JPH10273324A - 非晶質塩基性複水酸化物およびその製造方法 - Google Patents

非晶質塩基性複水酸化物およびその製造方法

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JPH10273324A
JPH10273324A JP2156198A JP2156198A JPH10273324A JP H10273324 A JPH10273324 A JP H10273324A JP 2156198 A JP2156198 A JP 2156198A JP 2156198 A JP2156198 A JP 2156198A JP H10273324 A JPH10273324 A JP H10273324A
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Akira Okada
彰 岡田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規非晶質塩基性複水酸化物。 【解決手段】 式(1) Ma x+Al2x 3+(OH)b(An-)c・mH2O (1) (式中Mx+はAl3+、Fe3+、Zr4+およびTi4+から
選ばれた少なくとも一種を示し、x+はM金属イオンの
価数を示しaは0.2<a<2.0を示しbは16<b<
28を示しAn-は例えばSO4 2-などの無機アニオンま
たは酢酸などの有機アニオンを示しcは0.4≦c<3.
0を示しmは1〜9を示す)で表わされる非晶質塩基性
複水酸化物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は産業廃水、色素廃液等に
含まれる有害なHPO4 2-、CrO4 2-、MnO4 2-、酸
性着色物等を吸着・除去するアニオン吸着剤および交換
材、インクジェット記録媒体等への利用が期待される非
晶質塩基性複水酸化物およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】酸性物質の吸着剤およびアニオン交換体
として代表される物質にハイドロタルサイト類化合物が
ある。
【0003】これらのハイドロタルサイト類化合物の中
で多く実用化されているMg−Al−CO3系化合物は
結晶質で固体表面は正電荷を帯びユニークなアニオン交
換能を有する。しかし其の細孔物性(比表面積、細孔容
積)は特に優れているとは言えない(通常測定値、BE
T比表面積90〜150m2/g、細孔容積0.4〜0.
8ml/g)。また液性はpH9以上のアルカリ性であ
り、アルカリ性で加水分解を起こす可能性のある化学品
の吸着剤としての応用は制限される。
【0004】固体表面の正電荷および細孔物性の機能を
主に利用するハードコピー用のインクジェット記録媒体
に於いては、水性アニオン染料を迅速に吸着・固定し、
その吸着容量が大きいことがカラー印画紙の品位を高め
る重要な要素の一つになっており、固体表面の正電荷密
度および細孔物性の優れた物質が求められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題および課題を解決する為
の手段】本発明者らは固体表面が正電荷を帯び、その電
荷密度が高く、特定のアニオンとアニオン交換能を有す
るチャルコアルマイト[Chalcoalumite]類化合物[天
然に存在する結晶質のCuAl4(OH)12SO4・3H2
O等]に着目した。そして該物質の特性を保持しつつ白
色で細孔物性(比表面積、細孔容積)の優れた物質を求
め鋭意検討した結果、式(1)で表わされる非晶質塩基
性複水酸化物を合成できることを見い出した。
【0006】本発明の合成非晶質塩基性複水酸化物は優
れた細孔物性、例えば比表面積557m2/g、細孔容
積2.49ml/gを持ち水性アニオン染料の吸着能が
大きく(図3、参照)、又アニオン交換能を有している
(図4、参照)。
【0007】本発明の合成非晶質塩基性複水酸化物は式
(1) Ma x+ Al2x 3+(OH)b(An-)c・mH2O (1) 式中Mx+はAl3+、Fe3+、Zr4+およびTi4+より選
ばれた少くとも1種を示し、XはM金属イオンの価数を
示し、aは0.2<a<2.0を示し、bは16<b<2
8を示し、An-はSO4 2-、HPO4 2-、CO3 2-、HP
3 2-、SO3 2-、SiO3 2-、H2PO4 -、OH-の無機
アニオンおよび酢酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン
酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、フタル酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン
酸、安息香酸、サリチル酸、アクリル酸およびベンゼン
スルホン酸の有機アニオンより選ばれた1種または2種
以上を示し、Cは0.4≦C<3.0を示し、mは1〜9
を示すで表わされる合成非晶質塩基性複水酸化物であ
る。
【0008】本発明の非晶質塩基性複水酸化物は以下の
方法で製造することができる。水可溶性のアルミニウム
塩と水可溶性の鉄塩(Fe3+)、ジルコニウム塩(Zr
4+)、およびチタン塩(Ti4+)から選ばれる少なくと
も1種の化合物とをアルカリ化合物で反応pH3.5〜
7、温度約10〜50℃で共沈反応させ、次いで共沈物
を濾別することなく前記範囲の反応pHおよび温度約6
0〜170℃で0.5〜24時間水熱反応させるか、あ
るいは前記の同様な条件下で生成した共沈物を濾別して
水で洗浄後、固形物を水に懸濁して、前記範囲の反応p
Hおよび温度約60〜170℃で0.5〜24時間水熱
反応させる方法で製造される。この場合、使用されるM
3+イオン(Al3+、Fe3+)の量は原子比M3+/Al3+
1/121/4、であり、またM4+イオン(Zr4+、Ti
4+)の量は原子比M4+/Al3+で0.025〜0.25で
好ましくは0.025〜0.125で用いられる。共沈反
応はAl3+、Fe3+、Zr4+およびTi4+より選ばれた
少なくとも1種の金属イオンとAl3+とを含む水溶液に
3価および4価金属イオンの合計に対して0.8〜1.2
当量のアルカリ化合物を反応pH3.5〜7、温度約1
0〜50℃で撹拌下に加えることによって行なわれる。
共沈反応の温度は特に制約はないが温度約10〜50℃
が経済的であり、好ましくは約20〜40℃で約10分
〜約2時間反応させることにより実施される。
【0009】次に水熱反応は、反応pH3.5〜7、温
度約60〜170℃、好ましくは約80〜150℃で約
0.5〜24時間反応させることにより実施される。こ
の場合温度が60℃より低いと式(1)で示された組成
割合を有する本発明の非晶質塩基性複水酸化物の生成が
不充分となり、また170℃を越える温度では水酸化ア
ルミニウム(ベーマイト)が生成するため好ましくな
い。また反応時間は通常約0.5〜24時間で、好まし
くは約3〜12時間である。
【0010】本発明の非晶質塩基性複水酸化物を製造す
る場合、共沈反応、水熱反応ともに反応pHは3.5〜
7で実施されるが、反応pHが3.5より小さいと基本
骨格構造を形成する水酸化アルミニウムが沈殿形成され
ないため、本発明の複水酸化物が生成しない。一方反応
pHが7より大きい場合には擬ベーマイトなどの水酸化
アルミニウムの結晶相が生成してくるので好ましくな
い。
【0011】Fe3+、Zr4+、Ti4+およびAl3+の各
金属イオンの供給原料の例としては、塩化第二鉄、硝酸
第二鉄、硫酸第二鉄、臭化第二鉄、過塩素酸第二鉄等の
鉄化合物;オキシ塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウ
ム、オキシ硝酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム等のジ
ルコニウム化合物;塩化チタン、硫酸チタン、オキシ塩
化チタン、酢酸チタン等のチタン化合物;塩化アルミニ
ウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、アルミン
酸ナトリウム、酢酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウ
ム等のアルミニウム化合物があげられる。
【0012】3価および4価の金属イオンを沈殿させる
のに用いられるアルカリ化合物の例としては水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、アンモニア水、アンモニアガ
ス、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグ
ネシウム、塩基性炭酸マグネシウム等が例示できる。
【0013】本発明のSO4 2-をアニオンとして含有す
る非晶質塩基性複水酸化物はアニオンであるSO4 2の1
部をHPO4 2-、CO3 2-、HPO3 2-、CrO4 2-、SO
3 2-、SiO3 2-、MnO4 2、H2PO4 -、NO3 -および
OH-の無機アニオンより選ばれた1種と、又飽和およ
び不飽和脂肪族および芳香族のカルボン酸、ジカルボン
酸、オキシカルボン酸およびスルホン酸の有機アニオ
ン、具体的には例えば酢酸、酪酸、シュウ酸、マロン
酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セ
バシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、リ
ンゴ酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、サリチル酸、ア
クリル酸およびベンゼンスルホン酸等より選ばれた1種
と置換(イオン交換、配位子交換)できる。
【0014】置換を目的とする無機アニオンおよび有機
アニオンは主に水溶性のナトリウム塩として使用するの
が望ましい。
【0015】又目的とするSO4 2-以外のアニオンを含
む塩を水溶液で反応時に添加することにより、アニオン
の1部として組み入れることも可能である。
【0016】従って、本発明の非晶質塩基性複水酸化物
はまた最初に式(1)のアニオン(An-)、がSO4 2-
である化合物を製造し、次いで該SO4 2-の1部を前記
無機アニオンおよび有機アニオンから選ばれる少なくと
も1種のアニオンで置換することによって製造すること
ができる。
【0017】置換反応は目的とするアニオンの塩または
アルカリ金属水酸化物などの水溶液に温度約20〜80
℃で式(1)のAn-がSO4 2-である非晶質塩基性複水
酸化物を加えて数分〜約1時間撹拌することにより、ま
たはヌッチェ、ドラムフィルター、ベルトフィルターな
どの濾布上に上記非晶質塩基性複水酸化物のケーキ層を
形成させ、上記のアニオン水溶液をかけて洗浄すること
によって行なわれる。置換反応に用いられるアニオン溶
液は約0.05〜0.5モル/リットルの濃度で、置換す
べきSO4 2-の当量から1.5倍当量が使用される。
【0018】本発明の非晶質塩基性複水酸化物はBET
比表面積が30〜600m2/g、全細孔容積(N2ガス
吸着法)が0.4〜2.5ml/g、平均細孔径(N2
ス吸着法)が3.0〜10.0nmを有しており、また平
均粒子径(レーザー回折散乱法による測定値)が0.5
〜20μmであって、細孔物性が優れており、産業廃
水、色素廃液などに含まれる有害なHPO4 2-イオンや
酸性着色物などの吸着、除去用として、またインクジェ
ット記録用紙の耐光性の改善用などとしての利用が期待
されるものである。さらに、液性が中性以下の弱酸性を
示すため加水分解、退色等のアルカリ性に対して敏感な
化学品の吸着剤として、またpH4〜7の弱酸性領域の
緩衝剤としても利用が期待されるものである。
【0019】
【実施例】以下本発明を実施例および参考例に基づきさ
らに詳しく説明する。
【0020】なお、実施例に記載された生成物の水分量
[式(1)でm表示]は示差熱分析の熱重量測定法で2
00℃までの重量減少パーセントより乾燥水分測定法
(105℃で3時間乾燥)による重量減少パーセントを
差し引いた重量を水分量(m)として算出した。
【0021】実施例1 試薬特級のオキシ塩化ジルコニウム(ZrCl2O・8
2O)6.45gおよび1.02モル/リットル濃度の
硫酸アルミニウム水溶液130mlを脱イオン水に溶解
して全量を600mlに調製する。これを1リットルビ
ーカーに入れてホモミキサーで強く撹拌しながら室温下
で水酸化マグネシウム(含量99.7%)20.7gを添
加する。約30分間撹拌した。懸濁液のpHは5.96
(27.8℃)であった。次に容量0.98リットルのオ
ートクレーブ装置に移し110℃で4時間水熱反応させ
た。懸濁液のpHは4.36(22.3℃)であった。濾
別、水洗して固形物を得る。1リットルビーカーに脱イ
オン水500mlと3.5N−NaOH水溶液19ml
(モル比NaOH/Al23=0.5)を入れ、ホモミ
キサーで撹拌しながら前記の固形物を加え室温で15分
間懸濁させる。濾別し、水洗してアセトン洗滌後、75
℃で15時間乾燥した。乾燥物の収量は24.5gであ
った。乾燥物は粉砕し100メッシュで篩過した。
【0022】生成物の細孔物性の測定値を次に示す。
【0023】BET比表面積値352m2/g、全細孔
容積(N2ガス吸着法)1.54ml/g、平均細孔径
7.7nm、平均粒子径(レーザー回折散乱法)6.6μ
m。
【0024】化学分析により求めた化学式は次のとおり
であった。
【0025】Zr0.72Al8(OH)24.52(SO4)1.08(C
3)0.1・5.8H2実施例2 試薬特級のオキシ塩化ジルコニウム(ZrCl2O・8
2O)9.67gおよび1.02モル/リットル濃度の
硫酸アルミニウム水溶液118mlを脱イオン水に溶解
して全量を600mlに調製する。これを1リットルビ
ーカーに入れてホモミキサーで強く撹拌しながら、室温
下で試薬一級3.5N−NaOH水溶液189mlを注
加する。約30分間撹拌した。懸濁液のpHは6.06
(26.1℃)であった。次に容量0.98リットルのオ
ートクレーブ装置に移し120℃で4時間水熱反応させ
た。懸濁液のpHは4.31(21.5℃)であった。
【0026】濾別、水洗して得られた固形物をアセトン
洗篩後、75℃で15時間乾燥した。乾燥物の収量は2
6.6gであった。乾燥後は粉砕し100メッシュで篩
過した。
【0027】生成物の細孔物性の測定値を次に示す。
【0028】BET比表面積値320m2/g、全細孔
容積(N2ガス吸着法)1.80ml/g、平均細孔径
9.8nm、平均粒子径(レーザー回折散乱法)7.8μ
m。
【0029】化学分析により求めた化学式は次のとおり
であった。
【0030】 Zr0.92Al8(OH)23.68(SO4)2・7.6H2実施例3 試薬特級のオキシ塩化ジルコニウム(ZrCl2O・8
2O)9.67gおよび1.02モル/リットル濃度の
硫酸アルミニウム水溶液118mlを脱イオン水に溶解
して全量を600mlに調製する。これを1リットルビ
ーカーに入れてホモミキサーで強く撹拌しながら室温下
で水酸化マグネシウム(含量99.6%)19.4gを添
加する。約30分間撹拌した。懸濁液のpHは5.92
(30.1℃)であった。次に容量0.98リットルのオ
ートクレーブ装置に移し120℃で4時間水熱反応させ
た。懸濁液のpHは4.26(21.9℃)であった。
【0031】濾別、水洗して固形物を得る。
【0032】1リットルビーカーに脱イオン水500m
lと3.5N−NaOH水溶液17.1ml(モル比Na
OH/Al23=0.5)を入れ、ホモミキサーで撹拌
しながら前記の固形物を加え35℃で15分間懸濁させ
る。濾別し、水洗してアセトン洗滌後75℃で15時間
乾燥した。乾燥物の収量は24gであった。乾燥物は粉
砕し100メッシュで篩過した。
【0033】生成物の細孔物性の測定値を次に示す。
【0034】BET比表面積値557m2/g、全細孔
容積(N2ガス吸着法)2.49ml/g、平均細孔径
7.0nm、平均粒子径(レーザー回折散乱法)3.2μ
m。
【0035】化学分析により求めた化学式は次のとおり
であった。
【0036】Zr1.06Al8(OH)25.72(SO4)1.16(C
3)0.1・5.8H2実施例4 試薬硫酸チタン溶液(約30%含量)24gおよび1.
02モル/リットル濃度の硫酸アルミニウム水溶液11
8mlを脱イオン水に溶解して全量を600mlに調製
する。これを1リットルビーカーに入れてホモミキサー
で強く撹拌しながら室温下で水酸化マグネシウム(含量
99.6%)21.8gを添加する。約30分間撹拌し
た。懸濁液のpHは5.42(28.4℃)であった。次
に容量0.98リットルのオートクレーブ装置に移し1
20℃で4時間水熱反応させた。懸濁液のpHは4.2
5(16.8℃)であった。濾別、水洗して得られた固
形物をアセトン洗滌後、75℃で15時間乾燥した。乾
燥物の収量は25.6gであった。乾燥後粉砕し100
メッシュで篩過した。
【0037】生成物の細孔物性の測定値を次に示す。
【0038】BET比表面積値347m2/g、全細孔
容積(N2ガス吸着法)1.01ml/g、平均細孔径
7.3nm、平均粒子径(レーザー回折散乱法)3.7μ
m。
【0039】化学分析により求めた化学式は次のとおり
であった。
【0040】 Ti1.06Al8(OH)23.72(SO4)2.26・7.2H2実施例5 試薬特級のオキシ塩化ジルコニウム(ZrCl2O・8
2O)9.67gおよび1.02モル/リットル濃度の
硫酸アルミニウム水溶液118mlを脱イオン水に溶解
して全量を600mlに調製する。これを1リットルビ
ーカーに入れてホモミキサーで強く撹拌しながら室温下
で水酸化マグネシウム(含量99.6%)19.3gを添
加する。約30分間撹拌した。懸濁液のpHは6.47
(26.4℃)であった。次に容量0.98リットルのオ
ートクレーブ装置に移し120℃で4時間水熱反応させ
た。懸濁液のpHは4.40(18.7℃)であった。
【0041】濾別、水洗して固形物を得る。
【0042】1リットルビーカーに試薬特級のリン酸水
素二ナトリウム(Na2HPO4・12H2O)21.5g
(得られた固形物に含まれるSO4 2-と当量のHPO4 2-
に相当)を入れ脱イオン水500mlに溶解する。ホモ
ミキサーで撹拌下に前記の固形物を加え、35℃で15
分間懸濁させる。固形物を濾別、水洗、アセトン洗滌
後、75℃で15時間乾燥した。乾燥物の収量は25.
4gであった。乾燥物は粉砕し100メッシュで篩過し
た。
【0043】生成物の比表面積値は334m2/g、平
均粒子径(レーザー回折散乱法)は2.9μmであっ
た。
【0044】また化学分析により求めた化学式は次のと
おりであった。
【0045】Zr0.96Al8(OH)22.92(HPO4)1.
82(SO4)0.54(CO3)0.1・6.4H2実施例6 実施例5の水熱反応で得られた固形物をリン酸水素二ナ
トリウムで処理するかわりにクロム酸カリウムを使用し
た以外は実施例5と同じ条件で行った。
【0046】1リットルビーカーに試薬一級のクロム酸
カリウム(K2CrO4)11.65g(実施例5の水熱
反応で得られた固形物中のSO4 2-と当量のCrO4 2-
相当)を入れ脱イオン水500mlに溶解する。ホモミ
キサーで撹拌下固形物を加え、35℃15分間懸濁させ
る。固形物を濾別、水洗、アセトン洗滌後、75℃で1
5時間乾燥した。乾燥物の収量は24.9gであった。
乾燥物は粉砕し100メッシュで篩過した。
【0047】生成物の比表面積値は362m2/g、平
均粒子径(レーザー回折散乱法)は4.2μmであっ
た。
【0048】化学分析により求めた化学式は次のとおり
であった。
【0049】Zr0.98Al8(OH)24.32(CrO4)0.
88(SO4)0.88(CO30.04・6.2H2実施例7 試薬特級のオキシ塩化ジルコニウム(ZrCl20・8
2O)6.45gおよび1.02モル/リットル濃度の
硫酸アルミニウム水溶液130m1を脱イオン水に溶解
して全量を600mlに調製する。これを1リットルビ
ーカーに入れてホモミキサーで強く撹拌しながら室温下
で水酸化マグネシウム(含量99.6%)20.7gを添
加する。約30分間撹拌した。懸濁液のpHは6.24
(34℃)であった。次に温度を90℃に上げて6時間
維持する。懸濁液のpHは5.03(29.2℃)であっ
た。得られた固形物をヌツチエで減圧濾別、水洗後、室
温下でサリチル酸ナトリウム水溶液[サリチル酸ナトリ
ウム21.3g(固形物中のSO4 2-と当量のC64(O
H)COO-に相当)を脱イオン水800m1に溶解し
たもの]をかけて洗浄(800ml液の洗滌時間約7分
間要した。)し、次いで水洗、アセトン洗滌後75℃で
6時間乾燥した。乾燥物の収量は27.4gであった。
乾燥物は粉砕し100メッシュで篩過した。
【0050】生成物の比表面積値は286m2/g、平
均粒子径(レーザー回折散乱法)は4.8μmであっ
た。
【0051】また化学分析により求めた化学式は次のと
おりであった。
【0052】Zr0.66Al8(OH)24.38(C64(OH)
COO)1.22(SO4)0.52・2.4H2 実施例8 試薬特級のオキシ塩化ジルコニウム(ZrCl2O・8
2O)9.67gおよび1.02モル/リットル濃度の
硫酸アルミニウム水溶液118mlを脱イオン水に溶解
して全量を600mlに調製する。これを1リットルビ
ーカーに入れて、ホモミキサーで強く撹拌しながら、室
温下で水酸化マグネシウム(含量99.6%)19.3g
を添加する。約30分間撹拌した。懸濁液のpHは5.
35(26℃)であった。次に容量0.98リットルの
オートクレーブ装置に移し、120℃で4時間水熱反応
させた。懸濁液のpHは4.31(22.2℃)であっ
た。得られた固形物をヌツチエで減圧濾別、水洗後、室
温下でテレフタル酸ナトリウム水溶液[試薬テレフタル
酸12g(固形物中のSO4 2-の1.2倍当量に相当する
64(COO-)2)と3N−NaOH水溶液48mlを
脱イオン水で全量800m1にしたもの]をかけて洗浄
(800mlの洗滌時間は約8分間要した。)し、次い
で水洗を行い、アセトン洗滌後75℃で15時間乾燥し
た。乾燥物の収量は28.4gであった。乾燥物は10
0メッシュで篩過した。
【0053】生成物の比表面積値は495m2/g、平
均粒子径(レーザー回折散乱法)は6μmであった。
【0054】また化学分析により求めた化学式は次のと
おりであった。
【0055】ZrAl8(OH)25〔C64(COO)21.
16(SO4)0.34・6.2H2実施例9 試薬特級のオキシ塩化ジルコニウム(ZrCl2O・8
2O)9.67gおよび1.02モル/リットル濃度の
硫酸アルミニウム水溶液118mlを脱イオン水に溶解
して全量を600mlに調製する。これを1リットルビ
ーカーに入れてホモミキサーで強く撹拌しながら、室温
下で水酸化マグネシウム(含量99.6%)19.3gを
添加する。約30分間撹拌した。懸濁液のpHは5.8
6(29.2℃)であった。次に容量0.98リットルの
オートクレーブ装置に移し、120℃で4時間、水熱反
応させた。懸濁液のpHは4.27(22.9℃)であっ
た。得られた固形物をヌツチエで減圧濾別、水洗後、室
温下で安息香酸ナトリウム水溶液[試薬特級安息香酸1
4.65g(得られた固形物中のSO4 2-と当量のC65
COO-に相当)と3N−NaOH水溶液40mlを脱
イオン水で全量800mlにしたもの]をかけて洗浄
し、次いで水洗を行い、アセトン洗滌後、75℃で7時
間乾燥した。乾燥物の収量は29.5gであった。乾燥
物は100メッシュで篩過した。
【0056】生成物の比表面積値は373m2/g、平
均粒子径(レーザー回折散乱法)は6.1μmであっ
た。
【0057】また化学分析により求めた化学式は次のと
おりであった。
【0058】Zr1.02Al8(OH)25.74(C65COO)
1.14(SO4)0.60・3.2H2実施例10 1.02モル/リットル濃度の硫酸アルミニウム水溶液
136mlを脱イオン水に溶解して全量を600m1に
調製する。これを1リットルビーカーに入れてホモミキ
サーで強く撹拌しながら室温下で水酸化マグネシウム
(含量99.6%)21.1gを添加する。約30分間撹
拌した。懸濁液のpHは6.33(27.6℃)であっ
た。次に容量0.98リットルのオートクレーブ装置に
移し、120℃で4時間水熱反応させた。懸濁液のpH
は4.18(23.7℃)であった。得られた固形物をヌ
ツチエで減圧濾別、水洗後、室温下でテレフタル酸ナト
リウム水溶液[試薬テレフタル酸12g(固形物中のS
4 2-の1.2倍当量のC64(COO-)2に相当)と3N
−NaOH水溶液48mlを脱イオン水で全量を800
mlにしたもの]をかけて洗浄し、次いで水洗を行い、
アセトン洗滌後75℃で3日間乾燥した。乾燥物の収量
は25.7gであった。乾燥物は100メッシュで篩過
した。
【0059】生成物の比表面積値は438m2/g、平
均粒子径(レーザー回折散乱法)は5.8μmであっ
た。
【0060】また化学分析により求めた化学式は次のと
おりであった。
【0061】AlAl6(OH)18.84〔C64(CO
O)20.75(SO4)0.33・2.7H2実施例11 試薬硫酸チタン溶液(約30%含量)24gおよび1.
02モル/リットル濃度の硫酸アルミニウム水溶液11
8mlを脱イオン水に溶解して全量を600mlに調製
する。これを1リットルビーカーに入れてホモミキサー
で強く撹拌しながら室温下で水酸化マグネシウム(含量
99.6%)21.8gを添加する。約30分間撹拌し
た。懸濁液のpHは4.45(32.7℃)であった。次
に容量0.98リットルのオートクレーブ装置に移し、
120℃で4時間水熱反応させた。懸濁液のpHは4.
14(19.1℃)であった。得られた固形物をヌツチ
エで減圧濾別、水洗後、室温下でテレフタル酸ナトリウ
ム水溶液[試薬テレフタル酸12g(固形物中のSO4
2-の1.2倍当量のC64(COO-)2に相当)と3N−
NaOH水溶液48m1を脱イオン水で全量を800m
lにしたもの]をかけて洗浄し、次いで水洗を行い、ア
セトン洗滌後、75℃で3日間乾燥した。乾燥物の収量
は26.7gであった。乾燥物は100メッシュで篩過
した。
【0062】生成物の比表面積値は374m2/g、平
均粒子径(レーザー回折散乱法)は1.64μmであっ
た。
【0063】また化学分析により求めた化学式は次のと
おりであった。
【0064】Ti1.04Al8(OH)24.28〔C64(CO
O)21.21(SO4)0.73・6H2実施例12 試薬一級の塩化第二鉄(FeCl3・6H2O、全量97
%)9.75gおよび1.02モル/リットル濃度の硫酸
アルミニウム水溶液103ミリリットルを脱イオン水に
溶解して全量を600ミリリットルに調製する。これを
1リットルビーカーに入れて、ホモミキサーで強く撹拌
しながら、室温下で3.4NのNaOH液180ミリリ
ットルで注加し、約30分間撹拌した。懸濁液のpHは
5.84(28.2℃)であった。濾別して水で洗滌後、
固形物を脱イオン水で700ミリリットルの懸濁液にす
る。これをオートクレーブ装置に移して130℃で4時
間水熱反応させた。冷後懸濁液のpHは3.94(20.
8℃)であった。濾別して水で洗滌する。(これを洗滌
済ケーキとする) 次に1リットルビーカーに試薬特級リン酸二水素ナトリ
ウム(NaH2PO4・H2O)8.7g(得られた水熱反
応生成物中のSO4 2-の0.6当量のH2PO4 -に相当)
を入れ脱イオン水500ミリリットルで溶解後、洗滌済
ケーキを加えて室温で30分間撹拌する。濾過・水洗し
てアセトン洗滌後、75℃で20時間乾燥した。乾燥物
の収量は23.8gであった。乾燥物は粉砕し100メ
ッシュで篩過した。生成物の比表面積値は331m2
g、平均粒子径(レーザー回折散乱法)1.2μmであ
った。
【0065】また化学分析により求めた化学式は次のと
おりであった。
【0066】Fe1.03Al6(OH)18.13(H2PO4)1.74
(SO4)0.61・4.5H2参考例1 インクジェット用紙への応用例 インクジェット用紙には耐光性が要求され、印画に使用
されている染料(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
ク)の中でマゼンタ染料がもっとも耐光性が悪い。しか
し、本発明により得られた合成非晶質塩基性複水酸化物
を記録媒体に含有させることにより、耐光性が向上す
る。そこで、以下の塗布液を調整し、バーコーターを用
いて原紙(PPC用紙)に塗布して記録用被紙を得た。
次に得られた記録用被紙を、カラーインクジェットプリ
ンター(BJC−400J/キャノン製)を用い、マゼ
ンタのベタ印刷を行った。耐光性試験は、サンシャイン
ウェザーメーター(WEL−SUN−HC−B型/スガ
試験機製)を用いて、60時間光照射を行い、光照射前
後の色差を測色色差計(ZE−2000/日本電色工業
製)を用いて測定した。
【0067】No.1 合成シリカ(ファインシールX−37B/トクヤマ製)
90部、実施例10で得られた試料(非晶質塩基性複水
酸化物)10部に、接着剤として、ポリビニルアルコー
ル(PVA−117/クラレ製)40部、カチオン性樹
脂として、ポリエチレンイミン(エポミンP−1000
/日本触媒製)5部、中和剤としてリン酸0.2部を添
加混合し、固形分濃度15%の塗布液を調整した。
【0068】No.2 No.1の合成シリカ、実施例10で得られた試料の部
数をそれぞれ50部ずつにした他は、No.1と全く同
様にした。
【0069】No.3 No.1の合成シリカを100部のみにした他は、N
o.1と全く同様にした。
【0070】三者間の耐光性の比較については、No.
3の変色率を100として以下の表に示した。
【0071】
【表1】
【0072】上記表より、実施例10で得られた試料の
添加によってマゼンタ染料の変色が抑えられ、更に試料
の添加量を増すことにより変色は抑制されることがわか
る。
【0073】
【発明の効果】本発明の合成非晶質塩基性複水酸化物は
固体表面が正電荷を帯び、アニオン交換能と大きい細孔
物性(比表面積、細孔容積)を有する機能よりアニオン
吸着剤および交換材、インクジェット記録媒体等への新
たな応用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例2の塩基性複水酸化物のXRD測定図で
ある。
【図2】実施例8の塩基性複水酸化物のXRD測定図で
ある。
【図3】実施例1、実施例2、実施例4、実施例8、実
施例9の各塩基性複水酸化物およびKW−1100(合
成ハイドロタルサイト、Mg4.5Al2(OH)13CO3
・3.5H2O協和化学工業(株)市販品)の直接染料
(クロラゾールブラックLF、C35279Na2
72)の吸着等温線を示す(30℃、6時間処理)。
【図4】実施例2の塩基性複水酸化物のHPO4 2-の吸
着等温線を示す(30℃、1時間処理、試薬Na2HP
4・12H2O)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07F 7/00 C07F 7/00 A 7/28 7/28 G 15/02 15/02 C09K 3/00 106 C09K 3/00 106

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式1 Ma x+ Al2x 3+(OH)b(An-)c・mH2O (1) 式中Mx+はAl3+、Fe3+、Zr4+およびTi4+より選
    ばれた少くとも1種を示し、 XはM金属イオンの価数を示し、 aは0.2<a<2.0を示し、 bは16<b<28を示し、 An-はSO4 2-、HPO4 2-、CO3 2-、HPO3 2-、SO
    3 2-、SiO3 2-、H2PO4 -、OH-の無機アニオンおよ
    び酢酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、
    コハク酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレ
    フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、サ
    リチル酸、アクリル酸およびベンゼンスルホン酸の有機
    アニオンより選ばれた1種または2種以上を示し、 Cは0.4≦C<3.0を示し、 mは1〜9を示すで表わされる非晶質塩基性複水酸化
    物。
  2. 【請求項2】 BET比表面積が30〜600m2/g
    である請求項1記載の非晶質塩基性複水酸化物。
  3. 【請求項3】 全細孔容積(N2ガス吸着法)が0.4〜
    2.5ml/gである請求項1記載の非晶質塩基性複水
    酸化物。
  4. 【請求項4】 平均細孔径(N2ガス吸着法)が3.0〜
    10.0nmである請求項1記載の非晶質塩基性複水酸
    化物。
  5. 【請求項5】 平均粒子径がレーザー回折散乱法による
    測定値で0.5〜20μmである請求項1記載の非晶質
    塩基性複水酸化物。
  6. 【請求項6】 水可溶性のアルミニウム塩と水可溶性の
    鉄塩(Fe3+)、ジルコニウム塩(Zr4+)およびチタ
    ン塩(Ti4+)から選ばれる少なくとも1種の化合物と
    をアルカリ化合物で反応pH3.5〜7、温度10℃〜
    50℃で共沈反応させ、次いで共沈物を濾別することな
    く前記範囲の反応pHおよび温度60℃〜170℃で
    0.5時間〜24時間水熱反応させるか、あるいは前記
    の同様な条件下で生成した共沈物を濾別して水で洗滌
    後、固形物を水に懸濁して、前記範囲の反応pHおよび
    温度60℃〜170℃で0.5時間〜24時間水熱反応
    させることから成る請求項1記載の式(1)の非晶質塩
    基性複水酸化物の製造方法。
  7. 【請求項7】 Al3+、Fe3+、Zr4+およびTi4+
    り選ばれた1種の金属イオンとAl3+金属イオンとを含
    む水溶液であって、該水溶液に含まれるM3+イオンの量
    が原子比M3+/Al3+1/121/4 であり、M4+イオ
    ンの量が原子比M4+/Al3+で0.025〜0.25であ
    る水溶液に、3価および4価金属イオンとの合計に対し
    て0.8〜1.2当量のアルカリ化合物を反応pH3.5
    〜7、温度10〜50℃で加えて生成した共沈物を温度
    60℃〜170℃で0.5時間〜24時間水熱反応させ
    ることから成る請求項6記載の非晶質塩基性複水酸化物
    の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の式(1)のAn-がSO4
    2-である非晶質塩基性複水酸化物を製造し、次いで該化
    合物のSO4 2-の1部をHPO4 2-、CO3 2-、HP
    3 2-、SO3 2-、SiO3 2-、H2PO4 -、OH-の無機
    アニオンおよび酢酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン
    酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、フタル酸、イソ
    フタル酸、テレフタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン
    酸、安息香酸、サリチル酸、アクリル酸およびベンゼン
    スルホン酸の有機アニオンより選ばれた少なくとも1種
    の陰イオンで置換することから成る請求項1記載の非晶
    質塩基性複水酸化物の製造方法。
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