JPH0159975B2 - - Google Patents
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Description
［産業上の利用分野］
この発明は、合成シリカを製造する方法に係り
特にテトラアルコキシシランを加水分解して合成
シリカを製造する際に有用な合成シリカの製造方
法に関する。 ［従来の技術］ 近年、電子部品封止用樹脂組成物の充填剤、多
成分系光フアイバー、フアインセラミツクス、光
学ガラス等の原料として合成シリカが使用される
ようになり、一般的に嵩比重が大きく高純度のも
のが要請されている。特に、電子部品封止用樹脂
組成物の充填剤として使用される封止用シリカに
ついては、LSIや超LSI等のようにその集積度が
増すにつれてソフトエラーを回避する観点から、
より高純度であつてかつ比表面積が小さいものが
要求されており、例えばα線崩壊物質のＵやTh、
その他Na、Mg、Ca、Fe、Al、Cr、Cu、Mn、
及びTi等の元素、化合物の含有量についてはそ
の限界値が0.001ppm以下が好ましいとされてい
る。 そして、このような合成シリカの製造法として
は、テトラアルコキシシランを水酸化アンモニウ
ムのエタノール溶液で加水分解する方法（特開昭
57−191238号公報）、テトラアルコキシシランの
含水エタノール溶液中にアンモニアガスを吹込ん
で加水分解する方法（特開昭59−64542号公報）、
テトラアルコキシシランとナトリウムアルコラー
トの含水メタノール溶液を液体又は気体中に分散
させて加水分解する方法（特開昭59−182237号公
報）等が提案されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、テトラアルコキシシランを水酸
化アンモニウムのエタノール溶液で加水分解する
方法においては、生成したシリカ粒子の大きさが
小さくなり、濾過性が悪くて工業的生産には向か
ないという問題があり、テトラアルコキシシラン
の含水エタノール溶液中にアンモニアガスを溶液
中にアンモニアガスを吹込んで加水分解する方法
においては、加水分解と共にゲル化して粒子の揃
つたシリカを得ることが難しいという問題があ
り、また、テトラアルコキシシランとナトリウム
アルコラートの含水メタノール溶液を液体又は気
体中に分散させて加水分解する方法においては、
加水分解時にナトリウムアルコラートを使用する
ので生成したシリカ中にナトリウムが残留し、高
純度の合成シリカを得ることが難しいという問題
がある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたもの
で、テトラアルコキシシランをアンモニウム塩の
存在下に塩基性条件下で加水分解する合成シリカ
の製造方法を提供するものである。 本発明において原料として使用するテトラアル
コキシシランとしては、テトラメトキシシラン、
テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、テトラフエノキシシ
ラン、テトラベンジルオキシシラン等を挙げるこ
とができ、純度の高い合成シリカを製造する上で
好ましくはテトラメトキシシラン及びテトラエト
キシシランである。また、このようなテトラアル
コキシシランは、例えば、四塩化珪素にアルコー
ル又はフエノールを作用させる方法、二硫化珪素
又は珪化マグネシウムにアルコールを作用させる
方法、金属珪素、珪化鉄、珪素鉄又はこれらの混
合物とアルコールとを金属アルコラートの存在下
に反応させる方法（特公昭45−8217号公報）等に
より製造することができる。 本発明においては、これらのテトラアルコキシ
シランをアンモニウム塩の存在下で加水分解して
合成シリカを製造する。 この目的で使用するアンモニウム塩としては、
それがアンモニアと無機酸との反応で得られる無
機アンモニウム塩であつても、また、アンモニア
と有機酸との反応で得られる有機アンモニウム塩
であつてもよいが、封止用シリカ等の純度の高い
合成シリカを製造するためには、好ましくは分解
して分離し易い揮発性成分になり、通常行われる
後処理で容易に分離除去することができ、生成し
た合成シリカ中に不純物として残留しないものが
よい。 このようなアンモニウム塩の具体例としては、
例えば、硝酸アンモニウム、塩酸アンモニウム、
硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素
アンモニウム等の無機アンモニウム塩や、、蟻酸
アンモニウム、酢酸アンモニウム、蓚酸アンモニ
ウム、プロピオン酸アンモニウム等の有機アンモ
ニウム塩や、酒石酸、リンゴ酸等のオキシ有機酸
のアンモニウム塩等を挙げることができ、これ等
アンモニウム塩を単体で、あるいはこれ等２種以
上のアンモニウム塩を適宜混合して使用する。 これらのアンモニウム塩を加水分解反応の反応
系に添加する方法については、特に制限されるも
のではないが、この加水分解に使用する水に溶解
して使用するのがよく、また、このアンモニウム
塩の使用量については、テトラアルコキシシラン
やアンモニウム塩の種類あるいは製造される合成
シリカの用途等よつても異なるが、加水分解に使
用する水に0.1重量％以上、好ましくは１重量％
以上の濃度となる量であり、その上限は加水分解
に使用する水に溶解する量である。 このアンモニウム塩を加水分解に使用する水に
溶解して使用する場合、使用するアンモニウム塩
水溶液の濃度によつて生成する合成シリカの粒度
を調整することができる。すなわち、高濃度のア
ンモニウム塩水溶液を使用すると合成シリカの粒
子が大きくなり、反対に、低濃度のアンモニウム
塩水溶液を使用すると合成シリカの粒子が小さく
なるので、合成シリカの用途等に応じて使用する
アンモニウム塩水溶液の濃度を変え、所望の粒度
の合成シリカを製造することができる。 また、本発明において、加水分解に使用する水
の量は、理論的にはテトラアルコキシシラン１モ
ルに対して２モルでよいが、加水分解反応をより
完全に進行させる上で好ましくは2.2モル以上使
用するのがよい。 さらに、本発明におけるテトラアルコキシシラ
ンの加水分解反応は、必要に応じてPH調整剤を使
用し、塩基性条件で行う。この加水分解反応の際
の反応液のPHは、通常７以上、好ましくは8.5〜
11の範囲に調整される。この反応液のPHが酸性側
（PH8.5以下）に移行するとゲル化し、濾過性が悪
くなつて所望の粒度のシリカを得ることができな
いという問題が生じ、一方PHを11以上にするため
には、高価なテトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイドやコリン等の併用が必要となつて製造
コストが嵩むという問題を生じるからである。 また、必要に応じて使用されるPH調整剤として
は、それが反応系に添加されて反応液をPHを所望
の値に調整し得るものであればよいが、純度の高
い合成シリカを製造するために、好ましくは分解
した際に分離し易い揮発性成分に分解し、通常行
われる後処理で容易に分離除去することができ、
生成した合成シリカ中に不純物として残留しない
ものがよく、具体的には、例えば、アンモニア、
テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、
コリン等の水及び／又はアルコール溶液等を挙げ
ることができる。 また、テトラアルコキシシランを加水分解する
際の反応温度については特に制限はないが、通常
０℃から加水分解して生成するアルコールの沸点
までの温度で行われ、例えば大気圧下で加水分解
を行う場合、テトラアルコキシシランがテトラメ
トキシシランである場合は０〜64℃、好ましくは
30〜60℃であり、また、テトラアルコキシシラン
がテトラエトキシシランである場合は０〜78℃、
好ましくは30〜70℃である。反応温度が０℃より
低いと加水分解速度が非常に遅くなるという問題
が生じ、また、反応温度が分解生成物のアルコー
ルの沸点より高いゲル化が進み易くなつて均一な
加水分解が困難になるという問題が生じる。な
お、加圧下で反応させる場合、アルコールの沸点
は大気圧下の場合に比べて高くなるので、適用温
度範囲は広がつてくる。 さらに、本発明の加水分解反応は、バツチ式で
行つてもよく、また、連続式で行つてもよい。反
応をバツチ式で行う場合は、例えば、反応容器に
所定のアンモニウム塩水溶液を仕込み、テトラア
ルコキシシランをそのままあるいはアルコール溶
液として滴下し、生成した反応混合物を濾過する
方法等で行うことができ、また、反応を連続的に
行う場合には、例えば、所定のアンモニウム塩の
水溶液とテトラアルコキシシランあるいはそのア
ルコール溶液とを定量ポンプで反応容器に連続的
に送込み、生成したスラリーを反応容器から連続
的に取出して濾過する方法等で行うことができ
る。この加水分解反応に使用する反応容器として
は、ガラス製のもの、ステンレス製のもの、テフ
ロン等の樹脂ライニングしたもの等、種々のもの
があるが、不純物の許容濃度に応じて反応容器を
使用するのが好ましい。 本発明方法で製造された合成シリカは、顕微鏡
で観察したところその粒子の形状が球形でその大
きさもほぼ揃つており、アンモニウム塩及び必要
に応じて添加するPH調整剤を選択することにより
その純度を高くすることがきるので、特に、電子
部品封止用樹脂組成物の充填剤として、多成分系
光フアイバー、フアインセラミツクス、光学ガラ
ス等の原料として使用することができる。 ［実施例］ 以下、実施例及び比較例に基づいて本発明方法
を具体的に説明する。尚、反応条件を第１表に、
また反応結果を第２表にそれぞれ示す。 実施例 １ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％炭酸アンモニウム水溶液43.3重量部を
攪拌装置付きガラス製反応容器に仕込み、攪拌下
にテトラメトキシシラン100重量部とメタノール
66.7重量部の混合溶液を４時間かけて滴下し、加
水分解反応を行つた。この時、反応液を第１表に
示す20℃から55℃まで上昇させた。 反応終了後、生成した反応混合物を濾過し、水
洗して200℃で５時間乾燥させ、得られた合成シ
リカの収量と物性を調べた。結果を第２表に示
す。また、この合成シリカを顕微鏡で観察したと
ころその形状はほぼ球形であつた。 実施例 ２ 反応容器として攪拌機付きステンレス製反応容
器を使用し、また、PH調整剤として５重量％のア
ンモニアを溶解した10重量％硝酸アンモニウム水
溶液を使用した以外は上記実施例１と同様にして
合成シリカを製造し、得られた合成シリカの収量
と物性を調べた。結果を第２表に示す。 実施例 ３ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た３重量％硝酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例２と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 ４ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％塩酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例２と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 ５ 攪拌装置付きのポリプロピレン製連続反応容器
にその下部からPH調整剤として５重量％のアンモ
ニアを溶解した５重量％炭酸アンモニウム水溶液
を50重量部とテトラメトキシシラン100重量部と
をそれぞれ別個に均一な速度で装入し、この反応
容器中に反応混合物を３時間滞留させた。このと
き、反応液を第１表に示す20℃から55℃まで上昇
させた。そして反応終了後、反応容器の上部から
反応生成物を連続的に抜出し、濾過して実施例１
と同様の条件で乾燥し、得られた合成シリカの収
量と物性を調べた。結果を第２表に示す。 実施例 ６ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％塩酸アンモニウム水溶液43.3重量部を
攪拌装置付きステンレス製反応容器に仕込み、攪
拌下にテトラメトキシシラン100重量部とメタノ
ール66.7重量部の混合溶液を２〜2.5時間かけて
滴下し、加水分解反応を行つた。この時、反応液
を第１表に示す温度まで上昇させた。 反応終了後、生成した反応混合物を濾過し、水
洗して200℃で８時間乾燥させ、得られた合成シ
リカの収量と物性を調べた。結果を第２表に示
す。また、この合成シリカを顕微鏡で観察したと
ころその形状はほぼ球形であつた。 実施例 ７ PH調整剤として10重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％塩酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 ８ PH調整剤として10重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％硝酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 ９ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％炭酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 10 PH調整剤として10重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％炭酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 11 PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％炭酸水素アンモニウム水溶液を使用し
た以外は実施例６と同様にして合成シリカを製造
し、得られた合成シリカの収量と物性を調べた。
結果を第２表に示す。 実施例 12 PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％酢酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 13 PH調整剤として10重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％酢酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 14 PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％蟻酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 15 テトラエトキシシラン54重量部を攪拌装置付き
ガラス製反応容器に仕込み、攪拌下にPH調整剤と
して18重量％のアンモニアを溶解した19重量％炭
酸アンモニウム水溶液18.16重量部と、90％エタ
ノール38重量部の混合溶液を５時間かけて滴下
し、加水分解反応を行つた。この時、反応液を第
１表に示す温度まで上昇させた。 反応終了後、生成した反応混合物を濾過し、水
洗して200℃で８時間乾燥させ、得られた合成シ
リカの収量と物性を調べた。結果を第２表に示
す。また、この合成シリカを顕微鏡で観察したと
ころその形状はほぼ球形であつた。 比較例 １ アンモニア塩が添加されていなあい５重量％ア
ンモニウム水溶液を使用した以外は実施例１と同
様にしてバツチ式で合成シリカの製造を行つた。
結果は、反応生成物がゲル状になつて、濾過がで
きなかつた。なお、この比較例における反応系の
PHは11.6であつた。 比較例 ２ アンモニウム塩が添加されていない５重量％ア
ンモニウム水溶液を使用した以外は実施例５と同
様にして連続式で合成シリカの製造を行つた。結
果は、比較例１と同様に反応生成物がゲル状にな
つて、濾過ができなかつた。
特にテトラアルコキシシランを加水分解して合成
シリカを製造する際に有用な合成シリカの製造方
法に関する。 ［従来の技術］ 近年、電子部品封止用樹脂組成物の充填剤、多
成分系光フアイバー、フアインセラミツクス、光
学ガラス等の原料として合成シリカが使用される
ようになり、一般的に嵩比重が大きく高純度のも
のが要請されている。特に、電子部品封止用樹脂
組成物の充填剤として使用される封止用シリカに
ついては、LSIや超LSI等のようにその集積度が
増すにつれてソフトエラーを回避する観点から、
より高純度であつてかつ比表面積が小さいものが
要求されており、例えばα線崩壊物質のＵやTh、
その他Na、Mg、Ca、Fe、Al、Cr、Cu、Mn、
及びTi等の元素、化合物の含有量についてはそ
の限界値が0.001ppm以下が好ましいとされてい
る。 そして、このような合成シリカの製造法として
は、テトラアルコキシシランを水酸化アンモニウ
ムのエタノール溶液で加水分解する方法（特開昭
57−191238号公報）、テトラアルコキシシランの
含水エタノール溶液中にアンモニアガスを吹込ん
で加水分解する方法（特開昭59−64542号公報）、
テトラアルコキシシランとナトリウムアルコラー
トの含水メタノール溶液を液体又は気体中に分散
させて加水分解する方法（特開昭59−182237号公
報）等が提案されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、テトラアルコキシシランを水酸
化アンモニウムのエタノール溶液で加水分解する
方法においては、生成したシリカ粒子の大きさが
小さくなり、濾過性が悪くて工業的生産には向か
ないという問題があり、テトラアルコキシシラン
の含水エタノール溶液中にアンモニアガスを溶液
中にアンモニアガスを吹込んで加水分解する方法
においては、加水分解と共にゲル化して粒子の揃
つたシリカを得ることが難しいという問題があ
り、また、テトラアルコキシシランとナトリウム
アルコラートの含水メタノール溶液を液体又は気
体中に分散させて加水分解する方法においては、
加水分解時にナトリウムアルコラートを使用する
ので生成したシリカ中にナトリウムが残留し、高
純度の合成シリカを得ることが難しいという問題
がある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたもの
で、テトラアルコキシシランをアンモニウム塩の
存在下に塩基性条件下で加水分解する合成シリカ
の製造方法を提供するものである。 本発明において原料として使用するテトラアル
コキシシランとしては、テトラメトキシシラン、
テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、テトラフエノキシシ
ラン、テトラベンジルオキシシラン等を挙げるこ
とができ、純度の高い合成シリカを製造する上で
好ましくはテトラメトキシシラン及びテトラエト
キシシランである。また、このようなテトラアル
コキシシランは、例えば、四塩化珪素にアルコー
ル又はフエノールを作用させる方法、二硫化珪素
又は珪化マグネシウムにアルコールを作用させる
方法、金属珪素、珪化鉄、珪素鉄又はこれらの混
合物とアルコールとを金属アルコラートの存在下
に反応させる方法（特公昭45−8217号公報）等に
より製造することができる。 本発明においては、これらのテトラアルコキシ
シランをアンモニウム塩の存在下で加水分解して
合成シリカを製造する。 この目的で使用するアンモニウム塩としては、
それがアンモニアと無機酸との反応で得られる無
機アンモニウム塩であつても、また、アンモニア
と有機酸との反応で得られる有機アンモニウム塩
であつてもよいが、封止用シリカ等の純度の高い
合成シリカを製造するためには、好ましくは分解
して分離し易い揮発性成分になり、通常行われる
後処理で容易に分離除去することができ、生成し
た合成シリカ中に不純物として残留しないものが
よい。 このようなアンモニウム塩の具体例としては、
例えば、硝酸アンモニウム、塩酸アンモニウム、
硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素
アンモニウム等の無機アンモニウム塩や、、蟻酸
アンモニウム、酢酸アンモニウム、蓚酸アンモニ
ウム、プロピオン酸アンモニウム等の有機アンモ
ニウム塩や、酒石酸、リンゴ酸等のオキシ有機酸
のアンモニウム塩等を挙げることができ、これ等
アンモニウム塩を単体で、あるいはこれ等２種以
上のアンモニウム塩を適宜混合して使用する。 これらのアンモニウム塩を加水分解反応の反応
系に添加する方法については、特に制限されるも
のではないが、この加水分解に使用する水に溶解
して使用するのがよく、また、このアンモニウム
塩の使用量については、テトラアルコキシシラン
やアンモニウム塩の種類あるいは製造される合成
シリカの用途等よつても異なるが、加水分解に使
用する水に0.1重量％以上、好ましくは１重量％
以上の濃度となる量であり、その上限は加水分解
に使用する水に溶解する量である。 このアンモニウム塩を加水分解に使用する水に
溶解して使用する場合、使用するアンモニウム塩
水溶液の濃度によつて生成する合成シリカの粒度
を調整することができる。すなわち、高濃度のア
ンモニウム塩水溶液を使用すると合成シリカの粒
子が大きくなり、反対に、低濃度のアンモニウム
塩水溶液を使用すると合成シリカの粒子が小さく
なるので、合成シリカの用途等に応じて使用する
アンモニウム塩水溶液の濃度を変え、所望の粒度
の合成シリカを製造することができる。 また、本発明において、加水分解に使用する水
の量は、理論的にはテトラアルコキシシラン１モ
ルに対して２モルでよいが、加水分解反応をより
完全に進行させる上で好ましくは2.2モル以上使
用するのがよい。 さらに、本発明におけるテトラアルコキシシラ
ンの加水分解反応は、必要に応じてPH調整剤を使
用し、塩基性条件で行う。この加水分解反応の際
の反応液のPHは、通常７以上、好ましくは8.5〜
11の範囲に調整される。この反応液のPHが酸性側
（PH8.5以下）に移行するとゲル化し、濾過性が悪
くなつて所望の粒度のシリカを得ることができな
いという問題が生じ、一方PHを11以上にするため
には、高価なテトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイドやコリン等の併用が必要となつて製造
コストが嵩むという問題を生じるからである。 また、必要に応じて使用されるPH調整剤として
は、それが反応系に添加されて反応液をPHを所望
の値に調整し得るものであればよいが、純度の高
い合成シリカを製造するために、好ましくは分解
した際に分離し易い揮発性成分に分解し、通常行
われる後処理で容易に分離除去することができ、
生成した合成シリカ中に不純物として残留しない
ものがよく、具体的には、例えば、アンモニア、
テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、
コリン等の水及び／又はアルコール溶液等を挙げ
ることができる。 また、テトラアルコキシシランを加水分解する
際の反応温度については特に制限はないが、通常
０℃から加水分解して生成するアルコールの沸点
までの温度で行われ、例えば大気圧下で加水分解
を行う場合、テトラアルコキシシランがテトラメ
トキシシランである場合は０〜64℃、好ましくは
30〜60℃であり、また、テトラアルコキシシラン
がテトラエトキシシランである場合は０〜78℃、
好ましくは30〜70℃である。反応温度が０℃より
低いと加水分解速度が非常に遅くなるという問題
が生じ、また、反応温度が分解生成物のアルコー
ルの沸点より高いゲル化が進み易くなつて均一な
加水分解が困難になるという問題が生じる。な
お、加圧下で反応させる場合、アルコールの沸点
は大気圧下の場合に比べて高くなるので、適用温
度範囲は広がつてくる。 さらに、本発明の加水分解反応は、バツチ式で
行つてもよく、また、連続式で行つてもよい。反
応をバツチ式で行う場合は、例えば、反応容器に
所定のアンモニウム塩水溶液を仕込み、テトラア
ルコキシシランをそのままあるいはアルコール溶
液として滴下し、生成した反応混合物を濾過する
方法等で行うことができ、また、反応を連続的に
行う場合には、例えば、所定のアンモニウム塩の
水溶液とテトラアルコキシシランあるいはそのア
ルコール溶液とを定量ポンプで反応容器に連続的
に送込み、生成したスラリーを反応容器から連続
的に取出して濾過する方法等で行うことができ
る。この加水分解反応に使用する反応容器として
は、ガラス製のもの、ステンレス製のもの、テフ
ロン等の樹脂ライニングしたもの等、種々のもの
があるが、不純物の許容濃度に応じて反応容器を
使用するのが好ましい。 本発明方法で製造された合成シリカは、顕微鏡
で観察したところその粒子の形状が球形でその大
きさもほぼ揃つており、アンモニウム塩及び必要
に応じて添加するPH調整剤を選択することにより
その純度を高くすることがきるので、特に、電子
部品封止用樹脂組成物の充填剤として、多成分系
光フアイバー、フアインセラミツクス、光学ガラ
ス等の原料として使用することができる。 ［実施例］ 以下、実施例及び比較例に基づいて本発明方法
を具体的に説明する。尚、反応条件を第１表に、
また反応結果を第２表にそれぞれ示す。 実施例 １ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％炭酸アンモニウム水溶液43.3重量部を
攪拌装置付きガラス製反応容器に仕込み、攪拌下
にテトラメトキシシラン100重量部とメタノール
66.7重量部の混合溶液を４時間かけて滴下し、加
水分解反応を行つた。この時、反応液を第１表に
示す20℃から55℃まで上昇させた。 反応終了後、生成した反応混合物を濾過し、水
洗して200℃で５時間乾燥させ、得られた合成シ
リカの収量と物性を調べた。結果を第２表に示
す。また、この合成シリカを顕微鏡で観察したと
ころその形状はほぼ球形であつた。 実施例 ２ 反応容器として攪拌機付きステンレス製反応容
器を使用し、また、PH調整剤として５重量％のア
ンモニアを溶解した10重量％硝酸アンモニウム水
溶液を使用した以外は上記実施例１と同様にして
合成シリカを製造し、得られた合成シリカの収量
と物性を調べた。結果を第２表に示す。 実施例 ３ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た３重量％硝酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例２と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 ４ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％塩酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例２と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 ５ 攪拌装置付きのポリプロピレン製連続反応容器
にその下部からPH調整剤として５重量％のアンモ
ニアを溶解した５重量％炭酸アンモニウム水溶液
を50重量部とテトラメトキシシラン100重量部と
をそれぞれ別個に均一な速度で装入し、この反応
容器中に反応混合物を３時間滞留させた。このと
き、反応液を第１表に示す20℃から55℃まで上昇
させた。そして反応終了後、反応容器の上部から
反応生成物を連続的に抜出し、濾過して実施例１
と同様の条件で乾燥し、得られた合成シリカの収
量と物性を調べた。結果を第２表に示す。 実施例 ６ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％塩酸アンモニウム水溶液43.3重量部を
攪拌装置付きステンレス製反応容器に仕込み、攪
拌下にテトラメトキシシラン100重量部とメタノ
ール66.7重量部の混合溶液を２〜2.5時間かけて
滴下し、加水分解反応を行つた。この時、反応液
を第１表に示す温度まで上昇させた。 反応終了後、生成した反応混合物を濾過し、水
洗して200℃で８時間乾燥させ、得られた合成シ
リカの収量と物性を調べた。結果を第２表に示
す。また、この合成シリカを顕微鏡で観察したと
ころその形状はほぼ球形であつた。 実施例 ７ PH調整剤として10重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％塩酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 ８ PH調整剤として10重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％硝酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 ９ PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％炭酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 10 PH調整剤として10重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％炭酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 11 PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％炭酸水素アンモニウム水溶液を使用し
た以外は実施例６と同様にして合成シリカを製造
し、得られた合成シリカの収量と物性を調べた。
結果を第２表に示す。 実施例 12 PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％酢酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 13 PH調整剤として10重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％酢酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 14 PH調整剤として５重量％のアンモニアを溶解し
た10重量％蟻酸アンモニウム水溶液を使用した以
外は実施例６と同様にして合成シリカを製造し、
得られた合成シリカの収量と物性を調べた。結果
を第２表に示す。 実施例 15 テトラエトキシシラン54重量部を攪拌装置付き
ガラス製反応容器に仕込み、攪拌下にPH調整剤と
して18重量％のアンモニアを溶解した19重量％炭
酸アンモニウム水溶液18.16重量部と、90％エタ
ノール38重量部の混合溶液を５時間かけて滴下
し、加水分解反応を行つた。この時、反応液を第
１表に示す温度まで上昇させた。 反応終了後、生成した反応混合物を濾過し、水
洗して200℃で８時間乾燥させ、得られた合成シ
リカの収量と物性を調べた。結果を第２表に示
す。また、この合成シリカを顕微鏡で観察したと
ころその形状はほぼ球形であつた。 比較例 １ アンモニア塩が添加されていなあい５重量％ア
ンモニウム水溶液を使用した以外は実施例１と同
様にしてバツチ式で合成シリカの製造を行つた。
結果は、反応生成物がゲル状になつて、濾過がで
きなかつた。なお、この比較例における反応系の
PHは11.6であつた。 比較例 ２ アンモニウム塩が添加されていない５重量％ア
ンモニウム水溶液を使用した以外は実施例５と同
様にして連続式で合成シリカの製造を行つた。結
果は、比較例１と同様に反応生成物がゲル状にな
つて、濾過ができなかつた。
【表】
【表】
【表】
［発明の効果］
本発明方法によれば、加水分解の際にゲル化す
ることがなく、生成した合成シリカの粒子の形成
も球形でほぼ均一に揃い、濾過が容易になつてそ
の生産性が向上するほか、アンモニウム塩及び必
要に応じて添加するPH調整剤の選択により封止用
シリカとしても使用可能な高純度合成シリカを容
易に製造することができる。
ることがなく、生成した合成シリカの粒子の形成
も球形でほぼ均一に揃い、濾過が容易になつてそ
の生産性が向上するほか、アンモニウム塩及び必
要に応じて添加するPH調整剤の選択により封止用
シリカとしても使用可能な高純度合成シリカを容
易に製造することができる。
Claims (1)
- １ テトラアルコキシシランをアンモニウム塩の
存在下に塩基性条件下で加水分解することを特徴
とする合成シリカの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197562A JPS6287409A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 合成シリカの製造方法 |
| US06/903,547 US4806329A (en) | 1985-09-09 | 1986-09-04 | Method of producing granular synthetic silica |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197562A JPS6287409A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 合成シリカの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287409A JPS6287409A (ja) | 1987-04-21 |
| JPH0159975B2 true JPH0159975B2 (ja) | 1989-12-20 |
Family
ID=16376562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197562A Granted JPS6287409A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 合成シリカの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4806329A (ja) |
| JP (1) | JPS6287409A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0791052B2 (ja) * | 1988-09-13 | 1995-10-04 | 信越化学工業株式会社 | 表面がアルコキシ化された多孔質シリカ粒子とその製造方法 |
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