JPH08283015A - 複合粘土の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 少なくとも１種の高膨潤性粘土鉱物の水分散
液と少なくとも１種の低膨潤性粘土鉱物の水分散液を混
合したものを乾燥する複合粘土の製造法。 【効果】 高膨潤性粘土鉱物の膨潤性をいかしながら、
その粘土鉱物に低膨潤性粘土鉱物に由来する新しい特性
を付加することができ、新規な有用複合粘土を提供する
ことができる。この複合粘土は増粘性、分散性（分散安
定性）が良く、使用感触を重視する化粧品、分散安定性
の要求される塗料などに使用するのに好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、改良された物性の複合
粘土の製造法に関し、より詳しく言えば低膨潤性粘土鉱
物の１種もしくは２種以上と高膨潤性粘土鉱物とを原料
とし、改良された物性を有する複合粘土の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】層状ケイ酸塩鉱物には、高膨潤性と低膨
潤性のものがあり、高膨潤性のものは増粘性があり、塗
料、化粧品等の分野で広く利用されている。一方、低膨
潤性のものは粘性が低く、分散性に劣るため、その他の
良い特性を有していても使用量に制限がある。ところ
で、一般に粘土鉱物の利用においては、分散物に種々の
物性を付与するため２種以上を混合して使用することが
必要になることがある。例えば、化粧品などへの利用に
おいては、高膨潤性粘土鉱物の膨潤性以外の物性、例え
ば、耐酸性、耐塩性、レオロジーなどの改良のため高膨
潤性粘土鉱物以外の粘土鉱物を併用することが必要とな
ってくることがある。従来このような場合には高膨潤性
粘土鉱物の粉体と低膨潤性粘土鉱物の粉体とをブレンド
して用いていた。しかし、このようなブレンド品では高
膨潤性粘土鉱物の高膨潤性が低膨潤性粘土鉱物の混合に
よって著しく損なわれるという難点があった。その上、
粉体同士の混合品は均一なものが得られにくいため、使
用感触を重視する化粧品などへの多量配合が難しいとい
う欠点があった。したがって高膨潤性を有するととも
に、上記の欠点を克服した新しい粘土材料の開発が要望
されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
高膨潤性を有するとともに、その他の所望の物性を具備
した新しい粘土材料の製造方法を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な事情に鑑み、これらの欠点を改良すべく鋭意研究を重
ねた結果、高膨潤性粘土鉱物粉体と低膨潤性粘土鉱物粉
体とをブレンドするのではなく、高膨潤性粘土鉱物の水
分散液と低膨潤性粘土鉱物の水分散液を混合するか、又
は高膨潤性粘土鉱物の粉体と低膨潤性粘土鉱物の水分散
液を混合するか、さらには高膨潤性粘土鉱物の水分散液
と低膨潤性粘土鉱物の粉体を混合し、これらを均一分散
した後、該分散液を乾燥することにより得られる複合粘
土が水媒体中で高膨潤性を示し、安定な分散状態を示す
ことを見出し、この知見に基づき本発明をなすに至っ
た。

【０００５】すなわち本発明は、（１）少なくとも１種
の高膨潤性粘土鉱物の水分散液と少なくとも１種の低膨
潤性粘土鉱物の水分散液を混合したのち、乾燥すること
を特徴とする複合粘土の製造法、（２）少なくとも１種
の高膨潤性粘土鉱物の粉体を少なくとも１種の低膨潤性
粘土鉱物の水分散液に混合したのち、乾燥することを特
徴とする複合粘土の製造法、（３）少なくとも１種の高
膨潤性粘土鉱物の水分散液に少なくとも１種の低膨潤性
粘土鉱物の粉体を混合したのち、乾燥することを特徴と
する複合粘土の製造法、及び（４）（１）、（２）又は
（３）項の方法により得られる複合粘土を提供するもの
である。

【０００６】次に本発明についてさらに詳細に説明す
る。本発明に用いられる高膨潤性粘土鉱物は、膨潤力
（日本ベントナイト工業会標準試験方法 ＪＢＡＳ−１
０４−７７に準じた方法で測定）が３０ｍｌ／２ｇ以上
の粘土鉱物である。具体的にはスメクタイト属に属する
層状ケイ酸塩鉱物であり、例えばモンモリロナイト、バ
イデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライ
ト等がある。これらについては、天然、合成品、加工処
理品のいずれを用いてもよく、一般にナトリウムベント
ナイトと呼ばれる天然のベントナイトや、市販品のクニ
ピア（クニミネ工業社製）、スメクトン（クニミネ工業
社製）、ビーガム（バンダービルト社製）、ラポナイト
（ラポルテ社製）、ベンゲル（豊順洋行社製）等を用い
ることができる。これらを単独で用いても、２種以上を
混合して用いてもよい。好ましくは膨潤力が３５ｍｌ／
２ｇ以上の粘土鉱物を用い、具体的にはクニピア（膨潤
力が６５ｍｌ／２ｇ以上）、スメクトン（膨潤力が６０
ｍｌ／２ｇ以上）およびベンゲル（膨潤力が３８ｍｌ／
２ｇ以上）が好ましい。特に好ましくはナトリウムベン
トナイトの天然品又は合成品を用いる。

【０００７】本発明に用いられる低膨潤性粘土鉱物の低
膨潤性とは、膨潤力が前記の高膨潤性粘土鉱物より低い
という意味である。この低膨潤性粘土鉱物は高膨潤性粘
土鉱物と種類が同じでも、異なるものでもよい。具体的
にはこの低膨潤性粘土鉱物は高膨潤性粘土鉱物にない特
性、例えばレオロジー特性、分散安定性、耐熱性、使用
感触などのいずれかを有しているのが好ましい。好まし
くは膨潤力が１８ｍｌ／２ｇ未満の粘土鉱物である。具
体的にはカルシウムベントナイト、マグネシウムベント
ナイト、鉄ベントナイト、アルミニウムベントナイト、
酸性白土等を用いることができる。これらも天然、合成
品、加工処理品のいずれであってもよく、市販品ではク
ニボンド（クニミネ工業社製）、トルコ産カルシウムベ
ントナイトＳＴＰ（マルマラコンコルド社製）、アメリ
カ産ベントナイトＦ−６（エンゲルハード社製）、ニッ
カナイトＳ−２００（日本活性白土社製）等を用いるこ
とができる。これらを単独で用いても、２種以上を混合
して用いてもよい。より好ましくは膨潤力が３〜１５ｍ
ｌ／２ｇの粘土鉱物を用い、具体的にはクニボンド（膨
潤力が７ｍｌ／２ｇ未満）およびトルコ産カルシウムベ
ントナイトＳＴＰ（膨潤力が１２ｍｌ／２ｇ未満）が好
ましい。

【０００８】混合に際しては、低膨潤性粘土鉱物と高膨
潤性粘土鉱物のいずれか一方又は両方を水性媒体に分散
してから混合を行う。水性媒体は分散液全体の８０重量
％以上、好ましくは８５〜９９重量％とし、低膨潤性粘
土鉱物又は高膨潤性粘土鉱物を加え、粘土鉱物が十分に
分散するまで撹拌する。これに他方の粘土鉱物の粉末、
又は同様に調製した水分散液を加え、均一な混合状態に
なるまでさらに撹拌を行う。粉末として添加する場合は
粒径１００μｍ以下、好ましくは３０〜８０μｍのもの
を用いる。このとき、必要に応じて分散剤、増粘剤、界
面活性剤等を適宜添加してもよい。低膨潤性粘土鉱物の
混合割合は複合粘土全体の１重量％以上とし、任意の割
合としてよいが、複合粘土の粘性が効率的に向上するの
は２０〜９０重量％、特に好ましくは３０〜８０重量
％、分散性などを考慮して最も好ましいのは７０重量％
以下の範囲である。

【０００９】こうしてできた混合分散液を乾燥して、目
的の複合粘土を得る。乾燥の方法は、分散液を噴霧乾燥
する、分散液を送風乾燥してから粉砕するなど、複合粘
土の用途に応じて通常の方法から適宜選択して行うこと
ができる。乾燥後の含水量は特に制限はないが、通常１
０重量％以下とするのがよい。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、低膨潤性粘土鉱物と高
膨潤性粘土鉱物とが非常に均一な状態で分散した複合粘
土が得られる。この複合粘土の詳細な構造についてはま
だ定かではないが、高膨潤性粘土鉱物の層間に低膨潤性
粘土鉱物が含有されているものと推定される。本発明に
より得られる複合粘土は、高膨潤性粘土鉱物に低膨潤性
粘土鉱物を加えたものであるにもかかわらず、その高膨
潤性が損なわれることなく、逆に原料として用いた高膨
潤性のものと低膨潤性のものとの相加平均よりも高い膨
潤性を示し、両者の組み合わせによって相乗作用が見ら
れる。したがって本発明の複合粘土の製造方法によれ
ば、高膨潤性粘土鉱物の膨潤性をいかしながら、その粘
土鉱物に低膨潤性粘土鉱物に由来する新しい特性を付加
することができ、新規な有用複合粘土を提供することが
できるという優れた作用効果を奏する。このようにして
得られた複合粘土は増粘性、分散性（分散安定性）が良
く、使用感触を重視する化粧品、分散安定性の要求され
る塗料などに使用するのに好適である。

【００１１】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。 実施例１（低膨潤性粘土鉱物と高膨潤性粘土鉱物のそれ
ぞれを水分散液とする複合粘土の製造） 低膨潤性粘土鉱物として、クニボンド（カルシウムベン
トナイト系市販品（クニミネ工業社製）、膨潤力７ｍｌ
／２ｇ、粘性（４重量％分散液）５ｃｐ）２５０ｇを水
５０００ｇの入っているビーカーに撹拌しながら加え、
十分に分散させた。高膨潤性粘土鉱物としては、クニピ
ア（ナトリウムベントナイト系市販品（クニミネ工業社
製）、膨潤力８０ｍｌ／２ｇ、粘性（４重量％分散液）
８００ｃｐ）１５０ｇを水５０００ｇの入っているビー
カーに撹拌しながら加え、十分に分散させた。次いで両
分散液を、低膨潤性粘土鉱物分散液の割合が１０、３
０、５０、７０及び９０重量％となるように混合し、５
種類の混合分散液を調製した。これらをそれぞれ撹拌し
て均一に混合分散した後、１０５±５℃の送風式乾燥機
で水分８％になるまで乾燥し、衝撃粉砕機で粒径５０μ
ｍ以下に粉砕して、各々３０ｇ、３４ｇ、３８ｇ、４２
ｇ及び４６ｇの複合粘土を得た。得られた複合粘土の膨
潤力を、日本ベントナイト工業会標準試験方法 ＪＢＡ
Ｓ−１０４−７７に準じた方法で測定した。また、これ
らの複合粘土を濃度４重量％の水分散液として、６０ｒ
ｐｍでの粘性をＢ形粘度計（東京計器製）で測定した。
さらに、この分散液について、分散性を、沈殿物が生じ
るが否かにより試験した。これらの結果を表１に示し
た。

【００１２】比較例１ 実施例１で用いたのと同じ低膨潤性粘土鉱物と高膨潤性
粘土鉱物を、どちらも粉体のまま、実施例と同じ割合
（１０、３０、５０、７０および９０重量％）でアイリ
ッヒミキサーで混合して、５種のドライブレンド品を得
た。これらのドライブレンド品の膨潤力と分散性を実施
例１と同様の方法で測定した。この結果を表１に示し
た。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１の結果から、複合粘土の膨潤性、分散
液の粘性とも優れることがわかる。また、ドライブレン
ド品と比較して、優れた膨潤性をもつ複合粘土が得られ
ていることがわかる。

【００１５】実施例２（低膨潤性粘土鉱物のみを水分散
液とする複合粘土の製造） 低膨潤性粘土鉱物として、カルシウムベントナイト（天
然品（米国オクラホマ州バイサイ地区産）、膨潤力１０
ｍｌ／２ｇ、粘性（４重量％分散液）５ｃｐ）２５０ｇ
を水５０００ｇの入っているビーカーに撹拌しながら加
え、十分に分散させた。高膨潤性粘土鉱物としては、実
施例１で用いたのと同じクニピアの粉体（粒径４０μ
ｍ）を用い、高膨潤性粘土鉱物粉体の割合が１０、３
０、５０、７０及び９０重量％となるように混合し、５
種類の混合分散液を調製した。これらをそれぞれ撹拌し
て均一に混合分散した後、実施例１と同様に乾燥、粉砕
して、各々４５ｇ、４２ｇ、３９ｇ、３５ｇ及び３１ｇ
の複合粘土を得た。得られた複合粘土の膨潤力を実施例
１と同様の方法で測定した。また、これらの複合粘土の
４重量％水分散液の粘性も実施例１と同様にして測定し
た。これらの結果を表２に示した。

【００１６】

【表２】

【００１７】表２の結果から、実施例２で製造した複合
粘土も実施例１のものと同様に膨潤性、分散液の粘性と
も高くなっていることがわかる。

【００１８】実施例３（高膨潤性粘土鉱物のみを水分散
液とする複合粘土の製造） 高膨潤性粘土鉱物として、実施例１で用いたのと同じク
ニピア１５０ｇを水５０００ｇの入っているビーカーに
撹拌しながら加え、十分に分散させた。低膨潤性粘土鉱
物としては、トルコ産カルシウムベントナイトＳＴＰ
（カルシウムベントナイト系市販品（マルマラコンコル
ド社製）、膨潤力７ｍｌ／２ｇ、粘性（４重量％分散
液）５ｃｐ）の粉体（粒径７４μｍ）を用い、低膨潤性
粘土鉱物粉体の割合が１０、３０、５０、７０及び９０
重量％となるように混合し、５種類の混合分散液を調製
した。これらをそれぞれ撹拌して均一に混合分散した
後、実施例１と同様に乾燥、粉砕して、各々３２ｇ、３
６ｇ、４０ｇ、４０ｇ及び４５ｇの複合粘土を得た。得
られた複合粘土の膨潤力を実施例１と同様の方法で測定
した。また、これらの複合粘土の４重量％水分散液の粘
性も実施例１と同様にして測定した。さらに、分散性も
実施例１と同様に試験した。これらの結果を表３に示し
た。

【００１９】

【表３】

【００２０】表３の結果から、実施例３で製造した複合
粘土も実施例１、２のものと同様に膨潤性、分散性とも
優れることがわかる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１種の高膨潤性粘土鉱物の水
   分散液と少なくとも１種の低膨潤性粘土鉱物の水分散液
   を混合したのち、乾燥することを特徴とする複合粘土の
   製造法。
2. 【請求項２】 少なくとも１種の高膨潤性粘土鉱物の粉
   体を少なくとも１種の低膨潤性粘土鉱物の水分散液に混
   合したのち、乾燥することを特徴とする複合粘土の製造
   法。
3. 【請求項３】 少なくとも１種の高膨潤性粘土鉱物の水
   分散液に少なくとも１種の低膨潤性粘土鉱物の粉体を混
   合したのち、乾燥することを特徴とする複合粘土の製造
   法。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３の方法により得られ
   る複合粘土。