JPH0669014A - プラスチック磁石組成物 - Google Patents

プラスチック磁石組成物

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JPH0669014A
JPH0669014A JP4223045A JP22304592A JPH0669014A JP H0669014 A JPH0669014 A JP H0669014A JP 4223045 A JP4223045 A JP 4223045A JP 22304592 A JP22304592 A JP 22304592A JP H0669014 A JPH0669014 A JP H0669014A
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JP
Japan
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exceed
ethylene
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plastic magnet
acrylate copolymer
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JP4223045A
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English (en)
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Shizuo Takeuchi
志津雄 竹内
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/06Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/08Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
    • H01F1/083Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together in a bonding agent

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 等方性強磁性粉末、エチレン−エチルアクリ
レート共重合体、ポリプロピレン樹脂からなる組成を特
徴とするプラスチック磁石組成物。 【効果】 本発明のプラスチック磁石組成物によって、
金属との一体成形後の耐ヒートショック性に優れ、かつ
耐トナー性に優れ、多極着磁が可能な成形品を得る事が
でき、さらに磁力を維持したまま、電気特性をコントロ
ールする事が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、OA機器、マグネット
ローラ等に使用されるプラスチック磁石組成物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、プラスチック磁石は寸法精度
が良く、耐熱性も比較的良好な事からポリアミド樹脂を
バインダーとしたプラスチック磁石組成物が使用される
事は知られている。また樹脂を含有させることで射出成
形が可能となり、従来2部品を接着剤で接着する事で作
成されていた部品を、シャフト等を金型にインサートす
るインサート成形により一体成形する事で、低コスト化
が可能になる事も知られている。
【0003】しかしながら、ポリアミド樹脂をバインダ
ーとしたプラスチック磁石を用いた場合には、シャフト
等の金属とプラスチック磁石を一体成形する場合に金属
とプラスチック磁石の線膨張係数が大きく異なるため、
インサート成形後の成形品にヒートショックを加えると
成形品にクラックが入る(耐ヒートショック性が悪い)と
いう欠点があり、OA機器、マグネットローラ等には使
用できなかった。また、ポリプロピレン樹脂のみをバイ
ンダーに用いたプラスチック磁石も知られている。この
プラスチック磁石の場合は、マグネットローラ等で問題
になる耐トナー性が良いという長所はあるものの、ポリ
アミド樹脂の場合と同様に耐ヒートショック性が悪いた
め、結局OA機器、マグネットローラ等には使用できな
かった。
【0004】この耐ヒートショック性を改良するため
に、エチレン−エチルアクリレート共重合体をバインダ
ーに用いることは考えられ、特公昭54―13993号公報に
記載されている。しかしながら、この場合もポリアミド
樹脂、ポリプロピレン樹脂の場合より耐ヒートショック
性に勝るものの、長期間経過した場合にはやはり樹脂の
劣化によりクラックが生じてしまう。またさらに今度は
マグネットローラ等で問題になる耐トナー性が悪いとい
う問題も生じるため、これもマグネットローラ等には使
用できなかった。さらに特公昭54―13993号公報の請求
項第2項では耐熱性向上のため、エチレン−エチルアク
リレート共重合体を用いた樹脂磁石にポリプロピレン樹
脂を添加したものが記載されているが、ポリプロピレン
樹脂の添加は耐ヒートショック性を悪くしてしまう。ま
た、特公昭54―13993号公報に記載のように異方性の強
磁性粉を用いているプラスチック磁石では、成形後に均
一な多極着磁(20極以上)を行うことが不可能である
ために、マグネットローラーのように精密多極着磁を行
うものには使用できなかった。
【0005】さらにOA機器、マグネットローラ等のプ
ラスチック磁石では、体積抵抗率、比誘電率等の電気特
性をある範囲に入れることが必要な場合があるが、従来
技術によるプラスチック磁石では、強磁性粉末と樹脂の
比率で体積抵抗率、比誘電率等の電気特性は決ってしま
うので、電気特性をコントロールするためには、強磁性
粉末と樹脂の比率を変えねばならない。すると必然的に
磁力特性が変化してしまうので磁力特性を維持したまま
で、電気特性をコントロールすることはできなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属との一
体成形を行う際、耐ヒートショック性に優れ、かつ耐ト
ナー性に優れる成形品を与え、かつその成形品の磁力特
性を維持したままで、電気特性をコントロールすること
を可能ならしめ、さらに多極着磁も可能な材料を得んと
して研究した結果、バインダーとしてエチレン−エチル
アクリレート共重合体を用いる事で耐ヒートショック性
に優れ、またポリプロピレン樹脂を併用する事で耐トナ
ー性が向上することを見い出した。また、それに重金属
不活性剤を添加することにより、長期間における耐ヒー
トショック性を得ることができ、またさらに検討を進め
た結果、エチレン−エチルアクリレート共重合体とポリ
プロピレン樹脂の比率を変える事で電気特性をコントロ
ールする事が可能になるとの知見を得た。そしてさらに
これらの知見に基づき種々検討を進めた結果、本発明を
完成するに至ったものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は等方性強磁性粉
末50重量%以上80重量%未満と、メルトインデック
スが5以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体を
5重量%以上とメルトインデックスが5以上のポリプロ
ピレン樹脂を2重量%以上25重量部以下を含有し、か
つその2つの樹脂の合計が20重量%以上50重量%以
下である組成を特徴とするプラスチック磁石組成物であ
る。
【0008】本発明において等方性強磁性粉末としては
形状が数ミクロン程度に粉砕可能な等方性の強磁性材料
であれば特に制限を受けず、例えばMnFe23 [Mは
Ba,Sr,Ca,Mg,Zn,Pbの1種または2種
以上の元素であり、nは4.8〜6.2である]よりな
るフェライト磁性粉末、ネオジウム−鉄−硼素磁性粉
末、アルニコ磁性粉末等が例示される。必要なのは等方
性の磁性粉末であるということであり、異方性の磁性粉
末を用いると成形後の均一な多極着磁が不可能になる。
またこれらの磁性粉末はシラン系カップリング剤、チ
タネート系カップリング剤などで表面処理をされていて
も構わない。
【0009】バインダーとして用いるエチレン−エチル
アクリレート共重合体のメルトインデックスはASTM
D1238の試験方法により5以上が必要である。これ
は5以下のものを用いると磁性粉末の混練性、射出成形
性が極めて悪く、磁気特性も低下するためである。また
その含有量としては5重量%以上が望ましい。これは5
重量%を下回る場合、耐ヒートショック性向上の効果が
ほとんどなくなるためである。また、エチルアクリレー
トの含有量は10〜40重量%が望ましい。これは、1
0重量%未満だと共重合体の結晶化度が高すぎ、40重
量%を越えると得られるプラスチック磁石の強度が低く
なりすぎる。
【0010】本発明において使用されるポリプロピレン
樹脂は、プロピレン単独重合体のみに制限されず、プロ
ピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エチ
レンランダム共重合体、プロピレン−ブテン−1ブロッ
クまたはランダム共重合体等のプロピレンと他のオレフ
ィンとの共重合体であっても構わない。また、ポリプロ
ピレン樹脂のメルトインデックスはエチレン−エチルア
クリレート共重合体同様、ASTMD1238の試験方
法により5以上が必要である。これもやはり5以下のも
のを用いると磁性粉末の混練性、射出成形性が極めて悪
くなり、磁気特性も低下するためである。またその含有
量としては2重量%以上、35重量%以下が望ましい。
これは2重量%を下回ると耐トナー性向上の効果が少な
く、35重量%を越えると耐ヒートショック性が悪くな
るためである。
【0011】エチレン−エチルアクリレート共重合体の
含有量の上限は、ポリプロピレン樹脂と合わせた合計の
含有量で制限を受ける。すなわち、エチレン−エチルア
クリレート共重合体とポリプロピレン樹脂の合計含有量
は20重量%以上、50重量%以下が望ましい。これは
20重量%を下回る場合、成形性がやや落ちる上に樹脂
分が少ないために長期間のヒートショック試験に耐えら
れなくなる。さらに5重量%を下回ると射出成形性が極
めて悪くなる。また50重量%を越えると、組成物中の
磁性粉末の割合が低下するため成形物の磁力が低下が著
しく、工業的に好適な材料とならない。
【0012】本発明はエチレン−エチルアクリレート共
重合体及びポリプロピレン樹脂といったポリオレフィン
系の樹脂と、金属合金あるいは金属酸化物からなる磁性
粉末を配合することによる、ポリオレフィンの分解によ
る物性の劣化を防ぐために重金属不活性剤を配合しても
構わない。その重金属不活性剤としては、シュウ酸誘導
体系、サリチル酸誘導体系、ヒドラジド誘導体系などが
例示される。しかし、その配合量は樹脂の配合量に対し
て1重量%以上、20重量%以下である必要があり、1
重量%以下であると効果がなく、20重量%を越えると
成形品の機械的強度が低下するためである。
【0013】またさらに流動性を向上させるために、エ
ステル類、石鹸類の滑剤を併用しても構わない。しかし
ながらその量は磁性粉末の配合量に対して0.1重量%
以上3重量%以下が望ましい。これは0.1重量%を下
回ると射出成形時の流動性向上効果が少なく、3重量%
を越えると成形品の機械的強度が低下するためである。
また、特公昭54―13993号公報の特許請求第2項におい
て、エチレン−エチルアクリレート共重合体を用いた樹
脂磁石にポリプロピレン樹脂を添加したものについても
記述してあるが、これはただ単に耐熱性をあげるために
添加しただけのものである。本発明におけるポリプロピ
レン樹脂の添加は耐トナー性の向上および体積抵抗率の
コントロールのために添加されるもので、その添加目的
は特公昭54―13993号公報記載のものとは全く異なるも
のであることを明記しておく。
【0014】
【実施例】本発明の実施例及び比較例を以下に示すが、
本発明がこれら実施例のみに限定されないことは勿論で
ある。 《実施例1、2、3、4、5、比較例1、2、3、4、
5、6》表1に示すように等方性バリウムフェライト
(等方性BaFr)、異方性ストロンチウムフェライト
(異方性SrFr)、エチレンエチルアクリレートコポ
リマー(EEA)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリ
アミド6樹脂(PA6)からなる組成物および滑剤とし
てリチウムヒドロキシステアリン酸0.2重量部を小型
高速ミキサーで撹拌混合し、二軸同方向連続押出機で1
50℃から170℃(比較例5のみは150℃から23
0℃)のシリンダ設定温度で溶融混練し、造粒機で造粒
したペレットを2.5オンスの射出成形機でシリンダ設
定温度210℃から230℃(比較例5のみは230℃
から250℃)で射出成形し、体積抵抗率測定用、及び
耐トナー性評価用には外径80mm、厚み4mmの円盤を成
形し、磁力測定用には外径30mm、厚み3.5mmの円盤
を軸配向に磁場をかけながら成形し、耐ヒートショック
性の評価用には図1に示すような金属インサート1をプ
ラスチック磁石2で被覆したインサート成形品を作成し
た。体積抵抗率は、50mmφの電極で電圧100Vで測
定した。耐トナー性は、薄層化したトナーを試料とガラ
ス板ではさみこみ、130℃で30分、熱と荷重をかけ
た後ガラス板を剥して、トナーと試料の融着状態を見
た。耐ヒートショック性は図1に示す成形品を−40℃
で1時間放置し、その後直ちに70℃で1時間放置する
ことを10サイクル繰り返して、成形品のクラックの有
無を調べた。多極着磁は図1に示す成形品について60
極で試み、均一な着磁が可能かどうか調べた。そして、
これらの評価結果を表1及び表2に示した。
【0015】 ただし、1.9E12とは1.9×1012を表す。その他につ
いても同様。
【0016】 ただし、3.9E12とは3.9×1012を表す。その他につ
いても同様。
【0017】実施例1〜5に関しては、耐トナー性、耐
ヒートショック性に優れ、均一な多極着磁可能な材料が
得られており、実施例1〜3に示すように同等の磁気特
性を持ちながら体積抵抗率の異なる材料も得ることがで
きる。比較例1ではバインダーとしてエチレン−エチル
アクリレート共重合体のみを用いているため、耐トナー
性が悪い。比較例2ではバインダーとしてポリプロピレ
ン樹脂のみを用いているため、耐トナー性は良いものの
耐ヒートショック性が極めて悪い。比較例3では樹脂の
配合量が本特許の請求範囲以上に多いため、磁気特性が
低すぎ、工業的に好適とならない。比較例4では逆に樹
脂の配合量が本特許の請求範囲より少ないため極めて成
形性が悪く、成形不可であった。比較例5ではポリアミ
ド樹脂を用いているため耐トナー性、耐ヒートショック
性ともに悪い。比較例6では異方性の磁性粉を用いてい
るため、多極着磁の際に均一な着磁ができない。
【0018】
【発明の効果】本発明に従えば、従来のプラスチック磁
石組成物に比べ、金属との一体成形後の耐ヒートショッ
ク性に優れ、かつ耐トナー性に優れた成形品を得る事が
でき、さらに磁力を維持したまま電気特性をコントロー
ルする事が可能であり、多極着磁もできるので、OA機
器特にマグネットローラに使用するプラスチック磁石と
して工業的に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】外径20mm、インサート径10mm、長さ2
00mmのインサート成形品の側面図及び断面図であ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 23/12 LDC 7107−4J

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 等方性強磁性粉末50重量%以上80重
    量%未満と、メルトインデックスが5以上のエチレン−
    エチルアクリレート共重合体を5重量%以上とメルトイ
    ンデックスが5以上のポリプロピレン樹脂を2重量%以
    上25重量%以下を含有し、かつその2つの樹脂の合計
    が20重量%以上50重量%以下である組成を特徴とす
    るプラスチック磁石組成物。
  2. 【請求項2】 等方性強磁性粉末が等方性バリウムフェ
    ライトであることを特徴とする請求項1記載のプラスチ
    ック磁石組成物。
  3. 【請求項3】 エチレン−エチルアクリレート共重合体
    とポリプロピレン樹脂との配合比が45〜95重量部:
    55〜5重量部であることを特徴とする請求項1又は請
    求項2記載のプラスチック磁石組成物
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は請求項3記載のプラス
    チック磁石組成物において、エチレン−エチルアクリレ
    ート共重合体とポリプロピレン樹脂との配合比率を変え
    ることによって、そのプラスチック磁石組成物によって
    作られた成形物の体積抵抗率、比誘電率といった電気特
    性を変更、制御する方法
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009161599A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Riken Technos Corp 強磁性熱可塑性樹脂組成物及びその用途
JP2012082442A (ja) * 2012-02-03 2012-04-26 Riken Technos Corp 強磁性熱可塑性樹脂組成物及びその用途

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