JP4993811B2 - Modified sol-gel silica particles and method for producing the same - Google Patents

Modified sol-gel silica particles and method for producing the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な改質ゾル−ゲル法シリカ粒子に関する。詳しくは、流動性が著しく改善されたゾル−ゲル法シリカ粒子であり、特に、その球状のものが液晶用スペーサーとして有用な改質ゾル−ゲル法シリカ粒子を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】
ゾル−ゲル法シリカ粒子は、アルコールを含有する水系溶媒中でアルキルシリケートを加水分解触媒の存在下に加水分解し、生成したシリカ粒子を乾燥することによって製造される。
【0003】
上記方法によれば、球状で且つ単分散性のゾル−ゲル法シリカ粒子が得られ易く、かかるゾル−ゲル法シリカ粒子は液晶用スペーサーとしての用途に好適に使用される。上記用途において、ゾル−ゲル法シリカ粒子は、粒径が1μm以上で、且つ粒径が揃った単分散性の高い球状シリカ粒子が好ましいとされている。
【0004】
このようなゾル−ゲル法シリカ粒子を製造する方法として、例えば、特開平4−240112号公報、特開平4−21515号公報、特開平8−337413号公報、特開平10−203820号公報などに、その具体的な製造方法が提案されている。
【0005】
上記した従来のゾル−ゲル法シリカ粒子の製造方法は、一般に、シリカ粒子の製造条件を種々特定した技術であり、生成したシリカ粒子を溶媒と分離し乾燥させることにより、また場合によっては焼成させることによりゾル−ゲル法シリカ粒子が得られる。
【0006】
ところが、上記ゾル−ゲル法によって得られるシリカ粒子のうち、粒子径がサブミクロンから数μmの範囲のものは、その流動性において改良の余地があった。
【0007】
即ち、上記ゾル−ゲル法シリカ粒子は、スペーサー用途において、散布機に供給するホッパーで棚吊りを起こしたり、散布ノズルより一定量を散布することが困難であったりする場合が多かった。また、球状粒子に限らず、流動性の悪いゾル−ゲル法シリカ粒子は、例えば、樹脂用充填材として使用する場合においても、樹脂等への分散性が悪いという問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、流動性に優れた改質ゾル−ゲル法シリカ粒子を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、公知の方法によって得られたゾル−ゲル法シリカ粒子に特定の処理を施すことによって、水素結合したシラノール基及び孤立シラノール基に基づく赤外分光スペクトルを特定の比率としたゾル−ゲル法シリカ粒子が、極めて高い流動性を示すことを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【0010】
当該改質ゾル−ゲル法シリカ粒子は、拡散反射法で測定される赤外分光スペクトルにいて、孤立シラノール基に基づくピーク面積(A1)と水素結合したシラノール基に基づくピーク面積(A2)の比(A1/A2)が0.03以上であることを特徴とする改質ゾル−ゲル法シリカ粒子である。本発明は、上記改質ゾル−ゲル法シリカ粒子の製造方法であり、即ち、(I)アンモニアの存在下にゾル−ゲル法によりシリカ粒子を含むシリカケーク(1)を得、当該シリカケーク(1)をアルコール洗浄後、アンモニア水で洗浄し、ついで再度のアルコール洗浄により溶媒がアルコールに置換されたシリカケーク(2)を得、該シリカケーク(2)を100〜200℃で加熱する製造方法、(II)ゾル−ゲル法によりシリカ粒子を含むシリカケーク(3)を得、該シリカケーク(3)を酸洗してシリカケーク(4)を得た後、当該シリカケーク(4)をアンモニア水に浸漬し、続いてアルコール洗浄により溶媒がアルコールに置換されたシリカケーク(5)を得、該シリカケーク(5)を100〜200℃で加熱する製造方法、並びに、(III)ゾル−ゲル法によりシリカ粒子を含むシリカケーク(3)を得、該シリカケーク(3)を酸洗してシリカケーク(4)を得た後、当該シリカケーク(4)をアンモニアガスの存在下に100〜200℃で加熱する製造方法である。
【0011】
尚、本発明において、拡散反射法による赤外分光スペクトルの測定はKBr粉末とシリカ粒子を乳鉢で混合したものをカップ状容器にすりきり1杯入れ、赤外光を試料表面で拡散反射させた時の吸収スペクトルを測定する方法である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシリカ粒子について詳細に説明する。
【0013】
本発明のゾル−ゲル法シリカ粒子の製造方法は、水系溶媒中でアルキルシリケートを加水分解及び重縮合する方法が特に制限なく使用される。
【0014】
上記アルキルシリケートは、一般式 Si(OR)で表わすことができる。式中、Rは炭素数1〜7のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。このようなアルキルシリケートとしては、メチルシリケート(テトラメトキシシラン)、エチルシリケート(テトラエトキシシラン)、プロピルシリケート(テトラプロポキシシラン)、ブチルシリケート(テトラブトキシシラン)などが挙げられる。
【0015】
また、水系溶媒としては、単分散性の高い球状のゾル−ゲル法シリカ粒子を得るためには、アルコール水溶液が好ましい。該アルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のモノアルコール類を単独あるいは2種以上を混合して用いても良いし、更にエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類を上記に添加しても良い。
【0016】
更に、上記水系溶媒には、加水分解触媒として、アルカリを存在させることが好ましい。かかるアルカリとしては、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび各種のアミン類などが用いられるが、中でもアンモニアが好適に用いられる。
【0017】
加水分解反応は、水系溶媒にアルキルシリケートを添加して加水分解を行なうと共に、重縮合せしめることによって行われ、ゲルを生成する。
【0018】
この場合、ゲル体は、前記水系溶媒の種類や反応条件などを調整することによって粒子状或いは、塊状物として得ることができる。これらの条件は公知の条件より適宜選択することができる。
【0019】
そして、塊状物として得られたゾル−ゲル法シリカは、これを粉砕することにより、ゾル−ゲル法シリカ粒子とすることができる。
【0020】
上記のようにして得られるゾル−ゲル法シリカ粒子のうち、本発明の方法が好適に適用されるものは、平均粒子径の下限が0.01μm、好ましくは、0.1μm、特に、0.2μmであり、平均粒径の上限が、100μm、好ましくは30μm、特に20μmである。
【0021】
また、スペーサーシリカの用途においては、特に、単分散性を表す指標としては標準偏差値が30%以下、好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下のシリカ粒子が好適である。
【0022】
本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子の特徴は、上記のゾル−ゲル法によるシリカ粒子において、拡散反射法で測定される赤外分光スペクトルについて、孤立シラノール基に基づくピーク面積(A1)と水素結合したシラノール基に基づくピーク面積(A2)の比(A1/A2)が0.03以上、好ましくは、0.05以上、さらに好ましくは、0.05〜0.5、さらに好ましくは0.1〜0.4に調整されたことにある。
【0023】
ここでいう孤立シラノール基に基づくピークとは、波数3740cm−1〜3760cm−1にピークトップを持つピークであり、水素結合したシラノール基に基づくピークとは、波数3640cm−1〜3680cm−1にピークトップを持つピークである。
【0024】
拡散反射による赤外分光スペクトルは、例えば以下の方法で測定する。
【0025】
バックグラウンドは、乳鉢で粉砕したKBr粉末をカップ状測定容器にすりきり1杯入れて装置にセットし、赤外光を試料表面で拡散反射させた時の吸収スペクトルを測定する。サンプルは、シリカ粒子を700℃で10時間乾燥させた後、シリカ粒子とKBr粉末とを乳鉢でよく混合し、カップ状測定容器にすりきり1杯入れ、バックグラウンドと同様に測定する。
【0026】
また、A1、A2は下記の方法によって求めた値である。即ち、代表的なスペクトルを示す図1に従って説明すれば、孤立シラノール基に基づくピーク面積(A1)は、波数3720cm−1(B1)と3760cm−1(B2)の2点を結ぶ直線をベースラインとした時のB1、B2間のピーク面積として求める。また、水素結合したシラノール基に基づくピーク面積(A2)は、波数3500cm−1(B3)と3790cm−1(B4)の2点を結ぶ直線をベースラインとした時のB3、B4間のピーク面積(A3)からA1を差し引いた値(A3−A1)として求める。
【0027】
上記A1で示されるピーク面積は、ゾル−ゲル法シリカ粒子の表面に存在する孤立シラノール基の相対量を示し、A2で示されるピーク面積は、該粒子の表面に存在する水素結合したシラノール基の相対量をそれぞれ示す。
【0028】
従来のゾル−ゲル法シリカ粒子は、上記A1/A2の比が一般に低く、本発明の上記範囲を満足することができない。そして、このように該比が低い従来のゾル−ゲル法シリカ粒子は、流動性が悪い。
【0029】
これに対して、本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子は、かかる比が前記特定の値以上と、孤立シラノール基の割合を増大せしめることにより、極めて優れた流動性を示す。
【0030】
本発明において、拡散反射法による赤外分光スぺクトルを再現性良く取得するために、測定の前処理として、700℃で10時間、空気中で加熱乾燥して、シリカ粒子に吸着している水分を除去する操作が行われる。
【0031】
なお、上記加熱乾燥は、ゾル−ゲル法シリカ粒子の赤外分光スぺクトルを測定するために行なうものである。したがって、かかる測定において本発明の範囲を満足するゾル−ゲル法シリカ粒子は、加熱乾燥をする前のものでも、加熱乾燥後のものでも、良好な流動性を示し、どちらについても本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子に含まれる。
【0032】
本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子の製造方法は特に限定されない。好適な製造方法としては、ゾル−ゲル法シリカ粒子をガス中で、アンモニアの存在下に、100℃以上の温度で加熱処理する方法が挙げられる。
【0033】
従来は、アンモニア存在下に加熱処理を行なうと刺激臭が発生し有害であることから、ゾル−ゲル法シリカ粒子を乾燥する際も、純水による洗浄や、エバポレーターによるアンモニアの除去を行なった後に加熱する方法が一般的であった。
【0034】
しかしながら、本発明者らは、ゾル−ゲル法シリカ粒子をガス中で、アンモニアの存在下に、100℃以上の温度で加熱処理する方法によって、工業的に有利に本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子が得られることを見出した。
【0035】
上記の加熱処理の温度が100℃未満では時間がかかり過ぎる。また、該加熱処理温度の上限は、アンモニアの分解温度未満であるが、経済性から、300℃、特に、200℃が適当である。
【0036】
上記ガスとしては、経済性より空気が使用される。また、該ガス中のアンモニアの濃度は特に制限されないが、好ましくは10ppm以上、好ましくは100ppm以上である。一方、アンモニアは有害なため、高濃度の場合は危険性も伴う。従って、10重量%以下の範囲、好ましくは1重量%以下、更に1000ppm以下の範囲が好ましい。
【0037】
上記の加熱処理時間は、10分〜数日の範囲、好ましくは1時間〜24時間の範囲が好適である。
【0038】
上記のゾル−ゲル法シリカ粒子をアンモニアの雰囲気下で100〜200℃の温度で加熱処理する好適な態様として下記の方法が挙げられる。
(1)乾燥状態のゾル−ゲル法シリカ粒子をアンモニアガスの雰囲気下で100〜200℃の温度で加熱処理する方法。
(2)アンモニアの存在下にゾル−ゲル法シリカ粒子を製造後、該アンモニアが残存する条件で、該粒子のアルコール洗浄を行った後、100〜200℃で、加熱処理する方法。
(3)ゾル−ゲル法シリカ粒子を酸洗した後、アンモニア水に浸漬し、続いてアルコールで洗浄後に100〜200℃で加熱処理する方法。
【0039】
上記(1)〜(3)の方法は、それぞれ単独で実施しても良いし、必要に応じて組み合わせて実施することもできる。
【0040】
なお、上記(2)および(3)の方法については、これらの方法で製造されたシリカ粒子は、シリカ粒子内部にアンモニアを含有しているため、加熱処理時にシリカ内部からアンモニアガスが発生し、(1)と同様にアンモニアガスの雰囲気下で加熱処理することになる。
【0041】
最後の洗浄で使用するアルコールとしては、沸点の低いアルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等を用いることができる。上記の中でも乾燥しやすいメタノールが特に好ましい。上記シリカ粒子からアルコールを除去するには、ろ過や遠心分離などの方法が利用できるが、風乾などでも良い。
【0042】
加熱処理には、市販の乾燥器等が使用できるが、乾燥させる際には容器に蓋をして容器内がアンモニア雰囲気になるようにすることが好ましい。
【0043】
本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子のうち、球状のものは液晶用のスペーサーとして好適に利用することができる。即ち、アンモニアとアルコールの溶媒中で、アルキルシリケートを加水分解することによって製造された、単分散性の高いゾル−ゲル法シリカ粒子を、アンモニアの雰囲気下で加熱処理することによって得られる、本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子は、凝集性が低く流動性が高い、実用的には極めて有用な液晶用スペーサーとして提供できる。
【0044】
ところで、本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子は、凝集性が低く流動性が高いという特徴がある。かかる性質の指標としては、後で詳述するように、篩を用いて篩った際の篩上残量を流動性の指標とすることができる。
【0045】
本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子は、かかる篩上残量が40%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは20%以下を達成することが可能である。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の改質ゾル−ゲル法シリカ粒子は、極めて流動性が高く、特に、液晶用スペーサーとして使用した場合には、凝集性が抑えられ、流動性が高いために、散布面への供給が極めてスムースであり、有用である。
【0047】
【実施例】
以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。
(赤外分光スペクトルの測定方法)
拡散反射による赤外分光スペクトルは、以下の方法で測定した。測定装置として、Bio−Rad社製フーリエ変換赤外分光測定装置を用いた。バックグラウンドは、乳鉢で粉砕したKBr粉末をカップ状測定容器にすりきり1杯入れて装置にセットし、赤外光を試料表面で拡散反射させた時の吸収スペクトルを測定した。サンプルは、シリカ粒子を700℃で10時間乾燥させた後、シリカ粒子20mgとKBr粉末180mgとを乳鉢でよく混合し、カップ状測定容器にすりきり1杯入れ、バックグラウンドと同様に測定した。
【0048】
尚、A1、A2は前記の方法によって求めた。
(流動性の評価方法)
粒子の流動性は、振動篩を用いて評価した。即ち、粒子1gを目開き75μmの篩(ステンレス製)に入れ、振動数60Hz、振幅1mmで1分間、振動篩で篩った後の篩上残量(重量%)を測定することによった。粒子の凝集性が弱く(分散性が良く)、流動性が良い場合は篩上残量が少なく、粒子の凝集性が強く、流動性が悪い場合は篩上残量が多い。
【0049】
実施例1
(1)攪拌機付きのガラス製反応容器(内容積5L)に、イソプロピルアルコールおよびアンモニア水(25重量%)をそれぞれ400gおよび100g仕込み、よく混合して反応液を調製した。次に、反応液の温度を30℃に保ちつつ、エチルシリケート(関東化学(株)、品名;テトラエトキシシラン、純度;3N)を5g加え、30分間攪拌して核粒子を生成させた。次いで、エチルシリケート(Si(OEt)、コルコート(株)、品名;エチルシリケート28)を8.3g/minの速度で、アンモニア水(25重量%)を2.7g/minの速度で、それぞれ別々に反応液中に液中同時滴下した。滴下開始から4時間後に滴下を終了し、エチルシリケートを合計で2,000g、アンモニア水を640g滴下した。さらに1時間攪拌を続けた後、系内の溶液を取り出し、5Lのビーカーに移して静置した。粒子が沈降した後に上澄み液を分離し、シリカケークを得た(シリカケークAとする)。
【0050】
(2)上記シリカケークAにメタノール2Lを加えて攪拌した後、静置することによって粒子を沈降させた。上澄み液を捨てた後、1%アンモニア水2Lを加えて1時間攪拌した。
【0051】
さらに、1%アンモニア水による洗浄操作を1回、メタノールによる洗浄操作を3回行なうことにより溶媒をメタノールに置換し、生成したシリカケークを取り出した(シリカケークBとする)。上記シリカケークBを良く解しながらガラスビーカーに入れ、ゆるく蓋をかぶせて150℃の乾燥機に24時間入れて乾燥させ、シリカ粒子を得た(乾燥シリカ粒子Bとする)。
【0052】
(3)上記乾燥シリカ粒子Bを電子顕微鏡で観察したところ、粒子径が約2.1μmの粒径の揃った単分散性の高い球状シリカ粒子であることがわかった。また、特に粉砕や解砕処理が必要な凝集粒はなく、流動性を評価したところ、篩上残量は16重量%であった。
【0053】
上記乾燥シリカ粒子Bを700℃の電気炉で10時間、空気中で加熱処理した後に赤外分光スペクトルを測定した結果、孤立シラノール基のピーク面積(A1)と水素結合したシラノール基のピーク面積(A2)の比(A1/A2)は0.06であった。上記の加熱処理後のシリカ粒子にも凝集粒はなく、篩上残量は18重量%であった。
【0054】
実施例2
(1)実施例1と同様に(1)の操作を行ない、取り出したシリカケークAのうち140gとメタノール400g、イソプロピルアルコール400gを攪拌機付きのガラス製反応容器(内容積5L)に入れて攪拌後、アンモニア水(25重量%)160gを加え、40℃に保持した。
【0055】
次いで、エチルシリケートを3.3g/minの速度で、アンモニア水(25重量%)を2.9g/minの速度で、それぞれ別々に反応液中に液中同時滴下した。滴下開始から4時間後に滴下を終了し、エチルシリケートを800g、アンモニア水を700g滴下した。さらに1時間攪拌を続けた後、系内の溶液を取り出し、5Lのビーカーに移して静置した。粒子が沈降した後に上澄み液を分離し、シリカケークを得た(シリカケークCとする)。
【0056】
このシリカケークCを用いて上記と同じ操作を繰り返し、シリカケークを得た(シリカケークDとする)。
【0057】
(2)その後、上記シリカケークDにメタノール2Lを加えて攪拌し、静置することによって粒子を沈降させ、上澄み液を分離した。次に、粒子を濾過し、1%アンモニア水2Lを加えて10分間攪拌した。(これをシリカスラリーDとする)
さらに、1%アンモニア水による洗浄操作を1回、メタノールによる洗浄操作を3回行なうことにより溶媒をメタノールに置換し、生成したシリカケークを取り出した(シリカケークEとする)。上記シリカケークEを良く解しながらガラスビーカーに入れ、ゆるく蓋をかぶせて150℃の乾燥機に24時間入れて乾燥させ、シリカ粒子を得た(乾燥シリカ粒子Eとする)。
【0058】
(3)上記乾燥シリカ粒子Eを電子顕微鏡で観察したところ、粒子径が約6.3μmの粒径の揃った単分散性の高いシリカであることがわかった。また、特に粉砕や解砕処理が必要な凝集粒はなく、流動性を評価したところ、篩上残量は12重量%であった。
【0059】
上記乾燥シリカ粒子Eを700℃の電気炉で10時間、空気中で加熱処理した後に赤外分光スペクトルを測定した結果、A1/A2は0.09であった。加熱処理後も凝集粒はなく、篩上残量は15重量%であった。
【0060】
比較例1
実施例2の(1)と同様にしてシリカケークDを得た。このシリカケークDにメタノール2Lを加えて攪拌し、静置することによって粒子を沈降させ、上澄み液を分離した。次に、粒子を濾過し、純水2Lを加えて10分間攪拌した。(この状態をシリカスラリーFとする)得られたシリカスラリーFをエバポレーターにかけ、スラリー中のアンモニアとメタノールを取り除いた。その後、上澄み液を取り除いてシリカケークを取り出し、150℃の乾燥機に24時間入れて乾燥させ、シリカ粒子を得た(乾燥シリカ粒子Fとする)。
【0061】
得られたシリカ粒子Fは、0.5mm程度の凝集粒が認められ、流動性を評価したところ、篩上残量は60%であった。
【0062】
また、シリカ粒子Fを700℃の電気炉で10時間、空気中で加熱処理した後に赤外分光スペクトルを測定した結果、孤立シラノール基のピークは観察されず、A1/A2比はほとんどゼロであった。加熱処理後の篩上残量は80重量%であった。
【0063】
実施例3
(1)実施例2と同様にしてシリカケークEを得た。
【0064】
続いて、上記シリカケークを純水中に分散させ、遠心分離機を用いて固液分離を行なった。上澄みを捨てた後、次にシリカ100gに対して純水2L、60重量%の硝酸約0.1Lを加えて12時間攪拌した。その後、pHが6を超えるまで純水でデカンテーションを繰り返した。
【0065】
(2)続いて、上記シリカケークに1重量%のアンモニア水を加えて、24時間攪拌した。メタノールによるデカンテーションを二回繰り返すことによって溶媒をメタノールに置換し、生成したシリカケークを取り出した(シリカケークGと言う)。
【0066】
(3)上記シリカケークGを良く解しながら、ガラスビーカーに入れ、ゆるく蓋をかぶせて150℃の乾燥機に24時間入れて乾燥させた(乾燥シリカ粒子Gとする)。
【0067】
得られた乾燥シリカ粒子Gは、特に粉砕や解砕処理が必要な凝集粒はなく、流動性を評価したところ、篩上残量は7%を示した。また、乾燥シリカ粒子Gを700℃の電気炉で10時間、空気中で加熱処理した後に赤外分光スペクトルを測定した結果、A1/A2比は0.16であった。加熱処理後も篩上残量は10重量%であった。
【0068】
比較例2
実施例3と同様に(1)の操作を行なった後、(2)の過程でアンモニア水の代わりに純水を用いること以外は実施例3と同様にしてシリカケークを得た(シリカケークHとする)。
【0069】
得られたシリカケークHに対し、実施例3の(3)と同様の操作を行なって乾燥シリカ粒子を得た(乾燥シリカ粒子Hとする)。
【0070】
得られた乾燥シリカ粒子Hは、0.5mm程度の凝集粒が認められ、また流動性を評価したところ、篩上残量は75重量%であった。
【0071】
また、乾燥シリカ粒子Hを700℃の電気炉で10時間、空気中で加熱処理した後に赤外分光スペクトルを測定した結果、孤立シラノール基のピークは観察されず、A1/A2比はほぼゼロであった。加熱処理後も篩上残量は68重量%であった。
【0072】
実施例4
実施例3と同様に(1)の操作を行なった後、(2)の過程でアンモニア水の代わりに純水を用いること以外は実施例3と同様にしてシリカケークを得た(シリカケークHとする)。
【0073】
得られたシリカケークHを、ガスパージ可能な石英ガラス製の加熱管に入れ、アンモニアガスを導入しながら、150℃で2時間加熱し、乾燥シリカ粒子を得た(乾燥シリカ粒子Iとする)。
【0074】
得られた乾燥シリカ粒子Iは、特に粉砕や解砕処理が必要な凝集粒は認めらず、流動性を評価したところ、篩上残量は15%であった。また、乾燥シリカ粒子Iを700℃の電気炉で10時間、空気中で加熱処理した後に赤外分光スペクトルを測定した結果、A1/A2比は0.12であった。加熱処理後も、篩上残量は18重量%であった。
【0075】
上記実施例1〜4と比較例1〜2より、アンモニアの存在下で加熱処理することによってA1/A2比が増大し、シリカ粒子の流動性が向上することが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 シリカ粒子の拡散反射による赤外分光スペクトル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to novel modified sol-gel silica particles. Specifically, it is a sol-gel method silica particle whose fluidity is remarkably improved. In particular, the spherical particle provides a modified sol-gel method silica particle useful as a spacer for liquid crystal.
[0002]
[Prior art]
The sol-gel method silica particles are produced by hydrolyzing an alkyl silicate in the presence of a hydrolysis catalyst in an aqueous solvent containing alcohol and drying the generated silica particles.
[0003]
According to the above method, spherical and monodisperse sol-gel method silica particles are easily obtained, and such sol-gel method silica particles are suitably used for applications as spacers for liquid crystals. In the above applications, the sol-gel method silica particles are preferably spherical silica particles having a particle size of 1 μm or more and high monodispersity with uniform particle sizes.
[0004]
As a method for producing such sol-gel method silica particles, for example, in JP-A-4-240112, JP-A-4-21515, JP-A-8-337413, JP-A-10-203820, etc. A specific manufacturing method has been proposed.
[0005]
The above-mentioned conventional sol-gel method for producing silica particles is generally a technique for specifying various conditions for producing silica particles. The produced silica particles are separated from a solvent and dried, and optionally fired. Thus, sol-gel silica particles are obtained.
[0006]
However, among the silica particles obtained by the sol-gel method, those having a particle diameter in the submicron to several μm range have room for improvement in fluidity.
[0007]
That is, the above sol-gel silica particles are often suspended in a hopper supplied to a spreader in a spacer application or it is difficult to spray a certain amount from a spray nozzle. Further, not only spherical particles but also sol-gel silica particles having poor fluidity have a problem of poor dispersibility in resins or the like even when used as a filler for resins, for example.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide modified sol-gel silica particles having excellent fluidity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems. As a result, the sol-gel method obtained by subjecting the sol-gel method silica particles obtained by a known method to a specific ratio based on the infrared spectrum based on hydrogen-bonded silanol groups and isolated silanol groups It has been found that silica particles exhibit extremely high fluidity, and the present invention has been completed.
[0010]
The reformed sol - gel method silica particles are have you in infrared spectrum measured in diffuse reflection method, the peak area based on the silanol groups hydrogen bond with peak area (A1) based on the isolated silanol group (A2) The modified sol-gel method silica particles having a ratio (A1 / A2) of 0.03 or more. The present invention, the reformer sol - a manufacturing method of gel method silica particles, i.e., the sol in the presence of (I) ammonia - give silica cake (1) comprising silica particles gel method, the silica cake (1) A silica cake (2) in which the solvent is replaced with alcohol by washing with ammonia after washing with alcohol and then with another alcohol washing, and the silica cake (2) is heated at 100 to 200 ° C., (II) A silica cake (3) containing silica particles is obtained by a sol-gel method. After the silica cake (3) is pickled to obtain a silica cake (4), the silica cake (4) is immersed in aqueous ammonia, followed by alcohol. A silica cake (5) in which the solvent is substituted with alcohol by washing is obtained, and the production method of heating the silica cake (5) at 100 to 200 ° C., and III) A silica cake (3) containing silica particles is obtained by a sol-gel method, and the silica cake (3) is pickled to obtain a silica cake (4), and then the silica cake (4) is added in the presence of ammonia gas. It is the manufacturing method heated at -200 degreeC.
[0011]
In the present invention, the measurement of the infrared spectrum by the diffuse reflection method is performed when a mixture of KBr powder and silica particles in a mortar is poured into a cup-shaped container and infrared light is diffusely reflected on the sample surface. This is a method for measuring the absorption spectrum.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the silica particles according to the present invention will be described in detail.
[0013]
This onset Ming sol - manufacturing method of gel method silica particles, a method of hydrolysis and polycondensation of alkyl silicate in an aqueous solvent is used without any particular limitation.
[0014]
The alkyl silicate can be represented by the general formula Si (OR) 4 . In formula, R is a C1-C7 alkyl group, Preferably it is a C1-C4 alkyl group. Examples of such alkyl silicates include methyl silicate (tetramethoxysilane), ethyl silicate (tetraethoxysilane), propyl silicate (tetrapropoxysilane), and butyl silicate (tetrabutoxysilane).
[0015]
As the aqueous solvent, an alcohol aqueous solution is preferable in order to obtain spherical sol-gel silica particles having high monodispersibility. As the alcohol, monoalcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol and butanol may be used alone or in admixture of two or more, and polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin may be added to the above. May be.
[0016]
Furthermore, it is preferable that an alkali is present in the aqueous solvent as a hydrolysis catalyst. As the alkali, ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, various amines, and the like are used, and among them, ammonia is preferably used.
[0017]
The hydrolysis reaction is performed by adding an alkyl silicate to an aqueous solvent for hydrolysis and polycondensation to produce a gel.
[0018]
In this case, the gel body can be obtained in the form of particles or a lump by adjusting the type of the aqueous solvent, reaction conditions, and the like. These conditions can be appropriately selected from known conditions.
[0019]
And the sol-gel method silica obtained as a lump can be made into sol-gel method silica particles by pulverizing this.
[0020]
Among the sol-gel method silica particles obtained as described above, those to which the method of the present invention is suitably applied have a lower limit of the average particle diameter of 0.01 μm, preferably 0.1 μm, and particularly preferably 0.8. The upper limit of the average particle diameter is 100 μm, preferably 30 μm, especially 20 μm.
[0021]
In addition, in the use of spacer silica, silica particles having a standard deviation value of 30% or less, preferably 20% or less, more preferably 10% or less are particularly suitable as an index representing monodispersity.
[0022]
The modified sol-gel method silica particles of the present invention are characterized by the peak area (A1) based on isolated silanol groups in the infrared spectrum measured by the diffuse reflection method in the silica particles obtained by the sol-gel method. The ratio (A1 / A2) of the peak areas (A2) based on hydrogen-bonded silanol groups is 0.03 or more, preferably 0.05 or more, more preferably 0.05 to 0.5, and still more preferably 0.00. It is in being adjusted to 1-0.4.
[0023]
The peak based on the isolated silanol group herein, a peak having a peak top at a wavenumber 3740cm -1 ~3760cm -1, and the peak based on the silanol groups hydrogen bond, a peak at a wavenumber of 3640cm -1 ~3680cm -1 It is a peak with a top.
[0024]
The infrared spectrum by diffuse reflection is measured by the following method, for example.
[0025]
In the background, the KBr powder crushed in a mortar is ground into a cup-shaped measuring container, set in a device, and an absorption spectrum is measured when infrared light is diffusely reflected on the sample surface. For the sample, after the silica particles are dried at 700 ° C. for 10 hours, the silica particles and the KBr powder are mixed well in a mortar, and then put into a cup-shaped measuring container and measured in the same manner as the background.
[0026]
A1 and A2 are values obtained by the following method. That is, if it demonstrates according to FIG. 1 which shows a typical spectrum, the peak area (A1) based on an isolated silanol group will be based on the straight line which connects two points of wave numbers 3720cm < -1 > (B1) and 3760cm < -1 > (B2). As the peak area between B1 and B2. The peak area (A2) based on the hydrogen-bonded silanol group is the peak area between B3 and B4 when the straight line connecting the two points of wave numbers 3500 cm −1 (B3) and 3790 cm −1 (B4) is used as the baseline. It is obtained as a value (A3−A1) obtained by subtracting A1 from (A3).
[0027]
The peak area indicated by A1 indicates the relative amount of isolated silanol groups present on the surface of the sol-gel method silica particles, and the peak area indicated by A2 indicates the hydrogen-bonded silanol groups present on the surface of the particles. The relative amounts are shown respectively.
[0028]
Conventional sol-gel silica particles generally have a low A1 / A2 ratio and cannot satisfy the above range of the present invention. The conventional sol-gel method silica particles having such a low ratio have poor fluidity.
[0029]
On the other hand, the modified sol-gel method silica particles of the present invention exhibit extremely excellent fluidity by increasing the ratio of the isolated silanol groups when the ratio is equal to or higher than the specific value.
[0030]
In the present invention, in order to obtain an infrared spectroscopic spectrum by the diffuse reflection method with good reproducibility, as a pretreatment for measurement, it is heated and dried in air at 700 ° C. for 10 hours and adsorbed on silica particles. An operation for removing moisture is performed.
[0031]
In addition, the said heat drying is performed in order to measure the infrared spectroscopy spectrum of a sol-gel method silica particle. Therefore, the sol-gel method silica particles satisfying the scope of the present invention in such measurement show good fluidity both before and after heat drying. Sol-gel silica particles.
[0032]
The method for producing the modified sol-gel method silica particles of the present invention is not particularly limited. A suitable production method includes a method in which sol-gel silica particles are heated in a gas at a temperature of 100 ° C. or higher in the presence of ammonia.
[0033]
Conventionally, when heat treatment is performed in the presence of ammonia, an irritating odor is generated and harmful, so when drying sol-gel silica particles, after washing with pure water or removing ammonia with an evaporator, The method of heating was common.
[0034]
However, the present inventors have industrially advantageously used the modified sol-gel of the present invention by a method of heat-treating sol-gel silica particles in a gas at a temperature of 100 ° C. or higher in the presence of ammonia. It was found that method silica particles were obtained.
[0035]
If the temperature of the heat treatment is less than 100 ° C., it takes too much time. Moreover, although the upper limit of this heat processing temperature is less than the decomposition temperature of ammonia, 300 degreeC and especially 200 degreeC are suitable from economical efficiency.
[0036]
As said gas, air is used from economical efficiency. The concentration of ammonia in the gas is not particularly limited, but is preferably 10 ppm or more, and preferably 100 ppm or more. On the other hand, since ammonia is harmful, there is a danger at high concentrations. Accordingly, a range of 10% by weight or less, preferably 1% by weight or less, and more preferably 1000 ppm or less is preferred.
[0037]
The above heat treatment time is suitably in the range of 10 minutes to several days, preferably in the range of 1 hour to 24 hours.
[0038]
The following method is mentioned as a suitable aspect which heat-processes said sol-gel method silica particle at the temperature of 100-200 degreeC in the atmosphere of ammonia.
(1) A method of heat-treating dried sol-gel silica particles at a temperature of 100 to 200 ° C. in an ammonia gas atmosphere.
(2) A method in which, after producing sol-gel silica particles in the presence of ammonia, the particles are washed with alcohol under conditions where the ammonia remains, and then heated at 100 to 200 ° C.
(3) A method in which the sol-gel method silica particles are pickled and then immersed in aqueous ammonia, followed by washing with alcohol and then heat treatment at 100 to 200 ° C.
[0039]
The methods (1) to (3) may be performed alone or in combination as necessary.
[0040]
In addition, about the method of said (2) and (3), since the silica particle manufactured by these methods contains ammonia in the inside of a silica particle, ammonia gas is generated from the inside of silica at the time of heat processing, As in (1), heat treatment is performed in an ammonia gas atmosphere.
[0041]
As the alcohol used in the final washing, an alcohol having a low boiling point such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol or the like can be used. Of these, methanol that is easy to dry is particularly preferred. In order to remove alcohol from the silica particles, methods such as filtration and centrifugation can be used, but air drying may be used.
[0042]
A commercially available drier or the like can be used for the heat treatment, but when drying, it is preferable to cover the container so that the inside of the container becomes an ammonia atmosphere.
[0043]
Among the modified sol-gel method silica particles of the present invention, spherical particles can be suitably used as spacers for liquid crystals. That is, the present invention can be obtained by heat-treating sol-gel silica particles having a high monodispersity produced by hydrolyzing an alkyl silicate in a solvent of ammonia and alcohol in an ammonia atmosphere. The modified sol-gel method silica particles can be provided as a practically extremely useful spacer for liquid crystal having low cohesion and high fluidity.
[0044]
By the way, the modified sol-gel method silica particles of the present invention are characterized by low cohesiveness and high fluidity. As an indicator of this property, as will be described in detail later, the remaining amount on the screen when sieving using a sieve can be used as an indicator of fluidity.
[0045]
The modified sol-gel method silica particles of the present invention can achieve a residual amount on the sieve of 40% or less, preferably 30% or less, more preferably 20% or less.
[0046]
【Effect of the invention】
As described above, the modified sol-gel method silica particles of the present invention have extremely high fluidity, and particularly when used as a spacer for liquid crystal, the cohesiveness is suppressed and the fluidity is high. The supply to the spreading surface is very smooth and useful.
[0047]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(Measurement method of infrared spectrum)
The infrared spectral spectrum by diffuse reflection was measured by the following method. As a measuring device, a Fourier transform infrared spectroscopic measuring device manufactured by Bio-Rad was used. As for the background, KBr powder pulverized in a mortar was ground into a cup-shaped measurement container and set in an apparatus, and an absorption spectrum was measured when infrared light was diffusely reflected on the sample surface. The sample was dried at 700 ° C. for 10 hours, and then mixed with 20 mg of silica particles and 180 mg of KBr powder in a mortar, and put into a cup-shaped measuring container and measured in the same manner as the background.
[0048]
A1 and A2 were determined by the above method.
(Evaluation method for fluidity)
The fluidity of the particles was evaluated using a vibrating sieve. That is, 1 g of particles was put on a sieve (made of stainless steel) having an opening of 75 μm, and the residual amount (% by weight) on the sieve after sieving with a vibrating sieve for 1 minute at a frequency of 60 Hz and an amplitude of 1 mm was measured. . When the cohesiveness of the particles is weak (dispersibility is good) and the fluidity is good, the remaining amount on the sieve is small.
[0049]
Example 1
(1) 400 g and 100 g of isopropyl alcohol and aqueous ammonia (25% by weight) were charged in a glass reaction vessel (internal volume 5 L) equipped with a stirrer, and mixed well to prepare a reaction solution. Next, 5 g of ethyl silicate (Kanto Chemical Co., Ltd., product name: tetraethoxysilane, purity: 3N) was added while maintaining the temperature of the reaction solution at 30 ° C., and stirred for 30 minutes to generate core particles. Next, ethyl silicate (Si (OEt) 4 , Colcoat Co., Ltd., product name: ethyl silicate 28) was fed at a rate of 8.3 g / min, and aqueous ammonia (25 wt%) was fed at a rate of 2.7 g / min. Separately, it was simultaneously dropped into the reaction solution. The dropping was finished 4 hours after the start of dropping, and 2,000 g of ethyl silicate and 640 g of aqueous ammonia were dropped. After further stirring for 1 hour, the solution in the system was taken out, transferred to a 5 L beaker and allowed to stand. After the particles settled, the supernatant was separated to obtain a silica cake (referred to as silica cake A).
[0050]
(2) After adding 2 L of methanol to the silica cake A and stirring, the particles were allowed to settle by allowing to stand. After discarding the supernatant, 2 L of 1% aqueous ammonia was added and stirred for 1 hour.
[0051]
Further, the washing operation with 1% ammonia water was performed once and the washing operation with methanol was performed three times to replace the solvent with methanol, and the produced silica cake was taken out (referred to as silica cake B). Silica cake B was put into a glass beaker while thoroughly unraveling the silica cake, covered with a lid, put in a dryer at 150 ° C. for 24 hours and dried to obtain silica particles (referred to as dry silica particles B).
[0052]
(3) When the dried silica particles B were observed with an electron microscope, they were found to be spherical silica particles having a high monodispersity with a uniform particle diameter of about 2.1 μm. Further, there were no aggregated particles that particularly required pulverization or crushing treatment, and the fluidity was evaluated. As a result, the remaining amount on the sieve was 16% by weight.
[0053]
As a result of measuring the infrared spectroscopic spectrum after heat-treating the dried silica particles B in an electric furnace at 700 ° C. for 10 hours in the air, the peak area of the isolated silanol group (A1) and the peak area of the silanol group hydrogen-bonded ( The ratio (A1 / A2) of A2) was 0.06. The silica particles after the above heat treatment did not have aggregates, and the remaining amount on the sieve was 18% by weight.
[0054]
Example 2
(1) The operation of (1) was performed in the same manner as in Example 1, and 140 g of the extracted silica cake A, 400 g of methanol, and 400 g of isopropyl alcohol were placed in a glass reaction vessel equipped with a stirrer (internal volume 5 L) and stirred. Ammonia water (25% by weight) 160 g was added and maintained at 40 ° C.
[0055]
Subsequently, ethyl silicate was simultaneously dropped into the reaction solution separately at a rate of 3.3 g / min and aqueous ammonia (25 wt%) was separately added at a rate of 2.9 g / min. The dropping was finished 4 hours after the start of dropping, and 800 g of ethyl silicate and 700 g of aqueous ammonia were dropped. After further stirring for 1 hour, the solution in the system was taken out, transferred to a 5 L beaker and allowed to stand. After the particles settled, the supernatant was separated to obtain silica cake (referred to as silica cake C).
[0056]
Using this silica cake C, the same operation was repeated to obtain a silica cake (referred to as silica cake D).
[0057]
(2) Thereafter, 2 L of methanol was added to the silica cake D, stirred, and allowed to stand to precipitate particles, and the supernatant was separated. Next, the particles were filtered, and 2 L of 1% aqueous ammonia was added and stirred for 10 minutes. (This is silica slurry D)
Further, the washing operation with 1% aqueous ammonia was performed once and the washing operation with methanol was performed three times to replace the solvent with methanol, and the produced silica cake was taken out (referred to as silica cake E). The silica cake E was put into a glass beaker while thoroughly undissolved, covered with a lid gently, put in a dryer at 150 ° C. for 24 hours and dried to obtain silica particles (referred to as dry silica particles E).
[0058]
(3) When the dried silica particles E were observed with an electron microscope, they were found to be highly monodispersed silica having a uniform particle size of about 6.3 μm. Further, there were no aggregated particles that particularly required pulverization or crushing treatment, and the fluidity was evaluated.
[0059]
As a result of measuring the infrared spectroscopic spectrum after heat-treating the dried silica particles E in air at 700 ° C. for 10 hours, A1 / A2 was 0.09. There was no agglomerate after the heat treatment, and the remaining amount on the sieve was 15% by weight.
[0060]
Comparative Example 1
Silica cake D was obtained in the same manner as in Example 2 (1). 2 L of methanol was added to this silica cake D, stirred, and allowed to stand to precipitate particles, and the supernatant was separated. Next, the particles were filtered, 2 L of pure water was added, and the mixture was stirred for 10 minutes. (This state is referred to as silica slurry F) The obtained silica slurry F was applied to an evaporator to remove ammonia and methanol in the slurry. Thereafter, the supernatant liquid was removed, the silica cake was taken out, put into a dryer at 150 ° C. for 24 hours and dried to obtain silica particles (referred to as dry silica particles F).
[0061]
Aggregated particles of about 0.5 mm were observed in the obtained silica particles F, and the fluidity was evaluated. As a result, the remaining amount on the sieve was 60%.
[0062]
In addition, as a result of measuring the infrared spectrum after silica particles F were heat-treated in an electric furnace at 700 ° C. for 10 hours in the air, no peak of isolated silanol groups was observed, and the A1 / A2 ratio was almost zero. It was. The remaining amount on the screen after the heat treatment was 80% by weight.
[0063]
Example 3
(1) Silica cake E was obtained in the same manner as in Example 2.
[0064]
Subsequently, the silica cake was dispersed in pure water, and solid-liquid separation was performed using a centrifuge. After discarding the supernatant, 2 L of pure water and about 0.1 L of 60 wt% nitric acid were added to 100 g of silica and stirred for 12 hours. Thereafter, decantation was repeated with pure water until the pH exceeded 6.
[0065]
(2) Subsequently, 1% by weight of ammonia water was added to the silica cake and stirred for 24 hours. The solvent was replaced with methanol by repeating decantation with methanol twice, and the produced silica cake was taken out (referred to as silica cake G).
[0066]
(3) While thoroughly unraveling the silica cake G, it was placed in a glass beaker, covered gently and placed in a dryer at 150 ° C. for 24 hours for drying (referred to as dry silica particles G).
[0067]
The obtained dried silica particles G had no agglomerated particles that particularly needed to be crushed or crushed, and when the fluidity was evaluated, the remaining amount on the sieve was 7%. Moreover, as a result of measuring the infrared spectroscopy spectrum after heat-processing the dry silica particle G for 10 hours in the 700 degreeC electric furnace in the air, A1 / A2 ratio was 0.16. Even after the heat treatment, the remaining amount on the sieve was 10% by weight.
[0068]
Comparative Example 2
After performing the operation of (1) in the same manner as in Example 3, a silica cake was obtained in the same manner as in Example 3 except that pure water was used instead of ammonia water in the process of (2) (referred to as silica cake H). ).
[0069]
The obtained silica cake H was subjected to the same operation as (3) of Example 3 to obtain dry silica particles (referred to as dry silica particles H).
[0070]
Aggregated particles of about 0.5 mm were observed in the obtained dried silica particles H, and when the fluidity was evaluated, the residual amount on the sieve was 75% by weight.
[0071]
Moreover, as a result of measuring the infrared spectrum after the dry silica particles H were heat-treated in an electric furnace at 700 ° C. for 10 hours in the air, the peak of the isolated silanol group was not observed, and the A1 / A2 ratio was almost zero. there were. Even after the heat treatment, the remaining amount on the sieve was 68% by weight.
[0072]
Example 4
After performing the operation (1) in the same manner as in Example 3, a silica cake was obtained in the same manner as in Example 3 except that pure water was used instead of ammonia water in the process (2) (referred to as silica cake H). ).
[0073]
The obtained silica cake H was put into a heating tube made of quartz glass capable of gas purge, and heated at 150 ° C. for 2 hours while introducing ammonia gas to obtain dry silica particles (referred to as dry silica particles I).
[0074]
The obtained dried silica particles I did not have any agglomerated particles that particularly needed to be crushed or crushed, and the fluidity was evaluated. As a result, the remaining amount on the sieve was 15%. Moreover, as a result of measuring the infrared-spectroscopy spectrum after heat-processing the dry silica particle I for 10 hours in the 700 degreeC electric furnace in the air, A1 / A2 ratio was 0.12. Even after the heat treatment, the remaining amount on the sieve was 18% by weight.
[0075]
From Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, it was found that the heat treatment in the presence of ammonia increases the A1 / A2 ratio and improves the fluidity of the silica particles.
[Brief description of the drawings]
[Fig. 1] Infrared spectrum by diffuse reflection of silica particles

Claims (4)

アンモニアの存在下にゾル−ゲル法によりシリカ粒子を含むシリカケーク(1)を得、当該シリカケーク(1)をアルコール洗浄後、アンモニア水で洗浄し、ついで再度のアルコール洗浄により溶媒がアルコールに置換されたシリカケーク(2)を得、該シリカケーク(2)を100〜200℃で加熱する、拡散反射法で測定される赤外分光スペクトルにおいて、孤立シラノール基に基づくピーク面積(A1)と水素結合したシラノール基に基づくピーク面積(A2)の比(A1/A2)が0.03以上であるゾル−ゲル法シリカ粒子の製造方法。A silica cake (1) containing silica particles is obtained by a sol-gel method in the presence of ammonia, and the silica cake (1) is washed with alcohol and then with aqueous ammonia, and then the solvent is replaced with alcohol by washing with alcohol again. Silica group (2) is obtained, and the silica cake (2) is heated at 100 to 200 ° C. In the infrared spectrum measured by the diffuse reflection method, the silanol group hydrogen bonded to the peak area (A1) based on the isolated silanol group A method for producing sol-gel method silica particles in which the ratio (A1 / A2) of the peak area (A2) based on the above is 0.03 or more . ゾル−ゲル法によりシリカ粒子を含むシリカケーク(3)を得、該シリカケーク(3)を酸洗してシリカケーク(4)を得た後、当該シリカケーク(4)をアンモニア水に浸漬し、続いてアルコール洗浄により溶媒がアルコールに置換されたシリカケーク(5)を得、該シリカケーク(5)を100〜200℃で加熱する、拡散反射法で測定される赤外分光スペクトルにおいて、孤立シラノール基に基づくピーク面積(A1)と水素結合したシラノール基に基づくピーク面積(A2)の比(A1/A2)が0.03以上であるゾル−ゲル法シリカ粒子の製造方法。A silica cake (3) containing silica particles is obtained by a sol-gel method. After the silica cake (3) is pickled to obtain a silica cake (4), the silica cake (4) is immersed in aqueous ammonia, followed by alcohol. The silica cake (5) in which the solvent is substituted with alcohol is obtained by washing, and the silica cake (5) is heated at 100 to 200 ° C. In the infrared spectrum measured by the diffuse reflection method, the peak area based on the isolated silanol group A method for producing sol-gel silica particles, wherein the ratio (A1 / A2) of the peak area (A2) based on (A1) and hydrogen-bonded silanol groups is 0.03 or more . ゾル−ゲル法によりシリカ粒子を含むシリカケーク(3)を得、該シリカケーク(3)を酸洗してシリカケーク(4)を得た後、当該シリカケーク(4)をアンモニアガスの存在下に100〜200℃で加熱する、拡散反射法で測定される赤外分光スペクトルにおいて、孤立シラノール基に基づくピーク面積(A1)と水素結合したシラノール基に基づくピーク面積(A2)の比(A1/A2)が0.03以上であるゾル−ゲル法シリカ粒子の製造方法。A silica cake (3) containing silica particles is obtained by a sol-gel method, the silica cake (3) is pickled to obtain a silica cake (4), and then the silica cake (4) is added in the presence of ammonia gas in the presence of 100 to 200. In the infrared spectroscopic spectrum measured by the diffuse reflection method heated at ° C., the ratio (A1 / A2) of the peak area (A1) based on the isolated silanol group to the peak area (A2) based on the hydrogen-bonded silanol group is 0. A method for producing sol-gel method silica particles of 0.03 or more . 拡散反射法で測定される赤外分光スペクトルにおいて、孤立シラノール基に基づくピーク面積(A1)と水素結合したシラノール基に基づくピーク面積(A2)の比(A1/A2)が0.03以上であるゾル−ゲル法シリカ粒子が球状である請求項1乃至3いずれかに記載の製造方法。 In the infrared spectroscopic spectrum measured by the diffuse reflection method, the ratio (A1 / A2) of the peak area (A1) based on the isolated silanol group to the peak area (A2) based on the hydrogen-bonded silanol group is 0.03 or more. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the sol-gel silica particles are spherical.
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