JP6112888B2 - Dry silica fine particles - Google Patents

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Description

本発明は、新規な乾式シリカ微粒子に関する。詳しくは、BET比表面積が小さく、既存の同サイズの乾式シリカ微粒子よりも、分散性に優れ、かつ分散時の粒度分布が狭いため、添加した樹脂組成物において優れた隙間浸透性を発現可能であり、特に、半導体封止剤等に使用する樹脂組成物に添加する充填剤として好適に使用できる新規な高純度乾式シリカ微粒子を提供するものである。   The present invention relates to a novel dry silica fine particle. Specifically, the BET specific surface area is small, and it is more dispersible than the existing dry silica fine particles of the same size, and the particle size distribution at the time of dispersion is narrow, so that excellent gap permeability can be expressed in the added resin composition. In particular, the present invention provides novel high-purity dry silica fine particles that can be suitably used as a filler added to a resin composition used for a semiconductor encapsulant or the like.

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、例えばフリップチップ実装においては数μm〜数十μmまで狭ギャップ化が進んでいる。これに伴い、エポキシ樹脂組成物である半導体封止剤や半導体実装接着剤には隙間浸透性に優れるものが要求されるようになった。   In recent years, miniaturization, thinning, and high-density mounting of semiconductor devices are rapidly progressing. For example, in flip chip mounting, a narrowing gap is progressing from several μm to several tens of μm. Accordingly, semiconductor sealing agents and semiconductor mounting adhesives that are epoxy resin compositions are required to have excellent gap penetration.

従来、フリップチップ実装用の樹脂組成物充填剤として、BET比表面積5〜30m/g、一次粒子径に換算すると、粒子径が100〜600nm程度の高純度シリカ微粒子が用いられてきたが、上記BET比表面積を有する既存のシリカ微粒子は分散性が悪く、分散時の粒度分布が広いため、狭ギャップ隙間への浸透が十分でなく、成型に不具合が出るようになった。すなわち、BET比表面積5〜30m/gのシリカ微粒子ではフリップチップ実装の狭ギャップ化に対応できないという課題があった。 Conventionally, as a resin composition filler for flip chip mounting, a BET specific surface area of 5 to 30 m 2 / g, converted into a primary particle diameter, high-purity silica fine particles having a particle diameter of about 100 to 600 nm have been used. The existing silica fine particles having the BET specific surface area have poor dispersibility and a wide particle size distribution at the time of dispersion, so that the penetration into the narrow gaps is not sufficient, and the molding becomes defective. That is, there is a problem that silica fine particles having a BET specific surface area of 5 to 30 m 2 / g cannot cope with the narrow gap of flip chip mounting.

このため、BET比表面積5〜30m/gのシリカ微粒子でありながら、高純度で、既存の同サイズのシリカ微粒子よりも、目的の粒度に良好に分散される特性と分散時の粒度分布が狭い特性を有し、その結果、該シリカ微粒子をエポキシ樹脂に充填したときの樹脂組成物が優れた隙間浸透性を獲得するシリカ微粒子が要求されるようになった。 For this reason, although it is a silica fine particle having a BET specific surface area of 5 to 30 m 2 / g, it has a high purity and is better dispersed in the desired particle size than the existing silica fine particles of the same size and the particle size distribution at the time of dispersion. As a result, there has been a demand for silica fine particles that have narrow characteristics, and as a result, the resin composition when the silica fine particles are filled in an epoxy resin acquires excellent crevice permeability.

従来、5〜30m/gのシリカ微粒子の製造法としては、以下の5つの方法が知られている。
(1)ゾルゲル法(特許文献1)
(2)クロロシランの火炎加水分解法(特許文献2)
(3)珪素粉末の燃焼法(特許文献3)
(4)アルコキシシランの燃焼法(特許文献4)
(5)シロキサンの燃焼法(特許文献5、特許文献6)。
Conventionally, the following five methods are known as a method for producing 5 to 30 m 2 / g of silica fine particles.
(1) Sol-gel method (Patent Document 1)
(2) Flame hydrolysis method of chlorosilane (Patent Document 2)
(3) Combustion method of silicon powder (Patent Document 3)
(4) Alkoxysilane combustion method (Patent Document 4)
(5) Combustion method of siloxane (Patent Literature 5, Patent Literature 6).

上記(1)のゾルゲル法の場合、シリカに含有される水分を除去するための乾燥および焼成工程において、粒子同士が強く凝集あるいは融着・溶着するため、分散性に問題がある。   In the case of the sol-gel method (1), there is a problem in dispersibility because particles are strongly aggregated or fused / welded in the drying and firing steps for removing moisture contained in silica.

また、上記(2)のクロロシランの火炎加水分解法の場合には、塩素化合物が副生し、生成したシリカに吸着するため、これを除去する脱酸工程が必要になる。脱酸工程においては、シリカが高温に曝される結果、粒子同士が強く凝集し、部分的に融着・溶着するため、分散性に問題が生じる。加えて、脱酸工程を経ても塩素化合物の除去は不十分であり、シリカに数十ppm程度の塩素が残留し、半導体デバイス用途には適さない。   In the case of the flame hydrolysis method of chlorosilane (2) above, a chlorine compound is by-produced and adsorbed on the generated silica, so a deoxidation step for removing this is necessary. In the deoxidation step, the silica is exposed to a high temperature. As a result, the particles are strongly aggregated and partially fused and welded, causing a problem in dispersibility. In addition, removal of the chlorine compound is insufficient even after the deoxidation step, and about tens of ppm of chlorine remains on the silica, which is not suitable for semiconductor device applications.

(3)の珪素粉末の燃焼法の場合、珪素粉末の蒸発、蒸発で生じた珪素蒸気と酸素の混合、珪素蒸気と酸素の反応、反応によって生成したシリカ微粒子の成長が、同じ火炎内で同時進行するため、火炎は不均一であり、それを反映して、分散性に優れかつ分散時の粒度分布が狭いものを得ることができない。   In the case of the combustion method of silicon powder (3), evaporation of silicon powder, mixing of silicon vapor and oxygen generated by evaporation, reaction of silicon vapor and oxygen, and growth of silica fine particles generated by the reaction are simultaneously performed in the same flame. Since it proceeds, the flame is non-uniform, and reflecting this, it is not possible to obtain a product having excellent dispersibility and a narrow particle size distribution at the time of dispersion.

(4)のアルコキシシランの燃焼法の場合、原料分子中の珪素に対する炭化水素の割合が多いため、一次粒子同士が融着する温度の領域が広く、粒子同士の融着・溶着が進行する結果、分散性に劣るものしか得られない。   In the case of the combustion method of alkoxysilane of (4), since the ratio of hydrocarbon to silicon in the raw material molecule is large, the temperature range where the primary particles are fused is wide, and the fusion / welding of the particles proceeds. Only dispersible ones can be obtained.

(5)のシロキサンの燃焼法の場合、液滴噴霧燃焼あるいはシロキサンに酸素等の支燃ガスを予め混合しない拡散燃焼では、(3)の珪素粉末の燃焼法と同じく、火炎が不均一となる結果、分散性に優れ、かつ分散時の粒度分布が狭いシリカ微粒子を得ることができない。   In the case of siloxane combustion method (5), in the case of droplet spray combustion or diffusion combustion in which siloxane is not preliminarily mixed with a combustion supporting gas such as oxygen, the flame becomes non-uniform, similar to the silicon powder combustion method of (3). As a result, silica fine particles having excellent dispersibility and a narrow particle size distribution at the time of dispersion cannot be obtained.

また、分散性に優れたシリカ微粒子を得る方法として、シロキサンに酸素等の支燃ガスを予め混合する予混合燃焼法が提案されているが、フリップチップ実装で要求される狭ギャップ隙間浸透性を可能とする高度な分散性と分散時における幅狭粒度分布を得るには不十分で、要求を満たすに至っていない。   As a method for obtaining fine silica particles with excellent dispersibility, a premixed combustion method in which siloxane is mixed with a combustion-supporting gas such as oxygen in advance has been proposed, but the narrow gap clearance permeability required for flip chip mounting is proposed. Insufficient dispersibility and narrow particle size distribution at the time of dispersion are insufficient to meet the requirements.

特開平4−21515号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-21515 特開2002−003213号公報JP 2002-003213 A 特開昭60−255602号公報JP 60-255602 A 特開平2−188421号公報JP-A-2-188421 特開2002−060214号公報JP 2002-060214 A 特開2008−19157号公報JP 2008-19157 A

本発明の目的は、BET比表面積がBET比表面積5〜30m/g、特に、5m/g以上、30m/g未満の範囲であり、既存の同サイズのシリカ微粒子よりも、分散性に優れ、かつ分散時の粒度分布が狭いことにより、添加した樹脂組成物において優れた隙間浸透性を有し、しかも、高純度であり、前記半導体向け樹脂用充填剤として有用な乾式シリカ微粒子を提供することにある。 An object of the present invention, the BET specific surface area BET specific surface area 5 to 30 m 2 / g, in particular, 5 m 2 / g or more, a range of less than 30 m 2 / g, than the silica fine particles of the existing of the same size, dispersibility In addition, since the particle size distribution at the time of dispersion is narrow, the dry resin fine particles having excellent crevice permeability in the added resin composition and having high purity and useful as a filler for resin for semiconductors are obtained. It is to provide.

本発明者等は、上記課題を解決すべく、シロキサン化合物の燃焼によって生成し、火炎中および火炎近傍において成長、凝集する乾式シリカ微粒子について、鋭意検討を行なった結果、乾式シリカ微粒子を生成するための火炎条件のみならず、燃焼火炎の冷却条件を調整することで、前記目的を達成した乾式シリカ微粒子を得ることに成功し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive studies on dry silica fine particles that are produced by combustion of a siloxane compound and grow and aggregate in and near the flame. As a result, dry silica fine particles are produced. By adjusting not only the flame conditions but also the cooling conditions of the combustion flame, the present inventors have succeeded in obtaining dry silica fine particles that have achieved the above object, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、シロキサンの燃焼によって得られた乾式シリカ微粒子であって、以下の条件を全て満足することを特徴とする乾式シリカ微粒子である。   That is, the present invention is a dry silica fine particle obtained by combustion of siloxane, which satisfies all of the following conditions.

(A)BET比表面積が5m/g以上、30m/g未満である。 (A) The BET specific surface area is 5 m 2 / g or more and less than 30 m 2 / g.

(B)メジアン径DCSが下記式(1)を満足する。 (B) median diameter D CS satisfies the following formula (1).

CS≦2×D (1)
(但し、DCSは遠心沈降法によって得られる重量基準粒度分布のメジアン径であり、DはBET比表面積換算径である。)
(C)遠心沈降法によって得られる重量基準粒度分布の幾何標準偏差σgが1.30以下である。
(D)遠心沈降法によって得られる重量基準粒度分布において、粒子径がBET比表面積換算径の3倍以上である粒子の含有量が0.18質量%以下である。
D CS ≦ 2 × D B (1)
(However, D CS is a median diameter based on weight particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method, D B is the surface area in terms of diameter BET ratio.)
(C) The geometric standard deviation σg of the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method is 1.30 or less.
(D) In the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method, the content of particles having a particle diameter that is at least 3 times the BET specific surface area converted diameter is 0.18% by mass or less.

(E)塩素、ナトリウム、カリウムの含有量がそれぞれ1ppm以下である。   (E) The contents of chlorine, sodium and potassium are each 1 ppm or less.

本発明の乾式シリカ微粒子においては、BET比表面積が10〜25m/gであること、メジアン径が150〜350nmであること、130℃での乾燥減量法により測定される水分量が0.5質量%以下であること、がさらに好適な様態である。 In the dry silica fine particles of the present invention, the BET specific surface area is 10 to 25 m 2 / g, the median diameter is 150 to 350 nm, and the moisture content measured by the loss on drying method at 130 ° C. is 0.5. It is a more preferable aspect that it is less than mass%.

なお、本発明において、前記した遠心沈降法による粒度分布は、実施例に記載したように、該乾式シリカ微粒子を水中分散させて得られる分散粒子を遠心沈降法の粒度分布測定機により測定した重量基準粒度分布である。   In the present invention, as described in the examples, the particle size distribution by the centrifugal sedimentation method described above is a weight obtained by measuring the dispersed particles obtained by dispersing the dry silica fine particles in water with a particle size distribution measuring device of the centrifugal sedimentation method. Reference particle size distribution.

本発明の乾式シリカ微粒子は、BET比表面積が5m/g以上、30m/g未満でありながら、実質的に一次粒子にまで分散される優れた分散性能と、分散時の粒度分布が狭いという特性を有するため、これを充填した樹脂組成物は優れた浸透性を発揮する。従って、本発明の乾式シリカ微粒子は、数μm〜数十μmの狭ギャップへの浸透性が要求されるフリップチップ実装におけるアンダーフィル用充填剤として極めて有用である。 The dry silica fine particle of the present invention has a BET specific surface area of 5 m 2 / g or more and less than 30 m 2 / g, and has an excellent dispersion performance that is substantially dispersed to primary particles and a narrow particle size distribution at the time of dispersion. Therefore, the resin composition filled therewith exhibits excellent permeability. Therefore, the dry silica fine particles of the present invention are extremely useful as a filler for underfill in flip chip mounting that requires permeability to a narrow gap of several μm to several tens of μm.

本発明の乾式シリカ微粒子は、シロキサンの燃焼によって生成し、火炎中および火炎近傍において成長、凝集せしめる方法、乾式法により得られるシリカ微粒子であり、
(A)BET比表面積が5m/g以上、30m/g未満であり、
(B)分散性に優れ、
(C)分散粒子の粒度分布が狭く、
(D)分散粒子の粒度分布において、大きい粒径側にロングテイルを引かない
(E)高純度である、
という特性を有する。
The dry silica fine particles of the present invention are silica fine particles produced by combustion of siloxane, grown in the flame and in the vicinity of the flame, and agglomerated, silica fine particles obtained by the dry method,
(A) The BET specific surface area is 5 m 2 / g or more and less than 30 m 2 / g,
(B) Excellent dispersibility,
(C) The particle size distribution of the dispersed particles is narrow,
(D) In the particle size distribution of the dispersed particles, do not draw a long tail on the large particle size side (E) high purity,
It has the characteristic.

BET比表面積が30m/g以上の場合、樹脂組成物内の樹脂とシリカ微粒子の界面が増える結果、樹脂組成物の低速での流動時における粘度が高くなり、十分な狭ギャップ浸透性が得られない。一方、BET比表面積が5m/gより小さい場合、樹脂組成物の粘度は低いものの、隙間に対するシリカ微粒子のサイズが大きすぎる結果、隙間浸透時にボイドが発生し、成型不良が起こるため、その意味で十分な狭ギャップ浸透性が得られない。 When the BET specific surface area is 30 m 2 / g or more, as a result of an increase in the interface between the resin and the silica fine particles in the resin composition, the viscosity of the resin composition when flowing at a low speed increases, and sufficient narrow gap permeability is obtained. I can't. On the other hand, when the BET specific surface area is less than 5 m 2 / g, the viscosity of the resin composition is low, but the silica fine particles with respect to the gaps are too large. However, sufficient narrow gap permeability cannot be obtained.

なお、硬化後の樹脂組成物である硬化組成物に十分な強度を付与できる点で、BET比表面積が10〜25m/gであることが、さらに好ましい様態である。 In addition, it is a more preferable aspect that a BET specific surface area is 10-25 m < 2 > / g at the point which can provide sufficient intensity | strength to the hardening composition which is a resin composition after hardening.

上記分散性に優れた特性(B)は、DCS≦2×Dであることで特定される。ここで、DCSは遠心沈降法による該乾式シリカ微粒子の重量基準粒度分布のメジアン径であり、DはBET比表面積より換算した粒子径である。BET比表面積換算径Dは、下記式(2)を用いて算出した。 The characteristic (B) excellent in the dispersibility is specified by D CS ≦ 2 × D B. Here, D CS is the median diameter of the weight-based particle size distribution of wherein the drying type silica fine particles by centrifugal sedimentation, D B is a diameter converted from the BET specific surface area. BET specific surface area in terms of diameter D B was calculated using the following equation (2).

=6000/(ρSi×S) (2)
ρSi:シリカ真密度(g/cm
:BET比表面積(m/g)
なお、シリカ真密度は2.2g/cmとした。
D B = 6000 / (ρ Si × S B ) (2)
ρ Si : Silica true density (g / cm 3 )
S B : BET specific surface area (m 2 / g)
The true silica density was 2.2 g / cm 3 .

分散粒子の粒度分布が狭い特性(C)は、σgが1.30以下であることで特定される。σgは遠心沈降法により得られる重量基準粒度分布を累積頻度10質量%〜90質量%の範囲で対数正規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幾何標準偏差である。   The characteristic (C) where the particle size distribution of the dispersed particles is narrow is specified by σg being 1.30 or less. σg is a geometric standard deviation calculated from the logarithmic normal distribution fitting (least square method) of the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method in the range of the cumulative frequency of 10 mass% to 90 mass%.

分散粒子の粒度分布が大きい粒径側にロングテイルを引かない特性(D)は、遠心沈降法によって得られる重量基準粒度分布において、粒子径がBET比表面積換算径の3倍以上である粒子の含有量が0.18質量%以下、特に、0.15質量%以下、更には、0.12質量%以下であることで特定される。
高純度である特性(E)は、塩素、ナトリウム、カリウムの含有量が1ppm以下であることで特定される。
The characteristic (D) that the long particle is not drawn on the particle size side where the particle size distribution of the dispersed particles is large is that the particle size is 3 times or more of the BET specific surface area converted diameter in the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method. The content is specified to be 0.18% by mass or less, particularly 0.15% by mass or less, and further 0.12% by mass or less.
The high purity property (E) is specified by the content of chlorine, sodium and potassium being 1 ppm or less.

このようなBET比表面積が5m/g以上、30m/g未満の範囲にある乾式シリカ微粒子であって、前記特性(B)〜(E)に示す特性を全て満たす乾式シリカ微粒子は、従来製造された例はなく、本発明によって初めて提供されるものである。 Such dry silica fine particles having a BET specific surface area in the range of 5 m 2 / g or more and less than 30 m 2 / g and satisfying all the characteristics shown in the characteristics (B) to (E) are conventionally used. There are no manufactured examples, which are provided for the first time by the present invention.

即ち、前記特性(B)で示される本発明の乾式シリカ微粒子は、媒体中で一次粒子まで分散される極めて高い分散性能を有することを意味する。遠心沈降法の粒度分布は、後述のように媒体中に分散された分散粒子の粒度分布を表し、BET比表面積換算径は一次粒子の粒度分布を表す。このため、DCS≦2×Dであることは、シリカ粒子同士の化学結合で形成された粒子や分散不可能であるほど物理的に強固に凝集した粒子が存在しないか、ほとんど存在しないことを示している。 That is, it means that the dry silica fine particles of the present invention represented by the characteristic (B) have an extremely high dispersion performance in which even the primary particles are dispersed in the medium. As described later, the particle size distribution of the centrifugal sedimentation method represents the particle size distribution of dispersed particles dispersed in the medium, and the BET specific surface area equivalent diameter represents the particle size distribution of primary particles. For this reason, D CS ≦ 2 × D B means that there are no or almost no particles formed by chemical bonds between silica particles and particles that are physically aggregated so as not to be dispersed. Is shown.

さらに、前記特性(B)に合わせて前記特性(C)を有することは、分散状態において増粘の原因となる数十nmの微小粒子あるいは凝集体がほとんど存在しないことを意味する。   Furthermore, having the characteristic (C) in accordance with the characteristic (B) means that there are almost no tens of nanometer particles or aggregates that cause thickening in the dispersed state.

加えて、前記特性(B)に合わせて前記特性(D)を有することは、狭ギャップ浸透時の浸透障害物となる大粒子、あるいはボイド発生の原因となる極端に大きな粗大粒子、ならびに、一次粒子の化学結合あるいは強固な物理結合で形成された大きな凝集体がほとんど存在しないを意味する。   In addition, having the above characteristic (D) in accordance with the above characteristic (B) means that large particles that become penetration obstacles at the time of narrow gap penetration, or extremely large coarse particles that cause voids, and primary It means that there are almost no large aggregates formed by particle chemical bonds or strong physical bonds.

このため、前記特性(B)、(C)、(D)の三条件を全て満足することは、本発明のシリカ微粒子を添加した樹脂組成物の卓越した狭ギャップ浸透性と、信頼性を保証する。   Therefore, satisfying all three conditions (B), (C), and (D) guarantees excellent narrow gap permeability and reliability of the resin composition to which the silica fine particles of the present invention are added. To do.

前記特性(E)を満たすことは、該乾式シリカ微粒子を添加した樹脂組成物を使用した半導体デバイスにおいて、塩化物イオン由来の腐食や、ナトリウム、カリウムイオン由来のリーク電流発生による不具合が発生しないことを意味している。   Satisfying the above characteristic (E) means that in semiconductor devices using the resin composition to which the dry silica fine particles are added, there are no problems caused by corrosion caused by chloride ions or leakage currents caused by sodium or potassium ions. Means.

これに対して、従来の方法によって製造された乾式シリカ微粒子は、後述する製造方法の相違により、シリカ粒子同士の化学結合で形成された粒子や、分散不可能であるほど物理的に強固に凝集した粒子の生成を十分に抑止できず、さらに微小粒子および大粒子・粗大粒子の発生を避けられない結果、得られる乾式シリカ微粒子は、前記特性(B)〜(D)で示される範囲を外れ、本発明の前記効果を発揮することができない。また、従来の乾式シリカ微粒子に対し乾式での分級操作を実施した場合、比表面積が5m/g以上のシリカ微粒子はそれ以外のシリカ微粒子に比べ粉体における凝集性が高く気流中で一次粒子まで分散しないため分級ができない。さらに、従来の乾式シリカ微粒子を液中にて分散し分級操作を実施した場合、分級後の乾燥工程によって強固な凝集粒子が形成され分散性が著しく悪化する。従って、従来の乾式シリカ微粒子に対し分級操作を実施して得られる乾式シリカ微粒子は、前記特性(B)〜(D)で示される範囲を外れ、本発明の前記効果を発揮することができない。 On the other hand, dry silica fine particles manufactured by conventional methods are agglomerated physically strongly so that they cannot be dispersed due to chemical bonds between silica particles due to differences in the manufacturing method described later. As a result of the generation of fine particles, large particles and coarse particles cannot be avoided, the resulting dry silica fine particles are out of the range indicated by the characteristics (B) to (D). The effect of the present invention cannot be exhibited. In addition, when a dry classification operation is performed on conventional dry silica fine particles, silica fine particles having a specific surface area of 5 m 2 / g or more have higher cohesiveness in the powder than other silica fine particles, and are primary particles in an air stream. Classification is not possible because it is not dispersed. Furthermore, when conventional dry silica fine particles are dispersed in a liquid and subjected to a classification operation, strong agglomerated particles are formed by the drying step after classification, and the dispersibility is significantly deteriorated. Therefore, the dry silica fine particles obtained by carrying out the classification operation on the conventional dry silica fine particles are out of the range indicated by the characteristics (B) to (D), and the effects of the present invention cannot be exhibited.

本発明の乾式シリカ微粒子は、前記特性を有することにより、狭キャップ浸透性が要求される樹脂組成物用の充填剤、特にフリップチップ実装におけるアンダーフィル用充填剤として好適に使用される。   The dry silica fine particles of the present invention are suitably used as a filler for a resin composition requiring narrow cap permeability, particularly as an underfill filler in flip chip mounting because of having the above properties.

本発明の乾式シリカ微粒子は、前記特性を有するものであれば、その他の特性は特に制限されるものではないが、メジアン径DCSが150〜350nmであることが、より好ましい。 Dry silica particles of the present invention, as long as it has the properties, although other properties are not particularly limited, it is more preferable median diameter D CS is 150 to 350 nm.

さらに、130℃での乾燥減量法により測定される水分量が0.5質量%以下であれば、シリカ微粒子の経時的な水分吸着による強固な凝集粒子形成を抑止でき、長期保存の後でも上述の優位性を維持できるため、より好ましい形態である。   Furthermore, if the moisture content measured by the loss on drying method at 130 ° C. is 0.5% by mass or less, it is possible to suppress the formation of strong aggregate particles due to moisture adsorption over time of the silica fine particles, and the above-mentioned even after long-term storage. This is a more preferable form.

(乾式シリカ微粒子の製造方法)
本発明の乾式シリカ微粒子は、シロキサンの火炎燃焼反応により得られる。燃焼火炎は、生成する乾式シリカ微粒子が分散性に優れ、分散粒子の粒度分布が狭い特性を達成できるよう広い粒子成長領域を有することが必要である。即ち、燃焼火炎の温度を4500K以上とし、かつ燃焼火炎の冷却を抑止することで、本発明の乾式シリカ微粒子を得ることができる。
(Method for producing dry silica fine particles)
The dry silica fine particles of the present invention are obtained by a flame combustion reaction of siloxane. The combustion flame needs to have a wide particle growth region so that the generated dry silica fine particles are excellent in dispersibility and can achieve a characteristic that the particle size distribution of the dispersed particles is narrow. That is, the dry silica fine particles of the present invention can be obtained by setting the temperature of the combustion flame to 4500 K or more and suppressing the cooling of the combustion flame.

本発明の乾式シリカ微粒子は、多重管バーナを用いて製造することが好ましい。多重管バーナは、中心管および中心管から同心円状に広がる複数の環状管より構成される。例えば、中心管および3本の環状管から構成される4重管バーナが挙げられる。   The dry silica fine particles of the present invention are preferably produced using a multi-tube burner. The multi-tube burner is composed of a center tube and a plurality of annular tubes extending concentrically from the center tube. For example, a quadruple burner composed of a central tube and three annular tubes can be mentioned.

以下、本発明の乾式シリカ微粒子の製造方法を典型例である4重管バーナで詳述する。   Hereafter, the manufacturing method of the dry-type silica fine particle of this invention is explained in full detail with the quadruple-tube burner which is a typical example.

上記4重管バーナの中心管には、気化したシロキサンと酸素を予め混合し導入する。混合する酸素は、シロキサンの燃焼に要する当量以上の量を混合することが必須である。この際、窒素等の不活性ガスを混合しても良い。   Vaporized siloxane and oxygen are mixed and introduced into the central tube of the quadruple burner. It is essential that the oxygen to be mixed is mixed in an amount equal to or greater than the equivalent amount required for siloxane combustion. At this time, an inert gas such as nitrogen may be mixed.

中心管の外側にある第1環状管には、燃焼補助火炎形成のため水素や炭化水素などの可燃性ガスを導入する。このとき、窒素などの不活性ガス、および/または酸素などの支燃性ガスを混合してもよい。   A flammable gas such as hydrogen or hydrocarbon is introduced into the first annular tube outside the central tube to form a combustion auxiliary flame. At this time, an inert gas such as nitrogen and / or a combustion-supporting gas such as oxygen may be mixed.

第1環状管の外側にある第2環状管には、燃焼補助火炎形成のため酸素などの支燃性ガスを導入する。このとき、窒素などの不活性ガスを混合しても良い。   A combustion-supporting gas such as oxygen is introduced into the second annular tube outside the first annular tube to form a combustion auxiliary flame. At this time, an inert gas such as nitrogen may be mixed.

最も外側にある第3環状管には、火炎冷却および火炎燃焼安定化のため酸素と窒素の混合ガスを導入する。   A gas mixture of oxygen and nitrogen is introduced into the outermost third annular tube for flame cooling and flame combustion stabilization.

シリカ原料であるシロキサンは、下記式(3)を満たす環状シロキサン、または下記式(4)を満たす鎖状シロキサン、あるいはこれらの混合物を使用することができる。   As the siloxane that is a silica raw material, a cyclic siloxane that satisfies the following formula (3), a chain siloxane that satisfies the following formula (4), or a mixture thereof can be used.

(SiOR (3)
SiO(SiORSiR (4)
m≧3、n≧0であり、m、nは整数である。R〜Rは、炭化水素基、水素原子のいずれかであり、互いに同一でも異なっていても良い。
(SiOR 1 R 2 ) m (3)
R 1 3 SiO (SiOR 2 R 3 ) n SiR 1 3 (4)
m ≧ 3 and n ≧ 0, and m and n are integers. R 1 to R 3 are either a hydrocarbon group or a hydrogen atom, and may be the same as or different from each other.

上記シロキサンの例として、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメチルジシロキサンなどが挙げられる。これらのシロキサンは、高純度なシリカが得られるよう、塩素、ナトリウム、カリウムなど不純物の含有量が少ないものを使用するとよい。   Examples of the siloxane include hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, and hexamethyldisiloxane. These siloxanes are preferably used with a low content of impurities such as chlorine, sodium, and potassium so that high-purity silica can be obtained.

本発明の乾式シリカ微粒子の製造方法において、火炎温度は4500Kから6000Kであることが好ましい。火炎温度が4500K未満の場合、火炎温度が低すぎる結果、生成するシリカ微粒子のBET比表面積が30m/g以上となるか、30m/g未満であっても、シリカ微粒子の溶融時間が短いため、シリカ粒子同士の化学結合で形成された融着大粒子・粗大粒子や分散不可能であるほど物理的に強固に凝集した大粒子・粗大粒子が消失せず、残留する。一方、6000Kを超えると、燃焼火炎中で生成シリカ微粒子の一部が一酸化珪素蒸気と酸素に分解し、それが再度、別のシリカ微粒子として析出する結果、数十nmのシリカ微粒子の割合が増え、分散時の粒度分布がブロードになる。 In the method for producing dry silica fine particles of the present invention, the flame temperature is preferably 4500K to 6000K. When the flame temperature is less than 4500 K, as a result of the flame temperature being too low, the melting time of the silica fine particles is short even if the BET specific surface area of the generated silica fine particles is 30 m 2 / g or more or less than 30 m 2 / g. Therefore, the fused large particles / coarse particles formed by the chemical bond between the silica particles and the large particles / coarse particles that are physically aggregated so strongly that they cannot be dispersed do not disappear and remain. On the other hand, when the temperature exceeds 6000 K, a part of the generated silica fine particles decomposes into silicon monoxide vapor and oxygen in the combustion flame and precipitates again as other silica fine particles. The particle size distribution at the time of dispersion increases.

また、燃焼火炎は完全な予混合火炎であること、具体的には中心管に導入する酸素量は、シロキサンの燃焼に要する当量以上であることが必須である。完全な予混合火炎でない場合、予め混合された酸素によって進行する粒子成長と、未燃焼の原料が第2環状管より導入される酸素と反応し進行する粒子成長が同時に進行する、不均一な燃焼反応となるため、粒度分布が広くなる。   Further, it is essential that the combustion flame is a complete premixed flame, specifically, that the amount of oxygen introduced into the central tube is equal to or greater than the equivalent amount required for combustion of siloxane. If not a complete premixed flame, non-uniform combustion in which particle growth that proceeds with premixed oxygen and particle growth that proceeds with reaction of unburned raw material with oxygen introduced from the second annular tube proceeds simultaneously Because of the reaction, the particle size distribution is broadened.

前記火炎温度は、中心管のガス組成と中心管のガス温度によって調整される。火炎温度は中心管のガス組成とガス温度から計算される。すなわち、まず中心管の温度が298Kにあるとして、断熱火炎温度を計算する。その後、中心管の実際のガス温度と298Kとの温度差、例えばガス温度が473Kの場合473K−298K=175K、を断熱火炎温度に足し合わせる。これが火炎温度である。なお、断熱火炎温度の計算で必要となる物質の比熱に関しては、その表式として、2000Kを境界にして、2000K未満、2000K以上それぞれの範囲で“JANAF Thermochemiical Table SECOND Edition”,堀越研究所(1975)の値を最小2乗法でフィッティングした温度の6次多項式を用いる。   The flame temperature is adjusted by the gas composition of the central tube and the gas temperature of the central tube. The flame temperature is calculated from the gas composition and gas temperature of the central tube. That is, first, the adiabatic flame temperature is calculated on the assumption that the temperature of the central tube is 298K. Thereafter, the temperature difference between the actual gas temperature of the central tube and 298K, for example, 473K-298K = 175K when the gas temperature is 473K, is added to the adiabatic flame temperature. This is the flame temperature. In addition, regarding the specific heat of the substance required for the calculation of the adiabatic flame temperature, the expression is “JANAF Thermochemical Table SECOND Edition”, Horikoshi Laboratories (1975) in the ranges of less than 2000K and more than 2000K with 2000K as the boundary. ) Using a sixth-order polynomial of the temperature obtained by fitting the value of the value by the method of least squares.

本発明の乾式シリカ微粒子を得るには、燃焼安定性に支障のない範囲で、燃焼火炎の冷却を最小限とすることが重要である。   In order to obtain the dry silica fine particles of the present invention, it is important to minimize the cooling of the combustion flame as long as the combustion stability is not hindered.

本発明の乾式シリカ微粒子を得るには、燃焼火炎の冷却を抑止することが特に重要である。すなわち、燃焼火炎の冷却を抑止することで、以下の二つの要素が満足される。
第一の要素は、高温であるため溶融状態のシリカ融液の粘度が十分に低くなり、シリカ微粒子の形状転換が容易となることである。
第二の要素は、形状転換が容易になる領域を広くとれることである。
この二つ要素が満足される場合、シリカ粒子同士の化学結合で形成された融着大粒子・粗大粒子と分散不可能な物理的に強固に凝集した大粒子・粗大粒子に対し、生成の抑止あるいは形状転換による消失促進が起こる。その結果、該乾式シリカ微粒子は分散性に優れた特性、分散粒子粒度分布が狭い特性、分散粒子粒度分布が特に大きい粒子側にロングテイルを引かない特性、を発揮することが可能である。
In order to obtain the dry silica fine particles of the present invention, it is particularly important to suppress the cooling of the combustion flame. That is, the following two elements are satisfied by suppressing the cooling of the combustion flame.
The first factor is that since the temperature is high, the viscosity of the melted silica melt is sufficiently low, and the shape change of the silica fine particles is facilitated.
The second factor is that a region where shape change is easy can be taken.
If these two elements are satisfied, the generation of fused large particles / coarse particles formed by chemical bonding between silica particles and physically strongly aggregated large particles / coarse particles that cannot be dispersed are suppressed. Or disappearance promotion by shape change occurs. As a result, the dry silica fine particles can exhibit excellent dispersibility, a narrow dispersed particle size distribution, and a characteristic that does not draw a long tail on the side of particles having a particularly large dispersed particle size distribution.

上記燃焼火炎の冷却は、シロキサンの燃焼反応によって生成するシリカ量に合わせて第3環状管に導入するガス量を調整することでなされる。詳述すると、生成するシリカ1kgあたりの第3環状管導入ガス量が下記式(5)を満たすように調整する。   The combustion flame is cooled by adjusting the amount of gas introduced into the third annular tube in accordance with the amount of silica produced by the combustion reaction of siloxane. More specifically, the amount of gas introduced into the third annular tube per 1 kg of the produced silica is adjusted so as to satisfy the following formula (5).

0.7<NG3/MSi<2.5 (5)
G3:第3環状管導入ガス量(Nm/H)
Si:生成するシリカ重量(kg/H)。
0.7 <N G3 / M Si <2.5 (5)
N G3 : Third annular pipe introduction gas amount (Nm 3 / H)
M Si : Weight of silica produced (kg / H).

上記NG3/MSiが0.7(Nm/kg)以下であると、高温燃焼ガスの浮力がガス流れを乱し、生成したシリカ微粒子が火炎に再度舞い戻る結果、大粒子あるいは極端に大きな粗大粒子、ならびに、一次粒子の化学結合あるいは強固な物理結合で形成された大きな凝集体が生成する。 When N G3 / M Si is 0.7 (Nm 3 / kg) or less, the buoyancy of the high-temperature combustion gas disturbs the gas flow, and the generated silica fine particles return to the flame again, resulting in large particles or extremely large particles. Coarse particles and large aggregates formed by chemical bonds or strong physical bonds of primary particles are generated.

一方、上記NG3/MSiが2.5(Nm/kg)以上であると、燃焼火炎が急速に冷却される結果、数十nmの微小粒子が発生する問題と溶融状態のシリカ融液の粘度が高い領域が増え形状転換が困難になる問題が生じ、一次粒子の化学結合あるいは強固な物理結合で形成された凝集体が生成する。加えて、乾式シリカ微粒子の比表面積が30m/g以上になり易い問題も生じる。 On the other hand, if the above N G3 / MSi is 2.5 (Nm 3 / kg) or more, the combustion flame is rapidly cooled, resulting in the problem that fine particles of several tens of nanometers are generated, and the molten silica melt There is a problem that the region having a high viscosity increases and the shape change becomes difficult, and aggregates formed by chemical bonds or strong physical bonds of primary particles are generated. In addition, there is a problem that the specific surface area of the dry silica fine particles tends to be 30 m 2 / g or more.

本発明の乾式シリカ微粒子製造法においては燃焼火炎が完全予混合であるため、火炎温度の調整は火炎の逆火、吹き飛びの虞がない範囲で実施する必要がある。このため、中心管のガス流速は、10〜200Nm/sの範囲が好ましく、20〜180Nm/sの範囲であることがより好ましい。なお、流速の単位であるNm/sは温度273K、大気圧で換算した場合の流速である。   In the dry silica fine particle production method of the present invention, since the combustion flame is completely premixed, it is necessary to adjust the flame temperature within a range in which there is no risk of backfire of the flame and blowout. For this reason, the gas flow rate of the central tube is preferably in the range of 10 to 200 Nm / s, and more preferably in the range of 20 to 180 Nm / s. Note that Nm / s, which is a unit of flow rate, is a flow rate when converted to a temperature of 273 K and atmospheric pressure.

また、第1環状管導入ガスおよび第2環状管導入ガスは、火炎をバーナ先端に定着させ、安定燃焼、安定運転、安定操業することを目的としたものである。この目的のためには、第1環状管導入ガスの出口流速は10〜200Nm/sであることが好ましく、50〜150Nm/sがさらに好ましい。また、第2環状管導入ガスの出口流速は5〜50Nm/sであることが好ましく、10〜30Nm/sであることがさらに好ましい。さらに、第2環状管導入ガスは酸素単独であることが好ましい。なお、火炎をバーナ先端に定着させ、安定燃焼、安定運転、安定操業させることができさえすれば、第1環状管と第2環状管を統合し、1つの環状管としてもよい。   The first annular tube introduction gas and the second annular tube introduction gas are intended to fix the flame at the tip of the burner for stable combustion, stable operation, and stable operation. For this purpose, the outlet flow velocity of the first annular tube introduction gas is preferably 10 to 200 Nm / s, and more preferably 50 to 150 Nm / s. The outlet flow rate of the second annular tube introduction gas is preferably 5 to 50 Nm / s, and more preferably 10 to 30 Nm / s. Furthermore, the second annular tube introduction gas is preferably oxygen alone. The first annular pipe and the second annular pipe may be integrated into a single annular pipe as long as the flame is fixed at the burner tip and stable combustion, stable operation, and stable operation can be achieved.

本発明の乾式シリカ微粒子は火炎中および火炎近傍で生成・成長・凝集させることで得られるが、その回収は金属フィルター、セラミックフィルター、バックフィルター等によるフィルター分離やサイクロン等による遠心分離で燃焼ガスと分離させて、回収することでなされる。   The dry silica fine particles of the present invention can be obtained by generating, growing and agglomerating in and near the flame, but the recovery can be performed by filtering with a metal filter, ceramic filter, back filter, etc., or by centrifugal separation with a cyclone, etc. It is done by separating and collecting.

本発明を具体的に説明するために実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples and comparative examples are shown to specifically describe the present invention, but the present invention is not limited to these examples.

なお、以下の実施例および比較例における各種の物性測定等は以下の方法による。   In addition, various physical property measurements in the following examples and comparative examples are based on the following methods.

(1)BET比表面積
柴田理化学社製BET比表面積測定装置SA−1000(商品名)を用い、窒素吸着BET1点法により測定した。
(1) BET specific surface area Using a BET specific surface area measuring device SA-1000 (trade name) manufactured by Shibata Rikagaku Corporation, the BET specific surface area was measured by the nitrogen adsorption BET one-point method.

(2)遠心沈降粒度分布
(測定試料調製)
測定試料であるシリカ濃度1.5質量%水懸濁液を、以下のように調製した。
シリカ0.3gと蒸留水20mlをガラス製のサンプル管瓶(アズワン社製、内容量30ml、外径約28mm)に入れ、超音波細胞破砕器(BRANSON社製Sonifier II Model 250D(商品名)、プローブ:1.4インチ)のプローブチップ下面が水面下15mmになるように試料入りサンプル管瓶を設置し、出力20W、分散時間3分の条件でシリカ微粒子を蒸留水に分散し、測定サンプルであるシリカ濃度1.5質量%水懸濁液を調製した。
(2) Centrifugal sedimentation particle size distribution (Measurement sample preparation)
An aqueous suspension having a silica concentration of 1.5% by mass as a measurement sample was prepared as follows.
0.3 g of silica and 20 ml of distilled water are placed in a glass sample tube bottle (manufactured by ASONE, internal volume 30 ml, outer diameter about 28 mm), and an ultrasonic cell crusher (BRANSON Sonifier II Model 250D (trade name), Set the sample tube bottle with the sample so that the bottom surface of the probe tip of the probe (1.4 inch) is 15 mm below the water surface, disperse the silica fine particles in distilled water under the conditions of an output of 20 W and a dispersion time of 3 minutes. A silica suspension with a silica concentration of 1.5% by weight was prepared.

(測定)
CPS社製ディスク遠心沈降式粒度分布測定装置DC−24000(商品名)を用いて、粒度分布を測定した。測定条件は、回転数18000rpm、シリカ真密度2.2g/cmとし、0.476μmのPVC粒子で測定毎に校正した。
(Measurement)
The particle size distribution was measured using a CPS disk centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer DC-24000 (trade name). The measurement conditions were a rotation speed of 18000 rpm, a true silica density of 2.2 g / cm 3, and calibration was performed with 0.476 μm PVC particles for each measurement.

(3)純度分析
(測定試料調製)
超純水50gにシリカ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。超純水およびシリカは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、超純水のみで前記操作を行い、ブランク試料を得た。
(3) Purity analysis (Measurement sample preparation)
5 g of silica 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 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)
日本ダイオネクス社製イオンクロマトグラフィーシステムICS−2100(商品名)を用いて、測定試料中の塩素、ナトリウム、カリウムの濃度を測定した。シリカの塩素、ナトリウム、カリウムの含有量は、下記式(6)を用いて算出した。
(Measurement)
The concentration of chlorine, sodium, and potassium in the measurement sample was measured using an ion chromatography system ICS-2100 (trade name) manufactured by Nippon Dionex. The chlorine, sodium, and potassium contents of silica were calculated using the following formula (6).

Silica=(CSample−CBlank)×MPW/MSilica (6)
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:超純水重量(g)
Silica:シリカ重量(g)
なお、各イオンのCBlankは全て0ppmであった。
C Silica = (C Sample −C Blank ) × M PW / M Silica (6)
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 : Ultrapure water weight (g)
M Silica : Silica weight (g)
In addition, all C Blank of each ion was 0 ppm.

(4)水分量
130℃での乾燥減量法によって測定した。
(4) Water content Measured by the loss on drying method at 130 ° C.

(5)隙間浸透性評価
(測定試料調製)
28.56gのシリカに新日鐵化学製エポキシ樹脂ZX−1059(商品名)を42.84g添加し、シンキー社製のプラネタリーミキサーAR−500(商品名)を用いて、回転数1000rmpで8分間攪拌、続いて回転数2000rpmで2分間脱泡することで、予備混練した。その後、アイメックス社製3本ロールミルBR−150HCV(商品名)を用いて混練することによってエポキシ樹脂組成物を得た。なお、ロールの隙間は20μmとした。樹脂組成物は、混練後室温20℃にて1週間保持した。
(5) Crevice permeability evaluation (Measurement sample preparation)
42.84 g of Nippon Steel Chemical's epoxy resin ZX-1059 (trade name) is added to 28.56 g of silica, and 8 at a rotational speed of 1000 rpm using a planetary mixer AR-500 (trade name) manufactured by Shinky Corporation. Pre-kneading was carried out by stirring for 2 minutes and then defoaming for 2 minutes at 2000 rpm. Then, the epoxy resin composition was obtained by kneading | mixing using the 3 roll mill BR-150HCV (brand name) by an Imex company. The gap between the rolls was 20 μm. The resin composition was kept for 1 week at 20 ° C. after kneading.

(測定)
幅26mm、長さ76mmのスライドガラス2枚と厚み30μm、長さ30mmの両面テープを用いて、幅10mm、長さ20mm、高さ30μmの隙間を作成した。
(Measurement)
A gap having a width of 10 mm, a length of 20 mm, and a height of 30 μm was formed using two slide glasses having a width of 26 mm and a length of 76 mm and a double-sided tape having a thickness of 30 μm and a length of 30 mm.

次いで、上記テープではり合わせたスライドガラスを100℃に保温後、エポキシ樹脂組成物を隙間入口に偏りがないように滴下し、浸透距離が20mmに到達した時間を記録した。また、測定時間計測後に目視でボイドの有無を確認した。なお、ガラスの温度は、±2℃以内になるように調整した。   Next, after the glass slide bonded with the tape was kept at 100 ° C., the epoxy resin composition was dropped so that there was no bias at the gap entrance, and the time when the penetration distance reached 20 mm was recorded. Moreover, the presence or absence of the void was visually confirmed after measuring time measurement. The glass temperature was adjusted to be within ± 2 ° C.

実施例1〜4、比較例1〜3
下記のように、オクタメチルシクロテトラシロキサンを4重管バーナで燃焼させ、乾式シリカ微粒子を製造した。
Examples 1-4, Comparative Examples 1-3
As described below, octamethylcyclotetrasiloxane was burned in a quadruple burner to produce dry silica fine particles.

加熱気化させたオクタメチルシクロテトラシロキサンを酸素および窒素と混合し、473Kで中心管に導入した。また、第1環状管に水素と窒素を導入し、第2環状管に酸素を導入し、第3環状管に空気を導入した。上記製造条件と製造したシリカ微粒子の物性の詳細を、表1に示す。   Heat-vaporized octamethylcyclotetrasiloxane was mixed with oxygen and nitrogen and introduced into the central tube at 473K. Further, hydrogen and nitrogen were introduced into the first annular tube, oxygen was introduced into the second annular tube, and air was introduced into the third annular tube. Table 1 shows details of the production conditions and the physical properties of the produced silica fine particles.

なお、表1の酸素比R、酸素濃度、RSFL、Rcmbtsの定義は以下の通りである。 The definitions of the oxygen ratio R O , oxygen concentration, R SFL , and R cmbts in Table 1 are as follows.

酸素比Rは、下記式(7)によって定義する。 The oxygen ratio R O is defined by the following formula (7).

=NO0/NDO (7)
O0:中心管導入ガス中の酸素量
DO:化学量論的にシロキサンを完全燃焼するのに必要な酸素量
また、中心管導入ガス中の酸素濃度は、下記式(8)によって定義する。
R O = N O0 / N DO (7)
N O0 : Oxygen amount in the central tube introduction gas N DO : Oxygen amount necessary for complete combustion of siloxane stoichiometrically The oxygen concentration in the central tube introduction gas is defined by the following formula (8) .

酸素濃度=100×NO0/NG0 (8)
G0:中心管導入ガスの総量。
Oxygen concentration = 100 × N O0 / N G0 (8)
N G0 : Total amount of center pipe introduction gas.

SFLは、下記式(9)によって定義する。 R SFL is defined by the following formula (9).

SFL=N/32N (9)
:第1環状管導入水素量
:中心管導入シロキサン量。
R SFL = N H / 32N D (9)
N H : amount of hydrogen introduced into the first annular tube N D : amount of siloxane introduced into the central tube.

cmbtsは、下記式(10)によって定義する。 R cmbts is defined by the following formula (10).

cmbts=NO2/16N (10)
O2:第2環状管導入酸素量。
R cmbts = N O2 / 16N D (10)
N O2 : Amount of oxygen introduced into the second annular tube.

なお、火炎温度の算出において必要な断熱火炎温度の計算に関し、原料であるオクタメチルシクロテトラシロキサンの標準生成エンタルピーは“J.Lipowitz,J.Fire&Flammability 7,482(1976)“の値を用い、それ以外の物質の標準生成エンタルピーおよび比熱については、“JANAF Thermochemiical Table SECOND Edition”,堀越研究所(1975)の値を使った。   In addition, regarding the calculation of the adiabatic flame temperature necessary for the calculation of the flame temperature, the standard generation enthalpy of octamethylcyclotetrasiloxane, which is a raw material, uses the value of “J. Lipowitz, J. Fire & Flammability 7,482 (1976)”. For the standard production enthalpy and specific heat of materials other than those described above, the values of “JANAF Thermochemical Table SECOND Edition”, Horikoshi Laboratories (1975) were used.

比較例4〜5
市販の乾式シリカ微粒子について、実施例1と同様の測定を行なった。その結果を表1に示す。
Comparative Examples 4-5
The measurement similar to Example 1 was performed about commercially available dry-type silica fine particles. The results are shown in Table 1.

表1より、本特許の実施例1〜4は比較例1〜5より隙間浸透性に優れていることが明らかである。   From Table 1, it is clear that Examples 1 to 4 of this patent are more excellent in gap penetration than Comparative Examples 1 to 5.

Figure 0006112888
Figure 0006112888

Claims (4)

下条件を満足することを特徴とする乾式シリカ微粒子。
(A)BET比表面積が5m/g以上、30m/g未満である。
(B)メジアン径DCSが下記式(1)を満足する。
CS≦2×D (1)
(但し、DCSは遠心沈降法によって得られる重量基準粒度分布のメジアン径であり、DはBET比表面積換算径である。)
(C)遠心沈降法によって得られる重量基準粒度分布の幾何標準偏差σgが1.30以下である。
(D)遠心沈降法によって得られる重量基準粒度分布において、粒子径がBET比表面積換算径の3倍以上である粒子の含有量が0.18質量%以下である。
(E)塩素、ナトリウム、カリウムの含有量がそれぞれ1ppm以下である。
Dry silica particulates, characterized by satisfying the following under conditions.
(A) The BET specific surface area is 5 m 2 / g or more and less than 30 m 2 / g.
(B) median diameter D CS satisfies the following formula (1).
D CS ≦ 2 × D B (1)
(However, D CS is a median diameter based on weight particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method, D B is the surface area in terms of diameter BET ratio.)
(C) The geometric standard deviation σg of the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method is 1.30 or less.
(D) In the weight-based particle size distribution obtained by the centrifugal sedimentation method, the content of particles having a particle diameter that is at least 3 times the BET specific surface area converted diameter is 0.18% by mass or less.
(E) The contents of chlorine, sodium and potassium are each 1 ppm or less.
BET比表面積が10〜25m/gである請求項1記載の乾式シリカ微粒子。 The dry silica fine particle according to claim 1, wherein the BET specific surface area is 10 to 25 m 2 / g. メジアン径DCSが150〜350nmである請求項1〜2のいずれか一項に記載の乾式シリカ微粒子。 Dry silica fine particles according to any one of claims 1-2 median diameter D CS is 150 to 350 nm. 130℃での乾燥減量法によって測定される水分量が0.5質量%以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の乾式シリカ微粒子。   The dry silica fine particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the moisture content measured by a loss on drying method at 130 ° C is 0.5 mass% or less.
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