JP2780778B2 - チクソトロピー的性質付与剤 - Google Patents
チクソトロピー的性質付与剤Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、チクソトロピー（THIXOTROPY）的性質付与
剤に関し、より詳細には合成スチブンサイト（STEVENSI
TE）を有効成分としてチクソトロピー的性質付与剤に関
関する。
剤に関し、より詳細には合成スチブンサイト（STEVENSI
TE）を有効成分としてチクソトロピー的性質付与剤に関
関する。
（従来の技術） 従来、食品、医薬、農薬、化粧品、トイレタリー、塗
料、潤滑剤、セラミックス等の各種分野では、静止状態
で増粘し、撹拌、振動下では流動性をもつようなチクソ
トロピー的性質付与剤が広く使用されている。チクソト
ロピー的性質付与剤には有機系のものと、無機系のもの
とがあるが、有機系のものでは酸化や腐敗などの劣化を
生じ易く、安定性の点では無機系が優れている。無機系
のチクソトロピー的性質付与剤としては、従来のベント
ナイト、合成ヘクトライト等のスメクタイトクレイが知
られている。
料、潤滑剤、セラミックス等の各種分野では、静止状態
で増粘し、撹拌、振動下では流動性をもつようなチクソ
トロピー的性質付与剤が広く使用されている。チクソト
ロピー的性質付与剤には有機系のものと、無機系のもの
とがあるが、有機系のものでは酸化や腐敗などの劣化を
生じ易く、安定性の点では無機系が優れている。無機系
のチクソトロピー的性質付与剤としては、従来のベント
ナイト、合成ヘクトライト等のスメクタイトクレイが知
られている。
（発明が解決しようとする問題点） ベントナイトは天然に産出する鉱物であり、一部は他
の粘土鉱物のアルカリ活性処理により製造されている
が、これらは何れも天然の鉱物を基にしていることから
不純物を含有し、その色調が悪く、配合製品の商品価値
を低下させるという問題がある。また、ベントナイトは
水中に分散させたとき、分散液の透明性に劣り、しかも
分散液としたとき増粘性は比較的大きいがチクソトロピ
ーにやや劣る問題がある。
の粘土鉱物のアルカリ活性処理により製造されている
が、これらは何れも天然の鉱物を基にしていることから
不純物を含有し、その色調が悪く、配合製品の商品価値
を低下させるという問題がある。また、ベントナイトは
水中に分散させたとき、分散液の透明性に劣り、しかも
分散液としたとき増粘性は比較的大きいがチクソトロピ
ーにやや劣る問題がある。
一方、合成ヘクトライトは、分散液も透明でチクソト
ロピー的性質にも優れているが、この合成ヘクトライト
は、１価金属成分としてリチウム及びアニオン成分とし
てフッ素イオンを含有しており、これらの成分により人
体或いは生物への影響からその用途が制限されている。
ロピー的性質にも優れているが、この合成ヘクトライト
は、１価金属成分としてリチウム及びアニオン成分とし
てフッ素イオンを含有しており、これらの成分により人
体或いは生物への影響からその用途が制限されている。
スチブンサイトは下記式 （Mg2.88Mn0.02Fe0.02）Si4O10（OH）２・（Ca,Mg）0.0
7 ……（１） で表される化学組成を有する粘土鉱物であり、この鉱物
はフィロケイ酸マグネシウム〔Mg3Si4O10（OH）２〕の
マグネシウム成分の一部が他の金属で置換されると共
に、他の一部が空位となった化合物である。
7 ……（１） で表される化学組成を有する粘土鉱物であり、この鉱物
はフィロケイ酸マグネシウム〔Mg3Si4O10（OH）２〕の
マグネシウム成分の一部が他の金属で置換されると共
に、他の一部が空位となった化合物である。
このスチブンサイトを合成しようとする試みも既に知
られており、例えばクレイズ・アンド・クレイ・ミネラ
ルズ誌、第27巻、第４号、第253乃至260頁（1979）に
は、セピオライト−水系を水熱処理することにより、ス
チブンサイトに転換することが記載されている。
られており、例えばクレイズ・アンド・クレイ・ミネラ
ルズ誌、第27巻、第４号、第253乃至260頁（1979）に
は、セピオライト−水系を水熱処理することにより、ス
チブンサイトに転換することが記載されている。
しかしながら、天然に産出するスチブンサイトは上記
（１）式で示されるように、鉄、マンガン等の着色金属
成分を含有しており、また上記公知の合成法ではセピオ
ライトを完全にスチブンサイトに転化することができ
ず、生成物中にかなりの量のセピオライトが不純物とし
て混入するという問題がある。
（１）式で示されるように、鉄、マンガン等の着色金属
成分を含有しており、また上記公知の合成法ではセピオ
ライトを完全にスチブンサイトに転化することができ
ず、生成物中にかなりの量のセピオライトが不純物とし
て混入するという問題がある。
本発明者等は、Mg、Si及びNaの３種の金属成分から合
成スチブンサイトの合成に成功し、この合成スチブンサ
イトは優れたチクソトロピー的性質付与剤であることを
見出した。また、この合成スチブンサイトを水溶性重合
体との組合わせで用いると、チクソトロピー的特性が更
に顕著に向上することを見出した。
成スチブンサイトの合成に成功し、この合成スチブンサ
イトは優れたチクソトロピー的性質付与剤であることを
見出した。また、この合成スチブンサイトを水溶性重合
体との組合わせで用いると、チクソトロピー的特性が更
に顕著に向上することを見出した。
（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、金属成分が実質上マグネシウム、ナ
トリウム及びケイ素のみから成るスチブンサイト型フィ
ロケイ酸マグネシウムナトリウムであってエチレングリ
コールを処理した状態で面間隔16乃至26オングストロー
ムのＸ線回折ピークを有する合成スチブンサイトから成
ることを特徴とするチクソトロピー的性質付与剤が提供
される。
トリウム及びケイ素のみから成るスチブンサイト型フィ
ロケイ酸マグネシウムナトリウムであってエチレングリ
コールを処理した状態で面間隔16乃至26オングストロー
ムのＸ線回折ピークを有する合成スチブンサイトから成
ることを特徴とするチクソトロピー的性質付与剤が提供
される。
本発明によればまた、上記合成スチブンサイト水溶性
重合体とを含有するチクソトロピー的性質付与剤組成物
が提供される。
重合体とを含有するチクソトロピー的性質付与剤組成物
が提供される。
（作 用） 本発明に用いる合成スチブンサイトは、スメクタイト
に属するケイ酸マグネシウム水和物であるという点で
は、ヘクトライトと軌を一にしている。しかしながら、
本発明に用いる合成スチブンサイトでは層内のアルカリ
金属分がNaであるのに対して、ヘクトライトでは層内の
アルカリ金属分がLiであること、及びヘクトライトでは
層内のMgとLiとの合計原子数（ｘ＋ｙ）が３であるのに
対して、本発明の合成スチブンサイトでは層内のMgとNa
との合計原子数（ｘ＋ｙ）が３よりも小さいことにおい
て相違することが認められる。また、後に詳述する通
り、示差熱分析における発熱ピークにおいてもヘクトラ
イトとの間に顕著な相違が認められる。
に属するケイ酸マグネシウム水和物であるという点で
は、ヘクトライトと軌を一にしている。しかしながら、
本発明に用いる合成スチブンサイトでは層内のアルカリ
金属分がNaであるのに対して、ヘクトライトでは層内の
アルカリ金属分がLiであること、及びヘクトライトでは
層内のMgとLiとの合計原子数（ｘ＋ｙ）が３であるのに
対して、本発明の合成スチブンサイトでは層内のMgとNa
との合計原子数（ｘ＋ｙ）が３よりも小さいことにおい
て相違することが認められる。また、後に詳述する通
り、示差熱分析における発熱ピークにおいてもヘクトラ
イトとの間に顕著な相違が認められる。
本発明に用いる合成スチブンサイトにおいて、層内の
MgとNaとの合計原子数が３よりも小さいという事実は、
MgO6八面体層におけるMg原子の一部がNaで置換されると
共に、残りの一部が空位となっていることを物語ってい
る。更には、Mg原子の他の一部が水素原子で置換されて
いることも有り得る。Mg原子の一部がNaで置換されてい
ること及びMg原子の残りの一部が空位となっていること
による価電荷の不足を補う形で、Mg（Na）O6八面体層−
SiO4四面体層−Mg（Na）O6八面体層から成る基本層構造
の積層層間には、Naイオンが存在している。
MgとNaとの合計原子数が３よりも小さいという事実は、
MgO6八面体層におけるMg原子の一部がNaで置換されると
共に、残りの一部が空位となっていることを物語ってい
る。更には、Mg原子の他の一部が水素原子で置換されて
いることも有り得る。Mg原子の一部がNaで置換されてい
ること及びMg原子の残りの一部が空位となっていること
による価電荷の不足を補う形で、Mg（Na）O6八面体層−
SiO4四面体層−Mg（Na）O6八面体層から成る基本層構造
の積層層間には、Naイオンが存在している。
この合成スチブンサイトに水を混合すると、基本層
（板状体）同士の層間に水が入り、膨潤するが、やがて
基本層がバラバラに分散し、流動状態（状態Ｉ）とな
る。これを静置すると、基本層同士の吸引反発によりカ
ード・ハウス構造が形成され、高度に増粘され或いはゲ
ル化された状態（状態II）となる。状態IIから状態Ｉに
復帰させるに必要な剪断応力がゲル応力であるが、本発
明に用いる合成スチブンサイトでは、天然のスメクタイ
トに比して、このゲル応力が大きい、これは、本発明に
用いる合成スチブンサイトでは、単位容積当り形成され
るカードハウス構造の数が多く、構造が緻密であること
を物語っている。
（板状体）同士の層間に水が入り、膨潤するが、やがて
基本層がバラバラに分散し、流動状態（状態Ｉ）とな
る。これを静置すると、基本層同士の吸引反発によりカ
ード・ハウス構造が形成され、高度に増粘され或いはゲ
ル化された状態（状態II）となる。状態IIから状態Ｉに
復帰させるに必要な剪断応力がゲル応力であるが、本発
明に用いる合成スチブンサイトでは、天然のスメクタイ
トに比して、このゲル応力が大きい、これは、本発明に
用いる合成スチブンサイトでは、単位容積当り形成され
るカードハウス構造の数が多く、構造が緻密であること
を物語っている。
また、本発明で用いる合成スチブンサイトは、金属成
分が実質上Mg,Si及びNaのみから成りしかもフルオライ
ドイオン（F-）を含まないことから、人体或いは生物に
対する安全性が高く、また白色性に優れていると共に、
水中に分散して透明な液体を形成し得るという利点があ
る。
分が実質上Mg,Si及びNaのみから成りしかもフルオライ
ドイオン（F-）を含まないことから、人体或いは生物に
対する安全性が高く、また白色性に優れていると共に、
水中に分散して透明な液体を形成し得るという利点があ
る。
（発明の好適態様） 合成スチブンサイト 本発明の目的に好適な合成スチブンサイトは、実質上
下記式 MgxNaySi4O10（OH）２・Naz ……（２） 式中、ｘとｙはｘ＋ｙ＜３という条件下で ｘは２以上の数であり、 ｙは０乃至0.1の数であり、 ｚは０より大で1.0までの数である、 で表わされる化学組成を有する。
下記式 MgxNaySi4O10（OH）２・Naz ……（２） 式中、ｘとｙはｘ＋ｙ＜３という条件下で ｘは２以上の数であり、 ｙは０乃至0.1の数であり、 ｚは０より大で1.0までの数である、 で表わされる化学組成を有する。
上記式（２）の化学組成の決定は次のように行われ
る。合成鉱物の組成分析からSi4原子当りのMgの原子数
（ｘ）及びNaの全原子数（ｙ＋ｚ）が求められる。次い
で合成鉱物の陽イオンをアンモニウムイオンでイオン交
換したものの組成分析から層内に存在するNaの原子数
（ｙ）が求められる。かくして、式（２）の各原子数
（x,y,z）を求めることができる。ここで、ｚは層間に
存在する交換性Naの原子数と単に付着しているNaの原子
数（α）の和である。
る。合成鉱物の組成分析からSi4原子当りのMgの原子数
（ｘ）及びNaの全原子数（ｙ＋ｚ）が求められる。次い
で合成鉱物の陽イオンをアンモニウムイオンでイオン交
換したものの組成分析から層内に存在するNaの原子数
（ｙ）が求められる。かくして、式（２）の各原子数
（x,y,z）を求めることができる。ここで、ｚは層間に
存在する交換性Naの原子数と単に付着しているNaの原子
数（α）の和である。
上記式（２）において、ｘ＋ｙは３よりも小さく、特
に２以上の範囲が好ましい。ｘは、この条件を満足する
範囲内で２以上の値であり、2.6乃至2.8の範囲が好適で
ある。ｙも、前記条件を満足する範囲内で０乃至0.1の
値であり、特に０乃至0.05の範囲が好適である。ｚの値
は一般に０乃至１の範囲である。理論上、上記組成式分
子量当り陽イオン交換容量（ｚ−α）の値は、下記式 ｚ−α＝ｙ＋２（３−ｘ−ｙ） ……（３） ただし、αは単に付着しているNaの原子数を表わす。
に２以上の範囲が好ましい。ｘは、この条件を満足する
範囲内で２以上の値であり、2.6乃至2.8の範囲が好適で
ある。ｙも、前記条件を満足する範囲内で０乃至0.1の
値であり、特に０乃至0.05の範囲が好適である。ｚの値
は一般に０乃至１の範囲である。理論上、上記組成式分
子量当り陽イオン交換容量（ｚ−α）の値は、下記式 ｚ−α＝ｙ＋２（３−ｘ−ｙ） ……（３） ただし、αは単に付着しているNaの原子数を表わす。
で表わされる。
本発明に用いる合成スチブンサイトは、スメクタイト
粘土鉱物に特有のＸ線回折像を示す。添付図面第１図は
本発明による合成スチブンサイトのＸ線回折像である。
粘土鉱物に特有のＸ線回折像を示す。添付図面第１図は
本発明による合成スチブンサイトのＸ線回折像である。
また、スメクタイトおよび含スメクタイト混合層鉱物
にエチレングリコール処理したものはＸ線底面反射が、
16乃至26Åに現われる。本発明の合成スチブンサイト
は、添付図面第２図に示すようにこの特徴を有する。
にエチレングリコール処理したものはＸ線底面反射が、
16乃至26Åに現われる。本発明の合成スチブンサイト
は、添付図面第２図に示すようにこの特徴を有する。
さらに本発明の合成スチブンサイトは示差熱分析にお
いて750乃至820℃に最大の発熱ピークを有するのに対し
て合成ヘクトライトは700乃至750℃の最大の発熱ピーク
を有するという相違がある。添付図面第3,4図は本発明
による合成スチブンサイトと合成ヘクトライト（ラポー
ト社製ラポナイトXLG）の示差熱曲線である。
いて750乃至820℃に最大の発熱ピークを有するのに対し
て合成ヘクトライトは700乃至750℃の最大の発熱ピーク
を有するという相違がある。添付図面第3,4図は本発明
による合成スチブンサイトと合成ヘクトライト（ラポー
ト社製ラポナイトXLG）の示差熱曲線である。
本発明による合成スチブンサイトは不純金属成分を含
まない形で得られ、一般にハンター白色度が80％以上、
特に90％以上の白色粉末である。
まない形で得られ、一般にハンター白色度が80％以上、
特に90％以上の白色粉末である。
合成スチブンサイトの陽イオン交換容量は、一般に0.
20乃至1.58ミリイクイバレント（meq）/g,特に0.2乃至
1.0meq/gの範囲内にある。このイオン交換容量により、
本発明に用いる合成スチブンサイトは、種々のカチオン
類に対するイオン交換作用或いはカチオン性物質に対す
るイオン的吸着作用を示す。
20乃至1.58ミリイクイバレント（meq）/g,特に0.2乃至
1.0meq/gの範囲内にある。このイオン交換容量により、
本発明に用いる合成スチブンサイトは、種々のカチオン
類に対するイオン交換作用或いはカチオン性物質に対す
るイオン的吸着作用を示す。
また、この合成スチブンサイトは、微細な層状化合物
の特性として比較的大きな比表面積を有しており、BET
比表面積は一般に200乃至500m2/g、特に350乃至450m2/g
の範囲内にある。この特性により、本発明に用いる合成
スチブンサイトを色素類、有臭成分等に対して吸着作用
をも示す。
の特性として比較的大きな比表面積を有しており、BET
比表面積は一般に200乃至500m2/g、特に350乃至450m2/g
の範囲内にある。この特性により、本発明に用いる合成
スチブンサイトを色素類、有臭成分等に対して吸着作用
をも示す。
本発明に用いる合成スチブンサイトは、後述するＸ−
線回折法で求めて、ｂ軸方向に50乃至300Å、特に100乃
至200Åの結晶子サイズを有する。結晶子サイズがこの
ように小さいことが、多数でしかも緻密なカードハウス
構造を形成する理由と考えられる。
線回折法で求めて、ｂ軸方向に50乃至300Å、特に100乃
至200Åの結晶子サイズを有する。結晶子サイズがこの
ように小さいことが、多数でしかも緻密なカードハウス
構造を形成する理由と考えられる。
この合成スチブンサイトは、下記測定法 固形分濃度４重量％の濃度でファンVG回転粘度計を用
い、600回転／分で10秒間回転させ、回転を止めて10秒
間放置後３回転／分の回転をさせて測定されるせん断応
力（lb/100ft2） で定義されるゲル応力が５以上、特に10乃至100の範囲
にある。
い、600回転／分で10秒間回転させ、回転を止めて10秒
間放置後３回転／分の回転をさせて測定されるせん断応
力（lb/100ft2） で定義されるゲル応力が５以上、特に10乃至100の範囲
にある。
このゲル応力は、値が大きくなればなるほどチキソト
ロピーであることを意味している。このことから、本発
明に用いる合成スチブンサイトは著しく大きいチクソト
ロピー的性質を有することがわかる。
ロピーであることを意味している。このことから、本発
明に用いる合成スチブンサイトは著しく大きいチクソト
ロピー的性質を有することがわかる。
上記合成スチブンサイトは塩基性炭酸マグネシウム
と、ケイ酸ナトリウム又は非晶質シリカ及び水酸化ナト
リウムの組合せとを含有する水性混合物を水熱処理に賦
することにより得られる。
と、ケイ酸ナトリウム又は非晶質シリカ及び水酸化ナト
リウムの組合せとを含有する水性混合物を水熱処理に賦
することにより得られる。
マグネシウム原料として塩基性炭酸マグネシウムを選
択することにより、スチブンサイトの合成が可能とな
り、更に高収率及び高純度での製造が可能となる。塩基
性炭酸マグネシウムとしては、任意のものを使用し得る
が、炭酸マグネシウムや、水酸化マグネシウム或いはこ
れらの混合物を使用したのではスチブンサイトの高収率
及び高純度での製造は期待できない。塩基性炭酸マグネ
シウムとしては、ハイドロマグネサイトを使用するのが
特に望ましく、このものは下記式 4MgCO3・Mg（OH）２・4H2O ……（５） で示される化学組成と、ASTM No52−513に帰属されるＸ
−線回折像とを有する。
択することにより、スチブンサイトの合成が可能とな
り、更に高収率及び高純度での製造が可能となる。塩基
性炭酸マグネシウムとしては、任意のものを使用し得る
が、炭酸マグネシウムや、水酸化マグネシウム或いはこ
れらの混合物を使用したのではスチブンサイトの高収率
及び高純度での製造は期待できない。塩基性炭酸マグネ
シウムとしては、ハイドロマグネサイトを使用するのが
特に望ましく、このものは下記式 4MgCO3・Mg（OH）２・4H2O ……（５） で示される化学組成と、ASTM No52−513に帰属されるＸ
−線回折像とを有する。
Si及びNa成分原料としては、ケイ酸ナトリウム水溶液
が有利に使用されるが、非晶質シリカと水酸化ナトリウ
ムとの組合せや非晶質シリカとケイ酸ナトリウムの組合
せを使用することもできる。ケイ酸ナトリウムとしては
式 n SiO2・Na2O ……（６） 式中、ｎは１乃至５の数、特に2.0乃至3.5の数であ
る、 のケイ酸ナトリウムが使用される。また、非晶質シリカ
としては、シリカのヒドロゾル、ヒドロゲル、キセロゲ
ルや、湿式法非晶質シリカ或いは気相法非晶質シリカ等
が使用される。
が有利に使用されるが、非晶質シリカと水酸化ナトリウ
ムとの組合せや非晶質シリカとケイ酸ナトリウムの組合
せを使用することもできる。ケイ酸ナトリウムとしては
式 n SiO2・Na2O ……（６） 式中、ｎは１乃至５の数、特に2.0乃至3.5の数であ
る、 のケイ酸ナトリウムが使用される。また、非晶質シリカ
としては、シリカのヒドロゾル、ヒドロゲル、キセロゲ
ルや、湿式法非晶質シリカ或いは気相法非晶質シリカ等
が使用される。
塩基性炭酸マグネシウムとケイ酸ナトリウム或いは非
晶質シリカ及び水酸化ナトリウムとの使用割合は、マグ
ネシウム分とケイ酸分とが実質上Mg:Siの原子比で3:7乃
至5:5で用いるのがよく、またナトリウム分は化学量論
的量以上に用いるのがよい。ケイ酸ナトリウムを使用す
るときには、格別の水酸化ナトリウムを添加しなくとも
ナトリウム分が系中に過剰に存在することになる。
晶質シリカ及び水酸化ナトリウムとの使用割合は、マグ
ネシウム分とケイ酸分とが実質上Mg:Siの原子比で3:7乃
至5:5で用いるのがよく、またナトリウム分は化学量論
的量以上に用いるのがよい。ケイ酸ナトリウムを使用す
るときには、格別の水酸化ナトリウムを添加しなくとも
ナトリウム分が系中に過剰に存在することになる。
水熱反応に先立って、用いる原料を可及的に均一に混
合させて、均質化した水性スラリーを形成させること
が、収率及び純度向上の見地から望ましい。この均質混
合は強剪断撹拌下に行うのがよく、この目的に、高速剪
断ミキサー、ボールミル、サンドミル、コロイドミル、
超音波照射等を用いることができる。
合させて、均質化した水性スラリーを形成させること
が、収率及び純度向上の見地から望ましい。この均質混
合は強剪断撹拌下に行うのがよく、この目的に、高速剪
断ミキサー、ボールミル、サンドミル、コロイドミル、
超音波照射等を用いることができる。
また、少量のケイ酸ナトリウムは水溶液中で塩基性炭
酸マグネシウムを均一に分散させる効果があるので、原
料としてケイ酸ナトリウムで分散させた分散スラリーを
調合してから残りの原料を加えても、均一混合の目的を
達成できる。この場合に用いるケイ酸ナトリウムは水性
スラリーに対して0.01乃至10重量％の範囲で用いるのが
望ましい。
酸マグネシウムを均一に分散させる効果があるので、原
料としてケイ酸ナトリウムで分散させた分散スラリーを
調合してから残りの原料を加えても、均一混合の目的を
達成できる。この場合に用いるケイ酸ナトリウムは水性
スラリーに対して0.01乃至10重量％の範囲で用いるのが
望ましい。
また、水性混合物中の固形分濃度は、一般に１乃至30
重量％、特に５乃至15重量％の範囲にあることが望まし
い。
重量％、特に５乃至15重量％の範囲にあることが望まし
い。
この混合物をオートクレーブに仕込み、水熱処理を行
なう。水熱処理条件は、従来法に比して比較的温和な条
件であってよく、例えば一般に100乃至300℃、特に150
乃至200℃の温度で、０乃至100Kg/cm2（ゲージ）、特に
６乃至40Kg/cm2Gの圧力下に行なうのがよい。反応時間
は一般に0.5乃至20時間のオーダーで十分である。反応
により得られる合成スチブンサイトは母液から固−液分
離し、水洗し、乾燥して製品とする。
なう。水熱処理条件は、従来法に比して比較的温和な条
件であってよく、例えば一般に100乃至300℃、特に150
乃至200℃の温度で、０乃至100Kg/cm2（ゲージ）、特に
６乃至40Kg/cm2Gの圧力下に行なうのがよい。反応時間
は一般に0.5乃至20時間のオーダーで十分である。反応
により得られる合成スチブンサイトは母液から固−液分
離し、水洗し、乾燥して製品とする。
用 途 本発明に用いる合成スチブンサイトは、水或いは水と
メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、グリセリン等のアルコール類；アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類；メチルエーテ
ル、エチルエーテル、テトラヒドラフラン、ジオキサン
等のエーテル類；セロソルブ系溶媒；酢酸エチル等のエ
ステル類等の水混和性有機溶媒との混合液により膨潤
し、透明な増粘液乃至ゲルを与える。
メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、グリセリン等のアルコール類；アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類；メチルエーテ
ル、エチルエーテル、テトラヒドラフラン、ジオキサン
等のエーテル類；セロソルブ系溶媒；酢酸エチル等のエ
ステル類等の水混和性有機溶媒との混合液により膨潤
し、透明な増粘液乃至ゲルを与える。
この合成スチブンサイトは、チキソトロピー的性質を
付与し、或いは増粘乃至ゲル化性を付与する目的で、各
種水性組成物中に配合し得る。配合量は、最終製品の用
途や要求されるチキソトロピー的特性によっても相違す
るが、一般に、最終組成物当り0.01乃至５重量％、特に
0.1乃至２重量％の範囲が適当である。また、この合成
スチブンサイトを、種々の水性乳化液、水性分散液、水
性懸濁液等に加えると、分散質の分散性や分散安定性を
向上させることができる。これは、前述したカードハウ
ス構造が分散質粒子同士の凝集を防止するように作用す
るためであろう。
付与し、或いは増粘乃至ゲル化性を付与する目的で、各
種水性組成物中に配合し得る。配合量は、最終製品の用
途や要求されるチキソトロピー的特性によっても相違す
るが、一般に、最終組成物当り0.01乃至５重量％、特に
0.1乃至２重量％の範囲が適当である。また、この合成
スチブンサイトを、種々の水性乳化液、水性分散液、水
性懸濁液等に加えると、分散質の分散性や分散安定性を
向上させることができる。これは、前述したカードハウ
ス構造が分散質粒子同士の凝集を防止するように作用す
るためであろう。
本発明によれば、この合成スチブンサイトを水溶性重
合体と組合せで使用すると、チキソトロピー特性の賦与
効果が一段と向上させ得ることがわかった。合成スチブ
ンサイトと水溶性重合体との比率は、広範囲に変化させ
うるが、一般に10:0乃至2:8の重量比、特に9:1乃至5:5
の重量比で用いることが好ましい。水溶性重合体として
は、各種デンプン、シアノエチル化デン粉、メチルセル
ロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース（CMC）、トラガント
ゴム、アラビアゴム、ニカワ、カゼイン、ゼラチン、ア
ルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポ
リ酢酸ビニル、部分アセタール化ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリド
ン、ポリアクリルアミド、水溶性アクリル樹脂等の１種
又は２種以上の組合せを挙げることができる。これらの
内でも、CMC等の水溶性セルロース誘導体が好ましい。
合体と組合せで使用すると、チキソトロピー特性の賦与
効果が一段と向上させ得ることがわかった。合成スチブ
ンサイトと水溶性重合体との比率は、広範囲に変化させ
うるが、一般に10:0乃至2:8の重量比、特に9:1乃至5:5
の重量比で用いることが好ましい。水溶性重合体として
は、各種デンプン、シアノエチル化デン粉、メチルセル
ロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース（CMC）、トラガント
ゴム、アラビアゴム、ニカワ、カゼイン、ゼラチン、ア
ルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポ
リ酢酸ビニル、部分アセタール化ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリド
ン、ポリアクリルアミド、水溶性アクリル樹脂等の１種
又は２種以上の組合せを挙げることができる。これらの
内でも、CMC等の水溶性セルロース誘導体が好ましい。
本発明のチキソトロピー的性質付与剤は、各種ローシ
ョン、各種クリーム、シャンプー、リンス、整髪料、液
状石ケン等の化粧品に対して、エマルジョン安定性向
上、粘度特性調節、ピグメントの分散向上等の目的で配
合し得る。
ョン、各種クリーム、シャンプー、リンス、整髪料、液
状石ケン等の化粧品に対して、エマルジョン安定性向
上、粘度特性調節、ピグメントの分散向上等の目的で配
合し得る。
また、医薬、農薬、医薬部外品等の用途において、流
動性調節、増粘性、ゲル形成ベース、各種成分の分散安
定化等の目的で配合し得る。
動性調節、増粘性、ゲル形成ベース、各種成分の分散安
定化等の目的で配合し得る。
更に、家庭用品としても、金属、自動車、ガラス、タ
イル、床、磁気等のクリーナ、ポリッシュ、クレンザー
等の上記と同様の目的に使用できる。
イル、床、磁気等のクリーナ、ポリッシュ、クレンザー
等の上記と同様の目的に使用できる。
また各種のエマルジョン塗料、ラテックス、接着剤等
の工業用品においても、安定化剤、増粘剤、チクソ性付
与剤、垂れ防止剤等として配合できる。
の工業用品においても、安定化剤、増粘剤、チクソ性付
与剤、垂れ防止剤等として配合できる。
更にまた、農業用品や食品の分野においても、例えば
ゲルの形で各種培地として、発酵生産物の清澄化の目的
に、また増粘剤、乳化安定剤として使用できる。
ゲルの形で各種培地として、発酵生産物の清澄化の目的
に、また増粘剤、乳化安定剤として使用できる。
（発明の効果） 本発明によれば、実質上Mg,Si及びNaの３種の金属成
分のみから成る合成スチブンサイトをレオロジー改質剤
として用いることにより、優れたチキソトロピー性の賦
与が可能となり、しかも人体や生物への影響も少ないと
いう利点が得られる。
分のみから成る合成スチブンサイトをレオロジー改質剤
として用いることにより、優れたチキソトロピー性の賦
与が可能となり、しかも人体や生物への影響も少ないと
いう利点が得られる。
実施例 １ 市販塩基性炭酸マグネシウム（徳山曹達製TT）14.5g
（マグネシア分6g）を約150mlの水に入れ、３号珪酸ナ
トリウム54g（シリカ分12g）を加えて撹拌し、分散スラ
リーを調合する。
（マグネシア分6g）を約150mlの水に入れ、３号珪酸ナ
トリウム54g（シリカ分12g）を加えて撹拌し、分散スラ
リーを調合する。
この分散スラリーを、内容積11のオートクレーブに入
れる。撹拌しながら170℃で５時間水熱処理をする。途
中発生する気体を時々排気する。反応終了後、放冷して
から内容物を取り出し、過，乾燥し、46gの生成物を
得た。
れる。撹拌しながら170℃で５時間水熱処理をする。途
中発生する気体を時々排気する。反応終了後、放冷して
から内容物を取り出し、過，乾燥し、46gの生成物を
得た。
この生成物をサンプルミルで粉砕して得られた粉末の
白色度は、95％であった。陽イオン交換容量は0.38meq/
gで、BET比表面積は468m2/gであり、ｂ軸方向結晶子サ
イズは、140Åであった。
白色度は、95％であった。陽イオン交換容量は0.38meq/
gで、BET比表面積は468m2/gであり、ｂ軸方向結晶子サ
イズは、140Åであった。
粉末４重量％水懸濁液のゲル応力は13.0lb/100ft2で
あった。
あった。
応用例 １ 実施例で得られた生成物の４重量％水懸濁液18部にエ
チレングリコール８部、15重量％のC.M.C.水溶液48部、
水50部を加えて撹拌する。ここへ、炭酸カルシウム（白
石工業製 白艶華 PZ）90部とアクリル−スチレン系エ
マルジョン（大日本インキ製 ボンコート5410）70部を
加え、さらに水を加えて400部とし、充分撹拌した。
チレングリコール８部、15重量％のC.M.C.水溶液48部、
水50部を加えて撹拌する。ここへ、炭酸カルシウム（白
石工業製 白艶華 PZ）90部とアクリル−スチレン系エ
マルジョン（大日本インキ製 ボンコート5410）70部を
加え、さらに水を加えて400部とし、充分撹拌した。
得られた液のプラスチック粘度は、22.5cpsと低かっ
たが、ゲル応力は3.0lb/100Ft2でチキソトロピー性を示
し、水性塗料としてふさわしいものであった。
たが、ゲル応力は3.0lb/100Ft2でチキソトロピー性を示
し、水性塗料としてふさわしいものであった。
応用例 ２ 実施例２で得られた生成物２部に水100部を加えて分
散し、ここへエタノール２部、15％ラウリル硫酸ナトリ
ウム50部、石英砂20部を加え、さらに水を加えて200部
とし充分撹拌した。
散し、ここへエタノール２部、15％ラウリル硫酸ナトリ
ウム50部、石英砂20部を加え、さらに水を加えて200部
とし充分撹拌した。
得られた液は、石英砂の沈降が認められず、チキソト
ロピー性であり、クレンザーとしてふさわしいものであ
った。
ロピー性であり、クレンザーとしてふさわしいものであ
った。
本発明における各項目の試験は下記の方法によった。
（１）Ｘ線回折 本実施例においては、理学電機（株）製Ｘ線回折装置
（Ｘ線発生装置4036A1、ゴニオメーター2125D1、計数装
置5071）を用いた。
（Ｘ線発生装置4036A1、ゴニオメーター2125D1、計数装
置5071）を用いた。
回折条件は下記のとおりである。
ターゲット Cu フィルター Ni 検 出 器 SC 電 圧 35kVP 電 流 15mA カウント・フルスケール 8000c/s 時 定 数 1sec 走査速度 ２゜/min チャート速度 2cm/min 放 射 角 １゜ スリット巾 0.3mm 照 角 ６゜ （２）エチレングリコール処理試料のＸ線回折110℃で
２時間乾燥した試料を1.0g採取する。これに10％エチレ
ングリコール水溶液をホールピペットで5ml加える。撹
拌棒で良くかき混ぜてから60℃で12時間乾燥する。乾燥
物をメノウ乳針ですりつぶしてできた粉末を下記の条件
でＸ線回折測定した。
２時間乾燥した試料を1.0g採取する。これに10％エチレ
ングリコール水溶液をホールピペットで5ml加える。撹
拌棒で良くかき混ぜてから60℃で12時間乾燥する。乾燥
物をメノウ乳針ですりつぶしてできた粉末を下記の条件
でＸ線回折測定した。
a.X線回折の条件 ターゲット Cu フィルター Ni 検 出 器 SC 電 圧 40kVP 電 流 20mA カウント・フルスケール 2000c/s 時 定 数 2sec 走査速度 １゜/min チャート速度 1cm/min 放 射 角 1/6゜ スリット巾 0.3mm 照 角 ６゜ 測定回折角範囲 １゜〜９゜（２θ） 面間隔（ｄ）は、半価幅の中点から求めた回折角度
（２θ）から下記式（６）によって算出した。
（２θ）から下記式（６）によって算出した。
ただしλはＸ線波長1.542Å （３）結晶子サイズ（ｂ軸方向） 粉末試料の結晶子サイズ（Å）は丸善（株）発行の実
験化学講座No4（1956年編）の第238頁に記載するＸ線回
折法によって測定した。
験化学講座No4（1956年編）の第238頁に記載するＸ線回
折法によって測定した。
（４）BET比表面積（m2/g） 各粉体の比表面積は窒素ガスの吸着によるBET法によ
って測定した。詳しくは次の文献を参照。
って測定した。詳しくは次の文献を参照。
S.Brunauer,P.H.Emmett,E.Teller,J.Am.Chem,Soc,Vo
l,60,309（1938） （５）熱分析 熱分析装置は、理学電機（株）製示差熱天秤（標準形
TG−DTA8078G1）を用いた。
l,60,309（1938） （５）熱分析 熱分析装置は、理学電機（株）製示差熱天秤（標準形
TG−DTA8078G1）を用いた。
（６）白色度 ハンター法によって測定した。
（７）チキソトロピー的特性 粉末４重量％水懸濁液の25℃における見掛け粘度（cp
s）ゲル応力（lb/100ft2）をファンVG回転粘度計を用い
て、600r.p.mで10秒間回転し、回転停止10秒後、3r.p.m
回転状態でそれぞれ測定した。
s）ゲル応力（lb/100ft2）をファンVG回転粘度計を用い
て、600r.p.mで10秒間回転し、回転停止10秒後、3r.p.m
回転状態でそれぞれ測定した。
第１図は本発明実施例１による合成スチブンサイトのCu
−Ｋα線によるＸ線回折スペクトルである。 第２図は本発明実施例１による合成スチブンサイトをエ
チレングリコール処理したもののCu−Ｋα線によるＸ線
底面反射スペクトルである。 第３図は本発明実施例２による合成スチブンサイトの熱
分析曲線である。 第４図は合成ヘクトライト（ラポート社製ラポナイトXL
G）の熱分析曲線である。
−Ｋα線によるＸ線回折スペクトルである。 第２図は本発明実施例１による合成スチブンサイトをエ
チレングリコール処理したもののCu−Ｋα線によるＸ線
底面反射スペクトルである。 第３図は本発明実施例２による合成スチブンサイトの熱
分析曲線である。 第４図は合成ヘクトライト（ラポート社製ラポナイトXL
G）の熱分析曲線である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｄ０６Ｐ 1/673 Ｄ０６Ｐ 1/673 // Ａ２３Ｌ 1/03 Ａ２３Ｌ 1/03 Ａ６１Ｋ 7/00 Ａ６１Ｋ 7/00 Ｂ Ｗ 47/02 47/02 Ｆ Ｃ０９Ｄ 5/04 Ｃ０９Ｄ 5/04 Ｃ１１Ｄ 3/12 Ｃ１１Ｄ 3/12
Claims (6)
- 【請求項１】金属成分が実質的にマグネシウム、ナトリ
ウム及びケイ素のみから成るスチブンサイト型フィロケ
イ酸マグネシウムナトリウムであってエチレングリコー
ルを処理した状態で面間隔16乃至26オングストロームの
Ｘ線回折ピークを有する合成スチブンサイトから成るチ
クソトロピー的性質付与剤。 - 【請求項２】合成スチブンサイトが実質的上下記式 MgxNaySi4O10（OH）・Naz 式中、ｘとｙはｘ＋ｙ＜３という条件下で、 ｘは２以上の数であり、 ｙは０乃至0.1の数であり、 ｚは０より大で1.0までの数であり、 で表せる化学組成を有するものであることを特徴とする
請求項１記載のチクソトロピー的性質付与剤。 - 【請求項３】合成スチブンサイトが下記測定法 固定分濃度４重量％の濃度でファンVG回転粘度計を用い
て、600回転／分で10秒間回転させ、回転を止めて10秒
間放置後３回転／分の回転をさせて測定させるせん断応
力（1b/10ft2） で定義されるゲル応力が５以上のものである請求項１記
載のチクソトロピー的性質付与剤。 - 【請求項４】金属成分が実質的にマグネシウム、ナトリ
ウム及びケイ素のみから成るスチブンサイト型フィロケ
イ酸マグネシウムナトリウムであってエチレングリコー
ルを処理した状態で面間隔16乃至26オングストロームの
Ｘ線回折ピークを有する合成スチブンサイトと水溶性重
合体とを含有するチクソトロピー的性質付与剤組成物。 - 【請求項５】合成スチブンサイトと水溶性重合体とを1
0:0乃至2:8の重量比で含有する請求項４記載のチクソト
ロピー的性質付与剤組成物。 - 【請求項６】水溶性重合体がセルロース誘導体である請
求項４記載のチクソトロピー的性質付与剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63049566A JP2780778B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | チクソトロピー的性質付与剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63049566A JP2780778B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | チクソトロピー的性質付与剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224041A JPH01224041A (ja) | 1989-09-07 |
| JP2780778B2 true JP2780778B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=12834754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63049566A Expired - Fee Related JP2780778B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | チクソトロピー的性質付与剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780778B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2803073B2 (ja) * | 1991-06-18 | 1998-09-24 | 宇部興産株式会社 | 揺変性付与剤 |
| US5607503A (en) * | 1993-09-03 | 1997-03-04 | Refract-A-Gard Pty Limited | Silica-based binder |
| DE19541945C1 (de) * | 1995-11-10 | 1997-04-10 | Hoechst Ag | Verdickersystem für Baustoffgemische, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung |
| DE10352453A1 (de) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Herstellung von Metall-Matrix-Verbundwerkstoffen |
| ES2234420B1 (es) * | 2003-12-03 | 2006-11-01 | Tolsa, S.A. | Procedimiento para preparar un producto de grado reologico de facil dispersion de un silicato pseudolaminar, producto asi obtenido, y metodos de uso del producto. |
| ATE483520T1 (de) * | 2005-05-10 | 2010-10-15 | Sued Chemie Ag | Verwendung von stevensit zur mykotoxinadsorption |
| JP2011213698A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Nippon Menaade Keshohin Kk | 液状組成物 |
| JP5851289B2 (ja) * | 2012-03-07 | 2016-02-03 | 株式会社ヤマグチマイカ | 揺変剤およびその製造方法 |
| JP2019178318A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 国立大学法人岐阜大学 | チキソトロピー性付与剤及びそれを用いた物理ゲルの製造方法 |
| JP6708332B1 (ja) * | 2019-02-05 | 2020-06-10 | 株式会社Ｄｅｓｉｇｎ京都 | 揺変剤 |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP63049566A patent/JP2780778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01224041A (ja) | 1989-09-07 |
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