JPH10203822A - 合成層状ケイ酸塩 - Google Patents
合成層状ケイ酸塩Info
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- JPH10203822A JPH10203822A JP880197A JP880197A JPH10203822A JP H10203822 A JPH10203822 A JP H10203822A JP 880197 A JP880197 A JP 880197A JP 880197 A JP880197 A JP 880197A JP H10203822 A JPH10203822 A JP H10203822A
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Abstract
散性、分散安定性に優れ、しかも増粘作用が極めて低い
合成層状ケイ酸塩を提供する。 【解決手段】 3%水系分散液のB型粘度計で測定した見
掛け粘度が3 〜10cPであり、膨潤度が20ml/2g以上であ
り、陽イオン交換容量が50〜130 ミリ当量/100gであ
り、かつ、光路長10mmのセルで測定した1%分散液の可視
光透過率が60% 以上である合成層状ケイ酸塩、及び水熱
反応後の合成層状ケイ酸塩スラリーを、濾過、洗浄して
未反応又は遊離の塩類を除去後、乾燥して得られる合成
層状ケイ酸塩。
Description
散させたときの分散系の透明性と分散安定性に優れ、し
かも、分散液の粘度が極めて低いことを特徴とする合成
層状ケイ酸塩に関する。
として知られる層状ケイ酸塩の特徴は、増粘性、膨潤
性、分散性、陽イオン交換性、吸着性、コロイド性(微
粒子性)などである。合成層状ケイ酸塩は、これらの特
徴の中の増粘性及びコロイド性を際立たせたものであ
る。ところが、合成層状ケイ酸塩の用途の中には、増粘
性はむしろ嫌われ、膨潤性、分散性、微粒子性、透明性
のみを求められる場合もある。本発明は、従来の技術で
は得られていない、水に完全に分散してほぼ透明とな
り、しかも分散液の粘度が極めて低い合成層状ケイ酸塩
を提供することを目的とする。
ケイ酸塩について鋭意研究を重ねた結果、オートクレー
ブから取り出した水熱反応済みの合成層状ケイ酸塩スラ
リーを濾過し、水、あるいは、アルコール、ケトンなど
の高極性有機溶剤で十分に洗浄し、未反応又は遊離の無
機塩類を除いた後に乾燥すると、極めて増粘性の低い合
成層状ケイ酸塩が得られることを見出し、この知見に基
づき本発明をなすに至った。すなわち本発明は、(1)
3%(本明細書において組成を示す%は重量%を示す)水
系分散液のB型粘度計で測定した見掛け粘度が3 〜10cP
であり、膨潤度が20ml/2g以上であり、陽イオン交換容
量が50〜130 ミリ当量/100gであり、かつ、光路長10mm
のセルで測定した1%分散液の可視光透過率が60% 以上で
あることを特徴とする合成層状ケイ酸塩、(2)層状ケ
イ酸塩がスメクタイトであることを特徴とする(1)項
記載の合成層状ケイ酸塩、及び(3)層状ケイ酸塩がマ
グネシウム塩及び/又はアルミニウム塩と水ガラスとを
水熱反応させて水熱反応処理物を得、これを濾過、洗浄
して未反応又は遊離の塩類を除去後、乾燥して得られた
ものであることを特徴とする(1)項記載の合成層状ケ
イ酸塩を提供するものである。
るための水熱反応による合成方法自体は特に制限はな
く、これまでに知られているどのような方法でもよい。
例えば、本発明の合成層状ケイ酸塩は、結晶格子成分と
なる金属酸化物の共沈ゲルの調製、交換性陽イオン水溶
液を添加したスラリーの調製、水熱反応処理、濾過・水
洗の4つの工程の後に乾燥、粉砕して得られる。第1工
程の共沈ゲルは、硫酸マグネシウムや塩化マグネシウム
などのマグネシウム塩水溶液及び/又は硫酸アルミニウ
ムや塩化アルミニウムなどのアルミニウム塩水溶液とア
ンモニウム性水ガラス水溶液を所定のpHに保って沈殿
物を生成させ、これを水洗、濾過して得られる。この水
和ゲルは無定形で、かつ、このゲルの化学組成に応じ
て、最終的に生成する合成層状ケイ酸塩の組成が決まる
ので、モンモリロナイト、バイデライト、サポナイトと
いった目的の層状ケイ酸塩の構成に応じたモル比となる
ように各水溶液の仕込み量を調整する。本発明では、ス
メクタイトに類似した組成となるようにするのが好まし
く、サポナイトに類似した組成となるようにするのがさ
らに好ましい。
ルに水を加え、攪拌してスラリー状とし、これに交換性
陽イオンの水溶液、例えばアルカリ金属の水酸化物、炭
酸塩、フッ化物、あるいはこれらの混合物の水溶液を加
えて十分に攪拌する。交換性陽イオンは例えばナトリウ
ムイオン、カリウムイオンなどであり、ここで加える水
溶液は例えば水酸化ナトリウム水溶液などがあげられ
る。第3工程では、上記第2工程で調製した出発ゲル組
成物スラリーをオートクレーブに仕込み、100〜35
0℃で自生圧力下攪拌しながら反応を行うことにより、
スラリーを水熱処理する。第1〜3工程については、例
えば特公昭63−6486号に記載の合成層状ケイ酸塩
の製造方法の第3工程までの方法などを採用することが
できる。
で得られたスラリーを濾過、洗浄し、未反応又は遊離の
無機塩類を除去する。これを乾燥・粉砕すると、増粘性
の低い合成層状ケイ酸塩を得ることができる。本発明の
第4工程における洗浄は水又は有機溶媒によって行うこ
とができる。水で洗浄する場合には、洗浄液の導電率が
300μs/cm以下になるまで洗浄することが好まし
く、スラリー100mlに対し水又は温水30ml以上
を用いて3回以上洗浄するのが好ましい。有機溶媒を用
いる場合は、アルコール、ケトンなどの高極性有機溶媒
を用いることができ、スラリー100mlに対し有機溶
媒50ml以上で3回以上洗浄することが好ましい。ま
た、水で洗浄した後、有機溶媒で水を置換してから乾
燥、粉砕を行うこともできる。有機溶媒による置換を行
って乾燥すると多孔質の軟らかいケーキが得られ、軽い
解砕で粉末にすることができる。
ケイ酸塩は、増粘性の発現は殆どみられないにもかかわ
らず、従来の合成層状ケイ酸塩に劣らぬ膨潤力と陽イオ
ン交換能を有し、分散液がほとんど無色透明であるとい
う特性を有する。これらの性状は、第1工程での各成分
のモル比や第4工程の洗浄の度合いなどにより異なる
が、本発明においては、3%水系分散液をB型粘度計(60
rpm で測定)見掛け粘度が通常3 〜10cP、好ましくは4
〜7cP 、さらに好ましくは4 〜5cP であり、水中での膨
潤度が20ml/2g以上、好ましくは30ml/2g以上、陽イオ
ン交換容量が50〜130 ミリ当量/100g、好ましくは60〜
100 ミリ当量/100gであり、かつ、光路長10mmのセルで
測定した1%分散液の可視光透過率が60% 以上、好ましく
は80% 以上、より好ましくは90% 以上である。
ーの比重を高めようとして濃度を上げると、粘度も上昇
してしまい、高比重・低粘度でしかも分散安定性に優れ
たスラリーを得ることは不可能であった。本発明の合成
層状ケイ酸塩は、上記のような性質を有することによ
り、層状ケイ酸塩の増粘性以外の種々の性質の発現を期
待して、水系分散液や水系スラリーに所望の量を配合す
ることができ、しかも分散性、分散安定性に優れてい
る。したがって、例えば、水より比重を高めた分散液を
得たい場合に、従来の合成層状ケイ酸塩を用いると分散
液の比重とともに粘度も大きく上昇するが、本発明の合
成層状ケイ酸塩を水に懸濁させると、比重は高いが粘度
は水よりわずかに高いだけに抑えられた、高比重低粘度
の分散安定性に優れた分散液を得ることができる。しか
も、本発明の合成層状ケイ酸塩の分散液は可視光透過率
が高いので、透明性のよい分散系を提供でき、その利用
範囲は広い。
に説明する。 実施例1 35℃の温水190 リットルに硫酸マグネシウム136.6kg を
溶解し、溶液1を調製した。一方、30℃の温水36リット
ルに硫酸アルミニウム19.6kgを溶解し溶液2を、30℃の
温水170 リットルに3号ケイ酸ナトリウム132.6kg 及び
水酸化ナトリウム34.6kgを溶解し溶液3を、それぞれ調
製した。溶液1に溶液3を攪拌しながら45分間かけて徐
々に加えた。ここに、溶液2を20分間かけて徐々に加え
た。この混合溶液のpHを測定しながら、9.4 になるよ
うに20%の水酸化ナトリウム溶液を加えた。生成した原
料ゲルは、フィルタープレスで濾過、洗浄を行い、ケー
キは水800リットルとともにオートクレーブに移した。
ここに、水酸化ナトリウム1〜3kgを水10リットルに溶
解した溶液を加えてpHを10.1〜10.2に調整した後、オ
ートクレーブを密封し、温度250 ℃、自生圧力40kg/cm2
の条件で3.5 時間水熱処理を行った。水熱反応後の合成
層状ケイ酸塩スラリー900 リットルを、フィルタープレ
スで濾過し、60℃の温水300リットルで3回洗浄して、
未反応あるいは遊離の塩類を除いた後、乾燥、粉砕して
試料1を70kg得た。
く同様に処理し、その後、ケーキをメチルアルコール10
0 リットルで洗浄して水をアルコールで置換した後に乾
燥・解砕して試料2を70kg得た。アルコール置換を行っ
た後に乾燥すると、多孔質の軟らかい乾燥ケーキが得ら
れ、強力な粉砕をせずとも、軽い解砕で試料2を得るこ
とができた。
施例2と全く同様に処理し、試料3を70kg得た。実施例
2と同様に多孔質で軟らかい乾燥ケーキが得られ、軽い
解砕で試料3を得ることができた。
合成層状ケイ酸塩スラリーを、濾過も洗浄もせずに、そ
のまま乾燥、粉砕して試料4を得た。 比較例2 水熱処理までは実施例1と全く同様に処理し、得られた
合成層状ケイ酸塩スラリーを、濾過だけ行い、洗浄はせ
ずに乾燥、粉砕して試料5を得た。
料について、次の測定を行った。 (1)粘度 各試料の3%水分散液の25℃における見掛け粘度をB
型粘度計で60rpmで測定した。 (2)膨潤度 水中での各試料の膨潤度を測定した。 (3)陽イオン交換容量 (4)可視光透過率 各試料の1%水分散液について、光路長10mm、波長
500nmの光透過率(水を100%とした)を測定し
た。結果を表1に示す。
塩は、従来の合成層状ケイ酸塩(比較試料1及び2)に
比較して、膨潤力はわずかに劣るものの、同等の陽イオ
ン交換容量を有し、分散液の可視光透過率が高く、しか
も粘度が極めて低いことがわかる。
Claims (3)
- 【請求項1】 3%水系分散液のB型粘度計で測定した見
掛け粘度が3 〜10cPであり、膨潤度が20ml/2g以上であ
り、陽イオン交換容量が50〜130 ミリ当量/100gであ
り、かつ、光路長10mmのセルで測定した1%分散液の可視
光透過率が60%以上であることを特徴とする合成層状ケ
イ酸塩。 - 【請求項2】 層状ケイ酸塩がスメクタイトであること
を特徴とする請求項1記載の合成層状ケイ酸塩。 - 【請求項3】 層状ケイ酸塩がマグネシウム塩及び/又
はアルミニウム塩と水ガラスとを水熱反応させて水熱反
応処理物を得、これを濾過、洗浄して未反応又は遊離の
塩類を除去後、乾燥して得られたものであることを特徴
とする請求項1記載の合成層状ケイ酸塩。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP00880197A JP3998748B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 合成層状ケイ酸塩 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP3998748B2 JP3998748B2 (ja) | 2007-10-31 |
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ID=11702965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00880197A Expired - Lifetime JP3998748B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 合成層状ケイ酸塩 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3998748B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002155208A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-28 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物の製造方法及び熱可塑性樹脂組成物 |
WO2003018477A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Southern Clay Products, Inc. | Methods for making synthetic smectites |
JP2008013401A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Kunimine Industries Co Ltd | 膨潤性層状ケイ酸塩 |
JP2008137828A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 粘土膜の製造方法、この方法で得られた粘土膜 |
JP2009149881A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Commissariat A L'energie Atomique | ディスパージョン形成剤としての金属有機シリケートポリマーの使用 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP00880197A patent/JP3998748B2/ja not_active Expired - Lifetime
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