JPH0621026B2 - フッ素マイカの製造方法 - Google Patents
フッ素マイカの製造方法Info
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- JPH0621026B2 JPH0621026B2 JP1254989A JP25498989A JPH0621026B2 JP H0621026 B2 JPH0621026 B2 JP H0621026B2 JP 1254989 A JP1254989 A JP 1254989A JP 25498989 A JP25498989 A JP 25498989A JP H0621026 B2 JPH0621026 B2 JP H0621026B2
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- Japan
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- mica
- fluoride
- mol
- amorphous silica
- production method
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
- C01B33/28—Base exchange silicates, e.g. zeolites
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利分分野〕 本発明は、層状ケイ酸塩であるフッ素マイカの製造方法
に関する。
に関する。
マイカの合成法としては、溶融法と固相法の２つに大別
できる。現在、マイカは絶縁材料として用途が最も大き
く、それは大きな単結晶を必要とするため溶融法によっ
て製造されている。一方、固相法によるマイカの合成も
試みられてはいるが、大きな単結晶を得ることは不可能
で、しかも目的物が単一相ではない粉体として得られ、
その実用化には難点がある。
できる。現在、マイカは絶縁材料として用途が最も大き
く、それは大きな単結晶を必要とするため溶融法によっ
て製造されている。一方、固相法によるマイカの合成も
試みられてはいるが、大きな単結晶を得ることは不可能
で、しかも目的物が単一相ではない粉体として得られ、
その実用化には難点がある。
しかし、最近では粉体状のマイカの用途開発も注目さ
れ、溶融法で生成した大型結晶を微粉砕して粉体状マイ
カを得る研究開発が活発に行われているが、より低コス
トで単一相の粉体状マイカを合成することが強く求めら
れている。
れ、溶融法で生成した大型結晶を微粉砕して粉体状マイ
カを得る研究開発が活発に行われているが、より低コス
トで単一相の粉体状マイカを合成することが強く求めら
れている。
本発明者らは、シリカ源として易反応性のアモルファス
シリカを用いるとともに、出発原料組成をコントロール
することによって、比較的低温度、短時間で単一相の粉
体状マイカを合成できることを見出した。
シリカを用いるとともに、出発原料組成をコントロール
することによって、比較的低温度、短時間で単一相の粉
体状マイカを合成できることを見出した。
本発明は上記の知見に基づいてなされたもので、その目
的は固相法による単一相マイカの製造方法を提供するこ
とにある。
的は固相法による単一相マイカの製造方法を提供するこ
とにある。
すなわち、本発明によれば、(a)アルモスファスシリカ
１モルと、(b)フッ化ナトリウム、フッ化カリウム及び
フッ化バリウムの中から選ばれた金属フッ化物0.25〜0.
75モルと、フッ化リチウム0.2〜0.4と(d)マグネシウム
化合物及び遷移金属化合物の中から選ばれた金属化合物
0.3〜0.5モルからなる混合物を、加熱反応させることを
特徴とするフッ素マイカの製造方法が提供される。
１モルと、(b)フッ化ナトリウム、フッ化カリウム及び
フッ化バリウムの中から選ばれた金属フッ化物0.25〜0.
75モルと、フッ化リチウム0.2〜0.4と(d)マグネシウム
化合物及び遷移金属化合物の中から選ばれた金属化合物
0.3〜0.5モルからなる混合物を、加熱反応させることを
特徴とするフッ素マイカの製造方法が提供される。
本発明で(a)成分として用いるアモルファスシリカは、
一般には、湿式法で合成されたものであればよく、その
履歴は特に限定されない。例えば、珪酸ソーダやアルコ
キシドを原料として得られたアモルファスシリカや、ケ
イ酸塩鉱石を鉱酸処理して得られるアモルファスシリカ
等が用いられる。
一般には、湿式法で合成されたものであればよく、その
履歴は特に限定されない。例えば、珪酸ソーダやアルコ
キシドを原料として得られたアモルファスシリカや、ケ
イ酸塩鉱石を鉱酸処理して得られるアモルファスシリカ
等が用いられる。
本発明で(b)成分として用いられる金属フッ化物として
は、NaF、KF、BaF2の中から選ばれた少なくとも１種が
用いられる。その使用割合は、(a)成分のシリカ１モル
に対し、0.25〜0.75モルの割合である。
は、NaF、KF、BaF2の中から選ばれた少なくとも１種が
用いられる。その使用割合は、(a)成分のシリカ１モル
に対し、0.25〜0.75モルの割合である。
本発明では、(c)成分として、LiFを用いる。その使用割
合は、(a)成分のシリカ１モルに対し0.2〜0.4モルの割
合である。また、このLiFは、(b)成分１モル当り、0.4
〜1.0モルの割合にするのがよい。本発明においては、L
iFの使用は重要で、このものを用いない限りマイカ単一
相を得ることは不可能である。
合は、(a)成分のシリカ１モルに対し0.2〜0.4モルの割
合である。また、このLiFは、(b)成分１モル当り、0.4
〜1.0モルの割合にするのがよい。本発明においては、L
iFの使用は重要で、このものを用いない限りマイカ単一
相を得ることは不可能である。
本発明で(d)成分として用いる金属化合物及び遷移金属
化合物の中から選ばれた少なくとも１種が用いられる。
遷移金属化合物としては、Ni、Zn、Mn、Fe、Co等が挙げ
られる。それらの金属化合物の種類としては、酸化物、
水酸化物、炭酸塩等が挙げられる。この金属化合物は、
シリカ１モルに対し、0.3〜0.5モルの割合で用いられ
る。また、この金属化合物には、アルミニウム化合物添
加することができる。この場合、アルミニウム化合物の
添加割合は、金属化合物１モルに対し、０〜0.25モルの
割合である。
化合物の中から選ばれた少なくとも１種が用いられる。
遷移金属化合物としては、Ni、Zn、Mn、Fe、Co等が挙げ
られる。それらの金属化合物の種類としては、酸化物、
水酸化物、炭酸塩等が挙げられる。この金属化合物は、
シリカ１モルに対し、0.3〜0.5モルの割合で用いられ
る。また、この金属化合物には、アルミニウム化合物添
加することができる。この場合、アルミニウム化合物の
添加割合は、金属化合物１モルに対し、０〜0.25モルの
割合である。
反応条件は、低温ほど単一相を得るためには時間を要
し、高温では磁器製の反応容器との溶着が認められるた
め、反応温度は600〜850℃で、特に好ましくは700〜800
℃の範囲である。反応時間は各温度に応じて決定される
が、１〜３時間で十分である。
し、高温では磁器製の反応容器との溶着が認められるた
め、反応温度は600〜850℃で、特に好ましくは700〜800
℃の範囲である。反応時間は各温度に応じて決定される
が、１〜３時間で十分である。
上記の条件によって合成されたマイカは、用途によって
は粉砕後、水洗によって未反応の金属フッ化物を溶解し
た後、乾燥したり、あるいは水中に分散されたままで回
収する。未反応金属フッ化物の溶解時間は５分程度経過
すれば問題はないが、層間への水分子の吸着量を制御す
るためには分散時間を選定する必要がある。長時間程水
分子二層型の割合増加する。
は粉砕後、水洗によって未反応の金属フッ化物を溶解し
た後、乾燥したり、あるいは水中に分散されたままで回
収する。未反応金属フッ化物の溶解時間は５分程度経過
すれば問題はないが、層間への水分子の吸着量を制御す
るためには分散時間を選定する必要がある。長時間程水
分子二層型の割合増加する。
上記で得られるマイカはいづれも1M型結晶であり、これ
からより規則性の高い構造2M型マイカを得るためには未
反応原料溶解後の試料を850〜900℃の温度で単に加熱す
れば良い。
からより規則性の高い構造2M型マイカを得るためには未
反応原料溶解後の試料を850〜900℃の温度で単に加熱す
れば良い。
一般にマイカは、（Si3Al1）四面体層とMg3（遷移金
属）八面体層とが２：１の割合からなるサンドウイッチ
構造ユニットが積み重なった層状構造をしており、四面
体層の不足電荷を補う層間のアルカリイオンによって強
く結合されている。
属）八面体層とが２：１の割合からなるサンドウイッチ
構造ユニットが積み重なった層状構造をしており、四面
体層の不足電荷を補う層間のアルカリイオンによって強
く結合されている。
本発明により提供されるフッ素マイカは、アルミニウム
の添加のない場合には、四面体層はSiのみで、電荷の不
足は八面体層中の金属M(M:Mg又は遷移金属)をLiで置き
換えたことによって生じ、他のアルカリイオンが層間に
存在する四ケイ素フッ素マイカである。
の添加のない場合には、四面体層はSiのみで、電荷の不
足は八面体層中の金属M(M:Mg又は遷移金属)をLiで置き
換えたことによって生じ、他のアルカリイオンが層間に
存在する四ケイ素フッ素マイカである。
本発明のマイカが単一層で得られる理由は、合成原料に
易反応性のアモルファスシリカを用い、更に厳密に他成
分の量比を規定するとともに、特にフッ化物としてアル
カリ金属フツ化物とLiFの両者を併用したことにより、
一旦中間物質が形成されるものの、550℃付近から結晶
化が始まり、シリカ分がクリストバライトに転移しない
で層状ケイ酸塩に転化されることによるものと考えられ
る。
易反応性のアモルファスシリカを用い、更に厳密に他成
分の量比を規定するとともに、特にフッ化物としてアル
カリ金属フツ化物とLiFの両者を併用したことにより、
一旦中間物質が形成されるものの、550℃付近から結晶
化が始まり、シリカ分がクリストバライトに転移しない
で層状ケイ酸塩に転化されることによるものと考えられ
る。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例１ 合成原料として蛇紋岩の硫酸溶解で生成したSiO2分99.7
%以上（ただし、含まれる水分を除いて換算したもの
で、以後も化学分析値はこれを基準とする）のアモルフ
ァスシリカと市販特許試薬MgO,NaF,LiFを用いた。これ
らをモル比で各々SiO2：MgO＝１：0.5、NaF：LiF＝１：
0.5、SiO2：LiF＝１：0.25となるように秤量し、十分均
一になるよう混合・粉砕後、白金ルツボに取り750℃に
設定した電気炉中で３時間反応させた。反応後X線回折
法により解析した結果、未反応物質としてNaFのみが認
められた。なお、透過型電子顕微鏡観察の結果、生成マ
イカは薄い六角板状の自形を呈していることが認められ
た。
%以上（ただし、含まれる水分を除いて換算したもの
で、以後も化学分析値はこれを基準とする）のアモルフ
ァスシリカと市販特許試薬MgO,NaF,LiFを用いた。これ
らをモル比で各々SiO2：MgO＝１：0.5、NaF：LiF＝１：
0.5、SiO2：LiF＝１：0.25となるように秤量し、十分均
一になるよう混合・粉砕後、白金ルツボに取り750℃に
設定した電気炉中で３時間反応させた。反応後X線回折
法により解析した結果、未反応物質としてNaFのみが認
められた。なお、透過型電子顕微鏡観察の結果、生成マ
イカは薄い六角板状の自形を呈していることが認められ
た。
NaFを除去するため、水洗し、遠心分離後、固相のX線回
折パターンを検討した結果、NaFは完全に消失し、層間
に水分子が一分子層吸着された膨潤型マイカが共存する
ようになった。NaFを除去する前に微粉砕すると、吸着
速度はより早くなり、この粉砕物を水中に５分間放置
後、ガラス板に塗布したものはへきかい面にそって配向
することが分かった。更に長時間水中に放置したものは
水分子が二分子層吸着された膨潤型マイカとなった。電
子顕微鏡観察の結果、これら膨潤型マイカの形態に変化
は認められず、薄い六角板状の自形を保持していた。
折パターンを検討した結果、NaFは完全に消失し、層間
に水分子が一分子層吸着された膨潤型マイカが共存する
ようになった。NaFを除去する前に微粉砕すると、吸着
速度はより早くなり、この粉砕物を水中に５分間放置
後、ガラス板に塗布したものはへきかい面にそって配向
することが分かった。更に長時間水中に放置したものは
水分子が二分子層吸着された膨潤型マイカとなった。電
子顕微鏡観察の結果、これら膨潤型マイカの形態に変化
は認められず、薄い六角板状の自形を保持していた。
さらに、膨潤型試料を加熱した結果、850℃、１時間で
より規則性の高い2M型マイカへの転移が認められ、900
℃では完全に2M型のみとなった。
より規則性の高い2M型マイカへの転移が認められ、900
℃では完全に2M型のみとなった。
実施例２ 実施例１と同様な出発原料及び混合比で、反応温度を70
0℃、725℃、750℃、800℃及び850℃とし、各々反応時
間を1〜3時間としても、全く上記と同様な性質を持った
マイカの生成が認められた。
0℃、725℃、750℃、800℃及び850℃とし、各々反応時
間を1〜3時間としても、全く上記と同様な性質を持った
マイカの生成が認められた。
実施例３ 実施例１において、アモルファスシリカとして、珪酸ソ
ーダの硫酸処理で得られたアモルファスのシリカ、及び
アルコキシドを経由し得たアモルファスシリカを用いた
以外は実施例１及び２と同様な反応条件で合成実験を行
った結果、実施例１と同様な性質を持つフッ素マイカの
生成が認められた。
ーダの硫酸処理で得られたアモルファスのシリカ、及び
アルコキシドを経由し得たアモルファスシリカを用いた
以外は実施例１及び２と同様な反応条件で合成実験を行
った結果、実施例１と同様な性質を持つフッ素マイカの
生成が認められた。
実施例４ 合成原料として実施例１で示したアモルファスシリカ及
び市販試薬MgO、Al(OH)3、NaF、FiFを用いた。これらを
モル比で各々SiO2/(MgO+Al2O3)＝2/1、MgO/Al2O3＝11.
3、NaF/LiF＝2.0、SiO2/LiF＝4.0となるように採り、75
0℃、３時間で反応させた。
び市販試薬MgO、Al(OH)3、NaF、FiFを用いた。これらを
モル比で各々SiO2/(MgO+Al2O3)＝2/1、MgO/Al2O3＝11.
3、NaF/LiF＝2.0、SiO2/LiF＝4.0となるように採り、75
0℃、３時間で反応させた。
その結果、これまでと同様な性質を持つマイカの生成が
認められた。
認められた。
粉体状マイカはその特有の層状構造を有することから、
それ自体化学工業、窯業、医学等多くの分野での用途が
期待できる。例えば、触媒担体、充填剤、吸着剤、脱臭
剤、セラミックス、塗料、センサー等に適用可能と考え
られる。更に、膨潤性を有するものでは、コロイド形成
能、フィルム形成能、イオン交換能、有機及び無機物質
との複合化能等を生かした巾広い用途が期待できる。
それ自体化学工業、窯業、医学等多くの分野での用途が
期待できる。例えば、触媒担体、充填剤、吸着剤、脱臭
剤、セラミックス、塗料、センサー等に適用可能と考え
られる。更に、膨潤性を有するものでは、コロイド形成
能、フィルム形成能、イオン交換能、有機及び無機物質
との複合化能等を生かした巾広い用途が期待できる。
本発明にかかわるマイカの合成法は、さらに他の合成原
料物質との混合比を選択することによって種々の用途に
適合した組成の単一相マイカを得るために応用できるも
のである。
料物質との混合比を選択することによって種々の用途に
適合した組成の単一相マイカを得るために応用できるも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 山岸 勝喜
Claims (3)
- 【請求項１】(a)アモルファスシリカ１モルと、(b)フッ
化ナトリウム、フッ化カリウム及びフッ化バリウムの中
から選ばれた金属フッ化物0.25〜0.75モルと、フッ化リ
チウム0.2〜0.4と(d)マグネシウム化合物及び遷移金属
化合物の中から選ばれた金属化合物0.3〜0.5モルからな
る混合物を、加熱反応させることを特徴とするフッ素マ
イカの製造方法。 - 【請求項２】請求項１で得られたフッ素マイカを850〜9
00℃で加熱処理することを説徴とする非膨潤性フッ素マ
イカの製造方法。 - 【請求項３】該混合物がアルミニウム化合物を含む請求
項１又は２の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254989A JPH0621026B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | フッ素マイカの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254989A JPH0621026B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | フッ素マイカの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115113A JPH03115113A (ja) | 1991-05-16 |
| JPH0621026B2 true JPH0621026B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17272663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1254989A Expired - Lifetime JPH0621026B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | フッ素マイカの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621026B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3315136B2 (ja) * | 1991-09-04 | 2002-08-19 | トピー工業株式会社 | 複合雲母粉及び該雲母粉を含有する紫外線遮断剤 |
| FR2683552B1 (fr) * | 1991-11-08 | 1994-02-11 | Institut Francais Petrole | Phyllosilicates 2:1 trioctaedriques non gonflants et leur procede de preparation. |
| JP4814435B2 (ja) * | 2001-04-02 | 2011-11-16 | トピー工業株式会社 | アルミニウムを含有する合成膨潤性フッ素雲母 |
| KR100824324B1 (ko) * | 2006-05-17 | 2008-04-22 | 요업기술원 | 비팽윤성 운모의 제조방법 및 이에 따라 제조된 비팽윤성운모 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1254989A patent/JPH0621026B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03115113A (ja) | 1991-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |