JP2016082149A

JP2016082149A - 磁性シート

Info

Publication number: JP2016082149A
Application number: JP2014214359A
Authority: JP
Inventors: 茂男沼田; Shigeo Numata; 佐藤　仁; Hitoshi Sato; 仁佐藤
Original assignee: CI Kasei Co Ltd
Current assignee: CI Kasei Co Ltd
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2016-05-16
Anticipated expiration: 2034-10-21
Also published as: CN105529125A; JP6532001B2

Abstract

【課題】充分な磁気吸着特性を有し、かつ防錆性に優れ、低コストで、材料の取り扱いが容易である磁性シートを提供する。
【解決手段】磁性シート１０は、軟磁性材料と、バインダーとを含有する磁性層１２と、磁性層１２の表面に設けられた表面樹脂層１４と、磁性層１２の裏面に設けられた接着層１６と、を有する。軟磁性材料がソフトフェライトのみからなり、ソフトフェライトの粒径は１〜１０μｍである。また、磁性層１２中のソフトフェライトの充填率が４０〜８０体積％である。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性シートに関する。

例えば、既存の壁面にホワイトボードを設置する等の広い用途で、着磁していない強磁性体層を有する磁性シートが用いられている。具体的には、例えば鉄粉を配合したプラスチック板や鉄ホイルからなる強磁性体層の表面に白色の塩化ビニルフィルムを設けた可撓性の磁性シートが知られている。該磁性シートを接着剤等で壁面等に設置することで、表面に磁石等の磁性物品を磁着させることができるうえ、ホワイトボード用マーカーで文字等を書いたり消したりできるホワイトボードとして使用できる。

磁性シートとしては、磁性材料として、例えば鉄粉等の金属粉等の磁性粉体と塩化ビニルなどの合成樹脂材とを混錬してシート状にしたもの、防錆用の亜鉛メッキが施された鉄箔を用いるものが知られている（特許文献１）。
磁性シートに鉄粉等の金属粉等を用いることで、優れた磁気吸着特性が得られる。

特開２０１０−２６２１３０号公報

しかし、鉄粉を用いる磁性シートは、錆が発生する問題があるうえ、コストが高くなりやすい。また、粒径が小さい鉄粉は材料としての取り扱いが難しい。防錆処理が施された鉄箔は錆の発生は幾分抑制されるが、硬質材料であるため取り扱いにくいという問題がある。

本発明は、充分な磁気吸着特性を有し、かつ防錆性に優れ、低コストで、材料の取り扱いが容易である磁性シートを提供することを目的とする。

本発明の磁性シートは、軟磁性材料と、バインダーとを含有する磁性層を有する磁性シートであって、前記軟磁性材料がソフトフェライトのみからなり、前記ソフトフェライトの粒径が１〜１０μｍであることを特徴とする。

本発明の磁性シートでは、前記磁性層中のソフトフェライトの充填率が４０〜８０体積％であることが好ましい。
前記ソフトフェライトは、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトであることが好ましい。

本発明の磁性シートは、充分な磁気吸着特性を有し、かつ防錆性に優れ、低コストで、かつ材料の取り扱いが容易である。

本発明の磁性シートの一例を示した断面図である。本発明の磁性シートの他の例を示した断面図である。

［第１実施形態］
図１は、本発明の磁性シートの一例である磁性シート１０の断面図である。
本実施形態の磁性シート１０は、磁性層１２と、磁性層１２の表面に設けられた表面樹脂層１４と、磁性層１２の裏面に設けられた接着層１６と、を有する可撓性のシートである。

（磁性層）
磁性層１２は、軟磁性材料と、バインダーとを含有する層である。

＜軟磁性材料＞
磁性シート１０では、磁性層１２に含有される軟磁性材料がソフトフェライトのみからなる。これにより、磁性シート１０に錆が発生することが抑制される。また、軟磁性材料に鉄粉を用いる場合に比べてコストが低くなるうえ、材料の取り扱いも容易になる。

ソフトフェライトとしては、例えば、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト等が挙げられる。なかでも、初透磁率とコストの点では、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトが好ましい。また、磁気吸着特性の点では、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライトが好ましい。
磁性層１２に含有されるソフトフェライトは、１種でもよく、２種以上でもよい。

磁性層１２には、粒子状のソフトフェライトが充填されることが好ましい。
ソフトフェライトの粒径は、１〜１０μｍであり、２〜５μｍが好ましい。前記ソフトフェライトの粒径が下限値以上であれば、高い充填率でバインダーに練り込むことが可能である。前記ソフトフェライトの粒径が上限値以下であれば、ソフトフェライトの充填率を高くしてもシートの寸法安定性及び外観を良好に保てるため、磁気吸着特性、寸法安定性及び外観が両立された磁性シートが得られやすい。

ソフトフェライトの粒径は、以下の手順にて測定される。
測定対象（ソフトフェライトの粉末）を水またはエタノールなどの有機液体に投入し、３５ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ程度の超音波を付与した状態にて約２分間分散処理して分散液を調製する。分散液中の粒状物の量は該分散液のレーザー透過率（入射光量に対する出力光量の比）が７０％〜９５％となる量とする。次いで該分散液について、マイクロトラック粒度分析計にかけてレーザー光の散乱により個々の粒状物の粒径（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・・・）、および各粒径ごとの存在個数（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・・）を計測する（個々の粒状物の粒径（Ｄ）は、マイクロトラック粒度分析計によれば種々の形状の粒状物ごとに球相当径が自動的に測定される。）。視野内に存在する個々の粒子の個数（Ｎ）と各粒径（Ｄ）とから、下記式（１）にて平均粒径を算出する。
平均粒径＝（ΣＮＤ^３／ΣＮ）^１／３（１）

磁性層１２中のソフトフェライトの充填率は、４０〜８０体積％が好ましく、５０〜７０体積％がより好ましい。前記ソフトフェライトの充填率が前記下限値以上であれば、磁性層が鉄粉を含有しなくても磁気吸着特性に優れた磁性シートが得られやすい。前記ソフトフェライトの充填率が前記上限値以下であれば、成形性が良好である。
なお、磁性層中のソフトフェライトの充填率とは、磁性層の総体積に対するソフトフェライトの総体積の比率である。

＜バインダー＞
バインダーとしては、磁性シートの磁性層に用いられる公知のバインダーを用いることができ、例えば、ゴム（天然ゴム、アクリル系ゴム等の合成ゴム等）、樹脂（塩素化ポリエチレン等）等が挙げられる。
磁性層１２に含有されるバインダーは、１種でもよく、２種以上でもよい。

磁性層１２（１００体積％）中のバインダーの含有量は、２０〜６０体積％が好ましく、３０〜５０体積％がより好ましい。前記バインダーの含有量が下限値以上であれば、シート化が容易になる。前記バインダーの含有量が上限値以下であれば、磁気吸着特性に優れた磁性シートが得られやすい。

磁性層１２は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、添加剤を含有してもよい。
添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、滑剤、加工助剤等が挙げられる。
添加剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

磁性層１２の厚さは、０．１〜１ｍｍが好ましく、０．２〜０．８ｍｍがより好ましい。磁性層１２の厚さが下限値以上であれば、十分な吸着力で磁石を吸着させることが可能である。磁性層１２の厚さが上限値以下であれば、壁面等への施工が容易となる。

（表面樹脂層）
表面樹脂層１４を形成する材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等が挙げられる。なかでも、顔料等による着色性が容易である点では、ポリ塩化ビニルが好ましく、イレーサーによるマーカーインクの消去しやすさの点では、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂から選択されることが好ましい。
例えば、磁性シート１０をホワイトボードとして使用する場合は、表面樹脂層１４に顔料（酸化チタン、酸化亜鉛等）等を配合して白色とする。

表面樹脂層１４の厚さは、０．１〜０．５ｍｍが好ましく、０．１〜０．３ｍｍがより好ましい。表面樹脂層１４の厚さが下限値以上であれば、磁性層の色を十分に隠蔽可能である。表面樹脂層１４の厚さが上限値以下であれば、磁石の吸着力を阻害しにくい。

磁性層１２と表面樹脂層１４との接着は、可能であれば熱ラミネートでも押出ラミネートでもよく、接着剤又は粘着剤を適用してもよい。各層の種類に応じて適宜選択することができる。

（接着層）
既存の壁面、扉、窓又は家具等に磁性シート１０を設けるために用いられる接着層１６を形成する材料としては、例えば、一時的に磁性シートを利用する場合、再剥離可能な接着剤、表面に微小な凹部及び／又は円環状、多角環状等の微小な突起を有するエラストマーからなる吸盤シート等が挙げられる。

接着層１６の厚さは、０．１〜３ｍｍが好ましく、０．５〜２ｍｍがより好ましい。接着層１６の厚さが下限値以上であれば、磁性シート１０を壁面等により安定に取り付けることができる。接着層１６の厚さが上限値以下であれば、磁性シート１０を容易に取り扱うことが可能であり、省スペースである。

磁性シート１０の透磁率は、５〜３０が好ましく、１０〜２５がより好ましい。磁性シート１０の透磁率が前記範囲内であれば、磁気吸着特性に優れる。

（製造方法）
磁性シート１０の製造方法は、特に限定されず、軟磁性材料としてソフトフェライトのみを用いる以外は公知の方法を採用できる。例えば、以下に示す方法が挙げられる。
軟磁性材料であるソフトフェライトとバインダーを混合した組成物を混練し、粉砕し、ロール圧延によりシート化した後、着磁装置で着磁して磁性層１２を形成する。得られた磁性層１２の表面に、表面樹脂層１４を形成する樹脂シート（ポリ塩化ビニルシート等）をドライラミネート法により積層し、磁性層１２における裏面側に吸盤シートをドライラミネート法により積層し、接着層１６を形成して磁性シート１０とする。

［第２実施形態］
図２は、本発明の磁性シートの別の実施形態である磁性シート２０の断面図である。
本実施形態の磁性シート２０は、磁性層２２と、磁性層２２の表面に設けられた表面樹脂層２４と、磁性層２２の裏面に設けられた裏打層２６と、を有する可撓性のシートである。
磁性層２２は、上記した磁性層１２と同じものを使用することができる。

（表面樹脂層）
表面樹脂層２４は表面層２４１と化粧層２４２とからなる。磁性層２２上に化粧層２４２が設けられ、化粧層２４２上に表面層２４１が設けられている。
表面層２４１を形成する材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等が挙げられる。なかでも、イレーサーによるマーカーインクの消去しやすさの点から、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂から選択されることが好ましい。表面層２４１を通して化粧層２４２を視覚的に感知できるよう、表面層２４１の少なくとも一部は透明である。

表面層２４１の厚さは、０．０１〜０．５ｍｍが好ましく、０．０２〜０．２ｍｍがより好ましい。表面層２４１の厚さが下限値以上であれば、表面の平滑性が良好である。表面層２４１の厚さが上限値以下であれば、磁石の吸着力を阻害しにくい。

化粧層２４２を形成する材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリプロピレン等が挙げられる。なかでも、顔料等による着色性が容易である点から、ポリ塩化ビニルが好ましい。
例えば、磁性シート２０をホワイトボードとして使用する場合は、化粧層２４２に顔料（酸化チタン、酸化亜鉛等）等を配合して白色とする。

化粧層２４２の厚さは、０．０５〜０．５ｍｍが好ましく、０．１〜０．３ｍｍがより好ましい。化粧層２４２の厚さが下限値以上であれば、磁性層の色を十分に隠蔽可能である。化粧層２４２の厚さが上限値以下であれば、磁石の吸着力を阻害しにくい。

例えば、磁性シート２０をプロジェクター用スクリーンとしての使用する場合、表面層２４１の表面に高光線反射率の凹凸をつけてもよい。このような表面樹脂層２４は、たとえば「書き映シート」（ゼネラル社製）として市販されている。

表面樹脂層２４は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、添加剤を含有してもよい。
添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、滑剤、加工助剤等が挙げられる。
添加剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

表面層２４１と化粧層２４２との接着は、可能であれば熱ラミネートでも押出ラミネートでもよく、接着剤を適用してもよい。接着する層の種類に応じて適宜選択することができる。
接着剤の厚さは、１〜１０μｍが好ましく、３〜７μｍがより好ましい。接着剤の厚さが下限値以上であれば、表面層２４１と化粧層２４２とを安定して接着することができる。接着剤の厚さが上限値以下であれば、磁性吸着力を阻害しない。

磁性層２２と表面樹脂層２４との接着は、可能であれば熱ラミネートでも押出ラミネートでもよく、接着剤又は粘着剤を適用してもよい。各層の種類に応じて適宜選択することができる。

（裏打層）
裏打層２６は、磁性シート２０の取り扱い容易性、壁面への適用性、壁面設置後の触感の向上等を目的として、磁性層２２の裏面側に設けられる。裏打層２６は、例えば、難燃性ポリエステル系繊維、ガラス繊維、カーボン繊維等の難燃性又は不燃性を有する繊維からなるマット、織物、編み物、不織布等からなる。

裏打層２６を設けることにより、磁性シート２０を壁面へ設ける際、壁面下地が木質板やプラスターボードであれば、安価で有機溶剤やシックハウス症候群の原因となるホルマリンを含有しないでんぷん糊系の接着剤が使用可能である。また、壁面下地が金属板であっても、磁性シート２０を壁面へ設ける際に安価で入手が容易なゴム系接着剤を選択することが可能である。また、磁性シート２０を設置後の壁面は適度な弾性を有するため、磁性シート２０をホワイトボードとして使用する際、手が疲れにくいという効果を得ることができる。

裏打層２６の厚さは、１〜１０ｍｍが好ましく、３〜７ｍｍがより好ましい。裏打層２６の厚さが下限値以上であれば、磁性シート１０を壁面等により安定に取り付けることができる。裏打層２６の厚さが上限値以下であれば、取り扱いやすい。

裏打層２６と表面樹脂層２４との接着は、可能であれば熱ラミネートでも押出ラミネートでもよく、接着剤又は粘着剤を適用してもよい。各層の種類に応じて適宜選択することができる。

［作用効果］
以上説明した本発明の磁性シートは、充分な磁気吸着特性を有している。
また、本発明の磁性シートは、軟磁性材料としてソフトフェライトのみを用いているため、軟磁性材料に鉄粉を用いる場合に比べて防錆性に優れている。また、鉄粉を用いないため、低コストであるうえ、材料の取り扱いも容易である。

なお、本発明の磁性シートは、前記した磁性シート１０には限定されない。
例えば、現場において接着剤により壁面等に取り付ける場合、ネジ、両面テープ等で壁面等に取り付ける場合等においては、本発明の磁性シートは、磁性層の裏面に接着層を有さない磁性シートであってもよい。
また、本発明の磁性シートは、磁性層の表面に表面樹脂層を有さない磁性シートであってもよい。

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［防錆性の評価］
磁性シートから５ｃｍ×５ｃｍの四角形に切り取りサンプルとした。このサンプルを温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの雰囲気に１週間放置し、その後のサンプルの状態を目視により確認し、磁性シートの防錆性を評価した。
評価は以下の基準で行った。
○：錆が発生しない。
×：錆の発生が見られる。

［透磁率］
磁性シートを外径２０ｍｍ、内径９ｍｍのリング状に複数打ち抜き、打ち抜いたものを厚さ１０ｍｍ程度になるように積層して環状体を得た。その環状体にエナメル線を３０ターン巻き、エナメル線の両端部をＬＣＲメーター（アジレント社製、Ｅ４９８０Ａ）に接続し、トロイダルコイルの実効自己インダクタンスを測定した。測定時の周波数は１００ｋＨｚとした。そして、以下の式より実効透磁率μ_ｅを求めた。
μ_ｅ＝πＤＬ／（ｎ^２Ａμ_０）
Ｄ：環状体の平均直径＝（外径＋内径）／２
Ｌ：トロイダルコイルのインダクタンス（測定値）
ｎ：ターン数＝３０
Ａ：環状体の断面積＝（外径−内径）×ｔ／２
ｔ：環状体の高さ（厚さ）
μ_０＝４π×１０^−７（Ｈ／ｍ）

［実施例１］
軟磁性材料であるＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトＡ（粒径２μｍ）６３体積％と、バインダーである塩素化ポリエチレン（昭和電工社製、塩素含有量３２質量％）３７体積％とを混合して混練し、粉砕した後、ロール圧延を行って、厚さ０．５ｍｍの磁性層のみからなる磁性シートを得た。

［実施例２］
軟磁性材料としてＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトＢ（粒径５μｍ）６３体積％と、バインダーである塩素化ポリエチレン（昭和電工社製、塩素含有量３２質量％）３７体積％とを混合した以外は、実施例１と同様にして磁性シートを得た。

［実施例３］
軟磁性材料としてＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトＢ（粒径５μｍ）７５体積％と、バインダーである塩素化ポリエチレン（昭和電工社製、塩素含有量３２質量％）２５体積％とを混合した以外は、実施例１と同様にして磁性シートを得た。

［比較例１］
軟磁性材料としてＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトＡ（粒径２μｍ）６０体積％、及び鉄粉５体積％と、バインダーである塩素化ポリエチレン（昭和電工社製、塩素含有量３２質量％）３５体積％とを混合した以外は、実施例１と同様にして磁性シートを得た。

［比較例２］
軟磁性材料としてＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトＣ（粒径１５μｍ）６０体積％と、バインダーである塩素化ポリエチレン（昭和電工社製、塩素含有量３２質量％）４０体積％とを混合した以外は、実施例１と同様にして磁性シートを得ようとしたが、自重によってバラバラになってしまい、シート化できなかった。
実施例及び比較例の評価結果を表１に示す。

表１に示すように、軟磁性材料としてＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトのみを用いた実施例１〜３の磁性シートは、透磁率が高く充分な磁気吸着特性を有し、かつ錆の発生も見られず防錆性に優れていた。実施例３は透磁率が特に高かったが、質量や曲げ弾性も大きく、比較的シートが取り扱いづらかった。
一方、軟磁性材料としてＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトに加えて鉄粉を用いた比較例１の磁性シートは、充分な磁気吸着特性を有していたものの、錆の発生が見られた。

１０磁性シート
１２磁性層
１４表面樹脂層
１６接着層

Claims

軟磁性材料と、バインダーとを含有する磁性層を有する磁性シートであって、
前記軟磁性材料がソフトフェライトのみからなり、
前記ソフトフェライトの粒径が１〜１０μｍであることを特徴とする、磁性シート。
前記磁性層中のソフトフェライトの充填率が４０〜８０体積％である、請求項１に記載の磁性シート。
前記ソフトフェライトがＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトである、請求項１又は２に記載の磁性シート。