JP2843655B2 - コロイダルシリカの製造方法 - Google Patents
コロイダルシリカの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルカリ金属を除去したケイ酸水溶液より
コロイダルシリカを製造する方法に関し、特に、アルカ
リ金属を除去したケイ酸水溶液より塩基性有機化合物の
存在下でシリカ粒子を迅速に成長させるコロイダルシリ
カの製造方法に関する。
コロイダルシリカを製造する方法に関し、特に、アルカ
リ金属を除去したケイ酸水溶液より塩基性有機化合物の
存在下でシリカ粒子を迅速に成長させるコロイダルシリ
カの製造方法に関する。
（従来の技術） コロイダルシリカは、シリカの分散液であって、紙の
表面処理剤、高分子材料の改質剤、フィルムの表面処理
剤、研磨剤等に用いられているが、次第に、金属元素を
含まない高純度のものが要望されるようになった。殊
に、最近では、電子技術の発展にともない金属元素等の
不純物含有量の少ないシリカゾルが望まれている。
表面処理剤、高分子材料の改質剤、フィルムの表面処理
剤、研磨剤等に用いられているが、次第に、金属元素を
含まない高純度のものが要望されるようになった。殊
に、最近では、電子技術の発展にともない金属元素等の
不純物含有量の少ないシリカゾルが望まれている。
従来、コロイダルシリカの製造方法としては、ケイ酸
アルカリを原料とし、Na,K等のアルカリ金属存在下で粒
子成長させる方法が一般的に良く知られている。しか
し、この方法では、金属元素の含有量が少ないシリカゾ
ルを得ることはできない。
アルカリを原料とし、Na,K等のアルカリ金属存在下で粒
子成長させる方法が一般的に良く知られている。しか
し、この方法では、金属元素の含有量が少ないシリカゾ
ルを得ることはできない。
アルカリ金属を含まないシリカ粒子を成長させる方法
として、例えば、特開昭61−155810号公報に、SiO2含量
1.5〜８重量％のオリゴケイ酸溶液を調整し、その一部
にアンモニアを加えて、pH7〜10で60〜98℃の温度に加
熱してヒールゾルを調整し、このヒールゾルにアンモニ
アを添加したオリゴケイ酸溶液の残部を、徐々に滴下し
てコロイド粒子を成長させる方法が示されている。
として、例えば、特開昭61−155810号公報に、SiO2含量
1.5〜８重量％のオリゴケイ酸溶液を調整し、その一部
にアンモニアを加えて、pH7〜10で60〜98℃の温度に加
熱してヒールゾルを調整し、このヒールゾルにアンモニ
アを添加したオリゴケイ酸溶液の残部を、徐々に滴下し
てコロイド粒子を成長させる方法が示されている。
又、特開昭64−18910号公報には、酸性シリカゾルを
アンモニアまたはアミンを基礎とする塩基性環境中で、
ゾル粒子を成長させる方法が示されている。
アンモニアまたはアミンを基礎とする塩基性環境中で、
ゾル粒子を成長させる方法が示されている。
しかしながら、これらの方法は、従来のアルカリ金属
存在下でシリカゾルを粒子成長させる方法と比較して、
成長速度が遅く、時間を要する。
存在下でシリカゾルを粒子成長させる方法と比較して、
成長速度が遅く、時間を要する。
（発明が解決しようとする課題） 従って、本発明は、従来法の上記の欠点を解決したも
のであって、アルカリ金属を含まないケイ酸溶液より塩
基性有機化合物の存在下でシリカ粒子を迅速に成長さ
せ、金属元素等の不純物含有量の少ないコロイダルシリ
カを効率よく製造する方法を提供するものである。
のであって、アルカリ金属を含まないケイ酸溶液より塩
基性有機化合物の存在下でシリカ粒子を迅速に成長さ
せ、金属元素等の不純物含有量の少ないコロイダルシリ
カを効率よく製造する方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明の要旨は、ケイ酸アルカリ水溶液を、イオン交
換によってアルカリ金属を除去し、これに酸化剤と鉱酸
を添加した後、その一部を熟成させ、しかる後、これに
アンモニアまたは塩基性有機化合物を添加して塩基性ケ
イ酸水溶液とし、該塩基性ケイ酸水溶液に前記の酸化剤
と鉱酸を添加したケイ酸水溶液の残部を、徐々に滴下す
ることを特徴とするコロイダルシリカの製造方法であ
る。
換によってアルカリ金属を除去し、これに酸化剤と鉱酸
を添加した後、その一部を熟成させ、しかる後、これに
アンモニアまたは塩基性有機化合物を添加して塩基性ケ
イ酸水溶液とし、該塩基性ケイ酸水溶液に前記の酸化剤
と鉱酸を添加したケイ酸水溶液の残部を、徐々に滴下す
ることを特徴とするコロイダルシリカの製造方法であ
る。
即ち、本発明は、ケイ酸水溶液に酸化剤を添加して重
縮合反応を促進させると共に、鉱酸を添加してケイ酸水
溶液を安定化し、アンモニア又は塩基性有機化合物の存
在下でのコロイド粒子の成長を促進させ、コロイダルシ
リカの製造時間を短縮するのである。
縮合反応を促進させると共に、鉱酸を添加してケイ酸水
溶液を安定化し、アンモニア又は塩基性有機化合物の存
在下でのコロイド粒子の成長を促進させ、コロイダルシ
リカの製造時間を短縮するのである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に於いて、原料として使用できるケイ酸アルカ
リ水溶液については、市販されているJIS規格の水ガラ
スが安価に入手できるので好ましい。しかし、これに限
らずケイ酸アルカリの水溶液であれば何れも使用可能で
ある。本発明にあっては、ケイ酸アルカリ水溶液の濃度
としては、シリカ含量を１〜10重量％に希釈したものが
好ましい。
リ水溶液については、市販されているJIS規格の水ガラ
スが安価に入手できるので好ましい。しかし、これに限
らずケイ酸アルカリの水溶液であれば何れも使用可能で
ある。本発明にあっては、ケイ酸アルカリ水溶液の濃度
としては、シリカ含量を１〜10重量％に希釈したものが
好ましい。
本発明では、まず、ケイ酸アルカリ水溶液をイオン交
換によって、アルカリ金属を除去してケイ酸水溶液にす
る。アルカリ金属をイオン交換によって除去するには、
陽イオン交換法により、通常の操作条件によればよい。
換によって、アルカリ金属を除去してケイ酸水溶液にす
る。アルカリ金属をイオン交換によって除去するには、
陽イオン交換法により、通常の操作条件によればよい。
本発明の方法によるときは、ケイ酸水溶液に酸化剤と
鉱酸を添加する。しかる後、一部を熟成させ、これに塩
基性有機化合物を添加したものに、前記の残部の酸化剤
と鉱酸を添加した酸性ケイ酸水溶液を、徐々に添加す
る。この工程は、シリカの微細な核粒子を形成させた
後、その核粒子とケイ酸を重縮合反応させてシリカ粒子
を成長させるものである。
鉱酸を添加する。しかる後、一部を熟成させ、これに塩
基性有機化合物を添加したものに、前記の残部の酸化剤
と鉱酸を添加した酸性ケイ酸水溶液を、徐々に添加す
る。この工程は、シリカの微細な核粒子を形成させた
後、その核粒子とケイ酸を重縮合反応させてシリカ粒子
を成長させるものである。
即ち、ケイ酸水溶液に酸化剤を添加することにより、
ケイ酸は不安定となり、重縮合反応が促進されてシリカ
粒子の成長は速くなる。重縮合反応速度を促進させるた
めには、酸化剤の濃度が0.01％〜１重量％になるように
添加する。0.01重量％以下では反応速度を促進させるこ
とはできず、又、１重量％以上添加するとゲル化反応が
進むので目的が達せられない。
ケイ酸は不安定となり、重縮合反応が促進されてシリカ
粒子の成長は速くなる。重縮合反応速度を促進させるた
めには、酸化剤の濃度が0.01％〜１重量％になるように
添加する。0.01重量％以下では反応速度を促進させるこ
とはできず、又、１重量％以上添加するとゲル化反応が
進むので目的が達せられない。
使用する酸化剤としては、過酸化水素水、次亜塩素
酸、亜硝酸のいずれか、歩はそれらを組み合わせたもの
を用いることができる。
酸、亜硝酸のいずれか、歩はそれらを組み合わせたもの
を用いることができる。
酸化剤の添加により、ケイ酸水溶液は、酸化剤を添加
しないケイ酸水溶液に比べてゲル化し易い。したがっ
て、酸化剤を添加したケイ酸水溶液に鉱酸を添加して酸
性化し、ゲル化時間が長くなるように調整する必要があ
る。通常、ゲル化時間を長くするために、pHを１〜２の
範囲になるように調整する。
しないケイ酸水溶液に比べてゲル化し易い。したがっ
て、酸化剤を添加したケイ酸水溶液に鉱酸を添加して酸
性化し、ゲル化時間が長くなるように調整する必要があ
る。通常、ゲル化時間を長くするために、pHを１〜２の
範囲になるように調整する。
pHの調整のために使用する鉱酸としては、塩酸、硝
酸、臭酸などを用いることができる。
酸、臭酸などを用いることができる。
本発明における熟成は、シリカの微細な核粒子を成長
させるものであり、０〜98℃の範囲で行うことができる
が、ケイ酸水溶液の安定性を考慮して、適宜所要時間を
決定する。低温で行う場合は長時間必要とするが、高温
で行う場合は短時間でよい。通常、70〜98℃の範囲で0.
5〜４時間行うのが好ましい。熟成時間が所定の時間よ
り長いとケイ酸水溶液はゲル化する。
させるものであり、０〜98℃の範囲で行うことができる
が、ケイ酸水溶液の安定性を考慮して、適宜所要時間を
決定する。低温で行う場合は長時間必要とするが、高温
で行う場合は短時間でよい。通常、70〜98℃の範囲で0.
5〜４時間行うのが好ましい。熟成時間が所定の時間よ
り長いとケイ酸水溶液はゲル化する。
本発明においては、熟成後、アンモニア又は塩基性有
機化合物を添加して安定なケイ酸水溶液とする。使用す
る塩基性有機化合物としては、モノエタノールアミン、
メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチ
ルアミンなどを用いることができる。これらは、一種で
も二種以上であってもよい。これら塩基性化合物の添加
量は、ケイ酸水溶液のpHを９〜12の範囲とする量である
のが好ましい。pHが９以下では、次の工程であるケイ酸
水溶液添加中にpHが低下し、不安定領域に入りゲル化す
る恐れがある。又、pH12以上では粒子の成長が遅い。
機化合物を添加して安定なケイ酸水溶液とする。使用す
る塩基性有機化合物としては、モノエタノールアミン、
メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチ
ルアミンなどを用いることができる。これらは、一種で
も二種以上であってもよい。これら塩基性化合物の添加
量は、ケイ酸水溶液のpHを９〜12の範囲とする量である
のが好ましい。pHが９以下では、次の工程であるケイ酸
水溶液添加中にpHが低下し、不安定領域に入りゲル化す
る恐れがある。又、pH12以上では粒子の成長が遅い。
本発明によるときは、アンモニア又は塩基性有機化合
物を加えてpHを９〜12に調整したケイ酸水溶液に、前記
の酸化剤及び鉱酸を添加したケイ酸水溶液の残部を、温
度90〜120℃で撹拌下に添加し、シリカを成長させる。
撹拌は、反応液を循環させることにより行い、ケイ酸水
溶液の添加は、循環経路途上で行うとよい。添加速度
は、添加速度／反応液の循環速度の値が50〜150の範囲
になるようであるのが好ましい。添加速度／循環速度の
値を50以下または150以上にすると粒子の成長速度が遅
くなる。
物を加えてpHを９〜12に調整したケイ酸水溶液に、前記
の酸化剤及び鉱酸を添加したケイ酸水溶液の残部を、温
度90〜120℃で撹拌下に添加し、シリカを成長させる。
撹拌は、反応液を循環させることにより行い、ケイ酸水
溶液の添加は、循環経路途上で行うとよい。添加速度
は、添加速度／反応液の循環速度の値が50〜150の範囲
になるようであるのが好ましい。添加速度／循環速度の
値を50以下または150以上にすると粒子の成長速度が遅
くなる。
以上述べたように、本発明は、ケイ酸アルカリ水溶液
をイオン交換によってアルカリ金属を除去した後、酸化
剤と鉱酸を添加し、一部を熟成させ、しかる後、有機性
の塩基を添加したものに、残部の酸化剤と鉱酸を添加し
たケイ酸水溶液を、徐々に滴下することによって、シリ
カ粒子の成長を促進させ、安定なシリカゾルを効率よく
製造することができる。
をイオン交換によってアルカリ金属を除去した後、酸化
剤と鉱酸を添加し、一部を熟成させ、しかる後、有機性
の塩基を添加したものに、残部の酸化剤と鉱酸を添加し
たケイ酸水溶液を、徐々に滴下することによって、シリ
カ粒子の成長を促進させ、安定なシリカゾルを効率よく
製造することができる。
（発明の効果） 本発明は、以上述べた工程を採用することによって、
アルカリ金属を含まないコロイダルシリカを工業的有利
に製造することができるという格別顕著な効果を示すの
で、その産業上の利用価値は極めて大である。
アルカリ金属を含まないコロイダルシリカを工業的有利
に製造することができるという格別顕著な効果を示すの
で、その産業上の利用価値は極めて大である。
（実施例） 以下、実施例及び比較例に基づき本発明を具体的に説
明する。
明する。
実施例及び比較例において、粒子成長速度の測定方法
としては、熟成後、塩基性物質を添加したケイ酸水溶液
に、酸化剤及び鉱酸を添加した残部のケイ酸水溶液を添
加中にサンプルを抽出して測定した。サンプルの抽出
は、添加後、15分または30分毎に行なった。
としては、熟成後、塩基性物質を添加したケイ酸水溶液
に、酸化剤及び鉱酸を添加した残部のケイ酸水溶液を添
加中にサンプルを抽出して測定した。サンプルの抽出
は、添加後、15分または30分毎に行なった。
粒子成長速度の測定手段としては、分光光度計で波長
が300nmの光の透過率によって行なった。測定用セルと
しては、10mm角のものを使用した。透過率の低下が速い
ほど粒子成長が速いことを示す。
が300nmの光の透過率によって行なった。測定用セルと
しては、10mm角のものを使用した。透過率の低下が速い
ほど粒子成長が速いことを示す。
実施例１ 市販のケイ酸ソーダ濃厚溶液（日本化学協業株式会社
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.1重量％、塩酸濃度が0.1重
量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは1.5
であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ72時間であっ
た。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で２時間
熟成させた。熟成させた後、20gのモノエタノールアミ
ンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.7であ
った。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度で循
環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを約2.3g/minの
速度で約５時間添加し、pH10.3、シリカ濃度3.92重量％
のシリカゾル1040gを得た。ケイ酸水溶液の添加は、循
環途上で行った。
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.1重量％、塩酸濃度が0.1重
量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは1.5
であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ72時間であっ
た。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で２時間
熟成させた。熟成させた後、20gのモノエタノールアミ
ンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.7であ
った。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度で循
環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを約2.3g/minの
速度で約５時間添加し、pH10.3、シリカ濃度3.92重量％
のシリカゾル1040gを得た。ケイ酸水溶液の添加は、循
環途上で行った。
得られたコロイダルシリカの粒子成長速度を測定し
た。その結果を第１図１に示した。
た。その結果を第１図１に示した。
実施例２ 市販のケイ酸ソーダ濃厚溶液（日本化学工業株式会社
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.8重量％、塩酸濃度が0.1重
量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは、
1.4であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ72時間で
あった。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で1.
5時間熟成させた。熟成させた後、20gのモノエタノール
アミンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.6
であった。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度
で循環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを約2.3g/m
inの速度で約５時間添加し、pH10.2、シリカ濃度3.92重
量％のシリカゾル1040gを得た。ケイ酸水溶液の添加
は、循環途上で行った。
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.8重量％、塩酸濃度が0.1重
量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは、
1.4であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ72時間で
あった。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で1.
5時間熟成させた。熟成させた後、20gのモノエタノール
アミンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.6
であった。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度
で循環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを約2.3g/m
inの速度で約５時間添加し、pH10.2、シリカ濃度3.92重
量％のシリカゾル1040gを得た。ケイ酸水溶液の添加
は、循環途上で行った。
得られたコロイダルシリカの粒子成長速度を測定し
た。その結果を第１図２に示した。
た。その結果を第１図２に示した。
実施例３ 市販のケイ酸ソーダ濃厚溶液（日本化学工業株式会社
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.05重量％、塩酸濃度が0.1
重量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは
1.6であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ72時間で
あった。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で2.
5時間熟成させた。熟成させた後、20gのモノエタノール
アミンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.7
であった。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度
で循環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを約2.3g/m
inの速度で約５時間添加し、pH10.3、シリカ濃度3.92重
量％のシリカゾル1040gを得た。ケイ酸水溶液の添加
は、循環途上で行った。
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.05重量％、塩酸濃度が0.1
重量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは
1.6であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ72時間で
あった。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で2.
5時間熟成させた。熟成させた後、20gのモノエタノール
アミンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.7
であった。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度
で循環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを約2.3g/m
inの速度で約５時間添加し、pH10.3、シリカ濃度3.92重
量％のシリカゾル1040gを得た。ケイ酸水溶液の添加
は、循環途上で行った。
得られたコロイダルシリカの粒子成長速度を測定し
た。その結果を第１図３に示した。
た。その結果を第１図３に示した。
実施例４ 市販のケイ酸ソーダ濃厚溶液（日本化学工業株式会社
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.1重量％、塩酸濃度が0.05
重量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液の一部3
20gを90℃の温浴で２時間熟成させた。熟成させた後、1
5gのモノエタノールアミンに、撹拌しながら添加した。
このときのpHは10.6であった。この溶液を100℃に加熱
し、250g/minの速度で循環させながら、残部のケイ酸水
溶液700gを約2.3g/minの速度で約５時間添加し、pH10.
3、シリカ濃度3.94重量％のシリカゾル1035gを得た。ケ
イ酸水溶液の添加は、循環途上で行った。
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.1重量％、塩酸濃度が0.05
重量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液の一部3
20gを90℃の温浴で２時間熟成させた。熟成させた後、1
5gのモノエタノールアミンに、撹拌しながら添加した。
このときのpHは10.6であった。この溶液を100℃に加熱
し、250g/minの速度で循環させながら、残部のケイ酸水
溶液700gを約2.3g/minの速度で約５時間添加し、pH10.
3、シリカ濃度3.94重量％のシリカゾル1035gを得た。ケ
イ酸水溶液の添加は、循環途上で行った。
得られたコロイダルシリカの粒子成長速度を測定し
た。その結果を第１図４に示した。
た。その結果を第１図４に示した。
実施例５ 市販のケイ酸ソーダ濃厚溶液（日本化学工業株式会社
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアンイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.1重量％、塩酸濃度が0.2重
量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは1.1
であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ72時間であっ
た。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で２時間
熟成させた。熟成させた後、25gのモノエタノールアミ
ンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.5であ
った。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度で循
環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを約2.3g/minの
速度で約５時間添加し、pH10.0、シリカ濃度3.90重量％
のシリカゾル1045gを得た。ケイ酸水溶液の添加は、循
環途上で行った。
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアンイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が0.1重量％、塩酸濃度が0.2重
量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは1.1
であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ72時間であっ
た。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で２時間
熟成させた。熟成させた後、25gのモノエタノールアミ
ンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.5であ
った。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度で循
環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを約2.3g/minの
速度で約５時間添加し、pH10.0、シリカ濃度3.90重量％
のシリカゾル1045gを得た。ケイ酸水溶液の添加は、循
環途上で行った。
得られたコロイダルシリカの粒子成長速度を測定し
た。その結果を第１図５に示した。
た。その結果を第１図５に示した。
比較例１ 市販のケイ酸ソーダ濃厚溶液（日本化学工業株式会社
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量４重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアンイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液のpHは3.0であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ4
8時間であった。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の
温浴で２時間熟成させた。熟成させた後、10gのモノエ
タノールアミンに、撹拌しながら添加した。このときの
pHは10.7であった。この溶液を100℃に加熱し、250g/mi
nの速度で循環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを
約2.3g/minの速度で約５時間添加し、pH10.4、シリカ濃
度3.96重量％のシリカゾル1030gを得た。添加は、循環
途上で行った。
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量４重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアンイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液のpHは3.0であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ4
8時間であった。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の
温浴で２時間熟成させた。熟成させた後、10gのモノエ
タノールアミンに、撹拌しながら添加した。このときの
pHは10.7であった。この溶液を100℃に加熱し、250g/mi
nの速度で循環させながら、残部のケイ酸水溶液700gを
約2.3g/minの速度で約５時間添加し、pH10.4、シリカ濃
度3.96重量％のシリカゾル1030gを得た。添加は、循環
途上で行った。
得られたコロイダルシリカの粒子成長速度を測定し
た。その結果を第１図/1に示した。
た。その結果を第１図/1に示した。
比較例２ 市販のケイ酸ソーダ濃厚溶液（日本化学工業株式会社
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアンイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が1.5重量％、塩酸濃度が0.1重
量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは1.1
であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ48時間であっ
た。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で１時間
熟成させた。熟成させた後、20gのモノエタノールアミ
ンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.3であ
った。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度で循
環させながら、残部のケイ酸水溶液を約2.3g/minの速度
で添加したところ、１時間経過後反応液はゲル化した。
製、Ｊケイ酸ソーダ３号）をシリカ含量５重量％に希釈
した。この水溶液を活性化されたカチオン性のイオン交
換樹脂（日本練水（株）販売ダイアンイオンSK1B）に通
し、ケイ酸ソーダからナトリウムを除去した。この水溶
液に、過酸化水素水と塩酸を加えて、シリカ濃度が４重
量％、過酸化水素水濃度が1.5重量％、塩酸濃度が0.1重
量％のケイ酸水溶液1020gを得た。この水溶液のpHは1.1
であり、そのゲル化時間は、常温でおよそ48時間であっ
た。このケイ酸水溶液の一部320gを90℃の温浴で１時間
熟成させた。熟成させた後、20gのモノエタノールアミ
ンに、撹拌しながら添加した。このときのpHは10.3であ
った。この溶液を100℃に加熱し、250g/minの速度で循
環させながら、残部のケイ酸水溶液を約2.3g/minの速度
で添加したところ、１時間経過後反応液はゲル化した。
得られたコロイダルシリカの粒子成長速度を測定し
た。その結果を第１図２′に示した。
た。その結果を第１図２′に示した。
第１図より本発明に係る方法によって、塩基性有機化
合物の存在下で、アルカリ金属を含まないコロイダルシ
リカを粒子成長させると、成長速度が速いことが明らか
となる。
合物の存在下で、アルカリ金属を含まないコロイダルシ
リカを粒子成長させると、成長速度が速いことが明らか
となる。
なお、以上の実施例１〜５及び比較例１〜２の条件を
表として示すと第１表の通りである。
表として示すと第１表の通りである。
第１図は、各実施例及び比較例における添加時間に対す
る透過度を示す。
る透過度を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】ケイ酸アルカリ水溶液を、イオン交換によ
ってアルカリ金属を除去し、これに酸化剤と鉱酸を添加
した後、その一部を熟成させ、しかる後、これにアンモ
ニア、または、塩基性有機化合物を添加して塩基性ケイ
酸水溶液とし、該ケイ酸水溶液に前記の酸化剤と鉱酸を
添加したケイ酸水溶液の残部を、徐々に滴下することを
特徴とする、コロイダルシリカの製造方法。 - 【請求項２】原料のケイ酸アルカリ水溶液は、ケイ酸含
量が１〜10重量％、pHが７以上である請求項第１項に記
載のコロイダルシリカの製造方法。 - 【請求項３】酸化剤は、過酸化水素水、次亜塩素酸、亜
硝酸からなる群から選ばれた一種または二種以上のもの
であり、その濃度は、0.01〜１重量％である請求項第１
項に記載のコロイダルシリカの製造方法。 - 【請求項４】鉱酸は、塩酸、硝酸、および臭酸からなる
群から選ばれた一種または二種以上のものであり、その
添加量は、ケイ酸水溶液のpHが1.0〜2.0の範囲になるよ
うな量である請求項第１項に記載のコロイダルシリカの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17964490A JP2843655B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | コロイダルシリカの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17964490A JP2843655B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | コロイダルシリカの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474707A JPH0474707A (ja) | 1992-03-10 |
| JP2843655B2 true JP2843655B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=16069376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17964490A Expired - Fee Related JP2843655B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | コロイダルシリカの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843655B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4643085B2 (ja) * | 2001-09-19 | 2011-03-02 | 日本化学工業株式会社 | 研磨剤用高純度コロイダルシリカの製造方法 |
| DE10230982A1 (de) | 2002-07-10 | 2004-01-22 | H.C. Starck Gmbh | Guanidincarbonat-haltiges Kieselsol |
| JP5860661B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2016-02-16 | 住友ゴム工業株式会社 | シリカの製造方法及びタイヤ用ゴム組成物 |
| CN102863823B (zh) * | 2012-09-19 | 2014-07-09 | 常州大学 | 一种改性纳米二氧化硅的制备方法 |
-
1990
- 1990-07-09 JP JP17964490A patent/JP2843655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474707A (ja) | 1992-03-10 |
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