を示してある。磁性材料の積層枚数はいずれも10枚と
して、バインダーの厚さは目標を約4μmとして積層実
験を行った。平均積層厚さは、積層した磁性材料の厚さ
をマイクロメータで9ケ所測定して平均値を算出した。Table 3 shows the combinations of the experiments and the evaluation results of the lamination strength. Lamination experiments were performed with the number of laminated magnetic materials being 10 and the target thickness of the binder being about 4 μm. The average laminated thickness was calculated by measuring the thickness of the laminated magnetic material at nine locations with a micrometer and calculating the average value.
【0021】積層率=(1枚の磁性材料の厚さx積層枚
数)÷積層後の厚さ を定義するといずれも積層率>80%であった。The lamination ratio = (thickness of one magnetic material × the number of laminations) ÷ the thickness after lamination was defined as lamination ratio> 80% in all cases.
【0022】[0022]
【表3】 [Table 3]
【0023】積層強度の評価方法は、積層した磁性材料
をワイヤー放電カットで腕時計に組み込むステップモー
タのステータの形状(寸法は全長10mm、幅4mm
位)に加工した後、片持ち梁で角度15°の曲げを1回
与えて各磁性材料間が剥離していないかを、20倍の実
体顕微鏡で観察して剥離していないものを○、剥離して
いるものを×、中間の少し剥離しているものを△と評価
した。The evaluation method of the lamination strength is as follows. The laminated magnetic material is incorporated into a wristwatch by wire discharge cutting. The shape of the stator of the step motor (dimensions: total length 10 mm, width 4 mm)
After bending to 15 degrees once with a cantilever beam, each magnetic material was inspected with a stereoscopic microscope at 20x to see if there was any separation between magnetic materials. Those that were peeled were evaluated as x, and those that were slightly peeled in the middle were evaluated as Δ.
【0024】表3から、磁性材料はアモルファスの
A,Bどちらも良い、バインダーは、eのビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂は積層強度の点で不適であるが、
fの部分鹸化モンタン酸エステルワックス、gの変性ポ
リエステル樹脂、hのフェノールブチラール樹脂は良
い、溶剤は平均積層厚さの点から酢酸エチル、メチル
エチルケトンいずれも良い、という結果が得られた。From Table 3, it can be seen that the magnetic material is either amorphous A or B, and the binder is bisphenol A type epoxy resin of e, which is unsuitable in terms of lamination strength.
As a result, it was found that the partially saponified montanic acid ester wax, the modified polyester resin g, and the phenol butyral resin h were good, and that the solvent was both ethyl acetate and methyl ethyl ketone in terms of the average lamination thickness.
【0025】次に製造工程について説明する。図2に請
求項2に関する製造工程を示してある。磁性材料1が給
材ローラ3に巻き付けられており、順次送られる。容器
にバインダーを溶かした溶剤5が下部に配置されてお
り、その上部に塗布ローラ4が配置されている。更に上
部には蒸発した溶剤を回収する溶剤回収器9が配置され
ている。この時の塗布ローラ4が磁性材料1に良く密着
していることが均一に塗布できる条件となる。バインダ
ーと溶剤の体積比率は、1:5から1:1が好ましい。
バインダー濃度が濃いと厚く塗布される傾向があり、濃
度が薄いと逆の傾向になる。その後溶剤乾燥及び回収器
6を通過すると、下から加熱され溶剤が蒸発していき、
上部の回収器に回収される。この時の加熱は急激に行う
と、表面のみ溶剤が乾燥して、中の部分に溶剤が閉じ込
められてしまう。そのため穏やかに乾燥させる方が好ま
しい。駆動ローラ7が次に配置されており、磁性材料1
に対して適度な張力を与えて、弛みを防止している。あ
まり張力を強くし過ぎると、磁性材料1が破断してしま
うので、注意が必要となる。磁性材料1の断面積と引張
り強度から計算される強度から適切な張力が決められ
る。その後に磁性材料1を切断するための切断機10、
巻取りローラ8が配置されている。巻取りローラ8は巻
き取り後の曲率が積層後のソリになるため、できるだけ
大きい方が好ましい。製品の寸法が小さい場合には、巻
取りローラ8の大きさがやや小さくても許容することが
できる。磁性材料1を10層積層する場合には、巻取り
ローラ8に10回巻付けて、切断すれば良い。巻取り後
1ケ所切断することによって、10層の積層磁性材料が
完成することになる。積層枚数に応じて、巻取りローラ
8の巻取り回数を決めてやれば良い。それぞれのローラ
には、磁性材料1との摩擦力、耐溶剤性などを考慮して
選択する。例えばシリコンゴムのローラなどが適してし
る。Next, the manufacturing process will be described. FIG. 2 shows a manufacturing process according to the second aspect. The magnetic material 1 is wound around the material supply roller 3 and is sequentially fed. A solvent 5 in which a binder is dissolved in a container is disposed at a lower portion, and an application roller 4 is disposed at an upper portion thereof. Further, a solvent recovery device 9 for recovering the evaporated solvent is disposed at an upper portion. At this time, the condition that the application roller 4 is in good contact with the magnetic material 1 is a condition for uniform application. The volume ratio of the binder to the solvent is preferably from 1: 5 to 1: 1.
When the binder concentration is high, the coating tends to be thick, and when the binder concentration is low, the opposite tendency occurs. After passing through the solvent drying and recovery unit 6, the solvent is heated from below and the solvent evaporates,
It is collected in the upper collecting device. If heating is performed rapidly at this time, the solvent is dried only on the surface, and the solvent is trapped in the middle part. Therefore, it is preferable to dry gently. A drive roller 7 is arranged next and the magnetic material 1
To prevent loosening. If the tension is too high, the magnetic material 1 will break, so care must be taken. An appropriate tension is determined from the strength calculated from the cross-sectional area of the magnetic material 1 and the tensile strength. Thereafter, a cutting machine 10 for cutting the magnetic material 1,
A take-up roller 8 is provided. The winding roller 8 is preferably as large as possible because the curvature after winding becomes a warp after lamination. When the size of the product is small, the size of the winding roller 8 can be somewhat small. When ten layers of the magnetic material 1 are stacked, the magnetic material 1 may be wound around the winding roller 10 ten times and cut. By cutting one place after winding, a laminated magnetic material of 10 layers is completed. The number of windings of the winding roller 8 may be determined according to the number of stacked layers. Each roller is selected in consideration of the frictional force with the magnetic material 1, the solvent resistance, and the like. For example, a silicon rubber roller is suitable.
【0026】次に図3には、請求項3に関する製造工程
を示してある。図2とほぼ同じであるが、最後の巻取り
のところが異なっているので、その部分について説明す
る。切断機10の後に、乾燥用巻取り器11が配置され
ている。できるだけ狭い空間にバインダー2を塗布した
磁性材料1を多く広げるように考えられている。但し乾
燥のための空間が十分にある場合には必ずしも必要では
ない。この状態で室温に放置することによって、徐々に
溶剤が中まで十分に乾燥し、積層後に気泡12などが発
生し難くなる。室温での放置する乾燥時間は、室温や湿
度によっても異なるが、日本においては夏なら24〜1
68時間位、冬なら96〜480時間位、春と秋ならそ
の中間位である。この時に太陽の直射日光が当たる所は
避けて、風通しの良い日陰が好ましい。但し気密性の高
い室内の場合には、溶剤が空気中に分散するため換気に
は十分注意が必要である。十分溶剤が乾燥したら、図2
に示した巻取りローラ8に積層枚数だけ巻取り、一部を
切断することにより積層磁性材料が完成する。こうして
できた積層磁性材料をモータのステータなどに加工して
使用する。Next, FIG. 3 shows a manufacturing process according to claim 3. Although it is almost the same as FIG. 2, the last winding is different. After the cutting machine 10, a winder 11 for drying is arranged. It is considered that the magnetic material 1 coated with the binder 2 is spread as much as possible in a space as narrow as possible. However, it is not always necessary when there is sufficient space for drying. By leaving it at room temperature in this state, the solvent is gradually dried sufficiently to the inside, and it becomes difficult to generate bubbles 12 and the like after lamination. Drying time at room temperature varies depending on room temperature and humidity, but in Japan it is 24 to 1 in summer.
It is around 68 hours, 96-480 hours in winter, and between spring and autumn. At this time, avoid a place exposed to the direct sunlight of the sun, and preferably have a well-ventilated shade. However, in the case of a highly airtight room, sufficient attention must be paid to ventilation since the solvent is dispersed in the air. When the solvent is sufficiently dried,
The laminated magnetic material is completed by winding the same number of layers on the winding roller 8 shown in FIG. The laminated magnetic material thus produced is processed into a motor stator and used.
【0027】表4に磁性材料としてAのアモルファス1
705M、バインダーとしてgの変性ポリエステル、溶
剤として酢酸エチルを選び、バインダーと溶剤の体積
比、送り速度即ち磁性材料の移動速度、図2の溶剤
乾燥及び回収器6の乾燥温度についての実験条件を示し
てある。磁性材料の積層枚数はいずれも10枚である。
表4の中で、送り速度とは、磁性材料1が移動する速度
を、乾燥温度とは図2の中の溶剤乾燥及び回収器6の加
熱の設定温度をそれぞれ表わしている。気泡の発生は、
積層した後で機械的に磁性材料を剥離して、20倍の実
体顕微鏡で気泡の有無を観察した結果である。Table 4 shows that amorphous 1 of A was used as a magnetic material.
705M, g modified polyester as the binder, and ethyl acetate as the solvent. The experimental conditions for the volume ratio of the binder to the solvent, the feed rate, ie, the moving speed of the magnetic material, and the drying temperature of the solvent drying and recovery unit 6 in FIG. It is. The number of laminated magnetic materials is 10 in each case.
In Table 4, the feed speed indicates the speed at which the magnetic material 1 moves, and the drying temperature indicates the set temperature for drying the solvent and heating the recovery unit 6 in FIG. The generation of bubbles
It is a result of observing the presence or absence of air bubbles with a 20 × stereo microscope after mechanically peeling off the magnetic material after lamination.
【0028】[0028]
【表4】 [Table 4]
【0029】その実験結果については表5に示してあ
る。バインダーと溶剤の体積比については、1:1から
1:5の場合(本発明6,7,8)が良い結果となって
おり、積層の厚さについてはバインダー濃度が濃いほど
厚くなる傾向がみられる。しかし、1:10の体積比の
場合(比較例4)には、平均積層厚さが薄くなり、その
結果として積層強度が不足するという結果になった。送
り速度については、早く送るとバインダーの塗布量が減
少する傾向が見られ、10,40cm/sの場合(本発
明7,9)が良い結果となり、70cm/sの場合(比
較例5)は平均積層厚さが薄くなり、積層強度も悪い結
果となった。乾燥温度については、高くなると気泡が発
生する傾向がみられ、40,60℃の場合(本発明7,
10)は良好であったが、100℃の場合(比較例6)
は積層強度も劣り気泡の発生が見られた。Table 5 shows the results of the experiment. A good result is obtained when the volume ratio of the binder to the solvent is 1: 1 to 1: 5 (the present inventions 6, 7, and 8), and the thickness of the laminate tends to increase as the binder concentration increases. Be looked at. However, in the case of the volume ratio of 1:10 (Comparative Example 4), the average lamination thickness was reduced, and as a result, the lamination strength was insufficient. Regarding the feed speed, when the feed speed is high, the coating amount of the binder tends to decrease, and the result is good in the case of 10, 40 cm / s (the present invention 7, 9). The average lamination thickness was reduced, and the lamination strength was also poor. As for the drying temperature, a tendency to generate air bubbles is observed when the drying temperature is increased.
10) was good, but at 100 ° C. (Comparative Example 6)
The laminate had poor lamination strength and bubbles were generated.
【0030】[0030]
【表5】 [Table 5]
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明は、モータなどの磁気回路に使用
する軟磁性材料において、アモルファスなどの磁性材料
の薄帯を絶縁性のバインダーを用いて多層に積層するこ
とによって、鉄損を低減することができる。特に、磁性
材料の薄帯を積層することで、渦電流の発生する領域を
限定できることによる効果が得られる。磁性材料の薄帯
を結合するバインダーの厚さをできるだけ薄くすること
によって、磁性材料の積層率を向上でき、結果として飽
和磁化を大きくすることができる。しかもバインダーの
厚さを薄く且つ均一にすることによって機械的加工など
にも耐えうる機械的強度を確保することができる。更に
バインダーを溶解した溶剤を徐々に蒸発させることによ
って、気泡の発生が抑えられ安定したバインダーの厚さ
と機械的強度が得られる。According to the present invention, in a soft magnetic material used for a magnetic circuit such as a motor, iron loss is reduced by laminating a thin strip of a magnetic material such as an amorphous layer in a multilayer using an insulating binder. be able to. In particular, by laminating the magnetic material ribbons, the effect of being able to limit the region where the eddy current occurs is obtained. By reducing the thickness of the binder that binds the ribbon of the magnetic material as much as possible, the lamination rate of the magnetic material can be improved, and as a result, the saturation magnetization can be increased. In addition, by making the thickness of the binder thin and uniform, it is possible to secure mechanical strength that can withstand mechanical processing and the like. Further, by gradually evaporating the solvent in which the binder is dissolved, the generation of bubbles is suppressed, and a stable binder thickness and mechanical strength can be obtained.
【図1】(a)理想的な積層磁性材料の積層状態を示し
た図。 (b)現実の積層磁性材料の積層状態を模式的に示した
図。FIG. 1A is a view showing an ideal laminated state of a laminated magnetic material. (B) The figure which showed typically the laminated state of the actual laminated magnetic material.
【図2】積層磁性材料の第一の製造工程を説明する図。FIG. 2 is a diagram illustrating a first manufacturing process of a laminated magnetic material.
【図3】積層磁性材料の第二の製造工程を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a second manufacturing process of the laminated magnetic material.
1 磁性材料 2 バインダー 3 給材ローラ 4 塗布ローラ 5 バインダーを溶かした溶剤 6 溶剤乾燥及び回収器 7 駆動ローラ 8 巻取りローラ 9 溶剤回収器 10 切断機 11 乾燥用巻取り器 12 気泡 13 接触部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic material 2 Binder 3 Supply roller 4 Application roller 5 Solvent which melted binder 6 Solvent drying and recovery device 7 Drive roller 8 Winding roller 9 Solvent recovery device 10 Cutting machine 11 Drying winder 12 Bubbles 13 Contact part
Claims (7)
てなる積層磁性材料において、磁性材料の厚さが3〜5
0μmであり、表面粗さRaがRa<5μmで、バイン
ダーは溶剤に溶解し且つ溶剤を蒸発させた時に固形分と
して残留する性質を有し、磁性材料とバインダーが交互
に積層され、そのバインダーの厚さtが1〜10μmで
且つt>Raであることを特徴とする積層磁性材料。1. A laminated magnetic material comprising a plurality of magnetic materials joined by a binder, wherein the thickness of the magnetic material is 3 to 5
0 μm, the surface roughness Ra is Ra <5 μm, the binder has the property of being dissolved in a solvent and remaining as a solid when the solvent is evaporated, and the magnetic material and the binder are alternately laminated, and the binder A laminated magnetic material having a thickness t of 1 to 10 μm and t> Ra.
てなる積層磁性材料の製造方法において、(a)厚さが
3〜50μmの磁性材料に、溶剤に溶かしたバインダー
を塗布する工程、(b)その後溶剤を蒸発させて磁性材
料上に厚さが1〜10μmのバインダー層を形成する工
程、(c)所望の枚数を積層し、加圧して固着する工程
からなることを特徴とする積層磁性材料。2. A method for producing a laminated magnetic material in which a plurality of magnetic materials are bonded with a binder, wherein (a) applying a binder dissolved in a solvent to a magnetic material having a thickness of 3 to 50 μm; b) a step of forming a binder layer having a thickness of 1 to 10 μm on the magnetic material by evaporating the solvent, and (c) a step of laminating a desired number of layers and fixing them by pressing. Magnetic material.
てなる積層磁性材料の製造方法において、(a)厚さが
3〜50μmの磁性材料に、溶剤に溶かしたバインダー
を塗布する工程、(b)その後溶剤を蒸発させて磁性材
料上に厚さが1〜10μmのバインダー層を形成する工
程、(c)室温で24〜480時間放置する工程、
(d)所望の枚数を積層し、加圧して固着する工程から
なることを特徴とする積層磁性材料。3. A method for producing a laminated magnetic material in which a plurality of magnetic materials are bonded with a binder, wherein (a) applying a binder dissolved in a solvent to a magnetic material having a thickness of 3 to 50 μm; b) then evaporating the solvent to form a binder layer having a thickness of 1 to 10 μm on the magnetic material, (c) leaving to stand at room temperature for 24 to 480 hours,
(D) A laminated magnetic material comprising a step of laminating a desired number of sheets and fixing them by pressing.
5μmであり、且つバインダー厚さtがt>Raである
ことを特徴とする請求項2及び3項記載の積層磁性材
料。4. The magnetic material according to claim 1, wherein the surface roughness Ra is Ra <Ra <4.
4. The laminated magnetic material according to claim 2, wherein the thickness is 5 μm and the binder thickness t is t> Ra.
5〜1:1であることを特徴とする請求項2及び3項記
載の積層磁性材料の製造方法。5. The volume ratio of the binder and the solvent is 1:
The method for producing a laminated magnetic material according to claim 2, wherein the ratio is 5 to 1: 1.
上に厚さが1〜10μmのバインダー層を形成する工程
での蒸発温度が室温〜70℃であることを特徴とする請
求項2及び3項記載の積層磁性材料の製造方法。6. The method according to claim 1, wherein the evaporating temperature in the step (b) of forming a binder layer having a thickness of 1 to 10 μm on the magnetic material by evaporating the solvent is room temperature to 70 ° C. 4. The method for producing a laminated magnetic material according to items 2 and 3.
度が1〜50cm/sであることを特徴とする請求項2
及び3項記載の積層磁性材料の製造方法。7. The method according to claim 2, wherein the speed at which the magnetic material is sent to (a) to (d) is 1 to 50 cm / s.
4. The method for producing a laminated magnetic material according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10121342A JPH11312604A (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Laminated magnetic material and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
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JP10121342A JPH11312604A (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Laminated magnetic material and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=14808904
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11312604A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1998-04-30 JP JP10121342A patent/JPH11312604A/en active Pending
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