WO2007088762A1

WO2007088762A1 - 複合磁性シートおよびその製造方法

Info

Publication number: WO2007088762A1
Application number: PCT/JP2007/051127
Authority: WO
Inventors: Fumio Uchikiba; Tsutomu Otsuka; Mitsugu Kawarai
Original assignee: Sumida Corporation; Nihon University
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2007-08-09
Also published as: US20090197063A1; JP2007208026A; EP1986200A4; TWI343872B; DE602007008688D1; TW200730353A; EP1986200A1; CN101375353A; EP1986200B1; CN101375353B

Abstract

　高強度化および薄型化を達成しつつ、磁気特性に優れた複合磁性シートおよびその製造方法を提供するため、少なくとも樹脂２０と金属系磁性粉体１０とを含む複合磁性シート１であって、金属系磁性粉体１０は、長軸と短軸とを有する扁平形状の粉体を含み、当該扁平形状の粉体の長軸径が５μｍ以上８０μｍ以下の範囲であり、長軸および短軸との寸法の比によって定義されるアスペクト比が５以上２０以下の範囲であり、金属系磁性粉体１０は、その長軸を複合磁性シート１の面に沿って平行に配向させて分散している複合磁性シート１とする。

Description

複合磁性シートおよびその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、コイルの磁性体に好適な複合磁性シートおよびその製造方法に関する背景技術

[0002] 近年、電子機器の薄型化、小型化および高密度実装化の動向に伴い、電子機器に搭載されるコイル部品等の電子部品への小型化、低背化または薄型化の要求は、急速に高まっている。また、電源回路用途に用いられるコイル部品に対しては、印加電流の大電流対応等の電気特性に係る高性能化も要求されている。

[0003] 従来から、コイル部品に用いられる磁性部材は、例えば、次のような方法で製造されている。フェライト系磁性粉体にバインダーやアクリル系分散剤を添加し、ボールミルゃビーズミル等で粉砕混合して均一に分散した後、仮焼する。得られた仮焼粉体を粉砕して造粒した後、プレス成形にて所定形状に成形する (例えば、特許文献 1を参照)。

[0004] また、次のような製造方法も採用されている。フェライト磁性体粉体を榭脂および溶剤等と混練してペーストを作製し、厚さ 10〜： LOO mの薄いシート状に成形した磁性体グリーンシートを用いて複数積層する。その磁性体グリーンシートの積層体は、コィル部品の磁性部材として、プレス機を用いて圧着し、焼成炉にて一体的に焼成処理される。その後、焼結体の側端面に外部電極を形成し、積層チップコイルを製造する (例えば、特許文献 2を参照)。

[0005] さらに、金属系磁性粉体に榭脂をコーティングまたは混合し、高圧プレスによって金属圧粉磁心を製造する方法も知られて!/、る。

特許文献 1 :特開 2005— 097048号公報（段落番号 0043、 0049, 01) 特許文献 2 :特開平 6— 333743号公報 (段落番号 0010、図 1)

特許文献 3 :特開平 5— 335130号公報 (段落番号 0007)

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0006] しかしながら、上記従来の製造方法およびその製造方法により製造された磁性部材には、次のような問題がある。特許文献 1に開示されるフェライト系焼結体は、安定かつ低コストで製造ができるという利点がある一方、フェライト系焼結体を小型化または薄型化した際、フライト焼結体の強度低下が顕著になる。また、体積または断面積を減少することによって、フェライト系焼結体の磁気特性も低下する傾向にある。このため、低背型のコイル部品としての実用性に欠けるという問題がある。

[0007] また、特許文献 2に開示される磁性体グリーンシートの場合には、低背型の積層コィル部品として適している一方、大電流対応、すなわち磁気飽和に関わる磁気特性を高めることが難しぐ主に、ノイズフィルタ等の信号回路部品として用いられている。また、製造工程が煩雑であるため、製造コストが高いという問題もある。

[0008] また、特許文献 3に開示される金属圧粉磁心の場合には、磁気特性の向上を図り得るが、小型化または低背化を図ると、強度が低下するという問題がある。特に、プレス成形を用いると、その工程で磁性粉体に大きな歪みが生じ、強度が低下するおそれがある。

[0009] 本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、薄型のコイル部品等の磁性部材として採用した場合であっても、高強度化を達成しつつ、磁気特性に優れた複合磁性シートおよびその製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0010] 上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも榭脂と金属系磁性粉体とを含む複合磁性シートであって、金属系磁性粉体は、長軸と短軸とを有する扁平形状の粉体を含み、当該扁平形状の粉体の長軸径が 5 m以上 80 m以下の範囲であり、当該扁平形状の粉体の長軸および短軸との寸法の比によって定義されるアスペクト比力以上 20以下の範囲であり、金属系磁性粉体は、その長軸を複合磁性シートの面に沿って平行に配向させて、分散している複合磁性シートとしている。

[0011] このような構成の複合磁性シートとすると、フェライト系磁性粉体よりも良好な最大飽和磁束密度 (Bm)が期待でき、また、圧粉磁芯よりも良好な透磁率（ μ )が期待できる。また、榭脂中に金属系磁性粉体を分散させた構成であるため、低背化を図っても十分な強度を保持できる。

[0012] 金属系磁性粉体の長軸径を 5 μ m以上とすることにより、金属系磁性粉体の形状を扁平にしゃすくなる。そのため、金属系磁性粉体を一方向に配向させやすくなり、複合磁性シートの磁気特性を高めることができる。また、金属系磁性粉体の長軸径を 8 0 m以下とすることにより、成形しやすくなる。特に、ドクターブレード法を採用する際に、塗工時にブレードを通りやすくなる。

[0013] 金属系磁性粉体のアスペクト比を 5以上とすると、金属系磁性粉体を榭脂中の一方向に配向させやすくなる。また、アスペクト比を 20以下とすると、シートに筋が入りにくくなると共に、金属系磁性粉体同士が榭脂中でブリッジを構成しに《なり、一方向に配向し、かつ充填率の高い構造を作りやすくなる。すなわち、金属系磁性粉体のァスぺクト比を 5以上 20以下とすることにより、シートに筋が入りにくぐ金属系磁性粉体を一方向により配向させた充填性の高い構造の複合磁性シートを実現しやすくなる。この結果、複合磁性シートの強度および磁気特性がより向上する。

[0014] また、別の本発明は、シートの厚みが 10 μ m以上 250 μ m以下の範囲とした複合磁性シートとしている。

[0015] また、別の本発明は、少なくとも榭脂と金属系磁性粉体とを含む複合磁性シートの製造方法であって、長軸と短軸とを有する扁平形状の粉体を含み、当該扁平形状の粉体の長軸径が 5 μ m以上 80 μ m以下の範囲であり、上記長軸および上記短軸との寸法の比によって定義されるアスペクト比が 5以上 20以下の範囲である金属系磁性粉体と、榭脂と、有機溶剤とを混合してスラリーを作製する工程と、支持体上にスラリーを塗工して塗膜を形成する工程と、塗膜を乾燥させる工程とを含む複合磁性シートの製造方法としている。

[0016] このような製法を採用することにより、薄型のコイル部品等の磁性部材として採用した場合であっても高強度を有し、磁気特性に優れた複合磁性シートを容易に製造できる。また、スラリーを支持体に塗工した後、扁平状の金属系磁性粉体はスラリー中にて長軸方向を下に向けて自然沈降し、着床して複合磁性シートの面に略平行に配向するので、磁場を印加して強制的に金属系磁性粉体を配向させる方法に比べて、シート中に歪みが発生しに《なる。このため、複合磁性シートに割れ等が生じにくい。また、磁場印加装置を採用する必要がないために、工程の簡略化、コストを低減できる。さらに、本発明の製造方法は、ドクターブレードを使用する場合においてスラリ一の粘度を調整することにより、複合磁性シートの厚さを容易に調節できる。したがつて、製造工程を簡便化でき、かつ、低コストにて効率よぐ所望の厚さを有する薄型の複合磁性シートを製造することができる。

[0017] また、別の本発明は、スラリーを作製する際に用いられる榭脂を、エポキシ系榭脂とした複合磁性シートの製造方法として、る。

[0018] また、別の本発明は、塗膜を乾燥させる工程を経た後の厚みが 10 m以上 250 m以下の範囲である複合磁性シートの製造方法としている。

[0019] 本発明に係る複合磁性シートに含まれる金属系磁性粉体としては、例えば、鉄— 珪素、鉄、アルミニウム、白金、亜鉛、チタン、クロム、アモルファス合金、鉄アルミ珪素合金、鉄ニッケル合金、鉄基ナノ結晶体等を用いることができる。ただし、上述の金属系磁性粉体は一例に過ぎず、他の金属系磁性粉体を採用しても良い。なお、金属系磁性粉体は、一種類の粉体でも、二種類以上の粉体の混合物でも良い。

[0020] 本発明に係る複合磁性シートの母材となる樹脂には、エポキシ系榭脂を用いるのが好ましい。エポキシ系榭脂を用いる場合、例えば、ビスフエノール A型高分子ェポキシ榭脂と多官能エポキシ榭脂とを主成分とし、これに特殊骨格を持つエポキシ榭脂を添加して、硬化剤にビスフエノール A型ノボラック榭脂を用いるのが好ましい。特に、ビスフエノール A型高分子エポキシ榭脂と多官能エポキシ榭脂との重量比としては、 2 : 1程度とするのが好ましい。また、特殊骨格を持つエポキシ榭脂は、上記主成分に対して 0. 25〜1、より好ましくは 0. 3〜0. 5とするのが良い。特殊骨格を持つェポキシ榭脂を力かる範囲の添加量とすることにより、 Tgが高ぐかつ強靭な複合磁性シートを得ることができる。硬化剤は、好ましくは、上記主成分と特殊骨格を持つェポキシ榭脂と硬化剤の総量に対して 5〜30重量％の割合で添加する。本発明に用いられる硬化剤としては、ビスフエノール A型ノボラック榭脂以外にも、例えば、フエノールノボラック榭脂、ポリアミド榭脂、無水マレイン酸、無水フタル酸等の酸無水物系硬化剤、ジシアンジアミド、イミダゾール等の潜在性ァミン系硬ィ匕剤、その他、ジアミノジフェ-ルメタン、ジアミノジフエ-ルスルホン等の芳香族アミン類を用いることができる。これらの硬化剤は、単独で使用しても、 2種以上併用してもよい。

[0021] なお、エポキシ榭脂の主成分に、ビスフエノール AD型エポキシ榭脂、ビスフエノール F型エポキシ榭脂、ビスフエノール S型エポキシ榭脂、ナフタレン型エポキシ榭脂、ビフエ-ル型エポキシ榭脂等の他の種類のものを採用しても良い。ただし、使用にあたって成形性、耐湿耐熱性、密着性および絶縁性を兼備しているエポキシ系榭脂を採用するのが好ましい。特に、高い Tgを示し、 90°Cから 120°Cまでの Tg範囲のェポキシ系榭脂を採用する方がより好ましい。

[0022] 本発明に係る複合磁性シートの製造工程にお!/ヽて用いられる有機溶剤としては、例えば、トルエン、メチルブチルケトン、エタノール、キシレン、メチルェチルケトン、メチルイソブチルケトン等、あるいはこれらの内の一種以上の組み合わせを用いることができる。

[0023] 本発明に係る複合磁性シートの製造方法に用いられる支持体には、複合磁性シートより強靱で、し力も複合磁性シートに適度な張りを与えることができるようなフィルム材料を用いるのが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等を支持体に用いるのがより好ましぐその中でも、特に、 PETがより好ましい。その他、支持体として離型布等を用いても良い。

[0024] 本発明でいう「配向」は、金属系磁性粉体が複合磁性シートの面に完全に平行となつている状態のみならず、金属系磁性粉体が複合磁性シートの厚さ方向に比べて、シートの面に沿う方向に分散して、る割合が多、状態を、うものとする。したがって、金属系磁性粉体の一部に、複合磁性シートの厚さ方向に沿っているものが存在していても良い。

発明の効果

[0025] 本発明によれば、成形性の向上および薄型化を達成しつつ、磁気特性に優れた複合磁性シートを提供することができる。

図面の簡単な説明

[0026] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態に係る複合磁性シートの断面を模式的に示す図である。 [図 2]図 2は、本発明の実施の形態に係る複合磁性シートの製造の工程の一部に用 V、られる複合磁性シート製造装置の概略構成図である。

[図 3]図 3は、本発明の実施の形態に係る複合磁性シートの製造工程を示すフローチヤートである。

[図 4]図 4は、図 3に示す塗膜形成工程 (ステップ S102)からシートの乾燥工程 (ステップ S103)の間で、金属系磁性粉体が塗膜中で分散'配向する状況を模式的に示す図である。

符号の説明

[0027] 1 複合磁性シート

10 金属系磁性粉体

20 榭脂

31 スラリー

41 PETフィルム（支持体）

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下に、本発明に係る複合磁性シートおよびその製造方法の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。ただし、本発明は、以下に説明する好適な実施の形態に何ら限定されるものではない。

[0029] 図 1は、本発明の実施の形態に係る複合磁性シート 1の断面を模式的に示す図である。図 1において、長い側の方向はシートの長さ方向を、短い側の方向はシートの厚さ方向を、それぞれ示す。

[0030] 図 1に示すように、複合磁性シート 1は、金属系磁性粉体 10が榭脂 20中に分散した構造を有するシートである。金属系磁性粉体 10の一部または全部の形状は、長軸と短軸を持つ扁平形状である。扁平形状の金属系磁性粉体 10は、複合磁性シート 1 の長さ方向に、その長軸を向けるように配向して分散して、る。

[0031] この実施の形態で用いられる金属系磁性粉体 10は、鉄—珪素を主成分とする粉体である。また、金属系磁性粉体 10の長軸の大きさ（長軸径）は、 5 μ m以上 80 μ m 以下の範囲であり、好ましくは 10 μ m以上 50 μ m以下の範囲である。長軸径が 5 μ m以上の場合、金属系磁性粉体 10の磁気特性が良好であり、長軸径が 80 m以下の場合、成形しやすくなる。特に、ドクターブレード法による塗工を行う場合、長軸径力 ^O /z m以下の方力ブレードを通りやすくなる。また、長軸及び短軸との寸法の比によって定義されるアスペクト比 (長軸 Z短軸）は、好ましくは 5以上 20以下の範囲である。金属系磁性粉体 10のアスペクト比を 5以上とすると、金属系磁性粉体 10を一方向に配向させやすくなる。また、アスペクト比を 20以下とすると、シートに筋が入りにくくなると共に、金属系磁性粉体 10同士が榭脂 20中でブリッジを構成しにくくなり、一方向に配向し、かつ充填率の高い構造を作りやすくなる。金属系磁性粉体 10を分散させた複合磁性シート 1は、いわゆる繊維強化材のような独特の可撓性を発現する。したがって、複合磁性シート 1は、リジットな材料 (焼結タイプのコア材あるいは可撓性のな、シート材)では得られな、たわみ強度が発現する。

[0032] 複合磁性シート 1の厚みは、好ましくは、 10 μ m以上 250 μ m以下の範囲であり、より好ましくは、 100 μ m以上 200 μ m以下の範囲である。厚みが 10 μ m以上の場合には、変形やひび割れの比率が低くなる。また、厚みが 250 /z m以下の場合には、金属系磁性粉体 10と榭脂 20とが分離せずに、かつ低背型コイル部品の磁性部材として好適な厚さとなる。

[0033] この実施の形態で好適に用いられる榭脂 20は、ビスフエノール A型高分子ェポキシ榭脂と多官能エポキシ榭脂とを主成分とし、これに特殊骨格を持つエポキシ榭脂を添カロして、硬ィ匕剤にビスフエノール A型ノボラック榭脂を用いたものである。ビスフエノール A型高分子エポキシ樹脂と多官能エポキシ樹脂との重量比は、好ましくは 2 : 1 である。また、特殊骨格を持つエポキシ榭脂は、上記主成分に対して 0. 25〜1、より好ましくは 0. 3〜0. 5とするのが良い。硬ィ匕剤の添カ卩量は、好ましくは、上記主成分と特殊骨格を持つエポキシ榭脂と硬化剤の総量に対して 5〜30重量％となる量である。

[0034] 多官能エポキシ榭脂としては、主に、ェピビス型、グリシジルエーテル型、ジフエ- ルエーテル型、脂環族型のものが挙げられる。ェピビス型の場合、例えば、ビスフヱノール型のグリシジルエーテルが好ましい。また、グリシジルエーテル型の場合、例えフロログリシンのジグリシジルエーテルが好ましい。また、ジフエ-ルエーテル型の場合、例えば、 4, 4，ージ（1, 2 エポキシェチル）ジフエ-ルエーテルが好ましい。また、脂環族型の場合、例えば、 3, 4 エポキシシクロへキシメチルー (3, 4エポキシ）シクロへキサンカルボキシレート、ビス一（2, 3 エポキシシクロペンチル）エーテル、 2—（3, 4 エポキシ）シクロへキサン 5, 5'スピロ（3, 4 エポキシ）シクロへキサン —m—ジォキサン、ビュルシクロヘサンジオキサイド、 2, 2'—ビス一（3, 4 ェポキシシクロへキシル）プロパン、ビス一（3, 4—エポキシ一 6—メチルシクロへキシル）ァジペートが好ましい。さらに、その他の特殊な多官能エポキシ榭脂として、例えば、 N , N，一 m—フエ二レンビス一（4, 5 エポキシ一 1, 2，一シクロへキサン）ジカルボキシイミド等の多官能性エポキシ榭脂、さらに、ノラァミノフエノールのトリグリシジルェ一テル、ポリアリルグリシジルエーテル、テトラグリシドキシテトラフエニルェタン、 1, 3 , 5 トリ—（1, 2 エポキシェチル)ベンゼン等の多官能性エポキシ榭脂を用いることもできる。これらの内、柔軟性、加工性、打ち抜き性、保存安定性、弾性率の維持等の性能バランス、原料としての入手性、コストの面を考慮すると、ェピビス型のェポキシ榭脂を用いるのが好まし、。

[0035] 特殊骨格を持つエポキシ榭脂としては、例えばビフエ-ル型、ビスフエノール S型、ナフタレン型、シクロペンタジェン型、ァラルキル型、ハイドロキノン型、ノボラック型、テトラフエ二ロールエタン型、トリスヒドロキシフエニルメタン型、ジシクロペンタジェンフエノール型等を挙げることができる。多官能エポキシ榭脂としてェピビス型エポキシ榭脂を用いた場合には、その特性を劣化させずに Tg値を向上でき、かつ安定性を高めることから、テトラフエ-ロールエタン型のエポキシ榭脂を用いるのが好ましい。

[0036] 硬化剤としては、芳香族ァミン類または酸無水物またはビスフエノール A型ノボラック榭脂の一種を用いることが可能であり、好ましくは、ビスフエノール A型ノボラック榭脂が用いられる。ビスフエノール A型ノボラック榭脂を用いることにより、その水酸基（ — OH)を利用した硬化システムを利用し、基本骨格の性能を劣化させないで、シート化の作業性を著しく向上させることができる。

[0037] 上記成分に加えて、硬化促進剤を用いることもできる。硬化促進剤としては、イミダゾールイ匕合物および Zまたはアミン系化合物を含有させるのが好まし、。イミダゾール化合物として、例えば、イミダゾール、 2—メチルイミダゾール、 2—ェチルイミダゾール、 2, 4—ジメチルイミダゾール、 2—ェチルー 4ーメチルイミダゾール、 2—へプタデシルイミダゾール、 2—ゥンデシルイミダゾ一ル等を用いることができる。また、ァミン系化合物の場合、脂肪族ァミン類として、例えば、トリェチルァミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリァミン、ジェチルァミノプロピルアミンを用いることができる。また、環状アミン類として、例えば、 N—アミノエチルピペラジン、ビス (4—アミノー 3—メチルシクロへキシルメタン）、メンタンジァミン、メタキシリレンァミン、 3, 9—ビス（3—アミノプロピル）一 2, 4, 8, 10, —テトラオキサスピロ（5, 5)ゥンデカン等を用いることができる。これらの内、作業性の向上 (特に、榭脂ペースト、シートの保存安定性の向上 )の観点から、硬化促進剤として、イミダゾ—ルイ匕合物を用いるのが好ましい。なお、硬化促進剤を使用する場合、必ずしも一種類の使用に限定されるものではなぐ必要に応じて二種類以上を併用してもよい。

[0038] 図 2は、本発明の実施の形態に係る複合磁性シート 1の製造の工程の一部に用いられる複合磁性シート製造装置 4の概略構成図である。

[0039] 複合磁性シート製造装置 4は、複合磁性シート 1の製造を開始する部位力終了する部位にかけて室温から 150°C前後の範囲で勾配をつけて温度分布を設定できる能力を有する。 150°Cまで温度を設定できるようにしているのは、スラリー中の有機溶剤の成分を蒸発させる必要からである。

[0040] 複合磁性シート製造装置 4は、全長 8mであり、約 6mの乾燥工程に供する部分を有する。乾燥工程に供する部分は、有機溶剤を蒸発させる部分であり、挿入部から排出部における各温度を、約 35°Cおよび約 95°Cに設定するのが好ましい。

[0041] 複合磁性シート製造装置 4は、 PETフィルム 41を卷、た送り出しロール 40と、当該送り出し口ール 40から PETフィルム 41を引き出して、略直角に方向を変えて進行させるためのローラ 42と、ローラ 42の回転によって進行する PETフィルム 41の周囲を囲う構成を有し、 150°Cまで温度調整可能な乾燥部 43と、乾燥部 43から排出される半硬化状態の複合磁性シート 1付きの PETフィルム 41aを略直角に方向を変えて進行させるためのローラ 44と、ローラ 44により進行する PETフィルム 41aを巻き取る巻き取りローラ 45と、ローラ 42と乾燥部 43との間に配置されるコーターヘッド 46と、を備えている。 [0042] コーターヘッド 46は、容器 30内にて予め作製したスラリー 31を投入できる容器の形状を有している。コーターヘッド 46は、ブレード 47を有しており、ブレード 47とコーターヘッド 46の底部との間には、ギャップ 48が形成されている。スラリー 31は、ギヤップ 48から PETフィルム 41上に流れ出るようになつている。なお、ギャップ 48は、ブレード 47を動力すことにより、 30〜500 μ mの範囲で調整可能である。

[0043] 次に、本発明の実施の形態に係る複合磁性シート 1の製造手順について説明する

[0044] 図 3は、本発明の実施の形態に係る複合磁性シート 1の製造工程を示すフローチヤートである。

[0045] まず、複合磁性シート 1に用いられる金属系磁性粉体 10と榭脂 20を有機溶剤に混合して、スラリー 31を作製する (ステップ S101)。この実施の形態では、金属系磁性粉体 10として鉄一珪素を主成分とする粉体を、榭脂 20としてビスフエノール A型高分子エポキシ榭脂とビスフエノール型のグリシジルエーテルとテトラフエ-ロールエタン型のエポキシ榭脂とビスフエノール A型ノボラック樹脂の混合物を、好適に用いることができる。金属系磁性粉体 10と榭脂 20との重量比率として、好ましくは、金属系磁性粉体 10を 100としたときに榭脂 20を 2より大きくするのが良い。力かる比率とすると、強度、金属系磁性粉体 10の分散性および金属系磁性粉体 10の分散性をより高めることができる。有機溶剤には、トルエン、エチルアルコール、メチルェチルケトンの任意の組み合わせあるいはこれら 3種の単体を、好適に用いることができる。スラリー 31中に、可塑剤として、高沸点の溶剤の一種であるフタル酸ジェチルを添加することもできる。また、スラリー 31の粘度は、 1000〜5000mPa' sに調整するのが好ましい。力かる範囲の粘度に調整すると、金属系磁性粉体 10の分散性および配向性をより高めることができる。

[0046] 次に、容器 30内に入れられたスラリー 31を、コーターヘッド 46に入れ、ギャップ 48 力も PETフィルム 41上に、スラリー 31を塗工し、 PETフィルム 41上に塗膜を形成する（ステップ S102)。塗工の際、 PETフィルム 41は、約 50°Cになるように、不図示の加温手段により加温される。続いて、塗膜を形成した PETフィルム 41は、乾燥部 43 内に移動し、塗膜 (乾燥後、複合磁性シート 1となる。）は、 50°C力も 80°Cまで加温されながら乾燥する (ステップ S 103)。続いて、複合磁性シート 1付きの PETフィルム 4 laは、ローラ 44に送られながら巻き取りローラ 45に巻き取られる。

[0047] 巻き取りローラ 45に巻き取られた複合磁性シート 1付きの PETフィルム 41aは、適当な長さおよび大きさに切り取られ、 PETフィルム 41aから剥離される（ステップ S104 ) oなお、ステップ S104に先立ち、切り取られた複合磁性シート 1付きの PETフィルム 41aを、適当な乾燥条件にて乾燥して、有機溶剤のさらなる揮発を行うようにしても良い。次に、剥離された複合磁性シート 1は、複数枚重ね合わせた状態とし、金型内にて、温度 60〜80。C、圧力 200〜2000KgZcm²にて熱圧着される（ステップ S105) 。熱圧着後の複合磁性シート 1は、適当な形状に切り取られた後、 200°C— 2時間のキュア一条件にて加熱硬化処理に付される (ステップ S106)。

[0048] また、この実施の形態では、塗工方法として、ドクターブレード法を採用して、るが、コンマコーター法等の他の方法を好適に用いることができる。ただし、上述の塗工方法は一例に過ぎず、上記以外の他の塗工方法を採用しても良、。

[0049] 次に、図 3に示す塗膜形成工程 (ステップ S102)力もシートの乾燥工程 (ステップ S 103)の間で、金属系磁性粉体 10が塗膜中で分散 ·配向する状況につき、図 4に基づいて説明する。

[0050] スラリー 31を PETフィルム 41上に塗工した初期の状態 (4A)では、金属系磁性粉体 10は、ランダムな方向を向いた状態でスラリー 31中に分散している。しかし、スラリ一 31は、ブレード 47を通過する際に、上下方向に強いせん断力を受けることによつて、流動方向が PETフィルム 41の面方向と平行となる。また、それと共に、図 4 (4B) に示すように、金属系磁性粉体 10も、また、その高アスペクト比とブレード 47の上下方向の強!、せん断力に起因し、 PETフィルム 41の面方向にほぼ倒れた状態となる。その後、図 4 (4C)に示すように、金属系磁性粉体 10は、乾燥までの過程において、より一層倒れる状態となって、配向が完了する (金属系磁性粉体 10は、図 4 (4C)中、点線の状態力も矢印 Aで示す実線の状態になる傾向がある。 ) ₀なお、スラリー 31 の表面近傍にある金属系磁性粉体 10は、 PETフィルム 41の底近傍まで沈降していく割合は低いが、既に金属系磁性粉体 10が分散 *配向した上に堆積する。その沈降過程から堆積の過程で、金属系磁性粉体 10の多くは、 PETフィルム 41の長さ方向に配向する。

[0051] 以上、本発明に係る複合磁性シートおよびその製造方法の各実施の形態について説明したが、本発明に係る複合磁性シートおよびその製造方法は、上述の実施の形態に限定されず、種々変形した形態にて実施可能である。

[0052] 例えば、乾燥工程 (ステップ S103)を経た段階の半硬化状態の複合磁性シート 1は、熱によるシートの形くずれや溶融による付着がなぐさらに積層した際に一体化しやすいという特徴を有している。このため、半硬化状態の複合磁性シート 1を PETフィルム 41から剥離せずに、さらに一面を別の PETフィルム等で覆い、保存するようにしても良い。このようにすれば、半硬化状態の複合磁性シート 1の乾燥を防ぐことができ、接着性の保持等に有利となる。

実施例

[0053] 次に、本発明の複合磁性シートおよびその製造方法の実施例について、比較例と共に説明する。ただし、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。以下の実施例において、各共通の実施方法については、重複する説明を省略する。

[0054] (実施例 1〜5)

A.複合磁性シートの製造手順

表 1に示すような配合にしたがって、ビスフエノール A型高分子エポキシ榭脂 (Ea)、多官能エポキシ榭脂 (Eb)、特殊骨格を持つエポキシ榭脂 (Ec)およびビスフエノール A型ノボラック榭脂 (Ed)カゝらなるエポキシ榭脂組成物を、有機溶剤であるトルエン (St)、エチルアルコール（Sa)、メチルェチルケトン（Sm)と共に混合した。そこに、鉄 —珪素を主成分とし、長軸平均粒径 (L)が 5. O ^ m,長軸 (L)と短軸 (D)との比であるァスぺ外比 (R)が 5である金属系磁性粉体 (サンプルを投入して攪拌した。さらに、可塑剤としての高沸点の溶剤であるフタル酸ジェチルを添加して、約 24時間、ポリポット中で混合して、スラリーを得た。表 1中、全榭脂量 (％)、全溶剤量 (％)および高沸点溶剤 (%)は、金属系磁性粉体を 100重量％としたときの各重量比率である。かかる量（％)は、以後の表においても、同様の意味である。

[0055] 次に、ドクターブレード法により、上記スラリーを PETフィルム上に塗工した。スラリ一を流し出すコーターヘッドのギャップは、表 1に示すように 300〜500 μ mの範囲で設定した。塗工においては塗工中の PETフィルムが 50°Cになるようにした。その後、 50°Cカゝら 80°Cまで加熱し、複合磁性シートを乾燥させた。乾燥後、 PETフィルムから複合磁性シートを剥離し、回収した。これにより、各条件にて製造した半硬化状態の複合磁性シートが得られた。

[0056] B.複合磁性シートの特性評価

得られた半硬化状態の複合磁性シートの外観を目視で調べた。また、電子顕微鏡を用いて、金属系磁性粉体の配向性および複合磁性シートの空隙を調べた。また、複合磁性シートを折り曲げることによって、複合磁性シートの柔軟性も調べた。さらに、複合磁性シートの特性を調べるため、次のようなカ卩ェ処理を行った。まず、得られた複合磁性シートを一辺約 2. 5mmの正方形状に裁断して、複数に重ねた。これを金型に装填し、各シートの榭脂量による適正条件の下、印加温度 60°C〜80°C、圧力は 200kgZcm²〜2000kgZcm²にて熱圧着を行った。得られた試料をトロイダル状に切り出し、 200°C X 2時間のキュア一条件にて加熱硬化させた。加熱硬化後のシートに巻き線を施しインダクタを作成して、透磁率を測った。また、上述の一部小片を切り出し、熱分析を行い、 Tgを求めた。シートの強度は、 2mm X 2mm X 20mmの複合磁性シートの角試験片を用意し、両端を固定した上で中心部に荷重をかける 3 点曲げ試験を行、、 1mmまでの押し込みの途中で破損するか否かと、う観点で評価した。 1mmの押し込みで破損しないものは、「良好」という評価とし、 1mmの押し込みに至る前に破損したものは、その押し込みの程度に応じて、「脆い」、「やや脆い」等の評価とした。複合磁性シートの特性評価の結果を表 1に示した。

[0057] 表 1に示すように、実施例 1〜5の各条件で作製した複合磁性シートは、いずれも、 100°C以上の Tgおよび 10以上の透磁率）を有していた。さらに、いずれのシートも、強度が高ぐシート中の空隙も少なぐ良好な特性結果が得られた。ただし、実施例 1で得られた複合磁性シートでは、金属系磁性粉体の凝集が見られたのに対して、実施例 2〜5で得られた各複合磁性シートでは、金属系磁性粉体の凝集がほとんどなぐ良好なシートであった。また、実施例 3〜5の条件で作製した複合磁性シートでは、金属系磁性粉体の高い配向性が認められたのに対して、実施例 1〜2の条件で作製した複合磁性シートでは、当該配向性はやや低い結果であった。このような結果から、複合磁性シートを作製するためには、榭脂量を 2重量％より多くする方が望ましいと考えられる。

[0058] [表 1]

[0059] (実施例 6〜： 15)

A.複合磁性シートの製造手順実施例 6〜15では、鉄—珪素を主成分とし、長軸平均粒径 (L)が 35. O /z mであり、アスペクト比 (R)が 15である金属系磁性粉体 (サンプル B)を用いた。表 2に示す配合に基づいて、榭脂組成物（Ea、 Eb、 Ec、 Ed)、有機溶剤（St、 Sa、 Sm)および可塑剤としての高沸点の溶剤とともに攪拌して混合した。製造手順は、実施例 1〜5と同一である。

[0060] B.複合磁性シートの特性評価

特性評価の方法は、実施例 1〜5と同じ方法である。表 2および表 3に、実施例 6〜 15の条件で得られた各複合磁性シートの特性評価の結果を示した。

[0061] 表 2および表 3に示すように、実施例 6〜15の各条件で作製した複合磁性シートは、いずれも 90°C以上の Tgおよび 10以上の透磁率）を有していた。また、実施例 7 〜10の条件で作製した複合磁性シートは、特に、シート外観、空隙率の低さ、高配向性、シートの高強度性に優れていた。一方、実施例 6および 11の各条件で作製した複合磁性シートは、比較的、金属系磁性粉体の凝集、空隙が多めであり、シート強度も若干低力つた。これは、全榭脂量が 2重量％以下であったことに起因すると考えられる。このような結果から、複合磁性シートを作製するためには、実施例 1〜5と同様、榭脂量を 2重量％よりも多くする方が望ましいと考えられる。

[0062] [表 2]

実施例 s 実施例実施実例実施例粉体長 ¾平均

アスペスト比： 1 1 全粉体 S (%) 1 1 1 ΰ 樹脂

1 1 1

1 d o

全樹腊量

m

4 全溶剤量（％)

s沸点溶剤高沸点溶剤

スラリー条件粘度

塗胰条件ブレードギャップ

評価結果シート厚 (μ 1

シート外やや集良好良好良好空陣やや多い良好良好良好良好配向良良好良好良好良シー卜 ffi度やや脆い良好良好良好良好

1

実施例実施例，実例〗実施例実施例粉体長《平均粒^

アスペスト辻：

全粉体量

掏脂

全榭腊置

t

全 iS剤置

高沸点溶剤高沸点溶剤

スラリー条件粘度

塗 K条件ブレードギャップ

評俩結果シート W

シート外 H ^集良好良好良好良好空琛多い良好 aw 良好良好 ffi向やや不良良好良好良好良好シー卜強度脆いやや腌ぃ良好やや瞧いやや桷ぃ

(実施例 16〜20)

A.複合磁性シートの製造手順

実施例 16〜20では、鉄-珪素を主成分とし、長軸平均粒径 (L)が 20. O /z mであり、アスペクト比 (R)が 20である金属系磁性粉体 (サンプル C)を用いた。表 4に示す配合に基づいて、樹脂組成物（Ea、 Eb、 Ec、 Ed)、有機溶剤（St、 Sa、 Sm)および可塑剤としての高沸点の溶剤とともに攪拌して混合した。製造条件は、上述の実施例 1〜5と同一である。

[0065] B.複合磁性シートの特性評価

特性評価の方法は、実施例 1〜5と同じ方法である。表 4に、実施例 16〜20の条件で得られた各複合磁性シートの特性評価の結果を示した。

[0066] 表 4に示すように、実施例 16〜20の各条件で作製した複合磁性シートは、、ずれも 100°C以上の Tgおよび 10以上の透磁率）を有していた。また、実施例 17〜19 の各条件で作製した複合磁性シートは、特に、シート外観、空隙率の低さ、高配向性、シートの高強度性に優れていた。一方、実施例 16の条件で作製した複合磁性シートは、全榭脂量が 2重量％と低いため、比較的、金属系磁性粉体の凝集、空隙が多めであり、シート強度も若干低力つた。

[0067] [表 4]

実例 6 笑腳 j 7 実施例 8 実施例 1 9 臭旃例 2 0 粉体長軸平均拉 ίϊ ( μ 2 0 . 0 2 0. 0 2 0 . 0 2 2 0. 0 ト比； R 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 全粉体置 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 樹脂 E a 2 2 2

E b 1

E c . 5 . 5 . 5 1 . 5

E d 0. 8 0. 8 0. 8 0 . & 0 . 3 全樹脂量 {%) 2 4 5 7 0 溶剤 S t 2 2 2 2

S a 2 2 2 3

S 3 3 4 全溶剤量 (%) 2 2 2 2 2 2 2 6 3 0 点溶剤沸点溶剤 (%} 6 6 6 6 6 条件粘度 (m P a · s ) 2 8 0 0 0 0 8 0 0 2 8 0 0 3 0 0 0 塗 H条件ブレードギャップ ( u m) 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 評価結果シート厚 6 0 5 0 1 0 0 G 0 シート外 n やや凝集良好良好良好良好

良好良良好良好良好配向やや良好良好良好やや ¾ぃシート¾度やや脆い良好好良好良好透 «军 ) 1 4 2 2 2 1 8 0

T g (。C) 1 0 1 0 1 0 1 0 0

(実施例 21〜24)

A.複合磁性シートの製造手順

実施例 21〜24では、鉄-珪素を主成分とし、長軸平均粒径 (L)が 80. 0 mであり、アスペクト比 (R)が 20である金属系磁性粉体 (サンプル D)を用いた。表 5に示す配合に基づ、て、榭脂組成物 (Ea、 Eb、 Ec、 Ed)、有機溶剤（Stゝ Sa、 Sm)および可塑剤としての高沸点の溶剤とともに攪拌して混合した。製造条件は、上述の実施例 1〜5と同一である。

[0069] B.複合磁性シートの特性評価

特性評価の方法は、実施例 1〜5と同じ方法である。表 5に、実施例 21〜24の条件で得られた各複合磁性シートの特性評価の結果を示した。

[0070] 表 5に示すように、実施例 21〜24の各条件で作製した複合磁性シートは、いずれも 100°C以上の Tgおよび 10以上の透磁率）を有していた。また、実施例 22〜24 の各条件で作製した複合磁性シートは、特に、シート外観、空隙率の低さ、高配向性、シートの高強度性に優れていた。一方、実施例 21の条件で作製した複合磁性シートは、全榭脂量が 2重量％と低いため、若干、金属系磁性粉体の凝集に起因して空隙があった。

[0071] [表 5]

讓実実肺

粉体長軸平均粒至

アスペスト比：

全粉体量

樹脂

全量

全洛剞置

高点溶剤 s沸点溶剤

スラリー条件

塗膜条件プレードギャップ

評価結果シート厚

シート外 18 良好 ft好良好良好空昧少々なしなしなし配向良好良好良好良好ンー卜強度良良好良好良好

®¾率（

(比較例 1〜4)

A.複合磁性シートの製造手順

比較例 1〜4では、鉄珪素を主成分とし、長軸平均粒径 (L)が 3 mであり、ァスぺクト比 (R)が 5である金属系磁性粉体 (サンプル E)を用いた。表 6に示す配合に基づいて、榭脂組成物（Ea、 Eb、 Ec、 Ed)、有機溶剤（St、 Sa、 Sm)および可塑剤としての高沸点の溶剤とともに攪拌して混合した。製造条件は、上述の実施例 1〜5と同一である。

[0073] B.複合磁性シートの特性評価

特性評価の方法は、実施例 1〜5と同じ方法である。表 6に、比較例 1〜4の条件で得られた各複合磁性シートの特性評価の結果を示した。

[0074] 表 6に示すように、比較例 1〜4の各条件で得られた複合磁性シートは、、ずれも 1 00°C以上の Tgを有していた。し力し、透磁率（）は、いずれのシートも 5以下であつた。また、各シートの外観を見ると、筋がほとんどなぐかつ金属系磁性粉体の配向性は弱力つた。筋がほとんどないのは、金属系磁性粉体のアスペクト比が小さいため、金属系磁性粉体がギャップをスムーズに通過できたためであると考えられる。また、配向性が弱ぐ透磁率が低いのは、金属系磁性粉体のアスペクト比が小さぐシートの表面に平行に配向しにくいため、金属系磁性粉体の充填率が低くなつたためであると考免られる。

[0075] [表 6]

(比較例 5〜9)

A.複合磁性シートの製造手順

比較例 5〜9では、鉄珪素を主成分とし、長軸平均粒径 (L)が 65. O /z mであり、アスペクト比 (R)が 25である金属系磁性粉体 (サンプル F)を用いた。表 7に示す配合に基づいて、樹脂組成物 (Ea、 Eb、 Ec、 Ed)、有機溶剤（St、 Sa、 Sm)および可塑剤としての高沸点の溶剤とともに攪拌して混合した。製造条件は、上述の実施例 1〜 5と同一である。

[0077] B.複合磁性シートの特性評価

特性評価の方法は、実施例 1〜5と同じ方法である。表 7に、比較例 5〜9の条件で得られた各複合磁性シートの特性評価の結果を示した。

[0078] 表 7に示すように、比較例 5〜9の各条件で得られた複合磁性シートは、ヽずれも 1 00°C以上の Tgおよび 10以上の透磁率）を有していた。しかし、各シートの外観を見ると、筋が目立ち、かつ金属系磁性粉体の配向性はやや弱い結果が得られた。筋が目立つ原因として、アスペスト比が 25という高アスペクト比を有する金属磁性粉体を用いたため、金属系磁性粉体がギャップをスムーズに通過できずにブレードに引つ力かったためであると考えられる。筋は、複合磁性シートの強度の低下、厚み寸法に係るバラツキの発生につながるので好ましくない。さらに、比較例 5の特性結果に示されるように、全榭脂量が少ないと、複合磁性シートの強度または空隙が多くなり、より低、特性となることが分力つた。

[0079] [表 7]

(比較例 10 13)

A.複合磁性シートの製造手順

比較例 10 13では、鉄珪素を主成分とし、長軸平均粒径 (L)が 100 /z mであり、アスペクト比 (R)が 25である金属系磁性粉体 (サンプル G)を用いた。表 8に示す配合に基づいて、榭脂組成物 (Ea Eb Ec Ed)、有機溶剤（St Sa Sm)および可塑剤としての高沸点の溶剤とともに攪拌して混合した。製造条件は、上述の実施例 1 〜5と同一である。

[0081] B.複合磁性シートの特性評価

特性評価の方法は、実施例 1〜5と同じ方法である。表 8に、比較例 10〜13の条件で得られた各複合磁性シートの特性評価の結果を示した。

[0082] 表 8に示すように、比較例 10〜 13の各条件で得られた複合磁性シートは、いずれも 100°C以上の Tgを有していた。また、金属系磁性粉体の配向性は高力つた。しかし、各シートの外観は、筋が多ぐかつ塗工されずに PETフィルムが露出しており、シートの部分が剥離したような状態であった。このため、透磁率）は、測定不能であつた。力！]えて、上記のような塗工状態であるため、シートの強度は極めて脆かった。このようなシートの状態となったのは、金属系磁性粉体の長軸平均径が大きすぎ、塗工時に引つ力かったためであると考えられる。

[0083] [表 8]

ttn i o 比 K例 1 比 K例 1 比絞例 1 3 粉体長 «平均粒 (.μ m) 1 00 00 1 00 λ 00

アスペスト比： R 25 5 25 25 全粉体置 1 00 1 00 1 00 1 00 關旨 E a 2 2 2 2

E b 1 1 1

E c 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5

E ύ 0. 8 0. & 0. S 0. 8 全捆！)旨置 (%) 2 4 6 7

^剤 S t 3 3 3 3

S a 3 4 3 3

Sm 3 3 4 4 全溶剤置 (%) 3 D 30 30 30 高沸点溶剤点溶剤 (%) 8 S 1 0 0 スラリー条件粘度 (mP a - s) 3000 3 1 00 3200 3300 塗 »条件ブレードギャップ Cum) 500 500 500 500 評価結果シート厚 (ym) 1 60 1 80 1 90 1 90

シート外 ¾ ， u 筋、剁 SI . Dim 空陳多い多い多い多い向良好良好良好良好シート強度脆い inい脆い脆い

； 'M定不可 ^定不可測定不可定不可

Tg TO 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 産業上の利用可能性

本発明は、複合磁性シートを製造あるいは使用する産業において利用するできる。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも榭脂と金属系磁性粉体とを含む複合磁性シートであって、

上記金属系磁性粉体は、長軸と短軸とを有する扁平形状の粉体を含み、当該扁平形状の粉体の長軸径が 5 μ m以上 80 μ m以下の範囲であり、上記長軸および上記短軸との寸法の比によって定義されるアスペクト比が 5以上 20 以下の範囲であり、

上記金属系磁性粉体は、上記長軸を上記複合磁性シートの面に沿って平行に配向させて、分散していることを特徴とする複合磁性シート。

[2] 前記複合磁性シートは、シートの厚みが 10 μ m以上 250 μ m以下の範囲であることを特徴とする請求項 1に記載の複合磁性シート。

[3] 少なくとも榭脂と金属系磁性粉体とを含む複合磁性シートの製造方法であって、長軸と短軸とを有する扁平形状の粉体を含み、当該扁平形状の粉体の長軸径が 5 μ m以上 80 μ m以下の範囲であり、上記長軸および上記短軸との寸法の比によって定義されるアスペクト比が 5以上 20以下の範囲である上記金属系磁性粉体と、上記榭脂と、有機溶剤とを混合してスラリーを作製する工程と、

支持体上に上記スラリーを塗工して塗膜を形成する工程と、

上記塗膜を乾燥させる工程と、

を含むことを特徴とする複合磁性シートの製造方法。

[4] 前記スラリーを作製する際に用いられる前記榭脂は、エポキシ系榭脂であることを特徴とする請求項 3に記載の複合磁性シートの製造方法。

[5] 前記塗膜を乾燥させる工程を経た後の厚みが 10 μ m以上 250 μ m以下の範囲であることを特徴とする請求項 3または 4に記載の複合磁性シートの製造方法。