Ｆｅ基非晶質合金及びそれを用いた磁気シート
【課題】 特に、機械的特性を改善して扁平化しやすくしたＦｅ基非晶質合金、及びこのＦｅ基非晶質合金を用いて所望のシート特性を得られるようにした磁気シートを提供することを目的としている。
【解決手段】 磁気シート４は扁平化されたＦｅ基非晶質合金とマトリクス材料を含む。Ｆｅ基非晶質合金は、少なくともＦｅ、Ｍ（Ｓｎ，Ｉｎ，Ｚｎの少なくともいずれか１種）、Ｐ及びＣを有し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上である特性を備えている。
【解決手段】 磁気シート４は扁平化されたＦｅ基非晶質合金とマトリクス材料を含む。Ｆｅ基非晶質合金は、少なくともＦｅ、Ｍ（Ｓｎ，Ｉｎ，Ｚｎの少なくともいずれか１種）、Ｐ及びＣを有し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上である特性を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的特性を改善して扁平化しやすくしたＦｅ基非晶質合金、及びこのＦｅ基非晶質合金を用いて所望のシート特性を得られるようにした磁気シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記に示す特許文献に記載されているように（例えば特許文献１の［００３６］欄）、扁平化されたＦｅ基非晶質合金とマトリクス材料を含む磁気シートが知られている。
【０００３】
Ｆｅ基非晶質合金の扁平化にはＦｅ基非晶質合金の機械的特性が重要である。すなわち例えばＦｅ基非晶質合金が非常に硬かったり脆かったりすれば、適切に扁平加工することが出来ない。よってＦｅ基非晶質合金には適度な強度を持つがしなやかな機械的特性が求められた。
【０００４】
しかしながら下記に示す特許文献にはいずれもＦｅ基非晶質合金の機械的特性に関する記述がない。
【特許文献１】特開２００４−１４０３２２号公報
【特許文献２】特開２００５−３２５４２９号公報
【特許文献３】特許第３７２８３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、機械的特性を改善して扁平化しやすくしたＦｅ基非晶質合金、及びこのＦｅ基非晶質合金を用いて所望のシート特性を得られるようにした磁気シートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明におけるＦｅ基非晶質合金は、少なくともＦｅ、Ｍ（Ｓｎ，Ｉｎ，Ｚｎの少なくともいずれか１種）、Ｐ及びＣを有し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上であることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明では、機械的特性を改善でき、従来に比べてＦｅ基非晶質合金を扁平加工しやすい。
【０００８】
本発明では、組成式がＦｅ100-a-b-x-y-z-w-tＭaＮｉbＣｒxＰyＣzＢwＳｉt（０＜ａ≦５ａｔ％、０≦ｂ≦１０ａｔ％、０≦ｘ≦８ａｔ％、６≦ｙ≦１３ａｔ％、２≦ｚ≦１２ａｔ％、０≦ｗ≦５ａｔ％、０≦ｔ≦４ａｔ％）であることが好ましい。本発明では、機械的特性の改善に加えて、Ｔｇ、Ｔｘ、Ｔｍを低くできる。
【０００９】
具体的には、ガラス遷移温度（Ｔｇ）を６５９〜７２３Ｋで、結晶化開始温度（Ｔｘ）を６６２〜７５５で、Ｔｇ／Ｔｍ（Ｔｍは融点）≧０．５１３、Ｔｘ／Ｔｍ≧０．５２７にできる。
【００１０】
また本発明における磁気シートは、マトリクス材料と、上記のいずれかに記載のＦｅ基非晶質合金で形成された扁平粉末とを含むことを特徴とするものである。本発明によれば、Ｆｅ基非晶質合金を適切に扁平加工でき、所望のシート特性を得ることが可能である。
【００１１】
例えば本発明の磁気シートは、ＲＦＩＤ用として用いられる。これにより本発明では、効果的に、複素比透磁率の実数部μ´を大きくでき、複素比透磁率の虚数部μ″を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機械的特性を改善でき、従来に比べてＦｅ基非晶質合金を扁平加工しやすい。
【００１３】
そして本発明のＦｅ基非晶質合金を扁平化して、マトリクス材料と磁気シートを構成することで、所望のシート特性を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施形態におけるＦｅ基非晶質合金は、少なくともＦｅ、Ｍ（Ｓｎ，Ｉｎ，Ｚｎの少なくともいずれか１種）、Ｐ及びＣを有し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上である。
【００１５】
ビッカース硬さ、引張強度、及びヤング率の機械的特性は、元素Ｍの添加量等により適切に調整することが可能である。
【００１６】
本実施形態のＦｅ基非晶質合金は、組成式がＦｅ100-a-b-x-y-z-w-tＭaＮｉbＣｒxＰyＣzＢwＳｉt（０＜ａ≦５ａｔ％、０≦ｂ≦１０ａｔ％、０≦ｘ≦８ａｔ％、６≦ｙ≦１３ａｔ％、２≦ｚ≦１２ａｔ％、０≦ｗ≦５ａｔ％、０≦ｔ≦４ａｔ％）であることが好適である。
【００１７】
構成元素の中でＦｅ量が最も高い組成比（１００−ａ−ｂ−ｘ−ｙ−ｚ−ｗ−ｔ）である。これにより高い飽和磁化（σｓ）を示す。また非晶質形成能の程度を示す換算ガラス化温度（Ｔｇ／Ｔｍ）を適度な大きさに調整できる。
【００１８】
次に、元素Ｍは、上記した機械的強度の調整に寄与するとともに、Ｎｉとの同時添加によりガラス遷移温度（Ｔｇ）、結晶化開始温度（Ｔｘ）、融点（Ｔｍ）を低下させることが出来る。元素Ｍの組成比ａは非晶質状態の形成等を考慮して０ａｔ％より大きく５ａｔ％以下であることが好適である。
【００１９】
元素ＭにはＳｎを選択することがより好ましい。また元素Ｍの組成比ａは、１ａｔ％〜３ａｔ％の範囲内であることがより好ましく、１．５ａｔ％〜２．５ａｔ％の範囲内であることが更に好ましい。
【００２０】
ＮｉはＦｅとの置換によりＴｇ、Ｔｘを低下させる役割を担う。Ｎｉの組成比ｂは、０〜１０ａｔ％の範囲内であることが好ましい。Ｔｍも低下できるが、Ｎｉの組成比ｂが６ａｔ％を越えるとＴｍが増加する傾向にあるため、Ｎｉの組成比ｂは３〜６ａｔ％の範囲内であることがより好ましい。
【００２１】
Ｃｒの組成比ｘは、０〜８ａｔ％としたが、熱的安定性は１〜８ａｔ％であることが好ましく、また合金の耐食性を考慮すると２ａｔ％以上であることが好ましく、４ａｔ％以上であると塩水に浸漬させても問題が無い。なおＣｒの組成比ｘが８ａｔ％を超えるとＴｍ、Ｔｇが上昇するので８ａｔ％以下が好適である。
【００２２】
Ｐの組成比ｙは、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ（Ｆｅ79.4Ｐ10.8Ｃ9.8）の三元合金の共晶組成付近であることが好ましいことを考慮して、６〜１３ａｔ％、特に６〜１１ａｔ％であることが好適である。
【００２３】
またＣの組成比ｚは、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ（Ｆｅ79.4Ｐ10.8Ｃ9.8）の三元合金の共晶組成付近であることが好ましいことを考慮して、２〜１２ａｔ％、特に６〜１１ａｔ％であることが好適である。
【００２４】
次にＢの組成比ｗは、Ｂ量の増加により、Ｔｇ、Ｔｘ、Ｔｍが上昇することを考慮して、０〜５ａｔ％、特に０〜２ａｔ％であることが好適である。
【００２５】
次にＳｉの組成比ｔは、Ｓｉ量の増加によりＴｇ／Ｔｍ、Ｔｘ、Ｔｍが低下することを考慮して、０〜４ａｔ％、特に０〜２ａｔ％であることが好適である。
【００２６】
本実施形態では上記組成式からなるＦｅ基非晶質合金は、ガラス遷移温度（Ｔｇ）を６５９〜７２３Ｋ、結晶化開始温度（Ｔｘ）を６６２〜７５５で、Ｔｇ／Ｔｍ（Ｔｍは融点）≧０．５１３、Ｔｘ／Ｔｍ≧０．５２７に出来る。
【００２７】
これにより適切に非晶質化でき、また、磁気シート４を形成する際に低アニール処理を行うことが可能である。
【００２８】
上記のＦｅ基非晶質合金を扁平加工して得られた扁平粉末の平均粒径（Ｄ５０）は、概ね２０〜３０μｍであることが好ましい。ここでＤ５０とは、累積５０％粒径（メジアン粒径）である。また平均粒径は、扁平粉末の長辺と短辺との平均で求められる。
【００２９】
扁平粉末のアスペクト比（縦横比）は、３５〜７０であることが好ましい。これにより磁気シート４内で扁平粉末を均一に分散配置でき、扁平粉末の充填密度を向上させることが可能である。
【００３０】
磁気シートは、上記した扁平粉末とマトリクス材料とを含んで構成される。マトリクス材料としては、シリコーン樹脂、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマ（ＥＰＤＭ）、クロロプレン、ポリウレタン、塩化ビニル、飽和ポリエステル、ニトリル樹脂等を選択できる。また、リン酸エステル、赤燐、三酸化アンチモン、カーボンブラック、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ヘキサブロモベンゼン、メラミン誘導体、臭素系、塩素系、白金系等の難燃剤を添加してもよい。
【００３１】
扁平粉末の含有量は、３０〜７０体積％の範囲内であることが好ましい。これにより所望のシート特性を得ることが出来る。
【００３２】
磁気シートを製造するには、まずＦｅ基非晶質合金の溶湯を水に噴出して急冷する、水アトマイズ法により合金粉末を作製する。なおＦｅ基非晶質合金の製造方法としては水アトマイズ法に限定されず、ガスアトマイズ法、上記合金溶湯から急冷したリボンを粉砕して粉末化する液体急冷法等を用いてもよい。また水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、液体急冷法の処理条件については、原料の種類に応じて通常行われる条件を用いることが出来る。
【００３３】
そして得られたＦｅ基非晶質合金粉末を分級して粒度を揃えた後に、アトライタ等の装置を用いて合金粉末を扁平加工する。なお必要に応じて、内部応力を緩和させる目的でアニール処理を施してもよい。
【００３４】
次に、磁気シートを構成するマトリクス材料の液状体中に上記の扁平粉末を混合させて混合液を作製した後に、混合液をシート化することにより磁気シートを作製する。その後、必要に応じて磁気シートに対してアニール処理を施しても良い。
【００３５】
本実施形態の磁気シートの厚さは特に限定されないが、磁気シートの厚さを薄くしても、具体的には１ｍｍより薄くしても磁気シートを使用するデバイスに適したシート特性を得ることが出来る。本実施形態では磁気シートの厚さを０．５ｍｍ以下、さらには０．２ｍｍ以下に設定しても良好なシート特性を得ることが出来る。
【００３６】
本実施形態の磁気シートは、例えば、ＲＦＩＤデバイスに適用できる。図１は、ＲＦＩＤデバイス及びリードライタの模式図である。ＲＦＩＤデバイスは、携帯電話やＩＣカード等である。
【００３７】
図１に示すようにＲＦＩＤ（Radio Frequency ID）デバイス１は、アンテナ及びＩＣチップを備えるＲＦＩＤタグ２と、金属部材３と、ＲＦＩＤタグ２と金属部材３との間に挿入された本実施形態の磁気シート４とを有して構成される。
【００３８】
ＲＦＩＤタグ２は、基板上にアンテナ及びＩＣチップが形成された形態である。
金属部材３は例えば筐体の一部を成しており、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ等で形成される。金属部材３の膜厚Ｔ１は、０．０５〜０．５ｍｍ程度である。
【００３９】
本実施形態では、図１に示すように、磁気シート４をＲＦＩＤタグ２と金属部材３との間に挿入することで、リードライタ１０からの磁束Ｈが磁気シート４内を通り、ＲＦＩＤデバイス１とリードライタ１０との間で還流磁束が形成される。この結果、ＲＦＩＤタグ２のアンテナにて受信した信号出力の減衰量を小さくでき、例えば１３．５６ＭＨｚでのＲＦＩＤ特性の向上を効果的に図ることができる。また、本実施形態では、ＲＦＩＤデバイス１とリードライタ１０間の通信距離Ｌ１の範囲を広げることができ、適切に無線通信を行うことが可能である。
【００４０】
本実施形態の磁気シート４は、複素比透磁率の実数部μ´を大きく、複素比透磁率の虚数部μ″を小さくすることが可能であり、この結果、ＲＦＩＤ用の磁気シートとして効果的に適用できる。
【００４１】
図２は、本実施形態の磁気シート４（実施例１）における周波数と、複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″との関係を示すグラフである。図２の実験で使用したＦｅ基非晶質合金の組成は、Ｆｅ70.9Ｓｎ1.5Ｎｉ3Ｃｒ4Ｐ10.8Ｃ8.8Ｂ1であった。また、扁平化されたＦｅ基非晶質合金のアスペクト比は６０であった。またＦｅ基非晶質合金の平均粒径（Ｄ５０）は、概ね３０μｍであった。また磁気シート４の厚さは０．１ｍｍであった。またＦｅ基非晶質合金の含有量は、５０体積％であった。またマトリクス材料にはシリコーン樹脂を使用した。
また以下に示す表１には磁性粉末の特性及びシート特性が示されている。
【００４２】
【表１】
【００４３】
図２及び表１に示すように本実施形態の磁気シート４は、１３．５６ＭＨｚにて、７２程度の高い複素比透磁率の実数部μ´を備え、一方、８程度の低い複素比透磁率の虚数部μ″を備える。
【００４４】
図３は、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを含む磁気シート（比較例１）における周波数と、複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″との関係を示すグラフである。磁気シートにはＮＥＣトーキン製の商品名Ｒ４Ｎ（０１）を使用した。磁気シートとの厚さは、１００μｍであった。
【００４５】
図３及び表１に示すように、１３．５６ＭＨｚでは、複素比透磁率の実数部μ´が５６程度と小さくなり、一方、複素比透磁率の虚数部μ″が１６程度に大きくなった。特に、複素比透磁率の実数部μ´は、１３．５６ＭＨｚ付近から、下がり始め、また複素比透磁率の虚数部μ″は、１３．５６ＭＨｚ付近で最大値にかなり近づくことがわかった。
【００４６】
このように本実施形態の磁気シートは、１３．５６ＭＨｚで安定して大きい複素比透磁率の実数部μ´を得ることが出来るとともに、小さい複素比透磁率の虚数部μ″を得ることが出来るとわかった。本実施形態において、複素比透磁率の実数部μ´を大きくでき、一方、複素比透磁率の虚数部μ″を小さくできるのは、本実施形態の磁気シート４に含まれるＦｅ基非晶質合金が、次に示す特徴（１）〜（５）を備えているためと考えられる。各特徴（１）〜（５）は、図２に示す矢印方向に複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″を調整するために機能する。
【００４７】
（１） ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３以上である。
【００４８】
上記の機械的特性を備えることでＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金に比べて伸びが大きくよく撓るので、扁平加工する際に変形しやすく、且つ壊れにくい。よって効果的に極薄の扁平粉末を得ることが可能である。そのため、図２、表１に示すように、複素比透磁率の実数部μ´を大きくでき、また渦電流が発生しにくいため、複素比透磁率の虚数部μ″を高周波領域まで低く抑えることができ、高い品質係数Ｑを得ることが出来る。品質係数Ｑは、μ´／μ″で求めることが出来る。
【００４９】
（２） 表１に示すように実施例１は比較例１に比べて電気抵抗（比抵抗ρ）が高い。よって実施例１は渦電流が発生しにくく、図２及び表１に示すように高周波帯域まで複素比透磁率の虚数部μ″を低く抑えることが出来る。
【００５０】
（３） 表１に示すように実施例１は磁歪λｓを有する。これにより磁歪効果によって異方性が付与され、高周波帯域における複素比透磁率の実数部μ´の低下を抑制できる。
【００５１】
（４） 実施例１は、比較例１と異なってガラス遷移温度（Ｔｇ）を有し、低温でのアニール処理が可能である。磁性粉末をアニール処理して磁気シートを成形する製造過程に加えて、磁気シートに対して低温でのアニール処理（４００℃以下で行うことが好適である）を行うことが可能であるため、Ｆｅ基非晶質合金が構造緩和を起こしてシート成形時の歪を開放できる。これにより、複素比透磁率の実数部μ´を大きくすることができる。
【００５２】
（５） 実施例１は、比較例１と異なって優れた軟磁気特性を有する。すなわち表１に示すように実施例１の最大透磁率μｍａｘが、比較例１に比べて高い。よって複素比透磁率の実数部μ´を大きくすることができる。
【００５３】
本実施形態の磁気シート４をＲＦＩＤ用として適用することで、近接する金属部材３による磁束減衰の効果を改善でき、またヌル点の発生を防止でき、通信の安定化を図ることが出来る。
【実施例】
【００５４】
以下の表２に示す組成から成る各試料の特性を測定した。
【００５５】
【表２】
【００５６】
実験では各試料の臨界温度（Ｔｃ）、ガラス遷移温度（Ｔｇ）、結晶化開始温度（Ｔｘ）、ΔＴｘ（Ｔｘ−Ｔｇ）、融点（Ｔｍ）、Ｔｇ／Ｔｍ、Ｔｘ／Ｔｍ、飽和磁化（σｓ）、保磁力（Ｈｃ）、磁歪λｓ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）、引張強度、ヤング率、伸び（歪み）を測定した。引張強度、及びヤング率については、シート状に形成された各試料を用いて行った。シート状の試料はダンベル試験片であり、最小幅が３ｍｍ、厚さは０．０２〜０．０３ｍｍ、但し、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉについては脆くて薄い形状に加工が出来ないため１ｍｍとした。伸び（歪み）は、引張試験で評価した応力−ひずみ曲線での破断伸びである。試験片は、ＪＩＳＺ２２０１の試験片１３Ｂの幅Ｗを３ｍｍとしてほぼ均等に縮小したものを使用した。
【００５７】
表２に示すように実施例２〜５は、いずれも、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上であった。実施例２〜５は、比較例２，比較例３と対比するとＳｎを含んでおり、これにより、機械的特性を適度な硬さと、適度に高い強度と適度に低いヤング率に調整できるものと考えられる。
【００５８】
例えばＦｅ−Ｓｉ−Ａｌの比較例４を見ると、本実施例に比べて引張強度が低く、ヤング率が高く伸び（歪み）が低いことがわかった。このため本実施例に比べて磁性合金を扁平状に加工しにくい。
【００５９】
これに対して本実施例では、機械的特性を適度な硬さと、適度に高い強度と適度に低いヤング率、伸び（歪み）に調整でき、各比較例に比べて磁性合金を扁平加工する際、変形しやすく且つ壊れにくくできることがわかった。
【００６０】
また、実施例２〜５は、ガラス遷移温度（Ｔｇ）が６５９〜６８５Ｋで、結晶化開始温度（Ｔｘ）が６７５〜７１３で、Ｔｇ／Ｔｍ（Ｔｍは融点）≧０．５２２、Ｔｘ／Ｔｍ≧０．５３であることがわかった。
【００６１】
また、実施例２〜７及び比較例２，３の各Ｆｅ基非晶質合金を扁平加工し、扁平粉末とマトリクス材料とを混合して磁気シートを作製し、磁気シートの１３．５６ＭＨｚにおける複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″を測定した。扁平化されたＦｅ基非晶質合金のアスペクト比は３５〜７０であった。またＦｅ基非晶質合金の平均粒径（Ｄ５０）は、概ね３０〜５０μｍであった。また磁気シートの厚さは０．１ｍｍであった。またＦｅ基非晶質合金の含有量は、５０体積％であった。またマトリクス材料にはシリコーン樹脂を使用した。
【００６２】
表２には実施例２〜７及び比較例２，３のシート特性が掲載されている。実施例２〜７では高い複素比透磁率の実数部μ´及び低い複素比透磁率の虚数部μ″を得ることが出来た。実施例３は、他の実施例に比べて複素比透磁率の虚数部μ″が高くなるものの、複素比透磁率の実数部μ´も高くなり、比較的高い品質係数Ｑを得ることが出来るとわかった。
次に、以下の表３に示す各磁気シートのシート特性、及びＲＦＩＤ特性を調べた。
【００６３】
【表３】
【００６４】
参照例は、図１において磁気シート４を設けない例である。比較例５，比較例６にはＴＤＫ製のＲＦＩＤ用磁気シート（ＩＲＬ）を使用した。比較例５と比較例６はシート厚が異なっている（シート厚が０．２５ｍｍと０．５ｍｍ）。比較例７は、フェライト磁性粉末からなる磁気シートを使用した（シート厚が１ｍｍ）。
【００６５】
実施例８〜１３は、いずれも磁気シートに含まれる扁平粉末がＦｅ70.9Ｃｒ4Ｎｉ3Ｓｎ1.5Ｐ10.8Ｃ8.8Ｂ1（単位はａｔ％）であった。マトリクス材料としてはシリコーン樹脂を使用した。
【００６６】
実施例８〜１０の磁気シートはいずれもシート厚が０．２ｍｍであり、下記のような条件で作製されたものである。
【００６７】
磁性粉末の含有量 アスペクト比 粒径（Ｄ５０）
実施例８ ５０体積％ ７０ ５０μｍ
実施例９ ５０体積％ ６０ ３０μｍ
実施例１０ ３５体積％ ６０ ３０μｍ
【００６８】
実施例１１〜１３の磁気シートはいずれもシート厚が０．１ｍｍとし、磁性粉末の含有量、アスペクト比、粒径（Ｄ５０）は、実施例１１が実施例８、実施例１２が実施例９、実施例１３が実施例１０に夫々、対応する。
【００６９】
実施例８と実施例１１はノイズ抑制用であり、ＲＦＩＤ用である実施例９，１０，１２，１３に比べて複素比透磁率の虚数部μ″が高くなるように調整されている。
【００７０】
実験ではまず各磁気シートのシート特性として複素比透磁率の実数部μ´と複素比透磁率の虚数部μ″を測定した。
【００７１】
次に各磁気シートが設置されたＲＦＩＤデバイス（ＩＣカード）のＲＦＩＤ特性を、図４に示す装置を用いて測定した。図４のように、ＲＦＩＤデバイスと、リードライタ間を３０ｍｍとし、図１に示す金属部材３を設けたときと、設けないときの受信信号の出力を求めた。その結果が表３の「Without metal」欄と「on metal」欄に夫々記載されている。また表３には受信信号の減衰量が「Attenuation Level」欄に記載されている。減衰量は、「Without metal」欄の出力から「on metal」欄の出力を引いたものである。
【００７２】
また減衰量を基に通信可能な距離を示したのが「communication distance」欄である。
図５は、各磁気シートのシート特性、及び各磁気シートを用いたＲＦＩＤ特性をグラフにまとめたものである。
【００７３】
図５に示すように、磁気シートの複素比透磁率の実数部μ´が高く、且つ複素比透磁率の虚数部μ″が低くなると、減衰量を小さくでき、通信距離を伸ばすことができＲＦＩＤ特性を向上できることがわかった。
【００７４】
また、実施例８〜１３は、比較例５〜７に比べて磁気シートのシート厚が薄くても良好なＲＦＩＤ特性を得ることができ、ＲＦＩＤデバイスの薄型化を促進できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】ＲＦＩＤデバイス及びリードライタの模式図、
【図２】本実施形態の磁気シート（実施例１）における周波数と、複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″との関係を示すグラフ、
【図３】Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを含む磁気シート（比較例１）における周波数と、複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″との関係を示すグラフ、
【図４】ＲＦＩＤ特性を測定するための装置の概念図、
【図５】表３に示す各磁気シートのシート特性、及び各磁気シートを用いたＲＦＩＤ特性のグラフ、
【符号の説明】
【００７６】
１ ＲＦＩＤデバイス
２ ＲＦＩＤタグ
３ 金属部材
４ 磁気シート
１０ リードライタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的特性を改善して扁平化しやすくしたＦｅ基非晶質合金、及びこのＦｅ基非晶質合金を用いて所望のシート特性を得られるようにした磁気シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記に示す特許文献に記載されているように（例えば特許文献１の［００３６］欄）、扁平化されたＦｅ基非晶質合金とマトリクス材料を含む磁気シートが知られている。
【０００３】
Ｆｅ基非晶質合金の扁平化にはＦｅ基非晶質合金の機械的特性が重要である。すなわち例えばＦｅ基非晶質合金が非常に硬かったり脆かったりすれば、適切に扁平加工することが出来ない。よってＦｅ基非晶質合金には適度な強度を持つがしなやかな機械的特性が求められた。
【０００４】
しかしながら下記に示す特許文献にはいずれもＦｅ基非晶質合金の機械的特性に関する記述がない。
【特許文献１】特開２００４−１４０３２２号公報
【特許文献２】特開２００５−３２５４２９号公報
【特許文献３】特許第３７２８３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、機械的特性を改善して扁平化しやすくしたＦｅ基非晶質合金、及びこのＦｅ基非晶質合金を用いて所望のシート特性を得られるようにした磁気シートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明におけるＦｅ基非晶質合金は、少なくともＦｅ、Ｍ（Ｓｎ，Ｉｎ，Ｚｎの少なくともいずれか１種）、Ｐ及びＣを有し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上であることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明では、機械的特性を改善でき、従来に比べてＦｅ基非晶質合金を扁平加工しやすい。
【０００８】
本発明では、組成式がＦｅ100-a-b-x-y-z-w-tＭaＮｉbＣｒxＰyＣzＢwＳｉt（０＜ａ≦５ａｔ％、０≦ｂ≦１０ａｔ％、０≦ｘ≦８ａｔ％、６≦ｙ≦１３ａｔ％、２≦ｚ≦１２ａｔ％、０≦ｗ≦５ａｔ％、０≦ｔ≦４ａｔ％）であることが好ましい。本発明では、機械的特性の改善に加えて、Ｔｇ、Ｔｘ、Ｔｍを低くできる。
【０００９】
具体的には、ガラス遷移温度（Ｔｇ）を６５９〜７２３Ｋで、結晶化開始温度（Ｔｘ）を６６２〜７５５で、Ｔｇ／Ｔｍ（Ｔｍは融点）≧０．５１３、Ｔｘ／Ｔｍ≧０．５２７にできる。
【００１０】
また本発明における磁気シートは、マトリクス材料と、上記のいずれかに記載のＦｅ基非晶質合金で形成された扁平粉末とを含むことを特徴とするものである。本発明によれば、Ｆｅ基非晶質合金を適切に扁平加工でき、所望のシート特性を得ることが可能である。
【００１１】
例えば本発明の磁気シートは、ＲＦＩＤ用として用いられる。これにより本発明では、効果的に、複素比透磁率の実数部μ´を大きくでき、複素比透磁率の虚数部μ″を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機械的特性を改善でき、従来に比べてＦｅ基非晶質合金を扁平加工しやすい。
【００１３】
そして本発明のＦｅ基非晶質合金を扁平化して、マトリクス材料と磁気シートを構成することで、所望のシート特性を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施形態におけるＦｅ基非晶質合金は、少なくともＦｅ、Ｍ（Ｓｎ，Ｉｎ，Ｚｎの少なくともいずれか１種）、Ｐ及びＣを有し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上である。
【００１５】
ビッカース硬さ、引張強度、及びヤング率の機械的特性は、元素Ｍの添加量等により適切に調整することが可能である。
【００１６】
本実施形態のＦｅ基非晶質合金は、組成式がＦｅ100-a-b-x-y-z-w-tＭaＮｉbＣｒxＰyＣzＢwＳｉt（０＜ａ≦５ａｔ％、０≦ｂ≦１０ａｔ％、０≦ｘ≦８ａｔ％、６≦ｙ≦１３ａｔ％、２≦ｚ≦１２ａｔ％、０≦ｗ≦５ａｔ％、０≦ｔ≦４ａｔ％）であることが好適である。
【００１７】
構成元素の中でＦｅ量が最も高い組成比（１００−ａ−ｂ−ｘ−ｙ−ｚ−ｗ−ｔ）である。これにより高い飽和磁化（σｓ）を示す。また非晶質形成能の程度を示す換算ガラス化温度（Ｔｇ／Ｔｍ）を適度な大きさに調整できる。
【００１８】
次に、元素Ｍは、上記した機械的強度の調整に寄与するとともに、Ｎｉとの同時添加によりガラス遷移温度（Ｔｇ）、結晶化開始温度（Ｔｘ）、融点（Ｔｍ）を低下させることが出来る。元素Ｍの組成比ａは非晶質状態の形成等を考慮して０ａｔ％より大きく５ａｔ％以下であることが好適である。
【００１９】
元素ＭにはＳｎを選択することがより好ましい。また元素Ｍの組成比ａは、１ａｔ％〜３ａｔ％の範囲内であることがより好ましく、１．５ａｔ％〜２．５ａｔ％の範囲内であることが更に好ましい。
【００２０】
ＮｉはＦｅとの置換によりＴｇ、Ｔｘを低下させる役割を担う。Ｎｉの組成比ｂは、０〜１０ａｔ％の範囲内であることが好ましい。Ｔｍも低下できるが、Ｎｉの組成比ｂが６ａｔ％を越えるとＴｍが増加する傾向にあるため、Ｎｉの組成比ｂは３〜６ａｔ％の範囲内であることがより好ましい。
【００２１】
Ｃｒの組成比ｘは、０〜８ａｔ％としたが、熱的安定性は１〜８ａｔ％であることが好ましく、また合金の耐食性を考慮すると２ａｔ％以上であることが好ましく、４ａｔ％以上であると塩水に浸漬させても問題が無い。なおＣｒの組成比ｘが８ａｔ％を超えるとＴｍ、Ｔｇが上昇するので８ａｔ％以下が好適である。
【００２２】
Ｐの組成比ｙは、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ（Ｆｅ79.4Ｐ10.8Ｃ9.8）の三元合金の共晶組成付近であることが好ましいことを考慮して、６〜１３ａｔ％、特に６〜１１ａｔ％であることが好適である。
【００２３】
またＣの組成比ｚは、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ（Ｆｅ79.4Ｐ10.8Ｃ9.8）の三元合金の共晶組成付近であることが好ましいことを考慮して、２〜１２ａｔ％、特に６〜１１ａｔ％であることが好適である。
【００２４】
次にＢの組成比ｗは、Ｂ量の増加により、Ｔｇ、Ｔｘ、Ｔｍが上昇することを考慮して、０〜５ａｔ％、特に０〜２ａｔ％であることが好適である。
【００２５】
次にＳｉの組成比ｔは、Ｓｉ量の増加によりＴｇ／Ｔｍ、Ｔｘ、Ｔｍが低下することを考慮して、０〜４ａｔ％、特に０〜２ａｔ％であることが好適である。
【００２６】
本実施形態では上記組成式からなるＦｅ基非晶質合金は、ガラス遷移温度（Ｔｇ）を６５９〜７２３Ｋ、結晶化開始温度（Ｔｘ）を６６２〜７５５で、Ｔｇ／Ｔｍ（Ｔｍは融点）≧０．５１３、Ｔｘ／Ｔｍ≧０．５２７に出来る。
【００２７】
これにより適切に非晶質化でき、また、磁気シート４を形成する際に低アニール処理を行うことが可能である。
【００２８】
上記のＦｅ基非晶質合金を扁平加工して得られた扁平粉末の平均粒径（Ｄ５０）は、概ね２０〜３０μｍであることが好ましい。ここでＤ５０とは、累積５０％粒径（メジアン粒径）である。また平均粒径は、扁平粉末の長辺と短辺との平均で求められる。
【００２９】
扁平粉末のアスペクト比（縦横比）は、３５〜７０であることが好ましい。これにより磁気シート４内で扁平粉末を均一に分散配置でき、扁平粉末の充填密度を向上させることが可能である。
【００３０】
磁気シートは、上記した扁平粉末とマトリクス材料とを含んで構成される。マトリクス材料としては、シリコーン樹脂、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマ（ＥＰＤＭ）、クロロプレン、ポリウレタン、塩化ビニル、飽和ポリエステル、ニトリル樹脂等を選択できる。また、リン酸エステル、赤燐、三酸化アンチモン、カーボンブラック、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ヘキサブロモベンゼン、メラミン誘導体、臭素系、塩素系、白金系等の難燃剤を添加してもよい。
【００３１】
扁平粉末の含有量は、３０〜７０体積％の範囲内であることが好ましい。これにより所望のシート特性を得ることが出来る。
【００３２】
磁気シートを製造するには、まずＦｅ基非晶質合金の溶湯を水に噴出して急冷する、水アトマイズ法により合金粉末を作製する。なおＦｅ基非晶質合金の製造方法としては水アトマイズ法に限定されず、ガスアトマイズ法、上記合金溶湯から急冷したリボンを粉砕して粉末化する液体急冷法等を用いてもよい。また水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、液体急冷法の処理条件については、原料の種類に応じて通常行われる条件を用いることが出来る。
【００３３】
そして得られたＦｅ基非晶質合金粉末を分級して粒度を揃えた後に、アトライタ等の装置を用いて合金粉末を扁平加工する。なお必要に応じて、内部応力を緩和させる目的でアニール処理を施してもよい。
【００３４】
次に、磁気シートを構成するマトリクス材料の液状体中に上記の扁平粉末を混合させて混合液を作製した後に、混合液をシート化することにより磁気シートを作製する。その後、必要に応じて磁気シートに対してアニール処理を施しても良い。
【００３５】
本実施形態の磁気シートの厚さは特に限定されないが、磁気シートの厚さを薄くしても、具体的には１ｍｍより薄くしても磁気シートを使用するデバイスに適したシート特性を得ることが出来る。本実施形態では磁気シートの厚さを０．５ｍｍ以下、さらには０．２ｍｍ以下に設定しても良好なシート特性を得ることが出来る。
【００３６】
本実施形態の磁気シートは、例えば、ＲＦＩＤデバイスに適用できる。図１は、ＲＦＩＤデバイス及びリードライタの模式図である。ＲＦＩＤデバイスは、携帯電話やＩＣカード等である。
【００３７】
図１に示すようにＲＦＩＤ（Radio Frequency ID）デバイス１は、アンテナ及びＩＣチップを備えるＲＦＩＤタグ２と、金属部材３と、ＲＦＩＤタグ２と金属部材３との間に挿入された本実施形態の磁気シート４とを有して構成される。
【００３８】
ＲＦＩＤタグ２は、基板上にアンテナ及びＩＣチップが形成された形態である。
金属部材３は例えば筐体の一部を成しており、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ等で形成される。金属部材３の膜厚Ｔ１は、０．０５〜０．５ｍｍ程度である。
【００３９】
本実施形態では、図１に示すように、磁気シート４をＲＦＩＤタグ２と金属部材３との間に挿入することで、リードライタ１０からの磁束Ｈが磁気シート４内を通り、ＲＦＩＤデバイス１とリードライタ１０との間で還流磁束が形成される。この結果、ＲＦＩＤタグ２のアンテナにて受信した信号出力の減衰量を小さくでき、例えば１３．５６ＭＨｚでのＲＦＩＤ特性の向上を効果的に図ることができる。また、本実施形態では、ＲＦＩＤデバイス１とリードライタ１０間の通信距離Ｌ１の範囲を広げることができ、適切に無線通信を行うことが可能である。
【００４０】
本実施形態の磁気シート４は、複素比透磁率の実数部μ´を大きく、複素比透磁率の虚数部μ″を小さくすることが可能であり、この結果、ＲＦＩＤ用の磁気シートとして効果的に適用できる。
【００４１】
図２は、本実施形態の磁気シート４（実施例１）における周波数と、複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″との関係を示すグラフである。図２の実験で使用したＦｅ基非晶質合金の組成は、Ｆｅ70.9Ｓｎ1.5Ｎｉ3Ｃｒ4Ｐ10.8Ｃ8.8Ｂ1であった。また、扁平化されたＦｅ基非晶質合金のアスペクト比は６０であった。またＦｅ基非晶質合金の平均粒径（Ｄ５０）は、概ね３０μｍであった。また磁気シート４の厚さは０．１ｍｍであった。またＦｅ基非晶質合金の含有量は、５０体積％であった。またマトリクス材料にはシリコーン樹脂を使用した。
また以下に示す表１には磁性粉末の特性及びシート特性が示されている。
【００４２】
【表１】
【００４３】
図２及び表１に示すように本実施形態の磁気シート４は、１３．５６ＭＨｚにて、７２程度の高い複素比透磁率の実数部μ´を備え、一方、８程度の低い複素比透磁率の虚数部μ″を備える。
【００４４】
図３は、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを含む磁気シート（比較例１）における周波数と、複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″との関係を示すグラフである。磁気シートにはＮＥＣトーキン製の商品名Ｒ４Ｎ（０１）を使用した。磁気シートとの厚さは、１００μｍであった。
【００４５】
図３及び表１に示すように、１３．５６ＭＨｚでは、複素比透磁率の実数部μ´が５６程度と小さくなり、一方、複素比透磁率の虚数部μ″が１６程度に大きくなった。特に、複素比透磁率の実数部μ´は、１３．５６ＭＨｚ付近から、下がり始め、また複素比透磁率の虚数部μ″は、１３．５６ＭＨｚ付近で最大値にかなり近づくことがわかった。
【００４６】
このように本実施形態の磁気シートは、１３．５６ＭＨｚで安定して大きい複素比透磁率の実数部μ´を得ることが出来るとともに、小さい複素比透磁率の虚数部μ″を得ることが出来るとわかった。本実施形態において、複素比透磁率の実数部μ´を大きくでき、一方、複素比透磁率の虚数部μ″を小さくできるのは、本実施形態の磁気シート４に含まれるＦｅ基非晶質合金が、次に示す特徴（１）〜（５）を備えているためと考えられる。各特徴（１）〜（５）は、図２に示す矢印方向に複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″を調整するために機能する。
【００４７】
（１） ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３以上である。
【００４８】
上記の機械的特性を備えることでＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金に比べて伸びが大きくよく撓るので、扁平加工する際に変形しやすく、且つ壊れにくい。よって効果的に極薄の扁平粉末を得ることが可能である。そのため、図２、表１に示すように、複素比透磁率の実数部μ´を大きくでき、また渦電流が発生しにくいため、複素比透磁率の虚数部μ″を高周波領域まで低く抑えることができ、高い品質係数Ｑを得ることが出来る。品質係数Ｑは、μ´／μ″で求めることが出来る。
【００４９】
（２） 表１に示すように実施例１は比較例１に比べて電気抵抗（比抵抗ρ）が高い。よって実施例１は渦電流が発生しにくく、図２及び表１に示すように高周波帯域まで複素比透磁率の虚数部μ″を低く抑えることが出来る。
【００５０】
（３） 表１に示すように実施例１は磁歪λｓを有する。これにより磁歪効果によって異方性が付与され、高周波帯域における複素比透磁率の実数部μ´の低下を抑制できる。
【００５１】
（４） 実施例１は、比較例１と異なってガラス遷移温度（Ｔｇ）を有し、低温でのアニール処理が可能である。磁性粉末をアニール処理して磁気シートを成形する製造過程に加えて、磁気シートに対して低温でのアニール処理（４００℃以下で行うことが好適である）を行うことが可能であるため、Ｆｅ基非晶質合金が構造緩和を起こしてシート成形時の歪を開放できる。これにより、複素比透磁率の実数部μ´を大きくすることができる。
【００５２】
（５） 実施例１は、比較例１と異なって優れた軟磁気特性を有する。すなわち表１に示すように実施例１の最大透磁率μｍａｘが、比較例１に比べて高い。よって複素比透磁率の実数部μ´を大きくすることができる。
【００５３】
本実施形態の磁気シート４をＲＦＩＤ用として適用することで、近接する金属部材３による磁束減衰の効果を改善でき、またヌル点の発生を防止でき、通信の安定化を図ることが出来る。
【実施例】
【００５４】
以下の表２に示す組成から成る各試料の特性を測定した。
【００５５】
【表２】
【００５６】
実験では各試料の臨界温度（Ｔｃ）、ガラス遷移温度（Ｔｇ）、結晶化開始温度（Ｔｘ）、ΔＴｘ（Ｔｘ−Ｔｇ）、融点（Ｔｍ）、Ｔｇ／Ｔｍ、Ｔｘ／Ｔｍ、飽和磁化（σｓ）、保磁力（Ｈｃ）、磁歪λｓ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）、引張強度、ヤング率、伸び（歪み）を測定した。引張強度、及びヤング率については、シート状に形成された各試料を用いて行った。シート状の試料はダンベル試験片であり、最小幅が３ｍｍ、厚さは０．０２〜０．０３ｍｍ、但し、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉについては脆くて薄い形状に加工が出来ないため１ｍｍとした。伸び（歪み）は、引張試験で評価した応力−ひずみ曲線での破断伸びである。試験片は、ＪＩＳＺ２２０１の試験片１３Ｂの幅Ｗを３ｍｍとしてほぼ均等に縮小したものを使用した。
【００５７】
表２に示すように実施例２〜５は、いずれも、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上であった。実施例２〜５は、比較例２，比較例３と対比するとＳｎを含んでおり、これにより、機械的特性を適度な硬さと、適度に高い強度と適度に低いヤング率に調整できるものと考えられる。
【００５８】
例えばＦｅ−Ｓｉ−Ａｌの比較例４を見ると、本実施例に比べて引張強度が低く、ヤング率が高く伸び（歪み）が低いことがわかった。このため本実施例に比べて磁性合金を扁平状に加工しにくい。
【００５９】
これに対して本実施例では、機械的特性を適度な硬さと、適度に高い強度と適度に低いヤング率、伸び（歪み）に調整でき、各比較例に比べて磁性合金を扁平加工する際、変形しやすく且つ壊れにくくできることがわかった。
【００６０】
また、実施例２〜５は、ガラス遷移温度（Ｔｇ）が６５９〜６８５Ｋで、結晶化開始温度（Ｔｘ）が６７５〜７１３で、Ｔｇ／Ｔｍ（Ｔｍは融点）≧０．５２２、Ｔｘ／Ｔｍ≧０．５３であることがわかった。
【００６１】
また、実施例２〜７及び比較例２，３の各Ｆｅ基非晶質合金を扁平加工し、扁平粉末とマトリクス材料とを混合して磁気シートを作製し、磁気シートの１３．５６ＭＨｚにおける複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″を測定した。扁平化されたＦｅ基非晶質合金のアスペクト比は３５〜７０であった。またＦｅ基非晶質合金の平均粒径（Ｄ５０）は、概ね３０〜５０μｍであった。また磁気シートの厚さは０．１ｍｍであった。またＦｅ基非晶質合金の含有量は、５０体積％であった。またマトリクス材料にはシリコーン樹脂を使用した。
【００６２】
表２には実施例２〜７及び比較例２，３のシート特性が掲載されている。実施例２〜７では高い複素比透磁率の実数部μ´及び低い複素比透磁率の虚数部μ″を得ることが出来た。実施例３は、他の実施例に比べて複素比透磁率の虚数部μ″が高くなるものの、複素比透磁率の実数部μ´も高くなり、比較的高い品質係数Ｑを得ることが出来るとわかった。
次に、以下の表３に示す各磁気シートのシート特性、及びＲＦＩＤ特性を調べた。
【００６３】
【表３】
【００６４】
参照例は、図１において磁気シート４を設けない例である。比較例５，比較例６にはＴＤＫ製のＲＦＩＤ用磁気シート（ＩＲＬ）を使用した。比較例５と比較例６はシート厚が異なっている（シート厚が０．２５ｍｍと０．５ｍｍ）。比較例７は、フェライト磁性粉末からなる磁気シートを使用した（シート厚が１ｍｍ）。
【００６５】
実施例８〜１３は、いずれも磁気シートに含まれる扁平粉末がＦｅ70.9Ｃｒ4Ｎｉ3Ｓｎ1.5Ｐ10.8Ｃ8.8Ｂ1（単位はａｔ％）であった。マトリクス材料としてはシリコーン樹脂を使用した。
【００６６】
実施例８〜１０の磁気シートはいずれもシート厚が０．２ｍｍであり、下記のような条件で作製されたものである。
【００６７】
磁性粉末の含有量 アスペクト比 粒径（Ｄ５０）
実施例８ ５０体積％ ７０ ５０μｍ
実施例９ ５０体積％ ６０ ３０μｍ
実施例１０ ３５体積％ ６０ ３０μｍ
【００６８】
実施例１１〜１３の磁気シートはいずれもシート厚が０．１ｍｍとし、磁性粉末の含有量、アスペクト比、粒径（Ｄ５０）は、実施例１１が実施例８、実施例１２が実施例９、実施例１３が実施例１０に夫々、対応する。
【００６９】
実施例８と実施例１１はノイズ抑制用であり、ＲＦＩＤ用である実施例９，１０，１２，１３に比べて複素比透磁率の虚数部μ″が高くなるように調整されている。
【００７０】
実験ではまず各磁気シートのシート特性として複素比透磁率の実数部μ´と複素比透磁率の虚数部μ″を測定した。
【００７１】
次に各磁気シートが設置されたＲＦＩＤデバイス（ＩＣカード）のＲＦＩＤ特性を、図４に示す装置を用いて測定した。図４のように、ＲＦＩＤデバイスと、リードライタ間を３０ｍｍとし、図１に示す金属部材３を設けたときと、設けないときの受信信号の出力を求めた。その結果が表３の「Without metal」欄と「on metal」欄に夫々記載されている。また表３には受信信号の減衰量が「Attenuation Level」欄に記載されている。減衰量は、「Without metal」欄の出力から「on metal」欄の出力を引いたものである。
【００７２】
また減衰量を基に通信可能な距離を示したのが「communication distance」欄である。
図５は、各磁気シートのシート特性、及び各磁気シートを用いたＲＦＩＤ特性をグラフにまとめたものである。
【００７３】
図５に示すように、磁気シートの複素比透磁率の実数部μ´が高く、且つ複素比透磁率の虚数部μ″が低くなると、減衰量を小さくでき、通信距離を伸ばすことができＲＦＩＤ特性を向上できることがわかった。
【００７４】
また、実施例８〜１３は、比較例５〜７に比べて磁気シートのシート厚が薄くても良好なＲＦＩＤ特性を得ることができ、ＲＦＩＤデバイスの薄型化を促進できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】ＲＦＩＤデバイス及びリードライタの模式図、
【図２】本実施形態の磁気シート（実施例１）における周波数と、複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″との関係を示すグラフ、
【図３】Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを含む磁気シート（比較例１）における周波数と、複素比透磁率の実数部μ´及び複素比透磁率の虚数部μ″との関係を示すグラフ、
【図４】ＲＦＩＤ特性を測定するための装置の概念図、
【図５】表３に示す各磁気シートのシート特性、及び各磁気シートを用いたＲＦＩＤ特性のグラフ、
【符号の説明】
【００７６】
１ ＲＦＩＤデバイス
２ ＲＦＩＤタグ
３ 金属部材
４ 磁気シート
１０ リードライタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＦｅ、Ｍ（Ｓｎ，Ｉｎ，Ｚｎの少なくともいずれか１種）、Ｐ及びＣを有し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上であることを特徴とするＦｅ基非晶質合金。
【請求項２】
組成式がＦｅ100-a-b-x-y-z-w-tＭaＮｉbＣｒxＰyＣzＢwＳｉt（０＜ａ≦５ａｔ％、０≦ｂ≦１０ａｔ％、０≦ｘ≦８ａｔ％、６≦ｙ≦１３ａｔ％、２≦ｚ≦１２ａｔ％、０≦ｗ≦５ａｔ％、０≦ｔ≦４ａｔ％）である請求項１記載のＦｅ基非晶質合金。
【請求項３】
ガラス遷移温度（Ｔｇ）が６５９〜７２３Ｋで、結晶化開始温度（Ｔｘ）が６６２〜７５５で、Ｔｇ／Ｔｍ（Ｔｍは融点）≧０．５１３、Ｔｘ／Ｔｍ≧０．５２７である請求項１又は２に記載のＦｅ基非晶質合金。
【請求項４】
マトリクス材料と、請求項１ないし３のいずれかに記載のＦｅ基非晶質合金で形成された扁平粉末とを含むことを特徴とする磁気シート。
【請求項５】
ＲＦＩＤ用として用いられる請求項４記載の磁気シート。
【請求項１】
少なくともＦｅ、Ｍ（Ｓｎ，Ｉｎ，Ｚｎの少なくともいずれか１種）、Ｐ及びＣを有し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８８５以下で、引張強度が２００〜３６０（ＭＰａ）で、ヤング率が３５〜６０（ＭＰａ）、伸び（歪み）が０．３％以上であることを特徴とするＦｅ基非晶質合金。
【請求項２】
組成式がＦｅ100-a-b-x-y-z-w-tＭaＮｉbＣｒxＰyＣzＢwＳｉt（０＜ａ≦５ａｔ％、０≦ｂ≦１０ａｔ％、０≦ｘ≦８ａｔ％、６≦ｙ≦１３ａｔ％、２≦ｚ≦１２ａｔ％、０≦ｗ≦５ａｔ％、０≦ｔ≦４ａｔ％）である請求項１記載のＦｅ基非晶質合金。
【請求項３】
ガラス遷移温度（Ｔｇ）が６５９〜７２３Ｋで、結晶化開始温度（Ｔｘ）が６６２〜７５５で、Ｔｇ／Ｔｍ（Ｔｍは融点）≧０．５１３、Ｔｘ／Ｔｍ≧０．５２７である請求項１又は２に記載のＦｅ基非晶質合金。
【請求項４】
マトリクス材料と、請求項１ないし３のいずれかに記載のＦｅ基非晶質合金で形成された扁平粉末とを含むことを特徴とする磁気シート。
【請求項５】
ＲＦＩＤ用として用いられる請求項４記載の磁気シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２９９１０８（Ｐ２００９−２９９１０８Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５２７３１（Ｐ２００８−１５２７３１）
【出願日】平成２０年６月１１日（２００８．６．１１）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１１日（２００８．６．１１）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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