TW524772B - Method for manufacturing hydrophobic colloidal silica - Google Patents
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Description
524772 A7 B7 五、發明說明(1 ) 發明之範圍 本發明關於一種製造疏水性膠態矽石的方法,在疏水 性有機溶劑或樹脂中的矽石分散物及該膠態矽石在有機疏 水性溶劑及樹脂中之用途。 在此技藝中有數個製造方法用於製備膠態矽石其中砍 石顆粒係分散於有機溶劑中。舉例來說,揭不了以下的方 法。 第一個方法(1 )說明分散於甲醇中之膠態矽石之製 造,其藉由離子交換法移除水性矽石膠質溶液中的金屬離 子、,混合該水性矽石膠質溶液與甲醇然後藉著使用超濾法 濃縮脫去混合物之水份(日本專利公開公報案號 1 6 7 8 1 3 / 1 9. 9_ 0 )。由此方法獲得之膠態矽石在 疏水性有機溶劑或有機樹脂中係不穩定的。 , 第二個方法(2 )說明疏水性有機矽石膠質溶液之製 造其包含中和含親水性膠態矽石、矽烷化試劑、疏水性有 機溶劑、水及醇之分散液,加熱並且使分散液老化然後藉 由蒸餾取代溶劑(日本專利公開公報案號4 3 3 1 9 / 1 9 9 9 )。這個方法需要高溫加熱一段長時間以老化並 且取代溶劑。再者,鹼金屬離子,其造成電子材料中金屬 線之腐蝕,無法藉由蒸餾取代溶劑而移除。 第三個方法(3 )說明分散於有機溶劑中之膠質溶液 之製造其包含混合分散於水中之矽石膠質溶液與有機溶劑 再用超濾法脫去混合物之水份(日本專利公開公報案號 8 6 1 4 / 1 9 8 4 )。使用疏水性有機溶劑當作分散介 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------·!1裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524772 A7 B7 五、發明說明(2) 質時,由方法(3 )獲得之矽石膠質溶液確實具有理想的 長時間分散物安定性。 綜觀以上先前技藝問題之問題,本發明已經達成了。 尤其,本發明之目的在於提供一種用於製造疏水性膠態矽 石的方法其在有機溶劑、有機樹脂、含有機溶劑或樹脂之 塗料中具有良好的分散能力者在含有疏水性有機溶劑之介 質中當作主要成分係長時間安定的並且在緩和的條件下具 有小的金屬離子不純物含量。 本發明更深入的硏究以達成以上的目的。結果,發明 者發現以上的目的可以藉由包含這些步驟之方法而製備疏 水性膠態矽石而達成: (a )取得分散.於水性分散劑之膠態矽石 (b )利用一種或多種親水性有機溶劑取代該水性分 散劑之實際用量 (c )藉著使膠態矽石與疏水劑反應而製備疏水性膠 態矽石 (d )利用一種或多種疏水性有機溶劑取代含有該有 機親水性溶劑之分散物液相而獲得分散於疏水性有機溶劑 中之疏水性膠態矽石。 發明之詳細敘述 本發明之適合體系將詳細說明於下。在本發明中水性 分散劑指分散劑其含有水爲主要成分者。親水性有機溶劑 指有機溶劑其在2 0 °C時可以包含溶解的水份達1 2 w t 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事_填寫本頁) 裝 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524772 A7 ---- --- B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(3) %以上者。疏水性有機溶劑指有機溶劑其在2 0 °C時無法 包含溶解的水份達1 2 w t %以上者。有機溶劑可能包含 單一種有機溶劑或有機溶劑之混合物。 膠態矽石通常在水性溶液中形成安定的分散物。至於 分散於用於本發明之水性溶劑中之膠態矽石之實施例,膠 態矽石有許多平均粒徑,以動態光散射法測定,爲1 一 1 0 0奈米,固形物含量1 〇 — 4〇wt%,而且酸鹼度 宜爲2 · 0 - 6 · 5。市面上可取得之實施例包括Snow t ex 〇(由N 1 s s an化工有限公司製造,以動態光散射法測定之 數量平均粒徑:7奈米,固形物含量:2 0 w t %,酸鹼 度:2 · 7 ) 、Snowtex 0L (由Nissan化工有限公司製造 ,以動態光散射法測定之數量平均粒徑:1 5奈米,固形 物含量:25wt%,酸鹼度:2·5)以及此類之物。 在本發明步驟(b )期間,水性分散劑大體上係由親 水性有機溶劑所取代。宜爲8 〇至9 9 · 9 %之水性分散 劑被親水性有機溶劑所取代。更佳者9 〇至9 9 · 9 %之 水性分散劑被親水性溶劑所取代。水性分散劑之取代宜使 用超濾薄膜來進行。尤其,裝有壓力計、流量計、超濾薄 膜及循環幫浦的容器係裝入分散於水中的膠態矽石。該分 散劑宜用超濾薄膜取代同時在預設溫度及預設之循環流動 速率(或線性速度)下循環該膠態矽石。在利用有機親水 性溶劑取代之前宜有一部份分散劑已經以已知的批次濃縮 步驟(舉例來說過濾或沉澱)先行移除。該分散劑係利用 預定量之親水性有機溶劑稀釋而取代,製備分散於親水性 (請先閱讀背面之注意事填寫本頁)
I 裝 訂: 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 524772 A7 B7 五、發明說明(4) 有機溶劑中之膠態矽石,其具有固形物含量宜爲20-5〇w t %及由K a r 1 F i s c h e r法測得水份宜爲〇 · 1 — 1〇w t %。如果水份少於Ο · 1 w t %,黏度可能在儲 存期間增加。如果水份超過1 0 w t %,如之後所述與疏 水劑之反應可能會變得不均勻。該稀釋步驟可以批次式進 行而且需要的話可以重覆多次,或者其可以與溶劑之移除 持續一起進行。 濃縮及稀釋可能同時(濃縮期間稀釋)或視操作方法 分開進行(舉例來說,批次法或連續法)。宜使用同時進 行濃縮及稀釋的方法,因爲在該例子中用於發明方法中的 稀釋溶劑量係少的。用於稀釋之親水性有機溶劑量對於水 性膠態矽石每1公斤·水宜爲1 - 10公斤。 水性分散劑宜於低於親水性有機溶劑之沸點以下被取 代。使用甲醇時,其係適合的親水性有機溶劑,溫度宜爲 4 0 - 6 0 °C。操作期間超濾薄膜中溶劑轉化成線速之循 環流動速率宜爲2 · 0 - 4 · 5米/秒,更佳者3 · 0-4 . 0米/秒,以便有效地取代超濾薄膜中的溶劑而且便 於確保操作期間的安全性。對用於該步驟中的超濾薄膜沒 有特別限定只要超濾薄膜不會因爲壓力、溫度及操作期間 使用之有機溶劑而造成問題。宜使用陶瓷製成的超濾薄膜 ,其不會受到溫度及壓力的影響而且具有優良的耐溶劑性 〇 在本發明中,宜使用孔徑小於該膠態矽石之粒徑的超 濾薄膜。超濾薄膜之分級分子量,其在此技藝中係用作孔 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事3填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524772 A7 ______ B7 五、發明說明(5) 徑之替代値,宜爲3 ,〇〇0 — 1 ,〇〇〇 ,〇〇〇 ,更 佳者30,000 — 500,000,尤其佳者 100 ,〇〇〇一2〇0 ,000 。雖然對於超濾薄膜外 形沒有特別限定,宜使用圓柱狀超濾薄膜其具有高滲透流 速並且幾乎不會阻塞。 親水性有機溶劑之實施例係醇類例如甲醇、乙醇、異 丙醇、丁醇及乙二醇一甲醚,醯胺類例如二甲基甲醯胺及 二甲基乙醯胺。在這些之中,醇類係適宜的,而甲醇尤其 適宜。這些親水性有機溶劑可以單獨或合倂兩種或多種使 用。 該疏水性膠態矽石係藉著混合並且使分散於溶劑其包 含親水性有機溶劑爲.主要溶劑中的膠態矽石與疏水劑反應 而製成。 , (2 )疏水劑 用於本發明之疏水劑包含分子中含有一個以上烷氧基 之可水解矽化物或彼之水解物。 化學式(1 )所展示的化合物可列舉爲此一可水解矽 化物之適合實施例。 (R,0)m(R2)3-mSi.(-0-SiMe2-)P.(0)q.R3 (1) 其中R1代表含有1 一 4個碳原子之烷基,R2及R3 分別代表含有1 一 1 2個碳原子之烷基,M e代表甲基, m係0至3之整數,p係0至5 0之整數,Q係0或1而 且m + Q介於1及4之間。 指定實施例包括三甲基甲氧基矽烷、三丁基甲氧基砂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 裝 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524772 A7 B7 五、發明說明(6) 烷、二甲基二甲氧基矽烷、二丁基二甲氧基矽烷、甲基三 甲氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、辛基三甲氧基矽烷、十 二烷基三甲氧基矽烷、1 ,1 ,1 一三甲氧基—2 ,2 , 2 —三甲基一二矽烷、六甲基一1 ,3 —二矽氧烷、1 , 1 ,1—三甲氧基—3 ,3 ,3 —三甲基一1 ,3-二矽 氧烷、α —三甲基矽烷基一仿一三甲氧基矽烷基一聚二甲基 矽氧烷及α —三甲基矽烷基一 tn —三甲氧基矽烷基一聚二甲 基矽氧烷六甲基一 1 ,3 —二矽氨烷。這些化合物之中, 分子中含一個烷基之矽化物以,舉例來說,三甲基甲氧基 矽烷、三丁基甲氧基矽烷及α —三甲基矽烷基- tn -三甲氧 基矽烷基-聚二甲基矽氧烷爲宜。最適宜者係矽化物基沸 點在普通壓力下爲1.5 0 t或更低,舉例來說三甲基甲氧 基矽烷。用於本發明之疏水劑也可以係以上可水解矽化物 之水解物。疏水劑及膠態矽石之間的反應宜藉著混合疏水 劑,其用量對於1 0 0份重量之包含於膠態矽石中的矽石 爲0 · 1 — 100份重量,宜爲1 一 10份重量,而且使 該疏水劑在2 0 °C或更高而且等於或低於親水性有機溶劑 之沸點時反應,宜在2 0 — 6 0 °C下0 · 5 — 2 4小時。 反應機構在這個步驟中並未完全說明,但假設如下。其假 設極性矽烷醇基,其存在分散於水性分散劑(例如水)之 膠態矽石表面或在親水性有機溶劑(其仍含有小量水)中 ,藉由氫鍵對分散物之安定性有所貢獻。用於本發明之疏 水劑與這些矽烷醇基透過縮合反應形成化學鍵’其中該砂 石之表面係塗覆著疏水性有機基團。結果,該矽石表面上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) -裝 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524772 A7 _ B7
五、發明說明(7) 之矽烷醇基濃度減少了,而且疏水基之數目增加了。因此 ,含疏水表面並且在親水性有機溶劑中及在疏水性有機溶 劑中具有分散安定性之矽石顆粒係形成。分散於親水性有 機溶劑中之膠態矽石表面上之矽烷醇基濃度宜從2 . 5 X 〇 -5 至5·〇x10 5莫耳/克。砂石分散物其表面上 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 已經包含這些含量之矽烷醇基者也可以用於本發明之方法 中。巾面上可購得之產品的適當實施例係Nissan化工有限 公司製造的甲醇矽石膠質溶液。在此步驟中在矽石顆粒上 與疏水性有機溶劑反應獲得之矽烷醇基濃度宜藉著與疏水 劑混合而降至1 · 5X1 0_5至2 · 5X10— 5莫耳/克 之濃度。如果該矽烷醇基濃度超過2 · 5 X 1 0—5莫耳/ 克,在疏水性有機溶.劑中的安定性可能會降低。如果濃度 低於1 · 5 X 1 0 — 5莫耳/克的話,在親水性有機溶劑中 的安定性可能會降低。在疏水性膠態矽石與疏水劑反應以 後’含親水性有機溶劑、水性分散劑及疏水性膠態矽石反 應成分之混合物本質上藉由一種或多種疏水性有機溶劑來 取代。親水性有機溶劑之取代宜藉著使用超濾薄膜以相同 於前述之方法進行。該溶劑宜在疏水性有機溶劑之沸點或 更低時取代,更佳者在4 0 - 8 0 °C。疏水性有機溶劑中 的最終疏水性膠態矽石宜包含〇 · 1 - 1 〇 w t %水並且 宜有〇 · 1 — l〇wt%甲醇,更佳者0 1-5 t % 甲醇。如果甲醇含量低於〇 · 1 w t %,製備或儲存期間 黏度可能會增加。如果甲醇含量超過1 〇w t %,在疏水 性有機材料中的分散性及均勻性可能會降低。在分散於疏 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -1U - 524772 A7 B7 五、發明說明(8) 水性有機溶劑中之疏水性膠態矽石中的水份宜爲5 w t % 或更低,更佳者爲2w t %或更低。如果水份超過5w t %,儲存期間黏度可能會增加。 適合疏水性有機溶劑之實施例係酮類(舉例來說甲乙 酮、甲異丁酮及環己酮);酯類(舉例來說醋酸乙酯及醋 酸丁酯);不飽和丙烯酸酯類(舉例來說丙烯酸丁酯、甲 基丙烯酸甲酯、六甲撐二丙烯酸酯及三甲醇基丙烷三丙烯 酸酯);芳香族碳氫化合物類(舉例來說甲苯及二甲苯) 及醚類(舉例來說二丁醚)。在這些溶劑之中,酮類係適 宜的,而甲乙酮及甲異丁酮係特別適宜的。這些疏水性有 機溶劑可以單獨或合倂兩種或多種使用。再者,疏水性有 機溶劑及親水性有機溶劑之混合物也可以使用。本發明還 關於樹脂組成物其可能包含可輻射硬化之成分。這些可輻 射硬化之成分可能係自由基硬化型或陽離子硬化型成分。 自由基硬化型成分係含有一個以上可聚合不飽和基團之化 合物。無論含有兩個或更多可聚合不飽和基團之聚不飽和 有機化合物及/或包含一個可聚合不飽和基團之單一不飽 和有機化合物都可以用作可聚合不飽和化合物。這種成分 之實施例係(甲基)丙烯酸酯類及乙烯醚類。陽離子硬化 型成分之實施例係環氧基化合物。該分散物可以用於不同 應用像是鑄模中及立體石版印刷中(硬的)塗覆物般,當 作黏著劑類。本發明中分散物在樹脂組成物中之用途得到 許多優點··舉例來說樹脂組成物之較好的機械性質及改良 的儲存安定性。膠態矽石也可以改良成包含可聚合基團使 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事3填寫本頁)
I -裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π -11 - 524772 A7 B7 五、發明說明(9) 分散物與樹脂組成物中可輻射硬化成分共同反應。改良矽 石顆粒之方法的實施例已經公布於W〇 97/ 1 2 9 4 2中,在此全部倂入本文中以爲參考。 實施例 本發明將藉由實施例更詳細地加以說明,而其不應建 構爲本發明之限制。在以下的實施例中,”份數”及”% ”各別 指的是”重量份數”及” w t % ”除非另加註解。 在本發明中,”固形成物含量”指包含揮發性成分例如來 自分散液體之溶劑之成分之含量,尤其”固形物含量”指藉著 在1 7 5 °C加熱板上乾燥分散液體達1小時之殘餘物含量 (非揮發物)。用於此應用之平均粒徑指使用此分析儀器 :〇ts uka電子有限公司製造的雷射顆粒分析儀系統P A R - I I I s以動態光散射方法測定之樣品溶液之平均粒徑 。分析條件係:光源;氦一氖電射5 m W,測量角度; 9〇。。 (1 )分散於溶劑中膠態矽石之製備,其包含親水性 有機溶劑爲主要溶劑 製備實施例1列示一個製備分散於溶劑中膠態矽石之 實施例,其包含一種親水性有機溶劑爲主要溶劑。 製備實施例1 在槽中置入3 0公斤分散於水中之膠態矽石(N i s s an 化工有限公司製造的“Snow t ex-Ο”,固形物含量:2 0 w t 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事'^:填寫本頁) 裝 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12 - 524772 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(1Q) %,酸鹼度:2 · 7,以B E T法測得比表面積:2 2 6 平方米/克’以原子吸收法測得矽石顆粒上矽烷醇基濃度 :Na ;4.6ppm,Ca ;〇.〇l3ppm,K; 〇 · Ο 1 1 P P m )。該膠態矽石係使用超濾薄膜模組( T r i T e c股份有限公司製造)及礬土製成之超濾薄 膜(N G K絕緣體有限公司製造之"陶瓷U F元件”,規格: 直徑4毫米,1 9孔,長度;1米,分級分子量= 150 ,〇〇〇 ,薄膜面積=0 . 24平方米)於50°C 下以循環流動速率5 0升/分及壓力1公斤/平方公分濃 縮。經過3 0分鐘後,排掉1 〇公斤的過濾物得到固形物 含量3 0 w t %之殘餘物。濃縮前之平均滲透流速(單位 超濾薄膜面積單位時間之薄膜滲透重量)係9 0公斤/平 方米/小時。濃縮以後,平均滲透流速係5 5公斤/平方 米/小時。濃縮前後由動態光散射法測定之數量平均粒徑 係1 1奈米。 添加1 4公斤甲醇至以上之膠態矽石中之後,然後該 混合物係於5 0 °C下以循環流動速率5 0升/分及壓力1 公斤/平方公分濃縮使用超濾薄膜模組及超濾薄膜排掉 1 4公斤過濾物。此步驟重覆6次製備2 0公斤分散於甲 醇之膠態矽石,其固形物含量3 0 w t % ,由Karl Fi s cher方法測定之水份爲1 · 5 w t %,而且由動態光散 射法測定之數量平均粒徑爲1 1奈米。6次操作之平均滲 透流速爲6 0公斤/平方米/小時,操作需要6小時來完 成。由B E T法測得分散於甲醇中之膠態矽石之比表面積 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) :Ί 3 - (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) .1: 裝 訂.· 524772 A7 ___B7__ 五、發明說明(11) 係2 3 7平方米/克。由甲基紅吸收法測得在矽石顆粒上 之矽烷醇基濃度係3 · 5x1 0_5莫耳/克。 (2 )疏水性膠態矽石之製備 實施例1列示了一個製備疏水性膠態矽石之實施例。 實施例1 0 · 6公斤之三甲基甲氧基5夕院(由Toray-Dow
Corning矽酮烷有限公司製造)係加至2 0公斤製備實施例 1中製備之分散於甲醇中之膠態矽石。接著在6 0 °C下攪 拌該混合物達3小時同時加熱。由動態光散射法測定之數 量平均粒徑爲1 1奈米,其與攪拌前的數値相同。由B E T法測得分散於甲醇中之膠態矽石之比表面積係2 4 0平 方米/克。由甲基紅吸收法測得在矽石顆粒上之矽烷醇基 濃度係2 · 1 X 1 0 — 5莫耳/克。 添加1 4公斤甲乙酮(Μ E K )至以上之膠態矽石中 之後,然後該混合物係於5 0 °C下以循環流動速率5 0升 /分及壓力1公斤/平方公分濃縮使用超濾薄膜模組及超 (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) ,3· -裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 公,含動之小之 ο % 醇由作 4 石 2 t 甲且操要矽 備W, 而次需態 製 ο%, 5 作膠 次 3 t%。操之 5 量wt 米 ,中 覆含 3W奈時 K 重物 · 2 1 小 E 驟形 ο · 1 \ Μ 步固爲 3 爲米於 此其份爲徑方散 。,水得粒平分 物石 Θ 測均 \ 得 過態έ«ιC 量公法 斤膠&TG 數 ο Τ 公之Γ*彳之 7 Ε 4 K e 法定爲 Β 1 Esch析測速由 掉 MFis層法流 。 排於1F相射透成 膜散arl氣散滲完 薄分 K 由光均來 濾斤由量態平時 :14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 524772 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明(12) 比表面積係2 3 0平方米/克。由甲基紅吸收法測得在砂 石顆粒上之矽烷醇基濃度係1 · 8 X 1 0 _ 5莫耳/克。在 分散於Μ E K之疏水性膠態矽石中之金屬含量由原子吸收 法測得低到0 · 0 5 P P m之N a及各爲〇 · 〇 〇 1 ppm 之 C a 及 K。 (3 )不使用疏水劑而製備分散於Μ E K中之膠態矽 石 比較實施例1列示了一個不使用疏水劑而製備分散於 Μ Ε Κ中之膠態矽石之實施例。 比較實施例1 1 4公斤甲乙酮.C ME Κ)係加至2 0公斤製備實施 例1中製備尙未進行疏水化之分散於甲醇中之膠態矽石。 該混合物係於5 0 °C下以循環流動速率5 0升/分及壓力 1公斤/平方公分濃縮使用以上之超濾薄膜模組及超濾薄 膜排掉1 4公斤過濾物。此步驟重覆5次製備2 0公斤分 散於Μ Ε K之膠態矽石,其固形物含量3 0 w t %,由 Karl Fischer方法測定之水份爲0 · 3 w t %,甲醇含量 由氣相層析法(G C )測得爲3 · 2 w t %,而且由動態 光散射法測定之數量平均粒徑爲2 2奈米。由B Ε T法測 得分散於Μ Ε K中之膠態矽石之比表面積係2 3 0平方米 /克。由甲基紅吸收法測得在矽石顆粒上之矽烷醇基濃度 係3.5Χ10—5莫耳/克。 (4 )以蒸餾製備分散於Μ Ε Κ中之膠態矽石 (請先閱讀背面之注意事3填寫本頁) _裝 訂·· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐> -15 - 524772 Α7 Β7 五、發明說明(13) 比較實施例2列示一個以蒸餾製備分散於Μ E K中之 膠態矽石之實施例。 比較實施例2 水及甲醇在製備實施例1中之濃縮係藉由蒸餾代替超 濾薄膜。更明確的說,分散於水中之膠態矽石含有固形物 含量2 0%係藉由蒸餾在大氣壓力下濃縮至固形物含量 3 0 %。然後該溶劑係由蒸餾取代同時控制甲醇添加的量 至相同於餾出物之量。甲醇的量持續需要直到膠態矽石中 的水份係1 · 5 %像在實施例1中係3 0 0克。這比起使 用超濾薄膜的例子係更大量,其需要8 4公斤。在蒸餾容 器內壁可觀察到大量.矽石膠質溶液凝結物之黏附。添加6 公斤三甲基甲氧基矽烷至2 0公斤得到之分散於甲醇中之 膠態矽石之後,該混合物係疏水化同時於6 0 °C下攪拌3 小時。該溶劑係藉由蒸餾取代同時控制甲醇添加的量至相 同於餾出物的量。甲醇在膠態矽石中的含量係3 · 2 w t %時容器內部的溫度像實施例1中一樣爲7 6 °C而Μ E K 添加的量係3 3公斤。由Karl Fischer方法測定之水份接 近相同於實施例1者。在蒸餾容器內壁可觀察到大量矽石 膠質溶液凝結物之黏附。得到的分散於Μ E K中之疏水性 膠態矽石溶液係利用以上相同於實施例1的超濾薄膜來試 驗。以原子吸收法測定滲透液中的金屬含量接近相同於分 散於水中之膠態矽石原料中的。 (5 )產物特性之評估 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐> (請先閱讀背面之注意事'^填寫本頁) 丨裝 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -lb - 524772 A7 B7 _ 五、發明說明(14) 內含6 0克三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯其係疏水性有 機化合物(此後指”疏水性丙烯酸”)之溶液係加至1 3 3克 (固形物含量:4 0克)分散於Μ E K中製成之疏水性膠 態矽石中。至於比較溶液,內含6 0克三環十烷二甲醇二 丙烯酸酯(疏水性丙烯酸酯)之溶液係加至1 3 3克(固 形物含量:4 0克)分散於甲醇中製成而未經疏水化之疏 水性膠態矽石中。該溶液係於4 0 °C及1 0 0 m m H g時 在減壓之下用旋轉式蒸發器濃縮直到溶液之流動性消失或 溶液完全移除爲止。分散物安定性以疏水性丙烯酸酯在分 散介質中之重量百分比來評估,流動性以肉眼觀察(溶液 在評分時會流動評爲”良好”,溶液不流動者評爲”差”), 2 5 °C時黏度(用T.OKIMEC有限公司製造之旋轉式黏度計 B 8 Η測量,每分鐘轉數;5 0,轉子;Η Η Μ 3 ),而 透明度以肉眼觀察。 得到的分散於Μ Ε Κ中之疏水性膠態矽石係保持於 5 0 °C下1個月。長時間儲存安定性以肉眼觀察顏色及顆 粒沉澱物有沒有出現來評估,粒徑有沒有增加以動態光散 射法來看,及黏度的增加與否。 實施例1及比較實施例1及2中之製備步驟’以及產 物特性之評估結果展示於表1中。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事d 裝—— :填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524772 A7 B7 五、發明說明(15) cslil赵键fc鎰丑 難櫞 ¥ \二、 \二、 ΝΛ'-·、 («)面嫵騸卿 ί&ώ(oou &賦 L6 Π0 · 0 UO . 0 9 ·寸 *X3W sjt®® 100.0 100.0 SO · 0 紘 赚踩赕$ 班 騷_騸H<君 _壊額 (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 裝 二sfc
IffltM豳 vv·-·、 vv'·-、 vv'-·、 \V'--A is 0011 i5/,6 100 · 0 100 · 0 s· 0 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (% Η 餵鍫繫 Mtl« - 篇 担 S齡 ϋ 蘅Φ a 与铤S S: _ 爸¥陳 Μ ©州 侧 嬸 拿1 s {Η ε α ¢- Oh ft _ in 〇 驅 <ra _ 謚 Φ蝱制s:盤 姻 J 2: CJ ^ sR W据鎢鰥ιπκ 匾N3i : β 3 ? 君|?|制鎢 S貶鍅鼷 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 524772 A7 ___B7 五、發明說明(16) 由表1可淸楚的看到,使用由實施例1及比較實施例 2中獲得分散於Μ E K之疏水性膠態矽石之分散液在疏水 性有機介質中具有良好的分散性。 相對地,使用由比較實施例1中獲得分散於Μ Ε Κ之 膠態矽石之分散液其未經疏水化者具有差的分散性。 由實施例1中獲得分散於Μ Ε Κ之疏水性膠態矽石之 分散液具有良好的長時間儲存安定性。 相對地,使用由比較實施例1及2中獲得分散於Μ Ε Κ之膠態矽石之分散液具有差的長時間儲存安定性。 如以上之說明,根據本發明,可以提供一種製造膠態 矽石其在有機溶劑、有機樹脂、含有機溶劑或樹脂之塗料 或此類之物中具有良好分散性者之方法,保持於含疏水性 有機溶劑爲主要溶劑之介質中長時間係安定的,而且在緩 和條件下具有低金屬不純物。 (請先閱讀背面之注意^ --裝--- :填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- ABCD 524772 六、申請專利範圍 種製造疏水性膠態矽石的方法,其包含以下的 步驟: (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) (a )取得分散於水性分散劑之膠態矽石 (b )利用一種或多種親水性有機溶劑取代該水性分 散劑之實際用量 (c )藉著使膠態矽石與疏水劑反應而製備疏水性膠 態矽石 ' (d )利用一種或多種疏水性有機溶劑取代含有該有 機親水性溶劑之分散物液相而獲得分散於疏水性有機溶劑 中之疏水性膠態矽石.。 2 .如申請專利範圍第1項之方法,其.中99- 9 9 · 9 %之水性分散劑係由親水性有機溶劑取代之。 3 ·如申請專利範圍第1或2項中製造疏水,性膠態矽 石的方法,其中該疏水劑包含一種分子內含有一個以上烷 氧基之可水解矽化物或彼之水解物。 4 ·如申請專利範圍第1或2項中任一項之方法,其 中該疏水劑包含以下化學式(1 )所代表之可水解矽化物 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (Rl0)n,(R2)3.mSi-(-0-SiMe2-)p-(0)q-R3 (1) 其中R1代表含有1 — 4個碳原子之烷基,R2及R3 分別代表含有1 一 1 2個碳原子之烷基,Me代表甲基’ m係0至3之整數,p係〇至50之整數,Q係〇或1而 且m + q介於1及4之間。 5 ·如申請專利範圍第4項之方法,其中該可水解矽 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -20 - 524772 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 化物係三甲基甲氧基矽烷、三丁基甲氧基矽烷,或α —三甲 基砂院基一m-二甲基甲氧基砂院基一聚二甲基砂氧院。 6 .如申請專利範圍第1或2項中任~項之方法,其 中該膠態矽石之親水性有機溶劑係一種醇。 7 ·如申請專利範圍第6項之方法,其中該親水性有 機溶劑係甲醇。 8 ·如申請專利範圍第1或2項中Y壬一項之方法,其 中該疏水性有機溶劑包含一種以上選自以下基團之溶劑: 酮類、酯類、醚類或芳香族碳氫化合物。 9 ·如申請專利範圍第8項之方法,其中該疏水性有 機溶劑係甲乙酮及/或甲異丁酮。 1 〇 ·如申請專利範圍第1或2項中任一項之方法, 其中經過步驟(d )之後親水性有機溶劑之量介於〇 . 1 一 10 · 〇wt%之間。 1 1 ·如申請專利範圍第1或2項中任一項之方法, 其中在步驟b ·及d ·底下的溶劑取代係使用超濾薄膜來 完成。 1 2 · —種分散於疏水性溶劑中的疏水性膠態矽石, 其可以經由申請專利範圍第1至1 1項中任一項之方法獲 得。 1 3 · —種如申請專利範圍第1至1 1項中任一項之 方法獲得之疏水性膠態矽石,其係用於樹脂組成物中。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事>^填寫本頁) —裝 -ir-o· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 -
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