JP2000044227A - メソポーラスシリカの粉砕方法 - Google Patents
メソポーラスシリカの粉砕方法Info
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- JP2000044227A JP2000044227A JP21276398A JP21276398A JP2000044227A JP 2000044227 A JP2000044227 A JP 2000044227A JP 21276398 A JP21276398 A JP 21276398A JP 21276398 A JP21276398 A JP 21276398A JP 2000044227 A JP2000044227 A JP 2000044227A
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- mesoporous silica
- silica
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- Pending
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- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、細孔容積を減少させずに、メソポ
ーラスシリカを湿式粉砕する方法を提供する。 【解決手段】 分散媒として有機溶剤を用いることを特
徴とするメソポーラスシリカの湿式粉砕方法。
ーラスシリカを湿式粉砕する方法を提供する。 【解決手段】 分散媒として有機溶剤を用いることを特
徴とするメソポーラスシリカの湿式粉砕方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】メソポーラスシリカの粉砕方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メソポーラスシリカは、メソポア領域に
均一な細孔径を有する無機質多孔体として、触媒、吸着
剤等幅広い用途が期待されている新しい素材である。例
えば、吸着剤として使用するためには、結合材等と混合
しハニカム状に成形する、パルプとともに抄紙するなど
の方法が考えられる。良好な成形性を得るためには、メ
ソポーラスシリカの粉末度を調製する必要がある。一般
的な粉砕方法には、ジェットミルなどの乾式粉砕とボー
ルミルやアトライタなどの湿式粉砕がある。乾式粉砕
は、粉砕粉の取り扱いや粉塵などの問題があること、成
形等に用いる場合はスラリーであるほうが取り扱いやす
いことなどから、湿式粉砕が比較的良く用いられてい
る。
均一な細孔径を有する無機質多孔体として、触媒、吸着
剤等幅広い用途が期待されている新しい素材である。例
えば、吸着剤として使用するためには、結合材等と混合
しハニカム状に成形する、パルプとともに抄紙するなど
の方法が考えられる。良好な成形性を得るためには、メ
ソポーラスシリカの粉末度を調製する必要がある。一般
的な粉砕方法には、ジェットミルなどの乾式粉砕とボー
ルミルやアトライタなどの湿式粉砕がある。乾式粉砕
は、粉砕粉の取り扱いや粉塵などの問題があること、成
形等に用いる場合はスラリーであるほうが取り扱いやす
いことなどから、湿式粉砕が比較的良く用いられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メソポ
ーラスシリカは、非晶質シリカであり、一般のシリカゲ
ルに比べ細孔壁の厚みが薄いため、圧縮や粉砕により細
孔容積が減少しやすい傾向にある。特に、通常よく用い
られる水を分散媒とした湿式粉砕では、著しく細孔容積
が減少する。
ーラスシリカは、非晶質シリカであり、一般のシリカゲ
ルに比べ細孔壁の厚みが薄いため、圧縮や粉砕により細
孔容積が減少しやすい傾向にある。特に、通常よく用い
られる水を分散媒とした湿式粉砕では、著しく細孔容積
が減少する。
【０００４】メソポーラスシリカを水の存在下で粉砕し
た場合に、細孔容積が減少する原因については明確にな
っていない。しかし、水蒸気の存在下での圧縮による細
孔の破壊をＮＭＲ等で解析した結果（Ｔ．Ｔａｔｓｕｍ
ｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１９９７，
４６９）では、圧力によりメカノケミカル的にケイ素と
酸素の結合の加水分解が生じていると推定されている。
湿式粉砕の際も同様なことが生じているものと思われ
る。
た場合に、細孔容積が減少する原因については明確にな
っていない。しかし、水蒸気の存在下での圧縮による細
孔の破壊をＮＭＲ等で解析した結果（Ｔ．Ｔａｔｓｕｍ
ｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１９９７，
４６９）では、圧力によりメカノケミカル的にケイ素と
酸素の結合の加水分解が生じていると推定されている。
湿式粉砕の際も同様なことが生じているものと思われ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、湿式粉砕の際に分散媒として有機溶剤を用いる
ことにより、細孔容積を減少させずに、メソポーラスシ
リカを湿式粉砕する方法を見いだし、本発明の完成に到
ったものである。すなわち、本発明は、分散媒として有
機溶剤を用いることを特徴とするメソポーラスシリカの
湿式粉砕方法を提供するものである。
の結果、湿式粉砕の際に分散媒として有機溶剤を用いる
ことにより、細孔容積を減少させずに、メソポーラスシ
リカを湿式粉砕する方法を見いだし、本発明の完成に到
ったものである。すなわち、本発明は、分散媒として有
機溶剤を用いることを特徴とするメソポーラスシリカの
湿式粉砕方法を提供するものである。
【０００６】本発明におけるメソポーラスシリカは、メ
ソポア領域の１．５〜１０ｎｍに平均細孔径を有するシ
リカ多孔体で、粉末Ｘ線回折では明らかに結晶性が認め
られる均一な規則正しい配列をした細孔を持つものであ
る。本発明におけるメソポーラスシリカの製造方法は、
特に限定されるものではない。例えば、ＵＳ Ｐａｔｅ
ｎｔ ３５５６７２５に記載されている、シリカのアル
コキシドをシリカ源とし、長鎖のアルキルを含む４級ア
ンモニウム塩をテンプレートとした合成法を用いること
ができる。また、特表平５−５０３４９９号公報等に合
成法が記載されているアモルファスシリカ粉末やアルカ
リシリケート水溶液をシリカ源とし、長鎖のアルキル基
を有する４級アンモニウム塩、あるいはホスホニウム塩
をテンプレートとする水熱合成法により合成する方法を
用いることもできる。さらに、特開平４−２３８８１０
号公報等に記載されている、シリカ源としてカネマイト
などの層状珪酸塩を、長鎖のアルキルアンモニウムカチ
オンなどをテンプレートとして、イオン交換法により合
成する方法を用いることもできる。あるいは、特願平９
−３２０８０１号公報に記載されているドデシルアミン
やヘキサデシルアミン等のアミンをテンプレートとし
て、活性シリカをシリカ源として合成する方法を用いる
こともできる。
ソポア領域の１．５〜１０ｎｍに平均細孔径を有するシ
リカ多孔体で、粉末Ｘ線回折では明らかに結晶性が認め
られる均一な規則正しい配列をした細孔を持つものであ
る。本発明におけるメソポーラスシリカの製造方法は、
特に限定されるものではない。例えば、ＵＳ Ｐａｔｅ
ｎｔ ３５５６７２５に記載されている、シリカのアル
コキシドをシリカ源とし、長鎖のアルキルを含む４級ア
ンモニウム塩をテンプレートとした合成法を用いること
ができる。また、特表平５−５０３４９９号公報等に合
成法が記載されているアモルファスシリカ粉末やアルカ
リシリケート水溶液をシリカ源とし、長鎖のアルキル基
を有する４級アンモニウム塩、あるいはホスホニウム塩
をテンプレートとする水熱合成法により合成する方法を
用いることもできる。さらに、特開平４−２３８８１０
号公報等に記載されている、シリカ源としてカネマイト
などの層状珪酸塩を、長鎖のアルキルアンモニウムカチ
オンなどをテンプレートとして、イオン交換法により合
成する方法を用いることもできる。あるいは、特願平９
−３２０８０１号公報に記載されているドデシルアミン
やヘキサデシルアミン等のアミンをテンプレートとし
て、活性シリカをシリカ源として合成する方法を用いる
こともできる。
【０００７】湿式粉砕方法としては、ボールミル、サン
ドミル、アトライタなど公知の方法を用いることができ
る。分散媒に用いる有機溶剤としては、エタノール、メ
タノール等のアルコール類やアセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、キシレン、トルエンなどの公知の有
機溶剤を単独または混合して用いることができる。その
際、蒸留するなどして、水分含有量を減少させたものを
用いる方が好ましく、水分含有量は５％以下が好まし
く、より好ましくは３％以下である。粉砕の際に用いる
有機溶剤の量は、用いる有機溶剤や粉砕方法により変動
し、特に限定されるものではないが、メソポーラスシリ
カの濃度が１０〜６０重量％になる量が好ましい。
ドミル、アトライタなど公知の方法を用いることができ
る。分散媒に用いる有機溶剤としては、エタノール、メ
タノール等のアルコール類やアセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、キシレン、トルエンなどの公知の有
機溶剤を単独または混合して用いることができる。その
際、蒸留するなどして、水分含有量を減少させたものを
用いる方が好ましく、水分含有量は５％以下が好まし
く、より好ましくは３％以下である。粉砕の際に用いる
有機溶剤の量は、用いる有機溶剤や粉砕方法により変動
し、特に限定されるものではないが、メソポーラスシリ
カの濃度が１０〜６０重量％になる量が好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下実施例をあげて本発明を具体
的に説明するが、本発明はこの実施例により何ら制限さ
れるものではない。実施例において、比表面積及び平均
細孔径、細孔容積は、カンタクロム社製オートソーブ−
１を用い、窒素により測定した。比表面積はＢＥＴ法
で、平均細孔径、細孔容積は細孔直径が１８ｎｍ以下の
細孔についてＢＪＨ法より求めた。平均粒子径は、島津
製作所製レーザー回折式粒度分布計ＳＡＬＤ−１１００
により測定した。
的に説明するが、本発明はこの実施例により何ら制限さ
れるものではない。実施例において、比表面積及び平均
細孔径、細孔容積は、カンタクロム社製オートソーブ−
１を用い、窒素により測定した。比表面積はＢＥＴ法
で、平均細孔径、細孔容積は細孔直径が１８ｎｍ以下の
細孔についてＢＪＨ法より求めた。平均粒子径は、島津
製作所製レーザー回折式粒度分布計ＳＡＬＤ−１１００
により測定した。
【０００９】
【実施例１】３号水ガラス（ＳｉＯ2 ＝２９重量％、Ｎ
ａ2 Ｏ＝９．５重量％）３４５ｇを水６５５ｇで希釈
し、あらかじめＨ+ 型にしておいたカチオン交換樹脂
（アンバーライト、ＩＲ−１２０Ｂ）を充填したカラム
に通過させ、活性シリカ水溶液９５０ｇを得た。この活
性シリカ水溶液のＳｉＯ2 は８．６重量％であった。エ
タノール６１３ｇにヘキサデシルアミン８６．８ｇを溶
解させ、ついで撹拌しながら上記の活性シリカ水溶液８
００ｇを添加した。この混合物を室温下で静置し２２時
間反応させた。得られた複合体を濾過し、濾物を水洗後
７０℃で乾燥し、白色粉末を得た。この白色粉末をエタ
ノールに分散し、６０℃でヘキサデシルアミンを抽出処
理し濾過をした。さらに２回抽出処理を繰り返し、この
操作を計３回行った。ついで、得られた白色粉末を室温
で風乾後７０℃で乾燥し、メソポーラスシリカを得た。
粉末Ｘ線回折図には、ｄ値＝４．６ｎｍ付近にピークが
見られた。平均粒子径は２５μｍで、平均細孔径４ｎ
ｍ、比表面積７３０ｍ2／ｇ、細孔容積１．２１ｃｃ／
ｇであった。続いて、これをボールミルで粉砕した。メ
ディアとしては、５ｍｍΦＺｒＯ2を、分散媒としては
特級エタノール（和光純薬製）を用いた。メソポーラス
シリカ１０ｇに分散媒９０ｃｃを加え、一時間ボールミ
ル粉砕をした。粉砕後濾過をして得られたメソポーラス
シリカの平均粒子径は１０μｍ、細孔容積は１．１５ｃ
ｃ／ｇ、比表面積は７１０ｍ2／ｇであった。
ａ2 Ｏ＝９．５重量％）３４５ｇを水６５５ｇで希釈
し、あらかじめＨ+ 型にしておいたカチオン交換樹脂
（アンバーライト、ＩＲ−１２０Ｂ）を充填したカラム
に通過させ、活性シリカ水溶液９５０ｇを得た。この活
性シリカ水溶液のＳｉＯ2 は８．６重量％であった。エ
タノール６１３ｇにヘキサデシルアミン８６．８ｇを溶
解させ、ついで撹拌しながら上記の活性シリカ水溶液８
００ｇを添加した。この混合物を室温下で静置し２２時
間反応させた。得られた複合体を濾過し、濾物を水洗後
７０℃で乾燥し、白色粉末を得た。この白色粉末をエタ
ノールに分散し、６０℃でヘキサデシルアミンを抽出処
理し濾過をした。さらに２回抽出処理を繰り返し、この
操作を計３回行った。ついで、得られた白色粉末を室温
で風乾後７０℃で乾燥し、メソポーラスシリカを得た。
粉末Ｘ線回折図には、ｄ値＝４．６ｎｍ付近にピークが
見られた。平均粒子径は２５μｍで、平均細孔径４ｎ
ｍ、比表面積７３０ｍ2／ｇ、細孔容積１．２１ｃｃ／
ｇであった。続いて、これをボールミルで粉砕した。メ
ディアとしては、５ｍｍΦＺｒＯ2を、分散媒としては
特級エタノール（和光純薬製）を用いた。メソポーラス
シリカ１０ｇに分散媒９０ｃｃを加え、一時間ボールミ
ル粉砕をした。粉砕後濾過をして得られたメソポーラス
シリカの平均粒子径は１０μｍ、細孔容積は１．１５ｃ
ｃ／ｇ、比表面積は７１０ｍ2／ｇであった。
【００１０】
【実施例２】実施例１において粉砕の分散媒を特級アセ
トン（和光純薬製）に変えたほかは同様におこなった。
ボールミル粉砕後の平均粒子径は９．８μｍ、細孔容積
は１．１６ｃｃ／ｇ、比表面積は７００ｍ2／ｇであっ
た。
トン（和光純薬製）に変えたほかは同様におこなった。
ボールミル粉砕後の平均粒子径は９．８μｍ、細孔容積
は１．１６ｃｃ／ｇ、比表面積は７００ｍ2／ｇであっ
た。
【００１１】
【比較例】実施例１においてボールミル粉砕の分散媒を
水に変えたほかは同様におこなった。ボールミル粉砕後
の平均粒子径は８．１μｍ、細孔容積は０．４７ｃｃ／
ｇ、比表面積は５７０ｍ2／ｇであった。
水に変えたほかは同様におこなった。ボールミル粉砕後
の平均粒子径は８．１μｍ、細孔容積は０．４７ｃｃ／
ｇ、比表面積は５７０ｍ2／ｇであった。
【００１２】
【発明の効果】本発明の分散媒に有機溶剤を用いる湿式
粉砕方法では、細孔容積を減少させずに、メソポーラス
シリカを湿式粉砕することができる。
粉砕方法では、細孔容積を減少させずに、メソポーラス
シリカを湿式粉砕することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 分散媒として有機溶剤を用いることを特
徴とするメソポーラスシリカの湿式粉砕方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21276398A JP2000044227A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | メソポーラスシリカの粉砕方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21276398A JP2000044227A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | メソポーラスシリカの粉砕方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000044227A true JP2000044227A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16628005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21276398A Pending JP2000044227A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | メソポーラスシリカの粉砕方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000044227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1502898A1 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-02 | Tokuyama Corporation | Mesoporous silica particles and production process thereof |
| JP2010138004A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Kao Corp | メソポーラスシリカ粒子粉体の製造方法 |
| CN113583242A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-02 | 株洲时代华昇新材料技术有限公司 | 一种聚酰亚胺薄膜的制备方法 |
-
1998
- 1998-07-28 JP JP21276398A patent/JP2000044227A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1502898A1 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-02 | Tokuyama Corporation | Mesoporous silica particles and production process thereof |
| KR100715296B1 (ko) * | 2003-07-29 | 2007-05-08 | 가부시끼가이샤 도꾸야마 | 중세공성 실리카 미립자 및 그 제조 방법 |
| CN100366533C (zh) * | 2003-07-29 | 2008-02-06 | 株式会社德山 | 介孔二氧化硅颗粒及其生产方法 |
| US7959728B2 (en) | 2003-07-29 | 2011-06-14 | Tokuyama Corporation | Mesoporous silica particles and production process thereof |
| JP2010138004A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Kao Corp | メソポーラスシリカ粒子粉体の製造方法 |
| CN113583242A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-02 | 株洲时代华昇新材料技术有限公司 | 一种聚酰亚胺薄膜的制备方法 |
| CN113583242B (zh) * | 2021-08-05 | 2023-09-26 | 株洲时代华昇新材料技术有限公司 | 一种聚酰亚胺薄膜的制备方法 |
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