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公開番号2024031311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022134796
出願日2022-08-26
発明の名称ケイ酸塩被覆体及びその製造方法
出願人国立大学法人信州大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C01B 33/02 20060101AFI20240229BHJP(無機化学)
要約【課題】産業利用可能なシリコン材料を提供することを目的とする。
【解決手段】シリコン製の基体と、前記基体の表面の少なくとも一部を被覆するヘクトライト様層状ケイ酸塩とを備えた、ケイ酸塩被覆体。前記シリコン製の基体としてシリコン粒子を適用してもよい。前記ヘクトライト様層状ケイ酸塩によって少なくとも一部が被覆された表面の黒色度(L^*)が38以下であってもよい。前記ヘクトライト様層状ケイ酸塩によって少なくとも一部が被覆された表面に照射された波長400～700nmの全範囲の可視光の反射率が、シリコン単体の表面に照射された前記可視光の反射率と比べて低くてもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
シリコン製の基体と、前記基体の表面の少なくとも一部を被覆するヘクトライト様層状ケイ酸塩とを備えた、ケイ酸塩被覆体。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記シリコン製の基体がシリコン粒子である、請求項１に記載のケイ酸塩被覆体。
【請求項３】
前記ヘクトライト様層状ケイ酸塩によって少なくとも一部が被覆された表面の黒色度（L
＊
）が３８以下である、請求項１に記載のケイ酸塩被覆体。
【請求項４】
前記ヘクトライト様層状ケイ酸塩によって少なくとも一部が被覆された表面に照射された波長４００～７００ｎｍの全範囲における可視光の反射率が、シリコン単体の表面に照射された前記可視光の反射率と比べて低い、請求項１に記載のケイ酸塩被覆体。
【請求項５】
Ｌｉ塩と、Ｍｇ塩と、尿素と、水と、シリコン製の基体を含む反応液で水熱反応を起こし、前記基体の表面の少なくとも一部をヘクトライト様層状ケイ酸塩で被覆する、ケイ酸塩被覆体の製造方法であって、
前記反応液に配合する各成分のモル比について、
（Ｌｉ：Ｍｇ：尿素：シリコン＝１．４：５．３：８．０：８．０）を基準として、
前記基準におけるＬｉ、Ｍｇ、尿素及びシリコンの各々の配合比を１００％と定め、
シリコンの配合比１００％に対して、
Ｌｉの配合比を１～１００％とし、
Ｍｇの配合比を１～１００％とし、
尿素の配合比を１～１００％とする、ケイ酸塩被覆体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケイ酸塩被覆体及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、球状シリカの表面でヘクトライト様層状ケイ酸塩（理想組成：M
x
(Mg
6-x
Li
x
Si
8
O
20
(OH)
4
)、M＝層間陽イオン）を結晶成長させる、シリカ表面の改質法が開示されている（特許文献１）。この層状ケイ酸塩の層間には陽イオンが存在し、これを金属イオンや陽イオン性界面活性剤と交換し、取り込むことができる。このような性質を利用し、例えば長鎖アルキル基を有する陽イオン性界面活性剤を取り込ませ、本来的には親水性であったシリカ粒子の表面を疎水化できることが提案されている。疎水化したシリカ粒子の用途としては、例えば種々の樹脂材料や化粧品組成物に分散させるフィラー用途がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６０２９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体産業では硅石を精錬して得られる高純度Ｓｉが用いられるが、半導体製品の製造過程で年間約３０００トンのＳｉ切削くずが生じる。生じたＳｉ切削くずの高付加価値化は、リサイクルの観点から最近その要求が高まっている。
【０００５】
Ｓｉ粉末は、黒色顔料として用いられるカーボンや四酸化三鉄などに比べ熱伝導率が高いので、放熱樹脂フィラーや化粧品顔料などに有用である。
Ｓｉ表面は自然酸化膜（ＳｉＯ
２
）を有しており、一般には親水性である。本発明者らは、Ｓｉ粉末に新たな物性を付与して産業利用を図るべく、Ｓｉ粉末の表面修飾法を検討し、本発明を完成させた。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、産業利用可能なシリコン材料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】
［１］シリコン製の基体と、前記基体の表面の少なくとも一部を被覆するヘクトライト様層状ケイ酸塩とを備えた、ケイ酸塩被覆体。
［２］前記シリコン製の基体がシリコン粒子である、［１］に記載のケイ酸塩被覆体。
［３］前記ヘクトライト様層状ケイ酸塩によって少なくとも一部が被覆された表面の黒色度（L
＊
）が３８以下である、［１］又は［２］に記載のケイ酸塩被覆体。
［４］前記ヘクトライト様層状ケイ酸塩によって少なくとも一部が被覆された表面に照射された波長４００～７００ｎｍの全範囲における可視光の反射率が、シリコン単体の表面に照射された前記可視光の反射率と比べて低い、［１］～［３］の何れか一項に記載のケイ酸塩被覆体。
［５］Ｌｉ塩と、Ｍｇ塩と、尿素と、水と、シリコン製の基体を含む反応液で水熱反応を起こし、前記基体の表面の少なくとも一部をヘクトライト様層状ケイ酸塩で被覆する、ケイ酸塩被覆体の製造方法であって、前記反応液に配合する各成分のモル比について、（Ｌｉ：Ｍｇ：尿素：シリコン＝１．４：５．３：８．０：８．０）を基準として、前記基準におけるＬｉ、Ｍｇ、尿素及びシリコンの各々の配合比を１００％と定め、シリコンの配合比１００％に対して、Ｌｉの配合比を１～１００％とし、Ｍｇの配合比を１～１００％とし、尿素の配合比を１～１００％とする、ケイ酸塩被覆体の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、産業利用可能なシリコン材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
原料Ｓｉと、実施例１～３で得た試料のＸＲＤパターンである。
実施例４～７で得た試料のＸＲＤパターンである。
実施例８～１０で得た試料のＸＲＤパターンである。
原料Ｓｉと、実施例１～７で得た試料の拡散反射スペクトルである。
原料Ｓｉと、実施例８～１０で得た試料の拡散反射スペクトルである。
実施例１で得た試料のＳＥＭ像である。
実施例２で得た試料のＳＥＭ像である。
実施例４で得た試料のＳＥＭ像である。
実施例６で得た試料のＳＥＭ像である。
実施例７で得た試料のＳＥＭ像である。
実施例８で得た試料のＳＥＭ像である。
実施例９で得た試料のＳＥＭ像である。
実施例１０で得た試料のＥＤＸ元素マッピング像である。
実施例１０で得た試料のＴＥＭ像である。
ヘクトライトの層状構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
≪ケイ酸塩被覆体≫
本発明の第一態様は、シリコン製の基体と、前記基体の表面の少なくとも一部を被覆するヘクトライト様層状ケイ酸塩とを備えた、ケイ酸塩被覆体である。
（【００１１】以降は省略されています）

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