JP2018030759A - Irregularly shaped silica powder, method for producing the same, and resin composition containing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide irregularly shaped silica powder which does not lower a filling ratio when formed into a filler for sealing material, does not cause damaging on a semiconductor element surface and a wire and die wear, and is excellent in bending strength, adhesive strength and solder reflow resistance in a resin after molding.SOLUTION: In irregularly shaped silica powder, a median diameter of a weight standard particle size distribution is in a specific range, the maximum of the weight standard particle size distribution is one, a geometric standard deviation σg is a specific value or less, and a degree of unevenness is in a specific range.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、異形シリカ粉末、その製造方法、それを含有する樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a deformed silica powder, a production method thereof, and a resin composition containing the same.

近年、半導体デバイスの小型化、薄型化、高密度実装化が急速に進展しており、半導体実装の狭ギャップ化が進んでいる。上記狭ギャップ化に伴い、一般に、高密度半導体実装用封止剤の充填剤として、BET比表面積2〜30m/g、一次粒子径換算で粒子径0.1〜1.5μm程度の球状シリカ粉末が用いられる。 In recent years, miniaturization, thinning, and high-density mounting of semiconductor devices are rapidly progressing, and the narrowing of semiconductor mounting is progressing. Along with the narrowing of the gap, generally, a spherical silica having a BET specific surface area of 2 to 30 m 2 / g and a particle diameter of 0.1 to 1.5 μm in terms of primary particle size as a filler for a high-density semiconductor mounting sealant. Powder is used.

充填剤として球状のシリカを使用する場合、その表面の平滑さから成形後の樹脂における応力が低くなることが知られている。封止材における熱伝導性及び寸法安定性の向上のためにシリカを高充填率で配合することは当然であるが、上記応力低下に対し、曲げ強度、接着強度、耐はんだリフロー性を向上するという観点からも、シリカの高充填化が課題であった。   When spherical silica is used as the filler, it is known that the stress in the resin after molding is low due to the smoothness of the surface. It is natural to add silica at a high filling rate in order to improve the thermal conductivity and dimensional stability of the encapsulant, but it improves the bending strength, adhesive strength, and solder reflow resistance against the above stress reduction. From this point of view, it was a problem to increase the packing of silica.

しかしながら、BET比表面積が上記範囲にあるシリカ粉末は、樹脂に高充填した際に樹脂組成物の粘度上昇を抑制することが難しく、樹脂組成物の流動性が低下するという問題があった。即ち、流動性の低い樹脂組成物を狭ギャップ半導体実装用途に用いると成形不良が発生するため、シリカの高充填化には限界があった。   However, silica powder having a BET specific surface area in the above range has a problem that it is difficult to suppress an increase in viscosity of the resin composition when the resin is highly filled, and the fluidity of the resin composition is lowered. That is, when a resin composition having low fluidity is used for a narrow gap semiconductor mounting application, defective molding occurs, and there is a limit to the high filling of silica.

ところで、充填剤として、球状シリカに破砕シリカを一定割合で配合すると、破壊靱性、曲げ強度、耐はんだリフロー性等の向上に効果があることが知られている。しかしながら、破砕シリカを混合すると、充填率や流動性の低下といった問題があることに加え、破砕シリカが有する破砕面の形状が角張っているために、半導体素子表面やワイヤに損傷を与え易いうえ、金型摩耗を引き起こすという問題があった。文献1には、丸み度が特定された破砕シリカ粉末を充填することにより上記問題が改善された樹脂組成物が記載されている。   By the way, it is known that blending crushed silica with spherical silica in a certain ratio as a filler is effective in improving fracture toughness, bending strength, solder reflow resistance, and the like. However, when crushing silica is mixed, in addition to problems such as a decrease in filling rate and fluidity, the shape of the crushing surface of crushing silica is angular, so it is easy to damage the semiconductor element surface and wires, There was a problem of causing mold wear. Document 1 describes a resin composition in which the above problem is improved by filling a crushed silica powder having a specified roundness.

特開2001−146413号公報JP 2001-146413 A

しかしながら、シリカの高充填化が課題となる高密度半導体実装用封止材において、丸み度が特定されているものの破砕面を有しており、更なる改善の余地があることを本願発明者らは見出した。   However, in the sealing material for high-density semiconductor mounting where high packing of silica is an issue, the present inventors have a crushing surface with a specified roundness, and there is room for further improvement. Found.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂への充填率を維持し、且つ樹脂組成物の曲げ強度、接着強度、及び耐はんだリフロー性に優れる封止材充填用のシリカを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to maintain the filling rate of the resin and to provide a resin composition with excellent bending strength, adhesive strength, and solder reflow resistance. It is to provide silica for filling material.

上記の課題を解決するために、本発明者らは、特定の物性を有するシリカ粉末を封止材用充填剤とした場合、高充填率、及び高流動性を維持するだけでなく、樹脂組成物の曲げ強度、接着強度、及び耐はんだリフロー性に効果があることを見出し、本発明を完成させるに至った。即ち本発明は、以下の構成からなるものである。   In order to solve the above problems, the present inventors have not only maintained a high filling rate and high fluidity, but also a resin composition when silica powder having specific physical properties is used as a filler for a sealing material. It has been found that there is an effect on the bending strength, adhesive strength, and solder reflow resistance of an object, and the present invention has been completed. That is, the present invention has the following configuration.

〔1〕遠心沈降法により測定された重量基準粒度分布のメジアン径が50〜1000nmの範囲にあり、画像解析法により得られた面積(S)と画像解析法により得られた包絡面積(S)との比(S/S)が、0.60〜0.95の範囲にあり、遠心沈降法により得られる重量基準粒度分布の極大(ピーク)が一つであり、かつ幾何標準偏差σgが1.5以下であり、120℃での乾燥減量法によって測定される飽和水分量が1.5質量%以下であることを特徴とする異形シリカ粉末。 [1] The median diameter of the weight-based particle size distribution measured by the centrifugal sedimentation method is in the range of 50 to 1000 nm, and the area (S) obtained by the image analysis method and the envelope area (S 0 obtained by the image analysis method) )) (S / S 0 ) in the range of 0.60 to 0.95, there is one maximum (peak) of the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method, and the geometric standard deviation σg Is a deformed silica powder characterized by having a saturated moisture content of 1.5% by mass or less measured by a loss on drying method at 120 ° C.

〔2〕画像解析法により得られる粒子の平均円形度が0.40〜0.85の範囲にあることを特徴とする〔1〕に記載の異形シリカ粉末。   [2] The deformed silica powder according to [1], wherein the average circularity of particles obtained by an image analysis method is in the range of 0.40 to 0.85.

〔3〕画像解析法により得られる円形度が0.95以上である粒子の含有量が5個数%以下であることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の異形シリカ粉末。   [3] The deformed silica powder according to [1] or [2], wherein the content of particles having a circularity of 0.95 or more obtained by an image analysis method is 5% by number or less.

〔4〕ナトリウム、カリウム及び鉄の含有量が、それぞれ1ppm未満であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれか1つに記載の異形シリカ粉末。   [4] The deformed silica powder according to any one of [1] to [3], wherein the contents of sodium, potassium and iron are each less than 1 ppm.

〔5〕疎水性を有する〔1〕〜〔4〕のいずれか1つに記載の異形シリカ粉末。   [5] The deformed silica powder according to any one of [1] to [4], which has hydrophobicity.

〔6〕〔1〕〜〔5〕のいずれか1つに記載の異形シリカ粉末を含有する樹脂組成物。   [6] A resin composition containing the deformed silica powder according to any one of [1] to [5].

〔7〕ヒュームドシリカ分散液に、アルコキシシランもしくはその加水分解物及び/又はその部分縮合物を添加し重縮合反応させて異形シリカ粒子が懸濁する反応液を得、得られた反応液から異形シリカ粒子を回収する工程と、回収した異形シリカ粒子を焼成する工程と、焼成工程より得られた異形シリカ粒子を解砕する工程とを含むことを特徴とする異形シリカ粉末の製造方法。   [7] An alkoxysilane or a hydrolyzate thereof and / or a partial condensate thereof is added to the fumed silica dispersion and subjected to a polycondensation reaction to obtain a reaction solution in which the deformed silica particles are suspended, and from the obtained reaction solution A method for producing deformed silica powder, comprising: a step of recovering deformed silica particles; a step of firing the recovered deformed silica particles; and a step of pulverizing the deformed silica particles obtained from the firing step.

〔8〕さらに、得られた異形シリカ粒子の表面を疎水化処理する工程を含むことを特徴とする〔7〕に記載の異形シリカ粉末の製造方法。   [8] The method for producing deformed silica powder according to [7], further comprising a step of hydrophobizing the surface of the obtained deformed silica particles.

〔9〕コア部と、当該コア部を被覆するシェル部と、から構成されるコアシェル型の異形シリカ粉末であって、上記コア部がヒュームドシリカからなり、上記シェル部がゾルゲル法により得られたシリカ層であり、120℃での乾燥減量法によって測定される飽和水分量が1.5質量%以下であることを特徴とする異形シリカ粉末。   [9] A core-shell type deformed silica powder composed of a core part and a shell part covering the core part, wherein the core part is made of fumed silica, and the shell part is obtained by a sol-gel method. A deformed silica powder having a saturated water content of 1.5% by mass or less measured by a loss on drying method at 120 ° C.

〔10〕シェル部の表面が表面処理されていることを特徴とする請求項9記載の異形シリカ粉末。   [10] The deformed silica powder according to claim 9, wherein the surface of the shell portion is surface-treated.

本発明によれば、半導体封止材の充填剤とした場合に、半導体素子表面やワイヤへの損傷や金型摩耗を引き起こすことなく、また成型後の樹脂において曲げ強度、接着強度、及び耐はんだリフロー性に優れるため、各種の電気・電子部品の用途に好適に使用される。   According to the present invention, when it is used as a filler for a semiconductor encapsulant, it does not cause damage to the surface of the semiconductor element or wire or wear of the mold, and in the resin after molding, bending strength, adhesive strength, and solder resistance Since it is excellent in reflow property, it is suitably used for various electric and electronic parts.

本発明の一実施形態に係る異形シリカ粉末を示す図である。It is a figure which shows the irregular shaped silica powder which concerns on one Embodiment of this invention. 重量基準粒度分布を表すグラフの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the graph showing a weight reference | standard particle size distribution. 画像解析法により得られた面積(S)及び画像解析法により得られた包絡面積(S)の取得方法を示す概略図である。It is a schematic diagram showing how to obtain the envelope area obtained by obtained area (S) and the image analysis obtained by the image analysis method (S 0). 本発明の一実施形態に係る異形シリカ粉末の製造方法と従来の球状シリカ粉末の製造方法とを比較した概略図である。It is the schematic which compared the manufacturing method of the irregular shaped silica powder which concerns on one Embodiment of this invention, and the manufacturing method of the conventional spherical silica powder. 本発明の一実施形態に係る異形シリカ粉末の製造方法と従来の異形シリカ粉末の製造方法とを比較した概略図である。It is the schematic which compared the manufacturing method of the deformed silica powder which concerns on one Embodiment of this invention, and the manufacturing method of the conventional deformed silica powder. 図1、本願の各実施例において実施した、アクリル系樹脂に金属酸化物粒子を添加した樹脂組成物において、樹脂硬化後の接着強度を測定する方法を説明する図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a method for measuring the adhesive strength after resin curing in a resin composition obtained by adding metal oxide particles to an acrylic resin, implemented in each example of the present application.

本発明の実施の形態について、以下に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意味する。   Embodiments of the present invention will be described in detail below. For convenience of explanation, members having the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Unless otherwise specified in this specification, “A to B” representing a numerical range means “A or more (including A and greater than A) and B or less (including B and less than B)”.

〔1.異形シリカ粉末〕
まず、本異形シリカ粉末の概要について以下に説明する。なお、本明細書において、「シリカ粉末」とは、粒度分布を有するシリカ粒子の集合体を意図しており、「シリカ粒子」を含むものである。なお、本明細書中、乾燥後の状態及び粒度分布に関して述べるために「シリカ粉末」との表現を用い、液中に分散した状態又は個数に関して述べるために「シリカ粒子」との表現を用いる場合もある。
[1. (Deformed silica powder)
First, the outline of the deformed silica powder will be described below. In the present specification, “silica powder” intends an aggregate of silica particles having a particle size distribution, and includes “silica particles”. In this specification, the expression “silica powder” is used to describe the state after drying and the particle size distribution, and the expression “silica particles” is used to describe the state or number dispersed in the liquid. There is also.

図1は、本発明の一実施形態に係る異形シリカ粉末を示す図である。図1は走査型電子顕微鏡(SEM)によって取得した画像を示している。本異形シリカ粉末は、後述するように、数珠状粒子を核とし、これを粒成長して得られるものである。換言すれば、本異形シリカ粉末は、球状の一次粒子が融着した二次粒子を核とし、これを粒成長して得られるものであるともいえる。それゆえ、本異形シリカ粉末は、図1に示すように異形のシリカ粉末となり、球状のシリカ粒子を実質的に含まず、さらに、破砕面等の角張った形状を実質的に有さないシリカ粒子である。   FIG. 1 is a diagram showing deformed silica powder according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an image acquired by a scanning electron microscope (SEM). As will be described later, the irregular-shaped silica powder is obtained by using beaded particles as a core and growing the particles. In other words, it can be said that the deformed silica powder is obtained by growing secondary particles, in which spherical primary particles are fused, as nuclei. Therefore, the irregular-shaped silica powder is an irregular-shaped silica powder as shown in FIG. 1 and is substantially free of spherical silica particles, and further has substantially no angular shape such as a crushed surface. It is.

本明細書において、「異形」とは球形ではないこと(非球形)を意味する。本異形シリカ粉末は、後述の実施形態に記載の構成を備えるがゆえに、半導体封止材の充填剤として使用した場合に、高充填率を維持できるため、熱伝導性、寸法安定性、耐はんだリフロー性に優れ、且つ半導体素子表面やワイヤへの損傷や金型摩耗を引き起こすことなく、曲げ強度、接着強度に優れる。   In the present specification, the “irregular shape” means not spherical (non-spherical). Since this deformed silica powder has the structure described in the embodiments described later, it can maintain a high filling rate when used as a filler for a semiconductor encapsulant, so that it has thermal conductivity, dimensional stability, and solder resistance. It excels in reflowability and excels in bending strength and adhesive strength without causing damage to the surface of the semiconductor element or wire or wear of the mold.

以下、本異形シリカ粉末の各構成につき、具体的に詳説する。   Hereinafter, each configuration of the deformed silica powder will be described in detail.

[実施形態1]
本異形シリカ粉末は、遠心沈降法により測定された重量基準粒度分布のメジアン径が50〜1000nmの範囲にあり、画像解析法により得られた面積(S)と画像解析法により得られた包絡面積(S)との比(S/S)が、0.60〜0.95の範囲にあり、遠心沈降法により得られる重量基準粒度分布の極大(ピーク)が一つであり、かつ幾何標準偏差σgが1.5以下であり、120℃での乾燥減量法によって測定される飽和水分量が1.5質量%以下である。上記S/Sは、本異形シリカ粉末の表面の凹凸の程度を示している。本異形シリカ粉末の物性について、以下に詳細に説明する。
[Embodiment 1]
This deformed silica powder has a median diameter of the weight-based particle size distribution measured by the centrifugal sedimentation method in the range of 50 to 1000 nm. The area (S) obtained by the image analysis method and the envelope area obtained by the image analysis method (S 0) and the ratio of (S / S 0) is in the range of from 0.60 to 0.95, is one local maximum (peak) of the weight particle size distribution obtained by centrifugal sedimentation, and geometric The standard deviation σg is 1.5 or less, and the saturated water content measured by the loss on drying method at 120 ° C. is 1.5% by mass or less. The S / S 0 represents the degree of irregularities of the irregular silica powder surface. The physical properties of the irregular shaped silica powder will be described in detail below.

<1−1.重量基準粒度分布のメジアン径>
本異形シリカ粉末は、遠心沈降法により測定された重量基準粒度分布のメジアン径が50〜1000nmの範囲にある。上記メジアン径は、120nm以上であることが好ましく、250nm以上であることがより好ましく、300nm以上であることがさらに好ましい。また、上記メジアン径は、500nm以下であることが好ましい。
上記の数値範囲内であれば、半導体封止材の充填剤として好適に使用できる。
<1-1. Median diameter of weight-based particle size distribution>
This deformed silica powder has a median diameter of the weight-based particle size distribution measured by centrifugal sedimentation in the range of 50 to 1000 nm. The median diameter is preferably 120 nm or more, more preferably 250 nm or more, and further preferably 300 nm or more. The median diameter is preferably 500 nm or less.
If it is in said numerical range, it can be conveniently used as a filler of a semiconductor sealing material.

本明細書において、遠心沈降法による重量基準粒度分布のメジアン径は、異形シリカ粉末を1.5質量%濃度で出力20W、分散時間45分の条件で分散媒に分散させて得られる分散粒子の重量基準粒度分布のメジアン径を意味する。上記分散媒として、親水性の異形シリカの場合には水を、疎水性の異形シリカの場合には、2−プロパノールを使用する。   In this specification, the median diameter of the weight-based particle size distribution by the centrifugal sedimentation method is the dispersion particle obtained by dispersing irregularly shaped silica powder in a dispersion medium under the conditions of an output of 20% at a concentration of 1.5% by mass and a dispersion time of 45 minutes. Means the median diameter of the weight-based particle size distribution. As the dispersion medium, water is used in the case of hydrophilic deformed silica, and 2-propanol is used in the case of hydrophobic deformed silica.

遠心沈降法において使用される粒度分布測定機の例としては、CPS製ディスク遠心沈降式粒度分布測定装置DC−24000が挙げられる。   As an example of the particle size distribution measuring machine used in the centrifugal sedimentation method, there is CPS disk centrifugal sedimentation type particle size distribution measuring apparatus DC-24000.

<1−2.凹凸度>
本異形シリカ粉末は、画像解析法により得られた面積(S)と画像解析法により得られた包絡面積(S)との比(S/S)が、0.60〜0.95の範囲にある。なお、本明細書において、画像解析法により得られた面積(S)と画像解析法により得られた包絡面積(S)との比(S/S)を、凹凸度とも称する。凹凸度が1に近いほど、凹凸の程度が小さいこと(即ち、凹凸がない状態に近いこと)を表す。
<1-2. Unevenness>
The deformed silica powder has a ratio (S / S 0 ) between the area (S) obtained by the image analysis method and the envelope area (S 0 ) obtained by the image analysis method of 0.60 to 0.95. Is in range. In this specification, the ratio (S / S 0 ) between the area (S) obtained by the image analysis method and the envelope area (S 0 ) obtained by the image analysis method is also referred to as the degree of unevenness. The closer the degree of unevenness is to 1, the smaller the degree of unevenness (that is, closer to the state without unevenness).

上記凹凸度が0.95以下であれば、異形シリカ粉末が十分な凹凸を有しているため、半導体封止材として使用した場合の、成型後の樹脂において曲げ強度、及び接着強度が向上する。凹凸度は、値が小さいほど粒子の凹凸が増すため機械的強度及び接着強度に寄与するが、小さすぎると樹脂組成物の流動性が低下する傾向がある。通常は0.60以上である。   If the degree of unevenness is 0.95 or less, the deformed silica powder has sufficient unevenness, so that the bending strength and the adhesive strength are improved in the molded resin when used as a semiconductor sealing material. . The degree of irregularity contributes to mechanical strength and adhesive strength because the smaller the value, the greater the irregularity of the particles. Usually, it is 0.60 or more.

上記凹凸度は、0.93以下であることが好ましく、0.90以下であることがより好ましく、0.90未満であることがさらに好ましい。また、上記凹凸度は、0.60以上であることが好ましく、0.70以上であることがより好ましい。   The degree of unevenness is preferably 0.93 or less, more preferably 0.90 or less, and even more preferably less than 0.90. Further, the degree of unevenness is preferably 0.60 or more, and more preferably 0.70 or more.

また、本異形シリカ粉末は、凹凸度が0.97以上である粒子の含有量が、10個数%以下であることが好ましく、7個数%以下であることがより好ましく、6個数%以下であることがさらに好ましい。凹凸度が0.97以上である粒子の含有量が、10個数%以下であれば、凹凸がない粒子の含有量が極めて少ないため、好ましい。   Further, in the irregular shaped silica powder, the content of particles having an unevenness degree of 0.97 or more is preferably 10% by number or less, more preferably 7% by number or less, and 6% by number or less. More preferably. The content of particles having an unevenness degree of 0.97 or more is preferably 10% by number or less because the content of particles having no unevenness is extremely small.

本明細書において、画像解析法により得られた凹凸度は、500個以上のシリカ粒子について、画像を撮影し、その画像を解析して、個々の粒子の面積(S)と個々の粒子の凸部を結んだ包絡線で囲まれた包絡面積(S)とを求め、当該各粒子の面積と包絡面積との比(S/S)を算出し、平均したものである。 In this specification, the degree of unevenness obtained by the image analysis method is determined by taking an image of 500 or more silica particles, analyzing the image, and analyzing the area (S) of each particle and the convexity of each particle. The envelope area (S 0 ) surrounded by the envelope line connecting the parts is obtained, and the ratio (S / S 0 ) between the area of each particle and the envelope area is calculated and averaged.

具体的には、面積(S)及び包絡面積(S)は、FE−SEMを用いて、シリカ粒子の明視野−走査透過像(BF−STEM)を撮影し、撮影した写真を画像解析ソフト「A像くん」(旭化成エンジニアリング(株)製)に取り込み、粒子解析をすることにより、求めることができる。 Specifically, the area (S) and the envelope area (S 0 ) were measured using a FE-SEM to take a bright field-scanning transmission image (BF-STEM) of silica particles, and the photographed image was analyzed using image analysis software. It can be obtained by incorporating into “A Image-kun” (Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.) and conducting particle analysis.

図3は、画像解析法により得られた面積(S)及び画像解析法により得られた包絡面積(S)の取得方法を示す概略図である。図3において、画像解析法により得られる粒子16の面積がSであり、粒子16の凸部を結んだ包絡線17で囲まれた中の面積がSである。 FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a method for obtaining the area (S) obtained by the image analysis method and the envelope area (S 0 ) obtained by the image analysis method. In FIG. 3, the area of the particle 16 obtained by the image analysis method is S, and the area surrounded by the envelope 17 connecting the convex portions of the particle 16 is S 0 .

なお、本明細書において、画像解析法により得られる凹凸度が0.97以上である粒子の含有量は、凹凸度が0.97以上である粒子の個数割合を意味する。   In the present specification, the content of particles having an unevenness degree of 0.97 or more obtained by an image analysis method means the number ratio of particles having an unevenness degree of 0.97 or more.

<1−3.重量基準粒度分布の極大(ピーク)及び幾何標準偏差σg>
本異形シリカ粉末は、遠心沈降法により得られる重量基準粒度分布の極大(ピーク)が一つであり、かつ幾何標準偏差σgが1.50以下である。幾何標準偏差σgは、粒度分布の幅を表す。幾何標準偏差σgの値が1に近いほど、粒度分布の幅が狭く、極大がシャープであることを意味する。
<1-3. Maximum (peak) of particle size distribution and geometric standard deviation σg>
This deformed silica powder has one maximum (peak) of the weight-based particle size distribution obtained by centrifugal sedimentation, and has a geometric standard deviation σg of 1.50 or less. The geometric standard deviation σg represents the width of the particle size distribution. As the value of the geometric standard deviation σg is closer to 1, it means that the width of the particle size distribution is narrower and the maximum is sharper.

図2は、重量基準粒度分布を表すグラフの一例を示す図である。本異形シリカ粉末は、図2に例示するように、重量基準粒度分布の極大(ピーク)が一つである。一方、従来の異形シリカ粉末は、一般的に球状の微小なシリカ粒子を凝集させた後、粒成長して得られるため、凝集しなかったシリカ粒子に由来する、大粒径の球状シリカ粒子が一定量含まれることになる。つまり、球状のシリカ粒子と非球状のシリカ粒子とを含有するため、粒度分布がブロードとなる。このため、従来のシリカ粉末の重量基準粒度分布は図2に比べて広範になる(即ち、幾何標準偏差σgが大きくなる)、及び/又は重量基準粒度分布の極大(ピーク)が複数になる。従って、この重量基準粒度分布を指標とすることにより、本異形シリカ粉末が、従来の異形シリカ粉末とは異なるものであることがわかる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a graph representing a weight-based particle size distribution. As illustrated in FIG. 2, the irregular shaped silica powder has one maximum (peak) of weight-based particle size distribution. On the other hand, conventional deformed silica powders are generally obtained by agglomerating spherical fine silica particles and then growing the grains, so that large-sized spherical silica particles derived from unaggregated silica particles are obtained. A certain amount will be included. That is, since it contains spherical silica particles and non-spherical silica particles, the particle size distribution becomes broad. For this reason, the weight-based particle size distribution of the conventional silica powder is wider than that of FIG. 2 (that is, the geometric standard deviation σg is increased) and / or the weight-based particle size distribution has a plurality of local maximums (peaks). Therefore, by using this weight-based particle size distribution as an index, it can be seen that the deformed silica powder is different from the conventional deformed silica powder.

また、幾何標準偏差σgは、1.45以下であることがより好ましく、1.42以下であることがさらに好ましく、1.40以下であることがさらに好ましく、1.38以下であることが特に好ましい。かかる範囲内であれば、狭ギャップ化において成形不良発生の原因となる粗大粒子や粘度上昇の原因となる微細な粒子を含まないため、高密度半導体実装用封止剤の充填剤として好適に使用できる。   The geometric standard deviation σg is more preferably 1.45 or less, further preferably 1.42 or less, further preferably 1.40 or less, and particularly preferably 1.38 or less. preferable. If it is within such a range, it does not contain coarse particles that cause molding defects in narrowing gaps or fine particles that cause viscosity increases, so it is suitable for use as a sealant for high-density semiconductor packaging sealants. it can.

本明細書において、遠心沈降法による重量基準粒度分布の極大は、上述の重量基準粒度分布のメジアン径と同様に、異形シリカ粉末を1.5質量%濃度で出力20W、分散時間45分の条件で分散媒に分散させて得られる分散粒子の重量基準粒度分布の極大を意味する。上記分散媒として、親水性の異形シリカの場合には水を、疎水性の異形シリカの場合には、2−プロパノールを使用する。また、本明細書において、粒度分布の幾何標準偏差σgは、上述のように得られた重量基準粒度分布を累積頻度10質量%〜90質量%の範囲で対数平均分布フィッティング(最小2乗法)し、そのフィッティングから算出した値を意味する。   In this specification, the maximum of the weight-based particle size distribution by the centrifugal sedimentation method is the same as the median diameter of the above-mentioned weight-based particle size distribution. Means the maximum of the weight-based particle size distribution of the dispersed particles obtained by dispersing in a dispersion medium. As the dispersion medium, water is used in the case of hydrophilic deformed silica, and 2-propanol is used in the case of hydrophobic deformed silica. In the present specification, the geometric standard deviation σg of the particle size distribution is obtained by performing logarithmic average distribution fitting (the least square method) on the weight-based particle size distribution obtained as described above in the range of the cumulative frequency of 10% by mass to 90% by mass. Means the value calculated from the fitting.

<1−4.飽和水分量>
本異形シリカ粉末は、120℃での乾燥減量法によって測定される飽和水分量が1.5質量%以下である。飽和水分量が少ないほど、封止材の充填剤として用いた際の樹脂組成物において長期保存安定性に優れる。飽和水分量が多いシリカを充填した樹脂組成物を長期保存した場合、成型後の樹脂や基板の割れ等が発生し歩留まりが低下することがある。
<1-4. Saturated water content>
The deformed silica powder has a saturated moisture content of 1.5% by mass or less as measured by a loss on drying method at 120 ° C. The smaller the saturated water content, the better the long-term storage stability in the resin composition when used as a filler for a sealing material. When a resin composition filled with silica having a large amount of saturated moisture is stored for a long period of time, cracks in the resin after molding or the substrate may occur and the yield may decrease.

それゆえ上記飽和水分量は、少ないほど好ましく、1.0質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましいが、通常、0.1質量%以上である。   Therefore, the lower the saturated water content, the better. The amount of saturated water is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, but usually 0.1% by mass or more.

本明細書において、飽和水分量方法で得られた値を意味する。シリカ粒子10gを120℃、24時間乾燥させた後、シリカゲルの入ったデシケーター内で冷却した。続いて、デシケーター内で冷却した粒子を、25℃、50%RHの環境下に48時間静置して、粒子の質量(Dwet)を秤量した。秤量後の粒子を再び120℃で24時間乾燥し、粒子の質量(Ddry)を秤量した。調湿前後の質量変化から、下記数式(2)により算出された値を飽和水分量とした。   In this specification, the value obtained by the saturated water content method is meant. 10 g of silica particles were dried at 120 ° C. for 24 hours, and then cooled in a desiccator containing silica gel. Subsequently, the particles cooled in the desiccator were allowed to stand for 48 hours in an environment of 25 ° C. and 50% RH, and the mass (Dwet) of the particles was weighed. The weighed particles were dried again at 120 ° C. for 24 hours, and the mass (Ddry) of the particles was weighed. The value calculated by the following mathematical formula (2) from the change in mass before and after humidity control was taken as the saturated moisture content.

飽和水分量=((Dwet−Ddry)/Ddry(2)
<1−5.円形度及び平均円形度>
本異形シリカ粉末は、画像解析法により得られる粒子の平均円形度が0.40〜0.85の範囲にあることが好ましい。なお、本明細書において、「円形度」とは各粒子について算出したものであり、「平均円形度」とは粉末(粒子の集合体)に関して円形度の平均を算出した値を意図する。円形度が1に近いほど、球形に近いことを表す。即ち、円形度から、本異形シリカ粉末の異形度(即ち、球状でない度合い)がわかる。
Saturated water content = ((Dwet−Ddry) / Ddry (2)
<1-5. Circularity and average circularity>
The deformed silica powder preferably has an average circularity of particles obtained by an image analysis method in the range of 0.40 to 0.85. In this specification, “circularity” is calculated for each particle, and “average circularity” is intended to mean a value obtained by calculating the average circularity of a powder (aggregate of particles). The closer the circularity is to 1, the closer it is to a sphere. That is, the degree of circularity (that is, the degree of non-spherical shape) of the irregular-shaped silica powder is known from the circularity.

また、平均円形度が1に近いほど、粉末に含まれる球形に近い粒子の割合が多いことを示す。   Moreover, it shows that the ratio of the particle | grains close | similar to the spherical shape contained in powder is so large that an average circularity is near 1.

上記平均円形度は、0.80以下であることがより好ましく、0.75以下であることがさらに好ましい。また、上記平均円形度は、0.50以上であることがより好ましく、0.55以上であることがさらに好ましい。   The average circularity is more preferably 0.80 or less, and further preferably 0.75 or less. The average circularity is more preferably 0.50 or more, and further preferably 0.55 or more.

本異形シリカ粉末は、画像解析法により得られる円形度が0.95以上である粒子の含有量が5個数%以下であることが好ましく、3個数%以下であることがより好ましく、1個数%以下であることがさらに好ましい。上記円形度が0.95以上である粒子の含有量が5個数%以下であれば、球状に近い粒子の含有量が少ないため、好ましい。   In this deformed silica powder, the content of particles having a circularity of 0.95 or more obtained by an image analysis method is preferably 5% by number or less, more preferably 3% by number or less, and more preferably 1% by number. More preferably, it is as follows. If the content of the particles having a circularity of 0.95 or more is 5% by number or less, the content of particles close to a spherical shape is small, which is preferable.

本明細書において、画像解析法により得られる粒子の平均円形度は、500個以上のシリカ粒子について、画像を撮影し、その画像を解析して、個々の粒子の面積(S)と個々のシリカ粒子の周囲長とを求め、各粒子の円形度を下記式(1)より円形度を算出し、平均したものである。   In this specification, the average circularity of the particles obtained by the image analysis method is such that images of 500 or more silica particles are taken and analyzed, and the area (S) of each particle and each silica are analyzed. The peripheral length of the particles is obtained, and the circularity of each particle is calculated from the following formula (1) and averaged.

円形度=4π×面積/(周囲長) (1)
具体的には、円形度は、上記凹凸度と同様に、個々のシリカ粒子についてFE−SEMを用いて、明視野−走査透過像(BF−STEM)を撮影し、撮影した写真を画像解析ソフト「A像くん」(旭化成エンジニアリング(株)製)に取り込み、粒子解析をすることにより、円形度2として求めることができる。
Circularity = 4π × area / (peripheral length) 2 (1)
Specifically, as with the degree of unevenness, the circularity is obtained by taking a bright field-scanning transmission image (BF-STEM) using FE-SEM for each silica particle, and using the photographed image analysis software. It can be obtained as a circularity of 2 by incorporating into “A Image-kun” (Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.) and conducting particle analysis.

なお、本明細書において、画像解析法により得られる円形度が0.95以上である粒子の含有量は、円形度が0.95以上である粒子の個数割合を意味する。   In the present specification, the content of particles having a circularity of 0.95 or more obtained by an image analysis method means the number ratio of particles having a circularity of 0.95 or more.

<1−6.アスペクト比>
本異形シリカ粉末は、画像解析法により得られたアスペクト比が4.0以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましく、2.0以下であることがさらに好ましい。また、上記アスペクト比は、1.2を超えることが好ましい。
<1-6. Aspect ratio>
The deformed silica powder has an aspect ratio obtained by an image analysis method of preferably 4.0 or less, more preferably 3.0 or less, and even more preferably 2.0 or less. The aspect ratio preferably exceeds 1.2.

アスペクト比が4.0以下であれば、合成時に粘度が上昇せず、取り扱いやすいため、好ましい。また、本異形粒子を充填した樹脂組成においても、粘度が上昇せず、流動性が保たれる。1.2を超えていれば、成型後の樹脂における曲げ強度、接着強度に寄与する。   An aspect ratio of 4.0 or less is preferred because the viscosity does not increase during synthesis and is easy to handle. Further, even in the resin composition filled with the irregular shaped particles, the viscosity does not increase and the fluidity is maintained. If it exceeds 1.2, it contributes to the bending strength and adhesive strength in the resin after molding.

本明細書において、画像解析法により得られたアスペクト比は、500個以上のシリカ粒子について、画像を撮影し、その画像を解析して、個々の粒子の任意の2点間のうち最大の長さである最大長と、該最大長と垂直な方向の幅である最小幅とを求め、最大長と最小幅の比(最大長/最小幅)として算出し、平均したものである。   In the present specification, the aspect ratio obtained by the image analysis method is the maximum length between two arbitrary points of individual particles by taking an image of 500 or more silica particles and analyzing the image. The maximum length that is the height and the minimum width that is the width in the direction perpendicular to the maximum length are obtained, calculated as the ratio of the maximum length to the minimum width (maximum length / minimum width), and averaged.

具体的には、最大長と最小幅との比は、個々のシリカ粒子についてFE−SEMを用いて、明視野−走査透過像(BF−STEM)を撮影し、撮影した写真を画像解析ソフト「A像くん」(旭化成エンジニアリング(株)製)に取り込み、粒子解析をすることにより、最大/最小として求めることができる。   Specifically, the ratio of the maximum length to the minimum width is determined by taking a bright field-scanning transmission image (BF-STEM) for each silica particle using FE-SEM and using the image analysis software “ It can be obtained as maximum / minimum by taking in A image-kun (Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.) and conducting particle analysis.

<1−7.金属不純物の含有量>
本異形シリカ粉末は、金属不純物の含有量が少ないことが好ましい。金属不純物の含有量が少なければ、封止材として半導体装置に実装した際に金属配線の短絡等の不具合の発生を抑制できる。
<1-7. Content of metal impurities>
The deformed silica powder preferably has a low content of metal impurities. If the content of metal impurities is small, it is possible to suppress the occurrence of problems such as short-circuiting of metal wiring when mounted on a semiconductor device as a sealing material.

具体的には、本異形シリカ粉末は、ナトリウム、カリウム及び鉄の含有量が、それぞれ1ppm未満であることが好ましい。   Specifically, the deformed silica powder preferably has a sodium, potassium and iron content of less than 1 ppm.

また、従来の異形シリカでは、球状の一次粒子を凝集させて異形の二次粒子を得るため、金属塩等を凝集剤として使用する場合がある。この場合、金属不純物の量が比較的大きくなる。一方、本異形シリカ粉末は、後述のとおり、異形のシリカを核とした粒成長によって得られるものであるため、凝集剤は不要である。従って、本異形シリカ粉末は、上述のように金属不純物の含有量が極めて少ない。   In addition, in the conventional deformed silica, spherical primary particles are aggregated to obtain irregular secondary particles, and therefore metal salts or the like may be used as a flocculant. In this case, the amount of metal impurities is relatively large. On the other hand, since the irregular shaped silica powder is obtained by grain growth using irregular shaped silica as a core, as described later, a flocculant is unnecessary. Therefore, the deformed silica powder has a very low content of metal impurities as described above.

本明細書において、ナトリウム及びカリウムの含有量はイオンクロマトグラフィーシステムを使用して測定した値を意味する。また、鉄の含有量は、ICP発光分析装置を使用して測定した値を意味する。   In this specification, content of sodium and potassium means the value measured using the ion chromatography system. The iron content means a value measured using an ICP emission analyzer.

<1−8.疎水化度(M値)>
本異形シリカ粉末は後述する疎水化処理により、疎水性を有することもできる。「疎水性」の程度について、疎水化度を用いて表すこともできる。なお、本明細書において、疎水化度をM値と称する場合もある。
<1-8. Hydrophobicity (M value)>
The deformed silica powder can also have hydrophobicity by a hydrophobization treatment described later. The degree of “hydrophobicity” can also be expressed using the degree of hydrophobicity. In the present specification, the degree of hydrophobicity may be referred to as an M value.

疎水化度は、30体積%以上であることが好ましく、35〜76体積%であることがより好ましい。疎水化度が当該範囲であれば、本疎水性異形シリカ粉末の表面が十分に疎水化されていることを意味する。本疎水性異形シリカ粉末を疎水的な樹脂に添加した場合、本疎水性異形シリカ粉末の表面が完全に濡れて、相分離といった不均一性を示すことなく樹脂に分散されることを保証する。   The degree of hydrophobicity is preferably 30% by volume or more, and more preferably 35 to 76% by volume. If the degree of hydrophobicity falls within this range, it means that the surface of the hydrophobic deformed silica powder is sufficiently hydrophobized. When this hydrophobic deformed silica powder is added to a hydrophobic resin, it is ensured that the surface of this hydrophobic deformed silica powder is completely wetted and dispersed in the resin without exhibiting non-uniformity such as phase separation.

疎水化度が当該範囲であれば、本疎水性異形シリカ粉末の表面が十分に疎水化されていることを意味する。本発明の疎水性を有する異形シリカ粉末を疎水的な樹脂に添加した場合、本疎水性異形シリカ粉末の表面が完全に濡れて、相分離といった不均一性を示すことなく樹脂に分散されることを保証する。   If the degree of hydrophobicity falls within this range, it means that the surface of the hydrophobic deformed silica powder is sufficiently hydrophobized. When the hydrophobic silica powder of the present invention is added to a hydrophobic resin, the surface of the hydrophobic silica powder is completely wetted and dispersed in the resin without exhibiting non-uniformity such as phase separation. Guarantee.

本明細書において、疎水化度は、以下の方法で得られた値を意味する。容量200mLのビーカーに水50mLを秤取後、シリカ粉末試料0.2gを投入した。これをマグネティックスターラーで攪拌しながら、ビュレットにてメタノールを滴下し、投入したシリカ粉末の全量がビーカー内の溶媒に濡れて懸濁した点を終点とする滴定を実施した。この際、投入したシリカ粉末試料に直接メタノールが接触しない様に、チューブを用いて溶媒内へ導入した。そして、滴定終点におけるメタノール−水混合溶媒中のメタノールの体積%の値を疎水化度(M値)とした。   In the present specification, the degree of hydrophobicity means a value obtained by the following method. After weighing 50 mL of water into a 200 mL capacity beaker, 0.2 g of a silica powder sample was added. While stirring this with a magnetic stirrer, methanol was added dropwise with a burette, and titration was performed with the end point being the point at which the total amount of the charged silica powder was wetted and suspended in the solvent in the beaker. At this time, the solution was introduced into the solvent using a tube so that methanol did not directly contact the charged silica powder sample. And the value of the volume% of methanol in the methanol-water mixed solvent at the titration end point was defined as the degree of hydrophobicity (M value).

<1−9.真比重>
本異形シリカ粉末は、真比重が1.80〜2.17の範囲であることが好ましい。前述の疎水性を有する異形シリカ粉末においても同様である。真比重が当該範囲であることは、一般的な乾式シリカよりも比重が小さいことを示している。一般にゾルゲル法により得られるシリカは、乾式シリカよりも真比重が小さい。真比重は、乾式自動密度計により測定した値である。
<1-9. True specific gravity>
The deformed silica powder preferably has a true specific gravity in the range of 1.80 to 2.17. The same applies to the above-mentioned hydrophobic silica powder having hydrophobicity. That the true specific gravity is in this range indicates that the specific gravity is smaller than that of general dry silica. In general, silica obtained by a sol-gel method has a lower true specific gravity than dry silica. The true specific gravity is a value measured by a dry automatic densimeter.

[実施形態2]
また、他の態様において、本異形シリカ粉末は、コア部と、当該コア部を被覆するシェル部と、から構成されるコアシェル型の異形シリカ粉末であって、上記コア部がヒュームドシリカからなり、上記シェル部がゾルゲル法により得られたシリカ層であり、120℃での乾燥減量法によって測定される飽和水分量が1.5質量%以下であってもよい。本異形シリカ粉末は、異形であるヒュームドシリカをコア部とし、これを粒成長して得られた構成である。それゆえ、本異形シリカ粉末は異形であり、実質的に球状のシリカ粒子は含まない態様である。
[Embodiment 2]
In another aspect, the deformed silica powder is a core-shell deformed silica powder composed of a core part and a shell part covering the core part, and the core part is made of fumed silica. The shell portion is a silica layer obtained by a sol-gel method, and the saturated water content measured by a loss on drying method at 120 ° C. may be 1.5% by mass or less. The deformed silica powder has a structure obtained by using a deformed fumed silica as a core portion and grain-growing it. Therefore, the irregular shaped silica powder is irregular and does not contain substantially spherical silica particles.

ヒュームドシリカは乾式シリカの一種であり、一般に、一次粒子が数珠状に融着して形成された複雑な形状を有する。本発明において、コア部となるヒュームドシリカは特に限定されず、公知のものを使用することができる。   Fumed silica is a kind of dry silica, and generally has a complicated shape formed by fusing primary particles in a bead shape. In the present invention, the fumed silica serving as the core portion is not particularly limited, and known ones can be used.

例えば、当該ヒュームドシリカにおけるBET比表面積は、70〜330m/gであることが好ましい。また、当該ヒュームドシリカにおける平均一次粒子径は、7〜22nmであることが好ましい。目的とする粒径に応じて適宜選択すればよい。 For example, it is preferable that the BET specific surface area in the said fumed silica is 70-330 m < 2 > / g. Moreover, it is preferable that the average primary particle diameter in the said fumed silica is 7-22 nm. What is necessary is just to select suitably according to the target particle size.

上記シェル部は、上述のようにゾルゲル法によって得られたシリカ層である。本明細書において「ゾルゲル法」とは、例えば、後述の〔2.異形シリカ粉末の製造方法〕の<2−1.シリカ粉末を製造する工程>に記載の方法を意味する。   The shell part is a silica layer obtained by the sol-gel method as described above. In this specification, the “sol-gel method” means, for example, [2. <2-1. Method for producing irregular shaped silica powder]. Means the method described in the step of producing silica powder>.

上記飽和水分量は、<1−4.飽和水分量>で述べたとおりである。   The saturated water content is <1-4. As described in Saturated water content>.

本発明において、さらに上記シェル部の表面が表面処理されていても良い。上記表面処理は、例えば、後述の〔2.異形シリカ粉末の製造方法〕の<2−7.表面処理>に記載の方法により表面が処理された状態を挙げることができる。   In the present invention, the surface of the shell portion may be further surface treated. The surface treatment is, for example, [2. <2-7. Manufacturing method of deformed silica powder]. A state where the surface is treated by the method described in <Surface treatment> can be mentioned.

また、本異形シリカ粉末には、実施形態1に示すように、遠心沈降法により測定された重量基準粒度分布のメジアン径が50〜1000nmの範囲にあり、画像解析法により得られた面積(S)と画像解析法により得られた包絡面積(S)との比(S/S)が、0.60〜0.95の範囲にあり、遠心沈降法により得られる重量基準粒度分布の極大(ピーク)が一つであり、かつ幾何標準偏差σgが1.5以下である異形シリカ粉末も含まれ得る。即ち、本異形シリカ粉末には、実施形態1に示す各物性を有する異形シリカ粉末も含まれ得る。 In addition, as shown in Embodiment 1, the deformed silica powder has a median diameter of the weight-based particle size distribution measured by the centrifugal sedimentation method in the range of 50 to 1000 nm, and the area obtained by the image analysis method (S ) And the envelope area (S 0 ) obtained by the image analysis method (S / S 0 ) is in the range of 0.60 to 0.95, and the maximum of the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method A deformed silica powder having one (peak) and a geometric standard deviation σg of 1.5 or less may also be included. That is, the deformed silica powder may include the deformed silica powder having the physical properties shown in the first embodiment.

〔2.異形シリカ粉末の製造方法〕
本異形シリカ粉末の製造方法(以下、単に「本製造方法」とも称する。)は、ヒュームドシリカ分散液に、アルコキシシランもしくはその加水分解物及び/又はその部分縮合物を添加し重縮合反応させてシリカ粒子を製造する工程を含む。即ち、本製造方法は、異形であるヒュームドシリカを核として粒成長させる工程を含むものであればよい。本製造方法により得られるシリカ粉末は異形である。さらに、得られた異形シリカ粉末における球状のシリカ粒子の含有量は極めて少なくなる。
[2. Method for producing irregular shaped silica powder]
The method for producing the irregular shaped silica powder (hereinafter, also simply referred to as “the present production method”) comprises adding an alkoxysilane or a hydrolyzate thereof and / or a partial condensate thereof to a fumed silica dispersion to cause a polycondensation reaction. A step of producing silica particles. That is, this manufacturing method should just include the process of making a grain grow by making fumed silica which is a deformed shape into a nucleus. The silica powder obtained by this production method is irregular. Furthermore, the content of spherical silica particles in the obtained irregular shaped silica powder is extremely low.

即ち、本製造方法によれば、上述の〔1.異形シリカ粉末〕にて説明した異形シリカ粉末を得ることができる。なお、〔1.異形シリカ粉末〕にて既に説明した事項について、以下では説明を省略し、適宜、上述の記載を援用する。   That is, according to this manufacturing method, the above-mentioned [1. The deformed silica powder described in [Modified silica powder] can be obtained. In addition, [1. Regarding the matters already described in [Modified silica powder], the description is omitted below, and the above description is used as appropriate.

図4は、本発明の一実施形態に係る異形シリカ粉末の製造方法と従来の球状シリカ粉末の製造方法とを比較した概略図である。図4の(a)は、従来の球状シリカ粉末の製造方法を示している。図4の(b)は、本発明の一実施形態に係る異形シリカ粉末の製造方法を示している。   FIG. 4 is a schematic diagram comparing a method for producing deformed silica powder according to an embodiment of the present invention and a conventional method for producing spherical silica powder. FIG. 4A shows a conventional method for producing spherical silica powder. FIG. 4B shows a method for producing deformed silica powder according to an embodiment of the present invention.

シリカ粉末は、例えば、Si(OCHから加水分解によってSiOHを得て、重縮合によってSiOを得る反応によって得られる。従来の球状シリカ粉末の製造方法では、まず、図4の(a)の(i)に示すように、塩基性触媒及び溶媒等を含む反応液18を仕込む。そして、図4の(a)の(ii)に示すように、塩基性触媒及びアルコキシシラン等を添加し、核生成反応によって核粒子19を生成する。その後、図4の(a)の(iii)に示すように、核成長反応により、粒子径が増大した球状シリカ粒子15を得る。一方、本製造方法の場合、図4の(b)の(i)に示すように、異形のヒュームドシリカを核粒子(出発物質)として用いる。本製造方法では、図4の(b)の(ii)に示すように、最初に、異形の核粒子20を反応液18とともに仕込む。その後、図4の(b)の(iii)に示すように、核成長反応により、粒子径が増大した異形シリカ粉末(異形シリカ粒子)1を得る。 The silica powder is obtained, for example, by a reaction of obtaining SiOH 4 by hydrolysis from Si (OCH 3 ) 4 and obtaining SiO 2 by polycondensation. In the conventional method for producing spherical silica powder, first, as shown in (i) of FIG. 4 (a), a reaction solution 18 containing a basic catalyst and a solvent is charged. And as shown to (ii) of (a) of FIG. 4, a basic catalyst, alkoxysilane, etc. are added and the nucleus particle 19 is produced | generated by a nucleation reaction. Thereafter, as shown in (iii) of FIG. 4A, spherical silica particles 15 having an increased particle diameter are obtained by a nucleus growth reaction. On the other hand, in the case of this production method, as shown in (i) of (b) of FIG. 4, irregularly shaped fumed silica is used as a core particle (starting material). In this manufacturing method, as shown in (ii) of FIG. 4B, first, the deformed core particles 20 are charged together with the reaction liquid 18. Thereafter, as shown in (iii) of FIG. 4 (b), a deformed silica powder (deformed silica particles) 1 having an increased particle size is obtained by a nucleus growth reaction.

図5は、本発明の一実施形態に係る異形シリカ粉末の製造方法と従来の異形シリカ粉末の製造方法とを比較した概略図である。図5の(a)は、従来の異形シリカ粉末の製造方法を示している。図5の(b)は、本発明の一実施形態に係る異形シリカ粉末の製造方法を示している。   FIG. 5 is a schematic diagram comparing a method for producing deformed silica powder according to an embodiment of the present invention and a conventional method for producing deformed silica powder. FIG. 5 (a) shows a conventional method for producing irregular shaped silica powder. FIG. 5B shows a method for producing a deformed silica powder according to an embodiment of the present invention.

従来の異形シリカ粉末の製造方法では、まず、図5の(a)の(i)に示すように、球状の核粒子を生成する。そして、図5の(a)の(ii)に示すように、当該球状の核粒子を凝集させる。その後、図5の(a)の(iii)に示すように、粒成長によって大粒径の異形シリカ粒子を得る。しかしながら、この場合、凝集しなかった球状の核粒子に由来する、大粒径の球状のシリカ粒子が一定量残存することになる。そのため、従来の異形シリカ粉末の製造方法では、上述のように粒度分布が広範になってしまう。上述の特許文献2及び3に記載の技術は、図5の(a)に示す製造方法に相当する。一方、本製造方法の場合、図5の(b)の(i)に示すように、異形のヒュームドシリカを核粒子として用いる。そして、図5の(b)の(ii)に示すように、この核粒子を粒成長させることによって粒子径が増大した異形のシリカ粒子を得る。そのため、本製造方法の場合、球状のシリカ粒子の含有量は極めて少なくなる。   In the conventional method for producing irregular shaped silica powder, first, as shown in (i) of (a) of FIG. 5, spherical core particles are generated. And as shown to (ii) of (a) of FIG. 5, the said spherical core particle is aggregated. Thereafter, as shown in (iii) of FIG. 5 (a), large-shaped irregular shaped silica particles are obtained by grain growth. However, in this case, a certain amount of large-sized spherical silica particles derived from spherical core particles that have not been aggregated remain. Therefore, in the conventional method for producing irregular shaped silica powder, the particle size distribution becomes wide as described above. The techniques described in Patent Documents 2 and 3 described above correspond to the manufacturing method shown in FIG. On the other hand, in the case of this production method, as shown in (i) of (b) of FIG. 5, irregularly shaped fumed silica is used as the core particles. Then, as shown in (ii) of FIG. 5 (b), irregularly shaped silica particles having an increased particle diameter are obtained by grain growth of the core particles. Therefore, in the case of this production method, the content of spherical silica particles is extremely small.

<2−1.シリカ粒子を製造する工程>
本工程では、ヒュームドシリカ分散液に、アルコキシシランもしくはその加水分解物及び/又はその部分縮合物を添加し重縮合反応させてシリカ粒子を製造する。即ち、本工程では、ゾルゲル法によって、ヒュームドシリカを粒成長させて、異形シリカ粒子が懸濁する反応液を得る。本工程では、ヒュームドシリカを核粒子とするために、異形のシリカ粒子を得ることができる。また、球状のシリカ粒子を核粒子としないため、得られた異形シリカ粉末において、球状のシリカ粒子の含有量は極めて少ない。
<2-1. Process for producing silica particles>
In this step, silica particles are produced by adding alkoxysilane or a hydrolyzate thereof and / or a partial condensate thereof to the fumed silica dispersion and subjecting it to a polycondensation reaction. That is, in this step, fumed silica is grown by a sol-gel method to obtain a reaction liquid in which irregular-shaped silica particles are suspended. In this step, since fumed silica is used as the core particles, irregularly shaped silica particles can be obtained. In addition, since spherical silica particles are not used as core particles, the obtained deformed silica powder has a very small content of spherical silica particles.

上記ヒュームドシリカ分散液の分散性指数は、2.5以上であることが好ましく、2.6以上であることがより好ましく、2.7以上であることがさらに好ましく、2.8以上であることが特に好ましい。分散性指数が2.5以上であれば、ヒュームドシリカが分散液中に凝集することなく十分に分散しているため、好ましい。なお、本明細書において、分散性指数とは、後述の実施例に記載の方法によって測定された値を意味する。   The dispersibility index of the fumed silica dispersion is preferably 2.5 or more, more preferably 2.6 or more, further preferably 2.7 or more, and 2.8 or more. It is particularly preferred. A dispersibility index of 2.5 or more is preferable because fumed silica is sufficiently dispersed without agglomeration in the dispersion. In the present specification, the dispersibility index means a value measured by a method described in Examples described later.

(ヒュームドシリカ)
上記ヒュームドシリカ分散液に含有されるヒュームドシリカは、上述の〔1.異形シリカ粉末〕で説明したヒュームドシリカであれば特に限定されない。
(Fumed silica)
The fumed silica contained in the fumed silica dispersion is the above-mentioned [1. If it is fumed silica demonstrated by the irregular-shaped silica powder], it will not specifically limit.

(溶媒)
上記ヒュームドシリカ分散液における溶媒としては、極性溶媒が挙げられる。本明細書において、極性溶媒とは、水、又は常温及び常圧下で100g当たり10g以上の水を溶解する有機溶媒を意味する。溶媒として水以外の有機溶媒を複数種混合して使用してもよく、この場合には、当該有機溶媒の混合物が、上記の要件を満たせばよい。
(solvent)
Examples of the solvent in the fumed silica dispersion include polar solvents. In this specification, the polar solvent means water or an organic solvent that dissolves 10 g or more of water per 100 g under normal temperature and normal pressure. A plurality of organic solvents other than water may be mixed and used as the solvent. In this case, the mixture of the organic solvents only needs to satisfy the above requirements.

上記有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びブタノール等のアルコール;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン及びジオキサン等のエーテル;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン等のアミド化合物等を挙げることができる。   Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol and butanol; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; amide compounds such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone.

アルコールはゾルゲル法の反応時に副生するものであるから、上記のうちメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール又はブタノール等のアルコールを使用することが、反応後の分散液中への不必要な不純物の混入を抑制する点及び加熱によって容易に除去可能である点等から特に好ましい。   Alcohol is a by-product generated during the sol-gel process, so use of alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, or butanol among the above causes unnecessary impurities to be mixed into the dispersion after the reaction. It is particularly preferable from the viewpoint of suppression and the point that it can be easily removed by heating.

上記溶媒は、単独で用いることも、2種以上の溶媒の混合物として用いることも可能である。   The above solvents can be used alone or as a mixture of two or more solvents.

溶媒の使用割合は、目的とするシリカ粒子の粒径及び濃度の所望値に応じて適宜決定すればよい。例えば、有機溶媒としてアルコールを使用する場合、ゾルゲル法の反応により得られるシリカ粒子の分散液の質量(100質量%)におけるアルコールの割合が好ましくは10〜90質量%、より好ましくは15〜80質量%の範囲となるように使用される。   The use ratio of the solvent may be appropriately determined according to desired values of the particle size and concentration of the target silica particles. For example, when alcohol is used as the organic solvent, the proportion of alcohol in the mass (100% by mass) of the dispersion of silica particles obtained by the sol-gel reaction is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 15 to 80% by mass. Used to be in the range of%.

水は、溶媒の一部又は全部として使用してもよく、水以外の反応原料等を全部準備した後に反応液に加えてもよい。しかしながら、ゾルゲル法の反応を速やか且つ安定的に進行させるためには、水を溶媒の一部として使用すること、即ち溶媒として水と有機溶媒との混合物を用いることが好ましい。ここでいう、溶媒としての水は、塩基性触媒添加等に伴って添加される場合も含む概念である。   Water may be used as a part or all of the solvent, and may be added to the reaction solution after preparing all reaction raw materials other than water. However, in order to advance the reaction of the sol-gel method quickly and stably, it is preferable to use water as a part of the solvent, that is, to use a mixture of water and an organic solvent as the solvent. Here, water as a solvent is a concept including a case where it is added along with addition of a basic catalyst.

水の使用割合は、製造するシリカ粒子の粒径に応じて適宜調整して選択される。水の使用割合が少なすぎると反応速度が遅くなり、逆に多すぎると乾燥(溶媒除去)の際に長時間を要するため、水の使用割合はこれらの両要件を勘案して選択される。水の使用割合としては、ゾルゲル法の反応により得られるシリカ粒子の分散液の全質量に対して、2〜50質量%の範囲とすることが好ましく、5〜40質量%の範囲とすることがより好ましい。   The use ratio of water is appropriately adjusted and selected according to the particle size of the silica particles to be produced. If the proportion of water used is too small, the reaction rate becomes slow. Conversely, if too much water is used, it takes a long time for drying (solvent removal). Therefore, the proportion of water used is selected in consideration of both of these requirements. The ratio of water used is preferably in the range of 2 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 40% by mass with respect to the total mass of the dispersion of silica particles obtained by the sol-gel method reaction. More preferred.

(塩基性触媒)
上記ヒュームドシリカ分散液には、塩基性触媒を添加してもよい。塩基性触媒を用いることによって、アルコキシシランの加水分解反応及び/又は縮合反応を促進させることができる。塩基性触媒としては、ゾルゲル法の反応による無機酸化物粒子の製造に用いられる公知の塩基性触媒であれば、これを好適に使用することができる。このような塩基性触媒としては、アミン化合物及び水酸化アルカリ金属等が挙げられる。特に、不純物量が少なく、高純度のシリカ粒子を得られるという観点から、アミン化合物を用いることが好適である。このようなアミン化合物としては、例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン及びトリメチルアミン等が挙げられる。これらのうち、揮発性が高く除去しやすいこと及びゾルゲル法の反応速度が速いこと等から、アンモニアを使用することが特に好ましい。上記塩基性触媒は、単独で使用することも、2種類以上を使用することも可能である。
(Basic catalyst)
A basic catalyst may be added to the fumed silica dispersion. By using a basic catalyst, the hydrolysis reaction and / or condensation reaction of alkoxysilane can be promoted. As a basic catalyst, if it is a well-known basic catalyst used for manufacture of the inorganic oxide particle by reaction of a sol-gel method, this can be used conveniently. Examples of such basic catalysts include amine compounds and alkali metal hydroxides. In particular, it is preferable to use an amine compound from the viewpoint that the amount of impurities is small and high-purity silica particles can be obtained. Examples of such amine compounds include ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, dimethylamine, and trimethylamine. Among these, it is particularly preferable to use ammonia because it is highly volatile and easy to remove and the reaction rate of the sol-gel method is fast. The basic catalyst can be used alone or in combination of two or more.

上記塩基性触媒は、工業的に入手可能なものを、そのまま(市販されている形態のまま)使用することも可能であるし、例えばアンモニア水等のように、水又は有機溶媒に希釈して使用することも可能である。特に、反応の進行速度を制御しやすい点で、塩基性触媒を水に希釈し、必要に応じて濃度を調整した水溶液として使用することが好ましい。塩基性触媒の水溶液を使用する場合、工業的に入手が容易であること及び濃度調整が容易であること等から、1〜30質量%の範囲の濃度の水溶液とすることが好ましい。   As the basic catalyst, an industrially available catalyst can be used as it is (as it is in a commercially available form). For example, it can be diluted with water or an organic solvent such as ammonia water. It is also possible to use it. In particular, it is preferable to use the aqueous solution in which the basic catalyst is diluted with water and the concentration is adjusted as necessary, in terms of easy control of the reaction progress rate. When an aqueous solution of a basic catalyst is used, it is preferable to use an aqueous solution having a concentration in the range of 1 to 30% by mass because it is easily available industrially and concentration adjustment is easy.

塩基性触媒の添加量は、アルコキシシランの加水分解及び重縮合反応の反応速度等を勘案して適宜決定すればよい。塩基性触媒の添加量としては、反応液中における塩基性触媒の存在量が、使用するアルコキシシランの質量に対して、0.1〜60質量%とすることが好ましく、0.5〜40質量%の範囲で使用することがより好ましい。   What is necessary is just to determine the addition amount of a basic catalyst suitably considering the hydrolysis of alkoxysilane and the reaction rate of a polycondensation reaction. As the addition amount of the basic catalyst, the amount of the basic catalyst in the reaction solution is preferably 0.1 to 60% by mass with respect to the mass of the alkoxysilane used, and 0.5 to 40% by mass. It is more preferable to use in the range of%.

(アルコキシシラン)
上記アルコキシシランとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン及びテトラブトキシシランが挙げられる。工業的に入手が容易に可能であるという観点及び取扱いが容易であるという観点から、上記アルコキシシランは、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランであることが好ましく、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランであることがより好ましい。なお、上記アルコキシシランとしては、1種類のみを使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。また、本工程においては、アルコキシシランの加水分解物を添加してもよく、アルコキシシラン又はその加水分解物の部分縮合物を添加してもよい。
(Alkoxysilane)
Examples of the alkoxysilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetrabutoxysilane. From the viewpoint of being easily available industrially and from the viewpoint of easy handling, the alkoxysilane is preferably methyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, or tetraethoxysilane, and tetramethoxysilane or tetraethoxysilane. More preferably, it is ethoxysilane. In addition, as said alkoxysilane, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. In this step, a hydrolyzate of alkoxysilane may be added, or an alkoxysilane or a partial condensate of the hydrolyzate may be added.

(反応条件)
本工程は、例えば以下のように行うことができる。反応容器にヒュームドシリカ、溶媒及び塩基性触媒を仕込み、ここにアルコキシシラン(又はアルコキシシランの有機溶媒溶液)と塩基性触媒の水溶液とを同時に添加する方法を挙げることができる。この方法によれば、反応効率が良好で、粒度分布の幅が小さいシリカ粒子を、効率よく、且つ再現性よく製造することができ、好ましい。2種類以上のアルコキシシランを併用する場合、各々を混合して同時に添加してもよく、各々を順次に添加してもよい。
(Reaction conditions)
This step can be performed, for example, as follows. An example is a method in which fumed silica, a solvent, and a basic catalyst are charged into a reaction vessel, and an alkoxysilane (or an organic solvent solution of alkoxysilane) and an aqueous solution of a basic catalyst are simultaneously added thereto. According to this method, silica particles having good reaction efficiency and a small particle size distribution can be produced efficiently and with good reproducibility, which is preferable. When two or more types of alkoxysilane are used in combination, they may be mixed and added simultaneously, or each may be added sequentially.

アルコキシシラン及び塩基性触媒の添加は、反応液に液中滴下することが好ましい。ここで液中滴下とは、アルコキシシラン及び塩基性触媒を反応液中に滴下する際、滴下口の先端が反応液中に浸されていることをいう。滴下口先端の位置は、液中にあれば特に限定されないが、攪拌羽根の近傍等の、攪拌が十分に行われ、滴下物が反応液中に速やかに拡散することのできる位置とすることが望ましい。   It is preferable to add the alkoxysilane and the basic catalyst dropwise to the reaction solution. Here, dripping in the liquid means that the tip of the dripping port is immersed in the reaction liquid when the alkoxysilane and the basic catalyst are dropped into the reaction liquid. The position of the tip of the dripping port is not particularly limited as long as it is in the liquid, but it should be a position where stirring is sufficiently performed, such as in the vicinity of the stirring blade, and the dripping material can quickly diffuse into the reaction liquid. desirable.

アルコキシシラン及び塩基性触媒の添加時間(添加開始から添加終了までの時間)は、例えば、48時間以内とすることが好ましい。例えば、上記添加時間が0.2時間以上であれば、粒度分布の幅を小さくすることができる。また、上記添加時間が48時間以下であれば、安定した粒成長を行うことができる。   The addition time of alkoxysilane and basic catalyst (the time from the start of addition to the end of addition) is preferably, for example, within 48 hours. For example, if the addition time is 0.2 hours or more, the width of the particle size distribution can be reduced. Moreover, if the said addition time is 48 hours or less, the stable grain growth can be performed.

反応温度は、ゾルゲル法の反応が速やかに進行する温度であれば、特に制限されず、目的とするシリカ粒子の粒径に応じて適宜に選択すればよい。一般的に、反応温度が低いほど得られるシリカ粒子の粒径が大きくなる傾向にある。例えば、反応温度としては、−10〜60℃の範囲で適宜選択すればよい。   The reaction temperature is not particularly limited as long as the reaction of the sol-gel method proceeds rapidly, and may be appropriately selected according to the particle size of the target silica particles. In general, the lower the reaction temperature, the larger the particle size of the silica particles obtained. For example, the reaction temperature may be appropriately selected within the range of −10 to 60 ° C.

ゾルゲル法の反応を確実に進行させるために、アルコキシシラン及び塩基性触媒の滴下が終了した後、熟成(次の疎水化処理剤の添加を行うまで暫く時間をおくこと)を行ってもよい。この場合、熟成温度としては反応温度と同程度の温度、即ち−10〜60℃とすることが好ましい。また、熟成時間としては0.25〜5時間とすることが好ましい。   In order to advance the reaction of the sol-gel method with certainty, after the dropping of the alkoxysilane and the basic catalyst is completed, ripening (a period of time is required until the next hydrophobizing agent is added) may be performed. In this case, the aging temperature is preferably about the same as the reaction temperature, that is, −10 to 60 ° C. The aging time is preferably 0.25 to 5 hours.

<2−2.シリカ粒子の凝析>
本製造方法は、<2−1.シリカ粒子を製造する工程>に説明した工程によって得られた異形シリカ粒子が懸濁する反応液に、凝析剤を添加する工程を含んでいてもよい。前記凝析剤を反応液に添加することにより、該反応液中でシリカ粒子が弱い力で凝集した凝集体(ケーク)が形成される。前記凝析剤又はその誘導体の存在により、かかる凝集体が反応液中で安定に存在することが可能であり、また、強固に凝集した凝集体の生成を防止することが可能である。本工程において、凝集体とすることにより、シリカ粒子を、ろ過によって容易に回収することができる。
<2-2. Coagulation of silica particles>
This manufacturing method is <2-1. A step of adding a coagulant to the reaction liquid in which the deformed silica particles obtained by the step described in the step of producing silica particles is suspended may be included. By adding the coagulant to the reaction solution, an aggregate (cake) in which silica particles are aggregated with a weak force in the reaction solution is formed. Due to the presence of the coagulant or derivative thereof, it is possible for such aggregates to exist stably in the reaction solution, and it is possible to prevent the formation of strongly aggregated aggregates. In this step, by forming an aggregate, silica particles can be easily recovered by filtration.

上記凝析剤としては、二酸化炭素、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム及びカルバミン酸アンモニウム等が挙げられる。これらの凝析剤の場合、凝析剤として金属塩を用いる場合に比べると、金属不純物が混入する可能性がないため、好ましい。また、上記凝析剤は、わずかの加熱により容易に分解及び除去されるため、高純度の異形シリカ粉末を容易に製造することができる。   Examples of the coagulant include carbon dioxide, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, and ammonium carbamate. These coagulants are preferable because there is no possibility that metal impurities are mixed as compared with the case of using a metal salt as the coagulant. Moreover, since the coagulant is easily decomposed and removed by slight heating, it is possible to easily produce a high-purity deformed silica powder.

上記凝析剤としては、炭酸水素アンモニウム及びカルバミン酸アンモニウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種を使用することが好ましく、炭酸水素アンモニウムを使用することがより好ましく、炭酸水素アンモニウムを水溶液として添加することがさらに好ましい。上記の凝析剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   As the coagulant, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of ammonium hydrogen carbonate and ammonium carbamate, more preferably ammonium hydrogen carbonate, and ammonium hydrogen carbonate added as an aqueous solution. Is more preferable. The coagulant may be used alone or in combination of two or more.

凝析剤の添加量及び添加方法は、使用する凝析剤の種類に応じて下記のように設定することができる。凝析剤の添加量は、反応液中でのシリカ粒子の弱い凝集体の形成の程度と、不当に多量の原料を使用することの無駄とのバランスを勘案することによって設定される。以下における凝析剤の添加量の基準としてのシリカ粒子の質量は、用いたアルコキシシランが全て加水分解及び重縮合したと仮定した場合の換算値である。   The amount and method of addition of the coagulant can be set as follows according to the type of coagulant used. The addition amount of the coagulant is set by taking into consideration the balance between the degree of formation of weak aggregates of silica particles in the reaction solution and the waste of using an excessively large amount of raw material. The mass of the silica particles as a reference for the amount of the coagulant added below is a conversion value when it is assumed that all of the alkoxysilane used has been hydrolyzed and polycondensed.

上記凝析剤として二酸化炭素を使用する場合、その添加量は、反応液中に含有されるシリカ粒子100質量部に対して、15質量部以上であることが好ましく、15〜300質量部であることがより好ましく、17〜200質量部であることがさらに好ましい。   When carbon dioxide is used as the coagulant, the amount added is preferably 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica particles contained in the reaction solution, and is 15 to 300 parts by mass. It is more preferable, and it is still more preferable that it is 17-200 mass parts.

二酸化炭素の添加方法としては、気体の状態で反応液中に吹き込む方法及び固体の状態(ドライアイス)で添加する方法等を挙げることができる。操作が簡単であるという観点からは、二酸化炭素を固体の状態で添加することが好ましい。   Examples of the method of adding carbon dioxide include a method of blowing into a reaction solution in a gaseous state and a method of adding in a solid state (dry ice). From the viewpoint of easy operation, it is preferable to add carbon dioxide in a solid state.

上記凝析剤として炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム又はカルバミン酸アンモニウムを使用する場合、その添加量は、反応液中に含有されるシリカ粒子100質量部に対して、15質量部以上であることが好ましく、15〜80質量部であることがより好ましく、17〜60質量部であることがさらに好ましく、20〜50質量部であることが特に好ましい。   When ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate or ammonium carbamate is used as the coagulant, the amount added is preferably 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica particles contained in the reaction solution. More preferably, it is 15-80 mass parts, More preferably, it is 17-60 mass parts, It is especially preferable that it is 20-50 mass parts.

炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム又はカルバミン酸アンモニウムは、固体の状態で添加してもよく、適当な溶媒に溶解した溶液状態で添加してもよい。これらを溶液状態で添加する場合に使用される溶媒としては、これらを溶解するものであれば特に制限されないが、溶解能力が高く、またろ過後の除去が容易であるとの観点から、水を使用することが好ましい。炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム又はカルバミン酸アンモニウム溶液の濃度は、これらが溶解する範囲ならば特に制限されないが、2〜15質量%であることが好ましく、5〜12質量%であることがより好ましい。上記濃度であれば、溶液の使用量が多すぎず、経済的である。   Ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate or ammonium carbamate may be added in a solid state or in a solution state dissolved in a suitable solvent. The solvent used in the case of adding these in a solution state is not particularly limited as long as it dissolves them, but water is used from the viewpoint of high dissolving ability and easy removal after filtration. It is preferable to use it. The concentration of the ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate or ammonium carbamate solution is not particularly limited as long as these are in the range in which they are dissolved, but is preferably 2 to 15% by mass, and more preferably 5 to 12% by mass. If it is the said density | concentration, the usage-amount of a solution is not too much and it is economical.

特に、いわゆる「炭酸アンモニウム」として市販されている、炭酸水素アンモニウムとカルバミン酸アンモニウムとの混合物は、これをそのまま、或いは適当な溶媒に溶解した溶液として使用することができる。この場合における、炭酸水素アンモニウムとカルバミン酸アンモニウムとの合計の添加量、並びにこれを溶液として添加する場合に使用される溶媒の種類及び溶液の濃度は、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム又はカルバミン酸アンモニウムの場合として上記したところと同様である。   In particular, a mixture of ammonium hydrogen carbonate and ammonium carbamate, which is commercially available as so-called “ammonium carbonate”, can be used as it is or as a solution in an appropriate solvent. In this case, the total amount of ammonium bicarbonate and ammonium carbamate, and the type and concentration of the solvent used in the case of adding this as a solution are the same as those of ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, or ammonium carbamate. In some cases, the same as described above.

本工程において、シリカ粒子の反応液中へ凝析剤を添加する場合の温度は、生成するシリカ粒子が弱い力で凝集した凝集体が安定に存在できる温度であれば、特に制限されず、適宜設定すれば良い。凝析剤の分解温度等を考慮し、通常、反応温度と同じ−10〜60℃、好ましくは、10〜40℃の範囲で行えば良い。   In this step, the temperature at which the coagulant is added to the reaction solution of silica particles is not particularly limited as long as the aggregate in which the generated silica particles are aggregated with a weak force can be stably present. Set it. In consideration of the decomposition temperature of the coagulant, etc., it is usually −10 to 60 ° C., preferably 10 to 40 ° C., which is the same as the reaction temperature.

凝析剤の添加後、熟成を行うこと(即ち次工程のろ過までに暫く間隔をおくこと)、が好ましい。凝析剤の添加後に熟成を行うことにより、上述のシリカ粒子の弱い凝集体の形成が促進されるため、好ましい。熟成時間は、0.5〜72時間であることが好ましく、1〜48時間であることがより好ましい。熟成時間が0.5時間以上であれば、凝集体の形成を十分に促成することができる。また、熟成時間が72時間以下であれば、経済的である。熟成の際の反応液の温度は特に制限されず、凝析剤添加の際の温度と同じ温度範囲で実施することができる。   It is preferable to perform aging after adding the coagulant (that is, to leave a certain interval before filtration in the next step). By aging after the addition of the coagulant, formation of the above-mentioned weak aggregates of silica particles is promoted, which is preferable. The aging time is preferably 0.5 to 72 hours, more preferably 1 to 48 hours. If the aging time is 0.5 hours or more, the formation of aggregates can be promoted sufficiently. Moreover, if the aging time is 72 hours or less, it is economical. The temperature of the reaction solution at the time of aging is not particularly limited, and the reaction can be carried out in the same temperature range as that at the time of adding the coagulant.

<2−3.シリカ粒子の回収>
本製造方法は、<2−1.シリカ粒子を製造する工程>〜<2−2.シリカ粒子の凝析>にて説明した工程によって得られたシリカ粒子を含有する反応液から、シリカ粒子を回収する工程を含む。回収方法は特に制限されず、ろ過、分散媒を揮発させる方法、遠心分離機によりシリカ粒子を沈降させた後、デカンテーションを行う方法等を挙げることができる。なかでも、ろ過はシリカ粒子を容易に回収できる点で好ましい。
<2-3. Recovery of silica particles>
This manufacturing method is <2-1. Process for producing silica particles> to <2-2. A step of recovering the silica particles from the reaction solution containing the silica particles obtained by the step described in the section “Coagulation of silica particles”. The recovery method is not particularly limited, and examples thereof include filtration, a method of volatilizing the dispersion medium, and a method of decanting after the silica particles are precipitated by a centrifuge. Especially, filtration is preferable at the point which can collect | recover silica particles easily.

ろ過の方法は特に制限はされず、例えば減圧濾過、加圧ろ過及び遠心ろ過等の公知の方法を適用することができる。   The filtration method is not particularly limited, and known methods such as vacuum filtration, pressure filtration, and centrifugal filtration can be applied.

ろ過で使用する、ろ紙、フィルター及びろ布等(以下、これらを包括して「ろ紙等」という)は、工業的に入手可能なものであれば、特に制限なく使用することができ、分離装置(ろ過器)のスケールに応じて適宜選択すればよい。本製造方法において回収対象であるシリカ粒子は二次粒子であるため、ろ紙等の孔径は一次粒子径よりもはるかに大きくてよい。そのため、迅速にろ過することが可能である。   The filter paper, filter, filter cloth, etc. used in the filtration (hereinafter collectively referred to as “filter paper”) can be used without particular limitation as long as they are industrially available. What is necessary is just to select suitably according to the scale of (filter). Since the silica particles to be collected in this production method are secondary particles, the pore diameter of filter paper or the like may be much larger than the primary particle diameter. Therefore, it is possible to filter quickly.

ろ過により、シリカ粒子がケークとして回収される。得られたケークを、適当な溶媒(例えば水又はアルコール等)を用いてリンスすることにより、ゾルゲル法による反応で使用した溶媒、塩基性触媒の分解及び除去を行うことができる。
上記リンスにより、前記凝析剤又はその誘導体が消失する虞のある場合には、前記凝析剤を適宜添加しケーク中の凝析剤又はその誘導体が消失しない様に行えばよい。
The silica particles are recovered as a cake by filtration. By rinsing the obtained cake with an appropriate solvent (for example, water or alcohol), the solvent and basic catalyst used in the reaction by the sol-gel method can be decomposed and removed.
When there is a possibility that the coagulant or the derivative thereof may disappear due to the rinsing, the coagulant may be added as appropriate so that the coagulant or the derivative in the cake does not disappear.

シリカを回収する方法として、分散媒を揮発させる方法等、回収時に前記凝析剤又はその誘導体が消失する虞がある場合においても、回収時のシリカ粒子反応液の凝集体(ケーク)に、前記凝析剤を適宜添加し、凝集体(ケーク)中に前記凝析剤又はその誘導体が消失しない様に行えばよい。
<2−4.シリカ粒子の乾燥>
本製造方法は、<2−3.シリカ粒子の回収>にて説明した工程より得られたシリカ粒子を乾燥する工程を含んでもよい。乾燥方法としては、公知の方法が特に制限されず採用される。例えば、加熱した状態での減圧乾燥、送風乾燥等の乾燥方法が挙げられる。
As a method for recovering silica, even when the coagulant or its derivative may be lost during recovery, such as a method of volatilizing the dispersion medium, the aggregate (cake) of the silica particle reaction liquid during recovery may be A coagulant may be added as appropriate so that the coagulant or derivative thereof does not disappear in the aggregate (cake).
<2-4. Drying of silica particles>
This manufacturing method is <2-3. You may include the process of drying the silica particle obtained from the process demonstrated by collection | recovery of a silica particle. As a drying method, a known method is not particularly limited and is employed. For example, drying methods such as reduced pressure drying in a heated state and blow drying are exemplified.

乾燥時の温度は、分散媒が除去でき、且つ、前記凝析剤由来の塩を分解可能な温度であればよく、乾燥時の圧力等を勘案して適宜決定すれば良い。具体的には、乾燥温度として、35〜250℃、より好ましくは、50〜250℃の温度である。   The temperature at the time of drying is not particularly limited as long as the dispersion medium can be removed and the salt derived from the coagulant can be decomposed, and may be appropriately determined in consideration of the pressure at the time of drying. Specifically, the drying temperature is 35 to 250 ° C, more preferably 50 to 250 ° C.

なお、本発明において、前記シリカ粒子を含有する反応液からシリカ粒子を回収乾燥するにあたり、分散媒の除去を、濃縮及び乾燥によって連続して行うことも可能である。例えば、シリカ粒子を含有する反応液を加熱濃縮、或いは、減圧濃縮等によって分散媒を揮発させる方法によって行うことにより、シリカ粒子を含有する反応液より分散媒が除去されたシリカ粒子を直接得ることができる。この場合、分散媒を加熱により除去する際、前記凝析剤又はその誘導体が消失する虞があるため、かかる場合には、濃縮、乾燥途中のシリカ粒子を含有する反応液の凝集体(ケーク)に前記凝析剤を適宜添加し、凝集体(ケーク)中に前記凝析剤又はその誘導体が消失しない様に行えばよい。
<2−5.シリカ粒子の焼成>
一般に、ゾルゲル法により得られたシリカは、シリカ表面にシラノール基が多く存在するため、その飽和水分量は8質量%程度である。本発明の製造方法は、飽和水分量を低減する目的で、反応液から回収されたシリカ粒子を焼成する工程を含む。
In the present invention, when recovering and drying the silica particles from the reaction solution containing the silica particles, the dispersion medium can be removed continuously by concentration and drying. For example, by directly concentrating the reaction liquid containing silica particles by a method of volatilizing the dispersion medium by heating concentration or vacuum concentration, silica particles from which the dispersion medium has been removed are directly obtained from the reaction liquid containing silica particles. Can do. In this case, when the dispersion medium is removed by heating, the coagulant or its derivative may be lost. In such a case, the aggregate (cake) of the reaction solution containing silica particles during concentration and drying is used. The coagulant may be added as appropriate so that the coagulant or the derivative thereof does not disappear in the aggregate (cake).
<2-5. Firing of silica particles>
In general, silica obtained by the sol-gel method has a large amount of silanol groups on the silica surface, and therefore its saturated water content is about 8% by mass. The production method of the present invention includes a step of firing the silica particles recovered from the reaction solution for the purpose of reducing the saturated water content.

上記焼成温度は、300〜1300℃、更には600〜1200℃で行うのが好ましい。低すぎるとシラノール基の脱水縮合反応が進行しないため十分に飽和水分量を低減することができず、高すぎるとシリカ粒子同士の融着が生じる。   The firing temperature is preferably 300 to 1300 ° C, more preferably 600 to 1200 ° C. If it is too low, the dehydration condensation reaction of silanol groups will not proceed, so that the saturated water content cannot be reduced sufficiently, and if it is too high, the silica particles will be fused.

焼成時間は目的とする飽和水分量となればよく特に制限されないが、あまり長すぎると不経済であるため、目的とする焼成温度まで昇温した後、0.5〜48時間、より好ましくは、2〜24時間の範囲で保持し焼成を行えば十分である。   The firing time is not particularly limited as long as it reaches the target saturated moisture content, but it is uneconomical if it is too long, so after raising the temperature to the target firing temperature, 0.5 to 48 hours, more preferably, It is sufficient to hold and calcinate in the range of 2 to 24 hours.

焼成時の雰囲気も特に制限はされず、アルゴンや窒素等の不活性ガス下、又は大気雰囲気下で行うことができる。上記焼成処理後に得られる異形シリカ粉末は、純度が高く、飽和水分量が低減されているため、封止材用の充填剤として好適である。
<2−6.シリカ粒子の解砕>
本発明の製造方法は、焼成工程より得られたシリカ粒子を解砕する工程を含む。焼成処理後に得られるシリカ粒子は凝集粒子を含んでいるため、ジェットミル等公知の解砕手段により解砕させて使用する。
The atmosphere during firing is not particularly limited, and can be performed under an inert gas such as argon or nitrogen, or in an air atmosphere. The deformed silica powder obtained after the baking treatment has a high purity and a reduced saturated water content, and therefore is suitable as a filler for a sealing material.
<2-6. Disintegration of silica particles>
The manufacturing method of this invention includes the process of crushing the silica particle obtained from the baking process. Since the silica particles obtained after the baking treatment contain aggregated particles, they are used after being crushed by a known crushing means such as a jet mill.

ジェットミルを用いて解砕する場合の条件は、特に制限されないが、圧縮ガスとして空気、または、Nなどの不活性ガスを用い、該ガスにおける粉体濃度が10g/m以上220g/m以下、好ましくは15g/m以上190g/m以下、より好ましくは15g/m以上30g/m以下となるように実施することが好ましい。粉体濃度が高いほど解砕能力が向上するが、粉体濃度が高すぎても、個々の粒子に加わる解砕力が分散して解砕効率が低下するため、粉体濃度が上記範囲であることが好ましい。上記粉体濃度が得られにくい場合、一度解砕したものを、繰り返し解砕することにより、所望の粉体物性となるまで解砕してやればよい。なお無論、上述したジェットミル粉砕は一例であり、他の公知の粉砕、解砕、分級等の装置を適宜選択すればよい。 The conditions for crushing using a jet mill are not particularly limited, but air or an inert gas such as N 2 is used as the compressed gas, and the powder concentration in the gas is 10 g / m 3 or more and 220 g / m. It is preferably carried out so as to be 3 or less, preferably 15 g / m 3 or more and 190 g / m 3 or less, more preferably 15 g / m 3 or more and 30 g / m 3 or less. The higher the powder concentration, the better the crushing ability, but even if the powder concentration is too high, the crushing force applied to the individual particles is dispersed and the crushing efficiency decreases, so the powder concentration is in the above range. Is preferred. When it is difficult to obtain the above-mentioned powder concentration, it may be pulverized until the desired powder physical properties are obtained by repeatedly pulverizing the pulverized one. Of course, the above-described jet mill pulverization is merely an example, and other known devices such as pulverization, pulverization, and classification may be appropriately selected.

解砕されて得られたシリカ粉末は、更に篩等を用いて粗粒等を除去することができる。粗粒が除去されたシリカ粉末は、狭ギャップ化及び高集積化が進む半導体デバイス用封止材の充填剤として好適に使用される。   The silica powder obtained by pulverization can further remove coarse particles and the like using a sieve or the like. The silica powder from which the coarse particles have been removed is suitably used as a filler for a semiconductor device encapsulant that is becoming narrower and more highly integrated.

<2−7.表面処理>
本製造方法は、<2−6.シリカ粒子の解砕>にて説明した工程より得られたシリカ粒子に対し、シリコーンオイルや、シランカップリング剤、シラザン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等、公知の表面処理剤で表面処理を行い、目的の用途に使用することも可能である。これらの中でも特に、シリコーンオイル、シランカップリング剤、シラザンを使用するのが好ましい。
<2-7. Surface treatment>
This production method is <2-6. With respect to the silica particles obtained from the process described in <Crushing of silica particles>, a known surface treatment agent such as silicone oil, silane coupling agent, silazane, titanate coupling agent, aluminum coupling agent or the like is used. It is also possible to perform surface treatment and use it for the intended purpose. Of these, silicone oil, silane coupling agent, and silazane are particularly preferably used.

本発明で使用するシリコーンオイルは、通常表面処理に用いられる公知のシリコーンオイルを、特に制限なく使用することが可能であり、必要とする表面処理シリカ粒子の性能等に応じて適宜選択して、使用すれば良い。具体的に例示すれば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等を挙げることができる。これらの中でも、単に疎水化を行うことが目的であれば、ジメチルシリコーンオイルを使用するのが好ましい。   The silicone oil used in the present invention can be a known silicone oil usually used for surface treatment without particular limitation, and can be appropriately selected according to the performance of the surface-treated silica particles required, Use it. Specific examples include dimethyl silicone oil, methyl phenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkyl modified silicone oil, amino modified silicone oil, epoxy modified silicone oil, carboxyl modified silicone oil, carbinol modified silicone oil, methacryl modified. Examples thereof include silicone oil, polyether-modified silicone oil, and fluorine-modified silicone oil. Among these, dimethyl silicone oil is preferably used for the purpose of simply hydrophobizing.

シリコーンオイルを使用する際の使用量は特に制限はされないが、少なすぎると表面処理が不十分となり、多すぎると後処理が煩雑となるので、使用するシリカ粒子100質量部に対し、0.05〜30質量部、より好ましくは、0.1〜20質量部とするのが良い。   The amount of silicone oil used is not particularly limited. However, if the amount is too small, the surface treatment becomes insufficient, and if the amount is too large, the post-treatment becomes complicated. To 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass.

本発明で使用するシランカップリング剤は、通常表面処理に用いられる公知のシランカップリング剤を、特に制限なく使用することが可能であり、必要とする表面処理シリカ粒子の性能等に応じて適宜選択して、使用すれば良い。具体的に例示すれば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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メチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシメチルジエトキシシラン、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、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、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−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、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ジエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、4−スチリルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、等を挙げることが出来る。
これらの中でも、充填する樹脂との分散性の観点から、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、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、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メチルジメトキシシランを使用するのが好ましい。
また、単に疎水化を行うことが目的であれば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシランを使用するのが好ましい。
As the silane coupling agent used in the present invention, a known silane coupling agent usually used for surface treatment can be used without any particular limitation, and it is appropriately selected according to the performance of the surface-treated silica particles required. Select and use. Specifically, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxymethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycyl Sidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltri Toxisilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) ) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N, N-dimethyl-3-aminopropyltri Examples include methoxysilane, N, N-diethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 4-styryltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane.
Among these, from the viewpoint of dispersibility with the resin to be filled, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyl Trimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane are preferably used.
For the purpose of simply hydrophobizing, it is preferable to use methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, or decyltrimethoxysilane.

シランカップリング剤を使用する際の使用量は、特に制限はされないが、少なすぎると表面処理が不十分となり、多すぎると後処理が煩雑となるので、使用するシリカ粒子100質量部に対し、0.05〜40質量部、より好ましくは、0.1〜30質量部とするのが良い。   The amount used when using the silane coupling agent is not particularly limited, but if it is too small, the surface treatment becomes insufficient, and if it is too large, the post-treatment becomes complicated. It is good to set it as 0.05-40 mass parts, More preferably, it is 0.1-30 mass parts.

本発明で使用するシラザンは、通常表面処理に用いられる公知のシラザンを、特に制限なく使用することが可能である。シラザンの中でも、特に反応性の良さ、取り扱いの良さ等より、ヘキサメチルシラザンを使用するのが好ましい。   As the silazane used in the present invention, a known silazane usually used for surface treatment can be used without particular limitation. Among silazanes, hexamethylsilazane is preferably used because of its particularly good reactivity and ease of handling.

シラザンを使用する際の使用量は、特に制限はされないが、少なすぎると表面処理が不十分となり、多すぎると後処理が煩雑となるので、使用するシリカ粒子100質量部に対し、0.05〜60質量部、より好ましくは、0.1〜50質量部とするのが良い。   The amount of silazane used is not particularly limited, but if it is too small, the surface treatment will be insufficient, and if it is too large, the post-treatment will be complicated, so 0.05 mass with respect to 100 parts by mass of the silica particles used. It is good to set it as -60 mass parts, More preferably, it is 0.1-50 mass parts.

これら表面処理剤は、単独で1種類のみ使用しても良いし、2種類以上を組み合わせて使用しても良い。また、多段的に処理を行うこともできる。   These surface treatment agents may be used alone or in combination of two or more. In addition, processing can be performed in multiple stages.

〔3.樹脂組成物〕
本発明において、上記異形シリカ粉末を含有する樹脂組成物も提供する。樹脂の種類は特に限定されないが、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂等があげられ、なかでもエポキシ樹脂は、接着・封止用樹脂として好適に使用される。
[3. Resin composition]
In the present invention, a resin composition containing the deformed silica powder is also provided. The type of the resin is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, an acrylic resin, a silicone resin, a polyester resin, a urethane resin, and an olefin resin. Among them, the epoxy resin is preferably used as an adhesive / sealing resin.

本発明の樹脂組成物は、半導体封止材とした場合に、充填剤として用いる上記異形シリカ粒子が破砕面を有さないため、半導体素子表面やワイヤへの損傷や金型摩耗を引き起こすことがなく、また、破砕シリカを使用した場合と比較して、分散時の粘度が低く、流動性に優れるため、充填率を高く維持することができ、耐はんだリフロー性に優れる。   When the resin composition of the present invention is used as a semiconductor encapsulant, the deformed silica particles used as a filler do not have a crushing surface, which may cause damage to the semiconductor element surface and wires and wear of the mold. In addition, compared with the case where crushed silica is used, the viscosity at the time of dispersion is low and the fluidity is excellent, so that the filling rate can be kept high and the solder reflow resistance is excellent.

一方で、充填剤として用いるシリカ粒子が凹凸を有するため、従来の球状シリカと比較して、粒子同士又は接着部材との接触点が増加するため、成形後の樹脂において安定した曲げ強度や接着強度を得ることができる。   On the other hand, since the silica particles used as the filler have irregularities, the contact point between the particles or the adhesive member is increased compared to conventional spherical silica, so that stable bending strength and adhesive strength in the resin after molding. Can be obtained.

他に、アンチブロッキング剤として上記異形シリカ粉末を用い、オレフィン樹脂等に分散させてフィルム用樹脂組成物としても好適に使用される。上記樹脂組成物において上記異形シリカ粉末は、破砕面を有さないため、分散性に優れ、且つ、凹凸を有するために樹脂との接着性に優れ脱落しにくいのが特徴である。   In addition, the above-mentioned deformed silica powder is used as an antiblocking agent and is preferably used as a resin composition for a film by being dispersed in an olefin resin or the like. The deformed silica powder in the resin composition is characterized by excellent dispersibility because it does not have a crushed surface and excellent adhesion to the resin because it has irregularities, and is difficult to drop off.

上記樹脂組成物の製造方法は、充填剤として本発明の異形シリカ粉末を使用するものであれば特に限定されず、公知の樹脂組成物の製造方法が好適に使用される。上記樹脂への添加剤として、本発明の異形シリカ粉末のみでなく、既存のシリカ粉末との併用であってもよい。   The manufacturing method of the said resin composition will not be specifically limited if the unusual shape silica powder of this invention is used as a filler, The manufacturing method of a well-known resin composition is used suitably. As an additive to the resin, not only the deformed silica powder of the present invention but also a combination with existing silica powder may be used.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例における各種の物性測定等は以下の方法による。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to a following example. In addition, various physical property measurements in the following examples are based on the following methods.

〔物性の測定方法〕
(1)重量基準粒度分布のメジアン径及び極大(ピーク)、並びに幾何標準偏差σg
(測定試料調製)
測定試料であるシリカの濃度が1.5質量%である2−プロパノール懸濁液を、以下のように調製した。シリカ粉末0.3gと2−プロパノール20gとをガラス製のサンプル管瓶(アズワン(株)製、内容量30mL、外径約28mm)に入れた。試料入りの当該サンプル管瓶を、超音波細胞破砕器(BRANSON製、型番Sonifier II Model 250D、プローブ:1/4インチ)のプローブチップ面が水面下15mmになるように設置した。当該超音波細胞破砕器を用いて、出力20W、分散時間45分の条件でシリカ粉末を2−プロパノールに分散し、測定試料であるシリカの濃度が1.5質量%である2−プロパノール懸濁液を調製した。
[Method for measuring physical properties]
(1) Median diameter and local maximum (peak) of weight-based particle size distribution, and geometric standard deviation σg
(Measurement sample preparation)
A 2-propanol suspension in which the concentration of silica as a measurement sample was 1.5% by mass was prepared as follows. 0.3 g of silica powder and 20 g of 2-propanol were placed in a glass sample tube bottle (manufactured by ASONE Co., Ltd., inner volume 30 mL, outer diameter about 28 mm). The sample tube bottle containing the sample was placed so that the probe tip surface of an ultrasonic cell crusher (manufactured by BRANSON, model Sonifier II Model 250D, probe: 1/4 inch) was 15 mm below the water surface. Using this ultrasonic cell disrupter, silica powder is dispersed in 2-propanol under the conditions of an output of 20 W and a dispersion time of 45 minutes, and a 2-propanol suspension in which the concentration of silica as a measurement sample is 1.5% by mass. A liquid was prepared.

(測定方法)
ディスク遠心沈降式粒度分布測定装置(CPS製、型番DC−24000)を用いて、メジアン径及び粒度分布を測定した。測定条件は、回転数18000rpm、シリカ真密度2.1g/cmとして、0.476μmのPVC粒子で測定毎に校正した。粒度分布の幾何標準偏差σgは、得られた重量基準粒度分布を累積頻度10質量%〜90質量%の範囲で対数平均分布フィッティング(最小2乗法)し、そのフィッティングから算出した。
(Measuring method)
The median diameter and particle size distribution were measured using a disk centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer (CPS, model number DC-24000). The measurement conditions were calibrated for each measurement with 0.476 μm PVC particles at a rotation speed of 18000 rpm and a silica true density of 2.1 g / cm 3 . The geometric standard deviation σg of the particle size distribution was calculated from the weight-based particle size distribution obtained by logarithmic average distribution fitting (least square method) in the range of the cumulative frequency of 10% by mass to 90% by mass.

(2)画像解析法により得られた面積(S)と画像解析法により得られた包絡面積(S)との比(S/S)、粒子の平均円形度、円形度が0.95以上である粒子の含有量
(測定方法)
500個以上のシリカ粒子についてFE−SEM((株)日立ハイテクノロジーズ製、型番S−5500)を用いて、加速電圧30kV、倍率20000倍で明視野−走査透過像(BF−STEM)を撮影した。撮影した写真を画像解析ソフト「A像くん」(旭化成エンジニアリング(株)製)に取り込み、粒子解析パラメータを以下の通りとし、粒子解析した。
粒子の明度:暗
2値化の方法:手動
収縮分離回数:20回
小図形:0
雑音除去フィルター:有
シェーディング:有
結果表示単位:nm
粒子解析により、各粒子の面積(S)、包絡面積(S)(粒子の凸部を結んだ包絡線で囲まれた中の面積)及びアスペクト比を求めた。さらに、各粒子の面積と包絡面積との比(S/S)を求めた。また、各粒子の円形度を、各粒子の面積及び周囲長を用いて下記式(1)より算出した。
(2) The ratio (S / S 0 ) of the area (S) obtained by the image analysis method and the envelope area (S 0 ) obtained by the image analysis method, the average circularity of the particles, and the circularity of 0.95 Content of the above particles (Measurement method)
Using a FE-SEM (model number S-5500, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) for 500 or more silica particles, a bright field-scanning transmission image (BF-STEM) was photographed at an acceleration voltage of 30 kV and a magnification of 20000 times. . The photographed images were taken into image analysis software “A Image-kun” (manufactured by Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.), and particle analysis was performed with the particle analysis parameters as follows.
Particle brightness: Dark binarization method: Manual shrinkage Separation frequency: 20 times Small figure: 0
Noise removal filter: Shading: Result display unit: nm
By particle analysis, the area (S) of each particle, the envelope area (S 0 ) (the area surrounded by the envelope connecting the convex portions of the particles), and the aspect ratio were determined. Furthermore, the ratio (S / S 0 ) between the area of each particle and the envelope area was determined. Moreover, the circularity of each particle | grain was computed from following formula (1) using the area and perimeter of each particle | grain.

円形度=4π×面積/(周囲長)2 (1)
面積と包絡面積との比(S/S)、平均円形度及びアスペクト比は、上記画像解析により得られた各粒子の面積と包絡面積との比(S/S)、円形度及びアスペクト比の平均をとり、求めた。また、面積と包絡面積との比(S/S)が0.97以上である粒子の個数割合及び円形度が0.95以上である粒子の個数割合を求めた。
Circularity = 4π × area / (perimeter) 2 (1)
The ratio of the area to the envelope area (S / S 0 ), the average circularity, and the aspect ratio are the ratio (S / S 0 ), circularity, and aspect of the area and envelope area of each particle obtained by the image analysis. The average of the ratio was taken and obtained. Further, the number ratio of particles having an area to envelope area ratio (S / S 0 ) of 0.97 or more and the number ratio of particles having a circularity of 0.95 or more were obtained.

(3)飽和水分量
飽和水分量の測定は、下記方法により実施した。シリカ粉末10gを120℃、24時間乾燥させた後、シリカゲルの入ったデシケーター内で冷却した。続いて、デシケーター内で冷却した粒子を、25℃、50%RHの環境下に48時間静置して、粒子の質量(Dwet)を秤量した。秤量後の粒子を再び120℃で24時間乾燥し、粒子の質量(Ddry)を秤量した。調湿前後の質量変化から、下記数式(2)により算出された値を飽和水分量とした。
(3) Saturated water content The saturated water content was measured by the following method. 10 g of silica powder was dried at 120 ° C. for 24 hours, and then cooled in a desiccator containing silica gel. Subsequently, the particles cooled in the desiccator were allowed to stand for 48 hours in an environment of 25 ° C. and 50% RH, and the mass (Dwet) of the particles was weighed. The weighed particles were dried again at 120 ° C. for 24 hours, and the mass (Ddry) of the particles was weighed. The value calculated by the following mathematical formula (2) from the change in mass before and after humidity control was taken as the saturated moisture content.

飽和水分量(質量%)=((Dwet−Ddry)/Ddry)×100 数式(2)
(4)疎水化度(M値)
容量200mLのビーカーに水50mLを秤取後、シリカ粉末試料0.2gを投入した。これをマグネティックスターラーで攪拌しながら、ビュレットにてメタノールを滴下、投入したシリカ粉末の全量がビーカー内の溶媒に濡れて懸濁した点を終点とする滴定を実施した。この際、投入したシリカ粉末試料に直接メタノールが接触しない様に、チューブで溶媒内へ導入した。そして、滴定終点におけるメタノール−水混合溶媒中のメタノールの体積%の値を疎水化度(M値)とした。
Saturated water content (mass%) = ((Dwet−Ddry) / Ddry) × 100 Formula (2)
(4) Hydrophobicity (M value)
After weighing 50 mL of water into a 200 mL capacity beaker, 0.2 g of a silica powder sample was added. While stirring this with a magnetic stirrer, methanol was added dropwise with a burette, and titration was performed with the end point being the point at which the entire amount of the added silica powder was wetted and suspended in the solvent in the beaker. At this time, the silica powder sample was introduced into the solvent by a tube so that methanol did not directly contact the charged silica powder sample. And the value of the volume% of methanol in the methanol-water mixed solvent at the titration end point was defined as the degree of hydrophobicity (M value).

(5)真比重
乾式自動密度計((株)島津製作所製、型番アキュピックII 1340シリーズ)を使用し、10ccのセルを用いて測定した。
(5) True specific gravity Using a dry automatic densimeter (manufactured by Shimadzu Corporation, model number Accupic II 1340 series), measurement was performed using a 10 cc cell.

(6)ナトリウム、カリウム及び鉄の含有量
<ナトリウム及びカリウムの含有量>
(測定試料調製)
超純水50gにシリカ粉末5gを添加し、テフロン(登録商標)分解容器を用いて120℃で24時間加熱した。超純水及びシリカ粉末は0.1mg単位まで秤量した。その後、遠心分離器を用いてシリカ固形分を分離し、イオンクロマト測定試料を得た。なお、超純水のみで上記操作を行い、ブランク試料を得た。
(6) Content of sodium, potassium and iron <Content of sodium and potassium>
(Measurement sample preparation)
5 g of silica powder was added to 50 g of ultrapure water and heated at 120 ° C. for 24 hours using a Teflon (registered trademark) decomposition vessel. Ultrapure water and silica powder were weighed to the nearest 0.1 mg. Thereafter, the silica solid content was separated using a centrifugal separator to obtain a sample for ion chromatography measurement. In addition, the said operation was performed only with ultrapure water and the blank sample was obtained.

(測定)
イオンクロマトグラフィーシステム(日本ダイオネクス(株)製、型番ICS−2100)を用いて、測定試料中のナトリウム及びカリウムの濃度を測定した。シリカ粉末のナトリウム及びカリウムの含有量は下記式(3)を用いて算出した。
(Measurement)
The concentration of sodium and potassium in the measurement sample was measured using an ion chromatography system (manufactured by Nippon Dionex Co., Ltd., model number ICS-2100). The contents of sodium and potassium in the silica powder were calculated using the following formula (3).

Silica=(CSample−CBlank)×MPW/MSilica (3)
Silica:シリカ中のイオン濃度(ppm)
Sample:測定試料中のイオン濃度(ppm)
Blank:ブランク試料中のイオン濃度(ppm)
PW:超純水水量(g)
Silica:シリカ重量(g)
なお、各イオンのCBlankはすべて0ppmであった。
C Silica = (C Sample −C Blank ) × M PW / M Silica (3)
C Silica : ion concentration in silica (ppm)
C Sample : ion concentration (ppm) in the measurement sample
C Blank : Ion concentration (ppm) in the blank sample
M PW : Amount of ultrapure water (g)
M Silica : Silica weight (g)
In addition, all C Blank of each ion was 0 ppm.

<鉄の含有量>
乾燥後のシリカ粉末2gを精秤して白金皿に移し、濃硝酸10mL及びフッ酸10mLをこの順で加えた。これを200℃に設定したホットプレート上に乗せて加熱して内容物を乾固した。室温まで冷却後、さらに濃硝酸2mLを加え、200℃に設定したホットプレート上に乗せて加熱して溶解した。室温まで冷却後、白金皿の内容物である溶液を容量50mLのメスフラスコに移し、超純水で希釈して標線に合わせた。これを試料として、ICP発光分析装置((株)島津製作所製、型番ICPS−1000IV)により、鉄の含有量を測定した。
<Iron content>
2 g of silica powder after drying was precisely weighed and transferred to a platinum dish, and 10 mL of concentrated nitric acid and 10 mL of hydrofluoric acid were added in this order. This was placed on a hot plate set at 200 ° C. and heated to dry the contents. After cooling to room temperature, 2 mL of concentrated nitric acid was further added, and the mixture was placed on a hot plate set at 200 ° C. and heated to dissolve. After cooling to room temperature, the solution as the contents of the platinum dish was transferred to a 50 mL volumetric flask, diluted with ultrapure water, and aligned with the marked line. Using this as a sample, the iron content was measured with an ICP emission analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation, model number ICPS-1000IV).

(7)ヒュームドシリカ分散液の分散性指数
ヒュームドシリカとメタノールとからなる分散液を測定試料セル(東京硝子器(株)製、合成セル、5面透明、10×10×45H)に入れ、分光光度計(日本分光(株)製、型番V−630)を使用して、分散液の吸光度τ700及びτ460を求めた。分散液の分散性指数nは下記式(4)を用いて算出した。
(7) Dispersibility index of fumed silica dispersion A dispersion composed of fumed silica and methanol is placed in a measurement sample cell (manufactured by Tokyo Glass Co., Ltd., synthetic cell, 5-sided transparent, 10 × 10 × 45H). The absorbance τ 700 and τ 460 of the dispersion were determined using a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, model number V-630). The dispersibility index n of the dispersion was calculated using the following formula (4).

n=2.382×ln(τ460/τ700) (4)
なお、τ700は波長700nmの光に対する分散液の吸光度を表し、τ460は波長460nmの光に対する分散液の吸光度を表す。
n = 2.382 × ln (τ 460 / τ 700 ) (4)
Τ 700 represents the absorbance of the dispersion with respect to light having a wavelength of 700 nm, and τ 460 represents the absorbance of the dispersion with respect to light having a wavelength of 460 nm.

得られた分散性指数の値が2.5以上であれば、ヒュームドシリカが分散液中に凝集することなく十分に分散していると判断した。   If the value of the obtained dispersibility index was 2.5 or more, it was judged that fumed silica was sufficiently dispersed without agglomerating in the dispersion.

(8)粘度
シリカ粉末を極性樹脂に充填した際の粘度評価を、エポキシ樹脂に充填することにより評価した。シリカ粉末20gを、ビスフェノールA+F型混合エポキシ樹脂(新日鉄住金化学製、ZX−1059)25gに加え、手練りした。また、疎水化処理のみを含む表面処理を何ら行っていない未処理品のシリカ粉末については、更に3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン製、KBM−403)を0.25g加え、手練りした。それぞれ手練りした樹脂組成物を自転公転式ミキサー(THINKY製、あわとり練太郎 AR−500)により予備混練した(混練:1000rpm、8分、脱泡:2000rpm、2分)。予備混練後の樹脂組成物を三本ロール(アイメックス社製、BR−150HCV ロール径φ63.5)を用いて混練した。混練条件は、混練温度を室温、ロール間距離を20μm、混練回数を5回として行った。
(8) Viscosity Viscosity evaluation when the silica powder was filled in the polar resin was evaluated by filling the epoxy resin. 20 g of silica powder was added to 25 g of bisphenol A + F type mixed epoxy resin (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., ZX-1059) and kneaded by hand. For untreated silica powder that has not been subjected to any surface treatment including only hydrophobization treatment, 0.25 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone, KBM-403) is further added. Kneaded. Each of the resin compositions kneaded by hand was pre-kneaded with a rotating and rotating mixer (manufactured by THINKY, Awatori Kentaro AR-500) (kneading: 1000 rpm, 8 minutes, defoaming: 2000 rpm, 2 minutes). The pre-kneaded resin composition was kneaded using three rolls (manufactured by IMEX, BR-150HCV roll diameter φ63.5). The kneading conditions were such that the kneading temperature was room temperature, the distance between rolls was 20 μm, and the number of kneading was 5 times.

上記混練樹脂組成物をレオメータ(HAAKE社製、ReoStress)によりせん断速度1s−1における粘度を測定した。   The viscosity of the kneaded resin composition at a shear rate of 1 s-1 was measured with a rheometer (manufactured by HAAKE, ReoStress).

(9)接着強度
O−クレゾールノボラックエポキシ樹脂(日本化薬製、EOCN−1020−75)1g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(大阪有機化学工業製、ビスコート#300)1gをアルミナ乳鉢に入れ、120℃にて加熱反応させて、均一なエポキシアクリレート溶液とした。上記溶液にシリカ粉末0.5gを加え、乳鉢にてよくすり、均一に分散させた。また、疎水化処理のみを含む表面処理を何ら行っていない未処理品のシリカ粉末については、更に3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを0.005g加え、乳鉢にて良くすり、均一に分散させた。均一に分散後、それぞれ1,3−ビス(ヒドラジノカルボエチル)−5−イソプロピルヒダントイン(味の素ファインテクノ製、アミキュアVDH)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(チバ・ジャパン製、イルガキュア369)、N,N’−テトラエチルジアミノベンゾフェノンを一度に加え、更によく混ぜた。最後に、2−フェニル−4−メチルイミダゾール(四国化成製、キュアゾール2P4MZ)を加えて更に混ぜた。
(9) Adhesive strength 1 g of O-cresol novolac epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN-1020-75) and 1 g of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., Biscoat # 300) are placed in an alumina mortar at 120 ° C. The mixture was heated and reacted to obtain a uniform epoxy acrylate solution. Silica powder 0.5g was added to the said solution, and it rubbed well in the mortar and was disperse | distributed uniformly. For untreated silica powder that has not been subjected to any surface treatment including only hydrophobization treatment, 0.005 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane is further added, and it is thoroughly rinsed and dispersed uniformly. It was. After uniform dispersion, 1,3-bis (hydrazinocarboethyl) -5-isopropylhydantoin (Ajinomoto Finetechno, Amicure VDH), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl), respectively -Butanone-1 (manufactured by Ciba Japan, Irgacure 369) and N, N'-tetraethyldiaminobenzophenone were added all at once and mixed well. Finally, 2-phenyl-4-methylimidazole (manufactured by Shikoku Chemicals, Curazole 2P4MZ) was added and further mixed.

混合して得られた樹脂組成物をUVシリンジに入れ、自転公転式ミキサー(THINKY製、あわとり練太郎 ARE−250)にて混練・脱泡を行った(混練:2000rpm、2分、脱泡:2200rpm、5分)。   The resin composition obtained by mixing was put into a UV syringe, and kneaded and defoamed with a rotating and rotating mixer (manufactured by THINKY, Awatori Netaro ARE-250) (kneading: 2000 rpm, 2 minutes, defoamed) : 2200 rpm, 5 minutes).

次に、該樹脂組成物を、ディスペンサー(武蔵エンジニアリング社製、ML−5000XII)を使用してガラス上に一定量塗り、その上から対となる同様のガラスを十字に貼り合せて、荷重をかけながら紫外線照射装置を当てて(365nm、5分間)光硬化を行った。
硬化後、十字のガラスサンプルに針金を取り付け、上下から引っ張り、引張・圧縮試験機(島津製作所社製、EZ−test)を用いて接着強度を測定した(図6参照)。
Next, a certain amount of the resin composition is applied on the glass using a dispenser (manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd., ML-5000XII), and a pair of similar glasses is laminated on the cross to apply a load. Then, photocuring was performed by applying an ultraviolet irradiation device (365 nm, 5 minutes).
After curing, a wire was attached to the cross glass sample, pulled from above and below, and the adhesion strength was measured using a tensile / compression tester (manufactured by Shimadzu Corporation, EZ-test) (see FIG. 6).

〔実施例1〕
ヒュームドシリカ((株)トクヤマ製、商品名QS−30、BET比表面積302m/g、平均一次粒子径7nm)5.25g及びメタノール520gを容量2Lのディスポカップ((株)アズワン製)に投入した。試料入りの当該ディスポカップを、超音波細胞破砕器(BRANSON製Sonifier II Model 250D、プローブ:1/4インチ)のプローブチップ面がディスポカップ底から10mmになるように設置した。当該超音波細胞破砕器を用いて、出力60W、分散時間30分の条件でヒュームドシリカをメタノールに分散し、分散液を調製した。本操作を2回実施して調製した分散液を混合し、ヒュームドシリカ10.5g及びメタノール1040gからなる分散液を得た。なお、分散液の分散性指数は2.82であり、ヒュームドシリカが十分に分散されていることを確認した。
[Example 1]
Fumed silica (trade name QS-30, manufactured by Tokuyama Co., Ltd., BET specific surface area 302 m 2 / g, average primary particle size 7 nm) 5.25 g and methanol 520 g were added to a disposable cup (manufactured by ASONE Co., Ltd.) having a capacity of 2 L. I put it in. The disposable cup containing the sample was placed so that the probe tip surface of an ultrasonic cell crusher (Sonifier II Model 250D manufactured by BRANSON, probe: 1/4 inch) was 10 mm from the bottom of the disposable cup. Using the ultrasonic cell crusher, fumed silica was dispersed in methanol under the conditions of an output of 60 W and a dispersion time of 30 minutes to prepare a dispersion. The dispersion prepared by carrying out this operation twice was mixed to obtain a dispersion composed of 10.5 g of fumed silica and 1040 g of methanol. The dispersibility index of the dispersion was 2.82, and it was confirmed that the fumed silica was sufficiently dispersed.

つづいて、5Lの4つ口フラスコに、調製した分散液1050.5gと、仕込みアンモニア水としての15質量%アンモニア水152gとを投入し、35℃で撹拌した。アルコキシシランとしてのテトラメトキシシラン705.5gと、添加アンモニア水としての5質量%アンモニア水232.2gとを、それぞれ独立に液中滴下した。滴下は120分で終了するように速度を調整して実施した。滴下開始後10分の段階で反応液が白濁しており、反応が進行している様子が確認された。   Subsequently, 1050.5 g of the prepared dispersion and 152 g of 15% by mass ammonia water as the charged ammonia water were charged into a 5 L four-necked flask and stirred at 35 ° C. 705.5 g of tetramethoxysilane as alkoxysilane and 232.2 g of 5% by mass ammonia water as added ammonia water were independently dropped into the liquid. The dropping was carried out by adjusting the speed so as to be completed in 120 minutes. The reaction solution was cloudy at the stage of 10 minutes after the start of dropping, and it was confirmed that the reaction was in progress.

滴下終了後、30分熟成を行い、10%炭酸水素アンモニウム水溶液1000gを投入し、120分撹拌した。120分経過後、定量ろ紙(保留粒径7μm)を使用し、減圧濾過を行い、ケークを得た。ろ液は透明であり、ろ過漏れは確認されなかった。さらに、100℃で16時間減圧乾燥を行い、272gのシリカ粉末を得た。   After completion of the dropwise addition, aging was performed for 30 minutes, and 1000 g of a 10% aqueous ammonium hydrogen carbonate solution was added, followed by stirring for 120 minutes. After 120 minutes, a quantitative filter paper (retained particle size 7 μm) was used, and vacuum filtration was performed to obtain a cake. The filtrate was transparent and no filtration leakage was confirmed. Furthermore, it dried under reduced pressure at 100 degreeC for 16 hours, and obtained 272g of silica powder.

つづいて、得られたシリカ粉末を焼成炉にて、900℃、10時間焼成を行った。焼成雰囲気の調整は特に行わず、空気雰囲気下で実施した。得られた焼成後のシリカ粉末をジェットミル(日本ニューマチック工業株式会社製、PJM−100SP)を用いて、フィード圧とミル圧は共に0.60MPa、1.9Nm/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は36.7kg/min、単位風量当たり20g/mで解砕し、210gの異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が293nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は80Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。 Subsequently, the obtained silica powder was baked in a baking furnace at 900 ° C. for 10 hours. The firing atmosphere was not particularly adjusted, and was performed in an air atmosphere. The obtained fired silica powder was jet milled (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd., PJM-100SP), and feed pressure and mill pressure were both 0.60 MPa and compressed air of 1.9 Nm 3 / min. The raw material was supplied at a rate of 36.7 kg / min and crushed at 20 g / m 3 per unit air volume to obtain 210 g of deformed silica powder. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 293 nm and an unevenness of 0.81. The viscosity of the resin composition was 80 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例2〕
テトラメトキシシランの添加量を680gに変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が262nm、凹凸度が0.82であった。また、樹脂組成物の粘度は101Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
[Example 2]
A modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of tetramethoxysilane added was changed to 680 g. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 262 nm and an unevenness of 0.82. The viscosity of the resin composition was 101 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例3〕
テトラメトキシシランの添加量を352.8gに変更したこと、添加アンモニア水としての5質量%アンモニア水の添加量を116.1gに変更したこと及びこれらの滴下時間(供給時間)を60分に変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が179nm、凹凸度が0.77であった。また、樹脂組成物の粘度は212Pa・sであり、硬化後の接着強度は27Nであった。
Example 3
The addition amount of tetramethoxysilane was changed to 352.8 g, the addition amount of 5 mass% ammonia water as addition ammonia water was changed to 116.1 g, and the dropping time (supply time) thereof was changed to 60 minutes. Except that, a modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained irregular-shaped silica powder had a median diameter of 179 nm and an unevenness of 0.77. The viscosity of the resin composition was 212 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 27N.

〔実施例4〕
調製した分散液と仕込みアンモニア水とを4つ口フラスコ中で撹拌する際の温度を40℃に変更したこと以外は、実施例3と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が196nm、凹凸度が0.75であった。また、樹脂組成物の粘度は176Pa・sであり、硬化後の接着強度は29Nであった。
Example 4
A modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 3 except that the temperature at the time of stirring the prepared dispersion and the charged ammonia water in a four-necked flask was changed to 40 ° C. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 196 nm and an unevenness of 0.75. The viscosity of the resin composition was 176 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 29N.

〔実施例5〕
テトラメトキシシランの添加量を493.9gに変更したこと、添加アンモニア水としての5質量%アンモニア水の添加量を162.5gに変更したこと及びこれらの滴下時間(供給時間)を84分に変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が210nm、凹凸度が0.79であった。また、樹脂組成物の粘度は139Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
Example 5
The addition amount of tetramethoxysilane was changed to 493.9 g, the addition amount of 5% by mass ammonia water as addition ammonia water was changed to 162.5 g, and the dropping time (supply time) was changed to 84 minutes. Except that, a modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 210 nm and an unevenness of 0.79. The viscosity of the resin composition was 139 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例6〕
アルコキシシラン及び添加アンモニア水の滴下時間(供給時間)を240分に変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が295nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は82Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
Example 6
A modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dripping time (supply time) of alkoxysilane and added ammonia water was changed to 240 minutes. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 295 nm and a degree of irregularity of 0.81. The viscosity of the resin composition was 82 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例7〕
テトラメトキシシランの添加量を220.5gに変更したこと、添加アンモニア水としての5質量%アンモニア水の添加量を72.6gに変更したこと及びこれらの滴下時間(供給時間)を60分に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてシリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が130nm、凹凸度が0.69であった。また、樹脂組成物の粘度は330Pa・sであり、硬化後の接着強度は28Nであった。
Example 7
The addition amount of tetramethoxysilane was changed to 220.5 g, the addition amount of 5 mass% ammonia water as addition ammonia water was changed to 72.6 g, and the dropping time (supply time) thereof was changed to 60 minutes. Except that, silica powder was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 130 nm and an unevenness of 0.69. The viscosity of the resin composition was 330 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 28N.

〔実施例8〕
アルコキシシランとしてテトラメトキシシランの代わりにテトラエトキシシランを添加したこと、並びにアルコキシシラン及び添加アンモニア水の滴下時間(供給時間)を180分に変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が301nm、凹凸度が0.83であった。また、樹脂組成物の粘度は73Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
Example 8
Modified silica in the same manner as in Example 1 except that tetraethoxysilane was added as an alkoxysilane instead of tetramethoxysilane, and the dripping time (supply time) of alkoxysilane and added ammonia water was changed to 180 minutes. A powder was obtained. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 301 nm and an unevenness of 0.83. The viscosity of the resin composition was 73 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例9〕
ヒュームドシリカの投入量を26.7gに変更したこと、テトラメトキシシランの添加量を1763.6gに変更したこと、添加アンモニア水としての5質量%アンモニア水の添加量を580.5gに変更したこと及びこれらの滴下時間(供給時間)を300分に変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が283nm、凹凸度が0.80であった。また、樹脂組成物の粘度は90Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
Example 9
The input amount of fumed silica was changed to 26.7 g, the addition amount of tetramethoxysilane was changed to 1763.6 g, and the addition amount of 5 mass% ammonia water as added ammonia water was changed to 580.5 g. Except that and the dropping time (supply time) was changed to 300 minutes, a modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 283 nm and an unevenness of 0.80. The viscosity of the resin composition was 90 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例10〕
ヒュームドシリカとして(株)トクヤマ製の商品名QS−30の代わりに(株)トクヤマ製の商品名QS−102(BET比表面積205m/g、平均一次粒子径12nm)を用いたこと、並びにアルコキシシラン及び添加アンモニア水の滴下時間(供給時間)を180分に変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が315nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は84Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
Example 10
The use of the product name QS-102 (BET specific surface area 205 m 2 / g, average primary particle size 12 nm) manufactured by Tokuyama Co., Ltd. instead of the product name QS-30 manufactured by Tokuyama Co., Ltd. as fumed silica, and A modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dropping time (feeding time) of alkoxysilane and added ammonia water was changed to 180 minutes. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 315 nm and an unevenness of 0.81. The viscosity of the resin composition was 84 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例11〕
ヒュームドシリカとして(株)トクヤマ製の商品名QS−30の代わりに(株)トクヤマ製の商品名QS−09(BET比表面積85m/g、平均一次粒子径22nm)を用いたこと、並びにアルコキシシラン及び添加アンモニア水の滴下時間(供給時間)を240分に変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が362nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は69Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
Example 11
The use of the product name QS-09 (BET specific surface area 85 m 2 / g, average primary particle size 22 nm) manufactured by Tokuyama Co., Ltd. instead of the product name QS-30 manufactured by Tokuyama Co., Ltd. as fumed silica, and A modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dripping time (supply time) of alkoxysilane and added ammonia water was changed to 240 minutes. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 362 nm and a degree of unevenness of 0.81. The viscosity of the resin composition was 69 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例12〕
テトラメトキシシランの添加量を1763.6gに変更したこと、添加アンモニア水としての5質量%アンモニア水の添加量を580.5gに変更したこと及びこれらの滴下時間(供給時間)を300分に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてシリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が410nm、凹凸度が0.87であった。また、樹脂組成物の粘度は66Pa・sであり、硬化後の接着強度は29Nであった。
Example 12
The addition amount of tetramethoxysilane was changed to 1763.6 g, the addition amount of 5 mass% ammonia water as addition ammonia water was changed to 580.5 g, and the dropping time (supply time) was changed to 300 minutes. Except that, silica powder was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 410 nm and a degree of irregularity of 0.87. The viscosity of the resin composition was 66 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 29N.

〔実施例13〕
ヒュームドシリカとして(株)トクヤマ製の商品名QS−30の代わりに(株)トクヤマ製の商品名QS−09(BET比表面積85m/g、平均一次粒子径22nm)を用いたこと、テトラメトキシシランの添加量を2116.5gに変更したこと、添加アンモニア水としての5質量%アンモニア水の添加量を696.6gに変更したこと及びこれらの滴下時間(供給時間)を300分に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてシリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が462nm、凹凸度が0.89であった。また、樹脂組成物の粘度は60Pa・sであり、硬化後の接着強度は32Nであった。
Example 13
The product name QS-09 (BET specific surface area 85 m 2 / g, average primary particle size 22 nm) manufactured by Tokuyama Co., Ltd. was used in place of the product name QS-30 manufactured by Tokuyama Co., Ltd. as a fumed silica. The addition amount of methoxysilane was changed to 216.5 g, the addition amount of 5 mass% ammonia water as addition ammonia water was changed to 696.6 g, and the dropping time (supply time) thereof was changed to 300 minutes. Except for this, silica powder was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained irregular-shaped silica powder had a median diameter of 462 nm and an unevenness of 0.89. The viscosity of the resin composition was 60 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 32N.

〔実施例14〕
添加アンモニア水の濃度を2.6質量%に変更したこと及び当該添加アンモニア水の添加量を226.4gに変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が262nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は100Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
Example 14
A modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the added ammonia water was changed to 2.6 mass% and the addition amount of the added ammonia water was changed to 226.4 g. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 262 nm and an unevenness of 0.81. The viscosity of the resin composition was 100 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例15〕
添加アンモニア水の濃度を9.5質量%に変更したこと及び当該添加アンモニア水の添加量を121.9gに変更したこと以外は、実施例1と同様にして異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が292nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は81Pa・sであり、硬化後の接着強度は24Nであった。
Example 15
A modified silica powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the added ammonia water was changed to 9.5% by mass and the added amount of the added ammonia water was changed to 121.9 g. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 292 nm and an unevenness degree of 0.81. The viscosity of the resin composition was 81 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 24N.

〔実施例16〕
実施例1の方法で得られた異形シリカ粉末400gを20L圧力容器に入れ、230℃まで昇温した。容器内を窒素雰囲気に置換後、大気圧力下で密封し、粒子を攪拌しながら水20gを噴霧した。その後、15分間攪拌を継続した後、脱圧し、ヘキサメチルジシラザン120gを噴霧した。更に攪拌を1時間継続した後、脱圧することにより、疎水性異形シリカ粉末350gを得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が293nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は39Pa・sであり、硬化後の接着強度は39Nであった。
Example 16
400 g of deformed silica powder obtained by the method of Example 1 was placed in a 20 L pressure vessel and heated to 230 ° C. After replacing the inside of the container with a nitrogen atmosphere, the container was sealed under atmospheric pressure, and 20 g of water was sprayed while stirring the particles. Thereafter, stirring was continued for 15 minutes, and then the pressure was released and 120 g of hexamethyldisilazane was sprayed. Further, stirring was continued for 1 hour, and then depressurization was performed to obtain 350 g of hydrophobic irregular-shaped silica powder. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 293 nm and an unevenness of 0.81. The viscosity of the resin composition was 39 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 39N.

〔実施例17〕
水の噴霧を実施しなかったことと、添加する表面処理剤をヘキサメチルジシラザンから3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン40gに変更したこと以外は実施例15と同様にして疎水性異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が293nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は34Pa・sであり、硬化後の接着強度は44Nであった。
Example 17
Hydrophobic deformed silica powder in the same manner as in Example 15 except that water spraying was not performed and the surface treatment agent to be added was changed from hexamethyldisilazane to 40 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. Got. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 293 nm and an unevenness of 0.81. The viscosity of the resin composition was 34 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 44N.

〔実施例18〕
実施例17の方法で得られた疎水性異形シリカ粉末を用いたこと以外は、実施例16と同様にして、表面が二段階に表面処理された、疎水性異形シリカ粉末を得た。得られた異形シリカ粉末は、メジアン径が293nm、凹凸度が0.81であった。また、樹脂組成物の粘度は28Pa・sであり、硬化後の接着強度は52Nであった。
Example 18
A hydrophobic deformed silica powder having a surface treated in two stages was obtained in the same manner as in Example 16, except that the hydrophobic deformed silica powder obtained by the method of Example 17 was used. The obtained irregular shaped silica powder had a median diameter of 293 nm and an unevenness of 0.81. The viscosity of the resin composition was 28 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 52N.

〔比較例1〕
ヒュームドシリカを用いなかったこと以外は、実施例1と同様にしてシリカ粉末を得た。即ち、図4(a)のように、核生成反応により核粒子を生成させた後、当該核を粒成長させて、シリカ粉末を得た。得られたシリカ粉末は、メジアン径が79nm、凹凸度が1.00の球状シリカであった。また、樹脂組成物の粘度は498Pa・sであり、硬化後の接着強度は13Nであった。
[Comparative Example 1]
A silica powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that fumed silica was not used. That is, as shown in FIG. 4A, after generating nuclei particles by a nucleation reaction, the nuclei were grown to obtain silica powder. The obtained silica powder was spherical silica having a median diameter of 79 nm and an irregularity of 1.00. The viscosity of the resin composition was 498 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 13N.

〔比較例2〕
反応温度を25℃に変更したこと、テトラメトキシシランの添加量を2116.5gに変更したこと、添加アンモニア水としての5質量%アンモニア水の添加量を696.5gに変更したこと及びこれらの滴下時間(供給時間)を380分に変更したこと以外は比較例1と同様にしてシリカ粉末を得た。得られたシリカ粉末は、メジアン径が285nm、凹凸度が1.00の球状シリカであった。また、樹脂組成物の粘度は81Pa・sであり、硬化後の接着強度は18Nであった。
[Comparative Example 2]
The reaction temperature was changed to 25 ° C., the addition amount of tetramethoxysilane was changed to 216.5 g, the addition amount of 5% by mass ammonia water as the added ammonia water was changed to 696.5 g, and these were dropped. A silica powder was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the time (supply time) was changed to 380 minutes. The obtained silica powder was spherical silica having a median diameter of 285 nm and an irregularity of 1.00. The viscosity of the resin composition was 81 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 18N.

〔比較例3〕
比較例2の方法で得られたシリカ粒子を用いたこと以外は実施例16と同様にして疎水性シリカ粒子を得た。得られたシリカ粉末は、メジアン径が285nm、凹凸度が1.00の球状シリカであった。また、樹脂組成物の粘度は35Pa・sであり、硬化後の接着強度は34Nであった。
[Comparative Example 3]
Hydrophobic silica particles were obtained in the same manner as in Example 16 except that the silica particles obtained by the method of Comparative Example 2 were used. The obtained silica powder was spherical silica having a median diameter of 285 nm and an irregularity of 1.00. The viscosity of the resin composition was 35 Pa · s, and the adhesive strength after curing was 34N.

〔結果〕
以上実施例及び比較例の結果より、本発明の異形シリカ粉末を添加した樹脂組成物において、粒径が同程度の球状シリカ粉末を添加したものと比較して、粘度は同程度であり、硬化後の接着強度が高い樹脂が得られた。また、疎水性を有する異形シリカ粉末についても、粒径が同程度で、同様に表面処理された球状シリカ粉末を添加したものと比較して、樹脂組成物の粘度は同程度であり、硬化後の接着強度が高い樹脂が得られた。
〔result〕
From the results of Examples and Comparative Examples above, in the resin composition to which the deformed silica powder of the present invention was added, the viscosity was comparable as compared with the one to which the spherical silica powder having the same particle size was added, and cured. A resin having high adhesive strength later was obtained. Also, the irregular-shaped silica powder having hydrophobicity has the same particle size, and the viscosity of the resin composition is the same as that obtained by adding spherical silica powder that has been surface-treated in the same manner. A resin having a high adhesive strength was obtained.

実施例1〜18及び比較例1〜3の反応条件を表1に示す。また、実施例1〜18及び比較例1〜3における各種物性の測定結果を表2に示す。   Table 1 shows the reaction conditions of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 3. Table 2 shows the measurement results of various physical properties in Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 3.

Figure 2018030759
Figure 2018030759

Figure 2018030759
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本発明は、例えば、半導体封止材の充填剤等の分野において、好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used, for example, in the field of semiconductor encapsulant fillers and the like.

1 異形シリカ粒子   1 Deformed silica particles

Claims (10)

遠心沈降法により測定された重量基準粒度分布のメジアン径が50〜1000nmの範囲にあり、
画像解析法により得られた面積(S)と画像解析法により得られた包絡面積(S)との比(S/S)が、0.60〜0.95の範囲にあり、
遠心沈降法により得られる重量基準粒度分布の極大(ピーク)が一つであり、かつ幾何標準偏差σgが1.5以下であり、
120℃での乾燥減量法によって測定される飽和水分量が1.5質量%以下であることを特徴とする異形シリカ粉末。
The median diameter of the weight-based particle size distribution measured by centrifugal sedimentation is in the range of 50-1000 nm,
The ratio (S / S 0 ) between the area (S) obtained by the image analysis method and the envelope area (S 0 ) obtained by the image analysis method is in the range of 0.60 to 0.95,
There is one maximum (peak) of the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method, and the geometric standard deviation σg is 1.5 or less,
A deformed silica powder having a saturated water content of 1.5% by mass or less as measured by a loss on drying method at 120 ° C.
画像解析法により得られる粒子の平均円形度が0.40〜0.85の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の異形シリカ粉末。   The deformed silica powder according to claim 1, wherein the average circularity of particles obtained by an image analysis method is in the range of 0.40 to 0.85. 画像解析法により得られる円形度が0.95以上である粒子の含有量が5個数%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の異形シリカ粉末。   The deformed silica powder according to claim 1 or 2, wherein the content of particles having a circularity of 0.95 or more obtained by an image analysis method is 5% by number or less. ナトリウム、カリウム及び鉄の含有量が、それぞれ1ppm未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の異形シリカ粉末。   The deformed silica powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the contents of sodium, potassium and iron are each less than 1 ppm. 疎水性を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の異形シリカ粉末。   The deformed silica powder according to any one of claims 1 to 4, which has hydrophobicity. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の異形シリカ粉末を含有する樹脂組成物。   The resin composition containing the unusual shape silica powder of any one of Claims 1-5. ヒュームドシリカ分散液に、アルコキシシランもしくはその加水分解物及び/又はその部分縮合物を添加し重縮合反応させて異形シリカ粒子が懸濁する反応液を得、得られた反応液から異形シリカ粒子を回収する工程と、回収した異形シリカ粒子を焼成する工程と、焼成工程より得られたシリカ粒子を解砕する工程とを含むことを特徴とする異形シリカ粉末の製造方法。   An alkoxysilane or a hydrolyzate thereof and / or a partial condensate thereof is added to the fumed silica dispersion and a polycondensation reaction is performed to obtain a reaction liquid in which the irregular silica particles are suspended, and the irregular silica particles are obtained from the obtained reaction liquid. A method for producing deformed silica powder, comprising: a step of recovering the recovered silica; a step of firing the recovered deformed silica particles; and a step of crushing the silica particles obtained from the firing step. さらに、得られたシリカ粒子の表面を疎水化処理する工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の異形シリカ粉末の製造方法。   Furthermore, the manufacturing method of the irregular shaped silica powder of Claim 7 including the process of hydrophobizing the surface of the obtained silica particle. コア部と、当該コア部を被覆するシェル部と、から構成されるコアシェル型の異形シリカ粉末であって、
上記コア部がヒュームドシリカからなり、
上記シェル部がゾルゲル法により得られたシリカ層であり、
120℃での乾燥減量法によって測定される飽和水分量が1.5質量%以下であることを特徴とする異形シリカ粉末。
A core-shell type deformed silica powder composed of a core part and a shell part covering the core part,
The core part is made of fumed silica,
The shell part is a silica layer obtained by a sol-gel method,
A deformed silica powder having a saturated water content of 1.5% by mass or less as measured by a loss on drying method at 120 ° C.
シェル部の表面が表面処理されていることを特徴とする請求項9記載の異形シリカ粉末。   The deformed silica powder according to claim 9, wherein the surface of the shell part is surface-treated.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210038428A (en) * 2018-08-07 2021-04-07 덴카 주식회사 Silica powder with excellent dispersibility, resin composition using the same, and method for manufacturing the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05201736A (en) * 1991-10-25 1993-08-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Production of porous parent material for quartz glass
JP2010195659A (en) * 2009-02-27 2010-09-09 Denki Kagaku Kogyo Kk Siliceous powder, method for producing the same and use thereof
JP2012006796A (en) * 2010-06-25 2012-01-12 Fuji Xerox Co Ltd Silica particle and method of producing the same
JP2012512795A (en) * 2008-12-20 2012-06-07 エボニック デグサ ゲーエムベーハー Fumed silica powder with low surface area
JP2013119565A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Fuji Xerox Co Ltd Resin particle and method of producing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05201736A (en) * 1991-10-25 1993-08-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Production of porous parent material for quartz glass
JP2012512795A (en) * 2008-12-20 2012-06-07 エボニック デグサ ゲーエムベーハー Fumed silica powder with low surface area
JP2010195659A (en) * 2009-02-27 2010-09-09 Denki Kagaku Kogyo Kk Siliceous powder, method for producing the same and use thereof
JP2012006796A (en) * 2010-06-25 2012-01-12 Fuji Xerox Co Ltd Silica particle and method of producing the same
JP2013119565A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Fuji Xerox Co Ltd Resin particle and method of producing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210038428A (en) * 2018-08-07 2021-04-07 덴카 주식회사 Silica powder with excellent dispersibility, resin composition using the same, and method for manufacturing the same
KR102607973B1 (en) 2018-08-07 2023-11-29 덴카 주식회사 Silica powder with excellent dispersibility, resin composition using the same, and method for producing the same

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