Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7675588B2 - Inorganic oxide hollow particles - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7675588B2 - Inorganic oxide hollow particles - Google Patents

Inorganic oxide hollow particles Download PDF

Info

Publication number
JP7675588B2
JP7675588B2 JP2021124744A JP2021124744A JP7675588B2 JP 7675588 B2 JP7675588 B2 JP 7675588B2 JP 2021124744 A JP2021124744 A JP 2021124744A JP 2021124744 A JP2021124744 A JP 2021124744A JP 7675588 B2 JP7675588 B2 JP 7675588B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
inorganic oxide
hollow particles
mass
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021124744A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023019771A (en
Inventor
広樹 山崎
秀樹 徳田
賢太 増田
諒一 末松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP2021124744A priority Critical patent/JP7675588B2/en
Publication of JP2023019771A publication Critical patent/JP2023019771A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7675588B2 publication Critical patent/JP7675588B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

本発明は、無機酸化物中空粒子に関する。 The present invention relates to inorganic oxide hollow particles.

無機酸化物中空粒子は、断熱材料、遮熱材料、防音・吸音材料、触媒担体、建築材料、電子材料の分野で使用されている。例えば、外径が7~20mm、中空径が3~12mm、皮の厚さが2mm以上、静破壊強度が2000N以上、かつ、衝撃破壊強度が40N以上であるセラミックス厚皮中空粒子は、人工構造物に配合する骨材でありながら、構造物自体に熱遮断効果を安定して付与できることが報告されている(特許文献1)。 Inorganic oxide hollow particles are used in the fields of heat insulation materials, heat shielding materials, soundproofing and sound absorbing materials, catalyst carriers, building materials, and electronic materials. For example, ceramic thick-skinned hollow particles with an outer diameter of 7 to 20 mm, a hollow diameter of 3 to 12 mm, a skin thickness of 2 mm or more, a static fracture strength of 2000 N or more, and an impact fracture strength of 40 N or more have been reported to be aggregates mixed into artificial structures, yet can stably impart a heat shielding effect to the structures themselves (Patent Document 1).

特開2014-141371号公報JP 2014-141371 A

無機酸化物中空粒子は、外殻に包囲された空洞を有するため、非中空粒子に比べて軽量である。無機酸化物中空粒子をより軽量化するには嵩密度が低いことが有利である。しかし、無機酸化物中空粒子の嵩密度が低くなると、体積が大きくなるため、輸送する際に手間やコストが増大する。この場合、無機酸化物中空粒子を破損せずに圧縮できれば、体積を小さくできるため、輸送する際の負荷を軽減することができる。
本発明の課題は、嵩密度が低く、かつ圧縮率が高い無機酸化物中空粒子を提供することにある。
Since inorganic oxide hollow particles have cavities surrounded by an outer shell, they are lighter than non-hollow particles. A low bulk density is advantageous for making inorganic oxide hollow particles lighter. However, when the bulk density of inorganic oxide hollow particles is low, the volume increases, which increases the effort and cost required for transportation. In this case, if the inorganic oxide hollow particles can be compressed without being damaged, the volume can be reduced, thereby reducing the load during transportation.
An object of the present invention is to provide inorganic oxide hollow particles having a low bulk density and a high compressibility.

本発明者らは、上記課題に鑑み検討したところ、無機酸化物として特定化合物を特定量含む無機酸化物中空粒子が、従来よりも嵩密度を低く、かつ圧縮率を高くできることを見出した。 The inventors conducted research in light of the above problems and discovered that hollow inorganic oxide particles containing a specific amount of a specific compound as an inorganic oxide can achieve a lower bulk density and a higher compression ratio than conventional particles.

すなわち、本発明は、次の〔1〕~〔4〕を提供するものである。
〔1〕無機酸化物として、60質量%以上のケイ素酸化物と、20質量%以下のホウ素酸化物と、12質量%以下のマグネシウム酸化物と、15質量%以上のアルミニウム酸化物を含む、無機酸化物中空粒子。
〔2〕嵩密度が0.015g/cm3以下であり、かつ圧縮率が85%以上である、前記〔1〕記載の無機酸化物中空粒子。
〔3〕円形度が0.70以下である、前記〔1〕又は〔2〕記載の無機酸化物中空粒子。
〔4〕安息角が50°以上である、前記〔1〕~〔3〕のいずれか一に記載の無機酸化物中空粒子。
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
[1] Inorganic oxide hollow particles containing, as inorganic oxides, 60 mass% or more of silicon oxide, 20 mass% or less of boron oxide, 12 mass% or less of magnesium oxide, and 15 mass% or more of aluminum oxide.
[2] The inorganic oxide hollow particles according to [1] above, which have a bulk density of 0.015 g/cm 3 or less and a compressibility of 85% or more.
[3] The inorganic oxide hollow particles according to [1] or [2] above, having a circularity of 0.70 or less.
[4] The inorganic oxide hollow particles according to any one of [1] to [3] above, having an angle of repose of 50° or more.

本発明によれば、嵩密度が低く、かつ圧縮率が高い無機酸化物中空粒子を提供することができる。 The present invention provides hollow inorganic oxide particles that have a low bulk density and a high compression ratio.

本明細書において「中空粒子」とは、内部に空洞(中空構造)を有する粒子のことをいう。空洞は、外殻に包囲されており、1又は2以上有していてもよい。したがって、中空粒子は、粒子の表面から内部へ延びる複数の細孔を有する多孔質粒子と異なる。なお、中空粒子は、走査型電子顕微鏡(SEM)像により多孔質粒子と明確に区別することができる。 In this specification, "hollow particles" refers to particles that have a cavity (hollow structure) inside. The cavity is surrounded by an outer shell, and there may be one or more cavities. Therefore, hollow particles are different from porous particles that have multiple pores extending from the surface of the particle to the inside. Note that hollow particles can be clearly distinguished from porous particles by scanning electron microscope (SEM) images.

本発明の無機酸化物中空粒子は、外殻が特定の無機酸化物によって構成されている。具体的には、外殻を構成する無機酸化物として、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、マグネシウム酸化物及びアルミニウム酸化物を含む。これにより、従来よりも嵩密度を低く、かつ圧縮率を高くすることができる。 The inorganic oxide hollow particles of the present invention have an outer shell made of a specific inorganic oxide. Specifically, the inorganic oxides that make up the outer shell include silicon oxide, boron oxide, magnesium oxide, and aluminum oxide. This allows the bulk density to be lower and the compression ratio to be higher than ever before.

ケイ素酸化物としては、低嵩密度、高圧縮率の観点から、SiO2が好ましい。
ホウ素酸化物としては、低嵩密度、高圧縮率の観点から、B23が好ましい。
マグネシウム酸化物としては、低嵩密度、高圧縮率の観点から、MgOが好ましい。
アルミニウム酸化物としては、低嵩密度、高圧縮率の観点から、Al23が好ましい。
As the silicon oxide, SiO2 is preferred from the viewpoint of low bulk density and high compressibility.
As the boron oxide, B 2 O 3 is preferred from the viewpoints of low bulk density and high compressibility.
As the magnesium oxide, MgO is preferred from the viewpoints of low bulk density and high compressibility.
As the aluminum oxide, Al 2 O 3 is preferred from the viewpoints of low bulk density and high compressibility.

本発明の無機酸化物中空粒子を構成する無機酸化物の各含有量は、以下のとおりである。なお、本明細書において、無機酸化物の各含有量は、蛍光X線分析法にて酸化物換算で測定し化学成分を算出した値である。そして、分析対象である元素の酸化物の合計値が100%となるよう、下記式により補正することで、各々の化学成分を算出する。なお、蛍光X線分析装置として、例えば、ZSX primus II(リガク社製)を用いることができる。 The content of each of the inorganic oxides constituting the inorganic oxide hollow particles of the present invention is as follows. In this specification, the content of each of the inorganic oxides is a value obtained by measuring in oxide equivalent using X-ray fluorescence analysis and calculating the chemical components. Then, each chemical component is calculated by correcting using the following formula so that the total value of the oxides of the elements to be analyzed is 100%. For example, a ZSX primus II (manufactured by Rigaku Corporation) can be used as the X-ray fluorescence analyzer.

化学組成(補正後)(%)=化学組成(補正前)×100/(100-不純物(%))
〔式中、不純物(%)は、100から上述した酸化物の化学組成の合計値を差し引いたものである。〕
Chemical composition (after correction) (%) = Chemical composition (before correction) × 100 / (100 - impurities (%))
(In the formula, the impurity percentage is calculated by subtracting the total value of the above-mentioned oxide chemical composition from 100.)

ケイ素酸化物の含有量は60質量%以上であるが、低嵩密度、高圧縮率の観点から、61質量%以上が好ましく、63質量%以上がより好ましく、65質量%以上が更に好ましく、そして80質量%以下が好ましく、79質量%以下がより好ましく、78質量%以下が更に好ましい。
ホウ素酸化物の含有量は20質量%以下であるが、低嵩密度、高圧縮率の観点から、19質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%以下が更に好ましい。なお、ホウ素酸化物の含有量の下限値は特に限定されず、0質量%であっても構わないが、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、更に好ましくは0.5質量%以上とすることができる。
マグネシウム酸化物の含有量は12質量%以下であるが、低嵩密度、高圧縮率の観点から、10質量%以下が好ましく、8質量%以下がより好ましく、6質量%以下が更に好ましい。なお、マグネシウム酸化物の含有量の下限値は特に限定されず、0質量%であっても構わないが、低嵩密度、高圧縮率の観点から、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上が更に好ましい。
アルミニウム酸化物の含有量は12質量%以上であるが、低嵩密度、高圧縮率の観点から、13質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、17質量%以上が更に好ましく、そして25質量%以下が好ましく、23質量%以下がより好ましく、21質量%以下が更に好ましい。
The silicon oxide content is 60% by mass or more, and from the viewpoints of low bulk density and high compressibility, it is preferably 61% by mass or more, more preferably 63% by mass or more, even more preferably 65% by mass or more, and is preferably 80% by mass or less, more preferably 79% by mass or less, and even more preferably 78% by mass or less.
The content of boron oxide is 20% by mass or less, and from the viewpoint of low bulk density and high compressibility, it is preferably 19% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 12% by mass or less. The lower limit of the content of boron oxide is not particularly limited and may be 0% by mass, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and even more preferably 0.5% by mass or more.
The content of magnesium oxide is 12% by mass or less, and from the viewpoint of low bulk density and high compressibility, it is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and even more preferably 6% by mass or less. The lower limit of the content of magnesium oxide is not particularly limited and may be 0% by mass, but from the viewpoint of low bulk density and high compressibility, it is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and even more preferably 2% by mass or more.
The aluminum oxide content is 12% by mass or more, and from the viewpoints of low bulk density and high compressibility, it is preferably 13% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, even more preferably 17% by mass or more, and is preferably 25% by mass or less, more preferably 23% by mass or less, and even more preferably 21% by mass or less.

本発明の無機酸化物中空粒子は、外殻を構成する無機酸化物として上記4種以外の無機酸化物を更に含んでいてもよい。例えば、第1族元素酸化物、マグネシウム酸化物以外の第2族元素酸化物、第4族元素酸化物を挙げることができる。
第1族元素酸化物酸化物としては、例えば、Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2Oを挙げることができる。マグネシウム酸化物以外の第2族元素酸化物としては、例えば、CaO、SrO、BaO、RaOを挙げることができる。また、第4族元素酸化物としては、例えば、TiO2、ZrO2、HfO2を挙げることができる。
なお、上記4種以外の無機酸化物の含有量は、本発明の効果を阻害しない範囲内で適宜選択することができるが、低嵩密度、高圧縮率の観点から、10質量%以下であることが好ましく5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましく、上記4種以外の無機酸化物を含まないことがより更に好ましい。
The inorganic oxide hollow particles of the present invention may further contain an inorganic oxide other than the above four types as the inorganic oxide constituting the outer shell, such as an oxide of a Group 1 element, an oxide of a Group 2 element other than magnesium oxide, or an oxide of a Group 4 element.
Examples of Group 1 element oxides include Li2O , Na2O , K2O, Rb2O , and Cs2O . Examples of Group 2 element oxides other than magnesium oxide include CaO, SrO, BaO, and RaO. Examples of Group 4 element oxides include TiO2 , ZrO2 , and HfO2 .
The content of inorganic oxides other than the above four types can be appropriately selected within a range that does not impair the effects of the present invention. From the viewpoints of low bulk density and high compressibility, the content is preferably 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, even more preferably 1 mass% or less, and even more preferably does not contain any inorganic oxides other than the above four types.

本発明の無機酸化物中空粒子は、低嵩密度、高圧縮率の観点から、ケイ素酸化物及びアルミニウム酸化物の合計含有量が、70質量%以上であることが好ましく、75質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、85質量%以上がより更に好ましい。そして、残部がホウ素酸化物及びマグネシウム酸化物から選択される1以上であればよく、少なくともマグネシウム酸化物を含有することが好ましい。
また、本発明の無機酸化物中空粒子は、低嵩密度、高圧縮率の観点から、ケイ素酸化物とアルミニウム酸化物との質量比(アルミニウム酸化物/ケイ素酸化物)が、0.2~3であることが好ましく、0.21~0.28がより好ましく、0.23~0.26が更に好ましい。
From the viewpoint of low bulk density and high compressibility, the inorganic oxide hollow particles of the present invention preferably have a total content of silicon oxide and aluminum oxide of 70 mass% or more, more preferably 75 mass% or more, even more preferably 80 mass% or more, and even more preferably 85 mass% or more, with the remainder being at least one selected from boron oxide and magnesium oxide, and preferably containing at least magnesium oxide.
In addition, from the viewpoint of low bulk density and high compressibility, the inorganic oxide hollow particles of the present invention preferably have a mass ratio of silicon oxide to aluminum oxide (aluminum oxide/silicon oxide) of 0.2 to 3, more preferably 0.21 to 0.28, and even more preferably 0.23 to 0.26.

本発明の無機酸化物中空粒子は、従来よりも嵩密度が低いことを特徴とする。具体的には、本発明の無機酸化物中空粒子の嵩密度は、0.015g/cm3以下が好ましく、0.013g/cm3以下がより好ましく、0.012g/cm3以下が更に好ましい。なお、かかる嵩密度の下限値は特に限定されないが、十分な強度を確保する観点から、0.0001g/cm3以上が好ましく、0.0005g/cm3以上がより好ましく、0.001g/cm3以上が更に好ましい。なお、本明細書において「嵩密度」とは「ゆるめ嵩密度」を意味し、JIS R 1628-1997に準拠して測定するものとする。 The inorganic oxide hollow particles of the present invention are characterized by having a lower bulk density than conventional particles. Specifically, the bulk density of the inorganic oxide hollow particles of the present invention is preferably 0.015 g/cm 3 or less, more preferably 0.013 g/cm 3 or less, and even more preferably 0.012 g/cm 3 or less. The lower limit of the bulk density is not particularly limited, but from the viewpoint of ensuring sufficient strength, it is preferably 0.0001 g/cm 3 or more, more preferably 0.0005 g/cm 3 or more, and even more preferably 0.001 g/cm 3 or more. In this specification, the term "bulk density" means "loose bulk density" and is measured in accordance with JIS R 1628-1997.

本発明の無機酸化物中空粒子は、従来よりも圧縮率が高いことを特徴とする。具体的には、本発明の無機酸化物中空粒子の圧縮率は、85%以上が好ましく、86%以上がより好ましく、87%以上が更に好ましい。なお、かかる圧縮度の上限値は、十分な強度を確保する観点から、97%以下が好ましく、95%以下がより好ましく、93%以下が更に好ましい。ここで、本明細書において「圧縮率」とは、下記式(1)により算出される値をいい、下記式(1)における「かため嵩密度」は、JIS R 1628-1997に準拠して測定するものとする。なお、ゆるめ嵩密度及びかため嵩密度の測定には、例えば、タップ密度計JV200i(COPLEY社製)を用いることができる。 The inorganic oxide hollow particles of the present invention are characterized by a higher compression ratio than conventional ones. Specifically, the compression ratio of the inorganic oxide hollow particles of the present invention is preferably 85% or more, more preferably 86% or more, and even more preferably 87% or more. In addition, the upper limit of the degree of compression is preferably 97% or less, more preferably 95% or less, and even more preferably 93% or less, from the viewpoint of ensuring sufficient strength. Here, in this specification, "compressibility" refers to a value calculated by the following formula (1), and the "hardened bulk density" in the following formula (1) is measured in accordance with JIS R 1628-1997. In addition, for example, a tap density meter JV200i (manufactured by COPLEY) can be used to measure the loose bulk density and hardened bulk density.

圧縮率c(%)=(ρp-ρA)/ρp×100 (1)
〔式中、ρAは、ゆるめ嵩密度を示し、ρpは、かため嵩密度を示す。〕
Compression rate c (%) = (ρ p −ρ A )/ρ p ×100 (1)
(In the formula, ρ A represents the loose bulk density, and ρ p represents the hard bulk density.)

本発明の無機酸化物中空粒子の形状は、非球状であることが好ましい。非球状とすることで、嵩密度が小さくとも、体積の増大を抑えることができるため、輸送する際に手間やコストを軽減することができる。 The inorganic oxide hollow particles of the present invention preferably have a non-spherical shape. By making the particles non-spherical, it is possible to suppress an increase in volume even if the bulk density is low, thereby reducing the effort and cost involved in transportation.

本発明の無機酸化物中空粒子の粒子形状が非球状であることは、円形度から判断することができる。本発明の無機酸化物中空粒子の円形度は、0.70以下が好ましく、0.67以下がより好ましく、0.65以下が更に好ましい。なお、円形度が0.85以上であると、通常略球状と判断される。ここで、本明細書において「円形度」とは、次の方法により算出される値をいう。即ち、走査型電子顕微鏡写真から粒子の投影面積(A)と周囲長(PM)を測定し、周囲長(PM)に対する真円の面積を(B)とすると、その粒子の円形度はA/Bとして表される。ここで、試料粒子の周囲長(PM)と同一の周囲長を持つ真円の周囲長及び面積は、それぞれPM=2πr、B=πr2であるから、B=π×(PM/2π)2となり、この粒子の円形度は、円形度=A/B=A×4π/(PM)2として算出される。そして、100個の粒子について円形度を測定し、その平均値をもって無機酸化物中空粒子の「円形度」とする。
また、本発明の無機酸化物中空粒子は、粒子形状が非球状であること、つまり円形度が低い粒子の割合が特定の割合であることが好ましい。円形度が低い粒子の割合が特定の割合にあることで、圧縮率が向上する。具体的には、上記の100個の粒子の円形度を測定した際に、円形度が0.5以下である粒子の個数割合が、全粒子中に、10%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましい。なお、かかる割合は、全粒子中に100%であっても構わない。
The particle shape of the inorganic oxide hollow particles of the present invention can be judged to be non-spherical from the circularity. The circularity of the inorganic oxide hollow particles of the present invention is preferably 0.70 or less, more preferably 0.67 or less, and even more preferably 0.65 or less. In addition, when the circularity is 0.85 or more, it is usually judged to be approximately spherical. Here, in this specification, "circularity" refers to a value calculated by the following method. That is, when the projected area (A) and perimeter (PM) of a particle are measured from a scanning electron microscope photograph, and the area of a perfect circle relative to the perimeter (PM) is (B), the circularity of the particle is expressed as A/B. Here, the perimeter and area of a perfect circle having the same perimeter as the perimeter (PM) of the sample particle are PM=2πr and B= πr2 , respectively, so that B=π×(PM/2π) 2 , and the circularity of this particle is calculated as circularity=A/B=A×4π/(PM) 2 . The circularity of 100 particles is then measured, and the average value is taken as the "circularity" of the inorganic oxide hollow particles.
In addition, the inorganic oxide hollow particles of the present invention preferably have a non-spherical particle shape, that is, the ratio of particles having a low circularity is a specific ratio. The ratio of particles having a low circularity is a specific ratio, which improves the compressibility. Specifically, when the circularity of the above 100 particles is measured, the ratio of particles having a circularity of 0.5 or less to the total particles is preferably 10% or more, more preferably 20% or more. This ratio may be 100% to the total particles.

本発明の無機酸化物中空粒子は、安息角が50°以上であることが好ましく、52°以上がより好ましく、54°以上が更に好ましい。なお、かかる安息角の上限値は特に限定されないが、ハンドリング性向上の観点から、70°以下が好ましく、65°以下がより好ましく、60°以下が更に好ましい。本明細書において「安息角」は、ISO 902に準拠して測定するものとする。安息角の測定には、例えば、パウダーテスターPT-D型(細川粉体研究所社製)を用いることができる。 The inorganic oxide hollow particles of the present invention preferably have an angle of repose of 50° or more, more preferably 52° or more, and even more preferably 54° or more. The upper limit of the angle of repose is not particularly limited, but from the viewpoint of improving handleability, it is preferably 70° or less, more preferably 65° or less, and even more preferably 60° or less. In this specification, the "angle of repose" is measured in accordance with ISO 902. For example, a Powder Tester PT-D type (manufactured by Hosokawa Powder Research Institute) can be used to measure the angle of repose.

本発明の無機酸化物中空粒子は、15m2/g以上が好ましく、20m2/g以上がより好ましく、25m2/g以上が更に好ましい。かかるBET比表面積の上限値は特に限定されないが、表面細孔量が増加し、粒子強度が低下する観点から、45m2/g以下が好ましく、40m2/g以下がより好ましく、35m2/g以下が更に好ましい。なお、本明細書において「BET比表面積」とは、BET法(ガス分子の吸着を利用して表面積を測定する手法)により測定された表面積を意味し、例えば、流動式比表面積自動測定装置(FrowSorb III 2305、島津製作所製)を用いて測定することができる。 The inorganic oxide hollow particles of the present invention preferably have an area of 15 m2 /g or more, more preferably 20 m2 /g or more, and even more preferably 25 m2 /g or more. The upper limit of the BET specific surface area is not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the amount of surface pores and decreasing the particle strength, it is preferably 45 m2 /g or less, more preferably 40 m2 /g or less, and even more preferably 35 m2 /g or less. In this specification, the "BET specific surface area" means a surface area measured by the BET method (a method for measuring surface area by utilizing the adsorption of gas molecules), and can be measured, for example, using a flow type automatic specific surface area measuring device (FlowSorb III 2305, manufactured by Shimadzu Corporation).

本発明の無機酸化物中空粒子の中空率は、29%以上が好ましく、30%以上がより好ましく、31%以上が更に好ましい。なお、かかる中空率の上限値は、十分な強度を確保する観点から、95%以下が好ましく、90%以下が更に好ましい。ここで、本明細書において「中空率」は、乾式自動密度計を使用して粒子の粒子密度と真密度とを測定し、その値から下記式により算出される値である。なお、個々の粒子について計測することが難しいため、粒子群としての空洞割合である。また、「真密度」は、空洞部分を取り除くために、箱型電気炉にて融点以上で6時間加熱した後、冷却して乾式自動密度計で測定するものとする。乾式自動密度計として、例えば、アキュピック(島津製作所)を使用することができる。 The hollow ratio of the inorganic oxide hollow particles of the present invention is preferably 29% or more, more preferably 30% or more, and even more preferably 31% or more. The upper limit of the hollow ratio is preferably 95% or less, more preferably 90% or less, from the viewpoint of ensuring sufficient strength. Here, in this specification, the "hollow ratio" is a value calculated from the particle density and true density of the particles measured using a dry automatic density meter using the following formula. Since it is difficult to measure each particle, it is the hollow ratio as a particle group. In addition, the "true density" is measured by heating the particles in a box-type electric furnace at or above the melting point for 6 hours in order to remove the hollow parts, cooling them, and measuring them with a dry automatic density meter. For example, an Accupic (Shimadzu Corporation) can be used as the dry automatic density meter.

中空率(%)=1-(粒子密度/真密度)×100 Hollowness ratio (%) = 1-(particle density/true density) x 100

本発明の無機酸化物中空粒子は、微小な粒子である。より具体的には、粒度分布において下記の特性を具備することができる。ここで、本明細書において「粒度分布」とは、JIS R 1629「ファインセラミックス原料のレーザ回折・散乱法による粒子径分布測定方法」に準拠して測定される、体積基準の粒度分布をいう。そして、粒度分布は、横軸を粒子径(μm)、縦軸を体積基準の頻度(%)とする分布曲線により表される。なお、レーザ回折・散乱法による粒子径分布測定装置として、例えば、マイクロトラック(日機装株式会社製)を用いることができる。 The inorganic oxide hollow particles of the present invention are minute particles. More specifically, the particle size distribution can have the following characteristics. Here, in this specification, "particle size distribution" refers to the volume-based particle size distribution measured in accordance with JIS R 1629 "Method for measuring particle size distribution of fine ceramic raw materials by laser diffraction/scattering method". The particle size distribution is represented by a distribution curve with the horizontal axis representing particle size (μm) and the vertical axis representing the volume-based frequency (%). Note that, for example, Microtrac (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) can be used as a particle size distribution measuring device using the laser diffraction/scattering method.

例えば、体積基準の粒度分布における累積10%粒子径(D10)は、0.05μm以上が好ましく、0.1μm以上がより好ましく、0.3μm以上が更に好ましく、そして3.0μm以下が好ましく、2.5μm以下がより好ましく、2.0μm以下が更に好ましい。
体積基準の粒度分布における累積50%粒子径(D50)は、1.0μm以上が好ましく、1.5μm以上がより好ましく、2.0μm以上が更に好ましく、そして7.0μm以下が好ましく、6.0μm以下がより好ましく、5.0μm以下が更に好ましい。
体積基準の粒度分布における累積90%粒子径(D90)は、5.0μm以上が好ましく、7.0μm以上がより好ましく、9.0μm以上が更に好ましく、そして20.0μm以下が好ましく、15.0μm以下がより好ましく、10.0μm以下が更に好ましい。
For example, the cumulative 10% particle size (D10) in the volume-based particle size distribution is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, even more preferably 0.3 μm or more, and preferably 3.0 μm or less, more preferably 2.5 μm or less, even more preferably 2.0 μm or less.
The cumulative 50% particle size (D50) in the volume-based particle size distribution is preferably 1.0 μm or more, more preferably 1.5 μm or more, even more preferably 2.0 μm or more, and is preferably 7.0 μm or less, more preferably 6.0 μm or less, even more preferably 5.0 μm or less.
The cumulative 90% particle size (D90) in the volume-based particle size distribution is preferably 5.0 μm or more, more preferably 7.0 μm or more, even more preferably 9.0 μm or more, and is preferably 20.0 μm or less, more preferably 15.0 μm or less, even more preferably 10.0 μm or less.

本発明のアルミノシリケート中空粒子は、非晶質であることが好ましい。なお、非晶質であることは、X線回折装置によって得られたX線回折パターンを解析すれば確認できる。X線回折装置として、例えば、Bruker D8 advance(ブルカー・エイエックスエス株式会社製)を用いることができる。 The aluminosilicate hollow particles of the present invention are preferably amorphous. The amorphous nature of the particles can be confirmed by analyzing the X-ray diffraction pattern obtained by an X-ray diffraction device. For example, a Bruker D8 advance (manufactured by Bruker AXS K.K.) can be used as the X-ray diffraction device.

本発明の無機酸化物中空粒子は、上記において説明した特性を具備するため、様々な用途へ適用することができる。例えば、断熱材料、遮熱材料、防音・吸音材料、触媒担体、建築材料、電子材料等の分野に適用することが可能であるが、嵩密度が小さく、かつ圧縮率が高いことから、断熱材料、遮熱材料、防音・吸音材料、建築材料、電子材料等のフィラーとして有用である。 The inorganic oxide hollow particles of the present invention have the characteristics described above and can be used in a variety of applications. For example, they can be used in fields such as heat insulating materials, heat shielding materials, soundproofing and absorbing materials, catalyst carriers, building materials, and electronic materials. Since they have a low bulk density and a high compression ratio, they are useful as fillers for heat insulating materials, heat shielding materials, soundproofing and absorbing materials, building materials, electronic materials, etc.

本発明の無機酸化物中空粒子の製造方法は、上記構成を有する無機酸化物中空粒子を得ることができれば特に限定されないが、例えば、原料化合物を含む被噴霧液体を、噴霧熱分解装置内に装着された噴霧装置から噴霧し、噴霧された液滴(ミスト)を熱分解する方法を挙げることができる。 The method for producing the inorganic oxide hollow particles of the present invention is not particularly limited as long as it can produce inorganic oxide hollow particles having the above-mentioned configuration. For example, a method can be mentioned in which a liquid to be sprayed containing a raw material compound is sprayed from a spray device installed in a spray pyrolysis device, and the sprayed droplets (mist) are pyrolyzed.

原料化合物としては、酸化物を構成する元素としてケイ素、ホウ素、マグネシウム及びアルミニウムから選択される1又は2以上の元素を含有する化合物を挙げることができる。かかる化合物としては、水に溶解する化合物であれば特に限定されないが、例えば、無機塩、有機塩、アルコキシドを挙げられ、1又は2以上を含有することができる。無機塩としては、例えば、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、水酸化物、ハロゲン化物を挙げられる。有機塩としては、例えば、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、シュウ酸塩、クエン酸塩を挙げることができる。 Examples of raw material compounds include compounds containing one or more elements selected from silicon, boron, magnesium, and aluminum as elements constituting oxides. Such compounds are not particularly limited as long as they are compounds that dissolve in water, and examples include inorganic salts, organic salts, and alkoxides, which may contain one or more elements. Examples of inorganic salts include nitrates, sulfates, carbonates, hydroxides, and halides. Examples of organic salts include formates, acetates, propionates, oxalates, and citrates.

ケイ素含有化合物としては、例えば、ケイ酸アルコキシドを挙げることができる。ケイ酸アルコキシドとしては、例えば、オルトケイ酸テトラメチル(TMOS)、オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)、オルトケイ酸テトラプロピル(TPOS)、テトラブトキシシランを挙げることができる。また、ケイ素酸化物を溶媒に分散した溶液、ケイ素酸化物のゾル溶液も原料化合物溶液として用いることができる。
ホウ素含有化合物としては、例えば、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム等のメタホウ酸塩、四ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸カリウム等の四ホウ酸塩、五ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸カリウム等の五ホウ酸塩等のホウ酸塩、ホウ酸を挙げることができる。
マグネシウム含有化合物としては、例えば、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、燐酸マグネシウム、水酸化マグネシウムを挙げることができる。
アルミニウム含有化合物としては、例えば、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、燐酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、酢酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム等の無機塩、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニウムアルコキシドを挙げることができる。また、アルミノケイ酸塩や、アルミニウム酸化物を溶媒に分散した溶液、アルミニウム酸化物のゾル溶液も原料化合物溶液として用いることができる。アルミノケイ酸塩としては、例えば、アルミノケイ酸ナトリウム、アルミノケイ酸カリウム、アルミノケイ酸カルシウムを挙げられる。
Examples of silicon-containing compounds include silicic acid alkoxides. Examples of silicic acid alkoxides include tetramethyl orthosilicate (TMOS), tetraethyl orthosilicate (TEOS), tetrapropyl orthosilicate (TPOS), and tetrabutoxysilane. In addition, a solution in which silicon oxide is dispersed in a solvent, or a sol solution of silicon oxide can also be used as the raw material compound solution.
Examples of the boron-containing compound include metaborates such as sodium borate and potassium borate, tetraborates such as sodium tetraborate and potassium tetraborate, pentaborates such as sodium pentaborate and potassium pentaborate, and boric acid.
Examples of magnesium-containing compounds include magnesium nitrate, magnesium sulfate, magnesium chloride, magnesium phosphate, and magnesium hydroxide.
Examples of aluminum-containing compounds include inorganic salts such as aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum chloride, aluminum phosphate, aluminum hydroxide, aluminum acetate, and aluminum oxalate, and aluminum alkoxides such as aluminum methoxide, aluminum ethoxide, and aluminum isopropoxide. In addition, aluminosilicates, solutions in which aluminum oxide is dispersed in a solvent, and sol solutions of aluminum oxide can also be used as the raw compound solutions. Examples of aluminosilicates include sodium aluminosilicate, potassium aluminosilicate, and calcium aluminosilicate.

本発明においては、原料化合物として、ケイ素、ホウ素、マグネシウム及びアルミニウム以外の元素を含有する化合物が更に含まれていてもよい。
このような化合物としては水に溶解する金属化合物であれば特に限定されないが、例えば、リチウム塩、カリウム塩、チタン塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩、バリウム塩、セシウム塩及びイットリウム塩から選ばれる1又は2以上を挙げることができる。これら金属の塩としては、例えば、無機塩、有機塩、アルコキシドが挙げられる。なお、無機塩及び有機塩の具体例は上記において説明したとおりである。
In the present invention, the raw material compounds may further contain compounds containing elements other than silicon, boron, magnesium and aluminum.
Such compounds are not particularly limited as long as they are water-soluble metal compounds, and may include, for example, one or more selected from lithium salts, potassium salts, titanium salts, calcium salts, strontium salts, zinc salts, zirconium salts, barium salts, cesium salts, and yttrium salts. Examples of salts of these metals include inorganic salts, organic salts, and alkoxides. Specific examples of inorganic salts and organic salts are as described above.

リチウム塩としては、例えば、塩化リチウム、硝酸リチウム、亜硝酸リチウムを挙げることができる。
カリウム塩としては、例えば、塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリウム等が挙げられる。
チタン塩としては、例えば、硝酸チタン、硫酸チタン、塩化チタンを挙げることができる。
カルシウム塩としては、例えば、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、蟻酸カルシウム、酢酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム等のカルシウム塩が挙げられる。
ストロンチウム塩としては、例えば、酢酸ストロンチウム、プロピオン酸ストロンチウムを挙げることができる。
亜鉛塩としては、例えば、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、塩化亜鉛が挙げられる。
ジルコニウム塩としては、例えば、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウムを挙げることができる。
バリウム塩としては、例えば、硝酸バリウム、塩化バリウム、水酸化バリウムが挙げられる。
セシウム塩としては、例えば、硝酸セシウム、硫酸セシウム、塩化セシウムを挙げることができる。
イットリウム塩としては、例えば、硝酸イットリウム、硫酸イットリウム、塩化イットリウムが挙げられる。
Examples of the lithium salt include lithium chloride, lithium nitrate, and lithium nitrite.
Examples of potassium salts include potassium chloride, potassium nitrate, and potassium sulfate.
Examples of titanium salts include titanium nitrate, titanium sulfate, and titanium chloride.
Examples of calcium salts include calcium nitrate, calcium chloride, calcium hydroxide, calcium formate, calcium acetate, and calcium propionate.
Examples of strontium salts include strontium acetate and strontium propionate.
Examples of zinc salts include zinc nitrate, zinc sulfate, and zinc chloride.
Examples of zirconium salts include zirconium oxynitrate and zirconium oxychloride.
Examples of barium salts include barium nitrate, barium chloride, and barium hydroxide.
Examples of cesium salts include cesium nitrate, cesium sulfate, and cesium chloride.
Examples of yttrium salts include yttrium nitrate, yttrium sulfate, and yttrium chloride.

これら原料化合物から得られる酸化物としては、例えば、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、アルミナが挙げられ、これら酸化物を組み合せた複合酸化物も挙げることができる。 The oxides obtained from these raw material compounds include, for example, silicon oxide, boron oxide, magnesium oxide, and alumina, as well as composite oxides that combine these oxides.

被噴霧液体は、原料化合物を、水又はエタノール等の有機溶媒と混合して調製できる。なお、原料化合物の配合割合は、上記した組成の無機酸化物中空粒子となるように、原料化合物の種類に応じて適宜調整すればよい。 The liquid to be sprayed can be prepared by mixing the raw material compounds with water or an organic solvent such as ethanol. The mixing ratio of the raw material compounds can be adjusted appropriately according to the type of raw material compounds so as to obtain hollow inorganic oxide particles of the above-mentioned composition.

被噴霧液体中の原料化合物濃度は、各元素の総量として、0.01mol/L~2.0mol/Lが好ましく、0.1mol/L~1.0mol/Lがより好ましい。 The concentration of the raw material compounds in the liquid to be sprayed is preferably 0.01 mol/L to 2.0 mol/L, and more preferably 0.1 mol/L to 1.0 mol/L, as the total amount of each element.

噴霧熱分解装置は、熱分解炉の形状が堅型円筒状であることが好ましく、熱分解炉の大きさは、製造スケールにより適宜選択することができる。 The spray pyrolysis device preferably has a pyrolysis furnace with a vertical cylindrical shape, and the size of the pyrolysis furnace can be appropriately selected depending on the production scale.

噴霧装置としては、例えば、2流体ノズル、3流体ノズル、4流体ノズル等の流体ノズルを挙げることができる。ここで、流体ノズルの方式には、気体と原料溶液とをノズル内部で混合する内部混合方式と、ノズル外部で気体と原料溶液を混合する外部混合方式があるが、いずれも採用できる。ノズルに供給する気体としては、例えば、空気や、窒素、アルゴン等の不活性ガス等を使用することができる。中でも、経済性の観点から、空気が好ましい。なお、噴霧装置は、1基又は2基以上設置することができる。 Examples of spray devices include fluid nozzles such as two-fluid nozzles, three-fluid nozzles, and four-fluid nozzles. Fluid nozzles can be either an internal mixing method in which the gas and raw material solution are mixed inside the nozzle, or an external mixing method in which the gas and raw material solution are mixed outside the nozzle, and either method can be used. Gases that can be supplied to the nozzle include, for example, air, and inert gases such as nitrogen and argon. Among these, air is preferred from the viewpoint of economy. One or more spray devices can be installed.

被噴霧液体の流量は、通常1~100L/hであり、好ましくは3~80L/hであり、更に好ましくは5~60L/hである。 The flow rate of the liquid to be sprayed is usually 1 to 100 L/h, preferably 3 to 80 L/h, and more preferably 5 to 60 L/h.

噴霧装置から噴霧された液滴は、熱分解炉内の加熱装置により加熱されて無機化合物を含む膜が形成され、それを起点に無機酸化物中空粒子が形成される。
液滴の噴出速度は、通常1~50m/sであり、好ましくは5~35m/sであり、更に好ましくは10~20m/sである。
The droplets sprayed from the spray device are heated by a heater in the pyrolysis furnace to form a film containing an inorganic compound, and the film acts as a starting point for the formation of hollow inorganic oxide particles.
The droplet ejection speed is usually 1 to 50 m/s, preferably 5 to 35 m/s, and more preferably 10 to 20 m/s.

加熱装置は、例えば、燃焼バーナー、熱風ヒータ、電気ヒータ等を挙げることができる。加熱装置は、1基又は2基以上設置することが可能である。なお、燃焼バーナー、熱風ヒータ及び電気ヒータは、一般的に販売されているものあれば、いずれも使用することができる。
加熱装置の温度は、400~1800℃が好ましく、600~1500℃がより好ましく、700~1400℃が更に好ましく、800~1200℃がより更に好ましい。このような温度であれば、熱分解が十分となり、また粒子が熱分解炉外に排出されたときに粒子同士が凝集し難くなる。
Examples of the heating device include a combustion burner, a hot air heater, an electric heater, etc. One or more heating devices can be installed. Any of the combustion burners, hot air heaters, and electric heaters that are generally available on the market can be used.
The temperature of the heating device is preferably 400 to 1800° C., more preferably 600 to 1500° C., even more preferably 700 to 1400° C., and even more preferably 800 to 1200° C. At such a temperature, pyrolysis is sufficient, and the particles are less likely to aggregate when discharged outside the pyrolysis furnace.

熱分解反応によって生じた無機酸化物中空粒子は、熱分解炉の下流側から回収される。無機酸化物中空粒子の回収は、高性能サイクロン粉体回収機やバグフィルターを用いた粉体回収装置を用いることができる。 The inorganic oxide hollow particles produced by the pyrolysis reaction are collected downstream of the pyrolysis furnace. The inorganic oxide hollow particles can be collected using a powder collection device that uses a high-performance cyclone powder collection machine or a bag filter.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。 The following examples are provided to further explain the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples.

1.化学組成の分析
無機酸化物中空粒子をプレス機で成型してブリケットを作製し、そのブリケットを蛍光X線分析装置(ZSX primus II、リガク社製)にて酸化物換算で測定し化学成分を算出した。分析対象である元素の酸化物(SiO2、Al23、MgO、B2O)の合計値が100%となるよう、下記式により補正することで、各々の化学成分を算出した。
1. Analysis of Chemical Composition The inorganic oxide hollow particles were molded using a press to prepare briquettes, and the briquettes were measured in terms of oxides using an X-ray fluorescence analyzer (ZSX Primus II, manufactured by Rigaku Corporation) to calculate the chemical components. Each chemical component was calculated by correcting the oxides of the elements to be analyzed ( SiO2 , Al2O3 , MgO, B2O ) using the following formula so that the total value was 100%.

化学組成(補正後)(%)=化学組成(補正前)×100/(100-不純物(%))
〔式中、不純物(%)は、100から上述した酸化物の化学組成の合計値を差し引いたものである。〕
Chemical composition (after correction) (%) = Chemical composition (before correction) × 100 / (100 - impurities (%))
(In the formula, the impurity percentage is calculated by subtracting the total value of the above-mentioned oxide chemical composition from 100.)

2.嵩密度の測定
タップ密度計JV200i(COPLEY社製)を使用し、JIS R 1628-1997に準拠して測定した。
2. Measurement of bulk density: Measurement was performed using a tap density meter JV200i (manufactured by Copley) in accordance with JIS R 1628-1997.

3.圧縮率の測定
下記式(1)により圧縮率を算出した。
3. Measurement of Compressibility The compression ratio was calculated according to the following formula (1).

圧縮率c(%)=(ρp-ρA)/ρp×100 (1)
〔式中、ρAは、ゆるめ嵩密度を示し、ρpは、かため嵩密度を示す。〕
Compression ratio c (%) = (ρp - ρA) / ρp × 100 (1)
(In the formula, ρA represents loose bulk density, and ρp represents hard bulk density.)

4.粒子密度、真密度、中空率の測定
乾式自動密度計としてアキュピック(島津製作所製)を使用し、粒子の粒子密度と真密度を測定し、下記式により算出した。なお、真密度は、中空部分を取り除くために、箱型電気炉にて融点以上で6時間加熱した後、冷却して乾式自動密度計で測定した。
4. Measurement of particle density, true density, and hollowness Using an Accupyc (Shimadzu Corporation) as a dry automatic density meter, the particle density and true density of the particles were measured and calculated using the following formula. Note that, in order to remove hollow parts, the true density was measured by heating the particles at or above the melting point in a box-type electric furnace for 6 hours, cooling the particles, and then using the dry automatic density meter.

中空率(%)=(1-粒子密度/真密度)×100 Hollowness ratio (%) = (1-particle density/true density) x 100

5.安息角の測定
パウダーテスターPT-D型(細川粉体研究所社製)を使用し、ISO 902に準拠して測定した。
5. Measurement of Angle of Repose Measurement was performed in accordance with ISO 902 using a Powder Tester PT-D type (manufactured by Hosokawa Powder Laboratory Co., Ltd.).

6.円形度の測定
走査型電子顕微鏡写真から粒子の投影面積(A)と周囲長(PM)を測定し、周囲長(PM)に対する真円の面積を(B)とすると、その粒子の円形度はA/Bとして表される。ここで、試料粒子の周囲長(PM)と同一の周囲長を持つ真円の周囲長及び面積は、それぞれPM=2πr、B=πr2であるから、B=π×(PM/2π)2となり、この粒子の円形度は、円形度=A/B=A×4π/(PM)2として算出される。そして、100個の粒子について円形度を測定し、その平均値をもって無機酸化物中空粒子の「円形度」とした。またその際、円形度が0.5以下である粒子の個数割合を求めた。なお、走査型電子顕微鏡として、JSM-7001F(日本電子社製)を使用した。
6. Measurement of circularity When the projected area (A) and perimeter (PM) of a particle are measured from a scanning electron microscope photograph, and the area of a perfect circle relative to the perimeter (PM) is (B), the circularity of the particle is expressed as A/B. Here, the perimeter and area of a perfect circle having the same perimeter as the perimeter (PM) of the sample particle are PM=2πr and B= πr2 , respectively, so B=π×(PM/2π) 2 , and the circularity of this particle is calculated as circularity=A/B=A×4π/(PM) 2 . Then, the circularity of 100 particles was measured, and the average value was taken as the "circularity" of the inorganic oxide hollow particles. In addition, the number ratio of particles having a circularity of 0.5 or less was calculated. Note that a JSM-7001F (manufactured by JEOL Ltd.) was used as the scanning electron microscope.

7.結晶構造の分析
粉末X線回折装置(ブルカー・エイエックスエス株式会社製、Bruker D8 advance)を用いて測定し、得られたX線回折パターンより結晶構造の解析を行った。
7. Analysis of Crystal Structure Measurement was performed using a powder X-ray diffractometer (Bruker D8 advance, manufactured by Bruker AXS K.K.), and the crystal structure was analyzed from the obtained X-ray diffraction pattern.

8.粒度の測定
粒子径分布測定装置(MT3000II、マイクロトラックベル社製)を用い、JIS R 1629に準拠して体積基準の粒度分布を作成し、体積基準の粒度分布における累積10%粒子径(D10)と、体積基準の粒度分布における累積50%粒子径(D50)、体積基準の粒度分布における累積90%粒子径(D90)を求めた。
8. Measurement of particle size Using a particle size distribution measuring device (MT3000II, manufactured by Microtrackbell Co., Ltd.), a volumetric particle size distribution was prepared in accordance with JIS R 1629, and the cumulative 10% particle size (D10) in the volumetric particle size distribution, the cumulative 50% particle size (D50) in the volumetric particle size distribution, and the cumulative 90% particle size (D90) in the volumetric particle size distribution were determined.

9.BET比表面積の測定
流動式比表面積自動測定装置(FlowSorb III 2305、島津製作所社製)を用いてBET比表面積を測定した。測定には、窒素を30%含有する窒素・ヘリウム混合ガスを使用した。
9. Measurement of BET specific surface area The BET specific surface area was measured using a flow type automatic specific surface area measuring device (FlowSorb III 2305, manufactured by Shimadzu Corporation) using a nitrogen/helium mixed gas containing 30% nitrogen.

実施例1~3及び比較例1
原料化合物(コロイダルシリカ、オルトケイ酸テトラエチル、硝酸アルミニウム九水和物、硝酸マグネシウム六水和物、ホウ酸)を蒸留水30リットル中に、表1のモル濃度となるように溶解させ、原料化合物水溶液を溶液タンクに投入した。投入された水溶液を送液ポンプにより2流体ノズルに送液し、2流体ノズルからミスト状に噴霧し、炉内(1000℃)で加熱した。なお、2流体ノズルの運転条件は、ノズルエアー量を100L/min、送液量を67mL/minに設定した。そして、炉の反応ゾーン出口に設置した冷却機構にて急冷し、その後バグフィルターを用いて無機酸化物中空粒子を回収した。回収した無機酸化物中空粒子の物性について分析を行った。その結果を表2に示す。
Examples 1 to 3 and Comparative Example 1
The raw material compounds (colloidal silica, tetraethyl orthosilicate, aluminum nitrate nonahydrate, magnesium nitrate hexahydrate, boric acid) were dissolved in 30 liters of distilled water to the molar concentrations shown in Table 1, and the raw material compound aqueous solution was charged into a solution tank. The charged aqueous solution was sent to a two-fluid nozzle by a liquid sending pump, sprayed in a mist form from the two-fluid nozzle, and heated in a furnace (1000°C). The operating conditions of the two-fluid nozzle were set to a nozzle air volume of 100 L/min and a liquid sending volume of 67 mL/min. Then, the mixture was quenched by a cooling mechanism installed at the outlet of the reaction zone of the furnace, and the inorganic oxide hollow particles were then recovered using a bag filter. The physical properties of the recovered inorganic oxide hollow particles were analyzed. The results are shown in Table 2.

比較例1の無機酸化物中空粒子は、無機酸化物としてホウ素酸化物及びマグネシウム酸化物を高含有する一方で、ケイ素酸化物の含有量が低いため、嵩密度が高く、圧縮率が低くなった。また、比較例1の無機酸化物中空粒子は、略球状であり、安息角が低く、BET比表面積も低いことがわかる。
一方、実施例1~3の無機酸化物中空粒子は、無機酸化物として特定化合物を特定量含むため、嵩密度が低く、圧縮率が高くなった。また、実施例1~3の無機酸化物中空粒子は、非球状であり、安息角が高く、BET比表面積も高いことがわかる。
The inorganic oxide hollow particles of Comparative Example 1 had a high content of boron oxide and magnesium oxide as inorganic oxides, but a low content of silicon oxide, and therefore had a high bulk density and a low compressibility. It can also be seen that the inorganic oxide hollow particles of Comparative Example 1 were approximately spherical, had a low angle of repose, and had a low BET specific surface area.
On the other hand, the inorganic oxide hollow particles of Examples 1 to 3 contained a specific amount of a specific compound as an inorganic oxide, and therefore had a low bulk density and a high compressibility. It is also found that the inorganic oxide hollow particles of Examples 1 to 3 were non-spherical, had a high angle of repose, and had a high BET specific surface area.

Claims (4)

無機酸化物として、60質量%以上のケイ素酸化物と、20質量%以下のホウ素酸化物と、4.0質量%以上6質量%以下のマグネシウム酸化物と、15質量%以上のアルミニウム酸化物を含
円形度が0.70以下である、
非球状無機酸化物中空粒子。
The inorganic oxides include 60% by mass or more of silicon oxide, 20% by mass or less of boron oxide, 4.0% by mass or more and 6 % by mass or less of magnesium oxide, and 15% by mass or more of aluminum oxide,
The circularity is 0.70 or less.
Non-spherical inorganic oxide hollow particles.
嵩密度が0.015g/cm3以下であり、かつ圧縮率が85%以上である、請求項1記載の非球状無機酸化物中空粒子。 2. The non-spherical inorganic oxide hollow particles according to claim 1, which have a bulk density of 0.015 g/cm 3 or less and a compressibility of 85% or more. 安息角が50°以上である、請求項1又は2に記載の非球状無機酸化物中空粒子。 3. The non-spherical inorganic oxide hollow particles according to claim 1 or 2 , which have an angle of repose of 50° or more. 円形度が0.5以下である粒子の個数割合が全粒子中に10%以上である、請求項1~のいずれか1項に記載の非球状無機酸化物中空粒子。 4. The non-spherical inorganic oxide hollow particles according to claim 1 , wherein the proportion of particles having a circularity of 0.5 or less is 10% or more of the total number of particles.
JP2021124744A 2021-07-29 2021-07-29 Inorganic oxide hollow particles Active JP7675588B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021124744A JP7675588B2 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Inorganic oxide hollow particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021124744A JP7675588B2 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Inorganic oxide hollow particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023019771A JP2023019771A (en) 2023-02-09
JP7675588B2 true JP7675588B2 (en) 2025-05-13

Family

ID=85159857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021124744A Active JP7675588B2 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Inorganic oxide hollow particles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7675588B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016121026A (en) 2014-12-24 2016-07-07 太平洋セメント株式会社 Fine aluminosilicate hollow particles
JP2017165592A (en) 2016-03-14 2017-09-21 太平洋セメント株式会社 Inorganic oxide fine hollow particle
JP2019504967A (en) 2015-11-12 2019-02-21 ピロット Insulating material containing spherical and hollow inorganic particles

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3200623B2 (en) * 1997-02-25 2001-08-20 経済産業省産業技術総合研究所長 Method for producing hollow spherical silicate cluster

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016121026A (en) 2014-12-24 2016-07-07 太平洋セメント株式会社 Fine aluminosilicate hollow particles
JP2019504967A (en) 2015-11-12 2019-02-21 ピロット Insulating material containing spherical and hollow inorganic particles
JP2017165592A (en) 2016-03-14 2017-09-21 太平洋セメント株式会社 Inorganic oxide fine hollow particle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023019771A (en) 2023-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5881394B2 (en) Silica-based composite particles and method for producing the same
JP5787745B2 (en) Method for producing silica-based composite particles
KR20170020326A (en) Individualised inorganic particles
de Pablos-Martín et al. KLaF 4 nanocrystallisation in oxyfluoride glass-ceramics
JP6316153B2 (en) Fine alumina hollow particles
MXPA05012642A (en) Precursor compounds of alkaline earth metal or rare earth metal aluminates method for production and use thereof particularly as precursors for luminophores.
CN102219513B (en) A method for preparing a near-zero thermal expansion composite material
JP6389431B2 (en) Fine aluminosilicate hollow particles
JP7675588B2 (en) Inorganic oxide hollow particles
JP6588365B2 (en) Inorganic oxide micro hollow particles
JP7675589B2 (en) Aluminosilicate hollow particles
JP2022153073A (en) Inorganic oxide hollow particle
JP2011068507A (en) Spherical multicomponent glass fine particle
JP6975575B2 (en) Oxide hollow particles
JP6389373B2 (en) Micro mullite hollow particles
WO2020195721A1 (en) Spinel powder
JP4631013B2 (en) Acicular titanium oxide fine particles, production method thereof and use thereof
JP3690245B2 (en) Manufacturing method of glass powder
JP7364395B2 (en) Method for producing hollow particles
JP7611742B2 (en) Inorganic oxide micro hollow particles
JP3878113B2 (en) Method for producing silica-titania composite oxide
JP7624888B2 (en) Inorganic oxide hollow particles
Jalabadze et al. Development of new technologies for the manufacturing of nanocrystalline scintillation materials
JP7467295B2 (en) Method for producing inorganic oxide particles
JP7232024B2 (en) Method for producing inorganic oxide hollow particles

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240408

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250305

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250428

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7675588

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150