JP2015527285A - 粒状の官能化シリカ、その製造方法及びその使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、粒状の官能化シリカに関し、その際、−Ｈｇ細孔容積（４μｍ未満）が０．８０ｍｌ／ｇ超であり、−ｄQ3=10%値が４００μｍ超であり、−ｄQ3=90%値が３０００μｍ未満であり、−３分間の超音波作用後のｄ50値に対する超音波作用なしでのｄ50値の比が４．００未満であり、かつ−Ｃ含有率が１．０〜１５．０質量％である。本発明による粒状の官能化シリカは、担体材料として、特に酵素用の担体材料として使用可能である。

Description

本発明は、粒状の官能化シリカ、その製造及びその使用に関する。

多くの応用分野において、例えば植物保護のための製品の分野において、薬剤学的作用物質の場合に、飼料及び飼料添加剤の製造の際に又は食品工業において、例えば液状又は樹脂状の作用物質を流動性で貯蔵安定な形へ変換するために、担体材料が使用される。これは、例えばＷＯ２０１１／１１７１００号に記載されている。

前記担体材料に対する本質的な要求は、使用しなければならない担体材料ができるだけわずかとなるように、吸収性が十分に高いことである。従って、一連の刊行物、例えばＤＥ１０２００６００２７６５号では、吸収される材料の前記担体材料上での含量を上昇させる方法が扱われている。しかしながら、前記方法は実施に極めてコストがかかり、かつこれまで大工業的に普及していない。

前記担体材料に対するさらなる要求は、前記吸収質が、良好な流動性、ひいては良好な加工性を有することである。さらに、前記シリカは、前記吸収質の輸送、詰め替え及び製造の際に、できるだけ粉立ちが少ないことが望ましい。従って、その流動性を改善するため、例えばＥＰ０９８４７７２号Ａ１及びＥＰ０９６６２０７号Ａ１には、ほぼ球状形を有し、かつ１５０μｍ超の平均粒子径を有する微粒状シリカを担体材料として使用することが提案されている。このようにして得られる吸収質は、確かに改善された流動性を有するが、しかしながら前記シリカの加工特性は最適ではない。

固定層触媒反応の分野では、前記担体材料に対してさらなる要求が付け加わる。例えば、反応物が、触媒が施与されている担持状態の担体材料で充填された反応空間を貫流する固定層反応器中での反応の場合に、反応空間中での圧力損失ができるだけわずかになることが保証されなければならない。触媒を担持した担体材料が反応媒体中に懸濁される反応の場合には、前記担体材料は、反応の終了時に容易に元通りに分離され得なければならない。最後に、移動層反応器中での反応には、前記担持状態の担体材料がそこで良好に流動化され得ることが必要である。従って、異なる反応器タイプによって、前記担持状態の担体に、ひいては前記担体材料にも全く異なる要求が課されることは明らかである。こうした要求を満たすために、ＷＯ２０１１／１１７１００号には、０．９０ｍｌ／ｇ超のＨｇ細孔容積（４μｍ未満）、４００μｍ超のｄ_Q3=10%値と同時に３０００μｍ未満のｄ_Q3=90%値、及び４．００未満の、３分間の超音波作用後のｄ₅₀値に対する超音波作用なしでのｄ₅₀値の比を有する粒状シリカが記載されており、その際、前記測定は４００〜５００μｍの粒子の分級物で行われるものとする。しかしながら、前記シリカは、例えば酵素や生体触媒といった若干の触媒活性成分の該シリカ表面への結合がごく不十分であり、また、あまりに迅速に元通りに脱着してしまうという欠点を有する。

ＥＰ１３５７１５６号Ａ２から、７５μｍ未満のビーズフラクション１５質量％未満及び１３０〜５００μｍの粒子径のメジアン値を有する、シラン改質された酸化物若しくはケイ酸塩充填剤が公知である。

さらに、ＵＳ２００６００８４７４６号から、非晶質沈降法シリカ、酸化アルミニウム及びかかる無機酸化物の混合物からなる群から選択された疎水性無機酸化物が公知であり、その際、ヒドロキシル含有量は２〜１５ＯＨ／ｎｍ²であり、炭素含有率は０．１〜６質量％であり、メタノール濡れ性は１５〜４５％であり、かつＭ１標準白色領域は０．４％未満である。

本発明の課題は、例えば酵素の改善された脱着挙動を示すシリカを提供することである。

本発明の対象は、粒状の官能化シリカにおいて、
− Ｈｇ細孔容積（４μｍ未満）が０．８０ｍｌ／ｇ超、好ましくは０．８５ｍｌ／ｇ超、特に好ましくは０．９０ｍｌ／ｇ超、極めて特に好ましくは０．９５ｍｌ／ｇ超、殊に好ましくは１．００ｍｌ／ｇ超であり、
− ｄ_Q3=10%値が４００μｍ超であり、
− ｄ_Q3=90%値が３０００μｍ未満であり、
− ３分間の超音波作用後のｄ₅₀値に対する超音波作用なしでのｄ₅₀値の比が４．００未満、好ましくは３．００未満、特に好ましくは２．６０未満、極めて好ましくは２．１０未満、殊に好ましくは１．６０未満であり、その際、前記測定は４００〜５００μｍの粒子の分級物で行われるものとし、かつ
− Ｃ含有率が１．０〜１５．０質量％、好ましくは２．０〜１４．０質量％、特に好ましくは３．０〜１２．０質量％である
ことを特徴とする、粒状の官能化シリカである。

本発明による粒状の官能化シリカは、５．０〜１１．０の範囲内のｐＨ値を有していてよい。

多孔性が十分に高いことによって、本発明による粒状の官能化シリカがメソ孔及び／又はマクロ孔の範囲内で十分な細孔容積を有し、ひいては前記酵素が反応物を十分に受容し、それと同時に、本発明による配合物の製造に必要な担体材料ができるだけわずかとなることが保証される。

さらに好ましい本発明による粒状の官能化シリカは、０．８１〜１．５０ｍｌ／ｇ、特に好ましくは０．８１ｍｌ／ｇ〜１．４０ｍｌ／ｇ、極めて特に好ましくは０．８１ｍｌ／ｇ〜１．３０ｍｌ／ｇのＨｇ細孔容積（４μｍ未満）を有する。

本発明による粒状の官能化シリカのさらなる本質的な特性は、その硬さである。多孔性が高い場合には、機械的安定性はもはや保証されず、その結果、前記シリカ若しくは該シリカを用いて製造された配合物に機械的負荷を加えた際に細粒分の形成が高まることが生じうる。前記シリカが包装及び輸送される際、前記配合物が製造される際、並びに前記担持状態の担体材料が使用される際の機械的負荷は、水中に懸濁された前記シリカへの３分間の超音波作用によりシミュレートされる。３分間の超音波作用後のｄ₅₀値に対する超音波作用なしでのｄ₅₀値の比は、ｄ₅₀値がその機械的負荷によりどれだけ低下したかについての情報を与える。前記シリカが硬ければ硬いほど、超音波作用後のｄ_50U値と超音波作用なしでのｄ₅₀値との差は小さく、すなわち、理想的な場合には、３分間の超音波作用後のｄ_50U値に対する超音波作用なしでのｄ₅₀値の比は１．００に等しくなる。本発明による粒状の官能化シリカは、その平均粒子径が大きいにも拘わらず、極めて良好な硬さを有する。３分間の超音波作用後のｄ₅₀値に対する超音波作用なしでのｄ_50U値の比は、好ましくは１．００〜３．００、特に好ましくは１．００〜２．６０、極めて特に好ましくは１．００〜２．１０、殊に好ましくは１．００〜１．６０であってよい。その際、前記測定は４００μｍ〜５００μｍの粒子の分級物で行われる。

前記粒子径分布 − ｄ_Q3=10%値及びｄ_Q3=90%値により特徴付けられる − は、固定層反応器中の良好な流れ特性、若しくは流動層反応器中の良好な流動化特性を保証するために重要である。大きすぎる粒子は、前記反応、溶解及び拡散に対する比表面積を十分に有しない。一方で、小さすぎる粒子は流れ抵抗を高める。従って、本発明による粒状の官能化シリカは、４００μｍ超のｄ_Q3=10%値及び３０００μｍ未満のｄ_Q3=90%値を有する。

本発明による粒状の官能化シリカは、好ましくは１．０〜９．０質量％、好ましくは１．０〜７．５質量％、特に好ましくは２．０〜７．５質量％のＣ含有率を有してよい。

本発明による粒状の官能化シリカは、以下の官能基：
Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−Ｒ'］、（Ｒ''）_xＳｉ［（ＣＨ₂）_m−Ｒ'］、Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−Ｒ'］、（Ｒ''）_xＳｉ［（ＣＨ₂）_m−Ｒ'］、Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂］、Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂］、（Ｒ''）_(3-x)Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂］、又は（Ｒ''）_xＳｉ［（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂］
を含んでよく、ここで、
ｍは、０．１〜２０であり、
Ｒ'は、−ＮＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂、−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂、−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃−ＣＨ₃、又は−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂であり、
Ｒ''は、アルキル、シクロアルキルであり、
ｘは、１又は２である。

前記官能基は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を介して前記シリカと結合していてよい：
（−Ｏ−）₃Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−Ｒ'］、（−Ｏ−）_(3-x)（Ｒ''）_xＳｉ［（ＣＨ₂）_m−Ｒ'］、（−Ｏ−）₃Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−Ｒ'］、（−Ｏ−）_3-x（Ｒ''）_xＳｉ［（ＣＨ₂）_m−Ｒ'］、（−Ｏ−）₃Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂］、（−Ｏ−）₃Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂］、（−Ｏ−）_x（Ｒ''）_(3-x)Ｓｉ［（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂］、又は（−Ｏ−）_3-x（Ｒ''）_xＳｉ［（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂］。

前記粒状の官能化シリカは、高熱法若しくは沈降法シリカであってよい。

本発明のもう１つの対象は、以下の工程：
ａ）０．１〜３５０μｍの超音波処理なしでの平均粒子径ｄ₅₀、好ましくは３０〜８００ｍ²／ｇのＢＥＴ表面積、及び好ましくは１４０〜４００ｇ／１００ｇのＤＢＰ数を有する沈降法若しくは高熱法シリカを準備する工程、
ｂ）工程ａ）からの前記シリカを、３０〜８０質量％の乾燥減量に給湿する工程、
ｃ）工程ｂ）からの前記シリカを、押出、造粒、コンパクティング又は打錠により成形する工程、
ｄ）前記シリカ成形体を乾燥させて乾燥凝集体にする工程、
ｅ）前記造粒物を３０００μｍのふるいサイズでスクリーン造粒又はふるい分けし、かつその細粒分を４００μｍのふるいの目開きでふるい分けする工程、及び
ｆ）工程ｅ）からの前記造粒物を表面改質剤と反応させる工程
を含む、本発明による粒状シリカの第一の製造方法である。

工程ａ）からの前記沈降法若しくは高熱法シリカは、乾燥され、かつ任意に粉砕されていてよい。

前記本発明による第一の方法とは異なり、３０〜８０質量％の乾燥減量を有する水含有ろ過ケークが工程ａ）用の出発材料として使用されてもよい。

本発明のもう１つの対象は、以下の工程：
ｉ）３０質量％未満の乾燥減量、及び０．１〜３５０μｍの超音波処理なしでの平均粒子径ｄ₅₀、好ましくは３０〜８００ｍ²／ｇのＢＥＴ表面積、及び好ましくは１４０〜４００ｇ／１００ｇのＤＢＰ数を有する沈降法若しくは高熱法シリカを準備する工程、
ｉｉ）工程ｉ）からの前記シリカを、乾式コンパクティングにより、好ましくは２本の回転するロール間で、０．５ｋＮ／ｃｍロール幅〜１２ｋＮ／ｃｍロール幅の比接触圧で、スラッグに成形する工程、
ｉｉｉ）前記スラッグを３０００μｍのふるいサイズでスクリーン造粒又はふるい分けし、かつその細粒分を４００μｍのふるいの目開きでふるい分けする工程、及び
ｉｖ）工程ｉｉｉ）からの前記造粒物を、表面改質剤と反応させる工程
を含む、本発明による粒状シリカの第二の製造方法である。

工程ｉ）からの前記沈降法若しくは高熱法シリカは、乾燥され、かつ任意に粉砕されていてよい。

上記の本発明によるいずれの方法においても、前記粒子の硬さを、該粒子を高められた温度、例えば７０℃〜４００℃での水蒸気での処理にかけることによって、さらに上昇させることが可能である。引き続き、場合によっては、さらなる乾燥工程が必要となることがある。

さらに、前記粒子の硬さを、該粒子をアルカリ性物質と所定の時間接触させて、該粒子のｐＨ値を上げることによって上昇させることが可能である。前記方法は、ＤＥ１０２００８０３５８６７号Ａ１に記載されている。

さらに、前記粒子の硬さを、前記処理工程ｅ）若しくはｉｉｉ）からの該粒子を高められた温度、好ましくは７００℃〜１２００℃で、所定の時間、好ましくは１ｈ未満か焼することによって上昇させることが可能である。

前記粒子を硬くするための前記処理工程は、前記スクリーン造粒及びふるい分けの処理工程の前又は後に実施されることができる。

本発明による第一の方法からの給湿処理工程（ｂ）及び／又は造粒処理工程（ｃ）は、高速インテンシブミキサー、ニーダー、コンパクター、パン型造粒機及び／又は穿孔ダイプレス等中で実施されることができる。また、前記給湿後に押出しが続いてもよいし、水含有ろ過ケークが直接押し出されてもよい。押し出された成形体は、引き続きさらなる適当な方法により該成形体の幾何学的形状が変化されることができる（例えばCaleva社製球形造粒機）。

本発明による第一の方法からの乾燥処理工程（ｄ）は、例えば乾燥棚、流動層乾燥機、ベルト乾燥機等中で実施されることができる。必要である場合には、前記乾燥された成形体は、引き続きさらなる方法、例えば３０００μｍのふるいサイズでのふるい分け又はスクリーン造粒、及び４００μｍのふるいの目開きでのその細粒分のふるい分けにより、相応する粒子径分級物に調節されることができる。

本発明による第二の方法からの成形工程は好ましくは、コンパクター中で、例えばBepex L200/50のようなHosokawa Bepex GmbH社製又はAlexanderwerk AG製の装置中で実施される。

本発明による双方の方法からのスクリーン造粒（ｅ若しくはｉｉｉ）は、好ましくは、Frewitt社製又はHosokawa Bepex GmbH社製のスクリーンミルのような装置中で実施されることができる。前記ふるい分けは、公知のいずれの技術を用いて行われてもよく、好ましくは、例えばVibra社製、Engelsmann社製又はAllgeier社製の振動ふるいを用いて行われることができる。複数のふるい又は複数のふるい分け工程が実施されることができる。

工程ｆ）若しくはｉｖ）における前記造粒物の反応は、前記シリカに任意にまず水を噴霧し、次いで前記表面改質剤を噴霧することにより実施されることができる。使用される水は、酸、例えば塩酸を用いてｐＨ値が７〜１となるまで酸性化されていてもよいし、使用される水は、アルカリ液を用いてｐＨ値が７〜１４となるまでアルカリ性にされていてもよい。複数の表面改質剤が使用される場合には、該表面改質剤は、一緒に、別々に、順に、又は混合物として施与されることができる。１種以上の前記表面改質剤は、適当な溶剤中に溶解されていてよい。前記噴霧の終了後に、さらに５〜３０分間、後混合されることができる。

前記混合物は、次いで２０〜４００℃の温度で０．１〜６ｈの期間にわたって熱処理されることができる。前記熱処理は、保護ガス下に、例えば窒素下に行われることができる。前記熱処理は、異なる温度で多段で行われてもよい。１種以上の前記表面改質剤の施与及び前記熱処理は、適当な１つのユニット内で行われてもよいし、異なる適当なユニット内で別々に行われてもよい。１種以上の前記表面改質剤の施与は、１成分ノズル、２成分ノズル又は超音波ノズルを用いて行われることができる。前記表面改質は、噴霧設備を備えた加熱可能なミキサー及び乾燥機中で、連続式若しくはバッチ式で実施されることができる。適当な装置は、例えばプラウシアーミキサー、円盤乾燥機、流動層乾燥機又は移動層乾燥機であってよい。

表面改質剤として、例えば以下のオルガノシラン：
ａ）以下の式のオルガノシラン（ＲＯ）₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、ここで、
Ｒは、アルキル、好ましくはメチル、エチル又はプロピルであり、
ｍは、０．１〜２０であり、
Ｒ'は、−ＮＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂、−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂、−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃−ＣＨ₃、又は−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂であるものとする、
ｂ）以下の式のオルガノシラン（Ｒ''）_x（ＲＯ）_(3-x)Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、ここで、
Ｒ、Ｒ'及びｍは、上記の意味を有し、かつ、
Ｒ''は、アルキル、シクロアルキルであり、
ｘは、１又は２であるものとする、
ｃ）以下の式のハロゲンオルガノシランＸ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、ここで、
Ｒ'及びｍは、上記の意味を有し、かつ、
Ｘは、Ｃｌ又はＢｒであるものとする、
ｄ）以下の式のハロゲンオルガノシラン（Ｒ''）_xＸ_(3-x)Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、ここで、
Ｒ'、Ｒ''、Ｘ、ｘ及びｍは、上記の意味を有するものとする、
ｅ）以下の式のオルガノシラン（ＲＯ）₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｏ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、ここで、
Ｒ及びｍは、上記の意味を有するものとする、
ｆ）以下の式のハロゲンオルガノシランＸ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｏ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、ここで、
Ｘ及びｍは、上記の意味を有するものとする、
ｇ）以下の式のオルガノシランＸ_x（Ｒ''）_(3-x)Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｏ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、ここで、
Ｘ、Ｒ''、ｘ及びｍは、上記の意味を有するものとする、
ｈ）以下の式のオルガノシラン（Ｒ''）_x（ＲＯ）_(3-x)Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｏ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、ここで、
Ｒ、Ｒ''、ｘ及びｍは、上記の意味を有するものとする、
並びに前記表面改質剤の混合物が使用されることができる。

好ましくは、表面改質剤として、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン又は３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランが使用されることができる。特に好ましくは、表面改質剤として、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン又は３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランが使用されることができる。

担体用途で、本発明による方法において使用されることができる一連のシリカが市販されている。これらの例は、Evonik Industries社製シリカSIPERNAT^(R) 50、SIPERNAT^(R) 50S、SIPERNAT^(R) 500LS、SIPERNAT^(R) 22、SIPERNAT^(R) 22S、SIPERNAT^(R) 22 LS及びSIPERNAT^(R) 33である。前記シリカは − 特別に担体用途に開発されたにもかかわらず− それ自体では担体材料としての使用には適していないか又は不十分にしか適していない。その原因は、 − 特に、噴霧乾燥された、ノズル塔乾燥された及び／又は粉砕された粒子の場合に − その粒子径が低すぎること（これは前に詳述したように、反応器中で望ましくない圧力上昇をまねくことがある）と、化学的若しくは物理的な結合のための官能基が欠如していることである。本発明による方法により、これらのシリカのコンパクティングが行われ、その際、それにより生成される粒子の粒子径及び強度は、本発明による方法によって、反応器中で低い流れ抵抗を有するか若しくは容易に懸濁液からろ別可能である、最適な粒子径分布及び硬さを有する粒子が得られるように制御される。

既に挙げたシリカに加えて、本発明による第一の方法の工程ａ）において、例えば、Evonik Industries社製SIPERNAT^(R) 2200、Aerosil^(R) 200、Rhodia Chimie社製Tixosil^(R) 38 A〜X、PPG社製HiSil^(R) SC 60及びHiSil^(R) SC 72、Huber社製Hubersil^(R) 5170のシリカ並びに欧州特許ＥＰ０９８４７７２号Ａ１、ＥＰ０９６６２０７号Ａ１及びＥＰ０９３７７５５号Ａ１に開示されたシリカが使用されることができる。

本発明による方法において使用されるシリカは、
１． ０．１〜３５０μｍ、好ましくは０．１〜２００μｍ、特に好ましくは０．１〜１５０μｍ、極めて特に好ましくは１〜５０μｍの超音波処理なしでの平均粒子径ｄ₅₀、
２． ３０〜８００ｍ²／ｇ、好ましくは４０〜７００ｍ²／ｇ、特に好ましくは５０〜６００ｍ²／ｇ、極めて特に好ましくは１５０〜５５０ｍ²／ｇのＢＥＴ表面積、
３． １４０〜４００ｇ／（１００ｇ）、好ましくは１４０〜３５０ｇ／（１００ｇ）、特に好ましくは１９０〜３５０ｇ／（１００ｇ）、極めて特に好ましくは２９０〜３５０ｇ／（１００ｇ）のＤＢＰ数
を有することができる。

本発明による第一の方法は、好ましくはミキサー、ニーダー又はコンパクター（任意に後接続された押出機を有する）及び後接続された乾燥機、スクリーン造粒機及びスクリーン中で実施される。例えば、まず最初に、装入されたシリカが、例えばEirich GmbH社製装置中で液体で湿潤され（ろ過ケークが直接使用されない場合）、引き続き圧縮若しくはコンパクティングされ、その後押し出され、かつ乾燥されることができる。同様に、液体で湿潤され、かつ圧縮若しくはコンパクティングされたシリカを乾燥させ、引き続きスクリーン造粒を実施し、その後所望の粒子分級物にふるい分けすることが可能である。

最終の担体粒子の硬さは、前記出発シリカの圧縮若しくはコンパクティングの程度により制御されることができる。前記圧縮は通例、剪断エネルギーの供給と同時に水を添加することにより行われることができる。さらに、前記粒子間の結合剤として機能するのに適しているセルロース溶液のような水溶液又は油が添加されることもできる。前記液体は１．００ｇ／ｍＬの密度に関して、好ましくは５０〜９０質量％の割合で、特に好ましくは６０〜９０質量％の割合で、極めて特に好ましくは６５〜９０質量％の割合で添加されることができる。さらに、前記コンパクティングの間に、前記粒子間の結合剤として機能するのに適している固体、例えばセルロース、ワックス又はポリマー、あるいは引き続き重合されるモノマーが添加されることができる。前記固体は、０．１〜５０質量％の割合で、好ましくは０．５〜１５質量％の割合で、特に好ましくは０．５〜８質量％の割合で添加されることができる。

好ましい一実施形態においては、前記担体材料は、結合剤を供給せずに、圧縮若しくはコンパクティングされる（工程ｃ）若しくはｉｉ））。

前記コンパクティングは好ましくは、１０℃〜９０℃、特に好ましくは１０℃〜７０℃の温度で実施されることができる。

本発明による第一の方法における成形は、好ましくは、前記出発シリカが、前記混合ユニット中で添加された液体を用いて部分的に液体が排出されるようになるまで強力に圧縮され、かつ前記粒子の造粒が始まるというように行われることができる。そのようにして得られた造粒物（粗造粒物）は、押出し工程によりそれらの粒子径が統一され、引き続き乾燥されることができる。さらに、前記湿った粗造粒物は、前記押出し工程が省略される場合には直接乾燥され、かつ例えば３０００μｍの特徴的なサイズを有するふるいを通過することができ、その際、前記特徴的なふるいサイズよりも大きい粒子は細かくされる。前記通過は好ましくは、Frewitt社又はHosokawa Bepex GmbH社製のスクリーンミルのような装置中で行われる。前記ふるいの特徴的なサイズよりも大きい粒子は、懸濁触媒反応の分野において本発明による担体材料が使用される際に、前記配合物の望ましくない沈降をまねくことがあり、その結果、拡散時間若しくは反応時間が長くなる。さらに、４００μｍ未満の全てのふるい分級物が分離除去される場合に有利である。これらの小さな粒子は、前記のように前記粒子の流れ抵抗に不利な影響を及ぼし、かつ固定層反応器中での圧力損失をまねく。

前記ふるい分けは、公知のいずれの技術を用いて行われてもよく、好ましくは例えばVibra社製、Engelsmann社製又はAllgeier社製の振動ふるいを用いて行われることができる。複数のふるい又は複数のふるい分け工程が実施されることができる。

本発明による第二の方法において、前記シリカのコンパクティングが、好ましくは後接続されたスクリーン造粒機及びふるいを有する乾式コンパクター中で実施される。装入された前記シリカは、例えばBepex L200/50のようなHosokawa Bepex GmbH社製又はAlexanderwerk AG社製の装置中でコンパクティングされ、このコンパクティングされた材料は、所望の粒子分級物にスクリーン造粒及び分級されることができる。

本発明による第二の方法の工程ｉｉ）において、乾いた出発シリカはコンパクティングされ、すなわち本発明による使用に最適化された粒子径及び硬さを有するスラッグにプレスされる。その際、前記硬さは、前記出発シリカがコンパクティングされる圧力により制御されることができる。前記コンパクティングは好ましくは、０．５〜１５ｋＮ／ｃｍロール幅、特に好ましくは３〜１２ｋＮ／ｃｍロール幅、極めて特に好ましくは６〜１０ｋＮ／ｃｍロール幅の比接触圧で、かつ１０℃〜９０℃、特に好ましくは１０℃〜７０℃の温度で行われる。さらに、前記コンパクティングの間に、前記粒子間の結合剤として機能するのに適している、液体、好ましくは水、水溶液、例えばセルロース溶液又は油が添加されることができる。前記液体は、好ましくは１〜３０質量％の割合で、特に好ましくは１〜２０質量％の割合で、極めて特に好ましくは３〜１５質量％の割合で添加されることができる。さらに、前記コンパクティングの間に、前記粒子間の結合剤として機能するのに適している固体、例えばセルロース、ワックス又はポリマー、あるいは引き続き重合されるモノマーが添加されることができる。前記固体は、０．１〜５０質量％の割合で、好ましくは０．５〜１５質量％の割合で、特に好ましくは０．５〜８質量％の割合で添加される。

前記乾式コンパクティングは好ましくは、乾いた出発シリカがコンパクティングユニット中で２本の回転するロール間でプレスされるように行われ、その際、特に好ましくは、少なくとも１本のロールは、へこみ、例えばグルーブ、くぼみ又はクッションを有し、それらの特徴的な寸法は生成すべき粒子の寸法よりも大きい。前記ロールは、真っ直ぐ又は凹状に構成されていてよい。もう１つの特に好ましい実施形態は、少なくとも１本の穴あき歯車ロールを使用することである。さらに、少なくとも１本のロールが、該ロール表面上で、コンパクティングすべきシリカを該ロール上へ吸い付かせる減圧が発生されることができるように構成されている場合が有利でありうる。前記コンパクティングユニットへの前記シリカの供給は、例えば搬送スクリュー、二軸スクリュー等のような当業者に公知のいずれの搬送手段を用いて行われてもよい。

前記コンパクティング後に、得られたスラッグは、３０００μｍの特徴的なサイズを有するふるいを通過し、その際、前記特徴的なふるいサイズよりも大きい粒子は細かくされる。前記通過は好ましくは、Frewitt社又はHosokawa Bepex GmbH社製のスクリーンミルのような装置中で行われる。前記ふるいの特徴的なサイズよりも大きい粒子は、懸濁触媒反応の分野において本発明による担体材料が使用される際に、前記配合物の望ましくない沈降をまねくことがあり、その結果、拡散時間若しくは反応時間が長くなる。さらに、４００μｍ未満のふるい分級物が分離除去される。これらの小さい粒子は、前記のように粒子層の流れ抵抗に不利な影響を及ぼし、かつ固定層反応器中での圧力損失をまねく。

完成し、乾燥された造粒物の可能な水蒸気処理は、そのために適したいずれの装置中で行われてもよく、これらは、例えばベルト乾燥機、回転管乾燥機、乾燥棚、流動層乾燥機等である。前記造粒物は、７０℃〜４００℃、好ましくは８０℃〜３００℃、特に好ましくは９０℃〜２００℃、極めて特に好ましくは１０６℃〜１８０℃の温度にさらされることができる。前記温度での滞留時間は、１６ｈまで、好ましくは１２ｈまで、特に好ましくは８ｈまで、極めて特に好ましくは４ｈまでであることができる。

前記粒子の可能なか焼は、多様な装置中で、例えばか焼炉、ベルトか焼器又は回転管か焼器、フラッシュか焼器又は流動層か焼器中で行われることができる。その際、前記造粒物は、７００℃〜１２００℃、好ましくは８００℃〜１２００℃、特に好ましくは８００℃〜１１００℃の温度にさらされることができる。その滞留時間は、そのか焼温度及び所望の粒子硬さに依存する。前記プロセスにおける滞留時間は、１ｈ、好ましくは２０分、特に好ましくは１０分未満であることができる。

本発明のもう１つの対象は、好ましくは酵素用の担体材料としての、本発明による粒状の官能化シリカの使用である。

最後に、本発明の対象は、本発明による少なくとも１種の粒状の官能化シリカ及び添加剤を含有する配合物である。前記配合物の添加剤は、化学的若しくは物理的に、本発明による粒状の官能化シリカに結合していてよい。本発明による粒状の官能化シリカは、配合物の製造に使用されることができ、その際、前記添加剤は、好ましくは硬化剤又は開始剤、架橋剤、触媒、薬剤学的な作用物質及び助剤、化粧用の作用物質及び助剤、洗浄剤及び／又はケア剤、風味物質、香気物質及び芳香物質、飼料若しくは飼料添加剤、例えばアミノ酸、ビタミン、無機質、食品若しくは食品添加剤、染料及び／又は顔料、アミノ酸、酸化剤又は漂白剤、殺微生物作用、特に殺真菌作用又は殺細菌作用を有する添加剤、農業及び林業用の化学物質及び／又はコンクリート添加剤である。その際、前記添加剤は、水性若しくは非水性の液体、例えば油、樹脂、溶液、分散液、懸濁液、乳濁液、ワックス、ポリマー又は溶融体であってよい。前記添加剤は、引き続き熱処理され、調温され、結晶化、凝固、凝離又は反応されることができる。さらに、前記添加剤は、その前に又はその後で乾燥されることができる。

飼料及び飼料添加剤の分野における添加剤には、例えばビタミン、無機質、カルボン酸、鉱酸、アミノ酸、脂肪、油及び香気成分が含まれる。特に好ましくは、それらは、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、リン酸、塩化コリン溶液、ビタミンＥ酢酸エステル及び植物抽出物、例えばマンジュギク抽出物である。

農業及び林業の分野における添加剤には、例えば吸収される肥料、例えば硝酸塩含有及び／又はリン酸塩含有の肥料、植物保護剤、害虫駆除剤、例えば除草剤、殺真菌剤又は殺虫剤が含まれる。

化粧品の分野における添加剤には、例えば油、例えば精油、香気油、ケア油、芳香油及びシリコーン油、抗菌性、抗ウイルス性又は殺真菌性の作用物質；消毒作用及び抗微生物作用のある物質；消臭剤；酸化防止剤；生物学的に有効な物質及び生物由来作用物質；ビタミン及びビタミン複合体；酵素及び酵素系、例えばアミラーゼ、セルラーゼ、リパーゼ及びプロテアーゼ；化粧用活性物質、例えば化粧品及びボディケア剤の成分、洗浄活性及び清浄化活性な物質、例えばあらゆる種類の界面活性剤、洗浄活性及び／又は清浄化活性な無機酸及び有機酸、汚れをつきにくくする作用物質及び汚れを落としやすくする作用物質、酸化性物質及び漂白剤、漂白剤活性剤、ビルダー及びコビルダー、抗再付着添加剤、灰色化防止剤及び変色防止剤、色保護のための作用物質、ランドリーケアのための物質及び添加剤、蛍光増白剤、抑泡剤、ｐＨ調整剤及びｐＨ緩衝物質が含まれる。

食品若しくは食品添加剤の分野における添加剤には、例えば吸収される香気成分、栄養補助食品、ビタミン、無機質及びアミノ酸が含まれる。

薬剤学的作用物質からの添加剤には、あらゆる種類の薬剤学的作用物質、例えばα−プロテイナーゼ阻害剤、アバカビル、アブシキシマブ、アカルボース、アセチルサリチル酸、アシクロビル、アデノシン、アルブテロール、アルデスロイキン、アレンドロン酸塩、アルフゾシン、アロセトロン、アルプラゾラム、アルテプラーゼ、アンブロキソール、アミホスチン、アミオダロン、アミスルピリド、アムロジピン、アモキシシリン、アンフェタミン、アムホテリシン、アンピシリン、アンプレナビル、アナグレリド、アナストロゾール、アンクロッド、抗血友病因子、アプロチニン、アテノロール、アトルバスタチン、アトロピン、アゼラスチン、アジスロマイシン、アズレン、バルニジピン、ベクロメタゾン、ベナゼプリル、ベンセラジド、ベラプロスト、ベタメタゾン、ベタキソロール、ベザフィブラート、ビカルタミド、ビサボロール、ビソプロロール、ボツリヌス毒素、ブリモニジン、ブロマゼパム、ブロモクリプチン、ブデソニド、ブピバカイン、ブプロピオン、ブスピロン、ブトルファノール、カベルゴリン、カルシポトリエン、カルシトニン、カルシトリオール、カンファー、カンデサルタン、カンデサルタンシレキセチル、カプトプリル、カルバマゼピン、カルビドパ、カルボプラチン、カルベジロール、セファクロル、セファドロキシル、セファキシチン(Cefaxitin)、セファゾリン、セフジニル、セフェピム、セフィキシム、セフメタゾール、セフォペラゾン、セフォチアム、セフォキソプラン(Cefoxopran)、セフポドキシム、セフプロジル、セフタジジム、セフチブテン、セフトリアキソン、セフロキシム、セレコキシブ、セリプロロール、セファレキシン、セリバスタチン、セチリジン、クロラモフェニコール(Chloramophenicol)、シラスタチン、シラザプリル、シメチジン、シプロフィブラート、シプロフロキサシン、シサプリド、シスプラチン、シタロプラム、クラリスロマイシン、クラブラン酸、クリンダマイシン、クロミプラミン、クロナゼパム、クロニジン、クロピドグレル、クロトリマゾール、クロザピン、クロモリン、シクロホスファミド、シクロスポリン、シプロテロン、ダルテパリン、デフェロキサミン、デソゲストレル、デキストロアンフェタミン、ジアゼパム、ジクロフェナク、ジダノシン、ジギトキシン、ジゴキシン、ジヒドロエルゴタミン、ジルチアゼム、ジフテリアタンパク質、ジフテリアトキソイド、ジバルプロエクス、ドブタミン、ドセタキセル、ドラセトロン、ドネペジル、ドルナーゼ−α、ドルゾラミド、ドキサゾシン、ドキシフルリジン、ドキソルビシン、ジドロゲステロン、エカベト、エファビレンツ、エナラプリル、エノキサパリン、エペリゾン、エピナスチン、エピルビシン、エプチフィバチド、エリスロポエチン−α、エリスロポエチン−β、エタネルセプト、エチニルエストラジオール、エトドラク、エトポシド、第ＶＩＩＩ因子、ファムシクロビル、ファモチジン、ファロペネム、フェロジピン、フェノフィブラート、フェノルドパム、フェンタニル、フェキソフェナジン、フィルグラスチム、フィナステリド、フロモキセフ、フルコナゾール、フルダラビン、フルニソリド、フルニトラゼパム、フルオキセチン、フルタミド、フルチカゾン、フルバスタチン、フルボキサミン、ホリトロピン−α、ホリトロピン−β、ホルモテロール、フォシノプリル、フロセミド、ガバペンチン、ガドジアミド、ガンシクロビル、ガチフロキサシン、ゲムシタビン、ゲストデン、グラチラマー、グリベンクラミド、グリメピリド、グリピジド、グリブリド、ゴセレリン、グラニセトロン、グリセオフルビン、Ｂ型肝炎抗原、ヒアルロン酸、ヒコシン(Hycosin)、ヒドロクロロチアジド、ヒドロコドン、ヒドロコルチゾン、ヒドロモルホン、ヒドロキシクロロキン、ヒラン(Hylan) G-F 20、イブプロフェン、イホスファミド、イミダプリル、イミグルセラーゼ、イミペネム、免疫グロブリン、インジナビル、インドメタシン、インフリキシマブ、インスリン、ヒトインスリン、インスリンリスプロ、インスリンアスパルト、インターフェロン−β、インターフェロン−α、ヨウ素１２５、イオジキサノール、イオヘキソール、イオメプロール、イオプロミド、イオベルソール、イオキソプロレン(Ioxoprolen)、イプラトロピウム、イプリフラボン、イルベサルタン、イリノテカン、イソソルビド、イソトレチノイン、イスラジピン、イトラコナゾール、クロラゼプ酸カリウム、塩化カリウム、ケトロラック、ケトチフェン、百日咳ワクチン、第ＩＸ凝固因子、ラミブジン、ラモトリギン、ランソプラゾール、ラタノプロスト、レフルノミド、レノグラスチム、レトロゾール、ロイプロリド、レボドパ、レボフロキサシン、レボノルゲストレル、レボチロキシン、リドカイン、リネゾリド、リシノプリル、ロパミドール、ロラカルベフ、ロラタジン、ロラゼパム、ロサルタン、ロバスタチン、リシンアセチルサリチル酸、マニジピン、メコバラミン、メドロキシプロゲステロン、メゲストロール、メロキシカム、メナテトレノン、髄膜炎ワクチン、メノトロピン、メロペネム、メサラミン、メタキサロン、メトホルミン、メチルフェニデート、メチルプレドニゾロン、メトプロロール、ミダゾラム、ミルリノン、ミノサイクリン、ミルタザピン、ミソプロストール、ミトザントロン、モクロベミド、モダフィニル、モメタゾン、モンテルカスト、モルニフルマート、モルヒネ、モキシフロキサシン、ミコフェノール酸塩、ナブメトン、ナドロパリン、ナプロキセン、ナラトリプタン、ネファゾドン、ネルフィナビル、ネビラピン、ナイアシン、ニカルジピン、ニセルゴリン、ニフェジピン、ニルタミド、ニルバジピン、ニモジピン、ニトログリセリン、ニザチジン、ノルエチンドロン、ノルフロキサシン、オクトレオチド、オランザピン、オメプラゾール、オンダンセトロン、オルリスタット、オセルタミビル、エストラジオール、エストロゲン、オキサリプラチン、オキサプロジン、オキソリン酸、オキシブチニン、パクリタクセル、パリビズマブ、パミドロン酸塩、パンクレリパーゼ、パニペネム、パントプラゾール、パラセタモール、パロキセチン、ペントキシフィリン、ペルゴリド、フェニトイン、ピオグリタゾン、ピペラシリン、ピロキシカム、プラミペキソール、プラバスタチン、プラゾシン、プロブコール、プロゲステロン、プロパフェノン、プロポフォール、プロポキシフェン、プロスタグランジン、クエチアピン、キナプリル、ラベプラゾール、ラロキシフェン、ラミプリル、ラニチジン、レパグリニド、レセルピン、リバビリン、リルゾール、リスペリドン、リトナビル、リツキシマブ、リバスチグミン、リザトリプタン、ロフェコキシブ、ロピニロール、ロシグリタゾン、サルメテロール、サキナビル、サルグラモスチム、セラペプターゼ、セルトラリン、セベラマー、シブトラミン、シルデナフィル、シンバスタチン、ソマトロピン、ソタロール、スピロノラクトン、スタブジン、スルバクタム、スルファエチドール(Sulfaethidol)、スルファメトキサゾール、スルファサラジン、スルピリド、スマトリプタン、タクロリムス、タモキシフェン、タムスロシン、タゾバクタム、テイコプラニン、テモカプリル、テモゾロミド、テネクテプラーゼ、テノキシカム、テプレノン、テラゾシン、テルビナフィン、テルブタリン、破傷風トキソイド、テトラベナジン、テトラザパム(Tetrazapam)、チモール、チアガビン、チボロン、チカルシリン、チクロピジン、チモロール、チロフィバン、チザニジン、トブラマイシン、ニコチン酸トコフェロール、トルテロジン、トピラマート、トポテカン、トラセミド、トラマドール、トランドラプリル、トラスツズマブ、トリアムシノロン、トリアゾラム、トリメブチン、トリメトプリム、トログリタゾン、トロピセトロン、ツロブテロール、ウノプロストン、ウロフォリトロピン、バラシクロビル、バルプロ酸、バルサルタン、バンコマイシン、ベンラファキシン、ベラパミル、ベルテポルフィン、ビガバトリン、ビノレルビン、ビンポセチン、ボグリボース、ワルファリン、ザフィルルカスト、ザレプロン、ザナミビル、ジドブジン、ゾルミトリプタン、ゾルピデム、ゾピクロン及びそれらの誘導体が含まれる。しかしながら、他の物質、例えばビタミン、プロビタミン、必須脂肪酸、植物及び動物起源の抽出物、植物及び動物起源の油、植物性医薬製剤及びホメオパシー製剤も、薬剤学的作用物質であると理解されるべきである。

前記配合物中の本発明による粒状の官能化シリカは、特に飼料添加剤、例えばギ酸、プロピオン酸、乳酸、リン酸、塩化コリン溶液、ビタミンＥ酢酸エステル又は植物抽出物、例えばマンジュギク抽出物用の担体として使用されることができる。

さらに、前記配合物中の本発明による粒状の官能化シリカは、化学製品、例えばメラミン樹脂、ゴム添加剤、プラスチック添加剤、建築化学物質用の添加剤又は塗料添加剤用の担体材料として使用されることができる。

極めて特に好ましくは、前記配合物中の本発明による粒状の官能化シリカは、あらゆる種類の触媒用の担体材料として使用される。前記触媒は、特に好ましくは酵素又は多様な酵素の組合せ、例えば酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、加水分解酵素、リパーゼ、リサーゼ(Lysasen)、イソメラーゼ及びリガーゼの種類からの酵素（Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular BiologyのEC (Enzyme Commision)番号による）であってよい。例えば組換え技術により製造された酵素変種も、同様に酵素の概念に包含されるべきである。

前記配合物を製造するために、本発明による粒状の官能化シリカは少なくとも１種の添加剤と接触され、それによって該添加剤は該シリカの細孔中へ侵入することができる。このためには、当業者に公知のあらゆる技術、例えば噴霧、滴下、浸漬、含浸、ノズル噴霧等が使用可能である。好ましくは、本発明による粒状の官能化シリカは、固体混合ユニット、例えばニーダー、パドル乾燥機、タンブルミキサー、垂直ミキサー、パドルミキサー、Schugiミキサー、セメントミキサー、Gericke連続ミキサー、Eirichミキサー及び／又はサイロミキサー中に装入される。混合ユニット中の温度は、吸収すべき物質の種類及び組成に応じて、好ましくは５℃〜９０℃、特に好ましくは１０℃〜７０℃であることができる。前記ミキサー中の圧力は、好ましくは０．１バール〜２バール、特に好ましくは０．５バール〜１．２バールであることができる。

前記配合物中の全ての添加剤の含量は、１〜７０質量％、好ましくは５〜６５質量％、特に好ましくは５〜６０質量％、極めて特に好ましくは５〜２０質量％であることができる。

本発明による配合物は、特に好ましくは固定層反応器中の触媒として、不均一系触媒作用の範囲内の触媒として、流動層反応器中の触媒として及び懸濁液中での反応のための触媒として使用されることができる。

使用される原料及び本発明による粒状シリカの物理的／化学的なデータを、以下の方法を用いて測定する：
ＢＥＴ表面積の測定
シリカの窒素比表面積（以下にＢＥＴ表面積と呼ぶ）を、ISO 9277に従い、多点法表面積として測定する。測定装置として、Micromeritics社製表面積測定装置TriStar 3000を利用する。ＢＥＴ表面積は通常、液体窒素の飽和蒸気圧の０．０５〜０．２０の分圧領域内で測定される。試料をMicromeritics社製加熱ステーションVacPrep 061中で真空下に１６０℃で１時間調温することにより、試料調製を行う。

ＤＢＰ吸収量の測定
前記シリカの吸収性の基準であるＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ数）を、DIN 53601規格に従って以下のように測定する。

水分含量３〜１０％（場合により、乾燥棚中で１０５℃で乾燥することにより該水分含量を調節する）を有するシリカ１２．５０ｇを、Brabender社製アブソープトメータＣのニーダー室中へ導入する。アブソープトメータＣでの測定はＰＣでサポートされ、ソフトウェアBRABENDER Automatic Oil Absorption Systemバージョン1.1.2を使用して、トルク測定曲線の減衰を予め設定して行う。

ろ過ケークの場合、該ろ過ケークを使用前に乾燥棚中で１０５℃で≦１０％の水分含量まで乾燥させ、かつ３ｍｍふるい並びに引き続き３００μｍふるいに通す。

左のニーダーパドルの回転速度１２５ｒｐｍで、室温でアブソープトメータＣに附属のビュレットTitronic Universal（Schott社製）を用いて、ジブチルフタラートを４ｍｌ／分の速度で前記ニーダー室中へ滴下する。アブソープトメータＣの制御ソフトウェアがニーダー及びＤＢＰ計量供給を停止させる停止点は、０．６Ｎｍのトルクで定義される。

以下の式を、ＤＢＰ吸収量［ｇ／１００ｇ］の算出に用いる：

ここで、
ＤＢＰ：ＤＢＰ吸収量［ｇ／１００ｇ］
Ｖ：ＤＢＰの消費量［ｍｌ］
Ｄ：ＤＢＰの密度［ｇ／ｍｌ］（２０℃で１．０４７ｇ／ｍｌ）
Ｅ：シリカの秤量分［ｇ］
Ｋ：水分補正表による補正値［ｇ／１００ｇ］。

前記ＤＢＰ吸収量は、無水の乾燥されたシリカについて定義されたものである。乾燥されていないシリカを使用する場合には、補正値ＫをＤＢＰ吸収量の算出のために顧慮すべきである。前記値を、以下の補正表に基づいて求めることができる。

例：
シリカの水分含量が５．８％である場合には、上記のように分析したＤＢＰ吸収量の値に３３ｇ／１００ｇの補正値Ｋを加算する。シリカの水分を、本明細書中の後述の方法「水分の測定」に従って求める。

レーザー回折を用いた粒子径測定
粉末状固体の粒子径分布を測定するためのレーザー回折の使用は、粒子が、そのサイズに応じて、単光レーザー光線の光を異なる強度パターンで全ての方向へ散乱若しくは回折させるという現象に基づく。照射された粒子の直径が小さければ小さいほど、単光レーザー光線の散乱角若しくは回折角はよりいっそう大きくなる。

レーザー回折を用いた粒子径測定のための試料調製：
前記試料粒子のサイズの一部は、使用される装置の測定範囲を超えており、かつ３分間の超音波作用後のｄ_50U値に対する超音波作用なしでのｄ₅₀値の比は出発粒子径に依存する（材料のより小さい粒子は、記載されたサイズのより高い比を有する）ため、測定前に４００μｍ〜５００μｍの粒子分級物を前記試料からふるい分けする。前記処置により、多様な材料の安定性を確実に比較することができ、かつ物質特異的な安定性について言明することができる。前記ふるい分けを、４００μｍ及び５００μｍふるいを備えているふるい分け機HAVER EML 200 Digital Plus、Haver & Boecker社、59302エルデを用いて行う。出発材料５ｇを、上方の５００μｍふるいに投入し、かつ１．０の振幅設定で２分間ふるい分けする。４００μｍ〜５００μｍの粒子分級物を、さらなる測定に使用する。

この比較に重要な４００μｍ〜５００μｍの分級物が、当該担体材料の粒子径分布の構成要素ではない場合には、十分な量の出発材料を、Heusenstamm在Eweka GmbH社製スクリーン造粒機、タイプTG2Sを用いて１００振動／分で５００μｍふるいを通過させ、引き続き４００μｍふるいでふるい分けすることによって、相応するふるい分級物を製造する。前記ふるい分けは、上記のように行う。

超音波作用なしでのｄ ₅₀ 値の測定
レーザー回折装置LS 230（Beckman Coulter社；測定範囲 ０．０４〜２０００μｍ）及び液体モジュール（Small Volume Module Plus、１２０ｍｌ、Beckman Coulter社、一体化された超音波フィンガーあり）を用いて測定するための試料調製を、親水性シリカの場合には、分散液体としての完全脱塩水中の０．０５％ｍ／ｍ二リン酸四ナトリウムを用いて行い、十分に水で湿潤可能でないシリカの場合には、分散液体としてのエタノール／水混合物（体積比１：１）を用いて行う。測定の開始前に、前記レーザー回折装置を２時間ウォームアップしなければならない。その後、前記ＳＶＭモジュールを、前記分散液体で３回すすぐ。前記粒子測定に関連した以下のパラメータを設定すべきである：
測定時間：６０秒
測定の数：１
ポンプ速度：７５％
光学モデル：フラウンホーファ
ＰＩＤＳ機能：非作動
オフセット測定：作動
調整：自動
バックグラウンド測定：作動
試料濃度を設定する：作動。

さじを用いて、前記シリカふるい分級物（４００〜５００μｍ）の添加を、レーザー回折器LS 230が「OK」と通知する必要な測定濃度に達するまで行う。前記シリカ懸濁液を、超音波処理なしでポンプ循環により６０秒間分散させた後に、前記測定を室温で行う。その生データ曲線から、前記ソフトウェアで、フラウンホーファモデル（Fraunhofer.rfdファイル）に基づいて、超音波作用なしでの粒子径分布及びｄ₅₀値（メジアン値）を算出する。

振幅１００％での３分間の超音波処理後のｄ _50U 値の測定
レーザー回折器LS 230中にあるシリカ懸濁液を、ＳＶＭモジュールに一体化された超音波フィンガー（超音波コンバーター CV 181及び６ｍｍ超音波チップを有するSonics社製超音波プロセッサVibra Cell VCX 130）を用いて、振幅１００％で、かつ同時に液体モジュール中でポンプ循環を行って、１８０秒間の超音波処理により再度分散させ、かつ前記のように測定する。

その生データ曲線から、前記ソフトウェアで、フラウンホーファモデル（Fraunhofer.rfdファイル）に基づいて、３分間の超音波作用後の粒子径分布及びｄ_50U値（メジアン値）を算出する。

動的画像評価を用いた粒子径の測定
動的画像評価の際に、バルク材料の流れは光源とカメラとの間を落ちてくる。前記粒子を投影面積として把握し、デジタル化し、かつコンピュータプログラムにより粒子径に換算する。

ｄ _Q3=10% 値及びｄ _Q3=90% 値の測定
前記粒子径の測定のために、Haan在RETSCH Technology GmbH社製CAMSIZERを使用する。前記粒子を、貯蔵ホッパーを備えた計量供給チャネルDR 100-40を用いて前記測定装置に供給する。画像評価のために、付属のバージョン3.12dのソフトウェアを使用することができる。

前記測定の開始前に、前記装置を２ｈウォームアップする。照明ユニット及びカメラの前方の保護ガラスが確実に無塵となるようにする。ホッパーと計量供給チャネルとの距離を、最大粒子径の約３倍に調節する。前記計量供給チャネルを、前記測定装置の直上に設置する。試料約１５０ｍＬを前記ホッパー中へ導入する。測定タスクファイル(*.afg)に、前記測定のためのパラメータを図１の通りに記録する。

前記計量供給チャネルの制御のために、設定をソフトウェアで図２の通りに記録する。

デジタル化画像を評価する際に、ｘ値をｍｉｎ（ｘｃ）値から算出する。図３の通り、形状係数を使用しない。

ｄ_Q3=10%値及びｄ_Q3=90%値の出力を、基本パラメータで規定する（図４）。

いわゆるフィッティングファイルを用いた測定データフィッティングは行わない。

水分の測定
シリカの水分を、ISO 787-2に従って測定する。このために、１〜４ｇの量の試料を乾燥棚中で（１０５±２）℃で２時間乾燥させ、ISOの基準に相応して評価する。この乾燥減量は主に、物理的に結合した水からなる。

シリカのｐＨ値の測定
シリカのｐＨ値の測定を、水性懸濁液として室温で行う。造粒した試料を、まず最初に乳鉢ですりつぶすか又は粉砕する。シリカ５ｇに脱イオン水９５ｇを添加する。前記懸濁液を、マグネチックスターラーを用いて５分間撹拌する。その直後に、予測可能な測定範囲内で校正したｐＨ計（Metrohm 780 ｐＨ計）を用いて、前記懸濁液のｐＨ値を小数第一位の精度で測定する。

４μｍ以下の水銀細孔容積の測定
本方法は、DIN 66133による水銀圧入法に基づいており、その際、Micromeritics製AutoPore IV 9520装置を使用する。その方法原理は、適用される圧力に応じた、多孔質の固体へ圧入された水銀体積の測定に基づくものである。その際、適用される圧力（最大４１４ＭＰａ）下で水銀が侵入することができる細孔のみを把握する（Ritter及びDrakeによる方法）。

非濡れ性液体は、加圧下でのみ多孔質の系中へ侵入する。消費されうる圧力は、その気孔の開きの内径に反比例している。円柱形の細孔に関しては、細孔半径ｒ_pと圧力ｐとの関係がWashburnの式により与えられている：

ｒ_p：細孔半径
ｐ：圧力
σ：表面張力（４８０ｍＮ／ｍ^*）
θ：水銀の接触角（１４０°^*）
^* DIN 66133による。

４μｍ以下の水銀細孔容積は、４μｍ以下から水銀ポロシメーターAutoPore IV 9520（最大圧力 ４１４ＭＰａ）の測定限界までの直径を有する全ての細孔の累積細孔容積から得られる。

以下の例により本発明をより詳細に説明するが、これは本発明の範囲を限定するものではない。

Ｃ含有率の測定
炭素含有率の測定を、LECO社製元素分析装置（タイプCS 244又はCS 600）を用いて行う。その際、前記酸化物をセラミック坩堝中に量り入れ、燃焼添加物を施与し、かつ誘導炉中で酸素流下に加熱する。存在する炭素はこの際に酸化されてＣＯ₂となる。前記ガス量を赤外線検出器により定量化する。本来の測定の前に、前記機器のキャリブレーションを適当な対照材料を用いて実施する。

手順
試料材料から、約５０〜１５０ｍｇを精度１ｍｇでセラミック坩堝に量り入れる。前記試料材料を、Lecocel II（タングステン・錫（１０％）合金の粉末）約１ｇ及び鉄屑約０．７ｇで覆う。次いで、前記坩堝を蓋で閉じる。前記誘導炉を最大出力に設定し、１０秒間酸素でパージする。前記坩堝を前記誘導炉内に入れた後、自動測定及び自動評価を開始した。試料１つにつき複数回の測定を実施する。結果を質量％で示す。

前記分析法の炭素検出限界は、３００μｇ／ｇである。

タップ密度の測定
タップ密度を、DIN EN ISO 787-11に従って測定する。

灼熱減量の測定
灼熱減量を、ISO 3262-1に準拠して測定する。ISO 3262-1とは異なり、
− 白金皿又は磁器皿に代えて、磁器坩堝ないし溶融坩堝を測定に使用し、
− 試験すべきシリカを、約２ｇに代えて約０．５ｇ（５００ｍｇ）量り入れ、
− 試験すべき材料を予め乾燥させずに、ISO 787-2に準拠した乾燥減量の別個の測定により水分補正を行う。

ｄ_Q3=10%値及びｄ_Q3=90%値の測定における、測定タスクファイル(*.afg)へのパラメータ記録を示す図。 ｄ_Q3=10%値及びｄ_Q3=90%値の測定における、計量供給チャネルの制御のための設定を示す図。 ｄ_Q3=10%値及びｄ_Q3=90%値の測定における、デジタル化画像の評価のための設定を示す図。 ｄ_Q3=10%値及びｄ_Q3=90%値の測定における、出力設定を示す図。

比較例１
Evonik Industries社製SIPERNAT^(R)50Sを、ミキサー（Eirich社、R02）中で、シリカ１００ｇにつき２２０ｍｌの水を添加しながら混合し、かつ圧縮する。その際に、ピン型撹拌機混合具を備えた１０リットル混合容器を室温で使用する。前記ミキサーの最適な充填度を得るために、SIPERNAT^(R)50S １ｋｇを装入する。水の添加を、前記撹拌機の周速２０ｍ／ｓで、一定に１分間以内で行う。プレートを、常にレベル１で運転させる。次いで、前記ピン型撹拌機を４０ｍ／ｓで運転する。前記プロセスを、所望のアグロメレートサイズが生じたら直ちに止める。得られた造粒物を乾燥棚中で１６０℃で恒量まで乾燥させ、引き続き、ふるい分けにより４００〜１２５０μｍに分級する。試験の目的で、個々の試験のために４００〜５００μｍのふるい分級物を製造し、これを引き続く硬さ及び多孔度の試験に使用する。

実施例１及び２
比較例からの造粒物を、プラウシアーミキサー中に装入し、かつ、混合下に、表面改質剤を２成分ノズル（キャリアガス：窒素）を用いて噴霧する。前記噴霧が終了した後に、さらに１５分間、後混合する。前記混合物を、引き続き乾燥棚中で熱処理する（調温）。実施例１及び２の製造のための詳細な試験パラメータを、以下の第１表に示す。

第２ａ表及び第２ｂ表には、本発明により表面処理したシリカ及び比較シリカの物理化学的データが含まれている。

シリコーン油を担持した担体の脱着試験
１．配合物（吸収質）の製造
シリコーン油DOW DC 200 50cs ８ｇを、ガラスビーカー中に量り入れ、粒状シリカ１０ｇ（乾燥減量６％以下）をこれに添加し、次いで、乾燥しかつ流動性の吸収質が生じるまで、へらを用いて混合する。そのようにして得られた吸収質を、次いで室温（２３℃）で１４日間貯蔵する。
・比較配合物１：比較例１ ５ｇ＋シリコーン油DC 200 50cs ４ｇ
・本発明による配合物１：実施例１ ５ｇ＋シリコーン油DC 200 50cs ４ｇ
・本発明による配合物２：実施例２ ５ｇ＋シリコーン油DC 200 50cs ４ｇ
２．脱着特性の測定
・Triton X160 １０ｇを完全脱塩水４９０ｇ中に溶解させることにより、界面活性剤溶液を製造する。
・５０ｍｌの遠心分離用小管に界面活性剤溶液２０ｍｌを充填し、かつ１．に記載した配合物９ｇをこれに添加する。
・前記遠心分離用小管を、ひっくり返して１０回振り、かつ５分間静置する。
・上澄みを、秤量したガラスシャーレに２００μｍのふるいを通して傾瀉する。
・保持された量の吸収質を、界面活性剤溶液２０ｍｌ中に再度分散させ、かつ振盪工程を全部で５回繰り返す（界面活性剤溶液２０ｍｌ×５）。それぞれ傾瀉した液体量を、ガラスシャーレ中に捕集する。
・傾瀉し、かつ捕集した界面活性剤溶液を、１１０℃で３時間乾燥させ、かつ残留物を正確に秤量する。
・（シリコーン油なしの残留物量を測定するための）ブランクとして、比較例１ ５ｇを界面活性剤溶液１００ｍｌ中に分散させ、その後、傾瀉し、かつ乾燥させる。

３．結果（室温で１４日間貯蔵した試料）
放出されたシリコーン油のパーセンテージを、それぞれ以下のように算出する：
（（残留物−ブランク）×１００）／４＝放出［％］
結果
・ブランク：残留物１．４０９ｇ
・比較例１：残留物３．３８ｇ→放出４９．３％
・実施例１：残留物１．６０ｇ→放出４．８％
・実施例２：残留物２．０２ｇ→放出１５．３％
本発明による実施例は、明らかにより低い放出、ひいてはより高い吸収を示す。

Claims (20)

1. 粒状の官能化シリカにおいて、
   − Ｈｇ細孔容積（４μｍ未満）が０．８０ｍｌ／ｇ超であり、
   − ｄ_Q3=10%値が４００μｍ超であり、
   − ｄ_Q3=90%値が３０００μｍ未満であり、
   − ３分間の超音波作用後のｄ₅₀値に対する超音波作用なしでのｄ₅₀値の比が４．００未満であり、その際、前記測定は４００〜５００μｍの粒子の分級物で行われるものとし、かつ
   − Ｃ含有率が１．０〜１５．０質量％である
   ことを特徴とする、粒状の官能化シリカ。
2. ５．０〜１１．０の範囲内のｐＨ値を有する、請求項１に記載の粒状の官能化シリカ。
3. １．００〜３．００の、３分間の超音波作用後のｄ₅₀値に対する超音波作用なしでのｄ₅₀値の比を有し、その際、前記測定は４００〜５００μｍの粒子の分級物で行われるものとする、請求項１又は２に記載の粒状の官能化シリカ。
4. ０．９０ｍｌ／ｇ超のＨｇ細孔容積（４μｍ未満）を有する、請求項１又は２に記載の粒状の官能化シリカ。
5. ０．８１〜１．５０ｍｌ／ｇのＨｇ細孔容積（４μｍ未満）を有する、請求項１又は２に記載の粒状の官能化シリカ。
6. 以下の官能基：
   Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、（Ｒ''）_xＳｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、（Ｒ''）_xＳｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、（Ｒ''）_(3-x)Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、又は（Ｒ''）_xＳｉ（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂
   を含み、ここで、
   ｍは、０．１〜２０であり、
   Ｒ'は、−ＮＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂、−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂、−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃−ＣＨ₃、又は−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂であり、
   Ｒ''は、アルキル、シクロアルキルであり、
   ｘは、１又は２であるものとする、請求項１又は２に記載の粒状の官能化シリカ。
7. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の粒状の官能化シリカの製造方法であって、以下の工程：
   ａ）０．１〜３５０μｍの超音波処理なしでの平均粒子径ｄ₅₀を有する沈降法若しくは高熱法シリカを準備する工程、
   ｂ）工程ａ）からの前記シリカを、３０〜８０質量％の乾燥減量に給湿する工程、
   ｃ）工程ｂ）からの前記シリカを、押出、造粒、コンパクティング又は打錠により成形する工程、
   ｄ）前記シリカ成形体を乾燥させて乾燥凝集体にする工程、
   ｅ）前記造粒物を３０００μｍのふるいサイズでスクリーン造粒又はふるい分けし、かつその細粒分を４００μｍのふるいの目開きでふるい分けする工程、及び
   ｆ）工程ｅ）からの前記造粒物を表面改質剤と反応させる工程
   を含む、前記方法。
8. ３０〜８０質量％の乾燥減量を有する水含有ろ過ケークを、工程ａ）のための出発材料として使用する、請求項７に記載の方法。
9. 前記シリカを、工程ｃ）において高速インテンシブミキサー中で圧縮し、かつ造粒する、請求項７に記載の方法。
10. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の粒状の官能化シリカの製造方法であって、以下の工程：
    ｉ）３０質量％未満の乾燥減量、及び０．１〜３５０μｍの超音波処理なしでの平均粒子径ｄ₅₀を有する沈降法若しくは高熱法シリカを準備する工程、
    ｉｉ）工程ｉ）からの前記シリカを、乾式コンパクティングにより、好ましくは２本の回転するロール間で、０．５ｋＮ／ｃｍロール幅〜１２ｋＮ／ｃｍロール幅の比接触圧で、スラッグに成形する工程、
    ｉｉｉ）前記スラッグを３０００μｍのふるいサイズでスクリーン造粒又はふるい分けし、かつその細粒分を４００μｍのふるいの目開きでふるい分けする工程、及び
    ｉｖ）工程ｉｉｉ）からの前記造粒物を、表面改質剤と反応させる工程
    を含む、前記方法。
11. ４００μｍ未満の全てのふるい分級物を分離除去する、請求項７から１０までのいずれか１項に記載の方法。
12. 成形工程ｃ）若しくはｉｉ）を、結合剤を供給せずに行う、請求項７又は１０に記載の方法。
13. 改質剤として、工程ｆ）若しくはｉｖ）において少なくとも１種のオルガノシランを使用する、請求項７又は１０に記載の方法。
14. 少なくとも１種の以下のオルガノシラン又は該オルガノシランの混合物を改質剤として使用する、請求項１３に記載の方法：
    ａ）以下の式のオルガノシラン（ＲＯ）₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、
    ｂ）以下の式のオルガノシラン（Ｒ''）_x（ＲＯ）_(3-x)Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、
    ｃ）以下の式のハロゲンオルガノシランＸ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、
    ｄ）以下の式のハロゲンオルガノシラン（Ｒ''）_xＸ_(3-x)Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ'、
    ｅ）以下の式のオルガノシラン（ＲＯ）₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、
    ｆ）以下の式のハロゲンオルガノシランＸ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、
    ｇ）以下の式のオルガノシランＸ_x（Ｒ''）_(3-x) Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、又は
    ｈ）以下の式のオルガノシラン（Ｒ''）_x（ＲＯ）_(3-x)Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂、
    ここで、
    Ｒは、アルキル、好ましくはメチル、エチル又はプロピルであり、
    Ｒ'は、−ＮＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂、−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂、−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃−ＣＨ₃、又は−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂であり、
    Ｒ''は、アルキル、シクロアルキルであり、
    Ｘは、Ｃｌ又はＢｒであり、
    ｘは、１又は２であり、
    ｍは、０．１〜２０であるものとする。
15. 配合物を製造するための、請求項１から６までのいずれか１項に記載の粒状シリカの使用。
16. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の少なくとも１種の粒状シリカ及び添加剤を含有する、配合物。
17. 添加剤として、少なくとも１種の触媒活性物質が使用される、請求項１６に記載の配合物。
18. 前記添加剤を１〜７０質量％の割合で含有する、請求項１６又は１７に記載の配合物。
19. 添加剤として、硬化剤又は開始剤、架橋剤、触媒、薬剤学的な作用物質及び助剤、化粧用の作用物質及び助剤、洗浄剤及び／又はケア剤、風味物質、香気物質及び芳香物質、飼料若しくは飼料添加剤、ビタミン、無機質、食品若しくは食品添加剤、染料及び／又は顔料、アミノ酸、酸化剤又は漂白剤、殺微生物作用を有する添加剤、農業及び林業用の化学物質及び／又はコンクリート添加剤が使用される、請求項１６に記載の配合物。
20. 前記添加剤が酵素である、請求項１９に記載の配合物。

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