JPH0465318A - 遠赤外線放射粉材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は遠赤外線放射粉材に関するものであり、更に詳
しくは、０．１μｍ以下の微粒子状含水珪酸の表面に０
．０１μｍ以下の超微細アルミナ水和物を析出、被覆せ
しめて成り、ＢＥＴ比表面積が２００ｒｒｒ／ｇ以上、
見掛比重が０．２ｇ／ｃｃ以下で易分散性の遠赤外線放
射粉材に関するものであり、この粉材は優れた脱臭性能
を有するものである。

この粉材を繊維に混練すると、高い脱臭性と強い遠赤外
線放射繊維が得られ、優れた保温性、代謝促進作用等保
健医療及び脱臭効果を発揮し得るものである。

紡織加工により糸や布をつくる繊維を紡織繊維、紡織繊
維の中で衣服の原料となるものを衣服繊維と呼んでいる
が、紡織繊維を大別すると次の３１！ｉりになる。

以上のうち本発明は天然繊維を除く化学繊維を主要対象
とするものである。

これら化学繊維を製造する工程で、例えば不透明性付与
側としてのＴｉＯ□を混練する等その目的により何らか
の粉材を化学繊維中に混練する事が試みられ、繊維の太
さにもよるが通常粒径２μｍ以上の大きな粒子は使用困
難とされている。

又混練以外に糊剤を使って繊維の表面に粉材を付着させ
る方法もあるが、粉の離脱その他から、より細かい粒度
のものが望まれている。

なお繊維以外にも遠赤外線効果を必要とするプラスチッ
ク、ゴム、接着剤、塗料、インク、塗工紙用の用途など
にも細かくて分散性の良いものが求められている。

本発明品はこれらの要求を満足する易分散性の微粒粉体
である事は勿論、遠赤外線放射強度及び脱臭性に顕著な
効果を発現し得るものである。

〔従来技術］ 化学繊維の不透明性付与剤として粒径２μｍ以下のＴｉ
Ｏ□、ＣａＣＯ３等が使用され、また一部脱臭効果を向
上させるため活性炭粉末を利用する試みがなされている
が、遠赤外線の熱輻射効果による保温、代謝血行促進等
の保健医療効果は期待し得べきものではない。

〔問題を解決するための手段〕

化学繊維に充填して遠赤外線効果効県を発揮５得る白色
粉材として、アルミナは最も優れた素材の一つであり、
更にその１次及び２次粒子の径が細かければ細かい程、
即ち比表面積が大きく嵩高で見掛比重が小さくなる程、
脱臭性及び遠赤外線効果は向上する。

径０．０１　ａ　ｍ以下のアルミナ水和物乾燥わ）＋オ
を単独で製造する事は非常に困難で、現在径０．１μｍ
のアルミナ水和物が超微粒子と称されている。そこで本
発明者らは特開平２−４３９４４号公報で開示した手法
、即ち、原核物質の表面に径０．０１１１ｍ以下の超微
粒アルミナ水和物を析出吸着させる方法により、そのア
ルミナ水和物が相互に凝集しない手法を活用し、更に原
核物質としてそれ自身遠赤外線効果も比較的強く、生成
直後の未乾燥未凝集の径０．１μｍ以下の微粒含水珪酸
を利用し、しかも該アルミナ水和物で表面が被覆される
事により粒子の成長及び凝集力が著しく減殺され、含水
珪酸自身の分散性も顕著に向上することを見出して本発
明を完成したものである。

この微細な含水珪酸を製造するための要諦は、先ず珪酸
アルカリに可溶性酸を反応せしめた後、いかにしてゲル
状物質でなく乾燥した後でも分散性が良好な含水珪酸を
製造する条件を設定するかに係り、その問題点を要約す
れば １）珪酸アルカリの濃度、温度 ２）塩酸、硫酸、炭酸ガス等可溶性酸の４壇、温度及び
添加の方法、速度 ３）ＰＨの緩衝作用に係る電解質の添加４）熟成による
珪酸粒子の成長 ５）生成物の撹拌、水洗 等が主要条件としてあげられる。

本発明においても先ずは常法通り、珪酸アルカリを可溶
性酸で中和し、非ゲル状の含水珪酸粒子の沈殿を生成さ
せるもので、珪酸アルカリに可溶性酸の添加を続けると
ＳｉＯオ／ＭｅｚＯのモル比は順次高くなって行くが、
その途中で特公昭５１−２５２３５号公報にも示されて
いる様にｓｉｏ、、’　ＭｅｔＯ比の高い不溶性珪酸粒
子の表われる段階があり、本発明では中和率が５０〜８
０％未満あるいは８０〜１００％未満又は中和反応の終
了した直後の１００％の人々の時点又は２点以上で本発
明の主眼とするアルミナ水和物による表面処理を行なう
もので、具体的には該珪酸粒子の共存する系で可溶性Ａ
Ｉ塩溶液をＮ）Ｉｎｏｆ＋で中和する事により、含水珪
酸粒子価々の表面Ｓこアルミナ水和物の超微粒子が針状
又は膜状ムこなって析出、吸着し得るもので、別の系で
生成せしめたアルミナ水和物を含水珪酸粒子に混合する
方法とは全くその生成物を異にするものである。

かくしてＢＥＴ比表面積が２００ｍ／ｇ以上で、見掛比
重が０．２ｇ／ｃｃ以上の、アルミナ水和物で表面を被
覆された含水珪酸より成る遠赤外線放射粉材を製造し得
たものである。

又該粉材は優れたガス吸着性、例えば高いアンモニヤ脱
臭率を示すものである。

本発明の要点を列記すると次の通りである。

１、　珪酸アルカリと可溶性酸との反応で得られる含水
珪酸につき、その中和率が５０〜８０％未満、あるいは
８０〜１００％未満、又は中和反応の終了した直後の含
水珪酸の夫々の時点又は２点以上の、分散性が良好な成
長、凝集の比較的少ない含水珪酸を懸濁液のまま、これ
を原核物質としてその表面にアルミナ水和物を被覆して
含水珪酸粒子の分散性を更に向上する。

２、　アルミナ水和物は微細な含水珪酸の共存する系内
で、ＡＩＣｈとＮＨ，ＯＨ等液相反応により系内の固形
分である含水珪酸の表面に析出吸着させる。

３、　生成したアルミナ水和物で表面を被覆された含水
珪酸はＢＥＴの比表面積が２００ｍ２／ｇ以上で、見掛
比重が０．２ｇ／ｃｃ以下の脱臭性も優れた遠赤外線放
射粉材である。

４、　該粉材は化学繊維等の充填剤として、粒度、白色
度等が極めて優れたもので、該粉材を混練した繊維も遠
赤外線放射及び脱臭性に顕著な効果を発揮するものであ
る。

以下本発明による遠赤外線放射粉材の製造法を実施例に
より示す。

実施例１ ５００１の容器に５ｔＯｚ／ＮａｚＯのモル比が３．２
の市販水ガラスを２０ｋｇ採取し、水２８０！を加えた
後、撹拌し乍ら温度を５０゛Ｃに保つ。１０％濃度５０
°ＣのＮＨ，Ｃ１熔液を２１加え、撹拌を続は乍ら次の
操作をくり返す。

１）第１段階 ｌＯ％濃度、５０°ＣのＨＣＩを５分間で１３．７ｋｇ
加え、更に１０分間撹拌した後、生成すべきアルミナ水
和物がＡ１．０３　　・３１１□０で６００ｇになる様
に調整じた量の１０％濃度、５０°ＣのＡＩＣｈを加え
、さらに中和当量のＮ１（４０Ｈを添加して先ず第１段
階の含水珪酸に対する表面処理を行なう。

２）第２段階 第１段階終了後、撹拌を続行し乍ら更にＭＣＩを６．８
ｋｇ加えた後、第１段階と同様に生成すべきアルミナ水
和物がＡ１□０３　　・３Ｈ２０で６００ｇになるよう
に＾Ｉｃ１．を追加する。

３）第３段階 第２段階終了後、更にＨＣＩを２．３ｋｇ追加し、同様
にＡＩｚＯｉ　　・３Ｈ２０で６００ｇになるようにＡ
ＩＣｈを追加する。

この第３段階を経て水ガラスの）ＩＣＩによる中和反応
を終了し、Ａｌ２Ｏ３・３Ｈ７０により含水珪酸は３０
部／Ｓ１０□１００部が表面を被覆された事になる。

次いで常法通り水洗、脱水、乾燥後ハンマーミルで解砕
する事により高脱臭性の遠赤外線放射粉材を得た。

実施例２ 実施例１と同様に水ガラスとＨＣＩ　との反応を行なう
が、第１及び第２段階は省略し、第３段階の水ガラスの
１（Ｃ１による中和を完了した後、まとめてＡｌｚ０３
・３Ｈ２０として３０部／Ｓ１０゜１００部に相当する
表面処理をＡｌＣｌ３をＮ８．０１（とにより行ない、
常法通り水洗、脱水、乾燥、解砕する事により高脱臭性
の遠赤外線放射粉材を得た。

比較例１ 実施例１でＡｌ２Ｏ３・３８２（ｌの処理を行なう事な
く、単に水ガラスとＨＣＩ　とを反応せしめた含水珪酸
を乾燥、解砕する事により常法通り含水珪酸粉末を作っ
た後、この粉末に水を加えて１０％濃度とし、撹拌し乍
ら実施例２と同様にＡｌＣｌ３　とＮｌ（，０１（との
反応でＡｌ２Ｏ３・３ＨｚＯとして３０部／５ｉＯｚ　
１００部に相当する表面処理を行ない、水洗、脱水、乾
燥、解砕して、アルミナ水和物で表面処理した含水珪酸
粉末を得た。即ち比較例１は実施例２と異なり一旦乾燥
した含水珪酸にアルミナ処理を行なったものである。

比較例２ 比較例１のアルミナ処理を行なう前の含水珪酸粉末。

実施例１．２及び比較例１．２につき、次の方法で遠赤
外線放射率及びＮＨ３の脱臭率を測定した。

１）遠赤外線放射率の測定法 遠赤外線分光光度計（日本分光工業ｆ！＠製Ａ−３０２
型）に補助光学針を設置し、黒体を標準試料とし、それ
との比較値をプロットするＤｅｔｅｃｔｏｒにより２〜
３０μｍの波長別赤外線放射強度を測定し、夫々５〜１
５μｍ　（１００”Ｃ）の遠赤外線放射強度の積分平均
値につき、実施例１の生成物の５〜１５μｍ平均値を１
００％とした時の相対強度比で表示した。

２）脱臭率の測定法 （１）各試料を１１０°Ｃに保たれた乾燥器内で３時間
乾燥した後、デシケータ−内て放冷したものを吸着実験
に供した。

（２）吸着容器は内容積が１２１５０ｍｌのガラス製で
あり、容器内のガスを撹拌するために底部にマグネチソ
クスクーラーを設置する。

（３）　　アンニモヤ濃度は北沢産業■のガス検知器に
より測定した。

（４）吸着実験 別容器に高濃度のアンニモアガスを用意しておき、これ
からマイクロシリンジで一定量を抜き取り、吸着容器に
注入する。５分間撹拌後ガス検知管で吸着容器内のアン
ニモヤ濃度を測定する。この操作を数回行なう。

次に吸着剤を１ｇ秤量し、吸着容器に入れ、先と同様に
アンニモヤガスを一定量マイクロシリンジーで抜き取り
注入する。５分間撹拌後アンニモヤ濃度を測定し減量を
算出する（大阪重文工業研究所法）。

３）測定結果 ＊）市販の揶子殻活性炭粉末の脱臭率は３７％であった
。

［発明の効果］ 本発明によれば、生成直後の微粒含水珪酸の表面に超微
粒アルミナ水和物を被覆する事により含水珪酸の分散性
を著しく高め得ると共に高い遠赤外線放射強度と優れた
脱臭性を有する粉材を製造し得る事が可能となり、これ
を繊維、プラスチック、ゴム、接着剤、塗料、インク、
塗工紙に活用する事により、保健医療面での代謝促進あ
るいは鮮度保持等の遠赤外線効果及び脱臭性等の機能性
を付与する事が出来、関連業界への多大の貢献が朋待さ
れるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　含水珪酸の粒子表面を超微細アルミナ水和物で被覆し
   て成り、ＢＥＴ比表面積が２００ｍ＾２／ｇ以上で脱臭
   性の優れた遠赤外線放射粉剤。