JP6830628B2 - Adsorbent for clay minerals, manufacturing method of clay mineral materials and clay mineral composites - Google Patents

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この発明は、粘土鉱物を吸着できる粘土鉱物用吸着材、吸着材を用いた粘土鉱物材料の製造方法、および粘土鉱物を吸着により母粒子の表面に配置した粘土鉱物複合体に関するものである。 The present invention relates to an adsorbent for clay minerals capable of adsorbing clay minerals, a method for producing a clay mineral material using an adsorbent, and a clay mineral composite in which clay minerals are arranged on the surface of a mother particle by adsorption.

セリサイト(白雲母)などの粘土鉱物は、塗料、プラスチック、化粧品、医薬品などに用いられている。しかしながら、天然で産出される粘土鉱物は、石英などの不純鉱物が混ざっているので、不純鉱物を除去する必要がある。粘土鉱物から不純鉱物を除去する方法としては、例えば、粉砕した粘土鉱物を水中に流したり、または沈殿させて、粘土鉱物と不純鉱物との間の比重差を用いて分離する水比とも呼ばれる比重選別法がある。また、特許文献1に開示のように、粘土鉱物原料を所定の直径以下の粒子に1次破砕し、1次粉砕した粒子を2次粉砕してからレイモンドミルを用いて1次粉砕し、湿式分級機で湿式分級して粗粒子と微粒子とに分級する方法が提案されている。 Clay minerals such as sericite (muscovite) are used in paints, plastics, cosmetics, pharmaceuticals, and the like. However, since naturally produced clay minerals are mixed with impure minerals such as quartz, it is necessary to remove the impure minerals. As a method for removing impure minerals from clay minerals, for example, crushed clay minerals are poured into water or precipitated, and the specific gravity is also called water ratio, which is separated by using the specific gravity difference between the clay minerals and the impure minerals. There is a sorting method. Further, as disclosed in Patent Document 1, the clay mineral raw material is primary crushed into particles having a predetermined diameter or less, the primary pulverized particles are secondary pulverized, and then the primary pulverization is performed using a Raymond mill to wet the particles. A method of wet-classifying with a classifier and classifying into coarse particles and fine particles has been proposed.

特開2013−256100号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-256100

比重選別法は、沈降槽を多段に連ねなくてはならない等、多くの設備が必要なのでコストがかかり、また分離に要する時間もかかってしまうという問題がある。また、特許文献1に開示の方法は、湿式分級機などの設備を要し、何回も粉砕を行ってから分級するので、コストも時間もかかってしまうことには変わりない。 The specific gravity sorting method has a problem that it requires a lot of equipment such as having to connect sedimentation tanks in multiple stages, which is costly and also takes a long time for separation. Further, the method disclosed in Patent Document 1 requires equipment such as a wet classifier, and classifies after pulverizing many times, so that it is still costly and time consuming.

また、粘土鉱物は、化粧品に配合するなど、人体に影響があるものに材料として用いる場合、粘土鉱物原料に由来する不純物が残留していないことがより強く求められている。 Further, when the clay mineral is used as a material for substances having an influence on the human body such as being blended in cosmetics, it is more strongly required that impurities derived from the clay mineral raw material do not remain.

すなわち本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、層状ケイ酸塩鉱物を吸着できる粘土鉱物用吸着材、この粘土鉱物用吸着材を用いた粘土鉱物材料の簡単な製造方法、および不純物をほぼ含まない粘土鉱物複合体を提供することを目的とする。 That is, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems related to the prior art, and has been proposed to suitably solve these problems, and is an adsorbent for clay minerals capable of adsorbing layered silicate minerals, and an adsorbent for clay minerals. It is an object of the present invention to provide a simple method for producing a clay mineral material using a clay mineral material, and a clay mineral composite containing almost no impurities.

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項1に係る発明の粘土鉱物用吸着材は、
高分子化合物からなり、層状ケイ酸塩鉱物を吸着可能なアニオン性基を有する粘土鉱物用吸着材であり、
前記高分子化合物は、架橋ポリ(メタ)アクリル酸、またはカルボン酸エステルの一部を加水分解した架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルであることを要旨とする。
請求項1に係る発明によれば、アニオン性基に層状ケイ酸塩鉱物を吸着させることができるので、不純物を含んだ粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物を吸着して分離することができる。従って、粘土鉱物用吸着材を用いることで、不純物を低減または排除した層状ケイ酸塩鉱物を得るための時間や手間やコストなどを低減することができる。高分子化合物として、架橋ポリ(メタ)アクリル酸または架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルを用いることで、層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着することができる。
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the adsorbent for clay minerals according to claim 1 of the present application is used.
, A polymer compound, a clay mineral adsorbent for the organic capable of adsorbing anionic group layered silicate mineral,
The gist is that the polymer compound is a crosslinked poly (meth) acrylic acid or a crosslinked poly (meth) acrylic acid ester obtained by hydrolyzing a part of a carboxylic acid ester .
According to the invention of claim 1, since the layered silicate mineral can be adsorbed on the anionic group, the layered silicate mineral can be adsorbed and separated from the clay mineral raw material containing impurities. it can. Therefore, by using an adsorbent for clay minerals, it is possible to reduce the time, labor, cost, and the like for obtaining a layered silicate mineral with reduced or eliminated impurities. By using crosslinked poly (meth) acrylic acid or crosslinked poly (meth) acrylic acid ester as the polymer compound, layered silicate minerals can be adsorbed more efficiently.

請求項2に係る発明では、pH2〜7の範囲にある媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物を、該層状ケイ酸塩鉱物以外の粘土鉱物よりも多く吸着することを要旨とする。
請求項2に係る発明によれば、pH2〜7の範囲にある媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物を、該層状ケイ酸塩鉱物以外の粘土鉱物よりも多く吸着するので、不純物を含んだ粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物をより分離し易い。
The gist of the invention according to claim 2 is that a layered silicate mineral is adsorbed more than a clay mineral other than the layered silicate mineral in a medium having a pH in the range of 2 to 7.
According to the invention of claim 2, since layered silicate minerals are adsorbed more than clay minerals other than the layered silicate minerals in a medium in the pH range of 2 to 7, clay containing impurities. It is easier to separate layered silicate minerals from mineral raw materials.

請求項3に係る発明では、媒体のpHに対応する吸着量まで層状ケイ酸塩鉱物を吸着すると共に、自身に吸着している層状ケイ酸塩鉱物において、該媒体のpHに対応する吸着量を超える部分を脱着することを要旨とする。
請求項3に係る発明によれば、媒体のpHによって、層状ケイ酸塩鉱物を吸着または脱着するように操作可能であるから、不純物を含んだ粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物を吸着した後に層状ケイ酸塩鉱物を脱着して、簡単に回収することが可能となる。
In the invention according to claim 3, the layered silicate mineral is adsorbed up to the adsorption amount corresponding to the pH of the medium, and the adsorbed amount of the layered silicate mineral adsorbed on itself corresponds to the pH of the medium. The gist is to attach and detach the excess part.
According to the invention of claim 3, since the layered silicate mineral can be operated to be adsorbed or desorbed depending on the pH of the medium, the layered silicate mineral is adsorbed from the clay mineral raw material containing impurities. After that, the layered silicate mineral can be desorbed and easily recovered.

請求項4に係る発明では、pH6〜7の範囲の媒体中において、層状ケイ酸塩鉱物以外の粘土鉱物ではなく、層状ケイ酸塩鉱物を選択的に吸着することを要旨とする。
請求項4に係る発明によれば、pH6〜7の範囲の媒体中において、層状ケイ酸塩鉱物以外の粘土鉱物ではなく、層状ケイ酸塩鉱物を選択的に吸着するので、不純物を排除した層状ケイ酸塩鉱物を簡単に得ることができる。
The gist of the invention according to claim 4 is that a layered silicate mineral is selectively adsorbed in a medium in the pH range of 6 to 7 instead of a clay mineral other than the layered silicate mineral.
According to the invention of claim 4, in a medium in the pH range of 6 to 7, layered silicate minerals are selectively adsorbed instead of clay minerals other than layered silicate minerals, so that layers with no impurities are removed. Silicate minerals can be easily obtained.

請求項5に係る発明では、前記アニオン性基は、スルホ基、硫酸基、カルボキシル基、またはリン酸基であることを要旨とする。
請求項5に係る発明によれば、アニオン性基が、スルホ基、硫酸基、カルボキシル基、またはリン酸基であることで、吸着材と層状ケイ酸塩鉱物とを接触させる媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着することができる。
The gist of the invention according to claim 5 is that the anionic group is a sulfo group, a sulfate group, a carboxyl group, or a phosphoric acid group.
According to the invention of claim 5, the anionic group is a sulfo group, a sulfate group, a carboxyl group, or a phosphoric acid group, so that the anionic group is layered in a medium for contacting the adsorbent and the layered silicate mineral. Silicate minerals can be adsorbed more efficiently.

請求項6に係る発明では、前記アニオン性基の含有量は、0.2meq/g〜12meq/gの範囲であることを要旨とする。
請求項6に係る発明によれば、アニオン性基の含有量が、0.2meq/g〜12meq/gの範囲であることで、層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着することができる。
The gist of the invention according to claim 6 is that the content of the anionic group is in the range of 0.2 meq / g to 12 meq / g.
According to the invention of claim 6, when the content of the anionic group is in the range of 0.2 meq / g to 12 meq / g, the layered silicate mineral can be adsorbed more efficiently.

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項に係る発明の粘土鉱物材料の製造方法は、
アニオン性基を有する高分子化合物からなる吸着材と、層状ケイ酸塩鉱物を含む粘土鉱物原料とを接触させ、
前記吸着材のアニオン性基に前記層状ケイ酸塩鉱物を吸着させて、該層状ケイ酸塩鉱物を前記粘土鉱物原料から分離して、該層状ケイ酸塩鉱物を主体とする粘土鉱物材料を得る粘土鉱物材料の製造方法であり、
前記吸着材をなす高分子化合物として、架橋ポリ(メタ)アクリル酸、またはカルボン酸エステルの一部を加水分解した架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルを用いることを要旨とする。
請求項に係る発明によれば、吸着材と層状ケイ酸塩鉱物とを接触させるだけの簡単な操作で、吸着材に該吸着材が有するアニオン性基で層状ケイ酸塩鉱物を吸着するから、不純物を含んだ粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物を分離することができる。これにより、不純物を低減または排除した層状ケイ酸塩鉱物を主体とした粘土鉱物材料を簡単に得ることができる。高分子化合物として、架橋ポリ(メタ)アクリル酸または架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルを用いることで、吸着材に層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着させることができる。これにより、粘土鉱物材料の回収率を向上させることができる。
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the desired object, the method for producing a clay mineral material according to claim 7 of the present application is:
An adsorbent made of a polymer compound having an anionic group is brought into contact with a clay mineral raw material containing a layered silicate mineral.
The layered silicate mineral is adsorbed on the anionic group of the adsorbent, and the layered silicate mineral is separated from the clay mineral raw material to obtain a clay mineral material mainly composed of the layered silicate mineral. It is a manufacturing method of clay mineral materials.
The gist is to use crosslinked poly (meth) acrylic acid or a crosslinked poly (meth) acrylic acid ester obtained by hydrolyzing a part of a carboxylic acid ester as the polymer compound forming the adsorbent .
According to the invention of claim 7 , the layered silicate mineral is adsorbed on the adsorbent by the anionic group of the adsorbent by a simple operation of bringing the adsorbent into contact with the layered silicate mineral. , Layered silicate minerals can be separated from clay mineral raw materials containing impurities. Thereby, a clay mineral material mainly composed of a layered silicate mineral with reduced or eliminated impurities can be easily obtained. By using crosslinked poly (meth) acrylic acid or crosslinked poly (meth) acrylic acid ester as the polymer compound, the layered silicate mineral can be more efficiently adsorbed on the adsorbent. Thereby, the recovery rate of the clay mineral material can be improved.

請求項に係る発明では、前記吸着材と前記粘土鉱物原料とを、pH2〜7の範囲に調整した媒体中で接触させて、前記アニオン性基に前記層状ケイ酸塩鉱物を吸着させることを要旨とする。
請求項に係る発明によれば、吸着材と粘土鉱物原料とを、pH2〜7の範囲に調整した媒体中で接触させる簡単な操作で、吸着材に層状ケイ酸塩鉱物を効率よく吸着させることができる。
In the invention according to claim 8 , the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 2 to 7, and the layered silicate mineral is adsorbed on the anionic group. It is a summary.
According to the invention of claim 8 , the layered silicate mineral is efficiently adsorbed on the adsorbent by a simple operation of bringing the adsorbent and the clay mineral raw material into contact with each other in a medium adjusted to the pH range of 2 to 7. be able to.

請求項に係る発明では、前記吸着材と前記粘土鉱物原料とを、pH2〜7の範囲に調整した媒体中で接触させて、前記アニオン性基に前記層状ケイ酸塩鉱物を吸着させ、
pH4よりも高くかつ前記層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた媒体のpHよりも高いpHに調整した別の媒体中に、該層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた前記吸着材を入れて、該吸着材から層状ケイ酸塩鉱物を脱着させることを要旨とする。
請求項に係る発明によれば、媒体のpHを変えるだけの簡単な操作で、吸着材への層状ケイ酸塩鉱物の吸着または層状ケイ酸塩鉱物の吸着材からの脱着をコントロールすることができる。すなわち、層状ケイ酸塩鉱物を主体とする粘土鉱物材料をより簡単に得ることができる。
In the invention according to claim 9 , the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 2 to 7, and the layered silicate mineral is adsorbed on the anionic group.
The adsorbent on which the layered silicate mineral is adsorbed is placed in another medium adjusted to a pH higher than pH 4 and higher than the pH of the medium on which the layered silicate mineral is adsorbed, and the adsorption is performed. The gist is to desorb layered silicate minerals from the wood.
According to the invention of claim 9 , it is possible to control the adsorption of the layered silicate mineral to the adsorbent or the desorption of the layered silicate mineral from the adsorbent by a simple operation of changing the pH of the medium. it can. That is, a clay mineral material mainly composed of a layered silicate mineral can be obtained more easily.

請求項10に係る発明では、前記吸着材と前記粘土鉱物原料とを、pH6〜7の範囲に調整した媒体中で接触させ、該粘土鉱物原料のうちの層状ケイ酸塩鉱物だけを該吸着材に選択的に吸着させることを要旨とする。
請求項10に係る発明によれば、吸着材と粘土鉱物原料とを、pH6〜7の範囲に調整した媒体中で接触させることで、粘土鉱物原料のうちの層状ケイ酸塩鉱物だけを該吸着材に選択的に吸着させることができる。これにより、不純物を排除した層状ケイ酸塩鉱物からなる粘土鉱物材料を簡単に得ることができる。
In the invention according to claim 10 , the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 6 to 7, and only the layered silicate mineral among the clay mineral raw materials is used as the adsorbent. The gist is to selectively adsorb to clay.
According to the invention of claim 10 , by bringing the adsorbent and the clay mineral raw material into contact with each other in a medium adjusted to the pH range of 6 to 7, only the layered silicate mineral among the clay mineral raw materials is adsorbed. It can be selectively adsorbed on the material. Thereby, a clay mineral material composed of a layered silicate mineral from which impurities have been removed can be easily obtained.

請求項11に係る発明では、前記アニオン性基は、スルホ基、硫酸基、カルボキシル基、またはリン酸基であることを要旨とする。
請求項11に係る発明によれば、アニオン性基が、スルホ基、硫酸基、カルボキシル基、またはリン酸基であることで、吸着材と層状ケイ酸塩鉱物とを接触させる媒体中で、吸着材に層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着させることができる。これにより、粘土鉱物材料の回収率を向上させることができる。
The gist of the invention according to claim 11 is that the anionic group is a sulfo group, a sulfate group, a carboxyl group, or a phosphoric acid group.
According to the invention of claim 11 , when the anionic group is a sulfo group, a sulfate group, a carboxyl group, or a phosphoric acid group, it is adsorbed in a medium in which the adsorbent and the layered silicate mineral are brought into contact with each other. Layered silicate minerals can be adsorbed on the material more efficiently. Thereby, the recovery rate of the clay mineral material can be improved.

請求項12に係る発明では、前記吸着材は、前記アニオン性基の含有量が0.2meq/g〜12meq/gの範囲であるものを用いることを要旨とする。
請求項12に係る発明によれば、アニオン性基の含有量が、0.2meq/g〜12meq/gの範囲であることで、吸着材に層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着させることができる。これにより、粘土鉱物材料の回収率を向上させることができる。
The gist of the invention according to claim 12 is that the adsorbent has an anionic group content in the range of 0.2 meq / g to 12 meq / g.
According to the invention of claim 12, when the content of the anionic group is in the range of 0.2meq / g to 12meq / g, the layered silicate mineral is more efficiently adsorbed on the adsorbent. Can be done. Thereby, the recovery rate of the clay mineral material can be improved.

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項13に係る発明の粘土鉱物複合体は、
アニオン性基を有する高分子化合物からなる球状の母粒子と、
前記母粒子のアニオン性基に吸着されて、該母粒子の表面に配置された層状ケイ酸塩鉱物粒子とを備え、
前記高分子化合物は、架橋ポリ(メタ)アクリル酸、またはカルボン酸エステルの一部を加水分解した架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルであることを要旨とする。
請求項13に係る発明によれば、高分子化合物からなる球状の母粒子と、この母粒子に吸着により配置された層状ケイ酸塩鉱物粒子とのそれぞれの作用に加えて、両者の相乗作用が得られる。また、層状ケイ酸塩鉱物以外の不純物が低減または排除されているので、化粧品や医薬品などの用途に用いることができる。
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the clay mineral composite of the invention according to claim 13 of the present application can be used.
Spherical mother particles made of a polymer compound having an anionic group and
The layered silicate mineral particles adsorbed on the anionic group of the mother particle and arranged on the surface of the mother particle are provided.
The gist is that the polymer compound is a crosslinked poly (meth) acrylic acid or a crosslinked poly (meth) acrylic acid ester obtained by hydrolyzing a part of a carboxylic acid ester .
According to the invention of claim 13 , in addition to the respective actions of the spherical mother particles made of the polymer compound and the layered silicate mineral particles arranged on the mother particles by adsorption, the synergistic action of both is achieved. can get. Moreover, since impurities other than layered silicate minerals are reduced or eliminated, it can be used in applications such as cosmetics and pharmaceuticals.

請求項14に係る発明では、前記層状ケイ酸塩鉱物粒子が、pHが7よりも小さい媒体中で、前記母粒子から離脱し難く構成されたことを要旨とする。
請求項14に係る発明によれば、層状ケイ酸塩鉱物粒子は、pHが7よりも小さい媒体中で、母粒子から離脱し難いので、酸性側の領域で調整される化粧品や医薬品などに好適に用いることができる。
The gist of the invention according to claim 14 is that the layered silicate mineral particles are formed so as to be difficult to separate from the mother particles in a medium having a pH lower than 7.
According to the invention of claim 14 , the layered silicate mineral particles are difficult to separate from the mother particles in a medium having a pH of less than 7, and are therefore suitable for cosmetics and pharmaceuticals adjusted in the acidic region. Can be used for.

本発明に係る粘土鉱物用吸着材によれば、層状ケイ酸塩鉱物を吸着するので、粘土鉱物原料から層状ケイ酸塩鉱物を分離することに好適に用いることができる。
本発明に係る粘土鉱物材料の製造方法によれば、吸着材と粘土鉱物原料とを接触させることで、吸着材に吸着して層状ケイ酸塩鉱物を粘土鉱物原料から簡単に分離することができる。
本発明に係る粘土鉱物複合体によれば、層状ケイ酸塩鉱物以外の不純物をほぼ含んでいないので、化粧品や医薬品などの用途に用いることができる。
According to the adsorbent for clay minerals according to the present invention, since layered silicate minerals are adsorbed, it can be suitably used for separating layered silicate minerals from the clay mineral raw material.
According to the method for producing a clay mineral material according to the present invention, by contacting the adsorbent with the clay mineral raw material, the layered silicate mineral can be easily separated from the clay mineral raw material by adsorbing to the adsorbent. ..
According to the clay mineral composite according to the present invention, since it contains almost no impurities other than the layered silicate mineral, it can be used for applications such as cosmetics and pharmaceuticals.

本発明に係る粘土鉱物用吸着材、および該粘土鉱物用吸着材を母粒子として層状ケイ酸塩鉱物を吸着した粘土鉱物複合体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the adsorbent for clay mineral which concerns on this invention, and the clay mineral composite which adsorbed the layered silicate mineral using the adsorbent for clay mineral as a parent particle. 実施例2の吸着材の赤外吸収スペクトルを示すグラフ図である。It is a graph which shows the infrared absorption spectrum of the adsorbent of Example 2. FIG. セリサイトおよび石英を吸着させた実施例2の吸着材について、セリサイトの検量線を示すグラフ図である。It is a graph which shows the calibration curve of sericite about the adsorbent of Example 2 which adsorbed sericite and quartz. セリサイトおよび石英を吸着させた実施例2の吸着材について、石英の検量線を示すグラフ図である。It is a graph which shows the calibration curve of quartz about the adsorbent of Example 2 which adsorbed sericite and quartz. セリサイトおよび石英を吸着させた実施例2の吸着材のX線回折図であり、セリサイト45°のピークを示している。It is an X-ray diffraction pattern of the adsorbent of Example 2 which adsorbed sericite and quartz, and shows the peak of sericite 45 °. セリサイトおよび石英を吸着させた実施例2の吸着材のX線回折図であり、石英60.2°のピークを示している。It is an X-ray diffraction pattern of the adsorbent of Example 2 which adsorbed sericite and quartz, and shows the peak of quartz 60.2 °. pH3の媒体中で、セリサイトおよび石英を吸着させた実施例2の吸着材を、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed sericite and quartz in a medium of pH 3 at 2500 times. pH4の媒体中で、セリサイトおよび石英を吸着させた実施例2の吸着材を、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed sericite and quartz in a medium of pH 4 at 2500 times. pH5の媒体中で、セリサイトおよび石英を吸着させた実施例2の吸着材を、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed sericite and quartz in a medium of pH 5 at 2500 times. pH6の媒体中で、セリサイトおよび石英を吸着させた実施例2の吸着材を、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed sericite and quartz in the medium of pH 6 at 2500 times. pH3の媒体中で1時間かけてセリサイトのみを吸着させた実施例2の吸着材を観察した走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は500倍であり、(b)は2500倍である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed only sericite in the medium of pH 3 over 1 hour, (a) is 500 times, (b) is 2500 times. .. pH3の媒体中で3時間かけてセリサイトのみを吸着させた実施例2の吸着材を観察した走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は500倍であり、(b)は2500倍である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed only sericite in the medium of pH 3 over 3 hours, (a) is 500 times, (b) is 2500 times. .. pH3の媒体中で5時間かけてセリサイトのみを吸着させた実施例2の吸着材を観察した走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は500倍であり、(b)は2500倍である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed only sericite in the medium of pH 3 over 5 hours, (a) is 500 times, (b) is 2500 times. .. pH3の媒体中でセリサイトのみを吸着させた実施例1の吸着材を観察した走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は500倍であり、(b)は2500倍である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 1 which adsorbed only sericite in the medium of pH 3, (a) is 500 times, (b) is 2500 times. pH3の媒体中でセリサイトのみを吸着させた実施例2の吸着材を観察した走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は500倍であり、(b)は2500倍である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed only sericite in the medium of pH 3, (a) is 500 times, (b) is 2500 times. pH3の媒体中でセリサイトのみを吸着させた実施例3の吸着材を観察した走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は500倍であり、(b)は2500倍である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 3 which adsorbed only sericite in the medium of pH 3, (a) is 500 times, (b) is 2500 times. セリサイトのみを吸着させた実施例2の吸着材(粘土鉱物複合体)を、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent (clay mineral composite) of Example 2 which adsorbed only sericite at 2500 times. 石英のみを吸着させた実施例2の吸着材を、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph which observed the adsorbent of Example 2 which adsorbed only quartz at 2500 times. セリサイトのみを吸着させた実施例2の吸着材について、pH10の媒体中でセリサイトを脱着した状態を、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the adsorbent of Example 2 in which only sericite was adsorbed, in which the state in which sericite was desorbed in a medium of pH 10 was observed at 2500 times. (a)は天草陶石を吸着させた実施例6の吸着材について、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真であり、(b)は天草陶石を吸着させる前の実施例6の吸着材について、2500倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。(A) is a scanning electron micrograph of the adsorbent of Example 6 in which Amakusa porcelain was adsorbed, which was observed at 2500 times, and (b) is the adsorbent of Example 6 before adsorbing Amakusa porcelain. It is a scanning electron micrograph observed at 2500 times.

本発明に係る粘土鉱物用吸着材(以下、単に吸着材という)は、高分子化合物からなり、粘土鉱物の中でも特に層状ケイ酸塩鉱物を優先して吸着可能なアニオン性基を有している。吸着材は、pHを調整した媒体中において、層状ケイ酸塩鉱物を含む粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物を優先的に吸着して、粘土鉱物原料に含まれる不純物と、目的とする層状ケイ酸塩鉱物との分離に用いることができる。 The adsorbent for clay minerals according to the present invention (hereinafter, simply referred to as an adsorbent) is made of a polymer compound and has an anionic group capable of preferentially adsorbing a layered silicate mineral among clay minerals. .. The adsorbent preferentially adsorbs layered silicate minerals from clay mineral raw materials containing layered silicate minerals in a pH-adjusted medium, and aims at impurities contained in the clay mineral raw materials. It can be used for separation from layered silicate minerals.

前述した粘土鉱物原料は、鉱山から掘り出してきた粘土鉱物を破砕等したものであり、層状ケイ酸塩鉱物(フィロケイ酸塩鉱物)だけでなく、石英、方解石、苦灰石、長石類、沸石(ゼオライト)類などの不純物を含んでいる。なお、吸着材が吸着対象とする層状ケイ酸塩鉱物以外の粘土鉱物を、以下の説明では鉱物不純物という。層状ケイ酸塩鉱物は、2枚のシリカ四面体シートの間に1枚のアルミナ八面体シートが結合して1つのアルミケイ酸塩単位層となり、これらの単位層が積層して構成され、重なり合うシート間に陽イオンが存在すると共に、シートの表面に負電荷を持っている。本発明に係る吸着材が吸着対象とする層状ケイ酸塩鉱物としては、例えば以下のものが挙げられる。層状ケイ酸塩鉱物は、例えば、白雲母、ナトリウム雲母、セラドナイト、海緑石、金雲母、黒雲母などの雲母類、パイロフィライト、滑石、バーミュライトなどが挙げられる。また、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイトなどのスメクタイトが挙げられる。更に、蛇紋石、アメサイト、クロンステダイト、バーセリン、グリーナライト、カオリン鉱物、ハロイサイト、緑泥石、スドー石、クッケアイト、ドンバサイトなどが挙げられる。この中でも、白雲母の細粒なものであるセリサイト(絹雲母)は、化粧品や医薬品などの人体に触れるものに用いられ、本発明に係る吸着材で好適に吸着可能である。 The clay mineral raw materials mentioned above are crushed clay minerals excavated from mines, and are not only layered silicate minerals (phyllosilicate minerals), but also quartz, square stones, bitter ash stones, feldspars, and zeolites (foiled stones). Contains impurities such as zeolite). Clay minerals other than the layered silicate minerals to be adsorbed by the adsorbent are referred to as mineral impurities in the following description. The layered silicate mineral is a sheet in which one alumina octahedral sheet is bonded between two silica tetrahedral sheets to form one aluminum silicate unit layer, and these unit layers are laminated and configured to overlap. There are cations in between, and the surface of the sheet has a negative charge. Examples of the layered silicate mineral to be adsorbed by the adsorbent according to the present invention include the following. Examples of layered silicate minerals include muscovite, sodium mica, ceradonite, glauconite, phlogopite, biotite and other mica, pyrophyllite, talc, and vermulite. In addition, smectites such as saponite, hectorite, saponite, montmorillonite, byderite, and nontronite can be mentioned. Further, serpentine, amesite, cronsteadite, verselin, greenalite, kaolin mineral, halosite, chlorite, sudow stone, cucumberite, donbacite and the like can be mentioned. Among these, sericite (sericite), which is a fine grain of muscovite, is used for things that come into contact with the human body such as cosmetics and pharmaceuticals, and can be suitably adsorbed by the adsorbent according to the present invention.

前記吸着材を構成する高分子化合物は、合成高分子であっても、有機高分子であってもよい。また、吸着材は、球形状や楕円形状などの粒状であっても、繊維状などのその他形状であってもよい。なお、吸着材は、形状を粒状や繊維状にすることで媒体中で粘土鉱物原料などと混合し易くなると共に、層状ケイ酸塩鉱物を吸着する面を比較的広くすることができ、層状ケイ酸塩鉱物を効率よく吸着できる利点がある。吸着材は、そのサイズを1μm〜1000μmの範囲、好ましくは、15μm〜200μmの範囲にするとよい。ここで、吸着材のサイズは、粒状の場合は粒子の平均粒径を指し、繊維状の場合は繊維における長辺の平均長さを指す。吸着材は、サイズが1μmよりも小さくなると取り扱い難くなり、1000μmを超えると吸着効率との兼ね合いから好ましくない。 The polymer compound constituting the adsorbent may be a synthetic polymer or an organic polymer. Further, the adsorbent may be granular such as spherical or elliptical, or may have other shapes such as fibrous. By making the shape of the adsorbent granular or fibrous, it becomes easier to mix with the clay mineral raw material in the medium, and the surface on which the layered silicate mineral is adsorbed can be made relatively wide. It has the advantage of being able to efficiently adsorb silicate minerals. The size of the adsorbent may be in the range of 1 μm to 1000 μm, preferably in the range of 15 μm to 200 μm. Here, the size of the adsorbent refers to the average particle size of the particles when it is granular, and refers to the average length of the long side of the fiber when it is fibrous. If the size of the adsorbent is smaller than 1 μm, it becomes difficult to handle, and if it exceeds 1000 μm, it is not preferable in view of the adsorption efficiency.

前記吸着材をなす高分子化合物としては、アニオン性基を有するならば、特に限定されない。合成高分子としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン、ポリn-スルホニルアルキルア(メタ)クリルアミド、これらの共重合体などを用いることができる。 The polymer compound forming the adsorbent is not particularly limited as long as it has an anionic group. As the synthetic polymer, for example, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyvinyl alcohol, polystyrene sulfonic acid, polyvinylsulfone, polyn-sulfonylalkyla (meth) crylamide, copolymers thereof and the like can be used.

前記吸着材をなす高分子化合物として天然高分子を用いる場合、例えば、以下のものを用いることができる。例えば、多糖類では、こはく酸化セルロース、グルタル酸化セルロース、マレイン酸化セルロース、セロウロン酸残基を有するセルロースなどが挙げられる。又は、セロウロン酸、アルギン酸、こはく酸化でんぷん、グルタル酸化でんぷん、マレイン酸化でんぷん、グルクロン酸残基を有するでんぷんなどが挙げられる。又は、アミウロン酸、こはく酸化プルラン、グルタル酸化プルラン、マレイン酸化プルラン、グルクロン酸残基を有するプルラン、こはく酸化グルコマンナン、グルタル酸化グルコマンナン、マレイン酸化グルコマンナン、グルクロン酸残基、もしくは、マンヌロン酸、あるいは、その両方を有するグルコマンナンなどが挙げられる。又は、こはく酸化キチン、グルタル酸化キチン、マレイン酸化キチン、こはく酸化キトサン、グルタル酸化キトサン、マレイン酸化キトサン、グルコサミンウロン酸残基を有するキトサン、もしくは、キトウロン酸、N−アセチルグルコサミンウロン酸残基を有するキチンなどが挙げられる。又は、ポリN−アセチルグルコサミンウロン酸、カッパー−カラギーナン、イオタ−カラギーナン、ラムダ−カラギーナン、フコイダン、サクラン、ヒアルロン酸、ポルフィラン、硫酸化セルロース、硫酸化でんぷん、硫酸化キトサン、硫酸化キチンなどが挙げられる。又は、ポリアミノ酸では、ポリγグルタミン酸、ポリαグルタミン酸、ポリβアスパラギン酸、ポリαアスパラギン酸などが挙げられる。 When a natural polymer is used as the polymer compound forming the adsorbent, for example, the following can be used. For example, examples of polysaccharides include cellulose oxide, cellulose oxide, maleine oxide, and cellulose having a cellulonic acid residue. Alternatively, examples include cellouronic acid, alginic acid, starch oxidative starch, glutar-oxidized starch, maleine-oxidized starch, and starch having a glucuronic acid residue. Alternatively, amyuronic acid, pullulan oxalate, pullulan glutar oxide, pullulan maleine oxide, pullulan having glucuronic acid residue, glucomannan oxalate, glucomannan glutar oxide, glucomannan maleate oxide, glucuronic acid residue, or mannuronic acid, Alternatively, glucomannan having both of them can be mentioned. Alternatively, it has chitin oxalate, chitin glutar oxide, chitin maleate oxide, chitosan oxalate, chitosan glutar oxide, chitosan maleate, chitosan having a glucosamine uronic acid residue, or chitosanic acid, having an N-acetylglucosamine uronic acid residue. Examples include chitin. Alternatively, polyN-acetylglucosamine uronic acid, copper-carrageenan, iota-carrageenan, lambda-carrageenan, fucoidan, sakuran, hyaluronic acid, porphyran, sulfated cellulose, sulfated starch, sulfated chitosan, sulfated chitin and the like can be mentioned. .. Alternatively, examples of polyamino acids include polyγ-glutamic acid, poly-α-glutamic acid, poly-β-aspartic acid, and poly-α-aspartic acid.

前記アニオン性基としては、例えば、カルボキシル基、スルホ基、硫酸基、リン酸基などが挙げられる。吸着材が有するアニオン性基として前述したものであることで、吸着材と層状ケイ酸塩鉱物とを接触させる媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着することができる。ここで、アニオン性基としては、親水性を有するものが好ましく、親水性のアニオン性基を有することで、吸着材を媒体中で層状ケイ酸塩鉱物と接触させる際に有利である。 Examples of the anionic group include a carboxyl group, a sulfo group, a sulfuric acid group, and a phosphoric acid group. Since the adsorbent has the above-mentioned anionic group, the layered silicate mineral can be more efficiently adsorbed in the medium in which the adsorbent and the layered silicate mineral are brought into contact with each other. Here, the anionic group preferably has hydrophilicity, and having a hydrophilic anionic group is advantageous when the adsorbent is brought into contact with the layered silicate mineral in the medium.

前記吸着材は、アニオン性基の含有量を0.2meq/g〜12meq/gの範囲に設定することが好ましく、より好ましくは0.7meq/g〜8meq/gの範囲にするとよい。吸着材は、アニオン性基の含有量が、0.2meq/g〜12meq/gの範囲であることで、層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着することができる。アニオン性基の含有量が0.2meq/gよりも少ないと、交互静電相互作用が小さくなって、層状ケイ酸塩鉱物を十分に吸着することができず、工業的な実用性に難がある。また、アニオン性基の含有量が12meq/gを超えると、吸着材を構成する高分子化合物の膨潤により、層状ケイ酸塩鉱物の吸着効率が悪化し、工業的な実用性に難がある。そして、アニオン性基の含有量を0.7meq/g〜8meq/gの範囲にすると、交互静電相互作用と膨潤とのバランスがとれて、層状ケイ酸塩鉱物をより効率よく吸着できる。 The adsorbent preferably has an anionic group content in the range of 0.2 meq / g to 12 meq / g, more preferably 0.7 meq / g to 8 meq / g. The adsorbent can more efficiently adsorb layered silicate minerals when the content of anionic groups is in the range of 0.2 meq / g to 12 meq / g. If the content of the anionic group is less than 0.2 meq / g, the alternating electrostatic interaction becomes small and the layered silicate mineral cannot be sufficiently adsorbed, which makes industrial practicality difficult. is there. Further, when the content of the anionic group exceeds 12 meq / g, the adsorption efficiency of the layered silicate mineral deteriorates due to the swelling of the polymer compound constituting the adsorbent, which makes it difficult for industrial practicality. When the content of the anionic group is in the range of 0.7meq / g to 8meq / g, the alternating electrostatic interaction and the swelling are balanced, and the layered silicate mineral can be adsorbed more efficiently.

吸着材は、膨潤度が、1wet-ml/g〜1000wet-ml/gの範囲になるようにすることが好ましく、より好ましくは、1.5wet-ml/g〜500wet-ml/gの範囲にするとよい。吸着材は、層状ケイ酸塩鉱物を吸着するアニオン性基を有しているので、膨潤度が1wet-ml/gより小さくならない。また、吸着材は、膨潤度が1000wet-ml/gより大きくなると、層状ケイ酸塩鉱物の吸着効率が高くなると共に、粘土鉱物以外の石英等の不純物の物理吸着が起こり、粘土鉱物原料からの目的とする層状ケイ酸塩鉱物の分離効率が悪くなってしまう。なお、膨潤度は、水の含み易さを示す指標であり、30℃の水浴で水に24時間浸漬した吸着材の体積(wet-ml)を、乾燥時の吸着材の重さ(dry-g)を除して算出される。 The adsorbent preferably has a swelling degree in the range of 1wet-ml / g to 1000wet-ml / g, more preferably in the range of 1.5wet-ml / g to 500wet-ml / g. It is good to do. Since the adsorbent has an anionic group that adsorbs layered silicate minerals, the degree of swelling does not become smaller than 1 wet-ml / g. Further, when the swelling degree of the adsorbent is larger than 1000 wet-ml / g, the adsorption efficiency of the layered silicate mineral becomes high, and the physical adsorption of impurities such as quartz other than the clay mineral occurs, and the adsorbent is derived from the clay mineral raw material. The separation efficiency of the target layered silicate mineral deteriorates. The degree of swelling is an index showing the ease of containing water, and the volume (wet-ml) of the adsorbent immersed in water for 24 hours in a water bath at 30 ° C. is the weight of the adsorbent during drying (dry-). Calculated by dividing g).

前記吸着材は、pH2〜7の範囲にある媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物を、鉱物不純物よりも多く吸着する。このように、吸着材は、媒体のpHによって、層状ケイ酸塩鉱物を鉱物不純物よりも優先して吸着する優先性を有し、媒体のpHを3〜6の範囲にすると、前記優先性が強くなるので好ましい。吸着材は、媒体のpHが2より小さくなると、層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の両方を吸着してしまい、前記優先性が悪くなり、媒体のpHが7より大きくなると、層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の両方とも吸着し難くなり、特にpHが10より大きくなると、層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の両方とも吸着しない。吸着材は、pH6〜7の範囲に調整した媒体中で、鉱物不純物を全く吸着しない一方で、層状ケイ酸塩鉱物だけを吸着する。このように、吸着材は、酸性から中性領域に調整した媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物を鉱物不純物より優先して吸着する優先性だけでなく、中性領域に調整した媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物のみを選択して吸着する選択性を有している。 The adsorbent adsorbs more layered silicate minerals than mineral impurities in a medium in the pH range of 2-7. As described above, the adsorbent has a priority of adsorbing layered silicate minerals in preference to mineral impurities depending on the pH of the medium, and when the pH of the medium is in the range of 3 to 6, the priority is given. It is preferable because it becomes stronger. The adsorbent adsorbs both layered silicate minerals and mineral impurities when the pH of the medium is less than 2, and the priority is deteriorated. When the pH of the medium is more than 7, the layered silicate mineral is adsorbed. And mineral impurities are both difficult to adsorb, especially when the pH is above 10, neither layered silicate minerals nor mineral impurities are adsorbed. The adsorbent does not adsorb mineral impurities at all in a medium adjusted to the pH range of 6 to 7, but adsorbs only layered silicate minerals. As described above, the adsorbent is used not only in the medium adjusted to the neutral region, but also in the medium adjusted to the neutral region, in addition to the priority of adsorbing the layered silicate mineral in preference to the mineral impurities. It has the selectivity to select and adsorb only layered silicate minerals.

前記吸着材は、pHを7より大きく調整したアルカリ領域の媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の何れも吸着し難く、また、吸着していた層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物を脱着する。特に、媒体のpHが10より大きくなると、層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の何れも吸着せず、また、吸着していた層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の全量が脱着する。従って、吸着材は、酸性から中性領域の媒体中で吸着した層状ケイ酸塩鉱物を、アルカリ領域に調整した媒体中で脱着させて、層状ケイ酸塩鉱物を選択的に分離することができる。 The adsorbent is difficult to adsorb both layered silicate minerals and mineral impurities in a medium in an alkaline region whose pH is adjusted to be greater than 7, and desorbs the adsorbed layered silicate minerals and mineral impurities. To do. In particular, when the pH of the medium is higher than 10, neither the layered silicate mineral nor the mineral impurities are adsorbed, and the total amount of the adsorbed layered silicate mineral and the mineral impurities is desorbed. Therefore, the adsorbent can selectively separate the layered silicate mineral by desorbing the layered silicate mineral adsorbed in the medium in the acidic to neutral region in the medium adjusted to the alkaline region. ..

前記吸着材は、pH2〜7のうちの特定のpHに調整した媒体中で、特定のpHに対応する吸着量になるまで層状ケイ酸塩鉱物を吸着し、特定のpHに対応する吸着量を超えて層状ケイ酸塩鉱物を吸着しない。また、吸着材は、pH2〜7のうちの特定のpHに調整した媒体中で、自身に吸着している層状ケイ酸塩鉱物において、特定のpHに対応する吸着量を超える部分を脱着する。従って、吸着材は、pH2〜7のうちの第1のpHに調整した媒体中で層状ケイ酸塩鉱物を吸着した後に、pH2〜7のうちの第2のpHに調整した媒体中に入れた際に、第2のpHに対応する吸着量が第1のpHよりも小さいならば、層状ケイ酸塩鉱物を脱着する。同様に、吸着材は、pH2〜7のうちの第2のpHに調整した媒体中に入れた際に、第2のpHに対応する吸着量が第1のpHよりも大きいならば、層状ケイ酸塩鉱物を更に吸着する。このように、吸着材は、層状ケイ酸塩鉱物と接触させる媒体のpHを調整することで、層状ケイ酸塩鉱物の吸着および脱着を簡単にコントロールすることができる。 The adsorbent adsorbs layered silicate minerals in a medium adjusted to a specific pH of pH 2 to 7 until the adsorption amount corresponds to the specific pH, and the adsorption amount corresponding to the specific pH is adjusted. Does not adsorb layered silicate minerals beyond. In addition, the adsorbent desorbs a portion of the layered silicate mineral adsorbed on itself in a medium adjusted to a specific pH of pH 2 to 7, which exceeds the adsorption amount corresponding to the specific pH. Therefore, the adsorbent was placed in the medium adjusted to the second pH of pH 2 to 7 after adsorbing the layered silicate mineral in the medium adjusted to the first pH of pH 2 to 7. At that time, if the adsorption amount corresponding to the second pH is smaller than the first pH, the layered silicate mineral is desorbed. Similarly, when the adsorbent is placed in a medium adjusted to the second pH of pH 2 to 7, if the amount of adsorption corresponding to the second pH is larger than the first pH, the adsorbent is layered. Further adsorbs silicate minerals. As described above, the adsorbent can easily control the adsorption and desorption of the layered silicate mineral by adjusting the pH of the medium in contact with the layered silicate mineral.

前記吸着材は、pH2〜7のうちの特定のpHに調整した媒体中で、前述のように層状ケイ酸塩鉱物のほうを多く吸着するものの、特定のpHに対応する吸着量になるまで鉱物不純物を吸着し、特定のpHに対応する吸着量を超えて鉱物不純物を吸着しない。従って、吸着材は、pH2〜7のうちの第1のpHに調整した媒体中で鉱物不純物を吸着した後に、pH2〜7のうちの第2のpHに調整した媒体中に入れた際に、第2のpHに対応する吸着量が第1のpHよりも小さいならば、鉱物不純物を脱着する。同様に、吸着材は、pH2〜7のうちの第2のpHに調整した媒体中に入れた際に、第2のpHに対応する吸着量が第1のpHよりも大きいならば、鉱物不純物を更に吸着する。このように、吸着材は、粘土鉱物原料と接触させる媒体のpHを調整することで、層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の吸着および脱着を簡単にコントロールすることができる。ここで、吸着材は、吸着している層状ケイ酸塩鉱物または鉱物不純物が脱着する場合、層状ケイ酸塩鉱物よりも鉱物不純物のほうが吸着可能な量が少ないので、鉱物不純物から優先して脱着する。 As described above, the adsorbent adsorbs more layered silicate minerals in a medium adjusted to a specific pH of pH 2 to 7, but the minerals are adsorbed until the amount of adsorption corresponds to the specific pH. Adsorbs impurities and does not adsorb mineral impurities in excess of the adsorption amount corresponding to a specific pH. Therefore, when the adsorbent is placed in a medium adjusted to a second pH of pH 2 to 7 after adsorbing mineral impurities in a medium adjusted to a first pH of pH 2 to 7, the adsorbent is placed in a medium adjusted to a second pH of pH 2 to 7. If the amount of adsorption corresponding to the second pH is smaller than the first pH, mineral impurities are desorbed. Similarly, when the adsorbent is placed in a medium adjusted to the second pH of pH 2 to 7, if the amount of adsorption corresponding to the second pH is larger than the first pH, the adsorbent is a mineral impurity. Is further adsorbed. As described above, the adsorbent can easily control the adsorption and desorption of layered silicate minerals and mineral impurities by adjusting the pH of the medium in contact with the clay mineral raw material. Here, when the adsorbed layered silicate mineral or mineral impurities are desorbed, the adsorbent preferentially desorbs from the mineral impurities because the amount of the mineral impurities that can be adsorbed is smaller than that of the layered silicate mineral. To do.

前記吸着材は、高分子化合物として、下記の化学式1で表される架橋ポリアクリル酸エステル、または下記の化学式2で表される架橋ポリメタクリル酸エステルの誘導体を用いることができる。ここで、化学式1および化学式2のRは、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどのアルキル基やフェニル基、ベンジル基等であり、脂肪族または芳香族の炭化水素基から選択される疎水性の官能基を表す。なお、ポリアクリル酸エステルおよび架橋ポリメタクリル酸エステルをまとめて、ポリ(メタ)アクリル酸エステルと以下表記し、ポリ(メタ)アクリル酸エステルからなる吸着材を特に区別する場合は、アクリル吸着材という。アクリル吸着材は、架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルから基本的に構成され、該架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルにおけるカルボン酸エステルの一部を加水分解した構造を有している。アクリル吸着材は、架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステル粒子の表面にあるカルボン酸エステルが加水分解されて、表面部分にポリアクリル酸が存在すると共に、内側部分に疎水基を有するカルボン酸エステルが存在している。
前記化学式1および化学式2のRは、脂肪族または芳香族の炭化水素基から選択される疎水性の官能基を表す。また、化学式1および化学式2のnは、括弧内のモノマーの重合度を示す。
As the adsorbent, a crosslinked polyacrylic acid ester represented by the following chemical formula 1 or a derivative of the crosslinked polymethacrylic acid ester represented by the following chemical formula 2 can be used as the polymer compound. Here, R of chemical formula 1 and chemical formula 2 is an alkyl group such as methyl, ethyl, propyl or butyl, a phenyl group, a benzyl group or the like, and is a hydrophobic functional group selected from an aliphatic or aromatic hydrocarbon group. Represents a group. In addition, polyacrylic acid ester and crosslinked polymethacrylic acid ester are collectively referred to as poly (meth) acrylic acid ester below, and when the adsorbent composed of poly (meth) acrylic acid ester is particularly distinguished, it is referred to as acrylic adsorbent. .. The acrylic adsorbent is basically composed of a crosslinked poly (meth) acrylic acid ester, and has a structure in which a part of the carboxylic acid ester in the crosslinked poly (meth) acrylic acid ester is hydrolyzed. In the acrylic adsorbent, the carboxylic acid ester on the surface of the crosslinked poly (meth) acrylic acid ester particles is hydrolyzed, and the polyacrylic acid is present on the surface portion and the carboxylic acid ester having a hydrophobic group is present on the inner portion. doing.
R in Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 represents a hydrophobic functional group selected from aliphatic or aromatic hydrocarbon groups. Further, n in Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 indicates the degree of polymerization of the monomer in parentheses.

前記アクリル吸着材は、架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルが部分的に加水分解されて生成したカルボン酸の一部または全てが、アルカリ金属によって金属塩化された構造を有し、しかも水に不溶である。アルカリ金属としては、水酸化物のアルカリ金属、アルカリ土類金属を用いることが好ましく、特に、水酸化ナトリウムによるナトリウム、水酸化カリウムによるカリウム、水酸化マグネシウムによるマグネシウム等がよい。 The acrylic adsorbent has a structure in which a part or all of the carboxylic acid produced by partially hydrolyzing the crosslinked poly (meth) acrylic acid ester is metallized by an alkali metal, and is insoluble in water. is there. As the alkali metal, an alkali metal of hydroxide and an alkaline earth metal are preferably used, and in particular, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide and the like are preferable.

次に、アクリル吸着材の製造方法について説明する。架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステル粒子を用意する。また、アルカリ溶液と有機溶媒とを混合した反応溶媒を別途調製する。ここで用いられるアルカリ溶液は、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物等を水に分散したものである。また、有機溶媒としては、エタノール、メタノール等のアルコールやこれらに混ざるプロトン性溶媒、あるいはアセトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の非プロトン性溶媒等の一種または二種以上が用いられる。 Next, a method for producing the acrylic adsorbent will be described. Prepare crosslinked poly (meth) acrylic acid ester particles. In addition, a reaction solvent in which an alkaline solution and an organic solvent are mixed is separately prepared. The alkaline solution used here is a solution in which hydroxides of alkali metals and alkaline earth metals are dispersed in water. Further, as the organic solvent, one or more kinds of alcohols such as ethanol and methanol, protic solvents mixed with them, and aprotic solvents such as acetone, tetrahydrofuran and dioxane are used.

前記有機溶媒は、アルカリ溶液に対して、8wt%〜800wt%の範囲、好ましくは10wt%〜350wt%の範囲で混合される。有機溶媒の濃度が8wt%未満になると、アルカリ水溶液が架橋アクリル酸エステル微粒子に親和せず、架橋ポリアクリル酸エステルにおいてカルボン酸エステルの加水分解反応が進まない。これに対し、有機溶媒の濃度が800wt%より大きくなると、アルカリが有機溶媒に溶解せずに析出するので、効率的にカルボン酸エステルを加水分解することができない。 The organic solvent is mixed with the alkaline solution in the range of 8 wt% to 800 wt%, preferably in the range of 10 wt% to 350 wt%. When the concentration of the organic solvent is less than 8 wt%, the alkaline aqueous solution does not have an affinity for the crosslinked acrylic acid ester fine particles, and the hydrolysis reaction of the carboxylic acid ester does not proceed in the crosslinked polyacrylic acid ester. On the other hand, when the concentration of the organic solvent is larger than 800 wt%, the alkali is precipitated without being dissolved in the organic solvent, so that the carboxylic acid ester cannot be efficiently hydrolyzed.

前記アルカリ溶液の濃度は、0.5M〜5.0Mの範囲、好ましくは1.0M〜3.5Mの範囲に設定される。アルカリ溶液の濃度が0.5M未満であると、カルボン酸エステルの加水分解反応が進行せず、工業的に採用することができない。これに対して、アルカリ溶液の濃度が5.0Mより大きいと、カルボン酸エステルの加水分解反応が制御し難い不都合がある。 The concentration of the alkaline solution is set in the range of 0.5M to 5.0M, preferably in the range of 1.0M to 3.5M. If the concentration of the alkaline solution is less than 0.5 M, the hydrolysis reaction of the carboxylic acid ester does not proceed and it cannot be industrially adopted. On the other hand, if the concentration of the alkaline solution is larger than 5.0 M, there is a disadvantage that the hydrolysis reaction of the carboxylic acid ester is difficult to control.

出発原料である架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルは、反応溶媒に対して5wt%〜30wt%の範囲、好ましくは10wt%〜20wt%の範囲で配合する。架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルの配合量が5wt%未満では、得られるアクリル吸着材の収率が悪く、工業的に採用することができない。これに対して、架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステル粒子の配合量が30wt%より大きいと粘性が大きくなり、反応し難くなる。 The crosslinked poly (meth) acrylic acid ester as a starting material is blended in the range of 5 wt% to 30 wt%, preferably 10 wt% to 20 wt% with respect to the reaction solvent. If the blending amount of the crosslinked poly (meth) acrylic acid ester is less than 5 wt%, the yield of the obtained acrylic adsorbent is poor and it cannot be industrially adopted. On the other hand, if the blending amount of the crosslinked poly (meth) acrylic acid ester particles is larger than 30 wt%, the viscosity becomes high and the reaction becomes difficult.

そして、ポリ(メタ)アクリル酸エステルを、アルカリ溶液と有機溶媒とからなる反応溶媒に浸漬し、15℃〜90℃の範囲、好ましくは35〜80℃の範囲となる反応溶媒の温度条件(以下、反応温度という)で、ポリ(メタ)アクリル酸エステルにおけるカルボン酸エステルを加水分解する。反応温度を15℃未満とすると、加水分解反応が進まないので、ポリ(メタ)アクリル酸エステルが疎水性のままであり、反応温度を90℃より大きくすると、使用する反応溶媒が限定されるので好ましくない。また、ポリ(メタ)アクリル酸エステルを反応溶媒に浸漬する時間(以下、反応時間という。)は、1分〜96時間の範囲、好ましくは1分〜24時間の範囲で設定される。反応時間が1分未満であると、加水分解反応が進まないので、ポリ(メタ)アクリル酸エステルが疎水性のままであり、反応時間が96時間を超えると、加水分解反応が進みすぎて得られたアクリル吸着材の吸水性や吸湿性が高くなり過ぎる不都合がある。 Then, the poly (meth) acrylic acid ester is immersed in a reaction solvent composed of an alkaline solution and an organic solvent, and the temperature condition of the reaction solvent is in the range of 15 ° C. to 90 ° C., preferably in the range of 35 to 80 ° C. (hereinafter, , The reaction temperature) to hydrolyze the carboxylic acid ester in the poly (meth) acrylic acid ester. If the reaction temperature is lower than 15 ° C, the hydrolysis reaction does not proceed, so that the poly (meth) acrylic acid ester remains hydrophobic, and if the reaction temperature is higher than 90 ° C, the reaction solvent used is limited. Not preferred. The time for immersing the poly (meth) acrylic acid ester in the reaction solvent (hereinafter referred to as reaction time) is set in the range of 1 minute to 96 hours, preferably in the range of 1 minute to 24 hours. If the reaction time is less than 1 minute, the hydrolysis reaction does not proceed, so that the poly (meth) acrylic acid ester remains hydrophobic, and if the reaction time exceeds 96 hours, the hydrolysis reaction proceeds too much. There is a disadvantage that the water absorption and hygroscopicity of the acrylic adsorbent are too high.

反応溶媒への浸漬処理を行った後に、反応溶媒から得られたアクリル吸着材を取り出し、このアクリル吸着材を水で洗浄する。なお、水洗浄だけで回収した場合、乾燥するならば凍結乾燥がよい。また、アクリル吸着材を溶媒置換して回収する際は、水で洗浄後、メタノールやジエチルエーテル等によって置換し、乾燥する。そして、ろ取等の回収方法によって、所望の平均粒径、例えば湿潤状態での平均粒径が1μm〜1000μmの範囲にあるアクリル吸着材を単離する。なお、アクリル吸着材の回収方法は、ろ取に限定するものではなく、遠心分離等その他の方法も採用可能である。 After the dipping treatment in the reaction solvent, the acrylic adsorbent obtained from the reaction solvent is taken out, and the acrylic adsorbent is washed with water. When recovered only by washing with water, freeze-drying is preferable if it is to be dried. When the acrylic adsorbent is recovered by solvent replacement, it is washed with water, replaced with methanol, diethyl ether or the like, and dried. Then, an acrylic adsorbent having a desired average particle size, for example, an average particle size in a wet state in the range of 1 μm to 1000 μm is isolated by a recovery method such as filtration. The method for recovering the acrylic adsorbent is not limited to filtration, and other methods such as centrifugation can also be adopted.

図1に示すように、吸着材は、該吸着材が有するアニオン性基と層状ケイ酸塩鉱物との交互静電相互作用により、層状ケイ酸塩鉱物を吸着することができる。図1において、吸着材(後述する粘土鉱物複合体の母粒子)に符号「12」を付し、カルボキシル基を例示しているアニオン性基に符号「14」を付し、層状ケイ酸塩鉱物に符号「16」を付している。そして、吸着材12とこの吸着材12に吸着した層状ケイ酸塩鉱物16とからなる粘土鉱物複合体に符号「10」を付している。また図1において符号「20」は、石英等の鉱物不純物を示す。なお、図1の丸の中の「+」および「−」は、電荷をイメージしている。そして、吸着材12は、鉱物不純物20を含んだ粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物16を吸着して分離することができるので、吸着材12を用いることで、不純物を低減または排除した層状ケイ酸塩鉱物16を得るための時間や手間やコストを低減することができる。また、吸着材12からなる母粒子のアニオン性基14で層状ケイ酸塩鉱物16を吸着して、吸着材(母粒子)12の表面に層状ケイ酸塩鉱物16を配置した粘土鉱物複合体10を得ることができる。 As shown in FIG. 1, the adsorbent can adsorb the layered silicate mineral by the alternating electrostatic interaction between the anionic group of the adsorbent and the layered silicate mineral. In FIG. 1, the adsorbent (the parent particle of the clay mineral complex described later) is designated by the reference numeral “12”, and the anionic group exemplifying the carboxyl group is designated by the reference numeral “14” to form a layered silicate mineral. The code "16" is attached to. A clay mineral composite composed of the adsorbent 12 and the layered silicate mineral 16 adsorbed on the adsorbent 12 is designated by the symbol "10". Further, in FIG. 1, reference numeral "20" indicates mineral impurities such as quartz. The "+" and "-" in the circles in FIG. 1 are images of electric charges. Since the adsorbent 12 can adsorb and separate the layered silicate mineral 16 from the clay mineral raw material containing the mineral impurity 20, the adsorbent 12 has reduced or eliminated the impurities. It is possible to reduce the time, labor and cost for obtaining the layered silicate mineral 16. Further, the clay mineral composite 10 in which the layered silicate mineral 16 is adsorbed by the anionic group 14 of the mother particle made of the adsorbent 12 and the layered silicate mineral 16 is arranged on the surface of the adsorbent (mother particle) 12. Can be obtained.

前記吸着材は、pH2〜7の範囲にある媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物を、該層状ケイ酸塩鉱物以外の石英等の鉱物不純物よりも優先して多く吸着するので、鉱物不純物の吸着を抑えて層状ケイ酸塩鉱物を効率よく吸着・分離することができる。従って、鉱物不純物を含んだ粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物を優先して吸着する吸着材の性質を利用することで、鉱物不純物をより低減した状態で層状ケイ酸塩鉱物を分離することができ、純度の高い層状ケイ酸塩鉱物をより簡単に得ることができる。 Since the adsorbent adsorbs more layered silicate minerals in a medium in the pH range of 2 to 7 in preference to mineral impurities such as quartz other than the layered silicate minerals, it adsorbs mineral impurities. It is possible to efficiently adsorb and separate layered silicate minerals. Therefore, by utilizing the property of the adsorbent that preferentially adsorbs layered silicate minerals from clay mineral raw materials containing mineral impurities, layered silicate minerals are separated with the mineral impurities further reduced. It is possible to obtain a highly pure layered silicate mineral more easily.

前記吸着材は、該吸着材を入れた媒体のpHに対応する吸着量まで層状ケイ酸塩鉱物を吸着すると共に、自身に吸着している層状ケイ酸塩鉱物において、該媒体のpHに対応する吸着量を超える部分を脱着する。また、吸着材は、pHが7より大きく調整した媒体で吸着よりも脱着が優先し、pHが10より大きく調整した媒体中で、自身に吸着している層状ケイ酸塩鉱物を全て脱着する。このように、吸着材は、該吸着材を投入する媒体のpHによって、層状ケイ酸塩鉱物を吸着または脱着するようにコントロールすることができるから、鉱物不純物を含んだ粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物を吸着した後に層状ケイ酸塩鉱物を脱着して、簡単に回収することが可能となる。しかも、吸着材は、自身に吸着している層状ケイ酸塩鉱物よりも鉱物不純物が優先して脱着するので、鉱物不純物を先に脱着した後に、先の媒体と別の媒体中で改めて層状ケイ酸塩鉱物を脱着することで、より純度の高い層状ケイ酸塩鉱物を簡単に得ることができる。更に、吸着材は、pH6〜7の範囲の媒体中において、鉱物不純物を吸着せずに、層状ケイ酸塩鉱物だけを選択的に吸着するので、この選択性を用いて、鉱物不純物を排除した層状ケイ酸塩鉱物を簡単に得ることができる。 The adsorbent adsorbs the layered silicate mineral to an adsorption amount corresponding to the pH of the medium containing the adsorbent, and also corresponds to the pH of the medium in the layered silicate mineral adsorbed on itself. Detach the part that exceeds the adsorption amount. Further, as the adsorbent, desorption is prioritized over adsorption in a medium having a pH adjusted to be greater than 7, and all layered silicate minerals adsorbed on the adsorbent are desorbed in a medium having a pH adjusted to be greater than 10. In this way, the adsorbent can be controlled so as to adsorb or desorb layered silicate minerals depending on the pH of the medium into which the adsorbent is charged. Therefore, the adsorbent is layered from the clay mineral raw materials containing mineral impurities. After adsorbing the silicate mineral, the layered silicate mineral can be desorbed and easily recovered. Moreover, since mineral impurities are preferentially desorbed on the adsorbent over the layered silicate mineral adsorbed on itself, the mineral impurities are desorbed first, and then the layered silicate is re-desorbed in a medium different from the previous medium. By desorbing the acidate mineral, a layered silicate mineral with higher purity can be easily obtained. Furthermore, since the adsorbent selectively adsorbs only layered silicate minerals in a medium in the pH range of 6 to 7 without adsorbing mineral impurities, this selectivity was used to eliminate mineral impurities. Layered silicate minerals can be easily obtained.

前記吸着材は、高分子化合物として、架橋ポリ(メタ)アクリル酸または架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルを用いることで、層状ケイ酸塩鉱物をより効率的に吸着することができる。 By using crosslinked poly (meth) acrylic acid or crosslinked poly (meth) acrylic acid ester as the polymer compound, the adsorbent can more efficiently adsorb layered silicate minerals.

次に、前述した吸着材を用いた、所要の層状ケイ酸塩鉱物を主体とする粘土鉱物材料の製造方法について、以下に説明する。粘土鉱物原料は、鉱山から掘り出した粘土鉱石を粉砕等して、粒または粉状にしたものであり、層状ケイ酸塩鉱物と、前述したように石英等の鉱物不純物とを含んでいる。まず、アニオン性基を有する高分子化合物からなる吸着材と、層状ケイ酸塩鉱物を含む粘土鉱物原料とを接触させる。これにより、吸着材のアニオン性基に層状ケイ酸塩鉱物を吸着させて、吸着材と共に層状ケイ酸塩鉱物を粘土鉱物原料から分離することで、層状ケイ酸塩鉱物からなる粘土鉱物材料を得ることができる。 Next, a method for producing a clay mineral material mainly composed of a required layered silicate mineral using the above-mentioned adsorbent will be described below. The clay mineral raw material is obtained by crushing clay ore excavated from a mine into grains or powders, and contains layered silicate minerals and mineral impurities such as quartz as described above. First, an adsorbent made of a polymer compound having an anionic group is brought into contact with a clay mineral raw material containing a layered silicate mineral. As a result, the layered silicate mineral is adsorbed on the anionic group of the adsorbent, and the layered silicate mineral is separated from the clay mineral raw material together with the adsorbent to obtain a clay mineral material composed of the layered silicate mineral. be able to.

具体的には、吸着材と粘土鉱物原料とを、pHを2〜7の範囲、より好ましくはpH3〜6に調整された媒体中で接触させ、アニオン性基に層状ケイ酸塩鉱物を吸着させる。吸着時の媒体は、例えば塩酸などの酸でpHを調整した水溶液を用いればよい。pHを2〜7の範囲に調整した媒体中で、吸着材と粘土鉱物原料を接触させると、粘土鉱物原料のうちの鉱物不純物よりも、粘土鉱物原料のうちの層状ケイ酸塩鉱物が多く吸着材に吸着される。媒体のpHが2より小さくなると、吸着材に層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の両方を吸着してしまい、層状ケイ酸塩鉱物を粘土鉱物原料から分離し難くなる。また、媒体のpHが7より大きくなると、吸着材に層状ケイ酸塩鉱物および鉱物不純物の両方とも十分に吸着しないので、層状ケイ酸塩鉱物を粘土鉱物原料から分離できない。 Specifically, the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium having a pH in the range of 2 to 7, more preferably pH 3 to 6, and the layered silicate mineral is adsorbed on the anionic group. .. As the medium for adsorption, an aqueous solution whose pH is adjusted with an acid such as hydrochloric acid may be used. When the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium whose pH is adjusted to the range of 2 to 7, more layered silicate minerals in the clay mineral raw material are adsorbed than mineral impurities in the clay mineral raw material. Adsorbed on the material. When the pH of the medium is smaller than 2, both the layered silicate mineral and the mineral impurities are adsorbed on the adsorbent, and it becomes difficult to separate the layered silicate mineral from the clay mineral raw material. Further, when the pH of the medium is higher than 7, both the layered silicate mineral and the mineral impurities are not sufficiently adsorbed on the adsorbent, so that the layered silicate mineral cannot be separated from the clay mineral raw material.

特に、pHをpH6〜7の範囲に調整した媒体中で、吸着材と粘土鉱物原料を接触させると、粘土鉱物原料のうちの鉱物不純物が吸着材に全く吸着されない一方で、粘土鉱物原料のうちの層状ケイ酸塩鉱物だけを吸着材で選択的に吸着させることができる。すなわち、pHをpH6〜7の範囲に調整した媒体を用いることで、粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物だけを吸着材に吸着して取り出すことができる。 In particular, when the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium whose pH is adjusted to the pH range of 6 to 7, the mineral impurities in the clay mineral raw material are not adsorbed by the adsorbent at all, while the clay mineral raw material is among the clay mineral raw materials. Only the layered silicate minerals of No. 1 can be selectively adsorbed by the adsorbent. That is, by using a medium whose pH is adjusted to the pH range of 6 to 7, only the layered silicate mineral can be adsorbed on the adsorbent and taken out from the clay mineral raw materials.

吸着材に層状ケイ酸塩鉱物を吸着させるときは、媒体の温度を、5℃〜100℃の範囲、より好ましくは15℃〜80℃の範囲に設定するとよい。吸着時の媒体の温度を5℃より低く設定すると、吸着材への層状ケイ酸塩鉱物の吸着に時間がかかり、また、吸着時の媒体の温度を100℃より高く設定すると、水の沸点に到達し、エネルギーコストがかかってしまう。吸着材は、pH2〜7の範囲において特定のpHに対応する吸着量になるまで層状ケイ酸塩鉱物を吸着し、特定のpHに対応する吸着量を超えて層状ケイ酸塩鉱物を吸着しないので、特定のpHに対応する吸着量を吸着し得る時間を吸着時間として設定すればよい。吸着の操作は、特に限定されないが、例えば、媒体を満たした槽内で粘土鉱物原料と吸着材とを接触させるバッチ式や、吸着材を充填したカラムに粘土鉱物原料を通す流通式などが挙げられる。 When adsorbing the layered silicate mineral on the adsorbent, the temperature of the medium may be set in the range of 5 ° C. to 100 ° C., more preferably in the range of 15 ° C. to 80 ° C. If the temperature of the medium during adsorption is set lower than 5 ° C, it takes time to adsorb the layered silicate mineral to the adsorbent, and if the temperature of the medium during adsorption is set higher than 100 ° C, the boiling point of water is reached. It will reach and cost energy. Since the adsorbent adsorbs the layered silicate mineral in the pH range of 2 to 7 until the adsorption amount corresponds to a specific pH, and does not adsorb the layered silicate mineral beyond the adsorption amount corresponding to the specific pH. , The time during which the adsorption amount corresponding to a specific pH can be adsorbed may be set as the adsorption time. The operation of adsorption is not particularly limited, and examples thereof include a batch type in which the clay mineral raw material and the adsorbent are brought into contact with each other in a tank filled with a medium, and a distribution type in which the clay mineral raw material is passed through a column filled with the adsorbent. Be done.

次に、層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた吸着材を、媒体からメッシュを用いた濾別などによって取り出す。得られた吸着材には、層状ケイ酸塩鉱物が鉱物不純物より優先して吸着しており、媒体中に鉱物不純物が残ることになる。脱着の操作は、特に限定されないが、例えば、媒体を満たした槽内に吸着材を入れるバッチ式などを用いればよい。 Next, the adsorbent on which the layered silicate mineral is adsorbed is taken out from the medium by filtration using a mesh or the like. Layered silicate minerals are adsorbed on the obtained adsorbent in preference to mineral impurities, and mineral impurities remain in the medium. The operation of attachment / detachment is not particularly limited, but for example, a batch type in which the adsorbent is placed in a tank filled with a medium may be used.

具体的には、pH4よりも高くかつ層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた媒体のpHよりも高いpHに調整した脱着用の媒体(別の媒体)中に、層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた吸着材を入れて、吸着材から層状ケイ酸塩鉱物を脱着させる。pHを7より大きく調整した媒体中に、層状ケイ酸塩鉱物を吸着した吸着材を入れると、吸着材から層状ケイ酸塩鉱物が離脱する。特に、pHを10より大きく調整した媒体中に、層状ケイ酸塩鉱物を吸着した吸着材を入れると、吸着材から層状ケイ酸塩鉱物の全てが離脱する。脱着時の媒体がpH2〜7の範囲であっても、pHが4より大きくかつ吸着時の媒体のpHよりも大きく設定すれば、吸着時の媒体のpHに対応する吸着量よりも、脱着時の媒体のpHに対応する吸着量が少ないので、吸着した層状ケイ酸塩鉱物において脱着時の媒体のpHに対応する吸着量を超えた部分が吸着材から離脱する。脱着時の媒体は、pHを7より大きく設定するときは、例えば水酸化ナトリウムなどのアルカリでpHを調整した水溶液を用いればよい。また、脱着時の媒体は、pHを4より大きく7以下に設定するときは、例えば塩酸などの酸でpHを調整した水溶液を用いればよい。 Specifically, the layered silicate mineral was adsorbed in a detachable medium (another medium) adjusted to a pH higher than pH 4 and higher than the pH of the medium on which the layered silicate mineral was adsorbed. An adsorbent is added to desorb the layered silicate mineral from the adsorbent. When an adsorbent adsorbing a layered silicate mineral is placed in a medium whose pH is adjusted to be higher than 7, the layered silicate mineral is separated from the adsorbent. In particular, when an adsorbent adsorbing a layered silicate mineral is placed in a medium whose pH is adjusted to be greater than 10, all of the layered silicate mineral is separated from the adsorbent. Even if the medium at the time of desorption is in the range of pH 2 to 7, if the pH is set to be higher than 4 and higher than the pH of the medium at the time of adsorption, the amount of adsorption corresponding to the pH of the medium at the time of adsorption will be higher at the time of desorption. Since the amount of adsorption corresponding to the pH of the medium is small, the portion of the adsorbed layered silicate mineral that exceeds the amount of adsorption corresponding to the pH of the medium at the time of desorption is separated from the adsorbent. When the pH is set to be higher than 7, the medium for desorption may be an aqueous solution whose pH is adjusted with an alkali such as sodium hydroxide. Further, as the medium for desorption, when the pH is set to 7 or less, which is larger than 4, an aqueous solution whose pH is adjusted with an acid such as hydrochloric acid may be used.

吸着材から層状ケイ酸塩鉱物を脱着させるときは、媒体の温度を、5℃〜100℃の範囲、より好ましくは15℃〜80℃の範囲に設定するとよい。脱着時の媒体の温度を5℃より低く設定すると、吸着材からの層状ケイ酸塩鉱物の脱着に時間がかかり、また、脱着時の媒体の温度を100℃より高く設定すると、水の沸点に到達し、エネルギーコストがかかってしまう。 When desorbing the layered silicate mineral from the adsorbent, the temperature of the medium may be set in the range of 5 ° C. to 100 ° C., more preferably in the range of 15 ° C. to 80 ° C. If the temperature of the medium at the time of desorption is set lower than 5 ° C, it takes time to desorb the layered silicate mineral from the adsorbent, and if the temperature of the medium at the time of desorption is set higher than 100 ° C, the boiling point of water is reached. It will reach and cost energy.

次に、脱着時の媒体からメッシュを用いた濾別などによって層状ケイ酸塩鉱物を回収することで、鉱物不純物を低減した層状ケイ酸塩鉱物を主体とした粘土鉱物材料を得ることができる。特に、吸着時の媒体のpHを6〜7に設定して層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた吸着材から、層状ケイ酸塩鉱物を脱着することで、鉱物不純物を含まない層状ケイ酸塩鉱物のみからなる粘土鉱物材料を得ることができる。なお、吸着後の吸着材および吸着材から脱着した層状ケイ酸塩鉱物の回収方法は、ろ取に限定するものではなく、遠心分離等その他の方法も採用可能である。 Next, by recovering the layered silicate mineral from the medium at the time of desorption by filtration using a mesh or the like, a clay mineral material mainly composed of the layered silicate mineral with reduced mineral impurities can be obtained. In particular, by desorbing the layered silicate mineral from the adsorbent to which the layered silicate mineral is adsorbed by setting the pH of the medium at the time of adsorption to 6 to 7, the layered silicate mineral containing no mineral impurities A clay mineral material consisting of only adsorbent can be obtained. The method for recovering the adsorbent after adsorption and the layered silicate mineral desorbed from the adsorbent is not limited to filtration, and other methods such as centrifugation can also be adopted.

前述した本発明に係る製造方法によれば、吸着材と層状ケイ酸塩鉱物とを接触させるだけの簡単な操作で、吸着材に該吸着材が有するアニオン性基で層状ケイ酸塩鉱物を吸着するから、鉱物不純物を含んだ粘土鉱物原料の中から層状ケイ酸塩鉱物を簡単に分離することができる。これにより、特殊な薬剤を用いたり、特殊または複雑な操作などを行うことなく、鉱物不純物を低減または排除した層状ケイ酸塩鉱物を主体とした粘土鉱物材料を簡単に得ることができる。また、層状ケイ酸塩鉱物よりも粒径が大きい吸着材に層状ケイ酸塩鉱物を吸着させることで、媒体の中からの分離が簡単となる。更に、前述した製造方法は、吸着材と粘土鉱物原料を媒体中で接触させる設備と、媒体中から吸着材をメッシュ等によりろ別するなどで分離する設備と、吸着材から層状ケイ酸塩鉱物を分離する設備との簡単な設備で足り、特殊または複雑な設備を要しない。しかも、前述したように、吸着材に層状ケイ酸塩鉱物を吸着させる吸着工程と、吸着材から層状ケイ酸塩鉱物を脱着する脱着工程とは、媒体のpHの違いだけなので、同様の設備を用いることができる。従って、前述した製造方法によれば、層状ケイ酸塩鉱物を主体とした粘土鉱物材料を製造するための時間や手間やコストを大幅に減らすことができる。また、吸着材は、繰り返し用いることができる。 According to the above-mentioned production method according to the present invention, the layered silicate mineral is adsorbed on the adsorbent by the anionic group of the adsorbent by a simple operation of bringing the adsorbent into contact with the layered silicate mineral. Therefore, the layered silicate mineral can be easily separated from the clay mineral raw material containing mineral impurities. Thereby, it is possible to easily obtain a clay mineral material mainly composed of a layered silicate mineral in which mineral impurities are reduced or eliminated without using a special chemical or performing a special or complicated operation. Further, by adsorbing the layered silicate mineral on an adsorbent having a particle size larger than that of the layered silicate mineral, separation from the medium becomes easy. Further, the above-mentioned manufacturing method includes equipment for bringing the adsorbent and the clay mineral raw material into contact with each other in the medium, equipment for separating the adsorbent from the medium by filtering with a mesh or the like, and layered silicate mineral from the adsorbent. Simple equipment with the equipment to separate is sufficient, and no special or complicated equipment is required. Moreover, as described above, the adsorption step of adsorbing the layered silicate mineral on the adsorbent and the desorption step of desorbing the layered silicate mineral from the adsorbent differ only in the pH of the medium, so the same equipment is used. Can be used. Therefore, according to the above-mentioned production method, the time, labor, and cost for producing a clay mineral material mainly composed of a layered silicate mineral can be significantly reduced. Moreover, the adsorbent can be used repeatedly.

前述した製造方法によれば、吸着材と粘土鉱物原料とを、pH2〜7の範囲に調整した媒体中で接触させる簡単な操作で、鉱物不純物よりも層状ケイ酸塩鉱物を優先して多く吸着材に吸着させることができる。すなわち、媒体のpHをコントロールする簡単なことで、吸着材に吸着させる層状ケイ酸塩鉱物を多くして、鉱物不純物の吸着を抑えることができ、吸着材で吸着して分離する層状ケイ酸塩鉱物の回収効率をよくすることができる。また、得られる粘土鉱物材料は、吸着材に吸着する鉱物不純物が抑えられているから、結果として鉱物不純物を低減または排除することができ、化粧品や医薬品などに使用可能な程度まで層状ケイ酸塩鉱物の純度を向上することができる。 According to the above-mentioned production method, the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 2 to 7, and a large amount of layered silicate mineral is adsorbed in preference to mineral impurities. It can be adsorbed on the material. That is, by simply controlling the pH of the medium, the amount of layered silicate minerals adsorbed on the adsorbent can be increased to suppress the adsorption of mineral impurities, and the layered silicates adsorbed and separated by the adsorbent can be suppressed. The recovery efficiency of minerals can be improved. In addition, since the obtained clay mineral material contains less mineral impurities adsorbed on the adsorbent, the mineral impurities can be reduced or eliminated as a result, and the layered silicate can be used for cosmetics and pharmaceuticals. The purity of minerals can be improved.

前述した製造方法では、吸着材と粘土鉱物原料とを、pH2〜7の範囲に調整した媒体中で接触させて、吸着材に層状ケイ酸塩鉱物を吸着させる吸着工程を行う。次に、pH4よりも高くかつ層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた吸着用の媒体のpHよりも高いpHに調整した脱着用の媒体中に、層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた吸着材を入れて、吸着材から層状ケイ酸塩鉱物を脱着させる脱着工程を行っている。脱着工程では、媒体が酸性から中性領域であっても、pHを4より大きく調整することで、層状ケイ酸塩鉱物を吸着材からある程度脱着させることができ、媒体のpHを7より大きいアルカリ領域とすることで、層状ケイ酸塩鉱物を吸着材から脱着させることができる。特に、媒体のpHを10より大きいアルカリ領域とすることで、層状ケイ酸塩鉱物を吸着材から全て脱着させることができる。このように、前述した製造方法によれば、吸着材と粘土鉱物原料と接触させる媒体のpHを変えるだけの簡単な操作で、吸着材への層状ケイ酸塩鉱物の吸着または層状ケイ酸塩鉱物の吸着材からの脱着をコントロールすることができる。すなわち、媒体のpHを管理するだけで、層状ケイ酸塩鉱物を主体とする粘土鉱物材料をより簡単に得ることができる。 In the above-mentioned production method, the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 2 to 7, and an adsorption step of adsorbing the layered silicate mineral on the adsorbent is performed. Next, the adsorbent on which the layered silicate mineral was adsorbed was placed in a removable medium adjusted to a pH higher than pH 4 and higher than the pH of the adsorbing medium on which the layered silicate mineral was adsorbed. Then, a desorption step of desorbing the layered silicate mineral from the adsorbent is performed. In the desorption step, even if the medium is in the acidic to neutral region, the layered silicate mineral can be desorbed from the adsorbent to some extent by adjusting the pH to be larger than 4, and the pH of the medium is alkaline greater than 7. By forming the region, the layered silicate mineral can be desorbed from the adsorbent. In particular, by setting the pH of the medium to an alkaline region greater than 10, all the layered silicate minerals can be desorbed from the adsorbent. As described above, according to the above-mentioned production method, the adsorbent is adsorbed on the adsorbent or the layered silicate mineral is adsorbed by a simple operation of changing the pH of the medium in which the adsorbent is brought into contact with the clay mineral raw material. It is possible to control the desorption of minerals from the adsorbent. That is, a clay mineral material mainly composed of a layered silicate mineral can be more easily obtained only by controlling the pH of the medium.

前述した製造方法において、吸着材と粘土鉱物原料とを、pH6〜7の範囲に調整した媒体中で接触させることで、粘土鉱物原料のうちの層状ケイ酸塩鉱物だけを吸着材に選択的に吸着させることができる。換言すると、吸着材と粘土鉱物原料とを、pH6〜7の範囲に調整した媒体中で接触させることで、粘土鉱物原料のうちの鉱物不純物が吸着材に全く吸着されないので、層状ケイ酸塩鉱物だけを吸着させた吸着材を得ることができる。この吸着材を回収して、吸着材に吸着材を分離・回収することで、鉱物不純物を排除した層状ケイ酸塩鉱物からなる粘土鉱物材料を簡単に得ることができる。このように、前述した製造方法によれば、特定範囲のpHに調整した媒体で吸着工程を行うだけの簡単な操作で、化粧品や医薬品などに好適に使用可能な純度が非常に高い粘土鉱物材料を得ることができる。 In the above-mentioned production method, the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 6 to 7, so that only the layered silicate mineral among the clay mineral raw materials is selectively used as the adsorbent. Can be adsorbed. In other words, when the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 6 to 7, the mineral impurities in the clay mineral raw material are not adsorbed by the adsorbent at all, so that the layered silicate mineral It is possible to obtain an adsorbent in which only minerals are adsorbed. By recovering this adsorbent and separating / recovering the adsorbent into the adsorbent, a clay mineral material composed of a layered silicate mineral from which mineral impurities have been removed can be easily obtained. As described above, according to the above-mentioned production method, a clay mineral material having a very high purity that can be suitably used for cosmetics, pharmaceuticals, etc. by a simple operation of performing an adsorption step with a medium adjusted to a pH in a specific range. Can be obtained.

次に、前述した吸着材を母粒子とする本発明に係る粘土鉱物複合体について、以下に説明する。本発明に係る粘土鉱物複合体は、アニオン性基を有する高分子化合物からなる前述した吸着材を用いた球状の母粒子と、母粒子のアニオン性基に吸着されて、該母粒子の表面に配置された層状ケイ酸塩鉱物粒子とを備えている。母粒子は、前述した吸着材を球状にしたものを用いればよい。また、層状ケイ酸塩鉱物粒子は、前述した吸着材の吸着対象となる層状ケイ酸塩鉱物であり、化粧品や医薬品用途に好適なセリサイトなどを例えば使用すればよい。 Next, the clay mineral composite according to the present invention using the above-mentioned adsorbent as a base particle will be described below. The clay mineral composite according to the present invention is adsorbed on a spherical mother particle using the above-mentioned adsorbent made of a polymer compound having an anionic group and an anionic group of the mother particle on the surface of the mother particle. It is equipped with arranged layered silicate mineral particles. As the mother particle, a spherical shape of the above-mentioned adsorbent may be used. Further, the layered silicate mineral particles are layered silicate minerals to be adsorbed by the above-mentioned adsorbent, and sericite suitable for cosmetics and pharmaceutical applications may be used, for example.

層状ケイ酸塩鉱物粒子は、その粒径が0.2μm〜20μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは1μm〜15μmであり、母粒子よりも小さくするとよい。層状ケイ酸塩鉱物粒子の粒子径が20μmより大きくなると、化粧品等の皮膚に使用する製品に用いた場合にきしみ感を生じ易い。また、層状ケイ酸塩鉱物粒子の粒径が0.2μmより小さくなると、化粧品等の皮膚に使用する製品に用いた場合に洗い流すことが困難になり、また更に小さすぎると、表皮吸収をおこすことが考えられ、化粧品等としての機能を損なう可能性がある。なお、層状ケイ酸塩鉱物粒子の粒径は、動的光散乱法によるサイズ測定、レーザー回折式粒度分布測定装置あるいはフロー粒子画像分析装置などを用いて得ることができる。 The particle size of the layered silicate mineral particles is preferably in the range of 0.2 μm to 20 μm, more preferably 1 μm to 15 μm, and smaller than the mother particles. When the particle size of the layered silicate mineral particles is larger than 20 μm, a squeaky feeling is likely to occur when used in products used for skin such as cosmetics. Further, if the particle size of the layered silicate mineral particles is smaller than 0.2 μm, it becomes difficult to wash them off when used in products used for skin such as cosmetics, and if it is too small, epidermal absorption occurs. There is a possibility that the function as cosmetics etc. may be impaired. The particle size of the layered silicate mineral particles can be obtained by using a size measurement by a dynamic light scattering method, a laser diffraction type particle size distribution measuring device, a flow particle image analyzer, or the like.

前記粘土鉱物複合体は、湿潤状態での平均粒子の直径(以下、平均粒径という。)を1μm〜1000μmの範囲にするのが好ましく、より好ましくは3μm〜300μmの範囲の球形状である。粘土鉱物複合体の平均粒子径が1000μmより大きくなると、化粧品等の皮膚に使用する製品に用いた場合にきしみ感を生じ易い。また、粘土鉱物複合体の平均粒径が1μmより小さくなると、化粧品等の皮膚に使用する製品に用いた場合に洗い流すことが困難になり、また更に小さすぎると、表皮吸収をおこすことが考えられ、化粧品等としての機能を損なう可能性がある。なお、平均粒径が3μm〜200μmの範囲にある粘土鉱物複合体は、好適な球状を示し、容易に製造することができる。粘土鉱物複合体の平均粒径は、粘土鉱物複合体を吸水量以上の大過剰の水中に分散させて測定した値であって、マイクロスコープで得られた画像から画像処理装置によって体積平均粒径が算出される。なお、1μm以下のサイズの粘土鉱物複合体は、光散乱法によって測定される。粘土鉱物複合体の粒径は、母粒子の粒径に由来するので、湿潤状態での平均粒径が1μm〜1000μmの範囲にあり、好ましくは3μm〜200μmの範囲にある球形状の母粒子が用いられる。 The clay mineral composite preferably has an average particle diameter (hereinafter referred to as an average particle size) in a wet state in the range of 1 μm to 1000 μm, and more preferably has a spherical shape in the range of 3 μm to 300 μm. When the average particle size of the clay mineral complex is larger than 1000 μm, a squeaky feeling is likely to occur when used in products used for skin such as cosmetics. Further, if the average particle size of the clay mineral composite is smaller than 1 μm, it becomes difficult to wash it off when used in products used for skin such as cosmetics, and if it is too small, epidermal absorption may occur. , There is a possibility of impairing the function as cosmetics. The clay mineral composite having an average particle size in the range of 3 μm to 200 μm shows a suitable spherical shape and can be easily produced. The average particle size of the clay mineral complex is a value measured by dispersing the clay mineral complex in a large excess of water exceeding the water absorption amount, and is a volume average particle size measured by an image processing device from an image obtained by a microscope. Is calculated. A clay mineral complex having a size of 1 μm or less is measured by a light scattering method. Since the particle size of the clay mineral composite is derived from the particle size of the mother particles, the average particle size in a wet state is in the range of 1 μm to 1000 μm, preferably a spherical mother particle in the range of 3 μm to 200 μm. Used.

前記粘土鉱物複合体は、カチオン交換容量が0.15meq/g〜10meq/gの範囲にあるのが好ましく、より好ましくは0.2meq/g〜6.5meq/gの範囲に設定される。ここで、粘土鉱物複合体のカチオン交換容量が10meq/gより大きくなると、球形状が損なわれ、0.15meq/gより小さくなると疎水性を示し、保湿機能が低下してしまう。なお、カチオン交換容量が0.15meq/g〜6.5meq/gの範囲にある粘土鉱物複合体は、好適な球形状を示し、容易に製造することができる。 The clay mineral complex preferably has a cation exchange capacity in the range of 0.15 meq / g to 10 meq / g, and more preferably in the range of 0.2 meq / g to 6.5 meq / g. Here, when the cation exchange capacity of the clay mineral complex is larger than 10 meq / g, the spherical shape is impaired, and when it is smaller than 0.15 meq / g, it exhibits hydrophobicity and the moisturizing function is deteriorated. The clay mineral composite having a cation exchange capacity in the range of 0.15 meq / g to 6.5 meq / g shows a suitable spherical shape and can be easily produced.

前記粘土鉱物複合体は、飽和吸水量が10g/g〜80g/gの範囲になるよう設定されるのが好ましく、より好ましくは20g/g〜70g/gの範囲とされる。飽和吸水量は、水に浸漬した後の粘土鉱物複合体の重量から乾燥時の粘土鉱物複合体の重量を減じた値を乾燥時の粘土鉱物複合体の重量で除して算出される値である。
・飽和吸水量=(「吸水後の粘土鉱物複合体の重量」−「乾燥時の粘土鉱物複合体の重量」)/「乾燥時の粘土鉱物複合体の重量」
ここで、粘土鉱物複合体の乾燥条件は、該粘土鉱物複合体に含まれる水をメタノールで置換し、更にメタノールをエーテルで置換した後に、24時間減圧乾燥している。また、吸水後の粘土鉱物複合体の重量は、前記条件により乾燥した粘土鉱物複合体を水に3時間浸漬して吸水させた後の重量を測定している。粘土鉱物複合体は、飽和吸水量が10g/g未満であると疎水性が強くなり、水に馴染み難くなる。これに対し、粘土鉱物複合体は、飽和吸水量が80g/gより大きくなると、粘土鉱物複合体の形がつぶれ易くなり、粘土鉱物複合体を皮膚に使用する製品に配合した際に肌に対する感触改良効果が低下する不都合がある。
The clay mineral composite is preferably set so that the saturated water absorption amount is in the range of 10 g / g to 80 g / g, and more preferably in the range of 20 g / g to 70 g / g. Saturated water absorption is a value calculated by subtracting the weight of the clay mineral complex during drying from the weight of the clay mineral complex after immersion in water and dividing it by the weight of the clay mineral complex during drying. is there.
・ Saturated water absorption = (“Weight of clay mineral complex after water absorption”-“Weight of clay mineral complex during drying”) / “Weight of clay mineral complex during drying”
Here, the drying conditions of the clay mineral complex are as follows: water contained in the clay mineral complex is replaced with methanol, methanol is replaced with ether, and then the clay mineral complex is dried under reduced pressure for 24 hours. The weight of the clay mineral complex after water absorption is measured by immersing the clay mineral complex dried under the above conditions in water for 3 hours to absorb water. When the saturated water absorption of the clay mineral complex is less than 10 g / g, the clay mineral complex becomes more hydrophobic and becomes difficult to be compatible with water. On the other hand, when the saturated water absorption of the clay mineral complex is larger than 80 g / g, the shape of the clay mineral complex is easily crushed, and the clay mineral complex feels on the skin when it is blended into a product used for the skin. There is an inconvenience that the improvement effect is reduced.

前記粘土鉱物複合体は、吸湿量が1.15g/g〜2.5g/gの範囲になるよう設定されるのが好ましく、より好ましくは1.22g/g〜2.2g/gの範囲とされる。吸湿量は、特定の湿度環境に所定時間放置した後の粘土鉱物複合体の重量を乾燥時の粘土鉱物複合体の重量で除して算出される値である。
・吸湿量=「吸湿後の粘土鉱物複合体の重量」/「乾燥時の粘土鉱物複合体の重量」
ここで、粘土鉱物複合体の乾燥条件は、該粘土鉱物複合体に含まれる水をメタノールで置換し、更にメタノールをエーテルで置換した後に、24時間減圧乾燥している。また、吸湿後の粘土鉱物複合体の重量は、前記条件により乾燥した粘土鉱物複合体を、温度40℃、湿度90%の条件に設定した空のサンプル瓶の中に60時間放置して吸湿させた後の重量を測定している。粘土鉱物複合体は、吸湿量が1.15g/g未満であると疎水性が強くなり、水に馴染み難くなる。これに対し、粘土鉱物複合体は、吸湿量が2.5g/gより大きくなると、軟らかすぎて粘土鉱物複合体の形がつぶれ易くなり、粘土鉱物複合体を皮膚に使用する製品に配合した際に肌に対する感触改良効果が低下する不都合がある。
The clay mineral composite is preferably set so that the moisture absorption amount is in the range of 1.15 g / g to 2.5 g / g, more preferably in the range of 1.22 g / g to 2.2 g / g. Will be done. The amount of moisture absorbed is a value calculated by dividing the weight of the clay mineral composite after being left in a specific humidity environment for a predetermined time by the weight of the clay mineral composite at the time of drying.
・ Moisture absorption = "Weight of clay mineral complex after moisture absorption" / "Weight of clay mineral complex when dried"
Here, the drying conditions of the clay mineral complex are as follows: water contained in the clay mineral complex is replaced with methanol, methanol is replaced with ether, and then the clay mineral complex is dried under reduced pressure for 24 hours. The weight of the clay mineral composite after moisture absorption is such that the clay mineral composite dried under the above conditions is left in an empty sample bottle set at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% for 60 hours to absorb moisture. The weight after the clay is measured. When the moisture absorption amount of the clay mineral complex is less than 1.15 g / g, the clay mineral complex becomes more hydrophobic and becomes difficult to be compatible with water. On the other hand, when the moisture absorption amount of the clay mineral complex is larger than 2.5 g / g, the clay mineral complex is too soft and the shape of the clay mineral complex is easily crushed, and when the clay mineral complex is blended into a product used for skin. There is a disadvantage that the effect of improving the feel on the skin is reduced.

前記粘土鉱物複合体は、水分散状態での円形度が0.95〜1.0の範囲にあるのが望ましい。ここで、円形度は、粘土鉱物複合体を撮像した画像の周囲長と同じ投影面積の真円の直径から算出した周囲長を、粘土鉱物複合体を撮像した画像の周囲長で除した値である。なお、円形度は、真円が「1」で、形状が複雑になるほど小さい値になる。粘土鉱物複合体は、円形度が0.95未満になると、例えば化粧品として用いた場合に肌の表面での転がりが悪くなるので、所望の化粧品の伸びや肌触りが得られ難くなる不都合がある。
円形度=「粘土鉱物複合体を撮像した画像の周囲長と同じ投影面積の真円の直径から算出した周囲長」/「粘土鉱物複合体を撮像した画像の周囲長」
なお、粘土鉱物複合体は、カチオン交換容量、飽和吸水量、吸湿量および真円度の各性質の多くが母粒子に由来している。
It is desirable that the clay mineral complex has a circularity in the range of 0.95 to 1.0 in an aqueous dispersion state. Here, the circularity is a value obtained by dividing the peripheral length calculated from the diameter of a perfect circle having the same projected area as the peripheral length of the image obtained by imaging the clay mineral complex by the peripheral length of the image obtained by imaging the clay mineral complex. is there. The circularity is "1" for a perfect circle, and the more complicated the shape, the smaller the value. If the roundness of the clay mineral composite is less than 0.95, for example, when it is used as a cosmetic product, it will not roll well on the surface of the skin, so that it will be difficult to obtain the desired stretch and feel of the cosmetic product.
Circularity = "peripheral length calculated from the diameter of a perfect circle with the same projected area as the peripheral length of the image of the clay mineral complex" / "peripheral length of the image of the clay mineral complex"
In the clay mineral composite, most of the properties of cation exchange capacity, saturated water absorption, moisture absorption and roundness are derived from the mother particles.

前記母粒子として前述したアクリル吸着材に対応するものを用いる場合、出発原料として用いる架橋ポリアクリル酸エステルは、例えば、アクリル酸エステルモノマーを架橋剤により架橋して微細な球形状とした粒子であればよい。球形状の架橋ポリアクリル酸エステル粒子の製造方法は、架橋剤として、アルカンジアクリレート、フェニルジアクリレート、アルカントリアクリレート、アルカンテトラアクリレートもしくは、アルカンジメタクリレート、アルカントリメタクリレート、アルカンテトラメタクリレート、フェニルジメタクリレート、ジビニルベンゼン等の二官能以上の多官能の架橋剤を用いたアクリル酸エステルの乳化共重合、懸濁共重合法等があげられる。 When a particle corresponding to the above-mentioned acrylic adsorbent is used as the mother particle, the crosslinked polyacrylic acid ester used as a starting material may be, for example, particles obtained by cross-linking an acrylic acid ester monomer with a cross-linking agent into fine spherical shapes. Just do it. The method for producing spherical crosslinked polyacrylic acid ester particles is as follows, as a crosslinking agent, alcandiacrylate, phenyldiacrylate, alcantriacrylate, alcantetraacrylate, or alcandimethacrylate, alcantrimethacrylate, alcantetramethacrylate, phenyldimethacrylate. , Emulsion copolymerization of acrylic acid ester using a bifunctional or higher functional cross-linking agent such as divinylbenzene, suspension copolymerization method and the like.

母粒子をなす架橋ポリアクリル酸エステル粒子の製造において使用される架橋剤のモル濃度は、多官能のアクリレートの場合、全モノマーに対して10モル%〜100モル%の範囲で配合するよう設定される。この場合に、架橋剤のモル濃度が10モル%未満であると、母粒子を製造するときの加水分解反応の際に架橋剤が直ちに加水分解を起こすので、球形を保つことができなくなる不都合がある。また、架橋剤として酸、アルカリに安定なジビニルベンゼンや多官能性のメタクリレート、アクリルアミドやジビニルベンゼンを使用する場合には、全モノマーに対して10モル%〜50モル%の範囲で配合するのが好ましい。この場合に、架橋剤のモル濃度が50モル%より大きくなると、架橋剤が疎水性であるため、母粒子の製造時に加水分解反応を起こしても、架橋剤がポリアクリル酸の親水性を阻害して粘土鉱物複合体全体として疎水性を示し、化粧品等の皮膚に使用する製品に配合した際に必要とされる保湿効果が得られない。なお、球形状の架橋ポリメタクリル酸エステル粒子の製造方法は、架橋ポリアクリル酸アルキルエステル粒子の場合と同様である。また、アクリル樹脂には、メタクリル酸エステルとアクリル酸エステルとがあるが、出発原料としてはアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルの何れであってもよい。 The molar concentration of the cross-linking agent used in the production of the cross-linked polyacrylic acid ester particles forming the mother particles is set to be blended in the range of 10 mol% to 100 mol% with respect to all the monomers in the case of polyfunctional acrylate. To. In this case, if the molar concentration of the cross-linking agent is less than 10 mol%, the cross-linking agent immediately hydrolyzes during the hydrolysis reaction when producing the mother particles, so that the spherical shape cannot be maintained. is there. When divinylbenzene, which is stable to acids and alkalis, or polyfunctional methacrylate, acrylamide, or divinylbenzene is used as the cross-linking agent, it should be blended in the range of 10 mol% to 50 mol% with respect to all the monomers. preferable. In this case, when the molar concentration of the cross-linking agent is larger than 50 mol%, the cross-linking agent is hydrophobic, so that the cross-linking agent inhibits the hydrophilicity of polyacrylic acid even if a hydrolysis reaction occurs during the production of the mother particles. As a result, the clay-mineral complex as a whole exhibits hydrophobicity, and the moisturizing effect required when blended in products used for skin such as cosmetics cannot be obtained. The method for producing the spherically crosslinked polymethacrylic acid ester particles is the same as that for the crosslinked polyacrylic acid alkyl ester particles. The acrylic resin includes a methacrylic acid ester and an acrylic acid ester, and the starting material may be either an acrylic acid ester or a methacrylic acid ester.

前述した粘土鉱物複合体によれば、高分子化合物からなる球状の母粒子と、この母粒子に吸着により配置された層状ケイ酸塩鉱物粒子とのそれぞれの作用に加えて、両者の相乗作用が得られる。すなわち、粘土鉱物複合体は、高分子化合物からなる球状の母粒子による弾力性や転がり性などの性質や、層状ケイ酸塩鉱物による光沢感や滑り性(滑らか感触)などの性質を有しており、これらの性質が求められる化粧品や医薬品などの用途に適当である。また、粘土鉱物複合体は、層状ケイ酸塩鉱物以外の鉱物不純物が低減または排除されているので、化粧品や医薬品などの人体に接する用途に好適に用いることができる。なお、粘土鉱物複合体は、化粧品や医薬品などの人体に接する用途に限らず、紙や塗料や樹脂などの充填材あるいはフィラー、碍子などの被覆材としても用いることができる。 According to the clay mineral complex described above, in addition to the respective actions of the spherical mother particles composed of the polymer compound and the layered silicate mineral particles arranged by adsorption on the mother particles, the synergistic action of both is achieved. can get. That is, the clay mineral composite has properties such as elasticity and rolling property due to spherical mother particles made of a polymer compound, and properties such as glossiness and slipperiness (smooth feel) due to layered silicate minerals. It is suitable for applications such as cosmetics and pharmaceuticals that require these properties. In addition, since the clay mineral complex has reduced or eliminated mineral impurities other than layered silicate minerals, it can be suitably used for applications such as cosmetics and pharmaceuticals that come into contact with the human body. The clay mineral composite is not limited to applications such as cosmetics and pharmaceuticals that come into contact with the human body, but can also be used as a filler such as paper, paint or resin, or as a coating material such as filler or porcelain.

前記母粒子は、前述した吸着材と同じ性質を有しているので、粘土鉱物複合体をpHが7よりも小さい媒体に配合した場合、層状ケイ酸塩鉱物粒子が母粒子から離脱し難い。より具体的には、粘土鉱物複合体は、配合する媒体のpHに対応する吸着量以下になるように、層状ケイ酸塩鉱物粒子を母粒子に吸着させておけば、配合した媒体中で層状ケイ酸塩鉱物が脱着することはない。従って、粘土鉱物複合体は、酸性側の領域で調整される化粧品や医薬品などに好適に用いることができる。 Since the mother particles have the same properties as the adsorbent described above, when the clay mineral composite is blended in a medium having a pH lower than 7, the layered silicate mineral particles are unlikely to separate from the mother particles. More specifically, if the layered silicate mineral particles are adsorbed on the mother particles so that the amount of the clay mineral composite is less than or equal to the adsorption amount corresponding to the pH of the compounded medium, the clay mineral complex is layered in the compounded medium. Silicate minerals do not desorb. Therefore, the clay mineral complex can be suitably used for cosmetics, pharmaceuticals, etc., which are prepared in the acidic region.

本発明に係る粘土鉱物複合体は、母粒子として前述したアクリル吸着材を用いることができる。アクリル吸着材を母粒子とした粘土鉱物複合体(以下、アクリル複合体という)は、母粒子が架橋(メタ)アクリル酸エステルにおけるカルボン酸エステルの一部が加水分解された構造を有しているので、加水分解により生成されたカルボキシル基が示す親水性によって、吸湿性および吸水性を有している。また、アクリル複合体は、母粒子がカルボキシル基と疎水性の官能基(疎水基)を有するエステルとを有し、カルボキシル基が示す親水性により吸湿および吸水するものの、疎水基を有するエステルが示す疎水性により水となじまず膨潤しない疎水部分があるために一部だけが膨潤するので、水を過剰に吸収しない。すなわち、アクリル複合体は、例えば化粧品等の皮膚に使用する製品に配合した際に、べたつき感を抑えてしっとり感を向上することができる。更に、アクリル複合体は、母粒子の一部が湿潤するものの、球状の(メタ)アクリル酸エステル粒子に由来する強度および特性を維持しているので、皮膚に使用する製品に配合した際に、肌の上でのコロガリ、肌触りが良好となる。このように、アクリル複合体は、皮膚に使用する製品に用いた場合に、しっとり感とさらさら感とを両立させることができる。また、アクリル複合体は、球形状であるので、化粧品等の皮膚に使用する製品に用いた場合に、製品の伸びを向上させることができる。更に、アクリル複合体は、カルボアニオンの生成により電荷的反発が生じるので、製品を構成する組成物の分散安定性を向上することができる。 In the clay mineral composite according to the present invention, the acrylic adsorbent described above can be used as the mother particles. The clay mineral composite (hereinafter referred to as acrylic composite) using an acrylic adsorbent as a mother particle has a structure in which a part of the carboxylic acid ester in the crosslinked (meth) acrylic acid ester of the mother particle is hydrolyzed. Therefore, it has hygroscopicity and water absorption due to the hydrophilicity exhibited by the carboxyl group produced by hydrolysis. Further, the acrylic composite has a carboxyl group and an ester having a hydrophobic functional group (hydrophobic group) in the mother particle, and although it absorbs moisture and water due to the hydrophilicity shown by the carboxyl group, the ester having a hydrophobic group shows. Due to its hydrophobicity, there is a hydrophobic part that does not blend with water and does not swell, so only a part of it swells, so it does not absorb excessive water. That is, the acrylic composite can suppress the sticky feeling and improve the moist feeling when blended in a product used for the skin such as cosmetics. Furthermore, the acrylic composite retains the strength and properties derived from the spherical (meth) acrylic acid ester particles, although some of the mother particles are moistened, so that when incorporated into a product used for the skin, the acrylic composite retains its strength and properties. Goods on the skin and feels good on the skin. As described above, the acrylic composite can achieve both a moist feeling and a silky feeling when used in a product used for the skin. Further, since the acrylic composite has a spherical shape, it is possible to improve the elongation of the product when it is used in a product used for skin such as cosmetics. Further, since the acrylic composite causes charge repulsion due to the formation of carbanion, the dispersion stability of the composition constituting the product can be improved.

しかも、アクリル複合体は、母粒子の表面にカルボキシル基を有し、母粒子の内部に疎水基を有するエステルを有するため、表面から水を吸湿および吸水するものの、内部に水となじまず膨潤しない疎水部分があるために、表面は膨潤するものの、内部は球状の(メタ)アクリル酸エステル粒子の強度および特性を維持している。従って、アクリル複合体は、例えば化粧品等の皮膚に使用する製品に配合した際に、表面の親水性によるしっとり感が好適に発現されると共に、球状の(メタ)アクリル酸エステル粒子の特性によって、肌の上でのコロガリ、肌触りが良好となる。 Moreover, since the acrylic composite has a carboxyl group on the surface of the mother particle and an ester having a hydrophobic group inside the mother particle, it absorbs water from the surface and absorbs water, but does not swell inside without being compatible with water. Due to the hydrophobic portion, the surface swells, but the inside retains the strength and properties of the spherical (meth) acrylic acid ester particles. Therefore, when the acrylic composite is blended into a product used for the skin such as cosmetics, a moist feeling due to the hydrophilicity of the surface is preferably expressed, and the characteristics of the spherical (meth) acrylic acid ester particles make it possible to obtain a moist feeling. It feels good on the skin and feels good on the skin.

前記アクリル複合体は、母粒子をなす架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステル粒子が部分的に加水分解されて生成したカルボン酸の一部または全てが、アルカリ金属によって金属塩化された構造を有し、しかも水に不溶である。このように、アクリル複合体は、母粒子が金属塩化された構造を有することで、pHの調整を行い易く、化粧品等の皮膚に使用する製品として製品化が容易である。 The acrylic composite has a structure in which a part or all of the carboxylic acid produced by partially hydrolyzing the crosslinked poly (meth) acrylic acid ester particles forming the mother particles is metallized by an alkali metal. Moreover, it is insoluble in water. As described above, since the acrylic composite has a structure in which the mother particles are metal-chlorinated, it is easy to adjust the pH, and it is easy to commercialize it as a product used for the skin such as cosmetics.

前記粘土鉱物複合体は、前述した粘土鉱物材料の吸着工程と同様な手順および条件で製造することができる。すなわち、媒体のpHをコントロールする簡単な操作で、母粒子に吸着させる層状ケイ酸塩鉱物粒子を多くして、鉱物不純物の母粒子への吸着を抑えることができ、純度の高い層状ケイ酸塩鉱物で母粒子が被覆された粘土鉱物複合体を得ることができる。特に、母粒子と層状ケイ酸塩鉱物粒子とを、pH6〜7の範囲に調整した媒体中で接触させることで、層状ケイ酸塩鉱物だけを母粒子に選択的に吸着させることができる。母粒子と鉱物不純物を含んだ粘土鉱物原料とを、pH6〜7の範囲に調整した媒体中で接触させることで、粘土鉱物原料のうちの鉱物不純物が吸着材に全く吸着されないので、層状ケイ酸塩鉱物粒子だけを母粒子に吸着させた粘土鉱物複合体を得ることができる。粘土鉱物複合体を製造する際に、鉱物不純物を排除した層状ケイ酸塩鉱物粒子を別に用意することなく、純度が非常に高い層状ケイ酸塩鉱物を母粒子に担持した粘土鉱物複合体を、粘土鉱物原料から直接的に得ることができる。このように、特定範囲のpHに調整した媒体で吸着工程を行うだけの簡単な操作で、化粧品や医薬品などに好適に使用可能な粘土鉱物複合体を得ることができる。 The clay mineral composite can be produced under the same procedure and conditions as the above-mentioned adsorption step of clay mineral material. That is, by a simple operation of controlling the pH of the medium, the number of layered silicate mineral particles adsorbed on the mother particles can be increased, and the adsorption of mineral impurities on the mother particles can be suppressed, resulting in high-purity layered silicate. A clay mineral complex in which the mother particles are coated with a mineral can be obtained. In particular, by bringing the mother particles and the layered silicate mineral particles into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 6 to 7, only the layered silicate minerals can be selectively adsorbed on the mother particles. By bringing the mother particles and the clay mineral raw material containing mineral impurities into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 6 to 7, the mineral impurities in the clay mineral raw material are not adsorbed by the adsorbent at all. A clay mineral complex in which only salt mineral particles are adsorbed on the mother particles can be obtained. When producing a clay mineral composite, a clay mineral composite in which a layered silicate mineral having a very high purity is supported on a mother particle is prepared without separately preparing a layered silicate mineral particle from which mineral impurities have been eliminated. It can be obtained directly from clay mineral raw materials. As described above, a clay mineral composite that can be suitably used for cosmetics, pharmaceuticals, and the like can be obtained by a simple operation of performing an adsorption step with a medium adjusted to a pH in a specific range.

次に、本発明に係る吸着材、粘土鉱物材料の製造方法および粘土鉱物複合体につき、好適な実施例を挙げて、以下に説明する。 Next, the adsorbent, the method for producing a clay mineral material, and the clay mineral composite according to the present invention will be described below with reference to suitable examples.

球形状の架橋ポリアクリル酸エステル粒子(積水化成品工業(株)製:商品名ARX−30,平均粒径30μm)を、3Mの水酸化カリウム(KOH)水溶液とアセトンとからなる反応溶媒(アセトン濃度:20.8wt%)に分散し、反応温度を60℃に設定して、表1に示す所定時間に亘ってかき混ぜつつ加水分解処理を行った。所定時間経過後に、反応溶媒から生成物をろ取し、水、メタノールおよびジエチルエーテルで洗浄して乾燥することで、前記架橋ポリアクリル酸エステル粒子のカルボン酸アルキルエステルが一部加水分解された構造を有する実施例1〜5に係る吸着材を得た。また、比較例の吸着材として、未加水分解処理の架橋ポリアクリル酸ブチル粒子(積水化成品工業(株)製:商品名ARX−30,平均粒径30μm)を用意した。 Spherical crosslinked polyacrylic acid ester particles (manufactured by Sekisui Kasei Kogyo Co., Ltd .: trade name ARX-30, average particle size 30 μm) are mixed with a reaction solvent (acetone) consisting of 3 M potassium hydroxide (KOH) aqueous solution and acetone. The mixture was dispersed in (concentration: 20.8 wt%), the reaction temperature was set to 60 ° C., and the hydrolysis treatment was carried out while stirring for a predetermined time shown in Table 1. After a lapse of a predetermined time, the product was collected by filtration from the reaction solvent, washed with water, methanol and diethyl ether and dried to partially hydrolyze the carboxylic acid alkyl ester of the crosslinked polyacrylic acid ester particles. The adsorbent according to Examples 1 to 5 having the above was obtained. Further, as an adsorbent of the comparative example, crosslinked butyl polyacrylate particles (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd .: trade name ARX-30, average particle size 30 μm) which had not been hydrolyzed were prepared.

実施例2の吸着材の赤外吸収スペクトルをフーリエ変換型赤外分光装置で測定したところ、図2に示すように、未加水分解処理の架橋ポリアクリル酸ブチル粒子(比較例)と比べて、1560cm−1付近にカルボアニオンに由来するシャープな吸収が現れ、実施例2の吸着材は、架橋ポリアクリル酸ブチル粒子で加水分解が起こったことが明らかである。なお、赤外分光装置としては、日本分光株式会社製の製品名FT/IR−700を用いた。なお、未加水分解処理の架橋ポリアクリル酸ブチル粒子を「PBA」と表記し、PBAにカルボキシル基が導入されたものを、「PBA−PAA」と表記する場合(例えば図2)がある。 When the infrared absorption spectrum of the adsorbent of Example 2 was measured by a Fourier transform infrared spectroscope, as shown in FIG. 2, it was compared with the unhydrolyzed crosslinked polyacrylate butyl particles (Comparative Example). A sharp absorption derived from the carboanion appeared near 1560 cm- 1 , and it is clear that the adsorbent of Example 2 was hydrolyzed by the crosslinked butyl polyacrylate particles. As the infrared spectroscope, the product name FT / IR-700 manufactured by JASCO Corporation was used. In some cases, the crosslinked butyl polyacrylate particles that have not been hydrolyzed are referred to as "PBA", and those in which a carboxyl group is introduced into PBA are referred to as "PBA-PAA" (for example, FIG. 2).

実施例1〜5の吸着材について、アニオン性基の含有量を調べた。実施例1〜5の吸着材の滴定は、電導度滴定によって行い、表1に示すように、反応時間が長くなるにつれて、カルボキシル基の含有量が大きくなることが判る。このように、反応時間が長くなるとエステル結合の加水分解反応が進み、より多くのカルボキシル基が生成されることが判る。具体的には、アニオン性基の含有量(カルボキシル基量)は、電導度測定によって以下のように算出した。凍結乾燥した実施例1〜5の吸着材を0.2g採取し、水を137ml添加した。これに0.1M塩酸(HCl)を加えて、pH2.5に調整した。次に、0.1M水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液を200mlずつ添加して、電導度とpHとを観察し、pHが11程度になるまで滴下した。強酸の中和段階は、塩酸(HCl)と水酸化ナトリウム(NaOH)とで行い、弱酸の中和段階は、カルボン酸(R−COOH)と水酸化ナトリウム(NaOH)とで行い、中和の終了は、水酸化ナトリウム(NaOH)で行った。弱酸の中和段階で、消費された水酸化ナトリウムを電導度曲線とpH曲線で読み取り、この値から、以下の式により、カルボキシル基量を求めた。
・カルボキシル基量=(0.1mol/L×弱酸の中和段階で滴下したNaOH量(mL))/吸着材量(g)
なお、弱酸の中和段階で、消費された水酸化ナトリウム(NaOH)は、(a)pH2〜2.5、(b)5.0〜6.0、(c)10.0〜10.5の各領域における電導度曲線に対して、接線を引き、(a)と(b)の接線の交点と(b)と(c)との接線の交点との間に滴下された0.1mol/Lの水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液の量と定義している。
The content of anionic groups was examined for the adsorbents of Examples 1 to 5. The adsorbents of Examples 1 to 5 are titrated by conductivity titration, and as shown in Table 1, it can be seen that the content of carboxyl groups increases as the reaction time increases. As described above, it can be seen that as the reaction time becomes longer, the hydrolysis reaction of the ester bond proceeds and more carboxyl groups are generated. Specifically, the content of anionic groups (the amount of carboxyl groups) was calculated as follows by measuring the conductivity. 0.2 g of the freeze-dried adsorbent of Examples 1 to 5 was collected, and 137 ml of water was added. To this, 0.1 M hydrochloric acid (HCl) was added to adjust the pH to 2.5. Next, 200 ml of a 0.1 M aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) was added, the conductivity and pH were observed, and the mixture was added dropwise until the pH reached about 11. The neutralization step of the strong acid is carried out with hydrochloric acid (HCl) and sodium hydroxide (NaOH), and the neutralization step of the weak acid is carried out with the carboxylic acid (R-COOH) and sodium hydroxide (NaOH). Termination was done with sodium hydroxide (NaOH). In the neutralization step of the weak acid, the consumed sodium hydroxide was read by the conductivity curve and the pH curve, and the amount of carboxyl groups was determined from this value by the following formula.
・ Amount of carboxyl group = (0.1 mol / L × amount of NaOH dropped in the neutralization stage of weak acid (mL)) / amount of adsorbent (g)
The sodium hydroxide (NaOH) consumed in the neutralization step of the weak acid was (a) pH 2 to 2.5, (b) 5.0 to 6.0, and (c) 10.0 to 10.5. A tangent line is drawn for the conductivity curve in each region of (a), and 0.1 mol / mol dropped between the intersection of the tangents of (a) and (b) and the intersection of the tangents of (b) and (c). It is defined as the amount of L sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution.

次に、実施例および比較例の吸着材と、層状ケイ酸塩鉱物との吸着について調べた。実施例および比較例の吸着材を、90mlの水に2.25g加えて、かき混ぜながら、水中に分散させた分散液を、実施例および比較例のそれぞれについて作成した。分散液に、セリサイトと石英とが重量比で1:1になるように合わせて0.45g添加し、300mlビーカー中において10wt%の塩酸(HCl)水溶液を、分散液に滴下しながら、分散液(吸着用の媒体)を表2に示す所定のpH条件になるように調整した。そして、pHを調整した分散液を、300mlのナスフラスコに投与して、40℃で3時間に亘ってかき混ぜた。なお、セリサイトは、三信鉱工(株)製の商品名「セリサイトFSE」(平均粒径1μm〜18μm)を用い、石英は、単結晶シリカ(平均粒径0.35μm〜3.5μm)を用いている。 Next, the adsorption of the adsorbents of Examples and Comparative Examples with the layered silicate mineral was investigated. 2.25 g of the adsorbents of Examples and Comparative Examples were added to 90 ml of water, and a dispersion liquid dispersed in water while stirring was prepared for each of Examples and Comparative Examples. To the dispersion liquid, 0.45 g of serisite and quartz were added so as to have a weight ratio of 1: 1 and a 10 wt% hydrochloric acid (HCl) aqueous solution was added dropwise to the dispersion liquid in a 300 ml beaker to disperse the mixture. The liquid (medium for adsorption) was adjusted to have the predetermined pH conditions shown in Table 2. Then, the pH-adjusted dispersion was administered to a 300 ml eggplant flask and stirred at 40 ° C. for 3 hours. For sericite, the trade name "Serisite FSE" (average particle size 1 μm to 18 μm) manufactured by Sanshin Mining Co., Ltd. is used, and for quartz, single crystal silica (average particle size 0.35 μm to 3.5 μm) is used. Is used.

次に、実施例および比較例の吸着材に吸着された鉱物(セリサイト,石英)の含有量および回収率を算出するために、図3および図4に示すように検量線を作成した。なお、セリサイトの検量線は、45°から、石英の検量線は、60.2°から作成した。セリサイトの検量線は、吸着材とセリサイトとが、1:9、3:7、5:5、7:3の割合で、セリサイト特有の45°のX線回折ピークの積分面積で算出した。また、石英の検量線は、吸着材と石英とが、99:1、95:5、90:10、70:30、50:50、30:70の割合で、石英特有の60.2°のX線回折ピークの積分面積で算出した。更に、これらの検量線から算出した実施例および比較例の吸着材に吸着された鉱物(セリサイト、石英)の含有率および回収率を、吸着用の媒体のpH条件毎に表2に示す。含有率は、鉱物(セリサイト、石英)が吸着した吸着材において鉱物が占める割合であり、回収率は、吸着材と混合した鉱物(セリサイト、石英)が吸着材にどれだけ吸着したかを示す。図5は、実施例2の吸着材を用いて、前述したように、セリサイト:石英=1:1の混合物と当該吸着材とを3時間、温度40℃で接触させ、該混合物を吸着材に吸着させた複合体のX線回折図であり、セリサイト45°のピークを示している。また、図6は、実施例2の吸着材を用いて、前述したように、セリサイト:石英=1:1の混合物と当該吸着材とを3時間、温度40℃で接触させ、該混合物を吸着材に吸着させた複合体のX線回折図であり、石英60.2°のピークを示している。 Next, in order to calculate the content and recovery rate of minerals (serisite, quartz) adsorbed on the adsorbents of Examples and Comparative Examples, calibration curves were prepared as shown in FIGS. 3 and 4. The calibration curve of sericite was prepared from 45 °, and the calibration curve of quartz was prepared from 60.2 °. The calibration curve of sericite is calculated by the integrated area of the 45 ° X-ray diffraction peak peculiar to sericite at a ratio of 1: 9, 3: 7, 5: 5, 7: 3 between the adsorbent and sericite. did. In addition, the calibration curve of quartz shows that the adsorbent and quartz have a ratio of 99: 1, 95: 5, 90:10, 70:30, 50:50, 30:70, which is 60.2 ° peculiar to quartz. It was calculated by the integrated area of the X-ray diffraction peak. Further, the contents and recovery rates of minerals (serisite, quartz) adsorbed on the adsorbents of Examples and Comparative Examples calculated from these calibration curves are shown in Table 2 for each pH condition of the adsorbing medium. The content rate is the ratio of minerals to the adsorbent to which minerals (serisite, quartz) are adsorbed, and the recovery rate is the amount of minerals (serisite, quartz) mixed with the adsorbent adsorbed to the adsorbent. Shown. In FIG. 5, using the adsorbent of Example 2, as described above, the mixture of sericite: quartz = 1: 1 and the adsorbent are brought into contact with each other for 3 hours at a temperature of 40 ° C., and the mixture is brought into contact with the adsorbent. It is an X-ray diffraction pattern of the complex adsorbed on, and shows the peak of sericite 45 °. Further, in FIG. 6, using the adsorbent of Example 2, as described above, the mixture of sericite: quartz = 1: 1 and the adsorbent were brought into contact with each other for 3 hours at a temperature of 40 ° C. to bring the mixture together. It is an X-ray diffraction pattern of the composite adsorbed on the adsorbent, and shows the peak of quartz 60.2 °.

図7〜図10に示すように、pH3、pH4、pH5およびpH6の媒体中で鉱物(セリサイト,石英)を吸着材に接触させることで、セリサイトが吸着材に吸着していることが確認できる。 As shown in FIGS. 7 to 10, it was confirmed that sericite was adsorbed on the adsorbent by bringing the mineral (serisite, quartz) into contact with the adsorbent in the medium of pH3, pH4, pH5 and pH6. it can.

図11〜図13および図17に示す例は、実施例2の吸着材を、90mlの水に2.25g加えて、かき混ぜながら、水中に分散させた分散液を作成し、この分散液に、セリサイトを0.45g添加し、300mlビーカー中において10wt%の塩酸(HCl)水溶液を、分散液に滴下しながら、分散液(吸着用の媒体)をpH3になるように調整して吸着させたものである。また、図18に示す例は、実施例2の吸着材を、90mlの水に2.25g加えて、かき混ぜながら、水中に分散させた分散液を作成し、この分散液に、石英を0.45g添加し、300mlビーカー中において10wt%の塩酸(HCl)水溶液を、分散液に滴下しながら、分散液(吸着用の媒体)をpH3になるように調整して吸着させたものである。なお、セリサイトは、三信鉱工(株)製の商品名「セリサイトFSE」(平均粒径1μm〜18μm)を用い、石英は、単結晶シリカ(平均粒径0.35μm〜3.5μm)を用いている。 In the examples shown in FIGS. 11 to 13 and 17, 2.25 g of the adsorbent of Example 2 was added to 90 ml of water to prepare a dispersion liquid dispersed in water while stirring, and the dispersion liquid was added to the dispersion liquid. 0.45 g of sericite was added, and a 10 wt% hydrochloric acid (HCl) aqueous solution was added dropwise to the dispersion in a 300 ml beaker, and the dispersion (adsorption medium) was adjusted to pH 3 and adsorbed. It is a thing. Further, in the example shown in FIG. 18, 2.25 g of the adsorbent of Example 2 was added to 90 ml of water to prepare a dispersion liquid dispersed in water while stirring, and hydrochloric acid was added to the dispersion liquid. 45 g was added, and a 10 wt% hydrochloric acid (HCl) aqueous solution was added dropwise to the dispersion in a 300 ml beaker, and the dispersion (adsorption medium) was adjusted to pH 3 and adsorbed. For sericite, the trade name "Serisite FSE" (average particle size 1 μm to 18 μm) manufactured by Sanshin Mining Co., Ltd. is used, and for quartz, single crystal silica (average particle size 0.35 μm to 3.5 μm) is used. Is used.

従来、セリサイトなどの層状ケイ酸塩鉱物は、負電荷を有するので、アニオン性基を有する高分子化合物に静電的に吸着しないとされてきた。しかしながら、図7〜図17に示すように、アニオン性基を有する高分子化合物からなる実施例に係る吸着材にセリサイトが吸着していることが確認され、これは吸着材のアニオン性基とセリサイトとの交互静電相互作用により、セリサイトを吸着していると考えられる。また、図18に示すように、セリサイトと同じ吸着条件であっても、石英のほうが吸着材に吸着し難いことが判る。図5、図6および表2から判るように、実施例の吸着材は、pH3〜7の媒体中でセリサイトを吸着することが判り、pH3〜7のpH条件下では石英よりもセリサイトが多く吸着され、吸着材がセリサイトを優先して吸着する性質を有していることが確認された。また、実施例の吸着材は、pH6〜7の媒体中でセリサイトを吸着するものの、石英を全く吸着しない選択性を有していることも確認できる。 Conventionally, it has been said that layered silicate minerals such as sericite do not electrostatically adsorb to polymer compounds having anionic groups because they have a negative charge. However, as shown in FIGS. 7 to 17, it was confirmed that sericite was adsorbed on the adsorbent according to the example composed of the polymer compound having an anionic group, which was the anionic group of the adsorbent. It is considered that sericite is adsorbed by alternating electrostatic interaction with sericite. Further, as shown in FIG. 18, it can be seen that quartz is more difficult to adsorb to the adsorbent even under the same adsorption conditions as sericite. As can be seen from FIGS. 5, 6 and 2, the adsorbent of the example was found to adsorb sericite in a medium of pH 3 to 7, and under pH conditions of pH 3 to 7, sericite was more absent than quartz. It was confirmed that a large amount of adsorbent was adsorbed, and that the adsorbent had the property of preferentially adsorbing sericite. It can also be confirmed that the adsorbent of the example has a selectivity of adsorbing sericite in a medium having a pH of 6 to 7 but not quartz at all.

図11〜図13に示すように、媒体中で鉱物(セリサイト,石英)と吸着材とを接触させる時間(吸着時間)を1時間(図11)、3時間(図12)および5時間(図13)と変化させても、セリサイトの吸着量があまり変化しないことが確認された。これは、セリサイトの吸着材への吸着量は、媒体のpHに依存するためであると考えられる。 As shown in FIGS. 11 to 13, the time (adsorption time) for contacting the mineral (serisite, quartz) with the adsorbent in the medium was 1 hour (FIG. 11), 3 hours (FIG. 12), and 5 hours (FIG. 12). It was confirmed that the amount of sericite adsorbed did not change much even if it was changed as shown in FIG. 13). It is considered that this is because the amount of sericite adsorbed on the adsorbent depends on the pH of the medium.

図14〜図16に示す例は、実施例1、実施例2および実施例3の吸着材のそれぞれを、90mlの水に2.25g加えて、かき混ぜながら、水中に分散させた分散液を作成し、この分散液に、セリサイトを0.45g添加し、300mlビーカー中において10wt%の塩酸(HCl)水溶液を、分散液に滴下しながら、分散液(吸着用の媒体)をpH3になるように調整して吸着させたものである。このように、実施例1〜3の吸着材は、セリサイトを何れも吸着していることが判る。 In the examples shown in FIGS. 14 to 16, 2.25 g of each of the adsorbents of Example 1, Example 2 and Example 3 was added to 90 ml of water to prepare a dispersion liquid dispersed in water while stirring. Then, 0.45 g of sericite is added to this dispersion, and a 10 wt% hydrochloric acid (HCl) aqueous solution is added dropwise to the dispersion in a 300 ml beaker so that the dispersion (adsorption medium) has a pH of 3. It was adjusted to and adsorbed. As described above, it can be seen that the adsorbents of Examples 1 to 3 adsorb all sericite.

また、図7〜図17に示すように、実施例の吸着材を母粒子として、この母粒子の表面が該母粒子に吸着されたセリサイトで被覆された粘土鉱物複合体を得られることも確認できる。 Further, as shown in FIGS. 7 to 17, it is also possible to obtain a clay mineral composite in which the surface of the adsorbent of the example is used as a mother particle and the surface of the mother particle is coated with sericite adsorbed on the mother particle. You can check it.

次に、前述したようにセリサイトを吸着させた実施例2および3の吸着材からのセリサイトの脱着について調べた。セリサイトを吸着済みの実施例2および3の吸着材を、90mlの水に2.25g加えて、かき混ぜながら、水中に分散させた分散液を、実施例2および3のそれぞれについて作成した。300mlビーカー中において10wt%の水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液を、分散液に滴下しながら、分散液(脱着用の媒体)を表3に示す所定のpH条件になるように調整した。pHを調整した分散液を、300mlのナスフラスコに投与して、40℃で3時間に亘ってかき混ぜた。 Next, the desorption of sericite from the adsorbents of Examples 2 and 3 in which sericite was adsorbed as described above was investigated. 2.25 g of the adsorbent of Examples 2 and 3 having already adsorbed sericite was added to 90 ml of water, and a dispersion liquid dispersed in water while stirring was prepared for each of Examples 2 and 3. A 10 wt% sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution was added dropwise to the dispersion in a 300 ml beaker, and the dispersion (detachable medium) was adjusted to have the predetermined pH conditions shown in Table 3. The pH-adjusted dispersion was administered to a 300 ml eggplant flask and stirred at 40 ° C. for 3 hours.

次に、実施例2および3の吸着材から脱着した鉱物(セリサイト,石英)の脱着率を算出するために検量線を作成した。なお、セリサイトおよび石英の検量線は、前述したものと同様に作成している。検量線から算出した実施例2および3の吸着材から脱着した鉱物(セリサイト,石英)の脱着率を、脱着用の媒体のpH条件毎に表3に示す。なお、脱着率は、脱着前の吸着材と脱着後の吸着材との重量変化で測定した。なお、セリサイトは、三信鉱工(株)製の商品名「セリサイトFSE」(平均粒径1μm〜18μm)を用い、石英は、単結晶シリカ(平均粒径0.35μm〜3.5μm)を用いている。 Next, a calibration curve was prepared to calculate the desorption rate of minerals (serisite, quartz) desorbed from the adsorbents of Examples 2 and 3. The calibration curves of sericite and quartz are prepared in the same manner as described above. The desorption rates of minerals (serisite, quartz) desorbed from the adsorbents of Examples 2 and 3 calculated from the calibration curve are shown in Table 3 for each pH condition of the desorption medium. The desorption rate was measured by the weight change between the adsorbent before desorption and the adsorbent after desorption. For sericite, the trade name "Serisite FSE" (average particle size 1 μm to 18 μm) manufactured by Sanshin Mining Co., Ltd. is used, and for quartz, single crystal silica (average particle size 0.35 μm to 3.5 μm) is used. Is used.

図19は、セリサイトを吸着した実施例2の吸着材をpH10の脱着用の媒体でセリサイトを脱着した状態を示す。表3に示すように、pHが7より大きい媒体中で、吸着材に吸着されていたセリサイトが脱着することが確認され、pHが大きくなるほど、脱着率が高くなることが判る。また、媒体のpHが10以上になると、吸着材に吸着されていたセリサイトの全てが脱着することも確認できる。従って、吸着材によって粘土鉱物原料からセリサイトを優先的または選択的に吸着して分離し、吸着材からセリサイトを脱着することで、セリサイトを主体とした粘土鉱物材料が得られることが判る。 FIG. 19 shows a state in which sericite is desorbed from the adsorbent of Example 2 in which sericite is adsorbed using a desorption medium having a pH of 10. As shown in Table 3, it was confirmed that sericite adsorbed on the adsorbent was desorbed in the medium having a pH higher than 7, and it was found that the higher the pH, the higher the desorption rate. It can also be confirmed that when the pH of the medium becomes 10 or more, all of the sericite adsorbed on the adsorbent is desorbed. Therefore, it can be seen that a clay mineral material mainly composed of sericite can be obtained by preferentially or selectively adsorbing and separating sericite from the clay mineral raw material by the adsorbent and desorbing sericite from the adsorbent. ..

実施例1〜5では、架橋ポリアクリル酸ブチル粒子に加水分解によりカルボキシル基を導入したPBA−PAA粒子を吸着材として用いたが、カルボン酸を有するアクリル酸粒子などの吸水性樹脂からなる吸着材であってもよい。このような吸水性樹脂からなる吸着材であれば、前述したアクリル吸着材と同様な作用を奏すると考えられる。カルボン酸を有するアクリル酸粒子からなる変更例の吸着材は、例えば、水溶性エチレン性不飽和単量体を逆相懸濁重合法などにより重合反応させることで製造することができる。水溶性エチレン性不飽和単量体の重合反応時に存在させる吸水性樹脂としては、特に限定されず、市販の吸水性樹脂であれば使用可能であり、例えば、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体の中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ポリアクリル酸部分中和物、無水マレイン酸−イソブチレン共重合体および水溶性エチレン性不飽和単量体の重合物などが挙げられる。また、水溶性モノマーを多官能性の重合性モノマー適量比で配合し、界面活性剤が入った、脂肪族や芳香族炭化水類などの疎水性の溶媒に添加し、ラジカル重合開始剤を添加して、懸濁させた高分子粒子でもよい。 In Examples 1 to 5, PBA-PAA particles in which a carboxyl group was introduced into crosslinked butyl acrylate particles by hydrolysis were used as an adsorbent, but an adsorbent made of a water-absorbent resin such as acrylic acid particles having a carboxylic acid. It may be. An adsorbent made of such a water-absorbent resin is considered to have the same action as the acrylic adsorbent described above. The adsorbent of the modified example composed of acrylic acid particles having a carboxylic acid can be produced, for example, by polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer by a reverse phase suspension polymerization method or the like. The water-absorbent resin present in the polymerization reaction of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited, and any commercially available water-absorbent resin can be used. For example, water addition of a starch-acrylonitrile graft copolymer. Decompositions, neutralized starch-acrylic acid graft copolymers, saponified vinyl acetate-acrylic acid ester copolymers, partially neutralized polyacrylic acid, maleic anhydride-isobutylene copolymers and water-soluble ethylenic Examples thereof include polymers of unsaturated monomers. In addition, a water-soluble monomer is blended in an appropriate amount ratio of a polyfunctional polymerizable monomer, added to a hydrophobic solvent such as an aliphatic or aromatic carbide containing a surfactant, and a radical polymerization initiator is added. Then, the suspended polymer particles may be used.

変更例の吸着材の製造方法の一例としては、撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび窒素ガス導入管を備えた1Lの四つ口円筒型丸底フラスコにn−アルカンを600ml加えた。これに、HLBが8.6のソルビタンモノラウレート(界面活性剤:日本油脂株式会社製のノニオンLP−20R)を0.97g添加して分散させ、50℃まで昇温して界面活性剤を溶解した後、30℃まで冷却した。一方、500mlの三角フラスコを別に用意し、これにアクリル酸水溶液92gを加えた。これに、外部から氷冷しつつ水酸化ナトリウム水溶液152.6gを滴下して75モル%の中和を行い、その後、過硫酸カリウム0.10gをさらに加えて溶解し、変更例の吸着材を得ることができる。 As an example of the method for producing the adsorbent of the modified example, 600 ml of n-alkane was added to a 1 L four-necked cylindrical round-bottom flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube. To this, 0.97 g of sorbitan monolaurate (surfactant: Nonion LP-20R manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) having an HLB of 8.6 was added and dispersed, and the temperature was raised to 50 ° C. to add the surfactant. After melting, it was cooled to 30 ° C. On the other hand, a 500 ml Erlenmeyer flask was prepared separately, and 92 g of an aqueous acrylic acid solution was added thereto. To this, 152.6 g of an aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise from the outside while cooling with ice to neutralize 75 mol%, and then 0.10 g of potassium persulfate was further added to dissolve the adsorbent of the modified example. Obtainable.

次に、変更例の吸着材に対応する実施例6の吸着材について説明する。実施例6の吸着材としてポリアクリル酸粒子(住友精化(株)製、商品名:アクアキープ10SHNF)0.5gに水160mlを加え、かきまぜながら分散させた。天草陶石0.45g添加し、300mlビーカー中にHCl 10wt%水溶液で、滴下しながら、所定のpH条件に調整した。300mlナスフラスコに投与して、40℃で3時間に亘ってかき混ぜた。なお、天草陶石は、平均してセリサイトを34%、石英を44%の割合で含み、32μmパスの篩いをかけて得られたものを用いている。 Next, the adsorbent of Example 6 corresponding to the adsorbent of the modified example will be described. 160 ml of water was added to 0.5 g of polyacrylic acid particles (manufactured by Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd., trade name: Aquakeep 10SHNF) as an adsorbent of Example 6, and dispersed while stirring. 0.45 g of Amakusa pottery stone was added, and the pH was adjusted to a predetermined pH condition while dropping with a 10 wt% aqueous solution of HCl in a 300 ml beaker. It was administered to a 300 ml eggplant flask and stirred at 40 ° C. for 3 hours. The Amakusa pottery stone contains 34% sericite and 44% quartz on average, and is obtained by sieving with a 32 μm pass.

図20に示すように、実施例6の吸着材であっても、セリサイト(天草陶石)を吸着することが判る。すなわち、吸着材としては、PBA−PAA粒子に限定されず、カルボン酸を有するアクリル酸粒子であってもよいことが確認できる。 As shown in FIG. 20, it can be seen that even the adsorbent of Example 6 adsorbs sericite (Amakusa pottery stone). That is, it can be confirmed that the adsorbent is not limited to PBA-PAA particles, but may be acrylic acid particles having a carboxylic acid.

10 粘土鉱物複合体,12 母粒子(吸着材),14 アニオン性基,
16 層状ケイ酸塩鉱物,20 石英(鉱物不純物)
10 clay mineral composite, 12 mother particles (adsorbent), 14 anionic groups,
16 layered silicate minerals, 20 quartz (mineral impurities)

Claims (14)

高分子化合物からなり、層状ケイ酸塩鉱物を吸着可能なアニオン性基を有する粘土鉱物用吸着材であり、
前記高分子化合物は、架橋ポリ(メタ)アクリル酸、またはカルボン酸エステルの一部を加水分解した架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルである
ことを特徴とする粘土鉱物用吸着材。
, A polymer compound, a clay mineral adsorbent for the organic capable of adsorbing anionic group layered silicate mineral,
The polymer compound is an adsorbent for clay minerals , which is a crosslinked poly (meth) acrylic acid or a crosslinked poly (meth) acrylic acid ester obtained by hydrolyzing a part of a carboxylic acid ester .
pH2〜7の範囲にある媒体中で、層状ケイ酸塩鉱物を、該層状ケイ酸塩鉱物以外の粘土鉱物よりも多く吸着する請求項1記載の粘土鉱物用吸着材。 The adsorbent for clay minerals according to claim 1, which adsorbs more layered silicate minerals than clay minerals other than the layered silicate minerals in a medium having a pH in the range of 2 to 7. 媒体のpHに対応する吸着量まで層状ケイ酸塩鉱物を吸着すると共に、自身に吸着している層状ケイ酸塩鉱物において、該媒体のpHに対応する吸着量を超える部分を脱着する請求項1または2に記載の粘土鉱物用吸着材。 Claim 1 that adsorbs a layered silicate mineral up to an adsorption amount corresponding to the pH of the medium and desorbs a portion of the layered silicate mineral adsorbed on itself that exceeds the adsorption amount corresponding to the pH of the medium. Alternatively, the adsorbent for clay minerals according to 2. pH6〜7の範囲の媒体中において、層状ケイ酸塩鉱物以外の粘土鉱物ではなく、層状ケイ酸塩鉱物を選択的に吸着する請求項1〜3の何れか一項に記載の粘土鉱物用吸着材。 The adsorption for clay minerals according to any one of claims 1 to 3, which selectively adsorbs layered silicate minerals instead of clay minerals other than layered silicate minerals in a medium having a pH in the range of 6 to 7. Material. 前記アニオン性基は、スルホ基、硫酸基、カルボキシル基、またはリン酸基である請求項1〜4の何れか一項に記載の粘土鉱物用吸着材。 The adsorbent for clay minerals according to any one of claims 1 to 4, wherein the anionic group is a sulfo group, a sulfate group, a carboxyl group, or a phosphoric acid group. 前記アニオン性基の含有量は、0.2meq/g〜12meq/gの範囲である請求項1〜5の何れか一項に記載の粘土鉱物用吸着材。 The adsorbent for clay minerals according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of the anionic group is in the range of 0.2 meq / g to 12 meq / g. アニオン性基を有する高分子化合物からなる吸着材と、層状ケイ酸塩鉱物を含む粘土鉱物原料とを接触させ、
前記吸着材のアニオン性基に前記層状ケイ酸塩鉱物を吸着させて、該層状ケイ酸塩鉱物を前記粘土鉱物原料から分離して、該層状ケイ酸塩鉱物を主体とする粘土鉱物材料を得る粘土鉱物材料の製造方法であり、
前記吸着材をなす高分子化合物として、架橋ポリ(メタ)アクリル酸、またはカルボン酸エステルの一部を加水分解した架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルを用いる
ことを特徴とする粘土鉱物材料の製造方法。
An adsorbent made of a polymer compound having an anionic group is brought into contact with a clay mineral raw material containing a layered silicate mineral.
The layered silicate mineral is adsorbed on the anionic group of the adsorbent, and the layered silicate mineral is separated from the clay mineral raw material to obtain a clay mineral material mainly composed of the layered silicate mineral. It is a manufacturing method of clay mineral materials.
A clay mineral characterized by using crosslinked poly (meth) acrylic acid or a crosslinked poly (meth) acrylic acid ester obtained by hydrolyzing a part of a carboxylic acid ester as the polymer compound forming the adsorbent. Method of manufacturing the material.
前記吸着材と前記粘土鉱物原料とを、pH2〜7の範囲に調整した媒体中で接触させて、前記アニオン性基に前記層状ケイ酸塩鉱物を吸着させる請求項記載の粘土鉱物材料の製造方法。 The production of the clay mineral material according to claim 7, wherein the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 2 to 7 to adsorb the layered silicate mineral on the anionic group. Method. 前記吸着材と前記粘土鉱物原料とを、pH2〜7の範囲に調整した媒体中で接触させて、前記アニオン性基に前記層状ケイ酸塩鉱物を吸着させ、
pH4よりも高くかつ前記層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた媒体のpHよりも高いpHに調整した別の媒体中に、該層状ケイ酸塩鉱物を吸着させた前記吸着材を入れて、該吸着材から層状ケイ酸塩鉱物を脱着させる請求項またはに記載の粘土鉱物材料の製造方法。
The adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 2 to 7, and the layered silicate mineral is adsorbed on the anionic group.
The adsorbent on which the layered silicate mineral was adsorbed was placed in another medium adjusted to a pH higher than pH 4 and higher than the pH of the medium on which the layered silicate mineral was adsorbed, and the adsorption was performed. The method for producing a clay mineral material according to claim 7 or 8 , wherein the layered silicate mineral is desorbed from the material.
前記吸着材と前記粘土鉱物原料とを、pH6〜7の範囲に調整した媒体中で接触させ、該粘土鉱物原料のうちの層状ケイ酸塩鉱物だけを該吸着材に選択的に吸着させる請求項の何れか一項に記載の粘土鉱物材料の製造方法。 The claim that the adsorbent and the clay mineral raw material are brought into contact with each other in a medium adjusted to a pH range of 6 to 7, and only the layered silicate mineral among the clay mineral raw materials is selectively adsorbed on the adsorbent. The method for producing a clay mineral material according to any one of 7 to 9 . 前記アニオン性基は、スルホ基、硫酸基、カルボキシル基、またはリン酸基である請求項10の何れか一項に記載の粘土鉱物材料の製造方法。 The method for producing a clay mineral material according to any one of claims 7 to 10 , wherein the anionic group is a sulfo group, a sulfate group, a carboxyl group, or a phosphoric acid group. 前記吸着材は、前記アニオン性基の含有量が0.2meq/g〜12meq/gの範囲であるものを用いる請求項11の何れか一項に記載の粘土鉱物材料の製造方法。 The method for producing a clay mineral material according to any one of claims 7 to 11 , wherein the adsorbent has an anionic group content in the range of 0.2 meq / g to 12 meq / g. アニオン性基を有する高分子化合物からなる球状の母粒子と、
前記母粒子のアニオン性基に吸着されて、該母粒子の表面に配置された層状ケイ酸塩鉱物粒子とを備え、
前記高分子化合物は、架橋ポリ(メタ)アクリル酸、またはカルボン酸エステルの一部を加水分解した架橋ポリ(メタ)アクリル酸エステルである
ことを特徴とする粘土鉱物複合体。
Spherical mother particles made of a polymer compound having an anionic group and
The layered silicate mineral particles adsorbed on the anionic group of the mother particle and arranged on the surface of the mother particle are provided.
The polymer compound is a crosslinked poly (meth) acrylic acid or a crosslinked poly (meth) acrylic acid ester obtained by hydrolyzing a part of a carboxylic acid ester .
前記層状ケイ酸塩鉱物粒子が、pHが7よりも小さい媒体中で、前記母粒子から離脱し難く構成された請求項13記載の粘土鉱物複合体。 The clay mineral composite according to claim 13, wherein the layered silicate mineral particles are formed so as to be difficult to separate from the mother particles in a medium having a pH lower than 7.
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