(57)【要約】【課題】実質的に粒子径が均一な無機質球状体を安定して製造する。【解決手段】隔壁で区画された流路中を流速０．００１〜１ｍ／ｓかつ層流状態で流れる有機液体に、隔壁に形成された供給口から無機化合物を含む水性液体を供給して、有機液体が分散質で無機化合物を含む水性液体が分散相であるＷ／Ｏ型エマルジョンを形成した後、該Ｗ／Ｏ型エマルジョン中の無機化合物を含む水性液体を固形化して無機質球状体を製造する方法において、隔壁に形成された供給口の先端部が隔壁から有機液体側に突出していることを特徴とする無機質球状体の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁で区画された流路中を流速０．００１〜１ｍ／ｓかつ層流状態で流れる有機液体に、隔壁に形成された供給口から無機化合物を含む水性液体を供給して、有機液体が分散質で無機化合物を含む水性液体が分散相であるＷ／Ｏ型エマルジョンを形成した後、該Ｗ／Ｏ型エマルジョン中の無機化合物を含む水性液体を固形化して無機質球状体を製造する方法において、隔壁に形成された供給口の先端部が隔壁から有機液体側に突出していることを特徴とする無機質球状体の製造方法。
【請求項２】
無機質球状体が多孔質である請求項１記載の無機質球状体の製造方法。
【請求項３】
前記供給口の先端部の隔壁面からの高さｈが０．０４ｒ≦ｈ≦０．５ｔ（ｒ：供給口の半径、ｔ：水性液体流出方向の流路厚さ）で示される請求項１または２記載の無機質球状体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機質球状体の製造方法に関する。特に、液体クロマトグラフィー用充填材、化粧品用フィラー、触媒担体などに有用な実質的に均一粒子径を持つ無機質球状体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機質球状体を得る方法として種々の方法が知られている。特許文献１には、シリカゾルをスプレードライヤーで球状化し乾燥する方法が開示されている。この方法では、平均粒子径１０μｍ未満のものを作成することが困難であり、また、作成したものの粒度分布幅が広く、粒子表面にくぼみができるなど形状もいびつになりやすい。
【０００３】
特許文献２には、無機化合物水溶液と有機液体とを撹拌混合してＷ／Ｏ型エマルジョンを作成し、該エマルジョン中の無機化合物水溶液の液滴内に無機粒子を沈殿させることにより、無機質球状体を得る方法が開示されている。この方法で得られる無機質球状体は、上記スプレードライヤー法と比較すると粒子径分布は均一であるが、エマルジョンの粒子径分布に依存して、無機質球状体の粒子径分布もまだ広いものであった。
【０００４】
特許文献３には、厚さ方向に貫通した穴を有する高分子膜を通して無機化合物水溶液を有機液体中に注入することでＷ／Ｏ型エマルジョンを作成し、該エマルジョン中の無機化合物水溶液の液滴から無機質球状体を得る方法が開示されている。この方法では、エマルジョンの粒子径分布を狭いものにできるが、粒子径が高分子膜の物性に左右されること、および有機液体の流れが制御されていないことによるエマルジョン粒子径分布が生じるため、無機質球状体の粒子径の均一性という点では不十分であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−１７１５３３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特公昭５７−５５４５４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特開平５−２３５６５号公報（特許請求の範囲）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、実質的に均一な粒子径を有する無機質球状体の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、隔壁で区画された流路中を流速０．００１〜１ｍ／ｓかつ層流状態で流れる有機液体に、隔壁に形成された供給口から無機化合物を含む水性液体を供給して、有機液体が分散質で無機化合物を含む水性液体が分散相であるＷ／Ｏ型エマルジョンを形成した後、該Ｗ／Ｏ型エマルジョン中の無機化合物を含む水性液体を固形化して無機質球状体を製造する方法において、隔壁に形成された供給口の先端部が隔壁から有機液体側に突出していることを特徴とする無機質球状体の製造方法を提供する。
【０００８】
本発明により、走査型電子顕微鏡写真から測定した個数平均粒子径が０．１〜５００μｍであり、粒子径分布の標準偏差を個数平均粒子径で割った値が０．１０以下、さらに好ましくは０．０５以下の無機質球状体が容易に得られる。供給口の先端が突出していない場合に上記値が０．１以下のものが得られる条件で比較しても、さらにその値が低い球状体を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
無機化合物を含む水性液体としては、Ｗ／Ｏ型エマルジョンを形成した後に、沈殿物を形成することができるものであれば、いずれも適用可能である。無機化合物の水溶液だけでなく、シリカゾル、アルミナゾルなどのコロイド溶液を採用できる。具体的には、シリカ、アルミナ、アルカリ金属のケイ酸塩、炭酸塩、リン酸塩および硫酸塩、アルカリ土類金属のハロゲン化物、銅族元素の硫酸塩、塩酸塩および硝酸塩並びに鉄族元素の硫酸塩、塩酸塩および硝酸塩が挙げられる。
【００１０】
無機化合物を含む水性液体としては、シリカを含む水性液体が好ましい。具体的には、水溶性シリカが溶解した水溶液、または、有機ケイ素化合物を加水分解して得られたシリカゾル、および市販のシリカゾルなどの固体シリカが分散した水性分散液のいずれでも使用できる。特に、アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液が好ましく使用される。アルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムなどがあげられ、中でも入手の容易さ、経済的理由によりナトリウムが最も好ましい。ナトリウムとケイ酸の割合は、Ｎａ２Ｏ／ＳｉＯ２（モル比）で２．０〜３．８が好ましく、さらには２．０〜３．５が好ましい。また、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液の濃度は、ＳｉＯ２濃度として５〜３０質量％が好ましく、さらには５〜２５質量％が好ましい。
【００１１】
有機液体としては、炭素数９〜１２の飽和炭化水素が好ましい。この場合、操作性、火気への安全性、ゲル化した粒子との溶媒の分離性、無機質球状体粒子の形状特性、水への溶媒の溶解性などを総合的に考慮して選定される。炭素数が９〜１２の飽和炭化水素は、単独で使用してもよいし、このうちの二種以上を混合して使用してもよい。また、炭素数が９〜１２の飽和炭化水素は、直鎖状炭化水素であってもよいし、側鎖を有する炭化水素であってもよいが、その化学的安定性が良好な点で、炭化水素の中でも直鎖飽和炭化水素が特に望ましい。
【００１２】
炭素数９〜１２の飽和炭化水素の引火点としては、２０〜８０℃のものが好ましい。引火点が２０℃未満の飽和炭化水素を有機液体とした場合、引火点が低すぎるため、防火上、作業環境上問題となる。また、引火点が８０℃を超えると、得られる無機質球状体への炭化水素の付着が無視できなくなる。
【００１３】
本発明では、沈殿物生成後の無機質球状体と有機液体とは、通常固液分離される。分離後の無機質球状体に付着または吸着している有機液体は、乾燥操作などにより気化、分離するのが好ましい。気化により分離しやすいという面では有機液体は沸点が２００℃以下であることが好ましく、これらの条件を満たすものとしては、Ｃ１０Ｈ２２またはＣ１１Ｈ２４が好ましく、Ｃ１０Ｈ２２が最も好ましい。
【００１４】
本発明では、Ｗ／Ｏ型エマルジョンの形成の際には界面活性剤を使用するのが好ましい。このときの界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤またはカチオン系界面活性剤も使用可能であるが、親水性、親油性の調整が容易である点でノニオン系界面活性剤が好ましい。例えば、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどが望ましい。
【００１５】
界面活性剤の使用量は、界面活性剤の種類、ＨＬＢ、目的とする無機質球状体の粒径などによって異なるが、上記有機液体中に５００〜２００００ｐｐｍ、好ましくは１０００〜１００００ｐｐｍ含有させるのが好ましい。５００ｐｐｍ未満であると、乳化される水溶液の液滴が大きくなり、エマルジョンが不安定になる。また、２００００ｐｐｍを超えると、製品である無機質球状体粒子に付着する界面活性剤の量が多くなり好ましくない。
【００１６】
本発明では、層流で流れる前記有機液体中に、隔壁に形成された貫通孔から無機化合物を含む水溶液を供給することにより、有機液体が分散質（連続相）となりこの中に前記無機化合物を含有する水溶液の液滴が分散相となったエマルジョン、すなわちＷ／Ｏ型エマルジョンを形成する。
【００１７】
ここで、流路中における有機液体の流れは、レイノルズ数が２１００以下であることが好ましい。ここで、流路の断面が円形である場合は、レイノルズ数（−）＝Ｄ・ｕ・ρ／μで計算され、流路の内径Ｄは流路の断面における最小径を使用する。ここで、Ｄ（流路の内径：ｍ）、ｕ（平均流速：ｍ／ｓ）、ρ（流体密度：Ｋｇ／ｍ３）、μ（流体粘度：Ｐａ・ｓ）である。また、流路の断面が円形でない場合は、レイノルズ数（−）＝４×ｒ・ｕ・ρ／μで計算される。ここでｒは、流路動水半径（ｍ）＝流路の断面積（ｍ２）／流路断面の流体に接する周長（ｍ）であり、ｕ、ρ、μは上式と同じ。
【００１８】
レイノルズ数が２１００以下の場合、有機液体の流れは層流状態であるため、有機液体の流れは安定したものとなる。その結果、隔壁に形成された貫通孔を介して供給される無機化合物を含む水性液体が、常に一定の粒子径を有するＷ／Ｏ型エマルジョンになり、実質的に粒子径が均一な無機質球状体が製造されやすい。逆に、レイノルズ数が２１００を超える場合、有機液体の流れが乱れたものとなり、従来の技術と同様に粒子径が不揃いなＷ／Ｏ型エマルジョンとなり、その結果、無機質球状体も粒子径が不揃いなものとなる。より有機液体の流れを安定させるために、有機液体の流れのレイノルズ数が２００以下であることがさらに好ましい。レイノルズ数が２０以下である場合は、特に好ましい。
【００１９】
有機液体の流速は０．００１〜１ｍ／ｓである場合は、流子径分布の狭い液滴が形成され、得られる無機質球状体の流子径分布の狭いものが得られる。有機液体の流速が０．０１〜０．５ｍ／ｓである場合はさらに好ましい。
【００２０】
本発明では、隔壁で区画された有機液体の流路中に、隔壁に形成された供給口から無機化合物を含む水性液体を供給するとき、隔壁に形成された供給口の先端部が隔壁から有機液体側に突出していることを特徴とする。これにより均一な粒子径をもつエマルジョンが生成できる。
【００２１】
隔壁に形成された供給口から出てくる無機化合物を含む水性液体は、供給口の出口において界面張力によりその孔径よりも大きく成長する。その後液滴は、有機液体の流れにより切り離され有機液体中で液滴となる。このとき、先端が突出しない供給口でエマルジョンを生成した場合、供給口から出た無機化合物を含む水性液体が供給口の先端部で液滴化されずに液柱状で有機液体に沿って流れ、その後液滴化される現象が生じやすいことが、高速度カメラでの観察により確認された。このような現象は、単一の貫通孔よりエマルジョンを生成する場合であっても、液滴径の不均一の原因になったり、微小粒径の液滴の発生の原因になるので好ましくない。特に、複数の貫通孔を使用したエマルジョンの生成では、液柱同士が合一するおそれが高く、液滴径の制御が困難となる。この問題を解決するために見出したのが、凸形状の縁を持つ貫通孔を使用することであり、その結果、無機化合物を含む水性液体が液柱状になることなく液滴化することを見出した。また、層流状態の有機液体の流れの中でも、流路中心のより速くより流れの均一な部分を利用することでより微小かつ均一な流子径をもつエマルジョンを生成できる効果もある。
【００２２】
前記供給口の先端部の隔壁面からの高さｈは０．０４ｒ≦ｈ≦０．５ｔで示されるものであることが好ましい（ｒ：供給口の半径、ｔ：水性液体流出方向の流路厚さ）。これらの関係を図２に示す。図２において、有機液体１０は左から層流状態で流れ、水性液体１１が上から供給される。０．０４ｒ＞ｈでは、凸形状の縁の高さが低すぎ、実質的に効果が見られない。ｈ＞０．５ｔでは、凸形状の縁が高すぎ、流路中心の流れの均一な部分を利用できないため好ましくない。また、特に好ましくは０.２ｒ＜ｈ＜０．４ｔの範囲である。
【００２３】
隔壁に形成された貫通孔に凸形状の縁を設ける手段としては、プレス加工などが利用されるが、プレス加工法に限定されるものではなくシリンジなどの針を隔壁に差し込み、隔壁表面から所定の長さだけ先端を突出させるなどの任意の方法が適用される。プレス加工の場合は、加工後に凸部の高さ調整のために研磨加工が施されてもよい。隔壁の材質としては、無機化合物を含む水性液体および有機液体に対する耐性を考慮して決定される。隔壁の材質は、金属材質が加工性および強度の面で好ましいが、その他の樹脂材質でも構わない。樹脂材質としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリエステルおよびフッ素樹脂等が用いられる。
【００２４】
隔壁を含む流路材質としては、親有機液体性であることが好ましく、特に金属材質の場合は、油を焼き付けるなどの方法で親有機液体性をもたせる処理を施すことが望ましい。これは、無機化合物を含む水性液体が、隔壁に形成された貫通孔を出た後、隔壁からの液離れを促すためであり、隔壁が親水性の場合、貫通孔を出た後、隔壁に沿って水性液体が流れ、エマルジョンの粒子径が不均一になることが、高速度カメラでの観察により明らかとなった。
【００２５】
無機化合物を含む水性液体を供給する貫通孔は、断面の形状が円形が好ましいが、内側に凸でない形状を有し、断面形状に外接する円の直径と断面形状に内接する円の直径の比が２０以下の穴が適用可能である。円形状以外の内側に凸でない形状を有する場合、特に長方形、楕円の穴が加工が容易である点で好ましい。ただし、いずれの穴においても有機液体の流路の幅より小さい穴であることが必須である。
【００２６】
貫通孔の断面が円の場合、その直径は０．１μｍ以上５００μｍ以下が好ましい。さらに好ましくは１〜３００μｍ以下である。０．１μｍ未満では、無機化合物を含む水性液体の供給量が小さく、生産性の点で好ましくない。また、５００μｍより大きい場合は、生成するエマルジョン粒子が不均一なものとなり好ましくない。
【００２７】
貫通孔の断面が円形状以外の場合、断面形状に内接する円の直径に対する断面形状に外接する円の直径の比が２０以下であることが好ましい。この場合、穴の出口で液滴となった時点で液滴は曲率分布をもち、比較的早期に自発的に切り離され有機液体中で液滴になるものと推定している。この場合は、円形状の穴を使用した場合と比べ、比較的エマルジョン粒子径が小さいものが得られやすい。
【００２８】
無機化合物を含む水性液体の貫通孔の断面が円形でない場合は、断面形状に内接する円の直径が０．１μｍ以上、断面形状に外接する円の直径は５００μｍ以下であることが好ましい。さらに断面形状に内接する円の直径が１μｍ以上、断面形状に外接する円の直径が３００μｍ以下が特に好ましい。断面形状に内接する円の直径が０．１μｍ未満では、無機化合物を含む水性液体の供給量が小さく、生産性の点で好ましくない。また、断面形状に外接する円の直径が５００μｍより大きい場合は、生成するエマルジョン粒子が不均一なものとなり好ましくない。
【００２９】
また、断面形状に外接する円の直径と断面形状に内接する円の直径の比は２０以下が好ましい。さらに好ましくは１０以下である。２０を超える場合、長径方向で液滴が分割される傾向がみられ、その結果エマルジョン粒子が不均一なものとなり好ましくない。
【００３０】
生成するＷ／Ｏ型エマルジョンの液滴径は、穴の形状に影響されるとともに、有機液体の流れ方向の線速と、貫通孔から供給される無機化合物を含む水性液体の貫通孔部分での流れ方向の線速の比に影響される。有機液体の流れ方向の線速と、貫通孔から供給される無機化合物を含む水性液体の貫通孔部分での流れ方向の線速の比が０．０１〜２００であることが好ましい。さらに好ましくは０．１〜１００である。２００より大きい場合は、有機液体を大過剰に消費してしまうため経済的観点から好ましくない。また、０．０１未満では、有機液体による切り離しの効果が不安定となり、エマルジョン粒子が不均一なものとなり好ましくない。
【００３１】
無機化合物を含む水性液体を供給する貫通孔は、有機液体の流路上に貫通孔の断面形状に外接する円の直径の１／２以上離して複数個設置するのが好ましい。さらに好ましくは貫通孔の断面形状に外接する円の直径以上離して複数個設置するのが好ましい。外接する円の直径の１／２より密接して無機化合物を含む水性液体を供給する貫通孔を設置すると、エマルジョンの液滴が合一し、その結果粒子径が不均一になるため好ましくない。ただし、合一しない範囲でなるべく密接して設置することは、生産性を向上できるので好ましい。
【００３２】
Ｗ／Ｏ型エマルジョン中の無機化合物を含む水性液体より、無機化合物を沈殿させる方法としては、沈殿剤としてアルカリ同類金属のハロゲン化物、無機酸、有機酸、無機酸のアンモニウム塩、有機酸のアンモニウム塩およびアルカリ金属の炭酸塩からなる群より選ばれた少なくとも１種の水溶液を添加する方法がとられる。具体例としては重炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化カリウム、炭酸水素カリウム等の水溶液があげられるが、これによって限定されるものではない。
【００３３】
無機化合物を含む水性液体中の無機化合物がシリカの場合は、Ｗ／Ｏ型エマルジョンをゲル化することにより、球状である水溶液の分散液滴は、この球状を保持したままゲル化され、球状のシリカヒドロゲルが得られる。ゲル化には、エマルジョン中にゲル化剤を導入するのが好ましい。ゲル化剤としては、無機酸や有機酸などの酸が用いられ、特に無機酸である硫酸、塩酸、硝酸、炭酸などが好ましい。操作の容易性などの点で、最も簡便で好ましいのは、炭酸ガスを用いる方法である。炭酸ガスは、１００％濃度の純炭酸ガスを導入してもよいし、空気や不活性ガスで希釈した炭酸ガスを導入してもよい。ゲル化に要する時間は、通常４〜３０ｍｉｎが好ましく、ゲル化時の温度は５〜３０℃が好ましい。
【００３４】
ゲル化終了後は、反応系を静置して、有機液体の相とシリカヒドロゲルを含む水性相に２相分離させてシリカゲルを分離するのが好ましい。有機液体として飽和炭化水素を用いた場合は、上層に有機液体の相が、下部にシリカヒドロゲルを含む水性相が分離するので、両者を公知の手段により分離する。
【００３５】
シリカヒドロゲルの水スラリーは、所望により硫酸などの酸を添加してｐＨを１〜５程度に調整してゲル化を完結させ、または６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃の温度で水蒸気蒸留して当該水スラリー中に残留している僅かの飽和炭化水素を留出して除去し、さらにはｐＨ７〜９程度の適当なｐＨで加温してシリカヒドロゲルの熟成を行う。
【００３６】
必要に応じて、上記の熟成処理を行った後、水スラリーをろ過してシリカヒドロゲルを得、これを１００〜１５０℃程度の温度で、１０〜３０ｈ程度乾燥することにより、シリカ多孔質球状体粒子が得られる。
【００３７】
なお、シリカを含む水性液体としてケイ酸アルカリ水溶液を用い、ゲル化剤として酸を用いた場合、アルカリ金属塩（例えばゲル化剤が炭酸であれば炭酸ナトリウムなど）を副生するので、この塩がシリカ多孔質球状体への混入を防止するため、ろ過した際のシリカヒドロゲル（ウエットケーキ）は十分水洗することが好ましい。場合によっては、水洗後のウエットケーキに再度水を添加してスラリーとして、再度ろ過、水洗を繰り返してもよい。なおこの際、所望により当該スラリーのｐＨを１〜５程度に調整して再度熟成する操作を行ってもよい。
【００３８】
【実施例】
［例１］
（１）（溶液の調整）ＳｉＯ２濃度２４．４質量％、Ｎａ２Ｏ濃度８．１４質量％（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比＝３．０９）のケイ酸ナトリウム水溶液を調整した。有機溶剤は直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２を使用し、あらかじめ界面活性剤としてソルビタンモノオレイン酸エステルを５０００ｐｐｍ溶解したものを準備した。
【００３９】
（２）（乳化装置作製）乳化装置は図１に断面図を示す。まず、厚さ２ｍｍ、５０ｍｍ角のアクリル製板１に、内径１ｍｍの穴を２個および形成し、外径１ｍｍのシリンジ用針５および６をエポキシ系接着剤により固定し、シリンジ用針５より液の供給が、また、シリンジ用針６より液の排出ができるようにした。もう１枚の厚さ２ｍｍ、５０ｍｍ角のアクリル製板４の中央に、内径１ｍｍの穴を形成し、外径１ｍｍシリンジ用針７をエポキシ系接着剤により固定し、シリンジ用針７より液が供給できるようにした。次いで、厚さ１００μｍ、５０ｍｍ角のステンレス鋼板３の中央に、プレス加工にて内径４０μｍの貫通孔を作製した。作製した貫通孔の凸形状の縁の高さは２０μｍであった。さらに、厚さ１００μｍ、５０ｍｍ角のフッ素樹脂シート２に幅５００μｍ、長さ３０ｍｍのスリットを作製した。
【００４０】
アクリル製板１、フッ素樹脂シート２、ステンレス鋼板３およびアクリル製板４を、クランプにて図１の断面図のように固定した。このとき、外径１ｍｍのシリンジ用針７の穴とステンレス鋼の内径４０μｍの穴が重なり、ステンレス鋼の貫通孔の縁の凸部がフッ素樹脂シート２側に、かつフッ素樹脂シート２に作製したスリットの中央部に設置されること、また、シリンジ用針５の穴とシリンジ用針６の穴がフッ素樹脂シートに作製したスリット上に設置されるようにした。さらに、作製した装置はあらかじめ水を供給することで液が漏洩しないことを確認した。
【００４１】
（３）（乳化）（２）で作製した乳化装置を使用し、シリンジ用針５より（１）で調整した界面活性剤を溶解した直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２を、シリンジ用針７より（１）で調整したケイ酸ナトリウム水溶液を供給することで、ケイ酸ナトリウム水溶液が界面活性剤を溶解した直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２中に分散するＷ／Ｏ型エマルジョンを連続的に作成した。このとき界面活性剤を溶解した直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２の供給量は１５．０ｍｌ／ｈであった。実験は常温で行った。
【００４２】
このとき、直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２の流れのレイノルズ数は、流路の動水半径：４１．７μｍ、直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２の線速：８．３×１０−２ｍ／ｓ、直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２の密度：７２９Ｋｇ／ｍ３、直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２の粘度：８．０×１０−４Ｐａ・ｓから計算したところ約１３であり、層流状態であった。また、ケイ酸ナトリウム水溶液の供給量は０．０１ｍｌ／ｈであり、貫通する穴における流れ方向の線速は２．２×１０−２ｍ／ｓであった。
【００４３】
また、有機溶剤の流れ方向の線速と、供給口から供給される計算ナトリウム水溶液の供給口先端部分での流れ方向の線速の比は３８であった。高速度カメラにて乳化の様子を確認したところ、穴Ｃより供給された、ケイ酸ナトリウム水溶液は、貫通孔出口で液滴化されており、またエマルジョン粒子は実質的に均一な粒子径を持ち約６０μｍであった。
【００４４】
（４）（ゲル化）（１）で作成した界面活性剤を溶解した直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２を５０ｍｌのメスシリンダーに入れ、この溶液中に炭酸ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎの供給速度で吹き込んだ。（３）で作成したＷ／Ｏ型エマルジョンを連続的に該メスシリンダーに供給することで予備ゲル化を行った。生成したシリカヒドロゲルを直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２から比重差で２相分離し、シリカヒドロゲルの水スラリーを得た。次いで、シリカヒドロゲルの水スラリーに０．１規定の硫酸水溶液を加えることで、２５℃でｐＨ９に調整した後、８０℃において１時間熟成した。その後室温まで放冷し、さらに２０質量％の硫酸水溶液にてｐＨ２に調整し３時間静置した。次いで、ろ過洗浄し、１２０℃で２０時間乾燥することでシリカ多孔質球状体を得た。
【００４５】
（５）（形状確認）得られたシリカ多孔質球状体は走査顕微鏡写真よりほぼ真球状であることが確認された。また、走査顕微鏡写真より、粒子径分布を実測した。粒子径分布は粒子１０００個以上を基準とし、複数の写真より写真内に確認できる全数を測定した結果を使用した。個数平均粒子径は５２μｍであり、標準偏差は２．５μｍであった。このときの、粒子径分布の標準偏差を個数平均粒子径で割った値は、０．０４８であり、実質的に均一な粒子径のシリカ多孔質球状体であった。
【００４６】
[例２]（比較例）
（１）（溶液の調整）例１と同様にして、ケイ酸ナトリウム水溶液、およびソルビタンモノオレイン酸エステルが５０００ｐｐｍ溶解した直鎖飽和炭化水素Ｃ１０Ｈ２２を調整した。
【００４７】
（２）（乳化装置作製）縁に凸部がない内径４０μｍの貫通孔のあいた厚さ１００μｍ、５０ｍｍ角のステンレス鋼の板を使用する以外は、例１と同様の乳化装置を作製し使用した。
【００４８】
（３）（乳化）（２）で作製した乳化装置を使用し、例１と同様の条件で乳化操作を行いエマルジョンを作製した。高速度カメラを使用して乳化の様子を観察したところ、シリンジ用針７より供給された、ケイ酸ナトリウム水溶液は、貫通孔出口で液滴化されているのではなく、貫通孔出口より、３００μｍ程度液柱状で有機液体に沿って流れ、その後液滴化していることを確認した。個数平均粒子径は５７μｍであり、標準偏差は３．０μｍであった。このときの、粒子径分布の標準偏差を個数平均粒子径で割った値は、０．０５３であり、実質的に均一な粒子径のシリカ多孔質球状体であった。
【００４９】
【発明の効果】
本発明により、実質的に粒子径が均一な無機質球状体を安定して製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】例１で用いた乳化装置の断面図を示す図
【図２】本発明で用いる断面を示す説明図
【符号の説明】
１：アクリル製板
２：フッ素樹脂シート
３：ステンレス鋼板
４：アクリル板
５，６，７：シリンジ用針
１０：有機液体
１１：水性液体
【図１】
2004188376.tif 000003
【図２】
2004188376.tif 000004