JP3330792B2

JP3330792B2 - 高度に精製された生物由来のシリカ製品

Info

Publication number: JP3330792B2
Application number: JP23409895A
Authority: JP
Inventors: シー．シュージェローム; ケイ．パームスコット; アール．スミスティモシー; エイ．ニャメケジョージ; ディー．タニグチジェフリー; ワンクン
Original assignee: Advanced Minerals Corp
Current assignee: Advanced Minerals Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 2002-09-30
Anticipated expiration: 2015-09-12
Also published as: MX9801141A; EP0758560B1; AU5543096A; CN1097476C; US6653255B2; ATE233595T1; DE69529820D1; KR19990036345A; EP0758560A1; JPH0952709A; US5656568A; CA2224491C; DK0758560T3; AU725053B2; HU228484B1; HUP9901309A2; BR9610324A; US20010023233A1; KR100346516B1; TR199800207T1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケイソウ土岩から
得られる高度に精製された生物由来のシリカ製品および
その調製方法に関する。より詳細には、本発明は、ケイ
ソウ土岩に特有の、特徴のある多孔性で複雑なシリカ構
造を有し、そしてシリカ（すなわち、二酸化ケイ素、Si
O₂）含有量が非常に高く、かつ密度が低く、その結果、
シリカの比容が高い、高度に精製された生物由来のシ
リカ製品に関する。本発明はまた、可溶性金属の含有量
が非常に低く、かつ／あるいは非常に高い輝度を有す
る、変性された高度に精製された生物由来のシリカ製品
に関する。

【０００２】

【従来の技術】本明細書を通じて、種々の刊行物、特
許、および公開された特許出願が引用として言及されて
いる。これらの引用文献はすべて、本明細書の最後に挙
げられている。本明細書で引用されている、刊行物、特
許、および公開された特許明細書の開示は、本発明が関
連する分野の状態をより詳細に記載するために、本開示
に参考として援用されている。

【０００３】本発明は精製されたケイソウ土岩製品に関
する。これらの製品はいずれも、ケイソウ土岩に特有の
複雑かつ多孔性の構造（すなわち、複雑かつ多孔性のケ
イソウ土シリカ構造）を保持し、そして特別な物理的性
質および化学的性質の独特の組合せ（例えば、高純度、
低密度、可溶性不純物の含有量の低さ、不純物総含有量
の低さ、および高い輝度）を有する。本発明の高度に精
製されたケイソウ土岩製品によって提供される特別な性
質の独特の組合せ（これは、とりわけ、効率および経済
性を向上させる）は、他の公知のケイソウ土岩製品によ
っては提供されない。

【０００４】現在、ケイソウ土岩製品は、多くの用途に
使用されている。この用途には、分離、吸着、支持体、
および機能性充填剤としての用途が包含されるがこれら
に限定されない。最近の総説（Breese, 1994; Engh, 19
94)には、ケイソウ土岩の性質および使用についての特
に有用な紹介が述べられている。本発明の精製されたケ
イソウ土岩製品は、ケイソウ土岩シリカに特有の複雑か
つ多孔性の構造と、非常に高い純度とを合わせ持ち、そ
のため、これらの多くの用途において非常にその有効性
が向上する。

【０００５】ケイソウ土岩製品はケイソウ土（シリカゲ
ルとしても知られる）から得られる。ケイソウ土は、ケ
イソウのケイ酸質の被殻(frustules)（すなわち、殻ま
たは骨格）の形態の生物由来のシリカ（すなわち、生物
が産生した、または生物から生じたシリカ）に富む堆積
物である。ケイソウは、珪藻類の、微細で単細胞の黄褐
色の海草の多様な一群のであり、２つの背殻（これは生
きているケイソウではピルボックスのように互いにくっ
ついている）からなる、変化に富んだ、複雑な構造の、
装飾的なケイ酸質骨格（すなわち被殻）を有する。被殻
の形態は種間で広範囲に多様であり、そして分類学的分
類の根拠となっている。少なくとも2,000を超える異な
る種が知られている。各背殻の表面は一連の開口部によ
って区切られ、この開口部が被殻の複雑な微細構造を構
成し、そして個別の種に独特のデザインを与える。典型
的な被殻の大きさは0.75μｍから1000μｍの範囲である
が、多くの場合、10μｍから150μｍの範囲である。こ
れらの被殻は、化学平衡が維持される状態で保存された
場合、長期間の地質年代にわたって、その多孔性で複雑
な構造の大部分が実質的にそのまま保持されるに充分に
耐久性がある。

【０００６】ケイソウ被殻の基本的な化学的組成および
複雑かつ多孔性の構造は、例えば、濾過および充填剤の
用途において、独特の工業的価値および他の天然の形態
のシリカとは比べものにはならない融通性をケイソウ土
岩に与える。ケイソウ骨格の微粒子状構造は、低密度お
よび高表面積、ならびに高い多孔性および透過性を与え
る。

【０００７】ケイソウ土岩製品は、種々の方法によっ
て、そして多くの資源から製造され得、物理的性質およ
び化学的性質の両方に多様性を与える。

【０００８】濾過の分野では、流体から粒子を分離する
多くの方法においてケイソウ土岩製品が濾過助剤として
使用される。ケイソウ土岩シリカに特有の複雑で多孔性
の構造は、濾過プロセスにおける粒子の物理的捕捉のた
めに特に有効である。懸濁粒子または粒子状物質を含む
流体、または濁った流体の透明度を改善するときに、ケ
イソウ土岩製品を使用することが一般的に行われてい
る。

【０００９】ケイソウ土岩製品は、「プレコーティン
グ」と呼ばれることがある工程において、濾過プロセス
において透明度を改善し、そして流速を上昇させるため
のセプタムに付与されることが多い。ケイソウ土岩はま
た、しばしば「ボディフィーディング」と呼ばれる工程
において、流体が濾過されて、セプタムにおける望まし
くない粒子のローディングが低減され、他方、設計され
た液体流速が維持されるように、流体に直接添加される
ことも多い。関与する特定の分離に応じて、ケイソウ土
岩製品は、プレコーティング、ボディフィーディング、
またはその両方で使用され得る。ケイソウ土岩濾過に関
する原理には総説がある(Kiefer,1991)。

【００１０】いくつかの濾過用途においては、異なるケ
イソウ土岩製品を混合して、濾過プロセスをさらに改変
または最適化する。また、ケイソウ土岩製品は、とき
には他の物質と組み合わされる。いくつかの場合におい
ては、これらの組合せは、例えば、セルロース、活性
炭、クレー、または他の材料との単純な組合せを包含し
得る。他の場合には、これらの組合せは複合体であり、
ケイソウ土岩製品が他の成分と十分に配合されて、シー
ト、パッド、またはカートリッジを形成する。これらの
任意のケイソウ土岩製品のさらにより精巧な変性が、濾
過または分離のために使用され、これには、例えば、ケ
イソウ土岩製品、混合物、またはそれらの複合体の表面
処理およびこれらへの化学物質の添加が包含される。

【００１１】ある状況下において、ケイソウ土岩製品は
また、濾過中に、流体の透明化または精製を大幅に向上
し得る独特の吸着特性を示し得る。これらの吸着特性は
高度に特異的であり、そして吸着される種がケイソウ土
岩表面の弱い電荷に引きつけられる弱い力に依存する
か、あるいはケイソウ土岩表面にしばしば生じるシラノ
ール（すなわち、≡Si-OH）官能基の反応性に依存す
る。例えば、電離したシラノール基（すなわち、≡Si-O
^-）は、溶液中の酸性物質、例えばクエン酸（すなわ
ち、C₆H₈O₇）が寄与するヒドロニウムイオン（すなわ
ち、H₃O⁺）と反応し得、供与されたＨ⁺を、このプロセ
スにおいて表面に吸着する。

【００１２】ケイソウ土岩製品に特有の複雑かつ多孔性
の構造によって、ポリマーに抗ブロッキング特性を与え
るための工業的使用もまた可能となる。ケイソウ土岩製
品は、ペイント、エナメル、ラッカー、ならびに関連す
るコーティングおよびフィニッシュの外観または性質を
変えるためにしばしば利用される。紙またはセルロース
を有するフィルター媒体での使用に加えて、ケイソウ土
岩製品は、紙のプロセッシングの用途に工業的に使用さ
れ、そして特定の工業的触媒のプロセッシングに不可欠
である。ケイソウ土岩はまた、クロマトグラフィーの支
持体として使用され、そして気−液クロマトグラフ法に
特に適している。

【００１３】ケイソウ土岩製品を流体からの粒子の分離
に使用する方法のいかんに関わらず、ケイソウ土岩製品
は粒子を除去する流体に接触しなければならない。ポリ
マー、プラスチック、ペイント、コーティング、および
他の処方物の成分としても、ケイソウ土岩製品はまた、
処方物の他の成分の大部分と接触する。このため、ケイ
ソウ土岩製品のシリカ純度の高さおよび不純物の溶解度
の低さは、非常に望ましい性質であることが多い。さら
に、濾過助剤として使用されるケイソウ土岩製品の効率
および有用性もまた、濾過操作中の流体との接触に際し
て、その密度に関係する。ほとんどの場合、低密度のケ
イソウ土岩製品が非常に望ましい。

【００１４】本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製
品、およびそれらのさらなる変性は、多くの他の用途に
おいて有用である。ケイソウ土岩の、その用途における
効果は、一般に、ケイソウ土岩に特有の多孔性かつ複雑
なシリカの構造の存在と高シリカ純度とに関係するの
で、本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製品は、今
まで可能であったよりもより高度に、これらの顕著な特
性を提供する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複雑
な多孔性のケイソウ土シリカ構造を有する、高度に精製
されたケイソウ土岩製品を提供することにある。本発明
の他の目的は、ケイソウ土岩に特有の、特徴のある多孔
性で複雑なシリカ構造を有し、そしてシリカ（すなわ
ち、二酸化ケイ素、SiO₂）含有量が非常に高く、かつ密
度が低く、その結果、シリカの比容が高い、高度に精製
されたケイソウ土岩製品を提供することにある。本発明
のさらに他の目的は、可溶性金属の含有量が非常に低
く、かつ／あるいは非常に高い輝度を有する、変性され
た高度に精製されたケイソウ土岩製品を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの局面は、
複雑かつ多孔性のケイソウ土シリカ構造を有する、高度
に精製されたケイソウ土岩製品を提供し、この製品は以
下からなる群から選択される：3.5より高いシリカ比容
を有する、非仮焼製品；3.6より高いシリカ比容を有す
る仮焼製品；および3.3より高いシリカ比容を有するフ
ラックス仮焼製品である。好ましい実施態様において
は、非仮焼製品は、強熱基準で95％(w/w)SiO₂を超える
総シリカ含有量を有し；仮焼製品は、強熱基準で98％(w
/w)SiO₂を超える総シリカ含有量を有し；そしてフラッ
クス仮焼製品は、強熱基準で92％(w/w)SiO₂を超える総
シリカ含有量を有する。好ましい実施態様においては、
この製品はビール可溶性アルミニウムの含有量が製品１
ｋｇ当たり10ｍｇ未満である。他の好ましい実施態様に
おいては、この製品はビール可溶性鉄の含有量が製品１
ｋｇ当たり７ｍｇ未満である。

【００１７】本発明の他の局面は、複雑かつ多孔性のケ
イソウ土シリカ構造を有する、高度に精製された非仮焼
ケイソウ土岩製品を提供し、この製品は3.5より高いシ
リカ比容を有する。好ましい実施態様においては、この
非仮焼製品は強熱基準で、95％(w/w)SiO₂を超える総シ
リカ含有量を有する。他の好ましい実施態様において
は、この非仮焼製品はビール可溶性アルミニウムの含有
量が製品１ｋｇ当たり10ｍｇ未満である。さらに他の好
ましい実施態様においては、この非仮焼製品はビール可
溶性鉄の含有量が１kg当たり７ｍｇ未満である。さらに
他の好ましい実施態様においては、この製品は50ｋΩ・
ｃｍを超える比抵抗を有する。

【００１８】本発明の他の局面は、複雑かつ多孔性のケ
イソウ土シリカ構造を有する、高度に精製された仮焼ケ
イソウ土岩製品を提供し、この製品は3.6より高いシリ
カ比容を有する。好ましい実施態様においては、この仮
焼製品は強熱基準で、98％(w/w)SiO₂を超える総シリカ
含有量を有する。他の好ましい実施態様においては、こ
の仮焼製品はビール可溶性アルミニウムの含有量が製品
１kg当たり10ｍｇ未満である。さらに他の好ましい実施
態様においては、この仮焼製品はビール可溶性鉄含有量
が製品１ｋｇ当たり７ｍｇ未満である。さらに他の好ま
しい実施態様においては、この仮焼製品は80ｋΩ・ｃｍ
を超える比抵抗を有する。さらに他の好ましい実施態様
においては、この仮焼製品は青色光反射輝度が96％を超
える。

【００１９】本発明の他の局面は、複雑かつ多孔性のケ
イソウ土シリカ構造を有する、高度に精製されたフラッ
クス仮焼ケイソウ土岩製品を提供し、この製品は3.3よ
り高いシリカ比容を有する。好ましい実施態様において
は、このフラックス仮焼製品は強熱基準で、92％(w/w)S
iO₂を超える総シリカ含有量を有する。他の好ましい実
施態様においては、このフラックス仮焼製品はビール可
溶性アルミニウムの含有量が製品１ｋｇ当たり10ｍｇ未
満である。さらに他の好ましい実施態様においては、こ
のフラックス仮焼製品はビール可溶性鉄の含有量が製品
１ｋｇ当たり７ｍｇ未満である。さらに他の好ましい実
施態様においては、このフラックス仮焼製品は、青色光
反射輝度が95％を超える。さらに他の好ましい実施態様
においては、このフラックス仮焼製品は総ナトリウム
（Na₂O）含有量と総シリカ（SiO₂）含有量との総和が、
強熱基準で98％(w/w)を超える。

【００２０】本発明の他の局面は、複雑かつ多孔性のケ
イソウ土シリカ構造を有する、高度に精製されたケイソ
ウ土岩製品を提供し、この製品は青色光反射輝度が99％
を超える。

【００２１】

【発明の実施の形態】Ａ．高度に精製された生物由来のシリカ製品本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製品は、非常に
高いシリカ含有量を有している。この高シリカ含有量に
加えて、これらの製品はまた、ケイソウ土岩に特徴的な
複雑かつ多孔性の構造を保持しており（すなわち、これ
らの製品は複雑かつ多孔性のケイソウ土シリカ構造を有
している）、このことは、このケイソウ土岩製品が有効
である多くの用途において不可欠である。この独特の性
質の組合せによって、とりわけ、望ましい低い遠心分離
湿潤密度が得られ、この結果、さらに、従来公知のいか
なるケイソウ土岩製品のシリカ比容よりもシリカ比容が
高くなる。

【００２２】本発明の精製されたケイソウ土岩製品は低
密度であると共に不純物溶解度が低く、このため、容量
(capacity)、流れ、透明性、または空間的に限定された
用途における単位重量当たりの占有率（occupancy)が向
上し、他方、ケイソウ土岩製品由来の望ましくないアル
ミニウム、鉄、および他の元素の、接触する物質への影
響が顕著に低減される。ケイソウ土岩の多くの用途で、
本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製品により、現
在入手可能なものを実質的に超えるレベルで、純度の改
善および使用の経済性の改善がなされる。

【００２３】本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製
品は、好都合には、製品の調製法に応じて、非仮焼、仮
焼、またはフラックス仮焼と記載され得る。これらの広
いクラスは、使用される調製方法を反映する。この調製
方法は、高度に精製されたケイソウ土岩製品の有用な用
途に対して一般的に重要である、アグロメレーションお
よび焼結が生じる程度を加減することによって製品の透
過性を制御する。

【００２４】本明細書中では、用語「非仮焼製品」は、
仮焼またはフラックス仮焼されていない製品をいう。本
明細書中では、用語「仮焼製品」は、仮焼された製品を
いう。典型的な仮焼手順およびパラメータは以下の「方
法」に記載する。本明細書中では、用語「フラックス仮
焼製品」は、フラックス仮焼（すなわち、フラックス存
在下における仮焼）された製品をいう。典型的なフラッ
クスは以下の「方法」に記載する。

【００２５】本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製
品の組成および性質、ならびに公知のケイソウ土岩製品
の組成および性質を、以下に詳細に記載する。

【００２６】１．透過性濾過に使用するために、ケイソウ土岩製品は、通常、あ
る範囲の濾過率を提供するように処理される。濾過率は
製品の透過性に密接に関連する。透過性は、単位ダルシ
ー(Darcy)で表され、通常、略号「Ｄａ」で示され、ケ
イソウ土岩が水中に懸濁した懸濁液からセプタム上に濾
過ケークを形成するように設計された特別に構築された
装置を用い、次いで、既知の断面積の濾過ケークの測定
された厚みを通って所定量の水が流れるために必要とさ
れる時間を測定することによって、容易に決定される(E
uropean Brewery Convention, 1987)。この原理は既
に、多孔性媒体について、ダルシーの法則(Bear, 1972)
から導出されており、従って、透過性と良く相関する一
連の代替の装置および方法が存在する。現在市販されて
いるケイソウ土岩濾過助剤の透過性は、約0.001Ｄａか
ら約30Ｄａまでの広い範囲にわたる。特定の濾過プロセ
スに適した特定の透過性を有する濾過助剤の選択は、そ
の特定の用途のために所望される流速および流体の透明
度に依存する。

【００２７】本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製
品は、現在市販の濾過助剤が与える範囲に匹敵する範囲
の透過性を有する。本発明の高度に精製された非仮焼ケ
イソウ土岩製品は約0.1Ｄａ未満（通常、約0.001Ｄａか
ら約0.1Ｄａの範囲）の透過性を有する。本発明の高度
に精製された仮焼ケイソウ土岩製品は約0.05Ｄａから約
1.5Ｄａの透過性を有する。本発明の高度に精製された
フラックス仮焼ケイソウ土岩製品は、約１Ｄａを超える
（通常、約１Ｄａから約50Ｄａの範囲である）透過性を
有する。

【００２８】２．鉄／アルミニウムの溶解性従来のケイソウ土岩製品の多くは、液体、例えばビール
の濾過に使用される。金属、例えば鉄（すなわちFe、Fe
²⁺および／またはFe³⁺イオンとして）またはアルミニウ
ム（すなわちAl、Al³⁺イオンとして）による濾過された
ビールの汚染は重要な関心事である。従って、ケイソウ
土岩製品中の、ビールに可溶性の鉄またはアルミニウム
（例えば、ビール可溶性鉄、ビール可溶性アルミニウ
ム）の含有量は、これらの不純物による汚染が生じる度
合いの有用な指標となる。例えば、ビールの濾過に用い
られる従来のケイソウ土岩濾過助剤の多くは、選択され
た濾過助剤に依存して製品１ｋｇ当たり約７ｍｇから約
50ｍｇのビール可溶性鉄含有量を有する。

【００２９】この業界では、ケイソウ土岩製品由来の鉄
のビール中への溶解性を測定する、信頼性のある分析方
法が確立されている（American Society of Brewing Ch
emists, 1987)。高度に精製されたケイソウ土岩製品に
ついての好適な分析方法には、1,10-フェナントロリン
（すなわち、o-フェナントロリン、Ｃ₁₂Ｈ₈Ｎ₂）を用い
た較正比色法が包含される。試験される試料が非仮焼製
品である場合、試料を恒量になるまで110℃で空気中で
乾燥し、そして次に室温まで空気中で冷却（すなわち乾
燥）しなければならない。試験される試料が仮焼製品ま
たはフラックス仮焼製品である場合、恒量になるまで室
温で空気中で試料を乾燥しなければならない。試料５ｇ
を200ｍＬの脱炭酸したビール（この場合、BUDWEISER、
Anheuser-Buschの登録商標）に室温で添加し、そしてこ
の混合物を、５分50秒が経過する間、断続的に撹拌す
る。次いで、直径25cmの濾紙を備えた漏斗にこの混合物
を直ちに移し、そこから最初の30秒間に採取された濾液
を捨てる。濾液を次の150秒間採取し、そしてその一部
の25ｍＬを約25ｍｇのアスコルビン酸（すなわち、C₆H₈
O₆）で処理して、溶解した鉄イオンを第一鉄（すなわ
ち、Fe²⁺）状態に還元する（このようにして、「試料抽
出物」が得られる）。0.3％(w/v)1,10-フェナントロリ
ンを１ｍＬ添加して、発色させ、そして30分後、得られ
た試料溶液の吸光度を標準較正曲線と比較する。較正曲
線は、濃度既知の鉄のビール標準溶液から作成される。
未処理の濾液を、濁度および色を補正するための、この
方法のブランクとして用いる。吸光度は、分光光度計
（この場合、Milton & Bradley Spectronic)を用いて50
5nmで測定した。

【００３０】本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製
品は、製品１kg当たり約７ｍｇ未満（通常、ほぼ定量限
界から製品１kg当たり約７ｍｇまでの範囲）のビール可
溶性鉄含有量を有し、より好ましくは製品１kg当たり約
５ｍｇ未満（通常、ほぼ定量限界から製品１ｋｇ当たり
約５ｍｇまでの範囲）である。定量限界（すなわち、検
出限界）は製品１ｋｇ当たり約２ｍｇのFeである。

【００３１】ケイソウ土岩製品由来のアルミニウムのビ
ール中への溶解性を測定するための好ましい方法は、誘
導結合アルゴンプラズマ発光分光光度法（ＩＣＰ）であ
る。試料抽出物を、American Sciety of Brewing Chemi
stsのビールについての方法に従って（鉄について上記
のように）調製し、そして硝酸の２％(v/v)脱イオン水
溶液で20％(v/v)ビールの濃度まで希釈する。この希釈
は、プラズマの安定性を維持しながら感度を最適化する
ために必要である。この希釈された抽出物溶液の分析に
ついて本明細書で報告するデータは、160nmから800nmま
で複数の分光オーダーで操作可能なBaird Model PSX 連
続ＩＣＰ分光光度計を用いて収集された。このユニット
は、8.5Pa（≒65ミリトール）まで減圧された（温度自
動調節された0.75ｍの改変Czerny-Turnerモノクロメー
ター（Acton Research Corporation Model L-507）を備
え、そして無線周波数40.68MHzを発生する水晶制御発振
器を使用し、そして（本明細書に示す分析では）反射さ
れる電力が0.5Ｗ未満である700Ｗの順方向電力(forward
power)を印加することにより、同心溶融シリカトーチ
アセンブリーにプラズマを発生させる。溶接グレードの
液体アルゴンを一次プラズマのために使用し、そして質
量流量制御計（Emerson Electric Company,Brooks Inst
rument Division Model 5876)を通して、約46相対単位
で供給した。アルゴンパージを、Mathesonロタメーター
で測定して4.0相対単位で、インターフェースの光学系
(interface optics) に供給した。波長はサインバー機
構を用いて選択され、絶対参照波長を回折格子の端の16
0.000nmと一次標準アルゴン発光波長415.859nmとに設定
した。アルミニウムは、一次（first order)の395.152n
mスペクトル線で測定した。このスペクトル線における
カルシウム、バナジウム、およびマンガンの妨害をあら
かじめ見積もったが、影響ないことがわかった。試料溶
液の強度を、市販のアルミニウム標準参照溶液(Spex In
dustries, Inc.)をビールに入れて調製した一連の標準
の強度と比較した。

【００３２】本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製
品は、製品１ｋｇ当たり約10ｍｇ未満（通常、ほぼ定量
限界から製品１ｋｇ当たり約10ｍｇまでの範囲）、より
好ましくは製品１ｋｇ当たり約８ｍｇ未満（通常、ほぼ
定量限界から製品１ｋｇ当たり約８ｍｇまでの範囲）の
ビール可溶性アルミニウム含有量を有する。定量限界
（すなわち、検出限界）は、製品１ｋｇ当たり約２ｍｇ
のAlである。

【００３３】３．比抵抗ケイソウ土岩製品は、濾過される流体と密接に接触する
か、あるいは処方された製品中の他の成分と密接に接触
するようになるので、ケイソウ土岩製品の10％(w/v)脱
イオン水懸濁液の比抵抗（すなわち、抵抗率）を測定す
ることによって、可溶性イオンをより総体的に測定する
ことができる。脱イオン水は電気伝導度が非常に低いの
で、可溶性イオンの導入（すなわち、ケイソウ土岩製品
からの）は純水の高い比抵抗を低下させる。脱イオン水
でスラリー状にしたとき低い比抵抗を与えるケイソウ土
岩製品は、より望ましくない可溶性イオンをスラリーに
与える。多くの場合、周期表のアルカリ金属ＩＡ族の特
定の１価の可溶性イオン（例えば、カリウム、Ｋ⁺、お
よび特にナトリウム、Ｎａ⁺）の存在は、高純度のケイ
ソウ土岩製品の有用性にほとんど影響を与えない。しか
し、他の、通常は多価のイオン（例えば、鉄、Fe²⁺およ
び／またはFe³⁺；ならびにアルミニウム、Al³⁺）は、高
純度のケイソウ土岩製品の有用性に対し、大きな影響を
与える。

【００３４】本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製
品の比抵抗のデータは、電気伝導度セルを用いて測定さ
れ得る。試験される試料が非仮焼製品である場合、試料
を恒量になるまで110℃で空気中にて乾燥し、そして次
に室温まで空気中で冷却（すなわち乾燥）しなければな
らない。試験される試料が仮焼製品またはフラックス仮
焼製品である場合、試料を、恒量になるまで室温で空気
中にて乾燥しなければならない。試料10ｇを、最小比
抵抗１ＭΩ・cmの脱イオン水100ｍＬを入れた250ｍＬビ
ーカーに加える（すなわち10％w/v）。この混合物を15
秒間撹拌し、スラリーを充分懸濁させ、次に沈降させ
る。この混合物を15分後、再び撹拌し、そして１時間程
度沈降させる。上澄みをセルチューブ中にデカントし、
そして電気伝導度セル（Cole Parmer EC Meter Model 1
481-61)をその液体に浸漬する。セルを数回上げ下げし
て、セル中にトラップされた気泡を放出させ、そしてメ
ーター内にある電気伝導度ブリッジを用いて抵抗率を測
定する。電気伝導度セルは、（セル較正定数を得るため
に）比抵抗既知の溶液で較正される。測定された抵抗率
と較正定数とから、補正された比抵抗が決定される。

【００３５】本発明の高度に精製された非仮焼ケイソウ
土岩製品は、約50kΩ・cmを超える（通常、約50kΩ・cmか
ら約250kΩ・cmの範囲である）比抵抗を有し、より好ま
しくは、約60kΩ・cmを超える（通常、約60kΩ・cmから約
250kΩ・cmの範囲である）比抵抗を有する。本発明の高
度に精製された仮焼ケイソウ土岩製品は、約80kΩ・cmを
超える（通常約80kΩ・cmから約500kΩ・cmの範囲であ
る）比抵抗を有し、より好ましくは、約130kΩ・cmを超
える（通常、約130kΩ・cmから約500kΩ・cmの範囲であ
る）比抵抗を有する。

【００３６】４．反射輝度多くの場合、特に充填材の用途においては、ケイソウ土
岩製品は、高い反射輝度を有しているならばより高い有
用性がある。反射輝度を測定する好ましい方法には、光
源、青色フィルター、および検出器を備えた特別な装置
（Phtovolt Brightness Meter, Model 575)を用いて測
定されるように、製品の平滑な表面から反射する青色光
の量の測定を含む。この装置は、ランプを点灯して、そ
の発光出力が安定化した後、青色光反射率が既知の標準
プレートを用いて較正される。試験される試料が非仮焼
製品である場合、試料を恒量になるまで１１０℃で空気
中にて乾燥し、そして次に室温まで空気中で冷却（すな
わち乾燥）しなければならない。試験される試料が仮焼
製品またはフラックス仮焼製品である場合、試料を、恒
量になるまで室温で空気中で乾燥しなければならない。
プラスチックプレート（機械加工されたくぼみを有す
る）に試料をやや多めに充填し、次に、これを、回転プ
レス動作を用いて平滑な表面のプレートで圧縮する。表
面が平らで傷つけられないように、平滑表面プレートを
スライド動作で注意深く取り去る。次にこの試料を、装
置の試料ポートに置いて、青色フィルターを置く。次に
反射率の測定値をこの装置から直接読みとる。青色光反
射率は、他の装置、例えばHunterまたはCIE(Commission
Internationale de l'Eclairage)から入手可能な装置
によって測定される輝度の測定から計算により求められ
得る。

【００３７】本発明の高度に精製された仮焼ケイソウ土
岩製品は、約96％を超える（通常、約96％から100％の
範囲である）反射輝度を有し、より好ましくは約98％を
超え（通常、約98％から100％の範囲である）、さらに
より好ましくは約99％を超える（通常、約99％から100
％の範囲である）。本発明の高度に精製されたフラック
ス仮焼ケイソウ土岩製品は約95％を超える（通常、約95
％から100％の範囲である）反射輝度を有し、より好ま
しくは約97％を超え（通常、約97％から100％の範囲で
ある）、さらにより好ましくは約99％を超える（通常、
約99％から100％の範囲である）。

【００３８】５．総シリカ／鉄／アルミニウム／ナトリ
ウム含有量ケイソウ土のシリカは主として、鉱物オパールに似た非
晶質タイプであるが、結晶質石英の塵または砂が存在す
ることがある。これらはシリカで構成されているが、ケ
イソウ土またはケイソウ土岩製品につきものの複雑かつ
多孔性の構造には匹敵しない。仮焼またはフラックス仮
焼すると、ケイソウ土粒子が互いに焼結して、より大き
なアグロメレート粒子となった製品が作製され、こうし
て、ケイソウ土岩製品の性質のいくつかが変性される。
激しい仮焼の後でさえも、非晶質水和シリカから非晶質
無水シリカ、潜晶質クリストバル石、または潜晶質石英
への変換がこのような処理の結果起こり得るが、ケイソ
ウ土岩製品のほとんどはその複雑かつ多孔性の構造を保
持している。

【００３９】総シリカ含有量の高精度の測定が、蛍光Ｘ
線分光法を用いることによって行われ得る。この手法は
また、アルミニウム、鉄、およびナトリウムのような他
の元素の総含有量を測定するためにも有用である。

【００４０】本発明の高度に精製された製品の総元素含
有量を測定するために用いられる好ましい「溶融四ホウ
酸塩マトリックス」蛍光Ｘ線法においては、２ｇのケイ
ソウ土岩試料（空気中、950℃で１時間焙焼後）を7.7ｇ
の四ホウ酸リチウム（すなわち、Li₂B₄O₇）と共に溶融
し、そしてこの溶融物を40mmのボタン状に成型する。こ
のボタン状物をPhilips PW1600同時蛍光Ｘ線分光計で分
析する。このシステムは、40種を超える参照物質を用い
て較正されており、それらのほとんどはGovindaraju(19
89)に一覧表で示されている。ケイ素、アルミニウム、
鉄、またはナトリウムのような主要な元素の計数時間は
60秒であり、そして各元素は各自の固定チャンネルを通
じて測定される。強熱減量のデータは上記の焙焼から得
られる。シリカ構造内の水和の自然損失を考慮して、す
べての実施例のケイ素、アルミニウム、鉄、およびナト
リウムの総含有量を個々の高酸化物（すなわち、SiO₂、
Al₂O₃、Fe₂O₃、およびNa₂O）について強熱基準で報告す
る。本明細書中では、用語「強熱基準で」は、分析に先
立って空気中で950℃にて１時間焙焼することによって
試料を前処理することに対応する。

【００４１】総元素含有量を測定するための、別の「プ
レスト(pressed)バインダーマトリックス」蛍光Ｘ線法
においては、３ｇのケイソウ土岩試料（空気中で950℃
にて１時間焙焼後）を0.75ｇのSPECTROBLEND(登録商
標、Chemplex)バインダーに加える。この混合物を、タ
ングステンカーバイド混合容器中で衝撃ボールと共に５
分間振盪して摩砕する。次いで得られた混合物を31mmの
ダイ中で24,000ポンド／平方インチ（165MPa）までプレ
スし、ペレットを形成する。次に、基本的パラメータで
作動し、試料と同様の方法で調製されたケイソウ土岩標
準を６種使用して較正されたSpectrace 6000エネルギー
分散型蛍光Ｘ線分光計を用いて化学組成を測定する。こ
の装置は、電子冷却Ｌｉ(Ｓｉ)検出器および50kVロジウ
ムターゲットＸ線源を使用しており、そして約50％の不
感時間で試料が励起するように配置されている。スペク
トルのピーク強度は単一元素の参照スペクトルとの線形
状解析比較によって解析される。詳細には、ケイ素、ア
ルミニウム、および鉄の測定に用いられるＫαピーク強
度は、各々1.740keV、1.487keV、および6.403keVのエネ
ルギーに対応する。次に、ケイソウ土岩標準のピーク強
度を、ピーク強度およびデータのあてはめによって、試
料中の元素含有量の測定に使用される純元素の計数率に
変換する。この方法によって、ナトリウム以外のすべて
の元素について、上記の方法に匹敵する結果が得られ
る。ナトリウムの場合は、溶融四ホウ酸塩マトリックス
法に較べて相対誤差が著しく高い。

【００４２】本発明の高度に精製された非仮焼ケイソウ
土岩製品は、強熱基準で、約95％(w/w)SiO₂を超える
（通常、約95〜約99.9％(w/w)SiO₂の範囲である）総シ
リカ含有量を有し、より好ましくは約97％(w/w)SiO₂を
超え（通常、約97〜約99.9％の範囲であり）、さらによ
り好ましくは約98％(w/w)SiO₂を超え（通常、約98〜約9
9.9％(w/w)SiO₂の範囲であり）、さらにより好ましく
は、約99％(w/w)SiO₂を超える（通常、約99〜約99.9％
(w/w)SiO₂の範囲である）。

【００４３】本発明の高度に精製された仮焼ケイソウ土
岩製品は、強熱基準で、約98％(w/w)SiO₂を超える（通
常、約98〜約99.9％(w/w)SiO₂の範囲である）総シリカ
含有量を有し、より好ましくは約99％(w/w)SiO₂を超え
る（通常、約99〜約99.9％(w/w)SiO₂の範囲である）。

【００４４】本発明の高度に精製されたフラックス仮焼
ケイソウ土岩製品は、強熱基準で、約92％(w/w)SiO₂を
超える（通常、約92〜約99.9％(w/w)SiO₂の範囲であ
る）総シリカ含有量を有し、より好ましくは約94％(w/
w)SiO₂を超え（通常、約94〜約99.9％(w/w)SiO₂の範囲
であり）、さらにより好ましくは約96％(w/w)SiO₂を超
える（通常、約96〜約99.9％(w/w)SiO₂の範囲であ
る）。

【００４５】本発明の高度に精製された非仮焼、仮焼、
およびフラックス仮焼ケイソウ土岩製品は、強熱基準
で、総鉄含有量がFe₂O₃として約0.3％(w/w)未満（通
常、約0.005〜約0.3％(w/w)Fe₂O₃の範囲）であり、より
好ましくは約0.2％(w/w)Fe₂O₃未満（通常、約0.005〜約
0.2％(w/w)Fe₂O₃の範囲）である。

【００４６】本発明の高度に精製された非仮焼、仮焼、
およびフラックス仮焼ケイソウ土岩製品は、強熱基準
で、総アルミニウム含有量がAl₂O₃として約0.5％(w/w)
未満（通常、約0.01〜約0.5％(w/w)Al₂O₃の範囲）であ
り、より好ましくは約0.4％(w/w)Al₂O₃未満（通常、約
0.01〜約0.4％(w/w)Al₂O₃の範囲）である。

【００４７】６．湿潤密度ケイソウ土岩製品が、ケイソウ土岩に特有の多孔性かつ
複雑な構造を保持している度合いの指標は、その遠心分
離湿潤密度または沈降湿潤密度、あるいはその充填密度
に等価の測定値を測定することによって得られ得る。な
ぜなら、密度の大きさは、達成され得る充填配置によっ
て限定されるからである。湿潤密度は、濾過プロセスに
おいて粒子状物質を捕捉するために利用可能な空隙容積
を反映するので、重要である。これは濾過効率を決定す
るための最も重要な尺度である。湿潤密度が低いケイソ
ウ土岩製品ほど、より大きな空隙容積を有し、そのため
濾過効率がより高い。

【００４８】ケイソウ土岩粉末の充填密度の好都合な測
定は、気体中よりも液体媒体中においてより再現性が高
い。本発明の高度に精製された製品の充填密度を測定す
る好ましい方法は、遠心分離湿潤密度を測定することで
ある。試験される試料が非仮焼製品である場合、試料を
恒量になるまで110℃で空気中にて乾燥し、そして次に
室温まで空気中で冷却（すなわち乾燥）しなければなら
ない。試験される試料が仮焼製品またはフラックス仮焼
製品である場合、試料を、恒量になるまで室温で空気中
で乾燥しなければならない。0.50ｇと1.00ｇとの間の既
知の重量の試料を、較正した14ｍＬの遠心分離管に入
れ、ここに脱イオン水を加えて容量を約10ｍＬにする。
この混合物を試料がすべて濡れるまで十分振盪し、乾燥
粉末が残らないようにする。さらに脱イオン水を、遠心
分離管の口の周囲に沿って加え、振盪によって管の側面
に付着した混合物を流し落とす。仮焼またはフラックス
仮焼した製品の場合、管を３分間、2700rpmで遠心分離
する（Beckman AccuSpin)。非仮焼（例えば、乾燥）製
品の場合、さらに６分間、2700rpmで管を遠心分離す
る。遠心分離に続いて、固形分を乱さないように注意深
く管を取り出し、沈降した物質のレベル（すなわち、容
積）を測定し、管の0.05ｍＬ目盛りの、最も近いところ
にある半目盛りの値を読みとる。重量既知の粉末の遠心
分離湿潤密度は、測定した容積で試料の重量を割ること
によって容易に計算される。典型的には、遠心分離湿潤
密度は、lb/ft³の単位またはg/cm³の単位で報告され
る。これらの単位の換算係数は１lb/ft³＝0.01602g/cm³
である。

【００４９】本発明の高度に精製された非仮焼ケイソウ
土岩製品は、約0.28g/cm³未満（通常、約0.15g/cm³から
約0.28g/cm³の範囲）の遠心分離湿潤密度を有し、より
好ましくは約0.27g/cm³未満（通常、約0.15g/cm³から約
0.27g/cm³の範囲）である。

【００５０】本発明の高度に精製された仮焼ケイソウ土
岩製品は、約0.28g/cm³未満（通常、約0.10g/cm³から約
0.28g/cm³の範囲）の遠心分離湿潤密度を有し、より好
ましくは約0.25g/cm³未満（通常、約0.10g/cm³から約0.
25g/cm³の範囲）であり、さらにより好ましくは約0.23g
/cm³未満（通常、約0.10g/cm³から約0.23g/cm³の範囲）
であり、さらにより好ましくは約0.21g/cm³未満（通
常、約0.10g/cm³から約0.21g/cm³の範囲）である。

【００５１】本発明の高度に精製されたフラックス仮焼
ケイソウ土岩製品は、約0.29g/cm³未満（通常、約0.10g
/cm³から約0.29g/cm³の範囲）の遠心分離湿潤密度を有
し、より好ましくは約0.25g/cm³未満（通常、約0.10g/c
m³から約0.25g/cm³の範囲）であり、さらにより好まし
くは約0.23g/cm³未満（通常、約0.10g/cm³から約0.23g/
cm³の範囲）であり、さらにより好ましくは約0.21g/cm³
未満（通常、約0.10g/cm³から約0.21g/cm³の範囲）であ
る。

【００５２】７．シリカ比容理想的な環境下においては、最も高度に精製されたケイ
ソウ土岩製品は、高い総シリカ含有量を有し、かつ低い
遠心分離湿潤密度を有すると考えられる。特性のこのよ
うな組み合わせが、低純度のケイソウ土岩製品と比較し
た精製されたケイソウ土製品の有用性の基準となること
が多い。不純なケイソウ土岩は、多孔性で複雑な構造が
不純物質で占有されていることに起因して、より大きな
遠心分離湿潤密度を有すると考えられる。このような特
性の組み合わせを定量化するために、シリカによって占
められる比容が、以下のように定義される：シリカ比容＝シリカ含有量分率／遠心分離湿潤密度ここで、シリカ含有量分率は、SiO₂の強熱基準の重量パ
ーセントを100で割ることにより計算され、遠心分離湿
潤密度は、１平方センチメートル当たりのグラム数（す
なわち、g/cm³）で表される。例えば、99.1％(w/w)SiO₂
の総シリカ含有量と0.27g/cm³の遠心分離湿潤密度とを
有する試料に対しては、0.991/0.27＝3.7のシリカ比容
が得られる。この式から明らかなように、シリカ比容が
大きいほど、製品のケイソウ土岩純度が大きくなる。

【００５３】総シリカ含有量と充填密度との両方の影響
が、この単純な表現により説明される。総シリカ含有量
や遠心分離湿潤密度の変化量が小さいとしても、シリカ
比容の有意な変化が得られ、従って、シリカ比容は、ケ
イソウ土岩製品の純度を高度に識別する基準を提供す
る。

【００５４】本発明の高度に精製された非仮焼ケイソウ
土岩製品は、約3.5を超える（通常、約3.5〜約７の範囲
の）；より好ましくは約3.6を超える（通常、約3.6〜約
７の範囲の）；さらにより好ましくは約3.7を超える
（通常、約3.7〜約７の範囲の）シリカ比容を有する。

【００５５】本発明の高度に精製された仮焼ケイソウ土
岩製品は、約3.6を超える(通常、約3.6〜約10の範囲
の)；より好ましくは約3.8を超える(通常、約3.8〜約10
の範囲の)；さらにより好ましくは約4.0を超える(通
常、約4.0〜約10の範囲の)；もっと好ましくは約4.5を
超える(通常、約4.5〜約10の範囲の)；さらにもっと好
ましくは約4.7を超える(通常、約4.7〜約10の範囲の)シ
リカ比容を有する。

【００５６】本発明の高度に精製されたフラックス仮焼
ケイソウ土岩製品は、約3.3を超える（通常、約3.3〜約
10の範囲の）；より好ましくは約3.5を超える（通常、
約3.5〜約10の範囲の）；さらにより好ましくは約4.0を
超える（通常、約4.0〜約10の範囲の）；もっと好まし
くは約5.0を超える（通常、約5.0〜約10の範囲の）；さ
らにもっと好ましくは約6.0を超える（通常、約6.0〜約
10の範囲の）シリカ比容を有する。

【００５７】８．本発明の高度に精製されたケイソウ土
岩製品本発明の高度に精製された非仮焼ケイソウ土岩製品は、
約3.5を超える（通常、約3.5〜約７の範囲の）シリカ比
容を有する。より好ましくは、この製品は、強熱基準で
約95％(w/w)SiO₂を超える（通常、約95〜約99.9％(w/w)
SiO₂の範囲の）総シリカ含有量を有し、従って、約0.28
g/cm³未満の（通常、約0.15〜約0.28g/cm³の）遠心分離
湿潤密度を有する。この製品は、ケイソウ土岩に特有の
複雑な多孔性構造を維持し、典型的には0.1Da未満の
（通常、約0.001〜約0.1Daの）透過性を有する。より好
ましくは、この製品は、強熱基準で0.3％(w/w)Fe₂O₃未
満の（通常、約0.005〜約0.3％(w/w)Fe₂O₃の範囲の）総
鉄含有量を有し、そして、強熱基準で0.5％(w/w)Al₂O₃
未満の（通常、約0.01〜約0.5％(w/w)Al₂O₃の範囲の）
総アルミニウム含有量を有する。溶解性に関しては、こ
の製品は、好ましくは50kΩ・cmを超える（通常、約50〜
約250kΩ・cmの範囲の）比抵抗を有し；製品１kg当たり
のビール可溶性鉄の含有量が７mg未満（通常、ほぼ定量
限界から製品１kg当たり約７mgまでの範囲）であり；製
品１kg当たりのビール可溶性アルミニウムの含有量が10
mg未満（通常、ほぼ定量限界から製品１kg当たり約10mg
までの範囲）である。

【００５８】本発明の高度に精製された仮焼ケイソウ土
岩製品は、約3.6を超える（通常、約3.6〜約10の範囲
の）シリカ比容を有する。より好ましくは、この製品
は、強熱基準で約98％(w/w)SiO₂を超える（通常、約98
〜約99.9％(w/w)SiO₂の範囲の）総シリカ含有量を有
し、従って、約0.27g/cm³未満の（通常、約0.10〜約0.2
7g/cm³の）遠心分離湿潤密度を有する。この製品は、ケ
イソウ土岩に特有の複雑な多孔性構造を維持し、約0.05
〜約1.5Daの範囲の透過性を有する。好ましくは、この
製品は、強熱基準で0.3％(w/w)Fe₂O₃未満の（通常、約
0.005〜約0.3％(w/w)Fe₂O₃の範囲の）総鉄含有量を有
し、そして、強熱基準で0.5％(w/w)Al₂O₃未満の（通
常、約0.01〜約0.5％(w/w)Al₂O₃の範囲の）総アルミニ
ウム含有量を有する。溶解性に関しては、この製品は、
好ましくは80kΩ・cmを超える（通常、約80〜約250kΩ・c
mの範囲の）比抵抗を有し；製品１kg当たりのビール可
溶性鉄の含有量が７mg未満（通常、ほぼ定量限界から製
品１kg当たり約７mgまでの範囲）であり；製品１kg当た
りのビール可溶性アルミニウムの含有量が10mg未満（通
常、ほぼ定量限界から製品１kg当たり約10mgまでの範
囲）である。製品の青色光反射輝度は、好ましくは96％
を超える。

【００５９】本発明の高度に精製されたフラックス仮焼
ケイソウ土岩製品は、約3.3を超える（通常、約3.3〜約
10の範囲の）シリカ比容を有する。より好ましくは、こ
の製品は、強熱基準で約92％(w/w)SiO₂を超える（通
常、約92〜約98％(w/w)SiO₂の範囲の）総シリカ含有量
を有し、従って、約0.29g/cm³未満の（通常、約0.10〜
約0.29g/cm³の）遠心分離湿潤密度を有する。この製品
は、ケイソウ土岩に特有の複雑な多孔性構造を維持し、
約１Daを超える（通常、約１〜約50Daの範囲の）透過性
を有する。好ましくは、この製品は、強熱基準で0.3％
(w/w)Fe₂O₃未満の（通常、約0.005〜約0.3％(w/w)Fe₂O₃
の範囲の）総鉄含有量を有し、そして、強熱基準で0.5
％(w/w)Al₂O₃未満の（通常、約0.01〜約0.5％(w/w)Al₂O
₃の範囲の）総アルミニウム含有量を有する。溶解性に
関しては、この製品は、製品１kg当たりのビール可溶性
鉄の含有量が７mg未満（通常、ほぼ定量限界から製品１
kg当たり約７mgまでの範囲）であり；製品１kg当たりの
ビール可溶性アルミニウムの含有量が10mg未満（通常、
ほぼ定量限界から製品１kg当たり約10mgまでの範囲）で
ある。製品の青色光反射輝度は、好ましくは95％を超え
る。

【００６０】９．本発明の高度に精製されたケイソウ土
岩製品と公知のケイソウ土岩製品との比較低グレードのケイソウ土を高グレードの鉱石に改善する
ための多大な努力の結果、ケイソウ土岩製品は、全体的
な品質において、生来より良好な鉱石から得られる市販
品と本質的に同等になった。このような業績の例として
は、NormanおよびRalston(1940)、BartuskaおよびKalin
a(1968a, 1968b)、VismanおよびPicard(1972)、Tarhani
cおよびKortisova(1979)、Xiao(1987)、Li(1989)、Lian
g(1990)、Zhongら(1993)、Brozekら(1992)、Wang(199
2)、Caiら(1992)、ならびにVidenovら(1993)が挙げられ
る。これらの試みにより得られた製品はいずれも、本発
明の高度に精製されたケイソウ土岩製品の独特な特性の
組み合わせには近づいていない。

【００６１】高い関連性があるのは、単一の特性の改善
を目標として調製された、いくつかのケイソウ土岩製品
である。これらの製品は独自性を得るように設計されて
いるからである。例えば、ThomsonおよびBarr(1907)、B
arr(1907)、Vereinigte(1913, 1928)、Koech(1927)、Sw
allen(1950)、SuzukiおよびTomizawa(1971)、Bradleyお
よびMcAdam(1979)、NielsenおよびVogelsang(1979)、He
yseおよびFeigl(1980)、ならびにMitsuiら(1989)は、鉄
または可溶性鉄の含有量が減少した製品についてのみ焦
点を当てており、他の顕著な特性の改善については、た
とえ報告されているとしてもごくわずかしか報告されて
いない。Baly(1939)によって得られたケイソウ土岩製品
は、有機物質が少なく、そしてCodolini(1953)、Pesce
(1955, 1959)、MartinおよびGoodbue(1968)、ならびにM
unn(1970)は、比較的高い輝度を有するケイソウ土岩製
品を作製したが、上記と同様に、影響されるべき他の重
要な特性は報告されなかった。

【００６２】１つ以上の特性が改善されたケイソウ土岩
製品が調製され、そして報告されている例がいくつか存
在する。Enzinger(1901)によって得られたケイソウ土岩
製品は、従来の溶解性（当時）を減少させた。Bregar(1
955)、Gruderら(1958)、およびNishamura(1958)によっ
て得られたケイソウ土岩製品は、輝度がより大きく、か
つ、総鉄含有量がより低かった。Smith(1991a, b, c; 1
992a, b, c; 1993; 1994a, b)によって得られた製品
は、フラックス仮焼ケイソウ土岩製品の可溶性多価カチ
オンを改善した。これらのいずれの場合においても、影
響されるべき他の重要な特性は報告されなかった。

【００６３】Schuetz(1935)によって得られた製品によ
れば、総シリカ含有量は94.6％SiO₂と比較的高く、総鉄
含有量は0.5％Fe₂O₃となったが、製品の総アルミニウム
含有量はいまだ2.5％Al₂O₃であった。FilhoおよびMariz
da Veiga(1980)は、0.28％Al₂O₃という低い総アルミニ
ウム含有量および0.31％Fe₂O₃という低い総鉄含有量を
達成したが、わずか92.6％SiO₂という総シリカ含有量で
あり、強熱残留損失は1.3％であり、このケイソウ土岩
製品がいまだ不純であることを示している。

【００６４】98.5％SiO₂までという総シリカ含有量、0.
06％Fe₂O₃程度という低い総鉄含有量、および0.36％Al₂
O₃程度という低い総アルミニウム含有量を包含する興味
ある特性を有する製品が、そのシリカ組成が約65％のケ
イソウ土岩、30％の石英、および５％の結合ケイ酸塩の
混合物である出発材料から、MarcusおよびCreanga(196
5)、ならびにMarcus(1967)によって調製された。製品中
に残存する結晶石英の実際の濃度は報告されなかった
が、あらゆる残存結晶石英は、総シリカ含有量に含まれ
る。従って、ケイソウ土岩の複雑な多孔性の構造から得
られる利点は製品中に部分的にしか生かされない。これ
らの製品に対して報告された高い湿潤密度（少なくとも
0.43g/cm³）は、報告された総シリカ含有量のかなりの
部分が非ケイソウ土シリカであることを裏付けている。
これらの製品に対して計算されたシリカ比容の最大値は
2.3であり、有用性および品質が低いケイソウ土岩であ
ることを明白に示している。事実、これらの製品は、市
販のケイソウ土岩製品よりも顕著に大きい密度を有して
おり、従って、ケイソウ土岩製品の主要用途における使
用に対して魅力的でないか、または全く不適切である。
さらに、多くのケイソウ土岩製品の用途に対して重要で
ある残存アルミニウムおよび鉄の溶解性データが、Marc
usおよびCreanga(1965)、ならびにMarcus(1967)では報
告されていない。

【００６５】Ｂ．高度に精製された生物由来のシリカ製
品の調製方法１．非仮焼製品の調製方法本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製品は、(i)摩
擦摩鉱、(ii)ハイドロサイクロン、(iii)浮上分離、そ
して必要に応じて(iv)浸出が順に行われる連続的な加工
工程を使用して調製され得る。仮焼またはフラックス仮
焼のような引き続く加工工程もまた使用され得る。

【００６６】典型的な方法においては、摩砕によりさら
に細かくされ得るサイズにまでケイソウ土の粗鉱石を粉
砕し、粗いスクリーンメッシュを通過させる。この鉱石
に水を加え、混合物を湿式摩擦摩鉱に供し、微細なスク
リーンメッシュを通過する粒子の均一なスラリーを得
る。このスラリーをハイドロサイクロンに導入する。こ
のハイドロサイクロンは、はるかに小さなメジアン粒子
サイズの粒子からなるオーバーフローを発生させ、より
重いミネラル不純物（ハイドロサイクロンのアンダーフ
ローに入る）と、ケイソウ土岩（ハイドロサイクロンの
オーバーフローに入る）とを効果的に分離するような構
造を有している。ハイドロサイクロンのオーバーフロー
を反転浮上分離プロセスに供し、選択的な条件（例え
ば、ｐＨ、固形分濃度など）の下で、泡の中で不純物を
濃縮する。ここで、捕集剤（例えば、脂肪族アミン）を
加え不純物の濃縮と除去を促進し、一方で、ケイソウ土
岩富化画分を分離回収する。精製を改善するために、ケ
イソウ土岩富化画分を適当な媒体中で浸出し、特定条件
（例えば、酸処理）の下でさらに不純物の残分を除去
し、そして脱イオン水で完全にすすぐ。この時点で、高
度に精製されたケイソウ土岩を脱水し、圧密化し、そし
て乾燥する。

【００６７】本発明の高度に精製された非仮焼ケイソウ
土岩製品の好ましい調製方法および得られた製品の特性
を、後述の実施例１に示す。

【００６８】２．仮焼製品の調製高度に精製された非仮焼ケイソウ土岩製品は、仮焼によ
りさらに精製され得、仮焼製品が得られる。仮焼条件お
よび方法は、通常、特定の製品の流速を得るために必要
とされる程度のケイソウ土岩粒子の焼結およびアグロメ
レーションを得るように選択される。仮焼は、仮焼に使
用される装置に依存して、大気圧での乾燥に必要な約11
0℃よりも高い温度（通常、約300℃より大きく約1300℃
まで）の範囲で、適切な保持時間（通常、２分と120分
との間）で行われ得る。仮焼は、通常、空気中、または
酸素（すなわち、O₂）富化空気中、または燃焼ガス（例
えば、一酸化炭素（CO）または二酸化炭素（CO₂））富
化空気中で行われるが、他の雰囲気中でも可能である。
仮焼は、静的手段（例えば、マッフル炉、トンネルキル
ン、エンベロープキルン）により、あるいは動的手段
（例えば、ロータリーキルン、流動床装置）により行わ
れ得る。仮焼は、多様な流速の透過性（通常、0.05〜1.
5Daの範囲内）を有するケイソウ土岩濾過助剤を作製す
るのに非常に適した方法である。

【００６９】本発明の高度に精製された仮焼ケイソウ土
岩製品の好ましい調製方法および得られた製品の特性
を、後述の実施例２に示す。

【００７０】３．フラックス仮焼製品の調製高度に精製された非仮焼ケイソウ土岩製品は、フラック
ス存在下の仮焼により、さらに精製されそしてアグロメ
レートされ得、フラックス仮焼製品が得られる。仮焼条
件および方法は、上述の方法がフラックス仮焼にもまた
適切である。一般に、仮焼中のフラックスの存在によ
り、ケイソウ土岩粒子の焼結およびアグロメレーション
が起こる温度が低下する。従って、より大きなアグロメ
レートを形成することが可能であり、そして、濾過助剤
の透過性の範囲を約50Daまで拡げることが可能である。
適切なフラックスとしては、周期表の１Ａ族であるアル
カリ金属の塩、特にナトリウム（すなわち、Na）由来の
塩が挙げられる。実用上最も有用なフラックスの例は、
炭酸ナトリウム（すなわち、ソーダ灰；Na₂CO₃）、水酸
化ナトリウム（すなわち、NaOH）、および塩化ナトリウ
ム（すなわち、NaCl）である。

【００７１】本発明の高度に精製されたフラックス仮焼
ケイソウ土岩製品の好ましい調製方法および得られた製
品の特性を、後述の実施例３に示す。

【００７２】４．製品のさらなる変性高度に精製されたケイソウ土岩製品の変性もまた可能で
ある。例えば、精製製品は、高度に精製された製品の１
つ以上の特定の特性（例えば、不純物溶解性、総シリカ
含有量、遠心分離湿潤密度、または輝度）を向上させる
ために、あるいは、特別の用途を有する新たな製品を得
るためにさらに加工され得る。

【００７３】ａ．酸洗浄別のクラスの製品が、上述の高度に精製された非仮焼、
仮焼、またはフラックス仮焼ケイソウ土岩製品を酸性物
質で洗浄し、次いで脱イオン水ですすぐことによって残
存する酸を除去し、続いて乾燥することによって調製さ
れ得る。適切な酸としては、鉱酸（例えば、硫酸（すな
わち、H₂SO₄）、塩酸（すなわち、HCl）、リン酸（すな
わち、H₃PO₄）、または硝酸（すなわち、HNO₃））、な
らびに有機酸（例えば、クエン酸（すなわち、C₆H₈O₇）
または酢酸（すなわち、CH₃COOH））が挙げられる。

【００７４】ｂ．表面処理別のクラスの製品が、上述の高度に精製された非仮焼、
仮焼、またはフラックス仮焼ケイソウ土岩製品の表面を
処理することによって調製され得る。一例として、製品
の表面は、例えばシラン化によって、その表面がより疎
水性またはより親水性となるように変性され得る。

【００７５】例えば、高度に精製されたケイソウ土岩製
品をプラスチック容器に配置し、少量のジメチルジクロ
ロシラン（すなわち、SiCl₂(CH₃)₂）またはヘキサメチ
ルジシラザン（すなわち、(CH₃)₃Si-NH-Si(CH₃)₃）を、
その容器に添加し得る。蒸気相中、表面で、24時間にわ
たって反応させ、より疎水性の製品を得る。このような
製品は、クロマトグラフィーに使用される組成物への用
途を有している。また、機械的特性改善のための他の疎
水性物質と組み合わせて用いられる場合には、例えば、
炭化水素、オイルを含む用途を有している。

【００７６】同様に、高度に精製されたケイソウ土岩製
品は、例えば、10％(w/v)のアミノプロピルトリエトキ
シシラン（すなわち、C₉H₂₃NO₃Si）水溶液に懸濁させ、
70℃で３時間還流し、混合物を濾過し、そして残った固
形分を乾燥させることにより反応し得、より親水性の製
品が得られ得る。このような製品は、機械的特性の改善
のための水系と組み合わせて用いられる場合には、クロ
マトグラフィーに使用される組成物への用途を有してい
る。また、高度に精製されたケイソウ土岩製品表面の末
端ヒドロキシル（すなわち、-OH）官能基をアミノプロ
ピル基（すなわち、-(CH₂)₃NH₂）に転化させる、製品の
さらなる誘導体化が可能である。

【００７７】ｃ．有機誘導体化親水性（例えば、シラン化）変性された高度に精製され
たケイソウ土岩製品は、有機化合物（例えば、タンパク
質）を結合するようにさらに反応し得、この有機化合物
の固定化の支持体として機能する。このように変性する
と、製品は、アフィニティクロマトグラフィーおよび生
化学的精製のような用途における有用性を有する。

【００７８】ケイソウ土岩製品の誘導体化に関する他の
多くの反応が、すでに述べられている（Hermanson, 199
2）。しかし、本発明の高度に精製されたケイソウ土岩
製品は、高純度および低密度のような特性の独特の組み
合わせを示すので、その誘導体化は、実質的により優れ
た効果を有する変性された製品をもたらす。

【００７９】本発明の精神および範囲を逸脱することな
く、上に述べたような本発明の多くの改変および変更が
なされ得ることが明らかである。従って、添付の特許請
求の範囲に示されるような限定のみが考慮されるべきで
ある。

【００８０】Ｃ．高度に精製された生物由来のシリカ製
品の使用方法本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製品およびその
さらなる変性物は、他の物質の加工、処理、または他の
物質への配合において有用である。

【００８１】濾過においては、本発明の高度に精製され
たケイソウ土岩製品およびそのさらなる変性物はセプタ
ムに付与され得、透明度を改善し、濾過プロセスにおけ
る流速を増加させる。あるいは、濾過される液体に直接
添加され得、所望でない粒子がセプタムに担持すること
を減少させる。この製品は、他の媒体（例えば、セルロ
ース、活性炭、粘土、または他の物質）と組み合わせて
濾過に使用され得る。この製品はまた複合体の調製にも
使用され得、他の成分と十分に混合してシート、パッド
またはカートリッジを作製し得る。特定の用途に応じ
て、高度に精製されたケイソウ土岩製品の好ましい変性
が適切に選択される。例えば、優れた透明度が要求され
るが低流速は許容される濾過プロセスにおいては、非仮
焼または仮焼のクラスの高度に精製されたケイソウ土岩
製品が好ましい。あるいは、高流速が要求されるが優れ
た透明度は要求されない濾過プロセスにおいては、フラ
ックス仮焼のクラスの高度に精製されたケイソウ土岩製
品が好ましい。同様の議論が、他の物質と組み合わせて
用いる場合、あるいは、この製品を含有する複合体を調
製する場合の、高度に精製されたケイソウ土岩製品の使
用に適用される。使用される製品の量も同様に、適用さ
れる特定のプロセスに応じて決定される。

【００８２】例えば、ペイントおよびコーティング用
途、あるいはポリマー用途における、機能性充填材とし
ての高度に精製されたケイソウ土岩製品は、通常、所望
の効果を得るために必要とされる濃度で処方物に直接添
加して使用される。ペイントおよびコーティング用途に
おける製品のつや消し特性、ならびにポリマー用途にお
ける製品の耐ブロック性はいずれも、ケイソウ土岩の多
孔性で複雑な構造による不規則な表面に由来する。

【００８３】親水性または疎水性が濾過または機能性充
填材の性能をさらに改善する場合には、特定用途におけ
る他の物質または成分とのより優れた混和性のため、シ
ラン化された疎水性または親水性の製品が望ましい。シ
ラン化による表面特性の改変は、特にクロマトグラフィ
ー用途にとって重要である。なぜなら、このような特性
が、特定の系に対するクロマトグラフによる分離能に大
きな影響を与えるからである。例えば、クロマトグラフ
支持体の疎水性表面は、支持体の支持体の表面活性を減
少させ、多くの有機化合物（例えば、殺虫剤）の分析的
測定に用いられる場合にはテーリングを顕著に減少させ
る。

【００８４】この製品はまた、タンパク質のアミノシラ
ン化支持体へのカップリングのようなさらなる有機誘導
体化にも望ましい。例えば、免疫学的疾患の臨床治療に
おける使用のために、細菌源由来のポリペプチドである
プロテインＡを、アミノシラン化ケイソウ土岩ベースの
支持体にカップリングする（Jones, 1992）。

【００８５】本発明の高度に精製された製品およびその
さらなる変性物は、多くの他の用途に有用である。

【００８６】

【実施例】本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製品
およびその調製方法のいくつかを、以下の実施例で説明
する。実施例は、本発明を例示するためのものであり、
本発明を限定するものではない。

【００８７】（実施例１）高度に精製された生物由来のシリカ製品（非仮焼）ケイソウ土の粗鉱石を粉砕し、そして12メッシュスクリ
ーン（すなわち、約1.82mmの孔サイズを有するもの）を
通過するようにハンマーミルにかけた。水により固形分
20〜23％のパルプ濃度までスラリー化し、次いで、100
メッシュスクリーン（すなわち、約174μmの孔サイズを
有するもの）を通過するように摩擦摩鉱した。このスラ
リーを水により固形分８〜10％まで希釈し、50〜60ポン
ド／平方インチ（345〜415kPa）の圧力で操作される１
インチ（2.5cm）ハイドロサイクロンに導入した。この
オーバーフロー画分は、10〜12μmのメジアン粒子サイ
ズを有する粒子を含有していた。酢酸（すなわち、CH₃C
OOH）中に等容積のトリペンチルアミン（すなわち、N(C
₅H₁₁)₃）を溶解させることにより、添加前に捕集剤を調
製した。所定の手順で、ケイソウ土岩オーバーフローの
pHを、硫酸（すなわち、H₂SO₄）を用いてpH３〜５の所
望の範囲に調整し、固形分1000kg当たり360〜390ｇのト
リペンチルアミンが加えられるようにトリペンチルアミ
ン溶液を添加した。次いで、機械的浮上分離を２段階
（粗分離段階および不純物除去段階）で行った。第２段
階である不純物除去段階からのケイソウ土岩浮上分離製
品を、第１段階である粗分離段階へのハイドロサイクロ
ン供給オーバーフローと共に再循環させた。その際、固
形分1000kg当たり240〜260ｇの補足のトリペンチルアミ
ンが添加されるのに十分な量のトリペンチルアミン溶液
を、浮上分離セルに直接供給した。浮上分離製品の収率
が60〜65％となるように全体の浮上分離プロセスを調整
した。次いで、固形分1000kg当たり600ｇのSuperFloc 1
27 Plus（Cytec, ポリアクリルアミド(すなわち、［CH-
CH(CONH₂)］_n)凝集剤)を用いて、浮上分離製品を固形分
10％のパルプ濃度まで濃縮した。次いで、90〜95℃の温
度を維持しながら２Ｎの硫酸(すなわち、H₂SO₄)で２時
間浸出した。このスラリーを加圧濾過で脱水し、すすぎ
水比抵抗の最小値が250kΩ・cmになるまでケークを脱イ
オン水ですすぎ、次いで、恒量になるまでオーブン内の
空気中110℃で乾燥した。

【００８８】元素分析によれば、本発明の本実施例の非
仮焼製品は、溶融四ホウ酸塩マトリックス法を用いる蛍
光Ｘ線により測定したところ強熱基準で99.1％(w/w)SiO
₂の総シリカ含有量を有していることがわかった。この
製品はさらに、溶融四ホウ酸塩マトリックス法を用いる
蛍光Ｘ線により測定したところAl₂O₃として0.31％(w/w)
の総アルミニウム含有量、およびFe₂O₃として0.15％(w/
w)の総鉄含有量を有していた。遠心分離湿潤密度は0.27
g/cm³であった。この情報から、この製品のシリカ比容
は３．７と計算され、非仮焼ケイソウ土岩製品のクラス
におけるあらゆる製品のシリカ比容よりも大きい。例え
ば、表１〜３の実施例１を参照されたい。

【００８９】本実施例の製品は、製品１kg当たり５mg未
満のビール可溶性鉄含有量、製品１kg当たり８mg未満の
ビール可溶性アルミニウム含有量、および62kΩ・cmの比
抵抗を有しており、純度がさらに証明される。

【００９０】（実施例２）高度に精製された生物由来のシリカ製品（仮焼）上記実施例１で得られた製品を、メジアン粒子サイズが
１μmだけ減少するようにさらに摩砕し、保持時間40
分、2150°F（≒1175℃）の温度で、空気中で仮焼し
た。次いで、この物質を空気中で分散し、湿潤雰囲気中
で室温まで冷却し、そしてふるいにより分級し、従来の
仮焼製品の範囲内である約0.3Daの透過性を得た。

【００９１】元素分析によれば、本発明の本実施例の仮
焼製品は、溶融四ホウ酸塩マトリックス法を用いる蛍光
Ｘ線により測定したところ強熱減量が無視できる99.6％
(w/w)SiO₂の総シリカ含有量を有していることがわかっ
た。この製品は、溶融四ホウ酸塩マトリックス法を用い
る蛍光Ｘ線により測定したところAl₂O₃として0.31％(w/
w)の総アルミニウム含有量、およびFe₂O₃として0.09％
(w/w)の総鉄含有量を有していた。遠心分離湿潤密度は
0.21g/cm³であった。この情報から、この製品のシリカ
比容は4.7と計算され、仮焼ケイソウ土岩製品のクラス
におけるあらゆる製品のシリカ比容よりも大きい。例え
ば、表１〜３の実施例２を参照されたい。

【００９２】本実施例の製品は、製品１kg当たり５mg未
満のビール可溶性鉄含有量、製品１kg当たり８mg未満の
ビール可溶性アルミニウム含有量、および140kΩ・cmの
比抵抗を有しており、優れた純度がさらに証明される。
この製品の測定された青色光反射輝度は100％であっ
た。

【００９３】（実施例３）高度に精製された生物由来のシリカ製品（フラックス仮
焼）上記実施例１で得られた製品を、フラックスとして添加
された粉末状無水炭酸ナトリウム（すなわち、Na₂CO₃）
約３％(w/w)の存在下で、保持時間40分、2150°F（≒11
75℃）の温度で、空気中で仮焼した。この物質を湿潤雰
囲気中で室温まで冷却し、次いで空気中に分散し、そし
てふるいにより分級し、従来のフラックス仮焼製品の範
囲内である約1.2Daの透過性を得た。

【００９４】元素分析によれば、本発明の本実施例のフ
ラックス仮焼製品は、溶融四ホウ酸塩マトリックス法を
用いる蛍光Ｘ線により測定したところ強熱減量が無視で
きる96.8％(w/w)SiO₂の総シリカ含有量、およびNa₂Oと
して1.50％(w/w)の総ナトリウム含有量を有していた。
この製品は、溶融四ホウ酸塩マトリックス法を用いる蛍
光Ｘ線により同様に測定したところAl₂O₃として0.40％
(w/w)の総アルミニウム含有量、およびFe₂O₃として0.11
％(w/w)の総鉄含有量を有していた。遠心分離湿潤密度
は0.16g/cm³であった。この情報から、この製品のシリ
カ比容は6.1と計算され、フラックス仮焼ケイソウ土岩
製品のクラスにおけるあらゆる製品のシリカ比容よりも
大きい。例えば、表１〜３の実施例３を参照されたい。

【００９５】本実施例の製品は、製品１kg当たり５mg未
満のビール可溶性鉄含有量、および製品１kg当たり８mg
未満のビール可溶性アルミニウム含有量を有しており、
優れた純度がさらに証明される。また、この製品の測定
された青色光反射輝度は99％であった。

【００９６】市販の一般的なケイソウ土岩製品は、CR M
inerals Corporation(日付なし)、CECA S.A. (1988)、C
elite Corporation (1991a, 1991b)、Eagle-Picher Min
erals, Inc. (1988)、Grefco, Inc. (1990)、およびSho
wa Chemical Industry Co.,Ltd. (1995)により記載され
るように、表１〜３に示すような特性を有している。表
１〜３で、これらの公知の製品を、上述の本発明の高度
に精製された製品と比較する。

【００９７】

【表１】

【００９８】

【表２】

【００９９】

【表３】

【０１００】表３に示すシリカ比容のデータを、図１の
棒グラフにより図示する。この図から明らかなように、
本発明の実施例の高度に精製された製品のシリカ比容
は、すべての製品クラスにおいて、従来の製品のシリカ
比容よりも大きい。さらに、添付の図２に示す本発明の
高度に精製された仮焼製品の顕微鏡写真は、本発明の精
製されたケイソウ土岩製品がケイソウ土岩の複雑な多孔
性の構造的特徴を維持していることを示している。

【０１０１】

【発明の効果】本発明によれば、複雑な多孔性のケイソ
ウ土シリカ構造を有する、高度に精製されたケイソウ土
岩製品が提供される。さらに本発明によれば、ケイソウ
土岩に特有の、特徴のある多孔性で複雑なシリカ構造を
有し、そしてシリカ（すなわち、二酸化ケイ素、SiO₂）
含有量が非常に高く、かつ密度が低く、その結果、シリ
カの比容が高い、高度に精製されたケイソウ土岩製品が
提供される。また、本発明によれば、可溶性金属の含有
量が非常に低く、かつ／あるいは非常に高い輝度を有す
る、変性された高度に精製されたケイソウ土岩製品が提
供される。本発明の高度に精製されたケイソウ土岩製品
は、濾過などの分離、吸着、支持体、および機能性充填
剤などの種々の用途に適している。

【０１０２】以下の刊行物、特許、および公開特許明細
書は、本発明が関連する分野の状態をより詳細に記述す
るために、本明細書に参考として援用される。

【０１０３】

【表４】

【０１０４】

【表５】

【０１０５】

【表６】

【図面の簡単な説明】

【図１】表３に示される種々のシリカ製品のシリカ比容
のデータを図示する棒グラフである。

【図２】実施例２の、仮焼された、高度に精製されたケ
イソウ土岩製品の走査電子顕微鏡写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者スコットケイ．パームアメリカ合衆国カリフォルニア 93455，サンタマリア，ハートネルロード 303 (72)発明者ティモシーアール．スミスアメリカ合衆国カリフォルニア 93436，ロンポック，ウエストレモンプレイス 1616 (72)発明者ジョージエイ．ニャメケアメリカ合衆国カリフォルニア 93436，ロンポック，ビレッジサークル 62 (72)発明者ジェフリーディー．タニグチアメリカ合衆国カリフォルニア 93455，サンタマリア，アシュレイプレイス 4374 (72)発明者クンワンアメリカ合衆国カリフォルニア 93436，ロンポック，エイピーティー 209，メササークルドライブ 3986 審査官増山淳子 (56)参考文献米国特許1992547（ＵＳ，Ａ) Ｆ．ＫＡＩＮＥＲ，Ｋｉｅｓｅｌｇｕｒ，ドイツ，1951年，ｐ．50−53．ｐ. 73−76 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C01B 33/12 - 33/193 ＣＡ（ＳＴＮ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高度に精製されたケイソウ土岩製品であっ
て、複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造および高いシ
リカ比容を有し、そして、3.5を超えるシリカ比容を有
し、そして強熱基準で95%(w/w)SiO₂を超える総シリカ含
有量を有する非か焼製品；3.6を超えるシリカ比容を有
し、そして強熱基準で98%(w/w)SiO₂を超える総シリカ含
有量を有するか焼製品；および、3.3を超えるシリカ比
容を有し、そして強熱基準で92%(w/w)SiO₂を超える総シ
リカ含有量を有するフラックスか焼製品からなる群から
選択される、製品。
【請求項２】高度に精製されたケイソウ土岩製品であっ
て、複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造および高いシ
リカ比容を有し、そして、3.5を超えるシリカ比容を有
し、そして強熱基準で95%(w/w)SiO₂を超える総シリカ含
有量を有する非か焼製品である、製品。
【請求項３】高度に精製されたケイソウ土岩製品であっ
て、複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造および高いシ
リカ比容を有し、そして、3.6を超えるシリカ比容を有
し、そして強熱基準で98%(w/w)SiO₂を超える総シリカ含
有量を有するか焼製品である、製品。
【請求項４】高度に精製されたケイソウ土岩製品であっ
て、複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造および高いシ
リカ比容を有し、そして、3.3を超えるシリカ比容を有
し、そして強熱基準で92%(w/w)SiO₂を超える総シリカ含
有量を有するフラックスか焼製品である、製品。
【請求項５】複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造を有
する、高度に精製された非か焼ケイソウ土岩製品であっ
て、強熱基準で95%(w/w)SiO ₂ を超える総シリカ含有量を
有する、製品。
【請求項６】複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造を有
する、高度に精製された非か焼ケイソウ土岩製品であっ
て、強熱基準で97%(w/w)SiO ₂ を超える総シリカ含有量を
有する、製品。
【請求項７】複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造を有
する、高度に精製された非か焼ケイソウ土岩製品であっ
て、強熱基準で98%(w/w)SiO ₂ を超える総シリカ含有量を
有する、製品。
【請求項８】複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造を有
する、高度に精製された非か焼ケイソウ土岩製品であっ
て、強熱基準で99%(w/w)SiO ₂ を超える総シリカ含有量を
有する、製品。
【請求項９】複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造を有
する、高度に精製されたか焼ケイソウ土岩製品であっ
て、強熱基準で98%(w/w)SiO ₂ を超える総シリカ含有量を
有する、製品。
【請求項１０】製品１ｋｇ当たりのビール可溶性アルミ
ニウムの含有量が１０ｍｇ未満である、請求項１から９
のいずれか１項に記載の製品。
【請求項１１】製品１ｋｇ当たりのビール可溶性鉄の含
有量が７ｍｇ未満である、請求項１から１０のいずれか
１項に記載の製品。
【請求項１２】50ｋΩ・ｃｍを超える比抵抗を有する、
請求項１、２、５、６、７、８、１０、および１１のい
ずれか１項に記載の非か焼製品。
【請求項１３】80ｋΩ・ｃｍを超える比抵抗を有する、
請求項１，３，９、１０、および１１のいずれか１項に
記載のか焼製品。
【請求項１４】96%を超える青色光反射輝度を有する、
請求項１、３、９、１０、１１、および１３のいずれか
１項に記載のか焼製品。
【請求項１５】95%を超える青色光反射輝度を有する、
請求項１、４、１０、および１１のいずれか１項に記載
フラックスか焼製品。
【請求項１６】強熱基準で98%(w/w)を超える、総ナトリ
ウム(Na ₂ O)含有量と総シリカ(Si0 ₂ )含有量との合計を有
する請求項１、４、１０、１１、および１５のいずれか
１項に記載のフラックスか焼製品。
【請求項１７】99%を超える青色光反射輝度を有する、
請求項１から１６のいずれか１項に記載の製品。
【請求項１８】請求項１から１７のいずれか１項に記載
の製品を含む、シート、パッドまたはカートリッジフィ
ルター。
【請求項１９】液体を濾過する方法であって、請求項１
から１７のいずれか１項に記載の製品を該液体に添加す
る工程、または請求項１から１７のいずれか１項に記載
の製品を含むフィルターに該液体を通過させる工程を含
む、方法。
【請求項２０】複雑な多孔性のケイソウ土シリカ構造を
有する、高度に精製されたケイソウ土岩製品であって、
99%を超える青色光反射輝度を有する、製品。