磁性基材的层压体及其制造方法技术

在由磁性金属薄板和高分子化合物构成的磁性基材的层压体因铁损造成的发热向外部散放时，热传导率低而散热性差，因此，本发明专利技术针对该技术问题提供一种热传导率高的磁性基材的层压体。本发明专利技术解决该技术问题所用的技术手段是，使用一种磁性基材的层压体，其特征是，其为由高分子化合物层和磁性金属薄板构成的磁性基材的层压体，层压体在垂直于高分子化合物层面的方向的由ＪＩＳ　　Ｈ　　０５０５定义的体积电阻率低于１０↑［８］Ωｃｍ。该层压体是按照向层压体加压、使层压体内部的高分子化合物排出到层压体的外部、从而在磁性金属薄板之间设电的导通点那样的层压体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及被赋予了高分子化合物的磁性金属薄板和该磁性金属薄板的层压体及其制造方法。
技术介绍
历来，将磁性金属材料制成薄板使用时，将多枚单板的薄板层压而使用。作为这种使用方法，例如，在使用非晶金属薄带作为磁性金属材料的情况下，由于非晶薄带的厚度是10～50μm左右的厚度，所以进行的操作是在其表面上均匀地涂布特定的粘接剂或者将其浸渍在粘接剂中，将其层压。日本特开昭58-175654(专利文献2)中记载了一种层压体的制造方法，其特征在于，将涂布了以耐热性高分子化合物作为主要成分的粘接剂的非晶薄带重叠起来、用加压辊压接，然后加热粘接。但是，涂布树脂而进行层压时，仅规定膜厚，关于粘接的状态未作特别的记载。另外，由于在以往技术中所涂布的树脂能够抑制磁性金属薄板间的涡电流，所以被积极用来为谋求电绝缘而提高交流电的特性。例如，在美国专利4201837(专利文献2)中有这样的记载，为了提高交流电的特性使用树脂，作为优选的实施方式使用高分子化合物，这意味着通过高分子化合物而使金属层间绝缘。另外，WO 03/060175号公报(专利文献3)中记载了由非晶金属和高分子化合物构成的磁性基材的层压体，但是关于其具体使用时的发热性等的课题未作记载。但是，即使采用这些方法中的任一种方法，如果欲积极地谋求电的绝缘，为使抑制涡电流用金属薄板彼此不接触而使高分子化合物层的膜厚较厚时，则磁性金属在层压体中所占有的体积占有比例(占空因数)也会变低。另外，在以层压体作为磁芯使用的情况下，因铁损而发热，但是树脂一般比金属的热传导率差10～100倍，所以在借助于树脂层散热这点上是不利的，存在随着树脂层增厚热容易滞留在层压体中的问题。在将以往技术的磁性层压体作为磁芯使用的情况下，因额定功率变低，所以在进行小型化、高功率化方面，该问题成为障碍。专利文献1日本特开昭58-175654专利文献2美国专利4201837号公报专利文献3WO 03/060175号公报
技术实现思路
鉴于将层压磁性金属薄板和树脂而成的磁性基材作为磁芯使用的情况，本专利技术目的在于，提供在进行必要的绝缘的同时防止占空因数降低的，低发热性的磁性基材。本专利技术人发现，通过适当地控制树脂涂膜厚度和层压方法，使由JIS H0505规定的体积电阻率在大于等于0.1Ωcm小于108Ωcm的范围内，可以改善占空因数的降低和散热性。其结果发现可以实现磁芯等应用部件、装置的小型化、高功率化，从而完成了本专利技术。也就是说，本专利技术提供一种磁性基材的层压体，其特征在于，其为由高分子化合物层和磁性金属薄板构成的磁性基材的层压体，其特征在于，金属之间在薄板间部分地接触，与层压体的粘接面垂直的方向的由JIS H 0505定义的体积电阻率是大于等于0.1Ωcm小于108Ωcm。另外，本专利技术优选的实施方式之一是，上述高分子化合物层覆盖上述磁性金属薄板的层压粘接面的面积的50％或其以上，与层压体的粘接面垂直的方向的由JIS H 0505定义的体积电阻率在1Ωcm或其以上、106Ωcm或其以下。另外，在本专利技术的磁性基材的层压体中所用的磁性基材可以使用2种或其以上的磁性金属薄板。此外，本专利技术优选的实施方式之一是，上述磁性金属薄板是从非晶金属、纳米晶体磁性金属或者硅钢板中选择的至少2种或其以上的金属，更优选的实施方式之一是，上述磁性金属薄板是非晶金属和硅钢板。本专利技术的磁性基材的层压体可以通过下述方法制造将2枚或其以上的由高分子化合物层和磁性金属薄板构成的磁性基材重叠，以0.2～100Mpa的压力加压使金属之间在薄板间部分地接触。再者，本专利技术优选的实施方式之一是，通过下述方法制造磁性基材的层压体在磁性金属薄板上涂布该磁性金属薄板的面积的50％或其以上的高分子化合物，之后，进行干燥，通过将得到的磁性金属薄板冲压、重叠而压实等方法进行塑性变形，一边以0.2～100Mpa的压力对其加压一边加热而进行层压一体化。本专利技术的磁性基材的层压体可以用于变压器、感应器、天线的任一种。另外，本专利技术的磁性基材的层压体可以用于发动机或者发电机的定子或转子的磁芯材料。由本专利技术的方法可以使体积电阻率在大于等于0.1Ωcm小于108Ωcm的范围内而得到具有高的占空因数和高的热传导率的磁性层压体，从而可以获得由本专利技术的磁性层压体构成的温度上升低的磁芯。具体实施例方式(磁性金属薄板)本专利技术所用的磁性金属薄板只要是公知的金属磁性体就可以使用。具体地说，可以举出硅含量为3％～6.5％的实用化硅钢板、坡莫合金(Permalloy)、纳米晶体金属磁性材料、非晶金属磁性材料。特别优选发热低、属于低损耗材料的材料，适宜使用非晶金属磁性材料、纳米晶体金属磁性材料。本专利技术中所谓“磁性金属薄板”是指将以硅钢板或坡莫合金为代表的磁性金属材料制成的薄板状的薄板，但是有时也意味着使用非晶形金属薄带或者纳米晶体磁性金属薄带。另外，本专利技术中使用的“磁性基材”是指将高分子化合物和上述磁性金属薄板层压而成的基材。本专利技术中，所谓“硅钢板”使用硅含量为3％～6.5％的硅钢板。作为这样的硅钢板的例子，具体地说有晶粒取向性电磁钢板和晶粒无取向性电磁钢板等，但特别优选使用新日铁(株)制品化的晶粒无取向性电磁钢板(哈依拉依特铁芯(ハイライトコア)、薄型哈依拉依特铁芯(薄手ハイライトコア)、高张力哈依拉依特铁芯(高张力ハイライトコア)、豪姆铁芯(ホ一ムコア)、半铁芯(セミコア))和JFE钢铁(株)制品化的Fe-Si中的硅含量是6.5％的超E铁芯等。(高分子化合物) 本专利技术中所用的高分子化合物使用公知的称为所谓树脂的高分子化合物。在本专利技术中，将“高分子化合物”记载为“树脂”，或者有时将“树脂”记载为“高分子化合物”，如果没有预先限定，两者就是指相同之物。特别是为提高金属磁性材料的磁特性需要进行200℃或其以上的热处理时，复合弹性率低的耐热树脂，可以有效地发挥优良的性能。另外，由于硅钢板等材料与非晶金属磁性材料和纳米晶体金属磁性材料相比其损耗大、发热温度高，所以用于发动机和变压器等的功率电子学用途时，适用耐热树脂，可以提高额定温度，可以与额定功率提高和机器小型化相关联。由于本专利技术所用的高分子化合物有时要在提高非晶金属薄带和纳米晶体金属磁性薄带的磁特性的最佳热处理温度下进行热处理，所以需要选定在该热处理温度下热分解小的材料。例如，非晶金属薄带的热处理温度根据构成非晶金属薄带的组成和作为目的的磁特性不同而不同，但是提高良好的磁特性的温度大体在200～700℃范围内，更优选在300～600℃的范围内。作为本专利技术中所用的高分子化合物，可以举出热塑性、非热塑性、热固性树脂。其中优选使用热塑性树脂。作为本专利技术中所用的高分子化合物使用如下的化合物作为前处理在120℃下实施4小时的干燥，之后，用DTA-TG测定在氮气气氛下、300℃下保持2小时后的重量减少量，该重量减少量通常为1％或其以下，更优选为0.3％或其以下。作为具体的树脂可以举出，聚酰亚胺系树脂、含硅树脂、酮系树脂、聚酰胺系树脂、液晶聚合物、腈系树脂、硫醚系树脂、聚酯系树脂、丙烯酸酯系树脂、砜系树脂、亚胺系树脂、酰胺酰亚胺系树脂。其中优选使用聚酰亚胺系树脂、砜系树脂、酰胺酰亚胺系树脂。另外，本专利技术中不必具有200℃或其以上的耐热性的场合，对此不作限定，如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性基材的层压体，其特征在于，其为由高分子化合物层和磁性金属薄板构成的磁性基材的层压体，金属彼此在薄板间部分地接触，与层压体的粘接面垂直的方向的由ＪＩＳＨ０５０５定义的体积电阻率为大于等于０．１Ωｃｍ小于１０↑［８］Ωｃｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-9-26 336589/20031.一种磁性基材的层压体，其特征在于，其为由高分子化合物层和磁性金属薄板构成的磁性基材的层压体，金属彼此在薄板间部分地接触，与层压体的粘接面垂直的方向的由JIS H 0505定义的体积电阻率为大于等于0.1Ωcm小于108Ωcm。2.根据权利要求1所述的磁性基材的层压体，其中，上述高分子化合物层覆盖上述磁性金属薄板的层压粘接面的面积的50％或其以上，与层压体的粘接面垂直的方向的由JIS H 0505定义的体积电阻率为1Ωcm或其以上、106Ωcm或其以下。3.根据权利要求1所述的磁性基材的层压体，其中，作为上述磁性基材的层压体所用的构成磁性基材的磁性金属薄板，使用2种或其以上的磁性金属薄板。4.根据权利要求1所述的磁性基材的层压体，其中，上述磁性金属薄板是从非晶金属、纳米晶体磁性金属或硅钢板中选择的至少2种或其以上的金属。5.根据权利要求3所述的磁性基材的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田光伸，丸子展弘，渡边洋，
申请(专利权)人：中川特殊钢株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]