JPS6058688B2 - 粘土鉱物シ−ト材 - Google Patents

粘土鉱物シ−ト材

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JPS6058688B2
JPS6058688B2 JP55018644A JP1864480A JPS6058688B2 JP S6058688 B2 JPS6058688 B2 JP S6058688B2 JP 55018644 A JP55018644 A JP 55018644A JP 1864480 A JP1864480 A JP 1864480A JP S6058688 B2 JPS6058688 B2 JP S6058688B2
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JP
Japan
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vermiculite
sheet material
flakes
clay mineral
thickness
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JP55018644A
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JPS56114877A (en
Inventor
修己 上垣外
晴夫 土井
喜章 福島
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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  • Gasket Seals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粘土鉱物シート材に関するものである。
従来、粘土鉱物シートとしては、雲母やモンモリロナ
イト等の層状粘土鉱物を主原料とするものが知られてい
る。
しかし、これらは、シート材としての柔軟性を得るには
、非常に薄いシートしか得られない。また、耐熱性シー
トとしては、他にカオウールやセピオライト等の繊維状
物質を主原料とするものが知られている。しかし、これ
らは厚さ方向に対する弾性率が小さい。また、繊維状原
料は、高価なものや、入手困難な物質であることが多い
。 本発明はひる石を主原料とする新規な無機質耐熱シ
ート材、すなわち、ひる石を粉砕して得られ る薄片を
主要成分とし、該薄片が積層されて相互に結合され、シ
ート状に形成された構造をもつことを特徴とする粘土鉱
物シート材を提供するものである。
本発明のシート材はシート材としての柔軟性を有する
と同時に、製造が容易、原料が廉価、厚さ方向の弾性係
数が高い、電気抵抗が高い、耐油・耐薬品性を有する、
耐熱性、耐酸化性を有する、人体に対して無害である等
の優れた性質を兼ね備えている。
またひる石の成分組成によつては金属光沢を有し、赤外
線に対する反射率が高いといつた性質も兼備する。 こ
こでひる石は珪酸アルミニウム層を基本とする層状鉱物
であり、四面***置に存在する珪素原子が無秩序にアル
ミニウム等で置換され、その代表的化学式は(E0.6
〜0.9)(M&)〔Si、Al)。
O、O(OH)2・ml。O(ここでEは交換性陽イオ
ン)であられされる。一方、同じ層状鉱物である雲母は
(に)・(MgO)〔Si。Al)。O、O(OH)O
で表わされ、Jモンモリロナイトは(Eo・3 ・3)
・ 〔A15/。・ Mg、/。〕 ・ 〔51、〕O
、O(OH)2・ml。oで表わされる。ひる石は、化
学成分において、特に、Al2O3/5102比におい
て、および層間イオンの組成において、雲母やモンモリ
ロナイトとは区別さ7れ、その他X線回折におけるピー
ク位置やピーク幅、四面***置の他のイオンによる置換
の様子、層間水の状態、陽イオン交換容量、有機物に対
する膨潤性等の点で雲母やモンモリロナイトと異つてい
る。ひる石を1000℃程度で焼成するとアコーディオ
ン状に膨張することが知られており、この膨張ひる石は
園芸用の土質改良材や軽量コンクリート用骨材等に利用
されている。
本発明のシート材の主要成分となるひる石を原料とする
薄片はこの膨張ひる石を粉砕することにより容易に得ら
れる。この薄片は珪酸アルミニウムを主成分とする板状
体であり、ひる石の層間に含まれている水が飛散し、ひ
る石の基体となる珪酸アルミニウム層が分離したもので
ある。ここで薄片は、珪酸アルミニウム層が一層から数
千層重なつたもので、厚さは100μ以下であり、表面
積の平方根の値の厚さに対する比(アスペクト比)が5
以上のものである。
個々の薄片は、厚さが小さいためそれ自身ある程度の柔
軟性を有する。また、比較的大きいアスペクト比のため
、自然沈降、淵過、圧縮成型、あるいは抄造法により、
珪酸アルミニウム層のC軸が一定方向を向く性質を有す
る。この薄片は厚さに対して表面積が大きい、いわゆる
アクペクト比が大きいことに大きな特徴があり、本発明
のシート材は主としてこの大きなアクペクト比を利用し
たものである。薄片の形状、アクペクト比は粉砕方法、
時間により異り、アクペクト比は通常、ミキサー粉砕〉
摩砕〉ボールミル粉砕の順になる。粉砕は乾式でも湿式
でもよい。例えば、焼成ひる石を水中5〜3紛間ミキサ
ーで粉砕した結果、主として、厚jさが0.1〜10μ
、表面積が2500μ2〜1000000μ2程度のも
のが得られた。また焼成ひる石をボールミルを用いて1
0時間湿式粉砕した結果、厚さ0.5μ以下で一表面積
が1〜100μ2程度のものが得られた。
3本発明のシート材は上記
薄片を主要成分とするものである。シート材はこの薄片
のみで構成することも、また、他の添加物を配合して構
成することもできる。添加物としては強度向上を目的と
してウィスカあるいは鉱物繊維等の繊維材料、酸化4ス
ズ等の表面反射率を高めるための材料、結合材としての
有機無機のバインダー、その他の性質向上、付加をねら
つた種々の材料を添加することができる。かかる添加物
は薄片の表面に付着したり、薄片の間に介在する。より
具体的にはカオウールやセピオライト等の繊維状物質を
混合することにより、より柔軟なシートが、モンモリロ
ナイト等有機物に対し膨潤性を有する粘土鉱物を混合す
ることにより、油等の有機物や水に対して膨潤性を有す
るシートが、また、未焼成ひる石の微粉を混合すること
により、高温において再膨張するシートが得られる。ま
た、シート状ひる石をシラン処理することにより、ひる
石層間水あるいは吸着水により、シラン化合物の加水分
解によるシラノール化が進行し、粒子間の結合をより強
固にすると同時に、撥水性を有するシートが得られる。
本発明の粘土鉱物シート材は上記した薄片を積層し相互
に結合させてシート状に形成したもので7ある。薄片を
積層させる方法としては、水等の液体に分散させ自然沈
降あるいは強制的に枦過して、底面あるいはフィルター
状に薄片を積層させる方法、紙のように抄造する方法、
薄片と適当な液体でスラリーを作り平面状に塗布して積
層させ・る方法等の種々の方法がある。薄片どうしを互
いに結合させる方法としては、薄片の積層体が液体を含
有している場合には、その液体を蒸散させ、蒸散にとも
なう結合力を利用するもの、あるいは積層体の上下方向
をブレスして重圧を作用させ、それにより薄片どうしを
結合させることができる。また結合力を高めるために有
機無機の結合剤を使用することも可能である。かかる結
合剤としては熱可塑性の合成樹脂、熱硬化性合成樹脂、
アルギン酸ソーダ等の粘着剤、水ガラス等の無機結合剤
を使用することができる。水に分散した薄片をろ過し得
られた積層体をブレスして本発明のシート材を製造する
方法においては、薄片としてアスペクト比の大きいもの
を用いる場合に特に有効であり強度の大きいシート材が
得られる。
スラリーを塗布し乾燥してシートを製造する方法では薄
片の粒度が細いものに有効で、薄くて強度の大きいもの
が得られる。
しかし乾燥に時間がかかる。抄造方でシート材を製造す
る方法ではアスペクト比の大きいものに有効である。
しかし強度の高いものは得られにくいため結合剤の使用
が必要とされる場合がある。実施例1 粒度(5)(日本工業規格JISA5OO9−1972
)の日本産金色焼成ひる石を原料とし、原料30fと水
道水1000ccの混合物を、鋼製て直径約5577!
77!の4枚の攪拌羽根を有するミキサーを用いて、毎
分約10000回転で10分間粉砕した。
このようにして得られた粉末は厚さ0.1ミクロン〜数
十ミクロン、大きさ数十〜数百ミクロンの薄片であつた
(アクペクト比10〜5000)。この薄片の水中懸濁
液を、ブフナーロート(直径約16(7n)、吸引びん
(内容積約8e)、ろ紙(NO5A直径15C!RL)
を用い、水流ポンプにより吸引びん内を減圧にすること
により、強制的にろ過し、しかる後に55℃で1(転)
間乾燥することによりひる石板を得た。上記分量(ひる
石30ダ、水1000cc)では、ろ過は4〜5回に分
けて行ない、その結果、直径約13cff1、厚さ約0
.1〜0.57n:mのひる石板が4〜5枚得られた。
このひる石板を打ち抜きにより、内径60TSn1外径
7『のドーナツ状の板とし、この板を約1敗重ね、内径
6『,外径7『の管状成型体成型用の金型中に入れ、油
圧ブレス機により、1000k9/Cltの圧力で圧縮
することにより、内径60Tn!N,外径7『、厚さ約
2順〜5wnのドーナツ状ひる石成型体を得た。この成
型体の特性を第1表に示す。この成型体をオートクレー
ブ用ガスケットとして用いた。オートクレーブ温度23
0℃、水蒸気圧28気圧、241寺間使用し、室温まで
冷却した。この加熱(加圧)冷却を10回繰り返した後
もこのひる石板を用いたガスケットは何ら変化なく良い
気密性を保有してした。実施例2 粒度(5)、日本産金焼成ひる石を15yおよび未焼成
中国産ひる石15f1水道水1000ccを実施例1と
同じミキサーを用いて、10,000rpm×1紛間粉
砕した。
このようにして得られた、焼成および未焼成ひる石の混
合物薄片をブフナーロート(直径約16cm)、吸引び
ん(内容物8e)ろ紙(NO.5A,l5OTfOnφ
)を用いた水流ポンプにより吸引びん内を減圧すること
により強制的に数回に分けてろ過し、しかる後に、55
℃で1叫間乾燥することにより、直径約13cm1厚さ
0.2〜0.5wnのひる石板を得た。このひる石板か
ら事務ハサミにより10X50TfrInの大きさの板
を切り取り、この板を約10枚重ね、それを10×50
Tf0nの金型に入れ、油圧ブレスにより2000k9
/Cltの圧力で圧縮成型することにより10×50T
nIn,2WrIn〜5薗厚さの成型体を得た。この成
型体を900′Cに保持した電気炉中へ入れ、2分間保
持後、試料を取り出し、室温へ冷却した。この処理によ
り、上記成型体はアコーデオン状に膨張し、厚さはもと
の厚さの1.2〜2倍に変化した。このようにして得ら
れた試料(試料1とする)、およびこれをジクロルジメ
チルシラン中に約2分間浸漬して得られた試料(試料2
とする)の特性を第2表に示す。このようにして得られ
た成型体は、自動車用ガスケット材として必要と思われ
る・特性を具備している。7実施例3 粒度(5)、日本産金色焼成ひる石を25y1カオウー
ルを5y1水道水1000mLを実施例1と同じミキサ
ーを用いて、5000rpm×5分間粉砕した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ひる石を粉砕して得られる薄片を主要成分とし、該
    薄片が積層されて相互に結合され、シート状に形成され
    た構造をもつことを特徴とする粘土鉱物シート材。 2 薄片は、平均的な厚さが0.1μ〜100μであり
    、平均的な一平面の面積が2500μ^2以上である特
    許請求の範囲第1項記載の粘土鉱物シート材。 3 粘土鉱物シートの厚さは0.01mm〜10mm、
    密度は1.0g/cm^3〜2.5/cm^3である特
    許請求の範囲第1項記載の粘土鉱物シート材。
JP55018644A 1980-02-18 1980-02-18 粘土鉱物シ−ト材 Expired JPS6058688B2 (ja)

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JP55018644A JPS6058688B2 (ja) 1980-02-18 1980-02-18 粘土鉱物シ−ト材
DE19813105860 DE3105860A1 (de) 1980-02-18 1981-02-18 Platten- bzw. plaettchenfoermiges produkt aus mineralton
US06/506,222 US4486235A (en) 1980-02-18 1983-06-21 Clay mineral sheet

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JP55018644A JPS6058688B2 (ja) 1980-02-18 1980-02-18 粘土鉱物シ−ト材

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0611954B2 (ja) * 1985-03-27 1994-02-16 日本ピラ−工業株式会社 うず巻ガスケットのフィラ−材
CN105531341B (zh) * 2013-08-01 2018-03-16 霓佳斯株式会社 由薄片状粘土矿物构成的薄片及其制造方法

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US343917A (en) * 1886-06-15 Punching and shearing machine
US3434917A (en) * 1966-03-07 1969-03-25 Grace W R & Co Preparation of vermiculite paper
JPS5339318A (en) * 1976-09-23 1978-04-11 Ici Ltd Manufacture of moulded products from vermiculite
JPS56104768A (en) * 1980-01-23 1981-08-20 Nippon Asbestos Co Ltd Vermiculite sheet material

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