JP6492058B2 - 可撓性磁気吸着シート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
該磁性層が強磁性粉末と結着剤を含み、
該可撓性磁気吸着シートの厚さ方向のヤング率が、70kgf/cm2〜400kgf/cm2であり、かつガーレーこわさが1mN〜20mNの範囲であることを特徴とする可撓性磁気吸着シートである。
接着層
本発明に係る接着層2に使用される接着剤は、曲げ応力を受けた際に接着層2を介して接着される磁性層3との間で、剥離や破断が生じないものであれば、いずれの接着剤も使用可能である。酢酸ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂やアクリル系樹脂などのエマルジョン糊、反応硬化型のウレタン系接着剤、熱溶融した熱可塑性樹脂を用いることも出来る。特に、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系(共)重合物を好適に用いることが出来る。接着方法は、公知のウエットラミネーション法やドライラミネーション法で接着することにより接合しても良いが、熱可塑性樹脂タイプの接着剤、ポリプロピレンやポリエチレンを接着剤とした熱ラミネーション法が好ましい。また、接着層2の厚みは10〜20μmであることが好ましい。10μm以下であると、磁性層3との間に充分な接着力が維持できず、20μm以上の場合には、接着剤過多により不経済となる。
磁性層3は、少なくとも、着磁により磁力を発生する強磁性体粉末と該強磁性体粉末を分散させた状態で繋ぎ合わせる役割及び可撓性磁気吸着シートの可撓性付与の一端を担う結着剤から構成される。
本発明に係る樹脂シート層4は、印字適性を考慮した場合、白色であることが好ましい。材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート、ポリメチルメタアクリレート、ポリブテンー1、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂類からなる樹脂シートやシリコーンゴム、ニトリルゴム等のゴム系のものに白色顔料を適宜添加したものを使用することができる。
基材層41および、スキン層42中の微細空隙の体積分率の測定方法は、樹脂シート層4の断面を電子顕微鏡で10視野観察し、その画像データから微細空隙のそれぞれの断面中に占める面積率Saを測定した後、該面積率Saを3/2乗したSa3/2を体積分率(空隙率)とした。
磁性塗料の調整には、強磁性体粉末および結着剤を溶解及び分散させるための溶剤を使用する。このような溶剤としては、特に限定されるものではないが、たとえば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチルグリコールアセテートなどのエステル類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、2−エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素化合物、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロフォルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素化合物などを用いることができる。これらの溶剤は、それぞれ単独で使用できるほか、2種類以上をブレンドして用いてもよい。本発明に係る強磁性体粉末および結着剤を溶解及び分散させるための溶剤としては、トルエンとMEKの併用が好ましい。
磁性塗料の塗工方法としては、バーコーター、ワイヤーバーコーター、グラビアコーター、コンマコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ゲートロールコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、ダイコーターなどの公知の塗工方法で行うことができる。
磁性層3の塗工量は、接着層2の組成にもよるが、樹脂シート層4上に塗工・乾燥した状態において、層厚が30〜80μmの範囲となるように塗工量(固形分塗工量)を調節するのが、可撓性磁気吸着シート1のこわさ、可撓性および、磁力のバランス、更には乾燥時間を短縮して塗工スピードを速められる点から好ましい。
塗膜中の強磁性体粉末の磁化容易軸を塗布面内方向に連続的に磁場配向させるには、磁性層3塗布直後(未乾燥状態)の樹脂シート層4を、樹脂シート層4の進行方向と平行な磁束の磁界中を通過させれば良い。その手段の例としては、ソレノイド中を通過させる方法、また、永久磁石を樹脂シート層4の表裏から反発させることにより樹脂シート層4の進行方向に磁束を発生させた空間を通過させる方法がある。
積層シートa同士を接着させる方法は、可撓性磁気吸着シート1のこわさと可撓性のバランスが維持されるのであれば、公知のいずれの方法も取ることができる。例えば、一方の積層シートaの磁性層3面に接着剤を均一に塗布し、接着剤の固化或いは、硬化前に他方の積層シートaを重ね合わせることで、積層シートbを得ることが出来る。経済性面を考慮すると、ポリプロピレンやポリエチレンを接着剤とした熱ラミネーション法が好適である。
積層シートbは、公知の方法で着磁することが可能である。磁化容易軸が面内方向である磁性層は、磁化容易軸方向に(N−S)(S−N)(N−S)‥‥の多極着磁を施すことにより、S−SまたはN−Nの対抗磁極面から極大な垂直方向の漏れ磁束が発生し、鋼鉄等の強磁性壁面との間に、効果的に磁気吸着力を発揮することができる。着磁条件は、磁性材料種、用途等を考慮して適宜設定することが可能である。
可撓性磁気吸着シートの製造方法その他を以下に記す。
磁性層の層厚を30μmへ変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の全厚173μmの可撓性磁気吸着シートを得た。本実施例2で作製した可撓性磁気吸着シートの厚さ方向のヤング率、ガーレーこわさ、カール値、表面磁束密度、磁気吸着力の各測定値を測定し、プリンタ印字時の通紙性について確認を行った。
磁性層の層厚を60μmへ変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例3の全厚233μmの可撓性磁気吸着シートを得た。本実施例3で作製した可撓性磁気吸着シートの厚さ方向のヤング率、ガーレーこわさ、カール値、表面磁束密度、磁気吸着力の各測定値を測定し、プリンタ印字時の通紙性について確認を行った。
樹脂シート層をPETフィルム(商品名:ユニチカ社製エンブレットS50μm)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例4の全厚213μmの可撓性磁気吸着シートを得た。本実施例4で作製した可撓性磁気吸着シートの厚さ方向のヤング率、ガーレーこわさ、カール値、表面磁束密度、磁気吸着力の各測定値を測定し、プリンタ印字時の通紙性について確認を行った。
樹脂シート層にプライマー層を形成しないこと以外は実施例1と同様にして、実施例5の全厚210μmの可撓性磁気吸着シートを得た。本実施例5で作製した可撓性磁気吸着シート1の厚さ方向のヤング率、ガーレーこわさ、カール値、表面磁束密度、磁気吸着力の各測定値を測定し、プリンタ印字時の通紙性について確認を行った。
磁性層の厚みを40μmに、積層シートaの磁性層面同士をポリウレタン系接着剤(三井化学社製、商品名:タケラックA−969V、硬化剤:三井化学社製、商品名:タケネートA−5)での接着に変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例6の可撓性磁気吸着シートを得た。この時のウレタン系接着剤で形成された接着層の層厚は13μmであった。
磁性層の厚みを80μmに、積層シートaの磁性層面同士をポリウレタン系接着剤(三井化学社製、商品名:タケラックA−969V、硬化剤:三井化学社製、商品名:タケネートA−5)での接着に変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例7の可撓性磁気吸着シートを得た。この時のウレタン系接着剤で形成された接着層2の層厚は13μmであった。
磁性層の厚みを90μmに、積層シートaの磁性層面同士をポリウレタン系接着剤(三井化学社製、商品名:タケラックA−969V、硬化剤:三井化学社製、商品名:タケネートA−5)での接着に変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例8の可撓性磁気吸着シートを得た。この時のウレタン系接着剤で形成された接着層2の層厚は13μmであった。
磁性層の層厚を20μmへ変更した以外は実施例1と同様にして、実施例9の全厚153μmの磁気吸着シートを得た。本実施例9で作製した磁気吸着シートの厚さ方向のヤング率、ガーレーこわさ、カール値、表面磁束密度、磁気吸着力の各測定値を測定し、プリンタ印字時の通紙性について確認を行った。
実施例1の積層シートaの貼り合わせを行わず、片面に印刷可能面を有する比較例1の全厚100μmの可撓性磁気吸着シートを得た。本比較例1で作製した磁気吸着シートの厚さ方向のヤング率、ガーレーこわさ、カール値、表面磁束密度、磁気吸着力の各測定値を測定し、プリンタ印字時の通紙性について確認を行った。
樹脂シート層をPETフィルム(商品名:ユニチカ社製エンブレットS100μm)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、比較例2の全厚313μmの可撓性磁気吸着シートを得た。本比較例2で作製した磁気吸着シートの厚さ方向のヤング率、ガーレーこわさ、カール値、表面磁束密度、磁気吸着力の各測定値を測定し、プリンタ印字時の通紙性について確認を行った。
以下に各物性その他の測定方法を記載する。
厚さ方向のヤング率の測定は、23℃、50%の環境下で万能引張試験機を用い、2.5cm×2.5cmの試験片に最大3kgf/cm2になるまで圧力を加えながら、厚さの変位量を読み取り、下記数式1に従い、変位量Lに対し、荷重Wをプロットし、直線の傾きから厚さ方向のヤング率Eを求めた。
可撓性磁気吸着シートのこわさ(腰)の測定はJAPAN TAPPI No.40の荷重曲げによるこわさ試験方法(ガーレー法)にて実施した。
カール特性の評価は、可撓性磁気吸着シートをA4サイズにカットし、キヤノン社製フルカラープリンタLBP−9600Cの給紙カセットにセットした後、一方の面全体に写真画像の印字を行い、水平面に4辺の反り面が上を向くように静置した時の水平面から可撓性磁気吸着シート1の辺角までの最短距離を各々測定し、この測定の繰り返し回数5回の各測定点平均値と印字前のシートの4辺反り値平均の差(Δ:デルタ)を比較することでカール値とした。評価基準は、カール値Δ(デルタ)が0.0mm〜1.0mmの場合は○、1.0mm〜5.0mmの場合は△、5.0mm以上の場合は×とした。
通紙試験の評価基準は、可撓性磁気吸着シートをA4サイズにカットし、キヤノン社製フルカラープリンタLBP−9600Cの給紙カセットにセットした後、一方の面全体に写真画像の印字を行い、更に、同様にしてもう一方の面に印字を行った場合に、問題なく可撓性磁気吸着シートが排出された場合は○、シートジャムが発生するケースがあるものを△、プリンタ内部のどこかでシートジャムが頻発した場合は×とした。
表面磁束密度の測定は、テスラメータ(商品名:日本電磁測器GV−300)を使用し、可撓性磁気吸着シートの表面約50mm角の範囲をプローブ先端でなぞり、その最大値を測定値とした。
磁気吸着力の評価は、100×148mmにカットした可撓性磁気吸着シートの長面の先端部に穴を開け、綿ひもの片側をその穴部に、反対側は滑車を介しテンシロン万能試験機測定部に固定し、地面と平行に置いた平滑な鉄板に可撓性磁気吸着シート1を100×130mm吸着させ、テンシロン万能試験機にて200m/minの速度で移動させた時の加重を磁気吸着力とした。
2・・・・・接着層
3・・・・・磁性層
4・・・・・樹脂シート層
41・・・・基材層
42・・・・スキン層
43・・・・プライマー層
Claims (10)
- 厚み10〜20μmの接着層の両面に磁性層を有し、該磁性層の該接着層とは反対側の各面に厚み40〜80μmの樹脂シート層が設けられた可撓性磁気吸着シートであって、
該磁性層が強磁性粉末と結着剤を含み、
該可撓性磁気吸着シートの厚さ方向のヤング率が、70kgf/cm2〜400kgf/cm2であり、かつガーレーこわさが1mN〜20mNの範囲であることを特徴とする可撓性磁気吸着シート。 - 前記樹脂シート層が、層内に空隙を有するポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンテレフタレートのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性磁気吸着シート。
- 前記接着層を構成する接着剤が、ポリエチレンまたは、ポリプロピレンであり、
前記磁性層の厚みが30〜60μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の可撓性磁気吸着シート。 - 前記接着層を構成する接着剤が、ポリウレタン系であり、
前記磁性層の厚みが40〜80μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の可撓性磁気吸着シート。 - 前記樹脂シート層の両面にプライマー層が設けられたことを特徴とする請求項1乃至4いずれか一項に記載の可撓性磁気吸着シート。
- 前記樹脂シート層に前記磁性層を塗布したシートの該磁性層面同士を接着させたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の可撓性磁気吸着シート。
- 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の可撓性磁気吸着シートの製造方法であって、前記樹脂シート層の片面に磁性塗料を塗布する工程と、塗布された磁性塗料中の強磁性粉末を配向させる工程と、磁性塗料中の溶媒を乾燥させて前記磁性層を設ける工程によって得られる積層シートaを作製する工程と、前記積層シートaの前記磁性層面同士を接着させた積層シートbを作製する工程と、前記積層シートbを両面着磁させる工程を有することを特徴とする可撓性磁気吸着シート製造方法。
- 前記強磁性粉末100重量部に対して、前記結着剤8〜30重量部を含むことを特徴とする請求項1乃至6いずれか一項に記載の可撓性磁気吸着シート。
- 前記樹脂シート層の基材層は、樹脂シート層全体に対する体積分率で10.0〜50.0%の微細空隙を有することを特徴とする請求項1乃至6いずれか一項に記載の可撓性磁気吸着シート。
- 前記磁性層の磁化容易軸の面内配向は、面内方向の磁化曲線より算出される角形比が80%以上であることを特徴とする請求項1乃至6いずれか一項に記載の可撓性磁気吸着シート。
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