JPH09111149A - オキサ−シラシクロアルカンによる充填材の処理 - Google Patents
オキサ−シラシクロアルカンによる充填材の処理Info
- Publication number
- JPH09111149A JPH09111149A JP8264347A JP26434796A JPH09111149A JP H09111149 A JPH09111149 A JP H09111149A JP 8264347 A JP8264347 A JP 8264347A JP 26434796 A JP26434796 A JP 26434796A JP H09111149 A JPH09111149 A JP H09111149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filler
- silica
- group
- oxa
- groups
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充填材を疎水化する新規な方法を提供する。
【解決手段】 充填材をオキサ−シラシクロアルカンと
接触させ、この充填材上のヒドロキシ官能基をカルビノ
ール官能基（即ち、≡Ｃ−ＯＨ）で置換する。好ましい
オキサ−シラシクロアルカンは、２，２，４−トリメチ
ル−１−オキサ−２−シラシクロペンタンである。
接触させ、この充填材上のヒドロキシ官能基をカルビノ
ール官能基（即ち、≡Ｃ−ＯＨ）で置換する。好ましい
オキサ−シラシクロアルカンは、２，２，４−トリメチ
ル−１−オキサ−２−シラシクロペンタンである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、実質的に異なった
表面処理を与える、充填材用の新しい処理剤に関する。
特に、反応性基、例えば≡ＳｉＯＨ、ＡｌＯＨ又はＴｉ
ＯＨを含む表面を持つ種々のタイプの充填材が、例えば
環の開いたオキサ−シラシクロアルカンで処理されてカ
ルビノールで処理された表面を形成する。
表面処理を与える、充填材用の新しい処理剤に関する。
特に、反応性基、例えば≡ＳｉＯＨ、ＡｌＯＨ又はＴｉ
ＯＨを含む表面を持つ種々のタイプの充填材が、例えば
環の開いたオキサ−シラシクロアルカンで処理されてカ
ルビノールで処理された表面を形成する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許Ｎo.５２９０９０１（１９９４
年３月１日）は、環状シリルエーテルを（ｉ）シラノー
ル（即ち、≡ＳｉＯＨ）で末端停止したシリコーン流体
又は（ii）シリコーン樹脂と反応させることによりある
種のカルビノール官能性シリコーンを形成することを述
べている。本発明者等は類似のエーテル（即ち、オキサ
−シラシクロアルカン）でカルビノール官能性物質を形
成するが、本発明者等は無機顔料、金属酸化物、金属水
酸化物又はシリケート鉱物を使用する。
年３月１日）は、環状シリルエーテルを（ｉ）シラノー
ル（即ち、≡ＳｉＯＨ）で末端停止したシリコーン流体
又は（ii）シリコーン樹脂と反応させることによりある
種のカルビノール官能性シリコーンを形成することを述
べている。本発明者等は類似のエーテル（即ち、オキサ
−シラシクロアルカン）でカルビノール官能性物質を形
成するが、本発明者等は無機顔料、金属酸化物、金属水
酸化物又はシリケート鉱物を使用する。
【０００３】無機顔料、金属酸化物例えばシリカ（Ｓｉ
Ｏ2 ）、金属水酸化物及びシリケート鉱物は、上に述べ
た特許中のシラノールで末端停止したシリコーン流体及
びシリコーン樹脂と同じではなく、類似でもない。シリ
カ及びシリケート鉱物は、ケイ素の化合物であるが、上
記特許のシラノールで末端停止したシリコーン流体及び
シリコーン樹脂と異なって、≡Ｓｉ−Ｃ結合を含まな
い。
Ｏ2 ）、金属水酸化物及びシリケート鉱物は、上に述べ
た特許中のシラノールで末端停止したシリコーン流体及
びシリコーン樹脂と同じではなく、類似でもない。シリ
カ及びシリケート鉱物は、ケイ素の化合物であるが、上
記特許のシラノールで末端停止したシリコーン流体及び
シリコーン樹脂と異なって、≡Ｓｉ−Ｃ結合を含まな
い。
【０００４】即ち、シリコーン流体及びシリコーン樹脂
は有機ケイ素化合物の種類に属する。それらの特徴は、
それらが、分子内に少なくとも１つの直接の≡Ｓｉ−Ｃ
結合を有することである。他方、シリカ及びシリケート
鉱物は、炭素原子を含まないから、有機化合物として分
類されない。炭素原子が存在するときは（即ち、有機シ
リケート）、それは酸素のみを通してケイ素に結合して
いる。従って、上述の特許において処理された物質と本
発明において処理された物質とは共通性が殆どない。
は有機ケイ素化合物の種類に属する。それらの特徴は、
それらが、分子内に少なくとも１つの直接の≡Ｓｉ−Ｃ
結合を有することである。他方、シリカ及びシリケート
鉱物は、炭素原子を含まないから、有機化合物として分
類されない。炭素原子が存在するときは（即ち、有機シ
リケート）、それは酸素のみを通してケイ素に結合して
いる。従って、上述の特許において処理された物質と本
発明において処理された物質とは共通性が殆どない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、無機
顔料、金属酸化物、金属水酸化物又はシリケート鉱物の
ような充填材を、充填材上のヒドロキシル官能基がカル
ビノール官能基で置換されるまで、オキサ−シラシクロ
アルカンと接触させることにより、充填材を疎水化する
方法を提供することである。
顔料、金属酸化物、金属水酸化物又はシリケート鉱物の
ような充填材を、充填材上のヒドロキシル官能基がカル
ビノール官能基で置換されるまで、オキサ−シラシクロ
アルカンと接触させることにより、充填材を疎水化する
方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】充填材の表面は、オキサ
−シラシクロアルカン、例えば２，２，４−トリメチル
−１−オキサ−２−シラシクロペンタンと反応させて、
カルビノール官能性充填材を形成することができる。例
えば、以下の反応がシリカの表面上で起こっている。
−シラシクロアルカン、例えば２，２，４−トリメチル
−１−オキサ−２−シラシクロペンタンと反応させて、
カルビノール官能性充填材を形成することができる。例
えば、以下の反応がシリカの表面上で起こっている。
【０００７】
【化３】
【０００８】ここで用いる用語「充填材」は、システム
に添加されてその性質を改善するか又はそのコストを下
げる、一般的な微細に分割された固体を含めることを意
図している。それは、例えば、剛さを増し、電気的性質
に影響を与え、又は化学的抵抗性を改善するためにプラ
スチックに使用される材料を含む。それは、剛性又は引
き裂き強度を改善するためにゴムに使用される材料も含
む。それは更に、チキソトロピー、垂れ下がり又は収縮
を制御するために、液体系、例えばコーキング材、シー
ラント及び接着剤に使用されるものを含む。
に添加されてその性質を改善するか又はそのコストを下
げる、一般的な微細に分割された固体を含めることを意
図している。それは、例えば、剛さを増し、電気的性質
に影響を与え、又は化学的抵抗性を改善するためにプラ
スチックに使用される材料を含む。それは、剛性又は引
き裂き強度を改善するためにゴムに使用される材料も含
む。それは更に、チキソトロピー、垂れ下がり又は収縮
を制御するために、液体系、例えばコーキング材、シー
ラント及び接着剤に使用されるものを含む。
【０００９】本発明の幾つかの利益は、充填材表面上の
カルビノール官能基は充填材粒子のポリマーマトリック
スへの接着性を改善し、これは上記性質の多数を増強で
きることである。加えて、カルビノール官能基は、官能
性ポリマーと典型的な有機反応を行うことができること
である。
カルビノール官能基は充填材粒子のポリマーマトリック
スへの接着性を改善し、これは上記性質の多数を増強で
きることである。加えて、カルビノール官能基は、官能
性ポリマーと典型的な有機反応を行うことができること
である。
【００１０】これらの反応の１つの代表的な例は、カル
ビノールで処理されたシリカをペルフルオロカルボン酸
Ｆ−（ＣＦ2 ）n −ＣＯＯＨと反応させてシリカ表面に
ペルフルオロ基を加えることである。この反応は、概
略、次のようである。
ビノールで処理されたシリカをペルフルオロカルボン酸
Ｆ−（ＣＦ2 ）n −ＣＯＯＨと反応させてシリカ表面に
ペルフルオロ基を加えることである。この反応は、概
略、次のようである。
【００１１】
【化４】
【００１２】そのような反応は、式Ｆ−（ＣＦ2 ）n −
ＣＯＯＨ（ここに、ｎは、例えば１〜１３である）で示
されるペルフルオロカルボン酸を用いて行うことができ
る。そのような酸の例としては、ペルフルオロ酢酸ＣＦ
3 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロプロピオン酸ＣＦ3 −（Ｃ
Ｆ2 ）−ＣＯＯＨ、ペルフルオロ酪酸ＣＦ3 −（Ｃ
Ｆ 2 ）2 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロヘキサン酸ＣＦ3 −
（ＣＦ2 ）4 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロヘプタン酸ＣＦ
3 −（ＣＦ2 ）5 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロオクタン酸
ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）6 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロノナン
酸ＣＦ3 −（ＣＦ2）7 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロデカ
ン酸ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）8 −ＣＯＯＨ、及びペルフルオ
ロドデカン酸ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）9 −ＣＯＯＨがある。
ＣＯＯＨ（ここに、ｎは、例えば１〜１３である）で示
されるペルフルオロカルボン酸を用いて行うことができ
る。そのような酸の例としては、ペルフルオロ酢酸ＣＦ
3 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロプロピオン酸ＣＦ3 −（Ｃ
Ｆ2 ）−ＣＯＯＨ、ペルフルオロ酪酸ＣＦ3 −（Ｃ
Ｆ 2 ）2 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロヘキサン酸ＣＦ3 −
（ＣＦ2 ）4 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロヘプタン酸ＣＦ
3 −（ＣＦ2 ）5 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロオクタン酸
ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）6 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロノナン
酸ＣＦ3 −（ＣＦ2）7 −ＣＯＯＨ、ペルフルオロデカ
ン酸ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）8 −ＣＯＯＨ、及びペルフルオ
ロドデカン酸ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）9 −ＣＯＯＨがある。
【００１３】前記充填材は、鉱物、金属粉又は合成無機
化合物であってもよい。唯一要求される条件は、この充
填材は反応性ヒドロキシル含有基を有する表面を提供す
ることである。例えば、シリカ及び種々のシリケートの
表面は、シラノール基≡ＳｉＯＨを豊富に持っているこ
とが知られている。
化合物であってもよい。唯一要求される条件は、この充
填材は反応性ヒドロキシル含有基を有する表面を提供す
ることである。例えば、シリカ及び種々のシリケートの
表面は、シラノール基≡ＳｉＯＨを豊富に持っているこ
とが知られている。
【００１４】本発明の実施にあたって有用な幾つかの適
当な充填材は、粒状の無機顔料、金属酸化物、金属水酸
化物又は多孔質物質である。代表的な無機顔料は、二酸
化チタン、酸化鉄及びチタンで被覆した雲母である。代
表的な金属酸化物は、シリカ、酸化マグネシウム、酸化
カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジル
コニウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化コバルト及
び酸化ニッケルである。代表的な金属水酸化物は、水酸
化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウ
ム、水酸化クロム及び水酸化鉄である。代表的な多孔質
物質は、シリカ鉱物、例えばカオリン、モンモリロナイ
ト、クレーマイカ、クロライト、蛇紋石、ゼオライト、
葉ロウ石、タルク、クリソタイル、アンチゴライト、リ
ザーダイト（ｌｉｚａｒｄｉｔｅ）、カオリナイト、ナ
クライト、ハロイサイト、ノントロナイト、サポー石、
ソーコナイト、ベントナイト、ソーダフッ石、輝フッ
石、束フッ石、中フッ石、スコレスフッ石、トムソンフ
ッ石、方フッ石、灰十字フッ石、菱フッ石、白雲母、黒
雲母、絹雲母、鱗雲母、ケイ灰石、霞石閃長岩、ディッ
カイト、エピスチルバイト、重土十字フッ石、グメリン
フッ石、鉄雲母、チンワルド雲母及びソーダ雲母であ
る。
当な充填材は、粒状の無機顔料、金属酸化物、金属水酸
化物又は多孔質物質である。代表的な無機顔料は、二酸
化チタン、酸化鉄及びチタンで被覆した雲母である。代
表的な金属酸化物は、シリカ、酸化マグネシウム、酸化
カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジル
コニウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化コバルト及
び酸化ニッケルである。代表的な金属水酸化物は、水酸
化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウ
ム、水酸化クロム及び水酸化鉄である。代表的な多孔質
物質は、シリカ鉱物、例えばカオリン、モンモリロナイ
ト、クレーマイカ、クロライト、蛇紋石、ゼオライト、
葉ロウ石、タルク、クリソタイル、アンチゴライト、リ
ザーダイト（ｌｉｚａｒｄｉｔｅ）、カオリナイト、ナ
クライト、ハロイサイト、ノントロナイト、サポー石、
ソーコナイト、ベントナイト、ソーダフッ石、輝フッ
石、束フッ石、中フッ石、スコレスフッ石、トムソンフ
ッ石、方フッ石、灰十字フッ石、菱フッ石、白雲母、黒
雲母、絹雲母、鱗雲母、ケイ灰石、霞石閃長岩、ディッ
カイト、エピスチルバイト、重土十字フッ石、グメリン
フッ石、鉄雲母、チンワルド雲母及びソーダ雲母であ
る。
【００１５】シリカ−アルミナ及びマイカ−酸化鉄、及
び容易に入手可能な物質、例えば砂、粉砕したガラス、
板ガラス及びガラスビーズも使用できる。このシリカ
は、ヒュームドシリカ、粉砕シリカ、沈降シリカ、コロ
イドシリカ、珪藻土、中実なシリカ、中空のシリカ、結
晶性のシリカ、アモルファスなシリカ、無水のシリカ、
水和したシリカ、エーロゲル、キセロゲル、溶融シリカ
又は発熱性のシリカであり得る。
び容易に入手可能な物質、例えば砂、粉砕したガラス、
板ガラス及びガラスビーズも使用できる。このシリカ
は、ヒュームドシリカ、粉砕シリカ、沈降シリカ、コロ
イドシリカ、珪藻土、中実なシリカ、中空のシリカ、結
晶性のシリカ、アモルファスなシリカ、無水のシリカ、
水和したシリカ、エーロゲル、キセロゲル、溶融シリカ
又は発熱性のシリカであり得る。
【００１６】前記オキサ−シラシクロアルカンは、オキ
サ−シラシクロペンタン、オキサ−シラシクロヘキサン
又はオキサ−シラシクロヘプタンであり得る。前記環中
のケイ素原子は、炭素原子数１〜６のアルキル基、例え
ばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルもしく
はヘキシル；アリール基、例えばフェニル；アラルキル
基、例えばベンジル、フェネチルもしくは２−フェニル
プロピル；アルカリル基、例えばトリルもしくはキシリ
ル；又は対応するハロ炭化水素基、例えば３−クロロプ
ロピルで置換されていてもよい。前記環中の炭素原子
も、代替物としての水素に加えて、同様に置換され得
る。
サ−シラシクロペンタン、オキサ−シラシクロヘキサン
又はオキサ−シラシクロヘプタンであり得る。前記環中
のケイ素原子は、炭素原子数１〜６のアルキル基、例え
ばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルもしく
はヘキシル；アリール基、例えばフェニル；アラルキル
基、例えばベンジル、フェネチルもしくは２−フェニル
プロピル；アルカリル基、例えばトリルもしくはキシリ
ル；又は対応するハロ炭化水素基、例えば３−クロロプ
ロピルで置換されていてもよい。前記環中の炭素原子
も、代替物としての水素に加えて、同様に置換され得
る。
【００１７】本発明に従って使用するための適当な代表
的なオキサ−シラシクロアルカンは、２，２，４−トリ
メチル−１−オキサ−２−シラシクロペンタン、２，２
−ジメチル−１−オキサ−２−シラシクロペンタン、
２，２−ジフェニル−１−オキサ−２−シラシクロペン
タン、２，２−ジメチル−３−フェニル−１−オキサ−
２−シラシクロペンタン及び２，２−ジメチル−１−オ
キサ−２−シラシクロヘキサンのような化合物である。
的なオキサ−シラシクロアルカンは、２，２，４−トリ
メチル−１−オキサ−２−シラシクロペンタン、２，２
−ジメチル−１−オキサ−２−シラシクロペンタン、
２，２−ジフェニル−１−オキサ−２−シラシクロペン
タン、２，２−ジメチル−３−フェニル−１−オキサ−
２−シラシクロペンタン及び２，２−ジメチル−１−オ
キサ−２−シラシクロヘキサンのような化合物である。
【００１８】これらの化合物の各々を、それぞれ以下に
示す。
示す。
【００１９】
【化５】
【００２０】最も好ましいオキサ−シラシクロアルカン
は、次に示す２，２，４−トリメチル−１−オキサ−２
−シラシクロペンタンである。
は、次に示す２，２，４−トリメチル−１−オキサ−２
−シラシクロペンタンである。
【００２１】
【化６】
【００２２】充填材上のヒドロキシル官能基がカルビノ
ルール官能基で置換されるまでオキサ−シラシクロアル
カンを用いて接触させ、これによって充填材を疎水化す
るプロセスはどんな望みの方法で行うこともできる。典
型的には、オキサ−シラシクロアルカンを充填材に加
え、この混合物をスラリー化する。もっとも、このプロ
セスは正味のオキサ−シラシクロアルカンを用いて行う
ことができる。加熱はこの加工を助けるが、必ずしも必
要ではなく、前記接触は２５〜１５０℃の間のいずれの
温度でも行える。溶媒が使用されるときは、それは分離
され、生成物は空気乾燥させ、又はそれは炉中で乾燥さ
せることができる。従来の溶媒、例えばペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、デカン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、ジエチルエーテル又はジブチルエーテル
が用いられる。
ルール官能基で置換されるまでオキサ−シラシクロアル
カンを用いて接触させ、これによって充填材を疎水化す
るプロセスはどんな望みの方法で行うこともできる。典
型的には、オキサ−シラシクロアルカンを充填材に加
え、この混合物をスラリー化する。もっとも、このプロ
セスは正味のオキサ−シラシクロアルカンを用いて行う
ことができる。加熱はこの加工を助けるが、必ずしも必
要ではなく、前記接触は２５〜１５０℃の間のいずれの
温度でも行える。溶媒が使用されるときは、それは分離
され、生成物は空気乾燥させ、又はそれは炉中で乾燥さ
せることができる。従来の溶媒、例えばペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、デカン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、ジエチルエーテル又はジブチルエーテル
が用いられる。
【００２３】オキサ−シラシクロアルカンと反応性充填
材の加水分解は化学量論的である。それ故、処理の程度
は、オキサ−シラシクロアルカン対反応性充填材のヒド
ロキシルのモル比によって調整される。実際には、過シ
リル化は、充填材のヒドロキシル及びこの充填材上に吸
着された湿分と反応させるために小過剰のオキサ−シラ
シクロアルカンが必要である。
材の加水分解は化学量論的である。それ故、処理の程度
は、オキサ−シラシクロアルカン対反応性充填材のヒド
ロキシルのモル比によって調整される。実際には、過シ
リル化は、充填材のヒドロキシル及びこの充填材上に吸
着された湿分と反応させるために小過剰のオキサ−シラ
シクロアルカンが必要である。
【００２４】
（例１）この例は溶液処理法を示す。表面積１５０m2／
ｇ（ＢＥＴ法、即ち、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔ−
Ｔｅｌｌｅｒ）のヒュームドシリカであるＣａｂ−Ｏ−
Ｓｉｌ（商標）ＬＭ７（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ， Ｔｕｓｃｏｌａ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓの製
品）のサンプル９．６ｇをフラスコに入れ、脱蔵させ
て、シリカ表面に水素結合しているかも知れない全ての
水を除いた。次いで、トルエンを加え、シリカを分散さ
せスラリーにした。化合物２，２，４−トリメチル−１
−オキサ−２−シラシクロペンタン８．０ｇを前記スラ
リーに加え、この混合物を１１０℃で３時間加熱し、反
応を促進させた。このトルエン及び過剰のシラシクロペ
ンタンを真空にかけて除去した。次いで、このシリカを
真空炉中で乾燥した。拡散反射赤外（ＩＲ）分光法によ
るシリカの分析は、シリカ表面の自由シラノール（即
ち、≡ＳｉＯＨ）の反応と、カルビノール（即ち、≡Ｃ
−ＯＨ）の形成を示した。これに加えて、この処理され
たシリカを蒸留水中に浮遊させ、一方処理されないシリ
カを蒸留水中に分散させた。これは処理されたシリカが
疎水化されたことを示している。
ｇ（ＢＥＴ法、即ち、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔ−
Ｔｅｌｌｅｒ）のヒュームドシリカであるＣａｂ−Ｏ−
Ｓｉｌ（商標）ＬＭ７（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ， Ｔｕｓｃｏｌａ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓの製
品）のサンプル９．６ｇをフラスコに入れ、脱蔵させ
て、シリカ表面に水素結合しているかも知れない全ての
水を除いた。次いで、トルエンを加え、シリカを分散さ
せスラリーにした。化合物２，２，４−トリメチル−１
−オキサ−２−シラシクロペンタン８．０ｇを前記スラ
リーに加え、この混合物を１１０℃で３時間加熱し、反
応を促進させた。このトルエン及び過剰のシラシクロペ
ンタンを真空にかけて除去した。次いで、このシリカを
真空炉中で乾燥した。拡散反射赤外（ＩＲ）分光法によ
るシリカの分析は、シリカ表面の自由シラノール（即
ち、≡ＳｉＯＨ）の反応と、カルビノール（即ち、≡Ｃ
−ＯＨ）の形成を示した。これに加えて、この処理され
たシリカを蒸留水中に浮遊させ、一方処理されないシリ
カを蒸留水中に分散させた。これは処理されたシリカが
疎水化されたことを示している。
【００２５】（例２）この例は、シリカ及びオキサ−シ
ラシクロアルカンを溶媒なしに相互に混合する正味の処
理を示す。ＢＥＴ表面積２００m2／ｇのヒュームドシリ
カであるＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ（商標）Ｍ７Ｄ（Ｃａｂｏ
ｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製品）を、Ｎ2 パージの
下で、ＷａｒｉｎｇTMブレンダー中で、このＭ７Ｄシリ
カに１６．９ｇの２，２，４−トリメチル−１−オキサ
−２−シラシクロペンタンを加えて、正味のもので処理
した。これら物質を１０分間混合し、ブレンダーから除
いた。拡散反射ＩＲ分光法による分析は、シリカ表面上
の自由シラノールの完全な反応及びカルビノールの形成
を示した。これを表１に示す。
ラシクロアルカンを溶媒なしに相互に混合する正味の処
理を示す。ＢＥＴ表面積２００m2／ｇのヒュームドシリ
カであるＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ（商標）Ｍ７Ｄ（Ｃａｂｏ
ｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製品）を、Ｎ2 パージの
下で、ＷａｒｉｎｇTMブレンダー中で、このＭ７Ｄシリ
カに１６．９ｇの２，２，４−トリメチル−１−オキサ
−２−シラシクロペンタンを加えて、正味のもので処理
した。これら物質を１０分間混合し、ブレンダーから除
いた。拡散反射ＩＲ分光法による分析は、シリカ表面上
の自由シラノールの完全な反応及びカルビノールの形成
を示した。これを表１に示す。
【００２６】 〔表１〕 ＳｉＯＨ Ｃ−ＯＨ 材料 自由（3745cm-1 ) Ｈ−結合（3500cm-1 ） 3345cm-1 対照 非常に強 強 なし Ｍ７Ｄシリカ Ｍ７Ｄシリカ なし 弱 強 ＋処理剤 Ｍ７Ｄシリカ なし 弱 非常に強 ＋処理剤＋加熱
【００２７】（例３）Ｍ７Ｄシリカの第２のサンプル
を、例２と同じようにして、同じ量を処理した。次い
で、この材料を１１０℃の炉中に２時間入れ、残留水を
追い出し、更に反応を行った。拡散反射ＩＲ分光分析
は、シリカ表面上の自由シラノールの完全な反応を示し
た。これを表２に示す。加熱は、シリカ上の自由シラノ
ールとの２，２，４−トリメチル−１−オキサ−２−シ
ラシクロペンタンの反応を遂行するためには、必要では
ないが、それは処理レベルを増す。
を、例２と同じようにして、同じ量を処理した。次い
で、この材料を１１０℃の炉中に２時間入れ、残留水を
追い出し、更に反応を行った。拡散反射ＩＲ分光分析
は、シリカ表面上の自由シラノールの完全な反応を示し
た。これを表２に示す。加熱は、シリカ上の自由シラノ
ールとの２，２，４−トリメチル−１−オキサ−２−シ
ラシクロペンタンの反応を遂行するためには、必要では
ないが、それは処理レベルを増す。
【００２８】 〔表２〕 ＳｉＯＨ Ｃ−ＯＨ 材料 自由（3745cm-1 ) Ｈ−結合（3500cm-1 ） 3345cm-1 対照 非常に強 強 なし Ｍ７Ｄシリカ Ｍ７Ｄシリカ なし 弱 非常に強 ＋処理剤＋加熱
【００２９】（例４）Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎ， Ｄｕｂｌｉｎ， Ｏｈｉｏから入手可能な
ヒュームドチタニア（Ｐ−２５）９０．０２ｇ、及び
２，２，４−トリメチル−１−オキサ−２−シラシクロ
ペンタン１５．６ｇを用いて、例２及び３を繰り返し
た。処理は、３６３２cm-1及び３６６２cm-1のピークの
消失、並びにＣ−ＯＨの３３４５cm-1のピーク及びＳｉ
−ＯＨの１２６０cm-1のピークの出現により明らかであ
った。これを表３に示す。
ｔｉｏｎ， Ｄｕｂｌｉｎ， Ｏｈｉｏから入手可能な
ヒュームドチタニア（Ｐ−２５）９０．０２ｇ、及び
２，２，４−トリメチル−１−オキサ−２−シラシクロ
ペンタン１５．６ｇを用いて、例２及び３を繰り返し
た。処理は、３６３２cm-1及び３６６２cm-1のピークの
消失、並びにＣ−ＯＨの３３４５cm-1のピーク及びＳｉ
−ＯＨの１２６０cm-1のピークの出現により明らかであ
った。これを表３に示す。
【００３０】 〔表３〕 ＴｉＯＨ Ｃ−ＯＨ Ｓｉ−ＯＨ 物質 3632cm-1 3662cm-1 3345cm-1 1260cm-1 対照（ＴｉＯ2 ） 中 中 無 無 ＴｉＯ2 ＋処理剤 無 無 強 強 ＴｉＯ2 ＋処理剤＋加熱 無 無 非常に強 強
【００３１】（例５）Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎから入手可能なヒュームドアルミナ（酸化アル
ミナＣ）を例２及び３と同様にして処理した。処理され
たアルミナの拡散反射ＩＲ分光分析は、Ｓｉ−ＣＨ3 に
起因する１２５８cm-1での、及びＣ−Ｈに起因する２８
７０−２９６０cm-1での強い吸収を示した。処理された
サンプルを、続いて３回トルエンで洗浄し、真空下で６
日乾燥した。拡散反射ＩＲ分光分析は、１２５８cm-1で
の、及び２８７０−２９６０cm-1での強い吸収を示し、
表面処理が維持されていたことを示した。これを表４に
示す。
ｔｉｏｎから入手可能なヒュームドアルミナ（酸化アル
ミナＣ）を例２及び３と同様にして処理した。処理され
たアルミナの拡散反射ＩＲ分光分析は、Ｓｉ−ＣＨ3 に
起因する１２５８cm-1での、及びＣ−Ｈに起因する２８
７０−２９６０cm-1での強い吸収を示した。処理された
サンプルを、続いて３回トルエンで洗浄し、真空下で６
日乾燥した。拡散反射ＩＲ分光分析は、１２５８cm-1で
の、及び２８７０−２９６０cm-1での強い吸収を示し、
表面処理が維持されていたことを示した。これを表４に
示す。
【００３２】 〔表４〕 Ｓｉ−ＣＨ3 Ｃ−Ｈ 材料 1258cm-1 2870-2960 cm-1 対照（Ａｌ2 Ｏ3 ） 無 無 Ａｌ2 Ｏ3 ＋処理剤 強 強 Ａｌ2 Ｏ3 ＋処理剤＋加熱 強 強 Ａｌ2 Ｏ3 ＋処理剤＋抽出 強 強 Ａｌ2 Ｏ3 ＋処理剤＋加熱＋抽出 強 強
【００３３】次の例は、カルビノールで処理されたシリ
カとペルフルオロカルボン酸Ｆ−（ＣＦ2 ）n −ＣＯＯ
Ｈとを反応させて、シリカ表面上のペルフルオロ基を付
加することを示す。
カとペルフルオロカルボン酸Ｆ−（ＣＦ2 ）n −ＣＯＯ
Ｈとを反応させて、シリカ表面上のペルフルオロ基を付
加することを示す。
【００３４】（例６）１００mLの三ツ口フラスコを、ド
デシルベンゼンスルホン酸界面活性剤の１％溶液で洗浄
し、脱イオン水でリンスし、１００℃で一夜乾燥した。
このフラスコは、ＴＥＦＬＯＮ（商標）で被覆した磁気
攪拌棒、熱電対、コンデンサー及びディーンスタークト
ラップを備えていた。このフラスコに、５０ｇのトルエ
ン、１ｇの例１からのカルビノール官能性シリカ、及び
１ｇのペルフルオロカルボン酸ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）6 −
ＣＯＯＨを加えた。この混合物を磁気攪拌式ホットプレ
ート上の油浴で加熱し還流させた。この混合物を５時間
還流させた。この５時間の間に、前記ディーンスターク
トラップは約０．１mLの水を集めた。この水を４０ｇの
トルエン及び過剰のペルフルオロカルボン酸と共に除い
た。残りの溶液をガラスのペトリ皿に注入し、真空中で
乾燥し、１．１ｇのフッ化シリカを得た。例１からのカ
ルビノール官能性シリカのエステル化の証拠は、拡散反
射ＩＲ分光法によって実証された。酸基のＯ−Ｈストレ
ッチ（ｓｔｒｅｔｃｈ）による広いバンドは、このフッ
化シリカのＩＲスペクトル中に存在しなかった。Ｏ−Ｈ
吸収の消失は約１７６５cm-1での鋭いバンドの出現を伴
った。このバンドは、エステルのＣ＝Ｏストレッチによ
るものである。
デシルベンゼンスルホン酸界面活性剤の１％溶液で洗浄
し、脱イオン水でリンスし、１００℃で一夜乾燥した。
このフラスコは、ＴＥＦＬＯＮ（商標）で被覆した磁気
攪拌棒、熱電対、コンデンサー及びディーンスタークト
ラップを備えていた。このフラスコに、５０ｇのトルエ
ン、１ｇの例１からのカルビノール官能性シリカ、及び
１ｇのペルフルオロカルボン酸ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）6 −
ＣＯＯＨを加えた。この混合物を磁気攪拌式ホットプレ
ート上の油浴で加熱し還流させた。この混合物を５時間
還流させた。この５時間の間に、前記ディーンスターク
トラップは約０．１mLの水を集めた。この水を４０ｇの
トルエン及び過剰のペルフルオロカルボン酸と共に除い
た。残りの溶液をガラスのペトリ皿に注入し、真空中で
乾燥し、１．１ｇのフッ化シリカを得た。例１からのカ
ルビノール官能性シリカのエステル化の証拠は、拡散反
射ＩＲ分光法によって実証された。酸基のＯ−Ｈストレ
ッチ（ｓｔｒｅｔｃｈ）による広いバンドは、このフッ
化シリカのＩＲスペクトル中に存在しなかった。Ｏ−Ｈ
吸収の消失は約１７６５cm-1での鋭いバンドの出現を伴
った。このバンドは、エステルのＣ＝Ｏストレッチによ
るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アロープ クマー ロイ アメリカ合衆国，ミシガン 48642，ミッ ドランド，アボット 2702 (72)発明者 アーサー ジェームス ツェレピス アメリカ合衆国，ミシガン 48640，ミッ ドランド，メイフィールド レーン 312
Claims (3)
- 【請求項１】 無機顔料、金属酸化物、金属水酸化物及
びシリケート鉱物からなる群から選ばれる充填材を、こ
の充填材上のヒドロキシ官能基の少なくとも一部がカル
ビノール官能基で置換されるに十分な量のオキサ−シラ
シクロアルカンと、接触させることを含む充填材の疎水
化の方法。 - 【請求項２】 前記疎水化された充填材をペルフルオロ
カルボン酸と接触させて、前記充填材表面にペルフルオ
ロ基を付加する、請求項１の方法。 - 【請求項３】 カルビノール官能基を含む表面を有する
充填材であって、前記カルビノール官能基が、充填材の
表面上に、次式で示される置換基として存在するもの。 【化１】 ここに、Ｒ’は、炭素原子数１〜６のアルキル基、アリ
ール基、アラルキル基、アルカリル基又はハロ炭化水素
基であり；Ｒ”は次のものである： 【化２】
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/542153 | 1995-10-12 | ||
| US08/542,153 US5595593A (en) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Treatment of fillers with oxa-silacycloalkanes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111149A true JPH09111149A (ja) | 1997-04-28 |
| JP3732595B2 JP3732595B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=24162564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26434796A Expired - Fee Related JP3732595B2 (ja) | 1995-10-12 | 1996-10-04 | オキサ−シラシクロアルカンによる充填材の疎水化方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5595593A (ja) |
| EP (1) | EP0768347B1 (ja) |
| JP (1) | JP3732595B2 (ja) |
| DE (1) | DE69619051T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19648798C2 (de) * | 1996-11-26 | 1998-11-19 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von organisch modifizierten Aerogelen durch Oberflächenmodifikation des wäßrigen Gels (ohne vorherigen Lösungsmitteltausch) und anschließender Trocknung |
| DE19718740A1 (de) | 1997-05-02 | 1998-11-05 | Hoechst Ag | Verfahren zur Granulierung von Aerogelen |
| DE19718741A1 (de) | 1997-05-02 | 1998-11-05 | Hoechst Ag | Verfahren zur Kompaktierung von Aerogelen |
| DE19756633A1 (de) | 1997-12-19 | 1999-06-24 | Hoechst Ag | Verfahren zur unterkritischen Trocknung von Lyogelen zu Aerogelen |
| DE19801004A1 (de) * | 1998-01-14 | 1999-07-15 | Cabot Corp | Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen Lyogelen in wasserunlöslichen Silylierungsmitteln |
| DE59811774D1 (de) * | 1998-06-05 | 2004-09-09 | Cabot Corp | Nanoporöse interpenetrierende organisch-anorganische netzwerke |
| US7008901B2 (en) * | 2000-01-19 | 2006-03-07 | Mitsui Chemicals, Inc. | Emulsion for thermal recording material and thermal recording materials made by using the same |
| US7402648B2 (en) * | 2004-11-05 | 2008-07-22 | Toagosei Co., Ltd. | Method for producing cyclic organic silicon compound and organic silicon resin having alcoholic hydroxyl group |
| DE102005005046A1 (de) * | 2005-02-03 | 2006-08-10 | Wacker Chemie Ag | Hydroxyalkyl-funktionalisierte Füllstoffe |
| JP6236202B2 (ja) * | 2009-05-01 | 2017-11-22 | ナノシス・インク． | ナノ構造の分散のための官能基を有するマトリックス |
| DE102009046254A1 (de) | 2009-10-30 | 2011-05-19 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung von (Hydroxymethyl)polysiloxanen |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2113297A1 (de) * | 1971-03-19 | 1972-09-21 | Bayer Ag | Leicht dispergierbare anorganische Pigmente |
| SU1165682A1 (ru) * | 1984-03-21 | 1985-07-07 | Уфимский Нефтяной Институт | Способ получени 2,2-диэтил-1,3-диокса-2-силациклогексанов |
| US5320673A (en) * | 1992-05-15 | 1994-06-14 | Basf Lacke+Farben Aktiengesellschaft | Dispersants for pigments in waterborne coatings compositions |
| DE59400199D1 (de) * | 1993-02-09 | 1996-05-23 | Ciba Geigy Ag | Mit Silanen beschichtete organische Pigmente |
| US5290901A (en) * | 1993-06-14 | 1994-03-01 | Dow Corning Corporation | Method for preparation of carbinol-functional siloxanes |
| US5498781A (en) * | 1994-05-23 | 1996-03-12 | Basf Corporation | Passification of optically variable pigment and waterborne coating compositions containg the same |
-
1995
- 1995-10-12 US US08/542,153 patent/US5595593A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-23 EP EP96306897A patent/EP0768347B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-23 DE DE69619051T patent/DE69619051T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-04 JP JP26434796A patent/JP3732595B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0768347B1 (en) | 2002-02-06 |
| US5595593A (en) | 1997-01-21 |
| EP0768347A3 (en) | 1998-06-17 |
| DE69619051D1 (de) | 2002-03-21 |
| JP3732595B2 (ja) | 2006-01-05 |
| EP0768347A2 (en) | 1997-04-16 |
| DE69619051T2 (de) | 2002-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5730279B2 (ja) | 修飾シリカ粒子およびそれらを含む防塵ポリマー組成物 | |
| Asgari et al. | Silane functionalization of sodium montmorillonite nanoclay: The effect of dispersing media on intercalation and chemical grafting | |
| Isoda et al. | Interlamellar grafting of γ-methacryloxypropylsilyl groups on magadiite and copolymerization with methyl methacrylate | |
| JP2918092B2 (ja) | 微細な無機酸化物のシリル化法 | |
| JPH09111149A (ja) | オキサ−シラシクロアルカンによる充填材の処理 | |
| DE102008041920A1 (de) | Neue Katalysatoren für die Vernetzung von funktionellen Silanen oder funktionellen Siloxanen, insbesondere mit Substraten | |
| CN100447166C (zh) | 末端具有交联性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸类聚合物的制造方法 | |
| US20070014917A1 (en) | Functionalization of oxidic particle surfaces, particles thus obtained, and the use thereof | |
| EP2070993A1 (de) | Verfahren zur Dispergierung von feinteiligen anorganischen Pulvern in flüssigen Medien unter Verwendung von reaktiven Siloxanan | |
| WO2009015971A1 (en) | Surface-modified, pyrogenically prepared silicas | |
| CN1227186A (zh) | 制备憎水粘土的方法 | |
| CA2536709A1 (en) | Organosilane-modified polysiloxanes and their use for surface modification | |
| EP2171000A1 (en) | Surface-modified, pyrogenically prepared silicas | |
| DE2426306B2 (de) | Verfahren zur chemischen modifizierung von festkoerperoberflaechen durch silane | |
| JP2013526639A (ja) | 官能化粒子及びその使用 | |
| JP3585834B2 (ja) | ポリオルガノシロキサンを基とするバインダーを含む二酸化チタン粒子の分散体 | |
| JP3690689B2 (ja) | 有機けい素化合物 | |
| TW202104528A (zh) | 皮膜、積層體以及積層體的製造方法 | |
| JP2000128521A (ja) | 多孔質層状珪酸及びその製造方法 | |
| JPH09295809A (ja) | 粘土複合体及びその製造方法 | |
| JP3329330B2 (ja) | 表面処理剤 | |
| JPH09110473A (ja) | 表面にスルホン酸基を有する無機物質とその製法及び用途 | |
| JPH09157543A (ja) | 表面処理剤 | |
| JPH1033975A (ja) | 無機粉末を疎水性にする方法 | |
| Pan et al. | Preparation of aromatic silanes as high thermal stability coupling agents |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050419 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050817 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050913 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051013 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121021 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131021 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |