JPS6325213A - バ−ミキュライト成形組成物 - 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】 〔本発明の技術分野〕 本発明はバーミキュライト成形組成物及びそれから作ら
れた物品に関する。

〔従来の技術〕

２５０℃以上の温度で空気中で機能を果たすように要求
されるある物品（−例として金属を鋳造するための容器
の蓋）を製造する際、熱的に薄片化した（ｅｘｒｏｌｉ
ａｆｅｄ）バーミキュライト（ＴＥＶ）を配合した成形
組成物からその物品を成形することが１４行なわれてき
ている。ＴＥＶは鉱物バーミキュライトを７５０〜１０
００℃に瞬間的に加熱して、その温度でその鉱石中の水
（遊離及び結合水）を急速に蒸発させ、発生した水蒸気
が原料鉱物を構成する珪酸塩薄板（ｓｉｌｉｃａＬｅ　
ｓｌ＋ｅｅｔ）を押し広げ、その結果薄板の面に垂直な
方向に１０〜２０倍膨張させることによって製造される
。形成された粒子は、失われ。

たＨｉＯを別として、原料鉱物の化学的組成と実質的に
同じ化学的組成を有する。

珪酸塩薄板の間に浸透し、次にガスを発生して薄片化を
もたらす液体で原料バーミキュライトを処理することに
より、ＴＥ■に非常によく似た生成物をつくることがで
きる。この目的のために、酸素を発生する酸性過酸化水
素が一最に用いられている。

ガスが７５０〜１０００℃の水蒸気であろうと、１００
℃より低い酸素であろうと、ガスで薄片化されたバーミ
キュライトの特徴は、それを圧搾する圧力を加えても、
凝集する傾向を殆んど示さないことである。従って、そ
れを配合した成形組成−物は通常有機結合剤、即ち燃焼
性材料、又は無機セメントを含み、それにより幾らか固
くて圧搾できない構造をもたらす。

〔本発明についての記述〕

本発明によれば、ガスで薄片化したバーミキュライトの
粒子を含む成形組成物は、結合剤として、バーミキュラ
イトの異なった形態のもの、即ち非常に細かい（径が５
０μｍより小さい）粒子のバーミキュライトで、格子間
中のマグネシウムイオン（鉱物結晶構造の珪酸塩薄板の
間に存在するもの）が少なくとも部分的に除去されてお
り、水中で膨潤されているバーミキュライトを含んでい
る。

本発明により用いられる結合剤バーミキュライ１〜は英
国特許第１，５９３，３８３号明細書に従って製造する
ことができ、バーミキュライト鉱石を最初に塩化ナトリ
ウム飽和溶液で処理し、Ｍ　ｇ　２°をＮａ’で置換し
、次にｎ−ブチルアンモニウムクロライドで処理し、Ｎ
ａ”をｎ−Ｃ４１−１ｓＮ　Ｈｓ’で置換することによ
り製造することができる。水で洗浄すると、膨潤が起き
る。　１ｌｉｊ潤した材料を高剪断にかけ、非常に微細
なバーミキュライト粒子の水性懸濁物を生成させる。他
の、そして好ましい形の結合剤バーミキュライトを使用
することは、水門ＭＷの後の方で実施例に記載されてい
る。

成形組成物中のガスで薄片化したバーミキュライト：結
合剤バーミキュライトの重量割合は、好ましくは５：９
５〜９０：１０、特に２０：８０〜７０：３０の範囲に
ある。ガスで薄片化したバーミキュライトは、（重量対
重量で）現在結合剤バーミキュライトの値段のわずか約
１７３０であるので、我々が見出だしたように、本発明
による組成物から成形された生成物の抗張力は組成物中
の結合剤バーミキュライトのｆｆ１Ｊ！割合と共に増大
するが、ガスで薄片化した方の材料を大きな割合で用い
るのが好ましいことが屡々あるであろう。

通常、成形組成物は、用いられた結合剤バーミキュライ
ト中に存在する水に起因するかなりの割合の水を含むで
あろうが、これは水を用いた膨潤工程によって得られた
ものである。

組成物の成形は板の間で行なわれるようなホットプレス
により行なってもよい、屡々起きる場合のように、もし
シート材料が要求されるならば、別法として成形は、ド
クターブレードを用いる；多孔質シート（例えば紙）の
間でプレスし、次に湿潤させて剥離させる−押し出し、
その押し出し物の表面を処理してその粘着性を取り汲い
前に減する：或はよく知られたフォードリニア法等の製
紙法；により行なうことができる。シート材料のための
最適密度は、それが成形される組成物及び目的用途に依
存するであろう０通常、密度は２００〜２．２００ｋｉ
ｒ／ｍコの範囲にあり、３５０〜１６００ｋｇ／　ｖａ
コの範囲が好ましいであろう。

成形されたシート生成物の製造の際に遭遇した異常な特
徴は、もし切りくずを水と一緒に激しく撹拌することに
より、成形可能な形に再構成し、上澄み液を（含まれて
いる懸濁微粒子と共に）を捨てた後に用いるならば、得
られたシートは改良された抗張力を有するということで
ある。

シート状材料は特にガスケットの製造に適しており、内
燃機関の排気系のためのガスケットの如き２５０℃以上
の温度で空気中で機能を発揮することが要求されるもの
の製造に適している。ガスケットととしての用途に対し
ては、通常シート状材料は、織ったワイヤー、金属箔ガ
ラス繊維織物、ステンレス鋼シート又は打ち抜いた鋼シ
ートの如き補強層に結合されるであろう。

ある目的に対しては、組成物中に微粒子状充填、材、特
にタルクの如き板状充填材、又は（組成物の全重量の約
１７４以下の量で）細断した水分散性ガラス帽り適切に
は長さ３１のガラス繊維の如き補強繊維を含有させるこ
とが望ましいであろう。

本発明を次の実施例により更に例示するが、それら実施
例中、用いられた結合剤バーミキュライトはブレース・
コンストラクション・プロダクツ（Ｇ　ｒａｃｅ　Ｃｏ
ｎｓＬｒｕｅｔｉｏｎ　Ｐ　ｒｏｄｕｃｔｓ）の“バー
ミキュライト分散物”と題するプレリミナリー・データ
ー・シート（Ｐｒａｌｉｍｉｎａｒｙ　Ｄａｔａ　５ｈ
ｅｅｔ）（１９８５年５月１日付け４　／８５／Ｇ　Ｐ
　Ｓ　／２．５Ｍ　）に記載されている種類のコロイド
状分散物であり、工業的ガスゲット用製品を含めた数多
くの高温用途でアスベスト繊維の代替物として（即ち、
結合剤としてでなく補強材として）推奨されているもの
である。

実施例１ 次の成分を中程度の剪断にかけて混合し、堅い水性ペー
ストを形成させた。

１１ｍｍ大穴通過する熱的に 薄片化したバーミキュライト　　　　０．５０ｋｇ結合
剤；３０％水性懸濁物、 １．６７ｋｇ＝乾燥重ｆｉ０．５０ｋ。

水性ペーストの塊まりを、２枚のアルミニウム箔の間に
置き、加熱した板（１００℃）の間で５分間圧搾し、水
分含１′ｒＷの低い平らな表面分した厚さ１．７５ｍ鏑
のシートにした。その密度は３５０ｋＨ／ｍ’であった
０次の工程として、これを９００ｋｇ／ｍ’まで圧力の
適用により増大した。次にアルミニウム箔を引き剥がし
た。

次に内径５．７５＋ｎｍ、外径８．５ｍＩ＋＋の環をそ
のシートから切り取り、ステンレス鋼支持体リング（内
径５．７５ｍ１＋、外径１１．１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ
）の両側に結合剤バーミキュライトの分散物の薄層によ
り結合させ、計算値４１の全厚さをもつガスケットを形
成した。

これらを試験する前に空気中で一晩乾燥した。

これらガスゲットを機械化したフランジ（ＢＳ１５６０
）の間に締め付けることにより、それらの密封性能につ
いて試験した。

２１．８ｔの締め付は荷重を適用し、窒素ガス圧を、ガ
スケットが漏洩徴候を示し始めるまで、増大した。平均
してこれは２５Ｍ　Ｐ　ａ（３５００ｐｓｉ）の圧力で
起きた。

上記実施例の成形組成物は、射出成型可能な密封材とし
ても有用である。ホットプレスにより、それから形成さ
れたシート材料は、熱絶縁体として、又高温での振動吸
収材としても有用である。

実施例２ 、シートを実施例１の如く製造するが、但し厚さを２倍
（３，５ｍｍ＞にし、それからガスゲットを形成した。

　ｚｔ、ｓｔの締め付は荷重で、それらの密封圧力は、
３９Ｍ　Ｐ　ａ（５５００ｐｓｉ）であった。

実施例３ 実施例１の場合と同じ組成物を用いて材料を製造したが
、但し熱的に薄片化したバーミキュライトは、粒子を破
砕するため家庭用混合機で５分間乾式剪断した（結合剤
バーミキュライトと混合する前に）、得られたペースト
は一層均質で凝集性をもち、容易に広げることができた
。

この材料の１．７５＋ｓｍ厚のシートから作成したガス
ケットを２１．８ｔの締め付は荷重で圧力試験にかけ、
３３Ｍ　Ｐ　ａ（４７５０ｐｓｉ）の圧力を封じた。

実施例４ 実施例１の方法を全体的に編り返したが、但し径が１鰺
麟より小さい粒子の代わりに１〜２糟餉の直径の熱的に
薄片化したバーミキュライトを用いた。

この材料の１．７５ｍ−の厚のシートから作ったガスケ
ットを２１．８Ｌの締め付は荷重で圧力試験にかけ、３
２Ｍ　Ｐ　ａ（４５００ｐｓｉ）の圧力を封じた。

実施例５ 実施例１の手順を用いてガスケットを製造したが、但し
次の組成物を用いた。

熱的に４片化したバーミキュライト　　０．３３ｋｇ結
合剤バーミキュライト、 湿潤２．２３ｋｇ＝乾燥重ｆｉ０．６７ｋｇ２１．８ｔ
の締め付は荷重で圧力試験にがけると、ガスケットは２
８Ｍ　Ｐ　ａ（４０００ｐｓｉ）の圧力を封じた。

実施例６ 実施例１の如くガスケットわ製造したが、但し、次の組
成物を用いた。

熱的に１片化したバーミキュライト　　０．６７ｋｇ。

結合剤バーミキュライト、 湿潤１．１０ｋｇ＝乾燥重量０．３３ｋｇ２１．８Ｌ（
７）締め付は荷重で、それらは７　Ｍ　Ｐ　ｕ　（１０
２０ｐｓｉ）の圧力を封じた。

実施例７ 実施例１に従って製造した厚さ１．７５１１１輪のシー
トを、ニトリル−フェノール系接着剤を用いて１０μ鋤
厚の電解形成したニッケル箔補強材のシートに結きした
。積層体をに）−枚のニッケル箔を２枚のバーミキュラ
イトのシートで包んだもの、及び（ｉｉ）２枚のニッケ
ル箔の間に１枚のバーミキュライトのシートをはさんだ
もの、として製造した。

両方の型の積層体は枠切断機を用いてガスケットの形に
容易に切断することができ、補強されていないバーミキ
ュライトシートより強く且つ一層可撓性であった。

ガスゲットととして試験すると、それらは次の圧力を密
封した。

ｉ　バーミキュライト／ニッケル／ バーミキュライト　　　２７Ｍ　Ｐ　ａ（３９００ｐｓ
ｉ）１１　　ニッケル／バーミキュライト／ニッケル　
　　　　　　３　Ｍ　Ｐ　ａ（４５０ｐｓｉ）実施例８ 実施例１に従って作ったガスゲットを４５０℃で１０時
間空気中で加熱し、次に標準的な密封試験にかけた。そ
れらは平均して２０Ｍ　Ｐ　ａ（２９００ρｓｉ）の圧
力を尉じ、それらの性能は加熱していないガスゲットの
性能、即ち２５Ｍ　Ｐ　ａ（３５００ｐｓｉ＞に近似し
ていた。

実施１３ｉ１１９ 筑　イクル二　　′シェル１　” 実施例１に従って作ったガスケットを次のやり方で熱サ
イクル試験にかけた。

ガスゲットを計算値２００ｃｍ’の室を取り巻くように
２１．８ｔの荷重で２つの機械化したフランジの間に締
め付けた。窒素ガスをその室中に５．２ＭＰａ（〕４０
ｐｓ　ｉ　）の圧力まで導入した０次に全装置を４５０
℃に加熱しく３００°／時の速度で）、その時間中圧力
を、２．１Ｍ　Ｐ　ａ（３００ｐｓｉ）になるまで解放
した。

次に装置を２５℃に冷却し、圧力を測定した。この熱サ
イクルを更に４回縁り返し、次の結果を得た。

然ｊ−ロ先ル］Ｕ創 第１サイクル　　４５０　　　　　２．１　　　（３０
０）２５　　　　　　　１．２６　　　　（１８０）第
２サイクル　　　４５０　　　　　２．１　　　（３０
０）２５　　　　　　　１．２６　　　　（１８０）第
３、第４、第５、 各サイクル　　４５０　　　　　２．１　　　（３００
）２５　　　　　　　１．２６　　　　（１８０）温度
の上下間の熱サイクルの結果として、ガスゲットは何ら
性能の損失を受けていないことが分かる。

実施例１０ 実施例１に従って作られたバーミキュライト　シートか
ら円板を切り取り、ねじ山っきの鋼棒に取り付け、鋼製
座金の間に締め付けた。得られた複合体を機械加工し、
引っがき傷を生ずることなく、熱いガラスを運ぶのに適
した種類の滑らかで円筒状のローラーを得た。

実施例１１ 実施例１に記載した組成をもつペースト状材料を、熱と
圧力を加えてルツボの形に成形した。乾燥後、そのルツ
ボを用いて、中に入れたアルミニウム金属を首尾よく溶
解することができた。ルツボは重さが軽く、耐衝撃性で
あった。それは熱なよく保持し、溶融金属によって濡れ
なかった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガスで薄片化したバーミキュライトの粒子を含む
   成形組成物において、結合剤として非常に細かい（径が
   ５０μｍより小さい）粒子のバーミキュライトで、格子
   間中のマグネシウムイオンが少なくとも部分的に除去さ
   れており、水で膨張させられているバーミキュライトを
   含むことを特徴とする成形組成物。
2. （２）ガスで薄片化されたバーミキュライト：結合剤バ
   ーミキュライトの重量比が５：９５〜９０：１０の範囲
   にある前記第１項に記載の成形組成物。
3. （３）重量比が２０：８０〜７０：３０の範囲にある前
   記第２項に記載の成形組成物。
4. （４）ガスで薄片化されたバーミキュライトが熱的に薄
   片化された材料である前記第１項〜第３項のいずれか１
   項に記載の成形組成物。