JPS6141858B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は山皮と多価アルコールからなる複合物
に関する。

粘土と有機化合物との複合物とは、両者の単な
る混合物ではなく、粘土と有機化合物とが化学的
に結合したものであると定義される。その代表的
なものとしては、粘土中のNa⁺イオンを有機長鎖
アミンによつて置換したものが従来から知られて
いる。

しかしながら、特殊な粘土である山皮と有機化
合物との複合物は今までに知られていない。

本発明者らは、永年、山皮について研究を重ね
てきたが、山皮と多価アルコールとが極めて容易
に複合物を作ることを知見した。この知見にもと
づき、本発明を完成するに至つた。

すなわち、本発明は山皮と多価アルコールから
なり、山皮一ユニツトセル当たり多価アルコール
の水酸基数が４個以内である複合物に関する。

本発明の複合物は、たとえばセラミツク製品を
製造する際の結合剤や塗料等の増粘剤などとして
用いることができる。

この複合物は山皮と多価アルコールとを混合、
撹拌することによつて得られる。

ここで山皮とは、表面に多数の活性水酸基を有
する粘土鉱物の総称であつて、通常、マウンテン
レザー、マウンテンコルク、マウンテンウツドな
どと呼ばれているものである。これには、含水マ
グネシウム・シリケートの１種であるセピオライ
ト、含水マグネシウム・アルミナ・シリケートの
１種であるアタパルジヤイトが含まれる。

山皮は、粉末状のものでもよく、また水や有機
溶媒（例；アセトン、メチルエチルケトンなどの
ケトン類、ジメチルアセトアミド、ジメチルホル
ムアミドなどのアミド類、メチレンクロリド、ト
リクレンなどの塩素系溶剤）に分散させた分散液
またはペースト状のものでもよい。

多価アルコールとしては、たとえばエチレング
リコール、プロピレングリコール、ジエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、グリ
セリンとステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸
などの高級脂肪酸とのモノグリセリド、ビスフエ
ノールＡまたは水添ビスフエノールＡのアルキレ
ンオキサイド付加物（例；エチレンオキサイド、
プロピレンオキサイドなど）などのグリコール
類、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリグ
リセリン、ソルビタン、マンニタン、シヨ糖、ポ
リビニルアルコール等の３官能以上の多価アルコ
ールあるいは４官能以上の多価アルコールをステ
アリン酸、オレイン酸、ラウリン酸などの炭素数
が８から20ケの脂肪酸で部分エステル化したもの
があげられる。上記化合物の分子量は約34〜500
万のものが好ましい。

山皮と多価アルコールとの混合に際しては多価
アルコールを水あるいは有機溶剤に溶かしたもの
を用いてもよい。有機溶剤としては、たとえばア
セトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジ
メチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなど
のアミド類、メチレンクロリド、トリクレンなど
の塩素系溶剤があげられる。

通常、多価アルコールは山皮に対して過剰量用
いられる。この過剰量の多価アルコールは山皮と
多価アルコールを混合した後、たとえばろ過ある
いは多価アルコールの溶液を作成する際に用いら
れる水または有機溶剤によつて洗浄するなどの手
段によつて除去される。

このようにして得られる本発明の複合物中の山
皮と多価アルコールとの割合は山皮の種類や多価
アルコールの種類によつて一概には言えないが、
山皮１ユニツト当たり多価アルコール中の水酸基
数が４個以内である。通常、山皮を約120℃以上
に加熱すると山皮中の結晶水６分子が脱水する
が、この６分子が多価アルコールによつて置き換
えられることになる。ここで、山皮の１ユニツト
セルとはＸ線回析によるa₀＝13.4Å、b₀＝26.8
Å、C₀＝5.28Åの特定の寸法を有した結晶構造の
最小単位をいう。

本発明の複合物は、粉末状で、赤外線吸収スペ
クトルでは1400cm^-1〜1500cm^-1に巾広い吸収を有
するものであり、また、示差熱分析結果では約
350℃と約400℃にそれぞれ発熱ピークを有するも
のである。

上記複合物の具体的な使用方法の一つは、セラ
ミツク組成物を練合、成形、乾燥、焼成してセラ
ミツク製品とする際の結合剤としての用途であ
る。

ここでセラミツク組成物とは、セラミツク製品
を製造するに際し、水と混合して水練り成形する
原料を意味するものであり、たとえば、コージエ
ライト、ステアタイト、フオルステライト、ジル
コニヤ、アルミナ、チタン酸バリウム、フエライ
ト類、ムライト、スピネル類、黒鉛、活性炭、シ
リコンナイトライド、シリコンなどがあげられ
る。また焼成により焼結してセラミツクになるも
のでもよく、この例としてはたとえばカオリン、
パイロフイライト、ベントナイト、木節粘土等の
粘土類、ドロマイト、マグネサイト、炭酸カルシ
ウム等の炭酸塩、ブルーサイト、バイエライト等
の水酸化物等があげられる。これらは単独もしく
は二種以上を混合して用いることができる。これ
らのセラミツク組成物自体、可塑性に乏しく成形
が困難な場合が多い。このような場合、山皮と多
価アルコールからなる複合物を結合剤として加え
ると一段と成形性が改良される。ここで、結合剤
とはセラミツク組成物に加えることによつてセラ
ミツク組成物の成形性を改良したり、セラミツク
製品を一層強固にして乾燥強度を増加させるもの
を言う。

複合物の使用量は一般にセラミツク組成物に対
して乾燥重量で約0.3〜80重量％、特に約0.5〜60
重量％が好ましい。

ステアタイトの場合は山皮と多価アルコールか
らなる複合物のみが用いられる。

上記複合物は、たとえばカオリン、パイロフイ
ライト、ベントナイト、マグネサイト、炭酸カル
シウム等の炭酸塩、たとえばブルーサイト、バイ
エライト等の水酸化物と併用してもよく、あるい
はメチルセルローズ、カルボキシメチルセルロー
ズ、ラテツクス、イソバン等と併用してもよい。
セラミツク組成物の水練物は、たとえば鋳込み成
形、ろくろ成形、押出し成形等常法によつて目的
とする形に成形される。成形された成形物は、た
とえば加熱乾燥、凍結乾燥などの適宜の手段によ
り乾燥した後、焼成する。焼成はセラミツク製品
を製造するための従来法によつておこなわれる。

このようにして得られるセラミツク製品は山皮
と多価アルコールからなる複合物を加えたことに
よる製品の耐熱衝撃性や耐熱性の低下は全くみら
れないうえに、このセラミツク製品に、たとえば
釉薬や触媒などを担持させる場合、これらの釉薬
や触媒などがより一層強固にセラミツク製品に密
着できるなどの利点を有している。

以下に実施例をあげ、本発明を具体的に説明す
る。

実施例 １ ポリエチレングリコール（分子量600）100grに
山皮の粉末50grを入れ乳鉢で練り混合するとグリ
ース状のものが得られる。これをビーカーにとり
出し200mlの酢酸エチルを加えてよく撹拌し余分
のポリエチレングリコールを洗い落した後、ろ紙
の上にこれをとつてさらに酢酸エチルで洗滌をく
り返した後、乾燥するとポリエチレングリコール
と山皮との複合物の粉末が得られる。約50mlをと
つて示差熱分析をすると200℃、350℃および400
℃に発熱ピークを持ち790℃に吸熱ピークを持つ
複合物特有のピークがみられた。この複合物は山
皮１ユニツトセル当たりポリエチレングリコール
の水酸基数が４個であつた。

実施例 ２ 水とポリプロピレングリコール（分子量3000、
３官能）を混合してみたが、二相に分離した。

これに山皮の１％水分散液500mlと前述のポリ
プロピレングリコール250mlを加えてよく撹拌す
ると乳濁した山皮−水−ポリプロピレングリコー
ルの均一混合体が得られる。これをろ紙でろ過す
るとろ液として水とポリプロピレングリコールと
が二相に分離した液が得られる。ろ紙上の固体を
酢酸エチルで数度よく洗浄し、天日乾燥すると白
色もぐさ状のやや弾力性のある粉体が得られる。

赤外吸収スペクトルをとると第１図に示される
ものが得られた。この複合物は山皮１ユニツトセ
ル当たりポリプロピレングリコールの水酸基数が
４個であつた。

実施例 ３ ビスフエノールＡのエチレンオキサイド付加物
（エチレンオキサイド各２モルずつ）約20grに山
皮粉末10grを加えてよく練合すると粘稠な半透明
ペーストが得られる。この粘稠なペーストを酢酸
エチルの中に入れてよく撹拌した後、ろ過分離す
る。これをさらにメタノールで洗滌をくりかえす
と山皮とビスフエノールＡのエチレンオキサイド
付加物との複合物が得られた。元素分析の結果、 と推定される。この複合物は山皮１ユニツトセル
当たり、水酸基数が４個であつた。

実施例 ４ 50grのポリエチレンオキサイド（分子量10万）
をトリクレン１に十分溶解させる。この中に精
製された山皮10grを入れてよく振とうし、山皮と
トリクレンを接触させるとポリエチレンオキサイ
ドは山皮に移行する。これをデカンテーシヨンし
た後、残余のトリクレンを発熱させると山皮とポ
リエチレンオキサイドとの複合物が得られる。こ
れを示差熱分析にかけると300゜〜500℃にかけて
大きな発熱のピークを示すので複合物であること
がわかる。

Mg（OH）₂（ブルーサイト）104grと上記複合
物150gr｛複合物の割合は約60重量％｝を約70ml
の水で混練すると可塑性を有するセラミツク原料
組成物が得られる。これをプラスチツク製の注射
器で押し出すとひも状のものが得られる。これを
乾燥した後、加熱して1200℃で約３時間保つとセ
ラミツク棒が得られる。Ｘ線粉末回析の結果、フ
オルステライトの成形体であることがわかつた。
この複合物は山皮１ユニツトセル当たり、水酸基
数が４個であつた。

実施例 ５ 山皮の２％水分散液500mlに5.8grのステアリン
酸グリセロール粉末を入れて撹拌すると初期は白
色粉粒の見える水分散液であるが、これを約１日
放置しておくと、ステアリン酸グリセロールの白
色粉末が見えなくなる。この分散液に酢酸エチル
を加えよく撹拌するとステアリン酸グリセロール
と山皮との複合物が酢酸エチル層に移行するの
で、水層を分液ろ斗で分離する。これをジオキサ
ンで洗滌後、乾燥するとステアリン酸グリセロー
ルと山皮との複合物が得られる。この複合物は山
皮１ユニツトセル当たり、水酸基数が４個であつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図に、実施例２で得られた複合物の赤外線
吸収スペクトルを示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 山皮と多価アルコールからなり、山皮１ユニ
   ツトセル当たり多価アルコールの水酸基数が４個
   以内である複合物。