JPS62278174A - Manufacture of inorganic layer porous body - Google Patents

Manufacture of inorganic layer porous body

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Publication number
JPS62278174A
JPS62278174A JP12066186A JP12066186A JPS62278174A JP S62278174 A JPS62278174 A JP S62278174A JP 12066186 A JP12066186 A JP 12066186A JP 12066186 A JP12066186 A JP 12066186A JP S62278174 A JPS62278174 A JP S62278174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inorganic
compound
pillar
producing
layered porous
Prior art date
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Pending
Application number
JP12066186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
平尾 正三
勝 横山
隆 岸本
孝一 高濱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP12066186A priority Critical patent/JPS62278174A/en
Publication of JPS62278174A publication Critical patent/JPS62278174A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 3、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。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a method for producing an inorganic layered porous body with excellent heat insulation properties.

〔前景技術〕[Foreground technology]

空隙を有する層状化合物として、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)。
As a layered compound having voids, there is an intercalation material in which a different substance such as hydroxide is inserted between the layers of a swellable layered compound (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-588
4 and JP-A-54-16386).

ところが、このものは、層間距離が10Å以下と小さい
ため、吸着水の影響を受けやすく、また、断熱性の点で
も・あまり優れているとは言えないものである。
However, since this material has a small interlayer distance of 10 Å or less, it is easily affected by adsorbed water, and it cannot be said to be very good in terms of heat insulation.

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、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、層間距離を前
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。
In contrast, we used a mixture of smectite minerals and water-soluble polymer compounds as microporous clay materials.
In addition, intercalation of cationic oxide or polymeric silica has been proposed in JP-A-60-1318.
78, JP 60-137812, JP 60-137813, JP 60-155526
No. 60-166217, etc. According to these methods, the interlayer distance can be increased from 10 Å or less in the case of the above-mentioned intercalation material to about 30. However, in the layered porous body formed by this method, even if the interlayer distance can be increased to about 30 people as described above, moisture is likely to be adsorbed within the pores. It is unavoidable that a thermal short circuit will occur, and no improvement in thermal properties can be expected.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、層間に比較的大きな空隙を有し、断熱効果に優れ
た無機層状多孔体を製造する方法を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an inorganic layered porous body having relatively large voids between layers and having an excellent heat insulating effect.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

以上の目的を達成するため、この発明は、膨潤性層状化
合物を膨潤させて、その層間に無機ピラーおよび有機ピ
ラーのうちの少なくとも無機ピラーを挿入し、乾燥を行
って前記層間に撒細な空隙を形成するようにする無機層
状多孔体の製法であって、前記膨潤性層状化合物の膨潤
、無機ピラーおよび有機ピラーのうちの少なくとも無機
とラ一の前記層間への挿入を、共にオートクレーブ中で
行うことを特徴とする無機層状多孔体の製法を要旨とし
ている。
In order to achieve the above object, the present invention swells a swellable layered compound, inserts at least one of an inorganic pillar and an organic pillar between the layers, and dries the compound to form fine voids between the layers. A method for producing an inorganic layered porous body, wherein swelling of the swellable layered compound and insertion of at least one of the inorganic pillars and organic pillars into the interlayer are carried out in an autoclave. The gist of this paper is a method for producing an inorganic layered porous material characterized by the following.

以下に、この発明を、そのl実施例をあられす図面を参
照しつつ詳しく説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawings.

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。
As shown in FIG. 1, which schematically shows the structure, the inorganic layered porous material A obtained by the method for producing an inorganic layered porous material of the present invention has an inorganic compound 2 inserted between the layers 1.1 of the inorganic layered compound. Fixed. Therefore, the gap 3 between the layers is maintained between 30 and 600 people.

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、 Na−ヘクトライトLi−ヘクトライ
ト、 Na−テニオライトLi−テニオライト、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。
Examples of the swelling layered compound include Na-montmorillonite,
Examples include Ca-montmorillonite, acid clay, 3-octahedral synthetic smectite, Na-hectolite, Li-hectite, Na-teniolite, Li-teniolite, and synthetic mica (Na-fluorotetrasilicon mica). It is not limited to these as long as it is a compound.

膨潤性層状化合物の層間に挿入される無機ピラーとして
は、金属アルコラード(以下、「金属アルコラードA」
と記す)を加水分解してなる重合物およびコロイド状無
機化合物のうちの少なくとも一方が用いられる。
As the inorganic pillar inserted between the layers of the swellable layered compound, metal alcoholade (hereinafter referred to as "metal alcoholade A") is used.
At least one of a colloidal inorganic compound and a polymer obtained by hydrolyzing .

金属アルコラードAとしては、S i  (OR) 4
、Al (OR)1、および、Qe (OR) 4など
が挙げられ、これらが単独で、あるいは、複数混合して
用いられる。このような金属アルコラードは、前記加水
分解によって金属−酸素結合を主鎖とする重合体となり
、それが、前記無機ピラーとなるのである。
As metal alcoholade A, S i (OR) 4
, Al (OR) 1 , and Qe (OR) 4 , and these may be used alone or in combination. Such a metal alcoholade becomes a polymer having a metal-oxygen bond as its main chain through the hydrolysis, which becomes the inorganic pillar.

以上のような金属アルコラードAとしては、たとえば、
以下のような化合物があるが、これ以外のものを使用す
ることもできる。
Examples of the above-mentioned metal alcolade A include:
The following compounds are available, but other compounds can also be used.

Si  (OCz Hs )4.Si  (OCHs 
)4 。
Si (OCz Hs)4. Si (OCHs
)4.

Ge  (QC3H?) 4.Ge  (OCz Hs
 )4゜コロイド状無機化合物としては、特に限定され
ないが、熱的に安定な酸化物や、加熱することにより膨
張するものが好ましい。このような化合物としては、た
とえば、S iOz 、Sbz○5.Fe z Q 2
 + Al z O3、T I Ot 、および、Zr
O2などが挙げられ、これらが単独で、あるいは、複数
混合して用いられる。このようなコロイド状無機化合物
の粒径も、この発明では、特に限定されないが、50〜
150人程度の粒程度あることが好ましい。
Ge (QC3H?) 4. Ge (OCz Hs
) The 4° colloidal inorganic compound is not particularly limited, but thermally stable oxides and compounds that expand when heated are preferred. Examples of such compounds include SiOz, Sbz○5. Fe z Q 2
+ Al z O3, T I Ot and Zr
Examples include O2, and these may be used alone or in combination. In the present invention, the particle size of such a colloidal inorganic compound is also not particularly limited, but is 50 to 50.
It is preferable that the grain size is about 150 people.

以上のような無機ピラーは、そのままで膨潤性層状化合
物の層間に挿入されてもよいが、その表面が陽イオン性
無機化合物および、前記金属アルコラードAとは別の金
属アルコラード(以下、「金属アルコラードBJと記す
)のうちの少なくとも一方で修飾されてから、前記層間
に挿入されるようであってもよい。
The above-mentioned inorganic pillars may be inserted between the layers of the swellable layered compound as they are, but the surface of the inorganic pillars may be mixed with a cationic inorganic compound and a metal alcoholade different from the metal alcoholade A (hereinafter referred to as "metal alcoholade"). BJ) may be modified and then inserted between the layers.

無機ピラーの表面を修飾するために用いられる陽イオン
性無機化合物としては、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。
Cationic inorganic compounds used to modify the surface of the inorganic pillars include titanium compounds, zirconium compounds, and hafnium compounds.

鉄系化合物、銅系化合物、クロム系化合物、ニッケル系
化合物、亜鉛系化合物、アルミニウム系化合物、マンガ
ン系化合物、リン系化合物、ホウ素系化合物等が挙げら
れる。このような陽イオン性無機化合物としては、T 
iC1a等の金属塩化物やZrOCl2等の金属オキシ
塩化物、あるいは硝酸塩化合物等があるが、それ以外の
ものを使用することもできる。
Examples include iron-based compounds, copper-based compounds, chromium-based compounds, nickel-based compounds, zinc-based compounds, aluminum-based compounds, manganese-based compounds, phosphorus-based compounds, boron-based compounds, and the like. Such cationic inorganic compounds include T
Examples include metal chlorides such as iC1a, metal oxychlorides such as ZrOCl2, and nitrate compounds, but other materials may also be used.

また、同じ用途に用いられる金属アルコラードBとして
は、Tt  (OR)、、Zr  (OR)4゜PO(
OR)2、および、B(OR)3等が挙げられる。そし
て、これらが単独で、あるいは、複数混合して用いられ
る。
In addition, metal alcoholades B used for the same purpose include Tt (OR), Zr (OR)4゜PO(
OR)2, B(OR)3, and the like. These may be used alone or in combination.

以上のような金属アルコラードBとしては、たとえば、
以下のような化合物があるが、それ以外のものを使用す
ることもできる。
Examples of the above-mentioned metal alcoholade B include:
The following compounds are available, but other compounds can also be used.

Ti  (OC3H7)a 、Zr  (OC3Hq 
)4、PO(OCHi)4.PO(OCz Hs)4゜
B(○CI(:l ) 4’、  B (OCz Hs
 ) a。
Ti (OC3H7)a, Zr (OC3Hq
)4, PO(OCHi)4. PO(OCz Hs)4゜B(○CI(:l) 4', B(OCz Hs)
) a.

また、この発明では、以上のような無機ピラーとともに
、水溶性高分子化合物および第4級アンモニウム塩のう
ちの少なくとも一方を有機ピラーとして、前記膨潤性層
状化合物の層1,1間に挿入することもできる。
Further, in this invention, in addition to the above-mentioned inorganic pillars, at least one of a water-soluble polymer compound and a quaternary ammonium salt is inserted as an organic pillar between the layers 1 and 1 of the swellable layered compound. You can also do it.

水溶性高分子化合物としては、種々のものが考えられる
が、たとえば、ポリビニルアルコール。
Various water-soluble polymer compounds can be considered, such as polyvinyl alcohol.

ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポ
リエチレンオキサイド、メチルセルロースカルボキシメ
チルセルロース、ポリアクリル酸。
Polyethylene glycol, polyethylene glycol, polyethylene oxide, methylcellulose carboxymethylcellulose, polyacrylic acid.

ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン等が好ま
しいものとして挙げられる。
Preferred examples include sodium polyacrylate and polyvinylpyrrolidone.

また、第4級アンモニウム塩としては、種々のものが考
えられるが、その中でも、オクタデシル基、ヘキサデシ
ル基、テトラデシル基、および、ドデシル基等の基を有
するものが好ましい。このような第4級アンモニウム塩
としては、つぎのような化合物があるが、層間を押し拡
げて前記無機ピラーの挿入を助け、焼成によって気化し
て層間に空隙を残し、しかも、前記無機ピラーと混合可
能であれば、これ以外のものを使用することもできる。
Moreover, various kinds of quaternary ammonium salts can be considered, but among them, those having groups such as octadecyl group, hexadecyl group, tetradecyl group, and dodecyl group are preferable. Examples of such quaternary ammonium salts include the following compounds, which help the insertion of the inorganic pillars by expanding the space between the layers, are vaporized by firing and leave voids between the layers, and have the ability to Other materials may also be used as long as they are compatible.

オクタデシルトリメチルアンモニウム塩、ジオクタデシ
ルジメチルアンモニウム塩、ヘキサデシルトリメチルア
ンモニウム塩、ジオクタデシルジメチルアンモニウム塩
、テトラデシルトリメチルアンモニウム塩、ジオクタデ
シルジメチルアンモニウム塩。
Octadecyltrimethylammonium salt, dioctadecyldimethylammonium salt, hexadecyltrimethylammonium salt, dioctadecyldimethylammonium salt, tetradecyltrimethylammonium salt, dioctadecyldimethylammonium salt.

つぎに、この発明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もとづいて、詳し
く説明する。
Next, a method for producing an inorganic layered porous body according to the present invention will be explained in detail based on drawings schematically showing one embodiment thereof.

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A1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(必要に応じて混
錬)してオートクレーブ中で処理を行い、第3図にみる
ように、層1.1間に溶媒4を含ませて、膨潤させる。
Substances such as swellable clay minerals, as shown in Figure 2,
It is made up of a collection of swellable layered compounds A1. Compound A, which is the main material, is mixed with a solvent such as water (kneaded if necessary) and treated in an autoclave, and as shown in Figure 3, solvent 4 is included between layers 1 and 1. to swell.

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等を
単独で、あるいは、複数混合して用いるようにしてもか
まわない。
Water is generally used as the solvent, but other polar solvents such as methanol, DMF, DMSO, etc. may be used alone or in combination.

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、従来のよう
に混合しただけでは充分に膨潤させることができず、強
い剪断力を加えなければならないため、膨潤時には混練
してやる必要があった。これに対し、この発明では、膨
潤をオートクレーブ中で行うようになっているため、前
記Ca−モンモリロナイトや酸性白土等のような膨潤し
にくい膨潤性層状化合物であっても、膨潤のために混練
してやる必要がなくなり、均一に膨潤させることができ
るようになる。
When using a swellable layered compound such as Ca-montmorillonite and acid clay as the main material, it is not possible to swell it sufficiently just by mixing it as in the past, and strong shearing force must be applied. It was necessary to knead the mixture when it swelled. On the other hand, in this invention, swelling is performed in an autoclave, so even if the swelling layered compound is difficult to swell, such as the Ca-montmorillonite or acid clay, it can be kneaded for swelling. This eliminates the need for uniform swelling.

オートクレーブの温度条件は、この発明では、特に限定
されないが、1)0〜200℃の範囲内であることが好
ましく、その中でも、120〜150℃の範囲内である
ことが、より好ましい。また、オートクレーブの圧力条
件は、この膨潤反応や、後述する挿入反応が液中反応で
あるため、特に限定されない。
Although the temperature conditions of the autoclave are not particularly limited in the present invention, 1) it is preferably within the range of 0 to 200°C, and more preferably within the range of 120 to 150°C. Further, the pressure conditions of the autoclave are not particularly limited since this swelling reaction and the insertion reaction described below are submerged reactions.

つぎに、膨潤されたこの膨潤性層状化合物A2の溶液に
、少なくとも無機ピラー2′を添加し、均一に混合した
あと、この混合液を再びオートクレーブ中に入れて挿入
反応させる。オートクレーブの温度条件は、先の膨潤時
のオートクレーブの温度条件と同じであればよい。
Next, at least the inorganic pillars 2' are added to the swollen solution of the swellable layered compound A2 and mixed uniformly, and then the mixed solution is put into the autoclave again to undergo an insertion reaction. The temperature conditions of the autoclave may be the same as the temperature conditions of the autoclave during the previous swelling.

無機ピラー2′として、金属アルコラードAの重合物を
使用する場合には、この金属アルコラードAにエタノー
ル、イソプロパツール等の溶媒を加えて溶解し、これに
水と塩酸等の反応触媒(加水分解触媒)を加えて混合し
、加水分解反応させて無機ピラー2′を得る。この加水
分解反応は、特に限定されないが、70℃前後の温度で
行うことが好ましい。前記無機ピラー2′として、コロ
イド状無機化合物を使用する場合には、このコロイド状
無機化合物の分散液を使用すればよい。
When using a polymer of metal alcoholade A as the inorganic pillar 2', dissolve the metal alcoholade A in a solvent such as ethanol or isopropanol, and add water and a reaction catalyst such as hydrochloric acid (hydrolysis) to the polymer. A catalyst) is added, mixed, and subjected to a hydrolysis reaction to obtain inorganic pillars 2'. This hydrolysis reaction is preferably carried out at a temperature of about 70°C, although it is not particularly limited. When a colloidal inorganic compound is used as the inorganic pillar 2', a dispersion of the colloidal inorganic compound may be used.

以上のような無機ピラー2′は、そのままで使用しても
よいが、金属アルコラードBまたは陽イオン性無機化合
物と反応させて、これらの化合物でその表面を修飾して
から使用することが好ましい。なぜなら、このような金
属アルコラードBまたは陽イオン性無機化合物でその表
面が修飾された無機ピラー2′は、その表面が、第5図
にみるようにプラスにチャージしており、それが、膨潤
性層状化合物の層1表面のマイナス部分と電気的に結合
して、それによって、層1.1間を押し拡げたまま保持
することができると考えられるからである。
The inorganic pillar 2' as described above may be used as it is, but it is preferable to react it with metal alcoholade B or a cationic inorganic compound and modify its surface with these compounds before use. This is because the surface of the inorganic pillar 2' whose surface has been modified with metal alcoholade B or a cationic inorganic compound is positively charged as shown in Figure 5, which increases its swelling property. This is because it is thought that it is possible to electrically couple with the negative portion of the surface of the layer 1 of the layered compound, thereby keeping the space between the layers 1.1 expanded.

また、以上のような無機ピラー2′を膨潤性層状化合物
の層1,1間に挿入反応させるにあたっては、第6図に
みるように、有機ピラー5をも、この層1,1間に挿入
するようにしてもよい。なぜなら、層1,1間に挿入さ
れた有機ピラー5は、この層1.1間を押し拡げて保持
し、それとともに、前記無機ピラー2′の動きを鈍くし
て、この層1,1間にとどめ、その層間隔を、より、拡
げる働きをするからである。有機ピラー5の層1.1間
への挿入のタイミングは、この発明では特に限定されず
、膨潤性層状化合物の膨潤後無機ピラー2′と混合され
て挿入されるようであっても、また、膨潤性層状化合物
の膨潤後無機ピラー2′と別々に挿入されるようであっ
てもかまわないこの発明では、以上のように無機ピラー
2′や有機ピラー5の挿入が、オートクレーブ中で行わ
れるため、挿入反応を均一に行うことが可能となる。ま
た、膨潤性層状化合物の層1.1間で、挿入された無機
ピラー2′が成長して、この層間をより一層押し拡げる
と言う効果もある。
In addition, when inserting the above-mentioned inorganic pillar 2' between the layers 1 and 1 of the swellable layered compound and causing the reaction, an organic pillar 5 is also inserted between the layers 1 and 1, as shown in FIG. You may also do so. This is because the organic pillar 5 inserted between the layers 1 and 1 pushes and holds the gap between the layers 1 and 1, and at the same time slows down the movement of the inorganic pillar 2'. This is because it serves to further widen the layer spacing. The timing of insertion of the organic pillar 5 between the layers 1.1 is not particularly limited in the present invention, and even if the organic pillar 5 is mixed with the inorganic pillar 2' after swelling of the swellable layered compound and inserted, In this invention, the inorganic pillars 2' and the organic pillars 5 are inserted in an autoclave as described above. , it becomes possible to perform the insertion reaction uniformly. In addition, the inserted inorganic pillars 2' grow between the layers 1.1 of the swellable layered compound, thereby further expanding the space between the layers.

以上のような反応溶液をオートクレーブ中から取り出し
、遠心分離して脱水を行ったあと、ヘラ等で板状に配向
させる。この板状材を60 ’C程度の温度で温風乾燥
等によって乾燥したあと、さらに、300〜600’C
,好ましくは450〜550℃で焼成する。この焼成に
よって、無機ピラー2′中に含まれていた微量の有機物
や、有機ピラー5等ハCOz 、’ N H:l 、 
 H2O等に変化して除去され、第1図に示したように
、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。
The reaction solution as described above is taken out of the autoclave, centrifuged to dehydrate it, and then oriented into a plate shape using a spatula or the like. After drying this plate material by hot air drying at a temperature of about 60'C, it is further dried at a temperature of 300-600'C.
, preferably at 450 to 550°C. This firing removes trace amounts of organic matter contained in the inorganic pillar 2' and organic pillars 5, etc.
The inorganic layered porous material is removed by changing into H2O, etc., and as shown in FIG. 1, it is possible to obtain a plate-shaped inorganic layered porous material in which the inorganic compound 2 is inserted between the layers.

このようにして得られた無機層状多孔体は、その全体の
40%以上が層間隔30〜600人を保持しており、第
1図矢印B方向の断熱性に優れている。
The inorganic layered porous material thus obtained has a layer spacing of 30 to 600 in more than 40% of the total, and has excellent heat insulation properties in the direction of arrow B in FIG.

つぎに、この発明の実施例について、比較例とあわせて
説明する。
Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples.

(実施例1) 主材である膨潤性層状化合物として、Na−モンモリロ
ナイト (クニミネ工業りニピアF)の0.8重量%水
溶液を使用し、これをオートクレーブ中に入れ、120
’C,30分の処理を行って膨潤させた。
(Example 1) A 0.8% by weight aqueous solution of Na-montmorillonite (Nipia F, Kunimine Industries) was used as the main material, a swellable layered compound.
'C, treated for 30 minutes to swell.

つぎに、無機ピラーであるシリカゾル(日産化学工業■
製スノーテ・ノクスXS、平均粒径60人)の20重量
%水溶液と、有機ピラーであるポリビニルアルコール(
半井化学薬品■製1重合度500、以下rPVAJと記
す)とを混合して、前記膨潤されたNa−モンモリロナ
イトに配合し、60°Cの温度で充分にかく拌して混合
液を作成した。 得られた混合液をオートクレーブ中に
入れ、120’C,1時間の処理を行って、挿入反応さ
せた。
Next, the inorganic pillar silica sol (Nissan Chemical Industry ■
A 20% aqueous solution of Snote Nox
1 polymerization degree 500 (manufactured by Hani Chemical Co., Ltd. (hereinafter referred to as rPVAJ)) was added to the swollen Na-montmorillonite and thoroughly stirred at a temperature of 60°C to prepare a mixed solution. The resulting mixed solution was placed in an autoclave and treated at 120'C for 1 hour to cause an intercalation reaction.

反応後、これを遠心分離し、ヘラで板状に配向させ、6
0°Cの温度で温風乾燥させた。これを電気炉中に入れ
、450℃で焼成し、厚み1.5鶴の板状無機層状多孔
体試料を得た。
After the reaction, this was centrifuged, oriented into a plate shape with a spatula, and 6
It was dried with hot air at a temperature of 0°C. This was placed in an electric furnace and fired at 450°C to obtain a plate-like inorganic layered porous material sample with a thickness of 1.5 mm.

なお、Na−モンモリロナイトとシリカゾルの配合比は
、モル比で、1:10、Na−モンモリロナイトとPV
Aの配合比は、重量比で、1:1であった・ (実施例2) 無機ピラーとして、金属アルコラードAであるS i 
 (OC2H5) aを塩酸触媒下、加水分解して重合
させたあと、その表面をTiCl4 (半井化学薬品9
菊製)の4mol水溶液で処理して修飾したものを使用
した以外は、実施例1と同様にして板状無機層状多孔体
試料を得た。
The blending ratio of Na-montmorillonite and silica sol is 1:10 in molar ratio, Na-montmorillonite and PV
The blending ratio of A was 1:1 by weight. (Example 2) As the inorganic pillar, Si which is metal alcoholade A
(OC2H5) a was hydrolyzed and polymerized under a hydrochloric acid catalyst, and then its surface was coated with TiCl4 (Hani Chemicals 9
A plate-like inorganic layered porous material sample was obtained in the same manner as in Example 1, except that a sample modified by treatment with a 4 mol aqueous solution of KIKU CORPORATION was used.

得られた無機層状多孔体の最終組成比は、モル比で、N
a−モンモリロナイト:SiO□ :Ti0Z=1:1
0:1であった。
The final composition ratio of the obtained inorganic layered porous material is a molar ratio of N
a-Montmorillonite: SiO□ :Ti0Z=1:1
The ratio was 0:1.

(実施例3) 有機ピラーとして、第4級アンモニウム塩であるオクタ
デシルトリメチルアンモニウムクロライド(日本油脂■
製ニソサンカチオンAB)の23、重量%水溶液を使用
した以外は、実施例1と同様にして板状無機層状多孔体
試料を得た。
(Example 3) Octadecyltrimethylammonium chloride (NOF ■), which is a quaternary ammonium salt, was used as an organic pillar.
A plate-shaped inorganic layered porous material sample was obtained in the same manner as in Example 1, except that a 23% by weight aqueous solution of Nisosane cation AB) was used.

(実施例4) 有機ピラーとして、第4級アンモニウム塩であるオクタ
デシルトリメチルアンモニウムクロライド(日本油脂@
製ニソサンカチオンAB)の23重量%水溶液を使用し
た以外は、実施例2と同様にして板状無機層状多孔体試
料を得た。
(Example 4) As an organic pillar, octadecyltrimethylammonium chloride (NOF@
A plate-like inorganic layered porous material sample was obtained in the same manner as in Example 2, except that a 23% by weight aqueous solution of Nisosane cation AB) was used.

(実施例5) 膨潤性層状化合物として、合成雲母(トピー工業q菊製
ダイモナイ)HG)を使用した以外は、実施例1と同様
にして板状無機層状多孔体試料を得た。
(Example 5) A plate-shaped inorganic layered porous material sample was obtained in the same manner as in Example 1, except that synthetic mica (Daimonai HG manufactured by Topy Industries, Ltd.) was used as the swelling layered compound.

(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
径130人、20重量%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■製り
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(明成化学@製アル
コックスE75゜平均分子量150万〜220万)およ
び水とともに常圧下、70℃で40分間混合した。この
混合物をヘラなどで板状に配向させ乾燥後、400℃、
2時間の焼成を行い、板状無機層状多孔体試料を得た。
(Comparative Example 1) Colloidal silica (average particle size 130, 20% aqueous solution) was used as a colloidal inorganic compound, and Na-montmorillonite (Nivia F manufactured by Kunimine Kogyo ■) was used as a swelling layered compound. was mixed with polyethylene oxide, a water-soluble polymer compound (Alcox E75° manufactured by Meisei Kagaku@, average molecular weight 1.5 million to 2.2 million), and water at 70° C. for 40 minutes under normal pressure. This mixture was oriented into a plate shape using a spatula, dried, and heated at 400°C.
Firing was performed for 2 hours to obtain a plate-like inorganic layered porous material sample.

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1:1
0:3:0.1であった。
The blending ratio of Na-montmorillonite, water, colloidal silica, and polyethylene oxide is 1:1 by weight.
The ratio was 0:3:0.1.

これら実施例ならびに比較例で得られた板状無機層状多
孔体試料の開孔率1層間距離、密度、熱伝導率を測定し
、その結果を、石膏ボードおよび砂の成形体の2つの比
較例と併せて第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の方法を、平均層間距離(細孔分布)は窒素吸着法に
おけるCI法を、それぞれ、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測定装置を
用いた。
The porosity, interlayer distance, density, and thermal conductivity of the plate-like inorganic layered porous material samples obtained in these Examples and Comparative Examples were measured, and the results were compared to the two comparative examples of gypsum board and sand molding. It is also shown in Table 1. Note that the porosity is obtained by the following formula. The specific surface area is BE in the nitrogen adsorption method.
The average interlayer distance (pore distribution) was obtained using the CI method in the nitrogen adsorption method, respectively. The nitrogen adsorption device used was Autosorb 6 manufactured by Quantachrome. The thermal conductivity measurement was performed using a thermal conductivity measuring device using the xenon flash method.

〔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40%以上
が層間隔を30〜600人に保持されて開孔率が40%
以上になっており、低熱伝導率であって断熱材等に有用
な断熱性に非常にすぐれた無機層状多孔体を確実に得る
ことができるようになる。
[Effects of the Invention] Since the method for producing an inorganic layered porous material of the present invention is configured as described above, the inorganic compound maintains the interlayer spacing of 30 to 600% in more than 40% of the total, resulting in a low porosity. 40%
As described above, it is possible to reliably obtain an inorganic layered porous body that has low thermal conductivity and has excellent heat insulating properties that are useful for heat insulating materials and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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図はオートクレーブ
中における膨潤性層状化合物の膨潤に至る状態を説明す
る説明図、第4図はオートクレーブ中における無機ピラ
ーの層間への挿入状態を説明する説明図、第5図は無機
ピラーの表面を陽イオン性無機化合物および金属アルコ
ラードBのうちの少なくとも一方で修飾した状態を説明
する説明図、第6図は第5図の無機ピラーと有機ピラー
とを混合して膨潤性層状化合物の層間に挿入した状態を
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 l・・・層 2・・・無機化合物 2′・・・無
機ピラー 3・・・空隙 5・・・有機ピラー代理人 
弁理士  松 本 武 彦 第1図 第2図
FIG. 1 is a schematic side view of an inorganic layered porous material, FIG. 2 is a schematic side view of a swellable layered compound, and FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the state leading to swelling of the swellable layered compound in an autoclave. Fig. 4 is an explanatory diagram illustrating the state in which the inorganic pillar is inserted between the layers in an autoclave, and Fig. 5 is an explanatory diagram illustrating the state in which the surface of the inorganic pillar is modified with at least one of a cationic inorganic compound and metal alcoholade B. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state in which the inorganic pillars and organic pillars of FIG. 5 are mixed and inserted between layers of a swellable layered compound. A...Inorganic layered porous material A,...Swellable inorganic layered compound l...Layer 2...Inorganic compound 2'...Inorganic pillar 3...Void 5...Organic pillar agent
Patent Attorney Takehiko Matsumoto Figure 1 Figure 2

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)膨潤性層状化合物を膨潤させて、その層間に無機
ピラーおよび有機ピラーのうちの少なくとも無機ピラー
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であって、前記膨潤
性層状化合物の膨潤、無機ピラーおよび有機ピラーのう
ちの少なくとも無機ピラーの前記層間への挿入を、共に
オートクレーブ中で行うことを特徴とする無機層状多孔
体の製法。
(1) An inorganic layered porous material in which a swellable layered compound is swollen, at least one of an inorganic pillar and an organic pillar is inserted between the layers, and then dried to form fine voids between the layers. A method for producing an inorganic layered porous body, characterized in that swelling of the swellable layered compound and insertion of at least an inorganic pillar of an inorganic pillar and an organic pillar between the layers are both carried out in an autoclave.
(2)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、Na−ヘクトライト、Li−ヘクトライト
、Na−テニオライト、Li−テニオライト、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項記載の無機層状多孔体の製法。
(2) The swelling layered compound is Na-montmorillonite,
Ca-montmorillonite, acid clay, 3-octahedral synthetic smectite, Na-hectorite, Li-hectite, Na-teniolite, Li-teniolite, and
The method for producing an inorganic layered porous material according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of synthetic mica.
(3)無機ピラーが、コロイド状無機化合物および金属
アルコラードの加水分解物のうちの少なくとも一方であ
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。
(3) The method for producing an inorganic layered porous body according to claim 1 or 2, wherein the inorganic pillar is at least one of a colloidal inorganic compound and a hydrolyzate of a metal alcoholade.
(4)コロイド状無機化合物が、SiO_2、Sb_2
O_3、Fe_2O_3、Al_2O_3、TiO_2
、および、ZrO_2からなる群より選ばれた少なくと
も1つであり、加水分解物となる金属アルコラードがS
i(OR)_4、Al(OR)_3、および、Ge(O
R)_4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3項記載の無機層状多孔体の製法。
(4) The colloidal inorganic compound is SiO_2, Sb_2
O_3, Fe_2O_3, Al_2O_3, TiO_2
, and ZrO_2, and the metal alcoholade to be the hydrolyzate is S
i(OR)_4, Al(OR)_3, and Ge(O
The method for producing an inorganic layered porous material according to claim 3, which is at least one member selected from the group consisting of R)_4.
(5)無機ピラーが、その表面を陽イオン性無機化合物
および金属アルコラードのうちの少なくとも一方で修飾
したものである特許請求の範囲第1項から第4項までの
いずれかに記載の無機層状多孔体の製法。
(5) The inorganic layered porous structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic pillar has a surface modified with at least one of a cationic inorganic compound and a metal alcoholade. How the body is made.
(6)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、鉄系化合物、
銅系化合物、クロム系化合物、ニッケル系化合物、亜鉛
系化合物、アルミニウム系化合物、マンガン系化合物、
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つであり、修飾に使用される金属
アルコラードが、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
5項記載の無機層状多孔体の製法。
(6) The cationic inorganic compound is a titanium-based compound, a zirconium-based compound, a hafnium-based compound, an iron-based compound,
Copper compounds, chromium compounds, nickel compounds, zinc compounds, aluminum compounds, manganese compounds,
At least one selected from the group consisting of phosphorus-based compounds and boron-based compounds, and the metal alcoholade used for modification is Ti(OR)_4, Zr(OR)_4
, PO(OR)_3, and B(OR)_3. The method for producing an inorganic layered porous material according to claim 5.
(7)有機ピラーが、水溶性高分子化合物および第4級
アンモニウム塩のうちの少なくとも一方である特許請求
の範囲第1項から第6項までのいずれかに記載の無機層
状多孔体の製法。
(7) The method for producing an inorganic layered porous material according to any one of claims 1 to 6, wherein the organic pillar is at least one of a water-soluble polymer compound and a quaternary ammonium salt.
(8)水溶性高分子化合物が、ポリビニルアルコール、
ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、メ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリア
クリル酸、ポリアクリル酸ソーダ、および、ポリビニル
ピロリドンからなる群より選ばれた少なくとも1つであ
り、第4級アンモニウム塩が、オクタデシル基、ヘキサ
デシル基、テトラデシル基、および、ドデシル基からな
る群より選ばれた少なくとも1つの基を有するものであ
る特許請求の範囲第7項記載の無機層状多孔体の製法。
(8) The water-soluble polymer compound is polyvinyl alcohol,
At least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyethylene oxide, methylcellulose, carboxymethylcellulose, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, and polyvinylpyrrolidone, and the quaternary ammonium salt is an octadecyl group, a hexadecyl group, 8. The method for producing an inorganic layered porous material according to claim 7, which has at least one group selected from the group consisting of a tetradecyl group and a dodecyl group.
(9)乾燥後、さらに、焼成を行う特許請求の範囲第1
項から第8項までのいずれかに記載の無機層状多孔体の
製法。
(9) After drying, the first claim further includes firing.
A method for producing an inorganic layered porous material according to any one of Items 1 to 8.
(10)空隙が30〜600Åである特許請求の範囲第
1項から第9項までのいずれかに記載の無機層状多孔体
の製法。
(10) The method for producing an inorganic layered porous material according to any one of claims 1 to 9, wherein the voids are 30 to 600 Å.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6389415A (en) * 1986-09-30 1988-04-20 Natl Inst For Res In Inorg Mater Production of encapsulation body
JP2012519637A (en) * 2009-03-03 2012-08-30 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Method for producing columnar silicate

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