JPH08208218A - 易分散性ベントナイト - Google Patents
易分散性ベントナイトInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水に投入したとき、継粉の生成が少なく速
やかに分散し、かつ、本来の粘性および不透水性を実質
的に保持した易分散性ベントナイトを得る。 【構成】 ベントナイト粉末粒子表面にアルキル置換
シラン化合物を存在させる。
やかに分散し、かつ、本来の粘性および不透水性を実質
的に保持した易分散性ベントナイトを得る。 【構成】 ベントナイト粉末粒子表面にアルキル置換
シラン化合物を存在させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベントナイト本来の粘
性および不透水性を失うことなく、水中に速やかに分散
する特徴を有する易分散性ベントナイトに関する。
性および不透水性を失うことなく、水中に速やかに分散
する特徴を有する易分散性ベントナイトに関する。
【０００２】
【従来の技術】ベントナイトは、ベントナイト鉱床から
採掘された水分約１０％ないし４０％を含む原鉱石を、
約１０ミリメートル以下に粗粉砕し、次いでロータリド
ライヤーで水分約６％ないし１０％程度に乾燥されたの
ちローラーミルやハンマーミルで粉砕され１５０ミクロ
ン以下の粒子径の粉末として製品化され供給されてい
る。地中連続壁工事や場所打ち杭工事などの土木建設工
事における地盤掘削用安定液、ならびに石油井戸、地熱
や温泉井戸などの地下資源エネルギー開発のためのボー
リング泥水は、一般に淡水に４％ないし８％濃度になる
ように粉末状のベントナイトを加え、攪拌機で攪拌して
分散させ、セメントあるいは海水などの鹹水汚染による
性能劣化を防止するため、必要によりカルボキシメチル
セルローズナトリウムその他のポリマーや界面活性剤な
どの化学物質の適量を添加して調製されている。これら
安定液や泥水の調製で粉末ベントナイトが水に投入され
ると、一旦は継粉を形成したのちに長時間を要して均一
な分散が達成されるので、この安定液や泥水の調製作業
には長時間の攪拌エネルギーを必要としていた。そし
て、水との結合力が高く粘性と不透水性の高いベントナ
イトほど、すなわちベントナイトの品質が高くなればな
るほど、この水中分散時におけるこなれがたい継粉が形
成しやすい傾向がある。
採掘された水分約１０％ないし４０％を含む原鉱石を、
約１０ミリメートル以下に粗粉砕し、次いでロータリド
ライヤーで水分約６％ないし１０％程度に乾燥されたの
ちローラーミルやハンマーミルで粉砕され１５０ミクロ
ン以下の粒子径の粉末として製品化され供給されてい
る。地中連続壁工事や場所打ち杭工事などの土木建設工
事における地盤掘削用安定液、ならびに石油井戸、地熱
や温泉井戸などの地下資源エネルギー開発のためのボー
リング泥水は、一般に淡水に４％ないし８％濃度になる
ように粉末状のベントナイトを加え、攪拌機で攪拌して
分散させ、セメントあるいは海水などの鹹水汚染による
性能劣化を防止するため、必要によりカルボキシメチル
セルローズナトリウムその他のポリマーや界面活性剤な
どの化学物質の適量を添加して調製されている。これら
安定液や泥水の調製で粉末ベントナイトが水に投入され
ると、一旦は継粉を形成したのちに長時間を要して均一
な分散が達成されるので、この安定液や泥水の調製作業
には長時間の攪拌エネルギーを必要としていた。そし
て、水との結合力が高く粘性と不透水性の高いベントナ
イトほど、すなわちベントナイトの品質が高くなればな
るほど、この水中分散時におけるこなれがたい継粉が形
成しやすい傾向がある。
【０００３】近時、地盤掘削工事における地下深度は益
々深くなり、安定液や泥水が高い地下水圧に耐える高度
の不透水性を有する性能が要求されるようになってきて
おり、その結果、その要求に耐える高品質のベントナイ
トが使用されるようになってきているが、上述したよう
な難分散性のため、高品質でかつ易分散性を満足するベ
ントナイトの提供が強く求められるようになってきた。
従来、この課題を解決しょうとする努力として、たとえ
ば特に継粉を形成し易い７５ミクロン以下の微粒子分の
生成を極力少なくする粉砕方法や、空気分級によって微
粒子分を除去することなどが試みられたけれども満足な
結果が得られなかったのである。
々深くなり、安定液や泥水が高い地下水圧に耐える高度
の不透水性を有する性能が要求されるようになってきて
おり、その結果、その要求に耐える高品質のベントナイ
トが使用されるようになってきているが、上述したよう
な難分散性のため、高品質でかつ易分散性を満足するベ
ントナイトの提供が強く求められるようになってきた。
従来、この課題を解決しょうとする努力として、たとえ
ば特に継粉を形成し易い７５ミクロン以下の微粒子分の
生成を極力少なくする粉砕方法や、空気分級によって微
粒子分を除去することなどが試みられたけれども満足な
結果が得られなかったのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ベントナイトは粘土鉱
物モンモリロナイトを主成分とするアルカリ性の粘土
で、カオリナイトやパイロフィライトなどの他の粘土鉱
物とは異なり、粘土１００グラム当たり４０ないし１２
０ミリ当量の大きな陽イオン交換容量を有する。この交
換性陽イオンはナトリウムイオン、カルシウムイオンお
よびマグネシウムイオンである。特にナトリウムイオン
を豊富に含有するベントナイトは、水中で多量の水を吸
収して体積を著しく膨張させる、いわゆる膨潤性が大き
く、遂にはコロイド粒子にまで分散する強い親水性を有
しているので、地盤掘削用安定液やボーリング泥水の基
本要素として用いられている。そしてこれら安定液材や
泥水材として求められる基本的機能は適正な粘性と不透
水性である。したがって、本発明が解決しようとする課
題は、ベントナイトが本来有している粘性と不透水性を
実質的に低下させることなく、水中で継粉の生成を極力
少なくして速やかに分散する易分散性ベントナイトを提
供することを目的としている。
物モンモリロナイトを主成分とするアルカリ性の粘土
で、カオリナイトやパイロフィライトなどの他の粘土鉱
物とは異なり、粘土１００グラム当たり４０ないし１２
０ミリ当量の大きな陽イオン交換容量を有する。この交
換性陽イオンはナトリウムイオン、カルシウムイオンお
よびマグネシウムイオンである。特にナトリウムイオン
を豊富に含有するベントナイトは、水中で多量の水を吸
収して体積を著しく膨張させる、いわゆる膨潤性が大き
く、遂にはコロイド粒子にまで分散する強い親水性を有
しているので、地盤掘削用安定液やボーリング泥水の基
本要素として用いられている。そしてこれら安定液材や
泥水材として求められる基本的機能は適正な粘性と不透
水性である。したがって、本発明が解決しようとする課
題は、ベントナイトが本来有している粘性と不透水性を
実質的に低下させることなく、水中で継粉の生成を極力
少なくして速やかに分散する易分散性ベントナイトを提
供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ベントナイト粉末は、固
体であるベントナイト粒子と、その粒子表面に吸着され
た水分と粒子間隙を満たしている空気からなる集合体で
あって、粒子同士は凝集して多孔質の粘土粒子を形成し
ている。そしてこの粘土粒子の表面は親水性であって極
性が高く粒子同士が集合しようとする傾向がある。それ
ゆえに、ベントナイト粉末が水に投入されたときは、ベ
ントナイトの個々の粒子がばらばらになって水と接触す
ることはなく、多量の空気を含んだ集合団塊となってお
り、その集合団塊の最外部が先ず最初に水と接触する。
このベントナイトがナトリウムイオンを豊富に有するも
のであると、その強い親水性によって、ベントナイト集
合団塊の表面に水が吸収されて直ちにその部分が膨潤し
て不透水性の連続したゲル皮膜を形成する。このゲル皮
膜は不透水性であり、かつ、粘着性であるためにベント
ナイト集合団塊の内部間隙に含まれている空気と外部の
水との置換が容易になされず、初期においては継粉とな
って水面上に浮遊しながら攪拌乱流によって移動して継
粉同士が接触した機会には、かえって一層大きな継粉に
成長する傾向がある。このような段階の継粉は、白っぽ
く内部が乾いた粉から成っている。やがて時間の経過と
ともにゲル皮膜を通って水と空気の置換が進行し、ゲル
皮膜を透過して内部に進入した水はベントナイトを膨潤
させながら透明感が増してくるとともに継粉の最外部か
らこなされて痩せてゆき、遂には継粉が消失して均一な
分散液となるのである。
体であるベントナイト粒子と、その粒子表面に吸着され
た水分と粒子間隙を満たしている空気からなる集合体で
あって、粒子同士は凝集して多孔質の粘土粒子を形成し
ている。そしてこの粘土粒子の表面は親水性であって極
性が高く粒子同士が集合しようとする傾向がある。それ
ゆえに、ベントナイト粉末が水に投入されたときは、ベ
ントナイトの個々の粒子がばらばらになって水と接触す
ることはなく、多量の空気を含んだ集合団塊となってお
り、その集合団塊の最外部が先ず最初に水と接触する。
このベントナイトがナトリウムイオンを豊富に有するも
のであると、その強い親水性によって、ベントナイト集
合団塊の表面に水が吸収されて直ちにその部分が膨潤し
て不透水性の連続したゲル皮膜を形成する。このゲル皮
膜は不透水性であり、かつ、粘着性であるためにベント
ナイト集合団塊の内部間隙に含まれている空気と外部の
水との置換が容易になされず、初期においては継粉とな
って水面上に浮遊しながら攪拌乱流によって移動して継
粉同士が接触した機会には、かえって一層大きな継粉に
成長する傾向がある。このような段階の継粉は、白っぽ
く内部が乾いた粉から成っている。やがて時間の経過と
ともにゲル皮膜を通って水と空気の置換が進行し、ゲル
皮膜を透過して内部に進入した水はベントナイトを膨潤
させながら透明感が増してくるとともに継粉の最外部か
らこなされて痩せてゆき、遂には継粉が消失して均一な
分散液となるのである。
【０００６】したがって本発明の課題を解決するための
手段は、ベントナイト粉末を水に投入した初期段階にお
いて、ベントナイト粉末が水と接触したときに連続した
不透水性のゲル皮膜の生成を一時的に抑制することが効
果的であり、そのためには、粉末のベントナイト粒子表
面に適量の疎水性物質を存在させることが望ましいこと
がわかった。この様な疎水性物質としては、先ず第一に
ベントナイトの本来の粘性および不透水性に負効果を及
ぼすものでないこと、第二に、そのために添加量が少量
で所期の効果が発揮できるものであること、および第三
に生成したベントナイトの製造費用の上昇が許容される
範囲であることを実現するため、合理的な価格であり、
かつ、該疎水性物質をベントナイトに存在させるための
加工方法が軽便であること、などの条件を満たすもので
なければならない。
手段は、ベントナイト粉末を水に投入した初期段階にお
いて、ベントナイト粉末が水と接触したときに連続した
不透水性のゲル皮膜の生成を一時的に抑制することが効
果的であり、そのためには、粉末のベントナイト粒子表
面に適量の疎水性物質を存在させることが望ましいこと
がわかった。この様な疎水性物質としては、先ず第一に
ベントナイトの本来の粘性および不透水性に負効果を及
ぼすものでないこと、第二に、そのために添加量が少量
で所期の効果が発揮できるものであること、および第三
に生成したベントナイトの製造費用の上昇が許容される
範囲であることを実現するため、合理的な価格であり、
かつ、該疎水性物質をベントナイトに存在させるための
加工方法が軽便であること、などの条件を満たすもので
なければならない。
【０００７】本発明者らによって達成された手段は次の
とおりである。すなわち、一般のベントナイトの製造工
程で得られる粗粉砕乾燥原鉱に以下に述べるアルキル置
換シラン化合物の１種または２種以上の適量を散布しな
がら粉砕するか、あるいは粉末ベントナイトに適量のア
ルキル置換シラン化合物を散布しながら混合することに
よって、ベントナイト粒子表面にアルキル置換シラン化
合物を疎水性物質として付着させることができるのであ
る。本発明で使用するアルキル置換シラン化合物は、一
般式Ｒa ＳｉＸb 〔ここに、Ｒは炭素数１ないし１８の
アルキル基、Ｘはメトキシ基、エトキシ基またはハロゲ
ンであり、ａ、ｂはそれぞれ１ないし３で、かつ（ａ＋
ｂ）は４である〕で表わされるアルキル置換シラン化合
物である。このようなアルキル置換シラン化合物の代表
例を次に示す。
とおりである。すなわち、一般のベントナイトの製造工
程で得られる粗粉砕乾燥原鉱に以下に述べるアルキル置
換シラン化合物の１種または２種以上の適量を散布しな
がら粉砕するか、あるいは粉末ベントナイトに適量のア
ルキル置換シラン化合物を散布しながら混合することに
よって、ベントナイト粒子表面にアルキル置換シラン化
合物を疎水性物質として付着させることができるのであ
る。本発明で使用するアルキル置換シラン化合物は、一
般式Ｒa ＳｉＸb 〔ここに、Ｒは炭素数１ないし１８の
アルキル基、Ｘはメトキシ基、エトキシ基またはハロゲ
ンであり、ａ、ｂはそれぞれ１ないし３で、かつ（ａ＋
ｂ）は４である〕で表わされるアルキル置換シラン化合
物である。このようなアルキル置換シラン化合物の代表
例を次に示す。
【０００８】 メチルトリメトキシシラン ＣＨ3 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 トリメチルクロロシラン （ＣＨ3 ）3 ＳｉＣｌ トリメチルメトキシシラン （ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＣＨ3 ヘキシルトリメトキシシラン Ｃ6 Ｈ13Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 ドデシルトリエトキシシラン Ｃ12Ｈ25Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 オクタデシルトリエトキシシラン Ｃ18Ｈ37Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3
【０００９】アルキル置換シラン化合物のベントナイト
に対する添加量は、ベントナイトやアルキル置換シラン
化合物の品種に応じて一般に最適添加量範囲があり、最
適添加量より不足の場合は、継粉形成の抑制が不十分で
ある。また、過剰の場合は継粉形成の抑制は満足される
もののベントナイト集合団塊の撥水性が現れて分散不良
となる。したがってその添加量を決定するには、予め試
験を行って継粉形成の抑制効果と共に得られた分散液の
粘性ならびに不透水性を評価することによって達成する
ことができるが、多くの場合１％以下でよく、好ましく
は０．０５ないし０．５％の範囲である。次にアルキル
置換シラン化合物が添加されるときのベントナイトの水
分は、一般製品ベントナイトの水分、すなわち、約６％
ないし１０％であってよく、多くの珪酸塩無機充填剤の
シランカップリング剤による表面処理において採用され
ている無水条件にまで乾燥あるいは脱水する必要がな
く、水分範囲を特に限定する必要がない。
に対する添加量は、ベントナイトやアルキル置換シラン
化合物の品種に応じて一般に最適添加量範囲があり、最
適添加量より不足の場合は、継粉形成の抑制が不十分で
ある。また、過剰の場合は継粉形成の抑制は満足される
もののベントナイト集合団塊の撥水性が現れて分散不良
となる。したがってその添加量を決定するには、予め試
験を行って継粉形成の抑制効果と共に得られた分散液の
粘性ならびに不透水性を評価することによって達成する
ことができるが、多くの場合１％以下でよく、好ましく
は０．０５ないし０．５％の範囲である。次にアルキル
置換シラン化合物が添加されるときのベントナイトの水
分は、一般製品ベントナイトの水分、すなわち、約６％
ないし１０％であってよく、多くの珪酸塩無機充填剤の
シランカップリング剤による表面処理において採用され
ている無水条件にまで乾燥あるいは脱水する必要がな
く、水分範囲を特に限定する必要がない。
【００１０】
【作用】上述したようにアルキル置換シラン化合物が１
％を越えない範囲で添加処理された粉末ベントナイト
は、該シラン化合物分子のアルキルシリル基による著し
い撥水作用によって粉末ベントナイト粒子表面の一部を
疎水化し、該ベントナイトが水に投入されたときに水を
吸収して連続した不透水性のゲル皮膜の形成を抑制し、
その結果、継粉の生成や成長が少なく、粉末ベントナイ
ト粒子からなる集合団塊内部の空気と外部の水との置換
が速やかに行われるようになり、攪拌乱流によって良く
こなされて水中への分散速さが著しく改善されるのであ
る。
％を越えない範囲で添加処理された粉末ベントナイト
は、該シラン化合物分子のアルキルシリル基による著し
い撥水作用によって粉末ベントナイト粒子表面の一部を
疎水化し、該ベントナイトが水に投入されたときに水を
吸収して連続した不透水性のゲル皮膜の形成を抑制し、
その結果、継粉の生成や成長が少なく、粉末ベントナイ
ト粒子からなる集合団塊内部の空気と外部の水との置換
が速やかに行われるようになり、攪拌乱流によって良く
こなされて水中への分散速さが著しく改善されるのであ
る。
【００１１】本発明達成に用いるアルキル置換シラン化
合物は、水と接触すると加水分解してメトキシ、エトキ
シあるいはハロゲンは脱アルコールあるいは脱ハロゲン
するとともに、シラン珪素にシラノール水酸基が生成す
る。このシラノール水酸基は親水性であるために含水ベ
ントナイト粒子表面の親水性に親和して付着しているの
である。本願の先願である特開平５−２５４８２３号の
発明は、ベントナイトに対してアルキルトリアルコキシ
シランを生成物が水中分散性を消失しない範囲の量、多
くの場合、ベントナイト１００重量部に対し１ないし１
０重量部、の範囲の量で添加し、無水雰囲気下で処理し
てベントナイトの表面に部分的にアルキルシリコ基を付
加させることを特徴とする水に分散して水系流体のレオ
ロジーを調整する機能を有する変性ベントナイトであっ
て、本発明とは全く異なるものである。
合物は、水と接触すると加水分解してメトキシ、エトキ
シあるいはハロゲンは脱アルコールあるいは脱ハロゲン
するとともに、シラン珪素にシラノール水酸基が生成す
る。このシラノール水酸基は親水性であるために含水ベ
ントナイト粒子表面の親水性に親和して付着しているの
である。本願の先願である特開平５−２５４８２３号の
発明は、ベントナイトに対してアルキルトリアルコキシ
シランを生成物が水中分散性を消失しない範囲の量、多
くの場合、ベントナイト１００重量部に対し１ないし１
０重量部、の範囲の量で添加し、無水雰囲気下で処理し
てベントナイトの表面に部分的にアルキルシリコ基を付
加させることを特徴とする水に分散して水系流体のレオ
ロジーを調整する機能を有する変性ベントナイトであっ
て、本発明とは全く異なるものである。
【００１２】すなわち、上記変性ベントナイトは、ベン
トナイトを構成しているモンモリロナイト結晶粒子端面
に存在している水酸基とアルキルトリアルコキシシラン
との脱アルコールによる縮合反応によって、ベントナイ
ト粒子表面にアルキルシリコ基が共有結合を生成して永
久的に付加するのであり、そのために該処理においては
無水条件で達成されるのに対比して、本発明では、含水
ベントナイト粒子表面にアルキル置換シラン化合物が単
に物理的に付着して水に投入された初期段階において一
時的に疎水性を発現して継粉の形成を抑制すればよく、
そのために粒子表面に永久的化学結合をしている必要が
なく、添加量も上記変性ベントナイトの下限以下でよい
のである。この様なアルキル置換シラン化合物の存在
は、本来、ベントナイトが有している粘性および不透水
性を実質的に保存するのである。
トナイトを構成しているモンモリロナイト結晶粒子端面
に存在している水酸基とアルキルトリアルコキシシラン
との脱アルコールによる縮合反応によって、ベントナイ
ト粒子表面にアルキルシリコ基が共有結合を生成して永
久的に付加するのであり、そのために該処理においては
無水条件で達成されるのに対比して、本発明では、含水
ベントナイト粒子表面にアルキル置換シラン化合物が単
に物理的に付着して水に投入された初期段階において一
時的に疎水性を発現して継粉の形成を抑制すればよく、
そのために粒子表面に永久的化学結合をしている必要が
なく、添加量も上記変性ベントナイトの下限以下でよい
のである。この様なアルキル置換シラン化合物の存在
は、本来、ベントナイトが有している粘性および不透水
性を実質的に保存するのである。
【００１３】
実施例１ 米国ワイオミング州グレイブル産ベントナイト粗粉砕乾
燥原鉱（水分９．０％）２５キログラムをポリエチレン
シート上に厚さ約１０ミリメートルに一様に広げ、メチ
ルトリメトキシシラン５０グラムを噴霧器を用いて散布
し、直ちにベントナイト原鉱をシートの中央に集め、こ
れをハンマーミルに２回通して本発明品Ｉを得た。比較
のためにメチルトリメトキシシランを添加せず、その他
の操作を全く同様にして無処理ベントナイトを調製し
た。両粉砕物の粒度分布を乾式ふるい試験で測定した結
果は表１のとおり、ほぼ同じ程度の粒度分布であった。
燥原鉱（水分９．０％）２５キログラムをポリエチレン
シート上に厚さ約１０ミリメートルに一様に広げ、メチ
ルトリメトキシシラン５０グラムを噴霧器を用いて散布
し、直ちにベントナイト原鉱をシートの中央に集め、こ
れをハンマーミルに２回通して本発明品Ｉを得た。比較
のためにメチルトリメトキシシランを添加せず、その他
の操作を全く同様にして無処理ベントナイトを調製し
た。両粉砕物の粒度分布を乾式ふるい試験で測定した結
果は表１のとおり、ほぼ同じ程度の粒度分布であった。
【００１４】
【表１】
【００１５】次に本発明品および比較ベントナイトの継
粉の生成状況を次のようにして試験した。１リットルの
ビーカーに水道水（導電率 １３３μＳ／ｃｍ、ｐＨ
７．２）６００ミリリットルを入れ、試料ベントナイト
４２グラムを加え、直ちにファンタービン６枚羽根付Ｄ
ＣスターラーＤＳ−２Ｒ型攪拌機を用いて毎分５００回
転で５分間攪拌した。攪拌を中止し、分散液の液面上に
浮く継粉の発生状況を観察した。結果を表２に示す。本
発明品Ｉは継粉の生成が極めて少なく、継粉内部への水
の浸透も速いことが判る。
粉の生成状況を次のようにして試験した。１リットルの
ビーカーに水道水（導電率 １３３μＳ／ｃｍ、ｐＨ
７．２）６００ミリリットルを入れ、試料ベントナイト
４２グラムを加え、直ちにファンタービン６枚羽根付Ｄ
ＣスターラーＤＳ−２Ｒ型攪拌機を用いて毎分５００回
転で５分間攪拌した。攪拌を中止し、分散液の液面上に
浮く継粉の発生状況を観察した。結果を表２に示す。本
発明品Ｉは継粉の生成が極めて少なく、継粉内部への水
の浸透も速いことが判る。
【００１６】
【表２】
【００１７】さらに攪拌を続けた結果、本発明品Ｉは最
初から１０分間の攪拌で継粉が完全に消失した。一方、
無処理ベントナイトの継粉が完全に消失するのに合計３
０分間の攪拌を必要とした。両分散液について、粘性お
よび不透水性を比較した結果を表３に示す。粘性の測定
は、米国石油協会規定に合致するフアンＶＧ回転粘度計
を用い、不透水性の測定は同規定の定圧濾過試験器を用
い濾過性を測定した。
初から１０分間の攪拌で継粉が完全に消失した。一方、
無処理ベントナイトの継粉が完全に消失するのに合計３
０分間の攪拌を必要とした。両分散液について、粘性お
よび不透水性を比較した結果を表３に示す。粘性の測定
は、米国石油協会規定に合致するフアンＶＧ回転粘度計
を用い、不透水性の測定は同規定の定圧濾過試験器を用
い濾過性を測定した。
【００１８】
【表３】
【００１９】表３から明らかなとおり、本発明品Ｉは無
処理ベントナイトの粘性および不透水性と同等以上の性
質を示した。
処理ベントナイトの粘性および不透水性と同等以上の性
質を示した。
【００２０】実施例２ 上記実施例１と同様にして各種アルキル置換シラン化合
物で処理した本発明品を調製し、それらの分散試験を行
った結果は表４に示すとおりで、本発明品は優れた易分
散性と粘性および不透水性を示した。
物で処理した本発明品を調製し、それらの分散試験を行
った結果は表４に示すとおりで、本発明品は優れた易分
散性と粘性および不透水性を示した。
【００２１】
【表４】
【００２２】実施例３ アイリッヒミキサーＲＶ０２型にスーパークレイ印ベン
トナイト（（株）豊順洋行製品、米国ワイオミング州グ
レイブル産ベントナイトをローラーミルで粉砕した製
品）３０００グラムを仕込み、メチルトリメトキシシラ
ンを表５に従った割合で加えて、毎分９００回転で５分
間混合して仕上げた。次に実施例１と同様にして分散時
の継粉の生成状況を観察した結果を表６に示す。
トナイト（（株）豊順洋行製品、米国ワイオミング州グ
レイブル産ベントナイトをローラーミルで粉砕した製
品）３０００グラムを仕込み、メチルトリメトキシシラ
ンを表５に従った割合で加えて、毎分９００回転で５分
間混合して仕上げた。次に実施例１と同様にして分散時
の継粉の生成状況を観察した結果を表６に示す。
【００２３】
【表５】
【００２４】
【表６】
【００２５】表６の結果からメチルトリメトキシシラン
を０．０５％添加したＳＣ−１は無添加のＳＣ−０より
も継粉の生成は著しく少なくなっているものの更に添加
量を０．１％以上では一層少なくなり本発明品として満
足な易分散性を示した。無処理品としてＳＣ−０および
本発明品としてＳＣ−２およびＳＣ−３の泥水性質を米
国石油協会規定のベントナイト試験方法に準じて評価し
た結果は表７の通りであり、本発明品の粘性および不透
水性は満足すべきものであった。
を０．０５％添加したＳＣ−１は無添加のＳＣ−０より
も継粉の生成は著しく少なくなっているものの更に添加
量を０．１％以上では一層少なくなり本発明品として満
足な易分散性を示した。無処理品としてＳＣ−０および
本発明品としてＳＣ−２およびＳＣ−３の泥水性質を米
国石油協会規定のベントナイト試験方法に準じて評価し
た結果は表７の通りであり、本発明品の粘性および不透
水性は満足すべきものであった。
【００２６】
【表７】
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので以下に記載されるような効果を有する。ベン
トナイトの粉末粒子表面にアルキル置換シラン化合物を
存在させることにより、ベントナイト粉末が水に投入さ
れた初期段階で、アルキルシリル基による強い撥水性に
よってベントナイト粉末の集合団塊が、その表面で水を
吸収して膨潤し不透水性の連続したゲル皮膜を形成する
のを妨害し、その結果、継粉の形成と成長が抑制され、
かつ、ベントナイト粉末の集合団塊内部の空気と外部の
水との置換が速やかに行われて全体が膨潤すると共に、
浮力の無くなった小さな継粉は攪拌乱流によって水中を
十分に運動して急速に痩せてゆき速やかに均一な分散液
となる。本発明によって達成された易分散性ベントナイ
トは、ベントナイト本来の粘性および不透水性を保持し
ており、したがって本発明品は、地盤掘削工事に供する
安定液や泥水を調製するベントナイトの分散工程の作業
を著しく軽減する効果を有する。
ているので以下に記載されるような効果を有する。ベン
トナイトの粉末粒子表面にアルキル置換シラン化合物を
存在させることにより、ベントナイト粉末が水に投入さ
れた初期段階で、アルキルシリル基による強い撥水性に
よってベントナイト粉末の集合団塊が、その表面で水を
吸収して膨潤し不透水性の連続したゲル皮膜を形成する
のを妨害し、その結果、継粉の形成と成長が抑制され、
かつ、ベントナイト粉末の集合団塊内部の空気と外部の
水との置換が速やかに行われて全体が膨潤すると共に、
浮力の無くなった小さな継粉は攪拌乱流によって水中を
十分に運動して急速に痩せてゆき速やかに均一な分散液
となる。本発明によって達成された易分散性ベントナイ
トは、ベントナイト本来の粘性および不透水性を保持し
ており、したがって本発明品は、地盤掘削工事に供する
安定液や泥水を調製するベントナイトの分散工程の作業
を著しく軽減する効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (7)
- 【請求項１】 一般式、Ｒa ＳｉＸb 、〔ここにＲは
炭素数１ないし１８よりなるアルキル基、Ｘはメトキシ
基、エトキシ基またはハロゲン、ａ、ｂはそれぞれ１な
いし３でかつ（ａ＋ｂ）は４である〕で表わされるアル
キル置換シラン化合物の１種または２種以上を、ベント
ナイトに対して１％を越えない割合で添加し表面処理し
たことを特徴とする易分散性ベントナイト。 - 【請求項２】 アルキル置換シラン化合物がメチルト
リメトキシシランである請求項１記載の易分散性ベント
ナイト。 - 【請求項３】 アルキル置換シラン化合物がトリメチ
ルクロロシランである請求項１記載の易分散性ベントナ
イト。 - 【請求項４】 アルキル置換シラン化合物がトリメチ
ルメトキシシランである請求項１記載の易分散性ベント
ナイト。 - 【請求項５】 アルキル置換シラン化合物がヘキシル
トリメトキシシランである請求項１記載の易分散性ベン
トナイト。 - 【請求項６】 アルキル置換シラン化合物がドデシル
トリエトキシシランである請求項１記載の易分散性ベン
トナイト。 - 【請求項７】 アルキル置換シラン化合物がオクタデ
シルトリエトキシシランである請求項１記載の易分散性
ベントナイト。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7034692A JPH08208218A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 易分散性ベントナイト |
| US08/425,534 US5491248A (en) | 1995-02-01 | 1995-04-20 | Readily dispersible bentonite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7034692A JPH08208218A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 易分散性ベントナイト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08208218A true JPH08208218A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=12421438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7034692A Pending JPH08208218A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 易分散性ベントナイト |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5491248A (ja) |
| JP (1) | JPH08208218A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008290923A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Kurosaki Hakudo Kogyo Kk | 水分散性強化型改質ベントナイト及びその製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU733785B2 (en) * | 1996-05-08 | 2001-05-24 | Robert John Milland | Method and apparatus for decoding a video signal |
| WO2012057325A1 (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | 横浜ゴム株式会社 | 光電変換素子用電解質ならびにその電解質を用いた光電変換素子および色素増感太陽電池 |
| US8852332B2 (en) * | 2012-07-26 | 2014-10-07 | Js3D Technology Company Limited | Synthetic modifier for hot asphaltic mixes for road paving and method of making same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247918A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 照光式操作キートップの製造方法 |
| JPH05254823A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-10-05 | Houjiyun Kogyo Kk | 変性ベントナイト |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5110501A (en) * | 1980-10-03 | 1992-05-05 | Southern Clay Products, Inc. | Process for manufacturing organoclays having enhanced gelling properties |
| US4528038A (en) * | 1984-06-28 | 1985-07-09 | General Electric Company | Organoaluminosiloxane coating compositions and coated substrate |
-
1995
- 1995-02-01 JP JP7034692A patent/JPH08208218A/ja active Pending
- 1995-04-20 US US08/425,534 patent/US5491248A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247918A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 照光式操作キートップの製造方法 |
| JPH05254823A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-10-05 | Houjiyun Kogyo Kk | 変性ベントナイト |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008290923A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Kurosaki Hakudo Kogyo Kk | 水分散性強化型改質ベントナイト及びその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5491248A (en) | 1996-02-13 |
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