(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学組成が、下記一般式：Ｎａx（Ｍｇ3ー0.5x）（Ｓｉ4Ｏ10）Ｆ2（式中ｘの値は、０．４≧ｘ≧０．３３である。）で表されることを特徴とする分散性に優れた膨潤性合成フッ素雲母。
【請求項２】
前記合成フッ素雲母の水分散時のｐＨが、１０より小さい請求項１に記載の合成フッ素雲母。
【請求項３】
前記合成フッ素雲母の膨潤力が、４０ミリリットル／２ｇ以上である請求項１又は２に記載の合成フッ素雲母。
【請求項４】
前記合成フッ素雲母のイオン交換量が、９０ｍｅｑ／１００ｇ以上である請求項１〜３のいずれかに記載の合成フッ素雲母。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、陽イオン交換体、触媒、潤滑剤、増粘剤、化粧品の基材及びプラスチックや塗料用のフイラー等として有用な新規膨潤性フッ素雲母に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融法や固相反応法で合成した膨潤性フッ素雲母は、従来から陽イオン交換体、触媒、潤滑剤、増粘剤、化粧品の基材及びプラスチックや塗料用フイラーとして使用されている。
【０００３】
従来の膨潤性フッ素雲母の中で、代表的なものは、Ｎａ型フッ素四珪素雲母（ＮａＭｇ2.5Ｓｉ4Ｏ10Ｆ2）であり、これが上記の技術分野で広く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＮａ型フッ素四珪素雲母は、安全性や陽イオン交換性及び分散性等の性能の点で、必ずしも充分満足すべきものではなかった。
【０００５】
安全性の点では、水分散性のｐＨが１０以上と高いので、化粧品の用途では、このままでは使用が制限される問題があった。
【０００６】
上記したように、従来の膨潤性フッ素雲母粉体は、工業材料として未だ充分満足すべきものではなく、イオン交換性や分散性に優れ、しかも安全性の高い膨潤性フッ素雲母が強く求められている。
【０００７】
この発明は、このような点に着目してなされたものであり、イオン交換性や分散性に優れ、しかも安全性の高い膨潤性フッ素雲母を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者等は鋭意研究の結果、Ｎａ型膨潤性フッ素雲母の層間のＮａイオンを減じた化学組成とすることによって、イオン交換性や分散性に優れ、しかも安全性の高い膨潤性フッ素雲母が得られることを見いだし、本発明に到達した。
【０００９】
即ち、本発明の膨潤性フッ素雲母は、化学組成が、下記一般式：
Ｎａx（Ｍｇ3ー0.5x）（Ｓｉ4Ｏ10）Ｆ2
（式中のｘの値は、０．４≧ｘ≧０．３３である。）で表されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の膨潤性フッ素雲母は、上記一般式になるように原料酸化物やフッ化物を調合し、これを加熱することによって、製造することができる。
【００１１】
上記式中、ｘは層間のＮａイオンのモル数を表し、０．４≧ｘ≧０．３３の値をとるように原料を調合する。
【００１２】
上記式中、Ｍｇ3ー0.5xは、八面体層のＭｇイオンのモル数を表し、xの値に応じて変化させるように原料を調合する。
【００１３】
x＝１の場合は、従来公知のいわゆるＮａ型フッ素四珪素雲母となるが、０．４≧ｘ≧０．３３となるように合成時に原料配合組成を調整することによって、本発明による膨潤性フッ素雲母の化学組成及び性質を自由に制御することができる。
【００１４】
上記膨潤性フッ素雲母は、原料として、シリカ、マグネシア、フッ化マグネシウム、ケイフッ化ナトリウム、フッ化ナトリウム、炭酸ナトリウム及び天然鉱物であるタルク等を、目的とする膨潤性フッ素雲母の化学組成になるように調合し、これを内燃式電気炉中、１４００℃〜１５００℃にて溶融後、溶融体を鋳型に流出させて冷却する公知の方法によって合成することができる。
【００１５】
アルミナやマグネシア製などの耐火性の高い坩堝中に、原料調合物を装填し、いわゆる外熱式溶融法によって、１４００℃〜１５００℃にて溶融後、冷却する方法によっても、本発明の膨潤性フッ素雲母を合成することができる。
【００１６】
更に、本発明による膨潤性フッ素雲母の原料調合物、即ち、シリカ、マグネシア、フッ化マグネシウム、ケイフッ化ナトリウム、フッ化ナトリウム、炭酸ナトリウム及び天然鉱物であるタルク等を、目的とする膨潤性フッ素雲母の化学組成になるように調合し、これを溶融温度以下の温度域、例えば、７００℃〜１２００℃にて加熱する、いわゆる固相反応法によって合成することもできる。
【００１７】
本発明による膨潤性フッ素雲母の分散性が優れている理由は、Ｎａ型フッ素四珪素雲母に比べて層間のＮａイオンが０．４以下と少ないので、層間の結合力が減少し、水中に分散させた場合、雲母結晶の劈開が容易に進行するためと考えられる。
【００１８】
また、層間イオンが少ないことによる層間結合力の減少は、層間のＮａイオンの不安定性を増大させるので、イオン交換が容易に進行し、イオン交換性が高まるものと考えられる。
【００１９】
本発明によらない膨潤性フッ素雲母の中で、結晶の八面体層にＬｉイオンを含むＮａ型テニオライトとＮａ型フッ素ヘクトライトとの固溶体（ＮａxＭｇ3ーxＬｉxＳｉ4Ｏ10Ｆ2；１≧ｘ≧０．３３）においても、層間のＮａイオンを減少させることによって、分散性の指標である膨潤性が向上することが、確認されている。
【００２０】
しかし、上記固溶体において、ｘを減少させるにつれて、膨潤性は大きくなるものの、ｘ値が１≧ｘ≧０．５の範囲では、いわゆる限定膨潤型の範疇にあり、分散性は小さい。ｘ値を更に０．５＞ｘ≧０．３３に減少させたＮａ型フッ素ヘクトライトやそれに近い組成の膨潤性雲母になってようやく、いわゆる自由膨潤型となり、分散性は向上する。
【００２１】
即ち、上記の膨潤性フッ素雲母固溶体の場合とは異なり、本発明による膨潤性フッ素雲母（ＮａxＭｇ3-0.5xＳｉ4Ｏ10Ｆ2）のように、結晶の八面体層にＬｉイオンを含まない組成では、ｘ値が１の場合においても自由膨潤型であり、層間のＮａイオンの減少は、更なる分散性の増大に大きく寄与する。
【００２２】
更に、本発明による膨潤性フッ素雲母は、アルカリイオンであるＮａイオンが少ないことで、水中に分散させた分散液のｐＨは低くなる。
【００２３】
上記のように、本発明による膨潤性フッ素雲母は、分散性やイオン交換性等の優れた性能を保持しているのみならず、安全性も高く、しかも雲母の構成成分として、リチウムを含まないので安価な工業材料として供することができる。
【００２４】
【実施例】
次に、実施例、比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００２５】
実施例１
次表１に示す配合組成（モル比）で原材料を約１トン調合し、これを本発明の膨潤性フッ素雲母の合成用原料とした。
【００２６】
【表１】
原料配合表
0004113609.tif 000002
【００２７】
次表２に示す本発明によらない配合組成（モル比）で原材料を約１トン調合し、これを比較例のＮａ型フッ素四珪素雲母の合成用原料とした。
【００２８】
【表２】
原料配合表
0004113609.tif 000003
【００２９】
実施例１〜４及び比較例１前記原料配合サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＲの５００ｋｇを、それぞれ内燃式電気炉中、１４００℃〜１５００℃で溶融後、溶融体を鋳型に流出させて冷却し、雲母鉱塊Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１及びＲ１を、それぞれ約４５０ｋｇ得た。
【００３０】
実施例５〜８及び比較例２
前記原料配合サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＲの１００ｇを、それぞれ内容積１００ｃｃのマグネシア製坩堝に入れ、これを電気炉に装填し、いわゆる外熱式溶融法によって１４２０℃で溶融後、電気炉内で放冷し、雲母鉱塊Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２及びＲ２を、それぞれ約１００ｇ得た。
【００３１】
実施例９〜１２及び比較例３
前記原料配合サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＲの１００ｇを、それぞれ内容積１００ｃｃのマグネシア製坩堝に入れ、これを電気炉に装填し、いわゆる固相反応法によって９５０℃で１時間加熱した後、これを電気炉内で放冷し、雲母鉱塊Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３及びＲ３を、それぞれ約１００ｇ得た。
【００３２】
試験例
上記実施例及び比較例で合成した膨潤性フッ素雲母鉱塊１００ｇを、室温で飽和水蒸気に２４時間接触させ、水蒸気の作用によって崩壊粉末化させ、篩を通して２０メッシュ以下の膨潤性フッ素雲母粉体を得た。
【００３３】
上記のようにして得た膨潤性フッ素雲母粉体について、膨潤力（ｍｌ／２ｇ）、陽イオン交換量（ｍｅｑ／１００ｇ）及びｐＨを測定した。結果を、次表３に示す。
【００３４】
尚、膨潤力とｐＨについては、日本ベントナイト工業会により規定された標準法に基づいて実施し、陽イオン交換量は、Ｃａイオンを用いる常法によって測定した。
【００３５】
【表３】
性能試験結果
0004113609.tif 000004
【００３６】
上記表３から明らかなように、本発明の膨潤性フッ素雲母（Ｃ、Ｄ）は、比較例のＮａ型フッ素四珪素雲母（Ｒ）に比較して、分散性の指標である膨潤力と陽イオン交換量が著しく向上している。
【００３７】
具体的には、比較例の雲母は、膨潤力が３５〜３６程度であるのに対し、本発明の雲母は、膨潤力が４０〜５７と顕著に向上している。
【００３８】
また、イオン交換量については、比較例の雲母は、８１〜８３程度であるのに対し、本発明の雲母は、９１〜１０１と著しく向上している。
【００３９】
また、ｐＨについては、比較例の雲母が全て１０以上で、化粧品への用途においては、使用が制限されるのに対し、本発明の雲母は、全て９．９以下であるので、化粧品への用途に於いても、その使用が制限されない。
【００４０】
【発明の効果】
以上のべた如く、本発明による膨潤性フッ素雲母は、従来汎用されていた比較例の雲母と比べて、単にＮａイオンを減少させただけで、分散性や陽イオン交換性が遥かに優れた性質を示すと共に、ｐＨを１０未満とすることができるので、化粧品の用途にも支障無くそのまま使用することができるという従来の比較例のＮａ型フッ素四珪素雲母で解決できなかった課題を解決したものであり、それ故極めて画期的な発明である。
【００４１】
上記性質の膨潤性フッ素雲母は、陽イオン交換体、触媒、潤滑剤、増粘剤、粘結剤、化粧品の基材及びプラスチックや塗料に複合若しくは配合するフイラー等の工業材料として強く求められていたものであるから、本発明の産業上の利用価値は極めて大きい。