JPH044971B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、防水用資材、土木建築用材料、土木
ボーリング用調泥剤、鋳型粘結剤及びインク、塗
料等に適用できる高膨潤性無機粒剤に関するもの
である。 （従来の技術） 従来、ベントナイトに代表されるモンモリロナ
イトを主成分とする粘土鉱物は、ベントナイトの
基本的特質である膨潤力、粘性等の特性を生かし
防水材、土木建築資材、土木ボーリング及び石油
井掘削用調泥剤、鋳型粘結剤、土壌改良剤など幅
広く使用されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、この天然に産するベントナイトの膨潤
力は、高くても10〜30ml／２ｇで膨潤速度もきわ
めて遅い（例えば、天然に産するナトリウム型ベ
ントナイト完全に膨潤するまでに24時間程度必要
とする）。また、粉体のベントナイトは水中にお
ける分散性が悪く、取扱いにくいなど種々の使用
上の障害があつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは、ベントナイトの有する諸特性
は、ベントナイトの持つ基本的特徴である膨潤力
に関連することに着目し、上記従来のベントナイ
トの欠点を克服するため鋭意研究を重ねた結果、
ベントナイト（好ましくは、カルシウム型ベント
ナイト）にナトリウム化合物とマグネシウム化合
物を添加し加水混練後造粒してなるものがきわめ
て高い膨潤力を示し且つ、粘性、水中分散性も天
然の物に比べはるかに優れたベントナイト粒剤と
なることを見出し本発明を完成するに至つた。 すなわち本発明は、モンモリロナイトを主成分
とする粘土鉱物（好ましくはカルシウム型ベント
ナイト）100重量部に対し、ナトリウム塩、水酸
化ナトリウム及び酸化ナトリウムから選ばれた少
なくとも１種のナトリウム化合物0.1〜10重量部
とマグネシウム塩、水酸化マグネシウム及び酸化
マグネシウムから選ばれた少なくとも１種のマグ
ネシウム化合物0.1〜10重量部とを混合し、加水
混練後造粒してなることを特徴とする高膨潤性無
機粒剤を提供するものである。 本発明の高膨潤性無機粒剤の調製に用いられる
モンモリロナイトを主成分とする粘土鉱物として
は、特に制限はないが天然のカルシウム型ベント
ナイトが中でも好ましい。またナトリウム塩とし
ては、炭酸ナトリウムが特に好ましく、マグネシ
ウム塩としては、炭酸マグネシウム、塩化マグネ
シウム、硫酸マグネシウムなどが好ましい。 本発明においては、原料の粘土鉱物とナトリウ
ム化合物、マグネシウム化合物との使用割合は前
記の特定の範囲に保持することが膨潤効果を達成
する上できわめて重要である。すなわち、本発明
において、用いられるナトリウム化合物がモンモ
リロナイトを主成分とする粘土鉱物に対し0.1重
量部未満ではその効果が十分でなく、10重量部を
越えると、粘土鉱物自身が凝集を起こし、所期の
膨潤効果が発揮されない。このような現象は、マ
グネシウム化合物の添加についても同様である。 本発明者らの研究によれば、モンモリロナイト
を主成分とする粘土鉱物、例えば天然のカルシウ
ム型ベントナイトは水中において、ほとんど膨潤
せず、またマグネシウム化合物のみを添加しただ
けではほとんど膨潤力は向上しないが、上記のよ
うに、特定の割合でナトリウム化合物及びマグネ
シウム化合物を混合し、加水混練して、ナトリウ
ム及びマグネシウムイオンを反応させることによ
り、相乗効果的に膨潤作用が発揮され膨潤性の優
れた粒剤を得ることができる。 このナトリウム化合物及びマグネシウム化合物
の添加方法はどのような方法でもよく、粉末とし
て、水溶液として、さらには両水溶液をあらかじ
め混合、反応させた水溶液として添加される。 次に加水混練における加水量（含水量）は水分
10〜50重量％とするのが好ましい。水分量がこの
範囲を外れると造粒がむづかしいばかりでなく、
混練時に十分な剪断力が付加されないためか、モ
ンモリロナイトを主成分とする粘土鉱物とナトリ
ウム及びマグネシウムと反応が進まず、膨潤力の
上昇が達せられない。 本発明の粒剤の粒径は制限はなく、用途、使用
場面等に応じて適宜設定できるが通常0.1〜５mm
の範囲である。 造粒方法は特に制限はない。湿式押出法、転動
造粒法、噴霧造粒法、流動造粒法、被砕造粒法な
どを利用して造粒し、乾燥した造粒体を得ること
ができる。乾燥粒剤中の水分は特に制限はないが
好ましくは約10重量％以下とする。 （発明の効果） 本発明の無機粒剤は、膨潤力が高く、40ml／２
ｇ以上とでき且つ膨潤速度がきわめて速いため例
えば漏水防止用として使用した場合、水に接触し
て瞬時に膨潤し、厚い防水相を形成するため漏水
を完全に防止することができる。これに対して従
来の天然ベントナイトでは、水に接触しても膨潤
速度がおそいため防水相を形成するまでに長時間
を必要とし且つ防水相の厚さがうすいため防水効
果も十分なものではない。 さらに本発明の高膨潤性無機粒剤は、高膨潤性
の、粒であるため水中における分散性がきわめて
良く且つ粉だちがないため作業環境及び扱い易さ
の点からいつても天然のベントナイトに比べ優れ
るという特徴を有するものである。したがつて、
ベントナイトを水に分散させてから使用するよう
な用途、例えば、土木ボーリング及び石油井掘削
用調泥剤、インク、塗料用には効果を発揮するこ
とができる。また作業環境の粉じん対策で問題と
なつている鋳物工場の鋳型用粘結剤としての用途
にも効果的である。 （実施例） 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明
する。 実施例 １ 天然のカルシウム型ベントナイト100重量部に
対し、炭酸ナトリウム及び塩化マグネシウムを第
１表に示す割合で混合し、加水、混練造粒して
（造粒水分28重量％）、粒径1.2mmの粒体（水分10
重量％）を得た。このものの膨潤力を測定した結
果を同表に示した。なお本実施例及び以下の実施
例において膨潤力試験は、共栓つき100c.c.メスシ
リンダーに蒸留水100mlをとり、この中に試料２
ｇを落して一昼夜放置し、膨潤後の試料の容積を
測定して行つた。

【表】 次に上記表の実験No.17の粒剤の膨潤速度を試験
した。比較のため天然のナトリウム型ベントナイ
トについても同様の試験を行つた。その結果を第
２表に示した。なお膨潤速度は水中に試料を投入
後ほぼ膨潤が完了したと思われる（目視で90％以
上）までの時間を測定した。

【表】 実施例 ２ 天然のカルシウム型ベントナイト100重量部に
対し、炭酸ナトリウム４重量部含有の水溶液及び
塩化マグネシウム１重量部含有の水溶液を添加、
混練、造粒した場合（実験No.１）と炭酸ナトリウ
ム溶液と塩化マグネシウム溶液を予め混合、反応
させた以外は、上記と同様にして混練、造粒した
場合（実験No.２）の膨潤力を測定した。造粒時の
水分は28重量％とした。膨潤力測定結果を第３表
に示した。

【表】 実施例 ３ 天然のカルシウム型ベントナイト100重量部に
対し、炭酸ナトリウム４重量部及び塩化マグネシ
ウム１重量部を添加し、均一に混合後、加水率を
変えて混練造粒し加水率と膨潤力との関係を測定
した。その結果を第４表に示す。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モンモリロナイトを主成分とする粘土鉱物
   100重量部に対し、ナトリウム塩、水酸化ナトリ
   ウム及び酸化ナトリウムから選ばれた少なくとも
   １種のナトリウム化合物0.1〜10重量部とマグネ
   シウム塩、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシ
   ウムから選ばれた少なくとも１種のマグネシウム
   化合物0.1〜10重量部とを混合し、加水混練後造
   粒してなることを特徴とする高膨潤性無機粒剤。 ２ ナトリウム化合物とマグネシウム化合物のそ
   れぞれの水溶液をモンモリロナイトを主成分とす
   る粘土鉱物に添加し、混練後造粒してなる特許請
   求の範囲第１項記載の高膨潤性無機粒剤。 ３ ナトリウム化合物とマグネシウム化合物のそ
   れぞれの水溶液を混合、反応させ、この水溶液を
   モンモリロナイトを主成分とする粘土鉱物に添加
   し混練後造粒してなる特許請求の範囲第１項記載
   の高膨潤性無機粒剤。 ４ 加水混練時、含水率が10〜50重量％である特
   許請求の範囲第１項記載の高膨潤性無機粒剤。 ５ 造粒時、含水率が10〜50重量％である特許請
   求の範囲第１項記載の高膨潤性無機粒剤。