[发明专利]粘土分散液及其制造方法、以及粘土薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及粘土分散液及其制造方法以及粘土薄膜。 

背景技术

通过将以绿土为代表的溶胀性粘土分散于水中后静置干燥，形成鳞片状粒子层状排列的粘土薄膜。具有柔性的该粘土薄膜因为是由无机物形成的，所以具有较高的耐热特性。另外由于是层状排列，所以发挥迷宫效应(Labyrinth Effect)并具有高阻气性，进而还可以形成即使从基材上剥离但仅凭其自身也可作为膜存在的自支撑膜。 

因此，近年来开始有效地利用粘土薄膜的耐热特性及阻气性，关注其作为显示器或太阳能电池的柔性基板的应用。(参见专利文献1) 

但是，在溶胀性粘土的表面存在钠之类亲水性强的离子。因此，由溶胀性粘土得到的粘土薄膜容易被水渗透，不具有耐水性。因而，鉴于浸渍到水中时溶解、不能保持形状等理由，难以用作基板材料。 

因此，为了防止由溶胀性粘土得到的粘土薄膜被水渗透，已知使用将溶胀性粘土表面存在的亲水性离子与有机离子交换得到的有机修饰粘土是有效的(参见专利文献2)。 

【专利文献1】专利第3855003号公报 

【专利文献2】特开2007-84386号公报 

发明内容

该有机修饰粘土通常采用下述方法进行制造，即，将溶胀性粘土表面具有的亲水性离子与有机离子进行离子交换后，经过清洗、干燥以及粉碎工序得到粉末状粘土。进而，使用该有机修饰粘土形成粘土薄膜时，必须将有机修饰粘土分散于有机溶剂中。所得有机修饰粘土 在有机溶剂中的分散程度随着与亲水性离子进行离子交换的有机离子中含有的碳原子的量不同而不同，碳原子的量少时，在有机溶剂中的分散变得困难。但是，有机离子的碳原子的量多时，存在不得不牺牲溶胀性粘土具有的所谓耐热性的特征的问题。 

本发明是鉴于上述情况而完成的，目的是提供一种可以得到兼具耐热性和耐水性的粘土薄膜的粘土分散液及其制法，以及由该粘土分散液得到的粘土薄膜。 

本发明的粘土分散液的特征在于，是通过以下方法得到的，向分散有溶胀性粘土的以水为主成分的液体中，投入有机鎓离子，使其与该溶胀性粘土表面存在的亲水性阳离子进行离子交换，得到有机修饰粘土后，除去进行了交换的亲水性阳离子，将所述含有水分的状态的有机修饰粘土添加到极性有机溶剂中，由此得到分散有有机修饰粘土的粘土分散液。 

本发明的粘土分散液中，上述溶胀性粘土优选为选自云母、蛭石、蒙脱石、铁蒙脱石、贝得石、皂石、锂蒙脱石、富镁蒙脱石、囊脱石、麦羟硅钠石(magadiite)、伊利石(ilerite)、水硅钠石(kanemite)、层状钛酸及绿土中的至少一种。 

本发明的粘土分散液中，上述极性有机溶剂优选含有N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺及1-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一种。 

本发明的粘土分散液中，上述有机鎓离子优选含有季铵、季鏻及咪唑鎓中的至少一种。 

本发明的粘土分散液优选含有可赋予膜增强功能的纤维以及可赋予膜柔性功能的流动性物质中的至少一种。 

本发明的粘土分散液制造方法的特征在于，包括以下工序，使溶胀性粘土分散于以水为主成分的液体中的第1工序，将有机鎓离子投入分散有溶胀性粘土的液体中，使其与溶胀性粘土表面存在的亲水性阳离子进行离子交换，得到有机修饰粘土后，除去进行了离子交换的亲水性阳离子的第2工序，和将在第2工序中得到的含有水分的状态的有机修饰粘土添加到极性有机溶剂中，使有机修饰粘土分散于水和 极性有机溶剂的混合溶剂中的第3工序。 

本发明的粘土薄膜是由粘土构成的，所述粘土薄膜是将上述粘土分散液涂布于基材后或倒入容器中后，通过干燥使该粘土分散液中的极性有机溶剂挥发而得到的。 

具体实施方式

以下详细说明本发明的优选例。 

本发明的目的是提供一种可以得到兼具耐热性及耐水性的粘土薄膜的粘土分散液及其制法，以及由该粘土分散液得到的粘土薄膜。 

根据本发明的制法，可以得到上述粘土分散液，进而可以得到上述粘土薄膜。 

[粘土分散液] 

可以如下得到本发明的粘土分散液。向分散有溶胀性粘土的以水为主成分的液体中，投入有机鎓离子，使其与该溶胀性粘土表面存在的亲水性阳离子进行离子交换，得到有机修饰粘土。之后除去进行了交换的亲水性阳离子，之后将该含有水分的状态的有机修饰粘土添加到极性有机溶剂中，由此得到分散有有机修饰粘土的分散液。 

(溶胀性粘土)