JP2002173318A - 微細シリカの製造方法及びこれによって得られる微細シリカ - Google Patents
微細シリカの製造方法及びこれによって得られる微細シリカInfo
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 オルガノハロシランのガスと、燃焼して
水蒸気を発生する可燃性ガスと、遊離酸素を含有するガ
スとの混合ガスを、バーナーを通して反応室に供給し、
上記オルガノハロシランを火炎加水分解して、更に酸化
反応を経て、微細シリカを製造するに当り、上記燃焼し
て水蒸気を発生する可燃性ガスの混合量を、該可燃性ガ
ス燃焼後の水蒸気量が化学等量の１〜６倍であり、オル
ガノハロシラン１モルに対して１／２〜９モルの割合と
なるようにし、かつ上記バーナーとして多重管バーナー
を使用し、上記混合ガスを該バーナーの中心管ガス出口
線速が標準状態換算で５０〜１２０ｍ／ｓｅｃとなるよ
うに該バーナーの中心管に供給することを特徴とする微
細シリカの製造方法。 【効果】 本発明によれば、オルガノハロシランを原料
とする微細シリカ製造において、比表面積が１００〜４
００ｍ2／ｇであり、１次粒子の粒度分布が狭い、シリ
コーン成型物としての透明性に優れる微細シリカを製造
することができる。
水蒸気を発生する可燃性ガスと、遊離酸素を含有するガ
スとの混合ガスを、バーナーを通して反応室に供給し、
上記オルガノハロシランを火炎加水分解して、更に酸化
反応を経て、微細シリカを製造するに当り、上記燃焼し
て水蒸気を発生する可燃性ガスの混合量を、該可燃性ガ
ス燃焼後の水蒸気量が化学等量の１〜６倍であり、オル
ガノハロシラン１モルに対して１／２〜９モルの割合と
なるようにし、かつ上記バーナーとして多重管バーナー
を使用し、上記混合ガスを該バーナーの中心管ガス出口
線速が標準状態換算で５０〜１２０ｍ／ｓｅｃとなるよ
うに該バーナーの中心管に供給することを特徴とする微
細シリカの製造方法。 【効果】 本発明によれば、オルガノハロシランを原料
とする微細シリカ製造において、比表面積が１００〜４
００ｍ2／ｇであり、１次粒子の粒度分布が狭い、シリ
コーン成型物としての透明性に優れる微細シリカを製造
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細シリカの製造
方法及びこれによって得られる微細シリカに関する。
方法及びこれによって得られる微細シリカに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】火炎加
水分解法によって得られる微細シリカは、微粒子、高純
度、高分散であることから、以下の目的に使用される。 液体の増粘、沈降防止、分散助剤。 エラストマー、ポリマーの補強充填剤。 粉体の固結防止、流動性改善剤。
水分解法によって得られる微細シリカは、微粒子、高純
度、高分散であることから、以下の目的に使用される。 液体の増粘、沈降防止、分散助剤。 エラストマー、ポリマーの補強充填剤。 粉体の固結防止、流動性改善剤。
【０００３】なかでも、シリコーン樹脂に用いる場合
は、先述の微細シリカの特徴が有効に作用し、必要不可
欠の材料となっている。
は、先述の微細シリカの特徴が有効に作用し、必要不可
欠の材料となっている。
【０００４】火炎加水分解法による微細シリカはテトラ
クロロシランを水素、空気と予混合し、燃焼して製造す
ることが一般的である（特公昭４７−４６２７４号公報
等）が、シリコーンメーカーにとっては、テトラクロロ
シランの代わりに、ジメチルジクロロシラン等の合成で
副生するメチルトリクロロシラン等のオルガノハロシラ
ンを原料にできれば都合がよい。
クロロシランを水素、空気と予混合し、燃焼して製造す
ることが一般的である（特公昭４７−４６２７４号公報
等）が、シリコーンメーカーにとっては、テトラクロロ
シランの代わりに、ジメチルジクロロシラン等の合成で
副生するメチルトリクロロシラン等のオルガノハロシラ
ンを原料にできれば都合がよい。
【０００５】そこで、オルガノハロシランから微細シリ
カを合成する方法（特公昭５６−３８５２６号公報、特
公昭５８−５４０８５号公報、特許第２８８９２０２号
等）も知られている。しかし、これらの特許にも記載さ
れている通り、オルガノハロシランを原料とした場合、
条件を整えないと、カーボンが残留し、黒ずんだシリカ
しか得られない。
カを合成する方法（特公昭５６−３８５２６号公報、特
公昭５８−５４０８５号公報、特許第２８８９２０２号
等）も知られている。しかし、これらの特許にも記載さ
れている通り、オルガノハロシランを原料とした場合、
条件を整えないと、カーボンが残留し、黒ずんだシリカ
しか得られない。
【０００６】しかも、オルガノハロシランはそれ自体が
可燃物であり、火炎が長くなると同時に火炎温度分布に
ばらつきを生じるため、シリカ粒子のばらつきが大きく
なったり巨大粒が発生し易くなる。このような微細シリ
カをシリコーンゴムの充填剤として用いた場合、意外な
ことに成型物のゴム強度などゴム物性に顕著な影響を及
ぼさない。しかし、成型物とした際の透明性が悪くな
る。シリコーンゴムの場合、透明性のような外観は商品
価値として重要なポイントである。
可燃物であり、火炎が長くなると同時に火炎温度分布に
ばらつきを生じるため、シリカ粒子のばらつきが大きく
なったり巨大粒が発生し易くなる。このような微細シリ
カをシリコーンゴムの充填剤として用いた場合、意外な
ことに成型物のゴム強度などゴム物性に顕著な影響を及
ぼさない。しかし、成型物とした際の透明性が悪くな
る。シリコーンゴムの場合、透明性のような外観は商品
価値として重要なポイントである。
【０００７】前述の特許はオルガノハロシランから、カ
ーボン残留による黒ずみのない比表面積が１００〜４０
０ｍ2／ｇの微細シリカを合成できることを記載してい
るが、比表面積が１００〜４００ｍ2／ｇであり、１次
粒子の粒度分布が狭い、シリコーン成型物にした際の透
明性に優れるシリカの合成方法には言及されていない。
ーボン残留による黒ずみのない比表面積が１００〜４０
０ｍ2／ｇの微細シリカを合成できることを記載してい
るが、比表面積が１００〜４００ｍ2／ｇであり、１次
粒子の粒度分布が狭い、シリコーン成型物にした際の透
明性に優れるシリカの合成方法には言及されていない。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ガス状オルガノハロシランを、燃焼して水蒸気を発
生する可燃性ガスと遊離酸素含有ガスで火炎加水分解
し、微細シリカを合成するに当り、比表面積が１００〜
４００ｍ2／ｇで、１次粒子径の対数標準偏差が０．５
以下という粒度分布の狭い、シリコーンゴムに配合した
場合透明性に優れる微細シリカを得ることができる製造
方法及びこれによって得られる微細シリカを提供するこ
とを目的とする。
で、ガス状オルガノハロシランを、燃焼して水蒸気を発
生する可燃性ガスと遊離酸素含有ガスで火炎加水分解
し、微細シリカを合成するに当り、比表面積が１００〜
４００ｍ2／ｇで、１次粒子径の対数標準偏差が０．５
以下という粒度分布の狭い、シリコーンゴムに配合した
場合透明性に優れる微細シリカを得ることができる製造
方法及びこれによって得られる微細シリカを提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、ガス状オルガノハロシラン、特に金属珪素とメチル
クロライドによるジメチルジクロロシラン合成で副生さ
れるメチルトリクロロシラン等のメチルクロロシラン類
を、水素ガス等の燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガス
及び空気等の遊離酸素含有ガスを反応室に供給するに際
し、上記燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガスの混合量
を、該可燃性ガス燃焼後の水蒸気量が下記式（Ｉ）にお
ける化学等量の１〜６倍となるようにし、かつ上記バー
ナーとして多重管バーナーを使用し、上記混合ガスを該
バーナーの中心管ガス出口線速が標準状態換算で５０〜
１２０ｍ／ｓｅｃとなるように該バーナーの中心管に供
給することにより、微細シリカの比表面積が１００〜４
００ｍ2／ｇであり、１次粒子径の対数標準偏差が０．
５以下という粒度分布の狭い、シリコーン成型物として
の透明性に優れる微細シリカが得られることを知見し
た。またこの場合、式Ｒ4-nＳｉＸn（ＣiＨjＳｉ
Ｏn/2）からＳｉＯ2を合成するに必要な酸素等量と上記
可燃性ガスの燃焼に必要な酸素等量の合計に対して１．
０〜２．０倍の量となるだけの酸素を含有した遊離酸素
含有ガスを混合することがより好ましいことを知見し、
本発明をなすに至った。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、ガス状オルガノハロシラン、特に金属珪素とメチル
クロライドによるジメチルジクロロシラン合成で副生さ
れるメチルトリクロロシラン等のメチルクロロシラン類
を、水素ガス等の燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガス
及び空気等の遊離酸素含有ガスを反応室に供給するに際
し、上記燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガスの混合量
を、該可燃性ガス燃焼後の水蒸気量が下記式（Ｉ）にお
ける化学等量の１〜６倍となるようにし、かつ上記バー
ナーとして多重管バーナーを使用し、上記混合ガスを該
バーナーの中心管ガス出口線速が標準状態換算で５０〜
１２０ｍ／ｓｅｃとなるように該バーナーの中心管に供
給することにより、微細シリカの比表面積が１００〜４
００ｍ2／ｇであり、１次粒子径の対数標準偏差が０．
５以下という粒度分布の狭い、シリコーン成型物として
の透明性に優れる微細シリカが得られることを知見し
た。またこの場合、式Ｒ4-nＳｉＸn（ＣiＨjＳｉ
Ｏn/2）からＳｉＯ2を合成するに必要な酸素等量と上記
可燃性ガスの燃焼に必要な酸素等量の合計に対して１．
０〜２．０倍の量となるだけの酸素を含有した遊離酸素
含有ガスを混合することがより好ましいことを知見し、
本発明をなすに至った。
【００１０】従って、本発明は、式Ｒ4-nＳｉＸn（Ｒは
水素原子、メチル基、エチル基又はフェニル基、Ｘはハ
ロゲン原子を示し、ｎは１〜３の整数であるが、Ｒがフ
ェニル基の場合、ｎは３である。）で示される少なくと
も１種のオルガノハロシランのガスと、燃焼して水蒸気
を発生する可燃性ガスと、遊離酸素を含有するガスとの
混合ガスを、バーナーを通して反応室に供給し、上記オ
ルガノハロシランを下記式（Ｉ） Ｒ4-nＳｉＸn＋（ｎ／２）Ｈ2Ｏ → Ｒ4-nＳｉＯn/2＋ｎＨＸ （Ｉ） （Ｒ，Ｘ，ｎは上記と同様である。）で示されるように
火炎加水分解して、更に下記式（ＩＩ） ＣiＨjＳｉＯn/2＋｛（２ｉ＋ｊ／２）／２＋（２−ｎ／２）／２｝Ｏ2 → ｉＣＯ2＋ｊ／２Ｈ2Ｏ＋ＳｉＯ2 （ＩＩ） （ＣiＨjはＲ4-nの一般形であり、Ｒが水素原子、メチ
ル基、エチル基又はフェニル基に応じてｉ＝０〜６、ｊ
＝１〜１５の値となり、ｎは上記と同様であるが、Ｒが
フェニル基の場合、ｎは３である。）で示される酸化反
応を経て、微細シリカを製造するに当り、上記燃焼して
水蒸気を発生する可燃性ガスの混合量を、該可燃性ガス
燃焼後の水蒸気量が上記式（Ｉ）における化学等量の１
〜６倍であり、オルガノハロシラン１モルに対して１／
２〜９モルの割合となるようにし、かつ上記バーナーと
して多重管バーナーを使用し、上記混合ガスを該バーナ
ーの中心管ガス出口線速が標準状態換算で５０〜１２０
ｍ／ｓｅｃとなるように該バーナーの中心管に供給する
ことを特徴とする微細シリカの製造方法を提供する。ま
た、本発明は、かかる方法で製造された比表面積が１０
０〜４００ｍ2／ｇであり、１次粒子径の対数標準偏差
が０．５以下である微細シリカを提供する。
水素原子、メチル基、エチル基又はフェニル基、Ｘはハ
ロゲン原子を示し、ｎは１〜３の整数であるが、Ｒがフ
ェニル基の場合、ｎは３である。）で示される少なくと
も１種のオルガノハロシランのガスと、燃焼して水蒸気
を発生する可燃性ガスと、遊離酸素を含有するガスとの
混合ガスを、バーナーを通して反応室に供給し、上記オ
ルガノハロシランを下記式（Ｉ） Ｒ4-nＳｉＸn＋（ｎ／２）Ｈ2Ｏ → Ｒ4-nＳｉＯn/2＋ｎＨＸ （Ｉ） （Ｒ，Ｘ，ｎは上記と同様である。）で示されるように
火炎加水分解して、更に下記式（ＩＩ） ＣiＨjＳｉＯn/2＋｛（２ｉ＋ｊ／２）／２＋（２−ｎ／２）／２｝Ｏ2 → ｉＣＯ2＋ｊ／２Ｈ2Ｏ＋ＳｉＯ2 （ＩＩ） （ＣiＨjはＲ4-nの一般形であり、Ｒが水素原子、メチ
ル基、エチル基又はフェニル基に応じてｉ＝０〜６、ｊ
＝１〜１５の値となり、ｎは上記と同様であるが、Ｒが
フェニル基の場合、ｎは３である。）で示される酸化反
応を経て、微細シリカを製造するに当り、上記燃焼して
水蒸気を発生する可燃性ガスの混合量を、該可燃性ガス
燃焼後の水蒸気量が上記式（Ｉ）における化学等量の１
〜６倍であり、オルガノハロシラン１モルに対して１／
２〜９モルの割合となるようにし、かつ上記バーナーと
して多重管バーナーを使用し、上記混合ガスを該バーナ
ーの中心管ガス出口線速が標準状態換算で５０〜１２０
ｍ／ｓｅｃとなるように該バーナーの中心管に供給する
ことを特徴とする微細シリカの製造方法を提供する。ま
た、本発明は、かかる方法で製造された比表面積が１０
０〜４００ｍ2／ｇであり、１次粒子径の対数標準偏差
が０．５以下である微細シリカを提供する。
【００１１】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の微細シリカの製造方法は、ガス状オルガノハロ
シランと、燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガス、及
び、遊離酸素を含有するガスを予混合し、これを反応室
に供給し、火炎加水分解するものである。この場合、燃
焼して水蒸気を発生する可燃性ガスの量と、バーナー形
状と、予混合ガスのバーナー噴出速度が一定の条件を満
たすことが必要であり、可燃性ガスに対する酸素の量、
バーナー形状をある一定の範囲に調整することが好まし
い。オルガノハロシランを原料とした微細シリカの製造
にあたっては、かかる条件を満たすことにより、比表面
積が１００〜４００ｍ2／ｇであり、１次粒子の粒度分
布が狭い、透明性に優れたシリコーン成型物となり得る
微細シリカが得られる。
本発明の微細シリカの製造方法は、ガス状オルガノハロ
シランと、燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガス、及
び、遊離酸素を含有するガスを予混合し、これを反応室
に供給し、火炎加水分解するものである。この場合、燃
焼して水蒸気を発生する可燃性ガスの量と、バーナー形
状と、予混合ガスのバーナー噴出速度が一定の条件を満
たすことが必要であり、可燃性ガスに対する酸素の量、
バーナー形状をある一定の範囲に調整することが好まし
い。オルガノハロシランを原料とした微細シリカの製造
にあたっては、かかる条件を満たすことにより、比表面
積が１００〜４００ｍ2／ｇであり、１次粒子の粒度分
布が狭い、透明性に優れたシリコーン成型物となり得る
微細シリカが得られる。
【００１２】ここで、オルガノハロシランとしては、下
記式 Ｒ4-nＳｉＸn （式中、Ｒは水素原子、メチル基、エチル基、又はフェ
ニル基を示し、Ｘは塩素等のハロゲン原子を示し、ｎは
１〜３の整数を示すが、Ｒがフェニル基の場合、ｎは３
である。）で示されるものであれば特に制限はないが、
ガス化してバーナーに供給する必要があるため、沸点が
２５０℃以下のものが好ましく、具体的にはメチルトリ
クロロシラン、メチルジクロロシラン、トリメチルクロ
ロシラン、ジメチルジクロロシラン等のオルガノハロシ
ランが例示される。特に金属珪素とメチルクロライドと
によってジメチルジクロロシランを合成する際の副生物
が有利に用いられる。
記式 Ｒ4-nＳｉＸn （式中、Ｒは水素原子、メチル基、エチル基、又はフェ
ニル基を示し、Ｘは塩素等のハロゲン原子を示し、ｎは
１〜３の整数を示すが、Ｒがフェニル基の場合、ｎは３
である。）で示されるものであれば特に制限はないが、
ガス化してバーナーに供給する必要があるため、沸点が
２５０℃以下のものが好ましく、具体的にはメチルトリ
クロロシラン、メチルジクロロシラン、トリメチルクロ
ロシラン、ジメチルジクロロシラン等のオルガノハロシ
ランが例示される。特に金属珪素とメチルクロライドと
によってジメチルジクロロシランを合成する際の副生物
が有利に用いられる。
【００１３】また、燃焼して水蒸気（Ｈ2Ｏ）を生成す
る可燃性ガスとしては、水素が好適に用いられるが、メ
タン、プロパン、及びガス状メタノールなども用いられ
る。一方、遊離酸素を含むガスとしては、空気が経済上
から好ましい。
る可燃性ガスとしては、水素が好適に用いられるが、メ
タン、プロパン、及びガス状メタノールなども用いられ
る。一方、遊離酸素を含むガスとしては、空気が経済上
から好ましい。
【００１４】上記ハロシランを火炎加水分解する方法と
しては、多重管バーナーが用いられる。具体的には、図
１に示すようなオルガノハロシランと、燃焼して水蒸気
を生成する可燃性ガス、遊離酸素を含有するガスを予混
合したガスが供給される中心管１を、内側より外側に向
けて順次取り囲む、遊離酸素を含有するガス供給管２、
可燃性ガス供給管３、遊離酸素を含有するガス供給管４
からなる４重管バーナーを用いることができるが、遊離
酸素を含有するガス供給管４の無い３重管バーナー、可
燃性ガス供給管３も無い２重管バーナーも使用できる。
しては、多重管バーナーが用いられる。具体的には、図
１に示すようなオルガノハロシランと、燃焼して水蒸気
を生成する可燃性ガス、遊離酸素を含有するガスを予混
合したガスが供給される中心管１を、内側より外側に向
けて順次取り囲む、遊離酸素を含有するガス供給管２、
可燃性ガス供給管３、遊離酸素を含有するガス供給管４
からなる４重管バーナーを用いることができるが、遊離
酸素を含有するガス供給管４の無い３重管バーナー、可
燃性ガス供給管３も無い２重管バーナーも使用できる。
【００１５】ここで、２重管目の遊離酸素を含有するガ
スは空気が好適に用いられ、３重管目の可燃性ガスは水
素が好適に用いられ、４重管目の遊離酸素を含有するガ
スは空気が好適に用いられる。
スは空気が好適に用いられ、３重管目の可燃性ガスは水
素が好適に用いられ、４重管目の遊離酸素を含有するガ
スは空気が好適に用いられる。
【００１６】本発明においては、上記オルガノハロシラ
ンのガスと、燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガスと、
遊離酸素を含有するガスとの混合ガスを、バーナーを通
して反応室に供給し、上記オルガノハロシランを下記式
（Ｉ） Ｒ4-nＳｉＸn＋（ｎ／２）Ｈ2Ｏ → Ｒ4-nＳｉＯn/2＋ｎＨＸ （Ｉ） （Ｒ，Ｘ，ｎは上記と同様である。）で示されるように
火炎加水分解して、更に下記式（ＩＩ） ＣiＨjＳｉＯn/2＋｛（２ｉ＋ｊ／２）／２＋（２−ｎ／２）／２｝Ｏ2 → ｉＣＯ2＋ｊ／２Ｈ2Ｏ＋ＳｉＯ2 （ＩＩ） （ＣiＨjはＲ4-nの一般形であり、Ｒが水素原子、メチ
ル基、エチル基、フェニル基である種類に応じてｉ＝０
〜６、ｊ＝１〜１５となる。ｎは上記と同様である。）
で示される酸化反応を経て、微細シリカを製造する。
ンのガスと、燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガスと、
遊離酸素を含有するガスとの混合ガスを、バーナーを通
して反応室に供給し、上記オルガノハロシランを下記式
（Ｉ） Ｒ4-nＳｉＸn＋（ｎ／２）Ｈ2Ｏ → Ｒ4-nＳｉＯn/2＋ｎＨＸ （Ｉ） （Ｒ，Ｘ，ｎは上記と同様である。）で示されるように
火炎加水分解して、更に下記式（ＩＩ） ＣiＨjＳｉＯn/2＋｛（２ｉ＋ｊ／２）／２＋（２−ｎ／２）／２｝Ｏ2 → ｉＣＯ2＋ｊ／２Ｈ2Ｏ＋ＳｉＯ2 （ＩＩ） （ＣiＨjはＲ4-nの一般形であり、Ｒが水素原子、メチ
ル基、エチル基、フェニル基である種類に応じてｉ＝０
〜６、ｊ＝１〜１５となる。ｎは上記と同様である。）
で示される酸化反応を経て、微細シリカを製造する。
【００１７】この場合、本発明において、シリコーンゴ
ムに配合した場合、透明性に優れる微細シリカを得るに
は、この中心管に供給する先述の混合ガスを、前述の多
重管バーナーの中心管へ供給し、この中心管のガス出口
の線速が５０〜１２０ｍ／ｓ（標準状態換算）となるよ
うに反応室へ供給することである。
ムに配合した場合、透明性に優れる微細シリカを得るに
は、この中心管に供給する先述の混合ガスを、前述の多
重管バーナーの中心管へ供給し、この中心管のガス出口
の線速が５０〜１２０ｍ／ｓ（標準状態換算）となるよ
うに反応室へ供給することである。
【００１８】このガス線速はオルガノハロシランから微
細シリカを合成している公知の値に比べて著しく大き
い。例えば先述の特公昭５６−３８５２６号公報に記載
されている実施例１では１７．６ｍ／ｓ、実施例２では
０．６ｍ／ｓ、実施例３では９．５ｍ／ｓ、実施例４で
は１０．５ｍ／ｓである（各々標準状態換算）。
細シリカを合成している公知の値に比べて著しく大き
い。例えば先述の特公昭５６−３８５２６号公報に記載
されている実施例１では１７．６ｍ／ｓ、実施例２では
０．６ｍ／ｓ、実施例３では９．５ｍ／ｓ、実施例４で
は１０．５ｍ／ｓである（各々標準状態換算）。
【００１９】この出口ガス線速を速くする効果は、流れ
の場における速度勾配を大きくし、乱れを大きくすると
共に渦スケールを小さくすることにあると考えられる。
この乱れの増加は伝播火炎面積を増大させ、燃焼速度を
増加させる。このため火炎中でのオルガノハロシランの
加水分解が促進され、粒度分布の巾の少ないシリカが合
成されるのではないかと考えられる。
の場における速度勾配を大きくし、乱れを大きくすると
共に渦スケールを小さくすることにあると考えられる。
この乱れの増加は伝播火炎面積を増大させ、燃焼速度を
増加させる。このため火炎中でのオルガノハロシランの
加水分解が促進され、粒度分布の巾の少ないシリカが合
成されるのではないかと考えられる。
【００２０】多重管バーナーを使用する本発明の場合、
中心管から噴出される混合ガスとその外側を取り巻く２
重管目から噴出される空気には速度勾配を持たせること
が好ましく、その比率は、２重管目のガス出口線速が中
心管ガスの出口線速の１０〜８０％とすることがよい。
中心管から噴出される混合ガスとその外側を取り巻く２
重管目から噴出される空気には速度勾配を持たせること
が好ましく、その比率は、２重管目のガス出口線速が中
心管ガスの出口線速の１０〜８０％とすることがよい。
【００２１】これらの制限条件下では比表面積が１００
〜４００ｍ2／ｇで、１次粒子径の対数標準偏差が０．
５以下という粒度分布の狭い微細シリカが得られること
が判明した。なお、ここでいう比表面積はＢＥＴ法によ
るものである。
〜４００ｍ2／ｇで、１次粒子径の対数標準偏差が０．
５以下という粒度分布の狭い微細シリカが得られること
が判明した。なお、ここでいう比表面積はＢＥＴ法によ
るものである。
【００２２】また、１次粒子の粒子径及び粒度分布は電
子顕微鏡で撮影した写真から求めた。粉粒体では粒子径
の対数をとって頻度分布曲線を描けば、ほぼ正規分布に
なることが知られており、下記式によって得られる対数
標準偏差（＝σ）が小さいほど、粒子径が揃っているこ
とを意味する。
子顕微鏡で撮影した写真から求めた。粉粒体では粒子径
の対数をとって頻度分布曲線を描けば、ほぼ正規分布に
なることが知られており、下記式によって得られる対数
標準偏差（＝σ）が小さいほど、粒子径が揃っているこ
とを意味する。
【００２３】
【数１】 ここで、Ｘは粒子径、ｎは粒子数を表す。
【００２４】更に、ガス状オルガノハロシランに対する
燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガスの割合を、燃焼後
の水蒸気として（ｎ／２）の１．０〜６．０倍モル、好
ましくは１．０〜２．０倍モル混合する過程を経ること
である。 Ｒ4-nＳｉＸn＋（ｎ／２）Ｈ2Ｏ → Ｒ4-nＳｉＯn/2＋ｎＨＸ （Ｉ） これは、上述の式（Ｉ）からわかるように可燃性ガスか
ら発生する水蒸気を、オルガノハロシランが加水分解す
るのに十分な量を供給する必要があることを示してい
る。例えばオルガノハロシランからシリカを合成する場
合の量論式として、メチルトリクロロシランの場合は次
のように表すことができる。 ＣＨ3ＳｉＣｌ3＋２Ｏ2 → ＳｉＯ2＋ＣＯ2＋３ＨＣｌ
燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガスの割合を、燃焼後
の水蒸気として（ｎ／２）の１．０〜６．０倍モル、好
ましくは１．０〜２．０倍モル混合する過程を経ること
である。 Ｒ4-nＳｉＸn＋（ｎ／２）Ｈ2Ｏ → Ｒ4-nＳｉＯn/2＋ｎＨＸ （Ｉ） これは、上述の式（Ｉ）からわかるように可燃性ガスか
ら発生する水蒸気を、オルガノハロシランが加水分解す
るのに十分な量を供給する必要があることを示してい
る。例えばオルガノハロシランからシリカを合成する場
合の量論式として、メチルトリクロロシランの場合は次
のように表すことができる。 ＣＨ3ＳｉＣｌ3＋２Ｏ2 → ＳｉＯ2＋ＣＯ2＋３ＨＣｌ
【００２５】この式ではメチルトリクロロシランからの
シリカ合成において、量論上水蒸気は必要ないことを示
している。事実シリカを合成するだけならば式（Ｉ）で
示されるほど十分な水蒸気を発生させる可燃性ガスは必
要ではない。しかし、１次粒子径のばらつきが少ない微
細シリカを得るにはオルガノハロシランの加水分解を考
慮した水蒸気量が必要である。これはオルガノハロシラ
ンの官能基である炭化水素などの燃焼によって発生する
水蒸気は、この燃焼速度が遅いためオルガノハロシラン
の加水分解に寄与しづらい、逆に言うとバーナー出口近
傍では加水分解に必要な水蒸気が欠乏するために粒子の
粗大化が起こるのではないかとと考えられる。従って、
燃焼速度の速い水素が好適に使用される。また、この水
蒸気はシリカ表面に活性なＯＨ基を持たせることにも寄
与している。可燃性ガスの存在は安定した火炎形成を助
ける役目もする。
シリカ合成において、量論上水蒸気は必要ないことを示
している。事実シリカを合成するだけならば式（Ｉ）で
示されるほど十分な水蒸気を発生させる可燃性ガスは必
要ではない。しかし、１次粒子径のばらつきが少ない微
細シリカを得るにはオルガノハロシランの加水分解を考
慮した水蒸気量が必要である。これはオルガノハロシラ
ンの官能基である炭化水素などの燃焼によって発生する
水蒸気は、この燃焼速度が遅いためオルガノハロシラン
の加水分解に寄与しづらい、逆に言うとバーナー出口近
傍では加水分解に必要な水蒸気が欠乏するために粒子の
粗大化が起こるのではないかとと考えられる。従って、
燃焼速度の速い水素が好適に使用される。また、この水
蒸気はシリカ表面に活性なＯＨ基を持たせることにも寄
与している。可燃性ガスの存在は安定した火炎形成を助
ける役目もする。
【００２６】好ましくは、Ｒ4-nＳｉＯn/2、即ちＣiＨj
ＳｉＯn/2からＳｉＯ2を合成するのに要な酸素等量と上
記可燃性ガスの燃焼に必要な酸素等量の合計の１〜２倍
の量となるだけの酸素を含んだ遊離酸素含有ガスを混合
する。
ＳｉＯn/2からＳｉＯ2を合成するのに要な酸素等量と上
記可燃性ガスの燃焼に必要な酸素等量の合計の１〜２倍
の量となるだけの酸素を含んだ遊離酸素含有ガスを混合
する。
【００２７】これは公知の通り、オルガノハロシランに
由来するカーボンの残留を防止するのに十分な遊離酸素
を含有するガスの量を、混合する必要があると共に、火
炎温度を調節する役目を果たしている。特に、微細シリ
カの比表面積は火炎温度と相関があることは知られてお
り、オルガノハロシランと可燃性ガスの燃焼によって発
生する発熱量と、遊離酸素を含有するガス、一般的には
空気の量によって火炎温度を調節し、目的とする比表面
積の微細シリカを合成している。
由来するカーボンの残留を防止するのに十分な遊離酸素
を含有するガスの量を、混合する必要があると共に、火
炎温度を調節する役目を果たしている。特に、微細シリ
カの比表面積は火炎温度と相関があることは知られてお
り、オルガノハロシランと可燃性ガスの燃焼によって発
生する発熱量と、遊離酸素を含有するガス、一般的には
空気の量によって火炎温度を調節し、目的とする比表面
積の微細シリカを合成している。
【００２８】なお、上記の条件を満足する以外は、常法
によりオルガノハロシランの火炎加水分解によって微細
シリカ（微細シリカ）を製造することができ、火炎加水
分解の条件等については公知の条件を採用し得る。
によりオルガノハロシランの火炎加水分解によって微細
シリカ（微細シリカ）を製造することができ、火炎加水
分解の条件等については公知の条件を採用し得る。
【００２９】本発明により得られた微細シリカは、従来
から使用されているいずれの用途にも好適に用いられる
ものであるが、特に透明性に優れたシリコーン成型物を
与える充填剤として好適である。
から使用されているいずれの用途にも好適に用いられる
ものであるが、特に透明性に優れたシリコーン成型物を
与える充填剤として好適である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、オルガノハロシランを
原料とする微細シリカ製造において、比表面積が１００
〜４００ｍ2／ｇであり、１次粒子の粒度分布が狭い、
シリコーン成型物としての透明性に優れる微細シリカを
製造することができる。
原料とする微細シリカ製造において、比表面積が１００
〜４００ｍ2／ｇであり、１次粒子の粒度分布が狭い、
シリコーン成型物としての透明性に優れる微細シリカを
製造することができる。
【００３１】特に、これまでシリコーンメーカーにとっ
てその処理方法が問題となっていた、金属珪素とメチル
クロライドによるジメチルジクロロシラン合成で副生さ
れるメチルトリクロロシランなどの副生物を有利に使用
し、シリコーンゴムに配合した際透明性に優れたシリコ
ーン成型物となり得る微細シリカを得られる。
てその処理方法が問題となっていた、金属珪素とメチル
クロライドによるジメチルジクロロシラン合成で副生さ
れるメチルトリクロロシランなどの副生物を有利に使用
し、シリコーンゴムに配合した際透明性に優れたシリコ
ーン成型物となり得る微細シリカを得られる。
【００３２】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。なお、下記の例において部は重量部を示
す。
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。なお、下記の例において部は重量部を示
す。
【００３３】［実施例１］図１に示す４重管バーナーを
使用した。メチルトリクロロシランを４５ｋｇ／ｈ、水
素を１５Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１２４Ｎｍ3／ｈ予め混
合したガスを、バーナーの中心管に供給した。なお、メ
チルトリクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供
給した。この混合ガスの噴出し速度は８２ｍ／ｓ（標準
状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、空
気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水素
供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、
空気供給管４に供給した。上記以外に乾燥空気を９９．
８Ｎｍ3／ｈ、反応室に供給した。
使用した。メチルトリクロロシランを４５ｋｇ／ｈ、水
素を１５Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１２４Ｎｍ3／ｈ予め混
合したガスを、バーナーの中心管に供給した。なお、メ
チルトリクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供
給した。この混合ガスの噴出し速度は８２ｍ／ｓ（標準
状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、空
気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水素
供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、
空気供給管４に供給した。上記以外に乾燥空気を９９．
８Ｎｍ3／ｈ、反応室に供給した。
【００３４】これにより微細シリカが１８ｋｇ／ｈで得
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２１０ｍ2／ｇであった。この微細シリカの電子顕微
鏡写真を図２に示す。これから１次粒子径を測定し、粒
度分布並びに対数標準偏差を計算した。この粒度分布を
表２に示す。対数標準偏差は０．３３であった。この微
細シリカを次の配合処方でシリコーンゴム組成物とし
た。
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２１０ｍ2／ｇであった。この微細シリカの電子顕微
鏡写真を図２に示す。これから１次粒子径を測定し、粒
度分布並びに対数標準偏差を計算した。この粒度分布を
表２に示す。対数標準偏差は０．３３であった。この微
細シリカを次の配合処方でシリコーンゴム組成物とし
た。
【００３５】（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンとし
て（ＣＨ3）2ＳｉＯ単位９９．８５モル％、（ＣＨ3）
（ＣＨ2＝ＣＨ）ＳｉＯ単位０．１５モル％からなり、
分子鎖末端が（ＣＨ2＝ＣＨ）（ＣＨ3）2ＳｉＯ1/2単位
で封鎖された重合度が約７，０００のメチルビニルポリ
シロキサン生ゴムを使用した。上記メチルビニルポリシ
ロキサン生ゴム１００部、（Ｂ）成分の補強性シリカと
して上記で合成した微細シリカ４０部、分散剤として分
子鎖両末端に水酸基を含有するジメチルポリシロキサン
（重合度１０）８部をニーダー中で均一に混合し、１７
０℃で２時間熱処理を行った。
て（ＣＨ3）2ＳｉＯ単位９９．８５モル％、（ＣＨ3）
（ＣＨ2＝ＣＨ）ＳｉＯ単位０．１５モル％からなり、
分子鎖末端が（ＣＨ2＝ＣＨ）（ＣＨ3）2ＳｉＯ1/2単位
で封鎖された重合度が約７，０００のメチルビニルポリ
シロキサン生ゴムを使用した。上記メチルビニルポリシ
ロキサン生ゴム１００部、（Ｂ）成分の補強性シリカと
して上記で合成した微細シリカ４０部、分散剤として分
子鎖両末端に水酸基を含有するジメチルポリシロキサン
（重合度１０）８部をニーダー中で均一に混合し、１７
０℃で２時間熱処理を行った。
【００３６】得られたシリコーンゴム組成物に、（Ｃ）
成分の硬化剤として２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ）−２，５−ジメチルヘキサン０．５部を加えた後、
厚さ１０ｍｍのプレス板で１７０℃×１０分間プレスキ
ュアしてシート状の成型物を得た。
成分の硬化剤として２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ）−２，５−ジメチルヘキサン０．５部を加えた後、
厚さ１０ｍｍのプレス板で１７０℃×１０分間プレスキ
ュアしてシート状の成型物を得た。
【００３７】得られた成型物を自動分光光度計（（株）
日立製作所製、Ｕ−３４００形）で可視光領域における
透過率を測定したところ以下の通りであり、透明なシリ
コーン成型物が得られた。 ５００ｎｍ ２２％、６００ｎｍ ３６％、７００ｎｍ ４７％ ［実施例２］図１に示す４重管バーナーを使用した。メ
チルトリクロロシランを５０ｋｇ／ｈ、水素を１１．３
Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１２５Ｎｍ3／ｈ予め混合したガ
スを、バーナーの中心管に供給した。なお、メチルトリ
クロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供給した。
この混合ガスの噴出し速度は５０ｍ／ｓ（標準状態換
算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、空気供給
管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水素供給管
３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、空気供
給管４に供給した。上記以外に実施例１と同様に乾燥空
気を反応室に供給した。
日立製作所製、Ｕ−３４００形）で可視光領域における
透過率を測定したところ以下の通りであり、透明なシリ
コーン成型物が得られた。 ５００ｎｍ ２２％、６００ｎｍ ３６％、７００ｎｍ ４７％ ［実施例２］図１に示す４重管バーナーを使用した。メ
チルトリクロロシランを５０ｋｇ／ｈ、水素を１１．３
Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１２５Ｎｍ3／ｈ予め混合したガ
スを、バーナーの中心管に供給した。なお、メチルトリ
クロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供給した。
この混合ガスの噴出し速度は５０ｍ／ｓ（標準状態換
算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、空気供給
管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水素供給管
３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、空気供
給管４に供給した。上記以外に実施例１と同様に乾燥空
気を反応室に供給した。
【００３８】これにより微細シリカが２０ｋｇ／ｈで得
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２１５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この粒度分
布を表２に示す。対数標準偏差は０．４５であった。
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２１５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この粒度分
布を表２に示す。対数標準偏差は０．４５であった。
【００３９】実施例１と同様の方法によりシート厚１０
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ １８％、６００ｎｍ ３３％、７００ｎｍ ４６％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１とほ
ぼ同等であった。
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ １８％、６００ｎｍ ３３％、７００ｎｍ ４６％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１とほ
ぼ同等であった。
【００４０】［実施例３］図１に示す４重管バーナーを
使用した。メチルジクロロシランを３８ｋｇ／ｈ、水素
を１１．３Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１４０Ｎｍ3／ｈ予め
混合したガスを、バーナーの中心管に供給した。なお、
メチルジクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供
給した。この混合ガスの噴出し速度は、９０ｍ／ｓ（標
準状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、
空気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水
素供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／
ｈ、空気供給管４に供給した。上記以外に実施例１と同
様に乾燥空気を反応室に供給した。
使用した。メチルジクロロシランを３８ｋｇ／ｈ、水素
を１１．３Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１４０Ｎｍ3／ｈ予め
混合したガスを、バーナーの中心管に供給した。なお、
メチルジクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供
給した。この混合ガスの噴出し速度は、９０ｍ／ｓ（標
準状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、
空気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水
素供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／
ｈ、空気供給管４に供給した。上記以外に実施例１と同
様に乾燥空気を反応室に供給した。
【００４１】これにより微細シリカが２０ｋｇ／ｈで得
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２１５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この粒度分
布を表２に示す。対数標準偏差は０．４１であった。
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２１５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この粒度分
布を表２に示す。対数標準偏差は０．４１であった。
【００４２】実施例１と同様の方法によりシート厚１０
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ ２０％、６００ｎｍ ３６％、７００ｎｍ ４５％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１とほ
ぼ同等であった。
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ ２０％、６００ｎｍ ３６％、７００ｎｍ ４５％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１とほ
ぼ同等であった。
【００４３】［比較例１］図１に示す４重管バーナーを
使用した。メチルトリクロロシランを５０ｋｇ／ｈ、水
素を１５Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１２８Ｎｍ3／ｈ予め混
合したガスを、バーナーの中心管に供給した。なお、メ
チルトリクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供
給した。この混合ガスの噴出し速度は、２１ｍ／ｓ（標
準状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、
空気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水
素供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／
ｈ、空気供給管４に供給した。上記以外に乾燥空気を９
５．８Ｎｍ3／ｈ、バーナー周囲に供給した。
使用した。メチルトリクロロシランを５０ｋｇ／ｈ、水
素を１５Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１２８Ｎｍ3／ｈ予め混
合したガスを、バーナーの中心管に供給した。なお、メ
チルトリクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供
給した。この混合ガスの噴出し速度は、２１ｍ／ｓ（標
準状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、
空気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水
素供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／
ｈ、空気供給管４に供給した。上記以外に乾燥空気を９
５．８Ｎｍ3／ｈ、バーナー周囲に供給した。
【００４４】これにより微細シリカが２０ｋｇ／ｈで得
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２１５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この電子顕
微鏡写真を図３に、粒度分布を表２に示す。対数標準偏
差は０．６０であった。図２の写真に比べて粗粒の割合
が多いことがわかる。
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２１５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この電子顕
微鏡写真を図３に、粒度分布を表２に示す。対数標準偏
差は０．６０であった。図２の写真に比べて粗粒の割合
が多いことがわかる。
【００４５】実施例１と同様の方法によりシート厚１０
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ ６％、６００ｎｍ １５％、７００ｎｍ ２６％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１より
劣っていた。
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ ６％、６００ｎｍ １５％、７００ｎｍ ２６％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１より
劣っていた。
【００４６】［比較例２］図１に示す４重管バーナーを
使用した。メチルトリクロロシランを５０ｋｇ／ｈ、水
素を７．５Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を９７．８Ｎｍ3／ｈ予
め混合したガスを、バーナーの中心管に供給した。な
お、メチルトリクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスと
して供給した。この混合ガスの噴出し速度は６４ｍ／ｓ
（標準状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／
ｈ、空気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／
ｈ、水素供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ
3／ｈ、空気供給管４に供給した。上記以外に乾燥空気
を１６４．８Ｎｍ3／ｈ、バーナー周囲に供給した。
使用した。メチルトリクロロシランを５０ｋｇ／ｈ、水
素を７．５Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を９７．８Ｎｍ3／ｈ予
め混合したガスを、バーナーの中心管に供給した。な
お、メチルトリクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスと
して供給した。この混合ガスの噴出し速度は６４ｍ／ｓ
（標準状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／
ｈ、空気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／
ｈ、水素供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ
3／ｈ、空気供給管４に供給した。上記以外に乾燥空気
を１６４．８Ｎｍ3／ｈ、バーナー周囲に供給した。
【００４７】これにより微細シリカが２０ｋｇ／ｈで得
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２２０ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この電子顕
微鏡写真を図４に、粒度分布を表２に示す。対数標準偏
差は０．７７であった。図２の写真に比べて粗粒の割合
が多くしかも巨大粒が存在している。
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２２０ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この電子顕
微鏡写真を図４に、粒度分布を表２に示す。対数標準偏
差は０．７７であった。図２の写真に比べて粗粒の割合
が多くしかも巨大粒が存在している。
【００４８】実施例１と同様の方法によりシート厚１０
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ １％、６００ｎｍ ３％、７００ｎｍ １０％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１より
明らかに劣っていた。
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ １％、６００ｎｍ ３％、７００ｎｍ １０％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１より
明らかに劣っていた。
【００４９】［実施例４］図１に示す４重管バーナーを
使用した。メチルトリクロロシランを５０ｋｇ／ｈ、水
素を１５Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１３２Ｎｍ3／ｈ予め混
合したガスを、バーナーの中心管に供給した。なお、メ
チルトリクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供
給した。この混合ガスの噴出し速度は８７ｍ／ｓ（標準
状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、空
気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水素
供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、
空気供給管４に供給した。上記以外に乾燥空気を９１．
８Ｎｍ3／ｈ、バーナー周囲に供給した。
使用した。メチルトリクロロシランを５０ｋｇ／ｈ、水
素を１５Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を１３２Ｎｍ3／ｈ予め混
合したガスを、バーナーの中心管に供給した。なお、メ
チルトリクロロシランは蒸発器で加熱し、ガスとして供
給した。この混合ガスの噴出し速度は８７ｍ／ｓ（標準
状態換算）である。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、空
気供給管２に供給した。水素を６．６Ｎｍ3／ｈ、水素
供給管３に供給した。乾燥空気を１３．７Ｎｍ3／ｈ、
空気供給管４に供給した。上記以外に乾燥空気を９１．
８Ｎｍ3／ｈ、バーナー周囲に供給した。
【００５０】これにより微細シリカが２０ｋｇ／ｈで得
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は３０５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この粒度分
布を表２に示す。対数標準偏差は０．４５であった。
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は３０５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この粒度分
布を表２に示す。対数標準偏差は０．４５であった。
【００５１】実施例１と同様の方法によりシート厚１０
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ ４２％、６００ｎｍ ５２％、７００ｎｍ ５８％ ［実施例５］合成量の増加に伴う影響をみるため、装置
スケールを大きくして実施した。図１に示す４重管バー
ナーを使用した。メチルトリクロロシランを１２５ｋｇ
／ｈ、水素を３７．４Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を３２０Ｎ
ｍ3／ｈ予め混合したガスを、バーナーの中心管に供給
した。なお、メチルトリクロロシランは蒸発器で加熱
し、ガスとして供給した。この混合ガスの噴出し速度は
５０ｍ／ｓ（標準状態換算）である。乾燥空気を１３．
７Ｎｍ3／ｈ、空気供給管２に供給した。水素を９．４
Ｎｍ3／ｈ、水素供給管３に供給した。乾燥空気を１
３．７Ｎｍ3／ｈ、空気供給管４に供給した。上記以外
に乾燥空気を反応室に供給した。
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ ４２％、６００ｎｍ ５２％、７００ｎｍ ５８％ ［実施例５］合成量の増加に伴う影響をみるため、装置
スケールを大きくして実施した。図１に示す４重管バー
ナーを使用した。メチルトリクロロシランを１２５ｋｇ
／ｈ、水素を３７．４Ｎｍ3／ｈ、乾燥空気を３２０Ｎ
ｍ3／ｈ予め混合したガスを、バーナーの中心管に供給
した。なお、メチルトリクロロシランは蒸発器で加熱
し、ガスとして供給した。この混合ガスの噴出し速度は
５０ｍ／ｓ（標準状態換算）である。乾燥空気を１３．
７Ｎｍ3／ｈ、空気供給管２に供給した。水素を９．４
Ｎｍ3／ｈ、水素供給管３に供給した。乾燥空気を１
３．７Ｎｍ3／ｈ、空気供給管４に供給した。上記以外
に乾燥空気を反応室に供給した。
【００５２】これにより微細シリカが５０ｋｇ／ｈで得
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２０５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この粒度分
布を表２に示す。対数標準偏差は０．３０であった。
られた。ＢＥＴ法により測定した微細シリカの比表面積
は２０５ｍ2／ｇであった。実施例１と同様の方法によ
り、粒度分布並びに対数標準偏差を求めた。この粒度分
布を表２に示す。対数標準偏差は０．３０であった。
【００５３】実施例１と同様の方法によりシート厚１０
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ ２２％、６００ｎｍ ３７％、７００ｎｍ ４８％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１とほ
ぼ同等であり、装置スケールを大きくしても合成される
微細シリカの物性に影響がなかった。実施例及び比較例
を以下の表１にまとめる。
ｍｍの成型物を得た。同様の方法により透過率を測定し
たところ以下の通りであった。 ５００ｎｍ ２２％、６００ｎｍ ３７％、７００ｎｍ ４８％ 得られたシリコーンゴム組成物の透明性は実施例１とほ
ぼ同等であり、装置スケールを大きくしても合成される
微細シリカの物性に影響がなかった。実施例及び比較例
を以下の表１にまとめる。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【図１】本発明の実施に用いる４重管の概略断面図であ
る。
る。
【図２】実施例１で得た微細シリカの電子顕微鏡写真
（倍率×５０Ｋ）である。
（倍率×５０Ｋ）である。
【図３】比較例１で得た微細シリカの電子顕微鏡写真
（倍率×５０Ｋ）である。
（倍率×５０Ｋ）である。
【図４】比較例２で得た微細シリカの電子顕微鏡写真
（倍率×５０Ｋ）である。
（倍率×５０Ｋ）である。
１ 中心管 ２ 遊離酸素を含有するガス供給管 ３ 可燃性ガス供給管 ４ 遊離酸素を含有するガス供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷藤 陽一 東京都千代田区大手町二丁目６番１号 信 越化学工業株式会社内 (72)発明者 小池 寛善 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 (72)発明者 岩瀬 富雄 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 (72)発明者 瀬在 道昌 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 Ｆターム(参考） 4G072 AA26 BB05 HH28 JJ03 JJ11 MM40 RR05 TT05 UU09
Claims (10)
- 【請求項１】 式Ｒ4-nＳｉＸn（Ｒは水素原子、メチル
基、エチル基又はフェニル基、Ｘはハロゲン原子を示
し、ｎは１〜３の整数であるが、Ｒがフェニル基の場
合、ｎは３である。）で示される少なくとも１種のオル
ガノハロシランのガスと、燃焼して水蒸気を発生する可
燃性ガスと、遊離酸素を含有するガスとの混合ガスを、
バーナーを通して反応室に供給し、上記オルガノハロシ
ランを下記式（Ｉ） Ｒ4-nＳｉＸn＋（ｎ／２）Ｈ2Ｏ → Ｒ4-nＳｉＯn/2＋ｎＨＸ （Ｉ） （Ｒ，Ｘ，ｎは上記と同様である。）で示されるように
火炎加水分解して、更に下記式（ＩＩ） ＣiＨjＳｉＯn/2＋｛（２ｉ＋ｊ／２）／２＋（２−ｎ／２）／２｝Ｏ2 → ｉＣＯ2＋ｊ／２Ｈ2Ｏ＋ＳｉＯ2 （ＩＩ） （ＣiＨjはＲ4-nの一般形であり、Ｒが水素原子、メチ
ル基、エチル基又はフェニル基に応じてｉ＝０〜６、ｊ
＝１〜１５の値となり、ｎは上記と同様であるが、Ｒが
フェニル基の場合、ｎは３である。）で示される酸化反
応を経て、微細シリカを製造するに当り、上記燃焼して
水蒸気を発生する可燃性ガスの混合量を、該可燃性ガス
燃焼後の水蒸気量が上記式（Ｉ）における化学等量の１
〜６倍であり、オルガノハロシラン１モルに対して１／
２〜９モルの割合となるようにし、かつ上記バーナーと
して多重管バーナーを使用し、上記混合ガスを該バーナ
ーの中心管ガス出口線速が標準状態換算で５０〜１２０
ｍ／ｓｅｃとなるように該バーナーの中心管に供給する
ことを特徴とする微細シリカの製造方法。 - 【請求項２】 上記遊離酸素含有ガスの混合量を酸素換
算で、上記式（ＩＩ）のＣiＨjＳｉＯn/2からＳｉＯ2を
合成するに必要な酸素等量と上記可燃性ガスの理論燃焼
に必要な酸素等量の合計に対して１．０〜２．０倍の量
となるようにした請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 オルガノハロシランが、金属珪素とメチ
ルクロライドによるジメチルジクロロシラン合成で副生
されるメチルトリクロロシランである請求項１又は２記
載の製造方法。 - 【請求項４】 燃焼して水蒸気を発生する可燃性ガスが
水素である請求項１、２又は３記載の製造方法。 - 【請求項５】 遊離酸素を含有するガスが空気である請
求項１乃至４のいずれか１項記載の製造方法。 - 【請求項６】 多重管バーナーが４重管であり、中心管
にガス状オルガノハロシランと、燃焼して水蒸気を発生
する可燃性ガスと、遊離酸素を含有するガスとの混合ガ
スを供給し、中心管を取り囲むように配置された２重管
目に遊離酸素を含有するガスを供給し、２重管目を取り
囲むように配置された３重管目に可燃性ガスを供給し、
３重管目を取り囲むように配置された４重管目に遊離酸
素を含有するガスを供給する請求項１乃至５のいずれか
１項記載の方法。 - 【請求項７】 多重管バーナーが３重管であり、中心管
にガス状オルガノハロシランと、燃焼して水蒸気を発生
する可燃性ガスと、遊離酸素を含有するガスとの混合ガ
スを供給し、中心管を取り囲むように配置された２重管
目に遊離酸素を含有するガスを供給し、２重管目を取り
囲むように配置された３重管目に可燃性ガスを供給する
請求項１乃至５のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 多重管バーナーが２重管であり、中心管
にガス状オルガノハロシランと、燃焼して水蒸気を発生
する可燃性ガスと、遊離酸素を含有するガスとの混合ガ
スを供給し、中心管を取り囲むように配置された２重管
目に遊離酸素を含有するガスを供給する請求項１乃至５
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 ２重管目のガス出口線速を中心管ガスの
出口線速の１０〜８０％とした請求項６、７又は８記載
の方法。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項記載の
方法で製造された比表面積が１００〜４００ｍ2／ｇで
あり、１次粒子径の対数標準偏差が０．５以下である微
細シリカ。
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