JPH0613404B2 - スメクタイトの製造方法 - Google Patents
スメクタイトの製造方法Info
- Publication number
- JPH0613404B2 JPH0613404B2 JP1295221A JP29522189A JPH0613404B2 JP H0613404 B2 JPH0613404 B2 JP H0613404B2 JP 1295221 A JP1295221 A JP 1295221A JP 29522189 A JP29522189 A JP 29522189A JP H0613404 B2 JPH0613404 B2 JP H0613404B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- smectite
- colloidal silica
- urea
- synthesized
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、最近、無機質フィルム、ピラードクレイ、ガ
スクロ分離材として注目を集めている膨潤性を有する層
状粘土鉱物の合成に関するもので、本発明により合成さ
れたスメクタイトは０．５μｍ以下と非常に粒径のそろ
った微粒子の結晶から構成されていることを特徴として
いるため、天然産のスメクタイトと異なり、さらに新し
い機能性を有した新規な材料としての利用が考えられ
る。
スクロ分離材として注目を集めている膨潤性を有する層
状粘土鉱物の合成に関するもので、本発明により合成さ
れたスメクタイトは０．５μｍ以下と非常に粒径のそろ
った微粒子の結晶から構成されていることを特徴として
いるため、天然産のスメクタイトと異なり、さらに新し
い機能性を有した新規な材料としての利用が考えられ
る。
＜従来の技術＞ これまでのMgスメクタイトは水熱合成法という、常圧法
に比較すれば非常に煩雑な方法で合成されてきた。この
方法は合成温度を100℃以上に上げるために密閉した容
器が必要であり、連続生産には不適であった。常圧下で
合成する方法としては、NaOHやKOHを用いたZnSO4とSiO2
を主原料とするZnスメクタイトの合成方法があるが、こ
の方法は単に試薬の混合により得られるので、均一な組
成でなかったり、粒径が均一でなかったり、またZnSO4
のような特殊な元素を用いなければならないという欠点
もあった。
に比較すれば非常に煩雑な方法で合成されてきた。この
方法は合成温度を100℃以上に上げるために密閉した容
器が必要であり、連続生産には不適であった。常圧下で
合成する方法としては、NaOHやKOHを用いたZnSO4とSiO2
を主原料とするZnスメクタイトの合成方法があるが、こ
の方法は単に試薬の混合により得られるので、均一な組
成でなかったり、粒径が均一でなかったり、またZnSO4
のような特殊な元素を用いなければならないという欠点
もあった。
＜発明が解決しようとしている問題点＞ 本発明は、比較的安価なマグネシウム塩を用い、常圧下
で尿素を用いた均一沈澱法により、コロイド化学的方法
を用い、０．５μｍ以下の微粒子のスメクタイトを合成
し、層状の層間に各種イオン、ポリカチオン、有機物或
は酸化物等をインタカレートさせた新規な材料を得るこ
とを目的とするものである。
で尿素を用いた均一沈澱法により、コロイド化学的方法
を用い、０．５μｍ以下の微粒子のスメクタイトを合成
し、層状の層間に各種イオン、ポリカチオン、有機物或
は酸化物等をインタカレートさせた新規な材料を得るこ
とを目的とするものである。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記本発明の目的は次のごとき方法を採用することによ
り達成できる。即ち、シリカアルコキシドの0.01molか
ら0.5molの水溶液をpH2からpH5の間に調整し、70℃から
90℃に加温後、微粒コロイダルシリカを生成させる。こ
の微粒子は数ナノメータから数十ナノメータの大きさを
有する超微粒子のコロイダルシリカである。冷却後、0.
01molから0.5molのマグネシウム塩、0.05molから0.1mol
の尿素を混合し、再度70℃から90℃に加温する。この際
尿素の分解によりpHは３から９程度にまで上昇するため
マグネシウム塩は水酸化物に変化する。この時コロイダ
ルシリカは負の電荷を有し、マグネシウム水酸化物は正
の電荷を有することと、さらに反応漕の中でpHが均一に
変化していくため、両者は反応漕内で均一にヘテロ凝集
を起こす。その後、２日から７日間同温度に保持するこ
とにより、結晶成長し板状の形態を有するスメクタイト
を製造することができる。さらに、同上の方法に、アル
ミニウム塩、或はアルミニウムアルコキドを添加するこ
とにより、より結晶度のよいスメクタイトを合成するこ
とができる。
り達成できる。即ち、シリカアルコキシドの0.01molか
ら0.5molの水溶液をpH2からpH5の間に調整し、70℃から
90℃に加温後、微粒コロイダルシリカを生成させる。こ
の微粒子は数ナノメータから数十ナノメータの大きさを
有する超微粒子のコロイダルシリカである。冷却後、0.
01molから0.5molのマグネシウム塩、0.05molから0.1mol
の尿素を混合し、再度70℃から90℃に加温する。この際
尿素の分解によりpHは３から９程度にまで上昇するため
マグネシウム塩は水酸化物に変化する。この時コロイダ
ルシリカは負の電荷を有し、マグネシウム水酸化物は正
の電荷を有することと、さらに反応漕の中でpHが均一に
変化していくため、両者は反応漕内で均一にヘテロ凝集
を起こす。その後、２日から７日間同温度に保持するこ
とにより、結晶成長し板状の形態を有するスメクタイト
を製造することができる。さらに、同上の方法に、アル
ミニウム塩、或はアルミニウムアルコキドを添加するこ
とにより、より結晶度のよいスメクタイトを合成するこ
とができる。
＜実施例＞ 以下本発明の実施例を示す。
実施例１ シリカアルコキシドとしてエチルシリケイトを用いた。
0.1molのエチルシリケイトの溶液をpH3に調整し、300cc
のメスフラスコに入れ、オイルバス中で90℃、12時間保
持した後、冷却した。この時溶液は、わずかに半透明を
示しており、微粒のコロイダルシリカが生成していた。
この溶液に0.1molの塩化マグネシウムと尿素を添加し
た。再度オイルバス中で90℃に４日間保持した後、冷却
し、生成物を遠心分離して、合成物の同定をＸ線粉末回
折装置、並びに透過型電子顕微鏡にて合成物の形態観察
を行った。Ｘ線粉末回折パターンを図１(A)に示す。こ
の図より板状形態を示すスメクタイトが合成されている
事がわかる。図１(B)に0.03molにした場合のＸ線粉末回
折パターンを示すが、0.1molの場合よりより結晶度の良
いことがわかる。図２に0.1molの合成物の電子顕微鏡写
真を示す。図２(A)に示すように板状の形態を示すスメ
クタイトも認められるが、まだ、図２(B)に示すように
一部にコロイダルシリカの微粒子も認められることよ
り、完全にスメクタイトには変化していない。
0.1molのエチルシリケイトの溶液をpH3に調整し、300cc
のメスフラスコに入れ、オイルバス中で90℃、12時間保
持した後、冷却した。この時溶液は、わずかに半透明を
示しており、微粒のコロイダルシリカが生成していた。
この溶液に0.1molの塩化マグネシウムと尿素を添加し
た。再度オイルバス中で90℃に４日間保持した後、冷却
し、生成物を遠心分離して、合成物の同定をＸ線粉末回
折装置、並びに透過型電子顕微鏡にて合成物の形態観察
を行った。Ｘ線粉末回折パターンを図１(A)に示す。こ
の図より板状形態を示すスメクタイトが合成されている
事がわかる。図１(B)に0.03molにした場合のＸ線粉末回
折パターンを示すが、0.1molの場合よりより結晶度の良
いことがわかる。図２に0.1molの合成物の電子顕微鏡写
真を示す。図２(A)に示すように板状の形態を示すスメ
クタイトも認められるが、まだ、図２(B)に示すように
一部にコロイダルシリカの微粒子も認められることよ
り、完全にスメクタイトには変化していない。
実施例２ 0.1molのエチルシリケイトと0.02molのアルミニウムブ
トキシドノ混合溶液をpH4に調整し、300ccのメスフラス
コに入れ、オイルバス中で80℃、12時間保持した後、冷
却した。この時溶液は、実施例１と同様にわずかに半透
明を示しており、微粒のコロイダルシリカが生成してい
た。この溶液に0.11molの塩化マグネシウムと0.1molの
尿素を添加した。再度オイルバス中で80℃に６日間保持
した後、冷却し、遠心分離して、生成物の同定をＸ線粉
末回折粉末装置、並びに透過型電子顕微鏡にて観察を行
った。Ｘ線粉末回折パターンを図３に示す。この図より
板状形態を示すスメクタイトが合成されている事がわか
る。実施例１の場合より、かなり結晶度の良いことがわ
かる。図４に0.1molの合成物の電子顕微鏡写真を示す。
図４(A)、(B)に示すように板状の形態を示すスメクタイ
トが多く認められ、ほとんどコロイダルシリカの微粒子
は認められなかった。
トキシドノ混合溶液をpH4に調整し、300ccのメスフラス
コに入れ、オイルバス中で80℃、12時間保持した後、冷
却した。この時溶液は、実施例１と同様にわずかに半透
明を示しており、微粒のコロイダルシリカが生成してい
た。この溶液に0.11molの塩化マグネシウムと0.1molの
尿素を添加した。再度オイルバス中で80℃に６日間保持
した後、冷却し、遠心分離して、生成物の同定をＸ線粉
末回折粉末装置、並びに透過型電子顕微鏡にて観察を行
った。Ｘ線粉末回折パターンを図３に示す。この図より
板状形態を示すスメクタイトが合成されている事がわか
る。実施例１の場合より、かなり結晶度の良いことがわ
かる。図４に0.1molの合成物の電子顕微鏡写真を示す。
図４(A)、(B)に示すように板状の形態を示すスメクタイ
トが多く認められ、ほとんどコロイダルシリカの微粒子
は認められなかった。
（発明の効果） 以上述べてきたごとく、本発明方法は、初期に超微粒の
負の電荷を有するコロイダルシリカを生成させ、マグネ
シウム塩とアルミニウム塩、或はアルミニウムアルコキ
シドとを混合後、さらに尿素を添加し加温することによ
り、正の電荷を有するマグネシウム水酸化物のコロイド
粒子を生成させ、両コロイド粒子を均一にヘテロ凝集さ
せながら結晶成長させる新規な合成方法であるため、新
しい多くの用途に利用できるものである。
負の電荷を有するコロイダルシリカを生成させ、マグネ
シウム塩とアルミニウム塩、或はアルミニウムアルコキ
シドとを混合後、さらに尿素を添加し加温することによ
り、正の電荷を有するマグネシウム水酸化物のコロイド
粒子を生成させ、両コロイド粒子を均一にヘテロ凝集さ
せながら結晶成長させる新規な合成方法であるため、新
しい多くの用途に利用できるものである。
第１図(A),(B)は、実施例１の製造方法で合成されたス
メクタイトのＸ線粉末回折パターンである。２θで２０
゜と３５゜近傍に非対称なピークプロファイルが認めら
れるが、これらのピークは単純な非晶質のプロファイル
とは異なりスメクタイトの生成していることを示してい
る。第２図はスメクタイトの形状を示す透過型電子顕微
鏡の写真である。第２図(A)は微粒ではあるが、板状の
形態を示すスメクタイトが合成されていることを示して
いる。第２図(B)は合成物の中に、まだ未反応のコロイ
ダルシリカが残存していることを示している。第３図は
実施例２の方法で合成されたスメクタイトのＸ線粉末回
折パターンを示している。実施例１の場合より、２θで
５゜近傍に(001)反射の認められることより、かなり結
晶度の良いスメクタイトであることを示している。第４
図(A),(B)はスメクタイトの形状を示す透過型電子顕微
鏡の写真を示す。０．１μｍから０．５μｍの大きさを
有する結晶度の良い薄板状のスメクタイトである。
メクタイトのＸ線粉末回折パターンである。２θで２０
゜と３５゜近傍に非対称なピークプロファイルが認めら
れるが、これらのピークは単純な非晶質のプロファイル
とは異なりスメクタイトの生成していることを示してい
る。第２図はスメクタイトの形状を示す透過型電子顕微
鏡の写真である。第２図(A)は微粒ではあるが、板状の
形態を示すスメクタイトが合成されていることを示して
いる。第２図(B)は合成物の中に、まだ未反応のコロイ
ダルシリカが残存していることを示している。第３図は
実施例２の方法で合成されたスメクタイトのＸ線粉末回
折パターンを示している。実施例１の場合より、２θで
５゜近傍に(001)反射の認められることより、かなり結
晶度の良いスメクタイトであることを示している。第４
図(A),(B)はスメクタイトの形状を示す透過型電子顕微
鏡の写真を示す。０．１μｍから０．５μｍの大きさを
有する結晶度の良い薄板状のスメクタイトである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 修 佐賀県鳥栖市宿町字野々下807番地１ 九 州工業技術試験所内 (72)発明者 広末 英晴 佐賀県鳥栖市宿町字野々下807番地１ 九 州工業技術試験所内
Claims (2)
- 【請求項１】シリカアルコキシドの0.01molから0.5mol
の水溶液をpH2からpH5の間に調整し、70℃から90℃に加
温後、微粒コロイダルシリカを生成させ、冷却後、0.01
molから0.5molのマグネシウム塩、0.05molから0.5molの
尿素を混合し、再度70℃から90℃に加温後、２日から７
日間同温度に保持することを特徴とするスメクタイトの
製造方法。 - 【請求項２】同上の方法に、さらにアルミニウム塩、或
いはアルミニウムアルコキシドを添加して合成すること
を特徴とするスメクタイトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295221A JPH0613404B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | スメクタイトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295221A JPH0613404B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | スメクタイトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03153519A JPH03153519A (ja) | 1991-07-01 |
| JPH0613404B2 true JPH0613404B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17817775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1295221A Expired - Lifetime JPH0613404B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | スメクタイトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613404B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9401433A (nl) * | 1994-09-02 | 1996-04-01 | Univ Utrecht | Synthetische zwelbare kleimineralen. |
| EP1252096B1 (en) * | 1999-12-22 | 2003-05-14 | Akzo Nobel N.V. | Process for preparing synthetic clay minerals |
| KR100598160B1 (ko) * | 2004-09-09 | 2006-07-10 | 한국지질자원연구원 | 납석을 이용한 베이델라이트 합성방법 |
| JP4925040B2 (ja) * | 2006-09-06 | 2012-04-25 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 金属イオン含有合成層状珪酸塩の製造方法 |
| JP5278869B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-09-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 合成スメクタイト、及びこれを含有する分散液、粘土フィルム、耐水フィルム、並びに合成スメクタイト及び耐水フィルムの製造方法 |
| JP5397807B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2014-01-22 | 日立化成株式会社 | 合成スメクタイト及びその製造方法、並びに複合フィルム |
| JP6029052B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2016-11-24 | 国立大学法人信州大学 | スメクタイト被覆シリカ粒子の製造方法 |
| KR200481474Y1 (ko) * | 2015-12-02 | 2016-10-05 | 정은화 | 겉옷이 결합되는 바지 |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1295221A patent/JPH0613404B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03153519A (ja) | 1991-07-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |