JP2000273187A - Graded composite particle and its preparation - Google Patents

Graded composite particle and its preparation

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JP2000273187A
JP2000273187A JP11373829A JP37382999A JP2000273187A JP 2000273187 A JP2000273187 A JP 2000273187A JP 11373829 A JP11373829 A JP 11373829A JP 37382999 A JP37382999 A JP 37382999A JP 2000273187 A JP2000273187 A JP 2000273187A
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particle
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敏之 田内
Tatsuhiko Adachi
龍彦 足立
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a graded composite particle and a graded composite particle which is prepared by calcining this particle and has an improved breaking strength without deteriorating the 10% compressive modulus and recovery, and to provide preparation process therefor. SOLUTION: A graded composite particle has two or more polyorganosiloxanes having different organic groups, wherein the composition gradually or continuously changes from the center towards the surface of the particle. A graded composite particle is prepared by calcining this particle and has desirable physical properties. In a preparation process of the graded composite particle having desirable physical properties, two or more organosilicon compounds having from 1 to 3 non-hydrolyzable groups and from 3 to 1 alkoxyl group are selected, hydrolyzed and condensed to form a graded composite particle, which is then dried and calcined at from 200 to 700 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な傾斜複合粒
子、その製造方法および該傾斜複合粒子からなる液晶表
示装置用スペーサに関する。さらに詳しくは、本発明は
組成が中心部から表面方向に向って変化しているシリカ
系傾斜複合粒子、それを焼成してなる10%圧縮弾性率
の制御が容易であって、10%圧縮弾性率および回復率
を損なうことなく、破壊強度を向上させた単分散性の傾
斜複合粒子、このものを効率よく製造する方法、および
該焼成傾斜複合粒子からなる液晶表示装置用スペーサに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel gradient composite particle, a method for producing the same, and a spacer for a liquid crystal display comprising the gradient composite particle. More specifically, the present invention relates to a gradient silica composite particle whose composition changes from the center toward the surface, it is easy to control the 10% compression elastic modulus obtained by firing the same, TECHNICAL FIELD The present invention relates to monodisperse gradient composite particles having improved breaking strength without impairing the recovery rate and the recovery ratio, a method for efficiently producing the same, and a spacer for a liquid crystal display device comprising the fired gradient composite particles.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、粒径分布が単分散状のシリカ粒子
(以下、単に単分散シリカ粒子ということがある)は、
各種充填材やセラミックス原料などとして有用であるこ
とが知られているが、特に最近では、液晶表示装置のス
ペーサとしての用途が注目され、使用され始めている。
2. Description of the Related Art Conventionally, monodispersed silica particles having a particle size distribution (hereinafter sometimes simply referred to as monodispersed silica particles)
It is known that it is useful as various kinds of fillers and ceramic raw materials, but in particular, recently, its use as a spacer of a liquid crystal display device has attracted attention and has begun to be used.

【0003】液晶表示装置のスペーサには、従来ガラス
ファイバーチップあるいは合成樹脂の微粒子が用いられ
てきた。しかしながらガラスファイバーチップはファイ
バー径精度には優れているものの、その長さにばらつき
が大きく、余りに長いものは目視され画質を低下するお
それがあり、またその端部が鋭利であるため、基板上に
成形された配向膜や保護膜、カラーフィルターあるいは
電気素子などを傷つけてしまうおそれがある。また、合
成樹脂の微粒子は粒径精度が劣るため、液晶表示装置用
スペーサとして要求される性能を満たし得ないことがあ
る。したがって、より高度のギャップ精度を要求される
場合には、粒径精度が良く、かつ球形で、基板上に形成
された配向膜や保護膜、カラーフィルターあるいはIT
O導電膜等の電気素子を傷つけるおそれのないものが要
求される。
Conventionally, glass fiber chips or fine particles of synthetic resin have been used for spacers of liquid crystal display devices. However, glass fiber chips have excellent fiber diameter accuracy, but their lengths vary widely, and those that are too long can be visually observed and degrade the image quality. There is a possibility that the formed alignment film, protective film, color filter, electric element or the like may be damaged. In addition, fine particles of synthetic resin have poor particle size accuracy, and may not be able to satisfy the performance required as a spacer for a liquid crystal display device. Therefore, when a higher gap accuracy is required, an alignment film or a protective film, a color filter or an IT film formed on a substrate having a good particle size accuracy and a spherical shape.
A material that does not damage the electric element such as an O conductive film is required.

【0004】これらの要求を満たすものとして、アルコ
キシシランを加水分解・重縮合することによって得られ
たシリカ粒子が提案されている。このシリカ粒子は、 (1)純度が高く、溶出成分による液晶への影響が少な
い (2)粒径精度が良く、下式 CV(%)=[微粒子径の標準偏差(μm)]/[平均
粒子径(μm)]×100 で得られるCV値(変動係数)を10%以下とすること
ができるなどの利点を有している。
To satisfy these requirements, silica particles obtained by hydrolyzing and polycondensing alkoxysilane have been proposed. The silica particles are (1) high in purity, little affected by the eluted components on the liquid crystal, (2) have good particle size accuracy, and the following formula: CV (%) = [standard deviation of fine particle diameter (μm)] / [average Particle size (μm)] × 100 has an advantage that the CV value (coefficient of variation) obtained can be 10% or less.

【0005】しかし、シリカ粒子は変形性に乏しく、ま
た、その硬さからカラーフィルターへのめり込みを起こ
すことから、液晶の配向不良を発生させたり、液晶との
熱膨張係数の差が大きいため低温下で液晶の収縮に追随
することができず、液晶素子内に気泡を生じ、表示機能
に支障をきたす等の問題があった。そこで、最近、樹脂
粒子とシリカ粒子の中間の硬さを有し、シリカ粒子より
も液晶に近い熱膨張係数を持つ、有機成分を有するシリ
カ粒子の開発が行われてきた。
However, silica particles are poorly deformable, and because of their hardness, they are sunk into a color filter, causing poor alignment of liquid crystals or having a large difference in thermal expansion coefficient from liquid crystals, resulting in low temperatures. Thus, the liquid crystal device cannot follow the contraction of the liquid crystal, causing air bubbles in the liquid crystal element, which has a problem of impairing the display function. Thus, recently, silica particles having an organic component and having an intermediate hardness between resin particles and silica particles and having a thermal expansion coefficient closer to that of a liquid crystal than silica particles have been developed.

【0006】アルキルアルコキシシランの加水分解・重
縮合により得られた有機成分を有するシリカ粒子は上記
のような利点を有するため、これまで数多くの製造方法
が提案されている。例えば、メチルトリメトキシシラン
を原料とし、ポリメチルシルセスキシロキサン微粒子を
製造する方法が提案されている(特公平4−70335
号公報)。しかしながら、この方法においては、技術内
容から、単分散でかつ硬さが制御された回復率の良好な
粒子を得ることは困難である。また、一般式 RmSi(OR′)4-m (式中、RおよびR′は、それぞれ特定の有機基を示
し、mは0〜3の整数である。)で表される有機ケイ素
化合物を加水分解、縮合して得られた粒子を熱処理する
ことで、特定の圧縮弾性率を有する粒子からなる液晶セ
ル用スペーサを製造する技術が開示されている(特許第
2698541号)。この技術においては、スペーサの
圧縮弾性率は、熱処理工程において、粒子内部に存在す
る有機基の一部を分解し、その分解程度により制御され
ている。しかしながら、この場合、熱分解された粒子内
部の有機基部分にボイドが発生し、得られた液晶セル用
スペーサの破壊強度が低下するのを免れないという問題
があった。
Since silica particles having an organic component obtained by hydrolysis and polycondensation of an alkylalkoxysilane have the above-mentioned advantages, a number of production methods have been proposed. For example, a method of producing polymethylsilsesquisiloxane fine particles using methyltrimethoxysilane as a raw material has been proposed (Japanese Patent Publication No. 4-70335).
No.). However, in this method, it is difficult to obtain monodispersed particles having a controlled hardness and a good recovery rate from the technical contents. Further, an organosilicon compound represented by the general formula R m Si (OR ') 4-m (wherein R and R' each represent a specific organic group, and m is an integer of 0 to 3). (Patent No. 2698541) discloses a method for producing a liquid crystal cell spacer composed of particles having a specific compression modulus by subjecting particles obtained by hydrolysis and condensation to heat treatment. In this technique, the compression elastic modulus of the spacer is controlled by decomposing a part of the organic groups present inside the particles in the heat treatment step and controlling the degree of decomposition. However, in this case, there is a problem that voids are generated in the organic group portion inside the thermally decomposed particles, and the breaking strength of the obtained liquid crystal cell spacer is inevitably reduced.

【0007】そこで、テトラエトキシシランなどの4官
能性アルコキシドをメチルトリメトキシシランなどの3
官能性アルコキシドと複合し、破壊強度を向上させるこ
とが多く検討されてきたが、この場合、加水分解、縮合
の特性が異なるため、粒子内で均一に複合した粒子を得
ることは困難で、初期圧縮曲線に変曲点がみられる場合
が多く、このような急激な弾性率が変化する点を有する
ことは、液晶セル用スペーサとしては好ましくないとい
う問題があった。
Therefore, a tetrafunctional alkoxide such as tetraethoxysilane is converted to a trifunctional alkoxide such as methyltrimethoxysilane.
Many studies have been made to improve the breaking strength by compounding with a functional alkoxide.However, in this case, it is difficult to obtain uniformly compounded particles within the particles due to different hydrolysis and condensation characteristics. An inflection point is often found in the compression curve, and there is a problem that having such a point where the elastic modulus changes suddenly is not preferable as a spacer for a liquid crystal cell.

【0008】さらに、乾燥工程として熱処理を行うが、
有機基を分解しないで特定の範囲の圧縮弾性率を有する
粒子を製造する技術が開示されている(特開平8−81
561号公報、特開平9−59384号公報)。しかし
ながら、この場合、粒子成分によって圧縮弾性率が決ま
り、圧縮弾性率が特定範囲にある粒子は作製できるが、
その圧縮弾性率の範囲において、任意に圧縮弾性率を制
御することは困難である。なお、任意に圧縮弾性率を制
御する理由は、液晶基板内に存在するカラーフィルター
や保護膜などの硬さが、液晶表示素子メーカー各社にお
いて様々であり、要求される硬さが異なるのが現状であ
り、それに対応するためである。
Further, heat treatment is performed as a drying step.
A technique for producing particles having a compression elastic modulus in a specific range without decomposing organic groups has been disclosed (JP-A-8-81).
561, JP-A-9-59384). However, in this case, the compression modulus is determined by the particle component, and particles having a compression modulus in a specific range can be produced,
It is difficult to arbitrarily control the compression modulus within the range of the compression modulus. The reason that the compression modulus is arbitrarily controlled is that the hardness of the color filters and protective films, etc., existing in the liquid crystal substrate varies among liquid crystal display element manufacturers, and the required hardness is currently different. And to respond to it.

【0009】一方、これらのすべての粒子について言え
ることであるが、破壊強度を向上させるために、4官能
アルコキシドを均一な状態で複合すると、複合しない粒
子と比較した場合、破壊強度は向上するが、一般に、破
壊強度の向上と共に、10%圧縮弾性率も変化し、高く
なる上、シロキサン骨格の柔軟さが減るために、回復率
が低下するのを免れないという問題が生じる。
On the other hand, as can be said for all of these particles, when the tetrafunctional alkoxide is compounded in a uniform state in order to improve the breaking strength, the breaking strength is improved as compared with the non-composited particles. In general, the 10% compression modulus changes with the improvement of the breaking strength, and the 10% compression modulus also increases. In addition, the softness of the siloxane skeleton is reduced, so that the recovery rate is inevitably reduced.

【0010】このように、従来のシリカ系粒子において
は、それぞれ問題点を有しており、単分散性を有し、か
つ10%圧縮弾性率の制御が容易であって、その値を低
く抑えると共に、回復率を損なうことなく、破壊強度を
向上させたシリカ系粒子は、まだ見出されていないのが
実状である。
[0010] As described above, the conventional silica-based particles have problems, respectively, and have a monodisperse property, and it is easy to control the 10% compression modulus. At the same time, silica particles having improved breaking strength without impairing the recovery rate have not been found yet.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、10%圧縮弾性率の制御が容易であっ
て、10%圧縮弾性率および回復率を損なうことなく、
破壊強度を向上させた単分散性の球状シリカ系粒子、こ
のものを効率よく製造する方法、および該粒子からなる
液晶表示装置用スペーサを提供することを目的とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances, the present invention makes it easy to control the 10% compression elastic modulus, and without impairing the 10% compression elastic modulus and the recovery rate.
An object of the present invention is to provide a monodisperse spherical silica-based particle having improved breaking strength, a method for efficiently producing the same, and a spacer for a liquid crystal display device comprising the particle.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、(1)10%
圧縮弾性率を任意に制御するには、破壊強度が低下する
問題はあるものの、有機ケイ素化合物を加水分解、縮合
して得られた粒子を熱処理し、その際熱処理条件を変化
させることが有利であること、(2)10%圧縮弾性率
などで表される荷重に対する初期の圧縮弾性率は、粒子
の表面付近の物性が大きく影響を及ぼし、一方、破壊強
度は、主に粒子中心部から表面側に向う引張強度と考え
られ、したがって破壊強度を高くするには、特に粒子中
心部を高くするのが有利である。したがって、粒子の中
心部分は強度が高く、表面部分は柔らかい粒子が望まし
いこと、(3)しかし、上記(2)の性状を有する粒子
においては、粒子中心部と表面部には大きな硬さの差が
生じるため、その異なる2種類の物性をもつ材質の界面
には、一般に応力を粒子全体に分散させることができ
ず、応力が集中して亀裂を生じ、逆に破壊強度の低下を
引き起こしたり、荷重に対する圧縮変位を示す曲線であ
る初期圧縮曲線において、その界面付近で変曲点がみら
れ、液晶セルのギャップを均一に保持するのに支障をき
たすおそれがあること、さらに、荷重に対する粒子の回
復性においても、同様の理由から支障をきたすおそれが
あること、などに着目した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, (1) 10%
In order to arbitrarily control the compression modulus, although there is a problem that the fracture strength is reduced, it is advantageous to heat-treat the particles obtained by hydrolyzing and condensing the organosilicon compound, and to change the heat-treatment conditions at that time. (2) The initial compressive modulus for a load represented by 10% compressive modulus or the like is greatly affected by the physical properties near the surface of the particle, while the breaking strength is mainly determined from the center of the particle to the surface. It is considered to be the tensile strength towards the side, and therefore to increase the breaking strength, it is particularly advantageous to increase the particle center. Therefore, it is desirable that the central part of the particle has high strength and the surface part is a soft particle. (3) However, in the case of the particle having the above-mentioned property (2), there is a large difference in hardness between the particle central part and the surface part. In general, stress cannot be dispersed throughout the particles at the interface between the materials having the two different physical properties, and the stress concentrates to cause cracks, conversely causing a decrease in fracture strength, In the initial compression curve, which is a curve showing the compression displacement with respect to the load, an inflection point is observed near the interface, which may hinder maintaining the gap of the liquid crystal cell uniformly. In terms of resilience, attention was paid to the possibility that a problem might occur for the same reason.

【0013】本発明者らは、これらの着目に基づき、さ
らに研究を進め、粒子の中心部から表面に向って傾斜的
に硬さが異なるようにすれば、上記(3)の問題を解決
しうること、そして、このような傾斜粒子は、ケイ素原
子に結合した1〜3個の非加水分解性基と3〜1個のア
ルコキシル基を有する有機ケイ素化合物の中から2種以
上を選び、加水分解、縮合させることにより、2種以上
のポリオルガノシロキサンを有し、粒子中心部から表面
方向に向って組成が段階的または連続的に変化している
球状複合粒子を形成させたのち、特定の温度で焼成する
ことにより、得られることを見出した。
The inventors of the present invention have further studied based on these attentions, and if the hardness is gradually changed from the center of the particles toward the surface, the above-mentioned problem (3) can be solved. In addition, such a gradient particle is selected from two or more kinds of organosilicon compounds having 1 to 3 non-hydrolyzable groups and 3 to 1 alkoxyl groups bonded to a silicon atom, After decomposing and condensing, to form spherical composite particles having two or more polyorganosiloxanes and having a composition that changes stepwise or continuously from the particle center toward the surface direction, It has been found that it can be obtained by firing at a temperature.

【0014】本発明は、かかる知見に基づいて完成した
ものである。すなわち、本発明は、(1)異なる有機基
を有する2種以上のポリオルガノシロキサンを有し、粒
子中心部から表面方向に向かって、組成が段階的または
連続的に変化していることを特徴とする傾斜複合粒子
(以下、傾斜複合粒子Iと称す。)、(2)異なる有機
基を有する2種以上のポリオルガノシロキサンを有し、
粒子中心部から表面方向に向かって、組成が段階的また
は連続的に変化している球状複合粒子を焼成してなるこ
とを特徴とする傾斜複合粒子(以下、傾斜複合粒子IIと
称す。)、および(3)上記傾斜複合粒子IIからなる液
晶表示装置用スペーサ、を提供するものである。
The present invention has been completed based on such findings. That is, the present invention is characterized in that (1) it has two or more kinds of polyorganosiloxanes having different organic groups, and the composition changes stepwise or continuously from the particle center toward the surface. (2) two or more kinds of polyorganosiloxanes having different organic groups,
Gradient composite particles (hereinafter, referred to as gradient composite particles II), which are obtained by firing spherical composite particles whose composition changes stepwise or continuously from the particle center toward the surface. And (3) a spacer for a liquid crystal display device comprising the inclined composite particles II.

【0015】上記傾斜複合粒子IIは、本発明に従えば、
ケイ素原子に結合した1〜3個の非加水分解性基と3〜
1個のアルコキシル基を有する有機ケイ素化合物の中か
ら2種以上を選び、加水分解、縮合させることにより、
2種以上のポリオルガノシロキサンを有し、粒子中心部
から表面方向に向って組成が段階的または連続的に変化
している球状複合粒子を形成させたのち、乾燥処理し、
次いで200〜700℃の温度において焼成することに
より、製造することができる。
According to the present invention, the gradient composite particles II are as follows:
1 to 3 non-hydrolysable groups bonded to a silicon atom and 3 to
By selecting two or more kinds from organosilicon compounds having one alkoxyl group, and hydrolyzing and condensing,
After forming spherical composite particles having two or more kinds of polyorganosiloxanes and having a composition that changes stepwise or continuously from the particle center toward the surface, drying treatment is performed,
Next, it can be manufactured by firing at a temperature of 200 to 700 ° C.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の傾斜複合粒子Iは、実質
上真球状の複合シリカ系粒子であって、異なる有機基を
有する2種以上のポリオルガノシロキサンを有し、粒子
中心部から表面方向に向かって、組成が段階的または連
続的に変化している球状複合粒子であり、傾斜複合粒子
IIは、この粒子を焼成してなるものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The gradient composite particles I of the present invention are substantially spherical composite silica particles having two or more kinds of polyorganosiloxanes having different organic groups and having a surface extending from the center of the particle to the surface. A spherical composite particle whose composition changes stepwise or continuously toward the direction, and a gradient composite particle
II is obtained by firing these particles.

【0017】この傾斜複合粒子IIの物性としては、10
%圧縮弾性率(X)が19.6GPa(2000kgf
/mm2)以下であって、破壊強度(Y)が式 Y(GPa)≧0.13X−0.196 の関係を満たし、かつ回復率が90%以上であることが
肝要である。10%圧縮弾性率、破壊強度および回復率
のいずれか1つでも上記範囲を逸脱すると、液晶表示装
置用スペーサとしての性能を充分に満たすことができな
くなるおそれがある。液晶装置用スペーサの性能の面か
ら、特に10%圧縮弾性率は3〜15GPa(300〜
1500kgf/mm2)の範囲が好ましく、更に好ま
しくは、5〜10GPa(500〜1000kgf/m
2)の範囲が好ましい。一方、破壊強度は500MP
a(50kgf/mm2)以上が好ましい。
The properties of the gradient composite particles II are 10
% Compression modulus (X) is 19.6 GPa (2000 kgf
/ Mm 2 ) or less, it is essential that the breaking strength (Y) satisfies the relationship of Y (GPa) ≧ 0.13X−0.196 and that the recovery rate is 90% or more. If any one of the 10% compression modulus, the breaking strength, and the recovery rate deviates from the above range, the performance as a spacer for a liquid crystal display device may not be sufficiently satisfied. From the viewpoint of the performance of the spacer for a liquid crystal device, in particular, the 10% compression elastic modulus is 3 to 15 GPa (300 to 15 GPa).
The range is preferably 1500 kgf / mm 2 , more preferably 5 to 10 GPa (500 to 1000 kgf / m 2 ).
m 2 ) is preferred. On the other hand, the breaking strength is 500MP
a (50 kgf / mm 2 ) or more is preferable.

【0018】なお、上記10%圧縮弾性率、破壊強度お
よび回復率は、微小圧縮試験機(島津製作所製MCTE
−200)を用い、以下に示す方法で測定した値であ
る。 (1)10%圧縮弾性率(n=10) 微小圧縮試験機(島津製作所MCTE−200)によ
り、試料台上に粒子を散布し、その中の試料粒子1個に
ついて、粒子の中心方向に一定の負荷速度で荷重をか
け、荷重−圧縮変位を測定し、粒子径の10%変位時の
荷重を求めた。この荷重と粒子の圧縮変位及び粒子径を
次式に代入し、10%圧縮弾性率を算出した。なお、負
荷速度は、0.284mN/秒(0.029gf/秒)
にて行った。 E=[3×P10×(1−K2)]/[20.5×S1.5×R
1.5] [ただし、Eは圧縮弾性率(MPa)、P10は圧縮荷重
(N)、Kは粒子のポアソン比(定数0.38)、Sは
圧縮変位(mm)、Rは粒子の半径(mm)である。]
The above 10% compression elastic modulus, breaking strength and recovery rate were measured using a micro compression tester (MCTE manufactured by Shimadzu Corporation).
-200) using the following method. (1) 10% compression elastic modulus (n = 10) Particles are scattered on a sample table by a micro compression tester (MCTE-200 manufactured by Shimadzu Corporation), and one sample particle among them is fixed in the center direction of the particle. A load was applied at a load speed of, and the load-compression displacement was measured, and the load at the time of 10% displacement of the particle diameter was determined. The load, the compression displacement of the particles, and the particle diameter were substituted into the following equation to calculate a 10% compression modulus. The load speed was 0.284 mN / sec (0.029 gf / sec)
I went in. E = [3 × P 10 × (1-K 2 )] / [2 0.5 × S 1.5 × R
1.5] [where, E is the compression modulus (MPa), P 10 is the compressive load (N), Poisson's ratio and K particles (constant 0.38), S is the compression displacement (mm), R is the particle radius ( mm). ]

【0019】(2)破壊強度(n=10) 上記測定機を用いて、同様に試料粒子1個について、圧
縮破壊荷重を求め、次式により破壊強度を算出した。な
お、負荷速度は、2.65mN/秒(0.27gf/
秒)にて行った。 St(MPa)=2.8P/πd2 [ただし、Pは圧縮破壊強度(N)、dは試料の粒径
(mm)である。]
(2) Breaking strength (n = 10) Using the above measuring device, a compressive breaking load was similarly obtained for one sample particle, and the breaking strength was calculated by the following equation. The load speed was 2.65 mN / sec (0.27 gf / sec).
Seconds). St (MPa) = 2.8P / πd 2 [where P is the compressive breaking strength (N) and d is the particle size (mm) of the sample. ]

【0020】(3)回復率(n=10) 上記測定機を用いて、同様に試料台上に散布した粒子1
個について、粒子中心方向に、反転荷重値(1.96m
N=0.2gf)まで負荷を与え、その後原点用荷重値
(0.098mN=0.01gf)まで徐荷を行った。
この間の荷重−圧縮変位を測定し、原点用荷重値から反
転荷重値までの変位をL1とし、原点用荷重値から、反
転荷重徐荷後の原点用荷重値までの変位をL2とし、下
記式に代入し、回復率を求めた。なお、この際の負荷速
度は1.42mN/秒(0.145gf/秒)とした。 回復率(%)=[(L1−L2)/L1]×100
(3) Recovery rate (n = 10) Particles 1 similarly dispersed on a sample stage using the above-mentioned measuring instrument
The reversal load value (1.96 m
N = 0.2 gf), and then the load was gradually reduced to the origin load value (0.098 mN = 0.01 gf).
During this time the load - compression displacement is measured, the displacement from the origin load value to the reversing load value and L 1, from the origin load value, the displacement to the origin for the load value after the reversal load Johnny and L 2, The recovery rate was determined by substituting into the following equation. The load speed at this time was 1.42 mN / sec (0.145 gf / sec). Recovery rate (%) = [(L 1 −L 2 ) / L 1 ] × 100

【0021】また、本発明の傾斜複合粒子IIは、荷重に
対する圧縮変位を示す初期圧縮曲線において、変曲点の
ないものが、液晶表示装置用スペーサの性能の面から好
ましい。
The inclined composite particles II of the present invention preferably have no inflection point in the initial compression curve showing the compression displacement with respect to the load from the viewpoint of the performance of the spacer for a liquid crystal display device.

【0022】さらに、本発明の傾斜複合粒子I、IIは、
平均粒径が通常0.5〜15μm、好ましくは1〜10
μmであり、また、粒度分布の変動係数(CV値)が、
通常3.0%以下であって、実質上真球状の単分散粒子
である。
Further, the gradient composite particles I and II of the present invention are:
Average particle size is usually 0.5 to 15 μm, preferably 1 to 10
μm, and the coefficient of variation (CV value) of the particle size distribution is
Usually, it is 3.0% or less, and is a substantially spherical monodisperse particle.

【0023】本発明の傾斜複合粒子IIは、異なる有機基
を有する2種以上のポリオルガノシロキサンを有する粒
子を焼成することにより得られたものであるが、上記ポ
リオルガノシロキサンが有機成分の熱分解温度が異なる
2種からなり、かつその熱分解温度差が50℃以上であ
るものが好ましい。そして、有機成分の熱分解温度の低
いポリオルガノシロキサンが中心部に向って多くなるよ
うに存在し、かつ有機成分の熱分解温度の高いポリオル
ガノシロキサンが表面側に向って多くなるように存在す
る球状複合粒子を焼成してなるものが特に好適である。
The gradient composite particles II of the present invention are obtained by calcining particles having two or more kinds of polyorganosiloxanes having different organic groups, and the polyorganosiloxanes are thermally decomposed. It is preferable to use two types having different temperatures and a difference in thermal decomposition temperature of 50 ° C. or more. The polyorganosiloxane having a low thermal decomposition temperature of the organic component is present so as to increase toward the center, and the polyorganosiloxane having a high thermal decomposition temperature of the organic component is present so as to increase toward the surface side. Those obtained by firing spherical composite particles are particularly suitable.

【0024】球状複合粒子の焼成は、一般には200〜
700℃の範囲の温度で行われるが、上記のように、ポ
リオルガノシロキサンを2種のみ有する場合には、有機
成分の熱分解温度の低いポリオルガノシロキサンの熱分
解温度より高く、かつ有機成分の熱分解温度の高いポリ
オルガノシロキサンの熱分解温度より低い温度で行うこ
とが好ましい。
The sintering of the spherical composite particles is generally carried out at 200 to
The reaction is performed at a temperature in the range of 700 ° C., but as described above, when only two kinds of polyorganosiloxanes are used, the organic component has a lower thermal decomposition temperature than the polyorganosiloxane and has a higher organic decomposition temperature. It is preferable to perform the reaction at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the polyorganosiloxane having a high thermal decomposition temperature.

【0025】また、本発明の傾斜複合粒子IIにおいて
は、特に、前記の有機成分の熱分解温度の低いポリオル
ガノシロキサンがビニルトリメトキシシランの加水分解
縮合物であり、かつ有機成分の熱分解温度の高いポリオ
ルガノシロキサンがメチルトリメトキシシランの加水分
解縮合物であるものが好ましい。上記ビニルトリメトキ
シシランの加水分解縮合物であるポリビニルシルセスキ
シロキサン(PVSO)からなる単独粒子と、メチルト
リメトキシシランの加水分解縮合物であるポリメチルシ
ルセスキシロキサン(PMSO)からなる単独粒子を同
条件で焼成した場合において、PMSOのメチル基が分
解しない条件以下で、かつPVSOのビニル基が一定量
以上分解する条件(窒素雰囲気下では、焼成温度が約2
70℃以上640℃以下の間である。)では、PMSO
粒子は低圧縮弾性率を有するが、一方のPVSO粒子は
高圧縮弾性率及び高い破壊強度を有し、しかもその温度
条件差は、窒素雰囲気下で200℃以上と大きい。した
がって、これらのPMSOとPVSOを粒子内部におい
て傾斜的に複合させた粒子(PVSOを中心部に向って
多くなるように存在させるとともに、PMSOを表面側
に向って多くなるように存在させた粒子)を、上記範囲
の温度で焼成することにより、所望の物性を有する傾斜
複合粒子IIを容易に得ることができる。また、所望の物
性を有する粒子を得るための焼成温度幅が大きいため、
その温度条件範囲内において、任意の10%圧縮弾性率
の粒子を得ることが可能となる。
Further, in the gradient composite particles II of the present invention, in particular, the polyorganosiloxane having a low thermal decomposition temperature of the organic component is a hydrolysis condensate of vinyltrimethoxysilane, and It is preferable that the polyorganosiloxane having a high molecular weight is a hydrolysis condensate of methyltrimethoxysilane. A single particle made of polyvinylsilsesquisiloxane (PVSO), which is a hydrolysis condensate of vinyltrimethoxysilane, and a single particle made of polymethylsilsesquisiloxane (PMSO), which is a hydrolysis condensate of methyltrimethoxysilane. When firing under the conditions, the conditions are such that the methyl group of PMSO is not decomposed and the vinyl group of PVSO is decomposed by a certain amount or more.
It is between 70 ° C and 640 ° C. ), PMSO
The particles have a low compression modulus, whereas the PVSO particles have a high compression modulus and high breaking strength, and the difference in temperature conditions is as large as 200 ° C. or more in a nitrogen atmosphere. Therefore, particles in which PMSO and PVSO are gradedly compounded inside the particles (particles in which PVSO is present so as to increase toward the center and PMSO is present so as to increase toward the surface side) Is calcined at a temperature in the above range, whereby the gradient composite particles II having desired physical properties can be easily obtained. Further, since the firing temperature range for obtaining particles having desired physical properties is large,
Within the temperature range, particles having an arbitrary 10% compression modulus can be obtained.

【0026】さらに、原料のビニルトリメトキシシラン
及びメチルトリメトキシシランは、入手が容易であり、
かつ安価である上、加水分解、縮合性が比較的似ている
ので、複合粒子の合成が容易であるなどのメリットも有
している。本発明の傾斜複合粒子I、IIの製造方法とし
ては前記性状を有する傾斜複合粒子I、IIが得られる方
法であればよく、特に制限はないが、以下に示す本発明
の方法に従えば、効率よく所望の傾斜複合粒子I、IIを
製造することができる。
Furthermore, the raw materials vinyltrimethoxysilane and methyltrimethoxysilane are easily available,
In addition to being inexpensive and having relatively similar hydrolysis and condensation properties, it also has advantages such as easy synthesis of composite particles. The method for producing the gradient composite particles I and II of the present invention may be any method as long as the gradient composite particles I and II having the above properties can be obtained, and is not particularly limited, but according to the method of the present invention described below, Desired gradient composite particles I and II can be efficiently produced.

【0027】本発明の方法においては、原料として、ケ
イ素原子に結合した1〜3個の非加水分解性基と3〜1
個のアルコキシル基を有する有機ケイ素化合物の中から
2種以上を選択して用いる。上記有機ケイ素化合物とし
ては、一般式(I) R1nSi(OR24-n …(I) で表される化合物(nは1〜3の整数である)を用いる
ことができる。
In the method of the present invention, as a raw material, 1 to 3 non-hydrolyzable groups bonded to a silicon atom and 3 to 1
Two or more organic silicon compounds having two alkoxyl groups are selected and used. As the organosilicon compound, a compound represented by the general formula (I) R 1 nSi (OR 2 ) 4-n (I) (n is an integer of 1 to 3) can be used.

【0028】上記一般式(I)において、R1は炭素数
1〜20のアルキル基、(メタ)アクリロイルオキシ基
若しくはエポキシ基を有する炭素数1〜20のアルキル
基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数6〜20の
アリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基を示す。
ここで、炭素数1〜20のアルキル基としては、炭素数
1〜10のものが好ましく、またこのアルキル基は直鎖
状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このアルキ
ル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s
ec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基などが挙げられる。(メタ)アクリロイルオキシ
基若しくはエポキシ基を有する炭素数1〜20のアルキ
ル基としては、上記置換基を有する炭素数1〜10のア
ルキル基が好ましく、またこのアルキル基は直鎖状、分
岐状、環状のいずれであってもよい。この置換基を有す
るアルキル基の例としては、γ−アクリロイルオキシプ
ロピル基、γ−メタクリロイルオキシプロピル基、γ−
グリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキ
シル基などが挙げられる。炭素数2〜20のアルケニル
基としては、炭素数2〜10のアルケニル基が好まし
く、また、このアルケニル基は直鎖状、分岐状、環状の
いずれであってもよい。このアルケニル基の例として
は、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基、
オクテニル基などが挙げられる。炭素数6〜20のアリ
ール基としては、炭素数6〜10のものが好ましく、例
えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基な
どが挙げられる。炭素数7〜20のアラルキル基として
は、炭素数7〜10のものが好ましく、例えばベンジル
基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチ
ル基などが挙げられる。
In the general formula (I), R 1 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms having a (meth) acryloyloxy group or an epoxy group, and an alkenyl having 2 to 20 carbon atoms. Group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
Here, the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group may be any of linear, branched and cyclic. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group,
Examples include an ec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like. As the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms having a (meth) acryloyloxy group or an epoxy group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having the above substituent is preferable, and the alkyl group is linear, branched, Any of a ring shape may be sufficient. Examples of the alkyl group having this substituent include a γ-acryloyloxypropyl group, a γ-methacryloyloxypropyl group,
Examples include a glycidoxypropyl group and a 3,4-epoxycyclohexyl group. The alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and the alkenyl group may be linear, branched, or cyclic. Examples of this alkenyl group include vinyl, allyl, butenyl, hexenyl,
An octenyl group and the like. The aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group. The aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms is preferably an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, and a naphthylmethyl group.

【0029】一方、R2は炭素数1〜6のアルキル基で
あって、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよ
く、その例としては、メチル基、エチル基、n−プロピ
ル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、
sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、
ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基など
が挙げられる。nは1〜3の整数であり、R1が複数あ
る場合、各R1はたがいに同一であってもよいし、異な
っていてもよく、またOR2が複数ある場合、各OR2
たがいに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
On the other hand, R 2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be linear, branched or cyclic, such as methyl, ethyl and n-propyl. Group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group,
sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group,
Examples include a hexyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. n is an integer from 1 to 3, when R 1 are a plurality, each R 1 may be mutually identical or different and, where OR 2 there are a plurality, each OR 2 is another May be the same or different.

【0030】前記一般式(I)で表されるケイ素化合物
の例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチル
トリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシ
シラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメト
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、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイ
ルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロ
イルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン、メチルフェニルジメトキシシランなどが
挙げられる。
Examples of the silicon compound represented by the general formula (I) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane. , Propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, and the like.

【0031】本発明の方法においては、まずこれらの有
機ケイ素化合物の中から2種以上選び、加水分解、縮合
させることにより、2種以上のポリオルガノシロキサン
を有し、粒子中心部から表面方向に向って組成が段階的
または連続的に変化している球状複合粒子(傾斜複合粒
子I)を形成させる。この際、2種以上の有機ケイ素化
合物としては、傾斜複合粒子II用には、その加水分解縮
合物であるポリオルガノシロキサンの熱分解温度が50
℃以上異なる2種の有機ケイ素化合物を選択し、用いる
のが好ましく、特に前述の理由から、ビニルトリメトキ
シシランとメチルトリメトキシシランを用いるのが好適
である。
In the method of the present invention, two or more kinds of these organosilicon compounds are first selected, hydrolyzed and condensed to have two or more kinds of polyorganosiloxanes. A spherical composite particle (gradient composite particle I) whose composition changes stepwise or continuously is formed. At this time, as the two or more kinds of organosilicon compounds, for the gradient composite particles II, the polyorganosiloxane as a hydrolysis condensate has a thermal decomposition temperature of 50%.
It is preferable to select and use two types of organosilicon compounds which differ by at least ° C. Particularly, for the above-mentioned reasons, it is preferable to use vinyltrimethoxysilane and methyltrimethoxysilane.

【0032】前記球状複合粒子(傾斜複合粒子I)は、
例えば(1)ケイ素原子に結合した1〜3個の非加水分
解性基と3〜1個のアルコキシル基を有する有機ケイ素
化合物の中から選ばれた単独または2種以上を含み、か
つそれぞれ組成が異なる複数組の有機ケイ素化合物を、
二段階以上で加水分解、縮合反応させる方法、あるいは
(2)ケイ素原子に結合した1〜3個の非加水分解性基
と3〜1個のアルコキシル基を有する有機ケイ素化合物
の中から選ばれた2種以上の有機ケイ素化合物を用い、
該有機ケイ素化合物を含む水溶液を、その組成を連続的
に変化させながら一段階で加水分解、縮合反応させる方
法、により製造することができる。上記(1)の方法に
よれば、2種以上のポリオルガノシロキサンを有し、粒
子中心部から表面方向に向って組成が実質上段階的に変
化している球状複合粒子が得られる。一方、(2)の方
法によれば、2種以上のポリオルガノシロキサンを有
し、粒子中心部から表面方向に向って組成が実質上連続
的に変化している球状複合粒子が得られる。
The spherical composite particles (gradient composite particles I)
For example, (1) contains one or more selected from organosilicon compounds having 1 to 3 non-hydrolyzable groups and 3 to 1 alkoxyl groups bonded to a silicon atom, and each has a composition of Different sets of organosilicon compounds,
Hydrolysis or condensation reaction in two or more steps, or (2) selected from organosilicon compounds having from 1 to 3 non-hydrolyzable groups and from 3 to 1 alkoxyl groups bonded to silicon atoms Using two or more kinds of organosilicon compounds,
The aqueous solution containing the organosilicon compound can be produced by a method of performing a hydrolysis and condensation reaction in one step while continuously changing the composition. According to the above method (1), spherical composite particles having two or more kinds of polyorganosiloxanes and having a composition that changes substantially stepwise from the particle center toward the surface can be obtained. On the other hand, according to the method (2), spherical composite particles having two or more kinds of polyorganosiloxanes and having a composition that changes substantially continuously from the particle center toward the surface can be obtained.

【0033】この際、傾斜複合粒子II用としては、有機
成分の熱分解温度の低いポリオルガノシロキサンが中心
部に向って多くなるように存在させ、かつ有機成分の熱
分解温度の高いポリオルガノシロキサンが表面側に向っ
て多くなるように存在させるのが好ましい。例えば、原
料としてビニルトリメトキシシランとメチルトリメトキ
シシランを用いる場合、ポリビニルシルセスキシロキサ
ン(PVSO)が中心部に向って多くなるように存在さ
せ、ポリメチルシルセスキシロキサン(PMSO)が表
面側に向って多くなるように存在させるのがよい。
At this time, for the gradient composite particles II, polyorganosiloxane having a low thermal decomposition temperature of the organic component is present so as to increase toward the center, and polyorganosiloxane having a high thermal decomposition temperature of the organic component is present. Is preferably present so as to increase toward the surface side. For example, when vinyltrimethoxysilane and methyltrimethoxysilane are used as raw materials, polyvinylsilsesquisiloxane (PVSO) is present so as to increase toward the center, and polymethylsilsesquisiloxane (PMSO) toward the surface. It is better to make it exist.

【0034】まず、前記(1)の方法における加水分
解、縮合反応について説明すると、前記有機ケイ素化合
物単独または2種以上の混合物と、アンモニアおよび/
またはアミンを含有する水溶液または水と有機溶剤との
混合溶剤溶液(以後、この水溶液、混合溶剤溶液を水性
溶液と称すことがある。)とを、好ましくは実質上混合
することなく、2層状態を保持しながら、界面で反応さ
せる。
First, the hydrolysis and condensation reactions in the method (1) will be described. The organosilicon compound alone or a mixture of two or more thereof is mixed with ammonia and / or ammonia.
Or an aqueous solution containing an amine or a mixed solvent solution of water and an organic solvent (hereinafter, this aqueous solution and the mixed solvent solution may be referred to as an aqueous solution), preferably in a two-layer state without being substantially mixed. While maintaining the reaction at the interface.

【0035】上記アンモニアやアミンは、有機ケイ素化
合物の加水分解、縮合反応の触媒である。ここで、アミ
ンとしては、例えばモノメチルアミン、ジメチルアミ
ン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジア
ミンなどを好ましく挙げることができる。このアンモニ
アやアミンは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合
わせて用いてもよいが、毒性が少なく、除去が容易で、
かつ安価なことから、アンモニアが好適である。
The above-mentioned ammonia and amine are catalysts for the hydrolysis and condensation reaction of the organosilicon compound. Here, as the amine, for example, monomethylamine, dimethylamine, monoethylamine, diethylamine, ethylenediamine and the like can be preferably mentioned. This ammonia or amine may be used alone or in combination of two or more kinds, but is less toxic, easy to remove,
Ammonia is preferred because it is inexpensive.

【0036】このアンモニアやアミンは、水溶液または
水と有機溶剤との混合溶剤溶液として用いられる。ここ
で、有機溶剤としては、水混和性のものが好ましく、例
えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ルなどの低級アルコール類、アセトン、ジメチルケト
ン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジエチルエー
テル、ジプロピルエーテルなどのエーテル類などが挙げ
られる。
This ammonia or amine is used as an aqueous solution or a mixed solvent solution of water and an organic solvent. Here, the organic solvent is preferably a water-miscible solvent, for example, lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, acetone, dimethyl ketone, ketones such as methyl ethyl ketone, ethers such as diethyl ether and dipropyl ether. And the like.

【0037】アンモニアやアミンの使用量としては特に
制限はないが、反応開始前の下層の水層のpHが、7.
5〜11.0の範囲になるように選定するのが好まし
い。また、反応温度は、原料の有機ケイ素化合物の種類
などに左右されるが、一般的には0〜60℃の範囲で選
ばれる。
The amount of ammonia or amine to be used is not particularly limited, but the pH of the lower aqueous layer before the start of the reaction is adjusted to 7.
It is preferable to select a value in the range of 5 to 11.0. The reaction temperature depends on the kind of the organosilicon compound as the raw material and the like, but is generally selected in the range of 0 to 60 ° C.

【0038】次に、上層が実質上消失したのち、上記と
は異なる組成の有機ケイ素化合物単独または2種以上の
混合物を用い、上記と同様にして2段目の加水分解、縮
合反応を行い、さらに、必要に応じ、組成の異なる有機
ケイ素化合物単独又は2種以上の混合物を用い、上記と
同様の操作を所望回数繰り返す。
Next, after the upper layer substantially disappears, a second stage hydrolysis and condensation reaction is carried out in the same manner as described above using an organosilicon compound having a composition different from that described above or a mixture of two or more thereof. Further, if necessary, the same operation as described above is repeated a desired number of times using an organosilicon compound having a different composition alone or a mixture of two or more kinds.

【0039】最後の加水分解、縮合反応において、上層
が消失したのち、反応系にアンモニアおよび/またはア
ミンを添加し、熟成させる。この熟成は反応の際と同じ
温度で行ってもよいし、若干昇温して行ってもよい。熟
成終了後は、常法に従い生成した粒子を充分に洗浄した
のち、必要ならば分級処理を行い、極大粒子または極小
粒子を取り除き、乾燥処理を行う。分級処理方法として
は特に制限はないが、粒径により沈降速度が異なるのを
利用して分級を行う湿式分級法が好ましい。乾燥処理
は、通常常温〜150℃の範囲の温度で行われる。
After the upper layer has disappeared in the last hydrolysis and condensation reaction, ammonia and / or amine are added to the reaction system to ripen it. This aging may be performed at the same temperature as the reaction, or may be performed at a slightly elevated temperature. After the aging, the produced particles are sufficiently washed according to a conventional method, and if necessary, a classification treatment is performed to remove the maximum or minimum particles, followed by a drying treatment. The classification method is not particularly limited, but a wet classification method in which classification is performed by utilizing the fact that the sedimentation speed varies depending on the particle size is preferable. The drying treatment is usually performed at a temperature in a range from normal temperature to 150 ° C.

【0040】次に、前記(2)の方法における加水分
解、縮合反応についてその1例を説明すると、まず、前
記有機ケイ素化合物単独または2種以上を含み、かつそ
れぞれ組成の異なる水溶液2種以上を調製する。次い
で、これらの水溶液を、連続的に同一速度で次から次に
他の水溶液に加えながら、最後の水溶液を前述のアンモ
ニアおよび/またはアミンを含有する水性溶液中に連続
的に、上記と同一速度で滴下する。具体的には、例えば
(A)、(B)、(C)及び(D)のそれぞれ組成の異
なる有機ケイ素化合物含有水溶液を調製したとする。こ
の場合、連続的に同一速度で(D)を(C)に加え、そ
の(C)を(B)に加え、さらにその(B)を(A)に
加えながら、該(A)をアンモニアおよび/またはアミ
ンを含有する水性溶液中に連続的に、上記と同一速度で
滴下する。滴下終了後、1〜4時間程度熟成して、加水
分解、縮合反応させる。反応温度は、通常0〜60℃の
範囲で選ばれる。次に、反応系にアンモニアおよび/ま
たはアミンを添加し、十分に熟成させる。この熟成は反
応の際と同じ温度で行ってもよいし、若干昇温して行っ
てもよい。
Next, one example of the hydrolysis and condensation reactions in the above method (2) will be described. First, two or more aqueous solutions containing the above-mentioned organosilicon compound alone or two or more and having different compositions are used. Prepare. These aqueous solutions are then continuously added to the other aqueous solution at the same rate, one after the other, while the last aqueous solution is continuously added to the aforementioned aqueous solution containing ammonia and / or amine at the same rate as above. And dripping. Specifically, it is assumed that, for example, organic silicon compound-containing aqueous solutions having different compositions of (A), (B), (C) and (D) are prepared. In this case, (D) is continuously added to (C) at the same rate, (C) is added to (B), and (B) is added to (A) while (A) is added to ammonia and And / or dropwise into the aqueous solution containing the amine at the same rate as above. After completion of the dropwise addition, the mixture is aged for about 1 to 4 hours to undergo hydrolysis and condensation reactions. The reaction temperature is usually selected in the range of 0 to 60 ° C. Next, ammonia and / or an amine are added to the reaction system, and the mixture is sufficiently aged. This aging may be performed at the same temperature as the reaction, or may be performed at a slightly elevated temperature.

【0041】その後は、前記(1)の場合と同様な操作
を行うことにより、所望の球状複合粒子(傾斜複合粒子
I)が得られる。この方法によれば、反応場に滴下され
る有機ケイ素化合物含有水溶液の組成が連続的に変化し
ていくので、前記(1)の方法で得られたものが、実質
上段階的な傾斜構造を有するのに対し、実質上連続的な
傾斜構造を有する粒子が得られる。また、各有機ケイ素
化合物をそれぞれ水に溶かし、水溶液として用いるの
で、反応場における溶媒に対する溶解速度差による影響
を、粒子形成において受けなくなるため、傾斜複合構造
を前記(1)の2層系の反応よりも作りやすい。
Thereafter, by performing the same operation as in the above (1), desired spherical composite particles (gradient composite particles I) are obtained. According to this method, the composition of the aqueous solution containing the organosilicon compound dropped into the reaction field changes continuously, so that the one obtained by the method (1) has a substantially stepwise gradient structure. In contrast, particles having a substantially continuous gradient structure are obtained. Further, since each organosilicon compound is dissolved in water and used as an aqueous solution, the particle formation is not affected by the difference in dissolution rate with respect to the solvent in the reaction field. Easy to make than.

【0042】このようにして、単分散性の球状複合粒子
(傾斜複合粒子I)を得たのち、焼成処理することによ
り、傾斜複合粒子IIが得られる。この焼成処理温度は、
通常200〜700℃の範囲で選ばれるが、該球状複合
粒子中のポリオルガノシロキサンが2種類のみである場
合には、有機成分の熱分解温度の低いポリオルガノシロ
キサンの熱分解温度より高く、かつ有機成分の熱分解温
度の高いポリオルガノシロキサンの熱分解温度より低い
範囲の温度で選定するのがよい。また、この焼成処理
は、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で行うことがで
きる。焼成時間は、球状複合粒子の種類および焼成温度
などにより左右され、一概に定めることはできないが、
一般的には0.5〜10時間程度である。
After obtaining the monodisperse spherical composite particles (gradient composite particles I) in this way, by performing a calcination treatment, the gradient composite particles II are obtained. The firing temperature is
Usually, the temperature is selected in the range of 200 to 700 ° C., but when only two types of polyorganosiloxane are contained in the spherical composite particles, the organic component has a higher thermal decomposition temperature than the polyorganosiloxane having a lower thermal decomposition temperature, and It is preferable to select a temperature within a range lower than the thermal decomposition temperature of the polyorganosiloxane having a high thermal decomposition temperature of the organic component. This firing treatment can be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas. The firing time depends on the type of the spherical composite particles and the firing temperature, and cannot be unconditionally determined,
Generally, it is about 0.5 to 10 hours.

【0043】このようにして焼成処理終了後、必要なら
ば分級処理を行い、焼成で合一した粒子を取り除いても
よい。このようにして、10%圧縮弾性率、破壊強度及
び回復率が所望の範囲にある単分散性の実質上真球状の
傾斜複合粒子IIが得られる。本発明の傾斜複合粒子II
は、前記の性状を有することから、特に、液晶表示装置
用スペーサとして好適である。
After the completion of the baking process, a classification process may be performed, if necessary, to remove the coalesced particles by the baking. In this way, monodisperse substantially spherical inclined composite particles II having a 10% compression modulus, a breaking strength and a recovery within a desired range are obtained. Graded composite particles of the present invention II
Is particularly suitable as a spacer for a liquid crystal display device because it has the above properties.

【0044】[0044]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例1 300ミリリットル容のプラスチック容器に、1モル/
リットル濃度のアンモニア水0.2ミリリットル/リッ
トルを含有する水溶液250ミリリットルを入れ、これ
を磁気撹拌装置によって約60rpmで撹拌しながら、
ビニルトリメトキシシラン(VTMS)5gをゆっくり
添加し、上層にVTMS層を形成させた。次いで、これ
を室温にて上層が完全に消失するまで撹拌したのち、V
TMS3.3gとメチルトリメトキシシラン(MTM
S)1.7gとの均質混合液をゆっくり添加し、上層に
VTMSとMTMSの混合液層を形成させ、さらにこの
上層が完全に消失するまで撹拌した。次に、VTMS
2.5gとMTMS2.5gとの均質混合液、VTMS
1.7gとMTMS3.3gとの均質混合液及びMTM
S5gを、上記と同様にして、それぞれ順次添加してい
き、傾斜的にケイ素化合物の組成を変化させてポリメチ
ルシルセスキオキサン(PMSO)/ポリビニルシルセ
スキオキサン(PVSO)粒子の形成を行った。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 In a 300 ml plastic container, 1 mol /
250 ml of an aqueous solution containing 0.2 ml / liter of aqueous ammonia having a concentration of 1 liter was placed therein, and stirred with a magnetic stirrer at about 60 rpm.
5 g of vinyltrimethoxysilane (VTMS) was slowly added to form a VTMS layer on the upper layer. Then, the mixture was stirred at room temperature until the upper layer completely disappeared.
3.3 g of TMS and methyltrimethoxysilane (MTM
S) A homogeneous mixture with 1.7 g was slowly added, and a mixed solution layer of VTMS and MTMS was formed in the upper layer, and the mixture was stirred until the upper layer completely disappeared. Next, VTMS
A homogeneous mixture of 2.5 g and 2.5 g MTMS, VTMS
A homogeneous mixture of 1.7 g and 3.3 g of MTMS and MTM
S5g is sequentially added in the same manner as described above, and the composition of the silicon compound is gradually changed to form polymethylsilsesquioxane (PMSO) / polyvinylsilsesquioxane (PVSO) particles. Was.

【0045】最後に添加したMTMS層消失後から、約
2時間そのまま撹拌を行ったのち、25重量%アンモニ
ア水2ミリリットルを添加し、形成した粒子を固化させ
た。さらに、一夜熟成後、遠心分離して得られた粒子を
メタノール中に投入してデカンテーションしたのち、ア
ンモニア水の添加による粒子固化時に形成した微小粒子
の除去を行い、約50℃で乾燥処理して、乾燥粉末を得
た。
After the last addition of the MTMS layer, stirring was continued for about 2 hours, and then 2 ml of 25% by weight ammonia water was added to solidify the formed particles. Furthermore, after aging overnight, the particles obtained by centrifugation are put into methanol and decanted, and then fine particles formed at the time of solidification of the particles by addition of ammonia water are removed and dried at about 50 ° C. Thus, a dry powder was obtained.

【0046】得られた粉末について、コールカウンター
にて粒度分布及び粒径を測定した結果、大きな粒径ピー
クは1つだけ観察され、平均粒径が3.232μm、C
V値が1.55%の単分散粒子が得られていることが確
認された。また、この粒子の赤外吸収スペクトルの測定
により、PVSOとPMSOの複合粒子であることが確
認された。次に、このようにして得られた粒子を、窒素
雰囲気下、280〜400℃の各温度で2時間焼成を行
い、表1に示す性状の粒子1−1〜1−5を得た。な
お、10%圧縮弾性率、破壊強度及び回復率は、微小圧
縮試験機(島津製作所製MCTE−200)にて測定し
た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a coal counter, only one large particle size peak was observed, the average particle size was 3.232 μm, and the
It was confirmed that monodisperse particles having a V value of 1.55% were obtained. The measurement of the infrared absorption spectrum of the particles confirmed that the particles were composite particles of PVSO and PMSO. Next, the particles thus obtained were calcined under a nitrogen atmosphere at 280 to 400 ° C. for 2 hours to obtain particles 1-1 to 1-5 having properties shown in Table 1. The 10% compression modulus, breaking strength, and recovery rate were measured using a micro compression tester (MCTE-200 manufactured by Shimadzu Corporation).

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】また、これらの粒子について、荷重と圧縮
変位との関係(初期圧縮曲線)を求めた。粒子1−4の
例をグラフにして図1に示す。この図から分かるよう
に、変曲点がなく、非常に滑らかな曲線であった。な
お、他の粒子も同様であった。
For these particles, the relationship between the load and the compression displacement (initial compression curve) was determined. FIG. 1 is a graph showing an example of the particles 1-4. As can be seen from this figure, there was no inflection point and the curve was very smooth. The same was true for the other particles.

【0049】実施例2 300ミリリットル容のプラスチック容器に、1モル/
リットル濃度のアンモニア水0.12ミリリットル/リ
ットルを含有する水溶液250ミリリットルを入れ、こ
れを磁気撹拌装置によって約60rpmで撹拌しなが
ら、VTMS12.5gをゆっくり添加し、上層にVT
MS層を形成させた。次いで、これを室温にて上層が完
全に消失するまで撹拌したのち、MTMS12.5gを
ゆっくり添加し、上層にMTMS層を形成させ、同様に
上層が完全に消失するまで撹拌した。その後、実施例1
と同様に操作して乾燥粉末を得た。
Example 2 In a 300 ml plastic container, 1 mol / mol
250 ml of an aqueous solution containing 0.12 ml / liter of aqueous ammonia having a concentration of 1 liter was added thereto, and 12.5 g of VTMS was slowly added thereto while stirring the mixture at about 60 rpm with a magnetic stirrer.
An MS layer was formed. Next, the mixture was stirred at room temperature until the upper layer completely disappeared, and then 12.5 g of MTMS was slowly added to form an MTMS layer on the upper layer. Similarly, the mixture was stirred until the upper layer completely disappeared. Then, Example 1
A dry powder was obtained in the same manner as described above.

【0050】得られた粉末について、コールカウンター
にて粒度分布及び粒径を測定した結果、大きな粒径ピー
クは1つだけ観察され、平均粒径が3.852μm、C
V値が2.07%の単分散粒子が得られていることが確
認された。また、この粒子の赤外吸収スペクトルの測定
により、PVSOとPMSOの複合粒子であることが確
認された。次に、このようにして得られた粒子を、窒素
雰囲気下、330〜400℃の各温度で2時間焼成を行
い、表2に示す性状の粒子2−1〜2−3を得た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a coal counter, only one large particle size peak was observed, the average particle size was 3.852 μm, and the
It was confirmed that monodispersed particles having a V value of 2.07% were obtained. The measurement of the infrared absorption spectrum of the particles confirmed that the particles were composite particles of PVSO and PMSO. Next, the particles thus obtained were baked for 2 hours at each temperature of 330 to 400 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain particles 2-1 to 2-3 having properties shown in Table 2.

【0051】[0051]

【表2】 また、これらの粒子についての初期圧縮曲線も実施例1
と同様に変曲点のない滑らかな曲線であった。
[Table 2] Also, the initial compression curves for these particles are shown in Example 1.
It was a smooth curve with no inflection point as in the case of.

【0052】実施例3 300ミリリットル容のプラスチック容器に、1モル/
リットル濃度のアンモニア水0.1ミリリットル/リッ
トルを含有する水溶液250ミリリットルを入れ、これ
を磁気撹拌装置によって約60rpmで撹拌しながら、
VTMS4gをゆっくり添加し、上層にVTMS層を形
成させた。次いで、これを室温にて上層が完全に消失す
るまで撹拌したのち、MTMS20gをゆっくり添加
し、上層にMTMS層を形成させ、同様に上層が完全に
消失するまで撹拌した。その後、実施例1と同様に操作
して乾燥粉末を得た。
Example 3 In a 300 ml plastic container, 1 mol / mol
250 ml of an aqueous solution containing 0.1 ml / liter of aqueous ammonia having a concentration of 1 liter was added thereto, and stirred with a magnetic stirrer at about 60 rpm.
4 g of VTMS was slowly added to form a VTMS layer on the upper layer. Next, this was stirred at room temperature until the upper layer completely disappeared, and then 20 g of MTMS was slowly added to form an MTMS layer on the upper layer. Similarly, the mixture was stirred until the upper layer completely disappeared. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a dry powder.

【0053】得られた粉末について、コールカウンター
にて粒度分布及び粒径を測定した結果、大きな粒径ピー
クは1つだけ観察され、平均粒径が3.485μm、C
V値が1.93%の単分散粒子が得られていることが確
認された。また、この粒子の赤外吸収スペクトルの測定
により、PVSOとPMSOの複合粒子であることが確
認された。次に、このようにして得られた粒子を、窒素
雰囲気下、340〜500℃の各温度で2時間焼成を行
い、表3に示す性状の粒子3−1〜3−5を得た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a coal counter, only one large particle size peak was observed, the average particle size was 3.485 μm, and the C
It was confirmed that monodispersed particles having a V value of 1.93% were obtained. The measurement of the infrared absorption spectrum of the particles confirmed that the particles were composite particles of PVSO and PMSO. Next, the particles thus obtained were calcined at a temperature of 340 to 500 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain particles 3-1 to 3-5 having properties shown in Table 3.

【0054】[0054]

【表3】 また、これらの粒子についての圧縮曲線も実施例1と同
様に変曲点のない滑らかな曲線であった。
[Table 3] Also, the compression curves of these particles were smooth curves without inflection points as in Example 1.

【0055】実施例4 1500ミリリットル容のプラスチック容器に、1モル
/リットル濃度のアンモニア水0.1ミリリットル/リ
ットルを含有する水溶液1000ミリリットルを入れ、
これを磁気撹拌装置によって約60rpmで撹拌しなが
ら、VTMS25gをゆっくり添加し、上層にVTMS
を形成させた。次いで、これを室温にて上層が完全に消
失するまで撹拌したのち、MTMS75gをゆっくり添
加し、上層にMTMS層を形成させ、同様に上層が完全
に消失するまで撹拌した。その後、実施例1と同様に操
作して乾燥粉末を得た。
Example 4 A plastic container having a capacity of 1500 ml was charged with 1000 ml of an aqueous solution containing 0.1 ml / l of 1 mol / l ammonia water.
While stirring this at about 60 rpm with a magnetic stirrer, 25 g of VTMS was slowly added, and the VTMS was added to the upper layer.
Was formed. Next, the mixture was stirred at room temperature until the upper layer completely disappeared, and then 75 g of MTMS was slowly added to form an MTMS layer on the upper layer. Similarly, the mixture was stirred until the upper layer completely disappeared. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a dry powder.

【0056】得られた粉末について、コールカウンター
にて粒度分布及び粒径を測定した結果、大きな粒径ピー
クは1つだけ観察され、平均粒径が、3.823μm、
CV値1.67%の単分散粒子が得られていることが確
認された。また、この粒子の赤外吸収スペクトルの測定
により、PVSOとPMSOの複合粒子であることが確
認された。次に、このようにして得られた粒子を、窒素
雰囲気下、340〜500℃の各温度で2時間焼成を行
い、表4に示す性状の粒子4−1〜4−5を得た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a coal counter, only one large particle size peak was observed, and the average particle size was 3.823 μm.
It was confirmed that monodisperse particles having a CV value of 1.67% were obtained. The measurement of the infrared absorption spectrum of the particles confirmed that the particles were composite particles of PVSO and PMSO. Next, the particles thus obtained were calcined at 340 to 500 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain particles 4-1 to 4-5 having properties shown in Table 4.

【0057】[0057]

【表4】 また、これらの粒子についての初期圧縮曲線も実施例1
と同様に変曲点のない滑らかな曲線であった。
[Table 4] Also, the initial compression curves for these particles are shown in Example 1.
It was a smooth curve with no inflection point as in the case of.

【0058】実施例5 実施例1において、各アルコキシシランの添加順序を全
く逆にし、かつ1モル/リットル濃度のアンモニア水含
有水溶液中の1モル/リットル濃度のアンモニア水含有
量を0.4ミリリットル/リットルに変えた以外は、実
施例1と同様に操作して乾燥粉末を得た。
Example 5 The procedure of Example 1 was repeated, except that the addition order of each alkoxysilane was completely reversed, and the content of 1 mol / liter aqueous ammonia solution in the 1 mol / liter aqueous ammonia water solution was changed to 0.4 ml. A dry powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that the dry powder was changed to / liter.

【0059】得られた粉末について、コールカウンター
にて粒度分布及び粒径を測定した結果、大きな粒径ピー
クは1つだけ観察され、平均粒径が4.609μm、C
V値が1.49%の単分散粒子が得られていることが確
認された。また、この粒子の赤外吸収スペクトルの測定
により、PVSOとPMSOの複合粒子であることが確
認された。次に、このようにして得られた粒子を、窒素
雰囲気下、330〜550℃の各温度で2時間焼成を行
い、表5に示す性状の粒子5−1〜5−4を得た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a coal counter, only one large particle size peak was observed, the average particle size was 4.609 μm, and the
It was confirmed that monodispersed particles having a V value of 1.49% were obtained. The measurement of the infrared absorption spectrum of the particles confirmed that the particles were composite particles of PVSO and PMSO. Next, the particles thus obtained were calcined under a nitrogen atmosphere at each temperature of 330 to 550 ° C. for 2 hours to obtain particles 5-1 to 5-4 having properties shown in Table 5.

【0060】[0060]

【表5】 また、これらの粒子についての圧縮曲線も実施例1と同
様に変曲点のない滑らかな曲線であった。
[Table 5] Also, the compression curves of these particles were smooth curves without inflection points as in Example 1.

【0061】実施例6 300ミリリットル容のプラスチック容器に、イオン交
換水225ミリリットルおよびVTMS25gを入れ、
均一になるまで撹拌して部分加水分解液Aを得た。同様
に、300ミリリットル容のプラスチック容器に、イオ
ン交換水225ミリリットルおよびMTMS25gを入
れ、均一になるまで撹拌して部分加水分解液Bを得た。
Example 6 A plastic container having a capacity of 300 ml was charged with 225 ml of ion-exchanged water and 25 g of VTMS.
The mixture was stirred until it became uniform to obtain a partially hydrolyzed liquid A. Similarly, 225 ml of ion-exchanged water and 25 g of MTMS were placed in a 300 ml plastic container and stirred until the mixture became uniform to obtain a partially hydrolyzed liquid B.

【0062】一方、1000ミリリットル容のプラスチ
ック容器に、イオン交換水500ミリリットルおよび1
モル/リットル濃度のアンモニア水0.2ミリリットル
を入れ、均一になるまで撹拌してC液を得た。次に、上
記B液を撹拌中のA液に連続的に滴下させながら、その
A液を撹拌中のC液に同速度で滴下し、最終的なA液か
らC液への滴下までを5時間かけて行った。滴下終了
後、そのまま約2.5時間撹拌したのち、25重量%ア
ンモニア水2ミリリットルを添加し、形成した粒子を固
化させた。その後は、実施例1と同様な操作を行い、乾
燥粉末を得た。
On the other hand, 500 ml of ion-exchanged water and 1
0.2 ml of aqueous ammonia having a mol / liter concentration was added, and the mixture was stirred until the mixture became uniform to obtain a liquid C. Next, while continuously dropping the above solution B onto the stirring solution A, the solution A is dropped onto the stirring solution C at the same speed. I went over time. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for about 2.5 hours, and 2 ml of 25% by weight aqueous ammonia was added to solidify the formed particles. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a dry powder.

【0063】得られた粉末について、コールターカウン
ターにて粒度分布および粒径を測定した結果、大きな粒
径ピークは1つだけ観察され、平均粒径が2.20μ
m、CV値が2.01%の単分散粒子が得られているこ
とが確認された。また、赤外吸収スペクトルにより、P
MSOとPVSOの複合粒子であることが分かった。次
に、このようにして得られた粒子を、窒素雰囲気下で2
80〜400℃の間の各温度にて2時間焼成を行い、表
6に示す性状の粒子6−1〜6−3を得た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a Coulter counter, only one large particle size peak was observed, and the average particle size was 2.20 μm.
It was confirmed that monodisperse particles having m and CV values of 2.01% were obtained. In addition, according to the infrared absorption spectrum, P
It was found to be composite particles of MSO and PVSO. Next, the particles thus obtained were subjected to a nitrogen atmosphere under nitrogen atmosphere.
Baking was performed at each temperature between 80 to 400 ° C. for 2 hours to obtain particles 6-1 to 6-3 having properties shown in Table 6.

【0064】[0064]

【表6】 [Table 6]

【0065】比較例1 実施例1において、アルコキシシランとしてMTMSの
みを25g用い、かつ1モル/リットル濃度のアンモニ
ア水含有水溶液中の1モル/リットル濃度のアンモニア
水含有量を1.0ミリリットル/リットルに変えて、一
段で粒子の形成を行った以外は、実施例1と同様に操作
して乾燥粉末を得た。
Comparative Example 1 In Example 1, 25 g of only MTMS was used as the alkoxysilane, and the content of the 1 mol / liter aqueous ammonia solution in the 1 mol / liter aqueous ammonia water solution was changed to 1.0 ml / liter. , And a dry powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the particles were formed in one step.

【0066】得られた粉末について、コールカウンター
にて粒度分布及び粒径を測定した結果、大きな粒径ピー
クは1つだけ観察され、平均粒径が3.262μm、C
V値が1.56%の単分散粒子が得られていることが確
認された。次に、このようにして得られた粒子を、窒素
雰囲気下、640〜660℃の各温度で数時間焼成を行
い、表7に示す性状の粒子7−1〜7−4を得た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a coal counter, only one large particle size peak was observed, the average particle size was 3.262 μm, and the
It was confirmed that monodispersed particles having a V value of 1.56% were obtained. Next, the particles thus obtained were calcined at 640 to 660 ° C. for several hours in a nitrogen atmosphere to obtain particles 7-1 to 7-4 having properties shown in Table 7.

【0067】[0067]

【表7】 また、これらの粒子についての初期圧縮曲線を求めた。
その1例として、7−3粒子の初期圧縮曲線を図1に示
す。この図から分かるように、いずれの粒子も変曲点の
ない滑らかな曲線であった。
[Table 7] In addition, initial compression curves for these particles were determined.
As an example, an initial compression curve of 7-3 particles is shown in FIG. As can be seen from this figure, all the particles were smooth curves without inflection points.

【0068】比較例2 比較例1において、MTMSの代わりにVTMSを25
g添加し、かつ1モル/リットル濃度のアンモニア水含
有水溶液中の1モル/リットル濃度のアンモニア水含有
量を0.1ミリリットル/リットルに変えた以外は、比
較例1と同様に操作して乾燥粉末を得た。
Comparative Example 2 In Comparative Example 1, 25 VTMS was used instead of MTMS.
g and dried in the same manner as in Comparative Example 1 except that the content of 1 mol / liter ammonia water in the 1 mol / liter aqueous ammonia water solution was changed to 0.1 ml / liter. A powder was obtained.

【0069】得られた粉末について、コールカウンター
にて粒度分布及び粒径を測定した結果、大きな粒径ピー
クは1つだけ観察され、平均粒径が4.005μm、C
V値が1.60%の単分散粒子が得られていることが確
認された。次に、このようにして得られた粒子を、窒素
雰囲気下、270〜400℃の各温度で2時間焼成を行
い、表8に示す性状の粒子8−1〜8−6を得た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a coal counter, only one large particle size peak was observed, the average particle size was 4.005 μm, and the C
It was confirmed that monodisperse particles having a V value of 1.60% were obtained. Next, the particles thus obtained were calcined at 270 to 400 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain particles 8-1 to 8-6 having properties shown in Table 8.

【0070】[0070]

【表8】 また、これらの粒子についての圧縮曲線も実施例1と同
様に変曲点のない滑らかな曲線であった。
[Table 8] Also, the compression curves of these particles were smooth curves without inflection points as in Example 1.

【0071】比較例3 2リットルセパラブルフラスコに、1モル/リットル濃
度のアンモニア水0.25ミリリットル/リットルを含
有する水溶液1600ミリリットルを入れ、これを撹拌
羽根にて30rpmで撹拌しながらMTMS140gを
添加し、上層にMTMS層を形成させた。これを室温で
上層が完全に消失するまで撹拌した。その後撹拌速度を
75rpmにして、テトラエトキシシラン(TEOS)
75gをメタノール75gに溶解した液を添加した。さ
らに約1時間撹拌を行ったのち、25重量%アンモニア
水10ミリリットルを添加し、恒温槽中にて50℃で3
時間の熟成を行った。以下、実施例1と同様に操作して
乾燥粉末を得た。
Comparative Example 3 Into a 2 liter separable flask, 1600 ml of an aqueous solution containing 0.25 ml / l of 1 mol / l aqueous ammonia was added, and 140 g of MTMS was added while stirring the mixture at 30 rpm with stirring blades. Then, an MTMS layer was formed on the upper layer. This was stirred at room temperature until the upper layer completely disappeared. Then, the stirring speed was increased to 75 rpm, and tetraethoxysilane (TEOS) was used.
A solution obtained by dissolving 75 g in 75 g of methanol was added. After further stirring for about 1 hour, 10 ml of 25% by weight ammonia water was added, and the mixture was heated at 50 ° C. for 3 hours in a thermostat.
Aged for hours. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a dry powder.

【0072】得られた粉末について、コールカウンター
にて粒度分布及び粒径を測定した結果、大きな粒径ピー
クは1つだけ観察され、平均粒径が4.21μm、CV
値が2.03%の単分散粒子が得られていることが確認
された。次に、このようにして得られた粒子を、窒素雰
囲気下、550℃で9時間焼成を行った。この粒子につ
いて初期圧縮曲線を求めた。その結果をグラフにして図
2に示す。この図から分かるように、変曲点が確認され
た。
As a result of measuring the particle size distribution and the particle size of the obtained powder with a coal counter, only one large particle size peak was observed, the average particle size was 4.21 μm, and the CV
It was confirmed that monodispersed particles having a value of 2.03% were obtained. Next, the particles thus obtained were baked at 550 ° C. for 9 hours in a nitrogen atmosphere. An initial compression curve was determined for the particles. The results are shown in the graph of FIG. As can be seen from this figure, an inflection point was confirmed.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明によれば、10%圧縮弾性率の制
御が容易であって、10%圧縮弾性率および回復率を損
なうことなく、破壊強度を向上させた単分散性の傾斜複
合粒子を容易に得ることができる。この傾斜複合粒子
は、特に液晶表示装置用スペーサとして好適に用いられ
る。
According to the present invention, it is easy to control the 10% compression modulus, and the monodisperse gradient composite particles having improved breaking strength without impairing the 10% compression modulus and the recovery rate. Can be easily obtained. The inclined composite particles are particularly preferably used as a spacer for a liquid crystal display device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1で得られた傾斜複合粒子(1−4)お
よび比較例1で得られた粒子(7−3)の初期圧縮曲線
を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing initial compression curves of the gradient composite particles (1-4) obtained in Example 1 and the particles (7-3) obtained in Comparative Example 1.

【図2】比較例3で得られた複合粒子の初期圧縮曲線を
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing an initial compression curve of the composite particles obtained in Comparative Example 3.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 異なる有機基を有する2種以上のポリオ
ルガノシロキサンを有し、粒子中心部から表面方向に向
かって、組成が段階的または連続的に変化していること
を特徴とする傾斜複合粒子。
1. A gradient composite comprising two or more kinds of polyorganosiloxanes having different organic groups, wherein the composition changes stepwise or continuously from the particle center toward the surface. particle.
【請求項2】 異なる有機基を有する2種以上のポリオ
ルガノシロキサンを有し、粒子中心部から表面方向に向
かって、組成が段階的または連続的に変化している球状
複合粒子を焼成してなることを特徴とする傾斜複合粒
子。
2. Sintering spherical composite particles having two or more types of polyorganosiloxanes having different organic groups and having a composition that changes stepwise or continuously from the particle center toward the surface. A gradient composite particle characterized by comprising:
【請求項3】 10%圧縮弾性率(X)が19.6GP
a(2000kgf/mm2)以下であって、破壊強度
(Y)が式 Y(GPa)≧0.13X−0.196 の関係を満たし、かつ回復率が90%以上である請求項
2に記載の傾斜複合粒子。
3. A 10% compression modulus (X) of 19.6 GP
a (2000 kgf / mm 2 ) or less, the breaking strength (Y) satisfies the relationship of Y (GPa) ≧ 0.13X−0.196, and the recovery rate is 90% or more. Graded composite particles.
【請求項4】 異なる有機基を有する2種以上のポリオ
ルガノシロキサンが、有機成分の熱分解温度が異なる2
種からなり、かつその熱分解温度差が50℃以上である
請求項2または3に記載の傾斜複合粒子。
4. The method according to claim 1, wherein two or more kinds of polyorganosiloxanes having different organic groups have different thermal decomposition temperatures of organic components.
The gradient composite particles according to claim 2 or 3, comprising a seed, and having a thermal decomposition temperature difference of 50 ° C or more.
【請求項5】 有機成分の熱分解温度の低いポリオルガ
ノシロキサンが中心部に向って多くなるように存在し、
かつ有機成分の熱分解温度の高いポリオルガノシロキサ
ンが表面側に向って多くなるように存在する球状粒子を
焼成してなる請求項4に記載の傾斜複合粒子。
5. A polyorganosiloxane having a low thermal decomposition temperature of an organic component is present so as to increase toward the center,
5. The gradient composite particles according to claim 4, wherein spherical particles present so as to increase the amount of polyorganosiloxane having a high thermal decomposition temperature of the organic component toward the surface side are fired.
【請求項6】 有機成分の熱分解温度の低いポリオルガ
ノシロキサンの熱分解温度より高く、かつ有機成分の熱
分解温度の高いポリオルガノシロキサンの熱分解温度よ
り低い温度において焼成してなる請求項4または5に記
載の傾斜複合粒子。
6. The calcination is carried out at a temperature higher than the thermal decomposition temperature of the polyorganosiloxane having a low thermal decomposition temperature of the organic component and lower than the thermal decomposition temperature of the polyorganosiloxane having a high thermal decomposition temperature of the organic component. Or the gradient composite particle of 5.
【請求項7】 焼成温度が200〜700℃である請求
項2ないし6のいずれか1項に記載の傾斜複合粒子。
7. The gradient composite particles according to claim 2, wherein the firing temperature is 200 to 700 ° C.
【請求項8】 有機成分の熱分解温度の低いポリオルガ
ノシロキサンがビニルトリメトキシシランの加水分解縮
合物であり、かつ有機成分の熱分解温度の高いポリオル
ガノシロキサンがメチルトリメトキシシランの加水分解
縮合物である請求項4ないし7のいずれか1項に記載の
傾斜複合粒子。
8. A polyorganosiloxane having a low thermal decomposition temperature of an organic component is a hydrolytic condensate of vinyltrimethoxysilane, and a polyorganosiloxane having a high thermal decomposition temperature of an organic component is hydrolytic condensation of methyltrimethoxysilane. The gradient composite particle according to any one of claims 4 to 7, which is a product.
【請求項9】 平均粒径0.5〜15μm、粒度分布の
変動係数(CV値)3.0%以下である請求項2ないし
8のいずれか1項に記載の傾斜複合粒子。
9. The gradient composite particles according to claim 2, having an average particle size of 0.5 to 15 μm and a coefficient of variation (CV value) of the particle size distribution of 3.0% or less.
【請求項10】 ケイ素原子に結合した1〜3個の非加
水分解性基と3〜1個のアルコキシル基を有する有機ケ
イ素化合物の中から2種以上を選び、加水分解、縮合さ
せることにより、2種以上のポリオルガノシロキサンを
有し、粒子中心部から表面方向に向って組成が段階的ま
たは連続的に変化している球状複合粒子を形成させたの
ち、乾燥処理し、次いで200〜700℃の温度におい
て焼成することを特徴とする傾斜複合粒子の製造方法。
10. An organic silicon compound having 1 to 3 non-hydrolyzable groups and 3 to 1 alkoxyl group bonded to a silicon atom, at least two kinds of which are selected, hydrolyzed and condensed, After forming spherical composite particles having two or more kinds of polyorganosiloxanes and having a composition changing stepwise or continuously from the center of the particles toward the surface, the particles are dried, and then dried at 200 to 700 ° C. Sintering at a temperature of 1. The method for producing gradient composite particles.
【請求項11】 ケイ素原子に結合した1〜3個の非加
水分解性基と3〜1個のアルコキシル基を有する有機ケ
イ素化合物の中から選ばれた単独または2種以上を含
み、かつそれぞれ組成が異なる複数組の有機ケイ素化合
物を、二段階以上で加水分解、縮合反応させ、2種以上
のポリオルガノシロキサンを有し、粒子中心部から表面
方向に向って組成が実質上段階的に変化している球状複
合粒子を形成させる請求項10に記載の方法。
11. An organosilicon compound having one to three non-hydrolyzable groups and three to one alkoxyl group bonded to a silicon atom, and one or two or more thereof selected from the group consisting of: A plurality of different organosilicon compounds are hydrolyzed and condensed in two or more stages, and have two or more polyorganosiloxanes, and the composition changes stepwise substantially from the particle center toward the surface. 11. The method of claim 10, wherein forming spherical composite particles.
【請求項12】 ケイ素原子に結合した1〜3個の非加
水分解性基と3〜1個のアルコキシル基を有する有機ケ
イ素化合物の中から選ばれた2種以上の有機ケイ素化合
物を用い、該有機ケイ素化合物を含む水溶液を、その組
成を連続的に変化させながら一工程で加水分解、縮合反
応させ、2種以上のポリオルガノシロキサンを有し、粒
子中心部から表面方向に向って組成が実質上連続的に変
化している球状複合粒子を形成させる請求項10に記載
の方法。
12. Using two or more kinds of organosilicon compounds selected from organosilicon compounds having 1 to 3 non-hydrolyzable groups and 3 to 1 alkoxyl groups bonded to a silicon atom, An aqueous solution containing an organosilicon compound is hydrolyzed and condensed in one step while continuously changing the composition, and has two or more types of polyorganosiloxanes. The method according to claim 10, wherein a spherical composite particle which changes continuously above is formed.
【請求項13】 請求項2ないし9のいずれか1項に記
載の傾斜複合粒子からなる液晶表示装置用スペーサ。
13. A spacer for a liquid crystal display device, comprising the inclined composite particles according to claim 2. Description:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007290904A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Nippon Electric Glass Co Ltd Silica particle
JP2014005363A (en) * 2012-06-25 2014-01-16 Hayakawa Rubber Co Ltd Core-shell fine particle, core-shell fine particle group, and production method of core-shell fine particle
WO2023136204A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-20 積水化学工業株式会社 Substrate particles, conductive particles, conductive material, and connection structure

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0959384A (en) * 1995-08-22 1997-03-04 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Organopolysiloxane fine particle, its production and liquid crystal display unit
JPH11228699A (en) * 1998-02-09 1999-08-24 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Fine particles of organopolysiloxane, production of the same and liquid crystal display

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0959384A (en) * 1995-08-22 1997-03-04 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Organopolysiloxane fine particle, its production and liquid crystal display unit
JPH11228699A (en) * 1998-02-09 1999-08-24 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Fine particles of organopolysiloxane, production of the same and liquid crystal display

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007290904A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Nippon Electric Glass Co Ltd Silica particle
JP2014005363A (en) * 2012-06-25 2014-01-16 Hayakawa Rubber Co Ltd Core-shell fine particle, core-shell fine particle group, and production method of core-shell fine particle
WO2023136204A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-20 積水化学工業株式会社 Substrate particles, conductive particles, conductive material, and connection structure

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