[发明专利]二氧化硅颗粒及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及二氧化硅颗粒及其制造方法。

背景技术

二氧化硅颗粒用作色粉、化妆品、橡胶和研磨剂等的添加剂或主要成分，其作用在于例如改善树脂的强度、改善粉末的流动性或抑制填装。由于考虑到二氧化硅颗粒的性质很可能取决于二氧化硅颗粒的形状，因此已经提出了具有各种形状的二氧化硅颗粒。

例如，日本特开平1-317115号公报、7-118008号公报和4-187512号公报公开了具有非球形结构的二氧化硅颗粒，其中球形二氧化硅颗粒以链式连接。

日本特开2003-133267号公报公开了其中在不使用粘合剂时一次颗粒相互粘结的二氧化硅颗粒。

日本特开2002-38049号公报、2004-35293号公报、2008-169102号公报、2009-78935号公报、2009-137791号公报、2009-149493号公报和2009-161371号公报公开了通过使突起物经化学键等与母颗粒粘结而形成的非球形形状的二氧化硅颗粒。

日本特开平11-60232号公报和特开2004-203638号公报公开了通过使球形二氧化硅颗粒聚结而形成的茧形或花生状双子形二氧化硅颗粒。

发明内容

下列内容是本发明的示例性实施方式。不过，本发明并不限于这些示例性实施方式。

1.一种二氧化硅颗粒，所述二氧化硅颗粒包含一次颗粒，所述一次颗粒的体积平均粒径为80nm～300nm、粒径分布指数为1.10～1.40、平均圆形度为0.70～0.92且圆形度分布指数为1.05～1.50，所述二氧化硅颗粒包含的圆形度为0.95以上的一次颗粒的比例以颗粒数计为10％以下。

与不具有上述特征的二氧化硅颗粒相比，该示例性实施方式提供的二氧化硅颗粒显示出相对于其他颗粒的良好的流动性以及良好的附着性和分散性。

2.如1所述的二氧化硅颗粒，其中，所述二氧化硅颗粒的表面经疏水化处理。

与表面未经疏水化处理的二氧化硅颗粒相比，该示例性实施方式提供的二氧化硅颗粒显示出相对于其他颗粒的良好的流动性以及良好的附着性和分散性。

3.如2所述的二氧化硅颗粒，其中，通过使用疏水化处理剂进行疏水化处理，所述疏水化处理剂包括具有烷基的有机硅化合物。

4.如3所述的二氧化硅颗粒，其中，所述有机硅化合物是选自由硅氮烷化合物和硅烷化合物组成的组中的至少一种。

5.如3所述的二氧化硅颗粒，其中，所述有机硅化合物包含三甲基。

6.如5所述的二氧化硅颗粒，其中，包含三甲基的所述有机硅化合物包括三甲基甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷。

7.如3所述的二氧化硅颗粒，其中，所述疏水化处理剂的量相对于所述二氧化硅颗粒为1重量％～100重量％。

8.一种二氧化硅颗粒的制造方法，所述方法包括：

提供碱性催化剂溶液，所述溶液在包含醇的溶剂中含有浓度为0.6mol/L～0.85mol/L的第一碱性催化剂；和

向所述碱性催化剂溶液提供四烷氧基硅烷和第二碱性催化剂，

所述四烷氧基硅烷以相对于所述醇为0.002mol/(mol·分钟)～小于0.006mol/(mol·分钟)的供给速率提供，相对于所述碱性催化剂溶液中的1mol所述醇，所述供给速率对应于每分钟0.002mol～小于0.006mol的量；和

所述第二碱性催化剂以相对于每分钟提供的1mol所述四烷氧基硅烷的总供给量为每分钟0.1mol～0.4mol的量提供。

与四烷氧基硅烷和碱性催化剂的供给速率不满足前述关系的方法相比，该示例性实施方式有效地提供了其中圆形度为0.95以上的一次颗粒的比例以颗粒数计为10％以下的二氧化硅制造方法。

9.如8所述的二氧化硅颗粒的制造方法，其中，所述包含醇的溶剂是包含醇和选自由水、酮、溶纤剂和醚组成的组中的至少一种溶剂的混合溶剂。

10.如9所述的二氧化硅颗粒的制造方法，其中，所述醇的量相对于所述至少一种溶剂为80重量％以上。

11.如8所述的二氧化硅颗粒的制造方法，其中，所述第一碱性催化剂是选自由氨、脲、一元胺和季铵盐组成的组中的至少一种。

12.如8所述的二氧化硅颗粒的制造方法，其中，所述四烷氧基硅烷是选自由四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷组成的组中的至少一种。