[发明专利]疏水性二氧化硅及其制造方法

说明书

本发明涉及疏水性二氧化硅及其制造方法。上述疏水性二氧化硅(i)在甲苯中的硅油溶出量相对于疏水性二氧化硅质量小于0.2％，其中，上述溶出量是以2％的浓度分散在甲苯中，在20℃经过24小时后与分散前进行对比而得到的硅油溶出率。该方法包括：在存在有强酸强碱型中性盐化合物的湿式法合成二氧化硅的表面包覆硅油，接下来供于所包覆的硅油与湿式法合成二氧化硅的硅烷醇基形成硅氧烷键的条件下，得到疏水性二氧化硅。本发明提供疏水性二氧化硅，该疏水性二氧化硅能够在疏水化处理后将由M值、DBA吸附量表现出的疏水化度维持在目标值，同时能够降低发生了游离、溶出的二氧化硅表面的硅烷醇基和未反应的硅油。

技术领域

本发明涉及疏水性二氧化硅及其制造方法。更具体地说，本发明涉及硅油的游离受到抑制的疏水性二氧化硅及其制造方法。

关联申请的相互参照

本申请要求2014年12月10日提交的日本专利申请2014-250355号的优先权，其全部记载作为特别公开援引在本说明书中。

背景技术

将亲水性粉体颜料的表面利用疏水性的二甲基聚硅氧烷化合物(下文中记载为“硅油”)包覆，将表面疏水化而成的颜料是广为人知的。特别是表面利用硅油疏水化而成的疏水性的湿式法合成性二氧化硅(下文中记载为“疏水性二氧化硅”)被广泛用作消泡剂、涂料的去光剂、膜的防粘连剂等。

将疏水性二氧化硅用于涂料用途的情况下，除了现有的消光性能以外，还能够提高涂膜表面的防水性，赋予防污功能、耐碱功能、耐化学药品功能，不仅如此，还能够提高涂膜表面的耐瑕疵特性。出于这样的特性，最近疏水性二氧化硅特别是在用于涂布至家电或电子设备表面的塑料涂料用去光剂用途中的应用增加。

另外，通过将疏水性二氧化硅的平均粒径微粒化，在透明膜或玻璃表面涂覆剂用途中，除了上述功能以外，还被用于赋予防眩性的目的(例如专利文献1)。

另外，在填充至树脂或膜材料中的情况下，与未处理的湿式法合成二氧化硅相比，吸附水分少，因而具有加工容易、透明性提高等优点，引起了人们的注意。

仅将原料的湿式法合成性二氧化硅与硅油混合也能够制造出具有疏水性功能的疏水性二氧化硅，但出于提高疏水性能的目的研究了各种方法。

例如，在专利文献2中，将具有50厘斯托克斯(单位：cSt)的粘度的硅油喷雾到湿式法合成硅酸，在250℃～350℃的温度加热约1/2～2小时，得到了疏水性二氧化硅。

此外，作为得到更高疏水性的疏水性二氧化硅的方法，在专利文献3中记载了在湿式法合成二氧化硅中加入碱金属的氢氧化物(氢氧化钠)用作催化剂的方法。进而，在专利文献4中提出了将氨或胺等用作催化剂，在比较低温的60℃～150℃进行热处理的方法。在专利文献5中提出了使用相对于SiO₂ 100重量份以Al₂O₃换算计含有0.5重量份以上的铝的二氧化硅，在常温～100℃左右的低温进行疏水化的方法。

在以对亲水性的湿式法二氧化硅赋予疏水性能、提高疏水性能为目的的上述方法中，是通过利用疏水性的硅油覆盖存在于湿式法二氧化硅表面的亲水性的硅烷醇基(-SiOH)来实现该目的的。

作为更高疏水化的技术，还已知有将硅油中的硅氧烷键(-Si-O-Si-)的一部分通过加热等操作切断，与湿式二氧化硅的硅烷醇基发生脱水缩合反应而进行化学键接的方法。据信具体是通过以下化1这样的反应而进行表面的疏水化。

[化1]

聚硅氧烷与二氧化硅的反应

作为获知疏水性二氧化硅的表面的疏水化程度的方法，利用DBA(二正丁胺)吸附量和M值。

下面对利用DBA吸附量(单位：m·mol/kg)表示疏水性程度的原理进行说明。