JPH04228416A - 耐水性/撥水性バーミキユル石物品及びその製造方法 - Google Patents

耐水性/撥水性バーミキユル石物品及びその製造方法

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JPH04228416A
JPH04228416A JP15407491A JP15407491A JPH04228416A JP H04228416 A JPH04228416 A JP H04228416A JP 15407491 A JP15407491 A JP 15407491A JP 15407491 A JP15407491 A JP 15407491A JP H04228416 A JPH04228416 A JP H04228416A
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JP
Japan
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solution
vermiculite
water
article
cations
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Pending
Application number
JP15407491A
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English (en)
Inventor
Chia-Chih Ou
チア−チー・オウ
Deborah Neumayer
デボラ・ニユーメイアー
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WR Grace and Co
Original Assignee
WR Grace and Co
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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水に安定なバーミキュル
石(vermiculite)物品に関し、及びその製
造方法に関する。更に詳細には、本発明は耐水性又は撥
水性のフィルム、被覆、複合体及び膜に関する。
【0002】
【従来の技術】フィルム、被覆、膜等のようなバーミキ
ュル石物品は各種の方法によりバーミキュル石分散物か
ら製造できる。バーミキュル石分散物及びフィルム、被
覆等のようなそれらの利用方法は、例えば米国特許第4
,655,842号及び4,780,147号に記載さ
れている。かようなバーミキュル石物品は水に暴露され
ると不安定になる傾向があり、そして水と接触すると大
部分は迅速に劣化し、場合により砕壊することとなる。
【0003】このバーミキュル石物品の特性は不都合で
あり、フィルム又は被覆が湿気に暴露されるようなよう
な用途、例えば自動車のガスケット、屋根材又は床のタ
イル材、織物及び建築用材料のような用途には該物品を
使用できなくしているものである。これら及び類似の用
途に対して耐水性である、即ち著しく劣化することなく
、水中への浸漬又は湿気への長期の暴露に耐性があるバ
ーミキュル石物品を提供することが要望されている。 織物、屋根材などのような、バーミキュル石物品の水に
よる濡れがないことが要求される用途に対しては撥水性
のバーミキュル石物品、即ち水による濡れに耐性があり
、そして過剰の水を流し出す物品を提供することが要望
されてきた。
【0004】多価の無機陽イオンで処理することにより
バーミキュル石フィルムに耐水性が付与できることが知
られている。例えば米国特許第3,325,340号は
、バーミキュル石フィルムの耐水性がマグネシウム及び
アルミニウムのような多価陽イオンを含む濃厚電解質溶
液(1Mよりも大きい)でフィルムを処理することによ
り改善できることを開示している。米国特許第4,21
9,609号はアンモニア又はアルキルアミンの濃厚蒸
気に物品を暴露することによりバーミキュル石物品を安
定化できることを教示している。
【0005】しかし上記の処理の両者とも欠点を有して
いる。前者は費用がかかり、そして廃液の廃棄の問題を
起こし得る濃厚溶液の使用を必要としており、一方後者
は刺激的な且つ潜在的に毒性のある蒸気を使用する。
【0006】又米国特許第4,707,298号に記載
されたようにグアニジニウム陽イオンで処理することに
より、又は米国特許第4,877,551号に記載され
るようにジアミン陽イオンで処理することによりバーミ
キュル石物品に耐水性を付与することも既知である。
【0007】上記の欠点をもたらすことなくバーミキュ
ル石物品に耐水性及び/又は撥水性を付与する別な方法
を提供することが本発明の目的である。
【0008】
【本発明の総括】本発明は a)更に本文中で特定され
る有機陽イオン交換剤の溶液;b)1Mよりも低い濃度
を有する無機金属陽イオンの溶液;及びc)H+、Na
+、K+、Cs+、Rb+、Fr+、及びそれらの混合
物から成る部類から選択された一価の無機陽イオンの溶
液から選択された陽イオンの溶液と物品を接触させる段
階を含んで成る、フィルム又は被覆のようなバーミキュ
ル石物品を耐水性又は撥水性とする方法に関する。本発
明により防水性となすことができるバーミキュル石物品
はフィルム、被覆、バーミキュル石含有紙のような複合
材料及び膜を含むが、それらに限定されるものではない
【0009】本発明は離層したバーミキュル石ラメラか
ら成るフィルム又は被覆のような耐水性又は撥水性物品
に関し、該物品は上記のa)、b)又はc)から選択さ
れた陽イオン溶液と物品を接触させることにより生成す
る。
【0010】
【本発明の詳述】本文で使用されるバーミキュル石とい
う用語はシリケート層単位が約10オングストロームの
厚さを有する層格子状構造を特徴とする岩石形成鉱物種
の部類を称する。層内に存在する主要な元素はマグネシ
ウム、アルミニウム、鉄、シリカ及び酸素であり、マグ
ネシウム、カルシウム及びナトリウムのような陽イオン
と結合した1又は2層の水分子により隔てられた層を有
する。層は基本的に10オングストローム単位の層の厚
さに対して著しく横方向の広がりを有している。従って
本文で用いられるようなバーミキュル石という用語はバ
ーミキュル石、又はハイドロバイオタイト、及びクロー
ライト(chlorite)−バーミキュル石のような
、重要な成分としてバーミキュル石層を含む混合層型の
鉱物の全部又は大部分から成る鉱物を含むが、モンモリ
ロン石群の鉱物は含んでいない。
【0011】バーミキュル石分散物、即ちバーミキュル
石ラメラの水性懸濁液は、一般に水に浸漬する間に結晶
の主要劈開面に垂直な方向への結晶の膨潤を促進する陽
イオンでバーミキュル石の結晶を処理し、処理された結
晶が膨潤するように水に浸漬し、及び水中で膨潤した結
晶を剪断力をかけて離層したバーミキュル石ラメラの分
散物を形成することを含む各種の方法で製造することが
できる。従って本文で使用される離層したバーミキュル
石ラメラという用語は上記の方法に従って製造されたよ
うなラメラを称する。
【0012】これらのバーミキュル石ラメラの被覆は分
散物を基材に塗布し、例えば蒸発によって水性キャリヤ
ーを除去することによって製造できる。自己支持性のフ
ィルムは基材に分散物を塗布し、水性キャリヤーを除去
し、及び次いで基材から被覆を分離することによって製
造できる。バーミキュル石分散物及びそれからフィルム
及び被覆を製造する一つの方法は上記の米国特許第4,
655,842号及び4,780,147号に記載され
ており、該特許の開示を参照して参考とされたい。本発
明の方法はこうしたフィルム及び被覆を耐水性又は撥水
性とするために都合良く使用できる。本発明は又米国特
許第3,325,340号により教示されたような他の
方法により製造されたバーミキュル石分散物を用いて製
造されたバーミキュル石物品についても使用することが
できる。
【0013】バーミキュル石ラメラの被覆は広範囲の基
材に塗布することができる。基材は個々の繊維、シート
、織成又は不織成マット又はブロックのような任意の適
当な形状であることができる。基材は可燃性の材料、例
えばセルロース系繊維材料又は天然産又は合成有機重合
体、又はガラス、ガラス繊維又は金属のような不燃性の
材料であってもよい。基材が分散物にに対し、例えば多
くのガラス繊維マットのように多孔性であれば、被覆は
基材の含浸から誘導できる。
【0014】本発明の一つの具体化において、バーミキ
ュル石ラメラの被覆又はフィルムは、被覆又はフィルム
を有機陽イオン交換剤の溶液と接触させることにより耐
水性又は撥水性とすることができる。本文で使用される
“有機陽イオン交換剤”という用語は(i)ホスホニウ
ム、ピリジニウム、スルホニウム及び第四アンモニウム
から選択された陽イオン性塩基に結合した有機基、又は
(ii)単一の陽イオン性アミン塩基又は他のアミン基
を含む有機化合物のいずれかを含んで成る任意の交換剤
(離層したバーミキュル石ラメラと結合したラメラ間の
陽イオンを交換することができる任意の化合物)を称す
る。いずれの場合においても交換剤の陽イオン基に結合
した有機基は高分子基であることができる。本発明で使
用される陽イオン交換剤の中に両性物質(例えば両性界
面活性剤)が含まれる。本発明の陽イオン交換剤からは
特にグアニジウム及びアミノピリジニウム化合物及び陽
イオン性ジアミンが排除される。本発明で使用できる陽
イオン交換剤はヘキサデシルトリメチルアンモニウム、
メチルトリフェニルホスホニウム、ベンジルトリフェニ
ルホスホニウム、及びN,N−ジメチル−1−ヘキサデ
カンアミンオキシド[商品名アロモックス(Aromo
x)(登録商標)DM−16としてアーマク・ケミカル
(Arm−ak Chemical)社から市販されて
いる]、及びN,N,N’,N’,N’−ペンタメチル
−n−タロー−1,3−プロパンジアンモニウムクロリ
ド[商品名ジュオカド(Duoquad)(登録商標)
−T−50としてアーマク・ケミカル(Armak C
hemical)社から市販されている]のような界面
活性剤を含むが、これらに限定されない。好適な陽イオ
ン交換剤は優れた撥水性を与える長鎖(C12−C16
)脂肪族アミン及び例えばリジンのようなアミノ酸を含
んでいる。陽イオン交換剤は安全性及び価格上の問題か
ら水溶液で用いられることが好ましい。しかし、商業的
に入手し得る有機性界面活性剤の形態で陽イオン交換剤
を使用することが望ましい場合のような或種の場合には
、陽イオン交換剤は有機溶剤中で用いることもできる。
【0015】本発明の第二の具体化において、バーミキ
ュル石ラメラの被覆又はフィルムは、1モルよりも低い
濃度を有する無機金属陽イオンの溶液とフィルム又は被
覆を接触させることにより耐水性とされる。好適な陽イ
オンはNa+、Mg++及びFe+++を含むが、これ
らの陽イオンは各種の形態で安価に入手でき、そして通
常の使用条件下では無毒性であるからである。しかし或
用途には他の一価又は多価陽イオンが有利な物理的性質
を与えることができるので、好適である。他の一価又は
多価陽イオンはK+、Cs+、Rb+、Ca++、Pb
++、Sr++、Cu++、Ni++、Cr+++及び
Al+++を含むことができるが、これらに限定されな
い。
【0016】本発明の第三の具体化において、バーミキ
ュル石ラメラの被覆又はフィルムはH+、Na+、K+
、Cs+、Rb+及びFr+から成る部類から選択され
た一価の無機陽イオンと、フィルム又は被覆を接触させ
ることにより耐水性とすることができる。一般にNa+
が好適であるが、これはこの陽イオンが広範囲の塩の形
態で安価に入手でき、そして通常の使用条件下では無毒
性であるからである。しかし或種の用途では、Cs+、
H+、Rb+及びFr+が好都合な物理的性質を与える
ことがあり、従って好適である。
【0017】本発明の陽イオン溶液は製造方法の結果と
してバーミキュル石ラメラと最初に結合したラメラ間の
陽イオンの代わりに溶液の陽イオンを交換することによ
って被覆又はフィルムを耐水性/撥水性とすると考えら
れる。典型的にはバーミキュル石ラメラは最初リチウム
及び或程度のアンモニア陽イオンを含んでおり、そして
本発明の溶液で処理する間に該溶液の陽イオンと交換さ
れる。従って陽イオンが有機陽イオン交換剤である具体
化においては、立体的に障害のある陽イオン交換剤は交
換があまり効率的ではないので、一般に好ましくない。
【0018】バーミキュル石フィルム又は被覆は各種の
方法で溶液と接触できる。好適にはバーミキュル石物品
は溶液中に浸漬される。浸漬時間は特定の陽イオン交換
剤及び溶液の濃度に依存する。濃厚溶液を使用する時に
は、耐水性/撥水性を付与するのに必要な時間は少なく
、例えば0.5モルの溶液を使用する場合は、適当な耐
水性を発現するためにフィルムは一般に溶液と約10分
間の接触を必要とするが、一方希薄溶液(例えば0.0
1M)が使用される場合は、最高24時間の浸漬が必要
となる。所与の濃度では、浸漬時間は溶液を好適には約
40ないし95℃に加熱することにより短縮できる。 又特に必要な接触時間が短い時には、溶液をバーミキュ
ル石物品上に噴霧することもできる。
【0019】本発明の具体化(a)(有機陽イオン交換
剤を用いる)においては、広範囲の濃度が都合良く使用
できる。好適な濃度は約0.001Mないし約1.5M
の範囲であり、処理されたフィルムの良好な耐水性及び
/又は撥水性とも関連して、適度な低価格及び安全及び
廃棄の容易さのためには、0.005ないし1.0Mが
最も好適である。
【0020】本発明の具体化(b)(低濃度の無機陽イ
オンを用いる)においては、1モルよりも低い溶液濃度
が使用される。好適な濃度は約0.001Mないし約0
.9Mの範囲であり、処理されたフィルムの良好な耐水
性及び/又は撥水性とも関連して、適度な低価格及び安
全及び廃棄の容易さのためには0.005ないし0.5
0Mが最も好適である。
【0021】本発明の具体化(c)(一価の無機陽イオ
ンを用いる)において、溶液濃度は少なくとも0.00
05Mであり、更に好ましくは約0.01Mないし1.
5Mの範囲の濃度が好適に使用できる。フィルム又は被
覆の迅速な加工が必要であれば、上記のような比較的高
い濃度を有する溶液を使用することが好ましいが、低価
格及び廃棄の容易性が要求される場合は低い濃度が好適
である。
【0022】本発明の陽イオン溶液は安全性及び低価格
のために、好適には水溶液である。しかし必要に応じて
陽イオンは有機溶剤、又は溶剤と水との配合物として提
供できる。
【0023】本発明の陽イオン交換溶液で処理した後、
引き続きバーミキュル石物品を溶液から取り出し、そし
て水で洗浄することが好ましい。必要に応じて、バーミ
キュル石物品を次いで室温で乾燥するか又は加熱乾燥す
る。乾燥時間及び温度はバーミキュル石物品に依存して
変わり得る。典型的には、バーミキュル石フィルムは6
0℃で約30分間乾燥される。
【0024】かように処理されたバーミキュル石物品の
耐水性は、予定された時間(本文中の実施例においては
脱イオン水中で18時間が使用されている)物品を水中
に浸漬し、下記の等級評価法に従って物品の耐水性の等
級を観察することによって定性的に測定できる:等級A
:室温水中で構造的に無傷であり、フィルムの見掛け上
の泡立ちがない暗緑色の外観を有し、殆ど膨潤した区域
がなく、淡い金色の区域がなく、フィルムは水から取り
出すことができ、裂けることなく扱える。
【0025】等級B:室温水中で構造的に無傷であり、
泡立ち、膨潤区域、淡い金色の区域を有することもあり
、裂けることなくピンセットで水から取り出すことがで
きるが、指で扱う際に裂けることがある。
【0026】等級C:僅かに撹拌する間室温の水中で構
造的に無傷であり、泡立ち、膨潤区域、淡い金色の区域
を有することがあり、ピンセットで水から取り出す時に
裂ける。
【0027】等級D:室温の水中に部分的に分散し、水
中で僅かに撹拌すると裂けて分散する。
【0028】等級F:何等撹拌しなくとも一夜浸漬後洗
浄水中に全体的に分散するか、又は僅かな撹拌で10分
間以内に分散する。
【0029】等級F−:僅かに撹拌すると裂け及び又は
水中に分散する。
【0030】離層したバーミキュル石物品の耐水性の定
量的な測定は、物品を予定された時間の間水中に浸漬し
、物品を最初に乾燥し又は乾燥せずに、物品の引張り強
度を試験することによっても得ることができる。この試
験方法を用いると、取り扱いの際のバーミキュル石物品
のちりめんじわ又は折りじわによって或程度誤差のある
結果が得られることがある。
【0031】下記の実施例は本発明の好適な具体化を例
示するものであって効果を限定するものではない。本発
明の精神及び範囲を逸脱することなく、当業者により他
の変形法及び変更法を実施することができる。
【0032】
【実施例】実施例1 米国特許第4,655,842号の実施例2に従ってサ
ウスカロライナ州、エノレーからのNO.4銘柄バーミ
キュル石鉱石を使用して、バーミキュル石分散液を製造
した。この分散液の固形分レベルは7.5%であった。
【0033】花崗岩上にドローダウンゲージ(draw
 down gauge)でフィルムを湿式ドローイン
グ(wet drawing)することにより、この分
散液から30ミルのバーミキュル石フィルムを製造した
。このフィルムを周囲の条件で一夜乾燥させ、次いで花
崗岩から取り出しそして切断して1インチ×5インチの
ストリップとした。ストリップの長さは、フィルムをド
ローした方向に平行であった。次いでこのストリップを
個々のペトリ皿に入れそして、0.1規定の濃度を有す
る(a)L−ヒスチジン一塩酸塩、(b)臭化ヘキサデ
シルトリメチルアンモニウム、(c)臭化ベンジルトリ
フェニルホスホニウム、(d)臭化ドデシルトリフェニ
ルホスホニウム、(e)臭化メチルトリフェニルホスホ
ニウム、(f)臭化セチルピリジニウム、(g)ピリジ
ン臭化水素酸塩及び(h)ピリジニウム3−ニトロベン
ゼンスルホネートの交換溶液100mlに浸漬した。1
8時間後、ストリップを溶液から取り出し、脱イオン水
で3回洗浄し、脱イオン水100ml中に18時間ソー
キングした。
【0034】対照である他のストリップをカチオン溶液
に先に浸漬することなく脱イオン水に浸漬した。
【0035】前記した基準に従うストリップの耐水性は
下記のとおりであった。
【0036】     ストリップ番号          カチオン
交換剤              耐水性     
     1                   
 a                      等
級A          2            
        b                
      等級A          3     
               c         
             等級A         
 4                    d  
                    等級A  
        5                
    e                    
  等級A          6         
           f             
         等級A          7  
                  g      
                等級A      
    8                    
h                      等級
A          9             
       対照                
    等級F実施例2 カチオン交換剤として、2種類の商業的に入手可能なカ
チオン性有機界面活性剤、(i)商標名アロモックス(
Aromox)DM−16界面活性剤(N、N−ジメチ
ル−1−ヘキサデカンアミンオキシド、イリノイ州、シ
カゴ、アルマク・ケミカル製)及び(ii)商標名デュ
オクアド(Duoquad)T−50(N,N,N′,
N′−ペンタメチル−n−タロウ−1,3−プロパンジ
アンモニウムクロライド、アルマク・ケミカル製)を使
用して、実施例1の方法を繰り返した。界面活性剤(i
)はエタノール中40%の濃度で更に希釈しないで使用
したが、界面活性剤(ii)は水中5%の濃度に希釈し
た。結果は下記のとおりであった。
【0037】 カチオン交換剤                  
        耐水性(i)           
                     等級A(
ii)                      
        等級A対照            
                    等級F実施
例3 米国特許第4,655,842号の実施例2に従ってモ
ンタナ州、リビー(Libby)からのNO.5銘柄バ
ーミキュル石鉱石を使用して、バーミキュル石分散液を
製造した。この分散液の固形分レベルは7.5%であっ
た。
【0038】花崗岩上にドローダウンゲージでフィルム
を湿式ドローイングすることにより、この分散液から3
0ミルのバーミキュル石フィルムを製造した。このフィ
ルムを周囲の条件で一夜乾燥させ、次いで花崗岩から取
り出しそして切断して1インチ×5インチのストリップ
とした。ストリップの長さは、フィルムをドローした方
向に平行であった。
【0039】4個のストリップを別々のペトリ皿に入れ
そして、Na+、K+、Cs+及びRb+の1モル溶液
100ml中にそれぞれ浸漬した。18時間後、ストリ
ップを溶液から取り出し、脱イオン水で3回洗浄し、脱
イオン水100ml中に18時間ソーキングした。
【0040】対照である第5のストリップを本発明のカ
チオン溶液に先に浸漬しないで脱イオン水に浸漬した。
【0041】前記した基準に従う5個のストリップの耐
水性は下記のとおりであった。
【0042】     ストリップ番号            交換
カチオン              耐水性    
      1                  
  Na+                    
等級A          2           
         K+              
        等級A          3   
                 Cs+     
               等級A       
   4                    R
b+                    等級A
          5              
      なし                 
    等級F第5のストリップは、脱イオン水に浸漬
して10分の後再分散したが、カチオン交換された4個
のストリップは、18時間水に浸漬した後も元のままの
構造を維持していた。
【0043】実施例4 リビー(Libby)バ−ミキュル石の代わりにサウス
カロライナ州、エノレーからのNo.4銘柄のバーミキ
ュル石鉱石を使用して実施例3を繰り返し、同じ結果を
得た。
【0044】実施例5 実施例3に記載の如くして、バーミキュル石分散液及び
そのフィルム試料を製造した。このフィルム試料をナト
リウム塩分散剤の交換溶液中に18時間浸漬しそして脱
イオン水中に18時間浸漬した。結果は表1に示された
とおりであった。対照は脱イオン水中にのみ浸漬した。
【0045】
【表1】                          
       表1      分散剤       
                         
   濃度          耐水性  ヘキサメタ
リン酸ナトリウム                 
   5%        等級A  スルホン化ナフ
タレンホルムアルデヒドの  ナトリウム塩     
                         
    5%        等級A  ポリアクリル
酸ナトリウム                   
   2%        等級A  ナトリウムマレ
エートジイソブチレン            5% 
       等級A  ポリメタクリル酸ナトリウム
                    5%   
     等級A  対照             
                         
    0%        等級Fクレー鉱物用の分
散剤として周知されているナトリウム塩の溶液中に浸漬
した後、等級Aの耐水性が得られたことは驚くべきこと
であった。
【0046】実施例6 7.5%固形分のバーミキュル石分散液を実施例3に従
って製造した。15ミルのマンビレ・ファイバーグラス
・マット(Manville Fiberglass 
Mat)をこの分散液に浸漬し、過剰の分散液をかきと
りそしてマットを一端から吊り下げ、周囲の条件下に一
夜乾燥させた。次いでこのマットを切断して1インチ×
5インチのストリップとした。
【0047】被覆されたストリップのうち2個を、塩化
ナトリウム及び酢酸ナトリウムの1M溶液に浸漬し、実
施例1に記載の如くして、洗浄しそして水に浸漬した。 対照である第3のストリップを、水にのみ浸漬した。耐
水性は下記のとおりであった。
【0048】     ストリップ番号              
交換溶液                耐水性  
        1                
    塩化ナトリウム          等級A 
         2               
     酢酸ナトリウム          等級A
          3              
      なし                 
   等級Fガラスマットストリップ1及び2を水中に
浸漬後にこすっても、分散液をこすりとることはできな
かったが、マットストリップ3上の被覆の多くは浸漬後
に再分散し、そしてこすることにより追加のバーミキュ
ル石を除去することができた。
【0049】実施例7 米国特許第4,655,842号の実施例2に従ってサ
ウスカロライナ州、エノレーからのNO.4銘柄バーミ
キュル石鉱石を使用して、バーミキュル石分散液を製造
した。この分散液の固形分レベルは7.5%であった。
【0050】花崗岩上にドローダウンゲージでフイルム
を湿式ドローイングすることにより、この分散液から3
0ミルのバーミキュル石フィルムを製造した。このフィ
ルムを周囲の条件で一夜乾燥させ、次いで花崗岩から取
り出しそして切断して1インチ×5インチのストリップ
とした。ストリップの長さは、フィルムをドローした方
向に平行であった。
【0051】ストリップのうち5個を別々のペトリ皿に
入れ、塩化水素酸の1モル溶液(a)、硫酸の1モル溶
液(b)及び酢酸の1モル溶液(c)、塩化水素酸の0
.02モル溶液(d)及びクエン酸の50%溶液(e)
100mlに浸漬した。18時間後ストリップを溶液か
ら取り出し、脱イオン水で3回洗浄し、そして脱イオン
水100mlに18時間ソーキングした。
【0052】対照(f)である第6のストリップは、本
発明のカチオン溶液に先に浸漬しないすで脱イオン水に
浸漬した。
【0053】前記した基準に従う5個のストリップの耐
水性は下記のとおりであった。
【0054】     ストリップ番号              
交換溶液                耐水性  
        1                
    (a)                  
等級A          2           
         (b)             
     等級A          3      
              (c)        
          等級A          4 
                   (d)   
               等級A       
   5                    (
e)                  等級A  
        6                
    (f)                  
等級FH+でカチオン交換された5個のストリップは、
等級Aの耐水性を示したが、対照ストリップは水に10
分間浸漬した後再分散した。
【0055】実施例8 米国特許第4,655,842号の実施例2に従ってサ
ウスカロライナ州、エノレーからのNO.4銘柄バーミ
キュル石鉱石を使用して、バーミキュル石分散液を製造
した。この分散液の固形分レベルは7.5%であった。
【0056】花崗岩上にドローダウンゲージでフイルム
を湿式ドローイングすることにより、この分散液から3
0ミルのバーミキュル石フィルムを製造した。このフィ
ルムを周囲の条件で一夜乾燥させ、次いで花崗岩から取
り出しそして切断して1インチ×5インチのストリップ
とした。ストリップの長さは、フィルムをドローした方
向に平行であった。
【0057】上記ストリップを個々のペトリ皿に入れ、
0.0001M、0.001M、0.002M、0.0
05M、0.01M、0.1M及び1MのNa+の交換
溶液100mlに浸漬した。18時間後ストリップを溶
液から取り出し、脱イオン水で3回洗浄し、そして脱イ
オン水100mlに18時間ソーキングした。
【0058】対照である他のストリップは、本発明のカ
チオン溶液に先に浸漬しないで脱イオン水に浸漬した。
【0059】前記した基準に従う5個のストリップの耐
水性は下記のとおりであった。
【0060】     ストリップ番号              
溶液濃度                耐水性  
        1                
    0.0001M          等級F−
          2              
      0.001              
等級F−          3          
          0.002          
    等級C          4       
             0.005       
       等級B          5    
                0.01     
           等級B          6
                    0.1  
                等級A      
    7                    
1.0                  等級A 
         8(対照)           
 0.0                  等級F
実施例9 Na+交換溶液の代わりに、0.00005モル、0.
0005モル、0.001モル、0.0025モル、0
.005モル、0.05モル及び0.5モルの濃度を有
するMg++交換溶液を使用して、実施例8を繰り返し
た。結果は下記のとおりであった。
【0061】     ストリップ番号              
溶液濃度                耐水性  
          1              
      0.00005M        等級F
−          2             
       0.0005            
等級F−          3          
          0.001          
    等級C          4       
             0.0025      
      等級B          5     
               0.005     
         等級B          6  
                  0.05   
             等級A         
 7                    0.5
                  等級A実施例1
0 Na+交換溶液の代わりに、0.000033モル、0
.00033モル、0.00066モル、0.0017
モル、0.0033モル、0.033モル及び0.33
モルの濃度を有するFe+++交換溶液を使用して、実
施例8を繰り返した。結果は下記のとおりであった。
【0062】

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  a)有機陽イオン交換剤の溶液;b)
    1Mよりも低い濃度を有する無機金属陽イオンの溶液;
    及びc)H+、Na+、K+、Cs+、Rb+、Fr+
    、及びそれらの混合物から成る部類から選択された一価
    の無機陽イオンの溶液;から選択された陽イオン溶液と
    物品を接触させる段階を含んで成る、離層したバーミキ
    ュル石ラメラを含有して成るバーミキュル石物品を耐水
    性とする方法。
  2. 【請求項2】  物品を溶液中に浸漬する、請求項1に
    記載の方法。
  3. 【請求項3】  引き続き、溶液から物品を取り出し及
    び物品を乾燥する逐次的な段階を含んで成る、請求項2
    に記載の方法。
  4. 【請求項4】  物品が少なくとも10分間に亙り溶液
    中に浸漬される、請求項2に記載の方法。
  5. 【請求項5】  溶液が物品上に噴霧される、請求項1
    に記載の方法。
  6. 【請求項6】  溶液中の有機陽イオン交換剤の濃度が
    約0.001Mないし1.5Mである、請求項1に記載
    の方法。
  7. 【請求項7】  溶液中の有機陽イオン交換剤の濃度が
    約0.005Mないし1.0Mである、請求項1に記載
    の方法。
  8. 【請求項8】  バーミキュル石ラメラが最初にリチウ
    ム陽イオンを含み、そして該リチウム陽イオンの少なく
    とも相当な部分が該金属陽イオンと交換される、請求項
    1に記載の方法。
  9. 【請求項9】  有機陽イオン交換剤が長鎖脂肪族アミ
    ン又はアミノ酸である、請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】  更に溶液を約40ないし95℃の温
    度まで加熱する段階を含んで成る、請求項1に記載の方
    法。
  11. 【請求項11】  有機陽イオン交換剤が有機界面活性
    剤である、請求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】  有機陽イオン交換剤が両性物質であ
    る、請求項1に記載の方法。
  13. 【請求項13】  溶液(c)中の一価の無機陽イオン
    の濃度が1.5Mよりも低い、請求項1に記載の方法。
  14. 【請求項14】  溶液(c)中の一価の無機陽イオン
    の濃度が少なくとも0.005Mである、請求項1に記
    載の方法。
  15. 【請求項15】  一価の無機陽イオンがNa+である
    、請求項1に記載の方法。
  16. 【請求項16】  一価の無機陽イオンがH+である、
    請求項1に記載の方法。
  17. 【請求項17】  溶液(b)中の無機陽イオンの濃度
    が約0.001Mないし0.9Mである、請求項1に記
    載の方法。
  18. 【請求項18】  溶液(b)中の無機陽イオンの濃度
    が約0.005Mないし0.5Mである、請求項1に記
    載の方法。
  19. 【請求項19】  溶液(b)中の無機陽イオンがNa
    +、Mg++及びFe+++から選択される、請求項1
    に記載の方法。
  20. 【請求項20】  更に溶液を40ないし95℃の温度
    に加熱する段階を含んで成る、請求項1に記載の方法。
  21. 【請求項21】  物品を請求項1に記載の陽イオン溶
    液と接触させることにより耐水性又は撥水性とされた離
    層したバーミキュル石ラメラを含有して成る耐水性のバ
    ーミキュル石物品。
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US07/530,715 US5330843A (en) 1990-05-30 1990-05-30 Water resistant vermiculite articles and method of their manufacture
US530714 1990-05-30
US07/530,714 US5244740A (en) 1990-05-30 1990-05-30 Water resistant/repellant vermiculite articles and method of their manufacture

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004196654A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Hilti Ag 増大膨張体積を持つ層状ケイ酸塩インターカレーション化合物と、その化合物の製造方法および、その用途
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