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JPH0524857B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0524857B2
JPH0524857B2 JP63065807A JP6580788A JPH0524857B2 JP H0524857 B2 JPH0524857 B2 JP H0524857B2 JP 63065807 A JP63065807 A JP 63065807A JP 6580788 A JP6580788 A JP 6580788A JP H0524857 B2 JPH0524857 B2 JP H0524857B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spherical silica
fine particles
alcohol
group
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63065807A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01239015A (ja
Inventor
Shigefumi Kuramoto
Mitsuo Takeda
Tadahiro Yoneda
Saburo Nakahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP6580788A priority Critical patent/JPH01239015A/ja
Publication of JPH01239015A publication Critical patent/JPH01239015A/ja
Publication of JPH0524857B2 publication Critical patent/JPH0524857B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/126Preparation of silica of undetermined type

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
産業䞊の利甚分野 本発明は粒子埄が非垞に揃぀た比衚面積の倧き
い倚孔質球状シリカ埮粒子の補造法に関するもの
である。該埮粒子は吞着剀、觊媒、滑り性向䞊
剀、固䜓最滑剀、光拡散剀、撥氎剀、増粘剀、消
泡剀、塗料、ゎム、暹脂及び玙の充填剀、クロマ
トグラフのカラム充填剀や化粧品等ずしお有甚で
ある。 埓来の技術及び発明が解決しようずする問題
点 埓来、アルカリ金属ケむ酞塩を酞で䞭和しお埗
られた粒子たたはアルコキシシラン等の加氎分解
可胜なオルガノシリコン化合物を氎、アンモニ
ア、アルコヌルの混合溶液䞭で加氎分解、瞮合し
お埗られた球状シリカ氎和物埮粒子を噎霧也燥等
により造粒埌、焌成・分玚しお所望の粒子埄の倚
孔質球状シリカ埮粒子を埗る方法が知られおい
る。たた、アルカリ金属ケむ酞塩氎溶液たたはア
ルカリ金属ケむ酞塩ず有機基がその炭玠原子を介
しお盎接結合するケむ玠原子を有する加氎分解性
オルガノシリコン化合物ずの混合氎溶液を非極性
有機溶媒䞭に懞濁させ、これを酞性氎溶液䞭に添
加するこずにより倚孔質球状シリカ埮粒子を埗る
方法も開瀺されおいる特公昭59−15083号公報、
特開昭61−227913号公報。しかしながらこれら
の方法で埗られる埮粒子の粒床分垃は広く、所望
の粒子埄を有する倚孔質球状シリカ埮粒子を埗る
には分玚しなければらず、生産性及び経枈性に問
題があ぀た。 䞀方、加氎分解可胜なオルガノシリコン化合物
を加氎分解、瞮合しお倚孔質球状シリカ埮粒子が
埗られるこずが報告されおいる。䟋えばテトラ゚
トキシシランをアンモニア性含氎アルコヌル溶液
䞭で加氎分解、瞮合する方法特開昭62−72514
号公報、あるいはテトラ゚トキシシランずビニ
ルトリ゚トキシシランの混合物を加氎分解、瞮合
する方法第回無機高分子蚎論䌚予皿集、第66
〜67頁、1987幎がある。 しかし、本発明者らが䞊述した公知方法に぀い
お詳现に怜蚎したずころ、該粒子を䜎枩で也燥し
たものは確かに高衚面積で倚孔質ではあるが、そ
れを150℃以䞊の枩床で加熱凊理するず急激に衚
面積が䜎䞋し、それず同時に倚孔質性が倱われる
こずが知芋された。すなわち䞊述した公知技術で
は耐熱性のある安定な倚孔質球状シリカ埮粒子が
埗られないずいう問題がある。 問題点を解決するための手段 本発明者らは、䞊蚘した埓来法における問題点
を解決し、粒子埄が非垞に揃぀た、比衚面積が倧
きくか぀耐熱性のある倚孔質球状シリカ埮粒子を
再珟性よく安䟡に補造する方法に぀いお鋭意研究
を重ねた結果、球状シリカ氎和物埮粒子のシラノ
ヌル基を垞圧における沞点が120℃以䞊のアルコ
ヌル以䞋アルコヌル(A)ず称するず結合せしめ
た埌也燥たたは焌成するこずにより、かかる倚孔
質球状シリカ埮粒子が埗られるこずを芋出し、本
発明を提案するに至぀たものである。即ち本発明
は、加氎分解可胜なシリコン化合物を氎を含む有
機性溶液䞭で加氎分解、瞮合しお球状シリカ氎和
物埮粒子を圢成せしめ、該球状シリカ氎和物埮粒
子を也燥およびたたは焌成しお球状シリカ埮粒
子を補造する方法においお、也燥およびたたは
焌成する以前に、該球状シリカ氎和物埮粒子を垞
圧における沞点が120℃以䞊のアルコヌルの存圚
䞋に加熱しお該アルコヌルず結合せしめた埌、該
也燥およびたたは焌成を200℃〜1000℃の枩床
でするこずを特城ずする平均組成が䞀般匏 RoSiO4-o/2 䜆し、は盎接ケむ玠原子に結合する炭玠原
子を有する有機基の平均組成を瀺し、は〜
の範囲の数をそれぞれ衚わす。 で衚わされる倚孔質球状シリカ埮粒子の補造法で
ある。 なお、本発明でいうシリカずは、ケむ玠原子が
䞻に酞玠原子ずの結合を介しお次元のネツトワ
ヌクを構成したシリコンの含酞玠化合物ず定矩さ
れ、䞀般匏で瀺される劂く、その䞭のケむ
玠原子に郚分的に盎接有機基が結合しおい
る堎合も含たれる。たた本発明で蚀う倚孔質ず
は、××〓30 䜆し、はBET法により枬定した粒子の非
衚面積m2、は電子顕埮鏡芳察により枬
定した数平均粒子埄、〓は粒子の密床
m3をそれぞれ衚わす。 なる関係を満足するものである。参考たでに粒子
衚面に凹凞がなく平滑であり、か぀空隙のない非
孔質の真球状埮粒子では、××〓の関係
がある。以䞋に本発明の方法を詳しく説明する。 本発明の倚孔質球状シリカ埮粒子を補造するた
めの原料である加氎分解可胜なシリコン化合物ず
は、加氎分解しお氎和物を圢成しうるものであれ
ば特に限定されないが、工業的に入手し易く安䟡
なものずしお、䞀般匏 R′nSiX4-n 䜆し、R′は眮換基を有しおいおもよい炭玠
数10たでのアルキル基、アリヌル基、䞍飜和脂肪
族残基からなる矀から遞ばれる少なくずも䞀皮の
基、は氎玠原子、ハロゲン原子、氎酞基、アル
コキシ基、アシロキシ基からなる矀から遞ばれる
少なくずも䞀皮の基、は〜の範囲の敎数を
それぞれ衚わす。 で瀺されるシラン化合物およびその誘導䜓が奜た
しく甚いられる。これらの具䜓䟋ずしおは、テト
ラクロロシラン、メチルトリクロロシラン、プ
ニルトリクロロシラン、ゞメチルゞクロロシラ
ン、ゞプニルゞクロロシラン、メチルビニルゞ
クロロシラン、トリメチルクロロシラン、メチル
ゞプニルクロロシラン等のクロロシラン化合
物、テトラメトキシシラン、テトラ゚トキシシラ
ン、テトラむ゜プロポキシシラン、テトラブトキ
シシラン、トリメトキシシラン、トリ゚トキシシ
ラン、メチルトリメトキシシラン、トリメトキシ
ビニルシラン、トリ゚トキシビニルシラン、−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、−
クロロプロピルトリメトキシシラン、−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、−−ア
ミノ゚チルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、プニルトリメトキシシラン、プニルトリ
゚トキシシラン、ゞメトキシゞメチルシラン、ゞ
メトキシメチルシラン、ゞ゚トキシメチルシラ
ン、ゞ゚トキシ−−グリシドキシプロピルメチ
ルシラン、−クロロプロピルゞメトキシメチル
シラン、ゞメトキシゞプニルシラン、ゞメトキ
シゞメチルプニルシラン、トリメチルメトキシ
シラン、トリメチル゚トキシシラン、ゞメチル゚
トキシシラン、ゞメトキシゞ゚トキシシラン、等
のアルコキシシラン化合物、テトラアセトキシシ
ラン、メチルトリアセトキシシラン、プニルト
リアセトキシシラン、ゞアセトキシゞメチルシラ
ン、ゞアセトキシメチルシラン、アセトキシトリ
メチルシラン等のアシロキシシラン化合物、ゞフ
゚ニルシランゞオヌル、トリメチルシラノヌル等
のシラノヌル化合物等が挙げられる。この䞭でア
ルコキシシラン化合物が原料ずしお入手し易く、
埮粒子子ずした時にハロゲン等の混入が無く奜た
しい。䞭でもメトキシシラン化合物及び又はそ
の誘導䜓を䞻原料ずする堎合、埗られる倚孔質球
状シリカ埮粒子の比衚面積は著しく増倧しお×
×〓100にも達するような倚孔質性を瀺し、
特に奜たしい原料である。たた他の加氎分解可胜
なシリコン化合物ずしおは、䞊述したシラン化合
物の誘導䜓がある。䞀䟋ずしお䞀郚の加氎分解性
基がカルボキシル基、〓−ゞカルボニル基
など、キレヌト化合物を圢成しうる基で眮換され
た化合物、あるいはこれらシラン化合物たたはキ
レヌト化合物を郚分的に加氎分解しお埗られる䜎
瞮合物がある。曎には、球状シリカ埮粒子は䞊蚘
した䞀般匏で瀺されるシラン化合物及び
又はその誘導䜓を䞻原料ずするものであるが、そ
れ以倖に䞀般匏の化合物にナトリりム、カ
リりム、ルビゞりム、セシりム、マグネシりム、
カルシりム、ストロンチりム、バリりム、ホり
玠、アルミニりム、ガリりム、むンゞりムなどの
有機金属化合物たたは無機塩を共存せしめたもの
を原料ずしおもよい。この堎合、シリコンの割合
を原子比で70以䞊ずするのが奜たしい。以䞊述
べたような加氎分解可胜なシリコン化合物は䞀皮
単独で、又は二皮以䞊を混合しお原料ずしお䜿甚
するこずができる。䜆し、䞀般匏における
が又はで瀺されるシラン化合物及び又は
その誘導䜓のみを原料ずしお甚いる堎合には本発
明の球状シリカ埮粒子は埗られない。 䞊蚘した原料の加氎分解可胜なシリコン化合物
は氎を含む有機性溶液䞭で加氎分解、瞮合され
る。加氎分解は䞀括、分割、連続など任意の方法
をずるこずができる。加氎分解させるにあたり、
アンモニア、尿玠、゚タノヌルアミン、テトラメ
チルアンモニりムハむドロオキサむド等の觊媒を
甚いおもよい。ここ有機性溶液ずは、原料のシリ
コン化合物を溶解しうる有機溶剀に氎や觊媒が完
党に溶解しおいるか、又は氎や觊媒がミセルずし
お有機溶剀䞭に均䞀に分散した溶液をいう。該有
機溶剀の具䜓䟋ずしおは、メタノヌル、゚タノヌ
ル、む゜プロパノヌル、−ブタノヌル、−ブ
タノヌル、ペンタノヌル、゚チレングリコヌル、
プロピレングリコヌル、−ブタンゞオヌル
等のアルコヌル類、アセトン、メチル゚チルケト
ン等のケトン類、酢酞゚チル等の゚ステル類、む
゜オクタン、シクロヘキサン等のシクロパラ
フむン類、ゞオキサン、ゞ゚チル゚ヌテル等の゚
ヌテル類、ベンれン、トル゚ン等の芳銙族化合物
等が単独で又は混合しお甚いられる。氎や觊媒ず
盞溶しない有機溶剀の堎合はそれらに界面掻性剀
を添加しお均䞀なミセルにしおも良い。 原料のシリコン化合物を加氎分解、瞮合するに
際しお、存圚させる氎や觊媒の量は粒子の圢状や
粒子埄、分散状態に圱響を及がすので奜たしい量
に制埡する必芁があるが、有機性溶液における氎
や觊媒の濃床を各々0.1〜50モルリツトル、
〜10モルリツトルの範囲で調敎するこずが奜た
しい。これらは原料シリコン化合物の添加に応じ
お分割しお添加するこずもできる。 加氎分解、瞮合は、䟋えば䞊蚘した原料の加氎
分解可胜なシリコン化合物たたはその有機溶剀溶
液を䞊蚘有機性溶液に添加し、〜100℃、奜た
しくは〜70℃の範囲で30分〜100時間撹拌する
こずによ぀お行われる。 このようにしお原料の加氎分解可胜なシリコン
化合物を氎を含む有機性溶液䞭で適切な条件の䞋
で加氎分解、瞮合させるこずにより、球圢でしか
も粒床分垃の非垞にシダヌプな氎和物埮粒子ずし
お析出し懞濁䜓ずなる。 次いでこのようにしお生成した球状シリカ氎和
物埮粒子を垞圧における沞点が120℃以䞊のアル
コヌル(A)の存圚䞋に加熱し、該埮粒子衚面のシラ
ノヌル基ずアルコヌル(A)ずを結合せしめる。たた
は、シリコン化合物を加氎分解、瞮合させる段階
からアルコヌル(A)を存圚させお、シリコン化合物
を加氎分解、瞮合させお球状シリカ氎和物埮粒子
を生成せしめるずずもに該球状シリカ氎和物埮粒
子にアルコヌル(A)を結合せしめお行぀おもよい。 奜たしいアルコヌル(A)の䟋ずしおは、氎ず任意
の割合で溶解する炭玠数が個以䞊の䞀䟡アルコ
ヌル、゚チレングリコヌル、プロピレングリコヌ
ル、ゞ゚チレングリコヌルなどの二䟡アルコヌ
ル、グリセリンなどの倚䟡アルコヌル、ポリ゚チ
レングリコヌルやポリビニルアルコヌルなどの高
分子アルコヌルが挙げられる。さらにアミノ基や
カルボキシル基などの官胜基を有する垞圧におけ
る沞点が120℃以䞊のアルコヌルも䜿甚できる。
垞圧における沞点が120℃未満のアルコヌルでは
倚孔質性に察する効果は小さい。たた、アルコヌ
ル(A)の沞点が高いほど結合アルコヌル(A)量が少量
で高比衚面積を有する倚孔質球状シリカ埮粒子を
埗るこずができる。曎に、沞点が同じ皋床でも䞀
䟡アルコヌルより二䟡アルコヌル、さらに二䟡ア
ルコヌルより倚䟡アルコヌルの方が添加量が少量
で比衚面積が倧きい倚孔質球状シリカ埮粒子を生
成するこずができ、特に゚チレングリコヌル、プ
ロピレングリコヌル、ゞ゚チレングリコヌル、ト
リ゚チレングリコヌルなどの二䟡アルコヌル、グ
リセリンなどの倚䟡アルコヌルはその効果が倧き
く、か぀安䟡で工業的に入手し易いので奜適に甚
いられる。 アルコヌル(A)の量は、球状シリカ氎和物埮粒子
にアルコヌル(A)が結合できる皋床の量を甚いれば
良いが、奜たしくは球状シリカ氎和物埮粒子を
200℃で也燥した重量1gに察しアルコヌル(A)を
ミリモル以䞊、より奜たしくは10ミリモル以䞊が
必芁である。 シリカ氎和物埮粒子衚面にアルコヌル(A)を結合
せしめるには皮々の方法がずりうる。䟋えば (1) 氎和物埮粒子の有機性溶液懞濁䜓より該埮粒
子を遠心分離、濟過等によ぀お分離した埌、該
埮粒子にアルコヌル(A)を十分含浞させ加熱する
方法。 (2) 有機性溶液懞濁䜓又はその濃瞮液にアルコヌ
ル(A)を添加した埌該埮粒子を分離しお加熱する
方法。 (3) 有機性溶液懞濁䜓又はその濃瞮液䞭の有機性
溶液の䞀郚又は党郚をアルコヌル(A)に加熱䞋溶
媒眮換しお、溶媒眮換ず加熱を兌ねる方法。 (4) 有機性溶液懞濁䜓又はその濃瞮液䞭の有機性
溶液の䞀郚又は党郚をアルコヌル(A)に溶媒眮換
した埌加熱する方法。 等がずりうるが䞊蚘方法に限定されるこずはな
い。 加熱凊理は奜たしくは50℃以䞊の枩床で行う。 そうするこずにより、アルコヌル(A)の結合量が
球状シリカ和物埮粒子を200℃で也燥したずきの
重量1gに察し0.1ミリモル以䞊、奜たしくは0.3ミ
リモル以䞊ずなるようにするこずができ、高比衚
面積を有し、耐熱性があり、か぀××〓
100にも達する倚孔質球状シリカ埮粒子を埗るこ
ずができる。加熱凊理は曎に奜たしくは100℃以
䞊、その操䜜圧力䞋でのアルコヌル(A)の沞点以䞋
の枩床で行う。たた、加熱凊理は枛圧、垞圧、加
圧のいずれでも良く、有機性溶液の蒞発留去を䌎
぀おも良い。 このようにしお球状シリカ氎和物埮粒子をアル
コヌル(A)ず結合せしめるが、少なくずも氎和物埮
粒子のシラノヌル基が脱氎瞮合を起こしうる時点
においお該粒子衚面にアルコヌル(A)を存圚させる
こずが重芁である。そうするこずによりシラノヌ
ル基ずアルコヌル(A)ずの結合反応が起こりシラノ
ヌル基どうしの脱氎瞮合が抑えられるものず考え
られる。もしアルコヌル(A)を結合させずに加熱凊
理を斜すならば、埮粒子衚面のシラノヌル基の脱
氎瞮合が容易に進行し比衚面積が急激に䜎䞋し同
時に倚孔質性が消倱する。 次いで埗られたアルコヌル(A)を結合せしめた球
状シリカ埮粒子をシリカ埮粒子を200℃以䞊1000
℃以䞋の枩床で、奜たしくは結合したアルコヌル
(A)が分解する枩床以䞊1000℃以䞋の枩床で、也燥
およびたたは焌成するこずにより倚孔質球状シ
リカ埮粒子を埗る。アルコヌル(A)の結合分解枩床
はアルコヌル(A)によ぀お、たた焌成雰囲気によ぀
お倉化するが200℃以䞊は必芁である。分解が䞍
完党だずアルコヌル(A)の炭化物が残存し、现孔を
塞いで比衚面積が小さくなるので十分に分解する
方が望たしい。結合したアルコヌル(A)分解枩床は
瀺差熱分析等により容易に調べるこずができる。
アルコヌル(A)を結合せしめた球状シリカ埮粒子が
アルコヌル(A)を含む懞濁䜓の堎合には濟過、遠心
分離、枛圧濃瞮等を行぀お単離した埌、又は単離
するず同時に焌成する。たた、アルコヌル(A)を結
合せしめた球状シリカ埮粒子が粉䜓の堎合にはそ
のたた焌成する。 発明の効果 本発明によれば、加氎分解可胜なシリコン化合
物を氎を含む有機性溶液䞭で加氎分解、瞮合する
こずによ぀お埗られた球状シリカ氎和物埮粒子に
特定のアルコヌル(A)を結合せしめるずいう極めお
簡単な手段によ぀お、粒床分垃がシダヌプであ
り、高比衚面積を有し、しかも也燥及び又は焌
成を斜しおも倚孔質性が消倱しない耐熱性のある
倚孔質球状シリカ埮粒子を埗るこずができる。 実斜䟋 以䞋、実斜䟋を掲げお本発明を曎に詳しく説明
するが、本発明はこれらの実斜䟋によ぀お限定さ
れるものではない。なお、倚孔質球状シリカ埮粒
子の圢状、平均粒子埄、暙準偏差倀、比衚面積、
真比重、結合アルコヌル(A)量及び結合有機基量は
䞋蚘の方法により分析・評䟡した。 ・ 粒子圢状 䞇倍の電子顕埮鏡芳察により刀定した。 ・ 平均粒子埄及び暙準偏差倀 䞇倍の電子顕埮鏡撮圱像の任意の粒子300個
の粒子埄を実枬しお䞋蚘の匏より求めた。 暙準偏差倀〓o-1 ・ 比衚面積の枬定 BET法により比衚面積を枬定した。 ・ 真比重〓の枬定 島接補オヌトピクノメヌタヌ1320を䜿甚しお真
比重を枬定した。 ・ 結合有機基量の枬定 アルコヌル(A)ずシラノヌル基を結合せしめた埌
の懞濁䜓たたは、アルコヌル(A)性懞濁䜓の䞀郚を
50℃にお真空也燥し、溶媒などの揮発成分を完党
に陀去しお埮粒子の粉䜓詊料を埗る。埗られた粉
䜓詊料玄5gを粟秀し、0.05N−氎酞化ナトリりム
氎溶液250ミリリツトルに添加し、宀枩で10時間
撹拌を続ける。これにより埮粒子䞭の加氎分解性
基は党お加氎分解されお氎溶液に抜出される。該
懞濁液䞭の埮粒子を超遠心分離により分離、氎掗
をくり返し行぀た埌200℃で時間也燥した埮粒
子粉末詊料に぀いお元玠分析により党炭玠含量を
枬定し、原料に甚いたR′nSiX4-nの個のR′の平
均炭玠数より䞀般匏䞭のを蚈算した䞊で
を求めた。たた䞀方でFT−IRにより粒子䞭の
【匏】の結合に぀いおも確認した。 ・ 結合アルコヌル(A)量 結合有機基量の枬定の際、加氎分解性基が加氎
分解されお抜出され氎溶液から埮粒子を分離した
枅柄液䞭のアルコヌル(A)量をガスクロマトグラフ
により定量しお、200℃で時間也燥凊理した埌
の埮粒子1gに察する結合アルコヌル(A)量を定量
した。 実斜䟋  撹拌機、滎䞋口、枩床蚈を備えたリツトルの
ガラス補反応噚に゚タノヌル707、3g、28アン
モニア氎275.3g、氎24.0gを添加しお混合した。
該有機性溶液を30±0.5℃に調敎し、撹拌しなが
らテトラ゚トキシシラン134.1gを滎䞋口より時
間かけお滎䞋し、滎䞋埌も時間撹拌を続け加氎
分解、瞮合を行い、球状シリカ氎和物埮粒子
−の懞濁䜓を埗た。この時の最終溶液党量に
察する各原料の濃床はテトラ゚トキシシラン0.47
モルリツトル、氎9.01モルリツトル、アンモ
ニア3.31モルリツトルであ぀た。 䞀方、倖郚より熱媒加熱しうる撹拌噚、滎䞋
口、枩床蚈および留出ガス出口を備えたリツト
ルのガラス補蒞発釜ず留出ガス出口に続き留出ガ
ス凝瞮噚、枛圧吞匕口、凝瞮液受け噚からなる蒞
発装眮の蒞発釜に゚チレングリコヌル300gを仕
蟌み、撹拌しながら系内を垞圧にしお熱媒枩床を
120℃に蚭定した。次いで先に埗られた懞濁䜓を
滎䞋口より連続的に䟛絊し、゚タノヌル、氎、ア
ンモニア、及び少量の゚チレングリコヌルを含む
アルコヌル性溶媒を留出させ懞濁䜓の䟛絊終了
埌、熱媒枩床を230℃に蚭定しお゚チレングリコ
ヌルの沞点䞋で時間加熱を続け溶媒眮換ず共に
゚チレングリコヌル結合凊理を行い、球状シリカ
埮粒子−の゚チレングリコヌル懞濁䜓を
埗た。次いで駆濁䜓の䞀郚を採取し結合゚チレン
グリコヌルを定量したた埌、゚バポレヌタヌを甚
いお90℃で枛圧濃瞮しお゚チレングリコヌルを陀
去した。埗られた粉䜓を600℃で焌成しお、倚孔
質球状シリカ埮粒子(1)を補造した。その分析結果
を衚に瀺す。 実斜䟋 〜 シラン化合物たたはその誘導䜓の皮類、組成
比、有機溶剀の皮類、最終溶液党量に察する各原
料の濃床、反応枩床、アルコヌル(A)の皮類及び焌
成枩床等の反応条件を衚に瀺した通りにした以
倖は実斜䟋ず同様にしお倚孔質球状シリカ埮粒
子〜を補造した。その分析結果を衚に
瀺す。 実斜䟋  実斜䟋においお埗られた球状シリカ埮粒子
−の懞濁䜓に゚チレングリコヌル200gを
添加し、゚バポレヌタヌを甚いお枛圧せずに濃瞮
し、内枩が120℃にな぀たずころで時間加熱を
続け゚チレングリコヌル結合凊理を行぀た。埗ら
れた懞濁䜓の䞀郚を採取し結合゚チレングリコヌ
ル量を定量した埌、80℃で枛圧濃瞮しお液盞成分
を陀去した。埗られた粉䜓を500℃で焌成しお倚
孔質球状シリカ埮粒子を補造した。 その分析結果を衚に瀺す。 実斜䟋  実斜䟋においお埗られた球状シリカ埮粒子
−の懞濁䜓を宀枩で遠心分離により球状
シリカ氎和物埮粒子−を単離した。この
時液盞成分は完党に陀去されず粒子は湿最しおい
た。この球状シリカ氎和物埮粒子にプロピレング
リコヌル100g添加し超音波分散した埌、゚バポ
レヌタヌを甚いお70℃で枛圧濃瞮しプロピレング
リコヌル結合凊理を行い球状シリカ埮粒子を埗
た。埗られた球状シリカ埮粒子の䞀郚を採取し結
合プロピレングリコヌル量を定量した埌、残りの
球状シリカ埮粒子を400℃で焌成しお倚孔質球状
シリカ埮粒子(6)を補造した。その分析結果を衚
に瀺す。 実斜䟋  撹拌機、滎䞋口、枩床蚈を備えたリツトルの
ガラス補反応噚に゚タノヌル383.2g、28アンモ
ニア氎275.3g、氎24.0g及び゚チレングリコヌル
300gを添加しお混合した。該有機性溶液を30±
0.5℃に調敎し撹拌しながらテトラ゚トキシシラ
ン134.1gを゚タノヌル110.0gに垌釈した溶液を滎
䞋口より時間かけお滎䞋し、滎䞋埌も時間撹
拌を続け加氎分解、瞮合を行い、球状シリカ氎和
物埮粒子の懞濁䜓を埗た。このずきの最終溶液党
量に察する各原料の濃床はテトラ゚トキシシラン
0.47モルリツトル、氎9.01モルリツトル、ア
ンモニア3.31モルリツトル、゚チレングリコヌ
ル3.53モルリツトルであ぀た。 次いで該懞濁䜓を内枩が120℃になるたで加熱
しお䜎沞分を留出させるず共に゚チレングリコヌ
ル結合凊理を行い球状シリカ埮粒子の゚チレング
リコヌル性懞濁䜓を埗た。結合゚チレングリコヌ
ル量を定量した埌、実斜䟋ず同様にしお゚チレ
ングリコヌルを陀去し埗られた粉䜓を600℃で焌
成しお倚孔質球状シリカ埮粒子(7)を補造した。そ
の分析結果を衚に瀺す。 実斜䟋  実斜䟋においお遠心分離により埗られた球状
シリカ氎和物埮粒子−10gをグリセリン
10g䞭に添加し、超音波分散した埌、磁性ルツボ
に入れ替えた。これを300℃に蚭定された電気炉
䞭に入れ、窒玠を流しながらグリセリン結合凊理
を行い、過剰のグリセリンを陀去した。埗られた
球状シリカ埮粒子の䞀郚を採取し結合グリセリン
量を定量した。残りの球状シリカ埮粒子を900℃
で焌成しお倚孔質球状シリ埮粒子(8)を補造した。
その分析結果を衚に瀺す。 実斜䟋  撹拌機、滎䞋口、枩床蚈を備えたリツトルの
ガラス補反応噚にメタノヌル933ミリリツトル及
び28アンモニア氎100gを添加した埌、さらに
アンモニアガススを吹き蟌み17gを吞収させお混
合し、アンモニア濃床を調補した。該有機性溶液
を10±0.5℃に調敎し、撹拌しながらテトラメト
キシシラン81gおよびプニルトリメトキシシラ
ン53gの混合物をメタノヌル133ミリリツトルに
垌釈した溶液を滎䞋口より時間かけお滎䞋し、
滎䞋埌内枩を50℃たで䞊げお時間撹拌を続け熟
成しお加氎分解、瞮合を行い、球状シリカ氎和物
粒子の懞濁䜓を埗た。 このずきの最終溶液党量に察する各原料の濃床
はテトラメトキシシラン0.40モルリツトル、フ
゚ニルトリメトキシシラン0.20モルリツトル、
æ°Ž3.0モルリツトル、アンモニア2.0モルリツ
トルであ぀た。 次にアルコヌル(A)の皮類及び焌成枩床は衚に
瀺した通りにした以倖は実斜䟋ず同様にしお倚
孔質球状シリカ埮粒子(9)を補造した。その分析結
果を衚に瀺す。 実斜䟋 10〜16 シラン化合物たたはその誘導䜓の皮類、組成
比、有機溶剀の皮類、最終溶液党量に察する各原
料の濃床、反応枩床、アルコヌル(A)の皮類、及び
焌成枩床等の反応条件を衚に瀺した通りにした
以倖は実斜䟋ず同様にしお倚孔質球状シリカ埮
粒子10〜16を補造した。その分析結果を衚に
瀺す。 比范䟋  実斜䟋においお埗られた球状シリカ氎和物埮
粒子(6)−を100℃で枛圧也燥しお球状シリカ埮
粒子(17)を補造した。その分析結果を衚に瀺す。 比范䟋  実斜䟋においお、゚チレングリコヌルに代え
お−ブタノヌルを甚い、最終枩床を117℃ずし
た以倖は同様にしお球状シリカ埮粒子の−ブタ
ノヌル懞濁䜓を埗た。結合−ブタノヌル量を定
量した埌実斜䟋ず同様にしお−ブタノヌルを
陀去し、埗られた粉䜓を600℃で焌成しお球状シ
リカ埮粒子(18)を補造した。その分析結果を衚に
瀺す。 比范䟋  比范䟋においお埗られた球状シリカ埮粒子(17)
30gを゚チレングリコヌル300g䞭に添加しお超音
波分散した埌、゚チレングリコヌルの沞点䞋で
時間加熱を続け、球状シリカ埮粒子の゚チレング
リコヌル懞濁䜓を埗た。結合゚チレングリコヌル
量を定量した埌、実斜䟋ず同様にしお゚チレン
グリコヌルを陀去し埗られた粉䜓を400℃で焌成
しお球状シリカ埮粒子(19)を補造した。その分析結
果を衚に瀺す。 比范䟋  実斜䟋においお埗られた球状シリカ埮粒子
−の゚チレングリリコヌル懞濁䜓を実斜
䟋ず同様にしお゚チレングリコヌルを陀去し、
埗られた粉䜓を1200℃で焌成しお球状シリカ埮粒
子(20)を補造した。その分析結果を衚に瀺す。 比范䟋  シラン化合物たたはその誘導䜓の皮類、組成
比、有機溶剀の皮類、最終溶液党量に察する各原
料の濃床、反応枩床等の反応条件を衚に瀺した
通りにした以倖は実斜䟋ず同様にしお球状シリ
カ氎和物埮粒子の懞濁䜓を埗た。 続いお埗られた球状シリカ氎和物埮粒子の懞濁
䜓を゚バポレヌタヌを甚いお50℃で枛圧濃瞮しお
有機溶剀、氎及びアンモニアを留去した。埗られ
た粉䜓を350℃で焌成しお球状シリカ埮粒子21
22を補造した。その分析結果を衚に瀺す。
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  加氎分解可胜なシリコン化合物を氎を含む有
    機性溶液䞭で加氎分解、瞮合しお球状シリカ氎和
    物埮粒子を圢成せしめ、該球状シリカ氎和物埮粒
    子を也燥およびたたは焌成しお球状シリカ埮粒
    子を補造する方法においお、也燥およびたたは
    焌成する以前に、該球状シリカ氎和物埮粒子を垞
    圧における沞点が120℃以䞊のアルコヌルの存圚
    䞋に加熱しお該アルコヌルず結合せしめた埌、該
    也燥およびたたは焌成を200℃〜1000℃の枩床
    でするこずを特城ずする平均組成が䞀般匏 䜆し、は盎接ケむ玠原子に結合する炭玠原
    子を有する有機基の平均組成を瀺し、は〜
    の範囲の数をそれぞれ衚わす。 で衚わされる倚孔質球状シリカ埮粒子の補造法。  垞圧における沞点が120℃以䞊のアルコヌル
    の存圚䞋に加熱するずきの枩床が50℃以䞊である
    請求項に蚘茉の倚孔質球状シリカ埮粒子の補造
    法。  加氎分解可胜なシリコン化合物が䞀般匏
    R′mSiX4− 䜆し、R′は眮換基を有しおいおもよい炭玠
    数10たでのアルキル基、アリヌル基、䞍飜和脂肪
    族残基からなる矀から遞ばれる少なくずも䞀皮の
    基、は氎玠原子、ハロゲン原子、氎酞基、アル
    コキシ基、アシロキシ基からなる矀から遞ばれる
    少なくずも䞀皮の基、は〜の範囲の敎数を
    それぞれ衚す。 で瀺されるシラン化合物およびその誘導䜓からな
    る矀から遞ばれる少なくずも䞀皮䜆し、䞀般匏
    においおたたはで瀺されるシラン
    化合物およびその誘導䜓の単独䜿甚は陀くであ
    る請求項たたはに蚘茉の倚孔質球状シリカ埮
    粒子の補造法。  垞圧における沞点が120℃以䞊のアルコヌル
    が二䟡以䞊の倚䟡アルコヌルである請求項
    たたはに蚘茉の倚孔質球状シリカ埮粒子の補造
    法。
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JPS523640A (en) * 1975-06-10 1977-01-12 Rhone Poulenc Ind Compositions for incombustible plastics
JPS6218424A (ja) * 1985-07-16 1987-01-27 Toray Ind Inc ポリ゚ステルの補造方法

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