JPS61209970A - 無機層状多孔体の製法 - Google Patents

無機層状多孔体の製法

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JPS61209970A
JPS61209970A JP5078185A JP5078185A JPS61209970A JP S61209970 A JPS61209970 A JP S61209970A JP 5078185 A JP5078185 A JP 5078185A JP 5078185 A JP5078185 A JP 5078185A JP S61209970 A JPS61209970 A JP S61209970A
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JP
Japan
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inorganic
compound
water
porous material
layered
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JP5078185A
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English (en)
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平尾 正三
勝 横山
隆 岸本
孝一 高濱
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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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】 〔技術分野〕 この発明は、断熱性に優れた無機層状多孔体の製法に関
する。
〔背景技術〕
空隙を有する層状多孔体として、膨潤性層状化合物の層
間に水酸化物等の異種物質を挿入反応させたインターカ
レーション物質がある。これは層間距離が4〜10人程
度と小さいため、層表面の吸着水の影響を受けやすいこ
とと、空隙に比べて固体部の割合が大きいことから、断
熱性の点であまりすぐれたものとは言えない。そのため
、断熱性の優れた層状多孔体が望まれている。
〔発明の目的〕
この発明は、このような現状に鑑みて、層間に比較的大
きな空隙を有して断熱効果に優れた無機層状多孔体の製
法を提供するものである。
〔発明の開示〕
この発明は、このような目的を達成するために、層間に
無機化合物を挿入して層間隔を保持するようにした無機
層状多孔体を得るにあたり、膨潤性層状化合物を膨潤さ
せるとともに、その層間に無機化合物を挿入した後、乾
燥を行う無機層状多孔体の製法であって、前記膨潤から
挿入に至るまでの適宜の時機にこの処理系に対し水溶性
高分子を添加するようにするとともに、無機化合物を挿
入した膨潤性層状化合物を乾燥した後、焼成するように
することを特徴とする無機層状多孔体の製法を要旨とす
る。以下に、この発明を一実施例を表す図面に基づいて
詳しく説明する。
構造を模式化してあられした第1図にみるように、この
発明の無機層状多孔体の製法によって得られる無機層状
多孔体Aは、無機層状化合物の層1.1間に、無機化合
物2が挿入固定されている。そのため、その層間隔3が
20〜600人に保持されている。無機層状化合物とし
ては、Na −モンモリロナイト、3−八面体合成スメ
クタイト等が挙げられるが、膨潤性層状化合物であれば
、これらに限られるものではなく、たとえば、難膨潤性
層状化合物たるCa−モンモリロナイト酸性白土のよう
なものであってもよい。Ca−モンモリロナイトおよび
酸性白土等のような難膨潤性層状化合物を主材として用
いる場合には、強い茶断力を加えないと膨潤しに(いの
で、膨潤時は混練する必要がある。無機化合物としては
、SiO2、Al10x 、Few Os等が単独であ
ルイハ混合して用いられる。これらが層間に単独あるい
は複数個積み重なって挿入され層間を20〜600人に
保持するのである。これらの粒子の形状。
粒径などは挿入されて層間隔を前記間隔に保持できるも
のであれば、特に限定されるものではないが、水に不溶
の超微粒子コロイドである方が好ましい。
つぎに、この発明の無機層状多孔体の製法について、そ
れを表す図面に基づいて詳しく説明する膨潤性粘度鉱物
のような物質は、第2図に示すように、膨潤性層状化合
物A、の集まりでできている。主材たるこの化合物A1
を水などの溶媒と混合(必要に応じ混線)して、第3図
に示すように層1.1間に溶媒4を含ませて膨潤させる
。この膨潤させた無機層状化合物A2に対し、ピラーに
なる無機化合物の水溶液を加えて十分に混練を行い、第
4図に示すように、層1.1間に無機化合物2がピラー
として挿入された無機化合物A。
のコロイド溶液を得る。第4図中、4は溶媒をあられす
。なお、膨潤と無機化合物の挿入を同時に行ってもよい
。混練は、普通、万能ミキサー等の機械的な方法を用い
て行うが、よく混練できるようなものであればどんな方
法であっても構わない、無機化合物が挿入された無機層
状化合物A、のコロイド溶液を第6図のごとく、ヘラで
板状に延ばして配向させ、乾燥させる。乾燥により層間
に侵入した水分を取り除くと、各層はピラーが挿入され
た状態で閉じるので、ピラーが層間に固定されるのであ
る。これを、所定の温度で焼成することにより、無機層
状多孔体Aからなる板状(箔状、フィルム状9層状を含
む)成形体を得ることができる。この焼成により、層間
の表面の変性、たとえば、層表面の酸素原子が不活性に
なるので、層間が交換性陽イオンを介して再び閉じるの
を防いだり、ピラーと層間で一部融着が起こってピラー
をしっかりと層間に固定したりすることになる、また、
コロイド溶液を乾燥して第5図のごとき無機層状多孔体
Aの粉末を得る。この粉末を圧縮成形して所望の形状に
し、そののちに焼成を加えるようにしても構わない、前
者の方法によれば、面に直交する方向(第1図矢印B方
向)の断熱性に優れたものが得られ、後者の方法によれ
ば、いろいろな形の成形品を得ることが可能である。い
ずれにしても、これらの成形体は、20〜600人の空
隙を有する無機層状多孔体からできて(、zるので、従
来より断熱効果が非常に優れている。
なお、水溶性高分子の添加の時機は、層状化合物を膨潤
させる時でもよく、原料配合時でもよい、要するに、無
機化合物の挿入操作時に至る適宜の時機でよい。
水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレン
オキシド、ポリエチレングリコール、カルボキシメチル
セルロースなど水溶性のものであれば特に限定はない。
このようにして得られた無機層状多孔体は、無機化合物
を層間に挿入するに至るまでの過程で、水溶性高分子を
添加し、最終的にこれを除去するようにしているので、
同じ層間の無機化合物同志の間隙がより広く確保され、
断熱性が高まる。また、水溶性高分子は、膨潤性層状化
合物と無機化合物を混合する際の、コロイド溶液の粘度
を高め、無機化合物の動きを鈍くして層間にとどめる働
きをすると推測される。なかでも、分子量が比較的小さ
いもの(1万〜10万)は、層間隔を保持することにす
ぐれ、分子量が大きいもの(10万以上)は、劾断力が
大きく溶液の粘度をあげるので、ピラーを層間にとどめ
る働きが大きいと推測される。そのため、分子量の小さ
いものを膨潤時に、大きいものを混練時に添加すると性
能の一層よい層状多孔体を得ることができると考えられ
る・分子量が小さい高分子では、5万以下のものが好ま
しい。
以下に、この発明にかかる実施例を詳しく説明する。
(実施例1) 材料は、主材である膨潤性層状化合物としての粉末状N
a−モンモリロナイト、ピラーを溶解したピラー分散液
としてのコロイダルシリカ(平均粒径130人)の20
−t%水溶液および水溶性高分子としてのポリビニルア
ルコール(PVA、 分子量22,000)の10%水
溶液を、重量比で主材:水:ピラー分散液:PVA=1
:10:3:0.1の割合で準備する。ピラー分散液と
PVAを万能ミキサーで2分間混合する。これを水で膨
潤させたNa−モンモリロナイトに添加し、十分に混練
した。混練後、へうで板状(層状)に延ばし配向させ、
半日自然乾燥した後、60〜70℃で熱風乾燥した。さ
らに、450℃で2時間焼成して無機層状多孔体からな
る厚み1ws程度の板状成形体試料を得た。
(実施例2) 水溶性高分子としてポリエチレングリコール(PEG、
分子量20.000)の10%水溶液を用い、それ以外
は実施例1と同様にした。
(実施例3) 水溶性高分子としてポリビニルピロリドン(PVP、分
子量24,500)の10%水溶液を用い、それ以外は
実施例1と同様にした。
(実施例4) 水溶性高分子として分子量の異なるものを2種類加える
。分子量の比較的小さいものとして、ポリビニルアルコ
ール(PVA、分子量22.000)の10%水溶液、
大きいものとしてポリエチレンオキシド(PEO,分子
量約300万)の5%水溶液を使用した。その配合比は
、重量比で、主材:水:ヒラ−分散液:PVA:PE0
=1:10:3:0.1:0.05にした。主材、水お
よびPVAを10分間万能ミキサーで混練し、ピラー分
散液、PEOを加えてさらに30分間混練する、混練後
、ヘラで板状(層状)に延ばし配向させ、半日自然乾燥
した後、60〜70℃で熱風乾燥した。さらに、600
℃で3時間焼成して、板状成形体試料を得た。
(実施例5) 分子量の小さい水溶性高分子としてポリエチレングリコ
ール(PEG、分子量20,000)の10%水溶液を
用い、それ以外は実施例4と同様にした。
なお、この発明における各材料の配合比は上記実施例に
限られない。
以上の実施例で得られた無機層状多孔体の性能を、それ
ぞれの熱伝導率、密度を求めることによって評価した。
熱伝導率の測定はキセノンフラッシュ法による熱伝導率
測定装置を用い、20℃で測定した。なお、比較例とし
て、砂の成形体および市販の石膏ボードの熱伝導率と密
度を求めた。
結果を第1表に示す。
(以 下 余 白) 第1表 表にみるように、実施例はどれも熱伝導率が小さく、優
れた断熱効果を有している。なお、層間距離については
、ピラーになる無機化合物の粒子の大きさ、形状9種類
により多少差が出るが、どの実施例で得られた成形体も
、CI法によって測定した結果、20〜600人の範囲
であった。ちなみに、実施例4で得られた試料について
、窒素吸着法による比表面積測定装置で比表面積を測定
した結果、250. Otaz7gであった。この数値
からしてかなり空隙部の割合の大きな多孔体を得ること
ができたと言える。
〔発明の効果〕
以上にみたように、この発明にかかる無機層状多孔体の
製法によれば、膨潤性層状化合物の層間に無機化合物を
挿入して層間隔を保持し、さらに膨潤性層状化合物膨潤
より無機化合物挿入に至るまでの適宜の時機に水溶性高
分子を添加し、それを焼成によって除去するので、空隙
部はさらに増す。また、焼成により無機化合物が層間に
しっかりと固定されるので、断熱性にすぐれた無機層状
多孔体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は無機層状多孔体の模式的側面図、第2図は膨潤
性層状化合物の模式的側面図、第3図はその膨潤に至る
状態を説明する説明図、第4図は溶液中における無機化
合物の挿入状態を説明する説明図、第5図は挿入乾燥終
了時の状態を説明する説明図、第6図は無機層状多孔体
を配向させ板状にした状態を説明する説明図である。 A・・・無機層状多孔体 A1・・・膨潤性無機層状化
合物 1・・・層 2・・・無機化合物 4・・・溶媒
代理人 弁理士  松 本 武 彦 第1図 第3図 Δフ 第4図 第5図 第6図 ]4げ酵市正書(自如 昭和60年 6月132

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)層間に無機化合物を挿入して層間隔を保持するよ
    うにした無機層状多孔体を得るにあたり、膨潤性層状化
    合物を膨潤させるとともに、その層間に無機化合物を挿
    入した後、乾燥を行う無機層状多孔体の製法であって、
    前記膨潤から挿入に至るまでの適宜の時機に、この処理
    系に対し水溶性高分子を添加するようにするとともに、
    無機化合物を挿入した膨潤性層状化合物を乾燥した後、
    焼成するようにすることを特徴とする無機層状多孔体の
    製法。
  2. (2)無機化合物が水に不溶の超微粒子コロイドである
    特許請求の範囲第1項記載の無機層状多孔体の製法。
  3. (3)膨潤性層状化合物膨潤時に分子量1万〜10万の
    水溶性高分子を添加し、膨潤後に分子量10万以上の水
    溶性高分子を添加する特許請求の範囲第1項ないし第2
    項記載の無機層状多孔体の製法。
JP5078185A 1985-03-13 1985-03-13 無機層状多孔体の製法 Pending JPS61209970A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0796831A1 (en) * 1994-08-31 1997-09-24 Mitsuhiro Matsushita Method of producing porous ceramic molded material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0796831A1 (en) * 1994-08-31 1997-09-24 Mitsuhiro Matsushita Method of producing porous ceramic molded material

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