(57)【要約】【課題】  １００℃〜１３０℃の環境下で使用できる耐熱性を有し、再生加工が可能であり、可撓性および磁気特性に優れた樹脂結合磁石を提供する。【解決手段】  熱可塑性ポリウレタンエラストマー５０重量部、エチレン・ヴィニール・アセテイト２０部、エチレン・エチルアクリレート３０部、老化防止剤０．３部、磁性粉末８８０部を１６インチロールにて２０分混練後、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、磁場発生装置付押し出し成形機にて、押し出し成形を実施して、巾２００ｍｍ、厚さ２ｍｍの可撓性シート磁石を得た。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と、磁性粉末とを含む樹脂結合磁石であって、前記熱可塑性樹脂は少なくとも、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを樹脂中に１０〜９０重量部を含み、オレフィン系樹脂及び可塑剤の１種又は２種以上を含有することを特徴とする可撓性樹脂結合磁石。
【請求項２】
熱可塑性樹脂と、磁性粉末とを含む樹脂結合磁石であって、前記熱可塑性樹脂は少なくとも、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを樹脂中に１０〜９０重量部を含み、オレフィン系樹脂及び可塑剤の１種又は２種以上を含有することを特徴とする可撓性樹脂結合磁石。
【請求項３】
請求項１又は２の熱可塑性樹脂にナイロン系エラストマーを含有することを特徴とする可撓性樹脂結合磁石。
【請求項４】
請求項１又は２又は３の熱可塑性樹脂に難燃剤を加え、難燃機能を有することを特徴とする可撓性樹脂結合磁石。
【請求項５】
請求項１又は２又は３又は４の可撓性樹脂結合磁石にポリエステル若しくはＵＶ樹脂コート被覆を行い、耐油性を向上させたことを特徴とする可撓性樹脂結合磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂結合剤により磁性粉末を結合した樹脂結合磁石（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有する可撓性樹脂結合磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、安価でかつ良好な磁性特性を備えた可撓性磁石として、オレフィン系樹脂を主成分とする樹脂結合磁石がよく知られ、回転機器、電子部品、電子機器等に使用されている。しかしながら、結合剤であるオレフィン系樹脂の特性からして、樹脂結合磁石の使用される環境温度が１００℃以下に限られ、高温（１００℃以上）の状況下では、使用することができなかった。
【特許文献１】特開２００１−２００１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これまで、樹脂結合磁石として、ニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）やシリコーンゴムのような加硫ゴム、クロロスルホン酸化ポリエチレン（ＣＳＭ）などを代表とするハロゲンを含む樹脂と、例えば塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、エチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）等とのブレンドが提案されてきた。
しかしながら、ニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）に代表される加硫ゴムは、製造工程で物性向上のために加硫工程を通ることから、押し出し成型などで生じた端材等を再生加工することができないという問題があった。このことは、製造コストを引き上げる要因となっていた。
再生加工が可能な可撓性磁石として、従来はハロゲンを構造中に含有する塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）が主に提案・使用されてきた。しかしながら、ハロゲンを含有する樹脂は、高温度下では、塩素および塩酸を発生し、モーター機器等の端子部分を腐食させる原因となり、また焼却するとダイオキシン等を発生し、環境を汚染するという問題を有していた。
また、エチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）は高温下で分解して酢酸を発生し、モーター機器等の端子部分を腐食させる恐れがある。またエチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）はゴムの性質を有し、酢酸比の高い低融点のものに限定されることから、１００℃程度でゴムが溶け出してしまい、その用途が限られていた。
その他にゴムの性質を有する樹脂結合磁石になりうる樹脂材料として、各種エラストマーが挙げられる。これらの代表的なエラストマーとして、ポリアミド性エラストマー（ナイロンエラストマー）は高融点であり、成形体は柔軟性や屈曲性に乏しく、成形体に占める磁性粉比率が多くなると、屈曲性が低下し、磁気特性も低下するという問題もあった。またスチレン系エラストマーは、磁性粉に対する「ぬれ性」が悪く、磁性粉を多く充填できないため、十分な磁気特性が得られにくいという問題があった。このように、耐熱性を有し、柔軟性・屈曲性が十分な可撓性を有する樹脂結合磁石は、十分な磁気特性がいまだ得られていない。
【０００４】
そこで本発明は、結合剤により磁性粉末を結合した樹脂結合磁石に関わり、１００℃〜１３０℃の環境下に使用できる耐熱性を有し、再生加工が可能であり、可撓性および磁気特性に優れた樹脂結合磁石を実現することを目的とする。すなわち、十分な磁力、熱安定性、再生可能な可撓性樹脂結合磁石を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を達成するため、本発明者らは、樹脂結合剤として熱可塑性ポリウレタンエラストマーを本体として、これにポリエチレン系やエチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）を混合添加することによって、前記課題を解決できると考え、検討を重ねた結果、少なくとも結合剤と磁性体粉末を含む樹脂結合磁石であって、該結合剤のうち、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを樹脂中に１０〜９０重量部含み、残りはポリエチレン系樹脂又はエチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）を添加することによって成形性が向上することを見出した。または、安定剤、可塑剤等を複合添加することによって、本発明を完成するに至った。
【０００６】
同様に熱可塑性ポリエステル系エラストマーを本体として、これに変性ポリエチレン、ポリアミドエラストマー（ナイロンエラストマー）、エチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）を添加することにより、前記課題を解決できることを見出し、検討した結果、少なくとも該結合剤のうち、ポリエステル系エラストマーを樹脂中に１０〜９０重量部含み、残りはポリエチレン系樹脂又はエチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）又はニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）を添加することによって、本発明を完成するに至った。
【０００７】
請求項１又は２の熱可塑性樹脂にナイロンエラストマーを添加することによって本発明を完成するに至った。
【０００８】
請求項１又は２又は３の熱可塑性樹脂に難燃剤を加え、難燃機能を有することによって本発明を完成するに至った。
【０００９】
請求項１又は２又は３又は４の可撓性樹脂結合磁石にポリエステル若しくはＵＶ樹脂コート被覆を行い、耐油性を向上させることによって本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によれば、十分な磁力、熱安定性、可撓性を有し、屈曲しても折れ欠けのない、ゴムのような柔軟な可撓性樹脂結合磁石を得ることができる。
【００１１】
ここで、結合剤は熱可塑性ポリウレタンエラストマー及びオレフィン系エラストマー（ＥＶＡ又はＮＢＲ）を含むが、それらの重量比は、熱可塑性ポリウレタンエラストマー：オレフィン系エラストマーで、９：１〜５：５であることが必要である。熱可塑性ポリウレタンエラストマーとオレフィン系エラストマーの配合比がこの範囲よりも高すぎると、成形物の表面にベタつきなどの減少が生じて取り扱いに支障をきたす。逆にオレフィン系エラストマーの量が多くなると、耐熱性、折れ曲げ性、再生加工性が悪くなるために好ましくない。
【００１２】
同様に、結合剤は熱可塑性ポリエステル系エラストマー及び変性ポリエチレン、ポリアミドエラストマー（ナイロンエラストマー）、エチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）を含むが、それらの重量比は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー：オレフィン系エラストマーで、９：１〜５：５であることが必要である。熱可塑性ポリエステル系エラストマーとオレフィン系エラストマーの配合比がこの範囲よりも高すぎると、成形物の表面にベタつきなどの減少が生じて取り扱いに支障をきたす。逆にオレフィン系エラストマーの量が多くなると、耐熱性、折れ曲げ性、再生加工性が悪くなるために好ましくない。
【００１３】
本発明に使用される磁性粉末は、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト、希土類磁性粉末としては、マサリウム・コバルト、ネオジウム・鉄・ボロン、サマリウム・鉄・窒素、アルミニウム・鉄・コバルト、などの粉末が使用できる。特に、ストロンチウムフェライト又はバリウムフェライトなどの酸化物磁性粉末を用いる場合の割合は、結合剤を１００重量部としたとき、５５０〜１１００重量部を配合するとよい。同様に、希土類磁性粉末を用いる場合の割合は、結合剤を１００重量部としたとき、８００〜１５００重量部を配合するとよい。
【００１４】
上記の酸化物磁性粉末及び希土類磁性粉末を使用する際に、それぞれ上述の範囲を下回ると十分な磁力が得られず、また、上述の範囲を上回ると十分な可撓性が得られなくなるので、好ましくない。
【００１５】
熱可塑性樹脂にポリアミドエラストマー（ナイロンエラストマー）を１０〜２０重量部添加することで、押し出し成形性、加工性を向上させることができる。
【００１６】
熱可塑性樹脂に難燃剤（水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、硫酸メラミン等）を加えることによって、難燃化も可能である。
【００１７】
そして、可撓性樹脂結合磁石にポリエステル若しくはＵＶ樹脂（紫外線硬化樹脂）コート被覆を行うことで、耐油性を向上させることができる。
本発明の樹脂結合磁石は、所望の熱安定性と可撓性、及び組成中に塩素樹脂を含まないので、混練や成形加工は分解や腐食性ガス発生の恐れがなく、熱安定性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の樹脂結合磁石は、熱可塑性をもつため、樹脂と磁性粉末の混合・混練にはニーダーやロール、連続式二軸混練機等の混練機を用いることできる。混練性をよくするためにチタネート系カップリング剤で磁性粉を表面処理、分散剤を使用してもよい。本発明の可撓性樹脂結合磁石は押し出し成形機にて加工・成形を行うので、成形性の向上及び、滑剤や樹脂の老化防止のために老化防止剤を添加することもできる。
【００１９】
こうして得られたペレット混合物は押し出し成形機で成形加工が可能で、従来のオレフィン系をベースにした押し出し成型品に比べ、耐熱性が大幅に向上し、再生使用して、押し出し成形が可能となった。また、押し出し成形品又はシート表面に種々の樹脂コートを塗工することによって、シートの積み重ねが可能となり、ハンドリングが容易になり、耐油性も向上する。
【００２０】
本発明の可撓性樹脂結合磁石は、厚さ０．３〜５ｍｍ、巾２００ｍｍほどのシート状に成形加工することで、可撓性を発揮しやすくすることができる。
【００２１】
実施例による本発明を以下に詳細に説明するが、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。実施例及び比較例の「部数」は全て重量部数を表す。
【実施例１】
【００２２】
熱可塑性ポリウレタンエラストマー（クラレ（株）製）５０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン（株）製）２０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）３０部、老化防止剤０．３部、磁性粉末（戸田工業製ＦＭ２０１）８８０部を１６インチロールにて２０分間混練後、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、磁場発生装置付押し出し成形機にて押し出し成形を実施して、巾２００ｍｍ、厚さ２ｍｍの可撓性シート磁石を得た。
【実施例２】
【００２３】
熱可塑性ポリウレタンエラストマー（クラレ（株）製）６０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン（株）製）１０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）２０部、ナイロンエラストマー（アトケム（株）製）１０部、老化防止剤０．３部、磁性粉末（戸田工業製ＦＭ２０１）８８０部を１６インチロールにて２０分間混練後、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、磁場発生装置付押し出し成形機にて押し出し成形を実施して、巾２００ｍｍ、厚さ２ｍｍの可撓性シート磁石を得た。
【実施例３】
【００２４】
熱可塑性ポリエステルエラストマー（三菱化学（株）製）６０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン（株）製）２０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）１０部、ナイロンエラストマー（冨士化成（株）製）１０部、老化防止剤０．３部、磁性粉末（戸田工業製ＦＭ２０１）８８０部を１６インチロールにて２０分間混練後、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、磁場発生装置付押し出し成形機にて押し出し成形を実施して、巾２００ｍｍ、厚さ２ｍｍの可撓性シート磁石を得た。
【実施例４】
【００２５】
実施例４は、実施例１で得たシート磁石にポリエステル系樹脂を被覆（厚さ５０〜１００μｍ）した例である。
【比較例】
【００２６】
比較例１，２は、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）を主体に、可塑剤とエチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）及び老化防止剤を添加した例である。
比較例３は、ニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）を主体に、エチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）及び可塑剤と老化防止剤を添加した例である。
【００２７】
熱安定性の評価は、１２０℃のオーブンに５００時間放置し、放置前の可撓性、引っ張り強度測定し、ゴム硬度を評価した。
【００２８】
可撓性の評価は、厚さ１．３ｍｍの試料を直径１０ｍｍのパイプに、室温で１８０°巻きつけて、亀裂、ワレ等が発生しない場合を○、亀裂等が発生した場合を×とした。
【００２９】
引っ張り強度の評価は、厚さ１ｍｍのシート磁石をＪＩＳ２号型試験片（Ｋ７１１３）型に打ち抜き、ＳＶ−３０１型引張圧縮試験機にて測定した。
【００３０】
軟化点評価は、厚さ０．６ｍｍの試料をＴＡインスツルメントＴＭＡ２９４０ＴＭＡによってＴＭＡ測定を行い、変曲点を求めた。
【００３１】
各例の評価結果を表１に示す。表１からわかるように実施例１〜３は好結果を示し、オレフィン系樹脂を主体にした比較例１及び２に比べ、耐熱性が大幅に向上していることがわかる。また、実施例１〜３は、加熱前と加熱後の可撓性、ゴム硬度、引張り強度において優秀な結果を示し、有用な材料であることがわかる。同様に耐油性についても、比較例１，２，３は、表面が一部溶解しているのに対し、ポリエステルコートすることによって膨潤がなく、耐油性も有することがわかる。
比較例１，２，３は、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）を主体とした組成物であり、著しく柔軟性を失い、加熱後、ゴム硬度が上がり、脆くなった。これは、一部が部分的に劣化、分解したためと思われる。
【表１】
2006257135.tif 000002