TW201910264A - 造粒處理二氧化矽及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是一種造粒處理二氧化矽，其是由初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末經水造粒而成；其中，前述二氧化矽粉末的表面是藉由含矽原子之疏水劑而被疏水化，前述造粒處理二氧化矽，其疏水化度是40以上，鬆散堆積密度是150g/L以上。藉此提供一種操作性優異並且分散性良好的造粒處理二氧化矽。

Description

造粒處理二氧化矽及其製造方法
本發明關於一種將二氧化矽粉末進行疏水化並增大堆積密度而成之造粒處理二氧化矽及其製造方法。
初級粒徑是數10nm左右的微粒子也就是二氧化矽粉末，一般是利用稱為濕式法或乾式法的處理方法來製造。濕式二氧化矽是使矽酸鈉與硫酸反應，並將生成的二氧化矽的沈澱進行過濾、乾燥、粉碎、分級來獲得。另一方面，乾式二氧化矽是將四氯矽烷在氣相中藉由氫氧焰進行高溫水解來獲得。此等二氧化矽粉末，具有是白色並有著大的比表面積等特徴，廣泛地用來作為橡膠、塑膠的強化劑、塗料、黏著劑等增黏劑、各種粉體的流動性改善劑等。然而，在實際的使用上，由於堆積密度小，容易飛散，故有著保管上需要大的容積，操作性亦差等問題。
因此，作為增加堆積密度並改善操作性的方法，提出了在二氧化矽粉末中預混了處理劑之後，在以球為媒介的磨機內壓實，進行疏水化之方法（參照專利文獻1）。另外，在專利文獻1指出，此時若併用水則會增加二氧化矽的固著或發生凝集。若根據此方法，二氧化矽粉末的堆積密度會增加，操作性會改善。又，預混了處理劑之後，由於是在磨機內進行混合與粉碎、壓實，故揉合物的保存穩定性會變好。然而，以這樣的方法所造粒而成的二氧化矽，由於二氧化矽會凝集起來，分散性會惡化，故對於添加了此二氧化矽的樹脂組成物之硬化物有著總透光率或霧度值會大幅惡化（亦即，透明性會惡化）這樣的問題。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本專利第3891265號公報
[發明所欲解決的問題] 本發明是為了解決上述問題而完成的發明，其目的在於提供一種操作性優異並且分散性良好的造粒處理二氧化矽及其製造方法。 [解決問題之技術手段]
為了達成上述目的，本發明提供一種造粒處理二氧化矽，其是由初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末經水造粒而成；其中，前述二氧化矽粉末的表面是藉由含矽原子之疏水劑而被疏水化，前述造粒處理二氧化矽，其疏水化度是40以上，鬆散堆積密度是150g/L以上。
若是這樣的造粒處理二氧化矽，可成為操作性優異並且分散性良好的造粒處理二氧化矽。
又，前述二氧化矽粉末較佳為濕式二氧化矽或乾式二氧化矽。
若是這樣的二氧化矽粉末，特別適合本發明的造粒處理二氧化矽。
又，前述含矽原子之疏水劑較佳為選自有機矽氮烷化合物、聚矽氮烷化合物、有機矽烷化合物及有機聚矽氧烷中的1種以上。
若是這樣的含矽原子之疏水劑，能夠確實地將二氧化矽粉末的表面進行疏水化，特別適合本發明的造粒處理二氧化矽。
又，前述造粒處理二氧化矽較佳為使包含該造粒處理二氧化矽之樹脂組成物硬化而獲得的6mm厚的硬化物的總透光率為60%以上者。
若是這樣的造粒處理二氧化矽，當添加到樹脂組成物時，可獲得透明性良好的硬化物。
又，前述造粒處理二氧化矽較佳為使包含該造粒處理二氧化矽之樹脂組成物硬化而獲得的6mm厚的硬化物的霧度值為40%以下者。
若是這樣的造粒處理二氧化矽，當添加到樹脂組成物時，可獲得透明性良好的硬化物。
在本發明，更進一步提供一種造粒處理二氧化矽的製造方法，是製造造粒處理二氧化矽的方法；其具有造粒步驟，該步驟是使用水將初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末進行造粒；在前述造粒步驟之前或與前述造粒步驟同時，藉由含矽原子之疏水劑將前述二氧化矽粉末的表面進行疏水化。
若是這樣的造粒處理二氧化矽的製造方法，能夠輕易且以低成本製造出操作性優異並且分散性良好的造粒處理二氧化矽。
又，作為前述二氧化矽粉末，較佳為使用濕式二氧化矽或乾式二氧化矽。
若是這樣的二氧化矽粉末，特別適合本發明的造粒處理二氧化矽的製造方法。
又，作為前述含矽原子之疏水劑，較佳為使用選自有機矽氮烷化合物、聚矽氮烷化合物、有機矽烷化合物及有機聚矽氧烷中的1種以上。
若是這樣的含矽原子之疏水劑，能夠確實地將二氧化矽粉末的表面進行疏水化，特別適合本發明的造粒處理二氧化矽的製造方法。
又，針對前述造粒步驟，較佳為使用攪拌造粒裝置。
藉由使用這樣的攪拌造粒裝置，能夠輕易地進行水造粒。
又，較佳為在前述造粒步驟之後具有乾燥步驟，該步驟是除去在前述造粒所使用的水。
藉由進行這樣的乾燥步驟，能夠獲得除去水並乾燥而成的造粒處理二氧化矽。
又，較佳為在前述乾燥步驟之後具有熱處理步驟，該步驟是將前述造粒處理二氧化矽在150～300℃進行熱處理。
藉由進行這樣的熱處理步驟，能夠更確實地藉由含矽原子之疏水劑將二氧化矽粉末的表面進行疏水化。 [發明之功效]
如以上說明，若是本發明的造粒處理二氧化矽，由於操作性優異並且分散性良好，故會成為一種造粒處理二氧化矽，其不會使添加了此二氧化矽的樹脂組成物之硬化物的總透光率或霧度值大幅惡化（亦即，獲得良好的透明性）。因此，若是像這種本發明的造粒處理二氧化矽，特別適合作為例如聚矽氧橡膠等樹脂組成物的填充材料。又，若是本發明的造粒處理二氧化矽的製造方法，能夠輕易且以低成本製造出像這種本發明的造粒處理二氧化矽。
如上述，以前曾尋求著開發出操作性優異並且分散性良好的造粒處理二氧化矽及其製造方法。
本案發明人，針對上述目的反覆深入探討的結果，發現當利用水將初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末進行造粒時，若是在水造粒之前或與水造粒同時，藉由含矽原子之疏水劑，將二氧化矽粉末的表面進行疏水化，作成具有規定的疏水化度及鬆散堆積密度的二氧化矽，能夠改善操作性，並且在包含該造粒處理二氧化矽之樹脂組成物中能夠使二氧化矽均勻地分散，實質上不損害硬化而獲得的硬化物的總透光率和霧度值，使本發明得以完成。
亦即，本發明為一種造粒處理二氧化矽，其是由初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末經水造粒而成；其中，前述二氧化矽粉末的表面是藉由含矽原子之疏水劑而被疏水化，前述造粒處理二氧化矽，其疏水化度是40以上，鬆散堆積密度是150g/L以上。
以下，針對本發明詳細地說明，但本發明並不限定於此等說明。
＜造粒處理二氧化矽＞ 本發明的造粒處理二氧化矽，其是由初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末經水造粒而成；其中，前述二氧化矽粉末的表面是藉由含矽原子之疏水劑而被疏水化，前述造粒處理二氧化矽，其疏水化度是40以上，鬆散堆積密度是150g/L以上。
當作本發明的造粒處理二氧化矽之原料的造粒前的二氧化矽粉末，是初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末。當造粒前的二氧化矽粉末的初級粒徑低於5nm時，由於未作為橡膠、塑膠的強化材料在工業上大量地生產，故不適於實用。當造粒前的二氧化矽粉末的初級粒徑超過50nm時，由於初級粒徑過大，即使能在樹脂中均勻地分散，但硬化物的總透光率和霧度值會變差所以不佳。又，造粒前的二氧化矽粉末，較佳為初級粒徑在5～50nm且鬆散堆積密度低於150g/L，特佳為初級粒徑在5～20nm且鬆散堆積密度在20～100g/L。若造粒前的二氧化矽粉末的初級粒徑及鬆散堆積密度在上述範圍內，將造粒處理二氧化矽揉合在聚矽氧橡膠等樹脂組成物時，硬化物的強化性優異。另外，在本發明所提及的初級粒徑，是指藉由穿透式電子顯微鏡來測定而得的粒子的直徑。
造粒前的二氧化矽粉末，只要是親水性二氧化矽即可，較佳為濕式二氧化矽或乾式二氧化矽。作為濕式二氧化矽，例如可舉出利用沈澱法或凝膠法所製造者等，相較於利用凝膠法所製造者，因為次級粒子的結合較柔和，較容易進行藉由剪切實行分散，所以較佳為利用沈澱法所製造的濕式二氧化矽。又，作為乾式二氧化矽，例如可舉出藉由四氯矽烷的高溫水解所製造出的乾式二氧化矽等。
在本發明的造粒處理二氧化矽中，二氧化矽粉末的表面是藉由含矽原子之疏水劑而被疏水化。作為將二氧化矽粉末的表面進行疏水化的含矽原子之疏水劑，較佳為使用選自有機矽氮烷化合物、聚矽氮烷化合物、有機矽烷化合物及有機聚矽氧烷中的1種以上。作為這樣的含矽原子之疏水劑，可以使用公知的任何一種，例如可舉出：六甲基二矽氮烷、二苯基四甲基二矽氮烷、二乙烯基四甲基二矽氮烷等有機矽氮烷化合物；全氫聚矽氮烷、甲基氫聚矽氮烷等聚矽氮烷化合物；甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、二乙烯基二甲氧基矽烷、乙烯基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基-參（甲氧基乙氧基）矽烷等有機烷氧基矽烷類，甲基三氯矽烷、苯基三氯矽烷、乙烯基三氯矽烷等有機氯矽烷類，或其部分水解物等有機矽烷化合物；及在分子鏈末端具有Si-OH基或Si-OR’基（R’為1價烴基）等官能基之聚合度為50以下的矽氧烷低聚物等有機聚矽氧烷。
又，本發明的造粒處理二氧化矽，其疏水化度是40以上，鬆散堆積密度是150g/L以上。當造粒處理二氧化矽的疏水化度低於40時，由於未充分地疏水化故二氧化矽會凝集，添加了此二氧化矽的樹脂組成物之硬化物中總透光率和霧度值會大幅惡化。當造粒處理二氧化矽的鬆散堆積密度低於150g/L時，未充分地造粒，操作性會變差。另外，在本發明中所提及的疏水化度、及鬆散堆積密度，是指利用以下的條件所測定出來的。
＜疏水化度的測定方法（甲醇滴定法）＞ 在200mL的燒杯中注入50mL的純水，加入0.2g的樣品，並用磁力攪拌器攪拌。將已裝有甲醇的滴定管的前端放入液中，在攪拌下滴入甲醇，將樣品完全地分散在水中為止所需要的甲醇的添加量設定為YmL時，藉由下述式來獲得。 疏水化度＝｛Y/（50＋Y）｝×100
＜鬆散堆積密度的測定方法＞ 使用SEISHIN ENTERPRISE製造的Multi Tester MT-1000型。在供料器單元上部依序疊置漏斗、篩網（孔徑150μm）、篩網間隔物，並以止動器固定。在樣品台放置100mL的測量元件(cell)，將樣品投入樣品單元中，並且使供料器振動，利用抖落的樣品來填充測量元件，用刮擦板(scraping plate)刮平。鬆散堆積密度ρ（g/L）是藉由下述式來獲得。 ρ＝｛（W1-W0）/100｝×1000 W0：測量元件容器的重量（g） W1：測量元件容器＋樣品重量（g）
又，本發明的造粒處理二氧化矽，較佳為使包含此造粒處理二氧化矽的樹脂組成物硬化而獲得的6mm厚的硬化物的總透光率是60%以上者。若是這樣的造粒處理二氧化矽，當添加到樹脂組成物時，可獲得透明性良好的硬化物。
此處，所謂的總透光率，是量測調配了本發明的造粒處理二氧化矽的橡膠硬化物的透明性的指標，係指遵照JIS K 7361-1：1997「塑膠-透明材料的總透光率的試驗方法」記載的方法來測定厚度6mm的聚矽氧橡膠片的値。
又，本發明的造粒處理二氧化矽，較佳為使包含此造粒處理二氧化矽的樹脂組成物硬化而獲得的6mm厚的硬化物的霧度值是40%以下者。若是這樣的造粒處理二氧化矽，當添加到樹脂組成物時，可獲得透明性良好的硬化物。
此處，所謂的霧度值，是量測本發明的造粒處理二氧化矽對橡膠複合物的分散性的指標，係指遵照JIS K 7136：2000「塑膠-透明材料的霧度的求取方法」記載的方法來測定調配了本發明的造粒處理二氧化矽的厚度6mm的聚矽氧橡膠片的値。
如以上所述，若是本發明的造粒處理二氧化矽，由於操作性優異並且分散性良好，故成為不會使添加了此二氧化矽的樹脂組成物的硬化物的總透光率和霧度值大幅惡化（亦即，獲得良好的透明性）的造粒處理二氧化矽。因此，若是這樣的本發明的造粒處理二氧化矽，特別適合作為例如聚矽氧橡膠等樹脂組成物的填充材料。
＜造粒處理二氧化矽的製造方法＞ 又，在本發明，提供一種造粒處理二氧化矽的製造方法，是製造造粒處理二氧化矽的方法；其具有造粒步驟，該步驟是使用水將初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末進行造粒；在前述造粒步驟之前或與前述造粒步驟同時，藉由含矽原子之疏水劑將前述二氧化矽粉末的表面進行疏水化。
通常來說，由於水會讓二氧化矽粉末凝集，故使得在樹脂組成物中的分散性顯著下降，會使包含二氧化矽的樹脂組成物的硬化物的總透光率和霧度值惡化。因此，在使二氧化矽均勻地分散在樹脂組成物中的用途中，一般而言是不會把水用於造粒介質。另一方面，以工業等級來進行造粒或乾燥時，與有機溶劑不同，水是容易操作的介質，在由機器的選定或造粒物的操作所產生的成本面上，其效果很大。
於是，在本發明的造粒處理二氧化矽的製造方法，藉由利用含矽原子之疏水劑將二氧化矽粉末的表面進行疏水化，一邊防止水導致的二氧化矽粉末的過度凝集，一邊使用水將二氧化矽粉末進行造粒。藉此，能夠輕易且以低成本製造出操作性優異並且分散性良好的造粒處理二氧化矽。
在使用水將二氧化矽粉末進行造粒的造粒步驟，較佳為使用攪拌造粒裝置。作為攪拌造粒裝置，能夠使用像是亨舍爾混合機(Henschel mixer)、愛立許混合機(Eirich mixer)、高速混合機這類的批次設備；水平軸旋轉葉片這類的連續設備。在這類的設備中，當正在高速攪拌、混合二氧化矽粉末的時候，能夠使用噴霧器供給水而使其均勻地分散，藉由適當的二氧化矽粉末與水的比率、以及適當的攪拌強度、攪拌時間，可獲得造粒處理二氧化矽。
本發明的造粒處理二氧化矽的製造方法，是在造粒步驟之前或與造粒步驟同時，藉由含矽原子之疏水劑將二氧化矽粉末的表面進行疏水化。
當在造粒步驟之前將二氧化矽粉末的表面進行疏水化時，藉由在將二氧化矽粉末投入上述的攪拌造粒裝置等造粒裝置中之前，預先利用適當的方法混合二氧化矽粉末與含矽原子之疏水劑，能夠將二氧化矽粉末的表面進行疏水化。又，也可以在將二氧化矽粉末投入造粒裝置中之後，利用造粒裝置的噴霧器將含矽原子之疏水劑噴霧，將二氧化矽粉末的表面進行了疏水化後，再進行水造粒。
當與造粒步驟同時將二氧化矽粉末的表面進行疏水化時，是藉由在將二氧化矽粉末投入上述的攪拌造粒裝置等造粒裝置之後，利用造粒裝置的噴霧器將含矽原子之疏水劑與水的混合物噴霧，藉此能夠同時進行二氧化矽粉末表面的疏水化與水造粒。
此時使用的疏水劑與水的混合物的調製方法，依疏水劑的種類適當選擇即可。與水的相溶性良好的疏水劑的情況，只要單純地混合即可。與水的相溶性貧乏的疏水劑的情況，能夠藉由使用均質機等混合裝置均勻分散來調製。又，作為機械性均勻化以外的方法，為了使疏水劑與水相溶，也能夠添加需要量的醇類等有機溶劑來混合。
用以獲得造粒處理二氧化矽的適當的二氧化矽粉末與水的比率，依疏水劑的種類或量適當選擇即可。水相對於二氧化矽粉末的質量比，相對於二氧化矽粉末為1，水較佳是設為0.6～5，特佳是設為1～3。
另外，作為成為造粒處理二氧化矽的原料的初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末及將二氧化矽粉末的表面進行疏水化的含矽原子之疏水劑，能夠舉出與在上述的造粒處理二氧化矽的說明所列舉的相同者。
本發明的造粒處理二氧化矽的製造方法，較佳為在前述造粒步驟之後具有乾燥步驟，該步驟是除去在造粒所使用的水。作為在乾燥步驟中使用的設備，可舉出連續式熱風乾燥裝置或批次式乾燥裝置、材料輸送型乾燥裝置、材料攪拌型乾燥裝置、熱風輸送型乾燥裝置、真空乾燥裝置等。雖然使用任一種的乾燥裝置都可，但是在含水率多的階段若對造粒處理二氧化矽施加過度的力量則會有糊化之虞。又，就算不至於糊化，但也有成為粗粒的產生原因之虞，故較佳為選擇不會對造粒處理二氧化矽施加過度的力量的機構。在乾燥步驟，因為造粒處理二氧化矽包含疏水劑，所以為了預防疏水劑的分解，較佳是在沒有氧氣的狀態，具體而言是在氮氣等惰性氣氛下使其乾燥。不過，從經濟性的理由而言，也能夠使用空氣的熱風且在較低溫區域，除去水分使其乾燥。
又，較佳為在前述乾燥步驟之後具有熱處理步驟，該步驟是將造粒處理二氧化矽在150～300℃進行熱處理。作為在熱處理步驟中使用的設備，能夠使用與在乾燥步驟使用的設備相同設備。熱處理是在150～300℃進行，因為需要最多4小時左右的反應時間，所以為了預防疏水劑的分解，較佳是在沒有氧氣的狀態，具體而言是在氮氣等惰性氣氛下使其反應。
如以上所述，若是本發明的造粒處理二氧化矽的製造方法，能夠輕易且以低成本製造出操作性優異並且分散性良好的造粒處理二氧化矽。 [實施例]
以下，使用實施例及比較例來具體地說明本發明，但本發明並不限定於此等實施例。另外，實施例中所謂的平均聚合度，指的是藉由凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography，GPC）所得到的以聚苯乙烯為標準物質的重量平均分子量。
＜鬆散堆積密度的測定方法＞ 使用SEISHIN ENTERPRISE製造的Multi Tester MT-1000型。在供料器單元上部依序疊置漏斗、篩網（孔徑150μm）、篩網間隔物，並以止動器固定。在樣品台放置100mL的測量元件，將樣品投入樣品單元中，並且使供料器振動，利用抖落的樣品來填充測量元件，用刮擦板刮平。鬆散堆積密度ρ（g/L）是藉由下述式來獲得。 ρ＝｛（W1-W0）/100｝×1000 W0：測量元件容器的重量（g） W1：測量元件容器＋樣品重量（g）
＜疏水化度的測定方法（甲醇滴定法）＞ 在200mL的燒杯中注入50mL的純水，加入0.2g的樣品，並用磁力攪拌器攪拌。將已裝有甲醇的滴定管的前端放入液中，在攪拌下滴入甲醇，將樣品完全地分散在水中為止所需要的甲醇的添加量設定為YmL時，藉由下述式來獲得。 疏水化度＝｛Y/（50＋Y）｝×100
＜總透光率與霧度值的測定方法＞ 將0.5質量份的加成型橡膠用硫化劑C-25A與2.0質量份的C-25B（都是信越化學工業股份有限公司製造）均勻混合在100質量份的聚矽氧橡膠複合物中，藉由120℃×10分鐘的加壓硬化製作成厚度6mm的橡膠片。藉由Suga試驗機股份有限公司製造的直讀式霧度計算機(Direct-reading haze computer)HGM-2，測定橡膠片的總透光率與霧度值，評估造粒處理二氧化矽的分散性。
［實施例1］ （造粒處理二氧化矽的製造） 對於將矽烷高溫水解而獲得的初級粒徑10nm、鬆散堆積密度45g/L的氣相二氧化矽，施以以下的處理方法。將氣相二氧化矽200g饋入高速混合機（容積10L）中，並以1,500rpm的旋轉數運轉。當旋轉穩定的時候，將75g作為疏水劑的二甲基二甲氧基矽烷的水解物噴霧20秒之後，將300g的純水噴霧60秒。獲得的濕潤造粒物的鬆散堆積密度是362g/L。其次，利用乾燥機來除去獲得的濕潤造粒物的水分後，獲得了鬆散堆積密度是198g/L的乾燥造粒物。其次，將100g的此乾燥造粒物饋入2L燒瓶中，在250℃加熱2.5小時。獲得的造粒處理二氧化矽1，其鬆散堆積密度是186g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是55。
（樹脂組成物的調製） 將60g的平均聚合度為約6,000的有機聚矽氧烷與26g的造粒處理二氧化矽1，利用100cc的Labo Plastomill進行揉合，調製成橡膠複合物1。此時，投入有機聚矽氧烷後，造粒處理二氧化矽是平分成4份投入，在合計4分鐘內有機聚矽氧烷與二氧化矽形成一體化。揉合時的設定溫度設為50℃，揉合時間設為30分鐘。藉由上述的測定方法來測定由調製好的橡膠複合物1製作而成的橡膠片1（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［實施例2］ （造粒處理二氧化矽的製造） 對於將矽烷高溫水解而獲得的初級粒徑50nm、鬆散堆積密度50g/L的氣相二氧化矽，施以與實施例1相同的處理方法。獲得的濕潤造粒物的鬆散堆積密度是450g/L。其次，利用乾燥機來除去獲得的濕潤造粒物的水分後，獲得了鬆散堆積密度是280g/L的乾燥造粒物。其次，將100g的此乾燥造粒物饋入2L燒瓶中，在250℃加熱2.5小時。獲得的造粒處理二氧化矽2，其鬆散堆積密度是260g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是52。
（樹脂組成物的調製） 除了使用造粒處理二氧化矽2來取代造粒處理二氧化矽1以外，其餘與實施例1同樣地進行，調製成橡膠複合物2，並測定由調製好的橡膠複合物2製作而成的橡膠片2（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［實施例3］ （造粒處理二氧化矽的製造） 對於藉由濕式的沈澱法而獲得的初級粒徑20nm、鬆散堆積密度126g/L的濕式二氧化矽，施以與實施例1相同的處理方法。獲得的濕潤造粒物的鬆散堆積密度是416g/L。其次，利用乾燥機來除去獲得的濕潤造粒物的水分後，獲得了鬆散堆積密度是203g/L的乾燥造粒物。其次，將100g的此乾燥造粒物饋入2L燒瓶中，在250℃加熱2.5小時。獲得的造粒處理二氧化矽3，其鬆散堆積密度是200g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是57。
（樹脂組成物的調製） 除了使用造粒處理二氧化矽3來取代造粒處理二氧化矽1以外，其餘與實施例1同樣地進行，調製成橡膠複合物3，並測定由調製好的橡膠複合物3製作而成的橡膠片3（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［實施例4］ （造粒處理二氧化矽的製造） 將200g的與實施例1相同的氣相二氧化矽饋入高速混合機（容積為10L）中，以1,500rpm的旋轉數運轉。當旋轉穩定的時候，將25g作為疏水劑的末端經矽烷醇基封閉的直鏈狀二甲基矽氧烷低聚物（聚合度約30）噴霧10秒之後，將300g的純水噴霧60秒。以下，以與實施例1相同的條件進行乾燥與熱處理。獲得的造粒處理二氧化矽4，其鬆散堆積密度是190g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是65。
（樹脂組成物的調製） 除了使用造粒處理二氧化矽4來取代造粒處理二氧化矽1以外，其餘與實施例1同樣地進行，調製成橡膠複合物4，並測定由調製好的橡膠複合物4製作而成的橡膠片4（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［實施例5］ （造粒處理二氧化矽的製造） 藉由與實施例1相同的條件，製作成乾燥造粒物。其次，將100g的此乾燥造粒物饋入2L燒瓶中，在150℃加熱2.5小時。獲得的造粒處理二氧化矽5，其鬆散堆積密度是180g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是40。
（樹脂組成物的調製） 除了使用造粒處理二氧化矽5來取代造粒處理二氧化矽1以外，其餘與實施例1同樣地進行，調製成橡膠複合物5，並測定由調製好的橡膠複合物5製作而成的橡膠片5（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［實施例6］ （造粒處理二氧化矽的製造） 藉由與實施例1相同的條件，製作成濕潤造粒物。將160g的此濕潤造粒物饋入200φ×330L的旋轉窯中。旋轉窯的設定溫度設為280℃，當內溫到達240℃後保持2.5小時。獲得的造粒處理二氧化矽6，其鬆散堆積密度是150g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是53。
（樹脂組成物的調製） 除了使用造粒處理二氧化矽6來取代造粒處理二氧化矽1以外，其餘與實施例1同樣地進行，調製成橡膠複合物6。此時，投入有機聚矽氧烷後，造粒處理二氧化矽是平分成4份投入，在合計5分鐘內有機聚矽氧烷與二氧化矽形成一體化。揉合時的設定溫度設為50℃，揉合時間設為30分鐘。測定由調製好的橡膠複合物6製作而成的橡膠片6（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［比較例1］ （比較造粒二氧化矽的製造） 將200g的與實施例1相同的氣相二氧化矽饋入高速混合機（容積為10L）中，以1,500rpm的旋轉數運轉。當旋轉穩定的時候，不進行疏水劑的噴霧，將400g的純水噴霧80秒。獲得的濕潤造粒物的鬆散堆積密度是400g/L。其次，利用乾燥機來除去獲得的濕潤造粒物的水分後，獲得了鬆散堆積密度是185g/L的乾燥造粒物（比較造粒二氧化矽）。此比較造粒二氧化矽因為未被疏水化，所以溶解於水（亦即，疏水化度是0）。
（樹脂組成物的調製） 將60g的平均聚合度為約6,000的有機聚矽氧烷、24g的比較造粒二氧化矽及10g在實施例1作為疏水劑而添加的二甲基二甲氧基矽烷的水解物，利用100cc的Labo Plastomill進行揉合，調製成橡膠複合物1’。揉合時的設定溫度設為50℃，揉合時間設為30分鐘。與實施例1同樣地進行，並測定由調製好的橡膠複合物1’製作而成的橡膠片1’（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［比較例2］ （造粒處理二氧化矽的製造） 對於將矽烷高溫水解而獲得的初級粒徑60nm、鬆散堆積密度55g/L的氣相二氧化矽，施以與實施例1相同的處理方法。獲得的濕潤造粒物的鬆散堆積密度是500g/L。其次，利用乾燥機來除去獲得的濕潤造粒物的水分後，獲得了鬆散堆積密度是320g/L的乾燥造粒物。其次，將100g的此乾燥造粒物饋入2L燒瓶中，在250℃加熱2.5小時。獲得的造粒處理二氧化矽2’，其鬆散堆積密度是300g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是45。
（樹脂組成物的調製） 除了使用造粒處理二氧化矽2’來取代造粒處理二氧化矽1以外，其餘與實施例1同樣地進行，調製成橡膠複合物2’，並測定由調製好的橡膠複合物2’製作而成的橡膠片2’（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［比較例3］ （造粒處理二氧化矽的製造） 藉由與實施例1相同的條件，製作成乾燥造粒物。其次，將100g的此乾燥造粒物饋入2L燒瓶中，並在135℃加熱2.5小時。獲得的造粒處理二氧化矽3’，其鬆散堆積密度是190g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是35。
（樹脂組成物的調製） 除了使用造粒處理二氧化矽3’來取代造粒處理二氧化矽1以外，其餘與實施例1同樣地進行，調製成橡膠複合物3’，並測定由調製好的橡膠複合物3’製作而成的橡膠片3’（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［比較例4］ （造粒處理二氧化矽的製造） 將200g的與實施例1相同的氣相二氧化矽饋入高速混合機（容積為10L）中，以1,500rpm的旋轉數運轉。當旋轉穩定的時候，將作為疏水劑的75g的二甲基二甲氧基矽烷的水解物噴霧20秒之後，將100g的純水噴霧60秒。以下，以與實施例1相同的條件進行乾燥與熱處理。獲得的造粒處理二氧化矽4’，其鬆散堆積密度是100g/L，依據甲醇滴定法求得的疏水化度是55。
（樹脂組成物的調製） 除了使用造粒處理二氧化矽4’來取代造粒處理二氧化矽1以外，其餘與實施例1同樣地進行，調製成橡膠複合物4’。此時，投入有機聚矽氧烷後，造粒處理二氧化矽是平分成8份投入，在合計10分鐘內有機聚矽氧烷與二氧化矽形成一體化。與鬆散堆積密度為150g/L以上的造粒處理二氧化矽相比，平分的次數增加，調配時間也延長了。揉合時的設定溫度設為50℃，揉合時間設為30分鐘。測定由調製好的橡膠複合物4’製作而成的橡膠片4’（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
［比較例5］ （比較二氧化矽） 在未經過造粒下使用的是200g的與在實施例1使用的氣相二氧化矽相同之氣相二氧化矽。
（樹脂組成物的調製） 將60g的平均聚合度為約6,000的有機聚矽氧烷、24g的比較二氧化矽及10g在實施例1作為疏水劑而添加的二甲基二甲氧基矽烷的水解物，利用100cc的Labo Plastomill進行揉合，調製成橡膠複合物5’。此時，投入有機聚矽氧烷後，二氧化矽是每次少量地投入，在合計20分鐘內，聚矽氧烷與二氧化矽形成一體化。與鬆散堆積密度為150g/L以上的造粒處理二氧化矽相比，平分的次數、調配時間都大幅增加。揉合時的設定溫度設為50℃，揉合時間設為30分鐘。與實施例1同樣地進行，並測定由調製好的橡膠複合物5’製作而成的橡膠片5’（硬化物）的總透光率與霧度值。將結果顯示於表1。
[表1]
如表1所示，在使用了藉由含矽原子之疏水劑將二氧化矽粉末的表面進行疏水化且水造粒而成的造粒處理二氧化矽1～6的實施例1～6，獲得操作性優異的造粒處理二氧化矽，而且因在包含此造粒處理二氧化矽的樹脂組成物的6mm厚的硬化物中，未見到總透光率及霧度值的大幅惡化，而分散性亦良好。
另一方面，在使用了未藉由含矽原子之疏水劑將二氧化矽粉末的表面進行疏水化就經水造粒而成的比較造粒二氧化矽的比較例1，雖然獲得了操作性優異的造粒二氧化矽，但是因在包含此比較造粒二氧化矽的樹脂組成物的6mm厚的硬化物中，見到總透光率及霧度值的大幅惡化，而分散性為不良。又，在使用了初級粒徑超過50nm的二氧化矽粉末的比較例2，雖然獲得了操作性優異的造粒處理二氧化矽，但是分散性為不良。又，使用了疏水化度低於40的造粒處理二氧化矽的比較例3，雖然獲得了操作性優異的造粒處理二氧化矽，但是分散性為不良。又，使用了鬆散堆積密度未達150g/L的造粒處理二氧化矽的比較例4，因對於Labo Plastomill的調配造粒處理二氧化矽，花費了實施例的2倍以上的時間，而操作性為不良。又，使用了未經造粒處理的二氧化矽的比較例5（空白對照），由於未將二氧化矽進行造粒故操作性不良，而且因對於Labo Plastomill的調配造粒處理二氧化矽，花費了實施例4倍以上的時間，而操作性為不良。
從以上敘述可清楚明白，若是本發明，就能夠提供一種操作性優異並且分散性良好的造粒處理二氧化矽。
另外，本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態是例示，只要是具有與本發明的申請專利範圍所記載的技術思想實質上相同的構成，並發揮同樣的作用功效者，無論是何者都包含在本發明的技術範圍中。
無
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Claims (15)

  1. 一種造粒處理二氧化矽，其是由初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末經水造粒而成； 其中，前述二氧化矽粉末的表面是藉由含矽原子之疏水劑而被疏水化，前述造粒處理二氧化矽，其疏水化度是40以上，鬆散堆積密度是150g/L以上。
  2. 如請求項1所述之造粒處理二氧化矽，其中，前述二氧化矽粉末是濕式二氧化矽或乾式二氧化矽。
  3. 如請求項1所述之造粒處理二氧化矽，其中，前述含矽原子之疏水劑是選自有機矽氮烷化合物、聚矽氮烷化合物、有機矽烷化合物及有機聚矽氧烷中的1種以上。
  4. 如請求項2所述之造粒處理二氧化矽，其中，前述含矽原子之疏水劑是選自有機矽氮烷化合物、聚矽氮烷化合物、有機矽烷化合物及有機聚矽氧烷中的1種以上。
  5. 如請求項1所述之造粒處理二氧化矽，其中，前述造粒處理二氧化矽，是使包含該造粒處理二氧化矽之樹脂組成物硬化而獲得的6mm厚的硬化物的總透光率為60%以上者。
  6. 如請求項2所述之造粒處理二氧化矽，其中，前述造粒處理二氧化矽，是使包含該造粒處理二氧化矽之樹脂組成物硬化而獲得的6mm厚的硬化物的總透光率為60%以上者。
  7. 如請求項3所述之造粒處理二氧化矽，其中，前述造粒處理二氧化矽，是使包含該造粒處理二氧化矽之樹脂組成物硬化而獲得的6mm厚的硬化物的總透光率為60%以上者。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之造粒處理二氧化矽，其中，前述造粒處理二氧化矽，是使包含該造粒處理二氧化矽之樹脂組成物硬化而獲得的6mm厚的硬化物的霧度值為40%以下者。
  9. 一種造粒處理二氧化矽的製造方法，是製造造粒處理二氧化矽的方法； 其具有造粒步驟，該步驟是使用水將初級粒徑為5～50nm的二氧化矽粉末進行造粒；在前述造粒步驟之前或與前述造粒步驟同時，藉由含矽原子之疏水劑將前述二氧化矽粉末的表面進行疏水化。
  10. 如請求項9所述之造粒處理二氧化矽的製造方法，其中，是使用濕式二氧化矽或乾式二氧化矽來作為前述二氧化矽粉末。
  11. 如請求項9所述之造粒處理二氧化矽的製造方法，其中，是使用選自有機矽氮烷化合物、聚矽氮烷化合物、有機矽烷化合物及有機聚矽氧烷中的1種以上來作為前述含矽原子之疏水劑。
  12. 如請求項10所述之造粒處理二氧化矽的製造方法，其中，是使用選自有機矽氮烷化合物、聚矽氮烷化合物、有機矽烷化合物及有機聚矽氧烷中的1種以上來作為前述含矽原子之疏水劑。
  13. 如請求項9所述之造粒處理二氧化矽的製造方法，其中，在前述造粒步驟中，是使用攪拌造粒裝置。
  14. 如請求項9至13中任一項所述之造粒處理二氧化矽的製造方法，其在前述造粒步驟之後具有乾燥步驟，該步驟是除去在前述造粒所使用的水。
  15. 如請求項14所述之造粒處理二氧化矽的製造方法，其在前述乾燥步驟之後具有熱處理步驟，該步驟是將前述造粒處理二氧化矽在150～300℃進行熱處理。
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