JPH0624729A - 熱分解法シリカの疎水性化 - Google Patents

熱分解法シリカの疎水性化

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JPH0624729A JP5154593A JP15459393A JPH0624729A JP H0624729 A JPH0624729 A JP H0624729A JP 5154593 A JP5154593 A JP 5154593A JP 15459393 A JP15459393 A JP 15459393A JP H0624729 A JPH0624729 A JP H0624729A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温でシリカを疎水性化する。 【構成】 疎水性化助剤として炭素原子数が1〜3個の
脂肪族アルコールを使用して低温で細かく分割された、
熱分解法シリカの連続的な疎水性化の方法によって、シ
リカの疎水性化は温度60〜350℃、好ましくは80
〜150℃で期間2〜5、好ましくは3〜4時間にわた
って達成される。使用された疎水性化剤は既知のオルガ
ノシランである。使用された好ましい疎水性化助剤はメ
タノールである。疎水性化助剤は、使用されたシリカの
重量に基づいて、2〜15重量%、好ましくは2〜10
重量%の量で使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素原子数1〜3個の
脂肪族アルコールを使用する低温での細かく分割された
熱分解法シリカの連続的疎水性化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】西独特許第163,784号明細書は、
その表面にシラノール基を有する熱分解法シリカを、2
00〜800℃、好ましくは400〜600℃で、水蒸
気の存在下にそして不活性ガス、例えば窒素のもとに、
並流流動床法でジメチルジクロロシロンを使用して疎水
性化することを開示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】存在する方法は、疎水
性化反応を高温で行なわなければならないという不都合
を有する。従って熱の発生に多量のエネルギーを供給す
る必要がある。このことはとりわけ疎水性化生成物の製
造原価を増大する。
【0004】本発明の目的は、低温でシリカを疎水性化
する方法を利用できるようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的は、その上に少
なくとも1種類の炭素原子数1〜3個の脂肪族アルコー
ルを使用することからなる、ハロゲン化ケイ素化合物由
来熱分解法シリカをオルガノハロシランを使用して連続
的に疎水性化する方法によって達成される。
【0006】ハロゲン化ケイ素化合物から従来の方法で
製造された熱分解法シリカは、煙霧の除去後、疎水性化
剤としてオルガノハロシラン、疎水性化助剤として少な
くとも1種類の脂肪族アルコール、水蒸気および不活性
ガス供給材料を使用して疎水性化される。疎水性化は好
ましくは向流的に行なわれる。
【0007】好ましい実施態様において、本発明の方法
は熱分解法シリカを製造する工程を有する総合装置内で
行なわれる。
【0008】ハロゲン化シリカ含有物から製造された熱
分解法シリカからの煙霧の除去は、例えば適当なフィル
ターを使用して達成される。疎水性化のためにSiO2
は次いで好ましくは適当な粉体貯蔵室状反応空間へ下向
きに進行させられる。反応空間は好ましくは断熱性であ
る。その反応空間は析出された熱いシリカにより本発明
の疎水性化に必要とされる温度まで加熱される。所望の
充填レベルが達成された後、反応空間は蒸気の形の疎水
性化剤、疎水性化助剤、水蒸気および不活性ガスを装填
される。これらの物質は、好ましくは反応空間の低部3
分の1中へ導入される。これらの物質は、温度110〜
140℃、好ましくは120〜130℃、特に好ましく
は125℃にて計量供給される。好ましくは疎水性化
剤、疎水性化助剤および/または水蒸気は、導入される
前に不活性ガスで希釈される。
【0009】シリカの疎水性化は温度60〜350℃、
好ましくは80〜150℃で、期間2〜5、好ましくは
3〜4時間にわたって達成される。
【0010】疎水性化剤は既知のオルガノハロシランか
ら選ばれる。好ましいものとしてはアルキルクロロ化合
物、特に好ましくはジメチルジクロロシランが挙げられ
る。
【0011】疎水性化助剤は、炭素原子数1〜3個の脂
肪族アルコールから選ばれる。好ましい疎水性化助剤は
メタノールである。
【0012】疎水性化助剤は、使用されるシリカの重量
に基づいて、2〜15重量%の量で、好ましくは2〜1
0重量%の量で使用される。使用される不活性ガスは好
ましくは窒素である。
【0013】本発明に係る疎水性化助剤を使用すること
により、これまでの慣例よりもかなり少ないエネルギー
を使用して熱分解法SiO2 の疎水性化を行うことがで
きる。その上、本発明の方法は、高いシリカ移動率でさ
えシリカの良好な疎水性化を保証する。
【0014】図面は、本発明の方法のさまざまな実施態
様を示す。しかしながら、本発明の方法の使用の可能性
はこれらの実施態様に限定されるものではない。
【0015】図1に示された実施態様において、シリカ
は燃焼室1中でオルガノハロシランを燃焼することによ
り生成される。このことは、例えばメチルジクロロシラ
ンを空気と共に燃焼することにより達成される。塩化水
素および塩素を含有するフィルターF1/F2は、熱分
解法SiO2 から煙霧を除去する。シリカは中間漏斗2
を経て、以後疎水性化粉体貯蔵室と称せられる反応空間
中へ進行する。疎水性化粉体貯蔵室3において、シリカ
のレベルは所望の充填レベルを維持するために調節器5
を制御する充填レベルセンサー4により探知される。疎
水性化粉体貯蔵室内の充填レベルは、好ましくは放射性
充填レベルセンサーを使用して測定される。調節器5
は、好ましくは調節フラップの形をとる。粉体貯蔵室の
低部3分の1は、各蒸気充填物が熱い不活性ガスで希釈
されている、蒸気の形の温度110〜140℃の、疎水
性化剤、疎水性化助剤、水蒸気および更に不活性ガスを
装填される。
【0016】調節フラップ5のちょうど上部の不活性ガ
スのパルス6は、シリカの流れが調節フラップ5を通過
することを保証する。このことはその上大量の塩化水素
ガスまたは疎水性化剤が移動床乾燥装置9へ進行するこ
とを防止する。
【0017】疎水性化シリカは、疎水性化粉体貯蔵室3
から、少なくとも1台の送風機7と少なくとも1台のサ
イクロン8からなる運搬環状路を経て移動床乾燥装置9
へ進行する。そこで疎水性化シリカは脱酸される。
【0018】本発明の方法の代替の実施態様を図2に示
す。熱分解法シリカの製造および疎水性化助剤を使用す
る疎水性化は、各々図1について記述したように達成さ
れる。この実施態様において、使用される疎水性化剤の
量は、使用されるシリカの重量に基づいて、好ましくは
2〜4重量%である。疎水性化シリカは送風機7および
サイクロン10により疎水性化粉体貯蔵室3から、調節
フラップ5を経て、流動床反応器11中へ運ばれる。そ
こでその疏水化シリカは300〜350℃まで加熱さ
れ、次いで送風機12とサイクロン8からなる運搬環状
路を経て移動床乾燥装置9中へ運ばれる。流動床反応機
の使用は、図1に示された実施態様に比べて70%まで
だけ使用されなければならない疎水性化助剤の量を減少
させることを可能ならしめる。
【0019】疎水性化粉体貯蔵室と流動床反応器が単一
反応器を形成する、本発明の方法の更に別の実施態様を
図3に示す。燃焼室1内で、シリカはオルガノハロシラ
ンを燃焼することにより従来のやり方で製造される。フ
ィルターF1/F2は、塩化水素および塩素を含有して
いて、煙霧を分離するために使用される。熱分解法シリ
カは先ず緩衝容器2中へ、そこから送風機7およびサイ
クロン3を経て反応器15中へ進行する。その反応器は
円錐形に膨張した頂部半分と管状の底部半分とを有す
る。反応器15の膨張した頂部半分は、好ましくは外側
から温度80〜120℃まで加熱される。反応器は、反
応器の出口5で調節器を制御する充填レベルセンサー4
が備え付けられている。更に、反応器は、シリカを流動
化するための装置16を頂部半分に備え付けされてい
る。撹拌機はこの目的のために特に適している。反応器
の頂部半分はその低端部に約125℃にて不活性ガスと
疎水性化助剤の混合物が装填される。その器壁が約35
0℃まで加熱されている反応器の管状部分の低部領域
は、少なくとも1個の入口点から各々、各混合物がガス
の形にある、水蒸気と不活性ガスの混合物および疎水性
化剤と不活性ガスの混合物が装填される。その上、好ま
しくは、律動的に送り込まれる窒素は、例えば調節フラ
ップを経て計量供給される。疎水性化、熱分解法シリカ
は、送風機12およびサイクロン8を経て運搬環状路に
より乾燥装置中へ輸送され、そこでそのシリカは酸性に
され、そして疎水性化のために粉体貯蔵室中へ運ばれ
る。
【0020】
【実施例】次の実施例は、本発明を更に説明するもので
ある。
【0021】実施例 1 図1に対応する装置において、108kg/hのメチル
トリクロロシランと水素が燃焼する反応炎は断熱疎水性
化粉体貯蔵室中へ43kg/hのSiO2 を析出した。
温度が上部部分で135〜137℃で中心で109〜1
10℃であって内圧が手動スライダーによって+13お
よび+29ミリバールに維持されている、この疎水性化
粉体貯蔵室に別個の管路を経て4.5kg/hのジメチ
ルジクロロシラン(0.8m3 /hの窒素で希釈され
た)、3.3kg/hのメタノール(0.3m3 /hの
窒素で希釈された)、および1.5〜2kg/hの水
(1m3 /hの窒素で希釈された)を各々125℃のガ
スの形で装填した。疎水性化粉体貯蔵室の上部に1m3
/hの窒素を装填した。疎水性化貯蔵室の底端部のレベ
ル調節フラップで律動的に3m3 /hの窒素を導入し
た。疎水性化SiO2 は温度240〜280℃で−4.
5ミリバールの不足圧力にて移動床乾燥装置を通過し
た。その結果生じた表面疎水性化SiO2 は次の特性を
有していた: BET表面積:165m2 /g pH:4.1 炭素含量:1.03%
【0022】実施例 2 図2に対応する装置において、108kg/hのメチル
トリクロロシランと水素が燃焼する反応炎は、断熱疎水
性化粉体貯蔵室3中へ43kg/hのSiO2を析出し
た。温度が上部部分で103〜108℃で中心部で10
3〜108℃であって内圧が+3および+32ミリバー
ルに維持されている、この疎水性化粉体貯蔵室に別個の
管路を経て4.8kg/hのジメチルジクロロシラン
(0.8m3 /hの窒素で希釈された)、1.0kg/
hのメタノール(0.8m3 /hの窒素で希釈され
た)、および1.5〜1.8kg/hの水(1m3 /h
の窒素で希釈された)を各々125℃のガスの形で装填
した。疎水性化粉体貯蔵室の上部に1m3 /hの窒素を
装填した。レベル調節フラップで律動的に4m3 /hの
窒素を導入した。疎水性化粉体貯蔵室のSiO2 の下向
流は流動床反応器11を通過したが、そこでさらに5m
2 /hの窒素が装填されそしてSiO2 は温度305〜
348℃の至らされた。−1ミリバールの不足圧力が流
動床反応器中に広くゆきわたっていた。流動床反応器の
疎水性化SiO2 の下向流は、温度290〜300℃で
乾燥装置を通過した。その結果生じた表面疎水性化Si
2 は次の特性を有していた: BET表面積:173m2 /g pH:4.2 炭素含量:1.19%
【0023】以下、本発明の好適な実施態様を例示す
る。 1. 使用されるアルコールがメタノールである請求項
1に記載の方法。
【0024】2. 温度60〜150℃で行なわれる請
求項1に記載の方法。
【0025】3. シリカの疎水性化が断熱疎水性化粉
体貯蔵室中で行なわれる請求項1、前項1または前項2
のいずれか1項に記載の方法。
【0026】4. 断熱疎水性化粉体貯蔵室が放射性充
填レベルセンサーを備えている前項3に記載の方法。
【0027】5. 断熱疎水法化粉体貯蔵室が下流側
に、疎水性化SiO2 が300〜500℃に加熱される
流動床反応器を有する前項3または前項4のいずれか1
項に記載の方法。
【0028】6. 疎水性化シリカが移動床乾燥装置中
で脱酸される請求項1、または前項1〜5のいずれか1
項に記載の方法。
【0029】
【発明の効果】以上、述べたとおり、本発明に係る疎水
性化助剤を使用することにより、これまでの慣例よりも
かなり少ないエネルギーを使用して熱分解法SiO2
疎水性化を行うことができる。その上、本発明の方法
は、高いシリカ移動率でさえシリカの良好な疎水性化を
保証する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様のフローシート。
【図2】本発明の別の実施態様のフローシート。
【図3】本発明の更に別の実施態様のフローシート。
【符号の説明】
1 燃焼室 2 中間漏斗 3 疎水性化粉体貯蔵室 4 充填レベルセンサー 5 調節器(調節フラップ) 6 不活性ガスのパルス 7 送風機 8 サイクロン 9 移動床乾燥装置 10 サイクロン 11 流動床反応器 12 送風機 15 反応器 16 撹拌機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エルンスト・ミールホファー ドイツ連邦共和国 ズルツベルク/アルゴ イ、エーシュル 20ベー (72)発明者 ペーター・シェルム ドイツ連邦共和国 エメルティング、ザル ツマンシュトラーセ 5

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハロゲン化ケイ素化合物由来熱分解法シ
    リカを有機ハロシランを使用して連続的に疎水性化する
    方法であって、その上に少なくとも1種類の炭素原子数
    1〜3個の脂肪族アルコールを使用することを特徴とす
    る熱分解法シリカの連続的疎水法化方法。
JP5154593A 1992-07-02 1993-06-02 熱分解法シリカの疎水性化 Expired - Lifetime JPH0825737B2 (ja)

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DE4221716A DE4221716A1 (de) 1992-07-02 1992-07-02 Verfahren zur Hydrophobierung von pyrogen hergestelltem Siliciumdioxid
DE42-21-716-4 1992-07-02

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JPH0624729A true JPH0624729A (ja) 1994-02-01
JPH0825737B2 JPH0825737B2 (ja) 1996-03-13

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