JPH04227761A - 水溶性ポリマー懸濁液 - Google Patents
水溶性ポリマー懸濁液Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】本発明は水溶性ポリマーの懸濁液に関する
。さらに詳細には,本発明は,CMCのようなポリマー
を脂肪酸中に懸濁させたものに関する。
。さらに詳細には,本発明は,CMCのようなポリマー
を脂肪酸中に懸濁させたものに関する。
【0002】米国特許第4,454,260号明細書は
,40〜140部の水溶性ポリマーを100部の液状炭
化水素媒体中に分散し,これに増粘剤として6〜33個
の炭素原子を有する脂肪酸のアルカリ金属塩又はアルカ
リ土類金属塩を炭化水素100部当たり0.1〜5部加
えることにより得られる水溶性ポリマー懸濁液について
説明している。この従来技術による懸濁液に対して明記
されている他の添加剤としては,水溶性ポリマー100
部当たり0.1〜10部の水,0.1〜50部の炭素数
が1〜12の脂肪族アルコール,及び/又は0.1〜5
0部の炭素数が2〜12の脂肪ジオール等がある。
,40〜140部の水溶性ポリマーを100部の液状炭
化水素媒体中に分散し,これに増粘剤として6〜33個
の炭素原子を有する脂肪酸のアルカリ金属塩又はアルカ
リ土類金属塩を炭化水素100部当たり0.1〜5部加
えることにより得られる水溶性ポリマー懸濁液について
説明している。この従来技術による懸濁液に対して明記
されている他の添加剤としては,水溶性ポリマー100
部当たり0.1〜10部の水,0.1〜50部の炭素数
が1〜12の脂肪族アルコール,及び/又は0.1〜5
0部の炭素数が2〜12の脂肪ジオール等がある。
【0003】本発明は,以下のような点において従来技
術と異なる。
術と異なる。
【0004】A) 本発明は,脂肪酸を塩の形ではな
く遊離脂肪酸の形で使用する。
く遊離脂肪酸の形で使用する。
【0005】B) 本発明は,脂肪酸を増粘剤として
ではなく懸濁液用の液状キャリヤーとして使用する。
ではなく懸濁液用の液状キャリヤーとして使用する。
【0006】C) 本発明は,脂肪酸を,米国特許第
4,454,260号明細書に記載のポリマー100部
当たり0.1〜5部という低い割合とは異なり,懸濁液
の40重量%を越える割合又はポリマー100部当たり
100部を越える割合にて主要成分として使用する。
4,454,260号明細書に記載のポリマー100部
当たり0.1〜5部という低い割合とは異なり,懸濁液
の40重量%を越える割合又はポリマー100部当たり
100部を越える割合にて主要成分として使用する。
【0007】D) 本発明は,脂肪族アルコール又は
水を使用しないかあるいは使用する必要がない。
水を使用しないかあるいは使用する必要がない。
【0008】このように本発明は,懸濁液中にCMCと
脂肪酸を使用する上記従来技術と比べて,組成と用途が
実質的に異なる。従って本発明は,従来技術からは推測
のできないものである。
脂肪酸を使用する上記従来技術と比べて,組成と用途が
実質的に異なる。従って本発明は,従来技術からは推測
のできないものである。
【0009】CMCを紙用塗料の増粘剤として工業的に
使用する従来技術の場合,この増粘剤を乾燥形態にて紙
用塗料配合物に直接添加することはない。なぜなら,乾
燥粉末CMCを紙用塗料配合物に直接加えると,ポリマ
ーの塊状化が起こるからである。CMCを紙用塗料の増
粘剤として工業的に使用する殆どの従来技術では,先ず
CMCを水に溶解し,水溶液の形態にしてから紙用塗料
配合物に加えている。しかしながら,この後者の手順は
,労力と時間がかかり,また高粘度のCMC水溶液はそ
の調製,保存,及び取り扱いが困難である,という点で
いくつかの制約を受ける。粉末状CMCを水に加えてC
MC水溶液を調製するという従来技術の手順においては
,しばしばCMCのダストが生じる。このCMCダスト
がフロアーに堆積し,従って水が存在すると滑る危険性
がある。
使用する従来技術の場合,この増粘剤を乾燥形態にて紙
用塗料配合物に直接添加することはない。なぜなら,乾
燥粉末CMCを紙用塗料配合物に直接加えると,ポリマ
ーの塊状化が起こるからである。CMCを紙用塗料の増
粘剤として工業的に使用する殆どの従来技術では,先ず
CMCを水に溶解し,水溶液の形態にしてから紙用塗料
配合物に加えている。しかしながら,この後者の手順は
,労力と時間がかかり,また高粘度のCMC水溶液はそ
の調製,保存,及び取り扱いが困難である,という点で
いくつかの制約を受ける。粉末状CMCを水に加えてC
MC水溶液を調製するという従来技術の手順においては
,しばしばCMCのダストが生じる。このCMCダスト
がフロアーに堆積し,従って水が存在すると滑る危険性
がある。
【0010】従来技術でのCMCの使用において起こる
もう一つの問題点は,CMC水溶液の調製中,CMCを
水に加えたときにかたまりになり易いために,多くの未
溶解ゲル塊状物が形成される,ということである。これ
らのゲル塊状物は,溶解させるために長時間撹拌しなけ
ればならないか,あるいは紙用塗料に加える前にCMC
溶液から濾過して除去しなければならない。CMC溶液
は粘度が高いために,CMCの濃縮溶液を作製するため
には特殊な混合装置が必要となる。
もう一つの問題点は,CMC水溶液の調製中,CMCを
水に加えたときにかたまりになり易いために,多くの未
溶解ゲル塊状物が形成される,ということである。これ
らのゲル塊状物は,溶解させるために長時間撹拌しなけ
ればならないか,あるいは紙用塗料に加える前にCMC
溶液から濾過して除去しなければならない。CMC溶液
は粘度が高いために,CMCの濃縮溶液を作製するため
には特殊な混合装置が必要となる。
【0011】従って,従来技術における紙用塗料向け増
粘剤としてのCMCは,使いにくいポリマー増粘剤であ
ると言える。従って紙用塗料向け増粘剤としてCMCを
使用する従来技術を凌ぐ改良技術が当業界において要望
されている。本発明による懸濁液(すなわち,CMCを
脂肪酸液状有機媒体中に懸濁してなる,流動性で流し込
み可能な懸濁液)は,紙用塗料向け増粘剤としてのCM
Cの取り扱い適性と性能に関し,従来技術を凌ぐ大幅な
改良をもたらすことが見出された。
粘剤としてのCMCは,使いにくいポリマー増粘剤であ
ると言える。従って紙用塗料向け増粘剤としてCMCを
使用する従来技術を凌ぐ改良技術が当業界において要望
されている。本発明による懸濁液(すなわち,CMCを
脂肪酸液状有機媒体中に懸濁してなる,流動性で流し込
み可能な懸濁液)は,紙用塗料向け増粘剤としてのCM
Cの取り扱い適性と性能に関し,従来技術を凌ぐ大幅な
改良をもたらすことが見出された。
【0012】改良された増粘剤は,35〜55重量部の
少なくとも1種類の粒状水溶性ポリマーを40〜55重
量部の脂肪酸液状キャリヤー中に分散・懸濁させたもの
;1〜5重量部のオルガノクレー安定剤;及び最高20
重量部までの水中油形乳化剤;を含む懸濁液である。
少なくとも1種類の粒状水溶性ポリマーを40〜55重
量部の脂肪酸液状キャリヤー中に分散・懸濁させたもの
;1〜5重量部のオルガノクレー安定剤;及び最高20
重量部までの水中油形乳化剤;を含む懸濁液である。
【0013】取り扱いやすさと増粘性能の両方を付与す
るために紙用塗料配合物に加えられる懸濁液として,好
ましいポリマーはCMCであり,そして好ましい脂肪酸
はオレイン酸とリノール酸との混合物である。
るために紙用塗料配合物に加えられる懸濁液として,好
ましいポリマーはCMCであり,そして好ましい脂肪酸
はオレイン酸とリノール酸との混合物である。
【0014】本発明によるポリマー/脂肪酸系の懸濁液
は,紙用塗料配合物(一般には,水,顔料,バインダー
,及び他の添加剤からなる)に直接加えることができ,
配合物中にかたまりを生成することなく分散して速やか
に増粘をもたらし,塗料配合物に所望のレオロジー特性
を与える。従って本発明は,紙用塗料の増粘に関して,
従来技術によるCMCの使用に比べて大幅に改良された
使いやすさを有するCMC増粘剤の1つの形態であると
言える。
は,紙用塗料配合物(一般には,水,顔料,バインダー
,及び他の添加剤からなる)に直接加えることができ,
配合物中にかたまりを生成することなく分散して速やか
に増粘をもたらし,塗料配合物に所望のレオロジー特性
を与える。従って本発明は,紙用塗料の増粘に関して,
従来技術によるCMCの使用に比べて大幅に改良された
使いやすさを有するCMC増粘剤の1つの形態であると
言える。
【0015】本発明の組成物は,ポリマー,脂肪酸,オ
ルガノクレー安定剤,及び乳化剤という4種の主要成分
を含んでいる。ポリマーとしては,ヒドロキシエチルセ
ルロース(HEC),カルボキシメチルセルロース(C
MC),メチルセルロース(MC),ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース(HPMC),エチルヒドロキシエ
チルセルロース(EHEC),疎水性を有するよう変性
したヒドロキシエチルセルロース(HMHEC),ポリ
ビニルピロリドン(PVP),ポリエチレンオキシド(
PEO),キサンタン,カチオン性ヒドロキシエチルセ
ルロース(CATHEC),ヒドロキシプロピルグアー
(HPグアー),グアー,ポリビニルアルコール(PV
A),ポリアクリルアミド,アルギン酸ナトリウム,及
びカーボポール(Carbopol;登録商標)アクリ
ルアミド増粘用組成物等がある。本ポリマーは,1〜1
50ミクロンの平均粒径を有していなければならない。
ルガノクレー安定剤,及び乳化剤という4種の主要成分
を含んでいる。ポリマーとしては,ヒドロキシエチルセ
ルロース(HEC),カルボキシメチルセルロース(C
MC),メチルセルロース(MC),ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース(HPMC),エチルヒドロキシエ
チルセルロース(EHEC),疎水性を有するよう変性
したヒドロキシエチルセルロース(HMHEC),ポリ
ビニルピロリドン(PVP),ポリエチレンオキシド(
PEO),キサンタン,カチオン性ヒドロキシエチルセ
ルロース(CATHEC),ヒドロキシプロピルグアー
(HPグアー),グアー,ポリビニルアルコール(PV
A),ポリアクリルアミド,アルギン酸ナトリウム,及
びカーボポール(Carbopol;登録商標)アクリ
ルアミド増粘用組成物等がある。本ポリマーは,1〜1
50ミクロンの平均粒径を有していなければならない。
【0016】本発明を実施する上で有用なカルボキシメ
チルセルロースナトリウム(CMC)は種々の原料から
得られる。後述の実施例1〜3に使用されている本発明
のCMC成分はCMC−7LX(デラウェア州ウィルミ
ントンのアクアロン社)であり,本品は通常,0.65
〜0.80のカルボキシメチル置換度,及び水中5重量
%の濃度にて200〜1000mPa.sの範囲の水溶
液粘度を有する。CMC−7LXの粒径分布は“微細(
fine)”であると記載されており,約90%の粒子
の粒径がUS100メッシュ(149ミクロン)未満で
ある。本発明に使用されるCMCの粒径が微細であるこ
とは,懸濁液中の粒子が沈降しにくくなるために時間安
定性(time−stability)が改良されると
いう点で望ましいことである。本発明においては,後述
の実施例1〜3に使用しているCMC−7LXに加えて
,市販又は実験用の他の種々のCMCも使用できること
は言うまでもない。本発明に使用することのできるこれ
ら他の種類のCMCは,広い分子量範囲と種々のカルボ
キシメチル置換度を有する。本発明に使用する場合,最
適の懸濁液安定性を得るためには,これらのCMCは粒
径が微細であることが望ましい。本発明のCMC成分は
,懸濁液100重量部中に35〜55重量部の割合にて
配合される。
チルセルロースナトリウム(CMC)は種々の原料から
得られる。後述の実施例1〜3に使用されている本発明
のCMC成分はCMC−7LX(デラウェア州ウィルミ
ントンのアクアロン社)であり,本品は通常,0.65
〜0.80のカルボキシメチル置換度,及び水中5重量
%の濃度にて200〜1000mPa.sの範囲の水溶
液粘度を有する。CMC−7LXの粒径分布は“微細(
fine)”であると記載されており,約90%の粒子
の粒径がUS100メッシュ(149ミクロン)未満で
ある。本発明に使用されるCMCの粒径が微細であるこ
とは,懸濁液中の粒子が沈降しにくくなるために時間安
定性(time−stability)が改良されると
いう点で望ましいことである。本発明においては,後述
の実施例1〜3に使用しているCMC−7LXに加えて
,市販又は実験用の他の種々のCMCも使用できること
は言うまでもない。本発明に使用することのできるこれ
ら他の種類のCMCは,広い分子量範囲と種々のカルボ
キシメチル置換度を有する。本発明に使用する場合,最
適の懸濁液安定性を得るためには,これらのCMCは粒
径が微細であることが望ましい。本発明のCMC成分は
,懸濁液100重量部中に35〜55重量部の割合にて
配合される。
【0017】メチルセルロース(MC),疎水性を有す
るよう変性したヒドロキシエチルセルロース(HMHE
C),及びヒドロキシエチルセルロース(HEC)もア
クアロン社(Aqualon Company)から
市販されている。アルギン酸ナトリウムはケルコ社(K
elco Inc.)から市販されている。カーボポ
ール(登録商標)架橋用組成物はグッドリッチ社(Go
odrich Inc.)から市販の増粘用組成物で
ある。 エチルヒドロキシエチルセルロースはベロール・ノーベ
ル(Berol Nobel)から,そしてヒドロキ
シプロピルメチルセルロースはアクアロン社とダウケミ
カル社から市販されている。
るよう変性したヒドロキシエチルセルロース(HMHE
C),及びヒドロキシエチルセルロース(HEC)もア
クアロン社(Aqualon Company)から
市販されている。アルギン酸ナトリウムはケルコ社(K
elco Inc.)から市販されている。カーボポ
ール(登録商標)架橋用組成物はグッドリッチ社(Go
odrich Inc.)から市販の増粘用組成物で
ある。 エチルヒドロキシエチルセルロースはベロール・ノーベ
ル(Berol Nobel)から,そしてヒドロキ
シプロピルメチルセルロースはアクアロン社とダウケミ
カル社から市販されている。
【0018】本発明の脂肪酸成分は通常,懸濁液の総量
100部中に40〜55重量部の割合で使用される。本
発明の脂肪酸成分は,オレイン酸,リノール酸,及びこ
れらの酸の混合物が好ましい。これらの脂肪酸はトール
油や植物源から得られる。
100部中に40〜55重量部の割合で使用される。本
発明の脂肪酸成分は,オレイン酸,リノール酸,及びこ
れらの酸の混合物が好ましい。これらの脂肪酸はトール
油や植物源から得られる。
【0019】CMC懸濁液が通常の貯蔵条件及び10℃
を越える使用温度にて流動性を保持するよう,本発明の
脂肪酸に対しては低いタイター値(titre va
lue)が必要とされる。本発明の脂肪酸成分は,脂肪
酸液体のタイター値を10℃以上に過剰に増大させない
限り,少量のパルミチン酸,ステアリン酸,及びロジン
酸を含んでもよい。
を越える使用温度にて流動性を保持するよう,本発明の
脂肪酸に対しては低いタイター値(titre va
lue)が必要とされる。本発明の脂肪酸成分は,脂肪
酸液体のタイター値を10℃以上に過剰に増大させない
限り,少量のパルミチン酸,ステアリン酸,及びロジン
酸を含んでもよい。
【0020】ケン化して,通常8〜10のpHで使用さ
れる紙用塗料配合物中に極めて良好に分散されるように
なるこの有機液体のユニークな性能により,脂肪酸は本
発明の液状キャリヤーとして好ましい化合物である。さ
らに脂肪酸は,炭酸カルシウムやカオリンクレー(これ
らは紙用塗料配合物中に通常使用される)のような紙用
塗料向け顔料に吸着するという性能をもっていることか
ら,本発明における有機キャリヤーとしても好ましい。 本発明の脂肪酸液状キャリヤーが紙用塗料向け顔料に吸
着するという性能を有していることは,後述の実施例に
おいて説明しているように,紙用塗料配合物に所望の最
終特性を付与するという点において有利である。
れる紙用塗料配合物中に極めて良好に分散されるように
なるこの有機液体のユニークな性能により,脂肪酸は本
発明の液状キャリヤーとして好ましい化合物である。さ
らに脂肪酸は,炭酸カルシウムやカオリンクレー(これ
らは紙用塗料配合物中に通常使用される)のような紙用
塗料向け顔料に吸着するという性能をもっていることか
ら,本発明における有機キャリヤーとしても好ましい。 本発明の脂肪酸液状キャリヤーが紙用塗料向け顔料に吸
着するという性能を有していることは,後述の実施例に
おいて説明しているように,紙用塗料配合物に所望の最
終特性を付与するという点において有利である。
【0021】後述の実施例において記載されている本発
明のオルガノクレー成分は“TIX−O−GEL T
E”〔ユナイテッド・キャタリスト(UnitedCa
talyst)〕からなり,本品については,その社内
資料にジメチルジオクタデシルアンモニウムイオンで安
定化させたベントナイトクレーとして説明されている。 本発明の懸濁液中におけるオルガノクレーの割合は,懸
濁液総重量100部中に1〜5重量部の範囲の量にて使
用される。本発明のオルガノクレー成分は,安定剤且つ
増粘剤として作用し,従ってオルガノクレーの使用量は
,最終的に得られるCMC懸濁液に対して所望の安定度
と粘度レベルが得られるよう調節される。本発明の懸濁
液の粘度は,工業的な操作の上からポンプ送りと取り扱
いが困難であるほどに高くはないが,しかしながらある
特定の時間(例えば,周囲温度にて少なくとも1ケ月の
貯蔵)に対して,懸濁CMC粒子の沈降が起こらないよ
う懸濁安定性を付与する程度には高いことが望ましい。 オルガノクレーの比率は,約200〜10,000mP
.sの範囲のブルックフィールド粘度を有する流し込み
可能なコンシステンシーを懸濁液に与えるよう調節され
る。
明のオルガノクレー成分は“TIX−O−GEL T
E”〔ユナイテッド・キャタリスト(UnitedCa
talyst)〕からなり,本品については,その社内
資料にジメチルジオクタデシルアンモニウムイオンで安
定化させたベントナイトクレーとして説明されている。 本発明の懸濁液中におけるオルガノクレーの割合は,懸
濁液総重量100部中に1〜5重量部の範囲の量にて使
用される。本発明のオルガノクレー成分は,安定剤且つ
増粘剤として作用し,従ってオルガノクレーの使用量は
,最終的に得られるCMC懸濁液に対して所望の安定度
と粘度レベルが得られるよう調節される。本発明の懸濁
液の粘度は,工業的な操作の上からポンプ送りと取り扱
いが困難であるほどに高くはないが,しかしながらある
特定の時間(例えば,周囲温度にて少なくとも1ケ月の
貯蔵)に対して,懸濁CMC粒子の沈降が起こらないよ
う懸濁安定性を付与する程度には高いことが望ましい。 オルガノクレーの比率は,約200〜10,000mP
.sの範囲のブルックフィールド粘度を有する流し込み
可能なコンシステンシーを懸濁液に与えるよう調節され
る。
【0022】言うまでもないことであるが,上記のTI
X−O−GELオルガノクレーに加えて,他の油分散性
クレー(例えば,他の親油性物質で変性したベントナイ
ト)も本発明に適切に使用することができる。
X−O−GELオルガノクレーに加えて,他の油分散性
クレー(例えば,他の親油性物質で変性したベントナイ
ト)も本発明に適切に使用することができる。
【0023】本発明の乳化剤成分は,本発明の懸濁液を
水性紙用塗料配合物に加えたときに,より速やかな分散
性が得られるよう配合される。後述の実施例には,本発
明に対する使用可能な1つの乳化剤としてトリトン(T
riton;登録商標)X−100(ローム&ハース社
)が記載されているが,他のいくつかの水中油形乳化剤
も本目的に対して適切に使用することができる。乳化剤
の有効な使用比率は,懸濁液総重量100部中に最大2
0重量部であると考えられる。1種以上の乳化剤の好ま
しい使用量は1〜10重量部である。
水性紙用塗料配合物に加えたときに,より速やかな分散
性が得られるよう配合される。後述の実施例には,本発
明に対する使用可能な1つの乳化剤としてトリトン(T
riton;登録商標)X−100(ローム&ハース社
)が記載されているが,他のいくつかの水中油形乳化剤
も本目的に対して適切に使用することができる。乳化剤
の有効な使用比率は,懸濁液総重量100部中に最大2
0重量部であると考えられる。1種以上の乳化剤の好ま
しい使用量は1〜10重量部である。
【0024】適切な水中油形乳化剤を使用すると,CM
C/脂肪酸系懸濁液の分散性が向上する。このような乳
化剤には多種類あり,単独使用でも組み合わせて使用し
てもよい。ローム&ハース社から市販のトリトンX−1
00,ICIアメリカ社から市販のスパン(Span)
20,GAF社から市販のアリパル(Alipal;登
録商標)CO−436,及びGAF社から市販のイゲパ
ル(Igepal;登録商標)CO−630等はいずれ
も,CMC/脂肪酸系懸濁液の分散性を改良するのに良
好な結果を与えた。好ましい乳化剤はノニオン性の乳化
剤である。
C/脂肪酸系懸濁液の分散性が向上する。このような乳
化剤には多種類あり,単独使用でも組み合わせて使用し
てもよい。ローム&ハース社から市販のトリトンX−1
00,ICIアメリカ社から市販のスパン(Span)
20,GAF社から市販のアリパル(Alipal;登
録商標)CO−436,及びGAF社から市販のイゲパ
ル(Igepal;登録商標)CO−630等はいずれ
も,CMC/脂肪酸系懸濁液の分散性を改良するのに良
好な結果を与えた。好ましい乳化剤はノニオン性の乳化
剤である。
【0025】上記の主要4種の成分の他に,所望するさ
らなる性能特性を付与するために,CMC/脂肪酸系懸
濁液中に他の種々の成分を配合してもよい。これらの任
意使用の成分としては,水,オイル,ポリマーラティス
(polymerlattice),他の水溶性増粘剤
(例えば,セルロースエーテル,ポリアクリルアミド,
グアーガム,及びアルカリ可溶のラテックス等),及び
顔料などがある。
らなる性能特性を付与するために,CMC/脂肪酸系懸
濁液中に他の種々の成分を配合してもよい。これらの任
意使用の成分としては,水,オイル,ポリマーラティス
(polymerlattice),他の水溶性増粘剤
(例えば,セルロースエーテル,ポリアクリルアミド,
グアーガム,及びアルカリ可溶のラテックス等),及び
顔料などがある。
【0026】以下に実施例を挙げて本発明を例証するが
,これによって本発明が限定されることはない。本発明
は,油井掘削や鉱物処理における増粘・懸濁剤,化粧品
,建築材料,及びペイントとして工業的に適用可能であ
る。
,これによって本発明が限定されることはない。本発明
は,油井掘削や鉱物処理における増粘・懸濁剤,化粧品
,建築材料,及びペイントとして工業的に適用可能であ
る。
【0027】実施例1
53重量部のパマック(Pamak;登録商標)4脂肪
酸(デラウェア州ウィルミントンのハーキュレス社)を
ビーカーに加え,次いで3重量部のトリトンX−100
(ローム&ハース社)を撹拌しながらビーカーに加え,
次いで3重量部のTIX−O−GEL TE(ユナイ
テッド・キャタリスト)を撹拌しながら加えた。引き続
き40重量部のCMC−7LX〔ロット9928−28
(アクアロン社)〕をビーカーに加え,短時間撹拌して
分散させた。最後に,1重量部のサイロックス(Syl
ox;登録商標)15非晶質シリカ(W.R.グレース
)をビーカーに加え,短時間撹拌して分散させた。最終
的に得られた物品は流し込み可能な懸濁液であり,00
71−36−2と番号付けした。本物品は9,500セ
ンチポイズのブルックフィールド粘度(LVT粘度計,
4号スピンドル/12RPM)を示した。サンプル00
71−36−2は,4週間貯蔵しても液状で且つ流し込
み可能であり,懸濁しているCMC固体の沈降は認めら
れなかった。
酸(デラウェア州ウィルミントンのハーキュレス社)を
ビーカーに加え,次いで3重量部のトリトンX−100
(ローム&ハース社)を撹拌しながらビーカーに加え,
次いで3重量部のTIX−O−GEL TE(ユナイ
テッド・キャタリスト)を撹拌しながら加えた。引き続
き40重量部のCMC−7LX〔ロット9928−28
(アクアロン社)〕をビーカーに加え,短時間撹拌して
分散させた。最後に,1重量部のサイロックス(Syl
ox;登録商標)15非晶質シリカ(W.R.グレース
)をビーカーに加え,短時間撹拌して分散させた。最終
的に得られた物品は流し込み可能な懸濁液であり,00
71−36−2と番号付けした。本物品は9,500セ
ンチポイズのブルックフィールド粘度(LVT粘度計,
4号スピンドル/12RPM)を示した。サンプル00
71−36−2は,4週間貯蔵しても液状で且つ流し込
み可能であり,懸濁しているCMC固体の沈降は認めら
れなかった。
【0028】比較のため,従来技術に従って高剪断下で
撹拌しながら計量した水中に乾燥CMC−7LXを加え
ることによって,CMC−7LX(ロット9928−2
8)の水溶液を水中8.3%と10%の固体レベルにて
調製した。いずれの場合においても,水中に加えたとき
にCMC−7LX粉末の塊状化が観察された。このよう
にして形成されたCMCの塊は,溶解して均一な溶液に
なったと思われるまで,少なくとも1時間の撹拌を必要
とした。2つのCMC溶液の一晩経過後のブルックフィ
ールド粘度を測定し,8.3%水溶液に対しては13,
000mPa.s(LVT,4号スピンドル/12RP
M)の粘度,そして10%水溶液に対しては23,00
0mPa.s(LVT,4号スピンドル/12RPM)
の粘度が得られた。
撹拌しながら計量した水中に乾燥CMC−7LXを加え
ることによって,CMC−7LX(ロット9928−2
8)の水溶液を水中8.3%と10%の固体レベルにて
調製した。いずれの場合においても,水中に加えたとき
にCMC−7LX粉末の塊状化が観察された。このよう
にして形成されたCMCの塊は,溶解して均一な溶液に
なったと思われるまで,少なくとも1時間の撹拌を必要
とした。2つのCMC溶液の一晩経過後のブルックフィ
ールド粘度を測定し,8.3%水溶液に対しては13,
000mPa.s(LVT,4号スピンドル/12RP
M)の粘度,そして10%水溶液に対しては23,00
0mPa.s(LVT,4号スピンドル/12RPM)
の粘度が得られた。
【0029】さらに別の比較において,CMC−7LX
の水中40%溶液を調製しようとしたが,この量のわず
か半分の量のCMCを加えようとしたところ,撹拌不能
の粘稠なペーストが得られた。
の水中40%溶液を調製しようとしたが,この量のわず
か半分の量のCMCを加えようとしたところ,撹拌不能
の粘稠なペーストが得られた。
【0030】本発明により,かなり高い固体含量にて液
状のCMC−7LX(従来技術のCMC水溶液に比べて
かなり低い粘度)が得られることが見出された。
状のCMC−7LX(従来技術のCMC水溶液に比べて
かなり低い粘度)が得られることが見出された。
【0031】さらに,2週間貯蔵すると,上記のCMC
−7LX水溶液のサンプルは,微生物による変色や臭気
を伴って劣化することが明らかとなった。これとは対照
的に,本発明の懸濁液0071−36−2は,長時間貯
蔵しても液状のままであり,また微生物による影響を受
けることもない。
−7LX水溶液のサンプルは,微生物による変色や臭気
を伴って劣化することが明らかとなった。これとは対照
的に,本発明の懸濁液0071−36−2は,長時間貯
蔵しても液状のままであり,また微生物による影響を受
けることもない。
【0032】本発明によるCMC/脂肪酸系懸濁液によ
り,CMCの高固体含量液体を安定な液状形態にて調製
することが可能となったが,従来技術による水溶液形態
でのCMCの使用は,粘度が増大するため,CMC高固
体含量の流し込み可能な液体を調製することは困難であ
る,ということが本実施例で明らかとなった。本発明の
懸濁液が調製しやすいことから,調製のための所要時間
が短縮され,しかも従来技術における水溶液の場合のよ
うなCMC塊状物を溶解するための追加撹拌時間が不要
となった。
り,CMCの高固体含量液体を安定な液状形態にて調製
することが可能となったが,従来技術による水溶液形態
でのCMCの使用は,粘度が増大するため,CMC高固
体含量の流し込み可能な液体を調製することは困難であ
る,ということが本実施例で明らかとなった。本発明の
懸濁液が調製しやすいことから,調製のための所要時間
が短縮され,しかも従来技術における水溶液の場合のよ
うなCMC塊状物を溶解するための追加撹拌時間が不要
となった。
【0033】さらに,本発明は,微生物の影響を受ける
ことなく長期間にわたって貯蔵可能な液状形態のCMC
を調製する手段となることが明らかとなった。
ことなく長期間にわたって貯蔵可能な液状形態のCMC
を調製する手段となることが明らかとなった。
【0034】実施例2
先ずクレースリップ(clay slip)を調製し
,次いでクレースリップのマスターバッチの一部に計量
したスチレン−ブタジエンラテックス(バインダーとし
て)及び種々の増粘剤サンプルを加えることによって実
験用の紙用塗料を作製した。
,次いでクレースリップのマスターバッチの一部に計量
したスチレン−ブタジエンラテックス(バインダーとし
て)及び種々の増粘剤サンプルを加えることによって実
験用の紙用塗料を作製した。
【0035】こうして得られた紙用塗料に関し,ブルッ
クフィールド粘度,ハーキュレス高剪断粘度(Herc
ules Hi−Shear viscosity
),及びS.D.ワレン・ウォーター・リテンション(
S.D.WarrenWater retentio
n)等のレオロジー特性を測定した。
クフィールド粘度,ハーキュレス高剪断粘度(Herc
ules Hi−Shear viscosity
),及びS.D.ワレン・ウォーター・リテンション(
S.D.WarrenWater retentio
n)等のレオロジー特性を測定した。
【0036】8.1gのディスペックス(Dispex
)N−40分散剤〔アライド・コロイド社(Allie
d Colloid Inc.)〕を840gの水
に加えてクレースリップを調製し,次いで2160gの
ヒドラスパース(Hydrasperse;登録商標)
カオリンクレー(J.M.フーバー)を,カウレス・ミ
キサー(Cowles mixer)を使用して高剪
断撹拌によって水中に分散させた。
)N−40分散剤〔アライド・コロイド社(Allie
d Colloid Inc.)〕を840gの水
に加えてクレースリップを調製し,次いで2160gの
ヒドラスパース(Hydrasperse;登録商標)
カオリンクレー(J.M.フーバー)を,カウレス・ミ
キサー(Cowles mixer)を使用して高剪
断撹拌によって水中に分散させた。
【0037】1000mlステンレス鋼製ビーカー中に
てパドルスターラーを使用して,416.7gの上記ク
レースリップを90gのダウ620SBRラテックスと
混合し,次いで計量済みの試験用増粘剤と水を撹拌しな
がら加えることによって,評価用の各紙用塗料を作製し
た。最終塗料組成物の撹拌は,各場合について30分行
い,その後に各紙用塗料のレオロジー特性を測定した。
てパドルスターラーを使用して,416.7gの上記ク
レースリップを90gのダウ620SBRラテックスと
混合し,次いで計量済みの試験用増粘剤と水を撹拌しな
がら加えることによって,評価用の各紙用塗料を作製し
た。最終塗料組成物の撹拌は,各場合について30分行
い,その後に各紙用塗料のレオロジー特性を測定した。
【0038】第1の試験においては,上記実施例1から
の0071−36−2と表示した5.25gのCMC−
7LX懸濁液を,416.7gの上記クレースリップ,
90gのダウ620ラテックス,及び26.9gの水と
混合して,トータルソリッド量65%の紙用塗料を作製
した。本発明のCMC懸濁液は加えると紙用塗料中に容
易に分散し,紙用塗料の速やかな増粘が観察された。紙
用塗料の撹拌時間終了時に,ブルックフィールド粘度,
S.D.ワレン・ウォーター・リテンション,及びハー
キュレス高剪断粘度を測定した。その結果を表1に示す
。
の0071−36−2と表示した5.25gのCMC−
7LX懸濁液を,416.7gの上記クレースリップ,
90gのダウ620ラテックス,及び26.9gの水と
混合して,トータルソリッド量65%の紙用塗料を作製
した。本発明のCMC懸濁液は加えると紙用塗料中に容
易に分散し,紙用塗料の速やかな増粘が観察された。紙
用塗料の撹拌時間終了時に,ブルックフィールド粘度,
S.D.ワレン・ウォーター・リテンション,及びハー
キュレス高剪断粘度を測定した。その結果を表1に示す
。
【0039】第2の試験においては,2.1gの乾燥粉
末CMC−7LX(ロット9928−28)と25.2
gの水を,416.7gの上記クレースリップと90g
のダウ620ラテックスとの混合物に加え,第1の試験
と同一の条件下にて30分撹拌して,第1の試験と同様
の仕方でトータルソリッド量65%の紙用塗料を作製し
た。この第2のケースでは,混合サイクルの終了時にお
いて,紙用塗料中にかなりのポリマー塊状物が存在する
のが認められた。この塗料のブルックフィールド粘度,
S.D.ワレン・ウォーター・リテンション,及びハー
キュレス高剪断粘度を測定した。その結果を表1に示す
。
末CMC−7LX(ロット9928−28)と25.2
gの水を,416.7gの上記クレースリップと90g
のダウ620ラテックスとの混合物に加え,第1の試験
と同一の条件下にて30分撹拌して,第1の試験と同様
の仕方でトータルソリッド量65%の紙用塗料を作製し
た。この第2のケースでは,混合サイクルの終了時にお
いて,紙用塗料中にかなりのポリマー塊状物が存在する
のが認められた。この塗料のブルックフィールド粘度,
S.D.ワレン・ウォーター・リテンション,及びハー
キュレス高剪断粘度を測定した。その結果を表1に示す
。
【0040】第3の試験においては,上記実施例1に記
載の新たに調製した8.2重量%のCMC−7LX(ロ
ット9928−28)水溶液27.3gを,416.7
gの上記クレースリップと90gのダウ620ラテック
スとの混合物に加え,第1の試験と同一の条件下にて3
0分撹拌して,トータルソリッド量65%の紙用塗料を
作製した。その特性を表1に示す。
載の新たに調製した8.2重量%のCMC−7LX(ロ
ット9928−28)水溶液27.3gを,416.7
gの上記クレースリップと90gのダウ620ラテック
スとの混合物に加え,第1の試験と同一の条件下にて3
0分撹拌して,トータルソリッド量65%の紙用塗料を
作製した。その特性を表1に示す。
【0041】表1のデータからわかるように,本発明の
CMC/脂肪酸系懸濁液(0071−36−2で表示)
で増粘した紙用塗料は,対照標準試験と比較してかなり
高いブルックフィールド粘度とS.D.ワレン・ウォー
ター・リテンションを示した。これらの試験は,紙用塗
料に同一量のCMC−7LX(ロット9928−28)
を加えて行ったが,予想外のことに,本発明の懸濁液は
,重要な特性であるS.D.ワレン・ウォーター・リテ
ンションに関して優れた性能を与えることが見出された
。紙業界においては,高いS.D.ワレン・ウォーター
・リテンションは,紙用塗料の施工性改良に望ましいこ
とが良く知られている。
CMC/脂肪酸系懸濁液(0071−36−2で表示)
で増粘した紙用塗料は,対照標準試験と比較してかなり
高いブルックフィールド粘度とS.D.ワレン・ウォー
ター・リテンションを示した。これらの試験は,紙用塗
料に同一量のCMC−7LX(ロット9928−28)
を加えて行ったが,予想外のことに,本発明の懸濁液は
,重要な特性であるS.D.ワレン・ウォーター・リテ
ンションに関して優れた性能を与えることが見出された
。紙業界においては,高いS.D.ワレン・ウォーター
・リテンションは,紙用塗料の施工性改良に望ましいこ
とが良く知られている。
【0042】このように,本発明は,増粘性能に関して
,紙用塗料の増粘にCMCを使用する従来技術を凌ぐ望
ましい改良を与えることが実証された。
,紙用塗料の増粘にCMCを使用する従来技術を凌ぐ望
ましい改良を与えることが実証された。
【0043】表1
【0044】
【0045】実施例3
やや異なる紙用塗料処方を使用した以外は,実施例2の
場合と同様に一連の紙用塗料を作製した。
場合と同様に一連の紙用塗料を作製した。
【0046】実施例2と同様の方法によって,2000
gのヒドラファイン(Hydrafine;登録商標)
#1カオリンクレー(J.M.フーバー),7.5gの
ディスペックスN−40(アライド・コロイド),及び
849.6gの水からなるクレースリップの70%ソリ
ッド含量マスターバッチを作製した。次いで,各ケース
において428.6gのクレースリップマスターバッチ
を,90gのダウ620SBRラテックス,6gのフロ
ーコ(Flowco)(ヘンケル・プロセス・ケミカル
ズ)ステアリン酸カルシウム,0.3gのフォーマスタ
ーVF(Foamaster VF)消泡剤(ヘンケ
ル・プロセス・ケミカルズ),測定量の増粘剤,及び測
定量の水と混合することによって,試験用塗料を作製し
た。
gのヒドラファイン(Hydrafine;登録商標)
#1カオリンクレー(J.M.フーバー),7.5gの
ディスペックスN−40(アライド・コロイド),及び
849.6gの水からなるクレースリップの70%ソリ
ッド含量マスターバッチを作製した。次いで,各ケース
において428.6gのクレースリップマスターバッチ
を,90gのダウ620SBRラテックス,6gのフロ
ーコ(Flowco)(ヘンケル・プロセス・ケミカル
ズ)ステアリン酸カルシウム,0.3gのフォーマスタ
ーVF(Foamaster VF)消泡剤(ヘンケ
ル・プロセス・ケミカルズ),測定量の増粘剤,及び測
定量の水と混合することによって,試験用塗料を作製し
た。
【0047】2種の異なる形態のCMCを増粘剤として
使用して2種の塗料を作製した。
使用して2種の塗料を作製した。
【0048】第1のテストケースでは,本発明の6.0
0gのCMC/脂肪酸系懸濁液(0071−36−2と
して表示)を27gの水と共に上記の塗料配合物に直接
加えて63%ソリッド含量の紙用塗料配合物を作製し,
30分撹拌した。本紙用塗料は,CMC懸濁液を加える
と速やかに増粘し,混合サイクルが終了した後,本紙用
塗料のブルックフィールド粘度,S.D.ワレン・ウォ
ーター・リテンション,及びハーキュレス高剪断粘度を
測定した。その結果を表2に示す。
0gのCMC/脂肪酸系懸濁液(0071−36−2と
して表示)を27gの水と共に上記の塗料配合物に直接
加えて63%ソリッド含量の紙用塗料配合物を作製し,
30分撹拌した。本紙用塗料は,CMC懸濁液を加える
と速やかに増粘し,混合サイクルが終了した後,本紙用
塗料のブルックフィールド粘度,S.D.ワレン・ウォ
ーター・リテンション,及びハーキュレス高剪断粘度を
測定した。その結果を表2に示す。
【0049】対照標準ケースでは,実施例1に記載の新
たに作製したCMC−7LX(ロット9928−28)
の10%水溶液を,0gの水と共に30gの割合にて加
えて63%ソリッド含量の紙用塗料配合物を調製し,撹
拌し,そして第1のケースと同様の仕方で試験した。本
実施例においてケース1をケース2と比較すると,CM
C/脂肪酸系懸濁液の場合にはCMC増粘剤の配合量が
少ない。
たに作製したCMC−7LX(ロット9928−28)
の10%水溶液を,0gの水と共に30gの割合にて加
えて63%ソリッド含量の紙用塗料配合物を調製し,撹
拌し,そして第1のケースと同様の仕方で試験した。本
実施例においてケース1をケース2と比較すると,CM
C/脂肪酸系懸濁液の場合にはCMC増粘剤の配合量が
少ない。
【0050】2つの実験用塗料に対する試験結果を表2
に示す。
に示す。
【0051】表2
【0052】
【0053】表2からわかるように,本実施例において
,本発明のCMC−7LX/脂肪酸系懸濁液は,水溶液
の形で使用された場合の同じロットのCMC−7LXよ
り高いS.D.ワレン・ウォーター・リテンションを与
えることが見出された。特に重要なことは,本発明のC
MC/脂肪酸系懸濁液が,CMCポリマーの紙用塗料へ
の配合量がより少なくても改良された結果が得られた点
である。これは予想外のことである。従って本実施例に
より,脂肪酸中に懸濁させた形のCMC増粘剤を紙用塗
料向け増粘剤として使用した場合に,改良された配合有
効性が得られることが実証された。
,本発明のCMC−7LX/脂肪酸系懸濁液は,水溶液
の形で使用された場合の同じロットのCMC−7LXよ
り高いS.D.ワレン・ウォーター・リテンションを与
えることが見出された。特に重要なことは,本発明のC
MC/脂肪酸系懸濁液が,CMCポリマーの紙用塗料へ
の配合量がより少なくても改良された結果が得られた点
である。これは予想外のことである。従って本実施例に
より,脂肪酸中に懸濁させた形のCMC増粘剤を紙用塗
料向け増粘剤として使用した場合に,改良された配合有
効性が得られることが実証された。
【0054】さらに本実施例により,実施例2において
説明した対照標準CMC水溶液のケースを凌ぐ,CMC
/脂肪酸系懸濁液により得られる紙用塗料の特性改良は
,種々の紙用塗料配合物において示すことのできる一般
化された現象である,ということがわかる。
説明した対照標準CMC水溶液のケースを凌ぐ,CMC
/脂肪酸系懸濁液により得られる紙用塗料の特性改良は
,種々の紙用塗料配合物において示すことのできる一般
化された現象である,ということがわかる。
【0055】実施例4
ポリアクリルアミド,ポリビニルピロリドン,ポリビニ
ルアルコール,ポリエチレンオキシド,キサンタン,グ
アー,ヒドロキシプロピルグアー,カチオン性ヒドロキ
シエチルセルロース,ヒドロキシエチルセルロース,ア
ルギン酸ナトリウム,及びカーボポール(登録商標)ア
クリルアミド架橋ポリマーは,CMCに関して前述した
のと同様の脂肪酸懸濁液を形成する。
ルアルコール,ポリエチレンオキシド,キサンタン,グ
アー,ヒドロキシプロピルグアー,カチオン性ヒドロキ
シエチルセルロース,ヒドロキシエチルセルロース,ア
ルギン酸ナトリウム,及びカーボポール(登録商標)ア
クリルアミド架橋ポリマーは,CMCに関して前述した
のと同様の脂肪酸懸濁液を形成する。
Claims (15)
- 【請求項1】 (a) 1〜150ミクロンの平均
粒径を有する35〜55重量部の少なくとも1種類の水
溶性ポリマーを40〜55重量部の脂肪酸液状キャリヤ
ー中に分散・懸濁させたもの; (b) 1〜5重量部のオルガノクレー安定剤;及び
(c) 最高20重量部までの水中油形乳化剤;を含
む懸濁液。 - 【請求項2】 前記水中油形乳化剤が非イオン性化合
物である,請求項1記載の懸濁液。 - 【請求項3】 前記脂肪酸液状キャリヤーがオレイン
酸とリノール酸との混合物を含有する,請求項2記載の
懸濁液。 - 【請求項4】 前記オルガノクレー安定剤が,ジメチ
ルジオクタデシルアンモニウムイオンで安定化させたベ
ントナイトクレーである,請求項3記載の懸濁液。 - 【請求項5】 非晶質シリカをさらに含有する,請求
項4記載の懸濁液。 - 【請求項6】 紙用塗料の製造に使用される,請求項
5記載の懸濁液。 - 【請求項7】 油田,建築用品,又は化粧用品向けに
使用される,請求項3記載の懸濁液。 - 【請求項8】 (a) ヒドロキシエチルセルロー
ス(HEC),カルボキシメチルセルロース(CMC)
,メチルセルロース(MC),ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロース(HPMC),エチルヒドロキシエチルセ
ルロース(EHEC),疎水性を有するよう変性したヒ
ドロキシエチルセルロース(HMHEC),アルギン酸
ナトリウム,及びアクリルアミド架橋ポリマーからなる
群から選ばれる35〜55重量部の少なくとも1種類の
水溶性ポリマーを40〜55重量部の脂肪酸液状キャリ
ヤー中に分散・懸濁させたもの; (b) 1〜5重量部のオルガノクレー安定剤;及び
(c) 最高20重量部までの水中油形乳化剤;を含
む懸濁液。 - 【請求項9】 前記水溶性ポリマーが0.65〜0.
80のD.S.を有するCMCである,請求項8記載の
懸濁液。 - 【請求項10】 前記水溶性ポリマーがHEC又はH
MHECである,請求項8記載の懸濁液。 - 【請求項11】 前記水溶性ポリマーがEHEC又は
HPMCである,請求項8記載の懸濁液。 - 【請求項12】 紙用塗料の製造に使用される,請求
項8記載の懸濁液。 - 【請求項13】 (a) ポリビニルピロリドン(
PVP),ポリエチレンオキシド(PEO),キサンタ
ン,カチオン性ヒドロキシエチルセルロース(CATH
EC),グアー,ヒドロキシプロピルグアー(HPGU
AR),ポリビニルアルコール(PVA),及びポリア
クリルアミドからなる群から選ばれる35〜55重量部
の少なくとも1種類の水溶性ポリマーを40〜55重量
部の脂肪酸液状キャリヤー中に分散・懸濁させたもの;
(b) 1〜5重量部のオルガノクレー安定剤;及び
(c) 最高20重量部までの水中油形乳化剤;を含
む懸濁液。 - 【請求項14】 前記オルガノクレー安定剤が,ジメ
チルジオクタデシルアンモニウムイオンで安定化させた
ベントナイトクレーである,請求項13記載の懸濁液。 - 【請求項15】 油田,建築用品,又は化粧用品向け
に使用される,請求項13記載の懸濁液。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US516444 | 1990-04-30 | ||
US07/516,444 US5096490A (en) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | Polymer/fatty acid fluid suspension |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04227761A true JPH04227761A (ja) | 1992-08-17 |
JPH0655902B2 JPH0655902B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=24055621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3098825A Expired - Lifetime JPH0655902B2 (ja) | 1990-04-30 | 1991-04-30 | 水溶性ポリマー懸濁液 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5096490A (ja) |
EP (1) | EP0455073B1 (ja) |
JP (1) | JPH0655902B2 (ja) |
AU (1) | AU644646B2 (ja) |
CA (1) | CA2039098C (ja) |
DE (1) | DE69108602T2 (ja) |
FI (1) | FI111010B (ja) |
Cited By (1)
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