JP3259547B2 - シリカの表面改質方法 - Google Patents

シリカの表面改質方法

Info

Publication number
JP3259547B2
JP3259547B2 JP26315694A JP26315694A JP3259547B2 JP 3259547 B2 JP3259547 B2 JP 3259547B2 JP 26315694 A JP26315694 A JP 26315694A JP 26315694 A JP26315694 A JP 26315694A JP 3259547 B2 JP3259547 B2 JP 3259547B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silica
treated
weight
silica powder
treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26315694A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08104514A (ja
Inventor
政晴 高橋
貴雄 宇野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP26315694A priority Critical patent/JP3259547B2/ja
Publication of JPH08104514A publication Critical patent/JPH08104514A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3259547B2 publication Critical patent/JP3259547B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特にシリコーンゴム用
充填材として有用な表面処理シリカ粉末を得るためのシ
リカの表面改質方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
粉末状のシリカ充填材を表面改質する方法としては、シ
リカ粉末を不活性ガス及び/又は処理剤蒸気で渦動懸垂
状態に保ち処理する方法、あるいはシリカ粉末と処理剤
を共に反応機中で加熱し、発生する蒸気を冷却器で凝
縮、還流させる方法が採用されている。このような方法
の中で、これまで処理剤として用いられてきた化合物と
しては、クロルシラン類やシラザン化合物といった反応
活性の非常に高い化合物が使用されていた。
【0003】しかしながら、クロルシラン類やシラザン
化合物を処理剤として用いると、反応の結果、副生物と
して塩化水素やアンモニアが発生し、このためこれら副
生物の処理に複雑な設備を必要とし、結果として得られ
る表面改質シリカのコストアップに繋がることは否めな
かった。
【0004】一方、線状或いは環状のジアルキルポリシ
ロキサン類等を用い、微量の触媒使用下でシリカの表面
改質を行う試みもなされているが、この方法では十分な
処理度を達成することができず、特に得られた表面処理
シリカをシリコーンゴム用充填材として用いる場合、実
用的に不満足なものであった。
【0005】また、特公平6−47458号公報には、
ジフェニルシランジオールでシリカ表面を直接接触させ
ることにより処理することが開示されている。しかし、
この方法はフェニル基を必須としており、フェニル基で
表面処理されたシリカを用いた組成物、例えばジメチル
ポリシロキサン等のシリコーンゴムに配合した組成物の
場合、透明性に劣り、白濁、ブリード等が生じたり、シ
リコーンゴムの弾性が損なわれるという問題がある。ま
た、医療用途での使用も制限されてしまう。
【0006】本発明は上記事情を改善するためになされ
たもので、シリカの改質度が高く、しかも副生物などの
点で不都合を生じることのないシリカの改質方法を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、下記一般
式(1) R12Si(OH)2 …(1) (式中、R1,R2はメチル基を示す。)で示されるシラ
ンジオールを乾燥シリカ粉末を基準として0.05〜7
重量%の水分を含むシリカ粉末の表面改質剤として用
い、更にこの処理シリカのM値(シリカがメタノール水
溶液に濡れはじめる時のメタノールのvol%値)を4
5〜70とすることにより、反応後不利となる酸や塩基
などの後処理を必要とするような多量の副生物を生成し
ない上に、処理剤そのものの反応活性が高く、結果とし
て得られる表面改質シリカの改質度が十分に高く、特に
これをシリコーンゴム用充填材として用いた場合、良好
なゴム物性を与えることを知見した。
【0008】なお従来、HO[(CH32SiO]x
(x=2〜20)で表されるα,ω−シロキサンジオー
ルによるシリカの表面改質も一部検討されているが、シ
ロキサン単位の長さ(x)にバラツキが大きく、平均重
合度も3〜10前後であり、そのため末端シラノール基
の反応活性が低く、好ましいシリカの表面改質には至ら
なかった。
【0009】しかしながら、本出願人は先に上記式
(1)のシランジオールの簡単で安価な合成方法を確立
した(特開平7−233179号公報)が、本発明者は
この式(1)のシランジオールにつき種々検討を行った
結果、このシランジオールがシリカの表面処理剤として
優れた反応活性を有し、従ってこの反応活性に富むシラ
ンジオールを処理剤として用いることにより、シリカの
表面改質度が大幅に向上し、特に得られた表面処理シリ
カをシリコーンゴム用充填材として用いた場合、分散性
や貯蔵安定性、硬化物の物理特性が非常に良好となるこ
とを知見し、本発明を完成したものである。
【0010】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明のシリカの改質方法は、シリカ粉末を上記式
(1)のシランジオールと接触処理するものである。
【0011】ここで、シリカ粉末としては、表面シリカ
の使用目的などに応じて選定され、例えばシリコーンゴ
ム用充填材として用いる場合には、補強性の点からBE
T比表面積が50m2/g以上のシリカが好適に用いら
れる。
【0012】このようなシリカ粉末としては、、フュー
ムドシリカ、沈降シリカ、珪藻土、粉砕石英、溶融シリ
カ等が例示される。これらのうちでも特にフュームドシ
リカ、沈降シリカが純度並びに補強性の点で優れてい
る。
【0013】これらのシリカ粉末は、若干の水分を含有
している方が、本発明の方法で処理した場合、その処理
度が向上する。そのためのシリカ粉末の水分量は、乾燥
したシリカ粉末を基準として0.05〜7重量%、好ま
しくは0.1〜4重量%の範囲以内である。この水分の
存在により処理効果が向上するのは、シリカ表面におけ
るシラノール基の存在がより確実になることと、処理反
応時の助触媒的役割によるものと考えられ、このことに
より、より多くの表面改質反応が達成されると考えられ
る。
【0014】一方、本発明に使用される処理剤としての
シランジオールは、下記一般式(1) R12Si(OH)2 …(1) (式中、R1,R2はメチル基を示す。)で示されるもの
である。このシランジオールは反応基が水酸基であるた
め、シリカと反応したときに生成する物質は水であり、
特別の除去操作を必要とせず、非常に簡便な処理プロセ
スでシリカの表面処理を達成することができるという利
点を有している。これに対し、処理剤としてジメチルジ
クロルシランを用いた場合、対応する本発明の処理剤で
あるジメチルシランジオールと比較すると、発生する塩
化水素の処理が繁雑となり、プロセスの簡便さという点
で不利となる。
【0015】本発明で使用されるシランジオールの使用
量は、シリカ粉末100重量部に対し5〜50重量部の
範囲が望ましい。5重量部未満では処理度が低値とな
り、特に得られた表面処理シリカをシリコーンゴム用充
填材として使用した場合、好ましいゴム物性が得られな
いことがあり、一方50重量部を越えると、過剰な処理
剤がシリカ粉末中に残存するのみならず、いたずらに処
理シリカが高価なものとなる不利が生じる場合がある。
【0016】本発明のシリカの表面処理に当っては、シ
リカ粉末とシランジオールを室温下で十分接触混合した
後、1日から1ヵ月程度保存して得ることができるが、
必要に応じて加熱処理を加えることにより、より反応を
促進することができる。特に処理剤としてのシランジオ
ールの融点以上に加熱することは、処理の均一性を増加
させることができるので好ましい。より好ましくは15
0〜250℃で30分〜8時間程度熱処理することが、
得られた表面処理シリカをシリコーンゴム用充填材とし
て用いた場合において、シリコーンゴムの諸物性発現に
より望ましい。
【0017】更に高度の処理度を要求する場合には、微
量の触媒を併用することも可能である。このような触媒
としては、例えば塩酸や水酸化カリウムやアミン化合物
等である。なお、アミン化合物としては、例えば水酸化
アンモニウム、トリエチルアミン、トリブチルアミン、
ジエチルアミン、エチルアミンやビス−ジメチルアミノ
ジメチルシラン、ジエチルアミノトリメチルシラン等が
例示される。
【0018】この触媒の使用量は微量であり、通常シリ
カ重量に対して0〜2重量%である。
【0019】なお、シリカの表面改質において、シリカ
と処理剤の接触のさせ方は必要に応じて種々の形態がと
れるが、例えばシリカと処理剤を予め接触混合させてお
いてから加熱してもよく、あるいはシリカの仕込まれた
反応機中に処理剤を不活性ガス等で導搬する方法を採用
してもよい。また、シリカの表面改質に当っては、通常
は溶媒を用いる必要はないが、シリカ表面の濡れ性を改
善するため、トルエン、キシレン等の溶媒を用いて処理
することもできる。
【0020】このようにして得られた表面改質シリカ
は、シリコーンゴム用充填材として有用であるが、更に
はグリース用の増稠剤、ゴムやプラスチックの充填材、
塗料用添加剤など各種工業用材料としても有用である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、表面改質効果の高い表
面処理シリカが簡単かつ確実に得られ、しかも副生物な
どの点で不都合を生じることがない。
【0022】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
【0023】〔実施例1〜3〕比表面積が200m2
gで含水率が0.5重量%のフュームドシリカ〔AER
OSIL200(日本アエロジル社製)〕100重量部
とジメチルシランジオール粉末を表1の割合で混合し、
この混合物を200℃で4時間熱処理した。得られた処
理シリカのカーボン量、比表面積及びM値を測定した結
果は表1の通りであった。
【0024】
【表1】
【0025】〔実施例4〜7〕比表面積が200m2
gで含水率が0.5重量%のフュームドシリカ〔AER
OSIL200(日本アエロジル社製)〕100重量部
とジメチルシランジオール粉末及び触媒を表1の割合で
混合し、この混合物を200℃で4時間熱処理した。得
られた処理シリカのカーボン量、比表面積及びM値を測
定した結果は表2の通りであった。
【0026】
【表2】
【0027】〔実施例8〜11〕比表面積が200m2
/gで含水率が6重量%の沈降シリカ〔ニプシルLp
(日本シリカ社製)〕100重量部とジメチルシランジ
オール粉末及び触媒を表3の割合で混合し、この混合物
を200℃で4時間熱処理した。得られた処理シリカの
カーボン量、比表面積及びM値を測定した結果は表3の
通りであった。
【0028】
【表3】
【0029】〔実施例12,13〕 比表面積が200m2/gで含水率が0.5重量%のフ
ュームドシリカ〔AEROSIL200(日本アエロジ
ル社製)〕及び比表面積が200m2/gで含水率が6
重量%の沈降シリカ〔ニプシルLp(日本シリカ社
製)〕各々100重量部とジメチルシランジオール粉末
及び触媒を表4の割合で混合し、この混合物を200℃
で4時間熱処理した。得られた処理シリカのカーボン
量、比表面積及びM値を測定した結果は表4の通りであ
った。
【0030】
【表4】
【0031】〔参考例〕実施例4〜7で得られた処理シ
リカ各々50重量部をジメチルシロキサン単位99.8
5mol%、メチルビニルシロキサン単位0.15mo
l%で末端がビニルジメチルシロキサン単位で封鎖され
たシリコーン生ゴム(粘度1000万cs)100重量
部とニーダーミキサーで均一になるまで撹拌混合し、組
成物を得た。このようにして得られた組成物は均一で滑
らかな表面肌を有していた。これらの組成物の可塑度を
測定したところ、表3の通りであった。この組成物10
0重量部に2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチ
ルパーオキシ)ヘキサン0.5重量部を二本ロールで均
一になるように混合した。次いで、このものを30kg
f/cm2の圧力下で165℃/10分間加圧成型し、
2mmの加硫シートを得た。このシートに対し更に20
0℃で4時間2次加硫を行った。このシートをJIS
K−6301に従い物性試験を行った結果は表5の通り
であった。
【0032】比較のため、処理シリカの代りに表面処理
を施していないAEROSIL200を用いた以外は上
記と同様に操作した。結果を表5に併記するが、処理シ
リカの代りにAEROSIL200を配合したものは、
配合に長時間を要し、また可塑度の経時変化も大きく、
物性も伸びが不十分なものであった。
【0033】
【表5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−115772(JP,A) 特開 昭62−171913(JP,A) 特開 平7−134467(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 33/12 - 33/193 C08K 3/00 C08K 9/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乾燥シリカ粉末を基準として0.05〜
    7重量%の水分を含むシリカ粉末を下記一般式(1) R12Si(OH)2 …(1) (式中、R1,R2はメチル基を示す。)で示されるシラ
    ンジオールと接触処理し、この処理シリカのM値(シリ
    カがメタノール水溶液に濡れはじめる時のメタノールの
    vol%値)が45〜70であることを特徴とするシリ
    カの表面改質方法。
  2. 【請求項2】 シリカ粉末に式(1)のシランジオール
    を混合した後、加熱するようにした請求項1記載の表面
    改質方法。
  3. 【請求項3】 シリカ粉末と式(1)のシランジオール
    に塩酸、水酸化アルカリ及びアミン化合物から選ばれる
    触媒を混合するようにした請求項1又は2記載の表面改
    質方法。
JP26315694A 1994-10-03 1994-10-03 シリカの表面改質方法 Expired - Fee Related JP3259547B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26315694A JP3259547B2 (ja) 1994-10-03 1994-10-03 シリカの表面改質方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26315694A JP3259547B2 (ja) 1994-10-03 1994-10-03 シリカの表面改質方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08104514A JPH08104514A (ja) 1996-04-23
JP3259547B2 true JP3259547B2 (ja) 2002-02-25

Family

ID=17385580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26315694A Expired - Fee Related JP3259547B2 (ja) 1994-10-03 1994-10-03 シリカの表面改質方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3259547B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103087556A (zh) * 2012-12-31 2013-05-08 东莞市万钧化工新材料科技有限公司 一种导热填料的表面处理方法及应用

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2224609A1 (en) * 1996-12-18 1998-06-18 David J. Kneiling Process for producing improved silica-reinforced masterbatch of polymers in latex form
CN1320045C (zh) * 2002-12-18 2007-06-06 德古萨公司 结构-涂覆的二氧化硅和其制备方法、涂料体系及其用途以及塑料体
JP2006124407A (ja) * 2004-09-30 2006-05-18 Jsr Corp 表面疎水化用組成物、表面疎水化方法、半導体装置およびその製造方法
FR3015506B1 (fr) * 2013-12-20 2017-04-21 Arkema France Composition de poudres de poly-arylene-ether-cetone-cetones autorisant un excellent compromis coulabilite et coalescence adaptees au frittage laser
JP5978508B1 (ja) * 2015-09-16 2016-08-24 東亞合成株式会社 無機微粒子の表面被覆方法
CN111392735B (zh) * 2020-02-20 2021-08-06 广州汇富研究院有限公司 气相二氧化硅的表面改性联合处理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103087556A (zh) * 2012-12-31 2013-05-08 东莞市万钧化工新材料科技有限公司 一种导热填料的表面处理方法及应用
CN103087556B (zh) * 2012-12-31 2014-11-12 东莞市万钧化工新材料科技有限公司 一种导热填料的表面处理方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08104514A (ja) 1996-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2892741B2 (ja) 補強用シリカ充填剤及びその製造方法
EP0017734B1 (en) Curable organopolysiloxane compositions containing carbon black, method for preparing the same and method for curing the compositions
JPS636062A (ja) シリカ微粉末の表面改質方法
KR0175976B1 (ko) 액상 실리콘 고무 조성물 및 그의 제조 방법
JP3109404B2 (ja) シリコーンゴムコンパウンドの製造方法
JPS606379B2 (ja) シリカ粉末の表面改質方法
JP3259547B2 (ja) シリカの表面改質方法
JP3464702B2 (ja) シリコーンゴム組成物の製造方法
JPS61228062A (ja) 難燃性シリコ−ンゴム組成物
JP2697523B2 (ja) オイルブリード性シリコーンゴム組成物及びその硬化物
JP4164789B2 (ja) 樹脂用充填剤の製造方法
JP3341381B2 (ja) 加熱硬化型シリコーンゴム組成物
JP3275624B2 (ja) シリコーンゴム組成物及びその成型方法
JPH0647458B2 (ja) シリカ微粉末の表面改質方法
JP3077503B2 (ja) シリコーンゴム組成物
JP3482834B2 (ja) シリコーンゴムの製造方法
JPH04117457A (ja) シリコーンゴム組成物及び硬化物
JPH0692502B2 (ja) フルオロシリコーン処理シリカの製造方法
JP3189601B2 (ja) 加熱硬化型シリコーンゴム組成物及びその硬化方法
JP2570526B2 (ja) シリコーンゴム組成物及び低硬度シリコーンゴム
JP2853539B2 (ja) シリコーンゴム組成物
JP3121772B2 (ja) 熱硬化性シリコーンゴム組成物の製造方法
JP2853464B2 (ja) オイルブリード性シリコーンゴム組成物の製造方法
JP3191579B2 (ja) シリコーンゴム組成物
JP2002080721A (ja) 熱硬化性シリコーンゴム組成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071214

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees