JPH09205011A

JPH09205011A - 磁性材料

Info

Publication number: JPH09205011A
Application number: JP8009734A
Authority: JP
Inventors: Eiji Ofuku; 英治大福; Shinichi Toyosawa; 真一豊澤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、低硬度であり、配合された低分子
材料のブリードを抑制することが出来、且つ、優れた磁
性特性を有する磁性材料を提供することを目的とする。【解決手段】低分子材料と媒体材料とを含む低分子材
料保持複合体と、高分子材料と、磁性粉体とを含む磁性
材料であって、該磁性材料中の低分子材料は１００℃に
おいて５×１０⁵ センチポイズ以下の粘度を有し、該低
分子材料と該媒体材料の各々の溶解度パラメーター値の
差が３．０以下であり、該磁性材料中の低分子材料と媒
体材料の重量比が１．０以上であり、該低分子材料と該
高分子材料の各々の溶解度パラメーター値の差が４．０
以下であり、そして該磁性材料中の低分子材料と高分子
材料の重量比が０．５以上であることを特徴とする磁性
材料。

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、モーター、
磁気センサー、医療機器、玩具、電磁波吸収体など多く
の分野にわたって使用される磁性材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック磁石、マグネットシ
ート等の可とう性樹脂を主成分とした磁性材料は、磁性
粉体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、軽量である等の利点を有するこ
とから高機能材料として注目されている。

【０００３】従来、上記磁性材料は、主にＮＢＲ系ゴム
又は塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）等のバインダーにフ
ェライト等の磁性粉体を配合したものが使用されてい
る。

【０００４】しかし、これらの材料は可とう性は有るも
のの、柔軟性、ゴム弾性に欠け、又、加工性、成型性に
劣る等の欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたものであり、優れたゴム弾性を有し、加
工性及び成形性の良い磁性材料を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の磁性材料
は、低分子材料と媒体材料とを含む低分子材料保持複合
体と、高分子材料と、磁性粉体とを含む磁性材料であっ
て、該磁性材料中の低分子材料は１００℃において５×
１０⁵ センチポイズ以下の粘度を有し、該低分子材料と
該媒体材料の各々の溶解度パラメーター値の差が３．０
以下であり、該磁性材料中の低分子材料と媒体材料の重
量比が１．０以上であり、該低分子材料と該高分子材料
の各々の溶解度パラメーター値の差が４．０以下であ
り、そして該磁性材料中の低分子材料と高分子材料の重
量比が０．５以上であることを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の磁性材料は、上記磁性粉体
が、フェライト系磁性粉体及び／又は希土類磁性粉体か
らなることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の磁性材料は、上記磁性材料
中の磁性粉体の重量分率が１０〜９５％であることを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】即ち、本発明者らは、磁性材料
は、少量の媒体材料が三次元連続の網状骨格構造を形成
し、この骨格間に多量の低分子材料を保持していること
により、加工性及び成形性が良く、優れたゴム弾性を付
与できることを見いだし本発明を完成させるに至ったも
のである。

【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。まず、本
発明の構成要素の一つである低分子材料としては、次の
ようなものが好ましい。

【００１１】即ち、１００℃における粘度が５×１０⁵
センチポイズ以下、特に１×１０⁵センチポイズ以下で
あることが好ましく、また、分子量の観点からは、低分
子材料の数平均分子量は２０，０００以下、特に１０，
０００以下、とりわけ５，０００以下であることが好ま
しい。このような低分子材料としては、通常、室温で液
体又は液体状の材料が好適に用いられる。また、親水
性、疎水性のいずれの低分子材料も使用できる。低分子
材料としては特に制限はないが、次のものが適してい
る。

【００１２】また、低分子材料は、その溶解度パラメー
ター値と後述の媒体材料の溶解度パラメーター値との差
が３．０以下であり、高分子材料の溶解度パラメーター
値との差が４．０以下であるものを用いる。

【００１３】低分子材料としては、前記の条件を満たす
ものであればすべて使用でき、特に制限されないが、具
体的には次のような材料を挙げることができる。

【００１４】軟化材：鉱物油系、植物油系、合成系
等の各種ゴム用或いは樹脂用軟化剤。鉱物油系として
は、アロマティック系、ナフテン系、パラフィン系等の
プロセス油等が挙げられる。植物油系としては、ひまし
油、綿実油、あまみ油、なたね油、大豆油、パーム油、
やし油、落花生油、木ろう、パインオイル、オリーブ油
等が挙げられる。

【００１５】可塑剤：フタル酸エステル、フタル酸
混基エステル、脂肪族二塩基酸エステル、グリコールエ
ステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、ステアリン
酸エステル等の各種エステル系可塑剤、エポキシ系可塑
剤、その他プラスチック用可塑剤又は、フタレート系、
アジペート系、セバケート系、フォスフェート系、ポリ
エーテル系、ポリエステル系等のＮＢＲ用可塑剤。

【００１６】粘着付与剤：クマロン樹脂、クマロン
−インデン樹脂、フェノールテルペン樹脂、石油系炭化
水素、ロジン誘導体等の各種粘着付与剤（タッキファイ
ヤー）。

【００１７】オリゴマー：クラウンエーテル、含フ
ッ素オリゴマー、ポリイソブチレン、キシレン樹脂、塩
化ゴム、ポリエチレンワックス、石油樹脂、ロジンエス
テルゴム、ポリアルキレングリコールジアクリレート、
液状ゴム（ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴ
ム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリクロロプ
レン等）、シリコーン系オリゴマー、ポリ−α−オレフ
ィン等の各種オリゴマー。

【００１８】滑剤：パラフィン、ワックス等の炭化
水素系滑剤、高級脂肪酸、オキシ脂肪酸等の脂肪酸系滑
剤、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド等の脂
肪酸アミド系滑剤、脂肪酸低級アルコールエステル、脂
肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエ
ステル等のエステル系滑剤、脂肪アルコール、多価アル
コール、ポリグリコール、ポリグリセロール等のアルコ
ール系滑剤、金属石鹸、混合系滑剤等の各種滑剤。

【００１９】その他、ラテックス、エマルジョン、液
晶、歴青組成物、粘土、天然のデンプン、糖、更に無機
系のシリコンオイル、フォスファゼンなども低分子材料
として適している。更に、炭化水素系、ハロゲン化炭化
水素系、アルコール系、フェノール系、エーテル系、ア
セタール系、ケトン系、脂肪酸系、エステル系、窒素化
合物系、硫黄化合物系等の有機溶剤：あるいは、種々の
薬効成分、土壌改質剤、肥料類、石油類、水、水溶液等
も用いられる。

【００２０】これらの低分子材料は１種を単独で用いて
も、２種以上を混合して用いても良く、得られる磁性材
料の要求特性、また、本発明の他の成分である媒体材
料、及び高分子材料との相溶性等を勘定して、最適なも
のが選択され、最適な量で使用される。

【００２１】一方、本発明における媒体材料とは、上記
低分子材料と後述の高分子材料との媒体としての機能を
有する材料であり、本発明の目的達成に重要な成分であ
る。詳しくは、多量の低分子材料と高分子材料との均一
な組成物を実現するために、多量の低分子材料と媒体材
料とを用いて、多量の低分子材料を保持した低分子材料
保持複合物をまず得、これと高分子材料との組み合わせ
で目的とする多量の低分子材料を保持した磁性材料を得
るためのものである。

【００２２】即ち、低分子材料と媒体材料と高分子材料
とを同時に混合しても均一な、低弾性率の磁性材料とは
なり得ない。また、多量の低分子材料と高分子材料とを
直接混合し、多量の低分子材料を含む磁性材料を得よう
としても、低分子材料を均一に混合し得ず、またブリー
ドがしばしば起こり、目的とする低硬度の磁性材料は得
られない。

【００２３】なお、本発明において、媒体材料が低分子
材料を「保持する」、ないし、低分子材料保持複合物を
高分子材料に「ブレンドする」とは、低分子材料が媒体
材料及び高分子材料に均一に分散し、ブリードしない
か、ブリードが抑制されることを意味するものである。
もちろん、磁性材料の目的によっては、ブリードの程度
をコントロールすることも容易に行なうことができる。
最終的に、この低分子材料保持複合物が高分子材料との
混合時に、この中に均一に分散する統一的なメカニズム
は必ずしも明らかではないが、この低分子材料保持複合
物の多くは微小粒に分散した状態で高分子材料中に安定
に保持されるためと考えられる。

【００２４】本発明で使用する媒体材料は、前記したよ
うな機能を有する。即ち、多量の低分子材料を保持する
低分子材料保持複合物を形成し得る材料であれば、すべ
て使用することができるが、通常、熱可塑性の高分子化
合物またはこの高分子化合物を構成要素とすることがで
きる。

【００２５】媒体材料としては、数平均分子量が２０，
０００以上、特に３０，０００以上、とりわけ４０，０
００以上での熱可塑性高分子有機材料が好ましく、例え
ば、スチレン系（ブタジエンスチレン系、イソプレンス
チレン系等）、塩化ビニル系、オレフィン系（ブタジエ
ン系、イソプレン系、エチレンプロピレン系等）、エス
テル系、アミド系、ウレタン系などの各種熱可塑性エラ
ストマー、並びに、それらの水添、その他による変性
物、スチレン系、ＡＢＳ系、オレフィン系（エチレン
系、プロピレン系、エチレンプロピレン系、エチレンス
チレン系、プロピレンスチレン系等）、アクリル酸エス
テル系（アクリル酸メチル系等）、塩化ビニル系、メタ
クリル酸エステル系（メタクリル酸メチル系等）、カー
ボネート系、アセタール系、ナイロン系、ハロゲン化ポ
リエーテル系（塩化ポリエーテル系等）、ハロゲン化オ
レフィン系（四フッ化エチレン系、フッ化−塩化エチレ
ン系、フッ化エチレンプロピレン系等）、セルロース系
（アセチルセルロース系、エチルセルロース系等）、ビ
ニリデン系、ビニルブチラール系、アルキレンオキサイ
ド系（プロピレンオキサイド系等）等の熱可塑性樹脂、
及びこれらの樹脂のゴム変性物などが挙げられる。

【００２６】熱可塑性高分子材料としては、このうちで
結晶構造、凝集構造などの硬質ブロックを形成しやすい
部分と、アモルファス構造などの軟質ブロックとを一緒
にもち合わせているものが特に好ましく、具体的には、
下記（１）〜（４）が挙げられる。

【００２７】（１）ポリブタジエンとブタジエン−スチ
レンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して
得られるポリエチレン／ブチレンとエチレン−スチレン
ランダム共重合体とのブロック共重合体。（２）ポリブタジエンとポリスチレンとのブロック共重
合体、或いは、ポリブタジエン又はエチレン−ブタジエ
ンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共重合
体を水添して得られるポリエチレン／ブチレンとポリス
チレンとのブロック共重合体。（３）エチレン／ブチレン共重合体と、その片末端また
は両末端に結晶性エチレンブロックが連結したブロック
共重合体。（４）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）またはエチ
レン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）。なお、本発明に係る低分子材料、媒体材料及び低分子材
料保持複合物に関しては、一部、特開平５−２３９２５
６号公報及び特開平５−１９４７６３号公報に記載され
ている。媒体材料としては、これらの公報に開示された
三次元連続の網状骨格構造を有するものが、本発明にお
いても代表的なものとして好適に使用される。

【００２８】本発明における媒体材料は、特に限定され
ないが、通常のバルク状、粒状、ゲル状、フォーム状、
不織布状等の使用状態をとることができる。また、低分
子材料を包含するカプセルを内蔵した形態でも用いるこ
とができる。これらの各種熱可塑性高分子有機材料は主
に単独で用いられるが、２種以上をブレンドして用いて
も良い。

【００２９】また、多量の低分子材料と媒体材料とを含
む低分子材料保持複合物を得るに当たっては、前述の如
く、用いる低分子材料と媒体材料の各々の溶解度パラメ
ーター値の差が３．０以下、好ましくは２．５以下とな
るように両材料を選択する。この差が、３．０を超える
と相溶性の点から、媒体材料が低分子材料を多量に保持
しにくく、高分子材料の低弾性率化の障害となり、ま
た、低分子材料のブリードが発生し易くなるので好まし
くない。

【００３０】本発明において、低分子材料と媒体材料と
の重量比は１．０以上とし、特に２．０以上、とりわけ
３．０以上であることが好ましい。この重量比が１．０
未満では、低硬度の磁性材料を得ることが困難となり、
本発明の目的を達成することができない場合がある。

【００３１】低分子材料と媒体材料を含む低分子材料保
持複合物の製造方法は、用いる低分子材料及び媒体材料
の種類、特性、混合割合等により、公知の方法を含む最
適な方法を用いれば良く、特に限定されない。前掲の特
開平５−２３９２５６号公報に記載の方法も１つの方法
である。

【００３２】特に、好ましい方法としては、本出願人が
先に提案した高剪断型特殊ミキサーを用いる方法、即
ち、媒体材料である熱可塑性高分子材料と低分子材料と
をローターの剪断速度５．０×１０² （ｓｅｃ^-1）以上
の能力を有する高剪断型特殊ミキサーを用いて混練する
ことにより、多量の低分子材料を均一に含み、かつ該低
分子材料のブリードが少ない低分子材料保持複合物を得
る方法（特願平５−３１６４６１号）が挙げられる。

【００３３】このような低分子材料保持複合物とブレン
ドする高分子材料としては、特に制限はなく、通常の熱
可塑性材料又は熱硬化性材料を用いることができる。

【００３４】このうち、熱可塑性材料としては、媒体材
料の具体例として例示した前述の熱可塑性樹脂、及びこ
れらの樹脂のゴム変性物等が挙げられる。

【００３５】一方、熱硬化性材料、即ち、硬化剤の存在
下又は非存在下で熱硬化する材料としては、例えば、エ
チレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、ニトリル
ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、
クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプ
レンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリルゴム、エチレ
ン−酢ビゴム（ＥＶＡ）、ポリウレタン等の一般ゴム、
シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンアクリルゴム、
ポリエステルエラストマー、エピクロルヒドリンゴム、
多硫化ゴム、ハイパロン、塩素化ポリエチレン等の特殊
ゴム、フェノール、ユリア、メラミン、アニリン、不飽
和ポリエステル、ジアリルフタレート、エポキシアルキ
ド、ケイ素、ポリイミド等の各種硬化樹脂が挙げられ
る。

【００３６】これらの熱硬化性材料は１種類でも、また
２種類以上をブレンドして用いても良い。

【００３７】なお、これらの熱硬化性材料の硬化剤とし
ては、硫黄、有機過酸化物、ニトロソ化合物等の公知の
ものが広く用いられる。また、必要に応じて各種の加硫
促進剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等のゴ
ム薬品を用いることができる。また、目的に応じて各種
の粘着付与剤、可塑剤、ゴム軟化剤、ゴム補強剤、充填
剤を配合できる。更に、発泡剤、難燃剤、帯電防止剤、
着色剤等を配合することができる。

【００３８】本発明においては、低分子材料と高分子材
料の各々の溶解度パラメーター値の差が４．０以下、好
ましくは３．０以下となるように両材料を選択する。即
ち、低分子材料は低分子材料保持複合物の形で高分子材
料と混合されるが、この場合も低分子材料と高分子材料
の相溶性が問題となる。この差が４．０を超えると相溶
性の点から、低分子材料保持複合物中に多量に保持され
た低分子材料は、高分子材料に保持されにくく、高分子
材料の低弾性率化の障害となり、また、低分子材料のブ
リードが発生し易くなるので好ましくない。

【００３９】また、低分子材料保持複合物中の低分子材
料と高分子材料との重量比は０．５以上とし、特に０．
８以上、とりわけ１．０以上であることが好ましい。こ
の重量比が０．５未満では、低硬度の磁性材料を得るこ
とが困難となり好ましくない。

【００４０】なお、本発明に係る磁性材料中の高分子材
料の含有割合は、３０重量％以上であることが望まし
い。

【００４１】なお、本発明に係る磁性材料には、必要に
応じて、更に、次のような充填剤を配合しても良い。即
ち、クレー、珪藻土、カーボンブラック、シリカ、タル
ク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、金属酸化物、マイカ、グラファイト、水酸化アルミ
ニウム等の鱗片状無機充填剤、各種の金属粉、木片、ガ
ラス粉、セラミックス粉、粒状ないし粉末ポリマー等の
粒状ないし粉末状固体充填剤、その他各種の天然又は人
工の短繊維、長繊維（例えば、ワラ、毛、ガラスファイ
バー、金属ファイバー、その他各種のポリマーファイバ
ー等）等を配合することができる。なお、目的によって
は、蛍光色素、夜光色素、蓄光色素等の色素を配合し、
着色することも可能である。

【００４２】本発明において、磁性材料に添加される磁
性粉体としては、例えばＢａ系、Ｓｒ系、フェライト磁
性体、希土類金属間化合物磁性体、カーボニル鉄粉、そ
の他の金属又は合金粉末、軟磁性フェライト等が挙げら
れ、特にこの中でも磁力の観点からフェライト磁性体や
希土類金属間化合物磁性体が好ましい。更に、本発明の
磁性材料中の磁性粉体の重量分率は１０〜９５％が好ま
しく、１０重量％未満であると十分な磁力が得られない
場合が有り、又、９５重量％を超えると十分な柔軟性、
ゴム弾性が得られなくなるため好ましくない。なお、軽
量化等の各種物性の改善のために、各種発泡剤を混入す
ることも可能であり、また、混合時等に機械的に気体を
混ぜ込むことも可能である。

【００４３】本発明の磁性材料は、免震性、制振性、防
音性、衝撃吸収性等の特長も有しており、このような機
能材料としても好適に使用可能である。

【００４４】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を挙げてより具体
的に説明する。［実施例１〜４］表１に示す低分子材料と媒体材料とを
同表に示す割合で、表２に示す混練条件にて高剪断型特
殊ミキサー（「Ｔ．Ｋ．オートホモミクサー」特殊機化
工業（株）製）を用いて混練することにより低分子材料
保持複合物を得た。更にこの低分子材保持複合物にシラ
ン系カップリング剤で表面処理したＳｒフェライトを７
０重量％添加して混練を続け均一に分散させた。これら
の磁性材料を電子顕微鏡で確認したところ、三次元連続
の網状骨格構造が観測された。尚、表３は、上記低分子
材料保持複合物に高分子材料を加えた磁性材料の配合及
び諸物性を示し、表４はその混練条件を示す。

【００４５】

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【００４６】以上のようにして得られた磁性材料を、例
えば水道管の防音機構（ウオーターハンマークッション
用等）に取りつけたところ、水道管のウォーターハンマ
ー音は解消され、また耐久性も優れていた。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の磁性材料
は、少量の媒体材料が三次元連続の網状構造を形成し、
この骨格間に多量の低分子材料を保持していることによ
り、本来の磁性特性を生かしつつ、低硬度で且つ低分子
材料のブリードを抑制することが出来ることを見い出し
たものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低分子材料と媒体材料とを含む低分子材
料保持複合体と、高分子材料と、磁性粉体とを含む磁性
材料であって、該磁性材料中の低分子材料は１００℃に
おいて５×１０⁵ センチポイズ以下の粘度を有し、該低
分子材料と該媒体材料の各々の溶解度パラメーター値の
差が３．０以下であり、該磁性材料中の低分子材料と媒
体材料の重量比が１．０以上であり、該低分子材料と該
高分子材料の各々の溶解度パラメーター値の差が４．０
以下であり、そして該磁性材料中の低分子材料と高分子
材料の重量比が０．５以上であることを特徴とする磁性
材料。
【請求項２】上記磁性粉体が、フェライト系磁性粉体及
び／又は希土類磁性粉体からなることを特徴とする請求
項１記載の磁性材料。
【請求項３】上記磁性材料中の磁性粉体の重量分率が
１０〜９５％であることを特徴とする請求項１又は請求
項２のいずれか１項記載の磁性材料。