JPH07187649A - シリカ粒子の製造方法 - Google Patents
シリカ粒子の製造方法Info
- Publication number
- JPH07187649A JPH07187649A JP5331233A JP33123393A JPH07187649A JP H07187649 A JPH07187649 A JP H07187649A JP 5331233 A JP5331233 A JP 5331233A JP 33123393 A JP33123393 A JP 33123393A JP H07187649 A JPH07187649 A JP H07187649A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silica particles
- particle size
- alkoxysilane
- reaction
- water
- 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
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- -1 alkoxy silane Chemical compound 0.000 claims abstract description 22
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 16
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 64
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 6
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 abstract 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 11
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 11
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000007806 chemical reaction intermediate Substances 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N N-methylacetamide Chemical compound CNC(C)=O OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- YPHQUSNPXDGUHL-UHFFFAOYSA-N n-methylprop-2-enamide Chemical compound CNC(=O)C=C YPHQUSNPXDGUHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粒子の合着がなく、粒径が約1μm 以上で且
つ粒度分布の狭い(例えば、粒径の変動係数が3%以
下)粒度の揃ったシリカ粒子を得る。 【構成】 アルコキシシランを水及びアルコールを含有
するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を製造
する方法において、酸アミド化合物の存在下で加水分解
する。特に、上記アルカリ性溶液に、アルコキシシラン
と酸アミド化合物と水との混合液を添加して加水分解す
るのが好ましい。
つ粒度分布の狭い(例えば、粒径の変動係数が3%以
下)粒度の揃ったシリカ粒子を得る。 【構成】 アルコキシシランを水及びアルコールを含有
するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を製造
する方法において、酸アミド化合物の存在下で加水分解
する。特に、上記アルカリ性溶液に、アルコキシシラン
と酸アミド化合物と水との混合液を添加して加水分解す
るのが好ましい。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、シリカ粒子の製造方
法に関し、特に、液晶表示素子用スペーサーなどに用い
る粒度の揃ったシリカ粒子の製造方法に関する。
法に関し、特に、液晶表示素子用スペーサーなどに用い
る粒度の揃ったシリカ粒子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アルコキシシランを水及びアルコールを
含有するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を
製造する方法は、ゾル−ゲル法と呼ばれ広く知られてい
る。
含有するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を
製造する方法は、ゾル−ゲル法と呼ばれ広く知られてい
る。
【0003】この種のシリカ粒子の製造方法にあって
は、一般に、反応の後半で微細なシリカ粒子が生成した
り、或いはシリカ粒子が凝集し合着して大きなシリカ粒
子が混在するため、特に、粒径を約1μm 以上に成長さ
せ且つ粒度の揃ったシリカ粒子を製造することは困難で
ある。
は、一般に、反応の後半で微細なシリカ粒子が生成した
り、或いはシリカ粒子が凝集し合着して大きなシリカ粒
子が混在するため、特に、粒径を約1μm 以上に成長さ
せ且つ粒度の揃ったシリカ粒子を製造することは困難で
ある。
【0004】特公平1−59974号公報には、アルコ
キシシランを反応液中において水及びアンモニア(アル
カリ)の濃度を実質的に変化させることなく加水分解す
ることにより、粒径を約1μm 以上に成長させ且つ粒度
の揃ったシリカ粒子を製造する方法が提案されている。
キシシランを反応液中において水及びアンモニア(アル
カリ)の濃度を実質的に変化させることなく加水分解す
ることにより、粒径を約1μm 以上に成長させ且つ粒度
の揃ったシリカ粒子を製造する方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、発明者の実
験によれば、上記提案の従来方法では、粒径の変動係数
がせいぜい10%程度のものしか得られず、粒度分布の
狭い(例えば、粒径の変動係数が3%以下)粒度の揃っ
たシリカ粒子を得ることは困難であった。
験によれば、上記提案の従来方法では、粒径の変動係数
がせいぜい10%程度のものしか得られず、粒度分布の
狭い(例えば、粒径の変動係数が3%以下)粒度の揃っ
たシリカ粒子を得ることは困難であった。
【0006】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、粒子の合着がなく、粒径
が約1μm 以上で且つ粒度分布の狭い(例えば、粒径の
変動係数が3%以下)粒度の揃ったシリカ粒子を得るこ
とのできるシリカ粒子の製造方法を提供することにあ
る。
で、その目的とするところは、粒子の合着がなく、粒径
が約1μm 以上で且つ粒度分布の狭い(例えば、粒径の
変動係数が3%以下)粒度の揃ったシリカ粒子を得るこ
とのできるシリカ粒子の製造方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は、アルコキシシランを水及びアルコール
を含有するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子
を製造する方法において、酸アミド化合物の存在下で加
水分解するものである(請求項1の発明)。
め、この発明は、アルコキシシランを水及びアルコール
を含有するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子
を製造する方法において、酸アミド化合物の存在下で加
水分解するものである(請求項1の発明)。
【0008】また、この発明は、アルコキシシランを水
及びアルコールを含有するアルカリ性溶液中で加水分解
してシリカ粒子を製造する方法において、上記アルカリ
性溶液に、アルコキシシランと酸アミド化合物と水との
混合液を添加して加水分解するものである(請求項2の
発明)。
及びアルコールを含有するアルカリ性溶液中で加水分解
してシリカ粒子を製造する方法において、上記アルカリ
性溶液に、アルコキシシランと酸アミド化合物と水との
混合液を添加して加水分解するものである(請求項2の
発明)。
【0009】この発明で用いるアルコキシシランとして
は、一般式Si(OR1)4 で表されるテトラアルコキシ
シラン、Si(OR1)3 R2 で表されるトリアルコキシ
シラン及びこれ等のアルコキシシランを部分的に加水分
解して得られる低縮合物等が挙げられる。
は、一般式Si(OR1)4 で表されるテトラアルコキシ
シラン、Si(OR1)3 R2 で表されるトリアルコキシ
シラン及びこれ等のアルコキシシランを部分的に加水分
解して得られる低縮合物等が挙げられる。
【0010】ここで、R1 及びR2 はメチル基、エチル
基、イソプロピル基、ブチル基等が好ましい。例えば、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリメ
トキシシラン、トリエトキシシラン等が挙げられる。こ
れ等のアルコキシシランは単独で使用しても、二種以上
を混合して使用してもよい。
基、イソプロピル基、ブチル基等が好ましい。例えば、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリメ
トキシシラン、トリエトキシシラン等が挙げられる。こ
れ等のアルコキシシランは単独で使用しても、二種以上
を混合して使用してもよい。
【0011】アルコールとしては、メタノール、エタノ
ール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール等が挙げられ、特に、エタ
ノールが好ましい。これ等のアルコールは単独で使用し
ても、二種以上を混合して使用してもよい。
ール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール等が挙げられ、特に、エタ
ノールが好ましい。これ等のアルコールは単独で使用し
ても、二種以上を混合して使用してもよい。
【0012】水及びアルコールを含有するアルカリ性溶
液は、水とアルコールとの混合溶液に、アンモニア水、
アンモニアガス、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
第四級アンモニウム塩、アミン類等のアルカリを溶解さ
せることにより得ることができ、特に、アンモニア水が
好ましい。これ等のアルカリは単独で使用しても、二種
以上を混合して使用してもよい。
液は、水とアルコールとの混合溶液に、アンモニア水、
アンモニアガス、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
第四級アンモニウム塩、アミン類等のアルカリを溶解さ
せることにより得ることができ、特に、アンモニア水が
好ましい。これ等のアルカリは単独で使用しても、二種
以上を混合して使用してもよい。
【0013】酸アミド化合物としては、ホルムアミド、
ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセ
トアミド等が好適であるが、アクリルアミド、N−メチ
ルアクリルアミド等も使用可能である。
ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセ
トアミド等が好適であるが、アクリルアミド、N−メチ
ルアクリルアミド等も使用可能である。
【0014】この発明方法は、具体的には、例えば、次
のような方法で行われる。先ず、水、アルコール及びア
ルカリを適量混合してアルカリ性溶液を調製する。そし
て、このアルカリ性溶液に、アルコキシシランと酸アミ
ド化合物との混合液を添加し、例えば、20〜30℃程
度の温度で1〜5時間程度反応させる。この反応によ
り、アルコキシシランが加水分解され縮合してシリカ粒
子が反応液中に分散状態で生成する。
のような方法で行われる。先ず、水、アルコール及びア
ルカリを適量混合してアルカリ性溶液を調製する。そし
て、このアルカリ性溶液に、アルコキシシランと酸アミ
ド化合物との混合液を添加し、例えば、20〜30℃程
度の温度で1〜5時間程度反応させる。この反応によ
り、アルコキシシランが加水分解され縮合してシリカ粒
子が反応液中に分散状態で生成する。
【0015】水とアルコールの割合は、一般に、水5〜
75重量%、アルコール95〜25重量%である。アル
カリの濃度は、一般に、溶液のpHが8〜13になる量
が用いられる。水やアルコールやアルカリの濃度は、反
応が続行されている間、常に反応の初期から大きく変化
しないように、水やアルコールやアルカリを逐次添加し
て調節するのが好ましい。
75重量%、アルコール95〜25重量%である。アル
カリの濃度は、一般に、溶液のpHが8〜13になる量
が用いられる。水やアルコールやアルカリの濃度は、反
応が続行されている間、常に反応の初期から大きく変化
しないように、水やアルコールやアルカリを逐次添加し
て調節するのが好ましい。
【0016】前記アルコキシシランは、一般に、上記ア
ルカリ性溶液100重量部に対して、10〜80重量部
使用されるのが好ましい。アルコキシシランの量が少な
すぎると反応が充分に行われないことがあり、逆に多す
ぎると溶解性が悪くなることがあるからである。アルコ
キシシランと酸アミド化合物との混合比は、モル比でア
ルコキシシラン1に対し、酸アミド化合物0.1〜20
の範囲が好ましい。
ルカリ性溶液100重量部に対して、10〜80重量部
使用されるのが好ましい。アルコキシシランの量が少な
すぎると反応が充分に行われないことがあり、逆に多す
ぎると溶解性が悪くなることがあるからである。アルコ
キシシランと酸アミド化合物との混合比は、モル比でア
ルコキシシラン1に対し、酸アミド化合物0.1〜20
の範囲が好ましい。
【0017】アルコキシシランと酸アミド化合物との混
合液には、さらに水を加え、予めアルコキシシランと酸
アミド化合物と水との混合液として用いるのが好まし
い。アルコキシシランと酸アミド化合物と水との混合比
は、モル比でアルコキシシラン1に対し、酸アミド化合
物0.1〜20、水1〜20の範囲が好ましい。
合液には、さらに水を加え、予めアルコキシシランと酸
アミド化合物と水との混合液として用いるのが好まし
い。アルコキシシランと酸アミド化合物と水との混合比
は、モル比でアルコキシシラン1に対し、酸アミド化合
物0.1〜20、水1〜20の範囲が好ましい。
【0018】なお、アルコキシシランは原液のまま用い
てもよく、アルコールに溶解させて用いてもよい。ま
た、上記混合液は、いずれも、反応に際して、水及びア
ルコールを含有するアルカリ性溶液に一括して添加して
もよいが、反応の進行にしたがい滴下しながら徐々に添
加するのが好ましい。
てもよく、アルコールに溶解させて用いてもよい。ま
た、上記混合液は、いずれも、反応に際して、水及びア
ルコールを含有するアルカリ性溶液に一括して添加して
もよいが、反応の進行にしたがい滴下しながら徐々に添
加するのが好ましい。
【0019】こうして、所望の粒径を有するシリカ粒子
の分散液が得られる。シリカ粒子の平均粒径は、1〜5
0μm 、特に1〜5μm に設定するのが好ましい。この
シリカ粒子の平均粒径は、アルコキシシランの量、その
他の反応条件を適当に選定することにより調節すること
ができる。
の分散液が得られる。シリカ粒子の平均粒径は、1〜5
0μm 、特に1〜5μm に設定するのが好ましい。この
シリカ粒子の平均粒径は、アルコキシシランの量、その
他の反応条件を適当に選定することにより調節すること
ができる。
【0020】そして、得られるシリカ粒子の分散液から
シリカ粒子を分離して種々の用途に使用される。また、
得られるシリカ粒子の分散液のまま或いは分散液中のシ
リカ粒子の量を調節して分散液の状態で種々の用途に使
用される。
シリカ粒子を分離して種々の用途に使用される。また、
得られるシリカ粒子の分散液のまま或いは分散液中のシ
リカ粒子の量を調節して分散液の状態で種々の用途に使
用される。
【0021】
【作用】アルコキシシランを水及びアルコールを含有す
るアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を製造す
る方法においては、シード粒子の生成反応とその後のシ
ード粒子の成長反応との二つの反応が区別できる。この
場合、シード粒子の生成反応は、一般に、その後のシー
ド粒子の成長反応に比べて速い。
るアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を製造す
る方法においては、シード粒子の生成反応とその後のシ
ード粒子の成長反応との二つの反応が区別できる。この
場合、シード粒子の生成反応は、一般に、その後のシー
ド粒子の成長反応に比べて速い。
【0022】そこで、上記反応を酸アミド化合物の存在
下で行うと、シード粒子の生成反応が遅くなり、逆にシ
ード粒子の成長反応が促進されて、粒子の合着がなく、
粒径が約1μm 以上で且つ粒度分布の狭い(例えば、粒
径の変動係数が3%以下)粒度の揃ったシリカ粒子が得
られる。
下で行うと、シード粒子の生成反応が遅くなり、逆にシ
ード粒子の成長反応が促進されて、粒子の合着がなく、
粒径が約1μm 以上で且つ粒度分布の狭い(例えば、粒
径の変動係数が3%以下)粒度の揃ったシリカ粒子が得
られる。
【0023】その理由は次のように推察される。先ず、
シード粒子の生成段階では、アルコキシシランが加水分
解されて水酸基を有するシラノールに変化する反応が起
こる。この際、反応中間体に酸アミド化合物が結合して
これを安定化し、その結果、アルコキシシランの加水分
解速度が遅くなって、シード粒子が一定の数だけ生成
し、実質的に新たなシード粒子の生成が抑えられ、粒子
の合着も抑えられる。
シード粒子の生成段階では、アルコキシシランが加水分
解されて水酸基を有するシラノールに変化する反応が起
こる。この際、反応中間体に酸アミド化合物が結合して
これを安定化し、その結果、アルコキシシランの加水分
解速度が遅くなって、シード粒子が一定の数だけ生成
し、実質的に新たなシード粒子の生成が抑えられ、粒子
の合着も抑えられる。
【0024】一方、シード粒子の生長段階では、酸アミ
ド化合物は脱水反応を促進する性質があるので、シラノ
ールの縮合反応が加速されて、Si−O−Si結合の形
成が速くなる。そして、シード粒子表面の水酸基同士が
縮合してSi−O−Si結合が速やかに形成されてい
き、粒径の大きなシリカ粒子が生成するものと推察され
る。
ド化合物は脱水反応を促進する性質があるので、シラノ
ールの縮合反応が加速されて、Si−O−Si結合の形
成が速くなる。そして、シード粒子表面の水酸基同士が
縮合してSi−O−Si結合が速やかに形成されてい
き、粒径の大きなシリカ粒子が生成するものと推察され
る。
【0025】この場合、酸アミド化合物が結合して反応
中間体が安定化され縮合反応が促進される。このように
シード粒子の成長反応はシード粒子の生成反応よりも反
応速度が非常に大きくなり、その結果、シード粒子の数
は反応の極く初期に決定されたあとは変わらず、生成す
るシリカ粒子の粒径の変動係数が小さく保たれるものと
推察される。
中間体が安定化され縮合反応が促進される。このように
シード粒子の成長反応はシード粒子の生成反応よりも反
応速度が非常に大きくなり、その結果、シード粒子の数
は反応の極く初期に決定されたあとは変わらず、生成す
るシリカ粒子の粒径の変動係数が小さく保たれるものと
推察される。
【0026】なお、反応中間体に酸アミド化合物が結合
してこれを安定化する際に、予めアルコキシシランと酸
アミド化合物と水とが混合されていると、この水の存在
でアルコキシシランと酸アミド化合物とがコンプレック
スを形成し、反応中間体はさらに安定化され、その結
果、上記作用がより一層効果的に行われるものと推察さ
れる。
してこれを安定化する際に、予めアルコキシシランと酸
アミド化合物と水とが混合されていると、この水の存在
でアルコキシシランと酸アミド化合物とがコンプレック
スを形成し、反応中間体はさらに安定化され、その結
果、上記作用がより一層効果的に行われるものと推察さ
れる。
【0027】
【実施例】以下、この発明の実施例及び比較例を示す。実施例1 28重量%のアンモニア水35mlとエタノール160
mlとの混合液を攪拌しながら、この混合液中に、28
重量%のアンモニア水35mlとエタノール160ml
との混合液、及びテトラエトキシシラン20.8gとホ
ルムアミド22.5gとエタノール100mlの混合液
を、それぞれ0.93ml/分の速度で添加し、20℃
の温度で3時間反応させた。この反応により、シリカ粒
子が分散した反応液が得られた。
mlとの混合液を攪拌しながら、この混合液中に、28
重量%のアンモニア水35mlとエタノール160ml
との混合液、及びテトラエトキシシラン20.8gとホ
ルムアミド22.5gとエタノール100mlの混合液
を、それぞれ0.93ml/分の速度で添加し、20℃
の温度で3時間反応させた。この反応により、シリカ粒
子が分散した反応液が得られた。
【0028】次いで、上記反応液からシリカ粒子を分離
し、得られたシリカ粒子の平均粒径及び標準偏差を測定
した。その結果、平均粒径は1.83μm 、標準偏差は
0.046で、変動係数は約2.51%と算出され、合
着のない均一なシリカ粒子であった。
し、得られたシリカ粒子の平均粒径及び標準偏差を測定
した。その結果、平均粒径は1.83μm 、標準偏差は
0.046で、変動係数は約2.51%と算出され、合
着のない均一なシリカ粒子であった。
【0029】実施例2 ホルムアミドの量を22.5gから0.45gに変更し
たこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果、平
均粒径は1.72μm 、標準偏差は0.046で、変動
係数は約2.67%と算出され、合着のない均一なシリ
カ粒子が得られた。
たこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果、平
均粒径は1.72μm 、標準偏差は0.046で、変動
係数は約2.67%と算出され、合着のない均一なシリ
カ粒子が得られた。
【0030】実施例3 ホルムアミドの量を22.5gから90gに変更したこ
と以外は実施例1と同様に行った。その結果、平均粒径
は1.65μm 、標準偏差は0.044で、変動係数は
約2.67%と算出され、合着のない均一なシリカ粒子
が得られた。
と以外は実施例1と同様に行った。その結果、平均粒径
は1.65μm 、標準偏差は0.044で、変動係数は
約2.67%と算出され、合着のない均一なシリカ粒子
が得られた。
【0031】実施例4 テトラエトキシシラン20.8gとホルムアミド22.
5gとエタノール100mlとの混合液を、テトラエト
キシシラン20.8gとホルムアミド4.5gと水0.
36g(モル比0.1:0.1:0.02)との混合液
に変更したこと以外は、実施例1と同様に行った。その
結果、平均粒径は1.83μm 、標準偏差は0.040
で、変動係数は約2.19%と算出され、合着のない均
一なシリカ粒子が得られた。
5gとエタノール100mlとの混合液を、テトラエト
キシシラン20.8gとホルムアミド4.5gと水0.
36g(モル比0.1:0.1:0.02)との混合液
に変更したこと以外は、実施例1と同様に行った。その
結果、平均粒径は1.83μm 、標準偏差は0.040
で、変動係数は約2.19%と算出され、合着のない均
一なシリカ粒子が得られた。
【0032】実施例5 テトラエトキシシラン20.8gとホルムアミド22.
5gとエタノール100mlとの混合液を、テトラエト
キシシラン20.8gとホルムアミド13.5gと水3
6g(モル比0.1:0.3:2.0)との混合液に変
更したこと以外は、実施例1と同様に行った。その結
果、平均粒径は1.59μm 、標準偏差は0.033
で、変動係数は約2.08%と算出され、合着のない均
一なシリカ粒子が得られた。
5gとエタノール100mlとの混合液を、テトラエト
キシシラン20.8gとホルムアミド13.5gと水3
6g(モル比0.1:0.3:2.0)との混合液に変
更したこと以外は、実施例1と同様に行った。その結
果、平均粒径は1.59μm 、標準偏差は0.033
で、変動係数は約2.08%と算出され、合着のない均
一なシリカ粒子が得られた。
【0033】実施例6 テトラエトキシシラン20.8gとホルムアミド22.
5gとエタノール100mlとの混合液を、テトラエト
キシシラン20.8gとホルムアミド22.5gと水9
g(モル比0.1:0.5:0.5)との混合液に変更
したこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果、
平均粒径は1.75μm 、標準偏差は0.035で、変
動係数は2.00%と算出され、合着のない均一なシリ
カ粒子が得られた。
5gとエタノール100mlとの混合液を、テトラエト
キシシラン20.8gとホルムアミド22.5gと水9
g(モル比0.1:0.5:0.5)との混合液に変更
したこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果、
平均粒径は1.75μm 、標準偏差は0.035で、変
動係数は2.00%と算出され、合着のない均一なシリ
カ粒子が得られた。
【0034】比較例1 ホルムアミドを全く用いなかったこと以外は、実施例1
と同様に行った。その結果、平均粒径は1.10μm 、
標準偏差は0.15で、変動係数は約13.64%と算
出され、合着したシリカ粒子が混在していた。
と同様に行った。その結果、平均粒径は1.10μm 、
標準偏差は0.15で、変動係数は約13.64%と算
出され、合着したシリカ粒子が混在していた。
【0035】
【発明の効果】上述の通り、この発明のシリカ粒子の製
造方法は、アルコキシシランを水及びアルコールを含有
するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を製造
する方法において、酸アミド化合物の存在下で加水分解
するもので、それにより粒子の合着がなく、粒径が約1
μm 以上で且つ粒度分布の狭い(例えば、粒径の変動係
数が3%以下)粒度の揃った球状のシリカ粒子を短時間
で容易に得ることができる。
造方法は、アルコキシシランを水及びアルコールを含有
するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を製造
する方法において、酸アミド化合物の存在下で加水分解
するもので、それにより粒子の合着がなく、粒径が約1
μm 以上で且つ粒度分布の狭い(例えば、粒径の変動係
数が3%以下)粒度の揃った球状のシリカ粒子を短時間
で容易に得ることができる。
【0036】特に、アルコキシシランを水及びアルコー
ルを含有するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒
子を製造する方法において、上記アルカリ性溶液にアル
コキシシランと酸アミド化合物と水とからなる混合液を
添加して加水分解することにより、粒子の合着がなく、
粒径が約1μm 以上で且つ粒度分布がより一層狭い(例
えば、粒径の変動係数が3%以下)粒度の揃った球状の
シリカ粒子を短時間で容易に得ることができる。
ルを含有するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒
子を製造する方法において、上記アルカリ性溶液にアル
コキシシランと酸アミド化合物と水とからなる混合液を
添加して加水分解することにより、粒子の合着がなく、
粒径が約1μm 以上で且つ粒度分布がより一層狭い(例
えば、粒径の変動係数が3%以下)粒度の揃った球状の
シリカ粒子を短時間で容易に得ることができる。
【0037】したがって、この発明方法で得られるシリ
カ粒子は、標識材料、診断試薬用担体、液晶表示素子用
スペーサーなど種々の用途に使用されるが、特に、液晶
表示素子用スペーサーとして好適である。
カ粒子は、標識材料、診断試薬用担体、液晶表示素子用
スペーサーなど種々の用途に使用されるが、特に、液晶
表示素子用スペーサーとして好適である。
Claims (2)
- 【請求項1】 アルコキシシランを水及びアルコールを
含有するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を
製造する方法において、酸アミド化合物の存在下で加水
分解することを特徴とするシリカ粒子の製造方法。 - 【請求項2】 アルコキシシランを水及びアルコールを
含有するアルカリ性溶液中で加水分解してシリカ粒子を
製造する方法において、上記アルカリ性溶液に、アルコ
キシシランと酸アミド化合物と水との混合液を添加して
加水分解することを特徴とするシリカ粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5331233A JPH07187649A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | シリカ粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5331233A JPH07187649A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | シリカ粒子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07187649A true JPH07187649A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18241394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5331233A Pending JPH07187649A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | シリカ粒子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07187649A (ja) |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5331233A patent/JPH07187649A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3195569B2 (ja) | 繭型コロイダルシリカの製造方法 | |
JPS61195129A (ja) | 有機けい素重合体の製造方法 | |
KR20010074514A (ko) | 구형 실리콘 미립자 및 이의 제조방법 | |
JP2000186148A (ja) | 球状ポリメチルシルセスキオキサン微粒子の製造方法 | |
JPS6252119A (ja) | シリカ粒子の製造方法 | |
JP2002038049A (ja) | シリカ系微粒子およびその製造方法 | |
JP2016008157A (ja) | コアシェル型シリカ粒子を含有するコロイダルシリカの製造方法 | |
JP3584485B2 (ja) | シリカゾルの製造方法 | |
JPH06199515A (ja) | 酸性シリカゾルの製造方法 | |
JP2019116396A (ja) | シリカ系粒子分散液及びその製造方法 | |
WO1996004210A1 (fr) | Procede de production de verre de silice | |
JP2926915B2 (ja) | 細長い形状のシリカゾル及びその製法 | |
JP3746301B2 (ja) | 球状シリカ粒子の製造方法 | |
JPH06254383A (ja) | 金属酸化物微粒子の製造方法 | |
JP3354650B2 (ja) | シリカ粒子の製造方法 | |
JPS63310714A (ja) | シリカ粒子 | |
JP3330984B2 (ja) | 単分散球状シリカの製造方法 | |
JPH07187649A (ja) | シリカ粒子の製造方法 | |
EP0100660B1 (en) | A bioreactor and a process for the production thereof | |
US4120938A (en) | Aqueous solutions of alkali polysilicates | |
US3984526A (en) | Method of manufacturing aqueous solutions of alkali polysilicates | |
JPH07277724A (ja) | シリカ粒子の製造方法 | |
JP2003012320A (ja) | シリカ系無機化合物オルガノゾル | |
JPH08337413A (ja) | シリカ粒子およびその製造方法 | |
JPH11152336A (ja) | ポリオルガノシロキサン微粒子の製造方法 |