二氧化硅复合颗粒及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化硅复合颗粒及其制造方法，其中所述二氧化硅颗粒用铝化合物进行表面处理，在所述铝化合物中有机基团经氧原子而连接至铝原子，所述二氧化硅复合颗粒的铝表面覆盖率为0.01原子%至30原子%、平均粒度为30nm至500nm、并且粒度分布指数为1.1至1.5。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其中所述二氧化硅颗粒用铝化合物进行表面处理，在所述铝化合物中有机基团经氧原子而连接至铝原子，所述二氧化硅复合颗粒的铝表面覆盖率为0.01原子％至30原子％、平均粒度为30nm至500nm、并且粒度分布指数为1.1至1.5。【专利说明】
本专利技术涉及
技术介绍
二氧化硅颗粒用作调色剂、化妆品、橡胶、研磨剂等的添加剂或主要成分，并且具 有(例如)增强树脂的强度、改善粉末的流动性、或防止板结（packing)的功能。因为据认为 二氧化硅颗粒的性能容易依赖于这些二氧化硅颗粒的形状和表面性能，因此已经有人提出 了二氧化硅颗粒的表面处理以及二氧化硅与金属或金属化合物的复合化。 JP-A-01-197311 (专利文献 1)、JP-A-2004-143028 (专利文献 2)以及 JP-A-2008-037700 (专利文献3)公开了二氧化硅复合颗粒，其中二氧化硅和铝化合物复合 化。 JP-A-07-315832 (专利文献4)公开了其表面经二氧化硅改性的结晶性氧化铝微 粒。 JP-A-61-48421 (专利文献5)公开了高纯度二氧化硅，其包含3ppm以下的铝作为 Al0
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种二氧化硅复合颗粒，其在附着对象中的分散性优异，并 且较不容易影响附着对象的流动性。 根据本专利技术的第一方面，提供一种二氧化硅复合颗粒，其中二氧化硅颗粒用铝化 合物进行表面处理，在所述铝化合物中，有机基团经氧原子连接至铝原子，所述二氧化硅复 合颗粒的铝表面覆盖率为0. 01原子％至30原子％、平均粒度为30nm至500nm、并且粒度分 布指数为1.1至1.5。 根据本专利技术的第二方面，在根据第一方面的二氧化硅复合颗粒中，平均圆度为0. 5 至 0. 85。 根据本专利技术的第三方面，在根据第一方面的二氧化硅复合颗粒中，所述铝化合物 具有一个以上的烷氧基。 根据本专利技术的第四方面，提供一种二氧化硅复合颗粒，其中所述二氧化硅颗粒依 次用铝化合物和疏水剂进行表面处理，其中在所述铝化合物中，有机基团经氧原子连接至 铝原子，所述二氧化硅复合颗粒的铝表面覆盖率为0. 01原子％至30原子％、平均粒度为 30nm至500nm、并且粒度分布指数为I. 1至L 5。 根据本专利技术的第五方面，在根据第四方面的二氧化硅复合颗粒中，平均圆度为〇. 5 至 0. 85。 根据本专利技术的第六方面，在根据第四方面的二氧化硅复合颗粒中，所述铝化合物 具有一个以上的烷氧基。 根据本专利技术的第七方面，在根据第四方面的二氧化硅复合颗粒中，所述疏水剂为 有机硅化合物。 根据本专利技术的第八方面，在根据第七方面的二氧化硅复合颗粒中，所述有机硅化 合物具有三甲基基团。 根据本专利技术的第九方面，在根据第四方面的二氧化硅复合颗粒中，所述疏水剂为 三甲基甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷。 根据本专利技术的第十方面，在根据第四方面的二氧化硅复合颗粒中，相对于二氧化 娃复合颗粒，所述疏水剂的用量为1重量％至60重量％。 根据本专利技术的第i^一方面，提供一种制造二氧化硅复合颗粒的方法，包括： 制备碱性催化剂溶液，其在含醇溶剂中含有碱性催化剂； 将四烷氧基硅烷和碱性催化剂供给至碱性催化剂溶液以形成二氧化硅颗粒；以及 将铝化合物与醇的混合溶液供给至其中形成有二氧化硅颗粒的碱性催化剂溶液， 从而用铝化合物对二氧化硅颗粒进行表面处理，其中在所述铝化合物中有机基团经氧原子 连接至铝原子，所述混合溶液中铝化合物的浓度为〇. 05重量％至10重量％。 根据本专利技术的第十二方面，根据第十一方面所述的制造二氧化硅复合颗粒的方法 还包括用疏水剂对已经用铝化合物进行过表面处理的所述二氧化硅颗粒进行表面处理。 根据本专利技术的第十三方面，在根据第十二方面所述的制造二氧化硅复合颗粒的方 法中，用疏水剂对二氧化硅颗粒进行表面处理是在超临界二氧化碳中进行的。 根据本专利技术的第一和第三方面，提供了这样一种二氧化硅复合颗粒：与铝表面覆 盖率、平均粒度和粒度分布指数中的至少一者不满足上述范围的二氧化硅复合颗粒相比， 其在附着对象中的分散性优异并且不容易影响附着对象的流动性。 根据本专利技术的第四以及第六至第十方面，提供了这样一种二氧化硅复合颗粒：与 铝表面覆盖率、平均粒度和粒度分布指数中的至少一者不满足上述范围的二氧化硅复合颗 粒相比，其在附着对象中的分散性优异并且不容易影响附着对象的流动性。 根据本专利技术的第二和第五方面，提供了这样一种二氧化硅复合颗粒：与二氧化硅 复合颗粒的平均圆度不满足上述范围的情况相比，其在附着对象中的分散性优异并且不容 易影响附着对象的流动性。 根据本专利技术的第十一至第十三方面，提供了一种制造这样的二氧化硅复合颗粒的 方法：与只将铝化合物加入到形成有二氧化硅颗粒的碱性催化剂溶液中以对二氧化硅颗粒 进行表面处理的情况、或者在铝化合物和醇的混合溶液中铝化合物的浓度不满足上述范围 的情况相比，该二氧化硅复合颗粒在附着对象中的分散性优异并且不容易影响附着对象的 流动性。 【具体实施方式】 下面将详细描述示出了本专利技术例子的示例性实施方案。 二氧化硅复合颗粒 根据示例性实施方案的二氧化硅复合颗粒是这样的二氧化硅复合颗粒：其中，用 铝化合物对二氧化硅颗粒进行表面处理，所述铝化合物中有机基团经氧原子连接至铝原 子。 根据示例性实施方案的二氧化硅复合颗粒的铝表面覆盖率为0. 01原子％至30原 子％、平均粒度为30nm至500nm、并且粒度分布指数为I. 1至I. 5。 在所述二氧化硅复合颗粒中，以上述覆盖率被铝覆盖的表面形成最外表面。 根据示例性实施方案的二氧化硅复合颗粒可以是这样的二氧化硅复合颗粒：其 中，用铝化合物对二氧化硅颗粒进行表面处理，并进一步用疏水剂进行表面处理。即使在这 种情况下，所述二氧化硅复合颗粒的铝表面覆盖率仍为〇. 01原子％至30原子％、平均粒度 仍为30nm至500nm、并且粒度分布指数仍为I. 1至L 5。 在所述二氧化硅复合颗粒中，以上述覆盖率被铝覆盖的表面形成了经疏水化处理 的最外表面。 由于上述构造，根据示例性实施方案的二氧化硅复合颗粒在附着对象(例如，树脂 颗粒、铁粉以及其他粉末)中具有优异的分散性并且不容易影响附着对象的流动性。原因尚 不清楚，但据认为如下。 具有上述平均粒度和上述粒度分布指数的二氧化硅复合颗粒具有位于窄的粒度 分布内的合适尺寸。因为这种二氧化硅复合颗粒具有位于窄的粒度分布内的合适尺寸，颗 粒间的粘附力据认为低于具有宽粒度分布的颗粒组中的粘附力，因而在颗粒间不容易产生 摩擦。结果，据认为所述二氧化硅复合颗粒自身的流动性优异。 由于上述机理，首先，从颗粒形状的观点出发，据认为根据示例性实施方案的二氧 化硅复合颗粒在附着对象中的分散性优异并且不容易影响附着对象的流动性。 另外，因为根据示例性实施方案的二氧化硅复合颗粒的至少一部分表面被铝覆 盖，因此与仅包括氧化硅的二氧化硅颗粒相比，更容易释放静电。结果，据认为所述颗粒不 容易聚集。因此，据认为根据示例性实施方案的二氧化硅复合颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化硅复合颗粒，其中所述二氧化硅颗粒用铝化合物进行表面处理，在所述铝化合物中有机基团经氧原子而连接至铝原子，所述二氧化硅复合颗粒的铝表面覆盖率为0.01原子%至30原子%、平均粒度为30nm至500nm、并且粒度分布指数为1.1至1.5。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：滨睦，饭田能史，奥野广良，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP