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JP7507675B2 - Manufacturing method of spherical silica powder - Google Patents

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JP7507675B2 JP2020203113A JP2020203113A JP7507675B2 JP 7507675 B2 JP7507675 B2 JP 7507675B2 JP 2020203113 A JP2020203113 A JP 2020203113A JP 2020203113 A JP2020203113 A JP 2020203113A JP 7507675 B2 JP7507675 B2 JP 7507675B2
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Description

本発明は球状シリカ粉末の製造方法に関する。詳しくは、湿式法で製造された球状シリカ粒子の解砕方法に関するものであって、焼成工程を経て凝集した球状シリカ粒子を一次粒子にまで解砕する方法、および、その解砕の程度を定量化する評価方法を提供する。 The present invention relates to a method for producing spherical silica powder. More specifically, it relates to a method for crushing spherical silica particles produced by a wet method, and provides a method for crushing spherical silica particles that have aggregated after a firing process into primary particles, and an evaluation method for quantifying the degree of crushing.

半導体封止材や液晶シール剤等の電子材料用、及びフィルム製造用等の各種樹脂組成物には、充填剤として球状シリカが配合される。 Spherical silica is used as a filler in various resin compositions for electronic materials such as semiconductor encapsulants and liquid crystal sealants, and for film manufacturing.

このうち半導体封止材では、デバイスの小型化、薄型化、高密度実装化の急速な進展に伴って、素子と基板間の狭ギャップ化が進み、更なる高熱伝導性、低熱膨張性、高い成形性が求められ、上記球状シリカには高充填化が求められている。その一方で、球状シリカを充填した樹脂組成物の低粘性も求められ、粗粒を含まず、単分散性に優れる予め表面処理された球状シリカへの要求も高まっている。 In semiconductor encapsulation materials, the gap between the element and the substrate is narrowing with the rapid progress of devices becoming smaller, thinner, and more densely packed, and this requires higher thermal conductivity, lower thermal expansion, and better moldability, which requires a higher loading of the spherical silica. At the same time, there is also a demand for low viscosity in resin compositions filled with spherical silica, and there is an increasing demand for pre-surface-treated spherical silica that does not contain coarse particles and has excellent monodispersity.

従来、単分散性の高い(粒子径の揃った)球状シリカ粒子を製造する方法としては、湿式法、例えば、後述するようなゾルゲル法や、珪酸アルカリを出発原料とするコロイダルシリカの製法等が知られている。湿式法の中でも、ゾルゲル法は単分散性のみならず、純度の高い球状シリカ粒子を得る方法として極めて有用である。ゾルゲル法による単分散性の高い球状シリカ粒子の製造方法は、原料となるテトラエトキシシランなどの珪素アルコキシドを、加水分解触媒、水及び有機溶媒を含む反応液中に供給して、加水分解、重縮合させる方法である。該方法においては、反応を行う際の反応条件を制御することにより粒子径や粒度分布を高度に制御できることが知られている。 Conventionally, methods for producing spherical silica particles with high monodispersity (uniform particle size) include wet methods such as the sol-gel method described below and a method for producing colloidal silica using alkali silicate as a starting material. Among the wet methods, the sol-gel method is extremely useful as a method for obtaining spherical silica particles with high purity as well as monodispersity. The method for producing spherical silica particles with high monodispersity using the sol-gel method is a method in which silicon alkoxide such as tetraethoxysilane, which is the raw material, is supplied to a reaction liquid containing a hydrolysis catalyst, water, and an organic solvent, and hydrolyzed and polycondensed. It is known that in this method, the particle size and particle size distribution can be highly controlled by controlling the reaction conditions during the reaction.

特許文献1には、ゾルゲル法における反応条件を調整することによって、粒子径や粒度分布を制御し、さらに癒着粒子や凝集塊等の粗粒の発生を抑えた、単分散性の高い球状シリカ粒子の製造方法が記載されている。 Patent Document 1 describes a method for producing highly monodisperse spherical silica particles, which controls particle size and particle size distribution by adjusting the reaction conditions in the sol-gel method, and further suppresses the generation of coarse particles such as adhered particles and agglomerates.

前記ゾルゲル法により得られたシリカ粒子分散液中において、シリカ粒子は一次粒子として高度に分散しており、凝集塊は実質見られない。しかしながら、乾燥した粉末として取り出す場合、該分散液よりシリカを固液分離する工程、乾燥する工程、又は、必要に応じて焼成する工程等が必要となり、これらの工程後にシリカ粒子同士が強固に凝集した凝集塊が生成している場合がある。そして、一旦強固に凝集したものを、一次粒子にまで解砕することは困難であり、結果として粗粒が増加することが懸念されていた。 In the silica particle dispersion obtained by the sol-gel method, the silica particles are highly dispersed as primary particles, and substantially no agglomerates are observed. However, when extracting the silica as a dried powder, a process of solid-liquid separation of the silica from the dispersion, a drying process, or a process of firing as necessary is required, and after these processes, agglomerates of the silica particles tightly agglomerated together may be generated. Furthermore, once the silica particles have tightly agglomerated, it is difficult to break them down into primary particles, and as a result, there has been concern that the number of coarse particles will increase.

この様にシリカ中に粗粒が存在すると、これを配合した樹脂組成物では、その溶融時に該粗粒が樹脂の円滑な流れを阻害し流動性を低下させる。その結果、フィルム等の成形品の製造では、フィッシュアイや突起が発生する。そして、流動性が低い樹脂組成物を用いて前記半導体封止材や液晶シール剤として使用した場合には、溶融樹脂が流れた後の模様、いわゆる「フローマーク」の発生や、狭ギャップへの隙間浸透性が十分でなくなり、配線間での詰まりも生じ易くなる。 When coarse particles are present in silica, the resin composition containing this compound will have a lower fluidity as the resin will not flow smoothly when melted due to the presence of coarse particles. As a result, fish eyes and protrusions will occur during the production of molded products such as films. If a resin composition with low fluidity is used as a semiconductor encapsulant or liquid crystal sealant, the molten resin will have a pattern left after flowing, known as "flow marks," and it will not be able to penetrate narrow gaps sufficiently, making it easier for clogging to occur between wiring.

上記問題を解決するために、特許文献2では、ゾルゲル法により得られた球状シリカ粒子分散液に、特定の化合物からなる凝析剤を添加することにより、前記後工程では、強固な凝集塊を生じさせることなく、緩やかな凝集体として生成させることができ、これは樹脂に分散させる際の分散機のシェア等により一次粒子まで容易に解砕できることが記載されている。 In order to solve the above problem, Patent Document 2 describes how adding a coagulant consisting of a specific compound to a spherical silica particle dispersion obtained by the sol-gel method makes it possible to produce loose aggregates in the post-processing step without producing strong agglomerates, and how these can be easily broken down into primary particles by the shear of a dispersing machine when dispersing in a resin.

即ち、この方法によれば、前記の如くにゾルゲル法を、球状シリカ粒子の単分散性に優れるよう制御して実施すれば、後工程で生成した凝集体は簡単な解砕処理で再び一次粒子に解せるため、シリカに粗粒は実質含まれなくなる。即ち、汎用レベルの粒度分布測定法、具体的には、レーザー回折散乱法で測定して、粒子径が5μmを超えるような粗粒は未検出になるシリカを得ることも可能である。 In other words, according to this method, if the sol-gel method is carried out in a controlled manner so as to obtain excellent monodispersity of the spherical silica particles, the aggregates formed in the subsequent process can be broken down again into primary particles by a simple crushing process, so that the silica does not substantially contain coarse particles. In other words, it is possible to obtain silica in which coarse particles with a particle size exceeding 5 μm are not detected when measured by a general-purpose particle size distribution measurement method, specifically, the laser diffraction scattering method.

このような粗粒生成を低減したシリカ製造工程に続き、シリカにシランカップリング剤等の表面処理剤を添加し、粒子表面に処理を施すことによって、樹脂への分散性を向上させたり、樹脂組成物の粘度を低減させたり、樹脂組成物の強度を上げたり、様々な機能を付与することが行われている。一般に、表面処理シリカは、撹拌羽根を有する混合装置を用いて、シリカと表面処理剤とを撹拌混合し加熱処理することによって得られる。 Following this silica manufacturing process that reduces the generation of coarse particles, a surface treatment agent such as a silane coupling agent is added to the silica to treat the particle surface, thereby improving dispersibility in resin, reducing the viscosity of the resin composition, increasing the strength of the resin composition, and imparting various other functions. In general, surface-treated silica is obtained by mixing silica and a surface treatment agent in a mixer with stirring blades, followed by heat treatment.

特許文献3においては、レーザー回折散乱法による平均粒子径が0.05μm以上2.0μm以下であり、粒径分布の広がりを示す変動係数が40%以下であって、水の中に5質量%の量を、出力40W、照射時間10分という条件により超音波により分散させた分散液において、目開き5μmの電成篩を用いた湿式篩法により篩分けした際の篩上残量が10ppm以下であることを特徴とする、ゾルゲルシリカ粉末が開示されている。 Patent Document 3 discloses a sol-gel silica powder that has an average particle size of 0.05 μm or more and 2.0 μm or less, a coefficient of variation indicating the spread of the particle size distribution of 40% or less, and when a 5% by mass amount of the powder is dispersed in water by ultrasonication under conditions of an output of 40 W and an irradiation time of 10 minutes, and the amount of the powder remaining on the sieve is 10 ppm or less when the powder is sieved by a wet sieve method using an electroformed sieve with 5 μm openings.

また、特許文献4においては、球状シリカ粒子の表面を表面処理剤によって改質しており、レーザー回折散乱法による平均粒子径が0.05μm以上2.0μm以下であり、エタノールの中に5質量%の量を、出力40W、照射時間10分という条件により超音波により分散させた分散液において、コールターカウンター法により得られた粒度分布では、粒子径が5μm以上である粒子の含有量が個数基準で10ppm以下であることを特徴とする、表面処理シリカが開示されている。 Patent Document 4 also discloses a surface-treated silica in which the surfaces of spherical silica particles are modified with a surface treatment agent, the average particle diameter measured by a laser diffraction scattering method is 0.05 μm or more and 2.0 μm or less, and in a dispersion liquid obtained by ultrasonically dispersing 5% by mass of the silica in ethanol under conditions of an output of 40 W and an irradiation time of 10 minutes, the content of particles having a particle diameter of 5 μm or more is 10 ppm or less on a number basis in the particle size distribution obtained by the Coulter counter method.

上記2件の特許文献において、凝集粒子が極めて少ないシリカ粉末や表面処理シリカが開示されているが、その検証方法は、溶媒中にシリカ粉末を超音波分散させ、特定の粒度分布測定法を用いて粗粒量を測定するという方法であった。したがって、粉末の段階で粒子同士がどの程度解砕されていたかを判断することはできなかった。特に、乾式法によってシリカ粒子を表面処理する場合は、処理前の粉末において粒子が一次粒子にまで解砕された状態、いわゆる単分散状態であることが均一な表面処理を行う上で極めて重要となる。 The above two patent documents disclose silica powder and surface-treated silica with very few agglomerated particles, but the verification method involves ultrasonically dispersing the silica powder in a solvent and measuring the amount of coarse particles using a specific particle size distribution measurement method. Therefore, it was not possible to determine the extent to which the particles had been crushed together at the powder stage. In particular, when surface-treating silica particles using a dry method, it is extremely important for uniform surface treatment that the particles in the powder before treatment are in a state in which they have been crushed down to primary particles, i.e., in a so-called monodispersed state.

特開2013-193950号公報JP 2013-193950 A 特開2012-6823号公報JP 2012-6823 A WO2018/096876号WO2018/096876 WO2019/044929号WO2019/044929

しかしながら、ゾルゲル法などの湿式法で製造されたシリカは、原料由来の有機基を有していたり、製造時に用いた溶媒が粒子中に残存したりしている場合が少なくない。さらには、高温を経て製造される乾式法シリカと異なり、未反応のシラノール基を高密度で有していたり、あるいは多量の微細孔を有していたりする場合も多い。そのため、これら化学的、構造的因子に起因して、通常は吸湿性が高い。 However, silica produced by wet methods such as the sol-gel method often contains organic groups derived from the raw materials, or the solvent used during production remains in the particles. Furthermore, unlike dry method silica, which is produced at high temperatures, it often contains a high density of unreacted silanol groups or a large number of micropores. Therefore, due to these chemical and structural factors, it is usually highly hygroscopic.

シリカの用途によっては、上記のような特性がむしろ歓迎される場合もあるが、半導体封止材の充填材などの樹脂充填材として使用する場合には、緻密で、かつ吸湿性も低いものが望まれる。 Depending on the application of silica, the above characteristics may be welcomed, but when using it as a resin filler, such as a filler for semiconductor encapsulation, a dense material with low moisture absorption is desired.

そのため湿式法で製造されたシリカは500℃~1200℃程度の温度での焼成処理が施されることが一般的である。しかしながら湿式法で製造されたシリカをこのような高温で焼成すると、粒子間の結合が生じ、凝集塊が多量に生じてしまって、樹脂等への分散性が不良となる問題があった。 For this reason, silica produced by the wet method is generally subjected to a firing process at temperatures of around 500°C to 1200°C. However, firing silica produced by the wet method at such high temperatures causes bonds between the particles, resulting in the formation of large amounts of agglomerates, which causes problems with poor dispersibility in resins, etc.

このような凝集塊は、従来はジェットミルやボールミルなどの各種解砕装置にかけることが行われてきていた。しかしながら、粒度分布測定装置で測定しても粗粒の存在が検出できないようなレベルまで解砕した場合でも、これを樹脂充填材として用いると前記したフローマークが現れてしまうという問題があった。これは、従来から実施されている解砕方法では、近年ますますその要求を高める用途に対しては不十分であるということである。 Conventionally, such aggregates have been subjected to various types of disintegration equipment such as jet mills and ball mills. However, even when disintegrated to a level where the presence of coarse particles cannot be detected by measurement using a particle size distribution measuring device, there is a problem in that the above-mentioned flow marks appear when this is used as a resin filler. This means that the conventional disintegration methods are insufficient for applications that have become increasingly demanding in recent years.

また、前記したような用途の樹脂組成物とする場合、シリカの表面を改質するために各種の表面処理剤で処理することが汎用されているが、解砕装置で解砕後にも分離していない凝集粒子の接触面は、表面処理剤で処理され難い。このような凝集粒子は、樹脂に練り込んだ後でも凝集したままであれば上記フローマーク等の問題を生じるし、練り込みの際の高いシェア等により分離した際には、当該分離面は処理がされていない面であるから、十分な物性を発現しない可能性がある。 In addition, when preparing a resin composition for the above-mentioned applications, it is common to treat the silica surface with various surface treatment agents to modify the surface, but the contact surface of the aggregated particles that have not been separated even after being crushed by a crushing device is difficult to treat with a surface treatment agent. If such aggregated particles remain aggregated even after being kneaded into the resin, problems such as the above-mentioned flow marks will occur, and when they are separated due to high shear during kneading, the separated surface is an untreated surface and may not exhibit sufficient physical properties.

そこで本発明は、湿式法で製造され、焼成工程を経たシリカにおいて、より良好な解砕状態を与える解砕方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a crushing method that provides a better crushed state for silica produced by a wet method and subjected to a calcination process.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねてきた。その結果、焼成シリカの解砕で用いられている各種解砕機のなかでも、旋回流型ジェットミルを用い、かつ特定の条件を採用すれば、極めて良好な解砕状態、即ち、高度に単分散されたシリカが得られることを見いだし本発明を完成した。 The inventors have conducted extensive research to solve the above problems. As a result, they have discovered that, among the various crushers used to crush pyrolytic silica, by using a swirling jet mill under specific conditions, it is possible to obtain silica in an extremely good crushed state, i.e., highly monodispersed silica, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、湿式法によって球状シリカ粒子を形成させた後、当該球状シリカ粒子を焼成し、さらに焼成物を解砕する工程を有する球状シリカ粉末の製造方法において、前記解砕には旋回流型ジェットミルを用いると共に、当該ジェットミルへの焼成粒子の供給に際しての押込圧と、ジェットミル内の旋回圧との圧力差を0.2MPa以下に維持した状態で解砕することを特徴とする球状シリカ粉末の製造方法である。 That is, the present invention is a method for producing spherical silica powder, which includes the steps of forming spherical silica particles by a wet method, calcining the spherical silica particles, and then crushing the calcined product, and is characterized in that a swirling jet mill is used for the crushing, and the pressure difference between the pressure applied when feeding the calcined particles to the jet mill and the swirling pressure inside the jet mill is maintained at 0.2 MPa or less.

本発明の製造方法により得られた球状シリカ粉末は、ほぼ全ての粒子が一次粒子にまで解砕された粉末状の球状シリカ粒子からなる。このようなシリカは樹脂等へ分散する(あるいは混練する)際に、分散(混練)時間が短縮できるのみならず、分散(混練)時のコンタミ等も効果的に防止することが可能となる。また、該シリカ粒子に表面処理を施した場合は、均一な表面処理が可能なため機能的に極めて優れた表面処理シリカが得られる。 The spherical silica powder obtained by the manufacturing method of the present invention is composed of powdered spherical silica particles in which almost all of the particles have been crushed to primary particles. When such silica is dispersed (or kneaded) into a resin or the like, not only can the dispersion (kneading) time be shortened, but contamination during dispersion (kneading) can also be effectively prevented. In addition, when the silica particles are surface-treated, a uniform surface treatment is possible, resulting in surface-treated silica with extremely excellent functionality.

本発明の製造方法で得られたシリカ、及び該シリカに表面処理を施した表面処理シリカは、これを配合して樹脂組成物とした際に、その溶融時の流動性が優れたものとなる。このためフィルム等の成形品の製造では、フィッシュアイや突起の発生が抑制される。そして、半導体封止材や液晶シール剤等の電子材料用樹脂組成物への充填用とした場合には、狭ギャップへの隙間浸透性に優れ、同じく狭小化する配線間での詰まり防止性にも高度に優れる。この結果、目的とする電子材料部材の生産性や歩留まりが改善され、極めて有用である。 When the silica obtained by the manufacturing method of the present invention and the surface-treated silica obtained by subjecting said silica to surface treatment are blended to form a resin composition, the resulting resin composition has excellent fluidity when melted. This prevents the occurrence of fish eyes and protrusions in the production of molded products such as films. When used to fill resin compositions for electronic materials such as semiconductor encapsulants and liquid crystal sealants, the silica has excellent gap penetration properties and is also highly effective in preventing clogging between wiring that is also becoming narrower. As a result, the productivity and yield of the desired electronic material components are improved, making the product extremely useful.

ジェットミルの粉砕機構部の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a grinding mechanism of a jet mill. シリカ表面のシラノール基とHMDSとの反応機構の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the reaction mechanism between silanol groups on the silica surface and HMDS.

1.湿式法によるシリカの形成および回収
本発明の製造方法では、焼成に供するシリカ(以下、「原体シリカ」)は湿式法で製造される。ここで湿式法とは三次元に架橋したシリカ骨格の形成反応が溶媒中で行われる製造方法をいう。
1. Formation and Recovery of Silica by a Wet Process In the production method of the present invention, the silica to be calcined (hereinafter, referred to as "raw silica") is produced by a wet process. Here, the wet process refers to a production method in which a reaction for forming a three-dimensionally crosslinked silica skeleton is carried out in a solvent.

当該湿式法としては、例えば、後述するようなゾルゲル法や、珪酸アルカリを出発原料とするコロイダルシリカの製法等が知られている。湿式法の中でも、ゾルゲル法により合成した球状シリカは高純度であるため、特に電子材料用途等で有用である。ゾルゲル法による球状シリカとは、反応媒体中で原料となる珪素アルコキシドを加水分解および重縮合して球状のシリカ粒子を合成し、生成した固形分を取り出し、乾燥して得られるシリカである。 Known wet methods include the sol-gel method described below and a method for producing colloidal silica using alkali silicate as the starting material. Among the wet methods, spherical silica synthesized by the sol-gel method is highly pure and is therefore particularly useful for electronic material applications. Spherical silica by the sol-gel method is obtained by synthesizing spherical silica particles by hydrolyzing and polycondensing silicon alkoxide, the raw material, in a reaction medium, and then extracting and drying the resulting solids.

当該ゾルゲル法で原体シリカを製造する方法としては、公知の方法を特に制限なく採用でき、例えば、前記した特許文献1~4に記載の方法で製造できるが、簡単に述べると以下のようになる。即ち、
(1)アルコールなどの溶媒中に、珪酸アルコキシド(又はその加水分解物)と、アンモニア水とを徐々に加え、平均粒子径が0.05~2μm程度(レーザー回折散乱法による)のシリカが分散するシリカ分散液を製造し(ゾルゲル工程)、
(2)フィルターなどで固液分離を行って、ウェット状態のシリカを得(固液分離工程)、さらに、
(3)加熱乾燥、真空乾燥などで乾燥粉末を得る(乾燥工程)、
という手順である。
As a method for producing raw silica by the sol-gel method, a known method can be adopted without any particular limitation, and for example, it can be produced by the methods described in the above-mentioned Patent Documents 1 to 4, but briefly described as follows.
(1) A silica alkoxide (or its hydrolyzate) and aqueous ammonia are gradually added to a solvent such as alcohol to produce a silica dispersion in which silica having an average particle size of about 0.05 to 2 μm (measured by a laser diffraction scattering method) is dispersed (sol-gel process);
(2) Solid-liquid separation is performed using a filter or the like to obtain wet silica (solid-liquid separation step), and then
(3) Obtain a dry powder by heat drying, vacuum drying, etc. (drying step);
This is the procedure.

通常は上記固液分離に先立ち凝析剤を添加し、シリカを凝析させて固液分離を容易にすることが行われる。なかでも凝析剤として二酸化炭素、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム及びカルバミン酸アンモニウムよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物からなる凝析剤を採用すると、本発明の効果をいっそう得られやすい。 Usually, a coagulant is added prior to the solid-liquid separation to coagulate the silica and facilitate solid-liquid separation. In particular, the effect of the present invention is more easily obtained when a coagulant consisting of at least one compound selected from the group consisting of carbon dioxide, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, and ammonium carbamate is used as the coagulant.

さらにゾルゲル工程と固液分離工程の間(行うならば凝析剤の添加前)には、本発明の効果をよりいっそう発揮しやすくできる点で、
(1b)シリカ分散液に表面処理剤を添加して、シリカ粒子表面を処理する工程(シリカ分散液表面処理工程)や、
(1c)シリカ分散液を、ろ材により湿式ろ過する工程(ろ過工程)
を含むことが好ましい。
Furthermore, between the sol-gel process and the solid-liquid separation process (before the addition of a coagulant, if performed), the effects of the present invention can be more easily exhibited,
(1b) adding a surface treatment agent to the silica dispersion to treat the silica particle surfaces (silica dispersion surface treatment step);
(1c) A step of subjecting the silica dispersion to wet filtration using a filter medium (filtration step)
It is preferred that the compound contains

表面処理剤はシリカ粒子表面のシラノールをキャッピングするため、乾燥や焼成初期(処理剤が分解尽くすまで)に、隣接する粒子間のシラノール基の縮合を予防でき、よって凝結粒子の生成を少なくできるため、本発明の製造工程を経て得られるシリカ粉末中の粗大粒子数をいっそう少なくする効果がある。用いる表面処理剤としては、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサン、トリメチルクロロシラン、トリメチルアルコキシシランなどが使用できる。 The surface treatment agent caps the silanol groups on the surface of the silica particles, preventing condensation of the silanol groups between adjacent particles during drying and the initial stage of firing (until the treatment agent is completely decomposed), thereby reducing the generation of aggregated particles, and thus further reducing the number of coarse particles in the silica powder obtained through the manufacturing process of the present invention. Examples of surface treatment agents that can be used include hexamethyldisilazane, hexamethyldisiloxane, trimethylchlorosilane, and trimethylalkoxysilane.

ろ材による湿式ろ過は、それ以前の工程で生じた粗大粒子を除去する効果がある。そのため、ろ材のろ過孔径は5μm以下であることが好ましい。このろ過工程は、仮にシリカ分散液表面処理工程で粗大粒子が生じたとしても、その粗大粒子を除去できる点で該工程の後に行うことが好ましい。なお当然、このろ過工程では、フィルターを通過した側に目的物たるシリカ粒子が含まれる。 Wet filtration using a filter medium has the effect of removing coarse particles generated in the previous process. Therefore, it is preferable that the filter medium has a pore size of 5 μm or less. This filtration process is preferably performed after the silica dispersion surface treatment process, since even if coarse particles are generated in that process, the coarse particles can be removed. Naturally, in this filtration process, the target silica particles are contained on the side that has passed through the filter.

ウェット状態のシリカを得るための固液分離工程でもフィルター等を用いることができるが、前記凝析剤の添加を行っておけば、ろ過径が5μm程度でも通過してしまわずに固形分側として回収できる。 Filters can also be used in the solid-liquid separation process to obtain wet silica, but if the coagulant is added, the solids can be recovered without passing through even with a filter diameter of about 5 μm.

また乾燥は、室温~150℃程度で行うことができる。 Drying can be done at room temperature to about 150°C.

2.シリカの焼成
焼成は、汎用的な電気炉等を用いて実施可能である。焼成条件としては特に限定されないが、一般的には、空気雰囲気中において500℃以上の温度で1時間以上焼成すればよい。なお、シリカの使用目的に応じて焼成温度と焼成時間は適宜調整すればよいが、焼成温度が1100℃を超えるとシリカ粒子同士の焼結(融着)が顕著となり、本発明を適用しても、最終的に得られるシリカ粉末中の粗大粒子が十分少なくならない(相対的には少なくなり、発明の効果が得られない訳ではない)。従って、上限温度は1100℃とすることが望ましい。球状シリカの球形度を保持しつつ、緻密なシリカ粒子とするためには、500~1100℃の範囲、好ましくは600~1050℃の範囲、さらに好ましくは700~1000℃の範囲が好ましい。
2. Calcination of silica Calcination can be performed using a general-purpose electric furnace or the like. Calcination conditions are not particularly limited, but generally, calcination is performed in an air atmosphere at a temperature of 500°C or higher for 1 hour or more. The calcination temperature and calcination time may be adjusted appropriately depending on the purpose of use of the silica, but if the calcination temperature exceeds 1100°C, sintering (fusion) between silica particles becomes significant, and even if the present invention is applied, the number of coarse particles in the silica powder finally obtained is not sufficiently reduced (it is relatively reduced, but the effect of the invention is not lost). Therefore, it is desirable to set the upper limit temperature to 1100°C. In order to obtain dense silica particles while maintaining the sphericity of spherical silica, the range of 500 to 1100°C, preferably the range of 600 to 1050°C, and more preferably the range of 700 to 1000°C is preferable.

3.解砕
本発明の製造方法においては、上記のように焼成して得たシリカを旋回流型ジェットミルで解砕する。本発明の最大の特徴は、当該ジェットミルへの焼成粒子の供給に際しての押込圧と、ジェットミル内の旋回圧との圧力差を0.2MPa以下に維持した状態で解砕を実施することを最大の特徴としている。上記圧力差が大きすぎる場合には、該シリカ粉末の解砕が不十分となる場合がある。そのようなシリカ粉末は、粒子一つ一つが完全には解れておらず、これを樹脂充填材として用いると、粗粒により粘度が上昇したりフローマークを生じたりするし、また該シリカ粉末を表面処理しても、得られるシリカは表面処理剤の被覆率が比較的低いものとなり、様々な応用分野において物性的に不十分な結果を招くことが懸念される。
3. Crushing In the manufacturing method of the present invention, the silica obtained by calcination as described above is crushed by a swirling jet mill. The most important feature of the present invention is that the crushing is performed while maintaining the pressure difference between the pushing pressure when the calcined particles are supplied to the jet mill and the swirling pressure in the jet mill at 0.2 MPa or less. If the pressure difference is too large, the silica powder may not be crushed sufficiently. In such silica powder, each particle is not completely broken down, and if this is used as a resin filler, the viscosity increases due to the coarse particles and flow marks occur. Furthermore, even if the silica powder is surface-treated, the resulting silica has a relatively low coverage rate with the surface treatment agent, which is likely to result in insufficient physical properties in various application fields.

なお当然のことながら、ジェットミル内に原料粉末を供給するためには、押込圧(P1)は旋回圧(P2)と同等以上(P1≧P2)であることが必要である。 Of course, in order to feed raw powder into the jet mill, the pushing pressure (P1) must be equal to or greater than the rotation pressure (P2) (P1 ≥ P2).

ここで、旋回流型ジェットミル(気流粉砕機とも呼ばれる)とは、物体を粉末状に粉砕する装置の中でも、ノズルから噴射される高圧の空気・あるいは蒸気を超高速ジェットとして粒子に衝突させ、粒子同士の衝撃によって数ミクロンのレベルの微粒子にまで粉砕する装置のことである。旋回流型ジェットミルであれば、シリカ粒子が粉砕されて割れるようなことはなく、エネルギーは効率的に凝集粒子の解砕に使用される。 Here, a swirling flow jet mill (also called an air flow mill) is a type of equipment that pulverizes objects into powder form. High-pressure air or steam is ejected from a nozzle in an ultra-high-speed jet that collides with particles, pulverizing them into fine particles of a few microns through the impact between the particles. With a swirling flow jet mill, silica particles are not crushed and broken, and energy is used efficiently to break down agglomerated particles.

一般的なジェットミルの構成は、ジェットミル本体を構成するために水平円盤形状の内部空間を有する粉砕室を形成しているケーシングと、該粉砕室を形成しているケーシングの側面中心部分の円周上に複数個の高速気流を噴射する粉砕ノズルと、粉砕物を供給する原料供給ノズルが配置されており、前記粉砕ノズルから噴射する高速ジェット気流に前記原料供給ノズルから供給される粉砕物を巻き込んで粉砕する装置からなる。 A typical jet mill is configured with a casing that forms a grinding chamber with a horizontal disk-shaped internal space to form the jet mill body, grinding nozzles that spray multiple high-speed air streams around the circumference of the central part of the side of the casing that forms the grinding chamber, and a raw material supply nozzle that supplies the ground material, and the grinding material supplied from the raw material supply nozzle is entrained in the high-speed jet air stream sprayed from the grinding nozzle, thereby grinding it.

さらに具体的に本発明に沿って説明すると、ジェットミルの粉砕機構部は、一般的には図1に示すような構成よりなる。ここで1は、原料供給ノズルであり、押込ガス6に被粉砕物である焼成後のシリカ5を同伴させて8の粉砕ゾーンに供給される。該押込ガスの圧力が本発明で言うところの押込圧に相当する。また、2a、2b、2c・・・等は、粉砕ノズルと呼ばれ、該ノズルには旋回ガス7が供給される。該旋回ガスの圧力が本発明で言うところの旋回圧に相当する。なお、原料供給ノズルの手前には原料粉末を供給するフィーダー(図示せず)があり、原料粉末の供給速度を制御している。粉砕ゾーンに供給された被粉砕物5は、高速の旋回ガスに同伴されて8の粉砕ゾーン内で解砕され、さらに9の分級ゾーンで分級されて、一次粒子にまでバラバラに解れたもののみが順次10の取出口から系外に取り出され、サイクロン等(図示せず)によって捕集される。 To explain more specifically according to the present invention, the grinding mechanism of a jet mill is generally configured as shown in FIG. 1. Here, 1 is a raw material supply nozzle, and the calcined silica 5, which is the material to be ground, is accompanied by a pushing gas 6 and supplied to the grinding zone 8. The pressure of the pushing gas corresponds to the pushing pressure in the present invention. Also, 2a, 2b, 2c, etc. are called grinding nozzles, and a swirling gas 7 is supplied to the nozzles. The pressure of the swirling gas corresponds to the swirling pressure in the present invention. In addition, there is a feeder (not shown) that supplies raw material powder in front of the raw material supply nozzle, and controls the supply speed of the raw material powder. The material to be ground 5 supplied to the grinding zone is crushed in the grinding zone 8 by being accompanied by the high-speed swirling gas, and is further classified in the classification zone 9, and only the material that has been broken down into primary particles is sequentially taken out of the system from the outlet 10 and collected by a cyclone or the like (not shown).

本発明では、押込圧と旋回圧の圧力差を0.2MPa以下に維持した状態で解砕することが重要である。一般的には、旋回圧よりも押込圧を上げて処理するのが普通であるが、このような一般的な条件では、後述する単分散度が高くならない。よって、本発明では、押込圧と旋回圧の圧力差を0.2MPa以下、好ましくは0.15MPa以下、さらに好ましくは0.1MPa以下に維持した状態で解砕することが重要である。このように圧力差を一定圧力以下に設定してシリカ粒子の解砕を行うことにより、シリカ粒子の解砕状態が極めて高度な球状シリカを得ることが可能となった。 In the present invention, it is important to perform disintegration while maintaining the pressure difference between the indentation pressure and the swirl pressure at 0.2 MPa or less. In general, processing is performed by increasing the indentation pressure higher than the swirl pressure, but under such general conditions, the degree of monodispersity described below does not increase. Therefore, in the present invention, it is important to perform disintegration while maintaining the pressure difference between the indentation pressure and the swirl pressure at 0.2 MPa or less, preferably 0.15 MPa or less, and more preferably 0.1 MPa or less. In this way, by setting the pressure difference to a constant pressure or less and performing disintegration of silica particles, it is possible to obtain spherical silica with an extremely high degree of disintegration of the silica particles.

旋回流型ジェットミルでの解砕における旋回圧は、該装置の大きさやシリカの平均粒径、処理量などに応じて一般的な条件のなかから適宜選択、設定できるが、一般的には0.4~0.8MPaでよい。前記押込圧は、設定された旋回圧に従って決定すればよい。 The swirl pressure for disintegration in a swirling jet mill can be appropriately selected and set from among general conditions depending on the size of the device, the average particle size of the silica, the processing amount, etc., but is generally 0.4 to 0.8 MPa. The pushing pressure can be determined according to the set swirl pressure.

当該押込圧、旋回圧はいずれも、市販の装置であればこれら圧力の制御機構が取り付けられているから、該装置の使用方法に従って制御すればよい。 Both the pushing pressure and the rotation pressure are equipped with a pressure control mechanism in commercially available devices, so they can be controlled according to the method of use of the device.

本発明の製造方法において単分散度が向上する理由については正確には不明であるが、押込圧を高くし過ぎると、被粉砕物の粉砕ゾーン内の滞留時間が短くなり、一部の粗粉砕物が解砕されずに未解砕のまま系外に排出されてしまうことが原因ではないかと推測している。即ち、押込圧と旋回圧の圧力差を極力小さくすることによって、粉砕ゾーン内の高速ジェット気流を乱すことなく解砕することが重要であると考えている。 The exact reason why monodispersity is improved in the manufacturing method of the present invention is unclear, but it is speculated that this is because if the pushing pressure is too high, the residence time of the ground material in the grinding zone becomes shorter, and some of the coarsely ground material is not crushed and is discharged outside the system uncrushed. In other words, it is important to crush the material without disturbing the high-speed jet air stream in the grinding zone by minimizing the pressure difference between the pushing pressure and the swirl pressure.

本発明の製造方法において、上記のような旋回流型ジェットミルとしては、市販の装置が制限なく利用できる。なかでも製造したシリカを半導体用途などの高純度が必要な用途で利用することを考慮すると、当該ジェットミルにおけるシリカに接触する部位の材質、特に粉体の解砕に係る領域の材質はセラミックス製が望ましい。例えば、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等である。配管等においても、セラミックコーティングや樹脂コーティングされたものを使用することが望ましい。 In the manufacturing method of the present invention, commercially available devices can be used without restrictions as the above-mentioned swirling flow type jet mill. In particular, when considering that the produced silica will be used in applications requiring high purity, such as semiconductor applications, it is desirable that the material of the part of the jet mill that comes into contact with the silica, particularly the material of the area involved in the powder crushing, be made of ceramics. Examples include alumina, zirconia, silicon nitride, silicon carbide, etc. It is also desirable to use ceramic-coated or resin-coated piping, etc.

ところで、前記焼成を実施して得られる焼成物(シリカ)は、該焼成によって若干焼結している場合があり、その傾向は焼成温度が高いほど大きい。そこで旋回流型ジェットミルでの解砕をより効率的に行うために、該解砕の前に、粗粉砕を実施することが好ましい。粗粉砕により、比較的大きな凝集塊を崩しておけば、旋回流型ジェットミルではそのような大きな凝集塊の解砕にエネルギーが消費されることがなく、一次粒子への解砕に振り向けられるため、ジェットミルでの解砕後に得られるシリカが一次粒子にまで解砕されている割合がいっそう高くなる。 The fired product (silica) obtained by carrying out the firing may be slightly sintered by the firing, and this tendency is greater the higher the firing temperature. Therefore, in order to perform disintegration in a swirling flow jet mill more efficiently, it is preferable to carry out coarse grinding before the disintegration. If relatively large agglomerates are broken down by coarse grinding, energy is not consumed in disintegrating such large agglomerates in the swirling flow jet mill, and this energy is diverted to disintegrating into primary particles, so that the proportion of silica obtained after disintegration in the jet mill that is disintegrated into primary particles is even higher.

当該粗粉砕に用いる装置としては、摩砕機、ロールクラッシャー、カッターミル、スタンプミル、乳鉢、擂潰機、石臼型等が使用でき、特に石臼型の摩砕機が好ましい。 As equipment for the coarse grinding, a grinder, roll crusher, cutter mill, stamp mill, mortar, crusher, stone mill, etc. can be used, with a stone mill being particularly preferred.

4.解砕後のシリカ
上記のようにして製造されたシリカ粉末は、その一次粒子が前記ゾルゲル工程等の湿式でのシリカ粒子形成時に形成された形状を実質的にそのまま保っている。一般にゾルゲル法により得られるシリカ粒子は、球形度が0.9以上、多くは0.95以上の独立球状粒子である。従って本発明においても、シリカ粉末を構成する球状シリカ粒子の球形度が0.90以上、特に0.95以上のものが容易に得られる。
4. Silica after crushing The silica powder produced as described above has its primary particles substantially retaining the shape formed during the wet silica particle formation such as the sol-gel process. Generally, silica particles obtained by the sol-gel method are independent spherical particles with a sphericity of 0.9 or more, mostly 0.95 or more. Therefore, in the present invention, the spherical silica particles constituting the silica powder can easily be obtained with a sphericity of 0.90 or more, particularly 0.95 or more.

なお当該球形度は、電子顕微鏡観察で個々のシリカ粒子について面積及び周囲長を求め、下記式に従って算出した個々の粒子の球形度を1000個以上のシリカ粒子について求め、その相加平均値である。 The sphericity is the arithmetic mean value of the area and perimeter of each silica particle determined by observation under an electron microscope, and the sphericity of each particle calculated according to the formula below for 1,000 or more silica particles.

球形度=4π×(面積)/(周囲長) Sphericity = 4π × (area) / (perimeter) 2

本発明で製造するシリカ粉末を構成するシリカ粒子の粒径は特に限定されず、旋回流型ジェットミルを使用可能な粒径範囲であればよいが、一般的な用途に鑑み、レーザー回折散乱法によって測定した平均粒子径(体積基準累積50%径:D50)が0.05~2μmの範囲、さらに好ましくは0.1~1.5μmの範囲にあることが好ましい。特にこの範囲は、近年の半導体デバイスの小型化、薄型化、高密度実装化の進展に対して、電子材料用樹脂組成物への充填用として適す大きさである。 The particle size of the silica particles constituting the silica powder produced in the present invention is not particularly limited as long as it is within a particle size range in which a swirling jet mill can be used, but in consideration of general applications, it is preferable that the average particle size (volume-based cumulative 50% diameter: D50) measured by laser diffraction scattering method is in the range of 0.05 to 2 μm, more preferably in the range of 0.1 to 1.5 μm. In particular, this range is suitable for filling resin compositions for electronic materials in light of the recent progress in miniaturization, thinning, and high-density mounting of semiconductor devices.

なお平均粒子径が2μmを超えるような大粒径の球状シリカ粒子の場合は、比較的一次粒子にまで解れ易い傾向があり、本発明を適用するメリットが少ない。 In the case of large spherical silica particles with an average particle size exceeding 2 μm, they tend to break down relatively easily into primary particles, and there is little benefit to applying the present invention.

本発明で製造する球状シリカ粉末は、粒径分布の広がりを示す指標の1つである変動係数が40%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましく、25%以下が特に好ましい。変動係数が前記範囲を超えて大きいと、粒度分布がブロードとなり、同じ平均粒子径を有する粉末で比較すると微細粒子が増加する。微細粒子の増加は、樹脂等に充填した際の粘度上昇に繋がる場合がある。なお一般にゾルゲル法によって得られる球状シリカ粒子の粒子径の変動係数は、10%以上である。前記変動係数は、レーザー回折散乱法により測定することができる。 The spherical silica powder produced by the present invention preferably has a coefficient of variation, which is an index showing the spread of the particle size distribution, of 40% or less, more preferably 30% or less, and particularly preferably 25% or less. If the coefficient of variation is larger than the above range, the particle size distribution becomes broad and the number of fine particles increases when compared with powders having the same average particle size. An increase in fine particles may lead to an increase in viscosity when filled into resins, etc. In general, the coefficient of variation of the particle size of spherical silica particles obtained by the sol-gel method is 10% or more. The coefficient of variation can be measured by a laser diffraction scattering method.

上記平均粒子径および変動係数を持つものを得るには、湿式でのシリカ粒子の形成時に制御しておけばよい。焼成工程で焼結が生じることがあるため、前記レーザー回折散乱法によって測定する平均粒子径や変動係数は、焼成しただけの状態では(見かけ上)大きく変わっている場合があるが、旋回流型ジェットミルによる解砕後には、焼成前に比べてシリカの一次粒子の粒径が小さくなっている程度のものが得られる。よって、焼成による粒子径の減少を見越し、その分だけ平均粒子径が大きくなるように条件を調整しておけばよい。 To obtain the above average particle size and coefficient of variation, it is sufficient to control the formation of silica particles in a wet process. Since sintering may occur during the firing process, the average particle size and coefficient of variation measured by the laser diffraction scattering method may (apparently) change significantly after only firing, but after crushing with a swirling jet mill, the particle size of the primary silica particles is reduced compared to before firing. Therefore, it is sufficient to anticipate the decrease in particle size due to firing and adjust the conditions so that the average particle size increases accordingly.

本発明で製造される球状シリカ粉末は、乾式の粉体の段階で一次粒子1個ずつがほぼ完全に解された状態であるため、樹脂や溶媒等に分散させる場合に極めて分散性に優れるという特徴がある。また、本発明で製造された球状シリカ粉末に表面処理を行う場合は、乾式の粉体の段階で粒子1個ずつがほぼ完全に解された状態であるため、粒子1個の全表面に亘って非常に均一な表面処理を行うことが可能となる。 The spherical silica powder produced by the present invention has the characteristic that each primary particle is almost completely dissolved at the dry powder stage, and therefore has excellent dispersibility when dispersed in resins, solvents, etc. Furthermore, when surface treatment is performed on the spherical silica powder produced by the present invention, it is possible to perform a very uniform surface treatment over the entire surface of each particle, since each particle is almost completely dissolved at the dry powder stage.

上記のような状態は、レーザー回折散乱法等の粒度分布測定では判別が極めて困難なレベルのものであるが、測定できるシラノール基のうち、どの程度の割合がヘキサメチルジシラザンによりトリメチルシリル基へと変換可能であるかにより把握できる。 The above state is extremely difficult to distinguish using particle size distribution measurements such as laser diffraction scattering, but it can be understood by determining what proportion of the measurable silanol groups can be converted to trimethylsilyl groups by hexamethyldisilazane.

ヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」)は、シラノール基との反応性がよく、かつ図2に示すようにシラノール基ひとつに対してひとつのトリメチルシリル基しか生じないため、トリアルコキシシランなどに比べ、反応した量を測定する際の定量性を高くすることができる。さらにこのような物性を持つ化合物のなかでも、その物理的な大きさが小さい、即ち、反応空間が狭くてHMDSと反応できないような場合には、他の表面処理剤も反応できないとみなしてほぼ問題がない。 Hexamethyldisilazane (hereinafter referred to as "HMDS") is highly reactive with silanol groups, and as shown in Figure 2, only one trimethylsilyl group is produced for each silanol group, which allows for more quantitative measurement of the amount reacted than trialkoxysilanes and the like. Furthermore, among compounds with such physical properties, if the physical size is small, i.e., the reaction space is too narrow to react with HMDS, there is almost no problem in assuming that other surface treatment agents cannot react with it either.

他方、シリカ表面のシラノール基の量は様々な方法で測定可能であるが、そのひとつに、加熱して発生する水分をカールフィッシャー法で電量滴定して定量し、その水分量からシラノール基量を算出する方法がある。即ち、下記のように2つのシラノール基から水分子1個が脱離してシロキサン結合を生じるので、発生した水1モルに対して、2モル相当のシラノール基が縮合していることが判る。 On the other hand, the amount of silanol groups on the silica surface can be measured by various methods, one of which is to measure the amount of water generated by heating using coulometric titration with the Karl Fischer method, and then calculate the amount of silanol groups from the amount of water. That is, as shown below, one water molecule is released from two silanol groups to generate a siloxane bond, so it can be seen that for every mole of water generated, two moles of silanol groups are condensed.

≡Si-OH + HO-Si≡ → ≡Si-O-Si≡ + H ≡Si-OH + HO-Si≡ → ≡Si-O-Si≡ + H2O

既にシリカ上に存在するシラノール基の縮合であるため、空間的な問題でHMDSではトリメチルシリル化できないシラノール基も上記反応により検出できる。そしてこのようなHMDSが反応できない空間は、多くは一次粒子同士の結合部に存在しているものと推測できる。 Because this is a condensation of silanol groups already present on the silica, the above reaction can also detect silanol groups that cannot be trimethylsilylated with HMDS due to spatial issues. It can be assumed that many of these spaces where HMDS cannot react exist at the bonds between primary particles.

従って、カールフィッシャー法で算出される水の量から算出されるシラノール基に対する、HMDSと反応できるシラノール基の割合が、一次粒子同士が分離/結合している程度を示す指標として利用できる。 Therefore, the ratio of silanol groups that can react with HMDS to the silanol groups calculated from the amount of water calculated by the Karl Fischer method can be used as an index showing the degree to which primary particles are separated/bonded to each other.

本発明では、上記の割合を下記式(1)で示される「単分散度」と称するものとする。 In the present invention, the above ratio is referred to as the "monodispersity" shown in the following formula (1).

単分散度=トリメチルシリル基結合量/シラノール基含有量 (1)
(なお上記式(1)において、トリメチルシリル基結合量は、球状シリカ粉末を飽和量の2倍以上のHMDSで処理した後に、球状シリカに結合している単位質量当たりのトリメチルシリル基の量(モル基準)であり、シラノール基含有量は、HMDS処理前に球状シリカ粉末が有している単位質量当たりのシラノール基の量(モル基準)である。)
Monodispersity=amount of trimethylsilyl groups bonded/amount of silanol groups (1)
(Note that in the above formula (1), the trimethylsilyl group binding amount is the amount (molar basis) of trimethylsilyl groups bound to spherical silica per unit mass after the spherical silica powder is treated with at least twice the saturation amount of HMDS, and the silanol group content is the amount (molar basis) of silanol groups per unit mass possessed by the spherical silica powder before the HMDS treatment.)

上記式(1)の「トリメチルシリル基結合量」とは、球状シリカ粉末を飽和量の2倍以上のHMDSで処理した後に、結合している単位質量当たりのトリメチルシリル基の量(モル基準)を指し、この量がシリカ上に存在するシラノール基のうち、実際にHMDSと反応可能なシラノール基の量に一致する。なおトリメチルシリル基の量は実施例に記載のように、HMDS処理後のシリカの炭素含有量を分析した結果より算出することができる。 The "amount of trimethylsilyl groups bonded" in the above formula (1) refers to the amount of trimethylsilyl groups (molar basis) bonded per unit mass after the spherical silica powder is treated with at least twice the saturation amount of HMDS, and this amount corresponds to the amount of silanol groups that are actually capable of reacting with HMDS among the silanol groups present on the silica. The amount of trimethylsilyl groups can be calculated from the results of analyzing the carbon content of silica after HMDS treatment, as described in the Examples.

本発明の製造方法では、解砕前に焼成を行っているから、HMDS処理前の炭素含有量は0.002質量%以下、多くは実施例にも示すように0.001質量%以下(一般的な装置の測定限界以下)であり、炭素量からトリメチルシリル結合量を算出する際に無視可能なほど小さい。しかしながら、HMDS処理前にも炭素が存在しているシリカの場合には、必要に応じて処理前後の炭素量の差を用いてトリメチルシリル結合量を算出すればよい。 In the manufacturing method of the present invention, calcination is performed before crushing, so the carbon content before HMDS treatment is 0.002% by mass or less, and in most cases, as shown in the examples, 0.001% by mass or less (below the measurement limit of a typical device), which is small enough to be ignored when calculating the amount of trimethylsilyl bonds from the amount of carbon. However, in the case of silica in which carbon is present even before HMDS treatment, the amount of trimethylsilyl bonds can be calculated as necessary using the difference in the amount of carbon before and after treatment.

ここで飽和量のHMDS量とは、シリカ表面の全てのシラノール基をトリメチルシリル化するのに理論上必要なHMDSの量である。前述した図2に示すように、HMDSの1分子は2つのシラノール基をトリメチルシリル化でき、この関係から飽和量は容易に算出できる。当該シラノール基とは、前記したカールフィッシャー法を用いて測定、算出されるものであり、その詳細は後述する。 The saturated amount of HMDS here is the amount of HMDS theoretically required to trimethylsilylate all the silanol groups on the silica surface. As shown in Figure 2 above, one molecule of HMDS can trimethylsilylate two silanol groups, and the saturated amount can be easily calculated from this relationship. The silanol groups are measured and calculated using the Karl Fischer method described above, and details will be given later.

本発明においては、確実に反応させることを考慮し、HMDSは飽和量の2倍以上使用する。反応可能な全てのシラノール基を反応させるという観点から、2倍以上であれば良いが、反応に関与せず無駄になるHMDSが生じることや、処理後の未反応分や分解物の除去等を考慮すると使用量は5倍以下でよい。また、HMDSによるトリメチルシリル化反応は室温でも進行するが、さらに、密閉空間においてHMDSの沸点を超える150℃(±10℃)で1時間以上、3時間以下の範囲で加熱し、反応を完全に行わせる。 In the present invention, in order to ensure a reliable reaction, HMDS is used in an amount at least twice the saturation amount. From the viewpoint of reacting all of the reactive silanol groups, it is sufficient to use at least twice the amount, but considering that some HMDS will not participate in the reaction and will be wasted, and that it is necessary to remove unreacted parts and decomposition products after treatment, the amount used should be no more than five times the amount. In addition, the trimethylsilylation reaction with HMDS proceeds at room temperature, but the reaction is allowed to proceed completely by heating in an enclosed space at 150°C (±10°C), which is above the boiling point of HMDS, for at least one hour and no more than three hours.

ここで、飽和量(シリカと反応する理論量)を超える量のHMDSを使用するため、その余剰分(あるいは分解物)がそのままシリカ上に残存していると炭素量の分析に際して上振れの要因となる。そこでHMDS処理後には、真空下、かつHMDSの(常圧での)沸点を超える150℃で1時間以上加熱して、上記したような成分を揮発除去する。 Because an amount of HMDS that exceeds the saturation amount (theoretical amount that reacts with silica) is used here, if the excess (or decomposition products) remains on the silica, it will cause an overshoot in the carbon content analysis. Therefore, after HMDS treatment, the material is heated under vacuum at 150°C, which is above the boiling point of HMDS (at normal pressure), for at least one hour to volatilize and remove the above-mentioned components.

また、前記式(1)における「シラノール基含有量」とは、HMDS処理前に球状シリカ粉末が有している単位質量当たりのシラノール基の量(モル基準)を指し、前記したような加熱で脱離する水分量から算出する。当該水分量は実施例に記載のように、市販のカールフィッシャー水分計を用いて測定できる。一般に、市販のカールフィッシャー水分測定装置は滴定量をもとに水分量(HO量)として結果を示すから、該水分量からシリカの含水率(質量%)を算出し、さらにこの含水率に基づき、下記式によりシラノール基含有量(mol/g)が求められる。 The "silanol group content" in the formula (1) refers to the amount of silanol groups (molar basis) per unit mass of the spherical silica powder before the HMDS treatment, and is calculated from the amount of water released by heating as described above. The amount of water can be measured using a commercially available Karl Fischer moisture meter as described in the Examples. In general, a commercially available Karl Fischer moisture meter shows the result as the amount of water (amount of H2O ) based on the titration amount, so the water content (mass%) of the silica is calculated from the water content, and the silanol group content (mol/g) is calculated based on this water content using the following formula.

シラノール基含有量=(含水率/100)/(18/2)
上記式における分母の18/2は、シラノール基2つから水分子(分子量18)が生じていることに基づく。
Silanol group content=(water content/100)/(18/2)
The denominator 18/2 in the above formula is based on the fact that a water molecule (molecular weight 18) is generated from two silanol groups.

なお一般に、シリカ表面には物理吸着水が存在し、これはHMDS等と反応してもシリカ表面にトリメチルシリル基を導入しないから、事前に120℃で12時間乾燥させて取り除いておく。その後、直ちに乾燥させたシリカを加熱して130℃~1000℃の範囲で発生した水分量をカールフィッシャー法で測定し、そこから求める。 Generally, physically adsorbed water is present on the silica surface, and since this does not introduce trimethylsilyl groups onto the silica surface even when it reacts with HMDS etc., it is removed in advance by drying at 120°C for 12 hours. The dried silica is then immediately heated and the amount of water generated in the range of 130°C to 1000°C is measured using the Karl Fischer method, from which the water content is calculated.

また、200℃前後から前記した2つのシラノール基の縮合による水の発生が始まるが、この温度域付近で縮合して生じたシロキサン結合は可逆性が高く、環境中の水などで容易にシラノール基に戻る。これは逆に、上記方法でシラノール基含有量を測定した際には存在していなかったシラノール基が、表面処理の際には、それまでの保管や各種工程のなかで生じてしまう可能性があることを示す。 At around 200°C, water begins to be generated by condensation of the two silanol groups mentioned above, but the siloxane bonds generated by condensation near this temperature range are highly reversible and easily return to silanol groups in the presence of water in the environment. This means that, conversely, silanol groups that were not present when the silanol group content was measured using the above method may be generated during storage or various processes prior to surface treatment.

そこで本発明で上記シラノール基含有量を求める際には、シリカを25℃、相対湿度80%の雰囲気中で45日間放置し、解裂性の高いシロキサン結合は事前に全てシラノール基にしておく。この操作では物理吸着水の吸着もおこるから、この操作の後に、前記120℃での乾燥を経てシラノール基量を測定する。 Therefore, when determining the silanol group content in the present invention, the silica is left in an atmosphere of 25°C and 80% relative humidity for 45 days, and all of the highly cleavable siloxane bonds are converted to silanol groups in advance. This operation also causes the adsorption of physically adsorbed water, so after this operation, the amount of silanol groups is measured after drying at 120°C as mentioned above.

以上のような手順で算出される「単分散度」は、従来法で解砕した焼成シリカでは0.90程度であることが多いが、前記解砕条件で行えば0.95以上とすることができ、0.98以上とすることも可能である。そしてこのように単分散度の高いシリカは、樹脂組成物の充填材とした際に、フローマークの発生を抑えることが可能となる。 The "monodispersity" calculated by the above procedure is often about 0.90 for calcined silica crushed by conventional methods, but if crushed under the above conditions, it can be made 0.95 or more, and even 0.98 or more. Furthermore, silica with such a high monodispersity can suppress the occurrence of flow marks when used as a filler for a resin composition.

さらに前記式(1)で示される単分散度は、解砕工程を有するシリカ粉末の製造における該工程での解砕状態の評価方法として利用できる。 Furthermore, the monodispersity shown by the above formula (1) can be used as a method for evaluating the state of disintegration during the process of producing silica powder, which includes a disintegration process.

この単分散度を測定することにより、球状シリカ粒子の解れ具合を評価することが可能となるから、これによって、粒子の解砕条件等を精密に見積もることが可能となり、機器の選定や製造条件の確立に重要な役割を果たすことができる。 Measuring this monodispersity makes it possible to evaluate the degree of disintegration of spherical silica particles, which allows precise estimation of particle disintegration conditions, etc., and plays an important role in selecting equipment and establishing manufacturing conditions.

上記のようにして、一次粒子まで解砕された度合いが極めて高い球状シリカからなる粉末を得ることができ、これはそのままで公知の様々な用途に使用可能であるが、さらに表面処理剤等で処理し表面物性を改質してもよい。 In the manner described above, a powder consisting of spherical silica with a very high degree of crushing down to primary particles can be obtained, which can be used as is for a variety of known applications, but can also be further treated with a surface treatment agent or the like to modify the surface properties.

本発明の製造方法で得られたシリカ粉末を表面処理すると、表面処理後も単分散性の高いシリカを得られるのみならず、表面処理剤との反応が漏れなく進む(処理されがたい表面が少ない)ため、得られる表面処理シリカは、従来の解砕方法で得られたシリカよりも、保存安定性に優れ、また樹脂への添加剤として用いた場合に、分散性や樹脂とのなじみに優れるため、成形品の強度を向上することができる。 When the silica powder obtained by the manufacturing method of the present invention is surface-treated, not only is it possible to obtain silica with high monodispersity even after the surface treatment, but the reaction with the surface treatment agent proceeds without fail (there are few surfaces that are difficult to treat), so the resulting surface-treated silica has better storage stability than silica obtained by conventional crushing methods, and when used as an additive to resin, it has excellent dispersibility and compatibility with resin, which can improve the strength of molded products.

具体的な態様として、球状シリカ粒子表面が、少なくとも1種の表面処理剤で処理されているものの他、球状シリカ粒子表面の少なくとも一部が被覆樹脂によって被覆された樹脂被覆表面処理球状シリカ粒子であってもよく、さらには、前記粒子表面が表面処理剤で処理された上からさらに、粒子表面の少なくとも一部が被覆樹脂によって被覆された樹脂被覆表面処理球状シリカ粒子の形態をも取りうる。 Specific embodiments include spherical silica particles whose surfaces are treated with at least one type of surface treatment agent, as well as resin-coated surface-treated spherical silica particles in which at least a portion of the surface of the spherical silica particles is coated with a coating resin, and may also take the form of resin-coated surface-treated spherical silica particles in which the particle surfaces are treated with a surface treatment agent and at least a portion of the particle surfaces are further coated with a coating resin.

このような表面処理剤による処理あるいは樹脂による被覆は、公知の方法を適宜選択して実施すればよい。 Such treatment with a surface treatment agent or coating with a resin can be carried out by appropriately selecting a known method.

前記表面処理剤としては、シリカ表面に特定の機能を付与するため使用される公知のものであれば特に制限されないが、シリコーンオイル、シランカップリング剤、シロキサン類やシラザン類から選択される少なくとも1種の表面処理剤であることが好ましい。特には、シランカップリング剤及びシラザン類よりなる群から選択される少なくとも1種の表面処理剤であることが好ましい。また、表面処理剤は、シリカ表面を被覆する態様として、樹脂も使用できる。 The surface treatment agent is not particularly limited as long as it is a known agent used to impart a specific function to the silica surface, but is preferably at least one surface treatment agent selected from silicone oil, silane coupling agents, siloxanes, and silazanes. In particular, it is preferably at least one surface treatment agent selected from the group consisting of silane coupling agents and silazanes. In addition, resins can also be used as a surface treatment agent to coat the silica surface.

これら表面処理剤は、得られる表面処理シリカに付与すべき改質性状に応じた官能基を有するものを選択するのが望ましい。半導体封止材や液晶シール剤等の電子材料用、及びフィルム製造用等の充填剤用途においては、エポキシ基又は(メタ)アクリル基等の重合性基を有するものが好ましい。即ち、これら用途において、表面処理シリカを配合させる樹脂は、エポキシ樹脂及び(メタ)アクリル樹脂が汎用的であるため、該表面処理シリカは、これら樹脂の重合性基に応じた、前記エポキシ基や(メタ)アクリル基等の重合性基を有するものを用いれば、これら配合樹脂を硬化させる際に樹脂と強固に結合させることができ、高強度なものとすることができ好ましい。 It is desirable to select these surface treatment agents having functional groups according to the modification properties to be imparted to the resulting surface-treated silica. For electronic materials such as semiconductor encapsulants and liquid crystal sealants, and for filler applications such as film manufacturing, those having polymerizable groups such as epoxy groups or (meth)acrylic groups are preferred. That is, in these applications, since epoxy resins and (meth)acrylic resins are commonly used as resins to be mixed with surface-treated silica, if the surface-treated silica has a polymerizable group such as epoxy group or (meth)acrylic group corresponding to the polymerizable group of these resins, it can be strongly bonded to the resin when these mixed resins are cured, and can be made high-strength, which is preferable.

こうした表面処理剤により、シリカ表面に重合性基を導入する場合、その導入量は、該球状シリカ粒子表面の比表面積当り5~25μmol/mであるのが好ましい。 When polymerizable groups are introduced onto the silica surface by using such a surface treatment agent, the amount of the groups introduced is preferably 5 to 25 μmol/ m2 per specific surface area of the spherical silica particle surface.

本実施形態において使用される表面処理剤の具体例を挙げれば、前記シリコーンオイルとして、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等を挙げることができる。 Specific examples of the surface treatment agent used in this embodiment include the silicone oil, such as dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methylhydrogen silicone oil, alkyl-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, carbinol-modified silicone oil, methacryl-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, and fluorine-modified silicone oil.

前記シランカップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロイルオキシトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N-ジメチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N-ジエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、4-スチリルトリメトキシシラン等を挙げることができる。 Examples of the silane coupling agent include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloyloxytrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N,N-dimethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N,N-diethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, and 4-styryltrimethoxysilane.

前記シロキサン類としては、ジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等、ポリジメチルシロキサン等のポリシロキサン類が挙げられる。 Examples of the siloxanes include disiloxane, hexamethyldisiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, and polysiloxanes such as polydimethylsiloxane.

前記シラザン類としては、通常用いられる公知のSi-N(珪素-窒素)結合を有する化合物を、特に制限なく使用することが可能であり、必要とする表面処理シリカの性能等に応じて適宜選択して、使用すればよい。具体的には、ヘキサメチルジシラザン、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラザン、オクタメチルトリシラザン、ヘキサ(t-ブチル)ジシラザン、ヘキサブチルジシラザン、ヘキサオクチルジシラザン、1,3-ジエチルテトラメチルジシラザン、1,3-ジ-n-オクチルテトラメチルジシラザン、1,3-ジフェニルテトラメチルジシラザン、1,3-ジメチルテトラフェニルジシラザン、1,3-ジエチルテトラメチルジシラザン、1,1,3,3-テトラフェニル-1,3-ジメチルジシラザン、1,3-ジプロピルテトラメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ジメチルアミノトリメチルシラザン、トリシラザン、シクロトリシラザン、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルシクロトリシラザン等を挙げることができる。
このうちシリカ表面との反応性の高さ等からアルキルジシラザン類が好ましく、詳細には下記一般式
As the silazanes, any commonly used known compound having a Si-N (silicon-nitrogen) bond can be used without any particular limitation, and may be appropriately selected and used depending on the required performance of the surface-treated silica. Specific examples of the silazane include hexamethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, octamethyltrisilazane, hexa(t-butyl)disilazane, hexabutyldisilazane, hexaoctyldisilazane, 1,3-diethyltetramethyldisilazane, 1,3-di-n-octyltetramethyldisilazane, 1,3-diphenyltetramethyldisilazane, 1,3-dimethyltetraphenyldisilazane, 1,3-diethyltetramethyldisilazane, 1,1,3,3-tetraphenyl-1,3-dimethyldisilazane, 1,3-dipropyltetramethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, hexaphenyldisilazane, dimethylaminotrimethylsilazane, trisilazane, cyclotrisilazane, and 1,1,3,3,5,5-hexamethylcyclotrisilazane.
Among these, alkyldisilazanes are preferred because of their high reactivity with the silica surface.

Figure 0007507675000001
Figure 0007507675000001

(式中、R1~R3は、夫々に、水素原子、ハロゲン原子を有していても良い炭素数10以下(好ましくは炭素数1~3)のアルキル基、又はアリール基であり、R1~R3の少なくとも一つはハロゲン原子を有していても良い炭素数10以下のアルキル基であり、R6は水素原子又はメチル基であり、R7~R9は前記R1~R3と同じである。)で示される化合物であり、特に好ましくは、テトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、ヘプタメチルジシラザンである。 (wherein R1 to R3 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 10 or less carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms) which may have a halogen atom, or an aryl group, at least one of R1 to R3 is an alkyl group having 10 or less carbon atoms which may have a halogen atom, R6 is a hydrogen atom or a methyl group, and R7 to R9 are the same as R1 to R3.) Particularly preferred are tetramethyldisilazane, hexamethyldisilazane, and heptamethyldisilazane.

また、表面処理がシリカ表面を被覆樹脂によって被覆する態様の場合、被覆用の樹脂(以下、被覆樹脂ともいう。)としては、特に限定されるものではなく、樹脂を直接に球状シリカ粒子表面の被覆に供するものであっても良い。好ましくは、重合性単量体を含有する重合性組成物を球状シリカ粒子表面に被覆させ、これを球状シリカ粒子表面上で重合させる形態のものが好ましい。また、高強度とするため樹脂は架橋重合体であるのが好ましい。架橋重合体の架橋は、安定性の観点から共有結合性であることが好適である。 In addition, in the case where the surface treatment is an embodiment in which the silica surface is coated with a coating resin, the resin for coating (hereinafter also referred to as coating resin) is not particularly limited, and the resin may be directly used to coat the surface of the spherical silica particles. A preferred embodiment is one in which the surface of the spherical silica particles is coated with a polymerizable composition containing a polymerizable monomer, and this is polymerized on the surface of the spherical silica particles. In order to achieve high strength, the resin is preferably a crosslinked polymer. From the viewpoint of stability, the crosslinking of the crosslinked polymer is preferably a covalent bond.

これらの被覆樹脂は、得られる表面処理シリカに付与すべき改質性状に応じた官能基を有するものを選択するのが望ましく、半導体封止材や液晶シール剤等の電子材料用、及びフィルム製造用等の充填剤用途においては、前記した理由からエポキシ基又は(メタ)アクリル基等の重合性基を有するものが好ましい。 It is desirable to select these coating resins that have functional groups according to the modification properties to be imparted to the resulting surface-treated silica. For the reasons mentioned above, in electronic materials such as semiconductor encapsulants and liquid crystal sealants, and filler applications such as film manufacturing, it is preferable to use resins that have polymerizable groups such as epoxy groups or (meth)acrylic groups.

被覆樹脂として、エポキシ基を有する重合体を用いる場合、エポキシ基を有するラジカル重合性単量体(以下、「エポキシ基含有ラジカル重合性単量体」ともいう)を含有する重合性組成物を重合させたものが用いられる。このような単量体を用いることにより、重合体そのものがエポキシ基を有していることになる。ラジカル重合性基としては、(メタ)アクリル基、ビニル基等が好ましい。 When a polymer having an epoxy group is used as the coating resin, a polymerizable composition containing a radically polymerizable monomer having an epoxy group (hereinafter also referred to as an "epoxy group-containing radically polymerizable monomer") is polymerized. By using such a monomer, the polymer itself has an epoxy group. As the radically polymerizable group, a (meth)acrylic group, a vinyl group, etc. are preferred.

表面処理シリカの製造が容易であると言う理由から(メタ)アクリル系のラジカル重合性単量体であることが好ましい。具体的には、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらエポキシ基含有ラジカル重合性単量体は、目的とする被覆樹脂に応じて、単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Because the surface-treated silica can be easily manufactured, it is preferable to use a (meth)acrylic radical polymerizable monomer. Specific examples include glycidyl (meth)acrylate and (meth)acrylic glycidyl ether. These epoxy group-containing radical polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more types depending on the desired coating resin.

エポキシ基含有ラジカル重合性単量体を含有する重合性組成物は、重合体を架橋体とするため、架橋剤を含有するのが好ましい。架橋剤としては、1分子内に2つ以上のラジカル重合性基を有する化合物であれば特に限定なく用いることができる。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の多官能の芳香族ビニル化合物類等の芳香族ビニル系の単量体類や、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、ヘキサメチレンジ(メタ)アクリルアミド等の多官能の(メタ)アクリル系の単量体類、(メタ)アリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The polymerizable composition containing an epoxy group-containing radically polymerizable monomer preferably contains a crosslinking agent to crosslink the polymer. As the crosslinking agent, any compound having two or more radically polymerizable groups in one molecule can be used without any particular limitation. For example, aromatic vinyl monomers such as polyfunctional aromatic vinyl compounds such as divinylbenzene, divinylbiphenyl, trivinylbenzene, and divinylnaphthalene, polyfunctional (meth)acrylic monomers such as ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, trimethylolmethane tri(meth)acrylate, tetramethylolmethane tetra(meth)acrylate, methylene bis(meth)acrylamide, and hexamethylene di(meth)acrylamide, (meth)allyl (meth)acrylate, etc. can be mentioned.

被覆樹脂として、(メタ)アクリル基を有する重合体を用いる場合、通常は、(メタ)アクリル基を有する非ラジカル重合性単量体を含有する重合性組成物を重合させたものが用いられる。このような(メタ)アクリル基を有する非ラジカル重合性単量体としては、(メタ)アクリル基と、非ラジカル重合性の重合性基としてエポキシ基を有する重合性単量体(以下、「(メタ)アクリル基・エポキシ基含有単量体」ともいう)が好ましく用いられる。このような単量体を用いることにより、重合体そのものが(メタ)アクリル基を有していることになる。エポキシ基は、開環カチオン重合により重合させても良く、エポキシ硬化剤の共存下で重付加反応により重合させても良い。 When a polymer having a (meth)acrylic group is used as the coating resin, a polymerizable composition containing a non-radical polymerizable monomer having a (meth)acrylic group is usually polymerized. As such a non-radical polymerizable monomer having a (meth)acrylic group, a polymerizable monomer having a (meth)acrylic group and an epoxy group as a non-radical polymerizable group (hereinafter also referred to as a "(meth)acrylic group- and epoxy group-containing monomer") is preferably used. By using such a monomer, the polymer itself has a (meth)acrylic group. The epoxy group may be polymerized by ring-opening cationic polymerization, or may be polymerized by polyaddition reaction in the presence of an epoxy curing agent.

(メタ)アクリル基・エポキシ基含有単量体は、具体的には、具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、β-メチルグリシジルアクリレート、β-メチルグリシジルメタクリレート、ビスフェノールA-モノグリシジルエーテル-メタクリレート、4-グリシジルオキシブチルメタクリレート、3-(グリシジル-2-オキシエトキシ)-2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、3-(グリシジルオキシ-1-イソプロピルオキシ)-2-ヒドロキシプロピルアクリレート、3-(グリシジルオキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシ)-2-ヒドロキシプロピルアクリレート等が挙げられる。なかでもグリシジル(メタ)アクリレートが好ましく使用できる。これら(メタ)アクリル基・エポキシ基含有重合性単量体は、目的とする被覆樹脂に応じて、単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of (meth)acrylic group- and epoxy group-containing monomers include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, β-methyl glycidyl acrylate, β-methyl glycidyl methacrylate, bisphenol A monoglycidyl ether methacrylate, 4-glycidyloxybutyl methacrylate, 3-(glycidyl-2-oxyethoxy)-2-hydroxypropyl methacrylate, 3-(glycidyloxy-1-isopropyloxy)-2-hydroxypropyl acrylate, and 3-(glycidyloxy-2-hydroxypropyloxy)-2-hydroxypropyl acrylate. Of these, glycidyl (meth)acrylate is preferably used. These (meth)acrylic group- and epoxy group-containing polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more depending on the intended coating resin.

(メタ)アクリル基を有する非ラジカル重合性単量体を含有する重合性組成物は、重合体を架橋体とするため、架橋剤を含有させても良い。架橋剤としては、1分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物を用いることができる。 A polymerizable composition containing a non-radically polymerizable monomer having a (meth)acrylic group may contain a crosslinking agent to crosslink the polymer. A compound having two or more epoxy groups in one molecule can be used as the crosslinking agent.

なお解砕後に表面を処理した焼成シリカ粒子は、表面処理工程で生じた粗大粒子を除去する目的で、該粒子を溶媒に分散させて分散液とし、該分散液をろ過孔径5μm以下のろ材により湿式ろ過した後、ろ液から表面が処理された焼成シリカ粒子を固液分離して回収し、さらに乾燥する工程を実施してもよい。また、表面処理を湿式で行う場合には、該表面処理を行った分散液をそのままろ過にかけてもよい。 In addition, for the purpose of removing coarse particles generated in the surface treatment process, the calcined silica particles that have been surface-treated after crushing may be dispersed in a solvent to form a dispersion, and the dispersion may be wet-filtered using a filter medium with a pore size of 5 μm or less, after which the calcined silica particles with the surface treatment may be recovered from the filtrate by solid-liquid separation, and then a drying process may be carried out. In addition, when the surface treatment is carried out wet, the dispersion that has been subjected to the surface treatment may be directly filtered.

以上のような本発明の製造方法により得られたシリカや表面処理シリカを半導体封止材や液晶シール剤等の電子材料用、及びフィルム製造用等の各種樹脂組成物等の充填剤用途に使用した場合には、目的製品の生産性や歩留まりを低下させずに樹脂中に微分散できる。 When the silica or surface-treated silica obtained by the manufacturing method of the present invention described above is used as a filler for electronic materials such as semiconductor encapsulants and liquid crystal sealants, and for various resin compositions for film manufacturing, etc., it can be finely dispersed in the resin without reducing the productivity or yield of the target product.

以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

1.物性測定、評価方法
実施例、比較例で評価に用いる各物性の評価方法は以下の通りである。
1. Measurement and Evaluation Methods of Physical Properties The methods for evaluating the various physical properties used in the examples and comparative examples are as follows.

1-1.シリカ物性 1-1. Silica properties

(1)平均粒子径、変動係数及びレーザー回折散乱法での5μm以上の粗粒量の測定
50mLのガラス瓶にシリカ粉末又は表面処理シリカ粉末約0.1gを電子天秤ではかりとり、蒸留水あるいはエタノールを約40ml加え、超音波ホモジナイザー(BRANSON製、Sonifier250)を用いて、40W・10分の条件で分散させた後、シリカ粉末又は表面処理シリカ粉末の体積基準累積50%径(D50)及び変動係数をレーザー回折散乱法粒度分布測定装置(ベックマンコールター社製、LS-230)により測定した。
(1) Measurement of average particle size, coefficient of variation, and amount of coarse particles of 5 μm or more by laser diffraction scattering method Approximately 0.1 g of silica powder or surface-treated silica powder was weighed out on an electronic balance into a 50 mL glass bottle, and approximately 40 ml of distilled water or ethanol was added. The mixture was dispersed using an ultrasonic homogenizer (Sonifier 250, manufactured by BRANSON) under conditions of 40 W for 10 minutes, and then the volume-based cumulative 50% diameter (D50) and coefficient of variation of the silica powder or surface-treated silica powder were measured using a laser diffraction scattering particle size distribution analyzer (LS-230, manufactured by Beckman Coulter, Inc.).

また、同測定に際しては5μm以上のシグナルの有無を合わせて確認した。 The measurement also checked for the presence or absence of signals of 5 μm or greater.

(2)コールターカウンター法での5μm及び3μm以上の粗粒量の測定
50mLのガラス瓶を5個準備し、それぞれにシリカ粉末又は表面処理シリカ粉末を1gずつ電子天秤ではかりとり、エタノールを19gずつ加え、超音波ホモジナイザー(BRANSON製、Sonifier250)を用いて、40W・10分の条件で分散させて、測定試料とした。コールターカウンター(ベックマンコールター社製、Multisizer3)によりアパチャー径30μmを用いて、シリカ粉末又は表面処理シリカ粉末の個々の粒子径を測定した。このとき、1試料あたりの測定粒子数を約5万個とし、5試料合わせて約25万個について測定した。そのうち、粒径が5μm以上の粒子数、及び粒径が3μm以上の粒子数をそれぞれ算出し、総測定個数に対するそれぞれの粗粒量(ppm)とした。
(2) Measurement of the amount of coarse particles of 5 μm and 3 μm or more by the Coulter counter method Five 50 mL glass bottles were prepared, and 1 g of silica powder or surface-treated silica powder was weighed out in each bottle using an electronic balance, and 19 g of ethanol was added to each bottle. The bottles were dispersed at 40 W for 10 minutes using an ultrasonic homogenizer (Sonifier 250, manufactured by BRANSON) to obtain measurement samples. The particle size of each of the silica powder or surface-treated silica powder was measured using a Coulter counter (Multisizer 3, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) with an aperture diameter of 30 μm. At this time, the number of particles measured per sample was about 50,000, and about 250,000 particles were measured in total for the five samples. Among them, the number of particles with a particle size of 5 μm or more and the number of particles with a particle size of 3 μm or more were calculated, and the amount of coarse particles (ppm) relative to the total number of particles measured was calculated.

(3)球形度の測定
シリカ粉末の粒子の形状をSEM(日本電子データム社製、JSM-6060)で観察し、球形度を求めた。具体的には、1000個以上のシリカ粒子について観察し、画像処理プログラム(SoftImagingSystemGmbH製、AnalySIS)を用いて各々の粒子について球形度を計測し、その平均を求めた。なお、球形度は次式により算出した。
(3) Measurement of Sphericity The particle shape of the silica powder was observed with a SEM (JSM-6060, manufactured by JEOL Datum Co., Ltd.) to determine the sphericity. Specifically, 1000 or more silica particles were observed, and the sphericity of each particle was measured using an image processing program (AnalySIS, manufactured by SoftImaging System GmbH), and the average was calculated. The sphericity was calculated according to the following formula.

球形度=4π×(面積)/(周囲長) Sphericity = 4π × (area) / (perimeter) 2

(4)α線量の測定
低レベルα線測定装置(住化分析センター製、LACS-4000M)を用いて表面処理シリカ粉末のα線量(c/(cm・h))を測定した。測定は試料面積1000cmで実施した。
(4) Measurement of α-ray dosage The α-ray dosage (c/( cm2 ·h)) of the surface-treated silica powder was measured using a low-level α-ray measuring device (manufactured by Sumika Chemical Analysis Center, LACS-4000M). The measurement was carried out on a sample area of 1000 cm2.

(5)不純物量の測定
表面処理シリカ粉末の不純物量を以下の通り測定した。
(5) Measurement of the amount of impurities The amount of impurities in the surface-treated silica powder was measured as follows.

U及びTh:表面処理シリカ粉末をフッ硝酸(フッ酸:硝酸が5:1の混合液)で加熱溶解させ、ICP質量分析法(アジレント・テクノロジー製、Agilent4500)で測定した。 U and Th: Surface-treated silica powder was dissolved by heating in hydrofluoric acid/nitric acid (a 5:1 mixture of hydrofluoric acid and nitric acid), and measured by ICP mass spectrometry (Agilent Technologies, Agilent 4500).

Fe、Al、Na、K、Ca、Cr、Ni、Ti:表面処理シリカ粉末をフッ硝酸で加熱溶解させ、ICP発光分析法(サーモサイエンティフィック製、iCAP6500DUO)で測定した。 Fe, Al, Na, K, Ca, Cr, Ni, Ti: Surface-treated silica powder was heated and dissolved in hydrofluoric and nitric acid, and measured using ICP emission spectrometry (Thermo Scientific, iCAP6500DUO).

Cl:表面処理シリカ粉末を超純水と混合し、加圧下100℃で熱処理し、処理後の溶液中のCl濃度(ppm)をイオンクロマトグラフ法(日本ダイオネクス製、ICS-2100)で測定した。 Cl : The surface-treated silica powder was mixed with ultrapure water and heat-treated at 100° C. under pressure, and the Cl concentration (ppm) in the solution after the treatment was measured by ion chromatography (ICS-2100, manufactured by Nippon Dionex).

(6)比表面積の測定
柴田科学器械工業製比表面積測定装置SA-1000を用い、窒素吸着量によるBET一点法により、表面処理前の焼成球状シリカ粉末の比表面積(m/g)を測定した。
(6) Measurement of Specific Surface Area The specific surface area (m 2 /g) of the calcined spherical silica powder before surface treatment was measured by the BET single point method based on the amount of nitrogen adsorption using a specific surface area measuring device SA-1000 manufactured by Shibata Scientific Instruments Co., Ltd.

(7)シラノール基含有量の測定
シリカ粉末を25℃、相対湿度80%の雰囲気中に45日間放置した後、該試料を120℃で12時間乾燥した(これを「乾燥シリカ粉末」と称す)。乾燥シリカ粉末を加熱炉で1000℃まで加熱処理し、130℃~1000℃で発生する水分量を、京都電子工業社製カールフィッシャー水分計MKS-210を使用して水分量測定した。使用した乾燥シリカ粉末の量と得られた水分量とから、乾燥シリカ粉末を100質量%とした場合の含水率を算出した。なお滴定試薬には、「HYDRANALCOMPOSITE5K」(Riedel-deHaen社製)を使用した。
(7) Measurement of silanol group content After leaving the silica powder in an atmosphere of 25°C and 80% relative humidity for 45 days, the sample was dried at 120°C for 12 hours (this is referred to as "dried silica powder"). The dried silica powder was heated to 1000°C in a heating furnace, and the amount of moisture generated at 130°C to 1000°C was measured using a Karl Fischer moisture meter MKS-210 manufactured by Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd. The moisture content was calculated from the amount of dried silica powder used and the obtained moisture amount, assuming that the dried silica powder is 100% by mass. The titration reagent used was "HYDRANAL COMPOSITE 5K" (manufactured by Riedel-de Haen).

上記の方法で測定された含水率と前記比表面積から、下記の式により単位質量当たりのシラノール基含有量(mol/g)を算出した。
シラノール基含有量=(含水率/100)/(18/2)
分母の18/2は、シラノール基2つから水分子(分子量18)が生じていることに基づく。
From the water content measured by the above method and the specific surface area, the silanol group content per unit mass (mol/g) was calculated according to the following formula.
Silanol group content=(water content/100)/(18/2)
The denominator 18/2 is based on the fact that a water molecule (molecular weight 18) is generated from two silanol groups.

(8)炭素含有量の測定
燃焼酸化法(堀場製作所社製、EMIA-511)によりシリカ粉末の炭素含有量(質量%)を測定した。なお、試料は120℃で1時間乾燥させたものを使用した。
(8) Measurement of Carbon Content The carbon content (mass%) of the silica powder was measured by a combustion oxidation method (EMIA-511, manufactured by Horiba, Ltd.) The sample was dried at 120° C. for 1 hour.

(9)トリメチルシリル基結合量
前記の炭素含有量を用い、次式から単位質量当たりのトリメチルシリル基結合量(mol/g)を算出した。
トリメチルシリル基結合量=(炭素含有量/100)/(12×3)
分母の12×3は、トリメチルシリル基一つ当たり3個の炭素原子(原子量12)を有することに基づく。
(9) Trimethylsilyl Group Bonding Amount Using the above carbon content, the trimethylsilyl group bonding amount per unit mass (mol/g) was calculated from the following formula.
Amount of trimethylsilyl group bonded=(carbon content/100)/(12×3)
The 12×3 in the denominator is based on having three carbon atoms (atomic weight 12) per trimethylsilyl group.

(10)単分散度
単分散度は、前記のシラノール基含有量とトリメチルシリル基結合量より、次式により計算した。
単分散度=トリメチルシリル基結合量/シラノール基含有量
(10) Monodispersity Degree The monodispersity degree was calculated from the above-mentioned silanol group content and the amount of trimethylsilyl groups bonded according to the following formula.
Monodispersity = trimethylsilyl group binding amount / silanol group content

1-2.樹脂組成物物性
(11)粘度及び経時変化率測定
表面処理シリカ粉末10gをビスフェノールA+F型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学製、ZX-1059)40gに加え、手練りした。手練りした樹脂組成物を自転公転式ミキサー(THINKY製、あわとり練太郎AR-500)により予備混練した(混練:1000rpm、8分、脱泡:2000rpm、2分)。予備混練後の樹脂組成物を三本ロール(アイメックス社製、BR-150HCVロール径φ63.5)を用いて混練した。混練条件は、混練温度を室温、ロール間距離を20μm、混練回数を5回として行って粘度測定用樹脂組成物を得た。
1-2. Resin composition properties (11) Viscosity and time-dependent change rate measurement 10 g of the surface-treated silica powder was added to 40 g of bisphenol A+F type epoxy resin (ZX-1059, manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Metal Chemical Co., Ltd.) and mixed by hand. The mixed resin composition was pre-mixed with a planetary centrifugal mixer (THINKY, Awatori Rentaro AR-500) (mixing: 1000 rpm, 8 minutes, degassing: 2000 rpm, 2 minutes). The pre-mixed resin composition was mixed with a three-roll mixer (IMEX, BR-150HCV, roll diameter φ63.5). The mixing conditions were room temperature, 20 μm between the rolls, and 5 times of mixing to obtain a resin composition for viscosity measurement.

上記方法で得た粘度測定用樹脂組成物をレオメータ(HAAKE社製、ReoStress)により、測定温度25℃、回転速度2s-1における初期粘度(η1)及び1週間後の粘度(η2)を測定した。なお、初期粘度は、5回目の混練完了後、25℃の恒温水槽内に30分以上保管した後、測定した値を指す。また測定までの1週間の保存は、粘度測定用樹脂組成物を気密性容器にいれ、25℃恒温水槽内で保管することにより行った。 The resin composition for viscosity measurement obtained by the above method was measured for initial viscosity (η1) and viscosity after one week (η2) at a measurement temperature of 25° C. and a rotation speed of 2 s -1 using a rheometer (ReoStress, manufactured by HAAKE Corporation). The initial viscosity refers to a value measured after storing in a thermostatic water bath at 25° C. for 30 minutes or more after the completion of the fifth kneading. The storage for one week before measurement was performed by placing the resin composition for viscosity measurement in an airtight container and storing it in a thermostatic water bath at 25° C.

さらに得られた(η1)及び(η2)を用い、次式から粘度経時変化率を算出した。
粘度経時変化率[%]=((η2/η1)-1)×100
Furthermore, the obtained (η1) and (η2) were used to calculate the rate of change in viscosity over time according to the following formula.
Viscosity change rate over time [%] = ((η2/η1) - 1) x 100

(12)フローマーク試験
表面処理シリカ粉末25gをビスフェノールA+F型混合エポキシ樹脂(新日鉄住金化学製、ZX-1059)25gに加え、手練りした。手練りした樹脂組成物を自転公転式ミキサー(THINKY製、あわとり練太郎AR-500)により予備混練した(混練:1000rpm、8分、脱泡:2000rpm、2分)。予備混練後の樹脂組成物を三本ロール(アイメックス社製、BR-150HCVロール径φ63.5)を用いて混練した。混練条件は、混練温度を室温、ロール間距離を20μm、混練回数を5回として行ってフローマーク測定用樹脂組成物を得た。
(12) Flow Mark Test 25 g of the surface-treated silica powder was added to 25 g of bisphenol A+F type mixed epoxy resin (ZX-1059, manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Metal Chemical Co., Ltd.) and mixed by hand. The mixed resin composition was pre-mixed with a planetary centrifugal mixer (Thinky, Awatori Rentaro AR-500) (mixing: 1000 rpm, 8 minutes, degassing: 2000 rpm, 2 minutes). The pre-mixed resin composition was mixed with a three-roll mixer (IMEX, BR-150HCV, roll diameter φ63.5). The mixing conditions were room temperature, 20 μm between the rolls, and 5 times of mixing to obtain a resin composition for measuring flow marks.

予め30μmのギャップになるように2枚のガラスを重ねて、100℃に加熱し、作製したフローマーク測定用樹脂組成物の高温侵入性試験を行った。該樹脂組成物の侵入距離が20mmに到達するまで、もしくは侵入が止まるまで観察し、外観目視によるフローマークの有無を評価した。 Two pieces of glass were stacked to leave a gap of 30 μm and heated to 100°C, and a high-temperature penetration test was conducted on the resin composition for measuring flow marks. The resin composition was observed until it penetrated 20 mm or stopped penetrating, and the presence or absence of flow marks was evaluated by visual inspection of the appearance.

2.湿式法による原料シリカの製造方法
各実施例、比較例で解砕に供した焼成シリカは、以下の手順で製造した。
2. Method for Producing Raw Silica by Wet Method The calcined silica used for crushing in each of the Examples and Comparative Examples was produced by the following procedure.

2-1.原料シリカA
(1)シリカ分散液製造工程
内容積1000Lのジャケット付きガラスライニング製反応器(内径1200mm)に、マックスブレンド翼(翼径345mm)を有した反応器を使用し、反応媒体としてメタノール75kg、イソプロパノール30kgおよびアンモニア水(25質量%)25kgを仕込み(反応媒体量:150L)、反応温度を40℃に設定し、52rpmで攪拌した。
2-1. Raw material silica A
(1) Silica dispersion production process A jacketed glass-lined reactor (inner diameter 1200 mm) having an internal volume of 1000 L and equipped with a Max Blend blade (blade diameter 345 mm) was used, and 75 kg of methanol, 30 kg of isopropanol, and 25 kg of aqueous ammonia (25% by mass) were charged as a reaction medium (amount of reaction medium: 150 L). The reaction temperature was set to 40° C., and the mixture was stirred at 52 rpm.

その後、原料としてテトラエトキシシラン3.0kgとメタノール7.0kg、イソプロパノール2.0kgの混合物を反応媒体に投入し、シリカの種粒子を作製した。 Then, a mixture of 3.0 kg of tetraethoxysilane, 7.0 kg of methanol, and 2.0 kg of isopropanol was added to the reaction medium as raw materials to produce silica seed particles.

次に滴下原料として、テトラメトキシシラン350kgとメタノール100kgの原料を51mm/sの吐出線速度で反応媒体中に供給し、同時に150kgのアンモニア水(25質量%)を0.8kg/minの速度で供給し、シリカ粒子を成長、合成させた。このときの無次元混合時間nθmは78であった。 Next, 350 kg of tetramethoxysilane and 100 kg of methanol were fed into the reaction medium at a linear discharge velocity of 51 mm/s as the dropping raw materials, and at the same time, 150 kg of ammonia water (25 mass%) was fed at a rate of 0.8 kg/min to grow and synthesize silica particles. The dimensionless mixing time nθm at this time was 78.

(2)分散液シリカ粒子表面処理工程
供給終了後1時間攪拌を続けた後、表面処理剤としてHMDS(信越シリコーン製、SZ-31)をシリカ粒子分散液中に4450g(理論合成シリカ量に対して200μmol/g)投入し、投入終了後2時間攪拌を続け、表面処理を施した。
(2) Dispersion Silica Particle Surface Treatment Step After the completion of the supply, stirring was continued for 1 hour, and then 4,450 g (200 μmol/g based on the theoretically synthesized silica amount) of HMDS (SZ-31, manufactured by Shin-Etsu Silicone) was added as a surface treatment agent to the silica particle dispersion, and after the completion of the addition, stirring was continued for 2 hours to perform surface treatment.

(3)表面処理シリカ分散液湿式ろ過工程
2時間経過後、目開き3μmのポリプロピレン製ろ過フィルターを通過させ、粗大粒子が除去された分散液を得た。
(3) Surface-treated silica dispersion wet filtration step After 2 hours, the dispersion was passed through a polypropylene filter having an opening of 3 μm to obtain a dispersion from which coarse particles had been removed.

(4)凝析工程
分散液にドライアイス3kgを投入後、20時間放置した。20時間経過した段階で粒子は沈降しており、定量ろ紙(保留粒径5μm)を使用して固液分離した後、190kg(シリカ濃度74質量%)の濃縮物を得た。濾液は透明であり、ろ液漏れは確認されなかった。
(4) Coagulation step 3 kg of dry ice was added to the dispersion and then left for 20 hours. After 20 hours, the particles had settled, and after solid-liquid separation using quantitative filter paper (retention particle size 5 μm), 190 kg of concentrate (silica concentration 74 mass%) was obtained. The filtrate was transparent, and no leakage of the filtrate was confirmed.

(5)固液分離・乾燥工程
得られたシリカ濃縮物を100℃で15時間減圧乾燥を行い、132kgの粉末を得た。
(5) Solid-liquid separation and drying step The obtained silica concentrate was dried under reduced pressure at 100° C. for 15 hours to obtain 132 kg of powder.

(6)焼成工程
上記乾燥工程で得た粉末を空気雰囲気下、焼成炉により800℃で10時間焼成を行い、焼成シリカ粉末を得た。焼成後のシリカ粒子は焼結している様子はなく、124kgの焼成シリカ粉末を得た。
(6) Calcination step: The powder obtained in the drying step was calcined in an air atmosphere in a calcination furnace at 800° C. for 10 hours to obtain a calcined silica powder. The silica particles after calcination did not appear to be sintered, and 124 kg of calcined silica powder was obtained.

(7)粗粉砕工程
上記焼成工程を経て得た焼成シリカ粉末を石臼式粉砕機である摩砕機(増幸産業社製、セレンディピター、MKCA6-3、)を用いて粗粉砕した。粗粉砕の条件としては、砥石の直径が120mm、砥石の間隙が3mm、砥石の回転数が3000rpmで実施した。なお、砥石にはSiC製の砥石を使用した。粗粉砕後の粉末は、1mm程度の粉末状であった。
(7) Coarse grinding process The calcined silica powder obtained through the calcination process was coarsely ground using a mill (Masuko Sangyo Co., Ltd., Serendipiter, MKCA6-3), which is a millstone type grinding machine. The coarse grinding conditions were a grindstone diameter of 120 mm, a grindstone gap of 3 mm, and a grindstone rotation speed of 3000 rpm. A SiC grindstone was used as the grindstone. The powder after coarse grinding was in the form of a powder of about 1 mm.

上記工程を経て得たシリカ粉末を、原料シリカAとする。 The silica powder obtained through the above process is called raw silica A.

2-2.原料シリカB
シリカAの製造における(1)シリカ分散液製造工程において、滴下原料の使用量を、テトラメトキシシラン90kg、メタノール25kg及びアンモニア水(25質量%)40kgと変え、同じ操作を3回繰り返して3バッチ分を合算した以外は、以後は粗粉砕まで同じ操作を行って1mm程度の粉末を得た。
2-2. Raw material silica B
In the (1) silica dispersion liquid production step in the production of silica A, the amounts of the raw materials added were changed to 90 kg of tetramethoxysilane, 25 kg of methanol, and 40 kg of aqueous ammonia (25% by mass), and the same operation was repeated three times to combine the amounts of the three batches. Thereafter, the same operation was carried out up to the coarse pulverization to obtain a powder of about 1 mm.

上記工程を経て得たシリカ粉末を、原料シリカBとする。 The silica powder obtained through the above process is called raw silica B.

2-3.原料シリカC
シリカAの製造における(1)シリカ分散液製造工程において、反応器を10000Lと変え、滴下原料の使用量を、テトラメトキシシラン4200kg、メタノール1200kg及びアンモニア水(25質量%)1800kgと変えた以外は、以後は粗粉砕まで同じ操作を行って1mm程度の粉末を得た。
2-3. Raw material silica C
In the (1) silica dispersion liquid production step for producing silica A, the reactor was changed to 10,000 L, and the amounts of the raw materials added were changed to 4,200 kg of tetramethoxysilane, 1,200 kg of methanol, and 1,800 kg of aqueous ammonia (25% by mass). The same operations were then carried out up to the coarse pulverization to obtain a powder of about 1 mm.

上記工程を経て得たシリカ粉末を、原料シリカCとする。 The silica powder obtained through the above process is called raw silica C.

これら原料シリカにおけるシリカ分散液製造工程完了後の粒径(D50)は、原料シリカAが0.77μm、原料シリカBが0.42μm、原料シリカCが1.67μmであった。 After completing the silica dispersion manufacturing process, the particle size (D50) of these raw silica particles was 0.77 μm for raw silica A, 0.42 μm for raw silica B, and 1.67 μm for raw silica C.

3.解砕して得たシリカの表面処理方法
各実施例、比較例で得た解砕シリカを、以下の手順で表面処理し、表面処理シリカを得た。
3. Method for Surface Treatment of Silica Obtained by Crushing The crushed silica obtained in each of the Examples and Comparative Examples was surface-treated in the following manner to obtain surface-treated silica.

表面処理混合器として、端部の内壁面に各々回転軸を1本ずつ設置し、該軸の壁面から2cmの位置に、軸が羽根の重心を通る、ステンレススチール製の解砕羽根(200mm×20mm×2mm)が各1枚付いた、内容積340Lのダブルコーン型装置(徳寿工作所製、W-150)に、解砕したシリカ粉末を80kg仕込み、雰囲気を窒素で置換した。次に表面処理剤として所定量のヘキサメチルジシラザン(HMDS)を、ペリスタポンプを用いて滴下した。表面処理剤を全量滴下後、ステンレススチール製の解砕羽根(質量63g)の回転数を157rad/s(1500rpm)(解砕エネルギー=2.6J)とし、混合器の回転数を0.3rpsで運転し常温で3時間混合を行った。 As the surface treatment mixer, a rotating shaft was installed on each inner wall surface of the end, and a stainless steel disintegrating blade (200 mm x 20 mm x 2 mm) was attached 2 cm from the wall surface of the shaft, with the shaft passing through the center of gravity of the blade. Into a double-cone type device (Tokuju Manufacturing Co., Ltd., W-150) with an internal volume of 340 L, 80 kg of disintegrated silica powder was charged and the atmosphere was replaced with nitrogen. Next, a specified amount of hexamethyldisilazane (HMDS) was dripped as a surface treatment agent using a peristaltic pump. After dripping the entire amount of surface treatment agent, the rotation speed of the stainless steel disintegrating blade (mass 63 g) was set to 157 rad/s (1500 rpm) (disintegrating energy = 2.6 J), and the mixer was operated at a rotation speed of 0.3 rps, and mixing was performed at room temperature for 3 hours.

続いて、シリカ粉末を装置から取り出し、薄型のステンレス製バットに敷き詰めて加熱装置にセットした。常圧の密閉状態として系内の温度を室温から150℃まで1時間かけて昇温し、150℃で2時間保持した。その後、加熱装置の内部温度を150℃に保ちながら系内を1時間真空排気し、HMDSの未反応分や分解物を除去した。真空加熱完了後の同サンプルの一部(以下、トリメチルシリル化シリカとも呼ぶ)は、炭素含有量の測定に使用した。 The silica powder was then removed from the apparatus, spread on a thin stainless steel tray, and set in the heating apparatus. The temperature inside the system was raised from room temperature to 150°C over one hour under normal pressure and sealed conditions, and then held at 150°C for two hours. The system was then evacuated to a vacuum for one hour while maintaining the internal temperature of the heating apparatus at 150°C, removing any unreacted HMDS or decomposition products. A portion of the sample after vacuum heating was completed (hereinafter referred to as trimethylsilylated silica) was used to measure the carbon content.

次に、流通式の超音波分散装置を接続した、内容積40リットルのSUS製容器を準備しメタノール15kgを入れ、プロペラ式撹拌機にて撹拌速度100rpmで掻き混ぜながら上記方法で乾燥させた表面処理シリカ粉末を5kg加え、60分間撹拌を継続し、スラリー濃度25質量%の分散液を調製した。次いで、該分散液をダイヤフラムポンプにて1L/minの速さで送液し、目開き3μmのポリプロピレン製ろ過フィルターを通過させ、粗大粒子を除去した。ろ過後の分散液は通気率0.6cm/(cm・s)のろ布により加圧ろ過し、表面処理シリカ6kgがウェットケークとして回収された。 Next, a SUS container with a capacity of 40 liters connected to a flow-type ultrasonic dispersion device was prepared, and 15 kg of methanol was added. While stirring with a propeller stirrer at a stirring speed of 100 rpm, 5 kg of the surface-treated silica powder dried by the above method was added, and stirring was continued for 60 minutes to prepare a dispersion with a slurry concentration of 25 mass%. Next, the dispersion was pumped at a speed of 1 L/min with a diaphragm pump, and passed through a polypropylene filter with a mesh size of 3 μm to remove coarse particles. The dispersion after filtration was pressure-filtered with a filter cloth with an air permeability of 0.6 cm 3 /(cm 2 ·s), and 6 kg of surface-treated silica was collected as a wet cake.

次いで、回収されたケークを温度120℃で24時間減圧乾燥し、4.8kgの乾燥表面処理シリカ粉末を得た。 The recovered cake was then dried under reduced pressure at 120°C for 24 hours to obtain 4.8 kg of dry surface-treated silica powder.

実施例1
原料シリカAの粉末を、旋回流型ジェットミル(セイシン企業製、STJ-200)を用いて解砕処理を施した。解砕の条件は、旋回圧0.5MPa、旋回エアー量2.4m/min、押込圧0.6MPa、供給速度10kg/hであった。上記解砕工程は、押込圧と旋回圧の圧力差を0.1MPaに維持した状態で実施した。
Example 1
The powder of raw material silica A was subjected to a crushing treatment using a swirling jet mill (STJ-200, manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). The crushing conditions were a swirling pressure of 0.5 MPa, a swirling air amount of 2.4 m3 /min, a pushing pressure of 0.6 MPa, and a supply rate of 10 kg/h. The above crushing process was carried out in a state where the pressure difference between the pushing pressure and the swirling pressure was maintained at 0.1 MPa.

得られた解砕シリカ粉末の物性は、D50が0.72μmであり、変動係数24%、球形度0.96であった。レーザー回折散乱法において5μm以上の粗粒は検出されなかった。コールターカウンター法による5μm及び3μm以上の粗粒量は5ppm及び8ppmであった。比表面積は3.7m/g、シラノール基含有量は18.1μmol/gであった。また、炭素含有量は0.001重量%未満であった。また比表面積とシラノール基含有量からシラノール基密度は約3個/nmと計算される。 The physical properties of the obtained crushed silica powder were D50 of 0.72 μm, coefficient of variation of 24%, and sphericity of 0.96. No coarse particles of 5 μm or more were detected by the laser diffraction scattering method. The amounts of coarse particles of 5 μm and 3 μm or more by the Coulter Counter method were 5 ppm and 8 ppm. The specific surface area was 3.7 m 2 /g, and the silanol group content was 18.1 μmol/g. The carbon content was less than 0.001 wt%. The silanol group density was calculated to be about 3/nm 2 from the specific surface area and silanol group content.

得られた解砕シリカ粉末を前記の方法で表面処理し、乾燥表面処理シリカ粉末を得た。表面処理に際してのHMDS使用量は258gとした。なお、シラノール基含有量から算出されるHMDSの飽和量は117gであるため、上記HMDS使用量は飽和量の約2.2倍である。 The resulting crushed silica powder was surface-treated using the method described above to obtain a dry surface-treated silica powder. The amount of HMDS used in the surface treatment was 258 g. Note that the saturated amount of HMDS calculated from the silanol group content was 117 g, so the amount of HMDS used was approximately 2.2 times the saturated amount.

この表面処理工程で得られたトリメチルシリル化シリカ(表面処理シリカ)粉末の物性を測定した。その結果、炭素含有量は0.064重量%であった。該値から計算されるトリメチルシリル基結合量は17.8μmol/gであり、表面処理前の解砕シリカの単分散度は0.98と算出される。 The physical properties of the trimethylsilylated silica (surface-treated silica) powder obtained in this surface treatment process were measured. As a result, the carbon content was 0.064% by weight. The amount of trimethylsilyl groups bonded calculated from this value was 17.8 μmol/g, and the monodispersity of the crushed silica before surface treatment was calculated to be 0.98.

また、当該表面処理シリカ粉末のD50と変動係数は、それぞれ0.72μmと23%であった。レーザー回折散乱法において5μm以上の粗粒は検出されなかった。コールターカウンター法における5μm及び3μm以上の粗粒量は、各々4ppm未満及び8ppmであった。 The D50 and coefficient of variation of the surface-treated silica powder were 0.72 μm and 23%, respectively. No coarse particles of 5 μm or more were detected by the laser diffraction scattering method. The amount of coarse particles of 5 μm and 3 μm or more by the Coulter counter method was less than 4 ppm and 8 ppm, respectively.

この表面処理シリカを用いて樹脂組成物を作成し、各種粘度及びフローマーク試験を行ったところ、(η1)は3.2Pa・s、(η2)は3.3Pa・s、よって粘度経時変化は3%であった。フローマークは観測されなかった。 A resin composition was made using this surface-treated silica, and various viscosity and flow mark tests were performed. (η1) was 3.2 Pa·s, (η2) was 3.3 Pa·s, and the change in viscosity over time was 3%. No flow marks were observed.

また、該表面処理シリカ粉末のα線量は0.002c/(cm・h)、不純物量は、Uが0.02ppb、Thが0.02ppb、Feが1.5ppm、Alが3.0ppm、Naが0.2ppm、Kが0.1ppm、Caが0.1ppm、Crが0.2ppm、Niが0.2ppm、Tiが0.0ppm、Clが0.1ppmであった。 The alpha dose of the surface-treated silica powder was 0.002 c/( cm2 ·h), and the amounts of impurities were as follows: U: 0.02 ppb, Th: 0.02 ppb, Fe: 1.5 ppm, Al: 3.0 ppm, Na: 0.2 ppm, K: 0.1 ppm, Ca: 0.1 ppm, Cr: 0.2 ppm, Ni: 0.2 ppm, Ti: 0.0 ppm, and Cl- : 0.1 ppm.

実施例2、3および比較例1、2
ジェットミルによる解砕時の条件を表1に示すように変化させて原料シリカAの解砕処理を行った。得られた解砕シリカ粉末の各種物性評価結果を表2に、表面処理シリカ粉末の各種物性評価結果を表3に示す。
Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2
The conditions for disintegration using a jet mill were changed as shown in Table 1 to carry out the disintegration treatment of raw material silica A. The results of evaluation of various physical properties of the obtained disintegrated silica powder are shown in Table 2, and the results of evaluation of various physical properties of the surface-treated silica powder are shown in Table 3.

Figure 0007507675000002
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Figure 0007507675000003
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Figure 0007507675000004
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実施例4
シリカ粉末として、原料シリカAに換えて、原料シリカBを用いた以外は、実施例1と同じ条件で解砕まで行い解砕シリカ粉末を得た。またHMDSの使用量を450gとした以外は実施例1と同様にして表面処理を行った。得られた解砕シリカ粉末の物性評価結果を表2に、表面処理シリカ粉末の物性評価結果を表3に示す。
Example 4
The same procedures as in Example 1 were carried out up to the stage of disintegration, except that raw silica B was used as the silica powder instead of raw silica A, to obtain a disintegrated silica powder. In addition, surface treatment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the amount of HMDS used was 450 g. The results of evaluation of the physical properties of the obtained disintegrated silica powder are shown in Table 2, and the results of evaluation of the physical properties of the surface-treated silica powder are shown in Table 3.

実施例4で得られた表面処理シリカ粉末のα線量は0.002c/(cm・h)、不純物量は、Uが0.01ppb、Thが0.02ppb、Feが0.8ppm、Alが2.2ppm、Naが0.2ppm、Kが0.1ppm、Caが0.1ppm、Crが0.2ppm、Niが0.1ppm、Tiが0.0ppm、Clが0.1ppmであった。 The alpha dose of the surface-treated silica powder obtained in Example 4 was 0.002 c/( cm2 ·h), and the amounts of impurities were as follows: U: 0.01 ppb, Th: 0.02 ppb, Fe: 0.8 ppm, Al: 2.2 ppm, Na: 0.2 ppm, K: 0.1 ppm, Ca: 0.1 ppm, Cr: 0.2 ppm, Ni: 0.1 ppm, Ti: 0.0 ppm, and Cl- : 0.1 ppm.

実施例5
シリカ粉末として、原料シリカAに換えて原料シリカCを用いた以外は、実施例1と同じ条件で解砕および表面処理を行った(HMDS使用量は、質量基準で同一とした)。得られた解砕シリカ粉末の物性評価結果を表2に、表面処理シリカ粉末の物性評価結果を表3に示す。
Example 5
The crushing and surface treatment were carried out under the same conditions as in Example 1, except that raw silica C was used as the silica powder instead of raw silica A (the amount of HMDS used was the same on a mass basis). The results of evaluating the physical properties of the obtained crushed silica powder are shown in Table 2, and the results of evaluating the physical properties of the surface-treated silica powder are shown in Table 3.

実施例5で得られた表面処理シリカ粉末のα線量は0.002c/(cm・h)、不純物量は、Uが0.02ppb、Thが0.02ppb、Feが1.7ppm、Alが6.4ppm、Naが0.2ppm、Kが0.1ppm、Caが0.1ppm、Crが0.4ppm、Niが0.3ppm、Tiが0.1ppm、Clが0.1ppmであった。 The alpha dose of the surface-treated silica powder obtained in Example 5 was 0.002 c/( cm2 ·h), and the amounts of impurities were as follows: U: 0.02 ppb, Th: 0.02 ppb, Fe: 1.7 ppm, Al: 6.4 ppm, Na: 0.2 ppm, K: 0.1 ppm, Ca: 0.1 ppm, Cr: 0.4 ppm, Ni: 0.3 ppm, Ti: 0.1 ppm, and Cl- : 0.1 ppm.

以上の結果からわかるように、ジェットミルの押込圧と旋回圧の圧力差を0.2MPa以下に維持した状態で解砕することによって、単分散度が0.95以上の解砕された球状シリカ粒子を得ることができる。また、比較例に示すように、上記圧力差が0.2MPaを超えると単分散度は低下し、シリカの解砕が不十分なために樹脂粘度の変化やフローマークの発生などの問題が生じることが明らかとなった。 As can be seen from the above results, crushed spherical silica particles with a monodispersity of 0.95 or more can be obtained by crushing while maintaining the pressure difference between the thrust pressure and the rotational pressure of the jet mill at 0.2 MPa or less. In addition, as shown in the comparative example, it was revealed that when the pressure difference exceeds 0.2 MPa, the monodispersity decreases, and problems such as changes in resin viscosity and the occurrence of flow marks occur due to insufficient crushing of silica.

1 原料供給ノズル
2a、2b、2c・・・ 粉砕ノズル
3 円周壁
4 同心円渦流
5 粉砕物
6 押込ガス(圧)
7 旋回ガス(圧)
8 粉砕ゾーン
9 分級ゾーン
10 取出口
1 Raw material supply nozzle 2a, 2b, 2c... Crushing nozzle 3 Circumferential wall 4 Concentric vortex flow 5 Crushed material 6 Forced gas (pressure)
7 Swirling gas (pressure)
8 Crushing zone 9 Classification zone 10 Outlet

Claims (6)

湿式法によって球状シリカ粒子を形成させた後、当該球状シリカ粒子を焼成し、さらに焼成物を解砕する工程を有する球状シリカ粉末の製造方法において、
前記解砕には旋回流型ジェットミルを用いると共に、当該旋回流型ジェットミルへの焼成粒子の供給に際しての押込圧と、ジェットミル内の旋回圧との圧力差を0.2MPa以下に維持した状態で解砕することを特徴とする球状シリカ粉末の製造方法。
A method for producing a spherical silica powder, comprising the steps of forming spherical silica particles by a wet method, calcining the spherical silica particles, and then crushing the calcined product,
A method for producing spherical silica powder, characterized in that a swirling flow type jet mill is used for the crushing, and the crushing is performed while maintaining the pressure difference between the pushing pressure when supplying the fired particles to the swirling flow type jet mill and the swirling pressure inside the jet mill at 0.2 MPa or less.
製造される球状シリカ粉末が、下記式(1)で示される単分散度が0.95以上のものである請求項1記載の球状シリカ粉末の製造方法。
単分散度=トリメチルシリル基結合量/シラノール基含有量 (1)
(なお上記式(1)において、
トリメチルシリル基結合量は、球状シリカ粉末を飽和量の2倍以上のヘキサメチルジシラザンで処理した後に、球状シリカに結合している単位質量当たりのトリメチルシリル基の量(モル基準)であり、
シラノール基含有量は、ヘキサメチルジシラザン処理前に球状シリカ粉末が有している単位質量当たりのシラノール基の量(モル基準)である。)
2. The method for producing spherical silica powder according to claim 1, wherein the spherical silica powder produced has a monodispersity of 0.95 or more, as represented by the following formula (1):
Monodispersity=amount of trimethylsilyl groups bonded/amount of silanol groups (1)
(In the above formula (1),
The amount of trimethylsilyl groups bonded to the spherical silica is the amount of trimethylsilyl groups (molar basis) bonded to the spherical silica per unit mass after the spherical silica powder is treated with hexamethyldisilazane in an amount at least twice the saturation amount.
The silanol group content is the amount of silanol groups (molar basis) per unit mass that the spherical silica powder has before the hexamethyldisilazane treatment.
解砕工程を有するシリカ粉末の製造における該工程での解砕状態の評価方法であって、解砕後のシリカ粉末について、前記式(1)で示される単分散度を測定することを特徴とする前記評価方法。 A method for evaluating the state of disintegration in a process for producing silica powder, the process including a disintegration process, the method comprising measuring the degree of monodispersity shown by formula (1) for the silica powder after disintegration. 炭素含有量が0.002質量%以下であり、球形度が0.90以上であり、かつ前記式(1)で定義される単分散度が0.95以上であることを特徴とする球状シリカ。 Spherical silica characterized in that the carbon content is 0.002 mass% or less, the sphericity is 0.90 or more, and the monodispersity defined by the formula (1) is 0.95 or more. 粒子径の変動係数が40%以下である、請求項4記載の球状シリカ。 The spherical silica according to claim 4, wherein the coefficient of variation of the particle size is 40% or less. 請求項4又は5記載の球状シリカを表面処理する、表面処理球状シリカの製造方法。 A method for producing surface-treated spherical silica, comprising surface-treating the spherical silica according to claim 4 or 5.
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003071318A (en) 2001-09-03 2003-03-11 Seishin Enterprise Co Ltd Apparatus for supplying material to be crushed to jet mill
JP2010095402A (en) 2008-10-16 2010-04-30 Tokyo Institute Of Technology Cement admixture, production method and cement concrete using the same
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