JPH02197102A - 磁性体の表面改質方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高分子＠を化学的に結合させることにより磁性
粉体の表面全改質する方法に関する。

〔従来の技術〕

特願昭６１−２９０５５２号および特願昭６２−０９０
７１５号では磁気を利用したオフセット印刷に用いる磁
性物を提案しているが、この磁性物は基本的には磁性粉
体に高分子鎖を化学的に結合させた本のであり、従来の
オフセット印刷用平版の機能を持つ画像を形成するとい
う極めて重要な役割を演する。すなわち、磁性粉体の表
面に結合させた高分子鎖が親水性であれば親インキ性の
磁気ドラム外表面での非画線部形成を、親インキ性であ
れば親水性の磁気ドラム外嵌面での画線部形成を担う。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、磁性粉体の表面に高分子鎖を化学的に結合さ
せることは必ずしも容易でなく、その方法も限られてい
た。

本発明は、磁性粉体の表面に高分子鎖を化学的に結合さ
せる、新規且つ有効な方法を提供するものである。

〔課題を解決する比めの手段〕

本発明に係る磁性粉体の表面改質方法は磁性粉体をエポ
キシ基を有するアルコキシシランで処理した後、カルボ
キシル基を有するアゾ化合物で処理し、次いで、ラジカ
ル重合性エチレン誘導体で処理することを特徴とする。

〔作用〕

磁性粉体ｒ、ｒ−グリシドキシグロビル）　＋７メトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロビル（ジメトキシ）メ
チルシラン等の、エポキシ基を有するアルコキシシラン
で処理することにより、磁性粉体の表面に存在する水酸
基と該アルコキシシランのアルコキシ基とが縮合し、シ
ロキサン結合を介してエポキシ基が導入される。その後
、このエポキシ基が導入された磁性粉体をカルボキシル
基を有するアゾ化合物、例えば、　４．４’−アゾビス
−（４−シアノ吉草酸）で処理することにより、該磁性
粉体に導入され几エポキシ基と該アゾ化合物のカルボキ
シル基とが付加反応し、該磁性粉体の表面にアゾ基が導
入される。アゾ基はラジカル重合の開始能力を有するの
で、上記の、アゾ基が導入された磁性粉体をメタクリル
酸エチル、スチレン等のラジカル重合性エチレン誘導体
で処理することにより、該磁性粉体の表面から該エチレ
ン誘導体のラジカル重合が開始され、高分子鎖が結合す
る。

〔実施例〕

本発明に用いられる磁性粉体とは、鉄、コバルト、ニッ
ケルおよびこれらの合金に代弄されるフェロ母性体やマ
グネタイト、フェライトに代表されるフェリ磁性体など
の強磁性体の粉末であるが、これらの磁性粉体の表面に
は、マグネタイト、フェライト等の金属酸化物以外であ
っても、大気中においては多かれ少なかれ酸化層が形成
されているので、水酸基が存在しており、本発明の表面
改質法が適用できる。

一方、エポキシ基を有するアルコキシシランとしては、
〔作用〕のところで述べ九前記のものが代表的であるが
、本発明に用いられる該アルコキシシランはこれらに限
定されるものではなく、少なくとも１分子中に１個以上
のエポキシ基と１個以上のアルコキシ基を有するシラン
化合物は一般に使用可能である。

カルボキシル基を有するアゾ化合物としては、上記のも
のを除いて、入手の容易な市販品は見当たらないが、上
記のもの以外であっても、該アゾ化合物が入手できれば
、これを用いることは可能である。

また、ラジカル重合性エチレン誘導体としては。

上記のもの以外に、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
ｎ−グチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸１ｓｏ−ブチル、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリロニトリル、アクリルアミド、酢酸ビニル等が用
いられるが、これらの２種類以上を組合せて用いれば、
共重合体鎖を磁性粉体の表面に結合させることもできる
。

本発明の方法による磁性粉体の表面改質手順を具体的に
述べると以下のとおシである。まず、エポキシ基を有す
るアルコキシシランによる処理として、磁性粉体と該ア
ルコキシシランとを混合するか、またはベンゼン、トル
エン等の有機溶媒中に加え、室温〜１２０℃で０．１〜
２４時間攪拌を行った後、カル２キシル基を有するアゾ
化合物による処理として、上記のエポキシ基を有するア
ルコキシシランで処理した磁性粉体と該アゾ化合物とを
ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等の有機
溶媒中に加え、２０〜４０℃で０．１〜２４時間攪拌を
行い１次いで、ラジカル重合性エチレン誘導体による処
理として、上記のエポキシ基を有するアルコキシシラン
で処理した後、カルボキシル基を有するアゾ化合物で処
理した磁性粉体と該エチレン誘導体とを混合するか、ま
たは該エチレン誘導体およびその付加重合体が可溶で且
つラジカル重合を阻害しない溶媒中に加え、不活性ガス
雰囲気中、５０〜１５０℃で０．１〜２４時間攪拌を行
う。

上述の表面改質手順に示し比処理温度、処理時間はあく
までも一般的な条件であって、本発明の表面改質手順を
限定するものではない。すなわち、磁性粉体、および磁
性粉体の表面に結合させる高分子鎖の種類、結合させる
高分子鎖の量によって任意に決められるものである。同
様に、原料の量的な条件も特に限定されるべきものでは
ない。

また、上述の、カルボキシル基を有するアゾ化合物によ
る処理においては反応促進剤としてα−ピコリン、ピリ
ジン等の３級アミンを少量添加してもよい。

次に、本発明を実施例によってさらに説明する。

実施例１ 本発明の方法によシ、Ｎｌ　−Ｚｎフェライト粉（平均
粒径１５０Ｘ、表面水酸基量３．６　Ｘ　１０−’モル
／Ｅｌ）全欠のように改質した。

まず、上記のＮ１−Ｚｎフェライト粉１０．０ｇを、１
１０℃、１■Ｉ（ｇ以下の減圧下で２４時間の乾燥を行
った抜工Ｉキシ基を有するアルコキシシランによる処理
として、γ−グリシドキシグロピルトリメトキシシラン
１０．０ｇ（４，２Ｘ１０　　モル）とと゛もに、脱水
、精製したトルエン１５０−中に加え、トルエンの沸点
で８時間攪拌を行った。この処理を行ったＮｉ　−Ｚｎ
フェライト粉をメタノールで洗浄し、８０℃、１■Ｉｇ
以下の減圧下で６時間の乾燥を行った後、カルボキシル
基を存するアゾ化合物による処理として、　４．４’−
アゾビス−（４−シアノ吉草酸）　３．０．ｉｉ＋　（
１，ｌＸ１Ｏモル）とともに、脱水、精製したジメチル
スルホキシド１５０−中に加え、さらに、α−ピコリン
０，０５ｄｅ浩卯して、２０℃で１０時間攪拌を行った
。この処理を行ったＮ１−Ｚｎフェライト粉をメタノー
ルで洗浄し、２０℃、１■Ｉｇ以下の減圧下で２４時間
の乾燥全行っ九後、このＮｔ　−Ｚｎ　７工ライト粉１
ｇを分取し、ラジカル重合性エチレン誘導体による処理
として、常法により精製し念メタクリル酸メチル３０−
と混合して、７０℃で９時間攪拌上行り念。

その後、上記の一連の表面改質処理を行ったＮｉ　−Ｚ
ｎフェライト粉ｆ　７０００ｒ、ｐ、ｍ、　３０分間の
遠心分離により沈降させ、上澄液を除去し友。次いで、
沈降し＆Ｎｉ−Ｚｎ７エライト粉をトルエンに分散させ
念後、７０００ｒ、ｐ、ｒｎ、　３０分間の遠心分離に
より再度沈降させ、上澄ｇを除去する操作を５回繰り返
し友後、沈降したＮｌ　−Ｚｎフェライト粉を１１０℃
、１　ｗ　Ｈｇ以下の減圧下で２４時間の乾燥を行い、
元素分析を行った結果、Ｎｉ　−Ｚｎフェライト粉ＩＩ
に対して０．４１ｇのポリメタクリル酸メチルが結合し
ていることが判明した。

一方、上記の一連の表面改質処理に続く遠心分離の際に
沈降しないＮｉ−Ｚｎフェライトが上澄液相に認められ
次ので、この上澄液を濃縮し友ところ濃縮液は磁性流体
として挙動した。

実施例２ 実施例１に記載したＮ１−　Ｚｎフェライト粉につき、
メタクリル酸メチルの代わＦ）Ｋスチレンを用いた以外
は実施例１と全く同様の一連の表面改質処理を行っ九後
、実施例１と全く同様に沈降分離、乾燥を行い、元素分
析を行っ友結果、Ｎｉ−Ｚｎフェライト１．Ｆに対して
０．１５！Ｉのポリスチレンが結合していることが判明
した。

比較例１ 実施例１に記載したＮｉ　−Ｚｎ　７エライト粉につき
、実施例１に記載し九エポキシ基を有するアルコキシシ
ランによる処理およびカルボキシル基を有するアゾ化合
物による処理を省略し、ラジカル重合性エチレン誘導体
による処理のみを実施例１と全く同様に行った後、実施
例１と全く同様に沈降分離、乾燥を行い、元素分析を行
った結果、Ｎｉ−Ｚｎフェライト粉にポリメタクリル酸
メチルが全く結合していないことが判明し友。

比較例２ 実施例１に記載し７ｊＮ１−Ｚｎ７エライト粉につき、
カルぎキシル基を有するアゾ化合物による処理を省略し
友以外は実施例１と全く同様にエポキシ基を有するアル
コキシシランによる処理、次いで、ラジカル重合性エチ
レン誘導体による処理を行った後、実施例１と全く同様
に沈降分離、乾燥を行い、元素分析を行った結果、Ｎｔ
−Ｚｎフェライト粉にポリメタクリル酸メチルが全く結
合していないことが判明し友。

比較例３ 実施例１Ｋ：記載しｆｔ　Ｎｉ　−Ｚｎフェライト粉に
つき、エポキシ基を有するアルコキシシランによる処理
を省略し几以外は実施例１と全く同様にカルボキシル基
を有するアゾ化合物による処理、次いで、ラジカル重合
性エチレン誘導体による処理を行った後、実施例１と全
く同様に沈降分離、乾燥を行い、元素分析を行った結果
、Ｎｉ　−Ｚｎフェライト粉１ｇに対して結合している
ポリメタクリル酸メチルは０．０　Ａ　ｌｌと極めて少
ないことが判明した。この事実ＶｉＮｉ−Ｚｎ７エライ
ト粉に吸着した微量の４．４′−アゾビス−（４−シア
ノ吉草酸）がメタクリル酸メチルの重合を開始し次こと
を示唆するが、ポリメタクリル酸メチルの結合は化学的
々結合（共有結合）ではなく、吸着によるものである。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように構成されているので以下に述べる
ような効果を奏する。

（１）本発明は磁性粉体の表面に高分子鎖を化学的に結
合させる、新規且つ有効な改質方法を提供する。

（２）本発明の底面改質方法の用途に関連して、磁気を
利用したオフセット印刷において従来の平版の機能を持
つ画像の形成に用いられる磁性物について述べ九が、本
発明はこれに限定して適用されるべきものではない。す
なわち、本発明の表面改質を施し之磁性粉体は、その底
面に高分子鎖が共有結合によシ化学結合している九め、
表面に結合し次高分子と同一ま友は類似の高分子中に容
易に、且つ均一に配合分散でき、例えば、プラスチック
研石の原料として好適である。

（３）−万、該磁性粉体は表面に結合した高分子の艮溶
媒中で安定なコロイド分散相を形成するので、磁性塗料
あるいは磁性流体が製造できる等、本発明の用途は極め
て多岐にわたる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性粉体をエポキシ基を有するアルコキシシランで処理
   した後、カルボキシル基を有するアゾ化合物で処理し、
   次いで、ラジカル重合性エチレン誘導体で処理すること
   を特徴とする磁性粉体の表面改質方法。