JPH07268276A - シリカ含有フェノール樹脂コーティング材及びその製造方法 - Google Patents

シリカ含有フェノール樹脂コーティング材及びその製造方法

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JPH07268276A
JPH07268276A JP8380694A JP8380694A JPH07268276A JP H07268276 A JPH07268276 A JP H07268276A JP 8380694 A JP8380694 A JP 8380694A JP 8380694 A JP8380694 A JP 8380694A JP H07268276 A JPH07268276 A JP H07268276A
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JP
Japan
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silica
phenol resin
coating material
film
phenolic resin
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Yoshiharu Ozaki
義治 尾崎
Kenji Kawasaki
兼司 川崎
Nobuhisa Kikuchi
延尚 菊地
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TSUSHO SANGYOSHO KISO SANGYO
TSUSHOSANGYOSHO KISO SANGYOKYOKUCHO
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TSUSHO SANGYOSHO KISO SANGYO
TSUSHOSANGYOSHO KISO SANGYOKYOKUCHO
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 シリコンのアルコキシドに酸触媒を加え加水
分解する。それによってシリカヒドロゾルを生成させ
る。次いでフェノール樹脂を加え、シリカ微粒子をフェ
ノール樹脂に分散含有させた高硬度、高耐火性を有する
シリカ含有フェノール樹脂コーティング材が得られる。 【効果】 高硬度、高耐火性を有するコーティング材が
得られ、またシリコンのアルコキシドを加水分解して得
られたシリカを含有するもので、シリカが微細粒子でフ
ェノール樹脂に分散されているコーティング材が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリカ含有フェノール
樹脂コーティング材及びその製造方法に関し、特に高硬
度、高耐火性を有するシリカ微粒子を分散したシリカ含
有フェノール樹脂コーティング材及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】コーティング材としては従来より有機系
コーティング材及び無機系コーティング材が用いられて
いる。有機系コーティング材は基材に対する強い付着強
度、曲げ及び衝撃応力に対する高い抵抗を有している。
一方、無機系コーティング材は付着強度、曲げ及び衝撃
応力では有機系コーティング材に劣るが耐磨耗性、耐ス
クラッチ性、耐火性などの点において優れているもので
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように有機系コ
ーティング材では、耐磨耗性、耐火性等に所望の性質を
有するものが得られない。また、無機系コーティング材
では付着強度、曲げや衝撃応力に対して劣っているとい
う問題があった。本発明の目的は、上記した技術の現状
にかんがみ、付着強度、曲げや衝撃強度に優れ、高硬
度、高耐火性を有するシリカ微粒子を分散したシリカ含
有フェノール樹脂コーティング材及びその製造方法を提
供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためのもので、シリコンのアルコキシドの加水分
解によって生成されたシリカ微粒子をフェノール樹脂に
分散含有させた高硬度、高耐火性を有するシリカ含有フ
ェノール樹脂コーティング材であり、また、シリコンの
アルコキシドを酸触媒の存在下で加水分解しシリカヒド
ロゾルを生成し、次いでフェノール樹脂を加えることを
特徴とするシリカ微粒子をフェノール樹脂に分散含有さ
せた高硬度、高耐火性を有するシリカ含有フェノール樹
脂コーティング材の製造方法である。
【0005】本発明のシリカ含有フェノール樹脂コーテ
ィング材に関し、シリカに加えて必要に応じて、アルミ
ナ、ジルコニアをも含有させたフェノール樹脂コーティ
ング材であり、シリカ微粒子に加え、アルミナ、ジルコ
ニアの微粒子がフェノール樹脂に分散含有されたもの
で、高硬度、高耐火性を有するものである。このアルミ
ナ、ジルコニアをも含有させる場合は、シリコンのアル
コキシドとともに、アルミ、ジルコニウムのアルコキシ
ドを加水分解し、アルミナ、ジルコニアの微粒子を生成
させるものである。
【0006】また、シリカに代えてアルミナ、ジルコニ
アをも含有させたフェノール樹脂コーティング材とする
ものであり、アルミナ、ジルコニアの微粒子がフェノー
ル樹脂に分散含有されたもので、高硬度、高耐火性を有
するものである。このアルミナ、ジルコニアをも含有さ
せる場合は、アルミ、ジルコニウムのアルコキシドを加
水分解し、アルミナ、ジルコニアの微粒子を生成させる
ものである
【0007】
【作用】本発明においては、シリコンのアルコキシドを
加水分解して得られたシリカを含有するもので、シリカ
が微細粒子であり、フェノール樹脂に分散するものであ
る。またシリコンのアルコキシドとして、例えばテトラ
オルトケイ酸エチル(以下TEOS)を用い、これを加
水分解して得られるものである。シリコンのアルコキシ
ドの加水分解は、酸触媒の存在下で行われ、具体的に
は、TEOSに酸触媒としてp−トルエンスルホン酸水
溶液を加え、TEOSの加水分解を行うものである。フ
ェノール樹脂については、例えば、水性エマルジョン型
レゾールタイプのフェノール樹脂である。
【0008】また、シリコンアルコキシドを加水分解し
た後、加水分解によって生成した遊離アルコールは除去
することが好ましい。それはTEOSの加水分解で生じ
た遊離エチルアルコールが存在すると水性エマルジョン
となっているフェノール樹脂が凝集するためである。ま
た、本発明においては、フェノール樹脂粒子が膜を密に
充填し、その間隙をシリカ粒子が埋めている。シリコン
アルコキシドの加水分解時に存在する酸触媒、例えばp
−トルエンスルホン酸によって、フェノール樹脂のエマ
ルジョン粒子はシリカマトリックス中で架橋反応し常温
硬化する。このことからシリカが膜中の隙間をうめるこ
とによってフェノール樹脂の硬さを改善し、成膜性良好
なシリカ含有のフェノール樹脂膜が得られるものであ
る。
【0009】
【実施例】本発明についてその実施例を示して説明す
る。 [実施例1]シリカ含有フェノール樹脂コーティング材
の製造方法について説明する。まず、そのフローシート
を図1に示すと、シリコンのアルコキシド(例えばTEOS
(Si(OC2H5)4)に水を加え、さらに酸触媒としてp−ト
ルエンスルホン酸水溶液を加える。これを室温で約6時
間撹拌し加水分解を行い、シリカヒドロゾルを生成させ
る。これを約50℃で約15分間加熱し、遊離エチルア
ルコールを蒸発させる。次いでフェノール樹脂を加え、
これを10分間減圧下で脱気してシリカ含有フェノール
樹脂コーティング材を得る製造工程を示すものである。
【0010】上記について、詳細に示す。500ml三つ
口フラスコに蒸留水60.0mlとp−トルエンスルホン
酸一水和物1.500gを加え、室温においてメカニカ
ルスターラーで撹拌し、p−トルエンスルホン酸水溶液
を得た。これはTEOSの加水分解の酸触媒として作用
するものであり、またフェノール樹脂の常温硬化を促進
させる作用もするものである。このp−トルエンスルホ
ン酸水溶液をTEOSに15.00ml加え、室温で約6
時間撹拌し、TEOSの加水分解を完了させ、無色透明
シリカゾルを得た。得られたシリカゾル中のシリカ濃度
を重量法により測定したところ、0.120g/mlであ
った。
【0011】得られたシリカゾル5.00mlを50mlビ
ーカーに分取しマグネティックスターラー上で撹拌しな
がら約50℃で約15分間加熱し、TEOSの加水分解
で生じた遊離エチルアルコールを蒸発させた。これはエ
チルアルコールが存在するとフェノール樹脂が凝集する
ためである。ゾルを室温まで水冷した後、表1(シリカ
ゾルとフェノール樹脂の混合量)の試料1〜7に示すよ
うな種々の量のフェノール樹脂を加え、スターラーを用
いて5分間室温で攪拌混合した。その後、真空脱気して
コーティング(塗膜)材とした。
【0012】フェノール樹脂としては、水性エマルジョ
ン型のフェノール樹脂を使用した。このエマルジョン型
のフェノール樹脂は、外観は白色液状、比重(25℃)
1.130、粘度(25℃)3.0Pa・s、pH(25
℃)5.0のものである。得られたシリコン含有フェノ
ール樹脂コーティング材をスライドグラス上にアプリケ
ーターにより塗膜して室温で10日間乾燥させ常温硬化
させた。
【0013】
【表1】
【0014】[実施例2]次にシリカ含有フェノール樹
脂コーティング材の、(1)膜の成膜性、耐酸性、耐ア
ルカリ性、鉛筆引っかき硬度の評価、(2)膜の走査型
電子顕微鏡観察、(3)膜の耐火性について説明する。
【0015】(1)膜の成膜性、耐酸性、耐アルカリ
性、鉛筆引っかき硬度の評価について説明する。表1の
試料1〜7を使って得られたシリカ含有フェノール樹脂
複合膜に対して肉眼での膜面観察を行いクラックの発生
状況及び基盤への接着性に着目し成膜性を評価した。ま
た成膜性が良好と判断された膜について、ビーカーに入
った 1N−塩酸及び、1N−水酸化ナトリウム水溶液
に膜を浸し、アルミホイルで蓋をして72時間後の膜の
状態変化を観察して耐酸性、耐アルカリ性を評価した。
【0016】膜の硬さの評価においては、市販の鉛筆
(B〜9H)を用い、やわらかい鉛筆から順番に約45
°の角度で膜にあてて芯が折れない程度の荷重をかけて
ゆっくりと鉛筆をペン先方向に移動させ、残った痕跡を
光学顕微鏡で観察し、膜の破壊状況を観察した。膜に傷
がついたときの鉛筆の硬さよりも一つ下の硬さを膜の鉛
筆引っかき硬度とした。各評価結果を表2に示した。表
2より膜中のシリカwt%が30.0%以下で良好なシ
リカ含有フェノール樹脂複合膜が得られ、3Hの硬さを
持つフェノール樹脂膜はシリカの添加により8H〜9H
まで改善された。
【0017】
【表2】
【0018】(2)膜の走査型電子顕微鏡観察について
説明する。表2中の成膜性が良好と判断された試料1、
2、3について、膜面のSEM観察を行った。SEM写
真を図2に示す。図2より球状のフェノール樹脂粒子が
膜を密に充填し、その間隙をシリカ粒子が埋めているこ
とが分かる。シリカゾル中のp−トルエンスルホン酸に
よって、樹脂のエマルジョン粒子はシリカマトリックス
中で架橋反応し、常温硬化している。マトリックスがシ
リカであることはエネルギー分散型X線分析器(EDX
分析器)を用いた膜のSi元素の特性X線マッピングに
よっても確認された。このことからシリカが膜中の隙間
をうめることによってフェノール樹脂の硬さを改善し、
成膜性良好なシリカ含有フェノール樹脂コーティング材
による複合膜が得られていることが分かる。またフェノ
ール樹脂は、膜面のSEM写真からみて、その粒子のサ
イズは(図2の写真の右下の白棒は10μである)数μ
であることが分かる。シリカが膜中の隙間をうめること
によってフェノール樹脂の硬さを改善しているものであ
る。そしてシリカ粒子のサイズは、シリコンのアルコキ
シドを酸触媒の存在下で加水分解して生成するもので、
100〜200Åである。
【0019】(3)膜の耐火性について説明する。試料
1、2、3および5のシリカとフェノール樹脂の混合量
のコーティング材を10mm×80mm×3mmのバル
サ板の全面に刷毛塗りし、ドライヤーで乾燥後、再び刷
毛塗りし室温で10日間乾燥させ常温硬化させた。これ
らの試験片並びに未塗装のバルサ板を、炎の先端部から
上約5cmのところに設置した。アルメル−クロメル熱
電対で測定した試験中のガスバーナーの炎の温度は約9
00℃で、試験片のすぐ真下の位置で約450℃であっ
た。試験片の片面をガスバーナーの炎であぶり、試験片
が発火するまでの時間を測定した。
【0020】シリカ含有フェノール樹脂膜の塗装を施し
た試験片は、実験開始後まもなく黒変したが、その後は
発火するまで変化は見られなかった。未塗装のバルサ板
は発火するまでの時間は7〜18秒(平均14秒)であ
った。そして発火してから燃えつきるまで10秒以下で
あった。塗装を施していないバルサが燃えつきた後で
も、試料1、2、3および5の試験片はまったく火に包
まれなかった。未塗装のバルサ板に比較したときシリカ
含有フェノール樹脂のコーティング材で処理したバルサ
板の発火までの時間は最大で10倍以上、最低でも6倍
程度遅らせることができた。塗膜表面に発生する細かい
クラックは、塗膜の耐火特性を劣化させており、木材表
面に対する砥の粉塗りなどの通常行われる予備処理の併
用によって、クラックが発生しないようにすればさらに
耐火効果を高めることができるものである。
【0021】
【表3】
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、膜の成膜性、耐酸性、
耐アルカリ性、鉛筆引っかき硬度の評価、膜の走査型電
子顕微鏡観察および膜の耐火性から明らかなように、高
硬度、高耐火性を有するコーティング材が得られ、また
シリコンのアルコキシドを加水分解して得られたシリカ
を含有するもので、シリカが微細粒子であり、フェノー
ル樹脂に分散されているコーティング材が得られるとい
う効果を奏するものである。また、アルミナ及び/また
は、ジルコニアの微粒子をフェノール樹脂に分散含有さ
せることによっても高硬度、高耐火性を有するコーティ
ング材が得られるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
図1.製造工程のフローシート 図2.膜面のSEM写真。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコンのアルコキシドの加水分解によ
    って生成されたシリカ微粒子をフェノール樹脂に分散含
    有させた高硬度、高耐火性を有するシリカ含有フェノー
    ル樹脂コーティング材。
  2. 【請求項2】 シリコンのアルコキシドを酸触媒の存在
    下で加水分解しシリカヒドロゾルを生成し、次いでフェ
    ノール樹脂を加えることを特徴とするシリカ微粒子をフ
    ェノール樹脂に分散含有させた高硬度、高耐火性を有す
    るシリカ含有フェノール樹脂コーティング材の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1におけるシリコンのアルコキシ
    ドに代えてアルミ、及び/またはジルコニウムのアルコ
    キシドを加水分解し、アルミナ及び/または、ジルコニ
    アの微粒子をフェノール樹脂に分散含有させた高硬度、
    高耐火性を有するフェノール樹脂コーティング材。
JP8380694A 1994-03-31 1994-03-31 シリカ含有フェノール樹脂コーティング材及びその製造方法 Pending JPH07268276A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337363B1 (en) * 2000-05-25 2002-01-08 Industrial Technology Research Institute Epoxy resin composition with non-halogen, non-phosphorus flame retardant

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61166849A (ja) * 1984-11-05 1986-07-28 ダウ コ−ニング コ−ポレ−シヨン フエノ−ル樹脂含有水性組成物
JPH04173877A (ja) * 1990-11-06 1992-06-22 Nippon Paint Co Ltd 塗料組成物及び塗膜形成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61166849A (ja) * 1984-11-05 1986-07-28 ダウ コ−ニング コ−ポレ−シヨン フエノ−ル樹脂含有水性組成物
JPH04173877A (ja) * 1990-11-06 1992-06-22 Nippon Paint Co Ltd 塗料組成物及び塗膜形成方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337363B1 (en) * 2000-05-25 2002-01-08 Industrial Technology Research Institute Epoxy resin composition with non-halogen, non-phosphorus flame retardant

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