TW394750B - Magnesiosilicates - Google Patents

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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

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—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

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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)

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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 (1)

1. 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）