JPH05201720A - アモルファスアルミノシリケートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高吸油能、高いイオン交換能を有し、さら
に、反応スラリーから微粒子を取り出す固液分離工程に
おいて、濾過速度が非常に速く、生産効率に優れたアモ
ルファスアルミノシリケートの製造方法を提供する。 【構成】 アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属
塩の存在下に、アルミン酸アルカリ金属塩水溶液とケイ
酸アルカリ金属塩水溶液を反応させ、スラリーを形成さ
せ、固液分離してアモルファスアルミノシリケートを得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アモルファス（無定
形）アルミノシリケートの製造方法に関するものであ
り、更に詳しくは、安価で、高吸油性及び高イオン交換
特性を有し、さらには反応スラリーを固液分離する際
に、非常に速く、簡単にできる特徴を持つアモルファス
アルミノシリケートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】これま
でに高吸油性の無機担体としては、ホワイトカーボンと
称されている無定形含水シリカが知られており、その特
性を利用してゴム用填料、製紙用填料など多くの用途が
開発されている。しかし、無定形シリカは、その表面電
位が負であるため、例えば製紙用填料として用いた場
合、パルプの負の表面電位と反発し、その歩留まりが悪
く好ましくない。又、無定形シリカは、その空隙率が高
く、表面水酸基、吸着水を多く含む等の理由により、屈
折率の点に関しても他の一般のシリカよりも低い値を示
し、印刷後の紙の不透明性保持の点で不利となり好まし
くない。

【０００３】また、高吸油性のシリカとしては、エアロ
ジルと称されている乾式シリカが知られており、ゴム、
プラスチック用の充填剤などとして利用されているが、
このものは高価であり、製紙業等の安価な原料が要求さ
れる分野での利用には適さないものである。また、「フ
ローライト（Florite)」の商標名で市販されている花弁
状ケイ酸カルシウム粉末は、 500〜600 ml／100 ｇとい
う非常に高い吸油性を示すが、このものは高価であり、
かつ製紙用として用いるとピッチトラブルの発生原因と
なるなどの欠点を有している。

【０００４】上記のケイ酸及びケイ酸カルシウム粉末
は、上記した欠点の他にイオン交換能がないという欠点
を有しており、水の軟化作用を必要とする用途、例え
ば、洗剤ビルダー、農薬用担体、或いはCa、Mgイオンな
どのイオン性不純物に起因するスケール発生を防止する
ための用途には不適である。イオン交換能の高い物質と
しては、ゼオライトと称される結晶性アルミノシリケー
トがよく知られており、特に、合成ゼオライト4A型は、
実際に合成洗剤用ビルダーとして現在大量に用いられて
いる。しかし、ゼオライトは、それ自身が１〜10μm の
密につまった結晶粒子であり、分子オーダーの穴は多数
あいているものの、吸油能に関するマクロな空隙の保持
率は甚だ小さく、その吸油能は高々60ml／100 ｇ程度で
あり、油中、水中での高分散性は期待できず、高吸油性
が要求される用途には用いることが出来ない。

【０００５】また、「ゼオレックス（Zeolex) 」の商標
名で市販されている無定形のアルミノシリケート粉末は
ホワイトカーボン等と同様の用途があるが、吸油量、イ
オン交換能共に低いものである。「ゼオレックス」のよ
うな無定形アルミノシリケートの製造方法については、
従来より種々検討されている。例えば、特開昭52−5809
9 号公報には、ケイ酸アルカリ金属塩の水溶液中にアル
ミン酸アルカリ金属塩の水溶液を70℃以下の温度におい
て添加混合し、反応系をpH10.5以上に保つことにより吸
油量75ml／100 ｇ以上、イオン交換能200mgCaCO₃／ｇ以
上の物性を有する無定形アルミノケイ酸アルカリ金属塩
微粉末を製造する方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法によっては、200 ml／100 ｇ以上の高吸油
量をもつ無定形アルミノケイ酸塩を製造することはでき
ない。また、特開昭55−162418号公報には、アルミン酸
アルカリ水溶液及びケイ酸アルカリ水溶液を60℃以下の
温度で連続的に反応系に供給し、粒子径が大きく、濾過
・洗浄の容易な、イオン交換能に優れた無定形アルミノ
ケイ酸塩を製造する方法が開示されている。さらに、特
開昭62−70220 号公報には、濃度管理されたアルカリ液
中にアルミン酸ナトリウム液及び珪酸ナトリウム液を個
別的に滴下して、無定形アルミノ珪酸塩を製造する方法
が記載されているが、これらのものは、吸油量の増大を
目的として製造されるというものでなく、実際、この方
法によっては、高吸油性の無定形アルミノケイ酸塩を得
ることは困難である。

【０００６】また、特開昭58−156527号公報には、アル
ミン酸アルカリ金属塩溶液とケイ酸アルカリ金属塩溶液
とを、60℃以下の温度で水に添加することにより、或い
はケイ酸アルカリ金属塩溶液をアルミン酸アルカリ金属
塩溶液に60℃以下の温度で添加することにより、吸油量
が200 ml／100 ｇ以上で、陽イオン交換容量は各種ゼオ
ライトと同等程度の物性を有する無定形アルミノケイ酸
塩を製造する方法が開示されている。しかしながら、こ
の方法においては、反応スラリーを濾過により固液分離
を行っているが、結晶が微粒子であることから、濾過速
度が非常に遅く、工業化のための大量生産には不向きで
ある。

【０００７】本発明は高吸油能、高いイオン交換能を有
し、さらに、反応スラリーから微粒子を取り出す固液分
離工程において、濾過速度が非常に速く、生産効率に優
れたアモルファスアルミノシリケートの製造方法を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記のよ
うな従来の技術の有する問題点を解決するために鋭意検
討を重ねた結果、アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土
類金属塩の存在下にアルミン酸アルカリ金属塩水溶液と
ケイ酸アルカリ金属塩水溶液を反応させることにより、
上記目的が達成できることを見出し本発明を完成した。
即ち、本発明は、アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土
類金属塩の存在下に、アルミン酸アルカリ金属塩水溶液
とケイ酸アルカリ金属塩水溶液を反応させてスラリーを
形成させ、固液分離することを特徴とするアモルファス
アルミノシリケートの製造方法を提供するものであり、
更に好ましくは、アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土
類金属塩を反応系に対し0.05〜25重量％存在させ、反応
温度が15〜60℃であり、反応後15〜 100℃の温度で熟成
することを特徴とするアモルファスアルミノシリケート
の製造方法を提供するものである。

【０００９】更に本発明は、反応時に無機酸、有機酸、
酸性塩より選ばれる１種以上の酸剤を添加して、反応系
のpHを８〜14で反応させることにより、また反応系に水
溶性で、かつ溶解度パラメーターが7.5 〜20である溶剤
を反応系に対して0.5 〜50重量％添加して反応させるこ
とにより、高濃度反応が可能になり、かつ吸油能が高い
アモルファスアルミノシリケートの製造方法を提供する
ものである。更にまた本発明は、得られた反応スラリー
を無機酸、有機酸、酸性塩より選ばれる１種以上の酸剤
を用いてpH５〜13に中和することにより、未反応原料を
減少させ、かつ製品からの未反応原料の溶出が少なく、
活性剤に配合した場合、洗浄力に優れ、かつ不溶解物質
の発生が非常に少ないアモルファスアルミノシリケート
の製造方法を提供するものである。

【００１０】本発明の高吸油性、高イオン交換能の特性
と濾過速度の非常に速い特徴を持つアモルファスアルミ
ノシリケートを製造するための原料は、(a) アルミン酸
アルカリ金属塩水溶液、(b) ケイ酸アルカリ金属塩水溶
液、(c) アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属
塩、(d) 無機酸、有機酸、酸性塩、(e) 溶剤であり、必
要に応じて、アルカリ剤、水を前記の各液又は反応系に
加えて、濃度、pH、モル比を調整する。本発明において
アルカリ金属とは、周期律表ＩA 族に属するものであ
り、アルカリ土類金属とは、周期律表IIA 族に属するも
のであり、これら２種類以上の混合物でも用いることが
できるが、通常はナトリウムが有利である。次に本発明
で用いる(a) アルミン酸アルカリ金属塩水溶液、(b) ケ
イ酸アルカリ金属塩水溶液、(c) アルカリ金属塩及び／
又はアルカリ土類金属塩、(d) 無機酸、有機酸、酸性
塩、及び(e) 溶剤について説明する。

【００１１】(a) アルミン酸アルカリ金属塩水溶液 アルミン酸アルカリ金属塩水溶液は、市販品を用いても
良いが、水酸化アルミニウム、活性アルミナなどのアル
ミニウム源（通常は水酸化アルミニウム）を水酸化アル
カリで加熱溶解させ、高濃度かつ低アルカリのアルミン
酸アルカリ金属塩水溶液をまず調製し、次いで必要量の
水、水酸化アルカリと混合したものを用いてもよい。こ
の際の高濃度溶液の調製は、アルミニウム源を水酸化ア
ルカリで加熱溶解した後に急冷することにより安定化さ
れるが、より低アルカリのものについては必要量をその
都度調製することが望ましい。本発明で用いるアルミン
酸アルカリ金属塩水溶液に関しては、M₂O (Mはアルカリ
金属）とAl₂O₃ のモル比が M₂O／Al₂O₃＝1.0 〜6.0 の
範囲であることが望ましく、1.1〜3.0 の範囲が特に好
ましい。

【００１２】(b) ケイ酸アルカリ金属塩水溶液 ケイ酸アルカリ金属塩水溶液は市販品を用いることがで
きるが、SiO₂とM₂Oのモル比がSiO₂／M₂O ＝1.0 〜4.0
の範囲にあるものを用いるのが望ましい。また、水溶液
の濃度はSiO₂濃度で25重量％以下が望ましい。

【００１３】(c) アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土
類金属塩 アルカリ金属、アルカリ土類金属としては周期律表ＩA
族、IIA 族より、カリウム、ナトリウム、リチウム、マ
グネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられ、これ
らの塩としては、K₂CO₃, KCl, K₂SO₄, CH₃COOK, NaHC
O₃, Na₂CO₃, NaCl, Na₂SO₄, CH₃COONa, CaCl₂, Ca(NO₃)
₂, (CH₃COO)₂Ca・H₂O, Li₂SO₄・H₂O, LiCl, BaCl₂, MgC
l₂, MgSO₄等が挙げられるが、これらに限定されるもの
でなく、又、これらの２種類以上の混合物を用いても良
い。

【００１４】(d) 無機酸、有機酸、酸性塩 無機酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、炭酸（CO₂)、燐酸
等が挙げられ、有機酸としては、蟻酸、酢酸、酪酸、カ
プロン酸、アクリル酸、蓚酸、コハク酸、アジピン酸、
安息香酸、クエン酸等が挙げられる。また酸性塩として
は、前記無機酸又は有機酸の塩であり、例えば、燐酸ナ
トリウム、クエン酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム等
の不完全中和塩が挙げられるが、これらに限定されるも
のでなく、これらの１種類でもまた２種類以上の混合物
でもかまわない。

【００１５】(e) 溶剤 溶剤は水溶性で、かつ溶解度パラメーター（C.M.ハンセ
ン(C.M.Hansen), J.ペイントテク(J.Paint Tech.), 39,
104(1967)により示されているものであり、ＳＰ値と略
す）が 7.5〜20のものであり、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、エチ
ルメチルケトン、酢酸エチル、エチレングリコール、グ
リセリン、プロピレングリコール、トリエタノールアミ
ン等が挙げられるがこれらに限定されるものでなく、こ
れらの１種類でもまた２種類以上の混合物でも使用でき
る。

【００１６】本発明による固液分離性の良好なアモルフ
ァスアルミノシリケートの製造においては、上記アルミ
ン酸アルカリ金属塩と、ケイ酸アルカリ金属塩と、アル
カリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩との組成比は
特に限定されるものではないが、例えば洗剤用としての
アモルファスアルミノシリケートの場合は以下の組成比
が好ましい。 ｘ(MeO) ・ｙ(M₂O) ・Al₂O₃・ｚ(SiO₂)・ｗ(H₂O) （式中のMeはアルカリ土類金属を表し、M はアルカリ金
属を表し、ｘ，ｙ，ｚ，ｗは次の数値の範囲内にある各
成分のモル数を表す。 ０≦ｘ≦0.1 0.2≦ｙ≦2.0 0.5≦ｚ≦6.0 ｗ：０を含む任意の正の数）以下に本発明の方法の好ま
しい実施態様を詳しく説明する。

【００１７】先ず、反応槽に水を入れ、アルカリ金属塩
及び／又はアルカリ土類金属塩を添加し、混合溶解し
て、アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩含有
水溶液（以後、アルカリ塩水溶液と称する）を調製す
る。これに(a) アルミン酸アルカリ金属塩水溶液を混合
し、15〜60℃に保ち、撹拌下に(b) のケイ酸アルカリ金
属塩水溶液を３〜120 分で滴下し、反応させる。この反
応においては粒子の成長を均一にするために強攪拌下
で、具体的には0.2 KW／M³以上の攪拌動力下で反応を行
うことが好ましい。反応後、15〜100 ℃の間の温度で１
分以上、望ましくは30分以上熟成することで、強固な高
次構造を有するアモルファスアルミノシリケートを得る
ことができる。

【００１８】無機酸、有機酸、酸性塩より選ばれる１種
以上の酸剤はアルカリ塩水溶液に添加するか又はケイ酸
アルカリ金属塩水溶液の滴下に合わせて反応系に供給
し、反応系のpHを管理できる。溶剤も前記、酸剤と同様
の添加方法が用いられる。熟成後、反応スラリーに例え
ばCO₂ ガスを常圧又は加圧下に吹き込み中和する。

【００１９】原料の添加順序は次の様な方法が考えられ
るが、特に限定されるものではない。 1) アルカリ塩水溶液にアルミン酸アルカリ金属塩水溶
液を溶解し、これにケイ酸アルカリ金属塩水溶液を滴下
する方法。 2) アルカリ塩水溶液に、アルミン酸アルカリ金属塩水
溶液とケイ酸アルカリ金属塩水溶液を同時に滴下する方
法。 3) アルカリ塩水溶液に、ケイ酸アルカリ金属塩水溶液
を溶解し、これにアルミン酸アルカリ金属塩水溶液を滴
下する方法。 4) 水にて希釈されたアルミン酸アルカリ金属塩水溶液
にアルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩を添
加、溶解した後、ケイ酸アルカリ金属塩水溶液を滴下す
る方法。 5) 水にて希釈されたケイ酸アルカリ金属塩水溶液にア
ルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩を添加、溶
解した後、アルミン酸アルカリ金属塩水溶液を滴下する
方法。 これら各種の反応処方、添加順序においても、(d) 無機
酸、有機酸、酸性塩、(e) 溶剤の添加は滴下原料に合わ
せて随時添加してもよく、滴下前に他の原料に添加混合
しておいても構わない。

【００２０】アルカリ塩水溶液として、反応スラリーを
濾過して得られた濾液の中和液、若しくは中和液の濾
液、さらには、反応スラリーを中和後、濾過して得られ
た濾液等、反応系より発生する過剰アルカリ水を利用す
ることができる。アルカリ塩水溶液に含まれるアルカリ
金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩の濃度は0.1 〜３
０重量％が好ましく、アルカリ金属塩及び／又はアルカ
リ土類金属塩を反応系（ここで反応系とは反応終了時の
反応液総量である）に対して０．０５〜25重量％、望ま
しくは 0.5〜20重量％、さらに望ましくは２〜15重量％
存在させるのが良い。アルカリ金属塩及び／又はアルカ
リ土類金属塩の量が0.05重量％より少ない場合には、濾
過速度が遅くなり、又、25重量％より多すぎると固液分
離における固形分の洗浄効率が低下する。

【００２１】本発明においては、反応温度が高いもの
程、高いイオン交換性を示すものが得られる。しかし、
あまり高くなりすぎると、得られるアモルファスアルミ
ノシリケートの吸油能が低くなる。イオン交換性及び吸
油能の両物性共に高いものを得るためには、反応温度は
15〜60℃の範囲が望ましく、特に30〜50℃の範囲の温度
が望ましい。また、15〜100 ℃の熟成に際してはそれ程
強い撹拌は必要でない。この熟成は、反応液をそのまま
の状態に保ったまま行うのが望ましいが、一部濾過或い
はデカンテーション等により濃縮した後に行ってもよ
い。

【００２２】反応系の濃度はアルミン酸アルカリ金属塩
水溶液とケイ酸アルカリ金属塩水溶液の固形分の和が反
応系に対して1.5 〜30重量％となる範囲が好ましく、更
に好ましくは２〜20重量％である。更に本発明において
は、無機酸、有機酸、酸性塩より選ばれる１種以上の酸
剤を反応系に添加して、系のpHを８〜14に管理すること
により性能（吸油能）のより高い製品が得られる。望ま
しくは、pHを9.5 〜13.5に管理すると効果がより高くな
る。また本発明においては、反応系に水溶性で、かつ溶
解度パラメーターが7.5 〜20である溶剤を添加すること
により、反応速度がコントロールでき吸油能が高くな
る。特に、高濃度系の反応においては、上記の如き溶剤
を添加しない場合には良好な製品が得られない。溶剤の
添加量は反応系に対して0.5 〜50重量％が好ましく、更
に１〜30重量％がより好ましい。

【００２３】また本発明においては、得られた反応スラ
リーを無機酸、有機酸、酸性塩より選ばれる１種以上の
酸剤を用いてpH５〜13に中和することにより、未反応原
料を減少させることができる。反応スラリーの中和方法
は炭酸のような弱酸の場合、反応スラリーに直接添加す
る方法が行われるが、塩酸、硫酸のような強酸の場合
は、十分に希釈して用いるか、又は間接的な中和方法と
して、固液分離機にて分離された液部（濾液）に酸を添
加して得られた中和液と固液分離で得られた固形分（ケ
ーキ）を再び混合するマイルドな中和法が望ましい。中
和度は中和物のpHで５〜13であり、望ましくは９〜12.5
である。pHが５未満では製品自体が酸による分解を受け
やすく、13を越えると中和の効果が得られない。

【００２４】本発明で使用する原料、(a) アルミン酸ア
ルカリ金属塩水溶液及び(b) ケイ酸アルカリ金属塩水溶
液の濃度は調製したままの濃度でも使用出来るが、アル
カリ塩水溶液又は水で希釈しても良い。上記のようにし
て得られた反応スラリーを固液分離、例えば、濾過、遠
心分離等を行うことにより湿潤ケーキを得る。このケー
キをそのまま又は水洗処理した後、乾燥して微粉末のア
モルファスアルミノシリケートを得る。一方、濾液は、
そのまま、或いは塩濃度、アルカリ濃度を酸による中和
を行うことにより調整してリサイクル使用することもで
きる。また、反応スラリーを中和して、濾過することも
可能である。

【００２５】本発明の方法により、生産効率の非常に高
く、安価なアモルファスアルミノシリケートが安定的に
生産できる。さらに性能的にも、これまでにない高吸油
性を有し、かつ高いイオン交換能を有している。本発明
で得られたアモルファスアルミノシリケートを製紙用填
料として用いた場合、印刷後の紙の不透明保持性に優れ
ているので効果的である。又、本発明で得られたアモル
ファスアルミノシリケートと界面活性剤を混合して、優
れた洗浄力を有する洗浄剤を得ることができる。さらに
は、ゴム、プラスチック用充填料、農薬用担体などとし
て用いることができる。以上に説明した本発明の製造方
法の特徴は、アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金
属塩を用いることであり、このことにより、高い吸油能
（下記測定法で測定した値が200 ml／100 ｇ以上）、及
び高いカルシウムイオン交換能（下記測定法で測定した
値が200meq／100 ｇ以上）が確保でき、かつ濾過速度が
850 kg／m²・Hr以上というような非常に速い物性を有し
ていることである。さらに、反応スラリーを炭酸ガス等
で中和し、過剰のアルカリを除去した母液をそのまま
で、リサイクルできることである。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。尚、実施例及び比較例に於ける測定値の測定方法
及び原料の調製法を次に示した。 (1) 吸油能 試料を乳鉢で粉砕し、JIS K 6220の吸油量測定法によっ
て測定した。 (2) 強熱減量 予め 800℃、１時間の空焼きをし、デシケータ中で恒量
に達した磁性ルツボに、試料数ｇを投入し、精秤する。
次いで 800℃、１時間電気炉中で強熱し、デシケータ中
で恒量に達した重量を精秤することにより強熱減量を重
量％で求めた。

【００２７】(3) イオン交換能 試料を、強熱減量より算出した無水物換算で 0.1ｇ精秤
し、塩化カルシウム溶液(CaCO₃にして500ppm) 100ml中
に加え、25℃で15分間撹拌し、東洋濾紙No.5C２枚を重
ねた吸引濾過を行い、濾液50mlを取って濾液中のCaをED
TA滴定し、その値より試料のCaイオン交換能を求めた。
イオン交換能の単位は試料100 ｇ（無水物換算）当たり
のカルシウム交換量をミリ当量で表した。尚、カルシウ
ムイオン交換能は、粉体の洗浄が不十分であると、かな
り高めに評価される。つまり、過剰のアルカリイオンが
残存すると、空気中の CO₂ガスと反応して炭酸塩をつく
り、これが見掛け上Caイオン交換能を高く見せる。従っ
て、測定試料は充分に洗浄されたものでないとならな
い。

【００２８】(4) 濾過速度 ヌッチェと吸引瓶を用いて、試料を下記条件で減圧濾過
して濾過速度を求めた。 ・濾過温度 25℃〜27℃ ・減圧度 350torr ・濾材（濾紙） 東洋濾紙（株）製 No.5C ・試料重量 ケーキ厚みが15〜17mmになる量 濾過器の減圧度を350torr に調整し、このヌッチェに試
料を入れて濾過する、試料投入時点からヌッチェ上にス
ラリー又は、液体が無くなり、濾液にガスが混入する時
点までを濾過時間として、濾過面積１m²あたり１時間で
得られる、濾過開始から終了までの平均濾液量を濾過速
度として求めた（単位はkg／m²・Hr）。

【００２９】(5) 不溶解物量測定方法 試験試料と非イオン界面活性剤を等量混合し、50℃で７
日間保存した後、0.83ｇをサンプリングし、40℃の水道
水に加え、マグネチックスターラーにて10分間攪拌後、
200 メッシュの金網にて濾過し、乾燥後の濾過残量比率
（％）を求める。

【００３０】(6) Si溶出量測定方法 試験試料10ｇを２％NaOH水溶液100 mlに分散し25℃恒温
条件で16時間攪拌し、濾過後の濾液中のSiO₂を比色定量
（比色定量は、油化学，25巻, p156, 1976年を参照）し
て求める。

【００３１】(7) Al溶出量測定方法 試験試料１ｇをイオン交換水50mlに分散し、マグネチッ
クスターラーにて10分間攪拌後、0.2 μm のフィルター
で濾過して、濾液10mlにイオン交換水60mlを加え、HNO₃
でpHを２〜2.5 とした後、酢酸ナトリウムでpH３〜3.5
とする。0.01Ｍ ＥＤＴＡを10ml加え、15分間煮沸す
る。冷却後、酢酸アンモニウムを20ml加え、イオン交換
水で150 mlとする。これに、キシレノールオレンジ４〜
５滴を加え、0.01Ｍ酢酸亜鉛で滴定して求める。

【００３２】＜原料の調製＞1000ccの４口フラスコに、
Al(OH)₃ 243ｇと48％NaOH水溶液298.7 ｇを入れ、撹拌
下 110℃まで、加熱し30分間溶解して、アルミン酸ソー
ダ水溶液を調製した。ケイ酸アルカリ金属塩水溶液とし
て、市販の３号水ガラス（珪ソウ）を用いた（SiO₂濃度
29％）。

【００３３】実施例１ 1000ccの邪魔板つき反応槽に、水 306ｇとNa₂CO₃ 12.3
ｇを入れ、常温で撹拌、溶解し、これにアルミン酸ソー
ダ水溶液を12.76 ｇ溶解した。この溶液に、２倍の水で
希釈した３号水ガラス43.44 ｇを常温、撹拌下20分で滴
下反応した。反応後、50℃まで加熱して30分間熟成し、
その後、濾紙（東洋濾紙（株）製 No.5C) を用いて、減
圧下濾過、水洗した。得られたケーキを 105℃、300tor
r 、10時間で乾燥した。このものの組成、吸油能、イオ
ン交換能、濾過速度の値を表１に示す。

【００３４】実施例２ 実施例１で発生した濾液を炭酸ガスでpH11まで中和し、
実施例１で用いた濾紙で濾過した。この濾液中にNa₂CO₃
が１％含まれていた。この濾液 306ｇを1000ccの邪魔板
つき反応槽に入れ、これにアルミン酸ソーダ水溶液を1
2.76 ｇと２倍の水で希釈した３号水ガラス43.44 ｇを
常温、撹拌下20分で同時滴下して反応した。反応後、50
℃まで加熱して30分間熟成し、その後、炭酸ガスを吹き
込み過剰アルカリを中和（pH11）した。この中和スラリ
ーを濾紙（東洋濾紙（株）製 No.5C) を用いて、減圧下
濾過した。濾過ケーキの一部を1000倍の水で洗浄し、濾
過乾燥（ 105℃、300torr 、１０時間）し、残部はその
まま同条件で乾燥した。それぞれの組成、吸油能、イオ
ン交換能、濾過速度の値を表１に示す。

【００３５】実施例３ 実施例２で発生した濾液（Ｎａ_２ＣＯ_３ 濃度1.9
％） 306ｇに、塩化カルシウム８ｇと３号水ガラス14.4
8 ｇを1000ccの邪魔板つき反応槽に入れ、この溶液に、
2.27倍の水で希釈したアルミン酸ソーダ水溶液41.72 ｇ
を40℃、撹拌下20分で滴下反応した。反応後、50℃まで
加熱して30分間熟成し、その後、10％硫酸を徐々に滴下
し、過剰アルカリを中和（pH10）した。この中和スラリ
ーを濾紙（東洋濾紙（株）製 No.5C) を用いて、減圧下
濾過した。濾過ケーキの一部を1000倍の水で洗浄して、
濾過乾燥（ 105℃、300torr 、10時間）し、残部はその
まま同条件で乾燥した。それぞれの組成、吸油能、イオ
ン交換能、濾過速度の値を表１に示す。

【００３６】比較例１ 1000ccの邪魔板つき反応槽に、水 306ｇを入れ、これに
アルミン酸ソーダ水溶液を12.76 ｇ溶解した。この溶液
に、２倍の水で希釈した３号水ガラス43.44 ｇを常温、
撹拌下20分で滴下反応した。反応後、50℃まで加熱して
30分間熟成し、この反応スラリーを、濾紙（東洋濾紙
（株）製 No.5C) を用いて、減圧下濾過、洗浄した。こ
の濾過ケーキを 105℃、300torr 、10時間の条件で乾燥
した。このものの組成、吸油能、イオン交換能、濾過速
度の値を表１に示す。

【００３７】比較例２ 1000ccの邪魔板つき反応槽に、水 306ｇを入れ、これに
アルミン酸ソーダ水溶液を12.76 ｇと２倍の水で希釈し
た３号水ガラス43.44 ｇを常温、撹拌下20分で滴下反応
した。反応後、直ちに濾紙（東洋濾紙（株）製 No.5C)
を用いて、減圧下濾過、洗浄した。この濾過ケーキを 1
05℃、300torr 、10時間の条件で乾燥した。このものの
組成、吸油能、イオン交換能、濾過速度の値を表１に示
す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から明らかなように、実施例１〜３に
ついては反応系にアルカリ塩類が添加されているため、
濾過速度も速く、性能もよい。しかし、比較例１，２は
ともにアルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩が
添加されていないため、濾過速度が非常に遅い。

【００４０】実施例４ イオン交換水に炭酸ソーダを溶解させ、６％濃度の水溶
液を準備し、この水溶液132 ｇとアルミン酸ソーダ水溶
液38.28 ｇを1000ccの邪魔板つき反応槽に入れ、この溶
液に、２倍の水で希釈した３号水ガラス201.4 ｇを40℃
強攪拌下20分で滴下反応させた。滴下反応時には CO₂ガ
スを吹き込み反応系のpHをコントロールして反応速度を
最適化した。反応中のpH変化は表２に示した。反応後、
50℃まで加熱して30分間熟成し、その後、CO₂ ガスを吹
き込み過剰アルカリを中和（pH11）した。この中和スラ
リーを濾紙（東洋濾紙（株）製 No.5C）を用いて、減圧
下濾過した。濾過ケーキの一部を1000倍の水で洗浄し
て、濾過乾燥（105 ℃、300torr 、10時間）し、残部は
そのまま同条件で乾燥した。それぞれの組成、吸油能、
イオン交換能、濾過速度、Si溶出量、Al溶出量、不溶解
物量の値を表２に示す。

【００４１】実施例５ 実施例４で発生した濾液（アルカリ塩濃度6.9 ％、pH1
1.2）にCO₂ ガスを吹き込み、pHを10にした液132 ｇ
と、アルミン酸ソーダ水溶液38.28 ｇとを1000ccの邪魔
板つき反応槽に入れ、この溶液に、２倍の水で希釈した
３号水ガラス201.4ｇを40℃強攪拌下20分で滴下反応し
た。反応中のpH変化は表２に示した。反応後、40℃で30
分間熟成し、その後CO₂ ガスを吹き込み過剰アルカリを
中和（pH11）した。この中和スラリーを濾紙（東洋濾紙
（株）製 No.5C）を用いて、減圧下濾過した。濾過ケー
キの一部を1000倍の水で洗浄して、濾過乾燥（105 ℃、
300torr 、10時間）し、残部はそのまま同条件で乾燥し
た。それぞれの組成、吸油能、イオン交換能、濾過速
度、Si溶出量、Al溶出量、不溶解物量の値を表２に示
す。

【００４２】実施例６ 実施例４で準備した炭酸ソーダの６％水溶液55ｇと、ア
ルミン酸ソーダ水溶液51.04 ｇと25ｇのエタノールを10
00ccの邪魔板つき反応槽に入れ、この溶液に、２倍の水
で希釈した３号水ガラス268.5 ｇを40℃強攪拌下20分で
滴下反応した。反応後、40℃で30分間熟成し、その後、
CO₂ ガスを吹き込み過剰アルカリを中和（pH11）した。
この中和スラリーを濾紙（東洋濾紙（株）製 No.5C）を
用いて、減圧下濾過した。濾過ケーキの一部を1000倍の
水で洗浄して、濾過乾燥（105 ℃、300torr 、10時間）
し、残部はそのまま同条件で乾燥した。それぞれの組
成、吸油能、イオン交換能、濾過速度、Si溶出量、Al溶
出量、不溶解物量の値を表２に示す。

【００４３】実施例７ 実施例４で準備した炭酸ソーダの６％水溶液55ｇと、ア
ルミン酸ソーダ水溶液51.04 ｇと25ｇのエタノールを10
00ccの邪魔板つき反応槽に入れ、この溶液に、２倍の水
で希釈した３号水ガラス268.5 ｇを40℃強攪拌下20分で
滴下反応させた。滴下反応時には CO₂ガスを吹き込み反
応系のpHをコントロールして反応速度を最適化した。反
応中のpH変化は表２に示した。反応後、40℃で５分間熟
成し、その後、クエン酸を滴下して反応スラリーのpHを
11.5とした。この中和スラリーを濾紙（東洋濾紙（株）
製 No.5C）を用いて、減圧下濾過した。濾過ケーキの一
部を1000倍の水で洗浄して、濾過乾燥（105 ℃、300tor
r 、10時間）し、残部はそのまま同条件で乾燥した。そ
れぞれの組成、吸油能、イオン交換能、濾過速度、Si溶
出量、Al溶出量、不溶解物量の値を表２に示す。

【００４４】比較例３ イオン交換水55ｇに、アルミン酸ソーダ水溶液51.04 ｇ
を1000ccの邪魔板つき反応槽に入れ、この溶液に、２倍
の水で希釈した３号水ガラス268.5 ｇを40℃強攪拌下、
20分で滴下反応した。反応後、50℃まで加熱して30分間
熟成し、反応スラリーを濾紙（東洋濾紙（株）製 No.5
C）を用いて、減圧下濾過した後、濾過ケーキを10倍の
水で洗浄して、濾過乾燥（105 ℃、300torr 、10時間）
した。それぞれの組成、吸油能、イオン交換能、濾過速
度、Si溶出量、Al溶出量、不溶解物量の値を表２に示
す。

【００４５】

【表２】

【００４６】表２から明らかなように、実施例４及び５
は反応系に酸を添加して反応pHをコントロールしたた
め、高濃度反応が可能となり、吸油能、イオン交換能が
高く、Si, Alの溶出量及び不溶解物量の少ない高品質の
アルミノシリケートが得られた。実施例６及び７は反応
系に溶剤を添加し、更に実施例７では酸を添加して反応
をコントロールしたため、高濃度反応が可能となり、吸
油能、イオン交換能が高く、Si, Alの溶出量及び不溶解
物量の少ない高品質のアルミノシリケートが得られた。
しかし、比較例３は高濃度系の反応でありアルカリ金属
塩及び／又はアルカリ土類金属塩の添加がなく、また、
溶剤、酸による反応のコントロールもなされなかったた
め、品質が悪い。

【００４７】

【発明の効果】本発明の方法によって得られたアモルフ
ァスアルミノシリケートは、これまでにない高吸油能を
有し、かつ、高いイオン交換能を有する。さらには、反
応スラリーの濾過速度が非常に速いため固液分離工程が
簡略化され生産効率の良い、安価なアモルファスアルミ
ノシリケートが生産できる。更に反応時に無機酸、有機
酸、酸性塩より選ばれる１種以上の酸剤を添加して、反
応系のpHを８〜14にコントロールして反応させることに
より、また反応系に水溶性でかつ溶解度パラメーターが
7.5〜20である溶剤を反応系に対して0.5 〜50重量％添
加して反応させることにより、高濃度反応が可能にな
り、かつ吸油能が高いアモルファスアルミノシリケート
の製造が可能である。また、得られた反応スラリーを無
機酸、有機酸、酸性塩より選ばれる１種以上の酸剤を用
いてpH５〜13に中和することにより、未反応原料を減少
させ、かつ製品からの未反応原料の溶出が少なく、活性
剤に配合した場合、アルミニウムの溶出量が少なく洗浄
力に優れ、かつケイ素の溶出量が少なく不溶解物質の発
生が非常に少ないアモルファスアルミノシリケートが得
られる。

【００４８】本発明で得られるアモルファスアルミノシ
リケートはこれら多くの機能を有するため、紙用、特に
軽量紙用の填料をはじめとして、ガス、香料の吸着担
体、洗剤、歯磨用添加剤、皮脂コントロール剤、農薬用
添加剤、塗料用添加剤、セラミックバインダー用添加剤
など多くの用途分野への適用が考えられる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類
   金属塩の存在下に、アルミン酸アルカリ金属塩水溶液と
   ケイ酸アルカリ金属塩水溶液を反応させてスラリーを形
   成させ、固液分離することを特徴とするアモルファスア
   ルミノシリケートの製造方法。
2. 【請求項２】 アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類
   金属塩を反応系に対し0.05〜25重量％存在させる請求項
   １記載のアモルファスアルミノシリケートの製造方法。
3. 【請求項３】 反応温度が15〜60℃であり、反応後15〜
   100℃の温度で熟成することを特徴とする請求項１記載
   のアモルファスアルミノシリケートの製造方法。
4. 【請求項４】 反応時に無機酸、有機酸、酸性塩より選
   ばれる１種以上の酸剤を添加して、反応系のpHを８〜14
   とすることを特徴とする請求項１記載のアモルファスア
   ルミノシリケートの製造方法。
5. 【請求項５】 反応系に水溶性で、かつ溶解度パラメー
   ターが7.5 〜20である溶剤を反応系に対して0.5 〜50重
   量％添加して反応させることを特徴とする請求項１記載
   のアモルファスアルミノシリケートの製造方法。
6. 【請求項６】 得られた反応スラリーを無機酸、有機
   酸、酸性塩より選ばれる１種以上の酸剤を用いてpH５〜
   13に中和することを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   一項に記載のアモルファスアルミノシリケートの製造方
   法。
7. 【請求項７】 濾過速度が850 kg／m²・Hr以上である濾
   過性を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のアモ
   ルファスアルミノシリケートの製造方法。
8. 【請求項８】 アモルファスアルミノシリケートの吸油
   能が200 ml／100 ｇ以上、カルシウムイオン交換能が20
   0meq／100 ｇ以上である請求項１〜７のいずれか一項に
   記載のアモルファスアルミノシリケートの製造方法。