JP2009120416A - Particle and method for producing particle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide particles which use silica as a base material, is excellent in hydrophobicity and suppressed in cohesive force, and has high dispersibility. <P>SOLUTION: The particles are each composed of silica having at least two kinds of -OR groups (wherein, R is a group selected from an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, and an aryl group) on its surface and an organopolysiloxane covering the silica. Preferable R-group of the -OR group in each particle is one or more kinds selected from a 4-18C chain-like alkyl group, cyclic alkyl group, aralkyl group and hydroxy alkyl group, and a 1-3C chain-like alkyl group. The particles are produced by preparing silica having at least two kinds of -OR groups on its surface and covering the silica with an organopolysiloxane. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、トナーの外添材としての使用にも適し、シリカが核材となっている疎水性および分散性に優れる粒子に関するものである。   The present invention relates to particles excellent in hydrophobicity and dispersibility, which are suitable for use as an external additive for toners and have silica as a core material.

シリカ粒子は、半導体封止樹脂用の充填剤や、コピー機、プリンター等の機器用トナーの外添材などとして使用されている。例えば、シリカ粒子をトナー用外添材として使用する場合、トナーの流動性、定着性、クリーニング性等を向上させることがシリカ粒子使用による作用となる。   Silica particles are used as fillers for semiconductor encapsulating resins and as external additives for toners for equipment such as copiers and printers. For example, when silica particles are used as an external additive for toner, improving the fluidity, fixability, and cleaning properties of the toner is an effect of using silica particles.

特許文献1〜3には、トナーの外添材用シリカ粒子として、火炎法等の乾式法で製造したシリカ粒子またはアルコキシド法等の湿式法で製造したシリカ粒子をアルコキシシラン、シリコーンオイル、またはアルコキシシランとシリコーンオイルの混合物で表面処理したものが開示されている。このようなシリカ粒子の内、アルコキシシランで処理されたシリカ粒子は、疎水性が低い問題がある。他方、シリコーンオイルで処理されたシリカ粒子は、疎水性には優れる。このシリカ粒子の優れた疎水性も、トナー用外添材に求められる一特性である。   In Patent Documents 1 to 3, silica particles produced by a dry method such as a flame method or silica particles produced by a wet method such as an alkoxide method are used as silica particles for an external additive of a toner. A surface treated with a mixture of silane and silicone oil is disclosed. Among such silica particles, silica particles treated with alkoxysilane have a problem of low hydrophobicity. On the other hand, silica particles treated with silicone oil are excellent in hydrophobicity. The excellent hydrophobicity of the silica particles is another characteristic required for the external additive for toner.

ところで、先に述べた通り、トナーの流動性向上作用がシリカ粒子に求められるところであるが、シリカ粒子には凝集性が備わっており、その特性によりシリカ粒子同士が凝集してしまうと、トナーの流動性を高めることができないことがある。そのため、凝集力が抑えられたシリカ粒子、つまり分散性の高いシリカ粒子の実現が望まれる。
特開2004−145325号公報 特開2005−15251号公報 特許第2886037号公報
Incidentally, as described above, silica particles are required to improve the fluidity of the toner. However, the silica particles are cohesive. Fluidity may not be improved. Therefore, it is desired to realize silica particles with reduced cohesive force, that is, silica particles with high dispersibility.
JP 2004-145325 A JP-A-2005-15251 Japanese Patent No. 2886037

本発明は、上記事情に鑑み、疎水性に優れ、かつ、凝集力が抑えられていて高い分散性を有するシリカを基材とした粒子の提供を目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide particles based on silica, which are excellent in hydrophobicity, have low cohesive force, and have high dispersibility.

本発明者は、シリカにオルガノポリシロキサンが被覆された粒子について鋭意検討した結果、そのシリカの表面に所定の有機基が一種だけ存在する場合には、有機基が存在しない粒子よりも凝集力が高まってしまう一方で、二種以上の所定の有機基がシリカ表面に存在する場合には、有機基が存在しない粒子よりも凝集力が低下する知見を得、本発明に係る疎水性および分散性の高い粒子を完成するに至った。   As a result of intensive studies on particles in which silica is coated with an organopolysiloxane, the present inventor has a cohesive force more than particles having no organic group when only one predetermined organic group is present on the surface of the silica. On the other hand, when two or more kinds of predetermined organic groups are present on the silica surface, the knowledge that the cohesive force is lower than that of particles having no organic group is obtained, and the hydrophobicity and dispersibility according to the present invention are obtained. Led to the completion of high particles.

すなわち、本発明に係る粒子は、二種以上の−OR基(Rは、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルケニル基、およびアリール基から選択された基を表す。)を表面に有するシリカと、該シリカを被覆するオルガノポリシロキサンとを有することを特徴とする。   That is, the particles according to the present invention are selected from two or more kinds of —OR groups (R is an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, and an aryl group. It is characterized in that it has a silica having a surface thereof and an organopolysiloxane covering the silica.

前記−OR基のR基は、炭素数4〜18の鎖状アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、およびヒドロキシアルキル基から選択された一種または二種以上と、炭素数1〜3の鎖状アルキル基との組み合わせが好適である。前記シリカにおける各−OR基の量は、1質量%以上、15質量%以下であると良い。   The R group of the -OR group is one or more selected from a chain alkyl group having 4 to 18 carbon atoms, a cyclic alkyl group, an aralkyl group, and a hydroxyalkyl group, and a chain structure having 1 to 3 carbon atoms. Combinations with alkyl groups are preferred. The amount of each —OR group in the silica is preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less.

前記シリカは、更に、シリル化剤で表面処理されたものであっても良い。当該処理がなされた本発明に係る粒子は、オルガノポリシロキサン量が少ない場合であっても、疎水性に優れるものとなる。   The silica may be further surface-treated with a silylating agent. The particles according to the present invention subjected to the treatment have excellent hydrophobicity even when the amount of organopolysiloxane is small.

前記シリカの平均粒子径は、0.01μm以上、2μm以下であると良く、シリカの平均粒子径の変動係数は、10%以下であると良い。ここで、「シリカの平均粒子径」は、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して約1万倍率で粒子を観察し、シリカの一次粒子の直径を無作為に測定したときの平均値である。また、「シリカの粒子径の変動係数」は、シリカの平均粒子径と、シリカの一次粒子径の標準偏差とを次式に当てはめて求められる値である。
シリカの粒子径の変動係数(%)=一次粒子径の標準偏差/平均粒子径×100
The average particle diameter of the silica is preferably 0.01 μm or more and 2 μm or less, and the coefficient of variation of the average particle diameter of silica is preferably 10% or less. Here, the “average particle diameter of silica” is an average value obtained by observing particles at about 10,000 magnifications using a scanning electron microscope (SEM) and randomly measuring the diameter of primary particles of silica. is there. The “coefficient of variation in the particle diameter of silica” is a value obtained by applying the average particle diameter of silica and the standard deviation of the primary particle diameter of silica to the following equation.
Variation coefficient of silica particle diameter (%) = standard deviation of primary particle diameter / average particle diameter × 100

本発明に係る粒子において、(高分散粒子径)/(シリカの平均粒子径)は、5.0以下であると良く、高分散粒子径の変動係数は、30%以下であると良い。ここで、「高分散粒子径」は、本発明に係る粒子2質量部とメタノール100質量部の混合液を20分間攪拌し、超音波分散機で10分間以上処理して得られた分散液を試料液として使用し、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置を用いて得られた体積基準粒度分布の算術平均値である。また、「高分散粒子径の変動係数」とは、上記測定により得られた体積基準粒度分布の標準偏差(σ)と高分散粒子径(体積基準粒度分布の算術平均値(D))を使用し、σ/D×100を算出して求められる値である。   In the particles according to the present invention, (high dispersion particle diameter) / (silica average particle diameter) is preferably 5.0 or less, and the coefficient of variation of the high dispersion particle diameter is preferably 30% or less. Here, the “highly dispersed particle size” is obtained by stirring a mixed liquid of 2 parts by mass of particles according to the present invention and 100 parts by mass of methanol for 20 minutes and treating the dispersion obtained by treating with an ultrasonic disperser for 10 minutes or more. It is an arithmetic average value of a volume-based particle size distribution used as a sample solution and obtained using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus. The “variation coefficient of the highly dispersed particle size” uses the standard deviation (σ) of the volume-based particle size distribution and the highly dispersed particle size (arithmetic average value (D) of the volume-based particle size distribution) obtained by the above measurement. The value obtained by calculating σ / D × 100.

本発明に係る粒子の製造方法は、二種以上の−OR基(Rは、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルケニル基、およびアリール基から選択された基を表す。)を表面に有するシリカを調製する工程と、前記シリカにオルガノポリシロキサンを被覆する工程とを有することを特徴とする。前記オルガノポリシロキサンの被覆において、シリカ100質量部に対してオルガノポリシロキサンが1質量部以上、30質量部以下であると良い。   The method for producing particles according to the present invention is selected from two or more -OR groups (R is an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, and an aryl group. And a step of coating the silica with an organopolysiloxane. In the coating of the organopolysiloxane, the organopolysiloxane is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of silica.

本発明に係る粒子は、一種ではなく二種以上の所定の有機基が表面に存在するシリカがオルガノポリシロキサンで被覆されたものであるので、疎水性および分散性に優れる。   The particles according to the present invention are excellent in hydrophobicity and dispersibility since silica having a surface on which two or more kinds of predetermined organic groups are present is coated with an organopolysiloxane.

(粒子)
本発明に係る粒子は、シリカと、当該シリカを被覆するオルガノポリシロキサンとからなる粒子である。
(particle)
The particle | grains which concern on this invention are particles which consist of a silica and the organopolysiloxane which coat | covers the said silica.

本発明の粒子の形状は、略球形であると良い。この粒子の最短直径に対する最長直径の比は、0.90以上が良く、0.92以上が好ましく、0.95以上がより好ましく、0.98以上が更に好ましい。   The shape of the particles of the present invention is preferably substantially spherical. The ratio of the longest diameter to the shortest diameter of the particles is preferably 0.90 or more, preferably 0.92 or more, more preferably 0.95 or more, and still more preferably 0.98 or more.

本発明に係る粒子の平均粒子径は、一次粒子の平均粒子径を意味する。この平均粒子径は、特に限定されないが、その下限が0.01μmであると良く、0.02μmであると好ましく、その上限が5μmであると良く、2μmであると好ましく、1μmであるとより好ましく、0.5μmであると更に好ましい。当該粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して約1万倍率で本発明に係る粒子を観察し、この一次粒子の直径を無作為に測定したときの平均値である。   The average particle size of the particles according to the present invention means the average particle size of primary particles. The average particle diameter is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.01 μm, preferably 0.02 μm, the upper limit is 5 μm, preferably 2 μm, and more preferably 1 μm. Preferably, the thickness is 0.5 μm. The average particle diameter of the particles is an average value when the particles according to the present invention are observed at a magnification of about 10,000 using a scanning electron microscope (SEM) and the diameters of the primary particles are randomly measured. .

本発明の粒子の一次粒子径における変動係数は、特に限定されないが、小さな変動係数であることが望まれる場合がある。この変動係数は、30%以下であると良く、20%以下であると好ましく、15%未満であるとより好ましく、10%以下であると更に好ましい。この本発明粒子の粒子径における変動係数は、粒子の平均粒子径と、粒子の粒子径の標準偏差とを次式(1)に当てはめて求められる値である。
式(1):本発明粒子の変動係数(%)=粒子径の標準偏差/平均粒子径×100
The coefficient of variation in the primary particle size of the particles of the present invention is not particularly limited, but may be desired to be a small coefficient of variation. The coefficient of variation is preferably 30% or less, preferably 20% or less, more preferably less than 15%, and even more preferably 10% or less. The coefficient of variation in the particle size of the particles of the present invention is a value obtained by applying the average particle size of the particles and the standard deviation of the particle size of the particles to the following equation (1).
Formula (1): Variation coefficient (%) of the particles of the present invention = standard deviation of particle diameter / average particle diameter × 100

粒子の高分散粒子径は、その下限が0.01μmであると良く、0.03μmであっても良い。一方上限は、余りに大きな粒子径であることは多くの粒子が凝集していることを意味するので、10μmであると良く、4μmであることが好ましく、2μmであると更に好ましく、1μmであることが最も好ましい。本発明に係る粒子の「高分散粒子径」は、上記の通り、攪拌および超音波分散処理した粒子とメタノールとの混合液について、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置を用いて得られた体積基準粒度分布の算術平均値である。   The lower limit of the highly dispersed particle diameter of the particles is preferably 0.01 μm, and may be 0.03 μm. On the other hand, the upper limit is that the particle diameter is too large, which means that many particles are aggregated. Therefore, it is preferably 10 μm, preferably 4 μm, more preferably 2 μm, and 1 μm. Is most preferred. As described above, the “highly dispersed particle diameter” of the particles according to the present invention is the volume obtained by using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device for a mixture of stirred and ultrasonically dispersed particles and methanol. It is the arithmetic mean value of the standard particle size distribution.

上記高分散粒子径の変動係数は、小さな変動係数であることが望まれる場合がある。この変動係数は、30%以下であると好ましい。この高分散粒子径の変動係数は、上記高分散粒子径と、高分散粒子径の標準偏差とを次式(2)に当てはめて求められる値である。
式(2):高分散粒子径の変動係数(%)=高分散粒子径の標準偏差/高分散粒子径×100
The coefficient of variation of the highly dispersed particle size may be desired to be a small coefficient of variation. This coefficient of variation is preferably 30% or less. The coefficient of variation of the highly dispersed particle diameter is a value obtained by applying the above highly dispersed particle diameter and the standard deviation of the highly dispersed particle diameter to the following equation (2).
Formula (2): Coefficient of variation of high dispersion particle diameter (%) = standard deviation of high dispersion particle diameter / high dispersion particle diameter × 100

後記シリカの平均粒子径と本発明に係る粒子の高分散粒子径との値を使用し、下記式(3)により算出される粒子径比(3)は、5.0以下であると良く、1.5以下であると好ましい。一方、粒子径比(3)の下限値は、0.8であると好ましく、1.0でも良い。
式(3):粒子径比(3)=(高分散粒子径)/(シリカの平均粒子径)
The particle diameter ratio (3) calculated by the following formula (3) using the value of the average particle diameter of silica described later and the highly dispersed particle diameter of the particles according to the present invention is preferably 5.0 or less, It is preferable that it is 1.5 or less. On the other hand, the lower limit of the particle size ratio (3) is preferably 0.8, and may be 1.0.
Formula (3): Particle size ratio (3) = (Highly dispersed particle size) / (Average particle size of silica)

本発明に係る粒子の平均粒子径と高分散粒子径との値を使用し、下記式(4)により算出される粒子径比(4)が、5.0以下であると良く、2.0以下であると好適であり、1.5以下であるとより好適であり、1.3以下であると更に好適である。
式(4):粒子径比(4)=(高分散粒子径)/(本発明に係る粒子の平均粒子径)
Using the values of the average particle size and the highly dispersed particle size of the particles according to the present invention, the particle size ratio (4) calculated by the following formula (4) is preferably 5.0 or less, and 2.0 Or less, more preferably 1.5 or less, and even more preferably 1.3 or less.
Formula (4): Particle size ratio (4) = (Highly dispersed particle size) / (Average particle size of particles according to the present invention)

粒子の低分散粒子径は、攪拌処理した粒子とメタノールとの混合液について、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置を用いて得られた体積基準粒度分布の算術平均値である。つまり、低分散粒子径の求め方は、粒子とメタノールとの混合液を超音波処理しない点においてのみ高分散粒子径の求め方と異なる。低分散粒子径は、その下限が0.01μmであると良く、上限が10μmであると良い。上記高分散粒子径と一致する低分散粒子径が最も好ましい。   The low dispersion particle diameter of the particles is an arithmetic average value of the volume-based particle size distribution obtained by using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device for the mixed solution of the stirred particles and methanol. That is, the method for obtaining the low dispersion particle size is different from the method for obtaining the high dispersion particle size only in that the mixed liquid of particles and methanol is not subjected to ultrasonic treatment. The lower limit of the low dispersion particle diameter is preferably 0.01 μm, and the upper limit is preferably 10 μm. Most preferred is a low dispersion particle size that matches the high dispersion particle size.

後記シリカの平均粒子径と本発明に係る粒子の低分散粒子径との値を使用し、下記式(5)により算出される粒子径比(5)は、15.0以下であると良く、10.0以下であると好ましく、2.0以下であるとより好ましく、1.5以下であると更に好ましい。一方、粒子径比(5)の下限値は、0.8であると好ましく、1.0でも良い。
式(5):粒子径比(5)=(低分散粒子径)/(シリカの平均粒子径)
The particle diameter ratio (5) calculated by the following formula (5) is preferably 15.0 or less, using the values of the average particle diameter of the silica described later and the low dispersion particle diameter of the particles according to the present invention. It is preferably 10.0 or less, more preferably 2.0 or less, and even more preferably 1.5 or less. On the other hand, the lower limit of the particle size ratio (5) is preferably 0.8, and may be 1.0.
Formula (5): Particle size ratio (5) = (Low dispersion particle size) / (Average particle size of silica)

粒子の疎水化度が低すぎると、粒子同士が凝集しやすくなる。そのため、この疎水化度は、60以上であると良く、65以上であると好ましく、68以上であるとより好ましく、70以上が更に好ましい。この疎水化度は、粒子の疎水性の尺度となる。疎水化度の値には、50ccの水の表面に粒子を浮かせた後、この粒子が沈むまで水中にメタノールを徐々に導入することで求められる。すなわち、水の容量とメタノールの導入容量の総量中におけるメタノール導入量の百分率が、疎水化度である。   If the degree of hydrophobicity of the particles is too low, the particles tend to aggregate. Therefore, the degree of hydrophobicity is preferably 60 or more, preferably 65 or more, more preferably 68 or more, and still more preferably 70 or more. This degree of hydrophobicity is a measure of the hydrophobicity of the particles. The value of the degree of hydrophobicity is determined by gradually introducing methanol into the water after the particles float on the surface of 50 cc of water until the particles sink. That is, the percentage of methanol introduced in the total volume of water and methanol introduced is the degree of hydrophobicity.

粒子の帯電量は、その絶対値の下限として、10μC/gであると良く、20μC/gであると好ましく、50μC/gであるとより好ましく、100μC/gであると更に好ましい。つまり、正帯電の場合の帯電量の下限は、+10μC/gであると良く、+20μC/gであると好ましく、+50μC/gであるとより好ましく、+100μC/gであると更に好ましく、負帯電の場合の帯電量の上限は、−10μC/gであると良く、−20μC/gであると好ましく、−50μC/gであるとより好ましく、−100μC/gであると更に好ましい。帯電量は、ブローオフ帯電量測定装置により本発明の粒子とキャリア粒子の混合物を測定して求めた値である。   The charge amount of the particles is preferably 10 μC / g, preferably 20 μC / g, more preferably 50 μC / g, and even more preferably 100 μC / g as the lower limit of the absolute value. That is, the lower limit of the charge amount in the case of positive charge is preferably +10 μC / g, preferably +20 μC / g, more preferably +50 μC / g, further preferably +100 μC / g, and negative charge. In this case, the upper limit of the charge amount is preferably −10 μC / g, preferably −20 μC / g, more preferably −50 μC / g, and further preferably −100 μC / g. The charge amount is a value obtained by measuring the mixture of the particles of the present invention and carrier particles with a blow-off charge amount measuring device.

本発明の粒子においては、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、クロム等の金属元素;および、塩素、フッ素等のハロゲン元素;が不純物となる。この不純物は、トナーの外添材として本発明の粒子を使用した場合、トナーの帯電量を不安定にさせる原因になるものである。そのため、上記各元素の含有量は、5ppm以下であることが好ましい。JISに規定されている方法により、前記元素の含有量が求められる。例えば、ナトリウム、カリウム、リチウムの含有量については、JIS K 0121に従った原子吸光分析により求められ、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、クロムの含有量については、JIS K 0116に従ったICP発光分光分析により求められ、塩素、フッ素については、JIS K 0127に従ったイオンクロマトグラフによる分析で求められる。   In the particles of the present invention, metal elements such as sodium, potassium, lithium, calcium, magnesium, aluminum, iron, and chromium; and halogen elements such as chlorine and fluorine are impurities. This impurity causes the toner charge amount to become unstable when the particles of the present invention are used as an external additive for the toner. Therefore, the content of each element is preferably 5 ppm or less. The content of the element is determined by a method defined in JIS. For example, the contents of sodium, potassium, and lithium are determined by atomic absorption analysis according to JIS K 0121, and the contents of calcium, magnesium, aluminum, iron, and chromium are determined by ICP emission spectroscopy according to JIS K 0116. It is calculated | required by analysis and about chlorine and a fluorine, it calculates | requires by the analysis by the ion chromatograph according to JISK0127.

シリカ:
シリカは、シロキサン結合の三次元ネットワーク体を主要構成とし、この表面には二種以上の−OR基が存在する。シリカに存在する−OR基が一種である場合、分散性が悪くなってしまうが、本発明の粒子では、この粒子の核材となっているシリカの表面に二種以上の−OR基が存在するので、分散性が向上するのである。シリカの表面に「−OR基が存在する」とは、−OR基がシリカのSi元素に結合していること、および/または、−OR基を有する化合物(例えば、アルコール)がシリカ表面に吸着していること、を意味する。−OR基がシリカのSi元素に結合していることが、特に好適である。
silica:
Silica is mainly composed of a three-dimensional network of siloxane bonds, and two or more kinds of —OR groups exist on this surface. Dispersibility deteriorates when there is only one -OR group present in the silica, but in the particles of the present invention, two or more -OR groups are present on the surface of the silica that is the core of the particles. Therefore, dispersibility is improved. “The —OR group is present” on the surface of the silica means that the —OR group is bonded to the Si element of the silica, and / or the compound (eg, alcohol) having the —OR group is adsorbed to the silica surface. Means that It is particularly preferred that the —OR group is bonded to the Si element of the silica.

上記−OR基のR基は、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルケニル基、およびアリール基から選択された基である。   The R group of the -OR group is a group selected from an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, and an aryl group.

−OR基がシリカのSi元素に結合しており、当該R基が置換基を有していても良いアルキル基である場合、このR基の構造は、直鎖状、分岐状、環状等、特に限定されない。このR基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、2−エチルヘキシル基、ラウリル基、ステアリル基、オレイル基等の鎖状アルキル基;シクロヘキシル基等の環状アルキル基;2−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、4−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、5−ヒドロキシペンチル基、6−ヒドロキシヘキシル基、7−ヒドロキシヘプチル基、8−ヒドロキシオクチル基、9−ヒドロキシノニル基、10−ヒドロキシデシル基、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシシクロペンチル基、2−ヒドロキシシクロヘキシル基、4−ヒドロキシシクロヘキシル基、2,3−ジヒドロキシプロピル基、ペンタヒドロキシヘキシル基等のヒドロキシアルキル基;ベンジル基、フェネチル基、α−メチルフェネチル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、1,2−ジフェニル−2−ヒドロキシエチル基等のフェニルアルキル基またはアラルキル基;等が挙げられる。   When the —OR group is bonded to the Si element of silica and the R group is an alkyl group which may have a substituent, the structure of the R group is linear, branched, cyclic, etc. There is no particular limitation. Specific examples of the R group include chain alkyl such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, pentyl group, 2-ethylhexyl group, lauryl group, stearyl group, and oleyl group. A cyclic alkyl group such as cyclohexyl group; 2-hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group, 2-hydroxypropyl group, 4-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 5-hydroxypentyl group, 6-hydroxyhexyl Group, 7-hydroxyheptyl group, 8-hydroxyoctyl group, 9-hydroxynonyl group, 10-hydroxydecyl group, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl group, 2-hydroxycyclopentyl group, 2-hydroxycyclohexyl group, 4-hydroxycyclohexyl group, 2,3-dihydroxy group Hydroxyalkyl groups such as pill groups and pentahydroxyhexyl groups; phenylalkyl groups such as benzyl groups, phenethyl groups, α-methylphenethyl groups, diphenylmethyl groups, triphenylmethyl groups, 1,2-diphenyl-2-hydroxyethyl groups Or an aralkyl group;

−OR基がシリカのSi元素に結合しており、当該R基が置換基を有していても良いアルケニル基である場合も、このR基の構造は、直鎖状、分岐状、環状等、特に限定されない。このR基の具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチルアリル基、2−ブテニル基、リノリル基等の鎖状アルケニル基;スチリル基、シンナミル基等の芳香環で置換された鎖状アルケニル基;等が挙げられる。   When the —OR group is bonded to the Si element of silica and the R group is an alkenyl group which may have a substituent, the structure of the R group is linear, branched, cyclic, etc. There is no particular limitation. Specific examples of the R group include chain alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, propenyl group, isopropenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 2-methylallyl group, 2-butenyl group, and linolyl group; And a chain alkenyl group substituted with an aromatic ring such as a styryl group and a cinnamyl group.

−OR基がシリカのSi元素に結合しており、当該R基がアリール基である場合、このR基の具体例としては、フェニル基が挙げられる。   When the —OR group is bonded to the Si element of silica and the R group is an aryl group, a specific example of the R group includes a phenyl group.

−OR基がシリカのSi元素に結合している場合には、炭素数4〜18の鎖状アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、およびヒドロキシアルキル基から選択された一種または二種以上と、炭素数1〜3の鎖状アルキル基とが、上記−OR基におけるR基となっていると特に好ましい。   When the —OR group is bonded to the Si element of silica, one or more selected from a chain alkyl group having 4 to 18 carbon atoms, a cyclic alkyl group, an aralkyl group, and a hydroxyalkyl group; A chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is particularly preferably an R group in the -OR group.

−OR基を有する化合物がシリカ表面に吸着しており、当該R基が置換基を有していても良いアルキル基である場合、その化合物の構造は、直鎖状、分岐状、環状等、特に限定されない。当該化合物としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、1−プロピルアルコール、2−プロピルアルコール、2−メチル−1−プロピルアルコール、2−メチル−2−プロピルアルコール、1−ブチルアルコール、2−ブチルアルコール、ペンチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等の1価の飽和脂肪族アルコール;シクロヘキサノール等の1価の飽和脂環式アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオール等の飽和脂肪族グリコール;シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール等の飽和脂環式グリコール;グリセリン;イノシトール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール等の糖アルコール;ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、1−フェニル−2−プロパノール、ジフェニルメタノール、トリフェニルメタノール等のアラルキルアルコール;ヒドロベンゾイン、ベンズピナコール等の芳香環で置換された飽和脂肪族グリコール;が挙げられる。   When the compound having —OR group is adsorbed on the silica surface and the R group is an alkyl group which may have a substituent, the structure of the compound is linear, branched, cyclic, etc. There is no particular limitation. Examples of the compound include methyl alcohol, ethyl alcohol, 1-propyl alcohol, 2-propyl alcohol, 2-methyl-1-propyl alcohol, 2-methyl-2-propyl alcohol, 1-butyl alcohol, and 2-butyl alcohol. Monovalent saturated aliphatic alcohols such as pentyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, lauryl alcohol, stearyl alcohol; monovalent saturated alicyclic alcohols such as cyclohexanol; ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1, , 10-decanediol, 2,2-di Saturated aliphatic glycols such as methyl-1,3-propanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol; cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, cyclohexane-1,4 -Saturated alicyclic glycol such as diol; glycerin; sugar alcohol such as inositol, sorbitol, mannitol, xylitol; aralkyl alcohol such as benzyl alcohol, phenethyl alcohol, 1-phenyl-2-propanol, diphenylmethanol, triphenylmethanol; hydro; And saturated aliphatic glycols substituted with an aromatic ring such as benzoin and benzpinacol.

−OR基を有する化合物がシリカ表面に吸着しており、当該R基が置換基を有していても良いアルケニル基である場合も、その化合物の構造は、直鎖状、分岐状、環状等、特に限定されない。アルケニル基をR基として有する化合物としては、ビニルアルコール、アリルアルコール、イソプロペニルアルコール、2−メチル−1−プロペニルアルコール、2−メチルアリルアルコール、2−ブテニルアルコール、オレイルアルコール、リノリルアルコール等の不飽和脂肪族アルコール;スチリルアルコール、シンナミルアルコール等の芳香環で置換された不飽和脂肪族アルコール;等が挙げられる。   Even when a compound having an —OR group is adsorbed on the silica surface and the R group is an alkenyl group which may have a substituent, the structure of the compound is linear, branched, cyclic, etc. There is no particular limitation. Examples of the compound having an alkenyl group as the R group include vinyl alcohol, allyl alcohol, isopropenyl alcohol, 2-methyl-1-propenyl alcohol, 2-methylallyl alcohol, 2-butenyl alcohol, oleyl alcohol, and linolyl alcohol. Unsaturated fatty alcohol; unsaturated aliphatic alcohol substituted with an aromatic ring such as styryl alcohol and cinnamyl alcohol; and the like.

−OR基を有する化合物がシリカ表面に吸着しており、当該R基がアリール基である場合、その化合物としては、例えば、フェノールが挙げられる。   When the compound having an —OR group is adsorbed on the silica surface and the R group is an aryl group, examples of the compound include phenol.

−OR基を有する化合物がシリカ表面に吸着している場合には、炭素数4〜18の鎖状アルキル基をR基として有する化合物、環状アルキル基をR基として有する化合物、アラルキル基をR基として有する化合物、およびヒドロキシアルキル基をR基として有する化合物から選択された一種または二種以上の化合物と、炭素数1〜3の鎖状アルキル基をR基として有する化合物との組み合わせが好ましい。   When a compound having an —OR group is adsorbed on the silica surface, a compound having a chain alkyl group having 4 to 18 carbon atoms as an R group, a compound having a cyclic alkyl group as an R group, and an aralkyl group as an R group And a combination of one or more compounds selected from a compound having a hydroxyalkyl group as an R group and a compound having a chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms as an R group is preferable.

−OR基を有する化合物がシリカ表面に吸着している場合に好ましい化合物の組み合わせは、H−ORで表される二種以上のアルコールの組み合わせである。   A preferable combination of compounds when a compound having an -OR group is adsorbed on the silica surface is a combination of two or more kinds of alcohols represented by H-OR.

シリカにおける−OR基の存在は、炭素・水素・窒素同時定量装置CHNコーダーおよび赤外分光分析装置により確認することができる。−OR基の存在は、シリカに炭素が含まれていることになり、この炭素含有量は、炭素・水素・窒素同時定量装置CHNコーダーにより定量することができるものである。また、赤外分光分析装置により−OR基の種類を同定することができる。   Presence of —OR group in silica can be confirmed by a simultaneous carbon / hydrogen / nitrogen determination apparatus CHN coder and infrared spectroscopic analysis apparatus. The presence of the —OR group means that silica is contained in carbon, and this carbon content can be quantified by a carbon / hydrogen / nitrogen simultaneous determination apparatus CHN coder. Further, the type of —OR group can be identified by an infrared spectroscopic analyzer.

また、シリカにおける−OR基の含有量は、次の方法により定量できる。先ず、シリカ1gと0.05N−NaOH水溶液50mlとを混合後、常温で10時間撹拌して懸濁液を調製し、この懸濁液を遠心分離して、当該液の上澄み液を分取する。次に、上澄み液をJIS K 0114に従ったガスクロマトグラフにより分析し、アルコール含有量が−OR基含有量として求められる。   Further, the content of —OR group in silica can be quantified by the following method. First, 1 g of silica and 50 ml of 0.05 N NaOH aqueous solution are mixed, and then stirred at room temperature for 10 hours to prepare a suspension. The suspension is centrifuged, and the supernatant of the solution is collected. . Next, the supernatant is analyzed by a gas chromatograph according to JIS K 0114, and the alcohol content is determined as the —OR group content.

シリカにおける各−OR基の下限量は、あまりに少量であると良好な粒子分散性が実現されない場合があるので、−OR基が表面に存在するシリカ100質量%において1.0質量%であると良く、2.0質量%であると好ましく、3.0質量%であるとより好ましく、4.0質量%であると更に好ましい。一方、各−OR基の上限量は、特に限定されないが、15.0質量%であると良く、12.5質量%であると好ましく、10.0質量%であるとより好ましく、8.0質量%であると更に好ましい。   If the lower limit of the amount of each —OR group in silica is too small, good particle dispersibility may not be realized, so that the amount of —OR group is 1.0% by mass in 100% by mass of silica present on the surface. It is preferably 2.0% by mass, more preferably 3.0% by mass, and even more preferably 4.0% by mass. On the other hand, the upper limit amount of each —OR group is not particularly limited, but may be 15.0% by mass, preferably 12.5% by mass, more preferably 10.0% by mass, and 8.0. More preferably, it is mass%.

シリカにおける−OR基の総量の上限量は、−OR基が表面に存在するシリカ100質量%において30.0質量%であると良く、25.0質量%であると好ましく、20.0質量%であるとより好ましく、16.0質量%であると更に好ましい。一方、−OR基の総量の下限量は、2.0質量%であると良く、4.0質量%であると好ましく、6.0質量%であるとより好ましく、8.0質量%であると更に好ましい。   The upper limit of the total amount of —OR groups in silica is preferably 30.0% by mass in 100% by mass of silica in which —OR groups are present on the surface, and is preferably 25.0% by mass, and 20.0% by mass. Is more preferable, and 16.0% by mass is even more preferable. On the other hand, the lower limit of the total amount of —OR groups is preferably 2.0% by mass, preferably 4.0% by mass, more preferably 6.0% by mass, and 8.0% by mass. And more preferred.

シリカの形状は、真球形ないし略球形であると良い。   The shape of the silica is preferably a true sphere or a substantially sphere.

シリカの平均粒径は、特に限定されないが、その下限が0.01μmであると良く、0.02μmであると好ましく、その上限が5μmであると良く、2μmであると好ましく、1μmであるとより好ましく、0.5μmであると更に好ましい。この平均粒子径は、上記の通り、SEMで観察したシリカの一次粒子径の直径を無作為に測定した値の平均値である。   The average particle diameter of the silica is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.01 μm, preferably 0.02 μm, the upper limit is preferably 5 μm, is preferably 2 μm, and is 1 μm. More preferably, it is still more preferable in it being 0.5 micrometer. As described above, the average particle diameter is an average value of values obtained by randomly measuring the diameter of the primary particle diameter of silica observed by SEM.

シリカ粒子径の変動係数も、特に限定されないが、30%以下であると良く、20%以下であると好ましく、15%未満であるとより好ましく、10%以下であると更に好ましい。当該変動係数は、上記の通り、シリカの一次粒子の平均粒子径に対するシリカ粒子径の標準偏差の100分率である。   The coefficient of variation of the silica particle diameter is not particularly limited, but is preferably 30% or less, preferably 20% or less, more preferably less than 15%, and still more preferably 10% or less. The coefficient of variation is, as described above, 100% of the standard deviation of the silica particle diameter with respect to the average particle diameter of the primary particles of silica.

シリカの吸湿率については、特に限定されないが、10質量%以下であると良く、5質量%以下であると好ましく、2質量%以下であるとより好ましい。ここでの吸湿率は、次の通り算出される。先ず、吸湿テスト前のシリカの質量(約5g)を正確に測定し、この質量をW1とする。次に、シリカを、直径10cmの時計皿上に薄く広げ、時計皿を、30℃、90%RH(相対湿度)の環境下に1日放置する。放置後のシリカ粒子の質量W2を測定する。そして、次式(6)により吸湿率を算出する。
式(6):シリカの吸湿率(質量%)=(W2−W1)/W1×100
The moisture absorption rate of silica is not particularly limited, but may be 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less. The moisture absorption rate here is calculated as follows. First, the mass (about 5 g) of silica before the moisture absorption test is accurately measured, and this mass is defined as W 1 . Next, the silica is spread thinly on a watch glass having a diameter of 10 cm, and the watch glass is left in an environment of 30 ° C. and 90% RH (relative humidity) for one day. The mass W 2 of the silica particles after standing is measured. And a moisture absorption rate is computed by following Formula (6).
Formula (6): Moisture absorption rate (mass%) of silica = (W 2 −W 1 ) / W 1 × 100

オルガノポリシロキサンで被覆される前のシリカの表面が、シリル化剤で処理されていても良い。シリカを被覆するオルガノポリシロキサン量が少ない場合、立体的な表面修飾基を有するシリル化剤の処理がなければ、粒子の疎水化度を高く維持することができないが、シリル化剤の処理があれば、シリカ表面のある程度のシラノール基がキャップされることになるから、粒子の高い疎水化度を維持できる。   The silica surface before being coated with the organopolysiloxane may be treated with a silylating agent. If the amount of the organopolysiloxane covering the silica is small, the hydrophobization degree of the particles cannot be maintained high without the treatment of the silylating agent having a three-dimensional surface modification group. In this case, a certain degree of silanol groups on the silica surface is capped, so that a high degree of hydrophobicity of the particles can be maintained.

水酸基等における水素をシリル化できる一種または二種以上の公知のシリル化剤を、シリカを処理するためのシリル化剤として使用できる。   One or more known silylating agents capable of silylating hydrogen in a hydroxyl group or the like can be used as silylating agents for treating silica.

本発明におけるシリル化剤は、次の一般式(a)で表されるケイ素化合物(a)が好ましい。また、シラザン化合物も本発明におけるシリル化剤として好ましい。
1 mSiR2 (4-m) (a)
上記一般式(a)において、R1は、置換基を有していても良いアルキル基(例えば、アラルキル基)、アリール基、およびアルケニル基から選択された一種または二種以上の基を表し、アルキル基であることが好ましく、メチル基が特に好ましい。R2は、水酸基、アルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン原子、および水素原子から選択された一種または二種以上の基を表し、アルコキシ基または水素原子が特に好ましい。mは1〜3の整数を表し、m=3であると好ましい。
The silylating agent in the present invention is preferably a silicon compound (a) represented by the following general formula (a). Silazane compounds are also preferred as silylating agents in the present invention.
R 1 m SiR 2 (4-m) (a)
In the general formula (a), R 1 represents one or more groups selected from an alkyl group (for example, an aralkyl group), an aryl group, and an alkenyl group, which may have a substituent, An alkyl group is preferred, and a methyl group is particularly preferred. R 2 represents one or more groups selected from a hydroxyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, a halogen atom, and a hydrogen atom, and an alkoxy group or a hydrogen atom is particularly preferable. m represents an integer of 1 to 3, and m = 3 is preferable.

一般式(a)で表されるケイ素化合物(a)の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピ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、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のトリアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等のジアルコキシシラン;トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等のモノアルコキシシラン;メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン等のクロロケイ素化合物;ジメチルシランジオール、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール等のシラノール化合物;等が挙げられる。これらのケイ素化合物(a)の中では、モノアルコキシシランが好ましく、トリメチルメトキシシランが特に好ましい。   Specific examples of the silicon compound (a) represented by the general formula (a) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3- Mercaptopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3- Trialkoxysilanes such as acryloxypropyltrimethoxysilane and vinyltrimethoxysilane; dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxy Dialkoxysilanes such as silane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane; trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane Monoalkoxysilanes such as: methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, diphenyldichlorosilane, methyldiphenylchlorosilane and other chlorosilicon compounds; dimethylsilanediol, diphenylsilanediol, trimethylsilanol and other silanol compounds; etc. Is mentioned. Among these silicon compounds (a), monoalkoxysilane is preferable, and trimethylmethoxysilane is particularly preferable.

上記シラザン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、へキサプロピルジシラザン、ヘキサブチルジシラザン、ヘキサペンチルジシラザン、ヘキサヘキシルジシラザン、ヘキサシクロヘキシルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ジメチルテトラビニルジシラザンが挙げられる。   Examples of the silazane compound include hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, hexapropyldisilazane, hexabutyldisilazane, hexapentyldisilazane, hexahexyldisilazane, hexacyclohexyldisilazane, hexaphenyldisilazane, divinyl. Examples thereof include tetramethyldisilazane and dimethyltetravinyldisilazane.

シリル化剤で処理されたシリカにおけるシリル化剤の量は、目標とする分散性や疎水化度に応じて適宜設定されるべきものであるが、シリカとシリル化剤の総量を100質量%としたときに、通常1〜30質量%であると良く、5〜25質量%であると好ましく、7〜22質量%であると更に好ましい。   The amount of the silylating agent in the silica treated with the silylating agent should be appropriately set according to the target dispersibility and the degree of hydrophobicity, but the total amount of silica and silylating agent is 100% by mass. In general, it is preferably 1 to 30% by mass, preferably 5 to 25% by mass, and more preferably 7 to 22% by mass.

オルガノポリシロキサン:
オルガノポリシロキサンとは、ポリシロキサンを骨格とする分子であって、その骨格のSi原子に炭化水素基等の有機基が結合しているポリマーである。このオルガノポリシロキサンの分子構造は、特に限定されず、直鎖状、分岐状、環状、格子状、籠状などがある。オルガノポリシロキサンの分子構造が非環状構造である場合、この分子の末端Si原子には、通常、置換基を有していても良い炭化水素基、アルコキシ基、水酸基、水素原子、およびハロゲンから選択される一種または二種以上の基が結合している。本発明に係る粒子におけるオルガノポリシロキサンは、シリカ表面の二種以上の−OR基との組合せにより、その粒子の疎水化度と分散性を高める。
Organopolysiloxane:
The organopolysiloxane is a molecule having a polysiloxane skeleton, and is a polymer in which an organic group such as a hydrocarbon group is bonded to the Si atom of the skeleton. The molecular structure of the organopolysiloxane is not particularly limited, and includes linear, branched, cyclic, lattice, and cage shapes. When the molecular structure of the organopolysiloxane is an acyclic structure, the terminal Si atom of this molecule is usually selected from a hydrocarbon group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a hydrogen atom, and a halogen which may have a substituent. One or more groups to be bonded are bonded. The organopolysiloxane in the particles according to the present invention increases the degree of hydrophobicity and dispersibility of the particles by combining with two or more -OR groups on the silica surface.

本発明において好ましいオルガノポリシロキサンの平均組成式は、次の一般式(b)で表される。
3 4 5 SiOd/2 (b)
一般式(b)において、R3、R4およびR5は、夫々がポリシロキサン骨格のSi原子に結合している基であり、その炭素数は特に限定されない。R3は、炭化水素基から選択された一種または二種以上の基であり、アルキル基、アリール基、アラルキル基、およびアルケニル基から選択された一種または二種以上の基であると好ましい。R4は、アルコキシ基、水酸基、水素原子、およびハロゲン原子から選択された一種または二種以上の基であり、水素原子が選択されていることが好ましい。R5は、炭化水素基における水素原子の一部または全部が水素以外に置換された基であり、前記水素と置換されている基は、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、四級アンモニオ基、エポキシ基、グリシジル基、メルカプト基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、および−SR6基(R6は水素原子または有機基を表す)から選択された一種または二種以上の基である。そして、0<a≦3、0≦b<3、0≦c<3、0<d<4、a+b+c+d=4であり、好適には、0.5≦a+b+c<3.5、更に好適には、0.8≦a+b+c<3.2である。
The average composition formula of the organopolysiloxane preferred in the present invention is represented by the following general formula (b).
R 3 a R 4 b R 5 c SiO d / 2 (b)
In the general formula (b), R 3 , R 4 and R 5 are groups bonded to Si atoms of the polysiloxane skeleton, and the number of carbon atoms is not particularly limited. R 3 is one or more groups selected from hydrocarbon groups, and is preferably one or more groups selected from alkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, and alkenyl groups. R 4 is one or more groups selected from an alkoxy group, a hydroxyl group, a hydrogen atom, and a halogen atom, and preferably a hydrogen atom is selected. R 5 is a group in which some or all of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group are substituted for other than hydrogen, and the group substituted with hydrogen is a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, One or more groups selected from a quaternary ammonio group, an epoxy group, a glycidyl group, a mercapto group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, and a —SR 6 group (R 6 represents a hydrogen atom or an organic group) It is. And 0 <a ≦ 3, 0 ≦ b <3, 0 ≦ c <3, 0 <d <4, a + b + c + d = 4, preferably 0.5 ≦ a + b + c <3.5, more preferably 0.8 ≦ a + b + c <3.2.

オルガノポリシロキサンの粘度が高すぎると、取り扱い難く、希釈のための溶剤使用量が多くなるので、オルガノポリシロキサンの粘度は、25℃における動粘度が1000cSt以下であると好ましい。   When the viscosity of the organopolysiloxane is too high, it is difficult to handle and the amount of the solvent used for dilution increases. Therefore, the viscosity of the organopolysiloxane is preferably a kinematic viscosity at 25 ° C. of 1000 cSt or less.

本発明の粒子の使用目的に応じて、オルガノポリシロキサンの種別が選択される。例えば、上記式(b)の組成で表されるオルガノポリシロキサンから選択する場合、本発明の粒子を負帯電しているものとするには、R3がアルキル基(特にメチル基)、R4が水素原子、かつ、R5がアミノ基以外を置換基とするものまたはc=0であるオルガノポリシロキサンが選択されていると良い。また、本発明の粒子を正帯電しているものとするには、R5がアミノ基を置換基とするものであるオルガノポリシロキサンが選択されていると良い。 Depending on the intended use of the particles of the present invention, the type of organopolysiloxane is selected. For example, when selecting from the organopolysiloxane represented by the composition of the above formula (b), in order to make the particles of the present invention negatively charged, R 3 is an alkyl group (particularly a methyl group), R 4 Is preferably a hydrogen atom and R 5 having a substituent other than an amino group or an organopolysiloxane where c = 0. In order to make the particles of the present invention positively charged, it is preferable to select an organopolysiloxane in which R 5 has an amino group as a substituent.

オルガノポリシロキサンは、シリコーンオイルとして市販されているものを使用することができる。例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイル、フロロアルキル変性シリコーンオイル、長鎖アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸アミド変性シリコーンオイル、ポリエーテル・長鎖アルキル・アラルキル変性シリコーンオイル、長鎖アルキル・アラルキル変性シリコーンオイル、フェニル変性シリコーンオイル、ポリエーテル・メトキシ変性シリコーンオイルが挙げられる。   As the organopolysiloxane, a commercially available silicone oil can be used. For example, dimethyl silicone oil, methyl phenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, polyether modified silicone oil, aralkyl modified silicone oil, fluoroalkyl modified silicone oil, long chain alkyl modified silicone oil, higher fatty acid ester modified silicone oil, higher fatty acid Examples include amide-modified silicone oil, polyether / long-chain alkyl / aralkyl-modified silicone oil, long-chain alkyl / aralkyl-modified silicone oil, phenyl-modified silicone oil, and polyether / methoxy-modified silicone oil.

本発明の粒子において、シリカ100質量部に対するオルガノポリシロキサンの下限量は、シリカを被覆できる1質量部が良く、5質量部が好ましく、10質量部がより好ましく、12.5質量部が更に好ましい。一方で、同上限量は、あまりに過剰であっても分散性および疎水化度に影響がでないので、30質量部が良く、25質量部が好ましく、20質量部がより好ましい。   In the particles of the present invention, the lower limit amount of the organopolysiloxane with respect to 100 parts by mass of silica is preferably 1 part by mass capable of coating silica, preferably 5 parts by mass, more preferably 10 parts by mass, and still more preferably 12.5 parts by mass. . On the other hand, even if the upper limit is too much, the dispersibility and the degree of hydrophobicity are not affected, so 30 parts by mass is preferable, 25 parts by mass is preferable, and 20 parts by mass is more preferable.

(粒子の製造方法)
本発明に係る粒子は、二種以上の−OR基を表面に有するシリカにオルガノポリシロキサンを被覆することにより製造される。
(Method for producing particles)
The particles according to the present invention are produced by coating organopolysiloxane on silica having two or more —OR groups on the surface.

シリカの製造方法:
様々な製法により本発明の粒子におけるシリカを製造できる。本明細書では、好適なシリカの製造形態として、後記の通り縮合工程、濃縮工程、および乾燥工程を有する第一乃至第三のシリカの製造形態を挙げる。第一製造形態は、縮合工程で二種以上の−OR基を有するシリカを製造する形態であり、第二製造形態は、濃縮工程においてシリカが有する−OR基(アルコキシ基)の種類を増加させる形態であり、第三製造形態は、乾燥工程においてシリカが有する−OR基(アルコキシ基)の種類を増加させる形態である。なお、第一乃至第三のシリカの製造形態は、何れも、ケイ素化合物の加水分解縮合によりシロキサン結合の三次元ネットワーク体を形成させるものである。
Silica production method:
The silica in the particles of the present invention can be produced by various production methods. In the present specification, examples of suitable silica production modes include first to third silica production modes having a condensation step, a concentration step, and a drying step as described later. The first production form is a form for producing silica having two or more -OR groups in the condensation step, and the second production form is to increase the types of -OR groups (alkoxy groups) possessed by silica in the concentration step. It is a form and a 3rd manufacture form is a form which increases the kind of -OR group (alkoxy group) which a silica has in a drying process. The first to third silica production forms all form a three-dimensional network of siloxane bonds by hydrolytic condensation of a silicon compound.

第一製造形態においては、後記の通り、ケイ素化合物(c)の種類、溶媒の種類、これらの組み合わせにより、シリカ表面に存在させる−OR基を制御することができる。二種以上の−OR基を有するシリカを縮合工程で得たい場合には、例えば、アルコキシ基を有するケイ素化合物(c)を二種以上使用する形態;アルコキシ基を有するケイ素化合物(c)を、当該ケイ素化合物(c)のアルコキシ基とは異なるアルコキシ基を有するアルコール中で縮合させる形態;アルコキシ基を有する又は有さないケイ素化合物(c)を、二種以上のアルコールを含む溶媒中で縮合させる形態;およびこれらの形態を組み合わせた形態;などが好ましい。   In the first production mode, as described later, the —OR group present on the silica surface can be controlled by the type of silicon compound (c), the type of solvent, and a combination thereof. When it is desired to obtain silica having two or more —OR groups in the condensation step, for example, a form in which two or more silicon compounds (c) having an alkoxy group are used; a silicon compound (c) having an alkoxy group, A form of condensation in an alcohol having an alkoxy group different from the alkoxy group of the silicon compound (c); a silicon compound (c) having or not having an alkoxy group is condensed in a solvent containing two or more alcohols A form; and a combination of these forms; and the like are preferable.

第二製造形態および第三製造形態では、これら製造形態における縮合工程で調製されるシリカが二種未満の−OR基を有する場合があるが、濃縮工程または乾燥工程においてシリカが有する−OR基の種類を増やすことができる。つまり、第二製造形態および第三製造形態では、これらの縮合工程でケイ素化合物(c)を一種のみ使用しても良い。   In the second production form and the third production form, the silica prepared in the condensation step in these production forms may have less than two types of —OR groups, but the —OR group of the silica in the concentration step or the drying step. The number can be increased. That is, in the second production form and the third production form, only one kind of silicon compound (c) may be used in these condensation steps.

第二製造形態では、縮合工程で得られたシリカが−OR基を有している場合には、その−OR基とは異なる−OR基を有する一種以上のアルコールとシリカとを濃縮工程で共存させて、シリカが有する−OR基を二種以上にすることができる。一方、縮合工程で得られたシリカが−OR基を有していない場合には、二種以上のアルコールとシリカとを濃縮工程で共存させて、シリカが有する−OR基を二種以上にすることができる。第二製造形態におけるシリカと共存させたアルコールの−OR基は、後述する通り、シリカ表面のシラノール基または同表面の−OR基の一部または全部とエステル交換される。この交換を効率的に行うためには、アルコールを共存させた濃縮工程での条件を加熱条件にすることが好ましい。   In the second production form, when the silica obtained in the condensation step has an —OR group, one or more alcohols having an —OR group different from the —OR group and silica coexist in the concentration step. Thus, two or more —OR groups of silica can be provided. On the other hand, when the silica obtained in the condensation step does not have an —OR group, two or more kinds of alcohol and silica are allowed to coexist in the concentration step, so that the —OR group possessed by the silica becomes two or more types. be able to. As described later, the —OR group of the alcohol coexisting with silica in the second production form is transesterified with a silanol group on the silica surface or a part or all of the —OR group on the same surface. In order to perform this exchange efficiently, it is preferable that the conditions in the concentration step in which alcohol coexists are the heating conditions.

第三製造形態では、濃縮工程後のシリカが−OR基を有している場合には、その−OR基とは異なる−OR基を有する一種以上のアルコールとシリカとを乾燥工程で共存させて、シリカが有する−OR基を二種以上にすることができる。一方、濃縮工程で得られたシリカが−OR基を有していない場合には、二種以上のアルコールとシリカとを乾燥工程で共存させて、シリカが有する−OR基を二種以上にすることができる。第三製造形態におけるシリカと共存させたアルコールの−OR基は、後述する通り、シリカ表面のシラノール基または同表面の−OR基の一部または全部とエステル交換される。この交換を効率的に行うためには、アルコールを共存させた乾燥工程での条件を加熱条件にすることが好ましい。   In the third production mode, when the silica after the concentration step has an -OR group, one or more alcohols having an -OR group different from the -OR group and silica are allowed to coexist in the drying step. In addition, two or more —OR groups of silica can be used. On the other hand, when the silica obtained in the concentration step does not have an —OR group, two or more kinds of alcohol and silica are allowed to coexist in the drying step, so that the —OR group that the silica has becomes two or more types. be able to. As described later, the —OR group of the alcohol coexisting with silica in the third production form is transesterified with a silanol group on the silica surface or a part or all of the —OR group on the same surface. In order to perform this exchange efficiently, it is preferable to set the conditions in the drying step in which alcohol is present as heating conditions.

以下に、第一乃至第三のシリカの製造形態を詳述する。なお、例えば、ケイ素化合物(c)の縮合以外の方法で得られた−OR基を有するシリカまたは−OR基を有さないシリカを、アルコールに分散させて加熱する方法;ケイ素化合物(c)の縮合以外の方法で得られた−OR基を有するシリカまたは−OR基を有さないシリカを、アルコールの共存下で乾燥する方法;等の方法によっても二種以上の−OR基を有するシリカを製造できるが、以下に詳述する第一乃至第三のシリカの製造形態に係る方法は、シリカが有する−OR基量が多く、オルガノポリシロキサンの被覆および/またはシリル化剤による処理を均一に行うために望まれるシリカの優れた分散性を実現できるので好ましい。   Below, the manufacturing form of the 1st thru | or 3rd silica is explained in full detail. In addition, for example, a method in which silica having —OR group or silica having no —OR group obtained by a method other than condensation of silicon compound (c) is dispersed in alcohol and heated; Silica having two or more kinds of —OR groups obtained by a method such as a method of drying silica having —OR groups or a silica having no —OR groups obtained by a method other than condensation; Although the method according to the first to third silica production modes described in detail below has a large amount of -OR groups, the coating of the organopolysiloxane and / or the treatment with the silylating agent is made uniform. This is preferable because the excellent dispersibility of silica desired to be obtained can be realized.

第一のシリカの製造形態は、下記ケイ素化合物(c)を加水分解縮合させる縮合工程、当該縮合工程で得られた加水分解縮合物(シリカ)と溶媒との分散液を濃縮する濃縮工程、及びその濃縮後の加水分解縮合物を乾燥させる乾燥工程を備える。乾燥工程を経て得られたシリカに対しては、必要に応じて、シリル化工程でシリル化処理される。   The production form of the first silica includes a condensation step of hydrolyzing and condensing the following silicon compound (c), a concentration step of concentrating a dispersion of the hydrolysis condensate (silica) obtained in the condensation step and a solvent, and A drying step for drying the hydrolyzed condensate after the concentration is provided. Silica obtained through the drying step is silylated in the silylation step as necessary.

入手容易かつ安価である観点から、下記一般式(c)で表される一種または二種以上のケイ素化合物(c)を、縮合工程で使用する。
7 nSiR8 (4-n) (c)
一般式(c)において、R7は、置換基を有していても良いアルキル基(例えば、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル基)、アリール基、および置換基を有していても良いアルケニル基から選択された一種または二種以上の基を表し、炭素数が1〜10のアルキル基が選択されていることが好ましい。R8は、水酸基、アルコキシ基、およびアシロキシ基から選択された一種または二種以上の基を表す。nは、0〜3の整数を表す。
From the viewpoint of easy availability and low cost, one or more silicon compounds (c) represented by the following general formula (c) are used in the condensation step.
R 7 n SiR 8 (4-n) (c)
In the general formula (c), R 7 represents an alkyl group (for example, alkyl group, hydroxyalkyl group, aralkyl group) which may have a substituent, an aryl group, and an alkenyl which may have a substituent. It represents one or more groups selected from the group, and preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is selected. R 8 represents one or more groups selected from a hydroxyl group, an alkoxy group, and an acyloxy group. n represents an integer of 0 to 3.

シリカの粒子径の制御を容易に行なうためには、n数が0及び/又は1であるケイ素化合物(c)を使用すると良い。このとき、他のケイ素化合物(c)を併用しても良いが、全ケイ素化合物(c)中におけるn数が0のケイ素化合物(c)とn数が1のケイ素化合物(c)の量が80質量%以上であることが好適である。また、n数が0のケイ素化合物(c)とn数が1のケイ素化合物(c)とを併用する場合、n数が0のケイ素化合物(c)が、n数が1のケイ素化合物(c)よりも量が多いことが好適である。   In order to easily control the particle diameter of silica, it is preferable to use a silicon compound (c) having an n number of 0 and / or 1. At this time, other silicon compound (c) may be used in combination, but the amount of silicon compound (c) having n number 0 and silicon compound (c) having n number 1 in all silicon compounds (c) It is suitable that it is 80 mass% or more. Further, when the silicon compound (c) having n number of 0 and the silicon compound (c) having n number of 1 are used in combination, the silicon compound (c) having 0 number of n is converted into the silicon compound (c) having 1 n number. It is preferred that the amount be greater than

前記ケイ素化合物(c)としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、等の四官能性ケイ素化合物(上記一般式(c)のnが0である化合物);メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等の三官能性ケイ素化合物(上記一般式(c)のnが1である化合物);ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ジアセトキシジメチルシラン、ジフェニルシランジオール等の二官能性ケイ素化合物(上記一般式(c)のnが2である化合物);トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルシラノール等の一官能性ケイ素化合物(上記一般式(c)のnが3である化合物);が挙げられる。テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、およびテトラプロポキシシランの少なくとも一種を選択することが好適である。なお、ケイ素化合物(c)の二種以上を適宜に選択(例えば、テトラメトキシシランと、テトラエトキシシランの選択)すれば、二種以上の−OR基が存在するシリカを調製できる。   Examples of the silicon compound (c) include tetrafunctional silicon compounds such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, and dimethoxydiethoxysilane (wherein n in the above general formula (c) is n). Compound which is 0); methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, benzyltrimethoxysilane Naphthyltrimethoxysilane, methyltriacetoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3- (meth) acrylo Trifunctional silicon compounds such as cyclopropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane (compounds in which n in the above general formula (c) is 1); dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, Bifunctional silicon compounds such as diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, diacetoxydimethylsilane, diphenylsilanediol (the above general formula ( c) a compound in which n is 2); monofunctional silicon compounds such as trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, and trimethylsilanol (compounds in which n in the general formula (c) is 3). It is preferable to select at least one of tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrapropoxysilane. In addition, if two or more types of silicon compounds (c) are appropriately selected (for example, selection of tetramethoxysilane and tetraethoxysilane), silica having two or more types of —OR groups can be prepared.

縮合工程では、溶媒中でケイ素化合物(c)の加水分解縮合を行なう。この溶媒に含ませるケイ素化合物(c)の濃度は、0.05モル/L以上が好ましく、1.2モル/L以下が好ましい。   In the condensation step, hydrolytic condensation of the silicon compound (c) is performed in a solvent. The concentration of the silicon compound (c) contained in this solvent is preferably 0.05 mol / L or more, and preferably 1.2 mol / L or less.

上記加水分解縮合のために使用する溶媒には、水と一種または二種以上の有機溶媒との混合溶媒を使用する。ここでは、ケイ素化合物(c)および水を溶解し、必要に応じて後記触媒を溶解する有機溶媒;または、水と触媒とのミセルを均一に分散させることができる有機溶媒;を使用すると良い。そのような有機溶媒としては、例えば、メタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、ペンチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;酢酸エチル等のエステル;イソオクタン、シクロヘキサン等のパラフィン;ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;が挙げられる。例を挙げた有機溶媒の中では、アルコールを選択することが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、またはプロポキシ基を−OR基としてシリカ表面に多く存在させることができるメタノール、エタノール、またはプロパノールを選択することがより好ましい。なお、(1)アルコキシ基を有するケイ素化合物(c)が選定されていない場合には、シリカの表面に二種以上のアルコキシ基を存在させるために、二種以上のアルコールを本工程の有機溶媒として選択することが好適であり、(2)水や触媒と相溶しない有機溶媒を用いることもできるが、この場合には、水および触媒を均一に分散させるために界面活性剤を溶媒に添加すると良い。   As a solvent used for the hydrolysis condensation, a mixed solvent of water and one or more organic solvents is used. Here, it is preferable to use an organic solvent in which the silicon compound (c) and water are dissolved, and the catalyst described later is dissolved if necessary; or an organic solvent in which micelles of water and the catalyst are uniformly dispersed. Examples of such an organic solvent include alcohols such as methanol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, pentyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, and 1,4-butanediol; acetone, methyl ethyl ketone Ketones such as ethyl acetate, paraffins such as isooctane and cyclohexane, ethers such as dioxane and diethyl ether, and aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene. Among the organic solvents given as examples, it is preferable to select an alcohol, and methanol, ethanol, or propanol that can be present on the silica surface in a large amount by using a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group as an -OR group is selected. It is more preferable. In addition, (1) when the silicon compound (c) having an alkoxy group is not selected, two or more alcohols are used as an organic solvent in this step in order to allow two or more types of alkoxy groups to exist on the surface of silica. (2) Although an organic solvent that is incompatible with water and the catalyst can be used, in this case, a surfactant is added to the solvent to uniformly disperse the water and the catalyst. Good.

溶媒中の水濃度を調整すると、調製されるシリカの形状や粒子径、溶媒中におけるケイ素化合物(c)の溶解状態に影響を及ぼすことがある。溶媒における水の濃度は、通常、0.1モル/L以上、50モル/L以下であると良く、2モル/L以上、25モル/L以下であると好ましい。   Adjusting the water concentration in the solvent may affect the shape and particle size of the silica to be prepared and the dissolved state of the silicon compound (c) in the solvent. The concentration of water in the solvent is usually 0.1 mol / L or more and 50 mol / L or less, and preferably 2 mol / L or more and 25 mol / L or less.

必要に応じて、ケイ素化合物(c)の加水分解のための触媒を使用する。このとき使用する触媒には、アンモニア;加熱によりアンモニアを発生し得る尿素等のアンモニア発生剤;メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、n−ブチルアミン、ジメチルアミン、ジブチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン等の脂肪族アミン;シクロヘキシルアミン等の脂環式アミン;ベンジルアミン等の芳香族アミン;テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の4級アンモニウムハイドロオキサイド;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン;等の塩基性触媒を使用すると良く、これらの中でも、シリカの粒子径制御が容易なアンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミン、アルカノールアミンが好ましい。また、得られるシリカにおける触媒残存量を少なくし易い観点からは、沸点が低いアンモニア、炭素数1〜4の脂肪族アミンが好ましく、加水分解縮合の促進に優れたアンモニアが特に好ましい。   If necessary, a catalyst for hydrolysis of the silicon compound (c) is used. The catalyst used at this time is ammonia; an ammonia generator such as urea that can generate ammonia by heating; an aliphatic such as methylamine, ethylamine, propylamine, n-butylamine, dimethylamine, dibutylamine, trimethylamine, and tributylamine. Basics such as amines; cycloaliphatic amines such as cyclohexylamine; aromatic amines such as benzylamine; quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide; alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine; A catalyst may be used, and among these, ammonia, an aliphatic amine, an aromatic amine, and an alkanolamine that can easily control the particle diameter of silica are preferable. Further, from the viewpoint of easily reducing the catalyst residual amount in the obtained silica, ammonia having a low boiling point and an aliphatic amine having 1 to 4 carbon atoms are preferable, and ammonia excellent in promoting hydrolysis condensation is particularly preferable.

溶媒中の水濃度と同様、触媒濃度を調整すると、調製されるシリカの形状や粒子径、溶媒中におけるケイ素化合物(c)の溶解状態に影響を及ぼすことがある。溶媒における触媒濃度は、通常、0モル/Lを超え、10モル/L以下であると良く、0.8モル/L以上、9.4モル/L以下であると好ましい。   Similar to the water concentration in the solvent, adjusting the catalyst concentration may affect the shape and particle size of the silica prepared and the dissolved state of the silicon compound (c) in the solvent. The catalyst concentration in the solvent usually exceeds 0 mol / L and is preferably 10 mol / L or less, and preferably 0.8 mol / L or more and 9.4 mol / L or less.

上記ケイ素化合物(c)の縮合を行なう場合、溶媒にケイ素化合物(c)を添加する。このときの添加態様は、特に限定されず、様々な方法を採用できる。例えば、(1)溶媒にケイ素化合物(c)を一括して添加し、攪拌する方法、(2)溶媒を攪拌しながら、ケイ素化合物(c)を数回に分けてその溶媒に添加する方法、(3)溶媒を攪拌しながら、ケイ素化合物(c)を連続的に添加する方法、(4)ケイ素化合物(c)を含有する有機溶媒を予め調製し、この有機溶媒を前記(1)〜(3)のいずれかの方法で添加する方法、である。   When the condensation of the silicon compound (c) is performed, the silicon compound (c) is added to the solvent. The addition mode at this time is not particularly limited, and various methods can be employed. For example, (1) a method of adding the silicon compound (c) to the solvent in a lump and stirring, (2) a method of adding the silicon compound (c) to the solvent in several portions while stirring the solvent, (3) A method of continuously adding the silicon compound (c) while stirring the solvent, (4) an organic solvent containing the silicon compound (c) is prepared in advance, and the organic solvent is added to the above (1) to ( It is a method of adding by any method of 3).

また、使用する水および触媒も有機溶媒または溶媒(水と有機溶媒とからなるもの)に添加する。このときの添加態様も、特に限定されず、様々な方法を採用できる。例えば、初めに一括して添加する方法、数回に分けて添加する方法、連続的に添加する方法である。   In addition, water and a catalyst to be used are also added to an organic solvent or a solvent (consisting of water and an organic solvent). The addition mode at this time is also not particularly limited, and various methods can be employed. For example, there are a method of adding all at once, a method of adding in several times, and a method of adding continuously.

ケイ素化合物(c)の加水分解縮合反応を生じさせる際の温度は、0℃以上であると良く、10℃以上であると好ましく、20℃以上であるとより好ましい。また、この温度は、100℃以下であると良く、70℃以下であると好ましく、50℃以下であるとより好ましい。温度が0℃以上であれば、ケイ素化合物(c)の加水分解縮合が速やかに進行し、100℃以下であれば、その縮合の制御が容易になる。   The temperature at which the hydrolysis condensation reaction of the silicon compound (c) is caused is preferably 0 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher, and more preferably 20 ° C. or higher. Moreover, this temperature is good in it being 100 degrees C or less, it is preferable in it being 70 degrees C or less, and it is more preferable in it being 50 degrees C or less. If the temperature is 0 ° C. or higher, the hydrolytic condensation of the silicon compound (c) proceeds rapidly, and if it is 100 ° C. or lower, the condensation is easily controlled.

また、上記加水分解縮合の反応時間は、30分以上が良く、1時間以上が好ましく、2時間以上がより好ましい。また、この時間は、100時間以下が良く、20時間以下が好ましく、10時間以下がより好ましい。反応時間が30分以上であれば、ケイ素化合物(c)の加水分解縮合が十分進行し、100時間以下であれば、加熱処理に要するエネルギーを低く抑えることができる。   The reaction time for the hydrolysis condensation is preferably 30 minutes or longer, preferably 1 hour or longer, and more preferably 2 hours or longer. Further, this time is preferably 100 hours or less, preferably 20 hours or less, and more preferably 10 hours or less. If the reaction time is 30 minutes or longer, the hydrolytic condensation of the silicon compound (c) proceeds sufficiently, and if it is 100 hours or shorter, the energy required for the heat treatment can be kept low.

縮合工程におけるケイ素化合物(c)の加水分解縮合を生じさせるには、上述の濃度、反応温度、反応時間であると良い。ケイ素化合物(c)の濃度が0.05モル/L以上、1.2モル/L以下、水の濃度が2モル/L以上、25モル/L以下、触媒の濃度が0.8モル/L以上、9.4モル/L以下、反応温度が20℃以上、50℃以下、かつ、反応時間が2時間以上、10時間以下であれば、粒子径が揃っているシリカが溶媒に分散した分散液を調製できる。   In order to cause hydrolytic condensation of the silicon compound (c) in the condensation step, the above-mentioned concentration, reaction temperature, and reaction time are preferred. The concentration of the silicon compound (c) is 0.05 mol / L or more and 1.2 mol / L or less, the concentration of water is 2 mol / L or more and 25 mol / L or less, and the concentration of the catalyst is 0.8 mol / L. As described above, if the reaction temperature is 20 ° C. or more and 50 ° C. or less and the reaction time is 2 hours or more and 10 hours or less, the dispersion in which silica having a uniform particle size is dispersed in a solvent. A liquid can be prepared.

なお、得られた分散液中の粗大なシリカや当該シリカの凝集物を除去する必要があれば、フィルターでその除去が可能である。シリカの平均粒子径よりも1μm以上大きな目開きのフィルターを使用すれば、粗大なシリカ等を除去できる。上記フィルターは、空隙を持つメッシュであってもよい。   In addition, if it is necessary to remove the coarse silica and the aggregate of the silica in the obtained dispersion, it can be removed with a filter. If a filter having an opening larger than the average particle diameter of silica by 1 μm or more is used, coarse silica or the like can be removed. The filter may be a mesh having voids.

縮合工程に続く濃縮工程では、縮合工程でえられたシリカが分散する分散液の溶媒を蒸発させて、分散液を濃縮する。   In the concentration step subsequent to the condensation step, the solvent of the dispersion in which the silica obtained in the condensation step is dispersed is evaporated to concentrate the dispersion.

上記溶媒蒸発をするためには、公知の蒸発手段を採用することができ、特に限定されない。例えば、蒸発釜に分散液を仕込み、当該釜を加熱して分散液の溶媒を蒸発させると良い。溶媒を蒸発させることができれば、当該蒸発の際の圧力、温度については、適宜に設定されるべきものである。圧力は、常圧であっても良く、温度は、溶媒の沸点に応じて定められることになる。   In order to evaporate the solvent, a known evaporating means can be employed and is not particularly limited. For example, the dispersion may be charged into an evaporation kettle and the kettle is heated to evaporate the solvent in the dispersion. If the solvent can be evaporated, the pressure and temperature during the evaporation should be set appropriately. The pressure may be normal pressure, and the temperature will be determined according to the boiling point of the solvent.

乾燥工程では、濃縮工程で完全に蒸発させることができなかった溶媒を蒸発させる。ここでは、シリカ単体が得られるまで溶媒を蒸発させる。   In the drying step, the solvent that could not be completely evaporated in the concentration step is evaporated. Here, the solvent is evaporated until a single silica is obtained.

溶媒を蒸発させるための乾燥方式には、シリカ同士の凝集、融着、または固着を抑制できる方式を選択することが好ましい。この凝集等を抑制できる方式としては、例えば、気流乾燥方式、噴霧乾燥方式が挙げられる。   As a drying method for evaporating the solvent, it is preferable to select a method that can suppress aggregation, fusion, or adhesion between silicas. Examples of methods that can suppress this aggregation and the like include an airflow drying method and a spray drying method.

乾燥方式として気流乾燥方式を採用した場合、気流および/または乾燥装置の内壁との衝突により、シリカの凝集体の解砕が促進される。そのため、乾燥されたシリカの凝集体量を低減することができる。この気流乾燥方式で分散液を加熱する方式には、直接加熱方式および間接加熱方式の何れを選択しても構わない。直接加熱方式であれば、熱風発生炉等により発生させた熱風を濃縮された分散液と接触させることにより、分散液の溶媒を蒸発させることができ、かつ、熱風の気流により、シリカの凝集体の解砕を促進させることができる。間接加熱方式であれば、熱伝導材料を介して濃縮された分散液を加熱することにより、分散液の溶媒を蒸発させることができ、かつ、外部から導入された気流または内部で循環している気流により、分散液の分散およびシリカの凝集体の解砕を促進させることができる。   When the airflow drying method is employed as the drying method, the crushing of the silica agglomerates is promoted by collision with the airflow and / or the inner wall of the drying device. Therefore, the amount of dried silica aggregates can be reduced. Either a direct heating method or an indirect heating method may be selected as a method of heating the dispersion by this airflow drying method. If the direct heating method is used, the solvent of the dispersion liquid can be evaporated by bringing the hot air generated by a hot air generator or the like into contact with the concentrated dispersion liquid. Crushing can be promoted. In the case of the indirect heating method, the solvent of the dispersion can be evaporated by heating the concentrated dispersion through the heat conducting material, and is circulated in the air stream introduced from the outside or inside. The air flow can promote dispersion of the dispersion and crushing of the silica aggregates.

乾燥方式として、噴霧乾燥方式を採用した場合、濃縮された分散液が噴霧されることで、分散液の分散およびシリカの凝集体の解砕を促進させることができる。分散液の溶媒の蒸発に伴うシリカの凝集を抑制するためには、噴霧乾燥方式が、分散液の溶媒を瞬時に高温に加熱し、且つ、乾燥系内の圧力を低圧に維持するための真空排気を行って溶媒を蒸発させる真空瞬間乾燥法であると好適である。更に、シリカ凝集体の十分な解砕を行うためには、溶媒の蒸発が行われる直線部と屈曲部とで構成された管を備え、管の出口側(屈曲部側)から真空排気しつつ、管の入口側(直線部側)から分散液を供給できる装置を使用する。このような装置を使用すれば、溶媒蒸発に伴うシリカ凝集が生じても、屈曲部の壁にシリカ凝集体が衝突することで、凝集体が解砕される。   When the spray drying method is employed as the drying method, the dispersion of the dispersion and the crushing of the silica aggregates can be promoted by spraying the concentrated dispersion. In order to suppress silica agglomeration due to evaporation of the solvent of the dispersion, the spray drying method instantaneously heats the solvent of the dispersion to a high temperature, and maintains a low pressure in the drying system. A vacuum instantaneous drying method in which evacuation is performed to evaporate the solvent is preferable. Further, in order to sufficiently disintegrate the silica agglomerate, a tube composed of a straight portion where the solvent is evaporated and a bent portion is provided, and the tube is evacuated from the outlet side (the bent portion side) of the tube. An apparatus capable of supplying the dispersion liquid from the inlet side (straight portion side) of the tube is used. If such an apparatus is used, even if silica agglomeration due to solvent evaporation occurs, the agglomerate is crushed by collision of the silica agglomerate with the wall of the bent portion.

なお、選択した上記乾燥方式によっては、溶媒を蒸発させた後に得られたシリカ同士が、凝集している場合がある。この場合、当該凝集体の解砕処理を別途行っても良い。   Depending on the selected drying method, the silica obtained after evaporating the solvent may be agglomerated. In this case, you may perform the crushing process of the said aggregate separately.

以上の工程により、シリカを得ることができる。上記の通り、必要に応じてシリカをシリル化工程で処理する。このシリル化工程では、先に述べたシリル化剤でシリカの表面を処理する。   Through the above steps, silica can be obtained. As described above, silica is treated in the silylation step as necessary. In this silylation step, the silica surface is treated with the silylating agent described above.

シリル化工程では、ヘンシェルミキサー等の公知の混合機内でシリカを攪拌しつつ、このシリカにシリル化剤を噴霧すると良い。この噴霧の際には、シリカを窒素等の雰囲気中に置く。シリル化剤の噴霧の後、シリカを加熱する。加熱温度は、100℃以上、250℃以下が良く、120℃以上、230℃以下が好ましく、150℃以上、200℃以下がより好ましい。また、加熱時間は、1時間以上、10時間以下が良く、2時間以上、8時間以下が好ましく、3時間以上、6時間以下がより好ましい。   In the silylation step, the silylating agent may be sprayed onto the silica while stirring the silica in a known mixer such as a Henschel mixer. During the spraying, silica is placed in an atmosphere such as nitrogen. After spraying the silylating agent, the silica is heated. The heating temperature is preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. The heating time is preferably 1 hour or more and 10 hours or less, preferably 2 hours or more and 8 hours or less, more preferably 3 hours or more and 6 hours or less.

次に、第二のシリカの製造形態について説明する。第二のシリカの製造形態は、濃縮工程のみシリカの第一製造形態と異なる。その濃縮工程は、次の通りである。なお、本濃縮工程では、後記エステル交換反応と共に、反応釜に仕込まれたアルコールおよび分散液の溶媒を蒸発させて、分散液の濃縮を行なう。   Next, the production form of the second silica will be described. The production form of the second silica is different from the first production form of silica only in the concentration step. The concentration process is as follows. In this concentration step, together with the transesterification described later, the alcohol charged in the reaction kettle and the solvent of the dispersion are evaporated to concentrate the dispersion.

本第二製造形態における濃縮工程では、分散液の濃縮を行なう蒸発釜に、−OR基を有する化合物の一種であるアルコールを仕込む。仕込まれたアルコールは、シリカ粒子表面の水酸基および/または−OR基とのエステル交換反応に関与する。つまり、(1)アルコールのR基と、シリカ表面の水酸基における水素原子および/または同表面の−OR基におけるR基の一部とが置換されるか、(2)アルコールの−OR基と、シリカ表面の水酸基および/または同表面の−OR基の一部とが置換される。また、前記の交換が無い場合であっても、蒸発釜に仕込まれたアルコールがシリカ表面に吸着する場合もある。従って、本第二製造形態による一つの技術的特徴は、選択するアルコールにより、−OR基が一種のみ存在するシリカの表面に、別の−OR基をも存在させることができることにある。   In the concentration step in the second production mode, an alcohol which is a kind of a compound having an —OR group is charged into an evaporating pot for concentrating the dispersion. The charged alcohol is involved in the transesterification reaction with the hydroxyl group and / or —OR group on the surface of the silica particles. That is, (1) the R group of the alcohol is replaced with a hydrogen atom in the hydroxyl group on the silica surface and / or a part of the R group in the -OR group on the surface, or (2) the -OR group of the alcohol, The hydroxyl group on the silica surface and / or a part of the —OR group on the same surface is substituted. Even if there is no such exchange, the alcohol charged in the evaporation pot may be adsorbed on the silica surface. Accordingly, one technical feature of the second production mode is that another —OR group can be present on the surface of silica where only one —OR group is present, depending on the alcohol selected.

1価の脂肪族アルコール、1価の飽和脂環式アルコール、飽和脂肪族グリコール、飽和脂環式グリコール、グリセリン、糖アルコール、アラルキルアルコール、芳香環で置換された飽和脂肪族グリコール、不飽和脂肪族アルコール、芳香環で置換された不飽和脂肪族アルコール、アリールアルコール等から選択された一種または二種以上のアルコールを、特に限定することなく、本濃縮工程でのアルコールとして使用できる。但し、縮合工程で使用した有機溶剤にアルコールを使用した場合には、シリカ表面に二種以上の−OR基を存在させるために、その有機溶剤に係るアルコールと異なるアルコールを使用することが好適である。例えば、縮合工程における有機溶媒にメタノールを使用した場合には、1−ブタノールやベンジルアルコールを使用する。   Monovalent aliphatic alcohol, monovalent saturated alicyclic alcohol, saturated aliphatic glycol, saturated alicyclic glycol, glycerin, sugar alcohol, aralkyl alcohol, saturated aliphatic glycol substituted with an aromatic ring, unsaturated aliphatic One or more alcohols selected from alcohols, unsaturated aliphatic alcohols substituted with aromatic rings, aryl alcohols, and the like can be used as alcohols in this concentration step without any particular limitation. However, when an alcohol is used as the organic solvent used in the condensation step, it is preferable to use an alcohol different from the alcohol related to the organic solvent so that two or more -OR groups are present on the silica surface. is there. For example, when methanol is used as the organic solvent in the condensation step, 1-butanol or benzyl alcohol is used.

濃縮工程において蒸発釜に仕込むアルコールを例示すれば、次の通りである。1価の飽和脂肪族アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、1−プロピルアルコール、2−プロピルアルコール、2−メチル−1−プロピルアルコール、2−メチル−2−プロピルアルコール、1−ブチルアルコール、2−ブチルアルコール、ペンチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール;1価の飽和脂環式アルコールとしては、シクロヘキサノール;飽和脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオール;飽和脂環式グリコールとしては、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール;糖アルコールとしては、イノシトール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール;アラルキルアルコールとしては、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、1−フェニル−2−プロパノール、ジフェニルメタノール、トリフェニルメタノール;芳香環で置換された飽和脂肪族グリコールとしては、ヒドロベンゾイン、ベンズピナコール;不飽和脂肪族アルコールとしては、ビニルアルコール、アリルアルコール、イソプロペニルアルコール、2−メチル−1−プロペニルアルコール、2−メチルアリルアルコール、2−ブテニルアルコール、オレイルアルコール、リノリルアルコール;芳香環で置換された不飽和脂肪族アルコールとしては、スチリルアルコール、シンナミルアルコール;アリールアルコールとしては、フェノール;である。   An example of the alcohol charged in the evaporation pot in the concentration step is as follows. Monovalent saturated aliphatic alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, 1-propyl alcohol, 2-propyl alcohol, 2-methyl-1-propyl alcohol, 2-methyl-2-propyl alcohol, 1-butyl alcohol, 2 -Butyl alcohol, pentyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, lauryl alcohol, stearyl alcohol; as monovalent saturated alicyclic alcohol, cyclohexanol; as saturated aliphatic glycol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propane Diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol 2,2-dimethyl- , 3-propanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol; saturated alicyclic glycols include cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, cyclohexane-1,4- Diol; Inositol, sorbitol, mannitol, xylitol as sugar alcohol; Benzyl alcohol, phenethyl alcohol, 1-phenyl-2-propanol, diphenylmethanol, triphenylmethanol; saturated aliphatic substituted with aromatic ring Examples of glycols include hydrobenzoin and benzpinacol; and examples of unsaturated aliphatic alcohols include vinyl alcohol, allyl alcohol, isopropenyl alcohol, 2-methyl-1-propenyl alcohol, 2-methylallyl alcohol, 2 The unsaturated aliphatic alcohol substituted with an aromatic ring, styryl alcohol, cinnamyl alcohol; butenyl alcohol, oleyl alcohol, linoleyl alcohol and the aryl alcohol, phenol; a.

蒸発釜への分散液およびアルコールの仕込む方法は、特に限定されず、任意の方法で分散液を仕込むと良い。例えば、(1)アルコールと分散液の全てを反応釜に仕込む方法、(2)アルコールを予め蒸発釜に仕込んだ後、分散液を徐々に反応釜に導入する方法、(3)分散液を予め蒸発釜に仕込んだ後、アルコールを徐々に反応釜に導入する方法、が挙げられる。   The method of charging the dispersion liquid and alcohol into the evaporation kettle is not particularly limited, and the dispersion liquid may be charged by any method. For example, (1) a method in which all of the alcohol and the dispersion are charged into the reaction kettle, (2) a method in which the alcohol is previously charged in the evaporation kettle, and then the dispersion is gradually introduced into the reaction kettle. And a method of gradually introducing alcohol into the reaction kettle after charging into the evaporating kettle.

反応温度および時間は、エステル交換率およびアルコール蒸発の程度に応じて適宜に設定される。一般的な傾向としては、反応温度が高い程、エステル交換反応が進行する。また、反応時間が長い程、エステル交換反応が進行する。加熱により反応温度が調整され、この温度は、概ね50℃以上、250℃以下が良く、70℃以上、230℃以下が好ましく、100℃以上、200℃以下がより好ましい。他方、反応時間は、概ね1時間以上、10時間以下が良く、2時間以上、8時間以下が好ましく、3時間以上、6時間以下がより好ましい。   The reaction temperature and time are appropriately set according to the transesterification rate and the degree of alcohol evaporation. As a general tendency, the higher the reaction temperature, the more the transesterification reaction proceeds. Moreover, transesterification progresses, so that reaction time is long. The reaction temperature is adjusted by heating, and this temperature is preferably 50 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. On the other hand, the reaction time is generally from 1 hour to 10 hours, preferably from 2 hours to 8 hours, more preferably from 3 hours to 6 hours.

次に、第三のシリカの製造形態について説明する。第三の製造形態は、濃縮工程と乾燥工程の間に、濃縮された分散液にアルコールを添加(添加量は、適宜定められる)することにおいて第一製造形態と異なる。乾燥工程において、(1)分散液に添加されたアルコールにおける−OR基(アルコキシ基)のR基と、シリカ表面の水酸基における水素原子および/または同表面の−OR基におけるR基の一部とが置換されるか、(2)分散液に添加されたアルコールの−OR基と、シリカ表面の水酸基および/または同表面の−OR基の一部とが置換される。また、前記の交換が無い場合であっても、分散液に添加されたアルコールがシリカ表面に吸着する場合もある。従って、本第三製造形態による一つの技術的特徴は、上記第二製造形態のシリカの製法と同じく、選択するアルコールにより、−OR基が一種のみ存在するシリカの表面に、別の−OR基をも存在させることができることにある。   Next, a production form of the third silica will be described. The third production form differs from the first production form in that alcohol is added to the concentrated dispersion (addition amount is appropriately determined) between the concentration step and the drying step. In the drying step, (1) the R group of the -OR group (alkoxy group) in the alcohol added to the dispersion, the hydrogen atom in the hydroxyl group on the silica surface and / or a part of the R group in the -OR group on the same surface, Or (2) the —OR group of the alcohol added to the dispersion and the hydroxyl group on the silica surface and / or a part of the —OR group on the same surface are substituted. Even if there is no such exchange, the alcohol added to the dispersion may be adsorbed on the silica surface. Accordingly, one technical feature of the third production mode is that, like the method for producing silica of the second production mode, another —OR group is formed on the surface of silica where only one —OR group is present, depending on the alcohol selected. Can also exist.

本第三の製造形態において使用するアルコールは、特に限定されない。つまり、1価の飽和脂環式アルコール、飽和脂肪族グリコール、飽和脂環式グリコール、グリセリン、糖アルコール、アラルキルアルコール、芳香環で置換された飽和脂肪族グリコール、不飽和脂肪族アルコール、芳香環で置換された不飽和脂肪族アルコール、アリールアルコール等から選択された一種または二種以上のアルコールを特に限定することなく使用できる。但し、縮合工程で使用した有機溶剤にアルコールを使用した場合には、シリカ表面に二種以上の−OR基を存在させるために、その有機溶剤に係るアルコールと異なるアルコールを使用することが好適である。例えば、縮合工程における有機溶媒にメタノールを使用した場合には、1−ブタノールやベンジルアルコールを使用する。   The alcohol used in the third production form is not particularly limited. In other words, monovalent saturated alicyclic alcohol, saturated aliphatic glycol, saturated alicyclic glycol, glycerin, sugar alcohol, aralkyl alcohol, saturated aliphatic glycol substituted with aromatic ring, unsaturated aliphatic alcohol, aromatic ring One or more alcohols selected from substituted unsaturated aliphatic alcohols, aryl alcohols and the like can be used without any particular limitation. However, when an alcohol is used as the organic solvent used in the condensation step, it is preferable to use an alcohol different from the alcohol related to the organic solvent so that two or more -OR groups are present on the silica surface. is there. For example, when methanol is used as the organic solvent in the condensation step, 1-butanol or benzyl alcohol is used.

本第三製造形態で使用できるアルコールを例示すれば、次の通りである。1価の飽和脂肪族アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、1−プロピルアルコール、2−プロピルアルコール、2−メチル−1−プロピルアルコール、2−メチル−2−プロピルアルコール、1−ブチルアルコール、2−ブチルアルコール、ペンチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール;1価の飽和脂環式アルコールとしては、シクロヘキサノール;飽和脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオール;飽和脂環式グリコールとしては、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール;糖アルコールとしては、イノシトール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール;アラルキルアルコールとしては、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、1−フェニル−2−プロパノール、ジフェニルメタノール、トリフェニルメタノール;芳香環で置換された飽和脂肪族グリコールとしては、ヒドロベンゾイン、ベンズピナコール;不飽和脂肪族アルコールとしては、ビニルアルコール、アリルアルコール、イソプロペニルアルコール、2−メチル−1−プロペニルアルコール、2−メチルアリルアルコール、2−ブテニルアルコール、オレイルアルコール、リノリルアルコール;芳香環で置換された不飽和脂肪族アルコールとしては、スチリルアルコール、シンナミルアルコール;アリールアルコールとしては、フェノール;である。   Examples of alcohols that can be used in the third production mode are as follows. Monovalent saturated aliphatic alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, 1-propyl alcohol, 2-propyl alcohol, 2-methyl-1-propyl alcohol, 2-methyl-2-propyl alcohol, 1-butyl alcohol, 2 -Butyl alcohol, pentyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, lauryl alcohol, stearyl alcohol; as monovalent saturated alicyclic alcohol, cyclohexanol; as saturated aliphatic glycol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propane Diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol 2,2-dimethyl- , 3-propanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol; saturated alicyclic glycols include cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, cyclohexane-1,4- Diol; Inositol, sorbitol, mannitol, xylitol as sugar alcohol; Benzyl alcohol, phenethyl alcohol, 1-phenyl-2-propanol, diphenylmethanol, triphenylmethanol; saturated aliphatic substituted with aromatic ring Examples of glycols include hydrobenzoin and benzpinacol; and examples of unsaturated aliphatic alcohols include vinyl alcohol, allyl alcohol, isopropenyl alcohol, 2-methyl-1-propenyl alcohol, 2-methylallyl alcohol, 2 The unsaturated aliphatic alcohol substituted with an aromatic ring, styryl alcohol, cinnamyl alcohol; butenyl alcohol, oleyl alcohol, linoleyl alcohol and the aryl alcohol, phenol; a.

オルガノポリシロキサンの被覆:
調製したシリカの表面にオルガノポリシロキサンを被覆させることにより、本発明の粒子が得られる。
Organopolysiloxane coating:
The particles of the present invention can be obtained by coating the surface of the prepared silica with an organopolysiloxane.

公知の混合装置を使用して、シリカへのオルガノポリシロキサンの被覆を行なうことが好適である。すなわち、装置内でシリカを攪拌しつつ、オルガノポリシロキサンをシリカに向けて噴霧した後、そのシリカを加熱することが好適である。噴霧に際しては、シリカを攪拌する装置内部を窒素等の不活性ガス雰囲気にすると良い。   It is preferred to coat the organopolysiloxane on the silica using a known mixing device. That is, it is preferable to heat the silica after spraying the organopolysiloxane toward the silica while stirring the silica in the apparatus. When spraying, the inside of the apparatus for stirring the silica is preferably in an inert gas atmosphere such as nitrogen.

シリカを攪拌するための装置としては、本発明の粒子同士の凝集、融着、固着を抑えるため、噴霧後の加熱をも実行可能な装置が好ましい。このような装置としては、例えば、加熱ジャケットを備えたヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製「FM/J型」)がある。   As an apparatus for stirring silica, an apparatus capable of performing heating after spraying is preferable in order to suppress aggregation, fusion, and adhesion between the particles of the present invention. As such an apparatus, for example, there is a Henschel mixer (“FM / J type” manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) equipped with a heating jacket.

オルガノポリシロキサン噴霧する際には、このオルガノポリシロキサンをそのままシリカ粒子に噴霧しても良いが、オルガノポリシロキサンには粘度が高いものが多いため、イソプロピルアルコール等の溶媒をオルガノポリシロキサンと混合して粘度を低下させたものを噴霧することが、効率が良い。   When spraying the organopolysiloxane, the organopolysiloxane may be sprayed directly onto the silica particles, but since many organopolysiloxanes have high viscosity, a solvent such as isopropyl alcohol is mixed with the organopolysiloxane. It is efficient to spray the one whose viscosity is lowered.

上記噴霧後、シリカへのオルガノポリシロキサンの密着力を高めるため、オルガノポリシロキサンが噴霧された後のシリカを加熱する。この際の加熱温度は、100℃以上、300℃以下が良く、150℃以上、200℃以下が好ましい。加熱時間については、10分以上が良く、30分以上が好ましく、1時間以上がより好ましい。なお、加熱をしている間には、粒子の均一な加熱を行なうため、通常、連続して上記攪拌を行なう。オルガノポリシロキサンと混合した溶媒の蒸散が迅速化すると共に、各シリカ温度の均一化を図れるからである。   After the spraying, the silica after the organopolysiloxane is sprayed is heated in order to increase the adhesion of the organopolysiloxane to the silica. The heating temperature at this time is preferably 100 ° C. or more and 300 ° C. or less, and preferably 150 ° C. or more and 200 ° C. or less. The heating time is preferably 10 minutes or longer, preferably 30 minutes or longer, and more preferably 1 hour or longer. In addition, in order to perform uniform heating of particles during heating, the above stirring is usually performed continuously. This is because the evaporation of the solvent mixed with the organopolysiloxane can be accelerated and the temperature of each silica can be made uniform.

オルガノポリシロキサンの被覆により本発明の粒子が得られる。当該粒子は、凝集体となっている場合がある。その場合、必要であれば、ジェットミル、ボールミル等の解砕機(粉砕機)を使用して、その凝集体の解砕を行なう。本発明に係る粒子の凝集体における凝集力は弱いので、凝集体の十分な解砕を容易に行なうことができる。解砕と共に本発明に係る粒子の分級をも行なう必要があれば、例えばジェット粉砕分級機(日本ニューマ製「IDS−2型」)を使用すれば良い。   The particles of the present invention are obtained by coating with an organopolysiloxane. The particles may be aggregates. In that case, if necessary, the aggregate is crushed using a pulverizer (pulverizer) such as a jet mill or a ball mill. Since the agglomeration force in the aggregate of particles according to the present invention is weak, sufficient crushing of the aggregate can be easily performed. If it is necessary to perform classification of the particles according to the present invention together with crushing, for example, a jet pulverization classifier (“IDS-2 type” manufactured by Nippon Pneumatic) may be used.

(粒子の用途)
シリカ粒子を必要とする広範な用途に本発明の粒子を適用できる。トナーの流動性を高める外添材として使用した場合、この粒子の分散性が良好なことから、トナーの流動性を優れたものにすることができる。
(Use of particles)
The particles of the present invention can be applied to a wide range of applications that require silica particles. When used as an external additive that enhances the fluidity of the toner, the dispersibility of the particles is good, so that the fluidity of the toner can be improved.

本発明の粒子をトナーの外添材として使用するとき、このトナーは、着色剤と結着樹脂とを有することが通常である。この着色剤には、カーボンブラック、シアンカラー、マゼンタカラー、イエローカラー、体質顔料等の染料及び顔料を使用できる。また、結着樹脂には、スチレン、クロルスチレン、ビニルスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体;等を使用できる。   When the particles of the present invention are used as an external additive for toner, the toner usually has a colorant and a binder resin. As the colorant, dyes and pigments such as carbon black, cyan color, magenta color, yellow color and extender pigments can be used. Examples of the binder resin include styrenes such as styrene, chlorostyrene, and vinyl styrene; monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isobutylene; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate; Of α-methylene aliphatic monocarboxylic acid such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate Ester; Vinyl ether such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl butyl ether; Homopolymer or copolymer of vinyl ketone such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropyl ketone, etc. Kill.

また、トナーには添加剤として、フェライト等の磁性体、電化制御剤、導電性調節剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、離型剤などを含有させても良い。   Further, the toner may contain a magnetic substance such as ferrite, an electrification control agent, a conductivity regulator, an extender pigment, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an antioxidant, and a release agent. .

トナーの外添材として本発明の粒子を使用する場合、この粒子の使用量は、トナーの種類により適宜設定される。トナーが非磁性であるとき、本発明粒子の使用量は、トナー100質量部に対して0.1質量部未満であるとトナーの帯電性を制御できない場合があるので、0.1質量部以上であると良く、0.1〜10質量部であると好ましく、0.5〜5質量部であると更に好ましい。また、トナーが磁性体を含む磁性トナーであるとき、磁性体を除いたトナー100質量部に対して、上記本発明の使用量を設定すると良い。   When the particles of the present invention are used as an external additive for toner, the amount of the particles used is appropriately set depending on the type of toner. When the toner is non-magnetic, the use amount of the particles of the present invention is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner. It is preferable that it is 0.1 to 10 parts by mass, and more preferably 0.5 to 5 parts by mass. Further, when the toner is a magnetic toner containing a magnetic material, the use amount of the present invention is preferably set with respect to 100 parts by mass of the toner excluding the magnetic material.

トナーと本発明粒子を混合するには、公知の混合手段を適用できる。その手段に使用する装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、ボールミル、V型混合機、ターブラミキサー、ペイントシェイカーが挙げられる。   A known mixing means can be applied to mix the toner and the particles of the present invention. Examples of the apparatus used for the means include a Henschel mixer, a Nauter mixer, a ball mill, a V-type mixer, a turbula mixer, and a paint shaker.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be appropriately modified and implemented within a range that can meet the purpose described above and below. All of which are within the scope of the present invention.

各実施例および比較例における−OR基量、平均粒子径、粒子径の変動係数、疎水化度、帯電量、低分散粒子径、高分散粒子径、不純物元素の含有量は、次の通りにして算出した。   In each example and comparative example, the amount of —OR group, average particle size, coefficient of variation of particle size, hydrophobicity, charge amount, low dispersion particle size, high dispersion particle size, and content of impurity elements are as follows. Calculated.

(シリカ表面の−OR基量)
試料シリカ1gと、0.05N−NaOH水溶液50mlとを混合後、室温で10時間攪拌し、懸濁液を得た。この懸濁液を、1×105G以上、60分間の条件で遠心分離し、この液の上澄み液を分取した。この上澄み液中のアルコキシ基を、水素炎イオン化検出器を備えるガスクロマトグラフを使用して定量分析し、その結果から試料シリカ1gの表面に存在する−OR基量(アルコキシ基量)を算出した。
(-OR group amount on silica surface)
1 g of sample silica and 50 ml of 0.05 N NaOH aqueous solution were mixed and then stirred at room temperature for 10 hours to obtain a suspension. This suspension was centrifuged at 1 × 10 5 G or more for 60 minutes, and the supernatant of this solution was collected. The alkoxy group in the supernatant was quantitatively analyzed using a gas chromatograph equipped with a flame ionization detector, and the —OR group amount (alkoxy group amount) present on the surface of 1 g of sample silica was calculated from the result.

(一次粒子の平均粒子径、変動係数)
SEM(日立製作所社製走査型電子顕微鏡「S−3500N」)を使用し、50〜100個程度の試料シリカを確認できる1万倍率程度でこの試料観察像を無作為に5枚撮影し、全撮影像から確認できる試料の一次粒子の直径を無作為に測定した。この測定値から、平均粒子径を算出した。また、平均粒子径と、粒子径の標準偏差とを次式に当てはめ、粒子径の変動係数を求めた。
粒子径の変動係数(%)=一次粒子の粒子径の標準偏差/平均粒子径×100
(Average particle size of primary particles, coefficient of variation)
Using SEM (Hitachi, Ltd. scanning electron microscope “S-3500N”), we randomly photographed five sample observation images at about 10,000 magnifications to confirm about 50 to 100 sample silica. The diameter of the primary particle of the sample that can be confirmed from the photographed image was randomly measured. From this measurement value, the average particle size was calculated. In addition, the average particle diameter and the standard deviation of the particle diameter were applied to the following equation to obtain the coefficient of variation of the particle diameter.
Variation coefficient of particle diameter (%) = standard deviation of primary particle diameter / average particle diameter × 100

(疎水化度)
底部に攪拌子を置いた200ccのガラスビーカーに水50ccを投入し、その水面に試料粒子0.2gを置いた後、攪拌子を緩やかに回転させた。その後、ビーカー内の水中にビュレットの先端部を挿入し、このビュレットから水中にメタノールを徐々に導入した。この導入を、水面の粒子が完全に沈んだことを目視確認できるまで行なった。そして、疎水化度を次式に基づき求めた。

Figure 2009120416
(Hydrophobicity)
50 cc of water was put into a 200 cc glass beaker with a stirrer placed at the bottom, and 0.2 g of sample particles were placed on the water surface, and then the stirrer was gently rotated. Thereafter, the tip of the burette was inserted into the water in the beaker, and methanol was gradually introduced into the water from this burette. This introduction was performed until it was visually confirmed that the water surface particles had completely sunk. Then, the degree of hydrophobicity was determined based on the following formula.
Figure 2009120416

(帯電量)
試料粒子1質量部と、キャリア粒子である平均粒子径100μmの鉄粉100質量部の混合物を、メノウ鉢内で5分間粉砕した。この粉砕物2mgのブローオフ帯電量を、帯電量測定装置(京セラケミカル社製「TB200」)を使用して測定した。ここでの測定条件は、金網の目数を500メッシュ、ブロー圧を0.06kg、ブロー時間を30秒、とした。
(Charge amount)
A mixture of 1 part by mass of sample particles and 100 parts by mass of iron powder having an average particle diameter of 100 μm as carrier particles was pulverized in an agate bowl for 5 minutes. The blowoff charge amount of 2 mg of this pulverized product was measured using a charge amount measuring device (“TB200” manufactured by Kyocera Chemical Co.). The measurement conditions here were such that the number of wire meshes was 500 mesh, the blow pressure was 0.06 kg, and the blow time was 30 seconds.

(低分散粒子径)
試料粒子2質量部とメタノール100質量部の混合液を20分間攪拌した。この攪拌により得られた分散液について、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製LA−920)を用いて計測した。得られた体積基準の粒度分布の算術平均値をもって低分散粒子径とした。
(Low dispersion particle size)
A mixed solution of 2 parts by mass of sample particles and 100 parts by mass of methanol was stirred for 20 minutes. About the dispersion liquid obtained by this stirring, it measured using the laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus (LA-920 by Horiba, Ltd.). The arithmetic average value of the obtained volume-based particle size distribution was defined as the low dispersion particle size.

(高分散粒子径)
低分散粒子径の算出と同様にして調製した分散液を超音波分散機で10分間以上処理することにより、分散液において試料粒子を高分散させた。その後、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製LA−920)を用いて得られた体積基準の粒度分布の算術平均値をもって高分散粒子径とした。
(Highly dispersed particle size)
The dispersion prepared in the same manner as the calculation of the low dispersion particle diameter was treated with an ultrasonic disperser for 10 minutes or more to highly disperse the sample particles in the dispersion. Thereafter, the arithmetic average value of the volume-based particle size distribution obtained using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (LA-920 manufactured by Horiba, Ltd.) was used as the high dispersion particle size.

(不純物の含有量)
試料粒子におけるNa、K、Li、F、Clの各含有量を測定した。Na、K、Liの各元素の含有量は、JIS K 0121の原子吸光分析により分析を行った。F、Clの各元素の含有量は、JIS K 0127のイオンクロマトグラフにより分析を行った。
(Impurity content)
Each content of Na, K, Li, F, and Cl in the sample particles was measured. The content of each element of Na, K, and Li was analyzed by atomic absorption analysis of JIS K 0121. The content of each element of F and Cl was analyzed by an ion chromatograph of JIS K 0127.

(実施例1)
以下の縮合工程、濃縮工程、乾燥工程、被覆工程、解砕・分級工程に従って、実施例1の粒子を調製した。
Example 1
The particles of Example 1 were prepared according to the following condensation step, concentration step, drying step, coating step, and crushing / classifying step.

縮合工程:
撹拌機、滴下装置および温度計を備えた容量50Lの反応器に、メタノール17.6kgと25質量%アンモニア水3.55kgとを仕込み、反応器内の液温を40±0.5℃に調整しながら5時間攪拌した。このとき、テトラメトキシシラン11.2kgおよび水2.65kgの夫々を、攪拌開始から3時間掛けて反応器内に滴下した。以上の操作により、テトラメトキシシランの加水分解縮合で粒子状シリカが生じ、メタノールにシリカが分散する液を調製した。この分散液から少量のシリカを採取し、これを乾燥後、SEM観察に基づき、シリカの平均粒子径およびこの粒子径の変動係数を算出した(算出値は、後記表1参照)。
Condensation process:
A 50 L reactor equipped with a stirrer, a dropping device and a thermometer was charged with 17.6 kg of methanol and 3.55 kg of 25% by mass ammonia water, and the liquid temperature in the reactor was adjusted to 40 ± 0.5 ° C. The mixture was stirred for 5 hours. At this time, 11.2 kg of tetramethoxysilane and 2.65 kg of water were dropped into the reactor over 3 hours from the start of stirring. By the above operation, particulate silica was generated by hydrolytic condensation of tetramethoxysilane, and a liquid in which silica was dispersed in methanol was prepared. A small amount of silica was collected from this dispersion, dried, and based on SEM observation, the average particle diameter of silica and the coefficient of variation of the particle diameter were calculated (see Table 1 below for calculated values).

濃縮工程:
攪拌機、滴下口、温度計、および熱媒加熱機能を備えた容量30Lの蒸発釜と、この蒸発釜からの蒸気を凝縮する凝縮器とを有する蒸発装置を使用し、次の手順で、上記縮合工程で得られた分散液の濃縮を行った。先ず、内部圧が常圧の蒸発釜にn−ブタノール18kgを仕込み、このブタノールを攪拌しながら熱媒温度を120℃に保持させつつ、蒸発釜の滴下口から上記分散液の全量を4時間掛けて蒸発釜内に送り込んだ。次に、蒸発釜内のメタノールと水とアンモニアを留出させた後、熱媒温度を160℃に設定し、蒸発釜からの全留出量が35.3kg、分散液中の固形分濃度が25質量%となった時点で、熱媒の冷却を開始した。
Concentration process:
Using an evaporator having a 30 L capacity evaporator equipped with a stirrer, a dripping port, a thermometer, and a heating medium heating function, and a condenser that condenses the vapor from the evaporator, the above condensation is performed in the following procedure. The dispersion obtained in the process was concentrated. First, 18 kg of n-butanol was charged in an evaporation kettle with an internal pressure of normal pressure, and the temperature of the heating medium was maintained at 120 ° C. while stirring the butanol, and the total amount of the dispersion was taken from the dripping port of the evaporating kettle over 4 hours. Was sent into the evaporation kettle. Next, after distilling methanol, water and ammonia in the evaporation kettle, the heating medium temperature was set to 160 ° C., the total distillate from the evaporation kettle was 35.3 kg, and the solid content concentration in the dispersion was When it became 25 mass%, cooling of the heat medium was started.

乾燥工程:
上記濃縮した分散液を、噴霧乾燥装置(ホソカワミクロン社製「CRUXシステム8B型」)を使用して気流乾燥させることにより、乾燥シリカ粒子を得た。使用した乾燥装置は、加熱水蒸気が供給されるジャケットで覆われた内径8mm,長さ8mのステンレス鋼管と、当該鋼管の一端部に濃縮された上記分散液を供給する供給ポンプと、鋼管の他端部に接続され、かつ、シリカおよび分散液の分散媒蒸気を分離するバグフィルタが設けられた内部減圧化可能な粉体捕集室と、を備えている。この乾燥装置の鋼管内では分散液が間接的に加熱されて分散媒が蒸発するとともに、その鋼管内の粉体捕集室側が減圧化して生じる気流により、鋼管内における分散液の拡散と凝縮したシリカの解砕が促進される。鋼管を通過したシリカは、バグフィルタにより捕集され、他方の分散媒蒸気は、バグフィルタ通過後凝縮され、そして乾燥装置外に排出される。この乾燥装置を使用した本実施例では、分散液の乾燥条件を、操作圧50torr、加熱管ジャケット温度170℃、粉体捕集室内温度150℃として、上記濃縮した分散液の全量17.7kgを乾燥した。得られたシリカについては、その表面の−OR基を定量した(当該定量値は、後記表1参照)。
Drying process:
The concentrated dispersion liquid was air-dried using a spray drying apparatus (“CRUX system 8B type” manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain dry silica particles. The drying apparatus used is a stainless steel pipe having an inner diameter of 8 mm and a length of 8 m covered with a jacket to which heated steam is supplied, a supply pump for supplying the dispersion liquid concentrated at one end of the steel pipe, and other steel pipes. A powder collecting chamber connected to the end and provided with a bag filter for separating the dispersion medium vapor of silica and dispersion liquid and capable of reducing the internal pressure. In the steel pipe of this drying apparatus, the dispersion liquid is indirectly heated to evaporate the dispersion medium, and the dispersion of the dispersion liquid in the steel pipe is condensed by the air flow generated by reducing the pressure of the powder collection chamber in the steel pipe. Silica crushing is promoted. Silica that has passed through the steel pipe is collected by a bag filter, and the other dispersion medium vapor is condensed after passing through the bag filter and discharged outside the drying apparatus. In this example using this drying apparatus, the dispersion was dried under the following conditions: the operating pressure was 50 torr, the heating tube jacket temperature was 170 ° C., and the powder collection chamber temperature was 150 ° C. The total amount of the concentrated dispersion was 17.7 kg. Dried. About the obtained silica, the -OR group on the surface was quantified (refer to Table 1 below for the quantified value).

被覆工程:
加熱ジャケットを備えた容量20Lのヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製FM20J型)内で、乾燥したシリカの表面にオルガノポリシロキサンであるメチルハイドロジェンシリコーンオイル(以下、「MHSC」と称することがある)を被覆した。ここで使用したヘンシェルミキサーは、シリカ等が仕込まれる容器と、当該容器内を攪拌するための回転攪拌羽と、前記容器内壁に沿って周回して該内壁の付着物を掻き落とすための付着物除去板と、を備える装置である。シリカ表面へのMHSCの被覆手順は、次の通り行なった。先ず、シリカ4kgをヘンシェルミキサーの常温の容器内に投入し、窒素ガスを1L/minで連続して吹き込みつつ、MHSC(信越シリコーン社製「KF−99」)0.6kgとイソプロピルアルコール0.2kgとの混合物を15分掛けてシリカに向けて噴霧した。なお、ヘンシェルミキサーの回転攪拌羽の回転方向と、付着物除去板の周回方向とは逆方向とした。次に、1時間後に140℃になるようにシリカの温度を徐々に昇温させた後、当該温度を1時間保持した。その後、MHSCが被覆されたシリカを常温にまで自然冷却させた後、このシリカをヘンシェルミキサーから取り出した。
Coating process:
Methyl hydrogen silicone oil (hereinafter sometimes referred to as “MHSC”) which is an organopolysiloxane on the surface of dried silica in a 20 L Henschel mixer (FM20J type manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) equipped with a heating jacket Was coated. The Henschel mixer used here is a container charged with silica or the like, a rotating stirring blade for stirring the inside of the container, and a deposit for scraping off the deposit on the inner wall around the inner wall of the container. A removal plate. The procedure for coating MHSC on the silica surface was as follows. First, 4 kg of silica is put into a room temperature container of a Henschel mixer, and 0.6 kg of MHSC (“KF-99” manufactured by Shin-Etsu Silicone) and 0.2 kg of isopropyl alcohol are continuously blown at 1 L / min. And sprayed onto the silica over 15 minutes. The rotating direction of the rotating stirring blades of the Henschel mixer was opposite to the rotating direction of the deposit removing plate. Next, after gradually raising the temperature of the silica to 140 ° C. after 1 hour, the temperature was maintained for 1 hour. Thereafter, the silica coated with MHSC was naturally cooled to room temperature, and then the silica was taken out of the Henschel mixer.

解砕・分級工程:
MHSCが被覆された上記シリカを、カウンタージェット粉砕分級機(ホソカワミクロン社製「Type:100型」、解砕圧:6g/cm)を使用して解砕・分級し、本実施例の粒子を得た。
Crushing and classification process:
The silica coated with MHSC was pulverized and classified using a counter jet pulverizer (“Type: 100” manufactured by Hosokawa Micron Corporation, pulverization pressure: 6 g / cm 3 ). Obtained.

(実施例2)
実施例1における被覆工程のみ相違する方法により、本実施例の粒子を得た。本実施例の被覆工程の詳細は、次の通りである。先ず、窒素ガスが1L/minで連続して吹き込まれているヘンシェルミキサーの常温容器内にシリカ4kgを仕込み、このシリカにシリル化剤である信越シリコーン社製ヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」と称することがある)0.2kgを15分間掛けて噴霧した。その後、シリカの温度を1時間掛けて150℃にし、当該温度を3時間保持し後、シリカ中の温度を40℃にまで冷却した。次に、MHSC0.2kgとイソプロピルアルコール0.1kgとの混合物を15分掛けてシリカに向けて噴霧した後、1時間後に140℃になるようにシリカの温度を徐々に昇温させ、当該温度を1時間保持した。その後、MHSCが被覆されたシリカを常温にまで自然冷却させた後、この粒子をヘンシェルミキサーから取り出した。
(Example 2)
The particles of this example were obtained by a method that differs only in the coating step in Example 1. The details of the coating process of this example are as follows. First, 4 kg of silica was charged into a normal temperature vessel of a Henschel mixer into which nitrogen gas was continuously blown at 1 L / min, and hexamethyldisilazane (hereinafter referred to as “HMDS”) manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., which is a silylating agent. 0.2 kg) was sprayed for 15 minutes. Thereafter, the temperature of silica was increased to 150 ° C. over 1 hour, and the temperature was maintained for 3 hours, and then the temperature in silica was cooled to 40 ° C. Next, after spraying a mixture of 0.2 kg of MHSC and 0.1 kg of isopropyl alcohol over 15 minutes toward silica, the temperature of silica is gradually raised to 140 ° C. after 1 hour, and the temperature is adjusted. Hold for 1 hour. Thereafter, the silica coated with MHSC was naturally cooled to room temperature, and then the particles were taken out of the Henschel mixer.

(実施例3)
縮合工程が異なる以外は、実施例1と同様にして本実施例の粒子を得た。反応器に、メタノール11.75kgと28質量%アンモニア水3.40kgとを仕込み、反応器内の液温を25±0.5℃に調整すると共に攪拌を行ないながら、テトラメトキシシラン2.7kgを60分掛けて滴下した。次に、攪拌を1時間継続した後、反応器内に28質量%アンモニア水1.25kgを一括して添加した後、更に1時間攪拌した。その後、テトラメトキシシラン11.4kgとメチルトリメトキシシラン(以下、「MTMS」と称することがある)0.6kgとの混合液を240分掛けて反応器内に滴下した。なお、MTMSには、信越シリコーン社製「KBM−13」を使用した。前記テトラメトキシシラン等の混合液の滴下と同時に、28質量%アンモニア水溶液1.1kgと水0.5kgとの混合液の滴下も行なった。これら滴下後、攪拌を2時間行うことで、シリカ粒子の分散液を得た。
(Example 3)
Except for the different condensation steps, the particles of this example were obtained in the same manner as in Example 1. A reactor was charged with 11.75 kg of methanol and 3.40 kg of 28% by mass aqueous ammonia, and while adjusting the liquid temperature in the reactor to 25 ± 0.5 ° C. and stirring, 2.7 kg of tetramethoxysilane was added. It was added dropwise over 60 minutes. Next, after stirring was continued for 1 hour, 1.25 kg of 28 mass% aqueous ammonia was added all at once to the reactor, and then stirred for another hour. Thereafter, a mixed solution of 11.4 kg of tetramethoxysilane and 0.6 kg of methyltrimethoxysilane (hereinafter sometimes referred to as “MTMS”) was dropped into the reactor over 240 minutes. For MTMS, “KBM-13” manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. was used. Simultaneously with the dropwise addition of the mixed liquid such as tetramethoxysilane, a mixed liquid of 1.1 kg of 28 mass% aqueous ammonia solution and 0.5 kg of water was also dropped. After the dropwise addition, stirring was performed for 2 hours to obtain a dispersion of silica particles.

(実施例4)
濃縮工程を以下の通り行い、当該濃縮工程後の分散液にアルコールを添加・攪拌したものを、乾燥工程における処理対象とした以外は、実施例1と同様にして、本実施例の粒子を得た。
Example 4
The concentration step is performed as follows, and the particles of the present example are obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersion after the concentration step is added and stirred with alcohol, and the treatment target in the drying step is used. It was.

本実施例における濃縮工程では、先ず、蒸発釜に分散液の一部(20kg)を仕込み、この分散液を攪拌しながら熱媒温度を120℃に設定し、メタノールと水とアンモニアを蒸発させた。次に、3時間掛けて分散液の残りを蒸発釜内に送り込んだ後、蒸発釜からの全留出量が17.3kg、分散液中の固形分濃度が25質量%となった時点で、熱媒の冷却を開始した。   In the concentration step in this example, first, a part (20 kg) of the dispersion was charged into the evaporation kettle, and the temperature of the heating medium was set to 120 ° C. while stirring the dispersion to evaporate methanol, water, and ammonia. . Next, after feeding the remainder of the dispersion into the evaporation kettle over 3 hours, when the total distillate from the evaporation kettle is 17.3 kg and the solid content concentration in the dispersion is 25% by mass, Cooling of the heating medium was started.

濃縮工程と乾燥工程との間のアルコールの添加では、n−ブタノール3.5kgを添加し攪拌した。   In the addition of alcohol between the concentration step and the drying step, 3.5 kg of n-butanol was added and stirred.

(実施例5)
濃縮工程後の分散液へのアルコールの添加・攪拌において、n−ブタノールに替えてベンジルアルコールを使用した以外は、実施例4と同様にして本実施例の粒子を得た。
(Example 5)
Particles of this example were obtained in the same manner as in Example 4 except that benzyl alcohol was used instead of n-butanol in the addition and stirring of the alcohol to the dispersion after the concentration step.

(実施例6)
縮合工程〜被覆工程までを次の通りとした以外は、実施例1と同様にして、実施例6の粒子を得た。
(Example 6)
The particles of Example 6 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the steps from the condensation step to the coating step were as follows.

先ず、縮合工程では、反応器に、エタノール24.75kgと28質量%アンモニア水9.62kgとを仕込み、反応器内の液温を40±0.5℃に調整しながら5時間攪拌した。このとき、テトラエトキシシラン4.69kgを、攪拌開始から1時間掛けて反応器内に滴下した。以上の操作により、テトラエトキシシランの加水分解縮合で粒子状シリカが生じ、エタノールにシリカが分散する液を調製した。   First, in the condensation step, 24.75 kg of ethanol and 9.62 kg of 28% by mass ammonia water were charged into the reactor, and stirred for 5 hours while adjusting the liquid temperature in the reactor to 40 ± 0.5 ° C. At this time, 4.69 kg of tetraethoxysilane was dropped into the reactor over 1 hour from the start of stirring. By the above operation, particulate silica was generated by hydrolysis condensation of tetraethoxysilane, and a liquid in which silica was dispersed in ethanol was prepared.

続く、濃縮工程では、蒸発釜に分散液の一部(20kg)を仕込み、この分散液を攪拌しながら熱媒温度を120℃に設定し、エタノールと水とアンモニアを蒸発させた。次に、3時間掛けて分散液の残りを蒸発釜内に送り込んだ後、蒸発釜からの全留出量が33.6kg、分散液中の固形分濃度が25質量%となった時点で、熱媒の冷却を開始した。   In the subsequent concentration step, a part (20 kg) of the dispersion was charged into the evaporation kettle, and the temperature of the heating medium was set to 120 ° C. while stirring the dispersion to evaporate ethanol, water, and ammonia. Next, after feeding the remainder of the dispersion into the evaporation kettle over 3 hours, when the total distillate from the evaporation kettle reached 33.6 kg and the solid content concentration in the dispersion reached 25% by mass, Cooling of the heating medium was started.

上記濃縮工程で得られた分散液にオクタノール1.08kgを添加し、これを攪拌した。この液を実施例1と同様の乾燥工程で、乾燥させた。そして、被覆工程において、乾燥工程で得られたシリカにオルガノポリシロキサンを被覆させた。この被覆工程では、MHSCの使用量を0.15kg、イソプロピルアルコールの使用量を0.5kgとした以外は、実施例1の被覆工程と同様とした。   To the dispersion obtained in the concentration step, 1.08 kg of octanol was added and stirred. This solution was dried in the same drying step as in Example 1. In the coating step, the silica obtained in the drying step was coated with organopolysiloxane. This coating step was the same as the coating step of Example 1 except that the amount of MHSC used was 0.15 kg and the amount of isopropyl alcohol used was 0.5 kg.

(比較例1)
被覆工程を省き、かつ、濃縮工程を以下の通りとした以外は、実施例1と同様にして本比較例の粒子を得た。
(Comparative Example 1)
The particles of this comparative example were obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating step was omitted and the concentration step was as follows.

本比較例の濃縮工程では、先ず、蒸発釜に分散液の一部(20kg)を仕込み、この分散液を攪拌しながら熱媒温度を120℃に設定し、メタノールと水とアンモニアを蒸発させた。次に、3時間掛けて分散液の残りを蒸発釜内に送り込んだ後、蒸発釜からの全留出量が17.3kg、分散液中の固形分濃度が25質量%となった時点で、熱媒の冷却を開始した。   In the concentration step of this comparative example, first, a part (20 kg) of the dispersion was charged into the evaporation kettle, and the temperature of the heating medium was set to 120 ° C. while stirring this dispersion to evaporate methanol, water, and ammonia. . Next, after feeding the remainder of the dispersion into the evaporation kettle over 3 hours, when the total distillate from the evaporation kettle is 17.3 kg and the solid content concentration in the dispersion is 25% by mass, Cooling of the heating medium was started.

(比較例2)
実施例1の縮合工程と同様にして分散液を調製し、この分散液を比較例1における濃縮工程と同様にして処理し、当該濃縮された分散液を実施例1における乾燥工程と同様にして乾燥した。乾燥後の粒子状シリカを坩堝に投入し、900℃で焼成した。この焼成処理後のシリカに対して、実施例1における被覆工程および解砕・分級工程と同様の処理を行い、本比較例の粒子を得た。
(Comparative Example 2)
A dispersion is prepared in the same manner as in the condensation step of Example 1, this dispersion is treated in the same manner as in the concentration step in Comparative Example 1, and the concentrated dispersion is treated in the same manner as in the drying step in Example 1. Dried. The dried particulate silica was put into a crucible and fired at 900 ° C. The silica after the baking treatment was subjected to the same treatment as the coating step and the crushing / classifying step in Example 1 to obtain particles of this comparative example.

(比較例3)
濃縮工程を以下の通りとした以外は、実施例1と同様にして本比較例の粒子を得た。本比較例における濃縮工程では、先ず、蒸発釜に分散液の一部(20kg)を仕込み、この分散液を攪拌しながら熱媒温度を120℃に設定し、メタノールと水とアンモニアを蒸発させた。次に、3時間掛けて分散液の残りを蒸発釜内に送り込んだ後、蒸発釜からの全留出量が17.3kg、分散液中の固形分濃度が25質量%となった時点で、熱媒の冷却を開始した。
(Comparative Example 3)
Particles of this comparative example were obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration step was as follows. In the concentration step in this comparative example, first, a part (20 kg) of the dispersion was charged into the evaporation kettle, and the heat medium temperature was set to 120 ° C. while stirring the dispersion, thereby evaporating methanol, water, and ammonia. . Next, after feeding the remainder of the dispersion into the evaporation kettle over 3 hours, when the total distillate from the evaporation kettle is 17.3 kg and the solid content concentration in the dispersion is 25% by mass, Cooling of the heating medium was started.

(比較例4)
市販の溶融シリカ粒子に対して、実施例1における被覆工程および解砕・分級工程と同様の処理を行って本比較例の粒子を得た。
(Comparative Example 4)
The commercially available fused silica particles were treated in the same manner as in the coating step and crushing / classifying step in Example 1 to obtain particles of this comparative example.

次表1に、MHSCを被覆する前のシリカの−OR基量、平均粒子径、および粒子径の変動係数と、実施例および比較例に係る粒子の疎水化度、帯電量、低分散粒子径、高分散粒子径、および不純物含量とを示す。   The following Table 1 shows the —OR group amount of silica before coating with MHSC, the average particle size, and the coefficient of variation of the particle size, the degree of hydrophobicity, the charge amount, and the low dispersion particle size of the particles according to Examples and Comparative Examples. , High dispersion particle size, and impurity content.

Figure 2009120416
Figure 2009120416

表1から次のことを確認することができる。
(1)MHSCが被覆されていない比較例1の粒子は、疎水化度がゼロであったが、MHSCが被覆された実施例の粒子は、全て高い疎水化度であった。
(2)−OR基の有無のみ異なる実施例1および3〜6と比較例2の低・高分散粒子径の対比から、実施例1および3〜6の粒子は、比較例2の粒子よりも分散性が優れていた(実施例3および6の高分散粒子径が比較例よりも大きいのは、MHSCが被覆される前のシリカ自体の平均粒子径が大きいからである。)。
(3)上記(2)の実施例1〜6の粒子の分散性が優れたことは、シリカ表面の−OR基が二種存在していたからである。このことは、−OR基が一種である比較例3の粒子の低・高分散粒子径は、実施例1〜6と異なり、比較例2よりも大きくなっていたことから確認できる。
The following can be confirmed from Table 1.
(1) The particles of Comparative Example 1 that were not coated with MHSC had a degree of hydrophobicity of zero, but the particles of Examples that were coated with MHSC all had a high degree of hydrophobicity.
(2) From the comparison of the low and high dispersion particle sizes of Examples 1 and 3-6 and Comparative Example 2 that differ only in the presence or absence of the -OR group, the particles of Examples 1 and 3-6 are more than the particles of Comparative Example 2 Dispersibility was excellent (the high dispersion particle size of Examples 3 and 6 was larger than that of the comparative example because the average particle size of the silica itself before MHSC coating was large).
(3) The reason why the dispersibility of the particles of Examples 1 to 6 in (2) was excellent was that two types of —OR groups on the silica surface existed. This can be confirmed from the fact that the low and high dispersion particle diameters of the particles of Comparative Example 3 having one kind of —OR group were larger than those of Comparative Example 2 unlike Examples 1-6.

Claims (10)

二種以上の−OR基(Rは、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルケニル基、およびアリール基から選択された基を表す。)を表面に有するシリカと、
該シリカを被覆するオルガノポリシロキサンと
を有することを特徴とする粒子。
Two or more kinds of —OR groups (R represents a group selected from an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, and an aryl group) on the surface. Having silica,
Particles comprising an organopolysiloxane that coats the silica.
前記−OR基のR基が、炭素数4〜18の鎖状アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、およびヒドロキシアルキル基から選択された一種または二種以上と、炭素数1〜3の鎖状アルキル基とである請求項1に記載の粒子。   The R group of the -OR group is one or two or more selected from a chain alkyl group having 4 to 18 carbon atoms, a cyclic alkyl group, an aralkyl group, and a hydroxyalkyl group, and a chain structure having 1 to 3 carbon atoms. The particle according to claim 1, which is an alkyl group. 前記シリカにおける各−OR基の量が、1.0質量%以上、15.0質量%以下である請求項1または2に記載の粒子。   The particle according to claim 1 or 2, wherein the amount of each -OR group in the silica is 1.0 mass% or more and 15.0 mass% or less. 前記シリカが、更に、シリル化剤で表面処理されたものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の粒子。   The particle according to any one of claims 1 to 3, wherein the silica is further surface-treated with a silylating agent. 前記シリカの平均粒子径が、0.01μm以上、2μm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の粒子。   The particle according to any one of claims 1 to 4, wherein an average particle diameter of the silica is 0.01 µm or more and 2 µm or less. 前記シリカの粒子径の変動係数が、10%以下である請求項5に記載の粒子。   The particle according to claim 5, wherein a variation coefficient of the particle diameter of the silica is 10% or less. (高分散粒子径)/(シリカの平均粒子径)が、5.0以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の粒子。   The particle according to claim 1, wherein (highly dispersed particle diameter) / (silica average particle diameter) is 5.0 or less. 高分散粒子径の変動係数が、30%以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の粒子。   The particle according to any one of claims 1 to 7, wherein a coefficient of variation of the highly dispersed particle diameter is 30% or less. 二種以上の−OR基(Rは、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルケニル基、およびアリール基から選択された基を表す。)を表面に有するシリカを調製する工程と、
前記シリカにオルガノポリシロキサンを被覆する工程と
を有することを特徴とする粒子の製造方法。
Two or more kinds of —OR groups (R represents a group selected from an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, and an aryl group) on the surface. Preparing a silica having,
And a step of coating the silica with an organopolysiloxane.
前記オルガノポリシロキサンの被覆において、シリカ100質量部に対してオルガノポリシロキサンが1質量部以上、30質量部以下である請求項9に記載の粒子の製造方法。   The method for producing particles according to claim 9, wherein in the coating of the organopolysiloxane, the organopolysiloxane is 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of silica.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011190153A (en) * 2010-03-16 2011-09-29 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Surface treated inorganic powder object
JP2012140280A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Kao Corp Method for producing aspheric silica particulate
JP2012173698A (en) * 2011-02-24 2012-09-10 Dic Corp Composition for anti-reflection coating, article using the same, and anti-reflection film
CN103324046A (en) * 2012-03-23 2013-09-25 富士施乐株式会社 Toner, image developer, toner cartridge, developer cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP2013249215A (en) * 2012-05-30 2013-12-12 Nippon Aerosil Co Ltd Surface treatment method of hydrophilic sol-gel silica particle
US8741528B2 (en) 2012-03-23 2014-06-03 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, toner cartridge, developer cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP2017520662A (en) * 2014-06-30 2017-07-27 コーロン インダストリーズ インク Surface-modified composite silica particles and polyimide film containing the same
WO2018182106A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 성균관대학교산학협력단 Method for preparing hydrophobic porous silica

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0597423A (en) * 1991-08-08 1993-04-20 Mitsubishi Materials Corp Hydrophobic silica
JPH1025364A (en) * 1996-01-19 1998-01-27 Yokohama Rubber Co Ltd:The Metal oxide surface-treated with polysiloxane and rubber composition using the same
JPH10237348A (en) * 1997-02-26 1998-09-08 Nippon Shokubai Co Ltd Production of complex silica fine particle
JP2002256170A (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Tokuyama Corp Hydrophobic silica powder and its manufacturing method
JP2003149855A (en) * 2001-11-14 2003-05-21 Denki Kagaku Kogyo Kk Hydrophobic silica fine powder, method for manufacturing the same and its use
JP2005015251A (en) * 2003-06-24 2005-01-20 Shin Etsu Chem Co Ltd Hydrophobic spherical silica minute particle, its manufacturing method, and toner additive therewith for electrostatic charge image development

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0597423A (en) * 1991-08-08 1993-04-20 Mitsubishi Materials Corp Hydrophobic silica
JPH1025364A (en) * 1996-01-19 1998-01-27 Yokohama Rubber Co Ltd:The Metal oxide surface-treated with polysiloxane and rubber composition using the same
JPH10237348A (en) * 1997-02-26 1998-09-08 Nippon Shokubai Co Ltd Production of complex silica fine particle
JP2002256170A (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Tokuyama Corp Hydrophobic silica powder and its manufacturing method
JP2003149855A (en) * 2001-11-14 2003-05-21 Denki Kagaku Kogyo Kk Hydrophobic silica fine powder, method for manufacturing the same and its use
JP2005015251A (en) * 2003-06-24 2005-01-20 Shin Etsu Chem Co Ltd Hydrophobic spherical silica minute particle, its manufacturing method, and toner additive therewith for electrostatic charge image development

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011190153A (en) * 2010-03-16 2011-09-29 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Surface treated inorganic powder object
JP2012140280A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Kao Corp Method for producing aspheric silica particulate
JP2012173698A (en) * 2011-02-24 2012-09-10 Dic Corp Composition for anti-reflection coating, article using the same, and anti-reflection film
CN103324046A (en) * 2012-03-23 2013-09-25 富士施乐株式会社 Toner, image developer, toner cartridge, developer cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP2013200386A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Fuji Xerox Co Ltd Toner for electrostatic charge image development, electrostatic charge image developer, toner cartridge, developer cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US8741528B2 (en) 2012-03-23 2014-06-03 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, toner cartridge, developer cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP2013249215A (en) * 2012-05-30 2013-12-12 Nippon Aerosil Co Ltd Surface treatment method of hydrophilic sol-gel silica particle
JP2017520662A (en) * 2014-06-30 2017-07-27 コーロン インダストリーズ インク Surface-modified composite silica particles and polyimide film containing the same
WO2018182106A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 성균관대학교산학협력단 Method for preparing hydrophobic porous silica
US11034586B2 (en) 2017-03-31 2021-06-15 Research & Business Foundation Sungkyunkwan University Method of preparing hydrophobic porous silica and hydrophobic porous silica

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