JPH0967114A - 大粒径のシリカ粒子を含有するシリカゾルの製造方法 - Google Patents
大粒径のシリカ粒子を含有するシリカゾルの製造方法Info
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- JPH0967114A JPH0967114A JP22309895A JP22309895A JPH0967114A JP H0967114 A JPH0967114 A JP H0967114A JP 22309895 A JP22309895 A JP 22309895A JP 22309895 A JP22309895 A JP 22309895A JP H0967114 A JPH0967114 A JP H0967114A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】均一な粒子径を有し、且つ球状で大粒径のコロ
イダルシリカが液状媒体に分散しているシリカゾルを効
率よく製造する方法を提供する。 【解決手段】本願発明のシリカゾルの製造方法は、
（ａ）工程：２０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカ
ゾルと、ケイ酸アルカリ水溶液及び／又はアルカリ水溶
液を混合して、当該混合液中の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ（但
し、Ｍはアルカリ金属を示す）のモル比を１０〜１００
に調整してヒール液とする工程、（ｂ）工程：６〜１０
ｎｍの粒子径、８〜２０重量％のＳｉＯ2濃度及び２〜
５のｐＨを有する水性シリカゾルを調整してフィード液
とする工程、及び（ｃ）工程：容器内にヒール液を入
れ、ヒール液を９０℃以上に保持しながら、ヒール液に
フィード液を添加してヒール液中のシリカ粒子の粒子径
を成長させるビルドアップ工程、からなる。
イダルシリカが液状媒体に分散しているシリカゾルを効
率よく製造する方法を提供する。 【解決手段】本願発明のシリカゾルの製造方法は、
（ａ）工程：２０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカ
ゾルと、ケイ酸アルカリ水溶液及び／又はアルカリ水溶
液を混合して、当該混合液中の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ（但
し、Ｍはアルカリ金属を示す）のモル比を１０〜１００
に調整してヒール液とする工程、（ｂ）工程：６〜１０
ｎｍの粒子径、８〜２０重量％のＳｉＯ2濃度及び２〜
５のｐＨを有する水性シリカゾルを調整してフィード液
とする工程、及び（ｃ）工程：容器内にヒール液を入
れ、ヒール液を９０℃以上に保持しながら、ヒール液に
フィード液を添加してヒール液中のシリカ粒子の粒子径
を成長させるビルドアップ工程、からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、大粒径のシリカ
粒子を含有するシリカゾルの製造方法に関する。大粒径
のシリカ粒子を含有するシリカゾルは、一般に粒子径が
２０ｎｍ以上のコロイダルシリカの分散液であり、紙の
表面処理剤、高分子材料の改質剤、フィルムの表面処理
剤、研磨剤等に用いられているが、半導体材料の研磨
剤、フィルムの表面処理剤には４０〜１０００ｎｍの粒
子径を有する球状シリカからなるシリカゾルが望まれて
いる。
粒子を含有するシリカゾルの製造方法に関する。大粒径
のシリカ粒子を含有するシリカゾルは、一般に粒子径が
２０ｎｍ以上のコロイダルシリカの分散液であり、紙の
表面処理剤、高分子材料の改質剤、フィルムの表面処理
剤、研磨剤等に用いられているが、半導体材料の研磨
剤、フィルムの表面処理剤には４０〜１０００ｎｍの粒
子径を有する球状シリカからなるシリカゾルが望まれて
いる。
【０００２】
【従来の技術】特公昭４６−２０１３７号公報には、珪
酸アルカリの水溶液に９０℃以上の温度で水を蒸発除去
しながら活性珪酸の水性コロイド溶液を添加することに
より粒子径３０〜６０ｎｍのシリカの高濃度水性ゾルを
得る方法が開示されている。特開昭６０−２５１１１９
号公報には、珪酸アルカリの水溶液に活性珪酸の水性コ
ロイド溶液を添加して４０〜１２０ｎｍのシリカ粒子が
分散媒中に分散されてなるシリカゾルを調製した後、こ
れに酸を添加して熟成し、さらに微細多孔性膜で濃縮す
る方法が開示されている。
酸アルカリの水溶液に９０℃以上の温度で水を蒸発除去
しながら活性珪酸の水性コロイド溶液を添加することに
より粒子径３０〜６０ｎｍのシリカの高濃度水性ゾルを
得る方法が開示されている。特開昭６０−２５１１１９
号公報には、珪酸アルカリの水溶液に活性珪酸の水性コ
ロイド溶液を添加して４０〜１２０ｎｍのシリカ粒子が
分散媒中に分散されてなるシリカゾルを調製した後、こ
れに酸を添加して熟成し、さらに微細多孔性膜で濃縮す
る方法が開示されている。
【０００３】特開昭６３−６４９１１号公報には、比較
的小さな粒子径を有するシリカゾルと珪酸アルカリ水溶
液および／またはアルカリ水溶液とを混合して、７０℃
以上に保持しながら、酸性珪酸液を添加して粒子径が約
４０〜１０００ｎｍのシリカ粒子が分散媒中に分散され
てなるシリカゾルを得る方法が開示されている。米国特
許第３４４０１７４号明細書あるいは同第３５８３０１
５号明細書には、粒子径１０ｎｍ以上のシリカ粒子を含
むアルカリ性シリカゾルに、平均分子量９００００以下
の酸性シリカゾルを添加して４５〜１００ｎｍあるいは
それ以上の粒子径を有するシリカ粒子を含むシリカゾル
の製造法が開示されている。上記米国特許第３４４０１
７４号及び第３５８３０１５号明細書に記載の平均分子
量Ｍが９００００以下の酸性シリカゾル中のシリカ粒子
は、シリカの密度ρを２．２ｇ／ｃｍ3、Ｎをアボガド
ロ数、πを円周率とすれば、シリカ粒子径Ｄ（ｎｍ）
は、Ｄ＝｛（６Ｍ）／（Ｎπρ１０-6）｝1/3 の式に従
って計算され、その平均分子量を粒子径に換算すると５
ｎｍ以下となる。
的小さな粒子径を有するシリカゾルと珪酸アルカリ水溶
液および／またはアルカリ水溶液とを混合して、７０℃
以上に保持しながら、酸性珪酸液を添加して粒子径が約
４０〜１０００ｎｍのシリカ粒子が分散媒中に分散され
てなるシリカゾルを得る方法が開示されている。米国特
許第３４４０１７４号明細書あるいは同第３５８３０１
５号明細書には、粒子径１０ｎｍ以上のシリカ粒子を含
むアルカリ性シリカゾルに、平均分子量９００００以下
の酸性シリカゾルを添加して４５〜１００ｎｍあるいは
それ以上の粒子径を有するシリカ粒子を含むシリカゾル
の製造法が開示されている。上記米国特許第３４４０１
７４号及び第３５８３０１５号明細書に記載の平均分子
量Ｍが９００００以下の酸性シリカゾル中のシリカ粒子
は、シリカの密度ρを２．２ｇ／ｃｍ3、Ｎをアボガド
ロ数、πを円周率とすれば、シリカ粒子径Ｄ（ｎｍ）
は、Ｄ＝｛（６Ｍ）／（Ｎπρ１０-6）｝1/3 の式に従
って計算され、その平均分子量を粒子径に換算すると５
ｎｍ以下となる。
【０００４】米国特許第４３５６１０７号及び第４３０
４５７５号明細書では、少なくとも４０ｎｍの粒子径の
粒子が少なくとも５０％含有する広い粒度分布を有する
水性シリカゾルを、ｐＨ８〜１０．５で１３８〜２４０
℃の温度で加熱して出発ゾル中の大粒径シリカ粒子を更
に大きなシリカ粒子にするビルドアップ方法が開示され
ている。その具体例として、実施例には６０〜８０ｎｍ
と１０〜２０ｎｍの分布を持ったシリカゾルを、１３８
℃、ｐＨ８．２で５時間加熱して、６０〜１１０ｎｍ、
３０ｎｍ及び１０〜２０ｎｍの粒度分布を持ったシリカ
ゾルが得られている。
４５７５号明細書では、少なくとも４０ｎｍの粒子径の
粒子が少なくとも５０％含有する広い粒度分布を有する
水性シリカゾルを、ｐＨ８〜１０．５で１３８〜２４０
℃の温度で加熱して出発ゾル中の大粒径シリカ粒子を更
に大きなシリカ粒子にするビルドアップ方法が開示され
ている。その具体例として、実施例には６０〜８０ｎｍ
と１０〜２０ｎｍの分布を持ったシリカゾルを、１３８
℃、ｐＨ８．２で５時間加熱して、６０〜１１０ｎｍ、
３０ｎｍ及び１０〜２０ｎｍの粒度分布を持ったシリカ
ゾルが得られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特公昭４６−２０１３
７号公報に記載の方法で得られるシリカゾル中のシリカ
粒子は、非球状であり粒子径も不揃いである為に好まし
くない。特公昭６０−２５１１１９号公報、特開昭６３
−６４９１１号公報又は米国特許第３４４０１７４号明
細書、第３５８３０１５号明細書に記載の方法では、添
加に用いるシリカ源として活性ケイ酸の水性コロイド溶
液を使用しており、ＳｉＯ2濃度が７重量％以下である
ため、ビルドアップされた大粒子径シリカゾルを高濃度
化するためには多大のエネルギーを必要とするので高濃
度に濃縮されたシリカゾルを得ようとする場合は好まし
くない。
７号公報に記載の方法で得られるシリカゾル中のシリカ
粒子は、非球状であり粒子径も不揃いである為に好まし
くない。特公昭６０−２５１１１９号公報、特開昭６３
−６４９１１号公報又は米国特許第３４４０１７４号明
細書、第３５８３０１５号明細書に記載の方法では、添
加に用いるシリカ源として活性ケイ酸の水性コロイド溶
液を使用しており、ＳｉＯ2濃度が７重量％以下である
ため、ビルドアップされた大粒子径シリカゾルを高濃度
化するためには多大のエネルギーを必要とするので高濃
度に濃縮されたシリカゾルを得ようとする場合は好まし
くない。
【０００６】米国特許第４３５６１０７号及び第４３０
４５７５号明細書に記載の方法では、大きな粒子上に付
着してその大きな粒子を更にビルドアップさせるために
混在させる小さな粒子が１０〜２０ｎｍであるが、この
様に１０ｎｍ以上の粒子を用いると二次核（新たな核）
が発生しやすくなるために得られるゾルの粒子径が不揃
いになり好ましくない。また、この方法では、大きな粒
子に小さな粒子を全量混合させるために、小さな粒子同
士の融着や混合液のゲル化が起こりやすい。
４５７５号明細書に記載の方法では、大きな粒子上に付
着してその大きな粒子を更にビルドアップさせるために
混在させる小さな粒子が１０〜２０ｎｍであるが、この
様に１０ｎｍ以上の粒子を用いると二次核（新たな核）
が発生しやすくなるために得られるゾルの粒子径が不揃
いになり好ましくない。また、この方法では、大きな粒
子に小さな粒子を全量混合させるために、小さな粒子同
士の融着や混合液のゲル化が起こりやすい。
【０００７】本願発明は、上記問題点を解決して粒子径
が４０〜１０００ｎｍであって、均一な粒子径を有し、
且つ球状で大粒子径のコロイダルシリカが液状媒体に分
散しているシリカゾルを効率よく製造できる改良された
方法を提供することを目的とする。
が４０〜１０００ｎｍであって、均一な粒子径を有し、
且つ球状で大粒子径のコロイダルシリカが液状媒体に分
散しているシリカゾルを効率よく製造できる改良された
方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明は、下記（ａ）
工程、（ｂ）工程及び（ｃ）工程； （ａ）：２０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカゾル
と、ケイ酸アルカリ水溶液及び／又はアルカリ水溶液を
混合して、当該混合液中の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ（但し、Ｍ
はアルカリ金属を示す）のモル比を１０〜１００に調整
してヒール液とする工程、 （ｂ）：６〜１０ｎｍの粒子径、８〜２０重量％のＳｉ
Ｏ2濃度及び２〜５のｐＨを有する水性シリカゾルを調
整してフィード液とする工程、及び （ｃ）：容器内にヒール液を入れ、ヒール液を９０℃以
上に保持しながら、ヒール液にフィード液を添加してヒ
ール液中のシリカ粒子の粒子径を成長させるビルドアッ
プ工程、からなるシリカゾルの製造方法である。
工程、（ｂ）工程及び（ｃ）工程； （ａ）：２０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカゾル
と、ケイ酸アルカリ水溶液及び／又はアルカリ水溶液を
混合して、当該混合液中の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ（但し、Ｍ
はアルカリ金属を示す）のモル比を１０〜１００に調整
してヒール液とする工程、 （ｂ）：６〜１０ｎｍの粒子径、８〜２０重量％のＳｉ
Ｏ2濃度及び２〜５のｐＨを有する水性シリカゾルを調
整してフィード液とする工程、及び （ｃ）：容器内にヒール液を入れ、ヒール液を９０℃以
上に保持しながら、ヒール液にフィード液を添加してヒ
ール液中のシリカ粒子の粒子径を成長させるビルドアッ
プ工程、からなるシリカゾルの製造方法である。
【０００９】本願発明の（ａ）工程に用いられる２０ｎ
ｍ（ナノメートル）以上の粒子径を有する水性シリカゾ
ルは、本願発明の方法の中ではヒール液として用いられ
る。この水性シリカゾルは、公知の方法で得られる水性
シリカゾルを用いることが出来る。例えば、ケイ酸アル
カリ水溶液を酸で中和したり、イオン交換樹脂で脱陽イ
オン処理して得られた活性ケイ酸を加熱熟成する方法
や、ケイ酸エステルを加水分解する方法で得られる。ま
た、特開昭５８−１１０４１７号公報では、活性な酸性
シリカゾル水溶液を７０℃以上のアルカリ水溶液に、添
加速度が１分間あたり酸性シリカゾル水溶液中のシリカ
ゾル（ＳｉＯ2換算）とアルカリ水溶液中のアルカリ
（Ｍ2Ｏ換算：Ｍはアルカリ金属又はアンモニウム）の
モル比（ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ）が１０以下となるように加え
て安定なシリカゾル水溶液を得るに際して、酸性シリカ
ゾル水溶液の添加をアルカリ金属の可溶性塩４０〜１０
００ｐｐｍの存在下で行う方法が記載されているが、こ
の方法で得られたシリカゾルは本願発明の（ａ）工程で
使用する２０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカゾル
として好ましく用いることが出来る。
ｍ（ナノメートル）以上の粒子径を有する水性シリカゾ
ルは、本願発明の方法の中ではヒール液として用いられ
る。この水性シリカゾルは、公知の方法で得られる水性
シリカゾルを用いることが出来る。例えば、ケイ酸アル
カリ水溶液を酸で中和したり、イオン交換樹脂で脱陽イ
オン処理して得られた活性ケイ酸を加熱熟成する方法
や、ケイ酸エステルを加水分解する方法で得られる。ま
た、特開昭５８−１１０４１７号公報では、活性な酸性
シリカゾル水溶液を７０℃以上のアルカリ水溶液に、添
加速度が１分間あたり酸性シリカゾル水溶液中のシリカ
ゾル（ＳｉＯ2換算）とアルカリ水溶液中のアルカリ
（Ｍ2Ｏ換算：Ｍはアルカリ金属又はアンモニウム）の
モル比（ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ）が１０以下となるように加え
て安定なシリカゾル水溶液を得るに際して、酸性シリカ
ゾル水溶液の添加をアルカリ金属の可溶性塩４０〜１０
００ｐｐｍの存在下で行う方法が記載されているが、こ
の方法で得られたシリカゾルは本願発明の（ａ）工程で
使用する２０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカゾル
として好ましく用いることが出来る。
【００１０】本願発明においては、ヒール液に用いる２
０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカゾルは、本願発
明によって得られたシリカゾルをヒール液の原料として
用いることもできる。例えば、２０ｎｍの粒子径を有す
るシリカゾルを出発原料として１００ｎｍの粒子径を有
するシリカゾルを得た後、これを出発原料として数百ｎ
ｍの更に大きな粒子径を有するシリカゾルを得るという
様に、順次繰り返して大粒子径のシリカ粒子を含有する
シリカゾルを得ることが出来る。
０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカゾルは、本願発
明によって得られたシリカゾルをヒール液の原料として
用いることもできる。例えば、２０ｎｍの粒子径を有す
るシリカゾルを出発原料として１００ｎｍの粒子径を有
するシリカゾルを得た後、これを出発原料として数百ｎ
ｍの更に大きな粒子径を有するシリカゾルを得るという
様に、順次繰り返して大粒子径のシリカ粒子を含有する
シリカゾルを得ることが出来る。
【００１１】上記の（ａ）工程に用いられる２０ｎｍ以
上の粒子径を有する水性シリカゾルに、ケイ酸アルカリ
水溶液及び／又はアルカリ水溶液を混合して、当該混合
液中の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ（但し、Ｍはアルカリ金属を示
す）のモル比を１０〜１００に調整してヒール液を得る
ことが好ましい。上記の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が１０
未満ではヒール液中の粒子同士が凝集したり、粒子成長
の途中で凝集したりするので、得られるシリカゾル中の
シリカ粒子の粒子径分布が広くなったり、非球状のシリ
カ粒子が生成するので好ましくない。また、上記の全Ｓ
ｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が１００を越えるとフィードとして
添加した粒子径６〜１０ｎｍのコロイダルシリカ粒子の
溶解が充分に行われず、新たな核となるため、得られた
シリカゾル中のシリカ粒子の粒子径分布が広くなるので
好ましくない。
上の粒子径を有する水性シリカゾルに、ケイ酸アルカリ
水溶液及び／又はアルカリ水溶液を混合して、当該混合
液中の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ（但し、Ｍはアルカリ金属を示
す）のモル比を１０〜１００に調整してヒール液を得る
ことが好ましい。上記の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が１０
未満ではヒール液中の粒子同士が凝集したり、粒子成長
の途中で凝集したりするので、得られるシリカゾル中の
シリカ粒子の粒子径分布が広くなったり、非球状のシリ
カ粒子が生成するので好ましくない。また、上記の全Ｓ
ｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が１００を越えるとフィードとして
添加した粒子径６〜１０ｎｍのコロイダルシリカ粒子の
溶解が充分に行われず、新たな核となるため、得られた
シリカゾル中のシリカ粒子の粒子径分布が広くなるので
好ましくない。
【００１２】上記のモル比調整に使用するケイ酸アルカ
リは、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチ
ウムが挙げられるが、ケイ酸ナトリウムが好ましい。こ
のケイ酸ナトリウムは、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏモル比が１．
０〜４．０の範囲で使用することが出来る。上記のケイ
酸アルカリは水溶液として（ａ）工程の水性シリカゾル
中に添加することが好ましい。このケイ酸アルカリ水溶
液はＳｉＯ2濃度が１〜２８重量％濃度で使用すること
が出来る。
リは、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチ
ウムが挙げられるが、ケイ酸ナトリウムが好ましい。こ
のケイ酸ナトリウムは、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏモル比が１．
０〜４．０の範囲で使用することが出来る。上記のケイ
酸アルカリは水溶液として（ａ）工程の水性シリカゾル
中に添加することが好ましい。このケイ酸アルカリ水溶
液はＳｉＯ2濃度が１〜２８重量％濃度で使用すること
が出来る。
【００１３】また、上記のモル比調整に使用するアルカ
リ水溶液は、アルカリ金属水酸化物の水溶液を用いるこ
とが好ましい。このアルカリ金属水酸化物は、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムが挙げられ
るが、水酸化ナトリウムが好ましい。このアルカリ金属
水酸化物の水溶液は、１〜２０重量％濃度で使用するこ
とが好ましい。
リ水溶液は、アルカリ金属水酸化物の水溶液を用いるこ
とが好ましい。このアルカリ金属水酸化物は、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムが挙げられ
るが、水酸化ナトリウムが好ましい。このアルカリ金属
水酸化物の水溶液は、１〜２０重量％濃度で使用するこ
とが好ましい。
【００１４】また、全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が１０〜１
００の範囲に調整された後の全ＳｉＯ2濃度は、３〜６
０重量％、好ましくは８〜４０重量％の範囲に有ること
が好ましい。全ＳｉＯ2濃度が３重量％未満では得られ
るシリカゾル中のＳｉＯ2濃度が低く、濃縮に多大のエ
ネルギーを必要とする。一方、６０重量％を越えるとシ
リカ粒子の凝集が起こりやすくなり、非球状の粒子が生
成しやすくなるので好ましくない。
００の範囲に調整された後の全ＳｉＯ2濃度は、３〜６
０重量％、好ましくは８〜４０重量％の範囲に有ること
が好ましい。全ＳｉＯ2濃度が３重量％未満では得られ
るシリカゾル中のＳｉＯ2濃度が低く、濃縮に多大のエ
ネルギーを必要とする。一方、６０重量％を越えるとシ
リカ粒子の凝集が起こりやすくなり、非球状の粒子が生
成しやすくなるので好ましくない。
【００１５】本願発明の（ｂ）工程で調整する水性シリ
カゾルは、６〜１０ｎｍの粒子径、８〜２０重量％、好
ましくは１０〜２０重量％のＳｉＯ2濃度及び２〜５の
ｐＨを有する。この様に調整された水性シリカゾルは、
本願発明ではフィード液として用いる事が出来る。
（ｂ）工程で調整される水性シリカゾルは、公知の方法
で製造された粒子径６〜１０ｎｍのアルカリ性水性シリ
カゾルを水素型陽イオン交換樹脂と接触させて得ること
が出来る。この粒子径６〜１０ｎｍのアルカリ性水性シ
リカゾルは、例えば、米国特許第３７１１４１９号明細
書には、ＳｉＯ2濃度１〜７重量％のアルカリ金属ケイ
酸塩水溶液に、粒子径２ｎｍ以下でＳｉＯ2濃度２〜１
４重量％の酸性シリカゾルを２５〜３５℃、２５〜５０
℃及び７０〜１００℃で分割添加して、水を蒸発させる
ことにより、粒子径５〜１０ｎｍ、ＳｉＯ2濃度が１９
〜３６重量％のアルカリ性水性シリカゾルを得る方法が
開示されている。また、特開昭５８−１１０４１６号公
報には、活性な酸性シリカゾル水溶液から安定なシリカ
ゾル水溶液を製造するに際し、該酸性シリカゾル水溶液
を水酸基型陰イオン交換樹脂に通し、活性な中性シリカ
ゾル水溶液を作り、この中性シリカゾル水溶液をあらか
じめ７０℃以上の温度に調整されているアルカリ水溶液
中に１分間当たり、該中性シリカゾル水溶液中のＳｉＯ
2とアルカリ水溶液中のＲ2Ｏ（Ｒはアルカリ金属又はア
ンモニウム）とのモル比ＳｉＯ2／Ｒ2Ｏが１０以下とな
る添加速度で連続的に添加し、限外濾過により濃縮して
シリカゾル水溶液を製造する方法が開示されている。こ
れらの方法により製造された粒子径６〜１０ｎｍのアル
カリ性水性シリカゾルは、８〜２０重量％のＳｉＯ2濃
度に調整した後、水素型陽イオン交換樹脂と接触させて
ｐＨ２〜５に調整して、（ｂ）工程のフィード液とする
ことが出来る。
カゾルは、６〜１０ｎｍの粒子径、８〜２０重量％、好
ましくは１０〜２０重量％のＳｉＯ2濃度及び２〜５の
ｐＨを有する。この様に調整された水性シリカゾルは、
本願発明ではフィード液として用いる事が出来る。
（ｂ）工程で調整される水性シリカゾルは、公知の方法
で製造された粒子径６〜１０ｎｍのアルカリ性水性シリ
カゾルを水素型陽イオン交換樹脂と接触させて得ること
が出来る。この粒子径６〜１０ｎｍのアルカリ性水性シ
リカゾルは、例えば、米国特許第３７１１４１９号明細
書には、ＳｉＯ2濃度１〜７重量％のアルカリ金属ケイ
酸塩水溶液に、粒子径２ｎｍ以下でＳｉＯ2濃度２〜１
４重量％の酸性シリカゾルを２５〜３５℃、２５〜５０
℃及び７０〜１００℃で分割添加して、水を蒸発させる
ことにより、粒子径５〜１０ｎｍ、ＳｉＯ2濃度が１９
〜３６重量％のアルカリ性水性シリカゾルを得る方法が
開示されている。また、特開昭５８−１１０４１６号公
報には、活性な酸性シリカゾル水溶液から安定なシリカ
ゾル水溶液を製造するに際し、該酸性シリカゾル水溶液
を水酸基型陰イオン交換樹脂に通し、活性な中性シリカ
ゾル水溶液を作り、この中性シリカゾル水溶液をあらか
じめ７０℃以上の温度に調整されているアルカリ水溶液
中に１分間当たり、該中性シリカゾル水溶液中のＳｉＯ
2とアルカリ水溶液中のＲ2Ｏ（Ｒはアルカリ金属又はア
ンモニウム）とのモル比ＳｉＯ2／Ｒ2Ｏが１０以下とな
る添加速度で連続的に添加し、限外濾過により濃縮して
シリカゾル水溶液を製造する方法が開示されている。こ
れらの方法により製造された粒子径６〜１０ｎｍのアル
カリ性水性シリカゾルは、８〜２０重量％のＳｉＯ2濃
度に調整した後、水素型陽イオン交換樹脂と接触させて
ｐＨ２〜５に調整して、（ｂ）工程のフィード液とする
ことが出来る。
【００１６】本願発明では、ヒール液を得る（ａ）工程
とフィード液を得る（ｂ）工程は如何なる順序で行うこ
とも可能である。即ち、（ａ）工程、（ｂ）工程、及び
（ｃ）工程の順で行う場合と、（ｂ）工程、（ａ）工
程、及び（ｃ）工程の順で行う場合の２つの方法が挙げ
られる。本願発明の（ｃ）工程は、容器内に入れたヒー
ル液を９０℃以上に保持しながら、ヒール液にフィード
液を添加してヒール液中のシリカ粒子の粒子径を成長さ
せるビルドアップ工程である。（ｃ）工程でのヒール液
の温度は９０℃以上、好ましくは１００℃〜２５０℃と
することが出来る。添加するフィード液は、加熱して添
加することも可能であるが、常温で添加する事が好まし
い。このフィード液を添加する時間は、１〜２４時間で
行うことが好ましい。
とフィード液を得る（ｂ）工程は如何なる順序で行うこ
とも可能である。即ち、（ａ）工程、（ｂ）工程、及び
（ｃ）工程の順で行う場合と、（ｂ）工程、（ａ）工
程、及び（ｃ）工程の順で行う場合の２つの方法が挙げ
られる。本願発明の（ｃ）工程は、容器内に入れたヒー
ル液を９０℃以上に保持しながら、ヒール液にフィード
液を添加してヒール液中のシリカ粒子の粒子径を成長さ
せるビルドアップ工程である。（ｃ）工程でのヒール液
の温度は９０℃以上、好ましくは１００℃〜２５０℃と
することが出来る。添加するフィード液は、加熱して添
加することも可能であるが、常温で添加する事が好まし
い。このフィード液を添加する時間は、１〜２４時間で
行うことが好ましい。
【００１７】（ｃ）工程では、ヒール液とフィード液を
混合した液体から発生する水蒸気を蒸発させないように
完全に密封された容器内で還流下に反応させる方法を行
うことが出来る。しかし、ヒール液中の粒子の成長と得
られるシリカゾルの濃縮を同時に行って効率的に製造す
るために、容器から水蒸気を除去する操作を加える事が
好ましい。この濃縮操作では、容器内の液体の容積が一
定となる様にフィード液の添加と水蒸気の除去を行うこ
とが好ましい。
混合した液体から発生する水蒸気を蒸発させないように
完全に密封された容器内で還流下に反応させる方法を行
うことが出来る。しかし、ヒール液中の粒子の成長と得
られるシリカゾルの濃縮を同時に行って効率的に製造す
るために、容器から水蒸気を除去する操作を加える事が
好ましい。この濃縮操作では、容器内の液体の容積が一
定となる様にフィード液の添加と水蒸気の除去を行うこ
とが好ましい。
【００１８】容器内の液体から水蒸気を除去する操作を
行う場合は、添加するフィード液と同じ体積の水を除去
するように、容器には容器内の液体の温度を保持しつ
つ、水蒸気の蒸発が可能なリーク弁が取り付けられた加
圧容器を用いることが好ましい。この時、添加するフィ
ード液と同じ体積の水を容器から水蒸気として除去する
ことが好ましい。
行う場合は、添加するフィード液と同じ体積の水を除去
するように、容器には容器内の液体の温度を保持しつ
つ、水蒸気の蒸発が可能なリーク弁が取り付けられた加
圧容器を用いることが好ましい。この時、添加するフィ
ード液と同じ体積の水を容器から水蒸気として除去する
ことが好ましい。
【００１９】（ｃ）工程ではフィード液の添加が終了し
た後、９０℃以上、好ましくは１００℃〜２５０℃の温
度で１〜２４時間保持させることが出来る。この保持す
る間は、容器内の液体から発生する水蒸気を蒸発させな
いように還流下に行うことも、容器内の液体から水蒸気
を除去して行うこともできる。（ｃ）工程で得られたシ
リカゾルは、限外濾過法や蒸発法により更に濃縮させる
こともできる。
た後、９０℃以上、好ましくは１００℃〜２５０℃の温
度で１〜２４時間保持させることが出来る。この保持す
る間は、容器内の液体から発生する水蒸気を蒸発させな
いように還流下に行うことも、容器内の液体から水蒸気
を除去して行うこともできる。（ｃ）工程で得られたシ
リカゾルは、限外濾過法や蒸発法により更に濃縮させる
こともできる。
【００２０】上記の（ｃ）工程では、フィード液中のシ
リカ粒子はヒール液に添加されるとアルカリ成分によっ
て溶解し、ヒール液中のシリカ粒子の表面に均一に沈積
してヒール液中のシリカ粒子の粒子径を増大させる。本
願発明では、ヒール液の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が１０
〜１００の範囲では、添加するフィード液のｐＨは２〜
５が好ましい。このフィード液のｐＨが５を越え中性付
近のｐＨに近づくとフィード液自体の安定性が低下し、
更にフィード液がアルカリ性になるとこのフィード液の
添加によりヒール液の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が低下し
て、粒子同士の融着が起こり得られる粒子の形状が非球
状になるので好ましくない。また、フィード液のｐＨは
２未満とすることも可能であるが、やはりフィード液と
しての安定性が低下するので好ましくない。
リカ粒子はヒール液に添加されるとアルカリ成分によっ
て溶解し、ヒール液中のシリカ粒子の表面に均一に沈積
してヒール液中のシリカ粒子の粒子径を増大させる。本
願発明では、ヒール液の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が１０
〜１００の範囲では、添加するフィード液のｐＨは２〜
５が好ましい。このフィード液のｐＨが５を越え中性付
近のｐＨに近づくとフィード液自体の安定性が低下し、
更にフィード液がアルカリ性になるとこのフィード液の
添加によりヒール液の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比が低下し
て、粒子同士の融着が起こり得られる粒子の形状が非球
状になるので好ましくない。また、フィード液のｐＨは
２未満とすることも可能であるが、やはりフィード液と
しての安定性が低下するので好ましくない。
【００２１】本願発明では、フィード液中のシリカ粒子
の粒子径が１０ｎｍを越えると、ヒール液中で二次核
（新たな核）となり、この１０ｎｍを越えた粒子上で粒
子成長が起こるので得られるシリカゾルの粒子径分布が
広くなり好ましくない。また、フィード液のｐＨが２〜
５の時は、フィード液中のシリカ粒子の粒子径は６ｎｍ
未満ではＳｉＯ2濃度を７重量％以上に高くすることが
出来ないので、濃縮に多くのエネルギーを要する為に好
ましくない。
の粒子径が１０ｎｍを越えると、ヒール液中で二次核
（新たな核）となり、この１０ｎｍを越えた粒子上で粒
子成長が起こるので得られるシリカゾルの粒子径分布が
広くなり好ましくない。また、フィード液のｐＨが２〜
５の時は、フィード液中のシリカ粒子の粒子径は６ｎｍ
未満ではＳｉＯ2濃度を７重量％以上に高くすることが
出来ないので、濃縮に多くのエネルギーを要する為に好
ましくない。
【００２２】本願発明によって得られるシリカゾルは、
ｐＨが９〜１２であり、粒子径は４０〜１０００ｎｍ、
ＳｉＯ2濃度は３〜６０である。本願発明では粒子径
は、透過型電子顕微鏡写真の画像解析法や、遠心沈降法
粒子径測定装置により測定することが出来る。
ｐＨが９〜１２であり、粒子径は４０〜１０００ｎｍ、
ＳｉＯ2濃度は３〜６０である。本願発明では粒子径
は、透過型電子顕微鏡写真の画像解析法や、遠心沈降法
粒子径測定装置により測定することが出来る。
【００２３】
【発明の実施の形態】本願発明の方法では、ＳｉＯ2／
Ｍ2Ｏモル比を１０〜１００に調整した２０ｎｍ以上の
粒子径を有する水性シリカゾルをヒール液として９０℃
以上に加熱して、このヒール液にｐＨ２〜５で粒子径６
〜１０ｎｍのフィード液を添加して、ヒール液中のシリ
カ粒子を粒子成長させるものである。この時にヒール液
中のシリカ粒子の粒子成長と同時に水蒸気を蒸発させて
濃縮させることにより、高濃度に濃縮された大粒径のシ
リカ粒子を含有する水性シリカゾルを得ることが出来
る。
Ｍ2Ｏモル比を１０〜１００に調整した２０ｎｍ以上の
粒子径を有する水性シリカゾルをヒール液として９０℃
以上に加熱して、このヒール液にｐＨ２〜５で粒子径６
〜１０ｎｍのフィード液を添加して、ヒール液中のシリ
カ粒子を粒子成長させるものである。この時にヒール液
中のシリカ粒子の粒子成長と同時に水蒸気を蒸発させて
濃縮させることにより、高濃度に濃縮された大粒径のシ
リカ粒子を含有する水性シリカゾルを得ることが出来
る。
【００２４】本願発明では、粒子成長と濃縮を同時に行
ってその得られる大粒子径のシリカ粒子は球状であり、
二次核の発生がないので得られるシリカゾルは均一な粒
子径を有する。更に、原料となるヒール液とフィード液
は共に濃度の高いシリカゾルを使用するために大がかり
なタンクを必要とせず、コンパクトな装置によって大粒
径のシリカ粒子を含有するシリカゾルを効率的に製造す
ることが可能であり、商業的な規模での生産に適する。
ってその得られる大粒子径のシリカ粒子は球状であり、
二次核の発生がないので得られるシリカゾルは均一な粒
子径を有する。更に、原料となるヒール液とフィード液
は共に濃度の高いシリカゾルを使用するために大がかり
なタンクを必要とせず、コンパクトな装置によって大粒
径のシリカ粒子を含有するシリカゾルを効率的に製造す
ることが可能であり、商業的な規模での生産に適する。
【００２５】以下の実施例に具体例を詳述する。しか
し、本願発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
し、本願発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【００２６】
実施例１ 平均粒子径４５ｎｍ、ＳｉＯ2濃度４０．０重量％、Ｎ
ａ2Ｏ濃度０．３７重量％のシリカゾル１８７ｇに水２
２７３ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ
2 濃度２８．８重量％、Ｎａ2Ｏ濃度９．４７重量％）
４０ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2 濃度３．５重
量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．１８重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏモル比２０のヒール液を調製した。
ａ2Ｏ濃度０．３７重量％のシリカゾル１８７ｇに水２
２７３ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ
2 濃度２８．８重量％、Ｎａ2Ｏ濃度９．４７重量％）
４０ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2 濃度３．５重
量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．１８重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏモル比２０のヒール液を調製した。
【００２７】別途、平均粒子径６ｎｍのアルカリ性水性
シリカゾル（日産化学工業株式会社製、商品名スノーテ
ックスＸＳ、ＳｉＯ2 濃度２０．６重量％、Ｎａ2Ｏ濃
度０．４重量％、ｐＨ９．１）３６２２ｇに水３８３８
ｇを混合してＳｉＯ2 濃度を１０．０重量％とした後、
水素型陽イオン交換樹脂アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ
で陽イオン交換処理することにより、平均粒子径６ｎ
ｍ、ＳｉＯ2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０
１重量％、ｐＨ２．５の酸性水性シリカゾル７４６０ｇ
を得た。
シリカゾル（日産化学工業株式会社製、商品名スノーテ
ックスＸＳ、ＳｉＯ2 濃度２０．６重量％、Ｎａ2Ｏ濃
度０．４重量％、ｐＨ９．１）３６２２ｇに水３８３８
ｇを混合してＳｉＯ2 濃度を１０．０重量％とした後、
水素型陽イオン交換樹脂アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ
で陽イオン交換処理することにより、平均粒子径６ｎ
ｍ、ＳｉＯ2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０
１重量％、ｐＨ２．５の酸性水性シリカゾル７４６０ｇ
を得た。
【００２８】撹拌機、導管及びリーク弁を備えた内容積
３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液
２５００ｇを仕込み、１００℃に加熱し、充分な撹拌下
に、上記酸性水性シリカゾル７４６０ｇを１２時間かけ
て添加すると同時にヒール液の液面が常に一定になるよ
うにリーク弁から水蒸気を外部へ留出させた。上記酸性
水性シリカゾルの添加終了後、リーク弁を閉じて水蒸気
の留出を停止した後、１００℃でさらに２時間加熱を続
けた。得られたシリカゾルは、ＳｉＯ2 濃度３２．１重
量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２０重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏモル比１６４、ｐＨ９．９、粘度２．５ｍＰａ・ｓで
あり、このシリカゾルの平均粒子径を遠心沈降法粒子径
測定装置（（株）堀場製作所製、商品名ＣＡＰＡ−７０
０）を用いて測定したところ、１００ｎｍであった。ま
た透過型電子顕微鏡写真の画像解析を行ったところ、平
均粒子径は１００ｎｍであった。さらに安定性について
試験したところ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室
温で１年間後にも粘度の変化がまったく認められず安定
なシリカゾルであった。
３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液
２５００ｇを仕込み、１００℃に加熱し、充分な撹拌下
に、上記酸性水性シリカゾル７４６０ｇを１２時間かけ
て添加すると同時にヒール液の液面が常に一定になるよ
うにリーク弁から水蒸気を外部へ留出させた。上記酸性
水性シリカゾルの添加終了後、リーク弁を閉じて水蒸気
の留出を停止した後、１００℃でさらに２時間加熱を続
けた。得られたシリカゾルは、ＳｉＯ2 濃度３２．１重
量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２０重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏモル比１６４、ｐＨ９．９、粘度２．５ｍＰａ・ｓで
あり、このシリカゾルの平均粒子径を遠心沈降法粒子径
測定装置（（株）堀場製作所製、商品名ＣＡＰＡ−７０
０）を用いて測定したところ、１００ｎｍであった。ま
た透過型電子顕微鏡写真の画像解析を行ったところ、平
均粒子径は１００ｎｍであった。さらに安定性について
試験したところ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室
温で１年間後にも粘度の変化がまったく認められず安定
なシリカゾルであった。
【００２９】実施例２ 実施例１で得られた平均粒子径１００ｎｍ、ＳｉＯ2 濃
度３２．１重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２０重量％のシリ
カゾル２７３ｇに水２１７９ｇ、ＪＩＳ３号珪酸ナトリ
ウム水溶液４８ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2 濃
度４．１重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２０重量％、全Ｓｉ
Ｏ2 ／Ｎａ2Ｏモル比２１のヒール液を調製した。
度３２．１重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２０重量％のシリ
カゾル２７３ｇに水２１７９ｇ、ＪＩＳ３号珪酸ナトリ
ウム水溶液４８ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2 濃
度４．１重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２０重量％、全Ｓｉ
Ｏ2 ／Ｎａ2Ｏモル比２１のヒール液を調製した。
【００３０】撹拌機、導管及びリーク弁を備えた内容積
３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液
２５００ｇ仕込み、１４０℃に加熱し、充分な撹拌下に
実施例１で用いたものと同様の酸性水性シリカゾル（平
均粒子径６ｎｍ、ＳｉＯ2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2
Ｏ濃度０．０１重量％、ｐＨ２．５）８４５４ｇを１６
時間かけて添加すると同時にヒール液の液面が常に一定
になるようにリーク弁から水蒸気を外部へ留出させた。
上記酸性水性シリカゾルの添加終了後、リーク弁を閉じ
て水蒸気の留出を停止した後、１４０℃でさらに２時間
加熱を続けた。得られたシリカゾルはＳｉＯ2 濃度３
７．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２３重量％、全ＳｉＯ2
／Ｎａ2Ｏモル比１６５、ｐＨ１０．２、粘度２．７ｍ
Ｐａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径２２１ｎｍであっ
た。さらに安定性について試験したところ、６０℃１カ
月の保存の後に、また、室温で１年間後にも粘度の変化
がまったく認められず安定なシリカゾルであった。
３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液
２５００ｇ仕込み、１４０℃に加熱し、充分な撹拌下に
実施例１で用いたものと同様の酸性水性シリカゾル（平
均粒子径６ｎｍ、ＳｉＯ2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2
Ｏ濃度０．０１重量％、ｐＨ２．５）８４５４ｇを１６
時間かけて添加すると同時にヒール液の液面が常に一定
になるようにリーク弁から水蒸気を外部へ留出させた。
上記酸性水性シリカゾルの添加終了後、リーク弁を閉じ
て水蒸気の留出を停止した後、１４０℃でさらに２時間
加熱を続けた。得られたシリカゾルはＳｉＯ2 濃度３
７．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２３重量％、全ＳｉＯ2
／Ｎａ2Ｏモル比１６５、ｐＨ１０．２、粘度２．７ｍ
Ｐａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径２２１ｎｍであっ
た。さらに安定性について試験したところ、６０℃１カ
月の保存の後に、また、室温で１年間後にも粘度の変化
がまったく認められず安定なシリカゾルであった。
【００３１】実施例３ 実施例２で得られた平均粒子径２２１ｎｍ、ＳｉＯ2 濃
度３７．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２３重量％のシリ
カゾル６１４ｇに水１８４９ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナト
リウム水溶液３７ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2
濃度９．６重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２０重量％、全Ｓ
ｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比５２のヒール液を調製した。
度３７．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２３重量％のシリ
カゾル６１４ｇに水１８４９ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナト
リウム水溶液３７ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2
濃度９．６重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２０重量％、全Ｓ
ｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比５２のヒール液を調製した。
【００３２】別途、平均粒子径９ｎｍのアルカリ性水性
シリカゾル（日産化学工業株式会社製、商品名スノーテ
ックスＳ、ＳｉＯ2 濃度３０．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度
０．４重量％、ｐＨ９．７）２０３３ｇに水２０８６ｇ
を混合してＳｉＯ2 濃度を１５．０重量％とした後、水
素型陽イオン交換樹脂アンバーライトＩＲ−１２０Ｂで
陽イオン交換処理することにより、平均粒子径９ｎｍ、
ＳｉＯ2 濃度１５．１重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重
量％、ｐＨ２．４の酸性水性シリカゾル４１１９ｇを得
た。
シリカゾル（日産化学工業株式会社製、商品名スノーテ
ックスＳ、ＳｉＯ2 濃度３０．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度
０．４重量％、ｐＨ９．７）２０３３ｇに水２０８６ｇ
を混合してＳｉＯ2 濃度を１５．０重量％とした後、水
素型陽イオン交換樹脂アンバーライトＩＲ−１２０Ｂで
陽イオン交換処理することにより、平均粒子径９ｎｍ、
ＳｉＯ2 濃度１５．１重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重
量％、ｐＨ２．４の酸性水性シリカゾル４１１９ｇを得
た。
【００３３】撹拌機、導管及びリーク弁を備えた内容積
３リットルのステンレス製容器内に上記ヒール液２５０
０ｇを仕込み、１１０℃に加熱して、充分な撹拌下に上
記酸性水性シリカゾル４１１９ｇを５時間かけて添加す
ると同時にヒール液の液面が常に一定になるようにリー
ク弁から水蒸気を外部へ留出させた。上記酸性水性シリ
カゾルの添加終了後、リーク弁を閉じて水蒸気の留出を
停止した後、１１０℃でさらに２時間加熱を続けた。得
られたシリカゾルは、ＳｉＯ2 濃度３３．７重量％、Ｎ
ａ2Ｏ濃度０．２１重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比
１６６、ｐＨ１０．４、粘度２．３ｍＰａ・ｓ、遠心沈
降法による粒子径３４３ｎｍであった。さらに安定性に
ついて試験したところ、６０℃１カ月の保存の後に、ま
た、室温で１年間後にも粘度の変化がまったく認められ
ず安定なシリカゾルであった。
３リットルのステンレス製容器内に上記ヒール液２５０
０ｇを仕込み、１１０℃に加熱して、充分な撹拌下に上
記酸性水性シリカゾル４１１９ｇを５時間かけて添加す
ると同時にヒール液の液面が常に一定になるようにリー
ク弁から水蒸気を外部へ留出させた。上記酸性水性シリ
カゾルの添加終了後、リーク弁を閉じて水蒸気の留出を
停止した後、１１０℃でさらに２時間加熱を続けた。得
られたシリカゾルは、ＳｉＯ2 濃度３３．７重量％、Ｎ
ａ2Ｏ濃度０．２１重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比
１６６、ｐＨ１０．４、粘度２．３ｍＰａ・ｓ、遠心沈
降法による粒子径３４３ｎｍであった。さらに安定性に
ついて試験したところ、６０℃１カ月の保存の後に、ま
た、室温で１年間後にも粘度の変化がまったく認められ
ず安定なシリカゾルであった。
【００３４】実施例４ 実施例３で得られた平均粒子径３４３ｎｍ、ＳｉＯ2濃
度３３．７重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２１重量％のシリ
カゾル１４８４ｇに水９８８ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナト
リウム水溶液２８ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2
濃度２３．２重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２３重量％、全
ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比９１のヒール液を調製した。
度３３．７重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２１重量％のシリ
カゾル１４８４ｇに水９８８ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナト
リウム水溶液２８ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2
濃度２３．２重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２３重量％、全
ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比９１のヒール液を調製した。
【００３５】撹拌機、導管及びリーク弁を備えた内容積
３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液
２５００ｇを仕込み、１４０℃に加熱し、充分な撹拌下
に実施例３で用いたものと同様の酸性水性シリカゾル
（平均粒子径９ｎｍ、ＳｉＯ2濃度１５．１重量％、Ｎ
ａ2Ｏ濃度０．０１重量％、ｐＨ２．４）２２７７ｇを
４時間かけて添加すると同時にヒール液の液面が常に一
定になるようにリーク弁から水蒸気を外部へ留出させ
た。上記酸性水性シリカゾルの添加終了後、リーク弁を
閉じて水蒸気の留出を停止した後、１４０℃で２時間加
熱を続けた。得られたシリカゾルは、ＳｉＯ2 濃度３
３．７重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２４重量％、全ＳｉＯ2
／Ｎａ2Ｏモル比１４６、ｐＨ１０．９、粘度３．０ｍ
Ｐａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径４０９ｎｍであっ
た。さらに安定性について試験したところ、６０℃１カ
月の保存の後に、また、室温で１年間後にも粘度の変化
がまったく認められず安定なシリカゾルであった。
３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液
２５００ｇを仕込み、１４０℃に加熱し、充分な撹拌下
に実施例３で用いたものと同様の酸性水性シリカゾル
（平均粒子径９ｎｍ、ＳｉＯ2濃度１５．１重量％、Ｎ
ａ2Ｏ濃度０．０１重量％、ｐＨ２．４）２２７７ｇを
４時間かけて添加すると同時にヒール液の液面が常に一
定になるようにリーク弁から水蒸気を外部へ留出させ
た。上記酸性水性シリカゾルの添加終了後、リーク弁を
閉じて水蒸気の留出を停止した後、１４０℃で２時間加
熱を続けた。得られたシリカゾルは、ＳｉＯ2 濃度３
３．７重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２４重量％、全ＳｉＯ2
／Ｎａ2Ｏモル比１４６、ｐＨ１０．９、粘度３．０ｍ
Ｐａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径４０９ｎｍであっ
た。さらに安定性について試験したところ、６０℃１カ
月の保存の後に、また、室温で１年間後にも粘度の変化
がまったく認められず安定なシリカゾルであった。
【００３６】実施例５ 実施例４で得られた平均粒子径４０９ｎｍ、ＳｉＯ2 濃
度３３．７重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２４重量％のシリ
カゾル２９７ｇに水２１８３ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナト
リウム水溶液２０ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2
濃度４．２重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．１０重量％、全Ｓ
ｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比４２のヒール液を調製した。
度３３．７重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２４重量％のシリ
カゾル２９７ｇに水２１８３ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナト
リウム水溶液２０ｇを加えて２５００ｇとし、ＳｉＯ2
濃度４．２重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．１０重量％、全Ｓ
ｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比４２のヒール液を調製した。
【００３７】撹拌機、導管及びリーク弁を備えた内容積
３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液
２５００ｇを仕込み、１７０℃に加熱し、充分な撹拌下
に、実施例３で用いたものと同様の酸性水性シリカゾル
（平均粒子径９ｎｍ、ＳｉＯ 2 濃度１５．１重量％、Ｎ
ａ2Ｏ濃度０．０１重量％、ｐＨ２．４）３４４４ｇを
６時間かけて添加すると同時にヒール液の液面が常に一
定になるようにリーク弁から水蒸気を外部へ留出させ
た。続いてリーク弁を閉じて水蒸気の留出を停止した
後、１７０℃で１時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2 濃度２４．５重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．
１２重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比２１１、ｐＨ
１０．２、粘度１．９ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒
子径７５２ｎｍであった。さらに安定性について試験し
たところ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室温で１
年間後にも粘度の変化がまったく認められず安定なシリ
カゾルであった。
３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液
２５００ｇを仕込み、１７０℃に加熱し、充分な撹拌下
に、実施例３で用いたものと同様の酸性水性シリカゾル
（平均粒子径９ｎｍ、ＳｉＯ 2 濃度１５．１重量％、Ｎ
ａ2Ｏ濃度０．０１重量％、ｐＨ２．４）３４４４ｇを
６時間かけて添加すると同時にヒール液の液面が常に一
定になるようにリーク弁から水蒸気を外部へ留出させ
た。続いてリーク弁を閉じて水蒸気の留出を停止した
後、１７０℃で１時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2 濃度２４．５重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．
１２重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比２１１、ｐＨ
１０．２、粘度１．９ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒
子径７５２ｎｍであった。さらに安定性について試験し
たところ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室温で１
年間後にも粘度の変化がまったく認められず安定なシリ
カゾルであった。
【００３８】実施例６ 実施例５において得られた平均粒子径７５２ｎｍ、Ｓｉ
Ｏ2 濃度２４．５重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．１２重量％
のシリカゾル２０００ｇに１０重量％のＮａＯＨ水溶液
３６ｇを添加して２０３６ｇとし、ＳｉＯ2 濃度２４．
１重量％、Ｎａ 2Ｏ濃度０．２５重量％、全ＳｉＯ2 ／
Ｎａ2Ｏモル比９８のヒール液を調製した。
Ｏ2 濃度２４．５重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．１２重量％
のシリカゾル２０００ｇに１０重量％のＮａＯＨ水溶液
３６ｇを添加して２０３６ｇとし、ＳｉＯ2 濃度２４．
１重量％、Ｎａ 2Ｏ濃度０．２５重量％、全ＳｉＯ2 ／
Ｎａ2Ｏモル比９８のヒール液を調製した。
【００３９】撹拌機、導管、及びリーク弁を備えた内容
積３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール
液２０３６ｇを仕込み、１４０℃に加熱し、充分な撹拌
下に、実施例１で用いたものと同様の酸性水性シリカゾ
ル（平均粒子径６ｎｍ、ＳｉＯ2 濃度１０．０重量％、
Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量％、ｐＨ２．５）５９５０ｇ
を１１時間かけて添加すると同時にヒール液の液面が常
に一定になるようにリーク弁から水蒸気を外部へ留出さ
せた。続いてリーク弁を閉じて水蒸気の留出を停止した
後、１７０℃で１時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2濃度４３．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２
３重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１９４、ｐＨ１
０．９、粘度２．２ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子
径９８０ｎｍであった。さらに安定性について試験した
ところ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室温で１年
間後にも粘度の変化がまったく認められず安定なシリカ
ゾルであった。
積３リットルのステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール
液２０３６ｇを仕込み、１４０℃に加熱し、充分な撹拌
下に、実施例１で用いたものと同様の酸性水性シリカゾ
ル（平均粒子径６ｎｍ、ＳｉＯ2 濃度１０．０重量％、
Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量％、ｐＨ２．５）５９５０ｇ
を１１時間かけて添加すると同時にヒール液の液面が常
に一定になるようにリーク弁から水蒸気を外部へ留出さ
せた。続いてリーク弁を閉じて水蒸気の留出を停止した
後、１７０℃で１時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2濃度４３．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２
３重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１９４、ｐＨ１
０．９、粘度２．２ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子
径９８０ｎｍであった。さらに安定性について試験した
ところ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室温で１年
間後にも粘度の変化がまったく認められず安定なシリカ
ゾルであった。
【００４０】実施例７ 実施例１で用いたものと同様の、平均粒子径４５ｎｍ、
ＳｉＯ2濃度４０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．３７重量
％のシリカゾル６１ｇに水２４６ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸
ナトリウム水溶液１３ｇを加えて３２０ｇとし、ＳｉＯ
2 濃度８．８重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．４６重量％、全
ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比が２０のヒール液を調製し
た。
ＳｉＯ2濃度４０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．３７重量
％のシリカゾル６１ｇに水２４６ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸
ナトリウム水溶液１３ｇを加えて３２０ｇとし、ＳｉＯ
2 濃度８．８重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．４６重量％、全
ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比が２０のヒール液を調製し
た。
【００４１】撹拌機、導管を備えた内容積３リットルの
ステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液３２０ｇを仕
込み、１００℃に加熱し、水蒸気を反応容器外に留出さ
せることなく、充分な撹拌下に、実施例１で用いたもの
と同様の酸性水性シリカゾル（平均粒子径６ｎｍ、Ｓｉ
Ｏ2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量
％、ｐＨ２．５）２４３１ｇを４時間かけて添加したの
ち、１００℃で２時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2 濃度９．９重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０
６重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１６５、ｐＨ１
９．７、粘度１．７ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子
径１００ｎｍであった。このシリカゾルを限外濾過装置
にて室温でＳｉＯ2 濃度４０重量％になるまで濃縮し
た。得られた高濃度のシリカゾルは測定の結果、ＳｉＯ
2 濃度４０．３重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２１重量％、
全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１９８、ｐＨ９．６、粘度
２．４ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径１００ｎｍ
であった。さらに安定性について試験したところ、６０
℃１カ月の保存の後に、また、室温で１年間後にも粘度
の変化がまったく認められず安定なシリカゾルであっ
た。
ステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液３２０ｇを仕
込み、１００℃に加熱し、水蒸気を反応容器外に留出さ
せることなく、充分な撹拌下に、実施例１で用いたもの
と同様の酸性水性シリカゾル（平均粒子径６ｎｍ、Ｓｉ
Ｏ2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量
％、ｐＨ２．５）２４３１ｇを４時間かけて添加したの
ち、１００℃で２時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2 濃度９．９重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０
６重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１６５、ｐＨ１
９．７、粘度１．７ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子
径１００ｎｍであった。このシリカゾルを限外濾過装置
にて室温でＳｉＯ2 濃度４０重量％になるまで濃縮し
た。得られた高濃度のシリカゾルは測定の結果、ＳｉＯ
2 濃度４０．３重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２１重量％、
全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１９８、ｐＨ９．６、粘度
２．４ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径１００ｎｍ
であった。さらに安定性について試験したところ、６０
℃１カ月の保存の後に、また、室温で１年間後にも粘度
の変化がまったく認められず安定なシリカゾルであっ
た。
【００４２】実施例８ 実施例３で得られた平均粒子径３４３ｎｍ、ＳｉＯ2濃
度３３．７重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２１重量％のシリ
カゾル９７９ｇに、ＪＩＳ３号ケイ酸ナトリウム水溶液
１８ｇを加えて９９７ｇとし、ＳｉＯ2 濃度３３．６重
量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．３７重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏモル比９３のヒール液を調製した。
度３３．７重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２１重量％のシリ
カゾル９７９ｇに、ＪＩＳ３号ケイ酸ナトリウム水溶液
１８ｇを加えて９９７ｇとし、ＳｉＯ2 濃度３３．６重
量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．３７重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏモル比９３のヒール液を調製した。
【００４３】撹拌機、導管を備えた内容積３リットルの
ステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液９９７ｇを仕
込み、１４０℃に加熱し、水蒸気を反応容器外に留出さ
せることなく、充分な撹拌下に、実施例３で用いたもの
と同様の酸性水性シリカゾル（平均粒子径９ｎｍ、Ｓｉ
Ｏ2 濃度１５．１重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量
％、ｐＨ２．４）１５０２ｇを３時間かけて添加したの
ち、１４０℃で１時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2 濃度２２．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．
１６重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１４７、ｐＨ
１０．７、粘度１．５ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒
子径４０９ｎｍであった。このシリカゾルを限外濾過装
置にて室温でＳｉＯ2 濃度４５重量％になるまで濃縮し
た。得られた高濃度のシリカゾルは測定の結果、 Ｓｉ
Ｏ2 濃度４５．５重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２８重量
％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１６８、ｐＨ１０．
６、粘度２．６ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径４
０９ｎｍであった。さらに安定性について試験したとこ
ろ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室温で１年間後
にも粘度の変化がまったく認められず安定なシリカゾル
であった。
ステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液９９７ｇを仕
込み、１４０℃に加熱し、水蒸気を反応容器外に留出さ
せることなく、充分な撹拌下に、実施例３で用いたもの
と同様の酸性水性シリカゾル（平均粒子径９ｎｍ、Ｓｉ
Ｏ2 濃度１５．１重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量
％、ｐＨ２．４）１５０２ｇを３時間かけて添加したの
ち、１４０℃で１時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2 濃度２２．４重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．
１６重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１４７、ｐＨ
１０．７、粘度１．５ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒
子径４０９ｎｍであった。このシリカゾルを限外濾過装
置にて室温でＳｉＯ2 濃度４５重量％になるまで濃縮し
た。得られた高濃度のシリカゾルは測定の結果、 Ｓｉ
Ｏ2 濃度４５．５重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２８重量
％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１６８、ｐＨ１０．
６、粘度２．６ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径４
０９ｎｍであった。さらに安定性について試験したとこ
ろ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室温で１年間後
にも粘度の変化がまったく認められず安定なシリカゾル
であった。
【００４４】実施例９ 実施例５において得られた平均粒子径７５２ｎｍ、Ｓｉ
Ｏ2 濃度２４．５重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．１２重量％
のシリカゾル６２６ｇに１０重量％のＮａＯＨ水溶液１
１ｇを添加して６３７ｇとし、ＳｉＯ2 濃度２４．１重
量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２５重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏモル比９９のヒール液を調製した。
Ｏ2 濃度２４．５重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．１２重量％
のシリカゾル６２６ｇに１０重量％のＮａＯＨ水溶液１
１ｇを添加して６３７ｇとし、ＳｉＯ2 濃度２４．１重
量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２５重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏモル比９９のヒール液を調製した。
【００４５】撹拌機、導管を備えた内容積３リットルの
ステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液２０３６ｇを
仕込み、１４０℃に加熱し、水蒸気を反応容器外に留出
させることなく、充分な撹拌下に、実施例１で用いたも
のと同様の酸性水性シリカゾル（平均粒子径６ｎｍ、Ｓ
ｉＯ2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量
％、ｐＨ２．５）１８６３ｇを３時間かけて添加したの
ち、１４０℃で１時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2 濃度１３．６重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．
０７重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１９６、ｐＨ
１０．８、粘度１．６ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒
子径９８０ｎｍであった。このシリカゾルを限外濾過装
置にて室温でＳｉＯ2 濃度５５重量％になるまで濃縮し
た。得られた高濃度のシリカゾルは測定の結果、 Ｓｉ
Ｏ2 濃度５５．６重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２４重量
％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比２３９、ｐＨ１０．
６、粘度３．１ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径９
８０ｎｍであった。さらに安定性について試験したとこ
ろ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室温で１年間後
にも粘度の変化がまったく認められず安定なシリカゾル
であった。
ステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液２０３６ｇを
仕込み、１４０℃に加熱し、水蒸気を反応容器外に留出
させることなく、充分な撹拌下に、実施例１で用いたも
のと同様の酸性水性シリカゾル（平均粒子径６ｎｍ、Ｓ
ｉＯ2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量
％、ｐＨ２．５）１８６３ｇを３時間かけて添加したの
ち、１４０℃で１時間加熱を続けた。得られたシリカゾ
ルは、ＳｉＯ2 濃度１３．６重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．
０７重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比１９６、ｐＨ
１０．８、粘度１．６ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒
子径９８０ｎｍであった。このシリカゾルを限外濾過装
置にて室温でＳｉＯ2 濃度５５重量％になるまで濃縮し
た。得られた高濃度のシリカゾルは測定の結果、 Ｓｉ
Ｏ2 濃度５５．６重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．２４重量
％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比２３９、ｐＨ１０．
６、粘度３．１ｍＰａ・ｓ、遠心沈降法による粒子径９
８０ｎｍであった。さらに安定性について試験したとこ
ろ、６０℃１カ月の保存の後に、また、室温で１年間後
にも粘度の変化がまったく認められず安定なシリカゾル
であった。
【００４６】比較例１ 平均粒子径４５ｎｍ、ＳｉＯ2濃度４０．０重量％、Ｎ
ａ2Ｏ濃度０．３７重量％のシリカゾル６１ｇに水２４
６ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナトリウム水溶液１３ｇを加え
て３２０ｇとし、ＳｉＯ2 濃度８．８重量％、Ｎａ2Ｏ
濃度０．４６重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比が２
０のヒール液を調製した。
ａ2Ｏ濃度０．３７重量％のシリカゾル６１ｇに水２４
６ｇ、ＪＩＳ３号ケイ酸ナトリウム水溶液１３ｇを加え
て３２０ｇとし、ＳｉＯ2 濃度８．８重量％、Ｎａ2Ｏ
濃度０．４６重量％、全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比が２
０のヒール液を調製した。
【００４７】撹拌機、導管を備えた内容積３リットルの
ステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液３２０ｇを仕
込み、８０℃に加熱し、水蒸気を反応容器外に留出させ
ることなく、充分な撹拌下に、実施例１で用いたものと
同様の酸性水性シリカゾル（平均粒子径６ｎｍ、ＳｉＯ
2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量％、
ｐＨ２．５）２４３１ｇを４時間かけて添加したのち、
１００℃で２時間加熱を続けた。得られたシリカゾル
は、含有するシリカ粒子の粒子径が不均一であり、平均
粒子径、粒子径分布の測定が不可能であった。
ステンレス製の耐圧容器内に上記ヒール液３２０ｇを仕
込み、８０℃に加熱し、水蒸気を反応容器外に留出させ
ることなく、充分な撹拌下に、実施例１で用いたものと
同様の酸性水性シリカゾル（平均粒子径６ｎｍ、ＳｉＯ
2 濃度１０．０重量％、Ｎａ2Ｏ濃度０．０１重量％、
ｐＨ２．５）２４３１ｇを４時間かけて添加したのち、
１００℃で２時間加熱を続けた。得られたシリカゾル
は、含有するシリカ粒子の粒子径が不均一であり、平均
粒子径、粒子径分布の測定が不可能であった。
【００４８】比較例２ ヒール液の全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比を８とした以外
は実施例２と同一条件で反応を行った。得られたシリカ
ゾルは、粒子同士が融着していびつな形状の粒子が多く
生成したため、粒子径が不均一であり、平均粒子径、粒
子径分布の測定が不可能であった。
は実施例２と同一条件で反応を行った。得られたシリカ
ゾルは、粒子同士が融着していびつな形状の粒子が多く
生成したため、粒子径が不均一であり、平均粒子径、粒
子径分布の測定が不可能であった。
【００４９】比較例３ ヒール液の全ＳｉＯ2 ／Ｎａ2Ｏモル比を１６８とした
以外は実施例４と同一条件で反応を行った。得られたシ
リカゾルは、含有するシリカ粒子の粒径が不均一であ
り、平均粒径、粒子径分布の測定が不可能であった。 比較例４ ヒール液に添加する酸性水性シリカゾルの平均粒子径が
１２ｎｍである以外は実施例６と同一条件で反応を行っ
た。得られたシリカゾルは、含有するシリカ粒子の粒径
が不均一であり、平均粒径、粒子径分布の測定が不可能
であった。
以外は実施例４と同一条件で反応を行った。得られたシ
リカゾルは、含有するシリカ粒子の粒径が不均一であ
り、平均粒径、粒子径分布の測定が不可能であった。 比較例４ ヒール液に添加する酸性水性シリカゾルの平均粒子径が
１２ｎｍである以外は実施例６と同一条件で反応を行っ
た。得られたシリカゾルは、含有するシリカ粒子の粒径
が不均一であり、平均粒径、粒子径分布の測定が不可能
であった。
【００５０】
【発明の効果】本願発明は、ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比を１
０〜１００に調整した２０ｎｍ以上の粒子径を有する水
性シリカゾルをヒール液として９０℃以上に加熱して、
このヒール液にｐＨ２〜５で粒子径６〜１０ｎｍの水性
シリカゾルをフィード液として添加して、ヒール液中の
シリカ粒子を粒子成長させるものである。この時にヒー
ル液中のシリカ粒子の粒子成長と同時に水蒸気を蒸発さ
せて濃縮させることにより、高濃度に濃縮された大粒径
のシリカ粒子を含有する水性シリカゾルを得ることが出
来る。
０〜１００に調整した２０ｎｍ以上の粒子径を有する水
性シリカゾルをヒール液として９０℃以上に加熱して、
このヒール液にｐＨ２〜５で粒子径６〜１０ｎｍの水性
シリカゾルをフィード液として添加して、ヒール液中の
シリカ粒子を粒子成長させるものである。この時にヒー
ル液中のシリカ粒子の粒子成長と同時に水蒸気を蒸発さ
せて濃縮させることにより、高濃度に濃縮された大粒径
のシリカ粒子を含有する水性シリカゾルを得ることが出
来る。
【００５１】本願発明では、粒子成長と濃縮を同時に行
って得られる大粒子径のシリカ粒子は球状であり、二次
核の発生がないので得られるシリカゾルは均一な粒子径
を有する。更に、原料となるヒール液とフィード液は共
に安定な濃度の高いシリカゾルを使用するために大がか
りなタンクを必要とせず、コンパクトな装置によって簡
単に大粒径のシリカ粒子を含有するシリカゾルを製造す
ることが可能であり、商業的な規模での生産に適する。
また、本願発明は、ヒール液にフィード液を予め全量添
加しておく方法ではなく、ヒール液中にフィード液を徐
々に添加する方法である為に、添加されたフィード液中
の粒子同士の凝集や融着がないので得られるシリカゾル
は均一な粒子径を有する。
って得られる大粒子径のシリカ粒子は球状であり、二次
核の発生がないので得られるシリカゾルは均一な粒子径
を有する。更に、原料となるヒール液とフィード液は共
に安定な濃度の高いシリカゾルを使用するために大がか
りなタンクを必要とせず、コンパクトな装置によって簡
単に大粒径のシリカ粒子を含有するシリカゾルを製造す
ることが可能であり、商業的な規模での生産に適する。
また、本願発明は、ヒール液にフィード液を予め全量添
加しておく方法ではなく、ヒール液中にフィード液を徐
々に添加する方法である為に、添加されたフィード液中
の粒子同士の凝集や融着がないので得られるシリカゾル
は均一な粒子径を有する。
【００５２】本願発明の方法で得られたシリカゾルは、
球状で粒子径分布が狭いのでこれらの特性により、紙の
表面処理、フイルムへの添加や半導体ウエハーの研磨、
触媒等の分野で使用することが出来る。
球状で粒子径分布が狭いのでこれらの特性により、紙の
表面処理、フイルムへの添加や半導体ウエハーの研磨、
触媒等の分野で使用することが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 卓史 千葉県船橋市坪井町722番地１ 日産化学 工業株式会社中央研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 下記（ａ）工程、（ｂ）工程及び（ｃ）
工程； （ａ）：２０ｎｍ以上の粒子径を有する水性シリカゾル
と、ケイ酸アルカリ水溶液及び／又はアルカリ水溶液を
混合して、当該混合液中の全ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ（但し、Ｍ
はアルカリ金属を示す）のモル比を１０〜１００に調整
してヒール液とする工程、 （ｂ）：６〜１０ｎｍの粒子径、８〜２０重量％のＳｉ
Ｏ2濃度及び２〜５のｐＨを有する水性シリカゾルを調
整してフィード液とする工程、及び （ｃ）：容器内にヒール液を入れ、ヒール液を９０℃以
上に保持しながら、ヒール液にフィード液を添加してヒ
ール液中のシリカ粒子の粒子径を成長させるビルドアッ
プ工程、からなるシリカゾルの製造方法。 - 【請求項２】 （ｃ）工程で容器から水蒸気を除去する
操作を加える事を特徴とする請求項１に記載のシリカゾ
ルの製造方法。 - 【請求項３】 （ｃ）工程で容器から水蒸気を除去し、
且つ容器内の液体の容積が一定となる事を特徴とする請
求項１又は請求項２に記載のシリカゾルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22309895A JP3752706B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 大粒径のシリカ粒子を含有するシリカゾルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22309895A JP3752706B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 大粒径のシリカ粒子を含有するシリカゾルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0967114A true JPH0967114A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3752706B2 JP3752706B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=16792803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22309895A Expired - Lifetime JP3752706B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 大粒径のシリカ粒子を含有するシリカゾルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3752706B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010029994A1 (ja) | 2008-09-12 | 2010-03-18 | 日本バイリーン株式会社 | リチウムイオン二次電池用セパレータ、その製造方法、及びリチウムイオン二次電池 |
| JP2023139490A (ja) * | 2022-03-22 | 2023-10-04 | 日揮触媒化成株式会社 | シリカ系粒子分散液、それを含む磁気ディスク基板研磨用研磨スラリー、それを含む磁気ディスク基板研磨用組成物およびシリカ系粒子群の製造方法 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22309895A patent/JP3752706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010029994A1 (ja) | 2008-09-12 | 2010-03-18 | 日本バイリーン株式会社 | リチウムイオン二次電池用セパレータ、その製造方法、及びリチウムイオン二次電池 |
| JP2023139490A (ja) * | 2022-03-22 | 2023-10-04 | 日揮触媒化成株式会社 | シリカ系粒子分散液、それを含む磁気ディスク基板研磨用研磨スラリー、それを含む磁気ディスク基板研磨用組成物およびシリカ系粒子群の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3752706B2 (ja) | 2006-03-08 |
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