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SMECTITE-COATED SILICA PARTICLES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME meetings

Patent code P120008229
File No. N12032
Posted date Nov 12, 2012
Application number P2012-166319
Publication number P2014-024711A
Patent number P6029052
Date of filing Jul 26, 2012
Date of publication of application Feb 6, 2014
Date of registration Oct 28, 2016
Inventor
  • (In Japanese)岡田 友彦
  • (In Japanese)吉戸 志帆
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title SMECTITE-COATED SILICA PARTICLES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide smectite-coated silica particles endowed sufficiently with functions intrinsic to smectite such as metal adsorption functions, etc. and having improved handling properties for separation and recovery operations and a method for manufacturing the same.
SOLUTION: The provided manufacturing method comprises a step of agitating an admixture of an aqueous suspension of silica particles, a compound for feeding elements constituting smectite, and an alkali, a generation step of generating smectite on the surfaces of the silica particles by housing, within a hermetic container, and heating the admixture prevailing upon the completion of agitation, and a recovery step of obtaining core-shell particles wherein smectite is deposited on the surfaces of the silica particles by separating and recovering a solid product from the admixture prevailing upon the completion of the generation step and then drying the separated and recovered solid product.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

スメクタイトはイオン交換性、膨潤性、熱的化学的安定性などの特徴を有することから、千の用途を持つ素材といわれるほど広く用いられているナノシート状ケイ酸塩である。主な利用分野は、土木、食品、化粧品、自動車業界である。スメクタイトは豊富な鉱物資源であるが、合成することも可能であり、付加価値の高い材料への応用について検討されている。その一つとして、金属陽イオンの吸着剤としての利用があげられる。これはスメクタイトに含まれるLiあるいはNaイオンが、他の金属陽イオンと交換可能な性質を利用したものである。金属イオンの吸着選択性の序列は、イオンの価数が大きくかつイオン半径が大きいものほど高いことが知られているので、スメクタイトは重金属イオン等の有害元素の濃縮に有用である。また、スメクタイトに含まれる交換性の陽イオンを、有機陽イオンと置き換えることも可能であり、これにより得られる化合物を非イオン性有機分子の吸着剤や薬剤徐放剤などとして応用することもできる。このように多様な応用可能性をもつスメクタイトであるが、合成で得られる粒子サイズは極めて小さく、ハンドリング性に乏しい。さらにスメクタイト自身の機能性を高めるため、粒子形状を均一に制御する技術が望まれている。

スメクタイトを合成する方法については、従来から、種々提案されている(非特許文献1)。非特許文献2には工業的に量産する方法の一つとして、100℃、常圧で合成する方法が記載されている。また、特許文献1には、シリコンアルコキシドの水溶液からコロイダルシリカを生成し、コロイダルシリカにマグネシウム塩とpH調整の尿素を混合して、スメクタイトを合成する方法が記載されており、特許文献2には、マグネシウム分とケイ素分とを塩基性条件下で沈殿処理し、水熱条件、加圧下で処理することによりスメクタイト構造を形成して結晶化させる方法が記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、スメクタイトにより表面を被覆したスメクタイト被覆シリカ粒子の製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
シリカ粒子の水懸濁液と、スメクタイトを構成する元素を供給する化合物と、アルカリとの混合物を撹拌する工程と、
撹拌後の混合物を密閉容器に収容し、加熱してシリカ粒子の表面にスメクタイトを生成させる生成工程と、
生成工程を経た混合物から固体生成物を分離回収し、分離回収した固体生成物を乾燥させて、シリカ粒子の表面にスメクタイトが析出したコアシェル粒子を得る回収工程とを備えることを特徴とするスメクタイト被覆シリカ粒子の製造方法。

【請求項2】
 
前記シリカ粒子として、直径0.1μm~2μmの球状シリカ粒子を使用することを特徴とする請求項1記載のスメクタイト被覆シリカ粒子の製造方法。

【請求項3】
 
スメクタイトを構成する元素を供給する化合物の仕込み量を、均質なスメクタイトを合成する際の合成条件における、Siに対する他の構成元素の組成比に対し、他の構成元素の組成比を小さく設定することを特徴とする請求項1または2記載のスメクタイト被覆シリカ粒子の製造方法。

【請求項4】
 
スメクタイトを構成する元素を供給する化合物の仕込み量におけるSiに対する他の構成元素の組成比を、
均質なスメクタイトを合成する際の合成条件における、Siに対する他の構成元素の組成比の10~20%に抑えた比率に設定することを特徴とする請求項3記載のスメクタイト被覆シリカ粒子の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2012166319thum.jpg
State of application right Registered
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