(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-25
(45)【発行日】2022-04-04
(54)【発明の名称】消臭材料及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
A61L 9/01 20060101AFI20220328BHJP
A61L 9/014 20060101ALI20220328BHJP
B01J 20/10 20060101ALI20220328BHJP
B01J 20/30 20060101ALI20220328BHJP
【ＦＩ】
A61L9/01 B
A61L9/014
B01J20/10 C
B01J20/30
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019161393
(22)【出願日】2019-09-04
(65)【公開番号】P2020075087
(43)【公開日】2020-05-21
【審査請求日】2019-09-04
(31)【優先権主張番号】107134161
(32)【優先日】2018-09-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】501296612
【氏名又は名称】南亞塑膠工業股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＮＡＮ ＹＡ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】ＮＯ．２０１，ＴＵＮＧ ＨＷＡ Ｎ．ＲＤ．，ＴＡＩＰＥＩ，ＴＡＩＷＡＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳
(74)【代理人】
【識別番号】100084995
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 和詳
(72)【発明者】
【氏名】廖徳超
(72)【発明者】
【氏名】徐森煌
(72)【発明者】
【氏名】鄭維昇
【審査官】小川 慶子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－２２３６４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－２２０８７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１０３８０７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｌ ９／００－９／２２
Ｂ０１Ｊ ２０／００－２０／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケイ酸亜鉛が含まれ、ジルコニウム（Ｚｒ）の金属元素がドープされた複合金属ケイ酸亜鉛化合物を主成分とした、ことを特徴とする、アンモニアガスと酢酸を吸収できる消臭材料。
【請求項2】
分子式Ｍ
Ｘ
Ｎ
Ｙ
Ｚｎ
２－Ｘ－Ｙ
ＳｉＯ
４
で表される複合金属ケイ酸亜鉛化合物を主成分とした（ただし、ＭとＮは異なる金属元素であり、Ｍはジルコニウム（Ｚｒ）金属元素であり、Ｎはジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはビスマス（Ｂｉ）から選ばれる一種の金属元素であり、Ｓｉはケイ素であり、Ｏは酸素であり、Ｘ、Ｙは正数であると共に０＜Ｘ≦１．０、０＜Ｙ≦１．０、０≦Ｙ／Ｘ≦１．０を満たす）、ことを特徴とする、アンモニアガスと酢酸を吸収できる消臭材料。
【請求項3】
（ａ）塩化亜鉛、硝酸亜鉛および酢酸亜鉛からなる群から選択される亜鉛の前駆体をエタノールに溶解してＡ溶液を調製する工程と、（ｂ）テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）をエタノールに、またはジルコニウム金属元素を含む二酸化ケイ素に溶解してＢとする工程と、
（ｃ）消臭材料の組成により、Ｃ溶液を調製する必要がある場合、鉱化剤としてＮａＣｌが使用され、ジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはビスマス（Ｂｉ）から選ばれる１種以上の金属元素を含有する塩化物を適切な比率で水と混合してＣ溶液を調製する工程と、
（ｄ）前記Ａ溶液と前記Ｂを室温で１０分間均一に攪拌した後、消臭材料の組成に応じて、前記Ｃ溶液を添加するかまたは添加せずに、１１０℃のオイルバスに入れて１２時間で還流・加熱して、複合金属ケイ酸亜鉛化合物の前駆体を得る工程と、
（ｅ）乾燥後、前記複合金属ケイ酸亜鉛化合物の前駆体を高温炉に入れて焼成し、高温炉内で１分あたり２～１０℃の昇温速度で６５０～１０００℃の温度で焼成熱処理を行い、複合金属ケイ酸亜鉛化合物粉末を製造する工程と、
（ｆ）製造された前記複合金属ケイ酸亜鉛化合物粉末を、粒径３μｍ以下に粉砕されて、次いでバインダーと混合してスラリーを形成してから、噴霧造粒して８０μｍ未満の粒径を有するミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を消臭材料として形成する工程と、
を備える、ことを特徴とする、消臭材料の製造方法。
【請求項4】
工程（ｅ）の前駆体は高温炉で８００～１０００℃の温度で焼成熱処理を行う、請求項３に記載の消臭材料の製造方法。
【請求項5】
工程（ｅ）の前駆体を高温炉に入れて焼成する過程では、１段目のプリベーク熱処理を３００～４５０℃の高温炉で行い、その後、２段目の焼成熱処理として６５０～１０００℃に昇温する、請求項３に記載の消臭材料の製造方法。
【請求項6】
工程（ｅ）では、プリベーク熱処理及び焼成熱処理の際、水素ガス及びアルゴンガスを導入する条件下で熱処理を行う、請求項３、４、または５に記載の消臭材料の製造方法。
【請求項7】
工程（ｅ）では、焼成熱処理の処理時間は、１～２時間である、請求項６に記載の消臭材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は消臭材料およびその製造方法に関し、特に、異なる族の元素を共ドープすることにより、アミンや酢酸などのガスの消臭性能を向上させる消臭材料に関する。処理工程を簡略化し、製造コストを削減するという利点を有する。
【背景技術】
【0002】
既存の技術において、天然植物は消臭剤として広く使用されている。例えば、中国特許公開番号ＣＮ１１２１８３４は、天然植物を原料として、アルコール（濃度：９０～９５％）：ミカンの皮：竹の葉を２．５～７．５：０．５～１．５：０．１～０．３の重量比で混合し、密封された瓶に浸して液体消臭剤を調製する。使用時には、瓶の中の消臭剤は、消臭が必要とされる公共の場所に噴霧するだけでよく、臭いはすぐに取り除かれる。優れた消臭効果に加えて、消臭剤は殺菌および消毒の機能も有する。消臭剤は、使用が簡単であるだけでなく、広範囲の用途があり、そしてそれは無毒で無害で人体に副作用を全く及ぼさない。しかしながら、原料としての天然植物の使用に基づくと、製造された消臭剤が耐久性を有しなく、複雑的な加工工程を必要となり、製造するのに費用もかかるという欠点がある。
【0003】
例えば、中国特許公開第１０２４７５８９８号明細書は、純粋な天然植物からなる空気清浄剤を開示しており、その主な成分は、スイカズラ（Ｌｏｎｉｃｅｒａ ｊａｐｏｎｉｃａ）、菊、ヒバ実シェル（Ａｒｂｏｒｖｉｔａｅ ｓｈｅｌｌ）、ミントの葉、安息香、ボルネオール、ムスク、蘇合香、ホソバオケラ（蒼朮）、艾葉、ダキンジの葉、バラの花、サンダルウッド、フジバカマ、セキショウが主な構成要素として所定の配合で構成される。そのような空気清浄剤を周囲環境にスプレーすると空気清浄の目的を達成することができる。
【0004】
関連技術では、消臭剤としての天然植物の使用に加えて、金属酸化物を天然植物と混合することによって製造された消臭剤も広く使用されている。例えば、中国特許公開第ＣＮ１０２８８８１５５Ａ号明細書では、１２～４０％のエマルジョン、５～２０％の二酸化チタン粉末、１２～２０％の珪藻土、２～６％のアタパルジャイト、４～８％の竹炭粉末、３～１０％のナノＴｉＯ２／アニオン粉末添加剤、５～１０％の軽質炭酸カルシウム、５～１０％のカオリン、１～５％のプロパンジオール、２～５％の助剤、および１０～３０％の脱イオン水を含む無臭の環境に優しい加湿抗菌塗料を開示している。無臭で環境にやさしい加湿抗菌塗料は、教室、オフィス、病院などの内壁に塗布され、空気清浄、脱臭、殺菌、およびカビ防止の効果がある。
【0005】
例えば、中国特許公開第ＣＮ１０１３７８７８８号明細書には、無機粉末とアニノグアニジン塩を用いてアルデヒド系ガスの発生を抑制したアルデヒド系ガス消臭剤が開示されている。しかしながら、製造工程においては、無機粉末とアニノグアニジン塩とを調製して混合するために大型の混合装置を使用する必要があり、製造コストが高い。
【0006】
中国特許公開第ＣＮ１３７０８０６号明細書は、ナノ抗菌プラスチックを開示しており、プラスチック樹脂マトリックスにナノスケールの無機酸化物を加えるように構成され、ここで、ナノスケールの無機酸化物は、チタン、亜鉛、カルシウム、マグネシウムまたは銀からなる群から選択される少なくとも２つの酸化物から選択され、その合計量は、プラスチック樹脂マトリックスの０．５～５重量％である。調製されたナノ抗菌プラスチック自体が抗菌、抗菌、防腐、防カビの機能を持ち、食品の保存期間を延ばし、プラスチック製品の強度、硬度、および耐用年数を向上させることができる。しかしながら、製造工程においては、ナノスケールの無機酸化物を混合するために大型の混合装置を使用する必要があり、製造コストが高い。
【0007】
また、中国特許公開第ＣＮ１０６７１４８５０号明細書は、酸化亜鉛と酸化アルミニウムとを含む結晶性酸化亜鉛を含む消臭剤が開示されている。また、酸化亜鉛と酸化アルミニウムとのモル比（ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３）は４０～８０であり、硫黄系ガスおよび酸性ガスに対する消臭効果が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】中国特許公開番号ＣＮ１１２１８３４号明細書
【文献】中国特許公開第１０２４７５８９８号明細書
【文献】中国特許公開第１０２８８８１５５号明細書
【文献】中国特許公開第ＣＮ１０１３７８７８８号明細書
【文献】中国特許公開第ＣＮ１３７０８０６号明細書
【文献】中国特許公開第ＣＮ１０６７１４８５０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、上記の技術的な不足に対して、消臭材料、特に複合金属ケイ酸亜鉛化合物を主成分とする消臭剤、およびアミンや酢酸などのガスに対して高い消臭効果を有し、さらに、処理工程が単純であり、処理温度を下げることができ、そしてコストが低い化合物を提供する。
【0011】
本発明の１つの実施形態では、複合金属ケイ酸亜鉛化合物の製造方法を提供する。まず、複合金属ケイ酸亜鉛化合物の前駆体を焼成熱処理するために高温炉に仕込み、高温炉を分毎に２～１０℃を昇温するように昇温速度が制御される。高温炉を４５０～１２００℃、好ましくは６５０～１０００℃の温度に加熱すると、直ちに高温炉内の温度が一定に保たれるように制御され、かつ水素とアルゴンの雰囲気下で焼成熱処理が行われ、複合金属ケイ酸亜鉛化合物粉末を調製する目的を達成するために熱処理時間を制御する。この製造方法は、複合金属ケイ酸亜鉛化合物の化学組成の安定性を促進するだけでなく、変動性も減少させ、元素が不適切な比率で含まれる複合金属ケイ酸亜鉛化合物を製造しないため、ケイ酸亜鉛化合物粉末に、アンモニア系ガスまたは硫黄系ガスに対して優れた消臭性を持たせることができる。
【0012】
本発明の１つの実施形態では、複合金属ケイ酸亜鉛化合物である、Ｍ
Ｘ
Ｎ
Ｙ
Ｚｎ
２－Ｘ－Ｙ
ＳｉＯ
４
の分子式を有する消臭材料は共沈法によって合成される消臭材料を提供する。なかでも、ＭとＮは異なる金属元素であり、Ｍはアルミニウム（Ａｌ）またはジルコニウム（Ｚｒ）の金属元素であり、Ｎはジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはビスマス（Ｂｉ）から選ばれる金属元素である。Ｓｉはケイ素で、Ｏは酸素であり、Ｘ、Ｙは正数であると共に、かつ、０＜Ｘ≦１．０、０＜Ｙ≦１．０、０≦Ｙ／Ｘ≦１．０を満たす。特に、ＮとＺｎが共存し、Ｎ：Ａｌのモル比が１．０以下であると、消臭効果が発揮される。
【0013】
本発明の１つの実施形態では、適切な割合のアルミニウム（Ａｌ）とジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはビスマス（Ｂｉ）など他の異なる族の金属元素から選ばれる１つとを共ドープした複合金属ケイ酸亜鉛化合物である消臭材料を提供する。この化合物は、長期間持続する消臭効果があり、特にアミンや酢酸などの気体に対して消臭効果がある。
【0014】
複合金属ケイ酸亜鉛化合物の製造方法は、複合ジルコニウムシリケートのジルコニアへの部分的に還元によるアンモニアガスが弱まれてしまうことを避けために、熱処理工程段階において所定割合の混合水素とアルゴンを通すことである。酢酸の吸収特性と同時に、水素とアルゴンは耐用年数を延ばすことができ、すなわち、耐候性は良好です。
【0015】
本発明では、ジルコニウム（Ｚｒ）とアルミニウム（Ａｌ）、錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはビスマス（Ｂｉ）などの他の異なる群の元素とを共ドープした複合金属ケイ酸亜鉛化合物である消臭材料を提供する。ジルコニウム（Ｚｒ）の第３群の元素に対するドーピング比が０．０１から１．０の間であると、適切な高温炉の熱処理条件下でのドーピング比がより高くそして抗菌効果がより高くなる。したがって、製造業者は、抗菌性および脱臭の要件に従って、さらにはコストの考慮に従って、適切的にアルミニウム、ジルコニウム、スズ、アンチモンおよびビスマスの添加量を調整することができ、それによって調整可能な脱臭材料脱臭材料を製造する。
【発明の効果】
【0016】
本発明の消臭材料およびその製造方法は以下の有益な効果を有する。
１、消臭材料の加工は簡単で、安価である。
２、消臭材はＺｎ、Ａｌと共存しており、アンモニアおよび酢酸に対して優れた消臭効果を発揮する。
３．消臭材はＺｎ、Ｚｒ元素と共存し、優れた抗菌性を発揮する
４．消臭材料は安定した品質と長期にわたる消臭効果を有する。
１、消臭材料の加工は簡単で、安価である。
２、消臭材はＺｎ、Ａｌと共存しており、アンモニアおよび酢酸に対して優れた消臭効果を発揮する。
３．消臭材はＺｎ、Ｚｒ元素と共存し、優れた抗菌性を発揮する
４．消臭材料は安定した品質と長期にわたる消臭効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の消臭材は、品質上安定であるだけでなく、特にアンモニアガスや酢酸を吸収することを目的とした長期消臭効果もある。本明細書では、以下の４種類の実施形態を開示している。
【0019】
第１の実施形態では、酸化亜鉛および酸化ケイ素を含有する複合金属ケイ酸亜鉛化合物である。
【0020】
第２の実施形態では、アルミニウム（Ａｌ）またはジルコニウム（Ｚｒ）元素でドープされた複合金属ケイ酸亜鉛化合物である。
【0021】
第３の実施形態では、適切な割合のアルミニウム（Ａｌ）とジルコニウム（Ｚｒ）、錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはアンチモン（Ｂｉ）など他の異なる族の金属元素と共ドープされた複合金属ケイ酸亜鉛化合物である。
【0022】
第４の実施形態では、適切な割合のジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはアンチモン（Ｂｉ）など他の異なる族の金属元素のうちの１つとを共ドープした複合金属ケイ酸亜鉛化合物である。
【0023】
本開示によって提供される消臭材料が、アルミニウム（Ａｌ）またはジルコニウム（Ｚｒ）などの元素がドープされた複合金属ケイ酸亜鉛化合物からなる場合、Ｍ
Ｘ
Ｎ
Ｙ
Ｚｎ
２－Ｘ－Ｙ
ＳｉＯ
４
の分子式を有する消臭材料は共沈法によって合成される。なかでも、ＭとＮは異なる金属元素であり、Ｍはアルミニウム（Ａｌ）またはジルコニウム（Ｚｒ）の金属元素であり、Ｎはジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはビスマス（Ｂｉ）の金属元素である。なかでも、Ｓｉはケイ素であり、Ｏは酸素であり、Ｘ、Ｙは正数であると共に、０＜Ｘ≦１．０、０＜Ｙ≦１．０、０≦Ｙ／Ｘ≦１．０を満たす。
【0024】
図１に示すように、本発明は、アルミニウム（Ａｌ）またはジルコニウム（Ｚｒ）元素でドープされた複合金属ケイ酸亜鉛化合物を調製する処理工程は以下の通りである。
【0025】
Ｓ１１：塩化亜鉛をエタノールに溶解してＡ溶液を調製し、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）をエタノールに溶解するか、またはアルミニウム金属およびジルコニウム金属元素を含有する二酸化ケイ素に溶解させてＢを調製し、鉱化剤としてＮａＣｌを、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはビスマス（Ｂｉ）の金属元素を１つ以上含む塩化物を適切な比率でそれぞれを水と混合してＣ溶液を得る。Ｃ溶液の調製は、消臭材料の成分に基づく選択的工程である。
【0026】
Ｓ１２：マグネチックスターラーを用いてＡ溶液とＢを室温で１０分間均一に攪拌した後、Ｃ溶液が調製されたかを確認して、Ｃ溶液を添加するかまたは添加せずに１１０℃のオイルバスに、１２時間加熱還流することにより、複合金属亜鉛シリケート前駆体を得た。当該前駆体を８５℃のオーブン中で乾燥させて乾燥粉末を得た。
【0027】
Ｓ１３：乾燥粉末を粉砕し、高温炉に入れて焼結する。３５０℃で溶媒が完全に蒸発する前に、３００～４５０℃に昇温し高温炉で１段目の予備加熱処理を行い、昇温速度は毎分４℃とする。そして、１分あたり２から１０℃の加熱速度で、高温炉を４５０～１２００℃、好ましくは６５０～１０００℃、特に好ましくは８００～１０００℃に加熱すると、１～２時間で２段目の焼成熱処理がされ、複合金属ケイ酸亜鉛粉末が得られる。焼成および焼成熱処理中に、還元性ガスＨ２および不活性ガスＡｒが同時に導入される。
【0028】
Ｓ１４：調製した複合金属ケイ酸亜鉛化合物粉末を３μｍ未満の粒径に粉砕し、次いで結合剤（アクリル樹脂）と混合してスラリーを形成し、噴霧によって造粒してサイズが８０μｍ未満の粒子を有するミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。
【0029】
複合金属ケイ酸亜鉛化合物粉末の粉砕工程では、調製された複合金属ケイ酸亜鉛化学物の前駆体粒子の均一な分散を促進するために、特定の配合物である助剤を添加してもよい。助剤としては、カップリング剤、界面活性剤、分散剤、高分子改質剤、紫外線吸収剤のうちの少なくとも１種以上である。
【0030】
Ｘ線回折同定：
Ｘ線回折装置（ベデ社製、型名「Ｄ１」）のＣｕＫａ線を用いて、測定条件が管電圧４０ｋＶ、電流４０ｍＡで、ミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末についてＸ線回折測定を行って得られたＸ線回折像を図２に示す。図２には、消臭剤（ｄｌ）のＸ線回折像が示されており、１０～７０度の間の回折ピークはアンチモン酸亜鉛に起因する。
Ｘ線回折装置（ベデ社製、型名「Ｄ１」）のＣｕＫａ線を用いて、測定条件が管電圧４０ｋＶ、電流４０ｍＡで、ミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末についてＸ線回折測定を行って得られたＸ線回折像を図２に示す。図２には、消臭剤（ｄｌ）のＸ線回折像が示されており、１０～７０度の間の回折ピークはアンチモン酸亜鉛に起因する。
【0031】
以下の実施例及び比較例は本発明の効果を説明するためのものであり、本発明の範囲は下記の実施例に限定されることはない。
【0032】
各実施例および比較例で調製した複合金属ケイ酸亜鉛化合物は、アンモニアガスおよび酢酸の吸収特性について、以下の方法により行っている。
【0033】
アンモニアと酢酸の吸収特性試験
ＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製のモデル７６９７オーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計（ＨｅａｄｓｐａｃｅＧＣ－Ｍａｓｓ）を使用してアンモニアおよび酢酸の吸収特性を試験する。吸収特性が高いほど、値が高いほど消臭効果が高いことを示す。
［実施例１］
ＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製のモデル７６９７オーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計（ＨｅａｄｓｐａｃｅＧＣ－Ｍａｓｓ）を使用してアンモニアおよび酢酸の吸収特性を試験する。吸収特性が高いほど、値が高いほど消臭効果が高いことを示す。
［実施例１］
【0034】
酸化亜鉛粒子に対して固形分５０％のナノサイズの酸化ケイ素にナノサイズの酸化亜鉛溶液を添加し、攪拌して均一に混合した後、回転濃縮機で水分を除去して乾燥粉末を得る。
【0035】
乾燥粉末を高温炉に入れ、所定量のアルゴンと水素を導入し、水素を主に還元ガスとして使用する。プロセス条件は以下の通りである：１分当たり２℃の加熱速度での高温炉において、高温炉は室温から９８５から１０１５℃（平均１０００℃まで）によって上昇され、１時間熱処理する。
【0036】
上記の熱処理を経てｐＨ約７の酸化亜鉛と酸化ケイ素を含む複合珪化物粉を得て、トルエン溶媒と高分子分散剤を添加し、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズで粉砕分散して、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得た。
【0037】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、液相反応物をノズルのような噴霧装置を介して小さい液滴に変換する。小滴は高温炉管を通過しそして急速に反応して２μｍ未満の粒度を有するミクロ粒子を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例２]
[実施例２]
【0038】
共沈法（Ｃｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ）の原理に基づいて、水溶性塩を沈殿剤と共に使用して難溶性物質を形成し、洗浄および濾過によって反応前駆体を得て、その後、加熱分解して高純度の超微細粉末を形成する。ｐＨ値を調整することにより、溶解度の変化により溶液中のカチオンまたは金属イオンが同時に沈殿して化学組成の均一性を維持する。この方法は特別な装置および高価な原材料なしで実施することができる。さらに、この方法は、簡単な制御、容易な材料取得、および高いプロセス再現性という利点を有し、そして大量生産の可能性を有する。
【0039】
塩化亜鉛をエタノールに溶解してＡ溶液を調製し、ＴＥＯＳをエタノールに溶解してＢ溶液を調製する。
【0040】
Ａ溶液とＢ溶液をマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌した後、１２０℃のオイルバスに入れ６時間加熱還流して複合金属ケイ酸亜鉛化合物の前駆体を得た。そして、前駆体を８５℃のオーブンで乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0041】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量のアルゴンガスと水素ガスを導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、そして次に１分当たり２～１０℃の加熱速度で、４５０～１２００℃の温度で１～２時間の熱処理を行い、昇温および熱処理と同時に還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスを導入する。
【0042】
上記加熱処理により得られたケイ酸亜鉛を含む複合珪化物粉末に、トルエン溶媒とポリマー型分散剤とを添加して、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散することにより、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む研磨用分散液を得た。
【0043】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満の微粒子を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例３]
[実施例３]
【0044】
塩化亜鉛をエタノールに溶解して溶液Ａを調製し、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）をエタノールに溶解してＢを調製し、そして鉱化剤としてＮａＣｌと、アルミニウム（Ａｌ）金属元素を含有する塩化物と、をそれぞれ水と適切な比率で混合してＣ溶液を得る。
【0045】
Ａ溶液とＢをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌した後、Ｃ液を加え、１２０℃のオイルバスに入れて６時間加熱還流して複合金属亜鉛シリケート化合物前駆体を得た。その前駆体をサイクロン濃縮器中で溶媒から除去して乾燥粉末を得た。
【0046】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量のアルゴンガスと水素ガスを導入し、水素ガスを主に還元ガスとして使用する。プロセス条件は次の通りです：高温炉で１分あたり２℃の昇温速度で、高温炉を４５０℃に昇温し、そしてその後、１分あたり２～１０℃の温度で昇温し、４５０～１２００℃で１～２時間加熱し、昇温および熱処理と同時に還元性ガスＨ２および不活性ガスＡｒを導入する。
【0047】
上記熱処理により得られた亜鉛とケイ素を含む複合珪化物粉を得て、トルエン溶媒とポリマー型分散剤を添加し、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズで粉砕分散して、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む研磨用分散液を得た。
【0048】
次に、該分散液を噴霧乾燥して溶質を除去し、粒径が２μｍ未満の微粒子を得た。０．１ｇの該微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れ、初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例４]
[実施例４]
【0049】
まず、塩化亜鉛とエタノールを混合して焼結して酸化亜鉛を含む透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分１００％の酸化ケイ素（粒子径３～４μｍ）を添加した。それらをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌し、次いで共沈剤（水またはアルカリ化合物）を加え、次に１２０℃のオイルバスで６時間加熱して複合金属亜鉛シリケート化合物前駆体を得る。その前駆体を８５℃のオーブン中で乾燥させて乾燥粉末を得た。
【0050】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量のアルゴンガスと水素ガスを導入し、水素ガスを主に還元ガスとして使用する。処理条件は次の通りです：１分あたり２℃の昇温速度で高温炉を４５０℃まで昇温し、そして、１分あたり２～１０℃の昇温速度で、４５０～１２００℃の温度で熱処理を１～２時間行い、昇温および熱処理と同時に還元性ガスＨ２および不活性ガスＡｒを導入する。
【0051】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛を含有する複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加し、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0052】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例５]
[実施例５]
【0053】
まず、塩化亜鉛とエタノールとを混合して透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分５０％の酸化ケイ素（粒径３～４μｍ）を添加する。それらをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌し、次いで共沈剤（水またはアルカリ化合物）を加え、次に１２０℃のオイルバスで６時間加熱して複合金属ケイ酸亜鉛化合物の前駆体を得る。前駆体を８５℃のオーブンで乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0054】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量のアルゴンガスと水素ガスを導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、そして次に１分当たり２～１０℃の加熱速度で、６４０～６６０℃（６５０℃）で１～２時間の熱処理を行い、昇温および熱処理と同時に還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスを導入する。
【0055】
上記加熱処理により得られたケイ酸亜鉛含有複合ケイ化物粉末に、トルエン溶媒と高分子系分散剤とを添加し、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散することにより、８０ｎｍ未満の粒径を有する微粒子を含有する粉砕分散液を得る。
【0056】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例６]
[実施例６]
【0057】
まず、塩化亜鉛とエタノールとを混合して透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分５０％の酸化ケイ素（粒径３～４μｍ）を添加する。それらをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌し、次いで共沈剤（水またはアルカリ化合物）を加え、次に１２０℃のオイルバスで６時間加熱して複合金属ケイ酸亜鉛化合物の前駆体を得る。前駆体を８５℃のオーブンで乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0058】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量のアルゴンガスと水素ガスを導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、そして次に１分あたり２～１０℃の加熱速度で、７９０～８１０℃（８００℃）の温度で１～２時間熱処理する。還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスは、温度の上昇および熱処理と同時に導入される。
【0059】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛含有複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加して、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0060】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例７]
[実施例７]
【0061】
まず、塩化亜鉛とエタノールを混合して焼結して酸化亜鉛を含む透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分２０％の酸化ケイ素（粒径３～４μｍ）を添加する。それらをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌してから、共沈剤（水またはアルカリ化合物）を加える。その後、１２０℃のオイルバスで６時間加熱して複合金属ケイ酸亜鉛化合物の前駆体を得た。前駆体を８５℃のオーブンで乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0062】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量のアルゴンガスと水素ガスを導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、次に１分あたり２～１０℃の加熱速度で、７９０～８１０℃（８００℃）の温度で１～２時間の熱処理を行い、昇温および熱処理と同時に還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスを導入する。
【0063】
上記の熱処理により得られたケイ酸亜鉛含有複合珪化物粉末をトルエン溶媒と高分子系分散剤で添加し、１ｍｍセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕・分散して、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0064】
次いで分散液を噴霧して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満の微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例８]
[実施例８]
【0065】
まず、塩化亜鉛とエタノールを混合して焼結して酸化亜鉛を含む透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分２０％の酸化ケイ素（粒径３～４μｍ）を添加してＡ溶液とする。鉱化剤としてのＮａＣｌとジルコニウム（Ｚｒ）金属元素を含む塩化物とを水と適当な割合で混合してＢを得る。Ａ溶液とＢをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌した後、共沈剤（水またはアルカリ化合物）を加えます。その後、１２０℃のオイルバスで６時間加熱して複合金属ケイ酸亜鉛化合物の前駆体を得た。前駆体を８５℃のオーブン中で乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0066】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結してから、不活性アルゴンガスと水素ガスを所定の流量で導入する。なお、水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、次に１分あたり２～１０℃の加熱速度で、７９０～８１０℃（８００℃）の温度で１～２時間熱処理する。還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスは、温度の上昇および熱処理と同時に導入される。
【0067】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛含有複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加する。１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0068】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例９]
[実施例９]
【0069】
まず、塩化亜鉛とエタノールを混合して焼結して酸化亜鉛を含む透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分２０％のＡｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２（粒径３～４μｍ）に対して固形分を添加する。それらをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌してから、共沈剤（水またはアルカリ化合物）を加える。その後、１２０℃のオイルバス中で６時間加熱して複合金属ケイ酸ジルコニウム前駆体を得た。前駆体を８５℃のオーブンで乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0070】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結して、アルゴンガスと水素ガスを所定の流量で導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は次の通りである：高温炉を１分あたり２℃の加熱速度で室温から４５０℃まで昇温し、そして１分あたり２～１０℃の昇温速度で、６４０～６６０℃（６５０℃）の温度で１～２時間でにつ処理が行われる。還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスは、温度の上昇および熱処理と同時に導入される。
【0071】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛含有複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加する。１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0072】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例１０]
[実施例１０]
【0073】
まず、塩化亜鉛とエタノールを混合して焼結して酸化亜鉛を含む透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分５０％のＡｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２（粒径３～４μｍ）に対して固形分を添加する。それらをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌してから、共沈剤（水またはアルカリ化合物）を加えます。その後、１２０℃のオイルバス中で６時間加熱して複合金属ケイ酸ジルコニウム前駆体を得た。前駆体を８５℃のオーブンで乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0074】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量のアルゴンガスと水素ガスを導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、次に、１分あたり２～１０℃の加熱速度で、７９０～８１０℃（８００℃）の温度で１～２時間熱処理する。還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスは、温度の上昇および熱処理と同時に導入される。
【0075】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛を含有する複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加し、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0076】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例１１]
[実施例１１]
【0077】
まず、塩化亜鉛とエタノールを混合して焼結して酸化亜鉛を含む透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分５０％のＡｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２（粒径３～４μｍ）に対して固形分を添加する。それらをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に攪拌してから、共沈剤（水またはアルカリ化合物）を加える。その後、１２０℃のオイルバス中で６時間加熱して複合金属ケイ酸ジルコニウム前駆体を得た。前駆体を８５℃のオーブンで乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0078】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、アルゴンガスと水素ガスを所定の流量で導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は次の通りである：高温炉を１分あたり２℃の加熱速度で室温から４５０℃まで昇温し、そして加熱速度は１分あたり２～１０℃で、９９０～１０１０℃（１０００℃）の温度で１～２時間の熱処理が行われる。還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスは、温度の上昇および熱処理と同時に導入される。
【0079】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛を含有する複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加する。１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0080】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[実施例１２]
[実施例１２]
【0081】
まず、塩化亜鉛とエタノールを混合して焼結して酸化亜鉛を含む透明な溶液とし、酸化亜鉛粒子に対して固形分５０％のＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２（粒径３～４μｍ）に対して固形分を添加してＡ溶液とする。鉱化剤としてのＮａＣｌとジルコニウム（Ｚｒ）金属元素を含む塩化物とを水と適当な割合で混合してＢを得る。Ａ溶液とＢをマグネチックスターラーに入れ、室温で１０分間均一に撹拌する。次いで、共沈剤（水またはアルカリ化合物）を添加し、次いで１２０℃のオイルバスで６時間加熱して、複合金属ケイ酸ジルコニウム前駆体を得る。前駆体を８５℃のオーブンで乾燥させて乾燥粉末を得る。
【0082】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結する。アルゴンガスと水素ガスを所定の流量で導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は次の通りである：高温炉を１分あたり２℃の加熱速度で室温から４５０℃まで上げる。そして加熱速度は１分あたり２～１０℃で、６４０～６６０℃（６５０℃）の熱処理で１～２時間が行われる。還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスは、温度の上昇および熱処理と同時に導入される。
【0083】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛を含有する複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加する。１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕・分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0084】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。分析のために、０．１ｇの微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析計に入れる。初期、２時間および８時間の粉末の吸収量を、それぞれ３０、０００ｐｐｍのアンモニアガスおよび３０、０００ｐｐｍの酢酸を注入することによって測定し、そして結果を表１に示す。
[比較例１]
[比較例１]
【0085】
固相反応法は、固相反応物の直接反応である。しかしながら、混合ムラの現象が起こりやすい。したがって、反応物の粒径を小さくし、反応接触面積および均一性を増大させ、そして高温で長時間反応させるためには、事前に粉砕することが必要である。合成物は粒径が不均一で分布範囲が広いため、反応終了後は再度粉砕する必要がある。
【0086】
固体の酸化亜鉛粒子と酸化ケイ素を乳鉢で粉砕する。次に、固体酸化亜鉛粒子を、酸化亜鉛粒子に対して５０％の固形分含有量を有する酸化ケイ素に添加する。室温で３０分間攪拌した後、均一に混合して複合酸化亜鉛と酸化ケイ素の前駆体を得た。次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量の不活性アルゴンガスと水素ガスを導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、そして、１分あたり２～１０℃の加熱速度で、６４０～６６０℃（６５０℃）の温度で１～２時間の熱処理を行い、昇温および熱処理と同時に還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスを導入する。
【0087】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛を含有する複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加し、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0088】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成し、この微粒子をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析法によりアンモニアガスの取り込みについて分析した結果を表１に示す。
[比較例２]
[比較例２]
【0089】
固体酸化亜鉛粒子および酸化ケイ素を乳鉢で粉砕し、次いで固体酸化亜鉛粒子を、酸化亜鉛粒子に対して５０％の固形分含有量を有する酸化ケイ素に添加する。室温で３０分間攪拌した後、均一に混合して酸化亜鉛と酸化ケイ素の複合体の前駆体を得た。
【0090】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結し、所定量のアルゴンガスと水素ガスを導入する。水素ガスは主に還元性ガスとして用いられる。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、次に、１分あたり２～１０℃の加熱速度で、７９０～８１０℃（８００℃）の温度で１～２時間の熱処理を行い、昇温および熱処理と同時に還元性ガスとして水素ガスおよび不活性アルゴンガスを導入する。
【0091】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛を含有する複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加する。そして、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得た。
【0092】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成する。微粒子を分析のためにオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析にかけ、結果を表１に示す。
[比較例３]
[比較例３]
【0093】
固体酸化亜鉛粒子と酸化ケイ素を乳鉢で粉砕する。次に、固体酸化亜鉛粒子を、酸化亜鉛粒子に対して５０％の固形分含有量を有する酸化ケイ素に添加する。室温で３０分間攪拌した後、均一に混合して酸化亜鉛と酸化ケイ素の複合体の前駆体を得た。
【0094】
次に、高温の炉に乾燥粉末を入れて粉砕し、焼結した後、還元性ガスとして主に使用される不活性アルゴンガスと水素ガスを所定の量で導入する。処理条件は以下の通りである：１分あたり２℃の加熱速度で高温炉を室温から４５０℃まで上昇させ、そして次に１分あたり２～１０℃の加熱速度で、９９０～１１１０℃（１０００℃）の温度で１～２時間の熱処理を行い、昇温および熱処理と同時に還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスを導入する。
【0095】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛含有複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加し、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得た。
【0096】
次に分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズの複合ケイ酸亜鉛微粒子粉末を形成し、微粒子を分析のためにオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析にかけ、結果を表１に示す。
[比較例４]
[比較例４]
【0097】
固体酸化亜鉛粒子とＡｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２複合体とを乳鉢で粉砕し、５０％のＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２（粒径：３～４μｍ）に対して固体分を加え、室温で３０分間攪拌した後、均一に混合して酸化亜鉛と酸化ケイ素の複合体前駆体を得た。
【0098】
次に、乾燥粉末を高温炉に入れ、乾燥粉末を粉砕して焼結する。そして、不活性アルゴンガスと水素ガスを導入する。処理ガスは以下の通りである：高温炉を１分あたり２℃の加熱速度で室温から４５０℃まで上昇させ、次いで加熱速度を２℃とし、１分当たり１０℃まで。９９０～１１１０℃（１０００℃）の温度で熱処理を１～２時間で行う。そして、昇温および熱処理と同時に還元性水素ガスおよび不活性アルゴンガスを導入する。
【0099】
上記熱処理により得られたケイ酸亜鉛を含有する複合珪化物粉末に、トルエン系溶媒および高分子系分散剤を添加する。そして、１ｍｍのセリウムジルコニウムビーズを用いて粉砕分散し、粒径８０ｎｍ未満の微粒子を含む粉砕分散液を得る。
【0100】
その後、分散液を噴霧乾燥して溶媒を除去し、粒径が２μｍ未満のミクロンサイズのケイ酸亜鉛微粒子粉末を得た。微粒子のアンモニア吸収量をオーバーヘッドガスクロマトグラフィー質量分析法により分析した結果を表１に示す。
【0101】
【表1】
【0102】
[結果]
１、表１によれば、実施形態１～１０において、アルミニウムまたは亜鉛をドープした複合金属ケイ酸亜鉛化合物が共沈法によって調製される。粉砕、分散、乾燥後に得られた微粒子を測定し、アンモニアガスに対する吸収特性が優れていることを確認した。本発明のアルミニウムドープ複合ケイ酸亜鉛微粒子は、プロセス中にゲル化剤を含まない。金属イオンＡｌをドープしたケイ酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｉＯ４）化合物を共沈法と焼結反応によって調製した。それは正確な化学量論比、高純度、良好な均一性、またはプロセス温度を下げる利点を持っている。したがって、本発明は、共沈法を使用して、アルミニウムドープ複合ケイ酸亜鉛微粒子を製造し、これは、単純な製造プロセスを有し、プロセス温度を下げることができ、そして低コストである。
１、表１によれば、実施形態１～１０において、アルミニウムまたは亜鉛をドープした複合金属ケイ酸亜鉛化合物が共沈法によって調製される。粉砕、分散、乾燥後に得られた微粒子を測定し、アンモニアガスに対する吸収特性が優れていることを確認した。本発明のアルミニウムドープ複合ケイ酸亜鉛微粒子は、プロセス中にゲル化剤を含まない。金属イオンＡｌをドープしたケイ酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｉＯ４）化合物を共沈法と焼結反応によって調製した。それは正確な化学量論比、高純度、良好な均一性、またはプロセス温度を下げる利点を持っている。したがって、本発明は、共沈法を使用して、アルミニウムドープ複合ケイ酸亜鉛微粒子を製造し、これは、単純な製造プロセスを有し、プロセス温度を下げることができ、そして低コストである。
【0103】
２、表１の実施例３、８、９、１０、１１の全アンモニア吸収指数の結果から、アルミニウム（Ａｌ）またはジルコニウム（Ｚｒ）金属からなる消臭材は、比較例４で調製した消臭材料（酸化亜鉛と酸化アルミニウムのサンプル）よりも、より高いアンモニア吸収を有することが看取し、そして、亜鉛金属ケイ酸塩ドープアルミニウム（Ａｌ）またはジルコニウム（Ｚｒ）金属元素を含む材料が優れたアンモニア消臭効果を有することが看取する。
【0104】
３、実施形態４、６、および７のＺｎ／Ｓｉ金属ドーピング比は、それぞれＺｎ：Ｓｉ＝１：１、２：１、および５：１であり、実施形態６および７によるアンモニアの吸収はそれよりも著しく良好である。これは、Ｚｎ／Ｓｉ金属ドーピング比が２：１であることが好ましいことを示している。
【0105】
４、表１の実施例２および３のアンモニア吸収総合指数の結果から、ケイ酸亜鉛とアルミニウム（Ａｌ）が共ドープしてなる消臭材のアンモニアガス吸収性能総合指数はアルミニウムがドープされていない消臭素材よりも高いことが看取する。そのため、アルミニウム（Ａｌ）金属元素をドープしたケイ酸亜鉛からなる消臭材は、アンモニアガスの吸収量が良好である。
【0106】
５、実施形態１１は、ケイ酸亜鉛とアルミニウム（Ａｌ）が共ドープされたものであり、実施形態１２は、ケイ酸亜鉛とアルミニウム（Ａｌ）およびジルコニウム（Ｚｒ）とが共ドープされたものである。実施例１１および１２におけるアンモニア吸収の全指数の結果から、ケイ酸亜鉛にアルミニウム（Ａｌ）およびジルコニウム（Ｚｒ）がを共ドープしたものはより良好なアンモニア吸収を有することが看取できる。
【0107】
表１の実施例９、１０、１１のアンモニア吸収量の総合指数の結果から、焼結温度が高くなるにつれてアンモニアの吸収特性が良くなることはないが、焼結温度が高ければ高いほど焼結試料の硬度はより高くなるため、この現象は研削工程には役立たない。従って、反応温度は６５０℃以上が好ましい。
【0108】
要約すると、本発明は単純化された工程段階で複合金属アンチモン酸亜鉛微粒子を製造し、それはその正確な化学量論比のために工程温度を下げるという利点を有する。特に、高純度の消臭材とすることができ、アミン類や酢酸などのガスに対して優れた吸着効果および消臭効果を有する。
【図1】
【図2】
