JPH06219725A - 有機基を有するシリカの製造方法 - Google Patents
有機基を有するシリカの製造方法Info
- Publication number
- JPH06219725A JPH06219725A JP1054393A JP1054393A JPH06219725A JP H06219725 A JPH06219725 A JP H06219725A JP 1054393 A JP1054393 A JP 1054393A JP 1054393 A JP1054393 A JP 1054393A JP H06219725 A JPH06219725 A JP H06219725A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silica
- solution
- group
- aqueous solution
- alkali
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/152—Preparation of hydrogels
- C01B33/154—Preparation of hydrogels by acidic treatment of aqueous silicate solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/16—Preparation of silica xerogels
Abstract
(57)【要約】
【目的】有機珪素化合物と珪酸アルカリとを原料とし
て、均質に有機基が導入されたシリカを簡易に且つ高収
率で製造することが可能な方法を提供する。 【構成】一般式Ｒn ＳｉＣｌ4-n （但し、Ｒはアルキル
基、アルケニル基またはアリール基を示し、ｎは１〜３
の整数を示す）で示される有機珪素化合物を濃度が１０
重量％以上の水酸化アルカリ水溶液に溶解した溶液と珪
酸アルカリ水溶液との混合溶液を酸で中和することを特
徴とする有機基を有するシリカの製造方法である。
て、均質に有機基が導入されたシリカを簡易に且つ高収
率で製造することが可能な方法を提供する。 【構成】一般式Ｒn ＳｉＣｌ4-n （但し、Ｒはアルキル
基、アルケニル基またはアリール基を示し、ｎは１〜３
の整数を示す）で示される有機珪素化合物を濃度が１０
重量％以上の水酸化アルカリ水溶液に溶解した溶液と珪
酸アルカリ水溶液との混合溶液を酸で中和することを特
徴とする有機基を有するシリカの製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機基を有するシリカの
新規な製造方法に関する。詳しくは、一般式Ｒn ＳｉＣ
ｌ4-n （但し、Ｒはアルキル基、アルケニル基またはア
リール基を示し、ｎは１〜３の整数を示す）で示される
有機珪素化合物と珪酸アルカリとを原料として、均質に
有機基が導入されたシリカを簡易に且つ高収率で製造す
ることが可能な方法に関する。
新規な製造方法に関する。詳しくは、一般式Ｒn ＳｉＣ
ｌ4-n （但し、Ｒはアルキル基、アルケニル基またはア
リール基を示し、ｎは１〜３の整数を示す）で示される
有機珪素化合物と珪酸アルカリとを原料として、均質に
有機基が導入されたシリカを簡易に且つ高収率で製造す
ることが可能な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】沈降性シリカ及びシリカゲルなど、いわ
ゆる湿式シリカの用途は多分野にわたっている。中で
も、ゴムやプラスチックの充填剤や塗料、インクなどの
増粘剤などに用いる場合、シリカに疎水性をもたせるこ
とで有機物との親和性を改良するすることが行なわれて
いる。
ゆる湿式シリカの用途は多分野にわたっている。中で
も、ゴムやプラスチックの充填剤や塗料、インクなどの
増粘剤などに用いる場合、シリカに疎水性をもたせるこ
とで有機物との親和性を改良するすることが行なわれて
いる。
【０００３】かかる処理で、最も頻繁に行なわれるもの
は、湿式シリカをシリコーン類、例えばシランカップリ
ング剤などの表面処理剤により表面処理する方法であ
る。
は、湿式シリカをシリコーン類、例えばシランカップリ
ング剤などの表面処理剤により表面処理する方法であ
る。
【０００４】ところが、上記方法は、表面処理剤を機械
的に混合するため、シリカ表面に有機基を均一に付与す
ることが困難であり、前記充填剤として使用した場合、
樹脂の強度の発現にばらつきが生じたり、十分な強度が
得られないという問題を有する。
的に混合するため、シリカ表面に有機基を均一に付与す
ることが困難であり、前記充填剤として使用した場合、
樹脂の強度の発現にばらつきが生じたり、十分な強度が
得られないという問題を有する。
【０００５】これに対して、有機基が均質に付与された
シリカの製法としては、例えば、Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｈｅ
ｍｉｓｔｒｙ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ５８９３９
（１９８５）に記載されているように、シリカ原料とし
て、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシラン
を用い、一方、有機基の付与原料として、メチルトリメ
トキシシランまたはジメチルジメトキシシランを用い、
アルカリ触媒を用いて共加水分解させる方法が知られて
いる。かかる方法によれば、均一に有機基を有するシリ
カを製造することができるが、原料としてアルコキシシ
ランを用いるので、コスト的に不利となる上に、反応に
よって生成するアルコールの回収工程が必須となり、工
程が複雑となる等の問題点を有する。
シリカの製法としては、例えば、Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｈｅ
ｍｉｓｔｒｙ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ５８９３９
（１９８５）に記載されているように、シリカ原料とし
て、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシラン
を用い、一方、有機基の付与原料として、メチルトリメ
トキシシランまたはジメチルジメトキシシランを用い、
アルカリ触媒を用いて共加水分解させる方法が知られて
いる。かかる方法によれば、均一に有機基を有するシリ
カを製造することができるが、原料としてアルコキシシ
ランを用いるので、コスト的に不利となる上に、反応に
よって生成するアルコールの回収工程が必須となり、工
程が複雑となる等の問題点を有する。
【０００６】この他に、有機基を均一に有するシリカを
得る方法として、テトラクロルシランとアルキルクロル
シラン、例えばメチルトリクロルシランとを水溶性また
は非水溶性有機溶媒に溶解させ、次いで触媒の存在下ま
たは非存在下に加水分解を行なう方法も試みられてい
る。この方法によれば、原料のコストの問題と共に、必
ず有機溶媒中で反応を行うので、有機溶剤の回収工程は
勿論、有機溶剤の精製工程をも必要となる。
得る方法として、テトラクロルシランとアルキルクロル
シラン、例えばメチルトリクロルシランとを水溶性また
は非水溶性有機溶媒に溶解させ、次いで触媒の存在下ま
たは非存在下に加水分解を行なう方法も試みられてい
る。この方法によれば、原料のコストの問題と共に、必
ず有機溶媒中で反応を行うので、有機溶剤の回収工程は
勿論、有機溶剤の精製工程をも必要となる。
【０００７】一方、一部のシリカ原料として、安価な珪
酸アルカリを使用した方法として、特開昭５６−２２６
２１号には、珪酸アルカリと有機基を有する珪素化合物
との混合物を、酸性水溶液を用いてゲル化する方法が記
載されている。上記方法においては、実施態様として、
有機珪素化合物として有機基を有するアルコキシシラン
を使用し、水酸化アルカリ濃度０．４重量％の希薄な水
酸化アルカリ水溶液に溶解させた溶液と珪酸塩水溶液と
を混合した溶液に酸を添加して有機基を有するシリカゲ
ルを製造する方法が示されている。しかし、かかる方法
においても、反応によって生成するアルコールの回収が
必須となり、上記と同様な問題を有する。また、上記方
法において、アルコールの生成を避けるため、有機珪素
化合物として有機基を有するハロゲン化シランを使用
し、これを水酸化アルカリ水溶液に溶解して珪酸アルカ
リと反応させようとすると、溶解時に一部の有機珪素化
合物の反応が進行し、油状物或いはゲル状物が生成す
る。そのため、その後の水酸化アルカリ水溶液との反応
において、均一に有機基を有するシリカを得ることが困
難となる。
酸アルカリを使用した方法として、特開昭５６−２２６
２１号には、珪酸アルカリと有機基を有する珪素化合物
との混合物を、酸性水溶液を用いてゲル化する方法が記
載されている。上記方法においては、実施態様として、
有機珪素化合物として有機基を有するアルコキシシラン
を使用し、水酸化アルカリ濃度０．４重量％の希薄な水
酸化アルカリ水溶液に溶解させた溶液と珪酸塩水溶液と
を混合した溶液に酸を添加して有機基を有するシリカゲ
ルを製造する方法が示されている。しかし、かかる方法
においても、反応によって生成するアルコールの回収が
必須となり、上記と同様な問題を有する。また、上記方
法において、アルコールの生成を避けるため、有機珪素
化合物として有機基を有するハロゲン化シランを使用
し、これを水酸化アルカリ水溶液に溶解して珪酸アルカ
リと反応させようとすると、溶解時に一部の有機珪素化
合物の反応が進行し、油状物或いはゲル状物が生成す
る。そのため、その後の水酸化アルカリ水溶液との反応
において、均一に有機基を有するシリカを得ることが困
難となる。
【０００８】また、特開昭６４−６２３２９号には、珪
酸アルカリ水溶液とアルキルクロルシランとを直接反応
させる方法が示されている。この方法は、珪酸アルカリ
水溶液を酸で中和する沈降性シリカの製造法において、
中和反応に必要な酸の一部または全部を例えば、メチル
トリクロルシランの加水分解時に副生する塩酸を利用す
ることにより、部分的に有機基をもったシリカを得るも
のである。
酸アルカリ水溶液とアルキルクロルシランとを直接反応
させる方法が示されている。この方法は、珪酸アルカリ
水溶液を酸で中和する沈降性シリカの製造法において、
中和反応に必要な酸の一部または全部を例えば、メチル
トリクロルシランの加水分解時に副生する塩酸を利用す
ることにより、部分的に有機基をもったシリカを得るも
のである。
【０００９】しかしながら、珪酸アルカリ水溶液にアル
キルクロルシランを添加する際、アルキルクロルシラン
は水と激しく反応して直ちにゲル化する。すなわち、メ
チルトリクロルシランで珪酸アルカリを中和すると、メ
チルトリクロルシランは瞬時に加水分解して、ＣＨ3 Ｓ
ｉＯ1.5 に富むオルガノシスセスキオキサンゲルを生成
するとともに、珪酸アルカリ水溶液は副生する塩酸によ
り、徐々に中和され、結果として、ＣＨ3 ＳｉＯ1.5 と
ＳｉＯ2 の混合ゲルが生成し、有機基を有するシリカと
有さないシリカとの混合物よりなる不均質なシリカとな
る。
キルクロルシランを添加する際、アルキルクロルシラン
は水と激しく反応して直ちにゲル化する。すなわち、メ
チルトリクロルシランで珪酸アルカリを中和すると、メ
チルトリクロルシランは瞬時に加水分解して、ＣＨ3 Ｓ
ｉＯ1.5 に富むオルガノシスセスキオキサンゲルを生成
するとともに、珪酸アルカリ水溶液は副生する塩酸によ
り、徐々に中和され、結果として、ＣＨ3 ＳｉＯ1.5 と
ＳｉＯ2 の混合ゲルが生成し、有機基を有するシリカと
有さないシリカとの混合物よりなる不均質なシリカとな
る。
【００１０】本発明者等は、有機基を有するシリカの製
造方法において、有機溶媒を用いず、アルコールなどの
有機物を副生しない反応系として、珪酸アルカリと有機
基を有するクロルシランよりなる有機珪素化合物との反
応について研究を重ねた。その結果、該有機珪素化合物
を特定の濃度の水酸化アルカリ水溶液に溶解させた後、
珪酸アルカリ水溶液と混合し、酸で中和することによ
り、有機基を均一に有するシリカが高収率で得られるこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。
造方法において、有機溶媒を用いず、アルコールなどの
有機物を副生しない反応系として、珪酸アルカリと有機
基を有するクロルシランよりなる有機珪素化合物との反
応について研究を重ねた。その結果、該有機珪素化合物
を特定の濃度の水酸化アルカリ水溶液に溶解させた後、
珪酸アルカリ水溶液と混合し、酸で中和することによ
り、有機基を均一に有するシリカが高収率で得られるこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】即ち、本発明は一般式Ｒn ＳｉＣｌ
4-n （Ｒはアルキル基、アルケニル基またはアリール基
を示し、ｎは１〜３の整数を示す）で示される有機珪素
化合物を濃度が１０重量％以上の水酸化アルカリ水溶液
に溶解した溶液（以下、かかる溶液を「アルカリ溶液」
ともいう）と珪酸アルカリ水溶液との混合溶液を酸で中
和することを特徴とする有機基を有するシリカの製造法
である。
4-n （Ｒはアルキル基、アルケニル基またはアリール基
を示し、ｎは１〜３の整数を示す）で示される有機珪素
化合物を濃度が１０重量％以上の水酸化アルカリ水溶液
に溶解した溶液（以下、かかる溶液を「アルカリ溶液」
ともいう）と珪酸アルカリ水溶液との混合溶液を酸で中
和することを特徴とする有機基を有するシリカの製造法
である。
【００１２】本発明において、有機珪素化合物は、一般
式Ｒn ＳｉＣｌ4-n （Ｒはアルキル基、アルケニル基ま
たはアリール基を示し、ｎは１〜３の整数を示す）で示
されるものは特に制限なく使用される。
式Ｒn ＳｉＣｌ4-n （Ｒはアルキル基、アルケニル基ま
たはアリール基を示し、ｎは１〜３の整数を示す）で示
されるものは特に制限なく使用される。
【００１３】上記アルキル基としては特に制限されない
が、一般に、炭素数１〜１０のものが挙げられ、特に、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが好適
である。また、アルキル基は、置換基を有するものも含
まれ、この場合、トータル炭素数は、通常２０以下とす
ることが好ましい。
が、一般に、炭素数１〜１０のものが挙げられ、特に、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが好適
である。また、アルキル基は、置換基を有するものも含
まれ、この場合、トータル炭素数は、通常２０以下とす
ることが好ましい。
【００１４】また、上記アルケニル基としては特に制限
されないが、一般に、炭素数１〜１０のものが挙げら
れ、特に、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基など
が好適である。また、アルケニル基は、置換基を有する
ものも含まれ、この場合、トータル炭素数は、通常３０
以下とすることが好ましい。
されないが、一般に、炭素数１〜１０のものが挙げら
れ、特に、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基など
が好適である。また、アルケニル基は、置換基を有する
ものも含まれ、この場合、トータル炭素数は、通常３０
以下とすることが好ましい。
【００１５】更に、アリール基としては、フェニル基が
代表的である。上記アリール基は、置換基を有するもの
も使用することができる。
代表的である。上記アリール基は、置換基を有するもの
も使用することができる。
【００１６】上記置換基としては、アミノ基、メルカプ
ト基、アミド基、イミド基、ニトリル基、クロルアルキ
ル基、フェニル基、ビニル基、アクリル基、エポキシ基
などが挙げられる。
ト基、アミド基、イミド基、ニトリル基、クロルアルキ
ル基、フェニル基、ビニル基、アクリル基、エポキシ基
などが挙げられる。
【００１７】上記の有機珪素化合物のうち、特にシラン
カップリング剤として知られているもの、例えば、ビニ
ルトリクロルシラン、３−クロロプロピルトリクロルシ
ラン、ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシ
ルトリクロルシラン、３−メルカプトプロピルトリクロ
ルシラン、ｎ−フェニルアミノメチルトリクロルシラ
ン、ｎ−フェニルアミノプロピルトリクロルシラン、ジ
フェニルジクロルシラン、フェニルビニルジクロルシラ
ン、トリメチルモノクロルシラン、メチルジビニルモノ
クロルシランなどは、本発明において好適に使用され
る。
カップリング剤として知られているもの、例えば、ビニ
ルトリクロルシラン、３−クロロプロピルトリクロルシ
ラン、ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシ
ルトリクロルシラン、３−メルカプトプロピルトリクロ
ルシラン、ｎ−フェニルアミノメチルトリクロルシラ
ン、ｎ−フェニルアミノプロピルトリクロルシラン、ジ
フェニルジクロルシラン、フェニルビニルジクロルシラ
ン、トリメチルモノクロルシラン、メチルジビニルモノ
クロルシランなどは、本発明において好適に使用され
る。
【００１８】また、前記有機珪素化合物は１種類のもの
を使用してもよいし、２種類以上のものを混合して使用
してもよい。
を使用してもよいし、２種類以上のものを混合して使用
してもよい。
【００１９】本発明において、有機珪素化合物は珪酸ア
ルカリ水溶液と混合するに際し、予め、濃度が１０重量
％以上の水酸化アルカリ水溶液に溶解させることが必要
である。即ち、その濃度が１０重量％より低い場合は、
該水溶液中でのゲルの生成または油状物の生成が支配的
となり、中でも一担生成したゲルの溶解は困難となる。
従って、有機珪素化合物を溶解する水酸化アルカリ水
溶液の濃度は、１０重量％以上、好ましくは２０〜４０
重量％となるように調整することが重要である。
ルカリ水溶液と混合するに際し、予め、濃度が１０重量
％以上の水酸化アルカリ水溶液に溶解させることが必要
である。即ち、その濃度が１０重量％より低い場合は、
該水溶液中でのゲルの生成または油状物の生成が支配的
となり、中でも一担生成したゲルの溶解は困難となる。
従って、有機珪素化合物を溶解する水酸化アルカリ水
溶液の濃度は、１０重量％以上、好ましくは２０〜４０
重量％となるように調整することが重要である。
【００２０】また、上記有機珪素化合物の水酸化アルカ
リ水溶液への溶解において、水酸化アルカリ水溶液の使
用量は、該有機珪素化合物に対して、６倍当量以上、好
ましくは７〜１０倍当量の水酸化アルカリが存在する量
を使用してアルカリ溶液とすることが好ましい。
リ水溶液への溶解において、水酸化アルカリ水溶液の使
用量は、該有機珪素化合物に対して、６倍当量以上、好
ましくは７〜１０倍当量の水酸化アルカリが存在する量
を使用してアルカリ溶液とすることが好ましい。
【００２１】一般に、モノオルガノトリクロルシランを
水酸化アルカリ水溶液に溶解する場合、化学量論的に、
該有機珪素化合物に対して３倍当量の水酸化アルカリが
必要であるが、本発明者らの知見によれば、それより過
剰量の６倍当量以上、好ましくは７〜１０倍当量の水酸
化アルカリを含む水酸化アルカリ水溶液を使用すること
により、有機珪素化合物の溶解時に、一部ポリオルガノ
シルセスキオキサンのゲルが生成し、或いは油状のポリ
オルガノシランが生成する現象をより効果的に抑えるこ
とができ、均一に有機基を有するシリカを製造できるこ
とを見い出した。
水酸化アルカリ水溶液に溶解する場合、化学量論的に、
該有機珪素化合物に対して３倍当量の水酸化アルカリが
必要であるが、本発明者らの知見によれば、それより過
剰量の６倍当量以上、好ましくは７〜１０倍当量の水酸
化アルカリを含む水酸化アルカリ水溶液を使用すること
により、有機珪素化合物の溶解時に、一部ポリオルガノ
シルセスキオキサンのゲルが生成し、或いは油状のポリ
オルガノシランが生成する現象をより効果的に抑えるこ
とができ、均一に有機基を有するシリカを製造できるこ
とを見い出した。
【００２２】上記水酸化アルカリは特に制限されない
が、水酸化ナトリウムが最も好適に使用される。
が、水酸化ナトリウムが最も好適に使用される。
【００２３】本発明において、有機珪素化合物の水酸化
アルカリ溶液への溶解時の温度は溶解にともない徐々に
温度が上昇するので、室温から６０℃に調節することが
好ましい。また、溶解させる有機珪素化合物の濃度は
１．２ｍｏｌ／ｌ以下となるように調整することが好ま
しい。
アルカリ溶液への溶解時の温度は溶解にともない徐々に
温度が上昇するので、室温から６０℃に調節することが
好ましい。また、溶解させる有機珪素化合物の濃度は
１．２ｍｏｌ／ｌ以下となるように調整することが好ま
しい。
【００２４】本発明で使用される珪酸アルカリ水溶液
は、公知のものが特に制限なく使用される。一般には、
珪酸アルカリとして、珪酸ナトリウムが使用され、ま
た、珪酸（ＳｉＯ2）とアルカリ（ＭＯ：Ｍはアルカリ
金属を示す）のモル比が１〜４、ＳｉＯ2濃度が２５〜
３８モル％のものが好適に使用される。
は、公知のものが特に制限なく使用される。一般には、
珪酸アルカリとして、珪酸ナトリウムが使用され、ま
た、珪酸（ＳｉＯ2）とアルカリ（ＭＯ：Ｍはアルカリ
金属を示す）のモル比が１〜４、ＳｉＯ2濃度が２５〜
３８モル％のものが好適に使用される。
【００２５】本発明において、アルカリ溶液と珪酸アル
カリ水溶液とを混合して混合溶液を調製する。上記混合
溶液のアルカリ溶液と珪酸アルカリ水溶液との混合割合
は、得られるシリカがその用途に対して所期の濃度で有
機基を有するように、適宜決定すればよい。一般には、
アルカリ溶液中の有機珪素化合物１モルに対して、珪酸
アルカリが０．２５〜４の割合となるように決定するの
が一般的である。
カリ水溶液とを混合して混合溶液を調製する。上記混合
溶液のアルカリ溶液と珪酸アルカリ水溶液との混合割合
は、得られるシリカがその用途に対して所期の濃度で有
機基を有するように、適宜決定すればよい。一般には、
アルカリ溶液中の有機珪素化合物１モルに対して、珪酸
アルカリが０．２５〜４の割合となるように決定するの
が一般的である。
【００２６】また、アルカリ溶液と珪酸アルカリ水溶液
との混合方法は、特に制限されない。 本発明におい
て、有機珪素化合物を溶解したアルカリ溶液と珪酸アル
カリ水溶液との混合溶液を酸で中和する方法は、特に制
限されない。
との混合方法は、特に制限されない。 本発明におい
て、有機珪素化合物を溶解したアルカリ溶液と珪酸アル
カリ水溶液との混合溶液を酸で中和する方法は、特に制
限されない。
【００２７】上記中和方法を酸の添加方法によって、大
別すると２つのタイプの有機基をもったシリカが得られ
る。一つは極めて比表面積が大きく、乾燥剤や各種吸着
担体として使用されるシリカゲルであり、他の一つはゴ
ムの補強剤や農薬の担体などに使用されている沈降性シ
リカである。
別すると２つのタイプの有機基をもったシリカが得られ
る。一つは極めて比表面積が大きく、乾燥剤や各種吸着
担体として使用されるシリカゲルであり、他の一つはゴ
ムの補強剤や農薬の担体などに使用されている沈降性シ
リカである。
【００２８】前者のタイプのシリカを製造する方法とし
ては、例えば、酸の中に混合溶液を攪拌しながら添加す
る方法等が挙げられる。
ては、例えば、酸の中に混合溶液を攪拌しながら添加す
る方法等が挙げられる。
【００２９】また、後者のタイプのシリカを製造するた
めの好ましい態様を例示すれば、例えば、混合溶液を撹
拌しながら酸を徐々に添加する方法が挙げられる。酸を
添加していくと、核の発生が始まり、凝集反応も進行す
る。この時点で９０〜９５℃に昇温すると、凝集粒子の
成長が進む。この温度で数分から数十分間、熟成し更に
残りの酸を添加して、ｐＨが３〜４に調整すると、更に
粒子の成長が起る。
めの好ましい態様を例示すれば、例えば、混合溶液を撹
拌しながら酸を徐々に添加する方法が挙げられる。酸を
添加していくと、核の発生が始まり、凝集反応も進行す
る。この時点で９０〜９５℃に昇温すると、凝集粒子の
成長が進む。この温度で数分から数十分間、熟成し更に
残りの酸を添加して、ｐＨが３〜４に調整すると、更に
粒子の成長が起る。
【００３０】また、使用する酸としては硫酸、塩酸等の
酸が工業的に好適に使用される。
酸が工業的に好適に使用される。
【００３１】本発明において、アルカリ溶解液の中和に
よって生成したゲルは、必要により、公知の方法によ
り、濾過、洗浄、乾燥を行えば良い。
よって生成したゲルは、必要により、公知の方法によ
り、濾過、洗浄、乾燥を行えば良い。
【００３２】
【効果】本発明の方法によれば、有機基を有するハロゲ
ン化珪素よりなる有機珪素化合物と珪酸アルカリとを原
料として使用するため、反応において有機物を副生する
ことがない。また、該有機化合物のアルカリ溶液の調製
を特定された条件下で行うことにより、これに珪酸アル
カリを混合した混合溶液において、各成分が極めて均一
に分散しているため、有機珪素化合物と珪酸アルカリと
の中和が極めて均一に進行する。
ン化珪素よりなる有機珪素化合物と珪酸アルカリとを原
料として使用するため、反応において有機物を副生する
ことがない。また、該有機化合物のアルカリ溶液の調製
を特定された条件下で行うことにより、これに珪酸アル
カリを混合した混合溶液において、各成分が極めて均一
に分散しているため、有機珪素化合物と珪酸アルカリと
の中和が極めて均一に進行する。
【００３３】従って、有機基が導入されたシリカを簡易
に且つ高収率で製造することが可能であり、その工業的
価値は極めて高いものである。
に且つ高収率で製造することが可能であり、その工業的
価値は極めて高いものである。
【００３４】本発明によって得られた、有機基を有する
シリカは、その有機基の特性、濃度等に応じて種々の用
途に適用できる。例えば、有機化合物の吸着剤、イオン
交換体、触媒、ガスクロマトグラフや液体クロマトグラ
フ用担体、ゴム用充填剤塗料やインク等の増粘剤などに
用いられる。
シリカは、その有機基の特性、濃度等に応じて種々の用
途に適用できる。例えば、有機化合物の吸着剤、イオン
交換体、触媒、ガスクロマトグラフや液体クロマトグラ
フ用担体、ゴム用充填剤塗料やインク等の増粘剤などに
用いられる。
【００３５】
【実施例】以下、本発明をより具体的に説明するため、
実施例を示すが、本発明は、これらの実施例に特に限定
されるものではない。
実施例を示すが、本発明は、これらの実施例に特に限定
されるものではない。
【００３６】実施例１〜４ 濃度１６重量％の水酸化ナトリウム水溶液９００ｇを１
リットルビーカーにとり、水槽につけ冷却・撹拌する。
これにメチルトリクロルシラン０．６モルを２０〜４０
分間でポンプにより、ビーカー底部へ注入する。注入終
了後、さらに２０〜３０分撹拌を続け、全体を１リット
ルとし、０．６ｍｏｌ／ｌのメチルトリクロルシランの
アルカリ溶液を得た。
リットルビーカーにとり、水槽につけ冷却・撹拌する。
これにメチルトリクロルシラン０．６モルを２０〜４０
分間でポンプにより、ビーカー底部へ注入する。注入終
了後、さらに２０〜３０分撹拌を続け、全体を１リット
ルとし、０．６ｍｏｌ／ｌのメチルトリクロルシランの
アルカリ溶液を得た。
【００３７】上記アルカリ溶液に、ＳｉＯ2 ０．９モル
を含むモル比ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ＝３．１のケイ酸ソー
ダ液を混合して均一な溶液とした。次いで、該溶液に、
常温、撹拌下に、２０％硫酸を滴下し、（ＣＨ3 ＳｉＯ
1.5 ＋ＳｉＯ2 ）／Ｎａ2 Ｏモル比が２〜４になるよう
に調整した後、液温を９０℃に昇温して、その温度で３
０分保持した。その後、スラリーのｐＨが３になるよう
に、２０％硫酸を滴加した。さらに、１時間熟成した
後、濾過、洗浄、乾燥して、シリカゲルを得た。
を含むモル比ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ＝３．１のケイ酸ソー
ダ液を混合して均一な溶液とした。次いで、該溶液に、
常温、撹拌下に、２０％硫酸を滴下し、（ＣＨ3 ＳｉＯ
1.5 ＋ＳｉＯ2 ）／Ｎａ2 Ｏモル比が２〜４になるよう
に調整した後、液温を９０℃に昇温して、その温度で３
０分保持した。その後、スラリーのｐＨが３になるよう
に、２０％硫酸を滴加した。さらに、１時間熟成した
後、濾過、洗浄、乾燥して、シリカゲルを得た。
【００３８】得られたシリカゲルは、メチル基を均一に
有するものであり、表１に示す物性を有するものであっ
た。
有するものであり、表１に示す物性を有するものであっ
た。
【００３９】 表１ ──────────────────────────────────── 実施例 (CH3SiO1.5+SiO2)/Na2O 比表面積 平均粒径※ 炭素含有量 No. （モル比） (m2/g) (μm) （％） ──────────────────────────────────── １ ４．２ ３３７ １０．５ ９．５ ２ ３．６ ２８４ １１．０ ９．７ ３ ３．０ ２００ １２．２ ９．２ ４ ２．５ １４０ １２．９ ９．６ ──────────────────────────────────── ※コールターカウンターによる 実施例５〜８ ４モルのＮａＯＨを含む水溶液１０００ｇを１リットル
ビーカーにとり、水槽につけて冷却・撹拌する。これに
メチルトリクロルシラン１モルを２０〜４０分間でポン
プによりビーカー底部へ注入する。注入終了後、さらに
２０〜３０分撹拌を続け、全体を１リットルとし、濃度
１ｍｏｌ／ｌのメチルトリクロルシランのアルカリ加水
分解液を得た。
ビーカーにとり、水槽につけて冷却・撹拌する。これに
メチルトリクロルシラン１モルを２０〜４０分間でポン
プによりビーカー底部へ注入する。注入終了後、さらに
２０〜３０分撹拌を続け、全体を１リットルとし、濃度
１ｍｏｌ／ｌのメチルトリクロルシランのアルカリ加水
分解液を得た。
【００４０】上記加水分解液とＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏモル
比＝３．１のケイ酸ソーダ液を、メチルトリクロルシラ
ン由来のメチル基をもったシリカとケイ酸ソーダ由来の
シリカの比、即ち、ＣＨ3 ＳｉＯ1.5 ／ＳｉＯ2 ＝０．
２〜０．８／０．８〜０．２になるように混合した。
比＝３．１のケイ酸ソーダ液を、メチルトリクロルシラ
ン由来のメチル基をもったシリカとケイ酸ソーダ由来の
シリカの比、即ち、ＣＨ3 ＳｉＯ1.5 ／ＳｉＯ2 ＝０．
２〜０．８／０．８〜０．２になるように混合した。
【００４１】この混合液へ常温撹拌下に２２％硫酸を滴
下して、（ＣＨ3 ＳｉＯ1.5 ＋ＳｉＯ2 ）／Ｎａ2 Ｏモ
ル比が３．６になるように調整する。次いで液温を９０
℃へ昇温して、その温度で３０分保持した後、スラリー
のｐＨが３になるように２０％硫酸を滴下する。さらに
１時間熟成した後、濾過、洗浄、乾燥してメチル基を有
するシリカゲルを得た。
下して、（ＣＨ3 ＳｉＯ1.5 ＋ＳｉＯ2 ）／Ｎａ2 Ｏモ
ル比が３．６になるように調整する。次いで液温を９０
℃へ昇温して、その温度で３０分保持した後、スラリー
のｐＨが３になるように２０％硫酸を滴下する。さらに
１時間熟成した後、濾過、洗浄、乾燥してメチル基を有
するシリカゲルを得た。
【００４２】また、得られたシリカゲルは、メチル基を
均一に有するものであり、表２に示す物性を有するもの
であった。
均一に有するものであり、表２に示す物性を有するもの
であった。
【００４３】 表２ ──────────────────────────────────── 実施例 CH3SiO1.5/SiO2 比表面積 平均粒径 No. （モル比） (m2/g) (μｍ） ──────────────────────────────────── ５ 0.2/0.8 ３３２ １０．３ ６ 0.4/0.6 ２８４ １１．０ ７ 0.6/0.4 １５１ １２．５ ８ 0.8/0.2 ８４ １５．１ ──────────────────────────────────── 実施例９ メチルトリクロルシランの代りに、フェニルトリクロル
シランを用いた以外は実施例２と同様に反応させた。
シランを用いた以外は実施例２と同様に反応させた。
【００４４】得られた粉体は、フェニル基を均一に有す
るものであり、比表面積２６６ｍ2／ｇ、平均粒子径１
１．８μｍ、炭素含有量３３．２％であった。
るものであり、比表面積２６６ｍ2／ｇ、平均粒子径１
１．８μｍ、炭素含有量３３．２％であった。
【００４５】実施例１０ メチルトリクロルシランの代りに、ジメチルジクロルシ
ランを用いた以外は実施例２と同様に反応させた。
ランを用いた以外は実施例２と同様に反応させた。
【００４６】得られた粉体は、メチル基を均一に有する
ものであり、比表面積２４８ｍ2 ／ｇ、平均粒子径１
０．２μｍ、炭素含有量１７．８％であった。
ものであり、比表面積２４８ｍ2 ／ｇ、平均粒子径１
０．２μｍ、炭素含有量１７．８％であった。
【００４７】実施例１１ メチルトリクロルシランの代りに、ｎ−フェニルアミノ
メチルトリクロルシランを用いた以外は実施例２と同様
に反応させた。
メチルトリクロルシランを用いた以外は実施例２と同様
に反応させた。
【００４８】得られた粉体は、ｎ−フェニルアミノメチ
ル基を均一に有するものであり、比表面２３１ｍ2 ／
ｇ、平均粒子径９．８μｍ、炭素含有量３１．０％であ
った。
ル基を均一に有するものであり、比表面２３１ｍ2 ／
ｇ、平均粒子径９．８μｍ、炭素含有量３１．０％であ
った。
【００４９】比較例１ 実施例１において、メチルトリクロルシラン０．６モル
を溶解する水酸化ナトリウム水溶液として、濃度４重量
％の水酸化ナトリウム溶液を使用した以外は同様にし
て、有機基を有するシリカを得た。
を溶解する水酸化ナトリウム水溶液として、濃度４重量
％の水酸化ナトリウム溶液を使用した以外は同様にし
て、有機基を有するシリカを得た。
【００５０】得られたシリカ粉体は、比表面積２８０ｍ
2 ／ｇ、平均粒子径９．２μｍ、炭素含有量２．７％で
あった。
2 ／ｇ、平均粒子径９．２μｍ、炭素含有量２．７％で
あった。
Claims (1)
- 【請求項１】一般式Ｒn ＳｉＣｌ4-n （但し、Ｒはアル
キル基、アルケニル基またはアリール基を示し、ｎは１
〜３の整数を示す）で示される有機珪素化合物を濃度が
１０重量％以上の水酸化アルカリ水溶液に溶解した溶液
と珪酸アルカリ水溶液との混合溶液を酸で中和すること
を特徴とする有機基を有するシリカの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054393A JPH06219725A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 有機基を有するシリカの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054393A JPH06219725A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 有機基を有するシリカの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06219725A true JPH06219725A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11753179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1054393A Pending JPH06219725A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 有機基を有するシリカの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06219725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019073309A1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-04-18 | Health Product Group Sp. Z.O.O. | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A POLYMERIZED POLYNMERIZED POLYMERIZED ADSORBENT OF BRANCHED ORGANOSILICONE OF HIGH MOLECULAR MOLECULAR TOXINS AND THIS ADSORBENT |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP1054393A patent/JPH06219725A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019073309A1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-04-18 | Health Product Group Sp. Z.O.O. | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A POLYMERIZED POLYNMERIZED POLYMERIZED ADSORBENT OF BRANCHED ORGANOSILICONE OF HIGH MOLECULAR MOLECULAR TOXINS AND THIS ADSORBENT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6927270B2 (en) | Process for the functionalization of polyhedral oligomeric silsesquioxanes | |
| EP0251176B1 (en) | Method for modifying the surface of finely divided silica | |
| EP1807347B1 (en) | Method of preparing hydrophobic silica directly from an aqueous colloidal silica dispersion | |
| CN1248225A (zh) | 疏水有机硅酸盐改性硅胶 | |
| JPH11157825A (ja) | 疎水性沈降シリカの製造方法 | |
| JPH0588907B2 (ja) | ||
| JP2000034291A (ja) | アルコキシシランまたはアルコキシシランを基礎とする組成物中の残留ハロゲン含量を減少するためのおよび／または色指数を改良するための方法 | |
| GB2216535A (en) | Polyorganosilsesquioxane fine particles and process for producing them | |
| KR930002764B1 (ko) | 실리콘 웨이퍼 연마용 화합물 | |
| JPH0764544B2 (ja) | シリカ粉末の製造方法 | |
| JPH0798655B2 (ja) | 表面修飾シリカの製造方法 | |
| JP4321901B2 (ja) | 疎水性シリカの製造方法 | |
| JPH03244636A (ja) | シリコーン粉末の製造方法 | |
| JPH06219725A (ja) | 有機基を有するシリカの製造方法 | |
| CN105819455B (zh) | 一种介孔硅胶纳米颗粒的制备方法及其应用 | |
| JPH08119619A (ja) | シリカ粒子の表面処理方法 | |
| JP2000038451A (ja) | アルコキシ基末端ポリジオルガノシロキサンの製造方法 | |
| JPH05254819A (ja) | 球状微粒子の製造方法 | |
| WO2003078442A1 (en) | Novel silane modified carboxylic acid substituted amines and salts thereof | |
| JP2001294775A (ja) | 疎水性沈降シリカの製造方法 | |
| JPH06179751A (ja) | ポリオルガノシルセスキオキサンの製法 | |
| JPH08259216A (ja) | 疎水性シリカの製造方法 | |
| JP6841166B2 (ja) | フェニルアルコキシシラン処理シリカの製造方法 | |
| JP6991527B2 (ja) | シリカ含有微粒子の製造方法、基材の表面に対するコーティング施工方法、及びゾルゲル反応用触媒 | |
| JP2983581B2 (ja) | 球状シリコーン微粒子の製造法 |