向通过导入碎解用容器内的气体而产生的旋流中供给煅烧工序中经煅烧的二氧化硅粒子，进行碎解。由此，实现可容易地碎解、兼顾低吸湿性和高树脂分散性的碎解二氧化硅粒子。另外，如果碎解时导入除湿空气(气体)，则吸湿性低，在树脂中的分散性大幅提高。另外，如果碎解后再次进行加热处理(煅烧)，碎解二氧化硅粒子的表面被改性，吸湿性和在树脂中的分散性大幅提高。包含由此而得的碎解二氧化硅粒子的树脂组合物在用于半导体的底部填充材料、液晶显示装置的面内用间隔物或密封用间隔物时的注入性、过滤性良好。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及碎解（日文：解砕）二氧化硅粒子的制造方法和包含该粒子的树脂组 合物。特别是涉及吸湿性低、在树脂中的分散性优异的碎解二氧化硅粒子的制造方法。本 专利技术还涉及在用于半导体的底部填充材料、液晶显示装置的面内用间隔物及密封用间隔物 时，可获得注入性、过滤性良好的包含碎解二氧化硅粒子的树脂组合物。
技术介绍
圆球状的二氧化硅粒子被用于各种用途。例如，专利文献1(日本专利特开平 7-140472号公报）中记载了对将有机硅化合物水解、缩聚而得的粒子进行热处理（100~ l〇〇〇°C )，获得液晶盒用间隔物粒子。此外，专利文献2 (日本专利特开平11-228699号公 报）和专利文献3 (日本专利特开平11-228698号公报）中记载了将使有机硅化合物水解、 缩合而得的二氧化硅粒子以高温煅烧，将该煅烧二氧化硅粒子用于液晶显示装置的面内用 间隔物或密封用间隔物。 此外，煅烧二氧化硅粒子作为填充剂或填料混入树脂组合物。例如，已知向作为半 导体元件的密封材料或牙科材料使用的固化性树脂组合物中作为填充剂混合煅烧二氧化 硅粒子。对于煅烧二氧化硅粒子要求吸湿性低、粒度分布窄而粒径统一、分散性良好等。例 如，专利文献4(日本专利特开2012-142438号公报）中揭示了包含平均粒径在0. 5~30 μπι 的范围内且粒径变异系数（CV值）在3%以下的聚硅氧烷粒子和和树脂的半导体元件的安 装用糊料。 此外，专利文献5 (日本专利特开昭62-96313号公报）和专利文献6 (日本专利特 开平1-234319号公报）中揭示了将水合物缩合而得的二氧化硅粒子的粒径统一，因此适合 作为填料等。 专利文献7 (日本专利特开2003-176121号公报）中揭示了平均粒径在规定范围 内，平均粒径的标准差小，凝集物少，吸湿性低的煅烧二氧化硅粒子。具体而言，通过将能够 水解的有机硅化合物在包含水和催化剂的有机溶剂中水解、缩合，来制造二氧化硅粒子。将 该二氧化硅粒子喷雾干燥，然后将二氧化硅粒子在1000~1200°C的范围内进行煅烧。此 时，能在凝集状态下将二氧化硅粒子干燥，所以如果在该状态下进行煅烧，则二氧化硅粒子 熔融结合，形成凝集体，无法获得单分散的粒子。于是，在喷雾干燥后，通过用锤磨机等粉碎 装置将二氧化硅粒子粉碎（粉碎工序），从而粉碎凝集体，以抑制在二氧化硅粒子的煅烧时 发生凝集。 此外，专利文献8 (日本专利特开2011-245362号公报）中揭示了向容器内导入高 压气体，呈同心圆状产生沿圆形容器的内壁面的旋流，使原材料相互撞击进行粉碎、粉化的 喷射磨。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本专利特开平7-140472号公报 专利文献2:日本专利特开平11-228699号公报 专利文献3:日本专利特开平11-228698号公报 专利文献4:日本专利特开2012 - 142438号公报 专利文献5:日本专利特开昭62-96313号公报 专利文献6:日本专利特开平1-234319号公报 专利文献7:日本专利特开2003 - 176121号公报 专利文献8:日本专利特开2011 - 245362号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题 但是，由于以下所述的理由，由任一种方法得到的粒子作为底部填充材料或密封 材料中使用的粒子都是不足够的。作为制备二氧化硅粒子的方法，有各种方法，但防止二氧 化硅粒子的凝集，提高在树脂中的分散性是不容易的。特别是粒径越小，结果表面积就越 大，该问题变得明显。如果将凝集状态的二氧化硅粒子在高温下煅烧，则二氧化硅粒子熔融 结合，无法获得充分的分散性。如果像专利文献5、专利文献6那样使用喷雾干燥装置制备 二氧化硅粒子，二氧化硅粒子凝集而在树脂中的分散性等不足。此外，如果像专利文献7那 样，在1000~1200°C的较高温度下进行煅烧而促进致密化，则根据经验可知粒子的吸湿性 下降，越是在高温下进行处理，则越会发生二氧化硅粒子之间的熔融结合，所以形成一次粒 子粘连的凝集体。即使通过在煅烧前预先进行粉碎，使凝集体不易产生，也无法消除粒子的 熔融结合。因此，导致产生凝集体，且使在窄的间隙中的注入性、灌封性、以及与树脂混炼时 的混炼物的过滤性变差。 该情况下，根据经验会进一步将熔融结合或粘连的粒子用粉碎装置进行处理，但 是粉碎后的粒子的破碎面因为硅氧键被切断，容易产生硅烷醇基，结果容易成为亲水性的 表面。通过煅烧而致密化的表面的硅烷醇基少，形成疏水性的表面，但如果通过粉碎将硅氧 键切断而产生硅烷醇基，则疏水性的表面减少，亲水性的表面增加。于是，一次粒子容易形 成松散地聚集的凝集体（块状物），然后在与树脂成分一起混炼时分散不充分，引起过滤性 的下降和注入性的下降。 此外，为了防止粒子的熔融结合，在低于900°C的低温下煅烧是有效的。但是，如果 在低温下煅烧二氧化硅粒子，则容易在煅烧二氧化硅粒子的表面残留硅烷醇基，无法减少 吸湿量。 此外，如果使用专利文献8中示出的装置，即使能够实现由粉碎引起的粉化，也无 法充分控制亲水性的表面和疏水性的表面，从而引起在树脂中的分散下降、产生凝集体、树 脂混炼物的过滤性下降。 这样，通过以往的制造方法无法同时实现煅烧二氧化硅粒子的低吸湿性和高分散 性以及树脂组合物的过滤性和注入性。 解决技术问题所采用的技术方案 于是，本专利技术的目的在于实现粒径均匀、吸湿性低、在树脂中的分散性优异的粒 子。 为了实现上述的目的，将煅烧工序中在600~1200°C煅烧二氧化硅粒子而得的煅 烧二氧化硅粒子供给至通过导入碎解用容器内的气体产生的旋流中进行碎解。如果采用该 方法，则可以在不破碎粒子的情况下，较容易地将粒子碎解成一次粒子并进行分离，难以生 成亲水性的破碎面。因此，得到的碎解二氧化硅粒子的吸湿性低，且难以形成凝集体，所以 在树脂中的分散性良好。其结果是，通过与树脂成分混炼而得到的组合物的过滤性良好、且 在窄的间隙中的注入性、灌封性优异。 这里，为了能够提高碎解二氧化硅粒子的分散性，优选使用平均粒径在1~ 100μπι的范围、水分含量在0.01~10质量％的范围内的二氧化硅粒子。例如，适合使用将 平均粒径在IOnm~1 μ m的范围内的二氧化硅粒子的分散液喷雾干燥而得的喷雾干燥二氧 化硅粒子。喷雾干燥中使用的二氧化硅粒子的粒度分布一致时，喷雾干燥粒子的堆积性变 得均匀，所以优选。使用包含小粒子的分布的二氧化硅粒子进行喷雾干燥时，易于获得具有 高堆积性的喷雾干燥粒子，粒子间接点增大，其结果是在煅烧工序中熔融结合部位增加，形 成难以碎解的粒子，所以关系到在树脂中的分散性的下降。使用的喷雾干燥二氧化硅粒子 的水分含量是规定量时，所得的碎解二氧化硅粒子的硅烷醇基整体较少，可以使吸湿量及 在树脂中的分散性处于规定的范围内。 这里，优选将碎解工序中的从喷嘴的喷出速度设定为亚音速以上，提高旋流的线 速度。 此外，在碎解工序中，通过将供给至旋流（气体）中的煅烧二氧化硅粒子（固体） 的供给量（气固比）设定在规定的范围内，能够高效地获得平均粒径在5nm~0. 95 μ m的 范围内的碎解二氧化硅粒子。 还有，如果在碎解时导入除湿空气（气体），则可抑制硅烷醇基的生成，吸湿性进 一步降低，在树脂中的分散本文档来自技高网...
【技术保护点】
碎解二氧化硅粒子的制造方法，其特征在于，包括：将二氧化硅粒子在600～1200℃的范围内进行煅烧而制造煅烧二氧化硅粒子的煅烧工序；通过导入碎解用容器内的气体来产生旋流，向该旋流中供给所述煅烧二氧化硅粒子，将所述煅烧二氧化硅粒子碎解来制造碎解二氧化硅粒子的碎解工序。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：村口良，江上美纪，熊泽光章，谷口正展，小柳嗣雄，小松通郎，江上和孝，
申请(专利权)人：日挥触媒化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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