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JP3520583B2 - Coated inorganic powder and method for producing the same, and coating agent for inorganic powder and method for producing the same - Google Patents
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JP3520583B2 - Coated inorganic powder and method for producing the same, and coating agent for inorganic powder and method for producing the same - Google Patents

Coated inorganic powder and method for producing the same, and coating agent for inorganic powder and method for producing the same

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JP3520583B2
JP3520583B2 JP29860194A JP29860194A JP3520583B2 JP 3520583 B2 JP3520583 B2 JP 3520583B2 JP 29860194 A JP29860194 A JP 29860194A JP 29860194 A JP29860194 A JP 29860194A JP 3520583 B2 JP3520583 B2 JP 3520583B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はコーティングされた無機
粉体及びその製造方法、並びに無機粉体用コーティング
剤及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coated inorganic powder, a method for producing the same, a coating agent for inorganic powder and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、
シリカ粉等の無機粉体は、通常、シランカップラー(一
般にはRSiX3 :Xは加水分解性基、Rは官能基)で
コーティング処理し樹脂と混合して強化樹脂、人造大理
石として使用されている。しかし、これら無機粉体と樹
脂との結合力、無機粉体同士の結合力が充分でなく、強
度、耐水性、耐久性が不充分で問題となる場合がある。
PRIOR ART Calcium carbonate, aluminum hydroxide,
Inorganic powder such as silica powder is usually used as a reinforced resin or artificial marble by coating with a silane coupler (generally RSiX 3 : X is a hydrolyzable group, R is a functional group) and mixed with the resin. . However, the binding force between the inorganic powder and the resin and the binding force between the inorganic powders are not sufficient, and the strength, water resistance and durability are insufficient, which may cause a problem.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者は無機
粉体と樹脂、又は無機粉体同士の密着性向上を得るべく
鋭意検討を行い、本発明に達した。
Therefore, the present inventor has earnestly studied in order to improve the adhesion between the inorganic powder and the resin, or between the inorganic powders, and arrived at the present invention.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、アルコキシシラン、アルコキシシランを加水分解物
して得られる2以上のヒドロキシル基と反応しうる2以
上の官能基を有する有機化合物及び水を配合し得られる
配合物を、原料無機粉体に付着した後、乾燥して得られ
るコーティングされた無機粉体、並びにアルコキシシラ
ン及びこれを理論上100%加水分解可能な量以上水の
量を含有する液をpH3以下で熟成したあと更に水を加
えpH4以下とし、この部分加水分解物の有する2以上
のヒドロキシル基と反応し得る2以上の官能基を有する
有機化合物を添加することを特徴とする無機粉体用コー
ティング剤の製造方法、に存する。
That is, the gist of the present invention is to provide an alkoxysilane, an organic compound having two or more functional groups capable of reacting with two or more hydroxyl groups obtained by hydrolyzing an alkoxysilane, and water. the formulation is obtained by blending, it was adhered to the raw inorganic powder coated obtained by drying the inorganic powder, and the amount of alkoxysilane and which theoretically 100% hydrolysis amounts than water After aging the contained liquid at pH 3 or lower, water is further added to adjust the pH to 4 or lower, and an organic compound having 2 or more functional groups capable of reacting with 2 or more hydroxyl groups of this partial hydrolyzate is added. And a method for producing a coating agent for inorganic powder.

【0005】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明における原料無機粉体としては、各種マトリクスに
配合される炭酸カルシウム、グラファイト、カーボンブ
ラック、ボロン、酸化チタン、酸化鉄、水酸化カルシウ
ム、珪酸カルシウム、天然シリカ等の無機粉体が挙げら
れるが、樹脂等のマトリクスに配合する等の目的で表面
改質を行うのが好ましい無機粉体であれば、いずれも用
いることができ、特に限定されるものではない。次に、
本発明におけるアルコキシシランとしては、通常、テト
ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロ
ポキシシランなどのテトラアルコキシシランのモノマー
及び/又はオリゴマーが用いられる。
The present invention will be described in detail below. First, examples of the raw material inorganic powder in the present invention include inorganic powders such as calcium carbonate, graphite, carbon black, boron, titanium oxide, iron oxide, calcium hydroxide, calcium silicate, and natural silica, which are mixed in various matrices. However, any inorganic powder that is preferably surface-modified for the purpose of blending with a matrix of resin or the like can be used and is not particularly limited. next,
As the alkoxysilane in the present invention, a tetraalkoxysilane monomer and / or oligomer such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrapropoxysilane is usually used.

【0006】また無機粉体とコーテイング皮膜との密着
性を更に向上するにはこれらのうちテトラメトキシシラ
ンを用いるのが特に好ましい。この場合、テトラメトキ
シシランは、四塩化珪素とメタノールとの反応、金属珪
素及びメタノールの反応等の方法により得られるもの、
及び/又はこれらの部分加水分解物を用いることができ
るが、原料を精製することにより容易に不純物を除去で
きること、及び塩酸が副生せず装置腐食の問題が生じな
いこと等から、特に不純物を除去する必要のある用途等
については、珪素及びメタノールを反応させることによ
り得られるテトラメトキシシラン、及び/又はその部分
加水分解物を用いるのが望ましい。尚、テトラメトキシ
シラン以外のアルコキシシランを得る際も、上述の方法
に準じ、各種アルコールを用いた反応による製法等を採
用できる。
In order to further improve the adhesion between the inorganic powder and the coating film, it is particularly preferable to use tetramethoxysilane among these. In this case, tetramethoxysilane is obtained by a method such as a reaction between silicon tetrachloride and methanol, a reaction between metallic silicon and methanol,
And / or a partial hydrolyzate thereof can be used, but impurities can be easily removed by refining the raw material, and hydrochloric acid does not form as a by-product, which does not cause a problem of equipment corrosion. For applications that need to be removed, it is desirable to use tetramethoxysilane obtained by reacting silicon and methanol, and / or a partial hydrolyzate thereof. In addition, when obtaining an alkoxysilane other than tetramethoxysilane, a production method by a reaction using various alcohols can be adopted according to the above method.

【0007】尚、テトラメトキシシランのモノマー自体
には、眼の角膜を侵し、蒸気でも障害をもたらす等毒性
が強いことが示唆されている。また、活性が高いため、
作業時に発熱し突沸する場合がある。更に、モノマーを
多量に含むコーティング剤は保存中にモノマーの反応に
より徐々に性能が変化する傾向がある。この点、テトラ
メトキシシランのモノマーを部分加水分解重縮合して得
られる部分加水分解重縮合物(以下、テトラメトキシシ
ラン・オリゴマーと称する)であるオリゴマーを用いる
ことにより、これらに対処することができ、長期にわた
って優れた塗膜特性を発現し、毒性も低減され、また作
業性にも優れたコーティング剤を供することができる。
It has been suggested that the tetramethoxysilane monomer itself is highly toxic such that it invades the cornea of the eye and causes vapor damage. Also, because of its high activity,
When working, it may generate heat and bump. Further, the coating agent containing a large amount of monomer tends to gradually change its performance due to the reaction of the monomer during storage. In this respect, by using an oligomer which is a partially hydrolyzed polycondensate (hereinafter referred to as tetramethoxysilane oligomer) obtained by partially hydrolyzing and polycondensing a monomer of tetramethoxysilane, these can be dealt with. It is possible to provide a coating agent that exhibits excellent coating film properties over a long period of time, has reduced toxicity, and has excellent workability.

【0008】アルコキシシランのオリゴマーを得るため
の加水分解反応自体は、公知の方法によることができ、
たとえば、上記テトラメトキシシランのモノマーに所定
量の水を加えて酸触媒の存在下に、副生するアルコール
を留去しながら通常、室温程度〜100℃で反応させ
る。この反応によりメトキシシランは加水分解し、さら
に縮合反応によりヒドロキシル基を2以上有する液状の
テトラメトキシシラン・オリゴマー(通常平均重合度2
〜8程度、大部分は3〜7)が部分加水分解物として得
られる。加水分解の程度は、使用する水の量により適宜
調節することができるが、本発明においては通常20〜
80%程度、好適には30〜60%程度から選ばれる。
20%以下ではモノマー残存率が高く生産性が低い。ま
た80%以上では得られるコーティング剤がゲル化しや
すい。加水分解率100%とは、アルコキシシランの全
ての加水分解可能基を加水分解縮合するのに必要な理論
水量、すなわちアルコキシ基のモル数の1/2のモル数
の水を添加した場合をいう。
The hydrolysis reaction itself to obtain an alkoxysilane oligomer can be carried out by a known method,
For example, a predetermined amount of water is added to the above-mentioned tetramethoxysilane monomer, and the reaction is usually carried out at about room temperature to 100 ° C. in the presence of an acid catalyst while distilling off the alcohol by-produced. Methoxysilane is hydrolyzed by this reaction, and liquid tetramethoxysilane oligomer having two or more hydroxyl groups (conventional average degree of polymerization is 2 by condensation reaction).
~ 8, mostly 3-7) is obtained as a partial hydrolyzate. The degree of hydrolysis can be appropriately adjusted depending on the amount of water used, but in the present invention, it is usually 20 to
It is selected from about 80%, preferably about 30 to 60%.
When it is 20% or less, the residual monomer ratio is high and the productivity is low. If it is 80% or more, the obtained coating agent tends to gel. The hydrolysis rate of 100% means that the theoretical amount of water necessary for hydrolytically condensing all the hydrolyzable groups of the alkoxysilane, that is, the case where water in an amount of 1/2 of the number of moles of the alkoxy group is added. .

【0009】この際用いる水は特に制限はなく一般の水
道水でよいが、用途、目的によっては脱塩素水、超純水
等を 用いるのが好ましいこともあるので、適宜選択す
ればよい。例えば脱塩素水を用いることにより、コーテ
ィング後の無機粉体の耐食性がより優れたものとなる。
こうして得られたオリゴマーにはモノマーが通常2〜1
0%程度含有されている。このモノマーが含有されてい
るとコーティング液の貯蔵安定性に欠け、保存中に増粘
し、塗膜形成が困難となる場合があるので、モノマー含
有量が1重量%以下、好ましくは0.3重量%以下にな
るように、モノマーを除去するとよい。このモノマー除
去は、フラッシュ蒸留、真空蒸留、又はイナートガス吹
き込み等により行うことができる。テトラメトキシシラ
ン以外のアルコキシシランを用いて部分加水分解物とす
る場合も、上述の方法に準じた操作により加水分解反応
等を行うことができる。
The water used at this time is not particularly limited and may be ordinary tap water, but dechlorinating water, ultrapure water or the like may be preferably used depending on the use and purpose, and therefore may be appropriately selected. For example, by using dechlorinated water, the corrosion resistance of the inorganic powder after coating becomes more excellent.
The oligomer thus obtained usually contains 2 to 1 of monomers.
About 0% is contained. When this monomer is contained, the storage stability of the coating liquid is poor, the viscosity may increase during storage, and it may be difficult to form a coating film. Therefore, the content of the monomer is 1% by weight or less, preferably 0.3%. It is advisable to remove the monomer so that the content of the monomer becomes less than or equal to weight%. This monomer removal can be carried out by flash distillation, vacuum distillation, inert gas blowing, or the like. Even when an alkoxysilane other than tetramethoxysilane is used to form a partial hydrolyzate, the hydrolysis reaction and the like can be carried out by an operation according to the above method.

【0010】水の添加量は、アルコキシシラン100重
量部に対し200〜100,000重量部、好ましくは
350,000重量部である。添加方法は、好ましくは
予め少なくともアルコキシシランを理論上100%加水
分解可能な量の水(以下、「加水分解100%当量の
水」という)を加え、場合によっては適宜酸等の触媒成
分等の添加剤を加えpH3以下、好ましくは2以下で加
水分解反応を充分進行させ、後述する熟成を行ってか
ら、引き続き更に水を加えpHを3〜4に調整し、更に
次で説明する有機化合物を添加すれば、貯蔵安定性に優
れたコーティング液を得ることができ、また得られるコ
ーティング皮膜と無機粉体との密着性、無機粉体同志の
密着性、無機粉体と樹脂成分との密着性等の性質が格段
に優れたものとなる。
The amount of water added is 200 to 100,000 parts by weight, preferably 350,000 parts by weight, based on 100 parts by weight of alkoxysilane. The addition method is preferably such that at least an amount of water capable of theoretically hydrolyzing 100% of the alkoxysilane (hereinafter referred to as “hydrolysis 100% equivalent of water”) is added, and in some cases, a catalyst component such as an acid is appropriately added. After adding an additive, the hydrolysis reaction is sufficiently advanced at a pH of 3 or less, preferably 2 or less, and after aging described below, further water is further added to adjust the pH to 3 to 4, and the organic compound described below is further added. If added, a coating liquid with excellent storage stability can be obtained, and the adhesion between the resulting coating film and the inorganic powder, the adhesion between the inorganic powders, and the adhesion between the inorganic powder and the resin component The properties such as are remarkably excellent.

【0011】ここで、加水分解100%当量の水とは、
アルコキシシランのモノマー及び/又はそのオリゴマー
の全ての加水分解可能基すなわちアルコキシ基を加水分
解するのに必要な量以上の水であることは上述の定義と
同様である。アルコキシシランのオリゴマーを用いる場
合も同様であり、残存するアルコキシ基を加水分解する
のに必要な量以上の水をいう。
Here, 100% equivalent of water by hydrolysis means
It is the same as the above definition that the amount of water is more than the amount necessary to hydrolyze all the hydrolyzable groups of the alkoxysilane monomer and / or the oligomer thereof, that is, the alkoxy groups. The same applies to the case of using an alkoxysilane oligomer, which means water in an amount equal to or more than the amount necessary to hydrolyze the remaining alkoxy groups.

【0012】このように加水分解100%当量以上であ
ればいずれの量でもよいが、実用的には加水分解100
%当量の1〜4倍、更に好ましくは1〜2倍、特に好ま
しくは1〜1.5倍、更に好ましくは1〜1.2倍、が
よい。
As described above, any amount may be used as long as the hydrolysis is 100% equivalent or more.
The amount is preferably 1 to 4 times, more preferably 1 to 2 times, particularly preferably 1 to 1.5 times, and further preferably 1 to 1.2 times the% equivalent.

【0013】本発明では更に必要に応じて硬化触媒を添
加することができる。触媒としては、例えば、塩酸、酢
酸、硝酸、ギ酸、硫酸、リン酸などの無機酸、パラトル
エンスルホン酸、安息香酸、フタル酸などの有機酸、水
酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ触媒、有
機金属、金属アルコキシド、例えばジブチルスズジラウ
リレート、ジブチルスズジオクチエート、ジブチルスズ
ジアセテート等の有機スズ化合物、アルミニウムトリス
(アセチルアセトネート)、チタニウムテトラキス(ア
セチルアセトネート)、チタニウムビス(ブトキシ)ビ
ス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(イソプ
ロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)、ジルコニウ
ムテトラキス(アセチルアセトネート)、ジルコニウム
ビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)及びジ
ルコニウムビス(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセ
トネート)等の金属キレート化合物、ホウ素ブトキシド
等があるが、コーティング液の貯蔵安定性、及び得られ
るコーティング膜の硬度、可撓性等の性質が優れている
点からは、酢酸、マレイン酸、シュウ酸、フマル酸、及
び金属アルコキシド、特に好ましくはpKa2以下の強
酸のうち1種又は2種以上を用いるのがよい。
In the present invention, a curing catalyst can be added if necessary. Examples of the catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, acetic acid, nitric acid, formic acid, sulfuric acid and phosphoric acid, organic acids such as paratoluenesulfonic acid, benzoic acid and phthalic acid, alkali catalysts such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, Organic metal compounds, metal alkoxides, for example, organic tin compounds such as dibutyltin dilaurylate, dibutyltin dioctiate, dibutyltin diacetate, aluminum tris (acetylacetonate), titanium tetrakis (acetylacetonate), titanium bis (butoxy) bis (acetyl). Acetonate), titanium bis (isopropoxy) bis (acetylacetonate), zirconium tetrakis (acetylacetonate), zirconium bis (butoxy) bis (acetylacetonate) and zirconium bis (isopropoxy) bis. Acetylacetonate) and other metal chelate compounds, boron butoxide, etc., but acetic acid, maleic acid, etc. are excellent in terms of storage stability of the coating solution and hardness and flexibility of the obtained coating film. , Oxalic acid, fumaric acid, and metal alkoxides, particularly preferably one or more of strong acids having a pKa of 2 or less are preferably used.

【0014】尚、望ましい触媒の種類はコーティングの
施される無機粉体の種類、及び用途により適宜選択する
ことができる。例えば、触媒として塩酸、硝酸等の強酸
を用いた場合、液で保存性がよく、また次に述べる熟成
に要する時間が短縮できる上得られるコーティング膜の
硬度は優れたものとなるが、特に腐食しやすい用途に対
しては、避けた方がよいこともある。これに対し例えば
マレイン酸は腐食等の畏れが少なく、熟成時間が比較的
短時間ですみ、得られるコーティング膜の硬度、液での
貯蔵安定性等の特性が特に優れており望ましい。
The desired catalyst type can be appropriately selected depending on the type of the inorganic powder to be coated and the application. For example, when a strong acid such as hydrochloric acid or nitric acid is used as a catalyst, the solution has good storage stability, the time required for aging described below can be shortened, and the hardness of the obtained coating film is excellent, but particularly corrosion It may be better to avoid it for easy use. On the other hand, for example, maleic acid is desirable because it has little fear of corrosion and the like, requires a relatively short aging time, and has excellent properties such as hardness of the obtained coating film and storage stability in liquid.

【0015】これら触媒成分の添加量は、触媒としての
機能を発揮し得る量であれば特に制限されるものではな
いが、通常、アルコキシシラン100重量部に対し、
0.1〜10重量部程度の範囲から選択され、好ましく
は0.5〜5重量部である。これらの成分の配合方法
は、特に制限されず、例えば触媒成分を予め水に溶解さ
せたものを用いたり、撹拌しながら配合する等の手段に
より一層均一な配合物とすることもできる。尚、水その
他溶媒により分解されやすい触媒を用いる場合は、これ
を有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解重縮合
物と配合しておき、水その他溶媒と、使用に際して配合
することが好ましい。また、更には触媒成分を使用に際
してその他の成分に添加することもできる。
The amount of these catalyst components added is not particularly limited as long as it can exhibit the function as a catalyst, but usually, it is usually 100 parts by weight of alkoxysilane.
It is selected from the range of about 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight. The method of blending these components is not particularly limited, and a more uniform blend may be prepared by, for example, using a catalyst component dissolved in water in advance, or blending with stirring. When a catalyst that is easily decomposed by water or other solvent is used, it is preferable to mix this with the organic silicon compound and / or its partially hydrolyzed polycondensate, and mix with water or other solvent before use. Further, the catalyst component may be added to other components when used.

【0016】熟成工程を経ることにより、アルコキシシ
ランの加水分解、縮合による部分架橋反応が充分に進
み、得られるコーティング膜の特性、ひいてはコーティ
ングされた無機粉体の特性が優れたものとなるので、以
下に述べる熟成を行ってから後述する反応性の有機化合
物を添加するのが好ましい。アルコキシシランと加水分
解100%当量の水を含む液の熟成は、液を放置すれば
よいが、撹拌してもよい。放置する時間は、上述の部分
架橋反応が所望の膜特性を得るのに充分な程度進行する
のに充分な時間であり、触媒の有無及びその種類にもよ
る。
By passing through the aging step, the partial cross-linking reaction due to hydrolysis and condensation of the alkoxysilane sufficiently proceeds, and the properties of the obtained coating film, and thus the properties of the coated inorganic powder, become excellent. It is preferable to add the reactive organic compound described below after the aging described below. The liquid containing the alkoxysilane and 100% equivalent of hydrolyzed water may be aged by allowing the liquid to stand, but may be stirred. The time for leaving is sufficient for the above-mentioned partial crosslinking reaction to proceed to a sufficient extent to obtain the desired film characteristics, and depends on the presence or absence of a catalyst and its type.

【0017】熟成時にはpH3以下、好ましくはpH1
〜2とし、1〜180分、通常10〜20分程度撹拌し
ながら加水分解するのが望ましい。pH3以上で加水分
解を行うと、水の量にもよるが場合によってはゲル化の
おそれがある。こうして透明な液を得た後、更に1〜2
時間放置する。熟成に要する時間はまた周囲の温度にも
影響を受け、極寒地では20℃付近まで加熱する等の手
段を採った方がよいこともある。一般に高温では熟成が
速く進むが100℃以上にも加熱するとゲル化が起こる
ので、せいぜい50〜60℃までの加熱が適切である。
At the time of ripening, pH is 3 or less, preferably pH 1
It is desirable to carry out hydrolysis with stirring for 1 to 180 minutes, usually for about 10 to 20 minutes. If hydrolysis is carried out at pH 3 or higher, gelation may occur depending on the amount of water depending on the case. After obtaining a clear liquid in this way, further 1-2
Leave for hours. The time required for aging is also affected by the ambient temperature, and in extreme cold regions it may be better to take measures such as heating to around 20 ° C. Generally, aging proceeds rapidly at high temperatures, but gelation occurs when heated to 100 ° C. or higher, so heating to 50 to 60 ° C. is suitable at most.

【0018】熟成後に、さらに水その他各種溶媒または
分散媒を加えることができる。pH3以下で熟成を行っ
た場合、使用上の便宜の為にこれらを加えpH3〜5、
好ましくはpH3〜4程度の弱酸とするのが望ましい。
pH3以下の強酸のままでは使用に不便であり、また中
性〜アルカリ性とした場合は、ゲル化しやすく、液の保
存安定性に問題が生ずることがあるからである。熟成後
に更に水を加える場合は、水の配合量は加水分解100
%当量の水と合計して通常アルコキシシラン100重量
部に対して20〜100,000重量部、好ましくは2
00〜50000、更に好ましくは350〜35,00
0重量部である。20重量部以下では得られたコーティ
ング液の保存安定性が低下したり、加水分解反応による
急激な発熱により突沸する危険がある。また、100,
000重量以上では、得られたコーティングが極端に薄
くなり、表面改質の効果が低くなる。
After the aging, water and various other solvents or dispersion media can be further added. When ripening at pH 3 or less, these are added for convenience of use and pH 3 to 5,
It is desirable to use a weak acid having a pH of about 3 to 4.
This is because a strong acid having a pH of 3 or less is inconvenient to use, and when it is neutral to alkaline, it easily gels and may cause a problem in storage stability of the liquid. If more water is added after aging, the water content is 100
Generally, 20 to 100,000 parts by weight, preferably 2 with respect to 100 parts by weight of alkoxysilane, is added together with% equivalent of water.
00-50000, more preferably 350-35,000
0 parts by weight. If it is 20 parts by weight or less, there is a risk that the storage stability of the obtained coating liquid may be lowered, or sudden boiling may occur due to rapid heat generation due to the hydrolysis reaction. Also, 100,
When it is 000 weight or more, the obtained coating becomes extremely thin, and the effect of surface modification becomes low.

【0019】本発明においては、上述したアルコキシシ
ランの加水分解物に、これの有する2以上のヒドロキシ
ル基と縮合反応し得る官能基を2以上有する反応性の有
機化合物を配合する。すなわち、本発明のアルコキシシ
ランの加水分解物は、ヒドロキシル基等の加水分解重縮
合可能な反応基を多数有する。これらの反応基と互いに
加水分解重縮合可能な基を2以上有する反応性の有機化
合物を、本発明においては配合する。反応性の有機化合
物の添加方法は、上述のアルコキシシランの加水分解物
及び/又はこれを更に水希釈してpH3〜4に調整した
調整液に、反応性の有機化合物を添加し室温で数分〜数
十分間混合する等の方法により、透明な液状の無機粉体
用コーティング剤を得ることができる。
In the present invention, the above-mentioned hydrolyzate of alkoxysilane is blended with a reactive organic compound having two or more functional groups capable of undergoing a condensation reaction with two or more hydroxyl groups of the alkoxysilane. That is, the hydrolyzate of the alkoxysilane of the present invention has a large number of reactive groups capable of being hydrolyzed and polycondensed, such as hydroxyl groups. In the present invention, a reactive organic compound having two or more groups capable of undergoing hydrolytic polycondensation with these reactive groups is blended. The reactive organic compound is added by adding the reactive organic compound to a hydrolyzate of the above-mentioned alkoxysilane and / or a control solution prepared by further diluting the same with water to adjust the pH to 3 to 4 at room temperature for several minutes. A transparent liquid coating agent for inorganic powder can be obtained by a method such as mixing for several tens of minutes.

【0020】このような反応性有機化合物としては、た
とえば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、
アルコキシ基等を2以上有するものが挙げられ(ただ
し、上記加水分解物を除く)、具体的には、たとえば
Examples of such a reactive organic compound include a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group,
Examples thereof include those having two or more alkoxy groups and the like (excluding the above-mentioned hydrolyzate), and specifically, for example,

【0021】(i)シランカップリング剤(一般にはR
SiX3 :Xは加水分解性基、Rは官能基) (ii)アルキルアルコキシシリコーン類 (iii)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、ウレタン樹脂等のポリマー類 (iv)1,4−ブタンジオール、グリセリン、カテコー
ル、レゾルシン等の多価アルコール、等 が挙げられる。より具体的には、たとえば(i)のシラ
ンカップリング剤としては、
(I) Silane coupling agent (generally R
SiX 3 : X is a hydrolyzable group, R is a functional group) (ii) Alkylalkoxy silicones (iii) Polymers such as acrylic resin, epoxy resin, polyester resin, urethane resin (iv) 1,4-butanediol, Examples thereof include polyhydric alcohols such as glycerin, catechol, and resorcin. More specifically, for example, as the silane coupling agent (i),

【0022】反応性の有機化合物としては具体的にはが
挙げられるが、好適には(i),(iii)及び(iv)のグ
ループから選定される。
Specific examples of the reactive organic compound include, but are preferably selected from the groups (i), (iii) and (iv).

【0023】より具体的には、たとえば(i)のシラン
カップリング剤としては、
More specifically, for example, as the silane coupling agent (i),

【0024】[0024]

【化1】 等のメチルアクリレート系、[Chemical 1] Such as methyl acrylate,

【0025】[0025]

【化2】 等のエポキシ系、[Chemical 2] Epoxy type,

【0026】[0026]

【化3】 等のアミノ系、[Chemical 3] Amino system, such as

【0027】[0027]

【化4】 等のビニル系、[Chemical 4] Such as vinyl,

【0028】[0028]

【化5】HS−C3 6Si(OCH3 3 HS−C
3 6Si(OC2 5 3 、HS−C3 6Si(OC
2 4 OCH3 3 、等のメルカプト系、等が挙げられ
る。
Embedded image HS—C 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 , HS-C
3 H 6 Si (OC 2 H 5) 3, HS-C 3 H 6 Si (OC
2 H 4 OCH 3 ) 3 and the like, and the like.

【0029】これらはいずれも好適に用いることができ
るが、コーティングを施す無機粉体の種類や配合するマ
トリクスの種類により適宜選択することも可能である。
例えば、マトリクスがアクリル樹脂であればメチルアク
リレート系、その他一般の樹脂であればビニル系、金属
粉等に配合するのであればエポキシ系シランカップラー
を選択すれば、特に密着性の優れたコーティングを得る
ことができる。マトリクスがガラス質等の無機基材であ
れば、いずれのシランカップラーを用いても、優れた密
着性を得ることができる。また、(ii)のアルキルアル
コキシシリコーン類としては、
Any of these can be preferably used, but it is also possible to appropriately select them depending on the type of inorganic powder to be coated and the type of matrix to be mixed.
For example, if the matrix is an acrylic resin, a methyl acrylate-based resin, if it is another general resin, a vinyl-based resin, and if it is mixed with a metal powder, an epoxy-based silane coupler is selected, a coating with particularly excellent adhesion is obtained. be able to. If the matrix is an inorganic substrate such as glass, excellent adhesion can be obtained by using any silane coupler. Further, as the alkyl alkoxy silicones of (ii),

【0030】[0030]

【化6】 等が挙げられる。[Chemical 6] Etc.

【0031】さらに、(iii)のポリマー類としては、た
とえば、次のようなものが挙げられる。 アクリル樹脂 (a)VP
Further, examples of the polymers (iii) include the followings. Acrylic resin (a) VP

【0032】[0032]

【化7】 [Chemical 7]

【0033】(b)VP−γMTS;上記VP構造にγ
MTS(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン)を付加したもの
(B) VP-γMTS; γ in the above VP structure
MTS (γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane) added

【0034】[0034]

【化8】 エポキシ樹脂[Chemical 8] Epoxy resin

【0035】[0035]

【化9】 ポリエステル樹脂[Chemical 9] Polyester resin

【0036】[0036]

【化10】 ポリウレタン樹脂[Chemical 10] Polyurethane resin

【0037】[0037]

【化11】 [Chemical 11]

【0038】上記の有機化合物は、目的に応じて2種以
上を併用することもできる。アルコキシシラン100重
量部に対し、有機化合物は1〜900重量部、好ましく
は30〜100重量部である。1重量部未満ではコーテ
ィングされた無機粉体とマトリクスとの相溶性がなくな
る危険性がある。900重量部を超えると、コーティン
グ皮膜と無機粉体との密着性がなくなる危険性がある。
有機化合物が水及びアルコキシシランに相溶しない場合
は更にシランカップラーを添加してもよい。
Two or more of the above organic compounds may be used in combination depending on the purpose. The organic compound is 1 to 900 parts by weight, preferably 30 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkoxysilane. If it is less than 1 part by weight, the compatibility between the coated inorganic powder and the matrix may be lost. If it exceeds 900 parts by weight, there is a risk that the adhesion between the coating film and the inorganic powder may be lost.
When the organic compound is incompatible with water and alkoxysilane, a silane coupler may be added.

【0039】これらは本発明で用いることのできる反応
性の有機化合物の例示であり、本発明で用いることので
きる反応性有機化合物はこれらに限られるものではな
く、本発明の趣旨で述べたように、上述した加水分解物
と縮合反応し得る官能基を2以上有するものであれば、
何れも用いることができる。また、上記の反応性の有機
化合物は、目的に応じて2種以上を併用することもでき
る。例えば、エポキシ樹脂とエポキシ系シランカップラ
ー、アクリル樹脂とアクリル系シランカップラー、ポリ
エステル樹脂とエポキシ系シランカップラー等、樹脂成
分とシランカップラーとを併用することにより、基材と
の密着性が向上し、またマトリクス成分とアルコキシシ
ランとの相溶性が更に向上し得られるコーティング膜の
特性が更に優れたものとなる等、目的に応じ適宜選択す
ることができる。尚、併用に際しては、2種以上を予め
配合しても、各々を加水分解物とに添加してもよい。
These are examples of the reactive organic compounds that can be used in the present invention, and the reactive organic compounds that can be used in the present invention are not limited to these, and as described in the spirit of the present invention. Which has two or more functional groups capable of undergoing a condensation reaction with the above-mentioned hydrolyzate,
Either can be used. Further, the above reactive organic compounds may be used in combination of two or more depending on the purpose. For example, an epoxy resin and an epoxy-based silane coupler, an acrylic resin and an acrylic-based silane coupler, a polyester resin and an epoxy-based silane coupler, and the like, by using a resin component and a silane coupler together, the adhesion to the base material is improved, and The compatibility between the matrix component and the alkoxysilane can be further improved, and the characteristics of the coating film obtained can be further improved. At the time of combined use, two or more kinds may be blended in advance or each may be added to the hydrolyzate.

【0040】尚、反応性の有機化合物としてシランカッ
プラーを使用する場合、これを加水分解するために水を
添加する。この際シランカップラーと共に添加しても、
或は予めテトラメトキシシランを加水分解するために加
水分解100%当量以上の水を添加する際に、共に添加
しておいても差支えない。これら加水分解物と反応性有
機化合物との配合に際しては、必要に応じて、溶媒、分
散媒、硬化触媒等を添加することができる。溶媒として
は熟成物と反応製有機化合物の双方に相溶性を持つもの
が好適であり、例えばアルコール類、あるいはグリコー
ル誘導体、炭化水素類、エステル類、ケトン類、エーテ
ル類を1種、または2種以上混合して使用できる。
When a silane coupler is used as the reactive organic compound, water is added to hydrolyze it. At this time, even if added together with the silane coupler,
Alternatively, when hydrolyzing 100% equivalent or more of water to hydrolyze tetramethoxysilane in advance, it may be added together. When blending the hydrolyzate and the reactive organic compound, a solvent, a dispersion medium, a curing catalyst and the like can be added, if necessary. As the solvent, those having compatibility with both the aged product and the reaction-produced organic compound are suitable, and examples thereof include alcohols, glycol derivatives, hydrocarbons, esters, ketones, and ethers, one kind or two kinds. The above can be mixed and used.

【0041】アルコール類としては具体的にはメタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノ
ール、イソブタノール、オクタノール等が挙げられ、グ
リコール誘導体としてはエチレングリコール、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−プロピ
ルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテ
ル等が挙げられる。
Specific examples of alcohols include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutanol, and octanol, and examples of glycol derivatives include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene. Examples thereof include glycol mono n-propyl ether and ethylene glycol mono n-butyl ether.

【0042】炭化水素類としてはベンゼン、ケロシン、
トルエン、キシレン等が使用でき、エステル類として、
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチ
ル、アセト酢酸エチル等が使用できる。アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルア
セトン等のケトン類、エチルエーテル、ブチルエーテ
ル、2メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジオキサ
ン、フラン、テトラヒドロフラン等のエーテル類が使用
できる。
The hydrocarbons include benzene, kerosene,
Toluene, xylene, etc. can be used, and as esters,
Methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate and the like can be used. Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and acetylacetone, and ethers such as ethyl ether, butyl ether, 2 methyl cellosolve, ethyl cellosolve, dioxane, furan and tetrahydrofuran can be used.

【0043】場合によっては、分散媒も使用することが
できる。用いる分散媒としては、たとえば、水−界面活
性剤系が好適であり、界面活性剤としてはアニオン、カ
チオン又はノニオン性のものが一般的である。アニオン
性界面活性剤としては、カルボン酸塩、スルホン酸塩、
硫酸エステル塩、リン酸エステル等、カチオン性のもの
としては、1〜3級アミンの有機もしくは無機酸の塩、
四級アンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ン塩等、さらにはノニオン性のものとしては、ソルビタ
ンジアルキルエステル、ソルビタンアルキルエステルの
エチレングリコール縮合物、脂肪族アルコールポリエチ
レングリコール縮合物、アルキルフェノールポリエチレ
ングリコール縮合物、ポリプロピレングリコールポリエ
チレングリコール縮合物等、が挙げられる。
In some cases, a dispersion medium can also be used. As the dispersion medium to be used, for example, a water-surfactant system is suitable, and as the surfactant, anionic, cationic or nonionic ones are generally used. As the anionic surfactant, carboxylate, sulfonate,
As a cationic one such as a sulfuric acid ester salt or a phosphoric acid ester, a salt of an organic or inorganic acid of a primary to tertiary amine,
Quaternary ammonium salts, polyoxyethylene alkylamine salts and the like, and further nonionic ones include sorbitan dialkyl esters, ethylene glycol condensates of sorbitan alkyl esters, aliphatic alcohol polyethylene glycol condensates, alkylphenol polyethylene glycol condensates, polypropylene. Glycol polyethylene glycol condensate and the like.

【0044】これらの界面活性剤は、上記熟成物に対し
て0.1〜5%程度使用するのが一般的であり、分散
(乳化)に際しては、適当量の水を用いて、ホモミキサ
ー、コロイドミル、超音波等、公知の方法によることが
できる。加水分解物の配合量は、有機化合物共重合体樹
脂100重量部に対して好ましくは50〜300重量
部、より好ましくは100〜250重量部である。50
重量部以下では曲げ剛性が低下するので好ましくなく、
300重量部以上では基板との密着性が低下するので好
ましくない。
These surfactants are generally used in an amount of 0.1 to 5% with respect to the aged product. When dispersing (emulsifying), an appropriate amount of water is used and a homomixer is used. A known method such as colloid mill or ultrasonic wave can be used. The content of the hydrolyzate is preferably 50 to 300 parts by weight, more preferably 100 to 250 parts by weight, based on 100 parts by weight of the organic compound copolymer resin. Fifty
If it is less than 1 part by weight, the bending rigidity decreases, which is not preferable.
If the amount is 300 parts by weight or more, the adhesion to the substrate decreases, which is not preferable.

【0045】これら溶媒、分散媒のうち、通常は溶媒を
用いるのが、得られるコーティング膜の物性や、コーテ
ィング液の安定性が優れているので望ましい。また溶媒
の種類についても目的とするコーティング膜の特性、塗
工条件等に適したものを選択すればよいが、一般には、
例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類
や、メチルエチルケトン等のケトン類を用いた場合、コ
ーティング膜硬化時の脱溶媒速度が適切であるため、得
られるコーティング膜の表面光沢が特に優れたものとな
る上、所望の膜厚を容易に得ることができる。その他、
一般に、用いる反応性有機化合物の種類や、所望の膜特
性に応じて適宜選択すればよい。尚、反応性有機化合物
の種類によっては、官能基が多く、成膜後の硬化速度向
上のために触媒を更に添加するのが望ましい場合もある
が、一般には、熟成物生成の際に添加した触媒で充分で
ある。
Of these solvents and dispersion media, it is usually preferable to use a solvent because the physical properties of the coating film obtained and the stability of the coating liquid are excellent. Regarding the type of solvent, it is sufficient to select a suitable one for the desired characteristics of the coating film, coating conditions, etc.
For example, when using hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ketones such as methylethylketone, the solvent removal rate at the time of curing the coating film is appropriate, so that the surface gloss of the obtained coating film is particularly excellent. Moreover, a desired film thickness can be easily obtained. Other,
Generally, it may be appropriately selected depending on the type of reactive organic compound used and desired film characteristics. Incidentally, depending on the type of the reactive organic compound, there are many functional groups, and it may be desirable to further add a catalyst in order to improve the curing rate after film formation, but in general, it was added during the formation of an aged product. A catalyst is sufficient.

【0046】尚、これら溶媒及び触媒を使用する際の添
加順序は特に限定されず、反応性有機化合物と同時にア
ルコキシシランの加水分解物に添加してもよく、あるい
は以下に述べる相溶状態を達成してから添加してもよ
い。添加法は通常の方法で、好ましくは撹拌すれば良
い。コーティング処理は例えばつぎのような方法が採用
される。原料無機粉体を水系液状反応性配合物に含浸
し、攪拌する。次いで100〜150℃で乾燥しコーテ
ィングされた無機粉体を得る。乾燥時間は水の量にもよ
るが、通常1分〜60分で充分である。
The order of addition when these solvents and catalysts are used is not particularly limited, and they may be added to the alkoxysilane hydrolyzate at the same time as the reactive organic compound, or the following compatible state is achieved. You may add it after that. The addition method is a conventional method, and it is preferable to stir it. For the coating treatment, for example, the following method is adopted. An aqueous liquid reactive compound is impregnated with the raw material inorganic powder and stirred. Then, it is dried at 100 to 150 ° C. to obtain a coated inorganic powder. Although the drying time depends on the amount of water, 1 minute to 60 minutes is usually sufficient.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例により、更に本発明を詳細に説
明する。なお部及び%は特にことわりのない限り重量部
及び重量%を示す。 実施例1 〔テトラメトキシシラン・オリゴマーの合成〕撹拌機と
還流用コンデンサー及び温度計を付けた500mlの四
つ口丸底フラスコに、テトラメトキシシラン234gと
メタノール74gを加えて混合した後、0.05%塩酸
22.2gを加え、内温度65℃、2時間加水分解反応
を行った。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Parts and% are parts by weight and% by weight, unless otherwise specified. Example 1 [Synthesis of tetramethoxysilane oligomer] To a 500 ml four-necked round bottom flask equipped with a stirrer, a condenser for reflux and a thermometer, 234 g of tetramethoxysilane and 74 g of methanol were added and mixed, and then a mixture of 0. 22.2 g of 05% hydrochloric acid was added, and a hydrolysis reaction was performed at an internal temperature of 65 ° C. for 2 hours.

【0048】次いでコンデンサーを留出管に取り換え、
内温度が130℃になるまで昇温し、メタノールで留出
させた。このようにして部分加水分解縮合物を得た(部
分加水分解率40%)。重合度2〜8のオリゴマーが確
認され、重量平均分子量は550であった。テトラメト
キシシラン・オリゴマー中のモノマー量は5%であっ
た。引き続き130℃に加熱したフラスコにテトラメト
キシシラン・オリゴマーを入れ、気化したモノマーを不
活性ガスと共に系外に排出しながら、150℃まで昇温
し、3時間保持した。こうして得られたテトラメトキシ
シラン・オリゴマー中のモノマー量は0.2%であっ
た。
Then, the condenser is replaced with a distilling pipe,
The temperature was raised until the internal temperature reached 130 ° C., and methanol was distilled off. Thus, a partially hydrolyzed condensate was obtained (partial hydrolysis rate 40%). An oligomer having a degree of polymerization of 2 to 8 was confirmed, and the weight average molecular weight was 550. The amount of monomer in the tetramethoxysilane oligomer was 5%. Subsequently, the tetramethoxysilane oligomer was placed in a flask heated to 130 ° C., the vaporized monomer was discharged out of the system together with an inert gas, and the temperature was raised to 150 ° C. and maintained for 3 hours. The amount of monomers in the tetramethoxysilane oligomer thus obtained was 0.2%.

【0049】こうして得られたテトラメトキシシラン・
オリゴマー100重量部に対し、脱塩素水を66重量部
添加した。次いでマレイン酸を添加し、pHが1.5に
なるよう調整した。室温で5分、撹拌し透明な濃縮物を
得た。次いで脱塩素水を20000重量部添加した。引
き続きエポキシ系シランカップラー(日本ユニカー
(株)製 品番A−187)を30重量部添加し室温で
1時間、撹拌した。得られた液状物のpHは3.7であ
った。この液状物2500重量部に水酸化アルミニウム
粉1000g(アルコア化成(株)製 品番OC−20
00 平均粒径47μm)に添加しヘンシェルミキサー
で1500rpmで20分攪拌した。その後ヘンシェル
ミキサーのジャケットに110℃の水蒸気を通し、10
0℃以上にヘンシェルミキサー内部を加熱し、攪拌もし
ながら30分加熱しコーティングされた水酸化アルミニ
ウム粉を得た。
Tetramethoxysilane thus obtained
66 parts by weight of dechlorinated water was added to 100 parts by weight of the oligomer. Next, maleic acid was added to adjust the pH to 1.5. After stirring at room temperature for 5 minutes, a transparent concentrate was obtained. Then, 20,000 parts by weight of dechlorinated water was added. Subsequently, 30 parts by weight of an epoxy silane coupler (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., product number A-187) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. The pH of the obtained liquid product was 3.7. To 2500 parts by weight of this liquid material, 1000 g of aluminum hydroxide powder (product number OC-20 manufactured by Alcoa Kasei Co., Ltd.)
00 average particle size 47 μm) and stirred with a Henschel mixer at 1500 rpm for 20 minutes. Then, pass steam at 110 ° C through the jacket of the Henschel mixer, and
The inside of the Henschel mixer was heated to 0 ° C. or higher and heated for 30 minutes while stirring to obtain coated aluminum hydroxide powder.

【0050】実施例2 実施例1で得られたテトラメトキシシラン・オリゴマー
100重量部に対し、脱塩素水、マレイン酸を添加しp
H1.0になるよう調整した。室温で2分間撹拌し、透
明な濃縮物を得た。引き続き脱塩素水を1100重量部
添加した。有機化合物としてメチルアクリレート系シラ
ンカップラー(日本ユニカー製 品番A−174)を5
0重量部添加し、室温で5時間撹拌し、液状物を得た。
この液状はpH2.0であった。この液状物2500重
量部に水酸化アルミニウム粉1000g(アルコア化成
(株)製 品番C−385 平均粒径8μm)に添加し
ヘンシェルミキサーで1500rpmで20分攪拌し
た。その後ヘンシェルミキサーのジャケットに110℃
の水蒸気を通し、100℃以上にヘンシェルミキサー内
部を加熱し、攪拌もしながら30分加熱しコーティング
された水酸化アルミニウム粉を得た。
Example 2 To 100 parts by weight of the tetramethoxysilane oligomer obtained in Example 1, dechlorinated water and maleic acid were added and p
It was adjusted to H1.0. Stir for 2 minutes at room temperature to obtain a clear concentrate. Subsequently, 1100 parts by weight of dechlorinated water was added. Methyl acrylate-based silane coupler (manufactured by Nippon Unicar, product number A-174) was used as an organic compound.
0 part by weight was added, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours to obtain a liquid substance.
This liquid had a pH of 2.0. To 2500 parts by weight of this liquid material, 1000 g of aluminum hydroxide powder (Alcoa Kasei Co., Ltd., product number C-385 average particle size 8 μm) was added and stirred for 20 minutes at 1500 rpm with a Henschel mixer. Then, at the Henschel mixer jacket, 110 ℃
Was passed through to heat the inside of the Henschel mixer to 100 ° C. or higher, and the mixture was heated for 30 minutes while stirring to obtain coated aluminum hydroxide powder.

【0051】実施例3 実施例1の〔テトラメトキシシラン・オリゴマーの合
成〕で得られたテトラメトキシシラン・オリゴマー10
0重量部に対し、1重量%のマレイン酸水(pH1.
5)60重量部を添加して、室温で5分間撹拌し透明な
加水分解液を得た。次いで脱塩水20000重量部を添
加した。引き続きエポキシ系シランカップラー(日本コ
ニカー(株)製 品番A−187)を30重量部添加し
室温で1時間、撹拌した。得られたコーティング液のp
Hは3.7であった。
Example 3 Tetramethoxysilane oligomer 10 obtained in [Synthesis of tetramethoxysilane oligomer] of Example 1
1 part by weight of maleic acid water (pH 1.
5) 60 parts by weight was added and stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a transparent hydrolyzed solution. Then 20000 parts by weight of demineralized water were added. Subsequently, 30 parts by weight of an epoxy type silane coupler (manufactured by Nippon Conika Co., Ltd., product number A-187) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. P of the obtained coating liquid
H was 3.7.

【0052】このコーティング液2500重量部に水酸
化アルミニウム粉1000g(アルコア化成(株)製
品番OC−2000 平均粒径47μm)に添加しヘン
シェルミキサーで1500rpmで20分撹拌した。そ
の後ヘンシェルミキサーのジャケットに110℃の水蒸
気を通し、100℃以上にヘンシェルミキサー内部を加
熱し、撹拌もしながら30分加熱しコーティングされた
水酸化アルミニウム粉を得た。
To 2500 parts by weight of this coating solution, 1000 g of aluminum hydroxide powder (manufactured by Alcoa Kasei Co., Ltd.)
No. OC-2000 having an average particle size of 47 μm) was added and stirred with a Henschel mixer at 1500 rpm for 20 minutes. Then, steam of 110 ° C. was passed through the jacket of the Henschel mixer, the inside of the Henschel mixer was heated to 100 ° C. or higher, and heated for 30 minutes with stirring to obtain coated aluminum hydroxide powder.

【0053】実施例4 実施例1の〔テトラメトキシシラン・オリゴマーの合
成〕で得られたテトラメトキシシラン・オリゴマー10
0重量部に対し、1重量%のマレイン酸水(pH1.
5)60重量部を添加して、室温で5分間撹拌し透明な
加水分解液を得た。次いでビニル系シランカップラー
(信越化学製 KBM−1003)を43重量部を添加
し室温で1時間撹拌した。次に脱塩水14000重量部
を添加した。得られたコーティング液のpHは3.3で
あった。
Example 4 Tetramethoxysilane oligomer 10 obtained in [Synthesis of tetramethoxysilane oligomer] of Example 1
1 part by weight of maleic acid water (pH 1.
5) 60 parts by weight was added and stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a transparent hydrolyzed solution. Next, 43 parts by weight of a vinyl-based silane coupler (KBM-1003 manufactured by Shin-Etsu Chemical) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then 14000 parts by weight of demineralized water were added. The pH of the obtained coating liquid was 3.3.

【0054】このコーティング液2500重量部に水酸
化アルミニウム粉1000g(アルコア化成(株)製
品番C−385 平均粒径8μm)に添加しヘンシェル
ミキサーで1500rpmで20分撹拌した。その後ヘ
ンシェルミキサーのジャケットに110℃の水蒸気を通
し、100℃以上にヘンシェルミキサー内部を加熱し、
撹拌もしながら30分加熱しコーティングされた水酸化
アルミニウム粉を得た。
To 2500 parts by weight of this coating solution, 1000 g of aluminum hydroxide powder (manufactured by Alcoa Kasei Co., Ltd.)
No. C-385 having an average particle size of 8 μm) was added and stirred with a Henschel mixer at 1500 rpm for 20 minutes. After that, steam of 110 ° C is passed through the jacket of the Henschel mixer to heat the inside of the Henschel mixer to 100 ° C or higher,
The coated aluminum hydroxide powder was obtained by heating for 30 minutes with stirring.

【0055】実施例5 (コーティング液の調製)Example 5 (Preparation of coating liquid)

【0056】実施例1で得られたテトラメトキシシラン
・オリゴマー100重量部に対し、0.3%マレイン酸
水(pH1.92)25重量部を添加し室温で30分攪
拌して、透明で液状なテトラメトキシシラン・オリゴマ
ーの加水分解物を得た。次いで、この加水分解水可溶化
物を脱塩素水1500重量部で希釈してpH3.4の透
明な希釈調整液を得た。次に、ヘンシェルミキサーに炭
酸カルシウム粉(石津製薬〓製 試薬特級:沈降品平均
粒径:9.9μm 比表面積:0.28m2/g)50
0重量部を仕込んだ後、ヘンシェルミキサーのジャケッ
トに110℃の水蒸気を通し、100℃以上にヘンシェ
ルミキサーの内部を加熱し、撹拌しながら15分加熱を
続けコーティングされた炭酸カルシウム粉を得た。得ら
れたコーティングされた炭酸カルシウム粉は、凝集もな
く「ABD式粉体特性測定装置」を用いて安息角を測定
したところ44度であった。又、疎充填密度は0.65
g/ccであり、水に投入し手振り混合して、水に対す
るぬれ性を確認したところ、全量の炭酸カルシウム粉が
水にぬれて沈降した。尚、コーティング前の原料炭酸カ
ルシウム粉の安息角は59度、疎充填密度は0.39g
/cc、水に対するぬれ性は、全量がすぐにぬれて沈降
してしまうものであった。
To 100 parts by weight of the tetramethoxysilane oligomer obtained in Example 1, 25 parts by weight of 0.3% maleic acid water (pH 1.92) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to give a transparent liquid. A new hydrolyzate of tetramethoxysilane oligomer was obtained. Then, the hydrolyzed water-solubilized product was diluted with 1500 parts by weight of dechlorinated water to obtain a transparent dilution adjustment liquid having a pH of 3.4. Next, in a Henschel mixer, calcium carbonate powder (manufactured by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. special grade reagent: precipitated product average particle size: 9.9 μm specific surface area: 0.28 m 2 / g) 50
After charging 0 parts by weight, steam of 110 ° C. was passed through the jacket of the Henschel mixer, the inside of the Henschel mixer was heated to 100 ° C. or higher, and heating was continued for 15 minutes while stirring to obtain a coated calcium carbonate powder. The obtained coated calcium carbonate powder had an agglomeration without aggregation and had an angle of repose of 44 degrees when measured using an "ABD type powder property measuring device". The sparse packing density is 0.65
It was g / cc, and when it was poured into water and mixed by shaking to confirm the wettability with water, the whole amount of calcium carbonate powder was wet and precipitated. Before coating, the raw calcium carbonate powder had a repose angle of 59 degrees and a loose packing density of 0.39 g.
/ Cc, wettability to water was such that the entire amount immediately wetted and settled.

【0057】比較例1 (シランカップラーの加水分解液の調製)pH3.5の
マレイン酸水1900重量部に対し、ビニル径シランカ
ップラー(日本ユニカー製:A−171)100重量部
を添加し室温で約10分攪拌して、透明な加水分解液を
得た。 (炭酸カルシウム粉のコーティング処理)次に、ヘンシ
ェルミキサーに炭酸カルシウム粉(石津製薬〓製 試薬
特級:沈降品平均粒径:9.9μm 比表面積:0.2
8m2/g)500重量部を仕込んだ後、上述の(シラ
ンカップラーの加水分解液の調整)で得られたシランカ
ップラーの加水分解液50重量部を室温で添加し、15
00rpmで15分間室温で撹拌した。その後、ヘンシ
ェルミキサーのジャケットに110℃の水蒸気を通し、
100℃以上にヘンシェルミキサーの内部を加熱し、撹
拌しながら15分加熱を続けた後、冷却して炭酸カルシ
ウム粉を取り出した。得られた炭酸カルシウム粉を、
「ABD式粉体特性測定装置」を用いて安息角を測定し
たところ50度であった。又、疎充填密度は0.58g
/ccであり、水に投入し手振り混合して、水に対する
ぬれ性を確認したところ、一部の炭酸カルシウム粉が浮
き殆どが沈降した。
Comparative Example 1 (Preparation of Hydrolysis Solution of Silane Coupler) 100 parts by weight of a vinyl silane coupler (manufactured by Nippon Unicar: A-171) was added to 1900 parts by weight of maleic acid water having a pH of 3.5, and the mixture was stirred at room temperature. After stirring for about 10 minutes, a transparent hydrolysis solution was obtained. (Coating treatment of calcium carbonate powder) Next, in a Henschel mixer, calcium carbonate powder (manufactured by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. special grade reagent: precipitated product average particle size: 9.9 μm specific surface area: 0.2
8 m 2 / g) 500 parts by weight was charged, and then 50 parts by weight of the silane coupler hydrolysis solution obtained in the above (Preparation of silane coupler hydrolysis solution) was added at room temperature to give 15
Stir at 00 rpm for 15 minutes at room temperature. Then, pass steam at 110 ° C through the jacket of the Henschel mixer,
The inside of the Henschel mixer was heated to 100 ° C. or higher, and the heating was continued for 15 minutes while stirring, and then cooled to take out calcium carbonate powder. The obtained calcium carbonate powder,
The angle of repose was 50 degrees when measured using an "ABD type powder property measuring device". The sparse packing density is 0.58g
It was / cc, and when it was poured into water and mixed by shaking to confirm its wettability with water, a part of the calcium carbonate powder floated and most of it precipitated.

【0058】実施例6 (コーティング剤の調製)実施例1で得られたテトラメ
トキシシランの加水分解物100重量部を、脱塩素水1
130重量部で希釈した調整液に、ビニル系シランカッ
プラー(日本ユニカー製:A−171)65重量部を添
加し室温で約10分攪拌して、透明なコーティング剤を
得た。 (炭酸カルシウム粉のコーティング処理)次に、ヘンシ
ェルミキサーに炭酸カルシウム粉(石津製薬〓製 試薬
特級:沈降品平均粒径:9.9μm 比表面積:0.2
8m2/g)500重量部を仕込んだ後、上述の(コー
ティング剤の調製)で得られたコーティング剤50重量
部を室温で添加し、撹拌しながら15分加熱を続けコー
ティングされた炭酸カルシウム粉を得た。得られた炭酸
カルシウム粉は、凝集もなく「ABD式粉体特性測定装
置」を用いて安息角を測定したところ44度であった。
又、疎充填密度は0.49g/ccであり、水に投入し
手振り混合して、水に対するぬれ性を確認したところ全
量がすぐにぬれて沈降してしまうものであった。
Example 6 (Preparation of coating agent) 100 parts by weight of the hydrolyzate of tetramethoxysilane obtained in Example 1 was added to 1 part of dechlorinated water.
65 parts by weight of a vinyl-based silane coupler (manufactured by Nippon Unicar: A-171) was added to the adjustment liquid diluted with 130 parts by weight, and the mixture was stirred at room temperature for about 10 minutes to obtain a transparent coating agent. (Coating treatment of calcium carbonate powder) Next, in a Henschel mixer, calcium carbonate powder (manufactured by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. special grade reagent: precipitated product average particle size: 9.9 μm specific surface area: 0.2
8 m 2 / g) 500 parts by weight was added, then 50 parts by weight of the coating agent obtained in the above (Preparation of coating agent) was added at room temperature, heating was continued for 15 minutes while stirring, and coated calcium carbonate powder Got The obtained calcium carbonate powder was found to have an angle of repose of 44 degrees when measured using an "ABD type powder characteristic measuring device" without aggregation.
The loose packing density was 0.49 g / cc, and when the mixture was poured into water and mixed by shaking to confirm its wettability with water, the whole amount was immediately wet and settled.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明により、密着性に優れた無機粉体
を得ることができる。また、各種粉体表面をガラス質膜
でコーティングし、かつ各種シランカップラーを併用す
ることが可能であることからFRP、人造大理石等の種
々マトリックスとフィラーとの密着性向上に顕著な効果
を発現できる。
According to the present invention, it is possible to obtain an inorganic powder having excellent adhesion. Moreover, since various powder surfaces can be coated with a glassy film and various silane couplers can be used in combination, a remarkable effect can be exhibited in improving the adhesion between various fillers such as FRP and artificial marble and the filler. .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 穂積 北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三 菱化学株式会社黒崎事業所内 (72)発明者 松添 信行 東京都千代田区丸の内2丁目5番2号 三菱化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−157771(JP,A) 特開 平1−126375(JP,A) 特開 平3−115379(JP,A) 特開 昭57−94057(JP,A) 特開 平8−143819(JP,A) 特開 平6−298600(JP,A) 特開 平8−157742(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 1/00 - 10/00 C09D 101/00 - 201/10 C09D 15/00 - 17/00 C09C 1/00 - 3/12 C01B 33/00 - 33/193 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hozumi Endo Hozumi Endo 1-1, Kurosaki Shiroishi, Hachimansai-ku, Kitakyushu Sanritsu Chemical Co., Ltd. Kurosaki Plant (72) Inventor Nobuyuki Matsuzoe 2-5-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Chemical Corporation (56) Reference JP-A-8-157771 (JP, A) JP-A-1-126375 (JP, A) JP-A-3-115379 (JP, A) JP-A-57-94057 ( JP, A) JP-A-8-143819 (JP, A) JP-A-6-298600 (JP, A) JP-A-8-157742 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C09D 1/00-10/00 C09D 101/00-201/10 C09D 15/00-17/00 C09C 1/00-3/12 C01B 33/00-33/193

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルコキシシランを水中で加水分解した
加水分解物、この加水分解物のヒドロキシル基と反応し
得る2以上の官能基を有する有機化合物、及び水から主
としてなるコーティング液を、原料無機粉体に付着させ
たのち乾燥して得られたものであることを特徴とする
ーティングされた無機粉体。
1. An alkoxysilane is hydrolyzed in water.
Hydrolysates, organic compounds having two or more functional groups capable of reacting with the hydroxyl groups of the hydrolyzate, and the main water
The coating liquid composed as, adhered to the raw material inorganic powder
A coated inorganic powder, which is obtained by drying after drying.
【請求項2】 加水分解物が、アルコキシシランを理論
上100%加水分解可能な量以上の水の存在下で加水分
解したものであることを特徴とする請求項1記載のコー
ティングされた無機粉体。
2. The hydrolyzate is hydrolyzed in the presence of water in an amount equal to or greater than the theoretical amount of 100% hydrolysis of the alkoxysilane.
The coated inorganic powder according to claim 1, characterized in that it has been solved .
【請求項3】 有機化合物がシランカップリング剤であ
ることを特徴とする請求項1又は2記載のコーティング
された無機粉体。
3. The coated inorganic powder according to claim 1, wherein the organic compound is a silane coupling agent .
【請求項4】 アルコキシシランがテトラメトキシシラ
ンであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
記載のコーティングされた無機粉体。
4. The alkoxysilane is tetramethoxysilane according to claim 1, wherein the alkoxysilane is tetramethoxysilane .
Coated inorganic powder according to.
【請求項5】 加水分解物のモノマー含有量が1重量%
以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれ
かに記載のコーティングされた無機粉体。
5. The monomer content of the hydrolyzate is 1% by weight.
The coated inorganic powder according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 加水分解物が、アルコキシシランを理論
上100%加水分解可能な量の1〜4倍の水の存在下で
加水分解したものであることを特徴とする請求項1ない
し5のいずれかに記載のコーティングされた無機粉体。
6. The hydrolyzate is based on the theory of an alkoxysilane.
In the presence of 1 to 4 times more water than the 100% hydrolyzable amount
No claim 1 characterized in that it is hydrolyzed.
6. The coated inorganic powder as described in any one of 5 above.
【請求項7】 アルコキシシランに対する有機化合物の
重量比が0.3〜1.0であることを特徴とする請求項
1ないし6のいずれかに記載のコーティングされた無機
粉体。
7. An organic compound for alkoxysilane
The weight ratio is 0.3 to 1.0.
The coated inorganic material according to any one of 1 to 6
powder.
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