JPS58176116A - 膨潤性ケイ酸塩 - Google Patents
膨潤性ケイ酸塩Info
- Publication number
- JPS58176116A JPS58176116A JP5900482A JP5900482A JPS58176116A JP S58176116 A JPS58176116 A JP S58176116A JP 5900482 A JP5900482 A JP 5900482A JP 5900482 A JP5900482 A JP 5900482A JP S58176116 A JPS58176116 A JP S58176116A
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- JP
- Japan
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- silicic acid
- acid salt
- water
- swellable
- tri
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- Pending
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は水中において膨潤し、優れたゲル形成能を有
する新規膨潤性ケイ酸塩に関する。
する新規膨潤性ケイ酸塩に関する。
マグネシウムおよびシリコンを含み、アルミニウムをほ
とんど含有していない膨潤性粘土鉱物としては天然には
スチブンサイトおよびヘクトライトが知られている。マ
クエワンによればスチブンサイトおよびヘクトライトの
モデル的化学式は（Ｉ）式および（Ｉｔ）式で表わされ
ている（ ＭｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅＭＬｎｅｒ
ａｌｓ ｂｙ Ｄ、 Ｍ、ＯｌＭａａｋａｎ、 Ｔｈｅ
Ｘ−ｒａｙ工ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｃｒｙｓｔａｌ ５ｔｒｕｃ’ｂｕｒｅｓ ｏｆ ｃｌ
ａｙ ｍ１ｎｅｒａｌｓｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｇ、 Ｂ
ｒｏｗｎ、 Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ ５ｏｃｉｅ
ｔｙ、 Ｌｏｎｄｏｎ。
とんど含有していない膨潤性粘土鉱物としては天然には
スチブンサイトおよびヘクトライトが知られている。マ
クエワンによればスチブンサイトおよびヘクトライトの
モデル的化学式は（Ｉ）式および（Ｉｔ）式で表わされ
ている（ ＭｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅＭＬｎｅｒ
ａｌｓ ｂｙ Ｄ、 Ｍ、ＯｌＭａａｋａｎ、 Ｔｈｅ
Ｘ−ｒａｙ工ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｃｒｙｓｔａｌ ５ｔｒｕｃ’ｂｕｒｅｓ ｏｆ ｃｌ
ａｙ ｍ１ｎｅｒａｌｓｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｇ、 Ｂ
ｒｏｗｎ、 Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ ５ｏｃｉｅ
ｔｙ、 Ｌｏｎｄｏｎ。
１９７ａ ｐ１４３〜２ｏ７）。
↓
Ｍ”ｏ、 ６７
面体層にマグネシウムが位置している。
スチブンサイトの層間電荷の発生源は八面体層中のマグ
ネシウムの欠損に基づくものと考えられており、交換性
陽イオンの数はＯｚ、（ＯＨ）４を基準として比べた場
合、スメクタイトの他の種より小さく、はぼ半分である
。一方へクトライトの場合は八面体層におけるマグネシ
ウムの−°部がリチウムと置換したために生じた陰電荷
と電気的中性を保つ形で層間に陽イオンが入る。
ネシウムの欠損に基づくものと考えられており、交換性
陽イオンの数はＯｚ、（ＯＨ）４を基準として比べた場
合、スメクタイトの他の種より小さく、はぼ半分である
。一方へクトライトの場合は八面体層におけるマグネシ
ウムの−°部がリチウムと置換したために生じた陰電荷
と電気的中性を保つ形で層間に陽イオンが入る。
本発明者らは優れた陽イオン交愕能あるいはゲル形成能
を有する膨潤性ケイ酸塩の合成について長年鋭意研究を
重ねた結果、天然に存在しない新規の膨潤性ケイ酸塩の
発明に至った。
を有する膨潤性ケイ酸塩の合成について長年鋭意研究を
重ねた結果、天然に存在しない新規の膨潤性ケイ酸塩の
発明に至った。
すなわち、この発明は一般式
％式％（）
（式中のａ、 ｘ、 ｂおよびｙの値は３ （ａ（７、
ｏ＜−ｘ＜２．ｏ（ｂ（！；、ｏさｙ （！； 、 ｂ
−ｙ＞ ｏとし、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウ
ムイオン、アミンなどの一価陽イオンである）で表わさ
れる膨潤性ケイ酸塩を提供するものである。
ｏ＜−ｘ＜２．ｏ（ｂ（！；、ｏさｙ （！； 、 ｂ
−ｙ＞ ｏとし、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウ
ムイオン、アミンなどの一価陽イオンである）で表わさ
れる膨潤性ケイ酸塩を提供するものである。
この一般式＠）式におけるシリコンは四面体層にまたマ
グネシウムは八面体層に位置しており２本発明の膨潤性
ケイ酸塩はトリ型スメクタイトに属し、ヘクトライトに
類似した構造を有する。すなわち、ヘクトライトにおい
ては層間陽イオンの発生源は八面体層のマグネシウムの
一部をリチウムで置換したために生じるが２本発明の膨
潤性ケイ酸塩は八面体層のマグネシウムの一部をナトリ
ウムで同形置換することにより陽イオン交換能が生ずる
。このように八面体層中のマグネシウムの一部がナトリ
ウムと同形置換したトリ型スメクタイトは文献未載の新
規ケイ酸塩である。一般に八面体層中のマグネシウムを
他のイオンで置換すると静電的な状態に変化が生じＯＨ
基の伸縮振動が影響されることが知られている。
グネシウムは八面体層に位置しており２本発明の膨潤性
ケイ酸塩はトリ型スメクタイトに属し、ヘクトライトに
類似した構造を有する。すなわち、ヘクトライトにおい
ては層間陽イオンの発生源は八面体層のマグネシウムの
一部をリチウムで置換したために生じるが２本発明の膨
潤性ケイ酸塩は八面体層のマグネシウムの一部をナトリ
ウムで同形置換することにより陽イオン交換能が生ずる
。このように八面体層中のマグネシウムの一部がナトリ
ウムと同形置換したトリ型スメクタイトは文献未載の新
規ケイ酸塩である。一般に八面体層中のマグネシウムを
他のイオンで置換すると静電的な状態に変化が生じＯＨ
基の伸縮振動が影響されることが知られている。
本発明の膨潤性ケイ酸塩の赤外吸収スペクトルにおいて
０椹の伸縮振動は３３！！；０１１． 、ｕ３０Ｃ１１
１および３’１３００ｎに特性吸収を示し、それぞれ（
”ｇ＋ Ｍｇ＋ ”） ＯＬ（Ｍｇ＋ ”ｇ＋ Ｍｇ）
ＯＨおよび層間水のＯＨ伸縮振動に対応し、八面体層
中でマグネシウムの一部をナトリウムが置換しているこ
とを示す。
０椹の伸縮振動は３３！！；０１１． 、ｕ３０Ｃ１１
１および３’１３００ｎに特性吸収を示し、それぞれ（
”ｇ＋ Ｍｇ＋ ”） ＯＬ（Ｍｇ＋ ”ｇ＋ Ｍｇ）
ＯＨおよび層間水のＯＨ伸縮振動に対応し、八面体層
中でマグネシウムの一部をナトリウムが置換しているこ
とを示す。
本発明の膨潤性クイ酸塩はトリ型スメクタイトであるヘ
クトライトに類似したＸ線粉末回折パターンを示すが、
全体的に各ピークはへクトライトに比べてブロードであ
る。（０乙θ）面のｄ値；を比較するとヘクトライトは
／、３／ＩＡ付近の値を示すのに対し２本発明の膨潤性
ケイ酸塩では／、！；３／）、付近のやや高い値を示し
、ヘクトライトと区別できる。
クトライトに類似したＸ線粉末回折パターンを示すが、
全体的に各ピークはへクトライトに比べてブロードであ
る。（０乙θ）面のｄ値；を比較するとヘクトライトは
／、３／ＩＡ付近の値を示すのに対し２本発明の膨潤性
ケイ酸塩では／、！；３／）、付近のやや高い値を示し
、ヘクトライトと区別できる。
本発明の膨潤性ケイ酸塩は水溶性マグネシウム塩とケイ
酸の均質混合溶液をアルカリ溶液で沈澱させ、ン濾過、
水洗により副生溶解質を除去した後。
酸の均質混合溶液をアルカリ溶液で沈澱させ、ン濾過、
水洗により副生溶解質を除去した後。
ナトリウムイオンを添加し、１０θ０Ｃないし３００℃
の条件下で水熱反応を行うことにより容易に得られる。
の条件下で水熱反応を行うことにより容易に得られる。
（ｆｆｌ）式におけるａの値は通常６近辺の値が好まし
く、Ｘは０６〜／、−の間の値を選ぶことが望ましい。
く、Ｘは０６〜／、−の間の値を選ぶことが望ましい。
ｂの値は測定困難であるが２通常グ近辺の値を示す。フ
ッ素は特に添加しなくても反応は容易に達成される。一
般に反応温度が高いほど反応速度は大きなり９反応時間
が長いほど結晶は良好となるが、常圧ｌＯＯ′Ｃの条件
では少なくとも７２時間以上、望ましくはＪ４Ｚ時間以
上の反応時間を要し。
ッ素は特に添加しなくても反応は容易に達成される。一
般に反応温度が高いほど反応速度は大きなり９反応時間
が長いほど結晶は良好となるが、常圧ｌＯＯ′Ｃの条件
では少なくとも７２時間以上、望ましくはＪ４Ｚ時間以
上の反応時間を要し。
ＩＩ／ｋｔｑ／Ｃｙｎ”、 ２ ！；σＣの条件では７
〜６時間で充分である本発明の膨潤性ケイ酸塩はトリ型
スメクタイトであるヘクトライトに類似したＸ線粉末回
折線を示し、かつ非常に大なる塩基交換容量を示す。ま
た水中において優れた膨潤性および分散性を示し。
〜６時間で充分である本発明の膨潤性ケイ酸塩はトリ型
スメクタイトであるヘクトライトに類似したＸ線粉末回
折線を示し、かつ非常に大なる塩基交換容量を示す。ま
た水中において優れた膨潤性および分散性を示し。
はとんど着色しない水系ゲルを生成する特徴があり、チ
クソトロピー的性質を有しているため化粧品、医薬品、
水溶性塗料などの添加剤、固体粒子の懸濁安定剤、チク
ソトロピー付与剤などとして極めて有用である。また高
価なリチウム塩の代りに安価なナトリウム塩を使用する
ため経済的に有利に合成されうる。また、試薬から合成
するため重金属イオンを本質的にほとんど含有していな
いため２食酢、ブドウ酒などの濁りとりなど食品分野で
の応用にも適している。更に有機物複合体とすることよ
り親油性粘土として用いることもできる。
クソトロピー的性質を有しているため化粧品、医薬品、
水溶性塗料などの添加剤、固体粒子の懸濁安定剤、チク
ソトロピー付与剤などとして極めて有用である。また高
価なリチウム塩の代りに安価なナトリウム塩を使用する
ため経済的に有利に合成されうる。また、試薬から合成
するため重金属イオンを本質的にほとんど含有していな
いため２食酢、ブドウ酒などの濁りとりなど食品分野で
の応用にも適している。更に有機物複合体とすることよ
り親油性粘土として用いることもできる。
次に実施例によってこの発明をさらに詳細に説明する。
実施例！
／ｌのビーカーに水３００Ｍ１を入れ、３号水ガラス（
８１０２２１ｒ％、Ｈａ、０り％２モル比３２２） Ｉ
ｔ ｆ／を溶解し。
８１０２２１ｒ％、Ｈａ、０り％２モル比３２２） Ｉ
ｔ ｆ／を溶解し。
シウム六水和物−級試薬（純度９ｇ％）ｓｓｙをとかし
た溶液を加えたケイ酸−マグネシウム塩均質溶液を２規
定水酸化す） ＩＪウム溶液３ｏｏｍｌ中に撹拌しなが
らＳ分間で滴下する。直ちに得られた反応沈澱物をｊ過
し、塩素反応が認められなくなるまで充分に水洗した後
、／４内容積のステンレス製オートクレーブに移し、水
酸化ナトリウムｔｔｙを溶解した水溶液３０ｍ１および
１０％フッ化水素酸２０ｙｔｔｌを加えテスラリー状と
すルｏ ５ Ｋｇ／ｃｍ”、 Ｂ；０ °ｃで１２時間
反応させる。冷却後１反応物をとりだし、ざＯｏＣで乾
燥した後、接潰機にて粉砕する。
た溶液を加えたケイ酸−マグネシウム塩均質溶液を２規
定水酸化す） ＩＪウム溶液３ｏｏｍｌ中に撹拌しなが
らＳ分間で滴下する。直ちに得られた反応沈澱物をｊ過
し、塩素反応が認められなくなるまで充分に水洗した後
、／４内容積のステンレス製オートクレーブに移し、水
酸化ナトリウムｔｔｙを溶解した水溶液３０ｍ１および
１０％フッ化水素酸２０ｙｔｔｌを加えテスラリー状と
すルｏ ５ Ｋｇ／ｃｍ”、 Ｂ；０ °ｃで１２時間
反応させる。冷却後１反応物をとりだし、ざＯｏＣで乾
燥した後、接潰機にて粉砕する。
本品はｌＯｊミリグラム当Ｍ／１００９の塩基交換容量
および７ｇミリモル／ １０ｏ ｙのメチレンブルー吸
着能を有し、そのＸ線粉末回折図はトリ型スメクタイト
であるヘクトライトのものと類似している。本品３ｇを
水９３；ｙｎｔに分散した所、チクソトロピー性の大な
る固体ゲルを形成した。
および７ｇミリモル／ １０ｏ ｙのメチレンブルー吸
着能を有し、そのＸ線粉末回折図はトリ型スメクタイト
であるヘクトライトのものと類似している。本品３ｇを
水９３；ｙｎｔに分散した所、チクソトロピー性の大な
る固体ゲルを形成した。
実施例２
実施例１と同様な操作で反応沈澱物を作る。ただし使用
する塩化マグネシウム六水和物−級試薬（純度９１ｒ％
）量を乙２ｇとする。次にこの反応沈澱物を／ｌ内容積
のオートクレーブに移し、水酸化ナトリウムｔｔｙを溶
解した水溶液Ａ；Ｏｗｌを加えてスラリー状とする。／
！；、９ Ｋｇ／ＣｒＸ 、 ２００°Ｃで３時間反応
させる。冷却後１反応物をとりだし、ｔｒｏ′Ｃで乾燥
した後窃潰機にて粉砕する。
する塩化マグネシウム六水和物−級試薬（純度９１ｒ％
）量を乙２ｇとする。次にこの反応沈澱物を／ｌ内容積
のオートクレーブに移し、水酸化ナトリウムｔｔｙを溶
解した水溶液Ａ；Ｏｗｌを加えてスラリー状とする。／
！；、９ Ｋｇ／ＣｒＸ 、 ２００°Ｃで３時間反応
させる。冷却後１反応物をとりだし、ｔｒｏ′Ｃで乾燥
した後窃潰機にて粉砕する。
本品は／／／ミリグ、ラム当量／１００ｇの塩基交換容
量およびざｌミリモル／１００９のメチレンブルー吸着
能を有し、そのＸ線粉末回折図はへクトライトのものと
類似している。本品３ｇを水９７ｍ１に分散した所、チ
クソトロピー性の大なる固体ゲルを形成した。
量およびざｌミリモル／１００９のメチレンブルー吸着
能を有し、そのＸ線粉末回折図はへクトライトのものと
類似している。本品３ｇを水９７ｍ１に分散した所、チ
クソトロピー性の大なる固体ゲルを形成した。
本品はフッ素を含有しないため２食品、化粧品。
医薬などの分野での使用に有用である。
実施例３
実施例１と同様にして得た反応沈澱物を／ｌ内容積のオ
ートクレーブに移し、７０％水酸化ナト リウム溶液２
！；ｍｌを加えてスラリー状とする。’Ｉ／、ＯＫ９／
（７）”、 ２！；０°Ｃで２時間反応させる。冷却後
反応物をとりだし、ざＯｏＣで乾燥した後、（ツ漬機に
て粉砕する。
ートクレーブに移し、７０％水酸化ナト リウム溶液２
！；ｍｌを加えてスラリー状とする。’Ｉ／、ＯＫ９／
（７）”、 ２！；０°Ｃで２時間反応させる。冷却後
反応物をとりだし、ざＯｏＣで乾燥した後、（ツ漬機に
て粉砕する。
本品はＩＯタミリグラム当！ｌｌ／１００ｇの塩基交換
容量およびｌｒクミリモル／１００！のメチレンブルー
吸着能を有し、そのＸ線粉末回折図はへクトライトのも
のと類似している。
容量およびｌｒクミリモル／１００！のメチレンブルー
吸着能を有し、そのＸ線粉末回折図はへクトライトのも
のと類似している。
められた。、２０００Ｃに加熱した試料では層間水によ
る３１１３０αの巾広い特性吸収は消滅し、八面体層中
（Ｍｇ＊ Ｍｇ＋ Ｎａ） ＯＨおよび（Ｍｇ＋ Ｍｇ
＋ Ｍｇ ） ＯＨのＯＨ基伸縮振動による３６ざＳα
および３乙３０Ｃｍ の特性吸収がはっきりと観察さ
れ、八面体層中でマグネシウムの一部をナトリウムで置
換されていることが確認された。本品３ｇを水９７ｚｔ
に分散した所、チクソトロピー性のきわめて大なる固体
ゲルを形成した。
る３１１３０αの巾広い特性吸収は消滅し、八面体層中
（Ｍｇ＊ Ｍｇ＋ Ｎａ） ＯＨおよび（Ｍｇ＋ Ｍｇ
＋ Ｍｇ ） ＯＨのＯＨ基伸縮振動による３６ざＳα
および３乙３０Ｃｍ の特性吸収がはっきりと観察さ
れ、八面体層中でマグネシウムの一部をナトリウムで置
換されていることが確認された。本品３ｇを水９７ｚｔ
に分散した所、チクソトロピー性のきわめて大なる固体
ゲルを形成した。
本品の水系分散液と市販の精製ベントナイトであるクニ
ピアＦおよびオスモスＮの各水系分散液の粘度を比較し
た結果は次の通りで本発明製品が極めて高い増粘作用を
もっていることが認められる水系分散液の粘度※（セン
チボアス／２ｔ’Ｃ）特許出願人 工業技術院長 石
坂 誠 −指定代理人 工業技術院東北工業技術試験所
長和泉 学
ピアＦおよびオスモスＮの各水系分散液の粘度を比較し
た結果は次の通りで本発明製品が極めて高い増粘作用を
もっていることが認められる水系分散液の粘度※（セン
チボアス／２ｔ’Ｃ）特許出願人 工業技術院長 石
坂 誠 −指定代理人 工業技術院東北工業技術試験所
長和泉 学
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一般式 （Ｓｉｌ （Ｍｇａ−ｘ Ｎａ ｘ） ｏ＋ｂ＋ａ４ｂ
（（ＯＨ） ｂ−ｙ Ｆｙ ） ’）”−ｘｙ” （式
中のａ、 ｘ、 ｂおよびｙの値は５ （、、’、 ａ
＜ ７ 、 ｏ ＜ ｘ ＜、２ 、ｏ（ｂ（ｊ、ｏ
≦ｙ ＜ ｓ 、 ｂ −ｙ ＞ ｏとし。 Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン。 アミンなどの一価陽イオンである）で表わされる膨潤性
ケイ酸塩。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5900482A JPS58176116A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 膨潤性ケイ酸塩 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5900482A JPS58176116A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 膨潤性ケイ酸塩 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176116A true JPS58176116A (ja) | 1983-10-15 |
Family
ID=13100701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5900482A Pending JPS58176116A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 膨潤性ケイ酸塩 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58176116A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749676A (en) * | 1985-11-26 | 1988-06-07 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the preparation of a crystalline, swellable sheet silicate of the saponite type |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5124598A (en) * | 1974-08-23 | 1976-02-27 | Nobutoshi Daimon | Unmo oyobi sonokendakutaino seizohoho |
-
1982
- 1982-04-09 JP JP5900482A patent/JPS58176116A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5124598A (en) * | 1974-08-23 | 1976-02-27 | Nobutoshi Daimon | Unmo oyobi sonokendakutaino seizohoho |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749676A (en) * | 1985-11-26 | 1988-06-07 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the preparation of a crystalline, swellable sheet silicate of the saponite type |
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