JPH07188503A - 高耐久性、耐熱性マグネット加硫シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アクリルゴム１００重量部に対し、磁性粉７
００〜９４０重量部、加硫剤０．８〜３．０重量部及び
滑剤０．１〜０．８重量部を配合して磁性組成物を調製
し、加硫温度よりも低い温度においてシート状に成形し
たのち、加硫温度以上に加熱することにより、高耐久
性、耐熱性マグネット加硫シートを製造する方法であ
る。 【効果】 耐熱性に優れ、高温下で圧力がかかるような
使用条件下でも磁力の劣化や素材の劣化が抑制された良
好な耐久性を有するマグネット加硫シートが効率よく得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高耐久性、耐熱性マグネ
ット加硫シートの新規な製造方法に関するものである。
さらに詳しくいえば、本発明は、耐熱性に優れ、高温下
で圧力がかかるような使用条件下でも磁力の劣化や素材
の劣化が抑制された良好な耐久性を有するマグネット加
硫シートを製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック磁石などの可とう性
磁石は、従来のフェライト磁石の磁力特性を十分に保持
している上、成形加工性が良い、衝撃強度が高い、軽量
であるなどの利点を有することから、高機能性材料とし
て注目されている。

【０００３】このような可とう性磁石としては、例えば
塩素系ポリエチレンやクロロスルホン化ポリエチレンな
どの塩素系熱可塑性エラストマーの未加硫系ゴムマグネ
ットシート、あるいはブタジエンアクリロニトリルゴム
（ＮＢＲ）加硫系ゴムマグネットシートが市販されてい
る。しかしながら、前者の塩素系熱可塑性エラストマー
の未加硫系ゴムマグネットシートは、耐熱性に劣り、連
続使用可能な温度が８０〜１００℃以下の低温に限られ
ており、これ以上の高温で使用するとゴム組成物の酸化
劣化が加速されて、ゴム弾性が失われゴムマグネットと
しての機能がそこなわれるなどの好ましくない事態を招
来する。

【０００４】一方、ＮＢＲ加硫系ゴムマグネットシート
は、一般にモータ用などとして用いられており、そのた
め、モータのように反磁界が加わる場合、ゴム組成物中
で着磁された個々の磁性粒子が外部の磁界に反発して回
転し、結果として減磁することがないように分子間を架
橋させて磁性粒子を固定化している。しかしながら、こ
のＮＢＲ加硫系ゴムマグネットシートは、高温で使用す
る場合、ＮＢＲが二重結合を有するため、熱やオゾンア
タックによって架橋が進行し、比較的寿命が短く、最高
使用可能温度も１２０℃程度が限度であり、これ以上の
高温領域（１３０〜１５０℃程度）での用途には使用で
きない。

【０００５】他方、最近、１５０〜１７０℃の温度でも
使用しうる耐熱性のゴムマグネットシートとして、ＳＥ
ＢＳ系ＴＰＥやＰＶＣ‐ＮＢＲ‐可塑剤系のものが提案
されているが、これらに９０重量％程度のＢａフェライ
ト、Ｓｒフェライトを配合して得たマグネットシートは
１２０℃で２〜５日間連続使用する程度で硬化してしま
い、耐熱性が不十分である。さらに、ＳＥＢＳ系のもの
では、ゴムマグネットシートとしての可とう性も十分で
はない。

【０００６】このような事情のもとで、本発明者らは耐
熱性の優れた磁性シートを開発するために鋭意研究を重
ねた結果、アクリル系エラストマーが耐熱性を有し、か
つ磁性粒子の高充てん性が良好であることに着目し、先
に高温でも硬化しにくい耐熱性に優れるアクリル系ゴム
磁性組成物（１３０℃耐熱グレード）を提案した（特開
平５−６２８２０号公報）。

【０００７】しかしながら、このアクリル系ゴム磁性組
成物においては、アクリル系エラストマーは主鎖に二重
結合を含まず耐熱性は良好であるものの、１３０℃以上
の高温時には粘度が下がり、その結果該エラストマー間
に介在する磁性粒子の配列方向が乱れ磁石の磁力が低下
し、耐熱性については必ずしも十分であるとはいえなか
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、耐熱性に優れ、１３０℃以上の高温下で
圧力がかかるような使用条件下でも磁力の劣化や素材の
劣化が抑制された良好な耐久性を有するマグネットシー
トを効率よく製造する方法を提供することを目的として
なされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、アクリルゴム
に、磁性粉、加硫剤及び滑剤をそれぞれ所定の割合で配
合し、加硫温度よりも低い温度でシート状に成形したの
ち、加硫温度以上に加熱することにより、耐熱性に優れ
る高耐久性のマグネット加硫シートが容易に得られるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。

【００１０】すなわち、本発明は、アクリルゴム１００
重量部に対し、磁性粉７００〜９４０重量部、加硫剤
０．８〜３．０重量部及び滑剤０．１〜０．８重量部を
配合して磁性組成物を調製し、加硫温度よりも低い温度
においてシート状に成形したのち、加硫温度以上に加熱
することを特徴とする高耐久性、耐熱マグネット加硫シ
ートの製造方法を提供するものである。

【００１１】本発明においては、まずアクリルゴム、磁
性粉、加硫剤及び滑剤を必須成分として含有する磁性組
成物を調製する。この組成物におけるアクリルゴムとし
ては、例えばアルキルアクリレート系重合体とエチレン
‐メチルアクリレート系共重合体とから成る混合物を好
ましく挙げることができる。また、その混合割合につい
ては特に制限はなく、加工方法に応じて、適当な加工粘
度を有し、良好な成形性が得られるように適宜選ばれる
が、通常アルキルアクリレート系重合体及びエチレン‐
メチルアクリレート系共重合体を、それぞれ１０〜９０
重量％及び９０〜１０重量％の割合で含有するものが好
適に用いられ、特にカレンダー加工の場合は、それぞれ
２０〜７０重量％及び８０〜３０重量％、さらに好まし
くは３０〜６０重量％及び７０〜４０重量％の割合で含
有するものが好適である。

【００１２】前記アルキルアクリレート系重合体として
は、例えばエチルアクリレート系重合体、プロピルアク
リレート系重合体、ブチルアクリレート系重合体、ヘキ
シルアクリレート系重合体、シクロヘキシルアクリレー
ト系重合体などが挙げられ、これらは単独で用いてもよ
いし、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、これら
の中で特にエチルアクリレート系重合体、ブチルアクリ
レート系重合体及びこれらの混合物が好適である。

【００１３】さらに、前記アルキルアクリレート系重合
体としては、活性塩素型架橋基を有するものが好まし
い。このような架橋基を有するアルキルアクリレート系
重合体を用いることにより、磁性組成物から成るシート
の加硫を容易に行うことができる。

【００１４】一方、エチレン‐メチルアクリレート系重
合体については特に制限はないが、エチレン単位とメチ
ルアクリレート単位とを、それぞれ６１〜７７モル％及
び３９〜２３モル％の割合で含有するものが好ましく、
またランダム共重合体が好適である。さらに、この共重
合体には、その他の共重合可能な単量体単位が４モル％
以下の割合で含まれていてもよい。

【００１５】本発明においては、前記エチレン‐メチル
アクリレート系共重合体としては、カルボキシル基型架
橋基を有するものが好ましく用いられる。このような架
橋基を有するエチレン‐メチルアクリレート系共重合体
を用いることにより、後で述べる磁性組成物から成るシ
ートの加硫を容易に行うことができる。

【００１６】この磁性組成物に用いられる磁性粉として
は、例えばＢａフェライト、Ｓｒフェライトなどのフェ
ライト系のもの、Ｍｎ‐Ａｌ磁性体、希土類系磁性体
（Ｓｍ‐Ｃｏ系、Ｎｄ‐Ｆｅ‐Ｂ系、Ｓｍ‐Ｆｅ‐Ｎ
系）などが挙げられ、これらの磁性粉の平均粒子径は、
通常０．５〜１００μｍの範囲で選ばれる。これらの磁
性粉の中で特にアスペクト比３以上のマグネトプランバ
イト型フェライト系のものが、カレンダー加工圧延時に
温度の調整により非常に容易に磁性粉を配向させること
ができるため高磁力のマグネットシートを形成させるこ
とができ、さらに成形シートは加硫することにより磁性
粉を包む形でポリマーが３次元構造を作り固定化され、
さらに加硫後に着磁工程で磁化されるときに、磁気的な
吸着や反発が生じ、高い磁気特性を示すにもかかわら
ず、加硫後の成形物は高温でかつ物理的な応力がかかっ
ている状態でも特に強固に固定化されているため減磁す
ることがないので好ましい。

【００１７】これらの磁性粉は単独で用いてもよいし、
２種以上を組み合わせて用いてもよい。その配合量は、
前記アクリルゴム１００重量部に対して、７００〜９４
０重量部の範囲で選ぶことが必要である。この配合量が
７００重量部未満では磁気特性が十分に発揮されない
し、９４０重量部を超えると使用量に見合う効果の向上
が得られず、むしろ経済的に不利となる上、耐衝撃性や
引張り強度などの機械的特性が低下する。

【００１８】この磁性組成物において用いられる加硫剤
としては、磁性組成物から成るシートを加硫しうるもの
であればよく、特に制限はないが、前記のアルキルアク
リレート系重合体が活性塩素型架橋基を有し、かつエチ
レン‐メチルアクリレート系共重合体がカルボキシル基
型架橋基を有する場合、同時に高速加硫することができ
る点から、アミン系加硫剤が好適である。この場合、ア
ルキルアクリレート系重合体及びエチレン‐メチルアク
リレート系共重合体の混合割合が任意の組成でも、それ
ぞれの重合体の架橋度ほぼ同一になり、均一で良好な物
理特性を有する製品を得ることができる。アミン系加硫
剤の中でもヘキサメチレンジアミンカルバメートが、成
形加工工程では加硫が進みにくく、加硫工程で加硫が速
く進行するので、特に好適である。磁性粉を多量に含有
する組成物を混練、成形加工する際、非常に大きな摩擦
発熱が生じ、一般のゴム加工では考えられないレベルの
高温に短時間で達し、この温度を完全に制御することは
困難である。したがって、通常のアミン系加硫剤では、
加硫工程前の成形加工工程で加硫が進行するおそれがあ
るが、該ヘキサメチレンジアミンカルバメートはこのよ
うなおそれは少ない。

【００１９】本発明においては、加硫剤は前記アミンア
クリルゴム１００重量部に対して、０．８〜３．０重量
部、好ましくは１．０〜２．０重量部の割合で配合する
ことが必要である。この配合量が０．８重量部未満では
加硫が不十分で所望の性能のものが得られないし、３．
０重量部を超えると加工性が低下するとともに、製造コ
ストが高くなる。

【００２０】この磁性組成物において用いられる滑剤と
しては、例えばステアリン酸などの高級脂肪酸系、ステ
アリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリ
ン酸亜鉛などの金属石ケン系、ステアリン酸アミド、オ
レイン酸アミド、エチレンビスステアロアミドなどの脂
肪酸アミド系、天然パラフィン、合成パラフィン、マイ
クロクリスタリンワックス、ポリオレフィンワックスな
どの脂肪族炭化水素系などが挙げられる。

【００２１】これらの滑剤は単独で用いてもよいし、２
種以上を組み合わせて用いてもよい。その配合量は前記
アクリルムゴム１００重量部に対して、０．１〜０．８
重量部の範囲で選ぶことが必要である。この配合量が
０．１重量部未満では滑剤の配合効果が十分に発揮され
ないし、０．８重量部を超えると滑剤が過剰となり、む
しろ加工性が低下する。

【００２２】この磁性組成物には、高温での耐熱性を十
分なものとするために、必要に応じアミン系酸化防止剤
を配合することができる。このアミン系酸化防止剤につ
いては特に制限はないが、芳香族系のものが好ましく、
例えばアルドール‐α‐ナフチルアミン、フェニル‐β
‐ナフチルアミン、フェニル‐α‐ナフチルアミン、オ
クチルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′‐ジフェニル‐ｐ‐
フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′‐ジ‐β‐ナフチル‐ｐ
‐フェニレンジアミン、フェニル‐シクロヘキシル‐ｐ
‐フェニレンジアミン、フェニル‐イソプロピル‐ｐ‐
フェニレンジアミン、Ｎ‐フェニル‐Ｎ′‐（１‐メチ
ルヘプチル）‐ｐ‐フェニレンジアミン、Ｎ‐フェニル
‐Ｎ′‐（１，３‐ジメチルブチル）‐ｐ‐フェニレン
ジアミン、Ｎ，Ｎ′‐ジ‐（１，４‐ジメチルペンチ
ル）‐ｐ‐フェニレンジアミン、ジアリル‐ｐ‐フェニ
レンジアミンなどが好ましい。

【００２３】これらのアミン系酸化防止剤は単独で用い
てもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。そ
の配合量は、前記アクリルゴム１００重量部に対して、
通常２〜１０重量部の範囲で選ばれる。この配合量が２
重量部未満では、高温での酸化防止効果が十分に発揮さ
れず、耐熱性が不十分となるし、１０重量部を超えると
使用量に見合う効果の向上が得られず、むしろ経済的に
不利となる。

【００２４】さらに、この磁性組成物には、本発明の目
的がそこなわれない範囲で、所望に応じ通常使用されて
いる樹脂類を含有させることができる。このような樹脂
類としては、例えば塩素化ポリエチレン、変成塩素化ポ
リエチレン、ＮＢＲ、ウレタンゴム、ポリイソブチレ
ン、クロロスルホン化ポリエチレン、その他ナイロン
系、オレフィン系、スチレン系などの熱可塑性エラスト
マーなどを挙げることができる。また、着色剤、安定
剤、他の酸化防止剤、可塑剤などの各種添加剤を含有さ
せることもできる。

【００２５】本発明で用いる磁性組成物は、例えばアク
リルゴム、磁性粉、加硫剤、滑剤及び必要に応じて用い
られる各種添加成分を、それぞれ所定の割合で混練する
ことにより、調製することができる。混練装置について
は特に制限はなく、例えばヘンシェルミキサー、単軸又
は二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールなどが用い
られる。

【００２６】次に、このようにして調製された磁性組成
物を、加硫温度より低い温度においてシート状に成形す
る。この成形方法については特に制限はなく、例えばカ
レンダー成形、射出成形、押出成形などの方法を用いる
ことができるが、特にカレンダー成形法が好適で、とり
わけ磁性組成物がその組成成分である磁性粉にアスペク
ト比３以上のマグネトプランバイト型フェライト粉末を
用いたものである場合、この磁性組成物にカレンダー成
形法を適用すると、カレンダー加工圧延時に温度の調整
により非常に容易に磁性粉を配向させることができるた
め高磁力のマグネットシートを形成させることができる
ので有利である。次いで、得られたシートを加硫温度以
上に加熱することにより、所望のマグネット加硫シート
が得られる。加硫方法としては、通常１７０〜１８０℃
の範囲の温度において、１０分ないし２時間程度プレス
加硫する方法が用いられる。

【００２７】このようにして得られたマグネット加硫シ
ートは、磁性粉が強固に固定されており、その結果高温
下で磁性粒子の配向や配列が乱れにくく、磁力の劣化が
抑制され、しかも高温下でのアクリルゴムの劣化も少な
いので、耐熱性及び耐久性に優れる特徴を有している。

【００２８】

【発明の効果】本発明方法によると、耐熱性に優れ、１
３０℃以上の高温下で部分的に５〜２０ｋｇ／ｃｍ²程
度の圧力がかかるような使用条件下でも磁力の劣化や素
材の劣化が抑制された良好な耐久性を有するマグネット
加硫シートを効率よく製造することができる。

【００２９】本発明方法で得られたマグネット加硫シー
トは、熱及び圧力が同時にかかるような条件で使用する
用途や、１７０℃程度の高温下で使用する用途、例えば
ヒータマグネット、プレス工程で使用するマグネットな
どに好適に用いられる。

【００３０】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない

【００３１】なお、マグネットシート（最終製品）の物
性は以下の方法により評価した。 （１）引張強度及び伸び率 ＪＩＳ Ｋ−６３０１に準拠して求めた。 （２）ギヤオーブン中、１５０℃、１０００時間保持後
の可とう性 φ１０の丸棒に巻付けたときのクラックの発生の有無で
評価した。 （３）ギヤオーブン中、１５０℃、１０００時間保持後
のシートの鉄板への吸着力保持率 テスト前を１００とした場合の比率で表わす。 （４）硬度（ショアＤ） Ｄ型ショア硬さ試験機により測定した。 （５）高温繰り返し加圧試験 ギヤオーブン中、１３０℃、１０ｋｇ／ｃｍ²の条件
で、１０００回加圧テストを繰り返したのち、外観変化
を目視観察するとともに、前記（３）と同様にしてシー
トの鉄板への吸着力保持率を求め、さらに厚み保持率
（テスト前を１００とした場合の比率）を求めた。

【００３２】また、カレンダー加工におけるシート加工
性は次の基準で評価した。 ◎：非常に良好で生産性も高い ○：加工可能であるが、生産性にやや劣る ×：加工不能

【００３３】実施例１ エチルアクリレート系重合体（活性塩素型）１３重量
部、エチレン‐メチルアクリレート系共重合体（カルボ
キシル架橋基型）１３重量部、ナウガード４４５［白石
カルシウム（株）製、アミン系酸化防止剤］０．６重量
部、ダイアックＮｏ．１（デュポン社製、主成分ヘキサ
メチレンジアミンカルバメート加硫剤）０．３重量部、
ステアリン酸０．２重量部及びＯＰ−５６［日本弁柄
（株）製、マグネトプランバイト型Ｓｒフェライト（ア
スペクト比４）］２００重量部をよく混合して磁石組成
物を調製したのち、カレンダー加工によりシートを成形
し、１８０℃で３０分間プレス加硫を行ったのち、着磁
し、マグネット加硫シートを作成した。このシートの物
性を表１に示す。

【００３４】実施例２〜４ 実施例１において、ダイアックＮｏ．１の使用量を表１
に示すように変えた以外は、実施例１と同様にしてマグ
ネット加硫シートを作成した。各シートの物性を表１に
示す。

【００３５】比較例１ 実施例１において、ダイアックＮｏ．１を用いず、かつ
加硫を行わなかった以外は、実施例１と同様にしてマグ
ネットシートを作成した。このシートの物性を表１に示
す。

【００３６】比較例２、３ 実施例１において、ダイアックＮｏ．１の使用量を表１
に示すように変えた以外は、実施例１と同様にしてマグ
ネット加硫シートを作成した。各シートの物性を表１に
示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】実施例５〜８ 実施例１において、エチルアクリレート系重合体（活性
塩素型）及びエチレン‐メチルアクリレート系共重合体
（カルボキシル架橋基型）の使用量を表２に示すように
変えた以外は、実施例１と同様にしてマグネット加硫シ
ートを作成した。各シートの物性及びカレンダー加工に
おけるシート加工性を表２に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】実施例９〜１１ 実施例１において、エチルアクリレート系重合体（活性
塩素型）の代わりにブチルアクリレート系重合体（活性
塩素型）を用い、かつブチルアクリレート系重合体（活
性塩素型）及びエチレン‐メチルアクリレート系共重合
体（カルボキシル架橋基型）の使用量を表３に示すよう
にした以外は、実施例１と同様にしてマグネット加硫シ
ートを作成した。各シートの物性及びカレンダー加工に
おけるシート加工性を表３に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】比較例４ 実施例１において、ステアリン酸の使用量を０．３重量
部に変えた以外は、実施例１と同様に実施したが、カレ
ンダー加工によりシートを成形する際の加工性は極めて
悪かった。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリルゴム１００重量部に対し、磁性
   粉７００〜９４０重量部、加硫剤０．８〜３．０重量部
   及び滑剤０．１〜０．８重量部を配合して磁性組成物を
   調製し、加硫温度よりも低い温度においてシート状に成
   形したのち、加硫温度以上に加熱することを特徴とする
   高耐久性、耐熱マグネット加硫シートの製造方法。
2. 【請求項２】 磁性粉がアスペクト比３以上のマグネト
   プランバイト型フェライト粉末であり、磁性組成物をカ
   レンダー加工によって磁性粉を機械的に配向させながら
   シート化する請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 アクリルゴムがアルキルアクリレート系
   重合体１０〜９０重量％及びエチレン‐メチルアクリレ
   ート系共重合体９０〜１０重量％から成る請求項１又は
   ２記載の製造方法。
4. 【請求項４】 アルキルアクリレート系重合体がエチル
   アクリレート系重合体及びブチルアクリレート系重合体
   の中の少なくとも１種である請求項３記載の製造方法。
5. 【請求項５】 アルキルアクリレート系重合体が活性塩
   素型架橋基を有する請求項３又は４記載の製造方法。
6. 【請求項６】 エチレン‐メチルアクリレート系共重合
   体がカルボキシル基型架橋基をもつ請求項３、４又は５
   記載の製造方法。
7. 【請求項７】 加硫剤がアミン系加硫剤である請求項１
   ないし６のいずれかに記載の製造方法。
8. 【請求項８】 アミン系加硫剤がヘキサメチレンジアミ
   ンカルバメートである請求項７記載の製造方法。