JP5435632B2 - 粘土の層間イオンをリチウムイオンと交換したリチウム交換粘土の製造方法 - Google Patents
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(1)出発原料として、ケイ酸のネットワークからなる四面体層が、金属酸化物水酸化物層である八面体層を挟持する2:1型層状構造を持つスメクタイト、バーミキュライトあるいは膨潤性マイカを含有する粘土を単位層とし、その単位層間に陽イオンを含む粘土を使用して、水を用いて粘土の濃度が0超〜5重量%である該粘土の分散液を作製し、該分散液を、水酸化リチウム水溶液を流通させて水素イオンをリチウムイオンに置換してリチウムイオン型にした強酸性陽イオン交換樹脂を利用したカラム法を用いて行われるイオン交換操作処理を行い、前記層間に存在する陽イオンをリチウムイオンに交換することを特徴とするリチウム交換粘土の製造方法。
(2)前記層間に存在する陽イオンをリチウムイオンに交換し、熱処理を行って、層間のリチウムイオンを八面体層へ移動させて固定することによりナトリウムフリーのリチウム交換粘土とする、前記(1)に記載のリチウム交換粘土の製造方法。
(3)リチウムイオンに交換した粘土分散液を、洗浄工程で洗浄する、前記(1)に記載のリチウム交換粘土の製造方法。
(4)リチウム交換粘土の収率が、少なくとも90重量%である、前記(1)に記載のリチウム交換粘土の製造方法。
(5)前記(1)から(4)のいずれか1項に記載されたリチウム交換粘土の製造方法により作製されたリチウム交換粘土から成形された粘土膜であることを特徴とする粘土膜。
(6)粘土膜が、熱処理されたものである、前記(5)に記載の粘土膜。
本発明は、リチウム交換粘土を製造する方法であって、出発原料として、ケイ酸のネットワークからなる四面体層が、金属酸化物水酸化物層である八面体層を挟持する2:1型層状構造を単位層とし、その単位層間に陽イオンを含む粘土を使用して、該粘土の分散液を作製し、該分散液を、リチウムイオン型にしたイオン交換樹脂を利用したイオン交換操作処理を行い、前記層間に存在する陽イオンをリチウムイオンに交換することを特徴とするものである。
Ca2+>Mg2+>・・・・>K+>NH4 +>Na+>H+>Li+
(1)本発明のリチウム交換粘土の製造方法は、従来のバッチ法に比較して、目的製品のリチウム交換粘土の収率が、90重量%以上の高収率であるという特徴を有する。
(2)短時間で、簡便な操作で、ナトリウムフリーのリチウム交換粘土を大量に生産し、提供することができる。
(3)粘土膜の耐水性、耐湿性を向上させることを可能とするリチウム変換粘土の製造技術を提供することができる。
(4)本発明で得られるリチウム交換粘土から成形された粘土膜は、ガスバリア性、水蒸気バリア性に優れていることから、例えば、デバイス用基板フィルムとして有用である。
予めシリル化した精製粘土クニピア(クニミネ工業製精製ベントナイト)を、それぞれ0.2N、0.5N、1Nに調整した硝酸リチウム400mLに、それぞれ24g加え、2時間、振とうにより混合分散し、粘土の層間陽イオンを、リチウムイオンに交換した。遠心分離機で、回転数5000rpm×5〜10分で、固体分と溶媒を分離し、溶媒を排出し、各濃度に調整した硝酸リチウム水溶液を、それぞれ加え、撹拌した。この作業を3回繰り返し、粘土の層間陽イオンを、リチウムイオンに交換した。
2.カラム
3.グラスウール
Claims (6)
- 出発原料として、ケイ酸のネットワークからなる四面体層が、金属酸化物水酸化物層である八面体層を挟持する2:1型層状構造を持つスメクタイト、バーミキュライトあるいは膨潤性マイカを含有する粘土を単位層とし、その単位層間に陽イオンを含む粘土を使用して、水を用いて粘土の濃度が0超〜5重量%である該粘土の分散液を作製し、該分散液を、水酸化リチウム水溶液を流通させて水素イオンをリチウムイオンに置換してリチウムイオン型にした強酸性陽イオン交換樹脂を利用したカラム法を用いて行われるイオン交換操作処理を行い、前記層間に存在する陽イオンをリチウムイオンに交換することを特徴とするリチウム交換粘土の製造方法。
- 前記層間に存在する陽イオンをリチウムイオンに交換し、熱処理を行って、層間のリチウムイオンを八面体層へ移動させて固定することによりナトリウムフリーのリチウム交換粘土とする、請求項1に記載のリチウム交換粘土の製造方法。
- リチウムイオンに交換した粘土分散液を、洗浄工程で洗浄する、請求項1に記載のリチウム交換粘土の製造方法。
- リチウム交換粘土の収率が、少なくとも90重量%である、請求項1に記載のリチウム交換粘土の製造方法。
- 請求項1から4のいずれかに記載されたリチウム交換粘土の製造方法により作製されたリチウム交換粘土から成形された粘土膜であることを特徴とする粘土膜。
- 粘土膜が、熱処理されたものである、請求項5に記載の粘土膜。
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