▶ エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-31
(54)【発明の名称】沈降シリカ、その製造方法およびその使用
(51)【国際特許分類】
C01B 33/193 20060101AFI20241024BHJP
C08L 9/00 20060101ALI20241024BHJP
C08L 7/00 20060101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
C01B33/193
C08L9/00
C08L7/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525197
(86)(22)【出願日】2022-10-17
(85)【翻訳文提出日】2024-04-25
(86)【国際出願番号】 EP2022078858
(87)【国際公開番号】W WO2023072666
(87)【国際公開日】2023-05-04
(31)【優先権主張番号】21204753.4
(32)【優先日】2021-10-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519414848
【氏名又は名称】エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー
【氏名又は名称原語表記】Ｅｖｏｎｉｋ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｌｌｉｎｇｈａｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １－１１， ４５１２８ Ｅｓｓｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】アニエスカ オヘンドゥシュコ
(72)【発明者】
【氏名】アンドレ ヴェーマイアー
(72)【発明者】
【氏名】ライナー ラーマン
(72)【発明者】
【氏名】クリスティアン パンツ
【テーマコード（参考）】
4G072
4J002
【Ｆターム（参考）】
4G072AA25
4G072AA28
4G072BB05
4G072GG01
4G072GG03
4G072HH21
4G072JJ15
4G072KK01
4G072LL06
4G072MM01
4G072MM21
4G072MM32
4G072RR06
4G072RR12
4G072SS07
4G072SS10
4G072SS11
4G072SS12
4G072TT05
4G072TT06
4G072TT30
4G072UU08
4J002AC011
4J002AC031
4J002AC061
4J002AC081
4J002AC111
4J002DJ016
4J002FD016
4J002GN01
(57)【要約】
本発明は、以下の物理化学的パラメータ：ＣＴＡＢ５０ｍ２／ｇ～４５０ｍ２／ｇ、ＢＥＴ／ＣＴＡＢ比＜１．３、５％テーリング係数≧１５０ｎｍを有する沈降シリカに関する。該沈降シリカは、様々なエージング工程を用いた水ガラスとＨ２ＳＯ４との反応により製造される。該沈降シリカは、ゴム混合物の製造に使用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の物理化学的パラメータ：ＣＴＡＢ ５０ｍ２／ｇ～４５０ｍ２／ｇ、
ＢＥＴ／ＣＴＡＢ比 ＜１．３、
５％テーリング係数 ≧１５０ｎｍ
を特徴とする、沈降シリカ。
【請求項2】
前記ＣＴＡＢが１５０ｍ２／ｇ～３５０ｍ２／ｇであることを特徴とする、請求項１記載の沈降シリカ。
【請求項3】
前記ＢＥＴ／ＣＴＡＢ比が０．９～１．２であることを特徴とする、請求項１記載の沈降シリカ。
【請求項4】
前記５％テーリング係数が１７５～４００ｎｍであることを特徴とする、請求項１記載の沈降シリカ。
【請求項5】
前記ＣＴＡＢが１５０ｍ２／ｇ～３５０ｍ２／ｇであり、前記ＢＥＴ／ＣＴＡＢ比が０．９～１．２であり、前記５％テーリング係数が１７５～４００ｎｍであることを特徴とする、請求項１記載の沈降シリカ。
【請求項6】
請求項１記載のシリカの製造方法であって、前記方法は、ａ）６０℃～９０℃の温度でｐＨが４未満になるまで水にＨ２ＳＯ４を添加することにより、初期装入物を生成する工程、
ｂ）ｐＨが４未満の前記初期装入物に、水ガラスおよびＨ２ＳＯ４を同時に添加するが、ただし、水ガラスの総量の３～５５％を使用する工程、
ｃ）Ｈ２ＳＯ４の計量添加を止める工程、
ｄ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスの計量添加を続け、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｅ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｆ）前記懸濁液のｐＨが８を超えた状態で、水ガラスおよびＨ２ＳＯ４を同時に計量供給する工程、
ｇ）水ガラスの全量が添加された後に、水ガラスの計量添加を止める工程、
ｈ）ｐＨが５未満になるまでＨ２ＳＯ４の計量添加を続け、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｉ）前記懸濁液を濾過し、乾燥させる工程
を実施し、ここで、２０重量％を超えるＳｉＯ２含有率を有する水ガラス、および９０重量％を超える濃度を有するＨ２ＳＯ４を使用し、方法工程ａ）～ｈ）において撹拌を常時行うことを特徴とする、方法。
【請求項7】
請求項１記載のシリカの製造方法であって、前記方法は、ａ）４５℃～９０℃の温度で水ガラスの総量の５～５０重量％を水に添加することにより、初期装入物を生成する工程、
ｂ）ｐＨが３未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｃ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｄ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスを計量供給し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｅ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、前記懸濁液をエージングに供する工程、
ｆ）その後、水ガラスの総量の５～５０重量％を添加し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｇ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、前記懸濁液をエージングに供する工程、
ｈ）ｐＨが３未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｉ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、前記懸濁液をエージングに供する工程、
ｊ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスを計量し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｋ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、前記懸濁液をエージングに供する工程、
ｌ）その後、水ガラスの総量の５～５０重量％を添加し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｍ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、前記懸濁液をエージングに供する工程、
ｎ）ｐＨが７．５～９．０になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｏ）任意に、前記懸濁液を８５～９５℃まで加熱する工程、
ｐ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、前記懸濁液をエージングに供する工程、
ｑ）ｐＨが５未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｒ）前記懸濁液を濾過し、乾燥させる工程
を実施し、ここで、２０重量％を超えるＳｉＯ２含有率を有する水ガラス、および９０重量％を超える濃度を有するＨ２ＳＯ４を使用し、方法工程ａ）～ｇ）において撹拌を常時行うことを特徴とする、方法。
【請求項8】
ゴム混合物、バッテリーセパレータ箔、シリコーンゴム混合物、医薬用途、歯科用途および化粧品用途における、請求項１記載のシリカの使用。
【請求項9】
補強剤、担体、艶消剤および自由流動補助剤としての、請求項１記載のシリカの使用。
【請求項10】
ゴム混合物であって、少なくとも１つのゴムと少なくとも１つの請求項１記載の沈降シリカとを含むことを特徴とする、ゴム混合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、沈降シリカ、その製造方法およびその使用に関する。
【0002】
欧州特許第１５８５７０４号明細書には、以下の物理化学的パラメータ：
ＣＴＡＢ表面積 １００～１６０ｍ２／ｇ、
ＢＥＴ表面積 １００～１９０ｍ２／ｇ、
ＤＢＰ値 １８０～３００ｇ／（１００ｇ）、
シアーズ数Ｖ２ １５～２８ｍｌ／（５ｇ）、
含水率 ４～８％
を有する沈降シリカが開示されている。
ＣＴＡＢ表面積 １００～１６０ｍ２／ｇ、
ＢＥＴ表面積 １００～１９０ｍ２／ｇ、
ＤＢＰ値 １８０～３００ｇ／（１００ｇ）、
シアーズ数Ｖ２ １５～２８ｍｌ／（５ｇ）、
含水率 ４～８％
を有する沈降シリカが開示されている。
【0003】
この沈降シリカは、一定のＡＶ（アルカリ価）で製造される。
【0004】
さらに、欧州特許第１７６４３４４号明細書には、以下の物理化学的パラメータ：
孔径分布の相対幅γ ４．０～１０．０（ｇ ｎｍ）／ｍｌ、
ＢＥＴ表面積 ９０～３２０ｍ２／ｇ、
ＣＴＡＢ表面積 １００～２００ｍ２／ｇ、
シアーズ数Ｖ２ ２５～４０ｍｌ／（５ｇ）、
シアーズ数Ｖ２／ＣＴＡＢ比 ０．１６～０．２８ｍｌ／（５ｍ２）
を有する沈降シリカ、およびそのゴム混合物への使用が開示されている。
孔径分布の相対幅γ ４．０～１０．０（ｇ ｎｍ）／ｍｌ、
ＢＥＴ表面積 ９０～３２０ｍ２／ｇ、
ＣＴＡＢ表面積 １００～２００ｍ２／ｇ、
シアーズ数Ｖ２ ２５～４０ｍｌ／（５ｇ）、
シアーズ数Ｖ２／ＣＴＡＢ比 ０．１６～０．２８ｍｌ／（５ｍ２）
を有する沈降シリカ、およびそのゴム混合物への使用が開示されている。
【0005】
欧州特許第２４７３４４３号明細書には、沈降シリカの製造方法であって、該方法は、シリケートと酸性化剤を反応させてシリカ懸濁液を生成する工程と、次いで該懸濁液を分離および乾燥させる工程とを含み、シリケートと酸性化剤との反応を、以下：
（ｉ）２～５のｐＨを有する水性初期装入物を形成する工程、
（ｉｉ）反応媒体のｐＨが２～５に保たれるように、シリケートおよび酸性化剤を同時に初期装入物に添加する工程、
（ｉｉｉ）反応媒体のｐＨが７～１０になるまで、反応媒体へのシリカの添加を続けながら酸性化剤の添加を調整する工程、
（ｉｖ）反応媒体のｐＨが７～１０に保たれるように、シリケートおよび酸性化剤を同時に反応媒体に添加する工程、
（ｖ）反応媒体のｐＨが２．５～５．３になるまで、反応媒体への酸性化剤の添加を続けながらシリケートの添加を調整する工程、
（ｖｉ）反応媒体のｐＨが２．５～５．３に保たれるように、反応媒体を酸性化剤およびシリケートと接触させる工程、
（ｖｉｉ）得られた反応媒体にアルカリ活性成分、好ましくはシリケートを添加することにより、反応媒体のｐＨを４．７～６．３の値まで上昇させる工程であって、この工程（ｖｉｉ）は、工程（ｖｉ）で、反応媒体のｐＨが５．０～５．３に保たれるように、５．０～５．３のｐＨを有する反応媒体を酸性化剤およびシリケートと接触させる場合には、任意であるものとする
のように行う、方法が開示されている。
（ｉ）２～５のｐＨを有する水性初期装入物を形成する工程、
（ｉｉ）反応媒体のｐＨが２～５に保たれるように、シリケートおよび酸性化剤を同時に初期装入物に添加する工程、
（ｉｉｉ）反応媒体のｐＨが７～１０になるまで、反応媒体へのシリカの添加を続けながら酸性化剤の添加を調整する工程、
（ｉｖ）反応媒体のｐＨが７～１０に保たれるように、シリケートおよび酸性化剤を同時に反応媒体に添加する工程、
（ｖ）反応媒体のｐＨが２．５～５．３になるまで、反応媒体への酸性化剤の添加を続けながらシリケートの添加を調整する工程、
（ｖｉ）反応媒体のｐＨが２．５～５．３に保たれるように、反応媒体を酸性化剤およびシリケートと接触させる工程、
（ｖｉｉ）得られた反応媒体にアルカリ活性成分、好ましくはシリケートを添加することにより、反応媒体のｐＨを４．７～６．３の値まで上昇させる工程であって、この工程（ｖｉｉ）は、工程（ｖｉ）で、反応媒体のｐＨが５．０～５．３に保たれるように、５．０～５．３のｐＨを有する反応媒体を酸性化剤およびシリケートと接触させる場合には、任意であるものとする
のように行う、方法が開示されている。
【0006】
また、欧州特許第２７９４４７９号明細書から、シリカの製造方法であって、シリケートと少なくとも１つの酸を反応させてシリカ懸濁液を生成し、次いで該懸濁液を分離および乾燥させ、シリケートと酸との反応を、以下の連続工程：
（ｉ）２～５のｐＨを有する水性初期装入物を形成する工程、
（ｉｉ）反応媒体のｐＨが２～５に保たれるように、シリケートおよび酸を同時に初期装入物に添加する工程、
（ｉｉｉ）酸の添加を止め、同時に、反応媒体のｐＨが７～１０になるまで、反応媒体へのシリカの添加を続ける工程、
（ｉｖ）反応媒体のｐＨが７～１０に保たれるように、シリケートおよび酸を同時に反応媒体に添加する工程、
（ｖ）シリケートの添加を止め、同時に、反応媒体のｐＨが６未満になるまで、反応媒体への酸の添加を続ける工程
により行い、ここで、工程（ｉｉ）において、反応媒体においてゲル化点到達後に使用される酸は、少なくとも８０質量％の濃度を有する硫酸、少なくとも９０質量％の濃度を有する酢酸またはギ酸、少なくとも６０質量％の濃度を有する硝酸、少なくとも７５質量％の濃度を有するリン酸、および３０質量％の濃度を有する塩酸からなる群からの濃酸である方法も知られている。
（ｉ）２～５のｐＨを有する水性初期装入物を形成する工程、
（ｉｉ）反応媒体のｐＨが２～５に保たれるように、シリケートおよび酸を同時に初期装入物に添加する工程、
（ｉｉｉ）酸の添加を止め、同時に、反応媒体のｐＨが７～１０になるまで、反応媒体へのシリカの添加を続ける工程、
（ｉｖ）反応媒体のｐＨが７～１０に保たれるように、シリケートおよび酸を同時に反応媒体に添加する工程、
（ｖ）シリケートの添加を止め、同時に、反応媒体のｐＨが６未満になるまで、反応媒体への酸の添加を続ける工程
により行い、ここで、工程（ｉｉ）において、反応媒体においてゲル化点到達後に使用される酸は、少なくとも８０質量％の濃度を有する硫酸、少なくとも９０質量％の濃度を有する酢酸またはギ酸、少なくとも６０質量％の濃度を有する硝酸、少なくとも７５質量％の濃度を有するリン酸、および３０質量％の濃度を有する塩酸からなる群からの濃酸である方法も知られている。
【0007】
米国特許出願公開第２０１７／００４４０２０号明細書には、以下：
ＢＥＴ表面積 ４５～５５０ｍ２／ｇ、
ＣＴＡＢ表面積 ４０～５２５ｍ２／ｇ、
全炭素含有率として表される、ポリカルボン酸および対応するカルボキシレートの含有率（Ｃ） 少なくとも０．１５重量％、ならびに
細孔分布範囲ｌｄｐ ０．６５超
を有する沈降シリカが開示されている。
ＢＥＴ表面積 ４５～５５０ｍ２／ｇ、
ＣＴＡＢ表面積 ４０～５２５ｍ２／ｇ、
全炭素含有率として表される、ポリカルボン酸および対応するカルボキシレートの含有率（Ｃ） 少なくとも０．１５重量％、ならびに
細孔分布範囲ｌｄｐ ０．６５超
を有する沈降シリカが開示されている。
【0008】
欧州特許第１７６４３４４号明細書には、以下の物理化学的パラメータ：
孔径分布の相対幅γ ４．０～１０．０（ｇ ｎｍ）／ｍｌ、
ＢＥＴ表面積 ９０～３２０ｍ２／ｇ、
ＣＴＡＢ表面積 １００～２００ｍ２／ｇ、
シアーズ数Ｖ２ ２５～４０ｍｌ／（５ｇ）、
シアーズ数Ｖ２／ＣＴＡＢ比 ０．１６～０．２８ｍｌ／（５ｍ２）
を有する沈降シリカが開示されている。
孔径分布の相対幅γ ４．０～１０．０（ｇ ｎｍ）／ｍｌ、
ＢＥＴ表面積 ９０～３２０ｍ２／ｇ、
ＣＴＡＢ表面積 １００～２００ｍ２／ｇ、
シアーズ数Ｖ２ ２５～４０ｍｌ／（５ｇ）、
シアーズ数Ｖ２／ＣＴＡＢ比 ０．１６～０．２８ｍｌ／（５ｍ２）
を有する沈降シリカが開示されている。
【0009】
公知のシリカの特に不利な点は、表面積が比較的大きい（比表面積が約１５０ｍ２／ｇを超える）シリカの、特にいわゆるグリーンタイヤ混合物への分散性が限られていることであり、その結果、典型的なタイヤトレッド混合物における補強特性を最適化することができない。これは、最適な分散性がないために、このようなシリカの潜在的な補強効果を十分に引き出すことができないことを意味する。このようなシリカは、それで補強されたタイヤトレッドコンパウンドに非常に優れた耐摩耗性を付与すると想定されるにもかかわらず、これは部分的または不完全にしか達成されない。
【0010】
本発明が対処する課題は、先行技術から知られているシリカよりも分散性および補強特性の点で有利なシリカを提供することである。それにより、タイヤの他の特性に悪影響を与えることなく、摩耗の低減、すなわち耐摩耗性の最適化ゆえにタイヤの寿命の延長の確立が可能となるはずである。
【0011】
本発明は、以下の物理化学的パラメータ：
ＣＴＡＢ ５０ｍ２／ｇ～４５０ｍ２／ｇ、好ましくは１４０ｍ２／ｇ～４５０ｍ２／ｇ、より好ましくは１５０ｍ２／ｇ～３５０ｍ２／ｇ、特に好ましくは１８０ｍ２／ｇ～３３０ｍ２／ｇ、
ＢＥＴ／ＣＴＡＢ比 ＜１．３、好ましくは０．８～１．２、より好ましくは０．９～１．２、特に好ましくは０．９～１．１、
５％テーリング係数 ≧１５０ｎｍ、好ましくは１５０～１０００ｎｍ、より好ましくは１７０～５００ｎｍ、特に好ましくは１７５～４００ｎｍ
を特徴とする沈降シリカを提供する。
ＣＴＡＢ ５０ｍ２／ｇ～４５０ｍ２／ｇ、好ましくは１４０ｍ２／ｇ～４５０ｍ２／ｇ、より好ましくは１５０ｍ２／ｇ～３５０ｍ２／ｇ、特に好ましくは１８０ｍ２／ｇ～３３０ｍ２／ｇ、
ＢＥＴ／ＣＴＡＢ比 ＜１．３、好ましくは０．８～１．２、より好ましくは０．９～１．２、特に好ましくは０．９～１．１、
５％テーリング係数 ≧１５０ｎｍ、好ましくは１５０～１０００ｎｍ、より好ましくは１７０～５００ｎｍ、特に好ましくは１７５～４００ｎｍ
を特徴とする沈降シリカを提供する。
【0012】
本発明による沈降シリカのシアーズ数Ｖ２は、５～１５ｍｌ／（１．５ｇ）、好ましくは８～１２ｍｌ／（１．５ｇ）、より好ましくは１０～１２ｍｌ／（１．５ｇ）とすることができる。
【0013】
本発明による沈降シリカのＲｏ－Ｔａｐ値＞３００μｍは、＞７５重量％、好ましくは＞８０重量％、より好ましくは＞８５重量％とすることができる。
【0014】
本発明による沈降シリカは、圧縮された形態で、より好ましくはペレットの形態で使用することができる。ここで、Ｒｏ－Ｔａｐ＞３００μｍフラクションから得られる顆粒の少なくとも５０％が、高さ、幅または長さの点で１．０ｍｍ以上、好ましくは＞１．５ｍｍ、より好ましくは＞２．５ｍｍ、特に好ましくは＞３．０ｍｍの顆粒の最長寸法（「粒長」と定義される）を有することができる。粒長は、Ｋｅｙｅｎｃｅ ＶＲ－５２００ ３Ｄプロフィロメーターで測定される。
【0015】
本質的に安定化されたアグリゲートまたはアグロメレートの理想的で比較的密な充填を達成するためには、比較的粗いアグリゲートまたはアグロメレートと比較的小さいアグリゲートまたはアグロメレートとの特定の比を確立する必要がある。充填が密であるほど、これらの粒子同士の相互作用は大きくなり、充填はより安定する。粗大粒子の割合は、高さ５％でのＣＰＳによる粒子径分布の横軸値における分布関数の幅により表すことができる。この値は粒子径分布のピーク最大値に対する比として表され、これにｄ９５が乗じられる。よって、この５％テーリング係数は、粒子径分布の望ましい非対称性を表す。これにより、例えばゴム混合物において、高いせん断力でも混合操作中にほとんど破壊されない安定化された本質的な出発構造が形成され、ゴムマトリックスのさらなる補強が生じる。粗大粒子の割合を制限することにより、耐摩耗性に悪影響を及ぼすような形で分散性が悪化することはない。
【0016】
本発明はさらに、本発明によるシリカの製造方法であって、該方法は、
ａ）６０℃～９０℃の温度でｐＨが４未満になるまで水にＨ２ＳＯ４を添加することにより、初期装入物を生成する工程、
ｂ）ｐＨが４未満の初期装入物に、水ガラスおよびＨ２ＳＯ４を同時に添加するが、ただし、水ガラスの総量の３～５５％を使用する工程、
ｃ）Ｈ２ＳＯ４の計量添加を止める工程、
ｄ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスの計量添加を続け、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｅ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｆ）懸濁液のｐＨが８を超えた状態で、水ガラスおよびＨ２ＳＯ４を同時に計量供給する工程、
ｇ）水ガラスの全量が添加された後に、水ガラスの計量添加を止める工程、
ｈ）ｐＨが５未満になるまでＨ２ＳＯ４の計量添加を続け、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｉ）懸濁液を濾過し、乾燥させる工程
を実施し、ここで、２０重量％を超えるＳｉＯ２含有率を有する水ガラス、および９０重量％を超える濃度を有するＨ２ＳＯ４を使用し、方法工程ａ）～ｈ）において撹拌を常時行うことを特徴とする、方法を提供する。
ａ）６０℃～９０℃の温度でｐＨが４未満になるまで水にＨ２ＳＯ４を添加することにより、初期装入物を生成する工程、
ｂ）ｐＨが４未満の初期装入物に、水ガラスおよびＨ２ＳＯ４を同時に添加するが、ただし、水ガラスの総量の３～５５％を使用する工程、
ｃ）Ｈ２ＳＯ４の計量添加を止める工程、
ｄ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスの計量添加を続け、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｅ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｆ）懸濁液のｐＨが８を超えた状態で、水ガラスおよびＨ２ＳＯ４を同時に計量供給する工程、
ｇ）水ガラスの全量が添加された後に、水ガラスの計量添加を止める工程、
ｈ）ｐＨが５未満になるまでＨ２ＳＯ４の計量添加を続け、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｉ）懸濁液を濾過し、乾燥させる工程
を実施し、ここで、２０重量％を超えるＳｉＯ２含有率を有する水ガラス、および９０重量％を超える濃度を有するＨ２ＳＯ４を使用し、方法工程ａ）～ｈ）において撹拌を常時行うことを特徴とする、方法を提供する。
【0017】
Ｈ２ＳＯ４の代わりに、他の酸、例えばＨＣｌやＣＯ２を使用することも可能である。
【0018】
本発明はさらに、本発明によるシリカのさらなる製造方法であって、該方法は、
ａ）４５℃～９０℃の温度で水ガラスの総量の５～５０重量％を水に添加することにより、初期装入物を生成する工程、
ｂ）ｐＨが３未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｃ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｄ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスを計量供給し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｅ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｆ）その後、水ガラスの総量の５～５０重量％を添加し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｇ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｈ）ｐＨが３未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｉ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｊ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスを計量し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｋ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｌ）その後、残りの量の水ガラスを添加し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｍ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｎ）ｐＨが７．５～９．０になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｏ）任意に、懸濁液を８５～９５℃まで加熱する工程、
ｐ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｑ）ｐＨが５未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｒ）懸濁液を濾過し、乾燥させる工程
を実施し、ここで、２０重量％を超えるＳｉＯ２含有率を有する水ガラス、および９０重量％を超える濃度を有するＨ２ＳＯ４を使用し、方法工程ａ）～ｇ）において撹拌を常時行うことを特徴とする、方法を提供する。
ａ）４５℃～９０℃の温度で水ガラスの総量の５～５０重量％を水に添加することにより、初期装入物を生成する工程、
ｂ）ｐＨが３未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｃ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｄ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスを計量供給し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｅ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｆ）その後、水ガラスの総量の５～５０重量％を添加し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｇ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｈ）ｐＨが３未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｉ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｊ）ｐＨが３～９になるまで水ガラスを計量し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｋ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｌ）その後、残りの量の水ガラスを添加し、その後、水ガラスの添加を止める工程、
ｍ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｎ）ｐＨが７．５～９．０になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｏ）任意に、懸濁液を８５～９５℃まで加熱する工程、
ｐ）Ｈ２ＳＯ４も水ガラスもさらに添加せずにさらに５～９０分間撹拌することにより、懸濁液をエージングに供する工程、
ｑ）ｐＨが５未満になるまでＨ２ＳＯ４を添加し、その後、Ｈ２ＳＯ４の添加を止める工程、
ｒ）懸濁液を濾過し、乾燥させる工程
を実施し、ここで、２０重量％を超えるＳｉＯ２含有率を有する水ガラス、および９０重量％を超える濃度を有するＨ２ＳＯ４を使用し、方法工程ａ）～ｇ）において撹拌を常時行うことを特徴とする、方法を提供する。
【0019】
方法工程ｒ）で得られた濾過および乾燥されたシリカは、ペレット化することも、粉砕してからペレット化することもできる。
【0020】
処理ｒ）で得られた懸濁液は、スプレードライヤー、例えばノズルタワーとして設計されたスプレードライヤーやスピンフラッシュドライヤーで乾燥させることができる。
【0021】
水ガラスは、２．８を超える重量弾性率を有することができる。
【0022】
Ｈ２ＳＯ４の代わりに、他の酸、例えばＨＣｌやＣＯ２を使用することも可能である。
【0023】
本発明はさらに、ゴム混合物、バッテリーセパレータ箔、シリコーンゴム混合物、医薬用途、歯科用途および化粧品用途における本発明によるシリカの使用を提供する。
【0024】
本発明はさらに、本発明によるシリカの、補強剤、担体、艶消剤および自由流動補助剤としての使用を提供する。
【0025】
本発明はさらに、少なくとも１つのゴムと少なくとも１つの本発明による沈降シリカとを含むことを特徴とするゴム混合物を提供する。
【0026】
本発明によるゴム混合物は、二官能性シランを含むことができる。二官能性シランは、硫黄シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３－グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、３－グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランまたはメタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランであってよい。
【0027】
硫黄シランは、式（Ｉ）
［（ＲＯ）３Ｓｉ－Ｒ３－］ｎＡ （Ｉ）
の硫黄シランであってよく、ここで、Ｒは、同一であるかまたは異なり、直鎖状の非置換のまたは分岐状の非置換の（Ｃ１～Ｃ１０）－アルキル、好ましくは（Ｃ１～Ｃ６）－アルキル、より好ましくはメチルもしくはエチル基、またはアルキルポリエーテル基－（Ｒ１－Ｏ）ｍ－Ｒ２であり、ここで、Ｒ１は、同一であるかまたは異なり、分岐状または非分岐状の、飽和または不飽和の、脂肪族の２価のＣ１～Ｃ３０炭化水素基であり、ｍは平均で１～３０であり、Ｒ２は、非置換または置換の、分岐状または非分岐状の、１価のＣ１～Ｃ３０－アルキル、Ｃ２～Ｃ３０－アルケニル、Ｃ６～Ｃ３０－アリールまたはＣ７～Ｃ３０－アラルキル基であり、Ｒ３は、分岐状または非分岐状の、飽和または不飽和の、脂肪族、芳香族または混合脂肪族／芳香族の２価のＣ１～Ｃ３０炭化水素基であり、ｎ＝２の場合、ＡはＳｘであり、ここで、ｘ＝１～１０であり、ｎ＝１の場合、ＡはＳＨ、ＳＣ（＝Ｏ）ＲまたはＳＣＮである。硫黄シランは、好ましくは、ビス［３－トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィド、ビス［３－トリエトキシシリル）プロピル］ジスルフィド、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、（ＥｔＯ）３Ｓｉ－（ＣＨ２）３－Ｓ－Ｃ（Ｏ）－Ｃ７Ｈ１５、（ＥｔＯ）３Ｓｉ－（ＣＨ２）３－ＳＣＮ、（Ｃ１３Ｈ２７（ＯＣＨ２ＣＨ２）５－Ｏ－）２（ＣＨ３Ｏ）Ｓｉ－（ＣＨ２）３－ＳＨ、または（Ｃ１３Ｈ２７（ＯＣＨ２ＣＨ２）５－Ｏ－）２（Ｃ２Ｈ５Ｏ）Ｓｉ－（ＣＨ２）３－ＳＨであってよい。
［（ＲＯ）３Ｓｉ－Ｒ３－］ｎＡ （Ｉ）
の硫黄シランであってよく、ここで、Ｒは、同一であるかまたは異なり、直鎖状の非置換のまたは分岐状の非置換の（Ｃ１～Ｃ１０）－アルキル、好ましくは（Ｃ１～Ｃ６）－アルキル、より好ましくはメチルもしくはエチル基、またはアルキルポリエーテル基－（Ｒ１－Ｏ）ｍ－Ｒ２であり、ここで、Ｒ１は、同一であるかまたは異なり、分岐状または非分岐状の、飽和または不飽和の、脂肪族の２価のＣ１～Ｃ３０炭化水素基であり、ｍは平均で１～３０であり、Ｒ２は、非置換または置換の、分岐状または非分岐状の、１価のＣ１～Ｃ３０－アルキル、Ｃ２～Ｃ３０－アルケニル、Ｃ６～Ｃ３０－アリールまたはＣ７～Ｃ３０－アラルキル基であり、Ｒ３は、分岐状または非分岐状の、飽和または不飽和の、脂肪族、芳香族または混合脂肪族／芳香族の２価のＣ１～Ｃ３０炭化水素基であり、ｎ＝２の場合、ＡはＳｘであり、ここで、ｘ＝１～１０であり、ｎ＝１の場合、ＡはＳＨ、ＳＣ（＝Ｏ）ＲまたはＳＣＮである。硫黄シランは、好ましくは、ビス［３－トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィド、ビス［３－トリエトキシシリル）プロピル］ジスルフィド、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、（ＥｔＯ）３Ｓｉ－（ＣＨ２）３－Ｓ－Ｃ（Ｏ）－Ｃ７Ｈ１５、（ＥｔＯ）３Ｓｉ－（ＣＨ２）３－ＳＣＮ、（Ｃ１３Ｈ２７（ＯＣＨ２ＣＨ２）５－Ｏ－）２（ＣＨ３Ｏ）Ｓｉ－（ＣＨ２）３－ＳＨ、または（Ｃ１３Ｈ２７（ＯＣＨ２ＣＨ２）５－Ｏ－）２（Ｃ２Ｈ５Ｏ）Ｓｉ－（ＣＨ２）３－ＳＨであってよい。
【0028】
ゴム混合物は、本発明によるシリカとは別に、さらなる充填剤を含むこともできる。
【0029】
本発明によるゴム混合物に使用可能な充填剤としては、以下の充填剤が挙げられる：
－ カーボンブラック：ここで使用されるカーボンブラックは、ランプブラック方法、ファーネスブラック方法、ガスブラック方法またはサーマルブラック方法によって製造することができる。カーボンブラックは、再生方法から得ることもできる。カーボンブラックは、２０～２００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有することができる。カーボンブラックに、任意に例えばＳｉをドープすることもできる。
－ 非晶質シリカ、好ましくは沈降シリカまたは成形シリカ。非晶質シリカは、５～１０００ｍ２／ｇ、好ましくは２０～４００ｍ２／ｇの比表面積（ＢＥＴ表面積）、および１０～４００ｎｍの一次粒子径を有することができる。シリカは任意に、他の金属酸化物、例えばＡｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎおよびチタンの酸化物との混合酸化物の形態であることもできる。
－ 合成シリケート、例えばケイ酸アルミニウムまたはアルカリ土類金属ケイ酸塩、例えばケイ酸マグネシウムまたはケイ酸カルシウム。２０～４００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積、および１０～４００ｎｍの一次粒子径を有する合成シリケート。
－ 合成または天然のアルミニウム酸化物および水酸化物。
－ カオリンなどの天然シリケート、および他の天然に存在するシリカ。
－ ガラス繊維およびガラス繊維製品（マット、ストランド）またはガラスマイクロビーズ。
－ カーボンブラック：ここで使用されるカーボンブラックは、ランプブラック方法、ファーネスブラック方法、ガスブラック方法またはサーマルブラック方法によって製造することができる。カーボンブラックは、再生方法から得ることもできる。カーボンブラックは、２０～２００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有することができる。カーボンブラックに、任意に例えばＳｉをドープすることもできる。
－ 非晶質シリカ、好ましくは沈降シリカまたは成形シリカ。非晶質シリカは、５～１０００ｍ２／ｇ、好ましくは２０～４００ｍ２／ｇの比表面積（ＢＥＴ表面積）、および１０～４００ｎｍの一次粒子径を有することができる。シリカは任意に、他の金属酸化物、例えばＡｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎおよびチタンの酸化物との混合酸化物の形態であることもできる。
－ 合成シリケート、例えばケイ酸アルミニウムまたはアルカリ土類金属ケイ酸塩、例えばケイ酸マグネシウムまたはケイ酸カルシウム。２０～４００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積、および１０～４００ｎｍの一次粒子径を有する合成シリケート。
－ 合成または天然のアルミニウム酸化物および水酸化物。
－ カオリンなどの天然シリケート、および他の天然に存在するシリカ。
－ ガラス繊維およびガラス繊維製品（マット、ストランド）またはガラスマイクロビーズ。
【0030】
有利に、非晶質シリカ、より好ましくは沈降シリカまたはシリケート、特に好ましくは２０～４００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する沈降シリカを、それぞれゴム１００重量部に対して５～１８０重量部の量で使用することができる。
【0031】
挙げられた充填剤は、単独でも混合物でも使用できる。
【0032】
本方法の特に好ましい実施形態では、それぞれゴム１００重量部に対して、本発明による沈降シリカ１０～１８０重量部を、任意にカーボンブラック０～１００重量部およびシラン０．１～２０重量部とともに、混合物の製造に使用することができる。
【0033】
合成ゴムも天然ゴムも、本発明によるゴム混合物の製造に適している。好ましい合成ゴムは、例えばW. Hofmann, Kautschuktechnologie [Rubber Technology], Genter Verlag, Stuttgart 1980に記載されている。これらには、以下のものが挙げられる
－ ポリブタジエン（ＢＲ）、
－ ポリイソプレン（ＩＲ）、
－ スチレン／ブタジエン共重合体、例えば乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）または溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）であって、好ましくは、ポリマー全体に対して１重量％～６０重量％、より好ましくは２重量％～５０重量％のスチレン含有率を有するもの、
－ クロロプレン（ＣＲ）、
－ イソブチレン／イソプレン共重合体（ＩＩＲ）、
－ ブタジエン／アクリロニトリル共重合体であって、好ましくは、ポリマー（ＮＢＲ）全体に対して５重量％～６０重量％、好ましくは１０重量％～５０重量％のアクリロニトリル含有率を有するもの、
－ 部分水添または完全水添ＮＢＲゴム（ＨＮＢＲ）、
－ エチレン／プロピレン／ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、または
－ 上記のゴムであって、さらに官能基、例えば、カルボキシル基、シラノール基またはエポキシ基を有するもの、例えばエポキシ化ＮＲ、カルボキシル官能化ＮＢＲ、またはシラノール官能化（－ＳｉＯＨ）もしくはシロキシ官能化（－Ｓｉ－ＯＲ）、アミノ官能化、エポキシ官能化、メルカプト官能化、ヒドロキシル官能化ＳＢＲ、
およびこれらのゴムの混合物。自動車用タイヤトレッドの製造において特に重要であるのは、－５０℃を超えるガラス転移温度を有するアニオン重合Ｓ－ＳＢＲゴム（溶液重合ＳＢＲ）、およびこれとジエンゴムとの混合物である。
－ ポリブタジエン（ＢＲ）、
－ ポリイソプレン（ＩＲ）、
－ スチレン／ブタジエン共重合体、例えば乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）または溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）であって、好ましくは、ポリマー全体に対して１重量％～６０重量％、より好ましくは２重量％～５０重量％のスチレン含有率を有するもの、
－ クロロプレン（ＣＲ）、
－ イソブチレン／イソプレン共重合体（ＩＩＲ）、
－ ブタジエン／アクリロニトリル共重合体であって、好ましくは、ポリマー（ＮＢＲ）全体に対して５重量％～６０重量％、好ましくは１０重量％～５０重量％のアクリロニトリル含有率を有するもの、
－ 部分水添または完全水添ＮＢＲゴム（ＨＮＢＲ）、
－ エチレン／プロピレン／ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、または
－ 上記のゴムであって、さらに官能基、例えば、カルボキシル基、シラノール基またはエポキシ基を有するもの、例えばエポキシ化ＮＲ、カルボキシル官能化ＮＢＲ、またはシラノール官能化（－ＳｉＯＨ）もしくはシロキシ官能化（－Ｓｉ－ＯＲ）、アミノ官能化、エポキシ官能化、メルカプト官能化、ヒドロキシル官能化ＳＢＲ、
およびこれらのゴムの混合物。自動車用タイヤトレッドの製造において特に重要であるのは、－５０℃を超えるガラス転移温度を有するアニオン重合Ｓ－ＳＢＲゴム（溶液重合ＳＢＲ）、およびこれとジエンゴムとの混合物である。
【0034】
使用されるゴムは、より好ましくは、ＮＲ、または官能化もしくは非官能化Ｓ－ＳＢＲおよびＢＲであってよい。
【0035】
本発明によるゴム混合物は、さらなるゴム助剤、例えば反応促進剤、老化安定剤、熱安定剤、光安定剤、オゾン劣化防止剤、加工助剤、可塑剤、樹脂、粘着付与剤、発泡剤、染料、顔料、ワックス、増量剤、有機酸、加硫遅延剤、金属酸化物、および活性剤、例えば、ジフェニルグアニジン、トリエタノールアミン、ポリエチレングリコール、アルコキシ末端ポリエチレングリコールアルキル－Ｏ－（ＣＨ２－ＣＨ２－Ｏ）ｙＩ－Ｈであって、ここで、ｙＩ＝２～２５、好ましくはｙＩ＝２～１５、より好ましくはｙＩ＝３～１０、最も好ましくはｙＩ＝３～６であるものとする、またはヘキサントリオールを含むことができ、これらは、ゴム業界でよく知られているものである。
【0036】
ゴム助剤は、特に用途などの要因によって決定される通常の量で使用することができる。慣用量は、例えば、ゴム１００重量部に対して０．１～５０重量部の量であってよい。使用される架橋剤は、過酸化物、硫黄または硫黄供与体物質であってよい。本発明によるゴム混合物は、加硫促進剤をさらに含むことができる。適切な加硫促進剤の例としては、メルカプトベンゾチアゾール、スルフェンアミド、チウラム、ジチオカルバメート、チオ尿素およびチオカーボネートを挙げることができる。加硫促進剤および硫黄は、ゴム１００重量部に対して０．１～１０重量部、好ましくはゴム１００重量部に対して０．１～５重量部の量で使用することができる。
【0037】
本発明によるゴム混合物に、１００℃～２００℃、好ましくは１２０℃～１８０℃の温度で、任意に１０～２００ｂａｒの圧力で加硫することができる。ゴムと本発明による沈降シリカと任意のゴム助剤とシランとの混合は、ローラー、インターナルミキサーおよび混合押出機のような公知の混合ユニットで行うことができる。
【0038】
本発明によるゴム混合物は、成形品の製造、例えば、タイヤ、特に空気タイヤまたはタイヤトレッド、ケーブルシース、ホース、伝動ベルト、コンベアベルト、ローラーカバー、靴底、シーリングリングおよび減衰要素の製造に使用することができる。
【0039】
本発明による沈降シリカの利点は、分散性およびゴム混合物における特殊な補強特性である。
【0040】
シリカの特性評価のための分析法
乾燥減量、２時間１０５℃ － ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ７８７－２に準拠した乾燥減量の測定
乾燥キャビネット内で１０５℃で２時間加熱した試料の重量減少を測定する。
乾燥減量、２時間１０５℃ － ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ７８７－２に準拠した乾燥減量の測定
乾燥キャビネット内で１０５℃で２時間加熱した試料の重量減少を測定する。
【0041】
本手順を、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ７８７－２に準拠して、ただし以下の具体化を伴って行う：
秤量瓶（フランジ付き蓋、直径約８０ｍｍ、高さ約３０ｍｌ）を、蓋を外したまま１０５℃で約１時間加熱する。デシケーターで冷却後、蓋をする。精密天秤にて精度０．０１ｇで重量を測定する。５～１０ｇの試料（かさ密度に応じた重量）を正確に秤量し、秤量瓶の底に広げて均一な層とする。秤量瓶を慎重に開け、乾燥キャビネット内で（１０５±２）℃で２時間加熱する（蓋も加熱されるが、秤量瓶はまだ蓋で閉じられていない）。
秤量瓶を慎重に蓋で閉め、デシケーター内で冷却した後、精度０．０１ｇで再秤量する。
秤量瓶（フランジ付き蓋、直径約８０ｍｍ、高さ約３０ｍｌ）を、蓋を外したまま１０５℃で約１時間加熱する。デシケーターで冷却後、蓋をする。精密天秤にて精度０．０１ｇで重量を測定する。５～１０ｇの試料（かさ密度に応じた重量）を正確に秤量し、秤量瓶の底に広げて均一な層とする。秤量瓶を慎重に開け、乾燥キャビネット内で（１０５±２）℃で２時間加熱する（蓋も加熱されるが、秤量瓶はまだ蓋で閉じられていない）。
秤量瓶を慎重に蓋で閉め、デシケーター内で冷却した後、精度０．０１ｇで再秤量する。
【0042】
算出
揮発性フラクション／％＝（Ｅ－Ａ）×１００％／Ｅ
Ｅ＝初期重量／ｇ
Ａ＝最終重量／ｇ
ｐＨ－ ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ７８７－９に準拠したシリカのｐＨ
本手順を、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ７８７－９に準拠して、ただし以下の具体化を伴って行う：
ペレット化された試料材料を、乳鉢および乳棒で粉末状にしてから秤量する。
揮発性フラクション／％＝（Ｅ－Ａ）×１００％／Ｅ
Ｅ＝初期重量／ｇ
Ａ＝最終重量／ｇ
ｐＨ－ ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ７８７－９に準拠したシリカのｐＨ
本手順を、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ７８７－９に準拠して、ただし以下の具体化を伴って行う：
ペレット化された試料材料を、乳鉢および乳棒で粉末状にしてから秤量する。
【0043】
分析試料の５％（ｍ／ｍ）水懸濁液を調製する。このために、脱塩（ＤＭＰＡ）水を使用する。
【0044】
ｐＨを測定する前に、試料懸濁液を撹拌機で少なくとも５分間撹拌する。
【0045】
ｐＨ電極６．０２２８．０００（Metrohm社製）を備えた事前校正済みのMetrohm社製７８０型ｐＨメーターを用いて、２３℃でｐＨを測定する。
【0046】
ＣＴＡＢ表面積 － ＩＳＯ ５７９４－１ Ｇに準拠した測定
本方法は、ＣＴＡＢ（Ｎ－セチル－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチルアンモニウムブロミド）の水性緩衝液をシリカの「外」面に吸着させることに基づくものであり、シリカの「外」面は、「ゴム有効表面」とも呼ばれる。吸着しなかったＣＴＡＢを、ＮＤＳＳ（スルホコハク酸ジオクチルナトリウム塩溶液）で逆滴定する。滴定の終点は、溶液の濁度の最大増加量で示される。
本方法は、ＣＴＡＢ（Ｎ－セチル－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチルアンモニウムブロミド）の水性緩衝液をシリカの「外」面に吸着させることに基づくものであり、シリカの「外」面は、「ゴム有効表面」とも呼ばれる。吸着しなかったＣＴＡＢを、ＮＤＳＳ（スルホコハク酸ジオクチルナトリウム塩溶液）で逆滴定する。滴定の終点は、溶液の濁度の最大増加量で示される。
【0047】
本手順を、ＩＳＯ ５７９４－１ Ｇに準拠して、ただし以下の具体化、追加および変更を加えて行う：
試料調製の過程で、シリカおよびシリケートの粗大粒子試料を、好ましくは適切なミルで微粉砕するかまたは乳鉢および乳棒で粉砕して９０μｍのふるいでふるい分けし、規格に記載されているような乳鉢および乳棒での粉砕ならびに１５０μｍのふるいでの分級を行わない。
試料調製の過程で、シリカおよびシリケートの粗大粒子試料を、好ましくは適切なミルで微粉砕するかまたは乳鉢および乳棒で粉砕して９０μｍのふるいでふるい分けし、規格に記載されているような乳鉢および乳棒での粉砕ならびに１５０μｍのふるいでの分級を行わない。
【0048】
試験試料と、ＣＴＡＢ表面積が２００ｍ２／ｇより小さいと予想されるＣＴＡＢ溶液との懸濁液を１０分間撹拌する。試験試料と、ＣＴＡＢ表面積が２００ｍ２／ｇ以上と予想されるＣＴＡＢ溶液との懸濁液を、規格に記載されているように３５分間撹拌する。
【0049】
吸着後、シリカを０．２μｍのポリアミドフィルターで濾過する。
【0050】
濾液を、オートサンプラーおよびＴｉｒａｎｄｏ ８０９を備えたMetrohm社製Ｔｉｔｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒで滴定する。光学センサとして、Metrohm社製Ｓｐｅｃｔｒｏｓｅｎｓｅ ５２３ｎｍを使用する。
【0051】
ＢＥＴ表面積（Ｎ２、多点） － ＤＩＮ ＩＳＯ ９２７７に準拠した測定
本方法では、ＤＩＮ ＩＳＯ ９２７７に準拠してＢＥＴ法によりシリカのＮ２比表面積を測定する。本方法では、所定の分圧での窒素の低温吸着により測定値を求める。分析は多点測定で行われ、合計で５つの測定点を求めた際に０．０５～０．２０の分圧範囲（ｐ／ｐｏ）でほぼ線形的な挙動を示す。
本方法では、ＤＩＮ ＩＳＯ ９２７７に準拠してＢＥＴ法によりシリカのＮ２比表面積を測定する。本方法では、所定の分圧での窒素の低温吸着により測定値を求める。分析は多点測定で行われ、合計で５つの測定点を求めた際に０．０５～０．２０の分圧範囲（ｐ／ｐｏ）でほぼ線形的な挙動を示す。
【0052】
本手順を、ＤＩＮ ＩＳＯ ９２７７に準拠して、ただし以下の具体化を伴って行う：
ペレット化された試料を、秤量前にヘラで慎重に押し潰し、次いでMICROMERITICS社製真空ベークアウトサーモスタットＶａｃＰｒｅｐ（商標）０６１にて（１６０＋／－２）℃で６０分間にわたって真空下で加熱する。
ペレット化された試料を、秤量前にヘラで慎重に押し潰し、次いでMICROMERITICS社製真空ベークアウトサーモスタットＶａｃＰｒｅｐ（商標）０６１にて（１６０＋／－２）℃で６０分間にわたって真空下で加熱する。
【0053】
ＢＥＴ表面積を測定するため、吸着段階で以下の５つの相対圧点（ｐ／ｐｏ）を記録する：０．０５００；０．０８７５；０．１２５０；０．１６２５および０．２０００。
【0054】
測定には、静的容積測定方法およびデュワー容器を備えたMICROMERITICS社製ＴｒｉＳｔａｒ ３０００シリーズ（３０００／３０２０／３０３０）を使用する。
【0055】
Ｒｏ－Ｔａｐ（＞３００μｍ）－ ＩＳＯ ５７９４－１ Ａｎｎｅｘ Ｆに準拠したふるい分け分析
ふるい分け分析を、回転式ふるい機（タイマースイッチ付きのTyler社製分析用ふるい機Ｒｏ－Ｔａｐ ＲＸ－２９）を用いて行う。本方法を、ＩＳＯ ５７９４－１ Ａｎｎｅｘ Ｆに準拠して行う。ふるい分析のために、メッシュサイズの異なる試験ふるいを重ねる（金属製ふるいメッシュを備えた分析用ふるい、ＩＳＯ ３３１０－１、公称メッシュサイズ７５μｍ、ふるい直径２００ｍｍ、金属製ふるいメッシュを備えた分析用ふるい、ＩＳＯ ３３１０－１、公称メッシュサイズ１５０μｍ、ふるい直径２００ｍｍ、金属製ふるいメッシュを備えた分析用ふるい、ＩＳＯ ３３１０－１、公称メッシュサイズ３００μｍ、ふるい直径２００ｍｍ）。ふるい分けタワーを、記載された順序で分析用ふるい機に設置する。ふるい上の残分の測定を、以下のように行う：試料を、測定前に穏やかにホモジナイズする。精密天秤で１００ｇを０．０１ｇの精度でビーカーにはかり入れ、試料を一番上のふるい（３００μｍ）に定量的に移し替える。ビーターによりＲｏ－Ｔａｐふるい分けを５分間行う。ふるい分け終了後、ふるい分けタワーを取り外し、７５μｍおよび３００μｍのふるい上のフラクションを秤量する。
ふるい分け分析を、回転式ふるい機（タイマースイッチ付きのTyler社製分析用ふるい機Ｒｏ－Ｔａｐ ＲＸ－２９）を用いて行う。本方法を、ＩＳＯ ５７９４－１ Ａｎｎｅｘ Ｆに準拠して行う。ふるい分析のために、メッシュサイズの異なる試験ふるいを重ねる（金属製ふるいメッシュを備えた分析用ふるい、ＩＳＯ ３３１０－１、公称メッシュサイズ７５μｍ、ふるい直径２００ｍｍ、金属製ふるいメッシュを備えた分析用ふるい、ＩＳＯ ３３１０－１、公称メッシュサイズ１５０μｍ、ふるい直径２００ｍｍ、金属製ふるいメッシュを備えた分析用ふるい、ＩＳＯ ３３１０－１、公称メッシュサイズ３００μｍ、ふるい直径２００ｍｍ）。ふるい分けタワーを、記載された順序で分析用ふるい機に設置する。ふるい上の残分の測定を、以下のように行う：試料を、測定前に穏やかにホモジナイズする。精密天秤で１００ｇを０．０１ｇの精度でビーカーにはかり入れ、試料を一番上のふるい（３００μｍ）に定量的に移し替える。ビーターによりＲｏ－Ｔａｐふるい分けを５分間行う。ふるい分け終了後、ふるい分けタワーを取り外し、７５μｍおよび３００μｍのふるい上のフラクションを秤量する。
【0056】
ふるい残分の算出
Ｒｏ－Ｔａｐ＜７５μｍ（％）＝ＡＳ×１００％／Ｅ
および
Ｒｏ－Ｔａｐ＞３００μｍ（％）＝Ａ３００×１００％／Ｅ
および
Ｒｏ－Ｔａｐ＞１５０μｍ（％）＝Ａ１５０×１００％／Ｅ
であり、ここで、
Ａ３００＝３００μｍのふるい上の残分（ｇ）
ＡＳ＝ふるい分け皿内の残分（ｇ）
Ｅ＝初期重量（ｇ）
である。
Ｒｏ－Ｔａｐ＜７５μｍ（％）＝ＡＳ×１００％／Ｅ
および
Ｒｏ－Ｔａｐ＞３００μｍ（％）＝Ａ３００×１００％／Ｅ
および
Ｒｏ－Ｔａｐ＞１５０μｍ（％）＝Ａ１５０×１００％／Ｅ
であり、ここで、
Ａ３００＝３００μｍのふるい上の残分（ｇ）
ＡＳ＝ふるい分け皿内の残分（ｇ）
Ｅ＝初期重量（ｇ）
である。
【0057】
５％テーリング係数 － ディスク型遠心分離機による粒子径分布およびその非対称性の測定
シリカの粒子径分布を測定する。分析試料を水溶液に分散させ、ディスク型遠心分離機で粒子径に応じて分離する。粒子が大きいほど、つまり重いほど、遠心分離機の重力場での移動は速くなる。粒子はそこで光バリアを通過し、時間に応じた吸収を測定する。これらのデータは、粒子径分布、すなわち粒子径に応じた頻度を算出するために使用される。
シリカの粒子径分布を測定する。分析試料を水溶液に分散させ、ディスク型遠心分離機で粒子径に応じて分離する。粒子が大きいほど、つまり重いほど、遠心分離機の重力場での移動は速くなる。粒子はそこで光バリアを通過し、時間に応じた吸収を測定する。これらのデータは、粒子径分布、すなわち粒子径に応じた頻度を算出するために使用される。
【0058】
注：英語表記のため、本試験方法の説明では、「，」を「．」と表記する。
【0059】
機器
ＣＰＳ ＤＣ２４０００ ディスク型遠心分離機
Ｓ１４ソノトロード付きＨｉｅｌｓｃｈｅｒ ＵＰ２００Ｓ超音波フィンガー
冷却浴、例えばＪｕｌａｂｏ Ｆ１２
Ｆｒｉｔｓｃｈミル；８０μｍふるい付き「Ｐｕｌｖｅｒｉｓｅｔｔｅ １４」型
分析天秤
Ｌｕｅｒ使い捨てシリンジ：１．０ｍｌおよび２．０ｍｌ
３０ｍｌスナップ蓋バイアル、ｄ＝２８ｍｍ、ｈ＝７５ｍｍ
スターラーバー付きマグネチックスターラー
化学物質
エタノール、ｐ．Ａ．、例えばMerck社製
脱塩水
スクロース、粉末、９９．７％以上、例えばAcros社製
ドデカン９９％、例えばMerck社製
ＰＶＣ参照標準物質、例えばCPS Instruments社製
方法
ディスク型遠心分離機の準備
ディスク型遠心分離機を、所望の速度に調整する。沈降シリカの場合、２００００ｒｐｍの速度を設定する。
ＣＰＳ ＤＣ２４０００ ディスク型遠心分離機
Ｓ１４ソノトロード付きＨｉｅｌｓｃｈｅｒ ＵＰ２００Ｓ超音波フィンガー
冷却浴、例えばＪｕｌａｂｏ Ｆ１２
Ｆｒｉｔｓｃｈミル；８０μｍふるい付き「Ｐｕｌｖｅｒｉｓｅｔｔｅ １４」型
分析天秤
Ｌｕｅｒ使い捨てシリンジ：１．０ｍｌおよび２．０ｍｌ
３０ｍｌスナップ蓋バイアル、ｄ＝２８ｍｍ、ｈ＝７５ｍｍ
スターラーバー付きマグネチックスターラー
化学物質
エタノール、ｐ．Ａ．、例えばMerck社製
脱塩水
スクロース、粉末、９９．７％以上、例えばAcros社製
ドデカン９９％、例えばMerck社製
ＰＶＣ参照標準物質、例えばCPS Instruments社製
方法
ディスク型遠心分離機の準備
ディスク型遠心分離機を、所望の速度に調整する。沈降シリカの場合、２００００ｒｐｍの速度を設定する。
【0060】
運転中のディスク型遠心分離機を密度勾配のあるスクロース溶液で満たし、ドデカン層で覆う。
【0061】
濃度の異なる糖溶液を生成する。ここでの糖溶液の濃度は、ｗ＝８％～ｗ＝２４％である。密度勾配を９段階で形成する：
２４％／２２％／２０％／１８％／１６％／１４％／１２％／１０％／８％。
２４％／２２％／２０％／１８％／１６％／１４％／１２％／１０％／８％。
【0062】
各濃度段階に対して１．６ｍｌの糖溶液を、最高濃度から始めてディスク型遠心分離機に注入する。あるいは最高濃度および最低濃度の２種類の糖溶液を生成し、計量シリンジ内で必要な混合比で互いに混合してもよい。注入の前に、糖溶液を混合するためにシリンジを短時間振とうしなければならない。最後にドデカンを０．５ｍｌ注入する。
【0063】
試料調製
沈降シリカ試料（粉末試料を含む）をすべて、測定前にＦｒｉｔｓｃｈミルで粉砕する。フュームドシリカ試料は粉砕しない。
沈降シリカ試料（粉末試料を含む）をすべて、測定前にＦｒｉｔｓｃｈミルで粉砕する。フュームドシリカ試料は粉砕しない。
【0064】
１５ｇ（±０．５ｇ）の試料材料を、ここでＦｒｉｔｓｃｈミルで粉砕する。
【0065】
０．７５ｇ（±０．０５ｇ）の粉砕物を３０ｍｌのスナップ蓋バイアルに秤量し、１５ｍｌの脱塩水を加える。
【0066】
充填したスナップ蓋バイアルを、クランプで冷却浴に固定する。冷却浴は、予め５℃（±１℃）に平衡化されている。超音波フィンガーを、スナップ蓋バイアルの上端から測定した場合にバイアルの深さ５．５ｃｍ（ただし少なくとも５ｃｍ）の位置にソノトロードが浸るように配置する。
【0067】
試料を、出力１００％、パルス１００％で１５分間超音波処理する。
【0068】
手順
測定を開始する前に、密度勾配形成後少なくとも３０分間にわたって、遠心分離機を設定速度でウォームアップする。
測定を開始する前に、密度勾配形成後少なくとも３０分間にわたって、遠心分離機を設定速度でウォームアップする。
【0069】
使用する測定手順は、装置ソフトウェアで呼び出される。シリカの測定では、以下のパラメータを確立する：
試料のパラメータ：
最大直径：５．１ミクロン
最小直径：０．０２ミクロン
粒子密度：２．０ｇ／ｍｌ
粒子の屈折率：１．４４
粒子吸収：０．００１Ｋ
非真球度：１．１
校正標準物質パラメータ：
ピーク径：ｘｘｘミクロン１）
ハーフハイトピーク幅：０．２ミクロン１）
粒子密度：１．３８５ｇ／ｍｌ１）
流体パラメータ：
流体密度：１，０４５ｇ／ｍｌ
流体の屈折率：１，３４４
流体の粘度：１．２ｃｐｓ（カウント／秒）
提示パラメータ：
表示モード：重量
Ｘ軸の目盛り：Ｌｏｇ
１）→使用する校正標準物質に応じて、製造元のデータにしたがって入力する。
試料のパラメータ：
最大直径：５．１ミクロン
最小直径：０．０２ミクロン
粒子密度：２．０ｇ／ｍｌ
粒子の屈折率：１．４４
粒子吸収：０．００１Ｋ
非真球度：１．１
校正標準物質パラメータ：
ピーク径：ｘｘｘミクロン１）
ハーフハイトピーク幅：０．２ミクロン１）
粒子密度：１．３８５ｇ／ｍｌ１）
流体パラメータ：
流体密度：１，０４５ｇ／ｍｌ
流体の屈折率：１，３４４
流体の粘度：１．２ｃｐｓ（カウント／秒）
提示パラメータ：
表示モード：重量
Ｘ軸の目盛り：Ｌｏｇ
１）→使用する校正標準物質に応じて、製造元のデータにしたがって入力する。
【0070】
「Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ」サブメニューで、測定波長を４７０ｎｍに設定する。
【0071】
「Ｏｐｅｒａｔｅ Ａｎａｌｙｓｅｒ」サブメニューに切り替えて、試料の分散を分析する。測定に必要な工程は、「Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ」行に順次表示される。
【0072】
各測定の前に、校正標準物質を記録する。対応する予備設定を、「Ｏｐｅｒａｔｅ Ａｎａｌｙｓｅｒ」サブメニューの「Ｏｐｔｉｏｎｓ」で行う。
【0073】
標準物質または試料懸濁液をそれぞれ０．１ｍｌずつ注入する。測定信号がベースラインを下回ったら、「Ｔｅｒｍｉｎａｔｅ」ボタンで測定を停止する。
【0074】
各分析試料について、二重測定（分散を含む）を行う。
【0075】
結果
生データ曲線（吸収測定）を使用して、ミー理論の適用により重量分布を確認する。以下のように報告されている：
ピーク（ｎｍ） － 最も頻度の高い粒子径で、分布関数の最大値の横軸の値に相当する；
ハーフハイト幅（ｄ５０）（単位：ｎｍ） － 分布関数の最大値の５０％における幅に相当する；
平均（重量平均）（ｎｍ） － 分布関数の横軸の値で、曲線の下方の領域を同じ大きさの２つの半分に分ける値；
メジアン値（５０重量パーセンタイル）（ｎｍ） － 累積曲線の５０％における粒子径；
ｄ２５（２５オーバーサイズ重量パーセンタイル）（単位：ｎｍ）－ 分布の２５％が上記となる粒子径（累積曲線より）。
ｄ７５（７５オーバーサイズ重量パーセンタイル）（単位：ｎｍ）－ 分布の７５％が上記となる粒子径（累積曲線より）。
ｄ９５（９５オーバーサイズ重量パーセンタイル）（単位：ｎｍ）－ 分布の９５％が上記となる粒子径（累積曲線より）。
生データ曲線（吸収測定）を使用して、ミー理論の適用により重量分布を確認する。以下のように報告されている：
ピーク（ｎｍ） － 最も頻度の高い粒子径で、分布関数の最大値の横軸の値に相当する；
ハーフハイト幅（ｄ５０）（単位：ｎｍ） － 分布関数の最大値の５０％における幅に相当する；
平均（重量平均）（ｎｍ） － 分布関数の横軸の値で、曲線の下方の領域を同じ大きさの２つの半分に分ける値；
メジアン値（５０重量パーセンタイル）（ｎｍ） － 累積曲線の５０％における粒子径；
ｄ２５（２５オーバーサイズ重量パーセンタイル）（単位：ｎｍ）－ 分布の２５％が上記となる粒子径（累積曲線より）。
ｄ７５（７５オーバーサイズ重量パーセンタイル）（単位：ｎｍ）－ 分布の７５％が上記となる粒子径（累積曲線より）。
ｄ９５（９５オーバーサイズ重量パーセンタイル）（単位：ｎｍ）－ 分布の９５％が上記となる粒子径（累積曲線より）。
【0076】
５％テーリング係数：ディスク型遠心分離機による測定から粒子径分布の非対称性の確認
非対称性を、重量ベースのサイズ分布（図１）から確認する。このために、ピークと、５％ピーク高さでの分布幅と、ｄ９５値との関係は、以下のように表される（図１）：
５％テーリング係数＝５％ピーク高さでの分布幅（ｎｍ）／（２×ピーク（ｎｍ））×ｄ９５（ｎｍ）
非対称性を、重量ベースのサイズ分布（図１）から確認する。このために、ピークと、５％ピーク高さでの分布幅と、ｄ９５値との関係は、以下のように表される（図１）：
５％テーリング係数＝５％ピーク高さでの分布幅（ｎｍ）／（２×ピーク（ｎｍ））×ｄ９５（ｎｍ）
【0077】
シアーズ数Ｖ２ － 親水性シリカのシアーズ数の測定
シリカを、ｐＨ４～ｐＨ９の範囲で０．１ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム測定溶液で滴定することにより、遊離シラノール基の数の指標としてシアーズ数を求めることができる。
シリカを、ｐＨ４～ｐＨ９の範囲で０．１ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム測定溶液で滴定することにより、遊離シラノール基の数の指標としてシアーズ数を求めることができる。
【0078】
測定方法は、以下の化学反応に基づいており、ここで、≡ＳｉＯＨは、シリカのシラノール基を表す：
≡ＳｉＯＨ＋ＮａＣｌ→≡ＳｉＯＮａ＋ＨＣｌ
ＨＣｌ＋ＫＯＨ→ＫＣｌ＋Ｈ２Ｏ。
≡ＳｉＯＨ＋ＮａＣｌ→≡ＳｉＯＮａ＋ＨＣｌ
ＨＣｌ＋ＫＯＨ→ＫＣｌ＋Ｈ２Ｏ。
【0079】
手順：
粉末状、球状または顆粒状のシリカ約１０．０ｇを、Ｆｒｉｔｓｃｈミル（８０μｍふるい付きＰｕｌｖｅｒｉｓｅｔｔｅ １４）を用いて１００００ｒｐｍで６０秒間均一に粉砕する。このように処理したシリカ約１．５０ｇを０．１ｍｇの精度で２５０ｍｌのビーカーにはかり入れ、１５０ｍｌのＮａＣｌ溶液（β（ＮａＣｌ）＝２００ｇ／Ｌ、塩酸ｃ（ＨＣｌ）＝１ｍｏｌ／ｌでｐＨ３に調整）と混合する。試料を完全に濡らした後、懸濁液を、Ｕｌｔｒａ Ｔｕｒｒａｘ ＰＴ１３００Ｄ（Polytron社）を用いて、２００００ｒｐｍの速度で３０秒間分散させる。
粉末状、球状または顆粒状のシリカ約１０．０ｇを、Ｆｒｉｔｓｃｈミル（８０μｍふるい付きＰｕｌｖｅｒｉｓｅｔｔｅ １４）を用いて１００００ｒｐｍで６０秒間均一に粉砕する。このように処理したシリカ約１．５０ｇを０．１ｍｇの精度で２５０ｍｌのビーカーにはかり入れ、１５０ｍｌのＮａＣｌ溶液（β（ＮａＣｌ）＝２００ｇ／Ｌ、塩酸ｃ（ＨＣｌ）＝１ｍｏｌ／ｌでｐＨ３に調整）と混合する。試料を完全に濡らした後、懸濁液を、Ｕｌｔｒａ Ｔｕｒｒａｘ ＰＴ１３００Ｄ（Polytron社）を用いて、２００００ｒｐｍの速度で３０秒間分散させる。
【0080】
滴定の前に、ｐＨメーター（Methrom社製ｐＨ電極ＬＬ Ｕｎｉｔｒｏｄｅ、ＰＴ１０００型）を、緩衝液（ｐＨ４．００、ｐＨ７．００およびｐＨ９．００）を用いて室温で校正する。まず、このｐＨメーターで懸濁液の初期ｐＨを測定し、その後、その結果に応じて水酸化カリウム溶液（０．１ｍｏｌ／ｌ）あるいは塩酸溶液（０．１ｍｏｌ／ｌ）でｐＨ値を４．００に調整する。その後、０．１ｍｏｌ／ｌのＫＯＨ測定溶液で、ｐＨ値が９．００になるまで滴定を行う。ｐＨ４．００からｐＨ９．００までのＫＯＨ溶液の消費量（ｍｌ）は、ＶｐＨ４－９に相当する。ブランク値滴定（シリカを加えない）も同様に行う。溶液のブランク値は、シリカを含まないＮａＣｌ溶液をｐＨ４からｐＨ９まで滴定するのに必要な水酸化カリウム溶液の体積ＶＢＬを表す。
【0081】
ｍｌ／（１．５ｇ）を単位とする元の物質に対するシアーズ数は、以下：
シアーズ数オリジナル＝（ＶｐＨ４－９－ＶＢＬ）×Ｔ×（１．５ｇ）／Ｅ
から算出される。
シアーズ数オリジナル＝（ＶｐＨ４－９－ＶＢＬ）×Ｔ×（１．５ｇ）／Ｅ
から算出される。
【0082】
ｍｌ／（１．５ｇ）を単位とする乾物ベースでのシアーズ数は、以下：
シアーズ数乾物＝（ＶｐＨ４－９－ＶＢＬ）×Ｔ×（１．５ｇ）／Ｅ×（１００／（１００－ＴＶ））
から算出され、ここで、
Ｔ＝使用したＫＯＨ測定溶液の滴定量
Ｅ＝試料の初期質量（ｇ）
ＴＶ＝シリカ試料の乾燥減量（％）
である。
シアーズ数乾物＝（ＶｐＨ４－９－ＶＢＬ）×Ｔ×（１．５ｇ）／Ｅ×（１００／（１００－ＴＶ））
から算出され、ここで、
Ｔ＝使用したＫＯＨ測定溶液の滴定量
Ｅ＝試料の初期質量（ｇ）
ＴＶ＝シリカ試料の乾燥減量（％）
である。
【0083】
シアーズ数オリジナルは、シアーズ数Ｖ２に相当する。
【図面の簡単な説明】
【0084】
【図1】重量ベースの粒子径分布を示す図である。
【0085】
実施例
沈殿中のｐＨは、実験の説明に異なる温度が規定されていない限り、６０℃で測定される。
沈殿中のｐＨは、実験の説明に異なる温度が規定されていない限り、６０℃で測定される。
【0086】
実施例１：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４７４Ｌの水を初期装入し、９０℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．３に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．３にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが８．１になるまで水ガラスの計量添加（２．５５ｋｇ／分）を続ける。反応媒体を９０℃で１５分間エージング処理する。その後、３８分以内に３７９ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが９（２３℃で測定）になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．３（２３℃で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４７４Ｌの水を初期装入し、９０℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．３に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．３にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが８．１になるまで水ガラスの計量添加（２．５５ｋｇ／分）を続ける。反応媒体を９０℃で１５分間エージング処理する。その後、３８分以内に３７９ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが９（２３℃で測定）になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．３（２３℃で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
【0087】
ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
【表1】
【0088】
実施例２：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１６７６Ｌの水および１２１ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）を初期装入し、９０℃まで加熱する。１６ｋｇの硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を、１６．７分以内にｐＨが２．５になるまで添加する。その後５分間エージング処理し、水ガラス（１ｋｇ／分）でｐＨを６に調整する。エージング処理を９０℃で３０分間行う。その後、１２０．９ｋｇの水ガラスを１３．３３ｋｇ／分の速度で計量添加する。さらに５分間エージング処理する。その後、１６ｋｇの硫酸を０．９５ｋｇ／分でｐＨが２．５になるまで計量供給する。ｐＨを、再び水ガラス（１ｋｇ／分）でｐＨ６に調整する。再びその温度で１５分間エージング処理する。エージング処理の後、１２０．９ｋｇの水ガラスを１３．３３ｋｇ／分の速度でさらに計量添加する。この後、さらに５分間エージング処理する。次に、７ｋｇの硫酸を０．９５ｋｇ／分の速度でｐＨが８．５になるまで添加する。続いて３０分間エージング処理し、ｐＨが３．３（２３℃で測定）になるように、さらに硫酸を０．４ｋｇ／分で添加する。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、スピンフラッシュ乾燥にかける。このようにして得られた粉末を、その後ペレット化する。ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１６７６Ｌの水および１２１ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）を初期装入し、９０℃まで加熱する。１６ｋｇの硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を、１６．７分以内にｐＨが２．５になるまで添加する。その後５分間エージング処理し、水ガラス（１ｋｇ／分）でｐＨを６に調整する。エージング処理を９０℃で３０分間行う。その後、１２０．９ｋｇの水ガラスを１３．３３ｋｇ／分の速度で計量添加する。さらに５分間エージング処理する。その後、１６ｋｇの硫酸を０．９５ｋｇ／分でｐＨが２．５になるまで計量供給する。ｐＨを、再び水ガラス（１ｋｇ／分）でｐＨ６に調整する。再びその温度で１５分間エージング処理する。エージング処理の後、１２０．９ｋｇの水ガラスを１３．３３ｋｇ／分の速度でさらに計量添加する。この後、さらに５分間エージング処理する。次に、７ｋｇの硫酸を０．９５ｋｇ／分の速度でｐＨが８．５になるまで添加する。続いて３０分間エージング処理し、ｐＨが３．３（２３℃で測定）になるように、さらに硫酸を０．４ｋｇ／分で添加する。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、スピンフラッシュ乾燥にかける。このようにして得られた粉末を、その後ペレット化する。ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
【表2】
【0089】
実施例３：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１７００Ｌの水および１２２．３ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）を初期装入し、５３℃まで加熱する。１６ｋｇの硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を１．９ｋｇ／分の計量速度でｐＨが２．５になるまで計量供給する。添加後、５分間エージング処理する。その後、ｐＨが６になるまで水ガラスを１ｋｇ／分の計量速度で計量供給する。その後、混合物を３０分間エージング処理する。エージング処理後、さらに１２０．９ｋｇの水ガラスを３．３分以内に添加する。その後、混合物を５分間エージング処理した後、さらに１６ｋｇの硫酸を１．９ｋｇ／分の速度でｐＨが２．５になるまで添加する。５分間のエージング処理後、水ガラスを使用してｐＨを６に調整する（１ｋｇ／分）。この後、１５分間エージング処理し、さらに１２０．９ｋｇの水ガラスを懸濁液に添加する。この後、５分間エージング処理し、その後、ｐＨが８．５になるまで７ｋｇの硫酸を１．９ｋｇ／分で添加する。その後、混合物を２１分以内に９０℃まで加熱し、その温度で３０分間エージング処理する。その後、反応混合物のｐＨが４．０（２３℃で測定）に達するまで硫酸を０．４ｋｇ／分で計量供給する。
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１７００Ｌの水および１２２．３ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）を初期装入し、５３℃まで加熱する。１６ｋｇの硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を１．９ｋｇ／分の計量速度でｐＨが２．５になるまで計量供給する。添加後、５分間エージング処理する。その後、ｐＨが６になるまで水ガラスを１ｋｇ／分の計量速度で計量供給する。その後、混合物を３０分間エージング処理する。エージング処理後、さらに１２０．９ｋｇの水ガラスを３．３分以内に添加する。その後、混合物を５分間エージング処理した後、さらに１６ｋｇの硫酸を１．９ｋｇ／分の速度でｐＨが２．５になるまで添加する。５分間のエージング処理後、水ガラスを使用してｐＨを６に調整する（１ｋｇ／分）。この後、１５分間エージング処理し、さらに１２０．９ｋｇの水ガラスを懸濁液に添加する。この後、５分間エージング処理し、その後、ｐＨが８．５になるまで７ｋｇの硫酸を１．９ｋｇ／分で添加する。その後、混合物を２１分以内に９０℃まで加熱し、その温度で３０分間エージング処理する。その後、反応混合物のｐＨが４．０（２３℃で測定）に達するまで硫酸を０．４ｋｇ／分で計量供給する。
【0090】
得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、スピンフラッシュ乾燥にかける。このようにして得られた粉末を、その後ペレット化する。ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
【表3】
【0091】
実施例４：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４８０Ｌの水を初期装入し、８４℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．３に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．３にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが４．４になるまで水ガラスの計量添加（２．５６ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、懸濁液のｐＨは６．０まで上昇する。反応媒体を８４℃で１５分間エージング処理する。その後、１８．７ｋｇの水ガラスを、ｐＨが９（２３℃で測定）になるように９．８ｋｇ／分で計量添加する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが９（２３℃で測定）になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．６（２３℃で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４８０Ｌの水を初期装入し、８４℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．３に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．３にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが４．４になるまで水ガラスの計量添加（２．５６ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、懸濁液のｐＨは６．０まで上昇する。反応媒体を８４℃で１５分間エージング処理する。その後、１８．７ｋｇの水ガラスを、ｐＨが９（２３℃で測定）になるように９．８ｋｇ／分で計量添加する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが９（２３℃で測定）になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．６（２３℃で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
【0092】
ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
【表4】
【0093】
実施例５：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４７７Ｌの水を初期装入し、７８℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．３に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．３にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが４．３になるまで水ガラスの計量添加（２．５６ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、懸濁液のｐＨは６．０まで上昇する。反応媒体を７８℃で１５分間エージング処理する。その後、２７．３ｋｇの水ガラスを、ｐＨが９（２３℃で測定）になるように１０．１ｋｇ／分で計量添加する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが９（２３℃で測定）になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．７（２３℃で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４７７Ｌの水を初期装入し、７８℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．３に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．３にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが４．３になるまで水ガラスの計量添加（２．５６ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、懸濁液のｐＨは６．０まで上昇する。反応媒体を７８℃で１５分間エージング処理する。その後、２７．３ｋｇの水ガラスを、ｐＨが９（２３℃で測定）になるように１０．１ｋｇ／分で計量添加する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが９（２３℃で測定）になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．７（２３℃で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
【0094】
ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
【表5】
【0095】
実施例６：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４３９Ｌの水を初期装入し、８４℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．９に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．９にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが４．５になるまで水ガラスの計量添加（２．４３ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、懸濁液のｐＨは６．０まで上昇する。反応媒体を８４℃、ｐＨ６で１５分間エージング処理する。その後、ｐＨが９．５（２３℃で測定）になるように、５分以内に４９．９ｋｇの水ガラスを計量供給する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが８．６になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．５（室温で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４３９Ｌの水を初期装入し、８４℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．９に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．９にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが４．５になるまで水ガラスの計量添加（２．４３ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、懸濁液のｐＨは６．０まで上昇する。反応媒体を８４℃、ｐＨ６で１５分間エージング処理する。その後、ｐＨが９．５（２３℃で測定）になるように、５分以内に４９．９ｋｇの水ガラスを計量供給する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが８．６になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．５（室温で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
【0096】
ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
【表6】
【0097】
実施例７：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４４６Ｌの水を初期装入し、７８℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．９に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．９にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが４．７になるまで水ガラスの計量添加（２．３５ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、懸濁液のｐＨは６．０まで上昇する。反応媒体を７８℃、ｐＨ６で１５分間エージング処理する。その後、ｐＨが９．５（２３℃で測定）になるように、５分以内に５０．１ｋｇの水ガラスを計量供給する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが８．６になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．６（２３℃で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１４４６Ｌの水を初期装入し、７８℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．９に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．９にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが４．７になるまで水ガラスの計量添加（２．３５ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、懸濁液のｐＨは６．０まで上昇する。反応媒体を７８℃、ｐＨ６で１５分間エージング処理する。その後、ｐＨが９．５（２３℃で測定）になるように、５分以内に５０．１ｋｇの水ガラスを計量供給する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。この過程で、反応媒体のｐＨが８．６になるように、硫酸の計量添加を制御する。その後、水ガラスの添加を止め、ｐＨが２．６（２３℃で測定）になるまで硫酸の供給を続ける。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
【0098】
ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
【表7】
【0099】
実施例８：
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１２８０Ｌの水を初期装入し、９０℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．９に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．９にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが８．１になるまで水ガラスの計量添加（２．４５ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、反応媒体を９０℃で１５分間エージング処理する。その後、１９０ｋｇの水ガラスを１０．１ｋｇ／分で１９分以内に計量供給する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。その後、ｐＨが２．７（２３℃で測定）になるように硫酸を１．２８ｋｇ／分で計量供給する。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
プロペラ撹拌機システム付き反応器に、１２８０Ｌの水を初期装入し、９０℃まで加熱する。この初期装入物を、硫酸でｐＨ２．９に調整する。２２分以内に２２０ｋｇの水ガラス（密度１．３４５ｋｇ／ｌ、２７％ＳｉＯ２、８％Ｎａ２Ｏ）および硫酸（密度１．８４ｋｇ／ｌ、９６％Ｈ２ＳＯ４）を同時に添加し、反応媒体のｐＨを２．９にする。その後、硫酸の計量添加を止め、ｐＨが８．１になるまで水ガラスの計量添加（２．４５ｋｇ／分）を続ける。水ガラスの計量添加を止め、反応媒体を９０℃で１５分間エージング処理する。その後、１９０ｋｇの水ガラスを１０．１ｋｇ／分で１９分以内に計量供給する。その後、３５分以内に３５０ｋｇの水ガラスを添加する。その後、ｐＨが２．７（２３℃で測定）になるように硫酸を１．２８ｋｇ／分で計量供給する。得られた懸濁液を濾過し、通常通り水で洗浄し、噴霧乾燥やスピンフラッシュ乾燥のような短時間の乾燥操作に供する。必要に応じて、このようにして得られた粉末をペレット化する。
【0100】
ペレット化されたシリカは、以下の分析パラメータを有する：
【表8】
【0101】
比較例１：
比較例１には、SOLVAY S.A.社製ＺＥＯＳＩＬ（登録商標）ＨＲＳ １２００ ＭＰを使用した。
比較例１には、SOLVAY S.A.社製ＺＥＯＳＩＬ（登録商標）ＨＲＳ １２００ ＭＰを使用した。
【0102】
比較例２：
比較例２には、SOLVAY S.A.社製ＺＥＯＳＩＬ（登録商標）ＰＲＥＭＩＵＭ ２００ ＭＰを使用した。
比較例２には、SOLVAY S.A.社製ＺＥＯＳＩＬ（登録商標）ＰＲＥＭＩＵＭ ２００ ＭＰを使用した。
【0103】
比較例３：
比較例３は、欧州特許第２７９４４７９号明細書の実施例２を再実施したものである。
比較例３は、欧州特許第２７９４４７９号明細書の実施例２を再実施したものである。
【0104】
比較例４：
比較例４には、SOLVAY S.A.社製ＺＥＯＳＩＬ（登録商標）１１６５ ＭＰを使用した。
比較例４には、SOLVAY S.A.社製ＺＥＯＳＩＬ（登録商標）１１６５ ＭＰを使用した。
【0105】
実施例９：ゴム特性の試験
「未加硫ゴム混合物」および「加硫ゴム混合物」という用語は、本明細書では同義で用いられる。表１に、使用したゴム物質を示す。
「未加硫ゴム混合物」および「加硫ゴム混合物」という用語は、本明細書では同義で用いられる。表１に、使用したゴム物質を示す。
【0106】
【表9】
【0107】
ゴム混合物に使用したシリカとその分析値を表２に比較した。
【0108】
【表10】
【0109】
ゴム混合物に使用した配合を表３に示す。ここでの単位「ｐｈｒ」（「parts per hundred rubber」）は、使用した原料ゴム１００重量部に対する重量部を意味する。
【0110】
【表11-1】
【表11-2】
【0111】
それぞれのシリカの潜在的な補強効果を引き出すために必要なシランの使用量を、３の法則によって確認した。比表面積（ゴム関連の補強作用にとって重要であるＣＴＡＢ表面積である）が大きいほど、必要なシラン量も多くなる。１６０ｍ２／ｇのＣＴＡＢ表面積には５．８ｐｈｒのＳｉ ２６６が必要であるという仮定を基にした。
【0112】
ゴム混合物およびその加硫物を製造するための一般的な方法は、“Rubber Technology Handbook”, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994に記載されている。具体的に、本発明によるゴム混合物および参照混合物の製造に使用した装置および混合方法を表４に示す。
【0113】
混合操作の準備のために、導入する可塑剤を、処理に含めることができる低融点ＬＤＰＥパウチに秤量する。「可塑剤」という用語は、この文脈ではＴＤＡＥ（Treated Distilled Aromatic Extract）と同義で用いられる。
【0114】
【表12-1】
【表12-2】
【0115】
試験試料およびシートに、一般的な加硫プレスで温度１６５℃、保持圧力１３０ｂａｒで加硫する。混合物の加硫時間は２０分である。
【0116】
ゴム試験を、表５に規定された試験方法にしたがって行う。
【0117】
【表13-1】
【表13-2】
【0118】
ゴム試験の結果を表６に示す。
【0119】
【表14】
【0120】
本発明によるシリカは、先行技術と比較して優れた分散性を達成できることが見出された。これにより優れた補強特性が得られ、これは補強指数に反映されている。この指数が高いほど、各シリカの潜在的な補強効果がより良好に引き出される。
【0121】
実施例１０：ゴムの特性の検討
さらなる混合系列において、比較例４と本発明による実施例２を比較した。このために、これらを表４の混合方法にしたがって混合し、表５に記載の試験方法にしたがって試験した。配合物を表７に示す。
さらなる混合系列において、比較例４と本発明による実施例２を比較した。このために、これらを表４の混合方法にしたがって混合し、表５に記載の試験方法にしたがって試験した。配合物を表７に示す。
【0122】
試験試料およびシートに、一般的な加硫プレスで温度１６５℃、保持圧力１３０ｂａｒで加硫する。混合物の加硫時間は１５分である。
【0123】
【表15】
【0124】
【表16】
【0125】
実施例１０もまた、実施例２の本発明によるシリカが先行技術と比較して優れた分散性を達成できることを示している。これにより優れた補強特性が得られ、これは補強指数に反映されている。この指数が高いほど、各シリカの潜在的な補強効果がより良好に引き出される。
【図1】
【国際調査報告】