JP2003012320A

JP2003012320A - シリカ系無機化合物オルガノゾル

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Publication number: JP2003012320A
Application number: JP2001197055A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Nakai; 満中井; Hiroyasu Nishida; 広泰西田
Original assignee: Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
Current assignee: JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】有機溶媒中で優れた分散安定性を示す。【解決手段】平均粒子径が２〜１００ｎｍの範囲にあ
り、多価アルコールで表面が修飾されたシリカ系無機化
合物微粒子が、有機溶媒に分散しているオルガノゾルで
あって、該シリカ系無機化合物微粒子のシリカ源の一部
または全部がアルカリ金属珪酸塩に由来するものであ
る。前記無機化合物微粒子はシリカ微粒子であることが
好ましく、また、シリカおよびシリカ以外の無機酸化物
の１種または２種以上とからなるシリカ系複合酸化物微
粒子であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料、ハードコー
ト剤、透明保護膜、ポリマー用フィラー等に利用可能な
シリカ系無機化合物微粒子が有機溶媒に分散した無機化
合物オルガノゾルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シリカ、アルミナなどの無機酸
化物微粒子の有機溶媒分散液を得るには、これらの微粒
子の表面を疎水性にすることが必要であり、このため、
通常、微粒子の表面を改質（修飾）することが行われて
いる。このような無機化合物微粒子の表面修飾法とし
て、反応性モノマーまたはカップリング剤などと微粒子
表面のヒドロキシル基とを反応させる方法がある。この
ような方法として具体的には、粉末状の微粒子を有機溶
媒に分散させたのちに修飾剤を添加して微粒子表面を修
飾させる方法、または微粒子の水分散液の水を有機溶媒
と溶媒置換したのちに修飾剤を添加して微粒子表面を修
飾させる方法などが挙げられる。しかしながら、これら
の方法では、微粒子の凝集を完全に抑制できず、分散性
の良い有機溶媒ゾルを得ることが困難であった。また、
カップリング剤を用いた場合、処理した微粒子の有機溶
媒分散液に水を混合する際にカップリング剤が微粒子か
ら解離して脱離し、微粒子の安定性が低下するといった
問題があった。さらに、塗料、ハードコート剤などのフ
ィラーとしてこのような無機化合物微粒子を用いる場
合、被膜形成剤のマトリックスにこれらのゾルを配合す
ると、マトリックス中で微粒子が凝集しやすくなるなど
の問題があった。

【０００３】特開平６３−１８５４３９号公報には、平
均粒子径が０. ０５〜５μｍの範囲にあり、加水分解可
能な有機金属化合物を加水分解して得られるシリカなど
の無機酸化物微粒子の表面にグリコールを結合させたグ
リコール単分散体が開示されている。また、本願出願人
は、アルコキシシランの加水分解によって得られる平均
粒子径が０. １μ程度のシリカ粒子が、例えばエチレン
グリコール等の多価アルコールに分散したシリカオルガ
ノゾルを開示している（特許第２７１８４３１号公
報）。しかしながら、これらの粒子は塗料中に配合され
た場合、粒子径が大きすぎ塗膜の強度が不充分であった
り、基材との密着性に劣ることが判明した。また、これ
らの粒子を分散させる有機溶媒の種類によっては安定性
が低下したり、さらに電解質等が共存すると不安定とな
り、用途に制約があった。

【０００４】なお、上記有機金属化合物を加水分解する
方法では平均粒子径が０. １μ以下、特に０. ０４μｍ
以下の単分散性に優れた粒子を得ることは困難である。
また、上記アルコキシシランを加水分解する方法では、
アルキル基を有していたり、アルコキシ基が存在するこ
とがあるので修飾多価アルコール量が減少し、安定性に
優れた無機化合物オルガノゾルが得られにくい。

【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、有機溶媒中で優れた分散安定性
を有するシリカ系無機化合物オルガノゾルを提供するこ
とを目的する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均粒子径が
２〜１００ｎｍの範囲にあり、多価アルコールで表面が
修飾されたシリカ系無機化合物微粒子が有機溶媒に分散
してなるオルガノゾルであって、該シリカ系無機化合物
微粒子のシリカ源の一部または全部がアルカリ金属珪酸
塩に由来するものであることを特徴とするものである。
前記無機化合物微粒子はシリカ微粒子であることが好ま
しい。前記無機化合物微粒子は、シリカおよびシリカ以
外の無機酸化物の１種または２種以上とからなるシリカ
系複合酸化物微粒子であることが好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
説明する。１．無機化合物オルガノゾル本発明に係る無機化合物オルガノゾルは、平均粒子径が
２〜１００ｎｍの範囲にあり、多価アルコールで表面が
修飾された無機化合物微粒子が有機溶媒に分散してい
る。

【０００８】無機化合物微粒子上記無機化合物微粒子は、平均粒子径が２〜１００ｎｍ
の範囲にある。より好ましい範囲は２〜８０ｎｍ、特
に、２〜４０ｎｍの範囲である。平均粒子径が２ｎｍ未
満の粒子は得ることが困難であり、得られたとしても粒
子径が小さすぎ、このため無機化合物微粒子を含む被膜
等を形成しても膜の強度や、基材との密着性が向上する
効果が得られにくい。また無機化合物微粒子を含むフィ
ルムや繊維を製造しても充分な滑り性が得られないこと
がある。平均粒子径が１００ｎｍを越えると、無機化合
物微粒子を含む塗膜等を形成しても膜の強度が低下した
り、基材との密着性が向上しない。また、粒子が大きす
ぎて安定な分散状態を維持できず沈降することがある。
また、粒子径が大きいために単位粒子重量当たりの修飾
多価アルコール量が少なくなり、安定性に優れた無機化
合物オルガノゾルが得られにくい。

【０００９】本発明で用いられるシリカ系無機化合物微
粒子としては、シリカ単独粒子の他、シリカとシリカ以
外の無機酸化物の１種または２種以上とからなるシリカ
系複合酸化物微粒子が好ましい。シリカ以外の無機酸化
物としては、例えば周期表の１Ａ族、２Ａ族、２Ｂ族、
３Ａ族、３Ｂ族、４Ａ族、４Ｂ族、５Ａ族、５Ｂ族、６
Ａ族から選ばれる元素の酸化物を挙げることができ、具
体的には、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｒｂ₂Ｏ、Ｂ
ｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ
₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、Ｃｅ₂Ｏ
₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｐ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｓｎ
Ｏ₂、ＭｏＯ₃、ＷＯ₃などが挙げられる。シリカ系複
合酸化物微粒子として具体的には、シリカ−アルミナ、
シリカ−ジルコニア、シリカ−チタニアなどが挙げられ
る。上記シリカ粒子またはシリカ系複合酸化物微粒子
は、球状の微粒子を得易く、かつ表面ＯＨ基が多いので
微粒子表面により多くの多価アルコールを結合させるこ
とができ、また結合した多価アルコールは容易に脱離
（分解）しないので好ましい。

【００１０】前記シリカ粒子としては、本願出願人の出
願による特開昭６３−４５１１４号公報、特開昭６３−
４５１１３号公報、特開昭６３−６４９１１号公報等に
記載されたシリカゾルが好適である。具体的には無機酸
化物微粒子からなるシード粒子を分散させた分散液に、
ケイ酸ナトリウムなどのアルカリ金属ケイ酸塩を脱塩し
て得られる珪酸液を添加することによって製造される。
シリカ系複合酸化物微粒子は、例えば本出願人が先に出
願した特開昭６３−１２３８０７号公報、特開平５−１
３２３０９号公報等の記載に基づき製造される。具体的
には、ケイ酸ナトリウムなどのアルカリ金属ケイ酸塩ま
たはこれを脱アルカリして得られる珪酸液と、アルカリ
可溶の無機化合物とをｐＨ１０以上のアルカリ水溶液中
に同時に加え、反応液のｐＨを制御せずに反応させるこ
とによって得ることができる。また、ｐＨ１０以上のア
ルカリ水溶液にシリカ、アルミナなどの無機酸化物微粒
子からなるシード粒子を分散させた分散液に、上記のケ
イ酸塩または珪酸液とアルカリ可溶無機化合物を添加
し、粒子成長させることによって、得ることもできる。

【００１１】上記シリカ系複合酸化物微粒子中のシリカ
以外の無機酸化物の含有量は０. ０１〜５０重量％、特
に０. １〜３０重量％の範囲にあることが望ましい。該
含有量が０. ０１重量％未満の場合は、表面に結合でき
る多価アルコールの量がシリカ単独粒子と変わらず、該
含有量が５０重量％を越えると、得られるシリカ系複合
酸化物微粒子の分散安定性が低下する傾向にあり、表面
に結合できる多価アルコールの量がさらに増加し、分散
安定性が向上することもない。

【００１２】前記シリカ粒子およびシリカ系複合酸化物
微粒子のシリカ源としては、前記したようにアルカリ金
属珪酸塩を用いる。アルカリ金属珪酸塩を用いて得られ
るシリカ粒子およびシリカ系複合酸化物微粒子は、その
平均粒子径を容易に２〜１００ｎｍの範囲とすることが
できる。また、アルカリ金属珪酸塩を用いてシード粒子
を粒子成長させる方法では、平均粒子径が１００ｎｍを
越える粒子を得るには極めて長時間を要する。一方、加
水分解可能な有機金属化合物を用いるゾルゲル法では容
易に粒子成長が起こり、平均粒子径が１００ｎｍ以下の
粒子を得ることが困難である。また、ゾルゲル法では加
水分解が不充分でアルコキシ基が残存することがあり、
この場合ＯＨ基が減少するので多価アルコールの修飾量
が低減し、分散安定性が不充分になり易い。

【００１３】多価アルコール前記無機化合物微粒子の表面は多価アルコールで修飾さ
れる。多価アルコールで処理すると、シランカップリン
グ剤等で処理した場合と比較して、結合が強く、水等を
混合しても容易に多価アルコールが分解、脱離すること
がなく、アルコール、多価アルコールの他、γ−ブチロ
ラクトンなどのラクトン類等の有機溶媒に安定な無機化
合物オルガノゾルを得ることができる。更に、このよう
な有機溶媒中に無機や有機のカチオン、アニオンまたは
塩類が共存していても安定な無機化合物オルガノゾルを
得ることができる。修飾に用いられる多価アルコールと
しては、エチレングリコール、（ポリ）エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、（ポリ）プロピレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、カテコール、レゾル
シノール、アルキレングリコール等の二官能性アルコー
ル、グルセリン、トリメチロールプロパン等の三官能性
アルコール、ポリビニルアルコール等が挙げられる。

【００１４】有機溶媒本発明の無機化合物オルガノゾルに用いられる有機溶媒
としては、従来公知の所望の有機溶媒を用いることがで
きる。具体的には、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール等の１価アルコール、エチレングリコール、プロピ
レングリコール等の多価アルコール、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル等のアルコールエーテル類、Ｎ−
メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ−メチルアセトアミド等のアミド系溶媒、γ−ブチロ
ラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のラクトン類
などが挙げられる。これらの有機溶媒は１種または２種
以上混合して使用してもよい。本発明に係る無機化合物
オルガノゾルは、γ−ブチロラクトン等のラクトン類を
分散媒としても、また、溶媒中に無機、有機のカチオ
ン、アニオン、塩類等が存在していても安定性に優れて
いる点が特徴的である。従って、これらのオルガノゾル
には、有機酸、無機酸またはこれらの塩が含まれていて
もよい。有機酸、無機酸またはこれらの塩としては、塩
酸、硫酸、硝酸、リン酸、過塩素酸、酢酸、およびこれ
らのアンモニウム塩、金属塩などが挙げられる。当該無
機化合物オルガノゾル中の無機化合物微粒子の濃度は、
１〜５０重量％、特に５〜３０重量％であることが望ま
しい。該濃度が５０重量を越えると、分散液の粘度が高
くなり、流動性が低下するので実用上、利便性に欠ける
傾向がある。

【００１５】２．無機化合物オルガノゾルの製造方法上記無機化合物オルガノゾルは、前記シリカ粒子または
シリカ系複合酸化物微粒子の表面に多価アルコールが結
合しており、これが有機溶媒に安定して分散可能であれ
ば、どのような製造方法をも採用することができる。例
えば、始めに前記シリカ粒子またはシリカ系複合酸化物
微粒子の水分散液を調製する。このときの分散液の濃度
は１〜５０重量％、特に５〜３０重量％の範囲とするこ
とが好ましい。濃度が１重量％未満では、濃度が低すぎ
て粒子と多価アルコールとの結合が効率的に起きにく
く、濃度が５０重量％を越えると、濃度が高すぎるため
に均一な処理が困難になる。

【００１６】この分散液に多価アルコールを添加し、必
要に応じて加熱熟成した後、加熱蒸留しながら多価アル
コールと粒子の表面ＯＨ基を反応させるとともに水を留
去する。多価アルコールの添加量は、無機化合物粒子の
平均粒子径によっても異なるが、無機化合物粒子１００
重量部当たり、多価アルコール１〜２００重量部、特に
１０〜１００重量部の範囲にあることが好ましい。多価
アルコールの添加量が１重量部未満の場合は、表面に結
合した多価アルコールの量が少なく得られる無機化合物
オルガノゾルの安定性が不充分となることがあり、特に
塩類が存在する場合はゲル化する虞がある。他方、多価
アルコールの添加量が２００重量部を越えてもさらに表
面に結合した多価アルコールの量が増えることもなく、
かえって過剰で未反応の多価アルコールが残存し、塗料
化して製膜する際に多価アルコールが残留することがあ
る。

【００１７】前記加熱熟成または加熱蒸留する際の温度
は３０〜２００℃、特に５０〜１８０℃の範囲が好まし
い。温度が３０℃未満の場合は、長時間を要しても反応
が充分進まないことがあり、他方、温度が２００℃を越
えても、さらに処理時間を短くできる等の効果は得られ
ない。当該処理時間は上記処理温度によっても異なる
が、通常０. ５〜２４時間程度である。次いで、所望の
有機溶媒を添加し、水の残存量が０. １〜２０重量％程
度になる程度まで再び加熱蒸留を行って水分を留去し
て、本発明の無機化合物オルガノゾルを得る。このとき
の蒸留時間は概ね０. ５〜１０時間である。上記水の残
存量を０. １重量％未満にすることは困難であると共
に、得られる無機化合物オルガノゾルの安定性を損なう
ことがある。水の残存量が２０重量％を越えると、塗料
として用いた場合に塗膜形成性や、基材によっては基材
との密着性が低下することがある。このような無機化合
物オルガノゾル中の無機化合物微粒子の濃度は、１〜５
０重量％、特に５〜３０重量％の量で含まれていること
が望ましい。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係るシリカ系無機化合物オルガ
ノゾルは、無機化合物微粒子の有機溶媒中での分散安定
性に優れ、該微粒子が凝集することがない。また、オル
ガノゾル中に無機酸、有機酸またはこれらの塩などが共
存しても、無機化合物微粒子が凝集することがない。前
記無機化合物オルガノゾルを塗料、保護膜、ハードコー
ト剤などのフィラーとして塗料等に配合した場合、塗料
への分散性がよく、得られる塗膜は緻密であるとともに
基材との密着性に優れ、また粒子の凝集に基づくクラッ
クの発生や透明性の低下などがほとんど起こることがな
い。このため、該無機化合物オルガノゾルは、各種塗
料、保護膜、ハードコート剤などの他、各種樹脂の充填
剤として有用であり、たとえば磁気テープの充填剤、フ
ィルムのブロッキング防止剤などの用途にも好適であ
る。

【００１９】

【実施例】以下に示す実施例により、本発明を更に具体
的に説明する。

【００２０】実施例１［表面修飾ゾルの調製］シリカゾル（触媒化成工業
（株）製：ＳＩ−５０、平均粒子径２５ｎｍ、ＳｉＯ₂
濃度４８重量％）を水でＳｉＯ₂濃度２５重量％に希釈
し、これを陽イオン交換樹脂でイオン交換した後、陰イ
オン交換樹脂でイオン交換してＳｉＯ₂濃度２０重量％
のシリカゾル（Ａ）を調製した。シリカゾル（Ａ）１８
００ｇを容器にとり、これに多価アルコールとしてエチ
レングリコール１８０ｇを混合し、加熱蒸留して水７８
０ｇを留去した。次いで、有機溶媒としてのγ−ブチロ
ラクトン６６０ｇを混合し、同様に加熱蒸留して水６６
０ｇを留去して固形分濃度３０重量％のエチレングリコ
ール変性シリカオルガノゾル（Ａ）を調製した。シリカ
オルガノゾル（Ａ）について、安定性、基材との密着性
および塗膜硬度を次のようにして評価し、その評価結果
をその性状と共に表１に示した。

【００２１】［ゾルの安定性評価］（１）オルガノゾル（Ａ）１００重量部に、硫酸水溶液
（濃度２重量％）、塩酸水溶液（濃度２重量％）をそれ
ぞれ１０重量部混合したときのゾルの安定性（Ｉ）を評
価した。（２）オルガノゾル（Ａ）１００重量部に、硫酸アンモ
ニウム水溶液（濃度５重量％）を１０重量部混合し、１
０分間撹拌した後、７０℃の恒温槽に静置し、固化する
までの時間を測定してゾルの安定性（II）を評価した。（３）得られたオルガノゾル（Ａ）１００重量部に、塩
化ナトリウム水溶液（濃度５重量％）を１０重量部混合
し、１０分間撹拌した後、７０℃の恒温槽に静置し、ゾ
ルの安定性（III)を評価した。上記安定性の評価は、ゲル化あるいは沈殿の生成するま
での時間を測定することにより行い、次の基準で評価し
た。 ○：１ヶ月以上変化無し △：１週間以内に粘度が高くなりゲル化開始 ×：添加後１日以内に粘度が高くなりゲル化開始

【００２２】[塗膜と基材との密着性および塗膜硬度の
評価]ブチラール樹脂（積水化学（株）製：エスレック
ＢＭ−２）をｎ−ブタノールで溶解し、樹脂濃度１０重
量％の樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液７０ｇと、前
記シリカオルガノゾル（Ａ）１０ｇをｎ−ブタノール２
０ｇで希釈したオルガノゾルとを混合し、Ｂａｒ No.10
のワイヤーバーを用いてポリカーボネート板に塗工後、
１５０℃で３０分間硬化して塗膜を形成した。密着性は
セロテープ（登録商標）剥離テストにより評価し、塗膜
硬度は鉛筆硬度法にて評価した。

【００２３】実施例２実施例１において、エチレングリコールを７２ｇ、γ−
ブチロラクトンを７６８ｇ用いた以外は実施例１と同様
にして、固形分濃度３０重量％のエチレングリコール変
性シリカオルガノゾル（Ｂ）を調製した。得られたシリ
カオルガノゾル（Ｂ）について、安定性、基材との密着
性および塗膜硬度を評価した。

【００２４】実施例３実施例１で調製した陰イオン交換樹脂でイオン交換した
ＳｉＯ₂濃度２０重量％のシリカゾル（Ａ）１８００ｇ
にγ−ブチロラクトンを６６０ｇを混合し、加熱蒸留し
て水１４４０ｇを留去し、ついでエチレングリコール１
８０ｇを混合した後９５℃で１時間加熱熟成し、固形分
濃度３０重量％のエチレングリコール変性シリカオルガ
ノゾル（Ｃ）を調製した。得られたシリカオルガノゾル
（Ｃ）について、安定性、基材との密着性および塗膜硬
度を評価した。

【００２５】実施例４無機化合物粒子としてシリカ・アルミナ水分散ゾル（触
媒化成工業（株）製：カタロイドＳＮ、平均粒子径１２
ｎｍ、ＳｉＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃濃度２０重量％、Ａｌ₂Ｏ
₃／ＳｉＯ₂重量比＝０. ００３）を用いた以外は実施
例１と同様にして、固形分濃度３０重量％のエチレング
リコール変性シリカ・アルミナオルガノゾル（Ｄ）を調
製した。得られたシリカ・アルミナオルガノゾル（Ｄ）
について、安定性、基材との密着性および塗膜硬度を評
価した。

【００２６】実施例５無機化合物粒子としてシリカ・チタニア水分散ゾル（触
媒化成工業（株）製：ＴｉＯ₂／ＳｉＯ₂重量比＝０.
１、平均粒径１０ｎｍ、ＳｉＯ₂・ＴｉＯ₂濃度２０重
量％）を用いた以外は、実施例１と同様にして、固形分
濃度３０重量％のエチレングリコール変性シリカ・チタ
ニアオルガノゾル（Ｅ）を調製した。得られたシリカ・
アルミナオルガノゾル（Ｅ）について、安定性、基材と
の密着性および塗膜硬度を評価した。

【００２７】実施例６実施例１において、γ−ブチロラクトン６６０ｇの代わ
りにｎ−ブタノールを６６０ｇ用いた以外は実施例１と
同様にして、固形分濃度３０重量％のエチレングリコー
ル変性シリカオルガノゾル（Ｆ）を調製した。得られた
シリカオルガノゾル（Ｆ）について、安定性、基材との
密着性および塗膜硬度を評価した。

【００２８】比較例１エタノール３１４４０ｇ、濃度２８重量％のアンモニア
水５６８０ｇおよび純水４１５２０ｇの混合溶液を３５
℃に保持し、この混合溶液を撹拌しながら、テトラエト
キシシラン１４４０ｇを加えた。添加終了後、さらに２
時間撹拌を続けた後、この混合溶液に濃度２８重量％の
アンモニア水４０００ｇを加えてｐＨを１２. ５に調整
し、ついで濃縮して、水−エタノール混合溶液中にシリ
カ粒子が分散した濃度２０重量％のシリカ粒子分散液を
調製した。シリカ粒子の平均粒子径は１１０ｎｍであっ
た。次に、実施例１においてシリカゾル１８００ｇの代
わりに、上記濃度２０重量％のシリカ粒子分散液１８０
０ｇを用いた以外は実施例１と同様にして、固形分濃度
３０重量％のエチレングリコール変性シリカオルガノゾ
ル（Ｇ）を調製した。得られたシリカオルガノゾル
（Ｇ）について、実施例１と同様にして、安定性、基材
との密着性および塗膜硬度を評価した。

【００２９】比較例２無機化合物粒子として、実施例１と同様にしてＳｉＯ₂
濃度２０重量％のシリカゾル（Ａ）を調製した。このシ
リカゾル（Ａ）１８００ｇを容器にとり、ついで有機溶
媒γ−ブチロラクトン８４０ｇを混合し、加熱蒸留して
水８４０ｇを留去してシリカオルガノゾル（Ｈ）を調製
した。得られたシリカオルガノゾル（Ｈ）について、安
定性、基材との密着性および塗膜硬度を評価した。

【００３０】比較例３無機化合物粒子として、実施例１と同様にしてＳｉＯ₂
濃度２０重量％のシリカゾル（Ａ）を調製した。これを
限外濾過装置で水をメタノールに溶媒置換し、固形分濃
度３０重量％のメタノール分散ゾルを得た。このゾル３
００ｇとエタノール２７００ｇを混合した後、この混合
液にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン８.
４ｇを添加し１時間撹拌して、シリカ・アルミナ粒子の
表面がγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで
修飾されたゾル（Ｉ）を調製した。得られたシリカ・ア
ルミナオルガノゾル（Ｉ）について、安定性、基材との
密着性および塗膜硬度を評価した。

【００３１】比較例４無機化合物粒子としてシリカ・アルミナ水分散ゾル（触
媒化成工業（株）製：カタロイドＳＮ、平均粒子径１２
ｎｍ、ＳｉＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃濃度２０重量％、Ａｌ₂Ｏ
₃／ＳｉＯ₂重量比＝０. ００３）１８００ｇを容器に
とり、ついでγ−ブチロラクトン８４０ｇを混合し、加
熱蒸留して水８４０ｇを留去してシリカオルガノゾル
（Ｊ）を調製した。得られたシリカオルガノゾル（Ｊ）
について、安定性、基材との密着性および塗膜硬度を評
価した。

【００３２】比較例５エタノール３９３００ｇ、濃度２８重量％のアンモニア
水７１００ｇおよび純水５１９００ｇの混合溶液を３５
℃に保持し、この混合溶液を撹拌しながら、メチルトリ
メトキシシラン７４０ｇとテトラエトキシシラン９００
ｇを加えた。添加終了後、さらに２時間撹拌を続けた
後、この混合溶液に濃度２８重量％のアンモニア水５０
００ｇを加えてｐＨを１２. ５に調整し、ついで濃縮し
て、水−エタノール混合溶液中にシリカ粒子が分散した
濃度２０重量％のシリカ粒子分散液を調製した。シリカ
粒子の平均粒子径は８０ｎｍであった。次に、実施例１
においてシリカゾル１８００ｇの代わりに、上記濃度２
０重量％のシリカ粒子分散液１８００ｇを用いた以外は
実施例１と同様にして、固形分濃度３０重量％のエチレ
ングリコール変性シリカオルガノゾル（Ｋ）を調製し
た。得られたシリカオルガノゾル（Ｋ）について、実施
例１と同様にして、安定性、基材との密着性および塗膜
硬度を評価した。

【００３３】

【表１】無機微粒子アル溶濃平均安定性密鉛筆種類 MO/SiO ₂ コール媒度粒径Ｉ II III 着硬度実施例 (重量) 重量部 (wt%) (nm) 性１ SiO₂ 0 50 γ 30 25 ○ ○ ○ ○ ３Ｈ２ SiO₂ 0 20 γ 30 25 ○ ○ ○ ○ ２Ｈ３ SiO₂ 0 50 γ 30 25 ○ ○ ○ ○ ３Ｈ４ Al₂O₃/ 0.003 50 γ 30 12 ○ ○ ○ ○ ３Ｈ SiO₂ ５ TiO₂/ 0.1 50 γ 30 10 ○ ○ ○ ○ ４Ｈ SiO₂ ６ SiO₂ 0 50 ｎ 30 25 ○ ○ ○ ○ ３Ｈ比較例１ SiO₂ 0 50 γ 30 110 ○ ○ ○ × Ｂ２ SiO₂ 0 0 γ 30 25 △ △ △ × Ｈ３ SiO₂ 0 0 γ 30 25 × × × ○ ２Ｈ４ Al₂O₃/ 0.003 0 γg 30 12 △ △ △ × Ｈ SiO₂ ５ SiO₂ 0 50 γ 30 80 △ △ △ △ Ｂ上記「溶媒」欄中、γ：γ−ブチロラクトン、ｎ：ｎ−
ブタノール、γg ：γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランを夫々示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G072 AA28 BB05 CC02 DD05 DD06 DD07 EE06 EE07 GG01 GG02 HH18 HH23 TT01 UU07 UU30 4J002 AA001 DJ006 DJ016 FB086 GH01 4J037 AA08 AA09 AA10 AA11 AA18 AA22 AA25 CB04 CB07 CB13 CB17 DD05 EE02 EE28 EE43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒子径が２〜１００ｎｍの範囲にあ
り、多価アルコールで表面が修飾されたシリカ系無機化
合物微粒子が有機溶媒に分散してなるオルガノゾルであ
って、該シリカ系無機化合物微粒子のシリカ源の一部ま
たは全部がアルカリ金属珪酸塩に由来するものであるこ
とを特徴とする無機化合物オルガノゾル。
【請求項２】前記無機化合物微粒子がシリカ微粒子で
ある請求項１記載の無機化合物オルガノゾル。
【請求項３】前記無機化合物微粒子が、シリカおよび
シリカ以外の無機酸化物の１種または２種以上とからな
るシリカ系複合酸化物微粒子である請求項１記載の無機
化合物オルガノゾル。