JPH0131456B2 - - Google Patents
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- JPH0131456B2 JPH0131456B2 JP59223136A JP22313684A JPH0131456B2 JP H0131456 B2 JPH0131456 B2 JP H0131456B2 JP 59223136 A JP59223136 A JP 59223136A JP 22313684 A JP22313684 A JP 22313684A JP H0131456 B2 JPH0131456 B2 JP H0131456B2
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Description
熱分解法による大きい表面積の珪酸を、ハロゲ
ン化珪素、殊に四塩化珪素を水素フレーム中で高
温度の加水分解によつて製造することは新規では
ない。従来この方法によつて大量の著しく純粋の
高分散性珪酸が製造され、これは粘稠剤としてラ
ツカー化学又は顔料化学でペースト状又は軟膏物
質を製造する場合、例えば練歯磨を製造する場合
又は製薬工業で著しい普及が見出された。 熱分解法による珪酸で得られる粘稠化の度合
は、多くのフアクターによることは公知である。
殊に関連性は粘稠化すべき系の種類、珪酸のタイ
プ及びその使用濃度、系のPH及び決められた分散
費用で得られる分散の度合に存在する。 珪酸のタイプの影響に対して、特に大きい重要
性が帰属する。即ち使用した珪酸のタイプの活性
が大きければ、それだけ系の粘稠化は大きい。活
性の尺度としては、簡単に珪酸の外部比表面積を
考慮することができる。この理由から、熱分解法
による珪酸のタイプも比表面積の大きさに分類さ
れている。しかしながら、一定の分散費用で最大
比表面積を有する珪酸のタイプは、最大粘稠化作
用を及ぼすことにはあたらない。むしろ、一般に
粘稠化作用は珪酸の比表面積が増大するにつれ
て、先づ最大値まで増大し、更に表面積が増大す
ると、再び減少する。このようにして、例えば市
場で得られる熱分解法による珪酸は、不飽和のポ
リエステルの試験樹脂では一定の濃度で、比表面
積に関連する次の粘稠化作用を有する:
ン化珪素、殊に四塩化珪素を水素フレーム中で高
温度の加水分解によつて製造することは新規では
ない。従来この方法によつて大量の著しく純粋の
高分散性珪酸が製造され、これは粘稠剤としてラ
ツカー化学又は顔料化学でペースト状又は軟膏物
質を製造する場合、例えば練歯磨を製造する場合
又は製薬工業で著しい普及が見出された。 熱分解法による珪酸で得られる粘稠化の度合
は、多くのフアクターによることは公知である。
殊に関連性は粘稠化すべき系の種類、珪酸のタイ
プ及びその使用濃度、系のPH及び決められた分散
費用で得られる分散の度合に存在する。 珪酸のタイプの影響に対して、特に大きい重要
性が帰属する。即ち使用した珪酸のタイプの活性
が大きければ、それだけ系の粘稠化は大きい。活
性の尺度としては、簡単に珪酸の外部比表面積を
考慮することができる。この理由から、熱分解法
による珪酸のタイプも比表面積の大きさに分類さ
れている。しかしながら、一定の分散費用で最大
比表面積を有する珪酸のタイプは、最大粘稠化作
用を及ぼすことにはあたらない。むしろ、一般に
粘稠化作用は珪酸の比表面積が増大するにつれ
て、先づ最大値まで増大し、更に表面積が増大す
ると、再び減少する。このようにして、例えば市
場で得られる熱分解法による珪酸は、不飽和のポ
リエステルの試験樹脂では一定の濃度で、比表面
積に関連する次の粘稠化作用を有する:
【表】
これから明らかなように、珪酸の一定の濃度で
は粘度約3500mPasを越えない。 熱分解法によつて珪酸を製造する場合には、な
お大きい比表面積を得る多くの工業的方法が実際
に存在する。しかしながら、かかる方法によつて
同じ混合割合で熱分解法による珪酸の粘稠化作用
の改良は得られない。他面では熱分解法による珪
酸の一定の比表面積で、粘稠化作用を改良する工
業的方法は、著しく狭く限定されているか又は許
容し得ない大きい費用を必要とする。 ところで、熱分解法による珪酸の製造の原料と
して、四塩化珪素及び/又はメチルトリクロルシ
ラン及びヘキサメチルジシロキサンからなる混合
物を一定の作業条件下で使用すると、有機液体並
びに水系で著しく大きい粘稠化作用を与える生成
物が得られることが判明した。 本発明の課題は、熱分解法で製造したBET表
面積250±25〜350±25m2/g及び不飽和ポリエス
テル樹脂の粘稠度3690mPasを有する珪酸であ
る。 本発明で使用するヘキサメチルジシロキサンの
利点はその塩素を含まない純度であり、これによ
つて無条件に必要な後からの珪酸の水蒸気/空気
混合物での高温度での脱酸の放棄が可能になる。 ヘキサメチルジシロキサンの著しく大きいエネ
ルギー維持に基づいて、この物質を蒸気/空気混
合物として適当なバーナで、例えば水素を添加し
ないで焙焼することができ、その場合作業の調節
によつて他の公知原料、例えば四塩化珪素で可能
な表面積を有する生成物を得ることができる。も
ちろん、このようにして製造した生成物の粘稠化
作用は、付加的に水素を一緒に蒸気/空気混合物
中に導入し、十分な量の空気を考慮してヘキサメ
チルジシロキサンと一緒にして焙焼する場合のよ
うにすぐれてはいない。 それ故本発明の好ましい実施形式では、四塩化
珪素及び/又はメチルトリクロルシラン及びヘキ
サメチルジシロキサンからなる混合物を水素の存
在で〓焼することができる。 この方法で、従来知られていなかつた粘稠化作
用を種々の液状系に与える生成物を得ることがで
きた。 次に実施例につき本発明を説明する。 比較例 1 気化器中で四塩化珪素毎時3.4(=5.03Kg)
を気化させ、80℃に加熱した空気4.3m3と混合す
る。次いでシラン/空気混合物を、米国特許第
3086851号明細書によるバーナの軸末端に接線方
向に導入し、そこで第2の導管によつて流入する
水素1.76m3/hrと均一に混合する。バーナの軸の
星状挿入物によつてガス混合物の積層が生じ、こ
れはバーナの口で速度23.8m/secで排出し、そ
こで点火後に焙焼する。バーナの出口は直径10mm
を有する。フレームを安定にしかつバーナの末端
の付着物を阻止するために、バーナの口を取囲む
環状スリツトによつて水素0.35m3/hrを溢出さ
せ、同じようにしてフレームマントとして焙焼さ
せる。フレーム帯域の熱反応生成物を冷却室中に
吸引し、<150℃に冷却後、空気圧力によつて過
装置に送る。過装置で熱分解法で得られた珪酸
を酸素、窒素、水蒸気及び塩化水素からなるガス
状混合物から分離する。 続いてなお塩素約1%を含有する珪酸を、600
℃に加熱した反応帯域で水蒸気/空気混合物を用
いて脱酸し、最後にバンカー中で沈殿させる。毎
時の収量はSiO21.78Kgである。 得られた珪酸のBETによつて測定した比表面
積は215m2/gである。この生成物で不飽和ポリ
エステル樹脂は、下記の試験で粘度2980mPasに
達することができる。同じ生成物で下記の練歯磨
の試験配合で粘稠度2200mPasが得られる。 比較例 2 比較例1と同じ方法で、ヘキサメチルジシロキ
サン毎時0.546(∧=0.752Kg)を気化させ、120
℃に予熱した空気7.11m3/hrと混合する。シロキ
サン/空気混合物を、米国特許第3086851号明細
書によるバーナに移し、燃焼口で速度約25.5m/
secで排出させ、焙焼する。反応フレームを、比
較例1のようにしてH20.35m3/hrの純粋の水素
フレームで覆う。フレームからの反応生成物を冷
却帯域中で<150℃に冷却後、得られた珪酸を、
窒素、酸素、水蒸気及び二酸化炭素からなるガス
状反応混合物から過することによるか又はサイ
クロンを用いて分離する。熱分解法による珪酸毎
時0.55Kgが得られる。珪酸のBETによる比表面
積は159m2/gである。比較例1による試験規定
によつて粘稠化した不飽和ポリエステル樹脂の粘
度は1575mPasである。 実施例 四塩化珪素及び/又はメチルトリクロルシラン
及びヘキサメチルジシロキサンからなる混合物
で、比較例1に比して改良された性質を有する熱
分解法による生成物を製造することができること
を立証するために、ヘキサメチルジシロキサン
0.41(0.565Kg)/hr及び四塩化珪素1.7
(0.2516Kg)/hrの混合物を気化させ、予熱空気
9.25Nm3と混合し、同時にバーナに水素1.612m3/
hrを導入する(いづれかの選択物は同じ結果をも
たらす次の混合物である:ヘキサメチルジシロキ
サン0.565Kg/hr、四塩化珪素1.89Kg/hr、メチ
ルトリクロルシラン0.563Kg/hr)。ガス混合物は
バーナから速度39.9m/secで排出し、点火によ
つて出口で焙焼する。マントの水素の量は0.350
m3/hrである。珪酸を比較例1のようにして、先
づ冷却後にガス状反応生成物から分離し、次いで
空気/水蒸気で600℃で残留塩素を除去する。四
塩化珪素から68.1%及びヘキサメチルジシロキサ
ン31.9%から生じる熱分解法による珪酸毎時1.3
Kgが得られる。試験規格によるポリエステル樹脂
の粘度3690mPasは、比較例1による珪酸の粘度
よりもなお明らかに大きい。同じようにして、
2914mPasを有する練歯磨基質の粘度は、比較例
1による珪酸の粘度よりも大きい。 熱分解法による珪酸の粘稠挙動の溶解分散での
試験。 (1) 原則 粘稠挙動の尺度は、熱分解法による珪酸を混
合したポリエステル樹脂の粘度である。 動力学粘度の単位はパスカル秒(Pas)であ
る。ミリパスカル秒(mPas)は従来の常用単
位センチポイズ(cP)に相応する。粘度の測
定は、ドイツ工業規格(DIN)53214により回
転粘度計で行なう。 (2) 装置及び試薬 水のサーモスタツト、試験本体MV2及び測
定頭50を有するロートビスコ(Rotovisko)
RV1〜3又は後続型〔ハーケ(Haake)社製、
カルルスルーエ(Karlsruhe)在〕。 溶解機、分散円盤のφ5cm。 プラスチツク容器、外径8.4cm。 ルドパールRP6(LudopalRP6)〔BASF社製、
粘度1100±100mPasを有する〕。 モノスチロール溶液(モノスチロール100g
及びパラフイン0.4g)。 板状パラフイン(50/52℃、油含量1〜1.5
%)〔ユング・アトランチツク・リフアイニン
グ(Jung Atlantic Refining)社製、ハンブル
グ在〕。 (3) 実施 プラスチツク容器中でルドパールRP6
(LudopalRP6)142.5重量部に熱分解法による
珪酸7.5重量部を秤つて入れ(へらで手によつ
て混合)、溶解機で3000r.p.m.で5分間分散さ
せる(分散円盤はプラスチツク容器の底部から
約1mmはなれている)。得られたペースト60g
にポリエステル樹脂63g及びモノスチロール溶
液27gを加え、へらで十分に撹拌し、前記プラ
スチツク容器中で溶解機を用いて1500r.p.m.で
3分間分散させる。 スチロールのロスを避けるために、容器に分
散の間プラスチツクの蓋をする。閉込められた
気泡を除去するために、試料を短時間排気す
る。 放置時間1時間及び45分間後に、試料を測定
容器に入れる。測定容器を調節頭中に固定し、
22℃で調節する。放置時間15分間後に、粘度の
測定をせん断勾配D=2.72s-1で行なう。指示
装置の指針計を30秒間後に読取る。この時間の
後に、ほぼ一定の値が得られる。 (4) 評価 装入速度、指針計の振れ及び使用した回転頭
の測定定数から、粘度が次の方程式によつて得
られる。 η=U.S.K(mPas): U=ロートビスコ(Rotovisko)の速度段階
(RVI=162) S=指示されたスケールの区分 K=使用した回転頭の測定定数 練歯磨の試験配合 燐酸塩基質の組成: 水 35.05 デヒドラゾール(Dehydrasol)A400P 0.80 ソルブロール(Solbrol)M−Na 0.15 グリセリン 12.00 ソルビツト 15.00 燐酸二カルシウム二水和物(L) 34.00 97.00 この予濃縮物97g中に、熱分解法による珪酸3
gをへらで混入し、続いて3本ローラ組で均一に
した。続いて閉込められた空気をデシケータ中で
除去した。このようにして製造したペーストか
ら、1日後に粘度を、ロートビスコ
(Rotovisko)系のPKNo.8012で速度27を測定し
た。
は粘度約3500mPasを越えない。 熱分解法によつて珪酸を製造する場合には、な
お大きい比表面積を得る多くの工業的方法が実際
に存在する。しかしながら、かかる方法によつて
同じ混合割合で熱分解法による珪酸の粘稠化作用
の改良は得られない。他面では熱分解法による珪
酸の一定の比表面積で、粘稠化作用を改良する工
業的方法は、著しく狭く限定されているか又は許
容し得ない大きい費用を必要とする。 ところで、熱分解法による珪酸の製造の原料と
して、四塩化珪素及び/又はメチルトリクロルシ
ラン及びヘキサメチルジシロキサンからなる混合
物を一定の作業条件下で使用すると、有機液体並
びに水系で著しく大きい粘稠化作用を与える生成
物が得られることが判明した。 本発明の課題は、熱分解法で製造したBET表
面積250±25〜350±25m2/g及び不飽和ポリエス
テル樹脂の粘稠度3690mPasを有する珪酸であ
る。 本発明で使用するヘキサメチルジシロキサンの
利点はその塩素を含まない純度であり、これによ
つて無条件に必要な後からの珪酸の水蒸気/空気
混合物での高温度での脱酸の放棄が可能になる。 ヘキサメチルジシロキサンの著しく大きいエネ
ルギー維持に基づいて、この物質を蒸気/空気混
合物として適当なバーナで、例えば水素を添加し
ないで焙焼することができ、その場合作業の調節
によつて他の公知原料、例えば四塩化珪素で可能
な表面積を有する生成物を得ることができる。も
ちろん、このようにして製造した生成物の粘稠化
作用は、付加的に水素を一緒に蒸気/空気混合物
中に導入し、十分な量の空気を考慮してヘキサメ
チルジシロキサンと一緒にして焙焼する場合のよ
うにすぐれてはいない。 それ故本発明の好ましい実施形式では、四塩化
珪素及び/又はメチルトリクロルシラン及びヘキ
サメチルジシロキサンからなる混合物を水素の存
在で〓焼することができる。 この方法で、従来知られていなかつた粘稠化作
用を種々の液状系に与える生成物を得ることがで
きた。 次に実施例につき本発明を説明する。 比較例 1 気化器中で四塩化珪素毎時3.4(=5.03Kg)
を気化させ、80℃に加熱した空気4.3m3と混合す
る。次いでシラン/空気混合物を、米国特許第
3086851号明細書によるバーナの軸末端に接線方
向に導入し、そこで第2の導管によつて流入する
水素1.76m3/hrと均一に混合する。バーナの軸の
星状挿入物によつてガス混合物の積層が生じ、こ
れはバーナの口で速度23.8m/secで排出し、そ
こで点火後に焙焼する。バーナの出口は直径10mm
を有する。フレームを安定にしかつバーナの末端
の付着物を阻止するために、バーナの口を取囲む
環状スリツトによつて水素0.35m3/hrを溢出さ
せ、同じようにしてフレームマントとして焙焼さ
せる。フレーム帯域の熱反応生成物を冷却室中に
吸引し、<150℃に冷却後、空気圧力によつて過
装置に送る。過装置で熱分解法で得られた珪酸
を酸素、窒素、水蒸気及び塩化水素からなるガス
状混合物から分離する。 続いてなお塩素約1%を含有する珪酸を、600
℃に加熱した反応帯域で水蒸気/空気混合物を用
いて脱酸し、最後にバンカー中で沈殿させる。毎
時の収量はSiO21.78Kgである。 得られた珪酸のBETによつて測定した比表面
積は215m2/gである。この生成物で不飽和ポリ
エステル樹脂は、下記の試験で粘度2980mPasに
達することができる。同じ生成物で下記の練歯磨
の試験配合で粘稠度2200mPasが得られる。 比較例 2 比較例1と同じ方法で、ヘキサメチルジシロキ
サン毎時0.546(∧=0.752Kg)を気化させ、120
℃に予熱した空気7.11m3/hrと混合する。シロキ
サン/空気混合物を、米国特許第3086851号明細
書によるバーナに移し、燃焼口で速度約25.5m/
secで排出させ、焙焼する。反応フレームを、比
較例1のようにしてH20.35m3/hrの純粋の水素
フレームで覆う。フレームからの反応生成物を冷
却帯域中で<150℃に冷却後、得られた珪酸を、
窒素、酸素、水蒸気及び二酸化炭素からなるガス
状反応混合物から過することによるか又はサイ
クロンを用いて分離する。熱分解法による珪酸毎
時0.55Kgが得られる。珪酸のBETによる比表面
積は159m2/gである。比較例1による試験規定
によつて粘稠化した不飽和ポリエステル樹脂の粘
度は1575mPasである。 実施例 四塩化珪素及び/又はメチルトリクロルシラン
及びヘキサメチルジシロキサンからなる混合物
で、比較例1に比して改良された性質を有する熱
分解法による生成物を製造することができること
を立証するために、ヘキサメチルジシロキサン
0.41(0.565Kg)/hr及び四塩化珪素1.7
(0.2516Kg)/hrの混合物を気化させ、予熱空気
9.25Nm3と混合し、同時にバーナに水素1.612m3/
hrを導入する(いづれかの選択物は同じ結果をも
たらす次の混合物である:ヘキサメチルジシロキ
サン0.565Kg/hr、四塩化珪素1.89Kg/hr、メチ
ルトリクロルシラン0.563Kg/hr)。ガス混合物は
バーナから速度39.9m/secで排出し、点火によ
つて出口で焙焼する。マントの水素の量は0.350
m3/hrである。珪酸を比較例1のようにして、先
づ冷却後にガス状反応生成物から分離し、次いで
空気/水蒸気で600℃で残留塩素を除去する。四
塩化珪素から68.1%及びヘキサメチルジシロキサ
ン31.9%から生じる熱分解法による珪酸毎時1.3
Kgが得られる。試験規格によるポリエステル樹脂
の粘度3690mPasは、比較例1による珪酸の粘度
よりもなお明らかに大きい。同じようにして、
2914mPasを有する練歯磨基質の粘度は、比較例
1による珪酸の粘度よりも大きい。 熱分解法による珪酸の粘稠挙動の溶解分散での
試験。 (1) 原則 粘稠挙動の尺度は、熱分解法による珪酸を混
合したポリエステル樹脂の粘度である。 動力学粘度の単位はパスカル秒(Pas)であ
る。ミリパスカル秒(mPas)は従来の常用単
位センチポイズ(cP)に相応する。粘度の測
定は、ドイツ工業規格(DIN)53214により回
転粘度計で行なう。 (2) 装置及び試薬 水のサーモスタツト、試験本体MV2及び測
定頭50を有するロートビスコ(Rotovisko)
RV1〜3又は後続型〔ハーケ(Haake)社製、
カルルスルーエ(Karlsruhe)在〕。 溶解機、分散円盤のφ5cm。 プラスチツク容器、外径8.4cm。 ルドパールRP6(LudopalRP6)〔BASF社製、
粘度1100±100mPasを有する〕。 モノスチロール溶液(モノスチロール100g
及びパラフイン0.4g)。 板状パラフイン(50/52℃、油含量1〜1.5
%)〔ユング・アトランチツク・リフアイニン
グ(Jung Atlantic Refining)社製、ハンブル
グ在〕。 (3) 実施 プラスチツク容器中でルドパールRP6
(LudopalRP6)142.5重量部に熱分解法による
珪酸7.5重量部を秤つて入れ(へらで手によつ
て混合)、溶解機で3000r.p.m.で5分間分散さ
せる(分散円盤はプラスチツク容器の底部から
約1mmはなれている)。得られたペースト60g
にポリエステル樹脂63g及びモノスチロール溶
液27gを加え、へらで十分に撹拌し、前記プラ
スチツク容器中で溶解機を用いて1500r.p.m.で
3分間分散させる。 スチロールのロスを避けるために、容器に分
散の間プラスチツクの蓋をする。閉込められた
気泡を除去するために、試料を短時間排気す
る。 放置時間1時間及び45分間後に、試料を測定
容器に入れる。測定容器を調節頭中に固定し、
22℃で調節する。放置時間15分間後に、粘度の
測定をせん断勾配D=2.72s-1で行なう。指示
装置の指針計を30秒間後に読取る。この時間の
後に、ほぼ一定の値が得られる。 (4) 評価 装入速度、指針計の振れ及び使用した回転頭
の測定定数から、粘度が次の方程式によつて得
られる。 η=U.S.K(mPas): U=ロートビスコ(Rotovisko)の速度段階
(RVI=162) S=指示されたスケールの区分 K=使用した回転頭の測定定数 練歯磨の試験配合 燐酸塩基質の組成: 水 35.05 デヒドラゾール(Dehydrasol)A400P 0.80 ソルブロール(Solbrol)M−Na 0.15 グリセリン 12.00 ソルビツト 15.00 燐酸二カルシウム二水和物(L) 34.00 97.00 この予濃縮物97g中に、熱分解法による珪酸3
gをへらで混入し、続いて3本ローラ組で均一に
した。続いて閉込められた空気をデシケータ中で
除去した。このようにして製造したペーストか
ら、1日後に粘度を、ロートビスコ
(Rotovisko)系のPKNo.8012で速度27を測定し
た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 熱分解法で製造したBET比表面積250±25〜
350±25m2/g及び不飽和ポリエステルの粘稠度
3690mPasを有する珪酸。 2 BET比表面積250±25〜350±25m2/g及び
不飽和ポリエステルの粘稠度3690mPasを有する
珪酸を熱分解法で製造する方法において、原料と
して四塩化珪素及び/又はメチルトリクロルシラ
ン及びヘキサメチルジシロキサンからなる混合物
を使用することを特徴とする珪酸の製造法。
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DE3016010.2 | 1980-04-25 | ||
DE3016010A DE3016010C2 (de) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Verfahren zur pyrogenen Herstellung von Kieselsäure |
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JPS60127215A JPS60127215A (ja) | 1985-07-06 |
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JP (2) | JPS56164009A (ja) |
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