JPH0641370B2 - オルガノクレー - Google Patents

オルガノクレー

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JPH0641370B2
JPH0641370B2 JP60090769A JP9076985A JPH0641370B2 JP H0641370 B2 JPH0641370 B2 JP H0641370B2 JP 60090769 A JP60090769 A JP 60090769A JP 9076985 A JP9076985 A JP 9076985A JP H0641370 B2 JPH0641370 B2 JP H0641370B2
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    • C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/44—Products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds, e.g. organoclay material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/04—Thixotropic paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオルガノクレー（organo−clay）の製造方法お
よび前記方法の生成物に関する。
オルガノクレーは一般にスメクタイト群の粘土鉱物、例
えばベントナイト、モンモリロナイト、ヘクトライト、
サポナイトなど、から天然粘土鉱物中に生ずる無機交換
性陽イオン、一般にアルカリまたはアルカリ土類金属陽
イオンを、少くとも１個のそれぞれ陽イオン交換粘土の
表面を疎水性にするに足る炭素原子を有する炭化水素基
を含む有機陽イオンにより置換することにより得られる
親有機性陽イオン変性した粘土である。
オルガノクレーは、例えば潤滑グリース、油基掘削泥
水、ペイント、ワニス、エナメルおよび印刷インキのよ
うな有機媒質中のチキソトロピー剤として非常に有用で
あることが認められた。しかし、オルガノクレーは一般
に有機媒質中に分散して有機媒質の濃厚化または粘度の
増加に必要な均一なゲル構造を形成するのが困難であ
る。分散助剤として極性有機物質例えば低分子量アルコ
ールまたはケトンの使用、およびオルガノクレーの製造
に特に選んだ有機陽イオンの過剰の使用を含む種々の方
法が有機媒質中のオルガノクレーの分散性の改良に用い
られた。
本発明の目的は有機媒質中に低せん断のもとで容易に分
散し、追加の極性有機物質を用いないで均一なゲル構造
を形成できるオルガノクレーを提供することである。
本発明によれば、有機媒質中に容易に分散できるオルガ
ノクレーの製造方法であって、 (a)スメクタイト群の粘土の水性懸濁液と、スメクタイ
ト群粘土を親有機性にできる第四級アンモニウム化合物
とを混合し、 (b)段階(a)で形成された混合物を、混合物中の乾燥固体
毎kg当り少くとも１００KJのエネルギーを混合物中に散
逸するに足る時間高せん断で混合し、 (c)段階(b)の生成物を脱水する、 ことを含む方法が提供される。好ましくは段階(c)の脱
水生成物は乾燥し、粉砕される。
段階(a)における第四級アンモニウム化合物は、好まし
くは一般式： （式中、Ｒ１は１０〜２４個の炭素原子を有する飽和ま
たは不飽和のアルキル基であり、Ｒ２およびＲ３は同一
でも異なってもよく、それぞれ１〜２４個の炭素原子を
有する飽和または不飽和のアルキル基、あるいは７〜１
０個の炭素原子を有するアラルキル基であり、Ｒ４は１
〜６個の炭素原子を有するアルキル基または７〜１０個
の炭素原子を有するアラルキル基であり、ＸはOH、Ｃ
ｌ、Ｂｒ、Ｉ、NO2、CH3SO4またはCH3COOである）によ
り表わすことができるものである。そのような化合物の
例はベンジルメチルジアルキルクロリド、ジメチルジア
ルキルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルアルキ
ルアンモニウムクロリド、ベンジルトリアルキルアンモ
ニウムクロリドおよびメチルトリアルキルアンモニウム
クロリドであり、その１個またはより多くのアルキル基
は獣脂から得られ、１４〜２０個の炭素原子を有するが
しかし好ましくはＣ１８基が主である炭化水素基の混合
物である（獣脂中に含まれるそのような炭化水素基の混
合物の典型的な分析値はＣ１４２．０％、Ｃ１５０．５
％、Ｃ１６１９．０％、Ｃ１７１．５％、Ｃ１８６６．
０％およびＣ２０１．０％である）。炭化水素基は天然
獣脂のように部分不飽和であることができ、または獣脂
を適当な触媒の存在下に水素で処理した結果の実質上完
全に飽和されていることができる。
通常、スメクタイト群粘土の水性懸濁液と混合する前
に、第四級アンモニウム化合物を融解することが有利で
あると認められた。また融解第四級アンモニウム化合物
を、それをスメクタイト群粘土の水性懸濁液と混合する
前に、第四級アンモニウム化合物の融点より高い温度で
水と混合することが好ましい。この後者の手順に従うな
らば、第四級アンモニウム化合物と熱水とから形成した
混合物は、乾燥第四級アンモニウム化合物毎kg当り少く
とも１００KJのエネルギーを混合物中に散逸するに足る
時間高せん断で混合することが好ましい。
高せん断における混合は好ましくは懸濁液を、懸濁液が
少くとも２５０ポンド毎平方インチ（１．７Ｍｐａ）の
圧力下に高速度で薄い硬い表面間隙を薄膜形態で、縁沿
いに通す型のホモジナイザーに通すことにより行なわれ
る。適当なホモジナイザーは英国特許明細書第987,176
号（または米国特許明細書第3,039,703号および第3,16
2,379号）に記載される。そのようなホモジナイザーは
マントン−ガウリン社（Manton−Gaulin Company）に
より製造される。有利には、ホモジナイザーは少くとも
１５００ポンド毎平方インチ（１０．５MPa）の圧力で
運転される。混合物中に散逸されるエネルギーＥ、乾燥
固体毎kg当りKJ、の量は、 （式中、Ｐはマントン−ガウリンホモジナイザーに加え
た圧力、ＭＰａ、であり、ｎはマントン−ガウリンホモ
ジナイザーを通過するパスの数であり、ｗは水性混合物
１中の乾燥固体の重量、グラム、である） スメクタイト群粘土の水性懸濁液は好ましくは、しかし
必須ではなく、逆よりむしろ第四級アンモニウム化合物
に添加される。粘土の懸濁液は好ましくは乾燥粘土１０
０ｇ当り９５〜１４０ミリ当量の第四級アンモニウム陽
イオンが存在するような割合で第四級アンモニウム化合
物と混合される。乾燥粘土の単位重量当りの第四級アン
モニウム化合物の最適量は第四級アンモニウム化合物の
性質による。例えば第四級アンモニウム化合物がメチル
ベンジルジ水素化タロ−アンモニウムクロリドであると
き、用いる第四級アンモニウム化合物の量は好ましくは
乾燥粘土１００ｇ当り１００〜１１５ミリ当量の範囲内
にあり、第四級アンモニウム化合物がジメチルジ水素化
タロ−アンモニウムクロリドであるとき、その用いる量
は好ましくは乾燥粘土１００ｇ当り１２０〜１３０ミリ
当量の範囲内である。
本発明は次の実施例により例示される。
実施例１ オルガノクレーＡ、ＢおよびＣを次のように製造した： それぞれの場合に融解第四級アンモニウム化合物４２ｇ
を６５℃における水１中に注加することによりベンジ
ルメチルジ水素化タロ−アンモニウムクロリドの分散液
を調製した。次いで形成した懸濁液を次に示すように機
械作用にかけた： それぞれの場合に、粗ワイオミング（Wyoming）ナトリ
ウムベントナイトの試料をプランジャー中で十分な水と
混合して１０重量％の乾燥粘土および分散剤として乾燥
粘土の重量を基にして１重量％のピロリン酸四ナトリウ
ムを含む懸濁液を形成した。このように形成した解膠懸
濁液をNO.３００メッシュ英国標準ふるい（公称目開き
０．０５３mm）を通し、ふるい下フラクションを水で固
形分約６重量％に希釈し、２毎分の流量でノズル式分
離板遠心分離機（disk centrifuge）中で粒度分離させ
た。次いで微細フラクションを、６，０００psi（４
１．４ＭＰａ）の圧力でマントン−ガウリンホモジナイ
ザーに１回通した。
それぞれの場合に、上記のように調製した粘土スラリー
１kgを６５℃の温度でほぼ同じ温度における第四級アン
モニウム化合物の分散液に加え、形成した混合物を次に
示すように機械作用にかけた： それぞれの場合に、次いでオルガノクレーの懸濁液をブ
フナー漏斗で濾過し、熱水で洗浄し、通風炉中６０℃で
１６時間乾燥した。次いで乾燥生成物を紛砕して公称目
開き０．０８０mmのふるいに通した。
このように形成したオルガノクレーを次にアルキド光沢
ペイント配合物中の分散の容易さについて試験した。オ
ルガノクレーを除いて完成したペイント配合物中へ各オ
ルガノクレーを入れ直径４１mmのカウレス（Cowles）ブ
レードを用いて2,500rpmでかきまぜた。かきまぜ作業
中、小試料をへら上にとりヘグマン（Hegman）ゲージ上
に広げた。分散時間はヘグマンゲージ上の試料が可視固
体粒子を含まなくなるまでに要した時間とみなした。
それぞれ完全に混合したペイント組成物のより大きい試
料を２４時間放置し、次に２１℃における組成物の粘度
を、ブルックフィールド粘度計を用いてそれぞれ５０rp
m、５rpmおよび１rpmのスピンドル速度で測定した。
比較として、エヌエル、インダストリーズ社（ＮＬ In
dustries Inc.）により商品名「ＳＤＩ」で市販される
商業的に入手できる「スーパーディスパーシング（supe
r−dispersing）」オルガノクレーＤを同一アルキド光
沢ペイント組成物中へ入れてかきまぜて同様の試験を行
なった。
オルガノクレーＡ、ＢおよびＣの場合に、粘土を乾燥粘
土１００ｇ当り１１３ミリ当量の有機陽イオンがオルガ
ノクレー中に存在するような割合で第四級アンモニウム
化合物の分散液に加えた。
オルガノクレーＤの場合には乾燥粘土１００ｇ当り合計
１４５ミリ当量の有機イオン（陽イオンおよび陰イオ
ン）が存在した。
得られた結果は表Iに示される。
これらの結果は、第四級アンモニウム化合物を粘土懸濁
液と混合する前に水中で高せん断混合にかければ、また
次いでオルガノクレー懸濁液も高せん断混合にかけれ
ば、ペイント組成物中のオルガノクレーの分散の容易さ
が改良されることを示す。優秀な結果が高せん断混合を
上記型のホモジナイザー中で行なえば得られる。
註 アルキド光沢ペイント組成物は次のように調製した。初
めに下記成分を示した重量割合で混合した： 成 分 重量％ アルキド樹脂 ２０．０ ホワイトスピリット ８．２５ ナフテン酸カルシウム ０．９ 二酸化チタン ２９．８ メチルエチルケトキシム ０．２ 組成物の上記成分が完全に混合されると次の物質を次の
順序でかくはん下に加えた： 成 分 重量％ アルキド樹脂 ３３．０ ホワイトスピリット ６．２５ ナフテン酸鉛 ０．８ ナフテン酸コバルト ０．３ オルガノクレー ０．５ 合計 １００．０％ ナフテン酸カルシウム、鉛およびコバルトは乾燥剤であ
り、メチルエチルケトキシムは皮張り防止剤である。
実施例２ さらに、粘土の懸濁液を第四級アンモニウム化合物の懸
濁液に加えないで第四級アンモニウム化合物の懸濁液を
高温粘土懸濁液に６５℃で加えたことを除き、オルガノ
クレーＢに記載したと同じ方法でオルガノクレーＥを製
造した。オルガノクレーを実施例１に記載したと同様に
試験し、得られた結果は表IIに示される： 実施例３ さらに４つの、すべて本発明によるオルガノクレーＦ、
Ｇ、ＨおよびＩを実施例１中のオルガノクレーＡ、Ｂお
よびＣに対して記載した方法により製造したが、それぞ
れの場合に高せん断混合をマントン−ガウリンホモジナ
イザー中で行ない、混合を行なった条件は次に示すとお
りであった： それぞれの場合に、粘土懸濁液を第四級アンモニウム化
合物の懸濁液に、乾燥粘土１００ｇ当り１１６ミリ当量
の第四級アンモニウム陽イオンがオルガノクレー中に存
在するような割合で加えた。完成したオルガノクレーを
実施例１に記載したように分散の容易さおよび粘性化効
果について試験を行ない、得られた結果は表IIIに示さ
れる： これらの結果は、精砕したベントナイトの水性懸濁液を
第四級アンモニウム化合物の懸濁液に添加する前に高せ
ん断混合にかける必要がないこと、およびマントン−ガ
ウリンホモジナイザーにおける圧力および（または）パ
スの数を、懸濁液中に散逸されたエネルギーの量が１０
０KJ、kg-1より少くない条件で減らすことができること
を示す。
実施例４ さらに６つの、すべて本発明によるオルガノクレーＪ〜
Ｏを、それぞれの場合に粘土の懸濁液を第四級アンモニ
ウム化合物の分散液に乾燥粘土１００ｇ当りの第四級ア
ンモニウム陽イオンのミリ当量数について異なる値が得
られるような種々の割合で加えて実施例１中のオルガノ
クレーＡに記載した方法により製造した。完成したオル
ガノクレーは実施例１に記載した試験を行ない、得られ
た結果は表IVに示される： オルガノクレーを含まないことを除いて同一のアルキド
光沢ペイント組成物の粘土でもまた測定し、得られた結
果は５０rpmで８１０センチポアズ、５rpmで８４０セン
チポアズ、１rpmで７６０センチポアズであった。
これらの結果は乾燥粘土１００ｇ当りに存在する第四級
アンモニウム陽イオンのミリ当量数が１００〜１１５の
範囲内にあるとき分散の容易さが最大であること、しか
し高い粘度には１２０ミリ当量またはより多くの第四級
アンモニウム陽イオンが乾燥粘土１００ｇ当りに必要で
あることを示す。
実施例５ さらに本発明によるオルガノクレーＰを実施例１中のオ
ルガノクレーＡに記載した方法により、使用第四級アン
モニウム化合物がジメチルジ水素化タロ−アンモニウム
クロリドであり、粘土の懸濁液を第四級アンモニウム化
合物に乾燥粘土100ｇ当り１４７ミリ当量の第四級アン
モニウム陽イオンが存在するような割合で加えて製造し
た。完成したオルガノクレーを実施例１に記載した試験
にかけ、得られた結果は表Vに示される： オルガノクレーＰはオルガノクレーＡより分散が多少容
易でなかったが、しかし低せん断において非常に良好な
粘性化効果を与えたことが認められた。
実施例６ 実施例１において用いたものと同じ粗ワイオミングナト
リウムベントナイトの試料をプランジャー中で、乾燥粘
土１０重量％を含む懸濁液を形成するに足る水と混合し
た。形成された懸濁液をNo.３００メッシュ英国標準ふ
るいに通し、ふるい下フラクションを水で固形分約７〜
８重量％に希釈し、ノズル式分離板型遠心分離中で２
毎分の流量で粘度分離した。主に１ミクロンより小さい
相当球径を有する粒子からなる固体ベントナイト３．６
重量％を含む微細フラクションとして回収された懸濁液
を次にマントン−ガウリンホモジナイザーに４，０００
psi（２７．６ＭＰａ）の圧力で２回通した。この処理
中に懸濁液中に散逸されたエネルギーの量は１．５５４
KJ・kg-1であった。
次に示した２つの異なる手順ＸおよびＹにより精砕ベン
トナイトからオルガノクレーを製造した： 手順Ｘ（比較） ベントナイト懸濁液の一部を６５℃に加熱し、パドルミ
キサー中でかきまぜ、それにイソプロピルアルコール中
のベンジルメテルジ水素化タローアンモニウムクロリド
の所定量を６５℃で加えた。第四級アンモニウム化合物
をすべて加えた後、混合物をさらに３０分間かきまぜ、
次いで懸濁液を濾過した。濾過ケークを乾燥器中で６０
℃で１６時間乾燥し、乾燥ケークを研究室ふるい微粉砕
機中で、第１パスに公称目開き０．１２mmのふるいで、
第２パスに公称目開き０．０８mmのふるいで紛砕した。
手順Ｙ（本発明による） イソプロピルアルコール中のベンジルメチルジ水素化タ
ローアンモニウムクロリドの所定量を65℃で、65℃の水
１０００mlに加え、混合物をマントン−ガウリンホモジ
ナイザーに４，０００psi（２７．６ＭＰａ）の圧力で
２回通した。次いで精砕ベントナイト懸濁液５００ｇを
加え、生じた混合物をさらに２回マントン−ガウリンホ
モジナイザーに４，０００psi（２７．６ＭＰａ）で通
した。次いで生じた懸濁液を濾過し、オルガノクレーを
手順Ｘに記載したように乾燥して紛砕した。
異なる量の第四級アンモニウム化合物を含むオルガノク
レーを手順Ｘにより４つおよび手順Ｙにより４つ製造
し、第四級アンモニウム化合物の量は手順Ｘにより製造
した各オルガノクレーに対して手順Ｙにより製造した乾
燥ベントナイトの単位重量当り同量の第四級アンモニウ
ム化合物を含む相当するオルガノクレーがあるようにし
た。
それぞれオルガノクレーＱ１Ｘ、Ｑ１Ｙ、Ｑ２Ｘ、Ｑ２
Ｙ、Ｑ３Ｘ、Ｑ３Ｙ、Ｑ４ＸおよびＱ４Ｙとして示され
る粉砕したオルガノクレーの８試料をそれぞれ実施例１
に示した配合を有するアルキド光沢ペイント組成物中へ
混合した。各オルガノクレーはオルガノクレーを除いて
仕上げたペイント組成物中へ入れ実施例１に記載したカ
ウレスブレードを用いて１５分間２，５００rpmでかき
まぜた。この時間の終りに小試料をへら上にとり、ヘグ
マンゲージ上に広げた。ヘグマンゲージは有意割合で存
在した最大の固体粒子の大きさを示すことによりペイン
ト組成物中のオルガノクレーの分散程度の尺度を与え
た。粒子の大部分が小さくてヘグマンゲージ上に認めら
れない場合に粒子の大きさは「０μｍ」と見積り、「斑
点」または少数の残留可視粒子の数に対して数字を記録
した。
各完全に混合したペイント組成物の大きい試料を２４時
間放置し、組成物の粒度を２１℃でブルックフィールド
粘度計を使用しNo.２スピンドルを用いて１rpmで測定し
た。
得られた結果は表VIに示される。表VIはまたオルガノク
レーＱ１Ｙ、Ｑ２Ｙ、Ｑ３ＹおよびＱ４Ｙのそれぞれに
対して第四級化合物の懸濁液および第四級アンモニウム
化合物と精砕ベントナイトとの混合物中に散逸されたエ
ネルギーが乾燥固体毎kg当りキロジュールで示される。
同一の、しかしオルガノクレーを含まないアルキド光沢
ペイント組成物を前記と同様の試験にかけた。１５分間
混合した後ヘグマンゲージ上に広げた試料は存在する最
大粒子の大きさに対して０μｍ、および斑点の数に対し
て２の読みを与えた。２４時間放置した後１rpmにおけ
る粘度は１，０４０センチポアズであった。
これらの結果は、手順Ｙにより製造したオルガノクレー
が手順Ｘにより製造したオルガノクレーに比べてより容
易に有機媒質中に分散することを示し、また優れたゲル
化特性を示したことを示す。
実施例７ 一連のオルガノクレーＲ１〜Ｒ７を実施例６、手順Ｙに
記載した手順を用いて、精砕ベントナイトの懸濁液をマ
ントン−ガウリンホモジナイザーに４，０００psi（２
７．６MPa）の圧で１回だけ通して製造し、懸濁液中に
散逸したエネルギーの量は７７７KJ・kg-1であった。一
連の各オルガノクレーに対して第四級アンモニウム化合
物の懸濁液の処理および第四級アンモニウム化合物とベ
ントナイトの混合物の懸濁液の処理に異なる圧力をマン
トン−ガウリンホモジナイザー中に用い、工程２つの段
階に用いた圧力は各オルガノクレーに対し同じであっ
た。第四級アンモニウム化合物の量は乾燥ベントナイト
１００ｇに対し１１５ミリ当量のベンジルメチルジ水素
化タローアンモニウムクロリドに相当した。
第２連のオルガノクレーＳ１〜Ｓ８を上記のように製造
したが、第四級アンモニウム化合物はジメチルジ水素化
タローであり、用いた量は乾燥ベントナイト１００ｇ当
り１２５ミリ当量に相当した。
次に粉砕したオルガノクレーを、実施例１に示した配合
を有するアルキド光沢ペイント組成物に入れカウレスブ
レードを用いて２，５００rpmで１５分間かきまぜた。
この時間の終りに小試料をへら上にとりヘグマンゲージ
上に広げた。各オルガノクレーに対して有意な割合で存
在する最大粒子の大きさ、または斑点の数について数字
を記録した。
得られた結果は表VIIに示される。
これらの結果は、第四級アンモニウム化合物がベンジル
メチルジ水素化タローであるとき（Ｒ１〜Ｒ７）、オル
ガノクレーの懸濁液中に乾燥オルガノクレー毎kg当り約
１０KJのエネルギーが散逸されたときに１５分内にオル
ガノクレーが完全に分散するが、第四級アンモニウム化
合物がベンジルメチルジ水素化タローであるとき（Ｓ１
〜Ｓ８）乾燥オルガノクレー毎kg当り約２，５００KJの
エネルギーが同様の効果の達成に必要であることを示
す。
実施例８ オルガノクレーの試料を次の方法により製造した： それぞれの場合に、粗ワイオミングナトリウムベントナ
イトをブランジャー中で乾燥粘土１０重量％を含む懸濁
液を形成するに足る水と混合することによりベントナイ
トの水性懸濁液を製造した。形成された懸濁液はNo.３
００メッシュ英国標準ふるい（公称目開き０．０５３m
m）に通し、ふるい下フラクションを水で固形分約６重
量％に希釈し、ノズル式分離板型遠心分離中で１毎分
の流速で粒度分離した。微細フラクションを次にマント
ン−ガウリンホモジナイザーに４，０００psi（２７．
６YPa）の圧力で通した。
第四級アンモニウム化合物はベンジルジ（水素化タロ
ー）アンモニウムクロリド（２Ｍ２ＨＴ）またはメチル
ベンジルジ（水素化タロー）アンモニウムクロリド（Ｍ
Ｂ２ＨＴ）であり、次の２つの方法ＡおよびＢの１つに
よりベントナイトの水性懸濁液と混合した。
方法Ａ 水性懸濁液中の乾燥ベントナイト重量百分率、第四級ア
ンモニウム化合物の分子量およびその市場で入手できる
形態のイソプロピルアルコールとの混合物中の濃度を考
慮してベントナイト上に第四級アンモニウム化合物の所
定荷重を与えるのに必要な計算量の第四級アンモニウム
化合物を融解し、６５℃の水１中へ注加し、生じた混
合物をシルバーソンシュラウド羽根ミキサーにより５分
間かきまぜた。
生じた乳濁液を一夜冷却し、次いで乳濁液に前記のよう
に製造したベントナイト粘土の懸濁液１kgを２０℃また
は６５℃の温度で加えた。手順Ｂ 計算量の第四級アンモニウム化合物を融解して冷イソプ
ピルアルコール１５０ｇ中へ注ぎ、生じた溶液を冷却し
た。次いでその溶液に前記のように製造したベントナイ
ト粘土の懸濁液１kgを２０℃または６５℃の温度で加え
た。
方法Ａおよび方法Ｂにより製造したオルガノクレーを、
第四級アンモニウム化合物がＭＢ２ＨＴであるときマン
トン−ガウリンホモジナイザーに４，０００psi（２
７．６MPa）の圧力で１回、第四級アンモニウム化合物
が２Ｍ２ＨＴであるときマントン−ガウリンホモジナイ
ザーに４，０００psi（２７．６MPa）の同じ圧力で２回
通すことにより機械作用をうけさせた。それぞれの場
合、次にオルガノクレーの懸濁液をブフナー漏斗で濾過
し、熱水で洗浄して通風炉中６０℃で１６時間乾燥し
た。次いで乾燥生成物を紛砕し、公称目開き０．０８０
mmのふるいに通した。
さらに方法ＡおよびＢにそれぞれ一致する方法Ｃおよび
Ｄによりオルガノクレー試料を、最終混合物をマントン
−ガウリンホモジナイザー中で機械作用にかけず、その
代りにパドルミキサーにより３０分間穏やかに混合して
製造した。
各オルガノクレー試料を下記配合により製造したペイン
ト組成物中へ混合した。初めに次の成分を所定量割合で
混合した： ペイント組成物 重量％ アルキド樹脂 ２０．０ ホワイトスピリット ８．２５ ナフテン酸カルシウム ０．９ 二酸化チタン ２９．８ メチル化ケトキシム ０．２ 組成物の上記成分が十分混合された後、下記物質を次の
順序でかくはん下に添加した： 成 分 重量％ アルキド樹脂 ３３．０ ホワイトスピリット ６．２５ ナフテン酸鉛 ０．８ ナフテン酸コバルト ０．３ オルガノクレー ０．５ 合 計 １００．０％ ナフテン酸カルシウム、鉛およびコバルトは乾燥剤であ
り、メチルエチルケトキシムは皮張り防止剤である。
各オルガノクレーは、上記配合を有するペイント組成物
中に入れ、直径４１mmのカウレスブレードを用いて２，
５００rpmの速度で１５分間かきまぜた。この時間の終
りにペイントの小試料をへら上にとりヘグマンゲージ上
に広げた。ヘグマンゲージは有意割合で存在した最大固
体粒子の大きさを示すことによりペイント組成物中のオ
ルガノクレーの分散程度の尺度を与える。
オルガノクレーを加えそれぞれ完全に混合したペイント
組成物の大試料を２４時間放置し、組成物の粘度を２１
℃でNo.２スピンドルを装備したブルックフィールド粘
度計を用いて、それぞれ１、５および５０rpmの速度で
測定した。
対照としてオルガノクレーを欠くペイント組成物もまた
最大固体粒子の大きさおよび２１℃で１、５および５０
rpmの速度における粘度について試験した。
得られた結果は表VIIIに示される。
これらの結果は、粘土の懸濁液を第四級アンモニウム化
合物の水性懸濁液と混合する方法Ａが粘土と第四級アン
モニウム化合物との混合を６５℃で行なうとＭＢ２ＨＴ
および２Ｍ２ＨＴで良好なオルガノクレーを与えること
を示す。２０℃の混合温度で２Ｍ２ＨＴで形成されたオ
ルガノクレーはペイント組成物中に十分に容易に分散し
ないが、しかしＭＢ２ＨＴで形成されたオルガノクレー
は一定条件のもとで許容できる容易な分散性を示す。そ
れぞれの場合に、粘土と第四級アンモニウム化合物との
混合物をマントン−ガウリンホモジナイザー中で高せん
断混合にかけることが必要であり、また粘土の懸濁液を
イソプロピルアルコール中の第四級アンモニウム化合物
の溶液と混合する方法Ｂは２０℃の混合温度でＭＢ２Ｈ
Ｔおよび２Ｍ２ＨＴともに易分散性のオルガノクレーを
与える。しかし、マントン−ガウリンホモジナイザー中
の高せん断混合がないと（方法Ｄ）、易分散性オルガノ
クレーは６５℃または２０℃のどちらも、どの第四級ア
ンモニウム化合物でも形成されなかった。
実施例９ ベントナイト粘土の水性懸濁液の試料１kgを、同様のワ
イオミングナトリウムベントナイトから実施例８に記載
したと同様の工程を用いて調製した。
次いで下記の方法を用いてオルガノクレーをベントナイ
ト懸濁液の各試料から製造した： 方法Ｅ 水性懸濁液中の乾燥ベントナイトの重量百分率、第四級
アンモニウム化合物の分子量およびその市場で入手でき
る形態のイソプロピルアルコールとの混合物中の濃度を
考慮してベントナイト上に第四級アンモニウム化合物の
所定荷重を与えるのに必要な計算量の第四級アンモニウ
ム化合物を融解し、６５℃のベントナイトの水性懸濁液
１kgに注加した。生じた混合物を次に第四級アンモニウ
ム化合物がＭＢ２ＨＴであるとき４，０００psi（２
７．６MPa）の圧力でマントン−ガウリンホモジナイザ
ーに１回、または第四級アンモニウム化合物が２Ｍ２Ｈ
Ｔであるとき同じ４，０００psi（２７．６MPa）の圧力
でマントン−ガウリンホモジナイザーに２回通した。次
いでオルガノクレーの懸濁液をブフナー漏斗で濾過し、
熱水で洗浄した通風炉中で６０℃で１６時間乾燥した。
次に乾燥生成物を粉砕し、公称目開き０．０８０mmのふ
るいに通した。
各オルガノクレー試料を実施例８に記載したと正確に同
様のアルキド光沢ペイント配合物に混合した。カウレス
ブレードで１５分間かきまぜた後、各ペイント試料を有
意割合で存在する最大固体粒子の大きさについて試験し
た。次いでより大きい試料を実施例８に記載したように
粘土について試験した。
得られた結果は表IXに示される。
これらの結果は、第四級アンモニウム化合物をベントナ
イト懸濁液と混合する前に水で希釈する必要がないこと
を示す。ペイント中で良好な分散性および粘性化特性を
示すオルガノクレーを、融解第四級アンモニウム化合物
とベントナイト懸濁液との混合により形成することがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭57−35731（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4371626（ＵＳ，Ａ) 米国特許4469639（ＵＳ，Ａ)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】有機媒質中に容易に分散できるオルガノク
    レーの製造方法であって、 (a)スメクタイト粘土の水性懸濁液とスメクタイト粘土
    を親有機性にすることができる第四級アンモニウム化合
    物とを混合し、 (b)段階(a)で形成された混合物を、混合物中の乾燥固体
    毎kg当り少くとも１００KJのエネルギーを混合物中に散
    逸するに足る時間高せん断混合し、 (c)段階(b)の生成物を脱水する、 ことを含む方法。
  2. 【請求項２】段階(c)の脱水した生成物を乾燥し、粉砕
    する、特許請求の範囲第(1)項記載の方法。
  3. 【請求項３】スメクタイト粘土の水性懸濁液と第四級ア
    ンモニウム化合物とを混合する前に、第四級アンモニウ
    ム化合物を融解し、次いで第四級アンモニウム化合物の
    融点より高い温度の熱水と混合する、特許請求の範囲第
    (1)項または第(2)項記載の方法。
  4. 【請求項４】融解第四級アンモニウム化合物と熱水との
    混合物を、それをスメクタイト粘土の水性懸濁液と混合
    する前に混合物中に乾燥第四級アンモニウム化合物毎kg
    当り少くとも１００KJのエネルギーを散逸するに足る時
    間高せん断混合する、特許請求の範囲第(3)項記載の方
    法。
  5. 【請求項５】第四級アンモニウム化合物が一般式： （式中、Ｒ１は１０〜２４個の炭素原子を有する飽和ま
    たは不飽和のアルキル基であり、Ｒ２およびＲ３は同一
    でも異なってもよく、それぞれ１〜２４個の炭素原子を
    有する飽和または不飽和のアルキル基、あるいは７〜１
    ０個の炭素原子を有するアラルキル基であり、Ｒ４は１
    〜６個の炭素原子を有するアルキル基または７〜１０個
    の炭素原子を有するアラルキル基であり、ＸはOH、Ｃ
    ｌ、Ｂｒ、Ｉ、NO2、CH3SO4またはCH3COOである） により表わすことができる、特許請求の範囲第(1)項〜
    第(4)項のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】第四級アンモニウム化合物がベンジルメチ
    ルジアルキルアンモニウムクロリド、ジメチルジアルキ
    ルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルアルキルア
    ンモニウムクロリド、ベンジルトリアルキルアンモニウ
    ムクロリドまたはメチルトリアルキルアンモニウムクロ
    リドであり、その１個またはより多くのアルキル基は１
    ４〜２０個の炭素原子を有する獣脂から得られる炭化水
    素基の混合物を表わす、特許請求の範囲第(5)項記載の
    方法。
  7. 【請求項７】スメクタイト粘土の水性懸濁液を第四級ア
    ンモニウム化合物に加え、その逆ではない、特許請求の
    範囲第(1)項〜第(6)項のいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項８】スメクタイト粘土が、乾燥粘土１００ｇ当
    たり９５〜１４０ミリ当量の第四級アンモニウム陽イオ
    ンが存在するような割合で第四級アンモニウム化合物と
    混合される、特許請求の範囲第(1)項〜第(7)項のいずれ
    か一項に記載の方法。
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