JPS6183400A - 磁性セルロース系材料の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁性セルロース系材料およびその製造法に関
するものである。

〔産業上の利用分野〕

近年、デジタル機器や梢蓄電子機膏およびＩＣ。

ＬＳＩ等の精蜜′電子部品の普及により、電磁波障害や
磁気障害等が問題となり、電磁波シールド、電板吸収、
磁気シールド等の必要性が高まってきている。

本発明は、柔軟かつ軽量で成形性に富む電磁波シールド
材、電波吸収材および磁気シールド材その他の磁性材料
としての用途に適した磁性セルロース系材料およびその
製造法を提供するものである。

〔従来の技術〕

セルロース系材料へ磁性を付与する方法として、従来は
、磁性金属または磁性余端酸化物等の粉末磁性物質を一
旦製造し、これをバインダーとしての樹）］「浴液中に
分散させて磁性塗布液とし、セルロース系材料へ塗布す
る方法が行なわれている。

しかし、この塗布方式は、塗布液を調整するに当って磁
性物質粒子をバインダーとしての樹脂中に均質に分散さ
せるための操作に長時間を要する。

そして、セルロース系材料へ塗布するに当っては数回の
塗布工程を必要とし、この場合セルロース系材料の表層
のみ磁性を有することになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的とするところは、前述したような技術で得
られる磁性セルロース系材料の欠点を改善し、しかもセ
ルロース系材料の持つ、親水性で多孔質等の特性を生か
し、簡単な操作で経済的に、柔軟かつ軽量で成形性に富
む磁性効果の高いセルロース系材料を得ようとするもの
である。

すなわち、（１）合成樹脂系や天然系のバインダーを使
用せず、（２ノセルロース系材料と磁性物質とを良く密
着させ、（３）磁気特性の優れた磁性セルロース系材料
を経済的に得ること全目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、セルロース系材料あるいは予め活性化処
理したセルロース系材料へ磁性を有する物質の粒子を定
着させれば、目的の磁性セルロース系材料が得られるこ
とを見い出し、本発明を達成した。

すなわち、本発明の第１の発明は、磁性を有する物質の
粒子を定着させた磁性セルロース系材料である。また、
第２の発明は、セルロース系材料あるいは予め活性化処
理したセルロース糸材料へ、磁性を有する物質の粒子の
均一な分散液を含ませたものから、凝集剤により磁性を
有する物質の粒子を定着させることを特徴とする磁性セ
ルロース系材料の製造法である。この材料は磁性を有す
ることは勿論であるが、金属または金属酸化物単体材料
に比べてはるかに低比重で、粉末状、繊維状、シート状
の磁性材料が容易に得られ、良好な成形性を有する。

本発明の磁性セルロース系材料は、磁性物質の定Ｎ蓋を
対セルロース重曾で１〜数百俤に変えることができ、か
つ均一に定有されているので、磁気シールド材、電磁波
シールド材等として、従来市販されているものよりも優
れた性能を発揮する。

しに−１−粉１目臥、備−維状、−シート−状−のもの
が容重−に得られ、−優れ祷ζ磁気層−性金４４−る身
ｌ柑て→−齢属い磁性−金属。材料の一半一体林料−屹
弗べ一？−仕４−かに低番重−で一柔軟性→ひ富み良・
好磯−成−形性一を］トド↓。（に、例えばプラスチッ
クや他のセルロース系材料などの他材料と複合化させる
ことにより、経済的で軽量の磁性材料が容易に得られる
。

本発明において、磁性を有する物質の粒子としたはそれ
に類似する構造を有する粒子が好適に使用される。

磁性金属粒子としては、鉄、ニッケル、コバルトおよび
それらの合金などの粒子並びに酸化防止等の安定性向上
のためｙｃそれらの表面に磁性を低下させない程度に薄
い酸化防止皮膜を形成したものなどが挙げられる。磁性
金属酸化物としては、酸化クロム、酸化鉄、各種フェラ
イト等が挙げられる。

磁性粒子の形態は特に限定されない。粒子の大きさは、
特に限定しないが、１００μ以下、好ましくは５０μ以
下が望ましい。

本発明の磁性セルロース系材料は、セルロース系材料と
、上記磁性粒子を分散処理したものからなるスラリー′
ｆ、凝集剤によって凝集させ、セルロース系材料表面に
磁性物ｌＲを定着させることにより得られる。

磁性物質の分散処理としては、界面活性剤等による表面
処理が挙げられる。

界面活性剤としては、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸
エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、脂肪族ア
ミンおよび、脂肪族アマイドの硫酸塩類、脂肪族アルコ
ールリン酸エステル塩類、二塩基性脂肪酸エステルのス
ルホン塩類、脂肪酸アミドスルホン酸塩類、アルキルア
リルスルホン酸塩類、ホルマリン縮合のナフタリンスル
ホン酸塩類、その他のアニオン系活性剤等、脂肪族アミ
ン塩類、第四アンモニウム塩類、アルキルピリジウム塩
、その他のカチオン系活性剤等、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル類、ポリオ牛ジエチレンアルキルフェノ
ールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル
類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレ
ンソルビタンアルキルエステル類、その他の非イオン系
活性剤、アルキルアミノ酸等、その他の両性界面活性剤
等が挙げられる。また、界面活性剤は、一種類のみでは
なく複数の種類のものを組み合せて用いることもできる
。更に、界面活性剤等による分散処理の際に、加熱を行
なうことも有効である。必要に応じてρＵ調整剤等を用
いることもできる。

磁性物質に対し重量で数チル数１０チの界面活性剤を加
えて分散させる。適当な界面活性剤の種類、添加量は、
磁性粒子の種類や大きさ等によって異な９、特に限定さ
れるものではない。例えば、平均粒径０．１μ以下のＦ
ｅ、０．を分散させる際に、オレイン酸ナトリウムを使
用するとキハ、オレイン酸ナトリウムのＦｅ３Ｏ４に対
する適当な添加量は、２０　ｗｔチ〜５０　ｗｔチの範
囲であって、好ましくは２５　ｗｔ　％　〜３０　ｗｔ
　％程度である。また、Ｆｅ３Ｏ４とオレイン敵ナトリ
ウム浴液を混合した候、６０℃〜９０℃の範囲で数１０
分間加熱処理すると、オレイン酸ナトリウムのＦｅ５０
．表面への吸着が促進され、分散効果を高めることがで
きる。また、例えは、平均粒径１．５μのマンガン亜鉛
フェライトを分散させる場合、マンガン亜鉛フェライト
に対し、リノール敵ナトリウム′ｔ−１５ｗｔ９６　、
ＨＬＢが１２以上のポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテルｆ　１０　ｗｔ％加えよく攪拌するとマンガン
亜鉛フェライトの均一な分散液が得られる。

またあるものは、磁性物質が微小あるいは軽量等であっ
て、前記のような界面活性剤等による表面処理をしなく
ても、セ・ルロース系材量と混合スラリーにしたときに
、該磁性物質が容易に沈降しないような場合には、上記
のような表面処理は必ずしも必要ではない。

凝集剤としては、２価以上の金属の塩、例えば硫酸アル
ミニウム、ミ目つバン、塩化カルシウム、第２鉄塙およ
び塩化マグネシウム等、水浴性高分子化合物、例えばポ
リエチレンイミン、ポリアクリルアミド、アクリルアミ
ドとジメチルアンモニウムクロリド等、セラチンやデン
プンおよびその種々の変成物等、ラテックス等が挙げら
れる。凝集剤の種類や添加量は、使用する界面活性剤等
の分散剤の種類、使用量によって異なシ、特に限定され
るものではないが、通常は磁性物質がセルロース系材料
に十分に定着するまで添加される。凝集剤の添加方法も
特に限定されるものではなく、セルロース系材料に分散
処理した磁性物質を混合する前でも稜でも良く、また連
続的でも非連続的でも添加することができる。必要に応
じてｐｎ調整剤等を用いてもよい。

例えば、前記オレイン酸ナトリウム処理したＦ〜０４を
セルロース系材料に定着させる場合、凝集剤の添加量は
、硫酸アルミニウムでは、Ｆｅ３Ｏ４に対し２　ｗｔ％
〜３ｗｔｆｂ程度、ポリエチレンイミンでは、１．５　
ｗｔ＊　〜３　ｗｔ％程度がよい。

セルロース系材料に磁性物質を凝集、定着させる操作を
、磁場の中で行なうことは、得られる磁性セルロース系
材料の磁気特性金向上させる上で有効である。

セルロース系材料としては、純粋セルロース系から、リ
グノセルロース系に亘る広範な材料が利用できるが、シ
ート状のものとしては、紙、板、綿布等、繊維状のもの
としては、標白パルプから未泳白パルプに至るまでの各
捕水質系パルプ、木綿、再生セルロース綿等、また粉末
状のものとしては、微結晶セルロース、木質系粉末、セ
ルロース類似多糖類（例えばデンプン）等が挙げられる
。

これらのセルロース系材料をそのまま、あるいは予め活
性化処理した後、磁性を有する物質の定着処理に供する
。この場合の活性化処理方法としては、各種の方法が考
えられるが、各種酸化剤やコロナ放電処理等による酸化
処理によって材料へアルデヒド基等の官能基を増加させ
る方法がある。

または、アルデヒド基を有するグリオキザール、ジアル
デヒドデンプンおよびホルムアルデヒド樹脂系化合物等
を付着させる方法等が挙げられる。

〔作用〕

本発明の磁性セルロース系材料は、定着させた磁性物質
が材料とよく密着しておシ、水洗等によ仝 りて脱落しないので、製造の過程で添加した１剰の分散
剤や凝集剤等、この磁性セルロース系材料を利用する上
で好ましくない物質は水洗等で除去できる。水洗後、乾
燥すると耐候性、耐摩優性も優れた磁性セルロース系材
料が得られる。この磁性材料は軽量であり、例えは粉末
状の場合、各種樹脂と混合して成形物とすることも容易
であるし、（ｌＯ） 繊維状のものでは公知の方法で容易にシート状にでき、
非常に均一な製品を作ることができる。さらに、柔軟性
を有しかつ十分な強度があるので、抜雑な形状にもなじ
ませることができる。

本発明の磁性セルロース系材料の用途としては、電波吸
収材、電磁波シールド材、磁気シールド材、各種電子機
器用ガスケットやその他の磁性材料等が挙げられる。

〔実施例〕

次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明は以下の実施例に制約されるものではない。

実施例１ １ｔの水をホモジナイザーで攪、押しながらオレイン酸
ナトリウムを１５　を溶解した後、平均粒径０．５μの
バリウムフェライト１ｏｏｆ−１徐々に加え３０分間攪
拌を続は分散液となす。この分散液にドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム３ｆを加、ｔ、９０℃に加温して
更に３０分間攪拌を続けるとバリウムフェライトの均一
な分散液が得られる。

この分散液全量を、フリーネス３００ｄｌＣ叩解した針
葉樹漂白パルプ１００ｔの１チスラリーに加え、よく攪
拌する。次に凝集を１」としてポリエチレンイミンをバ
リウムフェライトに対し２．０重・址チになるように徐
々に加えると、５バリウムフエライトは、はぼ全量パル
プへ定着する。このバリウムフェライト定着パルプを水
洗後、常法どおシ坪ｍ’　６０９７ｍ２となるように抄
紙し１０５℃で乾燥すると、磁性紙が得られる。得られ
た磁性紙はバリウムフェライトの付着率が対パルプ１０
０重ＪＩ＃ｓで、その磁気特性は、保磁力１２０００ｅ
　Ｘ飽第１１磁束密度２５　ｅｍｕ／ｒであった。

実施例２ １ｔの水をホモジナイザーで攪拌しながらリノール酸す
）　ＩＪウム２０ｔを加え溶解させた後、平均粒径１．
０μのコバルト含有マグネタイト５０ｆ　？徐々に加え
分散液となす。この分散液を９０℃に加温して更に３０
分間攪攪拌−続けると、コバルト含有マグネタイトの均
一な分散液が得られる。

この分散液全量を、フリーネス２００ｔＩＬｔに叩解し
く１２） た広葉樹未徐白パルプ５０ｆの１．５チスラリーに加え
、よく撹拌する。次に凝集剤として硫酸アルミニウムを
コバルト含有マグネタイトに対し３．５重−址チとなる
ように加えると、コバルト含有マグネタイトは、はぼ全
量パルプへ定着する。このコバルト含有マグネタイト定
着パルプを、水洗後常法どお９坪Ｍ、　６０９７ｍ２と
なるように抄紙し、１０５℃で乾燥すると磁性紙が得ら
れる。

得られた磁性紙は、コバルト含有マグネタイトの付着率
が対パルプ１００亜量饅で、その磁気特性は保磁力６０
００ｅ　、飽和磁束密度２５　ｅｍｕ／７　　であった
。

比較例１ オレイン酸ナトリウムとドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウムによる分散処理をしない他は実施例１と同様に
して磁性紙を得た。その紙中には、加えたバリウムフェ
ライトの僅か４０チしか定着していなかった。残シは、
水洗および抄紙工程で脱落、流失した。一方、上記磁性
紙の製法において／Ｍ乗剤ｔ−添加しなかった場合には
、加えたバリウムフェライトの３チしか紙中には定着し
ていなかった。

得られた磁性紙の磁気特性は、前者がバリウムフェライ
トの付着率が対パルプ４０重量％で、保磁力６８００ｓ
　、飽和磁束密度ｉａ　ｅｍｕ／ｆ　、後者が付着率３
重量％で、保磁力２３００ｅ　、　　飽和磁束密度３．
３ｅｍｕ／ｆでありた。

比較例２ リノール酸ナトリウムによる分散処理をしない他は実施
例２と同様にして磁性紙を得た。その紙中には、加えた
コバルト含有マグネタイトの５０饅しか定着していなか
った。残υは、水洗および抄紙工程で脱落、流失した。

一方、上記磁性紙の製法において凝集剤を使用しなかっ
た場合には、加えたコバルト含有マグネタイト７）５饅
しか紙中には定着していなかった。

得られた磁性紙の磁気特性は、前者がコバルト含有マグ
ネタイトの付着率が対バルブ５０重電チで、保磁力４５
００ｅ、飽和磁束密度１６　ｅｍｕ／ｒ　、後者が付着
率５重ｉ：チで、保磁力３８００ｓ　、　　飽和磁束密
度２．５　ｅｍｕ／ｌであった。

〔発明の効果〕

以上の実施例１．２および比較例１．２で得られた結果
をまとめて第１表に示す。

第　　１　　表 本、発明では、セルロース系材料へ磁性物質をほぼ全量
定着できるので、容易にその定ｉｔを自由にコントロー
ルでき、使用する磁性物質の特性をそのままセルロース
糸材料へ付与できる。しかも簡単な操作で経済的に、柔
軟かつ＠童で成形性に富む磁性効果の良好な磁性セルロ
ース系材料を提供できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルロース系材料へ磁性を有する物質の粒子を定
   着させた磁性セルロース系材料。
2. （２）セルロース系材料あるいは予め活性化処理したセ
   ルロース系材料へ、磁性を有する物質の粒子の均一な分
   散液を含ませたものから、凝集剤により磁性を有する物
   質の粒子を定着させることを特徴とする磁性セルロース
   系材料の製造法。