JPH0822383B2

JPH0822383B2 - 不燃性の栓

Info

Publication number: JPH0822383B2
Application number: JP2339229A
Authority: JP
Inventors: 博治末岡
Original assignee: KIRYAMA SEISAKUSHO JUGEN
Current assignee: KIRYAMA SEISAKUSHO JUGEN
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH04200746A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高耐熱性を有する新規な不燃性の栓、さら
に詳しくは、高熱実験装置や化学実験用ガラス器具の熱
加工時等において、装置や加工ガラス材の開口部を閉塞
する際等の使用に適した新規な不燃性の栓に関するもの
である。

なお、本発明に係る不燃性の栓の用途は特に限定され
るものではなく、上記以外の他の用途に広く適用し得る
ものである。

〔従来の技術〕

従来、たとえば、高温を伴なう化学実験やガス熔融を
伴なう化学実験用ガラス器具のブローイング加工等に際
しては、装置や加工ガラス材の開口部を栓で閉塞する必
要がしばしば生じる。

上記のような用途に使用する栓には、次のような特性
が要求される。

耐熱性を有すること。通常、500℃〜1000℃程度が
必要とされる。

開口部になじむ為の若干の変形に耐える柔軟性があ
ること。

内部の気体を遮断する為の相当な気密性を有してい
ること。

容易に穿孔できると共に、穿設した孔に挿貫したガ
ラス管等を確実に保持できる強度を有していること。

ところで、従来より耐熱性の栓として定評のあるシリ
コン栓は、柔軟性と気密性は十分備えているが、常用耐
熱許容範囲は250℃〜300℃程度が限界である。したがっ
て、シリコン栓は耐熱性につき問題を有している。

また、無機繊維を有機バインダーで結合した、いわゆ
るモールド成型による栓は、耐熱性及び柔軟性は十分で
あるが、多孔質すぎて、気密性が全くないのみならず、
強度も弱い問題を有している。

さらにまた、上記のようなモールド成型の栓に、気密
性と強度を付与する為、無機繊維に相当量の骨材とバイ
ンダーを加えた成形体（栓）は、余りにも硬くなり過ぎ
て開口部になじまない上、穿孔作業も困難になる問題が
ある。

このように、上述した〜の全ての条件を兼備した
材質の栓は現在までに知られてなく、そこで、これらの
諸条件を兼備する栓の開発が待望されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上述したような点に鑑みて発明されたもので
あって、その目的とするところは、上述した〜の全
ての諸条件、即ち、耐熱性、柔軟性、気密性及び穿孔に
耐える強度性を兼備する栓を提供しようとするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、栓の素材の必須
成分として、無機繊維と水膨潤性層状粘土鉱物を採用し
たものである。

即ち、本発明に係る不燃性の栓は、無機繊維を水膨潤
性層状粘土鉱物で結合させて成型したことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

上記のように構成した本発明に係る不燃性の栓は次の
ような作用を奏する。

（１）栓の素材は全て無機物であるから高耐熱（500℃
〜1200℃）作用がある。

（２）熱伝導を押える働きをなす。

（３）適度な強度と柔軟性を有している。

（４）バインダーとして水膨潤性層状粘土鉱物を採用し
てあるので、栓として相当な気密作用（非通気性）を発
揮する（コルク栓とほゞ同程度）。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。第１図は本発明の１実施例を示す不燃性の栓で、こ
の実施例の栓Ａは、汎用のコルク栓等の栓と同様に逆截
頭円錐台形状に形成されている。この栓状成形体１の素
材は無機繊維と水膨潤性層状粘土鉱物であり、無機繊維
と水膨潤性層状粘土鉱物（粉末）及び水（水道水等）を
混練して粘土程度の硬さのペーストとし、これを型に入
れて加圧成型した後、型から取り出し、これを常温又は
加熱乾燥して固化し、形成したものである。

上記無機繊維としては、たとえば、グラスウール、ス
ラグウール、ロックウール、シリカアルミナ繊維等を用
い得るが、耐熱性に優れたシリカアルミナ繊維を採用す
るのが最も好ましい。

このようなシリカアルミナ繊維としては、たとえば、
新日鉄化学（株）製のSCバルクファイバー1260やニチ
アス（株）製のファインフレックス1300バルクファイ
バー等がある。

また、チタン酸カリウイスカー、塩基性硫酸マグネシ
ウムウイスカー、石膏ウイスカー等も用い得る。

上記のような無機繊維は、絡み合いによって、強度と
変形追随性を受持つ。

次に水膨潤性層状粘土鉱物とは、水中で膨潤して層間
に剥離を生じて無数の微小板状結晶が水中に分散して水
を増粘させる作用を有するものであって、たとえば、ベ
ントナイト、ヘクトライト、合成マイカ、スメクタイト
等があり、これらのうちから、コスト面や使用目的等に
応じて適宜選択して採用することができる。

これらの粘土鉱物は水及び無機繊維と混練すると増粘
作用によって、ペーストの可塑剤として働き、成型を助
長する。

また、これを乾燥した時は、適度な強度とバインダー
としての作用と無機繊維間を埋めて気密作用（非通気
性）を発揮する。

さらに、注目すべき特性は、吸湿によって、バインダ
ー強度が弱められていることであり、これにより成形体
１が柔軟性を示す。この点が本発明の最も重要な特長で
ある。

この場合、無機性バインダーとして一般に知られてい
る、水ガラス、シリカゾル、アルミナゾル、燐酸アルミ
ニウム等を用いたときは、吸湿によるゆるみが無く、成
形体は非常に硬くなり、栓として適さない。

さらにまた、増量、改質等の目的で、天然マイカ、タ
ルク及びバーミキュライト等も用い得る。

而して、上記各成分の比率としては、無機繊維30〜90
wt％、粘土鉱物10〜70wt％、好ましくは、無機繊維60〜
80wt％、粘土鉱物20〜40wt％である。また、これをペー
スト化する時の水添加量は、水分含量50〜70％程度が好
ましく、これより少ないとペーストの伸びが悪くなり、
逆に多すぎると軟らかくなりすぎて型から取り外したと
きの自立性がなく、かつ、乾燥中の収縮、変形が大きく
なる。

次に、第２図は、栓状成型体１にガラス管２を挿貫し
た状態を示すものである。この栓Ｂは、上記により成形
した栓状成形体１の中心に、コルクボーラー等で貫通孔
を穿設し、この孔にガラス管２を挿貫したものである。
この栓Ｂは、後述するように、ブローイング加工をする
際等に使用するものである。

次に上述した実施例の不燃性の栓につき、その具体的
な製造方法の１例及びその製造品の試験結果につき説明
する。

製造例１（イ）ペーストの製造 SCバルクファイバー1260を70g、ベンゲルＲ（株式
会社豊順洋行製のベントナイト）を30g、これに水150g
を加え、ミートチョッパーで混練してペースト化した。

（ロ）成型、乾燥上記（イ）で得られたペーストを金型に入れて圧縮し
た後、型から取り出し、上径37mm、下径30mm、高さ35mm
の逆截頭円錐台形状の成型体を得た。次いで、これを12
0℃で６時間乾燥し、上径36mm、下径29mm、高さ33mm、
重さ17.5gの栓状成形体１を得た。この成形体１は第１
図に示す栓Ａである。

なお、第２図示の栓Ｂは、上記成形体１に穿孔し、こ
れにガラス管２を挿貫して得るものである。

製造例２（イ）ペーストの製造ファインフレックス1300バルクファイバーを60g、
スメクタイト（コープケミカル株式会社製、SWN）を25
g、天然マイカ（株式会社山口雲母工業所製、A-31）を1
5g、これに水186gを加え、乳鉢に入れて良くほぐしなが
ら叩いてペースト化した。

（ロ）成型、乾燥上記ペーストを製造例１と同じ型に入れ、加圧成型し
て取り出し、100℃で７時間乾燥し、上径37mm、下径29m
m、高さ34mm、重さ14.4gの栓状成形体１を得た。

上記製造例１及び２で得られた成形体１で、次の各項
目について試験した結果を次表に示す。

なお、実施例では、栓状成形体を送截頭円錐台形状に
形成したものを図示したが、この形状や大きさ等は、目
的の装置や器具等の開口部、或いは用途等に応じて任意
に変え得るものである。

実施例の不燃性の栓は上記構成より成るもので、次に
その使用方法の１例につき説明する。

（１）高熱実験装置の栓これは、高温を伴なう化学実験等に際して使用する場
合で、第３図には、試験管を使用した実験例が示されて
いる。即ち、同図において、３は試験管で、管３の開口
部にガラス管２を挿貫した栓Ｂを嵌着して密閉し、ガラ
ス管２を通して熱電対４を試験管３内に気密性を保持し
て臨ませ、ガスバーナー５で試験管３内を加熱し、熱電
対で内部温度を感知させながらガス発生実験を行なって
いる状態を示す使用例である。

（２）化学実験用ガラス器具の熱加工時の栓これは、ガス熔融を伴なう化学実験用ガラス器具のブ
ローイング加工等に際して使用する場合で、第４図〜第
７図には、１口フラスコに枝（首）を付けて２口フラス
コに加工する工程が示されており、次のようにブローイ
ング加工するものである。即ち、第４図示のフラスコ６
は口管部７が１個形成されており、このフラスコ６に首
（メスジョイント）８を付けて第７図示の２口ジョイン
ト6Aを成形加工するもので、まづ、フラスコ６の口管部
７の開口部９にガス管２を挿貫した栓Ｂを嵌着して該部
を密閉し、これと並行して、別個に用意してある首８の
開口部10に栓Ａを嵌着して該部を密閉しておく。そし
て、ガラス管２の基端に接続したチューブ11を通じ、フ
ラスコ６内に空気を吹き込んで内圧をかけながら、フラ
スコ６の所定の箇所（枝を付ける箇所）をガスバーナー
12で加熱熔融する。これにより、フラスコ６内は内圧が
かかっているので、熔融した部分のガラス壁は次第に膨
らみ、やがて孔13が開く（第５図参照）。次いで、第６
図示のように、栓Ａを嵌着した首８の基端を上記孔13の
位置に当て、上記と同様にフラスコ６内に空気を吹き込
みながら、バーナー12で首８の基部の周囲を加熱熔融し
て、首８をフラスコ６に熔着し、第７図示の２口フラス
コ6Aを形成する。このようにして、フラスコを密閉し、
１口フラスコから２口フラスコを、また、２口フラスコ
から３口フラスコをブローイング加工により形成するも
のである。

（３）培養試験管の栓これは、たとえば、バイオテクノロジー用の培養等に
おいて、試験管の開口部を密栓する際に使用する場合
で、これには栓Ａを用いる。このような場合に、本発明
の栓を採用すると、ガスバーナーによる直火で加熱して
栓を完全殺菌でき、また、本発明の栓はコルクと同程度
の微通気性を有しているので、この種の用途に用いる栓
として最適である。

なお、上記は本発明に係る不燃性の栓の用途の１例を
挙げたもので、上記以外の他の用途に広く適用し得るこ
と既述したとおりである。

〔発明の効果〕

本発明は上記した構成より成るものであるから次のよ
うな効果を奏する。

（１）栓の成分は全て無機物であるから、500℃〜1200
℃程度の高耐熱性を有する。

（２）有機物を全く含有していないので、使用時（加熱
時）に煙や悪臭を生じることはない。

（３）無機繊維を適当な結合力のバインダーで結合して
成るものであるから、若干の変形に追随し得る柔軟性と
相当程度の気密性を兼備する。

（４）コルクボーラー等によって容易に穿孔でき、か
つ、ガラス管等をしっかりと保持する強度を有する。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係る不燃性の栓の１実施例を示す斜視
図、第２図はガラス管を挿貫した状態を示す側面図、第
３図ないし第７図は使用状態の１例を示す説明図であ
る。１……栓状成形体２……ガラス管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機繊維を水膨潤性層状粘土鉱物で結合さ
せたことを特徴とする不燃性の栓。