JPS5969417A - 珪酸リチウムの製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 リチウムは珪酸ソーダと異なり、耐湿性被膜を形成でき
ることから、各種の基材の防霞被覆に適していることは
周知のところである。また難燃剤としても用いられてい
る。

従って、この珪酸リチウム水溶液を単独又は他の被覆材
と併用して基材に含浸、吹付け、１１ケ塗などの方法に
て難燃かつ耐湿性塗膜を与えることができる。

にもかかわらず、珪酸リチ，ウムは珪酸ソータに比して
はるかに市場が制限されている理由は専ら製造コストが
高いことによる。

従来より、珪酸リチウムの製法は数多く提案されている
が、例えば以下の方法がある：（１）　　ソリ力ゾルと
水酸化リチウムとを反応させる方法 （特公昭３ｇ−２０’ｌｇ弘号、特公昭４１−’Ａ／ｇ
’ｌ号、特公昭．Ｓ′０−３０１，ｊｔｇ号、特公昭ｔ
＋−ａｏｌＩｇｏ号）；（２）　　金属珪素をＳ　ｉｏ
２原料として水酸化リチウムと反応させる方法 （特公昭４Ｊ’−１３ＩｂＯ号、特公昭ｑ９一９６３７
号）；（３ｌ　　Ｌｉ型陽イオン交換ｖＩｊ脂と珪酸ソ
ーダとによるイオン変換による方法（特公昭グ７−１３
１７６１号）（４）　　シリカゲルと水酸化リチウム含
有物とを加熱反応させる方法 （特公昭３９−／３．２Ｊ、１７号、特開昭５７−１Ｉ
ｌｊｔ７号）。

（１１の方法は、好ましい珪酸リチウムが得られるが、
シリカゾルの製造工程も含めて濃縮等にエネルギー消費
が大でコスト高は避けられず、（２）も同様コｆ−高で
しかも高濃度品は得られない。（３）の方法は珪酸ソー
ダ水溶液を希釈して使けれ）才゛ 用しな≠娑ならないから、同じく濃縮操作を必要とし、
しかもリチウムの１００％回収はできず工業的でない。

更に、（４）の方法は工業的に最も適した方法であるが
、水酸化リチウムは水酸化ナトリウムまたは珪酸ソーダ
を併用して使用するために珪酸リチウム自体は得られな
い。また、加圧操作を必要とするために設備投資にコス
トの負担がある。

本発明はこれらの方法のうち、（４）の方法の改良にか
かるものであり、本発明者等は上述の先行技術の欠点に
鑑み、鋭意研究したところ、シリカゲルと水酸化リチウ
ムとの反応が常圧にて充分性われることを知見し、本発
明を完成したものである。

すなわち、本発明の要旨とするところはシリカゲルと水
酸化リチウムの含水温金物を珪酸リチウムのゲル化温度
域以下の温度で均一に半透明状スラリーとなるまで解膠
させた後、カロ温して該温度域以上に常圧にて保持熟成
し、次いで放冷することを特徴とする珪酸リチウムの製
法にかかるものである。

本発明において、シリカゲルというのはシリカゾルを除
く無定形シリカであれば、その形態は問わず、特に限定
されるものではなく、例えば１通常のシリカゲル、ホワ
イトカーボンの如き湿式法からの微粉末珪酸エアロジル
と称される乾式法からの微粉末珪酸、シリコンまたはフ
ェロシリコン製造工程からの副産物であるダストあるい
は天然に産する軟珪石、畦草等があげられる。

上記のうち、本発明では珪酸ソーダ水溶液を酸で中和し
て得られたペースト状またはスラリー状のシリカゲルを
そのまま工程の続きとじて用いることが製品の品質上の
みならず工業的にも最も有利である。

他方、水酸化リチウムとしては、工業的に入手できる水
酸化リチウム含有物であれば何んでもよいが、代表的に
はＬｉ０Ｈ−Ｈ，Ｏ粉末または水乞 溶液ｌ用いる。なお、用途において必要に応じ、水酸化
ナトリウムを併用することも差支えない。

上記原料の反応割合はＳｉＯ，／Ｌｉ２Ｏのモル比がλ
、θ〜ＩＯ好ましくは３〜ｇがよく、更に固形分濃度（
ｓｉｏ、　＋Ｌｘ□０１）！−，？３重量％、好ましく
は７５〜３０重量％の範囲がよい。この理由は、この範
囲以外では本発明の目的とする製品を有利製造できない
からである。前記濃度が５重量％以下では貯蔵運搬上実
用的でないし、後で濃縮操作が必要となるなど、本発明
の高濃度品を安価に製造する意義がなく、また、？　ｇ
重ｉチ以上では高粘性となり流動性を失って品質良好な
ものが得られない。

上記配合物は、ペーストまたはスラリー状にあり、これ
を均一に混合する３、混合手段は攪拌、捏和あるいはセ
ン断分散等特に問わず、適宜混合物の性状に応じて均一
に混合させるが、この工程においては得られる珪酸リチ
ウムのゲル化温度域以下の温度で充分に時間をかけて行
うことが必要である。なお、ゲル化温度以下の温度とは
混合物の組成によって多少の変動はみられるけれども人
体常温から６０℃である。

均一な混合操作を続けることによりシリカゲルの解膠が
行われて、当初の粘性が低下して完全な液状となるがこ
の段階では、反応は不充分で未反応シリカが白濁した不
透明液体で、この白濁液は口過や遠心分離操作で分離で
きない微粒子の分散液となっている。

このような状態に至るまでの混合操作は必ずしも長時間
かける必要はなく、均一化後は静置譬生させ、この期間
は多くともｌＩｇ時間以内であり、通常Ｓ−λ弘時開時
間って行うのがよい。

次いで、得られた白濁混合液を速やかに昇温させて該ゲ
ル化温度域以上の温度に保持し、熟成することが不可欠
である。即ち、この白濁混遼 ＠麓は、一般の物性と異なって昇温することにより粘性
が増太し約６０℃以上でゲル化し攪拌できなくなる。従
って、このゲル化した状態で好ましくは９０℃〜／θθ
℃　の温度において多くとも、２４１’時間程度保持し
熟成させる。

このように熟成した反応物を次いで放冷することにより
ゲル化温度域以下に下げると、例えば常温まで下げると
完全に液化し、無色透明な珪酸リチウム水溶液が得られ
る。

次いで必要に応じて不純物の混入ある場合には口過によ
り高純度の珪酸リチウム水溶液を得ることができる。

かくして、本発明の方法によれば、安価なシを製造する
ことができる。

実施例／ ＥＩｉＯ，としてλＯ重ｉ％を含有するシリカヒドロゲ
ルｓｏｏ重搬部とＴ、１０Ｈ−Ｈ２Ｏ粉末３．２重量部
とを配合してなるペーストを温＃ｔｔｏ℃において１時
間かけて混合し、次いでその温度状態において７６６時
間静置て白濁したスラリーを得た。なお、この白濁液は
口過ができなく、また口銭も白濁していた。次いで、こ
の白濁液を攪拌しながら速やかに昇温させるとゲル化に
より粘性が増太し、ｇｏ℃に至って攪拌を停止させ、９
５℃において７．２時間静置、後放冷させた。

放冷後、得られた液体を口過して微量の水酸化鉄等の不
純物を除去した母液は、無色透明であり、分析したとこ
ろ液組成はＳｉｎ、　：　／　ｌ；、ｇ　／重量％、Ｌ
ｉ２Ｏ：　２．Ｏｆ重量％（Ｓ１０□／Ｌｉ、Ｏグ、４
ｔ９）の珪酸リチウム水溶液であった。

実施例ユ Ｓｉｎ、として−１０８８％含むシリカヒドロゲルｓｏ
ｏ重量部、Ｌｉ０Ｈ−Ｈ２０粉末、２Ｓ重量部及びフレ
ーク状ＮａＯＨ（ＮａＯＨ９７７７１ｐＨ４以上）り１
ｇ重量部を実施例／と同様の粂件と操作でナトリウム含
有珪酸リチウム水溶液（Ｓｉｎ、　／　９．／　０重ｉ
％、Ｌｉ□Ｏ／、１，１重量％、Ｎａ、Ｏθ、デｇ重箪
チ、ＳｉＯ，７Ｍ２Ｏ１、、？　？　）を得た。

クス＋ｇｏジオツギ化製）？ｌｒＭｆ部、水−！３す嵐
童部、Ｌｉ０Ｈ−Ｈ２０粉末コθ本量部を混合し′ＩＯ
℃において、２Ｑ時間静置し白濁不透明のスラリーを得
た。次いで、これを攪拌下９！；℃に速やかに加熱ゲル
化させた。なお、攪拌は７Ｊ’Ｃで停止した。こイ１．
を７２時間で静置放冷したものは、沈降した微量のシリ
カゲル粗大粒子を含む透明な液であった。口過によって
不純物を除去した液の組成はＳｉｎ、／９．’３０重素
チ、Ｌｉ２Ｏ，２，／！；重量％、モル比（Ｓｉｏ２／
　Ｌ＋ｉ４Ｄ、）　ＩＩグ６であった。

比較例 実施例／と同じ組成のペースト状混合物をグθ℃で維持
することなく速やかにｑｓ℃に加熱して／、Ｓ′時間養
生後放玲したところ、無色透明な液ではなく未反応シリ
カが分散した白濁状の珪酸リチウム水溶液であった。

他方、上記ペースト状混合物をｔＳＯ℃において畑土水
熱処理を３時間行って放冷したところ、無色透明の珪酸
リチウム液が得られた。このように、珪酸リチウムのゲ
ル化温度域以下の温度で養生しない場合には常圧での加
熱では完全に反応しないことが認められた。

特許出願人　　日本化学工業株式会社 代理人　曽　我　道　照ｊ１ （−、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　シリカゲルと水酸化リチウムの含水混合物を珪酸リ
   チウムのゲル化温度域以下の温度で均一に半透明状スラ
   リーとなるまで混合解膠させた後、加温して該温度域以
   上に保持熟成し、次いで放冷することを特徴とする珪酸
   リチウムの製法。 コ　含水混合物の組成がモル比５１０２／Ｌ１ρ　、２
   ０〜１０、固形分濃度（ＥｌｉＯ，−）Ｌｉ□ｏ）ｙ〜
   ３Ｓ重量％プ゛ある特許請求の範囲第１項記載の珪酸リ
   チウムの製法。