JPS62123078A - 無機層状多孔体の製法 - Google Patents

無機層状多孔体の製法

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JPS62123078A
JPS62123078A JP26170485A JP26170485A JPS62123078A JP S62123078 A JPS62123078 A JP S62123078A JP 26170485 A JP26170485 A JP 26170485A JP 26170485 A JP26170485 A JP 26170485A JP S62123078 A JPS62123078 A JP S62123078A
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平尾 正三
勝 横山
隆 岸本
孝一 高濱
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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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】 〔技術分野〕 この発明は、断熱性に優れた無機層状多孔体の製法に関
する。
〔背景技術〕
空隙を有する層状多孔体として、膨潤性層状化合物の層
間に水酸化物等の異種物質を挿入反応させたインターカ
レーション物質がある(たとえば、特開昭54−588
4号公報および特開昭54−16386号公報参照)。
ところが、このものは、層間距離が10Å以下と小さい
ため、吸着水の影古を受けやすく、また、断熱性の点で
もあまりすぐれているとはいえないものである。
これに対し、微細多孔質粘土材料として、スメクタイト
型鉱物に水溶性高分子化合物を混合したものを使用し、
それに、陽イオン性酸化物あるいは重合体状シリカをイ
ンターカレーションすることが、特開昭60−1318
78号公報、特開昭60−137812号公報5特開昭
60−137813号公報、特開昭60−155526
号公報、ならびに、特開昭60−166217号公報等
に示されている。これらの方法によれば、層間距離を先
述のインターカレーション物質の場合の10Å以下から
、30人程度にまで拡げることができる。しかしながら
、この方法によって形成された層状多孔体では、前述し
たように層間距離を30人程度にまで拡げることができ
ても、その空隙内に水分が吸着されやすいため、この水
分の吸着による各層間の熱的な短絡が発生することがさ
けられず、熱物性の向上が期待できない。
〔発明の目的〕
この発明は、このような現状に鑑みて、層間に比較的大
きな空隙を有して断熱効果に優れた無機層状多孔体の製
法を提供するものである。
〔発明の開示〕
この発明は、このような目的を達成するために、膨潤さ
せた膨潤性層状化合物の層間に、あらかじめイオン交換
処理を施したコロイド状無機化合物と陽イオン性無機化
合物および金属アルコラートのうちの少なくとも一方と
を反応させて得られる反応物を挿入し、乾燥を行って前
記層間に微細な空隙を形成するようにする無機層状多孔
体の製法を要旨とする。
以下に、この発明を、その1実施例を表す図面を参照し
ながら詳しく説明する。
構造を模式化してあられした第1図にみるように、この
発明の無機層状多孔体の製法によって得られる無機層状
多孔体Aは、無機層状化合物の層1.1間に、無機化合
物2が挿入固定されている。そのため、その層間の空隙
3が30〜600人に保持されている。
膨潤性層状化合物としては、Na−モンモリロナイト、
Ca−モンモリロナイト酸性白土、3−八面体合成スメ
クタイトおよび合成雲母(Na゛フッ素四ケイ素雲母)
等が挙げられるが、膨潤性層状化合物でありさえすれば
、これらに限られるものではない。Ca−モンモリロナ
イトおよび酸性白土等のような膨潤性層状化合物を主材
として用いる場合には、強い剪断力を加えないと膨潤し
にくいので、膨潤時は混練する必要がある。
無機化合物となる反応物としては、あらかじめイオン交
換処理を施したコロイド状無機化合物に、陽イオン性無
機化合物あるいは金属アルコラートを反応させたものが
用いられる。コロイド状無機化合物としては、5i02
 、Sbz O3+  Fez 03 、A Iz O
3およびZrO2などが挙げられ、これらが単独で、あ
るいは、複数で用いられる。このようなコロイド状無機
化合物をイオン交換処理する方法も特に限定はされない
が、たとえば、前記コロイド状無機化合物をイオン交換
樹脂中に通す等の方法が挙げられる。以上のように、コ
ロイド状無機化合物をイオン交換処理するのは、このコ
ロイド状無機化合物と、前記陽イオン性無機化合物、あ
るいは、金属アルコラートとの反応を円滑に行うためで
ある。すなわら、このようなコロイド状無機化合物は、
通常、その表面がマイナスに帯電しており、それによっ
てコロイド状態が破壊される恐れがあるため、Na”や
NH。
゛等を配合して前記コロイド状無機化合物を有効に単分
散させ、コロイド状態の安定化をはかっている。ところ
が、このようなコロイド状無機化合物では、その表面付
近にある前記Na“やNH。
゛が障害となって、前記陽イオン性無機化合物や金属ア
ルコラートとの反応を円滑に進行させることができない
。そこで、この発明では、このようなNa”やN H,
°等を、イオン交換処理によって除去しておいてから、
あらためて、前記陽イオン性無機化合物や金属アルコラ
ートと反応させるようにすることで、この反応を円滑に
進行させるようにしたのである。陽イオン性無機化合物
としては、T i CI aなどのチタン系化合物、Z
rOCl2などのジルコニウム系化合物、ハフニウム系
化合物、リン素化合物、ホウ素系化合物などが挙げられ
る。金属アルコラートとしては、Si(OR)4 、T
i  (OR)a 、Zr (OR)41 PO(OR
)3 、B (OR)3などが挙げられる。
そして、これらが単独であるいは複数で用いられる。
つぎに、この無機層状多孔体の製法について、その1実
施例を模式化して表した図面に基づいて詳しく説明する
膨潤性粘土鉱物のような物質は、第2図に示すように、
膨潤性層状化合物A、の集まりでできている。主材たる
この化合物A、を水などの溶媒と混合(必要に応じ混練
)して、第3図にみるように、層1,1間に溶媒4を含
ませてあらかじめ膨潤させておく、溶媒としては、一般
に水が用いられるが、それ以外の極性溶媒、たとえば、
メタノール、DMF、DMSOを単独で、あるいは、混
合して用いるようにしても構わない。つぎに、あらかじ
め、前述したようにイオン交換処理しておいたコロイド
状無機化合物と、陽イオン性無機化合物または金属アル
コラートとを反応させる。この反応によって、陽イオン
性無機化合物または金属アルコラート中の陽イオンによ
り表面が正電荷に帯電した反応物2′が得られる。こう
してできた反応物2′をあらかじめ膨潤させておいた膨
潤性層状化合物と混合して、第4図に示すように層状化
合物の層1,1間に挿入する。この挿入によって、反応
物2′の表面正電荷が層1,1間のNa”などの陽イオ
ンとイオン交換して層1表面のマイナス部分と電気的に
結合して、層1.1間を押し広げたまま保持することが
できると考えられる。混合時の温度は30〜90℃の範
囲、特に70℃前後で行うことが望ましい。この混合物
を遠心分離して脱水を行ったのち、第5図にみるように
、ヘラなどで板状に配向させる。この板状材を60〜7
0℃で熱して乾燥したのち、2O0〜600℃、好まし
くは450〜550°Cで焼成すると、層間に無機化合
物2が挿入された板状の無機層状多孔体を得ることがで
きる。
この発明において、反応物2′の挿入は、膨潤性層状化
合物の膨潤と同時、すなわち膨潤性層状化合物を膨潤さ
せつつ行ってもよい。また、焼成をせず乾燥だけで成形
体を得るようにしても構わない。しかしながら、焼成ま
で行う方が構造の安定が得られるので好ましい。
つぎに、実施例を詳しく説明する。
(実施例1) コロイド状無機化合物としてコロイダルシリカ(日産化
学工業023製:平均粒径50人、2O重■%水溶液)
を用い、これを陽イオン交換樹脂(オルガノ住荀製:ア
ンパーライトlR52O)に数回通してイオン交換処理
を行った。コロイダルシリカをイオン交換樹脂に通す回
数は特に限定されないが、はぼ10回程度通してやれば
、充分に効果が得られるのである。つぎに、イオン交換
処理が終了した前記コロイダルシリカに対し、陽イオン
性無機化合物として塩化チタン(牛丼化学薬品0菊製特
級)25重量%水溶液を反応させて反応を得た。この反
応物をあらかじめ水で膨潤させておいたNa−モンモリ
ロナイト (クニミネ工業@製りニピアF)に加え、約
60℃で混合反応させた。
その後、この混合物を遠心分離して水分を除去し、残っ
た固形物を配向させて60〜70℃の温度で熱風乾燥を
行った。これをさらに、450〜500℃で2時間焼成
し、無機層状多孔体からなる厚み3鶴の板状成形体試料
を得た。
なお、Na−モンモリロナイト、水、コロイダルシリカ
、塩化チタンの配合比は、モル比で1ニア000:10
:1であった。
(実施例2) 金属アルコラートとしてのT i(o C3Ht )4
 〔チタン酸テトライソプロピル〕を塩化チタンのかわ
りに用いるようにした以外は、実施例1と同様の操作を
行い、板状成形体試料を得た。
(実施例3) コロイド状無機化合物として、酸化アンチモンゾル(日
産化学工業園製:平均100人、40重量%水溶液)を
用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、板状成形
体試料を得た。
(実施例4) 塩化チタンのかわりに、金属アルコラートであるTi 
 (QC3H,)とZ r (OCal Ht )とを
併用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、板状成
形体試料を得た。
なお、Na−モンモリロナイト、水、コロイダルシリカ
、  T i  (OCz Ht ) 、  Z r 
 (OC3Hl)の配合比は、モル比で1 ニア000
:10:o、s:o、sであった。
(実施例5) コロイド状無機化合物として、コロイダルシリカと酸化
アンチモンゾルとを併用した以外は、実施例1と同様の
操作を行い、板状成形体試料を得た。
なお、Na−モンモリロナイト、水、コロイダルシリカ
、アンチモンゾル、塩化チタンの配合比は、モル比で1
ニア000:5:5:1であった(比較例1) コロイド状無機化合物としてコロイダルシリカ(平均粒
度130人、2O重足%水溶液)を、膨潤性層状化合物
としてNa−モンモリロナイト(クニミネ工業(種型ク
ニビアF)を、それぞれ使用し、これを水溶性高分子化
合物であるポリエチレンオキサイド(明放化学((@製
アルコックスE75、平均分子量150万〜22O万)
および水とともに70゛Cで40分間混合した。この混
合物をヘラなどで板状に配合させ乾燥後、400℃、2
時間の焼成を行い、板状成形体試料を得た。
なお、Na−モンモリロナイト水、コロイダルシリカ、
ポリエチレンオキサイドの配合比は、重量比で1:10
:3:0.1であった。
これら実施例で得られた成形体試料の開花率。
層間距離、密度、熱伝導率を測定し、その結果を、公知
の方法で得た無機層状多孔体からなる成形体試料9石膏
ボードおよび砂の成形体の3つの比較例の結果と併せて
第1表に示す。なお、開孔率はつぎのような式 によって得られる。比表面積は窒素吸着法におけるBE
Tの方法、平均層間距離(細孔分布)は窒素吸着法にお
けるcr法を用いて得た。窒素吸着装置はカンタクロー
ム社のオートソーブ6を用いた。熱伝導測定は、キセノ
ンフラッシュ法による熱伝導率測定装置を用いた。
〔発明の効果〕
この発明の無機層状多孔体の製法は、以上のように構成
されているため、無機化合物によって全体の25%以上
が層間隔を30〜600人の保持されて開孔率が25%
以上になっており、低熱伝専率であって断熱材等に有用
な断熱性に非常にすぐれ、かつ、経年劣化も少ない無機
層状多孔体を確実に得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は無機層状多孔体の模式的側面図、第2図は膨潤
性層状化合物の模式的側面図、第3図はその膨潤に至る
状態を説明する説明図、第4図は溶液中における無機化
合物の挿入途中の状態を説明する説明図、第5図は無機
層状多孔体を配向させ板状にした状態を説明する説明図
である。 A・・・無機層状多孔体 A、・・・膨潤性無機層状化
合物 1・・・層 2′・・・反応物 3・・・空隙代
理人 弁理士  松 本 武 彦 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 与4萌悼甫正書(自発) 昭和61年 1月18日

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)膨潤させた膨潤性層状化合物の層間に、あらかじ
    めイオン交換処理を施したコロイド状無機化合物と陽イ
    オン性無機化合物および金属アルコラートのうちの少な
    くとも一方とを反応させて得られる反応物を挿入し、乾
    燥を行って前記層間に微細な空隙を形成するようにする
    無機層状多孔体の製法。
  2. (2)コロイド状無機化合物が、SiO_2、Sb_2
    O_3、Fe_2O_3、Al_2O_3およびZrO
    _2からなる群より選ばれた少なくとも1つである特許
    請求の範囲第1項記載の無機層状多孔体の製法。
  3. (3)陽イオン性無機化合物がチタン系化合物、ジルコ
    ニウム系化合物、ハフニウム系化合物、リン系化合物、
    および、ホウ素系化合物からなる群より選ばれた少なく
    とも1つの化合物である特許請求の範囲第1項または第
    2項記載の無機層状多孔体の製法。
  4. (4)金属アルコラートが、Si(OR)_4、Ti(
    OR)_4、Zr(OR)_4、PO(OR)_3、お
    よび、B(OR)_3からなる群より選ばれた少なくと
    も1つである特許請求の範囲第1項ないし第3項のいず
    れかに記載の無機層状多孔体の製法。
  5. (5)イオン交換処理が、コロイド状無機化合物をイオ
    ン交換樹脂中に通すことによって行われる特許請求の範
    囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の無機層状多孔
    体の製法。
  6. (6)膨潤性層状化合物が、Na−モンモリロナイト、
    Ca−モンモリロナイト、酸性白土、3−八面体合成ス
    メクタイトおよび合成雲母からなる群より選ばれた少な
    くとも1つである特許請求の範囲第1項ないし第5項の
    いずれかに記載の無機層状多孔体の製法。
  7. (7)隙間が30〜600Åである特許請求の範囲第1
    項ないし第6項のいずれかに記載の無機層状多孔体の製
    法。
  8. (8)乾燥を行ったのち、焼成を行う特許請求の範囲第
    1項ないし第7項のいずれかに記載の無機層状多孔体の
    製法。
JP26170485A 1985-11-20 1985-11-20 Mukisojotakotainoseiho Expired - Lifetime JPH0228545B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190776A (ja) * 1987-02-03 1988-08-08 工業技術院長 層間架橋材の製造法
JPS63230580A (ja) * 1987-03-17 1988-09-27 工業技術院長 多孔体の製造方法
US20080275175A1 (en) * 2005-03-28 2008-11-06 Mitsubishi Chemical Corporation Modified Olefin Polymer Composition and Olefin Polymer Composition Containing the Same

Cited By (3)

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