(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）不溶性粒子を含む懸濁液を提供し；
（ｂ）不溶性粒子が懸濁液中に均一に懸濁した状態を維持しながら、少なくとも１つの波長の光を有する光線に懸濁液を暴露し；
（ｃ）懸濁液による散乱光の量を測定し；さらに
（ｄ）散乱光の量を分析し、懸濁液による散乱光の量に基づいて、変性した不溶性粒子の存在を検出することにより、懸濁液の分散安定性を測定することを含み、
光の波長が、不溶性粒子の重量平均直径よりも少なくとも３倍長く、変性した粒子の重量平均直径の１／１０より短い、懸濁液の分散安定性を測定する方法。
【請求項２】
懸濁液が液状コーティングである請求項１記載の方法。
【請求項３】
変性した粒子が、懸濁液中の不溶性粒子の重量平均粒子直径よりも少なくとも３０倍大きな重量平均粒子直径を有する請求項１記載の方法。
【請求項４】
光線が複数の波長の光を含み、最小の波長がもとの不溶性粒子の重量平均直径の３〜５倍であり、最大の波長が変性した不溶性粒子の重量平均直径の０．０１〜０．１である、請求項３記載の方法。
【請求項５】
分析法が、１またはそれ以上の波長の散乱光の量から得られる少なくとも１つの特性値を測定し、該特性値を少なくとも１つの閾値と比較することを含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
懸濁液において分散不安定性を引き起こすことができる添加剤の性質を評価するか、もしくは該添加剤の量を測定するか、またはこれらの組み合わせをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
１回またはそれ以上、添加剤を懸濁液に添加し；該添加剤を１回またはそれ以上添加した後に、該懸濁液を光線に暴露し、該懸濁液による散乱光の量を測定することをさらに含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
添加剤が増粘剤である請求項７記載の方法。
【請求項９】
（ａ）懸濁液を１またはそれ以上の波長の光を有する光線に暴露し、該懸濁液による散乱光の量を測定するための光発生および検出装置；
（ｂ）懸濁液を光線に暴露する際に、不溶性粒子を該懸濁液中に均一に懸濁した状態に維持するための手段；および
（ｃ）１またはそれ以上の波長で懸濁液による散乱光の量を分析し、変性した不溶性粒子の存在を検出することにより懸濁液の分散安定性を測定するための分析器を含み、
光の波長が、不溶性粒子の重量平均直径よりも少なくとも３倍長く、変性した粒子の重量平均直径の１／１０より短い、
懸濁液の分散安定性を測定するための装置。
【請求項１０】
分析器が、
（ｉ）光発生および検出装置から、１またはそれ以上の波長で懸濁液による散乱される量の光を受容し；
（ｉｉ）１またはそれ以上の波長の散乱光の量に基づいて少なくとも１つの特性値を計算し；
（ｉｉｉ）該特性値を少なくとも１つの閾値と比較して懸濁液中の変性した粒子の存在を確認することを含む工程を行うための、コンピューター実行可能な命令を有するコンピューター読みとり可能な媒体を含む請求項９記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの添加剤を懸濁液に供給する供給装置をさらに含む請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
コンピューター読みとり可能な媒体が更に、
（ｉｖ）添加剤を懸濁液に供給するように供給装置に命令し；さらに
（ｖ）添加剤を１回またはそれ以上添加した後に、懸濁液を光線に暴露させ、懸濁液による散乱光の量を測定するように光発生および検出装置に命令することを含む工程を行うためのコンピューター実行可能な命令を含む請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
分析器が、光発生および検出装置、ならびに供給装置を制御し；さらにコンピューター読みとり可能な媒体のコンピューター実行可能な命令を実行するためのコンピューターをさらに含む請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
光発生および検出装置が光度計を含む請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
光度計が、懸濁液を光線に暴露し、懸濁液から散乱されなかった光を受容するためのプローブ、および光線をプローブに伝達し、プローブから散乱されなかった光を光度計に伝達するための光ファイバーケーブルを含む請求項１４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、粒子を含む懸濁液の分散安定性を測定する方法および装置に関する。より詳細には、本発明は懸濁液の光散乱性を分析することにより懸濁液の分散安定性を測定する方法および装置に関する。
【０００２】
不溶性粒子を含む懸濁液の調製における一般的な問題は、懸濁液が時間がたつと不安定になり、相分離することが多いことである。たとえば、不溶性粒子が液体より密度が高い場合、粒子は沈殿し、固体層が懸濁液の底部に、液体層が懸濁液の上方へ分離する。塗料業界において、このような相分離の現象は「離液現象」とも言う。しかしながら、分散不安定性は塗料に限られたことではない。たとえば、皮膚、毛髪、および爪に施用する化粧用組成物；局所医薬組成物；農薬または農業用組成物；ドリリングマッド（ｄｒｉｌｌｉｎｇ  ｍｕｄｓ）などの採鉱用組成物；ならびに木、再構成木材製品（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ  ｗｏｏｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、コンクリート、アスファルト、ファイバーセメント、石、大理石、クレー、プラスチック、紙、厚紙、革、織物、および金属（鉄ならびに鉄以外）などの基体用の接着剤、ポリッシュ、ワックス、およびコーティングなどの水性または溶剤ベースのコーティング等の懸濁液において分散不安定性はしばしば起こる。これらの懸濁液における分散不安定性は、例えば不溶性の粒子が上面へ浮かび上がってくることにより立証される。
【０００３】
懸濁液における分散不安定性は様々な要因により引き起こされることができる。たとえば、分散不安定性は不溶性粒子が液体中に適切に分散されないことにより引き起こされることができる。分散不安定性はまた懸濁液を剪断、熱、または凍結−解凍サイクルなどの外部条件に付すことによっても引き起こされることができる。さらに、分散不安定性は不溶性分子の粒子サイズの変化によっても起こり得る。たとえば、懸濁液中の添加剤は懸濁液中の不溶性粒子をブリッジングフロキュレーション（ｂｒｉｄｇｉｎｇ  ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ）などのメカニズムにより結合させることができる。
【０００４】
懸濁液の安定性を試験するために配合者が用いる一般的な技術は、懸濁液のサンプルをあらかじめ決めた時間、あらかじめ決めた条件下で保存し、あらかじめ決めた時間経過後のサンプルを目視で検査して、懸濁液が相分離しているかどうかを確認することである。しかしながら、この技術は懸濁液が安定かどうかを確認するために時間がかかる欠点があり、数時間を越えることが多い。さらに、この試験は、相分離が起こったかどうかを操作員が目視により確認しなければならない点で主観的である。
【０００５】
懸濁液の安定性を検出するために用いられるさらなる技術は、Ｍｅｕｎｉｅｒの米国特許第５７８３８２６号（以下、「Ｍｅｕｎｉｅｒ」と記載）に開示されている。Ｍｅｕｎｉｅｒは、懸濁液を入れた試験管に電磁線を照射し、試験管の長さ全体にわたって懸濁液により散乱されて戻ってくる放射線を検出して、試験管の長さ全体にわたって相の変化を検出することにより多相混合物における相を分析する方法および装置を開示している。したがって、公知の分散安定性試験におけるのと同様に、Ｍｅｕｎｉｅｒの方法および装置で分散不安定性を検出するためには実際に相分離が起こり始めなければならない。
【０００６】
本発明は、実際に懸濁液が相分離し始めていることによらない不溶性粒子の懸濁液の分散安定性を測定する方法および装置を提供する。
【０００７】
一態様において、本発明は、不溶性粒子を含む懸濁液を提供する工程；懸濁液中の不溶性粒子を均一に懸濁した状態に維持しながら、少なくとも１つの波長の光を有する光線に懸濁液を暴露する工程；懸濁液による散乱光の量を測定する工程；さらに散乱された光の量を分析し、懸濁液による散乱光の量に基づいて変性した不溶性粒子の存在を検出することにより、懸濁液の分散安定性を測定する工程を含む懸濁液の分散安定性を測定する方法を提供する。
【０００８】
さらなる態様において、本発明は、１またはそれ以上の波長の光を有する光線に懸濁液を暴露し、懸濁液による散乱光の量を測定するための光発生および検出装置；懸濁液を光線に暴露する際に不溶性粒子を懸濁液中に均一に懸濁した状態に維持する手段；および１またはそれ以上の波長で懸濁液による散乱光の量を分析し、変性した不溶性粒子の存在を検出することにより懸濁液の分散安定性を測定するための分析器を含む、懸濁液の分散安定性を測定する装置を提供する。
【０００９】
図１は本発明の装置の一態様の概略図である。
図２はさまざまな量のレオロジー改良剤を含む懸濁液についての吸光単位（「Ａ」軸）対光の波長（ナノメーター）（「Ｗ」軸）で表した散乱光のグラフである。ブランクスペクトルは純水であった。
図３はさまざまな量のレオロジー改良剤を含む懸濁液についての吸光単位（「Ａ」軸）対光の波長（ナノメーター）（「Ｗ」軸）で表した散乱光のグラフである。ブランクスペクトルは１％アクリルラテックス懸濁液であった。
【００１０】
本発明は懸濁液の光散乱性に基づいて、不溶性粒子を含む懸濁液の分散安定性を測定する方法および装置を提供する。「分散安定性」とは、懸濁液中の不溶性粒子が、懸濁液の所望の耐用年数の間、液体全体にわたって沈殿することなく均質に分散されたままであることを意味する。「不溶性」とは、本発明において用いる場合、粒子が懸濁媒体中で変化しないことを意味する。
【００１１】
本発明の方法および装置によって分散安定性に関して分析することができる懸濁液としては、懸濁液中の不溶性粒子の粒子サイズが変化することにより「変性した不溶性粒子」が形成されるために不安定になり得る任意の懸濁液があげられる。本発明において用いられる「変性した不溶性粒子」とは、もとの不溶性粒子が懸濁液中で何らかの方法で修飾されて、粒子サイズが変性したものを意味する。たとえば、変性した不溶性粒子はもとの不溶性粒子と比較して粒子サイズが増加した粒子である。さらに、一般的ではないが、変性した不溶性粒子はもとの不溶性粒子と比較して粒子サイズが減少していてもよい。たとえば２以上のもとの不溶性粒子が結合して、粒子サイズが増加した結合粒子を形成することにより、もとの不溶性粒子を変化させることができる。このような粒子サイズにおける増加は、フロキュレーション（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ）、凝固（ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ）、アグロメレーション（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）、凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）、融合（ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ）、またはその組み合わせにより起こり得る。ブリッジングフロキュレーション、デプリーションフロキュレーション（ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ  ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ）、凝固またはその組み合わせなどのメカニズムにより、懸濁液中の固体粒子を結合させる増粘剤などの添加剤の存在により結合粒子が形成されることが多い。粒子サイズの増加は、たとえば懸濁液中の可溶性成分が不溶性粒子上に析出することによっても起こり得る。懸濁液中の不溶性粒子の粒子サイズが変化するメカニズムは可逆性でも不可逆性であってもよい。
【００１２】
変性した不溶性粒子は、特にもとの不溶性粒子に比べてサイズが大きい場合、液体から分離するかまたは沈殿して、懸濁液中で明確な固体層を形成する傾向がある。本発明において用いられる「不安定な懸濁液」とは、（たとえば、懸濁液の意図される耐用年数にわたって相分離を観察することによって）分散不安定性が検出できるほど十分多くの変性した粒子を懸濁液が含むことを意味する。典型的には、不安定な懸濁液は系中のもとの不溶性粒子の総数に基づいて少なくとも約１％から１００％の変性した不溶性粒子を含む。本発明において用いられる「安定な懸濁液」とは、懸濁液が分散不安定性を目視で検出できるほど十分多くの変性した不溶性粒子を含まない（例えば、典型的には系中のもとの不溶性粒子の総数に基づいて１％未満の変性した不溶性粒子）ことを意味する。
【００１３】
理論に拘束されることを意図しないが、本発明は、粒子の粒子サイズにおける変化が起こる場合には（特に、粒子結合の場合）、該変化は、懸濁液が形成された後、または粒子を変化させる添加剤を添加した後直ちに（例えば３０秒以内）に起こるという発見に基づくと考えられる。しかしながら、変性した粒子が液体から分離し、沈殿するには時間がかかる。したがって、もし変性した粒子が他の手段により検出できれば、懸濁液が不安定かどうかを確認するために、懸濁液中の変性した粒子が液体から分離するのを待つ必要はない。
【００１４】
本発明は懸濁液中に変性した粒子が存在することを検出するために粒子の光散乱特性を利用する。粒子により散乱された光の強度は、ひとつには粒子の直径および光の波長に依存する。例えば、波長と粒子サイズの比が減少するにつれ、散乱量は増加する。逆に、波長と粒子サイズの比が増加するにつれ、散乱量は減少する。したがって、以下に更に詳細に記載するように適切な波長を選択することにより、光散乱強度の差を観察でき、変性した粒子の存在を検出できる。
【００１５】
好ましくは、安定な懸濁液と不安定な懸濁液間の光散乱の差を増大させるために、変性した粒子の重量平均粒子直径はもとの粒子の重量平均粒子直径と少なくとも３０倍またはそれ以上、より好ましくは少なくとも１００倍異なる。例えば、変性した粒子がもとの粒子よりも大きい場合、好ましくは変性した粒子が懸濁液中のもとの不溶性粒子の重量平均粒子直径よりも少なくとも３０倍、より好ましくは少なくとも１００倍大きい。更に、好ましくは、懸濁液中もとの不溶性粒子は、約５ｎｍから約１０００ｎｍ、より好ましくは約１００ｎｍから約５００ｎｍの重量平均粒子直径を有する。本発明において用いられる「重量平均粒子直径」は、粒子がほぼ球形であると仮定すると、好ましくは動的光散乱により測定される。
【００１６】
懸濁液中に存在する不溶性粒子の種類は懸濁液の種類に依存する。懸濁液中に存在できる粒子の例としては、結合剤または不透明剤のために用いられるポリマー粒子；無機または有機固体粒子、例えば顔料、フィラー、エキステンダー、またはその任意の組み合わせがあげられる。安定な懸濁液と不安定な懸濁液間の光散乱強度の変化を増大させるために、好ましくは、懸濁液中に存在するもとの不溶性粒子は、変性した粒子の存在を検出しようと試みている波長での懸濁液の全光散乱の約５％未満、より好ましくは約３％未満に寄与している。
【００１７】
懸濁液による散乱光の強度も懸濁液中の粒子の数の関数であるので、懸濁液の固体粒子の全量は、懸濁液の全重量に基づいて約１重量％から約５０重量％、より好ましくは約２重量％から約２０重量％、最も好ましくは約５重量％から約１０重量％の範囲であることが好ましい。
【００１８】
本発明の方法により分析できる懸濁液の例としては、皮膚、毛髪、および爪に施用される化粧用組成物；局所医薬組成物；農薬または農業用組成物；ドリリングマッドなどの採鉱用組成物；顔料ペースト；あるいは水性または溶剤ベースのコーティングがあげられる。水性または溶剤ベースのコーティングとしては、たとえば木材、再生木材製品、コンクリート、アスファルト、ファイバーセメント、石、大理石、クレー、プラスチック、紙、厚紙、皮革、織物、および金属（鉄ならびに鉄以外）などの基体用の、塗料（例えばラテックス塗料）、印刷用ペースト、接着剤、ポッリシュ、ワックスおよび他のコーティングがあげられる。これらの組成物を本発明の方法に従って「そのまま」または希釈して、変性した粒子の存在を検出するために分析することができる。好ましくは、懸濁液による散乱光の全量を減少させるために、組成物を希釈して前記重量範囲内の固形分にする。
【００１９】
本発明の好ましい態様において、懸濁液は液状コーティングである。好ましくは、液状コーティングは１またはそれ以上の不溶性ポリマー粒子を含む。好ましくは、このような不溶性ポリマー粒子は、懸濁液中で、結合剤、不透明剤、またはその組み合わせなどとして用いられるラテックス粒子である。「ラテックス」とは、例えば乳化重合などの公知重合技術により調製することができる水不溶性ポリマー粒子の分散液を意味する。
【００２０】
用いることができるポリマー粒子には多くの種類があることが当業者には理解できる。たとえば、ポリマー粒子は、液状コーティングの所望の性質によって、種々のモノマーから形成することができる。ポリマー粒子を形成することができる有用なモノマーとしては、エチレン性不飽和モノマー、たとえばアクリレートエステルおよび酸；メタクリレートエステルおよび酸；アクリロニトリル；メタクリロニトリル；アクロレイン；メタクロレイン；スチレン、置換スチレン、ビニルピリジンおよびビニルナフタレンなどのビニル芳香族化合物；酢酸ビニルなどの有機酸のビニルエステル；Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物；塩化ビニルおよび塩化ビニリデンなどの不飽和ハロゲン化化合物；アクリルアミド、メタクリルアミドならびに置換アクリルアミドおよびメタクリルアミド；重合可能なスルホン酸およびその塩、例えばスチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、スルホエチルアクリレート、スルホエチルメタクリレートおよびアクリロアミドプロパンスルホン酸；ビニルエーテル；またはその組み合わせがあげられる。
【００２１】
ポリマー粒子は一段または多段（ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｇｅｄ）ポリマー粒子の形態などの種々の形態を有することもできる。多段粒子としては、任意の数の形態学的形状を有する少なくとも２つの互いに非相溶性のコポリマー；たとえば、コア／シェル；シェル段がコアを完全に包み込んでいないコア／シェル粒子；複数のコアを有するコア／シェル粒子；粒子の表面積の大部分が少なくとも１つの外段により占められ、粒子の内部が少なくとも１つの内段により占められているられている相互侵入網目状（ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  ｎｅｔｗｏｒｋ）粒子があげられる。ポリマー粒子は更に１またはそれ以上の空隙を含むことができる。このような空隙を含むポリマー粒子は、たとえば米国特許第３７８４３９１号；第４７９８６９１号；第４９０８２７１号；第４９７２０００号；公開欧州特許出願第０９１５１０８号；および特開昭６０−２２３８７３号；６１−６２５１０号；６１−６６７１０号；６１−８６９４１号；６２−１２７３３６号；６２−１５６３８７号；特開平０１−１８５３１１号；０２−１４０２７２号に開示されている。これらの空隙を含むポリマー粒子は不透明剤として特に有用である。
【００２２】
懸濁液中のポリマー粒子の濃度は懸濁液中のポリマー粒子の機能に依存する。しかしながら、好ましくは、ポリマー粒子は懸濁液中に約１重量％から約２０重量％、より好ましくは約５重量％から約１０重量％の量で存在する。
【００２３】
本発明において有用な液状コーティングは任意に、これに限定されないが：増粘剤；レオロジー改良剤；染料；金属イオン封鎖剤；殺生物剤；分散剤；二酸化チタンまたはカーボンブラックなどの顔料；炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリカおよびシリケートなどのエキステンダー；ガラスまたはポリマー微小球、石英、および砂などのフィラー；凍結防止剤；可塑剤；定着剤；造膜助剤；湿潤剤；ワックス；界面活性剤；スリップ剤；架橋剤；消泡剤；着色剤；防腐剤；凍結／解凍保護剤；腐蝕抑制剤；およびアルカリまたは水可溶性ポリマーをはじめとするさらなる成分も含むことができる。懸濁液中に存在する他の任意の成分としては、これに限定されないが：補助溶剤、反応性顔料、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤、および安定剤があげられる。これらの任意の成分は（望ましいならば）成分間で非相溶性を引き起こさないような任意の添加順序で添加することができる。
【００２４】
懸濁液の分散安定性の測定において、本発明の方法は、懸濁液中に不溶性粒子を均一に懸濁した状態に維持したまま懸濁液を少なくとも１つの波長の光を有する光線に暴露し、散乱された光の量（すなわち、強度）を測定することを含む。当業者は、懸濁液を光線に暴露し、散乱された光の量を測定するための種々のタイプの光発生（ｌｉｇｈｔ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）および検出装置があることを理解できる。光発生および検出装置は、もとの不溶性粒子と変性した粒子との光散乱における変化が容易に検出できる１またはそれ以上の波長の選択をベースとして選択されるのが好ましい。光発生および検出装置は、光源、光検出器、および懸濁液を保持する試料セルを含む。これらの部品は個別に購入し、使用者が適切に組み立てることができるか、または１ユニット（例えば市販の光度計）として購入することができる。適当な光源の例としては、レーザー、アークランプ、フラッシュランプ、またはその組み合わせがあげられる。光検出器の例としては、フォトダイオード、光電子増倍管（ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｔｕｂｅ）、またはその組み合わせがあげられる。本発明の好ましい態様においては、可視（ｖｉｓ）光度計を用いる。
【００２５】
懸濁液を光線に暴露する際、好ましくは懸濁液の不溶性粒子（例えば、もとの粒子および変性した粒子）を均質に懸濁された状態に維持する。「均質に懸濁した」とは、懸濁液の粒子が懸濁液中に均等に分散されているので分析中に相分離が起こり始めないことを意味する。粒子は当業者に公知の任意の方法により、均質な懸濁液中に維持される。例えば、当業者に公知の任意のタイプの混合装置を用いることができる。さらに、懸濁液を光線に暴露する際、粒子が均質に懸濁したままであるような方法で懸濁液を配合することができる。
【００２６】
本発明の方法を実施するために１またはそれ以上の適当な波長の光を選択することは、もとの不溶性粒子および変性した不溶性粒子の重量平均直径、懸濁液中の不溶性粒子の濃度、光源の種類、検出器の種類、および試料セルの経路の長さなどの要因に依存する。当業者は、これらの変数を評価することにより、散乱強度の差が観察され、分散安定性を測定できるような適当な波長を選択することができる。好ましくは、不安定な懸濁液についての光散乱が、安定な懸濁液と比較して、少なくとも約３倍異なる１またはそれ以上の波長を選択する。たとえば、懸濁液中の不安定性がもとの不溶性粒子のサイズが増大することにより起こる場合、好ましくは、不安定な懸濁液についての光散乱が、安定な懸濁液と比較して少なくとも約３倍大きくなるように波長を選択する。
【００２７】
変性した不溶性粒子がもとの不溶性粒子よりも大きな本発明の好ましい態様において、光の波長は（ａ）もとの不溶性粒子の重量平均直径よりも少なくとも約３倍、より好ましくは少なくとも約５倍長く、（ｂ）変性した不溶性粒子の重量平均直径よりも少なくとも約１０倍、より好ましくは少なくとも約２０倍短い。例えば、サイズが約１００ｎｍから約１５０ｎｍの範囲であるもとの不溶性粒子、およびサイズが約１０ミクロンから約１００ミクロンの範囲である変性した不溶性粒子については、好ましくは光の波長は約３７５ｎｍから約１０００ｎｍ、より好ましくは約６２５ｎｍから約９５０ｎｍである。
【００２８】
本発明の好ましい態様において、光線は複数の波長の光を含むので、その波長の範囲にわたって懸濁液について光の散乱の変化を示すスペクトルを得ることができる。１以上の波長を用いる場合、好ましくは懸濁液が暴露される波長の範囲は、最小の波長がもとの不溶性粒子の重量平均粒子直径の約３から約５倍の範囲となり、最大の波長が変性した不溶性粒子の重量平均粒子直径の約０．０１から約０．１倍の範囲となるように選択される。もとの不溶性粒子の重量平均直径が約１００ｎｍから約１５０ｎｍの範囲である懸濁液については、好ましくは最小波長が約３７５ｎｍから約６２５ｎｍの範囲であり、最大波長が約９５０ｎｍから約１０００ｎｍの範囲である光線に懸濁液を暴露する。
【００２９】
当業者は、懸濁液の分散不安定性の存在を検出するために光散乱における変化を増大させるように調節することができる光発生および検出装置を用いる場合、さらに他のパラメータが存在することを理解できるであろう。このようなパラメータとしては、例えばセルの経路の長さ、ランプ強度、検出器感度、積分時間、収光角度（ａｎｇｌｅ  ｏｆ  ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）、および懸濁液のスペクトルを得る際に懸濁液に対して比較するために用いるブランク溶液の選択があげられる。当業者は、異なる懸濁液における粒子サイズの違いを検出するようにこのようなパラメータを調節する方法を理解できるであろう。例えば、セルの経路の長さが長い方が望ましい場合、より長い時間シグナルを積分して、より長いセル経路により散乱が増大するために生じる不十分なシグナルノイズ比を補正することができる。
【００３０】
散乱される光の量を測定する方法は、選択される光発生および検出装置の種類並びに強度の角度分布（ａｎｇｕｌａｒ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）などのファクターに依存する。例えば、光散乱の量は懸濁液を透過する光の量を測定することにより測定することができる。この量は透過率単位または吸光単位のいずれかで表すことができる。透過率単位で表す場合、値は散乱が増加するにつれ減少する。吸光単位で表す場合、値は散乱が増加するにつれ増加する。別法として、散乱光は光検出装置を入射光線の軸からはずして設置し、特定の角度または角度範囲で散乱される光を集めることにより直接測定することができる。さらに、すべての角度で散乱された光を集める光学素子（ｏｐｔｉｃｓ）を用いることにより全散乱光を集めることができる。
【００３１】
本発明の好ましい態様において、光散乱は、照光方向に等しい方向において懸濁液を保持する試料セルを通して透過される光の量を測定することにより測定される。好ましくは、透過される光は吸光単位で表される。更に、好ましくは、懸濁液を、懸濁液の調製後約６０分以内、より好ましくは約１５分以内、最も好ましくは約１分以内の光散乱特性について評価する。前記時間の範囲内に評価を行うことにより、起こり得る懸濁液の相分離を観察するために長時間待つ必要がない。
【００３２】
次いで、懸濁液による散乱光の量を分析し、懸濁液の分散安定性を測定する。分析は好ましくは１またはそれ以上の適当な波長で懸濁液による散乱光の量についての値（例えば、吸光度および／または光透過率）を得、変性した不溶性粒子の存在を検出することにより行われる。たとえば、変性した不溶性粒子がもとの不溶性粒子よりも大きな場合、光の波長がもとの不溶性粒子の重量平均直径よりも非常に長く（例えば、好ましくはもとの不溶性粒子の重量平均直径よりも少なくとも３倍大きい）、好ましくは変性した不溶性粒子の重量平均粒子直径より少なくとも５倍短い波長の光に懸濁液を暴露することにより、変性した不溶性粒子を含む懸濁液（例えば不安定な懸濁液）と比較してもとの不溶性粒子を含む懸濁液（例えば安定な懸濁液）について非常に少ない光散乱が観察される。このように、１またはそれ以上の適当な波長での１またはそれ以上の光散乱値に基づき、懸濁液が変性した不溶性粒子を含むかどうか、そしてその結果として、分散不安定性を有するかどうかがわかる。
【００３３】
本発明の好ましい態様において、分析は好ましくは、懸濁液により１またはそれ以上の波長において散乱される光の量から得られる少なくとも１つの特性値を測定し、該特性値を少なくとも１つの閾値と比較することを含む。本発明において用いられる「特性値」とは、懸濁液の光散乱強度を表し、懸濁液が変性した不溶性粒子を含むかどうかを確認するために用いることができる任意の値を意味する。例えば、特性値は、不安定な懸濁液についての光散乱が、安定な懸濁液と比較して少なくとも約３倍大きい波長での吸光度または光透過率である（変性した不溶性粒子はもとの不溶性粒子よりも大きいと仮定する）。特性値は所定の波長での２またはそれ以上の吸光値、あるいは２またはそれ以上の透過率からの値をコンピューターで計算することによっても得られ、変性した不溶性粒子を含む懸濁液をもとの不溶性粒子を含む懸濁液と区別できるものである。本発明において用いられる「閾値」とは、安定な懸濁液であるかまたは不安定な懸濁液（懸濁液を不安定にするような量の変性した不溶性粒子を含む）である懸濁液についての特性値と同様にして測定される値である。したがって、閾値は、分散安定性について分析される懸濁液の光散乱性と比較される「対照懸濁液」（すなわち、安定性または不安定性が既知の懸濁液）の光散乱特性を定量的に証明するものである。
【００３４】
本発明の方法は、分散安定性を測定する目的で懸濁液中の変性した不溶性粒子の存在を測定することが望ましい任意の用途において用いることができる。例えば、不溶性粒子がフロキュレーション、凝固、アグロメレーション、凝集またはその組み合わせなどのメカニズムにより結合する傾向がある任意の懸濁液は、本発明の方法を用いて分散安定性を検出することができる。本発明の方法は、高濃度の懸濁液の光散乱性をそのまま測定するか、希釈してより低い濃度のものを測定することにより、該高い固体濃度を有する懸濁液の安定性を予測するために用いることができる。
【００３５】
本発明の好ましい態様において、本発明の方法は懸濁液中の分散不安定性の原因となり得る少なくとも１つの添加剤の性質を評価するため、または１回またはそれ以上の少なくとも１つの添加剤の量を決めるため、あるいはその組み合わせのために用いることができる。好ましくは、評価される添加剤は、懸濁液中に可溶性であるかまたは部分的に可溶性であり、懸濁液中の不溶性粒子と比較して光散乱の寄与は少ない（たとえば、懸濁液の全光散乱の約５％未満）。添加剤の例としては、増粘剤またはレオロジー改良剤、消泡剤、造膜助剤、湿潤剤、着色剤、防腐剤、凍結／解凍保護剤、腐蝕抑制剤、またはその組み合わせがあげられる。
【００３６】
本発明の方法の好ましい態様において、分散不安定性を引き起こす添加剤の性質または添加剤の量は、懸濁液に１回またはそれ以上の添加により添加剤を添加し、１回またはそれ以上の添加後に懸濁液を光散乱特性に関して評価することにより測定される。好ましくは、懸濁液を添加剤の各添加後に光散乱特性に関して評価する。たとえば、添加剤の各添加後に、好ましくは、懸濁液を光線に暴露し、本明細書においてすでに記載された方法に従って懸濁液による散乱光の量を測定し、分析する。好ましくは、懸濁液に添加剤を添加した後約１分以内、より好ましくは約３０秒以内に懸濁液を光散乱特性について評価する。その結果としての分析により、分散不安定性を引き起こさずに添加することができる添加剤の量に関する情報が得られる。この分析により、添加剤の性質に関する情報も得られる。たとえば、添加剤の性質が分散安定性に影響を及ぼす場合、添加剤を１回またはそれ以上に分けて添加し、懸濁液中に分散不安定性が生じるならばどのぐらいの量で起こるかを確認することができる。
【００３７】
懸濁液中の添加剤の効果を評価する際に本発明の方法を使用する利点は、公知の試験法に従って懸濁液が沈殿するのを待つことなく分散安定性の情報を得ることができることである。これにより、懸濁液の適当な配合をより迅速に開発できる。
【００３８】
本発明の好ましい態様において、評価される添加剤は１またはそれ以上の増粘剤である。本発明において用いられる「増粘剤」とは、懸濁液のレオロジー特性を変化させる任意の添加剤であり、レオロジー改良剤があげられる。増粘剤はラテックス塗料などの懸濁液において分散不安定性の問題を引き起こすことが知られている。たとえば、増粘剤はラテックスポリマー粒子を「架橋（ｂｒｉｄｇｅ）」または結合させて、より大きなサイズの変性した不溶性粒子を形成する。これらの変性した不溶性粒子は時間がたつと塗料中で沈殿し、離液現象を引き起こす。
【００３９】
本発明の方法に従って評価できる増粘剤としては、非イオン性またはアニオン性、水溶性または水膨潤性ポリマーがあげられる。有用な増粘剤としては、
会合性または非会合性増粘剤があげられる。「会合性増粘剤」は、疎水性会合できる化学的に結合した疎水性基を有する水溶性または水膨潤性ポリマーである。結合した「疎水性基」は典型的には水不溶性を促進する任意の化学基であり、例えば約４から約３０個の炭素原子を含むアルキルまたはアルカリール基である。「非会合性増粘剤」は化学的に結合した疎水性基を有さない水溶性または水膨潤性ポリマーである。
【００４０】
当業者は本発明の方法にしたがって評価できる種々の増粘剤があることを理解できるであろう。増粘剤の例としては、ポリエトキシル化ウレタン、例えば米国特許第４０７９０２８号および第４１５５８９２号（その明細書は本発明の一部として参照される）に記載されているものがあげられる。このようなポリエトキシル化ウレタンとしては、ポリエーテルポリオールとイソシアネートの縮合ポリマーがあげられる。他の有用な増粘剤としては、アクリルカルボキシレートエマルジョンポリマーがあげられる。アクリルカルボキシレートエマルジョンポリマーは好ましくは少なくとも１つのモノエチレン性不飽和カルボン酸、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ４アルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレート、および任意に少なくとも１つのエトキシル化ヒドロカルボニルアルコールのアクリルまたはメタクリル酸エステルから形成される。増粘剤は少なくとも１つのアクリルアミドまたはＮ−置換アクリルアミドモノマーから形成されるポリマーを含むアクリルアミドであってもよい。本発明の好ましい態様において、増粘剤は１またはそれ以上のポリエトキシル化ウレタンである。たとえば、本発明の方法は１またはそれ以上のポリエトキシル化ウレタンの性質を評価するために用いることができるか、またはポリエトキシル化ウレタンが懸濁液の分散不安定を引き起こすような量を決めるために用いることができる。
【００４１】
本発明のさらなる態様において、懸濁液の分散安定性を測定するための装置が提供される。装置は、懸濁液を１またはそれ以上の波長の光を有する光線に暴露するため、および懸濁液による散乱光の性質を測定するための光発生および検出装置；懸濁液を光線に暴露する際、懸濁液中に不溶性粒子を均一に懸濁した状態に維持する手段；および懸濁液の分散安定性を測定するため懸濁液による散乱光の性質を分析するための分析器を含む。
【００４２】
光発生および検出装置は、発光し、懸濁液を１またはそれ以上の波長を有する光線に暴露し、懸濁液による散乱光の量を測定できる装置である。当業者は、懸濁液を光線に暴露し、散乱された光の量を測定するためのさまざまな種類の光発生および検出装置があることを理解できるであろう。光発生および検出装置は、好ましくはもとの不溶性粒子と変性した不溶性粒子との光散乱の変化を容易に検出できる１またはそれ以上の波長を選択することにより選択される。前記のような光発生および検出装置は、光源、光検出器、および懸濁液を保持するための試料セルを含む。これらの部品は個々に購入し、使用者が適切に組み立てることができるか、あるいは１ユニット（例えば、市販の光度計）として購入することができる。本発明の好ましい態様において、光発生および検出装置は可視（ｖｉｓ）光度計である。
【００４３】
本発明の装置は懸濁液を光線に暴露する際に、懸濁液中に不溶性粒子を均一に懸濁した状態に維持する手段も含む。不溶性粒子を均質に懸濁した状態に維持するのに有効な任意のタイプの装置を用いることができる。装置の例としては、さまざまな種類の混合装置があげられ、たとえば、磁気撹拌機、スタティックミキサー、モーターまたは空気圧駆動ミキサーブレード、シェーカー、超音波処理装置、またはその組み合わせである。不溶性粒子を懸濁した状態に維持する手段は、懸濁液を光線に暴露する際に粒子が均一に懸濁した状態であるように、一時的に懸濁液を配合するようなものであってもよい。
【００４４】
本発明の装置において有用な分析器は、１またはそれ以上の波長で散乱される光の量の値（例えば、吸光度または光透過率）を受容でき、受容した値に基づいて懸濁液の分散安定性を測定できる任意の装置である。好ましくは、分析器は１またはそれ以上の適当な波長で懸濁液の光散乱に関する１またはそれ以上の値（例えば、吸光度および／または光透過率）を受容して、変性した不溶性粒子の存在を検出する。変性した不溶性粒子がもとの不溶性粒子よりも大きい場合、適当な波長は、例えば光の波長がもとの不溶性粒子の重量平均直径よりもかなり大きく（たとえば、もとの不溶性粒子の重量平均直径よりも少なくとも約３倍大きい）、変性した不溶性粒子の重量平均粒子直径よりも少なくとも約５倍小さいものである。このような分析は人間が手作業で行うことができるが、好ましくは分析器は分析を行うコンピュータープログラムなどのコンピューター読みとり可能な媒体を有するコンピューターである。
【００４５】
本発明の好ましい態様において、分析器は、１またはそれ以上の波長で懸濁液による散乱光の量についての値を光発生および検出装置から受容するためのコンピューター実行可能な命令を含み；１またはそれ以上の波長で散乱される光の量に基づいた少なくとも１つの特性値を計算し；さらに、特性値を少なくとも１つの閾値と比較して、懸濁液中の変性した不溶性粒子の存在を測定するコンピューター読みとり可能な媒体を含む。特性値は、本明細書においてすでに記載したように、懸濁液についての光散乱量を測定化し、懸濁液が変性した不溶性粒子を含むかどうかを確認するために用いることができる任意の値である。閾値は、本明細書においてすでに記載したように、対照懸濁液（すなわち、安定性が既知の懸濁液）についての特性値と同様にして測定される値である。
【００４６】
本発明の装置の好ましい態様を図１を参照して説明する。図１は懸濁液の分散安定性を測定するための本発明の好ましい装置１０の概略図である。装置１０は完全に自動化され、分光計１２、コンピューター１４、デジタルシリンジポンプ１６、および磁気攪拌機１８を含む。
【００４７】
分光計１２は光ファイバープローブ２０および光ファイバーケーブル２２を有する光度計である。プローブ２０は使用時には懸濁液２６の容器２４中に設置される。プローブ２０は試料セル（図示せず）を有し、これは懸濁液２６に浸した場合に懸濁液２６で満たされる。プローブ２０は分光計１２から光ファイバーケーブル２２を介して光線（図示せず）を受容し、試料セル中の懸濁液２６を光線に暴露する。プローブ２０はまた試料セル中の懸濁液２６から分散されなかった光を光ファイバーケーブル２２を介して分光計に伝達する。分光計１２は光ファイバーケーブル２２から受容した分散されなかった光の量を検出し、検出された光の量に基づいて懸濁液２６により分散される光の量を測定する。分光計は更に分析用の経路４０を介してコンピューターに各波長で散乱された光の量についての値を伝達する。コンピューター１４は本明細書においてすでに記載したような懸濁液２６の分散安定性を測定するためのコンピュータープログラム（図示せず）を含む。
【００４８】
本発明の好ましい態様において、装置は、少なくとも１つの添加剤を懸濁液に供給するための供給装置を含む。この供給装置は以下により詳細に記載する初期懸濁液を調製するためにも用いることができる。当業者は、制御された量の添加剤を懸濁液に供給するための多くの方法を理解するであろう。例えば、ポンプを単独で、または１またはそれ以上のバルブと組み合わせて添加剤を供給するために用いることができる。加えて、所望の量の添加剤を添加した後に供給を停止するためのバルブまたは他のメカニズムとあわせて用いる場合に、重力または差圧により添加剤を供給することができる。
【００４９】
図１において、供給装置はデジタルシリンジポンプ１６である。デジタルシリンジポンプ１６は１またはそれ以上の成分をライン３８および３９を介して容器２４中に供給するためのマルチポートバルブ１７を有する。例えば、図１において、ライン３２からの水の供給、ライン３４からのラテックスポリマー粒子の水性分散液の供給、およびライン３６からの増粘剤などの添加剤の供給を線で表す。
【００５０】
好ましくは、図１に示すように、装置はコンピューター１４の使用により完全に自動化されている。図１におけるコンピューターは分光計１２から経路４０を介して受容したデータを分析して分散安定性を測定するだけでなく、経路４８を介した分光計の操作および経路４４を介した供給装置の操作を制御する。たとえば、図１において、コンピューター１４は経路４４を介して水、ラテックス、または添加剤を添加するようにデジタルシリンジポンプに命令する。コンピューター１４は経路４８を介して所望の時間での懸濁液の光散乱特性を測定するように分光計１２に命令する。
【００５１】
好ましくは、コンピューター１４は分光計１２からの光散乱データーを分析し、コンピュータープログラム等のコンピューター読み取り可能な媒体の使用により分光計１２および供給装置を制御する。コンピュータープログラムは、分光計からのデータの分析に加えて、好ましくは分光計および供給装置の操作を調整するための命令をする。たとえば、コンピュータープログラムは好ましくは懸濁液に添加剤を添加するように供給装置に命令し、１回またはそれ以上の添加剤の添加後に懸濁液を光線に暴露して懸濁液による散乱光を測定するように光発生および検出装置に命令する。コンピュータープログラムは好ましくは出発懸濁液を調製するための命令も有する。たとえば、コンピュータープログラムは好ましくは容器２４に所望の量のラテックスをライン３４から添加し、水をライン３２から添加して出発懸濁液を調製するようにデジタルシリンジに命令する。
【００５２】
当業者らは、懸濁液の分散安定性を測定するための本発明の装置を設計するために図１に加えてさまざまな他の方法があることを理解できる。例えば、図１は１つのコンピューターを表示しているが、当業者らは装置を制御し、分光計から得たデータを分析するために１以上のコンピューターを用いることができることを理解できるであろう。例えばコンピュータープログラムは使用者の特定の要求にあうように作成することもできる。
【００５３】
実施例
本発明の態様を以下の実施例において詳細に記載する。
【００５４】
実施例１
レオロジー改良剤の質を、本発明の方法を用いて評価した。装置は、０．２ｃｍの経路の長さのセルを備えたＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  ８４５３型ＵＶ／Ｖｉｓ分光計を含んでいた。
【００５５】
この実施例で試験したレオロジー改良剤は、分子量８０００を有するポリエチレングリコールモノエーテルと４，４ビスシクロヘキシルメタンジイソシアネートとの縮合反応から形成されたポリエトキシル化ウレタンであった。ポリエトキシル化ウレタンは末端をｎ−ヘキサノールでキャップした。使用前に、レオロジー改良剤を脱イオン化水で希釈して、溶液の全重量に基づいて０．３重量％のポリマーを有するレオロジー改良剤溶液を得た。
【００５６】
アクリルラテックスポリマーとレオロジー改良剤を含む６種の懸濁液を調製した。アクリルラテックスポリマーは、動的光散乱により測定した重量平均粒子サイズが１２５ｎｍであった。各サンプルは全懸濁液重量に基づいて７．７重量％のラテックスポリマーを含んでいた。懸濁液は、ラテックスポリマーの乾燥重量に基づいて０．４％、０．５％、０．６％、０．７％、０．８％および０．９％の乾燥重量のレオロジー改良剤を含んでいた。各バイアルは約６ｍｌの懸濁液を含んでいた。
【００５７】
分光計を用いて各懸濁液を光散乱特性について評価した。各懸濁液から得た吸光度データを図２に示す。図２は、乾燥ラテックスポリマーの全重量に基づいて０．４重量％から０．９重量％の範囲のレオロジー改良剤濃度を有する懸濁液についての吸光度（吸光単位）（「Ａ」軸）対波長（ナノメーター）（「Ｗ」軸）の関係を示す。懸濁液についての図２のスペクトルを得る際に、水をブランクとして用いた（図２の線１）。
【００５８】
図２における吸光度データから、レオロジー改良剤の量が０．４％から０．７％に増加すると吸光度も若干増加し、光散乱が若干増加することから、その結果微量の変性した粒子が形成されることがわかる。０．８重量％のレオロジー改良剤で吸光度は著しく増加し、分光計が測定できる最大値に達する。このような増加は、散乱された光の強度が著しく増加するためである。例えば、８５０ｎｍで、０．７％のサンプルの吸光度は約１であり、０．８％のサンプルの吸光度は約４である。これは、散乱が増加した結果、サンプルを通して透過する光の量が１０００倍減少することを示す。
【００５９】
前記の項で調製した６種の懸濁液を公知の貯蔵安定性試験を用いて安定性に関しても試験した。約６ミリリットルの懸濁液を０．５オンスのバイアル中、２４時間室温で貯蔵した。２４時間の貯蔵期間後、懸濁液を、懸濁液の底部の粒子層の存在に関して評価した。評価の結果を以下の表１に示す。「不合格」は少なくとも０．２ｍｌの粒子層が観察されたことを示し、懸濁液は不安定である。「合格」はこのような粒子層が観察されなかったことを示し、懸濁液は安定である。
【００６０】
【表１】
0004757395.tif 000002
【００６１】
前記表１からわかるように、懸濁液の光散乱特性（表１において８５０ｎｍで吸光度単位で記載）は懸濁液の分散安定性を測定するために用いることができる。例えば、レオロジー改良剤濃度が０．８％またはそれ以上である表１の懸濁液は、公知の貯蔵安定性試験および本発明の方法を用いて不安定であることを確認した（レオロジー改良剤濃度０．８％またはそれ以上で吸光度が著しく増加することによりわかる）。
【００６２】
実施例２
レオロジー改良剤の性質を本発明の方法および装置を用いて評価した。装置は、（ａ）Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（ツーサン、アリゾナ）により供給される０．５ｃｍの経路の長さの光ファイバープローブを有するＳｐｅｃｔｒａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ４４０型Ｖｉｓ分光計、（ｂ）Ｋｌｏｅｈｎ、Ｉｎｃ．（ラスベガス、ネバダ）により供給される８ポートバルブ、１０ｍｌシリンジおよび４８０００段オプションを備えたＫｌｏｅｎ５０３００型デジタルシリンジポンプ、（ｃ）Ｃｏｍｐａｑ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｃｏｒｐ．（ヒューストン、テキサス）により供給される２シリアルポートを有するＰｅｎｔｉｎｕｍコンピューターを含んでいた。分光計、デジタルシリンジ、およびコンピューターを磁気撹拌機とともに図１に示すように配置した。分光計はさらに、１重量％のアクリルラテックスポリマーがＳｐｅｃｔｒａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｏｆｔｏｗａｒｅにより測定して４５００単位の強度で光を散乱するようにランプシャッターを調節することによりセットアップした。本実施例において用いたアクリルラテックスポリマーおよびレオロジー改良剤は実施例１において用いたものと同じであった。使用前に、レオロジー改良剤を脱イオン水で希釈して、溶液の全重量に基づいて０．３重量％のポリマーを含むレオロジー改良剤溶液を得た。
【００６３】
磁気撹拌棒を含む密閉可能な（ｅｎｃｌｏｓａｂｌｅ）ジャーを磁気撹拌機上に設置した。密閉可能なジャーは、図１に示すようにシリンジに連結した０．０３０”および０．０２０”の供給ラインを有するふたを有していた。懸濁液を形成するために、２．０８ｍｌのアクリルラテックスポリマー（脱イオン水で希釈して１２％ポリマー固形分を含むようにしたもの）を撹拌しながらデジタルシリンジを用いてジャーに添加した。ラテックスポリマーの添加後、２２．９２ｍｌの脱イオン水をデジタルシリンジによりジャーに添加して、懸濁液の全重量に基づいてラテックス固体の全量を１．０重量％とした。
【００６４】
懸濁液を６５０ｎｍから９５０ｎｍの範囲の波長を有する光線に暴露し、吸収された光の量を各波長の光で分光計により測定した。このスペクトルはその後のサンプルの吸収スペクトルを測定するために用いられる「ブランク」スペクトルである。
【００６５】
この初期測定後、前記のようにして調製したレオロジー改良剤を、乾燥ラテックスポリマーの全重量に基づいてレオロジー改良剤の懸濁液中の濃度が０．４００重量％となるような量において混合しながら添加した。０．５分混合後、懸濁液を再び６５０ｎｍから９５０ｎｍの範囲の波長の光線に暴露し、懸濁液により吸収された光の量を測定した。添加するレオロジー改良剤の量を、懸濁液中のレオロジー改良剤の濃度を０．０５０重量％増加させる（すなわち、レオロジー改良剤の濃度を０．４５０重量％にする）量にする以外は、このレオロジー改良剤の添加および懸濁液の光吸収測定の手順を繰り返した。レオロジー改良剤を、以下の表２に示すようなレオロジー改良剤濃度を有する懸濁液が得られるような増分において添加する以外はこの手順を繰り返し、レオロジー改良剤の各添加後に吸光度測定を行った。
【００６６】
前記方法により得られる吸光度データを図３に示す。図３は、乾燥ラテックスポリマーの全重量に基づいて０重量％から０．８５重量％の範囲のレオロジー改良剤濃度を有する懸濁液の吸光度（吸光度単位）（「Ａ」軸）対波長（ナノメーター）（「Ｗ」軸）の関係を示す。０％から０．６％の範囲のレオロジー改良剤の濃度について、懸濁液の吸光度は８００ｎｍ付近で減少し始める。たとえば、レオロジー改良剤の添加が０．０重量％では、変性した粒子は存在せず、分散液は安定である。さらに、レオロジー改良剤の添加が０．０重量％で、約８００ｎｎ以上の吸光度の減少は、光の波長と粒子の直径との比が大きくなるためで、したがって光の散乱が小さくなり、吸光度が小さくなる。当業者は、レオロジー改良剤０．０重量％での吸光スペクトルの曲線は「ブランク」スペクトルとして１重量％のラテックス懸濁液を用いた結果であることを理解できるであろう。
【００６７】
レオロジー改良剤を０．４０重量％の量に達するまで添加すると、粒子が結合するためにほんの一部分の粒子で粒子サイズが増加する。これにより、重量平均粒子直径が増加し、任意の波長での、波長の粒子直径に対する比率が減少する。この比率が減少するにつれ、散乱される光の量が増加し、そのために所定の波長での吸光度が増加する。レオロジー改良剤の添加する量が多いほど、より多くの粒子が結合し、同じプロセスにより所定の波長での吸光度がますます増加する。
【００６８】
図３における吸光度データから、特性値を計算した。この値は、（ａ）：カウンターを０にセットし；（ｂ）６５０ｎｍの波長（Ｗ）で、Ｗ＋１５（たとえば６６５ｎｍ）での吸光度をＷ（たとえば６５０ｎｍ）での吸光度から引き；（ｃ）工程（ｂ）における差が負であるならば、カウンターに１を足し；（ｄ）Ｗを１ｎｍ増加させ、（ｅ）Ｗが９３５ｎｍならば、計算を終了し、Ｗが９３５未満であるならば、工程（ｂ）に行き、工程（ｂ）から（ｃ）を繰り返すことにより計算した。計算の最後に、特性値をカウンターと等しくセットする。
【００６９】
前記計算からわかるように、特性値は８００ｎｍ付近で始まる曲線の下降傾斜部分を検出する。たとえば、この下降傾斜部分が小さくなるほど特性値は減少し、光散乱が増加し、粒子の結合により形成される変性した粒子の存在が増加することを示す。
【００７０】
得られる特性値を以下の表１に示す。この具体的な懸濁液について、特性値が１０より大きい場合（例えば閾値）、これは有意な数の変性した粒子が懸濁液中に存在しないことを示す。特性値が１０未満である場合、懸濁液が有意な数の変性した不溶性粒子を含むことがわかる。
【００７１】
散乱強度における変化が分散安定性と関連することを示すために、７．０重量％のアクリルラテックスポリマー、およびラテックスの全乾燥重量に基づいて０重量％から１．０重量％の濃度範囲のレオロジー改良剤を含有する懸濁液を調製した。これらの懸濁液は光散乱特性について前記のように分析した懸濁液と同じ組成であった。懸濁液を次に０．５オンスバイアル中で２４時間室温で貯蔵した。各バイアルは約６ｍｌの懸濁液を含んでいた。
【００７２】
２４時間の貯蔵期間後、懸濁液の底部の固体層の存在に関して懸濁液を評価した。評価の結果を以下の表２に示す。「不合格」は少なくとも０．２ｍｌの粒子層が観察されたことを示し、懸濁液は不安定である。「合格」はこのような粒子層は観察されなかったことを示し、懸濁液は安定である。
【００７３】
【表２】
0004757395.tif 000003
【００７４】
前記表２からわかるように、変性した不溶性粒子が懸濁液中に存在するかどうかを示す特性値は、公知の貯蔵安定性試験により得られる分散安定性と互いに関連があることを示す。たとえば、レオロジー改良剤濃度が０．７％またはそれ以上である表１における懸濁液は、公知の貯蔵安定性試験および本発明の方法を用いて不安定であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の装置の一態様の概略図である。
【図２】  図２は、ブランクスペクトルが純水の場合の、さまざまな量のレオロジー改良剤を含む懸濁液についての吸光単位（「Ａ」軸）対光の波長（ナノメーター）（「Ｗ」軸）で表した散乱光のグラフである。
【図３】  図３は、ブランクスペクトルが１％アクリルラテックス懸濁液である場合の、さまざまな量のレオロジー改良剤を含む懸濁液についての吸光単位（「Ａ」軸）対光の波長（ナノメーター）（「Ｗ」軸）で表した散乱光のグラフである。
【符号の説明】
１０  装置
１２  分光計
１４  コンピューター
１６  デジタルシリンジポンプ
１７  マルチポートバルブ
１８  磁気攪拌機
２０  光ファイバープローブ
２２  光ファイバーケーブル
２４  容器
２６  懸濁液
３２  ライン
３４  ライン
３６  ライン
３８  ライン
３９  ライン
４０  経路
４４  経路
４８  経路
【図１】
0004757395.tif 000004
【図２】
0004757395.tif 000005
【図３】
0004757395.tif 000006