JP2989580B1 - 繊維状シリカ及びその製造方法 - Google Patents
繊維状シリカ及びその製造方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 新規な繊維状物質である繊維状シリカゲル、
繊維状非晶質シリカ、繊維状石英、繊維状クリストバラ
イト並びにそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 原料のワラストナイトを水に分散して水
分散スラリーとし、該水分散スラリーに炭酸ガスを吹き
込むことにより繊維状シリカゲルを製造し、必要に応じ
てこれを熱処理することにより、比表面積の小さな繊維
状非晶質シリカ、繊維状石英または繊維状クリストバラ
イトとすることを特徴としている。
繊維状非晶質シリカ、繊維状石英、繊維状クリストバラ
イト並びにそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 原料のワラストナイトを水に分散して水
分散スラリーとし、該水分散スラリーに炭酸ガスを吹き
込むことにより繊維状シリカゲルを製造し、必要に応じ
てこれを熱処理することにより、比表面積の小さな繊維
状非晶質シリカ、繊維状石英または繊維状クリストバラ
イトとすることを特徴としている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維状シリカゲ
ル、繊維状非晶質シリカ、繊維状石英、及び繊維状クリ
ストバライト並びにそれらの製造方法に関するものであ
る。
ル、繊維状非晶質シリカ、繊維状石英、及び繊維状クリ
ストバライト並びにそれらの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、樹脂複合材のフィラー、触媒担体、吸着剤などの種
々の用途において、繊維状無機物質が用いられている。
繊維状無機物質としては、ワラストナイト、チタン酸カ
リウム繊維、石膏繊維、アルミナ繊維、酸化亜鉛繊維な
どの天然または合成鉱物系の繊維、並びにガラス繊維、
シリカ繊維、石英繊維などの無機物質を溶融し紡糸して
得られる繊維状物質が知られている。これらの繊維状無
機物質は、形状異方性を有するため、上述のように樹脂
複合材のフィラーとして用いることにより補強効果を得
ることができる。
り、樹脂複合材のフィラー、触媒担体、吸着剤などの種
々の用途において、繊維状無機物質が用いられている。
繊維状無機物質としては、ワラストナイト、チタン酸カ
リウム繊維、石膏繊維、アルミナ繊維、酸化亜鉛繊維な
どの天然または合成鉱物系の繊維、並びにガラス繊維、
シリカ繊維、石英繊維などの無機物質を溶融し紡糸して
得られる繊維状物質が知られている。これらの繊維状無
機物質は、形状異方性を有するため、上述のように樹脂
複合材のフィラーとして用いることにより補強効果を得
ることができる。
【０００３】また、繊維状無機物質の表面に酸化錫など
の導電性物質を被覆することにより導電性フィラーを得
ることができる。例えば、特開平５９−６２３５号公報
においては、繊維状チタン酸カリウムの表面に酸化錫を
被覆することにより得られる導電性フィラーが提案され
ている。このような繊維状無機物質をベースとした導電
性フィラーは、樹脂やゴム等に配合された状態において
導電路を形成し易く、少量の配合で導電性を付与するこ
とができるというメリットを有している。
の導電性物質を被覆することにより導電性フィラーを得
ることができる。例えば、特開平５９−６２３５号公報
においては、繊維状チタン酸カリウムの表面に酸化錫を
被覆することにより得られる導電性フィラーが提案され
ている。このような繊維状無機物質をベースとした導電
性フィラーは、樹脂やゴム等に配合された状態において
導電路を形成し易く、少量の配合で導電性を付与するこ
とができるというメリットを有している。
【０００４】酸化珪素系の繊維状物質としては、上述の
ようなガラス繊維、シリカ繊維、石英繊維などが知られ
ているが、これらはいずれも溶融紡糸法等により製造さ
れるものであり、樹脂やゴム中への混入が困難であると
いう欠点を有していた。従って、酸化珪素系の無機物質
において、粉末として取り扱うことができ、樹脂等への
混入が容易な繊維状物質が従来より望まれている。
ようなガラス繊維、シリカ繊維、石英繊維などが知られ
ているが、これらはいずれも溶融紡糸法等により製造さ
れるものであり、樹脂やゴム中への混入が困難であると
いう欠点を有していた。従って、酸化珪素系の無機物質
において、粉末として取り扱うことができ、樹脂等への
混入が容易な繊維状物質が従来より望まれている。
【０００５】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し得る、新規な繊維状物質である繊維状シリカゲ
ル、繊維状非晶質シリカ、繊維状石英、繊維状クリスト
バライト並びにそれらの製造方法を提供することにあ
る。
を解消し得る、新規な繊維状物質である繊維状シリカゲ
ル、繊維状非晶質シリカ、繊維状石英、繊維状クリスト
バライト並びにそれらの製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の繊維状シリカゲ
ルは、繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５〜１０
０、比表面積２０〜８０ｍ2／ｇであることを特徴とし
ている。
ルは、繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５〜１０
０、比表面積２０〜８０ｍ2／ｇであることを特徴とし
ている。
【０００７】繊維長及びアスペクト比は、例えば電子顕
微鏡写真から求めることができ、比表面積は、Ｎ2 吸着
によるＢＥＴ法により求めることができる。本発明の繊
維状シリカゲルは、具体的には、例えば、原料のワラス
トナイトを脱カルシウム処理して該原料の形状を実質的
に保った状態で得ることができる繊維状シリカゲルであ
る。
微鏡写真から求めることができ、比表面積は、Ｎ2 吸着
によるＢＥＴ法により求めることができる。本発明の繊
維状シリカゲルは、具体的には、例えば、原料のワラス
トナイトを脱カルシウム処理して該原料の形状を実質的
に保った状態で得ることができる繊維状シリカゲルであ
る。
【０００８】原料のワラストナイトとしては、天然鉱物
及び合成品のいずれであってもよい。原料のワラストナ
イトの形状は、該原料の形状を実質的に保った状態で繊
維状シリカゲルが得られるので、繊維長１〜２００μ
ｍ、アスペクト比５〜１００であることが好ましい。ま
た、原料のワラストナイトの比表面積は脱カルシウム処
理することにより一般的に増加する傾向にある。従っ
て、相対的に比表面積の小さな繊維状シリカゲルを得る
場合には、相対的に小さい比表面積の原料のワラストナ
イトを用い、相対的に大きな比表面積の繊維状シリカゲ
ルを得る場合には、相対的に大きな比表面積の原料のワ
ラストナイトを用いる。一般に、原料のワラストナイト
の比表面積は０．５〜１０ｍ2 ／ｇ程度であることが好
ましい。
及び合成品のいずれであってもよい。原料のワラストナ
イトの形状は、該原料の形状を実質的に保った状態で繊
維状シリカゲルが得られるので、繊維長１〜２００μ
ｍ、アスペクト比５〜１００であることが好ましい。ま
た、原料のワラストナイトの比表面積は脱カルシウム処
理することにより一般的に増加する傾向にある。従っ
て、相対的に比表面積の小さな繊維状シリカゲルを得る
場合には、相対的に小さい比表面積の原料のワラストナ
イトを用い、相対的に大きな比表面積の繊維状シリカゲ
ルを得る場合には、相対的に大きな比表面積の原料のワ
ラストナイトを用いる。一般に、原料のワラストナイト
の比表面積は０．５〜１０ｍ2 ／ｇ程度であることが好
ましい。
【０００９】本発明の繊維状シリカゲルは、繊維長１〜
２００μｍ、アスペクト比５〜１００、比表面積２０〜
８０ｍ2／ｇであり、さらに好ましくは繊維長５〜１０
０μｍ、アスペクト比５〜２０である。
２００μｍ、アスペクト比５〜１００、比表面積２０〜
８０ｍ2／ｇであり、さらに好ましくは繊維長５〜１０
０μｍ、アスペクト比５〜２０である。
【００１０】繊維長が短かすぎると、樹脂複合材のフィ
ラーその他としての補強効果が小さくなったり、導電性
フィラーとして用いたときの導電路の形成が悪くなった
りする場合がある。
ラーその他としての補強効果が小さくなったり、導電性
フィラーとして用いたときの導電路の形成が悪くなった
りする場合がある。
【００１１】逆に繊維長が長すぎると、繊維状シリカゲ
ルにする工程で炭酸化に要する時間が長くなる傾向にあ
る。また、紡糸繊維にはない特徴であるミクロ補強性や
表面平滑性が失われる場合がある。
ルにする工程で炭酸化に要する時間が長くなる傾向にあ
る。また、紡糸繊維にはない特徴であるミクロ補強性や
表面平滑性が失われる場合がある。
【００１２】アスペクト比が小さすぎると、樹脂複合材
のフィラーその他としての補強効果が小さくなったり、
導電性フィラーとして用いたときの導電路の形成が悪く
なったりする場合がある。
のフィラーその他としての補強効果が小さくなったり、
導電性フィラーとして用いたときの導電路の形成が悪く
なったりする場合がある。
【００１３】逆にアスペクト比が大きくなりすぎると、
補強性能などにおいて異方性が大きくなりすぎることが
ある。比表面積が小さすぎると、一般に粒子サイズが大
きくなり、このため溶融紡糸法で製造されるものと同様
に、樹脂、ゴムへの混入が困難となる。また、ミクロ補
強性や表面平滑性が失われる傾向にある。
補強性能などにおいて異方性が大きくなりすぎることが
ある。比表面積が小さすぎると、一般に粒子サイズが大
きくなり、このため溶融紡糸法で製造されるものと同様
に、樹脂、ゴムへの混入が困難となる。また、ミクロ補
強性や表面平滑性が失われる傾向にある。
【００１４】逆に比表面積が大きくなりすぎると、一般
に粒子サイズが小さくなり、このため樹脂に対する補強
性能が悪くなったり、導電性フィラーとするときに導電
性物質が多量に必要となる。また、吸水率が高くなると
共に、フィラーとして取り扱いが面倒となる。
に粒子サイズが小さくなり、このため樹脂に対する補強
性能が悪くなったり、導電性フィラーとするときに導電
性物質が多量に必要となる。また、吸水率が高くなると
共に、フィラーとして取り扱いが面倒となる。
【００１５】なお、比表面積は、必要に応じて、得られ
た繊維状シリカゲルを熱処理することにより低減させる
ことができる。本発明の繊維状非晶質シリカは、上記本
発明の繊維状シリカゲルを、さらに熱処理することによ
り得ることができる繊維状非晶質シリカである。この熱
処理後の繊維状非晶質シリカは、熱処理前の繊維状シリ
カゲルの形状を実質的に保った状態で得ることができ
る。従って、繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５〜
１００の繊維状非晶質シリカとして得ることができ、さ
らに好ましくは、繊維長５〜１００μｍ、アスペクト比
５〜２０の繊維状非晶質シリカとして得ることができ
る。
た繊維状シリカゲルを熱処理することにより低減させる
ことができる。本発明の繊維状非晶質シリカは、上記本
発明の繊維状シリカゲルを、さらに熱処理することによ
り得ることができる繊維状非晶質シリカである。この熱
処理後の繊維状非晶質シリカは、熱処理前の繊維状シリ
カゲルの形状を実質的に保った状態で得ることができ
る。従って、繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５〜
１００の繊維状非晶質シリカとして得ることができ、さ
らに好ましくは、繊維長５〜１００μｍ、アスペクト比
５〜２０の繊維状非晶質シリカとして得ることができ
る。
【００１６】熱処理前の繊維状シリカゲルは、表面にシ
ラノール基（ＳｉＯＨ）を有しているが、熱処理後の繊
維状非晶質シリカにおいて、このシラノール基は著しく
減少しているか、あるいは実質的に消失している。本明
細書においては、ワラストナイトを脱カルシウム処理し
て得ることができる、このような表面にシラノール基を
有する繊維状シリカを「繊維状シリカゲル」と呼び、こ
れを熱処理して得ることができる、シラノール基が少な
いあるいは実質的に存在しない繊維状シリカを「繊維状
非晶質シリカ」と呼ぶ。
ラノール基（ＳｉＯＨ）を有しているが、熱処理後の繊
維状非晶質シリカにおいて、このシラノール基は著しく
減少しているか、あるいは実質的に消失している。本明
細書においては、ワラストナイトを脱カルシウム処理し
て得ることができる、このような表面にシラノール基を
有する繊維状シリカを「繊維状シリカゲル」と呼び、こ
れを熱処理して得ることができる、シラノール基が少な
いあるいは実質的に存在しない繊維状シリカを「繊維状
非晶質シリカ」と呼ぶ。
【００１７】本発明の繊維状非晶質シリカにおいては、
熱処理前の繊維状シリカゲルに比べ比表面積が減少す
る。従って、繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５〜
１００、比表面積１〜５０ｍ2 ／ｇの繊維状非晶質シリ
カとして得ることができる。
熱処理前の繊維状シリカゲルに比べ比表面積が減少す
る。従って、繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５〜
１００、比表面積１〜５０ｍ2 ／ｇの繊維状非晶質シリ
カとして得ることができる。
【００１８】繊維状シリカゲルを熱処理して比表面積の
小さな繊維状非晶質シリカとする場合、熱処理温度は８
００〜１１００℃の範囲内であることが好ましく、さら
に好ましくは９５０〜１１００℃である。このような範
囲内の温度で熱処理することにより、より効果的に比表
面積の小さな繊維状非晶質シリカとすることができる。
熱処理温度が低くなりすぎると、比表面積の低減が不十
分である場合があり、熱処理温度が高すぎると、後述す
るように繊維状石英または繊維状クリストバライトに結
晶化する場合がある。
小さな繊維状非晶質シリカとする場合、熱処理温度は８
００〜１１００℃の範囲内であることが好ましく、さら
に好ましくは９５０〜１１００℃である。このような範
囲内の温度で熱処理することにより、より効果的に比表
面積の小さな繊維状非晶質シリカとすることができる。
熱処理温度が低くなりすぎると、比表面積の低減が不十
分である場合があり、熱処理温度が高すぎると、後述す
るように繊維状石英または繊維状クリストバライトに結
晶化する場合がある。
【００１９】本発明の繊維状シリカゲルを製造するため
の第１の製造方法は、原料のワラストナイトに炭酸ガス
を作用させて脱カルシウム処理し、生成する炭酸カルシ
ウムを除去して得られることを特徴としている。
の第１の製造方法は、原料のワラストナイトに炭酸ガス
を作用させて脱カルシウム処理し、生成する炭酸カルシ
ウムを除去して得られることを特徴としている。
【００２０】炭酸ガスを作用させる方法としては、一般
的に原料のワラストナイトを水に分散して水分散スラリ
ーとし、該水分散スラリーに炭酸ガスを吹き込む方法が
挙げられる。このようにワラストナイトの水分散スラリ
ーに炭酸ガスを吹き込むことにより、ワラストナイトか
らカルシウムが脱離し、実質的に原料のワラストナイト
の形状を保った繊維状シリカゲルと、脱離したカルシウ
ムと炭酸との反応生成物である炭酸カルシウムが生成す
る。炭酸カルシウムは、酸を添加することにより分解し
除去することができる。このときに添加する酸は、炭酸
カルシウムを分解して除去し得る酸性を有する酸であれ
ばよく、例えば、硝酸、塩酸、酢酸などが挙げられる。
的に原料のワラストナイトを水に分散して水分散スラリ
ーとし、該水分散スラリーに炭酸ガスを吹き込む方法が
挙げられる。このようにワラストナイトの水分散スラリ
ーに炭酸ガスを吹き込むことにより、ワラストナイトか
らカルシウムが脱離し、実質的に原料のワラストナイト
の形状を保った繊維状シリカゲルと、脱離したカルシウ
ムと炭酸との反応生成物である炭酸カルシウムが生成す
る。炭酸カルシウムは、酸を添加することにより分解し
除去することができる。このときに添加する酸は、炭酸
カルシウムを分解して除去し得る酸性を有する酸であれ
ばよく、例えば、硝酸、塩酸、酢酸などが挙げられる。
【００２１】第１の製造方法における一実施形態は、上
記の製造方法に従うものであり、原料のワラストナイト
を水に分散して水分散スラリーとし、該水分散スラリー
に炭酸ガスを吹き込むことにより繊維状シリカゲルと炭
酸カルシウムの混合物とした後、酸を添加して炭酸カル
シウムを分解して除去することを特徴としている。
記の製造方法に従うものであり、原料のワラストナイト
を水に分散して水分散スラリーとし、該水分散スラリー
に炭酸ガスを吹き込むことにより繊維状シリカゲルと炭
酸カルシウムの混合物とした後、酸を添加して炭酸カル
シウムを分解して除去することを特徴としている。
【００２２】吹き込む炭酸ガスの状態は特に限定される
ものではなく、常圧あるいは高圧の炭酸ガスを吹き込ん
でもよい。また、ワラストナイトに炭酸ガスを作用させ
る他の方法としては、ワラストナイトに超臨界状態の炭
酸ガスを接触させ反応させる方法が挙げられる。超臨界
条件としては８０〜２２０ｋｇ／ｃｍ2 、４０〜１２０
℃を例示でき、反応時間としては５分〜２４時間を例示
できる。
ものではなく、常圧あるいは高圧の炭酸ガスを吹き込ん
でもよい。また、ワラストナイトに炭酸ガスを作用させ
る他の方法としては、ワラストナイトに超臨界状態の炭
酸ガスを接触させ反応させる方法が挙げられる。超臨界
条件としては８０〜２２０ｋｇ／ｃｍ2 、４０〜１２０
℃を例示でき、反応時間としては５分〜２４時間を例示
できる。
【００２３】本発明の繊維状シリカゲルを製造するため
の第２の製造方法は、原料のワラストナイトを水に分散
して水分散スラリーとし、該水分散スラリーに弱酸を添
加してｐＨ３〜６の範囲内とすることによりワラストナ
イトを脱カルシウム処理して繊維状シリカゲルとするこ
とを特徴としている。
の第２の製造方法は、原料のワラストナイトを水に分散
して水分散スラリーとし、該水分散スラリーに弱酸を添
加してｐＨ３〜６の範囲内とすることによりワラストナ
イトを脱カルシウム処理して繊維状シリカゲルとするこ
とを特徴としている。
【００２４】上記の第１の製造方法では、ワラストナイ
トに炭酸ガスを作用させて脱カルシウム処理を行ってい
るが、上記の第２の製造方法のようにワラストナイトに
弱酸を作用させて脱カルシウム処理を行ってもよい。弱
酸としては、酢酸や、プロピオン酸及び酪酸などの酢酸
より弱い有機酸などが挙げられる。また、本発明の繊維
状シリカゲルの製造において、脱カルシウム処理を行う
ための酸は、上記のような弱酸に限定されるものではな
く、塩酸やギ酸、シュウ酸、酒石酸などの酸を作用させ
て脱カルシウム処理を行ってもよいが、ワラストナイト
の形状を保持した繊維状シリカゲルとするためには、こ
れらの酸を用いる場合、非常に薄い濃度となるように希
釈する必要がある。従って、好ましくは、酢酸及び酢酸
よりも酸性の弱い有機酸が用いられ、さらに好ましくは
酢酸より酸性の弱い有機酸であるプロピオン酸や酪酸な
どが用いられる。ワラストナイトの水分散スラリーに弱
酸を添加して脱カルシウム処理する場合には、上記のよ
うにｐＨが３〜６の範囲となるように調整することが好
ましい。この範囲内となるように調整することにより、
ワラストナイトの形状を保った繊維状シリカゲルを製造
し易くなる。
トに炭酸ガスを作用させて脱カルシウム処理を行ってい
るが、上記の第２の製造方法のようにワラストナイトに
弱酸を作用させて脱カルシウム処理を行ってもよい。弱
酸としては、酢酸や、プロピオン酸及び酪酸などの酢酸
より弱い有機酸などが挙げられる。また、本発明の繊維
状シリカゲルの製造において、脱カルシウム処理を行う
ための酸は、上記のような弱酸に限定されるものではな
く、塩酸やギ酸、シュウ酸、酒石酸などの酸を作用させ
て脱カルシウム処理を行ってもよいが、ワラストナイト
の形状を保持した繊維状シリカゲルとするためには、こ
れらの酸を用いる場合、非常に薄い濃度となるように希
釈する必要がある。従って、好ましくは、酢酸及び酢酸
よりも酸性の弱い有機酸が用いられ、さらに好ましくは
酢酸より酸性の弱い有機酸であるプロピオン酸や酪酸な
どが用いられる。ワラストナイトの水分散スラリーに弱
酸を添加して脱カルシウム処理する場合には、上記のよ
うにｐＨが３〜６の範囲となるように調整することが好
ましい。この範囲内となるように調整することにより、
ワラストナイトの形状を保った繊維状シリカゲルを製造
し易くなる。
【００２５】上記の第１及び第２の製造方法において、
ワラストナイトの水分散スラリーの濃度は、特に限定さ
れるのもではないが、１〜１０重量％程度が適当であ
る。１重量％より薄くなると、多量のスラリーを取り扱
う必要が生じ、生産性が低下する傾向にある。１０重量
％を超えると、スラリー粘度が大きくなり、攪拌により
シェアがかかり、繊維状物が折れるおそれが生じる。繊
維長が短くなりすぎると、樹脂充填材等として用いた場
合に補強効果が不十分となる場合がある。また、導電性
物質の基材として用いた場合に、十分な導電性を発揮で
きない場合がある。
ワラストナイトの水分散スラリーの濃度は、特に限定さ
れるのもではないが、１〜１０重量％程度が適当であ
る。１重量％より薄くなると、多量のスラリーを取り扱
う必要が生じ、生産性が低下する傾向にある。１０重量
％を超えると、スラリー粘度が大きくなり、攪拌により
シェアがかかり、繊維状物が折れるおそれが生じる。繊
維長が短くなりすぎると、樹脂充填材等として用いた場
合に補強効果が不十分となる場合がある。また、導電性
物質の基材として用いた場合に、十分な導電性を発揮で
きない場合がある。
【００２６】脱カルシウム処理を行う場合の反応温度
は、特に限定されるものではないが、一般には０℃〜１
００℃、さらに好ましくは４０℃〜１００℃の範囲内で
行われる。また、反応時間は特に限定されるものではな
いが、一般には３０分〜５０時間で完了することが好ま
しい。
は、特に限定されるものではないが、一般には０℃〜１
００℃、さらに好ましくは４０℃〜１００℃の範囲内で
行われる。また、反応時間は特に限定されるものではな
いが、一般には３０分〜５０時間で完了することが好ま
しい。
【００２７】ワラストナイトに弱酸を作用させて脱カル
シウム処理する場合において、弱酸との反応により生成
するカルシウム塩が難水溶性である場合には、炭酸ガス
を作用させる場合と同様に、生成する難水溶性カルシウ
ム塩を分解して溶解し除去することができるような硝酸
などの酸を添加し難水溶性カルシウム塩を除去すること
が好ましい。
シウム処理する場合において、弱酸との反応により生成
するカルシウム塩が難水溶性である場合には、炭酸ガス
を作用させる場合と同様に、生成する難水溶性カルシウ
ム塩を分解して溶解し除去することができるような硝酸
などの酸を添加し難水溶性カルシウム塩を除去すること
が好ましい。
【００２８】本発明の繊維状石英は、繊維長１〜２００
μｍ、アスペクト比５〜１００、比表面積０．１〜１０
ｍ2 ／ｇであることを特徴としている。本発明の繊維状
石英は、例えば、上記本発明の繊維状シリカゲルを熱処
理することにより得ることができる。また、この熱処理
に際して、大きな形状の変化はなく、実質的に熱処理前
の繊維状シリカゲルの形状をほぼ保った状態で繊維状石
英を得ることができる。
μｍ、アスペクト比５〜１００、比表面積０．１〜１０
ｍ2 ／ｇであることを特徴としている。本発明の繊維状
石英は、例えば、上記本発明の繊維状シリカゲルを熱処
理することにより得ることができる。また、この熱処理
に際して、大きな形状の変化はなく、実質的に熱処理前
の繊維状シリカゲルの形状をほぼ保った状態で繊維状石
英を得ることができる。
【００２９】繊維状石英を製造する際の熱処理温度は、
１１５０〜１２５０℃の範囲内であることが好ましい。
従って、本発明の繊維状石英の製造方法は、上記本発明
の繊維状シリカゲルを１１５０〜１２５０℃の範囲内の
温度で熱処理することを特徴としている。熱処理温度が
低すぎると、結晶化して石英とできない場合があり、熱
処理温度が高すぎると、後述するようにクリストバライ
トに結晶化してしまう場合がある。
１１５０〜１２５０℃の範囲内であることが好ましい。
従って、本発明の繊維状石英の製造方法は、上記本発明
の繊維状シリカゲルを１１５０〜１２５０℃の範囲内の
温度で熱処理することを特徴としている。熱処理温度が
低すぎると、結晶化して石英とできない場合があり、熱
処理温度が高すぎると、後述するようにクリストバライ
トに結晶化してしまう場合がある。
【００３０】本発明の繊維状石英は、さらに好ましく
は、繊維長５〜１００μｍ、アスペクト比５〜２０、比
表面積０．５〜５ｍ2 ／ｇである。本発明の繊維状クリ
ストバライトは、繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比
５〜１００、比表面積０．１〜１０ｍ2 ／ｇであること
を特徴としている。
は、繊維長５〜１００μｍ、アスペクト比５〜２０、比
表面積０．５〜５ｍ2 ／ｇである。本発明の繊維状クリ
ストバライトは、繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比
５〜１００、比表面積０．１〜１０ｍ2 ／ｇであること
を特徴としている。
【００３１】本発明のクリストバライトは、例えば、本
発明の繊維状シリカゲルを熱処理することにより得るこ
とができる。この熱処理に際して、大きな形状の変化を
伴うことはなく、熱処理前の繊維状シリカゲルの形状を
ほぼ保った状態で繊維状クリストバライトを得ることが
できる。
発明の繊維状シリカゲルを熱処理することにより得るこ
とができる。この熱処理に際して、大きな形状の変化を
伴うことはなく、熱処理前の繊維状シリカゲルの形状を
ほぼ保った状態で繊維状クリストバライトを得ることが
できる。
【００３２】熱処理温度は、１３００℃以上が好まし
く、さらに好ましくは、１３００〜１６００℃の温度で
ある。従って、本発明の繊維状クリストバライトの製造
方法は、上記本発明の繊維状非晶質シリカを１３００℃
以上、好ましくは１３００〜１６００℃の温度で熱処理
することを特徴としている。熱処理温度が低すぎると、
クリストバライトに結晶化することができない場合があ
り、熱処理温度が高すぎると、溶融し、形状を保持でき
ない場合がある。
く、さらに好ましくは、１３００〜１６００℃の温度で
ある。従って、本発明の繊維状クリストバライトの製造
方法は、上記本発明の繊維状非晶質シリカを１３００℃
以上、好ましくは１３００〜１６００℃の温度で熱処理
することを特徴としている。熱処理温度が低すぎると、
クリストバライトに結晶化することができない場合があ
り、熱処理温度が高すぎると、溶融し、形状を保持でき
ない場合がある。
【００３３】本発明の繊維状クリストバライトは、さら
に好ましくは、繊維長５〜１００μｍ、アスペクト比５
〜２０、比表面積０．５〜５ｍ2 ／ｇである。以上のよ
うにして得られる本発明の繊維状シリカゲル、繊維状非
晶質シリカ、繊維状石英、及び繊維状クリストバライト
は、良好な化学的安定性及び耐熱性を有しており、樹脂
やゴム、さらには塗料の充填剤等として用いることがで
きるものであり、化学的安定性、耐熱性、強度、表面平
滑性、レベリング性などにおいて優れた性質を付与する
ことができる。
に好ましくは、繊維長５〜１００μｍ、アスペクト比５
〜２０、比表面積０．５〜５ｍ2 ／ｇである。以上のよ
うにして得られる本発明の繊維状シリカゲル、繊維状非
晶質シリカ、繊維状石英、及び繊維状クリストバライト
は、良好な化学的安定性及び耐熱性を有しており、樹脂
やゴム、さらには塗料の充填剤等として用いることがで
きるものであり、化学的安定性、耐熱性、強度、表面平
滑性、レベリング性などにおいて優れた性質を付与する
ことができる。
【００３４】また、本発明の繊維状シリカゲル及び繊維
状非晶質シリカは、比重が小さいので、樹脂や塗料等に
配合して軽量の組成物を得ることができる。また、屈折
率が低いので、透明性が要求される場合のフィラーとし
ても利用することができる。さらには、酸化錫などの導
電性物質を被覆して導電性フィラーとすることができ、
この導電性フィラーを配合することにより透明性を有す
る導電性樹脂組成物とすることができる。繊維状である
ため、塗膜やシート等に配合したときに導電路を形成し
易く、少量の配合でも導電性を付与することができる。
状非晶質シリカは、比重が小さいので、樹脂や塗料等に
配合して軽量の組成物を得ることができる。また、屈折
率が低いので、透明性が要求される場合のフィラーとし
ても利用することができる。さらには、酸化錫などの導
電性物質を被覆して導電性フィラーとすることができ、
この導電性フィラーを配合することにより透明性を有す
る導電性樹脂組成物とすることができる。繊維状である
ため、塗膜やシート等に配合したときに導電路を形成し
易く、少量の配合でも導電性を付与することができる。
【００３５】本発明の繊維状シリカゲルを熱処理し、小
さな比表面積の繊維状非晶質シリカとした場合には、さ
らに吸湿性を低減させることができる。従って、吸湿性
を嫌う用途等にも用いることが可能になる。また、高温
で熱処理されたものであるので、優れた耐熱性を有して
いる。
さな比表面積の繊維状非晶質シリカとした場合には、さ
らに吸湿性を低減させることができる。従って、吸湿性
を嫌う用途等にも用いることが可能になる。また、高温
で熱処理されたものであるので、優れた耐熱性を有して
いる。
【００３６】本発明の繊維状シリカゲル、繊維状非晶質
シリカ、繊維状石英、及び繊維状クリストバライトは、
上記樹脂やゴム及び塗料等の充填剤としての用途のみな
らず、触媒担体や吸着剤などのその他の用途にも利用す
ることができるものである。また、本発明の繊維状石英
及び繊維状クリストバライトは、研磨材、耐摩耗材、耐
火耐熱材等の用途にも利用することができるものであ
る。
シリカ、繊維状石英、及び繊維状クリストバライトは、
上記樹脂やゴム及び塗料等の充填剤としての用途のみな
らず、触媒担体や吸着剤などのその他の用途にも利用す
ることができるものである。また、本発明の繊維状石英
及び繊維状クリストバライトは、研磨材、耐摩耗材、耐
火耐熱材等の用途にも利用することができるものであ
る。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従う実施例につい
て説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。
て説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。
【００３８】〔繊維状シリカゲルの合成〕実施例１ ワラストナイト（β−ワラストナイト；平均繊維長３２
μｍ、アスペクト比５〜３０、比表面積２．２ｍ2 ／
ｇ）２００ｇを、４リットルの脱イオン水中に分散し、
７０℃に加温しこの温度を保った状態で、攪拌しながら
炭酸ガスを１００ｍ3 ／分の流量で２０時間吹き込ん
だ。このスラリーを室温まで冷却した後、６７．５％の
硝酸３２２ｇを少量ずつ添加した。１時間攪拌した後、
スラリーを吸引ろ過し、固形分を分離し、水洗、乾燥
し、無色粉末を得た。
μｍ、アスペクト比５〜３０、比表面積２．２ｍ2 ／
ｇ）２００ｇを、４リットルの脱イオン水中に分散し、
７０℃に加温しこの温度を保った状態で、攪拌しながら
炭酸ガスを１００ｍ3 ／分の流量で２０時間吹き込ん
だ。このスラリーを室温まで冷却した後、６７．５％の
硝酸３２２ｇを少量ずつ添加した。１時間攪拌した後、
スラリーを吸引ろ過し、固形分を分離し、水洗、乾燥
し、無色粉末を得た。
【００３９】得られた粉末を走査型電子顕微鏡により観
察したところ、原料のワラストナイトとほぼ同じ形状を
有する繊維状物であり、平均繊維長は２９μｍ、アスペ
クト比は５〜３０であった。また、粉末Ｘ線回折により
非晶質であることが確認された。蛍光Ｘ線による元素分
析では、ＳｉＯ2 純度は９９重量％であった。また、Ｎ
2 ガス吸着のＢＥＴ法による比表面積は、３２ｍ2 ／ｇ
であった。
察したところ、原料のワラストナイトとほぼ同じ形状を
有する繊維状物であり、平均繊維長は２９μｍ、アスペ
クト比は５〜３０であった。また、粉末Ｘ線回折により
非晶質であることが確認された。蛍光Ｘ線による元素分
析では、ＳｉＯ2 純度は９９重量％であった。また、Ｎ
2 ガス吸着のＢＥＴ法による比表面積は、３２ｍ2 ／ｇ
であった。
【００４０】図１及び図２は、得られた繊維状シリカゲ
ルを示しており、図３及び図４は、原料のワラストナイ
トを示している。図１及び図２と図３及び図４の比較か
ら明らかなように、得られた繊維状シリカゲルは、原料
のワラストナイトとほぼ同様の形状を有している。
ルを示しており、図３及び図４は、原料のワラストナイ
トを示している。図１及び図２と図３及び図４の比較か
ら明らかなように、得られた繊維状シリカゲルは、原料
のワラストナイトとほぼ同様の形状を有している。
【００４１】実施例２ 実施例１で用いたのと同様のワラストナイト２００ｇ
を、４リットルの１Ｎ酪酸に分散してスラリーとした。
このスラリーを７０℃に加温し、１０時間攪拌した。そ
の後、吸引ろ過によりスラリーから固形分を分離し、水
洗、乾燥し、無色粉末を得た。
を、４リットルの１Ｎ酪酸に分散してスラリーとした。
このスラリーを７０℃に加温し、１０時間攪拌した。そ
の後、吸引ろ過によりスラリーから固形分を分離し、水
洗、乾燥し、無色粉末を得た。
【００４２】得られた無色粉末を、走査型電子顕微鏡に
より観察したところ、実施例１と同様に原料のワラスト
ナイトとほぼ同じ形状を有する繊維状物であり、平均繊
維長は２８μｍ、アスペクト比は５〜３０であった。比
表面積は、５０ｍ2 ／ｇであり、ＳｉＯ2 純度は９８重
量％であった。また、粉末Ｘ線回折により非晶質である
ことが確認された。
より観察したところ、実施例１と同様に原料のワラスト
ナイトとほぼ同じ形状を有する繊維状物であり、平均繊
維長は２８μｍ、アスペクト比は５〜３０であった。比
表面積は、５０ｍ2 ／ｇであり、ＳｉＯ2 純度は９８重
量％であった。また、粉末Ｘ線回折により非晶質である
ことが確認された。
【００４３】実施例３ 実施例１で用いたのと同様のワラストナイト２００ｇ
を、４リットルの１Ｎ酢酸中に分散してスラリーとし
た。このスラリーを７０℃に加温し、６時間攪拌した。
その後、吸引ろ過によりスラリーから固形分を分離し、
水洗、乾燥し、無色粉末を得た。
を、４リットルの１Ｎ酢酸中に分散してスラリーとし
た。このスラリーを７０℃に加温し、６時間攪拌した。
その後、吸引ろ過によりスラリーから固形分を分離し、
水洗、乾燥し、無色粉末を得た。
【００４４】得られた無色粉末を走査型電子顕微鏡によ
り観察したところ、実施例１と同様に原料のワラストナ
イトとほぼ同じ形状を有する繊維状物であり、平均繊維
長は２４μｍ、アスペクト比は５〜３０であった。比表
面積は、６９ｍ2 ／ｇであり、ＳｉＯ2 純度は９８重量
％であった。また、粉末Ｘ線回折により非晶質であるこ
とが確認された。
り観察したところ、実施例１と同様に原料のワラストナ
イトとほぼ同じ形状を有する繊維状物であり、平均繊維
長は２４μｍ、アスペクト比は５〜３０であった。比表
面積は、６９ｍ2 ／ｇであり、ＳｉＯ2 純度は９８重量
％であった。また、粉末Ｘ線回折により非晶質であるこ
とが確認された。
【００４５】比較例１ ワラストナイト（平均繊維長３μｍ、アスペクト比５〜
１０、比表面積３０ｍ 2 ／ｇ）２００ｇを用いて、実施
例１と同様の処理を行い、無色粉末を得た。
１０、比表面積３０ｍ 2 ／ｇ）２００ｇを用いて、実施
例１と同様の処理を行い、無色粉末を得た。
【００４６】得られた無色粉末を走査型電子顕微鏡によ
り観察したところ、原料のワラストナイトとほぼ同様の
形状を有する繊維状物であり、平均繊維長は３μｍ、ア
スペクト比は５〜１０であった。比表面積は、３３８ｍ
2 ／ｇであり、ＳｉＯ2 純度は９９重量％であった。ま
た、粉末Ｘ線回折により非晶質であることが確認され
た。
り観察したところ、原料のワラストナイトとほぼ同様の
形状を有する繊維状物であり、平均繊維長は３μｍ、ア
スペクト比は５〜１０であった。比表面積は、３３８ｍ
2 ／ｇであり、ＳｉＯ2 純度は９９重量％であった。ま
た、粉末Ｘ線回折により非晶質であることが確認され
た。
【００４７】〔繊維状シリカゲルの樹脂配合〕実施例１
で得られた繊維状シリカゲル及び比較例１で得られた繊
維状シリカゲルを樹脂に配合し物性強度を測定した。
で得られた繊維状シリカゲル及び比較例１で得られた繊
維状シリカゲルを樹脂に配合し物性強度を測定した。
【００４８】配合する樹脂としては、サーモトロピック
液晶ポリエステル樹脂（商品名「ベクトラＡ９５０」、
ポリプラスチック株式会社販売）を使用し、二軸押出機
（池貝鉄工株式会社製、ＰＣＭ４５）を用いて、シリン
ダー温度２８０℃でポリエステル樹脂を溶融し、繊維状
非晶質シリカを途中添加（サイドフィード）する方式
で、樹脂に添加し、溶融混練後の樹脂をストランドカッ
トしぺレットとした。なお、繊維状シリカゲルの添加量
は表１に示すとおりとした。
液晶ポリエステル樹脂（商品名「ベクトラＡ９５０」、
ポリプラスチック株式会社販売）を使用し、二軸押出機
（池貝鉄工株式会社製、ＰＣＭ４５）を用いて、シリン
ダー温度２８０℃でポリエステル樹脂を溶融し、繊維状
非晶質シリカを途中添加（サイドフィード）する方式
で、樹脂に添加し、溶融混練後の樹脂をストランドカッ
トしぺレットとした。なお、繊維状シリカゲルの添加量
は表１に示すとおりとした。
【００４９】得られたぺレットを、射出成型機（日精樹
脂工業株式会社製、ＦＳ−１５０）を用いて、シリンダ
ー温度２９０℃、金型温度９０℃、射出圧力６００ｋｇ
／ｍ 2 Ｇで射出成形し、得られた試験片を用いて表１に
示す項目の物性強度を測定した。測定結果を表１に示
す。なお、比較として繊維状シリカゲルを配合しない樹
脂についても同様に物性強度を測定し評価結果を表１に
示した。
脂工業株式会社製、ＦＳ−１５０）を用いて、シリンダ
ー温度２９０℃、金型温度９０℃、射出圧力６００ｋｇ
／ｍ 2 Ｇで射出成形し、得られた試験片を用いて表１に
示す項目の物性強度を測定した。測定結果を表１に示
す。なお、比較として繊維状シリカゲルを配合しない樹
脂についても同様に物性強度を測定し評価結果を表１に
示した。
【００５０】
【表１】
【００５１】表１の結果から明らかなように、本発明に
従う実施例１の繊維状シリカゲルを配合した樹脂組成物
は、比較例１の繊維状シリカゲルを配合した樹脂組成物
に比べ、高い曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強さを示し
ており、また引張破断伸びにおいても優れていることが
わかる。
従う実施例１の繊維状シリカゲルを配合した樹脂組成物
は、比較例１の繊維状シリカゲルを配合した樹脂組成物
に比べ、高い曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強さを示し
ており、また引張破断伸びにおいても優れていることが
わかる。
【００５２】〔導電性繊維状シリカゲルの合成〕応用例１〜３ 実施例１の繊維状シリカゲルを用い、その表面を以下の
ようにして酸化錫で被覆し、導電性繊維状シリカゲルを
合成した。
ようにして酸化錫で被覆し、導電性繊維状シリカゲルを
合成した。
【００５３】実施例１の繊維状シリカゲル２５０ｇを脱
イオン水２．５リットルに分散し、このスラリーを７０
℃に加温して攪拌しながら、所定配合量の塩化錫と塩化
アンチモンの混合塩酸溶液と、水酸化ナトリウム水溶液
をｐＨ３程度に保つように１時間かけて同時に滴下し、
そのまま２時間熟成した。その後、固形分を分離、水
洗、乾燥し、さらに７００℃で熱処理することにより、
導電性繊維状シリカゲルを得た。なお、塩化錫及び塩化
アンチモンの添加量は、表２に示すように、基材である
繊維状シリカゲル１００重量部に対し、金属換算の重量
比でＳｎ／Ｓｂが、１８／３（応用例１）、２４／４
（応用例２）、４８／８（応用例３）となるように添加
した。
イオン水２．５リットルに分散し、このスラリーを７０
℃に加温して攪拌しながら、所定配合量の塩化錫と塩化
アンチモンの混合塩酸溶液と、水酸化ナトリウム水溶液
をｐＨ３程度に保つように１時間かけて同時に滴下し、
そのまま２時間熟成した。その後、固形分を分離、水
洗、乾燥し、さらに７００℃で熱処理することにより、
導電性繊維状シリカゲルを得た。なお、塩化錫及び塩化
アンチモンの添加量は、表２に示すように、基材である
繊維状シリカゲル１００重量部に対し、金属換算の重量
比でＳｎ／Ｓｂが、１８／３（応用例１）、２４／４
（応用例２）、４８／８（応用例３）となるように添加
した。
【００５４】応用比較例１及び２ 基材の繊維状シリカゲルとして、比較例１の繊維状シリ
カゲルを用いる以外は、上記応用例と同様にして導電性
繊維状シリカゲルを合成した。なお、塩化錫及び塩化ア
ンチモンの添加量は、上記と同様のＳｎ／Ｓｂが、２４
／４（応用比較例１）、４８／８（応用比較例２）とな
るように添加した。
カゲルを用いる以外は、上記応用例と同様にして導電性
繊維状シリカゲルを合成した。なお、塩化錫及び塩化ア
ンチモンの添加量は、上記と同様のＳｎ／Ｓｂが、２４
／４（応用比較例１）、４８／８（応用比較例２）とな
るように添加した。
【００５５】〔導電性繊維状シリカゲルの樹脂配合〕固
形分４０重量％のアクリル樹脂塗料溶液中に、固形分中
の導電性繊維状シリカゲルの含有量が３０重量％となる
ように、上記応用例１〜３及び応用比較例１〜２の導電
性繊維状シリカゲルを配合し、十分に攪拌混合した後、
ＰＥＴフィルム及び離型紙のそれぞれの上に塗布し、加
熱乾燥させて約２０μｍの膜厚の導電性シート塗膜を得
た。得られた導電性シート塗膜について、以下のように
して表面抵抗及び全光線透過率を測定した。
形分４０重量％のアクリル樹脂塗料溶液中に、固形分中
の導電性繊維状シリカゲルの含有量が３０重量％となる
ように、上記応用例１〜３及び応用比較例１〜２の導電
性繊維状シリカゲルを配合し、十分に攪拌混合した後、
ＰＥＴフィルム及び離型紙のそれぞれの上に塗布し、加
熱乾燥させて約２０μｍの膜厚の導電性シート塗膜を得
た。得られた導電性シート塗膜について、以下のように
して表面抵抗及び全光線透過率を測定した。
【００５６】（表面抵抗の測定）離型紙上に塗布して得
られた導電性シートについて、Ｈｉｒｅｓｔａ ＩＰ
（ＭＣＰ−ＨＴ２５０とＨＡプローブ；三菱油化株式会
社製）を用いて、表面抵抗を測定した。
られた導電性シートについて、Ｈｉｒｅｓｔａ ＩＰ
（ＭＣＰ−ＨＴ２５０とＨＡプローブ；三菱油化株式会
社製）を用いて、表面抵抗を測定した。
【００５７】（全光線透過率の測定）ＰＥＴフィルム上
に塗布して得られた導電性シートを８ｃｍ角に切断して
試験片とし、この試験片について、ヘーズコンピュータ
ー（ＨＧＭ−２ＤＰ；スガ試験機株式会社製）を用い
て、全光線透過率を測定した。以上のようにして得られ
た結果を表２に示す。
に塗布して得られた導電性シートを８ｃｍ角に切断して
試験片とし、この試験片について、ヘーズコンピュータ
ー（ＨＧＭ−２ＤＰ；スガ試験機株式会社製）を用い
て、全光線透過率を測定した。以上のようにして得られ
た結果を表２に示す。
【００５８】
【表２】
【００５９】表２の結果から明らかなように、本発明に
従う繊維状シリカゲルを基材として用いた応用例１〜３
の繊維状シリカゲルは、樹脂に配合して良好な導電性を
付与すると共に、全光線透過率が高く良好な透明性を有
する導電シートとすることができる。
従う繊維状シリカゲルを基材として用いた応用例１〜３
の繊維状シリカゲルは、樹脂に配合して良好な導電性を
付与すると共に、全光線透過率が高く良好な透明性を有
する導電シートとすることができる。
【００６０】〔繊維状シリカゲルの熱処理〕実施例１で
得られた繊維状シリカゲルを、１０００℃で２時間熱処
理した。得られた熱処理品（繊維状非晶質シリカ）の走
査型電子顕微鏡写真を図５及び図６に示す。図１及び図
２と図５及び図６との比較から明らかなように、１００
０℃で熱処理した後も、形状がほとんど保たれているこ
とがわかる。従って、熱処理前と同様の繊維長及びアス
ペクト比を有している。しかしながら、比表面積を測定
したところ、１５ｍ2 ／ｇであり、熱処理により比表面
積が著しく低減していることがわかる。
得られた繊維状シリカゲルを、１０００℃で２時間熱処
理した。得られた熱処理品（繊維状非晶質シリカ）の走
査型電子顕微鏡写真を図５及び図６に示す。図１及び図
２と図５及び図６との比較から明らかなように、１００
０℃で熱処理した後も、形状がほとんど保たれているこ
とがわかる。従って、熱処理前と同様の繊維長及びアス
ペクト比を有している。しかしながら、比表面積を測定
したところ、１５ｍ2 ／ｇであり、熱処理により比表面
積が著しく低減していることがわかる。
【００６１】次に、実施例１の繊維状シリカゲルを、７
００〜１２００℃の範囲内で熱処理温度を変えて２時間
熱処理した。得られた熱処理品について、吸水率を測定
した。吸水率の測定は、ＣＨ3 ＣＯＯＨ・３Ｈ2 Ｏ飽和
水溶液を入れたデシケータ中（７６％ＲＨ、２０℃）に
所定時間放置し、重量増加分を測定することにより行っ
た。なお、比較として未熱処理品についても吸水率を測
定した。
００〜１２００℃の範囲内で熱処理温度を変えて２時間
熱処理した。得られた熱処理品について、吸水率を測定
した。吸水率の測定は、ＣＨ3 ＣＯＯＨ・３Ｈ2 Ｏ飽和
水溶液を入れたデシケータ中（７６％ＲＨ、２０℃）に
所定時間放置し、重量増加分を測定することにより行っ
た。なお、比較として未熱処理品についても吸水率を測
定した。
【００６２】図７は、吸水率と熱処理温度との関係を示
す図である。図７から明らかなように、熱処理温度が高
くなるに従い吸水率が低下していることがわかる。特に
８００℃以上の温度の熱処理により吸水率が著しく低下
することがわかる。このような吸水率の低下は、比表面
積の低減及びシラノール基の減少に関連するものと考え
られる。
す図である。図７から明らかなように、熱処理温度が高
くなるに従い吸水率が低下していることがわかる。特に
８００℃以上の温度の熱処理により吸水率が著しく低下
することがわかる。このような吸水率の低下は、比表面
積の低減及びシラノール基の減少に関連するものと考え
られる。
【００６３】次に、実施例１の繊維状シリカゲルを１１
００℃〜１４００℃の範囲内で熱処理温度を変えて２時
間処理し、得られた粉末について粉末Ｘ回折による分析
を行った。
００℃〜１４００℃の範囲内で熱処理温度を変えて２時
間処理し、得られた粉末について粉末Ｘ回折による分析
を行った。
【００６４】図８は、各温度での熱処理品の粉末Ｘ線回
折チャートを示す図である。図８から明らかなように、
１１００℃までの熱処理では、処理前の繊維状シリカゲ
ルとほぼ同様のピークを示しているが、熱処理温度が１
２００℃付近になると、石英のピークが検出されている
ことがわかる。図９及び図１０は、１２００℃における
熱処理品（繊維状石英）の走査型電子顕微鏡写真を示し
ている。図９及び図１０に示されるように、やや形状が
崩れてはいるが、処理前とほぼ同様の繊維状を保ってい
ることがわかる。従って、１１５０〜１２５０℃の範囲
内の温度で熱処理することにより、繊維状シリカゲルを
結晶化させて繊維状石英とすることができることがわか
る。
折チャートを示す図である。図８から明らかなように、
１１００℃までの熱処理では、処理前の繊維状シリカゲ
ルとほぼ同様のピークを示しているが、熱処理温度が１
２００℃付近になると、石英のピークが検出されている
ことがわかる。図９及び図１０は、１２００℃における
熱処理品（繊維状石英）の走査型電子顕微鏡写真を示し
ている。図９及び図１０に示されるように、やや形状が
崩れてはいるが、処理前とほぼ同様の繊維状を保ってい
ることがわかる。従って、１１５０〜１２５０℃の範囲
内の温度で熱処理することにより、繊維状シリカゲルを
結晶化させて繊維状石英とすることができることがわか
る。
【００６５】また、１４００℃付近の熱処理温度になる
と、クリストバライトの結晶ピークが観察されている。
図１１及び図１２は、１４００℃における熱処理品（繊
維状クリストバライト）の走査型電子顕微鏡写真を示し
ている。図１１及び図１２に示されるように、処理前と
ほぼ同様の繊維状の形態を保っており、１３００℃以上
の温度で熱処理することにより、繊維状非晶質シリカを
結晶化して繊維状クリストバライトとすることができる
ことがわかる。
と、クリストバライトの結晶ピークが観察されている。
図１１及び図１２は、１４００℃における熱処理品（繊
維状クリストバライト）の走査型電子顕微鏡写真を示し
ている。図１１及び図１２に示されるように、処理前と
ほぼ同様の繊維状の形態を保っており、１３００℃以上
の温度で熱処理することにより、繊維状非晶質シリカを
結晶化して繊維状クリストバライトとすることができる
ことがわかる。
【００６６】また、上記熱処理品について比表面積を測
定したところ、１２００℃における熱処理品（繊維状石
英）の比表面積は１．９ｍ2 ／ｇであり、１４００℃に
おける熱処理品（繊維状クリストバライト）の比表面積
は０．８ｍ2 ／ｇであった。
定したところ、１２００℃における熱処理品（繊維状石
英）の比表面積は１．９ｍ2 ／ｇであり、１４００℃に
おける熱処理品（繊維状クリストバライト）の比表面積
は０．８ｍ2 ／ｇであった。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、樹脂複合材のフィラー
や基材として有用な繊維状シリカゲル、繊維状非晶質シ
リカ、繊維状石英、繊維状クリストバライトを得ること
ができる。また、これらは、特有の繊維形状を有するも
のであり、触媒担体、吸着剤などの種々の用途において
用いることができるものである。
や基材として有用な繊維状シリカゲル、繊維状非晶質シ
リカ、繊維状石英、繊維状クリストバライトを得ること
ができる。また、これらは、特有の繊維形状を有するも
のであり、触媒担体、吸着剤などの種々の用途において
用いることができるものである。
【図１】本発明の一実施例の繊維状シリカゲルの粉末形
態を示す走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５μ
ｍを示す）。
態を示す走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５μ
ｍを示す）。
【図２】本発明の一実施例の繊維状シリカゲルの粉末形
態を示す走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５０
μｍを示す）。
態を示す走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５０
μｍを示す）。
【図３】原料のワラストナイトの粉末形態を示す電子顕
微鏡写真（図中のスケールは５μｍを示す）。
微鏡写真（図中のスケールは５μｍを示す）。
【図４】原料のワラストナイトの粉末形態を示す電子顕
微鏡写真（図中のスケールは５０μｍを示す）。
微鏡写真（図中のスケールは５０μｍを示す）。
【図５】本発明の一実施例の繊維状シリカゲルの１００
０℃熱処理品（繊維状非晶質シリカ）の粉末形態を示す
走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５μｍを示
す）。
０℃熱処理品（繊維状非晶質シリカ）の粉末形態を示す
走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５μｍを示
す）。
【図６】本発明の一実施例の繊維状シリカゲルの１００
０℃熱処理品（繊維状非晶質シリカ）の粉末形態を示す
走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５０μｍを示
す）。
０℃熱処理品（繊維状非晶質シリカ）の粉末形態を示す
走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５０μｍを示
す）。
【図７】本発明に従う一実施例の繊維状シリカゲルの熱
処理温度と吸水率との関係を示す図。
処理温度と吸水率との関係を示す図。
【図８】本発明に従う一実施例の繊維状シリカゲルの熱
処理温度と粉末Ｘ線回折チャートとの関係を示す図。
処理温度と粉末Ｘ線回折チャートとの関係を示す図。
【図９】本発明に従う一実施例の繊維状非晶質シリカの
１２００℃熱処理品（繊維状石英）を示す走査型電子顕
微鏡写真（図中のスケールは５μｍを示す）。
１２００℃熱処理品（繊維状石英）を示す走査型電子顕
微鏡写真（図中のスケールは５μｍを示す）。
【図１０】本発明に従う一実施例の繊維状非晶質シリカ
の１２００℃熱処理品（繊維状石英）を示す走査型電子
顕微鏡写真（図中のスケールは５０μｍを示す）。
の１２００℃熱処理品（繊維状石英）を示す走査型電子
顕微鏡写真（図中のスケールは５０μｍを示す）。
【図１１】本発明に従う一実施例の繊維状非晶質シリカ
の１４００℃熱処理品（繊維状クリストバライト）を示
す走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５μｍを示
す）。
の１４００℃熱処理品（繊維状クリストバライト）を示
す走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５μｍを示
す）。
【図１２】本発明に従う一実施例の繊維状非晶質シリカ
の１４００℃熱処理品（繊維状クリストバライト）を示
す走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５０μｍを
示す）。
の１４００℃熱処理品（繊維状クリストバライト）を示
す走査型電子顕微鏡写真（図中のスケールは５０μｍを
示す）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01B 33/12 - 33/193
Claims (8)
- 【請求項１】 繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５
〜１００、比表面積２０〜８０ｍ2／ｇであることを特
徴とする繊維状シリカゲル。 - 【請求項２】 比表面積０．５〜１０ｍ 2 ／ｇの原料ワ
ラストナイトを水に分散して水分散スラリーとし、該水
分散スラリーに炭酸ガスを吹き込むことにより、または
弱酸を添加してｐＨ３〜６とすることにより原料ワラス
トナイトを脱カルシウム処理して該原料の形状を実質的
に保った状態の繊維状シリカゾルとすることを特徴とす
る請求項１に記載の繊維状シリカゲルの製造方法。 - 【請求項３】 繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５
〜１００、比表面積１〜５０ｍ2／ｇであることを特徴
とする繊維状非晶質シリカ。 - 【請求項４】 請求項１に記載の繊維状シリカゲルを８
００〜１１００℃で熱処理することを特徴とする請求項
３に記載の繊維状非晶質シリカの製造方法。 - 【請求項５】 繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５
〜１００、比表面積０．１〜１０ｍ2／ｇであることを
特徴とする繊維状石英。 - 【請求項６】 請求項１に記載の繊維状シリカゲルを１
１５０〜１２５０℃で熱処理することを特徴とする請求
項５に記載の繊維石英の製造方法。 - 【請求項７】 繊維長１〜２００μｍ、アスペクト比５
〜１００、比表面積０．１〜１０ｍ2／ｇであることを
特徴とする繊維状クリストバライト。 - 【請求項８】 請求項１に記載の繊維状シリカゲルを１
３００〜１６００℃の温度で熱処理することを特徴とす
る請求項７に記載の繊維クリストバライトの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10164949A JP2989580B1 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 繊維状シリカ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10164949A JP2989580B1 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 繊維状シリカ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2989580B1 true JP2989580B1 (ja) | 1999-12-13 |
| JP2000001309A JP2000001309A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15802931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10164949A Expired - Fee Related JP2989580B1 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 繊維状シリカ及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989580B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| GB9926898D0 (en) * | 1999-11-12 | 2000-01-12 | School Of Earth & Environmenta | Calcium silicate sorbents |
| JP2006001822A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Dokai Chemical Industries Co Ltd | 針状シリカ及びその製造方法 |
| KR101626179B1 (ko) * | 2008-09-26 | 2016-05-31 | 후소카가쿠코교 가부시키가이샤 | 굴곡 구조 및/또는 분지 구조를 갖는 실리카 이차 입자를 함유하는 콜로이달 실리카 및 그의 제조 방법 |
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-
1998
- 1998-06-12 JP JP10164949A patent/JP2989580B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000001309A (ja) | 2000-01-07 |
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