KR102379372B1 - A composition for fumed silica - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알킬기 함유 제1 규소 전구체, 할로겐기 함유 제2 규소 전구체 및 탄화수소 화합물과 실란 화합물을 함유하는 제3 규소 전구체를 포함하는, 흄드 실리카용 조성물 에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for fumed silica, comprising a first silicon precursor containing an alkyl group, a second silicon precursor containing a halogen group, and a third silicon precursor containing a hydrocarbon compound and a silane compound.

Description

흄드 실리카용 조성물{A COMPOSITION FOR FUMED SILICA}Composition for fumed silica

본 발명은 흄드 실리카를 경제적으로 제조할 수 있는 흄드 실리카용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for fumed silica that can economically produce fumed silica.

실리카는 합성 방법에 따라 무수(anhydrous) 실리카와 수화(hydrated) 실리카로 나눌 수 있으며, 열분해 공정에 의하여 제조되는 실리카는 고온에서 물이 없는 상태에서 제조되므로 무수 실리카이고, 수용액상에서 습식법(wet process)에 의해서 제조되는 실리카는 수화 실리카이다. 또한, 상업적으로 널리 이용되는 종류들 중에서 흄드(fumed) 실리카와 전기 아크(electric arc) 실리카 등은 무수 실리카에 해당되며, 침강 실리카는 수화 실리카에 해당된다. 특히, 상기 흄드 실리카는 건물, 자동차, 반도체 등의 다양한 분야에서 기능성 재료로 사용되고 있다. Silica can be divided into anhydrous silica and hydrated silica according to the synthesis method. Silica produced by the pyrolysis process is anhydrous silica because it is produced in the absence of water at high temperature, and the wet process in aqueous solution Silica produced by the is hydrated silica. In addition, among the commercially widely used types, fumed silica and electric arc silica correspond to anhydrous silica, and precipitated silica corresponds to hydrated silica. In particular, the fumed silica is used as a functional material in various fields such as buildings, automobiles, and semiconductors.

구체적으로, 일본 등록특허 제4723252호(특허문헌 1)에는 규소 함유 화합물인 휘발성 비할로겐화 금속 산화물 전구체를 포함하는 액체 공급 원료를 사용하는, 흄드 금속 산화물 입자의 제조방법이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1의 제조방법은 화학양론적으로 실란으로부터의 실리카 생성율이 낮고, 고가의 원료를 사용해야 하는 문제가 있었다.Specifically, Japanese Patent Registration No. 4723252 (Patent Document 1) discloses a method for producing fumed metal oxide particles using a liquid feedstock containing a volatile non-halogenated metal oxide precursor, which is a silicon-containing compound. However, the manufacturing method of Patent Document 1 stoichiometrically has a problem in that the silica production rate from silane is low, and expensive raw materials must be used.

한편, 다양한 분야에서는 제철소의 슬래그(slag)류, 화력발전소의 애쉬(Ash)류 등의 산업부산물 또는 산업폐기물이 발생한다. 종래 산업부산물은 주로 매립에 의해 처리하였으나, 매립지에서 침출수와 함께 유해물질이 유출되어 토양 오염, 수질 오염, 해양 오염 등의 문제를 발생시키는 문제가 있었다.Meanwhile, in various fields, industrial by-products or industrial wastes such as slag from steel mills and ash from thermal power plants are generated. Conventional industrial by-products have been mainly treated by landfill, but there is a problem in that harmful substances are leaked along with leachate from the landfill, causing problems such as soil pollution, water pollution, and marine pollution.

따라서, 산업부산물을 포함하여 산업부산물의 폐기 비용 감소 및 원료 비용 감소 등으로 인해 경제적이며 효율적인 흄드 실리카의 제조가 가능한 흄드 실리카용 조성물에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for research and development on a composition for fumed silica capable of economically and efficiently manufacturing fumed silica due to reduction in the cost of disposal and reduction in raw material cost of industrial by-products, including industrial by-products.

일본 등록특허 제4723252호 (공개일: 2006.3.2.)Japanese Patent Registration No. 4723252 (published on March 3, 2006)

본 발명은 산업부산물을 포함하여 산업부산물의 폐기 비용 감소 및 원료 비용 감소 등으로 인해 경제적이며 효율적으로 흄드 실리카의 제조가 가능한 흄드 실리카용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for fumed silica capable of economically and efficiently manufacturing fumed silica due to reduction in the cost of disposal and reduction in raw material cost of industrial by-products, including industrial by-products.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알킬기 함유 제1 규소 전구체, 할로겐기 함유 제2 규소 전구체 및 탄화수소 화합물과 실란화합물을 함유하는 제3 규소 전구체를 포함하는, 흄드 실리카용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composition for fumed silica, comprising a first silicon precursor containing an alkyl group, a second silicon precursor containing a halogen group, and a third silicon precursor containing a hydrocarbon compound and a silane compound.

또한, 본 발명은 상기 흄드 실리카용 조성물로부터 제조된 흄드 실리카를 제공한다.In addition, the present invention provides a fumed silica prepared from the composition for fumed silica.

본 발명에 따른 흄드 실리카용 조성물은 산업부산물을 포함하여 산업부산물의 폐기 비용 감소 및 원료 비용 감소가 가능하여, 경제적이며 효율적으로 흄드 실리카의 제조가 가능하다.The composition for fumed silica according to the present invention can reduce the cost of disposal and raw material cost of industrial by-products, including industrial by-products, so that the fumed silica can be produced economically and efficiently.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

흄드 실리카용 조성물 Composition for Fumed Silica

본 발명에 따른 흄드 실리카용 조성물은 알킬기 함유 제1 규소 전구체, 할로겐기 함유 제2 규소 전구체 및 제3 규소 전구체를 포함한다. 상기 전구체들은 화염 가수분해되어 흄드 실리카를 형성하는 역할을 한다.The composition for fumed silica according to the present invention includes an alkyl group-containing first silicon precursor, a halogen group-containing second silicon precursor, and a third silicon precursor. The precursors serve to flame hydrolyze to form fumed silica.

제1 규소 전구체first silicon precursor

제1 규소 전구체는 알킬기를 포함하고, 예를 들어, 하기 화학식 1로 나타날 수 있다.The first silicon precursor may include an alkyl group and, for example, may be represented by Chemical Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

R1 aSiR2 4-a R 1 a SiR 2 4-a

화학식 1에서,In Formula 1,

R1은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,R 1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,

R2는 할로겐기이며,R 2 is a halogen group,

a는 1 내지 4의 정수이다.a is an integer from 1 to 4.

구체적으로, R1은 탄소수 1 내지 3의 알킬기, 또는 메틸기, 에틸기, n-부틸기 또는 이소부틸기일 수 있으며, R2는 불소기, 염소기, 브롬기 또는 아연기일 수 있고, a는 1 내지 3의 정수, 또는 1 또는 2일 수 있다.Specifically, R 1 may be an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a methyl group, ethyl group, n-butyl group or isobutyl group, R 2 may be a fluorine group, a chlorine group, a bromine group or a zinc group, and a is 1 to It may be an integer of 3, or 1 or 2.

구체적으로, 상기 제1 규소 전구체는 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 에틸트리클로로실란, 디에틸디클로로실란, 메틸디클로로실란 및 에틸디클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.Specifically, the first silicon precursor may be at least one selected from the group consisting of methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, ethyltrichlorosilane, diethyldichlorosilane, methyldichlorosilane and ethyldichlorosilane.

또한, 상기 제1 규소 전구체는 금속 함량이 10ppm 이하, 또는 1ppm 이하일 수 있다. 제1 규소 전구체의 금속 함량이 상기 범위 내인 경우, 생성된 흄드 실리카의 외관 특성이 개선되는 효과가 있다.In addition, the first silicon precursor may have a metal content of 10 ppm or less, or 1 ppm or less. When the metal content of the first silicon precursor is within the above range, there is an effect that the appearance characteristics of the generated fumed silica are improved.

상기 제1 규소 전구체는 20 내지 40 중량부의 제2 규소 전구체에 대하여 50 내지 80 중량부, 또는 60 내지 70 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 제1 규소 전구체의 함량이 상기 범위 내인 경우 경제성 있는 흄드 실리카 제조에 유리하다.The first silicon precursor may be included in the composition in an amount of 50 to 80 parts by weight, or 60 to 70 parts by weight based on 20 to 40 parts by weight of the second silicon precursor. When the content of the first silicon precursor is within the above range, it is advantageous for economical production of fumed silica.

제2 규소 전구체second silicon precursor

제2 규소 전구체는 할로겐기를 포함하고, 예를 들어, 하기 화학식 2로 나타날 수 있다.The second silicon precursor may include a halogen group and, for example, may be represented by Chemical Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

R3 bSiH4-b R 3 b SiH 4-b

화학식 2에서,In Formula 2,

R3은 할로겐기이고,R 3 is a halogen group,

b는 1 내지 4의 정수이다.b is an integer of 1 to 4.

구체적으로, R3은 불소기, 염소기, 브롬기 또는 아연기일 수 있으며, b는 1 내지 4의 정수일 수 있다.Specifically, R 3 may be a fluorine group, a chlorine group, a bromine group, or a zinc group, and b may be an integer of 1 to 4.

구체적으로, 상기 제2 규소 전구체는 테트라클로로실란, 트리클로로실란, 디클로로실란 및 모노클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.Specifically, the second silicon precursor may be at least one selected from the group consisting of tetrachlorosilane, trichlorosilane, dichlorosilane and monochlorosilane.

또한, 상기 제2 규소 전구체는 금속 함량이 10ppm 이하, 또는 1ppm 이하일 수 있다. 제2 규소 전구체의 금속 함량이 상기 범위 내인 경우, 생성된 흄드 실리카의 외관 특성이 개선되는 효과가 있다.In addition, the second silicon precursor may have a metal content of 10 ppm or less, or 1 ppm or less. When the metal content of the second silicon precursor is within the above range, there is an effect that the appearance characteristics of the generated fumed silica are improved.

상기 제2 규소 전구체는 50 내지 80 중량부의 제1 규소 전구체에 대하여 20 내지 40 중량부, 또는 25 내지 35 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 제2 규소 전구체의 함량이 상기 범위 내인 경우, 경제성 있는 흄드 실리카 제조에 유리하다.The second silicon precursor may be included in the composition in an amount of 20 to 40 parts by weight, or 25 to 35 parts by weight based on 50 to 80 parts by weight of the first silicon precursor. When the content of the second silicon precursor is within the above range, it is advantageous for economical production of fumed silica.

제3 규소 전구체tertiary silicon precursor

제3 규소 전구체는 탄화수소 화합물 및 실란 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 제3 규소 전구체는 1 내지 25 중량부 또는 1 내지 20 중량부의 탄화수소 화합물, 및 75 내지 99 중량부 또는 80 내지 99 중량부의 실란 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제3 규소 전구체는 유기 할라이드 합성 공정의 부산물, 예를 들어, 직접합성법에 의한 메틸클로로실란 합성 공정의 부산물일 수 있다.The third silicon precursor includes a hydrocarbon compound and a silane compound. For example, the third silicon precursor may include 1 to 25 parts by weight or 1 to 20 parts by weight of the hydrocarbon compound, and 75 to 99 parts by weight or 80 to 99 parts by weight of the silane compound. Specifically, the third silicon precursor may be a by-product of an organic halide synthesis process, for example, a by-product of a methylchlorosilane synthesis process by a direct synthesis method.

상기 제3 규소 전구체에 포함되는 탄화수소 화합물 및 실란 화합물 함량이 상기 범위 내인 경우, 목표로 하는 BET 비표면적, pH 및 염소 함량을 가지는 흄드 실리카를 제조할 수 있고, 이를 실리콘 고무에 적용시 우수한 가소도, 저장성 및 인장강도를 부여할 수 있다.When the content of the hydrocarbon compound and the silane compound included in the third silicon precursor is within the above range, fumed silica having a target BET specific surface area, pH, and chlorine content can be prepared, and excellent plasticity when applied to silicone rubber , storage properties and tensile strength can be imparted.

이때, 상기 탄화수소 화합물은 2-메틸부탄(2-methylbutane), 2,2,3-트리메틸부탄(2,2,3-trimethylbutane), 부탄(Butane), 2-메틸펜탄(2-methylpentane), 2,3-디메틸펜탄(2,3-demethylpentane), 2,2,3-트리메틸펜탄(2,2,3-trimethylpentane), 2,3,4-트리메틸펜탄(2,3,4-trimethylpentane), 2,2,4-트리메틸펜탄 (2,2,4-trimethylpentane), 펜탄(pentane) 및 헥산(hexane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고, 예를 들어, 2-메틸부탄 또는 펜탄을 포함할 수 있다.At this time, the hydrocarbon compound is 2-methylbutane (2-methylbutane), 2,2,3-trimethylbutane (2,2,3-trimethylbutane), butane (Butane), 2-methylpentane (2-methylpentane), 2 ,3-dimethylpentane (2,3-demethylpentane), 2,2,3-trimethylpentane (2,2,3-trimethylpentane), 2,3,4-trimethylpentane (2,3,4-trimethylpentane), 2 , 2,4-trimethylpentane (2,2,4-trimethylpentane), including one or more selected from the group consisting of pentane (pentane) and hexane (hexane), for example, includes 2-methylbutane or pentane can do.

상기 실란 화합물은 디메틸실란(dimethylsilane), 트리메틸실란(trimethylsilane), 테트라메틸실란(tetramethylsilane), 디클로로실란(dichlorosilane), 트리클로로실란(trichlorosilane), 실리콘 테트라클로라이드(silicon tetrachloride), 디메틸클로로실란(dimethylchlorosilane), 메틸디클로로실란(methyldichlorosilane), 트리메틸클로로실란(trimethylchlorosilane), 디메틸디클로로실란(dimethyldichlorosilane), 메틸트리클로로실란(methyltrichlorosilane) 및 트리메틸트리클로로디실란(trimethyltrichlorodisilane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고, 예를 들어, 테트라메틸실란, 트리클로로실란, 디메틸클로로실란, 및 메틸디클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The silane compound is dimethylsilane, trimethylsilane, tetramethylsilane, dichlorosilane, trichlorosilane, silicon tetrachloride, dimethylchlorosilane. , Methyldichlorosilane (methyldichlorosilane), trimethylchlorosilane (trimethylchlorosilane), dimethyldichlorosilane (dimethyldichlorosilane), methyltrichlorosilane (methyltrichlorosilane) and trimethyltrichlorodisilane (trimethyltrichlorodisilane) containing one or more selected from the group consisting of, For example, it may include at least one selected from the group consisting of tetramethylsilane, trichlorosilane, dimethylchlorosilane, and methyldichlorosilane.

또한, 상기 제3 규소 전구체는 50 내지 80 중량부의 제1 규소 전구체에 대하여 1 내지 10 중량부, 또는 2 내지 7 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 제3 규소 전구체의 함량이 상기 범위 내인 경우, 경제성 있는 흄드 실리카 제조에 유리하다.In addition, the third silicon precursor may be included in the composition in an amount of 1 to 10 parts by weight, or 2 to 7 parts by weight based on 50 to 80 parts by weight of the first silicon precursor. When the content of the third silicon precursor is within the above range, it is advantageous for economical production of fumed silica.

상술한 바와 같은 흄드 실리카용 조성물은 전구체로 산업부산물인 제3 규소 전구체를 포함하여 산업부산물의 폐기 비용 감소 및 원료 비용 감소가 가능하여, 경제적이며 효율적으로 흄드 실리카의 제조가 가능하다.The composition for fumed silica as described above can reduce the disposal cost and raw material cost of industrial by-products, including the third silicon precursor, which is an industrial by-product as a precursor, so that fumed silica can be manufactured economically and efficiently.

흄드 실리카Fumed Silica

본 발명은 흄드 실리카는 상술한 바와 같은 흄드 실리카용 조성물로부터 제조된다.In the present invention, the fumed silica is prepared from the composition for fumed silica as described above.

상기 흄드 실리카는 BET 비표면적이 130 내지 230 m2/g이고, pH가 3.9 내지 4.5이며, 염소 함량이 50 ppm 이하이다. 구체적으로, 상기 흄드 실리카는 BET 비표면적이 140 내지 220 m2/g이고, pH가 3.9 내지 4.3이며, 염소 함량이 20 ppm 이하일 수 있다.The fumed silica has a BET specific surface area of 130 to 230 m 2 /g, a pH of 3.9 to 4.5, and a chlorine content of 50 ppm or less. Specifically, the fumed silica may have a BET specific surface area of 140 to 220 m 2 /g, a pH of 3.9 to 4.3, and a chlorine content of 20 ppm or less.

상기 흄드 실리카의 BET 비표면적이 130m2/g 미만일 경우, 제조되는 제품의 변색을 초래할 수 있고, 230m2/g 초과일 경우, 실리콘 고무 제조시 점도를 상승시켜 실리콘 고무의 가소도 및 인장강도를 저하시킬 수 있다. When the BET specific surface area of the fumed silica is less than 130 m 2 /g, it may cause discoloration of the manufactured product . can lower it

또한, 상기 흄드 실리카의 pH가 3.9 미만이거나, 4.5를 초과할 경우, 실리콘 고무 제조시 표면처리 효율을 감소시켜 실리콘 고무의 저장성을 저하시킬 수 있다. In addition, when the pH of the fumed silica is less than 3.9 or exceeds 4.5, the surface treatment efficiency in manufacturing the silicone rubber may be reduced, thereby reducing the storage properties of the silicone rubber.

상기 흄드 실리카의 염소 함량이 50ppm을 초과할 경우, 실리콘 고무 제조 시 표면처리 효율을 감소시켜 실리콘 고무의 저장성을 저하시킬 수 있다.When the chlorine content of the fumed silica exceeds 50 ppm, the surface treatment efficiency may be reduced during manufacturing of the silicone rubber, thereby reducing the storage properties of the silicone rubber.

또한, 상술한 바와 같은 흄드 실리카는 친수성을 가질 수 있다.In addition, the fumed silica as described above may have hydrophilicity.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only for helping the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.

[실시예][Example]

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4. 흄드 실리카의 제조Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4. Preparation of fumed silica

표 1과 같은 함량의 성분을 혼합 사용하여 흄드 실리카를 제조하였다.Fumed silica was prepared by mixing the components with the same content as in Table 1.

구체적으로, 반응기에 메틸트리클로로실란(전구체 A, 제1 규소 전구체), 테트라클로로실란(전구체 B, 제2 규소 전구체) 및 전구체 C(제3 규소 전구체)로서 메틸클로로실란(MCS) 생산 공정의 부산물을 액체 공급 원료로 공급하고, 연소 가스로 공기와 수소가 25:1의 부피비로 혼합된 혼합 가스를 주입하면서 흄드 실리카를 제조하였다. Specifically, in the reactor, methyltrichlorosilane (precursor A, first silicon precursor), tetrachlorosilane (precursor B, second silicon precursor) and precursor C (third silicon precursor) of methylchlorosilane (MCS) production process Fumed silica was prepared by supplying a by-product as a liquid feedstock, and injecting a mixed gas in which air and hydrogen were mixed in a volume ratio of 25:1 as combustion gas.

이때, 실시예 1, 3 및 4는 전구체 C로 7.3중량%의 2-메틸부탄, 7.7중량%의 펜탄, 1.3중량%의 테트라메틸실란, 1.0중량%의 트리클로로실란, 0.2중량%의 디메틸클로로실란 및 82.5중량%의 메틸디클로로실란으로 구성된 전구체를 사용하였다. At this time, Examples 1, 3 and 4 are precursor C of 7.3 wt% 2-methylbutane, 7.7 wt% pentane, 1.3 wt% tetramethylsilane, 1.0 wt% trichlorosilane, 0.2 wt% dimethylchloro A precursor composed of silane and 82.5% by weight of methyldichlorosilane was used.

또한, 실시예 2는 전구체 C로 1.8중량%의 2-메틸부탄, 1.2중량%의 펜탄, 3.2중량%의 테트라메틸실란, 1.1중량%의 트리클로로실란, 0.3중량%의 디메틸클로로실란 및 92.4중량%의 메틸디클로로실란으로 구성된 전구체를 사용하였다. In addition, Example 2 is precursor C of 1.8% by weight 2-methylbutane, 1.2% by weight pentane, 3.2% by weight tetramethylsilane, 1.1% by weight trichlorosilane, 0.3% by weight dimethylchlorosilane and 92.4% by weight. A precursor composed of % of methyldichlorosilane was used.

실시예 5는 전구체 C로 9.8중량%의 2-메틸부탄, 9.2중량%의 펜탄, 3.1중량%의 테트라메틸실란, 1.2중량%의 트리클로로실란, 0.3중량%의 디메틸클로로실란 및 76.4중량%의 메틸디클로로실란으로 구성된 전구체를 사용하였고, 실시예 6은 전구체 C로 11.2중량%의 2-메틸부탄, 10.8중량%의 펜탄, 2.4중량%의 테트라메틸실란, 1.3중량%의 트리클로로실란, 0.3중량%의 디메틸클로로실란 및 74중량%의 메틸디클로로실란으로 구성된 전구체를 사용하였다.Example 5 is Precursor C of 9.8 wt% 2-methylbutane, 9.2 wt% pentane, 3.1 wt% tetramethylsilane, 1.2 wt% trichlorosilane, 0.3 wt% dimethylchlorosilane and 76.4 wt% A precursor composed of methyldichlorosilane was used, and in Example 6, 11.2 wt% of 2-methylbutane, 10.8 wt% of pentane, 2.4 wt% of tetramethylsilane, 1.3 wt% of trichlorosilane, and 0.3 wt% of Precursor C were used. % of dimethylchlorosilane and 74% by weight of methyldichlorosilane was used as a precursor.

또한, 비교예 2는 전구체 C로 5.3중량%의 테트라메틸실란, 2.1중량%의 트리클로로실란, 0.3중량%의 디메틸클로로실란 및 92.3중량%의 메틸디클로로실란으로 구성된 전구체를 사용하였다.In Comparative Example 2, a precursor composed of 5.3 wt% of tetramethylsilane, 2.1 wt% of trichlorosilane, 0.3 wt% of dimethylchlorosilane and 92.3 wt% of methyldichlorosilane was used as the precursor C.

비교예 3은 전구체 C로 0.5중량%의 2-메틸부탄, 0.3중량%의 펜탄, 4.2중량%의 테트라메틸실란, 2중량%의 트리클로로실란, 0.3중량%의 디메틸클로로실란 및 92.7중량%의 메틸디클로로실란으로 구성된 전구체를 사용하였고, 비교예 4는 전구체 C로 14.1중량%의 2-메틸부탄, 12.9중량%의 펜탄, 3중량%의 테트라메틸실란, 1.2중량%의 트리클로로실란, 0.2중량%의 디메틸클로로실란 및 68.6중량%의 메틸디클로로실란으로 구성된 전구체를 사용하였다.Comparative Example 3 is precursor C of 0.5 wt% 2-methylbutane, 0.3 wt% pentane, 4.2 wt% tetramethylsilane, 2 wt% trichlorosilane, 0.3 wt% dimethylchlorosilane and 92.7 wt% A precursor composed of methyldichlorosilane was used, and in Comparative Example 4, 14.1 wt% of 2-methylbutane, 12.9 wt% of pentane, 3 wt% of tetramethylsilane, 1.2 wt% of trichlorosilane, and 0.2 wt% of Precursor C were used. % of dimethylchlorosilane and 68.6% by weight of methyldichlorosilane was used.

구분division 공급량(kg/hr)Supply (kg/hr) 전구체 C 내 탄화수소의 함량(중량%)Content of hydrocarbons in precursor C (wt%) 전구체precursor 수소hydrogen AA BB CC 실시예 1Example 1 660660 300300 3030 88 1515 실시예 2Example 2 660660 300300 3030 88 33 실시예 3Example 3 750750 210210 3030 7.87.8 1515 실시예 4Example 4 570570 390390 3030 8.28.2 1515 실시예 5Example 5 660660 300300 3030 88 1919 실시예 6Example 6 660660 300300 3030 88 2222 비교예 1Comparative Example 1 700700 300300 -- 8.58.5 -- 비교예 2Comparative Example 2 660660 300300 3030 88 -- 비교예 3Comparative Example 3 660660 300300 3030 88 0.80.8 비교예 4Comparative Example 4 660660 300300 3030 88 2727

실험예. 흄드 실리카의 특성 평가experimental example. Characterization of Fumed Silica

실시예 및 비교예에서 제조한 흄드 실리카를 대상으로 하기와 같은 방법으로 특성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.The properties of the fumed silica prepared in Examples and Comparative Examples were measured in the following manner, and the results are shown in Table 2 below.

(1) 비표면적(1) specific surface area

흄드 실리카의 비표면적은 흄드 실리카 0.05g을 300℃에서 30분 동안 전처리 한 후 BET 비표면적 측정기로 Mountech사의 Macsorb-1208을 사용하여 측정하였다.The specific surface area of the fumed silica was measured by pre-treating 0.05 g of fumed silica at 300° C. for 30 minutes, and then using a Macsorb-1208 manufactured by Mountech as a BET specific surface area measuring device.

(2) 염소 함량(2) chlorine content

흄드 실리카의 염소 함량은 이온 크로마토그래피(IC, Ion chromatography) DIONEX ICS-1000을 사용하여 측정하였다. 이때, 시료로는 흄드 실리카 1g을 초순수 정제수(DI water) 100g에 넣고 초음파 분산기(분산 조건: 60Hz, 2min)를 이용하여 분산시킨 분산액을 사용하였다. 또한, 용리제(eluent)로는 탄산 나트륨(sodium carbonate) 0.371g, 중탄산 나트륨(sodium bicarbonate) 0.084g 및 초순수 정제수 1L로 이루어진 혼합 용액을 사용하였다.The chlorine content of fumed silica was measured using ion chromatography (IC) DIONEX ICS-1000. At this time, as a sample, 1 g of fumed silica was added to 100 g of ultrapure purified water (DI water) and a dispersion solution dispersed using an ultrasonic disperser (dispersion conditions: 60 Hz, 2 min) was used. In addition, as an eluent, a mixed solution consisting of 0.371 g of sodium carbonate, 0.084 g of sodium bicarbonate, and 1 L of ultrapure purified water was used.

구분division 비표면적(m2/g)Specific surface area (m 2 /g) pHpH 염소 함량(ppm)Chlorine content (ppm) 실시예 1Example 1 202.7202.7 4.184.18 10.510.5 실시예 2Example 2 153.1153.1 4.174.17 11.211.2 실시예 3Example 3 217.6217.6 4.184.18 18.718.7 실시예 4Example 4 167.3167.3 4.194.19 8.98.9 실시예 5Example 5 208.4208.4 4.184.18 10.710.7 실시예 6Example 6 226.4226.4 4.194.19 10.910.9 비교예 1Comparative Example 1 240.4240.4 4.194.19 11.811.8 비교예 2Comparative Example 2 124.1124.1 4.184.18 11.711.7 비교예 3Comparative Example 3 125.5125.5 4.194.19 9.39.3 비교예 4Comparative Example 4 244.7244.7 4.194.19 11.511.5

표 2에서 보는 바와 같이, 전구체 C 내 탄화수소 화합물의 함량이 본 발명의 범위를 만족하는 실시예의 흄드 실리카는 BET 비표면적이 150 내지 230 m2/g이고, pH가 4.0 내지 4.2이며, 염소 함량이 20ppm 이하를 만족하였으나, 비교예의 경우, 원하는 비표면적을 형성하지 못함을 알 수 있었다.As shown in Table 2, the fumed silica of Examples in which the content of the hydrocarbon compound in the precursor C satisfies the range of the present invention has a BET specific surface area of 150 to 230 m 2 /g, a pH of 4.0 to 4.2, and a chlorine content 20 ppm or less was satisfied, but in the case of the comparative example, it was found that the desired specific surface area could not be formed.

Claims (6)

알킬기 함유 제1 규소 전구체,
할로겐기 함유 제2 규소 전구체 및
1 내지 25 중량부의 탄화수소 화합물과 75 내지 99 중량부의 실란 화합물을 함유하는 제3 규소 전구체
를 포함하고,
상기 탄화수소 화합물은 2-메틸부탄(2-methylbutane), 2,2,3-트리메틸부탄(2,2,3-trimethylbutane), 2-메틸펜탄(2-methylpentane), 2,3-디메틸펜탄(2,3-demethylpentane), 2,2,3-트리메틸펜탄(2,2,3-trimethylpentane), 2,3,4-트리메틸펜탄(2,3,4-trimethylpentane), 2,2,4-트리메틸펜탄 (2,2,4-trimethylpentane), 펜탄(pentane) 및 헥산(hexane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 흄드 실리카용 조성물.
A first silicon precursor containing an alkyl group;
a second silicon precursor containing a halogen group; and
A third silicon precursor containing 1 to 25 parts by weight of a hydrocarbon compound and 75 to 99 parts by weight of a silane compound
including,
The hydrocarbon compound is 2-methylbutane (2-methylbutane), 2,2,3-trimethylbutane (2,2,3-trimethylbutane), 2-methylpentane (2-methylpentane), 2,3-dimethylpentane (2 ,3-demethylpentane), 2,2,3-trimethylpentane (2,2,3-trimethylpentane), 2,3,4-trimethylpentane (2,3,4-trimethylpentane), 2,2,4-trimethylpentane (2,2,4-trimethylpentane), pentane (pentane) and hexane (hexane) comprising at least one selected from the group consisting of, a composition for fumed silica.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 조성물은 50 내지 80 중량부의 제1 규소 전구체, 20 내지 40 중량부의 제2 규소 전구체 및 1 내지 10 중량부의 제3 규소 전구체를 포함하는, 흄드 실리카용 조성물.
The method according to claim 1,
The composition comprises 50 to 80 parts by weight of the first silicon precursor, 20 to 40 parts by weight of the second silicon precursor, and 1 to 10 parts by weight of the third silicon precursor, the composition for fumed silica.
청구항 1에 있어서,
상기 실란 화합물은 디메틸실란(dimethylsilane), 트리메틸실란(trimethylsilane), 테트라메틸실란(tetramethylsilane), 디클로로실란(dichlorosilane), 트리클로로실란(trichlorosilane), 실리콘 테트라클로라이드(silicon tetrachloride), 디메틸클로로실란(dimethylchlorosilane), 메틸디클로로실란(methyldichlorosilane), 트리메틸클로로실란(trimethylchlorosilane), 디메틸디클로로실란(dimethyldichlorosilane), 메틸트리클로로실란(methyltrichlorosilane) 및 트리메틸트리클로로디실란(trimethyltrichlorodisilane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 흄드 실리카용 조성물.
The method according to claim 1,
The silane compound is dimethylsilane, trimethylsilane, tetramethylsilane, dichlorosilane, trichlorosilane, silicon tetrachloride, dimethylchlorosilane. , methyldichlorosilane (methyldichlorosilane), trimethylchlorosilane (trimethylchlorosilane), dimethyldichlorosilane (dimethyldichlorosilane), methyltrichlorosilane (methyltrichlorosilane) and trimethyltrichlorodisilane (trimethyltrichlorodisilane) containing at least one selected from the group consisting of fumed, A composition for silica.
청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4 중 어느 한 항의 흄드 실리카용 조성물로부터 제조된 흄드 실리카.Fumed silica prepared from the composition for fumed silica of any one of claims 1, 3, and 4. 청구항 5에 있어서,
상기 흄드 실리카는 BET 비표면적이 130 내지 230 m2/g이고, pH가 3.9 내지 4.5이며, 염소 함량이 50ppm 이하인, 흄드 실리카.
6. The method of claim 5,
The fumed silica has a BET specific surface area of 130 to 230 m 2 /g, a pH of 3.9 to 4.5, and a chlorine content of 50 ppm or less.
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