JPH0299574A - 水溶性ポリマーのサスペンション及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水溶性ポリマーの安定な水性サスペンションに
関する。

水溶性ポリマーはそれらの乾燥した粒状形として、製造
、貯蔵、輸送及び使用施設において伝統的に取扱われて
いる。乾燥した粒状水溶性ポリマーに付随するダストは
環境内の生理的に好ましくないダスト及びダストｔｓ発
の可能性を含めた、同様な粒状物質に関して直面される
問題と同じ問題を存している。これらのダストは水性系
に加えた場合に容易に分散せず、また空気から水分を吸
収して凝集する傾向がある。この結果として生ずる長い
解離時間は製造作業の速度を実質的に減する。

有機溶剤を主成分とする分散液は周知である。

例えば、米国特許筒４，７２６，９１２号は陰イオン界
面活性剤と懸濁化剤を付加的に含む炭化水素油中に１２
〜２５重量％の水分を含むカルボキシメチルセルロース
の安定なサスペンションを開示しており；米国特許筒４
，３１２，６７５号は疏水性溶剤中に６５重量％までの
親水性ポリマーコロイドを含むスラリーを開示しており
；米国特許筒３，８９４，８７９号はＱｉ化剤としてヒ
ドロキシアルキルセルロース誘導体を用いた、アルコー
ル−水キャリヤー中の水溶性キサンタンガムの高濃度サ
スペンションを開示しており、米国特許筒３，８９４，
８８０号は懸濁化剤としてキサンタンガムを用いた、ア
ルコール−水キャリヤー中の水溶性アンギン酸塩の高濃
度サスペンションを開示しており；米国特許筒４，３２
５．８６１号は（ａ）粒状水溶性ポリマー、（ｂ）水に
不溶な有機液体ビヒクル、（Ｃ）不活性な非イオン界面
活性剤及び（ｄ）不活性な増粘剤から成り、水で希釈し
た時に高分子量水溶性ポリマーを含む溶液を形成するの
に適した、非水性組成物を開示している。

このような系に存在する有機液体物質は多くの用途に対
して好ましくなく、かつ可燃性であると同時に高価であ
る。水溶性ポリマーの水を主成分とする分散液が必要と
されている。

米国特許筒４，０６９，０６２号は膨潤していない水溶
性の膨潤しうるポリマーをこのようなポリマーが部分的
にのみ溶解するまたは完全に不溶である無機塩水溶液（
または有機溶剤）に分散させ、この分散液をモルタルま
たはコンクリートに混合することによって、モルタルま
たはコンクリートに水溶性ポリマーを混入する方法を述
べている。塩（または有機溶剤）はポリマー物質の解離
または膨潤を阻止するといわれる。このようなものとし
て、ＮａＣｌ、　ＮａｚＳＯｓ　＋　ＭｇＳＯ４，Ａｌ
２　（Ｓ０４）　ｙ及びＮａＨｚＰＯ４の水溶液、アル
コール及びグリコールが挙げられ、安定剤としてベント
ナイトが用いられる。

米国特許筒４．２８３，２２９号はアルミナ含有電解質
の溶液中の非イオン性水溶性セルロースエーテル誘導体
の安定なサスペンションを開示している。

適当な電解質には無機酸または有機酸の金属塩またはア
ンモニウム塩、特に陽イオンとしてアルカリ金属イオン
、アルカリ土金属イオン、土類金属イオンまたは亜鉛、
刷、鉄またはマグネシウムイオンを含み、陰イオンとし
てサルフェート、カーボネート、シリケート　サルファ
イド、ハライド５ホスフエート、ニトレート亜硝酸、ア
セテート。

ホルミエート、タルテートまたはシトレートイオン（こ
れらの水素塩を含む）を含む塩がある。

水溶性ポリマーのこれらの水を主成分とする分散液のい
ずれもゲル形成を避けて、滑らかに流れ、容易にポンプ
による供給可能な主成分を形成する、高濃度の水溶性ポ
リマーを含む、充分な分散液を形成しない。

本発明によると、無機アンモニウム塩水溶液中の陰イオ
ンまたは非イオン水溶性ポリマーのサスペンションは、
ポリマーがサスペンションの全重量の少なくとも１５％
を成すこと、アンモニウム塩が多価陰イオンを含むこと
、及びアンモニウム塩／水の重量比が少なくとも０．１
５であることを特徴とする。

本発明によるサスペンションは高濃度の水溶性ポリマー
を含む安定な注入可能液体であり、凝集体または塊を形
成することなく水溶液中にポリマーを混入するのに用い
ることができる、または乾燥粉体としての水溶性ポリマ
ーに付随する問題なく取扱うことが可能である。

「サスペンション」、「分散液」、「溶液」及びその他
の用自はしばしば混乱している。従って、ここでは「サ
スペンション」と「分散液」は固体粒子（水溶性ポリマ
ー）が液体（水）中に分散した系を意味するために相互
交換可能に用いられることを理解すべきである。また、
「溶液」が溶質（例えば、溶解したアンモニウム塩また
は溶解した水溶性ポリマー）と溶剤（例えば水）との均
質な混合物を意味することも理解すべきである。

「安定な」とは、分散相（水溶性ポリマー）と水相が分
散液を調製してから短時間分離しないこと、または分離
が生じた場合には、比較的少ない攪拌度によってポリマ
ーが容易に再分散することを意味する。安定性は用いる
ポリマーと塩及びそれらの濃度の関数である。本発明の
サスペンションは製造された状態で安定である。これら
は製造後通常少なくとも３時間安定であり、使用するポ
リマーと塩とに依存して、製造後少なくとも１日間安定
であり、製造後１か月収上安定であるように製造するこ
ともできる。本発明のサスペンションの安定性は、捕捉
された空気を除去するように真空下で溶液を混合するこ
とによってさらに改良される。本発明のサスペンション
が長時間安定であることは、サスペンションを１個所で
調製して、用いるために他の個所へ輸送することを可能
にす多価陰イオンを含み、アンモニウム塩／水の重量比
が少なくとも０．１５になるような濃度まで水に溶解し
うるアンモニウム塩が、本発明によるサスペンションの
使用可能である。好ましい塩はリン酸二アンモニウム、
硫酸二アンモニウム（硫酸アンモニウムとしても知られ
る）、ポリリン酸アンモニウム、及びこれらの混合物で
ある。リン酸二アンモニウムはモンサンド・カンパニー
（ＭｏｎｓａｎｔＣｏｍｐａｎｙ）　（ミズーリ州、セ
ントルイス）、ジエイ、ティ、ベーカー、ケミカル社（
Ｊ、Ｔ、ＢａｋｅｒＣｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ、　）　（
二ニーシャーシー（（（、フイリンプスバーグ）及びエ
フエムシー・コーポレーション（ＦＭＣＣｏｒｐｏｒａ
ｔｊｏｎ）　　（ペンシルバニア州、フィラデルフィア
）から入手される。硫酸二アンモニウムは、例えばアゲ
ウェイ社（Ａｇｗａｙ＋Ｉｎｃ、）　にューヨーク州、
シラキュース）のような、多くの供給源から容易に入手
可能である。例えばｒ　１０−３４４ポリリン酸アンモ
ニウム液体肥料のような液体肥料は例えばライラード　
アグリカルチャーラルサービス（Ｗｉｌｌａｒｄ　Ａｇ
ｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　５ｅｒｖｉｃｅ）（メリーラン
ド州、リンチ）のような、多くの製造者から入手可能で
ある。ポリマーの膨潤を最小にしてポリマーを不溶性に
する塩が一般に好ましい。

少なくとも０．１５であるアンモニウム塩／水の重量比
は被懸濁ポリマーの種類によって変化するが、０．１８
〜０．６であることが好ましい。ポリヒドロキシエチル
セルロースのようなポリマーを懸濁化させるには、例え
ば０，１８〜０．２５の塩／水比が好ましいが、カルボ
キシメチルヒドロキシエチルセルロースを懸濁化させる
には、０．４〜０．６の塩／水の比が好ましい。

他の多くの添加剤が有益であると判明している。

好ましい添加剤は親水性フエームドシリカ及びアクパル
ジャイト粘土のような粘土等の安定剤である。これらは
サスペンションが安定である時間を延長する。ナトリウ
ム　カルボキシメチルセルロース、キサンタンガムその
他の水溶性ポリマーも安定化のために有用である。ヒド
ロキシエチルセルロース　サスペンショウにとって最も
好ましい安定剤はナトリウム　カルボキシメチルセルロ
ースとキサンタンゴムである。安定剤は一般にサスペン
ション全体の約２重量％までの情で、好ましくは０．５
〜１重景重量での量で用いられる。

使用可能な他の添加剤には顔料、分散剤、界面活性剤、
グリコール及び増粘剤のような、習慣的な添加剤がある
。これらは一般にサスペンション全体の１０重量％まで
、好ましくは０．５〜２重世％までの量で用いられる。

水溶性ポリマーはポリマー分子バックボーンまたは鎖に
直接または間接的に付着した、例えばヒドロキシル、カ
ルボキシル、エーテル及びアミド置換基のような多くの
親水基を有する習慣的な非イオンまたは陰イオンポリマ
ーであり、このようなポリマーの数平均分子量は比較的
高く、溶液粘度は例えば５重量％水溶液として、１００
０センチポアズ以上、好ましくはｓ、ｏｏｏセンチポア
ズ以上のオーダーであり、５〜１０重量％では、これら
の水溶液が通常ポンプによって供給できず、ゲルを形成
するような高さの粘度である。

このような水溶性ポリマーの周知の例は天然ゴムとそれ
らの誘導体、例えばセルロース誘導体、グアールとその
誘導体、キサンタンゴム、殿粉とその誘導体；部分的ま
たは完全に加水分解したポリビニルアルコール；ポリア
クリルアミドポリマー類とコポリマー；ポリビニルピロ
リドンとその誘導体、及びポリアミド類である。これら
には、カルボキシメチルセルロース（ナトリウム、その
他の塩）、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチル
セルロース、疎水性に変性したヒドロキシエチルセルロ
ース（例えば米国特許第４．２８８，２７７号と第４，
３５２，９１６号に述べられているような、Ｃ６Ｃｔａ
アルキル基を含むヒドロキシエチルセルロースポリマー
）、部分的または完全に加水分解したボリビニマアルコ
ール、ヒドロキシエチルヒドロキシプロピルセルロース
、ヒドロキシプロピル　グアール、ポリエチレンオキシ
ド、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ヒドロキシ
プロピルメチルセルロースとしても周知である）メチル
ヒドロキシエチルセルロース、及び３−アルコキシ−２
−ヒドロキシプロピルヒドロキシエチルセルロース（例
えば炭化数２〜８のアルキル基を有する３−アルコキシ
−２−ヒドロキシプロピルヒドロキシエチルセルロース
、及び炭化数６〜２４のアルキル基を有する３−アルコ
キシ−２−ヒドロキシプロピルヒドロキシエチルセルロ
ース）である。好ましい例はナトリウム　カルボキシメ
チルセルロース、陰イオンポリアクリルアミド、ヒドロ
キシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース
、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、疎水
性に変性したヒドロキシエチルセルロース及び３−ブト
キシ−２−ヒドロキシプロピルヒドロキシエチルセルロ
ースである。

本発明によるサスペンションは粒状水溶性ポリマーを１
５％より多く、好ましくは２０％より多く５０％までの
範囲内、最も好ましくは２２〜３５％の範囲内で含む。

本発明のサスペンションはアンモニウム塩を水に溶解し
て、塩水溶液を形成し、溶液中に水溶性ポリマーを攪拌
しながら分散させることによって製造される。

他の添加剤を用いる場合には、これらを塩を加える前の
水に典型的に加える。

本発明の水溶性ポリマーサスペンションは乾燥した水溶
性ポリマーが現在用いられている実際にあらゆる用途に
有用であるが、アンモニウム塩の存在が問題となる稀な
場合は当然例外とする。本発明の分散液が用いられる用
途は、例えば水の明澄化、鉱物処理、食品及び薬剤の増
粘化、コスメチックの増粘化、農産物の増粘化、油田で
の用途、建築用製品（例えば結合セメント）、セラミッ
ク、ラテックスペイント、ペーパーコーチング、エマル
ジョン重合、懸濁重合等がある。本発明の高濃度水溶性
ポリマーサスペンション使用の利点はポリマーの増粘化
作用の制御可能性（増粘化時間が実質的に減少）、ポリ
マーの取扱いと用量調節の容易さ及びボリマーダスチン
グの回避がある。

サスペンションはサスペンションを水性系に簡単に加え
る（例えば注入する）ことによって、水性基（例えば水
溶液）に加えることができる。攪拌は溶解を容易にする
。特定の最終用途に好ましい場合には、サスペンション
を散布、吹付は等によって用いることができる。

本発明を次の実施例で説明するが、実施例中の部、パー
セント等は全て重量によるものである。

各場合に蒸留水を用いた。

拠−上 開放反応器中で、工業等級のリン酸二アンモニウムＣモ
ンサンド・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）から
入手）　２２．５部を蒸留水５２．５部中に攪拌しなが
ら溶解した。攪拌を続けながら、ナトロゾル（Ｎａｔｒ
ｏｓｏｌ）　＠２５０　ＧＲヒドロキシエチルセルロー
ス〔アクアロン・カンパニー（Ａｑｕａｌｏｎ　Ｃｏ鋼
−ｐａｎｙ）　（プラウエア州、ウィルミントン）〕２
５部を溶液中に分散した。添加が終了した後、容器をシ
ールし、２９　”　Ｈｇの減圧を１５分間攪拌しながら
適用して、捕捉空気を除去した。生成したサスペンショ
ンをガラス保存容器に注入し、室温において３日間貯蔵
したが、この時間後に固体のヒドロキシエチルセルロー
ス粒子の明白な沈降は認められず、サスペンションは液
状かつ注入可能な状態のままであった。

廿り一亀 開放反応器中で、肥料等級の硫酸二アンモニウム〔アゲ
ウェイ社にューヨーク州、シラキュース）〕〕３部を攪
拌しながら蒸留水４０部に溶解した。

攪拌を続けながら、アクロ７７Ｍカルボキシメチルヒド
ロキシエチルセルロース４２０＋１アクアロン・カンパ
ニー、プラウエア州ウィルミントン〕２５部を溶液中に
分散させた。添加が終了した後に、混合を１５分間続け
、生成したサスペンションをガラス保存容器に注入し、
室温で貯蔵した。１日後に、固体カルボキシメチルヒド
ロキシエチルセルロース粒子の明白な沈降は認められず
、サスペンションは液状かつ注入可能な状態のままであ
った。

拠−ユ 開放反応器中で、“１０−３４”ポリリン酸アンモニウ
ム水性液体肥料（アゲウェイ社にューヨーク州、シラキ
エース））（比重１．４４ｇ／ｃｃ、乾燥塩含量５９重
世％）７５部を攪拌しながら反応器に加えた。攪拌を続
けながら、アクアロンＨカルボキシメチルセルロース７
）１３３ＸＦ　（アクアロン・カンパニー（プラウエア
州つィルミントン）〕を溶液中に分散した。添加が終了
した後に、容器をシールし、２９　”　ｌ１ｇの減圧を
攪拌しながら１５分間適用して、捕捉空気を除去した。

生成したサスペンションをガラス保存容器に注入して、
室温において３日間貯蔵したが、この時間後に固体カル
ボキシメチルセルロース粒子の明白な沈降は認められず
、サスペンションは液状かつ注入可能な状態のままであ
った。

±−土 開放反応器中で、硫酸二アンモニウム〔アゲウェイ社に
ニーヨーク州、シラキュース）を攪拌しながら、蒸留水
９６．２部に溶解した。攪拌を続けながら、シロックス
（Ｓｙｌｏｘ）１５親水性フ工−ミドシリ力１部〔ダヴ
ィソン　ケミカルカンパニー（Ｄａｖｒｓｏｎ　Ｃｈｅ
ｍｒｃａｌ　ＧｏＩＩ！ｐａｎｙ）、メリーランド州プ
ラウエア〕を反応器に加えた０次に、アクアロ７７Ｍカ
ルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース４２０Ｈ（
アクアロンカンパニー、プラウエア州、ウィルミントン
〕５０部を溶液中に分散した。添加が終了した後に、混
合を５分間続け、次にＭｉｎ−Ｕ−ＧｅｌＦＧアタパル
ジャイト帖土〔フロリゾイン・カンパニー（Ｆｌｏｒｉ
ｄｉｎ　Ｃｏｍｐａｎｙ）、（フロリダ州、クィンシー
）〕２部を加え、攪拌を１５分間続けた。生成したサス
ペンションはブルックフィールド粘度（＃２スピンドル
、　３Ｏｒｐｍ）　２０８センチポアズを有した。これ
をガラス保存容器に注入して、室温において３０日間貯
蔵したが、この時間後の固体カルボキシメチルヒドロキ
シエチルセルロース粒子の明白な沈降は認められず、サ
スペンションは液状かつ注入可能な状態のままであった
。

１１日間貯蔵した後に、サスペンション８部を水１９２
部に攪拌しながら加えた。カルボキシメチルヒドロキシ
エチルセルロースは塊なく分散して、水を迅速に増粘化
させて滑らかな濃泥を形成した。

上較炭−五 本発明の利点を実証するために、アクアロン■カルボキ
シメチルヒドロキシエチルセルロース４２０ＨＣアクア
ロンカンパニー（プラウエア州つィルミントン）〕２部
を例４で水にサスペンションを加えた場合に用いた条件
と同じ混合条件下で水１９８部に加えた。この場合にカ
ルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースは溶解が極
度に困難な塊を形成した。

此ｌ■Ｌ−１ 本発明を米国特許第４　、２８３　、２２９号の発明と
比較するために、この特許の実施例■と同じ実験を７２
７０７７Ｍカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロー
ス４２０Ｈを用いて実施した。にｚｃＯｉ　２１部を水
５４部に攪拌しながら溶解することによって、塩溶液を
調製し、次にカルボキシメチルヒドロキシメチルセルロ
ース２５部を撹拌しながら、この溶液に分散させた。１
日後に、固体が液体から分離した。

止較桝−１ 本発明を米国特許第４．２８３，２２９号の発明と比較
するために、この特許の実施例■４と同じ実験をアクア
ロン７Ｍカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース
４２０Ｈを用いて実施した。Ｍ、Ｓｏ、　１９．２部を
水６０．８部に攪拌しながら溶解することによって、塩
溶液を製造し、次にカルボキシメチルヒドロキシエチル
セルロース２０部を攪拌しながら溶液に分散させた。１
日後に、固体が液体から分離した。

比較１ 本発明を米国特許第４，０６９，０６２号の発明と比較
するために、この特許の実施例１と同じ実験を７２７０
７７Ｍカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース４
２０Ｈを用いて実施した。硫酸アルミニウム２２．３部
を水６６．７部に攪拌しながら溶解することによって、
塩溶液を調製し、次にカルボキシメチルヒドロキシエチ
ルセルロース１０部をベントナイト粘土１部と共に溶液
に攪拌しながら加えた。ゲルが形成された。

且土」［−１ 本発明を米国特許第４，０６９，０６２号の発明と比較
するために、この特許の実施例２と同じ実験をアクアロ
ン７Ｍカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース４
２０Ｈを用いて実施した。硫酸ナトリウム１１．９部を
水６７．１部に撹拌しながら溶解することによってｔ合
液を調製し、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロ
ース と共にこの溶液に攪拌しながら加えた．ペーストが形成
された。

廿Ｌｆｆｌ ”１０−３４”ポリリン酸アンモニウム肥料濃縮水？８
Ｋｇ．Ｃ比重１．４４、乾燥塩含量５９重重量）（アゲ
ウェイ社．ニューヨーク州シラキュース）１４９部を含
む開放容器に、旧ｎ−Ｕ−Ｇｅｌ　ＦＧアタパルジャイ
ト粘土（フロリゾイン・カンパニー、フロリダ州りィン
シー）１部を加えた。次に、アクアロンＴｌｌカルボキ
シメチルセルロース刊ＸＦ（アクアロン・カンパニー、
プラウエア州つィルミントン）５０部を溶液に加え、攪
拌を１５分間続けた。生成した懸濁液をガラス保存容器
に注入し、室温に１週間維持したが、この時間後に固体
カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース粒子の明
白な沈降は認められず、サスベンジジンは液状かつ注入
可能な状態のままであった。

６日間貯蔵した後に、サスペンション４部を水１９６部
に攪拌しながら加えた．カルボキシメチルセルロースは
塊なく分散し、次に迅速に水を増粘化させて、ブルック
フィールド粘土（＃３スピンドル、　３０ｒｐｍ）　２
０００センチポアズより大を有する溶液を形成した。

劃−土、 アクアロン７″カルボキシメチルセルロース７１１３Ｓ
ＸＦ　（アクアロン・カンパニー、プラウエア州つィル
ミントン）を用いて、例１０の方法をくり返した。例１
０と同じ結果が得られた。

、上前１ 本発明を米国特許第４，０６９，０６２号の発明と比較
するために、この特許の第２欄、１５〜１９行からの実
施例１の方法と同じ方法をアクアロン７″カルボキシメ
チルセルロース７Ｈ３ＳＸＦを用いて実施した。

このようにして、硫酸アルミニウム２２．３部を水６６
、７部に攪拌しながら溶液することによって、塩溶液を
調製し、カルボキシメチルセルロース１０部をベントナ
イト粘土１部と共に溶液に攪拌しながら加えた。固体の
液相からの大きな分離が１日以内に生じた。

均質な混合物を調製するために、分離した相を混合し、
サスペンション４部を水１９６部に撹拌しながら加えた
。この混合物は水を増粘化させず、このことはカルボキ
シメチルセルロースが増結剤として有効でないことを示
唆した。

ル較±−旦 本発明を米国特許第４．０６９．０６２号の発明と比較
するために、この特許の例２と同じ実験をアクアロン■
カルボキシメチルセルロース７Ｈ３５ＸＦを用いて実施
した。硫酸ナトリウム１１．９部を水６７．１部に攪拌
しながら溶解することによって、塩溶液を調製し、次に
、カルボキシメチルセルロース２０部をベントナイト粘
土１部と共に溶液に攪拌しながら加えた、ペーストが形
成された。

止較皿−■ 本発明を米国特許第４，２８３，２２９号の発明と比較
するために、この特許の例■と同じ実験をアクアロンＴ
Ｈカルボキシメチルセルロース７１＋３ＳＸＦを用いて
実施した。ＫｚＣ（ｈ　２１部を水５４部に攪拌しなが
ら溶解することによって、塩溶液を調製し、カルボキシ
メチルセルロース２０部をこの溶液に攪拌しながら加え
ることを試みた。固体ゲルがメチルセルロース添加中に
生成した。

且煎遣−艮 本発明を米国特許第４，２８３．２２９号の発明と比較
するために、この特許の例Ｖ４と同し実験をアクアロン
ＴＨカルボキシメチルセルロース７）１３ＳＸＦを用い
て実施した。Ｍ、　Ｓｏ、１９．２部を水６０．８部に
ＦＡ拌しながら、溶解することによって、塩溶液を調製
した０次に、カルボキシメチルセルロース１０．８部の
撹拌添加中に固体ゲルが生成した。

倒−」旦 開放反応器中で、工業特級リン酸二アンモニウム（モン
サンドカンパニー、ミズーリ州セントルイスから入手）
　３４．５部を撹拌しながら、蒸留水１０３．５部に溶
解した。攪拌を続けながら、シロンジス１５親水性フユ
ームドシリカ（ダヴィソン・ケミカルカンパニー（Ｄａ
ｖｉｓｏｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）メリ
ーランド州バルチモア〕　１部とＭｉｎ−１１−Ｇｅｌ
　ＰＧ（アタパルジャイト粘土）（フロデインカンパニ
、フロリダ州りインシー）１部を溶液に加えた、次に、
攪拌続けながら、ナトロゾル［Ｆ］プラス等級Ｄ−３３
０疎水性に変性したヒドロギシエチルセルロース（アク
アロン・カンパニー、プラウエア州つィルミントン）６
０部を溶液に分散させた。生成したサスペンションをガ
ラス保存容器に注入して、室温に於いて、６０日以上貯
蔵した、この時間後に、固体の疎水性に変性したヒドロ
キシルセルロースの粒子の明白な分離は認められず、サ
スペンションは、液状かつ注入可能な状態であった。

■−Ｕ 開放反応器中に、工業特級リン酸二アンモニウム（モン
サンドカンパニー、ミズーリ州セントルイス）　２３８
．２部を攪拌しながら蒸留水６４３．８部に溶解した。

攪拌を続けながら、シロックス１５親水性フユームドシ
リカ（ダヴィソン・ケミカル・カンパニーメリーランド
州バルチモア）６部とＭｉｎＵ−Ｇｅｌ　ＦＧアタパル
ジャイト粘土（フロデイン・カンパニー、フロリダ州り
インシー）１２部を溶液に加えた０次に、ナトロゾル＠
２５０　ＧＲヒドロキシエチルセルロース（アクアロン
・カンパニー、プラウエア州つィルミントン）３００部
を？８液に分散させ攪拌を１５分間続けた。生成したサ
スペンションはブルックフィールド粘度（＃３スピンド
ル３Ｏｒｐｍ＞２５００ｃｐｓを有した。ガラス保存熔
器に注入して室温において、６０日以上貯蔵した、この
時間後に、固体の疎水性に変性したヒドロキシルセルロ
ースの粒子の明白な分離は、認められず、サスペンショ
ンは、液状かつ注入可能な状態であった。

■−建 開放反応器中に、肥料等級のリン酸二アンモニウム（ア
ゲウェイ社、ニューヨーク州シラキューズ）４０部を攪
拌しながら蒸留水６０部に溶解した。

攪拌を続けながら、シロソクス１５親水性フヱームドシ
リカ（ダビソン・ケミカル・カンパニー、メリーランド
州バルチモア）１部と旧ローＵ−ＧＣＩ　ＰＧアタパル
ジャイト粘土（フロデインカンパニー、フロリダ州りイ
ンシー）１部を溶液に加えた。次に、攪拌しながら、ナ
トロゾル＠　ＧＸＲヒドロキシエチルセルロース（アク
アロン・カンパニー・プラウエア州つィルミントン）５
０部を分散させて、ヒドロキシエチルセルロースの３３
重量％サスベンシゴンを得た。次に、反応器をシールし
、１０分間真空を攪拌を続けながら、適用して、補足空
気を除いた。生成したサスペンションはガラス反応器に
注入して、ブルックフィールド粘度（＃３スピンドル、
　３０ｒｐｍ）１１００ｃｐｓを有することを測定した
。

開放反応器中に、肥料等級のリン酸二アンモニウム（ア
ゲウェイ社、ニューヨーク州シラキュース）　６３．６
部を攪拌しながら、蒸留水９５．４部に溶解した。次に
、撹拌を続けながら、レーテン（Ｒ６ｔｅｎ）■５２３
高分子量陰イオン　ポリアクリルアミド〔バーキュレス
　インコーホレーテッド（ＩｌｅｒｃｕｌｅｓＩｎｃｏ
ｒｐｏｒａ　Ｌｅｄ）、プラウエア州ウィルミントン〕
４０部を溶液中に分散させた。１５分間攪拌した後に、
生成したサスペンションをガラス容器に注入し、ブルッ
クフィールド粘度（＃１スピンドル、６０ｒｐｍ）　７
０ｃｐｓを有することを測定した。生成したサスペンシ
ョンをガラス保存容器に注入し、室温において７日間貯
蔵したが、この時間後にサスペンションは液状かつ注入
可能であった。

比較■−別 この比較例は米国特許第４，０６９，０６２号に述べら
れている塩を用いて実施した。

塩化ナトリウム５０部を蒸留水８０部に加えることによ
って、飽和塩化ナトリウム溶液を調製し、この溶液を６
０分間攪拌し、未溶解塩化ナトリウムを沈降させ、上澄
み液をデカントした。次に、アクアロンＴＭカルボキシ
メチルセルロース７クアロン　カンパニー、プラウエア
州つィルミントン）２５部を塩化ナトリウム溶液に攪拌
しながら加えた。カルボキシメチルセルロース添加の過
程中にゲル化生成物が得られた。

比較Ｕ この比較例は米国特許第４，０６９，０６２号に述べら
れた塩を用いて実施した。

飽和−塩基性リン酸ナトリウム〔マリンクロッツ社（Ｍ
ａ！Ｉｉｎｋｒｏｄｔ　Ｉｎｃ．）ミズーリ州セントル
イス〕溶液を、このナトリウム塩５０部を蒸留水８０部
に加え、これを６０分間攪拌し、未溶解の一塩基性リン
酸ナトリウムを沈降させ、上澄み液をデカントすること
によって調製した。次に、アクアロン１７カルボキシメ
チルセルロース７１１３３ＸＦ　（アクアロンカンパニ
ー、プラウエア州つイルミントン）２５部を一塩基性リ
ン酸ナトリウム溶液７５部に加えた。

カルボキシメチルセルロース添加の過程中にゲル化生成
物が形成された。

、比較■−皿 この比較例は米国特許第４，０６９，０６２号に述べら
れた塩を用いて実施した．硫酸マグネシウム５０部を蒸
留水８０部に加え、これを６０分間攪拌し、未溶解の硫
酸マグネシウムを沈降させ、上澄み液をデカンすること
によって、飽和硫酸マグネシウム溶液を調製した。次に
、アクアロン１７カルボキシメチルセルロース７Ｈ３Ｓ
ＸＦ　２５部（アクアロン　カンパニー、プラウエア州
つイルミントン）を硫酸マグネシウム溶液７５部に攪拌
しながら加えた。カルボキシメチルセルロース添加中に
ゲル化生成物が形成された。

朶Ｌ」恐 開放容器中で、リン酸二アンモニウム３６．８部（モン
サンド・カンパニー、ミズーリ州セントルイス）を蒸留
水１１０．２部に加え、攪拌しながら熔解した．攪拌を
続けながら、シロックス１５親水性フェームド・シリカ
（ダヴィソン　ケミカル　カンパニー、メリーライド州
バルチモア）１部と旧ｎ−Ｕ−Ｇｅｌ　ＦＧアクパルジ
ャイト粘土（フロリゾインカンパニー、フロリダ州りイ
ンシー）をこの溶液に加えた．次に攪拌を続けながら、
ナトロゾル８２５０　ＧＲヒドロキシエチルセルロース
（アクアロンカンパニー、プラウエア州つイルミントン
）５０部をこの溶液に分散させた。安定な液体の注入可
能な、ヒドロキシエチルセルロース・サスペンションが
得られた。

比較例−」Ｉ この比較例は米国特許第４，０６９，０６２号に述べら
れている塩を用いて実施した。

−塩基性リン酸ナトリウム（マリンクロンッ社、ミズー
リ州、セントルイス）を用いて、例えば例２３の方法を
くり返した。ヒドロキシルエチルセルロース含有溶液を
１０分間攪拌した後にゲル化生成が得られた。

且較履Ｌ」現 この比較例は米国特許第４，２８３，２２９号に述べら
れている塩を用いて、実施した。

開放反応器中で、炭酸カリウム７．４部と粉状アルミナ
°’Ａ−１５”　（ＡＬＣＯＡ、ペンシルバニア州ピッ
ツバーグ）１部とを蒸留水６６．６部に溶解した。ナト
ロゾル”２５０　ＧＲヒドロキシエチルセルロース（ア
クアロン・カンパニー、プラウエア州つィルミントン）
２５部を加えると、濃厚なペーストが形成された。

月１■（二践 この対照例は乾燥粉体のナトロゾル０プラス疎水性に変
性したヒドロキシエチルセルロースを用いた、半光沢ペ
イントの調製を示す。

プロピレングリコール８０部、タモール（Ｔａｍｏｌ）
５ｇ−１（ローム　アンド　ハース社（Ｒｏｈｍ　＆　
ｌ１ａａｓＣＯ８）ペンシルバニア州フィラデルフィア
］分散液８．５部、バーキュレス（Ｉｌｅｒｃｕｌｅｓ
）■ＳＧＬ消泡剤（バーキュレス　インコーポレーテッ
ド、プラウエア州つィルミントン）２部、二酸化チタン
Ｒ−９００〔イー・アイ・デュポンデネマース社（Ｅ、
１．ｄｕＰａｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ、
）、プラウエア州ウィルミントン〕２４０部と非晶質シ
リカ１１６０　（イリノイス　ミネラルス　カンパニー
（Ｉｌｌｉｎｏｉｓ　ＭｉｎｅｒａｌｓＣｏｍｐａｎｙ
）、イリノイ州カイロ）２５部とを高速カラレス　ブレ
ード（Ｃｏｗｌｅｓ　ｂｌａｄｅ）で２０分間粉砕する
ことによって、微粉砕顔料を調製した。次に、この微粉
砕顔料に続いて、水６５部、ロープレックス（Ｒｈｏｐ
ｌｅｘ）ＡＣ−４２７ラテンクス（ロームアンドハース
社、ペンシルバニア州フィラデルフィア’）　５００部
、バーキュレス＠　ＳＧＬ消泡剤２．７部、プロピレン
グリコール１０部、テキサノール（Ｔｅｘａｎｏｌ）丁
Ｈ〔イーストマン　コダック社（Ｅａｓｔｍａｎ　Ｋｏ
ｄａｋ　Ｃｏ、）、イーストマン　ケミカル　プロダク
ツ（Ｅａｓ　ｔｍａｎＣｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｒｏｄｕｃ
ｔｓ）、テネシー州キンゲスポート〕２１゜６部、スー
パー（Ｓｕｐｅｒ）Ａｄ−ｉｔ　（テネコ（Ｔｅｎｎｅ
ｃｏ）　。

二ニーシャーシー州エリザベス〕１部及びトリトン（Ｔ
ｒｉｔｏｎ）ＣＲ−７Ｍ　Ｏ，５部（ローム　アンド　
ハース社、ペンシルバニア州、フィラデルフィア）を加
えて、ベースペイントを形成した。

次に、サトウゾル０プラス疎水性に変性したヒドロキシ
エチルセルロース（等級３３０）　１５部をｐＨ６，５
の水８５部に分散させることによって、ポリマースラリ
ーを形成した。次に、増粘化を開始する前に（ポリマー
を水に加えた後３分間未満）、このスラリー６．４部を
水２５．５部と共にベースペイント４００部に加えて、
増結化ペイントを形成した６■−七 この例は例１６のナトロゾルのプラス疎水性に変性した
ヒドロキシセルロースサスペンションを用いた、半光沢
ペイントの調製を示す。

例１６で調製したナトロゾル０プラス疎水性に変性した
ヒドロキシエチルセルロースｔｓ液３．２部を水２８．
７部と共に、例２４に述べたように調製したベース　ペ
イント４００部に加えることによって半光沢ペイント各
ｊｌｉ１ｖｔ、た。

例２６と２７で調製したペイントは次の第１表にリスト
した特性を有した。

２．０　　　　　　　　２．２ １６００　ｃｙｃｌｅｓ＋　　１６００　ｃｙｃｌｅｓ
＋／８０’　　　　　２６．７１５４．８　　　２７．
９１５６．５（１晩） ＩＣＩ粘度、ＣＰＳ　ニ レベリング： 垂れ下り抵抗 摩耗抵抗 光沢６０゜ 第１表のデーターは対照例２６と例２７で調製したペイ
ントが等しい流動性とフィルム特性とを有することを示
唆した。従って、本発明の液状サスペンションを塩基に
よる不利な影響なくラテンクスペイントの増粘化に用い
られることは明らかである。

月」州−皿 この対照例は鉄鉱石ペレット化への乾燥カルボキシメチ
ルセルロースの使用を示す。

２００米国メンシュ１００χ通過した微粒子から成る鉄
６０％以上及びシリカ５χ未満を含む米国式作業からの
タコナイト鉱石コンセントレートを次のようにペレット
化した。

ホバート振動ミキサー（）Ｉｏｂａｒｔ　Ｏｓｃｉｌｌ
ａｔｉｎｇＭｉｘｅｒ）中で水分含量８．２χを有する
鉱石３２６８部を水と混合して、水分含量９．５χにし
た。

乾燥アクアロ７７Ｍカルボキシメチルセルロース７１１
Ｘ（アクアロン・カンパニー、プラウエア州つイルミン
トン）の測定した量を鉱石に散布し、混合を３分間にわ
たって実施し、この時間後に混合物を高速シュレッダ−
に通して、ボール化に適した均一なブレンド′を得た。

水平な回転軸を中心にして６５ｒｐｍの速度で回転させ
る、１５ｉｎ、直径（サイズ６．０Ｏ−６）航空機タイ
ヤ中でボールを次のように製造した。

１、少量の鉱石コンセントレートを回転タイヤに蒸留水
ミストと交互に手によって供給した；シードボール（ｓ
ｅｅｄ　ｂａｌｌ＞形成後に、これらを取出し、手によ
って−４，７５、＋４Ｍになるように選別した。

コンセントレート８００ｇをシード調製のために保留し
た。少なくとも１００ｇのシードボールが得られるまで
、このプロセスを続けた。

２、　得られたシード９２ｇを回転タイヤに入れ、蒸留
水の微細ミストのスプレーによって徐々に加湿した。残
りのコンセントレート２４４０ｇの一部を一分間にわた
ってできるだけ迅速にシードに加えた。

ボールを取出し、新たに形成されたシード（−４，７５
冊）を選別して、廃棄した。

３、　　＋４．７５ｍｍボールを回転タイヤに戻し、コ
ンセントレートの残りを１〜１１７２分間にわたって加
えた。次に完成ボールを５秒間回転させた。

４、　湿ったボールを選別して、サイズ分布を決定した
。水分含量測定と物理的試験のために−１２．７、＋　
１２．１ｔｒｍ限界を用いた。

２つの標準試験（落下試験、圧縮試験）を用いて、ボー
ルの性能を測定した。落下試験と圧縮強さ試験はｃ′易
ったボールと乾燥ボールが標牟取汲い条件下での破壊に
耐えうろことを実証する。ボールは取扱い中にまたはペ
レットプラントへの輸送中に破壊しないように充分な、
好ましい強度を有さなければならないが、硬化炉中で形
成し、床透過性を妨げるほど可塑性であってはならない
。

湿ったボールを１８ｉｎ、の高さから平滑な鉱板旧にく
り返して落下させることによって、落下試験を実施した
。各ボールを破壊させるために必要な落下回数を記録し
、ボール１０個の平均値を報告した。ペレットが粉砕す
るまで、湿ったペレットと乾燥ペレットの両方に圧力を
加えることによって圧縮強さを測定した。適当な範囲の
ダイヤルブンシュープル・ゲージ付きのシャチロン（Ｃ
ｈａｔｉｌｌｏｎ）スプリング試験語Ｗ（湿ったボール
では１５１ｂ、乾燥ボールでは２５１ｂ、容量）から成
る装置を用いた。

未加工ボールを１８時間１０５”Ｃの炉に入れることに
よって、乾燥ボールが得られた。完成ボールの水分を同
時に測定した。報告する圧縮強さ結果も被検ボール１０
個の平均値である。

一般に鉱石加工者は少なくとも６回の落下に耐えうる未
加工ボールを必要とする。同様に、１０ボンド以上の乾
燥圧縮強さが好ましい。しかし、実際には、経済的に許
容できる使用レベルでの非ベントカイト結合剤によって
１５１ｂ、より大きい乾燥強度に達することは困難であ
った。

桝−皿 この例は鉄鉱石ペレット化への例１０のカルボキシメチ
ルロース・サスペンションの使用を示す。

乾燥カルボキシメチルセルロースの代わりに例１０のカ
ルボキシメチルセルロース・サスペンションを用いて対
照例２８の方法をくり返した。

対照例２８と例２９との結果を次表に示す。

２９　　　　　４．０　　　　　　　　　　９．３１ｂ
。

（１，０１ｂ／　）ンＣ門Ｃ） 液体カルボキシメチルセルロース・サスペンションを用
いて製造したペレットは、同重量のカルボキシメチルセ
ルロースを基準にして、乾燥カルボキシメチルセルロー
スを用いて製造したペレントに比べた場合に、高い圧縮
強さを示した。これらの結果はカルボキシメチルセルロ
ース・サスペンション中に存在する塩がこの用途におけ
る水溶液ポリマーの性能にとって有益であることを示唆
した。

ガＩＩ引−制 この対照例は祇コーチング用増結剤としての乾燥粉体ヒ
ドロキシエチルセルロースの使用を示す。

次に、水６００部、ジスペックス（［］１ｓｐｘ）　Ｎ
　−４０１４部〔アライド　コロイド（Ａｌｌｉｅｄ　
Ｃｏ１１ｏｉｄ）、ヴアージニア州サーフオーク〕及び
ヒドラスパース（Ｉｌｙｄｒａｓｏｐｅｒｓｅ）カオリ
ン粘土〔ジエイ、エム、フーμ（Ｊ、Ｍ、）ｔｕｂｅｒ
）　、ジョーシア州メイコン）　１４００部を混合器に
加え、高速度で３０分間混合して、ベース粘土スリップ
を形成した０次に、このベース粘土スリップ４２９部に
ダウ（Ｄｏｗ）　６２０スチレン−ブタジェン・ラテッ
クス〔ダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｎｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ）、　　ミシシッピ用ミド
ランド〕７２部を混合し、フロコ（Ｆｌｏｃｏ）５０１
潤滑剤〔ヘンケル　プロセス　ケミカル社（ｔｌｅｎｋ
ｅｌＰｒｏｃｅｓｓ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｃ、）ニ
ューシャーシー州モリスタウン〕６部を加えた。次に、
４ｚナトロゾル［Ｆ］２５０ＧＲヒドロキシエチルセル
ロースン容ン夜（ヒドロキシエチルセルロースを水に徐
々に加えることによって調製）３８部を付加的な水４０
部と共に、このベース粘土スリップに加えた。

例−■ この例は祇コーチング用増粘剤としての例１７のヒドロ
キシエチルセルロース・サスペンションの使用を示す。

次に、水６００部、ジスペックスＮ−４０（アライドコ
ロイド、ヴアージニア州すフォーク）１４部及びヒドラ
スパース・カオリン粘土〔ジェイ、エム。

フーバー、ジョーシア州メイコン３１４００部を混合器
に加え、高速度で３０分間混合して、ベース粘土スリッ
プを形成した。次にベース粘土スリップ４２９部にダウ
６２０スチレンープタジヱン　ラテックス（ダウ　ケミ
カル　カンパニー、ミシシッピ用ミドランド）７２部を
混合し、プロコ５０１潤滑剤（ヘンケル　プロセス　ケ
ミカル社、ニューシャーシー州モリスタウン）６部を加
えた０次に、例１７のナトロゾル＠２５０ＧＲヒドロキ
シエチルセルロース・サスペンション６部を付加的な水
５６部と共にベース粘土スリップに加えた。

この紙コーチングのブルックフィールド粘度、保水率及
び高せん断粘度を試験した。結果は下記の第３表に示す
。

３０　０．５部　１２００ｃｐｓ　　　　　　７．０秒
　３４．４ｃｐｓ＊４．５９Ｘ（１０）４ｓｅｃ−’の
一断速度第３表のデータは、ヒドロキシエチルセルロー
ス　サスペンションを用いて製造した祇コーチングが乾
燥粉体ヒドロキシエチルセルロースを用いて得たものと
同じ性能を有することを示す。

例−バＵ この例は、本発明のヒドロキシエチルセルロース　サス
ペンションの安定剤としてのカルボキシメチルセルロー
スの使用を実証する。

蒸留水１２０部を含むビーカーに、アクアロン７′″カ
ルボキシメチルセルロース７１、Ｉ７１．００部を加え
、混合物をカルボキシメチルセルロースが溶解するまで
約３０分間攪拌した。次に、リン酸二アンモニウム（モ
ンサンドカンパニー、ミズーリ州セントルイス）を混合
物に加え、攪拌して溶解した。沈降物またはくもりが見
られないという事実によって明らかであるように、カル
ボキシメチルセルロースはこの媒質中で安定であった。

最終段階で、ナトロゾル＠２５０　ＧＲヒドロキシエチ
ルセルロース５０．８部を混合物に加え、混合物を１５
分間撹拌してヒドロキシエチルセルロースを分散させた
。生成物は閉じた容器中に５０°Ｃで２４時間貯蔵した
後に最小の固体／液分離を示す、液状に注入可能なサス
ペンションであった。

１゜ １（件の表示 平成１年特許願第２０３７１２号 ２、発明の名称 水溶性ポリマーのサスペンション及びその製ＨＪｉ７１
３゜ 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　アクアロン・カンパニー ４、代理人 ５゜ 補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アンモニウム無機塩の水溶液中の陰イオンまたは非
   イオン水溶性ポリマーのサスペンションであって、サス
   ペンション全重量の少なくとも１５％のポリマーを含み
   、アンモニウム塩が多価陰イオンを有し、さらにアンモ
   ニウム塩／水の重量比が少なくとも０．１５であること
   を特徴とする水溶性ポリマーのサスペンション。 ２、少なくとも１種類の陰イオンまたは非イオン水溶性
   ポリマーを水性サスペンションの全重量を基準にして２
   ０％より多く５０％までの量で含むことをさらに特徴と
   する請求項１記載の水溶性ポリマーのサスペンション。 ３、少なくとも１種類の陰イオンまたは非イオン水溶性
   ポリマーを水性サスペンションの全重量を基準にして２
   ２〜３５％の量で含むことをさらに特徴とする請求項１
   記載の水溶性ポリマーの水性サスペンション。 ４、多価陰イオンを有するアンモニウム塩／水の重量比
   が０．１８〜０．６であることをさらに特徴とする請求
   項１、２または３記載の水溶性ポリマーのサスペンショ
   ン。 ５、多価陰イオンを有するアンモニウム塩をリン酸二ア
   ンモニウム、硫酸二アンモニウム及びポリリン酸アンモ
   ニウムから成る群から選択することをさらに特徴とする
   請求項１〜４のいずれかに記載の水溶性ポリマーのサス
   ペンション。 ６、非イオンまたは陰イオン水溶性ポリマーを天然ゴム
   とそれらの誘導体、殿粉とその誘導体、部分的加水分解
   及び完全加水分解ポリビニルアルコール、ポリアクリル
   アミドポリマー類とコポリマー、ポリビニルピロリドン
   とその誘導体及びポリアミド類から成る群から選択する
   ことをさらに特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
   の水溶性ポリマーのサスペンション。 ７、サスペンション全量を基準にして２重量％までの安
   定剤を含有することをさらに特徴とする請求項１〜６の
   いずれかに記載の水溶性ポリマーのサスペンション。 ８、水溶性ポリマーが５％水溶液として１０００センチ
   ポアズ以上の溶液粘度を有することをさらに特徴とする
   請求項１〜７のいずれかに記載の水溶性ポリマーのサス
   ペンション。 ９、水溶性ポリマーが５％水溶液として５，０００セン
   チポアズ以上の溶液粘度を有することをさらに特徴とす
   る請求項１〜８のいずれかに記載の水溶性ポリマーのサ
   スペンション。 １０、サスペンションに対する周囲空気の圧力を減ずる
   ことによって、捕捉された空気を除去する工程を含むこ
   とを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の水溶性
   ポリマーのサスペンションの製造方法。