(57)【要約】【課題】非水系溶媒又は有機溶媒との併用に適し、かつＨＦ吸着能に優れるアルミニウムケイ酸複合体を提供する。【解決手段】無定形アルミニウムケイ酸塩と、前記無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に配置される炭素と、を有し、ＢＥＴ比表面積が０．１ｍ2／ｇ〜１００ｍ2／ｇであり、水分吸着率が０質量％〜１５質量％であり、アルミニウム（Ａｌ）に対する硫黄（Ｓ）の元素モル比Ｓ／Ａｌが０．０２〜０．２である、アルミニウムケイ酸塩複合体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無定形アルミニウムケイ酸塩と、前記無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に配置される炭素と、を有し、ＢＥＴ比表面積が０．１ｍ2／ｇ〜１００ｍ2／ｇであり、水分吸着率が０質量％〜１５質量％であり、アルミニウム（Ａｌ）に対する硫黄（Ｓ）の元素モル比Ｓ／Ａｌが０．０２〜０．２である、アルミニウムケイ酸塩複合体。
【請求項２】
炭素含有率がアルミニウムケイ酸塩複合体全体の０．１質量％〜５０質量％である、請求項１に記載のアルミニウムケイ酸塩複合体。
【請求項３】
ラマンスペクトル解析から得られるＲ値が０．１〜５．０である、請求項１又は請求項２に記載のアルミニウムケイ酸塩複合体。
【請求項４】
アルミニウム（Ａｌ）に対するケイ素（Ｓｉ）の元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．０１〜５０である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のアルミニウムケイ酸塩複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウムケイ酸塩複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゼオライト等のアルミニウムケイ酸塩は吸着能に優れるため、有害汚染物質吸着剤、浄水剤、悪臭除去剤等の吸着剤として広く用いられている。アルミニウムケイ酸塩は表面に水酸基を有するため水を吸着しやすいという性質を有しているため、例えば、リチウムイオン二次電池材料など、吸着水量が少ないことが要求される用途への適用が難しいという問題がある。また、非水系溶媒又は有機溶媒に分散させにくく、これらの溶媒を用いた用途への適用が難しいという問題がある。
【０００３】
アルミニウムケイ酸塩を非水系溶媒又は有機溶媒に分散させやすくする方法として、アルミニウムケイ酸塩の表面を修飾する方法が挙げられる。例えば、超臨界処理により溶媒の分子をアルミニウムケイ酸塩の表面に修飾する方法（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）、水溶性ポリマーでアルミニウムケイ酸塩の表面を修飾する方法（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１６１０４８号公報
【特許文献２】特許第４１６１０４９号公報
【特許文献３】特許第４１３３５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の方法では、超臨界下で溶媒を表面に修飾するため、修飾基の種類が限定される。また装置導入のためのコストもかかる。更に、超臨界処理により表面修飾されたアルミニウムケイ酸塩はＢＥＴ比表面積が高く、非水系溶媒の種類によっては接触界面で副反応を起こしやすい。また、特許文献３に記載の方法の場合、水溶性ポリマーが側鎖に水酸基を有していることから、アルミニウムケイ酸塩の吸着水量を低減する効果が充分に得られない。
【０００６】
本発明は、非水系溶媒又は有機溶媒との併用に適し、かつＨＦ吸着能に優れるアルミニウムケイ酸塩複合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞無定形アルミニウムケイ酸塩と、前記無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に配置される炭素と、を有し、ＢＥＴ比表面積が０．１ｍ2／ｇ〜１００ｍ2／ｇであり、水分吸着率が０質量％〜１５質量％であり、アルミニウム（Ａｌ）に対する硫黄（Ｓ）の元素モル比Ｓ／Ａｌが０．０２〜０．２である、アルミニウムケイ酸塩複合体。
＜２＞炭素含有率がアルミニウムケイ酸塩複合体全体の０．１質量％〜５０質量％である、＜１＞に記載のアルミニウムケイ酸塩複合体。
＜３＞ラマンスペクトル解析から得られるＲ値が０．１〜５．０である＜１＞又は＜２＞に記載のアルミニウムケイ酸塩複合体。
＜４＞アルミニウム（Ａｌ）に対するケイ素（Ｓｉ）の元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．０１〜５０である、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のアルミニウムケイ酸塩複合体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、非水系溶媒又は有機溶媒との併用に適し、かつＨＦ吸着能に優れるアルミニウムケイ酸塩を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の一例である、アルミニウムケイ酸塩複合体の構成を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態の他の例である、アルミニウムケイ酸塩複合体の構成を示す概略断面図である。
【図３】本実施形態の他の例である、アルミニウムケイ酸塩複合体の構成を示す概略断面図である。
【図４】本実施形態の他の例である、アルミニウムケイ酸塩複合体の構成を示す概略断面図である。
【図５】本実施形態の他の例である、アルミニウムケイ酸塩複合体の構成を示す概略断面図である。
【図６】実施例における各試料のＸＲＤの測定結果を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
【００１１】
本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率又は含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本明細書において組成物中の各成分の粒子径は、組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本明細書において「層」又は「膜」との語には、当該層又は膜が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本明細書において「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、二以上の層が結合されていてもよく、二以上の層が着脱可能であってもよい。
【００１２】
＜アルミニウムケイ酸塩複合体＞
本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体は、無定形アルミニウムケイ酸塩と、前記無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に配置される炭素と、を有し、ＢＥＴ比表面積が０．１ｍ2／ｇ〜１００ｍ2／ｇであり、水分吸着率が０質量％〜１５質量％であり、アルミニウム（Ａｌ）に対する硫黄（Ｓ）の元素モル比Ｓ／Ａｌが０．０２〜０．２である。
【００１３】
本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体は、非水系溶媒又は有機溶媒との併用に適している。その理由は必ずしも明らかではないが、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素が配置された複合体の状態であることで、表面に炭素が配置されていない場合に比べて吸着水量が抑えられて非水系溶媒又は有機溶媒に分散しやすく、さらにＢＥＴ比表面積が小さいために溶媒等と接触した際に副反応を起こしにくいことが考えられる。
【００１４】
さらに、アルミニウムケイ酸塩複合体は、アルミニウム（Ａｌ）に対する硫黄（Ｓ）の元素モル比Ｓ／Ａｌが、０．０２〜０．２である。
本発明者らの検討により、アルミニウム（Ａｌ）に対する硫黄（Ｓ）の元素モル比Ｓ／Ａｌが０．０２以上であることで、ＨＦ吸着能が向上することがわかった。その理由は必ずしも明らかではないが、アルミニウムケイ酸塩複合体中に、交換性アニオンである硫酸イオンの量が増すことで、フッ化物イオンとのイオン交換反応が向上するためと考えられる。また、アルミニウム（Ａｌ）に対する硫黄（Ｓ）の元素モル比Ｓ／Ａｌが０．２以下であることで、硫酸イオンの増大によって水分吸着率が増大するのを抑えることができると考えられる。
【００１５】
アルミニウムケイ酸塩複合体のＢＥＴ比表面積は、溶媒と接触した際の副反応抑制の観点から、０．１ｍ2／ｇ〜１００ｍ2／ｇであり、１ｍ2／ｇ〜１００ｍ2／ｇであることが好ましく、５ｍ2／ｇ〜８０ｍ2／ｇであることがより好ましく、１０ｍ2／ｇ〜６０ｍ2／ｇであることがさらに好ましい。アルミニウムケイ酸塩複合体のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇよりも大きい場合はアルミニウムケイ酸塩複合体と接触物との界面で副反応が起こる可能性があり、０．１ｍ２／ｇ未満である場合はＨＦ吸着能が低下する可能性がある。
【００１６】
アルミニウムケイ酸塩複合体のＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８３０（２００１年）に準じて窒素吸着能から測定する。評価装置としては、窒素吸着測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１、ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社）等を用いることができる。ＢＥＴ比表面積の測定を行う際には、試料表面及び構造中に吸着している水分がガス吸着能に影響を及ぼすと考えられることから、まず、加熱による水分除去の前処理を行う。
前記前処理では、０．０５ｇの測定試料を投入した測定用セルを、真空ポンプで１０Ｐａ以下に減圧した後、１１０℃で加熱し、３時間以上保持した後、減圧した状態を保ったまま常温（２５℃）まで自然冷却する。この前処理を行った後、評価温度を７７Ｋとし、評価圧力範囲を相対圧（飽和蒸気圧に対する平衡圧力）にて１未満として測定する。
【００１７】
アルミニウムケイ酸塩複合体の水分吸着率は、非水系溶媒又は有機溶媒への分散性の観点から、０質量％〜１５質量％であり、０質量％〜１０質量％であることが好ましく、０質量％〜５質量％であることがより好ましく、０質量％〜３質量％であることがさらに好ましい。
【００１８】
アルミニウムケイ酸塩複合体は、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素が配置された構造を有していることで、炭素が表面に配置されていない無定形アルミニウムケイ酸塩と比較して水分吸着率が低減している。アルミニウムケイ酸塩複合体の水分吸着率は、表面に配置される炭素の種類又は量を変更することで調節できる。
【００１９】
アルミニウムケイ酸塩複合体の水分吸着率は、アルミニウムケイ酸塩複合体を、１３０℃にて３時間真空乾燥させた後の質量Ａと、その後に温度２０℃、湿度９０％〜９９％の条件下で２４時間静置した後の質量Ｂを測定して下記式により求めた値とする。
水分吸着率（質量％）＝（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００
【００２０】
ＨＦ吸着能の観点から、アルミニウムケイ酸塩複合体におけるアルミニウム（Ａｌ）に対するケイ素（Ｓｉ）の元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．０１〜５０であることが好ましく、０．０５〜３０であることがより好ましく、０．１〜２０であることが更に好ましい。
【００２１】
アルミニウムケイ酸塩複合体のＨＦ吸着能は、例えば、アルミニウムケイ酸塩複合体１ｇあたりのＨＦ吸着量（ｍｇ／ｇ）により把握することができる。
アルミニウムケイ酸塩複合体のＨＦ吸着量は、以下の方法により測定された値とする。
アルミニウムケイ酸塩複合体の試料を１２０℃にて１０時間真空乾燥させる。次いで、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の混合溶媒（体積比ＥＣ：ＥＭＣ＝３：７）に対してヘキサフルオロリン酸リチウムを１ｍｏｌ／Ｌ、ビニレンカーボネートを０．５質量％溶解して作製した電解液４０ｇに、試料を０．４ｇ添加して１０分間撹拌した後、室温にて３時間静置する。その後、イオンクロマトグラフィー（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ社製：ＩＣＳ−２０００）を用いて上澄み液中のＨＦの吸着量を測定する。
【００２２】
［無定形アルミニウムケイ酸塩］
本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体における無定形アルミニウムケイ酸塩は、アルミニウムとケイ素を含む酸化物塩であって、規則的な構造を有しないか、規則的な構造に加えて粘土構造及び非晶質構造のいずれか一方を有するものを意味する。
ＳｉとＡｌとではその価数が異なるため、ＳｉとＡｌとの酸化物塩にはＯＨ基が多く存在し、これがイオン交換能を有している。また、硫黄（Ｓ）が含まれることで硫酸イオンが交換性アニオンとして作用し、イオン交換能が向上する。これにより、無定形アルミニウムケイ酸塩は、単位質量あたりに多くのＨＦの吸着サイトを持つという特性を有する。
【００２３】
本実施形態において「無定形」とは、アルミニウムケイ酸塩がＸＲＤスペクトルにてシャープなピークを有さない状態であることを意味する。
より具体的には、無定形アルミニウムケイ酸塩は、Ｘ線源としてＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折スペクトルにおいて、ムライト構造を示すピークが観測されず、２θ＝２４°近辺にブロードなピークを有する。粉末Ｘ線回折装置としては、例えば、株式会社リガクの製品名：Ｇｅｉｇｅｒｆｌｅｘ  ＲＡＤ−２Ｘを使用することができる。具体的な測定条件は以下の通りである。
−測定条件−
・Ｘ線源：ＣｕＫα線
・発散スリット：１°
・散乱スリット：１°
・受光スリット：０．３０ｍｍ
・Ｘ線出力：４０ｋＶ、４０ｍＡ
【００２４】
無定形アルミニウムケイ酸塩は、ＨＦのみならず、金属イオンを吸着する性能も併せ持つ。特に、リチウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンよりも、ニッケルイオン、マンガンイオン、コバルトイオン、銅イオン、鉄イオン等の金属イオンを選択的に吸着しやすいという性質を示す傾向がある。本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体は、表面に炭素が配置されていることで、金属イオンの吸着性及び吸着の選択性を損なうことなく、ＢＥＴ比表面積を低減させることができ、かつ、水分吸着率を低減させることができる。
【００２５】
また、無定形アルミニウムケイ酸塩は無機酸化物であるため、熱安定性、及び溶剤中での安定性に優れている。このため、使用中に温度が上昇する用途、例えば、空気浄化フィルタ、水処理材、光吸収フィルム、電磁波シールドフィルム、半導体封止材及び電子材料においても安定して存在できる。
【００２６】
無定形アルミニウムケイ酸塩の体積基準の平均粒子径は、最終的な所望のアルミニウムケイ酸塩複合体の大きさに合わせて選択できる。例えば、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、０．５μｍ〜５０μｍであることがより好ましく、１μｍ〜３０μｍであることが更に好ましい。無定形アルミニウムケイ酸塩の体積平均粒子径は、レーザー回折法を用いて測定される。レーザー回折法は、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、株式会社島津製作所、ＳＡＬＤ３０００Ｊ）を用いて行うことができる。具体的には、無定形アルミニウムケイ酸塩を、水等の分散媒に分散させて分散液を調製する。この分散液について、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて小径側から体積累積分布曲線を描いた場合に、累積５０％となる粒子径（Ｄ５０）を体積平均粒子径として求める。
【００２７】
無定形アルミニウムケイ酸塩の製造方法は、例えば、（ａ）ケイ酸イオンを含む溶液及びアルミニウムイオンを含む溶液を混合して反応生成物を得る工程（反応工程）と、（ｂ）工程（ａ）で得られた反応生成物を、脱塩及び固体分離する工程（第一洗浄工程）と、（ｃ）工程（ｂ）で得られた固体分離物を、水性媒体中で熱処理する工程（合成工程）と、（ｄ）工程（ｃ）で熱処理して得られた生成物を、脱塩及び固体分離する工程（第二洗浄工程）と、を有し、必要に応じてその他の工程を有していてもよい。
なお、第一洗浄工程及び第二洗浄工程は、必要に応じていずれか一方を省略してもよい。例えば、必要に応じて第一洗浄工程を省略してもよい。
以下、この好ましい製造方法に従って、無定形アルミニウムケイ酸塩の製造方法を説明する。
【００２８】
（ａ）反応工程
反応工程では、ケイ酸イオンを含む溶液と、アルミニウムイオンを含む溶液とを混合して、無定形アルミニウムケイ酸塩及び共存イオンを含む反応生成物を含有する混合溶液を得る。
【００２９】
（ａ−１）  ケイ酸イオン及びアルミニウムイオン
無定形アルミニウムケイ酸塩を製造する際、原料には、ケイ酸イオン及びアルミニウムイオンが必要となる。ケイ酸イオンを含む溶液（以下、「ケイ酸溶液」ともいう）を構成するケイ酸源としては、溶媒和した際にケイ酸イオンが生じるものであれば特に制限されない。ケイ酸源としては、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシランなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、アルミニウムイオンを含む溶液（以下、「アルミニウム溶液」ともいう）を構成するアルミニウム源は、溶媒和した際にアルミニウムイオンが生じるものであれば特に制限されない。アルミニウム源としては、塩化アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、アルミニウムｓｅｃ−ブトキシド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
溶媒としては、原料であるケイ酸源及びアルミニウム源と溶媒和し易いものを適宜選択して使用することができる。溶媒としては、具体的には、水、エタノール等を使用することができる。熱処理時における溶液中の共存イオンの低減、及び、取扱いの容易さから、溶媒としては、水を用いることが好ましい。
【００３１】
（ａ−２）  混合比と溶液の濃度
これらの原料をそれぞれ溶媒に溶解させて原料溶液（ケイ酸溶液及びアルミニウム溶液）を調製した後、原料溶液を互いに混合して混合溶液を得る。このとき、特定の元素モル比Ｓｉ／Ａｌを有する無定形アルミニウムケイ酸塩を得るためには、混合溶液中のＳｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌを、得られる無定形アルミニウムケイ酸塩におけるＳｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌに合わせて調整すればよい。例えば、０．０１〜５０となるように調整し、好ましくは０．０５以上３０未満となるように調整する。
【００３２】
また、原料溶液の混合の際には、アルミニウム溶液に対してケイ酸溶液を徐々に加えることが好ましい。このようにすることで、所望の無定形アルミニウムケイ酸塩の形成阻害要因となりうる、ケイ酸の重合を抑えることができる。
【００３３】
ケイ酸溶液のケイ素原子濃度は、特に制限されるものではない。好ましくは１ｍｍｏｌ／Ｌ〜５０００ｍｍｏｌ／Ｌである。
ケイ酸溶液のケイ素原子濃度が１ｍｍｏｌ／Ｌ以上であると、生産性が向上し、効率よく所望の無定形アルミニウムケイ酸塩を製造することができる。またケイ素原子濃度が５０００ｍｍｏｌ／Ｌ以下であると、ケイ素原子濃度に応じて生産性がより向上する。
【００３４】
アルミニウム溶液のアルミニウム原子濃度は、特に制限されるものではなく、好ましくは１００ｍｍｏｌ／Ｌ〜５０００ｍｍｏｌ／Ｌである。
アルミニウム溶液のアルミニウム原子濃度が１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上であると、生産性が向上し、効率よく所望の無定形アルミニウムケイ酸塩を製造することができる。またアルミニウム原子濃度が５０００ｍｍｏｌ／Ｌ以下であると、アルミニウム原子濃度に応じて生産性がより向上する。
【００３５】
（ｂ）第一洗浄工程（脱塩及び固体分離）
ケイ酸イオンを含む溶液とアルミニウムイオンを含む溶液とを混合し、得られた混合溶液に、共存イオンを含む無定形アルミニウムケイ酸塩を反応生成物として生成させた後、生成した共存イオンを含む無定形アルミニウムケイ酸塩を脱塩及び固体分離する第一洗浄工程を行う。第一洗浄工程では、混合溶液中から共存イオンの少なくとも一部を除去して混合溶液中の共存イオン濃度を低下させる。第一洗浄工程を行うことで、合成工程において所望の無定形アルミニウムケイ酸塩を形成し易くなる。
【００３６】
第一洗浄工程で、脱塩及び固体分離する方法は、ケイ酸源及びアルミニウム源に由来するケイ酸イオン以外のアニオン（塩化物イオン、硝酸イオン等）及びアルミニウムイオン以外のカチオン（ナトリウムイオン等）のうちの少なくとも一部を除去（脱塩）して固体分離できればよく、特に制限されるものではない。第一洗浄工程としては例えば、遠心分離を用いる方法、透析膜を用いる方法、及びイオン交換樹脂を用いる方法が挙げられる。
【００３７】
第一洗浄工程における溶媒としては、原料と溶媒和し易いものを適宜選択して使用することができ、溶媒としては、具体的には、水、エタノール等を使用することができる。溶媒としては、加熱合成時における溶液中の共存イオンの低減、及び、取扱いの容易さから、水を用いることが好ましく、純水を用いることがより好ましい。
【００３８】
ｐＨ調整する際のｐＨ測定は、一般的なガラス電極を用いたｐＨメータによって測定できる。具体的には、例えば、株式会社堀場製作所製の製品名：ＭＯＤＥＬ（Ｆ−５１）を使用することができる。
【００３９】
（ｃ）合成工程
合成工程では、水性媒体中、第一洗浄工程で得られた固体分離物の熱処理を行う。
第一洗浄工程において得られた、共存イオンの濃度を低減させた無定形アルミニウムケイ酸塩を含む溶液（分散液）を、加熱処理することで、規則的な構造を有する所望の無定形アルミニウムケイ酸塩を形成することができる。
【００４０】
合成工程では、第一洗浄工程で得られた固体分離物を適宜希釈して希薄溶液として合成を行ってもよく、また第一洗浄工程で得られた固体分離物を高濃度溶液として合成を行ってもよい。
【００４１】
合成工程において無定形アルミニウムケイ酸塩を得る場合の溶液の濃度条件としては、例えば、ケイ素原子濃度が１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上且つアルミニウム原子濃度が１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上とすることができる。中でもＨＦ吸着能の観点から、濃度条件としては、ケイ素原子濃度が１２０ｍｍｏｌ／Ｌ〜５０００ｍｍｏｌ／Ｌ且つアルミニウム原子濃度が１２０ｍｍｏｌ／Ｌ〜５０００ｍｍｏｌ／Ｌであることが好ましく、ケイ素原子濃度が１５０ｍｍｏｌ／Ｌ〜３０００ｍｍｏｌ／Ｌ且つアルミニウム原子濃度が１５０ｍｍｏｌ／Ｌ〜３０００ｍｍｏｌ／Ｌであることがより好ましい。
濃度条件として、ケイ素原子濃度を１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上且つアルミニウム原子濃度を１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上とすることで、無定形アルミニウムケイ酸塩を効率よく製造することができ、更にアルミニウムケイ酸塩の生産性も向上する。
【００４２】
なお、上記ケイ素原子濃度及びアルミニウム原子濃度は、後述する酸性化合物を加えてｐＨを所定の範囲に調整した後の、溶液におけるケイ素原子濃度及びアルミニウム原子濃度である。
また、ケイ素原子濃度及びアルミニウム原子濃度は、ＩＣＰ発光分光装置（例えば、株式会社日立製作所、ＩＣＰ発光分光装置：Ｐ−４０１０）を用いて、定法により測定される。
【００４３】
ケイ素原子濃度及びアルミニウム原子濃度が所定の濃度となるように調整する際には、溶液に溶媒を加えてもよい。溶媒としては、原料と溶媒和し易いものを適宜選択して使用することができる。溶媒としては、具体的には、水、エタノール等を使用することができ、熱処理時における溶液中の共存イオンの低減、及び、取扱の容易さから、水を用いることが好ましく、純水を用いることがより好ましい。
【００４４】
酸性化合物を溶液に加えた後、熱処理を行うことで、所望の構造を有する無定形アルミニウムケイ酸塩を得ることができる。
熱処理の温度は特に制限されない。所望の無定形アルミニウムケイ酸塩を効率よく得る観点から、熱処理の温度は８０℃〜２５０℃であることが好ましい。
熱処理の温度が２５０℃以下であると、ベーマイト（水酸化アルミニウム）が析出することを抑制することができる傾向がある。また熱処理の温度が８０℃以上であると、所望のアルミニウムケイ酸塩の合成速度が向上し、より効率よく所望の無定形アルミニウムケイ酸塩を製造できる傾向がある。
【００４５】
熱処理の時間は特に制限されるものではない。所望の構造を有する無定形アルミニウムケイ酸塩をより効率的に得る場合には、熱処理の時間は、９６時間（４日）以内であることが好ましい。熱処理の時間が９６時間以下であると、より効率的に所望の無定形アルミニウムケイ酸塩を製造することができる。
【００４６】
（ｄ）第二洗浄工程（脱塩及び固体分離）
合成工程において熱処理して得られた生成物は、第二洗浄工程において脱塩及び固体分離に供される。これにより優れたＨＦ吸着能を有する無定形アルミニウムケイ酸塩を得ることができる。これは、例えば、以下のように考えることができる。すなわち合成工程において熱処理して得られた生成物は、無定形アルミニウムケイ酸塩の吸着サイトが共存イオンで塞がれている場合があり、期待する程のＨＦ吸着能は得られない場合がある。そのため、合成工程で得られた生成物としての無定形アルミニウムケイ酸塩から共存イオンの少なくとも一部を、脱塩及び固体分離することにより除去する第二洗浄工程を行うことにより、優れたＨＦ吸着能を有する所望の無定形アルミニウムケイ酸塩を得ることができると考えることができる。
【００４７】
第二洗浄工程では、洗浄（脱塩及び固体分離）処理により、ケイ酸イオン以外のアニオン及びアルミニウムイオン以外のカチオンの少なくとも一部を除去できればよい。第二洗浄工程で適用される洗浄処理としては、合成工程前の第一洗浄工程と同様の操作であっても、異なる操作であってもよい。
第二洗浄工程は、共存イオンの濃度が所定の濃度以下になるように行うことが好ましい。ここで共存イオンの濃度としては、例えば、第二洗浄工程で得られる固体分離されたものを、濃度が６０ｇ／Ｌとなるように純水に分散させた場合、５００ｍｍｏｌ／Ｌ以下とすることができる。このような共存イオン濃度とするには、具体的には例えば、第二洗浄工程で得られる固体分離されたものを、濃度が６０ｇ／Ｌとなるように純水に分散させた場合に、その分散液の電気伝導率が４．０Ｓ／ｍ以下となるように行うことが好ましく、１．０ｍＳ／ｍ〜３．０Ｓ／ｍとなるように行うことがより好ましく、１．０ｍＳ／ｍ〜２．０Ｓ／ｍとなるように行うことが更に好ましい。
分散液の電気伝導率が４．０Ｓ／ｍ以下であると、より優れたＨＦ吸着能を有する無定形アルミニウムケイ酸塩が得られやすくなる傾向がある。
【００４８】
第二洗浄工程を、遠心分離を用いて行う場合、例えば、以下のようにして行うことができる。熱処理後に得られた生成物に溶媒を添加して混合溶液を得る。混合溶液にアルカリ等を加えてｐＨを５〜１０に調整する。ｐＨを調整した混合溶液を遠心分離した後、上澄み溶液を排出してゲル状沈殿物として固体分離する。次いで、固体分離されたものを溶媒に再分散させる。その際、分散液の容積を、遠心分離前と同じ容積に戻すことが好ましい。再分散させた分散液を同様にして遠心分離して脱塩及び固体分離する操作を繰り返すことで、共存イオンの濃度を所定の濃度以下、例えば、３質量％以下にすることができる。
【００４９】
第二洗浄工程においては、混合溶液のｐＨを、例えば５〜１０に調整することが好ましく、８〜１０に調整することがより好ましい。ｐＨ調整に用いるアルカリは特に制限されない。ｐＨ調整に用いるアルカリとしては、好ましくは、水酸化ナトリウム及びアンモニアが挙げられる。
【００５０】
第二洗浄工程における溶媒としては、加熱処理後の生成物と溶媒和し易いものを適宜選択して使用することができ、溶媒としては、具体的には、水、エタノール等を使用することができる。溶媒としては、共存イオンの低減、及び、取扱の容易さから、水を用いることが好ましく、純水を用いることがより好ましい。なお、繰り返し複数回の洗浄を行う際は、混合溶液のｐＨ調整を省略することが好ましい。
【００５１】
なお、ここで述べる「第二洗浄工程後の分散液」とは、第二洗浄工程を終了した後に溶媒を加えて、第二洗浄工程を行う前の容積と同じ容積に戻した分散液を意味する。用いる溶媒は、原料と溶媒和し易いものから適宜選択して使用することができ、具体的には、水、エタノール等を使用することができる。無定形アルミニウムケイ酸塩における共存イオンの残存量の低減、及び、取扱いの容易さから、水を用いることが好ましい。
【００５２】
第二の洗浄工程で得られた固体分離物（無定形アルミニウムケイ酸塩を含む沈殿物）を熱処理して乾燥することにより、無定形アルミニウムケイ酸塩粉末が得られる。熱処理の温度は、３０℃〜１８０℃であることが好ましく、４０℃〜１５０℃であることがより好ましく、５０℃〜１４０℃であることが更に好ましい。
【００５３】
［炭素被覆］
アルミニウムケイ酸塩複合体では、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面の一部又は全部に炭素が配置されている。図１〜図５は、アルミニウムケイ酸塩複合体の構成の例を示す概略断面図である。
図１では、炭素４０が無定形アルミニウムケイ酸塩５０の表面全体を被覆している。図２では、炭素４０が無定形アルミニウムケイ酸塩５０の表面全体を被覆しているが、炭素４０の厚みにばらつきがある。また、図３では、炭素４０が無定形アルミニウムケイ酸塩５０の表面に部分的に存在し、無定形アルミニウムケイ酸塩５０の表面には、炭素４０で覆われていない部分がある。図４では、無定形アルミニウムケイ酸塩５０の表面に、無定形アルミニウムケイ酸塩５０よりも小さい粒径を有する炭素４０の粒子が存在している。図５は、図４の変形例であり、炭素４０の粒子形状が鱗片状となっている。なお、図１〜図５では、無定形アルミニウムケイ酸塩５０の形状は、模式的に球状（断面形状としては円）で表されているが、球状、ブロック状、鱗片状、断面形状が多角形の形状（角のある形状）等のいずれであってもよい。
【００５４】
また、微細な無定形アルミニウムケイ酸塩が集合、結合又は凝集して粒子を形成している場合、粒子表面の少なくとも一部又は全部に炭素が配置されていればよく、集合、結合又凝集によって粒子内部に細孔を有する場合、細孔内の一部又は全部に炭素が配置されていてもよい。
【００５５】
無定形アルミニウムケイ酸塩の内部（無定形アルミニウムケイ酸塩が集合、結合又は凝集して形成された粒子の内部に細孔を有する場合の細孔内等の、無定形アルミニウムケイ酸塩の外観に現れない部分）に炭素が配置されているか否かは、以下の方法によって確認することができる。
すなわち、無定形アルミニウムケイ酸塩の内部の状態は、試料を熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）に埋め込み硬化して成形加工した後、機械的に研磨することで無定形アルミニウムケイ酸塩の内部を露出させ、内部にあたる部分を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することで確認することができる。無定形アルミニウムケイ酸塩の内部に炭素が配置されているか否かは、上記のＳＥＭでの観察結果から、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）にて確認することができる。
【００５６】
［アルミニウムケイ酸塩複合体の特性］
アルミニウムケイ酸塩複合体は、炭素含有率がアルミニウムケイ酸塩複合体全体の０．１質量％〜５０質量％であることが好ましい。炭素含有率が０．１質量％以上であれば、アルミニウムケイ酸塩複合体の水分吸着率がより低減する傾向があり、５０質量％以下であれば、アルミニウムケイ酸塩複合体のＨＦ吸着能をより有効に活用できる傾向がある。アルミニウムケイ酸塩複合体における炭素含有比率は、０．５質量％〜４０質量％であることがより好ましく、１質量％〜３０質量％であることが更に好ましい。
アルミニウムケイ酸塩複合体における炭素含有率は、示差熱−熱重量分析装置（ＴＧ−ＤＴＡ）を用いて、２０℃／分の昇温速度で、大気雰囲気、８００℃、２０分保持での質量減少率にて測定される。
【００５７】
アルミニウムケイ酸塩複合体について励起波長５３２ｎｍのレーザーラマン分光測定により求めたプロファイルの中で、１３６０ｃｍ−１付近に現れるピークの強度をＩｄ、１５８０ｃｍ−１付近に現れるピークの強度をＩｇとし、その両ピークの強度比Ｉｄ／Ｉｇ（Ｄ／Ｇ）をＲ値とした際、そのＲ値が、０．１〜５．０であることが好ましく、０．３〜３．０であることがより好ましく、０．５〜１．５であることが更に好ましい。Ｒ値が０．１以上であると、非晶質炭素による表面被覆効果が優れる傾向があり、５．０以下であると表面被覆炭素量が過剰となるのを防ぐ傾向がある。
ここで、１３６０ｃｍ−１付近に現れるピークとは、通常、炭素の非晶質構造に対応すると同定されるピークであり、例えば、１３００ｃｍ−１〜１４００ｃｍ−１に観測されるピークを意味する。また１５８０ｃｍ−１付近に現れるピークとは、通常、炭素の結晶構造に対応すると同定されるピークであり、例えば、１５３０ｃｍ−１〜１６３０ｃｍ−１に観測されるピークを意味する。
なお、Ｒ値は、ラマンスペクトル測定装置（例えば、日本分光株式会社、ＮＳＲ−１０００型、励起波長５３２ｎｍ）を用い、測定範囲（８３０ｃｍ−１〜１９４０ｃｍ−１）全体をベースラインとして求めることができる。
【００５８】
アルミニウムケイ酸塩複合体の体積基準の平均粒子径は、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、０．５μｍ〜５０μｍであることがより好ましく、１μｍ〜３０μｍであることが更に好ましい。アルミニウムケイ酸塩複合体の体積平均粒子径が０．１μｍ以上であると、粉体のハンドリング性が向上する傾向があり、１００μｍ以下であると、アルミニウムケイ酸塩複合体を含む分散液を用いて塗膜を形成する等の場合に、均質な膜が得られる傾向がある。アルミニウムケイ酸塩複合体の体積平均粒子径は、上述した無定形アルミニウムケイ酸塩の体積平均粒子径の測定方法と同様にして測定できる。
【００５９】
［アルミニウムケイ酸塩複合体の製造方法］
アルミニウムケイ酸塩複合体の製造方法は、無定形アルミニウムケイ酸塩を得る工程と、得られた無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与する炭素付与工程とを含み、必要に応じて他の工程を含んでいてもよい。
【００６０】
（無定形アルミニウムケイ酸塩を得る工程）
無定形アルミニウムケイ酸塩を得る工程は、炭素を付与する対象となる無定形アルミニウムケイ酸塩を得ることができればよく、無定形アルミニウムケイ酸塩を準備することを含む工程であってもよく、ケイ酸源とアルミニウム源とからアルミニウムケイ酸塩を製造することを含む工程であってもよい。無定形アルミニウムケイ酸塩を製造する方法については、各種アルミニウムケイ酸塩に関して既述した方法を適用し得る。無定形アルミニウムケイ酸塩を準備することとしては、市販品等を入手してそのまま用いることが挙げられる。
【００６１】
（炭素付与工程）
炭素付与工程では、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与する。これにより、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素が配置される。無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与する方法としては、特に制限はなく、湿式混合法、乾式混合法、化学蒸着法等の方法が挙げられる。無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に付与される炭素の厚みを揃えやすく、かつ反応系の制御が容易で、大気圧下での処理が可能であるという点から、湿式混合法又は乾式混合法が好ましい。
【００６２】
湿式混合法の場合は、例えば、無定形アルミニウムケイ酸塩と、炭素源を溶媒に溶解させた溶液と、を混合し、炭素源の溶液を無定形アルミニウムケイ酸塩表面に付着させ、必要に応じて溶媒を除去し、その後、不活性雰囲気下で熱処理することにより炭素源を炭素化させて炭素を付与することができる。なお、炭素源が溶媒に溶解しない等の場合は、炭素源を分散媒中に分散させた分散液とすることもできる。
炭素源の溶液又は分散液における炭素源の含有率は、分散のし易さの観点から０．０１質量％〜３０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることがより好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが更に好ましい。無定形アルミニウムケイ酸塩と炭素源との混合比（無定形アルミニウムケイ酸塩：炭素源）としては、ＨＦ吸着能と、より低い吸着水量との両立の観点から、質量比で１００：１〜１００：５００であることが好ましく、１００：５〜１００：３００であることがより好ましい。
【００６３】
乾式混合法の場合は、例えば、無定形アルミニウムケイ酸塩と炭素源とを固体同士で混合して混合物とし、この混合物を不活性雰囲気下で熱処理することにより炭素源を炭素化させて、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与することができる。なお、無定形アルミニウムケイ酸塩と炭素源とを混合する際、力学的エネルギーを加える処理（例えば、メカノケミカル処理）を施してもよい。
無定形アルミニウムケイ酸塩と炭素源とを固体同士で混合する際の無定形アルミニウムケイ酸塩と炭素源との混合比（無定形アルミニウムケイ酸塩：炭素源）としては、ＨＦ吸着能と、より低い水分吸着率との両立の観点から、質量比で１００：１〜１００：５００であることが好ましく、１００：５〜１００：３００であることがより好ましい。
【００６４】
化学蒸着法の場合は、公知の方法が適用でき、例えば、炭素源を気化させたガスを含む雰囲気中で無定形アルミニウムケイ酸塩を熱処理することで、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与することができる。
【００６５】
湿式混合法又は乾式混合法によって無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与する場合、前記炭素源としては、特に制限はないが、熱処理により炭素を残し得る化合物であればよく、具体的には、フェノール樹脂、スチレン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリブチラール等の高分子化合物；エチレンヘビーエンドピッチ、石炭ピッチ、石油ピッチ、コールタールピッチ、アスファルト分解ピッチ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等を熱分解して生成するＰＶＣピッチ、ナフタレン等を超強酸存在下で重合させて作製されるナフタレンピッチ等のピッチ類；デンプン、セルロース等の多糖類；などが挙げられる。これら炭素源は、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６６】
化学蒸着法によって炭素を付与する場合、炭素源としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素等のうち、気体状又は容易に気体化可能な化合物を用いることが好ましい。具体的には、メタン、エタン、プロパン、トルエン、ベンゼン、キシレン、スチレン、ナフタレン、アントラセン等の炭化水素、クレゾール等のこれらの炭化水素の誘導体などが挙げられる。これらの炭素源は、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６７】
炭素源を炭素化するための熱処理温度は、炭素源が炭素化する温度であれば特に制限されず、５００℃以上であることが好ましく、６００℃以上であることがより好ましく、７００℃以上であることが更に好ましい。また、炭素を低結晶性とする観点からは、１３００℃以下であることが好ましく、１２００℃以下であることがより好ましく、１１００℃以下であることが更に好ましい。
【００６８】
熱処理時間は、用いる炭素源の種類又はその付与量によって適宜選択され、例えば、０．１時間〜１０時間が好ましく、０．５時間〜５時間がより好ましい。
【００６９】
なお、熱処理は、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下で行うことが好ましい。熱処理装置は、加熱機構を有する反応装置であれば特に限定されず、連続法、回分法等での処理が可能な加熱装置などが挙げられる。具体的には、流動層反応炉、回転炉、竪型移動層反応炉、トンネル炉、バッチ炉等をその目的に応じ適宜選択することができる。
【００７０】
熱処理により得られた熱処理物は個々の粒子が凝集している場合があるため、解砕処理することが好ましい。また、所望の平均粒子径への調整が必要な場合は更に粉砕処理を行ってもよい。
【００７１】
また、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与する別の方法としては、例えば、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に付与する炭素として、ソフトカーボン、ハードカーボン等の非晶質炭素、黒鉛などの炭素質物質を用いる方法が挙げられる。この方法によれば、図４及び図５に示すような、炭素４０が粒子として無定形アルミニウムケイ酸塩５０の表面に存在する形状のアルミニウムケイ酸塩複合体を作製することもできる。前記炭素質物質を用いる方法としては、上述した湿式混合法又は前記乾式混合法を応用することができる。
【００７２】
湿式混合法を応用する場合は、炭素質物質の粒子と、分散媒とを混合して分散液とし、この分散液と無定形アルミニウムケイ酸塩とを更に混合することにより、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に分散液を付着させ、それを乾燥後に熱処理することで作製される。また、結着剤を用いる場合には、炭素質物質の粒子と、結着剤となる有機化合物（熱処理により炭素を残し得る化合物）と分散媒とを混合して混合物とし、この混合物と無定形アルミニウムケイ酸塩とを更に混合することにより、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に混合物を付着させ、それを乾燥後に熱処理することで、無定形アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与することもできる。前記有機化合物としては、熱処理により炭素を残し得る化合物であれば特に制限はない。また、湿式混合法を応用する場合の熱処理条件は、前記炭素源を炭素化するための熱処理条件を適用することができる。
【００７３】
乾式混合法を応用する場合は、炭素質物質の粒子と、無定形アルミニウムケイ酸塩とを固体同士で混合して混合物とし、この混合物に必要に応じて力学的エネルギーを加える処理（例えば、メカノケミカル処理）を行うことで作製される。なお、乾式混合法を応用する場合においても、無定形アルミニウムケイ酸塩中にケイ素の結晶子を生成させるために、熱処理を行うことが好ましい。乾式混合法を応用する場合の熱処理条件は、前記炭素源を炭素化するための熱処理条件を適用することができる。
【００７４】
無定形アルミニウムケイ酸塩を製造により得る場合には、アルミニウムケイ酸塩複合体の製造方法は、無定形アルミニウムケイ酸塩を得る工程のいずれかの段階で炭素源を供給して、無定形アルミニウムケイ酸塩を得る際に表面に炭素を配置させて、アルミニウムケイ酸塩複合体を得る製造方法であってもよい。この製造方法では、合成又は脱塩後の無定形アルミニウムケイ酸塩の分散液に炭素源を供給し、得られた炭素源を含有する無定形アルミニウムケイ酸塩分散液を、炭素源を炭素化するための熱処理に供することができる。炭素源含有分散液を熱処理することにより、表面に炭素を有するアルミニウムケイ酸塩複合体が得られる。
【００７５】
無定形アルミニウムケイ酸塩の分散液に炭素源を供給する場合、分散液中の炭素源の含有率は、０．００５質量％〜５質量％であることが好ましく、０．０１質量％〜３質量％であることがより好ましく、０．０５質量％〜１．５質量％であることが更に好ましい。炭素源の含有率を０．００５質量％以上とすることにより、アルミニウムケイ酸塩複合体の導電性が向上する傾向があり、５質量％以下とすることにより、アルミニウムケイ酸塩複合体のＨＦ吸着能をより有効に活用できる傾向がある。
【００７６】
＜用途＞
本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体は、炭素を表面に有しない無定形アルミニウムケイ酸塩と比較して吸着水量が少ないので、炭素を表面に有しない無定形アルミニウムケイ酸塩よりも非水系溶媒又は有機溶媒に分散しやすい。更にＢＥＴ比表面積が小さいため、溶媒等と接触した場合に副反応を起こしにくく、非水系溶媒又は有機溶媒に無定形アルミニウムケイ酸塩を分散させて用いる種々の用途に好適に用いられる。また、吸着水量が少ないため、可能な限りに少ない水分であることが求められる用途にも、本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体は利用可能である。本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体は、ＳｉとＡｌとによるイオン交換能を有し、かつ炭素が表面に配置されていることにより吸着水量が低減されているので、例えば、空気浄化フィルタ、水処理材、光吸収フィルム、有機溶剤、非水溶媒のイオン交換フィルタ、電磁波シールドフィルム、半導体封止材及び電子材料の一成分として好適に用いられる。
【実施例】
【００７７】
次に、実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７８】
−無定形アルミニウムケイ酸塩の製造（製造例１）−
濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸アルミニウム（Ａｌ２（ＳＯ４）３）水溶液４２０ｇに、濃度２ｍｏｌ／Ｌの珪酸ソーダ３号（Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２）水溶液を４２０ｇ加え、３０分間攪拌した。この溶液をポリプロピレン製の密閉容器に入れ、９８℃で５時間加熱した。 加熱後溶液に、濃度２５質量％の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液を１３２ｇ添加し、ｐＨ＝９に調整した。ｐＨ調整した溶液に硝酸アンモニウムを３４ｇ添加して３０分間攪拌後、遠心分離装置（コクサン社製：ＨＬ−７α）を用いて、回転速度４０００回転／分で、３分間の遠心分離を行った。遠心分離後、上澄み溶液を排出し、排出量と同量のイオン交換水をゲル状沈殿物に対して加え、再分散させた。このような遠心分離による脱塩処理を３回行った。脱塩処理３回目の上澄み液をＨＯＲＩＢＡ社製：Ｆ−５５及び導電率セル：９３８２−１０Ｄを用いて、常温（２５℃）で導電率を測定したところ、０．０９Ｓ／ｍであった。脱塩処理３回目の上澄み排出後に得たゲル状沈殿物を、１１０℃で１０時間乾燥して８２ｇの粉末を得た。この粉末をジェットミルにて平均粒径５μｍとなるように粉砕処理した。このようにして得た無定形アルミニウムケイ酸塩を試料Ａとした。
【００７９】
−無定形アルミニウムケイ酸塩の製造（製造例２）−
濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸アルミニウム（Ａｌ２（ＳＯ４）３）水溶液４２０ｇに、濃度２ｍｏｌ／Ｌの珪酸ソーダ３号（Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２）水溶液を４２０ｇ加え、３０分間攪拌した。この溶液をポリプロピレン製の密閉容器に入れ、９８℃で５時間加熱した。 加熱後溶液に、濃度２５質量％の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液を１３２ｇ添加し、ｐＨ＝９に調整した。ｐＨ調整した溶液を３０分間攪拌後、遠心分離装置（コクサン社製：ＨＬ−７α）を用い、回転速度４０００回転／分で、３分間の遠心分離を行った。遠心分離後、上澄み溶液を排出し、排出量と同量のイオン交換水をゲル状沈殿物に対して加え、再分散させた。このような遠心分離による脱塩処理を３回行った。脱塩処理３回目の上澄み液をＨＯＲＩＢＡ社製：Ｆ−５５及び導電率セル：９３８２−１０Ｄを用いて、常温（２５℃）で導電率を測定したところ、０．０８Ｓ／ｍであった。脱塩処理３回目の上澄み排出後に得たゲル状沈殿物を、１１０℃で１０時間乾燥して８５ｇの粉末を得た。この粉末をジェットミルにて平均粒径５μｍとなるように粉砕処理した。このようにして得た無定形アルミニウムケイ酸塩を試料Ｂとした。
【００８０】
［実施例１］
上記の試料Ａを用いて、アルミニウムケイ酸塩複合体Ａを以下のようにして製造した。
試料Ａとポリビニルアルコール粉末（和光純薬工業株式会社）とを１００：７０の質量比で混合し、窒素雰囲気下、１０００℃で１時間焼成した。これをアルミニウムケイ酸塩複合体Ａとした。
ＩＣＰ発光分光装置（株式会社日立製作所、Ｐ−４０１０）を用いて、常法により試料Ａの元素分析を行ったところ、元素モル比Ｓｉ／Ａｌは２．０であった。
粉末Ｘ線回折装置（株式会社リガク、Ｇｅｉｇｅｒｆｌｅｘ  ＲＡＤ−２Ｘ）を用いて、以下の測定条件で試料Ａの粉末Ｘ線回折分析を行った。その結果、図６に示すようにムライト構造を示すピークは観測されず、２θ＝２４°近辺にブロードなピークが観測された。
−測定条件−
・Ｘ線源：ＣｕＫα線
・発散スリット：１°
・散乱スリット：１°
・受光スリット：０．３０ｍｍ
・Ｘ線出力：４０ｋＶ、４０ｍＡ
【００８１】
得られたアルミニウムケイ酸塩複合体Ａの炭素含有率を、示差熱−熱重量分析装置（ＴＧ−ＤＴＡ）を用いて、２０℃／分の昇温速度で、１０００℃２０分保持での質量減少率にて測定したところ、１５質量％であった。
また、得られたアルミニウムケイ酸塩複合体ＡのＲ値を、以下の条件で測定したところ、１．０であった。ラマン分光測定法によるマッピングを行い、アルミニウムケイ酸塩複合体Ａの表面の被覆状態を確認したところ、炭素により被覆されていない部分が非常に少なく、表面のほとんどの部分が炭素により被覆されている状態が確認できた。
【００８２】
Ｒ値の測定には、ラマンスペクトル測定装置（日本分光株式会社、ＮＳＲ−１０００型）を用い、得られたスペクトルは下記範囲をベースラインとした。測定条件は、下記の通りとした。
・レーザー波長：５３２ｎｍ
・照射強度：１．５ｍＷ（レーザーパワーモニターでの測定値）
・照射時間：６０秒
・照射面積：４μｍ２
・測定範囲：８３０ｃｍ−１〜１９４０ｃｍ−１
・ベースライン：１０５０ｃｍ−１〜１７５０ｃｍ−１
【００８３】
なお、得られたスペクトルの波数は、基準物質であるインデン（和光純薬工業株式会社、和光一級）について前記と同一条件で測定して得られる各ピークの波数と、インデンの各ピークの波数理論値との差から求めた検量線を用いて補正した。
補正後に得られたラマンスペクトルの中で、１３６０ｃｍ−１付近に現れるピークの強度をＩｄ、１５８０ｃｍ−１付近に現れるピークの強度をＩｇとし、その両ピークの強度比Ｉｄ／Ｉｇ（Ｄ／Ｇ）をＲ値として求めた。
【００８４】
マッピングは、Ｒ値の測定で用いたものと同一のラマンスペクトル測定装置を使用し、同一の条件で行った。
【００８５】
アルミニウムケイ酸塩複合体ＡのＢＥＴ比表面積を、窒素吸着能に基づいて測定した。その結果、アルミニウムケイ酸塩複合体ＡのＢＥＴ比表面積は２０ｍ２／ｇであった。また、アルミニウムケイ酸塩複合体Ａの体積平均粒子径を測定した。その結果、体積平均粒子径は５．０μｍであった。
【００８６】
アルミニウムケイ酸塩複合体Ａの水分吸着率を、前記手法で測定した。その結果、水分吸着率は１．４％であった。
アルミニウムケイ酸塩複合体ＡのＨＦ吸着量を、前記手法で測定した。その結果、ＨＦ吸着量は２．１ｍｇ／ｇであった。
【００８７】
［比較例１］
上記の試料Ｂを用いて、アルミニウムケイ酸塩複合体Ａと同様の方法にて作製したものをアルミニウムケイ酸塩複合体Ｂとした。
ＩＣＰ発光分光装置（株式会社日立製作所、Ｐ−４０１０）を用いて、常法により試料Ｂの元素分析を行ったところ、元素モル比Ｓｉ／Ａｌは２．０であった。
粉末Ｘ線回折装置（株式会社リガク、Ｇｅｉｇｅｒｆｌｅｘ  ＲＡＤ−２Ｘ）を用いて、実施例１と同じ測定条件で試料Ｂの粉末Ｘ線回折分析を行った。その結果、図６に示すようにムライト構造を示すピークは観測されず、２θ＝２４°近辺にブロードなピークが観測された。
【００８８】
アルミニウムケイ酸塩複合体Ｂの炭素含有率を、示差熱−熱重量分析装置（ＴＧ−ＤＴＡ）を用いて、２０℃／分の昇温速度で、１０００℃、２０分保持での質量減少率にて測定したところ、１５質量％であった。
また、得られたアルミニウムケイ酸塩複合体ＢのＲ値を、上記と同一の条件で測定したところ、１．０であった。ラマン分光測定法によるマッピングを行い、アルミニウムケイ酸塩複合体Ｂの表面の被覆状態を確認したところ、炭素により被覆されていない部分が非常に少なく、表面のほとんどの部分が炭素により被覆されている状態が確認できた。
【００８９】
アルミニウムケイ酸塩複合体ＢのＢＥＴ比表面積を窒素吸着能に基づいて測定した。その結果、アルミニウムケイ酸塩複合体ＢのＢＥＴ比表面積は２０ｍ２／ｇであった。また、アルミニウムケイ酸塩複合体Ｂの体積平均粒子径を測定した。その結果、体積平均粒子径は５．０μｍであった。
【００９０】
アルミニウムケイ酸塩複合体Ａの水分吸着率を、前記手法で測定した。その結果、水分吸着率は１．４％であった。
アルミニウムケイ酸塩複合体ＡのＨＦ吸着量を、前記手法で測定した。その結果、ＨＦ吸着量は１．４ｍｇ／ｇであった。
【００９１】
【表１】
2018065719.tif 000002
【００９２】
表１に示す結果からわかるように、Ｓ／Ａｌ比が０．０４であるアルミニウムケイ酸塩複合体Ａは、Ｓ／Ａｌ比が０．０１であるアルミニウムケイ酸塩複合体Ｂと比較して、ＢＥＴ比表面積及び水分吸着率が同等であるが、ＨＦ吸着量が約１．５倍であった。これは、Ｓ／Ａｌ比の増大に伴い、アルミニウムケイ酸塩複合体中に、交換性アニオンである硫酸イオンの量が増すことで、フッ化物イオンとのイオン交換反応が向上したためであると考えられる。
【００９３】
以上の結果から、本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体は、ＢＥＴ比表面積及び水分吸着率が低く、ＨＦ吸着能が高いアルミニウムケイ酸塩複合体であることがわかる。また本実施形態のアルミニウムケイ酸塩複合体は、ＳｉとＡｌとによるイオン交換能と炭素付与による低い水分吸着率を有するので、例えば、空気浄化フィルタ、水処理材、光吸収フィルム、電磁波シールドフィルム、有機溶剤、非水溶媒のイオン交換フィルタ、半導体封止材及び電子材料の一成分として好適に利用可能である。また、比表面積が小さく、非水系溶媒の種類によっては接触界面で副反応を起こしやすい用途、例えばリチウムイオン二次電池部材として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００９４】
４０  炭素
５０  アルミニウムケイ酸塩
【図１】
2018065719.tif 000003
【図２】
2018065719.tif 000004
【図３】
2018065719.tif 000005
【図４】
2018065719.tif 000006
【図５】
2018065719.tif 000007
【図６】
2018065719.tif 000008