(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キサンタンガムとローカストビーンガムを含有し、前記ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが、３０〜２００の範囲であることを特徴とする建設用増粘剤。
【請求項２】
前記ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが、４５〜１００の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の建設用増粘剤。
【請求項３】
前記ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが、１００〜２００の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の建設用増粘剤。
【請求項４】
前記増粘剤の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度がｐＨ１１で３００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の建設用増粘剤。
【請求項５】
（Ａ）主鎖がβ―１，４結合のＤ―グルコースで、主鎖のＤ―グルコース残基１つおきにＤ―マンノース２分子とＤ―グルクロン酸が結合した側鎖の一次構造を有する多糖類及び（Ｂ）β−Ｄ−マンノースとα−Ｄ−ガラクトースからなり、Ｄ−マンノースに対するＤ−ガラクトースの割合（Ｄ−マンノース：Ｄ−ガラクトース）は４：１であり、主鎖が１，４結合のβ−Ｄ−マンノースで、側鎖に１，６結合のα−Ｄ−ガラクトースが結合したガラクトマンナンを含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の建設用増粘剤。
【請求項６】
（Ｃ）マンノース２分子に１分子のガラクトースの側鎖をもつ多糖類をさらに含有することを特徴とする請求項５に記載の建設用増粘剤。
【請求項７】
前記増粘剤の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度がｐＨ４〜１１の範囲で４５０ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項６に記載の建設用増粘剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増粘剤に関し、特に、建設用として好適に用いられる増粘剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、土木建築分野等建設用には、様々な添加剤が用いられている。例えば、シールド工法で流動性や止水性に乏しい地盤を掘削、排土する際には、掘削土砂に増粘剤（加泥剤）を添加して、泥水の粘度を増加させることにより、搬送性を改善している。
また、セメントスラリーの混練時には、増粘剤を添加して粘度を上げることにより、スラリー中の骨材の分離を防いでいる。
上記増粘剤としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ等の合成系増粘剤、カルボキシメチルセルロース等の半合成系増粘剤、グアーガム、澱粉等の天然系増粘剤が用いられている。上記増粘剤の中でも環境負荷の少ない天然系増粘剤を用いることが望まれている。
【０００３】
特許文献１には、気泡剤と増粘剤とを水に溶解させた起泡材を発泡させて気泡を作製し、作製された上記気泡を切羽又はチャンバーに向けて注入し、カッターで掘削された掘削土に上記気泡を混合する気泡シールド工法であって、礫分を含む地盤の掘削時に上記増粘剤としてキサンタンガムを用いるとともに、上記水に対する前記キサンタンガム添加量を０．１５％重量以上に定めることを特徴とする気泡シールド工法が開示されている。
上記工法では、礫分を含む地盤の掘削においても、高い止水性が得られ、掘削中に地盤の性状が変化してもキサンタンガムの濃度を変えるのみで掘削工程を中断することなく容易に対応できることが記載されている。
また、特許文献１には、キサンタンガム増粘液では、微生物の繁殖による増粘液の粘度低下が生じ難いため、キサンタンガムを用いることにより、気泡材の作り置きが可能になり、気泡シールド工法の作業性を向上させることがきると記載されている。
【０００４】
上記のような土木建築等の建設用増粘剤は、様々な物理的化学的環境の下で使用され、それぞれの環境で十分な増粘効果を発揮することが求められる。
例えば、土木掘削時には、地盤の性状等により、泥水等のｐＨは強酸から強アルカリの広い範囲で変化し、海に近い場所であれば塩化物等の影響を受けることもある。また、掘削場所によっては、泥水が高温又は低温となることもある。さらに、掘削用途では、各種掘削機械の発熱、掘削工具と被掘削物（岩盤）との摩擦熱等に起因する加熱の影響を受けることもある。そして、ｐＨや温度変化、塩化物の影響を受けて、増粘剤の増粘効果が低減し、泥水等の粘度が低下すると流動性や止水性に支障が発生し、掘削トラブル等の原因になる可能性もある。
また、セメントスラリーは、通常ｐＨ１１．５〜１２．５で、水和反応により発熱するため、セメント用増粘剤には、強アルカリ条件や高温条件下でも安定した増粘効果を維持することが求められる。
このように、土木建築等の建設用増粘剤の使用条件は用途よって異なるため、物理的化学的変化の影響を受けにくく、安定して高粘度を維持できる増粘剤が求められる。
天然系増粘剤として一般的なグアーガムを使用した場合、アルカリ領域で急激な粘度低下が生じるため、建設用としての使用範囲は限られる。一方、上記特許文献１に記載のキサンタンガムからなる増粘剤では、グアーガムに比べてアルカリ領域での粘度低下は抑制されるが、上記のような建設分野の多様な環境変化に対応して十分な増粘効果を得るのが難しいことがわかってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−９２０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、増粘効果に優れ、物理的化学的環境変化の影響が少なく、安定して高粘度を維持することができる天然系の建設用増粘剤を提供することを目的とする。より具体的には、広いｐＨ領域及び塩化物（金属塩）等の存在下でも、安定して優れた増粘効果を発揮できる増粘剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、建設用としてキサンタンガムとローカストビーンガムを含有する増粘剤を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に想到した。
（１）本発明の建設用増粘剤は、キサンタンガムとローカストビーンガムを含有することを特徴とする。
【０００８】
（２）本発明の第１の態様では、上記（１）の建設用増粘剤の上記ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが、３０〜２００の範囲であることが好ましい。
【０００９】
（３）また、本発明の第１の態様では、上記（１）又は（２）の建設用増粘剤の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度がｐＨ１１で３００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００１０】
（４）また、本発明の建設用増粘剤は、（Ａ）主鎖がβ―１，４結合のＤ―グルコースで、主鎖のＤ―グルコース残基１つおきにＤ―マンノース２分子とＤ―グルクロン酸が結合した側鎖の一次構造を有する多糖類及び（Ｂ）β−Ｄ−マンノースとα−Ｄ−ガラクトースからなり、Ｄ−マンノースに対するＤ−ガラクトースの割合（Ｄ−マンノース：Ｄ−ガラクトース）は４：１であり、主鎖が１，４結合のβ−Ｄ−マンノースで、側鎖に１，６結合のα−Ｄ−ガラクトースが結合したガラクトマンナンを含有することを特徴とする。
【００１１】
（５）本発明の第１の態様では、上記（４）の建設用増粘剤の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度がｐＨ１１で３００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００１２】
（６）本発明の第２の態様では、上記（１）の建設用増粘剤の上記ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムの割合が０．３〜４の範囲であることが好ましい。
【００１３】
（７）また、本発明の第２の態様では、上記（１）又は（６）の建設用増粘剤の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度がｐＨ４〜１１の範囲で４５０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００１４】
（８）さらに、本発明の第２の態様では、上記（１）又は（６）の建設用増粘剤がグアーガムを含有することが好ましい。
【００１５】
（９）また、本発明の第２の態様では、上記（４）の建設用増粘剤が（Ｃ）マンノース２分子に１分子のガラクトースの側鎖をもつ多糖類をさらに含有することが好ましい。
【００１６】
（１０）本発明の第２の態様では、上記（９）の建設用増粘剤の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度がｐＨ４〜１１の範囲で４５０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の増粘剤を用いることにより、ｐＨや温度変化、さらには塩化物の混入等の環境変化の生じる建設分野に用いたときでも、泥水、スラリー等の粘度を安定して高く維持することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の建設用増粘剤は、キサンタンガムとローカストビーンガムを含有することを特徴とする。キサンタンガムにローカストビーンガムを加えることにより、キサンタンガム単独では粘度低下が認められる条件でも優れた増粘効果を発揮し、建設用増粘剤として好適に用いることが可能となる。
【００１９】
キサンタンガムは、トウモロコシを原料とするデンプンを微生物（Xanthomonas campestris）が菌体外に産出することにより得られる水溶性の天然多糖類である。一次構造は、Ｄ‐グルコースがβ‐１，４結合した主鎖及び該主鎖のアンヒドログルコースに結合するＤ‐マンノース、Ｄ‐グルクロン酸からなる側鎖を有する。なお、側鎖は、主鎖のＤ−グルコース残基１つおきに、Ｄ−マンノース２分子とＤ−グルクロン酸が結合している。また、側鎖の末端にあるＤ−マンノースは、ピルビン酸塩になっている場合があり、主鎖に結合したＤ−マンノースのＣ−６位はアセチル化されている場合がある。上記多糖類の分子量は、２００万ないし５０００万程度のものが知られている。本発明においては、上記多糖類の分子量は限定されず、どのような分子量のものでも用いることができる。
トウモロコシの栽培地域は世界各地に広がっているため、一部地域で天候不良等により収穫量が低減しても代用品の入手が比較的容易であり、安定的な供給が可能である。この点では、後述するグアーガムのように、一部の地域（インド、パキスタン地方）に生息地が限られた原料（グアー）から得られる多糖類を用いるより有利である。
本発明では、市販のキサンタンガムを用いることもできる。市販品としては、ネオソフトＸＣ（太陽化学株式会社製）、ＳＡＴＩＡＸＡＮＥ ＣＸ９０（Ｃａｒｇｉｌ社製）等があげられる。
【００２０】
ローカストビーンガム（Ｌｏｃｕｓｔ  ｂｅａｎ  ｇｕｍ）は、カロブガム（Ｃａｒｏｂ  ｇｕｍ）とも呼ばれている。地中海沿岸地域（北アフリカ、中近東、南ヨーロッパ）及びカナリア諸島に広く生息するマメ科の常緑樹であるカロブ（学名  Ｃｅｒａｔｏｎｉａ  ｓｉｌｉｑｕａ  Ｌ．）の種子の胚乳を分離粉砕した多糖類である。そのため、前述のグアーガムに比べて安定的に供給することができる。
ローカストビーンガムの構造は、主としてβ−Ｄ−マンノースとα−Ｄ−ガラクトースからなるガラクトマンナンであり、Ｄ−マンノースに対するＤ−ガラクトースの割合（Ｄ−マンノース：Ｄ−ガラクトース）はおよそ４：１である。主鎖は１，４結合のβ−Ｄ−マンノースであり、側鎖に１，６結合のα−Ｄ−ガラクトースが結合した構造を有する。ローカストビーンガム中の上記ガラクトマンナン含有量は、製品にもよるが、食品添加用であれば通常８０質量％程度である。
ローカストビーンガムの製造方法は、カロブの実から外皮を取り除き、粉砕したものを高温の水で抽出し、ろ過後、イソプロピルアルコールなどのアルコール類にて沈殿させ、そのアルコールを取り除き、乾燥、粉砕する方法などが知られている。性状は白色をした粉末である。ローカストビーンガムは水とコロイドを形成し、水が８０℃〜９０℃の温度であると最適な可溶化状態に達する。得られた溶液はかすかに濁っており、高い粘性を有する。
本発明では、市販のローカストビーンガムを用いることもできる。市販品としては、ＳＥＳＡＬＰＩＮＩＡ Ｌ.Ｂ.Ｇ ＬＮ-１／２００（Ｔａｔｅ＆Ｌｙｌｅ社製）、ＶＩＳＣＯＧＵＭ  ＢＪ（Ｃａｒｇｉｌ社製）等があげられる。
【００２１】
（１）第１の実施の形態
本発明の建設用増粘剤は、上記キサンタンガムとローカストビーンガムの組成比を変えたり、第３成分を添加することにより、目的とする用途により適した増粘効果を得ることができる。
本発明の第１の実施形態の増粘剤では、広いｐＨ領域及び塩化物の存在下において加熱後もゲル化しにくく優れた増粘効果を維持することができる。特に、従来のグアーガムの課題であった高アルカリ領域における増粘効果に優れる。さらに、本実施形態の増粘剤では、特許文献１に記載されたキサンタンガムからなる増粘剤の課題である強アルカリ領域における加熱後の粘度低下が効果的に改善される。このような増粘剤は、地盤掘削時の泥水用増粘剤や長距離圧送するセメント系組成物用増粘剤として好適に用いられる。特に、前述のとおり、地盤掘削時には、地盤の性状により泥水のｐＨは強酸から強アルカリの広い領域で変化し、塩化物が混入することもある。さらに掘削装置等の発熱や地盤とドリル等との摩擦熱により、泥水は高温に曝されることもある。そして、このような状況で、泥水の粘度が低下したり、ゲル化により泥水の流動性が失われると、各種掘削トラブルの原因となる。そのため、本実施形態では、広いｐＨ領域及び塩化物の存在下においても、温度変化の影響を受けにくく、高粘度を維持し、且つゲル化しにくい増粘物を得るための増粘剤を提供することを目的とする。
【００２２】
本発明の第１の実施形態では、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが３０〜２００の範囲であることが好ましい。
ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比を上記範囲にすることにより、従来の課題である強アルカリ領域における加熱後の粘度変化を効果的に抑制することができる。また、上記範囲では、酸性からアルカリ性までの広いｐＨ領域において、ゲル化が抑制され、且つ高粘度を維持できる。
ここで、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが４５以上であることがより好ましい。この範囲では、さらに広いｐＨ領域及び塩化物の存在下でもゲル化することなく高粘度の増粘物を得ることができる。一方、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが１００以下であることがより好ましい。この範囲では、より広いｐＨ領域で、より高粘度の増粘物を得ることができる。
ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合を上記範囲とすることにより、特に加熱後のゲル化及び粘度変化が効果的に抑制される。このため、建設用途の過酷な条件で使用した場合でも、安定して泥水やセメント系組成物を搬送することができる。
【００２３】
なお、キサンタンガム及びローカストビーンガムの主成分は、上述のとおりであるが、いずれも天然物を原料とするため、その含有率は製品等により変動することもある。この場合でも、（Ａ）主鎖がβ―１，４結合のＤ―グルコースで、主鎖のＤ―グルコース残基１つおきにＤ―マンノース２分子とＤ―グルクロン酸が結合した側鎖の一次構造を有する多糖類及び（Ｂ）β−Ｄ−マンノースとα−Ｄ−ガラクトースからなり、Ｄ−マンノースに対するＤ−ガラクトースの割合（Ｄ−マンノース：Ｄ−ガラクトース）は４：１であり、主鎖が１，４結合のβ−Ｄ−マンノースで、側鎖に１，６結合のα−Ｄ−ガラクトースが結合したガラクトマンナンを含有する増粘剤であれば、本発明の効果を得ることができる。
さらに、上記（Ａ）及び（Ｂ）の配合比を最適化して、増粘剤含有量０．５質量％のｐＨ１１の水溶液の２５℃における粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上となるように、調整することにより、特にアルカリ領域における加熱後の粘度低下が効果的に抑制されて好ましい。
ここで、上記（Ａ）の多糖類を含み、（Ｂ）の多糖類を含まない増粘剤を用いて、同様に、ｐＨ１１の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度を３００ｍＰａ・ｓ以上とすることもできるが、このような増粘剤では、アルカリ領域において加熱後に急激な粘度低下が生じる。このことからも、（Ａ）の多糖類と（Ｂ）の多糖類を含有する本発明の増粘剤の効果が確認される。
【００２４】
また、本実施形態では、従来用いられてきたグアーガムを必須成分としないため、グアーガムの価格高騰等に起因する材料供給の不安を低減することができる。また、本実施形態の増粘剤は、グアーガムを主成分とする従来の増粘剤より、少量で同等以上の増粘効果を得ることができるため、多量の増粘剤を使用する建設分野のコスト低減に有効である。さらに、増粘剤の使用量の低減により、多糖類由来の異臭等の発生を抑制でき、建設分野の作業環境を改善することができる。
【００２５】
本発明の増粘剤を、例えば泥水やセメントスラリー等増粘しようとする物質に添加して撹拌することにより、増粘物が得られる。本発明の増粘剤の添加量は特に限定されず、所望の増粘物粘度等が得られるように添加する。具体的には、増粘物全体に対して、０．０１質量％〜５質量％が好ましく、０．０１質量％〜３質量％がより好ましい。
【００２６】
次に、実施例により本発明の第１の実施形態をさらに詳細に説明する。本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
【００２７】
（増粘剤の調整）
キサンタンガム及びローカストビーンガムを表１に示す配合割合にて、アイボーイ広口びん（２５０ｍｌ用）に量り取り、ハンドシェイクにより１５分間混合し、実施例１〜実施例４、参考例５の増粘剤を得た。
比較例１及び比較例２は、それぞれ、市販のキサンタンガム及びローカストビーンガムを増粘剤としてそのまま用いた。また、参考例１では、市販のグアーガムを増粘剤としてそのまま用いた。
【００２８】
【表１】
0006548378.tif 000002
【００２９】
（粘性物の調整及び加熱前後の粘度測定）
水道水に塩酸又は水酸化ナトリウムを加えて、ｐＨをそれぞれ、４、７、１１、１２に調製したｐＨ調整水を準備した。上記ｐＨ調整水に各実施例、比較例及び参考例の増粘剤を増粘剤の濃度が０．５質量％となるように添加して、３０分間スターラー（アズワン社製、ＭＵＬＴＩ  ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＳＴＩＲＲＥＲ ＨＳＤ−６）で撹拌し、増粘物を得た。この増粘物の２５℃における粘度をＢ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、回転速度６０ｒｐｍで測定した結果を表１（加熱なし）に示す。
その後、それぞれの増粘物を８５℃のウォーターバス中で３０分間加熱した。増粘物を冷却後、再び２５℃における粘度をＢ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、回転速度６０ｒｐｍで測定した。結果を表１（加熱後）に示す。
【００３０】
（加熱後のゲル化の有無評価）
上述のとおり異なるｐＨのｐＨ調整水で調製した実施例、比較例及び参考例それぞれの増粘物の加熱後のゲル化の有無を目視により評価した結果を表２に示す。また、各実施例、比較例及び参考例の増粘物に対する塩化物の影響を確認するため、８質量％ＮａＣｌ溶液に各実施例、比較例及び参考例の増粘剤を、増粘剤濃度が０．５質量％となるように添加して、撹拌することにより増粘物を調製した。得られた増粘物を８５℃で３０分間加熱した後、ゲル化の有無を同様に評価した結果を表２に示す（ＮａＣｌ）。
なお、それぞれのゲル化の有無の評価結果は、以下のとおり、３段階で示す。
○：ゲル化なし（粘性溶液）
△：一部ゲル化
×：完全にゲル化（流動性なし）
【００３１】
【表２】
0006548378.tif 000003
【００３２】
表１より、キサンタンガム単独の比較例１では、加熱前後共にｐＨ４〜ｐＨ１１の範囲で、０．５質量％水溶液の２５℃における粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上と安定して比較的高いことが確認される。しかし、ｐＨ１２となると加熱後の粘度が２０５ｍＰａ・ｓと急激に低下することがわかった。なお、ここで、加熱前後の粘度比（加熱後の粘度/加熱前の粘度）は０．７であった。
これに対して、ローカストビーンガムを添加した実施例１〜実施例４、参考例５では、加熱後のアルカリ領域での粘度低下が効果的に抑制されることがわかった。また、実施例１〜実施例４のｐＨ１２の増粘物の加熱前後の粘度比（加熱後の粘度/加熱前の粘度）は、０．８〜１．１７と小さいことがわかった。本実施例では、アルカリ領域においても加熱後の粘度変化（特に粘度低下）が効果的に抑制され、泥水やセメント系組成物の流動性が一定に保たれるため、環境が変化しても安定的に増粘物を搬送することができる。上記結果より、本実施形態においては、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが３０〜２００の範囲であることが好ましいといえる。また、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが１９９の実施例１に比べ、上記値が９９の実施例２では、アルカリ領域における加熱後の粘度低下が明らかに抑制されている。このことから、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムを１００以下とするのがより好ましいことがわかった。
また、表１より、キサンタンガムとローカストビーンガムを含有する実施例では、ｐＨ１１の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度（加熱なし）を３００ｍＰａ・ｓ以上とすることにより、アルカリ領域における加熱後の急激な粘度低下を効果的に抑えられることがわかる。これに対して、キサンタンガム単独の比較例１では、同様に、ｐＨ１１の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度を３００ｍＰａ・ｓ以上としても、アルカリ領域における加熱後の急激な粘度低下を抑えることができない。このことから、キサンタンガムとローカストビーンガムを含有する本発明の増粘剤を上記粘度となるように調製することが有効であることが確認された。
一方、ローカストビーンガム単独の比較例２の増粘剤を用いた増粘物では、全てのｐＨ領域で、比較例１及び実施例の増粘物の粘度より明らかに低い粘度しか得られないことがわかった。また、グアーガム単独の参考例１では、加熱しない状態でもｐＨ１２で比較例１よりさらに顕著な粘度低下が認められた。
以上の結果より、キサンタンガム及びローカストビーンガムを含有する本実施形態の増粘剤の効果が確認された。
【００３３】
表２より、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが１９である参考例５に比べ、上記値が３２の実施例４では、ｐＨ４からｐＨ１１の範囲で、加熱後のゲル化が抑制されることがわかった。キサンタンガムの比率が４９の実施例３ではｐＨ４からｐＨ１１の範囲及び塩化物存在下でのゲル化がさらに抑えられることがわかった。
以上の結果より、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合割合は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが、３０以上が好ましく、４５以上がより好ましいといえる。
【００３４】
上述のとおり、長期的に一定の流動性を要する増粘物用としては、ｐＨや温度の変化、さらには塩化物の混入によっても増粘物がゲル化したり粘度が大幅に変化することなく、一定の高粘度を維持することが求められる。しかし、最終的に増粘物を固化させるセメントスラリー用途等では、加熱後もより高粘度で、骨材の分離を防止することが望まれる。このような用途であれば、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが３０未満の増粘剤でも好適に用いることができる。
【００３５】
（２）第２の実施の形態
上記第１の実施形態では、比較的低粘度で、広いｐＨ、温度領域及び塩化物の存在下でもゲル化しにくい増粘物が得られ、特に地盤掘削時の泥水用増粘剤として好適に用いられる増粘剤について述べた。本実施形態では、第１の実施形態より高粘度で、且つ塩化物の存在下でも高粘度を維持できる増粘物を得るための増粘剤を提供することを目的とする。このような増粘剤をセメントスラリーに用いることにより、骨材の分離や沈降を効果的に抑えることができる。また、本実施形態の増粘剤では、塩化物の存在下でも粘度変化が少ないため、作業環境等により海水等が混入したり、海水を用いる場合でも同様の効果が得られる。
【００３６】
本発明の第２の実施形態では、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが０．３〜４．０の範囲であることが好ましい。上記範囲では、酸性領域からアルカリ領域にかけて、キサンタンガム単独の従来の増粘剤に比べて、より高粘度の増粘物が安定的に得られる。
上記値は、０．３〜２．３の範囲であることがより好ましい。増粘剤のローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比をこの範囲とすることにより、増粘剤濃度０．５質量％水溶液の２５℃における粘度がｐＨ４からｐＨ１１の範囲で５５０ｍＰａ・ｓ以上となり、増粘物中の骨材等の分離をより有効に抑制することができる。
また、塩化物の影響を考慮すると、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが０．８以上で９以下であることが好ましく、１以上９以下であることがより好ましい。ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比を上記範囲とすることにより、塩化物存在下での粘度低下が抑えられるため、海水が混入したり、海水を使用する場合であっても安定して高粘度の増粘物が得られる。
ｐＨ及び塩化物の影響を考慮すると、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが０．８以上４以下が好ましく、０．８以上２．３以下、１以上４以下がより好ましく、１以上２．３以下が特に好ましい。
【００３７】
さらに、本実施形態では、キサンタンガムとローカストビーンガムに加えて、グアーガムを添加することができる。グアーガムの添加により、増粘物のチクソトロピーを減少させたり、塩化物混入等による粘度変化を抑制することができる。グアーガムの添加量は、キサンタンガムとローカストビーンガムとグアーガムの総量を１００として、質量比で、５〜３０であることが好ましい。なお、以下、多糖類であるキサンタンガム、ローカストビーンガム及びグアーガムの総量を「糊状組成物」の総量という。上記以外の多糖類を含有する場合には、全ての多糖類の総量（糊状組成物の総量）を１００として、グアーガムが質量比で５〜３０であることが好ましい。
【００３８】
グアーガムは、マンノース２分子に１分子のガラクトースの側鎖をもつ多糖類であり、従来から掘削、切削用流体に用いられている。本発明では、市販のグアーガムを用いることもできる。市販品としてはＰＲＯＣＯＬ  Ｕ（Ｈａｂｇｅｎ―Ｇｕａｒｇｕｍｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ社製）、ＶＩＤＯＧＵＭ  ＧＨＫ１７５）等があげられる。
【００３９】
なお、キサンタンガム及びローカストビーンガムの主成分は、上述のとおりであるが、いずれも天然物を原料とするため、その含有率は製品等により変動することもある。この場合でも、（Ａ）主鎖がβ―１，４結合のＤ―グルコースで、主鎖のＤ―グルコース残基１つおきにＤ―マンノース２分子とＤ―グルクロン酸が結合した側鎖の一次構造を有する多糖類及び（Ｂ）β−Ｄ−マンノースとα−Ｄ−ガラクトースからなり、Ｄ−マンノースに対するＤ−ガラクトースの割合（Ｄ−マンノース：Ｄ−ガラクトース）は４：１であり、主鎖が１，４結合のβ−Ｄ−マンノースで、側鎖に１，６結合のα−Ｄ−ガラクトースが結合したガラクトマンナンを含有する増粘剤であれば、本発明の効果を得ることができる。
ここで、上記（Ａ）及び（Ｂ）の配合比を最適化して、増粘剤の０．５質量％水溶液の２５℃における粘度がｐＨ４〜１１の範囲で４５０ｍＰａ・ｓ以上となるように、調整することにより、ｐＨ変化や塩化物の混入による粘度低下が効果的に抑制されて好ましい。
また、上記（Ａ）及び（Ｂ）の多糖類に加えて、（Ｃ）マンノース２分子に１分子のガラクトースの側鎖をもつ多糖類をさらに添加することもできる。
【００４０】
本発明の第２の実施形態においても、増粘剤を泥水やセメントスラリー等増粘しようとする物質に添加して撹拌することにより、増粘物が得られる。増粘剤の添加量は特に限定されず、所望の増粘物粘度等が得られるように添加する。具体的には、増粘物全体に対して、０．０１質量％〜５質量％が好ましく、０．０１質量％〜３質量％がより好ましい。
【００４１】
次に、実施例により本発明の第２の実施形態をさらに詳細に説明する。本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
【００４２】
（増粘剤の調整）
キサンタンガム、ローカストビーンガム及びグアーガムを表３に示す配合割合にて、アイボーイ広口びん（２５０ｍｌ用）に量り取り、ハンドシェイクにより１５分間混合し、参考例６〜参考例１６の増粘剤を得た。
上述のとおり、比較例１及び比較例２は、それぞれ市販のキサンタンガム及びローカストビーンガムを増粘剤としてそのまま用いた。また、参考例１では、市販のグアーガムを増粘剤としてそのまま用いた。
【００４３】
【表３】
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【００４４】
（粘性物の調整及び加熱前後の粘度測定）
水道水に塩酸又は水酸化ナトリウムを加えて、ｐＨをそれぞれ、４、７、１１に調製したｐＨ調整水を準備した。上記ｐＨ調整水に各実施例、比較例及び参考例の増粘剤を増粘剤の濃度が０．５質量％となるように添加して、３０分間スターラー（アズワン社製、ＭＵＬＴＩ  ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＳＴＩＲＲＥＲ ＨＳＤ−６）で撹拌し、増粘物を得た。この増粘物の２５℃における粘度をＢ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、回転速度６０ｒｐｍで測定した結果を表３（ｐＨ依存性）に示す。
また、各実施例、比較例及び参考例の増粘物に対する塩化物の影響を確認するため、８質量％ＮａＣｌ溶液に各実施例、比較例及び参考例の増粘剤を、増粘剤濃度が０．５質量％となるように添加して、撹拌することにより増粘物を得た。得られた増粘物の２５℃における粘度をＢ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、回転速度６０ｒｐｍで測定した結果を同様に表３（（２）ＮａＣｌ  ８％溶液）に示す。また、ＮａＣｌ  ８％溶液で調製した試料の粘度（（２）ＮａＣｌ  ８％溶液）と上記ｐＨ７のｐＨ調整水で調製した試料の粘度(（１）ｐＨ７（ＮａＣｌなし)、ｐＨ依存性のｐＨ７と同じ値）の比（（２）/（１））も表３に示す。
【００４５】
表３より、キサンタンガム及びローカストビーンガムを含有する参考例６から参考例１６では、ｐＨ４〜ｐＨ１１の範囲で、キサンタンガム単独の比較例１に比べて高粘度の増粘物が得られることがわかった。この値は、ローカストビーンガム単独の比較例２及びグアーガム単独の参考例１より明らかに高い値であった。特に、参考例７から参考例１６では、増粘剤０．５質量％水溶液の２５℃における粘度が全てのｐＨで４５０ｍＰａ・ｓ以上となることがわかった。上記結果より、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが０．３〜４であることが好ましいといえる。
また、上記値が０．３〜２．３である参考例８から参考例１６では、ｐＨ４〜ｐＨ１１の範囲で、増粘剤０．５質量％水溶液の２５℃における粘度が５５０ｍＰａ・ｓ以上となることがわかった。ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが上記範囲となる増粘剤では、このような高粘度の増粘物が得られるため、骨材等の分離をさらに有効に防止できる。
【００４６】
ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比が、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムがそれぞれ９．０、４．０、２．３、１．５、１．０、２．０、１．７、０．８及び１．０の参考例６、７、８、９、１０、１３、１４、１５及び１６では、ｐＨ７の調整水（ＮａＣｌなし）の粘度に対する８質量％ＮａＣｌ溶液の粘度の比（（２）/（１））が、０．５〜１．２となり、塩化物の添加による増粘物の大幅な粘度低下が抑えられ、高粘度を維持できることわかった。この結果より、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが０．８〜９であることが好ましいといえる。また、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが１．０〜９の範囲では、ｐＨ７の調整水の粘度に対する８質量％ＮａＣｌ溶液の粘度の比（（２）/（１））が、０．７〜１．２となり、塩化物の存在による粘度変化がさらに抑えられて好ましい。
上記ｐＨによる影響と塩化物による影響を考慮すると、ローカストビーンガムとキサンタンガムとの配合比は、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが０．８以上が好ましく、１．０以上がさらに好ましい。また、ローカストビーンガムを質量比で１とした場合に、キサンタンガムが４以下が好ましく、２．３以下がさらに好ましい。
【００４７】
キサンタンガム６０質量％及びローカストビーンガム４０質量％からなる参考例９では、ｐＨ７の調整水の粘度に対する８質量％ＮａＣｌ溶液の粘度の比（（２）/（１））が０．９であるのに対し、キサンタンガム６０質量％、ローカストビーンガム３０質量％及びグアーガム１０質量％からなる参考例１３では、上記値が１．０であった。また、キサンタンガム５０質量％及びローカストビーンガム５０質量％からなる参考例１０では、ｐＨ７の調整水の粘度に対する８質量％ＮａＣｌ溶液の粘度の比（（２）/（１））が０．７であるのに対し、キサンタンガム５０質量％、ローカストビーンガム３０質量％及びグアーガム２０質量％からなる参考例１４では、上記値が０．８であった。さらに、キサンタンガム４０質量％及びローカストビーンガム６０質量％からなる参考例１１では、ｐＨ７の調整水の粘度に対する８質量％ＮａＣｌ溶液の粘度の比（（２）/（１））が０．４であるのに対し、キサンタンガム４０質量％、ローカストビーンガム５０質量％及びグアーガム１０質量％からなる参考例１５では、上記値が０．５で、キサンタンガム４０質量％、ローカストビーンガム４０質量％及びグアーガム２０質量％からなる参考例１６では、上記値が０．７であった。上記結果より、キサンタンガムの含有量が一定の増粘剤であってもグアーガムの添加により、塩化物の混入による粘度変化（低下）を抑制できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の増粘剤は、各種建設用の増粘剤として好適に用いることができる。具体的には、連続壁工事やシールド工事等土木工事に用いられる泥水用増粘剤（加泥材）、石油及び地熱掘削に用いられる泥水用増粘剤、温泉井、水井戸、地質調査井等スピンドル工法やロータリー工法によるボーリング掘削に用いられる泥水用増粘剤、フラクチャリング流体用増粘剤、土木用減摩剤、セメントスラリー用増粘剤（コンクリート、モルタル用等）等が挙げられる。
なお、本発明の建設用増粘剤は、上記具体例の他、各種建設工事の安定液や裏込材、さらには、残土改良剤用の増粘剤としても好適に用いることができる。