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層状ケイ酸塩化合物の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P120006938
整理番号 S2010-1152-N0
掲載日 2012年3月22日
出願番号 特願2010-195516
公開番号 特開2012-051759
登録番号 特許第5634174号
出願日 平成22年9月1日(2010.9.1)
公開日 平成24年3月15日(2012.3.15)
登録日 平成26年10月24日(2014.10.24)
発明者
  • 岩▲崎▼ 智宏
出願人
  • 公立大学法人大阪府立大学
発明の名称 層状ケイ酸塩化合物の製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】 層状ケイ酸塩化合物結晶の合成時間の短縮を可能とする層状ケイ酸塩化合物の製造方法の提供。
【解決手段】 SiOとNaOとを含有する混合水溶液を、水熱条件下で反応させる水熱処理工程を含む層状ケイ酸塩化合物の製造方法であって、前記水熱処理工程を実行する前に、前記混合水溶液と、媒体用ボールとを容器内に充填する仕込工程を実行し、前記水熱処理工程において、前記混合水溶液と、媒体用ボールとを充填した容器を水熱条件下に置くことを特徴とする。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


マガディアイト(magadilite)、カネマイト(kanemite)、マカタイト(makatite)、アイラアイト(ilaite)、ケニヤアイト(kenyaite)等の層状ケイ酸塩鉱物は、層間が伸縮可能であることから、吸着剤、脱臭剤等の収着材料、イオン交換体、軟化剤、触媒等の担体として用いられている。さらに、層状ケイ酸塩鉱物は、シリカ等の酸化物によるインターカレーションや、層表面のシラノール基の修飾により、その層構造を変化させて被吸着物質に対する選択性等を制御したり耐熱性を向上させたりして、吸着材料、カラム材等の分離用材、撥水材料、撥油材料、排ガス浄化用等の触媒担体、充填材等に利用されている。



これらの層状ケイ酸塩鉱物の中でもアイラアイト(化学式NaO・8SiO・10HO)は、平面状ケイ酸骨格の積層構造をもち、層間にシラノール基を有しており、マガディアイトやケニヤアイト等の他の層状ケイ酸塩鉱物では見られない特徴的な性質をもっている。例えば、アイラアイトの粒子の形状は、非常に規則的な長方形の板状であり、分散性が極めて高いことから、各種機能性材料におけるホスト化合物として、無機ナノ粒子の被覆処理による紫外線遮蔽材料(例えば、特許文献1参照)、パール顔料(例えば、特許文献2参照)、インターカレーションによるメソポア多孔体(例えば、特許文献3参照)、触媒(例えば、非特許文献1参照)、有機・無機ハイブリッド材料(例えば、非特許文献2参照)に利用されている。



このようなアイラアイトは、天然に存在しないため、人工的に合成することによってのみ得られる。アイラアイトの合成には、コロイダルシリカと水酸化ナトリウムとを混合した混合水溶液(例えば、SiO1モルあたりNaO0.25モル、水7.5モルの組成を有する)をステンレス鋼(SUS304)製の容器に充填して、オーブン内に入れることにより、100℃程度の水熱条件下で反応させる合成方法が広く採用されている(例えば、特許文献4参照)。

産業上の利用分野


本発明は、例えば、触媒、吸着剤、イオン交換体、体質顔料、複合材料の基材等に用いられる層状ケイ酸塩化合物の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、層状ケイ酸塩化合物結晶の合成時間の短縮と、層状ケイ酸塩化合物結晶の大きさの制御とを可能とする層状ケイ酸塩化合物の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
23重量%以上26重量%以下のSiO、6重量%以上8重量%以下のNaOとを含有する混合水溶液を、水熱条件下で反応させる水熱処理工程を含む層状ケイ酸塩化合物の製造方法であって、
前記層状ケイ酸塩化合物は、アイラアイトであり、
前記水熱処理工程を実行する前に、前記混合水溶液と、媒体用ボールとを容器内に充填する仕込工程を実行し、
前記水熱処理工程において、前記混合水溶液と、媒体用ボールとを充填した容器を90℃以上130℃以下の水熱条件下に置くことを特徴とする層状ケイ酸塩化合物の製造方法。

【請求項2】
前記容器は、ボールミルであり、
前記水熱処理工程を実行する前に、前記ボールミルを用いて混合水溶液をミリング処理するミリング処理工程を実行することを特徴とする請求項1に記載の層状ケイ酸塩化合物の製造方法。

【請求項3】
前記媒体用ボールは、ジルコニアボールであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の層状ケイ酸塩化合物の製造方法。

【請求項4】
前記混合水溶液は、コロイダルシリカが混合されることにより作製されることを特徴とする請求項1~請求項のいずれかに記載の層状ケイ酸塩化合物の製造方法。

【請求項5】
前記混合水溶液は、水酸化ナトリウムが混合されることにより作製されることを特徴とする請求項1~請求項のいずれかに記載の層状ケイ酸塩化合物の製造方法。

【請求項6】
前記混合水溶液は、水ガラスであることを特徴とする請求項1~請求項のいずれかに記載の層状ケイ酸塩化合物の製造方法。

【請求項7】
前記水ガラスは、4号水ガラスであることを特徴とする請求項に記載の層状ケイ酸塩化合物の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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