(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベントナイト１００重量部に対して重炭酸ソーダ５〜３０重量部を混合し、６０秒以下の短時間でベントナイトダマを発生させることなく、ベントナイトの水への分散性を向上させたことを特徴とする速分散性ベントナイト。
【請求項２】
有機物ポリマーが混合されてなる請求項１に記載の速分散性ベントナイト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、土木現場等で多く用いられるベントナイトの分散性を改善してなる速分散性ベントナイトに係り、特に、ナトリウム型ベントナイトの分散性を大幅に早めることができる速分散性ベントナイトに関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
粘度鉱物の一種であるベントナイトは、鋳物・鉄鋼・農薬・土木・農業土木等、多くの産業界で多様されているが、水との混合時に、攪拌効果が良くないと十分な性能が発揮できない。特に、この傾向は、ナトリウム型タイプのベントナイトでは顕著となる。
【０００３】
周知のように、ベントナイトは、水に分散させて使用するが、ベントナイトは結晶中に多量の水を含有し分散する機能を有しているので、１０〜３０％程度の濃度で高粘性の懸濁液となる。ベントナイトは、製品において一般に微粉であり、水に分散させる場合には、高速の攪拌機を用いるが、攪拌速度が遅い場合には、多量のベントナイトが水面に浮遊しダマとなり、水を吸収し分散するまでには相当の攪拌時間が必要となる。
【０００４】
例えば、小規模の土木現場でベントナイトを使用する場合、このような土木現場においては、十分な攪拌能力を有する攪拌機が設置されていないのが現状であり、作業性が優先されがちな上記現場においては、攪拌時に未分散のベントナイトダマが多く発生し、これをそのまま使用した場合には、本来のベントナイトの性能を十分に発揮することができない、という問題を有していた。このような傾向は、特に、高膨潤なベントナイトほど顕著であり、一般的には攪拌時間を十分にかけてベントナイトダマを無くした状態で使用すべきであるが、作業時間との関係で、迅速な分散性能を有するベントナイトの出現が当該技術分野では強く要望されていた。また、上記ベントナイトダマは、例えば、現場において網等で漉くって廃棄しなければならないため、この作業が非常に煩雑であり、また、省資源的観点からも無駄が多い、という問題をも有していた。
【０００５】
この発明は、かかる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とするところは、６０秒以下の短時間で水と分散してベントナイトダマが発生せず、短時間でベントナイト本来の性能を十分に発揮することができ、ベントナイト投入作業を迅速に行うことができると共に、材料の無駄も生じない分散性に優れ、かつ、低コストで供給することができる速分散性ベントナイトを提供しようとするものである。
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にあっては、速分散性ベントナイトを、ベントナイト１００重量部に対して重炭酸ソーダ５〜３０重量部を混合し、６０秒以下の短時間でベントナイトダマを発生させることなく、ベントナイトの水への分散性を向上させたことを特徴とするものである。重炭酸ソーダの溶解濃度は、８％程度とそれ程高くはないが、水に対しては溶解性（速溶性）は非常に良好であり、水との親和性が悪いベントナイトに溶解性に優れた重炭酸ソーダを混入することで、速溶性が向上する。また、この重炭酸ソーダは、溶解時に水溶液の粘度を上昇させない効果がある。即ち、水に対する溶解性が良好な重炭酸ソーダが、ベントナイトより先に親和するが、そのとき、ベントナイトの溶解を阻害する水溶液の粘度上昇は見られない。さらに、この重炭酸ソーダは、水に溶解すると炭酸として水中に存在するが、この炭酸はベントナイトの水中での膨潤を抑制する作用があり、炭酸が溶解した液はベントナイトの膨潤を抑制することで、水との親和性が向上しダマの発生が低減される。これらの相互作用により、ベントナイトダマの発生が効率的に低減される。
【０００７】
この重炭酸ソーダの混合比としては、上記ベントナイト重量部１００部に対して重炭酸ソーダが５〜３０％に設定するのが望ましく、速分散性能が最も顕著な混合比は、１５〜３０％であり、この混合比で混合した場合には、速分散性が上昇するが、ベントナイトの膨潤は抑制される。
【０００８】
また、この発明にあっては、上記重炭酸ソーダが混合されたベントナイトに、例えば、ＣＭＣ（アクリル酸ポリマー）等の有機物ポリマーを所要量混合して生成する場合でも、同様な性能を得ることができる。
【０００９】
この発明に用いられる重炭酸ソーダ（重曹又は炭酸水素ナトリウムともいう。）は、その量が３０％を越えるとベントナイトの有効成分が大幅に減少し、また、５％以下では十分なベントナイトダマの消失性能が得られない。
【００１０】
また、この発明に用いられるベントナイトとしては、例えば、ワイオミング産のベントナイトが用いられ、分散速度が遅い高膨潤度のナトリウム型タイプのベントナイトであっても、本発明によれば、十分な速分散性能が得られ、作液作業性が大幅に向上する、という実践的に非常に有効な効果を得ることができる。
【００１１】
【発明の効果】
この発明に係る速分散性ベントナイトは、以上説明したように生成されているので、短時間で水と分散してベントナイトダマが発生せず、短時間でベントナイト本来の性能を十分に発揮させることができ、ベントナイト投入作業を迅速に行うことができると共に、ベントナイトダマ廃棄の必要性がなくなるので、材料の無駄もなくなり、分散性に優れたベントナイトを低コストで供給することができる等、幾多の優れた効果が得られる。
【００１２】
【実験例１】
次に、上記配合比によるベントナイトの分散性の実験を行った。この実験例において、Ｎｏ．１は、比重が２．５であるワイオミング産のベントナイト８０ｇを１リットルの水に分散したものであり、Ｎｏ．２乃至Ｎｏ．５は、Ｎｏ．１の液に比重２．２の重炭酸ソーダを、１．６ｇ、４．０ｇ、８．０ｇ、１６．０ｇの順に添加したものである。即ち、上記組成において、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５における重炭酸ソーダの混合比率は、０％、２％、５％、１０％、２０％である。このような組成からなるベントナイトの１分後の浮遊物重量を計測した結果を表１に示す。尚、下表において、ベントナイトの分散性は、攪拌棒で攪拌した後の１５秒後、３０秒後及び６０秒後の浮遊物の量を比較したものであり、また、ファンネル粘性は、浮遊物を目開き１．５ｍｍ網で除去した後の分散液の粘度を測定した。尚、表１は、Ｎｏ．１を１００とした場合の比較を示している。
【００１３】
【表１】
0004846082.tif 000002
【００１４】
上記表１からも明らかなように、重炭酸ソーダを５％以上添加したベントナイトＮｏ．３〜Ｎｏ．５は、重炭酸ソーダを全く加えないＮｏ．１及び５％以下の２％しか添加していないＮｏ．２のベントナイトに比べ、ベントナイトダマが速やかに消失しており、重炭酸ソーダの量が多くなるほど、その効果が顕著となるのが解かる。
【００１５】
次に、重炭酸ソーダとベントナイトの混合物にＣＭＣを加えた場合の実験例を表２に示す。この場合の測定方法は、表１に示す測定方法と同様である。
【００１６】
【表２】
0004846082.tif 000003
【００１７】
上記表２からも明らかなように、重炭酸ソーダを５％以上添加したベントナイトＮｏ．４〜Ｎｏ．５は、重炭酸ソーダを全く加えないＮｏ．１及び５％以下の１％又は２．５％しか添加していないＮｏ．１及びＮｏ．２のベントナイトに比べ、ＣＭＣを混合した場合であってもベントナイトダマが速やかに消失しており、重炭酸ソーダの量が多くなるほど、その効果が顕著となるのが解かる。