片状软磁性材料及其制备方法技术

将通过涂布法制作的多个薄的固化性软磁片层合来制作片状软磁性材料时，在高温或高温高湿环境下也可以使其具有片厚变化得到抑制、且磁导率的变化小的构成。片状软磁性材料由软磁性组合物形成，该软磁性组合物是将至少扁平软磁性粉末、丙烯酸类橡胶、环氧树脂、环氧树脂用固化剂、溶剂混合而成的。扁平软磁性粉末在片状软磁性材料的面内方向排列。使用具有缩水甘油基的材料作为丙烯酸类橡胶。扁平软磁性粉末相对于丙烯酸类橡胶、环氧树脂、环氧树脂用固化剂的总量的重量比为３．７－５．８。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有磁性优异、厚度变化小的特性的片状软磁性材料 及其制备方法。
技术介绍
在各种电子设备中使用的软磁片的制备通常是通过混炼压延法 进行的。该方法中，将扁平软磁性粉末与橡胶和氯化聚乙烯等粘合剂 按规定比例用捏合机混炼，将所得混炼物在压辊等装置中压延成规定 厚度，再根据需要使粘合剂加热交联，由此获得单层的软磁片。该方 法具有可以高密度填充软磁性粉末、可以通过压延使软磁性粉末在面 内方向取向、片的厚度容易调节的优点。但是，混炼压延法中，混炼时软磁性粉末产生应变，因此软磁性 粉末本身的磁性降低，有无法增大软磁片的磁导率的问题。另外，在 高温或高温高湿环境下片的厚度朝着增厚的方向变化，有磁导率降低 的问题。因此，通过用难以使软磁性粉末产生应变的涂布法代替混炼压延 法，制备了软磁片(专利文献l)。该方法中，将含有扁平软磁性粉末和 橡胶、树脂、溶剂的软磁片形成用液状组合物涂布在剥离基材上，进 行干燥，由此获得即使在高温或高温高湿环境下片厚变化也较小的软 磁片。专利文献1:日本特开2000-243615号公报
技术实现思路
但是，涂布法适合于制作片厚较小的软磁片的情况，不适合于制备比较厚的软磁片。这是由于如果涂布得较厚，则容易发生涂布厚度 不均，干燥也困难。因此，本专利技术人尝试在软磁片形成用液状组合物 中配合固化性树脂及其固化剂，通过涂布法制作固化性的薄软磁片， 一边使多个该片固化一边进行压缩，由此制备层合型的片状软磁性材 料。但是，将通过涂布法制作的薄软磁片层合而制作的层合型软磁片， 虽然每个薄软磁片的片厚变化小，但是与通过混炼压延法制备的较厚 的单层软磁片同样，在高温或高温高湿环境下片厚朝着增厚的方向变 化，出现磁导率降低的问题。本专利技术为解决上述以往的技术问题而设，其目的在于即使在将 用涂布法制作的多个薄的固化性软磁片层合制作片状软磁性材料时， 也可以得到在高温或高温高湿环境下片厚的变化得到抑制、且磁导率 变化也较小的构成。实现了该目的的本专利技术是片状软磁性材料，其特征在于该片状 软磁性材料由软磁性组合物形成，所述软磁性组合物是将至少扁平软 磁性粉末、丙烯酸类橡胶、环氧树脂、环氧树脂用固化剂、溶剂混合 而成的；该扁平软磁性粉末在该片状软磁性材料的面内方向排列，丙 烯酸类橡胶具有縮水甘油基，扁平软磁性粉末相对于丙烯酸类橡胶和环氧树脂以及环氧树脂用固化剂的总量的重量比为3.7-5.8。这里，本专利技术的片状软磁性材料的优选方案是使用Fe-Si-Cr-Ni 合金粉末和/或Fe-Si-Al合金粉末作为扁平软磁性粉末的方案。其它优 选的方案是使用显示潜性的固化剂作为环氧树脂用固化剂的方案。另 外优选的方案是片状软磁性材料未经压延的方案；或拉伸强度为20 Mpa以上、50 MPa以下的方案；或入射角60。下的光泽度为20%以上、 50%以下的方案。本专利技术还提供片状软磁性材料的制备方法，其特征在于在实质 上不进行固化反应的温度下，将软磁性组合物涂布在剥离基材上，干 燥，制作固化性软磁片，将2片以上该固化性软磁片层合，获得层合 物，在发生固化反应的温度下进行压縮，但不压延层合物；其中，所述软磁性组合物是将至少扁平软磁性粉末、具有縮水甘油基的丙烯酸 类橡胶、环氧树脂、环氧树脂用固化剂、溶剂混合而成的。本专利技术的片状软磁性材料由软磁性组合物形成，该软磁性组合物 含有扁平软磁性粉末和具有縮水甘油基的丙烯酸类橡胶、环氧树脂、 环氧树脂用固化剂和溶剂。这里，具有缩水甘油基的丙烯酸类橡胶与 环氧树脂反应，因此可以进一步提高构成片状软磁性材料的分子的聚 集力。作为粘合剂使用的丙烯酸类橡胶和环氧树脂的耐热性和耐湿性 也优异。因此，本专利技术的片状软磁性材料可在高温高湿环境下长时间 实现良好的尺寸稳定性。另外，扁平软磁性粉末在片状软磁性材料的 面内方向排列，因此磁性良好。实施专利技术的最佳方式本专利技术的片状软磁性材料由软磁性组合物形成，该软磁性组合物 是将至少扁平软磁性粉末、丙烯酸类橡胶、环氧树脂、环氧树脂用固 化剂、溶剂混合而成的。本专利技术中，软磁性粉末使用扁平的粉末(扁平软磁性粉末)。通过 使扁平软磁性粉末在平面的面内方向排列，可实现高磁导率和大的比 重。扁平软磁性粉末的原材料可以使用任意的软磁性合金，例如有磁性不锈钢(Fe-Cr-AI-Si合金)、铁硅铝合金(Fe-Si-Al合金)、坡莫合金 (Fe-Ni合金)、硅铜(Fe-Cu-Si合金)、Fe-Si合金、Fe-Si-B (-Cu-Nb)合金、 Fe-Si-Cr-Ni合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al-Ni-Cr合金、铁素体等。其 中，从磁性角度考虑，可优选使用Fe-Si-Al合金或Fe-Si-Cr-Ni合金。 关于这些软磁性合金，应用于RFID通信时，优选使用复数相对 磁导率的实数部分(磁导率)p'的数值较大、复数相对磁导率的虚数部 分(磁损耗)ia"的数值较小的软磁性合金。由此，可以防止由RHD通 信用的天线线圈释放的磁场被金属体变换为涡流损耗，改善通信性为了减小p"的值从而降低涡流损耗，扁平软磁性合金优选使用电 阻较大的合金。这种情况下，通过改变软磁性合金的组成可以使电阻增大。例如为Fe-Si-Cr系合金或Fe-Si-Al系合金时，优选使Si的比例 为9-15%重量。扁平软磁性粉末可使用扁平形状的软磁性粉末，优选平均粒径为 3.5-100 ,、平均厚度0.3-3.0 pm，更优选平均粒径为10-100 pm、平 均厚度0.5-2.5 pm。因此，优选将扁平率(扁平度)设定为8-80、更优选 设定为15-65。这里，扁平率是50。/。粒径(D50)的数值0im)乘以后述的 比表面积的数值(cm々g)所计算的数值。需说明的是，为了使扁平软磁 性粉末的大小一致，可以根据需要使用筛子等进行分级。为了使软磁 性材料的磁导率增大，增大扁平软磁性粉末的颗粒尺寸而减小颗粒之 间的间隔、并且提高扁平软磁性粉末的长宽比而减小软磁片中反磁场 的影响是有效的。扁平软磁性粉末的振实密度(JIS K-5101)和比表面积(BET法)互相为反比例关系，但是如果比表面积过大，则不仅是^值、不希望增大 的p"值也有过大倾向，相反，比表面积过小则^值有过小的倾向。另 外，振实密度过小，则即使大量使用溶剂软磁性粉末的涂布组合物也 难以涂布，而振实密度过大则^值有变小的倾向。因此可将这些数值 范围设定为优选的范围。具体来说，振实密度优选设定为0.55-1.45 g/mL，更优选0.65-1.40 g/mL，比表面积优选设定为0.40-1.20 m2/g， 更优选0.65-1.00 m2/g。扁平软磁性粉末可以使用例如用硅烷偶联剂等偶联剂进行了偶 联处理的软磁性粉末。通过使用经偶联处理的软磁性粉末，可以提高 扁平软磁性粉末与粘合剂的界面的补强效果，使比重或耐腐蚀性提 高。偶联剂例如可使用Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸、"环氧 丙氧基丙基三甲氧基硅烷、，环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅垸等。 需说明的是，上述偶联处理可以预先对软磁性粉末实施，也可以在将 扁平软磁性粉末与粘合剂树脂混合的同时混合，结果可以进行偶联处理。软磁性组合物中扁平软磁性粉末的用量如果过少，则无法获得所 需磁性，过多则粘合剂树脂量相对减少，成型性降本文档来自技高网...

【技术保护点】
片状软磁性材料，其特征在于：该片状软磁性材料由软磁性组合物形成，所述软磁性组合物是将至少扁平软磁性粉末、丙烯酸类橡胶、环氧树脂、环氧树脂用固化剂、溶剂混合而成的；该扁平软磁性粉末在该片状软磁性材料的面内方向排列，该丙烯酸类橡胶具有缩水甘油基，扁平软磁性粉末相对于丙烯酸类橡胶和环氧树脂以及环氧树脂用固化剂的总量的重量比为３．７－５．８。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒卷庆辅，杉田纯一郎，关口盛男，
申请(专利权)人：索尼化学信息部件株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]