JPH0345511A - 調節された多孔度を持つシリカ及びその製造方法 - Google Patents
調節された多孔度を持つシリカ及びその製造方法Info
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- JPH0345511A JPH0345511A JP2172844A JP17284490A JPH0345511A JP H0345511 A JPH0345511 A JP H0345511A JP 2172844 A JP2172844 A JP 2172844A JP 17284490 A JP17284490 A JP 17284490A JP H0345511 A JPH0345511 A JP H0345511A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野］
本発明は、調節された多孔度を持つシリカ及びその製造
方法に関する。
方法に関する。
［従来の技術とその問題点〕
シリカは、その多孔度特性の故に、ある種の用途、特に
触媒、インク、紙、食品工業などに使用される。
触媒、インク、紙、食品工業などに使用される。
触媒の場合、シリカは触媒の担体として又はモノリス型
担体を覆う多孔質層として使用される。
担体を覆う多孔質層として使用される。
また、シリカは、その光学的白色度及び不透明度特性の
故に、紙、特に新聞紙の装入材料として、コート紙や特
殊紙のコーチング用装人材料として使用される。シリカ
が紙に使用される場合には、インクの吸収を容易にする
ために大きな多孔度が要求される。
故に、紙、特に新聞紙の装入材料として、コート紙や特
殊紙のコーチング用装人材料として使用される。シリカ
が紙に使用される場合には、インクの吸収を容易にする
ために大きな多孔度が要求される。
さらに、動物の食品の分野では、シリカは、その吸収性
の結果として、栄養物の担体として、特にメチオニン、
ビタ主ン（特にＡ及びＥ）、１１！グリセリドなどの担
体として使用される。
の結果として、栄養物の担体として、特にメチオニン、
ビタ主ン（特にＡ及びＥ）、１１！グリセリドなどの担
体として使用される。
したがって、これらの用途及びその他の多くの用途にお
いては、シリカがある種の形態学的特性を有することが
要求される。
いては、シリカがある種の形態学的特性を有することが
要求される。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の第一の目的は、向上した多孔度を有するシリカ
を提供することである。
を提供することである。
本発明の第二の目的は、調節された多孔度を持つシリカ
を得るのを可能にする方法を提供することである。
を得るのを可能にする方法を提供することである。
［課題を解決するための手段］
このため、本発明に従う沈降シリカは、２０〜３ｏｏｍ
’／ｇのＢＥＴ比表面積、１０〜２００ｒｒ？／ｇのＣ
ＴＡ Ｂ比表面積、８０〜４００ｃｍ″７１００ｇの油
取込量（ＤＢＰ）、１〜ｔｏｃｍ’／ｇの細孔容積及び
１０〜５０ｎｍの平均細孔直径を有する。
’／ｇのＢＥＴ比表面積、１０〜２００ｒｒ？／ｇのＣ
ＴＡ Ｂ比表面積、８０〜４００ｃｍ″７１００ｇの油
取込量（ＤＢＰ）、１〜ｔｏｃｍ’／ｇの細孔容積及び
１０〜５０ｎｍの平均細孔直径を有する。
本発明のシリカの独創性は、それが最適化された細孔容
積、即ち、特許請求された範囲内で規定される比表面積
がどうであろうとも１０〜５０ｎｍの直径を持つ細孔を
有し、その結果このシリカが最大の吸着表面と吸収力を
有するということである。
積、即ち、特許請求された範囲内で規定される比表面積
がどうであろうとも１０〜５０ｎｍの直径を持つ細孔を
有し、その結果このシリカが最大の吸着表面と吸収力を
有するということである。
本発明のシリカは、２０〜３００ｍ”７ｇ、好ましくは
６０〜２００ｍ”７ｇのＢＥＴ比表面積を有する。ＢＥ
Ｔ比表面積は、Ｊ、Ａｍｅｒ。
６０〜２００ｍ”７ｇのＢＥＴ比表面積を有する。ＢＥ
Ｔ比表面積は、Ｊ、Ａｍｅｒ。
Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、ｖｏｌ、６０．ｐ、３０９（１９３
８年２月）及びフランス標準規格Ｘ１ｌ−６２２（３，
，３）に記載のブルナウエル・エメット・テラー法に従
って決定される。
８年２月）及びフランス標準規格Ｘ１ｌ−６２２（３，
，３）に記載のブルナウエル・エメット・テラー法に従
って決定される。
ＣＴＡＢ比表面積は通常１０〜２００ｍ１／ｇ、特に６
０〜２００ｎ１１／ｇの間である。ＣＴＡＢ比表面積は
、ＡＳＴＭ標準規格Ｄ３７６５に従って、臭化ヘキサデ
シルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）吸着をｐＨ９
で行い、かつＣＴＡ ８分子の投影面積として３５／２
を採用することによって規定される外部表面積である。
０〜２００ｎ１１／ｇの間である。ＣＴＡＢ比表面積は
、ＡＳＴＭ標準規格Ｄ３７６５に従って、臭化ヘキサデ
シルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）吸着をｐＨ９
で行い、かつＣＴＡ ８分子の投影面積として３５／２
を採用することによって規定される外部表面積である。
また、本発明のシリカはフランス標準規格３０−０２２
（１９５３年３月）に従ってフタル酸ジブチルを使用
して決定して、シリカ１００ｇ当り８０〜４００ｃｍ’
の油取込量を有することができる。
（１９５３年３月）に従ってフタル酸ジブチルを使用
して決定して、シリカ１００ｇ当り８０〜４００ｃｍ’
の油取込量を有することができる。
本発明のシリカの多孔度特性については、それは１〜１
０ｃｒｒ？／ｇ、特に２〜５ＣｒｒＩｌ／ｇの細孔容積
を有する。平均細孔直径は１０〜５０ｎｍ、好ましくは
２０〜３０ｎｍの比較的小さい範囲内にある。
０ｃｒｒ？／ｇ、特に２〜５ＣｒｒＩｌ／ｇの細孔容積
を有する。平均細孔直径は１０〜５０ｎｍ、好ましくは
２０〜３０ｎｍの比較的小さい範囲内にある。
凝集体間細孔容積の決定及びこの細孔容積に応じた細孔
の母集団の決定は、水銀ポロシメータ（ＣＯＵＬＴＲＯ
ＮＩＣ５９３００ボアサイザー）によって行われる。こ
の方法では、脱ガスされた試料の細孔に水銀が浸透せし
められ、これにより細孔容積の変化を圧力又は細孔半径
の関数として表わす多孔度曲線がプロットされる。この
多孔度曲線は、Ｎ、Ｍ、 ウィルソン及びＪ、Ｊ。
の母集団の決定は、水銀ポロシメータ（ＣＯＵＬＴＲＯ
ＮＩＣ５９３００ボアサイザー）によって行われる。こ
の方法では、脱ガスされた試料の細孔に水銀が浸透せし
められ、これにより細孔容積の変化を圧力又は細孔半径
の関数として表わす多孔度曲線がプロットされる。この
多孔度曲線は、Ｎ、Ｍ、 ウィルソン及びＪ、Ｊ。
シャピロ両氏によりＡＳＴＭ ＢＵＬＬＥＴＩＮｐ、
３９ （１９５９年２月）に記載された方法に従ってプ
ロットされる。
３９ （１９５９年２月）に記載された方法に従ってプ
ロットされる。
凝集体の積み重ねが凝集体間多孔度を生じ、その水銀に
よる充填が多孔度曲線上に階段を生じさせる。この階段
の高さから凝集体間細孔容積がわかる。また、この階段
の傾斜度は細孔の母集団の分散度を反映している。得ら
れた曲線は、凝集体間の細孔の母集団の均一性が増大す
るほど鋭いピークを表わす。
よる充填が多孔度曲線上に階段を生じさせる。この階段
の高さから凝集体間細孔容積がわかる。また、この階段
の傾斜度は細孔の母集団の分散度を反映している。得ら
れた曲線は、凝集体間の細孔の母集団の均一性が増大す
るほど鋭いピークを表わす。
比表面積及び多孔度特性は後に詳述するが、これらは本
発明の方法によって変えることができる。
発明の方法によって変えることができる。
シリカの粒度はその用途に応じて適応される。
凝集体の平均直径は通常０．５〜２０ｎｍ、好ましくは
１〜１０μｍの間である。平均直径は、凝集体の５０重
量％がこの平均直径よりも大きいか又は小さい直径を有
するような直径である。この凝集体平均直径はコウルタ
ー（Ｃｏｕｌｔｅｒ）カウンターによって測定される。
１〜１０μｍの間である。平均直径は、凝集体の５０重
量％がこの平均直径よりも大きいか又は小さい直径を有
するような直径である。この凝集体平均直径はコウルタ
ー（Ｃｏｕｌｔｅｒ）カウンターによって測定される。
本発明に従うシリカのｐＨは、一般に４〜８、特に５〜
７の間である。このｐＨ値は、フランス標準規格４５０
０７ （５，５）に従って決定される。
７の間である。このｐＨ値は、フランス標準規格４５０
０７ （５，５）に従って決定される。
本発明のシリカは、シリカのコロイド分散体にけい酸塩
と酸を同時に添加してシリカ懸濁液となし、次いでその
ｐＨ値を３〜７となるように低下させ、シリカを分離し
、これを乾燥操作に付すことからなる独創的な方法によ
って製造することができる。
と酸を同時に添加してシリカ懸濁液となし、次いでその
ｐＨ値を３〜７となるように低下させ、シリカを分離し
、これを乾燥操作に付すことからなる独創的な方法によ
って製造することができる。
本発明に従う方法の好ましい変法は、初期のシリカのコ
ロイド分散体に電解質を追加的に添加することを包含す
る。
ロイド分散体に電解質を追加的に添加することを包含す
る。
好ましくは１〜１５０ｇ／Ｉ２の濃度を有するシノカの
コロイド分散体を製造する方法の一つは、この水溶液に
酸を８〜１０、好ましくはほぼ９．５のｐＨが得られる
まで添加することからなる。
コロイド分散体を製造する方法の一つは、この水溶液に
酸を８〜１０、好ましくはほぼ９．５のｐＨが得られる
まで添加することからなる。
けい酸塩水溶液の濃度は、ＳｉＯ２として表わして、好
ましくは２０〜１５０ｇ／ｆＬである。
ましくは２０〜１５０ｇ／ｆＬである。
希釈された又は濃厚な酸を使用することが可能であり、
その規定度は０．５〜３６Ｎ１好ましくは１〜２Ｎの間
である。
その規定度は０．５〜３６Ｎ１好ましくは１〜２Ｎの間
である。
ここで、用語「けい酸塩」とは、アルカリ金属けい酸塩
を、そして好ましくは５ｔｏ２／Ｎａ、０重量比が２〜
４、好ましくは３．５のけい酸ナトリウムを意味するも
のとする。酸、は気体状（例えば二酸化炭素ガス）又は
液状であってよく、好ましくは硫酸である。
を、そして好ましくは５ｔｏ２／Ｎａ、０重量比が２〜
４、好ましくは３．５のけい酸ナトリウムを意味するも
のとする。酸、は気体状（例えば二酸化炭素ガス）又は
液状であってよく、好ましくは硫酸である。
本発明の変法によれば、コロイド分散体中のコロイドの
数を電解質の添加により制限することが可能である。−
膜内には無機又は有機塩、好ましくはアルカリ金属又は
アンモニウム塩が使用される。例として、硫酸ナトリウ
ム、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウムなどがあげられる。
数を電解質の添加により制限することが可能である。−
膜内には無機又は有機塩、好ましくはアルカリ金属又は
アンモニウム塩が使用される。例として、硫酸ナトリウ
ム、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウムなどがあげられる。
電解質は固体又は水溶液の形で使用することができ、そ
の濃度は有利にはコロイド分散体ＩＡ当り０〜５０ｇの
間であってよい。
の濃度は有利にはコロイド分散体ＩＡ当り０〜５０ｇの
間であってよい。
本発明の方法によれば、けい酸塩と酸はシリカのコロイ
ド分散体に同時に添加され、そして随意として電解質も
加えられる。二つの反応剤は、ｐＨが８〜１０、好まし
くは８．５〜９．５の間に一定に保持されるように同時
＆：添加される。温度は有利には６０〜９５℃である。
ド分散体に同時に添加され、そして随意として電解質も
加えられる。二つの反応剤は、ｐＨが８〜１０、好まし
くは８．５〜９．５の間に一定に保持されるように同時
＆：添加される。温度は有利には６０〜９５℃である。
けい酸塩溶液の濃度は、５ｉｎ２として表わして、シリ
カのコロイド分散体１λ当り４０〜２５０ｇ、特に８０
〜１５０ｇであってよい。
カのコロイド分散体１λ当り４０〜２５０ｇ、特に８０
〜１５０ｇであってよい。
本発明方法の次の工程において、ｐＨは３〜７の間にも
たらされる。これは酸を添加することにより所望のｐＨ
にもたらされる０例えば、硝酸、塩酸、硫酸若しくはり
ん酸のような無ｉ酸又は二酸化炭素ガスを吹き込むこと
によって形成される炭酸を使用することができる。
たらされる。これは酸を添加することにより所望のｐＨ
にもたらされる０例えば、硝酸、塩酸、硫酸若しくはり
ん酸のような無ｉ酸又は二酸化炭素ガスを吹き込むこと
によって形成される炭酸を使用することができる。
これにより、５ｉ０２として表わして、好ましくは４０
〜８０ｇ／ｊ２の濃度を有するシリカ懸濁液が得られる
。
〜８０ｇ／ｊ２の濃度を有するシリカ懸濁液が得られる
。
最初に使用したシリカのコロイド分散体の占める容積は
、得られる最終懸濁液の容積の１０〜２０％を占め、好
ましくはほぼ１５％である。
、得られる最終懸濁液の容積の１０〜２０％を占め、好
ましくはほぼ１５％である。
次いで、反応媒体からシリカの分離が任意の知られた方
法、例えば真空濾過又はフィルタープレスによって行わ
れる。これによりシリカケーキが得られる。
法、例えば真空濾過又はフィルタープレスによって行わ
れる。これによりシリカケーキが得られる。
本発明の好ましい具体例によれば、このシリカケーキを
洗浄することができる。これは、一般に脱イオン水で及
び（又は）２〜７のｐＨを持つ酸溶液で洗浄することが
できる。この酸溶液は、例えば硝酸のような無機酸の溶
液であってよい。
洗浄することができる。これは、一般に脱イオン水で及
び（又は）２〜７のｐＨを持つ酸溶液で洗浄することが
できる。この酸溶液は、例えば硝酸のような無機酸の溶
液であってよい。
しかし、本発明の具体例によれば、酸溶液は有機酸、特
に錯化性有機酸の溶液であってもよい。
に錯化性有機酸の溶液であってもよい。
このような酸は、カルボン酸、ジカルボン酸、ヒドロキ
シカルボン酸及びアミノカルボン酸のうちから選ぶこと
ができる。このような酸の例は酢酸であり、錯化性酸の
例は酒石酸、マレイン酸、グワセリン酸、グルコン酸及
びくえん酸である。
シカルボン酸及びアミノカルボン酸のうちから選ぶこと
ができる。このような酸の例は酢酸であり、錯化性酸の
例は酒石酸、マレイン酸、グワセリン酸、グルコン酸及
びくえん酸である。
実用的な観点からは、この洗浄操作は、シリカケーキ上
に洗浄溶液を通すことによって、又は得られる懸濁液に
シリカケーキを砕解した後に導入することによって行う
ことができる。
に洗浄溶液を通すことによって、又は得られる懸濁液に
シリカケーキを砕解した後に導入することによって行う
ことができる。
しかして、乾燥操作に先立って、フィルターケーキは砕
解されるが、これは任意の知られた手段によって、例え
ば高速攪拌機を使用して行うことができる。
解されるが、これは任意の知られた手段によって、例え
ば高速攪拌機を使用して行うことができる。
したがって、フィルターケーキは、洗浄前に又は洗浄後
に砕解され、次いで任意の知られた手段によって乾燥さ
れる。乾燥は、例えばマツフル炉若しくはトンネル炉に
おいて又は熱空気流れ中にａＩｉｎすることによって行
うことができ、その入口温度はほぼ２００〜５００℃の
間であってよく、出口温度は８０〜１００℃である。滞
留時間は１０秒〜５分間である。
に砕解され、次いで任意の知られた手段によって乾燥さ
れる。乾燥は、例えばマツフル炉若しくはトンネル炉に
おいて又は熱空気流れ中にａＩｉｎすることによって行
うことができ、その入口温度はほぼ２００〜５００℃の
間であってよく、出口温度は８０〜１００℃である。滞
留時間は１０秒〜５分間である。
乾燥生成物は、必要ならば所望の粒度を得るために粉砕
することができる。後者は所期の用途によって調節され
る。一般に、操作は、凝集体の平均直径が０．０５〜２
０μｍ１好ましくは１〜１０μｍであるように行われる
。製紙用のシリカの場合には粒度は有利には１〜３μｍ
である。操作は、エアジェツト又はナイフグラインダー
のような慣用の装置で行われる。
することができる。後者は所期の用途によって調節され
る。一般に、操作は、凝集体の平均直径が０．０５〜２
０μｍ１好ましくは１〜１０μｍであるように行われる
。製紙用のシリカの場合には粒度は有利には１〜３μｍ
である。操作は、エアジェツト又はナイフグラインダー
のような慣用の装置で行われる。
本発明の方法の実施上より、前記したようなある種の形
態学的特徴を有するシリカが得られる。
態学的特徴を有するシリカが得られる。
本発明に従う方法の特徴の一つは、得られるシリカの形
態、特にその比表面積を調節することを可能にさせるこ
とである。しかして、得られるシリカの最終的特徴を相
関させることができ、また最初のシリカのコロイド分散
体中に存在するコロイドの数及び大きさの関数として選
定することができることが見出された。
態、特にその比表面積を調節することを可能にさせるこ
とである。しかして、得られるシリカの最終的特徴を相
関させることができ、また最初のシリカのコロイド分散
体中に存在するコロイドの数及び大きさの関数として選
定することができることが見出された。
しかし、また、この分散体中のコロイドの数及び大きさ
は、電解質を存在させ又は存在させずにかつ電解質の濃
度を選択することにより、シリカのコロイド分散体中の
シリカの濃度を選択することによって調節できることが
見出された。
は、電解質を存在させ又は存在させずにかつ電解質の濃
度を選択することにより、シリカのコロイド分散体中の
シリカの濃度を選択することによって調節できることが
見出された。
添附の第１図は、電解質を存在させない場合のシリカの
コロイド分散体中のシリカ濃度（ｇ／ｌとして表わす）
の関数として、得られたシリカのＣＴＡＢ比表面積（ｒ
ｒ？／ｇ）の変化曲線（Ａ）をプロットしたグラフであ
る。
コロイド分散体中のシリカ濃度（ｇ／ｌとして表わす）
の関数として、得られたシリカのＣＴＡＢ比表面積（ｒ
ｒ？／ｇ）の変化曲線（Ａ）をプロットしたグラフであ
る。
第２図は、電解質、即ち硫酸ナトリウムを２０ ｇ／Ｉ
ｔの量で存在させた場合のシリカ濃度の関数として、得
られたシリカのＣＴＡＢ比表面積（ｍ”７ｇ）の変化曲
線（Ｂ）をプロットしたグラフである。
ｔの量で存在させた場合のシリカ濃度の関数として、得
られたシリカのＣＴＡＢ比表面積（ｍ”７ｇ）の変化曲
線（Ｂ）をプロットしたグラフである。
したがって、曲線Ａ及びＢに基けば、当業者は、所望の
比表面積特性を得るのを可能ならしめる操作条件を容易
に決定することができよう。
比表面積特性を得るのを可能ならしめる操作条件を容易
に決定することができよう。
例えば、小さい比表面積、即ちほぼ８０ ｒｒ？ ／
ｇ以下の比表面積が要求されるならば、シリカのコロイ
ド分散体の調製中に電解質を使用すべきである。しかし
、大きい比表面積、好ましくは１５０ｍ”／ｇ以上を望
む場合には、シリカのコロイド分散体中のシリカ濃度は
低いように選定すべきであり、好ましくは５０ｇ／Ｊ２
以下である。
ｇ以下の比表面積が要求されるならば、シリカのコロイ
ド分散体の調製中に電解質を使用すべきである。しかし
、大きい比表面積、好ましくは１５０ｍ”／ｇ以上を望
む場合には、シリカのコロイド分散体中のシリカ濃度は
低いように選定すべきであり、好ましくは５０ｇ／Ｊ２
以下である。
本発明に従う方法の他の特色は、これが広い比表面積の
範囲で比較的一定の凝集体間細孔寸法を導くことである
。これは実施例で証明される。
範囲で比較的一定の凝集体間細孔寸法を導くことである
。これは実施例で証明される。
したがって、本発明のシリカは、その有益な形態学的特
性の結果として、広い分野の用途、特に触媒、紙、栄養
物の担体などに使用することができる。
性の結果として、広い分野の用途、特に触媒、紙、栄養
物の担体などに使用することができる。
［実施例］
ここで、本発明の実施例を示す。
１５０ｒｎ”７ｇのＣＴＡＢ比表面積を持つシリカ空皇
巡 ＰＨ及び温度制御系とタービン式攪拌系を備えた反応器
に５角の脱イオン水とＩＪ２の１３０ｇ／ぶけい酸ナト
リウム水溶液を導入する。
巡 ＰＨ及び温度制御系とタービン式攪拌系を備えた反応器
に５角の脱イオン水とＩＪ２の１３０ｇ／ぶけい酸ナト
リウム水溶液を導入する。
攪拌（３５０ｒｐｍ）を開始した後、生じた沈降物を８
５℃に加熱し、８０ ｇ／Ｉｔ硫酸水溶液を添加するこ
とにより８分間でｐＨを９．５とする。８５℃の温度と
なったときに、シリカ濃度が１３０ ｇ／ＩｔでＳ ｉ
Ｏ２／ Ｎ ａ ２０比が３．５である１０℃のけい
酸ナトリウム水溶液（０，２０Ｊ２ ／ ｍ ｉ ｎの
流量で）と７ｉｌの８０ｇ／Ｊｌ硫酸水溶液とを同時に
添加する。酸の流量は、媒体のｐＨを９．２の一定値に
保持するように調節する（平均流量： ０．１４１／ｍ
ｉ ｎ）。
５℃に加熱し、８０ ｇ／Ｉｔ硫酸水溶液を添加するこ
とにより８分間でｐＨを９．５とする。８５℃の温度と
なったときに、シリカ濃度が１３０ ｇ／ＩｔでＳ ｉ
Ｏ２／ Ｎ ａ ２０比が３．５である１０℃のけい
酸ナトリウム水溶液（０，２０Ｊ２ ／ ｍ ｉ ｎの
流量で）と７ｉｌの８０ｇ／Ｊｌ硫酸水溶液とを同時に
添加する。酸の流量は、媒体のｐＨを９．２の一定値に
保持するように調節する（平均流量： ０．１４１／ｍ
ｉ ｎ）。
５０分間で添加した後、けい酸塩の添加を中止し、そし
て酸の添加を反応混合物のｐＨが５で安定化するまで続
ける０次いでこの混合物を濾過し、湿ったフィルターケ
ーキを脱イオン水により濾液の導電率が１ミリシーメン
ス以下となるまで洗浄する。得られたケーキを噴霧乾燥
し、２μｍの粒度を得るためジェットピュルベライザー
型粉砕機で粉砕する。
て酸の添加を反応混合物のｐＨが５で安定化するまで続
ける０次いでこの混合物を濾過し、湿ったフィルターケ
ーキを脱イオン水により濾液の導電率が１ミリシーメン
ス以下となるまで洗浄する。得られたケーキを噴霧乾燥
し、２μｍの粒度を得るためジェットピュルベライザー
型粉砕機で粉砕する。
このようにして得られたシリカの物理的化学的特性は次
の通りである。
の通りである。
ＢＥＴ比表面積 ｚｏｏ１／ｇＣＴＡＢ
比表面積 １５０ｍ２７ｇ油取込量
３２０ｃｏ＋’７１００ｇ水中５％で
のｐＨ７ 硫酸塩％ ０．５１０５℃の湿度
（％）５．９ １０００℃での強熱減量（％）９．１ １０５℃でのケーキの減量（％） ８０全細孔容積
３．６ｃｍ３／ｇ細孔平均直径
３５゜。
比表面積 １５０ｍ２７ｇ油取込量
３２０ｃｏ＋’７１００ｇ水中５％で
のｐＨ７ 硫酸塩％ ０．５１０５℃の湿度
（％）５．９ １０００℃での強熱減量（％）９．１ １０５℃でのケーキの減量（％） ８０全細孔容積
３．６ｃｍ３／ｇ細孔平均直径
３５゜。
旦１
１２０ｒｒ？／ｇのＣＴＡＢ比表面積を持つシリカの合
成 温度及びｐ ＨＩＩＪ ｆｌＩＩ系とタービン式攪拌系
を備えた反応器は４．４℃の脱イオン水と１．６角の１
３０ ｇ／ｆｔけい酸ナトリウム水溶液を導入する。
成 温度及びｐ ＨＩＩＪ ｆｌＩＩ系とタービン式攪拌系
を備えた反応器は４．４℃の脱イオン水と１．６角の１
３０ ｇ／ｆｔけい酸ナトリウム水溶液を導入する。
攪拌（３５０ｒｐｍ）を開始した後、生じた沈降物を９
２℃に加熱し、８０ ｇ／ｌ硫酸水溶液を添加すること
により８分間でｐＨを９．５に調節する。９２℃の温度
となったときに、シリカ濃度が１３０ ｇ／ｊ２でＳ
ｉ Ｏ２／ Ｎ ａ ２０比が３．５である１２℃のけ
い酸ナトリウム水溶液（（１，−、２０℃／ ｍ ｉ
ｎの流量で）と７．２℃の硫酸（８０ｇ／ｌ）水溶液と
を同時に添加する。
２℃に加熱し、８０ ｇ／ｌ硫酸水溶液を添加すること
により８分間でｐＨを９．５に調節する。９２℃の温度
となったときに、シリカ濃度が１３０ ｇ／ｊ２でＳ
ｉ Ｏ２／ Ｎ ａ ２０比が３．５である１２℃のけ
い酸ナトリウム水溶液（（１，−、２０℃／ ｍ ｉ
ｎの流量で）と７．２℃の硫酸（８０ｇ／ｌ）水溶液と
を同時に添加する。
酸の流量は、媒体のｐＨを９．５の一定値に保持するよ
うに調節する（平均流ｆｆｉ＋０．１２℃／ｍ１ｎ）。
うに調節する（平均流ｆｆｉ＋０．１２℃／ｍ１ｎ）。
６０分間添加した後、けい酸塩の添加を中止し、そして
酸の添加を反応混合物のｐＨが５で安定化するまで続け
る０次いでこの混合物を濾過し、湿ったフィルターケー
キを脱イオン水により濾液の導電率が１ミリシーメンス
以下となるまで洗浄する。得られたケーキを噴霧乾燥し
、２μｍの粒度を得るようにジェットビュルベライザー
で粉砕する。
酸の添加を反応混合物のｐＨが５で安定化するまで続け
る０次いでこの混合物を濾過し、湿ったフィルターケー
キを脱イオン水により濾液の導電率が１ミリシーメンス
以下となるまで洗浄する。得られたケーキを噴霧乾燥し
、２μｍの粒度を得るようにジェットビュルベライザー
で粉砕する。
このようにして得られたシリカの物理的化学的特性は次
の通りである。
の通りである。
ＢＥＴ比表面積 １５０１７ｇＣＴＡＢ
比表面積 １２０ｍ”／ｇ油取込′！ｆｋ
２００ｃｍ’７１００ｇ水中５％でのｐＨ４ 硫酸塩％ ２．５１０５℃の湿度
（％） ４ １０００℃での強熱減量（％） ９ １０５℃でのケーキの減量（％）８０ 全細孔容積 ３．３ｃｍ’／ｇ細
孔平均直径 ３５゜。
比表面積 １２０ｍ”／ｇ油取込′！ｆｋ
２００ｃｍ’７１００ｇ水中５％でのｐＨ４ 硫酸塩％ ２．５１０５℃の湿度
（％） ４ １０００℃での強熱減量（％） ９ １０５℃でのケーキの減量（％）８０ 全細孔容積 ３．３ｃｍ’／ｇ細
孔平均直径 ３５゜。
旦旦
Ｂｏｒｎ”／ｇのＣＴＡＢ比表面積を持つシリカの急蕪
温度及びｐＨ制御系とタービン式攪拌系を備えた反応器
に２．５ＪＺの脱イオン水と２．５℃の１３０ｇ／ＩＬ
けい酸ナトリウム水溶液を導入する。
に２．５ＪＺの脱イオン水と２．５℃の１３０ｇ／ＩＬ
けい酸ナトリウム水溶液を導入する。
攪拌（３５０ｒｐｍ）を開始した後、生じた沈降物を９
０℃に加熱し、８０ｇ／Ｊ硫酸水溶液を添加することに
より８分間でｐＨを９．５に調節する。９０℃の温度と
なったときに、シリカ濃度が１３０ ｇ／ＩｔでＳ ｆ
Ｏ２／ Ｎ ａ ２０比が３．５である１５℃のけい
酸ナトリウム水溶液（０，２５ｕ／ｍｉｎの流量で）と
９ＩＬの硫酸（８０ｇ／ｆｌ）水溶液とを同時に添加す
る。酸の流量は、媒体のｐＨを９．５の一定値に保持す
るように調節する（平均流量：０．１５ＩＬ／ｍ１ｎ）
。
０℃に加熱し、８０ｇ／Ｊ硫酸水溶液を添加することに
より８分間でｐＨを９．５に調節する。９０℃の温度と
なったときに、シリカ濃度が１３０ ｇ／ＩｔでＳ ｆ
Ｏ２／ Ｎ ａ ２０比が３．５である１５℃のけい
酸ナトリウム水溶液（０，２５ｕ／ｍｉｎの流量で）と
９ＩＬの硫酸（８０ｇ／ｆｌ）水溶液とを同時に添加す
る。酸の流量は、媒体のｐＨを９．５の一定値に保持す
るように調節する（平均流量：０．１５ＩＬ／ｍ１ｎ）
。
６０分間添加した後、けい酸塩の添加を中止し、そして
酸の添加を反応混合物のｐＨが５で安定化するまで続け
る。次いでこの混合物を濾過し、湿ったフィルターケー
キを脱イオン水により濾液の導電率が１ミリシーメンス
以下となるまで洗浄する。得られたケーキを噴霧乾燥し
、２μｍの粒度を得るようにジェットピュルベライザー
で粉砕する。
酸の添加を反応混合物のｐＨが５で安定化するまで続け
る。次いでこの混合物を濾過し、湿ったフィルターケー
キを脱イオン水により濾液の導電率が１ミリシーメンス
以下となるまで洗浄する。得られたケーキを噴霧乾燥し
、２μｍの粒度を得るようにジェットピュルベライザー
で粉砕する。
このようにして得られたシリカの物理的化学的特性は次
の通りである。
の通りである。
ＢＥＴ比表面積 ８０ｍ２／ｇＣＴＡＢ
比表面積 ａｏｍ”／ｇ油取込量
１２０ｃＩ１１’７１００ｇ水中５％
でのｐＨ４ 硫酸塩％ ２．５１０５℃の湿
度（％） ４ １０００℃での強熱減量（％） ８ １０５℃でのケーキの減量（％）８０ 全細孔容積 ３．３ｃｍ’／ｇ細孔
平均直径 ４０゜。
比表面積 ａｏｍ”／ｇ油取込量
１２０ｃＩ１１’７１００ｇ水中５％
でのｐＨ４ 硫酸塩％ ２．５１０５℃の湿
度（％） ４ １０００℃での強熱減量（％） ８ １０５℃でのケーキの減量（％）８０ 全細孔容積 ３．３ｃｍ’／ｇ細孔
平均直径 ４０゜。
例４
３０ｍ” ｇのＣＴＡＢ比表面積を持つシリカの企巡
温度及びｐＨ制御系とタービン式攪拌系を備えた反応器
に４Ｊ２の７５ｇ／ｌけい酸ナトリウム水溶液及び８０
ｇの硫酸ナトリウム水溶液を導入する。
に４Ｊ２の７５ｇ／ｌけい酸ナトリウム水溶液及び８０
ｇの硫酸ナトリウム水溶液を導入する。
攪拌（３５０ｒｐｍ）を開始した後、生じた沈降物を９
０℃に加熱する。沈降物のｐＨを８０ ｇ／ｆｌ硫酸を
０．０５８℃／ ｍ ｉ ｎの一定流量で添加すること
により９に調節する。
０℃に加熱する。沈降物のｐＨを８０ ｇ／ｆｌ硫酸を
０．０５８℃／ ｍ ｉ ｎの一定流量で添加すること
により９に調節する。
次いで、シリカ濃度が１３０ｇ／ｌ、５ｉｎ２／ Ｎ
ａ ２０比が３．５である１４．４℃のけい酸ナトリウ
ム（流量０．２４０立／ ｍ ｉ ｎで）と濃度が８０
ｇ／ＩＬである９、４２℃の硫酸とを同時に添加する。
ａ ２０比が３．５である１４．４℃のけい酸ナトリウ
ム（流量０．２４０立／ ｍ ｉ ｎで）と濃度が８０
ｇ／ＩＬである９、４２℃の硫酸とを同時に添加する。
酸の流量は、媒体のｐＨを９．２の一定値に保持するよ
うに調節する（平均流量：０．１６℃／ ｍ ｉ’ ｎ
）。
うに調節する（平均流量：０．１６℃／ ｍ ｉ’ ｎ
）。
同時添加の終了時に、けい酸塩の添加を止め、そして酸
の添加を反応混合物のｐＨが４．２で安定化するまで０
．０７３ｆＬ／ｍｉｎの一定流量で続ける０次いで混合
物を濾過し、湿ったフィルターケーキを脱イオン水によ
り濾液の導電率が１″、リジーメンス以下となるまで洗
浄する。得られたケーキを噴霧乾燥し、５μの粒度を得
るようにジェットビュルベライザーで粉砕する。
の添加を反応混合物のｐＨが４．２で安定化するまで０
．０７３ｆＬ／ｍｉｎの一定流量で続ける０次いで混合
物を濾過し、湿ったフィルターケーキを脱イオン水によ
り濾液の導電率が１″、リジーメンス以下となるまで洗
浄する。得られたケーキを噴霧乾燥し、５μの粒度を得
るようにジェットビュルベライザーで粉砕する。
このようにして得られたシリカの物理的化学的特性は次
の通りである。
の通りである。
ＢＥＴ比表面積 ５０１７ｇＣＴＡＢ
比表面積 ３０ｍ２７ｇ泊取込量
９０ｃｍ’７１００ｇ水中５％でのｐＨ
５ 全細孔容積 １．２５ｃ１／ｇ平
均細孔直径 ５０ｎ重量互 ５０ｒｎ” ｇのＣＴＡＢ比表面積を持つシリカの主
茎 温度及びｐＨｆ！ＩＪａｌ系とタービン式攪拌系を備え
た反応器に４ＩＬの１０５ ｇ／Ｉｔけい酸ナトリウム
水溶液及び８０ｇの硫酸ナトリウム水溶液を導入する。
比表面積 ３０ｍ２７ｇ泊取込量
９０ｃｍ’７１００ｇ水中５％でのｐＨ
５ 全細孔容積 １．２５ｃ１／ｇ平
均細孔直径 ５０ｎ重量互 ５０ｒｎ” ｇのＣＴＡＢ比表面積を持つシリカの主
茎 温度及びｐＨｆ！ＩＪａｌ系とタービン式攪拌系を備え
た反応器に４ＩＬの１０５ ｇ／Ｉｔけい酸ナトリウム
水溶液及び８０ｇの硫酸ナトリウム水溶液を導入する。
攪拌（３５０ｒｐｍ）を開始した後、生じた沈降物を９
０℃に加熱し、ｐＨを８０ｇ／ｊＺ硫酸をＯｌｌ ３８
１１ ／ ｍ ｉ ｎの一定流量で添加することにより
９に調節する。
０℃に加熱し、ｐＨを８０ｇ／ｊＺ硫酸をＯｌｌ ３８
１１ ／ ｍ ｉ ｎの一定流量で添加することにより
９に調節する。
次いで、シリカ濃度が１３０ｇ／ｉ、５ｉＯｚ／ Ｎ
ａ ２０比が３．５である１４．０９ｆｔのけい酸ナト
リウム（流量０．２３５℃／ ｍ ｉ ｎで）と濃度が
８０ｇ／ｌである８、２８１の硫酸とを同時に添加する
。酸の流量は、媒体のｐＨを９．２の一定値に保持する
ように調節する（平均流量＝０．１４ＩＬ／ｍ１ｎ）。
ａ ２０比が３．５である１４．０９ｆｔのけい酸ナト
リウム（流量０．２３５℃／ ｍ ｉ ｎで）と濃度が
８０ｇ／ｌである８、２８１の硫酸とを同時に添加する
。酸の流量は、媒体のｐＨを９．２の一定値に保持する
ように調節する（平均流量＝０．１４ＩＬ／ｍ１ｎ）。
同時添加の終了時に、けい酸塩の添加を止め、そして酸
の添加を反応混合物のｐ）（が４．２で安定化するまで
０．０７５ｆ／ｍｉｎの一定流量で続ける０次いで混合
物を濾過し、湿ったフィルターケーキを脱イオン水によ
り濾液の導電率が１よりシーメンス以下となるまで洗浄
する。得られたケーキを噴霧乾燥し、５μの粒度を得る
ようにジェットピュルベライザーで粉砕する。
の添加を反応混合物のｐ）（が４．２で安定化するまで
０．０７５ｆ／ｍｉｎの一定流量で続ける０次いで混合
物を濾過し、湿ったフィルターケーキを脱イオン水によ
り濾液の導電率が１よりシーメンス以下となるまで洗浄
する。得られたケーキを噴霧乾燥し、５μの粒度を得る
ようにジェットピュルベライザーで粉砕する。
このようにして得られたシリカの物理的化学的特性は次
の通りである。
の通りである。
ＢＥＴ比表面積 ６０ｍ’／ｇＣＴＡ
Ｂ比表面積 ５０ｍ’／ｇ油取込量
１００ｃｍ’７１００ｇ水中５％での
ｐＨ５ 全細孔容積 １．６５ｃｍ’／ｇ平
均細孔直径 ５０ｎｍ例６ １００ｍ”７ｇのＣＴＡＢ比表面積を持つシリカの合成 温度及びｐＨ制御系とタービン式攪拌系を備えた反応器
に４℃の１３０ ｇ／ｌけい酸ナトリウム水溶液及び８
０ｇの硫酸ナトリウム水溶液を導入する。
Ｂ比表面積 ５０ｍ’／ｇ油取込量
１００ｃｍ’７１００ｇ水中５％での
ｐＨ５ 全細孔容積 １．６５ｃｍ’／ｇ平
均細孔直径 ５０ｎｍ例６ １００ｍ”７ｇのＣＴＡＢ比表面積を持つシリカの合成 温度及びｐＨ制御系とタービン式攪拌系を備えた反応器
に４℃の１３０ ｇ／ｌけい酸ナトリウム水溶液及び８
０ｇの硫酸ナトリウム水溶液を導入する。
攪拌（３５０ｒｐｍ）を開始した後、生じた沈降物を９
０℃に加熱し、８０ｇ／ｌ硫酸を０．０４５ｊｌ／ｒｒ
ｌｉｎの一定流量で添加することにより９．７のｐＨに
調節する。
０℃に加熱し、８０ｇ／ｌ硫酸を０．０４５ｊｌ／ｒｒ
ｌｉｎの一定流量で添加することにより９．７のｐＨに
調節する。
次いで、シリカ濃度が１３０ ｇ／ｌ、５ｉｆ２／ Ｎ
ａ ２ ｏ比が３．５である１３．６４４２のけい酸ナ
トリウム（流量０．２２７１Ｌ／ｍｉｎで）と濃度が８
０ ｇ／ｆＬである５、２℃の硫酸とを同時に添加する
。酸の流量は、媒体のｐＨを９，５の一定値に保持する
ように調節する（平均流量＝０．１５７ぶ／ ｍ ｉ
ｎ ） 。
ａ ２ ｏ比が３．５である１３．６４４２のけい酸ナ
トリウム（流量０．２２７１Ｌ／ｍｉｎで）と濃度が８
０ ｇ／ｆＬである５、２℃の硫酸とを同時に添加する
。酸の流量は、媒体のｐＨを９，５の一定値に保持する
ように調節する（平均流量＝０．１５７ぶ／ ｍ ｉ
ｎ ） 。
同時添加の終了時に、けい酸塩の添加を止め、そして酸
の添加を反応混合物のｐＨが４．２で安定化するまで０
．０７３１ｇｍｉｎの一定流量で続ける。次いで混合物
を濾過し、湿ったフィルターケーキを脱イオン水により
濾液の導電率が１５リジーメンス以下となるまで洗浄す
る。得られたケーキを噴霧乾燥し、５μの粒度を得るよ
うにジェットピシルベライザーで粉砕する。
の添加を反応混合物のｐＨが４．２で安定化するまで０
．０７３１ｇｍｉｎの一定流量で続ける。次いで混合物
を濾過し、湿ったフィルターケーキを脱イオン水により
濾液の導電率が１５リジーメンス以下となるまで洗浄す
る。得られたケーキを噴霧乾燥し、５μの粒度を得るよ
うにジェットピシルベライザーで粉砕する。
このようにして得られたシリカの物理的化学的特性は次
の通りである。
の通りである。
ＢＥＴ比表面積
ＣＴＡＢ比表面積
油取送量
５０１７ｇ
１００ｍ”７ｇ
１５０ｃｍ’７１００ｇ
水中５％でのｐＨ５
全細孔容積 ２．５ｃｍ’／ｇ平均
細孔直径 ４５ｎｍ
細孔直径 ４５ｎｍ
添附の第１図は、電解質を存在させない場合のシリカの
コロイド分散体中のシリカ濃度Ｃｇ／ｌとして表わす）
の関数として、得られたシリカのＣＴＡＢ比表面ｆＡ（
ｒｎ”／ｇ）の変化曲線（Ａ）をプロットしたグラフで
ある。 第２図は、電解質、即ち硫酸ナトリウムを２０ｇ／ｆの
量で存在させた場合のシリカ濃度の関数として、得られ
たシリカのＣＴＡＢ比表面積（ｍ’／ ｇ ）の変化曲
線ＣＢ）をプロットしたグラフである。 Ｆｉｇｕｒｅ １゜ ％ＳＩ０２
コロイド分散体中のシリカ濃度Ｃｇ／ｌとして表わす）
の関数として、得られたシリカのＣＴＡＢ比表面ｆＡ（
ｒｎ”／ｇ）の変化曲線（Ａ）をプロットしたグラフで
ある。 第２図は、電解質、即ち硫酸ナトリウムを２０ｇ／ｆの
量で存在させた場合のシリカ濃度の関数として、得られ
たシリカのＣＴＡＢ比表面積（ｍ’／ ｇ ）の変化曲
線ＣＢ）をプロットしたグラフである。 Ｆｉｇｕｒｅ １゜ ％ＳＩ０２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２０〜３００ｍ＾２／ｇのＢＥＴ比表面積、１０〜
２００ｍ＾２／ｇのＣＴＡＢ比表面積、８０〜４００ｃ
ｍ＾３／１００ｇの油取込量（ＤＢＰ）、１〜１０ｃｍ
＾３／ｇの細孔容積及び１０〜５０ｎｍの平均細孔直径
を有する沈降シリカ。 ２、ＢＥＴ比表面積が６０〜２００ｍ＾２／ｇであるこ
とを特徴とする請求項１記載のシリカ。 ３、ＣＴＡＢ比表面積が６０〜２００ｍ＾２／ｇである
ことを特徴とする請求項１又は２記載のシリカ。 ４、油取込量が１００〜３５０ｃｍ＾３／１００ｇであ
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシ
リカ。 ５、細孔容積が２〜５ｃｍ＾３／ｇであることを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載のシリカ。 ６、平均細孔直径が２０〜３０ｎｍであることを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載のシリカ。 ７、凝集体の平均直径が０．５〜２０μｍ、特に１〜１
０μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
に記載のシリカ。 ８、ｐＨが４〜８、特に５〜７であることを特徴とする
請求項１〜７のいずれかに記載のシリカ。 ９、シリカのコロイド分散体にけい酸塩と酸を同時に添
加してシリカ懸濁液となし、次いでそのｐＨ値を３〜７
となるように低下させ、シリカを分離し、これを乾燥す
ることからなることを特徴とする請求項１〜８のいずれ
かに記載のシリカの製造方法。 １０、シリカのコロイド分散体に電解質を追加的に添加
することからなることを特徴とする請求項９記載の方法
。 １１、電解質が有機又は無機塩であることを特徴とする
請求項９記載の方法。 １２、電解質がアルカリ金属、特にナトリウム又はアン
モニウムの有機又は無機塩であることを特徴とする請求
項１１記載の方法。 １３、ｐＨを８〜１０、好ましくは８．５〜９．５の間
に一定に保持するように二つの反応剤を同時に添加する
ことを特徴とする請求項９記載の方法。 １４、温度が６０〜９５℃であることを特徴とする請求
項９記載の方法。 １５、けい酸塩水溶液を６０〜９５℃に加熱し、この水
溶液に酸を８〜１０、好ましくは９．５のｐＨが得られ
るまで添加することによって１〜１５０ｇ／ｌのシリカ
を含有するシリカのコロイド分散体を製造することを特
徴とする請求項９記載の方法。 １６、シリカとして表わしたけい酸塩溶液の濃度がシリ
カのコロイド分散体１ｌ当り４０〜２５０ｇ、特に８０
〜１５０ｇであることを特徴とする請求項９記載の方法
。 １７、電解質の濃度が分散体１ｌ当り０〜５０ｇである
ことを特徴とする請求項１０記載の方法。 １８、シリカのコロイド分散体が占める容積が得られる
最終懸濁液の容積のうちの１０〜２０％を占め、特にほ
ぼ１５％であることを特徴とする請求項９記載の方法。 １９、分離後に水洗又は酸溶液による洗浄を行うことを
特徴とする請求項９記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8908874A FR2649089B1 (fr) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Silice a porosite controlee et son procede d'obtention |
| FR89/08874 | 1989-07-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345511A true JPH0345511A (ja) | 1991-02-27 |
| JPH0649571B2 JPH0649571B2 (ja) | 1994-06-29 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172844A Expired - Fee Related JPH0649571B2 (ja) | 1989-07-03 | 1990-07-02 | 調節された多孔度を持つシリカ及びその製造方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JPH0649571B2 (ja) |
| KR (1) | KR930002230B1 (ja) |
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| AU (1) | AU633595B2 (ja) |
| BR (1) | BR9003128A (ja) |
| CA (1) | CA2020131C (ja) |
| DE (1) | DE69009110T2 (ja) |
| DK (1) | DK0407262T3 (ja) |
| ES (1) | ES2057468T3 (ja) |
| FI (1) | FI93824C (ja) |
| FR (1) | FR2649089B1 (ja) |
| MA (1) | MA21892A1 (ja) |
| NO (1) | NO302165B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA905146B (ja) |
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| JP2023547459A (ja) * | 2020-10-28 | 2023-11-10 | エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー | 沈降シリカ、その製造方法およびその使用 |
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| FR2678259B1 (fr) * | 1991-06-26 | 1993-11-05 | Rhone Poulenc Chimie | Nouvelles silices precipitees sous forme de granules ou de poudres, procedes de synthese et utilisation au renforcement des elastomeres. |
| TR28393A (tr) * | 1992-07-16 | 1996-05-29 | Rhone Poulenc Chimie | Silis cökeltisi hazirlamada yeni yöntem, yeni silis cökeltileri ve bunlarin elastomerlerin güclendirilmesinde kullanimi. |
| ATE142170T1 (de) † | 1992-10-28 | 1996-09-15 | Crosfield Joseph & Sons | Kieselsäuren |
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| FR2732328B1 (fr) * | 1995-03-29 | 1997-06-20 | Rhone Poulenc Chimie | Nouveau procede de preparation de silice precipitee, nouvelles silices precipitees contenant de l'aluminium et leur utilisation au renforcement des elastomeres |
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