(57)【要約】【課題】本発明の目的は、磁性粉をバインダに含有する磁性組成物において、磁気特性をさらに改善し、ハロゲンフリーで良好な加工性、更に信頼性とを具備する可撓性磁性組成物を提供する。【解決手段】エチレン−メチルアクリレート共重合体とエチルアクリレート系重合体とメルトフローレートが５〜５０ｇ／１０分であるエチレン−エチルアクリレート共重合体からなり、該エチレン−エチルアクリレート共重合体を２０〜８０重量％含有するバインダに磁性粉体５０〜７０容量％を含有する磁性組成物。また、前記バインダの前記エチレン−メチルアクリレート共重合体／前記エチルアクリレート系重合体の重量比が５０／５０〜９０／１０である請求項１に記載の磁性組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−メチルアクリレート共重合体とエチルアクリレート系重合体とメルトフローレートが５〜５０ｇ／１０分であるエチレン−エチルアクリレート共重合体からなり、該エチレン−エチルアクリレート共重合体を２０〜８０重量％含有するバインダに磁性粉体５０〜７０容量％を含有する磁性組成物。
【請求項２】
前記バインダの前記エチレン−メチルアクリレート共重合体／前記エチルアクリレート系重合体の重量比が５０／５０〜９０／１０である請求項１に記載の磁性組成物。
【請求項３】
前記磁性粉体が磁気異方性を有する硬磁性体であり、磁場押出成形に使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁性組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な磁性組成物、さらに詳しくは、ハロゲンフリーで従来の磁性組成物の有する耐熱性及び可撓性を保持しつつ、かつ磁気特性をさらに改善し、良好な加工性を有し、更に安定的に成形加工可能な磁性組成物に関するものである。したがって、この磁性組成物から成形加工された磁性成形体は、超小型モータ駆動用マグネット、普通紙用複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真プロセスに用いられるマグネットロール、情報機器産業用アクチュエータ駆動用マグネット、雑貨用マグネットシート等として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
可撓性磁性成形体としては、従来例えばゴム等をバインダとしてシート状等の形態で提供されており、ゴム成分としてはクロロプレンゴムや加硫ＮＢＲを含有する組成のものが市販されているが、これらは、８０〜１００℃程度でゴム組成物の酸化劣化現象が加速され、ゴム弾性を失って硬化するため、連続使用の可能な温度は、その温度を下回る低温に限定されてしまう。
【０００３】
上記欠点を回避するため、出願人は、塩素化ポリエチレンを主成分とするバインダと磁性粉からなる磁石組成物に、さらにアルミニウム系複合酸化物、酸化防止剤及びエポキシ化合物を配合した耐熱性可撓性磁石組成物を提案した（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、近年、含ハロゲン樹脂又はエラストマー組成物からなる製品は、燃焼時にダイオキシンを発生する原因のひとつとされ、環境への影響から使用を禁止される、もしくは大きな制約を受ける傾向にある。したがって、可撓性マグネットシートにおいてもハロゲン元素を含まないことが要求されている。
【０００５】
一方、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、ＳＥＢＳ系ＴＰＥ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撓性も十分ではない。
【０００６】
上記問題点に対し、出願人は、エチレン−メチルアクリレート共重合体とエチルアクリレート系重合体からなるアクリルゴムに磁性粉を含有する非加硫型の耐熱性可撓性磁石組成物を提案した（特許文献２参照）。
【０００７】
しかしながら、上記組成の場合、耐熱性及び可撓性は優れているものの、磁場配向が比較的弱く、用途によっては満足できる磁気特性を得られなかった。
【０００８】
また、出願人は、エチレン−アルキルアクリレート系エラストマーとアルキルアクリレート系エラストマー等からなるエラストマー組成物にさらにポリアミドを加え、磁性粉を含有する組成物を磁場押出成形し、磁気特性を改善した磁性成形体を提案した（特許文献３及び４参照）。
【０００９】
しかしながら、上記組成からなる磁性成形体の場合、磁場配向性が若干改善されているものの、加工温度を２００℃程度の高温にする必要があり、かつ、最適加工温度範囲が狭いため、品質管理が困難であった。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−１１１５１８号公報
【特許文献２】
特許第３１０２５８５号公報
【特許文献３】
特開２００１−１９１３８７号公報
【特許文献４】
特開２００２−１５１３１５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、磁性粉をバインダに含有する磁性組成物において、磁気特性をさらに改善し、ハロゲンフリーで良好な加工性、更に信頼性とを具備する可撓性磁性組成物を提供することを目的としてなされたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、上記の課題を解決するために考えられたものであり、エチレン−メチルアクリレート共重合体とエチルアクリレート系重合体とメルトフローレートが５〜５０ｇ／１０分であるエチレン−エチルアクリレート共重合体からなり、該エチレン−エチルアクリレート共重合体を２０〜８０重量％含有するバインダに磁性粉体５０〜７０容量％を含有する磁性組成物に存する。
また、前記バインダの前記エチレン−メチルアクリレート共重合体／前記エチルアクリレート系重合体の重量比が５０／５０〜９０／１０である磁性組成物に存する。
また、前記磁性粉体が磁気異方性を有する硬磁性体であり、磁場押出成形に使用される磁性組成物に存する。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明におけるバインダは、エチレン−メチルアクリレート共重合体とエチルアクリレート系重合体とエチレン−エチルアクリレート共重合体とからなる。
【００１４】
エチレン−メチルアクリレート共重合体は、特に制限はなく、エチレン単位とメチルアクリレート単位が相当するモノマー換算でそれぞれ６１〜７７％と２３〜３９％の範囲のモル比であるものが好ましく、単量体の配列等の観点からはランダム共重合体が好適である。その他の共重合しうるモノマー成分を４モル％以下含んでもよい。これらの共重合体の市販品としては、例えばベイマックＧ、ベイマックＨＧ（いずれも昭和電工・デュポン社製）などが挙げられる。
【００１５】
エチルアクリレート系重合体は、特に制限はないが、エチルアクリレート単位を９０モル％以上含む重合体が好ましく、例えばその他の成分としてブチルアクリレートやエチレン以外のその他の共重合モノマーを１０モル％未満含むものが好ましい。このエチルアクリレート系重合体の市販品としては、例えばサイアナクリルＲ（アメリカサイアナミド社製）、トーアクロンＡＲ‐６０１、トーアクロンＡＲ‐７４０（いずれも東亜ペイント社製）、ノックスタイトＡ−１０９５、ノックスタイトＡ−５０９８、ノックスタイトＰＡ−２１２、ノックスタイトＰＡ−３１２、ノックスタイトＰＡ−４０１（ＮＯＫ社製）などが挙げられる。バインダ中のエチレン−メチルアクリレート共重合体／エチルアクリレート系重合体の重量比は、４０／６０〜９５／５が好ましく、５０／５０〜９０／１０であることがさらに好ましい。エチレン−メチルアクリレート共重合体の割合がこれより小さいと形状保持性が低下するし、これを超えると折曲性、低温カレンダー加工性が低下する。
【００１６】
エチレン−エチルアクリレート共重合体としては、エチルアクリレート単位は１０〜４５重量％の範囲が好ましい。エチルアクリレート単位の含有量がこの範囲であれば、押出成形時の加工性が良く、得られた磁性成形体の取り扱いに支障をきたすことはない。エチルアクリレート単位が少なすぎると、溶融した樹脂成分の流動性が高くなりすぎてしまい、ドローダウンが生じて溶融押出成形には適さない。一方、エチルアクリレート単位が多過ぎると他のバインダ成分との相容性が悪くなり、磁気特性が劣化する。なお、物性を損なわない範囲で他の共重合可能なモノマー成分を含んでいても構わない
また、エチレン−エチルアクリレート共重合体は、そのメルトフローレート（以下、ＭＦＲという）が、５〜３０ｇ／１０分のものが好ましい。ＭＦＲがこれより小さいと、溶融粘度が大きくなり、磁性体の充填可能な量が小さくなってしまう。一方、ＭＦＲがこれより大きいと溶融粘度が小さくなりすぎてしまい、ドローダウンが生じて溶融押出成形には適さない。
【００１７】
本発明の磁性組成物において、エチレン−エチルアクリレート共重合体のバインダ中の含有量は２０〜８０重量％とするのが好ましい。エチレン−エチルアクリレート共重合体が少ないと磁場配向性が悪くなり、磁気特性に悪影響を及ぼす。一方、エチレン−エチルアクリレート共重合体が多いと磁場押出時の引き取りの際に成形体が伸びてしまい、製品化が困難となる。
【００１８】
本発明の磁性組成物において、磁性体としては、特に限定はないが、可撓性磁石に用いられるＢａフェライト、Ｓｒフェライト、アルニコ系磁性体、希土類系磁性体（ＳｍＣｏ系、ＮｄＦｅＢ系、ＳｍＦｅＮ系等）等の硬磁性体、ＮｉＺｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、ＦｅＳｉ系磁性体、ＭｎＡｌ系磁性体等の軟磁性体等の磁性粉体を必要とする磁気特性に応じて使用することができる。特に、磁場押出成形により、強力な磁石成形体を得る場合には、上記硬磁性体のうち磁気異方性を有するものを用いる必要がある。
また、磁性体充填量は、磁性組成物に対し５０〜７０容量％となるよう添加するのが好ましく、５５〜６５容量％とするのがさらに好ましい。充填量は多いほど高磁力化の可能性はあるが、多すぎると磁場押出時の配向がうまくいかず、却って磁気特性が低下する。
【００１９】
上述した組成物に対し、上記成分の他に本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜他の添加剤を配合してもよい。例えば、安定剤、滑剤、可塑剤、軟化剤、着色剤、酸化防止剤、表面処理剤等が挙げられる。
【００２０】
本発明の磁性組成物は、例えば、押出成形法、カレンダ成形法により加工され、磁性成形体を製造できる。特に、ＳｍＦｅＮ系の磁性体を採用した場合、磁場押出成形法により高磁気特性の成形体とすることができるので、好ましい方法である。
本発明の磁性組成物から成形加工された磁性成形体は、従来ゴム磁石やプラスチック磁石が使用されてきた用途も含め、例えば超小型モータ駆動用マグネット、普通紙用複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真プロセスに用いられるマグネットロール、情報機器産業用アクチュエータ駆動用マグネット、雑貨用マグネットシートに好適に使用できる。
【００２１】
【実施例】
次に実施例によって本発明を説明するが、本発明の磁性組成物から成形加工される磁性成形体は以下の項目について評価した。
＜加工性＞
加工性は、厚さ１．０ｍｍ、幅３０ｍｍとなるよう、１．６ＧＡ／ｍの配向磁場中で磁場押出し、引き取って製造した場合の製品形状及び作業性に付いて下記のように判断した。
良：製品形状が安定しており、引き取り作業中にも問題が生じない。
可：製品形状は安定しているが、やや柔軟なので、引き取り速度制御等に注意を要す。
難：製品が引き取り中に伸縮し形状が不安定になる。または、軟らかすぎてひきとりできない。
＜磁気特性＞
製造した帯状製品をＢＨトレーサ（理研電子社製）を用い最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）を測定した（単位：ｋＪ／ｍ３  ）。
評価は磁性体としてＳｒフェライトを使用した場合、
○：１０．０ｋＪ／ｍ３  以上
×：１０．０ｋＪ／ｍ３  未満
ＳｍＦｅＮ系磁性体を使用した場合、
○：８０．０ｋＪ／ｍ３  以上
×：８０．０ｋＪ／ｍ３  未満
として評価した。
【００２２】
また、以下の例で使用した成分は次のとおりである。
エチレン−メチルアクリレート共重合体：昭和電工・デュポン社製、商品名：ベイマックＨＧ、比重１．０
エチルアクリレート系重合体：ＮＯＫ社製、商品名：ノックスタイトＰＡ−４１０、比重１．１
ナイロン１２：宇部興産社製、商品名：「Ｐ３０１４Ｕ」、比重１．１４、
エチレン−エチルアクリレート共重合体Ａ：日本ユニカー社製、商品名：「ＮＵＣ−６９４０」、比重０．９５、エチルアクリレート含有量３５重量％、ＭＦＲ２０ｇ／１０分
エチレン−エチルアクリレート共重合体Ｂ：日本ユニカー社製、商品名：「ＮＵＣ−６１７０」、比重０．９３、エチルアクリレート含有量重量１８％、ＭＦＲ６ｇ／１０分
エチレン−エチルアクリレート共重合体Ｃ：日本ユニカー社製、「ＮＵＣ−６０７０」、比重０．９４、エチルアクリレート含有量２５重量％、ＭＦＲ２５０ｇ／１０分
安定剤：白石カルシウム社製、商品名：「ナウガード４４５」（ジフェニルアミン系）、比重１．０
滑剤Ａ：ステアリン酸、比重１．０
滑剤Ｂ：ステアリン酸カルシウム、比重１．０
磁性体Ａ：磁気異方性Ｓｒフェライト粉末、比重５．３５
磁性体Ｂ：ＳｍＦｅＮ系磁性体粉末（磁気異方性Ｓｍ２  Ｆｅ１７Ｎ３  粉末）、比重７．６６
【００２３】
［実施例１］
表１に示す各成分（重量部）を磁性体が全組成物中の略６０容量％となるよう配合した組成物を作成し、磁場押出成形を行った。磁場押出成形は、φ２０ｍｍ押出機（東洋精機社製、Ｄ２０−１５）に磁場装置を取り付け、１．６ＧＡ／ｍの磁場を付与し、スクリュー回転数１５ｒｐｍで、厚さ１ｍｍ、幅３０ｍｍの長尺シートを成形した。押出ダイの磁場を付与する部分の温度１３０℃に設定した。
得られた各種磁性成形体について、加工性と磁気特性とを評価した。結果は表１に示す。
表１から明らかなように、本実施例の磁性成形体は、加工性が良く、かつ磁性粉末の高配向が可能であるため高い磁気特性を発揮している。
【００２４】
【表１】
2004356465.tif 000002
【００２５】
［比較例１、２及び３］
表１に示す各成分（重量部）を磁性体が全組成物中の略６０容量％となるよう配合した組成物を作成し、実施例１と同様に磁性成形体を得、加工性と磁気特性とを評価した。結果は表１に示す。
比較例１の磁性成形体は、磁気特性は良いが加工性が悪く、引き取り時に伸びてしまい、ネックインを生じてしまう。
比較例２及び３の磁性成形体は、加工性は良いが磁気特性が悪い。
【００２６】
［実施例２、３及び４］
表１に示す各成分（重量部）を磁性体が全組成物中の略６０容量％となるよう配合した組成物を作成し、実施例１と同様に磁性成形体を得、加工性と磁気特性とを評価した。結果は表１に示す。
【００２７】
［比較例４、５及び６］
表１に示す各成分（重量部）を磁性体が全組成物中の略６０容量％となるよう配合した組成物を作成し、実施例１と同様に磁性成形体を得、加工性と磁気特性とを評価した。結果は表１に示す。
比較例４は、比較例２と同様磁気特性が悪い。エチレン−エチルアクリレート共重合体の配合量が少な過ぎたために、磁気特性の改善効果が発揮されなかった。
比較例５は、比較例３とは逆にエチレン−エチルアクリレート共重合体の配合量が多過ぎて、加工性を損なうこととなっている。
比較例６は、別のエチレン−エチルアクリレート共重合体を使用しているが、ＭＦＲが大き過ぎるため、やはり加工性が悪い。
【００２８】
［実施例５〜８］
表２に示す各成分（重量部）を磁性体が全組成物中の略６０容量％となるよう配合した組成物を作成し、実施例１と同様に磁性成形体を得、加工性と磁気特性とを評価した。結果は表２に示す。
加工温度を１３０〜１４５℃まで変化させて成形したが、加工性には問題なく、加工温度の変化に対して安定した製品化が可能であることが示された。
また、これらの実施例では磁性体としてＳｍＦｅＮ系を使用したが、最大エネルギー積が９０ｋＪ／ｍ３  付近の値を示し、良好な磁気特性を示した。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
［実施例９］
表２に示す各成分（重量部）を磁性体が全組成物中の略６０容量％となるよう配合した組成物を作成し、実施例１と同様に磁性成形体を得、加工性と磁気特性とを評価した。結果は表２に示す。
エチレン−メチルアクリレート共重合体／エチルアクリレート系重合体を４０／６０とした。製品がやや柔軟ではあるが、製品化は可能である。
【００３１】
［比較例７及び８］
表２に示す各成分（重量部）を磁性体が全組成物中の略６０容量％となるよう配合した組成物を作成し、実施例１と同様に磁性成形体を得、加工性と磁気特性とを評価した。結果は表２に示す。
比較例７は、エチレン−エチルアクリレート共重合体の代わりにナイロン１２を配合したが、加工性が悪く、工業化は困難である。
比較例８は、エチレン−エチルアクリレート共重合体を配合しなかったが、磁気特性が悪く、所望の特性を満たさない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ハロゲンフリーで従来の磁性組成物の有する耐熱性及び可撓性を保持しつつ、かつ磁気特性をさらに改善し、良好な加工性を有し、更に安定的に成形加工可能な磁性組成物を提供することができる。本発明の磁性組成物を成形加工した磁性成形体は、例えば超小型モータ駆動用マグネット、普通紙用複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真プロセスに用いられるマグネットロール、情報機器産業用アクチュエータ駆動用マグネット、雑貨用マグネットシートに好適に使用できる。