JP2011516386A5

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Publication number: JP2011516386A5
Application number: JP2011503394A
Authority: JP
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2012-04-12
Anticipated expiration: 2029-03-19

Claims

以下の物理化学特性
ＣＴＡＢ表面積 ≧１５０ｍ²／ｇ
ＢＥＴ表面積 ≧１５０ｍ²／ｇ
ＤＢＰ数１８０〜３５０ｇ／（１００ｇ）
半幅／ピーク ≦０．９５
ｄ２５％／ｄ７５％１．００〜１．８０
相対幅γ（加圧） ≦２．８（ｇｎｍ）／ｍｌ
微粉度Ｆ．Ｖ．（加圧）１００〜１４０Å
を有する沈降シリカ。
０．２０〜０．８５の形態指数ＩＭを有することを特徴とする、請求項１に記載の沈降シリカ。
０．２０〜０．７５の孔容量比Ｖ２／Ｖ１（加圧）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の沈降シリカ。
Ａｌ₂Ｏ₃含有量が０．１〜５．０質量％であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の沈降シリカ。
加圧状体の微粒度Ｆ．Ｖ．（加圧）が１００〜１３０Åであることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の沈降シリカ。
孔径分布の相対幅γ（加圧）が１．５〜２．５（ｇｎｍ）／ｍｌであることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の沈降シリカ。
ピークの位置に対して正規化されたピークの半高幅（半幅／ピーク）が０．６５〜０．９であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の沈降シリカ。
ｄ２５％／ｄ７５％比が１．２０〜１．８０であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の沈降シリカ。
ｄ２５％／ｄ７５％比が１．４〜１．７５であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の沈降シリカ。
ＢＥＴ表面積が１６０〜２１０ｍ²／ｇであり、かつ／またはＣＴＡＢ表面積が１６０〜１９０ｍ²／ｇであり、かつ／または形態指数ＩＭが０．５０〜０．８０であり、かつ／または孔容量比Ｖ２／Ｖ１（加圧）が０．３〜０．６であり、かつ／またはＡｌ₂Ｏ₃含有量が０．１〜２質量％であり、かつ／または修正シアーズ数Ｖｏｌ２が２３〜２７ｍｌ／（５ｇ）であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の沈降シリカ。
篩残留物測定（Ｒｏ−Ｔａｐ）により、粒子の少なくとも８０質量％が３００μｍより大きく、１０質量％以下が７５μｍより小さくなるように構成された粒径分布を有する造粒物であるか、またはレーザ回折によって測定された平均粒径ｄ５０が１５〜８０μｍである粉末であるか、または篩残留物測定（Ａｌｐｉｎｅ）によって測定された粒径ｄ５０が８０μｍ〜１０００μｍである球形粒子であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の沈降シリカ。
沈降シリカを製造するための方法であって、
ａ）アルカリ金属珪酸塩もしくはアルカリ土類金属珪酸塩の水溶液、および／または有機および／または無機塩基を初充填する工程と、
ｂ）少なくとも１つのアルカリ金属珪酸塩および／またはアルカリ土類金属珪酸塩と少なくとも１つの酸性化剤とを、７５〜８８℃で６０〜１２０分、好ましくは７０〜９０分にわたって撹拌しながらこの初充填物に同時に計量導入する工程と、
ｄ）少なくとも１つの酸性化剤を用いて再度酸性化して、ｐＨを約５〜約８とする工程と、
ｅ）少なくとも１つの酸性化剤を用いて再度酸性化して、ｐＨを４〜５とする工程と、その際、酸性化剤の計量導入速度は工程ｄ）の計量導入速度より小さい、
ｆ）沈殿懸濁物を濾過する工程と、
ｇ）濾過ケーキを洗浄する工程と、
ｈ）濾過ケーキを場合によって液化する工程と、
ｉ）乾燥する工程と、
ｊ）場合によって粉砕および／または造粒する工程と、
を含む方法。
工程ｂ）と工程ｄ）との間に、
ｃ）工程ｂ）で使用した酸性化剤および／または別の酸性化剤の添加を、工程ｂ）における計量導入速度と同じまたは異なる計量導入速度で、沈殿懸濁物のｐＨが７〜１０に達するまで継続し、このｐＨの得られた懸濁物を８０〜９８℃の高温で４０〜８０分間継続的に撹拌する工程を実施することを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
工程ｇ）と工程ｉ）との間に、
ｈ）濾過ケーキを液化する工程を実施することを特徴とする、請求項１２または１３に記載の方法。
液化中に、好ましくはアルミン酸塩の形、より好ましくはアルミン酸ナトリウムの形のアルミニウムを添加することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
工程ｉ）の後に、
ｊ）粉砕および／または造粒する工程を実施することを特徴とする、請求項１２から１５までのいずれか１項に記載の方法。
ローラ圧縮機を用いて造粒を実施することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
使用する塩基が、アルカリ金属珪酸塩および／またはアルカリ土類金属珪酸塩および／またはアルカリ金属水酸化物および／またはアルカリ土類金属水酸化物であることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
工程ａ）からｊ）の１つの工程中に、有機塩または無機塩を添加することを特徴とする、請求項１２から１８までのいずれか１項に記載の方法。
回転フラッシュ乾燥器またはノズル塔を乾燥に使用することを特徴とする、請求項１２から１９までのいずれか１項に記載の方法。
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の沈降シリカ、または請求項１２から２０までのいずれか１項に従って製造された沈降シリカであって、それらの表面が、式Ｉ〜ＩＩＩ：
［ＳｉＲ¹ _n（ＲＯ）_r（Ａｌｋ）_m（Ａｒ）_p］_q［Ｂ］（Ｉ）
ＳｉＲ¹ _n（ＲＯ）_3-n（アルキル）（ＩＩ）、または
ＳｉＲ¹ _n（ＲＯ）_3-n（アルケニル）（ＩＩＩ）
［式中、
Ｂは、−ＳＣＮ、−ＳＨ、−Ｃｌ、−ＮＨ₂、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨＣＨ₂、−ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ₃）ＣＨ₂（ｑ＝１のとき）または−Ｓ_w−（ｑ＝２のとき）であり、Ｂは、Ａｌｋに化学的に結合し、
ＲおよびＲ¹は、ヒドロキシル基、アミノ基、アルコキシド基、シアニド基、チオシアニド基、ハロゲン基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、チオール基、安息香酸基、安息香酸エステル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、アクリレート基、メタクリレート基、有機シラン基によって場合によって置換されていてよい、２〜３０個の炭素原子を有する脂肪族、オレフィン、芳香族またはアリール芳香族の基であり、ＲおよびＲ¹は、同一の、または異なる定義または置換を有することができ、
ｎは、０、１または２であり、
Ａｌｋは、１〜６個の炭素原子を有する二価の非分枝状または分枝状炭化水素基であり、
ｍは、０または１であり、
Ａｒは、ヒドロキシル基、アミノ基、アルコキシド基、シアニド基、チオシアニド基、ハロゲン基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、チオール基、安息香酸基、安息香酸エステル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、アクリレート基、メタクリレート基、有機シラン基によって置換されていてよい、６〜１２個の炭素原子、好ましくは６個の炭素原子を有するアリール基であり、
ｐは、ｐおよびｎがどちらも０でないことを条件として０または１であり、
ｑは、１または２であり、
ｗは、２〜８の数字であり、
ｒは、ｒ＋ｎ＋ｍ＋ｐ＝４であることを条件として１、２または３であり、
アルキルは、１〜２０個の炭素原子、好ましくは２〜８個の炭素原子を有する一価の非分枝状または分枝状飽和炭化水素基であり、
アルケニルは、２〜２０個の炭素原子、好ましくは２〜８個の炭素原子を有する一価の非分枝状または分枝状不飽和炭化水素基である］の有機シランで改質されたことを特徴とする、沈降シリカ。
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の沈降シリカ、または請求項１２から２０までのいずれか１項に従って製造された沈降シリカであって、それらの表面が、組成がＳｉＲ² _4-nＸ_n（ｎ＝１、２、３、４）、
［ＳｉＲ² _xＸ_yＯ］_z（０≦ｘ≦２；０≦ｙ≦２；３≦ｚ≦１０、ｘ＋ｙ＝２）、
［ＳｉＲ² _xＸ_yＮ］_z（０≦ｘ≦２；０≦ｙ≦２；３≦ｚ≦１０、ｘ＋ｙ＝２）、
ＳｉＲ² _nＸ_mＯＳｉＲ² _oＸ_p（０≦ｎ≦３；０≦ｍ≦３；０≦ｏ≦３；０≦ｐ≦３、ｎ＋ｍ＝３、ｏ＋ｐ＝３）、
ＳｉＲ² _nＸ_mＮＳｉＲ² _oＸ_p（０≦ｎ≦３；０≦ｍ≦３；０≦ｏ≦３；０≦ｐ≦３、ｎ＋ｍ＝３、ｏ＋ｐ＝３）、および／または
ＳｉＲ² _nＸ_m［ＳｉＲ² _xＸ_yＯ］_zＳｉＲ² _oＸ_p（０≦ｎ≦３；０≦ｍ≦３；０≦ｘ≦２；０≦ｙ≦２；０≦ｏ≦３；０≦ｐ≦３；１≦ｚ≦１００００、ｎ＋ｍ＝３、ｘ＋ｙ＝２、ｏ＋ｐ＝３）
［式中、
Ｒ²は、１〜２０個の炭素原子を有する置換および／または非置換のアルキル基および／またはアリール基、および／またはアルコキシ基および／またはアルケニル基および／またはアルキニル基および／または硫黄含有基であり、
Ｘは、シラノール基、アミノ基、チオール基、ハロゲン基、アルコキシ基、アルケニル基および／または水素基である］の有機珪素化合物で改質されたことを特徴とする、沈降シリカ。
請求項２１または２２のいずれかに記載のシリカを製造するための方法であって、沈降シリカを、沈降シリカ１００部に対して０．５〜５０部、特に沈降シリカ１００部に対して１〜１５部の混合物での有機珪素化合物で改質し、沈降シリカと有機珪素化合物の反応を、有機珪素化合物とシリカ懸濁物を混合し、続いて乾燥および熱処理することによって、混合物の調製時に（インサイチューで）実施するか、または混合物を噴霧し、次いで加熱することによって外部で実施することを特徴とする、方法。