特開 2024-127546 非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024127546

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液および製造方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 33/46 20060101AFI20240912BHJP

   C09C 1/28 20060101ALI20240912BHJP

   C09C 1/40 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

C01B33/46

C09C1/28

C09C1/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023036762

(22)【出願日】2023-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000166443

【氏名又は名称】戸田工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】脇田 剛志

(72)【発明者】

【氏名】末益 匠

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 浩康

【テーマコード（参考）】

4G073

4J037

【Ｆターム（参考）】

4G073BA57

4G073BA63

4G073BD03

4G073BD13

4G073BD21

4G073CE01

4G073FD04

4G073GA11

4G073GA19

4G073GA33

4G073GA38

4G073UA06

4J037AA18

4J037AA25

4J037CB04

4J037EE08

4J037FF15

(57)【要約】

【課題】
本発明は、極性物質への吸着性能を保った非晶質アルミノケイ酸塩粒子を含む透明で分散安定性のある有機溶媒の分散液及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
非晶質アルミノケイ酸塩粒子と有機溶媒を含む分散液であって、分光光度計の波長６６０ｎｍにおける比吸光度が０．０１～１．００であることを特徴とする分散液であり、該分散液は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子を、有機溶媒のハンセン溶解度パラメータと非晶質アルミノケイ酸塩粒子のハンセン溶解度パラメータとから形成されるハンセン球径（Ｒ値）が９．２以下の有機溶媒と解砕メディアを用いて混合撹拌して得られる。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非晶質アルミノケイ酸塩粒子と有機溶媒を含む分散液であって、当該分散液の分光光度計の波長６６０ｎｍにおける比吸光度が０．０１～１．００であることを特徴とする非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液。

【請求項2】

請求項１記載の分散液であって、前記有機溶媒のハンセン溶解度パラメータが非晶質アルミノケイ酸塩粒子のハンセン溶解度パラメータから形成されるハンセン球径（Ｒ値）９．２以下である非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液。

【請求項3】

請求項１記載の分散液であって、前記非晶質アルミノケイ酸塩粒子を１～１５重量％含む非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液。

【請求項4】

請求項１記載の分散液であって、前記非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径（Ｄ５０）が５０ｎｍ～１０００ｎｍである非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液。

【請求項5】

請求項１記載の分散液であって、前記非晶質アルミノケイ酸塩粒子の相対湿度８０％での水蒸気吸着量が４０重量％以上である非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液。

【請求項6】

非晶質アルミノケイ酸塩粒子を、有機溶媒のハンセン溶解度パラメータと非晶質アルミノケイ酸塩粒子のハンセン溶解度パラメータとから形成されるハンセン球径（Ｒ値）９．２以下の有機溶媒と解砕メディアを用いて混合撹拌することを特徴とする非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子と有機溶媒を含む透明性及び分散安定性のある分散液、並びにその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

非晶質アルミノケイ酸塩粒子は、鉱物名としてアロフェンと呼ばれているものに位置づけられており、細孔の分布が広いため飽和水蒸気吸着量が高いだけでなく、水蒸気吸着性能は外気の相対湿度に比例して高くなる性能を持っていることが古くから知られており、吸着剤として利用されている。

【0003】

非晶質アルミノケイ酸塩粒子は、前述の通り優れた吸着性能を有しているが、該粒子の表面親水性のために、該粒子を有機溶媒へ分散させるのは困難であった。分散剤や表面処理剤を用いた前記粒子の分散液の作製は可能だが、水蒸気吸着サイトである細孔を塞いでしまう。そのため、前記粒子が持つ特徴を生かしたまま有機溶媒で分散安定性のある分散液を得ることが困難であった。また、塗料等へ混ぜた際、色味や特性へ影響を及ぼさないため、分散液の透明性も求められている。

【0004】

よって、極性物質への吸着性能を保った非晶質アルミノケイ酸塩粒子を含む透明で分散安定性のある有機溶媒の分散液は、塗料化等をはじめとした該粒子の用途展開に強く望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－１７２２３８号公報

【特許文献2】特開２０２０－５５６９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

水蒸気に対して高吸着量の非晶質アルミノケイ酸塩粒子は提供されている。しかしながら、有機溶媒を用いた非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液から得られる非晶質アルミノケイ酸塩粒子において、前述の非晶質アルミノケイ酸塩粒子の性能が得られるような分散液は未だに提供されていない。また、分散安定性と透明性に優れた非晶質アルミノケイ酸塩粒子の有機溶媒の分散液は未だに提供されていない。前記諸特性を有する非晶質アルミノケイ酸塩粒子の有機溶媒分散液の製造方法も未だに提供されていない。

【0007】

即ち、前出特許文献１には、水スラリー（分散液）に関する記載のみであり、分散液中の非晶質アルミノケイ酸塩粒子は、数時間で沈降をしてしまい分散液の透明性も得られない。

【0008】

また、前出特許文献２には、非晶質アルミノケイ酸塩粒子を非極性溶媒へ分散させる技術が開示されているが、分散粒径は大きく、分散液の透明性に課題がある。また、製造方法も多段階の液置換を繰り返して行う必要があるため工業的であるとは言い難い。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記技術的課題は次のとおりの本発明によって解決できる。

【0010】

即ち、本発明は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子と有機溶媒を含む分散液であって、当該分散液の分光光度計の波長６６０ｎｍにおける比吸光度が０．０１～１．００であることを特徴とする非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液である。（本発明１）

【0011】

また、本発明は、本発明１記載の分散液であって、前記有機溶媒のハンセン溶解度パラメータが非晶質アルミノケイ酸塩粒子のハンセン溶解度パラメータから形成されるハンセン球径（Ｒ値）９．２以下である非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液である。（本発明２）

【0012】

また、本発明は、本発明１記載の分散液であって前記非晶質アルミノケイ酸塩粒子を１～１５重量％含む非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液である。（本発明３）

【0013】

また、本発明は、本発明１記載の分散液であって、前記非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径（Ｄ５０）が５０ｎｍ～１０００ｎｍである非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液である。（本発明４）

【0014】

また、本発明は、本発明１記載の分散液であって、前記非晶質アルミノケイ酸塩粒子の相対湿度８０％での水蒸気吸着量が４０重量％以上である非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液である。（本発明５）

【0015】

また、本発明は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子を、有機溶媒のハンセン溶解度パラメータと非晶質アルミノケイ酸塩粒子のハンセン溶解度パラメータとから形成されるハンセン球径（Ｒ値）９．２以下の有機溶媒と解砕メディアを用いて混合撹拌することを特徴とする非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液の製造方法である。（本発明６）

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液は、水蒸気に対して高い吸着性能を有する親水性非晶質アルミノケイ酸塩粒子を有機溶媒中に分散させた分散液である。該分散液は、透明性及び分散安定性に優れている。また、本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液から得られる非晶質アルミノケイ酸塩粒子は、優れた吸着性能を維持することが可能である。

【0017】

また、本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液の製造方法は、簡易で、環境への負荷も小さく、工業的な製造方法である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の構成を詳述すれば、次の通りである。

【0019】

先ず、本発明における非晶質アルミノケイ酸塩粒子について述べる。

【0020】

本発明における非晶質アルミノケイ酸塩粒子粉末は、その名の通り非晶質であり、元素の並びにほとんど周期性はない。化学構造は一般式ａＮａ_２Ｏ・ｂＳｉＯ_２・Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＨ_２Ｏで表わされる。ここで、一般式のＡｌ_２Ｏ_３を１ｍｏｌとしており、ａの値は非晶質アルミノケイ酸塩粒子粉末内に含まれるＮａ量により変化する値であり、ｂの値はケイバン比（ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３のｍｏｌ比）とも呼ばれており、また、前記一般式中のｎは水蒸気吸着に応じて変化する係数でありＨ_２Ｏは吸着水を表している。Ｓｉ^４＋とＡｌ^３＋は互いにＯ^２－を共有する箇所が存在するため、Ｓｉ^４＋周辺は電気的に中性であっても、Ａｌ^３＋周辺はマイナス１価として帯電している。そのため、Ａｌ^３＋周辺は電気的中性になるようＭ^＋イオンで補われる。該Ｍ^＋イオンは雰囲気によりイオン交換され、前記粒子の系外へ出されることもある。Ｍは特に限定はしないがナトリウムなどが挙げられる。

【0021】

本発明における非晶質アルミノケイ酸塩粒子は、特開２０１８－１７２２３８号公報を参考に、既報に従い得ることができる。ａの値は０．０１～０．２５が好ましく、ｂの値は０．８０～１．１０が好ましく、平均一次粒子径は２～５０ｎｍ程度が好ましく、平均凝集粒子径は１～３０００μｍ程度が好ましく、比表面積４００～１０００ｍ^２／ｇ程度、嵩密度が０．３０～０．８０ｇ／ｃｍ^３程度の非晶質アルミノケイ酸塩粒子が好ましい。

【0022】

次に、本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子を含む分散液および分散液から得た非晶質アルミノケイ酸塩粒子について述べる。

【0023】

有機溶媒中へ非晶質アルミノケイ酸塩粒子を分散させた分散液は、分光光度計の波長６６０ｎｍにおける比吸光度が０．０１以上１．００以下である。比吸光度が低いほど透明性が高いことを意味する。分光光度計の光源波長６６０ｎｍにおける比吸光度が０．０１未満では１０日間以上の保存安定性を得られない虞があり、１．００を超えると分散液の十分な透明性が得られない虞がある。分散液の比吸光度は０．０２以上０．９０以下がより好ましく、０．０３以上０．８５以下がさらに好ましい。

【0024】

本発明に係る分散液の溶媒は、有機溶媒である。好ましい有機溶媒は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子のハンセン溶解度パラメータ（ＨＳＰ）値と既知の溶媒のＨＳＰ値とを比較し選定される。

【0025】

本発明におけるＨＳＰ値は溶解性の指標であり、分子間の分散力δ_ｄ、双極子間力δ_ｐ、水素結合力δ_ｈの３つのパラメータから３次元的に形成・算出される。非晶質アルミノケイ酸塩粒子のＨＳＰ値を３次元パラメータとしてプロットし、既知の各種溶媒のＨＳＰ値を３次元パラメータプロットとし、両プロット間の距離をハンセン球径（Ｒ値）とした。

【0026】

本発明におけるＲ値は、各有機溶媒に対する非晶質アルミノケイ酸塩粒子の親和性を推算する指標である。Ｒ値が大きいほど非晶質アルミノケイ酸塩粒子と溶媒の相溶性が低く馴染みにくいことを意味し、Ｒ値が小さいほど相溶性が高く馴染みやすいことを意味する。

【0027】

本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子と各有機溶媒間のＲ値は、９．２以下が好ましく、８．５以下がより好ましく、７．５以下がさらに好ましい。Ｒ値の下限は０である。

【0028】

Ｒ値９．２以下の有機溶媒は、分子間の分散力δｄ、双極子間力δｐ、水素結合力δｈの３つのパラメータから３次元的に形成・算出されるＨＳＰ値が非晶質アルミノケイ酸塩粒子のＨＳＰ値と近いため、親和性が高く、該溶媒中では十分に分散でき、凝集が生じ難い。そのため、本発明に係る分散液は、透明性および分散安定性を有する。

【0029】

Ｒ値が９．２以下の溶媒は以下に限定されないが、例えば、エタノールやＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルセロソルブ、ジプロピレングリコール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、ジアセチン、スルホラン、プロピレングリコール（ＰＧ）、テトラヒドロフルフリルアルコール、γ－ブチロラクトン（ＧｂＩ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（ＤＥＧＭＥ）、メタノール、乳酸エチル、へキシレングリコール、ジアセトンアルコール、１－プロパノール、シレン、ε－カプロラクタン、ベンジルアルコール、２－プロパノール（ＩＰＡ）、グリセロールカルボナート、フェニルセロソルブ、ペンチルアルコール、１－ブタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ）、２－ブタノール、メトテート（ＰＧＭＥ）などが挙げられ、極性有機溶媒が好ましい。

【0030】

本発明に係る分散液中の非晶質アルミノケイ酸塩粒子濃度は、１～１５重量％が好ましく、２～１０重量％がより好ましく、３～８重量％がさらに好ましい。１重量％未満の場合、固形分濃度が低すぎるため生産効率の面で好ましくなく、１５重量％を超えると流動性が悪くなるため、分散液の分散安定性や十分な透明性を得ることが困難である。

【0031】

本発明に係る分散液中に分散した非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径（Ｄ５０）は、５０ｎｍ～１０００ｎｍが好ましい。分散粒子径（Ｄ５０）が５０ｎｍより小さい、あるいは１０００ｎｍよりも大きい場合、１０日間以上の分散安定性に優れる分散液を作製することが困難な虞がある。分散液に含まれる非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径（Ｄ５０）は７０ｎｍ～８００ｎｍがより好ましく、さらに好ましくは８０ｎｍ～６５０ｎｍである。

【0032】

本発明に係る分散液中に分散した非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径のうち、Ｄ１０、Ｄ９０についても、それぞれ、５０ｎｍ～１０００ｎｍが好ましい。分散粒子径Ｄ１０、Ｄ９０が前記範囲にあることによって、１０日間以上の分散安定性に優れる分散液を作製することが容易になる。分散液に含まれる非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径（Ｄ１０）は、６０ｎｍ～６００ｎｍがより好ましく、さらに好ましくは７０ｎｍ～５００ｎｍである。分散液に含まれる非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径（Ｄ９０）は、１００ｎｍ～９００ｎｍがより好ましく、さらに好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。

【0033】

本発明に係る分散液の粘度は、１～２００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓ未満の分散液は非晶質アルミノケイ酸塩粒子の濃度が低すぎる場合になるため好ましくない。粘度が２００ｍＰａ・ｓより大きい分散液はハンドリング性が悪くなるため好ましくない。より好ましくは２～１８０ｍＰａ・ｓであり、更により好ましくは２．５～１６０ｍＰａ・ｓである。

【0034】

本発明に係る分散液から得た非晶質アルミノケイ酸塩粒子の平均一次粒子径は、２～５０ｎｍが好ましい。平均一次粒子径が２ｎｍ未満の粒子を製造することは工業的に困難であり、また、平均一次粒子径が５０ｎｍを超えた粒子は比表面積が小さく、ガス吸着性能が劣る。より好ましくは３～３０ｎｍである。

【0035】

本発明に係る分散液に分散した非晶質アルミノケイ酸塩粒子のＢＥＴ比表面積は、５００～７００ｍ^２／ｇが好ましい。ＢＥＴ比表面積が５００ｍ^２／ｇ未満の場合には水蒸気の吸着性能が下がるため好ましくない。７００ｍ^２／ｇを超えると分散液の透明性が得られない虞がある。より好ましいＢＥＴ比表面積は５５０～６７０ｍ^２／ｇである。

【0036】

本発明に係る分散液に分散した非晶質アルミノケイ酸塩粒子の相対湿度８０％における水蒸気吸着量は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子に対して４０重量％以上が好ましい。水蒸気吸着量が４０重量％より小さい場合、吸着材として使用する際に十分な効果を発揮しない虞があるため、４３重量％以上がより好ましく、４７重量％以上がさらに好ましい。

【0037】

次に、本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液および分散液から得た非晶質アルミノケイ酸塩粒子の製造方法について述べる。

【0038】

本発明に係る分散液の製造方法は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子を、有機溶媒と解砕メディアとを用いて混合撹拌することを特徴とする。

【0039】

解砕メディアを用いた分散液、及び混合分散液への有機溶媒の添加、及び濃縮については、湿式アトライタ、ロータリーエバポレーター、湿式ビーズミル、湿式ハンディミル、湿式ボールミル、湿式横型連続式解砕機等を用いるのが好ましい。解砕メディアは、非晶質アルミノケイ酸塩粒子を解砕および攪拌できる方法であれば特に限定はせず、湿式で行うことが好ましい。

【0040】

前述の解砕メディアについては、ガラス、スチール、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、窒化ケイ素製を用いるのが好ましい。一方、ナイロン等の樹脂球は比重が軽く、懸濁液や混合分散液の濃縮時にそれらが流動しなくなり、混合解砕ができなくなる。そのため、樹脂球の使用は好ましくない

【0041】

解砕メディアの形状は真球状が好ましい。メディアの直径は０．１ｍｍ～２０．０ｍｍが好ましい。０．１ｍｍ未満ではメディアが軽く、懸濁液及び混合分散液が増粘した時に、メディアが流動しなくなるので好ましくない。２０．０ｍｍより大きいと、効率的な解砕が困難となり、生産性の高い製造方法とはなり難く、好ましくない。より好ましいメディアの直径は０．３ｍｍ～１５．０ｍｍ、更により好ましくは０．４ｍｍ～１０．０ｍｍである。

【0042】

本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子の有機溶媒への混合攪拌時間は、十分に攪拌および有機溶媒中へ均一に分散できればよく、特に限定しないが、１２～２４時間程度が好ましい。解砕メディアによる処理を十分に行うことで該粒子の凝集が解砕され、分散が進行する。

【0043】

本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液は、分散剤や界面活性剤等の添加剤を含むことができ、攪拌前または攪拌中に添加することが好ましい。

【0044】

本発明における分散剤は、特に限定せずポリエーテル系、ポリエステル系、カルボン酸系、リン酸エステルなどが挙げられ、界面活性剤は、特に限定せずカルボン酸塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系などが挙げられ、１種または２種以上を混合して用いても良い。分散剤の添加量は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子表面の細孔を過度に塞がない程度に含有あるいは表面付着していればよく、非晶質アルミノケイ酸塩に対する重量％で０．１～５．０重量％程度が好ましい。分散剤を加えることで該粒子の比表面積が減少し、分散液の透明性の向上や粒子の微粒子化が進行する。

【0045】

本発明に係る分散液は、ＣＤドライヤ、スプレードライヤなどによって溶媒除去することで分散液に含まれる非晶質アルミノケイ酸塩粒子を得ることができる。

【0046】

本発明に係る分散液に含まれる非晶質アルミノケイ酸塩粒子は、出発原料としては、親水性粒子である。Ｒ値９．２以下の有機溶媒へ前記粒子を含み、透明性が高く分散安定性のある分散液とできる理由は未だ明らかではないが、本発明者らは以下のように推定している。本発明に係る分散液は、該粒子の分子間の分散力δｄ、双極子間力δｐ、水素結合力δｈの３つのパラメータを総合的に考慮し、該粒子と前記３つの物性の近い有機溶媒を媒質に使うことで、溶媒と粒子間で静電相互作用が取れて安定になる。そのため、溶媒と粒子は相溶性を示し、該粒子の凝集が生じず有機溶媒中へ安定的に分散した透明性のある分散液とできると発明者は解釈している。また、解砕メディアによる外部応力を加えることでより凝集の少ない微粒子の状態となり、分散液の透明性が得られたと考える。事実として、Ｒ値９．２以下の溶媒に対して一定の分散粒子径で安定した分散状態の透明性が高い分散液とできている。

【0047】

また、本発明に係る分散液から得た非晶質アルミノケイ酸塩粒子は、相対湿度８０％のような高湿度帯域における水蒸気吸着が優れている。高湿度帯における吸着には該粒子表面の細孔サイズの大きい部分が関わっていることが知られている。分散溶媒に応じて、分散過程による微粒子化に伴う粒子表面の細孔構造の割合やサイズが異なることが推察されるが、本発明における非晶質アルミノケイ酸塩粒子は比較的大きい細孔サイズを有していることが推察される。

【実施例0048】

本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0049】

得た非晶質アルミノケイ酸塩粒子の比表面積値は、ＢＥＴ法により測定した。測定装置は、マルチソーブ（カンタクローム・インスツルメンツ・ジャパン製）を使用して測定した。前処理条件は窒素ガスを通気しつつ１２０℃、２ｈの条件で脱気をした。

【0050】

分散液に含まれる非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径は、大塚電子（株）製ＦＰＡＲ１０００およびセイシン企業（株）製ＬＭＳ－２０００ｅを用いて測定した。ＦＰＡＲ１０００は測定原理として動的光散乱を用いており、後述する分散安定性評価結果が〇のサンプルの粒子径の測定を行っている。一方で、分散安定性評価結果×のサンプルは、動的光散乱を用いた測定ができないので、測定原理としてレーザー回折を用いたＬＭＳ－２０００ｅで粒子径を測定している。いずれも、測定した体積からＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０を評価した。

【0051】

分散液から得た非晶質アルミノケイ酸塩粒子の水蒸気吸着量は、マイクロトラック・ベル（株）製ベルソープａｑｕａ３を用いて測定した。測定サンプルを試料フォルダーに充填後、予め真空ポンプで減圧した。同時に、該フォルダーを温度１２０℃で２．５ｈ加熱をし、フォルダー内圧が１０^－２ｋＰａまで減圧したことを確認した。その後、窒素置換を行ったもの用い、相対湿度１～９０％をパラメータとして、温度２５℃にて水蒸気吸着量を測定した。

【0052】

比吸光度は、日立分光光度計ＵＨ５３００を用いて光源の波長３８０～８５０ｎｍにて測定し、６６０ｎｍにおける比吸光度を表２へ記載した。測定に使用したセル長は１ｍｍであり、ｂｌａｎｋとして測定する分散液に用いた各種溶媒を使用しており、これを基準とした比吸光度（セル長１ｃｍ、濃度１重量／体積％溶液に換算した場合の吸光度）（測定値―ｂｌａｎｋ測定値）を評価した。

【0053】

分散安定性の評価は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液を１０日間静置し、目視にて、沈降が生じないものを○、沈降が生じるものを×とした。

【0054】

ハンセン溶解度パラメータは、ｘｉｇｏｎｏｎｏｔｏｏｌｓ社製ａｃｏｒｎａｒｅａを用いてパルスＮＭＲ測定にて２５℃で測定した。測定は、２８種類の溶媒に非晶質アルミノケイ酸塩粒子を分散した分散液（濃度５重量％）を直径５ｍｍガラス製マイクロチューブに充填して行った。各溶媒に対し非晶質アルミノケイ酸塩粒子が安定の状態になるまでの緩和時間を測定し、分子間の分散力δ_ｄ、双極子間力δ_ｐ、水素結合力δ_ｈの３つのパラメータ（ハンセン溶解度パラメータ（ＨＳＰ））を評価した。

【0055】

パルスＮＭＲ測定に使用した２８種類の溶媒は、水、メタノール、エタノール、２－プロパノール（ＩＰＡ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ブタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジオキサン、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）、シクロヘキサノン、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、アセトニトリル、アセトン、エチルセロソルブ、ジアセトンアルコール、ベンゼン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ヘキサン、シクロヘキサン、エチルエーテル、エチレングリコール、エタノールアミン、炭酸プロピレンである。

【0056】

各溶媒から得られたＨＳＰ値をもとに、映像工房クエスチョン製のハンセン溶解度パラメータ推算プログラム（ＨＳＰｉＰ）を用いて非晶質アルミノケイ酸塩粒子のＨＳＰ値を推算し、非晶質アルミノケイ酸塩粒子と各有機溶媒のＨＳＰ値を３次元パラメータとしてプロットした際の距離をハンセン球径（Ｒ値）とした。得られた非晶質アルミノケイ酸塩粒子のＨＳＰ値を既知の溶媒ＨＳＰ値と比較することで各種溶媒に対する非晶質アルミノケイ酸塩粒子の親和性を推定した。非晶質アルミノケイ酸塩粒子ならびに本発明において選択した既知の有機溶媒のＨＳＰ値とハンセン球径（Ｒ値）を表１に示す。

【0057】

【表1】

【0058】

実施例１
既報（特開２０１８－１７２２３８号公報）に従い、組成ａの値が０．０４、ｂの値は１．０２、平均一次粒子径１０ｎｍ、平均凝集粒子径１４７μｍ、比表面積７４２ｍ^２／ｇ、嵩密度：０．５５ｇ／ｃｍ^３の非晶質アルミノケイ酸塩粒子を得た。

【0059】

非晶質アルミノケイ酸塩粒子と有機溶媒の混合攪拌は、内容積２５０ｍＬの容器中に、ジルコニア球（０．４ｍｍ）を３５０ｇ加えた後、非晶質アルミノケイ酸塩粒子を５ｇ、溶媒としてエタノールを９５ｇ追加した。解砕メディアとしてボールミルを用い、攪拌（２５０ｒｐｍ）を２４時間（ｈ）行い、非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液を作製した。

【0060】

実施例２～４
溶媒を表２の通り種々変更し、実施例１と同様の手段で非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液を作製した。

【0061】

実施例５
実施例１と同様の手段で得た非晶質アルミノケイ酸塩粒子と有機溶媒の混合攪拌は、内容積２５０ｍＬの容器中に、ジルコニア球（０．４ｍｍ）を３５０ｇ加えた後、非晶質アルミノケイ酸塩粒子を５ｇ、溶媒としてエタノールを９５ｇ追加した。さらに分散剤としてポリエーテル系分散剤（ＢＹＫ－ＬＰＣ２２０９２）を１．０重量％加え、ボールミルを用い、攪拌（２５０ｒｐｍ）を２４ｈ行い、非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液を作製した。

【0062】

実施例６～１２、比較例１、２
分散条件を表２の通り種々変更し、実施例５と同様の手段で非晶質アルミノケイ酸塩の分散液を作製した。

【0063】

得られた各非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液を用いて分散液の特性（分散粒子径、比吸光度、分散安定性）を評価し、表２へ記載した。

【0064】

また、得られた各非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液１０ｇを容器へ入れ、乾燥機を用いて９０分乾燥させ非晶質アルミノケイ酸塩粒子粉末を得た。該粒子粉末を用いて、分散液から得た粒子の特性（比表面積（ｍ^２／ｇ）および相対湿度８０ＲＨ％水蒸気吸着量（重量％））を評価し、表２へ記載した。

【0065】

【表2】

【0066】

非晶質アルミノケイ酸塩粒子と有機溶媒のＲ値９．２以下、すなわち非晶質アルミノケイ酸塩粒子と親和性の高い有機溶媒の分散液は、比吸光度が低く透明性があった。また、分散粒子径はＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０のいずれも１０００ｎｍ以下であり、また、１０日間静置しても沈降が生じておらず、分散安定性に優れることが確認された。

【0067】

既報の非晶質アルミノケイ酸塩粒子は、凝集力の強い素材であり、粉末あるいは溶媒中では粒子同士が凝集した状態をとっている。この状態における分散粒子径は１～２００μｍと幅広い分布を示し、分散液をしばらく静置しておくと、大きい粒子が沈降する。非晶質アルミノケイ酸塩粒子と親和性の高い有機溶媒の該分散液に解砕メディアによる攪拌を行うことで、機械的圧力や物理的衝撃により、凝集状態が緩和されるとともに微粒子化および分散が進行することで分散安定性および透明性を示す。分散液の微粒子化および分散の進行度は、非晶質アルミノケイ酸塩粒子と有機溶媒の親和性が非常に重要となっており、非晶質アルミノケイ酸塩粒子と親和性の低い有機溶媒はボールミル攪拌を行っても微粒子化がほとんど進行せず、沈降が発生する（比較例１、２）。

【産業上の利用可能性】

【0068】

本発明に係る非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散液は、従来では困難であった親水性多孔質物質である非晶質アルミノケイ酸塩粒子を有機溶媒中へ分散させた分散液である。該分散液に含まれる非晶質アルミノケイ酸塩粒子の分散粒子径が小さいため、該分散液は透明性を有し、沈降性が低く分散安定性に優れる。また、非晶質アルミノケイ酸塩粒子と親和性のある溶媒を選定したことで分散安定性のある分散液にできた。さらに、該分散液を乾燥して得られた粒子粉末は、高比表面積と高水蒸気吸着性能を持つため、極性ガス吸着材として有用である。即ち、高親水性を保持した多孔質物質の分散液をその性能を損なわずに有機溶媒に安定して分散させることが本発明により可能となった。該分散液によって、これまでに困難であった塗料化等が可能となり新規用途展開が見込まれる。