CN1209416C - 合成树脂磁性体组合物以及成型树脂磁性体 - Google Patents
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Abstract
一种合成树脂磁性体的组合物(如用于电子摄影工艺的磁性辊)，其由树脂粘合剂和混和并分散在其中的磁性粉末组成。这种树脂复合物因为其中的粘合剂含有热塑剂树脂和脂肪族聚酰胺而具有改进的熔体流动速率。由于其具有改进的熔体流动速率，树脂复合物能够掺入大量的磁性粉末而不破坏模塑性。这样所得的塑料磁性体具有很强的磁力。此外，合成树脂磁性体组合物可以掺入受阻酚抗氧化剂，以使其在比一般情况更高的温度下(120～180℃)进行模塑时达到上述的相同目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成树脂磁性体组合物以及一种模塑形成的树脂磁性体。树脂复合物是由树脂粘合剂和混和并分散于其中的磁性粉末组成。这种树脂复合物作为原料适用于模塑成塑料磁性体，如磁性辊，其用于电子摄影机和静电记录机。
背景技术
熟知基于电子摄影或静电记录原理的复印机和打印机利用显影辊来使成形于潜影载体如感光辊筒上的静电潜影显影。显影辊由旋转套和置于其中的磁性辊组成。磁性辊是一个模塑的塑料磁性体并具有指定的磁化方式。显影辊按照磁化方式吸引磁性显影剂(或色粉)并通过所谓的跳动(jumping)将其传送到潜影载体上。
上述磁性辊是由树脂复合物形成，该树脂复合物由热塑性粘合剂和与其混合的磁性粉末组成。成形是在磁场中通过注射模塑或挤压模塑法完成，这样以使在辊的表面形成期望的磁化方式。
最近在电子摄影技术的发展需要一种在磁性辊上形成比以往更为复杂的磁化方式。满足这种要求的一种方法是由上述树脂混合物形成多个磁性块，这些磁性块按照期望的磁化方式被磁化，并将它们放置在轴的表面。
这种磁性辊一般是通过由树脂粘合剂和分散于其中的铁或稀土合金的磁性粉末组成的树脂混合物来制得。树脂粘合剂通常为聚酰胺树脂，如聚酰胺-6和聚酰胺-12或者为聚丙烯。
现今，随着OA机器变得更为精密，磁性辊需要具有较强的磁化能力，并且更为复杂并需要更高速的操作。在其它领域，对于具有比以前有更强磁力的塑料磁性体的需求也不断增加。
为满足这种要求而构思出的一种方法就是增加用于模塑成磁性辊的树脂混合物中的铁素体磁粉的量。增加铁素体磁粉量不利的一面就是所得的树脂混合物在熔体流动特性和模塑性方面非常差。用这种树脂混合物成形的部件在磁力方面不均匀并且在尺寸精度上比较差。因此，以磁性粉末的用量作为研究方向受到制约，这就阻止了通过加入足够多的磁性粉末来满足强磁力的要求。
通过用稀土磁性粉末来替代铁素体磁粉可以达到增加磁力的目的。然而，后者引出的一个问题是，如果使所使用的稀土磁性粉末用量能够满足想要的磁力时，则树脂复合物的熔体流动特性比较差。高填充的树脂混合物很容易在模塑成小的磁性辊时导致欠注射。
发明内容
本发明鉴于前述的观点而完成。本发明的一个目的就是提供一种合成树脂磁性体组合物和一种成型树脂磁性体，尽管高含量的磁性粉末填充到所述树脂混合物中，但其具有良好的熔体流动特性和可塑性，并且能够模塑成具有强磁力的塑料磁性体。
为了达到上述目的，本发明进行了一系列的研究，发现了当树脂混合物由热塑性的树脂粘合剂和磁性粉末制得，该树脂粘合剂引入了一种由下式(1)表示的脂肪族聚酰胺时，能够有效提高合成树脂磁性体组合物的熔体流动速率。以这种方式获得的树脂混合物即使在其引入有大量的磁性粉末，以使成形部件具有的强的磁力的情况下，也保持良好的熔体流动特性。通过这种方法，可以生产想要的塑料磁性体，而不存在熔体流动特性差和可塑性差的问题。
(其中R1代表HOOC(CH2)nCOOH(n＝7或8)，Cm代表一个具有二胺残基链(m＝2～20)，Cn表示二元酸残基链(n＝20～48)，a是1～50的整数，b是1～50的一个整数，以及x是1～50的一个整数)
本申请的第一个发明在于一种合成树脂磁性体组合物，该合成树脂体组合物由树脂粘合剂和混和并分散于其中的磁性粉末组成，其中所述的树脂粘合剂包括一种热塑性树脂作为主要组份以及一种脂肪族聚酰胺，更具体地，是由上式(1)表示的脂肪族聚酰胺。本发明也包括一种从所述树脂混合物获得的成型树脂磁性体。
此外，为了达到上述目的，本发明人进行了一系列的研究，重点是在添加剂和模塑条件上，从而导致了一个发现。这就是如果由一种树脂粘合剂和混和并分散于其中的磁性粉末组成的合成树脂磁性体组合物引入了指定量的受阻酚抗氧化剂，并将所得的树脂混合物在120～180℃下进行模塑时，其具有改进的熔体流动特性，成型树脂磁性体具有很高的空间精确性和良好的磁化特性并降低了表面磁力的差异。
这样，本申请的第二个发明在于一种在120～180℃下用由一种树脂粘合剂、磁性粉末以及受阻酚抗氧化剂组成的合成树脂磁性体组合物模塑成期望形状的成型树脂磁性体。
附图说明
图1显示了当合成树脂磁性体组合物在实施例1和对比例1中制备时扭矩随时间的变化。
具体实施方式
下面将给出本申请第一和第二个发明的详细说明。
第一个发明
本申请的第一个发明涉及一种含有粘合剂和混和并分散于其中的磁性粉末的合成树脂磁性体组合物，所述的树脂粘合剂含有作为主要组份的热塑性树脂以及脂肪族聚酰胺。
树脂粘合剂含有作为主要组份的热塑性树脂，该热塑性树脂选择自以下化合物的一种或多种：聚酰胺树脂(聚酰胺-6、聚酰胺-12等)、聚苯乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、聚亚苯基硫树脂(PPS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物树脂(EEA)、环氧树脂、乙烯-乙烯醇共聚合树脂(EVOH)、聚丙烯树脂(PP)、聚烯烃(如聚乙烯和聚乙烯共聚物)、改性聚烯烃(通过在聚烯烃中引入反应官能团如马来酸酐基、羧基、羟基和缩水甘油基)。
作为主要组份的热塑性树脂并不在负载上受到特别限定。其适当的量为占合成树脂磁性体组合物总量的1～20重量％，优选为4～16重量％。当热塑性树脂的含量低于1重量％时，尽管加入了脂肪族聚酰胺(后面提及)，热塑性树脂也不能有效的促进树脂的熔体流动特性的提高。此外，所得塑料磁性体非常脆。另一方面，当热塑性树脂含量高于20重量％时，热塑性树脂相对于磁性粉末占更大的比例，难以得到具有强磁力的塑料磁性体。
作为主要组份的热塑性树脂中掺入有上述的脂肪族聚酰胺。对这种脂肪族聚酰胺并没有特别的限定，只要其能够达到本发明的目的就可以。其中由下式(1)代表的一种脂肪族聚酰胺是优选的。
(其中R1代表HOOC(CH2)nCOOH(n＝7或8)，Cm代表一个具有二胺残基链(m＝2～20)，Cn表示二聚酸残基链(n＝20～48)，a是1～50的整数，b是1～50的整数，以及x是1～50的整数)
下面关于上式(1)的符号作补充说明，R1代表由HOOC(CH2)nCOOH表示的二羧酸，如壬二酸(n＝7)和癸二酸(n＝8)。结构式由两种单元混和在一起，每一个单元含有壬二酸(n＝7)或癸二酸(n＝8)。Cm代表二胺残基链(m＝2～20)。一般包括乙二胺、1，4-二胺基丁烷、己二胺、壬二胺、十一撑二胺、十二撑二胺、2，2，4-三甲基己二胺、二-(4，4-胺基环己基)甲烷和间苯二甲胺。Cn代表二聚酸残基链(n＝20～48)。一般包括油酸、亚油酸、芥酸的二聚体。式中的a是1～50的整数，b是1～50的整数，以及x是1～50的整数)。顺便指出，由式(1)表示的脂肪族聚酰胺应该优选为(虽然不是绝对的)具有1000～65000的数均分子量，更优选为具有5000～25000的数均分子量。
由式(1)表示的脂肪族聚酰胺一般包括“PA-30L”、“PA-30”、“PA-40L”、“PA-40”、“PA-30R”、“PA-30H”、“PA-50R”、“PA-50M”、“PA-60”、“PA-160”和“PA-260”，这些可以从Fuji Kasei Kogyo Co.，Ltd.得到。也可以使用不是用上式(1)表示的脂肪族聚酰胺，但弹性体类型的脂肪族聚酰胺不包括在本发明范围内。
对于脂肪族聚酰胺的用量没有特别的限定，而是根据主要组份树脂的种类和载入其中的磁性粉末的量而定，优选为占合成树脂磁性体组合物总量的0.1～20重量％，特别优选为0.1～5重量％。当脂肪族聚酰胺所加量低于0.1重量％时，其不能充分产生提高树脂的熔体流动特性的效果。当脂肪族聚酰胺所加量高于20％重量时，脂肪族聚酰胺相对于磁性粉末占更大的比例，防碍所得塑料磁性体生产足够的强磁力。
含有主要组份树脂和脂肪族聚酰胺的粘合剂中掺入有上述的磁性粉末。这种磁性粉末可以使用已知用于传统塑料磁性体制造中的磁性粉末。一般包括铁素粉如Sr铁素粉和Ba铁素粉，以及稀土合金粉末如铝镍钴合金、Sm-Co合金、Nd-Fe-B合金、Sm-Fe-N合金、Ce-Co合金。
用于本发明的磁性粉末在颗粒的直径方面没有特别的限定。然而，优选为具有平均直径为0.05～300μm的颗粒，更优选为0.1～100μm的颗粒，以使其具有良好的取向性和负载性并且其对合成树脂磁性体组合物的熔体流动特性没有负面影响。
磁性粉末在掺入到合成树脂磁性组合物之前，可以利用任何已知的偶联剂的进行表面处理，偶联剂如硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。当大量掺入经过处理的磁性粉末时，其有效地改进了树脂的熔体流动特性。
硅烷偶联剂的优选例子包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基-丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基-丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷。在这些例子中，更优选为γ-氨基-丙基-三乙氧基硅烷、γ-氨基-丙基-三甲氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
钛酸酯偶联剂的优选例子包括异丙基-二(焦磷酸二辛酯)钛酸酯、异丙基-三(N-氨乙基-氨乙基)钛酸酯、异丙基-三异硬脂酸基钛酸酯、二异丙基-二(焦磷酸二辛酯)钛酸酯、四异丙基-二(焦磷酸二辛酯)钛酸酯、四辛基-二(磷酸双十三酯)钛酸酯、四(2，2-二烯丙基氧甲基-1-丁基)-二-(双十三)磷酸酯基钛酸酯、二(焦磷酸二辛酯)羟乙酸钛酸酯和二(焦磷酸二辛酯)乙烯基钛酸酯。在这些例子中，更为优选的是异丙基-二(焦磷酸二辛酯)钛酸酯。
对于磁性粉末的量没有特别限定，根据成型树脂磁性体的所需的磁力而定。通常占合成树脂磁性体组合物总量的80～99重量％。磁性粉末的负载量可以超出90％重量而不会对树脂混合物的熔体流动特性以及具有强磁力的塑料磁性体的模塑性造成负面效果。本发明在高负载磁性粉末情况下产生显著的效果。然而，即使在负载量相当小的情况下，也就是说约占80～90重量％时，本发明的树脂复合物也能够使磁性粉末均匀地分散。
根据本发明，合成树脂磁性体组合物含有上述的作为主要组份的树脂、脂肪族聚酰胺以及磁性粉末。优选为(虽然不是绝对的)辅助掺入足量的抗氧化剂来保护粘合剂树脂不致于由于氧化而破坏。任何抗氧化剂都可使用没有特别限定。一般例子包括受阻酚、受阻胺和磷。
对于抗氧化剂的量没有特别的限定，根据抗氧化剂和粘合树脂的种类而定。优选为占合成树脂磁性体组合物总量的0.1～20重量％，更优选为0.1～30重量％。
根据本发明，合成树脂磁性体组合物中可以选择性地加入适量的分散剂、润滑剂和增塑剂。
分散剂包括酚基分散剂和胺基分散剂。润滑剂包括石蜡如固体石腊和微晶石蜡、脂肪酸如硬脂酸和油酸及其金属盐类如硬脂酸钙和硬脂酸锌。增塑剂包括单酯或聚酯增塑剂和环氧增塑剂。
另外，根据本发明，合成树脂磁性体组合物可以选择性地加入增强填料如云母、晶须、滑石、碳素纤维和玻璃纤维，加入量以不破坏本发明的效果为准。如果需要相对较弱的磁力并因此加入的磁性粉末相对较小，则成型树脂磁性体的硬度倾向于较小。在这种情况下，加入一些增强填料如云母、晶须来增加刚性是理想的。适合用于本发明的增强填料是云母和晶须。晶须的例子包括由碳化硅和氮化硅制备的非氧化物晶须，由任意的ZnO、MgO、TiO2、SnO2、Al2O3制备的金属氧化物晶须，以及由钛酸钾、硼酸铝、碱性硫酸镁制备的复合氧化物晶须。在这些例子中，复合氧化物晶须由于其具有与树脂良好的混和性而优选。
对于增强填料的加入量并没有特别的限制。然而，通常为占合成树脂磁性体组合物总量的1～50重量％，优选为5～20重量％。顺便指出，除了上述的分散剂、润滑剂、增塑剂和填料，合成树脂磁性体组合物还可以在本发明的充许范围内加入其他的添加剂。这种添加剂的例子包括有机锡稳定剂。
下面叙述与本申请第一个发明有关的成型树脂磁性体，该树脂磁性体由合成树脂磁性体组合物制备。
与本申请第一个发明有关的成型树脂磁性体通过对上述的合成树脂磁性体组合物进行模塑而获得。其特征在于，具有高的尺寸精度、均一的磁力和强的磁力。根据本发明的合成树脂磁性组合物甚至在掺入大量的磁性粉末的条件下也保持良好的熔体流动特性。因此，该合成树脂磁性组合物可以掺入为达到强的磁力所必需的大量的磁性粉末，并且其仍然很容易流动而不会在进行模塑时在模腔内发生欠注射，使磁性粉末得到均一的分散和取向。这样获得的成型树脂磁性体适合于用作具有强磁力的高性能磁性辊。
成型树脂磁性体很容易通过对合成树脂磁性体组合物在熔化状态下进行模塑而获得。模塑可以用注射模塑法或挤压模塑法等方法完成。根据树脂混合物组合物和想要的塑料磁性体的形状，可以利用普通的模塑条件。
本申请的第一个发明的特征在于合成树脂磁性体组合物是基于一种掺入了一种脂肪族聚酰胺的粘合剂。因此，树脂混合物具有良好的熔体流动特性并因此在注射模塑、挤压模塑和压模等时展现出良好的模塑性。这就使得能够生产出一种具有高负载磁性粉末的强磁力的塑料磁性体，而不会在模塑性方面产生负面影响。
第二个发明
本申请的第二个发明涉及一种成型树脂磁性体，其通过将合成树脂磁性体组合物在120～180℃下模塑为期望的形状而得到，其中合成树脂磁性体组合物含有树脂粘合剂、磁性粉末和受阻酚抗氧化剂。
对树脂混合物中的树脂粘合剂并没有特别的限定；其可以是本申请的第一个发明提到的树脂混合物中列举的作为主要组分的热塑性树脂。热塑性树脂可以单独使用也可以多种合并使用。在本申请的第二个发明中，热塑性树脂可以是任意的聚酰胺-6、聚酰胺-12、聚酰胺-66、聚酰胺-11和聚酰胺-46，在这些例子中，特别优选的是聚酰胺-12和聚酰胺-6。
树脂粘合剂可以和本申请第一个发明提到的脂肪族聚酰胺混和。
对掺入树脂粘合剂的磁性粉末没有特别限定。磁性粉末的例子包括铁素粉、铁钴镍合金粉和稀土合金粉，这些都在本申请的第一个发明中列举过。在本申请的第二个发明，稀土合金粉因为其强的磁力而被优选。稀土合金粉的优选例包括Nd基磁性粉末如Nd2Fe14B和Nd12Fe78Co4B6，和Sm基磁性粉末如Sm2Fe17N3。这些磁性粉末可以单独使用也可以合并使用。磁性粉末在颗粒直径方面没有特别的限定。然而，优选的平均直径为1～250μm，更优选为20～50μm，以使其具有良好的取向和负载特性并且其对合成树脂磁性体组合物的熔体流动特性没有负面影响。磁性粉末可以以和本申请的第一个发明所述同样的方式，利用硅烷偶联剂之类进行表面预处理。
在根据本申请的第二个发明获得成型树脂磁性体的合成树脂磁性体组合物中，树脂粘合剂和磁性粉末的混和比例并没有特别的限定，根据所得成型树脂磁性体所需的磁力强度而定。通常，磁性粉末量占合成树脂磁性体组合物总量的70～95重量％(密度为2.5～6.0g/cm3)。根据本发明，树脂混合物中磁性粉末的掺入量可以大于80重量％，特别是80～95重量％(以使树脂混合物具有3.2～6.0g/cm3的密度)，而不产生对熔体流动特性的负面影响，这是由于掺入的受阻酚抗氧化剂(以后提及)改进了熔体流动特性。
根据本发明，合成树脂磁性体组合物掺入了受阻酚抗氧化剂。受阻酚抗氧化剂并没有特别的限定；可以使用任何出售的受阻酚抗氧化剂。一般的例子如下：N，N’-二[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼，“IRGANOX MD1024”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；三甘醇-二[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]，“IRGANOX 245，245FF，245DWJ”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；季戊四醇-四[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯]，“IRGANOX 1010，1010FP，1010FF”，Ciba Specialty ChemicalsK.K.制造；硫代二烯二[3-(3，5-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯]，“IRGANOX 1035，1035FF”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；十八烷基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，“IRGANOX1076，1076FF，1076FD，1076DWJ”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；N，N’-己基-1，6-二基二[3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基-丙酰胺]，“IRGANOX 1098”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；苯丙酸和3，5-二(1，1’-二甲基乙基)-4-羟基烷基(C7、C9侧链)，“IRGANOX 1135”，Ciba specialty Chemicals K.K.制造；2，4-二甲基-6-(1-甲基戊二烯基)苯酚+IRGANOX 1076，“IRGANOX1141”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；二乙基{[3，5-二(1，1’-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基}磷酸酯，“IRGANOX 1222”，CibaSpecialty Chemicals K.K.制造；3，3’，3”，5，5’，5”-六-叔丁基-a，a’，a”-(均三甲基苯-2，4，6-甲苯酰基)三-对甲酚，“IRGANOX 1330”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；二乙基二{[[3，5-二(1，1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]-甲基]磷酸钙}+聚乙烯蜡，“IRGANOX1425WL”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；4，6-二(辛基硫代乙基)-邻甲酚，“IRGANOX 1520L”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；六亚甲基二[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯]，“IRGANOX 259”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；1，3，5-三(3，5-二-叔丁基-4-羟基卞基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮，“IRGANOX 3114”，Ciba Specialty ChemicalsK.K.制造；1，3，5-三[(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲苯基)甲基-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮]，“IRGANOX 3790”，Ciba specialty Chemicals K.K.制造；N-联苯胺和2，4，4-三甲基戊烯的反应产物，“IRGANOX 5057”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；2，6-二-叔丁基-4-(4，6-二(辛基硫)-1，3，5-三嗪-2-基氨基)苯酚，“IRGANOX 565，565DD”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造；三(2，4-二-叔丁基苯基)磷酸酯，“IRGANOX 168，168FF”，Ciba Specialty Chemicals K.K.制造。
受阻酚抗氧化剂所加量要根据磁性粉末和粘合剂的种类适当确定，通常为0.1～20重量％，优选为0.1～5重量％。
如在本申请第一个发明，合成树脂磁性体组合物可以选择性地掺入上述分散剂、润滑剂和增强填料如云母、晶须、滑石、碳素纤维和玻璃纤维，所加量以足够分散磁性粉末为准。
合成树脂磁性体组合物可以以任何方式制备并没有特别限定。例如其中的一种制备方法，是将树脂粘合剂和磁性粉末和所选择的分散剂及填料以普通方法混和在一起。所得化合物通过熔混形成颗粒。这样获得颗粒形的理想树脂混合物。熔混以普通的方法在普通的条件下通过使用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机或者KCK挤出机来完成。
根据本发明的成型树脂磁性体是由合成树脂磁性体组合物在120～180℃下模塑成理想的形状获得，其中合成树脂磁性体组合物含有上述的受阻酚抗氧化剂。模塑可以通过注射模塑法，挤压模塑法，压模法等方式进行，并且在模塑温度保持在120～180℃下完成。其中优选为注射模塑法。
根据本申请的第二个发明，通过将模塑温度设定为高于一般的模塑温度85～100℃，以及改进受阻酚抗氧化剂的流动特性产生的相互促进，使得在注射到模腔内的合成树脂磁性体组合物的熔体流动速率(MFR)高的条件下获得成型树脂磁性体。这样，可以获得具有高的尺寸精度和均匀分散的强的表面磁力的成型树脂磁性体。
如上所述，本申请的第二个发明提供的合成树脂磁性体组合物具有优良的熔体流动特性的优点，这是因为其除了含有树脂粘合剂和磁性粉末之外的改进熔体流动特性的受阻酚抗氧化剂，并且其在120～180℃下进行模塑。因此，根据本申请的第二个发明，可以提供一种具有高的尺寸精度和均匀的强磁力的成型树脂磁性体。
本申请第一个发明和第二个发明的合成树脂磁性体组合物可以发现有各种用途，并没有特别的限定。特别优选例包括用在电子摄影机和静电记录机上的磁性辊(以及其中的部件)。这种辊需要具有强的磁力和高的磁性能。这种磁性辊一般由辊本体(塑料磁性体)和从其两端突出的轴组成。在这种情况下，理想的磁性辊可以围绕预先放在模子中的金属轴形成。可替代地，轴可以与磁性辊本体模塑为一体。
在需要精密磁性能的情况下，理想的辊可以通过附在金属轴杆形的塑料磁性体上而制成，其中金属轴杆形的塑料磁性体预先由根据本申请第一个发明和第二个发明的树脂混合物制备。在这种情况下，并不总是需要根据本申请第一个发明和第二个发明的树脂混合物制备所有的杆形塑料磁性体。相反地，仅仅是那些需要特别强的磁力的塑料磁性体由本申请第一个发明和第二个发明的树脂混合物制备。磁性辊的磁化可以在模塑时在围绕模子的磁场中同时完成，或者在模塑后利用已知的磁化机来进行磁化。
本发明将在下面结合实施例和对比例，并参照附图作详细的叙述，但这并不意味着限定本发明的范围。
实施例1
具有平均颗粒直径为100μm的磁性粉末可以通过粉碎GeneralMotors Inc.生产的具有组成为Nd12Fe78Co4B6(原子重量％)的Nd基稀土合金“MQP-B”来制备。
磁性粉末可以用Nippon Unicar Co.，Ltd.生产的“A1100”型的硅烷偶联剂来进行表面处理。
下面的组份在250℃下，使用Toyo Seiki Co.，Ltd.制造的“LaboPlastomill，Model 50C150”(容量为60cm3)，以50rpm旋转速度混和15分钟。磁性粉末：188g(上述的)；Nylon-12：“P 3012 U”6.8g，UbeIndustries.Ltd.生产；抗氧化剂：“IRGANOX MD 1024”3.5g，CibaSpecialty Chemicals K.K.生产；脂肪族聚酰胺：“PA-30L”1.7g，FujiKasei Co.，Ltd.生产。这样，可以得到本申请第一个发明和第二个发明涉及的合成树脂磁性体组合物。在熔混期间，对熔体扭矩值的变化进行了检测。结果在图1中示出。具有高扭矩值的树脂混合物具有高的熔融粘度并因此其溶流特性差。从图1中注意到，在实施例1的树脂混合物在15分钟的混和期间保持了低扭矩值(并因此而具有低熔融粘度)。
所得的合成树脂磁性体组合物利用熔体指数测定仪(Toyo SeikiCo.，Ltd.制造)进行熔体流动速率(MFR)的测定。发现MFR为72.7g/10min(250℃，5kgf)，这个值表示具有良好的熔体流动速率。
进一步，合成树脂磁性体组合物进行注射模塑并磁化，形成一个直径为20mm，高为6mm的圆柱形的测试块，对测试块进行磁能积(BHmax)测试，结果为54.91kJ/m3。此值表示具有强磁力。
对比例1
除了没有使用脂肪族聚酰胺，并且将Nylon-12增加到8.5g外，按照与实施例1相同的步骤制备合成树脂磁性体组合物。用与实施例1相同方式对所得树脂混合物熔混期间的扭矩值进行检测，结果在图1中显出。所得样品也使用与实施例1相同的方式测试MFR和BHmax。如图1所示，对比例1的样品在溶混期间的扭矩值没有增加；然而，其熔体流动特性较差，MFR值为9.48g/10min(250℃，5kgf)。另外，其磁能积相对于实施例1较差，BHmax为51.73kJ/m3。
实施例2
表面处理过的磁性粉末用下面组份来制备。Sr铁素体：“NF110”50.00kg，Nippon Bengara Kogyo Co.，Ltd.生产；Ba铁素体：“DNP-S”20.55kg，Nippon Bengara Kogyo Co.，Ltd.生产；硅烷偶联剂：“A1100”0.71kg，Nippon Unicar Co.，Ltd.生产。
所得的磁性粉末通过双螺杆搅拌器和下面的组份混和。Nylon-6：“P1010”12.5kg，UbeIndustries.Ltd.生产；抗氧化剂：“IRGANOX”0.42kg，Ciba Specialty Chemical K.K.生产；脂肪族聚酰胺：“PA-30L”0.42kg，Fuji Kasei Co.，Ltd.生产；将所得混合物制成本申请第一个发明的合成树脂磁性体组合物的颗粒。
将所得合成树脂磁性体组合物利用熔体指数测定仪(Toyo SeikiCo.，Ltd.制造)进行熔体流动速率(MFR)的测定。发现MFR为156.84g/10min(270℃，5kgf)，这个值表示具有良好的熔体流动速率。进一步，合成树脂磁性体组合物进行注射模塑并磁化，形成一个直径为9.6mm的圆柱形的测试块，对测试块进行磁能积(BHmax)测试，结果为80.5mT。
对比例2
除了没有使用脂肪族聚酰胺并且Nylon-6由0.42kg增加到12.92kg外，按照与实施例1相同的步骤制备塑料磁性体的树脂混合物(颗粒型)。
按照与实施例2相同方式对所得树脂混合物的MFR进行检测，结果MFR为123.99g/10min(270℃，5kgf)，这个结果表明，对比例2中样品的熔体流动速率相对于实施例2的样品的熔体流动速率较差。对塑料磁性体测定了表面磁力，值为789.9mT，这个值要比实施例2的值低。
实施例3
具有平均颗粒直径为50μm的磁性粉末可以通过粉碎组成为Nd12Fe78Co4B6(原子重量％)的Nd基稀土合金来制备(“MQP-B”，具有50μm平均颗粒直径，由General Motors Inc.生产)。磁性粉末用Nippon Unicar Co.，Ltd.生产的“A1100”型的硅烷偶联剂来进行表面处理。下面的组份用单螺杆搅拌机混和，磁性粉末：1880g(上述的)；作为粘合剂的Nylon-12：120g，Ube Industries.Ltd.生产的“P 3012U”；N，N’-二[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼(受阻粉抗氧化剂)：50g，Ciba Specialty Chemicals K.K.生产的“IRGANOX MD1024”型。
将所得混合物制成具有塑料磁性体的理想树脂混合物(颗粒形)的颗粒。发现所得树脂复合物具有185g/10min(250℃，5kgf)的MFR。合成树脂磁性体组合物在下面条件下进行注射模塑。圆柱体温度：270℃，模温：150℃，注射压力：100kg/cm2，浇口：在模塑块的一端。由此获得一个关于本申请第二个发明的成型树脂磁性体(300mm长，横截面为3×3mm)。所得样品发现具有一个高的尺寸精度和均匀的表面磁力。
对比例3
除了Nylon-12的量增加到170g和未加入受阻酚抗氧化剂“IRGANOX MD 1024”外，重复与实施例3相同的步骤制备合成树脂磁性体组合物。发现所得树脂混合物的MFR为97g/min分钟(250℃，5kgf)，这个值比实施例3的值明显要低。树脂混合物在和实施例3相同的条件下进行注射模塑制成塑料磁性体。因为模塑性差造成欠注射没有获得令人满意的塑料磁性体。
对比例4
除了在注射模塑法中模塑温度降到了100℃外，重复与实施例3相同的步骤将合成树脂磁性体组合物制备成塑料磁性体。因为模塑性差造成欠注射没有获得令人满意的塑料磁性体。
实施例4
除了用相同量(50g)的三甘醇二[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)]丙酸酯代替Ciba Specialty Chemicals K.K.生产的“IRGANOX 245”，N，N’-二[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼(受阻酚抗氧化剂)外，按照与实施例3相同的步骤来制备合成树脂磁性体组合物。所得树脂复合物的MFR为133g/10min(250℃，5kgf)。
在与实施例3相同的条件下，将这种树脂混合物模塑成本申请第二个发明涉及的塑料磁性体。得到了满意的模塑产品。
对比例5
除了在喷射模塑法中模塑温度降到了100℃，在和实施例4相同的条件下由和实施例3具有相同组成的合成树脂磁性体组合物进行注射模塑成塑料磁性体。因为模塑性差造成注量不足没有获得令人满意的塑料磁性体。
Claims (6)
1.一种合成树脂磁性体组合物，其由树脂粘合剂和混和并分散于其中的磁性粉末组成，其中所述的树脂粘合剂包括一种作为主要成份的热塑性树脂和一种由下式(1)表示的脂肪族聚酰胺
其中R1代表HOOC(CH2)nCOOH，n＝7或8，Cm代表二胺残基链，m＝2～20，Cn表示二聚酸残基链，n＝20～48，a是1～50的整数，b是1～50的整数，以及x是1～50的整数。
2.根据权利要求1所述的合成树脂磁性体组合物，其中脂肪族聚酰胺的数均分子量为1000～65000。
3.根据权利要求1或2所述的合成树脂磁性体组合物，其包含一种抗氧化剂。
4.根据权利要求3所述的合成树脂磁性体组合物，其中磁性粉末、主要组份的树脂、脂肪族聚酰胺以及抗氧化剂按下述比例混和：
磁性粉末：80～99％重量；
主要组份的树脂：1～20％重量；
脂肪族聚酰胺：0.1～20％重量；
抗氧化剂：0.1～20％重量。
5.一种树脂磁性体，其利用权利要求1到4中任意一项所述的合成树脂磁性体组合物来形成理想形状。
6.根据权利要求5所述的成型树脂磁性体，其是电子摄影过程中用于显影的磁性辊。
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