TW394750B

TW394750B - Magnesiosilicates

Info

Publication number: TW394750B
Application number: TW085111141A
Authority: TW
Inventors: John Gerard Thompson; Alexandra Melnitchenko; Stephen Ronald Palethorpe; Charlene Josephine Lobo
Original assignee: Univ Australian
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 2000-06-21
Also published as: CN1085618C; AU6866796A; EP0850198A1; EP0850198A4; EP0850198B1; WO1997010179A1; CN1389398A; DE69611180D1; JPH11512376A; AU707959B2; CN1200100A; DE69611180T2; CA2231674A1; CA2231674C; ZA967740B; CN1202994C; JP4160116B2; ATE197947T1; US6054106A; AUPN538295A0

Description

A7 B7___ 五、發明説明（j ) 技術領域本發明係關於一種鎂矽酸鹽化合物，尤其關於可用作水軟化劑或淸潔加強劑之此種化合物。該等鎂矽酸鹽化合物可以有其它的用途，例如包括分離重金屬與其它污染物* 背景技藝近年來，已有低磷酸鹽與無磷酸鹽淸潔劑配方之傾向《爲此目的已發展出多種非磷酸鹽淸潔加強劑與水軟化劑。Na沸石A，一種組成分爲NaAlSi04之合成鋁矽酸鹽，多年來己大量使用，且其在移除鈣方面與三聚磷酸鈉（STPP) —樣有效，但在移除鎂方面則不若其有效〃此鋁矽酸鹽沸石最近已加入沸石P (歐洲專利申請號〇 384 070與0 565 364 )作爲市面上所用之加強劑，其顬現出較強之交換動力學。經濟部中央橾準扃員工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另有其它技術係以有效軟化水及一般顯現比Na沸石A更好之鎂移除能力之可溶矽酸鹽（非晶相或結晶相）爲基礎。市面上所用之結晶相層化矽酸鈉SKS_6 (Na2Si20S)亦已由HoechstAG發展出，並說明於美國專利說明書 4664839, 482〇439, 4950301 與 53〇8596 中《同時，具有kanemite結構與NaHSi2〇5*xH20組成分之結晶相矽酸鈉最近已被Hoechst AG發展出，如歐洲專利申請號0 627 383中所述。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） A7 __._B7_ 五、發明説明（> ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 最近Kao公司在歐洲專利申請號〇 630 855中提出具有ΧΜ20·θί20·ζΜ’0無水組成分之合成鹼金屬鎂矽酸鹽化合物，其中Μ代表Na及/或Κ，Μ’代表Ca及/或 Mg，y/x 爲 1.4 至 2.1，z/x 爲 0.001 至 1.0，於 M20 中之K/Na爲0至80，且於M’O中之Mg/Ca爲0至100。具有如歐洲專利申請號0 550 048中所述之鏈狀矽酸鹽結構之這些材料顯示具有高鈣鍵結能力，並具有水軟化劑與鹼調整劑之利用性《此外，說明了因其良好之抗濕性而特別有用（日本專利申請案〖〇1^ 07,330,325)。通式爲M2-2xMgl-XSil + x04且其中Μ爲鹼金屬之合成籲金属鎂矽酸鹽化合物已於先前報導過，如下所討論。然而，這些高度結晶相化合物並未被認知爲具有使其可用作水軟化劑或淸潔加強劑之性質。化合物 Na2MgSi04 (R-D. Shannon，PAjs. CAewi. Miner. 4, 139-148, 1979) ' Na4Mg2Si3O10 (C.M. Foris et al. U, 405-406, 1979)、以及 K2MgSi04 (E.W. Roedder, Am. J. Sci., 249, 224-248, 1951; A.S. Berezhnoi et al. Izvestiya Akademiii Nauk SSSR, 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 II，1653-1658, 1976)均已被說明具有與矽氧同素異形（polymorph)、方石英（見圖1 ) 密切相關之結構•其亦已被以M2-2xMgl-XSil + X〇4所代表之通式提出，當M=K而x=0.5 ’亦即KMg0.SSil.5O4 時，形成一種具有與矽氧同素異形、鱗石英（見圖2 ) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 _^_B7___ 五、發明説明（、）密切相關之結構之化合物。鱗石英以及方石英均具有Si02之組成’並包含一角連接之Si04四面體三維骨架•其被分類爲骨架矽酸鹽或甲基恩砂酸鹽（tectosilicates)。藉由與険金属鋁矽酸鹽類似物類似，以上所述之該等方石英、鱗石英相關化合物亦可被描述成方石英與鱗石英結構之塡充衍生物（M.J. Buerger, Jmerictf» Mineralogist 39· 600-614, 1954)，且因其塡充较氧同素異形相關結構，於每一例之矽酸骨架中，至多達一半之矽陽離子被鎂陽離子所取代°電荷平衡（Si4+ <—> Mg2+ + 2M+,M=鹼金屬）所需之鹸金屬陽離子佔據了個別骨架結構（見圖1與圖2)中之間隙，因此而有Λ塡充方石英” 與“塡充鱗石英"之說法。其它塡充矽氧同素異形相關結構包括“塡充石英”。所有以上具有塡充矽氧同素異形相關結構之鹼金屬鎂矽酸鹽化合物均由合成試劑所製備，並處於可增進極佳結晶排列物質形成之反應條仵下發明槪述我們目前發現某些先前未被提及形式之鎂矽酸鹽化合物，包括某些具有塡充矽氧同素異形相關結構者，可有利於水的軟化以及淸潔劑之強化性質，如以其鈣鍵結能力、鎂鍵結性質、以及鈣鍵結速率之組合所量測者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Κ% 、·ιτ 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央橾準局員工消費合作社印簞 A7 _B7_ 五、發明説明（+ ) 前述已知之具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽結構可具有一些但非全部之此等性質。根據本發明，提供一種在室溫下每克具有至少10毫克CaO之鈣鍵結能力（CBC)，室溫下每克具有至少10毫克MgO之鎂鍵結能力（MBC)，室溫下不超過300秒之鈣鍵結速率（CBR)，其爲每升3g之負載下由~100 ppm Ca2 + 溶液中移除一半Ca2+所花費之時間，並具有塡充之矽氧同素異形相關結構或特徵寬X射線粉末繞射蜂發生在11 與17A間d-間隔處之層化結構之鎂矽酸鹽化合物《本發明之中心係在於發現某些塡充矽氧同素異形相鼷鎂矽酸鹽，尤其是不完美結晶並具有基本上骨架陽離子扭曲者，以及具有特徵寬X射線粉未繞射峰發生在11與17人間，較隹12與16λ間，d-間隔處之層化結構之鎂矽酸鹽，於水溶液中可具有明顯的鈣鍵結能力（CBC)、鎂鍵結能力（MBC)、以及相當高的鎂鍵結能力（MBC)«就本發明之目的而言，CBC以每克無水鎂矽酸鹽之每毫克CaO之單位表示，而MBC以每克無水鎂矽酸鹽之每毫克MgO 之単位表示，兩者均於室溫下言之。較有利者，本發明之化合物可具有至少，較佳至少50，而在很多實施例中至少100之CBC 〇較有利者，本發明之化合物可具有至少15，較佳至少40，而在很多實施例中至少90之 MBC。當製備良好時，這些新化合物可具有至少150之 CBC及/或至少140之MBC。就本發明之目的而言， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) k 裝- -訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準扃貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（) ^ · CBR以每升3g之負載下於室溫中由〜l〇〇ppmCa2+溶液中移除一半Ca2+所花費之時間爲單位表示之。較有利者，本發明之化合物可具有不超過200秒，較佳不超過100 秒，尤佳不超過50秒，更隹不超過20秒，而最佳不超遇 10秒之CBR。本發明之化合物亦可有利地具有每100克無水材料至少50克油之油吸收度（ΟΑ)，較佳至少70克油，更佳每1〇〇克無水材料至少1〇〇克油· 測定CBC、MBC、CBR以及ΟΑ之方法將於以下說明· 本發明之鎂矽酸鹽化合物可將其特徵歸爲其組成分，在該化合物之無水形式中，其可爲MaMgbAlcSil-(b+c)Od，此處之Μ爲螓金屬，可親情況部分由Η或NH4 所取代；此處之〇.〇<a<2.〇, 〇.〇<b<0.7，O.OScSO.3，且 1.15<d<3.0;此處可以一或多個選自 B，Be, Zn，Ga，Fe，Ge， As與P之其它元素T部分取代（Mg+Al+Si)原子，使 T/(Mg+Al+Si)<0.1且Mg>0 ;此處可以一或多個選自鍮土族、過渡金屬以及稀土族元素之其它元素A部分取代間質原子（interstitial atom) Μ ’ 使 Α/Μ<0·2 ;且此處非屬結構成分之雜質礦物質或化合物並不算在組成分中。此種雜質磧物質或化合物舉例而言可包括Ti02_銳鈦確以及Si02-石英《較佳者，0.4<a<1.4，0.2<b<0.6，0·0<β0·2 而 U3- 、νβ (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局負工消費合作社印裂 A7 ___B7_ 五、發明説明（g) 1.5<d<2.S ;且其中 T/(Mg+Al+Si)<O.OS « 更佳者，〇.6<a<1.3, 0.35<b<0.6, O.OScSO.l 而 1.65<d<2.2S ;且其中 T/(Mg+Al+Si)<0.02。較有利者，Mg/CaS100，而 Si/(Mg+Ca)<1.4。如以上組成中可淸楚得知者，該間質陽難子可爲K+ 或 Na+，如在化合物 Na2MgSi04、Na4Mg2Si3O10、 K2MgSi04與KMg0.5Sil.5O4，或其可爲其它籲金雇陽離子，如Li+、Rb+或C，。該等_金属陽離子可以一或多個其它一價陽離子部分取代，如NH4+或此等材料亦可經製備以使一小部分一價間質陽離子爲多價陽離子所取代，如鹼土族、過渡金屬以及稀土族陽離子。該間隙位置可被任何兩種或更多前述陽離子之混合物所佔撺。然而，蠊金屬陽離子係爲較隹之陽離子，尤其是Na + 或K+。相信根據本發明所用於鎂矽酸鹽化合物合成中之未反應試劑陰離子，例如碳酸氫根、碳酸根、羧酸根、硝酸根與氫氧化物，並不會合併於該等結構中，因此其並不包括在以上之實驗式組成分中· 如以下所述者，根據本發明之化合物可經由含水途徑製造’但我們已發現，此等具有塡充矽氧同素異形相關結構之化合物可藉由固態反應途徑而快速製得《因此’亦根#本發明，提供一種製備根據本發明具有塡充矽氧同素異形相鬭結構之鎂矽酸鹽化合物之方法，其包 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂本紙張尺度適用中國國家操準（(：；]^)八4規格（210/297公釐）經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（7 ) 括使鎂矽酸鹽確物起始材料或含氧化鎂與氧化矽之試劑組合與一含鹼金屬氧化物之試劑進行固態反應。多種合成上之固態反應方法可用於上述程序中，而這些方法中之一些間質陽離子爲鹼金羼陽離子者，將說明如下。這些反應較佳於約1000 °c或更低之溫度下，較佳於約450 °c至約800 eC之溫度範圍內進行•大於1000 充之溫度可用以達成反應，但須縮短反應時間以避免具有>300秒CBR之結晶良好、規則材料之形成•對根據本發明具有塡充矽氣同素異形相圃結構之鎂矽酸鹽化合物之成功合成有利者爲具反應性之起始物，其爲於上述相對而言較低之溫度下幫助反應之成分或成分前騙物。該等相對而言較溫和之反應條件導致結晶較不良好並具有基本上骨架陽離子扭曲之材料形成，而其據信即爲導致本發明塡充矽氧同素異形相關化合物中相對而言較高 CBR之特色《較佳者，根據本發明具有層化結構之鎂矽酸鹽化合物係由一含水途徑形成，而在根據本發明之一個此種途徑中，包括使鎂矽酸鹽礦物起始材料或含氧化鎂與氧化矽之試劑組合與一含鹼金羼氧化物之試劑進行含水反應。這些反應方法較佳於一密閉容器中，於約100 °C至約300 °C之溫度範圍內，更佳約150 °C至約200 °C之溫度範圍內進行。高於300 °C之溫度及/或加壓可用以達成本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

••IT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（<f) 反應，但須縮短反應時間以確保得致根據本發明之化合物。對根據本發明具有層化結構之鎂矽酸鹽化合物之成功合成有利者爲具反應性之起始物，其爲於上述相對而言較低之溫度下幫助反應之成分或成分前顧物。爲了有助於利用上述方法於相對而言較溫和反應條件下形成根據本發明之這些具有塡充矽氧同素異形相關結構或層化結構之鎂矽酸鹽化合物，尤其有利者爲使用鎂矽酸鹽礦物起始材料，其在定義上包含以單元體規格，即奈米，混合之鎂與矽原子《因具有高表面積較佳之相對而言較溫和反應條件，該鎂矽酸鹽確物可導致根據本發明之具有極高CBR之具反應性、高表面積鎂矽酸鹽化合物之形成《一般而言，鎂矽酸葉矽酸鹽（magnesiosilicate phyllosilicates)爲形成此等化合物之適當起始物β就本發明之目的而言，鎂矽酸葉矽酸鹽被定義爲其組成分中具有之鎂比鋁多之葉矽酸鹽，而藉以與包含一些鎂之鋁矽酸葉矽酸鹽作區分。此種鎂矽酸葉矽酸鹽包括黏土磧物植物皂石 (saponite)，以及滑石與橄欖石等礦物《最佳者，該葉矽酸鹽爲植物g石或滑石β這些起始物材料具有大的矽與鎂含量範圍，然而其均或多或少可被考慮作爲具有塡充矽氧同素異形相關結構或層化結構之結晶鎂矽酸鹽合成 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) % 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） A7 B7 五、發明説明（7 ) 中鎂矽酸鹽之適當來源。該等磧物鎂矽酸鹽作爲反應起始物所具有之其它優點之一爲其高自然蘊藏量與低單位成本· 多種鹼金屬鹽與氫氧化合物爲適合之反應起始物，其提供_金觸陽離子之來源。大部分於加熱至1000 °c時分解而得_金屬氧化物之鹼金屬鹽均合適。_金屬鹵化物與鹼金屬硫化物則不合適。亦可使用具反應性形式之矽氧，如矽氧膠或凝膠態矽氧，合倂具反應性形式之鎂，如六水合硝酸鎂或鹼性碳酸鎂，以提供用於以上本發明方法中之鎂矽酸鹽。我們亦已發現根據本發明具有層化結構之鎂矽酸鹽化合物可由具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物經含水途徑而形成《因此，進一步根據本發明，提供一種製備根據本發明具有層化結構之鎂矽酸鹽化合物之方法，其包括以水溶液處理具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物。經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 在此浸泡處理中所用之水溶液可爲蒸餾水，或舉例而言可爲含少量或大置溶解物種之水，如含Na+水溶液。該處理方法導致相對於起始物之組成分變化，例如使 M/Mg之比率大幅降低，而Si/Mg之比率稍爲降低。較佳者，該具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物爲根據本發明者。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（/ D) 此方法可於室溫下進行在一較佳實施例中，將該具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物分散於該水溶液中，使殘留之固髖與上淸液分離，並予以乾嫌《該分散與分離之步髁所花費之時間不超過約20分鐘，較佳少於約10分鐘。該分離之殘留固體可於低於約 100 °C，較佳低於約60 °c下被乾燥。該分離步騍舉例而言可爲離心或過濾》在進一步根據本發明，提供一種根據本發明之鎂砂酸鹽化合物用作水軟化劑及/或淸潔加強劑上之用途。更進一步根據本發明，提供一種淸潔劑組成物，其包含根據本發明之鎂矽酸鹽化合物，以及一界面活性劑。又進一步根據本發明，提供一種模製體，包含根據本發明之鎂矽酸鹽化合物，並親情況進一步包含一黏結劑》此種模製體可爲鎂矽酸鹽化合物用作水軟化劑之一種方便形式。簡單圔式說明經濟部中央橾準局貝工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T ή 具有塡充矽氧同素異形相闕結構之各種鎂矽酸鹽實施例及其含水衍生物、其用途與其製程將於此藉由實例伴隨圖式加以說明，其中：圖1顯示出高方石英（Si02)與理想化Na2MgSi04於立方體<110>方向向下投射之多面體代表例，· 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 £7_. 五、發明説明（丨1) 圖2顯示出高鱗石英（Si02)與理想化KMg0.5Sil.5O於立方體<11〇>方向向下投射之多面體代表例；以及圖3至6顯示出分別根據實例1-13所製備之主題鎂矽酸鹽化合物a-m之XRD分布。XRD數據利用Cu!a放射加以收集*因雜質礦物或反應副產物所致之峰以星號指出。發明之詳細說明根據本發明之具有塡充矽氣同素異形相關結構鎂矽酸鹽化合物之結構與組成具有塡充矽氧同素異形相鬮結構鎂矽酸鹽化合物可將其特徵歸爲其結構與組成。經濟部中央標準局負工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 各種具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物結構，大多以X射線粉末繞射定義其特徵。當製備良好時，這些化合物得致可表現出塡充矽氧同素異形特性繞射峰之X射線粉末繞射分布。實例1-11中個別化合物a-k之各種具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物之特徵繞射分布可見於圖3至5中。其相對應之表列資訊見於表1中。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

7 7 A B /y, /fv 明説明發經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 IIEdHJ— Ptsf 诞—罢忉 f £lf rti-^JJ>JDIii®51KrMJl®s8_ 任 U-I1W :ΐ 懈 β/1

TJ

ifI

P rsJl

P T3 οε ^(N 09 6>οτ 08 Kcs QL 6looi

§IN卜tsi 0 寸^9ri 0ΙΛS-M § 000 08 oos 8sr4 6S 6S oos 001 pci 001 s«

101 0>n 08 06 06 08 SI οοο.ε ζΓτ 6ST S<N t9ri »ns 99«

β § οε 0? OS 0寸 OS 15 t3 ^9.z 与69一 JL.Z ,0s

0Z 05 001 00T § 81 06 81 ocs 001 SI vk—I »03 ΖΓ寸 1¾.寸艺·寸艺‘寸 93 csr£ ε3 ε3 s.t Ρ 黩曙冕ικ ,π .01 .6 •8 •L .9 •ε •τ

—w^rf SI 州=MS (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 5 1- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 £7___ 五、發明説明（1)) 方石英相關鎂矽酸鈉之特徵在於同時發生在 4.30土0.1SA之d-間隔處以及2,64±0·22Α之d-間隔處之主要X射線粉末繞射峰或峰群之存在。這些峰或峰群分別關於高方石英之111與220 X射線粉末繞射峰。方石英相闕鎂矽酸鉀之特徵在於發生在2.73±0·15Α 之d-間隔處之主要X射線粉末繞射峰或峰群，以及發生在4.44±0.10A之d-間隔處之較弱峰或峰群之存在。這些峰或峰群分別關於高方石英之220與111 X射線粉末繞射 .峰。

鱗石英相關鎂矽酸鉀之特徵在於發生在3.11±0.20A 之d-間隔處之主要X射線粉末繞射峰之存在。這些峰係關於髙鱗石英之202 X射線粉末繞射峰· 觀察具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽所得之XRD分布隨起始試劑與反應條件之選擇而變。當使用天然生成之成分時，其有時亦因未反應起始物、如MgO 或Na2Si03等反應副產物或如石英、方解石、白雲石與長石等雜質礦物之存在而變複雜。經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 (請先.閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂這些鎂矽酸鹽化合物與根據本發明具有以下所述層化結構之鎂矽酸鹽化合物均可進一步以其組成分爲特徵。在最廣義之實施例中，該標的鎂矽酸鹽具有 MaMgbA丨cSil-(b+c)Od之無水形式組成分範圍（Μ爲鹼金屬，可視情況部分由Η或ΝΗ4所取代），此處之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（2丨0Χ297公釐）經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（叶) 0.0<a<2.0, 0.0<b<0.7, 0.0<c<0.3,且 1.15<d<3.0 〇同時 c<b。此通式並未將該四角原子（Mg+Al+Si)以可佔據四面體骨架結構中此位置之其它元素T (其中T=B,Be,Zn， Ga，Fe，Ge, As或P )部分取代之情形列入。在最廣義之實施例中，T/(Mg+Al+Si)<0.1且Mg>0 <此通式亦未將間質原子（interstitial atom) Μ以可佔據該結構中此間隙位置之其它元素Α (其中Α=鹼土族、過渡金臈以及稀土族元素）部分取代之情形列入《在最廣義之實施例中， Α/Μ<0·2。該通式亦未將非屬該結構中之雜質磧物質或化合物列入，如Ti02-銳鈦磧以及Si02-石英。在最隹實施例中，該標的鎂矽酸鹽具有 MaMgbAlcSil-(b+c)Od之無水形式組成分範圍，此處之 0.6<a<1.3, 0.35<b<0.6, 0.0^c<0.1, 1.65<d<2.25 c<b « 在此最佳實施例中，T/(Mg+Al+Si)<0.02，Α/Μ<0·2而 Mg>0 同樣地，該通式亦未將非屬該結構中之雜質礦物質或化合物列入，如Ti02-銳鈦礦以及Si02-石英。可用於鎂矽酸鹽陽離子交換化合物合成中之未反應試劑陰離子，例如碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽，相信其亦未被結合入該結構中，因此其未被包括在該實驗式組成中。具有塡充矽氧同素異形相關結構並根據實例1-11製備之鎂矽酸鹽化合物之組成分析與衍生式示於表2中。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,1Τ A7 B7 五、發明説明（I〈) 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製链淀>TNIKWWii盈ssilt-IISW佃15§弍 — 3 懈 ^Ο 累 Κ' 2 22^f-·2ί ί ^^§is VOO^SS-®^* - 〇〇 M vo ^ o vo· o 〇〇〇 0· 〇· § S . 鰣苢 ^ sl^ilssp ISIS ^ 3§^§22ί 11IS k ^ glslglsg ss§S i，麵㈣

glssglgs 2glS (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *本.

'1T ΓΛ 匡Ϊ §E( o lsl§ ^

sSIS ^ 52^-3^53 2S§S if if^2S2-·? §112· flBf

K ^5:1與3营槪s·

K Ιξ

S °' m，°' s' ° °' 〇 d d <N »β « T3 ίί!«!§!&

ρΛ O 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（[L) 根據本發明之具有塡充矽氧同素異形相關結構鎂矽酸鹽化合物之合成於此說明兩種具有塡充矽氧同素異形相關結構標的鎂矽酸鹽化合物之一般合成方法。 1.第一種方法涉及鹼金屬鹽與含鎂葉矽酸鹽之固態反應•以此方法成功形成這些鎂矽酸鹽化合物之條件範圍視所用之含鎂葉矽酸鹽而定。很多籲金屬鹽與醣金屬鹽氫氧化物以及所有含鎂葉矽酸鹽均適合用作此方法之起始物，然而在該等較佳起始物中，我們以使用鹼金屬碳酸鹽之方法爲例。在該第一種方法中，鹸金屬鹽（M2C03)對滑石 (Mg3Si4O10(OH)2)之莫耳比爲由0.1至4.5:1。較佳之莫耳比爲2至3:1之範圍內。反應係於適合的升溫及大氣壓力下進行一段充分的時間，以致能具有塡充矽氧同素異形相關結構鎂矽酸鹽化合物之轉化。一開始，滑石與豔金屬碳酸鹽密切混合，然後加熱至450至800 °C間直到所有滑石均已反應爲止。在該溫度範圍之下限處，產物中存在殘餘起始物之可能性增加。此方法之較佳條件爲於550至700 °C下進行一段0.5至24小時間之時間。所得之固體包含具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物作爲主相。 2·第二種方法涉及於具反應性形式矽氧、鎂鹽、以及鹸金属鹽經膠體合成途徑混合後之固態反應。以此方法成本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意^項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（（y) 功形成這些鎂矽酸鹽化合物之條件範圍視所用之含鎂與酴金届鹽而定。很多鎂與籲金颺鹽以及具反應性形式之矽氧均適合用作此方法之起始物，然而在該等較佳起始物中，我們以使用鹸金展硝酸鹽、硝酸鎂以及膠態矽氧之方法爲例。在該第二種方法中，膠態矽氧（~Si02)比硝酸鎂 (Mg(N03)2)& _金屬硝酸鹽（MN03)之莫耳比典型爲約 1:1:2，但可由此開始於稍早所述之組成範圔內變化。可以如可溶_金屬矽酸鹽等其它形式之矽氧取代該膠態矽氧。反應藉由將鎂與鹼金屬硝酸鹽溶解於少量水中，然後將該膠態矽氧加入該溶解鹽中而發生。使該反應混合物均質化，然後慢慢將水蒸發，得致一膠質。然後此膠質於升溫及大氣壓力下反應一段充分的時間，以致能根據本發明具有塡充矽氧同素異形相關結構鎂矽酸鹽化合物之轉化《該膠質被加熱至450至800 eC間，直到可以 XRD観察到具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物爲止。此方法之較佳條件爲於SS0至700 °C下進行一段2天與6小時間之時間。提邏本發明之具有塡充矽氧同素異形相關結構鎂矽酸鹽 _化合物合成之特殊條件官例本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0'乂297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *τ Γ 經濟部中央梂準局員工消费合作社印製 A7 _B7__ 五、發明説明（ί| ) 該等成分一起反應以得致具有塡充矽氧同素異形相關結構鎂矽酸鹽之合成特殊條件實例於以下例舉之。 1. 將200g之<25μιη之滑石分散於0.53升之水中。慢慢加入包含170g市售等級Na2C03溶於0.50升水中之溶液，強力攪拌所得之泥狀物20分鐘《然後利用噴霧乾燥器於250 °C之入口溫度下除去此泥狀物之水分•然後將該噴霧乾燥後之反應混合物於600 °C下加熱16小時。具有方石英相關結構之此材料之XRD分布示於圖3 (化合物a )中。 2. 將500g購自西澳Watheroo公司之植物皀石分散於 2.0升之水中。慢慢加入包含330g市售等級Na2C03溶於 0.7S升水中之溶液，強力攪拌所得之泥狀物20分鐘。然後利用噴霧乾燥器於250 °C之入口溫度下除去此泥狀物之水分。然後將該噴霧乾燥後之反應混合物於550 °C下加熱3.5小時》具有方石英相關結構之此材料之XRD分布示於圓3 (化合物b)中。 3. 於50 °C下將5.737g硝酸鉀溶於5 ml水中。此溶液被加入5g購自西澳Watheroo公司之植物皀石，利用硏缽徹底使其均質化，然後於100 °C下除水。然後將該反應混合物於600 °C下加熱21小時。具有簡單立方方石英相關結構之此材料之XRD分布示於圖3 (化合物c )中。 4. 於S0°C下將3.214g硝酸鉀與4.07g六水合硝酸鎂溶解於1〇1»11水中〇此溶液被加入8.988之1^<!〇3^]^(杜邦） 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央揉率局貝工消費合作社印«. A7 _B7__ 五、發明説明（ή ) 膠態矽氧（31.9 wt% Si02)。於混合時立刻形成一膠質，然後於130 eC下除水。然後使乾燥之混合物加熱至800 °(：下2天。具有鱗石英相關結構之此材料之XRD分布示於圖3 (化合物d )中。 5. 如實例1中者般製備材料，但使用<2〇μιη之滑石作爲起始物*具有方石英相關結構之此材料之XRD分布示於圖4 (化合物e )中》 6. 將200g部分去層合之滑石，其具有lSin、1之特定表面，分散於0.6升之水中。慢慢加入包含170g市售等級 Na2C03溶於0.60升水中之溶液，強力攢拌所得之泥狀物20分鐘。然後利用噴籌乾燥器於275 eC之入口溫度下除去此泥狀物之水分。然後將該噴霧乾燥後之反應混合物於550°C下加熱16小時。具有方石英相關結構之此材料之XRD分布示於圖4 (化合物f)中。 7. 將l〇〇g部分去層合之滑石，其具有lSi^g·1之特定表面，分散於0.3升之水中。慢慢加入包含68g市售等級 Na2C03溶於0.24升水中之溶液，強力攢拌所得之泥狀物20分鐘。然後利用噴霧乾燥器於275 °C之入口溫度下除去此泥狀物之水分。然後將該噴_乾燥後之反應混合物於550 °C下加熱16小時。具有方石英相關結構之此材料之XRD分布示於圖4 (化合物g )中。 8. 將120g經球磨後之滑石，其具有之特定表面，分散於0.36升之水中。慢慢加入包含l〇2g市售等級 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

JT 訂

C 22 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製五、發明説明（7°) Na2C03溶於0.36升水中之溶液，強力攪拌所得之泥狀物20分鐘。然後利用噴霧乾燥器於275 eC之入口溫度下除去此泥狀物之水分。然後將該噴霧乾燥後之反應混合物於SS0°C下加熱16小時。具有方石英相關結構之此材料之XRD分布示於圖4 (化合物h )中· 9. 將200g之<25μηι之滑石分散於0.S升之水中。慢慢加入包含8Sg市售等級Na2C03溶於0.25升水中之溶液，強力攪拌所得之泥狀物20分鐘《然後利用噴霧乾燥器於 250 °C之入口溫度下除去此泥狀物之水分。然後將該噴霧乾燥後之反應混合物於600 eC下加熱16小時。包含方石英相關結構與少童未反應滑石之混合物之反應產物之 XRD分布示於圖S (化合物i)中。 10. 使〇.5g之名義上組成爲Mg3Si205(0H)4之橄攬石與〇.6g之碳酸鈉藉由徹底硏磨混合固體並使混合物於500 °C下反應16小時而進行反應。然後再硏磨反應產物，並使之於650 °C下反應4天，接著於800 °C下再反應4天。顧示以方石英相關結構爲主相並有一些MgO之反應產物之XRD分布示於圖5 (化合物j )中· 11. 將100g部分去層合之滑石，其具有ISm、1之特定表面，分散於0.3升之水中。慢慢加入包含42.5g市售等級 Na2C03及66.2g市售等級K2C03.1.5H20溶於0.24升水中之溶液，強力攪拌所得之泥狀物2〇分鐘。然後利用噴霧乾燥器於275 °C之入口溫度下除去此泥狀物之水分。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

K t· 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（>l ) 然後將該噴霧乾燥後之反應混合物於S00°c下加熱16小時。具有方石英相關結構之此材料之XRD分布示於圖S (化合物k)中。根據本發明之具有層化結構鎂矽酸鹽化合物之結構奥組成這些具有層化結構鎂矽酸鹽化合物之結構特徵大多以X射線粉末繞射決定。當製備良好時，可得致表現出對應於11與17A間d-間隔處之特徵寬繞射峰之X射線粉未繞射分布。這些化合物特徵繞射分布之實例可分別見於圖6中之實例12與13之化合物丨與較佳者，該特徵寬繞射峰對應於12與16A間之d-間隔處。根據本發明之這些具有層化結構鎂矽酸鹽化合物之組成如以上具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物中所述者般。具有層化結構並分別根據實例12與.13製備之鎂矽酸鹽化合物之組成分析與衍生式示於表2中。根據本發明之具有層化結構鎂矽酸鹽化合物之合成於此說明兩種具有層化結構標的鎂矽酸鹽化合物之一般合成方法。 1.第一種方法涉及以水處理具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物，藉以使起始化合物分散於水中本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

，1T 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明（>V) 一段時間，然後利用離心或過濾而使殘餘固體與上淸液分離，接著乾燥。此處理之較佳時間爲少於約20分鐘，較佳少於約1〇分鐘，而所得固體產物之乾燥係於低於約1〇〇 °C，較佳低於約60 °C下進行。在此浸泡處理中所用之水溶液可爲蒸餾水，或舉例而言可爲含少量或大量溶解物種之水，如含Na+水溶液。該浸泡方法導致相對於起始物之組成分變化，而使 Na/Mg之比率大幅降低，而Si/Mg之比率稍爲降低。然而所得組成分仍維持於上述之廣義組成分中。 2.第二種方法包括使鎂矽酸鹽磧物起始材料或含氧化鎂與氧化矽之試劑組合與一含酴金屬氧化物之試劑進行含水反應。該反應方法係於一密閉容器中，於1〇〇 °C至300 X 間，較佳ISO °C至200 °C間，之溫度下進行· 該含鹼金羼氧化物試劑在低於約1〇〇〇 °C之溫度下在空氣中分解而得鹼金屬氧化物，而其更佳係選自碳酸氫鹽、碳酸鹽、羧酸鹽、硝酸鹽與氫氧化合物族群中之一或多種該方法之一較佳實施例爲該鎂矽酸鹽起始材料包含一葉矽酸鹽礦物，該葉矽酸鹽礦物尤佳爲滑石或植物皀石。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明Ο1]) 根據本發明之具有層化結構鎂矽酸鹽條件實例以下說明具有層化結構鎂矽酸鹽化合物之第—種$ 成方法之實例。實例12.將根據實例6所製備之l.Og材料分散於4〇 ml 蒸餾水中，然後離心以使固體與上淸液分離，全部步gg 需時10分鐘。然後於40 eC下乾燥該固體，得致〇.82g之白色粉末。顯示出〜12.5A d-間隔處之主要寬峰以及因起始物塡充矽氣同素異形相關結構所致之殘餘峰之錢较酸鹽化合物之XRD分布示於圖6 (化合物丨）中。以下說明具有層化結構鎂矽酸鹽化合物之第二種合成方法之實例。實例13·將1.483g NaOH溶解於3 ml水中，接著加入 3.703g之矽酸鈉溶液。然後掰組合之溶液於硏缽中被加入1.264g之滑石，經徹底硏磨而得稠泥。然後將此泥放入一襯有鐵氟龍之封閉壓力槽中，18S-190°C下加熱1星期。接著將所得固體由該槽中移出，以〜50 ml之水浸泡之。然後於40°C下乾燥該固體》顯示出〜lS.OAd-間隔處之主要寬峰以及因來自起始物之未反應亞氯酸鹽所致之殘餘尖峰之鎂矽酸鹽化合物之XRD分布示於圖6 (化合物m )中β 單石體之製備 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ A7 _B7_ 五、發明説明就某些根據本發明鎂矽酸鹽化合物之應用而言，特別是用作水軟化劑者而言，其可能必須製備單石體 (monolithic body)。對於那些藉由固態反應而形成之化合物而言，此可利用將乾燥反應化合物於固態反應途徑前壓成所欲之形式而達成。以此方式可製得強硬多孔之本體。黏結劑可被包含以進一步增進該本體之強度。實例14中所述此一方法之實例實例14.利用單軸壓掣器以2000 kgcm2之壓力壓掣3分鐘而將實例1中所述之lg噴霧乾燥後反應混合物壓製成単石形式。然後使所得之顆粒於650 °C下反應16小時，得致理論密度爲52%之強硬顆粒。鈣鍵結能力就本發明之目的而言，使用兩種不同的方法測定鈣鍵結能力（CBC)。鈣鍵結能力係以室溫下每克鎂矽酸鹽化合物所具有之CaO毫克數加以量測。經濟部中央橾準局貝工消资合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂方法A· 爲了以其所被提出作爲水軟化劑或淸潔加強劑之應用性突顯根據本發明之鎂矽酸鹽化合物，而使用類似於 GB 1 473 201 (Henkel)與 EP 0384 070 A2 (Unilever)中所述之方法。在此測試中，將O.lg之測試樣品分散於100 ml 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X：297公釐） A7 B7____ 五、發明説明（vC) 之含202 ppm Ca2 +之水溶液中，若有必要，以稀NaOH 調整至pH 10。此懸浮液於20 eC下攪拌IS分鐘，然後離心以移出固體。然後利用鈣選擇性電極測試該水溶液之殘餘Ca2+。對各種實例之標的鎂矽酸鹽化合物與比較用之其它市售淸潔加強劑進行測試。這些測試之結果見於以下之表3中。所有以上實例1-14之鎂矽酸鹽化合物於室溫下均具有大於10毫克CaO之CBC。 --------------—訂—-----C (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（>^)

表3.使用方法A*之殘餘Ca2 +濃度以及導出之CBC 材料 Ca2+ 濃導出CBC 度（ppm) (mg CaO/^ 實例1 133.6 96.0 實例5 133.6 96.0 實例6 81.3 169.2 實例7 96.3 145.4 實例8 84.0 165.4 沸石P (EP 0 81.3 169.2 565 364 A1) 沸石 4A 92.8 153.1 (WessaMi P, D^ussa) 沸石 4A (Valfor， 78.0 173.9 PQCorp.) SKS-6 66.7 186.9 (Hoechst) *初始Ca2 +濃度爲2〇2.2 ppm，相當於每100毫升0.1克負載下之 282.9 mg CaO/g。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

,tT 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（1) 方法B. 爲了更密切模擬淸洗液之環境，同時以類似於EP 0384 070 A2 (Unilever)中所述之方法，於 0.01 M Na+背景存在下比較鈣鍵結能力。在此測試中，將o.ig之化合物分散於100 ml之含202 ppm Ca2 +之0.01M NaCl水溶液中，若有必要，以稀NaOH調整至pH 10。此懸浮液於 20 °C下攪拌15分鐘，然後離心以移出固體。然後利用鈣選擇性電極測試該水溶液之殘餘Ca2+。對各種實例之標的鎂矽酸鹽化合物與比較用之其它市售淸潔加強劑進行測試這些測試之結果見於以下之表4中。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（>f)

表4·使用方法B*之殘餘Ca2 +濃度以及導出之CBC 材料 Ca2+ 濃導出CBC 度（PPm) (mg CaO/g) 實例1 131.2 99.2 實例5 121.1 113.4 實例6 65.9 190.5 實例7 102.6 136.6 實例8 73.8 179.5 沸石P (EP 0 91.7 154.4 565 364 A1) 沸石 4A 86.3 162.0 (WessaMi P, Degussa) 沸石 4A (Valfor， 100.0 142.8 PQCorp.) SKS-6 83.4 163.5 (Hoechst) *初始Ca2+濃度爲202.2 ppm，相當於每100毫升0.1克負載下之 282.9 mg CaO/g。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 _B7_ 五、發明説明（1 ) 鎂鍵結能力鎂鍵結能力係以室溫下每克鎂矽酸鹽化合物所具有之MgO毫克數加以量測。方法C. 爲了以其所被提出作爲水軟化劑或淸潔加強劑之應用性突顯根據本發明之鎂矽酸鹽化合物，而使用類似於上述方法A之方法C量測鎂鍵結能力（MBC) «•在此測試中，將O.lg之測試化合物分散於ml之含202 ppm Mg2 + 之水溶液中，若有必要，以稀NaOH調整至pH 10。此懸浮液於20°C下攢拌1S分鐘，然後離心以移出固體。然後利用原子吸收光譜測試該水溶液之殘餘Mg2+。對各種實例之標的鎂矽酸鹽化合物與比較用之其它市售淸潔加強劑進行測試。這些測試之結果見於以下之表5中。所有以上實例1-14之鎂矽酸鹽化合物於室溫下均具有大於10毫克MgO之MBC。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製本紙張尺度逍用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（^)

表5.使用方法C*之殘餘Mg2 +濃度以及導出之MBC 材料 Mg2+濃導出MBC 度 (mg MgO/g) (ppm) 實例1 168 53.1 實例5 167 54.7 實例6 112 145.9 實例7 102 162.5 實例8 82 195.7 沸石P (EP 0 198 3.3 565 364 A1) 沸石 4A 174 43.1 (WessaKtfi P, Degussa) 沸石 4A(Valfor， 178 36.5 PQ Corp.) SKS-6 77 204.0 (Hoechst) *初始Mg2 +濃度爲200 ppm，相當於每100毫升0.1克負載下之 331.7 mg MgO/g。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

K 訂 33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） A7 B7 五、發明説明（Ό 鈣鍵結速率（CBR) 鈣鍵結速率（CBR)之量測係測量於室溫下每升3g之鎂矽酸鹽化合物負載下，由約1〇〇 ppm Ca2 +溶液中移除一半Ca2 +所花費之時間* 方法D. 該標的鎂矽酸鹽化合物進一步根據其作爲水軟化劑或淸潔加強劑之應用性而以鈣鍵結速率（CBR>突顯其特徵。爲了定量Ca2 +由溶液中移除之速率，使用方法D，將〇.15g測試化合物分散於~1 ml水中，然後將其注射入 50 ml 包含 0.01M NaCl、0.1M KC1、及〜100 ppm Ca2 + 之攪拌溶液中，利用鈣選擇性電極測量爲時間函數之該攪拌溶液濃度。對各種實例之標的鎂矽酸鹽化合物與比較用之其它市售淸潔加強劑進行測試。這些測試之結果見於以下之表6中。所有以上實例1-13之鎂矽酸鹽化合物於室溫下均具有小於300秒之CBR。 (請先閱读背面之注意事項再填寫本頁)

,1T 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明表6.根據方法D之鈣鍵結速率材料時間 (秒）* 實例1 5.0 實例2 270 實例5 4.5 實例6 1.5 實例7 10.0 實例8 2.5 實例Π 12.0 實例12 9.5 沸石 P (EP 0 565 14.5 364 A1) 瓶 4A (WessaMi P， 11.5 Degussa) 沸石 4A (Valfor，PQ 11.5 Corp.) SKS-6** (Hoechst) 250 *自溶液中移除一半Ca2 +之時間 **因無法分散於1 ml水中而加入之乾燥物質 35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先.閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

•K ,4. ,11 A7 B7 五、發明説明）油吸收度（OA) 油吸收度係以如EP 0 565 364 A1中所用之ASTM小錢擦除方法（spatula rub-out method) D281測定《此測試係根據亞麻子與顆粒材料混合之原理，以一小鏟於一光滑平面上磨擦，直到形成堅硬的油灰狀糊狀物爲止，其於以小鏟切割時不會破裂或分離。該油吸收度（0A)以每l〇〇g乾燥物質之油克數表示。對各種實例之標的鎂矽酸鹽化合物與比較用之其它市售淸潔加強劑進行測試β這些測試之結果見於以下之表7中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Κ 士衣· 訂經濟部中央標隼局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明0^) 表7.利用ASTM方法D281之油吸收度結果樣〇樣品 Ο 品 A A 實 6 沸石P (EP 0 6 例1 0 565 364 A1) 3 9 7 2 7 實 1 沸石 4A 3 例5 0 (WessaHA P, 6 2 De^ssa) - 4 3 實 1 沸石 4A 6 例6 0 (Valfor, PQ 0 7 Corp.) 1 3 實 1 SKS-6** 9 例7 0 (Hoechst) 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 37 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（\ί) ' 7 實 7 例8 7 實 1 例 5 11 4 淸潔劑配方中之使用對標的鎂矽酸鹽化合物較諸市面上所使用之材料，沸石4Α與三聚磷酸鈉（STPP)，在作爲淸潔加強劑方面之應用性加以測試。三種測試配方見於下表8中。其它內含標的鎂矽酸鹽化合物之配方可被用作淸潔劑組成物，如熟習淸潔劑領域之人士所可輕易了解者。僅爲了舉例說明，我們參考ΕΡ-Α-0384070及其美國對等案（併於此以爲參考）中對淸潔劑組成分之討論，其對內含標的鎂矽酸鹽化合物之淸潔劑組成分作必要之變更0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ¥ 訂經濟部中央標準局貝工消费合作社印裂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公嫠）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明q L) 表8·用於比較性試樣測試之洗衣淸潔劑配方配配配方方方 A B C 使使使用用用 ST 沸實 PP 石例 4A 1 三聚磷酸鈉 15. 0 % 沸石4Α 18. 0 % 鎂矽酸鹽實 18. 例1 0 % 濃蘇打灰 25. 24. 5.3 0 0 % % % 39 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) % 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐）經濟部中央梂準局舅工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（]l) 硫酸鈉 31. 29. 48. 4 4 1 % % % 椰子二乙醛 2.5 2.5 2.5 釀胺1:1 % % % 十二燒基苯 15. 15. 15. 磺酸鈉 0 0 0 % % % 偏矽酸鈉 10. 10. 10. 0 0 0 % % % (DMS)雙（叠 0.1 0.1 0.1 氮胺基）氐二 % % % 磺酸衍生物洗衣試樣測試之比較結果以下所述之比較測試係使用FOM 71 LAB前方裝載7 kg容童之淸洗脫水機》表8中所列三種配方之劑量爲8 g/L，而每次淸洗爲15升水。所用之兩種試樣爲EMPA 105，其包含五個區域（白色、碳黑/油、血跡、巧克力及牛奶、紅酒）以及白棉。兩試樣中之每一個均分別以三種配方A至C中之每一個於以下四組條件下分別淸洗》 40 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先.閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（3 J") 1. 20 °C 軟水（17 mg/L CaC03 ) 2. 20 °C 硬水（135 mg/L CaC03 ) 3. 60 °C 軟水（17 mg/L CaC03 ) 4. 60 °C 硬水（135 mg/L CaC03 ) 比較結果列於以下表9至12中，得致每一試樣之每一區域上顔色之視覺評估，而對功效加以評比 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

K "·

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

7 7 A B 五、發明説明（6*]) 表9 20 t軟水 (17 mg/L CaC03 ) EMPA 105 白相 1 EMPA 白色碳黑血跡巧克紅酒白色 105 /油力及試樣編 XMt -Λτ^ϊ 試樣編牛奶號號配方A 1 =1 1 1淡 1 配方A 1 白色灰色黃白黃褐淡黃白色 /褐褐配方B =2 =1 3 2淡 2 配方B 2稍乳白灰色深黃黃褐淡黃暗白 /褐褐配方C =2 2 2 3 3微配方c 3 乳白中灰黃色深褐深黃暗白褐未淸洗暗白泛酮泛酮泛酮泛_ 土滅禾淸洗白色控制組 423U 4635 728U 4755 控制組石灰 U 咖啡 U 色深褐色黃棕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

•KV -*1T' 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） r η 五、發明説明（中0) 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製表10 2〇°C硬水 (135 mg/L CaC03 ) ΕΜΡΑ 105 白柏 1 ΕΜΡΑ 白色碳黑血跡巧克紅酒白色 105 /油力及試樣編試樣編牛奶號號配方A 1 1 1 1淡 1 配方A 3 白色灰白乳白黃褐淡黃暗白 /褐褐配方B 3 3 3 2巧 2 配方B 1 慘白灰白深乳克力淡黃白色色色褐配方C 2 2 2 3巧 3 配方c 2 慘白灰白 trie成晤乳克力深黃白色色色褐未淸洗暗白泛酮泛酮泛酮泛酮未淸洗白色控制組 423U 4635 728U 4755 控制組石灰 U 咖啡 U 色深褐色黃棕 (锖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） r 五、發明説明（斗丨丨經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製表11 -軟水（17 mg/L CaC03 ) EMPA 105 白捐 1 EMPA 白色 riy go 膜黑血跡巧克紅酒白色 105 /油力及試樣編試樣編牛奶號號配方A 1 1 2 2 1 配方A 1稍白色灰白淡黃紅褐淡黃慘白褐褐配方B 3 2 3 1 2 配方B =2 乳色灰色黃褐淡黃紅黃慘白褐配方C 2 3 1 3 3 配方C =2 乳色灰色淡黃深褐褐色慘白褐未淸洗暗白泛酮泛酮泛酮泛酮未淸洗白色控制組 423U 4635 728U 4755 控制組石灰 ,U 咖啡 U 色深褐色黃棕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) "· *?τ 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） B7 nr /IV 明説明發表經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 6〇°C硬水 (135 mg/L CaC03 ) EMPA 105 白捐 1 EMPA 白色碳黑血跡巧克紅酒白色 105 /油力及試樣編試樣編號牛奶號配方A =1 1 1 1 1 配方A =1 白色灰白淡黃粉紅淡黃白色褐褐褐配方B =1 2 2 2 2 配方B 2 白色灰白淡黃粉紅紅黃慘白褐褐配方C 2 3 3深 3巧 3 配方C =1 乳色暗灰卡其克力深紅白色色色黃未淸洗暗白泛酮泛酮泛酮泛酮未淸洗白色控制組 423U 4635 728U 4755 控制組石灰 U 咖啡 U 色深褐色黃棕 ----------,¾-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

J 、τ Γ 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )八4規格（210X297公釐} A7 B7 五、發明説明）這些比較結果證明該等標的鎂矽酸鹽可與Na沸石A 相提並論，且因此在作爲無磷酸鹽淸潔加強劑上具有其應用性< 熟習此技藝之人士可知，此處所述之發明除特別說明者外 > 另可作變化與修飾。須了解者爲本發明包括所有此種落於本發明精神與範圍內之變化與修飾。本發明亦包括於此說明書中所指之所有個別或統論之步驟、特性、組成分與化合物，以及任一或所有任兩個或以上該等步驟或特性之組合。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Κ

V 訂經濟部中央樣準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

Claims

經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 1 · 一種鎂矽酸鹽化合物，其係具有在室溫下每克具有至少10毫克CaO之鈣鍵結能力（CBC)，室溫下每克具有至少10毫克MgO之鎂鍵結能力（MBC)，室溫下不超過300秒之鈣鍵結速率（CBR)，該速率係爲每升3g之負載下由〜100 ppm Ca2+溶液中移除一半Ca2 +所花費之時間，並係具有塡充之矽氧同素異形相關的結構，或具有其特徵爲發生在11與17A間d·間隔處之寬X射線粉末繞射峰的層化結構，其中，該鎂矽酸鹽化合物具有 MaMgbAlcSil-(b+c)Od之無水形式組成分，此處之Μ爲鹼金屬，可視情況部分由Η或ΝΗ4所取代：此處之 0.0<a<2.0，0.0<b<0.7, O.O^c^O.3,且 1.15<d<3.0 ；此處 c<b ;此處可以一或多個選自B，Be，Zn, Ga，Fe, Ge，As 與P之其它元素T部分取代（Mg+A丨+Si)原子，使 T/(Mg+Al+Si)<0.1且Mg>0;此處可以一或多個選自_ 土族、遇渡金屬以及稀土族元素之其它元素A部分取代間質原子（interstitia丨atom) Μ，使A/M<0.2 :且此處非屬結構成分之雜質磧物質或化合物並不算在組成分中〇 2♦根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其中 0.4<a<1.4，0.2<b<0.6, 0.0<c^0.2 M 1.5<d<2.5 ；且其中 T/(Mg+Al十Si)<0.05 » 3·根據申請專利範圍第2項之鎂矽酸鹽化合物，其中 0.6<a<1.3, 0.35<b<0.6, 0.0<c^0.1 p 1.65<d<2.25 ；且其本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) τ 装. 訂

經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 1 · 一種鎂矽酸鹽化合物，其係具有在室溫下每克具有至少10毫克CaO之鈣鍵結能力（CBC)，室溫下每克具有至少10毫克MgO之鎂鍵結能力（MBC)，室溫下不超過300秒之鈣鍵結速率（CBR)，該速率係爲每升3g之負載下由〜100 ppm Ca2+溶液中移除一半Ca2 +所花費之時間，並係具有塡充之矽氧同素異形相關的結構，或具有其特徵爲發生在11與17A間d·間隔處之寬X射線粉末繞射峰的層化結構，其中，該鎂矽酸鹽化合物具有 MaMgbAlcSil-(b+c)Od之無水形式組成分，此處之Μ爲鹼金屬，可視情況部分由Η或ΝΗ4所取代：此處之 0.0<a<2.0，0.0<b<0.7, O.O^c^O.3,且 1.15<d<3.0 ；此處 c<b ;此處可以一或多個選自B，Be，Zn, Ga，Fe, Ge，As 與P之其它元素T部分取代（Mg+A丨+Si)原子，使 T/(Mg+Al+Si)<0.1且Mg>0;此處可以一或多個選自_ 土族、遇渡金屬以及稀土族元素之其它元素A部分取代間質原子（interstitia丨atom) Μ，使A/M<0.2 :且此處非屬結構成分之雜質磧物質或化合物並不算在組成分中〇 2♦根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其中 0.4<a<1.4，0.2<b<0.6, 0.0<c^0.2 M 1.5<d<2.5 ；且其中 T/(Mg+Al十Si)<0.05 » 3·根據申請專利範圍第2項之鎂矽酸鹽化合物，其中 0.6<a<1.3, 0.35<b<0.6, 0.0<c^0.1 p 1.65<d<2.25 ；且其本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) τ 装. 訂經濟部中央榡準局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍中 T/(Mg+Al+Si)<0.02。 4·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其中 Mg/CaS100，而 Si/(Mg+Ca)<1.4 5·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其中 Μ係選自K及Na之一或兩者》 6·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其具有塡充之矽氧同素異形相關結構，此處之主要X射線粉未繞射峰或峰群同時發生在4.30±0.1SA之d-間隔處以及2·64±0·22Α之d-間隔處。 7·根據申請專利範圔第1項之鎂矽酸鹽化合物*其具有塡充之矽氧同素異形相關結構，此處之主要X射線粉末繞射峰或峰群發生在2.73±0.1SA之d-間隔處，而一較弱之峰或峰群發生在4.44±0·10Α之d·間隔處 8·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物*其具有塡充之矽氧同素異形相鬭結構，此處之主要X射線粉未繞射峰發生在3.11±0·20Α之d-間隔處》 9·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其具有寬X射線粉末繞射峰發生在12舆16λ間d-間隔處之層化結構。 10·根掸申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其於室溫下每克具有至少20毫克CaO之CBC。 1 1 ·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其於室溫下每克具有至少15毫克MgO之MBC。 --------^装-- (請先閱讀背面之注意事項舟填寫本頁) 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公f ) 經濟部中夬標隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 12·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其於室溫下具有不超過200秒之CBR。 13·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其具有每1〇〇克無水材料至少50克油之油吸收度（OA>。 14·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其係利用鎂矽酸鹽礦物起始材料加以製備β 1 5 · —種根據申請專利範圍第1項之具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物之製備方法，其包括使鎂矽酸鹽起始材料或含氧化鎂與氧化矽之試劑組合與一驗金屬氧化物試劑在l〇〇〇°C或更低之溫度下進行固態反應，鹼金屬氧化物試劑在低於l〇〇〇°C溫度的空氣中分解以得到鹼金羼氧化物。 1 據申利範園第1 5項之方法係於|代150 °C ^^8001C之溫度範圍內進行 1 據申_利範圍第1 5項之方法金屬羣*化物試劑¥選自碳酸氫鹽、碳酸鹽酸鹽與氫氧化合物族群中之一或多種。 1 8 ·根據申請專利範圍第1 5項之方法金屬氧化物試劑包含K及Na之一或兩者。 1 9 ·根據申請專利範圔第1 5項之方法酸鹽起始材料包含一葉矽酸（phyllosilicate)礦物。 2 0 ·根據申請專利範圍第1 9項之方法，其中該葉矽酸獷物係選自滑石與植物皂石（saponite)之一或兩者》 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中該反應 > 其中該含鹼羧酸鹽、硝其中該含鹼其中該鎂矽訂本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製六、申請專利範圍 2 1 ·根據申請專利範圍第i 5項之方法，其中鎂矽酸鹽起始材料，或含氧化鎂與氧化矽之試劑組合，及一含鹼金羼氧化物/試劑係在固態反應之前被加壓爲単石體。 2 2 ·根據申請專利範圍第2 1項之方法，其中在單石體中包括黏結劑》 2 3 ·—種根據申請專利範圍第1項之具有特徵寬X射線粉末繞射峰發生在11與17人間d-間隔處之層化結構之鎂矽酸鹽化合物之製備方法，其包括將具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物分散於水中，將殘餘固體由懸浮液中分離，以及將該被分離之殘餘固髖進行乾燥》 2 4 ·根據申請專利範圔第2 3項之方法，其中該具有塡充矽氧同素異形相關結構之鎂矽酸鹽化合物於室溫下每克具有至少10毫克CaO之CBC，室溫下每克具有至少10毫克MgO之MBC，以及室溫下不超過300秒之 CBR。 2 5 ·根據申請專利範圍第2 3項之方法，其中該分散與分離之步騍所花費之時間不超過20分鐘》 2 6 ·根據申請專利範圍第2 3項之方法，其中該分離之殘留固體於低於1001C下乾燥。 2 7·—種根據申請專利範圍第1項之具有特徵寬X射線粉末繞射峰發生在U與Ι7λ間d-間隔處之餍化結構 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -装- 訂本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐）經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍之鎂矽酸鹽化合物之製備方法，其包括使鎂矽酸鹽起始材料或含氧化鎂與氧化矽之試劑組合與一含鹼金靥氧化物之試劑，在至少loot之下進行含水反應，該含鹼金屬氧化物之試劑並在低於1 〇〇〇°c溫度下的空氣中會分解產生鐮金鵰氧化物· 2 8 ·根據申請專利範圍第2 7項之方法，其中該反應係於一密閉容器中，於l〇〇°C至3〇〇°C之溫度範圍內進行。 2 9 ♦根據申請專利範圔第2 8項之方法，其中該反應係於150°C至200eC之溫度範圍內進行β 3 0 ·根據申請專利範圔第2 7項之方法，其中該含鹼金颶氧化物試劑係選自碳酸氫鹽、碳酸鹽、羧酸鹽、硝酸鹽與氫氧化合物族群中之一或多種。 3 1 ·根據申請專利範圍第2 7項之方法，其中該含籲金羼氧化物試劑包含Κ及Na之一或兩者》 3 2 ·根搛申請專利範圃第2 7項之方法，其中該鎂矽酸鹽起始材料包含一葉矽酸鹽（phyllosilicate)磧物。 3 3 ·根據申請專利範圔第3 2項之方法，其中該葉矽酸磷物係選自滑石與植物皂石（saponite)之一或兩者。 34·根據申請專利範圃第1項之鎂矽酸鹽化合物，其係作爲水軟化劑。 35·根據申請專利範圃第1項之鎂矽酸鹽化合物，其係作爲淸潔加強劑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) T 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨OX297公釐） A8 B8 C8 Ό% 六、申請專利範圍 36·根據申請專利範圍第1項之鎂矽酸鹽化合物，其包括界面活性劑係作爲淸潔組成物。 3 7 ·根據申請專利範園第1項之鎂矽酸鹽化合物，其視情況進一步包含黏結劑係作爲模製體》 3 8 · —種由根據申請專利範圍第2 1或2 2項之方法形成之鎂矽酸鹽化合物顆粒》 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印裴本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X29?公釐）