[發明專利]二氧化硅復合顆粒及其制備方法

在審

• 申請號: 201210506712.1
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103130232A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 巖永猛;錢谷優香;飯田能史;富田太輔
• 申請（專利權）人: 富士施樂株式會社
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及二氧化硅復合顆粒及其制備方法。

背景技術

二氧化硅顆粒用作色調劑、化妝品、橡膠和研磨劑等的添加劑或主要成分，其作用在于例如改善樹脂的強度、改善粉末的流動性或抑制填裝。由于考慮到二氧化硅顆粒的性質很可能取決于二氧化硅顆粒的形狀，因此已經提出了具有各種形狀的二氧化硅顆粒。

例如，日本特開平1-317115號公報（特許文獻1）、7-118008號公報（特許文獻2）和4-187512號公報（特許文獻3）公開了非球形的二氧化硅顆粒，其中球形二氧化硅顆粒以鏈狀連接。還公開了其中在不使用粘合劑時一次顆粒相互粘結的二氧化硅顆粒（例如，參見日本特開2003-133267號公報（特許文獻4））。

另外，提出了通過使突起物經化學鍵等與母顆粒粘結而使其表面呈凸起狀的非球形形狀的二氧化硅顆粒（例如，參見日本特開2002-38049號公報（特許文獻5）、2004-35293號公報（特許文獻6）、2008-169102號公報（特許文獻7）、2009-78935號公報（特許文獻8）、2009-137791號公報（特許文獻9）、2009-149493號公報（特許文獻10）和2009-161371號公報（特許文獻11））。

此外，例如，日本特開平11-60232號公報（特許文獻12）或特開2004-203638號公報（特許文獻13）公開了通過使球形二氧化硅顆粒聚結而形成的繭形二氧化硅顆粒或花生狀雙子形二氧化硅顆粒。

另外，日本特開JP-A-2004-338969號公報(特許文獻14)公開了表面經硅烷處理的球形二氧化硅-二氧化鈦細微粒，其中，鈦原子的含量為0.001重量%～5重量%，粒徑為0.15μm。

另外，日本特開JP-A-2005-084295號公報(特許文獻15)公開了使用復合氧化物微粒的色調劑，所述微粒的比表面積為300m²/g以下，并含有兩種以上(至少包括Si)的金屬原子。

發明內容

本發明的一個目的是提供形狀不規則的二氧化硅顆粒，即使在溫度濕度環境發生變動時其也能夠抑制在待附著的目標物中的分散性的劣化以及待附著的目標物的流動性維持性的劣化。

采用以下手段完成以上目的。

根據本發明的第一方面，提供一種二氧化硅復合顆粒，所述二氧化硅復合顆粒包含二氧化硅和含量為0.001重量%～10重量%的鈦；其中，所述二氧化硅復合顆粒的平均粒徑為30nm～500nm，粒徑分布指數為1.1～1.5，并且一次顆粒的平均圓形度為0.5～0.85。

根據本發明的第二方面，在第一方面的二氧化硅復合顆粒中，鈦的含量可以為0.01重量%～9重量%。

根據本發明的第三方面，在第一方面的二氧化硅復合顆粒中，鈦的含量可以為0.1重量%～5重量%。

根據本發明的第四方面，在第一方面的二氧化硅復合顆粒中，所述平均粒徑可以為60nm～500nm。

根據本發明的第五方面，在第一方面的二氧化硅復合顆粒中，所述平均粒徑可以為100nm～350nm。

根據本發明的第六方面，在第一方面的二氧化硅復合顆粒中，所述平均粒徑可以為100nm～250nm。

根據本發明的第七方面，在第一方面的二氧化硅復合顆粒中，所述粒徑分布指數可以為1.25～1.40。

根據本發明的第八方面，在第一方面的二氧化硅復合顆粒中，所述的一次顆粒的平均圓形度可以為0.6～0.8。

根據本發明的第九方面，提供一種用于制備二氧化硅顆粒的方法，所述方法包括：制備堿性催化劑溶液，所述溶液在含醇溶劑中含有濃度為0.6mol/L～0.85mol/L的堿性催化劑；和以相對于所述醇為0.001mol/(mol·分鐘)～0.01mol/(mol·分鐘)的供給量向所述堿性催化劑溶液提供四烷氧基硅烷和有機鈦化合物的混合溶液，其中在所述有機鈦化合物中有機基團通過氧與鈦原子結合，并相對于每分鐘提供的所述四烷氧基硅烷和所述有機鈦化合物的1mol的總供給量，以0.1mol～0.4mol的供給量向所述堿性催化劑溶液提供堿性催化劑。

根據本發明的第十方面，在第九方面的二氧化硅復合顆粒的制造方法中，所述堿性催化劑的濃度可以為0.63mol/L～0.78mol/L。

根據本發明的第十一方面，在第九方面的二氧化硅復合顆粒的制造方法中，所述堿性催化劑的濃度可以為0.66mol/L～0.75mol/L。