JPS63285112A - 高純度大粒子径シリカゾルの製造法 - Google Patents
高純度大粒子径シリカゾルの製造法Info
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- JPS63285112A JPS63285112A JP11958587A JP11958587A JPS63285112A JP S63285112 A JPS63285112 A JP S63285112A JP 11958587 A JP11958587 A JP 11958587A JP 11958587 A JP11958587 A JP 11958587A JP S63285112 A JPS63285112 A JP S63285112A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
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- C01B33/143—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
- C01B33/1435—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates using ion exchangers
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- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、高純度、特にアルミニウム及び鉄の含有率が
著しく低い大粒子径シリカゾルの製造法に関する。
著しく低い大粒子径シリカゾルの製造法に関する。
大粒子径シリカゾルは、−ａにＢＥＴ法による比表面積
の測定値から算出される粒子径、が約２０ｍμ以上であ
るコロイダルシリカの分散液であり、紙の表面処理剤、
高分子材料の改質剤、フィルムの表面処理剤、研磨剤、
触媒等に用いられているが、次第に高純度かつ高性能の
ものが要望され、例えば半導体材料の研磨用、フィルム
の表面処理用、触媒用等には３０〜１００ｍμの粒径を
有し、しかも粒径の揃った球形の粒子からなるシリカゾ
ルが望まれている。
の測定値から算出される粒子径、が約２０ｍμ以上であ
るコロイダルシリカの分散液であり、紙の表面処理剤、
高分子材料の改質剤、フィルムの表面処理剤、研磨剤、
触媒等に用いられているが、次第に高純度かつ高性能の
ものが要望され、例えば半導体材料の研磨用、フィルム
の表面処理用、触媒用等には３０〜１００ｍμの粒径を
有し、しかも粒径の揃った球形の粒子からなるシリカゾ
ルが望まれている。
（従来の技術）
高純度大粒子径シリカゾルの製造法としては、米国特許
第２６１４９９５号明細書にアンモニア水溶液中で金属
珪素を酸化することによる水性シリカゾルの製造法が、
また、ジャーナル・オブ・コロイド・インターフェース
・サイエンス（Ｊ、ＣｏＩＩｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃｅ
Ｓｃｉ、）第２６巻第６２〜６９頁（１９６８年）に
アルコールとアンモニア水溶液の混合溶液中でオルト珪
酸エチルを加水分解することによるオルガノシリカゾル
製造法が示されている。
第２６１４９９５号明細書にアンモニア水溶液中で金属
珪素を酸化することによる水性シリカゾルの製造法が、
また、ジャーナル・オブ・コロイド・インターフェース
・サイエンス（Ｊ、ＣｏＩＩｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃｅ
Ｓｃｉ、）第２６巻第６２〜６９頁（１９６８年）に
アルコールとアンモニア水溶液の混合溶液中でオルト珪
酸エチルを加水分解することによるオルガノシリカゾル
製造法が示されている。
また、珪酸アルカリを原料とする高純度シリカゲルの製
造法としては、特公昭４１−３３６９号公報に珪酸アル
カリの水溶液を酸型陽イオン交換樹脂で脱アルカリ処理
し、珪酸ゾルを得て、そのゾルに硝酸を加えてｐＨを！
、２とし、７２時間常温で熟成後、酸型強酸性陽イオン
交換樹脂及び水酸型陰イオン交換樹脂を通過させ、これ
に直ちにＮａＯＨを加えてｐｎａ、ｏに調節し、真空下
８０℃の温度で常に一定の液面を保ちながら蒸発濃縮し
、Ｎａｚｏ ０．３％、 Ｓｉｎ、 ２．５％の珪
酸ゾルを得る方法が示されている。
造法としては、特公昭４１−３３６９号公報に珪酸アル
カリの水溶液を酸型陽イオン交換樹脂で脱アルカリ処理
し、珪酸ゾルを得て、そのゾルに硝酸を加えてｐＨを！
、２とし、７２時間常温で熟成後、酸型強酸性陽イオン
交換樹脂及び水酸型陰イオン交換樹脂を通過させ、これ
に直ちにＮａＯＨを加えてｐｎａ、ｏに調節し、真空下
８０℃の温度で常に一定の液面を保ちながら蒸発濃縮し
、Ｎａｚｏ ０．３％、 Ｓｉｎ、 ２．５％の珪
酸ゾルを得る方法が示されている。
更に別の製造法として、特開昭６１−１５８８１０号公
報に、アルカリ珪酸塩の水溶液を、強酸型陽イオン交換
樹脂で脱アルカリ処理し、珪酸液を得て、その液に酸を
加えてｐＨ２，５以下温度０〜９８℃の条件下で酸処理
し、得られた酸性珪酸コロイド溶液中の不純物を分画分
子量５００〜１００００の限外濾過膜にて除去してオリ
ゴ珪酸溶液とし、このオリゴ珪酸溶液の一部にアンモニ
アを加えて、ｐＨ７〜１０で６０〜９８℃の温度に加熱
してヒールゾルを調製し、このヒールゾルにオリゴ珪酸
溶液の残部を、除々に滴下してコロイド粒子を成長させ
る方法が示されている。
報に、アルカリ珪酸塩の水溶液を、強酸型陽イオン交換
樹脂で脱アルカリ処理し、珪酸液を得て、その液に酸を
加えてｐＨ２，５以下温度０〜９８℃の条件下で酸処理
し、得られた酸性珪酸コロイド溶液中の不純物を分画分
子量５００〜１００００の限外濾過膜にて除去してオリ
ゴ珪酸溶液とし、このオリゴ珪酸溶液の一部にアンモニ
アを加えて、ｐＨ７〜１０で６０〜９８℃の温度に加熱
してヒールゾルを調製し、このヒールゾルにオリゴ珪酸
溶液の残部を、除々に滴下してコロイド粒子を成長させ
る方法が示されている。
一方、大粒子径シリカシ′ルの製造法としては、特開昭
６０−２５１１１９号公報に、Ｓｉｎ、 １．５〜８重
量のアルカリ金属珪酸塩溶液に、ｐＨ２〜５、Ｓｉ０□
２〜６重量％の活性珪酸の溶液をＳｉＯ□／ＭＺＯモル
比２０〜４０となるまで９０〜１５０℃で除重し、同温
度で反応を完結させた後、液中のアルカリ金属分を酸で
部分中和し、再び９０〜１５０℃で熟成し、限外濾過法
で濃縮する方法が示されている。
６０−２５１１１９号公報に、Ｓｉｎ、 １．５〜８重
量のアルカリ金属珪酸塩溶液に、ｐＨ２〜５、Ｓｉ０□
２〜６重量％の活性珪酸の溶液をＳｉＯ□／ＭＺＯモル
比２０〜４０となるまで９０〜１５０℃で除重し、同温
度で反応を完結させた後、液中のアルカリ金属分を酸で
部分中和し、再び９０〜１５０℃で熟成し、限外濾過法
で濃縮する方法が示されている。
（発明が解決しようとする問題点）
上記米国特許第２６１４９９５号に記載の方法、ジャー
ナル・オブ・コロイド・インターフェース・サイエンス
に記載の方法等では、原料である金属珪素、オルト珪酸
エチルは高価であり、製造プロセスも複雑となり、製品
は安価には得られない。またこれらの製造方法で得られ
たシリカ粒子は、小粒子径シリカ粒子の凝集によって生
じた二次粒子であって、多孔質乃至非緻密質粒子である
。そして結合力にも乏しく、用途はかなり制限される。
ナル・オブ・コロイド・インターフェース・サイエンス
に記載の方法等では、原料である金属珪素、オルト珪酸
エチルは高価であり、製造プロセスも複雑となり、製品
は安価には得られない。またこれらの製造方法で得られ
たシリカ粒子は、小粒子径シリカ粒子の凝集によって生
じた二次粒子であって、多孔質乃至非緻密質粒子である
。そして結合力にも乏しく、用途はかなり制限される。
これに対し、珪酸アルカリを原料とする上記特公昭４１
−３３６９号に記載の方によると、安価に高純度のシリ
カゾルを得ることができるが、得られたシリカゾルの粒
子径は２０ｍμ以下であり、その上このコロイド状シリ
カの粒径は不揃いとなり易い、上記特開昭６１−１５８
８１０号に記載の方法も、珪酸アルカリを原料とする方
法であるが、得られたシリカゾルの粒子径はやはり２０
ｍμ以下であり、長時間かけても２０ｍμ以上に成長さ
せることができない。
−３３６９号に記載の方によると、安価に高純度のシリ
カゾルを得ることができるが、得られたシリカゾルの粒
子径は２０ｍμ以下であり、その上このコロイド状シリ
カの粒径は不揃いとなり易い、上記特開昭６１−１５８
８１０号に記載の方法も、珪酸アルカリを原料とする方
法であるが、得られたシリカゾルの粒子径はやはり２０
ｍμ以下であり、長時間かけても２０ｍμ以上に成長さ
せることができない。
上記特開昭６０−２５１１１９号公報に記載の方法では
、大粒子径シリカゾルは得られても、特別の高純度製品
は得られない。一般に、珪酸アルカリを原料とする方法
では、この用いられる珪酸アルカリが、天然珪石や天然
珪砂をアルカリ熔融することによりつくられるため、不
純物としてアルミニウム、鉄などが比較的多量に製品中
に混入する。イオン交換法によってもこのアルミニウム
や鉄等が完全に除去されないのは、これら金属がシリカ
の粒子内部に捕捉されていることによると考えられる。
、大粒子径シリカゾルは得られても、特別の高純度製品
は得られない。一般に、珪酸アルカリを原料とする方法
では、この用いられる珪酸アルカリが、天然珪石や天然
珪砂をアルカリ熔融することによりつくられるため、不
純物としてアルミニウム、鉄などが比較的多量に製品中
に混入する。イオン交換法によってもこのアルミニウム
や鉄等が完全に除去されないのは、これら金属がシリカ
の粒子内部に捕捉されていることによると考えられる。
従って、これら金属を除くには、コロイダルシリカにま
で成長する前の段階で除去するのがよいと考えられる。
で成長する前の段階で除去するのがよいと考えられる。
しかし、この段階は活性珪酸が溶解している段階である
から、処理中にゲル化現象が起り易い。
から、処理中にゲル化現象が起り易い。
従って、本発明は、かかる従来法の難点を解消したもの
であって、平均粒子径が３０〜１００ ｍμであり、コ
ロイダルシリカ粒子径がよく揃っており、高純度かつ安
定なシリカゾルを効率よく安価に製造できる方法を提供
しようとするものである。
であって、平均粒子径が３０〜１００ ｍμであり、コ
ロイダルシリカ粒子径がよく揃っており、高純度かつ安
定なシリカゾルを効率よく安価に製造できる方法を提供
しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の高純度大粒子径シリカゾルの製造法は、下記（
ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び（
６）工程を包含することを特徴とする。
ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び（
６）工程を包含することを特徴とする。
（ａ） ５ｉＯｔとして２〜６重量％のアルカリ金属
珪酸塩水溶液を水素型陽イオン交換樹脂で処理すること
により、アルカリ金属イオンを除去した活性珪酸の水性
コロイド溶液を得る工程、（ｂ） 得られた活性珪酸
の水性コロイド溶液に酸を加えてｐＨ０〜２．０に調整
し、熟成した後、水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理
し、続いて水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂で処理し、
再び水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理することによ
りＳｉＯ２として２〜６重量％の高純度活性珪酸の水性
コロイド溶液を得る工程、 （ｃ） 得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶液
に高純度アルカリ金属水酸化物水溶液を加えて、ＳｉＯ
２として２〜６重量％、ＤＨ７〜８．５ｉＯｚ／ＭｚＯ
（但し、Ｍはアルカリ金属原子であるＫ又はＮａを表わ
す、）モル比が１００〜３００の高純度安定化°シリカ
水性コロイド溶液を得る工程、（ｄ） 上記（ｃ）工
程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイド溶液に高
純度アルカリ金属水酸化物水溶液を加えることにより得
られるＳｉＯｘ／Ｍ２０モル比が４．５以下である高純
度アルカリ金属珪酸塩水溶液又はこれを：ａ締着しくは
希釈することにより得られる５ｉＯｚｆｉ度８重景％以
下の高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液或は高純度アルカ
リ金属水酸化物水溶液に、上記（ｃ）工程で得られた高
純度安定化シリカ水性コロイド溶液を、５ｉＯｚ／ＬＯ
モル比が２０〜６０となるまで９０〜１５０℃で充分な
撹拌下に徐々に添加する工程、（ｅ） （ｄ）工程に
引き続き、（ｄ）工程により得られた反応混合液を９０
〜１５０℃で撹拌下反応を完結せしめる工程、 （ｆ） （ｅ）工程により得られた反応混合液に、該
液中の前記アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ金属
珪酸塩に由来するアルカリ当量の４０〜９０％に相当す
る当量の酸を添加した後、得られた反応混合液を９０〜
１５０℃で熟成する工程、（８）（ｆ）工程により得ら
れたシリカゾルを微細多孔性膜により濃縮する工程。
珪酸塩水溶液を水素型陽イオン交換樹脂で処理すること
により、アルカリ金属イオンを除去した活性珪酸の水性
コロイド溶液を得る工程、（ｂ） 得られた活性珪酸
の水性コロイド溶液に酸を加えてｐＨ０〜２．０に調整
し、熟成した後、水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理
し、続いて水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂で処理し、
再び水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理することによ
りＳｉＯ２として２〜６重量％の高純度活性珪酸の水性
コロイド溶液を得る工程、 （ｃ） 得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶液
に高純度アルカリ金属水酸化物水溶液を加えて、ＳｉＯ
２として２〜６重量％、ＤＨ７〜８．５ｉＯｚ／ＭｚＯ
（但し、Ｍはアルカリ金属原子であるＫ又はＮａを表わ
す、）モル比が１００〜３００の高純度安定化°シリカ
水性コロイド溶液を得る工程、（ｄ） 上記（ｃ）工
程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイド溶液に高
純度アルカリ金属水酸化物水溶液を加えることにより得
られるＳｉＯｘ／Ｍ２０モル比が４．５以下である高純
度アルカリ金属珪酸塩水溶液又はこれを：ａ締着しくは
希釈することにより得られる５ｉＯｚｆｉ度８重景％以
下の高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液或は高純度アルカ
リ金属水酸化物水溶液に、上記（ｃ）工程で得られた高
純度安定化シリカ水性コロイド溶液を、５ｉＯｚ／ＬＯ
モル比が２０〜６０となるまで９０〜１５０℃で充分な
撹拌下に徐々に添加する工程、（ｅ） （ｄ）工程に
引き続き、（ｄ）工程により得られた反応混合液を９０
〜１５０℃で撹拌下反応を完結せしめる工程、 （ｆ） （ｅ）工程により得られた反応混合液に、該
液中の前記アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ金属
珪酸塩に由来するアルカリ当量の４０〜９０％に相当す
る当量の酸を添加した後、得られた反応混合液を９０〜
１５０℃で熟成する工程、（８）（ｆ）工程により得ら
れたシリカゾルを微細多孔性膜により濃縮する工程。
本発明の（ａ）工程に用いられるアルカリ金属珪酸塩水
溶液は、アルカリ金属珪酸塩を水に溶解させることによ
って容易に得られる強アルカリ性の液である。アルカリ
金属珪酸塩は、カリウム又はナトリウム等の珪酸塩であ
り、これらはＳｌＯ□／Ｍ！Ｏモル比が異なる種々ｐも
のが知られているが、水に溶解させたとき完全な溶液が
得られるものが好ましく、通常上記モル比として１〜４
．５程度のものが用いられる。またこれら用いられるア
ルカリ金属珪酸塩としては、金属不純物としてアルミニ
ウム、鉄などの含有量の少ない市販工業製品で充分であ
る。特に安価に入手し得る純度の良いモル比２〜４程度
の珪酸ナトリウムが好ましい。
溶液は、アルカリ金属珪酸塩を水に溶解させることによ
って容易に得られる強アルカリ性の液である。アルカリ
金属珪酸塩は、カリウム又はナトリウム等の珪酸塩であ
り、これらはＳｌＯ□／Ｍ！Ｏモル比が異なる種々ｐも
のが知られているが、水に溶解させたとき完全な溶液が
得られるものが好ましく、通常上記モル比として１〜４
．５程度のものが用いられる。またこれら用いられるア
ルカリ金属珪酸塩としては、金属不純物としてアルミニ
ウム、鉄などの含有量の少ない市販工業製品で充分であ
る。特に安価に入手し得る純度の良いモル比２〜４程度
の珪酸ナトリウムが好ましい。
本発明の（ａ）工程で得られる活性珪酸の水性コロイド
溶液は、溶解珪酸及び粒子径３ｍμ以下の珪酸の低重合
粒子が水中に共存する酸性の液である。
溶液は、溶解珪酸及び粒子径３ｍμ以下の珪酸の低重合
粒子が水中に共存する酸性の液である。
本発明のら）工程で用いられる酸としては、無機酸がよ
く、純度の高い市販工業製品の硫酸、塩酸、硝酸等が好
ましく、特に金属不純物の除去率の高い硝酸が好ましい
。
く、純度の高い市販工業製品の硫酸、塩酸、硝酸等が好
ましく、特に金属不純物の除去率の高い硝酸が好ましい
。
本発明の（ｃ）工程で用いられる高純度アルカリ金属水
酸化物としては、高純度の試薬級市販工業薬品の水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等が好ましく、特にシリカ
粒子の成長に良い効果を与える水酸化カリウムが好まし
い。
酸化物としては、高純度の試薬級市販工業薬品の水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等が好ましく、特にシリカ
粒子の成長に良い効果を与える水酸化カリウムが好まし
い。
本発明の（ｆ）工程で用いられる酸としては、無機酸、
有機酸のいずれでもよいが、純度の高い市販工業薬品の
硫酸、塩酸、硝酸等が好ましく、特に反応容器がステン
レス鋼製のときは硫酸が好ましい。これら用いられる酸
は２〜２０％程度の水溶液であるものが更に好ましい。
有機酸のいずれでもよいが、純度の高い市販工業薬品の
硫酸、塩酸、硝酸等が好ましく、特に反応容器がステン
レス鋼製のときは硫酸が好ましい。これら用いられる酸
は２〜２０％程度の水溶液であるものが更に好ましい。
本発明の（９）工程に用いられる微細多孔性膜は、通常
コロイド粒子の分散液の濃縮に用いられる市販工業製品
でよく、孔径として５〜２０ｍμ程度の限外濾過膜が好
ましい。
コロイド粒子の分散液の濃縮に用いられる市販工業製品
でよく、孔径として５〜２０ｍμ程度の限外濾過膜が好
ましい。
本発明の（ａ）工程〜（６）工程には、耐酸性、耐アル
カリ性及び耐圧性の反応容器、強力撹拌機、温度制御装
置、定量ポンプ等を備えた樹脂被覆製又はステンレス鋼
製の製造装置を用いることが好ましい、また、用いられ
る水素型陽イオン交換樹脂、水素型強酸性陽イオン交換
樹脂、水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂等は、いずれも
市販工業製品でよい。
カリ性及び耐圧性の反応容器、強力撹拌機、温度制御装
置、定量ポンプ等を備えた樹脂被覆製又はステンレス鋼
製の製造装置を用いることが好ましい、また、用いられ
る水素型陽イオン交換樹脂、水素型強酸性陽イオン交換
樹脂、水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂等は、いずれも
市販工業製品でよい。
（作 用）
本発明の（ａ）工程は、アルカリ金属珪酸塩の希薄水溶
液からアルカリ金属イオンを効率よく除去することによ
り活性珪酸の水性コロイド溶液を得る工程である。（ｂ
）工程は、この溶液に酸を添加し、ｐＨを０〜２．０に
して、溶液中に存在する活性珪酸及び粒子径３ｍμ以下
の珪酸の低重合粒子に抱き込まれている金属不純物をイ
オン化させ、溶液内に溶出させ、更に、アルミニウム、
鉄等不純陽イオン及び陰イオンを除く工程である。この
酸処理における熟成は、金属不純物の溶出効率とこの酸
処理活性珪酸の水性コロイド溶液の安定性を考慮して、
所要時間が決まる。この所要時間は温度により異なり、
低温稈長時間を要す、常温下、特に０〜４０℃の場合で
は２４時間から１２０時間の熟成が必要であるが、液温
４０〜６０℃では２〜１０時間そして液温６０〜９８℃
では０．５〜３時間の熟成が必要である。
液からアルカリ金属イオンを効率よく除去することによ
り活性珪酸の水性コロイド溶液を得る工程である。（ｂ
）工程は、この溶液に酸を添加し、ｐＨを０〜２．０に
して、溶液中に存在する活性珪酸及び粒子径３ｍμ以下
の珪酸の低重合粒子に抱き込まれている金属不純物をイ
オン化させ、溶液内に溶出させ、更に、アルミニウム、
鉄等不純陽イオン及び陰イオンを除く工程である。この
酸処理における熟成は、金属不純物の溶出効率とこの酸
処理活性珪酸の水性コロイド溶液の安定性を考慮して、
所要時間が決まる。この所要時間は温度により異なり、
低温稈長時間を要す、常温下、特に０〜４０℃の場合で
は２４時間から１２０時間の熟成が必要であるが、液温
４０〜６０℃では２〜１０時間そして液温６０〜９８℃
では０．５〜３時間の熟成が必要である。
熟成において、熟成の時間が所定の時間より長いと、酸
処理活性珪酸の水性コロイド溶液は変質し、増粘・ゲル
化する。
処理活性珪酸の水性コロイド溶液は変質し、増粘・ゲル
化する。
次に、水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理し、樹脂に
金属不純物イオンを吸着させ、溶液内より除去する。そ
して水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂で処理し、添加し
た酸、又使用したアルカリ金属珪酸塩に含有されていた
物質からの陰イオンを樹脂に吸着させ溶液内より除去す
る。さらに再度水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理し
、溶液内に微量残存するアルカリ金属イオン、アルカリ
土類金属イオンと金属不純物イオンを除去する。以上の
処理により、高純度活性珪酸の水性コロイド溶液を得る
。
金属不純物イオンを吸着させ、溶液内より除去する。そ
して水酸型強塩基性陰イオン交換樹脂で処理し、添加し
た酸、又使用したアルカリ金属珪酸塩に含有されていた
物質からの陰イオンを樹脂に吸着させ溶液内より除去す
る。さらに再度水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理し
、溶液内に微量残存するアルカリ金属イオン、アルカリ
土類金属イオンと金属不純物イオンを除去する。以上の
処理により、高純度活性珪酸の水性コロイド溶液を得る
。
ここで再度水素型強酸性陽イオン交換樹脂で処理を行わ
ないと、溶液内に微量残存するアルカリ金属イオンとア
ルカリ土類金属イオンにより高純度活性珪酸の水性コロ
イド溶液のｐＨが５〜７となり、３時間以内に液はゲル
化する。
ないと、溶液内に微量残存するアルカリ金属イオンとア
ルカリ土類金属イオンにより高純度活性珪酸の水性コロ
イド溶液のｐＨが５〜７となり、３時間以内に液はゲル
化する。
本発明の（ｃ）工程はｂ）工程で得られた高純度活性珪
酸の水性コロイド溶液に高純度アルカリ金属水酸化物水
溶液を加えて、ＳｉＯ□として２〜６重世％、ｐＨ７〜
８．５ｉＯｚ／ＭｚＯモル比が１００〜３００の高純度
安定化シリカ水性コロイド溶液を得る工程である。
酸の水性コロイド溶液に高純度アルカリ金属水酸化物水
溶液を加えて、ＳｉＯ□として２〜６重世％、ｐＨ７〜
８．５ｉＯｚ／ＭｚＯモル比が１００〜３００の高純度
安定化シリカ水性コロイド溶液を得る工程である。
上記（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸の水性コロイ
ド溶液は３〜１０時間以内でゲル化し、また、（ｃ）工
程で高純度安定化シリカ水性コロイド溶液のＳｉＯ□／
Ｍ２０モル比を３００以上に設定するとｐｕが５〜７と
なり、３０時間以内に増粘・ゲル化するので、引きつづ
く（ｄ）工程での使用は可使時間不足から困難である。
ド溶液は３〜１０時間以内でゲル化し、また、（ｃ）工
程で高純度安定化シリカ水性コロイド溶液のＳｉＯ□／
Ｍ２０モル比を３００以上に設定するとｐｕが５〜７と
なり、３０時間以内に増粘・ゲル化するので、引きつづ
く（ｄ）工程での使用は可使時間不足から困難である。
しかし、（ｃ）工程によって得られた高純度安定化シリ
カ水性コロイド溶液はゲル化することなく、（ｄ）工程
での使用は可能であり、（ｃ）工程終了後３０時間以内
に（ｄ）工程で使用すれば、（ｆ）工程で得られる反応
混合液は小粒子径シリカ粒子（５〜１０ｍμ）を含まな
い大粒子径シリカ粒子よりなるシリカゾルとなる。（ｄ
）工程での使用する高純度安定化シリカ水性コロイド溶
液が（ｃ）工程終了後３０時間経過したもの又はｐＨ８
以上、５ｔＯｚ／Ｍ、０モル比が１００以下のものの場
合、（ｆ）工程で得られる反応混合液は小粒子径シリカ
粒子を含み、目的の大きさを持った大粒子径シリカ粒子
よりなるシリカゾルとはならない。
カ水性コロイド溶液はゲル化することなく、（ｄ）工程
での使用は可能であり、（ｃ）工程終了後３０時間以内
に（ｄ）工程で使用すれば、（ｆ）工程で得られる反応
混合液は小粒子径シリカ粒子（５〜１０ｍμ）を含まな
い大粒子径シリカ粒子よりなるシリカゾルとなる。（ｄ
）工程での使用する高純度安定化シリカ水性コロイド溶
液が（ｃ）工程終了後３０時間経過したもの又はｐＨ８
以上、５ｔＯｚ／Ｍ、０モル比が１００以下のものの場
合、（ｆ）工程で得られる反応混合液は小粒子径シリカ
粒子を含み、目的の大きさを持った大粒子径シリカ粒子
よりなるシリカゾルとはならない。
本発明の（ｄ）工程は、珪酸の重合反応を起させてシリ
カの微細な核粒子を析出させた後、この核粒子の周りに
更に珪酸を反応沈着させることによりシリカ粒子を成長
させ、はぼ球形の径が揃った２０〜８０ｍμ程度のシリ
カ粒子を水中に生成せしめる工程であり、この工程で得
られた液は、尚未反応珪酸、未成長シリカ粒子等を含有
する反応混合液である。この反応混合液は、充分な安定
性を欠くものであるから、（２）工程の期間中に濃縮が
起らないように保つのが好ましい。
カの微細な核粒子を析出させた後、この核粒子の周りに
更に珪酸を反応沈着させることによりシリカ粒子を成長
させ、はぼ球形の径が揃った２０〜８０ｍμ程度のシリ
カ粒子を水中に生成せしめる工程であり、この工程で得
られた液は、尚未反応珪酸、未成長シリカ粒子等を含有
する反応混合液である。この反応混合液は、充分な安定
性を欠くものであるから、（２）工程の期間中に濃縮が
起らないように保つのが好ましい。
反応温度が沸点以上のときは、水の蒸発が起らないよう
に加圧下に行うのもよい。
に加圧下に行うのもよい。
上記反応温度が９０″Ｃ以下の場合、シリカ粒子の成長
が遅く、目的とした粒径迄成長しない。また反応温度が
１５０℃以上の場合、目的とした粒径となるが、反応容
器の耐圧が絶対圧として５．８５ａｔｍ以上要求される
ことになり、製造装置の耐高圧構造化は経済的負担が増
加して好ましく雇い。
が遅く、目的とした粒径迄成長しない。また反応温度が
１５０℃以上の場合、目的とした粒径となるが、反応容
器の耐圧が絶対圧として５．８５ａｔｍ以上要求される
ことになり、製造装置の耐高圧構造化は経済的負担が増
加して好ましく雇い。
よって反応温度としては、９０〜１５０″Ｃが適してい
る。
る。
本発明の（ｅ）工程は、（２）工程で得られた反応混合
液中の未反応珪酸及び未成長シリカ粒子を消失せしめる
ための反応完結工程であり、（ｄ）工程に引き続いて行
なわれ、この工程によってシリカの粒径は３０〜１００
ｍμにまで成長させることができる。
液中の未反応珪酸及び未成長シリカ粒子を消失せしめる
ための反応完結工程であり、（ｄ）工程に引き続いて行
なわれ、この工程によってシリカの粒径は３０〜１００
ｍμにまで成長させることができる。
本発明の（ｆ）工程は、（ｅ）工程で得られた反応混合
液から安定なシリカゾルをつくるための工程である。こ
の（ｆ）工程で行なわれる酸の添加をそれに替って（ｄ
）工程又は（ｅ）工程で行なったり或いはその中間で行
なうと反応混合液の安定性が失なわれ、また充分なシリ
カ粒子の成長が妨げられたり、或いは場合によってはゲ
ル化が起ることもある。（ｆ）工程での酸の添加によっ
て、反応混合液中に存するアルカリを中和して塩を生成
せしめると共に、所定粒径のコロイダルシリカの安定化
のためのアルカリのみを残存せしめることができる。従
って、（ｆ）工程での酸の添加により、この残存アルカ
リと液中シリカのモル比が５ｉＯｚ／ＭｚＯとして７０
〜１５０に調節されると共に、（ｇ）工程での濃縮の際
に必要な塩をシリカゾル中に共存せしめることができる
。
液から安定なシリカゾルをつくるための工程である。こ
の（ｆ）工程で行なわれる酸の添加をそれに替って（ｄ
）工程又は（ｅ）工程で行なったり或いはその中間で行
なうと反応混合液の安定性が失なわれ、また充分なシリ
カ粒子の成長が妨げられたり、或いは場合によってはゲ
ル化が起ることもある。（ｆ）工程での酸の添加によっ
て、反応混合液中に存するアルカリを中和して塩を生成
せしめると共に、所定粒径のコロイダルシリカの安定化
のためのアルカリのみを残存せしめることができる。従
って、（ｆ）工程での酸の添加により、この残存アルカ
リと液中シリカのモル比が５ｉＯｚ／ＭｚＯとして７０
〜１５０に調節されると共に、（ｇ）工程での濃縮の際
に必要な塩をシリカゾル中に共存せしめることができる
。
本発明の（ｇ）工程は、（ｆ）工程によって得られた低
濃度のシリカゾルを高濃度の安定な製品シリカゾルにす
るために、微細多孔性膜を通して水と共に、製品シリカ
ゾル中に残存していてはゾルの安定化に妨げとなる量の
アルカリ金属イオン及び酸根をも除去するための工程で
ある。（ｇ）工程によって得られたシリカゾルは安定な
ゾルであるから、そのまま製品として前記各種用途に使
用できる他、更にこのゾルには各種の変成を施すことも
できる。
濃度のシリカゾルを高濃度の安定な製品シリカゾルにす
るために、微細多孔性膜を通して水と共に、製品シリカ
ゾル中に残存していてはゾルの安定化に妨げとなる量の
アルカリ金属イオン及び酸根をも除去するための工程で
ある。（ｇ）工程によって得られたシリカゾルは安定な
ゾルであるから、そのまま製品として前記各種用途に使
用できる他、更にこのゾルには各種の変成を施すことも
できる。
また、シリカゾルのシリカ粒子の径については、シリカ
粒子を球状粒子とし、比表面積Ｓ （ｍ”／ｇ）より平
均粒子径Ｄｓ（ｍμ）を求める算出式３式％ ＢＥＴ法（窒素吸着法）により得られた比表面積より求
められる。
粒子を球状粒子とし、比表面積Ｓ （ｍ”／ｇ）より平
均粒子径Ｄｓ（ｍμ）を求める算出式３式％ ＢＥＴ法（窒素吸着法）により得られた比表面積より求
められる。
更に、シリカゾルのシリカ粒子の径が揃っているか否か
は、シリカゾルのシリカの粒子を電子顕微鏡写真に撮影
し、写真に映ったシリカ粒子像を画像解析する方法によ
って行なわれていたが、これによる表示は的確でない、
ジャーナルオブケミカルフィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｃｈｅｓ＋１ｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第５７
巻第１１号（１９７２年１２月）第４８１４頁に記載の
準弾性レーザー光散乱法（以下、動的光散乱法という、
）により測定される平均粒子径Ｄｄと粒子径の標準偏差
Ｓｄとの比Ｓｄ／Ｄｄで表わされる変動係数はシリカゾ
ルのシリカ粒子径の分布を表現するのに極めて適し、こ
の値は小さい程径がよく揃っていることを表わす。この
変動係数の値で表わすと、従来の製造法で得られた大粒
子径シリカゾルの変動係数は０．３近辺又はそれ以上で
あるが、本発明によるものは、これよりはるかに小さい
。
は、シリカゾルのシリカの粒子を電子顕微鏡写真に撮影
し、写真に映ったシリカ粒子像を画像解析する方法によ
って行なわれていたが、これによる表示は的確でない、
ジャーナルオブケミカルフィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｃｈｅｓ＋１ｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第５７
巻第１１号（１９７２年１２月）第４８１４頁に記載の
準弾性レーザー光散乱法（以下、動的光散乱法という、
）により測定される平均粒子径Ｄｄと粒子径の標準偏差
Ｓｄとの比Ｓｄ／Ｄｄで表わされる変動係数はシリカゾ
ルのシリカ粒子径の分布を表現するのに極めて適し、こ
の値は小さい程径がよく揃っていることを表わす。この
変動係数の値で表わすと、従来の製造法で得られた大粒
子径シリカゾルの変動係数は０．３近辺又はそれ以上で
あるが、本発明によるものは、これよりはるかに小さい
。
（実施例）
実施例１
（ａ）工程
ＪＩＳ ３号珪酸ナトリウム（Ｓｉｎｇ ２８．８重量
％。
％。
Ｎａ、０９．４７ 重量％、 八１ ｚｏｓ ２８０
ｐｐｍ、 Ｐｅｇ’３４５ｐｐａ＋、 ＣａＯ４
６ｐｐｓ＋、 ＭｇＯ２５ｐｐｏ＋） ８７６ ｇと
超純水（電気伝導度０．０６μＳ／ｃｍ以下） ６．１
２４ｇとで調製した希釈珪酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ
□３．６０重量％） ７，０００ｇを水素型陽イオン交
換樹脂アンバーライトＩＲ−１２０Ｂで処理することに
より、室温の活性珪酸の水性コロイド溶液（ＳｉＯ□３
．５４重量％、ｐ１１２．７８．電気伝導度６６７．５
、ｃｚｓ／ｃｍ） ５，９５０ｇを調製した。
ｐｐｍ、 Ｐｅｇ’３４５ｐｐａ＋、 ＣａＯ４
６ｐｐｓ＋、 ＭｇＯ２５ｐｐｏ＋） ８７６ ｇと
超純水（電気伝導度０．０６μＳ／ｃｍ以下） ６．１
２４ｇとで調製した希釈珪酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ
□３．６０重量％） ７，０００ｇを水素型陽イオン交
換樹脂アンバーライトＩＲ−１２０Ｂで処理することに
より、室温の活性珪酸の水性コロイド溶液（ＳｉＯ□３
．５４重量％、ｐ１１２．７８．電気伝導度６６７．５
、ｃｚｓ／ｃｍ） ５，９５０ｇを調製した。
■）工程
活性珪酸の水性コロイド溶液５，９５０ｇに試薬特級硝
酸（比重 １．３８ ： ＨＮＯ３６１，３重量％）
２０．２ｇを加えて、ｐ）ｌを１．５４とし４８時間室
温で熟成後、水素型強酸性陽イオン交換樹脂アンバーラ
イ）ＩＲ−１２０Ｂで処理後、続いて水酸型強塩基性陰
イオン交換樹脂アンバーライトＩＲＡ−４１０そして再
度水素型強酸性陽イオン交換樹脂アンバーライ） ＩＲ
−１２０８で処理し、室温の高純度活性珪酸の水性コロ
イド溶液（ＳｉＯ□３．５２重重景、 ｐＨ４，３８，
電気伝導度２７．２０ ｔｔｓ／ｃｔａ、 ／／！ｇｏ
ｓ Ｏ，２５ｐｐｎ＋、 Ｆｅｚｅｓ ０．１９ ｐｐ
ｍ。
酸（比重 １．３８ ： ＨＮＯ３６１，３重量％）
２０．２ｇを加えて、ｐ）ｌを１．５４とし４８時間室
温で熟成後、水素型強酸性陽イオン交換樹脂アンバーラ
イ）ＩＲ−１２０Ｂで処理後、続いて水酸型強塩基性陰
イオン交換樹脂アンバーライトＩＲＡ−４１０そして再
度水素型強酸性陽イオン交換樹脂アンバーライ） ＩＲ
−１２０８で処理し、室温の高純度活性珪酸の水性コロ
イド溶液（ＳｉＯ□３．５２重重景、 ｐＨ４，３８，
電気伝導度２７．２０ ｔｔｓ／ｃｔａ、 ／／！ｇｏ
ｓ Ｏ，２５ｐｐｎ＋、 Ｆｅｚｅｓ ０．１９ ｐｐ
ｍ。
ＣａＯ０，Ｏ８ｐｐｍ、 ＭｇＯＯ，０２ｐｐｍ ）
５．０３０ｇを得た。
５．０３０ｇを得た。
（ｃ）工程
直ちに得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶液４２
０６ｇに試薬特級水酸化カリウムと超純水より調製した
１０ｆｔ量％水酸化カリウム水溶液（に２０８．４０重
量％） １９．６ｇを加えて、室温の高純度安定化シリ
カ水性コロイド溶液（Ｓｉｎｇ ３．５０重量％。
０６ｇに試薬特級水酸化カリウムと超純水より調製した
１０ｆｔ量％水酸化カリウム水溶液（に２０８．４０重
量％） １９．６ｇを加えて、室温の高純度安定化シリ
カ水性コロイド溶液（Ｓｉｎｇ ３．５０重量％。
ｐＨ７，３６，電気伝導度５６６、ＯｕＳ／ｃｍ、 Ｋ
ｚＯＯ，０３８９重量％、 ５ｉＯｚ／ＫｚＯモル比１
４１）を得た。
ｚＯＯ，０３８９重量％、 ５ｉＯｚ／ＫｚＯモル比１
４１）を得た。
（ｄ）工程
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた５１のガ
ラス製反応器に、’（ａ）工程で得られた高純度活性珪
酸の水性コロイド溶液２５４．６ｇと１０重量％水酸化
カリウム水溶液５５．４ｇを投入して、高純度珪酸カリ
ウム水溶液（Ｓｉｎｇ ３．０１重量％、 ＫＺＯｌ、
５０重量％、 ５ｉＯｚ／ＫｚＯモル比３．０１ ）
３１０ ｇを調製し、撹拌上加熱して水の沸騰還流状態
に保った。（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水
性コロイド溶液４．０００ｇを上記還流状態にある反応
器中の高純度珪酸カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちな
がら定量ポンプを用いて２０時間を要して添加して反応
混合液を生成させた。
ラス製反応器に、’（ａ）工程で得られた高純度活性珪
酸の水性コロイド溶液２５４．６ｇと１０重量％水酸化
カリウム水溶液５５．４ｇを投入して、高純度珪酸カリ
ウム水溶液（Ｓｉｎｇ ３．０１重量％、 ＫＺＯｌ、
５０重量％、 ５ｉＯｚ／ＫｚＯモル比３．０１ ）
３１０ ｇを調製し、撹拌上加熱して水の沸騰還流状態
に保った。（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水
性コロイド溶液４．０００ｇを上記還流状態にある反応
器中の高純度珪酸カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちな
がら定量ポンプを用いて２０時間を要して添加して反応
混合液を生成させた。
（ｅ）工程
引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時間
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（ｓｉｏ、
３．４６重量％、 ｐＨ１０，７０，電気伝導度１．９
０５ ｕｓ／ｃｒａ、 Ｋｚｏ ０．１４４重景重景
ＳｉＯ２／に２０モル比３７．７）を得た。
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（ｓｉｏ、
３．４６重量％、 ｐＨ１０，７０，電気伝導度１．９
０５ ｕｓ／ｃｒａ、 Ｋｚｏ ０．１４４重景重景
ＳｉＯ２／に２０モル比３７．７）を得た。
（ｆ）工程
次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より調
製した１０重量％硫酸水溶液３５．６ ｇを還流下０．
５時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成
することによりシリカゾル（ＳｉＯ□３．４３重量％、
えＨ９，６１，電気伝導度２，６３５μＳ／ｃｍ。
製した１０重量％硫酸水溶液３５．６ ｇを還流下０．
５時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成
することによりシリカゾル（ＳｉＯ□３．４３重量％、
えＨ９，６１，電気伝導度２，６３５μＳ／ｃｍ。
硫酸カリウム１４６０ｐｐｍ、 ＳｉＯ□／に！０モル
比８５）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をＢＥ
Ｔ法により測定したところ４４ｍμであった。
比８５）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をＢＥ
Ｔ法により測定したところ４４ｍμであった。
（６）工程
次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾過
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉｎ！濃度約４０重量％となるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉｎ！濃度約４０重量％となるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Ｓｉ
Ｏ□濃度４０．１重量％、 ｐＨ９，３５，電気伝導度
４＋２３０ ｕｓ／ｃｍ、 Ｓｉｎｇ／全アルカリに２
０モル比７９゜５ｉ（ｈ／滴定法ＫｚＯモル比４１０．
硫酸カリウム濃度１６２０ｐｐｍ、 Ａ ｌ ｚＯｓ
濃度２−８ｐｐ”＋ ＦｅｚＯ３濃度２．２ｐＩ）ＩＩ
、 ＣａＯ濃度０．９ｐｐ＋ｗ、 ＭｇＯ濃度０．２ｐ
ｐｍ、 ＢＥＴ法による粒子径４４ｍμ、米国コールタ
−社製の製品名Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｎ４Ｆの装置を用いた
動的光散乱法による粒径の変動係数の値は０．１５４．
２５℃の粘度３．３ｃ、ｐ、であり、更に安定性につ
いて試験したところ、６０℃１ケ月の保存後でも、また
室温で１年の保存後にも粘度の変化が全く認められなか
った。
Ｏ□濃度４０．１重量％、 ｐＨ９，３５，電気伝導度
４＋２３０ ｕｓ／ｃｍ、 Ｓｉｎｇ／全アルカリに２
０モル比７９゜５ｉ（ｈ／滴定法ＫｚＯモル比４１０．
硫酸カリウム濃度１６２０ｐｐｍ、 Ａ ｌ ｚＯｓ
濃度２−８ｐｐ”＋ ＦｅｚＯ３濃度２．２ｐＩ）ＩＩ
、 ＣａＯ濃度０．９ｐｐ＋ｗ、 ＭｇＯ濃度０．２ｐ
ｐｍ、 ＢＥＴ法による粒子径４４ｍμ、米国コールタ
−社製の製品名Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｎ４Ｆの装置を用いた
動的光散乱法による粒径の変動係数の値は０．１５４．
２５℃の粘度３．３ｃ、ｐ、であり、更に安定性につ
いて試験したところ、６０℃１ケ月の保存後でも、また
室温で１年の保存後にも粘度の変化が全く認められなか
った。
実施例２
（ａ）工程〜（ｃ）工程
実施例１と同様に（ａ）工程、（ｂ）工程及び（ｃ）工
程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液
（ＳｉＯ□３．５４重量％、 ｐＨ７，２４，電気伝導
度５１６．５ｐｓ／ｃｍ、 Ｋｚｏ ０．０３５９重量
％、 ５ｉＯｚ／ｌｈｏモル比１５５゜ＡＮ ｚＯｚ
０．２５ｐｐａ＋、 ＦｅｚＯ，、０，１８ｐｌ）ｎｌ
＋ Ｃａ００．０８ｐｐａ＋。
程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液
（ＳｉＯ□３．５４重量％、 ｐＨ７，２４，電気伝導
度５１６．５ｐｓ／ｃｍ、 Ｋｚｏ ０．０３５９重量
％、 ５ｉＯｚ／ｌｈｏモル比１５５゜ＡＮ ｚＯｚ
０．２５ｐｐａ＋、 ＦｅｚＯ，、０，１８ｐｌ）ｎｌ
＋ Ｃａ００．０８ｐｐａ＋。
ＭｇＯＯ，０２ｐｐｍ） ４３７５ｇを得た。
（ｄ）工程
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた５！のガ
ラス製反応器に、試薬特級水酸化カリウムと超純水より
調製した１０重撥％水酸化カリウム水溶液５３．６ｇと
超純水２５６．４ｇを投入して、高純度水酸化カリウム
水溶液（５ｉ０２０重景％、 Ｋ２Ｏ１，４５重量％＋
５ｉ（ｈ／ＫｚＯモル比０）３１０ｇを調製し、撹拌
下加熱して水の沸騰還流状態に保った。
ラス製反応器に、試薬特級水酸化カリウムと超純水より
調製した１０重撥％水酸化カリウム水溶液５３．６ｇと
超純水２５６．４ｇを投入して、高純度水酸化カリウム
水溶液（５ｉ０２０重景％、 Ｋ２Ｏ１，４５重量％＋
５ｉ（ｈ／ＫｚＯモル比０）３１０ｇを調製し、撹拌
下加熱して水の沸騰還流状態に保った。
（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイド
溶液４．１４７ｇを上記還流状態にある反応器中の高純
度水酸化カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量
ポンプを用いて２０時間を要して反応混合液を生成させ
た。
溶液４．１４７ｇを上記還流状態にある反応器中の高純
度水酸化カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量
ポンプを用いて２０時間を要して反応混合液を生成させ
た。
（ｅ）工程
引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時間
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（ＳｉＯ□３
．２９重量％、 ｐａｒ １０．１１１１．電気伝導度
１．８４６ μｓ／ｃｍ、 Ｋｔｏ ０．１３４重量％
、 ５ｉＯｚ／ＫｚＯモル比３８．５ ）を得た。
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（ＳｉＯ□３
．２９重量％、 ｐａｒ １０．１１１１．電気伝導度
１．８４６ μｓ／ｃｍ、 Ｋｔｏ ０．１３４重量％
、 ５ｉＯｚ／ＫｚＯモル比３８．５ ）を得た。
（ｆ）工程
次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より調
製した１０重量％硫酸水溶液３３．８ ｇを還流下０．
５時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成
することによりシリカゾル（Ｓｉ０ｇ３．２７重量％、
ｐＨ９，９０，電気伝導度２．６００μＳ／ｃｍ。
製した１０重量％硫酸水溶液３３．８ ｇを還流下０．
５時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成
することによりシリカゾル（Ｓｉ０ｇ３．２７重量％、
ｐＨ９，９０，電気伝導度２．６００μＳ／ｃｍ。
硫酸カリウム１３５０ｐｐｍ、 ＳｉＯ□／に２０モ
ル比８５）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をＢ
ＥＴ法により測定したところ４０ｍμであった。
ル比８５）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をＢ
ＥＴ法により測定したところ４０ｍμであった。
（噂工程
次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾過
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉｎ、濃度的４０重量％キなるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉｎ、濃度的４０重量％キなるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Ｓｉ
Ｏ□濃度４０．４重量％、 ｐＨ９，４７，電気伝導度
４．３８００５７ｃｍ、 ５ｉ（ｈ／全アルカリに２０
モル比７５゜５ｉＯｔ／滴定法に２０モル比３２２．硫
酸カリウム濃度１７６０ｐｐｍ、 Ａｌｌ！ｚＯｚ濃度
２．９ｐｐｍ、 ＦｅｚＯ：＋ ？ａ度２．１ｐＰｍ＋
ＣａＯ濃度０．９ｐｐｍ、 ＭｇＯｉｌ１度０．２ｐ
ｐｍ、 ＢＥＴ法による粒子径４０ｍμ、実施例１に記
載の装置を用いた動的光散乱法による粒子の変動係数０
．１７４゜２５℃の粘度３．３ｃ、ｐ、であり、更に安
定性について試験したところ、６０℃１ケ月の保存後で
も、又室温で１年の保存後にも粘度の変化が全く認めら
れなかった。
Ｏ□濃度４０．４重量％、 ｐＨ９，４７，電気伝導度
４．３８００５７ｃｍ、 ５ｉ（ｈ／全アルカリに２０
モル比７５゜５ｉＯｔ／滴定法に２０モル比３２２．硫
酸カリウム濃度１７６０ｐｐｍ、 Ａｌｌ！ｚＯｚ濃度
２．９ｐｐｍ、 ＦｅｚＯ：＋ ？ａ度２．１ｐＰｍ＋
ＣａＯ濃度０．９ｐｐｍ、 ＭｇＯｉｌ１度０．２ｐ
ｐｍ、 ＢＥＴ法による粒子径４０ｍμ、実施例１に記
載の装置を用いた動的光散乱法による粒子の変動係数０
．１７４゜２５℃の粘度３．３ｃ、ｐ、であり、更に安
定性について試験したところ、６０℃１ケ月の保存後で
も、又室温で１年の保存後にも粘度の変化が全く認めら
れなかった。
実施例３
（ａ）工程〜（ｃ）工程
実施例１と同様に（ａ）工程、（ｂ）工程及び（ｃ）工
程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液
（Ｓｉ（ｈ ３．５６重世％、 ｐＨ７，６４，電気伝
導度５４１、Ｏ０５７ｃｍ、 Ｋｚｏ ０．０３７３重
量％、 ５ｉ（ｈ／ＫｚＯモル比 １ ５ ０ ＝
Ａｊｌ！ｚＯｉ ０．２５ｐｐｍ、 Ｆｅｔｏ
ｓ ０．１８ｐｐｍ＋Ｃａ００．Ｏ８ｐｐｍ、 Ｍｇ
００．０２ｐｐｍ） ４，２００．ｇを得た。
程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液
（Ｓｉ（ｈ ３．５６重世％、 ｐＨ７，６４，電気伝
導度５４１、Ｏ０５７ｃｍ、 Ｋｚｏ ０．０３７３重
量％、 ５ｉ（ｈ／ＫｚＯモル比 １ ５ ０ ＝
Ａｊｌ！ｚＯｉ ０．２５ｐｐｍ、 Ｆｅｔｏ
ｓ ０．１８ｐｐｍ＋Ｃａ００．Ｏ８ｐｐｍ、 Ｍｇ
００．０２ｐｐｍ） ４，２００．ｇを得た。
（（１）工程
上記とは別に、（ａ）工程より得た高純度活性珪酸の水
性コロイド溶液に、試薬特級水酸化カリウムと超純水よ
り調製した１０％水酸化カリウム水溶液を加えて、５ｉ
Ｏｔ／ＫｔＯモル比が３．９０となる高純度珪酸カリウ
ム水溶液を調製した。調製した高純度珪酸カリウム水溶
液は回転式蒸発器を用いて５０℃でＳｉｎ、濃度２０重
重量まで減圧濃縮を行ない高濃度高純度珪酸カリウム（
Ｓｉｎｇ ２０．０重量％。
性コロイド溶液に、試薬特級水酸化カリウムと超純水よ
り調製した１０％水酸化カリウム水溶液を加えて、５ｉ
Ｏｔ／ＫｔＯモル比が３．９０となる高純度珪酸カリウ
ム水溶液を調製した。調製した高純度珪酸カリウム水溶
液は回転式蒸発器を用いて５０℃でＳｉｎ、濃度２０重
重量まで減圧濃縮を行ない高濃度高純度珪酸カリウム（
Ｓｉｎｇ ２０．０重量％。
にｔｏ ８．０５重量％、 Ｓｔｏｗ／ＫｔＯモル比３
．９０．＾１ｚ０３１．４ｐｐｔｍ、 Ｆｅｚ（：ｈ
１．０ｐｐｍ、 Ｃａ００．４ｐｐｍ、 Ｍｇ００．１
ｐｐｍ）を得た。
．９０．＾１ｚ０３１．４ｐｐｔｍ、 Ｆｅｚ（：ｈ
１．０ｐｐｍ、 Ｃａ００．４ｐｐｍ、 Ｍｇ００．１
ｐｐｍ）を得た。
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた５Ｉ！、
のガラス製反応器に、上記の高濃度高純度珪酸カリウム
５６．０ ｇと超純水２５４．０ｇを投入して、高純度
珪酸カリウム水溶液（Ｓｉｎｇ ３．６１重量％。
のガラス製反応器に、上記の高濃度高純度珪酸カリウム
５６．０ ｇと超純水２５４．０ｇを投入して、高純度
珪酸カリウム水溶液（Ｓｉｎｇ ３．６１重量％。
Ｋｔｏ １．４５重量％、 ５ｉＯｚ／ＫｚＯモル比３
．９０） ３１０ ｇを調製し、撹拌下加熱して水の沸
騰還流状態に保った。
．９０） ３１０ ｇを調製し、撹拌下加熱して水の沸
騰還流状態に保った。
（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性コロイド
溶液４．０００ｇを上記還流状態にある反応器中の高純
度珪酸カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポ
ンプを用いて２０時間を要して反応混合物を生成させた
。
溶液４．０００ｇを上記還流状態にある反応器中の高純
度珪酸カリウム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポ
ンプを用いて２０時間を要して反応混合物を生成させた
。
（ｅ）工程
引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時間
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（Ｓｉｎｇ
３．５６重量％、 ｐｌ＋ １０．８７．電気伝導度１
、９２０μＳ／ｃｍ、に２００．１４０重量％、 ５
ｉＯｚ／ＫｚＯモル比３９．９）を得た。
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（Ｓｉｎｇ
３．５６重量％、 ｐｌ＋ １０．８７．電気伝導度１
、９２０μＳ／ｃｍ、に２００．１４０重量％、 ５
ｉＯｚ／ＫｚＯモル比３９．９）を得た。
（ｆ）工程
次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より調
製した１０重量％硫酸水溶液３２．９ｇを還流下０．５
時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成す
ることによりシリカゾル（Ｓｉｎｇ３．５４重量％、ｐ
Ｈ９，９８，電気伝導度２．７１０μＳ／ｃｍ。
製した１０重量％硫酸水溶液３２．９ｇを還流下０．５
時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成す
ることによりシリカゾル（Ｓｉｎｇ３．５４重量％、ｐ
Ｈ９，９８，電気伝導度２．７１０μＳ／ｃｍ。
硫酸カリウム１３６０ｐｐｍ、 ＳｉＯ□／に２０モ
ル比８５）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をＢ
ＥＴ法により測定したところ５０ｍμであった。
ル比８５）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径をＢ
ＥＴ法により測定したところ５０ｍμであった。
（（至）工程
次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾過
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉＯ２濃度約４０重量％となるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉＯ２濃度約４０重量％となるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Ｓｉ
Ｏ２濃度４０．４重量％、 ｐＨ９，４５，電気伝導度
３＋８４０ ｕｓ／ｃｌＩＩ＋ Ｓｉｎｇ／全アルカリ
に、Ｏモル比８１゜ＳｉＯ□／滴定法に、Ｏモル比４１
９．硫酸カリウム濃度１ ＋ ４２０ｐｐｍ、 Ａ
ｌ ｚ０３濃度２．９ｐｐｎ＋＋ ＦｅｚＯ＝濃度２、
ｌｐｐｍ＋ ＣａＯ濃度０．９ｐｐｎ＋、 ＭｇｏＩ度
０．２ｐｐｍ、 ＢＥＴ法による粒子径５０ｍμ、実施
例１に記載の装置を用いた動的光散乱法による粒子の変
動係数０．１８７．２５℃の粘度３．３ｃ、ρ、であり
、更に安定性について試験したところ、６０℃１ケ月の
保存後でも、また室温で１年の保存後にも粘度の変化が
なかった。
Ｏ２濃度４０．４重量％、 ｐＨ９，４５，電気伝導度
３＋８４０ ｕｓ／ｃｌＩＩ＋ Ｓｉｎｇ／全アルカリ
に、Ｏモル比８１゜ＳｉＯ□／滴定法に、Ｏモル比４１
９．硫酸カリウム濃度１ ＋ ４２０ｐｐｍ、 Ａ
ｌ ｚ０３濃度２．９ｐｐｎ＋＋ ＦｅｚＯ＝濃度２、
ｌｐｐｍ＋ ＣａＯ濃度０．９ｐｐｎ＋、 ＭｇｏＩ度
０．２ｐｐｍ、 ＢＥＴ法による粒子径５０ｍμ、実施
例１に記載の装置を用いた動的光散乱法による粒子の変
動係数０．１８７．２５℃の粘度３．３ｃ、ρ、であり
、更に安定性について試験したところ、６０℃１ケ月の
保存後でも、また室温で１年の保存後にも粘度の変化が
なかった。
実施例４
（ａ）工程〜（ｃ）工程
実施例１と同様にａ工程を行ない、次にｂ工程において
使用するアルカリ金属水酸化物水溶液に試薬特級水酸化
ナトリウムと超純水より調製した１０重量％水酸化ナト
リウム水溶液（Ｎａｚｏ ７．７５重量％）を使用して
、室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液（５ｔ（
ｈ ３．３９重量％、ｐＨ７，６５゜電気伝導度３９７
．Ｏｕｓ／ｃｍ、 ＮａｚＯＯ，０２６１重量％。
使用するアルカリ金属水酸化物水溶液に試薬特級水酸化
ナトリウムと超純水より調製した１０重量％水酸化ナト
リウム水溶液（Ｎａｚｏ ７．７５重量％）を使用して
、室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液（５ｔ（
ｈ ３．３９重量％、ｐＨ７，６５゜電気伝導度３９７
．Ｏｕｓ／ｃｍ、 ＮａｚＯＯ，０２６１重量％。
５ｉＯｔ／ＮａｔＯモル比１３４． Ａ ｌ ｚＯｓ
０．２５ｐｐｍ、 Ｆｅｚｅｓｏ、１８ｐｐｍ、 Ｃ
ａＯＯ，Ｏ８ｐｐｍ、 ＭｇＯＯ，Ｏ２ｐｐｍ ） ４
２３５ｇを得た。
０．２５ｐｐｍ、 Ｆｅｚｅｓｏ、１８ｐｐｍ、 Ｃ
ａＯＯ，Ｏ８ｐｐｍ、 ＭｇＯＯ，Ｏ２ｐｐｍ ） ４
２３５ｇを得た。
（ｄ）工程
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた５２のガ
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液２５４．６ｇと１０重量％水酸化ナ
トリウム水溶液３９．６ ｇと超純水１５．８ｇを投入
して、高純度珪酸ナトリウム水溶液（５ｔＯｚ ２．８
１重量％、 Ｎａｚｏ ０．９８７重量％、 ５ｉ（ｈ
／Ｎａ １０モル比２．９３ ） ３１０ ｇを調製し
、撹拌上加熱して水の沸騰状態に保った。（ｃ）工程で
得られた高純度安定化シリカ水性コロイド溶液４，００
０ｇを上記還流状態を保ちながら定量ポンプを用いて２
０時間を要して添加して反応混合液を生成させた。
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液２５４．６ｇと１０重量％水酸化ナ
トリウム水溶液３９．６ ｇと超純水１５．８ｇを投入
して、高純度珪酸ナトリウム水溶液（５ｔＯｚ ２．８
１重量％、 Ｎａｚｏ ０．９８７重量％、 ５ｉ（ｈ
／Ｎａ １０モル比２．９３ ） ３１０ ｇを調製し
、撹拌上加熱して水の沸騰状態に保った。（ｃ）工程で
得られた高純度安定化シリカ水性コロイド溶液４，００
０ｇを上記還流状態を保ちながら定量ポンプを用いて２
０時間を要して添加して反応混合液を生成させた。
（ｅ）工程
引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時間
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（ＳｉＯ□３
．３５重量％、 ｐｎ １０．７６、電気伝導度１．６
７５ ａｓ／ｃｍ、 Ｎａｔｏ ０．０９６重量％、
５ｉＯｚ／ＮａｔＯモル比３６．０）を得た。
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（ＳｉＯ□３
．３５重量％、 ｐｎ １０．７６、電気伝導度１．６
７５ ａｓ／ｃｍ、 Ｎａｔｏ ０．０９６重量％、
５ｉＯｚ／ＮａｔＯモル比３６．０）を得た。
（ｆ）工程
次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より調
製した１０重量％硫酸水溶液３７．４ｇを還流下０．５
時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成す
ることによりシリカゾル（ＳｉＯ□３．３２重量％、
ｐＨ９，９８，電気伝導度２．３８０μＳ／ｃｍ。
製した１０重量％硫酸水溶液３７．４ｇを還流下０．５
時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成す
ることによりシリカゾル（ＳｉＯ□３．３２重量％、
ｐＨ９，９８，電気伝導度２．３８０μＳ／ｃｍ。
硫酸ナトリウム１２６０ｐｐｍ、 ５ｉＯｚ／Ｎａｔ
Ｏモル比８５）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径
をＢＥＴ法により測定したところ３１ｍμであった。
Ｏモル比８５）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径
をＢＥＴ法により測定したところ３１ｍμであった。
（一工程
次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾過
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉＯ２濃度約４０重量％となるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉＯ２濃度約４０重量％となるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Ｓｉ
Ｏ□濃度４０．１重量％、ｐＨ９，４３，電気伝導度４
，４３０ ｕｓ／ｃｍ、 ５ｉＯｚ／全アルカリＮａ、
Ｑモル比８０゜ＳｉＯ２／滴定法Ｎａ、Ｏモル比２２３
．硫酸ナトリウム濃度１４９０ｐｐｍ、へ１ｚＯｓｅＡ
度２．８ｐｐｍ、 ＦｅｚＯ＝濃度２．２ｐｐｍ、 Ｃ
ａＯ濃度０．９ｐｐｍ、 ＭｇＯ濃度０．２ｐｐｍ、
ＢＥＴ法による粒子径３１ｍμ、実施例１に記載の装置
を用いた動的光散乱法による粒子の変動係数０．１７４
゜２５℃の粘度３．３ｃ、ｐ、であり、更に安定性につ
いて試験したところ、６０℃１ケ月の保存後でも、また
室温で１年の保存後にも粘度の変化がなかった。
Ｏ□濃度４０．１重量％、ｐＨ９，４３，電気伝導度４
，４３０ ｕｓ／ｃｍ、 ５ｉＯｚ／全アルカリＮａ、
Ｑモル比８０゜ＳｉＯ２／滴定法Ｎａ、Ｏモル比２２３
．硫酸ナトリウム濃度１４９０ｐｐｍ、へ１ｚＯｓｅＡ
度２．８ｐｐｍ、 ＦｅｚＯ＝濃度２．２ｐｐｍ、 Ｃ
ａＯ濃度０．９ｐｐｍ、 ＭｇＯ濃度０．２ｐｐｍ、
ＢＥＴ法による粒子径３１ｍμ、実施例１に記載の装置
を用いた動的光散乱法による粒子の変動係数０．１７４
゜２５℃の粘度３．３ｃ、ｐ、であり、更に安定性につ
いて試験したところ、６０℃１ケ月の保存後でも、また
室温で１年の保存後にも粘度の変化がなかった。
比較例
（ａ）工程
実施例１と同様に（ａ）工程を行ない室温の高純度活性
珪酸の水性コロイド溶液（Ｓｔｏｗ ３．５２重量％。
珪酸の水性コロイド溶液（Ｓｔｏｗ ３．５２重量％。
ｐＨ４，３６，電気伝導度２７．３０μＳ／ｃ蹟、Ａｆ
□ｏ、 ０．２５ｐｐｍ、 Ｆｅｚｅｓ Ｏ，１９ｐ
ｐｍ、 Ｃａ００．Ｏ８ｐｐｍ、 Ｍｇ００．０２
ｐｐｍ）４．８００ｇを得た。
□ｏ、 ０．２５ｐｐｍ、 Ｆｅｚｅｓ Ｏ，１９ｐ
ｐｍ、 Ｃａ００．Ｏ８ｐｐｍ、 Ｍｇ００．０２
ｐｐｍ）４．８００ｇを得た。
（ｂ）工程及び（ｃ）工程は省かれた。
（ｄ）工程
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた５１のガ
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液２５４．６ｇと１０重量％水酸化カ
リウム水溶液５５．４ｇを投入して、高純度珪酸カリウ
ム水溶液（Ｓｉｆｔ ３．０１重量％。
ラス製反応器に、（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸
の水性コロイド溶液２５４．６ｇと１０重量％水酸化カ
リウム水溶液５５．４ｇを投入して、高純度珪酸カリウ
ム水溶液（Ｓｉｆｔ ３．０１重量％。
Ｋ、０１．５０重量％、 ＳｉＯ，／に、０モル比３．
０１） ３１０ ｇを調製し、撹拌下加熱して水の沸騰
状態に保った。
０１） ３１０ ｇを調製し、撹拌下加熱して水の沸騰
状態に保った。
（ａ）工程で得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶
液４，０００ｇを上記還流状態にある反応器中の高純度
珪酸エリラム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポン
プを用いて添加したところ、４時間経過すると高純度活
性珪酸の水性コロイド溶液は粘度が上昇して、定量ポン
プによる添加は不可能となった。また６時間経過すると
、高純度活性珪酸の水性コロイド溶液はゲル化した。よ
って（ｄ）工程の継続は不可能となった。
液４，０００ｇを上記還流状態にある反応器中の高純度
珪酸エリラム水溶液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポン
プを用いて添加したところ、４時間経過すると高純度活
性珪酸の水性コロイド溶液は粘度が上昇して、定量ポン
プによる添加は不可能となった。また６時間経過すると
、高純度活性珪酸の水性コロイド溶液はゲル化した。よ
って（ｄ）工程の継続は不可能となった。
実施例５
実施例３の（ｃ）工程と同様にして得られた室温の高純
度安定化シリカ水性コロイド溶液を室温で３０時間放置
したものを使用して、実施例３の（ｄ）、 （ｅ）及び
（ｆ）工程を行ったところ、得られたシリカゾルのシリ
カ粒子径はＢＥＴ法による測定の結果２８ｍμであった
。このシリカゾルを透過型電子顕微鏡を用いて、観察し
たところ実施例１〜４には見られなかった５〜１０ｍμ
の小粒子径シリカ粒子が数多く存在することがわかった
。
度安定化シリカ水性コロイド溶液を室温で３０時間放置
したものを使用して、実施例３の（ｄ）、 （ｅ）及び
（ｆ）工程を行ったところ、得られたシリカゾルのシリ
カ粒子径はＢＥＴ法による測定の結果２８ｍμであった
。このシリカゾルを透過型電子顕微鏡を用いて、観察し
たところ実施例１〜４には見られなかった５〜１０ｍμ
の小粒子径シリカ粒子が数多く存在することがわかった
。
実施例６
（ａ）工程〜（ｃ）工程
実施例１と同様に（ａ）工程、（ｂ）工程及び（ｃ）工
程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液
（ＳｉＯ□３．７５重量％、 ｐＨ７，４０，電気伝導
度５１９．５ ｕ Ｓ／ｃｍ、 に、ｏ Ｏ，０３５
７重量％、 ５ｔｏｔ／ＫｚＯモル比１５７． Ａｆ□
０３０．２５ｐｐｍ、 ＦｅｚＯａ ０．１８ｐｐｍ
＋ Ｃａ００、Ｏ８ｐｐｍ、 Ｍｇ００．０２ｐｐｍ）
４３６０ｇを得た。
程を行ない室温の高純度安定化シリカ水性コロイド溶液
（ＳｉＯ□３．７５重量％、 ｐＨ７，４０，電気伝導
度５１９．５ ｕ Ｓ／ｃｍ、 に、ｏ Ｏ，０３５
７重量％、 ５ｔｏｔ／ＫｚＯモル比１５７． Ａｆ□
０３０．２５ｐｐｍ、 ＦｅｚＯａ ０．１８ｐｐｍ
＋ Ｃａ００、Ｏ８ｐｐｍ、 Ｍｇ００．０２ｐｐｍ）
４３６０ｇを得た。
（ｄ）工程
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた５２のガ
ラス製反応器に、実施例３で作成した高濃度高純度珪酸
カリウム溶液（Ｓｉ（ｈ ２０．０重量％。
ラス製反応器に、実施例３で作成した高濃度高純度珪酸
カリウム溶液（Ｓｉ（ｈ ２０．０重量％。
Ｋ２Ｏｓ、ｏｓ重量％、 ＳｉＯ□／に２０モル比３．
９０．八１２０゜１．４ｐｐｍ、 Ｐｅｇ’ｓ １．０
ｐｐｍ、 Ｃａ００．４ｐｐｍ＋、 ＭｇＯＯ，１ｐｐ
ｍ）を４０．０ ｇと実施例３の（６）工程終了により
得た高純度大粒子径シリカゾル（Ｓｉｎｇ ４０．４％
、 ｐＨ９，４５゜５ｉ（ｈ／ＫｚＯモル比４１９＋
Ａｊ！ｇｏｓ ２．９ｐｐｍ、 Ｐｅｇ’ｓ ２．ｌｐ
ｐｍ、 ＣａＯＯ，９ｐｐｍ、 Ｍｇ００．２ｐｐｍ、
ＢＥ！Ｔ法による粒子径５０ｍμ） １３６．０ｇと
超純水１４６４．０ｇを投入して、混合液（Ｓｉｎｇ
３．８４重量％、ＫｚＯＯ，２０６重量％。
９０．八１２０゜１．４ｐｐｍ、 Ｐｅｇ’ｓ １．０
ｐｐｍ、 Ｃａ００．４ｐｐｍ＋、 ＭｇＯＯ，１ｐｐ
ｍ）を４０．０ ｇと実施例３の（６）工程終了により
得た高純度大粒子径シリカゾル（Ｓｉｎｇ ４０．４％
、 ｐＨ９，４５゜５ｉ（ｈ／ＫｚＯモル比４１９＋
Ａｊ！ｇｏｓ ２．９ｐｐｍ、 Ｐｅｇ’ｓ ２．ｌｐ
ｐｍ、 ＣａＯＯ，９ｐｐｍ、 Ｍｇ００．２ｐｐｍ、
ＢＥ！Ｔ法による粒子径５０ｍμ） １３６．０ｇと
超純水１４６４．０ｇを投入して、混合液（Ｓｉｎｇ
３．８４重量％、ＫｚＯＯ，２０６重量％。
５ｔ（ｈ／ＫｔＯモル比２９．２ ） １６４０ｇを調
製し、撹拌下加熱して水の沸騰還流状態に保った。次い
で、上記（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性
コロイド溶液２．６４０ｇを上記還流状態にある反応器
中の混合液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポンプを用い
て１２時間を要して加え、反応混合液を生成させた。
製し、撹拌下加熱して水の沸騰還流状態に保った。次い
で、上記（ｃ）工程で得られた高純度安定化シリカ水性
コロイド溶液２．６４０ｇを上記還流状態にある反応器
中の混合液中へ沸騰状態を保ちながら定量ポンプを用い
て１２時間を要して加え、反応混合液を生成させた。
（ｅ）工程
引き続きこの反応混合液を還流状態に保ちながら２時間
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（Ｓｉｎｇ
３．６７重量％、 ｐＨ１０，８２，電気伝導度１．６
９５ ｕ Ｓ／ｃｍ、 Ｋｚｏ ０．１０１重量％、
５ｔ（ｈ／ＫｚＯモル比５７．１ ）を得た。
加熱を続けて反応を完結させ、反応混合液（Ｓｉｎｇ
３．６７重量％、 ｐＨ１０，８２，電気伝導度１．６
９５ ｕ Ｓ／ｃｍ、 Ｋｚｏ ０．１０１重量％、
５ｔ（ｈ／ＫｚＯモル比５７．１ ）を得た。
（ｆ）工程
次いでこの反応混合液に、試薬特級硫酸と超純水より調
製した１０重量％硫酸水溶液２５．６ ｇを還流下０．
５時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成
することによりシリカゾル（ＳｉＯ２３，６５重量％、
ｐｉ １０．１０．電気伝導度２．２５５ ｕ Ｓ／
ｃｍ。
製した１０重量％硫酸水溶液２５．６ ｇを還流下０．
５時間を要して添加した後、引き続き還流下８時間熟成
することによりシリカゾル（ＳｉＯ２３，６５重量％、
ｐｉ １０．１０．電気伝導度２．２５５ ｕ Ｓ／
ｃｍ。
硫酸カリウム１１０５５ｐｐ、 ＳｉＯ□／に２０モ
ル比１３３）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径を
ＢＥＴ法により測定したところ、７０ｍμであった。
ル比１３３）を得た。このシリカゾルのシリカ粒子径を
ＢＥＴ法により測定したところ、７０ｍμであった。
（２）工程
次いで、このシリカゾルをポリサルホン製管状限外濾過
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉＯ□濃度約４０重量％となるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
膜を使用した市販工業製品の限外濾過装置を用いて、室
温でＳｉＯ□濃度約４０重量％となるまで濃縮した。濃
縮中、液は安定であり、極めて円滑であった。
得られた高純度の高濃度シリカゾルは測定の結果、Ｓｉ
Ｏ２濃度４０．４重量％、ｐＨ９，６５，電気伝導度２
．６２０ ｕｓ／ｃｍ、 ５ｔ（ｈ／全アルカリに２０
モル比１１５、ＳｉＯ□／滴定法Ｋｚｏモル比６７４、
硫酸カリウム濃度９４０ｐｐｍ、 Ａｌ□０．濃度２．
８ ｐｐｍ＋。
Ｏ２濃度４０．４重量％、ｐＨ９，６５，電気伝導度２
．６２０ ｕｓ／ｃｍ、 ５ｔ（ｈ／全アルカリに２０
モル比１１５、ＳｉＯ□／滴定法Ｋｚｏモル比６７４、
硫酸カリウム濃度９４０ｐｐｍ、 Ａｌ□０．濃度２．
８ ｐｐｍ＋。
Ｆｅ１Ｏ，濃度２．０１’ｐｌＬ ＣａＯ濃度０．９ｐ
ｐｍ、 ＭｇＯ濃度０．２ｐｐｍ、 ＢＥＴ法による粒
子径７０ｍμ、実施例１に記載の装置を用いた動的光散
乱法による粒子の変動係数０．１８２． ２５℃の粘度
３．Ｏｃ、ｐ、であり、更に安定性について試験したと
ころ、６０℃１ケ月の保存後でも、また室温で１年の保
存後にも粘度の変化がなかった。
ｐｍ、 ＭｇＯ濃度０．２ｐｐｍ、 ＢＥＴ法による粒
子径７０ｍμ、実施例１に記載の装置を用いた動的光散
乱法による粒子の変動係数０．１８２． ２５℃の粘度
３．Ｏｃ、ｐ、であり、更に安定性について試験したと
ころ、６０℃１ケ月の保存後でも、また室温で１年の保
存後にも粘度の変化がなかった。
この実施例の如く、（ｄ）工程において、（□□□工程
で得られたゾルと（ｃ）工程で得られる高純度安定化水
性コロイド溶液と高純度アルカリ金属水酸化物又は高純
度アルカリ金属珪酸塩の水溶液とを５ｉＯｚ／ＭｚＯモ
ル比６０〜１００となるまで９０〜１５０℃で混合する
と、更にシリカゾルの粒子径を増大させることができる
。
で得られたゾルと（ｃ）工程で得られる高純度安定化水
性コロイド溶液と高純度アルカリ金属水酸化物又は高純
度アルカリ金属珪酸塩の水溶液とを５ｉＯｚ／ＭｚＯモ
ル比６０〜１００となるまで９０〜１５０℃で混合する
と、更にシリカゾルの粒子径を増大させることができる
。
尚、実施例及び比較例での化学組成の分析方法は下記の
通りである。
通りである。
１） ＳｉＯ□濃度・・・重量法
２）全アルカリＫｔＯ及びＮａ、Ｏ濃度・・・フッ酸処
理後、原子吸光法 ３）Ｋ！’０１度及び滴定法に、０濃度・・・中和滴定
法（メチルオレンジ指示薬） Ｎａ、Ｏ濃度及び滴定法Ｎａ、Ｏ濃度・・・同上４）
Ａ ｊ！ ！０３＋ ＦｅＪ３＋ ＣａＯ及びＭｇＯ
ｆｉ度・・・フッ酸処理後、ＩＣＰ発光分析法 ５） ｐＨ・・・室温下での測定値であり、電気伝導
度は２５℃での測定値である。
理後、原子吸光法 ３）Ｋ！’０１度及び滴定法に、０濃度・・・中和滴定
法（メチルオレンジ指示薬） Ｎａ、Ｏ濃度及び滴定法Ｎａ、Ｏ濃度・・・同上４）
Ａ ｊ！ ！０３＋ ＦｅＪ３＋ ＣａＯ及びＭｇＯ
ｆｉ度・・・フッ酸処理後、ＩＣＰ発光分析法 ５） ｐＨ・・・室温下での測定値であり、電気伝導
度は２５℃での測定値である。
（発明の効果）
上記の如く、貯蔵安定性の悪い高純度活性珪酸の水性コ
ロイド溶液にアルカリ金属水酸化物水溶液を添加するこ
とにより貯蔵安定性の良い高純度安定化シリカ水性コロ
イド溶液を生成せしめた後、高純度アルカリ金属塩水溶
液と高純度安定化シリカ水性コロイド溶液より、新規に
３０ｍμ以上の高純度大粒子径シリカゾルの効率的製造
法を確立した。
ロイド溶液にアルカリ金属水酸化物水溶液を添加するこ
とにより貯蔵安定性の良い高純度安定化シリカ水性コロ
イド溶液を生成せしめた後、高純度アルカリ金属塩水溶
液と高純度安定化シリカ水性コロイド溶液より、新規に
３０ｍμ以上の高純度大粒子径シリカゾルの効率的製造
法を確立した。
更に、本発明の方法によって得られた高純度の高濃度大
粒子径シリカゾルは、極めて安定であり、これに更にア
ルカリ金属水酸化物、アンモニア。
粒子径シリカゾルは、極めて安定であり、これに更にア
ルカリ金属水酸化物、アンモニア。
第４級アンモニウム水酸化物、水溶性アミン等を加える
ことによりｐＨ１０以上の強アルカリ性の安定なゾルも
得られ、また、陽イオン交換樹脂で処理することにより
ｐＨ４以下の安定なゾルも得られる。これらのゾルを混
合することによりｐＨ４〜８．５の安定なゾルを得るこ
ともできる。
ことによりｐＨ１０以上の強アルカリ性の安定なゾルも
得られ、また、陽イオン交換樹脂で処理することにより
ｐＨ４以下の安定なゾルも得られる。これらのゾルを混
合することによりｐＨ４〜８．５の安定なゾルを得るこ
ともできる。
このように種々に変成させたシリカゾルも、大粒子径で
ありながらしかもその径が揃っていて高純度かつ高濃度
であるために、前記用途の他各種の用途に更に性能を向
上させ得るゾルとして極めて有用である。
ありながらしかもその径が揃っていて高純度かつ高濃度
であるために、前記用途の他各種の用途に更に性能を向
上させ得るゾルとして極めて有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）
及び（ｇ）の各工程を包含することを特徴とする高純度
大粒子径シリカゾルの製造法。 （ａ）ＳｉＯ＿２として２〜６重量％のアルカリ金属珪
酸塩水溶液を水素型陽イオン交換樹脂で処理することに
より、アルカリ金属イオンを除去した活性珪酸の水性コ
ロイド溶液を得る工程、 （ｂ）得られた活性珪酸の水性コロイド溶液に酸を加え
てｐＨ０〜２．０に調整し、熟成した後、水素型強酸性
陽イオン交換樹脂で処理し、続いて水酸型強塩基性陰イ
オン交換樹脂で処理し、再び水素型強酸性陽イオン交換
樹脂で処理することによりＳｉＯ＿２として２〜６重量
％の高純度活性珪酸の水性コロイド溶液を得る工程、 （ｃ）得られた高純度活性珪酸の水性コロイド溶液に高
純度アルカリ金属水酸化物水溶液を加えて、ＳｉＯ＿２
として２〜６重量％、ｐＨ７〜８、ＳｉＯ＿２／Ｍ＿２
Ｏ（但し、Ｍはアルカリ金属原子であるＫ又はＮａを表
わす。）モル比が１００〜３００の高純度安定化シリカ
水性コロイド溶液を得る工程、（２）上記（ｃ）工程で
得られた高純度安定化シリカ水性コロイド溶液に高純度
アルカリ金属水酸化物水溶液を加えることにより得られ
るＳｉＯ＿２／Ｍ＿２Ｏモル比が４．５以下である高純
度アルカリ金属珪酸塩水溶液又はこれを濃縮若しくは希
釈することにより得られるＳｉＯ＿２濃度８重量％以下
の高純度アルカリ金属珪酸塩水溶液或いは高純度アルカ
リ金属水酸化物水溶液に、上記（ｃ）工程で得られた高
純度安定化シリカ水性コロイド溶液を、ＳｉＯ＿２／Ｍ
＿２Ｏモル比が２０〜６０となるまで９０〜１５０℃で
充分な撹拌下に徐々に添加する工程、（ｅ）（ｄ）工程
に引き続き、（ｄ）工程により得られた反応混合液を９
０〜１５０℃で撹拌下反応を完結せしめる工程、 （ｆ）（ｅ）工程により得られた反応混合液に、該液中
の前記アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ金属珪酸
塩に由来するアルカリ当量の４０〜９０％に相当する当
量の酸を添加した後、得られた反応混合液を９０〜１５
０℃で熟成する工程、（ｇ）（ｆ）工程により得られた
シリカゾルを微細多孔性膜により濃縮する工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11958587A JP2508713B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 高純度大粒子径シリカゾルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11958587A JP2508713B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 高純度大粒子径シリカゾルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63285112A true JPS63285112A (ja) | 1988-11-22 |
| JP2508713B2 JP2508713B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=14765007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11958587A Expired - Fee Related JP2508713B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 高純度大粒子径シリカゾルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508713B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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