JP2015157729A - Carbon particle-containing slurry and method of producing the same - Google Patents

Carbon particle-containing slurry and method of producing the same Download PDF

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裕司 大野
武 楊原
Takeshi Yanagihara
武 楊原
幸恵 永野
Yukie Nagano
幸恵 永野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide carbon particle-containing slurry having excellent flowability.SOLUTION: Carbon particle-containing slurry comprises carbon particles, silica particles the volume average particle diameter of which is smaller than that of the carbon particles and in the range of 5 nm or more and 200 nm or less, and a dispersion medium. By mixing the carbon particles and silica particles, the carbon particle-containing slurry having excellent flowability can be obtained.

Description

本発明は、粘度が低いカーボン粒子含有スラリー及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a carbon particle-containing slurry having a low viscosity and a method for producing the same.

カーボン粒子は化学的な安定性に優れる材料であり、液晶フィルタにおけるブラックマトリックスの形成、二次電池の導電材、顔料(筆記具用、塗料用など)などへの応用が行われている(特許文献1〜4など)。これらの用途においてカーボンブラックは適正な溶媒中に分散させられたスラリーを構成して用いられる。   Carbon particles are materials with excellent chemical stability, and are applied to the formation of black matrices in liquid crystal filters, secondary battery conductive materials, pigments (for writing instruments, paints, etc.), etc. (Patent Literature) 1-4). In these applications, carbon black is used in the form of a slurry dispersed in an appropriate solvent.

特開2004−281096号公報JP 2004-289696 A 特開2012−212054号公報JP 2012-212054 A 特開2006−53548号公報JP 2006-53548 A 特開2011−195803号公報JP 2011-195803 A

しかしながらカーボン粒子を分散させたスラリーは粘度が高くなりがちであり濃度を大きくすることは困難である。その原因の1つとしてカーボン粒子の凝集性の高さが考えられる。凝集したカーボン粒子を分散したスラリーは粘度が高くなる。   However, a slurry in which carbon particles are dispersed tends to have a high viscosity, and it is difficult to increase the concentration. One of the causes may be the high cohesiveness of the carbon particles. The slurry in which the aggregated carbon particles are dispersed has a high viscosity.

本発明は上記実情に鑑み完成したものであり、カーボン粒子を分散させたスラリー内におけるカーボン粒子の分散性を向上し粘度が低いカーボン粒子含有スラリー及びその製造方法を提供することを解決すべき課題とする。   The present invention has been completed in view of the above circumstances, and it is an object to be solved to provide a carbon particle-containing slurry having improved carbon particle dispersion in a slurry in which carbon particles are dispersed and having a low viscosity, and a method for producing the same. And

カーボンブラックを用いて有機溶剤・樹脂を混合したスラリーを製造するには有機分散剤の使用が不可欠になる。また顔料の微細化が進み、表面積が増加したため、有機分散剤を多量に使用する傾向にある。しかし、分散剤の増量によって物性低下を生じるケースもあり、使用量の低減が望まれている。本発明は、有機分散剤を使用せず、カーボン粒子含有有機溶剤スラリー及びその製造方法を提供する。   The use of an organic dispersant is indispensable for producing a slurry in which an organic solvent and a resin are mixed using carbon black. In addition, since the pigments have become finer and the surface area has increased, organic dispersants tend to be used in large quantities. However, there are cases where physical properties are lowered due to an increase in the amount of the dispersant, and a reduction in the amount used is desired. The present invention provides a carbon particle-containing organic solvent slurry and a method for producing the same without using an organic dispersant.

(a)上記課題を解決する本発明のカーボン粒子含有スラリーは、カーボン粒子と、体積平均粒径が前記カーボン粒子よりも小さく且つ5nm以上200nm以下であり一次粒子状のシリカ粒子と、それらを分散する分散媒とを有する。
カーボン粒子を一次粒子状に分散させたシリカ粒子と共に分散媒中に分散させることにより得られるカーボン粒子含有スラリーの粘度が小さくできる。
(A) The carbon particle-containing slurry of the present invention that solves the above-mentioned problems is composed of carbon particles, silica particles having a volume average particle size smaller than that of the carbon particles and not less than 5 nm and not more than 200 nm, and primary particle-like silica particles. And a dispersion medium.
The viscosity of the carbon particle-containing slurry obtained by dispersing carbon particles in a dispersion medium together with silica particles in which primary particles are dispersed can be reduced.

(b)上記課題を解決する本発明のカーボン粒子含有スラリーは、カーボン粒子と、体積平均粒径が前記カーボン粒子よりも小さく且つ5nm以上200nm以下であり一次粒子状のシリカ粒子と、アミン系のシランカップリング剤と、それらを分散する分散媒とを混合して得られる。 (B) The carbon particle-containing slurry of the present invention that solves the above-mentioned problems is a carbon particle, a volume average particle size smaller than the carbon particle and 5 nm or more and 200 nm or less, primary silica particles, an amine-based slurry It is obtained by mixing a silane coupling agent and a dispersion medium for dispersing them.

アミン系のシランカップリング剤を反応させることにより得られるスラリーの粘度が低下する。   The viscosity of the slurry obtained by reacting the amine-based silane coupling agent is lowered.

特に前記カーボンブラックは中性又は塩基性のカーボンブラックである場合にアミン系のシランカップリング剤の効果が顕著である。   In particular, when the carbon black is neutral or basic carbon black, the effect of the amine-based silane coupling agent is remarkable.

上述の(a)、(b)に開示のカーボン粒子含有スラリーは以下に記載する(c)〜(e)のうちの1つ以上の構成要素を付加することが可能である。
(c)前記シリカ粒子は、
一次粒子の体積平均粒径が200nm以下、嵩密度が450g/L以下であり、
式(1):−OSiXで表される官能基と、式(2):−OSiYで表される官能基とを表面にもつものが焼結されたものであることを特徴とする。
The carbon particle-containing slurry disclosed in the above (a) and (b) can be added with one or more components of (c) to (e) described below.
(C) The silica particles are
The volume average particle size of the primary particles is 200 nm or less, the bulk density is 450 g / L or less,
Sintered one having a functional group represented by the formula (1): -OSiX 1 X 2 X 3 and a functional group represented by the formula (2): -OSiY 1 Y 2 Y 3 on the surface It is characterized by being.

このような官能基を表面にもつシリカ粒子は特に凝集性が小さく、概ね一次粒子の状態にまで分散した状態を保つことが出来るため、カーボン粒子の表面を概ね隙間無く被覆することができる。
(上記式(1)、(2)中;Xはフェニル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、又はアクリル基であり;X、Xは−OSiR及び−OSiYよりそれぞれ独立して選択され;YはRであり;Y、YはR及び−OSiYよりそれぞれ独立して選択される。YはRであり;Y及びYは、R及び−OSiRからそれぞれ独立して選択され;Rは炭素数1〜3のアルキル基から独立して選択される。なお、X、X、Y、Y、Y、及びYの何れかは、隣接する官能基のX、X、Y、Y、Y、及びYの何れかと−O−にて結合しても良い。)
(d)有機分散剤を実質的に含有しない。ここで、本明細書中における「有機分散剤」とは分子量が大きい有機物である。例えば分子量1000以上の物質である。有機分散剤は樹脂型分散剤と界面活性剤とに分類できる。特に樹脂型分散剤が好適に用いられる。樹脂型分散剤は顔料に吸着される部位と溶媒と親和性の高い部位で構成された樹脂であり、立体障害によって顔料を分散させる。
(e)前記カーボン粒子は200μm以下0.5μm以上の体積平均粒径をもつ。
(f)上記課題を解決するカーボン粒子含有スラリーの製造方法は、一次粒子の体積平均粒径が200nm以下の原料シリカ粒子に対し、嵩密度が450g/L以下になるように解砕する解砕工程と、
前記解砕工程にて得られたシリカ粒子と前記シリカ粒子の一次粒子よりも体積平均粒径が大きいカーボン粒子とを混合する混合工程と、
を有し、
前記原料シリカ粒子は、
水を含む液状媒体中でシランカップリング剤およびオルガノシラザンによって表面処理する表面処理工程と、
前記液状媒体を除去する工程と、
をもつ前処理工程にて処理されており、
該シランカップリング剤は、3つのアルコキシ基と、フェニル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、又はアクリル基と、を持ち、
該シランカップリング剤と該オルガノシラザンとのモル比は、該シランカップリング剤:該オルガノシラザン=1:2〜1:10であることを特徴とする。
Silica particles having such a functional group on the surface have particularly low agglomeration properties and can maintain a state of being dispersed to the state of primary particles, so that the surface of the carbon particles can be coated almost without gaps.
(In the above formulas (1) and (2); X 1 is a phenyl group, a vinyl group, an epoxy group, a methacryl group, an amino group, a ureido group, a mercapto group, an isocyanate group, or an acrylic group; X 2 , X 3 Are independently selected from —OSiR 3 and —OSiY 4 Y 5 Y 6 ; Y 1 is R; Y 2 and Y 3 are each independently selected from R and —OSiY 4 Y 5 Y 6 .Y 4 is an R; Y 5 and Y 6 is selected from R and -OSiR 3 independently;. R is independently selected from alkyl groups of 1 to 3 carbon atoms Incidentally, X 2 , X 3 , Y 2 , Y 3 , Y 5 , and Y 6 are any of the adjacent functional groups X 2 , X 3 , Y 2 , Y 3 , Y 5 , and Y 6 , and —O—. May be combined with each other.)
(D) substantially does not contain an organic dispersant. Here, the “organic dispersant” in the present specification is an organic substance having a large molecular weight. For example, a substance having a molecular weight of 1000 or more. Organic dispersants can be classified into resin-type dispersants and surfactants. In particular, a resin type dispersant is preferably used. The resin-type dispersant is a resin composed of a part adsorbed on the pigment and a part having high affinity with the solvent, and disperses the pigment due to steric hindrance.
(E) The carbon particles have a volume average particle diameter of 200 μm or less and 0.5 μm or more.
(F) A method for producing a carbon particle-containing slurry that solves the above-mentioned problem is a pulverization in which the primary particles have a volume average particle size of 200 nm or less and are crushed so that the bulk density is 450 g / L or less. Process,
A mixing step of mixing the silica particles obtained in the crushing step and carbon particles having a volume average particle size larger than the primary particles of the silica particles;
Have
The raw silica particles are
A surface treatment step of surface treatment with a silane coupling agent and an organosilazane in a liquid medium containing water;
Removing the liquid medium;
It is processed in the pretreatment process with
The silane coupling agent has three alkoxy groups, a phenyl group, a vinyl group, an epoxy group, a methacryl group, an amino group, a ureido group, a mercapto group, an isocyanate group, or an acrylic group,
The molar ratio of the silane coupling agent to the organosilazane is characterized in that the silane coupling agent: the organosilazane = 1: 2 to 1:10.

このような工程を採用することによりシリカ粒子は凝集すること無くカーボン粒子の表面に強固に結合させることができる。   By adopting such a process, the silica particles can be firmly bonded to the surface of the carbon particles without agglomeration.

上述の(f)の製造方法は下記(g)の構成要素を付加することが可能である。
(g)前記表面処理工程は、
前記シランカップリング剤で処理する第1の処理工程と、
前記オルガノシラザンで処理する第2の処理工程と、を持ち、
該第2の処理工程は、該第1の処理工程後に行う。
In the manufacturing method (f) described above, the following components (g) can be added.
(G) The surface treatment step includes:
A first treatment step of treating with the silane coupling agent;
A second treatment step of treating with the organosilazane,
The second processing step is performed after the first processing step.

本発明のカーボン粒子含有スラリーは一次粒子状のシリカ粒子を含有させることにより粘度が低いカーボン粒子含有スラリー及びその製造方法を提供することが可能になった。   The carbon particle-containing slurry of the present invention can provide a carbon particle-containing slurry having a low viscosity and a method for producing the same by containing silica particles in the form of primary particles.

実施例における試験試料C1及びC2の粘度を示すグラフである。It is a graph which shows the viscosity of the test samples C1 and C2 in an Example. 実施例における試験試料C1の光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the test sample C1 in an Example. 実施例における試験試料C2の光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the test sample C2 in an Example. 実施例における試験試料D1の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the test sample D1 in an Example. 実施例における試験試料D2の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the test sample D2 in an Example. 実施例における試験試料D1及びD2の粘度を示すグラフである。It is a graph which shows the viscosity of the test samples D1 and D2 in an Example. 実施例における試験試料D1のSEM写真である。It is a SEM photograph of test sample D1 in an example. 実施例における試験試料D2のSEM写真である。It is a SEM photograph of test sample D2 in an example. 実施例における試験試料E1の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the test sample E1 in an Example. 実施例における試験試料E2の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the test sample E2 in an Example. 実施例における試験試料E1及びE2の粘度を示すグラフである。It is a graph which shows the viscosity of the test samples E1 and E2 in an Example. 実施例における試験試料E1のSEM写真である。It is a SEM photograph of test sample E1 in an example. 実施例における試験試料E2のSEM写真である。It is a SEM photograph of test sample E2 in an example.

以下に本発明のカーボン粒子含有スラリー及びその製造方法について実施形態に基づき以下詳細に説明する。本発明のカーボン粒子含有スラリーはカーボン粒子が応用できる用途に用いることができる。例えば、液晶フィルタにおけるブラックマトリックスの形成、二次電池の導電材、顔料(筆記具用、塗料用など)である。なお、ブラックマトリックスとは液晶ディスプレイにおけるコントラスト向上のため隣接する画素の隙間を遮光するものである。二次電池の導電材としては活物質間の導電性を向上するために混合する材料であり、例えばリチウム電池における正極活物質間の、又は、正極活物質と集電体との間の導電パスを形成するために正極活物質と混合して電極ペーストを形成し、集電体上に塗布して活物質層を形成するものである。顔料としては先述のブラックマトリックスを形成する材料をも含む包括的な概念であり一般的な塗料(自動車などの商品の表面を被覆するもの、印刷に用いられるものなど)、カーボンの導電性に由来する電磁波遮蔽塗料がある。   Hereinafter, the carbon particle-containing slurry of the present invention and the production method thereof will be described in detail based on embodiments. The carbon particle-containing slurry of the present invention can be used for applications to which carbon particles can be applied. For example, formation of a black matrix in a liquid crystal filter, a conductive material of a secondary battery, and a pigment (for writing instruments, paints, etc.). Note that the black matrix shields a gap between adjacent pixels in order to improve contrast in a liquid crystal display. The conductive material of the secondary battery is a material mixed in order to improve the conductivity between the active materials. For example, the conductive path between the positive electrode active materials in the lithium battery or between the positive electrode active material and the current collector In order to form the electrode, an electrode paste is formed by mixing with a positive electrode active material, and an active material layer is formed by coating on a current collector. Pigments are a comprehensive concept that includes the materials that form the black matrix described above, and are derived from general paints (those that cover the surface of products such as automobiles, and those used in printing), and carbon conductivity. There is an electromagnetic shielding paint that does.

(カーボン粒子含有スラリー)
本実施形態のカーボン粒子含有スラリーはカーボン粒子とシリカ粒子と分散媒とを有する。シリカ粒子は一次粒子の状態で含有される。更にアミン系のシランカップリング剤を含有させることができる。アミン系のシランカップリング剤はカーボン粒子、シリカ粒子の表面の一方又は双方に反応しているものと考えられる。
(Carbon particle-containing slurry)
The carbon particle-containing slurry of this embodiment has carbon particles, silica particles, and a dispersion medium. Silica particles are contained in the form of primary particles. Furthermore, an amine-based silane coupling agent can be contained. It is considered that the amine-based silane coupling agent reacts with one or both of the surfaces of carbon particles and silica particles.

シリカ粒子の含有量はカーボン粒子の質量を基準として、上限が40%、30%、20%、10%、7.5%、5%、3%、1%程度を好ましい範囲として採用でき、下限が0.001%、0.005%、0.0001%程度を好ましい範囲として採用できる。   The content of silica particles can adopt the upper limit of about 40%, 30%, 20%, 10%, 7.5%, 5%, 3%, 1% as a preferred range based on the mass of the carbon particles. However, about 0.001%, 0.005%, and 0.0001% can be adopted as a preferable range.

カーボン粒子はシリカ粒子の一次粒子よりも体積平均粒径が大きい。ここで、シリカ粒子はスラリー中において一次粒子としてほぼ存在することが望ましい。ここで一次粒子で存在するとはスラリー中において、粒子同士が互いに相対位置を変えることができる状態の間である粒子を意味する。なお、一次粒子状であると言えるためにはシリカ粒子全体の質量を基準として80%以上、好ましくは90%以上の粒子が一次粒子であればよい。   The carbon particles have a volume average particle size larger than the primary particles of the silica particles. Here, it is desirable that the silica particles substantially exist as primary particles in the slurry. Here, the presence of primary particles means particles in a state in which the particles can change relative positions with each other in the slurry. In order to say that the particles are primary particles, 80% or more, preferably 90% or more of the particles may be primary particles based on the mass of the entire silica particles.

カーボン粒子は単体の炭素を主成分とするものであればよい。例えばカーボンブラック、黒鉛(人造、天然)、フラーレン、カーボンナノチューブ(ナノホーン)などが挙げられる。カーボン粒子としては水中に懸濁したときのpHの値により酸性、中性、塩基性、それぞれのカーボン粒子が存在する。pHの測定は3.5gのカーボン粒子を35mLの純水中に懸濁させた後、30分振とうした後に測定した値とする。一般にチャンネルブラックは酸性でファーネスブラックは中性または塩基性を示す。   The carbon particles only need to be composed of simple carbon as a main component. Examples thereof include carbon black, graphite (artificial and natural), fullerene, and carbon nanotube (nanohorn). Carbon particles include acidic, neutral, and basic carbon particles depending on the pH value when suspended in water. The pH is measured by suspending 3.5 g of carbon particles in 35 mL of pure water and shaking for 30 minutes. In general, channel black is acidic and furnace black is neutral or basic.

カーボン粒子の粒径は特に限定しない。例えば体積平均粒径の望ましい上限としては、200μm、150μm、100μm、80μm、60μm、50μm、40μm、30μm、20μm、15μmが採用できる。カーボン粒子の粒径の下限としては0.5μm、1.0μm、2.0μm、3.0μm、5.0μmが例示できる。特にカーボン粒子は数珠状に連結した形態を採ることがあるが、そのような数珠状の形態であっても良い。   The particle size of the carbon particles is not particularly limited. For example, as a desirable upper limit of the volume average particle diameter, 200 μm, 150 μm, 100 μm, 80 μm, 60 μm, 50 μm, 40 μm, 30 μm, 20 μm, and 15 μm can be adopted. Examples of the lower limit of the particle size of the carbon particles include 0.5 μm, 1.0 μm, 2.0 μm, 3.0 μm, and 5.0 μm. In particular, the carbon particles may take a bead-like form, but such a bead-like form may also be used.

シリカ粒子は一次粒子の体積平均粒径が5nm以上200nm以下である。特に嵩密度が450g/L以下であることが望ましい。体積平均粒径としては、好ましい上限として、100nm、70nm、50nm、30nm、20nmが挙げられる。また、好ましい下限として、10nmが挙げられる。シリカ粒子としてはすべて300nm以下の粒径であることが望ましい。   Silica particles have a volume average particle size of primary particles of 5 nm to 200 nm. In particular, the bulk density is desirably 450 g / L or less. As a volume average particle diameter, 100 nm, 70 nm, 50 nm, 30 nm, and 20 nm are mentioned as a preferable upper limit. Moreover, 10 nm is mentioned as a preferable minimum. The silica particles preferably have a particle size of 300 nm or less.

本明細書における嵩密度の測定は筒井理化学器械(株)製:電磁振動式カサ密度測定器(MVD−86型)を使用して行う。具体的には試料槽としての上部500μm篩に測定対象のサンプルを投入し、加速度4Gの条件で電磁振動により上部・下部の2つの500μm篩を通してサンプルを分散させ100mLの試料容器に落下投入した後、質量を測定し、その質量と体積とからかさ密度を算出した。自重による嵩密度の低下を防止するため測定は落下投入後1時間以内に実施する。   The measurement of the bulk density in this specification is performed using the Tsutsui-Rikagakuki Co., Ltd. product: electromagnetic vibration type | mold beak density measuring device (MVD-86 type | mold). Specifically, after the sample to be measured is put into the upper 500 μm sieve as the sample tank, the sample is dispersed through the two upper and lower 500 μm sieves under electromagnetic acceleration conditions, and dropped into a 100 mL sample container. The mass was measured, and the bulk density was calculated from the mass and volume. In order to prevent a decrease in bulk density due to its own weight, measurement should be performed within 1 hour after dropping.

嵩密度の好ましい上限としては400g/L、370g/L、350g/L、300g/L、280g/L、250g/Lが挙げられる。好ましい下限としては100g/Lが挙げられる。嵩密度をこれら上限よりも下の値にすることにより一次粒子の分離がより確実に行われる。また、嵩密度をこれら下限よりも上の値にすることで嵩が小さく取り扱いやすくなる。   Preferred upper limits for the bulk density include 400 g / L, 370 g / L, 350 g / L, 300 g / L, 280 g / L, and 250 g / L. A preferred lower limit is 100 g / L. By setting the bulk density to a value below these upper limits, primary particles can be separated more reliably. Moreover, when the bulk density is set to a value higher than these lower limits, the bulk is small and the handling becomes easy.

分散媒としては特に限定しない。有機溶媒でも水でも構わない。例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−又はβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類等の単一又は混合溶媒が挙げられる。分散媒の種類に応じて分散媒に親和性が高くなるような表面処理をカーボン粒子やシリカ粒子に行うことが望ましい。カーボン粒子及びシリカ粒子を分散媒に分散させる量は特に限定されず必要な量だけ分散させれば良い。例を挙げると、全体の質量を基準として、カーボン粒子とシリカ粒子との質量は15%以上、30%以下が挙げられる。その他にも下限としては10%、5%、1%が例示でき、上限としては40%、50%、60%が例示できる。このように高い濃度にまで分散させても粘度がそれ程高くならない。そのため分散が可能である。ここで、本明細書中において分散が可能であるとはカーボン粒子の凝集が生じないことを意味する。凝集が生じたか否かは用いている分散を行い1日静置した後、用いた分散媒にて更に20倍量に希釈したペーストを光学顕微鏡にて観察したときに任意に選択された3箇所以上の200μm×200μmの視野中において、円相当径で5μm以上の粒子がそれぞれ3つ以下であることをいう。   The dispersion medium is not particularly limited. Either an organic solvent or water may be used. For example, propylene glycol monomethyl ether acetate, alcohol such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, terpenes such as α- or β-terpineol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, N-methyl- Ketones such as 2-pyrrolidone, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, tetramethylbenzene, cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene Glycol ethers such as glycol monomethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monoethyl Examples thereof include single or mixed solvents such as acetates such as ether acetate. It is desirable to perform surface treatment on the carbon particles and silica particles so as to increase the affinity for the dispersion medium according to the type of the dispersion medium. The amount in which the carbon particles and silica particles are dispersed in the dispersion medium is not particularly limited, and only necessary amounts may be dispersed. For example, the mass of the carbon particles and the silica particles may be 15% or more and 30% or less based on the total mass. In addition, examples of the lower limit include 10%, 5%, and 1%, and examples of the upper limit include 40%, 50%, and 60%. Even when dispersed to such a high concentration, the viscosity is not so high. Therefore, dispersion is possible. Here, in the present specification, being dispersible means that the carbon particles do not aggregate. Whether or not agglomeration occurred was determined at three points arbitrarily selected when the paste used was further diluted for 20 times with the dispersion medium used after observing with an optical microscope after dispersion used and allowing to stand for 1 day. In the above-mentioned 200 μm × 200 μm visual field, it means that there are 3 or less particles each having an equivalent circle diameter of 5 μm or more.

混合することが望ましいアミン系のシランカップリング剤がもつアミンとしては第1級〜第4級アミンの何れでもよく、例えばアミノ基を有するシランカップリング剤が挙げられる。アミン系のシランカップリング剤を含有させる量としてはシリカ粒子の量(例えば表面積に関連させる。更に表面に存在するOH基の量(例えばすべてのOH基を反応させることが出来る程度の量)に関連させることができる)に応じて決定することが出来る。アミン系のシランカップリング剤は主にシリカ粒子と反応することが期待される。アミン系のシランカップリング剤の量としてはシリカ粒子の質量を基準にして10質量%未満であることが望ましい。アミン系のシランカップリング剤はカーボン粒子及びシリカ粒子の双方を分散媒に分散させた後に添加することが望ましい。アミン系のシランカップリング剤はカーボンブラックが中性又は塩基性である場合に添加することが望ましい。   The amine of the amine-based silane coupling agent that is desirably mixed may be any of primary to quaternary amines, and examples thereof include silane coupling agents having an amino group. The amount of the amine-based silane coupling agent to be contained is the amount of silica particles (for example, related to the surface area. Further, the amount of OH groups present on the surface (for example, an amount capable of reacting all OH groups). Can be determined). Amine-based silane coupling agents are expected to react mainly with silica particles. The amount of the amine-based silane coupling agent is desirably less than 10% by mass based on the mass of the silica particles. The amine-based silane coupling agent is desirably added after both the carbon particles and the silica particles are dispersed in the dispersion medium. The amine-based silane coupling agent is desirably added when the carbon black is neutral or basic.

本実施形態のシリカ粒子は表面に炭素を含む官能基が表面に導入されている。炭素を含む官能基の具体的な構成及びシリカ粒子表面への導入方法などについては後述する製造方法にて詳述するため、ここでの説明は省略する。   In the silica particles of this embodiment, functional groups containing carbon are introduced on the surface. Since the specific structure of the functional group containing carbon and the method of introducing it onto the surface of the silica particles will be described in detail in the production method described later, description thereof is omitted here.

(カーボン粒子含有スラリーの製造方法)
本実施形態のカーボン粒子含有スラリーの製造方法は、原料シリカ粒子に対して解砕工程を行い製造したシリカ粒子をカーボン粒子に混合(混合工程)する方法である。前述の本実施形態のカーボン粒子含有スラリーの製造に好適に利用できる方法である。原料シリカ粒子は一次粒子同士が結合している割合が多いが、その結合を解砕工程にて分離することが出来る。更にアミン系のシランカップリング剤を添加しても良い。特に中性又は塩基性のカーボンブラックを採用する場合にはアミン系のシランカップリング剤の効果が顕著である。
(Method for producing carbon particle-containing slurry)
The method for producing a carbon particle-containing slurry of the present embodiment is a method in which silica particles produced by performing a crushing step on raw silica particles are mixed (mixing step) with carbon particles. This is a method that can be suitably used for producing the carbon particle-containing slurry of the present embodiment described above. The raw material silica particles have a large proportion of primary particles bonded together, but the bonds can be separated in the crushing step. Further, an amine-based silane coupling agent may be added. In particular, when neutral or basic carbon black is employed, the effect of an amine-based silane coupling agent is remarkable.

混合工程はシリカ粒子とカーボン粒子とを混合する工程で有り特に限定しないが前述したように乾燥状態で一次粒子にまで解砕したシリカ粒子をそのまま分散媒中に分散させることができる。分散媒への分散はカーボン粒子と混合した後に行っても良いし、カーボン粒子より先に行っても良いし、カーボン粒子より後に行っても良い。分散を行う方法は特に限定しない。一般的な撹拌機を用いることが出来る。更に、分散の程度を向上するために超音波を照射しても良い。分散に先立ち、又は、分散を行った後に表面処理剤にて表面処理を行うことができる。   The mixing step is a step of mixing silica particles and carbon particles, and is not particularly limited. However, as described above, silica particles crushed to primary particles in a dry state can be dispersed in a dispersion medium as they are. The dispersion in the dispersion medium may be performed after mixing with the carbon particles, may be performed before the carbon particles, or may be performed after the carbon particles. The method for performing dispersion is not particularly limited. A general stirrer can be used. Furthermore, ultrasonic waves may be applied to improve the degree of dispersion. Prior to the dispersion, or after the dispersion, the surface treatment can be performed with the surface treatment agent.

解砕工程は特に方法は問わない。好ましくは凝集体の凝集を分離する程度の作用が加えられる方法が良く、凝集体を構成する一次粒子を破壊するような方法でない方が良い。例えば乾燥状態で行う粉砕に類する方法にて行うことができ、ジェットミル、ピンミル、ハンマーミルが例示できる。特に望ましくはジェットミルにて行う。工程の終期は原料シリカ粒子の嵩密度の値から判断する。適正な嵩密度後としては先述した範囲内から選択できる。ジェットミルは原料シリカ粒子を気流に乗せて粉砕を行う装置である。ジェットミルの種類は問わない。ジェットミルによる解砕は乾式にて行うことが望ましい。   The method for the crushing step is not particularly limited. Preferably, a method of adding an effect of separating the aggregates of the aggregates is preferable, and a method that does not destroy the primary particles constituting the aggregates is preferable. For example, it can be performed by a method similar to pulverization performed in a dry state, and examples thereof include a jet mill, a pin mill, and a hammer mill. It is particularly desirable to use a jet mill. The final stage of the process is judged from the value of the bulk density of the raw silica particles. After the proper bulk density, it can be selected from the range described above. The jet mill is a device that performs pulverization by placing raw material silica particles in an air stream. Any type of jet mill is acceptable. Crushing by a jet mill is desirably performed by a dry method.

原料シリカ粒子は一次粒径の体積平均粒径が200nm以下である。その他、上限としては100nm、70nm、50nmが挙げられる。原料シリカ粒子の製造方法は特に限定しない。例えば水ガラス法、アルコキシド法、VMC法が例示でき、水ガラス法を採用することが望ましい。水ガラス法は水ガラスに対して、イオン交換、化学反応による置換基の導入・脱離、pHや温度などの制御などを行うことにより原料シリカ粒子を析出させる方法である。例えば、水ガラスをイオン交換樹脂でイオン交換することによって、ナノメートルオーダーのシリカ粒子が分散された水性スラリーを調製することができる。原料シリカ粒子を構成する二次粒子の粒径は特に限定しないが、体積平均粒径が10μm以上、100μm以上などの値を示すこともある。更に、金属ケイ素をアルカリ溶液などに溶解させた後に析出させることで(水ガラス法類似の方法)、原料シリカ粒子を製造することが出来る。   The raw material silica particles have a primary particle size volume average particle size of 200 nm or less. In addition, examples of the upper limit include 100 nm, 70 nm, and 50 nm. The method for producing the raw material silica particles is not particularly limited. For example, a water glass method, an alkoxide method, and a VMC method can be exemplified, and it is desirable to employ the water glass method. The water glass method is a method of precipitating raw material silica particles by performing ion exchange, introduction / desorption of substituents by chemical reaction, control of pH, temperature, and the like on water glass. For example, an aqueous slurry in which nanometer order silica particles are dispersed can be prepared by ion exchange of water glass with an ion exchange resin. The particle diameter of the secondary particles constituting the raw silica particles is not particularly limited, but the volume average particle diameter may be 10 μm or more, 100 μm or more. Furthermore, the raw material silica particles can be produced by dissolving metal silicon in an alkali solution or the like and then depositing it (a method similar to the water glass method).

原料シリカ粒子の調製には前処理工程を適用する。前処理工程は表面処理工程と液状媒体を除去する工程(固形化工程)とをもつ。表面処理工程は水を含む液状媒体(水、水の他にアルコールなどを含むもの)中でシランカップリング剤およびオルガノシラザンによって表面処理する工程である。シランカップリング剤は、3つのアルコキシ基と、フェニル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、又はアクリル基とをもつ。シランカップリング剤とオルガノシラザンとのモル比は、(シランカップリング剤):(オルガノシラザン)=1:2〜1:10である。   A pretreatment process is applied to the preparation of the raw silica particles. The pretreatment process includes a surface treatment process and a process for removing the liquid medium (solidification process). The surface treatment step is a step of performing a surface treatment with a silane coupling agent and an organosilazane in a liquid medium containing water (water, one containing alcohol in addition to water). The silane coupling agent has three alkoxy groups and a phenyl group, vinyl group, epoxy group, methacryl group, amino group, ureido group, mercapto group, isocyanate group, or acrylic group. The molar ratio of the silane coupling agent to the organosilazane is (silane coupling agent) :( organosilazane) = 1: 2 to 1:10.

表面処理工程は、前述のシランカップリング剤で処理する第1の処理工程と、その後、オルガノシラザンで処理する第2の処理工程と、をもつ。   The surface treatment step includes a first treatment step for treating with the above-described silane coupling agent and a second treatment step for treating with organosilazane thereafter.

表面処理工程は、上述の方法にて得られたシリカ粒子に対して、式(1):−OSiXで表される官能基と、式(2):−OSiYで表される官能基とが表面に結合した原料シリカ粒子を得る工程である。以下、式(1)で表される官能基を第1の官能基と呼び、式(2)で表される官能基を第2の官能基と呼ぶ。 In the surface treatment step, the functional group represented by the formula (1): -OSiX 1 X 2 X 3 and the formula (2): -OSiY 1 Y 2 Y are applied to the silica particles obtained by the above-described method. 3 is a step of obtaining raw material silica particles in which the functional group represented by 3 is bonded to the surface. Hereinafter, the functional group represented by the formula (1) is referred to as a first functional group, and the functional group represented by the formula (2) is referred to as a second functional group.

第1の官能基におけるXは、フェニル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、又はアクリル基である。X、Xは、それぞれ、−OSiR又は−OSiYである。YはRである。Y、Yは、それぞれ、R又は−OSiRである。 X 1 in the first functional group is a phenyl group, vinyl group, epoxy group, methacryl group, amino group, ureido group, mercapto group, isocyanate group, or acrylic group. X 2 and X 3 are —OSiR 3 or —OSiY 4 Y 5 Y 6 , respectively. Y 4 is R. Y 5 and Y 6 are each R or —OSiR 3 .

第2の官能基におけるYはRである。Y、Yは、それぞれ、−OSiR又は−OSiYである。 Y 1 in the second functional group is R. Y 2 and Y 3 are each —OSiR 3 or —OSiY 4 Y 5 Y 6 .

第1の官能基および第2の官能基に含まれる−OSiRが多い程、原料シリカ粒子の表面にRを多く持つ。第1の官能基および第2の官能基に含まれるR(炭素数1〜3のアルキル基)が多い程、原料シリカ粒子は凝集し難い。 The more —OSiR 3 contained in the first functional group and the second functional group, the more R on the surface of the raw silica particles. As the R (the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms) contained in the first functional group and the second functional group increases, the raw silica particles are less likely to aggregate.

第1の官能基に関していえば、X、Xがそれぞれ−OSiRである場合に、Rの数が最小となる。また、XおよびXがそれぞれ−OSiYであり、かつ、Y、Yがそれぞれ−OSiRである場合に、Rの数が最大となる。 Regarding the first functional group, when X 2 and X 3 are each —OSiR 3 , the number of R is minimized. Further, X 2 and X 3 is -OSiY 4 Y 5 Y 6, respectively, and, if Y 5, Y 6 is -OSiR 3 respectively, the number of R is maximized.

第2の官能基に関していえば、Y、Yがそれぞれ−OSiRである場合に、Rの数が最小となる。また、YおよびYがそれぞれ−OSiYであり、かつ、Y、Yがそれぞれ−OSiRである場合に、Rの数が最大となる。 Regarding the second functional group, when Y 2 and Y 3 are each —OSiR 3 , the number of R is minimized. Further, Y 2 and Y 3 are -OSiY 4 Y 5 Y 6, respectively, and, if Y 5, Y 6 is -OSiR 3 respectively, the number of R is maximized.

第1の官能基に含まれるXの数、第1の官能基に含まれるRの数、第2の官能基に含まれるRの数は、RとXとの存在数比や、原料シリカ粒子の粒径や用途に応じて適宜設定すれば良い。 The number of X 1 contained in the first functional group, the number of R contained in the first functional group, and the number of R contained in the second functional group are the abundance ratio of R and X 1 What is necessary is just to set suitably according to the particle size and use of a silica particle.

なお、X、X、Y、Y、Y、及びYの何れかは、隣接する官能基のX、X、Y、Y、Y、及びYの何れかと−O−にて結合しても良い。例えば、第1の官能基のX、X、Y、及びYの何れかが、この第1の官能基に隣接する第1の官能基のX、X、Y、及びYの何れかと−O−にて結合していても良い。同様に、第2の官能基のY、Y、Y、及びYの何れかが、この第2の官能基に隣接する第2の官能基のY、Y、Y、及びYの何れかと−O−にて結合していても良い。さらには、第1の官能基のX、X、Y、及びYの何れかが、この第1の官能基に隣接する第2の官能基のY、Y、Y、及びYの何れかと−O−にて結合していても良い。 Incidentally, X 2, X 3, Y 2, Y 3, Y 5, and any of Y 6, X 2 of the adjacent functionality, X 3, Y 2, Y 3, Y 5, and any Y 6 You may combine with heel -O-. For example, any one of the first functional group X 2 , X 3 , Y 5 , and Y 6 is the first functional group adjacent to the first functional group X 2 , X 3 , Y 5 , and It may be bonded to any of Y 6 by —O—. Similarly, any of Y 2 , Y 3 , Y 5 , and Y 6 of the second functional group is replaced with Y 2 , Y 3 , Y 5 , Y 2 of the second functional group adjacent to the second functional group. And Y 6 may be bonded to each other by —O—. Furthermore, any one of the first functional groups X 2 , X 3 , Y 5 , and Y 6 is the second functional group adjacent to the first functional group, Y 2 , Y 3 , Y 5 , And Y 6 may be bonded to each other by —O—.

原料シリカ粒子において、第1の官能基と第2の官能基との存在数比が1:12〜1:60であれば、原料シリカ粒子の表面にXとRとがバランス良く存在する。このため、第1の官能基と第2の官能基との存在数比が1:12〜1:60である原料シリカ粒子は、樹脂に対する親和性および凝集抑制効果に特に優れる。また、Xが原料シリカ粒子の単位表面積(nm)あたり0.5〜2.5個であれば、原料シリカ粒子の表面に充分な数の第1の官能基が結合し、第1の官能基および第2の官能基に由来するRもまた充分な数存在する。したがってこの場合にも、樹脂に対する親和性および原料シリカ粒子の凝集抑制効果が充分に発揮される。 In the raw material silica particles, the presence ratio of the first functional groups and second functional groups is 1: 12-1: if 60, the surface of the raw material silica particles and X 1 and R are present good balance. For this reason, the raw material silica particle whose abundance ratio of the first functional group and the second functional group is 1:12 to 1:60 is particularly excellent in the affinity for the resin and the aggregation suppressing effect. Further, if X 1 is 0.5 to 2.5 per unit surface area (nm 2 ) of the raw silica particles, a sufficient number of first functional groups are bonded to the surface of the raw silica particles, and the first There are also a sufficient number of Rs derived from the functional group and the second functional group. Therefore, also in this case, the affinity for the resin and the aggregation suppressing effect of the raw silica particles are sufficiently exhibited.

何れの場合にも、原料シリカ粒子の単位表面積(nm)あたりのRは、1個〜10個であるのが好ましい。この場合には、原料シリカ粒子の表面に存在するXの数とRの数とのバランスが良くなり、樹脂に対する親和性および原料シリカ粒子の凝集抑制効果との両方がバランス良く発揮される。 In any case, R per unit surface area (nm 2 ) of the raw silica particles is preferably 1 to 10. In this case, the balance between the number of X 1 present on the surface of the raw silica particles and the number of R is improved, and both the affinity for the resin and the aggregation suppressing effect of the raw silica particles are exhibited in a well-balanced manner.

原料シリカ粒子においては、シリカ粒子の表面に存在していた水酸基の全部が第1の官能基または第2の官能基で置換されているのが好ましい。第1の官能基と第2の官能基との和が、原料シリカ粒子の単位表面積(nm)あたり2.0個以上であれば、原料シリカ粒子において、シリカ粒子の表面に存在していた水酸基のほぼ全部が第1の官能基または第2の官能基で置換されているといえる。 In the raw material silica particles, it is preferable that all of the hydroxyl groups present on the surface of the silica particles are substituted with the first functional group or the second functional group. If the sum of the first functional group and the second functional group is 2.0 or more per unit surface area (nm 2 ) of the raw silica particles, the raw silica particles were present on the surface of the silica particles. It can be said that almost all of the hydroxyl groups are substituted with the first functional group or the second functional group.

原料シリカ粒子は、表面にRを持つ。これは、赤外線吸収スペクトルによって確認できる。詳しくは、原料シリカ粒子の赤外線吸収スペクトルを固体拡散反射法で測定すると、2962±2cm−1にC−H伸縮振動の極大吸収がある。 The raw silica particles have R on the surface. This can be confirmed by an infrared absorption spectrum. Specifically, when the infrared absorption spectrum of the raw silica particles is measured by the solid diffuse reflection method, there is a maximum absorption of C—H stretching vibration at 2962 ± 2 cm −1 .

また、上述したように原料シリカ粒子は凝集し難い。   Further, as described above, the raw material silica particles hardly aggregate.

なお、原料シリカ粒子は、例え僅かに凝集した場合にも、超音波処理することによって再度分散可能である。詳しくは、原料シリカ粒子をメチルエチルケトンに分散させたものに、発振周波数39kHz、出力500Wの超音波を照射することで、原料シリカ粒子を実質的に一次粒子にまで分散できる。このときの超音波照射時間は10分間以下で良い。原料シリカ粒子が一次粒子にまで分散したか否かは、粒度分布を測定することで確認できる。詳しくは、この原料シリカ粒子のメチルエチルケトン分散材料をマイクロトラック装置等の粒度分布測定装置で測定し、原料シリカ粒子の粒度分布があれば、原料シリカ粒子が一次粒子にまで分散したといえる。   Note that the raw silica particles can be dispersed again by ultrasonic treatment even if they are slightly agglomerated. Specifically, the raw silica particles can be substantially dispersed to primary particles by irradiating the raw silica particles dispersed in methyl ethyl ketone with ultrasonic waves having an oscillation frequency of 39 kHz and an output of 500 W. The ultrasonic irradiation time at this time may be 10 minutes or less. Whether or not the raw material silica particles are dispersed to the primary particles can be confirmed by measuring the particle size distribution. Specifically, when the methyl ethyl ketone dispersion material of the raw material silica particles is measured with a particle size distribution measuring device such as a microtrack device, and there is a particle size distribution of the raw material silica particles, it can be said that the raw material silica particles are dispersed to primary particles.

原料シリカ粒子は、凝集し難いため、水やアルコール等の液状媒体に分散されていない原料シリカ粒子として提供できる。この場合、液状媒体の持ち込みがないために、樹脂材料用のフィラーとして好ましく用いられる。   Since the raw silica particles hardly aggregate, they can be provided as raw silica particles that are not dispersed in a liquid medium such as water or alcohol. In this case, since no liquid medium is brought in, it is preferably used as a filler for a resin material.

また、原料シリカ粒子は凝集し難いために、水で容易に洗浄できる。   Further, since the raw silica particles are difficult to aggregate, they can be easily washed with water.

原料シリカ粒子は、水を含む液状媒体中で、シランカップリング剤およびオルガノシラザンによってシリカ粒子を表面処理する工程(表面処理工程)にて処理される。シランカップリング剤は、3つのアルコキシ基と、フェニル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、又はアクリル基(すなわち上記のX)とを持つ。 The raw material silica particles are treated in a step of treating the silica particles with a silane coupling agent and an organosilazane (surface treatment step) in a liquid medium containing water. The silane coupling agent has three alkoxy groups and a phenyl group, a vinyl group, an epoxy group, a methacryl group, an amino group, a ureido group, a mercapto group, an isocyanate group, or an acrylic group (that is, X 1 described above).

シランカップリング剤で表面処理することで、シリカ粒子の表面に存在する水酸基がシランカップリング剤に由来する官能基で置換される。シランカップリング剤に由来する官能基は式(3);−OSiXで表される。式(3)で表される官能基を第3の官能基と呼ぶ。第3の官能基におけるXは式(1)で表される官能基におけるXと同じである。X、Xは、それぞれ、アルキコキシ基である。オルガノシラザンで表面処理することで、第3の官能基のX、Xがオルガノシラザンに由来する−OSiY(式(2)で表される官能基、第2の官能基)で置換される。シリカ粒子の表面に存在する水酸基の全てが第3の官能基で置換されていない場合には、シリカ粒子の表面に残存する水酸基が第2の官能基で置換される。このため、表面処理された原料シリカ粒子の表面には、式(1):−OSiXで表される官能基(すなわち第1の官能基)と、式(2):−OSiYで表される官能基と(すなわち第2の官能基)が結合する。なお、シランカップリング剤とオルガノシラザンとのモル比は、シランカップリング剤:オルガノシラザン=1:2〜1:10であるため、得られた原料シリカ粒子における第1の官能基と第2の官能基との存在数比は理論上1:12〜1:60となる。 By performing the surface treatment with the silane coupling agent, the hydroxyl group present on the surface of the silica particles is substituted with a functional group derived from the silane coupling agent. The functional group derived from the silane coupling agent is represented by the formula (3); —OSiX 1 X 4 X 5 . The functional group represented by the formula (3) is referred to as a third functional group. X 1 in the third functional group is the same as X 1 in the functional group represented by the formula (1). X 4 and X 5 are each an alkoxy group. By surface-treating with organosilazane, the third functional group X 4 and X 5 are derived from organosilazane —OSiY 1 Y 2 Y 3 (the functional group represented by the formula (2), the second functional group ). When all of the hydroxyl groups present on the surface of the silica particles are not substituted with the third functional group, the hydroxyl groups remaining on the surface of the silica particles are substituted with the second functional group. For this reason, on the surface of the surface-treated raw material silica particles, a functional group represented by the formula (1): -OSiX 1 X 2 X 3 (that is, the first functional group) and a formula (2): -OSiY The functional group represented by 1 Y 2 Y 3 is bonded to the functional group (that is, the second functional group). In addition, since the molar ratio of the silane coupling agent and the organosilazane is silane coupling agent: organosilazane = 1: 2 to 1:10, the first functional group and the second functional group in the obtained raw material silica particles are used. The abundance ratio with the functional group is theoretically from 1:12 to 1:60.

表面処理工程においては、シリカ粒子をシランカップリング剤及びオルガノシラザンで同時に表面処理しても良い。または、先ずシリカ粒子をシランカップリング剤で表面処理し、次いでオルガノシラザンで表面処理しても良い。または、先ずシリカ粒子をオルガノシラザンで表面処理し、次いでシランカップリング剤で表面処理し、さらにその後にオルガノシラザンで表面処理しても良い。何れの場合にも、シリカ粒子の表面に存在する水酸基全てが第2の官能基で置換されないように、オルガノシラザンの量を調整すれば良い。なお、シリカ粒子の表面に存在する水酸基は、全てが第3の官能基で置換されても良いし、一部のみが第3の官能基で置換され、他の部分が第2の官能基で置換されても良い。第3の官能基に含まれるX、Xは、全て第2の官能基で置換されるのが良い。 In the surface treatment step, the silica particles may be simultaneously surface treated with a silane coupling agent and an organosilazane. Alternatively, the silica particles may first be surface treated with a silane coupling agent and then surface treated with organosilazane. Alternatively, the silica particles may be first surface treated with organosilazane, then surface treated with a silane coupling agent, and then surface treated with organosilazane. In any case, the amount of organosilazane may be adjusted so that all the hydroxyl groups present on the surface of the silica particles are not substituted with the second functional group. The hydroxyl groups present on the surface of the silica particles may all be substituted with the third functional group, or only a part may be substituted with the third functional group, and the other part may be substituted with the second functional group. It may be replaced. All of X 4 and X 5 contained in the third functional group may be substituted with the second functional group.

なお、オルガノシラザンの一部を、第2のシランカップリング剤で置き換えても良い。第2のシランカップリング剤としては、3つのアルコキシ基と、1つのアルキル基とを持つものを用いることができる。この場合には、第3の官能基に含まれるX、Xが、第2のシランカップリング剤に由来する第4の官能基で置換される。第4の官能基は式(4);−OSiYで表される。Yは第2の官能基におけるYと同じRであり、X、Xはそれぞれアルコキシ基または水酸基である。第4の官能基に含まれるX、Xは、オルガノシラザンに由来する第2の官能基で置換されるか、または、別の第4の官能基で置換される。この場合には、原料シリカ粒子の表面に存在するRの量をさらに多くする事ができる。なお、オルガノシラザンの一部を、第2のシランカップリング剤に置き換える場合、第2のシランカップリング剤で表面処理した後に、再度オルガノシラザンで表面処理する必要がある。第4の官能基に含まれるX、Xを、最終的にはオルガノシラザンに由来する第2の官能基で置換するためである。 A part of organosilazane may be replaced with the second silane coupling agent. As the second silane coupling agent, one having three alkoxy groups and one alkyl group can be used. In this case, X 4 and X 5 contained in the third functional group are substituted with the fourth functional group derived from the second silane coupling agent. The fourth functional group has the formula (4); - represented by OSiY 1 X 6 X 7. Y 1 is the same R as Y 1 in the second functional group, X 6, X 7 is an alkoxy group or a hydroxyl group, respectively. X 6 and X 7 contained in the fourth functional group are substituted with the second functional group derived from organosilazane, or are substituted with another fourth functional group. In this case, the amount of R present on the surface of the raw silica particles can be further increased. When a part of the organosilazane is replaced with the second silane coupling agent, it is necessary to surface-treat with the organosilazane again after the surface treatment with the second silane coupling agent. This is because X 6 and X 7 contained in the fourth functional group are finally substituted with the second functional group derived from organosilazane.

オルガノシラザンの一部を第2のシランカップリング剤で置き換える場合、上述した第1の官能基に含まれるX、Xは、オルガノシラザンに由来する第2の官能基で置換されるか、第2のシランカップリング剤に由来する第4の官能基で置換される。X、Xが第4の官能基で置換された場合、第4の官能基に含まれるX、Xは、第2の官能基で置換されるか、別の第4の官能基によって置換される。第4の官能基に含まれるX、Xが別の第4の官能基によって置換された場合、第4の官能基に含まれるX、Xは、第2の官能基で置換される。このため第2のシランカップリング剤は、第1のカップリング剤及びオルガノシラザンのみで表面処理する場合(オルガノシラザンを第2のシランカップリング剤で置き換えなかった場合)に設定されるオルガノシラザンの量(a)molに対して、最大限5a/3mol置き換えることができる。この場合に必要になるオルガノシラザンの量は、8a/3molである。 When a part of the organosilazane is replaced with the second silane coupling agent, X 4 and X 5 contained in the first functional group described above are substituted with the second functional group derived from the organosilazane, Substitution with a fourth functional group derived from the second silane coupling agent. When X 4 and X 5 are substituted with the fourth functional group, X 6 and X 7 contained in the fourth functional group are substituted with the second functional group or another fourth functional group. Is replaced by If X 6, X 7 contained in the fourth functional group has been replaced by another fourth functional group, X 6, X 7 contained in the fourth functional groups is substituted with the second functional group The For this reason, the second silane coupling agent is an organosilazane set when the surface treatment is performed only with the first coupling agent and the organosilazane (when the organosilazane is not replaced with the second silane coupling agent). A maximum of 5a / 3 mol can be substituted for the amount (a) mol. The amount of organosilazane required in this case is 8a / 3 mol.

シランカップリング剤および第2のシランカップリング剤のアルコキシ基は特に限定しないが、比較的炭素数の小さなものが好ましく、炭素数1〜12であることが好ましい。アルコキシ基の加水分解性を考慮すると、アルコキシ基はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基の何れかであることがより好ましい。   The alkoxy groups of the silane coupling agent and the second silane coupling agent are not particularly limited, but those having a relatively small carbon number are preferred, and those having 1 to 12 carbon atoms are preferred. Considering the hydrolyzability of the alkoxy group, the alkoxy group is more preferably any one of a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.

シランカップリング剤として、具体的には、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−(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、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、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、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。   Specific examples of silane coupling agents include phenyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3 -Aminopropyltrimethoxysilane.

オルガノシラザンとしては、シリカ粒子の表面に存在する水酸基およびシランカップリング剤に由来するアルコキシ基を、上述した第2の官能基で置換できるものであれば良いが、分子量の小さなものを用いるのが好ましい。具体的には、テトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、ペンタメチルジシラザン等が挙げられる。   Any organosilazane may be used as long as it can replace the hydroxyl group present on the surface of the silica particles and the alkoxy group derived from the silane coupling agent with the second functional group described above. preferable. Specific examples include tetramethyldisilazane, hexamethyldisilazane, pentamethyldisilazane, and the like.

第2のシランカップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the second silane coupling agent include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, and hexyltriethoxysilane.

なお、表面処理工程において、シランカップリング剤の重合や第2のシランカップリング剤の重合を抑制するため、重合禁止剤を加えても良い。重合禁止剤としては、3,5−ジブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)、p−メトキシフェノール(メトキノン)等の一般的なものを用いることができる。   In the surface treatment step, a polymerization inhibitor may be added in order to suppress polymerization of the silane coupling agent or polymerization of the second silane coupling agent. As the polymerization inhibitor, common ones such as 3,5-dibutyl-4-hydroxytoluene (BHT) and p-methoxyphenol (methoquinone) can be used.

原料シリカ粒子は、表面処理工程後に固形化工程を備えても良い。固形化工程は、表面処理後の原料シリカ粒子を鉱酸で沈殿させ、沈殿物を水で洗浄・乾燥して、原料シリカ粒子の固形物を得る工程である。上述したように、一般的なシリカ粒子は非常に凝集し易いため、一旦固形化したシリカ粒子を再度分散するのは非常に困難である。しかし、原料シリカ粒子は凝集し難いため、固形化しても凝集し難く、また、例え凝集しても再分散し易い。なお、洗浄工程においては、原料シリカ粒子の抽出水(詳しくは、シリカ粒子を121℃で24時間浸漬した水)の電気伝導度が50μS/cm以下となるまで、洗浄を繰り返すことが好ましい。   The raw silica particles may be provided with a solidification step after the surface treatment step. The solidification step is a step in which the raw material silica particles after the surface treatment are precipitated with a mineral acid, and the precipitate is washed with water and dried to obtain a solid material of the raw material silica particles. As described above, since general silica particles are very likely to aggregate, it is very difficult to disperse once solidified silica particles. However, since the raw silica particles are difficult to agglomerate, they are difficult to agglomerate even if solidified, and are easily redispersed even if agglomerated. In the washing step, washing is preferably repeated until the electrical conductivity of the extraction water of the raw silica particles (specifically, the water in which the silica particles are immersed at 121 ° C. for 24 hours) becomes 50 μS / cm or less.

固形化工程で用いる鉱酸としては塩酸、硝酸、硫酸、リン酸などが例示でき、特に塩酸が望ましい。鉱酸はそのまま用いても良いが、鉱酸水溶液として用いるのが好ましい。鉱酸水溶液における鉱酸の濃度は0.1質量%以上が望ましく、0.5質量%以上が更に望ましい。鉱酸水溶液の量は、洗浄対象である原料シリカ粒子の質量を基準として6〜12倍程度にすることができる。   Examples of the mineral acid used in the solidification step include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and hydrochloric acid is particularly desirable. The mineral acid may be used as it is, but is preferably used as a mineral acid aqueous solution. The concentration of the mineral acid in the aqueous mineral acid solution is preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0.5% by mass or more. The amount of the mineral acid aqueous solution can be about 6 to 12 times based on the mass of the raw silica particles to be cleaned.

鉱酸水溶液による洗浄は複数回数行うことも可能である。鉱酸水溶液による洗浄は原料シリカ粒子を鉱酸水溶液に浸漬後、撹拌することが望ましい。また、浸漬した状態で1時間から24時間、更には72時間程度放置することができる。放置する際には撹拌を継続することもできるし、撹拌しないこともできる。鉱酸含有液中にて洗浄する際には常温以上に加熱することもできる。   The cleaning with the mineral acid aqueous solution can be performed a plurality of times. The washing with the mineral acid aqueous solution is preferably performed after the raw silica particles are immersed in the mineral acid aqueous solution and then stirred. Further, it can be left in the immersed state for 1 to 24 hours, and further for about 72 hours. When it is allowed to stand, stirring can be continued or not stirred. When washing in the mineral acid-containing liquid, it can be heated to room temperature or higher.

その後、洗浄して懸濁させた原料シリカ粒子をろ取した後、水にて洗浄する。使用する水はアルカリ金属などのイオンを含まない(例えば質量基準で1ppm以下)ことが望ましい。例えば、イオン交換水、蒸留水、純水などである。水による洗浄は鉱酸水溶液による洗浄と同じく、原料シリカ粒子を分散、懸濁させた後、ろ過することもできるし、ろ取した原料シリカ粒子に対して水を継続的に通過させることによっても可能である。水による洗浄の終了時期は、上述した抽出水の電気伝導度で判断しても良いし、原料シリカ粒子を洗浄した後の排水中のアルカリ金属濃度が1ppm以下になった時点としても良いし、抽出水のアルカリ金属濃度が5ppm以下になった時点としても良い。なお、水で洗浄する際には常温以上に加熱することもできる。   Thereafter, the raw silica particles washed and suspended are collected by filtration and then washed with water. It is desirable that the water used does not contain ions such as alkali metals (for example, 1 ppm or less on a mass basis). For example, ion exchange water, distilled water, pure water and the like. Washing with water is the same as washing with an aqueous mineral acid solution, after the raw silica particles are dispersed and suspended, they can be filtered, or by continuously passing water through the filtered raw silica particles. Is possible. The end of washing with water may be determined by the electrical conductivity of the extracted water described above, or may be the time when the alkali metal concentration in the waste water after washing the raw silica particles becomes 1 ppm or less, It is good also as the time of the alkali metal concentration of extraction water becoming 5 ppm or less. When washing with water, it can be heated to a room temperature or higher.

原料シリカ粒子の乾燥は、常法により行うことができる。例えば、加熱や、減圧(真空)下に放置する等である。   Drying of the raw silica particles can be performed by a conventional method. For example, heating or leaving under reduced pressure (vacuum).

本発明のカーボン粒子含有スラリー及びその製造方法について実施例に基づき説明を行う。なお、本実施例では粒径について言及するときには特に一次粒子の粒径であるとの記載が無い場合には二次粒子の粒径について記載する。   The carbon particle-containing slurry of the present invention and the production method thereof will be described based on examples. In this example, when mentioning the particle size, the particle size of the secondary particles is described unless there is a description that the particle size of the primary particles.

〔第1試験〕
・試験試料の調製
・試験例A1〜A5及びB1〜B4
(試験例A−1)
カーボン粒子としてのカーボンブラック(比表面積65m/g、Conductex 7067 Ultra、Columbian Chemicals Korea、pHは8.6である塩基性カーボンブラックである)を20質量部と、シリカ粒子(アドマテックス製;ナノシリカ;YA010C−SP3;体積平均粒径10nm;下記試験例1の方法により製造)を4質量部とを分散媒としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAC)76質量部中に分散させた。カーボン粒子及びシリカ粒子を分散媒に分散させた後にアミン系のシランカップリング剤(KBM903、信越化学工業株式会社製、3−アミノプロピルトリエトキシシラン)を0.08質量部混合した(シリカ粒子1質量部に対して0.02質量部)。シランカップリング剤が均一に反応するように10分間撹拌した。得られたスラリーを本試験例のカーボン粒子含有スラリーとした。
[First test]
Test sample preparation Test examples A1 to A5 and B1 to B4
(Test Example A-1)
20 parts by mass of carbon black (specific surface area 65 m 2 / g, Conductex 7067 Ultra, Columbian Chemicals Korea, basic carbon black having a pH of 8.6) as carbon particles and silica particles (manufactured by Admatechs; nano silica YA010C-SP3; volume average particle diameter 10 nm; produced by the method of Test Example 1 below) was dispersed in 76 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAC) as a dispersion medium. After dispersing carbon particles and silica particles in a dispersion medium, 0.08 parts by mass of an amine-based silane coupling agent (KBM903, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 3-aminopropyltriethoxysilane) was mixed (silica particles 1). 0.02 parts by mass with respect to parts by mass). The mixture was stirred for 10 minutes so that the silane coupling agent reacted uniformly. The obtained slurry was used as the carbon particle-containing slurry of this test example.

(試験例A−2)
シリカ粒子の量を8質量部、PGMACの量を72質量部、アミン系のシランカップリング剤の量を0.16質量部にした以外は試験例A−1と同様の工程にて本試験例のカーボン粒子含有スラリーを製造した。
(Test Example A-2)
This test example is the same as the test example A-1, except that the amount of silica particles is 8 parts by mass, the amount of PGMAC is 72 parts by mass, and the amount of the amine-based silane coupling agent is 0.16 parts by mass. A carbon particle-containing slurry was produced.

(試験例A−3)
シリカ粒子の量を10質量部、PGMACの量を70質量部、アミ・BR>東Nのシランカップリング剤の量を0.20質量部にした以外は試験例A−1と同様の工程にて本試験例のカーボン粒子含有スラリーを製造した。
(Test Example A-3)
The same steps as in Test Example A-1 except that the amount of silica particles was 10 parts by mass, the amount of PGMAC was 70 parts by mass, and the amount of silane coupling agent of Ami / BR> East N was 0.20 parts by mass. The carbon particle-containing slurry of this test example was manufactured.

(試験例A−4)
シリカ粒子の量を12質量部、PGMACの量を68質量部、アミン系のシランカップリング剤の量を0.24質量部にした以外は試験例A−1と同様の工程にて本試験例のカーボン粒子含有スラリーを製造した。
(Test Example A-4)
This test example is the same as the test example A-1, except that the amount of silica particles is 12 parts by mass, the amount of PGMAC is 68 parts by mass, and the amount of the amine-based silane coupling agent is 0.24 parts by mass. A carbon particle-containing slurry was produced.

(試験例A−5)
アミン系のシランカップリング剤の量を0.50質量部にした以外は試験例A−3と同様の工程にて本試験例のカーボン粒子含有スラリーを製造した。
(Test Example A-5)
The carbon particle-containing slurry of this test example was produced in the same process as test example A-3 except that the amount of the amine-based silane coupling agent was 0.50 parts by mass.

(試験例B−1)
シリカ粒子の量を0質量部、PGMACの量を80質量部、アミン系のシランカップリング剤の量を0質量部にした以外は試験例A−1と同様の工程にて本試験例のカーボン粒子含有スラリーを製造した。
(Test Example B-1)
The carbon of this test example is the same as the test example A-1, except that the amount of silica particles is 0 part by mass, the amount of PGMAC is 80 parts by mass, and the amount of the amine-based silane coupling agent is 0 part by mass. A particle-containing slurry was produced.

(試験例B−2)
シリカ粒子の量を10質量部、PGMACの量を70質量部、アミン系のシランカップリング剤の量を0質量部にした以外は試験例B−1と同様の工程にて本試験例のカーボン粒子含有スラリーを製造した。
(Test Example B-2)
The carbon of this test example is the same as the test example B-1, except that the amount of silica particles is 10 parts by mass, the amount of PGMAC is 70 parts by mass, and the amount of the amine-based silane coupling agent is 0 part by mass. A particle-containing slurry was produced.

(試験例B−3)
アミン系のシランカップリング剤の量を0.2質量部にした以外は試験例B−1と同様の工程にて本試験例のカーボン粒子含有スラリーを製造した。
(Test Example B-3)
The carbon particle-containing slurry of this test example was produced in the same process as test example B-1, except that the amount of the amine-based silane coupling agent was 0.2 parts by mass.

(試験例B−4)
アミン系のシランカップリング剤の量を1.0質量部にした以外は試験例B−2と同様の工程にて本試験例のカーボン粒子含有スラリーを製造した。
(Test Example B-4)
Except that the amount of the amine-based silane coupling agent was 1.0 part by mass, the carbon particle-containing slurry of this test example was produced in the same process as test example B-2.

(観察)
試験例A−1〜A−5及びB−1〜B−4の試験試料についてそれぞれ調製直後と調製から三日経過後の外観を観察した。試験例A−2及びA−3については優れた流動性を示した。特に試験例A−3の方がよりすぐれた流動性(低粘度)を示した。試験例A−1、A−4、A−5、B−2についてはチキソトロピー流動を示した。試験例B−1、B−3、B−4については凝固して塊状になった。何れの試験試料についても調製直後、三日経過後の間での相違は認められなかった。
(Observation)
About the test sample of Test Example A-1 to A-5 and B-1 to B-4, the external appearance was observed immediately after the preparation and three days after the preparation, respectively. About Test example A-2 and A-3, the outstanding fluidity | liquidity was shown. In particular, Test Example A-3 showed better fluidity (low viscosity). Test Examples A-1, A-4, A-5, and B-2 showed thixotropic flow. Test Examples B-1, B-3, and B-4 were solidified into a lump. There was no difference between any of the test samples immediately after preparation and after 3 days.

以上の結果から以下の知見が得られた。まず、カーボンブラックの質量を基準として20%〜60%の範囲でシリカ粒子を含有させることにより流動性の改善が認められた(試験例A−1〜A−5、B−2)。更に、アミン系のシランカップリング剤を含有させることにより流動性を改善できた(試験例A−1〜A−5)。但しシリカ粒子が存在しないときにアミン系のシランカップリング剤を添加しても充分な流動性改善効果は認められなかった(試験例B−3)。また本試験系ではアミン系のシランカップリング剤をシリカ粒子の質量を基準として10%添加するとシリカ粒子の凝集抑制効果が充分に発揮できなくなることが判った(試験例B−4)。詳細は示さないがアミン系のシランカップリング剤の添加は、カーボン粒子及びシリカ粒子を分散媒中に分散した後に添加した方が流動性改善効果が高いことが分かった。   The following knowledge was obtained from the above results. First, improvement in fluidity was observed by incorporating silica particles in a range of 20% to 60% based on the mass of carbon black (Test Examples A-1 to A-5, B-2). Furthermore, fluidity could be improved by including an amine-based silane coupling agent (Test Examples A-1 to A-5). However, even when an amine-based silane coupling agent was added when no silica particles were present, a sufficient fluidity improving effect was not observed (Test Example B-3). Further, in this test system, it was found that when 10% of an amine-based silane coupling agent was added based on the mass of silica particles, the effect of suppressing aggregation of the silica particles could not be sufficiently exhibited (Test Example B-4). Although details are not shown, it has been found that the addition of an amine-based silane coupling agent has a higher effect of improving fluidity when carbon particles and silica particles are added after being dispersed in a dispersion medium.

参考までに試験例A−3及びB−3のスラリーについてPGMACにて20倍に希釈したものについて光学顕微鏡で観察した。試験例A−3のスラリーでは光学顕微鏡ではカーボン粒子の凝集が観察できなかったのに対して試験例B−3のスラリーでは20μmを超える程度の凝集体の存在が観察された。試験例A−3及びB−3のスラリーについて粘度を測定した結果、どのシェアレートにおいても試験例A−3のスラリーは試験例B−3のスラリーよりも粘度が低いことが分かった。   For reference, the slurry of Test Examples A-3 and B-3 diluted 20 times with PGMAC was observed with an optical microscope. In the slurry of Test Example A-3, aggregation of carbon particles could not be observed with an optical microscope, whereas in the slurry of Test Example B-3, the presence of aggregates exceeding 20 μm was observed. As a result of measuring the viscosity of the slurry of Test Examples A-3 and B-3, it was found that the slurry of Test Example A-3 was lower in viscosity than the slurry of Test Example B-3 at any share rate.

〔第2試験:カーボンブラックのpHについて〕
(塩基性のカーボンブラックの評価)
・試料の調製
20質量部の塩基性カーボンブラック(pH8.6)を80質量部のPGMACに分散させた後、0.2質量部のKBM903を添加して更に分散させた。1日静置した後に乳化分散機にて分散させた試験試料(試験例C1)を得た。
[Second test: pH of carbon black]
(Evaluation of basic carbon black)
Sample Preparation After 20 parts by mass of basic carbon black (pH 8.6) was dispersed in 80 parts by mass of PGMAC, 0.2 parts by mass of KBM903 was added and further dispersed. A test sample (Test Example C1) was obtained which was allowed to stand for 1 day and then dispersed with an emulsifying disperser.

20質量部の塩基性カーボンブラック(pH8.6)を、10質量部のシリカ粒子を予め分散させた69.8質量部のPGMACに分散させた後、0.2質量部のKBM903を添加して更に分散させた。1日静置した後に分散機にて分散させた試験試料(試験例C2)を得た。   20 parts by mass of basic carbon black (pH 8.6) was dispersed in 69.8 parts by mass of PGMAC in which 10 parts by mass of silica particles had been dispersed in advance, and then 0.2 parts by mass of KBM903 was added. Further dispersed. A test sample (Test Example C2) was obtained which was allowed to stand for 1 day and then dispersed with a disperser.

・評価
得られた試験例C1及びC2の試験試料について、粘度を測定すると共に、PGMACで20倍量になるように希釈して光学顕微鏡で観察した。結果を図1(粘度の測定結果)と図2(試験例C1)及び図3(試験例C2)に示す。
-Evaluation About the obtained test sample of Test Example C1 and C2, while measuring a viscosity, it diluted with PGMAC so that it might become 20 times amount, and observed with the optical microscope. The results are shown in FIG. 1 (viscosity measurement results), FIG. 2 (Test Example C1) and FIG. 3 (Test Example C2).

図1より明らかなように、シリカ粒子を添加した試験例C2はシリカ粒子を添加していない試験例C1に比べて、少なくともシェアレートが0.01(1/s)〜100(1/s)の範囲において、粘度が低下することが分かった。シリカ粒子を添加していない試験例C1(図2)ではカーボンにラックの凝集が認められたが、シリカ粒子を添加した試験例C2(図3)ではカーボンブラックの凝集は認められなかったことから、シリカ粒子の添加により光学顕微鏡での観察において凝集が生じていないことが分かった。すなわち、シリカ粒子の添加によりカーボンブラックの凝集が抑制できるばかりか、粘度の低下も認められた。   As apparent from FIG. 1, the test example C2 to which the silica particles are added has at least a shear rate of 0.01 (1 / s) to 100 (1 / s) compared to the test example C1 to which the silica particles are not added. It was found that the viscosity decreased in the range of. In Test Example C1 (FIG. 2) in which no silica particles were added, rack aggregation was observed in carbon, but in Test Example C2 (FIG. 3) in which silica particles were added, no carbon black aggregation was observed. It was found that the addition of silica particles did not cause aggregation in observation with an optical microscope. That is, the addition of silica particles not only suppressed the aggregation of carbon black, but also reduced the viscosity.

以上、塩基性のカーボンブラックにおいてはシリカ粒子の添加、更にはアミン系のシランカップリング剤であるKBM903の添加による粘度改善が顕著であることが分かった。   As described above, it has been found that in basic carbon black, the viscosity improvement is remarkable due to the addition of silica particles and further the addition of KBM903, which is an amine-based silane coupling agent.

(酸性のカーボンブラックの評価)
・第1の試料の調製
25質量部の酸性カーボンブラック(pH4.0)を75質量部のPGMACに分散させて試験試料(試験例D1)を得た。
(Evaluation of acidic carbon black)
-Preparation of first sample 25 parts by mass of acidic carbon black (pH 4.0) was dispersed in 75 parts by mass of PGMAC to obtain a test sample (Test Example D1).

25質量部の酸性カーボンブラック(pH4.0)を、3.75質量部のシリカ粒子を予め分散させた71.25質量部のPGMACに分散させて試験試料(試験例D2)を得た。   25 parts by mass of acidic carbon black (pH 4.0) was dispersed in 71.25 parts by mass of PGMAC in which 3.75 parts by mass of silica particles were previously dispersed to obtain a test sample (Test Example D2).

・評価
得られた試験例D1及びD2の試験試料について、乳化分散機にて分散して乳化させた。撹拌時間として、1分間、3分間、10分間、とした試料を用意して粒度分布を粒度計(日機装(株)製、型番:ナノトラック150)にて測定した(図4:試験例D1、図5:試験例D2)。また、撹拌時間を10分間とした試験試料について粘度を測定した(図6)。
-Evaluation About the obtained test samples of Test Examples D1 and D2, they were dispersed and emulsified by an emulsifying disperser. Samples with stirring time of 1 minute, 3 minutes, and 10 minutes were prepared, and the particle size distribution was measured with a particle size meter (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., model number: Nanotrac 150) (FIG. 4: Test Example D1, FIG. 5: Test Example D2). Moreover, the viscosity was measured about the test sample which made stirring time 10 minutes (FIG. 6).

図4及び5から明らかなように、シリカ粒子を添加した試験例D2(図5)では粒径分布のピークが1μm以下の領域になるまで低下させることが可能になると共に、更には10分間の撹拌により1μm以上のピークが消失してピークが1つになった。これはカーボンブラックが凝集して1μm以上になっていた凝集体がほぐされて一様に分散できたためであると考えられる。それに対してシリカ粒子を添加していない試験例D1(図4)では撹拌を行ってもピークの位置は1μm以上から低下することがなく凝集が解消できていないことが分かった。また、図6から明らかなように、試験例D1と試験例D2とで低シェアレート(0.01(1/s)〜1(1/s)程度)での粘度が3桁近く違っており、シリカ粒子を含有させた試験例D2は粘度も低いことが分かった。   As apparent from FIGS. 4 and 5, in Test Example D2 (FIG. 5) to which silica particles are added, the particle size distribution peak can be lowered to a region of 1 μm or less, and further, for 10 minutes. With stirring, the peak of 1 μm or more disappeared and the peak became one. This is considered to be because the aggregates of carbon black aggregated to 1 μm or more were loosened and dispersed uniformly. On the other hand, in Test Example D1 (FIG. 4) in which no silica particles were added, it was found that even if stirring was performed, the peak position did not decrease from 1 μm or more and aggregation could not be eliminated. Further, as is apparent from FIG. 6, the viscosity at a low share rate (about 0.01 (1 / s) to 1 (1 / s)) is different between Test Example D1 and Test Example D2 by almost three orders of magnitude. It was found that Test Example D2 containing silica particles also had a low viscosity.

そして撹拌時間を10分間としたそれぞれの試料について3日間静置した後、観察した結果から、シリカ粒子を添加した試験例D2はカーボン粒子が一様に分散されていたが、シリカ粒子が添加されていない試験例D1では上方に透明な分散媒(PGMAC)が分離しており沈降が進行していることが明らかになった。   And after leaving still for 3 days about each sample which made stirring time 10 minutes, in the example D2 which added the silica particle from the observation result, although the carbon particle was disperse | distributed uniformly, a silica particle was added. In Test Example D1, the transparent dispersion medium (PGMAC) was separated on the upper side, and it was revealed that the precipitation proceeded.

試験例D1及びD2の試験試料(撹拌10分間)についてPGMACを蒸発させたものをSEMにて観察した(図7:試験例D1、図8:試験例D2)。SEM写真(図8)から明らかなように、混合したシリカ粒子はカーボン粒子の表面において、一次粒子の状態にまで分離して付着していることが分かった。シリカ粒子の添加による粘度の低下は、カーボン粒子の表面に存在するシリカ粒子により実現していることが強く示唆された。   Regarding the test samples of Test Examples D1 and D2 (stirring for 10 minutes), the PGMAC evaporated was observed by SEM (FIG. 7: Test Example D1, FIG. 8: Test Example D2). As is apparent from the SEM photograph (FIG. 8), it was found that the mixed silica particles were separated and adhered to the primary particle state on the surface of the carbon particles. It was strongly suggested that the decrease in viscosity due to the addition of silica particles was realized by the silica particles present on the surface of the carbon particles.

・第2の試料の調製
20質量部の酸性カーボンブラック(pH3.5、三菱化学製:MA100R)を80質量部のPGMACに分散させて試験試料(試験例E1)を得た。
-Preparation of second sample 20 parts by mass of acidic carbon black (pH 3.5, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: MA100R) was dispersed in 80 parts by mass of PGMAC to obtain a test sample (Test Example E1).

20質量部の酸性カーボンブラック(pH3.5)を、12質量部のシリカ粒子を予め分散させた68質量部のPGMACに分散させて試験試料(試験例E2)を得た。   A test sample (Test Example E2) was obtained by dispersing 20 parts by mass of acidic carbon black (pH 3.5) in 68 parts by mass of PGMAC in which 12 parts by mass of silica particles had been dispersed in advance.

・評価
得られた試験例D1及びD2の試験試料について、乳化撹拌機にて10分間撹拌して乳化させた。その後、粒度分布を粒度計(日機装(株)社製、型番:ナノトラック150)にて測定した(図9:試験例E1、図10:試験例E2)。更に粘度を測定した(図11)。
-Evaluation About the test sample of obtained test example D1 and D2, it stirred with the emulsification stirrer for 10 minutes and was emulsified. Thereafter, the particle size distribution was measured with a particle size meter (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., model number: Nanotrac 150) (FIG. 9: Test Example E1, FIG. 10: Test Example E2). Furthermore, the viscosity was measured (FIG. 11).

図9及び12から明らかなように、シリカ粒子を添加した試験例E2(図10)では粒径分布のピークが1μm以下の領域にまで低下させることが可能になると共にピークが1つになった。つまり、凝集がないことが示唆された。それに対してシリカ粒子を添加していない試験例E1(図9)では撹拌を行ってもピークの位置は1μm以上の大きく2つのピークが存在するものであり凝集していることが分かった。そして、図11から明らかなように、シリカ粒子を含有する試験例E2は試験例E1よりも粘度が低下していた。     As is clear from FIGS. 9 and 12, in the test example E2 (FIG. 10) to which silica particles are added, the peak of the particle size distribution can be reduced to an area of 1 μm or less and the peak becomes one. . That is, it was suggested that there was no aggregation. In contrast, in Test Example E1 (FIG. 9) in which no silica particles were added, it was found that even when stirring was performed, the peak position had two large peaks of 1 μm or more and was agglomerated. As is clear from FIG. 11, the viscosity of Test Example E2 containing silica particles was lower than that of Test Example E1.

試験例E1及びE2の試験試料についてPGMACを蒸発させたものをSEMにて観察した(図12:試験例E1、図13:試験例E2)。SEM写真(図13)から明らかなように、混合したシリカ粒子はカーボン粒子の表面に分離して付着していることが分かった。シリカ粒子の添加による粘度の低下は、カーボン粒子の表面に存在するシリカ粒子により実現していることが強く示唆された。   Evaporated PGMAC of the test samples of Test Examples E1 and E2 was observed by SEM (FIG. 12: Test Example E1, FIG. 13: Test Example E2). As apparent from the SEM photograph (FIG. 13), it was found that the mixed silica particles were separated and adhered to the surface of the carbon particles. It was strongly suggested that the decrease in viscosity due to the addition of silica particles was realized by the silica particles present on the surface of the carbon particles.

・結論
以上の結果から、シリカ粒子の添加によりカーボン粒子含有スラリーにおいてカーボン粒子が非常に良く分散できることが分かった。また、酸性カーボンではアミン系のシランカップリング剤を用いなくてもシリカ粒子を添加するだけでも充分に分散性を向上させることが可能であることが分かった。
・ Conclusion From the above results, it was found that carbon particles can be dispersed very well in the slurry containing carbon particles by adding silica particles. Further, it has been found that the dispersibility can be sufficiently improved by adding silica particles without using an amine-based silane coupling agent for acidic carbon.

<シリカ粒子(表面処理を行ったもの)の製造>
〔試験例1〕
(原料シリカ粒子の製造)
シリカ粒子を水系媒質としての水に分散させた水系スラリーとしてのコロイドシリカスノーテックスOS(シリカ分20%:日産化学製:一次粒子の粒径が10nm)100質量部に対して前処理工程(表面処理工程及び乾燥工程)を行った。
<Manufacture of silica particles (surface-treated)>
[Test Example 1]
(Manufacture of raw silica particles)
Colloidal silica snowtex OS as an aqueous slurry in which silica particles are dispersed in water as an aqueous medium (silica content 20%: manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd .: primary particle size is 10 nm) for 100 parts by mass (surface treatment) Treatment step and drying step).

(表面処理工程)
(1)準備工程
水系スラリー100質量部にイソプロパノール40質量部を加え、室温(約25℃)で混合することで、シリカ粒子が液状媒体に分散されてなる分散液を得た。
(2)第1工程
この分散液にフェニルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、KBM103)1.82質量部を加え40℃で72時間混合した。この工程により、シリカ粒子の表面に存在する水酸基をシランカップリング剤で表面処理した。なお、このときフェニルトリメトキシシランは必要な量の水酸基(一部)が表面処理されず残存するように計算して加えた。
(3)第2工程
次いで、この混合物にヘキサメチルジシラザン3.71質量部を加え、40℃で72時間放置した。この工程によって、シリカ粒子が表面処理され、シリカ粒子材料が得られた。表面処理の進行に伴い、疎水性になったシリカ粒子が水及びイソプロパノールの中に安定に存在できなくなり、凝集・沈殿した。なお、フェニルトリメトキシシランとメキサメチルジシラザンとのモル比は2:5であった。
(Surface treatment process)
(1) Preparatory process 40 mass parts of isopropanol was added to 100 mass parts of aqueous slurry, and the dispersion liquid by which a silica particle was disperse | distributed to the liquid medium was obtained by mixing at room temperature (about 25 degreeC).
(2) First Step 1.82 parts by mass of phenyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM103) was added to this dispersion and mixed at 40 ° C. for 72 hours. By this step, the hydroxyl group present on the surface of the silica particles was surface treated with a silane coupling agent. At this time, phenyltrimethoxysilane was calculated and added so that a necessary amount of hydroxyl groups (partially) remained without being surface-treated.
(3) Second Step Next, 3.71 parts by mass of hexamethyldisilazane was added to this mixture and left at 40 ° C. for 72 hours. Through this step, the silica particles were surface-treated to obtain a silica particle material. As the surface treatment progressed, the silica particles that became hydrophobic could no longer exist stably in water and isopropanol, and agglomerated and precipitated. The molar ratio of phenyltrimethoxysilane to mexamethyldisilazane was 2: 5.

(固形化工程)
表面処理工程で得られた混合物に35%塩酸水溶液を4.8質量部加え、シリカ粒子材料を沈殿させた。沈殿物をろ紙(アドバンテック社製 5A)で濾過した。濾過残渣(固形分)を純水で洗浄した後に100℃で真空乾燥して、シリカ粒子材料の固形物(原料シリカ粒子)を得た。
(Solidification process)
4.8 parts by mass of 35% aqueous hydrochloric acid solution was added to the mixture obtained in the surface treatment step to precipitate the silica particle material. The precipitate was filtered with a filter paper (5A manufactured by Advantech). The filtration residue (solid content) was washed with pure water and then vacuum-dried at 100 ° C. to obtain a silica particle material solid material (raw material silica particles).

得られたシリカ粒子はD10が8.8μm、D50が124.5μm、D90が451.9μmであった。   The obtained silica particles had D10 of 8.8 μm, D50 of 124.5 μm, and D90 of 451.9 μm.

(解砕工程)
得られた原料シリカ粒子に対して解砕工程を行い、本試験例のシリカ粒子を得た。解砕工程はジェットミル((株)セイシン企業製、型番STJ−200)を用い、解砕圧0.3MPa、供給量10kg/hの条件で実施した。得られたシリカ粒子は嵩密度が251.7g/L、D10が0.8μm、D50が1.8μm、D90が4.0μm、一次粒子の体積平均粒径が10nmであった。
(Crushing process)
A crushing step was performed on the obtained raw material silica particles to obtain silica particles of this test example. The crushing step was carried out under the conditions of a crushing pressure of 0.3 MPa and a supply rate of 10 kg / h using a jet mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., model number STJ-200). The obtained silica particles had a bulk density of 251.7 g / L, D10 of 0.8 μm, D50 of 1.8 μm, D90 of 4.0 μm, and primary particles having a volume average particle size of 10 nm.

〔試験例2〕
試験例1における解砕工程に代えてスプレードライ法にて噴霧乾燥を行ったものを本試験例の試験試料とした。具体的には固形化工程にて得られた原料シリカ粒子100質量部をIPA200質量部に分散させ、それを180℃、5L/hの流量で噴霧して乾燥した。得られたシリカ粒子は嵩密度が341.3g/Lであった。
[Test Example 2]
Instead of the crushing step in Test Example 1, what was spray dried by the spray drying method was used as a test sample of this Test Example. Specifically, 100 parts by mass of the raw material silica particles obtained in the solidification step were dispersed in 200 parts by mass of IPA, which was sprayed at a flow rate of 180 ° C. and 5 L / h and dried. The obtained silica particles had a bulk density of 341.3 g / L.

〔試験例3〕
試験例1における解砕工程を実施せずに固形化工程で得られたものを本試験例の試験試料とした。得られたシリカ粒子は嵩密度が769g/L、D10が8.8μm、D50が124.5μm、D90が451.9μmであり、一次粒子の体積平均粒径が10nmであった。
[Test Example 3]
What was obtained in the solidification step without carrying out the crushing step in Test Example 1 was used as the test sample of this Test Example. The obtained silica particles had a bulk density of 769 g / L, D10 of 8.8 μm, D50 of 124.5 μm, D90 of 451.9 μm, and the volume average particle size of the primary particles was 10 nm.

〔試験例4〕
市販のシリカ粒子(日本アエロジル(株)製、AEROSIL R972、いわゆるアエロジルシリカ)を本試験例の試験試料とした。本試験例のシリカ粒子は嵩密度が41.0g/Lであった。
[Test Example 4]
Commercially available silica particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., AEROSIL R972, so-called Aerosil silica) were used as test samples for this test example. The silica particles of this test example had a bulk density of 41.0 g / L.

〔試験例5〜7〕
試験例1における解砕工程において解砕圧及び供給量を調節することにより嵩密度を調節した。嵩密度は試験例5の試験試料が271.3g/L、試験例6の試験試料が364.6g/L、試験例7の試験試料が249.8g/Lであった。解砕圧を大きくすることにより嵩密度が大きくなる傾向があった。詳しい結果は示さないが、上述の試験と同様にカーボン粒子と共存させることによりカーボン粒子含有スラリーの粘度を低下させる効果があることが明らかになった。
[Test Examples 5 to 7]
In the crushing step in Test Example 1, the bulk density was adjusted by adjusting the crushing pressure and the supply amount. The bulk density of the test sample of Test Example 5 was 271.3 g / L, the test sample of Test Example 6 was 364.6 g / L, and the test sample of Test Example 7 was 249.8 g / L. There was a tendency for the bulk density to increase by increasing the crushing pressure. Although detailed results are not shown, it has been clarified that coexistence with carbon particles has the effect of reducing the viscosity of the slurry containing carbon particles as in the above test.

Claims (8)

カーボン粒子と、
体積平均粒径が前記カーボン粒子よりも小さく且つ5nm以上200nm以下であり一次粒子状のシリカ粒子と、
それらを分散する分散媒と、
を有するカーボン粒子含有スラリー。
Carbon particles,
Silica particles having a volume average particle size smaller than the carbon particles and 5 nm or more and 200 nm or less and primary particles,
A dispersion medium for dispersing them,
A carbon particle-containing slurry having
カーボン粒子と、
体積平均粒径が前記カーボン粒子よりも小さく且つ5nm以上200nm以下であり一次粒子状のシリカ粒子と、
アミン系のシランカップリング剤と、
それらを分散する分散媒と、
を混合して得られるカーボン粒子含有スラリー。
Carbon particles,
Silica particles having a volume average particle size smaller than the carbon particles and 5 nm or more and 200 nm or less and primary particles,
An amine-based silane coupling agent;
A dispersion medium for dispersing them,
A carbon particle-containing slurry obtained by mixing these.
前記カーボンブラックは中性又は塩基性のカーボンブラックである請求項2に記載のカーボン粒子含有スラリー。   The carbon particle-containing slurry according to claim 2, wherein the carbon black is neutral or basic carbon black. 前記シリカ粒子は、
一次粒子の体積平均粒径が200nm以下、嵩密度が450g/L以下であり、
式(1):−OSiXで表される官能基と、式(2):−OSiYで表される官能基とを表面にもつものが焼結されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のカーボン粒子含有スラリー。(上記式(1)、(2)中;Xはフェニル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、又はアクリル基であり;X、Xは−OSiR及び−OSiYよりそれぞれ独立して選択され;YはRであり;Y、YはR及び−OSiYよりそれぞれ独立して選択される。YはRであり;Y及びYは、R及び−OSiRからそれぞれ独立して選択され;Rは炭素数1〜3のアルキル基から独立して選択される。なお、X、X、Y、Y、Y、及びYの何れかは、隣接する官能基のX、X、Y、Y、Y、及びYの何れかと−O−にて結合しても良い。)
The silica particles are
The volume average particle size of the primary particles is 200 nm or less, the bulk density is 450 g / L or less,
Sintered one having a functional group represented by the formula (1): -OSiX 1 X 2 X 3 and a functional group represented by the formula (2): -OSiY 1 Y 2 Y 3 on the surface The carbon particle-containing slurry according to claim 1 or 2, wherein the slurry is a carbon particle-containing slurry. (In the above formulas (1) and (2); X 1 is a phenyl group, a vinyl group, an epoxy group, a methacryl group, an amino group, a ureido group, a mercapto group, an isocyanate group, or an acrylic group; X 2 , X 3 Are independently selected from —OSiR 3 and —OSiY 4 Y 5 Y 6 ; Y 1 is R; Y 2 and Y 3 are each independently selected from R and —OSiY 4 Y 5 Y 6 .Y 4 is an R; Y 5 and Y 6 is selected from R and -OSiR 3 independently;. R is independently selected from alkyl groups of 1 to 3 carbon atoms Incidentally, X 2 , X 3 , Y 2 , Y 3 , Y 5 , and Y 6 are any of the adjacent functional groups X 2 , X 3 , Y 2 , Y 3 , Y 5 , and Y 6 , and —O—. May be combined with each other.)
有機分散剤を実質的に含有しない請求項1〜4のうちの何れか1項に記載のカーボン粒子含有スラリー。   The carbon particle-containing slurry according to any one of claims 1 to 4, which contains substantially no organic dispersant. 前記カーボン粒子は200μm以下0.5μm以上の体積平均粒径をもつ請求項1〜5のうちの何れか1項に記載のカーボン粒子含有スラリー。   The carbon particle-containing slurry according to any one of claims 1 to 5, wherein the carbon particles have a volume average particle size of 200 µm or less and 0.5 µm or more. 一次粒子の体積平均粒径が200nm以下の原料シリカ粒子に対し、嵩密度が450g/L以下になるように解砕する解砕工程と、
前記解砕工程にて得られたシリカ粒子と前記シリカ粒子の一次粒子よりも体積平均粒径が大きいカーボン粒子とを混合する混合工程と、
を有し、
前記原料シリカ粒子は、
水を含む液状媒体中でシランカップリング剤およびオルガノシラザンによって表面処理する表面処理工程と、
前記液状媒体を除去する工程と、
をもつ前処理工程にて処理されており、
該シランカップリング剤は、3つのアルコキシ基と、フェニル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、又はアクリル基と、を持ち、
該シランカップリング剤と該オルガノシラザンとのモル比は、該シランカップリング剤:該オルガノシラザン=1:2〜1:10である、
ことを特徴とするカーボン粒子含有スラリーの製造方法。
A crushing step of crushing so that the bulk density is 450 g / L or less with respect to the raw material silica particles having a volume average particle size of the primary particles of 200 nm or less,
A mixing step of mixing the silica particles obtained in the crushing step and carbon particles having a volume average particle size larger than the primary particles of the silica particles;
Have
The raw silica particles are
A surface treatment step of surface treatment with a silane coupling agent and an organosilazane in a liquid medium containing water;
Removing the liquid medium;
It is processed in the pretreatment process with
The silane coupling agent has three alkoxy groups, a phenyl group, a vinyl group, an epoxy group, a methacryl group, an amino group, a ureido group, a mercapto group, an isocyanate group, or an acrylic group,
The molar ratio of the silane coupling agent to the organosilazane is the silane coupling agent: the organosilazane = 1: 2 to 1:10.
A method for producing a carbon particle-containing slurry.
前記表面処理工程は、
前記シランカップリング剤で処理する第1の処理工程と、
前記オルガノシラザンで処理する第2の処理工程と、を持ち、
該第2の処理工程は、該第1の処理工程後に行う請求項7に記載のカーボン粒子含有スラリーの製造方法。
The surface treatment step includes
A first treatment step of treating with the silane coupling agent;
A second treatment step of treating with the organosilazane,
The method for producing a carbon particle-containing slurry according to claim 7, wherein the second treatment step is performed after the first treatment step.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08259838A (en) * 1995-03-22 1996-10-08 Dainippon Printing Co Ltd Nonelectroconductive carbonaceous powder and its production
JPH09202862A (en) * 1996-01-26 1997-08-05 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Silica-carbon black composite particle, dispersion sol containing the composite particle and coating solution containing the composite particle
JP2000226532A (en) * 1998-11-30 2000-08-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The Production of modified carbon for reinforcing rubber and rubber composition using the same
JP2002532572A (en) * 1998-07-24 2002-10-02 キャボット コーポレイション Method for producing silica-coated carbon product
JP2004224950A (en) * 2003-01-24 2004-08-12 Toyo Ink Mfg Co Ltd Process for preparing composite carbon black
JP2004281096A (en) * 2003-03-13 2004-10-07 Hitachi Maxell Ltd Positive electrode for lithium secondary battery, its process of manufacture and lithium secondary battery using the positive electrode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08259838A (en) * 1995-03-22 1996-10-08 Dainippon Printing Co Ltd Nonelectroconductive carbonaceous powder and its production
JPH09202862A (en) * 1996-01-26 1997-08-05 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Silica-carbon black composite particle, dispersion sol containing the composite particle and coating solution containing the composite particle
JP2002532572A (en) * 1998-07-24 2002-10-02 キャボット コーポレイション Method for producing silica-coated carbon product
JP2000226532A (en) * 1998-11-30 2000-08-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The Production of modified carbon for reinforcing rubber and rubber composition using the same
JP2004224950A (en) * 2003-01-24 2004-08-12 Toyo Ink Mfg Co Ltd Process for preparing composite carbon black
JP2004281096A (en) * 2003-03-13 2004-10-07 Hitachi Maxell Ltd Positive electrode for lithium secondary battery, its process of manufacture and lithium secondary battery using the positive electrode

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