JPS61215276A - 無機層状多孔体の製法 - Google Patents

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
状化合物を得るにあたり、膨潤性無機層状化合物を膨潤
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、前記無機化
合物として表面に正電荷を帯びた水に不溶なコロイドを
用い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、強い剪断力を加えないと膨潤しにくい
ので、膨潤時は混練する必要がある。無機化合物として
は、５ｉＯｔ＊　ＡＩ！０３．Ｆｅ２Ｏ２等が単独であ
るいは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。

粒径なとは特に限定されるものではないが、表面に正電
荷を帯びたコロイドであることが必要である。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。

膨潤性粘土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Ａ１の集まりでできている。主材たる
この化合物Ａ、を水などの溶媒。

表面に正電荷を帯びた水に不溶なコロイド状無機化合物
２とともに混練するか、または、これらの他に必要に応
じて水溶性高分子、層間のイオンと交換性を有するイオ
ンを含む塩類、アニオン性界面活性剤等とともに混練し
て、化合物Ａ１を膨潤させつつ、第４図に示すように層
間１，１間に無機化合物２がとラーとして挿入された無
機層状化合物（インターカレーション物質）Ａｓのコロ
イド溶液を得る。第４図中、４は溶媒を表す、また、こ
の化合物Ａ１を、まず、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
Ａ８に対し、ピラーになる無機化合物の水溶液およびそ
の他の添加剤を適宜に加えて充分に混練を行い、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層状化合物Ａ、のコロイド溶液を得
るようにしてもよい、コロイド状無機化合物は、アミン
を作用させるなどしてその表面に正電荷を帯びさせてい
る。このため、層間の交換可能なイオンと交換されるの
で層間に挿入されやすくなっている。添加剤は、挿入を
さらに容易にならしめるために加えられるものであって
、水溶性高分子としては、例えばポリビニルアルコール
、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、
ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロー
スなど、層間のイオンと交換性を有するイオンを含む塩
類としては、たとえばＣａ”、Ａ１ｓ＊Ｂ　ｉ　ｔ　＋
　、　　Ｍ　ｇ　ｔ　＋　、　　Ｈ＋　、　　Ｓ　ｅ　
２◆、　　ＮＨ４”　、　　Ｓｒ　”、　　Ｃｅ　”、
　Ｃｓ　”などの塩、アニオン界面活性剤としてはラベ
リン（第１工業製薬■製ナフタレンスルホン酸ソーダホ
ルマリン縮合物）などがそれぞれ挙げられる。これらは
、１種または混合した形で添加剤として加える。混線は
、普通、万能ミキサー等の機械的な方法を用いて行うが
、よく混線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
ばして配向させて多層化し、乾燥させることにより、無
機層状多孔体Ａからなる板状（箔状、フィルム状１層状
を含む）成形体を得ることができる。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、この粉末を圧縮成形して所望の形成にしてもよい。

乾燥により層間に浸入した水分を取り除き、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。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、これを、必要に応じて焼成する。この
焼成により、層間の表面の変性やピラーと層間で一部融
着が起こることになり、耐経年劣化性に優れたものにな
ると同時に、高分子系の添加剤を添加した場合、これを
排除して空隙を増すようになっている、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いるので、従来より断熱効果が
非常に優れている以下に、この発明にかかる実施例を詳
しく説明する。

（実施例１） 主材たる粉末状Ｎａ−モンモリロナイトに水を加えて１
０分間混練することにより膨潤させたのち、ピラー分散
液としてコロイダルシリカ（スノーテックスＢＫ、平均
粒径１３０人、２０重量％水溶液）を加えて３０分間混
練することにより、主材の層間にピラーを挿入し、無機
層状多孔体のコロイド溶液を得た。このコロイド溶液を
、ヘラで板状（層状）に延ばし配向させて半日間自然乾
燥したのち、７０℃で熱風乾燥を行った。さらに、これ
を４５０℃で２時間焼成し無機層状多孔体からなる厚み
１ｍ程度の板状成形体試料を得た。

なお、配合比は、主材、水、ピラー分散液が重量比で１
：１０：３であった。混線装置は万能ミキサーを用いて
行った。

（実施例２） ピラー分散液としてコロイダルアルミナ（アルミナゾル
−５２０日産化学工業■製）を用いた以外は実施例１と
同様にして成形体試料を得た。

（実施例３） 実施例１の主材、水、ピラー分散液を混練する際に同時
にポリビニルアルコール（分子量２２０００．１０重量
％水溶液）を主材に対してＩｌｌ量％、ＡｌＣｌ、を主
材のカチオン当量（Ｃ，Ｅ。

Ｃ）分、アニオン界面活性剤のラベリン（第１工業製薬
■製ナフタレンスルホン酸ソーダホルマリン縮金物）を
主材に対して２重量％各々加えた以外は実施例１と同様
にして成形体試料を得た・これら実施例で得られた成形
体試料の熱伝導率および密度を測定し、その結果を石膏
ボードおよび砂の成形体の２つの比較例それと併せて第
１表に示す。なお、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た。第１表にみるよ
うに、実施例は、比較例に比べて、いずれも熱伝導率の
点で充分に優れた性質をもっているが、実施例３の添加
剤を加えたものが、特に優れており、コスト的に問題が
無ければ添加剤を加えた方がより好ましいといえる。ち
なみに、成形体の比表面積は実施例１のの場合で２１０
ｍ”７ｇとかなり大きな値を示している。これは、この
発明の製法による無機層状多孔体が充分な多孔性をもっ
ていることをよく表している。なお、比表面積の測定は
、窒素吸着法によるものである０層間隔は、ピラーとな
る無機化合物の種類９粒径などによって多少異なるが、
公知のＣＩ法で求めたところどの実施例も２０〜６００
人の範囲であった。

〔発明の効果〕

この発明の無機層状多孔体の製法は、以上のような構成
になっているため、このようにして得られた無機層状多
孔体は、ピラーたる無機化合物によって層間隔が２０〜
６００人に保持されているので、断熱性に非常にすぐれ
、かつ、経年劣化も少ないので、断熱材として有用であ
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
　５・・・添加剤 代理人　弁理士　　　松　本　武　音 用１図 第２図 第３図 Δう 第４図 第５図 １勾げ酔甫正書（自発 １．事件の表示 昭和６０判吋挿郭０５２８７２号 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願大 佐　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地名
　称（５８３）松下電工株式会社 代表者　　イ懐□藤井貞夫 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 （１１明細書第６頁第１６行に「形成」とあるを、「形
状」と訂正する。 （２）明細書第９頁第４行の「比較例」と「それと」の
間に、「の」を挿入する。 （３）明細書第９頁第１８行の「公知の」と「ＣＩ法」
の間に、「窒素吸着法における」を挿入する。

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
   うにした無機層状化合物を得るにあたり、膨潤性無機層
   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、前記無機化合物として表面に正電荷を帯びた水に不
   溶なコロイドを用いることを特徴とする無機層状多孔体
   の製法。
2. （２）コロイドがＳｉＯ＿２およびＡｌ＿２Ｏ＿３のい
   ずれか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）膨潤性無機層状化合物が、Ｎａ−モンモリロナイ
   トである特許請求の範囲第１項または第２項記載の無機
   層状多孔体の製法。