JP2009084132A - Modified clay mineral powder, and method for producing the same - Google Patents

Modified clay mineral powder, and method for producing the same Download PDF

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Takasada Ishii
孝定 石井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide modified clay mineral powder whose specific surface area is increased for easily achieving the addition of the other substance having functionality by modifying the surface region of clay mineral powder, and to provide a method for producing the modified clay mineral powder. <P>SOLUTION: Clay mineral powder 12 and an alkali agent are heated in a mixed state, thus the surface region of the clay mineral powder 12 is modified, so as to form a porous gelled region 14. Further, the gelled region 14 may be removed by using water or an acidic solution. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、アルカリ剤を用いることで、雲母またはタルク等の粘土鉱物粉末の表面状態を改質して比表面積を大きく向上させ、例えば、種々の機能を発現する機能性物質を容易に付与し得るようした改質粘土鉱物粉末およびその製造方法に関するものである。   In the present invention, by using an alkali agent, the surface condition of clay mineral powder such as mica or talc is modified to greatly improve the specific surface area, and for example, functional substances that express various functions can be easily provided. The present invention relates to a modified clay mineral powder and a method for producing the same.

雲母(マイカ)、タルク、カオリナイト(カオリン)およびモンモリロナイト等の粘土鉱物は、地表付近の埋蔵量が多く、またこれらの加工が容易であることから、古くから様々な用途に用いられ、かつその利用範囲も極めて多岐に渡っている。雲母は、俗に「千枚剥がし」と呼ばれ、細かい鱗片状に剥離し易い特異的な層状積層構造を有し、滑り性、弾力性、電気絶縁性および耐熱性等の良好な特性を有すると共に、物理的・化学的にも安定な物質として知られている。一方、タルクは、そのモース硬度が1と極めて柔らかい鉱物であり、また滑りが良いことから「滑石」や「ソープストーン」と俗に呼称されている。また、タルクの構造も、雲母ほど顕著ではないが層状になっている。更に、カオリナイトは、アルミニウムの含水ケイ酸塩鉱物(AlSi(OH))であり、吸水性が高く、密着性に優れていることから磁器の材料として有名である。近年、これらの粘土鉱物が、ファンデーション等化粧品の素材等として夫々の特徴を活かして用いられている。 Clay minerals such as mica (mica), talc, kaolinite (kaolin) and montmorillonite have many reserves near the surface of the earth, and since they are easy to process, they have been used for various purposes since ancient times. The range of use is extremely diverse. Mica is commonly referred to as “thousand peel” and has a specific layered laminated structure that is easily peeled into fine scales and has good characteristics such as slipperiness, elasticity, electrical insulation and heat resistance. In addition, it is known as a physically and chemically stable substance. On the other hand, talc is commonly called “talc” or “soapstone” because it is a very soft mineral with a Mohs hardness of 1 and has good sliding properties. Also, the talc structure is layered, although not as pronounced as mica. Furthermore, kaolinite is a hydrated silicate mineral of aluminum (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ), and is well known as a porcelain material because of its high water absorption and excellent adhesion. In recent years, these clay minerals have been used taking advantage of their respective characteristics as cosmetic materials such as foundations.

これらの粘土鉱物の主成分は二酸化ケイ素(SiO)であるため、前述した如く、物理的・化学的に極めて安定である一方で、他の物質による修飾が困難、すなわち他物質との物理的・化学的な結合性が弱いと云う問題を内在している。特に雲母は、劈開面が原子間力顕微鏡(AFM)の基板とされる程に高い平滑性を備えており、他の物質を付与することによって幅広い使用用途が考えられるが、前述の安定性故に利用法が制限されている。 Since the main component of these clay minerals is silicon dioxide (SiO 2 ), as described above, while being physically and chemically very stable, modification with other substances is difficult, that is, physical with other substances.・ There is an inherent problem that chemical bonding is weak. In particular, mica has such a high smoothness that the cleaved surface can be used as an atomic force microscope (AFM) substrate, and it can be used in a wide range of applications by adding other substances. Usage is limited.

また、雲母に限らず、タルクおよびカオリナイト等の粘土鉱物は一般的に物理的・化学的に安定であり、前述の如く、物理的・化学的な修飾が困難であり、具体的には化学物質の吸着や付着が容易とはいえないため、雲母と同様に利用法が制限されている。このような他物質の付着をなす手段の1つとして、例えば、雲母表面に酸化チタン薄膜を形成させてチタン雲母とする等の、粘土鉱物の表面と他の物質とを、極めて緩慢な条件で化学反応させる方法が実施されている。しかしこのような処理は、コストが非常に掛かる問題があるため、化粧品等の付加価値性の高い一部分野でしか利用されておらず、汎用的な手段とは云えなかった。   In addition to mica, clay minerals such as talc and kaolinite are generally physically and chemically stable, and as mentioned above, physical and chemical modification is difficult. Since it cannot be said that adsorption and adhesion of substances are easy, its use is limited like mica. As one of the means for adhering such other substances, for example, a titanium oxide thin film is formed on the mica surface to form titanium mica, and the surface of the clay mineral and the other substances are subjected to extremely slow conditions. A chemical reaction method has been implemented. However, since such a process has a problem that costs are very high, it is used only in some fields with high added value such as cosmetics and cannot be said to be a general-purpose means.

例えば、白雲母粉末は、良好な滑り性に由来する触感および高い白色度によって、ファンデーション等の化粧品原材料として好適に採用されているが、高い弾力性によってファンデーション成形が上手くいかない問題があった。この問題は、油脂類を加えることで対応可能であるが、白雲母等の粘土鉱物粉末は、前述の如く、化学物質の吸着や付着が困難であるため油脂類が過剰に必要とされる。その結果、疎水性の増大による保湿(保水)性が悪化し、白雲母が有する高い透明性故に、吸油時に色調が黒っぽくなる、所謂「雲母のくすみ」が発生する、といったファンデーション等にとっては許容できない問題を内在していた。   For example, muscovite powder is suitably used as a raw material for cosmetics such as a foundation due to the tactile sensation derived from good slipperiness and high whiteness, but has a problem that foundation molding does not work well due to high elasticity. This problem can be addressed by adding fats and oils, but clay mineral powders such as muscovite are difficult to adsorb and adhere to chemical substances as described above, and therefore fats and oils are required in excess. As a result, the moisturizing (water retaining) property due to the increase in hydrophobicity deteriorates, and because of the high transparency of muscovite, the color tone becomes darker when oil is absorbed, so-called `` mica dullness '' occurs, etc. The problem was inherent.

すなわちこの発明は、従来の技術に係る粘土鉱物粉末およびその製造方法に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、粘土鉱物粉末の表面領域を改質することで、機能性を有するような他の物質の付与を容易に可能とするように比表面積が増大された改質粘土鉱物粉末と、この改質粘土鉱物粉末の製造方法とを提供することを目的とする。   That is, the present invention has been proposed in order to suitably solve these problems inherent in the conventional clay mineral powder and the method for producing the same, and modifies the surface area of the clay mineral powder. Thus, to provide a modified clay mineral powder having an increased specific surface area so as to easily impart other substances having functionality, and a method for producing the modified clay mineral powder. Objective.

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る改質粘土鉱物粉末は、
粘土鉱物粉末の表面領域が多孔性のゲル化領域となっていることを特徴とする。
従って、請求項1に係る発明によれば、雲母またはタルク等の粘土鉱物粉末の表面を多孔性のゲル化領域としているから、粘土鉱物が本来有している弾力性や柔軟性といった機能を損なわず、かつ所要の機能を発現する機能性物質等を好適に付与し得る。
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the modified clay mineral powder according to the invention of claim 1 comprises:
The surface region of the clay mineral powder is a porous gelling region.
Therefore, according to the invention according to claim 1, since the surface of the clay mineral powder such as mica or talc is a porous gelation region, the functions such as elasticity and flexibility inherent in the clay mineral are impaired. In addition, a functional substance or the like that exhibits a required function can be suitably imparted.

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項2に記載の発明に係る改質粘土鉱物粉末は、
粘土鉱物粉末およびアルカリ剤を混合状態として加熱することで、該粘土鉱物粉末の表面領域が改質されて多孔性のゲル化領域となっていることを特徴とする。
従って、請求項2に係る発明によれば、雲母またはタルク等の粘土鉱物粉末の表面を改質して多孔性のゲル化領域としているから、粘土鉱物が本来有している弾力性や柔軟性といった機能を損なわず、かつ所要の機能を発現する機能性物質等を好適に付与し得る。
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the modified clay mineral powder according to the invention of claim 2 comprises:
By heating the clay mineral powder and the alkaline agent in a mixed state, the surface region of the clay mineral powder is modified to become a porous gelling region.
Therefore, according to the invention of claim 2, since the surface of the clay mineral powder such as mica or talc is modified to form a porous gelled region, the elasticity and flexibility inherent in the clay mineral are obtained. Such a functional substance that does not impair the function and develops the required function can be suitably imparted.

請求項3に記載の発明は、前記アルカリ剤が、加熱後に除去されていることを要旨とする。
従って、請求項3に係る発明によれば、得られた改質粘土鉱物粉末が中性化するから、取り扱い性が向上する。
The gist of the invention described in claim 3 is that the alkaline agent is removed after heating.
Therefore, according to the invention of claim 3, the obtained modified clay mineral powder is neutralized, so that the handleability is improved.

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項4に記載の発明に係る改質粘土鉱物粉末は、
粘土鉱物粉末およびアルカリ剤を混合状態として加熱することで、該粘土鉱物粉末の表面領域を改質してゲル化領域とした後、該ゲル化領域を除去することで加熱後の粘土鉱物粉末の表面の比表面積が、加熱前の1.5倍以上になっていることを特徴とする。
従って、請求項4に係る発明によれば、雲母またはタルク等の粘土鉱物粉末の表面が凹凸とされて比表面積が増大しているから、粘土鉱物が本来有している弾力性や柔軟性といった機能を損なわず、かつ所要の機能を発現する機能性物質等を好適に付与し得る。
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the modified clay mineral powder according to the invention of claim 4 comprises:
By heating the clay mineral powder and the alkali agent in a mixed state, the surface region of the clay mineral powder is modified to form a gel region, and then the gel region is removed to remove the heated clay mineral powder. The specific surface area of the surface is 1.5 times or more that before heating.
Therefore, according to the invention according to claim 4, since the surface of the clay mineral powder such as mica or talc is uneven, and the specific surface area is increased, the elasticity and flexibility inherent in the clay mineral are obtained. A functional substance or the like that exhibits a required function without impairing the function can be suitably imparted.

請求項5に記載の発明は、前記ゲル化領域の除去が、酸性溶液によってアルカリ剤の除去と共になされていることを要旨とする。
従って、請求項5に係る発明によれば、アルカリ剤の除去を同時に達成し、得られた改質粘土鉱物粉末が中性化するから、取り扱い性が向上する。
The gist of the invention described in claim 5 is that the gelled region is removed together with the alkaline agent by an acidic solution.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 5, since removal of an alkaline agent is achieved simultaneously and the obtained modified clay mineral powder is neutralized, handling property improves.

請求項6に記載の発明は、前記アルカリ剤が除去された後に、分散剤および/または緩衝剤が添加されたことを要旨とする。
従って、請求項6に係る発明によれば、加熱によって得られた改質粘土鉱物粉末の凝集や、pHの変動を防止し得る。
The gist of the invention described in claim 6 is that a dispersing agent and / or a buffering agent is added after the alkaline agent is removed.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 6, aggregation of the modified clay mineral powder obtained by heating and the fluctuation | variation of pH can be prevented.

請求項7に記載の発明は、前記分散剤として、ヘキサメタリン酸ナトリウムまたはテトラポリリン酸ナトリウムが使用されていることを要旨とする。
従って、請求項7に係る発明によれば、緩衝作用も小さく、安価なヘキサメタリン酸ナトリウムまたはテトラポリリン酸ナトリウムが使用されるから、加熱によって得られた改質粘土鉱物粉末の凝集防止を好適かつ容易に達成し得る。
The gist of the invention described in claim 7 is that sodium hexametaphosphate or sodium tetrapolyphosphate is used as the dispersant.
Therefore, according to the invention of claim 7, since the buffer action is small and inexpensive sodium hexametaphosphate or sodium tetrapolyphosphate is used, it is preferable and easy to prevent aggregation of the modified clay mineral powder obtained by heating. Can be achieved.

請求項8に記載の発明は、前記緩衝剤として、リン酸系化合物が使用されていることを要旨とする。
従って、請求項8に係る発明によれば、広いpH領域で緩衝作用を発現し、かつ安価なリン酸系化合物が使用されるから、加熱によって得られた改質粘土鉱物粉末のpHの変動防止を好適かつ容易に達成し得る。
The gist of the invention described in claim 8 is that a phosphate compound is used as the buffer.
Therefore, according to the invention according to claim 8, since a phosphoric acid-based compound that exhibits a buffering action in a wide pH range and is inexpensive is used, the pH variation of the modified clay mineral powder obtained by heating is prevented. Can be achieved suitably and easily.

請求項9に記載の発明は、混合された前記粘土鉱物粉末およびアルカリ剤は、550〜1300℃の範囲で加熱されていることを要旨とする。
従って、請求項9に係る発明によれば、粘土鉱物粉末の種類によらず粘土鉱物粉末を好適に改質し得る。
The gist of the invention according to claim 9 is that the mixed clay mineral powder and alkali agent are heated in a range of 550 to 1300 ° C.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 9, regardless of the kind of clay mineral powder, a clay mineral powder can be modified | reformed suitably.

請求項10に記載の発明は、前記アルカリ剤の混合量は、粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の全体を100重量部とした場合に、5〜30重量部の範囲になっていることを要旨とする。
従って、請求項10に係る発明によれば、改質によって形成されるゲル化領域の厚さを制御し得る。
The gist of the invention described in claim 10 is that the mixing amount of the alkali agent is in the range of 5 to 30 parts by weight when the total amount of the clay mineral powder and the alkali agent is 100 parts by weight. .
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 10, the thickness of the gelatinization area | region formed by modification | reformation is controllable.

請求項11に記載の発明は、前記アルカリ剤として、アルカリ金属の水酸化物あるいは炭酸塩または炭酸水素塩が使用されていることを要旨とする。
従って、請求項11に係る発明によれば、取り扱い性が良好な水酸化物あるいは炭酸塩または炭酸水素塩を使用するから、粘土鉱物粉末の改質を容易に達成し得る。
The gist of the invention described in claim 11 is that an alkali metal hydroxide, carbonate or bicarbonate is used as the alkali agent.
Therefore, according to the invention according to claim 11, since the hydroxide, carbonate or hydrogen carbonate having good handleability is used, the modification of the clay mineral powder can be easily achieved.

請求項12に記載の発明は、前記アルカリ金属として、ナトリウム、カリウムまたはリチウムが使用されていることを要旨とする。
従って、請求項12に係る発明によれば、アルカリ金属として存在量が多く、安価で入手の容易なナトリウム、カリウムまたはリチウムが使用されるから、粘土鉱物粉末の改質を低コストで達成し得る。
The gist of the invention described in claim 12 is that sodium, potassium or lithium is used as the alkali metal.
Therefore, according to the twelfth aspect of the invention, sodium, potassium, or lithium, which is abundant as an alkali metal and is easily available at low cost, is used. Therefore, modification of clay mineral powder can be achieved at low cost. .

請求項13に記載の発明は、混合された前記粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の加熱は、水の存在下に該粘土鉱物粉末およびアルカリ剤混練して乾燥させた後に実施されていることを要旨とする。
従って、請求項13に係る発明によれば、加熱に先立って粘土鉱物粉末およびアルカリ剤が混練されるため、該アルカリ剤の偏在を防止して、該粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の接触を好適に達成し得る。
The invention according to claim 13 is that heating of the mixed clay mineral powder and alkali agent is carried out after kneading and drying the clay mineral powder and alkali agent in the presence of water. To do.
Therefore, according to the invention of claim 13, since the clay mineral powder and the alkaline agent are kneaded prior to heating, the uneven distribution of the alkaline agent is prevented, and the clay mineral powder and the alkaline agent are preferably brought into contact with each other. Can be achieved.

請求項14に記載の発明は、前記粘土鉱物粉末およびアルカリ剤を混練する際に使用される水の使用量が、100重量部の混合された粘土鉱物粉末およびアルカリ剤に対して、70〜150重量部になっていることを要旨とする。
従って、請求項14に係る発明によれば、粘土鉱物粉末に混合されるアルカリ剤の偏在を好適に防止し得る。
In the invention according to claim 14, the amount of water used when kneading the clay mineral powder and the alkali agent is 70 to 150 with respect to 100 parts by weight of the mixed clay mineral powder and alkali agent. The gist is that it is part by weight.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 14, uneven distribution of the alkaline agent mixed with clay mineral powder can be prevented suitably.

請求項15に記載の発明は、前記アルカリ剤には、アルカリ土類金属の塩、酸化物または水酸化物が含有されていることを要旨とする。
従って、請求項15に係る発明によれば、アルカリ土類金属は、水に難溶性であるため、使い勝手がよい。
The gist of the invention described in claim 15 is that the alkaline agent contains a salt, oxide or hydroxide of an alkaline earth metal.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 15, since an alkaline-earth metal is hardly soluble in water, it is convenient.

請求項16に記載の発明は、前記アルカリ土類金属として、カルシウムまたはマグネシウムが使用されていることを要旨とする。
従って、請求項16に係る発明によれば、アルカリ土類金属として存在量が多く、容易に入手可能であり、かつ取り扱い性に優れるカルシウムまたはマグネシウムが使用されるから、容易に改質粘土鉱物粉末の収量を低コストで増加させ得る。
The gist of the invention described in claim 16 is that calcium or magnesium is used as the alkaline earth metal.
Therefore, according to the invention of claim 16, since calcium or magnesium which is abundant as an alkaline earth metal, easily available, and excellent in handleability is used, the modified clay mineral powder can be easily used. Yield can be increased at low cost.

請求項17に記載の発明は、前記粘土鉱物粉末として、天然または合成の雲母、タルクあるいはカオリナイトの粉末が、1種類または2種類以上使用されていることを要旨とする。
従って、請求項17に係る発明によれば、改質粘土鉱物粉末に雲母、タルクあるいはカオリナイトが備える多様な素材的特性を付与し得る。
The gist of the invention described in claim 17 is that one or more kinds of natural or synthetic mica, talc or kaolinite powder are used as the clay mineral powder.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 17, various material characteristics with which mica, talc, or kaolinite is provided can be provided to the modified clay mineral powder.

請求項18に記載の発明は、前記天然の雲母として、雲母、黒雲母、金雲母または絹雲母が、1種類または2種類以上使用されていることを要旨とする。
従って、請求項18に係る発明によれば、改質粘土鉱物粉末に各種雲母が備える多様な素材的特性を付与し得る。
The gist of the invention described in claim 18 is that one kind or two or more kinds of mica, biotite, phlogopite or sericite are used as the natural mica.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 18, the various material characteristic with which various mica is provided to a modified clay mineral powder can be provided.

請求項19に記載の発明は、前記粘土鉱物粉末として、該粘土鉱物粉末の原鉱石を破砕したフィルム状またはフレーク状の物質が使用されていることを要旨とする。
従って、請求項19に係る発明によれば、改質粘土鉱物粉末に用途に応じた形状的特性を付与し得る。
The gist of the invention described in claim 19 is that a film-like or flake-like substance obtained by crushing the raw ore of the clay mineral powder is used as the clay mineral powder.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 19, the shape characteristic according to a use can be provided to a modified clay mineral powder.

請求項20に記載の発明は、前記原鉱石の粉砕は、乾式または湿式によって実施されていることを要旨とする。
従って、請求項20に係る発明によれば、原鉱石の粉砕を容易になし得る。
The gist of the invention described in claim 20 is that the raw ore is pulverized by a dry method or a wet method.
Therefore, according to the invention of claim 20, the raw ore can be easily pulverized.

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項21に記載の発明に係る改質粘土鉱物粉末の製造方法は、
粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の混合体を加熱することで、該粘土鉱物粉末の表面領域を多孔性のゲル化領域に改質させるようにしたことを特徴とする。
従って、請求項21に係る発明によれば、雲母またはタルク等の粘土鉱物粉末の表面が改質されて多孔性のゲル化領域としているから、粘土鉱物が本来有している弾力性や柔軟性といった機能を損なわず、かつ所要の機能を発現する機能性物質等を好適に付与し得る改質粘土鉱物粉末を製造し得る。
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, a method for producing a modified clay mineral powder according to the invention of claim 21 comprises:
The mixture of the clay mineral powder and the alkali agent is heated to modify the surface region of the clay mineral powder into a porous gelling region.
Therefore, according to the invention of claim 21, since the surface of the clay mineral powder such as mica or talc is modified to form a porous gelling region, the elasticity and flexibility inherent in the clay mineral are obtained. Thus, it is possible to produce a modified clay mineral powder capable of suitably imparting a functional substance or the like that exhibits a required function without impairing the function.

請求項22に記載の発明は、前記加熱後の混合体を洗浄することで、前記アルカリ剤を除去するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項22に係る発明によれば、アルカリ剤が除去されるから、取り扱い性の向上した中性の改質粘土鉱物粉末を製造し得る。
The gist of the invention described in claim 22 is that the alkaline agent is removed by washing the heated mixture.
Therefore, according to the invention of claim 22, since the alkaline agent is removed, a neutral modified clay mineral powder with improved handling properties can be produced.

請求項23に記載の発明は、前記加熱後の混合体を酸性溶液によって洗浄することで、前記ゲル化領域およびアルカリ剤を除去して、加熱前に比較して表面の比表面積を1.5倍以上としたことを要旨とする。
従って、請求項23に係る発明によれば、雲母またはタルク等の粘土鉱物粉末の表面が凹凸が増えて比表面積が増大しているから、粘土鉱物が本来有している弾力性や柔軟性といった機能を損なわず、かつ所要の機能を発現する機能性物質等を好適に付与し得る改質粘土鉱物粉末を製造し得る。
In the invention described in claim 23, the gelled region and the alkaline agent are removed by washing the heated mixture with an acidic solution, and the specific surface area of the surface is 1.5 compared with that before heating. The gist is that it is more than doubled.
Therefore, according to the invention of claim 23, since the surface of the clay mineral powder such as mica or talc is increased in irregularities and the specific surface area is increased, the elasticity and flexibility inherent in the clay mineral are obtained. It is possible to produce a modified clay mineral powder capable of suitably imparting a functional substance or the like that exhibits a required function without impairing the function.

請求項24に記載の発明は、前記アルカリ剤の除去に続いて、分散剤および/または緩衝剤を添加する後処理を実施するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項24に係る発明によれば、凝集や、pHの変動を防止し得る改質粘土鉱物粉末を製造し得る。
The gist of the invention described in claim 24 is that after the removal of the alkaline agent, a post-treatment of adding a dispersant and / or a buffering agent is performed.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 24, the modified clay mineral powder which can prevent aggregation and the fluctuation | variation of pH can be manufactured.

請求項25に記載の発明は、前記分散剤として、ヘキサメタリン酸ナトリウムまたはテトラポリリン酸ナトリウムを使用するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項25に係る発明によれば、緩衝作用も小さく、安価なヘキサメタリン酸ナトリウムまたはテトラポリリン酸ナトリウムを使用するから、粉末の凝集を防止し得る改質粘土鉱物粉末を低コストに製造し得る。
The gist of the invention described in claim 25 is that sodium hexametaphosphate or sodium tetrapolyphosphate is used as the dispersant.
Therefore, according to the invention of claim 25, since the buffering action is small and inexpensive sodium hexametaphosphate or sodium tetrapolyphosphate is used, a modified clay mineral powder capable of preventing powder aggregation can be produced at low cost. obtain.

請求項26に記載の発明は、前記緩衝剤として、リン酸系化合物を使用するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項26に係る発明によれば、広いpH領域で緩衝作用を発現し、かつ安価なリン酸系化合物を使用するから、pHの変動を防止し得る改質粘土鉱物粉末を容易かつ安価に製造し得る。
The gist of the invention described in claim 26 is that a phosphate compound is used as the buffer.
Therefore, according to the invention of claim 26, since a phosphoric acid compound that exhibits a buffering action in a wide pH range and is inexpensive is used, a modified clay mineral powder that can prevent pH fluctuation can be easily and inexpensively obtained. Can be manufactured.

請求項27に記載の発明は、前記混合体は、550〜1300℃の範囲で加熱されることを要旨とする。
従って、請求項27に係る発明によれば、粘土鉱物粉末の種類によらず改質粘土鉱物粉末を確実に製造し得る。
The gist of the invention described in claim 27 is that the mixture is heated in a range of 550 to 1300 ° C.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 27, a modified clay mineral powder can be manufactured reliably irrespective of the kind of clay mineral powder.

請求項28に記載の発明は、前記アルカリ剤は、粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の全体を100重量部とした場合に、5〜30重量部の範囲になるように混合されることを要旨とする。
従って、請求項28に係る発明によれば、改質によって形成されるゲル化領域の厚さを制御し得る。
The gist of the invention according to claim 28 is that the alkali agent is mixed so as to be in the range of 5 to 30 parts by weight when the total amount of the clay mineral powder and the alkali agent is 100 parts by weight. .
Therefore, according to the invention of claim 28, the thickness of the gelled region formed by the modification can be controlled.

請求項29に記載の発明は、前記アルカリ剤として、アルカリ金属の水酸化物あるいは炭酸塩または炭酸水素塩を使用するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項29に係る発明によれば、取り扱い性が良好かつ安価な水酸化物あるいは炭酸塩または炭酸水素塩を使用するから、改質粘土鉱物粉末を容易に製造し得る。
The gist of the invention described in claim 29 is that an alkali metal hydroxide, carbonate or bicarbonate is used as the alkali agent.
Therefore, according to the invention of claim 29, a hydroxide, carbonate or hydrogen carbonate having good handleability and low cost is used, so that the modified clay mineral powder can be easily produced.

請求項30に記載の発明は、前記アルカリ金属として、ナトリウム、カリウムまたはリチウムを使用するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項30に係る発明によれば、アルカリ金属として存在量が多く、安価で入手の容易なナトリウム等を使用するから、改質粘土鉱物粉末を安価に製造し得る。
The gist of the invention of claim 30 is that sodium, potassium or lithium is used as the alkali metal.
Therefore, according to the invention of claim 30, sodium or the like, which is abundant and is easily available as an alkali metal, is used, so that the modified clay mineral powder can be produced at a low cost.

請求項31に記載の発明は、前記混合体は、水の存在下に前記粘土鉱物粉末およびアルカリ剤を混練して乾燥させた後に加熱するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項31に係る発明によれば、加熱に先立って粘土鉱物粉末およびアルカリ剤が混練されるため、該アルカリ剤の偏在を防止して、該粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の接触を好適に達成し得る。
The gist of the invention described in claim 31 is that the mixture is heated after the clay mineral powder and the alkali agent are kneaded and dried in the presence of water.
Therefore, according to the invention of claim 31, since the clay mineral powder and the alkaline agent are kneaded prior to heating, the uneven distribution of the alkaline agent is prevented, and the clay mineral powder and the alkaline agent are preferably brought into contact with each other. Can be achieved.

請求項32に記載の発明は、前記混合体の混練時には、100重量部の混合体に対して、70〜150重量部の水が使用されることを要旨とする。
従って、請求項32に係る発明によれば、粘土鉱物粉末に混合されるアルカリ剤の偏在を好適に防止し得る。
The gist of the invention of claim 32 is that 70 to 150 parts by weight of water is used with respect to 100 parts by weight of the mixture when the mixture is kneaded.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 32, uneven distribution of the alkaline agent mixed with clay mineral powder can be prevented suitably.

請求項33に記載の発明は、前記アルカリ剤に、アルカリ土類金属の塩、酸化物または水酸化物を含有するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項33に係る発明によれば、水に難溶性であるため、改質粘土鉱物粉末の製造が容易化する。
The gist of the invention described in claim 33 is that the alkaline agent contains an alkaline earth metal salt, oxide or hydroxide.
Therefore, according to the 33rd invention, since it is hardly soluble in water, manufacture of a modified clay mineral powder is facilitated.

請求項34に記載の発明は、前記アルカリ土類金属として、カルシウムまたはマグネシウムを使用するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項34に係る発明によれば、アルカリ土類金属として容易に入手可能であり、かつ取り扱い性に優れるカルシウムまたはマグネシウムを使用するから、容易に改質粘土鉱物粉末の収量を安価に増加させ得る。
The gist of the invention described in claim 34 is that calcium or magnesium is used as the alkaline earth metal.
Therefore, according to the invention of claim 34, since calcium or magnesium which is easily available as an alkaline earth metal and has excellent handleability is used, the yield of the modified clay mineral powder can be easily increased at low cost. Can be.

請求項35に記載の発明は前記粘土鉱物粉末として、天然または合成の雲母、タルクあるいはカオリナイトの粉末を、1種類または2種類以上使用するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項35に係る発明によれば、雲母、タルクあるいはカオリナイトが備える多様な素材的特性を付与した改質粘土鉱物粉末を製造し得る。
The gist of the invention described in claim 35 is that one or more kinds of natural or synthetic mica, talc or kaolinite powder are used as the clay mineral powder.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 35, the modified clay mineral powder which provided various raw material characteristics with which a mica, a talc, or kaolinite was provided can be manufactured.

請求項36に記載の発明は、前記天然の雲母として、白雲母、黒雲母、金雲母または絹雲母を、1種類または2種類以上使用するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項36に係る発明によれば、各種雲母が備える多様な素材的特性を付与した改質粘土鉱物粉末を製造し得る。
The gist of the invention described in claim 36 is that one kind or two or more kinds of muscovite, biotite, phlogopite or sericite are used as the natural mica.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 36, the modified clay mineral powder which provided various material characteristics with which various mica is provided can be manufactured.

請求項37に記載の発明は、前記粘土鉱物粉末として、該粘土鉱物粉末の原鉱石を破砕したフィルム状またはフレーク状の物質を使用するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項37に係る発明によれば、用途に応じた形状的特性を付与した改質粘土鉱物粉末を製造し得る。
The gist of the invention described in claim 37 is that a film-like or flake-like substance obtained by crushing the raw ore of the clay mineral powder is used as the clay mineral powder.
Therefore, according to the invention which concerns on Claim 37, the modified clay mineral powder which provided the shape characteristic according to the use can be manufactured.

請求項38に記載の発明は、前記原鉱石は、乾式または湿式によって粉砕するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項38に係る発明によれば、原鉱石の粉砕を容易になし得る。
The gist of the invention of claim 38 is that the raw ore is pulverized by a dry method or a wet method.
Therefore, according to the invention of claim 38, the raw ore can be easily pulverized.

本発明に係る改質粘土鉱物粉末およびその製造方法によれば、アルカリ剤を用いて表面領域を改質することで、粘土鉱物粉末の比表面積を増大させるため、該粘土鉱物粉末に多様な機能性物質を容易に付与し、該機能性物質が発現する多様な機能を付与した改質粘土鉱物粉末を得ることができる。   According to the modified clay mineral powder and the method for producing the same according to the present invention, the surface area is modified using an alkaline agent to increase the specific surface area of the clay mineral powder. It is possible to obtain a modified clay mineral powder imparted with a variety of functions that are easily imparted with a functional substance and expressed with the functional substance.

次に、本発明に係る改質粘土鉱物粉末およびその製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。本願の発明者は、雲母(マイカ)、タルク(滑石)またはカオリナイト等の粘土鉱物の粉末およびアルカリ剤を混合して加熱を施すことで、該粉末の表面領域が改質(変性)されて比表面積が増大し、発色等の各種機能を発現する機能性物質を容易に付与し得る改質粘土鉱物粉末が得られることを知見したものである。なお、本発明で云う雲母、タルクまたはカオリナイトは、基材として選択する粘土鉱物として好適な例を挙げたものであって、他の層状構造を有する粘土鉱物も含み、例えばバーミキュライトまたは他の粘土鉱物であってもよい。また、本発明で云う粘土鉱物粉末は、雲母、タルクまたはカオリナイト等の粘土鉱物粒子からなるものであり、粉末の表現は粒子の意味を含むものとする。更に、本発明で云う粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の「混合」は、該アルカリ剤を粘土鉱物粉末上に塗布する等の「接触」も含むものとする。また更に、本発明で云う「改質」とは、粘土鉱物粉末の(表面領域の)状態を変化させて品質を改善させることを意味する。   Next, the modified clay mineral powder and the method for producing the same according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings by way of preferred examples. The inventor of the present application modifies (denatures) the surface region of the powder by mixing and heating a clay mineral powder such as mica (mica), talc (talc) or kaolinite and an alkali agent. It has been found that a modified clay mineral powder can be obtained which has a specific surface area increased and can easily impart a functional substance exhibiting various functions such as color development. The mica, talc or kaolinite referred to in the present invention is an example suitable as a clay mineral selected as a base material, and includes clay minerals having other layered structures, such as vermiculite or other clays. It may be a mineral. The clay mineral powder referred to in the present invention is composed of clay mineral particles such as mica, talc or kaolinite, and the expression of the powder includes the meaning of the particles. Furthermore, “mixing” of the clay mineral powder and the alkali agent in the present invention includes “contact” such as applying the alkali agent on the clay mineral powder. Furthermore, “modification” as used in the present invention means that the state (of the surface region) of the clay mineral powder is changed to improve the quality.

(第1実施例)
第1実施例に係る改質粘土鉱物粉末10は、図1に示す如く、雲母、タルク等の粘土鉱物粉末12の表面領域を改質することで多孔性のゲル化領域14としたものであり、該改質によって比表面積が増大されている。この多孔性のゲル化領域14は、その孔径が数ナノメートル(nm) 〜 数百nmと非常に微細な構造を呈するため、比表面積は少なくとも1.5倍以上に向上している。ここで表面領域とは、改質前の粘土鉱物粉末の表面近傍であって、厚さ1μm程度までの領域を指す。一般の雲母等の粘土鉱物粉末の総厚さは、1μm程度であり、1μm以上の表面領域がゲル化領域14に改質されると、実質的にゲル化領域14だけになってしまい、改質粘土鉱物粉末10が得られなくなるためである。なお、機能性物質(粉末)の改質粘土鉱物粉末10表面への吸着・付与の度合いを表す指標として、後述の実験2に記載の如く、比表面積だけでなく吸油量、吸水量およびメチレンブルー吸着量を用いている。そして、前記吸油量、吸水量およびメチレンブルー吸着量については、何れも比表面積を用いることで定量的な評価が可能であるので、本発明においては機能性物質(粉末)の改質粘土鉱物粉末10表面への吸着・付与の度合いを表す指標として比表面積を採用している。
(First embodiment)
The modified clay mineral powder 10 according to the first embodiment is a porous gelled region 14 by modifying the surface region of the clay mineral powder 12 such as mica and talc as shown in FIG. The specific surface area is increased by the modification. Since the porous gelled region 14 has a very fine structure with a pore diameter of several nanometers (nm) to several hundreds of nanometers, the specific surface area is improved by at least 1.5 times or more. Here, the surface region refers to a region near the surface of the clay mineral powder before modification and having a thickness of up to about 1 μm. The total thickness of clay mineral powder such as general mica is about 1 μm, and when the surface region of 1 μm or more is modified to the gelled region 14, it becomes substantially only the gelled region 14, and This is because the clay mineral powder 10 cannot be obtained. In addition, as an index representing the degree of adsorption / application of the functional substance (powder) to the surface of the modified clay mineral powder 10, not only the specific surface area but also the oil absorption, water absorption and methylene blue adsorption as described in Experiment 2 below. Use quantity. The oil absorption amount, water absorption amount and methylene blue adsorption amount can all be quantitatively evaluated by using the specific surface area. Therefore, in the present invention, the modified clay mineral powder 10 of the functional substance (powder) is used. The specific surface area is adopted as an index indicating the degree of adsorption / applying to the surface.

そして、前記表面領域の改質は、(1)粘土鉱物粉末12とアルカリ剤20とを混合(アルカリ剤20との接触)して、(2)所定温度で加熱する、ことでなされる。具体的には、前記粘土鉱物粉末12の表面領域において、該粘土鉱物粉末12の組成をなす結晶水が脱離して、アルカリ剤20の金属成分と置換することでゲル化領域14が生じる。また、粘土鉱物粉末12の表面領域だけが改質されてゲル化領域14となるので、該ゲル化領域14の下には粘土鉱物粉末12が存在し、従って、得られる改質粘土鉱物粉末10において該粘土鉱物粉末12が発現する有用な機能は保持されている(後述の実験1参照)。なお、前記ゲル化領域14の厚さは、前述した改質条件(1)および(2)から明らかなように、アルカリ剤20との接触の度合いと、加熱の度合い(加熱温度および時間)とによって決定される。   The surface region is modified by (1) mixing the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20 (contact with the alkali agent 20), and (2) heating at a predetermined temperature. Specifically, in the surface region of the clay mineral powder 12, the water of crystallization forming the composition of the clay mineral powder 12 is desorbed and replaced with the metal component of the alkaline agent 20, thereby generating the gel region 14. In addition, since only the surface region of the clay mineral powder 12 is modified to become the gel region 14, the clay mineral powder 12 exists under the gel region 14, and thus the resulting modified clay mineral powder 10 is obtained. The useful function expressed by the clay mineral powder 12 is retained (see Experiment 1 below). It should be noted that the thickness of the gelled region 14 depends on the degree of contact with the alkaline agent 20 and the degree of heating (heating temperature and time), as is apparent from the modification conditions (1) and (2) described above. Determined by.

本第1実施例に係る改質粘土鉱物粉末10は、図2に示す如く、基本的に各原料準備工程S1、混合工程S2、加熱工程S3、アルカリ分除去工程S4および最終工程S5を経ることで製造される。ここで本発明の理解に資するため、各工程について説明する前に粘土鉱物として好適に使用される雲母およびタルクにつき、以下説明する。   As shown in FIG. 2, the modified clay mineral powder 10 according to the first embodiment basically undergoes each raw material preparation step S1, mixing step S2, heating step S3, alkali content removal step S4 and final step S5. Manufactured by. Here, in order to contribute to an understanding of the present invention, mica and talc that are suitably used as clay minerals will be described below before each process is described.

前記雲母は、主成分として層状の単斜晶系結晶構造を持つ含水珪酸塩鉱物であり、これを粉砕して得られる粉末は、細かくても鱗片状または板状の相似形になって粒度が安定すると共に、良好な滑り性、弾性等を示す。そして雲母は、3原子のケイ素(Si)と1原子のアルミニウム(Al)との酸化物が形成する4個の四面体構造2層間に、2個または3個の金属酸化・水酸化物が構成する八面体構造が挟み込まれた構造の2:1型粘土鉱物である。この構造においては四面体の1/4がAlに置換されて、四面体−八面体−四面体を1つの構成ユニットとしている雲母各層の層間は負電荷を有することになるため、6個の四面体が形成する6員環の中心に、12配位の形で1価の陽イオンであるカリウム(K)が取り込まれている。   The mica is a hydrous silicate mineral having a layered monoclinic crystal structure as a main component, and the powder obtained by pulverizing the mica is fine but has a scale-like or plate-like similarity and a particle size. In addition to being stable, it exhibits good slipperiness and elasticity. The mica is composed of two or three metal oxides / hydroxides between the four tetrahedral structures 2 formed by the oxide of 3 atoms of silicon (Si) and 1 atom of aluminum (Al). It is a 2: 1 type clay mineral with a sandwiched octahedral structure. In this structure, 1/4 of the tetrahedron is replaced with Al, and the layers of each layer of mica having tetrahedron-octahedron-tetrahedron as one constituent unit have a negative charge. In the center of the 6-membered ring formed by the body, potassium (K), which is a monovalent cation, is incorporated in a 12-coordinate form.

そして雲母には、構造の微差によって白雲母(マスコバイト)、黒雲母(バイオタイト)、金雲母(フロゴパイト)および合成雲母等が存在する。雲母の八面体を構成する金属元素は、3価のアルミニウム(Al3+)、2価の鉄(Fe2+)もしくはマグネシウム(Mg2+)であるが、電荷のバランスを取るには、八面体陽イオンの電荷は全部で +6でなければならない。すなわち、八面体のカチオンとして3価カチオン(Al3+ 等)が入る場合、カチオン席の2/3にカチオンが入り、1/3は空席となる2-八面体(dioctahedral)型となり、2価カチオン(Mg2+、Fe2+ 等)の場合では、すべての八面体カチオン席(3/3)が満席になる3-八面体(trioctahedral)型となる。なお、2価カチオンが3価カチオンを置換して八面体に入っている場合でも、1/3が空席であれば2-八面体型となり、逆に3価カチオンが2価カチオンを置換して八面体に入っている場合、3/3で満席になっていれば3-八面体型となる。この2-八面体型雲母の代表格が白雲母(muscovite)であり、3-八面体型雲母の代表格が黒・金雲母(biotite)である。 In mica, there are muscovite (mascobite), biotite (biotite), phlogopite (phlogopite), synthetic mica and the like due to the difference in structure. The metal element composing the octahedron of mica is trivalent aluminum (Al 3+ ), divalent iron (Fe 2+ ), or magnesium (Mg 2+ ). The total charge must be +6. That is, when a trivalent cation (Al 3+, etc.) enters as an octahedral cation, the cation enters 2/3 of the cation site and 1/3 becomes a vacant 2-dihedral shape. In the case of (Mg 2+ , Fe 2+, etc.), it becomes a trioctahedral type in which all octahedral cation seats (3/3) are full. Even if the divalent cation replaces the trivalent cation and enters the octahedron, if 1/3 is vacant, it becomes a 2-octahedron type, and conversely, the trivalent cation replaces the divalent cation. If you are in an octahedron, it becomes a 3-octahedron type if it is full at 3/3. The representative of the 2-octahedral mica is muscovite, and the representative of the 3-octahedral mica is black / biotite.

この他、近年、人為的に合成した合成金雲母等の特殊な雲母も知られている。雲母の四面体シートは、前述のように、3個のケイ素に対して1個のアルミニウムの比率で平面的に繋がっているが、アルミニウムを含まない、ケイ素だけで形成されている4ケイ素型の雲母や、更にこの層間に存在する1個のカリウム原子を、2個のナトリウム原子に置換したナトリウム雲母等がこれにあたる。これらは、下記の非特許文献に記載される如く、膨潤性等の優れた特性を有してはいるが、表面が平滑で物理的・化学的に安定である点においては一般的な雲母と同様である。また、合成雲母は、人為的に雲母を構成する各成分を溶融させて結晶生成させ、phlogopite(八面体をマグネシウム(Mg2+)だけで構成される雲母を指し、一般には鉄を含むbiotiteであって色の淡い黒金色の雲母)のOH基(結晶水)をフッ素に置換した化学構造を有する雲母である。
太田俊一(2004)粘土基礎講座I 合成雲母とその応用、粘土科学、第44巻、第1号、31-36
In addition, special mica such as synthetic phlogopite synthesized artificially is also known in recent years. As described above, the mica tetrahedron sheet is connected in a plane at a ratio of one aluminum to three silicons, but does not contain aluminum and is formed of only silicon. Mica, and sodium mica in which one potassium atom existing between the layers is replaced with two sodium atoms correspond to this. These have excellent characteristics such as swellability as described in the following non-patent literature, but in terms of the surface being smooth and physically and chemically stable, It is the same. Synthetic mica is an artificially fused mica composed of phlogopite (an octahedron consisting only of magnesium (Mg 2+ )), which is a biotite containing iron. It is a mica having a chemical structure in which the OH group (crystal water) of light and black-gold mica is substituted with fluorine.
Shunichi Ota (2004) Clay Basic Course I Synthetic Mica and its Applications, Clay Science, Vol. 44, No. 1, 31-36

またタルクは、4原子のケイ素(Si)の酸化物が形成する4個の四面体構造2層間に、3個のマグネシウム(Mg)酸化・水酸化物が構成する八面体構造が挟み込まれた構造となっている。すなわち、構造が雲母とは異なり、各層の層間に電荷が存在せずに層間陽イオンが存在していない。従って、雲母のように各層が電荷によって固着しておらず、層間が滑って構造が崩壊し易い構造を有しており、雲母とは感触が異なる。また物性的には高い白色度を有して光を殆ど透過しないため、色調についても光透過性の高い雲母とは異なるものとなっている。これら雲母およびタルクは何れも化学的にも極めて安定であり、有機または無機の化学物質をこれらの表面に化学結合させて固着することは困難であることが知られている。   In addition, talc is a structure in which an octahedral structure composed of three magnesium (Mg) oxides and hydroxides is sandwiched between four tetrahedral structure 2 layers formed by a four-atom silicon (Si) oxide. It has become. That is, unlike the mica structure, there is no charge between the layers and no interlayer cations. Therefore, each layer is not fixed by electric charges as in mica, and the structure is easy to collapse due to slipping between layers, and the touch is different from mica. Moreover, since it has high whiteness and hardly transmits light, its color tone is different from that of mica having high light transmittance. These mica and talc are both extremely stable chemically, and it is known that it is difficult to bond organic or inorganic chemical substances by chemical bonding to these surfaces.

前記各原料準備工程S1は、改質粘土鉱物粉末10を得るための原料である粘土鉱物粉末12と、該粘土鉱物粉末12の表面領域を改質するためのアルカリ剤20とを準備する工程で、粉砕段階S11と、必要に応じて実施される分級段階S12および乾燥段階S13とからなる。前記粉砕段階S11は、基本的に粘土鉱物の原鉱石、すなわち、岩塊として存在する粘土鉱物から、所定粒径に調整等された粘土鉱物粉末12を得るための段階である。また必要に応じて、後述の如く、アルカリ剤20にも実施される。この粉砕段階S11は、ピンミル、ハンマーミル、ロールミル(ローラーミル)や、乾式粉砕または湿式粉砕その他公知の粉砕手段によって実施される。そして、粘土鉱物粉末12の粉砕については、湿式下で好適な粉砕等を実施する水流を利用した、所謂水流粉砕機や水中攪拌機等による粉砕が好適である。この水流粉砕機や水中攪拌機等の使用による粉砕は、分級が同時に実施されるため、後述する分級段階S12における分級が不要となる。ここで使用される粉砕手段の種類や、粉砕時間等によって、改質粘土鉱物粉末10の基となる粘土鉱物粉末12の径が略決定される。   Each said raw material preparation process S1 is a process of preparing the clay mineral powder 12 which is a raw material for obtaining the modified clay mineral powder 10, and the alkaline agent 20 for modifying the surface area of the clay mineral powder 12. The pulverization step S11, and the classification step S12 and the drying step S13 that are performed as necessary. The crushing step S11 is a step for obtaining a clay mineral powder 12 adjusted to a predetermined particle size from a clay mineral ore, that is, a clay mineral present as a rock block. If necessary, it is also applied to the alkaline agent 20 as described later. This pulverization step S11 is performed by a pin mill, a hammer mill, a roll mill (roller mill), dry pulverization or wet pulverization, or other known pulverization means. As for the pulverization of the clay mineral powder 12, pulverization by a so-called water pulverizer or an underwater stirrer using a water stream that performs suitable pulverization under wet conditions is preferable. In this pulverization using a water pulverizer or an underwater stirrer, classification is performed at the same time, so classification in the classification step S12 described later is not necessary. The diameter of the clay mineral powder 12 that is the basis of the modified clay mineral powder 10 is substantially determined by the type of pulverization means used, the pulverization time, and the like.

また、前記粘土鉱物粉末12としては、その使用用途等に応じて、粘土鉱物の原鉱石を所要の方法で粉砕して得られたフィルム状、フレーク状または粉末等の任意の形態のものを用いてもよい。このような形状とすることで、本発明に係る改質粘土鉱物粉末10を用いる際に、例えば、特に良好な触感が求められるファンデーション等の化粧品原料等の用途に応じた形状的特性を発現させることが可能となる。   The clay mineral powder 12 may be in any form such as a film, flakes or powder obtained by pulverizing clay mineral raw ore by a required method according to the intended use. May be. By using such a shape, when the modified clay mineral powder 10 according to the present invention is used, for example, a shape characteristic corresponding to the use of a cosmetic raw material such as a foundation that requires particularly good tactile sensation is exhibited. It becomes possible.

前記分級段階S12は、粉砕段階S11の実施により得られた粘土鉱物粉末12を使用用途に応じた粒径に揃える段階である。この分級段階S12において実施される分級は、基材として使用する粘土鉱物粉末12の粒径に対応したメッシュを有する通常の篩いによる分級等、従来公知の方法が適宜採用可能である。なお、例えば粉砕段階S11の実施により、充分に製品としての粒度となっており、粘土鉱物粉末12の粒径を揃える必要がない場合には必ずしも分級を実施する必要はない。   The classification step S12 is a step in which the clay mineral powder 12 obtained by the execution of the pulverization step S11 is made to have a particle size according to the intended use. For the classification performed in the classification step S12, a conventionally known method such as classification using a normal sieve having a mesh corresponding to the particle size of the clay mineral powder 12 used as the base material can be appropriately employed. Note that, for example, when the pulverization step S11 is performed, the particle size is sufficiently obtained as a product, and the classification is not necessarily performed when the clay mineral powder 12 does not need to have the same particle size.

また、乾燥段階S13は、湿式粉砕法で粉砕を実施した際に、粉砕に使用した水を除去等するための乾燥を施す段階であり、一般的に使用される熱風循環恒温乾燥炉等の従来公知の手段を使用することで実施され、例えば流動層乾燥機等の従来公知の乾燥機や、フィルタープレス後に乾熱乾燥またはスプレードライ等の通常の脱水・乾燥法によって実施される。乾燥温度および時間については、粘土鉱物粉末12の乾燥が充分になされ、かつ該粘土鉱物粉末12の性状等に影響が出ない範囲で設定される。例えば、この乾燥を行なう温度は、105〜160℃程度に設定される。この温度が高過ぎると、殊にタルクの場合、タルク原鉱石が有する親水性等の有用な物性が失われる場合があるので注意が必要である。また、乾燥時間は製造効率を大きく悪化させないように、90〜180分程度の範囲内で適宜設定される。なお、粉砕段階S11において乾式粉砕法を採用した場合は乾燥は不要となる。   Further, the drying step S13 is a step of performing drying for removing water used for pulverization when pulverization is performed by a wet pulverization method, and a conventional hot-air circulating constant temperature drying furnace or the like that is generally used. It is carried out by using a known means, for example, a conventionally known dryer such as a fluidized bed dryer or a normal dehydration / drying method such as dry heat drying or spray drying after filter pressing. The drying temperature and time are set within a range in which the clay mineral powder 12 is sufficiently dried and the properties of the clay mineral powder 12 are not affected. For example, the temperature at which this drying is performed is set to about 105 to 160 ° C. When this temperature is too high, especially in the case of talc, it is necessary to pay attention because useful physical properties such as hydrophilicity of the talc raw ore may be lost. Further, the drying time is appropriately set within a range of about 90 to 180 minutes so as not to greatly deteriorate the production efficiency. In addition, drying is unnecessary when the dry pulverization method is adopted in the pulverization step S11.

各原料準備工程S1では、粘土鉱物粉末12だけでなく、該粘土鉱物粉末12と混合されて、その表面領域を改質させるアルカリ剤20も準備される。ここで使用されるアルカリ剤20としては、一般的に知られているナトリウム、カリウムまたはリチウム等のアルカリ金属の水酸化物あるいは炭酸塩または炭酸水素塩が挙げられ、これらを単体または数種類を混合して用いる。ここでアルカリ金属としては、安価で入手の容易なナトリウム、カリウムまたはリチウムが好適に採用される。   In each raw material preparation step S1, not only the clay mineral powder 12 but also an alkaline agent 20 that is mixed with the clay mineral powder 12 and modifies its surface region is prepared. Examples of the alkali agent 20 used here include generally known alkali metal hydroxides such as sodium, potassium or lithium, carbonates or bicarbonates, and these may be used alone or in combination of several kinds. Use. Here, as the alkali metal, sodium, potassium or lithium which is inexpensive and easily available is preferably used.

また、前記アルカリ剤20に、カルシウムまたはマグネシウム等のアルカリ土類金属の塩、酸化物または水酸化物を含有させるようにしてもよい。このようにアルカリ剤20にアルカリ土類金属を含有させると、該アルカリ土類金属が発現する増量材機能により、該アルカリ土類金属を用いない場合に比較して効率的に粘土鉱物粉末12の表面領域を改質して、ゲル化領域14を形成することができる。アルカリ土類金属として、入手の容易なカルシウムまたはマグネシウムを用いることで、改質粘土鉱物粉末10の安価に製造し得る。   The alkali agent 20 may contain a salt, oxide or hydroxide of an alkaline earth metal such as calcium or magnesium. When alkaline earth metal is contained in the alkaline agent 20 in this manner, the clay mineral powder 12 is more efficiently produced than the case where the alkaline earth metal is not used due to the extender function that the alkaline earth metal develops. The gel region 14 can be formed by modifying the surface region. By using easily available calcium or magnesium as the alkaline earth metal, the modified clay mineral powder 10 can be produced at low cost.

前記アルカリ剤20は、粘土鉱物粉末12と混合し易いように粉体状または液体状で準備される。これは、粘土鉱物粉末12の表面領域の改質条件(ゲル化領域14の形成条件)の(1)を好適に達成するためのものであり、該アルカリ剤20として細かい粉状物や液状物を使用することで、該ゲル化領域14を効率的に形成することが可能になる。アルカリ剤20として粉状物を使用する場合、前述した粉砕段階S11と、必要に応じて分級段階S12および乾燥段階S13とを実施して準備され、または市販物から準備される。アルカリ剤20として液状物を使用する場合、固体状のアルカリ剤20を水等の溶媒に溶解させることで準備され、または粉状物と同様に市販物から準備される。また、アルカリ剤20として潮解性を有する水酸化ナトリウム等を利用して粉体物を得る場合には、湿式粉砕が不適なことは云うまでもない。   The alkaline agent 20 is prepared in the form of powder or liquid so that it can be easily mixed with the clay mineral powder 12. This is for suitably achieving the modification condition (1) of the surface region of the clay mineral powder 12 (the formation condition of the gelation region 14). As the alkali agent 20, a fine powder or liquid material is used. By using this, the gelled region 14 can be efficiently formed. When using a powdery substance as the alkali agent 20, it prepares by implementing the grinding | pulverization step S11 mentioned above and the classification step S12 and the drying step S13 as needed, or is prepared from a commercial item. When using a liquid substance as the alkali agent 20, it prepares by dissolving the solid alkali agent 20 in solvents, such as water, or it prepares from a commercial item similarly to a powdery material. Needless to say, wet pulverization is not suitable when a powder is obtained using sodium hydroxide having deliquescence as the alkali agent 20.

前記アルカリ剤20の混合量は、粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20の総量を100重量部として、これに対して5〜30重量部の範囲になるようにされる。この混合量が5重量部未満であると、粘土鉱物粉末12とアルカリ剤20との混合(接触)状態や加熱温度に関係なく、粘土鉱物粉末12の表面領域のゲル化領域14への改質が殆どなされなくなってしまう。一方、30重量部を超えると、粘土鉱物粉末12とアルカリ剤20との混合(接触)状態に関係なく、該アルカリ剤20による改質が表面領域だけに留まらず、該粘土鉱物粉末12の全体に及んでしまい、粘土鉱物粉末12が殆ど全てゲル化領域14に改質されてしまう。本発明に係る改質粘土鉱物粉末10は、アルカリ剤20と加熱とによる改質が基となる粘土鉱物粉末12の全領域に及ばないように制御することで、基の粘土鉱物粉末12の優れた物性を備えつつ、比表面積が増大して機能性物質等の吸着・付与が容易化した改質粘土鉱物粉末10を得るものである。すなわち、粘土鉱物粉末12の全てがゲル化領域14にならないように、アルカリ剤20の混合割合を30重量部以下とする必要がある。   The mixing amount of the alkali agent 20 is set to a range of 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20. When the mixing amount is less than 5 parts by weight, the surface region of the clay mineral powder 12 is modified to the gelation region 14 regardless of the mixing (contact) state of the clay mineral powder 12 and the alkaline agent 20 and the heating temperature. Is almost never done. On the other hand, when the amount exceeds 30 parts by weight, the modification by the alkali agent 20 is not limited to the surface region regardless of the mixed (contacted) state of the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20, and the entire clay mineral powder 12 Thus, almost all of the clay mineral powder 12 is modified into the gelled region 14. The modified clay mineral powder 10 according to the present invention is superior to the basic clay mineral powder 12 by controlling so that the modification by the alkali agent 20 and heating does not reach the entire area of the clay mineral powder 12. Thus, a modified clay mineral powder 10 having a high specific surface area and an easy adsorption and application of a functional substance or the like is obtained. That is, the mixing ratio of the alkaline agent 20 needs to be 30 parts by weight or less so that the entire clay mineral powder 12 does not become the gel region 14.

また、ゲル化領域14は、粘土鉱物粉末12の結晶水がアルカリ剤20の金属成分と置換することで形成されるため、アルカリ剤20の混合量は、少なくとも改質すべき粘土鉱物粉末12の表面領域において置換される結晶水の化学当量以上とされる。すなわち、アルカリ剤20の金属成分の化学当量は、該アルカリ剤20と混合される粘土鉱物粉末12の組成から計算される結晶水の化学当量よりも多くなるようにされる。   Further, since the gelling region 14 is formed by replacing the crystal water of the clay mineral powder 12 with the metal component of the alkali agent 20, the amount of the alkali agent 20 mixed is at least the surface of the clay mineral powder 12 to be modified. It is set to be equal to or more than the chemical equivalent of crystal water to be substituted in the region. That is, the chemical equivalent of the metal component of the alkaline agent 20 is set to be larger than the chemical equivalent of crystal water calculated from the composition of the clay mineral powder 12 mixed with the alkaline agent 20.

前記混合工程S2は、粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20を混合して、これらの混合体16を得る工程である。この混合工程S2は、リボン型、パドル型やスクリュー型ミキサー、ニーダーまたはその他公知の混合手段により実施される。この混合工程S2における混合は、前述の改質条件(1)に関連し、ゲル化領域14の形成に大きな影響を与えるものである。そして、粘土鉱物粉末12とアルカリ剤20との混合が不充分であると、アルカリ剤20が不均質に存在し、粘土鉱物粉末12における表面領域の改質にムラが生じてゲル化領域14が好適に形成されなくなり、結果的に粘土鉱物粉末12の表面領域を好適に改質し得ない虞がある。この混合・混練時間は、粘土鉱物粉末12の粒径やアルカリ剤20の混合量等の各要素によって変動するが、該粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20が均質に混ざり合うように適宜設定される。   The mixing step S2 is a step of obtaining the mixture 16 by mixing the clay mineral powder 12 and the alkaline agent 20. This mixing step S2 is performed by a ribbon type, paddle type, screw type mixer, kneader or other known mixing means. The mixing in the mixing step S2 is related to the above-described modification condition (1) and greatly affects the formation of the gelled region 14. If the mixing of the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20 is insufficient, the alkali agent 20 is present inhomogeneously, the surface area of the clay mineral powder 12 is unevenly modified, and the gelled region 14 is formed. As a result, the surface region of the clay mineral powder 12 may not be suitably modified. The mixing / kneading time varies depending on factors such as the particle size of the clay mineral powder 12 and the amount of the alkali agent 20 mixed, but is appropriately set so that the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20 are homogeneously mixed. .

前記加熱工程S3は、粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20の混合体16を加熱する工程である。すなわち、前述の改質条件(2)を達成するための工程であり、加熱の温度は550〜1300℃の範囲にされる。この温度は、粘土鉱物粉末12の種類により決定されており、該粘土鉱物粉末12の結晶水がアルカリ剤20の金属成分と置換が可能となるように、少なくとも該結晶水が粘土鉱物粉末12の組成中から脱離可能な脱水温度以上であって、粘土鉱物粉末12が溶解することなく形状を維持し得る温度以下に設定される。   The heating step S3 is a step of heating the mixture 16 of the clay mineral powder 12 and the alkaline agent 20. That is, it is a process for achieving the above-mentioned reforming condition (2), and the heating temperature is set in the range of 550 to 1300 ° C. This temperature is determined according to the type of the clay mineral powder 12, and at least the crystal water of the clay mineral powder 12 can be replaced with the metal component of the alkaline agent 20. The temperature is set to be equal to or higher than the dehydration temperature that can be removed from the composition and not higher than the temperature at which the clay mineral powder 12 can maintain its shape without dissolving.

例えば、雲母であれば、少なくとも650℃以上、好適には800℃とされ、化粧品原料として好適に使用される白雲母においては、加熱温度800℃で1時間程度、700℃では3〜4時間程度、650℃では15時間以上の加熱時間が必要である。また、金雲母および黒雲母では900℃で1時間程度、750〜800℃では3〜4時間程度である。タルクでは、これよりも高い温度が必要であり、950〜1000℃で1時間程度の加熱が必要である。カオリナイトでは800℃で1時間程度が好適である。なお、一般に粘土鉱物は熱伝導率が低く、内部まで均一に加熱することが困難であるため、この点を考慮した加熱条件が必要である。   For example, in the case of mica, it is at least 650 ° C. or more, preferably 800 ° C., and muscovite suitably used as a cosmetic raw material is about 1 hour at a heating temperature of 800 ° C. and about 3 to 4 hours at 700 ° C. At 650 ° C., a heating time of 15 hours or longer is required. Further, it is about 1 hour at 900 ° C. for phlogopite and biotite, and about 3 to 4 hours at 750 to 800 ° C. In talc, a temperature higher than this is required, and heating at 950 to 1000 ° C. for about 1 hour is required. For kaolinite, a temperature of about 800 ° C. for about 1 hour is suitable. In general, clay minerals have low thermal conductivity, and it is difficult to uniformly heat the inside of the clay mineral. Therefore, a heating condition considering this point is necessary.

加熱工程S3における加熱は、一般的に使用される熱風循環恒温乾燥炉等の従来公知の手段を使用することで実施され、この他、例えば流動層乾燥機等の従来公知の乾燥機も使用し得る。また、加熱時間は、加熱温度と同様に、粘土鉱物粉末12の結晶水がアルカリ剤20の金属成分と置換し得る長さ以上に設定される。具体的には、製造効率を阻害しない範囲内である90〜180分程度での設定が好適であるが、製造設備その他の条件により、前述した粘土鉱物粉末12の結晶水の離脱が好適になされる温度に設定し得ない場合には、低い温度で24時間と云った処理を実施してもよい。   The heating in the heating step S3 is performed by using a conventionally known means such as a commonly used hot-air circulating constant temperature drying furnace. In addition, a conventionally known dryer such as a fluidized bed dryer is also used. obtain. In addition, the heating time is set to be equal to or longer than the length at which the water of crystallization of the clay mineral powder 12 can replace the metal component of the alkaline agent 20, as with the heating temperature. Specifically, the setting in the range of about 90 to 180 minutes, which is within the range not impeding the production efficiency, is suitable, but the above-mentioned crystallization water of the clay mineral powder 12 is suitably removed depending on the production equipment and other conditions. If the temperature cannot be set, a process such as 24 hours may be performed at a low temperature.

本加熱工程S3を実施することで、粘土鉱物粉末12から、その表面領域がゲル化領域14に改質された改質粘土鉱物粉末10が得られる。すなわち、粘土鉱物粉末12の表面領域が、アルカリ剤20と加熱とによって改質されて、多孔性のゲル化領域14となり、該ゲル化領域14によって比表面積が増大する。この比表面積の増大により、色材等の各種機能性物質を好適に付与し得る改質粘土鉱物粉末10が得られる。ここで、改質粘土鉱物粉末10は、粘土鉱物粉末12の表面領域の組成が若干置換され、かつ性状がゲル化しただけであり、該ゲル化領域14の下には粘土鉱物粉末12が存在しているので、該粘土鉱物粉末12の各種特性、例えば雲母であれば、滑り性、弾力性、電気絶縁性および耐熱性等、タルクであれば良好な親水性と云った良好な特性を保持した状態となっている。   By carrying out the main heating step S3, a modified clay mineral powder 10 whose surface region is modified into a gelled region 14 is obtained from the clay mineral powder 12. That is, the surface region of the clay mineral powder 12 is modified by the alkali agent 20 and heating to become a porous gelling region 14, and the gelling region 14 increases the specific surface area. Due to the increase in the specific surface area, a modified clay mineral powder 10 capable of suitably imparting various functional substances such as a coloring material is obtained. Here, in the modified clay mineral powder 10, the composition of the surface region of the clay mineral powder 12 is slightly substituted and the property is only gelled, and the clay mineral powder 12 exists under the gelled region 14. Therefore, various characteristics of the clay mineral powder 12, such as slipperiness, elasticity, electrical insulation and heat resistance, if mica, keeps good characteristics such as good hydrophilicity, if talc. It has become a state.

前記アルカリ分除去工程S4は、前述した各工程S1〜S3を経た加熱後の混合体(改質粘土鉱物粉末10およびアルカリ剤20)から、アルカリ分(アルカリ剤20および加熱することでアルカリ剤20から生成される金属酸化物)を除去して、改質粘土鉱物粉末10を中性化する工程であり、アルカリ分除去段階S41と、必要に応じて実施される中性化段階S42と、乾燥段階S43とからなる。前記アルカリ分除去段階S41におけるアルカリ剤20等の除去は、基本的に水洗によって実施されるが、その他公知の如何なる方法も採用可能であり、更に必要に応じて水洗の後に中性化を確実になし得るために酸中和による中性化段階S42が実施される。特に加熱によってアルカリ剤20から生成される金属酸化物は高いアルカリ性を示すので、得られる改質粘土鉱物粉末10の人体に対する安全性等の取り扱い性を向上させるために、本アルカリ分除去工程S4の実施が奨励される。   The alkali removal step S4 is performed by using an alkali component (the alkali agent 20 and the alkali agent 20 by heating) from the heated mixture (the modified clay mineral powder 10 and the alkali agent 20) that has undergone the above-described steps S1 to S3. Is a step of neutralizing the modified clay mineral powder 10 by removing the alkali component removal step S41, a neutralization step S42 performed as necessary, and drying. Step S43. The removal of the alkali agent 20 and the like in the alkali removal step S41 is basically carried out by washing with water, but any other known method can be adopted, and if necessary, neutralization can be ensured after washing with water. In order to achieve this, a neutralization step S42 by acid neutralization is carried out. In particular, since the metal oxide generated from the alkali agent 20 by heating exhibits high alkalinity, in order to improve the handleability such as safety of the resulting modified clay mineral powder 10 to the human body, the alkali content removal step S4 is performed. Implementation is encouraged.

なお、このアルカリ分除去工程S4は、改質粘土鉱物粉末10の使用用途がアルカリ剤20の存在を許容する等の場合には不要となる。前記乾燥段階S43は、アルカリ分除去段階S41の水洗によって濡れている改質粘土鉱物粉末10を乾燥させる段階であり、前述の乾燥段階S13において使用される各種機器の使用等によって実施される。乾燥温度および時間については、改質粘土鉱物粉末10の乾燥が充分になされ、かつ該改質粘土鉱物粉末10の性状等に影響が出ない範囲で設定される。   In addition, this alkali content removal process S4 becomes unnecessary when the use application of the modified clay mineral powder 10 permits the presence of the alkaline agent 20 or the like. The drying step S43 is a step of drying the modified clay mineral powder 10 wet by the water washing in the alkali removal step S41, and is performed by using various devices used in the drying step S13. The drying temperature and time are set in such a range that the modified clay mineral powder 10 is sufficiently dried and the properties of the modified clay mineral powder 10 are not affected.

前記最終工程S5は、前述の各工程S1〜S4を経ることで製造された改質粘土鉱物粉末10に対して、出荷に必要な計量、包装その他様々な検査等を実施する工程である。そして本最終工程S5の終了後に改質粘土鉱物粉末10は出荷等される。雲母等の粘土鉱物粉末は化学的に安定な物質であるため、化学物質の結合は困難であったが、本発明においてはアルカリ剤20と混合して、表面領域を変性させて比表面積を増大させることで、色材等の機能性物質を好適に付与し得る表面状態となる。   The final step S5 is a step of performing measurement, packaging, and other various inspections necessary for shipment on the modified clay mineral powder 10 manufactured through the above-described steps S1 to S4. And after completion | finish of this final process S5, the modified clay mineral powder 10 is shipped. Since clay mineral powder such as mica is a chemically stable substance, it is difficult to bond chemical substances, but in the present invention, it is mixed with an alkaline agent 20 to modify the surface area and increase the specific surface area. By doing so, it becomes a surface state to which a functional substance such as a coloring material can be suitably imparted.

本発明に係る改質粘土鉱物粉末10は、比表面積が増大されているので、各種機能性物質の吸着および付着性が向上した状態となっている。このような特徴を有する前記改質粘土鉱物粉末10を、例えばプラスチック等の樹脂類のフィラーとして用いる場合には、通常の粘土鉱物粉末12を使用した場合に比較して、樹脂分子の吸着および付着性が向上するため、樹脂強度をはじめとする樹脂物性が向上する効果を奏する。また、白雲母鉱物から得られる粘土鉱物粉末12についても、改質によってゲル化領域14が形成された改質粘土鉱物粉末10では、表面の比表面積および散乱光量が増加するので、吸油量が増大することで油脂類等化粧品に配合される他の成分と良く調和し、結果として油脂の使用量を減少させ得ると共に、透明度が低下する「雲母のくすみ」の問題も低減する。すなわち、本発明に係る改質粘土鉱物粉末10は、触感および白色度を向上させるべくファンデーション等の化粧品原材料として採用する際の、前述([0005]参照)した各種問題を解決し、該化粧品原材料として好適に使用できる特性を発現し得る。   Since the modified clay mineral powder 10 according to the present invention has an increased specific surface area, the adsorption and adhesion of various functional substances are improved. When the modified clay mineral powder 10 having such characteristics is used as a filler for resins such as plastics, for example, the adsorption and adhesion of resin molecules are compared to the case of using a normal clay mineral powder 12. This improves the physical properties of the resin, including the resin strength. Further, with respect to the clay mineral powder 12 obtained from the muscovite mineral, the modified clay mineral powder 10 in which the gelled region 14 is formed by modification increases the specific surface area of the surface and the amount of scattered light, so that the oil absorption increases. By doing so, it can be well harmonized with other ingredients blended in cosmetics such as fats and oils, and as a result, the amount of fats and oils used can be reduced, and the problem of “dullness of mica” that reduces transparency is also reduced. That is, the modified clay mineral powder 10 according to the present invention solves the various problems described above (see [0005]) when employed as a cosmetic raw material such as a foundation in order to improve the touch and whiteness. As a result, it is possible to express characteristics that can be suitably used.

また、色材、殺虫剤または殺菌剤等の薬効成分、界面活性剤等の機能を有している各種機能性物質を吸着・付着させることで、容易に当該機能を発現する粘土鉱物粉末を製造することができる。更に、フィルム状またはフレーク状の粘土鉱物粉末12から改質粘土鉱物粉末10を得て、これに各種機能性材料を吸着・付与することで、各種機能を発現するフィルム状またはフレーク状の粘土鉱物粉末を製造することも可能である。   In addition, by adsorbing and adhering various functional substances having functions such as coloring materials, insecticides or fungicides, surfactants, etc., it is possible to produce clay mineral powders that easily express these functions. can do. Further, the modified clay mineral powder 10 is obtained from the film-like or flaky clay mineral powder 12, and various functional materials are adsorbed and imparted thereto, thereby providing various film-like or flaky clay minerals. It is also possible to produce a powder.

(第2実施例)
前述の第1実施例では、粘土鉱物粉末12は、アルカリ剤20の存在下に加熱することで、粘土鉱物粉末12の表面領域に多孔性のゲル化領域14を形成して比表面積を増大させていたが、本発明はこれに限定されるものではない。加熱することで形成される前記ゲル化領域14は酸性溶液に可溶であるため、得られた改質粘土鉱物粉末10を酸性溶液で洗浄し、該ゲル化領域14を除去するようにしてもよい。
(Second embodiment)
In the first embodiment described above, the clay mineral powder 12 is heated in the presence of the alkaline agent 20 to form a porous gelled region 14 in the surface region of the clay mineral powder 12 to increase the specific surface area. However, the present invention is not limited to this. Since the gelled region 14 formed by heating is soluble in an acidic solution, the obtained modified clay mineral powder 10 may be washed with an acidic solution to remove the gelled region 14. Good.

ここで前述した如く、前記ゲル化領域14の厚さは、アルカリ剤20との接触の度合いと、加熱の度合い(加熱温度および時間)とによって決定される。すなわち、粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20の混合度合いは、混合方法の選択および混合時間の設定によって均質に近づけることは可能であっても全く同一にはできない。また、加熱温度も、一般に如何なる加熱装置を用いたとしても、加熱室内の加熱速度等は同一とはできない。すなわち、前記ゲル化領域14の厚さは、改質粘土鉱物粉末10の部位によって同一とはならず異なるものとなる。従って、このようにして得られる第2実施例の改質粘土鉱物粉末11は、粘土鉱物粉末12の表面領域に不均一な厚さで形成されたゲル化領域14が除去されるため、図3に示す如く、処理前の粘土鉱物粉末12に比較して表面の凸凹が多くなり、少なくとも比表面積が1.5倍以上に増大したものとなっている。このように、比表面積が1.5倍となることで、得られる改質粘土鉱物粉末10が基となる粘土鉱物粉末12に比較して、機能性物質等の吸着・付与をなし得る状態になっている(後述の実験3)。   As described above, the thickness of the gelled region 14 is determined by the degree of contact with the alkaline agent 20 and the degree of heating (heating temperature and time). That is, the degree of mixing of the clay mineral powder 12 and the alkaline agent 20 can be made almost the same even though it can be made nearly uniform by selecting the mixing method and setting the mixing time. Further, the heating temperature generally cannot be the same regardless of what heating device is used. That is, the thickness of the gelled region 14 is not the same depending on the portion of the modified clay mineral powder 10 but is different. Therefore, in the modified clay mineral powder 11 of the second embodiment obtained in this way, the gelled region 14 formed in a non-uniform thickness on the surface region of the clay mineral powder 12 is removed, so that FIG. As shown in FIG. 5, the surface irregularity is increased as compared with the clay mineral powder 12 before the treatment, and at least the specific surface area is increased by 1.5 times or more. Thus, the specific surface area becomes 1.5 times, so that the modified clay mineral powder 10 obtained can be adsorbed / provided with a functional substance or the like as compared with the clay mineral powder 12 as a base. (Experiment 3 described later).

前記アルカリ剤20の混合量は、第1実施例と同様に粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20の総量を100重量部として、これに対して5〜30重量部の範囲になるようにされる。この混合量が5重量部未満であると、粘土鉱物粉末12とアルカリ剤20との混合(接触)状態や加熱温度に関係なく、粘土鉱物粉末12の表面領域のゲル化領域14への改質が殆どなされなくなってしまい、得られる改質粘土鉱物粉末10の比表面積が、基となる粘土鉱物粉末12の比表面積の1.5倍とならなくなってしまう。一方、30重量部を超えると、粘土鉱物粉末12とアルカリ剤20との混合(接触)状態に関係なく、該アルカリ剤20による改質が表面領域だけに留まらず、該粘土鉱物粉末12の全体に及んで粘土鉱物粉末12が殆ど全てゲル化領域14に改質されてしまうため、第2実施例に係る粘土鉱物粉末12は得られなくなってしまう。   The mixing amount of the alkali agent 20 is set in the range of 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20 as in the first embodiment. When the mixing amount is less than 5 parts by weight, the surface region of the clay mineral powder 12 is modified to the gelation region 14 regardless of the mixing (contact) state of the clay mineral powder 12 and the alkaline agent 20 and the heating temperature. As a result, the specific surface area of the resulting modified clay mineral powder 10 does not become 1.5 times the specific surface area of the clay mineral powder 12 as a base. On the other hand, when the amount exceeds 30 parts by weight, the modification by the alkali agent 20 is not limited to the surface region regardless of the mixed (contacted) state of the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20, and the entire clay mineral powder 12 As a result, almost all of the clay mineral powder 12 is modified into the gelled region 14, and the clay mineral powder 12 according to the second embodiment cannot be obtained.

第2実施例に係る前記改質粘土鉱物粉末11は、図4に示す如く、第1実施例の改質粘土鉱物粉末10の製造工程におけるアルカリ分除去工程S4に代えて、ゲル化領域除去工程S6を実施することで製造される。ここで各工程S1〜S3およびS5は、前述の第1実施例と同様であるので説明は省略する。   As shown in FIG. 4, the modified clay mineral powder 11 according to the second embodiment is a gel region removal step instead of the alkali removal step S4 in the production process of the modified clay mineral powder 10 according to the first embodiment. Manufactured by performing S6. Here, since each process S1-S3 and S5 is the same as that of the above-mentioned 1st Example, description is abbreviate | omitted.

第2実施例においてアルカリ分除去工程S4の代わりに実施されるゲル化領域除去工程S6は、粘土鉱物粉末12の表面領域を改質して形成されたゲル化領域14と、アルカリ分(アルカリ剤20および加熱することでアルカリ剤20から生成される金属酸化物)とを除去する工程であり、ゲル化領域除去段階S61と、必要に応じて実施される中性化段階S62と、乾燥段階S63とからなる。前記ゲル化領域除去段階S61によるゲル化領域14およびアルカリ分の除去は、酸性溶液によってpHを3.5以下に調整することでなされる。   In the second embodiment, the gelation region removal step S6 performed in place of the alkali removal step S4 includes a gelation region 14 formed by modifying the surface region of the clay mineral powder 12 and an alkali component (alkaline agent). 20 and the metal oxide generated from the alkali agent 20 by heating), the gelation region removal step S61, the neutralization step S62 performed as necessary, and the drying step S63. It consists of. The removal of the gelation region 14 and the alkali in the gelation region removal step S61 is performed by adjusting the pH to 3.5 or less with an acidic solution.

このpHが3.5を超えると、ゲル化領域14の溶解が少なく、また溶解したゲル化領域14も再度ゲル化してしまう。この現象は、pH1程度の強酸であっても、ゲル化領域14溶解中にpHが3.5を上回ると発生する。除去に必要とされる洗浄時間は、使用する酸性溶液のpHによって変動するが、強い酸性溶液(pH1程度)で数時間、弱い酸性溶液(pH3.5程度)で24時間程度である。基本的にゲル化領域14の下に存在する粘土鉱物粉末12は、前述の如く、物理的・化学的に安定であって酸性溶液に溶け出すことがないので、酸性溶液による洗浄時間は前述の時間より長いものであってもよい。   When this pH exceeds 3.5, there is little melt | dissolution of the gelation area | region 14, and the melt | dissolved gelation area | region 14 will also gelatinize again. This phenomenon occurs even when a strong acid having a pH of about 1 is used when the pH exceeds 3.5 during dissolution of the gelled region 14. The washing time required for removal varies depending on the pH of the acidic solution to be used, but is several hours for a strong acidic solution (about pH 1) and about 24 hours for a weak acidic solution (about pH 3.5). Basically, the clay mineral powder 12 existing under the gelled region 14 is physically and chemically stable as described above and does not dissolve in the acidic solution. It may be longer than time.

また、前記酸性溶液としては、加熱後の混合体16をpH3.5以下に調整し得るものであれば問題なく使用できるが、クエン酸等のように、金属錯体(キレート)を形成する酸を用いた溶液の場合、ゲル化領域14およびアルカリ分だけでなく改質粘土鉱物粉末10中に含まれる鉄等の異物も効率良く除去することが可能である。酸性溶液による異物除去は、金属錯体を形成する酸と、塩酸、硝酸または硫酸等の無機酸(鉱酸)とを混合して用いた酸性溶液の使用が更に効果的である。このように、改質粘土鉱物粉末10の鉄等の異物を除去すると、粘土鉱物粉末12として白雲母を用いた場合に、該白雲母の微妙な発色の基となる異物としての鉄等を好適に除去し得るため、得られる改質粘土鉱物粉末10の白色度を更に高め得る。なお、酸性溶液がアルカリ剤20に中和されてpHが3.5を上回ると、ゲル化領域14の除去が充分にできなくなるので、酸性溶液のpHおよび使用量については、粘土鉱物粉末12に混合したアルカリ剤20の量から予め計算することが好ましい。   The acidic solution can be used without any problem as long as the mixture 16 after heating can be adjusted to pH 3.5 or lower. However, an acid that forms a metal complex (chelate) such as citric acid can be used. In the case of the solution used, it is possible to efficiently remove not only the gelation region 14 and the alkali content but also foreign matters such as iron contained in the modified clay mineral powder 10. In order to remove foreign substances using an acidic solution, it is more effective to use an acidic solution obtained by mixing an acid that forms a metal complex and an inorganic acid (mineral acid) such as hydrochloric acid, nitric acid, or sulfuric acid. Thus, when foreign matter such as iron is removed from the modified clay mineral powder 10, when muscovite is used as the clay mineral powder 12, iron or the like as a foreign matter that becomes a subtle coloring base of the muscovite is suitable. Therefore, the whiteness of the resulting modified clay mineral powder 10 can be further increased. If the acidic solution is neutralized with the alkaline agent 20 and the pH exceeds 3.5, the gelation region 14 cannot be sufficiently removed. It is preferable to calculate in advance from the amount of the mixed alkali agent 20.

前記中性化段階S62は、ゲル化領域14等の除去に使用された酸性溶液を完全に除去して、改質粘土鉱物粉末11を中性化するための段階であり、該酸性溶液を充分に除去するに足る、具体的には洗浄に供する改質粘土鉱物粉末11の体積の10倍量程度以上の水を使用して実施される。この中性化段階S62は、改質粘土鉱物粉末11の使用用途が酸性を許容する等の場合には不要となる。また、乾燥段階S63は、中性化段階S62の洗浄によって濡れている改質粘土鉱物粉末11を乾燥させる段階であり、前述の乾燥段階S13と同様に実施される。乾燥温度および時間については、改質粘土鉱物粉末11の乾燥が充分になされ、かつ該改質粘土鉱物粉末11の性状等に影響が出ない範囲で設定される。なお、ゲル化領域14およびアルカリ分の除去に必要な酸性溶液の化学当量を計算してゲル化領域除去段階S61を実施することで、中性化段階S62を不要とすることもできる。   The neutralization step S62 is a step for completely removing the acidic solution used for removing the gelation region 14 and the like to neutralize the modified clay mineral powder 11, and the acidic solution is sufficiently removed. More specifically, it is carried out using water that is about 10 times or more the volume of the modified clay mineral powder 11 used for washing. This neutralization step S62 becomes unnecessary when the use application of the modified clay mineral powder 11 permits acidity. Further, the drying step S63 is a step of drying the modified clay mineral powder 11 that has been wetted by the washing in the neutralization step S62, and is performed in the same manner as the drying step S13 described above. The drying temperature and time are set in such a range that the modified clay mineral powder 11 is sufficiently dried and the properties of the modified clay mineral powder 11 are not affected. Note that the neutralization step S62 can be eliminated by calculating the chemical equivalent of the acidic solution necessary for the removal of the gelation region 14 and the alkali and performing the gelation region removal step S61.

このようにして得られた改質粘土鉱物粉末11は、表面が基となる粘土鉱物粉末12に比較して凸凹が多くなり、少なくとも比表面積が1.5倍となっている。すなわち、第2実施例に係る改質粘土鉱物粉末11も、第1実施例の改質粘土鉱物粉末10と同様に各種機能性物質の吸着および付着性が向上している。また、表面に多孔性のゲル化領域14が存在しない状態となっているので、該多孔性に由来する「ザラザラ」した触感が薄れて、素材としての粘土鉱物粉末12の性状に由来する良好な触感(特に雲母の場合)が強く発現するようになっている。   The modified clay mineral powder 11 thus obtained has more irregularities and at least a specific surface area of 1.5 times that of the clay mineral powder 12 whose surface is the basis. That is, the modified clay mineral powder 11 according to the second example also has improved adsorption and adhesion of various functional substances, like the modified clay mineral powder 10 of the first example. In addition, since the porous gelled region 14 does not exist on the surface, the “gritty” tactile feel derived from the porosity is weakened, and the good result derived from the properties of the clay mineral powder 12 as a material. The tactile sensation (especially in the case of mica) is strongly expressed.

なお、酸性溶液でゲル化領域14およびアルカリ分を同時的に除去するのではなく、第1実施例の改質粘土鉱物粉末10の製造工程における全工程S1〜S5に加えて、アルカリ分除去工程S4および最終工程S5の間にゲル化領域除去工程S6を実施することで、改質粘土鉱物粉末11を製造するようにしてもよい。この場合、先ずアルカリ分除去工程S4でアルカリ分の充分な除去が可能になるので、引き続いて実施されるゲル化領域除去工程S6で使用する酸性溶液について、アルカリ分を除去する能力を考慮しなくてもよい。また、水洗により実施されるアルカリ分除去段階S41に引き続き、酸性溶液によるゲル化領域除去段階S61が実施されるので、アルカリ分除去段階S41後に実施される乾燥段階S43は不要となる。   Instead of removing the gelation region 14 and the alkali content simultaneously with the acidic solution, in addition to all the steps S1 to S5 in the production process of the modified clay mineral powder 10 of the first embodiment, the alkali content removing step You may make it manufacture the modified clay mineral powder 11 by implementing the gelatinization area | region removal process S6 between S4 and the last process S5. In this case, since the alkali content can be sufficiently removed in the alkali content removal step S4, the ability to remove the alkali content is not considered in the acidic solution used in the subsequent gelation region removal step S6. May be. Further, since the gelation region removal step S61 by the acidic solution is performed subsequent to the alkali removal step S41 performed by washing with water, the drying step S43 performed after the alkali removal step S41 is not necessary.

(変更例)
本発明は、実施例の構成に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(1)前述の実施例では、粘土鉱物粉末12とアルカリ剤20とは混合体16とされて加熱されているが、本発明はこれに限定されず、図5に示す如く、混合工程S2および加熱工程S3の間に混練工程S7を実施するようにしてもよい。この混練工程S7は、混合工程S2で実施される粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20の混合の度合いを更に高めるものであって、該粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20を高い水準で均質化するために実施される。前記混練工程S7は、粘土鉱物粉末12およびアルカリ剤20の混合体16に水を加えた後に、公知の混練機器を用いることで実施される。水の使用量は、100重量部の混合体16に対して70〜150重量部にされる。この使用量が70重量部未満であると、水が少なく混練が好適に実施できず、150重量部を超えると、使用した水の除去に時間がかかって製造効率が低下して現実的ではなくなる。また、粘土鉱物粉末12の種類によっても最適値があり、粘土鉱物粉末12が白雲母または金雲母等の雲母の場合は、100重量部の混合体16に対して70〜80重量部であり、粘土鉱物粉末12がカオリナイトまたはタルクの場合には、100重量部の混合体16に対して100重量部程度である。なお、本混練工程S7を実施する際であって、アルカリ剤20が水溶性の場合には、該アルカリ剤20が混練時に使用される水に溶解してしまうため、前記各原料準備工程S1における粉砕、分級および乾燥は不要となる。また、図5において、加熱工程S3以降の各工程は省略している。
(2)前述の実施例では、アルカリ分除去工程S4またはゲル化領域除去工程S6を実施した後に最終工程S5を実施しているが、本発明はこれに限定されず、図6に示す如く、該アルカリ分除去工程S4またはゲル化領域除去工程S6と最終工程S5との間に改質粘土鉱物粉末10,11の性質等を改善する後処理工程S8を実施するようにしてもよい。この後処理工程S8では、改質粘土鉱物粉末10,11に対して、例えば分散剤や緩衝剤等が混合される。前記分散剤は、得られた改質粘土鉱物粉末10,11が微細であって凝集する虞がある場合等に用いられ、例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウムまたはテトラポリリン酸ナトリウム等が挙げられる。また、前記緩衝剤は、改質粘土鉱物粉末10,11の使用時におけるpHの変動を抑制したい場合に用いられ、リン酸系化合物等の公知の物質が使用される。なお、前述の変更例(1)においても、ここで述べた後処理工程S8は適応可能である。また、図6において、アルカリ分除去工程S4またはゲル化領域除去工程S6以前の各工程は省略している。
(Example of change)
The present invention is not limited to the configuration of the embodiment, and can be modified as follows.
(1) In the above-described embodiment, the clay mineral powder 12 and the alkaline agent 20 are heated as the mixture 16. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. You may make it implement kneading | mixing process S7 between heating process S3. This kneading step S7 further enhances the degree of mixing of the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20 performed in the mixing step S2, in order to homogenize the clay mineral powder 12 and the alkali agent 20 at a high level. To be implemented. The kneading step S7 is performed by adding water to the mixture 16 of the clay mineral powder 12 and the alkaline agent 20 and then using a known kneading apparatus. The amount of water used is 70 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture 16. When the amount used is less than 70 parts by weight, the amount of water is small and kneading cannot be suitably performed. When the amount exceeds 150 parts by weight, it takes time to remove the used water and the production efficiency is lowered, which is not realistic. . Further, there is an optimum value depending on the kind of the clay mineral powder 12, and when the clay mineral powder 12 is mica such as muscovite or phlogopite, it is 70 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture 16. When the clay mineral powder 12 is kaolinite or talc, it is about 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture 16. In addition, when performing this kneading | mixing process S7, when the alkali agent 20 is water-soluble, since this alkali agent 20 will melt | dissolve in the water used at the time of kneading | mixing, in each said raw material preparation process S1 Grinding, classification and drying are unnecessary. Moreover, in FIG. 5, each process after heating process S3 is abbreviate | omitted.
(2) In the above-described embodiment, the final step S5 is performed after the alkali removal step S4 or the gelled region removal step S6. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. You may make it implement post-processing process S8 which improves the property etc. of the modified clay mineral powder 10 and 11 between this alkali content removal process S4 or the gelatinization area | region removal process S6, and the last process S5. In the post-processing step S8, for example, a dispersant, a buffering agent, and the like are mixed with the modified clay mineral powders 10, 11. The dispersant is used when the obtained modified clay mineral powders 10 and 11 are fine and may aggregate, and examples thereof include sodium hexametaphosphate and sodium tetrapolyphosphate. Moreover, the said buffering agent is used when it wants to suppress the fluctuation | variation of pH at the time of use of the modified clay mineral powders 10 and 11, and well-known substances, such as a phosphoric acid type compound, are used. Note that the post-processing step S8 described here can also be applied to the above-described modified example (1). Moreover, in FIG. 6, each process before alkali content removal process S4 or gelatinization area | region removal process S6 is abbreviate | omitted.

(実験例)
以下に、本発明に係る改質粘土鉱物粉末に関して、以下の各実験を行ない、得られた改質粘土鉱物粉末の測定・観察を実施して評価すると共に、製造方法についての評価を行なった。
(Experimental example)
Hereinafter, with respect to the modified clay mineral powder according to the present invention, the following experiments were performed, and the obtained modified clay mineral powder was measured and observed for evaluation, and the production method was evaluated.

(実験1:アルカリ剤の混合量と、得られる改質粘土鉱物粉末(形成されるゲル化領域)の量とについて)
基本的に前述の第2実施例に記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法に沿って、粘土鉱物粉末として、粉末A(白雲母(商品名 Y−3000;株式会社山口雲母工業所製))、粉末B(金雲母粉末(商品名 NCR−300;株式会社山口雲母工業所製))、粉末C(タルク粉末(商品名 FK−300S;株式会社山口雲母工業所製))または粉末D(カオリナイト粉末(商品名 ASP−170;エンゲルハード社製))を用いると共に、アルカリ剤として汎用の炭酸ナトリウムを使用し、この粘土鉱物粉末とアルカリ剤とを混合(実験例1:粘土鉱物粉末:アルカリ剤=65:35、実験例2:粘土鉱物粉末:アルカリ剤=70:30、実験例3:粘土鉱物粉末:アルカリ剤=90:10、実験例4:粘土鉱物粉末:アルカリ剤=95:5、実験例5:粘土鉱物粉末:アルカリ剤=96:4、実験例6:粘土鉱物粉末:アルカリ剤=99:1(何れも重量割合))した後、100重量部の混合体に対して、粉末Aおよび粉末Bでは80重量部の水を使用し、粉末Cおよび粉末Dでは100重量部の水を使用して混練した。そして、混練物を加熱した後に、得られた改質粘土鉱物粉末とアルカリ剤とを合わせた体積の約10倍量の水で洗浄および吸引濾過を3回繰り返してアルカリ分を除去した後、塩酸による中和を実施して更に吸引濾過および乾熱乾燥を施して改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)とした。更に、この改質粘土鉱物粉末を酸性溶液によりpH2に調整してゲル化領域を除去した改質粘土鉱物粉末とした。そして、最初の粘土鉱物粉末の重量と、最終的に残留した改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域なし)の重量とから、粘土鉱物粉末の改質による残存率(%)を算出した。
(Experiment 1: About the mixing amount of the alkali agent and the amount of the modified clay mineral powder obtained (gelation region formed))
Basically, in accordance with the method for producing the modified clay mineral powder described in the second embodiment, powder A (white mica (trade name Y-3000; manufactured by Yamaguchi Mica Industry Co., Ltd.)) is used as the clay mineral powder. , Powder B (phlogopite powder (trade name NCR-300; manufactured by Yamaguchi Mica Industry Co., Ltd.)), powder C (talc powder (trade name FK-300S; manufactured by Yamaguchi Mica Industry Co., Ltd.)) or powder D (Kaori) Night powder (trade name: ASP-170; manufactured by Engelhard) is used, and general-purpose sodium carbonate is used as an alkaline agent, and this clay mineral powder and the alkaline agent are mixed (Experimental example 1: clay mineral powder: alkali Agent = 65: 35, Experimental Example 2: Clay mineral powder: Alkaline agent = 70: 30, Experimental example 3: Clay mineral powder: Alkaline agent = 90: 10, Experimental example 4: Clay mineral powder: Alkaline agent = 95: 5 Experimental Example 5: Clay mineral powder: Lukali agent = 96: 4, Experimental Example 6: Clay mineral powder: Alkaline agent = 99: 1 (both weight ratios)), and then 100 parts by weight of the mixture of powder A and powder B, 80 parts by weight The powder C and the powder D were kneaded using 100 parts by weight of water. And after heating a kneaded material, after wash | cleaning and suction filtration about 10 times the amount of the combined volume of the obtained modified clay mineral powder and an alkali agent, and repeating suction filtration 3 times, an alkali content is removed, Neutralization was performed, and suction filtration and dry heat drying were performed to obtain a modified clay mineral powder (with a gelled region). Furthermore, this modified clay mineral powder was adjusted to pH 2 with an acidic solution to obtain a modified clay mineral powder from which the gelled region was removed. Then, the residual ratio (%) due to the modification of the clay mineral powder was calculated from the weight of the first clay mineral powder and the weight of the finally modified clay mineral powder (no gelation region).

(使用機器等)
・粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の混合:汎用の電動式混合機を使用して、以下の条件で混合した。
混合条件;混合速度900回転/分、時間1分間
・粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の混合体の混練:混練器(商品名 ケンミックス メタリック KM−800:愛工舎製作所製)を使用して、以下の条件で混練した。
混練条件;混練速度60回転/分、時間30分間
・粘土鉱物粉末およびアルカリ剤の混合体の加熱:電気マッフル炉(商品名 FUW−253PA:東京製作所製)を使用して、以下の条件で加熱した。
加熱条件;温度800℃、時間1時間、室温から処理温度に至る到達時間1時間
・使用した酸性溶液:塩酸
(Equipment used)
Mixing of clay mineral powder and alkali agent: Using a general-purpose electric mixer, mixing was performed under the following conditions.
Mixing conditions: mixing speed 900 rpm / hour, 1 minute ・ Kneading of the mixture of clay mineral powder and alkali agent: kneader (trade name: Kenmix Metallic KM-800: manufactured by Aikosha Seisakusho) It knead | mixed on conditions.
Kneading conditions: kneading speed 60 revolutions / minute, time 30 minutes-Heating of the mixture of clay mineral powder and alkaline agent: Heating under the following conditions using an electric muffle furnace (trade name FUW-253PA: manufactured by Tokyo Seisakusho) did.
Heating conditions; temperature 800 ° C., time 1 hour, arrival time from room temperature to treatment temperature 1 hour ・ Acid solution used: hydrochloric acid

(実験1の結果)
実験1に係る結果を表1に示す。この表1から、アルカリ剤の混合割合が35重量部となった場合には、粘土鉱物粉末の種類によらず残存率がほぼゼロとなり、得られる粉末は改質粘土鉱物粉末とは云えないことが確認された。また、アルカリ剤の混合割合が30重量部となった場合には、最も残存率の低い白雲母については9%であり、最も高い粘土鉱物粉末はタルクで83%であった。この残存率の高さは、各粘土鉱物粉末の結晶水の脱離温度が高い程、残存率が高くなっていること、すなわち結晶水の脱離容易性に関連していることが確認された。更に、粘土鉱物粉末とアルカリ剤との混合割合が90:10の実験例3では、粘土鉱物粉末の種類に関わらず70〜90%の高い残存率となること、すなわち形成されるゲル化領域の下に充分な粘土鉱物粉末が残存することが確認された。
(Result of Experiment 1)
The results relating to Experiment 1 are shown in Table 1. From Table 1, when the mixing ratio of the alkaline agent is 35 parts by weight, the residual rate becomes almost zero regardless of the type of clay mineral powder, and the obtained powder cannot be said to be a modified clay mineral powder. Was confirmed. When the mixing ratio of the alkaline agent was 30 parts by weight, the lowest residual muscovite was 9% and the highest clay mineral powder was 83% talc. It was confirmed that the higher the residual rate, the higher the residual temperature of crystallization water of each clay mineral powder, the higher the residual rate, that is, the ease of crystallization water detachment. . Furthermore, in Experimental Example 3 in which the mixing ratio of the clay mineral powder and the alkaline agent is 90:10, a high residual rate of 70 to 90% is obtained regardless of the type of the clay mineral powder, that is, the gelation region to be formed. It was confirmed that sufficient clay mineral powder remained below.

また、粘土鉱物粉末とアルカリ剤との混合割合が95:5の実験例4では、前述の実験例3とほぼ同様の数値が得られ、粘土鉱物粉末とアルカリ剤との混合割合が96:4の実験例5と、粘土鉱物粉末とアルカリ剤との混合割合が99:1の実験例6とでは、何れの実験例でも粘土鉱物粉末の種類によらず残存率ほぼ100%であることが確認された。すなわち、アルカリ剤の混合割合が5%以上となることで、好適にゲル化領域14が形成されることが分かった。
In Experimental Example 4 where the mixing ratio of clay mineral powder and alkaline agent is 95: 5, the same numerical value as in Experimental Example 3 is obtained, and the mixing ratio of clay mineral powder and alkaline agent is 96: 4. In Experimental Example 5 and Experimental Example 6 in which the mixing ratio of the clay mineral powder and the alkaline agent is 99: 1, it is confirmed that the residual rate is almost 100% regardless of the type of the clay mineral powder. It was done. That is, it was found that the gelled region 14 is suitably formed when the mixing ratio of the alkaline agent is 5% or more.

(実験2:粘土鉱物粉末と、改質粘土鉱物粉末との差異について)
実験1で使用した粉末A(粘土鉱物粉末)と、実験1の実験例3および実験例4で夫々得られた粉末Aに係るゲル化領域を有する改質粘土鉱物粉末およびゲル化領域を除去した改質粘土鉱物粉末とについて、(1)吸油量の測定、(2)吸水量の測定、(3)メチレンブルー吸着量の測定および(4)比表面積の測定を行なった。なお、粉末Aにアルカリ剤を混合せず、加熱だけ施した対照用粉末を用意し、(1)〜(4)の測定を実施した。また混合、混練、加熱および酸性溶液に係る条件は、前述の実験1と同様である。更に、粉末Aと、実験1の実験例3で得られた粉末Aに係るゲル化領域を有する改質粘土鉱物粉末については、夫々(5)X線回折による結晶性分析(図7)、(6)走査型電子顕微鏡(SEM)写真による外観観察(図8および図9:拡大倍率2000倍、図10および図11:拡大倍率20000倍)を行なった。
(Experiment 2: Difference between clay mineral powder and modified clay mineral powder)
The powder A (clay mineral powder) used in Experiment 1 and the modified clay mineral powder and the gelled area having the gelled areas related to Powder A obtained in Experiment 3 and Experiment 4 of Experiment 1 were removed. The modified clay mineral powder was subjected to (1) measurement of oil absorption, (2) measurement of water absorption, (3) measurement of methylene blue adsorption, and (4) measurement of specific surface area. In addition, the powder for a control | contrast which did not mix an alkaline agent with the powder A but performed only heating was prepared, and the measurement of (1)-(4) was implemented. The conditions relating to mixing, kneading, heating, and acidic solution are the same as in Experiment 1 described above. Furthermore, (5) crystallinity analysis by X-ray diffraction (FIG. 7) and (5) for the modified clay mineral powder having the gelation region related to the powder A and the powder A obtained in Experimental Example 3 of Experiment 1. 6) Appearance observation by scanning electron microscope (SEM) photographs (FIGS. 8 and 9: enlargement magnification 2000 times, FIGS. 10 and 11: enlargement magnification 20000 times) was performed.

(実験2で使用した測定機器および測定方法)
(1)吸油性:油としてアマニ油(シグマ・アルドリッチ ジャパン製)を用い、JIS K5101に記載の方法により実施した。
(2)吸水性:蒸留水を用い、JIS K5101に記載の方法により実施した。
(3)メチレンブルー吸着量:JIS K1474 5.1.1.2に記載の方法により実施した。なお、メチレンブルーは、カチオン系分子の吸着度合いを確認する場合に有効な手段である。
(4)比表面積:BET法により実施した。
(5)結晶性分析:X線回折装置(商品名 RINT−2000:株式会社リガク製)により、粉末Aと、改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)とについて、雲母の結晶性ピークが観察される角度を含む2θ(°)=0〜70の測定を行なった。
(6)外観:走査電子顕微鏡(商品名 S−2400:株式会社日立ハイテクノロジーズ製)により、電子顕微鏡観察下において倍率2000倍および20000倍で粉末Aと、改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)との表面状態を観察した。
(Measurement equipment and measurement method used in Experiment 2)
(1) Oil absorption: linseed oil (manufactured by Sigma-Aldrich Japan) was used as the oil, and the oil absorption was carried out by the method described in JIS K5101.
(2) Water absorption: Distilled water was used and the method described in JIS K5101 was performed.
(3) Methylene blue adsorption amount: Implemented by the method described in JIS K1474 5.1.1.2. Methylene blue is an effective means for confirming the degree of adsorption of cationic molecules.
(4) Specific surface area: Implemented by the BET method.
(5) Crystallinity analysis: Mica crystallinity peak observed for powder A and modified clay mineral powder (with gelation region) by X-ray diffractometer (trade name RINT-2000: manufactured by Rigaku Corporation) Measurements of 2θ (°) = 0 to 70 including the angle to be performed were performed.
(6) Appearance: With a scanning electron microscope (trade name S-2400: manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), powder A and modified clay mineral powder (with gelation region) under magnification of 2000 times and 20000 times under electron microscope observation ) Was observed.

(実験2の結果)
実験2に係る結果を、表2および図7〜図11に示す。ここで、図7(a)、図8および図10は粘土鉱物粉末である粉末Aのデータであり、図7(b)、図9および図11は実験例3で得られる改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)のデータである。なお、図8および図9において、夫々図内の右下部に現れる白い横線の全長は20μmであり、図10および図11において、夫々図内の右下部に現れる白い横線の全長は2μmである。
(Result of Experiment 2)
The results according to Experiment 2 are shown in Table 2 and FIGS. Here, FIG. 7A, FIG. 8 and FIG. 10 are data of powder A which is a clay mineral powder, and FIG. 7B, FIG. 9 and FIG. 11 are modified clay mineral powders obtained in Experimental Example 3. The data is (with gelled region). 8 and 9, the total length of the white horizontal line appearing at the lower right portion in the figure is 20 μm, and in FIGS. 10 and 11, the total length of the white horizontal line appearing at the lower right portion in the figure is 2 μm, respectively.

表2から分かるように、改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)は、粉末Aに比較して、吸油量および吸水量が少なくとも1.5倍程度は向上していることが確認された。また、アルカリ剤を10重量部混合した実験例3に係る改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)では2倍以上の向上であった。すなわち、この改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)は、好適な触感を備え、少ない吸油量で好適に成形し得る特性を備えて、ファンデーション等の化粧用原料に好適に使用し得ることが分かった。
As can be seen from Table 2, it was confirmed that the modified clay mineral powder (with the gelled region) improved the oil absorption and water absorption by at least 1.5 times compared to the powder A. In addition, the modified clay mineral powder (with gelation region) according to Experimental Example 3 in which 10 parts by weight of an alkali agent was mixed was improved by a factor of 2 or more. That is, this modified clay mineral powder (with a gelled region) has a suitable tactile sensation, has properties that can be suitably molded with a small amount of oil absorption, and can be suitably used for cosmetic raw materials such as foundations. I understood.

また、比表面積が2.4倍(実験例3は5倍)となっていると共に、メチレンブルー吸着量が約2倍(実験例3は3倍)になっているので、本発明に係る改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)は、例えば一般に雲母に対して吸着が困難とされるアニオン系分子に代表される水溶性物質を含めた機能性物質の付与が好適になされることが確認された。更に、ゲル化領域が除去された改質粘土鉱物粉末についても、(1)〜(3)の何れの値も基となる粉末Aの値を上回り、(4)比表面積も1.5倍(実験例3は約3.5倍)となっていることが確認された。なお、粉末Aに加熱だけ施した対照区粉末に対しても、本発明に係る改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり・なし)は、機能性物質の吸着・付与に係る(1)〜(4)の何れの指標についても上回っていることが確認された。   In addition, the specific surface area is 2.4 times (5 times in Experimental Example 3) and the adsorption amount of methylene blue is about 2 times (3 times in Experimental Example 3). It has been confirmed that clay mineral powder (with a gelled region) is suitably provided with functional substances including water-soluble substances typified by anionic molecules that are generally difficult to adsorb to mica. It was. Furthermore, with regard to the modified clay mineral powder from which the gelled region has been removed, any of the values (1) to (3) exceeds the value of the powder A as a base, and (4) the specific surface area is 1.5 times ( It was confirmed that Experimental Example 3 was about 3.5 times). Note that the modified clay mineral powder according to the present invention (with or without gelation region) is also applied to the control material obtained by heating only the powder A (1) to (1) It was confirmed that all the indicators in 4) were higher.

更に、図7から明らかなように、粉末Aと改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域あり)とは全く同じ回折線を描いていることから、雲母内部の構造には変化が及んでいないことが明らかとなった。すなわち、改質されているのは、粘土鉱物粉末の表面領域だけであることが確認された。なお、図7のグラフ図における2θ=18°付近および27°付近のピークは、白雲母の存在を示すものである。また、図7において、横軸は角度(2θ)を、縦軸はX線強度を夫々表している。   Furthermore, as is clear from FIG. 7, since the powder A and the modified clay mineral powder (with gelation region) draw exactly the same diffraction lines, there is no change in the structure inside the mica. It became clear. That is, it was confirmed that only the surface region of the clay mineral powder was modified. Note that peaks in the vicinity of 2θ = 18 ° and 27 ° in the graph of FIG. 7 indicate the presence of muscovite. In FIG. 7, the horizontal axis represents the angle (2θ), and the vertical axis represents the X-ray intensity.

また、図8および図9(拡大倍率2000倍のSEM写真)では明確な差異が確認できなかったが、図10および図11(拡大倍率20000倍のSEM写真)では、(b)の改質粘土鉱物粉末における表面が、(a)の粉末A(粘土鉱物粉末)に比較して多孔化した状態となっていることが明らかとなった。すなわち、本発明に係る改質粘土鉱物粉末は、基となる粘土鉱物粉末の組成的な特徴を保持しつつ、かつ表面領域だけ改質されていることが確認された。   8 and FIG. 9 (SEM photograph at an enlargement magnification of 2000 times), no clear difference could be confirmed, but in FIG. 10 and FIG. 11 (SEM photograph at an enlargement magnification of 20000 times), the modified clay of (b) It has been clarified that the surface of the mineral powder is more porous than the powder A (clay mineral powder) of (a). That is, it was confirmed that the modified clay mineral powder according to the present invention was modified only in the surface region while maintaining the compositional characteristics of the clay mineral powder as a base.

(実験3:改質粘土鉱物粉末の機能性物質の吸着・付与性について)
実験1で使用された粉末Aと、実験1の実験例3で得られた粉末Aに係るゲル化領域を除去した改質粘土鉱物粉末と、実験例4で得られた粉末Aに係るゲル化領域を除去した改質粘土鉱物粉末と、実験1の実験例5で得られた粉末Aの処理物粉末とを基材として夫々用い、この各基材20gに対し、機能性物質として酢酸鉄(和光純薬・試薬特級)を、1mM量を夫々溶液として加えてよく混練し、105℃に設定した乾燥装置(三洋製・CONVECTION OVEN)で3時間乾熱乾燥させた後、これを体積の約10倍量の水で洗浄および吸引濾過を3回繰り返した。そして、粉末A、実験例3で得られた改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域なし)、実験例4で得られた改質粘土鉱物粉末(ゲル化領域なし)および実験例5で得られた粉末Aの処理物粉末から、夫々試験片3−1、3−2、3−3および3−4を得た。そして、各試験片3−1〜3−4について目視観察により色相を評価した。
(Experiment 3: Adsorption and impartability of functional substances in modified clay mineral powder)
The powder A used in Experiment 1, the modified clay mineral powder from which the gelation region related to the powder A obtained in Experiment 3 of Experiment 1 has been removed, and the gelation related to the powder A obtained in Experiment 4 The modified clay mineral powder from which the region was removed and the processed powder of the powder A obtained in Experimental Example 5 of Experiment 1 were used as substrates, respectively, and iron acetate ( Wako Pure Chemicals / Reagent Special Grade) was added to each solution as a 1 mM solution, kneaded well, dried for 3 hours with a drying device (SANYO CONVECTION OVEN) set at 105 ° C. Washing with 10 times the amount of water and suction filtration were repeated three times. The powder A, the modified clay mineral powder obtained in Experimental Example 3 (no gelation region), the modified clay mineral powder obtained in Experimental Example 4 (no gelation region), and the experimental example 5 were obtained. Test pieces 3-1, 3-2, 3-3, and 3-4 were obtained from the processed powder of powder A, respectively. And the hue was evaluated by visual observation about each test piece 3-1 to 3-4.

(実験3で使用した測定機器等)
・酢酸鉄:和光純薬・試薬特級
・乾燥装置:三洋製・CONVECTION OVEN
(Measurement equipment used in Experiment 3)
・ Iron acetate: Wako Pure Chemicals ・ Reagent special grade ・ Drying equipment: Sanyo ・ CONVECTION OVEN

(実験3の結果)
実験3で得られた試験片3−2および3−3については充分な着色が認められる一方、試験片3−1および3−4については殆ど着色が見られなかった。すなわち、一般的な粘土鉱物粉末は、比表面積を1.5倍向上させることで、機能性物質の吸着・付与が可能なことが確認された。
(Result of Experiment 3)
The test pieces 3-2 and 3-3 obtained in Experiment 3 were sufficiently colored, whereas the test pieces 3-1 and 3-4 were hardly colored. That is, it was confirmed that a general clay mineral powder can adsorb and impart a functional substance by increasing the specific surface area by 1.5 times.

本発明の好適な第1実施例に係る改質粘土鉱物粉末の表面領域を拡大して示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which expands and shows the surface area | region of the modified clay mineral powder which concerns on suitable 1st Example of this invention. 第1実施例の改質粘土鉱物粉末について、その製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method about the modified clay mineral powder of 1st Example. 本発明の好適な第2実施例に係る改質粘土鉱物粉末の表面領域を拡大して示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which expands and shows the surface area | region of the modified clay mineral powder which concerns on suitable 2nd Example of this invention. 第2実施例の改質粘土鉱物粉末について、その製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method about the modified clay mineral powder of 2nd Example. 変更例(1)に係る製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method which concerns on the example of a change (1). 変更例(2)に係る製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method which concerns on the example of a change (2). 実験2に係る粘土鉱物粉末および改質粘土鉱物粉末についてのX線回折の結果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction about the clay mineral powder which concerns on Experiment 2, and a modified clay mineral powder. 実験2に係る粘土鉱物粉末を倍率2000倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the clay mineral powder which concerns on the experiment 2 by 2000 time magnification. 実験2に係る改質粘土鉱物粉末を倍率2000倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。4 is a scanning electron micrograph of the modified clay mineral powder according to Experiment 2 taken at a magnification of 2000 times. 実験2に係る粘土鉱物粉末を倍率20000倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the clay mineral powder which concerns on the experiment 2 by 20000 times magnification. 実験2に係る改質粘土鉱物粉末を倍率20000倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the modified clay mineral powder which concerns on Experiment 2 by 20000 times magnification.

符号の説明Explanation of symbols

12 粘土鉱物粉末
14 ゲル化領域
20 アルカリ剤
12 Clay mineral powder 14 Gelation region 20 Alkaline agent

Claims (38)

粘土鉱物粉末(12)の表面領域が多孔性のゲル化領域(14)となっている
ことを特徴とする改質粘土鉱物粉末。
A modified clay mineral powder characterized in that the surface region of the clay mineral powder (12) is a porous gelled region (14).
粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)を混合状態として加熱することで、該粘土鉱物粉末(12)の表面領域が改質されて多孔性のゲル化領域(14)となっている
ことを特徴とする改質粘土鉱物粉末。
By heating the clay mineral powder (12) and the alkaline agent (20) in a mixed state, the surface region of the clay mineral powder (12) is modified to become a porous gelling region (14). Modified clay mineral powder characterized by.
前記アルカリ剤(20)が、加熱後に除去されている請求項2記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 2, wherein the alkaline agent (20) is removed after heating. 粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)を混合状態として加熱することで、該粘土鉱物粉末(12)の表面領域を改質してゲル化領域(14)とした後、該ゲル化領域(14)を除去することで加熱後の粘土鉱物粉末(12)の表面の比表面積が、加熱前の1.5倍以上になっている
ことを特徴とする改質粘土鉱物粉末。
By heating the clay mineral powder (12) and the alkaline agent (20) in a mixed state, the surface region of the clay mineral powder (12) is modified to form a gel region (14), and then the gel region A modified clay mineral powder characterized in that the specific surface area of the surface of the clay mineral powder (12) after heating by removing (14) is at least 1.5 times that before heating.
前記ゲル化領域(14)の除去が、酸性溶液によってアルカリ剤(20)の除去と共になされている請求項4記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 4, wherein the gelled region (14) is removed together with the alkaline agent (20) by an acidic solution. 前記アルカリ剤(20)が除去された後に、分散剤および/または緩衝剤が添加された請求項3または5記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 3 or 5, wherein a dispersing agent and / or a buffering agent is added after the alkali agent (20) is removed. 前記分散剤として、ヘキサメタリン酸ナトリウムまたはテトラポリリン酸ナトリウムが使用されている請求項6記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 6, wherein sodium hexametaphosphate or sodium tetrapolyphosphate is used as the dispersant. 前記緩衝剤として、リン酸系化合物が使用されている請求項6記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 6, wherein a phosphate compound is used as the buffer. 混合された前記粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)は、550〜1300℃の範囲で加熱されている請求項2〜8の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to any one of claims 2 to 8, wherein the mixed clay mineral powder (12) and alkali agent (20) are heated in a range of 550 to 1300 ° C. 前記アルカリ剤(20)の混合量は、粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)の全体を100重量部とした場合に、5〜30重量部の範囲になっている請求項2〜9の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末。   The mixing amount of the alkali agent (20) is in the range of 5 to 30 parts by weight when the total amount of the clay mineral powder (12) and the alkali agent (20) is 100 parts by weight. The modified clay mineral powder according to any one of the above. 前記アルカリ剤(20)として、アルカリ金属の水酸化物あるいは炭酸塩または炭酸水素塩が使用されている請求項2〜10の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to any one of claims 2 to 10, wherein an alkali metal hydroxide, carbonate or bicarbonate is used as the alkali agent (20). 前記アルカリ金属として、ナトリウム、カリウムまたはリチウムが使用されている請求項11記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 11, wherein sodium, potassium or lithium is used as the alkali metal. 混合された前記粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)の加熱は、水の存在下に該粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)混練して乾燥させた後に実施されている請求項2〜12の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末。   The heating of the mixed clay mineral powder (12) and the alkali agent (20) is performed after the clay mineral powder (12) and the alkali agent (20) are kneaded and dried in the presence of water. Item 13. The modified clay mineral powder according to any one of Items 2 to 12. 前記粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)を混練する際に使用される水の使用量が、100重量部の混合された粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)に対して、70〜150重量部になっている請求項13記載の改質粘土鉱物粉末。   The amount of water used when kneading the clay mineral powder (12) and the alkali agent (20) is 100 parts by weight of the mixed clay mineral powder (12) and the alkali agent (20). The modified clay mineral powder according to claim 13, which is 70 to 150 parts by weight. 前記アルカリ剤(20)には、アルカリ土類金属の塩、酸化物または水酸化物が含有されている請求項2〜14の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to any one of claims 2 to 14, wherein the alkaline agent (20) contains an alkaline earth metal salt, oxide or hydroxide. 前記アルカリ土類金属として、カルシウムまたはマグネシウムが使用されている請求項15記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 15, wherein calcium or magnesium is used as the alkaline earth metal. 前記粘土鉱物粉末(12)として、天然または合成の雲母、タルクあるいはカオリナイトの粉末が、1種類または2種類以上使用されている請求項1〜16の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral according to any one of claims 1 to 16, wherein one or more kinds of natural or synthetic mica, talc or kaolinite powder are used as the clay mineral powder (12). Powder. 前記天然の雲母として、白雲母、黒雲母、金雲母または絹雲母が、1種類または2種類以上使用されている請求項17記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 17, wherein one or more of muscovite, biotite, phlogopite, or sericite is used as the natural mica. 前記粘土鉱物粉末(12)として、該粘土鉱物粉末(12)の原鉱石を破砕したフィルム状またはフレーク状の物質が使用されている請求項1〜18の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay according to any one of claims 1 to 18, wherein the clay mineral powder (12) is a film-like or flaky substance obtained by crushing the raw ore of the clay mineral powder (12). Mineral powder. 前記原鉱石の粉砕は、乾式または湿式によって実施されている請求項19記載の改質粘土鉱物粉末。   The modified clay mineral powder according to claim 19, wherein the raw ore is pulverized by a dry method or a wet method. 粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)の混合体(16)を加熱することで、該粘土鉱物粉末(12)の表面領域を多孔性のゲル化領域(14)に改質させるようにした
ことを特徴とする改質粘土鉱物粉末の製造方法。
By heating the mixture (16) of the clay mineral powder (12) and the alkali agent (20), the surface region of the clay mineral powder (12) is modified into a porous gelling region (14). A method for producing a modified clay mineral powder, characterized in that:
前記加熱後の混合体(16)を洗浄することで、前記アルカリ剤(20)を除去するようにした請求項21記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 21, wherein the alkaline agent (20) is removed by washing the mixture (16) after heating. 前記加熱後の混合体(16)を酸性溶液によって洗浄することで、前記ゲル化領域(14)およびアルカリ剤(20)を除去して、加熱前に比較して表面の比表面積を1.5倍以上とした請求項21記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The gelled region (14) and the alkali agent (20) are removed by washing the heated mixture (16) with an acidic solution, and the specific surface area of the surface is 1.5 compared to before heating. The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 21, wherein the modified clay mineral powder is doubled or more. 前記アルカリ剤(20)の除去に続いて、分散剤および/または緩衝剤を添加する後処理を実施するようにした請求項22または23記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 22 or 23, wherein after the removal of the alkaline agent (20), a post-treatment of adding a dispersant and / or a buffering agent is performed. 前記分散剤として、ヘキサメタリン酸ナトリウムまたはテトラポリリン酸ナトリウムを使用するようにした請求項24記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 24, wherein sodium hexametaphosphate or sodium tetrapolyphosphate is used as the dispersant. 前記緩衝剤として、リン酸系化合物を使用するようにした請求項24記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 24, wherein a phosphate compound is used as the buffer. 前記混合体(16)は、550〜1300℃の範囲で加熱される請求項21〜26の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to any one of claims 21 to 26, wherein the mixture (16) is heated in a range of 550 to 1300 ° C. 前記アルカリ剤(20)は、粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)の全体を100重量部とした場合に、5〜30重量部の範囲になるように混合される請求項21〜27の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The said alkali agent (20) is mixed so that it may become the range of 5-30 weight part when the whole clay mineral powder (12) and an alkali agent (20) are 100 weight part. The manufacturing method of the modified clay mineral powder as described in any one of these. 前記アルカリ剤(20)として、アルカリ金属の水酸化物あるいは炭酸塩または炭酸水素塩を使用するようにした請求項21〜28の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to any one of claims 21 to 28, wherein an alkali metal hydroxide, carbonate or bicarbonate is used as the alkali agent (20). 前記アルカリ金属として、ナトリウム、カリウムまたはリチウムを使用するようにした請求項29記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   30. The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 29, wherein sodium, potassium or lithium is used as the alkali metal. 前記混合体(16)は、水の存在下に前記粘土鉱物粉末(12)およびアルカリ剤(20)を混練して乾燥させた後に加熱するようにした請求項21〜30の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The mixture (16) according to any one of claims 21 to 30, wherein the clay mineral powder (12) and the alkali agent (20) are kneaded and dried in the presence of water and then heated. The manufacturing method of the modified clay mineral powder of description. 前記混合体(16)の混練時には、100重量部の混合体(16)に対して、70〜150重量部の水が使用される請求項31記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   32. The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 31, wherein 70 to 150 parts by weight of water is used for 100 parts by weight of the mixture (16) when the mixture (16) is kneaded. 前記アルカリ剤(20)に、アルカリ土類金属の塩、酸化物または水酸化物を含有するようにした請求項21〜32の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to any one of claims 21 to 32, wherein the alkaline agent (20) contains an alkaline earth metal salt, oxide or hydroxide. 前記アルカリ土類金属として、カルシウムまたはマグネシウムを使用するようにした請求項33記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 33, wherein calcium or magnesium is used as the alkaline earth metal. 前記粘土鉱物粉末(12)として、天然または合成の雲母、タルクあるいはカオリナイトの粉末を、1種類または2種類以上使用するようにした請求項21〜34の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The modified clay according to any one of claims 21 to 34, wherein one or more kinds of natural or synthetic mica, talc or kaolinite powder are used as the clay mineral powder (12). Manufacturing method of mineral powder. 前記天然の雲母として、白雲母、黒雲母、金雲母または絹雲母を、1種類または2種類以上使用するようにした請求項35記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   36. The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 35, wherein one or more of muscovite, biotite, phlogopite, or sericite is used as the natural mica. 前記粘土鉱物粉末(12)として、該粘土鉱物粉末(12)の原鉱石を破砕したフィルム状またはフレーク状の物質を使用するようにした請求項21〜36の何れか一項に記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The modification according to any one of claims 21 to 36, wherein the clay mineral powder (12) is a film-like or flaky substance obtained by crushing the raw ore of the clay mineral powder (12). A method for producing clay mineral powder. 前記原鉱石は、乾式または湿式によって粉砕するようにした請求項37記載の改質粘土鉱物粉末の製造方法。   The method for producing a modified clay mineral powder according to claim 37, wherein the raw ore is pulverized by a dry method or a wet method.
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