JP2008543708A5

JP2008543708A5 - アルカリ金属酸化物を含有する混合酸化物粉末およびこの粉末を含有するシリコーンゴム

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Publication number: JP2008543708A5
Application number: JP2008516265A
Authority: JP
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2026-05-23

Description

本発明は、少なくとも１種のアルカリ金属酸化物０．００５〜５質量％含有するアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末を、無孔質の一次粒子の凝集体の形で提供し、この場合、この粉末は、
−１００〜３５０ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有し、
−金属酸化物成分のみを有する粉末と同じまたはそれを上廻る比ＤＢＰ数を有し、この場合、比ＤＢＰ数は、比表面積１ｍ^２当たりのＤＢＰ数として示され、
−一次粒子のコア中および表面上に分布したアルカリ金属酸化物を有する、
ことを特徴とする。

これらの一次粒子は付着して凝集体を生じうる。凝集体の特徴は、その表面積が、凝集体を構成する一次粒子の表面積の合計よりも小さいことである。さらに凝集体は、分散中において完全に粉砕され、一次粒子を生じることはない。

混合酸化物粉末は、一次粒子レベルまたは凝集体レベルにおいて、アルカリ金属酸化物および金属酸化物を均質に混合した粉末である。一次粒子はアルカリ金属−Ｏ−金属結合を有する。さらに、一次粒子中で金属酸化物と一緒に存在するアルカリ金属酸化物の領域であってもよい。

用語「無孔質」は、窒素による測定が、任意の孔容積を検出することができないことを意味する。用語「無孔質」は、凝集体間に時折生じる容積について言及するものではない。

さらに本発明は、金属混合酸化物粉末を製造するための方法を提供し、この場合、この方法は、
−エーロゾルを、少なくとも１種の金属塩の溶液または分散液の噴霧により製造し、
−このエーロゾルを、キャリアガス流を用いて、外部加熱された管路を通過させることにより１００℃〜１２０℃に加熱し、このキャリアガス流を、最初に、ノズルに対して水平方向に（laterally）、ノズルが取り付けられたプレートの基部に衝突するように案内し、かつ、
−その後にエーロゾルを、少なくとも１種の金属化合物を含有し、かつ、その金属成分がエーロゾルの金属成分とは異なるガス混合物と均一に混合させ、かつ、燃焼ガスおよび酸素と均一に混合させ、ここでガス混合物に導入されたエーロゾルの量は、後の生成物が、エーロゾル由来の金属酸化物を０．００５〜５質量％含有する程度であり、
−エーロゾル−ガス混合物を燃焼させ、かつ火炎中で反応を完了させ、かつ、得られた粉末を廃ガス流から単離すること、を特徴とする。

エーロゾルを、超音波噴霧を用いて、２．４８％濃度の塩化カリウム水溶液から製造し、その際、使用された噴霧速度は、エーロゾル２０４ｇ／ｈであった。３．５Ｎｍ^３／ｈのキャリアガス（空気）流を、塩化カリウム溶液のための容器のガススペースに通過させることによって、エーロゾルを容器から運び出し、かつ、外部加熱した管路を通過させ、１６０℃に加熱した。その後にエーロゾルを内部ノズルから排出させ、かつ四塩化ケイ素、水素および酸素から成るガス混合物と一緒に均一に混合した。フレーム加水分解後に、反応ガスおよび得られた粉末を、減圧の適用を介して冷却系を通して引き出し、その結果、粒子−ガス流を、約１００〜１６０℃に冷却した。固体を、排ガス流から、フィルターまたはサイクロン中で単離した。さらなる工程において、任意の残存する付着する塩酸残留物を、二酸化ケイ素粉末から、４００〜７００℃の温度で、水蒸気を含有する空気での処理を介して除去した。このようにして得られた粉末は、白色の微粉末Ｐ−１であった。

エーロゾルは、容器の基部上に取り付けられた２液ノズルを用いて、５％濃度の塩化カリウム水溶液から製造した。１１００ｇ／ｈのエーロゾルをここで製造した。１８Ｎｍ^３／ｈのキャリアガス（空気）の流を、最初に、二液ノズルに対して横方向に、二液ノズルが取り付けられたプレートの基部に衝突する程度に案内し、このエーロゾルを、外部加熱された管路を介して運搬し、これによって１２０℃に加熱した。その後にエーロゾル／担持ガス混合物を、内部ノズルから排出し、かつ、四塩化ケイ素、水素および酸素から成るガス混合物と一緒に均一に混合した。フレーム加水分解後に、反応ガスおよび得られた粉末を、減圧の適用を介して、冷却系を通して引き出し、これによって粒子−ガス流を、約１００〜１６０℃に冷却した。固体を、排ガス流から、フィルターまたはサイクロン中で単離した。さらなる工程において、任意の残存する付着する塩酸残留物を、二酸化ケイ素粉末から、４００〜７００℃の温度での、水蒸気を含む空気での処理を介して除去した。このようにして得られた粉末は、白色の微粉末であった。

従来技術と比較しての本発明の顕著な相違および利点は以下のとおりである：
本発明による粉末は、従来技術の粉末とは異なって、凝集体の高い付着度合いが特に顕著である。これは、Aerosil^（Ｒ）３００（Degussa）二酸化ケイ素粉末の透過電子顕微鏡図（図１Ａ）および本発明による粉末Ｐ−６（図１Ｂ）の例により示される。さらに、本発明による粉末のｐＨ値は、従来技術のアルカリ金属酸化物粉末中のｐＨ値よりも低い。

Claims

少なくとも１種のアルカリ金属酸化物０．００５〜５質量％を含有する、無孔質の一次粒子の凝集体の形状での、アルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末において、該粉末が、
−１００〜３５０ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有し、
−金属酸化物成分のみを有する粉末と同じまたはそれを上廻る比ＤＢＰ数を有し、この場合、比ＤＢＰ数は、比表面積１ｍ^２当たりのＤＢＰ数として示したものであり、
−一次粒子のコア中および表面上に分布したアルカリ金属酸化物を有し、かつ、前記一次粒子はアルカリ金属−Ｏ−金属結合を有する、
ことを特徴とする、アルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末。
比表面積１ｍ^２当たりのＤＢＰ数が１．１４を上廻る、請求項１に記載のアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末。
カリウムまたはナトリウムが混合酸化物成分である、請求項１または２に記載のアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末。
二酸化ケイ素が金属酸化物粉末である、請求項１から３までのいずれか１項に記載のアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末。
比表面積２００±２５ｍ^２／ｇまたは３００±２５ｍ^２／ｇを有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載のアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末。
水中４％の分散液が５未満のｐＨを有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載のアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末。
アルカリ金属酸化物の含量が０．０５〜０．３質量％である、請求項１から６までのいずれか１項に記載のアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末。
金属混合酸化物粉末を製造する方法において、該方法が、
−エーロゾルを、少なくとも１種の金属塩の溶液または分散液の噴霧により製造し、
−このエーロゾルを、キャリアガス流を用いて運搬し、外部加熱された管路を通過させ、かつ、これにより１００℃〜１２０℃に加熱し、キャリアガス流を、最初に、ノズルに対して水平方向に、ノズルが取り付けられたプレート基部と衝突させるように案内し、かつ、
−その後にエーロゾルを、少なくとも１種の金属化合物を含有し、かつ、その金属成分がエーロゾルの金属成分とは異なるガス混合物と均一に混合させ、かつ、燃焼ガスおよび酸素と均一に混合させ、その際、ここでガス混合物中に導入されたエーロゾルの量は、後続の生成物が、エーロゾルに由来する金属酸化物を０．００５〜５質量％含有する程度であり、
−エーロゾル−ガス混合物を燃焼させ、かつ火炎中で反応を完了させ、かつ得られた粉末を排ガス流から単離する、
ことを特徴とする、金属混合酸化物粉末を製造する方法。
金属塩がアルカリ金属塩である、請求項８に記載の方法。
金属塩溶液の濃度が０．５〜２５質量％である、請求項９に記載の方法。
充填剤として、担持材料として、触媒活性物質として、分散液製造のための出発材料として、ポリッシング材料（ＣＭＰ適用）として、一次セラミック材料として、電子工業における、化粧品工業における、液体系のレオロジーを調節するための、熱保護安定化のための、あるいは、塗料工業における、請求項１から７までのいずれか１項に記載のアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末の使用。
請求項１から７までのいずれか１項に記載のアルカリ金属酸化物−金属酸化物混合酸化物粉末を含有するシリコーンゴム。