(57)【要約】【課題】  酸性の分散媒であってもコロイダルシリカの凝集やゲル化を起こすことがなく、長期間安定分散可能であり、しかも金属不純物の含有量が極めて少なく、高純度である変性コロイダルシリカの製造方法を提供すること。【解決手段】  加水分解可能なケイ素化合物を加水分解・縮合して得られたコロイダルシリカを、変性剤で変性することを特徴とする変性コロイダルシリカの製造方法とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
加水分解可能なケイ素化合物を加水分解・縮合して得られたコロイダルシリカを、変性剤で変性することを特徴とする変性コロイダルシリカの製造方法。
【請求項２】
触媒と水の存在下、有機溶媒中において加水分解可能なケイ素化合物を加水分解・縮合してコロイダルシリカを製造し、次いで、溶媒の一部又は全量を水で置換した後、該コロイダルシリカを変性剤で変性することを特徴とする変性コロイダルシリカの製造方法。
【請求項３】
前記変性コロイダルシリカ中の金属不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の変性コロイダルシリカの製造方法。
【請求項４】
前記変性剤がシランカップリング剤であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の変性コロイダルシリカの製造方法。
【請求項５】
前記シランカップリング剤が親水性有機溶媒で希釈されていることを特徴とする請求項４に記載の変性コロイダルシリカの製造方法。
【請求項６】
前記コロイダルシリカを変性剤で変性する際に、有機溶媒が１重量％以上残存していることを特徴とする請求項２に記載の変性コロイダルシリカの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変性コロイダルシリカの製造方法に関し、その目的は酸性の分散媒であってもコロイダルシリカの凝集やゲル化を起こすことがなく、長期間安定分散可能であり、しかも金属不純物の含有量が極めて少なく、高純度である変性コロイダルシリカの製造方法を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
シリカ微粒子を水に分散させたコロイダルシリカは、紙、繊維、鉄鋼などの分野で物性改良剤として用いられたり、半導体ウェハーの研磨剤として使用されたりしている。
コロイダルシリカは酸性条件下では、コロイダルシリカどうしが凝集してしまい、安定性に劣るといった問題が存在しており、幅広いｐＨ領域で安定性に優れたコロイダルシリカが求められている。
【０００３】
酸性条件下における安定性を向上させたコロイダルシリカとしては、例えば、水性コロイダルシリカを塩基性塩化アルミニウムの水溶液で処理したコロイダルシリカ（特許文献１参照）や、水性コロイダルシリカを塩基性アルミニウム塩の水溶液で処理した後に、水溶性有機脂肪族ポリカルボン酸で安定化処理したコロイダルシリカ（特許文献２参照）などが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２６７７６４６号公報
【特許文献２】特開昭５０−４４１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したコロイダルシリカは、酸性条件下における安定性が向上したものであるが、金属不純物の含有量が多く、例えば半導体ウェハーなどの研磨剤のように、高純度であることが求められる用途に使用することができなかった。
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、加水分解可能なケイ素化合物を加水分解して製造したコロイダルシリカを変性剤で変性処理することによって、分散媒が酸性であってもコロイダルシリカの凝集やゲル化を起こすことがなく、長期間安定分散可能であり、しかも金属不純物の含有量が極めて少なく、高純度である変性コロイダルシリカが得られることを見出し、本発明の完成に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、請求項１に係る発明は、加水分解可能なケイ素化合物を加水分解・縮合して得られたコロイダルシリカを、変性剤で変性することを特徴とする変性コロイダルシリカの製造方法に関する。
請求項２に係る発明は、触媒と水の存在下、有機溶媒中において加水分解可能なケイ素化合物を加水分解・縮合してコロイダルシリカを製造し、次いで、溶媒の一部又は全量を水で置換した後、該コロイダルシリカを変性剤で変性することを特徴とする変性コロイダルシリカの製造方法に関する。
請求項３に係る発明は、前記変性コロイダルシリカ中の金属不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の変性コロイダルシリカの製造方法に。
請求項４に係る発明は、前記変性剤がシランカップリング剤であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の変性コロイダルシリカの製造方法に関する。
請求項５に係る発明は、前記シランカップリング剤が親水性有機溶媒で希釈されていることを特徴とする請求項４に記載の変性コロイダルシリカの製造方法に関する。
請求項６に係る発明は、前記コロイダルシリカを変性剤で変性する際に、有機溶媒が１重量％以上残存していることを特徴とする請求項２に記載の変性コロイダルシリカの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る変性コロイダルシリカの製造方法によれば、分散媒が酸性であってもコロイダルシリカの凝集やゲル化を起こすことがなく、長期間安定分散可能であり、しかも金属不純物の含有量が極めて少なく、高純度である変性コロイダルシリカの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る変性コロイダルシリカの製造方法について詳細に説明する。
本発明に係る変性コロイダルシリカは、加水分解可能なケイ素化合物を加水分解した後に、変性剤で変性することにより得ることができる。
【００１０】
加水分解可能なケイ素化合物（以下、単にケイ素化合物という場合がある。）は特に限定されないが、一般式１（化１）で示されるアルコキシシラン又はこの誘導体が好ましく用いられる。
【００１１】
【化１】
2005162533.tif 000002
【００１２】
一般式１（化１）中、Ｒはアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜８の低級アルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４の低級アルキル基である。
具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等を例示することができ、Ｒがメチル基であるテトラメトキシシラン、Ｒがエチル基であるテトラエトキシシラン、Ｒがイソプロピル基であるテトライソプロポキシシランが好ましい。
アルコキシシランの誘導体としては、前記アルコキシシランを部分的に加水分解して得られる低縮合物を例示することもできる。
また本発明では、一種類のケイ素化合物を使用することもでき、二種類以上のケイ素化合物の混合物も使用することができる。
【００１３】
上記したケイ素化合物は、反応溶媒中で加水分解、縮合されてコロイダルシリカとされる。
反応溶媒としては、水を含む有機溶媒が使用される。
有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等の親水性有機溶媒を例示することができる。
特に本発明では、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの、アルコール類を使用することが好ましく、反応溶媒の後処理などの観点から、原料化合物のアルキル基（Ｒ）と同様のアルキル基を有するアルコール類を使用することがより好ましい。
これらの有機溶媒は、一種を単独で使用することもでき、二種以上の有機溶媒を混合して使用することもできる。
【００１４】
有機溶媒の使用量は特に限定されないが、ケイ素化合物１モル当り、５〜５０モル程度とされる。５モル未満の場合、ケイ素化合物との相溶性が失われることがある。５０モルを超える場合、製造効率が低下することがある。
また有機溶媒に添加される水の量は特に限定されず、原料化合物の加水分解に必要な量存在すればよく、原料化合物１モル当り、２〜１５モル程度とされる。
尚、有機溶媒に混合される水の量は、形成されるコロイダルシリカの粒径に大きく影響する。水の添加量が相対的に増加すれば、コロイダルシリカの粒径を相対的に大きくすることができる。水の添加量を相対的に低下すれば、コロイダルシリカの粒径を相対的に小さくすることができる。よって、水と有機溶媒の混合比率を変化させることによって、製造されるコロイダルシリカの粒径を任意に調整することができる。
【００１５】
尚、反応溶媒には、アンモニア、尿素、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等のアルカリ触媒を添加して、反応溶媒をアルカリ性に調整することが好ましい。反応溶媒はより好ましくはｐＨ８〜１１、さらに好ましくはｐＨ８．５〜１０．５に調整される。
反応溶媒をアルカリ性に調整することによって、速やかにコロイダルシリカを形成することができる。
【００１６】
反応溶媒中で原料化合物を加水分解、縮合するには、原料化合物を有機溶媒に添加して、０〜１００℃、好ましくは０〜５０℃の温度条件で攪拌すればよい。
水を含む有機溶媒中で原料化合物を攪拌しながら加水分解、縮合することにより、球状でしかも粒径のそろったコロイダルシリカを得ることができる。
【００１７】
次いで、上記製造されたコロイダルシリカを変性剤で変性処理する。尚、コロイダルシリカを変性剤で変性処理する前に、反応溶媒を主とするコロイダルシリカの分散媒の一部又は全量を水で置換することができる。コロイダルシリカの分散媒を水で置換することによって、分散安定性のより高い変性コロイダルシリカを得ることができる。
反応溶媒を主とするコロイダルシリカの分散媒を水で置換する方法は特に限定されず、例えば、上記説明した製造方法によって得られたコロイダルシリカを濃縮した後、加熱しながら水を一定量ずつ滴下する方法を例示することができる。
また、上記説明した製造方法によって得られたコロイダルシリカを沈殿・分離、遠心分離等により反応溶媒を主とする分散媒と分離した後に、水に再分散させる方法を例示することができる。
反応溶媒を主とする分散媒を水で置換する場合、実質的に分散媒の全量を水で置換しても良く、分散媒の一部を水で置換しても良い。分散媒の一部を水で置換する場合は有機溶媒が１重量％以上、好ましくは３０〜７０重量％程度残存していても構わない。分散媒を全量水で置換する前に変性剤で変性処理を行う事で、製造工程の短縮を行うことができる。
【００１８】
コロイダルシリカの変性剤は、特に限定されないが、一般式２（化２）で示されるカチオン性基を有するシランカップリング剤などを例示することができる。
【００１９】
【化２】
2005162533.tif 000003
【００２０】
（一般式２中、Ｒは、炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｒ’は、炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒ”は、炭素数１〜４の炭化水素基、アミノ基で置換されている炭素数１〜４の炭化水素基である。ｍは、０〜２の整数であり、ｐは、１または２であり、ｎは、１〜３の整数であって、且つｍ＋ｎ＋ｐ＝４である。）
【００２１】
ここで、Ｒの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基が良く、メチル基、エチル基が最も好ましい。
【００２２】
次に、Ｒ’の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基が好ましい。
【００２３】
また、Ｒ”のうち、炭素数１〜４の炭化水素の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基等が挙げられ、好ましくは炭素数２〜４のアルキレン基が良く、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましい。
【００２４】
更に、Ｒ”のうち、アミノ基で置換されている炭素数１〜４の炭化水素基の具体例としてはアミノメチレン基、アミノエチレン基、アミノプロピレン基、アミノイソプロピレン基、アミノブチレン基、アミノイソブチレン基等が挙げられ、好ましくはアミノエチレン基、アミノプロピレン基が良い。
【００２５】
上記一般式２で表される化合物の具体例としては、例えば、アミノプロピルトリメトキシシラン、(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルジメチルエトキシシラン、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、アミノブチルトリエトキシシラン等を例示することができる。
【００２６】
シランカップリング剤でコロイダルシリカを変性するには、コロイダルシリカにシランカップリング剤を加えて、所要温度で所要時間反応させればよい。
尚、カチオン性基を有するシランカップリング剤は親水性有機溶媒で希釈してコロイダルシリカに加えることが好ましい。カチオン性基を有するシランカップリング剤を親水性有機溶媒で希釈することによって、凝集物の生成を抑制することができる。
シランカップリング剤を親水性有機溶媒で希釈する場合、シランカップリング剤１重量部当り、５〜５０重量部、好ましくは１０〜２０重量部の親水性有機溶媒に希釈すれば良い。
親水性有機溶媒としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の低級アルコールなどを例示することができ、特に反応溶媒の後処理などの観点から、原料化合物のアルキル基（Ｒ）と同様のアルキル基を有するアルコールを使用することが好ましい。
【００２７】
シランカップリング剤の使用量は特に限定されないが、コロイダルシリカに対して、０．０１〜３．０重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％程度である。０．０１重量％未満であると、コロイダルシリカの変性の程度が低くなり、長期間安定分散可能な変性コロイダルシリカを得ることができない場合がある。３．０重量％を超えると、二次粒径の増大、凝集物の生成、ゲル化などといった問題が起こる場合がある。
【００２８】
シランカップリング剤でコロイダルシリカを変性する際の処理温度は特に限定されず、室温からコロイダルシリカを分散する分散媒の沸点程度の温度であれば良く、具体的には０〜１００℃、好ましくは室温〜９０℃程度とされる。０℃未満の場合、コロイダルシリカの分散媒によっては凝固することがある場合があり、またシランカップリング剤の反応性が低下して十分変性することができないことがある。１００℃を超える場合、分散媒によっては分散媒の沸点を超える場合がある。
【００２９】
上記の方法に従って製造された変性コロイダルシリカの分散媒が水以外の溶媒を含む場合は、変性コロイダルシリカの長期保存安定性を高めるために、必要に応じて、反応溶媒を主とする分散媒を水で置換することができる。
反応溶媒を主とする分散媒を水で置換する方法は特に限定されず、例えば、変性コロイダルシリカを加熱しながら水を一定量ずつ滴下する方法を例示することができる。
また、変性コロイダルシリカを沈殿・分離、遠心分離等により反応溶媒を主とする分散媒と分離した後に、水に再分散させる方法を例示することができる。
【００３０】
本発明に係る変性コロイダルシリカは、コロイダルシリカの表面が変性剤によって変性されているので、酸性の分散媒であっても、コロイダルシリカが凝集やゲル化を起こすことがなく、長期間安定分散可能である。しかも、本発明に係る変性コロイダルシリカは、ナトリウム、カリウム、鉄、カルシウム、マグネシウム、チタン、ニッケル、クロム、銅等の金属不純物の含有量が、１０ｐｐｍ以下と極めて少なく高純度である。
本発明に係る変性コロイダルシリカの粒子径は１０００ｎｍ以下、好ましくは５〜５００ｎｍ、より好ましくは１０〜３００ｎｍである。
【００３１】
本発明に係る変性コロイダルシリカは、幅広いｐＨ領域において長期間の分散安定性に優れる。コロイダルシリカの安定性は、コロイダルシリカのゼータ電位を測定することで評価することができる。ゼータ電位とは、互いに接している固体と液体とが相対運動を行なったときの両者の界面に生じる電位差のことであり、ゼータ電位の絶対値が増加すれば、粒子間の反発が強く粒子の安定性は高くなり、ゼータ電位の絶対値がゼロに近づくほど、粒子は凝集しやすくなる。
特に本発明に係る変性コロイダルシリカは酸性領域において高い安定性を有する。変性剤としてカチオン性基を有するシランカップリング剤を用いた場合、分散媒がｐＨ１〜５のときのゼータ電位は正電位であり、分散媒が酸性であっても高い分散安定性を有する。また分散媒がｐＨ５〜７のときにゼータ電位が０となる等電位点を有する。分散媒がｐＨ７以上であるとゼータ電位は負電位である。
【００３２】
本発明に係る変性コロイダルシリカは、研磨剤、紙のコーティング剤などの様々な用途に使用することができるが、広いｐＨ範囲で長期間安定分散可能であり、しかもナトリウムなどの金属不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下と高純度であるので、特に半導体ウェハーの化学機械研磨の研磨剤として好適に用いることができる。
【００３３】
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００３４】
純水７８７．９ｇ、２６％アンモニア水７８６．０ｇ、メタノール１２９２４ｇの混合液に、テトラメトキシシラン１５２２．２ｇとメタノール４１３．０ｇの混合液を、液温３５℃に保ちつつ５５分かけて滴下して、加水分解したシリカゾル分散液を得た。
このゾルを常圧下にて、２９００ｍＬまで加熱濃縮を行った。この濃縮液をさらに、常圧下、加熱蒸留しつつ、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達し、且つｐＨが８以下になったのを確認した時点で純水の滴下を終了して、高純度シリカゾルを得た。
高純度シリカゾル５４０ｇに、メタノール１９．０ｇと３−アミノプロピルトリメトキシシラン１．０ｇの混合液を、液温を保ちつつ１０分かけて滴下した後、常圧下、２時間還流を行った。その後、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達した時点で純水の滴下を終了して、実施例１のアミノ変性シリカゾルを得た。
【実施例２】
【００３５】
純水７８７．９ｇ、２６％アンモニア水７８６．０ｇ、メタノール１２９２４ｇの混合液に、テトラメトキシシラン１５２２．２ｇとメタノール４１３．０ｇの混合液を、液温３５℃に保ちつつ５５分かけて滴下して、加水分解したシリカゾル分散液を得た。
このゾルを常圧下にて、２９００ｍＬまで加熱濃縮を行った。この濃縮液をさらに、常圧下、加熱蒸留しつつ、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達し、且つｐＨが８以下になったのを確認した時点で純水の滴下を終了して、高純度シリカゾルを得た。
高純度シリカゾル５４０ｇに、メタノール９.５ｇと３−アミノプロピルトリメトキシシラン０．５ｇの混合液を、液温を保ちつつ１０分かけて滴下した後、常圧下、２時間還流を行った。その後、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達した時点で純水の滴下を終了して、実施例２のアミノ変性シリカゾルを得た。
【実施例３】
【００３６】
純水７８７．９ｇ、２６％アンモニア水７８６．０ｇ、メタノール１２９２４ｇの混合液に、テトラメトキシシラン１５２２．２ｇとメタノール４１３．０ｇの混合液を、液温３５℃に保ちつつ５５分かけて滴下して、加水分解したシリカゾル分散液を得た。
このゾルを常圧下にて、２９００ｍＬまで加熱濃縮を行った。この濃縮液をさらに、常圧下、加熱蒸留しつつ、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達し、且つｐＨが８以下になったのを確認した時点で純水の滴下を終了して、高純度シリカゾルを得た。
高純度シリカゾル５４０ｇに、メタノール４．７５ｇと３−アミノプロピルトリメトキシシラン０．２５ｇの混合液を、液温を保ちつつ１０分かけて滴下した後、常圧下、２時間還流を行った。その後、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達した時点で純水の滴下を終了して、実施例３のアミノ変性シリカゾルを得た。
【実施例４】
【００３７】
純水７８７．９ｇ、２６％アンモニア水７８６．０ｇ、メタノール１２９２４ｇの混合液に、テトラメトキシシラン１５２２．２ｇとメタノール４１３．０ｇの混合液を、液温３５℃に保ちつつ５５分かけて滴下して、加水分解したシリカゾル分散液を得た。
このゾルを常圧下にて、２９００ｍＬまで加熱濃縮を行った。この濃縮液をさらに、常圧下、加熱蒸留しつつ、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達し、且つｐＨが８以下になったのを確認した時点で純水の滴下を終了して、高純度シリカゾルを得た。
高純度シリカゾル５４０ｇに、メタノール５７．０ｇと３−アミノプロピルトリメトキシシラン３．０ｇの混合液を、液温を保ちつつ１０分かけて滴下した後、常圧下、２時間還流を行った。その後、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達した時点で純水の滴下を終了して、実施例４のアミノ変性シリカゾルを得た。
【実施例５】
【００３８】
純水７８７．９ｇ、２６％アンモニア水７８６．０ｇ、メタノール１２９２４ｇの混合液に、テトラメトキシシラン１５２２．２ｇとメタノール４１３．０ｇの混合液を、液温３５℃に保ちつつ５５分かけて滴下して、加水分解したシリカゾル分散液を得た。
このゾルを常圧下にて、２９００ｍＬまで加熱濃縮を行った。
この濃縮液５００ｇに、メタノール１９．０ｇと３−アミノプロピルトリメトキシシラン１．０ｇの混合液を、液温を保ちつつ１０分かけて滴下した後、常圧下、２時間還流を行った。その後、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達した時点で純水の滴下を終了して、実施例５のアミノ変性シリカゾルを得た。
【００３９】
（比較例１）
純水７８７．９ｇ、２６％アンモニア水７８６．０ｇ、メタノール１２９２４ｇの混合液に、テトラメトキシシラン１５２２．２ｇとメタノール４１３．０ｇの混合液を、液温３５℃に保ちつつ５５分かけて滴下して、加水分解したシリカゾル分散液を得た。
このゾルを常圧下にて、２９００ｍＬまで加熱濃縮を行った。この濃縮液をさらに、常圧下、加熱蒸留しつつ、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達し、且つｐＨが８以下になったのを確認した時点で純水の滴下を終了して、比較例１の高純度シリカゾルを得た。
【００４０】
（比較例２）
純水７８７．９ｇ、２６％アンモニア水７８６．０ｇ、メタノール１２９２４ｇの混合液に、テトラメトキシシラン１５２２．２ｇとメタノール４１３．０ｇの混合液を、液温３５℃に保ちつつ５５分かけて滴下して、加水分解したシリカゾル分散液を得た。
このゾルを常圧下にて、２９００ｍＬまで加熱濃縮を行った。この濃縮液をさらに、常圧下、加熱蒸留しつつ、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達し、且つｐＨが８以下になったのを確認した時点で純水の滴下を終了して、高純度シリカゾルを得た。
高純度シリカゾル５４０ｇに、純水１９．０ｇと３−アミノプロピルトリメトキシシラン１．０ｇの混合液を、室温で１０分かけて滴下した。しかしながら、シリカが析出した。
【００４１】
（比較例３）
実施例１で製造した高純度シリカゾル５４０ｇに、１０重量％アルミン酸ナトリウム水溶液３４．３ｇを、液温を保ちつつ１０分かけて滴下した後、常圧下、１時間還流を行った。その後、容量を一定に保ちつつ純水を滴下し、塔頂温が１００℃に達した時点で純水の滴下を終了して、比較例３のアルミナ変性シリカゾルを得た。
【００４２】
（試験例１；粒子径の測定）
実施例１〜４及び比較例１〜３のコロイダルシリカ中の微粒子の一次粒子径及び二次粒子径を測定した。一次粒子径は散乱強度から換算して粒子径を算出した。二次粒子径（ＥＬＳ値）はクエン酸希釈法によって測定した。
粒子径は、試料調製直後と１ヶ月経過した後に測定した。また前記コロイダルシリカの分散媒をｐＨ４．５に調整した直後と調整から数日経過した後にも二次粒子径を測定した。
結果を表１及び２に記載する。
【００４３】
（試験例２；外観の観察）
実施例１〜４及び比較例１〜３のコロイダルシリカの外観を観察した。
概観の観察は、試料調製直後と１ヶ月経過した後に行なった。また前記コロイダルシリカの分散媒をｐＨ４．５に調整した直後と調整から数日経過した後にも外観を観察した。
結果を表１及び２に記載する。
【００４４】
（試験例３；粘度測定）
実施例１〜４及び比較例１〜３のコロイダルシリカの粘度を、キャノンフェンスケ粘度計を用いて測定した。
粘度は、試料調製直後と１ヶ月経過した後に測定した。また前記コロイダルシリカの分散媒をｐＨ４．５に調整した直後と調整から数日経過した後にも粘度測定を行った。
結果を表１及び２に記載する。
【００４５】
尚、実施例１〜５の変性コロイダルシリカでは、ナトリウムを主とする金属不純物の含有量は１０ｐｐｍ以下であり、非常に高純度であった。一方、変性剤としてアルミン酸ナトリウムを用いた比較例３の変性コロイダルシリカでは、ナトリウムを主とする金属不純物は約３０００ｐｐｍ含まれており、純度は非常に低かった。
【００４６】
【表１】
2005162533.tif 000004
【００４７】
【表２】
2005162533.tif 000005
【００４８】
（試験例４；ゼータ電位の測定）
実施例１、５及び比較例１、３のコロイダルシリカのゼータ電位をＥＬＳ−８０００（大塚電子社製）を用いて動的光散乱ドップラー法にて測定した。
結果を図１に記載する。
尚、図１中、（Ａ）は実施例１のゼータ電位、（Ｂ）は実施例５のゼータ電位、（Ｃ）は比較例１のゼータ電位、（Ｄ）は比較例３のゼータ電位である。
【００４９】
図１に示されるように、変性剤としてカチオン性基を有するシランカップリング剤を使用した実施例１及び５の試料では、ｐＨ１〜５の酸性領域のゼータ電位は正電位であった。ゼータ電位が０となる等電位点はｐＨ５〜７に存在しており、ｐＨ７以上では、ゼータ電位は負電位であった。
変性剤としてアルミン酸アルカリを使用した比較例３では、ｐＨ１〜１４において、ゼータ電位は負電位であった。ｐＨ１〜１４において、ゼータ電位が０となる等電位点は存在していなかった。
【００５０】
また、変性剤で変性処理する際、コロイダルシリカの分散媒を水で置換した実施例１の試料と、変性剤で変性処理する際、コロイダルシリカの分散媒を水で置換しなかった実施例５の試料では、水で置換した実施例１の試料の方が実施例５の試料に比べてゼータ電位の絶対値が大きくなり、分散安定性がより高くなることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】試験例４の結果を示すグラフである。
【図１】
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