JP2005089240A - Mesoporous silica particulate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide mesoporous silica particulates useful as an ink absorbent for inkjet recording paper, low-dielectric film, catalyst support, separating agent, adsorbent and medical carrier for medicines, and to provide a dispersion and a granulated body consisting of the mesoporous silica particulates. <P>SOLUTION: The mesoporous silica particulates have an average particle diameter of 1 μm or less, wherein the volume of mesopores having a diameter of 2 to 50 nm is 0.7 mL/g or more and the geometric standard deviation of a mesopore distribution is 2.0 or less. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、新規な微粒子状メソポーラスシリカに関する。詳しくは、サブミクロンのオーダーの粒径を有し、触媒担体、分離剤、吸着剤、医薬品等の薬剤担体、低誘電率膜、インクジェット記録紙のインク吸収剤等として有用な微粒子状メソポーラスシリカを提供するものである。   The present invention relates to a novel fine particle mesoporous silica. Specifically, fine particle mesoporous silica having a particle size of the order of submicron and useful as a catalyst carrier, a separating agent, an adsorbent, a pharmaceutical carrier such as a pharmaceutical, a low dielectric constant film, an ink absorbent for ink jet recording paper, etc. It is to provide.

メソポーラスシリカは、孔径が2〜50nmの範囲の細孔(以下、メソ孔という)を有する新材料であり、触媒担体、分離剤等多様な分野での応用が期待されているが、実際の利用に際しては他の無機系材料と同様に、微粒子状であることが好ましい場合が多い。   Mesoporous silica is a new material having pores with pore diameters in the range of 2 to 50 nm (hereinafter referred to as mesopores) and is expected to be applied in various fields such as catalyst carriers and separation agents. At this time, like other inorganic materials, it is often preferable to be fine particles.

例えば、インクジェット記録紙のインク吸収剤、低誘電率膜等の薄膜として使用される分野において、平滑で均質な膜を得るためには、メソポーラスシリカを微粒子化することが必須であり、サブミクロンオーダーの微粒子化が要求される。   For example, in the field used as a thin film such as an ink absorbent for ink jet recording paper and a low dielectric constant film, it is indispensable to make mesoporous silica fine particles in order to obtain a smooth and homogeneous film. Of fine particles is required.

また、触媒担体、分離剤、吸着剤、医薬品等の薬剤担体等の分野では、造粒もしくは成形して使用されるか、或いはマトリックス中に均一に分散させて使用されるが、造粒体もしくは成形体の機械的強度や、マトリックス中への分散性を向上させるためには、メソポーラスシリカを微粒子化することが必要である。   Further, in the fields of catalyst carriers, separating agents, adsorbents, drug carriers such as pharmaceuticals, etc., they are used after being granulated or molded, or are used by being uniformly dispersed in a matrix. In order to improve the mechanical strength of the molded body and the dispersibility in the matrix, it is necessary to make mesoporous silica fine particles.

上記の要求より、メソポーラスシリカを微粒子化する必要が生じるが、メソポーラスシリカを粉砕して微粒子化した場合、メソポーラスシリカの最大の特徴であるメソ孔が崩壊し、材料としての価値が著しく低下するという問題があった。   From the above requirements, it is necessary to make mesoporous silica into fine particles. However, when mesoporous silica is pulverized into fine particles, the mesopores, which are the biggest feature of mesoporous silica, collapse, and the value as a material is significantly reduced. There was a problem.

特に、メソポーラスシリカをサブミクロンオーダーまで微粒子化した場合には、メソ孔の崩壊が著しく、メソポーラスシリカのメソ孔の容積が大幅に低下する。   In particular, when mesoporous silica is micronized to the submicron order, the mesopores are significantly collapsed and the mesoporous volume of mesoporous silica is greatly reduced.

上記問題に鑑みて、本発明者らは既に、水系溶媒中でメソポーラスシリカとカチオン性樹脂を混合した混合液を高圧ホモジナイザーで処理して微粒子状メソポーラスシリカを得る方法を提案している(特許文献1参照)。   In view of the above problems, the present inventors have already proposed a method of obtaining fine-particle mesoporous silica by treating a mixed solution obtained by mixing mesoporous silica and a cationic resin in an aqueous solvent with a high-pressure homogenizer (Patent Document). 1).

しかしながら、かかる方法で製造されるメソポーラスシリカは、メソ孔の細孔分布が広く、メソ孔の均一性に問題があるため、特定の大きさの物質を対象とする触媒担体や分離剤等の用途には適用が困難であった。また、カチオン性樹脂を必須とするため、その用途に制限があった。   However, the mesoporous silica produced by such a method has a wide distribution of mesopores and has a problem in the uniformity of mesopores. It was difficult to apply. In addition, since a cationic resin is essential, its use is limited.

また、メソポーラス構造の崩壊を防止しながら粉砕を行なう方法として、有機溶剤を分散媒に用いる湿式粉砕方法が提案されている(特許文献2参照)。   Further, as a method for pulverizing while preventing the mesoporous structure from collapsing, a wet pulverizing method using an organic solvent as a dispersion medium has been proposed (see Patent Document 2).

上記方法は一定の効果があるものの、10μm程度までしか微粒子化できておらず、サブミクロンオーダーまで微粒子化すると、やはりメソポーラスシリカのメソ孔の容積が大幅に低下するという問題があった。   Although the above method has a certain effect, it can only be finely divided to about 10 μm, and there is a problem that the volume of mesoporous silica in mesoporous silica is greatly reduced when the fine particle is made to submicron order.

特開2002−356621号公報JP 2002-356621 A 特開2000−44227号公報JP 2000-44227 A

従って、本発明の目的は、サブミクロンオーダーの粒径を有し、かつ充分なメソ孔容積とメソ孔の均一性とを兼ね備えた微粒子状メソポーラスシリカを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide fine particle mesoporous silica having a particle size on the order of submicron and having sufficient mesopore volume and mesopore uniformity.

また、本発明の他の目的は、インクジェット記録紙のインク受容層、低誘電率膜等の薄膜形成用塗布液に有用な、上記微粒子状メソポーラスシリカからなるメソポーラスシリカ分散液、及び、触媒担体、分離剤、吸着剤、医薬品等の薬剤担体等に有用な、上記微粒子状メソポーラスシリカからなるメソポーラスシリカ造粒体をも提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a mesoporous silica dispersion comprising the above-mentioned fine particle mesoporous silica, which is useful for a coating liquid for forming a thin film such as an ink receiving layer of an ink jet recording paper or a low dielectric constant film, and a catalyst carrier, Another object of the present invention is to provide a mesoporous silica granule composed of the fine particle mesoporous silica, which is useful as a separating agent, an adsorbent, a pharmaceutical carrier for pharmaceuticals, and the like.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、以下に開示する、サブミクロンオーダーの粒径を有し、かつ充分なメソ孔容積とメソ孔の均一性とを兼ね備えた微粒子状メソポーラスシリカの製造に成功し、本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems. As a result, the present inventors have succeeded in producing fine particle mesoporous silica having a particle size on the order of submicron as disclosed below and having sufficient mesopore volume and mesopore uniformity, thereby completing the present invention. It came.

即ち、本発明によれば、平均粒子径が1μm以下の微粒子状メソポーラスシリカであって、孔径が2〜50nmの範囲の細孔の容積が0.7mL/g以上であり、かつメソ孔の細孔分布の幾何標準偏差が2.0以下であることを特徴とする微粒子状メソポーラスシリカが提供される。   That is, according to the present invention, fine mesoporous silica having an average particle size of 1 μm or less, the pore volume in the range of 2 to 50 nm is 0.7 mL / g or more, and the mesopore fineness is small. There is provided fine mesoporous silica characterized by a geometric standard deviation of pore distribution being 2.0 or less.

また、本発明によれば、上記微粒子状メソポーラスシリカからなるメソポーラスシリカ分散液、及びメソポーラスシリカ造粒体も提供される。   Moreover, according to this invention, the mesoporous silica dispersion liquid and mesoporous silica granule which consist of the said fine particle mesoporous silica are also provided.

本発明によれば、従来達成されなかった、1μm以下の平均粒子径において、充分なメソ孔容積及びメソ孔の均一性を共に有する新規な微粒子状メソポーラスシリカが提供される。かかる微粒子状メソポーラスシリカは、例えば、インクジェット記録紙のインク吸収剤の用途に使用された場合、従来のものと比較して光沢感や印字濃度が大幅に向上するという特性を発揮する。また、本発明の微粒子状メソポーラスシリカは、上記用途に限らず、低誘電率膜、触媒担体、分離剤、吸着剤、医薬品等の薬剤担体等としても有用である。   According to the present invention, there is provided a novel fine particle mesoporous silica having both a sufficient mesopore volume and mesopore uniformity at an average particle size of 1 μm or less, which has not been achieved conventionally. For example, such fine particulate mesoporous silica exhibits a characteristic that glossiness and print density are greatly improved as compared with the conventional one when used for an ink absorbent for ink jet recording paper. The particulate mesoporous silica of the present invention is useful not only for the above-mentioned applications but also as a low dielectric constant film, a catalyst carrier, a separating agent, an adsorbent, a pharmaceutical carrier for pharmaceuticals, and the like.

本発明の微粒子状メソポーラスシリカは、平均粒子径が1μm以下であることを特徴とする。かかる平均粒子径を有するメソポーラスシリカは、メソポーラスシリカを塗膜する用途においては、平滑で均質な膜を得ることができる。また、造粒もしくは成形した際の機械的強度が高いため、触媒担体、分離剤、吸着剤等の用途に有用である。   The fine particle mesoporous silica of the present invention is characterized by having an average particle diameter of 1 μm or less. The mesoporous silica having such an average particle diameter can obtain a smooth and homogeneous film in applications where the mesoporous silica is coated. Moreover, since the mechanical strength at the time of granulation or shaping | molding is high, it is useful for uses, such as a catalyst support | carrier, a separating agent, and an adsorption agent.

なお、上記平均粒子径を有する微粒子状メソポーラスシリカの中でも、平均粒子径が0.5μm以下のものが好ましく、0.3μm以下のものが特に好ましい。また、平均粒子径の下限値は特に制限されないが、一般には0.01μm以上である。   In addition, among the particulate mesoporous silica having the above average particle size, those having an average particle size of 0.5 μm or less are preferable, and those having a particle size of 0.3 μm or less are particularly preferable. The lower limit of the average particle diameter is not particularly limited, but is generally 0.01 μm or more.

本発明の微粒子状メソポーラスシリカは、上記のように微粒子状を有しながら、メソ孔の容積が0.7mL/g以上と大きいことを特徴とする。かかるメソ孔容積を有するメソポーラスシリカを塗膜した場合、得られる膜の空隙率が増大するため、インクジェット記録紙においてはインク吸収容量を増大することができ、また、低誘電率膜における誘電率を低減することができる。また、かかるメソ孔容積を有するメソポーラスシリカは、触媒担体における触媒活性、分離剤における分離効率、吸着剤における吸着容量、薬剤担体における担持量がそれぞれ優れている。   The fine-particle mesoporous silica of the present invention is characterized in that the mesopore volume is as large as 0.7 mL / g or more while having fine particles as described above. When mesoporous silica having such mesopore volume is coated, the porosity of the resulting film increases, so that the ink absorption capacity can be increased in ink jet recording paper, and the dielectric constant in the low dielectric constant film can be increased. Can be reduced. Further, mesoporous silica having such a mesopore volume has excellent catalytic activity in the catalyst carrier, separation efficiency in the separating agent, adsorption capacity in the adsorbent, and loading on the drug carrier.

なお、上記メソ孔容積を有する微粒子状メソポーラスシリカの中でも、メソ孔の容積が1.0mL/g以上のものが特に好ましい。また、メソ孔の容積の上限値は特に制限されないが、一般には3mL/g以下である。   In addition, among the particulate mesoporous silica having the mesopore volume, those having a mesopore volume of 1.0 mL / g or more are particularly preferable. The upper limit value of the mesopore volume is not particularly limited, but is generally 3 mL / g or less.

また、本発明の微粒子状メソポーラスシリカは、上述した特徴に加えて、更にメソ孔の細孔分布の幾何標準偏差(以下、σという)が2.0以下であるという特徴を有する。 In addition to the above-described features, the fine-particle mesoporous silica of the present invention has a feature that the geometric standard deviation (hereinafter referred to as σ p ) of the pore distribution of the mesopores is 2.0 or less.

かかるσは、メソ孔の孔径の均一さを表す指標であって、該σが小さいほどメソ孔の孔径は均一となる。 Such sigma p is an index representing the uniformity of the pore size of the mesopores, the pore size of the mesopores as the sigma p is small becomes uniform.

上記σを有する微粒子状メソポーラスシリカは孔径が極めて均一であるため、触媒担体、分離剤、吸着剤等の用途において、特定の大きさを持った物質を選択的に処理することが可能である。 The fine-grained mesoporous silica having the above σ p has a very uniform pore size, so that it is possible to selectively treat a substance having a specific size in applications such as a catalyst carrier, a separating agent, and an adsorbent. .

なお、上記σを有する微粒子状メソポーラスシリカの中でも、幾何標準偏差が1.7以下のものが特に好ましい。また、メソポーラスシリカのσについて、下限値は特に制限されないが、一般には1以上である。 Among the fine particulate mesoporous silica having the above σ p , those having a geometric standard deviation of 1.7 or less are particularly preferable. The lower limit of σ p of mesoporous silica is not particularly limited, but is generally 1 or more.

本発明の微粒子状メソポーラスシリカは非晶質シリカであり、結晶型遊離珪酸を生じるおそれが無いため、安全性の面できわめて有利である。これに対して、結晶質シリカは製造及び使用の過程で結晶型遊離珪酸を生じる場合が多く、該結晶型遊離珪酸は治療が困難な疾病である珪肺を引き起こす原因となるため、格別の注意を要する。   The particulate mesoporous silica of the present invention is an amorphous silica and is extremely advantageous in terms of safety because there is no possibility of producing crystalline free silicic acid. On the other hand, crystalline silica often produces crystalline free silicic acid in the process of manufacture and use, and this crystalline free silicic acid causes silicosis, a disease that is difficult to treat. Cost.

また、本発明の微粒子状メソポーラスシリカは、粒度分布の幾何標準偏差(以下、σという)が1〜3であることが好ましく、1.5〜2.5であることが特に好ましい。 In addition, the fine particle mesoporous silica of the present invention preferably has a geometric standard deviation (hereinafter referred to as σ d ) of the particle size distribution of 1 to 3, particularly preferably 1.5 to 2.5.

かかるσは、粒子径の均一さを表す指標であって、該σが小さいほど粒子径は均一となる。 The σ d is an index representing the uniformity of the particle diameter. The smaller the σ d is, the more uniform the particle diameter is.

σが1以上であるメソポーラスシリカは、造粒もしくは成形された際の粒子の充填密度がさらに向上する。これは、化学工学論文集、11巻、4号 1985年 438頁に記載されているように、粒度分布が広がるほど、充填層の空間率が減少するためである。したがって、かかるメソポーラスシリカは造粒もしくは成形された際に、緻密化されやすく、より機械的強度の高い造粒体もしくは成形体を少量のバインダーで形成し得る。また、メソポーラスシリカを容器に充填して使用する際には、容器をコンパクトにすることが可能となる。一方、σが3を超えるメソポーラスシリカは、粗大粒子や極端な微粒子を含むため、取り扱いの面で問題が生じる場合がある。 Mesoporous silica having σ d of 1 or more further improves the packing density of particles when granulated or molded. This is because, as described in Chemical Engineering Papers, Vol. 11, No. 4, No. 4, 1985, p. 438, the space ratio of the packed bed decreases as the particle size distribution increases. Therefore, such mesoporous silica is easily densified when granulated or molded, and can form a granulated body or molded body with higher mechanical strength with a small amount of binder. Further, when the container is filled with mesoporous silica, the container can be made compact. On the other hand, mesoporous silica with σ d exceeding 3 contains coarse particles and extreme fine particles, and thus may cause a problem in handling.

また、本発明の微粒子状メソポーラスシリカは、メソ孔の平均孔径が5nm以上であることが好ましい。即ち、平均孔径が5nm以上のメソポーラスシリカは、前記各種用途にも有用である他、タンパク質等の高分子物質をも吸着、分離、或いは担持することができるため、より広範な用途への応用が可能である。   Moreover, it is preferable that the fine particle mesoporous silica of this invention has an average pore diameter of mesopores of 5 nm or more. In other words, mesoporous silica having an average pore diameter of 5 nm or more is useful for the above-mentioned various uses, and can adsorb, separate, or carry high-molecular substances such as proteins. Is possible.

また、本発明の微粒子状メソポーラスシリカは、X線回折において、d値が2〜50nmに相当する回折ピークを有することが好ましい。かかる回折ピークを有する微粒子状メソポーラスシリカは、メソ孔の孔径が均一であるばかりでなく、メソ孔が規則正しく配列しているため、光学材料や電子材料等の機能性材料への応用も可能である。また、その他の用途においても、より安定した性能を発揮できる。   Moreover, it is preferable that the particulate mesoporous silica of the present invention has a diffraction peak corresponding to a d value of 2 to 50 nm in X-ray diffraction. Fine-grained mesoporous silica having such a diffraction peak not only has a uniform mesopore diameter, but also can be applied to functional materials such as optical materials and electronic materials because the mesopores are regularly arranged. . Moreover, more stable performance can be exhibited in other applications.

本発明の微粒子状メソポーラスシリカを製造する方法は、特に限定されないが、以下に例示する方法によって好適に製造することができる。   The method for producing the particulate mesoporous silica of the present invention is not particularly limited, but can be suitably produced by the method exemplified below.

即ち、まずアルカリ金属珪酸塩、界面活性剤、及び酸を混合してシリカを析出せしめ、界面活性剤を鋳型とするメソポーラスシリカを得た後、該メソポーラスシリカを湿式粉砕し、次いで該メソポーラスシリカより界面活性剤を抽出除去する方法である。   That is, first, alkali metal silicate, a surfactant, and an acid are mixed to precipitate silica to obtain mesoporous silica using the surfactant as a template. Then, the mesoporous silica is wet-pulverized, and then the mesoporous silica is used. This is a method of extracting and removing a surfactant.

なお、上記界面活性剤の添加量は、シリカ100重量部に対して、100重量部以上とすることが好ましい。該界面活性剤の添加量を100重量部以上とすることによって、メソ孔の容積を大きくすることができる。また、σを小さくでき、均一な孔径を有するメソポーラスシリカを得ることができる。 In addition, it is preferable that the addition amount of the said surfactant shall be 100 weight part or more with respect to 100 weight part of silica. By making the addition amount of the surfactant 100 parts by weight or more, the mesopore volume can be increased. Moreover, σ p can be reduced, and mesoporous silica having a uniform pore diameter can be obtained.

また、上記界面活性剤として、エチレングリコールとプロピレングリコールとのブロック共重合体を用いることが好ましい。該ブロック共重合体を用いることによって、小さいσを有しながら、しかも平均細孔径が5nm以上のメソポーラスシリカを得ることができる。該ブロック共重合体以外の界面活性剤を用いた場合には、メソポーラスシリカを湿式粉砕した際にσが大きくなる傾向があり、また、平均細孔径が5nm以上のメソポーラスシリカを得ることが困難である。 Further, it is preferable to use a block copolymer of ethylene glycol and propylene glycol as the surfactant. By using the block copolymer, mesoporous silica having a small σ p and an average pore diameter of 5 nm or more can be obtained. When a surfactant other than the block copolymer is used, σ p tends to increase when the mesoporous silica is wet pulverized, and it is difficult to obtain mesoporous silica having an average pore diameter of 5 nm or more. It is.

また、シリカを析出せしめる際には、20〜40℃で0.5〜10時間保持した後、80〜100℃で5〜20時間保持することが好ましい。かかる方法によれば、メソ孔の孔径が均一となるばかりでなく、メソ孔が規則正しく配列するため、X線回折において回折ピークを有するメソポーラスシリカを得ることができる。   Moreover, when precipitating a silica, after hold | maintaining at 20-40 degreeC for 0.5 to 10 hours, it is preferable to hold | maintain at 80-100 degreeC for 5 to 20 hours. According to such a method, not only the mesopore diameter becomes uniform, but also the mesopores are regularly arranged, so that mesoporous silica having a diffraction peak in X-ray diffraction can be obtained.

また、上記湿式粉砕においては、メソポーラスシリカの鋳型として使用された界面活性剤を除去することなく粉砕する方法が好ましい。かかる粉砕方法によれば、メソポーラスシリカのメソ孔容積及びメソ孔の均一性を損なうことなく微粒子化することが容易となる。なお、上記湿式粉砕における最も好ましい態様は、上記反応の際の反応液の一部又は全部を分散媒として湿式粉砕する方法である。   In the wet pulverization, a method of pulverizing without removing the surfactant used as a template of mesoporous silica is preferable. According to such a pulverization method, it becomes easy to make fine particles without impairing the mesopore volume and mesopore uniformity of mesoporous silica. The most preferable aspect in the wet pulverization is a method of wet pulverization using part or all of the reaction liquid in the reaction as a dispersion medium.

また、上記湿式粉砕に用いる粉砕機は湿式メディア型粉砕機が好適である。該湿式メディア型粉砕機は、粉砕効率が高く、メソポーラスシリカを1μm以下まで効率よく微粒子化することができる。   Further, a wet media type pulverizer is preferable as the pulverizer used for the wet pulverization. The wet media type pulverizer has a high pulverization efficiency and can efficiently make fine particles of mesoporous silica to 1 μm or less.

なお、湿式メディア型粉砕機を用いる場合には、メディアであるビーズの粒子径と、処理時間(連続式粉砕機では粉砕部での滞在時間を表す)を適宜選択することによって、得られるメソポーラスシリカの平均粒子径、及びσを調整することができる。 In the case of using a wet media type pulverizer, the mesoporous silica obtained by appropriately selecting the particle size of the beads as the medium and the processing time (in the continuous pulverizer, the residence time in the pulverization unit) is selected. The average particle diameter and σ d can be adjusted.

即ち、ビーズの粒子径が小さい場合には平均粒子径が小さくなる傾向があり、また、処理時間が長い場合にはσが小さくなる傾向があるため、例えば、小さいビーズを用いて長時間処理した場合には、平均粒子径及びσが小さいメソポーラスシリカが得られ、大きいビーズを用いて短時間処理した場合には、平均粒子径及びσが大きいメソポーラスシリカが得られる。 That is, when the particle size of the beads is small, the average particle size tends to be small, and when the processing time is long, σ d tends to be small. In this case, mesoporous silica having a small average particle diameter and σ d is obtained, and when a large bead is used for a short time, mesoporous silica having a large average particle diameter and σ d is obtained.

また、メソポーラスシリカより界面活性剤を抽出除去する方法としては、界面活性剤を含有する微粒子状メソポーラスシリカを抽出溶媒中に分散させ、加熱下で特定の時間攪拌した後、固液分離する方法が好適である。なお、抽出溶媒としてはメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールが好適であり、固液分離の方法としては、遠心分離、限外濾過、精密濾過等の方法が好適である。   In addition, as a method for extracting and removing the surfactant from the mesoporous silica, there is a method in which fine particle mesoporous silica containing a surfactant is dispersed in an extraction solvent, stirred for a specific time under heating, and then solid-liquid separated. Is preferred. The extraction solvent is preferably an alcohol such as methanol, ethanol or propanol, and the solid-liquid separation method is preferably a method such as centrifugation, ultrafiltration or microfiltration.

なお、メソポーラスシリカには、界面活性剤の他に酸、アルカリ、塩等の不純物が含まれる場合があるが、これらの不純物については、界面活性剤の除去の際に同時に除いても良く、同時に除くことが困難な場合には別途洗浄して除いても良い。   In addition to surfactants, mesoporous silica may contain impurities such as acids, alkalis, and salts, but these impurities may be removed at the same time when the surfactant is removed, If it is difficult to remove, it may be removed separately.

本発明のメソポーラスシリカ分散液は、前記微粒子状メソポーラスシリカを分散媒中に分散せしめることによって得られる。かかるメソポーラスシリカ分散液は、平滑で均質な膜を形成することができ、例えばインクジェット記録紙のインク受容層、低誘電率膜等の薄膜形成用塗布液に有用である。   The mesoporous silica dispersion of the present invention can be obtained by dispersing the fine particle mesoporous silica in a dispersion medium. Such a mesoporous silica dispersion can form a smooth and homogeneous film, and is useful, for example, as a coating liquid for forming a thin film such as an ink receiving layer or a low dielectric constant film of ink jet recording paper.

本発明において、上記分散媒は、メソポーラスシリカを分散することが可能なものであれば、特に制限無く使用することができ、水、或いはメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、エーテル類、ケトン類などの有機溶媒、或いはこれらの混合溶媒を使用することができる。中でも、取扱の簡便さ等を勘案すると水を単独で使用することが最も好ましい。   In the present invention, the dispersion medium can be used without particular limitation as long as it can disperse mesoporous silica. Water or alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ethers and ketones can be used. An organic solvent such as, or a mixed solvent thereof can be used. Among them, it is most preferable to use water alone in consideration of the ease of handling.

また、メソポーラスシリカ分散液中のメソポーラスシリカの濃度は、特に限定されないが、5〜50重量%が好ましく、10〜40重量%が特に好ましい。   The concentration of mesoporous silica in the mesoporous silica dispersion is not particularly limited, but is preferably 5 to 50% by weight, particularly preferably 10 to 40% by weight.

即ち、メソポーラスシリカ分散液中のメソポーラスシリカの量が、50重量%より高い場合には、分散液の流動性が低下する傾向にあり、逆に5重量%より低い場合には、所望の厚みの薄膜を得難く、また、塗布した後の乾燥に要するエネルギーコストが高くなる傾向がある。   That is, when the amount of mesoporous silica in the mesoporous silica dispersion is higher than 50% by weight, the fluidity of the dispersion tends to decrease, and conversely when it is lower than 5% by weight, the desired thickness is obtained. It is difficult to obtain a thin film, and the energy cost required for drying after coating tends to increase.

また、本発明のメソポーラスシリカ分散液においては、メソポーラスシリカの分散安定性を高める目的で分散剤を別途添加しても良い。   Further, in the mesoporous silica dispersion of the present invention, a dispersant may be added separately for the purpose of improving the dispersion stability of mesoporous silica.

かかる分散剤の好適な例としては、例えばカチオン性、アニオン性、非イオン性の樹脂や界面活性剤が挙げられるが、その中でも、第1〜3級アミン又は第4級アンモニウム塩を有するカチオン性樹脂が特に好適である。   Suitable examples of such dispersants include, for example, cationic, anionic and nonionic resins and surfactants, among which cationic having a primary to tertiary amine or a quaternary ammonium salt. Resins are particularly preferred.

特に、インクジェット記録紙の用途においては、カチオン性樹脂の作用によって、インクジェット用インクに含まれるアニオン性の染料に対する定着性を向上させることができ、耐水性や印字濃度に優れたインクジェット記録紙を得ることが可能となる。   In particular, in the application of inkjet recording paper, the fixing property to an anionic dye contained in the inkjet ink can be improved by the action of the cationic resin, and an inkjet recording paper having excellent water resistance and printing density is obtained. It becomes possible.

本発明のメソポーラスシリカ造粒体は、上記微粒子状メソポーラスシリカを造粒することによって得ることができる。   The mesoporous silica granule of the present invention can be obtained by granulating the fine particle mesoporous silica.

従来の単に粒子径の大きなメソポーラスシリカは、細孔が全てメソ孔で構成されており、物質がメソ孔内を拡散して粒子の内部まで到達することが困難であるため、粒子の内部を有効に利用することができなかった。   In conventional mesoporous silica with a large particle size, all the pores are composed of mesopores, and it is difficult for the substance to diffuse inside the mesopores and reach the inside of the particles. Could not be used.

これに対して本発明のメソポーラスシリカ造粒体には、微粒子同士の間隙からなるマクロ孔を有するため、物質は該マクロ孔内を拡散し、粒子の内部まで容易に到達することができる。したがって、メソポーラスシリカ造粒体の内部まで有効に利用することができ、触媒担体、分離剤、吸着剤、医薬品等の薬剤担体等に有用である。   On the other hand, since the mesoporous silica granule of the present invention has macropores composed of gaps between fine particles, the substance diffuses in the macropores and can easily reach the inside of the particles. Therefore, the mesoporous silica granule can be effectively used up to the inside, and is useful for a catalyst carrier, a separating agent, an adsorbent, a pharmaceutical carrier such as a pharmaceutical, and the like.

さらに、メソポーラスシリカ造粒体は用途に応じて数μm〜数十mmの任意の大きさに造粒することができるため、微粒子状のまま用いる場合に比較して、分離或いは回収における取り扱いの面等で極めて有利である。   Furthermore, since the mesoporous silica granule can be granulated to an arbitrary size of several μm to several tens of mm depending on the application, it is easier to handle in separation or recovery than when used in the form of fine particles. Etc. are extremely advantageous.

上記メソポーラスシリカ造粒体を得る方法は特に限定されず、公知の方法を何ら制限無く採用することができる。具体的な方法を例示すれば、微粒子状メソポーラスシリカの分散液を噴霧乾燥することによって造粒する噴霧造粒、或いは粉末状の微粒子状メソポーラスシリカを転動造粒、流動層造粒、攪拌造粒、圧縮造粒、押出し造粒等で造粒する方法等が挙げられる。   The method for obtaining the mesoporous silica granule is not particularly limited, and any known method can be employed without any limitation. For example, spray granulation by granulating a dispersion of fine particle mesoporous silica by spray drying, or rolling granulation, fluidized bed granulation, stirring granulation of powdery fine particle mesoporous silica. Examples of the method include granulation by granulation, compression granulation, extrusion granulation, and the like.

なお、メソポーラスシリカ造粒体の機械的強度をより高める目的で、上記造粒の際にバインダーを添加しても良い。かかるバインダーとしてはゼラチン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、セルロース及びその誘導体等が好適である。   In addition, you may add a binder in the case of the said granulation in order to raise the mechanical strength of a mesoporous silica granulation body more. As such a binder, gelatin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, cellulose and derivatives thereof are suitable.

以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

なお、以下の方法によって、微粒子状メソポーラスシリカの物性測定を行った。   In addition, the physical property measurement of the particulate mesoporous silica was performed by the following method.

(1)メソポーラスシリカのメソ孔の容積、平均孔径、及びσの測定
充分に乾燥させたメソポーラスシリカを試料とし、高速比表面積/細孔分布測定装置(マイクロメリティックス社製、ASAP2010)を用いて75Kにおける窒素の吸着等温線を作成し、該吸着等温線から、BJH法により細孔分布曲線を求めた。なお、該細孔分布曲線の孔径軸は対数目盛とした。
(1) Measurement of mesoporous volume, average pore diameter, and σ p of mesoporous silica Using a sufficiently dried mesoporous silica as a sample, a high-speed specific surface area / pore distribution measuring device (manufactured by Micromeritics, ASAP2010) An adsorption isotherm of nitrogen at 75K was prepared using this, and a pore distribution curve was obtained from the adsorption isotherm by the BJH method. The pore diameter axis of the pore distribution curve was a logarithmic scale.

上記細孔分布曲線から2〜50nmの範囲のメソ孔容積、平均孔径(av)、及びσを算出した。なお、av及びσの算出には、次式(1)及び(2)をそれぞれ用いた。 The mesopore volume in the range of 2 to 50 nm, the average pore diameter (av p ), and σ p were calculated from the pore distribution curve. The following equations (1) and (2) were used for calculating av p and σ p , respectively.

logav=Σ{vlogp}/Σv (1)
logσ=[Σ{v(logp−logav}/Σv0.5 (2)
ただし、上記式(1)及び(2)において、添字iは孔径軸をN個の区画に分割した際のi番目の区画を表し、1〜Nの自然数である。また、vはi番目の区画に孔径を有する細孔の容積を表し、pはi番目の区画の下限孔径と上限孔径との幾何平均である。
logav p = Σ {v i logp i } / Σv i (1)
logσ p = [Σ {v i (logp i -logav p) 2} / Σv i] 0.5 (2)
However, in the above formulas (1) and (2), the subscript i represents the i-th section when the hole diameter axis is divided into N sections, and is a natural number of 1 to N. Further, v i represents the volume of a pore having a pore diameter in the i-th compartment, and p i is a geometric average of the lower limit pore diameter and the upper limit pore diameter of the i-th compartment.

(2)メソポーラスシリカの平均粒子径及びσの測定
メソポーラスシリカを、濃度が3重量%となるようにイオン交換水中に分散させ、超音波分散機で処理して、サンプルを調製した。該サンプルについて、光散乱回折式の粒度分布測定装置(コールター製、コールターLS−230)を用いて、分散媒(水)の屈折率を1.332、シリカの屈折率を1.458として測定を行い、体積基準の粒度分布曲線を求めた。なお、該粒度分布曲線の粒子径軸は対数目盛とした。
(2) Measurement of average particle diameter of mesoporous silica and σ d Mesoporous silica was dispersed in ion-exchanged water so as to have a concentration of 3% by weight, and treated with an ultrasonic disperser to prepare a sample. The sample was measured using a light scattering diffraction type particle size distribution measuring device (Coulter, Coulter LS-230) with a dispersion medium (water) having a refractive index of 1.332 and a silica having a refractive index of 1.458. The volume-based particle size distribution curve was obtained. The particle diameter axis of the particle size distribution curve was a logarithmic scale.

上記粒度分布曲線から平均粒子径(av)及びσを算出した。なお、av及びσの算出には、次式(3)及び(4)をそれぞれ用いた。 The average particle diameter (av d ) and σ d were calculated from the particle size distribution curve. The following equations (3) and (4) were used for calculating av d and σ d , respectively.

logav=Σ{vlogd}/Σv (3)
logσ=[Σ{v(logd−logav}/Σv0.5 (4)
ただし、上記式(3)及び(4)において、添字iは粒子径軸をN個の区画に分割した際のi番目の区画を表し、1〜Nの自然数である。また、vはi番目の区画に粒子径を有する粒子の体積分率を表し、dはi番目の区画の下限粒子径と上限粒子径との幾何平均である。
logav d = Σ {v i logd i } / Σv i (3)
logσ d = [Σ {v i (logd i −logav d ) 2 } / Σv i ] 0.5 (4)
However, in the above formulas (3) and (4), the subscript i represents the i-th section when the particle diameter axis is divided into N sections, and is a natural number of 1 to N. Further, v i represents the volume fraction of particles having a particle diameter in the i-th section, and d i is a geometric average of the lower limit particle diameter and the upper limit particle diameter of the i-th section.

(3)メソポーラスシリカのX線回折測定
メソポーラスシリカ粉末を測定用ホルダーに充填し、X線回折装置(理学電機、RINT−1400)を用いて、CuKα線にて測定を行った。
(3) X-ray diffraction measurement of mesoporous silica Mesoporous silica powder was filled in a measurement holder, and measurement was performed with CuKα rays using an X-ray diffractometer (Rigaku Corporation, RINT-1400).

実施例1
エチレングリコールとプロピレングリコールのブロック共重合体(BASF製、Pluronic−P123)をイオン交換水に溶解し、20重量%の界面活性剤溶液を得た。該界面活性剤溶液150g、25重量%の硫酸44g、及びイオン交換水73gを混合し、透明な液を得た。この液を攪拌しながら、珪酸ソーダ(15重量% SiO、5.1重量% NaO)133gを徐々に加え、白濁した反応混合物を得た。
Example 1
A block copolymer of ethylene glycol and propylene glycol (manufactured by BASF, Pluronic-P123) was dissolved in ion-exchanged water to obtain a 20 wt% surfactant solution. 150 g of the surfactant solution, 44 g of 25% by weight sulfuric acid, and 73 g of ion-exchanged water were mixed to obtain a transparent liquid. While this solution was stirred, 133 g of sodium silicate (15 wt% SiO 2 , 5.1 wt% Na 2 O) was gradually added to obtain a cloudy reaction mixture.

該反応混合物を攪拌しながら、30℃で1時間保持した後、95℃に昇温して12時間保持することにより、メソ孔内に界面活性剤が存在するメソポーラスシリカを生成させた。   While stirring the reaction mixture at 30 ° C. for 1 hour, the temperature was raised to 95 ° C. and held for 12 hours to generate mesoporous silica having a surfactant in the mesopores.

次いで、上記反応混合物390gと直径2mmのジルコニアボール1520gをポリエチレン製ポットに満たし、ポット内のデッドボリュームが無い状態で密栓した後、ポットミルで湿式粉砕した。   Next, 390 g of the reaction mixture and 1520 g of zirconia balls having a diameter of 2 mm were filled into a polyethylene pot, sealed with no dead volume in the pot, and wet-pulverized with a pot mill.

湿式粉砕後の反応混合物を遠心分離して沈殿を得た後、この沈殿をイオン交換水に分散させて再度遠心分離する操作を繰り返し行い、硫酸及び硫酸ナトリウムを除去した。   After the wet pulverized reaction mixture was centrifuged to obtain a precipitate, the operation of dispersing the precipitate in ion-exchanged water and centrifuging again was repeated to remove sulfuric acid and sodium sulfate.

次いで、メソポーラスシリカの濃度が1重量%となるようにエタノール中に分散させ、加熱しながら攪拌した後、遠心分離して沈殿を回収した。このエタノール中での攪拌及び遠心分離による沈殿の回収を再度繰り返して界面活性剤を除去し、乾燥して微粒子状メソポーラスシリカを得た。   Subsequently, it was dispersed in ethanol so that the concentration of mesoporous silica was 1% by weight, stirred while heating, and then centrifuged to collect a precipitate. The precipitate was recovered again by stirring and centrifuging in ethanol to remove the surfactant and dried to obtain fine-particle mesoporous silica.

得られた微粒子状メソポーラスシリカのX線回折測定の結果、d値が9.2、5.8、及び5.2に相当する3本の回折ピークが見られ、規則的な細孔構造を有していることが確認された。また、高角度側においては、ブロードなハローのみが見られ、結晶性シリカに由来するピークが全く見られないことから、該メソポーラスシリカは非晶質であることが確認された。   As a result of X-ray diffraction measurement of the fine particle mesoporous silica obtained, three diffraction peaks corresponding to d values of 9.2, 5.8, and 5.2 were observed, and the structure had a regular pore structure. It was confirmed that On the high angle side, only a broad halo was observed, and no peak derived from crystalline silica was observed. Thus, it was confirmed that the mesoporous silica was amorphous.

該微粒子状メソポーラスシリカの物性を表1に示す。   Table 1 shows the physical properties of the fine particle mesoporous silica.

比較例1
ポットミルによる湿式粉砕を行わない以外は、実施例1と同様にしてメソポーラスシリカを得た。
Comparative Example 1
Mesoporous silica was obtained in the same manner as in Example 1 except that wet pulverization by a pot mill was not performed.

得られたメソポーラスシリカのX線回折測定の結果、d値が9.4、5.9、及び5.3に相当する3本の回折ピークが見られ、規則的な細孔構造を有していることが確認された。   As a result of X-ray diffraction measurement of the obtained mesoporous silica, three diffraction peaks corresponding to d values of 9.4, 5.9, and 5.3 were observed, and the structure had a regular pore structure. It was confirmed that

該メソポーラスシリカの物性を表1に示す。   Table 1 shows the physical properties of the mesoporous silica.

比較例2
エチレングリコールとプロピレングリコールのブロック共重合体(BASF製、Pluronic−P123)をイオン交換水に溶解し、20重量%の界面活性剤溶液を得た。該界面活性剤溶液150g、25重量%の硫酸44g、及びイオン交換水73gを混合し、透明な液を得た。この液を攪拌しながら、珪酸ソーダ(15重量% SiO、5.1重量% NaO)133gを徐々に加え、白濁した反応混合物を得た。
Comparative Example 2
A block copolymer of ethylene glycol and propylene glycol (manufactured by BASF, Pluronic-P123) was dissolved in ion-exchanged water to obtain a 20 wt% surfactant solution. 150 g of the surfactant solution, 44 g of 25% by weight sulfuric acid, and 73 g of ion-exchanged water were mixed to obtain a transparent liquid. While this solution was stirred, 133 g of sodium silicate (15 wt% SiO 2 , 5.1 wt% Na 2 O) was gradually added to obtain a cloudy reaction mixture.

該反応混合物を攪拌しながら、30℃で1時間保持した後、95℃に昇温して12時間保持することにより、メソ孔内に界面活性剤が存在するメソポーラスシリカを生成させた。   While stirring the reaction mixture at 30 ° C. for 1 hour, the temperature was raised to 95 ° C. and held for 12 hours to generate mesoporous silica having a surfactant in the mesopores.

上記反応混合物を遠心分離して沈殿を得た後、この沈殿をイオン交換水に分散させて再度遠心分離する操作を繰り返し行い、硫酸及び硫酸ナトリウムを除去した。   The reaction mixture was centrifuged to obtain a precipitate, and then the precipitate was dispersed in ion-exchanged water and centrifuged again to remove sulfuric acid and sodium sulfate.

次いで、メソポーラスシリカの濃度が1重量%となるようにエタノール中に分散させ、加熱しながら攪拌した後、遠心分離して沈殿を回収した。このエタノール中での攪拌及び遠心分離による沈殿の回収を再度繰り返して界面活性剤を除去した。   Subsequently, it was dispersed in ethanol so that the concentration of mesoporous silica was 1% by weight, stirred while heating, and then centrifuged to collect a precipitate. The surfactant was removed by repeating the stirring in ethanol and collecting the precipitate by centrifugation again.

上記界面活性剤を除去したメソポーラスシリカ20g、イオン交換水371g、及び直径2mmのジルコニアボール1520gをポリエチレン製ポットに満たし、ポット内のデッドボリュームが無い状態で密栓した後、ポットミルで湿式粉砕した。   20 g of mesoporous silica from which the surfactant was removed, 371 g of ion-exchanged water, and 1520 g of zirconia balls having a diameter of 2 mm were filled in a polyethylene pot, sealed with no dead volume in the pot, and wet-ground by a pot mill.

湿式粉砕に供した被処理液を遠心分離して沈殿を回収し、比較例2のメソポーラスシリカを得た。   The liquid to be treated for wet pulverization was centrifuged to collect the precipitate, and the mesoporous silica of Comparative Example 2 was obtained.

得られたメソポーラスシリカのX線回折測定の結果、d値が2〜50nmに相当する回折ピークは見られず、規則的な細孔構造を持たないことが分かった。   As a result of the X-ray diffraction measurement of the obtained mesoporous silica, it was found that a diffraction peak corresponding to a d value of 2 to 50 nm was not observed, and that there was no regular pore structure.

該メソポーラスシリカの物性を表1に示す。   Table 1 shows the physical properties of the mesoporous silica.

比較例3
珪酸ソーダ(4.0重量% SiO、1.4重量% NaO)を強酸性カチオン交換樹脂で処理して活性シリカ溶液を得た。該活性シリカ溶液を、シリカ100重量部に対して150重量部のヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド及び200重量部の1,3,5−トリメチルベンゼンを含む水溶液に、プロペラミキサーで攪拌しながら徐々に添加した。ついで水酸化ナトリウムを加えて反応液のpHを8.5に調整した。攪拌を続けながら80℃で3時間反応させ、生じた沈殿物をろ過し、水洗して、メソ孔内に界面活性剤が存在するメソポーラスシリカを得た。
Comparative Example 3
Sodium silicate (4.0 wt% SiO 2 , 1.4 wt% Na 2 O) was treated with a strongly acidic cation exchange resin to obtain an active silica solution. The active silica solution is gradually added to an aqueous solution containing 150 parts by weight of hexadecyltrimethylammonium hydroxide and 200 parts by weight of 1,3,5-trimethylbenzene with respect to 100 parts by weight of silica while stirring with a propeller mixer. did. Subsequently, sodium hydroxide was added to adjust the pH of the reaction solution to 8.5. The reaction was continued at 80 ° C. for 3 hours while continuing the stirring, and the resulting precipitate was filtered and washed with water to obtain mesoporous silica having a surfactant in the mesopores.

次いで、該メソポーラスシリカの濃度が1重量%となるようにエタノール中に分散させ、加熱しながら攪拌した後、遠心分離して沈殿を回収した。このエタノール中での攪拌及び遠心分離による沈殿の回収を再度繰り返して界面活性剤を除去した。   Next, the dispersion was dispersed in ethanol so that the concentration of the mesoporous silica was 1% by weight, stirred while heating, and then centrifuged to collect the precipitate. The surfactant was removed by repeating the stirring in ethanol and collecting the precipitate by centrifugation again.

上記界面活性剤を除去した後のメソポーラスシリカ20重量部、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合物1重量部、及びイオン交換水79重量部を混合し、ホモジナイザー(イカ製、ウルトラタックスT−50)を用いて予備分散を行い、シリカ濃度が20重量%のメソポーラスシリカ分散液を得た。   20 parts by weight of mesoporous silica after removal of the surfactant, 1 part by weight of diallyldimethylammonium chloride polymer, and 79 parts by weight of ion-exchanged water are mixed, and a homogenizer (manufactured by Squid, Ultra Tax T-50) is used. Preliminary dispersion was performed to obtain a mesoporous silica dispersion having a silica concentration of 20% by weight.

次いで、上記分散液を高圧ホモジナイザー(ナノマイザー製、ナノマイザーLA−31、処理圧力80MPa)によってオリフィスを繰り返し通過させ、湿式粉砕して比較例3の微粒子状メソポーラスシリカを得た。   Subsequently, the dispersion was repeatedly passed through an orifice with a high-pressure homogenizer (manufactured by Nanomizer, Nanomizer LA-31, treatment pressure 80 MPa), and wet pulverized to obtain fine particle mesoporous silica of Comparative Example 3.

得られたメソポーラスシリカのX線回折測定の結果、d値が7.7に相当する回折ピークが見られ、規則的な細孔構造を有していることが確認されたが、該回折ピークは実施例1の場合と比較してブロードなピークであり、したがって、比較例3の微粒子状メソポーラスシリカは実施例1の微粒子状メソポーラスシリカに比較して、構造規則性に劣ることが分かった。   As a result of X-ray diffraction measurement of the obtained mesoporous silica, a diffraction peak corresponding to a d value of 7.7 was observed, and it was confirmed that it had a regular pore structure. Compared with the case of Example 1, it was a broad peak. Therefore, it turned out that the fine particle mesoporous silica of the comparative example 3 is inferior to the structural regularity compared with the fine particle mesoporous silica of Example 1.

該メソポーラスシリカの物性を表1に示す。   Table 1 shows the physical properties of the mesoporous silica.

Figure 2005089240
実施例2
実施例1で得られた微粒子状メソポーラスシリカを濃度が15重量%となるようにイオン交換水に加え、強攪拌することによって本発明のメソポーラスシリカ分散液を得た。
Figure 2005089240
Example 2
The mesoporous silica dispersion of the present invention was obtained by adding the particulate mesoporous silica obtained in Example 1 to ion-exchanged water so as to have a concentration of 15% by weight and stirring vigorously.

該メソポーラスシリカ分散液60gと10重量%のポリビニルアルコール溶液45gを混合し薄膜形成用塗布液を調製した。該薄膜形成用塗布液を、親水化処理したPETフィルムに塗布した後、乾燥させて薄膜を得た。   A thin film-forming coating solution was prepared by mixing 60 g of the mesoporous silica dispersion and 45 g of a 10% by weight polyvinyl alcohol solution. The thin film-forming coating solution was applied to a hydrophilized PET film and then dried to obtain a thin film.

該薄膜は光沢感のある表面を有しており、また、断面を光学顕微鏡で観察したところ、平滑で均質な膜であることが確認された。   The thin film had a glossy surface, and when the cross section was observed with an optical microscope, it was confirmed to be a smooth and homogeneous film.

比較例4
比較例1で得られたメソポーラスシリカを用いる以外は、実施例3と同様にして薄膜を得た。
Comparative Example 4
A thin film was obtained in the same manner as in Example 3 except that the mesoporous silica obtained in Comparative Example 1 was used.

該薄膜は表面にざらつきが見られ、また、断面を光学顕微鏡で観察したところ、表面に著しい凹凸があり、膜内には粗大粒子が点在していた。   The thin film showed roughness on the surface, and when the cross section was observed with an optical microscope, the surface was markedly uneven, and coarse particles were scattered in the film.

実施例3
実施例1で得られた微粒子状メソポーラスシリカにイオン交換水を加え、メソポーラスシリカ濃度が10重量%の分散液を調製した。該分散液をスプレードライヤーに導入し、噴霧造粒を行い、本発明のメソポーラスシリカ造粒体を得た。
Example 3
Ion exchange water was added to the particulate mesoporous silica obtained in Example 1 to prepare a dispersion having a mesoporous silica concentration of 10% by weight. The dispersion was introduced into a spray dryer and spray granulation was performed to obtain the mesoporous silica granule of the present invention.

得られたメソポーラスシリカ造粒体を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、該造粒体は微粒子が凝集した構造を有しており、その大きさは約120μmであった。また、該造粒体には微粒子同士の間隙に由来する、孔径が約100〜約300nmのマクロ孔が多数存在していた。   When the obtained mesoporous silica granule was observed with a scanning electron microscope, the granule had a structure in which fine particles were aggregated, and the size thereof was about 120 μm. The granulated body had many macropores having a pore diameter of about 100 to about 300 nm, which originated from the gaps between the fine particles.

また、該メソポーラスシリカ造粒体について、メソ孔の容積、平均孔径、σ、X線回折の測定を行った結果、実施例1と同等の結果が得られ、微粒子状メソポーラスシリカの特性を保持したまま、物質の粒子内拡散を容易にするためのマクロ孔をも有する造粒体であることが確認された。 Further, the mesoporous silica granule was measured for mesopore volume, average pore diameter, σ p , and X-ray diffraction. As a result, the same results as in Example 1 were obtained, and the characteristics of the fine particle mesoporous silica were retained. As it is, it was confirmed to be a granulated body also having macropores for facilitating the diffusion of the substance in the particles.

比較例5
比較例1で得られたメソポーラスシリカを用いる以外は、実施例2と同様にして噴霧造粒を行った。得られた造粒体は脆弱であり、すぐに粉化した。
Comparative Example 5
Spray granulation was performed in the same manner as in Example 2 except that the mesoporous silica obtained in Comparative Example 1 was used. The resulting granulate was fragile and immediately powdered.

該造粒体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、大きさが約10〜約100μmの粒子であった。これらの個々の粒子は単なる塊であり、マクロ孔の存在は認められなかった。   When the granulated body was observed with a scanning electron microscope, it was a particle having a size of about 10 to about 100 μm. These individual particles were just lumps and no macropores were observed.

本発明の微粒子状メソポーラスシリカは、触媒担体、分離剤、吸着剤、医薬品等の薬剤担体、低誘電率膜、インクジェット記録紙のインク吸収剤等の分野で利用可能である。
The particulate mesoporous silica of the present invention can be used in the fields of catalyst carriers, separating agents, adsorbents, pharmaceutical carriers such as pharmaceuticals, low dielectric constant films, and ink absorbents for ink jet recording paper.

Claims (6)

平均粒子径が1μm以下の微粒子状メソポーラスシリカであって、孔径が2〜50nmの範囲の細孔の容積が0.7mL/g以上であり、かつ細孔分布の幾何標準偏差が2.0以下であることを特徴とする微粒子状メソポーラスシリカ。   Fine mesoporous silica having an average particle size of 1 μm or less, the volume of pores having a pore size in the range of 2 to 50 nm is 0.7 mL / g or more, and the geometric standard deviation of pore distribution is 2.0 or less Fine particulate mesoporous silica, characterized in that 粒度分布の幾何標準偏差が1〜3である請求項1記載の微粒子状メソポーラスシリカ。   The particulate mesoporous silica according to claim 1, wherein the geometric standard deviation of the particle size distribution is 1 to 3. 細孔の平均孔径が5nm以上である請求項1又は2に記載の微粒子状メソポーラスシリカ。   The fine particle mesoporous silica according to claim 1 or 2, wherein the average pore diameter of the pores is 5 nm or more. X線回折において、d値が2〜50nmに相当する回折ピークを有する請求項1〜3の何れか一項に記載の微粒子状メソポーラスシリカ。   The fine particle mesoporous silica according to any one of claims 1 to 3, which has a diffraction peak corresponding to a d value of 2 to 50 nm in X-ray diffraction. 請求項1〜4の何れか一項に記載の微粒子状メソポーラスシリカを含有することを特徴とするメソポーラスシリカ分散液。   A mesoporous silica dispersion containing the particulate mesoporous silica according to any one of claims 1 to 4. 請求項1〜4の何れか一項に記載の微粒子状メソポーラスシリカを造粒してなることを特徴とするメソポーラスシリカ造粒体。
A mesoporous silica granule obtained by granulating the particulate mesoporous silica according to any one of claims 1 to 4.
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