【手続補正書】
【提出日】平成27年5月8日(2015.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィロケイ酸塩の表面上で均質に堆積した無機リン酸塩粒子が階層的に秩序化された構造体の製造方法であって、
ａ）無機リン酸塩の前駆体化合物の酸性溶液を得る工程、
ｂ）水性媒体を用いてフィロケイ酸塩粒子分散液を調製し、少なくとも１種の酸を添加して該フィロケイ酸塩分散液を酸性化することにより、酸性分散液を得る工程、
ｃ）工程ａ）で得られた酸性溶液と、工程ｂ）で得られた分散液を混合する工程、
ｄ）撹拌しながら、フィロケイ酸塩粒子上に、対応する無機リン酸塩が堆積するのに必要なｐＨ値に到達するまで、工程ｃ）で得られた混合物に塩基を添加し、フィロケイ酸塩表面に担持された、均質に分散したサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズの無機リン酸塩粒子が階層的に秩序化された構造体を生成する工程を含む、製造方法。
【請求項２】
無機リン酸塩の前駆体化合物の酸性溶液が、少なくともリン酸を含有する酸性溶液中に少なくとも１種のカチオンの前駆体化合物を溶解させることにより得られる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
工程ａ）における無機リン酸塩の前駆体化合物の酸性溶液が、
ａ１）無機リン酸塩の少なくとも１種の前駆体カチオン化合物の溶液または分散液を調製する工程、および
ａ２）少なくともリン酸を含有する酸性溶液を、工程ａ１）で調製した溶液または分散液に添加する工程、
を用いることにより得られる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
工程ｄ）の後に、
ｅ）固体／液体分離工程を用いることにより、水性分散液のフィロケイ酸塩表面に担持され、均質に分散したサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズの無機リン酸塩粒子が階層的に秩序化された構造体を分離し、次いで、溶液中の未堆積試薬を除去するために、水を用いて、階層的に秩序化された構造体を洗浄する工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
工程ｄ）またはｅ）の後に、
工程ｆ）フィロケイ酸塩表面に均質に分散し担持されたサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズの無機リン酸塩粒子が階層的に秩序化された構造体の表面を有機化するために、有機修飾剤またはカップリング剤を添加する工程を更に含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
階層的に秩序化された構造体の固体／液体分離が、圧濾器、加圧濾過器、真空濾過器、回転真空濾過器およびヌーチェ濾過器から選択される濾過装置を用いる濾過工程または遠心分離工程により行われる、請求項４または５に記載の製造方法。
【請求項７】
工程ｄ）、ｅ）またはｆ）の後に、
ｇ）大気圧乾燥、低圧下または真空下で乾燥を行うことにより、階層的に秩序化された構造体中に残留する水または水分を除去する工程を更に含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
工程ｇ）の後に、
ｈ）粉状生成物を得るために、乾燥した階層的に秩序化された構造体を粉砕または解砕する工程をさらに含む、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
工程ｅ）またはｆ）の後に、
ｉ）衝撃乾燥ミルを用いて階層的に秩序化された構造体を粉砕しながら乾燥する工程
をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
無機リン酸塩のカチオンが、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、Ｓｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＮＨ４ＯＨ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
無機カチオンモル／リン酸モル比が５：１から１：１．２の間で変化する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
フィロケイ酸塩が層状または針状形態を備える２：１フィロケイ酸塩型である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
２：１フィロケイ酸塩型が、二八面体スメクタイト、三八面体スメクタイト、セピオライト、アタパルジャイトまたはそれらの混合物である、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
スメクタイトが、モンモリロナイト、サポナイト、スチブンサイト、バイデライト、ノントロナイトまたはヘクトライト種あるいはそれらの混合物である、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
セピオライトが、レオロジー的グレードセピオライトである、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１６】
アタパルジャイトが、レオロジー的グレードアタパルジャイトである、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１７】
工程ｂ）における水性媒体を用いるフィロケイ酸塩分散液が、１重量％〜２５重量％、好ましくは４重量％〜１２重量％フィロケイ酸塩濃度を有する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
工程ｂ）におけるフィロケイ酸塩分散液のｐＨが３未満のｐＨにて酸で調整される請求項１〜１７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１９】
ｐＨを調整するのに使用する酸が、有機酸または無機酸、好ましくは４未満のｐＫａを有する無機酸である、請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
酸が、リン酸、硫酸、塩酸、硝酸およびそれらの混合物から選択される、請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
工程ｂ）におけるフィロケイ酸塩分散液が、高せん断にて、周速度が１０ｍ／ｓより速い、好ましくは機械的撹拌器を用いて行われる、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２２】
階層的に秩序化された構造体における無機リン酸塩／フィロケイ酸塩の重量比が、７０重量部の無機リン酸塩と３０重量部のフィロケイ酸塩から、３０重量部の無機リン酸塩と７０重量部のフィロケイ酸塩の範囲に変化し、好ましくは６０重量部の無機リン酸塩と４０重量部のフィロケイ酸塩から、４０重量部の無機リン酸塩と６０重量部のフィロケイ酸塩の範囲に変化する、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２３】
フィロケイ酸塩粒子が１５０μｍ未満の平均粒径、好ましくは４５μｍ未満の平均粒径、およびより好ましくは１０μｍ未満の平均粒径を有する、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２４】
フィロケイ酸塩上に堆積し担持された無機リン酸塩粒子が、１μｍ未満の粒径、好ましくは１００ｎｍ未満の粒径を有する、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２５】
工程ｆ）で用いる有機修飾剤が、第四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、ポリアミネート、ポリグリコール、シリコンオイル、ポリジメチルシロキサン、有機金属化合物、アミンおよびポリアミンならびにそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２６】
有機金属化合物が、有機シラン、好ましくは、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、アルキルアミントリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−(２−アミノエチル）−３−アミノプロピル−メチルジメトキシシラン、ケチミノプロピルトリエトキシシラン、３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシランおよびアミノプロピルトリメトキシシラン、
有機チタン酸塩、 
有機ジルコン酸塩
およびそれらの任意の組み合わせ
を含む群から選択される、請求項２５に記載の製造方法。
【請求項２７】
第四級アンモニウム塩が、トリメチルアルキルアンモニウム、ジメチルベンジルアルキルアンモニウム、ジメチルジアルキルアンモニウム、メチルベンジルジアルキルアンモニウム、ジメチルアルキル２−エチルヘキシルアンモニウムおよびメチルアルキルビス−２−ヒドロキシエチルアンモニウム塩(該アルキル鎖が少なくとも１２の炭素原子を有し、獣脂または水素化獣脂などの天然由来または合成由来である)を含む群から選択され；
ホスホニウム塩は、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウム、トリブチル（テトラデシル）ホスホニウム、テトラブチルホスホニウムおよびテトラｎ−オクチルホスホニウム塩を含む群から選択される、請求項２５に記載の製造方法。
【請求項２８】
階層的に秩序化された構造体におけるフィロケイ酸塩上に堆積し担持された無機リン酸塩が、
リン酸アルミニウム、
一塩基性リン酸アルミニウム、
二塩基性リン酸アルミニウム、
それらの組み合わせ
を含む群から選択される、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２９】
階層的に秩序化された構造体のフィロケイ酸塩がセピオライトである、請求項２７または２８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項３０】
階層的に秩序化された構造体におけるアルミニウム／セピオライトリン酸塩の重量比が５０：５０である請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３１】
アルミニウム／セピオライトリン酸塩の重量比が５０：５０である階層的に秩序化された構造体が第四級アンモニウム塩で表面修飾される、請求項３０に記載の製造方法。
【請求項３２】
第四級アンモニウム塩がジメチルジ（水素化獣脂）アンモニウム塩である、請求項３１に記載の製造方法。
【請求項３３】
ジメチルジ（水素化獣脂）アンモニウム塩の含有量が、アルミニウム/セピオライトリン酸塩の階層的に秩序化された構造体の重量に対して１０重量％〜３０重量％である、請求項３２に記載の製造方法。
【請求項３４】
階層的に秩序化された構造体が、物理的な乾式または湿式方法を用いて、他の有機材料粒子または無機材料粒子と混合される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項３５】
フィロケイ酸塩の表面で均質に担持された少なくとも１種の無機カチオンのサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズリン酸塩粒子が階層的に秩序化された構造体。
【請求項３６】
無機リン酸カチオンが、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、Ｓｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＮＨ４ＯＨ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓおよびそれらの混合物から群から選択される、請求項３５に記載のサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子が階層的に秩序化された構造体。
【請求項３７】
フィロケイ酸塩が、層状または針状形態を備える２：１フィロケイ酸塩型であり、二八面体スメクタイト、三八面体スメクタイト、セピオライト、アタパルジャイトまたはそれらの混合物から選択される、請求項３５に記載のサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子が階層的に秩序化された構造体。
【請求項３８】
階層的に秩序化された構造体における無機リン酸塩およびフィロケイ酸塩の重量比が、７０重量部の無機リン酸塩と３０重量部のフィロケイ酸塩から、３０重量部の無機リン酸塩と７０重量部のフィロケイ酸塩の範囲で変化する、請求項３５に記載のサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子の階層的に秩序化された構造体。
【請求項３９】
フィロケイ酸塩粒子の平均粒径が、１５０μｍ未満であり、フィロケイ酸塩に堆積し担持された無機リン酸塩粒子の平均粒径が１μｍ未満である、請求項３５に記載のサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子が階層的に秩序化された構造体。
【請求項４０】
請求項３５〜３９のいずれか１項に規定の階層的に秩序化された構造体を含み、粒子が、有機修飾剤またはカップリング剤に結合した、サブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子が階層的に秩序化された修飾構造体。
【請求項４１】
使用する有機修飾剤が、第四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、ポリアミネート、ポリグリコール、シリコンオイル、ポリジメチルシロキサン、有機金属化合物、アミンおよびポリアミンならびにそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項４０に記載のサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子が階層的に秩序化された修飾構造体。
【請求項４２】
階層的に秩序化された構造体または階層的に秩序化された修飾構造体におけるフィロケイ酸塩上に堆積し担持された無機リン酸塩が、
リン酸アルミニウム、
一塩基性リン酸アルミニウム、
二塩基性リン酸アルミニウム、
それらの組み合わせ
を含む群から選択される、請求項３５または４０に記載のサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子が階層的に秩序化された構造体。
【請求項４３】
階層的に秩序化された構造体または階層的に秩序化された修飾構造体のフィロケイ酸塩がセピオライトである、請求項３５または４０に記載のサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子が階層的に秩序化された構造体。
【請求項４４】
請求項１〜３４のいずれか１項に記載の方法により製造されることを特徴とする、請求項３５〜４３のいずれか１項に記載のフィロケイ酸塩の表面に均質に堆積し担持されたサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズリン酸塩粒子が階層的に秩序化された構造体。
【請求項４５】
請求項３５〜４４のいずれか１項に記載されたサブマイクロメートルサイズまたはナノメートルサイズ粒子が階層的に秩序化された構造体を含有する組成物。
【請求項４６】
熱可塑性物質、熱硬化性物質およびエラストマーから選択される１種以上のポリマーを含有することを特徴とする、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４７】
２〜４０重量％の階層的に秩序化された構造体または階層的に秩序化された修飾構造体を含有することを特徴とする、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４８】
燃焼が生じた場合に、難燃性およびセラミック化特性を有する、有機材料、好ましくはポリマーおよびエラストマー材料を提供するための、請求項３５〜３９のいずれか１項に記載の階層的に秩序化された構造体、または請求項４０〜４４のいずれか１項に記載の階層的に秩序化された修飾構造体、あるいは、それらを含有する組成物の使用。