KR970703278A

KR970703278A - 침강 실리카의 새로운 제조 방법, 아연-함유의 새로운 침강 실리카 , 및 엘라스토머의 보강에 사용되는 그것의 용도(novel method for preparing precipitated silica, novel zinc-containing precipitated silicas, and use thereof for reinforcing elastomers)

Info

Publication number: KR970703278A
Application number: KR1019960706795A
Authority: KR
Inventors: 이브 보말; 이보니끄 슈발리에; 필립 꼬셰; 에벨린느 프라뜨
Original assignee: 들렌느 마르끄; 롱-쁠랑 쉬미
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1997-07-03
Also published as: KR100260328B1

Abstract

본 발명은 분산성이 양호하고 보강성이 매우 만족스러운 침강 실리카의 새로운 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 분말, 실질적으로는 둥근 비드 혹은 과립의 형태인 새로운 침강 실리카에 관한 것이기도 하다. 상기의 실리카는 CTAB 비표면적이 90-250㎡/g, BET 비표면적은 90-250㎡/g, DOP 오일 흡수량은 300㎖/100g 이하, 그리고 아연 함량인 1-5중량%인 점에, 그리고 실리카 표면 1n㎡당 소비되는 스테아르산 분자들의 수 N은, 스테아르산을 상기 실리카의 크실렌 용액과 120℃에서 2시간 동안 반응시키는 경우, 적어도 1인, 점에 그 특징이 있다. 그리고 또한, 본 발명의 엘라스토머의 보강 충전재로서, 특히 그것의 유동학적 성질을 높여주기 위한 목적에서 사용되는 상기 실리카의 용도에 관한 것이기도 하다.

Description

침강 실리카의 새로운 제조 방법, 아연-함유의 새로운 침강 실리카 , 및 엘라스토머의 보강에 사용되는 그것의 용도(NOVEL METHOD FOR PREPARING PRECIPITATED SILICA, NOVEL ZINC-CONTAINING PRECIPITATED SILICAS, AND USE THEREOF FOR REINFORCING ELASTOMERS)

[도면의 간단한 설명]

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

Claims

침강 실리카의 현탁액이 얻어질 수 있는 실리케이트와 산성화제간의 반응, 그 다음에 이 현탁액의 분리 및 건조시키기를 포함하는 형태의 침강 실리카의 제조방법에 있어서, 침전을 다음의 방식 : (i) 실리케이트와 전해질을 함유하는 초기의 기초 원액을 형성시키는 단계, 이때 상기 초기의 기초 원액의 실리케이트 농도는 (SiO₂로 나타냄) 100g/ℓ이하이며 상기 초기의 기초 원액의 전해질 농도는 17g/ℓ이하이고, (ii) 상기의 기초 원액에 산성화제를 첨가하여 반응 혼합물의 pH를 적어도 대략 7이 되게 하는 단계, (iii) 이 반응 혼합물에 산성화제와 실리케이트를 동시에 첨가하는 단계로 실행하고, 고체들의 함량이 25중량% 이하인 현탁액을 건조시키는 제조 방법으로서, 상기 방법은 다음의 두 가지 조작 (a) 또는 (b)의 하나를 포함한 것임을 특징으로 하는 방법 : (a) 단계 (iii) 이후의 반응 혼합물에 하나 이상의 아연 화합물을 첨가하고 그 다음에 염기 작용제를 첨가하고, 상기의 분리과정에 여과 및 이 여과에서 나오는 덩어리의 붕괴가 포함되는 경우에는, 상기 붕괴를 바람직하게는 하나 이상의 알루미늄 화합물 B의 존재하에서 수행하는 조작, (b) 단계 (iii) 이후의 반응 혼합물에 실리케이트와 하나 이상의 아연 화합물을 동시에 첨가하고, 상기의 분리과정에 여과 및 이 여과에서 나오는 덩어리의 붕괴가 포함되는 경우, 상기 붕괴를 바람직하게는 하나 이상의 알루미늄 화합물의 존재하에서 수행하는 조작.
제1항에 있어서, 침강 실리카의 현탁액이 얻어질 수 있는 실리케이트와 산성화제간의 반응, 그 다음에 이 현탁액의 분리 및 건조시키기를 포함하여, - 침전을 다음의 방식으로 실행하고 : (i) 실리케이트와 전해질을 함유하는 초기의 기초 원액을 형성시키는 단계, 이때 상기 초기의 기초 원액의 실리케이트 농도는 (SiO₂로 나타냄) 100g/ℓ이하이며 상기 초기의 기초 원액의 전해질 농도는 17g/ℓ이하이고, (ii) 상기의 기초 원액에 산성화제를 첨가하여 반응 혼합물의 pH를 적어도 대략 7이 되게 하는 단계, (iii) 이 반응 혼합물에 산성화제와 실리케이트를 동시에 첨가하는 단계로, - 이어서 다음의 일련의 단계들을 실행하며; (iv) 상기 반응 혼합물에 하나 이상의 아연 화합물을 첨가하는 단계, (v) 이 반응 혼합물에 염기 작용제를 첨가하여 바람직하게는 반응 혼합물의 pH를 7.4 내지 10, 특히 7.8 내지 9가 되게 하는 단계, (vi) 이 반응 혼합물에 산성화제를 첨가하여, 바람직하게는 반응 혼합물의 pH를 적어도 7, 특히 7 내지 8.5가 되게 하는 단계, - 상기 분리과정에는 여과 및 이 여과에서 나오는 덩어리의 붕괴가 포함되고, 이 붕괴는 하나 이상의 알루미늄 화합물의 존재하에서 수행되며, - 고체들의 함량이 최대 24중량%인 현탁액을 건조시킴을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, 단계 (iii)과 단계 (iv) 사이에, 산성화제를 반응 혼합물에 첨가하여, 바람직하게는 반응 혼합물의 pH를 3 내지 6.5가 되게 함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 침강 실리카의 현탁액이 얻어질 수 있는 실리케이트와 산성화제간의 반응, 그 다음에 이 현탁액의 분리 및 건조시키기를 포함하여, 침전을 다음의 방식으로 실행하고 : (i) 실리케이트와 전해질을 함유하는 초기의 기초 원액을 형성시키는 단계, 이때 상기 초기의 기초 원액의 실리케이트 농도는 (SiO₂로 나타냄) 100g/ℓ이하이며 상기 초기의 기초 원액의 전해질 농도는 17g/ℓ이하이고, (ii) 상기의 기초 원액에 산성화제를 첨가하여 반응 혼합물의 pH를 적어도 대략 7이 되게 하는 단계, (iii) 이 반응 혼합물에 산성화제와 실리케이트를 동시에 첨가하는 단계, 고체들의 함량이 최대 24%를 나타내는 현탁액을 건조시킴을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 단계 (iv) 이후에, 산성화제를 반응 혼합물에 첨가함을 특징으로 하는 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 분리과정은 여과 및 이 여과에서 나오는 덩어리의 붕괴를 포함하고, 이 붕괴는 하나 이상의 알루미늄 화합물의 존재하에 수행됨을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중의 한 항에 있어서, 아연 화합물의 사용량은 제조된 침강 실리카에 1중량% 내지 5중량%의 아연이 함유되어 있는 정도의 양임을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 아연 화합물은 유기 아연염 또는 무기 아연염이고, 이 유기염은 바람직하게는 카르복실산 또는 폴리카르복실산의 염들에서 선택되며 무기염은 바람직하게는 할로겐화물들, 옥시할로겐화물들, 질산염들, 인산염들, 황산염들 및 옥시황산염들에서 선택됨을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중의 한 항에 있어서, 아연 화합물은 황산 아연임을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중의 한 항에 있어서, 알루미늄 화합물은 알칼리 금속 알루미네이트임을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제10항 중의 한 항에 있어서, 알루미늄 화합물은 소듐 알루미네이트임을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제11항 중의 한 항에 있어서, 상기의 분리과정은 필터 프레스로 실행되는 여과를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제12항 중의 한 항에 있어서, 상기의 건조는 분무로 실행됨을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 고체들의 함량이 15중량% 이상, 바람직하게는 17중량% 이상인 현탁액을 건조시킴을 특징으로 하는 방법.
제12항 내지 제14항 중의 한 항에 있어서, 상기의 건조는 다중노즐 분무기에 의해서 실행됨을 특징으로 하는 방법.
제12항 내지 제15항 중의 한 항에 있어서, 건조 산물을 그후에 분쇄시킴을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 분쇄 산물을 그후에 응집시킴을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 고체들의 함량이 최대 15중량%인 현탁액을 건조시킴을 특징으로 하는 방법.
제18항에 있어서, 건조 산물을 그후에 응집시킴을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제19항 중의 한 항에 따른 방법으로 얻어질 수가 있는 침강 실리카.
- CTAB 비표면적이 90㎡/g 내지 200㎡/g, -BET 비표면적이 90㎡/g 내지 200㎡/g, -DOP 오일 흡입량은 300㎖/100g 이하, - 아연 함량은 1중량% 내지 5중량%이고 실리카 표면 1n㎡당 소비되는 스테아르산의 수 N은, 스테아르산을 상기 실리카의 크실렌 용액과 120℃에서 2시간 동안 반응시키는 경우, 적어도 1임을 특징으로 하는 실리카.
제21항에 있어서, 아연이 결정체의 형태로 있지 아니함을 특징으로 하는 실리카.
제21항 또는 제22항에 있어서, 적어도 1,2, 바람직하게는 적어도 1.5임을 특징으로 하는 실리카.
제21항 내지 제23항 중의 한 항에 있어서, 아연 함량이 1.5중량% 내지 4중량%임을 특징으로 하는 실리카.
-CTAB 비표면적이 90㎡/g 내지 185㎡/g, - 초음파에 의한 붕괴 후의 직경 중앙값(Φ₅₀)은 4㎛ 이하, 바람직하게는 3㎛ 이하, -초음파 붕괴 인자(F_D)는 6㎖ 이상, 바람직하게는 10㎖ 이상임을 특징으로 하는 실리카.
제21항 내지 제24항 중의 한 항에 있어서, -CTAB 비표면적이 185㎡/g 이상 220㎡/g 이하, -초음파에 의한 붕괴 후의 직경 중앙값(Φ₅₀)은 7㎛ 이하, 바람직하게는 5.5㎛ 이하임을 특징으로 하는 실리카.
제21항 내지 제26항 중의 한 항에 있어서, DOP 오일 흡입량이 200㎖/100g SOWL 295g/100㎖임을 특징으로 하는 실리카.
제21항 내지 제27항 중의 한 항에 있어서, 직경 175Å 내지 275Å의 미세구멍들로 이루어진 미세구멍 체적이 직경이 400Å 이하의 미세구멍들로 이루어진 미세구멍 체적의 적어도 50%가 되는 정도의 미세구멍 분포를 가짐을 특징으로 하는 실리카.
제21항 내지 제28항 중의 한 항에 있어서, 평균 크기 80㎛ 이상의 실질적으로 둥근 비드의 형태로 존재함을 특징으로 하는 실리카.
제29항에 있어서, 상기의 평균 크기가 적어도 100㎛, 특히 적어도 150㎛ 임을 특징으로 하는 실리카.
제21항 내지 제28항 중의 한 항에 있어서, 평균 크기 15㎛ 이상의 분말의 형태로 존재함을 특징으로 하는 실리카.
제29항 내지 제31항 중의 한 항에 있어서, DOP 오일 흡입량이 240㎖/100g 내지 290㎖/100g임을 특징으로 하는 실리카.
제21항 내지 제28항 중의 한 항에 있어서, 크기 1㎜ 이상의 과립의 형태로 존재함을 특징으로 하는 실리카.
제33항에 있어서, DOP 오일 흡입량이 200㎖/100g 내지 260㎖/100g임을 특징으로 하는 실리카.
제1항 내지 제19항 중의 한 항에 따른 방법으로 얻어진 실리카 또는 제20항 내지 제34항 중의 한 항에 따른 실리카가 엘라스토머의 보강용 충전재로 사용됨을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제19항 중의 한 항에 따른 방법으로 얻어진 실리카 또는 제20항 내지 제34항 중의 한 항에 따른 실리카가 엘라스토머의 유동학적 성질을 개선시키는 목적으로 사용됨을 특징으로 하는 용도.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.