专利名称：磁芯及用于磁芯的粘合用树脂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁芯、该磁芯的生产方法以及用于生产该磁芯的粘合用树脂组合物，其中的磁芯包含由无定形合金带的层压材料所形成芯材料以及涂布在芯材料外表面上的涂层材料。
背景技术：
无定形合金是一种非结晶固体，其通过将原料如铁、硼或硅从熔化状态进行快速冷却所得到，并且通常所得到的这种无定形合金为厚度约0.01～0.1mm的带状物。这种无定形合金具有一种原子排列不规则的无规结构，当作为软磁性材料时具有优良的性能，如高的导磁率、低的矫顽力，并且因为其较宽的适用频率使其甚至在高频区域也具有可用性。此外，在使用无定形合金的情况下，当磁通量通过时产生的能量损失(磁滞损耗)小，并且由于无定形合金带的厚度比硅钢带的小，所以磁心损耗(磁滞损耗与涡流损耗的总和)可被降低。由于这个原因，通过层压无定形合金带制得的磁芯被用作如在许多电动电子仪器中的变压器，使得它们的优良性能得以最大发挥，并且，它们不仅在磁性能上做出贡献，而且对部件的小型化或轻量化做出贡献。再有，近来出于节省能量上的考虑，使用了无定形带状磁芯作为磁芯之一的的变压器越来越受到关注。
使用了无定形合金带的磁芯通常是按照如下步骤制得的首先，将无定形合金带卷绕或将一层叠置在另一层上以形成预定形状的磁芯前体。然后，为了使所得的磁芯显示出特殊的磁性能，前体要经过预定的退火热处理。尽管退火热处理的条件随期望的磁性能而有所不同，但这种处理通常在约330～440℃、退火时间为0.1～100小时，以及惰性气体的条件下进行。
通过退火热处理，无定形合金带变为极其易碎的带状物。因此，在制造磁芯中，保持经退火热处理的磁芯的形状以及防止其破碎是非常重要的问题。已知在经过退火热处理的磁芯的形状容易被保持，在此情况下，如果对用于形成磁芯的无定形合金带施加过大的应力，就会增加作为磁芯损耗的组成部分之一磁滞损耗，并会对磁芯的性质产生影响，且该影响特别在低频区域变大。因此，为了保持磁芯的形状，必须采取措施以充分考虑到由保持磁芯的形状所采用的方法而带来的磁芯的性质上的改变。
当通过上述方法所生产的磁芯被缠绕上导线用作变压器的一部分时，为了确保在磁芯和导线之间的绝缘，或者为了防止经退火热处理所得到的无定形合金带因变脆而发生断裂并且使得磁芯具有优良的形状保持特性，迄今为止使用的方法有将经过退火热处理的磁芯放在树脂等制成的壳体中，或将环氧树脂等热固性树脂通过静电粉末涂装在经过退火热处理的磁芯的外表面上。然而，在使用壳体的方法中，从使用性的角度考虑需要将壳体制得比磁芯大，并且带有壳体的磁芯与原有的磁芯相比变得庞大。这种磁芯对于需要小型化的电子器件来说是不理想的。并且，还需要生产壳体的模具，从成本的角度考虑，这种方法仅对需求量大并具有某种固定形状的磁芯适用。考虑到小批量生产具有各种不同形状磁芯所需要的准备的模具，因此这种方法不具有实际可行性。
在另一方面，在使用环氧树脂等热固性树脂的涂布方法中，使用壳体的上述方法引起的问题，如小型化的问题、小批量生产具有各种不同形状磁芯的问题等均可以得到解决。然而，在这种涂布方法中，经过退火热处理和冷却的磁芯被热固性树脂涂布，从而损害了磁芯损耗性能。此外，由于必须经两次热处理，即用于退火的热处理和用于树脂固化的热处理，这就使得生产过程复杂化。
一些大尺寸的磁芯，如用于变压器的无定形带状磁芯，重量超过100kg，并且在很重的情况下，由于其自身的重量很难进行精密加工或容易发生局部的细微破损。此外，为了将涂布的热固性树脂固化，必须在退火热处理后进行二次热处理。该操作不仅麻烦并且需要安装专用的烘箱。另外，还存在其它问题。例如，很难提高树脂的粘度，并且由于磁芯自身的重量，也很难随着涂布表面位置的改变而使树脂以最佳状态进行涂布，从而限制了涂布的操作。
还公开了另外一种方法，在该方法中，将无定形合金带进行层压，然后该层压体用清漆进行涂布，该清漆中含的主要成分为能忍受退火温度的有机物质，如聚酰亚胺树脂，并且涂有清漆的层压体被加热同时进行树脂的固化和退火热处理(日本专利公开号126615/1987)。根据该方法，经退火热处理后的磁芯表面受到热固化树脂保护并且磁芯的形状得以保持，因此由退火的易碎无定形合金带构成的磁芯比以前更容易处理，且磁芯的操作问题也得以解决。此外，对清漆的固化可以在退火的同时进行，由清漆固化产生的磁芯的机械应力也能够被相对降低。因此，与前述的方法相比，可使磁芯损耗的可变性更小，前述方法中经过退火和冷却的磁芯用具有高收缩性的环氧树脂等的热固性树脂涂布。
然而，在该方法中，由于使用了耐热树脂的有机溶剂溶液，从而很难在磁芯的外表面形成足够厚度的树脂层。此外，由于使用了耐热树脂的有机溶剂溶液(液体清漆)，使得清漆渗透到无定形合金带层之间，且由于树脂固化收缩所形成的应力，从而使得无定形合金带受到不必要的应力而导致磁芯损耗。为了解决该问题，公开了一种用铁片等固定压层的方法。然而该方法需要额外的设备和操作。此外，其效果并不是太令人满意，并且对磁心损耗的降低达不到实际使用的要求。另外，由于耐热树脂的有机溶剂溶液(液体清漆)的粘度低，很难有效地在无定形合金带的层压体(芯)表面上进行涂层。因此，在层压体和其周围缠绕的导线之间的绝缘性就不太稳定。清漆可通过将耐热树脂溶解在N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基咪唑啉二酮或二甲基亚砜等的有机溶剂中制得。尽管有机溶剂显示出对耐热性树脂优良的溶解性，但对其也有会对人体产生有害的影响的担心。因此，在使用清漆生产磁芯的过程中，应对清漆的处理或清漆向空气的挥发有足够的重视。例如，需要复杂的设备，并且还需要在设备上进行相当大的投资。因为清漆的性能会随着时间而下降，因此就需要专门的设备来对保存清漆，例如冷冻设备，且要保持清漆处于良好的状态也是非常困难的。
为了释放在使用上述的清漆过程中由于耐热树脂固化所引起的收缩应力，已有一种方法被公开，该方法可通过使用一种经硅氧烷改性的具有低弹性模量的聚酰亚胺树脂的清漆来降低应力(日本专利公开号251439/1990)。
尽管可通过降低弹性模量来提高磁芯损耗，但仍不能获得令人满意的效果。此外，如果经硅氧烷改性的聚酰亚胺树脂暴露在330～440℃的温度下约0.1～100小时，即处于对磁芯进行退火的条件下，由于其低的耐热性就会有部分树脂发生分解，这就会引起大体积的磁芯如无定形带状磁芯的形状保持的问题。
迄今认为如果使用能够承受磁芯生产过程中退火条件的耐热性树脂并且同时进行退火和树脂的固化，则经退火后的磁芯的形状可以通过树脂来保持并且经退火后的磁芯还可以得到其表面的树脂的保护。并且还认为经如此处理后的磁芯的使用要相对容易且还可以减小磁芯损耗。
然而，在使用上述提及的清漆时，渗透到无定形合金带之间的清漆量要比预想的大，并且树脂固化收缩所施加在无定形合金带上的应力也相当大。因此，很难得到具有令人满意的性质的磁芯。此外，因为清漆中含有大量的有机溶剂，所以很难形成具有足够厚度的树脂膜来有效保护经退火后易碎的无定形合金带薄片，并且在某些情况下，甚至连确保在磁芯和其周围缠绕的导线之间绝缘的厚度也不能够获得。
常规的清漆含有大量的有机溶剂。因此，考虑到清漆对工作氛围和自然环境的影响，就需要大量的设备。常规的清漆本身存在热稳定性和随时间变化的问题，并且由于较低的粘度还存在流挂的问题。当使用清漆时，树脂渗透到无定形合金带的压层之间并发生固化，从而会对无定形合金带的压层产生不必要的应力从而导致磁芯损耗，并且这种磁芯损耗成为实际使用过程中的一个问题。
发明内容
本发明的目的之一就是提供一种磁芯，在该磁芯的无定形合金带的外表面进行涂覆，而不用对因退火而变得易碎的无定形合金带进行处理，从而在退火热处理后赋予磁芯绝缘性和形状保持性。
本发明的另一个目的就是提供具有低的磁芯损耗和高的绝缘性的磁芯，其中由无定形合金带制成的芯材料被赋予了优良的磁性性能。
本发明的另一个目的就是提供用于磁芯的粘合用树脂组合物，其用于生产上述提及的磁芯。
本发明的另一个目的就是提供用于生产上述磁芯的生产方法，以及通过该方法获得的磁芯。
本发明的另一个目的就是提供用于磁芯的粘合用树脂组合物，该组合物能够在不使用有机溶剂的条件下有效地生产磁芯，并且其自身对于热和时间都是稳定的。
本发明的磁芯包括由无定形合金带的压层制得的芯材料和含树脂的涂层材料，其中芯材料的外表面的至少一部分被该涂层材料涂覆，且形成在芯材料外表面的含树脂的涂层材料的厚度不小于10微米，并且组成含树脂的涂层材料的树脂在氮气中于365℃退火2小时后，在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，并且在氮气中于365℃退火2小时后所发生的热降解所致的失重不超过2重量％。
在本发明中，组成含树脂的涂层材料的树脂优选为从聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚醚酮树脂组成的组中挑选出来的一种或多种热塑性树脂。
在本发明中，组成含树脂的涂层材料的树脂优选为从主链含有下列结构式(1)～(10)表示的重复单元的树脂中挑选出来的一种或多种热塑性树脂 其中a和b为满足下列条件的数a+b＝1，0≤a≤1和0≤b≤1；X和Y各自为相互独立的键合基团，其可从下列类型的键中进行选择直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键，并且X和Y可以相同也可以不同；
其中Z为键合基团，其由直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键组成的组中进行选择； 其中c和d为满足下列条件的数c+d＝1，0≤c≤1和0≤d≤1；
本发明的磁芯含有由无定形合金带的压层制得的芯材料和含树脂的涂层材料，其中芯材料的外表面的至少一部分被该涂层材料涂覆，该无定形合金带的整个表面中有不超过10％的面积涂覆有这种含树脂的涂层材料，并且组成含树脂的涂层材料的树脂在氮气中于365℃退火2小时后，在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，并且在氮气中于365℃退火2小时后所发生的热降解所致的失重不超过2重量％。
在本发明中，组成含树脂的涂层材料的树脂优选为从聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚醚酮树脂组成的组中挑选出来的一种或多种热塑性树脂。
在本发明中，组成含树脂的涂层材料的树脂优选为从主链含有上述结构式(1)～(10)表示的重复单元的树脂中挑选出来的一种或多种热塑性树脂。
本发明的磁芯含有由无定形合金带的压层制得的芯材料和含树脂的涂层材料，其中芯材料的外表面的至少一部分被该涂层材料涂覆，该无定形合金带的整个表面中有不超过10％的面积涂覆有这种含树脂的涂层材料，并且组成含树脂的涂层材料的树脂经在氮气中于365℃退火2小时后在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，并且发生不超过2重量％的失重，该失重是由于经在氮气中于365℃退火2小时所发生的热降解所致。
本发明中用于磁芯的粘合用树脂组合物为一种含有树脂粒子的粘合用树脂组合物，其中树脂具有下面的二种性质(1)该树脂经在氮气中于365℃退火2小时后在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，并且因经在氮气中于365℃退火2小时后产生的热降解导致的失重不超过2重量％；以及(2)该树脂为热塑性树脂，且在365℃下的熔融粘度为20～50000Pa·s。
用于磁芯的粘合用树脂组合物优选含有不能充分溶解组合物中所含树脂的液体。
用于磁芯的粘合用树脂组合物中所含有的液体优选为从水、甲醇和乙醇组成的组中选择至少一种。
这里所使用的树脂优选为至少一种从聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚醚酮树脂组成的组中选出的热塑性树脂。
热塑性树脂优选为从主链含有上述结构式(1)～(10)表示的重复单元的树脂中挑选一种或多种热塑性树脂。
本发明中的磁芯是通过使用上述的粘合用树脂组合物所生产出来的磁芯。
本发明的磁芯可以通过下面的过程制得将上述的粘合用树脂组合物提供给未经退火热处理的由无定形合金带压层制得的芯材料，然后进行退火热处理，其中用粘合用树脂组合物对芯材料进行的粘合涂层和退火热处理是在同一的步骤中进行的。
图1显示了使用无定形合金带的芯材料的形状。
图2显示了磁芯的粘合制作过程。
图3显示了经过涂层的芯材料的外观。
图4显示了磁芯的加工过程。
图5显示了无定形合金带的例子。
图6显示了通过卷绕无定形合金带制得的磁芯的例子。
图7显示了使用本发明的组合物对芯材料进行涂层的步骤。
具体实施例方式
在下文中将用最佳实施方式对本发明中的磁芯、用于磁芯的粘合用树脂组合物以及生产磁芯的过程进行详细的描述。
本发明中的磁芯包括将无定形合金带进行层压后得到的芯材料和涂层材料，该涂层材料包含含有特定树脂的组合物，并且形成于芯材料的部分表面或全部外表面。
构成本发明的磁芯的芯材料通过层压无定形合金带而制得，如图5所示。该无定形合金是一种软磁性材料，其例子包括无定形金属材料，如Fe-基无定形金属材料和Co-基无定形金属材料；以及纳米结晶金属材料，如Fe-基纳结晶米金属材料和Co-基纳米结晶金属材料Fe-基无定形金属材料的例子包括Fe-半金属体系无定形金属材料，如Fe-Si-B体系无定形金属材料、Fe-B体系无定形金属材料和Fe-P-C体系无定形金属材料；以及Fe-过渡金属体系无定形金属材料，如Fe-Zr体系无定形金属材料、Fe-Hf体系无定形金属材料和Fe-Ti体系无定形金属材料。Co基无定形金属材料的例子包括Co-Si-B体系无定形金属材料、Co-B体系无定形金属材料。
纳米结晶金属材料是通过热处理将无定形金属材料结晶到纳米尺寸大小而获得，其例子包括Fe-Si-B-Cu-Nb体系无定形金属材料、Fe-B-Cu-Nb体系无定形金属材料、Fe-Zr-B-(Cu)体系无定形金属材料、Fe-Zr-Nb-B-(Cu)体系无定形金属材料、Fe-Zr-P-(Cu)体系无定形金属材料、Fe-Zr-Nb-P-(Cu)体系无定形金属材料、Fe-Ta-C体系无定形金属材料、Fe-Al-Si-Nb-B体系无定形金属材料、Fe-Al-Si-Ni-Nb-B体系无定形金属材料、Fe-Al-Nb-B体系无定形金属材料和Co-Ta-C体系无定形金属材料。
为了使得上述材料显示出特有的磁性性质，通常在使用前需要对所有这些材料在指定的条件下进行退火热处理。
尽管退火热处理的条件取决于所使用的材料的类型和需要表现出来的磁性性质而变化，但是无定形金属材料优选在300～500℃下进行加热，纳米结晶金属材料优选在400～700℃下进行加热。
在本发明的磁芯中，无定形合金带的厚度优选为在10～100微米的范围，更加优选为10～40微米。尽管在本发明中使用的无定形合金带的宽度可根据需要生产的磁芯的大小来适当地确定，但是其范围通常在1～2000mm，优选为1～500mm。根据本发明，各种尺寸的磁芯都可以生产，例如从尺寸相当小的到相当大的如变压器。
对无定形合金带进行层压的方法没有具体的限制，采用的方法应适合所需要生产的磁芯的形状。通常采用的有将无定形合金带卷绕成带状的方法，和将给定形状的无定形合金带进行重叠的方法。
在本发明的磁芯中，无定形合金带的压层数目(层)可以根据所需要生产的磁芯进行适当的确定，但是通常层压的数目为5～50000层，优选为10～10000层。通过层压无定形合金带所形成的磁芯材料的厚度通常不小于0.1mm，优选为0.2～500mm。因此，本发明能够在不使用任何特殊的容器等设备的情况下而生产出各种形状和大小的磁芯。
图1为使用无定形合金带所生产出来的磁芯材料形状的例子。在图1中，(a)是指环形磁芯，(b)是指开口磁芯(gap core)，其中的环形磁芯的部分被切除，(c)是指条形磁芯，其中的无定形合金带被层压，以及(d)是指EI磁芯，其中对层压后的无定形合金带进行充压。在本发明中，磁芯可以为这些形状中的任何一种形状。
例如，在图1中，(a)的环形磁芯可以通过将无定形合金带进行卷绕而得到。(b)的开口磁芯可以通过将卷绕的环形磁芯切除掉一部分后而得到。条形磁芯和EI磁芯可以通过将无定形合金带进行层压以及将得到的层压制品充压为指定的形状而得到。
本发明的磁芯具有的芯材料是通过如下形成的，例如将无定形合金带进行层压并形成上面所描述的期望形状的层压制品，并且在芯材料的外表面用含有特定的具有的粘附性质的耐热性树脂的涂层材料涂层。
组成涂层材料的树脂为热塑性树脂，其玻璃化转变温度(Tg)不低于120℃，优选为不低于135℃，更加优选为不低于150℃，并且该树脂为耐热性树脂，其在350℃具有的粘度不超过10000Pa·s，优选为不超过8000Pa·s，更加优选为不超过5000Pa·s，并且其热降解温度，即材料在室温下测得的重量降低5重量％时所处的温度，不低于350℃，优选为不低于450℃，更加优选为不低于500℃。尽管该树脂为热塑性树脂，但是仍具有相当高的耐热性。由热降解所导致的5％的失重是在氮气条件下通过热平衡等所测定的值。树脂的粘度可以通过Shimadzu流动测试仪CFT-500D/100测得。
上述的树脂被研磨成粉末，将粉末粘附到芯材料的外表面并进行固化，从而形成涂层材料。
在本发明的磁芯中，芯材料外表面的部分或全部涂有含树脂的组合物。涂层被部分或全部地涂覆在外表面，并且对涂覆区域的比例没有特殊的限制，只要能够使得磁芯和缠绕在其周围的导线之间能够保持绝缘并且能够保持磁芯的形状就可以。通常，磁芯的拐角是最重要的需要绝缘的部分，因此最好在这些区域涂有组合物。
如上所述，在本发明的磁芯中，芯材料涂有含有特殊性质树脂的组合物。在组合物中，具有特殊性质的树脂在取得本发明的效果中扮演了重要的角色，并且对于包含在组合物中的除树脂以外的其它组份没有特殊的限制，只要该组份不会对本发明的效果产生危害就行。例如，可以含有无机填料和其它的树脂。被涂覆的材料可以仅由上述的树脂组成。尽管对树脂在组合物中所占的比例没有特殊的限制，但是优选为不低于20重量％，更加优选为不低于50重量％。
用于组成本发明磁芯的涂层材料中含有的树脂在经在氮气中于365℃退火2小时后在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，优选为在35～300Mpa，特别优选为在40～250Mpa之间，并且经在氮气中于365℃退火2小时所发生的热降解所导致的失重应不超过2重量％，优选为不超过1重量％。如果树脂在经365℃退火并在氮气中2小时后于30℃下测定的拉伸强度低于30Mpa，这就会导致涂层性能不足而有时将引起绝缘性的问题。此外，还可能存在磁芯形状保持方面的问题。例如，当本发明的磁芯中的芯材料通过卷绕无定形合金带而得到时，如图1中的(a)所示，就有必要在芯材料的外表面(卷绕的无定形合金带的侧表面和最外围表面)使用涂层材料从而将卷绕的芯材料与涂层材料结合在一起使得卷绕的芯材料不会散开。然而，如果拉伸强度低于上述定义的值，就有可能在某些情况下不能够将芯材料充分地粘结在一起。
如果由经365℃退火并在氮气中2小时而发生的热降解所导致的失重超过了2重量％，那么就会出现与上述情况相似的绝缘性和形状保持性降低的情况。此外，由降解所产生的易挥发的组份或含碳的物质容易对退火热处理用的烘箱产生污染。对于经在氮气中于365℃退火2小时后在30℃下测定的拉伸强度的上限没有特别的限制，但是如果拉伸强度太高，就可能导致涂层膜产生裂缝。因此，拉伸强度优选为不超过300Mpa，更加优选为不超过250Mpa。
在本发明中，经在氮气中于365℃退火2小时后在30℃下测定的拉伸强度可以根据JIS K7127中所定义的方法进行测定。
在该方法中，首先，使用常规的方法如热压法或浇铸法来制得给定厚度的薄膜。更具体地，使用热压法来制备薄膜时，树脂的粒子或颗粒事先在通入惰性气体如氮气的条件下，于100～200℃下干燥约1～10小时，然后在温度高于树脂玻璃化转变温度约10～150℃，优选为约30～100℃的条件下进行热压，从而形成薄膜并对其进行切割得到样品。热压的温度和时间的确定的依据是使得施加的热几乎不会对树脂的性质产生影响。通过浇铸法来制备薄膜时，树脂被溶解在能够将其均匀溶解的有机溶剂中，形成的浓度为1～50重量％，优选为5～30重量％，并将形成的溶液浇铸在平板玻璃基质上并使用棒状涂膜机、旋转涂膜机等使其形成厚度约为10～2000微米的薄膜。样品的厚度取决于浇铸在基质上所形成的薄膜的厚度、树脂的类型、溶剂的类型、溶液中树脂的含量等，此外，其还受到溶剂沸点的影响。因此，选择条件的依据是应能够得到均匀的和期望厚度的样品。浇铸在基质上的薄膜然后与基质一起在能够充分消除有机溶剂的条件下在干燥烘箱中进行烘干。为了防止发泡，优选为将薄膜以约1～30℃/min的速度加热到有机溶液的沸点，并在该沸点温度下保持几个小时，然后在能够充分消除有机溶剂的条件下进行干燥。干燥的温度和时间的确定的依据是使得施加的热几乎不会对树脂的性质产生影响。通过上述任何一种方法制得的薄膜都可用于本发明中的测量，但是优选使用通过热压制得的薄膜。如果含有有机溶剂的薄膜被用于测量，就会对测量结果产生负面的影响。因此，优选为几乎不含有有机溶剂，即，以树脂的重量为基准，残留物的不应超过0.01重量％。
对拉伸强度的测量是根据JIS K7127来进行的。薄膜的厚度没有在该标准中进行规定，只要求其不超过1mm即可。在本发明中，用于测量的薄膜的厚度优选为在100～300微米之间，此外没有其它的限制。上面所制得的薄膜以10℃/min的速度从室温加热到365℃并在365℃时保持2小时。随后，将薄膜缓慢冷却到室温然后通过冲压等方式将其加工成标准的样品形状。然后，对得到的样品的拉伸强度进行测定。在本发明中，采用3号形状的样品。
在本发明中，使用通用的热重法(TG法)对在氮气中经365℃退火2小时后的样品的热降解所导致的失重进行测量。树脂样品于测量前在通入氮气流的条件下于200℃下干燥2小时。树脂样品被放入热重计中并且在氮气中以10℃/min的速度进行加热。当温度达到365℃时，维持该温度2小时。由于热降解所导致的失重为样品在365℃下保持2小时所减少的样品重量与样品刚达到365℃时的重量的比率。
在本发明中可使用的树脂的例子包括聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚醚酮树脂。可以从这些树脂中选择一种使用，也可以选择二种或二种以上组合使用。
更具体地，在主链上具有下述化学结构式(1)～(10)所示的重复单元的热塑性树脂可被优选用作本发明中所使用的树脂。可以从这些树脂中选择一种使用，也可以选择二种或二种以上组合使用。
在结构式(1)中，其中a和b为满足下列条件的数a+b＝1，0≤a≤1和0≤b≤1；X和Y各自为相互独立的键合基团，其可从下列类型的键中进行选择直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键，并且X和Y可以相同也可以不同；
在结构式(2)中，Z为键合基团，其可以从直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键中进行选择。
在结构式(6)中，其中c和d为满足下列条件的数c+d＝1，0≤c≤1和0≤d≤1； 对用于本发明磁芯的树脂的制备方法没有特殊的限制，任何所公开已知的生产方法都可以使用。尽管对包含在树脂中的杂质的类型和含量没有具体的限制，但是杂质有时会对某些用途的磁芯的性质产生影响。因此，希望杂质的重量百分数不超过1重量％，具体地，希望离子性杂质如钠和氯的总量超过0.5重量％。
在主链上具有化学结构式(1)和(2)表示的重复单元的聚酰亚胺树脂通过熟知的生产方法，使用一种或多种芳香族四羧酸二酐和一种或多种芳香族二胺来制得，其中，所述芳香族四羧酸二酐从均苯四酸二酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、二(3，4-二羰基苯基)醚二酐和二(3，4-二羰基苯基)砜二酐中选择，所述芳香族二胺从4，4’-二(3-氨基苯氧基)联苯、二(4-(3-氨苯氧基)苯基)硫醚、二(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜、二(4-(3-氨基苯氧基)苯基)醚、1，3-二(3-氨基苯基)苯、1，4-二(3-氨基苯基)苯以及1，3-二(4-氨基苯基)苯中选择。
在主链上具有化学结构式(3)表示的重复单元的聚醚酰亚胺树脂、在主链上具有化学结构式(4)和(5)表示的重复单元的聚酰亚胺树脂、在主链上具有化学结构式(6)表示的重复单元的聚酰胺-酰亚胺树脂、在主链上具有化学结构式(7)～(9)表示的重复单元的聚砜树脂和在主链上具有化学结构式(10)表示的重复单元的聚醚酮树脂均可以通过熟知的生产过程来制得。这些树脂是通过工业化生产制得。在主链上具有化学结构式(3)表示的重复单元的聚醚酰亚胺树脂包括ULTEM(商品名，可从GE PLASTIC JAPAN公司获得)；主链上具有化学结构式(4)和(5)表示的重复单元的聚酰亚胺树脂包括Upilex(商品名，可从UbeIndustries公司获得)；在主链上具有化学结构式(6)表示的重复单元的聚酰胺-酰亚胺树脂包括TORLON(商品名，可从Teijin Amoco获得)；在主链上具有化学结构式(7)～(9)表示的重复单元的聚砜树脂包括UDEL(商品名，可从Teijin Amoco获得)和RADEL(商品名，可从TeijinAmoco获得)；在主链上具有化学结构式(10)表示的重复单元的聚醚酮树脂包括Victrex(商品名，可从Victrex-MC获得)。这些树脂都可以在市场上购买得到，并且可选择适合本发明的品牌。
制备在主链上具有化学结构式(1)～(10)表示的重复单元的树脂的过程在由KYORITSU SHUPPAN公司出版的，由The Society of PolymerScience，Japan编辑的New Polymer Experiment 3，Synthesis/Reaction ofPolymers(2)，Synthesis of Condensation Polymers中有描述。
对本发明中用于磁芯的树脂的分子量以及分子量分布没有具体的限制，但是如果分子量非常小或非常大，可能会对涂膜的强度产生影响。因此，将树脂溶解于溶剂中得到浓度为0.5g/100ml的溶液在35℃下测得的对数粘度范围优选在0.2～2.0dl/g，特别优选为在0.3～1.5dl/g。
对用于本发明磁芯的树脂的重复构成单元没有特别的限制，任何交替结构、无规结构和嵌段结构都可以使用。尽管通常使用的分子形状为线性，但是其也可以为支链状。此外，树脂还可以为接枝改性的树脂。
在本发明中，在芯材料上的涂层材料的厚度不小于10微米。如果涂层材料的厚度小于10微米，在磁芯和其周围缠绕的导线之间的绝缘就容易变得不是很充分，并且还可能导致磁芯不能够充分地保持其形状。因此，磁芯就可能在某些情况下不能够充分实现其功能。组成组合物的涂层材料的厚度优选为不小于20微米，更加优选为不小于30微米。
在本发明中所定义的10微米的涂层材料的厚度是在有效涂层表面上的最小涂层厚度。这就是说，本发明中的磁芯包括由无定形合金带压层制得的芯材料以及在芯材料外表面所形成的涂层材料，并且当使用时在磁芯周围缠绕上导线时，形成在芯材料外表面的涂层材料不仅需要将层压的芯材料结合在一起，而且还需要确保芯材料和导线之间的绝缘。为了有效地将由无定形合金带压层制得的芯材料结合在一起并且确保芯材料和磁芯周围导线之间的绝缘，就有必要将涂层材料用在那些需要确保绝缘的部位，并且在该部位的涂层材料的厚度不应低于10微米。
在本发明的磁芯中，其外表面涂有厚度不小于10微米的含有树脂的组合物。因此，磁芯与其周围缠绕的导线之间具有优良的绝缘性以及良好的形状保持特性，而通过使用现有技术中的清漆所生产得到的磁芯则不具备这种性质。当使用现有技术中的清漆时，则很难使用树脂等在外表面涂上不小于10微米厚度的涂层，而这种厚度对于表现绝缘性和形状保持性是必需的。即，因为常规的清漆是通过将树脂组份溶于有机溶剂中制得的并且其具有较低的粘度，从而不可能确保充分的厚度。此外，因为清漆含有大量的有机溶剂，其能够渗透到层压的无定形合金带之间从而降低磁芯损耗性质。与之相比的是，使用本发明的粉末状的树脂，可以形成具有足够厚度的涂层材料，此外，还可以防止树脂粒子渗透到层压的无定形合金带之间。
在本发明中，组合物的涂膜的厚度可以通过将涂层材料剥脱并测量其厚度的方法来确定，或者通过在垂直于涂层材料的方向上将磁芯切开并观察其截面的方法来确定。优选使用后一种方法。在磁芯拐角处的涂层材料的厚度是非常重要的，并使用显微镜等来对截面进行观察从而测量涂层材料的厚度。
在本发明的磁芯中，无定形合金带的层压侧表面的部分或全部被粘合涂层组合物，在该组合物中含有具有特殊性质的树脂。
在本发明的磁芯中，用于形成芯材料的无定形合金带的整个表面的不超过10％，优选为不超过8％的面积被涂有含树脂的涂层材料。在本发明中，对于涂层面积的下限没有特别的限制，只要其不对本发明的效果产生危害即可。
在本发明中，无定形合金带的层压侧表面是在无定形合金带的厚度方向上的压层的表面，所述的压层是通过将无定形合金带进行层压得到，例如图6中所示的表面。粘合涂层在部分或全部的层压侧表面上进行，并且对于涂布面积的比例没有具体的限制，只要对本发明产生如磁芯的形状保持的效果就可以。对于较大尺寸的无定形带芯(芯材料)和较重的磁芯来讲，从形状保持特性的角度考虑，优选使用较高的粘合涂层面积比例。考虑到防止外部冲击对无定形合金带的破坏，优选将整个层压侧表面都进行粘合涂层。此外，在本发明中，除了层压侧表面以外的外表面也可以进行粘合涂层。然而，存在的问题就是粘合涂层会同时对无定形合金带产生不必要的应力从而引起磁芯损耗性能的降低，因此这就是对不需要进行处理的层压侧表面和其它外表面进行粘合涂层时的缺点。如果对不需要进行处理的表面进行粘合涂层，就有可能达不到本发明所要求的效果。
用于磁芯的粘合用树脂组合物，其被用于形成本发明的磁芯的涂层材料，含有树脂粒子并且该树脂具有下面的两种性质。
(1)树脂在氮气中于365℃退火2小时后，在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，并且在氮气中于365℃退火2小时后发生的热降解所致的失重不超过2重量％；(2)树脂为热塑性树脂，其在365℃下的熔融粘度为20～50000Pa·s。
用于本发明粘合用树脂组合物中的树脂具有以下的性质在氮气中于365℃退火2小时后在30℃下测定其具有的拉伸强度不低于30Mpa，并且在氮气中于365℃退火2小时后所发生的热降解导致不超过2重量％的失重。如果树脂在氮气中于365℃退火2小时后在30℃下测定其具有的拉伸强度低于30Mpa，这就会导致涂层性能不足，而会引起绝缘性的问题。此外，还可能存在磁芯形状保持方面的问题。如果在氮气中于365℃退火2小时发生的热降解所导致的失重超过2％，那么就会与上面所述情况相似，绝缘性和形状保持性将会降低。此外，降解所产生的易挥发的组份或含碳的物质容易对退火热处理的烘箱产生污染。对在氮气中于365℃退火2小时后在30℃下测定的拉伸强度的上限没有特别的限制，但是如果拉伸强度太高，就可能导致涂层膜的破裂。因此，拉伸强度优选为不超过300Mpa，更加优选为不超过250Mpa。拉伸强度和失重可以通过与前面所述方法相同的方法进行测定。
用于本发明的粘合用树脂组合物的树脂为热塑性树脂，并且该树脂在365℃下的熔融粘度为20～50000Pa·s。如果在365℃下的熔融粘度低于20Pa·s，在某些情况下就不能确保在芯材料的外表面所形成的涂膜的最小厚度为10微米，因此就可能达不到本发明的效果。如果在365℃下的熔融粘度高于50000Pa·s，就很难形成均匀的涂膜，并且涂膜容易从磁芯上脱落。因此，也有可能达不到本发明的效果。
在本发明中，通常使用挤出型的毛细流变仪对熔融粘度进行测量。例如，优选使用Koka型的流动测试器。树脂在365℃下保持5分钟后，在100000hpa的压力下将树脂从直径为0.1cm、长度为1cm的孔中挤出从而测定其熔融粘度。
除了上述的性质外，用在本发明中的树脂优选为还具有下面的性质。
(3)当树脂的温度以0.5℃/min的速度从400℃降到120℃时，树脂中的结晶部分所释放出来的熔融热不超过10J/g。如果熔融热超过10J/g，则树脂具有高的结晶性，由于结晶所引起的树脂相态的改变，就会对由无定形合金带的压层制得的芯材料上施加不需要的应力，从而容易降低芯材料的性质。此外，有可能因为树脂相态的改变产生的收缩而降低树脂和无定形合金带之间的粘附力，从而对其形状保持性产生不良影响。
在本发明中，结晶部分的熔融热可以通过差示扫描量热法(DSC法)测定。更具体地，树脂样品以10℃/min的速度被加热，然后以0.5℃/min的速度从400℃冷却到120℃，该树脂样品被放置在普通的DSC(差示扫描量热计)中并且在氮气中以10℃/min的速度被加热。然后，分析在熔融温度处出现的峰来确定熔融热。
(4)树脂中残留的有机溶剂的量不超过1重量％。如果树脂中残留的有机溶剂的量超过1重量％，那么在温度升高或退火热处理时会因为有机溶剂的挥发而容易导致气泡的产生，会在无定形合金带的压层制得的芯材料上施加不需要的应力，从而容易降低芯材料的性质。
在本发明中，对树脂中残留的有机溶剂可以通过FID气相色谱法测定。树脂样品通过气相色谱计内置的加热器加热到400℃分离出有机溶剂，并且通过事先准备好的有机溶剂校准曲线对有机溶剂进行定量。
优选在本发明中的粘合用树脂组合物中使用的树脂的例子包括聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚醚酮树脂。可以从这些树脂中选择一种使用，也可以选择二种或二种以上组合使用。
更具体地，在主链上具有下述化学结构式(1)～(10)所示的重复单元的热塑性树脂可被优选用作本发明的粘合用树脂组合物中的树脂。可以从这些树脂中选择一种使用，也可以选择二种或二种以上组合使用。
在结构式(1)中，a和b为满足下列条件的数a+b＝1，0≤a≤1和0≤b≤1；X和Y各自为相互独立的键合基团，其可从下列类型的键中进行选择直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键，并且X和Y可以相同也可以不同； 在化学结构式(2)中，Z为一键合基团，其可以从直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键中进行选择； 在化学结构式(6)中，其中c和d为满足下列条件的数c+d＝1，0≤c≤1和0≤d≤1；
对用于本发明磁芯的树脂的制备过程没有特殊的限制，并且任何所公开已知的生产过程都可以使用。尽管对包含在树脂中的杂质的类型和含量没有具体的限制，但是杂质有时会对某些用途的磁芯的性质产生影响。因此，希望杂质的重量百分数不超过1重量％，具体地，希望离子性杂质如钠和氯的总量超过0.5重量％。
在主链上具有化学结构式(1)和(2)表示的重复单元的聚酰亚胺树脂通过熟知的生产方法，使用一种或多种芳香族四羧酸二酐和一种或多种芳香族二胺来制得，其中，所述芳香族四羧酸二酐从均苯四酸二酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、二(3，4-二羰基苯基)醚二酐和二(3，4-二羰基苯基)砜二酐中选择，所述芳香族二胺从4，4’-二(3-氨基苯氧基)联苯、二(4-(3-氨苯氧基)苯基)硫醚、二(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜、二(4-(3-氨基苯氧基)苯基)醚、1，3-二(3-氨基苯基)苯、1，4-二(3-氨基苯基)苯以及1，3-二(4-氨基苯基)苯中选择。在主链上具有化学结构式(3)表示的重复单元的聚醚酰亚胺树脂、在主链上具有化学结构式(4)和(5)表示的重复单元的聚酰亚胺树脂、在主链上具有化学结构式(6)表示的重复单元的聚酰胺—酰亚胺树脂、在主链上具有化学结构式(7)～(9)表示的重复单元的聚砜树脂和在主链上具有化学结构式(10)表示的重复单元的聚醚酮树脂均可以通过熟知的生产过程来制得。这些树脂是通过工业化生产制得。在主链上具有化学结构式(3)表示的重复单元的聚醚酰亚胺树脂包括ULTEM(商品名，可从GE PLASTIC JAPAN公司获得)；主链上具有化学结构式(4)和(5)表示的重复单元的聚酰亚胺树脂包括Upilex(商品名，可从Ube Industries公司获得)；在主链上具有化学结构式(6)表示的重复单元的聚酰胺-酰亚胺树脂包括TORLON(商品名，可从Teijin Amoco获得)；在主链上具有化学结构式(7)～(9)表示的重复单元的聚砜树脂包括UDEL(商品名，可从Teijin Amoco获得)和RADEL(商品名，可从Teijin Amoco获得)；在主链上具有化学结构式(10)表示的重复单元的聚醚酮树脂包括Victrex(商品名，可从Victrex-MC获得)。这些树脂都可以在市场上购买得到，并且可选择适合本发明的品牌。
制备在主链上具有化学结构式(1)～(10)表示的重复单元的树脂的过程在由KYORITSU SHUPPAN公司出版的，由The Society of PolymerScience，Japan编辑的New Polymer Experiment 3，Synthesis/Reaction ofPolymers(2)，Synthesis of Condensation Polymers中有描述。
本发明对用于磁芯的树脂的分子量以及分子量分布没有具体的限制，但是树脂的分子量以及分子量分布应该满足树脂在365℃时的熔融粘度为20～50000Pa·s。如果分子量非常小，会对涂膜的强度产生影响。因此，将树脂溶解于溶剂中得到浓度为0.5g/100ml的溶液的对数粘度在35℃下应不低于0.2dl/g，更加优选为不低于0.3dl/g。如果分子量非常大，在退火热处理时树脂的流动性就会降低，因此在某些情况下就不能形成合适的树脂薄膜。因此，将树脂溶解于溶剂中得到浓度为0.5g/100ml的溶液的对数粘度在35℃下应不超过2.0dl/g，更加优选为不超过1.5dl/g。
尽管对用于本发明的粘和用树脂组合物的树脂中残留的有机溶剂的量没有具体的限制，但是优选为不超过1重量％。如果树脂中残留的有机溶剂的超过1重量％，那么在温度升高或退火热处理时会因为有机溶剂的挥发而容易导致气泡的产生，从而会对涂膜的绝缘性能产生影响。对树脂中残留的有机溶剂可以通过FID气相色谱法测定。树脂样品通过气相色谱计内置的加热器加热到400℃分离出有机溶剂，并且使用事先准备好的有机溶剂校准曲线对有机溶剂进行定量。
对用于本发明磁芯的树脂的重复结构单元没有特别的限制，任何交替结构、无规结构和嵌段结构都可以使用。尽管通常使用的分子形状为线性，但是其也可以为支链状。此外，树脂还可以为接枝改性的树脂。
本发明的粘合用树脂组合物的合适的状态随其用途或可使用性而变化。例如，如果采用静电粉末涂层，则优选使用含有树脂粒子的粉末组合物。如果采用喷涂、刷涂或浸涂，则优选使用含有树脂粒子的液体或糊状组合物以及不能溶解树脂的液体。在本发明的粘合用树脂组合物中，还可以含有除树脂粒子和不能够溶解树脂的液体以外的其它组份，只要这些组份不会损害本发明的效果。对于这些组份没有特殊的限制，例如无机填料、其它的树脂和液体都可以使用。在本发明的粘合用树脂组合物中也可以只包含树脂粒子以及不能够溶解树脂的液体。
对于本发明的粘合用树脂组合物中的树脂粒子的性质(如大小)来讲，其最合适的条件随树脂组合物的的用途或可使用性而变化，并且优选使用适合于其用途或可使用性的条件。例如，从本发明的粘合用树脂组合物需要均匀的涂层这一角度来看，使用静电粉末涂层时，优选使用的体积基平均粒子直径为5～200微米，并且单位重量的表面积在0.02～1m2/g。当对上述的液体或糊状组合物进行喷涂、刷涂或浸涂时，优选的体积基平均粒子直径为0.5～100微米，并且单位重量的表面积在0.04～10m2/g，更加优选的体积基平均粒子直径为2～50微米，并且单位重量的表面积在0.05～4m2/g。当粒子的直径和表面积在上述的范围内时，本发明的粘合用树脂组合物具有使用时所适合的性质(如粘度)。然而，上述的值仅仅是优选条件下的情况，且粒子的直径和表面积值的改变还与本发明的粘合用树脂组合物中的其它组份、组合物混合比例等有关，因此这些值并不局限于上述的范围。
根据本发明，用于磁芯的粘合用树脂组合物优选为含有树脂粒子和无机物质粒子，并且树脂粒子和无机物质粒子优选满足下面的算术式(A)0.05≤[(Sp·Cp)/Sf·Cf]≤50 (A)其中Sp和Sf分别为单位重量的树脂粒子的表面积和无机物质粒子的表面积，Cp和Cf分别为组合物中树脂粒子的含量和无机物质粒子的含量。
Sp和Sf的单位为m2/g，Cp和Cf的单位为重量％。
这里使用的无机物质优选为熔点或软化温度不低于450℃的物质。
用于磁芯的粘合用树脂组合物优选为含有不能够溶解树脂和无机物质的液体，并且该液体优选为从水、甲醇和乙醇中选择的一种或多种含水介质。
根据本发明，用于磁芯的粘合用树脂组合物可以为不含液体的粉末涂层组合物。
在本发明的粘合用树脂组合物中，对树脂中的粒子含量没有具体的限制，但是优选为不低于1重量％，更加优选为20重量％。
为涂布本发明的粘合用树脂组合物，优选使用下列方法一种为使用粉末的静电粉末涂层法，一种是通过刷子或抹子涂布含有不能够溶解树脂液体的液体或糊状物的方法，以及喷涂法或浸涂法。从涂层均匀和快速的角度考虑，更加优选使用静电粉末涂层法、喷涂法或浸涂法。在使用静电粉末涂层法时，可以加入调节剂以使该方法达到最好的效果。在使用喷涂法或浸涂法时，优选调节如粘度等性质使得适于使用喷涂法等。例如，可以通过控制树脂粒子直径、含量等来调节如粘度等性质。使用喷涂法时可以使用商业上的喷枪和压缩气体如压缩空气。通过对需要进行喷涂的树脂组合物的粘度进行调节，可以得到表面没有凹凸以及可任意确定厚度的涂层。尽管上面已经给出了进行涂层的方法的一些实施例，但是在本发明中可使用的涂层方法并不局限于此。
当本发明的粘合用树脂组合物含有树脂粒子以及不能够溶解树脂的液体时，优选的不能够溶解树脂的液体为含水介质，例如水、甲醇和乙醇，并且更加优选的是水。尽管对水中所含的杂质的类型和含量没有具体的限制，但是杂质可能会对某些用途的磁芯引起腐蚀。因此，希望杂质的重量优选为不超过1重量％，具体地，希望离子性杂质如钠和氯的总量不超过0.5重量％。
对生产用于本发明磁芯的粘合用树脂的制备过程没有特殊的限制，可以使用任何已公知的生产过程。例如，树脂粒子可使用冲击粉碎机对树脂颗粒进行冷冻粉碎或添加不能够溶解树脂的溶剂到树脂的溶液中而沉淀出部分树脂粒子的方法来制得。为了将树脂粒子以及不能够溶解树脂的液体进行混合，可以先制得树脂粒子，然后与液体进行混合，或者将树脂与液体进行混合然后采用适当的粉碎方法得到期望的粒子。后一种过程的例子如下将树脂先进行粗糙粉碎，得到约几百微米的粒子的树脂粉末，然后将其与水进行混合，再使用湿式喷射研磨机(如SuginoMachine Ulthimaizer System)进行粉碎。尽管对混合的方法没有具体的限制，但优选使用能够将树脂粉末和液体均匀混合的方法。
根据本发明，用于磁芯的粘合用树脂组合物应含有具有特殊性质的树脂粒子或含有具有特殊性质的树脂粒子和不能够溶解树脂的液体，该液体优选为水。与使用能够溶解树脂并易于对安全性和可使用性产生不良影响的有机溶剂情况不同，对水来说，不需要对处理方法或防止向空气中的扩散作特殊考虑。并且在退火热处理温度升高时，不需要进行特殊的注意，且使用清漆所带来的容易发泡的问题也不会出现。此外，因为组合物中的组份为化学上稳定的树脂粒子或化学上稳定的树脂粒子和不能够溶解树脂的液体，因此组合物在接近常温的温度下是化学上非常稳定的并且其性能不会随时间而恶化，这一点与清漆是不同的。因此，在储存时不需要采取如冷冻等的任何特殊的措施。此外，当使用本发明的粘合用树脂组合物时，具有绝缘性和形状保持性的涂膜可以在磁芯的外表面形成。组合物的这写特性大大不同于现有技术中的清漆的特性，其中通过现有技术所得到的具有绝缘性和形状保持性的涂膜不能完全在磁芯的外表面形成。只有当使用本发明的粘合用树脂组合物时才能形成这种优良的涂层。通过使用本发明的粘合用树脂组合物，可以解决现有技术中使用清漆所不能够解决的问题，并且可以不使用有机溶剂而有效地制造具有绝缘性和形状保持性的磁芯。此外，本发明的粘合用树脂组合物自身对热和时间来讲都是稳定的。
为了生产使用了本发明的粘合树脂组合物的磁芯，优选的方式包括将本发明的粘合树脂组合物提供给未经退火热处理的芯材料的生产过程，然后进行退火热处理使得到的磁芯能显示出特殊的磁性质，其中芯材料与本发明的粘合用树脂组合物进行粘合涂层的过程与退火热处理的过程是在同一步骤中进行的。在该方法中，涂膜的形成和退火热处理可以同时进行。因此，根本不需要任何附加的步骤或设备，并且复杂的操作如对退火热处理后易破碎的无定形合金带进行处理的步骤也是不需要的。
在本发明中，只要能够得到本发明的效果，对于使用本发明的粘合用树脂组合物进行涂覆的部位没有特别的限制，但是涂覆的部位优选为至少在芯材料的拐角，更加优选为芯材料的整个表面。
本发明的芯材料为退火热处理后不需对易碎的合金带进行处理就具有绝缘性和形状保持性的磁芯，并且通过常规的涂覆热固性树脂或使用清漆的方法是无法制得该磁芯的。本发明的粘合用树脂组合物对于不使用有机溶剂而有效地生产这种优良的磁芯是有用的，并且这种组合物对于热和时间来讲都是稳定的。
实施例以下将参考下面的实施例对本发明进行进一步的描述。在实施例中，通过下面的方法对各种性质进行测定。
(1)对数粘度[η]树脂将树脂溶于能够溶解该树脂的溶液中(如氯仿、1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、邻二氯苯、甲酚)，且溶度为0.5g/ml，然后在35℃下测定其对数粘度。
清漆使用与清漆中的溶剂相同的溶剂对清漆进行稀释，使得清漆中的树脂组分的溶度为0.5g/ml，然后在35℃下测定其对数粘度。
(2)玻璃化转变温度在10℃/min的升温条件下，采用DSC(Shimadzu DSC-60)方法测定玻璃化转变温度。
(3)在氮气中于365℃退火2小时后在30℃时测定的拉伸强度根据JIS K7127来测定拉伸强度。通过热压法或浇铸法制得厚度约为100～300微米的薄膜，并且在氮气中以10℃/min的升温速度将其从室温加热到365℃后保持2小时。从薄膜中选用3号测试样品进行冲压，并将该样品用于测试。
(4)在氮气中于365℃退火2小时后由于热降解所导致的失重在通过氮气流的条件下，样品在200℃时干燥2小时，然后将其放置在热重计(Shimadzu TGA-50)中，并且在氮气条件下以10℃/min的速度升温。当温度达到365℃时，在该温度保持2小时。由于热降解所导致的失重即为样品在365℃下保持2小时所丢失的重量与其刚达到365℃时测得的重量之比。
(5)365℃时的熔融粘度通过Koka型流变仪(Shimadzu CFT-500)使用直径为0.1cm、长度为1cm的孔测定熔融粘度。将树脂在365℃时保持5分钟并在100000hPa的压力下挤出。
(6)体积基平均粒子直径使用粒子直径测量仪(Nikkiso Microtrack 9320-X100)测得体积基平均粒子直径。
(7)涂膜的厚度在垂直于涂膜的方向将磁芯切开，然后通过光显微镜对磁芯的截面积进行观察从而确定涂膜的厚度。
(8)涂有组合物的涂层面积与无定形合金带的总表面积之比将组成磁芯的层压带相互分离开来。然后，目视观察无定形合金带的表面，判定并计算由于组合物的渗透所形成的涂层比例。以磁芯的整个重量为基准，分析1重量％的外围部分，1重量％的内围部分，1重量％的二者之间的中间部分，然后计算平均值。
(9)磁芯损耗使用B-H分析仪器(IWATSU SY-8216)在频率为60Hz且最大磁通密度为1.3特斯拉的条件下测定其磁芯损耗。对经过相同处理过程包括热处理过程的磁芯的磁芯损耗进行测量，但将没有涂布组合物等的磁芯损耗值作为空值，将增加的磁芯损耗与空白值的比例作为磁芯损耗的增加率。
合成例1如表1所示，通过合成等方式获得在主链上具有化学结构式(11)～(21)所表示的重复单元的树脂P1～P13，在表1中列出了它们的对数粘度。对树脂的性质(玻璃化转变温度、在氮气中于365℃退火2小时后在30℃时测定的拉伸强度、在氮气中于365℃退火2小时由于热降解所导致的失重和365℃时的熔融粘度)的测量结果也列于表1中。
表1
然后，使用树脂P1～P13制得表2中所示的组合物C1～C14。为了将这些组合物粉碎，可采用使用冲击粉碎机的冷冻粉碎法和/或使用湿喷碾磨机(Sugino Machine Ulthimaizer System)的方法。树脂粒子的体积基平均粒子直径、组合物中树脂粒子与水的比率以及组合物的性质都列于表2中。
表2
然后，将主链上具有化学结构式(22)所表示的重复单元的聚酰胺酸清漆作为清漆V1，其是在常温条件下将均苯四酸二酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐以及4，4’-二(3-氨基苯氧基)联苯溶于N，N’-二甲基乙酰胺中合成制得；将Ube工业公司生产的U清漆作为清漆V2，如表3中所示。此外，将清漆V1在30℃下保存6个月得到清漆V3。
表3
实施例1将具有组分Fe∶Si∶B的原子比率为78∶9∶13的无定形合金带(宽度10毫米，厚度25微米)进行卷绕，得到厚度为10毫米，内径为15毫米、外径为25毫米及重量为19.5g的芯材料。使用常规静电粉末涂层法将芯材料的整个外表面涂上表2中所示的组合物C1。然后，在氮气中将芯材料在1小时内以恒定的升温速度从30℃加热到400℃，并在400℃的条件下保持2小时以进行退火热处理，然后使芯材料冷却。
得到的磁芯在其整个外表面上具有均匀的涂膜，并且即使加上500g的负载时，磁芯也不会发生变形。将磁芯切开，然后观察其涂层的厚度。结果发现在拐角部分的厚度为45微米，在除拐角部位以外的其它部位的厚度为102微米。
当将金属铜导线缠绕在磁芯的外表面时，在导线没有观察到损坏。此外，在导线和磁芯之间的电阻值通过电阻测量设备测得，发现该值不小于1000000欧。考虑铜的电阻值为1.7微欧·厘米，无定形合金带的电阻值为1.3微欧·米，因此可证明磁芯的绝缘性不存在问题。
在频率为100KHz以及磁通密度为1.0特斯拉的条件下观察B-H磁滞回线。结果发现回线的形状与磁芯的固有的回线形状一样，因此可确定绝缘性没有给磁芯的功能带来负面影响。
实施例2除了将树脂组合物替换为表2中的组合物C2以及涂层方法改变为浸渍涂层外，按照与实施例1相同的方式进行检查。结果列于表4中。
在退火热处理后磁芯的形状保持得很好。此外，涂膜的厚度、绝缘性以及B-H磁滞回线的形状都很好。
实施例3～11
除了将树脂组合物替换为表2中的组合物C3～C11外，按照与实施例1相同的方式进行检查。结果列于表4中。
在退火热处理后磁芯的形状保持得很好。此外，涂膜的厚度、绝缘性以及B-H磁滞回线的形状都很好。
对比例1除了将树脂组合物替换为表2中的组合物C12外，按照与实施例1相同的方式进行检查。结果列于表4中。
在退火热处理后涂层出现砂眼，并且薄膜易碎且容易脱落。通过施加负载，发现磁芯很容易变形，且部分的涂膜发生脱落。涂膜的厚度虽好，但是当缠绕上导线时，导线与磁芯拐角接触处的涂膜发生脱落。并且发现导线受到破坏。电阻值小，仅为0.21Ω，且绝缘性不好。此外，B-H磁滞回线发生很大的变形，与固有的形状存在很大的不同。
对比例2除了将树脂组合物替换为表2中的组合物C13外，按照与实施例1相同的方式进行检查。结果列于表4中。
在退火热处理后涂膜的厚度相对均匀，并且施加负载后磁芯没有发生变形。然而，涂层的厚度较薄，并且在热处理过程中，部分树脂在烘箱中发生流挂。涂膜的厚度不足，并且当缠绕上导线时，与磁芯拐角接触处的导线受到破坏。电阻值小，仅为0.11Ω，且绝缘性不行。此外，B-H磁滞回线发生很大的变形，与固有的形状存在很大的不同。
对比例3除了将树脂组合物替换为表2中的组合物C14外，按照与实施例1相同的方式进行检查。结果列于表4中。
在退火热处理后涂膜尽管存在一些不平的地方，但是其厚度相对来说是均匀的。涂膜易于脱落，并且施加负载后磁芯发生轻微的变形。此外，在涂膜和芯材料之间产生部分缝隙，且其形状保持性也不够好。
对比例4～6除了将树脂组合物替换为表3中的组合物V1～V3及涂层方法改变为浸渍涂层外，按照与实施例1相同的方式进行检查。结果列于表4中。
尽管在退火热处理后磁芯是非常刚硬的并且在施加负载后也不发生变形，但是却很难进行树脂涂层。涂膜的厚度不足，并且当缠绕上导线时，与磁芯拐角接触处的导线受到破坏。电阻值小，不超过0.1Ω，且绝缘性不好。此外，B-H磁滞回线发生很大的变形，与固有的形状存在很大的不同。
表4
表4(续)
合成例2如表5所示，通过合成等方式获得在主链上具有化学结构式(11)～(21)所表示的重复单元的树脂P21～P33，表5中列出了它们的对数粘度。对树脂的性质(玻璃化转变温度、在氮气中于365℃退火2小时后在30℃时测定的拉伸强度、在氮气中于365℃退火2小时由于热降解所导致的失重、365℃时的熔融粘度)的测量结果也列于表5中。
表5
然后，使用树脂P21～P33制得表6中所示的组合物C21～C35。为了将这些shuzhi粉碎，可采用使用冲击粉碎机的冷冻粉碎法和/或使用湿喷碾磨机(Sugino Machine Ulthimaizer System)的方法。树脂粒子的体积基平均粒子直径、组合物中树脂粒子与水的比率以及组合物的属性都列于表6中。组合物C32是将组合物C21在30℃时存储6个月得到的。
表6
然后，将主链上具有化学结构式(22)所表示的重复单元的聚酰胺酸清漆作为清漆V21，其是在常温条件下将均苯四酸二酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐以及4，4’-二(3-氨基苯氧基)联苯溶于N，N’-二甲基乙酰胺中合成制得；将Ube工业公司生产的U清漆作为清漆V22，以及根据日本专利公开号251439/1990的例子制得的经硅氧烷改性的聚酰亚胺树脂清漆作为清漆V23，如表7中所示。此外，将清漆V21在30℃下保存6个月得到清漆V24。
表7
实施例12将具有组分Fe∶Si∶B的原子比率为78∶9∶13的多个无定形合金带(每个合金带具有142毫米的宽度和25微米的厚度，如图5所示)进行层压，并且使用常规的方法将得到的层压物制成55kg的磁芯。磁芯的形状和大小显示在图6中。在铁芯(芯材料)的中心，一附件被用作隔离物，并且在外围部分，一附件被用于固定无定形合金带从而防止合金带散开。然后，使用喷枪(Olympus SC-110)和压缩空气，采用喷涂的方法将芯材料的整个层压侧表面都涂上表6中所示的树脂组合物C21。在图7中对涂布操作进行了图解。在涂布操作中，没有发现组合物发生流挂，并且能够进行均匀和快速的涂布。进行涂布的时间约为3分钟，涂层厚度约为120微米。在氮气中将涂有组合物的芯材料以恒定的速率在1小时内从30℃加热到365℃，并且在365℃下保持2小时后进行退火热处理，然后冷却芯材料。在冷却后，将固定的隔离物等移去。结果，得到形状保持很好的芯材料，并且即使在与涂层操作相同的静止状态下在磁芯的上面施加10kg的负载，也不会对磁芯形状的保持产生任何影响。在磁芯中，用树脂进行了粘合涂层的层压侧的面积所占比例为100％，涂膜均匀，并且其厚度为102微米。将组成磁芯的层压带相互分离开来。然后，目视观察无定形合金带的表面，测定由于树脂渗透所产生的涂层部分。在每一个合金带的外围部分、内围部分以及内外围之间的部分，被涂覆部分的比例几乎相同且平均为2.5％。测得的磁芯损耗为0.290W/kg。与经过相同的包括退火热处理的生产步骤，但没有使用树脂涂层的磁芯的空白磁芯损耗为0.250W/kg相比，上述的磁芯损耗增加比率为16％。其结果列于表8中。
实施例13除了使用网覆盖在芯材料的层压侧面使其涂层面积减小到50％外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。在退火热处理后的涂层的可用性和磁芯的形状保持性都是好的。此外，磁芯损耗的增加比率较低为16％，结果非常好。
实施例14除了涂层方法改为抹涂法外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。尽管涂层操作消耗了10分钟，但在退火热处理后的涂层的可用性和磁芯的形状保持性都是好的。此外，磁芯损耗的增加比率较低，为16％，结果非常好。
实施例15除了使用粉末组合物且涂层方法使用通常的静电涂层法外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。在退火热处理后的涂层的可用性和磁芯的形状保持性都是好的。此外，磁芯损耗的增加比率较低，为16％，结果非常好。
实施例16～25除了树脂组合物分别使用表6中的组合物C23～C32替代外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。在任何一种情况下，在退火热处理后的涂层的可用性和磁芯的形状保持性都是好的。此外，磁芯损耗的增加比率较低，为1 6％～28％，结果非常好。
对比例7除了树脂组合物使用表6中的组合物C33替代外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。涂层的可用性与使用树脂组合物C21得到的涂层的可用性很相似，但是在热处理后去掉固定隔离物后，磁芯发生变形。当在静止状态下将10Kg的负载加在磁芯的上面时，部分树脂涂膜发生脱落且磁芯进一步变形。此外，涂膜在热处理后部分产生裂纹或脱落。磁芯损耗的增加比率为75％，因而磁芯损耗性差。
对比例8
除了树脂组合物分别使用表6中的组合物C34替代外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。涂层的可用性与使用树脂组合物C21得到的涂层的可用性很相似。当在退火热处理后去掉固定隔离物等后，磁芯的形状保持仍然较好，并且在静止状态下将10Kg的负载加在磁芯的上面时，也不会对形状保持性产生任何影响。然而，在经过退火热处理的树脂涂膜上，存在热处理过程中所产生的树脂流挂的痕迹，并且部分树脂在涂层表面的较低部分变成了固体块。在无定形合金带的表面，可观察到由于树脂渗透所形成的许多涂层部分，并且涂层部分的比例较高为12％。磁芯损耗增加比率为51％，因此磁芯损耗性质差。
对比例9除了树脂组合物用表6中的组合物C35替代外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。涂层的可用性与使用树脂组合物C21得到的涂层的可用性很相似，但是在退火热处理后去掉固定隔离物等后，磁芯发生轻微变形。在静止状态下将10Kg的负载加在磁芯的上面时，在芯材料和涂膜之间会部分产生隙缝。在退火热处理后的部分树脂涂膜上，存在不均匀性。磁芯损耗增加比率为53％，因此磁芯损耗性差。
对比例10和11除了树脂组合物C21分别用表7中的清漆V21～V22替代，并且涂层方法从喷涂法变为刷涂法外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。在涂刷清漆的过程中，由于涂层表面是垂直的从而使得部分清漆产生流挂，且很难形成任意厚度的薄膜。此外，部分的清漆渗透到无定形合金带层之间。涂层操作需花费约10分钟。很难将清漆涂成较厚的厚度，并且在涂层操作后，芯材料的层压侧表面表现出不平整。尽管在退火热处理后磁芯的形状保持是好的，但是树脂涂膜相当的薄并且厚度小于10微米。并且在退火热处理后，芯材料的层压侧面的不平整与涂层操作后的磁芯表现得很相似。在无定形合金带的表面，可观察到许多由于树脂渗透所形成的涂层部分。通过目视观察后发现，涂层部分的比例高，为21％～25％。磁芯损耗增加比率为88％～98％，因此磁芯损耗性非常差。
对比例12除了树脂组合物C21用表7中的清漆V23替代，并且涂层方法从喷涂法变为刷涂法外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。在涂刷清漆的过程中，由于涂层表面是垂直的从而使得部分清漆产生流挂，且很难形成任意厚度的薄膜。此外，部分的清漆渗透到无定形合金带层之间。涂层操作需花费约10分钟。很难将清漆涂成较厚的厚度，并且在涂层操作后，芯材料的层压侧表表面表现出不平整。当在热处理后去掉固定隔离物等后，磁芯没有发生形变，但在静止状态下将10Kg的负载加在磁芯的上面时，部分磁芯容易发生变形。树脂涂膜相当的薄，厚度小于10微米。并且在退火热处理后，芯材料的层压侧表面的不平整与涂层操作后的磁芯表现得很相似。在无定形合金带的表面，可观察到许多由于树脂渗透所形成的涂层部分。通过目视观察后发现，涂层部分的比例高，为26％。磁芯损耗增加比率为81％，因此磁芯损耗性非常差。
对比例13除了树脂组合物C21用表7中的清漆V24替代，并且涂层方法从喷涂法变为刷涂法外，按照与实施例12相同的方式进行检查。得到的结果列于表8中。清漆部分变为凝胶，部分变得不透明。在涂刷清漆的过程中，由于涂层表面是垂直的从而使得部分清漆产生流挂，且很难形成任意厚度的薄膜。此外，部分的清漆渗透到无定形合金带层之间。涂层操作需花费约10分钟。很难将清漆涂成较厚的厚度，并且在涂层操作后，芯材料的层压侧表面表现出不平整。当在退火热处理后去掉固定隔离物等后，磁芯没有发生形变，但在静止状态下将10Kg的负载加在磁芯的上面时，部分磁芯容易发生变形。树脂涂膜相当的薄，厚度小于10微米。并且在退火热处理后，芯材料的层压侧表面的不平整与涂层操作后的磁芯表现得很相似。在无定形合金带的表面，可观察到许多由于树脂渗透所形成的涂层部分。通过目视观察后发现，涂层部分的比例高，为24％。磁芯损耗增加比率为84％，因此磁芯损耗性非常差。
表8
表8(续)
合成例3如表9所示，通过合成等方式获得在主链上具有化学结构式(1 1)～(19)所表示的重复单元的树脂P41～P55，在表9中列出了它们的对数粘度。对树脂的性质(玻璃化转变温度、在氮气中于365℃退火2小时后在30℃时测定的拉伸强度、在氮气中于365℃退火2小时由于热降解所导致的失重、365℃时的熔融粘度、熔融热、树脂中有机溶剂残留物)的测量结果也列于表9中。为了除去组合物中的甲酚溶剂，使用了比在树脂P44中更低的干燥温度来制得树脂P50和树脂P55。
表9
然后，使用树脂P41～P55制得表10中所示的含树脂粒子和水的组合物C41～C58。为了将这些树脂粉碎，可采用使用冲击粉碎机的冷冻粉碎法和/或使用湿喷碾磨机(Sugino Machine Ulthimaizer System)的方法。树脂粒子的性质(体积基平均粒子直径、单位重量的表面积)以及组合物中树脂含量都列于表10中。组合物C53是将组合物C41在30℃下存储6个月得到的。
表10
然后，将主链上具有化学结构式(22)所表示的重复单元的聚酰胺酸清漆作为清漆V41，其是在常温条件下将均苯四酸二酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐以及4，4’-二(3-氨基苯氧基)联苯溶于N，N’-二甲基乙酰胺中合成制得；将Ube Industries公司生产的U清漆作为清漆V42，以及根据日本专利公开号251439/1990的例子制得的经硅氧烷改性的聚酰亚胺树脂清漆作为清漆V43，如表11中所示。此外，将清漆V41在30℃下保存6个月得到清漆V44。
表11
实施例26将具有组分Fe∶Si∶B的原子比率为78∶9∶13的多个无定形合金带(宽度10厘米，厚度25微米)进行层压，利用得到的层压物，使用常规的方法将无定形合金带进行卷绕，制成60kg的芯材料(磁芯)。无定形合金带芯的形状和大小示于图6中。在芯材料(铁芯)的中心，一附件被用作隔离物，并且在外围部分，一附件被用于固定无定形合金带从而防止合金带散开。然后，使用喷枪(Olympus SC-110)和压缩空气，采用喷涂的方法将芯材料的整个层压边涂上表10中所示的树脂组合物C41。在图7中对涂层操作进行了图解。在涂布操作中，没有发现组合物发生流挂，并且能够进行均匀和快速的涂布。进行涂层的时间约为3分钟，涂层厚度约为120微米。在氮气中将涂有组合物的芯材料以恒定的速率在1小时内从30℃加热到360℃，并且在360℃下保持2小时后进行退火热处理，然后将芯材料进行冷却。在冷却后，将固定的隔离物等移去。结果，得到形状保持很好的由无定形合金带卷绕制得的芯材料，并且即使在与涂层操作相同的静止状态下在磁芯的上面施加10kg的负载，也不会对磁芯形状的保持产生任何影响。涂膜是均匀的，其厚度为102微米。测得的磁芯损耗为0.295W/kg。与经过相同的包括退火热处理的生产步骤，但没有使用树脂涂层的磁芯的空白磁芯损耗为0.250W/kg相比，由于涂膜而导致的磁芯损耗增加比率为18％。
实施例27～37除了树脂组合物分别使用表20中的组合物C42～C52替代外，按照与实施例26相同的方式进行检查。得到的结果列于表11中。在任何一种情况下，在退火热处理后的涂层的可用性和磁芯的形状保持性都是好的。此外，磁芯损耗的增加比率较低，为18％～22％，因此该结果非常好。
实施例38除了涂层方法改为抹涂法外，按照与实施例26相同的方式进行检查。得到的结果列于表11中。尽管涂层操作花费了10分钟，但在退火热处理后的涂层的可用性和无定形带芯的形状保持性都是好的。此外，磁芯损耗的增加比率较低，为18％，因此该结果非常好。
实施例39除了树脂组合物用表10中的组合物C53替代外，按照与实施例26相同的方式进行检查。得到的结果列于表11中。在退火热处理后的涂层的可用性和无定形带芯的形状保持性都是好的。此外，磁芯损耗的增加比率较低，为18％，因此该结果非常好。
对比例14和15除了树脂组合物C41分别用表11中的清漆V41～V42替代并且涂层方法从喷涂法变为刷涂法外，按照与实施例25相同的方式进行检查。得到的结果列于表12中。在刷涂清漆的过程中，由于涂层表面是垂直的从而使得部分清漆产生流挂，且很难形成任意厚度的薄膜。此外，部分的清漆渗透到无定形合金带层之间。涂层操作需花费约10分钟。很难将清漆涂成较厚的厚度，并且在涂层操作后，芯材料的层压侧表面表现出不平整。尽管在退火热处理后磁芯的形状保持是好的，但是树脂涂膜相当的薄，厚度不超过20微米。并且在退火热处理后，无定形带芯(芯材料)的层压侧表面的不平整与涂层操作后的磁芯表现得很相似。磁芯损耗为0.410～0.433W/kg，磁芯损耗增加比率为64％～73％，因此磁芯损耗性非常差。
对比例16除了树脂组合物C41使用表11中的清漆V43替代，并且涂层方法从喷涂法变为刷涂法外，按照与实施例25相同的方式进行检查。在刷涂清漆的过程中，由于涂层表面是垂直的从而使得部分清漆产生流挂，且很难形成任意厚度的薄膜。部分的清漆渗透到无定形合金带层之间。涂层操作需花费约10分钟。很难将清漆涂成较厚的厚度，并且在涂层操作后，芯材料的层压侧表面表现出不平整。当在退火热处理后去掉固定隔离物等后，没有发现无定形带芯发生形变，但是在静止状态下将10Kg的负载加在磁芯的上面时，部分无定形带芯容易产生变形。树脂涂膜相当的薄，厚度不超过20微米。并且在退火热处理后，芯材料的层压侧面的不平整与涂层操作后的磁芯表现得很相似。磁芯损耗为0.388W/kg，磁芯损耗增加比率为55％，因此磁芯损耗性差。
对比例17除了树脂组合物C41用表11中的清漆V44替代，层方法从喷涂法变为刷涂法外，按照与实施例25相同的方式进行检查。得到的结果列于表12中。在涂刷清漆的过程中，由于涂层表面是垂直的从而使得部分清漆产生流挂，且很难形成任意厚度的薄膜。此外，部分的清漆渗透到无定形合金带层之间。涂层操作需花费约10分钟。很难将清漆涂成较厚的厚度，并且在涂层操作后，芯材料的层压侧表面表现出不平整。当在退火热处理后去掉固定隔离物等后，没有发现无定形带芯发生形变，但是在静止状态下将10Kg的负载加在磁芯的上面时，部分无定形带芯容易产生变形。树脂涂膜相当的薄，厚度不超过20微米。并且在退火热处理后，无定形带芯(芯材料)的层压侧面的不平整与涂层操作后的无定形带芯表现得很相似。磁芯损耗为0.420W/kg，磁芯损耗增加比率为68％，因此磁芯损耗性差。
表12
表12(续)
合成例4首先制得表13中由化学结构式(12)所表示的树脂，然后使用该树脂制得组合物C61～C65，如表14中所示。为了将这些树脂粉碎，可采用使用冲击粉碎机的冷冻粉碎法和/或使用了湿喷碾磨机(SuginoMachine Ulthimaizer System)的方法。可使用熔融的二氧化硅粒子(可从Denki Kagaku Kogyo K.K.得到)作为无机物质。
表13
表14
实施例40将具有组分Fe∶Si∶B的原子比率为78∶9∶13的多个无定形合金带(宽度10厘米，厚度25微米)进行卷绕，得到厚度为10毫米，内径为15毫米、外径为25毫米及重量为19.5g的芯材料。使用常规静电粉末涂层法将芯材料的整个外表面涂上表14中所示的组合物C61。然后，在氮气中将芯材料在1小时内以恒定的升温速度从30℃加热到400℃，并且在400℃的条件下保持2小时以进行退火热处理，然后将芯材料进行冷却。
得到的磁芯在其整个外表面上具有均匀的涂膜，并且即使加上500g的负载时，磁芯也不会发生变形。将磁芯切开，观察其涂层的厚度。结果发现在拐角部分的厚度为100微米，在除拐角部位以外的其它部位的厚度为102微米，且涂层均匀，不会因位置不同而变化。当将金属铜导线缠绕在磁芯的外表面时，在铜导线上没有观察到有损坏。此外，在导线和磁芯之间的电阻值通过电阻测量设备测得，结果发现该值不小于1000000Ω。考虑铜的电阻值为1.7微欧·厘米，无定形合金带的电阻值为1.3微欧·米，因此可证明绝缘性不存在问题。在频率为100KHz以及磁通密度为1.0特斯拉的条件下观察B-H磁滞回线。结果发现回线的形状与磁芯的固有回线形状一样，因此可确定绝缘性没有给磁芯的功能带来负面影响。
实施例41除了将树脂组合物替换为表14中的组合物C62，以及涂层方法改变为喷涂外，按照与实施例40相同的方式进行检查。得到的结果列于表15中。在退火热处理后磁芯的形状保持得很好。此外，涂膜的厚度、绝缘性以及B-H磁滞回线的形状都很好。
实施例42除了将树脂组合物替换为表14中的组合物C62，以及涂层方法改变为浸涂法外，按照与实施例40相同的方式进行检查。得到的结果列于表15中。在退火热处理后磁芯的形状保持得很好。此外，涂膜的厚度、绝缘性以及B-H磁滞回线的形状都很好。
实施例43～45除了将树脂组合物替换为表14中的每个组合物C63～C65外，按照与实施例40相同的方式进行检查。得到的结果列于表15中。在退火热处理后磁芯的形状保持得很好。此外，涂膜的厚度、绝缘性以及B-H磁滞回线的形状都很好。
表15
实施例46和47，对比例18、19和20粘合用树脂组合物在玻璃化转变温度(Tg)为200℃的重量份数为50份的热塑性聚酰亚胺粉末(AURUM PD450M，可从Mitsui Chemicals公司得到)中，加入45重量份的水和5重量份的亲水性的Aerosil(一种高度分散的硅胶)，然后用混合器将它们进行混合来制备耐热性粘合用组合物。
加入Aerosil的目的是为了赋予组合物触变性。
将上述制备的耐热性粘合用组合物在40℃下热处理2小时，蒸发掉涂层性能调节剂。然后，当温度恢复到室温时，就获得了树脂和填料的混合物，即粘合用组合物。
对得到的粘合用树脂组合物的弹性模量进行测定，结果发现在温度为0～60℃的范围内，其弹性模量不低于650Mpa。
磁芯A将上述制得的耐热性粘合用树脂组合物涂在卷筒的侧表面，其中卷筒是将Fe基无定形金属形成的磁性薄板进行卷绕后得到的。在图2中，显示了使用耐热性粘合用树脂组合物制造磁芯的生产过程。
使用Honeywell Metgleas 2605S-2(商品名，厚度25微米)作为磁性薄板(无定形合金薄板)。将无定形合金薄板切成宽度为5mm的条状物，并将条状物缠绕在直径为9mm的轴上，得到外部直径为15mm的环形物。
使用聚酰亚胺胶带将无定形合金薄带的末端进行临时固定。
将侧表面上涂有耐热性粘合用树脂组合物的卷筒放在电烘箱中，在氮气条件下进行热处理。在热处理过程中，将卷筒在2.5小时内加热到400℃，并在400℃的条件下保持2小时后缓慢冷却。从电烘箱中取出的卷筒在其侧表面上涂有耐热性粘合用树脂组合物涂层，且即使在卷筒直径的方向上施加1Kg的压力，卷筒也不会变形。将这种磁芯称为磁芯A。
磁芯B将上面制得的耐热性粘合用树脂组合物涂在上述卷筒的侧表面，使得磁性细条状层面部分暴露，如图3所示。将涂有这种组合物的卷筒进行与上述相同的热处理。从而制得磁芯B。
磁芯C作为对照，使用商业上可得到的环氧树脂粘合剂(Three Bond 2287)作为磁芯用粘合剂。将前面经退火热处理的卷筒浸入在环氧树脂粘合剂中，然后放置在脱气装置中进行脱气使得环氧树脂粘合剂渗透到无定形合金薄带层之间。将带有环氧树脂粘合剂的卷筒拿出脱气装置，然后放置在干燥器中，在150℃的条件下固化8小时后拿出。从而制得磁芯C。
磁芯D将根据日本专利公开号251439/1990的例子制得的经硅氧烷改性的聚酰亚胺树脂粘合剂涂在上述卷筒的侧面。然后，将卷筒在2.5小时内加热到400℃，并在400℃的条件下保持2小时后缓慢冷却。从而制得磁芯D。
磁芯E将上述的卷筒只进行退火热处理来制备磁芯E。
在频率为100KHz以及磁通密度为0.1特斯拉的条件下对上述制得的磁芯的磁芯损耗进行测定。为了检查负载对磁芯损耗的影响，在磁芯直径的方向上施加1Kgf的负载。磁芯在有负载和没有负载的条件下的磁芯损耗列于表16中。
表16
-*)树脂在温度达到350℃之前发生分解如上述制得的磁芯可以直接使用，或如图4所示，用配备有旋转的磨石的切割设备切割成两半，然后用磨具在负载下对每个切割表面进行磨削。上述得到的磁芯通过如上的切割和磨削后，观察磨削的切割表面。结果发现，磁芯D的无定形合金薄片之间出现间隙，并且，在磁芯A和磁芯B的无定形合金薄片之间出现的间隙均比在磁芯C的无定形合金薄片之间出现的间隙小。在切割磁芯的情况下，通常也进行上述加工，如果在切割表面之间的间隙大的话，则会发生磁通泄漏，从而磁芯的导磁率和磁芯损耗将变差。
工业应用性本发明的磁芯的外表面被进行涂层而没有对易碎的带状物进行处理，在退火热处理后赋予磁芯绝缘性和形状保持特性，而通过现有技术中的使用的清漆是无法获得这种磁芯的。根据本发明的用于磁芯的粘合用树脂组合物可以解决现有技术中使用清漆时遇到的各种问题，例如在磁芯的表面无法形成绝缘涂膜的问题，在使用有机溶剂时带来的操作上的和环境的问题，清漆对热和时间的稳定性问题，以及流挂的问题。通过使用本发明的粘合用树脂组合物，可以在不使用有机溶剂下，高效地生产出本发明的磁芯，其外表面被进行涂层而没有对易碎的带状物进行处理，并且在退火热处理后赋予磁芯绝缘性和形状保持特性。
权利要求
1.一种磁芯，其包括由无定形合金带的压层制得的芯材料和含树脂的涂层材料，其中芯材料的外表面的至少一部分被该涂层材料涂覆，且形成在芯材料外表面的含树脂的涂层材料的厚度不小于10微米，并且组成含树脂的涂层材料的树脂在氮气中于365℃退火2小时后，在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，并且在氮气中于365℃退火2小时后所发生的热降解所致的失重不超过2重量％。
2.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，组成含树脂的涂层材料的树脂为从聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚醚酮树脂中挑选出来的一种或多种热塑性树脂。
3.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，组成含树脂的涂层材料的树脂为从主链含有下列结构式(1)～(10)表示的重复单元的树脂中挑选出来的一种或多种热塑性树脂 其中a和b为满足下列条件的数a+b＝1，0≤a≤1和0≤b≤1；X和Y各自为相互独立的键合基团，其可从下列类型的键中进行选择直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键，并且X和Y可以相同也可以不同； 其中Z为键合基团，其由直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键组成的组中进行选择； 其中c和d为满足下列条件的数c+d＝1，0≤c≤1和0≤d≤1。
4.一种磁芯，其包括由无定形合金带的压层制得的芯材料和含树脂的涂层材料，其中芯材料的外表面的至少一部分被该涂层材料涂覆，该无定形合金带的整个表面中有不超过10％的面积涂覆有这种含树脂的涂层材料，并且组成含树脂的涂层材料的树脂在氮气中于365℃退火2小时后，在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，并且在氮气中于365℃退火2小时后所发生的热降解所致的失重不超过2重量％。
5.根据权利要求4所述的磁芯，其特征在于，组成含树脂的涂层材料的树脂为从聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚醚酮树脂组成的组中挑选出来的一种或多种热塑性树脂。
6.根据权利要求4所述的磁芯，其特征在于，组成含树脂的涂层材料的树脂为从主链含有下列结构式(1)～(10)表示的重复单元的树脂中挑选出来的一种或多种热塑性树脂 其中a和b为满足下列条件的数a+b＝1，0≤a≤1和0≤b≤1；X和Y各自为相互独立的键合基团，其可从下列类型的键中进行选择直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键，并且X和Y可以相同也可以不同； 其中Z为键合基团，其由直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键组成的组中进行选择； 其中c和d为满足下列条件的数c+d＝1，0≤c≤1和0≤d≤1。
7.用于磁芯的粘合用树脂组合物，其含有树脂粒子，其特征在于，该树脂粒子具有以下两种性质(1)树脂在氮气中于365℃退火2小时后，在30℃下测定的拉伸强度不低于30Mpa，并且在氮气中于365℃退火2小时后发生的热降解所致的失重不超过2重量％；(2)树脂为热塑性树脂，其在365℃下的熔融粘度为20～50000Pa·s。
8.根据权利要求7所述的用于磁芯的粘合用树脂组合物，其特征在于，含有不能充分溶解组合物中含有的树脂的液体。
9.根据权利要求8所述的用于磁芯的粘合用树脂组合物，其特征在于，所述液体是从水、甲醇和乙醇组成的组中选择的至少一种液体。
10.根据权利要求7所述的用于磁芯的粘合用树脂组合物，其特征在于，所述树脂为从聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚醚酮树脂组成的组中挑选出来的一种或多种热塑性树脂。
11.根据权利要求10所述的用于磁芯的粘合用树脂组合物，其特征在于，所述树脂为从主链含有下列结构式(1)～(10)表示的重复单元的树脂中挑选出来的一种或多种热塑性树脂 其中a和b为满足下列条件的数a+b＝1，0≤a≤1和0≤b≤1；X和Y各自为相互独立的键合基团，其可从下列类型的键中进行选择直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键，并且X和Y可以相同也可以不同； 其中Z为键合基团，其由直接连接键、醚键、异亚丙基键、硫键、砜键和羰基键组成的组中进行选择； 其中c和d为满足下列条件的数c+d＝1，0≤c≤1和0≤d≤1。
12.根据权利要求7所述的用于磁芯的粘合用树脂组合物，其特征在于，含有树脂粒子和无机物质粒子，其中，树脂粒子和无机物质粒子满足下面的算术式(A)0.05≤[(Sp·Cp)/Sf·Cf]≤50(A)其中Sp和Sf分别为单位重量的树脂粒子的表面积(m2/g)和无机物质粒子的表面积(m2/g)，Cp和Cf分别为组合物中树脂粒子的含量(重量％)和无机物质粒子的含量(重量％)。
13.一种磁芯，其使用权利要求7～12中任何一项所述的粘合用树脂组合物制得。
14.生产磁芯的方法，包括将权利要求7～12中任何一项所述的粘合用树脂组合物提供给未进行过退火热处理的由无定形合金带的压层制得的芯材料，然后进行退火热处理，其中，用粘合用树脂组合物对芯材料的粘合涂层和退火热处理是在同一的步骤中进行的。
全文摘要
本发明提供了一种磁芯，对其外表面被进行涂层，而不用对易碎的合金带进行处理，从而在退火热处理后赋予了磁芯绝缘特性和形状保持特性。本发明还提供了用于磁芯的粘合用树脂组合物，其能在不使用有机溶剂的条件下高效地制得上述磁芯，并且其自身对热和时间稳定。通过用使含特定性质的树脂的组合物在磁芯外表面上形成具有一定厚度的涂膜，可以获得一种磁芯，其外表面被进行涂层，而不用对易碎的合金带进行处理，从而在退火热处理后赋予了磁芯绝缘特性和形状保持特性。使用该含有具备一定特性的树脂粒子的粘合用树脂组合物，可在不使用有机溶剂的条件下有效地生产上述优异的磁芯，并且该组合物对热和时间稳定。
文档编号C09D181/06GK1507637SQ02809710
公开日2004年6月23日 申请日期2002年4月12日 优先权日2001年4月13日
发明者小野隆, 吉田光伸, 丸子展弘, 黑木贵志, 玉井正司, 金山光一, 渡边洋, 一, 伸, 司, 弘, 志 申请人:三井化学株式会社