CN118076561A - 酯分散二氧化硅溶胶及其制造方法 - Google Patents

酯分散二氧化硅溶胶及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是提供以羧酸酯作为分散介质的二氧化硅溶胶及其制造方法。解决手段是一种二氧化硅溶胶，其含有在进行了硅烷被覆的二氧化硅粒子的表面或附近存在Si‑OR1(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基。)所示的烷氧基的该二氧化硅粒子作为分散质，含有包含具有R2‑COO‑R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的烷基。)的羧酸酯的溶剂作为分散介质，并且含有胺。上述分散质为存在Si‑OR0和Si‑OR1(其中，R0为碳原子数1～4的烷基，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R0与R1不是相同的化学基。)的至少2种烷氧基，以且(Si‑OR1)/(Si‑OR0)的摩尔比为0.002～50的比例含有的该二氧化硅粒子。上述Si‑OR0为Si‑OCH3、或Si‑OC2H5。由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm。

Description

酯分散二氧化硅溶胶及其制造方法
技术领域
本发明涉及分散于羧酸酯的二氧化硅溶胶及其制造方法。
背景技术
进行了使树脂、对膜的涂布组合物中含有二氧化硅粒子而改善被膜物性的尝试、使树脂基体中含有二氧化硅粒子而改善固化物的物性的尝试。它们使用了胶体状二氧化硅的分散液(二氧化硅溶胶)，但为了使与有机物的相容性提高，使用了分散于非水系溶剂的二氧化硅溶胶(有机二氧化硅溶胶)。
公开了例如，包含下述(A)和(B)工序的有机溶剂分散无机氧化物溶胶的制造方法(参照专利文献1)：
(A)在分散介质中含有具有100℃以下的沸点的亲水性溶剂25～100质量％的亲水性无机氧化物溶胶中，添加具有2个以上与硅原子结合了的烷氧基的硅醇盐、或具有1个以上与硅原子结合了的羟基和1个以上与硅原子结合了的烷氧基的硅醇盐，将该溶胶中的无机氧化物粒子进行表面处理的工序；以及
(B)在碳原子数3～12的伯醇的共存下，将在(A)工序中获得的进行了表面处理的无机氧化物溶胶的分散介质利用非醇性有机溶剂进行置换的工序。
在该方法中，公开了二氧化硅等无机氧化物粒子的表面的羟基与醇反应，导入烷氧基进行有机化而获得分散于甲苯等有机溶剂的无机氧化物溶胶的方法。公开了例如使苯基三甲氧基硅烷与甲醇分散二氧化硅溶胶反应，分散于甲苯溶剂的二氧化硅溶胶。
公开了一种二氧化硅溶胶，是将含有碳原子间的不饱和键的有机基和烷氧基与表面结合了的平均粒径5～100nm的二氧化硅粒子分散于酮系溶剂的溶胶(二氧化硅溶胶)，含有碳原子间的不饱和键的有机基以0.5～2.0个/nm2结合，烷氧基以0.1～2.0个/nm2结合，并且以(含有碳原子间的不饱和键的有机基)/(烷氧基)＝0.5～5.0摩尔比的比例结合(参照专利文献2)。
公开了通过将pH在酸性区域的疏水性二氧化硅溶胶用碱进行处理，从而使pH上升了的疏水性二氧化硅溶胶的制造方法(参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-200294号公报
专利文献2：国际公开2020-230823号
专利文献3：日本特开平4-092808号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明以提供以羧酸酯作为分散介质的二氧化硅溶胶及其制造方法作为目的。本发明的有机二氧化硅溶胶可以进行二氧化硅粒子表面的硅烷处理，进而通过胺的添加而供给稳定性提高了的二氧化硅溶胶。
用于解决课题的手段
在本发明中，作为第1观点，是一种二氧化硅溶胶，其含有在进行了硅烷被覆的二氧化硅粒子的表面或附近存在Si-OR1(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基。)所示的烷氧基的该二氧化硅粒子作为分散质，含有包含具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的烷基。)的羧酸酯的溶剂作为分散介质，并且含有胺，
作为第2观点，是根据第1观点所述的二氧化硅溶胶，上述分散质为在进行了硅烷被覆的二氧化硅粒子的表面或附近存在Si-OR0和Si-OR1(其中，R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R0与R1不是相同的化学基。)所示的至少2种烷氧基，且以(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.002～50的比例含有的该二氧化硅粒子，
作为第3观点，是根据第1观点或第2观点所述的二氧化硅溶胶，上述二氧化硅粒子的由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm，
作为第4观点，是根据第1观点或第2观点所述的二氧化硅溶胶，R1为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、1-甲氧基-2-丙基、1-乙氧基-2-丙基、或苯基，
作为第5观点，是根据第1观点～第4观点中任一项所述的二氧化硅溶胶，R2为甲基、乙基、或丙基，
作为第6观点，是根据第1观点～第5观点中任一项所述的二氧化硅溶胶，上述二氧化硅粒子的硅烷被覆为选自式(1)～式(3)中的至少1种硅烷化合物的水解物，
R3 aSi(R4)4-a 式(1)
〔R5 bSi(R6)3-b〕2Yc 式(2)
R7 dSi(R8)4-d 式(3)
(在式(1)中，R3分别为烷基、卤代烷基、烯基、芳基、或具有环氧基、(甲基)丙烯酰基、巯基、氨基、脲基、或氰基的有机基并且通过Si-C键与硅原子结合，R4分别表示烷氧基、酰氧基、或卤基，a表示1～3的整数，
在式(2)和式(3)中，R5和R7分别为碳原子数1～3的烷基、或碳原子数6～30的芳基并且通过Si-C键与硅原子结合，R6和R8分别表示烷氧基、酰氧基、或卤基，Y表示亚烷基、NH基、或氧原子，b为1～3的整数，c为整数0或1，d为1～3的整数。)
作为第7观点，是根据第1观点或第2观点所述的二氧化硅溶胶，上述胺为总碳原子数为5～35的仲胺或叔胺，
作为第8观点，是根据第7观点所述的二氧化硅溶胶，将含有上述胺的二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1～1：2：1混合而得的液体的pH为4.0～9.5，
作为第9观点，是权利要求1～8中任一项所述的二氧化硅溶胶的制造方法，其包含下述(A)工序～(B)工序，从该(A)工序结束后到(B)工序结束前，包含下述(A-1)工序、和在该(A-1)工序结束后的下述(A-2)工序，
(A)工序：获得以由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm的二氧化硅粒子作为分散质，以醇R0OH(其中R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基。)作为分散介质的二氧化硅溶胶的工序，
(B)工序：进行除去在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶的R0OH的一部分～全部、和添加具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示碳原子数1～10的烷基。)的羧酸酯的工序，
(A-1)工序：将在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶用上述式(1)～式(3)所示的至少1种硅烷化合物进行被覆的工序，
(A-2)工序：在(A-1)工序中获得的二氧化硅溶胶中添加总碳原子数为5～35的仲胺或叔胺的工序；以及
作为第10观点，是根据第9观点所述的二氧化硅溶胶的制造方法，上述(A)工序为获得以由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm的二氧化硅粒子作为分散质、且以醇R0OH(其中R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基。)作为分散介质的二氧化硅溶胶的工序，
上述(B)工序为进行除去在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶的醇R0OH的一部分～全部、和添加具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示碳原子数1～10的烷基，R0与R1不是相同的化学基。)的羧酸酯的工序。
发明的效果
酯系溶剂、特别是羧酸酯被评价为具有低臭、低毒性这样的环境性能，作为烃、酮系溶剂的替代品的需求增加。关于以涂料、墨液、粘接剂等的稀释用途为代表，在医药/农药的反应溶剂、衍生品基础原料、洗涤剂等大量用途中被使用的溶剂，采用酯系溶剂替代酮系溶剂、确立溶剂再循环体制等利用价值高。
另一方面，进行了使树脂、对膜的涂布组合物中含有二氧化硅粒子而改善被膜物性的尝试、使树脂基体中含有二氧化硅粒子而改善固化物的物性的尝试。
在各种用途中在通过含有二氧化硅粒子从而谋求性能的提高的情况下，关于二氧化硅粒子，由于使用胶体粒子，因此如果为二氧化硅粉体，则凝集不可避免，以胶体状二氧化硅分散体(二氧化硅溶胶)的形式添加于树脂等，在该情况下使用分散于与树脂的相容性高的有机溶剂的二氧化硅溶胶。
在本发明中，提供分散于作为溶剂的利用价值高的羧酸酯溶剂的二氧化硅溶胶。
有机二氧化硅溶胶通常通过制造分散于水溶剂的二氧化硅溶胶(水性二氧化硅溶胶)，将分散介质从水溶剂置换成低级醇(例如甲醇)，进一步溶剂置换成作为目标的羧酸酯，从而获得以羧酸酯作为分散介质的二氧化硅溶胶。
在本发明中发现了，通过包含与羧酸酯的酯基相邻的化学基的基团在二氧化硅粒子的表面或附近作为烷氧基而存在，从而对该羧酸酯溶剂的分散稳定性提高。
通过在二氧化硅粒子表面或附近至少与羧酸酯的酯基相邻的有机基(R1基)通过酯交换反应而作为硅烷醇基(Si-OR1基)存在，从而获得在酯溶剂中分散性高的二氧化硅粒子。
此外，已知二氧化硅粒子通过在表面存在硅烷醇基，将分散介质从水置换成例如甲醇从而硅烷醇的羟基转变为甲氧基。此外，通过将分散介质从甲醇置换成羧酸酯，从而通过上述甲氧基与羧酸酯之间的酯交换反应而二氧化硅粒子的表面或附近的硅烷醇基被置换成至少2种烷氧基。例如，存在甲氧基、和由酯的有机基形成的烷氧基的至少2种烷氧基。
这至少2种烷氧基的存在比例大大影响以羧酸酯作为分散介质的二氧化硅溶胶的稳定性。
酯交换反应由于在酸性侧易于被促进，此外烷氧基的水解也在酸性侧易于被促进，因此分散介质优选维持在碱性侧，例如可以通过含有胺化合物来维持。
以羧酸酯作为分散介质的二氧化硅溶胶通过二氧化硅粒子表面用硅烷化合物进行被覆，来将未变化为硅烷醇的官能团以共价键进行结合，从而有助于以羧酸酯作为分散介质的二氧化硅溶胶的稳定性。
具体实施方式
本发明是一种二氧化硅溶胶，其含有在进行了硅烷被覆的二氧化硅粒子的表面或附近存在Si-OR1(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基。)的烷氧基的该二氧化硅粒子作为分散质，含有包含具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的烷基。)的羧酸酯的溶剂作为分散介质，并且含有胺。
进一步，本发明是一种二氧化硅溶胶，其含有在进行了硅烷被覆的二氧化硅粒子的表面或附近存在Si-OR0和Si-OR1(其中，R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基，进一步R0表示碳原子数1～4的烷基，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R0与R1不是相同的化学基。)的至少2种烷氧基，且以(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.002～50的比例含有的该二氧化硅粒子作为分散质，含有包含具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的烷基。)的羧酸酯的溶剂作为分散介质，并且含有胺。
上述(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比可以为0.002～50、或0.01～40的范围。
在上述Si-OR0和Si-OR1中，R0与R1不是相同的化学基。即，如果Si-OR0为Si-OCH3，则Si-OR1中R1表示除甲基以外的可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基。
此外，碳原子数也可以具有R0＜R1的关系。所谓碳原子数具有R0＜R1的关系，表示在Si-OR0和Si-OR1的关系中，如果Si-OR0为Si-OCH3，则Si-OR1中R1为具有乙基以上的碳原子数的有机基，表示从乙基到可以具有氧原子的碳原子数10的有机基。
上述Si-OR0与Si-OR1为在将水性二氧化硅溶胶的作为分散介质的水性介质置换成醇时在二氧化硅粒子表面的硅烷醇基的羟基与醇通过可逆反应而产生的烷氧基。
上述Si-OR0可以表示例如Si-OCH3、Si-OC2H5、Si-OC3H7。进而优选为Si-OCH3、或Si-OC2H5，可以特别优选地例示Si-OCH3。
此外，上述Si-OR1基(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基。)为在将分散介质的醇置换成R2-COO-R1结构的羧酸酯时，由在Si-OR1与R2-COO-R1之间可逆地发生的酯交换反应得到的烷氧基。在上述R1彼此为相同的有机基的情况下，在二氧化硅粒子的表面或附近形成Si-OR1基。
此外，本发明是一种二氧化硅溶胶，其含有在进行了硅烷被覆的二氧化硅粒子的表面或附近含有Si-OR0(R0为碳原子数1～4的烷基)和Si-OR1(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R0与R1不是相同的化学基。)所示的至少2种烷氧基，且以(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.002～50的比例、特别是以(Si-OR1)/(Si-OCH3)的摩尔比为0.002～50的比例含有的该二氧化硅粒子作为分散质，含有包含具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的烷基。)的羧酸酯的溶剂作为分散介质，并且含有胺。
上述Si-OR0(特别是Si-OCH3)为二氧化硅粒子表面的硅烷醇基的羟基在将作为水性二氧化硅溶胶的分散介质的水性介质置换成R0OH时与R0OH通过可逆反应而产生的烷氧基。
此外，上述Si-OR1基(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基。)为在将分散介质的R0OH(特别是甲醇)置换成R2-COO-R1结构的羧酸酯时，由在Si-OR0与R2-COO-R1之间可逆地发生的酯交换反应得到的烷氧基。
在本发明中，优选以(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.002～50的比例、特别是(Si-OR1)/(Si-OCH3)的摩尔比为0.002～50的比例存在。
具有R2-COO-R1结构的羧酸酯的R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的烷基。上述氧原子可以以醚键、羟基的形式存在。
上述R1可举出例如乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、1-甲氧基-2-丙基、1-乙氧基-2-丙基、1-丙氧基-2-丙基、2-乙氧基乙基、2-羟基乙基、1-羟基-2-乙基、3-甲氧基丁基、苯基等。R1可以优选使用乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、1-甲氧基-2-丙基、1-乙氧基-2-丙基、和苯基。
上述R2可举出例如甲基、乙基、1-羟基乙基、丙基等。R2可以优选使用甲基、乙基、和丙基。
具有R2-COO-R1结构的羧酸酯可举出例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸戊酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、乙酸苯酯、乳酸苯酯、丙酸苯酯等。
本发明的溶胶作为固体成分为0.1～60质量％、或1～55质量％、或10～55质量％。这里所谓固体成分，是从溶胶的全部成分除去溶剂成分后的成分。
本发明的溶胶的二氧化硅粒子的由动态光散射法(DLS法)得到的平均粒径在5～200nm、或5～150nm的范围获得，二氧化硅粒子的由透射型电子显微镜观察得到的平均一次粒径在5～200nm、或5～150nm、或5～100nm的范围获得。
本发明的二氧化硅溶胶经过下述(A)工序～(B)工序而获得，
(A)工序：获得以由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm的二氧化硅粒子作为分散质、且以醇R0OH(其中R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基。)作为分散介质的二氧化硅溶胶的工序，
(B)工序：进行除去在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶的R0OH的一部分～全部、和添加具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示碳原子数1～10的烷基。)的羧酸酯的工序。
进而，上述制造方法可以进行下述工序：
(A)工序为获得以由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm的二氧化硅粒子作为分散质、且以醇R0OH(其中R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基。)作为分散介质的二氧化硅溶胶的工序，
(B)工序为进行除去在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶的醇R0OH的一部分～全部、和添加具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示碳原子数1～10的烷基，R0与R1不是相同的化学基。)的羧酸酯的工序。
进而，碳原子数也可以具有R0＜R1的关系。
(A)工序的二氧化硅溶胶可以使用以碳原子数1～4的醇R0OH作为分散介质的二氧化硅溶胶。该醇可举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、和丙二醇单甲基醚等。特别是上述醇优选为甲醇。
以碳原子数1～4的醇R0OH作为分散介质的二氧化硅溶胶以水性二氧化硅溶胶作为起始原料而获得。水性二氧化硅溶胶以水玻璃作为起始原料，由a)将水玻璃进行阳离子交换而获得活性硅酸的工序、b)将活性硅酸加热而获得二氧化硅粒子的工序构成。可以使用在a)工序中，为了将活性硅酸高纯度化而添加无机酸(例如，盐酸、硝酸、或硫酸)，通过使除二氧化硅以外的金属杂质溶出的阳离子交换和阴离子交换而将金属杂质、不需要的阴离子除去的活性硅酸。在b)工序中，在活性硅酸中添加碱成分(例如NaOH、KOH)而进行二氧化硅粒子的粒子生长。为了促进二氧化硅粒子的粒子生长，准备在a)工序中获得的活性硅酸中添加了碱的籽晶液和进料液，一边将籽晶液加热一边供给进料液使二氧化硅粒径增大，从而可以获得成为任意的粒径的水性二氧化硅溶胶。
进一步优选的是，将在b)工序中添加的碱成分之中的、存在于粒子的外部的碱离子除去了的酸性的二氧化硅溶胶作为本发明的起始原料是适合的。
在本发明的(A)工序中可以获得以将水性二氧化硅溶胶的水性介质溶剂置换为碳原子数1～4的醇R0OH(其中R0表示碳原子数1～4的烷基。该醇特别是甲醇)而由动态光散射法得到的平均粒径5～200nm的二氧化硅粒子作为分散质，以碳原子数1～4的醇作为分散介质的二氧化硅溶胶。
(B)工序为进行除去在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶的碳原子数1～4的醇R0OH(其中R0表示碳原子数1～4的烷基。该醇特别是甲醇)的一部分～全部、和添加具有R2-COO-R1结构(其中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示碳原子数1～10的烷基。)的羧酸酯的工序。
上述R0OH(特别是甲醇)的一部分～全部的除去、和具有R2-COO-R1结构的羧酸酯的添加也是所谓的溶剂置换，但是不需要完全将R0OH除去，既能够在后工序中将R0OH除去，也能够残存一部分的R0OH。R0OH的除去和具有R2-COO-R1结构的羧酸酯的添加既可以同时进行两者，也可以先进行任一者。
上述溶剂置换可以通过蒸发法、超滤法进行。例如可以在50～100℃的温浴中将在(A)工序中获得的以R0OH作为分散介质的二氧化硅溶胶加入到烧瓶中，在烧瓶内的液体温度为40～90℃时添加羧酸酯而进行溶剂置换。溶剂置换可以在常压下或减压下进行。在减压下例如可以以50～600托的压力度进行。溶剂置换花费的时间可以以0.1～10小时左右实施。
在本发明中，从上述(A)工序结束后到(B)工序结束前可以进行下述(A-1)工序：
(A-1)工序：将在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶用选自上述式(1)～式(3)中的至少1种硅烷化合物的水解物进行被覆的工序。
在式(1)中，R3分别为烷基、卤代烷基、烯基、芳基、或具有环氧基、(甲基)丙烯酰基、巯基、氨基、脲基、或氰基的有机基并且通过Si-C键而与硅原子结合，R4分别表示烷氧基、酰氧基、或卤基，a表示1～3的整数，
在式(2)和式(3)中，R5和R7分别为碳原子数1～3的烷基、或碳原子数6～30的芳基并且通过Si-C键而与硅原子结合，R6和R8分别表示烷氧基、酰氧基、或卤基，Y表示亚烷基、NH基、或氧原子，b为1～3的整数，c为整数0或1，d为1～3的整数。
上述烷基为碳原子数1～18的烷基，可举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基、1-甲基-环丙基、2-甲基-环丙基、正戊基、1-甲基-正丁基、2-甲基-正丁基、3-甲基-正丁基、1,1-二甲基-正丙基、1,2-二甲基-正丙基、2,2-二甲基-正丙基、1-乙基-正丙基、环戊基、1-甲基-环丁基、2-甲基-环丁基、3-甲基-环丁基、1,2-二甲基-环丙基、2,3-二甲基-环丙基、1-乙基-环丙基、2-乙基-环丙基、正己基、1-甲基-正戊基、2-甲基-正戊基、3-甲基-正戊基、4-甲基-正戊基、1,1-二甲基-正丁基、1,2-二甲基-正丁基、1,3-二甲基-正丁基、2,2-二甲基-正丁基、2,3-二甲基-正丁基、3,3-二甲基-正丁基、1-乙基-正丁基、2-乙基-正丁基、1,1,2-三甲基-正丙基、1,2,2-三甲基-正丙基、1-乙基-1-甲基-正丙基、1-乙基-2-甲基-正丙基、环己基、1-甲基-环戊基、2-甲基-环戊基、3-甲基-环戊基、1-乙基-环丁基、2-乙基-环丁基、3-乙基-环丁基、1,2-二甲基-环丁基、1,3-二甲基-环丁基、2,2-二甲基-环丁基、2,3-二甲基-环丁基、2,4-二甲基-环丁基、3,3-二甲基-环丁基、1-正丙基-环丙基、2-正丙基-环丙基、1-异丙基-环丙基、2-异丙基-环丙基、1,2,2-三甲基-环丙基、1,2,3-三甲基-环丙基、2,2,3-三甲基-环丙基、1-乙基-2-甲基-环丙基、2-乙基-1-甲基-环丙基、2-乙基-2-甲基-环丙基和2-乙基-3-甲基-环丙基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等，但不限定于这些。
此外，亚烷基可以举出由上述烷基衍生的亚烷基。
上述芳基为碳原子数6～30的芳基，可举出例如，苯基、萘基、蒽基、芘基等。
作为烯基，为碳原子数2～10的烯基，可举出乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基-1-乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-正丙基乙烯基、1-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-乙基-2-丙烯基、2-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1,1-二甲基-2-丙烯基、1-异丙基乙烯基、1,2-二甲基-1-丙烯基、1,2-二甲基-2-丙烯基、1-环戊烯基、2-环戊烯基、3-环戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、1-正丁基乙烯基、2-甲基-1-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基等，但不限定于这些。
上述烷氧基可举出碳原子数1～10的烷氧基，可举出例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、1-甲基-正丁氧基、2-甲基-正丁氧基、3-甲基-正丁氧基、1,1-二甲基-正丙氧基、1,2-二甲基-正丙氧基、2,2-二甲基-正丙氧基、1-乙基-正丙氧基、正己氧基等，但不限定于这些。
上述酰氧基可举出碳原子数2～10的酰氧基，可举出例如甲基羰氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基、异丙基羰氧基、正丁基羰氧基、异丁基羰氧基、仲丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、正戊基羰氧基、1-甲基-正丁基羰氧基、2-甲基-正丁基羰氧基、3-甲基-正丁基羰氧基、1,1-二甲基-正丙基羰氧基、1,2-二甲基-正丙基羰氧基、2,2-二甲基-正丙基羰氧基、1-乙基-正丙基羰氧基、正己基羰氧基、1-甲基-正戊基羰氧基、2-甲基-正戊基羰氧基等，但不限定于这些。
作为上述卤基，可举出氟、氯、溴、碘等。
具有环氧基的有机基可举出例如，2-(3,4-环氧环己基)乙基、3-环氧丙氧基丙基等。
上述所谓(甲基)丙烯酰基，表示丙烯酰基和甲基丙烯酰基两者。具有(甲基)丙烯酰基的有机基可举出例如，3-甲基丙烯酰氧基丙基、3-丙烯酰氧基丙基等。
具有巯基的有机基可举出例如，3-巯基丙基。
具有氨基的有机基可举出例如，2-氨基乙基、3-氨基丙基、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基、N-(1,3-二甲基-亚丁基)氨基丙基、N-苯基-3-氨基丙基、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基等。
具有脲基的有机基可举出例如，3-脲基丙基。
具有氰基的有机基可举出例如，3-氰基丙基。
上述式(2)和式(3)优选为在二氧化硅粒子的表面或附近可以形成三甲基甲硅烷基的化合物。
作为这些化合物，以下可以例示。
在上述式中，R12为烷氧基，可举出例如甲氧基、乙氧基。
是二氧化硅粒子的表面的羟基、例如如果为二氧化硅粒子，则为硅烷醇基与上述硅烷化合物反应，通过硅氧烷键而在二氧化硅粒子的表面被覆上述硅烷化合物的工序。反应温度可以在从20℃到该分散介质的沸点的范围的温度下进行，例如可以在20℃～100℃的范围进行。反应时间可以以0.1～6小时左右进行。
作为优选的官能团，为三甲基甲硅烷基、单甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、甲基丙烯酰氧基丙基甲硅烷基、苯基等，作为与其对应的硅烷化合物，可举出六甲基二硅氮烷、六甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷等。
上述硅烷化合物可以将作为二氧化硅粒子表面的被覆量而相当于硅烷化合物中的硅原子的个数为0.1个/nm2～6.0个/nm2的被覆量的硅烷化合物添加到二氧化硅溶胶中进行二氧化硅粒子表面的被覆。
在上述硅烷化合物的水解中需要水，但如果为水性溶剂的溶胶，则使用这些水性溶剂，如果为碳原子数1～4的醇R0OH溶剂的溶胶，则可以使用在将水性介质溶剂置换为醇时残存在醇溶剂中的水分。残存的水分为在将水性介质的溶胶溶剂置换为碳原子数1～4的醇溶剂的溶胶时残存的水分，可以使用例如在上述醇中存在1质量％以下、例如0.01～1质量％的水分。此外，水解既可以使用催化剂进行，也可以在没有催化剂的条件下进行。
在没有催化剂的条件下进行的情况为二氧化硅粒子表面在酸性侧存在的情况，可以使用pH2～6(以1：1含有甲醇和水而测定)的甲醇二氧化硅溶胶。
在使用催化剂的情况下，作为水解催化剂，可以举出金属螯合物、有机酸、无机酸、有机碱、无机碱。作为水解催化剂的金属螯合物可举出例如三乙氧基·单(乙酰丙酮)钛、三乙氧基·单(乙酰丙酮)锆等。作为水解催化剂的有机酸可举出例如乙酸、草酸等。作为水解催化剂的无机酸可举出例如盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、磷酸等。作为水解催化剂的有机碱可举出例如吡啶、吡咯、哌嗪、季铵盐。作为水解催化剂的无机碱，可举出例如氨、氢氧化钠、氢氧化钾。
在本发明中在(A-1)工序结束后，可以包含下述(A-2)工序：
(A-2)工序：在(A-1)工序中获得的二氧化硅溶胶中添加总碳原子数5～35的仲胺或叔胺的工序。
上述胺的含量可以设定为相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为0.01～10.0毫摩尔、或0.01～5.0毫摩尔。
此外，胺的添加量优选为二氧化硅溶胶的pH成为4.0～9.5的量，进一步优选为成为4.0～7.5的量。胺的添加量作为二氧化硅溶胶中的含量而存在。本发明的酯分散二氧化硅溶胶的pH对将二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1或1：2：1混合而得的液体进行测定。
作为上述仲胺，可举出例如乙基正丙基胺、乙基异丙基胺、二丙基胺、二异丙基胺、乙基丁基胺、正丙基丁基胺、二丁基胺、乙基戊基胺、正丙基戊基胺、异丙基戊基胺、二戊基胺、乙基辛基胺、异丙基辛基胺、丁基辛基胺、二辛基胺等。
作为上述叔胺，可举出例如三乙胺、乙基二正丙基胺、二乙基正丙基胺、三正丙基胺、三异丙基胺、乙基二丁基胺、二乙基丁基胺、异丙基二丁基胺、二异丙基乙基胺、二异丙基丁基胺、三丁基胺、乙基二戊基胺、二乙基戊基胺、三戊基胺、甲基二辛基胺、二甲基辛基胺、乙基二辛基胺、二乙基辛基胺、三辛基胺、苄基二丁基胺、二氮杂二环十一碳烯等。
上述胺中，优选为具有总碳原子数为6～35的烷基的仲胺和叔胺，可举出例如二异丙基胺、三戊基胺、三异丙基胺、二甲基辛基胺、三辛基胺等。
在本发明中，由于为以羧酸酯作为分散介质的二氧化硅溶胶，因此二氧化硅粒子优选在表面存在不可逆的疏水基。因此优选用式(1)～式(3)所示的至少1种硅烷化合物的水解物进行被覆。这些硅烷被覆在酸性侧进行。
进而，如果以从甲醇溶剂溶胶溶剂置换为羧酸酯溶胶的例子进行显示，则二氧化硅粒子表面的硅烷醇基在甲醇溶剂中一部分变化为甲氧基，通过将甲醇溶剂置换成羧酸酯，从而甲氧基的甲基通过与与羧酸酯的酯键相邻的烷基的酯交换反应而变化为烷氧基。通过烷氧基的增大，从而粒子间排斥减少而成为凝集倾向。该反应在酸性侧被促进，通过上述胺的添加从而酯交换反应停止，成为以(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.002～50的比例、特别是(Si-OR1)/(Si-OCH3)的摩尔比为0.002～50的比例具有的二氧化硅粒子。
此外，如果以从甲醇溶剂溶胶溶剂置换成丙二醇单甲基醚乙酸酯溶剂溶胶的例子进行显示，则在甲醇溶剂溶胶中，在二氧化硅粒子表面存在硅烷醇基和甲氧基，通过将溶剂置换成丙二醇单甲基醚乙酸酯，从而通过酯交换而存在1-甲氧基-2-丙氧基，但通过硅烷醇基的酸性而一部分甲氧基恢复为甲醇，在羧酸酯溶剂中混合存在甲醇和丙二醇单甲基醚。为了控制该硅烷醇的酸性，也需要上述胺。
本发明为分散于羧酸酯的二氧化硅溶胶，可以用于例如粘接剂、脱模剂、半导体密封材料、LED密封材料、涂料、膜内添加材料、硬涂剂、光致抗蚀剂材料、印刷墨液、洗涤剂、清洁剂、各种树脂用添加剂、绝缘用组合物、防锈剂、润滑油、金属加工油、膜用涂布剂、剥离剂等。
实施例
(粒子结合醇的分析方法)
在样品4ml中添加正己烷20ml，在离心分离(2770G)后舍弃上清液，将沉淀物分离。进一步加入丙酮2～4ml而将沉淀物进行了再溶解后，再次添加正己烷直到凝集为止，通过离心分离(2770G)将沉淀物分离，将该操作进行2次。将所得的沉淀物在150℃下真空干燥而获得了干燥粉末。
将上述获得的粉末0.2g与0.05N氢氧化钠水溶液10mL混合而在室温下放置1天后，在有未溶解物的情况下通过过滤或离心分离而除去，将溶液部分进行气相色谱测定，从而测定与表面结合了的醇量。
(实施例1)
准备了甲醇分散二氧化硅溶胶(由BET法得到的平均一次粒径45nm，二氧化硅浓度40.5质量％，水分1.5％，日产化学株式会社制)。
将上述甲醇溶胶的900g加入到2L茄型烧瓶中，一边用电磁搅拌器将溶胶进行搅拌，一边添加了六甲基二硅氧烷9.0g，然后将液体温度在60℃下保持2小时。
然后，一边利用旋转式蒸发器在压力500托、浴温度80℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给PGMEA(乙酸丙二醇甲基醚)360g，将溶胶的分散介质一部分置换成PGMEA。一边用电磁搅拌器将溶胶进行搅拌，一边添加六甲基二硅氧烷9.0g，然后将液体温度在60℃下保持2小时。
然后一边利用旋转式蒸发器在压力400～100托、浴温度80℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给PGMEA，将溶胶的分散介质置换成PGMEA。将置换后的溶胶一边用电磁搅拌器进行搅拌，一边添加三-正辛基胺1.42g(相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为1.1毫摩尔)，获得了PGMEA分散二氧化硅溶胶(SiO2为30.1质量％，粘度(20℃)4.9mPa·s，水分0.2质量％，甲醇0.2质量％，由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径87nm，对二氧化硅粒子的三甲基甲硅烷基结合量1.1个/nm2，对二氧化硅粒子的甲氧基的结合量0.4个/nm2，1-甲氧基-2-丙氧基的结合量0.06个/nm2)。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.15。其中，-OR1表示1-甲氧基-2-丙氧基，-OR0表示甲氧基。
用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1混合而得的液体的pH，结果为4.8。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在室温或50℃下保持4周后也没有粘度的上升。
(实施例2)
准备了链状粒子形状的甲醇分散二氧化硅溶胶(由BET法得到的平均一次粒径11nm，二氧化硅浓度20.5质量％，水分1.5％，日产化学株式会社制)。
将上述甲醇溶胶的1000g加入到2L茄型烧瓶中，一边用电磁搅拌器将溶胶进行搅拌，一边添加了六甲基二硅氧烷10.0g，然后将液体温度在60℃下保持2小时。
然后，一边利用旋转式蒸发器在压力400托、浴温度80℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给PGMEA(乙酸丙二醇甲基醚)450g，将溶胶的分散介质一部分置换成PGMEA。然后一边用电磁搅拌器将溶胶进行搅拌，一边添加了六甲基二硅氧烷10.0g，然后将液体温度在60℃下保持2小时，冷却后一边搅拌一边添加了三正戊基胺0.62g(相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为1.3毫摩尔)。
然后一边利用旋转式蒸发器在压力400～80托、浴温度80～90℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给PGMEA，将溶胶的分散介质置换成PGMEA，获得了PGMEA分散二氧化硅溶胶(SiO2为18.2质量％，粘度(20℃)8.4mPa·s，水分0.1质量％，甲醇0.1质量％，由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径39nm，对二氧化硅粒子的三甲基甲硅烷基结合量1.4个/nm2，对二氧化硅粒子的甲氧基的结合量0.35个/nm2，1-甲氧基-2-丙氧基的结合量0.08个/nm2)。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.23。其中，-OR1表示1-甲氧基-2-丙氧基，-OR0表示甲氧基。
此外，胺的含量相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为1.49毫摩尔。
用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1混合了的液体的pH，结果为5.6。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在室温或50℃下保持4周后也没有粘度的上升。
(实施例3)
准备了水分散二氧化硅溶胶(由BET法得到的平均一次粒径11nm，pH3，二氧化硅浓度33质量％，日产化学株式会社制)。
将上述二氧化硅溶胶的1000g加入到具备搅拌机、冷凝器、温度计和2个注入口的内容积2L的玻璃制反应器中，在使反应器内的溶胶保持沸腾的状态下，将在其它锅炉中产生的甲醇的蒸气连续地吹入到反应器内的二氧化硅溶胶中，一边使液面缓慢地上升，一边通过甲醇进行了水的置换。在馏出液的体积变为9L时结束置换而获得了甲醇分散二氧化硅溶胶1100g。所得的甲醇分散二氧化硅溶胶为SiO2浓度30.5质量％，水分1.6质量％，粘度2mPa·s。
将上述甲醇溶胶的1000g加入到2L茄型烧瓶中，一边用电磁搅拌器将溶胶进行搅拌，一边添加了正丁醇150g、甲基三甲氧基硅烷(信越化学制，商品名KBM-13)77.5g，然后将液体温度在60℃下保持了5小时。然后，一边利用旋转式蒸发器在压力500～80托、浴温度80℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给乙酸正丁酯，将溶胶的分散介质置换成乙酸正丁酯后，添加三正戊基胺0.06g(相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为0.9毫摩尔)，获得了透明性胶体色的乙酸正丁酯分散二氧化硅溶胶(SiO2为40.5质量％，粘度(20℃)3.2mPa·s，水分0.02质量％，甲醇0.02质量％，正丁醇4质量％，用乙酸正丁酯进行稀释而测定了的由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径19nm，对二氧化硅粒子的甲氧基的结合量0.44个/nm2，丁氧基的结合量0.71个/nm2)。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为1.61。其中，-OR1表示丁氧基，-OR0表示甲氧基。
用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：2：1混合了的液体的pH，结果为5.3。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在50℃下保持4周后也没有粘度的上升。
(实施例4)
将与实施例3同样地操作而制作出的甲醇分散二氧化硅溶胶750g加入到1L茄型烧瓶中，一边用电磁搅拌器将溶胶进行搅拌，一边添加正丁醇63.2g、甲基三甲氧基硅烷(信越化学制，商品名KBM-13)58.2g，在液体温度60℃下加热了5小时后，加入二甲基二甲氧基硅烷(信越化学制，商品名KBM-22)17.0g，进一步在63℃下加热3小时后，添加正三戊基胺0.46g(相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为0.9毫摩尔)。
然后，一边利用旋转式蒸发器在减压度500～80托、浴温度80℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给乙酸正丁酯，将溶胶的分散介质置换成乙酸正丁酯，获得了透明性胶体色的乙酸正丁酯分散二氧化硅溶胶(SiO2为44.0质量％，粘度(20℃)3.6mPa·s，水分0.02质量％，甲醇0.2质量％，正丁醇4质量％，用乙酸正丁酯进行稀释而测定的由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径16nm，对二氧化硅粒子的甲氧基的结合量0.43个/nm2，丁氧基的结合量0.27个/nm2)。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.63。其中，-OR1表示丁氧基，-OR0表示甲氧基。
此外，胺的含量相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为0.61毫摩尔。
用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1混合了的液体的pH，结果为5.2。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在50℃下保持4周后也没有粘度的上升。
(实施例5)
将与实施例3同样地操作而制作出的甲醇分散二氧化硅溶胶800g加入到1L茄型烧瓶中，一边用电磁搅拌器将溶胶进行搅拌，一边添加甲基三甲氧基硅烷(信越化学制，商品名KBM-13)31.5g，在液体温度50℃下加热3小时后，一边利用旋转蒸发器在压力500托下进行蒸馏，一边供给乙酸正丁酯240g，将溶胶的分散介质的一部分用乙酸丁酯进行了置换。接着对溶胶一边用电磁搅拌器进行搅拌一边加入二甲基二甲氧基硅烷(信越化学制，商品名KBM-22)18.2g，进一步在63℃下加热3小时后，添加六甲基二硅氧烷8.0g，在60℃下加热了2小时。在冷却后对上述反应液一边搅拌一边添加了正三戊基胺0.49g(相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为0.9毫摩尔)。
然后，一边利用旋转式蒸发器在减压度450～80托、浴温度80℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给乙酸正丁酯，将溶胶的分散介质置换成乙酸正丁酯，获得了透明性胶体色的乙酸正丁酯分散二氧化硅溶胶(SiO2为43.5质量％，粘度(20℃)4.9mPa·s，水分0.02质量％，甲醇0.4质量％，正丁醇1.5质量％，用乙酸正丁酯进行稀释而测定的由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径19nm，对二氧化硅粒子的甲氧基的结合量0.27个/nm2，丁氧基的结合量0.05个/nm2)。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.19。其中，-OR1表示丁氧基，-OR0表示甲氧基。
用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1混合了的液体的pH，结果为4.7。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在50℃下保持4周后也没有粘度的上升。
(实施例6)
准备了甲醇分散二氧化硅溶胶(平均一次粒径80nm，二氧化硅浓度30质量％，水分1.5％，日产化学株式会社制)。
将上述甲醇溶胶的1000g加入到2L茄型烧瓶中，利用旋转式蒸发器在压力300托、浴温度60℃下进行浓缩直到SiO2成为35质量％为止后，添加乙酸乙酯而将SiO2调整为30质量％，获得了甲醇/乙酸乙酯混合溶剂溶胶。
接着，一边用电磁搅拌器将混合溶剂溶胶进行搅拌，一边添加了六甲基二硅氧烷20.0g，然后将液体温度在60℃下保持了4小时。冷却后对上述反应液一边搅拌一边添加了正三戊基胺0.3g(相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为0.43毫摩尔)。
然后，一边利用旋转式蒸发器在压力500托、浴温度80℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给乙酸乙酯，将溶胶的分散介质置换成乙酸乙酯，获得了乙酸乙酯分散二氧化硅溶胶(SiO2为30.6质量％，粘度(20℃)1.5mPa·s，水分0.06质量％，甲醇0.05质量％，乙醇0.02质量％，由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径121nm，对二氧化硅粒子的甲氧基的结合量0.34个/nm2，乙氧基的结合量0.01个/nm2)。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.029。其中，-OR1表示乙氧基，-OR0表示甲氧基。
用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1混合了的液体的pH，结果为4.5。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在室温或50℃下保持4周后也没有粘度的上升。
(实施例7)
准备了水分散二氧化硅溶胶(由BET法得到的平均一次粒径12nm，pH3，二氧化硅浓度33.5质量％，日产化学株式会社制)。
将上述二氧化硅溶胶的300g加入到500ml的茄型烧瓶中，一边填充乙醇，一边在压力140托、浴温80℃下进行蒸馏，获得了SiO2 30.4质量％、水分12.4质量％的溶胶。
一边用电磁搅拌器将上述溶胶进行搅拌，一边添加了苯基三乙氧基硅烷(信越化学制，商品名KBE-103)14.5g，然后将液体温度在67℃下保持了2小时。然后中断加热而添加二异丙基胺0.32g(相对于二氧化硅粒子的SiO2的100g为3.2毫摩尔)，进一步在液体温度67℃下加热了1小时。然后一边利用旋转式蒸发器在压力140～65托、浴温度85～95℃下使溶剂蒸发蒸馏除去，一边供给PGMEA，将溶胶的分散介质置换成PGMEA，从而获得了透明性胶体色的PGMEA分散二氧化硅溶胶(SiO2为30.5质量％，粘度(20℃)3.8mPa·s，水分0.06质量％，1-甲氧基-2-丙醇0.1质量％，用PGMEA进行稀释而测定的由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径23nm，对二氧化硅粒子的乙氧基的结合量0.01个/nm2，1-甲氧基-2-丙氧基的结合量0.34个/nm2。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为34。其中，-OR1表示1-甲氧基-2-丙氧基，-OR0表示乙氧基。
用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1混合了的液体的pH，结果为6.1。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在50℃下保持4周后也没有粘度、动态光散射法粒径的上升。
(比较例1)
未进行三-正辛基胺的添加，除此以外，通过与实施例1同样的操作，获得了PGMEA分散二氧化硅溶胶(SiO2为30.5质量％，粘度(20℃)6.1mPa·s，水分0.2质量％，甲醇0.2质量％，由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径110nm，对二氧化硅粒子的三甲基甲硅烷基的结合量1.1个/nm2，对二氧化硅粒子的甲氧基的结合量0.4个/nm2，1-甲氧基-2-丙氧基的结合量0.06个/nm2)。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.15。其中，-OR1表示1-甲氧基-2-丙氧基，-OR0表示甲氧基。用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1混合了的液体的pH，结果为3.6。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在室温下保持4周后，粘度为11.5mPa·s，由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径成为115nm。
(比较例2)
在乙酸正丁酯置换后未进行胺的添加，除此以外，与实施例2同样地操作，获得了透明性胶体色的乙酸正丁酯分散二氧化硅溶胶(SiO2为40.5质量％，粘度(20℃)3.2mPa·s，水分0.02质量％，甲醇0.02质量％，正丁醇4质量％，用乙酸正丁酯稀释而测定的动态光散射法粒径20nm，对二氧化硅粒子的甲氧基的结合量0.42个/nm2，丁氧基的结合量0.70个/nm2)。(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为1.67。其中，-OR1表示丁氧基，-OR0表示甲氧基。用pH计测定了将该二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：2：1混合了的液体的pH，结果为3.5。
该溶胶加入到密闭玻璃容器中，在50℃下保持4周后，粘度为6.0mPa·s，由动态光散射法得到的二氧化硅粒子的平均粒径上升到37nm。
产业可利用性
提供以羧酸酯作为分散介质的二氧化硅溶胶及其制造方法。有机二氧化硅溶胶可以进行二氧化硅粒子表面的硅烷处理，进而通过胺的添加而供给稳定性提高了的二氧化硅溶胶。

Claims (10)

1.一种二氧化硅溶胶，其含有在进行了硅烷被覆的二氧化硅粒子的表面或附近存在Si-OR1所示的烷氧基的该二氧化硅粒子作为分散质，含有包含具有R2-COO-R1结构的羧酸酯的溶剂作为分散介质，并且含有胺，Si-OR1中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2-COO-R1中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的烷基。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅溶胶，所述分散质为在进行了硅烷被覆的二氧化硅粒子的表面或附近存在Si-OR0和Si-OR1所示的至少2种烷氧基，且以(Si-OR1)/(Si-OR0)的摩尔比为0.002～50的比例含有的该二氧化硅粒子，Si-OR0和Si-OR1中，R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R0与R1不是相同的化学基。
3.根据权利要求1或2所述的二氧化硅溶胶，所述二氧化硅粒子的由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm。
4.根据权利要求1或2所述的二氧化硅溶胶，R1为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、1-甲氧基-2-丙基、1-乙氧基-2-丙基、或苯基。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的二氧化硅溶胶，R2为甲基、乙基、或丙基。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的二氧化硅溶胶，所述二氧化硅粒子的硅烷被覆为选自式(1)～式(3)中的至少1种硅烷化合物的水解物，
R3 aSi(R4)4-a 式(1)
〔R5 bSi(R6)3-b〕2Yc 式(2)
R7adSi(R8)4-d 式(3)
在式(1)中，R3分别为烷基、卤代烷基、烯基、芳基、或具有环氧基、(甲基)丙烯酰基、巯基、氨基、脲基、或氰基的有机基并且通过Si-C键与硅原子结合，R4分别表示烷氧基、酰氧基、或卤基，a表示1～3的整数，
在式(2)和式(3)中，R5和R7分别为碳原子数1～3的烷基、或碳原子数6～30的芳基并且通过Si-C键与硅原子结合，R6和R8分别表示烷氧基、酰氧基、或卤基，Y表示亚烷基、NH基、或氧原子，b为1～3的整数，c为整数0或1，d为1～3的整数。
7.根据权利要求1或2所述的二氧化硅溶胶，所述胺为总碳原子数为5～35的仲胺或叔胺。
8.根据权利要求7所述的二氧化硅溶胶，将含有所述胺的二氧化硅溶胶与甲醇与纯水以质量比计为1：1：1～1：2：1混合而得的液体的pH为4.0～9.5。
9.权利要求1～8中任一项所述的二氧化硅溶胶的制造方法，其包含下述(A)工序～(B)工序，从该(A)工序结束后到(B)工序结束前，包含下述(A-1)工序、和在该(A-1)工序结束后的下述(A-2)工序，
(A)工序：获得以由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm的二氧化硅粒子作为分散质，以醇R0OH作为分散介质的二氧化硅溶胶的工序，R0OH中，R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基，
(B)工序：进行除去在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶的R0OH的一部分～全部、和添加具有R2-COO-R1结构的羧酸酯的工序，R2-COO-R1中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示碳原子数1～10的烷基，
(A-1)工序：将在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶所包含的二氧化硅粒子用所述式(1)～式(3)所示的至少1种硅烷化合物进行被覆的工序，
(A-2)工序：在(A-1)工序中获得的二氧化硅溶胶中添加总碳原子数为5～35的仲胺或叔胺的工序。
10.根据权利要求9所述的二氧化硅溶胶的制造方法，所述(A)工序为获得以由动态光散射法得到的平均粒径为5～200nm的二氧化硅粒子作为分散质、且以醇R0OH作为分散介质的二氧化硅溶胶的工序，R0OH中，R0表示可以具有氧原子的碳原子数1～10的有机基，
所述(B)工序为进行除去在(A)工序中获得的二氧化硅溶胶的醇R0OH的一部分～全部、和添加具有R2-COO-R1结构的羧酸酯的工序，R2-COO-R1中，R1表示可以具有氧原子的碳原子数2～10的有机基，R2表示碳原子数1～10的烷基，R0与R1不是相同的化学基。
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