(57)【要約】【課題】不定形粒子の発生を防いで鱗片状シリカ粒子を製造する。【解決手段】鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体を含むシリカ粉体をｐＨ２以下で酸処理する工程、酸処理したシリカ粉体をｐＨ８以上でアルカリ処理し、シリカ凝集体を解膠する工程、及びアルカリ処理したシリカ粉体を湿式解砕し、鱗片状シリカ粒子を得る工程を含む、鱗片状シリカ粒子の製造方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体を含むシリカ粉体をｐＨ２以下で酸処理する工程、
前記酸処理したシリカ粉体をｐＨ８以上でアルカリ処理し、前記シリカ凝集体を解膠する工程、及び
前記アルカリ処理したシリカ粉体を湿式解砕し、鱗片状シリカ粒子を得る工程を含む、
鱗片状シリカ粒子の製造方法。
【請求項２】
前記鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体を含むシリカ粉体のＸ線回折分析での主ピークがシリカ−Ｘ及び／またはシリカ−Ｙに該当するピークである、請求項１に記載の鱗片状シリカ粒子の製造方法。
【請求項３】
前記湿式解砕後のシリカ粉体の平均粒子径は０．０１μｍ〜５μｍである、請求項１または２に記載の鱗片状シリカ粒子の製造方法。
【請求項４】
前記アルカリ処理は、ＬｉＯＨ、ＫＯＨ及びＮａＯＨのうち１種以上の水溶液で前記シリカ粉体を処理する、請求項１から３のいずれか１項に記載の鱗片状シリカ粒子の製造方法。
【請求項５】
前記鱗片状シリカ粒子が、薄片状のシリカ１次粒子及び／または薄片状のシリカ１次粒子が互いに面間が平行的に配向し複数枚重なった鱗片状のシリカ２次粒子である、請求項１から４のいずれか１項に記載の鱗片状シリカ粒子の製造方法。
【請求項６】
シリカヒドロゲル、シリカゾル及び含水ケイ酸のうち１種以上をアルカリ金属塩の存在下に水熱処理し、鱗片状シリカ粒子が凝集した凝集体を含むシリカ粉体を形成する工程をさらに含み、前記形成したシリカ粉体を前記酸処理工程で用いる、請求項１から５のいずれか１項に記載の鱗片状シリカ粒子の製造方法。
【請求項７】
前記酸処理したシリカ粉体をアルミン酸で処理する工程をさらに含み、前記アルミン酸で処理したシリカ粉体を前記アルカリ処理工程で用いる、請求項１から６のいずれか１項に記載の鱗片状シリカ粒子の製造方法。
【請求項８】
前記湿式解砕したシリカ粉体をカチオン交換処理する工程をさらに含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の鱗片状シリカ粒子の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の鱗片状シリカ粒子の製造方法によって製造された、鱗片状シリカ粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鱗片状シリカ粒子の製造方法及び鱗片状シリカ粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
鱗片状シリカ粒子は、自己造膜性を有し、常温においても強固なシリカ被膜を形成することができる。鱗片状シリカ粒子で形成したシリカ被膜は、特に、耐酸性、耐アルカリ性及び耐熱性に優れる。
【０００３】
特許文献１には、所定の物性を有する鱗片状シリカ粒子の製造方法として、シリカヒドロゲルまたはシリカゾルをアルカリ金属塩の存在下に水熱処理して鱗片状シリカ３次凝集体粒子を形成し、次いで、鱗片状シリカ３次凝集体粒子を湿式解砕装置または環式粉砕・分級機で解砕・分散化して２次粒子からなる鱗片状シリカ粒子を製造する方法が開示されている。
【０００４】
特許文献１に提案されるように、鱗片状シリカ３次凝集体粒子は、２次粒子が凝集したものであり、湿式解砕装置または環式粉砕・分級機で解砕・分散化することで、ある程度微粒化を進めることができる。ここで、得られる鱗片状シリカ粒子に不定形粒子等の大きな粒子が混入すると、シリカ塗膜の緻密性が低下して強度が低下することがある。そのため、鱗片状シリカ粒子の製造方法では、鱗片状シリカ３次凝集体粒子のさらなる微粒化を進めて、大きな粒子の発生を防止することが望まれる。
【０００５】
一方、非特許文献１には、合成したマガディアイトまたはケニアアイトの凝集体をＫＯＨ、ＬｉＯＨまたはＮＨ４ＯＨの溶液で処理することで小板形状に分散することが開示されている。非特許文献１では、直径５〜２０μｍの凝集体を、最大粒子径４μｍの小板形状に分散させている（図１及び図３）。
【０００６】
このように、非特許文献１の分散後の粉体には大きな粒子が含まれる。しかし、鱗片状シリカ粒子としては、より小さな粒子径であることが望まれるため、さらなる微粒化が望まれる。また、微粒化においては、全体的に微粒化が進むことが望まれ、不定形粒子等の大きな粒子が混入しないことが望まれる。
【０００７】
また、非特許文献１のマガディアイト及びケニアアイトの他に、鱗片状シリカ粒子としては、結晶構造がシリカ−Ｘ及びシリカ−Ｙであるものが硬化性組成物として適している。これらの結晶構造の鱗片状シリカ粒子での微粒化についての開発が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許４０６３４６４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｋｏｓｕｇｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ  １９９６，１２，ｐ１１２４−１１２６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的としては、不定形粒子の発生を防いで鱗片状シリカ粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面としては、鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体を含むシリカ粉体をｐＨ２以下で酸処理する工程、前記酸処理したシリカ粉体をｐＨ８以上でアルカリ処理し、前記シリカ凝集体を解膠する工程、及び前記アルカリ処理したシリカ粉体を湿式解砕し、鱗片状シリカ粒子を得る工程を含む、鱗片状シリカ粒子の製造方法である。
である。
【００１２】
本発明の他の側面としては、上記鱗片状シリカ粒子の製造方法によって製造された、鱗片状シリカ粒子である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、不定形粒子の発生を防いで鱗片状シリカ粒子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施例１のシリカ分散体に含まれるシリカ凝集体のＴＥＭ写真である。
【図２】図２は、実施例１のシリカ分散体のアルカリ処理後のシリカ粒子のＴＥＭ写真である。
【図３】図３は、実施例１のシリカ分散体の湿式解砕後のシリカ粒子のＴＥＭ写真である。
【図４】図４は、実施例２のシリカ分散体の湿式解砕後のシリカ粒子のＴＥＭ写真である。
【図５】図５は、実施例３のシリカ分散体の湿式解砕後のシリカ粒子のＴＥＭ写真である。
【図６】図６は、比較例１のシリカ分散体の湿式解砕後のシリカ粒子のＴＥＭ写真である。
【図７】図７は、実施例１〜３のゼータ電位を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本実施形態における例示が本発明を限定することはない。
【００１６】
本発明の一実施形態による鱗片状シリカ粒子の製造方法としては、鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体を含むシリカ粉体をｐＨ２以下で酸処理する工程、酸処理したシリカ粉体をｐＨ８以上でアルカリ処理し、シリカ凝集体を解膠する工程、及び前記アルカリ処理したシリカ粉体を湿式解砕し、鱗片状シリカ粒子を得る工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
このような製造方法によれば、不定形粒子の発生を防いで鱗片状シリカ粒子を提供することができる。このような鱗片状シリカ粒子を用いて硬化性組成物等を製造することで、鱗片状シリカ粒子が密につまって塗膜を形成することができ、塗膜強度を高めることができる。
【００１８】
ここで、鱗片状シリカ粒子としては、薄片状のシリカ１次粒子及び／または薄片状のシリカ１次粒子が互いに面間が平行的に配向し複数枚重なって形成される鱗片状のシリカ２次粒子から構成されるものである。この鱗片状のシリカ２次粒子は通常積層構造の粒子形態を有する。また、薄片状のシリカ１次粒子及び鱗片状のシリカ２次粒子は、単独の状態でも、または組み合わせた状態でも、鱗片状シリカ粒子を構成することができる。
【００１９】
また、鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体としては、個々の鱗片状シリカ粒子が凝集して不規則に重なり合って形成される間隙を有する凝集体形状のシリカ３次粒子である。
【００２０】
また、不定形粒子としては、シリカ凝集体がある程度解砕されているが、個々の鱗片状シリカ粒子まで解砕されていない状態であり、複数の鱗片状シリカ粒子で塊を形成する形状である。
【００２１】
鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体としては、いわゆる層状ポリケイ酸及び／またはその塩を用いることができる。ここで、層状ポリケイ酸としては、基本構成単位がＳｉＯ４四面体からなるシリケート層構造のポリケイ酸である。層状ポリケイ酸及び／またはその塩としては、例えばシリカ−Ｘ（ＳｉＯ２−Ｘ）、シリカ−Ｙ（ＳｉＯ２−Ｙ）、ケニアアイト、マガディアイト、マカタイト、アイラアイト、カネマイト、オクトシリケート等を挙げることができる。これらの中でもシリカ−Ｘ及びシリカ−Ｙが好ましい。
【００２２】
シリカ−Ｘ及びシリカ−Ｙは、シリカ原料を水熱処理して、クリストバライトや石英（クオーツ）を形成させる過程で生じる、中間的なまたは準安定な相であり、シリカの準結晶質ともいうべき微弱な結晶相である。
【００２３】
なお、シリカーＸ及びシリカーＹは、Ｘ線回折パタ−ンは異なるが、電子顕微鏡で観察される粒子外観は極似しており、いずれも鱗片状シリカ粒子を得るために好ましく使用することができる。
【００２４】
シリカーＸ及びシリカーＹのＸ線回折のスペクトルとしては、シリカ−Ｘでは米国のＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）に登録されているカード（以下、単にＡＳＴＭカードと称する。）番号１６−０３８０に該当する２θ＝４．９°、２６．０°、及び２８．３°の主ピークを特徴とし、シリカ−ＹではＡＳＴＭカード番号３１−１２３３に該当する２θ＝５．６°、２５．８°及び２８．３°の主ピークを特徴とする。シリカ凝集体のＸ線回折のスペクトルとしては、これらのシリカーＸ及び／またはシリカーＹの主ピークを特徴とするものが好ましい。
【００２５】
「シリカ粉体の形成」
シリカ粉体の形成方法の一例としては、シリカヒドロゲル、シリカゾル及び含水ケイ酸のうち１種以上をアルカリ金属塩の存在下に水熱処理し、鱗片状シリカ粒子が凝集した凝集体を含むシリカ粉体を形成する方法がある。なお、シリカ粉体は、この方法に限定されず任意の方法で形成されたものも含む。
【００２６】
（ａ）出発原料として、シリカヒドロゲルを使用する場合は、シリカ凝集体としてシリカ−Ｘ、シリカ−Ｙ等をより低温度・短時間の反応で、クオーツ等の結晶を生成させることなく、しかも収率高く形成することができる。シリカヒドロゲルは、粒子状シリカヒドロゲルが好ましく、その粒子形状は、球状でも不定形粒状でもよく、また、その造粒方法は適宜選択できる。
【００２７】
例えば、球状のシリカヒドロゲルの場合では、シリカヒドロゾルを石油類その他の媒体中で、球形状に固化せしめて生成することもできるが、ケイ酸アルカリ金属水溶液と鉱酸水溶液を混合して、シリカゾルを短時間で生成させるとともに、気体媒体中に放出し、気体中でゲル化させる方法により製造されることが好ましい。鉱酸水溶液としては、硫酸水溶液、塩酸、硝酸等を挙げることができる。
【００２８】
すなわち、ケイ酸アルカリ金属水溶液と鉱酸水溶液とを、放出口を備えた容器内に別個の導入口から導入して瞬間的に均一混合し、ＳｉＯ２濃度換算で１３０ｇ／Ｌ以上、ｐＨ７〜９であるシリカゾルを生成せしめ、これを、上記放出口から、空気等の気体媒体中に放出させ、空中でゲル化させる。これに水を張った熟成槽に落下せしめて数分〜数十分熟成させ、酸を添加・水洗して球状のシリカヒドロゲルとする。
【００２９】
このシリカヒドロゲルは、粒径がよく揃った平均粒子径２〜１０ｍｍ程度の透明で弾力性を有する球状粒子であり、ＳｉＯ２に対して重量比で約４倍もの水を含有している場合もあり、シリカヒドロゲル中のＳｉＯ２濃度は、１５〜７５質量％が好ましい。
【００３０】
（ｂ）シリカゾルを出発原料とする場合は、シリカ及びアルカリ金属を特定量含むシリカゾルを使用することが好ましい。シリカゾルとしては、シリカ／アルカリ金属のモル比（ＳｉＯ２／Ｍｅ２Ｏ、ここでＭｅは、Ｌｉ、Ｎａ又はＫ等のアルカリ金属を示す。以下、同じ。）が１．０〜３．４であるケイ酸アルカリ金属水溶液を、イオン交換樹脂法又は電気透析法等によって脱アルカリしたシリカゾルが好適に使用される。なお、ケイ酸アルカリ金属水溶液としては、例えば、水ガラス（ケイ酸ナトリウム水溶液）を適宜水で希釈したもの等が好ましい。
【００３１】
シリカゾルのシリカ／アルカリ金属のモル比（ＳｉＯ２／Ｍｅ２Ｏ）は、３．５〜２０の範囲が好ましく、４．５〜１８の範囲がより好ましい。また、シリカゾル中のＳｉＯ２濃度は、２〜２０質量％が好ましく、３〜１５質量％がより好ましい。
【００３２】
シリカゾル中のシリカの平均粒子径は１〜１００ｎｍが好ましい。平均粒子径が１００ｎｍ超であると、シリカゾルの安定性が低下するので好ましくない。シリカゾルの中でも活性ケイ酸と称される平均粒子径１〜２０ｎｍ以下のものが特に好ましい。
【００３３】
（ｃ）含水ケイ酸を出発原料として使用する場合、シリカゾルと同様の方法でシリカ凝集体を含むシリカ粉体を形成することができる。
【００３４】
（ｄ）次に、上記したシリカヒドロゲル、シリカゾル、含水ケイ酸またはこれらの組み合わせであるシリカ源を、アルカリ金属塩の存在下に、オートクレーブ等の加熱圧力容器中で加熱して水熱処理を行い、シリカ凝集体を含むシリカ粉体を形成することができる。
【００３５】
オートクレーブとしては、特にその形式を限定するものではないが、少なくとも加熱手段と撹拌手段、及び好ましくは、温度測定手段を備えたものであればよい。
【００３６】
なお、シリカ源を水熱処理するため、オートクレーブに仕込むに先立って、さらに蒸留水やイオン交換水等の精製水を加えることにより、シリカ濃度を所望の範囲に調整することもできる。
【００３７】
球状シリカヒドロゲルを使用する場合は、そのまま使用してもよいが、粉砕又は粗粉砕して、粒径０．１〜６ｍｍ程度としてもよい。
【００３８】
オートクレーブ内の処理液中の総シリカ濃度は、撹拌効率、結晶成長速度、収率等を考慮して選択されるが、通常、全仕込み原料基準でＳｉＯ２として１〜３０質量％が好ましく、１０〜２０質量％がより好ましい。ここで、処理液中の総シリカ濃度としては、系内の総シリカ濃度を意味し、シリカ源中のシリカのみでなく、アルカリ金属塩としてケイ酸ナトリウム等を使用した場合は、ケイ酸ナトリウム等により系に持ち込まれるシリカをも加えた値である。
【００３９】
水熱処理においては、シリカ源にアルカリ金属塩を共存させることで、処理液のｐＨをアルカリ側に調節し、シリカ溶解度を適度に大きくし、所謂Ｏｓｔｗａｌｄの熟成に基づく晶析速度を高め、シリカヒドロゲルのシリカ−Ｘ及び／またはシリカ−Ｙへの変換を促進させることできる。
【００４０】
ここでアルカリ金属塩としては、水酸化アルカリ金属、ケイ酸アルカリ金属又は炭酸アルカリ金属等、またはこれらの組み合わせを挙げることができる。アルカリ金属としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等、またはこれらの組み合わせを挙げることができる。系のｐＨとしては、ｐＨ７以上が好ましく、ｐＨ８〜１３がより好ましく、ｐＨ９〜１２．５がさらに好ましい。
【００４１】
アルカリ金属とシリカとの合計量に対する好ましいアルカリ金属の量を、シリカ／アルカリ金属のモル比（ＳｉＯ２／Ｍｅ２Ｏ）で表示すれば、４〜１５の範囲であることが好ましく、７〜１３の範囲がより好ましい。
【００４２】
シリカゾル及び含水ケイ酸の水熱処理は、反応速度を大きく、かつ、結晶化の進行を小さくするため、温度１５０〜２５０℃の範囲で行われることが好ましく、温度１７０〜２２０℃の範囲で行われることがより好ましい。また、シリカヒドロゾル及び含水ケイ酸の水熱処理の時間は、水熱処理の温度や種晶の添加の有無等により変わりうるが、通常、３〜５０時間が好ましく、３〜４０時間がより好ましく、５〜２５時間がさらに好ましい。
【００４３】
シリカヒドロゲルの水熱処理は、１５０〜２２０℃の温度範囲で行われることが好ましく、１６０〜２００℃がより好ましく、１７０〜１９５℃がさらに好ましい。また、必要な水熱処理の時間は、シリカヒドロゲルの水熱処理の温度や種晶の添加の有無等により変わりうるが、通常、３〜５０時間が好ましく、５〜４０時間がより好ましく、５〜２５時間程度がさらに好ましく、５〜１２時間程度が一層好ましい。
【００４４】
なお、水熱処理を効率よく進め、処理時間を短くするためには、その添加は必須ではないが、シリカ源の仕込み量に対して０．００１〜１質量％程度の種晶を添加するとより好ましい。種晶としては、シリカ−Ｘやシリカ−Ｙ等をそのまま、又は適宜粉砕して使用することができる。
【００４５】
水熱処理終了後、生成物をオートクレーブより取り出し、濾過、水洗する。水洗処理後の粒子は、１０質量％の水スラリーとした際に、ｐＨ５〜９であることが好ましく、ｐＨ６〜８であることがより好ましい。
【００４６】
「シリカ粉体」
上記して形成されたシリカ粉体には、鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体が含まれる。このシリカ凝集体は、個々の鱗片状シリカ粒子が凝集して不規則に重なり合って形成される間隙を有する凝集体形状のシリカ３次粒子である。これは、上記して形成された粉体を走査型電子顕微鏡（以下「ＳＥＭ」と称することがある。）を用いて観察することで確認することができる。
【００４７】
ここで、ＳＥＭでは、薄片状のシリカ１次粒子は識別できず、シリカ１次粒子が互いに面間が平行的に配向し複数枚重なって形成される鱗片状のシリカ２次粒子を識別することができる。
【００４８】
一方、透過型電子顕微鏡（以下「ＴＥＭ」と称することがある。）を使用して観察すると、電子線が一部透過するような極薄片粒子であるシリカ１次粒子を識別することができる。また、このシリカ１次粒子が互いに面間が平行的に配向し複数枚重なって形成されてシリカ２次粒子を形成することを識別することができる。このシリカ１次粒子及びシリカ２次粒子が鱗片状シリカ粒子である。
【００４９】
鱗片状のシリカ２次粒子から、その構成単位である薄片状のシリカ１次粒子を１枚ずつ剥離し、単離することは難しいとされている。すなわち、薄片状のシリカ１次粒子の層状の重なりにおいて、各層間の結合は強固であって融合一体化しており、従って鱗片状のシリカ２次粒子は、それ以上シリカ１次粒子に解砕することは難しいとされている。本実施形態の方法によれば、シリカ凝集体から、鱗片状のシリカ２次粒子まで微細化することができ、さらに薄片状のシリカ１次粒子まで微細化することも可能である。
【００５０】
上記して形成されたシリカ粉体の平均粒子径としては、７〜２５μｍであることが好ましく、７〜１１μｍであることがより好ましい。
【００５１】
「酸処理」
本実施形態は、鱗片状シリカ粒子が凝集したシリカ凝集体を含むシリカ粉体をｐＨ２以下で酸処理する工程を含む。これによって、後工程のアルカリ処理においてシリカ凝集体の解膠を促進することができ、湿式解砕工程後に不定形粒子の発生を防ぐことができる。
【００５２】
また、酸処理を行うことで、シリカ粉体に含まれるアルカリ金属塩を除去することができる。シリカ粉体が水熱処理によって形成されたものである場合、水熱処理においてアルカリ金属塩が添加されているため、これを除去することができる。
【００５３】
酸処理のｐＨは２以下であればよい。く、より好ましくは１．９以下である。あらかじめ低いｐＨで酸処理しておくことで、後工程のアルカリ処理及び湿式解砕工程においてシリカ凝集体をより解膠及び解砕しやすくすることができる。
【００５４】
酸処理としては、特に制限されないが、シリカ粉体を含む分散体（スラリー状の分散体も含む。以下同じ。）に、系のｐＨが２以下になるように酸性液を添加して、任意で攪拌しながら処理することができる。酸処理は、特に制限されないが、処理を十分に行うために、室温下で８時間以上で行うとよい。
【００５５】
酸性液としては、硫酸、塩酸、硝酸等の水溶液を用いることができる。これらの濃度は、１〜３７質量％で調整することができる。
【００５６】
シリカ分散体中のシリカ濃度は、５〜１５質量％であることが好ましい。また、シリカ分散体のｐＨは、１０〜１２であることが好ましい。
【００５７】
シリカ分散体と酸性液との配合割合については、ｐＨ２以下となるように調整すればよく、特に制限されない。
【００５８】
シリカ分散体は酸処理後、洗浄することが好ましい。これによって、水熱処理で混入したアルカリ金属塩が酸処理によって中和された生成物を、除去することができる。
【００５９】
洗浄方法としては、特に制限されず、濾過洗浄、遠心洗浄等を用いて水洗することが好ましい。
【００６０】
洗浄後のシリカ分散体には、水を添加または濃縮して、固形分量を調整することができる。また、濾過洗浄などでシリカケーキとして回収される場合は、水を添加して分散体とすることができる。また、洗浄後のシリカ分散体のｐＨとしては４〜６であることが好ましい。
【００６１】
「アルミン酸処理」
酸処理後のシリカ粉体は、任意にアルミン酸処理をしてもよい。これによって、シリカ粉体中のシリカ粒子の表面にアルミニウム（Ａｌ）を導入させて、負に帯電させるように表面改質をすることができる。この負に帯電したシリカ粉体は、酸性媒体に対する分散性を高めることができる。
【００６２】
アルミン酸処理としては、特に制限されないが、シリカ粉体を含む分散体にアルミン酸塩の水溶液を添加して、任意で攪拌して混合し、その後、加熱処理してシリカ粒子表面にＡｌを導入することができる。混合は、０．５〜２時間で１０〜３０℃の範囲で行うとよい。加熱は、加熱還流条件で行うことが好ましく、４時間以上で８０〜１１０℃の範囲で行うとよい。
【００６３】
アルミン酸塩としては、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等及びこれらの組み合わせを挙げることができる。好ましくはアルミン酸ナトリウムであり、ＳｉＯ２に対するＡｌ２Ｏ３のモル比は、０．０００４０〜０．００１６０で調整するとよい。
【００６４】
アルミン酸塩の水溶液としては、濃度が１〜３質量％で調整するとよい。アルミン酸塩の水溶液は、シリカ分散体中のＳｉＯ２１００質量部に対し、５．８〜８０．０質量部で添加することができる。
【００６５】
シリカ分散体中のシリカ濃度は、５〜２０質量％であることが好ましい。また、シリカ分散体のｐＨは、６〜８であることが好ましい。
【００６６】
アルミン酸処理後のシリカ分散体には、水を添加または濃縮して、固形分量を調整することができる。また、アルミン酸処理後のシリカ分散体のｐＨとしては６〜８であることが好ましい。
【００６７】
「アルカリ処理」
次に、本実施形態は、上記酸処理したシリカ粉体をｐＨ８以上でアルカリ処理し、シリカ凝集体を解膠する工程を含む。なお、アルミン酸処理を行う場合は、アルミン酸処理後のシリカ粉体を用いる。これによって、シリカ凝集体の強固な結合を解膠して、個々の鱗片状シリカ粒子の形態に近づけることができる。
【００６８】
ここで、シリカ凝集体を解膠することは、シリカ凝集体に電荷を与え、個々のシリカ粒子を媒体中に分散させることを意味する。アルカリ処理によって、シリカ粉体に含まれるシリカ粒子のほぼ全量が個々の鱗片状シリカ粒子に解膠されてもよく、その一部のみが解膠されて凝集体が残っていてもよい。また、シリカ分散体に含まれるシリカ凝集体は、すべての部分が個々の鱗片状シリカ粒子に解膠されてもよく、その一部分のみが解膠されて凝集体部分が残っていてもよい。残った凝集体は、後工程の湿式解砕工程で個々の鱗片状シリカ粒子に解砕することが可能である。
【００６９】
アルカリ処理のｐＨは８以上であればよく、より好ましくは８．５以上であり、一層好ましくは９以上である。これによって、シリカ粉体に含まれるシリカ凝集体の解膠を促進することができる。また、アルカリ処理後にシリカ凝集体が残ったとしても、シリカ凝集体のシリカ粒子の結合を弱めることができ、後工程の湿式解砕工程において個々のシリカ粒子に解砕しやすくすることができる。
【００７０】
アルカリ処理としては、特に制限されないが、シリカ粉体を含む分散体に、ｐＨが８以上になるようにアルカリ性液を添加して、任意で攪拌しながら処理することができる。アルカリ性液の代わりにアルカリ金属塩及び水を別々に添加してもよい。アルカリ処理は、１〜４８時間、好ましくは２〜２４時間で１０〜５０℃の範囲で行うとよい。
【００７１】
アルカリ金属塩としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等のアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩等、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。アルカリ性液としては、これらのアルカリ金属塩を含む水溶液を用いることができる。また、アルカリ性液としてアンモニア水（ＮＨ３ＯＨ）を用いてもよい。シリカを含む分散体に添加された状態で、アルカリ金属塩の濃度（（アルカリ金属塩の質量）／（シリカ分散体中の水分とアルカリ金属塩の合計質量））は、０．０１〜２８質量％で調整することができ、より好ましくは０．０４〜５質量％であり、さらに好ましくは０．１〜２．５質量％である。また、アルカリ金属塩は、シリカ分散体中のシリカ１ｇに対し０．４〜２．５ｍｍｏｌで調整すればよく、０．５〜２ｍｍｏｌであることがより好ましい。
【００７２】
シリカ分散体中のシリカ濃度は、３〜７質量％であることが好ましい。また、シリカ分散体のｐＨは、８〜１１であることが好ましい。
【００７３】
シリカ分散体とアルカリ性液との配合割合については、ｐＨ８以上となるように調整すればよく、特に制限されない。
【００７４】
アルカリ処理後のシリカ分散体に含まれるシリカ粉体の平均粒子径としては、３〜１０μｍであることが好ましく、４〜８．５μｍであることがより好ましい。
【００７５】
アルカリ処理後のシリカ分散体には、水を添加または濃縮して、固形分量を調整することができる。また、アルカリ処理後のシリカ分散体のｐＨとしては８．０〜１２．５であることが好ましい。
【００７６】
「湿式解砕」
次に、本実施形態は、上記アルカリ処理したシリカ粉体を湿式解砕し、鱗片状シリカ粒子を得る工程を含む。ここで、アルカリ処理したシリカ粉体には、シリカ凝集体が解膠されて、一部残存したシリカ凝集体とともに、シリカ凝集体がある程度微粒化された状態でシリカ粒子が含まれる。これを湿式解砕することで、これらのシリカ粒子をさらに解砕して、個々の鱗片状シリカ粒子を得ることができる。あらかじめ、アルカリ処理しておくことで、湿式解砕においてシリカ粒子の解砕を促進することができる。そのため、シリカ粒子が十分に解砕されずに不定形粒子として残ることを防ぐことができる。
【００７７】
湿式解砕するための装置としては、粉砕媒体を使用して機械的に高速撹拌する方式の湿式ビーズミル、湿式ボールミル、薄膜旋回型高速ミキサー、衝撃粉砕装置（ナノマイザ等）等の湿式粉砕装置（解砕装置）等を用いることができる。特に、湿式ビーズミルに直径０．２〜１ｍｍのアルミナ又はジルコニア等の媒体ビーズを使用すると、鱗片状シリカ粒子の基本的な積層構造を極力粉砕・破壊しないように、解砕・分散化することができるため好ましい。また、衝撃粉砕装置は、８０〜１０００μｍの細い管に、粉体を含む分散体を圧力をかけて投入して、分散体中の粒子同士を衝突させて分散させるものであり、粒子をより微細に解砕することができる。
【００７８】
また、湿式粉砕するシリカ粉体は、蒸留水やイオン交換水等の精製水等で分散体として、適当な濃度にして湿式粉砕装置に供給することが好ましい。分散体濃度は０．１〜２０質量％が好ましい。解砕効率や粘度上昇による作業効率を考慮すると０．１〜１５質量％がより好ましい。
【００７９】
「カチオン交換処理」
湿式解砕後のシリカ粉体は、任意にカチオン交換処理をしてもよい。これによって、シリカ粉体に含まれるカチオン、特に金属イオンを除去することができる。
【００８０】
カチオン交換処理としては、特に制限されないが、シリカ粉体を含むシリカ分散体にカチオン交換樹脂を添加して、任意で攪拌しながら処理することができる。カチオン交換処理は、０．５〜２４時間で１０〜５０℃の範囲で行うとよい。
【００８１】
カチオン交換樹脂の樹脂母体としては、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン等のスチレン系、（メタ）アクリル酸系等を挙げることができる。また、カチオン交換樹脂としては、水素型（Ｈ型）カチオン交換樹脂が好ましく、例えば、スルホン酸基、カルボキシル基又はリン酸基等を有するカチオン交換樹脂を挙げることができる。カチオン交換樹脂は、シリカ分散体中のＳｉＯ２１００質量部に対し、３〜２０質量部で添加することができる。
【００８２】
シリカ分散体中のシリカ濃度は、３〜２０質量％であることが好ましい。また、シリカ分散体のｐＨは、４以下であることが好ましい。
【００８３】
「鱗片状シリカ粒子」
上記製造方法によって、鱗片状シリカ粒子を得ることができる。鱗片状シリカ粒子は、薄片状のシリカ１次粒子、薄片状シリカの１次粒子が互いに面間が平行的に配向し複数枚重なって形成される鱗片状のシリカ２次粒子、またはこれらの組み合わせから構成される。シリカ粉体をＴＥＭを用いて観察することで、鱗片状シリカ粒子の形状を確認することができる。
【００８４】
得られるシリカ鱗片状シリカ粒子を含むシリカ粉体の平均粒子径としては、０．０１〜５μｍが好ましく、０．０５〜４μｍがより好ましく、０．１〜２μｍが一層好ましい。上記して製造されるシリカ粉体では、粒子径の大きい不定形粒子量を少なくすることができるため、粒子の平均粒子径をさらに０．４μｍ以下とすることができ、特に０．３μｍ以下とすることができる。
【００８５】
鱗片状のシリカ２次粒子の厚さは、０．００１〜３μｍであることが好ましく、より好ましくは０．００５〜２μｍである。シリカ２次粒子の厚さに対する最長長さの比（アスペクト比）は、少なくとも１０、好ましくは３０以上、さらに好ましくは５０以上である。このシリカ２次粒子の厚さに対する最小長さの比は、少なくとも２、好ましくは５以上、さらに好ましくは１０以上である。なお、このシリカ２次粒子は、融着することもなく互いに独立に存在していることが好ましい。
【００８６】
また、薄片状のシリカ１次粒子は、その平均厚さが０．００１〜０．１μｍであることが好ましい。このようなシリカ１次粒子は、互いに面間が平行的に配向して１枚または複数枚重なった鱗片状のシリカ２次粒子を形成することができる。
【００８７】
本実施形態による製造方法によれば、不定形粒子の発生を防いで鱗片状シリカ粒子を得ることができる。不定形粒子は、シリカ凝集体がある程度微粒化されているが、個々の鱗片状シリカ粒子まで微粒化されていない状態であり、複数の鱗片状シリカ粒子で塊を形成する形状である。もちろん、得られる鱗片状シリカ粒子には、シリカ凝集体の混入を防ぐことができる。
【００８８】
不定形粒子及びシリカ凝集体は、いずれも、ＴＥＭ観察において黒色状に観察されるものとして確認することができる。一方、鱗片状または薄片状のシリカ２次粒子または１次粒子は、ＴＥＭ観察において透明ないし半透明状に観察される。
【００８９】
また、本実施形態による鱗片状シリカ粒子のシリカ純度は、９５．０質量％以上とすることができ、より好ましくは９９．０質量％以上である。
【００９０】
「鱗片状シリカ粒子」
本実施形態による鱗片状シリカ粒子としては、上記した製造方法によって製造された鱗片状シリカ粒子を含むことを特徴とする。鱗片状シリカ粒子としては、粉体状であってもよく、粉体を媒体に分散させた分散体状であってもよい。鱗片状シリカ粒子を含むシリカ分散体としては、上記した湿式解砕後に、任意にカチオン交換処理をした後、そのままの状態で、または、水分を濃縮または希釈して使用することができる。また、シリカ分散体の水分を除去して有機溶媒を添加して使用してもよい。有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、灯油、軽油等を挙げることができる。ここで、シリカ分散体中のシリカ濃度は、１〜８０質量％であることが好ましい。
【００９１】
「硬化性組成物」
上記した製造方法によって製造された鱗片状シリカ粒子は、硬化性組成物に含まれる成分として用いることができる。この鱗片状シリカ粒子は、上記した鱗片状シリカ粒子と同様に、粉体状であっても分散体状であってもよい。また、硬化性組成物中のシリカ濃度は、１〜８０質量％であることが好ましい。
【００９２】
硬化性組成物は、鱗片状シリカ粒子とともに、塗膜形成性を有する樹脂をさらに含んでもよく、樹脂としては水性エマルションであることが好ましい。樹脂としては、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、スチレン樹脂系、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、塩化ビニル樹脂系、ポリエステル樹脂系等及びこれらの共重合体並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００９３】
硬化性組成物は、金属、ガラス、セラミックス、プラスチックス等の基材上に塗布されて、塗膜等の硬化体を形成することができる。
【００９４】
また、硬化性組成物は、粒子結着剤（バインダー）、建物や構築物の外装用あるいは内装用塗料・コーティング剤、熱的機能（耐熱、断熱、防火・難燃など）を有する塗料・コーティング剤、光学的機能（紫外線遮蔽、光選択吸収、発光・蛍光など）を有する塗料・コーティテング剤、電気・磁気的機能（電気絶縁、導電性、帯電防止、電波吸収、電磁波遮蔽など）を有する塗料・コーティング剤、吸着機能（水分の吸着・脱着、ガスの吸着・脱着、薄層クロマトグラフィーなど）を有する塗料・コーティング剤及び吸着剤粒子の粒子結着剤（バインダー）、触媒機能（光触媒など）を有する塗料・コーティング剤及び触媒粒子の粒子結着剤（バインダー）、対生物機能（抗菌、防黴、船底防汚、水産栄養、細胞培養など）を有する塗料・コーティング剤、芳香、消臭機能を有する塗料・コーティング剤等の種々の用途に用いることができる。
【実施例】
【００９５】
以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。固形分の単位は「質量％」を単に「％」と示す。
【００９６】
（実施例１）
「シリカ分散体の作製」
出発原料のシリカヒドロゲルは、ケイ酸ナトリウムをアルカリ源として次のようにして調整した。ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ＝３．０（モル比）、ＳｉＯ２濃度２１．０質量％であるケイ酸ナトリウム水溶液２０００ｍｌ／ｍｉｎと、硫酸濃度２０．０質量％の硫酸水溶液とを、放出口を備えた容器内に別個の導入口から導入して瞬間的に均一混合して、放出口から空中に放出される液のｐＨが７．５〜８．０になるように２液の流量比を調整し、均一混合されたシリカゾル液を放出口から連続的に空気中に放出させた。放出された液は、空気中で球形液滴となり、放物線を描いて約１秒間滞空する間に空中でゲル化した。落下地点には、水を張った熟成槽を置いておき、ここに落下せしめて熟成させた。
【００９７】
熟成後、ｐＨを６に調整し、さらに十分水洗して、シリカヒドロゲルを得た。得られたシリカヒドロゲル粒子は、粒子形状が球形であり、平均粒子径が６ｍｍであった。このシリカヒドロゲル粒子中のＳｉＯ２質量に対する水の質量比率は、４．５５倍であった。
【００９８】
上記シリカヒドロゲル粒子を、ダブルロールクラッシャーを用いて平均粒子径２．５ｍｍに粗粉砕して、次の水熱処理に用いた。
【００９９】
容量１７ｍ３のオートクレーブ（アンカ−型攪拌羽根付き）に、系内の総ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が１２．０なるように、上記粒径２．５ｍｍのシリカヒドロゲル（ＳｉＯ２１８質量％）６２０１Ｋｇ及びケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ２２８．７２質量％、Ｎａ２Ｏ９．３３質量％、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ＝３．１８（モル比）））１４００Ｋｇを仕込み、これに水１５００ｋｇを加え、１０ｒｐｍで攪拌しながら飽和圧力１７ｋｇｆ／ｃｍ２の高圧水蒸気を３３８１ｋｇ加え１８５℃まで昇温し、その後５時間水熱処理を行った。系内の総シリカ濃度は、ＳｉＯ２として１２．５質量％であった。
【０１００】
合成後のシリカ分散体を濾過及び洗浄してシリカ粉体を取り出し、透過型顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察した結果を図１に示す。図１に示すように、シリカ分散体には、シリカ凝集体が含まれることが観察された。レーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置（株式会社堀場製作所製「ＬＡ−９５０」、以下同じ）でのシリカ粒子の平均粒子径は８．７１μｍであった。
【０１０１】
「酸処理」
合成後のシリカ分散体（固形分１４．１％、ｐＨ１１．０）６５００ｇをスターラーで撹拌しながら、硫酸濃度２０．０質量％の硫酸水溶液７３６ｇを加えた。添加後のｐＨは１．９であった。そのまま室温下で２４時間撹拌を継続し処理を行った。
【０１０２】
「洗浄」
酸処理後のシリカ分散体は、シリカ１ｇ当たり５０ｍｌの水でろ過洗浄を行った。洗浄後のシリカケーキを回収し、水を加えスラリー状に調製した。このシリカ分散体の赤外線水分計（株式会社ケット科学研究所製「ＦＤ−６０」、以下同じ）での固形分は１５．４％、ｐＨは５．１であった。
【０１０３】
「アルカリ処理」
洗浄後のシリカ分散体２５００ｇをスターラーで撹拌しながら、水酸化カリウム２１．６ｇ（１ｍｍｏｌ／ｇ−シリカ）及び水５２００ｇを加えた。添加後のｐＨは９．４であった。そのまま室温下で２３時間撹拌を継続し処理を行った。
【０１０４】
アルカリ処理後のシリカ分散体を濾過及び洗浄してシリカ粉体を取り出し、透過型顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察した結果を図２に示す。図２に示すように、シリカ分散体には、のシリカ凝集体が解膠されたシリカ粒子が含まれることが観察された。また、アルカリ処理後のシリカ粒子の平均粒子径は７．７１μｍであった。
【０１０５】
「湿式解砕」
アルカリ処理後のシリカ分散体を、超高圧湿式微粒化装置（吉田機械興業株式会社製「ナノマイザＮＭ２−２０００ＡＲ」、孔径１２０μｍのμｍの衝突型ジェネレータ）を用い、吐出圧力１４０ＭＰａで３２パスで処理を行い、シリカ粒子を解砕・分散化した。解砕後のシリカ分散体のｐＨは９．０、シリカ粒子の平均粒子径は０．１６９μｍであった。
【０１０６】
湿式解砕後のシリカ分散体を濾過及び洗浄してシリカ粉体を取り出し、透過型顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察した結果を図３に示す。図３に示すように、シリカ分散体には、鱗片状シリカ粒子が含まれることが観察された。
【０１０７】
「カチオン交換」
湿式解砕後のシリカ分散体１２９１４ｇにカチオン交換樹脂（三菱樹脂株式会社製「ダイヤイオンＳＫ１Ｂ」、以下同じ）２５８３ｍｌを添加し、オーバーヘッドスターラーで撹拌しながら、室温下で２４時間処理した。その後、カチオン交換樹脂を分離した。カチオン交換後のシリカ分散体のｐＨは３．９であった。
【０１０８】
「評価」
図１から図３のＴＥＭ写真に示す通り、シリカ分散体に含まれるシリカ凝集体が、酸処理、アルカリ処理及び湿式解砕を通して、鱗片状シリカ粒子にまで微粒化されることが観察された。
【０１０９】
また、得られたシリカ分散体に含まれるシリカ粒子の平均粒子径は、湿式解砕後と同じであり、０．１６９μｍであった。また、得られたシリカ分散体の赤外線水分計での固形分は、２．７％であった。
【０１１０】
（実施例２）
上記実施例１と同様にして、シリカ分散体を作製し、酸処理及び洗浄を行った。
【０１１１】
「アルカリ処理」
洗浄後のシリカ分散体３８９．６ｇをスターラーで撹拌しながら水酸化カリウム３．４ｇ（１ｍｍｏｌ／ｇ−シリカ）及び水８１０．４ｇを加えた。添加後のｐＨは９．４であった。そのまま室温下で１９．５時間撹拌を継続し処理を行った。また、アルカリ処理後のシリカ粒子の平均粒子径は７．８２μｍであった。
【０１１２】
「湿式解砕」
アルカリ処理後のシリカ分散体を、湿式媒体撹拌ミル（寿工業株式会社製「ウルトラアペックスミルＵＡＭ−０１５」、ベッセル容量１７０ｍｌ、φ０．０５ｍｍジルコニアビーズ８０％充填）を用い、ディスク周速６ｍ／ｓｅｃ、滞留時間６０分になるよう循環処理を行い、シリカ粒子を解砕・分散化した。解砕後のシリカ分散体のｐＨは９．０、レーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置での平均粒子径は０．１９４μｍであった。
【０１１３】
湿式解砕後のシリカ分散体を濾過及び洗浄してシリカ粉体を取り出し、透過型顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察した結果を図４に示す。図４に示すように、シリカ分散体には、鱗片状シリカ粒子が含まれることが観察された。
【０１１４】
「カチオン交換」
解砕後のシリカ分散体１８０ｇにカチオン交換樹脂１６ｍｌを添加し、オーバーヘッドスターラーで撹拌しながら、室温下で１６．５時間処理。その後、カチオン交換樹脂を分離した。カチオン交換後のシリカ分散体のｐＨは３．８であった。
【０１１５】
「評価」
得られたシリカ分散体からシリカ粒子を取り出し、ＴＥＭにより形状観察したところ、僅かに不定形粒子を含むが大半が鱗片状粒子であることが観察された。
また、得られたシリカ分散体に含まれるシリカ粒子の平均粒子径は、湿式解砕後と同じであり、０．１９４μｍであった。
また、得られたシリカ分散体の赤外線水分計での固形分は、４．３％であった。
【０１１６】
（実施例３）
「シリカ分散体の作製」
上記実施例１と同様にして、シリカヒドロゲルを作製した。
【０１１７】
上記シリカヒドロゲル粒子を、ダブルロールクラッシャーを用いて平均粒子径２．５ｍｍに粗粉砕して、次の水熱処理に用いた。
【０１１８】
容量１７ｍ３のオートクレーブ（アンカ−型攪拌羽根付き）に、系内の総ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が１２．０なるように、上記粒径２．５ｍｍのシリカヒドロゲル（ＳｉＯ２１８質量％）７２４９Ｋｇ及びケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ２２９．００質量％、Ｎａ２Ｏ９．４２質量％、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ＝３．１８（モル比）））１５００Ｋｇを仕込み、これに水１５６０ｋｇを加え、１０ｒｐｍで攪拌しながら飽和圧力１７ｋｇｆ／ｃｍ２の高圧水蒸気を４６８２ｋｇ加え１８５℃まで昇温し、その後５時間水熱処理を行った。系内の総シリカ濃度は、ＳｉＯ２として１２．５質量％であった。
【０１１９】
合成後のシリカ分散体を濾過及び洗浄してシリカ粉体を取り出した。また、シリカ粒子の平均粒子径は８．３３μｍであった。
【０１２０】
「酸処理」
合成後のシリカ分散体（固形分１３．３％、ｐＨ１１．４）１０１００ｇをスターラーで撹拌しながら、硫酸濃度２０質量％の硫酸水溶液１０８３ｇ加えた。添加後のｐＨは１．５であった。そのまま室温下で１８時間撹拌を継続し処理を行った。
【０１２１】
「洗浄」
酸処理後のシリカ分散体は、シリカ１ｇ当たり５０ｍｌの水でろ過洗浄を行った。洗浄後のシリカケーキを回収し、水を加えスラリー状に調製した。このシリカ分散体の赤外線水分計での固形分は１４．７％、ｐＨは４．８であった。
【０１２２】
「アルミン酸処理」
洗浄後のシリカ分散体７０００ｇを１０Ｌのフラスコへ入れ、オーバーヘッドスターラーで撹拌しながら、２．０２質量％濃度のアルミン酸ナトリウム水溶液１９７ｇ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２モル比＝０．０００８７）を少量ずつ加えた。添加後のｐＨは７．２であった。添加後、室温下で１時間撹拌を継続した。その後、昇温し加熱還流条件で４時間処理を行った。
【０１２３】
「アルカリ処理」
アルミン酸処理後のシリカ分散体７７５ｇをスターラーで撹拌しながら、水酸化カリウム４３．５ｇ（１ｍｍｏｌ／ｇ−シリカ）、及び水１３８１ｇを加えた。添加後のｐＨは９．９であった。そのまま室温下で２４時間撹拌を継続し処理を行った。また、アルカリ処理後のシリカ粒子の平均粒子径は７．９８μｍであった。
【０１２４】
「湿式解砕」
アルカリ処理後のシリカ分散体を、超高圧湿式微粒化装置（吉田機械興業株式会社製「ナノマイザＮＭ２−２０００ＡＲ」、孔径１２０μｍ衝突型ジェネレータ）を用い、吐出圧力１３０〜１４０ＭＰａで３０パスで処理を行い、シリカ粒子を解砕・分散化した。解砕後のシリカ分散体のｐＨは９．３、レーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置での平均粒子径は０．１８２μｍであった。
【０１２５】
湿式解砕後のシリカ分散体を濾過及び洗浄してシリカ粉体を取り出し、透過型顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察した結果を図５に示す。図５に示すように、シリカ分散体には、鱗片状シリカ粒子が含まれることが観察された。
【０１２６】
「カチオン交換」
解砕後のシリカ分散体１５５０ｇにカチオン交換樹脂１６１ｍｌを添加し、オーバーヘッドスターラーで撹拌しながら、室温下で１７時間処理。その後、カチオン交換樹脂を分離した。カチオン交換後のシリカ分散体のｐＨは３．７であった。
【０１２７】
「評価」
得られたシリカ分散体からシリカ粒子を取り出し、ＴＥＭにより形状観察したところ、不定形粒子を実質的に含まない鱗片状シリカ粒子のみであることが確認された。
また、得られたシリカ分散体に含まれるシリカ粒子の平均粒子径は、湿式解砕後と同じであり、０．１８２μｍであった。
また、得られたシリカ分散体の赤外線水分計での固形分は、３．６％であった。
【０１２８】
（比較例１）
「シリカ分散体の作製」
上記実施例１と同様にして、シリカヒドロゲルを作製した。
【０１２９】
上記シリカヒドロゲル粒子を、ダブルロールクラッシャーを用いて平均粒子径２．５ｍｍに粗粉砕して、次の水熱処理に用いた。
【０１３０】
容量１７ｍ３のオートクレーブ（アンカ−型攪拌羽根付き）に、系内の総ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が１２．０なるように、上記粒径２．５ｍｍのシリカヒドロゲル（ＳｉＯ２１８質量％）７６００Ｋｇ及びケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ２２８．６３質量％、Ｎａ２Ｏ９．３４質量％、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ＝３．１６（モル比）））１８００Ｋｇを仕込み、これに水４６６９ｋｇを加え、１０ｒｐｍで攪拌しながら飽和圧力１７ｋｇｆ／ｃｍ２の高圧水蒸気を３３８１ｋｇ加え１８５℃まで昇温し、その後６時間水熱処理を行った。系内の総シリカ濃度は、ＳｉＯ２として１２．５質量％であった。
【０１３１】
合成後のシリカ分散体を濾過及び洗浄してシリカ粉体を取り出した。また、シリカ粒子の平均粒子径は８．０１μｍであった。
【０１３２】
「酸処理」
合成後のシリカ分散体（固形分１３．１％、ｐＨ１１．５）を２．０〜２．５Ｌ／分の流量でアクリル製の６０Ｌ槽へ連続的に添加し、オーバーヘッドスターラーで撹拌しながら硫酸濃度２０．０質量％の硫酸水溶液を連続的に加え、槽内のシリカ分散体をｐＨ３．５に保持した。そのまま室温下で約４０分撹拌を継続し処理を行った。
【０１３３】
「洗浄」
酸処理後のシリカ分散体を、２．０〜２．５Ｌ／分の流量で水平ベルトフィルター（月島機械株式会社製「５０２型月島水平ベルトフィルター」）へ供給し、シリカ１ｇ当たり１０ｍｌの水でろ過洗浄を行った。洗浄後のシリカケーキを回収し、水を加えスラリー状に調製した。このシリカ分散体の赤外線水分計での固形分は１３．３％、ｐＨは６．１であった。
【０１３４】
「湿式解砕」
洗浄後のシリカ分散体を湿式媒体撹拌ミル（株式会社シンマルエンタープライゼス製「ダイノーミルＫＤ−２５Ｃ」、ベッセル容量２５Ｌ、φ０．５ｍｍジルコニアビーズ８０％充填）を用い、ディスク周速１６ｍ／ｓｅｃ、流量６０Ｌ／ｈで１パス処理を行い、シリカ粒子を解砕・分散化した。解砕後のシリカ分散体のレーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置での平均粒子径は０．４２６μｍであった。
【０１３５】
湿式解砕後のシリカ分散体を濾過及び洗浄してシリカ粉体を取り出し、透過型顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察した結果を図６に示す。図６に示すように、シリカ分散体には、黒色状に観察される不定形粒子が多く含まれることが観察された。
【０１３６】
「評価」
得られたシリカ分散体からシリカ粒子を取り出し、ＴＥＭにより形状観察したところ、不定形粒子が多く混在する鱗片状粒子であることが確認された。
また、得られたシリカ分散体に含まれるシリカ粒子の平均粒子径は、湿式解砕後と同じであり、０．４２６μｍであった。
また、得られたシリカ分散体の赤外線水分計での固形分は、１３．５％であった。
【０１３７】
上記した実施例及び比較例の工程条件及び評価結果を表１にまとめて示す。
【０１３８】
表１では、不定形粒子の存在をシリカ分散体に含まれるシリカ粒子をＴＥＭ観察して、以下の基準で評価した。ここで、不定形粒子は、ＴＥＭ写真において黒色状に観察される粒子であり（図６参照）、鱗片状粒子は透明ないし半透明に観察される粒子である（図３〜５参照）。
Ａ：シリカ粒子に不定形粒子が確認されず、鱗片状粒子のみであった。
Ｂ：シリカ粒子に僅かに不定形粒子が確認されたが、シリカ粒子数の半数以上が鱗片状粒子であった。
Ｃ：シリカ粒子に不定形粒子がシリカ粒子数の半数超過の割合で混在する鱗片状粒子であった。
【０１３９】
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【０１４０】
図３〜５のＴＥＭ写真及び表１に示す通り、実施例１から３のシリカ分散体は、不定形粒子をほとんど含まず、鱗片状のシリカ粒子からなった。
比較例１のシリカ分散体は、図６のＴＥＭ写真及び表１に示す通り、鱗片状のシリカ粒子の他に、黒色状に観察される不定形粒子を含んだ。
【０１４１】
（ゼータ電位の測定）
上記実施例１から３で得られたカチオン交換後のシリカ分散体に、１０ｍＭのＮａＣｌ水溶液をシリカ濃度０．０５％になるよう添加し混合した。これに所定量のＨＣｌもしくはＮａＯＨ水溶液を加えて任意のｐＨに調整し、測定用サンプルを作製した。このサンプルをゼータ電位計（マルバーン社製「ゼータサイザーナノＺＳ」）によりｎ＝３で測定し、その平均値をシリカ分散体のゼータ電位とした。結果を図７に示す。
【０１４２】
図７に示す通り、実施例３のアルミン酸処理をしたものでは、特に酸性域において高い負の電位が得られた。このことから、アルミン酸処理を行うことで、酸性液中での分散安定性が向上することがわかる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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