JP3388769B2

JP3388769B2 - 繊維状アルミノケイ酸塩及びその製法

Info

Publication number: JP3388769B2
Application number: JP28943391A
Authority: JP
Inventors: 一彦鈴木; 孝至時田; 祐一渡辺
Original assignee: Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Current assignee: Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 2003-03-24
Anticipated expiration: 2018-03-24
Also published as: JPH0597426A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維状アルミノケイ酸
塩及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無機の繊維状物質としては、各種
のもの、例えば天然品としては、アスベスト（Ａｓｂｅ
ｓｔｏｓ）、ウオラストナイト（Ｗｏｌｌａｓｔｏｎｉ
ｔｅ）、α−セピオライト（α−Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ）
等、合成品としては、ガラス繊維、ロックウール、炭素
繊維、チタン酸カリウム、セッコウウイスカー等が知ら
れており、各種補強材、断熱材、耐火材、吸音材、耐候
性剤等各種用途に使用されている。

【０００３】アスベストは、安価にしかも豊富に得ら
れ、諸特性に優れた無機繊維として、過去において広く
使用されてきたが、このアスベスト繊維は人体に取り込
まれた場合の発癌性が問題となってから、これに代わる
無機繊維が望まれている。

【０００４】アルミノケイ酸塩型の無機繊維型も既に知
られており、例えばエリオナイトやイモゴライトが知ら
れている。特公昭６３−２８１３１号公報には、ｐＨ
３．５の酢酸水溶液を分散溶媒とし、３０℃でかつ０．
２重量％濃度で測定した分散液濃度（ηsp/c）の値が
５．０以上である重合度の大きいイモゴライトを主成分
とするアルミノケイ酸繊維が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、ケイ酸
分、アルミナ分及びアルカリ分を特定のモル比で含有す
る水性組成物を水熱処理すると、繊維状のアルミノケイ
酸塩が得られること、及びこの繊維状のアルミノケイ酸
塩は、繊維形状を損なうことなしに非晶質アルミノシリ
カ或いは非晶質シリカに転化させ得ることを見出した。

【０００６】即ち、本発明の目的は、繊維径が微小で且
つ比較的大きいアスペクト比を有するアルミノケイ酸塩
型の無機繊維及びその製造法を提供するにある。

【０００７】本発明の他の目的は、上記アルミノケイ酸
塩型繊維の酸処理により得られた非晶質アルミノシリカ
乃至非晶質シリカからなる無機繊維及びその製造法を提
供するにある。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、ケイ
酸分、アルミナ分及びアルカリ分（Ｍ_２Ｏ）を、式：「数１」１．２≦Ｍ_２Ｏ／ＳｉＯ_２≦３．０「数２」２．２≦ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３≦１５及び「数３」８≦Ｈ_２Ｏ／Ｍ_２Ｏ≦２０を満足するモル比で含有する水性組成物を水熱処理する
ことにより、アスペクト比が３以上であり、下記一般式
（１）：ｍＭ_２Ｏ・３Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＳｉＯ_２・ｋＨ_２Ｏ（１）式中、ｍは３乃至４の数であり、ｎは６乃至８の数であ
り、ｋは２乃至５の数である、で表される化学組成を有
し、且つ面間隔（ｄｘ）が６．４、５．５５、４．７
１、４．１８、３．６８、３．２６、３．０１、２．７
６３、２．６４１、２．５９８、２．５３４、２．４４
１、２．２８０、２．１９０及び２．１２６オングスト
ロームに回折ピークが存在するＸ線回折像を有している
アルミノケイ酸塩を晶出させることを特徴とする繊維状
アルミノケイ酸塩の製造方法。

【０００９】本発明によれば、上記繊維状アルミノケイ
酸塩を処理物のｐＨが７以下となるが、繊維形状が実質
的に破壊されない条件下で酸処理することを特徴とする
繊維状非晶質アルミノシリカ乃至シリカの製造法が提供
される。

【００１０】本発明によれば更に、下記一般式（１）：ｍＭ_２Ｏ・３Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＳｉＯ_２・ｋＨ_２Ｏ（１）式中、ｍは３乃至４の数であり、ｎは６乃至８の数であ
り、ｋは２乃至５の数である、で表される化学組成を有
し、且つ面間隔（ｄｘ）が６．４、５．５５、４．７
１、４．１８、３．６８、３．２６、３．０１、２．７
６３、２．６４１、２．５９８、２．５３４、２．４４
１、２．２８０、２．１９０及び２．１２６オングスト
ロームに回折ピークが存在するＸ線回折像を有している
と共に、繊維径が０．０３乃至０．８μｍの範囲にある
アルミノケイ酸塩繊維が提供される。例えば、このアル
ミノケイ酸塩繊維は、下記表

【表１】面間隔（ｄｘ）オングストローム相対強度（％）６．４３５５．５５６４．７１７５４．１８２５３．６８７５３．２６１００３．０１４２．７６３４５２．６４１１６２．５９８３５２．５３４１０２．４４１４０２．２８０１５２．１９０１０２．１２６２５と実質上同一のＸ線回折像を有している。

【００１１】

【作用】本発明の繊維状アルミノケイ酸塩は、合成ゼオ
ライトと同様のケイ酸分（ＳｉＯ₂）、アルミナ分（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）及びアルカリ分（Ｍ₂Ｏ）を含有する水性組
成物を水熱処理することにより合成されるが、繊維状の
結晶を晶出させるには、前記不等式「数１」、「数２」
及び「数３」を満足する如く、アルカリ／シリカ・モル
比を可及的に大きく、アルミナ／シリカ・モル比を可及
的に小さく、且つ水／アルカリ・モル比を可及的に小さ
くすることが重要である。

【００１２】即ち、アルカリ／シリカ・モル比が上記
「数１」の範囲よりも少ないと、結晶は、生起しても繊
維構造の発達が不十分であり、一方このモル比が上記
「数１」の範囲よりも大きいと、分散のよい繊維状の物
が出来にくい。

【００１３】一方、シリカ／アルミナ・モル比が上記
「数２」の範囲よりも少ないと、やはり繊維構造の発達
が不十分となったり、ソーダライト等の不純物が生成す
る傾向があり、一方このモル比が上記「数２」の範囲よ
りも大きいと、結晶の生起がし難く生起しても繊維構造
の発達が不十分である。

【００１４】更に、水／アルカリ・モル比が上記「数
３」の範囲よりも少ないと、やはり繊維構造の発達が不
十分となる傾向があり、一方このモル比が上記「数３」
の範囲よりも大きいと、同様に結晶の生起がし難く生起
しても繊維構造の発達が不十分である。

【００１５】本発明では、原料水性組成物のモル組成を
上記範囲に選ぶことが重要であると共に、この水性組成
物を水熱合成に賦して、水熱合成時の温度を繊維の晶出
が生じるように選ぶことも重要である。上記水性組成物
を加熱すると、或る温度で塊状のアルミノケイ酸塩の結
晶が生成するが、これを更に高温で加熱することにより
繊維状結晶への組替えが行われる。この繊維状結晶の晶
出が生じる温度は、加熱時間にも若干依存するが、一般
に１００℃以上であり、特に１５０乃至２６０℃の範囲
が望ましい。

【００１６】晶出した繊維結晶は、水洗乾燥を行って種
々の用途に供することができるが、一般には、２００乃
至７００℃の温度、特に３００乃至６００℃の温度で熱
処理し、含有する水和水を少なくとも部分的に脱水し、
種々の用途に供するのがよい。この熱処理により、加工
時における水分の離脱に伴う発泡等のトラブルが解消さ
れると共に、繊維構造の安定化も行なわれる。

【００１７】本発明による繊維状アルミノケイ酸塩は、
前述した一般式（１）で表される化学組成と、所定の面
間隔に回折ピークを有するＸ線回折像（例えば表１と実
質上同一のＸ線回折像）とを有し、繊維径は一般に０．
０３乃至０．８μｍ、特に０．０５乃至０．３μｍの範
囲内にある。

【００１８】本発明の繊維状アルミノケイ酸塩に類似し
た鉱物としては、ＡＳＴＭカード２８−１０３６にナト
リウム・アルミノ・シリケート・水和物、即ち

【化２】３．５Ｎａ₂Ｏ・３Ａｌ₂Ｏ₃・６．５ＳｉＯ
₂・３Ｈ₂Ｏが知られており、このものは下記表

【表２】のＸ線回折像を有することも知られている。

【００１９】しかしながら、本発明者等の研究による
と、上記Ｘ線回折像を示すアルミノケイ酸塩には、電子
顕微鏡で観て、「図１」に示す通り塊状のものと「図
２」に示す通り繊維状のものとがあり、繊維状のものは
未知のものと思われる。

【００２０】本発明の、繊維状アルミノケイ酸塩は、理
想的には「化２」で示される化学組成を有するが、この
ものの化学組成は、一般式（１）で表される範囲内で変
動させ得る。結晶水のモル数ｋが小さいものは、このア
ルミノケイ酸塩を熱処理して脱水させることにより得ら
れ、一方アルカリ分のモル比ｍが小さいものは、部分酸
処理によりアルカリ分を除くことにより得られる。

【００２１】本発明による無機繊維では、ｄ＝４．７１
Åにおける回折強度Ｉ_4.71とｄ＝３．２６Åにおける回
折強度Ｉ_3.26との強度比（Ｉ_4.71／Ｉ_3.26）が１．４５
乃至１．６５と、「表２」に示すＸ線回折像と強度比が
逆転しているものが、無機繊維として用いたときの諸物
性の点から好ましく、このものは晶出繊維を前述した温
度で熱処理することにより得られる。

【００２２】本発明によれば、上記アルミノケイ酸塩繊
維は、その繊維構造を損なうことなしに繊維状非晶質ア
ルミノシリカ乃至非晶質シリカに転化し得ることが認め
られた。この非晶質アルミノシリカ乃至非晶質シリカの
繊維は、無水物基準で一般に式

【化３】ＳｉＯ_２・ｐＡｌ_２Ｏ_３・ｑＭ_２Ｏ式中、ｐは０．５５以下の数、特に０．４５の数であ
り、ｑは０．３以下、特に０．１以下の数であるで表さ
れる化学組成を有し、ｐＨ７以下の条件で酸処理するこ
とにより得られる。

【００２３】

【発明の好適態様】（合成）本発明によれば、ケイ酸分、アルミナ分及びアルカリ分
を前記「数１」、「数２」及び「数３」を満足する範
囲、即ち、「数１」１．２≦Ｍ_２Ｏ／ＳｉＯ_２≦３．０「数２」２．２≦ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３≦１５及び「数３」８≦Ｈ_２Ｏ／Ｍ_２Ｏ≦２０を満足する範囲で含有する水性組成物を調製し、この水
性組成物を水熱合成する。

【００２４】ケイ酸分原料としては、水溶性のケイ酸ア
ルカリや、水溶性ケイ酸アルカリと固体非晶質ケイ酸と
の組合せが使用される。一方、アルミナ分原料として
は、水溶性アルミン酸アルカリ塩が使用され、不足分の
アルカリを補うためのアルカリ原料としては、水酸化ア
ルカリが使用される。アルカリ分はナトリウムであるこ
とが好ましいが、一部他の塩基を用いることも可能であ
る。

【００２５】上記各原料を、本発明のモル比を満足する
組成比で混合して、均質化させたゲル分散液を調製す
る。各成分の混合、攪拌は、室温で行うこともできる
が、一般には、４０乃至６０℃程度の加温下に行うのが
望ましい。混合、攪拌時間は、温度にも依存するが、一
般に０．１乃至２時間、特に０．１乃至１時間程度が好
ましい。

【００２６】上述した均質化分散液を、連続式或いはバ
ッチ式のオートクレーブに仕込み、１００乃至２８０
℃、特に１５０乃至２６０℃の温度で、１乃至１５時
間、特に３乃至８時間程度水熱処理する。この水熱処理
時には、反応系を可及的に攪拌してゲルが水性系中でほ
ぐされるようにするのが望ましい。この攪拌操作は、水
の量が少なく反応系の温度（粘度）が高いため注意を要
する。繊維構造への組替えは、温度が高い方が有効であ
り、従って高温の処理時間も短くてよい。水熱処理後の
繊維を水洗し、ろ過、乾燥して繊維とする。得られたア
ルミノケイ酸繊維は、そのままでも、無機繊維として各
種用途に供給することは勿論であるが、種々の用途に供
給することができる。

【００２７】（後処理）本発明の一つの態様では、このアルミノケイ酸繊維を２
００乃至７００℃、特に３００乃至６００℃の温度に加
熱してアルミノケイ酸塩中の水和水の少なくとも一部を
脱水させる。この脱水は殆ど非可逆的に進行すると共
に、アルミノケイ酸塩のＸ線回折像も変化する。「図
６」は、このような熱処理（５００℃×１ｈｒ）を行っ
たもののＸ線回折像を示す。

【００２８】本発明の他の態様では、このアルミノケイ
酸塩繊維を、ｐＨが７以下の条件下で、酸処理し、アル
ミノケイ酸塩繊維を非晶質アルミノシリカ或いは非晶質
シリカの繊維に転化する。この酸処理により、アルミノ
ケイ酸塩中のアルカリ分或いは更にアルミナ分の一部乃
至全部が用いた酸の塩となって、酸処理浴中に溶出し、
非晶質化が行われる。

【００２９】酸としては、硫酸或いは塩酸等の鉱酸類が
使用され、一般に０．５乃至６規定程度の酸を使用し、
２０乃至１００℃の温度で、１乃至１０時間程度行うの
がよい。酸処理は、一段で行ってもよいし、二段或いは
それより多段で行ってもよい。酸処理物の組成が「化
３」を満足するようになれば、ほぼ満足すべき非晶質化
が達成される。

【００３０】本発明によれば、形成されるアルミノケイ
酸塩を、周期律表第ＩＩ族金属、例えばカルシウム、マ
グネシウム、バリウム、ストロンチウム、亜鉛等の水溶
性塩類、例えば塩化物で処理して、アルミノケイ酸塩中
のアルカリ金属分の少なくとも一部を上記第ＩＩ族金属
分、又は抗菌性金属例えば、銀、銅、亜鉛のイオン等で
置換させることもできる。このイオン交換処理は、一般
に５乃至３０重量％の第ＩＩ族金属塩溶液を使用して２
０乃至１００℃程度の温度で行うことができる。勿論、
本発明では、上記熱処理、酸処理、イオン交換処理の二
種以上を組合せて行うこともできる。

【００３１】本発明の非晶質シリカは、比表面積が２０
０乃至５００ｍ²／ｇの範囲にあるのが好ましく、吸油
量は１００乃至３００ｍｌ／１００ｇの範囲にあるのが
好ましい。また、細孔容積は、一般に０．２乃至１．０
ｃｃ／ｇ、特に０．３乃至０．８ｃｃ／ｇの範囲にある
のがよく、平均細孔径は１０乃至１００Å、特に２０乃
至１００Åの範囲にある。また、見掛比重は０．１０乃
至０．５の範囲内にある。

【００３２】また、この繊維の表面には、金属石鹸、樹
脂酸石鹸、各種樹脂乃至ワックス類、シラン系乃至チタ
ン系カップリング剤、第II族金属の酸化物もしくは水酸
化物やシリカコーティング等を所望により施すことがで
きる。

【００３３】（用途）本発明の繊維は、公知の無機繊維
と同様に各種補強材、断熱材、耐火材、吸音材、耐候性
剤、耐熱性向上剤等の各種用途に使用することができ
る。例えば、この繊維を種々の樹脂、例えばポリプロピ
レン、ポリエチレン、結晶性プロピレン−エチレン共重
合体、イオン架橋オレフィン共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体等のオレフィン系樹脂；ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑
性ポリエステル；６−ナイロン、６−６−ナイロン等の
ポリアミド；塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等の
塩素含有樹脂；ポリカーボネート；ポリスルホン類；ポ
リアセタール等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、不飽和アクリル樹脂、シアン酸エステル樹脂、
ビスマレイミド樹脂等の熱硬化性樹脂に配合して、補強
及び耐熱性向上等の用途に使用できる。

【００３４】更に前記樹脂フィルム用アンチブロッキン
グ剤として使用する事も出来、この場合通常使用される
酸化防止剤、安定剤、防曇剤、帯電防止剤、ＵＶ剤、核
剤、有機アミド化合物や合成シリカ、ハイドロタルサイ
ト、タルク、滑剤、着色剤を併用しても良い。又、樹脂
フィルムや、ポリエステル、ナイロン、アクリル、その
他繊維に配合し紫外線吸収剤として使用する事もでき
る。又、製紙用コート剤、内填剤（インクジェット用記
録紙用填剤、感熱紙用のサーマルヘッドカス取り剤
等）、紙力増強剤、ゴム用補強剤としても使用できるほ
か、樹脂、石膏、セメントその他の成形用素材に含有さ
せて吸音材、断熱材、耐火材等の用途にも使用できる。

【００３５】

【実施例】本発明を次の例で更に詳しく説明する。（実施例１）試薬水ガラス（ＳｉＯ₂成分２３％、Ｎａ
₂Ｏ成分８％）、アルミン酸ナトリウム（Ａｌ₂Ｏ₃成
分２３％、Ｎａ₂Ｏ成分１７％）及び水酸化ナトリウム
を用い下記に示すモル比で全量が４１ｋｇになる様に稀
ケイ酸ナトリウム溶液（以下Ａ液という）と稀アルミン
酸ナトリウム溶液（以下Ｂ液という）を調製した。Ｎａ₂Ｏ／ＳｉＯ₂＝１．５ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝７．５Ｈ₂Ｏ／Ｎａ₂Ｏ＝１２．１次いで、内容積が約５０Ｌのステンレス製オートクレー
ブ容器中でＡ液２２ｋｇとＢ液１９ｋｇを攪拌しながら
ゆっくり混合し、全体が均一なアルミノケイ酸アルカリ
ゲルを調製した。次いでこのアルミノケイ酸アルカリゲ
ルを攪拌しながら１８０℃まで昇温しそのままの温度で
６時間かけて結晶化させた。次いでろ過、水洗して固形
分濃度２８％の結晶性アルミノケイ酸ナトリウムのケー
キ１２．７ｋｇを得た。このアルカリケイ酸塩の粉末性
状、化学組成について表３に示し、この乾燥物のＸ線回
折図を図５に、またその電顕写真を図２に示した。

【００３６】（実施例２〜５）反応モル比、反応温度、
反応時間を表１に示す如く変化させた以外は実施例１と
同様に結晶性アルミノケイ酸塩を合成した。この物の粉
末性状について表３に示した。

【００３７】

【表３】

【００３８】（実施例６）実施例１で得た結晶性アルミ
ノケイ酸ナトリウムケーキを１１０℃で乾燥させ、その
乾燥物基準の１００ｇを用いて固形分濃度１０％の水性
分散体とした後、室温下においてあらかじめ１４％に希
釈した試薬硫酸２０３ｍｌをゆっくり注加し、攪拌下に
１時間熟成させた後ろ過水洗させて得られたケーキを１
１０℃で２４時間乾燥した。この乾燥物のＸ線回折図を
図７に、粉末性状、化学組成について表４に示した。

【００３９】（実施例７）実施例６と同様にして固形分
濃度１０％の結晶性アルミノケイ酸ナトリウムの水性分
散体とした後、室温下においてあらかじめ１４％に希釈
した試薬硫酸３３９ｍｌをゆっくり注加し、攪拌下に１
時間熟成させた後、ろ過水洗させて得られたケーキを１
１０℃の乾燥器で２４時間乾燥した。この乾燥物のＸ線
回折図を図８、電顕写真を図３に、粉末性状、化学組成
について表４に示した。

【００４０】（実施例８）実施例７で得た乾燥粉末８０
ｇを５００℃で２時間焼成させた後、冷却し５０ｇを２
Ｌのビーカーに採り水９５０ｇを加えマグネチックスタ
ラーで３０分間攪拌分散させた。次いで該粉末中のＡｌ
₂Ｏ₃及びＮａ₂Ｏ成分の合計モル数の１．２モル倍量
の５０％希釈硫酸１３０ｍｌをゆっくり添加した。硫酸
注加後攪拌下に９０℃で２時間処理した。次いでろ過、
水洗し繊維状シリカ粉末を得た。この乾燥物のＸ線回折
図を図９、電顕写真を図４に、粉末性状、化学組成につ
いて表４に示した。

【００４１】

【表４】

【００４２】（応用例１）家庭用ジューサーミキサーに
パルプのＬＢＫＰ（ＣＳＦろ水度４９６ｍｌ）７００ｍ
ｌと試料０．３５ｇ（対パルプ７％）加え、３０秒間攪
拌分散させた後、１Ｌのビーカーに移し、ラボスタラー
で４００ｒｐｍの攪拌下にカチオン性ＰＡＭ（ポリアク
リルアミド）の０．２％溶液７ｍｌを加え、東洋精機製
丸型テスト抄紙機で抄紙後、プレス脱水（３ｋｇ／ｃｍ
²×５ｍｉｎ）し、送風乾燥機で乾燥し試験紙とした。
尚、比較として試料無添加紙（ブランク）、Ｚｅｏｌｅ
ｘ 123（商標名）を添加した試験紙も作りテストに供し
た。試験方法は、以下により行ない結果を表５に示し
た。紙の歩留りＪＩＳＰ８１２８紙の不透明度ＪＩＳＰ８１３８紙の白色度ＪＩＳＰ８１２３紙の厚さＪＩＳＰ８１１８紙の引張強さＪＩＳＰ８１１３

【００４３】

【表５】

【００４3 】（応用例２）合成ゴム（ＳＢＲ 1778N）１
００部を６０℃に加熱した８０ｍｍ径の混練ロールで十
分に混練しながら下記添加剤を配合部数の多い順に加え
マスターバッチとした。（１）ＳＢＲ 1778N １００部（２）酸化亜鉛５部（３）粉末イオウ２部（４）促進剤 DM １．５部（５）ステアリン酸１．５部（６）促進剤 TT ０．１部次にこのマスターバッチ１００部を上記ロールで混練し
ながら、試料４０部、及びジエチレングリコール３部を
徐々に加え、十分に混練させた後シート状に取り出し、
加熱、加圧プレス成型機で図１０に示す如く加硫成型し
た。このテストピースを用いて下記試験を行ないその結
果を表６に示した。１．硬さ（ＪＩＳＫ６３０１）２．屈曲試験（切傷成長試験）デマチャ屈曲試験機（東洋精機製）により、テストピー
ス中の中心部に２ｍ／ｍの傷を付け１万回屈曲（試験）
した時の裂傷成長（ｍ／ｍ）を測定した。（尚、テスト
ピースは最適加硫時間のものを用いた。）

【００４４】

【表６】

【００４５】（応用例３）ポリプロピレン樹脂粉末（三
井石油化学工業製ハイポール 657P ）１００重量部に
対し第７表に示した添加剤を加え、スーパーミキサーで
十分混練後、Ｔダイ（温度２１０℃）押出し成形により
原反フィルムを得た。次いでこの原反フィルムを縦５
倍、横９倍に延伸し、その結果を表７に示した。１．ヘイズ：ＡＳＴＭ１００３に準拠２．ブロッキング性：２枚のフィルムを重ね、４００ｇ
／ｃｍ²の荷重をかけ４０℃で２４時間放置後、フィル
ムのはがれやすさにより評価した。（評価基準）抵抗なくはがれるもの ◎ 少しはがれにくいもの ○ はがれにくいもの △ 極めてはがれにくいもの × ３．紫外線透過度：日本分光社製分光光度計ＵＶＩＤＥ
Ｃ−６５０型を用いて波長２００〜３８０ｎｍの透過率
を測定し、透過試料（フィルム）を当てない場合のチャ
ートの重量を１００として、相対重量比で示した。４．光沢：（評価基準）光沢が良好なもの ○ 光沢がやや悪いもの △ 光沢が非常に悪いもの ×

【００４６】

【表７】 ⁽¹⁾: シランカップリング剤（日本ユニカー製Ａ−１１
００）で３％表面処理したもの。⁽²⁾ : ステアリン酸アミド（和光純薬製）で３％表面処
理したもの。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、ケイ酸分、アルミナ分
及びアルカリ分を特定の組成で含有する水性組成物を水
熱合成することにより、繊維径が比較的微細でしかもア
スペクト比の大きいアルミノケイ酸塩繊維が合成され
た。また、この繊維状アルミノケイ酸塩を酸処理するこ
とにより、非晶質アルミノシリカ或いは非晶質シリカか
ら成る繊維も得られた。この繊維は、樹脂、紙、ゴム等
のバインダー中への分散性に優れ、補強作用、紫外線吸
収作用、断熱作用、耐熱性等の諸特性にもすぐれてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】塊状アルミノケイ酸塩の粒子構造を示す１万倍
の走査型電子顕微鏡写真である。

【図２】本発明実施例１で得た繊維状アルミノケイ酸塩
の粒子構造を示す１万倍の走査型電子顕微鏡写真であ
る。

【図３】本発明実施例７で得た非晶質繊維状アルミノケ
イ酸塩の粒子構造を示す１万倍の走査型電子顕微鏡写真
である。

【図４】本発明実施例８で得た非晶質繊維状シリカの粒
子構造を示す１万倍の走査型電子顕微鏡写真である。

【図５】本発明実施例１で得た繊維状アルミノケイ酸塩
のＣｕ−Ｋα線によるＸ線回折スペクトルである。

【図６】本発明実施例１で得た繊維状アルミノケイ酸塩
を５００℃で１ｈｒ熱処理したもののＣｕ−Ｋα線によ
るＸ線回折スペクトルである。

【図７】本発明実施例６で得た非晶質化した繊維状アル
ミノケイ酸塩のＣｕ−Ｋα線によるＸ線回折スペクトル
である。

【図８】本発明実施例７で得た非晶質繊維状アルミノケ
イ酸塩のＣｕ−Ｋα線によるＸ線回折スペクトルであ
る。

【図９】本発明実施例８で得た非晶質繊維状シリカのＣ
ｕ−Ｋα線によるＸ線回折スペクトルである。

【図１０】本発明応用例２で加硫成型したテストピース
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−149416（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−149817（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−3012（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−256512（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−124199（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−45108（ＪＰ，Ａ) 特開平４−254409（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−10498（ＪＰ，Ａ) 特公昭63−28131（ＪＰ，Ｂ１) 特表昭64−500424（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C01B 33/20 - 39/54 ＣＡ（ＳＴＮ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ケイ酸分、アルミナ分及びアルカリ分
（Ｍ_２Ｏ）を、式：１．２≦Ｍ_２Ｏ／ＳｉＯ_２≦３．０２．２≦ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３≦１５及び８≦Ｈ_２Ｏ／Ｍ_２Ｏ≦２０を満足するモル比で含有する水性組成物を水熱処理する
ことにより、アスペクト比が３以上であり、下記一般式
（１）：ｍＭ_２Ｏ・３Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＳｉＯ_２・ｋＨ_２Ｏ（１）式中、ｍは３乃至４の数であり、ｎは６乃至８の数であり、ｋは２乃至５の数である、で表される化学組成を有し、且つ面間隔（ｄｘ）が６．
４、５．５５、４．７１、４．１８、３．６８、３．２
６、３．０１、２．７６３、２．６４１、２．５９８、
２．５３４、２．４４１、２．２８０、２．１９０及び
２．１２６オングストロームに回折ピークが存在するＸ
線回折像を有しているアルミノケイ酸塩を晶出させるこ
とを特徴とする繊維状アルミノケイ酸塩の製造方法。
【請求項２】水熱処理を１２０℃以上の温度で行なう
請求項１記載の製造方法。
【請求項３】水熱処理により晶出した前記アルミノケ
イ酸塩を２００乃至７００℃の温度で熱処理して水和水
を脱水させる請求項１記載の製造方法。
【請求項４】水熱処理により晶出した前記アルミノケ
イ酸塩は、下記Ｘ線回折像：面間隔（ｄｘ）オングストローム相対強度（％）６．４３５５．５５６４．７１７５４．１８２５３．６８７５３．２６１００３．０１４２．７６３４５２．６４１１６２．５９８３５２．５３４１０２．４４１４０２．２８０１５２．１９０１０２．１２６２５を有している請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】ケイ酸分、アルミナ分及びアルカリ分
（Ｍ_２Ｏ）を、式：１．２≦Ｍ_２Ｏ／ＳｉＯ_２≦３．０２．２≦ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３≦１５及び８≦Ｈ_２Ｏ／Ｍ_２Ｏ≦２０を満足するモル比で含有する水性組成物を水熱処理する
ことにより、アスペクト比が３以上であり、下記一般式
（１）：ｍＭ_２Ｏ・３Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＳｉＯ_２・ｋＨ_２Ｏ（１）式中、ｍは３乃至４の数であり、ｎは６乃至８の数であり、ｋは２乃至５の数である、で表される化学組成を有し、且つ面間隔（ｄｘ）が６．
４、５．５５、４．７１、４．１８、３．６８、３．２
６、３．０１、２．７６３、２．６４１、２．５９８、
２．５３４、２．４４１、２．２８０、２．１９０及び
２．１２６オングストロームに回折ピークが存在するＸ
線回折像を有しているアルミノケイ酸塩を晶出させ、こ
のアルミノケイ酸塩を、処理物のｐＨが７以下となる
が、繊維形状が実質的に破壊されない条件下で酸処理す
ることを特徴とする繊維状非晶質アルミノシリカ或いは
シリカの製造方法。
【請求項６】下記一般式（１）：ｍＭ_２Ｏ・３Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＳｉＯ_２・ｋＨ_２Ｏ（１）式中、ｍは３乃至４の数であり、ｎは６乃至８の数であり、ｋは２乃至５の数である、で表される化学組成を有し、且つ面間隔（ｄｘ）が６．
４、５．５５、４．７１、４．１８、３．６８、３．２
６、３．０１、２．７６３、２．６４１、２．５９８、
２．５３４、２．４４１、２．２８０、２．１９０及び
２．１２６オングストロームに回折ピークが存在するＸ
線回折像を有していると共に、繊維径が０．０３乃至
０．８μｍの範囲にあるアルミノケイ酸塩繊維。