JPH07238186A - カチオン・ポリマー及びアニオン・キサンタン・ガムを含む組成物 - Google Patents

カチオン・ポリマー及びアニオン・キサンタン・ガムを含む組成物

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JPH07238186A
JPH07238186A JP6286414A JP28641494A JPH07238186A JP H07238186 A JPH07238186 A JP H07238186A JP 6286414 A JP6286414 A JP 6286414A JP 28641494 A JP28641494 A JP 28641494A JP H07238186 A JPH07238186 A JP H07238186A
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Michael H Yeh
エイチ.イェー マイケル
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Rhone Poulenc Specialites Chimiques
Bayer CropScience Inc USA
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Rhone Poulenc SA
Rhone Poulenc Specialites Chimiques
Rhone Poulenc Specialty Chemicals Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、1 以上のカチオン・ポリガ
ラクトマンナン及びキサンタン・ガムを含んで成る新規
のブレンド組成物を提供することである。 【構成】 本ブレンドは、溶媒中に小分けされるとき増
強された粘度を作り出すことができ、そして食品、爆
薬、油分野化学物質、繊維ファイバー、農業化学物質及
び化粧品における使用に好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1 以上のカチオン・ポ
リマーとアニオン・キサンタン・ガムの両方を含む組成
物に関する。より特に、本組成物は、アニオン置換キサ
ンタン・ガムとの組み合わせにおいてカチオン電荷をも
つポリガラクトマンナンを含む。得られた組成物は、ポ
リガラクトマンナン及びキサンタン・ガムを別々に使用
するときに得られる粘度に比べて又は非イオン・キサン
タン・ガムとの組み合わせにおいてポリガラクトマンナ
ンを使用する粘度に比べて増強された粘度を示す。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】中性及び
合成のガムは、食品、コーティング、ペイント、爆薬ス
ラリー、油井液体、化粧品、及び他の多くの機能的用途
のための増粘剤として使用されてきた。懸濁及び粘度剤
として広く使用されてきた1 つの中性ガムがキサンタン
・ガムである。キサンタン・ガムの水性ゾルは天然にお
いては可塑性であり、そして他のほとんどのガムよりも
高いゲル強度を示す。キサンタン・ガムと他のガムとの
ブレンドは、それ自体にユニークな性質を示す。キサン
タン・ガムとのブレンドを示唆された1 セットのガムは
ガラクトマンナンである。例えば、米国特許第3,507,66
4 号; 第3,519,434 号; 第3,557,016 号; 及び第3,659,
026 号においてSchuppner 他は、キサンタン・ガムとロ
ーカスト・ビーン・ガムの両方を含む組成物についての
多くの用途を討議している。記述された用途の中には:
牛乳ゲル( 米国特許第3,507,664 号) 、肉ゲル( 米国特
許第3,519,434 号) 、一般的な熱可逆性ゲル( 米国特許
第3,557,016 号) 及び農業用途( 米国特許第3,659,026
号) がある。これらの特許のそれぞれの基本的な概念
は、機能的用途のそれぞれのためのキサンタン・ガムと
ローカスト・ビーン・ガムとの組み合わせが、溶媒中に
置かれるとき優れたゲル特性を示す組成物を作り出すと
いうことである。
【0003】米国特許第4,038,206 号は、キサンタン・
ガムとの組み合わせにおいて使用されるローカスト・ビ
ーン・ガムがヒドロキシアルキル・ローカスト・ビーン
・ガムであるときに、より高い粘度を得ることができる
ことを示唆している。このヒドロキシアルキル・ローカ
スト・ビーン・ガムは、ローカスト・ビーン・ガムの水
溶性ヒドロキシプロピル・エーテル、ローカスト・ビー
ン・ガムのヒドロキシエチル・エーテル及びローカスト
・ビーン・ガムのヒドロキシブチル・エーテルを含む。
このヒドロキシアルキル・ローカスト・ビーン・ガム
は、酸化アルキレンをローカスト・ビーン・ガムと反応
させ1 以上のエーテル結合を形成することにより製造さ
れる。ローカスト・ビーン・ガムの1 モル当たりの酸化
アルキレンの示唆されるモル量は0.05〜0.5 である。米
国特許第4,162,925 号は、約0.03から約0.5 までのレン
ジにある置換度をもつローカスト・ビーン・ガムのリン
酸エステルがキサンタン・ガムとの組み合わせにおいて
使用され粘性液体及び/ 又は硬いゲルを作ることを示唆
している。これらの材料は油井掘穿のための懸濁剤とし
ての使用及び液体掘削といわれる精密プランティング手
順における使用のために提案されている。この特許の例
は、使用されるリン酸エステルが天然においてアニオン
であることを示唆している。
【0004】キサンタン・ガムと他のガラクトマンナ
ン、例えば、グアーガム及びグアー・ガムから得られた
ものとの組み合わせも上記文献中で討議されている。例
えば、米国特許3,748,201 号は、キサンタン・ガム及び
グアー・ガムのヒドロキシアルキル・エーテルを含む増
粘組成物を示唆している。グアー・ガムのヒドロキシア
ルキル・エーテルは、アルカリ触媒の存在中酸化アルキ
レンとグアー・ガムとを反応させることにより製造され
る。エーテル結合の形成から生じるグアー・ガムの好ま
しい置換度は、好ましくは約0.2 〜約1.2 間にある。こ
の組成物は、敷物材料のためえの織り糸染色における及
び爆薬のための使用について示唆されている。キサンタ
ン・ガムと上述のポリガラクトマンナンとの間の相互作
用は分子性質を有すると推定される。より少ないガラク
トース側鎖及び/ 又はより少ない均一分配のガラクトー
ス単位をもつポリガラクトマンナンは、より高いガラク
トース含量及び/ 又はそのマンナン主鎖上のより多くの
均一分配のガラクトースをもつポリガラクトマンナンよ
りも、より強くキサンタン・ガムと相互作用するであろ
う。
【0005】米国特許第3,467,647 号は、カチオン及び
アニオン置換基を含む多糖類について開示している。こ
の特許に従ってその後修飾される出発多糖類の中には、
澱粉、ローカスト・ビーン・ガム( イナゴマメ・ガム(c
arob gum))及びグアー・ガムが含まれる。カチオン置換
基は、第一、第二、又は第三アミノ基又は第四アンモニ
ウム、スルホニウム又はホスフィニウム基を含む。示唆
されたアニオン置換基は、カルボキシル、スルホネー
ト、スルフェート又はホスフェート基を含む。この特許
の例9 は、多糖類としてグアー・ガム、カチオン基とし
てトリメチルアンモニウムヒドロキシプロピル、そして
アニオン基としてホスフェートを開示している。この例
におけるこれらの基のそれぞれのための置換度は、0.05
である。Chem. Abstracts CA115(16):16250pは、個々の
ポリマーの粘度に比べて強化された粘度を提供する特定
のポリマーの組み合わせの使用について開示している。
記述された組み合わせは、ポリ( スチレン・スルホネー
ト) 及びキサンタン・ガム又はヒドロキシエチル・セル
ロースのいずれか、ポリ( ビニル・スルホネート) 及び
キサンタン・ガム、第四アンモニウム塩修飾グアー・ガ
ム及びヒドロキシプロピル又はヒドロキシエチル・セル
ロースのいずれか、並びにスルホン化グアー及びヒドロ
キシエチル・セルロース又はカルボキシメチルヒドロキ
シエチル・セルロースのいずれかを含む。これらの組み
合わせは、油回収における使用について示唆されてい
る。
【0006】同様に、DD 281966 は、カチオン及びアニ
オン・ポリマーの両方をもち、そしてそのポリマーの別
個の量を含む溶液に比べて粘度におけるシナジー増加を
提供するゲル形成剤について開示している。アニオン・
ポリマーは、好ましくは、ピロリジニウム単位を含むポ
リ( ジメチル- ジアリルアンモニウム・クロライド)で
あり、カチオン・ポリマーは、好ましくは、0.6-1.2 の
置換度をもつカルボキシメチルセルロースである。米国
特許第4,264,322 号; 第4,403,360 号及び第4,454,617
号は、繊維ファイバーのための染料組成物について開示
している。この組成物は、非相溶性ゲル相の混合物であ
って、1 つのゲル相がカチオン・ゲル化剤により増粘さ
れ、そして第二ゲル相が、上記第一ゲル相中に分散し、
アニオン・ゲル化剤により増粘されているものを含んで
成る。示唆された第一相のためのカチオン・ゲル化剤
は、第四アンモニウム・エーテル置換基を含むカチオン
・ポリガラクトマンナンを含む。示唆された第二相のた
めのアニオン・ゲル化剤は、カチオン・ゲル化剤と同じ
タイプの基本ポリマー構造を有するがそのカチオン基の
代わりにアニオン基、例えば、カルボン酸、スルホン
酸、又はスルフェートが置換されているものヒドロコロ
イドを含む。
【0007】DE 1,518,731号は、ガラクトマンナン又は
グルコマンナンがβ- ハロゲン・エタン・スルホン酸又
はハロゲン・メタン・スルホン酸により、塩基の存在中
でエーテル化され、繊維の仕上げ、サイズ及びプリント
の増粘剤として機能することができる組成物を生じさせ
ることができることについて開示している。米国特許第
3,912,713 号及びFR 2,242,401は、グアー・ガム誘導体
及びその誘導体の製造方法について開示している。この
誘導体は、水、及び典型的には塩基の存在中でグアー・
ガム・スプリットに置換基を付加することにより製造さ
れる。これらの特許における使用のために示唆された置
換基( 誘導体化剤) の中には、ハロアルキルスルホン
酸、例えば、ブロモエタンスルホン酸及びクロロヒドロ
キシプロパンスルホン酸、エポキシアルキル・スルホン
酸、例えば、エポキシプロパン・スルホン酸、及びα,
β- アルキレン・スルホン酸、例えば、エチレン・スル
ホン酸がある。これらの化合物は、増粘剤、緊張、サイ
ジング、保護コロイド及び仕上げ剤、分散体及びエマル
ジョンを安定化するための剤としての用途が示唆されて
いる。
【0008】米国特許第4,031,305 号は、約0.01と3 と
の間の置換度をもつポリガラクトマンナンのスルホヒド
ロキシプロピル・エーテルについて開示している。この
エーテルは、固体グアー・ガム又はローカスト・ビーン
・ガムを塩基の存在中3-ハロ-2- ヒドロキシプロパンス
ルホン酸又は酸塩と接触させることにより製造される。
このガラクトマンナン・エーテルは、天然においてはア
ニオンであると言われており、そして石油、繊維、印
刷、製紙、食品及び製薬産業における使用について提案
されている。米国特許第4,057,509 号は、ポリガラクト
マンナンをアリル・ハライドと接触させ、その後形成し
たポリガラクトマンナン・アリル・エーテル材料を2 酸
化硫黄の流れに晒すことによる酸性ゲルの形成について
開示している。このゲルは、油井屈穿泥水組成物及び油
井破砕組成物における使用について示唆されている。上
記のものにもかかわらず、強化された粘性挙動を示し、
そして分子力に付加された力に頼る組成についての必要
性が未だ存在する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、出発ポ
リマーのそれぞれよりも強化された粘性挙動を示し、そ
してイオン及び分子間の両方の力を利用する新規の組み
合わせ物が提供される。この新規の化合物は、アニオン
置換キサンタン・ガム及び1 以上のカチオン・ポリマー
を含んで成る。本発明の1 つの態様は、約1 〜約99部の
1 以上のカチオン・ポリマー、好ましくは、約0.01〜約
3.00の置換度をもつポリガラクトマンナン、及び約1 〜
約99部のアニオン置換キサンタン・ガムを含んで成るブ
レンド組成物を含んで成る。特に好ましい態様において
は、カチオン・ポリマーは、約0.01と約1.00との間の置
換度をもつポリガラクトマンナンであり、そしてキサン
タン・ポリマーのアニオンの性質は、キサンタン骨格上
でエチレン性不飽和ポリマーから得られるアニオン・ス
ルホネート基を置換することにより形成される。ブレン
ドが、増粘剤として特に有効である。それらは、多くの
機能的用途のために、例えば、食品、爆薬、油分野化学
物質、農業用途、化粧品、等において使用されることが
できる。
【0010】本発明の他の態様は、粘性液体又はゲルの
製造方法を含んで成る。本法は、溶媒、好ましくは水
に、100 部の粘性液体又はゲル当たり0.1 部〜約2.0 部
の、約1 〜約99部の1 以上のカチオン・ポリマー及び約
1 〜約99部のアニオン置換キサンタン・ガムの比をもつ
ブレンド組成物を添加する段階を含んで成る。本発明の
第三の態様は、約1 〜約99部の1 以上のカチオン・ポリ
マー及び約1〜約99部のアニオン置換キサンタン・ガム
の比をもつブレンド組成物の一定量を含む、食品、爆
薬、油分野化学物質、農業化学物質、繊維ファイバー又
は化粧品を含んで成る。したがって、本発明の目的は、
組み合わせにおいて、個々の材料又は非電荷材料に比べ
て優れた粘度特性を示す材料を含んで成る新規のブレン
ド組成物を提供することである。本発明の他の目的は、
新規のブレンド組成物を使用した粘性液体又はゲルの製
造方法を提供することである。本発明のさらなる目的
は、本新規ブレンド組成物を含む食品、爆薬、油分野化
学物質、農業化学物質、繊維ファイバー又は化粧品を提
供することである。これら、及び他の目的は、好ましい
態様の詳細な説明を参照すれば当業者に容易に理解され
るであろう。
【0011】好ましい態様の説明においては、特定の専
門用語が明確さを目的として使用する。このような用語
は、記載する態様、並びに類似の結果を達成するための
類似の目的のための類似のやり方で操作されるすべての
技術的等価物を包含する。本発明は、約1 〜約99部の1
以上のカチオン・ポリマー、好ましくは、約0.01〜約3.
00の置換度をもつポリガラクトマンナン、及び約99〜約
1 部のアニオン置換キサンタン・ガムを含んで成る両性
の多糖類ブレンド組成物を含んで成る。事実、本材料
は、乾燥状態において一緒に混合され、より好ましくは
液体、好ましくは水中にそれぞれ小分けされ、そしてそ
れぞれの液体がその後一緒に混合されることができる。
本ブレンドの第一成分は、1 以上のカチオン・ポリマ
ー、好ましくは約0.01と約3.0 との間の置換度をもつ多
糖類を含んで成る。特に好ましいのは、約0.05と約2.0
との間の置換度をもつカチオン・ポリガラクトマンナン
であり、約0.1 と約1.0 との間の置換度が最も好まし
い。このポリガラクトマンナンは、主にガラクトース及
びマンノース単位から成り、そして普通には、マメ科種
の内胚乳(endosperm of leguminous) 、例えば、グアー
(guar)、ローカスト・ビーン(locust bean) 、ハニー・
ローカスト(honey locust)、ゴウシュウアオギリ(flame
tree)、等内にある。グアー粉末は、例えば、本質的
に、単員ガラクトース枝をもつ直鎖マンナンであるガラ
クトマンナンから大部分構成される。マンノース単位
は、1-4-β- グルコシド結合において結合し、そしてガ
ラクトース分枝は他のマンノース単位上の1-6 結合によ
り生じたものである。グアー・ポリマー内のガラクトー
ス対マンノースの比は、それ故に、1 対2 である。グア
ー・ガムは、約1.5 百万の分子量をもつ。
【0012】また、ローカスト・ビーン・ガムは、ガラ
クトース対マンノースの比が1 対4である類似の分子構
造のポリガラクトマンナン・ガムである。グアー及びロ
ーカスト・ビーン・ガムは、主に、それらの商業的利用
性のために、ポリガラクトマンナンの好ましい源であ
る。使用においては、ポリガラクトマンナンは、その天
然状態にあるか( すなわち、純粋なグアー・ガム又はロ
ーカスト・ビーン・ガム) 又は誘導体化されるかのいず
れにあってもよい。誘導体化されたポリガラクトマンナ
ンは、1 以上の非イオン基を含む。このようなポリガラ
クトマンナンの例は、ヒドロキシプロピル・グアー、ヒ
ドロキシエチル・グアー、等を含む。このような誘導体
化されたポリガラクトマンナンは、Rhone-Poulenc Inc.
により、商標名Jaguar 8012, Jaguar8060, Jaguar 800
0, Jaguar HP-20 及びJaguar HP-23の下で販売されてい
る。用語" 置換度(degree of substitution)" は、本明
細書中で使用するとき、そのポリガラクトマンナン・ガ
ム中の無水物糖当たりのカチオン又はアニオン基の平均
置換を意味する。グアー・ガムにおいては、ポリマーの
基本単位は、マンノース単位の中の1 つのヒドロキシ基
に付着したグルコシド結合及びガラクトース単位をもつ
2 つのマンノース単位から成る。平均においては、この
無水糖単位のそれぞれは、3 つの利用できるヒドロキシ
部位を含む。3 の置換度は、利用できるヒドロキシ部位
のすべてがホルメート・エステル基とエーテル化された
ことを意味する。
【0013】1 以上のカチオン基により置換される前に
出発ポリマー材料として選択されることができる他の材
料は、澱粉、セルロース及びキサンタン・ガムを含む。
澱粉の例は、天然及び修飾された澱粉の両方、例えば、
デキストリン化、加水分解、酸化、架橋、アルキル化、
ヒドロキシアルキル化、アセチル化、又は分画した(例
えば、アミロース及びアミロペクチン) を含む。この澱
粉は、いずれかの源、例えば、コーン・スターチ、小麦
澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、米澱粉、
もちトウモロコシ澱粉又は高アミロース・コーン澱粉の
内にあることができる。セルロースの例は、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、及びアリル・セルロースを含む。本発明の実施に好
適な例示的カチオン基は、第四アンモニウム基を含む。
第四アンモニウム基の典型は、塩化及び臭化テトラメチ
ルアンモニウム、塩化及び臭化ベンジルトリメチルアン
モニウム、塩化及び臭化テトラエチルアンモニウム、塩
化及び臭化テトラブチルアンモニウム、塩化及び臭化メ
チルピリジニウム、塩化及び臭化ベンジルピリジニウ
ム、塩化及び臭化クロロベンジルアンモニウム、等であ
って、その基のそれぞれがアルキレン又はオキシアルキ
レン結合によりヒドロコロイド・ゲル化剤中で置換され
た基の形態に誘導体化されているものである。
【0014】カチオン基を含む好適なポリガラクトマン
ナンのポリマー構造は、ビニル・ポリマー及びコポリマ
ー、イオン交換樹脂、多糖類、等を含む。このクラスの
ヒドロコロイドの例は、米国特許第4,031,307 号中に記
載されているような第四アンモニウム・エーテル置換基
を含むポリガラクトマンナン・ガムである:
【0015】
【化1】
【0016】{式中、R が、1 と約6 との間の炭素原子
を含むアルキル基であり、R 1 が、1と約6 との間の炭
素原子を含むアルキレン基であり、X が、塩素又は臭素
であり、そしてn が、ポリガラクトマンナン・ガム・カ
チオン・ゲル化剤中の第四アンモニウム・エーテル置換
基の置換度と相関する整数である。}。このアルキル及
びアルキレン基は、他の原子、例えば、酸素、硫黄及び
水素を含むことができる。
【0017】グアー・ガム又はローカスト・ビーン・ガ
ムのカチオン誘導体は、固体のグアー・ガム又はローカ
スト・ビーン・ガムをハロアルキル置換第四アンモニウ
ム化合物及び化学量論的に過剰の水酸化アルカリ金属又
は水酸化アンモニウムと、水- 相溶性溶媒の水溶液を含
んで成る反応媒質中で、約10℃と約100 ℃との間の温度
において、約0.01と約0.40との間の第四アンモニム・エ
ーテル基による置換度を達成するのに十分な反応時間に
わたり、接触させることにより、製造される。エーテル
化合物される固体グアー・ガム又は他のポリガラクトマ
ンナンは、内胚スプリットの形態に又は内胚スプリット
から得られた微粉砕粉末の形態にあることができる。第
四アンモニウム基によりエーテル化されるポリガラクト
マンナン・ガムが、反応時間にわたり反応媒質中の固相
として残ることが重要である。これらのポリマーの合成
に対するさらなる詳細は、米国特許第4,031,307 号中に
提供される。必要な程度で、この特許を引用により取り
込む。1 以上の置換カチオン第四アンモニウム基をもつ
商業的に入手可能なポリガラクトマンナンの例は、Jagu
ar C-13 、Jaguar C-13S、Jaguar C-14 、Jaguar C-17
及びJaguar C-14S、Rhone-Poulenc Inc によりすべて販
売されているものを含む。他のカチオン・ポリマーは、
他のカチオン基、例えば、第一、第二、及び第三アミン
の酸塩、スルホニウム基又はホスホニウム基を含むもの
を含む。
【0018】本発明のブレンド組成物の他の成分は、好
ましくはキサンタン分子骨格上のアニオン基の置換によ
りアニオン電荷を含むキサンタン・ガムを含んで成る。
キサンタン・ガムは、典型的には、炭水化物に対するバ
クテリアのキサントモナス・カンペストリス(Xanthomon
as campestris)の作用により作られる発酵生成物から得
られる。キサントモナスの他の種は、本発明の範囲内に
あると考えられる。発酵ブロスからのキサンタン・ガム
の製造に対する討議は、米国特許第4,041,234号及び第
4,299,825 号中に提供されている。必要な程度まで、こ
れらの文献を引用によりここで取り込む。一旦、キサン
タン・ガムが発酵ブロスから製造されれば、それは、典
型的には、そのブロスから分離され、洗浄され、そして
乾燥される。キサンタン・ガム粒子は、典型的には天然
においてアニオンである。本発明において有用な好適キ
サンタン・ガム粒子の例は、Rhone-Poulenc Inc により
商標名Rhodigel, Rhodopol 23P and Rhodopol 23の下で
販売されている。キサンタン・ガムのアニオンの性質
は、好ましくはそのキサンタン骨格上の1以上のスルホ
ネート基の置換により得られる。アニオン置換基として
特に好ましいのは、、1 以上のスルホネート基を含むエ
チレン性不飽和モノマーから得られたものである。この
ようなモノマーの例は、2-アクロルアミド-2- メチルプ
ロパン・スルホン酸のナトリウム塩及び1-アリルオキシ
-2- ヒドロキシプロピルスルホン酸のナトリウム塩を含
む。前者のモノマーは、Lubrizolから商業的に入手可能
であり、そして商標登録名LZ 2401 の下で販売されてい
る2-アクリルアミド-2- メチルプロパン・スルホン酸か
ら得られ、そして後者のモノマーは、Rhone-Poulenc In
c から商業的に入手可能であり、そしてSipomer Cops I
の下で販売されている。
【0019】キサンタン骨格上で置換されることができ
る他のアニオン基は、スルフェート、カルボキシル又は
ホスフェート基を含む。スルホネート置換基とキサンタ
ン・ポリマーとの間のエーテル結合の形成は、好ましく
は、溶媒、例えば、トルエンの存在中、キサンタン・ガ
ムにその置換基を直接的に付加することにより生ずる。
この反応温度は、一般的に、約10℃と約100 ℃との間に
ある。この置換基とのポリマーの反応性は、少量の開始
剤の利用により助けられることができる。好適な開始剤
の例は、アンモニウム・ペルスルフェートを含む。pHバ
ッファー、例えば、リン酸2 ナトリウムも場合により添
加されることができる。ブレンドされ又は他の方法で一
緒に混合されるとき、本発明におけるカチオン・ポリマ
ー対アニオン・キサンタン・ガムの比は、広いレンジに
わたり、例えば、全部を100 重量部にして、約1 〜約99
重量パーセントの間のカチオン・ポリマー対約99〜約1
重量パーセントの間のアニオン・キサンタン・ガムにわ
たり、変化されることができる。好ましいレンジは、全
部を100 重量部にして、約5 〜約95重量部のカチオン・
ポリマー対約95〜約5 重量部のアニオン・ポリマーであ
る。
【0020】使用においては、本発明の組成物は、溶
媒、典型的には水に添加されるとき、増粘剤として有効
に機能することができる。これは、典型的には、粘性液
体又はゲルの100 部当たり約0.1 と約2.0 部との間のア
ニオン・キサンタン・ポリマー及びカチオン・ポリマー
の添加を含んで成る。両性多糖類ブレンド組成物は、典
型的には、正及び負電荷が等しくバランスするようなそ
れぞれの量でカチオン及びアニオン・ポリマーの両方の
溶液を組み合わせることにより作られる。アニオン及び
カチオン溶液のそれぞれの量は、それぞれの置換度に主
に基づき一緒に添加される。例えば、より多量の低級置
換度のカチオン・ポリマー溶液が少量の高置換度のアニ
オン溶液に添加されることができる。好ましい態様にお
いては、アニオン及びカチオン溶液の量が相対的な量で
添加され中性電荷溶液が作られるけれども、それぞれの
量は、全体的に正又は負電荷をもつ溶液に作るために変
化されることができる。中性電荷溶液を作るときと同じ
ように強化されないけれども、幾つかのシナジー粘度増
加効果が不均衡な電荷添加により達成される。
【0021】本発明の両性ブレンドを得るためにカチオ
ン及びアニオン・ポリマーの別々の水溶液を混合するこ
との別法として、カチオン・ポリマー及びアニオン・キ
サンタン・ガムが所望の比で乾燥状態において一緒に混
合され、そして先に述べたように水に添加されることが
できる。容易な取扱い及び速く分散能力のために、この
ガムは約100 メッシュ未満の粒子サイズをもたなければ
ならない。他の成分、例えば、増量剤、水和剤、分散
剤、殺バクテリア剤、殺菌剤、等が、そのような必要が
ある場合、本発明の粉末ブレンドと混合されることがで
きる。異なるポリガラクトマンナンの間の相互作用が強
化された粘度を提供することができるという事実は公知
である。本発明に関して驚くべきことは、アニオン・キ
サンタン・ガムとの組み合わせにおいてカチオン・ポリ
マーを利用することにより、2 重の利点が達成されると
いうことである。第一の利点は、アニオン・キサンタン
とのカチオン・ポリマーの分子相互作用によりもたらさ
れる強化粘度である。第二の利点は、アニオン・キサン
タン・ガムと共にカチオン・ポリマーを使用することに
より包含されるイオン相互作用である。分子及びイオン
の力の両方を使用することにより、非イオン多糖類を使
用するブレンドに比べて、真に改善された結果が得られ
る。
【0022】本新規組成物は、それらの増粘特性にため
に、多数の可能性のある用途をもつ。その中には、様々
な固体のための懸濁剤としては、例えば、油分野化学物
質中のもの、繊維ファイバーの染色における使用のため
のもの、食品中での使用のためのもの、化粧品及びパー
ソナル・ケア製品における使用のためのもの、農業製品
に伴う使用のためのもの、爆薬中での使用のためのも
の、製紙製造における使用のためのもの、等がある。他
の用途は、当業者により容易に理解されるであろう。本
発明を、以下の非限定的な例により、より詳細に記載す
る。
【0023】
【実施例】実施例1 50部の水中の2.4 部のアンモニウム・ペルスルフェート
及び3 部のリン酸2 ナトリウムの溶液を、322 部のRhod
igel、1300部のトルエン中のRhone-Poulenc Inc.により
製造されたキサンタン・ガムに添加し、そしてその溶液
を70℃に加熱する。50部のナトリウム2-アクリルアミド
-2- メチルプロパン・スルホネート・モノマー溶液を添
加し、そしてその反応温度を65-70 ℃において2 時間維
持する。この混合物を冷却し、濾過し、そしてメタノー
ルにより脱水する。収量は、370.8 部であり、水分含量
は12% である。実験テスト・データ 以下のサンプルを、異なる剪断条件の下での水和の後2
時間25℃における1%水溶液の粘度と比較するために使用
する: サンプルA - Rhodigel (100%)(キサンタン・ガム) サンプルB - 実施例1 の組成物(100%) サンプルC - Jaguar C-14 (100%)( カチオン・グアー) サンプルD - Jaguar C-17 (100%)( カチオン・グアー) サンプルE - サンプルA 及びサンプルC の50:50 重量混
合物 サンプルF - サンプルB 及びサンプルC の50:50 重量混
合物 サンプルG - サンプルA 及びサンプルD の50:50 重量混
合物 サンプルH - サンプルB 及びサンプルD の50:50 重量混
合物 rpmsにおける剪断速度、及びセンチポイズにおける粘度
を表1 中に示す。
【0024】 表1 RPM 0.5 1 2.5 5 10 20 50 サンプルA 50000 28500 13200 7600 4200 2400 1100 サンプルB 68000 34000 17200 9200 5100 2800 1280 サンプルC 32000 26000 18400 12800 8600 5500 2820 サンプルD 10000 9000 6800 5200 3800 2650 1500 サンプルE 57000 31500 14000 7800 4400 2500 1400 サンプルF 68000 36000 16000 9200 5000 3300 2000 サンプルG 148000 84000 36800 20000 10800 6200 2600 サンプルH 152000 80000 39600 20800 12000 8000 3950
【0025】表1 中のデータのレビューは、カチオン・
グアーとアニオン・キサンタン・ガムの混合物であるサ
ンプルF が、カチオン・グアーと非置換キサンタン・ガ
ムとの混合物であるサンプルE に比べて全ての剪断速度
においてより高い粘度を作り出すことを示している。言
明されていないけれども、異なるカチオン・グアーとア
ニオン・キサンタン・ガムの混合物であるサンプルH
は、特に、カチオン・グアーと非置換キサンタン・ガム
との混合物であるサンプルG に比べてより高い剪断速度
において、より高い粘度を作り出すことができる。さら
に、アニオン置換キサンタン・ガムを含んで成るサンプ
ルB は、このようなアニオン置換を全く含まないサンプ
ルA よりもより高い粘度を示す。本発明を、より詳細
に、そしてその好ましい態様を参照することにり記載し
たが、本発明の範囲から外れることなく修正及び変更
は、明らかであろう。

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 約1 〜約99部の1 以上のカチオン・ポリ
    マー及び約99〜約1部のアニオン置換キサンタン・ガム
    を含んで成るブレンド組成物。
  2. 【請求項2】 1 以上のカチオン多糖類のそれぞれが約
    0.01と約3.00との間の置換度をもつポリガラクトマンナ
    ンを含んで成る、請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 1 以上のカチオン多糖類のそれぞれがグ
    アー・ガム又はローカスト・ビーン・ガムから得られ
    る、請求項2に記載の組成物。
  4. 【請求項4】 1 以上のカチオン多糖類のそれぞれがグ
    アー・ガムから得られる、請求項3に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 1 以上のカチオン・ポリマー及び1 以上
    のアニオン置換キサンタン・ガムのそれぞれが溶媒中に
    別々に配分されて溶液を形成し、これをその後に一緒に
    混合する、請求項1に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 カチオン・ポリマーのカチオン基が、第
    四アンモニウム基、第一、第二及び第三アミンの塩、ス
    ルホニウム基及びホスホニウム基並びにそれらの混合物
    から成る群から選ばれる、請求項1に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 アニオン置換キサンタン・ガムのアニオ
    ン置換基が、スルホネート基、スルフェート基、カルボ
    キシル基及びホスフェート基から成る群から選ばれる、
    請求項6に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 アニオン置換キサンタン・ガムのアニオ
    ン置換基が、1 以上のスルホネート基を含むエチレン性
    不飽和モノマーから得られる、請求項7に記載の組成
    物。
  9. 【請求項9】 エチレン性不飽和モノマーが、2-アクリ
    ルアミド-2- メチルプロパン・スルホン酸及び1-アリル
    オキシ-2- ヒドロキシプロピル・スルホン酸並びにそれ
    らの塩から成る群から選ばれる、請求項8に記載の組成
    物。
  10. 【請求項10】 アニオン及びカチオン・ポリマーのそ
    れぞれの量及び置換度が、中性電荷のブレンド組成物が
    作られるように適合される、請求項1に記載の組成物。
  11. 【請求項11】 食品、爆薬、油脂分野の化学物質、ヒ
    ト・ケア製品、製紙、繊維ファイバー、農業用途及び化
    粧品において使用される、請求項1に記載の組成物。
  12. 【請求項12】 粘性液又はゲルを製造方法であって、
    溶媒に、100 部の粘性液又はゲル当たり約0.1 部〜約2.
    0 部の、約1 〜約99部の1 以上のカチオン・ポリマー及
    び約99〜約1 部のアニオン置換キサンタン・ガムの比を
    もつブレンド組成物を添加する段階を含んで成る方法。
  13. 【請求項13】 溶媒が水である、請求項12に記載の
    方法。
  14. 【請求項14】 1 以上のカチオン・ポリマーが、約0.
    01と約3.00との間の置換度をもつポリガラクトマンナン
    である、請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 カチオン・ポリガラクトマンナンが、
    グアー・ガム又はローカスト・ビーン・ガムから得られ
    る、請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 カチオン・ポリガラクトマンナンが、
    グアー・ガムから得られる、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 1 以上のカチオン・ポリマー及び1 以
    上のアニオン置換キサンタン・ガムのそれぞれが溶媒中
    に別々に配分されて溶液を形成し、これをその後に一緒
    に混合する、請求項13に記載の方法。
  18. 【請求項18】 カチオン・ポリマーのカチオン基が、
    第四アンモニウム基、第一、第二及び第三アミンの塩、
    スルホニウム基及びホスホニウム基並びにそれらの混合
    物から成る群から選ばれる、請求項13に記載の方法。
  19. 【請求項19】 アニオン置換キサンタン・ガムのアニ
    オン置換基が、スルホネート基、スルフェート基、カル
    ボキシル基及びホスフェート基から成る群から選ばれ
    る、請求項13に記載の方法。
  20. 【請求項20】 アニオン置換キサンタン・ガムのアニ
    オン置換基が、1 以上のスルホネート基を含むエチレン
    性不飽和モノマーから得られる、請求項19に記載の方
    法。
  21. 【請求項21】 エチレン性不飽和モノマーが、2-アク
    リルアミド-2- メチルプロパン・スルホン酸及び1-アリ
    ルオキシ-2- ヒドロキシプロピル・スルホン酸並びにそ
    れらの塩から成る群から選ばれる、請求項20に記載の
    方法。
  22. 【請求項22】 アニオン置換キサンタン・ガム及びカ
    チオン・ポリマーのそれぞれの量及び置換度が、中性電
    荷のブレンド組成物が作られるように適合される、請求
    項13に記載の方法。
  23. 【請求項23】 食品、爆薬、ヒト・ケア製品、製紙化
    学物質、油脂分野の化学物質、繊維ファイバー、農業化
    学物質又は化粧品であって、ある量の約1 〜約99部の1
    以上のカチオン・ポリマー及び約99〜約1 部のアニオン
    置換キサンタン・ガムの比をもつブレンド組成物を含む
    もの。
  24. 【請求項24】 アニオン置換キサンタン・ガム。
JP6286414A 1993-11-22 1994-11-21 カチオン・ポリマー及びアニオン・キサンタン・ガムを含む組成物 Pending JPH07238186A (ja)

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US08/156,189 US5552462A (en) 1993-11-22 1993-11-22 Compositions including cationic polymers and anionic xanthan gum
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