JP4484272B2

JP4484272B2 - 可撓性樹脂磁石組成物

Info

Publication number: JP4484272B2
Application number: JP23907799A
Authority: JP
Inventors: 達也井川; 格若木
Original assignee: Pilot Corp KK
Current assignee: Pilot Corp KK
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2019-08-26
Also published as: JP2001068332A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結合材により磁性体粉末を結合したボンド磁石に関わり、特に繰り返して再生加工できるシート状、ベルト状、コード状等の形状を為す柔軟な可撓性樹脂磁石組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂磁石の結合材としてエチレン−エチルアクリレート共重合体やエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いることは特開平３−２８３４０２号公報や特公平６−１８１２８号公報などによって知られている。しかしながら、それらは複写機用マグネットロールなど金属との一体成型時の加工性、耐ヒートショック性等の課題を解決するためになされたものであり、シート状、ベルト状、コード状等の可撓性の形状を考慮したものではなく、柔軟なゴム様の樹脂磁石にはなり得なかった。
【０００３】
特公平５−８９４０号公報には、柔軟なゴム様の樹脂磁石の結合材として塩素化ポリエチレンを用いるものがあるが、これらの含塩素樹脂は熱安定性に欠けるものであり、通常種々の安定剤を添加して防止するものの、加工時の高温下における脱塩素反応による物性劣化は避けられず、繰り返して再生利用するのには適さなかった。
【０００４】
また、特開昭５１−６２３９６号公報には、熱可塑性エラストマーを結合材とする提案もなされているが、結合材の耐油性が不十分であるため有用なものではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの樹脂磁石に欠けている諸課題を解決し、屈曲しても折れ欠けのないゴム様の磁石を実現するためになされたものである。すなわち、実用として十分な磁力、熱安定性、耐油性を有した柔軟な磁石を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するため、本発明者らは、従来、硬質な樹脂磁石しかできなかったエチレン−エチルアクリレート共重合体やエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂をゴム弾性をもつエラストマーで改質することが有効であると考え検討を重ねた結果、少なくとも結合材と磁性体粉末を含む樹脂磁石組成物であって、該結合材が特定比のエチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体とスチレン系熱可塑性エラストマーを含む樹脂磁石組成物とすることによって、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
「１．少なくとも結合材と磁性体粉末を含む樹脂磁石組成物であって、該結合材が、エチレン−エチルアクリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体中のエチルアクリレートまたは酢酸ビニルの重量比率が１０〜３５％であるエチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体と、ポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリエチレン・プロピレン−ポリスチレン共重合体より選ばれた１以上であるスチレン系熱可塑性エラストマーを含み、かつ上記エチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体とスチレン系熱可塑性エラストマーとの重量比が９：１〜４：６であることを特徴とする、厚さ０．１〜２．０ｍｍのシート状の可撓性樹脂磁石組成物。」である。
【０００８】
上記構成によれば、実用として十分な磁力、熱安定性、耐油性を有し、屈曲しても折れ欠けのないゴム様の柔軟な可撓性樹脂磁石組成物を得ることができるものである。
【０００９】
ここで、結合材はエチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体とスチレン系熱可塑性エラストマーを含むが、それらの重量比は、エチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体：スチレン系熱可塑性エラストマーで９：１〜４：６であることが必要である。エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体の配合比がこの範囲より高くなりすぎると、スチレン系熱可塑性エラストマーの改質効果が不足し所望の可撓性が得られず、屈曲したときに折れ欠けを生じてしまう。逆にスチレン系熱可塑性エラストマーの配合比がこの範囲より高くなりすぎると、耐油性の面で、所望の性能を達成できないので、好ましくない。さらに、エチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体：スチレン系熱可塑性エラストマーの重合比が９：１〜５：５であればなおよい。
【００１０】
エチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体は結合材を１００重量部としたときに９０〜５０重量部配合するとよい。この範囲より下回ると耐油性が得られにくくなり、上回ると十分な撓み性を達成できなくなる傾向があるので好ましくない。合計が上記範囲内であれば混合して使用してもかまわない。
【００１１】
また、エチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体中のエチルアクリレートまたは酢酸ビニルの重量比率は１０〜３５％がよく、ＤＳＣ法による融点が６０℃以上好ましくは７０℃以上のものが好ましい。エチルアクリレートや酢酸ビニルの比率が大きくまた融点が低いほど可撓性に優れるが、強度が不足し、熱ブロッキングをおこしやすいので上記範囲が好ましい。
【００１２】
本発明に使用されるスチレン系熱可塑性エラストマーはポリスチレン部をハードセグメントとしポリジエンやポリオレフィンをソフトセグメントとしたブロック共重合体であり、常温で加硫ゴムの性質を示し高温では可塑性を示すものである。ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリエチレン・プロピレン−ポリスチレン共重合体等が挙げられる。
【００１３】
さらに、スチレン系熱可塑性エラストマーとして、ポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリエチレン・プロピレン−ポリスチレン共重合体など水素添加型を用いると組成物の耐候性が向上するので好ましい。
【００１４】
上記スチレン系熱可塑性エラストマーは結合材を１００重量部としたときに１０〜６０重量部、さらには１０〜５０重量部配合するとよい。この範囲より下回るとスチレン系熱可塑性エラストマーの改質効果が不足し所望の可撓性が得られにくくなり、上回るとスチレン系熱可塑性エラストマーの悪い性質である耐油性の低さが、可撓性樹脂磁石組成物全体の性能に影響を与えてしまい、所望の耐油性を達成できにくくなるので好ましくない。
【００１５】
本発明に使用される磁性体粉末は、結合材を１００重量部としたときに５００部〜９５０部配合するとよい。この範囲を下回ると十分な磁力が得られにくくなり、上回ると十分な強度、可撓性が得られにくくなるので、ともに好ましくない。
【００１６】
磁性体粉末としては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライトの他サマリウム・コバルト、ネオジウム−鉄−ボロンのような希土類磁性粉末、アルニコ系磁性粉末などが使用できる。
【００１７】
本発明の樹脂磁石組成物は、所望の可撓性と耐油性などを兼ね備えたものであり、また組成中に含塩素樹脂を含まないので、混錬や成形加工時など高温下での脱塩素反応による樹脂の熱分解や腐食性ガス発生のおそれがなく、熱安定性にも優れている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の樹脂磁石組成物は熱可塑性であるので、樹脂と磁性体粉末の混合はニーダーやロール、連続混練機等の混練機で混合できる。その際、混練性をよくするためにシラン系あるいはチタネート系カップリング剤で磁性体粉末を表面処理したり、分散剤を併用して混練しても構わない。また成形性や安定性の向上のため滑剤、酸化防止剤のような樹脂加工において用いられる添加剤を添加することもできる。
【００１９】
さらに本発明の趣旨を損なわない範囲、すなわちエチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体とスチレン系熱可塑性エラストマーの合計量に対して１０重量％以下の範囲で他種の樹脂を配合してもかまわない。
【００２０】
このようにして得られた混合物は通常の熱可塑性樹脂のように加工でき、熱安定性にも優れているのでスクラップを再生利用して成形することも可能である。また樹脂類と磁性体粉末を混合後、多軸押出機等で混練と成形を同時におこなうこともできる。
【００２１】
また、比較的低融点の結合材を用いたり、高度な耐熱ブロッキング性が求められる場合には、組成物表面に耐熱ブロッキング層を塗工したり積層することが可能である。さらに、用途により表面に加飾層を設けることもできる。
【００２２】
本発明の可撓性樹脂磁石組成物は、厚さ０．１〜２．０ｍｍ程度のシート状に仕立てると、本件特許発明の可撓性の効果が発揮されやすく、より好ましいものである。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下実施例及び比較例中の「部」は、特にことわらない限り全て重量による。
【００２４】
実施例１
エチレン−エチルアクリレート共重合体（三井デュポンポリケミカル（株）社製、エバフレックスＥＥＡＡ７１０ＥＡ比１５％、メルトフローレート（以下ＭＦＲ）０．５（１９０℃））５０部、ポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体（シェルジャパン（株）社製、クレイトンＧ１６５２スチレン比２９％、ＭＦＲ１０（２００℃））５０部、ジブチルヒドロキシトルエン（酸化防止剤、吉富製薬（株）社製、ヨシノックスＢＨＴ）０．２部を１８０℃のニーダーで１０分溶融混練し、これにバリウムフェライト（戸田工業（株）社製、フェロトップＧＰ−５００）７００部を加えて、更に２０分混練して混合物を得た。これを３ｍｍのペレットに造粒後、１８０℃の押出機にて押出成形し、厚さ約１ｍｍのシートにした。これを２．５ｍｍ間隔でストライプ状に多極着磁して可撓性樹脂磁石組成物としてのシート状磁石を得た。
【００２５】
参考例１
エチレン−エチルアクリレート共重合体（三井デュポンポリケミカル（株）社製、エバフレックスＥＥＡＡ７１４ＥＡ比２５％、ＭＦＲ０．５（１９０℃））９０部、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン共重合体（シェルジャパン（株）社製、クレイトンＤ１１０７ＣＰスチレン比１５％ＭＦＲ９（２００℃））１０部、ジブチルヒドロキシトルエン（前出）０．２部、ストロンチウムフェライト（戸田工業（株）社製、フェロトップＦＳ−３１７）６００部を混錬・押出温度を１３０℃にしたほかは実施例１と同様にして厚さ約１ｍｍのシート状磁石を得た。
【００２６】
参考例２
エチレン−エチルアクリレート共重合体（エバフレックスＥＥＡＡ７１４、前出）７０部、ポリスチレン−ポリブチレン−ポリスチレン共重合体（シェルジャパン（株）社製、クレイトンＤ１１０２ＪＳスチレン比３０％ＭＦＲ６（２００℃））３０部、ポリエチレン（日本ポリケム（株）社製、ノバテックＬＬＵＥ３２０ＭＦＲ０．７（１９０℃）１０部、ジブチルヒドロキシトルエン（前出）０．２部、バリウムフェライト７５０部を混錬・押出温度を１３０℃にしたほかは実施例１と同様にして厚さ約１ｍｍのシート状磁石を得た。
【００２７】
実施例２
エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポンポリケミカル（株）社製、エバフレックス４５０ＶＡ比１９％，ＭＦＲ１５（１９０℃））７０部、ポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体（シェルジャパン(株）社製、クレイトンＧ１６５７スチレン比１３％ＭＦＲ８（２００℃））３０部、ジブチルヒドロキシトルエン（前出）０．２部、ストロンチウムフェライト６００部を混錬・押出温度を１３０℃にしたほかは実施例１と同様にして厚さ約１ｍｍのシート状磁石を得た。
【００２８】
比較例１
エチレン−エチルアクリレート共重合体（エバフレックスＥＥＡＡ７１０、前出）１００部、ジブチルヒドロキシトルエン（前出）０．２部、バリウムフェライト７００部を混錬・押出温度を１３０℃にしたほかは実施例１と同様にして厚さ約１ｍｍのシート状磁石を得た。
【００２９】
比較例２
ポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体（クレイトンＧ１６５２、前出）１００部、ジブチルヒドロキシトルエン（前出）０．２部、バリウムフェライト７００部を混錬・押出温度を１９０℃にしたほかは実施例１と同様にして厚さ約１ｍｍのシート状磁石を得た。
【００３０】
比較例３
エチレン−エチルアクリレート共重合体（エバフレックスＥＥＡＡ７１０、前出）３０部、ポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体（クレイトンＧ１６５２、前出）７０部、ジブチルヒドロキシトルエン（前出）０．２部、バリウムフェライト７００部を混錬・押出温度を１９０℃にしたほかは実施例１と同様にして厚さ約１ｍｍのシート状磁石を得た。
【００３１】
比較例４
塩素化ポリエチレン（昭和電工（株）社製、エラスレン３０１Ａ塩素含有量３２％ＭＦＲ１．６（１８０℃））１００部、ステアリン酸カルシウム（熱安定剤、日本油脂（株）社製、カルシウムステアレートＧ）２部、エポキシ化大豆油（可塑剤兼安定剤、花王（株）社製、カポックスＳ−６）２部、ジブチルヒドロキシトルエン（前出）０．２部、バリウムフェライト７００部を混錬・押出温度を１３０℃にしたほかは実施例１と同様にして厚さ約１ｍｍのシート状磁石を得た。
【００３２】
実施例１はエチレン−エチルアクリレート共重合体とポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体からなる例、実施例２は、エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体からなる例である。
また、参考例１は、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン共重合体を含む例、参考例２は、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン共重合体を含む例である。
【００３３】
比較例１、２は結合材が単独の樹脂である例、比較例３はスチレン系熱可塑性エラストマーがエチレン−エチルアクリレート共重合体に対し過大である例、比較例４は結合材が含塩素系樹脂である例である。
【００３４】
可撓性の評価は、厚さ１ｍｍの試料を直径６ｍｍの棒に常温で１８０度巻きつけて亀裂が発生しない場合を○、破断した場合を×とした。
【００３５】
耐油性の評価は、灯油（出光興産（株）社製、白灯油）および工業用潤滑油（出光興産（株）社製、ダフニースーパーマルチ１０）に厚さ１ｍｍの試料をそれぞれ常温で３日浸漬し、厚さ方向の膨潤の程度を％で示し、特に良好なものは◎、良好なものは○、著しく膨潤したり、溶解した場合は特記し×とした。
【００３６】
引張強度の評価は、厚さ１ｍｍのシートをＪＩＳ２号型試験片（Ｋ７１１３）型に打ち抜きＳＶ−３０１型引張圧縮試験機（今田製作所）にて測定した。
【００３７】
表面磁束密度の評価は、ＧＭ−４０００型ガウスメータとＡ−４０１型プローブ（電子磁気工業（株）社製）を用いて測定した。
【００３８】
熱安定性の評価は、１６０℃のオーブンに３時間放置し、外観を観察したほか可撓性、引張強度を再度測定し、評価した。
【００３９】
各例の評価結果を表１に示す。なお、表１から見てもわかるように実施例１〜２は、優秀な成績を示し、非常に有用なものであることがわかる。また、参考例１〜２は耐油性において実施例１〜２に比べると劣り、比較例１は加熱前においても後においても可撓性が不十分であり、比較例２、３は、耐油性が不十分であった。比較例４は耐熱性が劣り、加熱後引張強度は上昇しているが、著しく柔軟性を失って脆くなってしまった。これは結合材が熱分解したためと思われる。ここで、使用されている結合材は、含塩素系の樹脂であるため、熱分解時に塩素を生じ、大気汚染上も好ましくないものであった。
【００４０】
【表１】

【００４１】
表に示した評価結果により、本実施例は十分な磁力、可撓性、耐油性をそなえており、また高温下での劣化も少なく、熱安定性のある可撓性樹脂磁石組成物であることがわかる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば良好な可撓性を有し、十分な磁力、熱安定性、耐油性があり、繰り返して再生加工できる樹脂磁石組成物が得られるので、シート、ベルト、コード状に成形したゴム様の磁石として有用である。

Claims

少なくとも結合材と磁性体粉末を含む樹脂磁石組成物であって、該結合材が、エチレン−エチルアクリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体中のエチルアクリレートまたは酢酸ビニルの重量比率が１０〜３５％であるエチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体と、ポリスチレン−ポリエチレン・ブチレン−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリエチレン・プロピレン−ポリスチレン共重合体より選ばれた１以上であるスチレン系熱可塑性エラストマーを含み、かつ上記エチレン−エチルアクリレート共重合体および／またはエチレン−酢酸ビニル共重合体とスチレン系熱可塑性エラストマーとの重量比が９：１〜４：６であることを特徴とする、厚さ０．１〜２．０ｍｍのシート状の可撓性樹脂磁石組成物。