KR20050024277A - Cake of easily dispersible precipitated silica and process for producing the same - Google Patents
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Abstract
투명성이 높은 실리카 분산액을 그로부터 효율적으로 얻을 수 있는, 1차 입자경이 작고 분산이 용이한 침강 실리카로 이루어지는 실리카의 케이크가 제공된다. 이 실리카의 케이크는, BET 비표면적이 220m2/g 이상인 침강 실리카의 케이크로서, 실리카 농도 5중량%의 수성 분산액으로 되도록 이온교환수 중에서 분산시킨 후 실리카 농도가 1.5중량%로 되도록 희석한 그 분산액의 광산란 지수(n 값)가 2 이상인 것을 특징으로 한다. 이 실리카의 케이크는, 반응액의 pH를 7.5∼11.5의 범위 내에서 일정값으로 유지하고 온도를 90℃ 이상으로 유지하면서, 규산알칼리와 광산을 그 반응액에 동시에 첨가하여 반응시킴으로써 침강 실리카를 생성시키고, 그 침강 실리카를 상기 반응액으로부터 습윤 상태로 분리함으로써 얻을 수 있다.There is provided a cake of silica composed of precipitated silica having a small primary particle diameter and easy dispersion, which can efficiently obtain a highly transparent silica dispersion liquid therefrom. This silica cake is a cake of precipitated silica having a BET specific surface area of 220 m 2 / g or more, which is dispersed in ion-exchanged water to give an aqueous dispersion having a silica concentration of 5% by weight, and then diluted to a silica concentration of 1.5% by weight. The light scattering index (n value) of is characterized in that two or more. This silica cake produces precipitated silica by adding and reacting alkali silicate and mineral acid to the reaction solution simultaneously while maintaining the pH of the reaction solution at a constant value within the range of 7.5 to 11.5 and maintaining the temperature at 90 ° C or higher. And the precipitated silica is separated from the reaction solution in a wet state.
Description
본 발명은 침전법(습식법)으로 얻어지는 침강 실리카로 이루어지는 신규한 침강 실리카의 케이크, 극성 용매 중에 그 침강 실리카의 케이크를 분산시킨 침강 실리카 분산액, 및 극성 용매 중에 그 침강 실리카 및 바인더를 분산시킨 잉크젯 기록 시트용의 도공액(塗工液)(이하, 간단히 "도공액"이라 함)에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 1차 입자경(粒子徑)이 작음에도 불구하고, 물 등과 같은 극성 용매에 분산시킬 때의 분산성이 현저하게 뛰어난 침강 실리카의 케이크, 그 침강 실리카의 케이크를 분산시킨 침강 실리카 분산액, 및 1차 입자경이 비교적 작은 침강 실리카가 극히 고(高)분산한 상태로 함유된, 투명성 및 안정성이 뛰어난 도공액에 관한 것이다. The present invention relates to a novel cake of precipitated silica obtained by precipitation (wet method), a precipitated silica dispersion obtained by dispersing the cake of precipitated silica in a polar solvent, and inkjet recording of the precipitated silica and a binder dispersed in a polar solvent. A coating liquid for a sheet (hereinafter, simply referred to as "coating liquid"). More specifically, in the present invention, although the primary particle size is small, the cake of precipitated silica having excellent dispersibility when dispersed in a polar solvent such as water and the precipitated silica cake is dispersed. The present invention relates to a coating liquid excellent in transparency and stability, in which a precipitated silica dispersion liquid and precipitated silica having a relatively small primary particle size are contained in an extremely high dispersion state.
실리카 분산액은 잉크젯 기록 시트를 비롯하여, 종이, 필름, 수지, 유리 등에 가스 배리어(barrier)성, 내식성, 친수성, 광택성, 흡액성 등을 부여하기 위한 각종 코팅제로서 사용되는 이외에, 반도체 웨이퍼, IC 절연막의 연마제, 에멀젼의 안정제 등으로도 사용된다. Silica dispersions are used as various coating agents for imparting gas barrier properties, corrosion resistance, hydrophilicity, glossiness, liquid absorption property to paper, films, resins, glass, etc., including inkjet recording sheets, as well as semiconductor wafers and IC insulating films. It is also used as an abrasive, stabilizer of emulsion, and the like.
종래, 상기 용도에 적합하게 사용되는 실리카 분산액으로는, 콜로이달 실리카가 대표적이었다. 콜로이달 실리카는, 규산나트륨 용액을 원료로 하여, 이온 교환 수지 등에 의해서 탈(脫)나트륨화하고, 적당하게 농축한 후, 암모니아 등에 의한 pH 조정에 의해서 안정화하는 공정으로 제조되므로, 실리카가 안정하면서도 고도로 분산한 실리카 분산액을 제조할 수 있다. Conventionally, colloidal silica was typical as a silica dispersion liquid used suitably for the said use. Colloidal silica is prepared by a process of stabilizing by deionization with an ion exchange resin or the like using sodium silicate solution as a raw material, concentrating appropriately, and then adjusting the pH with ammonia or the like. Highly dispersed silica dispersions can be prepared.
그런데, 근년의 실리카 분산액의 수요의 증대에 수반하여, 생산성이 낮은 콜로이달 실리카 대신, 생산성이 높은 실리카 분산액의 제조 방법에 대한 개발이 요망되게 되었다. By the way, in recent years, with the increase of the demand of the silica dispersion liquid, development of the manufacturing method of a high productivity silica dispersion liquid instead of the low productivity colloidal silica became desired.
또한, 상술한 실리카 분산액의 용도의 하나인 잉크젯 기록 시트에 있어서, 실리카 분산액은 종이 등과 같은 지지체의 편면(片面) 또는 양면(兩面)에 잉크 흡수층을 형성하기 위한 도공액 원료로서 사용되고 있다. 일반적으로 잉크젯 기록 시트의 잉크 흡수층에 요구되는 특성으로는, 투명성 및 흡액성이 모두 높은 것을 들 수 있다. 그렇지만, 상술한 콜로이달 실리카를 도공액 원료로 한 잉크 흡수층은 투명성은 높지만 흡액성이 낮다는 문제가 있었다. In addition, in the inkjet recording sheet which is one of the uses of the above-mentioned silica dispersion liquid, the silica dispersion liquid is used as a coating liquid raw material for forming an ink absorbing layer on one side or both sides of a support such as paper. Generally, as a characteristic required for the ink absorption layer of an inkjet recording sheet, the thing with high transparency and liquid absorption is mentioned. However, the ink absorbing layer using the colloidal silica described above as a coating liquid raw material has a problem of high transparency but low liquid absorption.
이러한 요망 하에, 규산알칼리 수용액과 산을 반응시켜 실리카 입자를 석출 시키는, 이른바「침전법」으로 제조되는 침강 실리카가, 생산성 및 흡액성이 뛰어나므로, 상기 분산액의 재료로서 주목되고 있다. Under such a demand, precipitated silica produced by a so-called "precipitation method", in which an alkali silicate aqueous solution is reacted with an acid to precipitate silica particles, has been attracting attention as a material for the dispersion liquid because of its excellent productivity and liquid absorption.
침강 실리카를 사용하여 그 실리카 입자가 고도로 분산된 투명성이 높은 분산액을 제조하기 위해서는, 그 실리카 입자가 1차 입자경이 작은, 즉, 비표면적(比表面積)이 큰 것임이 필요하다. 그러나, 침강 실리카는 강한 응집력을 갖기 때문에, 특히 비표면적이 큰 침강 실리카를 사용한 경우, 응집 입자의 응집 구조가 딱딱하게 됨으로써, 극성 용매 중에서 미세한 응집 입자 상태까지 미립화시키기가 곤란하다. In order to produce a highly transparent dispersion liquid in which the silica particles are highly dispersed using precipitated silica, it is necessary that the silica particles have a small primary particle diameter, that is, have a large specific surface area. However, since precipitated silica has a strong cohesive force, especially when precipitated silica having a large specific surface area is used, the aggregated structure of the aggregated particles becomes hard, which makes it difficult to atomize to a fine aggregated particle state in a polar solvent.
그 때문에, 분산성을 향상시킬 목적으로, 반응, 여과, 및 세정을 거쳐 얻어지는 침강 실리카를 건조하지 않고 수성 케이크로서 회수함으로써 응집성을 완화하고, 그 케이크 상태로 침강 실리카 입자를 극성 용매에 분산시켜 분산성을 개량하려는 시도가 행해지고 있다(일본 특개평9-142827호 공보). Therefore, for the purpose of improving the dispersibility, the precipitated silica obtained through the reaction, filtration, and washing is recovered as an aqueous cake without drying, thereby relieving the cohesiveness, and dispersing the precipitated silica particles in a polar solvent in the cake state. Attempts have been made to improve acidity (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-142827).
그렇지만, 이러한 방법에 의해도, 비표면적이 큰 침강 실리카를 사용한 경우에는, 높은 분산성을 갖는 침강 실리카의 케이크를 얻는 것은 공업적으로 곤란하여, 침강 실리카가 고도로 분산한 분산액을 얻기 위하여, 막대한 시간과 노력을 필요로 할 뿐만 아니라, 아직 만족할 만한 분산 상태가 달성되지 않은 것이 현상이다. However, even by this method, when precipitated silica having a large specific surface area is used, it is industrially difficult to obtain a cake of precipitated silica having high dispersibility, and in order to obtain a dispersion liquid in which precipitated silica is highly dispersed, an enormous time is required. Not only does it require effort and effort, but a satisfactory dispersion has not been achieved.
따라서, 본 발명의 목적은, 비표면적이 큰 침강 실리카임에도 불구하고, 극히 해쇄성(解碎性)이 높고, 극성 용매 중으로의 분산성이 현저하게 향상된 침강 실리카의 케이크, 그 침강 실리카의 케이크를 분산한 침강 실리카 분산액, 및 1차 입자경이 비교적 작은 침강 실리카가 극히 고분산한 상태로 함유된, 투명성 및 안정성이 뛰어난 도공액을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to produce a cake of precipitated silica, which has extremely high disintegration ability and remarkably improved dispersibility in a polar solvent, even though precipitated silica having a large specific surface area. The present invention provides a coating liquid excellent in transparency and stability, in which dispersed precipitated silica dispersion liquid and precipitated silica having a relatively small primary particle diameter are contained in an extremely high dispersion state.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 침강 실리카의 생성 반응을 일정한 조건으로 제한함으로써, 실리카 1차 입자경이 미세함에도 불구하고, 응집 구조가 약하고, 용이하게 분산할 수 있는 실리카의 케이크를 얻는데 성공하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. The present inventors have conducted extensive studies to achieve the above object, and as a result, by restricting the production reaction of precipitated silica to a certain condition, the aggregate structure is weak and easily dispersed even though the silica primary particle size is fine. It succeeded in obtaining the cake of silica, and came to complete this invention.
이렇게 하여, 본 발명에 의하면, BET 비표면적이 220m2/g 이상인 침강 실리카의 케이크로서, 실리카 농도 5중량%의 수성 분산액으로 되도록 이온교환수 중에서 분산시킨 후 실리카 농도가 1.5중량%로 되도록 희석한 그 분산액의 광산란 지수(n 값)가 2 이상인 것을 특징으로 하는 이분산성(易分散性) 침강 실리카의 케이크 (이하, 간단히 "실리카 케이크"라 함)가 제공된다.In this way, according to the present invention, a cake of precipitated silica having a BET specific surface area of 220 m 2 / g or more, which is dispersed in ion-exchanged water so as to form an aqueous dispersion having a silica concentration of 5% by weight, and then diluted to a silica concentration of 1.5% by weight. A cake of heterodisperse precipitated silica (hereinafter, simply referred to as a "silica cake") is characterized in that the light scattering index (n value) of the dispersion is two or more.
본 발명에 의하면, 또한, 규산알칼리와 광산(鑛酸: mineral acid)을 중화 반응시킨 후, 여과, 세정 및 탈수하는 것으로 이루어지는 침강 실리카 케이크의 제조 방법에서, 반응액의 pH를 7.5∼11.5의 범위 내에서 일정값으로 유지하고 온도를 90℃ 이상으로 유지하면서, 규산알칼리와 광산을 그 반응액에 동시에 첨가하여 침강 실리카를 생성시키고, 그 침강 실리카를 상기 반응액으로부터 습윤 상태로 분리하는 것을 특징으로 하는 이분산성 침강 실리카의 케이크의 제조 방법이 제공된다. According to the present invention, the pH of the reaction solution is in the range of 7.5 to 11.5 in the method for producing a precipitated silica cake comprising neutralizing a alkali silicate and a mineral acid, followed by filtration, washing, and dehydration. Maintaining a constant value within the temperature and maintaining the temperature above 90 ℃, simultaneously adding alkali silicate and mineral acid to the reaction solution to produce precipitated silica, characterized in that the precipitated silica is separated from the reaction solution in a wet state A method for producing a cake of heterodisperse precipitated silica is provided.
본 발명에 의하면, 또한, 극성 용매 중에 상기 이분산성 침강 실리카를 분산시킨 분산액으로서, 그 분산액 중의 실리카 입자의 평균 입자경이 300nm 이하이고 500nm 이상의 응집 입자의 비율이 5체적% 이하인 것을 특징으로 하는 침강 실리카 분산액이 제공된다. According to the present invention, there is also provided a dispersion liquid in which the heterodisperse precipitated silica is dispersed in a polar solvent, in which the average particle diameter of the silica particles in the dispersion is 300 nm or less and the proportion of the agglomerated particles of 500 nm or more is 5% by volume or less. This is provided.
본 발명에 의하면, 또한, BET 비표면적이 220m2/g 이상인 침강 실리카 및 바인더를 함유하는 극성 용매로 이루어지는 잉크젯 기록 시트용 도공액으로서, 그 도공액을 실리카 농도 1.5중량%로 되도록 희석하여 측정되는 투과율이 20% 이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 시트용 도공액이 제공된다.According to the present invention, there is also a coating liquid for an ink jet recording sheet comprising a polar solvent containing precipitated silica and a binder having a BET specific surface area of 220 m 2 / g or more, which is measured by diluting the coating liquid to a silica concentration of 1.5% by weight. A coating liquid for an ink jet recording sheet is provided, wherein the transmittance is 20% or more.
발명의 개시Disclosure of the Invention
본 발명에서, "침강 실리카"는, 침전법에 의해서 제조되는 실리카를 총칭하는 것이다. In the present invention, "precipitated silica" is a generic term for silica produced by the precipitation method.
일반적으로, 침전법에서는 규산알칼리 수용액과 광산을 반응시켜, 반응액 중에 실리카를 석출시키고, 잇따라, 석출한 실리카를 여과 및 수세(水洗)함으로써 침강 실리카 케이크를 회수한다. 본 발명에서는, 이와 같이 반응, 여과 및 세정하여 회수되는 침강 실리카의 함수(含水) 고형물(固形物)로서, 건조하지 않고 함수한 채로의 상태의 것을 "수성 케이크" 또는 "케이크"라 칭한다. In general, in the precipitation method, an alkali silicate aqueous solution is reacted with a photo acid to precipitate silica in the reaction solution, and subsequently, the precipitated silica cake is recovered by filtration and washing with precipitated silica. In the present invention, the water-containing solids of precipitated silica recovered and reacted, filtered and washed are called "aqueous cakes" or "cakes" while being dried and not hydrated.
본 발명의 실리카 케이크를 구성하는 침강 실리카는, BET 비표면적이 220m2/g 이상, 바람직하게는 240∼400m2/g의 범위이며, 더 바람직하게는 250∼350m2/g의 범위이다.Precipitated silica constituting the silica cake of the present invention, the BET specific surface area in the range of 220m 2 / g or more, preferably 240~400m 2 / g, and more preferably in the range of 250~350m 2 / g.
BET 비표면적이 220m2/g 미만인 침강 실리카로 이루어지는 실리카 케이크는, 분산은 비교적 용이하나, 이러한 BET 비표면적에 상당하는 입자경을 갖는 침강 실리카로는, 후술하는 실시예에서도 나타나는 바와 같이, 투명성이 높은 침강 실리카 분산액을 제조하기가 곤란하다.Silica cakes composed of precipitated silicas having a BET specific surface area of less than 220 m 2 / g are relatively easy to disperse, but as precipitated silicas having a particle size corresponding to such BET specific surface areas, as shown in Examples described later, high transparency It is difficult to produce precipitated silica dispersions.
또한, "BET 비표면적"이란, 에스. 브루노르, 피이. 에이치. 에메트, 이이. 텔러(S. Brunaure, P. H. Emmett, E. Teller)에 의한 J. Am. Chem. Soc., 60, 309(1938)에 기재된 다분자층 흡착 이론을 응용하여 측정되는 비표면적이며, 실리카의 평균 1차 입자경에 상당한다고 생각된다. 예를 들면, 분체 공학회편「개정 증보 분체 물성 도설」(1985)에도 기재되어 있는 바와 같이, 1차 입자를 구형(球形)으로 가정하면, 비표면적과 1차 입자의 평균 지름 사이에는 하기 식(1)의 관계가 있어, 비표면적이 클수록 평균 1차 입자경은 미소하게 된다. In addition, "BET specific surface area" means S. Bruno, P. H. Emmett, this. J. Am. By S. Brunaure, P. H. Emmett, E. Teller. Chem. The specific surface area measured by applying the multi-molecular layer adsorption theory described in Soc., 60, 309 (1938) is considered to correspond to the average primary particle diameter of silica. For example, as described in the Powder Engineering Sculpture "Revision Supplementary Powder Property Sculpture" (1985), assuming that the primary particles are spherical, the following equation (a) is obtained between the specific surface area and the average diameter of the primary particles: 1), the larger the specific surface area, the smaller the average primary particle size.
D=6/(S·ρ) (1)D = 6 / (Sρ) (1)
(여기서, D는 평균 1차 입자경, S는 비표면적이고 ρ는 입자의 밀도를 나타냄)(Where D is the average primary particle diameter, S is the specific surface, and ρ is the density of the particle)
본 발명의 실리카 케이크는, 상기한 비교적 큰 BET 비표면적을 가지면서, 극성 용매에 분산한 경우에 극히 양호한 분산성을 나타냄을 특징으로 한다. The silica cake of the present invention is characterized by exhibiting extremely good dispersibility when dispersed in a polar solvent while having the relatively large BET specific surface area described above.
즉, 본 발명의 실리카 케이크는, 후술하는 방법으로 실리카 농도 5중량%의 수성 분산액으로 되도록 이온교환수 중에서 미립화한 후에, 실리카 농도가 1.5중량%로 되도록 희석한 그 분산액의 광산란 지수(n 값)가 2 이상, 바람직하게는 2.1 이상, 더 바람직하게는 2.2 이상이다. That is, the silica cake of the present invention is atomized in ion-exchanged water so as to be an aqueous dispersion having a silica concentration of 5% by weight by the method described below, and then the light scattering index (n value) of the dispersion diluted to a silica concentration of 1.5% by weight. Is 2 or more, preferably 2.1 or more, and more preferably 2.2 or more.
또한, 상기 n 값은 분산액 중의 실리카의 분산 상태를 나타내는 지표이며, 분산성이 향상함에 따라 이 값은 커진다. 따라서, n 값이 클수록 미세한 분산 상태라고 생각되므로, 실리카 케이크가 가지는 응집 구조의 파괴되기 쉬움의 지표가 된다. In addition, the said n value is an index which shows the dispersion state of the silica in a dispersion liquid, This value becomes large as dispersibility improves. Therefore, since it is considered that it is a fine dispersion state, so that n value is large, it becomes an index of the fragility of the aggregation structure which a silica cake has.
상기 n 값은, Journal of Ceramic Society of Japan, 101〔6〕, 707-712 (1993)에 기재된 방법에 준하여 측정한 값이다. 즉, 시판 분광 광도계를 사용하여, 광의 파장(λ)이 460nm∼700nm의 범위인 분산액의 스펙트럼을 측정함으로써 흡광도를 구하여, 1og(λ)에 대해서 log(τ)를 플롯하고, 하기 식(2)을 사용하여 직선의 기울기(-n)를 최소자승법으로 구한다. The said n value is the value measured according to the method of Journal of Ceramic Society of Japan, 101 [6], 707-712 (1993). That is, absorbance was calculated | required by measuring the spectrum of the dispersion liquid whose wavelength (lambda) is the range of 460 nm-700 nm using a commercially available spectrophotometer, and plots log ((tau) with respect to 1og ((lambda)), and following formula (2) Use to find the slope of the straight line (-n) using the least-squares method.
T=αλ-n (2)T = αλ -n (2)
(여기서, τ는 흡광도, α은 정수, λ는 광의 파장이고, n은 광산란 지수를 나타냄)Where τ is the absorbance, α is the integer, λ is the wavelength of light, and n is the light scattering index.
또한, 상기 n 값의 측정에서, 침강 실리카의 수성 케이크로 제조되는 실리카 농도 5중량%의 수성 분산액은, 그 수성 케이크에 상기 실리카 농도로 되도록 이온교환수를 첨가하여, 프로펠러 믹서로 교반하여 예비 분산을 행하여, 얻어진 슬러리를, 고압 호모제나이저(homogenizer)를 사용하여 처리 압력 78MPa로 1회 처리하여 미립화함으로써 얻어진 것이다. In addition, in the measurement of the value n, an aqueous dispersion having a silica concentration of 5% by weight, prepared as an aqueous cake of precipitated silica, was added to the aqueous cake by adding ion-exchanged water so as to have the silica concentration, and stirred with a propeller mixer to predisperse the dispersion. The obtained slurry was obtained by subjecting the obtained slurry to a processing pressure of 78 MPa once using a high pressure homogenizer and atomizing it.
상기한 바와 같이, 침강 실리카 분산액의 투명성을 향상시키기 위해서는, 큰 비표면적을 갖는 침강 실리카를 사용하는 것이 필요하지만, 상기와 같이 비표면적이 220m2/g 이상인 침강 실리카는 1차 입자의 응집성이 극히 높고, 종래의 실리카 케이크에 있어서는 분산성의 부족에 의해 상기 n 값은 기껏해야 1.6 정도이다. n 값이 2 미만이면, 이러한 실리카 케이크를 원료로서 제조한 침강 실리카 분산액의 투명성이 낮게 됨과 동시에, 이 침강 실리카 분산액을 원료로 한 잉크젯 기록 시트용 도공액의 투명성도 낮게 된다. 즉, 도공액의 투명성이 낮게 되면, 상술한 바와 같이 잉크 흡수층의 투명성이 낮게 되기 때문에, 시트에 스며든 잉크의 농담이 불선명하게 되어, 얻어진 화상에 색의 깊이가 느껴지지 않고, 만족하는 사진 화질이 얻어지지 않는다.As described above, in order to improve the transparency of the precipitated silica dispersion, it is necessary to use precipitated silica having a large specific surface area, but as described above, precipitated silica having a specific surface area of 220 m 2 / g or more has extremely high cohesion of primary particles. It is high and the said n value is about 1.6 at most because of the lack of dispersibility in the conventional silica cake. If the n value is less than 2, the transparency of the precipitated silica dispersion liquid prepared as such a silica cake is low, and the transparency of the coating liquid for an ink jet recording sheet using the precipitated silica dispersion liquid is also low. In other words, when the transparency of the coating solution is low, the transparency of the ink absorbing layer is low as described above, so that the tint of the ink penetrating into the sheet becomes unclear, and the obtained image does not feel the depth of color and is satisfied. Image quality is not obtained.
이에 대해서, 본 발명의 실리카 케이크는, 2 이상이라는 높은 n 값을 나타내어, 극히 높은 분산성을 나타낸다. 또한, 이러한 높은 n 값을 나타내는 실리카 케이크에 의해, 극성 용매에 분산했을 때 극히 투명성이 높은 안정된 실리카 분산액을 얻을 수 있다. On the other hand, the silica cake of this invention shows the high n value of two or more, and shows extremely high dispersibility. Moreover, with the silica cake which shows such a high n value, the stable silica dispersion liquid with extremely high transparency when it is disperse | distributed to a polar solvent can be obtained.
본 발명의 실리카 케이크는, 상기 이외의 조건에 의해서 특히 제한되는 것은 아니지만, 수분 함유율이 83∼93중량%의 범위인 것이, 실리카 분산액을 제조하는 경우 극성 용매 중으로의 분산이 보다 쉽기 때문에 바람직하다. 더 적합하게는 85∼92중량%이다. Although the silica cake of this invention is not restrict | limited especially by the conditions other than the above, It is preferable that it is the range whose water content rate is 83-93 weight%, since dispersion in a polar solvent is easier when manufacturing a silica dispersion liquid. More preferably, it is 85 to 92 weight%.
또한, 실리카 케이크를 물에 분산하여 5중량%의 분산액으로 했을 때의 pH 값이 3∼7의 범위인 것은, 실리카 케이크의 분산성을 보다 향상시킬 수 있으므로 바람직하다. 더 적합한 pH 값은 3.5∼6.5이다. Moreover, since the pH value when the silica cake is disperse | distributed to water and it is set as the 5 weight% dispersion liquid is a range of 3-7, since the dispersibility of a silica cake can be improved more, it is preferable. More suitable pH values are 3.5 to 6.5.
본 발명의 실리카 케이크의 제조 방법은 특히 제한되는 것은 아니지만, 대표적인 예로는, 반응액의 pH를 7.5∼11.5의 범위 내에서 일정값으로 유지하고 온도를 90℃ 이상으로 유지하면서, 규산알칼리와 광산을 그 반응액에 동시에 첨가하여 반응시킴으로써 침강 실리카를 생성시키고, 그 침강 실리카를 상기 반응액으로부터 습윤 상태로 분리하는 것으로 이루어지는 방법을 들 수 있다. The method for producing the silica cake of the present invention is not particularly limited, but representative examples thereof include alkali silicate and mineral acid, while maintaining the pH of the reaction solution at a constant value within the range of 7.5 to 11.5 and maintaining the temperature at 90 ° C or higher. Precipitating silica is produced by adding and reacting to this reaction liquid simultaneously, and the method which consists of separating the precipitated silica in the wet state from the said reaction liquid is mentioned.
상기 제조 방법에서, 규산알칼리로는 규산나트륨, 규산칼륨 등을 사용할 수 있지만, 공업용 원료로는 규산나트륨이 일반적이다. 규산알칼리의 화학식은, M을 알칼리 금속(Na나 K)으로 하면, 일반적으로 M2O·xSiO2로 표기된다. x는 SiO2 /M2O의 몰비이다.In the above production method, sodium silicate, potassium silicate and the like can be used as alkali silicate, but sodium silicate is generally used as an industrial raw material. The alkali silicate is a formula, when the M an alkali metal (Na or K), is generally denoted by M 2 O · xSiO 2. x is the molar ratio of SiO 2 / M 2 O.
본 발명의 실리카 케이크의 제조 방법에 사용하는 규산알칼리의 SiO2/M2O의 몰비 x는 특히 한정되지 않지만, 일반적으로는 2∼4, 바람직하게는 3.0∼3.5의 몰비의 것을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 규산알칼리의 사용시의 농도도 특히 한정되지 않고, 공업용으로서 입수 가능한 것을 그대로 반응액에 첨가할 수도 있고, 적당하게 희석하여 사용할 수도 있다. 규산알칼리의 사용시의 SiO2 농도는 50∼300g/L가 일반적이다.The molar ratio x of the alkali silicate SiO 2 / M 2 O used in the production method of the silica cake of the present invention is not particularly limited, but usually 2 to 4, preferably be suitably used to a molar ratio of 3.0 to 3.5 have. Moreover, the density | concentration at the time of use of an alkali silicate is not specifically limited, either, What is available for industrial use can also be added to a reaction liquid as it is, and can also be diluted suitably. The SiO 2 concentration at the time of using alkali silicate is 50-300 g / L in general.
상기 광산으로는 황산, 염산, 질산 등을 사용할 수 있지만, 공업용으로는 일반적으로 황산이 사용된다. 광산의 농도에 대해서도 특히 한정되지 않고, 공업용으로서 입수 가능한 것을 그대로 반응액에 첨가할 수도 있고, 적당히 희석하여 사용할 수도 있다. Sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and the like can be used as the mine, but sulfuric acid is generally used for industrial purposes. It does not specifically limit about the density | concentration of a mine, either what is available for industrial use can also be added to a reaction liquid as it is, and can also be diluted suitably.
이하에 본 발명의 실리카 케이크의 제조 방법에 대해서, 보다 상세하게 설명한다. 또한, 하기에서는, 규산알칼리와 광산이 동시에 첨가되기 전의 반응액을 "초기 반응액"이라 칭한다. Hereinafter, the manufacturing method of the silica cake of this invention is demonstrated in detail. In addition, below, the reaction liquid before an alkali silicate and a photo acid is added simultaneously is called "initial reaction liquid."
본 발명의 실리카 케이크를 제조할 때는, 우선, 반응조에 초기 반응액을 넣고, 프로펠러 날개 등을 사용하여 교반하면서, 히터에 의한 외부 가열이나 내부 가열, 혹은, 스팀의 도입 등에 의해서, 90℃ 이상의 온도(후술하는, 규산알칼리와 광산의 반응시에 유지되어야 하는 온도)로 미리 조절한다. When manufacturing the silica cake of this invention, first, the initial reaction liquid is put into a reaction tank, the temperature of 90 degreeC or more by external heating, internal heating by a heater, or the introduction of steam, etc., stirring, using a propeller blade etc., and stirring. (The temperature which should be maintained at the time of reaction of alkali silicate and a photoacid mentioned later) is previously adjusted.
상기 초기 반응액은, 적당한 농도의 규산알칼리 수용액이라도 좋고, 수산화 나트륨, 암모니아수, 아민류 등과 같은 염기성 물질로 적당하게 pH를 조절한 알칼리성 수용액, 바람직하게는 pH 값을 7.5∼11.5의 범위 내의 일정값(후술하는, 규산알칼리와 광산의 반응시에 유지되어야 하는 pH 값)으로 미리 조절한 알칼리 수용액, 또는 물이라도 좋다. 일반적으로는, 적당한 농도의, 예를 들면 SiO2 농도로 1∼5Og/L 정도의 농도로 조정한 규산알칼리 수용액을 초기 반응액으로서 사용하는 편이, pH 값을 일정값으로 유지하기 쉬운 경향이 있고, 또, 사용하는 광산이 소량으로 되므로 바람직하다. 또한, 침전법에 의한 침강 실리카의 제조 방법에서 일반적으로 실시되는 바와 같이, 전해질, 일반적으로는 황산나트륨을 초기 반응액에 첨가할 수도 있지만, 전해질은 응집제로서 작용하고, 또, BET 비표면적을 저하시키기 쉽기 때문에, 본 발명과 같이 BET 비표면적이 크고 분산성이 양호한 실리카 케이크를 제조하는 경우에는 사용하지 않는 편이 바람직하다. 또한, 초기 반응액으로서 규산알칼리 수용액을 사용한 경우에는, 규산알칼리와 광산을 동시에 첨가하기 시작 전에, pH 값 등을 조절하는 목적으로 광산을 투입해놓을 수도 있지만, 광산을 투입하면, 초기 반응액 중의 규산알칼리와 그 투입된 광산의 중화 반응에 의해서 소량의 실리카나 상술한 전해질이 생성하여, 본 발명이 목적으로 하는 분산성이 양호한 침강 실리카 케이크가 생성되기 어려워지므로, 초기 반응액은 광산이 투입되어 있지 않은 규산알칼리 수용액인 것이 바람직하다.The initial reaction solution may be an aqueous alkali silicate solution of a suitable concentration, an alkaline aqueous solution in which pH is appropriately adjusted with a basic substance such as sodium hydroxide, aqueous ammonia, amines, or the like, preferably a pH value within a range of 7.5 to 11.5 ( The aqueous alkali solution previously adjusted to the pH value which should be maintained at the time of reaction of alkali silicate and a photoacid mentioned later, or water may be sufficient. In general, the suitable concentration, for example, better to use the alkali silicate aqueous solution which is adjusted to a concentration of about 1~5Og / L of SiO 2 as an initial concentration of the reaction solution, and this tends to maintain the pH value at a constant value Moreover, since the mineral acid used becomes small quantity, it is preferable. In addition, as generally practiced in the method for producing precipitated silica by precipitation, an electrolyte, generally sodium sulfate, may be added to the initial reaction solution, but the electrolyte acts as a flocculant and lowers the BET specific surface area. Since it is easy, it is preferable not to use when manufacturing a silica cake with a large BET specific surface area and favorable dispersibility like this invention. In the case of using an aqueous alkali silicate solution as the initial reaction solution, before the alkali silicate and the photo acid are added simultaneously, the mine may be added for the purpose of adjusting the pH value or the like. Alkaline silicate and the neutralized reaction of the injected mine produce a small amount of silica and the above-described electrolyte, and it is difficult to produce a precipitated silica cake having good dispersibility for the purpose of the present invention. It is preferable that it is an alkali aqueous silicate solution.
반응액의 교반은, 반응액 중의 내용물의 농도 분포나 석출 고형분의 편석(偏析)을 회피할 수 있다는 의미에서 균일성을 유지할 수 있는 한, 특히 제한되지 않는다. 프로펠러 날개, 터빈 날개, 패들 날개 등을 갖는 일반 교반기; 분산 믹서 등과 같은 고속 회전 원심 방사형 교반기; 호모제나이저, 호모 믹서, 울트라 믹서 등과 같은 고속 회전 전단형 교반기; 콜로이드 밀, 플라네타리(planetary) 믹서 등과 같은 분산기 등을 사용하여 교반 또는 혼합하면 좋다. 또한, 액체 반송용의 펌프 등을 사용하여, 반응액의 일부를 빼내어, 다른 위치로부터 재투입하는, 반응액의 순환에 의한 교반도 채용할 수 있다. Stirring of the reaction solution is not particularly limited as long as uniformity can be maintained in the sense that concentration distribution of the contents of the reaction solution and segregation of precipitated solids can be avoided. A general stirrer having a propeller blade, a turbine blade, a paddle blade, and the like; High speed rotary centrifugal radial stirrers such as dispersion mixers and the like; High speed rotary shear stirrers such as homogenizers, homo mixers, ultra mixers and the like; It is good to stir or mix using a disperser, such as a colloid mill and a planetary mixer. Moreover, stirring by circulation of the reaction liquid which removes a part of reaction liquid and re-inserts from another position using the pump etc. for liquid conveyance can also be employ | adopted.
본 발명에서는, 소정의 온도로 유지된 초기 반응액을 균일하게 교반하면서, 이것에 규산알칼리와 광산을 동시에 첨가하여 중화 반응에 의해서 침강 실리카를 생성시키는 조작을 행하는 것이 중요하다. 또한, 이 조작을 할 때, 반응 온도를 90℃ 이상으로 유지하고, pH를 7.5∼11.5의 범위 내에서 일정값으로 유지하는 것도 또한 본 발명에서는 중요하다. In the present invention, it is important to perform an operation of generating precipitated silica by neutralization reaction by simultaneously adding alkali silicate and photoacid to this while uniformly stirring the initial reaction solution maintained at a predetermined temperature. In addition, it is also important in this invention to keep reaction temperature at 90 degreeC or more, and to maintain pH at a fixed value within the range of 7.5-11.5 at the time of this operation.
본 발명의 제1 특징은, 반응 온도를 상기와 같이 90℃ 이상으로 유지하는 것이다. 반응 온도가 90℃보다 낮으면, 얻어지는 실리카 케이크의 분산성이 낮게 되어, 후술하는 분산성의 지표(n 값)가 2보다 작게 된다. 상기 반응 온도는 특히, 92∼98℃가 실시하기에 적합한 온도 범위이며, 93∼97℃가 더 바람직하다. The 1st characteristic of this invention is maintaining reaction temperature at 90 degreeC or more as mentioned above. When reaction temperature is lower than 90 degreeC, the dispersibility of the silica cake obtained will become low, and the index (n value) of the dispersibility mentioned later becomes smaller than two. The said reaction temperature is the temperature range suitable especially for 92-98 degreeC to implement, and 93-97 degreeC is more preferable.
본 발명의 제2 특징은, pH를 상기와 같이 7.5∼11.5의 범위 내에서 일정값으로 유지하는 것이다. pH 값이 크게 변동하면, 역시, 얻어지는 실리카 케이크의 분산성이 뒤떨어진 것으로 된다. 그렇다고는 해도, pH의 다소의 변동은 허용되는 것이며, 그 변동폭은, ±0.3 이내가 바람직하고, ±0.2 이내가 더 바람직하다. 반응액의 pH 값이 7.5 이하이면, 반응이 불안정하게 되어 반응액이 겔화하기 쉬운 등의 문제가 생기고, 11.5를 넘으면 생산성이 저하한다. 보다 바람직한 pH 값의 범위는, 8∼11이며, 더 바람직하게는 pH를 일정값으로 유지하기 쉬운 9∼11이다. A second feature of the present invention is to maintain the pH at a constant value within the range of 7.5 to 11.5 as described above. When the pH value fluctuates greatly, the dispersibility of the obtained silica cake is also inferior. Even so, some variation in pH is allowed, and the variation range is preferably within ± 0.3, and more preferably within ± 0.2. If the pH value of the reaction solution is 7.5 or less, the reaction becomes unstable and problems such as the reaction solution tends to gel easily, and if it exceeds 11.5, productivity decreases. The range of the more preferable pH value is 8-11, More preferably, it is 9-11 which is easy to maintain pH at a fixed value.
본 발명의 제3 특징은, 반응액의 pH를 상기와 같은 일정값으로 유지하는 수단으로서, 규산알칼리와 광산을 동시에 반응액에 첨가한다는 조작이 채용되는 것이다. pH를 일정값으로 유지하는 수단으로서, 완충제, 수산화나트륨 등과 같은 알칼리, 규산알칼리와 동시에 첨가되는 광산과는 다른 광산 등을 반응액에 투입하는 것을 생각할 수 있다. 그렇지만, 완충제를 첨가한 경우에는, 얻어지는 실리카 케이크에 그 완충제의 잔사가 부착하고, 그것이 실리카 분산액의 제조시에 불순물로서 악영향을 미칠(예를 들면, pH 값의 조정이 곤란해진다든가, 다른 첨가물과의 상성 (相性)이 나쁘게 될) 우려가 있다. 상기 수산화알칼리 등과 같은 알칼리 및 상기 다른 광산을 첨가하는 것은, 규산알칼리 및 광산의 종류, 농도, 몰비 x 등을 변경한 것과 실질적으로 마찬가지이므로, 본 발명이 규정하는 범위 내의 조작이다. According to a third aspect of the present invention, an operation of simultaneously adding alkali silicate and photo acid to the reaction solution is employed as a means for maintaining the pH of the reaction solution at a constant value as described above. As a means for maintaining the pH at a constant value, it is conceivable to introduce a mineral such as a buffer, sodium hydroxide or the like, and a mineral acid different from the mineral acid added at the same time to the reaction liquid. However, when a buffer is added, the residue of the buffer adheres to the silica cake obtained, and it adversely affects as an impurity in the preparation of the silica dispersion (for example, it becomes difficult to adjust the pH value or with other additives). There is a fear that the phases of deterioration may be worse. Adding an alkali such as alkali hydroxide and the other photoacid is substantially the same as changing the type, concentration, molar ratio x, etc. of alkali silicate and photoacid, and therefore is an operation within the range defined by the present invention.
규산알칼리를 광산으로 중화하여 침강 실리카를 합성하는 침전법에서는, 중화 반응 개시로부터, 적어도 실리카의 침강이 일어날 때까지는, 일반적으로 반응은 반응액의 pH 값이 7이상인 알칼리성에서 실시된다. 그 때의 반응 형식으로는, 크게 나누어, 적당한 농도로 조정한 규산알칼리 용액 중에 광산을 첨가하는 방법(반응 형식 A)과, 본 발명이 채용하는 규산알칼리와 광산을 일정 조건으로 반응액 중에 동시에 첨가하는 방법(반응 형식 B)의 2종류가 있다. 이들 반응 형식 A 및 B 중, 비표면적이 크고 분산성이 뛰어난 실리카 케이크를 용이하게 얻을 수 있다는 점에서, 반응 형식 B, 즉 규산알칼리와 광산을 일정 조건으로 반응액 중에 동시에 첨가하는 방법을 채용하는 것이 바람직하다. In the precipitation method of synthesizing precipitated silica by neutralizing alkali silicate with a photoacid, the reaction is generally carried out at an alkalinity with a pH value of 7 or more from the start of the neutralization reaction until at least silica precipitates. As a reaction type at that time, the method (reaction type A) which adds a mineral acid to the alkali silicate solution adjusted to the suitable density | concentration largely divided, and the alkali silicate and photoacid which this invention employ | adopts are simultaneously added to reaction liquid on a fixed condition. There are two types of methods (reaction type B). Among these reaction types A and B, since a silica cake with a large specific surface area and excellent dispersibility can be easily obtained, reaction type B, that is, alkali silicate and a method of adding a photo acid to the reaction solution simultaneously under constant conditions is adopted. It is preferable.
또한, 상기한 바와 같이, 초기 반응액으로서 규산알칼리 용액에 광산을 첨가한 것을 사용할 수도 있지만, 중화 반응 초기에 전해질이 생성하고, 그것이 응집제로서 작용함과 동시에 BET 비표면적을 저하시키기 쉬우므로, 규산알칼리와 광산을 동시에 첨가하기 전에는 광산을 첨가하지 않는 것이, 본 발명이 목적으로 하는 BET 비표면적이 크고, 분산성이 양호한 실리카 케이크를 제조하기에는 바람직하다. In addition, as described above, one obtained by adding a photo acid to the alkali silicate solution may be used as the initial reaction solution, but since the electrolyte is generated at the beginning of the neutralization reaction and it acts as a coagulant, it is easy to lower the BET specific surface area. It is preferable not to add a photo acid before adding an alkali and a photo acid simultaneously, in order to manufacture the silica cake with a big BET specific surface area aimed at this invention, and having favorable dispersibility.
반응 형식 B에 의한 본 발명의 실리카 케이크의 합성 반응은 구체적으로는 다음과 같이 수행된다: 반응조에 초기 반응액으로서, 몰비 x가 2∼4이고 SiO2 농도가 1∼50g/L로 되게 하는 농도로 조정한 규산나트륨 수용액을 넣고, 균일하게 되도록 교반하면서, 90℃ 이상의 반응 온도로 조정한다. 균일한 교반 및 반응 온도를 유지하면서, 몰비 x가 2∼4이고 SiO2 농도가 50∼300g/L로 되게 하는 농도로 조정한 규산나트륨 수용액과, H2SO4 함유량이 100∼1000g/L 정도로 되도록 농도 조정한 황산을, pH가 7.5∼11.5의 범위 내에서 일정값으로 되도록 조정하면서, 동시에 첨가한다. 실리카 입자가 생성하고, 실리카의 침강이 확인된 후, 소망하는 BET 비표면적으로 될 때까지 동시 첨가를 계속한다. 그 후, 황산만을 첨가하여 pH를 2∼6으로 조정함으로써 반응액을 안정화시켜, 반응을 종료한다.The synthesis reaction of the silica cake of the present invention according to reaction type B is specifically carried out as follows: As an initial reaction liquid in the reactor, a concentration such that the molar ratio x is 2-4 and the SiO 2 concentration is 1-50 g / L. An aqueous sodium silicate solution adjusted to is added thereto, and the mixture is adjusted to a reaction temperature of 90 ° C. or higher while stirring so as to be uniform. Aqueous sodium silicate adjusted to a concentration such that the molar ratio x is 2 to 4 and the SiO 2 concentration is 50 to 300 g / L while maintaining a uniform stirring and reaction temperature, and the H 2 SO 4 content is about 100 to 1000 g / L. Concentrated sulfuric acid is added at the same time while adjusting so that pH may become a fixed value within the range of 7.5-11.5. After the silica particles are formed and the sedimentation of the silica is confirmed, simultaneous addition is continued until the desired BET specific surface area is achieved. Then, only sulfuric acid is added and pH is adjusted to 2-6, a reaction liquid is stabilized and reaction is complete | finished.
본 발명의 실리카 케이크의 제조 방법으로는, 규산알칼리와 광산을 pH가 일정값으로 되도록 제어하는 조건으로 동시에 첨가하는 것을 요한다. 특히, 초기 반응액에 규산알칼리와 광산을 동시에 첨가하기 시작하여, 실리카 입자가 생성하고, 적어도 침강이 일어날 때까지, 반응 형식 B를 따르는 것이 분산성이 높은 침강 실리카의 케이크를 얻기 위해서 중요하다. In the method for producing a silica cake of the present invention, it is required to simultaneously add alkali silicate and a photo acid under conditions that control the pH to a constant value. In particular, it is important to obtain a cake of precipitated silica having high dispersibility, starting with the addition of alkali silicate and a mineral acid to the initial reaction solution at the same time, until silica particles are formed and at least sedimentation occurs.
반응 기구의 상세한 것은 불명확하지만, 본 발명의 실리카 케이크의 제조 방법에서는, pH가 일정값으로 유지되고 규산알칼리와 광산이 동시에 첨가되기 때문에, 중화되지 않고 반응액 중에 잔류하는 규산알칼리의 농도가 거의 일정값으로 유지되어, 이에 의한 효과로서 분산성이 높은 침강 실리카의 케이크가 형성되는 것이라고 추정된다. 한편, 규산알칼리 용액에 광산을 첨가하는 반응 형식 A의 경우, pH를 일정값으로 유지하는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 중화되지 않고 반응액 중에 잔류하는 규산알칼리 농도가 광산의 첨가와 함께 점차 변화(감소)하므로, 분산성이 낮은 침강 실리카가 생성되는 경우가 있다고 추정된다. 소망하는 BET 비표면적으로 될 때까지 규산알칼리와 광산의 동시 첨가를 실시한 후에는, 반응액을 안정화시키기 위해서, 광산만을 첨가하여 pH를 7이하, 바람직하게는 2∼6으로 하는 것이 요망된다. 또한, 반응액의 안정화에는, 규산알칼리와 광산의 동시 첨가를 일단 정지하고 반응액을 일정 시간 교반하거나, 동시 첨가 종료 후에 온도를 유지한 채 일정 시간 교반을 계속하거나 하는, 이른바 숙성 공정을 행할 수도 있다. Although the details of the reaction mechanism are unclear, in the method for producing the silica cake of the present invention, since the pH is maintained at a constant value and alkali silicate and photoacid are added at the same time, the concentration of alkali silicate remaining in the reaction solution without neutralization is almost constant. It is assumed that a cake of precipitated silica having high dispersibility is formed as a result by maintaining the value. On the other hand, in the reaction type A in which the acid is added to the alkali silicate solution, it is difficult to maintain the pH at a constant value, and the alkali silicate concentration remaining in the reaction solution without neutralization gradually changes (reduces) with the addition of the mine. Therefore, it is estimated that precipitated silica with low dispersibility may be produced. After simultaneous addition of alkali silicate and mineral acid until the desired BET specific surface area is desired, in order to stabilize the reaction solution, it is desired to add only the mineral acid to adjust the pH to 7 or less, preferably 2 to 6. The stabilization of the reaction liquid may also be carried out by a so-called aging process in which simultaneous addition of alkali silicate and mineral acid is once stopped and the reaction solution is stirred for a certain time or the stirring is continued for a certain time while maintaining the temperature after completion of the simultaneous addition. have.
본 발명의 실리카 케이크의 제조 방법에서의 적합한 태양에 의하면, 반응 종료시의 반응 혼합물 중의 실리카 고형분 농도가 50g/L 이하, 바람직하게는 35∼47g/L로 되도록, 초기 반응액 및 동시 첨가되는 규산알칼리 및 광산의 농도, 및/또는, 양이 설정된다. 이와 같이 설정하는 것은, 얻어지는 침강 실리카의 BET 비표면적을 상기 범위로 조정하기 위해 유효하다. According to a suitable embodiment in the method for producing a silica cake of the present invention, the initial reaction solution and the alkali silicate added simultaneously are such that the silica solid content concentration in the reaction mixture at the end of the reaction is 50 g / L or less, preferably 35 to 47 g / L. And the concentration of the mine, and / or the amount. This setting is effective to adjust the BET specific surface area of the precipitated silica obtained in the above range.
본 발명에서는, 또한, 침전법에 의한 침강 실리카의 제조 방법에서 일반적으로 실시되는 바와 같이, 반응액 중에 전해질, 일반적으로는 황산나트륨을 적당히 첨가하는 것도 아무런 제한없이 실시할 수 있다. 단, 상술한 대로, 전해질은 응집제로서 작용하고 또한 BET 비표면적을 저하시키기 쉬우므로, 본 발명과 같은 BET 비표면적이 크고 분산성이 양호한 침강 실리카의 케이크를 제조하기 위해서는, 전해질을 사용하지 않는 편이 바람직하다. In the present invention, as is generally practiced in the method for producing precipitated silica by the precipitation method, an appropriate addition of an electrolyte, generally sodium sulfate, to the reaction solution can be carried out without any limitation. However, as described above, the electrolyte acts as a flocculant and tends to lower the BET specific surface area. Therefore, in order to produce a cake of precipitated silica having a large BET specific surface area and good dispersibility as in the present invention, an electrolyte is not used. desirable.
본 발명에서는, 또한, 상기 반응에 의해서 얻어진 반응액으로부터 여과에 의해 침강 실리카를 분리하고, 필요에 따라서, 수세, 및/또는, 탈수하고, 습윤 상태로 분리하여 실리카 케이크를 얻을 수 있다. 습윤 상태의 실리카 케이크의 수분 함유율은, 상술한 대로, 83∼93중량%의 범위인 것이, 실리카 분산액을 제조할 때에 분산이 보다 용이하게 되므로 바람직하다. 더 적합하게는 85∼92중량%이다. In the present invention, the precipitated silica can be separated from the reaction solution obtained by the above reaction by filtration, washed with water and / or dehydrated as necessary, and separated into a wet state to obtain a silica cake. The moisture content of the wet silica cake is preferably in the range of 83 to 93% by weight, as described above, since dispersion becomes easier when producing the silica dispersion. More preferably, it is 85 to 92 weight%.
상기 여과, 수세 및 탈수에는, 일반적으로 필터 프레스 등의 고액 분리 장치가 사용된다. 또한, 수세는, 얻어진 실리카 케이크를 물에 5중량%의 농도로 분산시킨 분산액이 3∼7의 pH 값 및 20∼400μS/cm의 전도도 값을 갖도록 실시하는 것이, 그 실리카 케이크의 분산성을 보다 향상할 수 있으므로 바람직하다. 보다 적합하게는, pH가 3.5∼6.5, 전도도 값이 50∼300μS/cm이다. In general, solid-liquid separation devices such as filter presses are used for the filtration, washing with water and dehydration. In addition, water washing is performed so that the dispersion liquid which disperse | distributed the obtained silica cake to the concentration of 5 weight% in water may have a pH value of 3-7 and a conductivity value of 20-400 microS / cm, and the dispersibility of the silica cake It is preferable because it can improve. More preferably, the pH is 3.5 to 6.5 and the conductivity value is 50 to 300 µS / cm.
본 발명의 실리카 케이크는, 극성 용매에 대한 분산성이 극히 양호하며, 간단한 분산 조작에 의해서 침강 실리카가 고도로 분산한 실리카 분산액을 얻을 수 있다. 덧붙여서, 본 발명의 실리카 케이크를 극성 용매에 분산시킴으로써, 침강 실리카 분산액 중의 실리카의 평균 입자경이 300nm 이하이고 500nm 이상의 응집 입자의 비율이 5체적% 이하인, 응집 입자가 고분산한 투명성이 높은 실리카 분산액을 얻을 수 있다. The silica cake of the present invention has extremely good dispersibility in polar solvents, and a silica dispersion liquid in which precipitated silica is highly dispersed can be obtained by a simple dispersion operation. In addition, by dispersing the silica cake of the present invention in a polar solvent, a highly transparent silica dispersion liquid in which the aggregated particles are highly dispersed, wherein the average particle diameter of the silica in the precipitated silica dispersion is 300 nm or less and the proportion of the aggregated particles of 500 nm or more is 5% by volume or less. You can get it.
종래, 침강 실리카를 극성 용매에 분산시켜 얻어지는 실리카 분산액에서, 상기와 같이 응집 입자가 고분산한 것은 얻어진 예가 없다. 그 이유로서, 이하와 같은 작용 기구가 추정된다. 즉, 종래의 침강 실리카는 1차 입자경의 입도 분포가 넓기 때문에, 강한 응집력을 갖는 초미세 1차 입자를 다량으로 함유하고, 그 결과, 본 발명의 실리카 분산액에서와 같은 고도의 분산 상태로까지 침강 실리카를 분산시키는 것이 실질적으로 불가능하다. 이에 대해서, 본 발명의 실리카 분산액 중의 침강 실리카는, 침강 실리카 입자의 생성 조건을 상술한 바와 같이 한정함으로써, 1차 입자의 입도 분포가 좁게 되고, 따라서 초미세 1차 입자의 함유량이 적기 때문에, 뛰어난 분산성을 갖는 것으로 추정된다. Conventionally, in the silica dispersion liquid obtained by disperse | distributing precipitated silica in a polar solvent, the thing which agglomerated particles highly disperse | distributed as mentioned above has not been obtained. As a reason, the following mechanism of action is estimated. That is, the conventional precipitated silica has a large particle size distribution of the primary particle diameter, and thus contains a large amount of ultrafine primary particles having a strong cohesive force, and as a result, it precipitates to a highly dispersed state as in the silica dispersion liquid of the present invention. It is practically impossible to disperse the silica. In contrast, the precipitated silica in the silica dispersion liquid of the present invention has a narrow particle size distribution of the primary particles by limiting the production conditions of the precipitated silica particles as described above, so that the content of the ultrafine primary particles is small. It is assumed to have dispersibility.
다음에, 본 발명의 침강 실리카 분산액에 대해서 설명한다. Next, the precipitated silica dispersion liquid of the present invention will be described.
본 발명에서, "평균 입자경"이란, 침강 실리카 분산액 중의 실리카 응집 입자의 평균 입자경을 지칭하며, 광산란 회절식의 입도 분포계로 측정한 때의 체적 기준 산술 평균 지름 D50을 의미한다.In the present invention, the "average particle diameter" refers to the average particle diameter of the silica aggregated particles in the precipitated silica dispersion, and means the volume-based arithmetic mean diameter D 50 as measured by a light scattering diffraction particle size distribution meter.
본 발명의 침강 실리카 분산액 중의 실리카 농도는, 용도에 따라 적당하게 조정할 수 있다. 그것은, 통상 8∼15중량%이지만, 필요에 따라서 후술하는 농축 방법으로 농축함으로써 15중량% 이상으로 할 수도 있다. The silica concentration in the precipitated silica dispersion liquid of this invention can be suitably adjusted according to a use. Although it is 8 to 15 weight% normally, you may make it 15 weight% or more by concentrating by the density | concentration method mentioned later as needed.
본 발명의 실리카 케이크를 원료로 하여 침강 실리카 분산액을 제조하는 방법으로는, 기지(旣知)의 슬러리화 방법을 특히 제한없이 실시할 수 있다. As a method for producing the precipitated silica dispersion liquid using the silica cake of the present invention as a raw material, a known slurrying method can be carried out without particular limitation.
예를 들면, 실리카 케이크와 극성 용매를 각각 소정량씩 배합한 뒤, 분산기를 사용하여, 실리카 케이크를 극성 용매 중에서 분산시키는 방법, 극성 용매를 분산조에 미리 넣은 후, 분산기를 가동시키면서, 서서히 실리카 케이크를 투입하여 분산시키는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 상기 방법을 사용하여 실리카 케이크를 극성 용매 중에 분산시킨 후에, 분산액 중의 실리카 입자를 적합한 범위의 평균 입자경까지 더욱 미립화하기 위한 고도의 미립화 수단을 행하는 방법이 적합하게 채용된다. For example, after mixing a predetermined amount each of a silica cake and a polar solvent, the method of disperse | distributing a silica cake in a polar solvent using a disperser, a polar solvent is previously put in a dispersing tank, and gradually operating a silica cake, operating a disperser. And a method of dispersing the same. In addition, if necessary, after dispersing the silica cake in the polar solvent using the above method, a method of performing highly atomizing means for further atomizing the silica particles in the dispersion to an average particle size in a suitable range is suitably employed.
상기 분산에 사용하는 분산기는 특히 제한되지 않지만, 프로펠러 날개, 터빈 날개, 패들 날개 등을 가지는 일반 교반기; 분산 믹서 등과 같은 고속 회전 원심 방사형 교반기; 호모제나이저, 호모 믹서, 울트라 믹서 등과 같은 고속 회전 전단형 교반기; 콜로이드 밀, 플라네타리 믹서 등과 같은 분산기를 들 수 있다. The disperser used for the dispersion is not particularly limited, but a general stirrer having a propeller blade, a turbine blade, a paddle blade, and the like; High speed rotary centrifugal radial stirrers such as dispersion mixers and the like; High speed rotary shear stirrers such as homogenizers, homo mixers, ultra mixers and the like; And dispersers such as colloid mills, planetary mixers, and the like.
상기 분산기 중에서도 강력한 전단력을 갖는 분산기가 적합하다. 구체적으로는, 고속 전단형 교반기; 프로펠러 날개 및 패들 날개에 고속 전단형 교반기를 조합한 복합형 분산기; 플라네타리 믹서와 고속 회전 원심 방사형 교반기 또는 고속 회전 전단형 교반기를 조합한 복합형 분산기 등을 들 수 있다. Among the dispersers, a disperser having a strong shearing force is suitable. Specifically, a high speed shear type stirrer; A composite disperser combining a propeller blade and a paddle blade with a high speed shear stirrer; And a complex disperser in which a planetary mixer and a high speed rotary centrifugal stirrer or a high speed rotary shear stirrer are combined.
본 발명에서, 상기 고도의 미립화 방법은 특히 제한되지 않지만, 비즈 밀, 샌드 밀, 초음파 호모제나이저, 고압 호모제나이저등을 사용한 미립화 처리를 들 수 있다. 그 중에서 고압 호모제나이저를 사용한 분산 처리가 바람직하다. In the present invention, the above-mentioned high atomization method is not particularly limited, but an atomization treatment using a bead mill, a sand mill, an ultrasonic homogenizer, a high pressure homogenizer, and the like can be given. Among them, a dispersion treatment using a high pressure homogenizer is preferable.
고압 호모제나이저를 사용하여, 극성 용매 중에 실리카가 분산한 예비 분산액을, 처리 압력 30MPa이상으로 대향 충돌시키거나, 혹은 오리피스의 입구측과 출구측의 차압이 30MPa 이상의 조건으로 오리피스를 통과시킴으로써, 침강 실리카 분산액 중의 실리카의 평균 입자경이 300nm 이하이고 500nm 이상의 응집 입자의 비율이 5체적% 이하인 침강 실리카 분산액을 얻을 수 있다. Precipitate is made by using a high-pressure homogenizer to collide the predispersed liquid in which the silica is dispersed in the polar solvent at a processing pressure of 30 MPa or more, or to pass the orifice under conditions of 30 MPa or more at the inlet and outlet sides of the orifice. Precipitated silica dispersions in which the average particle diameter of silica in the silica dispersion is 300 nm or less and the proportion of agglomerated particles of 500 nm or more are 5% by volume or less can be obtained.
또한, 이와 같이 하여 얻어진 침강 실리카 분산액은, 전술한 바와 같이 용도에 따라 적당한 농도로 하기 위해, 극성 용매에 의해 희석하는 조작이나 각종의 농축 조작 등을 적의 실시하는 것도 아무런 문제없이 실시할 수 있다. In addition, the precipitated silica dispersion liquid thus obtained can be carried out without any problem by appropriately performing an operation of diluting with a polar solvent, various concentration operations, etc. in order to achieve an appropriate concentration according to the use as described above.
상기 침강 실리카 분산액을 농축하는 조작은, 기존의 농축 방법을 특히 제한없이 실시할 수 있다. 예를 들면, 극성 용매의 비점(沸點)으로 승온하여 행하는 증발 농축법이나 감압하에서 극성 용매의 비점을 하강시켜 행하는 감압 증발법, 또한 압력을 가해 폴리설폰, 폴리 아크릴로니트릴, 셀룰로오스등의 박막을 사용하여 극성 용매의 제거를 행하는 한외여과법 등을 들 수 있다. The operation of concentrating the precipitated silica dispersion liquid can be carried out without particular limitation to the existing concentration method. For example, an evaporative concentration method performed by raising the temperature to the boiling point of the polar solvent, a reduced pressure evaporation method performed by lowering the boiling point of the polar solvent under reduced pressure, and further, a thin film such as polysulfone, polyacrylonitrile or cellulose is applied by applying pressure. The ultrafiltration method etc. which remove a polar solvent using are mentioned.
본 발명에서 이용되는 극성 용매는, 실리카 케이크가 분산하는 것이면 특히 제한없이 사용할 수 있다. 예시하면, 물; 메탄올, 에탄올, 2-프로판올과 같은 알코올류; 에테르류; 케톤류를 사용할 수 있다. 상기 용매를 2종 이상 혼합한 분산매도 사용할 수 있다. 일반적으로는 물이 적합하게 사용된다. The polar solvent used in the present invention can be used without particular limitation as long as the silica cake is dispersed. For example, water; Alcohols such as methanol, ethanol and 2-propanol; Ethers; Ketones can be used. The dispersion medium which mixed 2 or more types of said solvents can also be used. Generally, water is used suitably.
또한, 실리카 입자의 보존 안정성이나 분산성을 향상시키기 위해서는, 본 발명의 효과를 훼손하지 않는 범위에서 계면활성제나 방미제(防黴劑) 등을 소량 첨가하여도 좋다. Moreover, in order to improve the storage stability and dispersibility of a silica particle, you may add a small amount of surfactant, a preservative, etc. in the range which does not impair the effect of this invention.
또한, 극성 용매 중에 있어서 음이온성을 나타내는 실리카 입자를 양이온성으로 변성하려는 목적으로, 본 발명의 실리카 케이크와 양이온성 수지를 극성 용매 중에서 혼합 및 분산을 행함으로써, 양이온 변성한 실리카 입자를 분산한 침강 실리카 분산액, 즉, 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 제조할 수도 있다. Further, for the purpose of modifying the silica particles exhibiting anionicity in a polar solvent to cationic properties, the silica cake and the cationic resin of the present invention are mixed and dispersed in a polar solvent to precipitate the silica particles dispersed in the cation. A silica dispersion, that is, a cationic resin modified precipitated silica dispersion may be prepared.
양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 잉크젯 기록 시트용 도공액의 원료로서 사용하면, 그 도공액을 도공한 잉크젯 기록 시트의 잉크 정착성, 내수성 및 화상 농도를 높일 수 있다. When the cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid is used as a raw material of the coating liquid for an ink jet recording sheet, ink fixability, water resistance and image density of the ink jet recording sheet coated with the coating liquid can be increased.
양이온성 수지로는 물에 용해한 때 해리하여 양이온성을 나타내는 수지이면, 특히 제한없이 사용할 수 있다. 제1∼3급 아민기, 또는, 제4급 암모늄 염기를 갖는 수지가 적합하다. 구체적인 것을 예시하면, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피리딘, 폴리아민술폰, 폴리디알킬아미노에틸메타크릴레이트, 폴리디알킬아미노에틸아크릴레이트, 폴리디알킬아미노에틸메타크릴아미드, 폴리디알킬아미노에틸아크릴아미드, 폴리에폭시아민, 폴리아미드아민, 디시안디아미드-포르말린 축합물, 디시안디아미드폴리알킬-폴리알킬렌폴리아민 축합물, 폴리비닐아민, 폴리알릴아민 등과 같은 폴리머 및 이들의 염산염; 폴리디알릴디메틸암모늄클로라이드; 디알릴디메틸암모늄클로라이드와 다른 모노머, 예를 들면 아크릴아미드 등과의 공중합물; 폴리디알릴메틸아민염산염; 폴리메타크릴산에스테르메틸클로라이드 4급염 등을 들 수 있다.The cationic resin can be used without particular limitation so long as it is a resin which dissociates when dissolved in water to show cationicity. Resin having a primary to tertiary amine group or a quaternary ammonium base is suitable. Specific examples include polyethyleneimine, polyvinylpyridine, polyamine sulfone, polydialkylaminoethyl methacrylate, polydialkylaminoethyl acrylate, polydialkylaminoethyl methacrylamide, polydialkylaminoethylacrylamide, poly Polymers such as epoxyamines, polyamideamines, dicyandiamide-formalin condensates, dicyandiamidepolyalkyl-polyalkylenepolyamine condensates, polyvinylamines, polyallylamines and the like and hydrochlorides thereof; Polydiallyldimethylammonium chloride; Copolymers of diallyldimethylammonium chloride with other monomers such as acrylamide and the like; Polydiallylmethylamine hydrochloride; Polymethacrylic acid ester methyl chloride quaternary salt etc. are mentioned.
본 발명에 있어서, 양이온성 수지의 배합량은, 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액이 제조 도중에 겔화하는 일 없이 안정하게 제조할 수 있고, 또한, 얻어진 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액의 점도를 낮게 할 수 있도록, 실리카 100중량부에 대해서 3∼50중량부, 특히 3∼15중량부로 하는 것이 바람직하다. In the present invention, the blending amount of the cationic resin can be stably produced without gelation of the cationic resin modified precipitated silica dispersion during production, and the viscosity of the obtained cationic resin modified precipitated silica dispersion can be lowered. It is preferable to set it as 3-50 weight part with respect to 100 weight part of silicas especially 3-15 weight part.
양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액의 점도가 높게 되면, 이후에 계속되는 제조 공정에 있어서 핸들링성이 저하하므로 바람직하지 않다. 양이온성 수지의 첨가량에 대한 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액의 안정성은, 첨가하는 양이온성 수지의 종류에 따라 다르므로, 미리 실험에 의해 그 분산액의 점도가 제일 낮게 되는 최적의 첨가량을 상기 첨가량 범위 중에서 선택하는 것이 바람직하다. When the viscosity of the cationic resin-modified precipitated silica dispersion is high, handling properties are deteriorated in subsequent production processes, which is not preferable. Since the stability of the cationic resin-modified precipitated silica dispersion liquid with respect to the amount of the cationic resin added varies depending on the type of cationic resin to be added, the optimum addition amount of which the viscosity of the dispersion liquid becomes the lowest by experiment in advance is in the above addition amount range. It is desirable to choose.
본 발명의 실리카 케이크와 양이온성 수지를 극성 용매 중에서 혼합하고 분산시킴으로써 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 제조하는 방법은 특히 제한되지 않지만, 극성 용매 중에 실리카 케이크를 분산시킨 것에 양이온성 수지를 혼합하여 분산시키는 방법이나, 극성 용매 중에 양이온성 수지를 혼합한 것에 서서히 실리카 케이크를 투입함으로써 실리카 케이크와 양이온성 수지의 혼합 및 분산을 행하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라, 상기 방법을 사용하여 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 제조한 후, 분산액 중의 실리카 입자를 적합한 범위의 평균 입자경까지 더욱 미립화하기 위해 고도의 미립화 수단을 실시하는 방법이 적합하게 채용된다. The method for producing the cationic resin modified precipitated silica dispersion by mixing and dispersing the silica cake and the cationic resin of the present invention in a polar solvent is not particularly limited, but the cationic resin is mixed and dispersed in the dispersion of the silica cake in the polar solvent. And a method of mixing and dispersing the silica cake and the cationic resin by gradually adding a silica cake to the method of mixing the cationic resin in the polar solvent. In addition, if necessary, a method of preparing a cationic resin-modified precipitated silica dispersion using the above method, and then carrying out a high atomization means in order to further atomize the silica particles in the dispersion to a suitable range of average particle diameters is suitably employed. do.
본 발명에서는, 상기한 본 발명의 실리카 케이크를 사용함으로써, 극성 용매 중에 BET 비표면적이 220m2/g 이상인 침강 실리카 입자 및 바인더를 함유하는 극성 용매로 이루어지는 잉크젯 기록 시트용 도공액으로서, 그 도공액을 실리카 농도 1.5중량%로 되도록 희석하여 측정되는 투과율이 20% 이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 시트용 도공액을 용이하게 얻을 수 있다.In this invention, the coating liquid for inkjet recording sheets which consists of a polar solvent containing precipitated silica particle and binder which have a BET specific surface area of 220 m <2> / g or more in a polar solvent by using the above-mentioned silica cake of this invention, The coating liquid The coating liquid for inkjet recording sheets can be easily obtained, which is diluted to have a silica concentration of 1.5% by weight and has a transmittance of 20% or more.
본 발명의 도공액의 특징은, 비교적 큰 BET 비표면적을 갖는 침강 실리카를 함유함에도 상관없이, 그 실리카 입자가 극히 고도로 분산되어 있는 것에 있다. 즉, 본 발명의 도공액은, 실리카 농도가 1.5중량%로 되도록 희석한 액의 투과율이 20% 이상, 특히 25% 이상인 것을 최대의 특징으로 한다. 투과율은 도공액의 투명성을 나타내는 지수이며, 투과율이 20% 미만이면, 그 도공액을 도포하여 얻어진 잉크 흡수층의 투명성이 낮게 되어, 시트에 스며든 잉크의 농담이 불선명하게 되어, 얻어진 화상의 색에 깊이가 느껴지지 않고, 사진 수준의 화질을 실현하는 것이 불가능하게 된다. The coating liquid of the present invention is characterized in that the silica particles are extremely highly dispersed regardless of the presence of precipitated silica having a relatively large BET specific surface area. That is, the coating liquid of the present invention is characterized in that the transmittance of the liquid diluted so that the silica concentration is 1.5% by weight is 20% or more, particularly 25% or more. The transmittance is an index indicating the transparency of the coating liquid. If the transmittance is less than 20%, the transparency of the ink absorbing layer obtained by applying the coating liquid is low, and the color of the obtained image becomes unclear due to unclearness of the ink penetrating into the sheet. Depth is not felt, and it becomes impossible to realize picture quality.
또한, 본 발명에서 상기 도공액의 투과율은, 그 도공액과 동종의 극성 용매를 사용하여 실리카 농도가 1.5중량%으로 되도록 희석한 그 도공액의 측정 파장 589nm(NaD 선)의 흡광도(τ)를 분광 광도계에 의해 측정하고, 하기 식(3)에 의해 투과율(T)을 구한 값이다. In addition, in this invention, the transmittance | permeability of the said coating liquid is made into the absorbance (tau) of the measurement wavelength of 589 nm (NaD line | wire) of the coating liquid diluted so that the silica concentration might be 1.5 weight% using the same polar solvent as the coating liquid. It is the value which measured with the spectrophotometer and calculated | required transmittance | permeability (T) by following formula (3).
T (%)=10(2-τ) (3)T (%) = 10 (2-τ) (3)
비표면적이 22Om2/g 이상인 침강 실리카 입자를 사용하여 얻어지는 도공액에 있어서, 상기와 같이 높은 투명성은, 종래의 도공액에는 예가 없고, 본 발명의 실리카 케이크를 사용함으로써 달성된 효과이다.In the coating liquid obtained using the precipitated silica particle whose specific surface area is 22Om <2> / g or more, as mentioned above, high transparency is an example of the conventional coating liquid, and it is an effect achieved by using the silica cake of this invention.
본 발명에 있어서 사용되는 바인더로는, 도공액의 제조에 사용되는 공지의 각종 바인더를 사용할 수 있다. 대표적인 바인더의 구체예로는, 폴리비닐알코올 및 그 유도체, 카제인, 전분, 카르복시메틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중, 분산 적성 및 도료 안정성의 관점에서, 폴리비닐알코올 또는 그 유도체가 가장 유효하게 사용된다. 상기 폴리비닐알코올 유도체로는, 양이온 변성 폴리비닐알코올 또는 비이온 변성 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 또한, 상기 바인더를 2종류 이상 혼합한 바인더도 사용할 수 있다. As a binder used in this invention, the well-known various binder used for manufacture of a coating liquid can be used. As a specific example of a typical binder, polyvinyl alcohol and its derivative (s), casein, starch, carboxymethylcellulose, etc. are mentioned. Of these, polyvinyl alcohol or derivatives thereof are most effectively used in view of dispersion suitability and paint stability. As said polyvinyl alcohol derivative, cation modified polyvinyl alcohol or nonionic modified polyvinyl alcohol is mentioned. Moreover, the binder which mixed two or more types of said binders can also be used.
본 발명에서, 침강 실리카에 대한 바인더의 배합 비율은, 공지의 도공액에 있어서 일반적으로 채용되는 비율이 특히 제한없이 채용된다. 예를 들면, 침강 실리카 100중량부에 대해서 10∼100중량부, 바람직하게는 30∼60중량부의 비율이다. In the present invention, the mixing ratio of the binder with respect to the precipitated silica is generally employed without particular limitation in the known coating liquid. For example, it is 10-100 weight part with respect to 100 weight part of precipitated silicas, Preferably it is the ratio of 30-60 weight part.
본 발명에서, 도공액중의 침강 실리카 농도는, 원료인 침강 실리카 분산액의 침강 실리카 농도에 의해서 정해지지만, 5∼30중량%, 바람직하게는 5∼20중량%이다.In the present invention, the precipitated silica concentration in the coating liquid is determined by the precipitated silica concentration of the precipitated silica dispersion liquid as a raw material, but is 5 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight.
본 발명의 도공액은 양이온성 수지를 더 함유하는 것이 바람직하다. 양이온성 수지를 함유시킴으로써, 그 도공액을 도공한 잉크젯 기록 시트의 잉크 정착성, 내수성 및 화상 농도를 높일 수 있다. It is preferable that the coating liquid of this invention contains a cationic resin further. By containing cationic resin, the ink fixing property, water resistance, and image density of the inkjet recording sheet coated with the coating liquid can be increased.
양이온성 수지로는, 상기한 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액에서의 양이온성 수지와 같은 수지를 사용할 수 있다. As the cationic resin, the same resin as the cationic resin in the above cationic resin modified precipitated silica dispersion can be used.
또한, 양이온성 수지의 배합량은, 도공액을 제조 도중에 겔화하는 일 없이 안정하게 제조할 수 있고, 또한, 얻어진 도공액의 점도를 낮게 할 수 있도록, 침강 실리카 입자 100중량부에 대해서 3∼50중량부, 특히 3∼15중량부로 하는 것이 바람직하다. In addition, the compounding quantity of cationic resin can be manufactured stably without gelling a coating liquid in the middle of manufacture, and also 3-50 weight part with respect to 100 weight part of precipitated silica particles so that the viscosity of the obtained coating liquid can be made low. It is preferable to set it as 3-15 weight part especially.
본 발명의 도공액은 BET 비표면적이 220m2/g 이상인 침강 실리카와 바인더를 극성 용매 중에 분산시킴으로써 제조할 수 있다.The coating solution of the present invention can be produced by dispersing precipitated silica and a binder having a BET specific surface area of 220 m 2 / g or more in a polar solvent.
침강 실리카와 바인더를 극성 용매 중에 분산하는 방법은, 특히 제한되지 않지만, 일반적으로는 침강 실리카를 극성 용매에 분산시켜 얻어지는 침강 실리카 분산액에 바인더를 첨가하는 방법이 적합하다. Although the method of disperse | distributing a precipitated silica and a binder in a polar solvent is not specifically limited, Generally, the method of adding a binder to the precipitated silica dispersion liquid obtained by disperse | distributing a precipitated silica in a polar solvent is suitable.
침강 실리카로서 본 발명의 실리카 케이크를 사용하면, 잉크젯 기록 시트의 용도에 극히 적합한 투명성이 높은 도공액을 용이하게 얻을 수 있게 된다. 따라서, 침강 실리카 분산액으로는, 본 발명의 실리카 케이크를 극성 용매 중에 분산시킨 것을 사용함이 바람직하다. 양이온성 수지를 함유한 도공액을 제조하는 경우에는, 상기 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 사용하면 좋다. When the silica cake of the present invention is used as precipitated silica, it is possible to easily obtain a highly transparent coating liquid which is extremely suitable for use of the inkjet recording sheet. Therefore, it is preferable to use what disperse | distributed the silica cake of this invention in polar solvent as a precipitated silica dispersion liquid. When manufacturing the coating liquid containing cationic resin, the said cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid may be used.
본 발명의 실리카 케이크를 극성 용매 중에 분산시킨 상기 침강 실리카 분산액 또는 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액과 바인더를 혼합하여 도공액을 제조하는 방법으로는, 공지의 방법이 특히 제한없이 채용된다. 예를 들면, 프로펠러 날개, 터빈 날개 등을 갖는 일반 교반기나 호모제나이저, 호모 믹서 등과 같은 고속 회전 전단형 교반기를 장착한 혼합조 중에, 침강 실리카 분산액 또는 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액과 바인더를 투입하여, 혼합하는 방법이 일반적이다. A well-known method is employ | adopted without a restriction | limiting in particular as a method of mixing the said precipitated silica dispersion liquid which disperse | distributed the silica cake of this invention in a polar solvent, or a cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid, and a binder. For example, a precipitated silica dispersion or a cationic resin-modified precipitated silica dispersion and a binder are introduced into a mixing tank equipped with a general stirrer having a propeller blade, a turbine blade, or the like, or a high speed rotary shear stirrer such as a homogenizer or a homo mixer. In general, a method of mixing is common.
본 발명의 도공액에는, 본 발명의 효과를 현저하게 저하시키지 않는 한, 공지의 임의의 첨가제를 배합할 수 있다. 대표적인 첨가제의 예로는, 양이온성 수지 등과 같은 내수성 향상제, 자외선 흡수제, 형광증백제, 계면활성제, pH 조정제, 소포제, 방미제 등을 들 수 있다. The coating liquid of this invention can be mix | blended with well-known arbitrary additives, unless the effect of this invention is remarkably reduced. Representative additives include water resistance enhancers such as cationic resins, ultraviolet absorbers, fluorescent brighteners, surfactants, pH adjusters, antifoaming agents, and flavoring agents.
상기 임의의 첨가제의 도공액으로의 첨가 방법은, 특히 제한은 없고, 상술한 도공액을 제조할 때, 공지의 방법으로 첨가할 수 있다. 예를 들면 침강 실리카 분산액과 바인더의 혼합물에 첨가하는 방법, 미리 바인더에 첨가해놓는 방법, 미리 침강 실리카 분산액에 첨가해놓는 방법 등을 들 수 있다. 혹은, 침강 실리카 분산액을 제조하기 위해서 실리카 케이크를 극성 용매 중에 분산시킬 때에 미리 첨가해놓아도 좋다. There is no restriction | limiting in particular in the addition method to the coating liquid of the said arbitrary additive, When manufacturing the coating liquid mentioned above, it can add by a well-known method. For example, the method of adding to the mixture of a precipitated silica dispersion liquid and a binder, the method previously added to a binder, the method previously added to the precipitated silica dispersion liquid, etc. are mentioned. Alternatively, in order to produce a precipitated silica dispersion, the silica cake may be added in advance when dispersed in a polar solvent.
본 발명의 도공액을 사용하여 제조되는 잉크젯 기록 시트의 지지체로는, 특히 한정되지 않고, 투명 또는 불투명의 지지체를 적당히 사용할 수 있다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에스테르 등과 같은 플라스틱의 필름류; 상질지(上質紙), 아트지, 폴리에틸렌 적층지 등과 같은 종이류; 합성지 등이 그 예이다. The support for the inkjet recording sheet produced using the coating solution of the present invention is not particularly limited, and a transparent or opaque support can be suitably used. Films of plastic such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyester and the like; Papers such as quality paper, art paper, polyethylene laminated paper, and the like; Synthetic paper is an example.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention
이하에, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해, 실시예 및 비교예를 나타내지만, 본 발명은 이들의 실시예만으로 제한되는 것은 아니다. In order to demonstrate this invention concretely below, an Example and a comparative example are shown, but this invention is not limited only to these Examples.
실리카 케이크 및 실리카 분산액에 관한 측정 방법은 이하와 같다. The measuring method regarding a silica cake and a silica dispersion liquid is as follows.
[BET 비표면적][BET specific surface area]
실리카 케이크를 건조기(120℃)에 24시간 이상 넣어 건조한 후, 마이크로 메리틱스사제의 아삽2010을 사용하여, 질소 흡착량을 측정하고, 상대압 0.2에서의 1점법의 값을 채용했다. After putting a silica cake into a dryer (120 degreeC) for 24 hours or more, nitrogen adsorption amount was measured using Asaphart 2010 made from Micromeritics, and the value of the one-point method in 0.2 of relative pressure was employ | adopted.
[실리카 케이크의 수분 함유율][Moisture Content of Silica Cake]
실리카 케이크 3∼10g를 칭량병(秤量甁)에 칭취(秤取)하여, 105℃로 보온한 건조기 중에 12시간 이상 넣어, 수분 건조 전후의 중량으로부터 산출했다. 3-10 g of silica cakes were chewed in a weighing bottle, and it put in the drier heated at 105 degreeC for 12 hours or more, and computed from the weight before and behind water drying.
[실리카 농도 5중량% 분산액의 pH 및 전도도]PH and Conductivity of 5 wt% Silica Dispersion
미리 수분 함유율을 측정한 실리카 케이크와 이온교환수를, 실리카 농도가 5중량%으로 되도록 배합하고, 프로펠러 믹서로 교반혼합하여 슬러리화하여, 시판의 pH계 및 전도도계를 사용하여 25℃에서의 값을 측정했다. The silica cake and the ion-exchanged water which measured the water content in advance are mix | blended so that a silica concentration may be 5 weight%, the mixture is stirred and mixed with a propeller mixer, and it is made into a slurry, and is the value at 25 degreeC using a commercial pH meter and a conductivity meter. Was measured.
[n 값][n value]
미리 수분 함유율을 측정한 실리카 케이크에, 실리카 농도가 5중량%으로 되도록 이온교환수를 첨가하고, 프로펠러 믹서로 교반함으로써 예비 혼합을 행하여, 슬러리화했다. Ion-exchange water was added to the silica cake which measured the water content in advance so that a silica concentration might be 5 weight%, and it premixed by stirring with a propeller mixer, and it slurryed.
얻어진 슬러리를, 고압 호모제나이저(나노마이저제; 나노마이저, LA-31)를 사용하여 처리 압력 78MPa로 1회 처리함으로써, 실리카 분산액을 제조했다. 다음에 이 실리카 분산액의 가시광 흡수 스펙트럼을, 분광 광도계(일본 분광제, Ubest-35형)를 사용하여 측정했다. The obtained slurry was processed once using the high pressure homogenizer (nanomizer; nanomizer, LA-31) at the process pressure of 78 MPa, and the silica dispersion liquid was produced. Next, the visible light absorption spectrum of this silica dispersion liquid was measured using the spectrophotometer (Japanese spectrometer, Ubest-35 type | mold).
우선, 광로 길이 1Omm의 셀을 사용하여, 참조 셀 및 시료 셀에 각각 이온교환수를 채우고, 전파장 범위에 걸쳐 영점 교정을 행하였다. 다음에, 실리카 분산액의 실리카 농도가 1.5중량%으로 되도록 이온교환수로 희석하고, 시료 셀에 넣어, 파장(λ) 460∼760nm의 흡광도(τ)를 측정했다. 1og(λ) 및 1og(τ)를 플롯하고, 상술한 식(2)을 사용하여 직선의 기울기(-n)를 최소자승법으로 구하였다. First, ion-exchanged water was filled in the reference cell and the sample cell, respectively, using a cell having an optical path length of 10 mm, and zero calibration was performed over the full-wavelength range. Next, it diluted with ion-exchange water so that the silica concentration of the silica dispersion might be 1.5 weight%, and put into the sample cell, and the absorbance (tau) of wavelength (lambda) 460-760 nm was measured. 1og (λ) and 1og (τ) were plotted and the slope (-n) of the straight line was obtained by the least square method using the above equation (2).
[입도 분포 및 평균 입자경][Particle Size Distribution and Average Particle Size]
광산란 회절식의 입도 분포 측정 장치(콜타제, 콜타 LS-230)를 사용하여, 실리카의 굴절율 1.458, 분산매로서 사용하는 물의 굴절율 1.332의 조건으로 침강 실리카 분산액의 입도 분포를 측정하고, 500nm 이상의 입자의 체적 비율 및, 체적 기준 산술 평균 지름 D50을 산출하였다. 이 체적 기준 산술 평균 지름을 평균 입자경으로 했다.Using a light scattering diffraction particle size distribution measuring device (Coltase, Coalta LS-230), the particle size distribution of the precipitated silica dispersion was measured under the conditions of 1.458 of the refractive index of silica and 1.332 of the refractive index of water used as the dispersion medium. The volume ratio and the volume-based arithmetic mean diameter D 50 were calculated. This volumetric arithmetic mean diameter was made into the average particle diameter.
[반응 종료시의 반응 혼합물 중의 실리카 고형분 농도][Silica Solid Concentration in Reaction Mixture at the End of Reaction]
반응 종료시의 반응 혼합물 100mL를 채취하고, No.5A 여과지를 사용하여 여과하고, 여과 잔사에 이온교환수 1L를 첨가하여 세정했다. 이 잔사를 건조기(120℃)에 24시간 이상 넣어 건조한 후, 중량을 측정하고, 단위 반응액량( 1L) 중의 실리카 고형분 중량(g)으로서 표시했다(단위: g/L). 100 mL of the reaction mixture at the time of completion | finish of reaction was extract | collected, it filtered using No.5A filter paper, and it wash | cleaned by adding 1 L of ion-exchange water to the filtration residue. After putting this residue in the dryer (120 degreeC) for 24 hours or more, the weight was measured and it represented as the silica solid content weight (g) in unit reaction liquid quantity (1L) (unit: g / L).
또한, 도공액에 관한 측정 방법은 이하와 같다. In addition, the measuring method regarding a coating liquid is as follows.
[도공액의 투명성][Transparency of Coating]
도공액의 실리카 농도가 1.5중량%로 되도록 이온교환수로 희석하고, 그 희석된 도공액의 흡광도를 분광 광도계(일본분광제, Ubest-35형)를 사용하여 측정하여, 상술한 식(3)으로부터 투과율(T)을 산출했다. 그 측정에 있어서, 광로 길이는 10mm, 측정 파장은 589nm(NaD선)로 했다. Dilute with ion-exchanged water so that the silica concentration of the coating solution may be 1.5% by weight, and the absorbance of the diluted coating solution is measured using a spectrophotometer (Type Ubest-35). The above formula (3) The transmittance T was calculated from the above. In the measurement, the optical path length was 10 mm and the measurement wavelength was 589 nm (NaD line).
[도공액의 안정성][Stability of Coating Solution]
도공액을 5일간 방치하여, 도공액 중의 응집물의 발생 유무를 눈으로 관찰하였다. The coating solution was left to stand for 5 days, and the presence or absence of agglomerates in the coating solution was visually observed.
◎: 응집물의 발생이 없음 ◎: no generation of aggregates
○: 응집물의 발생이 거의 없음 ○: almost no aggregates
△: 응집물의 발생이 조금 있음 △: slight generation of aggregates
×: 응집물의 발생이 있음X: There is generation of aggregates
[도공층의 투명성] [Transparency of Coating Layer]
도공액을 바코더로 도공량이 20g/m2로 되도록 PET 시트(메리넥스 705, 아이·시·아이·재팬제)의 표면에 도포 건조하여, PET 시트상에 도공층을 작성했다. 얻어진 시트의 헤이즈 미터(스가시험기사제, 컬러 컴퓨터)를 사용하여, JIS K 7136의 측정 방법에 준하여 측정을 행하고, 도공층의 투명성을 하기의 기준으로 평가하였다.The coating liquid was applied and dried on the surface of a PET sheet (Marynex 705, made by Eye Sea Japan) so as to have a coating amount of 20 g / m 2 with a bar coder, and a coating layer was formed on the PET sheet. The measurement was performed according to the measuring method of JISK7136 using the haze meter (The Suga test company make, color computer) of the obtained sheet, and the transparency of the coating layer was evaluated on the following reference | standard.
◎: 헤이즈 50% 이하◎: haze 50% or less
○: 헤이즈 50%∼60%○: 50% to 60% haze
△: 헤이즈 60%∼70%Δ: haze 60% to 70%
×: 헤이즈 70% 이상×: more than 70% of haze
실시예 1Example 1
규산나트륨 용액(SiO2 농도 10g/L, 몰비 x=3.4) 6L를 초기 반응액으로서 반응조에 넣어, 프로펠러식 교반 날개로 혼합하면서, 가열하여 95℃로 승온시켰다. 그 초기 반응액을, 온도를 95℃로 유지한 채 교반하고, 그 중에, 규산나트륨 용액(SiO2 농도 180g/L, 몰비 x=3.4)을 32mL/min의 속도로, 또한, 황산(농도 221g/L)을 12mL/min의 속도로 동시에 50분간에 걸쳐 첨가했다.Sodium silicate solution (SiO 2 concentration of 10g / L, the molar ratio x = 3.4) and put in a 6L reactor as an initial reaction mixture, while mixing with a propeller type stirring blade, heated to the temperature was raised to 95 ℃. The initial reaction solution was stirred while maintaining the temperature at 95 ° C, in which sodium silicate solution (SiO 2 concentration 180 g / L, molar ratio x = 3.4) was further added at a rate of 32 mL / min and further sulfuric acid (concentration 221 g). / L) was added simultaneously over 50 minutes at a rate of 12 mL / min.
이 사이, 반응액의 pH는 10.2∼10.5였다. 동시 첨가 종료후, 95℃를 유지한 채 40분간 교반을 계속했다. 이어서, 상기 황산을 pH가 3.0으로 될 때까지 첨가하여 반응 슬러리를 얻었다. 실리카 고형분 농도는 42g/L였다. In the meantime, pH of the reaction liquid was 10.2-10.5. After completion | finish of simultaneous addition, stirring was continued for 40 minutes, maintaining 95 degreeC. The sulfuric acid was then added until the pH was 3.0 to obtain a reaction slurry. Silica solid content concentration was 42g / L.
반응 슬러리를 감압 여과하고, 이온교환수로 세정하여 실리카 케이크를 얻었다. 이 실리카 케이크의 물성을 측정하였더니, 수분 함유율이 89.5중량%, 5% 분산액의 pH가 5.1, 전도도가 164μS/cm였다. n 값은 2.4였다. 또한, 상기 실리카의 BET 비표면적은 276m2/g이었다.The reaction slurry was filtered under reduced pressure and washed with ion exchanged water to obtain a silica cake. When the physical properties of this silica cake were measured, the water content was 89.5% by weight, the pH of the 5% dispersion was 5.1, and the conductivity was 164 µS / cm. n value was 2.4. In addition, the BET specific surface area of the silica was 276 m 2 / g.
실시예 2Example 2
초기 반응액 중에 첨가한 규산나트륨 용액을 SiO2 농도 27Og/L의 것으로 하고, 그 첨가 속도를 21mL/min로 하고, 동시 첨가 종료 후에 황산을 pH가 4.5로 될 때까지 첨가한 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 실시했다.The sodium silicate solution added in the initial reaction liquid had a SiO 2 concentration of 27Og / L, the addition rate was 21 mL / min, and sulfuric acid was added until the pH became 4.5 after completion of the simultaneous addition. The same operation as 1 was performed.
동시 첨가시의 pH는 10.4∼10.6이었다. 또한, 반응 종료시의 실리카 고형분 농도는 45g/L였다. The pH at the time of simultaneous addition was 10.4-10.6. In addition, the silica solid content concentration at the time of completion | finish of reaction was 45 g / L.
반응 슬러리로부터 여과, 세정, 탈수하여 얻어진 실리카 케이크의 물성은, 수분 함유율이 89.0중량%, 5% 분산액의 pH가 6.4, 전도도가 136μS/cm였다. n 값은 2.5였다. 또한, 상기 실리카의 BET 비표면적은 265m2/g이었다.The physical properties of the silica cake obtained by filtration, washing, and dehydration from the reaction slurry were 89.0% by weight, pH of the 5% dispersion, 6.4, and conductivity of 136 µS / cm. n value was 2.5. In addition, the BET specific surface area of the silica was 265 m 2 / g.
실시예 3Example 3
0.1mol/L의 수산화나트륨 수용액 5.9L를 초기 반응액으로서 반응조에 넣어, 프로펠러식 교반 날개로 혼합하면서, 가열하여 93℃로 승온시켰다. 이 초기 반응액에, 규산나트륨 용액(SiO2 농도 180g/L, 몰비 x=3.4)을 42mL/min의 속도로, 또한, 황산(농도 221g/L)을 12mL/min의 속도로 동시에 40분간에 걸쳐 첨가했다.5.9 L of 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was put into the reactor as an initial reaction liquid, and it heated, heating at 93 degreeC, mixing with a propeller type stirring blade. In this initial reaction solution, a sodium silicate solution (SiO 2 concentration 180 g / L, molar ratio x = 3.4) was added at a rate of 42 mL / min and sulfuric acid (concentration 221 g / L) at a rate of 12 mL / min for 40 minutes. Added over.
이 사이, 반응액의 pH는 10.0∼10.2였다. 동시 첨가 종료후, 93℃를 유지한 채 20분간 교반을 계속했다. 이어서, 상기 황산을 pH가 3.4로 될 때까지 첨가하여 반응 슬러리를 얻었다. 실리카 고형분 농도는 36g/L였다. In the meantime, pH of the reaction liquid was 10.0-10.2. After completion | finish of simultaneous addition, stirring was continued for 20 minutes, maintaining 93 degreeC. The sulfuric acid was then added until the pH was 3.4 to obtain a reaction slurry. Silica solid content concentration was 36g / L.
반응 슬러리를 감압 여과하고, 이온교환수로 세정하여 실리카 케이크를 얻었다. 이 실리카 케이크의 물성을 측정하였더니, 수분 함유율이 89.6중량%, 5% 분산액의 pH가 4.6, 전도도가 229μS/cm였다. n 값은 2.9였다. 또한, 상기 실리카의 BET 비표면적은 316m2/g이었다.The reaction slurry was filtered under reduced pressure and washed with ion exchanged water to obtain a silica cake. When the physical properties of this silica cake were measured, the water content was 89.6% by weight, the pH of the 5% dispersion was 4.6, and the conductivity was 229 µS / cm. n value was 2.9. In addition, the BET specific surface area of the silica was 316 m 2 / g.
실시예 4Example 4
물 6.3L를 초기 반응액으로서 반응조에 넣어, 프로펠러식 교반 날개로 혼합하면서, 가열하여 93℃로 하였다. 이 초기 반응액에, 규산나트륨 용액(SiO2 농도 270g/L, 몰비 x=3.4)을 37mL/min의 속도로, 또한, 황산(농도 221g/L)을 21mL/min의 속도로 동시에 30분간에 걸쳐 첨가했다.6.3 liters of water was put into the reactor as an initial reaction liquid, and it heated and it was 93 degreeC, mixing with a propeller type stirring blade. In this initial reaction solution, sodium silicate solution (SiO 2 concentration 270 g / L, molar ratio x = 3.4) was added at a rate of 37 mL / min and sulfuric acid (concentration 221 g / L) at a rate of 21 mL / min for 30 minutes. Added over.
이 사이, 반응액의 pH는 9.3∼9.6였다. 동시 첨가 종료후, 93℃를 유지한 채 10분간 교반을 계속했다. 이어서, 상기 황산을 pH가 3.1로 될 때까지 첨가하여 반응 슬러리를 얻었다. 실리카 고형분 농도는 37g/L였다. In the meantime, pH of the reaction liquid was 9.3-9.6. After completion | finish of simultaneous addition, stirring was continued for 10 minutes, maintaining 93 degreeC. The sulfuric acid was then added until the pH was 3.1 to obtain a reaction slurry. Silica solid content concentration was 37g / L.
반응 슬러리를 감압 여과하고, 이온교환수로 세정하여 실리카 케이크를 얻었다. 이 실리카 케이크의 물성을 측정하였더니, 수분 함유율이 91.6중량%, 5% 분산액의 pH가 3.6, 전도도가 247μS/cm였다. n 값은 2.9였다. 또한, 상기 실리카의 BET 비표면적은 337m2/g이었다.The reaction slurry was filtered under reduced pressure and washed with ion exchanged water to obtain a silica cake. When the physical properties of this silica cake were measured, the water content was 91.6 wt%, the pH of the 5% dispersion was 3.6, and the conductivity was 247 µS / cm. n value was 2.9. In addition, the BET specific surface area of the silica was 337 m 2 / g.
실시예 5Example 5
물 6.2L를 초기 반응액으로서 반응조에 넣어, 프로펠러식 교반 날개로 혼합하면서, 가열하여 94℃로 하였다. 이 초기 반응액에, 규산나트륨 용액(SiO2 농도 270g/L, 몰비 x=3.4)을 19mL/min의 속도로, 또한, 황산(농도 221g/L)을 9.7mL/min의 속도로 동시에 60분간에 걸쳐 첨가했다.6.2 L of water was put into the reactor as an initial reaction liquid, and it heated, it was 94 degreeC, mixing with a propeller-type stirring blade. In this initial reaction solution, sodium silicate solution (SiO 2 concentration 270 g / L, molar ratio x = 3.4) was added at a rate of 19 mL / min, and sulfuric acid (concentration 221 g / L) at a rate of 9.7 mL / min for 60 minutes. Added over.
이 사이, 반응액의 pH는 9.5∼9.8였다. 동시 첨가 종료후, 94℃를 유지한 채 30분간 교반을 계속했다. 이어서, 상기 황산을 pH가 3.2로 될 때까지 첨가하여 반응 슬러리를 얻었다. 실리카 고형분 농도는 38g/L였다. In the meantime, pH of the reaction liquid was 9.5-9.8. After completion | finish of simultaneous addition, stirring was continued for 30 minutes, maintaining 94 degreeC. The sulfuric acid was then added until the pH was 3.2 to obtain a reaction slurry. Silica solid content concentration was 38g / L.
반응 슬러리를 감압 여과하고, 이온교환수로 세정하여 실리카 케이크를 얻었다. 이 실리카 케이크의 물성을 측정하였더니, 수분 함유율이 88.6중량%, 5% 분산액의 pH가 4.9, 전도도가 92μS/cm였다. n 값은 2.4였다. 또한, 상기 실리카의 BET 비표면적은 257m2/g이었다.The reaction slurry was filtered under reduced pressure and washed with ion exchanged water to obtain a silica cake. When the physical properties of this silica cake were measured, the water content was 88.6% by weight, the pH of the 5% dispersion was 4.9, and the conductivity was 92 µS / cm. n value was 2.4. In addition, the BET specific surface area of the silica was 257 m 2 / g.
비교예 1Comparative Example 1
규산나트륨 용액(SiO2 농도 50g/L, 몰비 x=3.2) 8L, 및, 황산나트륨 92g를 반응조 중에 넣어, 교반 하에, 40℃의 온도에서, 황산(221g/L)을 31mL/min의 속도로 15분간 첨가했다. 그 다음에, 반응액을 교반 하에 온도를 95℃까지 승온하였다. 95℃로 유지한 상태에서, 상기 황산을 5.1mL/min의 속도로 반응 혼합물의 pH가 5.5로 될 때까지 첨가했다. 생성한 침강 실리카는 실시예 1과 같은 조작으로 여과하고, 세정했다.8 L of sodium silicate solution (SiO 2 concentration 50 g / L, molar ratio x = 3.2) and 92 g of sodium sulfate were put into a reaction tank, and under stirring, sulfuric acid (221 g / L) was added at a rate of 31 mL / min at a temperature of 40 ° C. Added for minutes. Then, the temperature of the reaction solution was raised to 95 ° C under stirring. While maintaining at 95 ° C., the sulfuric acid was added at a rate of 5.1 mL / min until the pH of the reaction mixture reached 5.5. The produced precipitated silica was filtered and washed in the same manner as in Example 1.
얻어진 실리카 케이크의 물성을 측정하였더니 수분 함유량이 88.9중량%, 5% 분산액의 pH가 6.0였다. n 값은 1.6였다. 또한, 상기 침강 실리카의 BET 비표면적은 280m2/g이었다.When the physical property of the obtained silica cake was measured, pH of the water content of 88.9 weight% and the 5% dispersion was 6.0. n value was 1.6. In addition, the BET specific surface area of the precipitated silica was 280 m 2 / g.
비교예 2Comparative Example 2
규산나트륨 용액(SiO2 농도 10g/L, 몰비 x=3.4) 2.2L를 반응조에 넣어, 반응 온도를 87℃로 유지하였다. 그 중에, 규산나트륨 용액(SiO2 농도 90g/L, 몰비 x=3.4)을 38mL/min의 속도로, 또한, 황산(농도 221g/L)을 6.5mL/min의 속도로 동시에 110분간에 걸쳐 첨가했다. 이 사이, 반응액의 pH는 10.0∼10.3이었다. 동시 첨가 종료후, 87℃를 유지한 채 10분간 교반을 계속하고, 잇따라, 상기 황산을 pH가 3.5로 될 때까지 첨가하여 반응 슬러리를 얻었다. 실리카 고형분 농도는 55g/L였다.Sodium silicate solution (SiO 2 concentration of 10g / L, the molar ratio x = 3.4) and put in a 2.2L reaction vessel was allowed to react at 87 ℃. Among them, sodium silicate solution (SiO 2 concentration 90 g / L, molar ratio x = 3.4) was added simultaneously over 110 minutes at a rate of 38 mL / min and sulfuric acid (concentration 221 g / L) at a rate of 6.5 mL / min. did. In the meantime, pH of the reaction liquid was 10.0-10.3. After completion | finish of simultaneous addition, stirring was continued for 10 minutes, maintaining 87 degreeC, Then, the said sulfuric acid was added until pH became 3.5, and the reaction slurry was obtained. Silica solid content concentration was 55g / L.
반응 슬러리를 여과하고, 세정하여 얻어진 실리카 케이크의 물성을 측정하였더니, 수분 함유량이 87.3중량%, 5% 분산액의 pH가 5.4였다. n 값은 0.9였다. 또한, 상기 실리카의 BET 비표면적은 197m2/g이었다.When the reaction slurry was filtered and the physical properties of the silica cake obtained by washing were measured, the pH of the water content of 87.3 weight% and the 5% dispersion was 5.4. n value was 0.9. Further, the silica had a BET specific surface area of 197 m 2 / g.
비교예 3Comparative Example 3
실시예 1과 같은 방법으로 얻어진 실리카 케이크를 120℃로 유지한 건조기에 20시간 두어 건조한 후, 실내에 24시간 더 방치했다. 이것을 커피 분쇄기로 분쇄하여, 실리카 분말을 얻었다. The silica cake obtained by the method similar to Example 1 was placed in the drier maintained at 120 degreeC for 20 hours, and it was left to stand indoors for 24 hours further. This was ground with a coffee grinder to obtain silica powder.
얻어진 실리카 분말의 수분 함유율은 6.1중량%이며, 실리카 분산액의 n 값은 0.6였다. The water content rate of the obtained silica powder was 6.1 weight%, and the n value of the silica dispersion liquid was 0.6.
비교예 4Comparative Example 4
규산나트륨 용액(SiO2 농도 10g/L, 몰비 x=3.4) 2.5L를 반응조에 넣어, 반응 온도를 80℃로 유지하였다. 그 중에, 규산나트륨 용액(SiO2 농도 90g/L, 몰비 x=3.4)을 40mL/min의 속도로, 또한, 황산(농도 221g/L)을 6.8mL/min의 속도로 동시에 115분간에 걸쳐 첨가했다. 이 사이, 반응액의 pH는 10.1∼10.5였다. 동시 첨가 종료후, 80℃를 유지한 채 10분간 교반을 계속하고, 잇따라, 상기 황산을 pH가 3.4로 될 때까지 첨가하여 반응 슬러리를 얻었다. 실리카 고형분 농도는 55g/L였다.Sodium silicate solution (SiO 2 concentration of 10g / L, the molar ratio x = 3.4) and put in a 2.5L reaction vessel was allowed to react at 80 ℃. Among them, sodium silicate solution (SiO 2 concentration 90 g / L, molar ratio x = 3.4) was added at a rate of 40 mL / min, and sulfuric acid (concentration 221 g / L) was simultaneously added over 115 minutes at a rate of 6.8 mL / min. did. In the meantime, pH of the reaction liquid was 10.1-10.5. After completion | finish of simultaneous addition, stirring was continued for 10 minutes, maintaining 80 degreeC, Then, the said sulfuric acid was added until pH became 3.4, and the reaction slurry was obtained. Silica solid content concentration was 55g / L.
반응 슬러리를 여과하고, 세정하여 얻어진 실리카 케이크의 물성을 측정하였더니, 수분 함유량이 86.5중량%, 5% 분산액의 pH가 6.0였다. n 값은 1.2였다. 또한, 상기 실리카의 BET 비표면적은 244m2/g이었다.The reaction slurry was filtered and the physical properties of the silica cake obtained by washing were measured, and the water content was 86.5 wt% and the pH of the 5% dispersion was 6.0. n value was 1.2. In addition, the BET specific surface area of the silica was 244 m 2 / g.
실시예 6Example 6
실시예 1에서 얻어진 실리카 케이크를 콜로이드 밀(PUC사제, 콜로이드 밀 K60)에 의해 슬러리화한 뒤, 소정량의 이온교환수를 사용하여 희석하여, 실리카 농도 10중량%의 실리카 슬러리를 얻었다. 이 실리카 슬러리를 고압 호모제나이저(나노마이저제, 나노마이저 LA-31)를 사용하여 처리 압력 78MPa로 미립화 처리를 행하여, 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 137nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 0.6체적%였다. The silica cake obtained in Example 1 was slurried with a colloid mill (colloid mill K60, manufactured by PUC), and then diluted using a predetermined amount of ion-exchanged water to obtain a silica slurry having a silica concentration of 10% by weight. The silica slurry was atomized at a treatment pressure of 78 MPa using a high pressure homogenizer (manufacturer, nanomizer LA-31) to obtain a precipitated silica dispersion. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 137 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 0.6 volume%.
실시예 7Example 7
실리카 케이크를 실시예 2에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 하여 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 133nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 0.5체적%였다. A precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 6 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Example 2. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 133 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 0.5 volume%.
실시예 8Example 8
실리카 케이크를 실시예 3에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 하여 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 112nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 0체적%였다. A precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 6 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Example 3. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 112 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 0 volume%.
실시예 9Example 9
실리카 케이크를 실시예 4에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 하여 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 100nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 0체적%였다. A precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 6 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Example 4. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 100 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 0 volume%.
실시예 10Example 10
실리카 케이크를 실시예 5에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 하여 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 140nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 0.2체적%였다. A precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 6 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Example 5. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 140 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 0.2 volume%.
비교예 5Comparative Example 5
실리카 케이크를 비교예 1에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 하여 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 380nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 12.9체적%였다. A precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 6 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Comparative Example 1. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 380 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 12.9 volume%.
비교예 6Comparative Example 6
실리카 케이크를 비교예 2에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 하여 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 346nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 13.1체적%였다. A precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 6 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Comparative Example 2. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 346 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 13.1 volume%.
비교예 7Comparative Example 7
이온교환수 893g중에 비교예 3에서 얻어진 실리카 분말 107g (수분 6.1중량%)을 서서히 첨가하면서, 호모제나이저(이카제, 호모제나이저 T-25)로 분산하여 실리카 농도 10중량%의 실리카 슬러리를 얻었다. 이 실리카 슬러리를 고압 호모제나이저(나노마이저제, 나노마이저 LA-31)를 사용하여 처리 압력 78MPa로 미립화 처리를 행하여, 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 18.5μm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 94.5체적%였다. A silica slurry having a silica concentration of 10% by weight was dispersed by dispersing with a homogenizer (Ikaze, Homogenizer T-25) while gradually adding 107 g (6.1% by weight of moisture) of the silica powder obtained in Comparative Example 3 to 893 g of ion-exchanged water. Got it. The silica slurry was atomized at a treatment pressure of 78 MPa using a high pressure homogenizer (manufacturer, nanomizer LA-31) to obtain a precipitated silica dispersion. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 18.5 micrometers, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 94.5 volume%.
비교예 8Comparative Example 8
실리카 케이크를 비교예 4에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 하여 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 320nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 11.1체적%였다. A precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 6 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Comparative Example 4. The average particle diameter of the obtained precipitated silica dispersion liquid was 320 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 11.1 volume%.
실시예 11Example 11
실시예 1에서 얻어진 실리카 케이크를 콜로이드 밀(PUC 사제, 콜로이드 밀 K60)에 의해 슬러리화한 뒤, 소정량의 이온교환수를 사용하여 희석하여, 실리카 농도 l0중량%의 실리카 슬러리를 얻었다. 이 실리카 슬러리 500g에, 디알릴메틸아민염산염 중합물을 20중량%의 농도로 함유하는 양이온성 수지 수용액 12.5g를 첨가하고, 울트라 믹서(미쓰보공업제, 울트라 믹서 LR-2)를 사용하여 혼합함으로써, 예비 혼합액을 얻었다. 이 예비 혼합액을 고압 호모제나이저(나노마이저제, 나노마이저 LA-31)를 사용하여 처리 압력 78MPa로 미립화 처리를 행하여, 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 193nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 3.6체적%였다. The silica cake obtained in Example 1 was slurried by a colloid mill (colloid mill K60 manufactured by PUC), and then diluted using a predetermined amount of ion-exchanged water to obtain a silica slurry having a silica concentration of 100% by weight. To 500 g of this silica slurry, 12.5 g of a cationic resin aqueous solution containing diallylmethylamine hydrochloride polymer at a concentration of 20% by weight was added, and mixed by using an ultra mixer (manufactured by Mitsubishi Industries Co., Ltd., Ultra Mixer LR-2). , The premixed liquid was obtained. The preliminary mixed solution was subjected to atomization treatment at a treatment pressure of 78 MPa using a high pressure homogenizer (manufacturer, nanomizer LA-31) to obtain a cationic resin-modified precipitated silica dispersion. The average particle diameter of the obtained cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid was 193 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 3.6 volume%.
실시예 12Example 12
실리카 케이크를 실시예 2에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 11과 마찬가지로 하여 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 171nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 2.6체적%였다. Cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 11 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Example 2. The average particle diameter of the obtained cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid was 171 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 2.6 volume%.
비교예 9Comparative Example 9
실리카 케이크를 비교예 1에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 11과 마찬가지로 하여 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 3,584nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 34.9체적%였다. Cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 11 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Comparative Example 1. The average particle diameter of the obtained cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid was 3,584 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 34.9 volume%.
비교예 10Comparative Example 10
실리카 케이크를 비교예 2에서 얻어진 실리카 케이크로 변경한 것 이외는, 실시예 11과 마찬가지로 하여 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 얻었다. 얻어진 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액의 평균 입자경은 433nm이며, 500nm 이상의 입자의 비율은 15.4체적%였다. Cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid was obtained in the same manner as in Example 11 except that the silica cake was changed to the silica cake obtained in Comparative Example 2. The average particle diameter of the obtained cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid was 433 nm, and the ratio of the particle | grains of 500 nm or more was 15.4 volume%.
실시예 13Example 13
실시예 6에서 얻어진 침강 실리카 분산액 50g와 10중량% 농도의 폴리비닐알코올 수용액(쿠라레제, PVAl17) 25g을, 프로펠러 믹서로 교반함으로써 혼합하여, 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. 50 g of the precipitated silica dispersion liquid obtained in Example 6 and 25 g of a 10% by weight polyvinyl alcohol aqueous solution (Curarese, PVAl17) were mixed by stirring with a propeller mixer to obtain a coating solution. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
실시예 14Example 14
침강 실리카 분산액을 실시예 7에서 얻어진 침강 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. A coating solution was obtained in the same manner as in Example 13 except that the precipitated silica dispersion liquid was changed to the precipitated silica dispersion liquid obtained in Example 7. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
실시예 15Example 15
침강 실리카 분산액을 실시예 8에서 얻어진 침강 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. A coating solution was obtained in the same manner as in Example 13 except that the precipitated silica dispersion liquid was changed to the precipitated silica dispersion liquid obtained in Example 8. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
실시예 16Example 16
침강 실리카 분산액을 실시예 9에서 얻어진 침강 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. Except having changed the precipitated silica dispersion liquid into the precipitated silica dispersion liquid obtained in Example 9, it carried out similarly to Example 13, and obtained the coating liquid. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
실시예 17Example 17
침강 실리카 분산액을 실시예 10에서 얻어진 침강 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. Except having changed the precipitated silica dispersion liquid into the precipitated silica dispersion liquid obtained in Example 10, it carried out similarly to Example 13, and obtained the coating liquid. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
비교예 11Comparative Example 11
침강 실리카 분산액을 비교예 5에서 얻어진 침강 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. Except having changed the precipitated silica dispersion liquid into the precipitated silica dispersion liquid obtained by the comparative example 5, it carried out similarly to Example 13, and obtained the coating liquid. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
비교예 12Comparative Example 12
침강 실리카 분산액을 비교예 6에서 얻어진 침강 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. A coating solution was obtained in the same manner as in Example 13 except that the precipitated silica dispersion was changed to the precipitated silica dispersion obtained in Comparative Example 6. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
비교예 13Comparative Example 13
침강 실리카 분산액을 비교예 7에서 얻어진 침강 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. A coating solution was obtained in the same manner as in Example 13 except that the precipitated silica dispersion was changed to the precipitated silica dispersion obtained in Comparative Example 7. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
비교예 14Comparative Example 14
침강 실리카 분산액을 비교예 8에서 얻어진 침강 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. A coating solution was obtained in the same manner as in Example 13 except that the precipitated silica dispersion was changed to the precipitated silica dispersion obtained in Comparative Example 8. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
실시예 18Example 18
실시예 11에서 얻어진 양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액 50g과 10중량% 농도의 폴리비닐알코올 수용액(쿠라레제, PVAl17) 25g를, 프로펠러 믹서로 교반 하에 혼합함으로써 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. 50 g of the cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid obtained in Example 11 and 25 g of 10% by weight polyvinyl alcohol aqueous solution (Curarese, PVAl17) were mixed with a propeller mixer under stirring to obtain a coating solution. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
실시예 l9Example l9
양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 실시예 12에서 얻어진 양이온성 수지 변성 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 18과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. Coating liquid was obtained like Example 18 except having changed the cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid into the cationic resin modified silica dispersion liquid obtained in Example 12. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
비교예 15Comparative Example 15
양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 비교예 9에서 얻어진 양이온성 수지 변성 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 18과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. Coating liquid was obtained like Example 18 except having changed the cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid into the cationic resin modified silica dispersion liquid obtained by the comparative example 9. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
비교예 16Comparative Example 16
양이온성 수지 변성 침강 실리카 분산액을 비교예 10에서 얻어진 양이온성 수지 변성 실리카 분산액으로 변경한 것 이외는, 실시예 18과 마찬가지로 하여 도공액을 얻었다. 얻어진 도공액의 물성을 표 1에 나타내었다. A coating solution was obtained in the same manner as in Example 18 except that the cationic resin modified precipitated silica dispersion liquid was changed to the cationic resin modified silica dispersion liquid obtained in Comparative Example 10. The physical properties of the obtained coating liquid are shown in Table 1.
표 1Table 1
이상과 같이, 본 발명의 실리카 케이크는, 1차 입자경이 작음에도 불구하고 극성 용매에 분산할 때의 분산성이 극히 뛰어난 것이며, 이 실리카 케이크를 사용하면 투명성이 높은 실리카 분산액을 용이하게 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 실리카 분산액의 생산성을 현격히 개선할 수 있게 된다. As mentioned above, the silica cake of this invention is extremely excellent in the dispersibility at the time of disperse | distributing to a polar solvent in spite of small primary particle diameter, and using this silica cake, a highly transparent silica dispersion liquid can be obtained easily. . Therefore, according to this invention, the productivity of a silica dispersion liquid can be improved significantly.
또한, 이러한 실리카 분산액과 바인더를 혼합함으로써 얻어진 잉크젯 기록 시트용 도공액은, 실리카 농도가 1.5중량%으로 되도록 희석한 그 도공액의 투과율이 20% 이상이도록 하는 높은 투명성을 갖고 있으며, 이때문에 이 도공액을 사용하여 작성한 도공층은 종래의 침강 실리카를 사용하여 작성한 도공층과 비교하여 투명성이 높다. 따라서, 본 발명에 의하면, 사진 화질을 얻기에 최적인 잉크젯 기록 시트를 제조할 수 있게 된다.Moreover, the coating liquid for inkjet recording sheets obtained by mixing such a silica dispersion liquid and a binder has high transparency so that the transmittance of the coating liquid diluted so that a silica concentration might be 1.5 weight% is 20% or more, and for this reason, The coating layer created using the coating solution has high transparency as compared with the coating layer prepared using conventional precipitated silica. Therefore, according to the present invention, it becomes possible to manufacture an inkjet recording sheet that is optimal for obtaining photographic image quality.
Claims (12)
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| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20091127 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20090603 Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event code: PE06011S02I Patent event date: 20081113 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |