JPS63100929A - 有機溶液の濃化法 - 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】 本発明はゲル化用粘土に関し、特に普通はゲル化しない
粘土を、水性及び有機の液体系を濃厚にするためのゲル
化用粘土として用いることができるように処理する方法
に関する。

成る粘土鉱物製品はゲル化用粘土として知られている。

そのような粘土は、削孔用泥状物、液体動物用部、懸濁
肥料、アスファルト減量剤、油性鋳物砂結合剤等を稠密
にするのに用いられ、亦、石炭、油混合物を安定化する
のにも用いられる。

典型的なゲル化用粘土にはワイオミング（ｉｙｏｍｉｎ
ａ　）ベントナイト、アクパルガイド、セビオライト及
びヘクトライトがある。これらのゲル化用粘土は、規定
された量の粘土を水の中に撹拌して入れることにより、
水を濃化するのに用いることができる。達成される濃化
の程度は、用いられた粘土の聞及び撹拌剪断によって系
に加えられた仕事口の直接の関数である。同じ之等の粘
土を、液体中へ撹拌して入れる前に、成る有機表面活性
剤で前処理することにより、或は表面活性剤と同時に液
体に粘土を添加し、その場で粘土と表面活性剤との相互
作用を達成することにより、有機液体を温厚にするのに
用いることができる。

上記粘土の中で、ワイオミング　ベントナイト及びヘク
トライトが水を吸収して膨潤し、濃化効果を達成するこ
とができる板状粘土である。膨潤は之等の粘土鉱物の固
有の性質である。なぜなら隣接した板状結晶間の陽イオ
ンがそれらに水を取り込ませるような型（例えばＮＡ”
　）のものになっているからである。水のイオン含有量
が大きい時、それらは水を吸収せず、従って塩含有溶液
に対してｔま濃化剤にはならない。

アクパルガイド、セビオライト及びベリゴルスカイト（
ｐａｌＶ！１ｌｏｒｓｋｉｔｅ）は、単にそれらを水中
に撹拌しながら入れるだけで水を濃化することができる
針状粘土鉱物である。之等の鉱物では個々の針状結晶が
分離し、拡がったゲル構造として相互作用し、連続的な
水の相を濃化することにより、濃化が達成される。之等
の鉱物群は、その粘土を増大する仕方に起因して、イオ
ン濃度の高い水溶液、例えば飽和ＮａＣ１、石膏、Ｍｑ
ＳＯ４等々を含む水溶液を効果的に濃化し、之等の鉱物
による汚染が認められる場合は一般に商業的に用いられ
ている。

２等粘土鉱物は全て、メルク（Ｈｅｒｃｋ　）社から商
標名カルボン（Ｃａｌｇｏｎ）として販売されている六
メタ燐酸ナトリウム、ＴＳＰＰ　（ピロ燐酸四ナトリウ
ム）及び成る！ｆ４１３！ガラスの如き化学分散剤と共
に水中に予かしめ分散させることができ、その分散剤に
対する中和剤（Ｃａ＋＋、ＡＩ”＋“或は他の多価陽イ
オンを含む）を添加するか、又は二重層を壊すのに充分
なイオン物質を添加することにより、濃化剤として粘土
を再凝集するのに用いることができる。ワイオミング　
ベントナイトの如き板状ゲル化性物質で濃化された水系
は、高濃度のイオン性物質或は低濃度の多価陽イオンを
添加した時、不安定になる傾向がある。再凝集化された
針状粘土で濃化された水系は、同じ液体が乾燥（未分散
）粘土添加物で濃化された場合よりも一層安定である傾
向があるのみならず、一層大ぎなゲル化効率を示す。

ジョーシア州オクロツクニー（０ｃｈｌｏｃｋｎｅｃ）
の地域に産する成るモンモリロナイト型粘土は、はとん
ど水を濃化又はゲル化する能力を示さないので、非ｒ＆
３潤性粘土として分類されている。之は、それら板状結
晶間に存在している成る種のイオン＋３ （ＡＩ　　及びいくらかのＣａ＋２）が自然的に水を吸
収したり膨潤したりするのを妨げる結果による。

実際、之等の粘土は高剪ｌ！７′ｉ攪拌を用いても水を
ゲル化しない。それらの粘土は商業的に採掘されており
、熱的及び機械的に処理して、油及びグリース吸収剤、
ベットの敷きわら、農業用化学的担体等々として販売さ
れている粒状吸収剤をつくっている。

本発明によれば、モンモリロナイト （ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ　）型粘土はゲル化
特性をそれらに賦与するように処理できることが発見さ
れた。

粘土を水性系に対するゲル化剤として適切なものにする
ために、粘土を遊離水分１０〜１５％迄乾燥し、粉砕し
て本質的に１００％が４５ミクロンより細かくなるよう
にする。乾燥・粉砕した粘土を化学的分散剤で水中に分
散し、然る後その混合物を分散剤の分散能力を中和する
種類の凝集剤と共に、ゲル化しようとする系に添加する
。意外なことに、この種の予かしめ分散させたモンモリ
ロナイト粘土でゲル化したイオン含有の高い水性系は、
良好な安定性を示す。同じ乾燥・粉砕した粘土は、適当
な表面活性剤と共に液体へ撹拌しながら入れた場合、有
機液体のゲル化剤として用いることもできる。

本発明を実１Ａするのに今迄行われてきた試験は、アル
ミニウム及Ｖカルシウム　モンモリロナイト粘土を用い
ている。アルミニウム　モンモリロナイト粘土はジョー
シア州オクロクニーからのものであった。表１にアルミ
ニウム　モンモリロナイト粘土の典型的な化学的分析値
が記載しである。

表に列挙した成分は酸化物の％として表わされているが
、それら成分は実際には複雑なアルミノ珪酸塩として粘
土中に存在している。表１に示した％は揮発性Ｍ雑成分
に基いている（１２００下）。

表　　工 成　　分　　　　　　　　　　　　　　　　　％Ｓ　ｉ
　Ｏ２トＬＴ（７）Ｓ　ｉ　　　　　　ｆ３９．４９Ｆ
ｅ２０３としてのＦ　ｅ　　　　　　７．９４ＡＩ２０
３としてのＡ　Ｉ　　　　　１６．６５Ｔｆ０２として
のＴｉ　　　　　　　０１５６ＣａＯとしてのＱａ　　
　　　　　　Ｏ，０４ＭＱＯとしてのＭＯ１，７８ Ｎａ２０としてのＮａ　　　　　　　Ｏ，１５に２ｏと
シｒ１７）Ｋ　　　　　　　　　Ｏ，０６ｃｏ２として
の０　　　　　　　　０．１５ＳＯ２としての８　　　
　　　　　２．６３Ｐ２０５としてのｐ　　　　　　　
　ｏ、　ｓｓ石油留分（ナフサ、鉱油、潤滑油）、アル
キッド樹脂、アルコール、ポリエーテル、その他多くの
ものの如き有機液体のためのゲル化剤として呼種の無薇
物が良い間用いられてきた。鉱物ゲル化剤には、エーテ
ル化疎水性無定形シリカ［エステルシル（Ｅｓｔｅｒｓ
ｉｌ）　］　、無定形シリカエアロゲル及び陽イオン性
表面活性剤で処理したフユームド（ｆｕｍｅｄ　）シリ
カ、アミン塩又は第四級窒素化合物で処理したワイオミ
ングベントナイト粘土［ベントン（ＢｅｎｔＯｎＯ’）
　］　、第四級窒素化合物で反応させたヘクトライト粘
土及びイミダゾリン又はアルカノールアミドで処理した
コロイド状アクパルガイドが含まれる。粘土／表面活性
剤の組み合せでゲル化した油は、一般に多くのものがあ
り、得られるゲルはチクソトロピー性で、擬可塑性であ
り、良好なゲル強度を示し、非常に耐熱性である。

熱抵抗は高温グリースのような用途では非常に重要であ
る。最近アタパルガイド・表面活性剤ゲル化部のための
新しい用途が考えられてきている。

それらは石炭／油混合物（Ｃ／　ＯＭ　）で、石炭粒子
を懸濁させるために油相のゲル化剤としてアタパルガイ
ド粘土／表面活性剤と一緒に、約５０％の微粉石炭を燃
料油中に分散させたものからなる。

本発明は亦、適切にｗ４１されたアルミニウムモンモリ
ロナイト粘土はこの用途及び他の有機液体ゲル化用に、
表面活性化剤と共に用いて優れた結果を得ることができ
るという発見にも基いている。次の実施例はその発明を
例示するものである。

実施例１ オクロクニー　アルミニウム　センモリ０ナイト鉱床か
らの粗製粘土を、１００％が６メツシユより細かくなる
ように粉砕し、遊離水分が１２％になる迄１０５下で乾
燥し、ハンマーミルで約１００％から３２５メツシユ（
４５ミクロン）を通るように粉砕した。粉末粘土の最終
Ｔｉ離水分は１０．５％であった。このようにして調製
されたモンモリロナイト粘土を、アミン（Ａｍｉｎｅ　
）　Ｔ（アミノエチルエタノールアミン及びトール油脂
肪酸のイミダゾリン）１８０下で溶解し、粘土を二枚羽
根スターリング　マルチミキサーで混合しながら添加し
、粘土がゲル化する迄混合を続けることにより、＃６Ｍ
料油中油中ゲル化性について調べた。三つのモンモリロ
ナイト粘土試料及びアタパルガイド粘土対照についての
配合及び評価結果を表Ｈに示す。

アミンＴは次の構造を有する： ２Ｈ４０Ｈ （Ｒはトール油脂肪酸からの残塁である）０　へ　　　
　Ｏｏ　　　　ｏ　ＯＱ ｏの　０００寸 ゞ　ｔ”＋　　　　ｃｏｃｃ）　　　　“　＜１０　　
　　≦トーｅ１３　＋＋　υ ン 実施例２ モンモリロナイト粘土を実施例１の如く処理した。粘土
を表■に列挙した添加順序で、実施例１に記載したよう
に表面活性剤としてアミンＴを用い、＃６燃料油中で予
めゲル化した。次に８０％〜２００メツシュに粉砕した
瀝青炭５０％を、更に撹拌しながら添加した。試みた配
合及び評価結果を表■に示ず。表■中試料Ａ及びＢは、
アミンＴ（１０％）の溶液を含んでいたことが分る。余
分の水は処理及び保存中に失われた。試料Ｃを希釈して
ないアミンＴで処理した。最良の結果は試料ｃ”ｃ−ｍ
られた。二番目によいものは試ＦＩＡで、試料Ｂは、も
し２週間内の処理を用いれば成功である。

５１　　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＴｈ結論と
して、本発明は、非ゲル化性モンモナイト粘土は一般に
非ゲル化性であるとしてられているためゲル化剤として
用いることはないという従来もたれていた考えは誤りで
あいう発見に基いている。ここに記述した水元従い、そ
のような粘土を特別に処理及び配合ことにより、それら
の粘土を有機液体系をゲするのに適したものにすること
ができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）普通はゲル化しない粘土を用いて有機液体を濃厚
   にする方法において、アルミニウム又はカルシウムモン
   モリロナイト粘土を遊離水分１０〜１５％迄乾燥し、粘
   土を少なくとも１００％約４５ミクロンより細かくなる
   ように粉砕し、該粘土を、第四級アンモニウム化合物、
   アミン塩、イミダゾリン、アルカノールアミド及び脂肪
   酸のアミン塩からなる群から選択された表面活性剤と共
   に有機液体に添加し、得られた生成物を粘土がゲル化す
   る迄撹拌する諸工程からなる有機液体濃化法。
2. （２）表面活性剤がアミンＴである前記第１項に記載の
   方法。
3. （３）粉砕石炭を生成物中へ撹拌して入れる前記第１項
   に記載の方法。