JP2508713B2 - 高純度大粒子径シリカゾルの製造法 - Google Patents
高純度大粒子径シリカゾルの製造法Info
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- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
- C01B33/142—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates
- C01B33/143—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
- C01B33/1435—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates using ion exchangers
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高純度、特にアルミニウム及び鉄の含有率
が著しく低い大粒子径シリカゾルの製造法に関する。
が著しく低い大粒子径シリカゾルの製造法に関する。
大粒子径シリカゾルは、一般にBET法による比表面積
の測定値から算出される粒子径が約20mμ以上であるコ
ロイダルシリカの分散液であり、紙の表面処理剤、高分
子材料の改質剤、フィルムの表面処理剤、研磨剤、触媒
等に用いられているが、次第に高純度かつ高性能のもの
が要望され、例えば半導体材料の研磨用、フィルムの表
面処理用、触媒用等には30〜100mμの粒径を有し、しか
も粒径の揃った球形の粒子からなるシリカゾルが望まれ
ている。
の測定値から算出される粒子径が約20mμ以上であるコ
ロイダルシリカの分散液であり、紙の表面処理剤、高分
子材料の改質剤、フィルムの表面処理剤、研磨剤、触媒
等に用いられているが、次第に高純度かつ高性能のもの
が要望され、例えば半導体材料の研磨用、フィルムの表
面処理用、触媒用等には30〜100mμの粒径を有し、しか
も粒径の揃った球形の粒子からなるシリカゾルが望まれ
ている。
（従来の技術） 高純度大粒子径シリカゾルの製造法としては、米国特
許第2614995号明細書にアンモニア水溶液中で金属珪素
を酸化することによる水性シリカゾルの製造法が、ま
た、ジャーナル・オブ・コロイド・インターフェース・
サイエンス（J.Colloid Interface Sci.）第26巻第62〜
69頁（1968年）にアルコールとアンモニア水溶液の混合
溶液中でオルト珪酸エチルを加水分解することによるオ
ルガノシリカゾル製造法が示されている。
許第2614995号明細書にアンモニア水溶液中で金属珪素
を酸化することによる水性シリカゾルの製造法が、ま
た、ジャーナル・オブ・コロイド・インターフェース・
サイエンス（J.Colloid Interface Sci.）第26巻第62〜
69頁（1968年）にアルコールとアンモニア水溶液の混合
溶液中でオルト珪酸エチルを加水分解することによるオ
ルガノシリカゾル製造法が示されている。
また、珪酸アルカリを原料とする高純度シリカゲルの
製造法としては、特公昭41-3369号公報に珪酸アルカリ
の水溶液を酸型陽イオン交換樹脂で脱アルカリ処理し、
珪酸ゾルを得て、そのゾルに硝酸を加えてpHを1.2と
し、72時間常温で熟成後、酸型強酸性陽イオン交換樹脂
及び水酸型陰イオン交換樹脂を通過させ、これに直ちに
NaOHを加えてpH8.0に調節し、真空下80℃の温度で常に
一定の液面を保ちながら蒸発濃縮し、Na2O0.3％、SiO
22.5％の珪酸ゾルを得る方法が示されている。
製造法としては、特公昭41-3369号公報に珪酸アルカリ
の水溶液を酸型陽イオン交換樹脂で脱アルカリ処理し、
珪酸ゾルを得て、そのゾルに硝酸を加えてpHを1.2と
し、72時間常温で熟成後、酸型強酸性陽イオン交換樹脂
及び水酸型陰イオン交換樹脂を通過させ、これに直ちに
NaOHを加えてpH8.0に調節し、真空下80℃の温度で常に
一定の液面を保ちながら蒸発濃縮し、Na2O0.3％、SiO
22.5％の珪酸ゾルを得る方法が示されている。
更に別の製造法として、特開昭61-158810号公報に、
アルカリ珪酸塩の水溶液を、強酸型陽イオン交換樹脂で
脱アルカリ処理し、珪酸液を得て、その液に酸を加えて
pH2.5以下温度０〜98℃の条件下で酸処理し、得られた
酸性珪酸コロイド溶液中の不純物を分画分子量500〜100
00の限外濾過膜にて除去してオリゴ珪酸溶液とし、この
オリゴ珪酸溶液の一部にアンモニアを加えて、pH7〜10
で60〜98℃の温度に加熱してヒートゾルを調製し、この
ヒールゾルにオリゴ珪酸溶液の残部を、除々に滴下して
コロイド粒子を成長させる方法が示されている。
アルカリ珪酸塩の水溶液を、強酸型陽イオン交換樹脂で
脱アルカリ処理し、珪酸液を得て、その液に酸を加えて
pH2.5以下温度０〜98℃の条件下で酸処理し、得られた
酸性珪酸コロイド溶液中の不純物を分画分子量500〜100
00の限外濾過膜にて除去してオリゴ珪酸溶液とし、この
オリゴ珪酸溶液の一部にアンモニアを加えて、pH7〜10
で60〜98℃の温度に加熱してヒートゾルを調製し、この
ヒールゾルにオリゴ珪酸溶液の残部を、除々に滴下して
コロイド粒子を成長させる方法が示されている。
一方、大粒子径シリカゾルの製造法としては、特開昭
60-251119号公報に、SiO21.5〜８重量のアルカリ金属珪
酸塩溶液に、pH2〜５、SiO2２〜６重量％の活性珪酸の
溶液をSiO2/M2Ｏモル比20〜40となるまで90〜150℃で徐
添し、同温度で反応を完結させた後、液中のアルカリ金
属分を酸で部分中和し、再び90〜150℃で熟成し、限外
濾過法で濃縮する方法が示されている。
60-251119号公報に、SiO21.5〜８重量のアルカリ金属珪
酸塩溶液に、pH2〜５、SiO2２〜６重量％の活性珪酸の
溶液をSiO2/M2Ｏモル比20〜40となるまで90〜150℃で徐
添し、同温度で反応を完結させた後、液中のアルカリ金
属分を酸で部分中和し、再び90〜150℃で熟成し、限外
濾過法で濃縮する方法が示されている。
（発明が解決しようとする問題点） 上記米国特許第2614995号に記載の方法、ジャーナル
・オブ・コロイド・インターフェース・サイエンスに記
載の方法等では、原料である金属珪素、オルト珪酸エチ
ルは高価であり、製造プロセスも複雑となり、製品は安
価には得られない。またこれらの製造方法で得られたシ
リカ粒子は、小粒子径シリカ粒子の凝集によって生じた
二次粒子であって、多孔質乃至非緻密質粒子である。そ
して結合力にも乏しく、用途はかなり制限される。
・オブ・コロイド・インターフェース・サイエンスに記
載の方法等では、原料である金属珪素、オルト珪酸エチ
ルは高価であり、製造プロセスも複雑となり、製品は安
価には得られない。またこれらの製造方法で得られたシ
リカ粒子は、小粒子径シリカ粒子の凝集によって生じた
二次粒子であって、多孔質乃至非緻密質粒子である。そ
して結合力にも乏しく、用途はかなり制限される。
これに対し、珪酸アルカリを原料とする上記特公昭41
-3369号に記載の方によると、安価に高純度のシリカゾ
ルを得ることができるが、得られたシリカゾルの粒子径
は20mμ以下であり、その上このコロイド状シリカの粒
径は不揃いとなり易い。上記特開昭61-158810号に記載
の方法も、珪酸アルカリを原料とする方法であるが、得
られたシリカゾルの粒子径はやはり20mμ以下であり、
長時間かけても20mμ以上に成長させることができな
い。
-3369号に記載の方によると、安価に高純度のシリカゾ
ルを得ることができるが、得られたシリカゾルの粒子径
は20mμ以下であり、その上このコロイド状シリカの粒
径は不揃いとなり易い。上記特開昭61-158810号に記載
の方法も、珪酸アルカリを原料とする方法であるが、得
られたシリカゾルの粒子径はやはり20mμ以下であり、
長時間かけても20mμ以上に成長させることができな
い。
上記特開昭60-251119号公報に記載の方法では、大粒
子径シリカゾルは得られても、特別の高純度製品は得ら
れない。一般に、珪酸アルカリを原料とする方法では、
この用いられる珪酸アルカリが、天然珪石や天然珪砂を
アルカリ熔融することによりつくられるため、不純物と
してアルミニウム、鉄などが比較的多量に製品中に混入
する。イオン交換法によってもこのアルミニウムや鉄等
が完全に除去されないのは、これら金属がシリカの粒子
内部に捕捉されていることによると考えられる。従っ
て、これら金属を除くには、コロイダルシリカにまで成
長する前の段階で除去するのがよいと考えられる。しか
し、この段階は活性珪酸が溶解している段階であるか
ら、処理中にゲス化現象が起り易い。
子径シリカゾルは得られても、特別の高純度製品は得ら
れない。一般に、珪酸アルカリを原料とする方法では、
この用いられる珪酸アルカリが、天然珪石や天然珪砂を
アルカリ熔融することによりつくられるため、不純物と
してアルミニウム、鉄などが比較的多量に製品中に混入
する。イオン交換法によってもこのアルミニウムや鉄等
が完全に除去されないのは、これら金属がシリカの粒子
内部に捕捉されていることによると考えられる。従っ
て、これら金属を除くには、コロイダルシリカにまで成
長する前の段階で除去するのがよいと考えられる。しか
し、この段階は活性珪酸が溶解している段階であるか
ら、処理中にゲス化現象が起り易い。
従って、本発明は、かかる従来法の難点を解消したも
のであって、平均粒子径が30〜100mμであり、コロイダ
ルシルカ粒子径がよく揃っており、高純度かつ安定なシ
リカゾルを効率よく安価に製造できる方法を提供しよと
するものである。
のであって、平均粒子径が30〜100mμであり、コロイダ
ルシルカ粒子径がよく揃っており、高純度かつ安定なシ
リカゾルを効率よく安価に製造できる方法を提供しよと
するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の高純度大粒子径シリカゾルの製造法は、下記
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び
（ｇ）工程を包含することを特徴とする。
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び
（ｇ）工程を包含することを特徴とする。
（ａ） SiO2として２〜６重量％のアルカリ金属珪酸塩
水溶液を水素型陽イオン交換樹脂で処理することによ
り、アルカリ金属イオンを除去した活性珪酸の水性コロ
イド溶液を得る工程、 （ｂ） 得られた活性珪酸の水性コロイド溶液に酸を加
えてpH0〜2.0に調整し、熟成した後、水素型強酸性陽イ
オン交換樹脂で処理し、続いて水酸型強塩基性陰イオン
交換樹脂で処理し、再び水素型強酸性陽イオン交換樹脂
で処理することによりSiO2として２〜６重量％の高純度
活性珪酸の水性コロイド溶液を得る工程、 （ｃ） 得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶液に
高純度アルカリ金属水酸化物水溶液を加えて、SiO2とし
て２〜６重量％、pH7〜８、SiO2/M2Ｏ（但し、Ｍはアル
カリ金属原子であるＫ又はNaを表わす。）モル比が100
〜300の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液を得る工
程、 （ｄ） 上記（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ
水性コロイド溶液に高純度アルカリ金属水酸化物水溶液
を加えることにより得られるSiO2/M2Ｏモル比が4.5以下
である高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液又はこれを濃縮
若しくは希釈することにより得られるSiO2濃度８重量％
以下の高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液或は高純度アル
カリ金属水酸化物水溶液に、上記（ｃ）工程で得られた
高純度安定化シリカ水性コロイド溶液を、SiO2/M2Ｏモ
ル比が20〜60となるまで90〜150℃で充分な攪拌下に徐
々に添加する工程、 （ｅ） （ｄ）工程に引き続き、（ｄ）工程により得ら
れた反応混合液を90〜150℃で攪拌下反応を完結せしめ
る工程、 （ｆ） （ｅ）工程により得られた反応混合液に、該液
中の前記アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ金属珪
酸塩に由来するアルカリ当量の40〜90％に相当する当量
の酸を添加した後、得られた反応混合液を90〜150℃で
熟成する工程、 （ｇ） （ｆ）工程により得られたシリカゾルを微細多
孔性膜により濃縮する工程。
水溶液を水素型陽イオン交換樹脂で処理することによ
り、アルカリ金属イオンを除去した活性珪酸の水性コロ
イド溶液を得る工程、 （ｂ） 得られた活性珪酸の水性コロイド溶液に酸を加
えてpH0〜2.0に調整し、熟成した後、水素型強酸性陽イ
オン交換樹脂で処理し、続いて水酸型強塩基性陰イオン
交換樹脂で処理し、再び水素型強酸性陽イオン交換樹脂
で処理することによりSiO2として２〜６重量％の高純度
活性珪酸の水性コロイド溶液を得る工程、 （ｃ） 得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶液に
高純度アルカリ金属水酸化物水溶液を加えて、SiO2とし
て２〜６重量％、pH7〜８、SiO2/M2Ｏ（但し、Ｍはアル
カリ金属原子であるＫ又はNaを表わす。）モル比が100
〜300の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液を得る工
程、 （ｄ） 上記（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ
水性コロイド溶液に高純度アルカリ金属水酸化物水溶液
を加えることにより得られるSiO2/M2Ｏモル比が4.5以下
である高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液又はこれを濃縮
若しくは希釈することにより得られるSiO2濃度８重量％
以下の高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液或は高純度アル
カリ金属水酸化物水溶液に、上記（ｃ）工程で得られた
高純度安定化シリカ水性コロイド溶液を、SiO2/M2Ｏモ
ル比が20〜60となるまで90〜150℃で充分な攪拌下に徐
々に添加する工程、 （ｅ） （ｄ）工程に引き続き、（ｄ）工程により得ら
れた反応混合液を90〜150℃で攪拌下反応を完結せしめ
る工程、 （ｆ） （ｅ）工程により得られた反応混合液に、該液
中の前記アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ金属珪
酸塩に由来するアルカリ当量の40〜90％に相当する当量
の酸を添加した後、得られた反応混合液を90〜150℃で
熟成する工程、 （ｇ） （ｆ）工程により得られたシリカゾルを微細多
孔性膜により濃縮する工程。
本発明の（ａ）工程に用いられるアルカリ金属珪酸塩
水溶液は、アルカリ金属珪酸塩を水に溶解させることに
よって容易に得られる強アルカリ性の液である。アルカ
リ金属珪酸塩は、カリウム又はナトリウム等の珪酸塩で
あり、これらはSiO2/M2Ｏモル比が異なる種々のものが
知られているが、水に溶解させたとき完全な溶液が得ら
れるものが好ましく、通常上記モル比として１〜4.5程
度のものが用いられる。またこれら用いられるアルカリ
金属珪酸塩としては、金属不純物としてアルミニウム、
鉄などの含有量の少ない市販工業製品で充分である。特
に安価に入手し得る純度の良いモル比２〜４程度の珪酸
ナトリウムが好ましい。
水溶液は、アルカリ金属珪酸塩を水に溶解させることに
よって容易に得られる強アルカリ性の液である。アルカ
リ金属珪酸塩は、カリウム又はナトリウム等の珪酸塩で
あり、これらはSiO2/M2Ｏモル比が異なる種々のものが
知られているが、水に溶解させたとき完全な溶液が得ら
れるものが好ましく、通常上記モル比として１〜4.5程
度のものが用いられる。またこれら用いられるアルカリ
金属珪酸塩としては、金属不純物としてアルミニウム、
鉄などの含有量の少ない市販工業製品で充分である。特
に安価に入手し得る純度の良いモル比２〜４程度の珪酸
ナトリウムが好ましい。
本発明の（ａ）工程で得られる活性珪酸の水性コロイ
ド溶液は、溶解珪酸及び粒子径3mμ以下の珪酸の低重合
粒子が水中に共存する酸性の液である。
ド溶液は、溶解珪酸及び粒子径3mμ以下の珪酸の低重合
粒子が水中に共存する酸性の液である。
本発明の（ｂ）工程で用いられる酸としては、無機酸
がよく、純度の高い市販工業製品の硫酸、塩酸、硝酸等
が好ましく、特に金属不純物の除去率の高い硝酸が好ま
しい。
がよく、純度の高い市販工業製品の硫酸、塩酸、硝酸等
が好ましく、特に金属不純物の除去率の高い硝酸が好ま
しい。
本発明の（ｃ）工程で用いられる高純度アルカリ金属
水酸化物としては、高純度の試薬級市販工業薬品の水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム等が好ましく、特にシリ
カ粒子の成長に良い効果を与える水酸化カリウムが好ま
しい。
水酸化物としては、高純度の試薬級市販工業薬品の水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム等が好ましく、特にシリ
カ粒子の成長に良い効果を与える水酸化カリウムが好ま
しい。
本発明の（ｆ）工程で用いられる酸としては、無機
酸、有機酸のいずれでもよいが、純度の高い市販工業薬
品の硫酸、塩酸、硝酸等が好ましく、特に反応容器がス
テンレス鋼製のときは硫酸が好ましい。これら用いられ
る酸は２〜20％程度の水溶液であるものが更に好まし
い。
酸、有機酸のいずれでもよいが、純度の高い市販工業薬
品の硫酸、塩酸、硝酸等が好ましく、特に反応容器がス
テンレス鋼製のときは硫酸が好ましい。これら用いられ
る酸は２〜20％程度の水溶液であるものが更に好まし
い。
本発明の（ｇ）工程に用いられる微細多孔性膜は、通
常コロイド粒子の分散液の濃縮に用いられる市販工業製
品でよく、孔径として５〜20mμ程度の限外濾過膜が好
ましい。
常コロイド粒子の分散液の濃縮に用いられる市販工業製
品でよく、孔径として５〜20mμ程度の限外濾過膜が好
ましい。
本発明の（ａ）工程〜（ｇ）工程には、耐酸性、耐ア
ルカリ性及び耐圧性の反応容器、強力攪拌機、温度制御
装置、定量ポンプ等を備えた樹脂被覆製又はステンレス
鋼製の製造装置を用いることが好ましい。また、用いら
れる水素型陽イオン交換樹脂、水素型強酸性陽イオン交
換樹脂、水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂等は、いずれ
も市販工業製品でよい。
ルカリ性及び耐圧性の反応容器、強力攪拌機、温度制御
装置、定量ポンプ等を備えた樹脂被覆製又はステンレス
鋼製の製造装置を用いることが好ましい。また、用いら
れる水素型陽イオン交換樹脂、水素型強酸性陽イオン交
換樹脂、水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂等は、いずれ
も市販工業製品でよい。
（作用） 本発明の（ａ）工程は、アルカリ金属珪酸塩の希薄水
溶液からアルカリ金属イオンを効率よく除去することに
より活性珪酸の水性フロイド溶液を得る工程である。
（ｂ）工程は、この溶液に酸を添加し、pHを０〜2.0に
して、溶液中に存在する活性珪酸及び粒子径3mμ以下の
珪酸の低重合粒子に抱き込まれている金属不純物をイオ
ン化させ、溶液内に溶出させ、更に、アルミニウム、鉄
等不純陽イオン及び陰イオンを除く工程である。この酸
処理における熟成は、金属不純物の溶出効率とこの酸処
理活性珪酸の水性コロイド溶液の安定性を考慮して、所
要時間が決まる。この所要時間は温度により異なり、低
温程長時間を要す。常温下、特に０〜40℃の場合では24
時間から120時間の熟成が必要であるが、液温40〜60℃
では２〜10時間そして液温60〜98℃では0.5〜３時間の
熟成が必要である。
溶液からアルカリ金属イオンを効率よく除去することに
より活性珪酸の水性フロイド溶液を得る工程である。
（ｂ）工程は、この溶液に酸を添加し、pHを０〜2.0に
して、溶液中に存在する活性珪酸及び粒子径3mμ以下の
珪酸の低重合粒子に抱き込まれている金属不純物をイオ
ン化させ、溶液内に溶出させ、更に、アルミニウム、鉄
等不純陽イオン及び陰イオンを除く工程である。この酸
処理における熟成は、金属不純物の溶出効率とこの酸処
理活性珪酸の水性コロイド溶液の安定性を考慮して、所
要時間が決まる。この所要時間は温度により異なり、低
温程長時間を要す。常温下、特に０〜40℃の場合では24
時間から120時間の熟成が必要であるが、液温40〜60℃
では２〜10時間そして液温60〜98℃では0.5〜３時間の
熟成が必要である。
熟成において、熟成の時間が所定の時間より長いと、
酸処理活性珪酸の水性コロイド溶液は変質し、増粘・ゲ
ル化する。
酸処理活性珪酸の水性コロイド溶液は変質し、増粘・ゲ
ル化する。
次に、水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理し、樹脂
に金属不純物イオンを吸着させ、溶液内より除去する。
そして水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂で処理し、添加
した酸、又使用したアルカリ金属珪酸塩に含有されてい
た物質からの陰イオンを樹脂に吸着させ溶液内より除去
する。さらに再度水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理
し、溶液内に微量残存するアルカリ金属イオン、アルカ
リ土類金属イオンと金属不純物イオンを除去する。以上
の処理により、高純度活性珪酸の水性コロイド溶液を得
る。
に金属不純物イオンを吸着させ、溶液内より除去する。
そして水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂で処理し、添加
した酸、又使用したアルカリ金属珪酸塩に含有されてい
た物質からの陰イオンを樹脂に吸着させ溶液内より除去
する。さらに再度水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理
し、溶液内に微量残存するアルカリ金属イオン、アルカ
リ土類金属イオンと金属不純物イオンを除去する。以上
の処理により、高純度活性珪酸の水性コロイド溶液を得
る。
ここで再度水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理を行
わないと、溶液内に微量残存するアルカリ金属イオンと
アルカリ土類金属イオンにより高純度活性珪酸の水性コ
ロイド溶液のpHが５〜７となり、３時間以内に液はゲル
化する。
わないと、溶液内に微量残存するアルカリ金属イオンと
アルカリ土類金属イオンにより高純度活性珪酸の水性コ
ロイド溶液のpHが５〜７となり、３時間以内に液はゲル
化する。
本発明の（ｃ）工程は（ｂ）工程で得られた高純度活
性珪酸の水性コロイド溶液に高純度アルカリ金属水酸化
物水溶液を加えて、SiO2として２〜６重量％、pH7〜
８、SiO2/M2Ｏモル比が100〜300の高純度安定化シリカ
水性コロイド溶液を得る工程である。
性珪酸の水性コロイド溶液に高純度アルカリ金属水酸化
物水溶液を加えて、SiO2として２〜６重量％、pH7〜
８、SiO2/M2Ｏモル比が100〜300の高純度安定化シリカ
水性コロイド溶液を得る工程である。
上記（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸の水性コロ
イド溶液は３〜10時間以内でゲル化し、また、（ｃ）工
程で高純度安定化シリカ水性コロイド溶液のSiO2/M2Ｏ
モル比を300以上に設定するとpHが５〜７となり、30時
間以内に増粘・ゲル化するので、引きつづく（ｄ）工程
での使用は可使時間不足から困難である。しかし、
（ｃ）工程によって得られた高純度安定化シリカ水性コ
ロイド溶液はゲル化することなく、（ｄ）工程での使用
は可能であり、（ｃ）工程終了後30時間以内に（ｄ）工
程で使用すれば、（ｆ）工程で得られる反応混合液は小
粒子径シリカ粒子（５〜10mμ）を含まない大粒子径シ
リカ粒子よりなるシリカゾルとなる。（ｄ）工程での使
用する高純度安定化シリカ水性コロイド溶液が（ｃ）工
程終了後30時間経過したもの又はpH8以上、SiO2/M2Ｏモ
ル比が100以下のものの場合、（ｆ）工程で得られる反
応混合液は小粒子径シリカ粒子を含み、目的の大きさを
持った大粒子径シリカ粒子よりなるシリカゾルとはなら
ない。
イド溶液は３〜10時間以内でゲル化し、また、（ｃ）工
程で高純度安定化シリカ水性コロイド溶液のSiO2/M2Ｏ
モル比を300以上に設定するとpHが５〜７となり、30時
間以内に増粘・ゲル化するので、引きつづく（ｄ）工程
での使用は可使時間不足から困難である。しかし、
（ｃ）工程によって得られた高純度安定化シリカ水性コ
ロイド溶液はゲル化することなく、（ｄ）工程での使用
は可能であり、（ｃ）工程終了後30時間以内に（ｄ）工
程で使用すれば、（ｆ）工程で得られる反応混合液は小
粒子径シリカ粒子（５〜10mμ）を含まない大粒子径シ
リカ粒子よりなるシリカゾルとなる。（ｄ）工程での使
用する高純度安定化シリカ水性コロイド溶液が（ｃ）工
程終了後30時間経過したもの又はpH8以上、SiO2/M2Ｏモ
ル比が100以下のものの場合、（ｆ）工程で得られる反
応混合液は小粒子径シリカ粒子を含み、目的の大きさを
持った大粒子径シリカ粒子よりなるシリカゾルとはなら
ない。
本発明の（ｄ）工程は、珪酸の重合反応を起させてシ
リカの微細な核粒子を析出させた後、この核粒子の周り
に更に珪酸を反応沈着させることによりシリカ粒子を成
長させ、ほぼ球形の径が揃った20〜80mμ程度のシリカ
粒子を水中に生成せしめる工程であり、この工程で得ら
れた液は、尚未反応珪酸、未成長シリカ粒子等を含有す
る反応混合液である。この反応混合液は、充分な安定性
を欠くものであるから、（ｄ）工程の期間中に濃縮が起
らないように保つが好ましい。
リカの微細な核粒子を析出させた後、この核粒子の周り
に更に珪酸を反応沈着させることによりシリカ粒子を成
長させ、ほぼ球形の径が揃った20〜80mμ程度のシリカ
粒子を水中に生成せしめる工程であり、この工程で得ら
れた液は、尚未反応珪酸、未成長シリカ粒子等を含有す
る反応混合液である。この反応混合液は、充分な安定性
を欠くものであるから、（ｄ）工程の期間中に濃縮が起
らないように保つが好ましい。
反応温度が沸点以上のときは、水の蒸発が起らないよ
うに加圧下に行うのもよい。
うに加圧下に行うのもよい。
上記反応温度が90℃以下の場合、シリカ粒子の成長が
遅く、目的とした粒径迄成長しない。また反応温度が15
0℃以上の場合、目的とした粒径となるが、反応容器の
耐圧が絶対圧として5.85atm以上要求されることにな
り、製造装置の耐高圧構造化は経済的負担が増加して好
ましくない。よって反応温度としては、90〜150℃が適
している。
遅く、目的とした粒径迄成長しない。また反応温度が15
0℃以上の場合、目的とした粒径となるが、反応容器の
耐圧が絶対圧として5.85atm以上要求されることにな
り、製造装置の耐高圧構造化は経済的負担が増加して好
ましくない。よって反応温度としては、90〜150℃が適
している。
本発明の（ｅ）工程は、（ｄ）工程で得られた反応混
合液中の未反応珪酸及び未成長シリカ粒子を消失せしめ
るための反応完結工程であり、（ｄ）工程に引き続いて
行なわれ、この工程によってシリカの粒径は30〜100mμ
にまで成長させることができる。
合液中の未反応珪酸及び未成長シリカ粒子を消失せしめ
るための反応完結工程であり、（ｄ）工程に引き続いて
行なわれ、この工程によってシリカの粒径は30〜100mμ
にまで成長させることができる。
本発明の（ｆ）工程は、（ｅ）工程で得られた反応混
合液から安定なシリカゾルをつくるための工程である。
この（ｆ）工程で行なわれる酸の添加をそれに替って
（ｄ）工程又は（ｅ）工程で行なったり或いはその中間
で行なうと反応混合液の安定性が失なわれ、また充分な
シリカ粒子の成長が妨げられたり、或いは場合によって
はゲル化が起ることもある。（ｆ）工程での酸の添加に
よって、反応混合液中に存するアルカリを中和して塩を
生成せしめると共に、所定粒径のコロイダルシリカの安
定化のためのアルカリのみを残存せしめることができ
る。従って、（ｆ）工程での酸の添加により、この残存
アルカリと液中シリカのモル比がSiO2/M2Ｏとして70〜1
50に調節されると共に、（ｇ）工程での濃縮の際に必要
な塩をシリカゾル中に共存せしめることができる。
合液から安定なシリカゾルをつくるための工程である。
この（ｆ）工程で行なわれる酸の添加をそれに替って
（ｄ）工程又は（ｅ）工程で行なったり或いはその中間
で行なうと反応混合液の安定性が失なわれ、また充分な
シリカ粒子の成長が妨げられたり、或いは場合によって
はゲル化が起ることもある。（ｆ）工程での酸の添加に
よって、反応混合液中に存するアルカリを中和して塩を
生成せしめると共に、所定粒径のコロイダルシリカの安
定化のためのアルカリのみを残存せしめることができ
る。従って、（ｆ）工程での酸の添加により、この残存
アルカリと液中シリカのモル比がSiO2/M2Ｏとして70〜1
50に調節されると共に、（ｇ）工程での濃縮の際に必要
な塩をシリカゾル中に共存せしめることができる。
本発明の（ｇ）工程は、（ｇ）工程によって得られた
低濃度のシリカゾルを高濃度の安定な製品シリカゾルに
するために、微細多孔性膜を通して水と共に、製品シリ
カゾル中に残存していてはゾルの安定化に妨げとなる量
のアルカリ金属イオン及び酸根をも除去するための工程
である。（ｇ）工程によって得られたシリカゾルは安定
なゾルであるから、そのまま製品として前記各種用途に
使用できる他、更にこのゾルには各種の変成を施すこと
もできる。
低濃度のシリカゾルを高濃度の安定な製品シリカゾルに
するために、微細多孔性膜を通して水と共に、製品シリ
カゾル中に残存していてはゾルの安定化に妨げとなる量
のアルカリ金属イオン及び酸根をも除去するための工程
である。（ｇ）工程によって得られたシリカゾルは安定
なゾルであるから、そのまま製品として前記各種用途に
使用できる他、更にこのゾルには各種の変成を施すこと
もできる。
また、シリカゾルのシリカ粒子の径については、シリ
カ粒子を球状粒子とし、比表面積Ｓ（ｍ2/g）より平均
粒子径Ｄ5（ｍμ）を求める算出式Ｓ＝６×103／密度×
ｄ＝2720/D5を用いて、BET法（窒素吸着法）により得ら
れた比表面積より求められる。
カ粒子を球状粒子とし、比表面積Ｓ（ｍ2/g）より平均
粒子径Ｄ5（ｍμ）を求める算出式Ｓ＝６×103／密度×
ｄ＝2720/D5を用いて、BET法（窒素吸着法）により得ら
れた比表面積より求められる。
更に、シリカゾルのシリカ粒子の径が揃っているか否
かは、シリカゾルのシリカの粒子を電子顕微鏡写真に撮
影し、写真に映ったシリカ粒子像を画像解析する方法に
よって行なわれていたが、これによる表示は的確でな
い。ジャーナルオブケミカルフィジックス（Journal of
Chemical Physics）第57巻第11号（1972年12月）第481
4頁に記載の準弾性レーザー光散乱法（以下、動的光散
乱法という。）により測定される平均粒子径Ddと粒子径
の標準偏差Sdとの比Sd/Ddで表わされる変動係数はシリ
カゾルのシリカ粒子径の分布を表現するのに極めて適
し、この値は小さい程径がよく揃っていることを表わ
す。この変動係数の値で表わすと、従来の製造法で得ら
れた大粒子径シリカゾルの変動係数は0.3近辺又はそれ
以上であるが、本発明によるものは、これよりはるかに
小さい。
かは、シリカゾルのシリカの粒子を電子顕微鏡写真に撮
影し、写真に映ったシリカ粒子像を画像解析する方法に
よって行なわれていたが、これによる表示は的確でな
い。ジャーナルオブケミカルフィジックス（Journal of
Chemical Physics）第57巻第11号（1972年12月）第481
4頁に記載の準弾性レーザー光散乱法（以下、動的光散
乱法という。）により測定される平均粒子径Ddと粒子径
の標準偏差Sdとの比Sd/Ddで表わされる変動係数はシリ
カゾルのシリカ粒子径の分布を表現するのに極めて適
し、この値は小さい程径がよく揃っていることを表わ
す。この変動係数の値で表わすと、従来の製造法で得ら
れた大粒子径シリカゾルの変動係数は0.3近辺又はそれ
以上であるが、本発明によるものは、これよりはるかに
小さい。
（実施例） 実施例１ （ａ）工程 JIS 3号珪酸ナトリウム（SiO228.8重量％,Na2O9.47重
量％,Al2Ｏ3280ppm,Fe2Ｏ345ppm,CaO46ppm,MgO25ppm）8
76gと超純水（電気伝導度0.06μS/cm以下）6,124gとで
調製した希釈珪酸ナトリウム水溶液（SiO23.60重量％）
7,000gを水素型陽イオン交換樹脂アンバーライトIR-120
Bで処理することにより、室温の活性珪酸の水性コロイ
ド溶液（SiO23.54重量％,pH2.78,電気伝導度667.5μS/c
m）5,950gを調製した。
量％,Al2Ｏ3280ppm,Fe2Ｏ345ppm,CaO46ppm,MgO25ppm）8
76gと超純水（電気伝導度0.06μS/cm以下）6,124gとで
調製した希釈珪酸ナトリウム水溶液（SiO23.60重量％）
7,000gを水素型陽イオン交換樹脂アンバーライトIR-120
Bで処理することにより、室温の活性珪酸の水性コロイ
ド溶液（SiO23.54重量％,pH2.78,電気伝導度667.5μS/c
m）5,950gを調製した。
（ｂ）工程 活性珪酸の水性コロイド溶液5,950gに試薬特級硝酸
（比重1.38:HNO361.3重量％）20.2gを加えて、pHを1.54
とし48時間室温で熟成後、水素型強酸性陽イオン交換樹
脂アンバーライトIR-120Bで処理後、続いて水酸型強塩
基性陰イオン交換樹脂アンバーライトIRA-410そして再
度水素型強酸性陽イオン交換樹脂アンバーライトIR-120
Bで処理し、室温の高純度活性珪酸の水性コロイド溶液
（SiO23.52重量％,pH4.38,電気伝導度27.20μS/cm,Al2
Ｏ30.25ppm,Fe2Ｏ30.19ppm,CaO0.08ppm,MgO0.02ppm）5,
030gを得た。
（比重1.38:HNO361.3重量％）20.2gを加えて、pHを1.54
とし48時間室温で熟成後、水素型強酸性陽イオン交換樹
脂アンバーライトIR-120Bで処理後、続いて水酸型強塩
基性陰イオン交換樹脂アンバーライトIRA-410そして再
度水素型強酸性陽イオン交換樹脂アンバーライトIR-120
Bで処理し、室温の高純度活性珪酸の水性コロイド溶液
（SiO23.52重量％,pH4.38,電気伝導度27.20μS/cm,Al2
Ｏ30.25ppm,Fe2Ｏ30.19ppm,CaO0.08ppm,MgO0.02ppm）5,
030gを得た。
（ｃ）工程 直ちに得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶液42
06gに試薬特級水酸化カリウムと超純水より調製した10
重量％水酸化カリウム水溶液（Ｋ2O8.40重量％）19.6g
を加えて、室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液
（SiO23.50重量％,pH7.36,電気伝導度566.0μS/cm,K2O
0.0389重量％,SiO2/K2Ｏモル比141）を得た。
06gに試薬特級水酸化カリウムと超純水より調製した10
重量％水酸化カリウム水溶液（Ｋ2O8.40重量％）19.6g
を加えて、室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液
（SiO23.50重量％,pH7.36,電気伝導度566.0μS/cm,K2O
0.0389重量％,SiO2/K2Ｏモル比141）を得た。
（ｄ）工程 攪拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた5lのガ
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液254.6gと10重量％水酸化カリウム水
溶液55.4gを投入して、高純度珪酸カリウム水溶液（SiO
23.01重量％,K2O1.50重量％,SiO2/K2Ｏモル比3.01）310
gを調製し、攪拌下加熱して水の沸騰還流状態に保っ
た。（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロ
イド溶液4,000gを上記還流状態にある反応器中の高純度
珪酸カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポン
プを用いて20時間を要して添加して反応混合液を生成さ
せた。
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液254.6gと10重量％水酸化カリウム水
溶液55.4gを投入して、高純度珪酸カリウム水溶液（SiO
23.01重量％,K2O1.50重量％,SiO2/K2Ｏモル比3.01）310
gを調製し、攪拌下加熱して水の沸騰還流状態に保っ
た。（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロ
イド溶液4,000gを上記還流状態にある反応器中の高純度
珪酸カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポン
プを用いて20時間を要して添加して反応混合液を生成さ
せた。
（ｅ）工程 引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.46
重量％,pH10.70,電気伝導度1,905μS/cm,K2O0.144重量
％,SiO2/K2Ｏモル比37.7）を得た。
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.46
重量％,pH10.70,電気伝導度1,905μS/cm,K2O0.144重量
％,SiO2/K2Ｏモル比37.7）を得た。
（ｆ）工程 次いででこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水よ
り調製した10重量％硫酸水溶液35.6gを還流下0.5時間を
要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成すること
によりシリカゾル（SiO23.43重量％,pH9.61,電気伝導度
2,635μS/cm,硫酸カリウム1460ppm,SiO2/K2Ｏモル比8
5）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBET法によ
り測定したところ44mμであった。
り調製した10重量％硫酸水溶液35.6gを還流下0.5時間を
要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成すること
によりシリカゾル（SiO23.43重量％,pH9.61,電気伝導度
2,635μS/cm,硫酸カリウム1460ppm,SiO2/K2Ｏモル比8
5）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBET法によ
り測定したところ44mμであった。
（ｇ）工程 次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Si
O2濃度40.1重量％,pH9.35,電気伝導度4,230μS/cm,SiO2
／全アルカリＫ2Ｏモル比79,SiO2／滴定法Ｋ2Ｏモル比4
10,硫酸カリウム濃度1620ppm,Al2Ｏ3濃度2.8ppm,Fe2Ｏ3
濃度2.2ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法による
粒子径44mμ、米国コールター社製の製品名（Coulter N
4Ｆの装置を用いた動的光散乱法による粒径の変動係数
の値は0.154,25℃の粘度3.3c.p.であり、更に安定性に
ついて試験したところ、60℃１ケ月の保存後でも、また
室温で１年の保存後にも粘度の変化が全く認められなか
った。
O2濃度40.1重量％,pH9.35,電気伝導度4,230μS/cm,SiO2
／全アルカリＫ2Ｏモル比79,SiO2／滴定法Ｋ2Ｏモル比4
10,硫酸カリウム濃度1620ppm,Al2Ｏ3濃度2.8ppm,Fe2Ｏ3
濃度2.2ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法による
粒子径44mμ、米国コールター社製の製品名（Coulter N
4Ｆの装置を用いた動的光散乱法による粒径の変動係数
の値は0.154,25℃の粘度3.3c.p.であり、更に安定性に
ついて試験したところ、60℃１ケ月の保存後でも、また
室温で１年の保存後にも粘度の変化が全く認められなか
った。
実施例２ （ａ）工程〜（ｃ）工程 実施例１と同様に（ａ）工程、（ｂ）工程及び（ｃ）
工程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶
液（SiO23.54重量％,pH7.24,電気伝導度516.5μS/cm,K2
O0.0359重量％,SiO2 /K2Ｏモル比155,Al2Ｏ30.25ppm,F
e2Ｏ30.18ppm,CaO0.08ppm,MgO0.02ppm）4375gを得た。
工程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶
液（SiO23.54重量％,pH7.24,電気伝導度516.5μS/cm,K2
O0.0359重量％,SiO2 /K2Ｏモル比155,Al2Ｏ30.25ppm,F
e2Ｏ30.18ppm,CaO0.08ppm,MgO0.02ppm）4375gを得た。
（ｄ）工程 攪拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた5lのガ
ラス製反応器に、試薬特級水酸化カリウムと超純水より
調製した10重量％水酸化カリウム水溶液53.6gと超純水2
56.4gを投入して、高純度水酸化カリウム水溶液（SiO2
０重量％,K2O1.45重量％,SiO2/K2Ｏモル比０）310gを調
製し、攪拌下加熱して水の沸騰還流状態に保った。
（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイド
溶液4,147gを上記還流状態にある反応器中の高純度水酸
化カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポンプ
を用いて20時間を要して反応混合液を生成させた。
ラス製反応器に、試薬特級水酸化カリウムと超純水より
調製した10重量％水酸化カリウム水溶液53.6gと超純水2
56.4gを投入して、高純度水酸化カリウム水溶液（SiO2
０重量％,K2O1.45重量％,SiO2/K2Ｏモル比０）310gを調
製し、攪拌下加熱して水の沸騰還流状態に保った。
（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイド
溶液4,147gを上記還流状態にある反応器中の高純度水酸
化カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポンプ
を用いて20時間を要して反応混合液を生成させた。
（ｅ）工程 引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.29
重量％,pH10.81,電気伝導度1,846μS/cm,K2O0.134重量
％,SiO2/K2Ｏモル比38.5）を得た。
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.29
重量％,pH10.81,電気伝導度1,846μS/cm,K2O0.134重量
％,SiO2/K2Ｏモル比38.5）を得た。
（ｆ）工程 次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より
調製した10重量％硫酸水溶液33.8gを還流下0.5時間を要
して添加した後、引き続き還流下８時間熟成することに
よりシリカゾル（SiO23.27重量％,pH9.90,電気伝導度2,
600μS/cm,硫酸カリウム1350ppm,SiO2/K2Ｏモル比85）
を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBETにより測
定したところ40mμであった。
調製した10重量％硫酸水溶液33.8gを還流下0.5時間を要
して添加した後、引き続き還流下８時間熟成することに
よりシリカゾル（SiO23.27重量％,pH9.90,電気伝導度2,
600μS/cm,硫酸カリウム1350ppm,SiO2/K2Ｏモル比85）
を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBETにより測
定したところ40mμであった。
（ｇ）工程 次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Si
O2濃度40.4重量％,pH9.47,電気伝導度4,380μS/cm,SiO2
／全アルカリＫ2Ｏモル比75,SiO2／滴定法Ｋ2Ｏモル比3
22,硫酸カリウム濃度1760ppm,Al2Ｏ3濃度2.9ppm,Fe2Ｏ3
濃度2.1ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法による
粒子径40mμ，実施例１に記載の装置を用いた動的光散
乱法による粒子の変動係数0.174,25℃の粘度3.3c.p.で
あり、更に安定性について試験したところ、60℃１ケ月
の保存後でも、又室温で１年の保存後にも粘度の変化が
全く認められなかった。
O2濃度40.4重量％,pH9.47,電気伝導度4,380μS/cm,SiO2
／全アルカリＫ2Ｏモル比75,SiO2／滴定法Ｋ2Ｏモル比3
22,硫酸カリウム濃度1760ppm,Al2Ｏ3濃度2.9ppm,Fe2Ｏ3
濃度2.1ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法による
粒子径40mμ，実施例１に記載の装置を用いた動的光散
乱法による粒子の変動係数0.174,25℃の粘度3.3c.p.で
あり、更に安定性について試験したところ、60℃１ケ月
の保存後でも、又室温で１年の保存後にも粘度の変化が
全く認められなかった。
実施例３ （ａ）工程〜（ｃ）工程 実施例１と同様に（ａ）工程、（ｂ）工程及び（ｃ）
工程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶
液（SiO23.56重量％,pH7.64,電気伝導度541.0μS/cm,K2
O0.0373重量％,SiO2/K2Ｏモル比150,Al2Ｏ30.25ppm,Fe2
Ｏ30.18ppm,CaO0.08ppm,MgO0.02ppm）4,200gを得た。
工程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶
液（SiO23.56重量％,pH7.64,電気伝導度541.0μS/cm,K2
O0.0373重量％,SiO2/K2Ｏモル比150,Al2Ｏ30.25ppm,Fe2
Ｏ30.18ppm,CaO0.08ppm,MgO0.02ppm）4,200gを得た。
（ｄ）工程 上記とは別に、（ａ）工程より得た高純度活性珪酸の
水性コロイド溶液に、試薬特級水酸化カリウムと超純水
より調製した10％水酸化カリウム水溶液を加えて、SiO2
/K2Ｏモル比が3.90となる高純度珪酸カリウム水溶液を
調製した。調製した高純度珪酸カリウム水溶液は回転式
蒸発器を用いて50℃でSiO2濃度20重量％まで減圧濃縮を
行ない高濃度高純度珪酸カリウム（SiO220.0重量％,K2O
8.05重量％,SiO2/K2Ｏモル比3.90,Al2Ｏ31.4ppm,Fe2Ｏ3
1.0ppm,CaO0.4ppm,MgO0.1ppm）を得た。
水性コロイド溶液に、試薬特級水酸化カリウムと超純水
より調製した10％水酸化カリウム水溶液を加えて、SiO2
/K2Ｏモル比が3.90となる高純度珪酸カリウム水溶液を
調製した。調製した高純度珪酸カリウム水溶液は回転式
蒸発器を用いて50℃でSiO2濃度20重量％まで減圧濃縮を
行ない高濃度高純度珪酸カリウム（SiO220.0重量％,K2O
8.05重量％,SiO2/K2Ｏモル比3.90,Al2Ｏ31.4ppm,Fe2Ｏ3
1.0ppm,CaO0.4ppm,MgO0.1ppm）を得た。
攪拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた5lのガ
ラス製反応器に、上記の高濃度高純度珪酸カリウム56.0
gと超純水254.0gを投入して、高純度珪酸カリウム水溶
液（SiO23.61重量％,K2O1.45重量％,SiO2/K2Ｏモル比3.
90）310gを調製し、攪拌下加熱して水の沸騰還流状態に
保った。
ラス製反応器に、上記の高濃度高純度珪酸カリウム56.0
gと超純水254.0gを投入して、高純度珪酸カリウム水溶
液（SiO23.61重量％,K2O1.45重量％,SiO2/K2Ｏモル比3.
90）310gを調製し、攪拌下加熱して水の沸騰還流状態に
保った。
（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイ
ド溶液4,000gを上記還流状態にある反応器中の高純度珪
酸カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポンプ
を用いて20時間を要して反応混合物を生成させた。
ド溶液4,000gを上記還流状態にある反応器中の高純度珪
酸カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポンプ
を用いて20時間を要して反応混合物を生成させた。
（ｅ）工程 引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.56
重量％,pH10.87,電気伝導度1,920μS/cm,K2O0.140重量
％,SiO2/K2Ｏモル比39.9）を得た。
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.56
重量％,pH10.87,電気伝導度1,920μS/cm,K2O0.140重量
％,SiO2/K2Ｏモル比39.9）を得た。
（ｆ）工程 次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より
調製した10重量％硫酸水溶液32.9gを還流下0.5時間を要
して添加した後、引き続き還流下８時間熟成することに
よりシリカゾル（SiO23.54重量％、pH9.98,電気伝導度
2,710μS/cm,硫酸カリウム1360ppm,SiO2/K2Ｏモル比8
5）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBET法によ
り測定したとろ50mμであった。
調製した10重量％硫酸水溶液32.9gを還流下0.5時間を要
して添加した後、引き続き還流下８時間熟成することに
よりシリカゾル（SiO23.54重量％、pH9.98,電気伝導度
2,710μS/cm,硫酸カリウム1360ppm,SiO2/K2Ｏモル比8
5）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBET法によ
り測定したとろ50mμであった。
（ｇ）工程 次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルに測定の結果、Si
O2濃度40.4重量％,pH9.45,電気伝導度3,840μS/cm,SiO2
／全アルカリＫ2Ｏモル比81,SiO2／滴定法Ｋ2Ｏモル比4
19,硫酸カリウム濃度1,420ppm,Al2Ｏ3濃度2.9ppm,Fe2Ｏ
3濃度2.1ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法によ
る粒子径50mμ，実施例１に記載の装置を用いた動的光
散乱法による粒子の変動係数0.187,25℃の粘度3.3c.p.
であり、更に安定性について試験したところ、60℃１ケ
月の保存後でも、また室温で１年の保存後にも粘度の変
化がなかった。
O2濃度40.4重量％,pH9.45,電気伝導度3,840μS/cm,SiO2
／全アルカリＫ2Ｏモル比81,SiO2／滴定法Ｋ2Ｏモル比4
19,硫酸カリウム濃度1,420ppm,Al2Ｏ3濃度2.9ppm,Fe2Ｏ
3濃度2.1ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法によ
る粒子径50mμ，実施例１に記載の装置を用いた動的光
散乱法による粒子の変動係数0.187,25℃の粘度3.3c.p.
であり、更に安定性について試験したところ、60℃１ケ
月の保存後でも、また室温で１年の保存後にも粘度の変
化がなかった。
実施例４ （ａ）工程〜（ｃ）工程 実施例１と同様にａ工程を行ない、次にｂ工程におい
て使用するアルカリ金属水酸化物水溶液に試薬特級水酸
化ナトリウムと超純水より調製した10重量％水酸化ナト
リウム水溶液（Na2O7.75重量％）を使用して、室温の高
純度安定化シリカ水性コロイド溶液（SiO23.39重量％,p
H7.65,電気伝導度397.0μS/cm,Na2O0.0261重量％,SiO2/
Na2Ｏモル比134,Al2Ｏ30.25ppm,Fe2Ｏ30.18ppm,CaO0.08
ppm,MgO0.02ppm）4235gを得た。
て使用するアルカリ金属水酸化物水溶液に試薬特級水酸
化ナトリウムと超純水より調製した10重量％水酸化ナト
リウム水溶液（Na2O7.75重量％）を使用して、室温の高
純度安定化シリカ水性コロイド溶液（SiO23.39重量％,p
H7.65,電気伝導度397.0μS/cm,Na2O0.0261重量％,SiO2/
Na2Ｏモル比134,Al2Ｏ30.25ppm,Fe2Ｏ30.18ppm,CaO0.08
ppm,MgO0.02ppm）4235gを得た。
（ｄ）工程 攪拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた5lのガ
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液254.6gと10重量％水酸化ナトリウム
水溶液39.6gと超純水15.8gを投入して、高純度珪酸ナト
リウム水溶液（SiO22.81重量％,Na2O0.987重量％,SiO2/
Na2Ｏモル比2.93）310gを調製し、攪拌下加熱して水の
沸騰状態に保った。（ｃ）工程で得られた高純度安定化
シリカ水性コロイド溶液4,000gを上記還流状態を保ちな
がら定量ポンプを用いて20時間を要して添加して反応混
合液を生成させた。
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液254.6gと10重量％水酸化ナトリウム
水溶液39.6gと超純水15.8gを投入して、高純度珪酸ナト
リウム水溶液（SiO22.81重量％,Na2O0.987重量％,SiO2/
Na2Ｏモル比2.93）310gを調製し、攪拌下加熱して水の
沸騰状態に保った。（ｃ）工程で得られた高純度安定化
シリカ水性コロイド溶液4,000gを上記還流状態を保ちな
がら定量ポンプを用いて20時間を要して添加して反応混
合液を生成させた。
（ｅ）工程 引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.35
重量％,pH10.76,電気伝導度1,675μS/cm,Na2O0.096重量
％,SiO2/Na2Ｏモル比36.0）を得た。
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.35
重量％,pH10.76,電気伝導度1,675μS/cm,Na2O0.096重量
％,SiO2/Na2Ｏモル比36.0）を得た。
（ｆ）工程 次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より
調製した10重量％硫酸水溶液37.4gを還流下0.5時間を要
して添加した後、引き続き還流下８時間熟成することに
よりシリカゾル（SiO23.32重量％,pH9.98,電気伝導度2,
380μS/cm,硫酸ナトリウム1260ppm,SiO2/Na2Ｏモル比8
5）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBET法によ
り測定したところ31mμであった。
調製した10重量％硫酸水溶液37.4gを還流下0.5時間を要
して添加した後、引き続き還流下８時間熟成することに
よりシリカゾル（SiO23.32重量％,pH9.98,電気伝導度2,
380μS/cm,硫酸ナトリウム1260ppm,SiO2/Na2Ｏモル比8
5）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBET法によ
り測定したところ31mμであった。
（ｇ）工程 次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Si
O2濃度40.1重量％,pH9.43,電気伝導度4,430μS/cm,SiO2
／全アルカリNa2Ｏモル比80,SiO2／滴定法Na2Ｏモル比2
23,硫酸ナトリウム濃度1490ppm,Al2Ｏ3濃度2.8ppm,Fe2
Ｏ3濃度2.2ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法に
よる粒子径31mμ、実施例１に記載の装置を用いた動的
光散乱法による粒子の変動係数0.174,25℃で粘度3.3c.
p.であり、更に安定性について試験したところ、60℃１
ケ月の保存後でも、また室温で１年の保存後にも粘度の
変化がなかった。
O2濃度40.1重量％,pH9.43,電気伝導度4,430μS/cm,SiO2
／全アルカリNa2Ｏモル比80,SiO2／滴定法Na2Ｏモル比2
23,硫酸ナトリウム濃度1490ppm,Al2Ｏ3濃度2.8ppm,Fe2
Ｏ3濃度2.2ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法に
よる粒子径31mμ、実施例１に記載の装置を用いた動的
光散乱法による粒子の変動係数0.174,25℃で粘度3.3c.
p.であり、更に安定性について試験したところ、60℃１
ケ月の保存後でも、また室温で１年の保存後にも粘度の
変化がなかった。
比較例 （ａ）工程 実施例１と同様に（ａ）工程を行ない室温の高純度活
性珪酸の水性コロイド（SiO23.52重量％,pH4.36,電気伝
導度27.30μS/cm,Al2Ｏ30.25ppm,Fe2Ｏ30.19ppm,CaO0.0
8ppm,MgO0.02ppm）4,800gを得た。
性珪酸の水性コロイド（SiO23.52重量％,pH4.36,電気伝
導度27.30μS/cm,Al2Ｏ30.25ppm,Fe2Ｏ30.19ppm,CaO0.0
8ppm,MgO0.02ppm）4,800gを得た。
（ｂ）工程及び（ｃ）工程は省かれた。
（ｄ）工程 攪拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた5lのガ
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られ高純度活性珪酸の
水性コロイド溶液254.6gと10重量％水酸化カリウム水溶
液55.4gを投入して、高純度珪酸カリウム水溶液（SiO
23.01重量％,K2O1.50重量％,SiO2/K2Ｏモル比3.01）310
gを調製し、攪拌下加熱して水の沸騰状態に保った。
（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶
液4,000gを上記還流状態にある反応器中の高純度珪酸エ
リウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポンプを用
いて添加したところ、４時間経過すると高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液は粘度が上昇して、定量ポンプによ
る添加は不可能となった。また６時間経過すると、高純
度活性珪酸の水性コロイド溶液はゲル化した。よって
（ｄ）工程の継続は不可能となった。
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られ高純度活性珪酸の
水性コロイド溶液254.6gと10重量％水酸化カリウム水溶
液55.4gを投入して、高純度珪酸カリウム水溶液（SiO
23.01重量％,K2O1.50重量％,SiO2/K2Ｏモル比3.01）310
gを調製し、攪拌下加熱して水の沸騰状態に保った。
（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶
液4,000gを上記還流状態にある反応器中の高純度珪酸エ
リウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポンプを用
いて添加したところ、４時間経過すると高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液は粘度が上昇して、定量ポンプによ
る添加は不可能となった。また６時間経過すると、高純
度活性珪酸の水性コロイド溶液はゲル化した。よって
（ｄ）工程の継続は不可能となった。
実施例５ 実施例３の（ｃ）工程と同様にして得られた室温の高
純度安定化シリカ水性コロイド溶液を室温で30時間放置
したものを使用して、実施例３の（ｄ），（ｅ）及び
（ｆ）工程を行ったところ、得られたシリカゾルのシリ
カ粒子径はBET法による測定の結果28mμであった。この
シリカゾルを透過型電子顕微鏡を用いて、観察したとこ
ろ実施例１〜４には見られなかった５〜10mμの小粒子
径シリカ粒子が数多く存在することがわかった。
純度安定化シリカ水性コロイド溶液を室温で30時間放置
したものを使用して、実施例３の（ｄ），（ｅ）及び
（ｆ）工程を行ったところ、得られたシリカゾルのシリ
カ粒子径はBET法による測定の結果28mμであった。この
シリカゾルを透過型電子顕微鏡を用いて、観察したとこ
ろ実施例１〜４には見られなかった５〜10mμの小粒子
径シリカ粒子が数多く存在することがわかった。
実施例６ （ａ）工程〜（ｃ）工程 実施例１と同様に（ａ）工程、（ｂ）工程及び（ｃ）
工程を行ない室温の高純度安定シリカ水性コロイド溶液
（SiO23.75重量％,pH7.40,電気伝導度519.5μS/cm,K2O
0.0357重量％,SiO2/K2Ｏモル比157,Al2Ｏ30.25ppm,Fe2
Ｏ30.18ppm,CaO0.08ppm,MgO0.02ppm）4360gを得た。
工程を行ない室温の高純度安定シリカ水性コロイド溶液
（SiO23.75重量％,pH7.40,電気伝導度519.5μS/cm,K2O
0.0357重量％,SiO2/K2Ｏモル比157,Al2Ｏ30.25ppm,Fe2
Ｏ30.18ppm,CaO0.08ppm,MgO0.02ppm）4360gを得た。
（ｄ）工程 攪拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた5lのガ
ラシ製反応器に、実施例３で作成した高濃度高純度珪酸
カリウム溶液（SiO220.0重量％,K2O8.05重量％,SiO2/K2
Ｏモル比3.90,Al2Ｏ31.4ppm,Fe2Ｏ31.0ppm,CaO0.4ppm,M
gO0.1ppm）を40.0gと実施例３の（ｇ）工程終了により
得た高純度大粒子径シリカゾル（SiO240.4％,pH9.45,Si
O2/K2Ｏモル比419,Al2Ｏ32.9ppm,Fe2Ｏ32.1ppm,CaO0.9p
pm,MgO0.2ppm,BET法による粒子径50mμ）136.0gと超純
水1464.0gを投入して、混合液（SiO23.84重量％,K2O0.2
06重量％,SiO2/K2Ｏモル比29.2）1640gを調製し、攪拌
下加熱して水の沸騰還流状態に保った。次いで、上記
（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイド
溶液2,640gを上記還流状態にある反応器中の混合液中へ
沸騰状態を保ちながら定量ポンプを用いて12時間を要し
て加え、反応混合液を生成させた。
ラシ製反応器に、実施例３で作成した高濃度高純度珪酸
カリウム溶液（SiO220.0重量％,K2O8.05重量％,SiO2/K2
Ｏモル比3.90,Al2Ｏ31.4ppm,Fe2Ｏ31.0ppm,CaO0.4ppm,M
gO0.1ppm）を40.0gと実施例３の（ｇ）工程終了により
得た高純度大粒子径シリカゾル（SiO240.4％,pH9.45,Si
O2/K2Ｏモル比419,Al2Ｏ32.9ppm,Fe2Ｏ32.1ppm,CaO0.9p
pm,MgO0.2ppm,BET法による粒子径50mμ）136.0gと超純
水1464.0gを投入して、混合液（SiO23.84重量％,K2O0.2
06重量％,SiO2/K2Ｏモル比29.2）1640gを調製し、攪拌
下加熱して水の沸騰還流状態に保った。次いで、上記
（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイド
溶液2,640gを上記還流状態にある反応器中の混合液中へ
沸騰状態を保ちながら定量ポンプを用いて12時間を要し
て加え、反応混合液を生成させた。
（ｅ）工程 引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.67
重量％,pH10.82,電気伝導度1,695μS/cm,K2O0.101重量
％,SiO2/K2Ｏモル比57.1）を得た。
間加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（SiO23.67
重量％,pH10.82,電気伝導度1,695μS/cm,K2O0.101重量
％,SiO2/K2Ｏモル比57.1）を得た。
（ｆ）工程 次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より
調製した10重量％硫酸水溶液25.6gを還流下0.5時間を要
して添加した後、引き続き還流下８時間熟成することに
よりシリカゾル（SiO23.65重量％,pH10.10,電気伝導度
2,255μS/cm,硫酸カリウム1055ppm,SiO2/K2Ｏモル比13
3）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBET法によ
り測定したところ、70mμであった。
調製した10重量％硫酸水溶液25.6gを還流下0.5時間を要
して添加した後、引き続き還流下８時間熟成することに
よりシリカゾル（SiO23.65重量％,pH10.10,電気伝導度
2,255μS/cm,硫酸カリウム1055ppm,SiO2/K2Ｏモル比13
3）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をBET法によ
り測定したところ、70mμであった。
（ｇ）工程 次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
過膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、
室温でSiO2濃度約40重量％となるまで濃縮した。濃縮
中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Si
O2濃度40.4重量％、pH9.65,電気伝導度2,620μS/cm,SiO
2／全アルカリＫ2Ｏモル比115,SiO2／滴定法Ｋ2Ｏモル
比674、硫酸カリウム濃度940ppm,Al2Ｏ3濃度2.8ppm,Fe2
Ｏ3濃度2.0ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法に
よる粒子径70mμ，実施例１に記載の装置を用いた動的
光散乱法による粒子の変動係数0.182,25℃の粘度3.0c.
p.であり、更に安定性について試験したところ、60℃１
ケ月の保存後でも、また室温で１年の保存後にも粘度の
変化がなかった。
O2濃度40.4重量％、pH9.65,電気伝導度2,620μS/cm,SiO
2／全アルカリＫ2Ｏモル比115,SiO2／滴定法Ｋ2Ｏモル
比674、硫酸カリウム濃度940ppm,Al2Ｏ3濃度2.8ppm,Fe2
Ｏ3濃度2.0ppm,CaO濃度0.9ppm,MgO濃度0.2ppm,BET法に
よる粒子径70mμ，実施例１に記載の装置を用いた動的
光散乱法による粒子の変動係数0.182,25℃の粘度3.0c.
p.であり、更に安定性について試験したところ、60℃１
ケ月の保存後でも、また室温で１年の保存後にも粘度の
変化がなかった。
この実施例の如く、（ｄ）工程において、（ｇ）工程
で得られたゾルと（ｃ）工程で得られる高純度安定化水
性コロイド溶液と高純度アルカリ金属酸化物又は高純度
アルカリ金属珪酸塩の水溶液とをSiO2/M2Ｏモル比60〜1
00となるまで90〜150℃で混合すると、更にシリカゾル
の粒子径を増大させることができる。
で得られたゾルと（ｃ）工程で得られる高純度安定化水
性コロイド溶液と高純度アルカリ金属酸化物又は高純度
アルカリ金属珪酸塩の水溶液とをSiO2/M2Ｏモル比60〜1
00となるまで90〜150℃で混合すると、更にシリカゾル
の粒子径を増大させることができる。
尚、実施例及び比較例での化学組成の分析方法は下記
の通りである。
の通りである。
１） SiO2…重量法 ２） 全アルカリＫ2Ｏ及びNa2Ｏ濃度…フッ酸処理後、
原子吸光法 ３） Ｋ2Ｏ濃度及び滴定法Ｋ2Ｏ濃度…中和滴定法（メ
チルオレンジ指示薬） Na2Ｏ濃度及び滴定法Na2Ｏ濃度…同上 ４） Al2Ｏ3,Fe2Ｏ3,CaO及びMgO濃度…フッ酸処理後、
ICP発光分析法 ５） pH…室温下での測定値であり、電気伝導度は250
℃での測定値である。
原子吸光法 ３） Ｋ2Ｏ濃度及び滴定法Ｋ2Ｏ濃度…中和滴定法（メ
チルオレンジ指示薬） Na2Ｏ濃度及び滴定法Na2Ｏ濃度…同上 ４） Al2Ｏ3,Fe2Ｏ3,CaO及びMgO濃度…フッ酸処理後、
ICP発光分析法 ５） pH…室温下での測定値であり、電気伝導度は250
℃での測定値である。
（発明の効果） 上記の如く、貯蔵安定性の悪い高純度活性珪酸の水性
コロイド溶液にアルカリ金属水酸化物水溶液を添加する
ことにより貯蔵安定性の良い高純度安定化シリカ水性コ
ロイド溶液を生成せしめた後、高純度アルカリ金属塩水
溶液と高純度安定化シリカ水性コロイド溶液より、新規
に30mμ以上の高純度大粒子径シリカゾルの効率的製造
法を確立した。
コロイド溶液にアルカリ金属水酸化物水溶液を添加する
ことにより貯蔵安定性の良い高純度安定化シリカ水性コ
ロイド溶液を生成せしめた後、高純度アルカリ金属塩水
溶液と高純度安定化シリカ水性コロイド溶液より、新規
に30mμ以上の高純度大粒子径シリカゾルの効率的製造
法を確立した。
更に、本発明の方法によって得られた高純度の高濃度
大粒子径シリカゾルは、極めて安定であり、これに更に
アルカリ金属水酸化物，アンモニア，第４級アンモニウ
ム水酸化物、水溶性アミン等を加えることによりpH10以
上の強アルカリ性の安定なゾルも得られ、また、陽イオ
ン交換樹脂で処理することによりpH4以下の安定なゾル
も得られる。これらのゾルを混合することによりpH4〜
8.5の安定なゾルを得ることもできる。
大粒子径シリカゾルは、極めて安定であり、これに更に
アルカリ金属水酸化物，アンモニア，第４級アンモニウ
ム水酸化物、水溶性アミン等を加えることによりpH10以
上の強アルカリ性の安定なゾルも得られ、また、陽イオ
ン交換樹脂で処理することによりpH4以下の安定なゾル
も得られる。これらのゾルを混合することによりpH4〜
8.5の安定なゾルを得ることもできる。
このように種々に変成されたシリカゾルも、大粒子径
でありながらしかもその径が揃っている高純度かつ高濃
度であるため、前記用途の他各種の用途に更に性能を向
上させ得るゾルとして極めて有用である。
でありながらしかもその径が揃っている高純度かつ高濃
度であるため、前記用途の他各種の用途に更に性能を向
上させ得るゾルとして極めて有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）及び（ｇ）の各工程を包含することを特
徴とする高純度大粒子径シリカゾルの製造法。 （ａ） SiO2として２〜６重量％のアルカリ金属珪酸塩
水溶液を水素型陽イオン交換樹脂で処理することによ
り、アルカリ金属イオンを除去した活性珪酸の水性コロ
イド溶液を得る工程、 （ｂ） 得られた活性珪酸の水性コロイド溶液に酸を加
えてpH0〜2.0に調整し、熟成した後、水素型強酸性陽イ
オン交換樹脂で処理し、続いて水酸型強塩基性陰イオン
交換樹脂で処理し、再び水素型強酸性陽イオン交換樹脂
で処理することによりSiO2として２〜６重量％の高純度
活性珪酸の水性コロイド溶液を得る工程、 （ｃ） 得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶液に
高純度アルカリ金属水酸化物水溶液を加えて、SiO2とし
て２〜６重量％、pH7〜８、SiO2/M2Ｏ（但し、Ｍはアル
カリ金属原子であるＫ又はNaを表わす。）モル比が100
〜300の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液を得る工
程、 （ｄ） 上記（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ
水性コロイド溶液に高純度アルカリ金属水酸化物水溶液
を加えることにより得られるSiO2/M2Ｏモル比が4.5以下
である高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液又はこれを濃縮
若しくは希釈することにより得られるSiO2濃度８重量％
以下の高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液或いは高純度ア
ルカリ金属水酸化物水溶液に、上記（ｃ）工程で得られ
た高純度安定化シリカ水性コロイド溶液を、SiO2/M2Ｏ
モル比が20〜60となるまで90〜150℃で充分な攪拌下に
徐々に添加する工程、 （ｅ） （ｄ）工程に引き続き、（ｄ）工程により得ら
れた反応混合液を90〜150℃で攪拌下反応を完結せしめ
る工程、 （ｆ） （ｅ）工程により得られた反応混合液に、該液
中の前記アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ金属珪
酸塩に由来するアルカリ当量の40〜90％に相当する当量
の酸を添加した後、得られた反応混合液を90〜150℃で
熟成する工程、 （ｇ） （ｆ）工程により得られたシリカゾルを微細多
孔性膜により濃縮する工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11958587A JP2508713B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 高純度大粒子径シリカゾルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11958587A JP2508713B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 高純度大粒子径シリカゾルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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