(57)【要約】【課題】  耐熱性、耐機械的せん断性が高く、高温、高せん断条件下でも粘性が劣化せず、擬塑性流動性が高く、環境負荷も小さい堀削泥水用添加剤を提供することである。【解決手段】  下記［Ａ］〜［Ｄ］を全て満たすセルロース繊維を含有する堀削泥水用添加剤。［Ａ］数平均繊維径が２ｎｍ以上５００ｎｍ以下［Ｂ］繊維のアスペクト比が５０以上［Ｃ］セルロース分子中の水酸基に置換基が導入されており、置換度が０．０１以上０．５以下［Ｄ］I型及び／又はII型の結晶構造を有する【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記［Ａ］〜［Ｄ］を全て満たすセルロース繊維を含有する堀削泥水用添加剤。
［Ａ］数平均繊維径が２ｎｍ以上５００ｎｍ以下
［Ｂ］繊維のアスペクト比が５０以上
［Ｃ］セルロース分子中の水酸基に置換基が導入されており、置換度が０．０１以上０．５以下
［Ｄ］I型及び／又はII型の結晶構造を有する
【請求項２】
前記置換基が、アルキル基、カルボキシアルキル基、シアノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、およびアルコキシアルキル基からなる群より選ばれる１種以上である請求項１記載の堀削泥水用添加剤。
【請求項３】
請求項１または2に記載の堀削泥水用添加剤を含有する堀削泥水用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、堀削泥水用添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
原石油、天然ガス、土木、鉱山などの掘削において、掘削泥水調整剤が用いられている。掘削泥水調整剤には、掘削機の負荷を低減するために掘削刃が地盤と接触する点において、泥水に適度な潤滑性を与えること、また掘削屑をポンプによって容易に搬出するために泥水に高い流動性を与えることが要求されている。また、搬出の際に泥水中の水分が地層に浸透すると流動性が著しく損なわれるため、泥水に適度な保水性を付与することも求められる。そのような目的のため、掘削泥水への添加剤として、アクリルアミドなどの合成高分子や、キサンタンガム、カルボキシメチルセルロースなどの天然多糖類およびその誘導体などが用いられている。（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】再公表ＷＯ００／５９９６４号公報
【特許文献２】特開２０００−２８２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の掘削泥水調整剤では、保水性を高めるために粘度を高くすると流動性が低下するといった問題や、地中での高温や掘削刃の機械的せん断によって粘性が劣化し、十分な性能が得られないなどの問題があった。しかも、掘削泥水は地上で掘屑を分離した後に再利用される場合が多いため、粘性の劣化は大きな問題となり得る。また、アクリルアミドのような合成系の高分子では地中に残存した場合に環境負荷が大きいといった問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発明者らは、耐熱性、耐機械的せん断性が高く、高温、高せん断条件下でも粘性が劣化せず、擬塑性流動性が高く、環境負荷も小さい堀削泥水用添加剤を得るべく
鋭意検討を重ねた結果、特定のセルロース繊維を含有する堀削泥水用添加剤が、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は下記に掲げるに発明に関する。
（１）下記［Ａ］〜［Ｄ］を全て満たすセルロース繊維を含有する堀削泥水用添加剤。
［Ａ］数平均繊維径が２ｎｍ以上５００ｎｍ以下
［Ｂ］繊維のアスペクト比が５０以上
［Ｃ］セルロース分子中の水酸基に置換基が導入されており、置換度が０．０１以上０．５以下
［Ｄ］I型及び／又はII型の結晶構造を有する
（２）前記置換基が、アルキル基、カルボキシアルキル基、シアノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、およびアルコキシアルキル基からなる群より選ばれる１種以上である（１）記載の堀削泥水用添加剤。
（３） （１）または（２）に記載の堀削泥水用添加剤を含有する堀削泥水用組成物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の掘削泥水用添加剤は、所定のセルロース繊維を含有することにより、耐熱性、耐機械的せん断性が高く、高温、高せん断条件下でも粘性が劣化せず、また、擬塑性流動性が高いため、搬出時において高い流動性が得られる。これは、セルロース繊維が、所定の数平均繊維径とアスペクト比を有し、さらに、セルロース分子が数十本束となって内部に強固な結晶構造を有することに由来する。また、セルロース繊維は天然由来の物質である為、生分解性が高く、環境への負荷も小さいという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の堀削泥水用添加剤は、下記［Ａ］〜［Ｄ］を全て満たすセルロース繊維を含有する。
［Ａ］数平均繊維径が２ｎｍ以上５００ｎｍ以下
［Ｂ］繊維のアスペクト比が５０以上
［Ｃ］セルロース分子中の水酸基に置換基が導入されており、置換度が０．０１以上０．５以下
［Ｄ］I型及び／又はII型の結晶構造を有する
【０００９】
本発明のセルロース繊維の数平均繊維径は、２ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、好ましくは２ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。これらの範囲であれば、セルロース繊維が分散媒体に溶解することも、沈降することもなく、耐熱性、耐機械的せん断性、高温かつ高せん断条件下での粘性の安定性、擬塑性流動性の観点から好ましい。
【００１０】
本発明において、数平均繊維径の解析は、例えば、次のようにして行うことができる。すなわち、固形分率で０．０５〜０．１質量％のセルロース繊維の水分散体を調製し、その分散体を、親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストして、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の観察用試料とする。なお、本発明外の大きな繊維径の繊維を含む場合には、ガラス上へキャストした表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を観察してもよい。そして、構成する繊維の大きさに応じて５０００倍、１００００倍あるいは５００００倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡画像による観察を行う。その際に、得られた画像内に縦横任意の画像幅の軸を想定し、その軸に対し、２０本以上の繊維が交差するよう、試料および観察条件（倍率等）を調節する。そして、この条件を満たす観察画像を得た後、この画像に対し、１枚の画像当たり縦横２本ずつの無作為な軸を引き、軸に交錯する繊維の繊維径を目視で読み取っていく。このようにして、最低３枚の重複しない表面部分の画像を、電子顕微鏡で撮影し、各々２つの軸に交錯する繊維の繊維径の値を読み取る（したがって、最低２０本×２×３＝１２０本の繊維径の情報が得られる）。このようにして得られた繊維径のデータにより、数平均繊維径を算出する。
【００１１】
本発明のセルロース繊維のアスペクト比は５０以上である。より好ましくは１００以上である。これらの範囲であれば、掘削泥水用添加剤として十分な擬塑性流動性が得られることから好ましい。
【００１２】
本発明において、上記セルロース繊維のアスペクト比は、以下の方法で測定することが出来る、すなわち、セルロース繊維を親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストした後、２％ウラニルアセテートでネガティブ染色したＴＥＭ像（倍率：１００００倍）から、セルロース繊維の短幅の方の数平均幅、および長幅の方の数平均幅を観察した。すなわち、各先に述べた方法に従い、短幅の方の数平均幅、および長幅の方の数平均幅を算出し、これらの値を用いてアスペクト比を下記の式に従い算出した。
アスペクト比＝長幅の方の数平均幅(ｎｍ)／短幅の方の数平均幅（ｎｍ）
【００１３】
本発明のセルロース繊維におけるセルロース分子中の水酸基には置換基が導入される。導入される置換基としては、セルロース分子中の水酸基との間にエーテル結合が生じる置換基であれば特に限定されない。例えば、アルキル基、カルボキシアルキル基、シアノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基などが挙げられる。耐熱性、耐機械的せん断性、高温かつ高せん断条件下での粘性の安定性、擬塑性流動性の観点から、より好ましくは、カルボキシアルキル基、メチル基、エチル基、シアノエチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、エチルヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピルメチル基であり、カルボキシメチル基がさらに好ましい。置換基は一種であっても二種以上であっても良い。
【００１４】
本発明のセルロース繊維における置換度は、無水グルコース単位１モル当たりの置換基のモル数の平均値をいう。置換度は０．０１以上０．５以下であり、好ましくは０．０１以上０．２５以下である。これらの範囲であれば、セルロース繊維の解繊が十分であり、かつセルロース繊維の一部が溶解することもなく分散安定性の観点から好ましい。
【００１５】
本発明のセルロース繊維はI型及び／又はII型の結晶構造を有する。結晶構造を有することは、例えば、広角Ｘ線回折像測定により得られる回折プロファイルにおいて、セルロースI型またはII型に典型的なＸ線回折パターン（I型：回折角２θ＝１４．８°、１６．８°、２２．６°、II型：回折角２θ＝１２．１°、１９．８°、２２．０°）をもつことから確認できる。これらの結晶構造を有することにより、水への溶解が起こり難くなり、耐熱性、耐機械的せん断性、高温かつ高せん断条件下での粘性の安定性、擬塑性流動性の観点から好ましい。
【００１６】
本発明のセルロース繊維を得るためには、公知の方法でセルロース分子中の水酸基に置換基を導入する。好ましくは、下記に例示する公知の方法を用いてアニオン変性させる。その一例として次のような製造方法をあげることができる。セルロースを原料とし、溶媒に質量で３〜２０倍の低級アルコール、具体的にはメタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の単独、又は２種以上の混合物と水の混合媒体を使用する。なお、低級アルコールの混合割合は、６０〜９５質量％である。マーセル化剤としては、セルロースのグルコース残基当たり０．５〜２０倍モルの水酸化アルカリ金属、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを使用する。セルロースと溶媒、マーセル化剤を混合してマーセル化処理を行う。このときの反応温度は０〜７０℃、好ましくは１０〜６０℃であり、反応時間は１５分〜８時間、好ましくは３０分〜７時間である。その後、カルボキシメチル化剤をグルコース残基当たり０．０５〜１０倍モル添加してエーテル化反応を行う。このときの反応温度は３０〜９０℃、好ましくは４０〜８０℃であり、反応時間は３０分〜１０時間、好ましくは１時間〜４時間である。
【００１７】
本発明のセルロース原料は、特に限定されないが、例えば、晒又は未晒木材パルプ、精製リンター、酢酸菌等の微生物によって生産されるセルロース等の天然セルロースや、セルロースを銅アンモニア溶液、モルホリン誘導体等、何らかの溶媒に溶解し、改めて紡糸された再生セルロース、及び上記セルロース系素材の加水分解、アルカリ加水分解、酵素分解、爆砕処理、振動ボールミル処理等によって解重合処理した微細セルロース又は機械的に処理した微細セルロースが例示される。これらは一種であっても二種以上であっても良い。
【００１８】
その後、必要に応じて上記セルロース繊維を乾燥してもよく、上記セルロース繊維の分散体の乾燥法としては、例えば、分散媒体が水と有機溶媒の混合溶液である場合は、ドラムドライヤーによる乾燥法、スプレードライヤーによる噴霧乾燥法等が用いられる。なお、上記セルロース繊維の分散体を乾燥することなく、分散体の状態で用いてもよい。
【００１９】
また、高圧ホモジナイザーでの解繊・分散処理に先立って、必要に応じて、高速せん断ミキサーなどの公知の混合、攪拌、乳化、分散装置を用いて、置換基を導入したセルロースに予備処理を施すことも可能である。
【００２０】
本発明のセルロース繊維は、置換基を導入したセルロースを分散機を用いて分散させることで得ることができる。分散機としては、特に限定されないが、例えば、高速回転下でのホモミキサー、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、超音波分散処理機、ビーター、ディスク型レファイナー、コニカル型レファイナー、ダブルディスク型レファイナー、グラインダー等があげられる。高圧ホモジナイザーとは、ポンプによって流体に加圧し、流路に設けた非常に繊細な間隙より噴出させる装置である。粒子間の衝突、圧力差による剪断力等の総合エネルギーによって乳化・分散・解繊・粉砕・超微細化を行うことができるものである。これらの強力で叩解能力のある装置を使用することにより、より効率的かつ高度なダウンサイジングが可能となり、経済的に有利に堀削泥水用添加剤を得ることができる点で好ましい。なお、上記分散機としては、例えば、スクリュー型ミキサー、パドルミキサー、ディスパー型ミキサー、タービン型ミキサー、ディスパー、プロペラミキサー、ニーダー、ブレンダー、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミル、ペブルミル、ビーズミル粉砕機等を用いてもよい。また、２種類以上の分散機を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
本発明のホモジナイザーを使用した場合の処理条件としては、特に限定されるものではないが、圧力条件としては、３０ＭＰａ以上、好ましくは１００ＭＰａ以上、さらに好ましくは１４０ＭＰａ以上である。  
【００２２】
本発明の堀削泥水用添加剤を使用する堀削泥水用組成物は、前記セルロース繊維及びその他添加剤を水に分散した水溶液である。
【００２３】
本発明の掘削泥水用組成物における前記セルロース繊維の含有量は特に限定されないが０．０１質量％以上１０．０質量％以下が好ましく、０．１質量％以上２質量％以下がより好ましい。これらの範囲であれば、擬塑性流動性の観点から好ましい。
【００２４】
本発明の堀削泥水用組成物は前記セルロース繊維のほかに、ベンドナイト、粘土、分散剤、防腐剤、pH調整剤等を添加することができる。
【００２５】
前記分散剤としては、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸塩、フミン酸誘導体、リグニンスルホン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、トリポリリン酸塩等を挙げることができる。
前記防腐剤としては、例えば、無機化合物として、さらし粉、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、有機化合物として、ハロゲン誘導体、二価アルコール誘導体、脂肪族として、スルホン誘導体、シアン誘導体、チオカルバミド誘導体、芳香族として、ジアミン誘導体、イミダゾール誘導体、イソチアゾール誘導体等を挙げることができる。
前記pH調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、炭酸ソーダ、重炭酸ソーダなどがあげられる。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明について詳細に説明するが、本発明はもちろんこれらに限定されるものではない。なお、濃度は特に断らない限り質量％である。
【００２７】
〔製造例１〕
撹拌機にパルプ（ＬＢＫＰ、日本製紙（株）製）を乾燥重量で２００ｇ、水酸化ナトリウムを１８ｇ加え、パルプ固形濃度が１５％になるように水を加えた。その後、３０℃で３０分攪拌した後に７０℃まで昇温し、モノクロロ酢酸ナトリウムを２３ｇ（有効成分換算）添加した。１時間反応した後に、反応物を取り出して中和、洗浄して、グルコース単位当たりの置換度０．０１のアニオン変性されたセルロースを得た。その後、アニオン変性したパルプを固形濃度１％とし、高圧ホモジナイザーにより、液温２０℃から冷却操作を伴いながら１４０ＭＰａの圧力で５回処理し、数平均繊維径９７nm、アスペクト比８１で、結晶構造を有するセルロース繊維１の水分散液を得た。
【００２８】
〔製造例２〕
水酸化ナトリウムを１７６ｇ、モノクロロ酢酸ナトリウムを２３４ｇ（有効成分換算）に変更した以外、製造例１と同様にしてセルロース繊維２の水分散液を得た。なお、得られたセルロース繊維のグルコース単位当たりの置換度は０．１０であり、数平均繊維径は２１ｎｍ、アスペクト比１６０であり、結晶構造を有していた。
【００２９】
〔製造例３〕
水酸化ナトリウムを３０８ｇ、モノクロロ酢酸ナトリウムを４１０ｇ（有効成分換算）に変更した以外、製造例１と同様にしてセルロース繊維３の水分散液を得た。なお、得られたセルロース繊維のグルコース単位当たりの置換度は０．２５であり、数平均繊維径は１０ｎｍ、アスペクト比１７１であり、結晶構造を有していた。
【００３０】
〔製造例４〕
水酸化ナトリウムを９ｇ、モノクロロ酢酸ナトリウムを１２ｇ（有効成分換算）に変更した以外、製造例１と同様にしてセルロース繊維４の水分散液を得た。なお、得られたセルロース繊維のグルコース単位当たりの置換度は０．００５であり、数平均繊維径は７１０ｎｍ、アスペクト比１９であり、結晶構造を有していた。
【００３１】
〔製造例５〕
水酸化ナトリウムを４７６ｇ、モノクロロ酢酸ナトリウムを６３２ｇ（有効成分換算）に変更した以外、製造例１と同様にしてセルロース繊維５の水分散液を得た。なお、得られたセルロースのグルコース単位当たりの置換度は０．６０であり、これを観察したところ、繊維状のＴＥＭ像は得られず、数平均繊維径は測定できなかった。また、結晶構造も有していなかった。
【００３２】
〔製造例６〕
水酸化ナトリウムを３０８ｇ、モノクロロ酢酸ナトリウムを４１０ｇ（有効成分換算）、高圧ホモジナイザーによる処理を２０回に変更した以外、製造例１と同様にしてセルロース繊維６の水分散液を得た。なお、得られたセルロース繊維のグルコース単位当たりの置換度は０．２５であり、これを観察したところ、繊維状のＴＥＭ像は得られず、数平均繊維径は測定できなかった。また、結晶構造も有していなかった。
【００３３】
〔製造例７〕
撹拌機に、パルプ（ＬＢＫＰ、日本製紙株式会社製）を乾燥質量で２００ｇ、水酸化ナトリウムを乾燥質量で３０８ｇ加え、パルプ固形分濃度が１５％になるように水を加えた。その後、７０℃で９時間攪拌した後に、モノクロロ酢酸ナトリウムを４１０ｇ（有効成分換算）添加した。１時間反応した後に、反応物を取り出して中和、洗浄して、グルコース単位当たりの置換度０．２８のアニオン変性されたセルロースを得た。その後、アニオン変性したパルプに水を添加して固形分濃度１％とし、高圧ホモジナイザーにより、液温２０℃から冷却操作を伴いながら１４０ＭＰａの圧力で５回処理し、セルロース繊維７の分散液を得た。これを観察したところ、繊維状のＴＥＭ像は得られず、数平均繊維径は測定できなかった。また、結晶構造も有していなかった。
【００３４】
〔製造例８〕
撹拌機に、パルプ（ＬＢＫＰ、日本製紙（株）製）を乾燥重量で２００ｇ、水酸化ナトリウムを乾燥重量で１７６ｇ加え、パルプ固形分濃度が１５％になるように水を加えた。その後、３０℃で３０分攪拌した後に、７０℃まで昇温し、モノクロロ酢酸ナトリウムを２３４ｇ（有効成分換算）添加した。１時間反応した後に、反応物を取り出して中和、洗浄して、グルコース単位当たりの置換度０．１０のアニオン変性されたセルロースを得た。その後、アニオン変性したパルプを固形濃度５％とし、高圧ホモジナイザーにより、液温２０℃から冷却操作を伴いながら１４０ＭＰａの圧力で５回処理し、数平均繊維径１０nm、アスペクト比１４０で、結晶構造を有するセルロース繊維８の水分散液を得た。
【００３５】
＜グルコース単位当たりの置換度の測定方法＞
セルロース繊維を０．６質量％スラリーに調製し、０．１Ｍ塩酸水溶液を加えてｐＨ２．４とした後、０．０５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を滴下してｐＨが１１になるまで電気伝導度を測定し、電気伝導度の変化が緩やかな弱酸の中和段階において消費された水酸化ナトリウム量からカルボキシル基量を測定し、下式を用いて算出した。ここで言う置換度とは、無水グルコース単位１モル当たりの置換基のモル数の平均値を表している。
カルボキシメチル置換度＝（１６２×Ｃ）／（１−５８×Ｃ）
Ｃ：カルボキシル基量（ｍｏｌ／ｇ）
【００３６】
＜数平均繊維径の測定方法＞
セルロース繊維を２質量％のスラリーとして、ディスパー型ミキサーを用いて回転数８，０００ｒｐｍで１０分間微細化処理を行った。各セルロース繊維の最大繊維径および数平均繊維径を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日本電子社製、ＪＥＭ−１４００）を用いて観察した。すなわち、各セルロース繊維を親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストした後、２％ウラニルアセテートでネガティブ染色したＴＥＭ像（倍率：１００００倍）から、先に述べた方法に従い、数平均繊維径を算出した。
【００３７】
＜結晶構造の確認方法＞
Ｘ線回折装置（リガク社製、ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ３）を用いて広角Ｘ線回折像を測定し、各セルロース繊維の回折プロファイルにセルロースI型またはII型に典型的なＸ線回折パターン（I型：回折角２θ＝１４．８°、１６．８°、２２．６°、II型：回折角２θ＝１２．１°、１９．８°、２２．０°）がみられる場合は結晶構造を有すると判断した。
【００３８】
＜アスペクト比の測定方法＞
セルロースを親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストした後、２％ウラニルアセテートでネガティブ染色したＴＥＭ像（倍率：１００００倍）から、セルロースの短幅の方の数平均幅、長幅の方の数平均幅を観察した。すなわち、各先に述べた方法に従い、短幅の方の数平均幅、および長幅の方の数平均幅を算出し、これらの値を用いてアスペクト比を下記の式に従い算出した。
アスペクト比＝長幅の方の数平均幅(ｎｍ)／短幅の方の数平均幅（ｎｍ）
【００３９】
〔実施例１〕  
セルロース繊維１に、純水、およびベントナイト（スーパークレイ、ホージュン製）を添加し、ホモミクサーＭＡＲＫII２．５型（ＰＲＩＭＩＸ製）を用いて、３，０００ｒｐｍで６０分攪拌し、セルロース繊維濃度０．１％、ベントナイト濃度２％の堀削泥水用組成物を１，０００ｇ調整した。
【００４０】
〔実施例２〜３、比較例１〜４〕
前記セルロース繊維１をセルロース繊維２〜７に変更した以外は実施例１と同様の方法で堀削泥水用組成物を調整した。
【００４１】
〔実施例４〕
セルロース繊維８に、純水、およびベントナイト（スーパークレイ、ホージュン製）を添加し、ホモミクサーＭＡＲＫII２．５型（ＰＲＩＭＩＸ製）を用いて、３，０００ｒｐｍで６０分攪拌し、セルロース繊維濃度２％、ベントナイト濃度２％の堀削泥水用組成物を１，０００ｇ調整した。
【００４２】
〔比較例５〕
市販のポリアクリルアミド（テルコートＤＰ、テルナイト製）に、純水、およびベントナイトを添加し、ホモミクサーＭＡＲＫII２．５型（ＰＲＩＭＩＸ製）を用いて３，０００ｒｐｍで６０分間攪拌し、ポリアクリルアミド濃度０．１％、ベントナイト濃度２％の堀削泥水用組成物を１，０００ｇ調整した。
【００４３】
〔比較例６〕
市販のキサンタンガム（Ｋ−ＯＢ、大日本住友製薬製）に、純水、およびベントナイトを添加し、ホモミクサーＭＡＲＫII２．５型（ＰＲＩＭＩＸ製）を用いて３，０００ｒｐｍで６０分間攪拌し、キサンタンガム濃度０．１％、ベントナイト濃度２％の堀削泥水用組成物を１，０００ｇ調整した。
【００４４】
このようにして得られた各堀削泥水用組成物を用い、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。これらの結果を、表2に示した。
【００４５】
［チクソトロピーインデックス（ＴＩ）の測定］
得られた堀削泥水用組成物のうち２５０ｇを２５℃で１日静置した後、Ｂ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ製、ローターＮｏ．４、６ｒｐｍ、３分、２５℃）を用いて粘度を測定した。続いて回転数を６０ｒｐｍに変更した以外は同条件で粘度を測定した。
得られた粘度から下記の式（１）よりＴＩを算出した。
ＴＩ＝回転数６ｒｐｍでの粘度（ｍＰａ・ｓ）／回転数６０ｒｐｍでの粘度（ｍＰａ・ｓ）
【００４６】
以下の基準によりＴＩの評価を行った。
◎：６以上
○：４以上６未満
△：３以上４未満
×：３未満
【００４７】
［高温、機械的せん断による粘性劣化の評価］
得られた堀削泥水用組成物のうち５００ｇを２５℃で１日静置した後、Ｂ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ製、ローターＮｏ．４、６ｒｐｍ、３分、２５℃）を用いて粘度を測定した。その後、ウォーターバスを用いて６０℃に加温し、測定液の温度を６０℃に保持したままホモミクサーＭＡＲＫＩＩ２．５型（ＰＲＩＭＩＸ製）を用いて１２，０００ｒｐｍで６０分間撹拌した。その後、処理液をさらに２５℃で１日静置した後、Ｂ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ製、ローターＮｏ．４、６ｒｐｍ、３分、２５℃）を用いて粘度を測定した。せん断処理前後での粘度から下記の式（５）より粘度保持率（％）を算出し、粘性劣化の度合いを評価した。
粘度保持率（％）＝せん断処理後の粘度（ｍＰａ・ｓ）／せん断処理前の粘度（ｍＰａ・ｓ）×１００
【００４８】
以下の基準により粘性劣化の評価を行った。
◎：８５％以上
○：７０％以上８５％未満
△：５５％以上７０％未満
×：５５％未満
【００４９】
〔止水性能の測定〕
ＡＰＩ規格によるろ過試験器を用いて、室温下３０分間、０．３ＭＰａの加圧を行ったときの濾水量を測定した。即ち、濾水量が少ないほど止水性能が良好であるといえる。
◎：１５ｍｌ以下
○：１５ｍｌ超２０ｍｌ以下
△：２０ｍｌ超２５ｍｌ以下
×：２５ｍｌ超
【００５０】
【表１】
2016079259.tif 000002
【００５１】
【表２】
2016079259.tif 000003
【００５２】
表２より、本発明の技術的範囲に属する実施例は、耐熱性、耐機械的せん断性が高く、高温、高せん断条件下でも粘性が劣化せず、擬塑性流動性が高く、止水性能が良好であり、環境負荷も小さいことが分かる。一方アスペクト比が低い比較例１は、所定濃度での粘度およびTI値が低いことが分かる。結晶構造を有さない比較例２は、所定濃度での粘度およびTI値が低く、粘性劣化にも劣ることが分かる（比較例２）。したがって、本発明品は止水性、搬出時おける流動性、及び高温、高せん断条件下での耐久性に優れていることが明らかとなった。一方、従来から堀削泥水用添加剤として使用されてきたポリアクリルアミド（比較例３）、キサンタンガム（比較例４）に対し本発明品は、粘性劣化において優れていることが分かる。堀削泥水用組成物に使用した場合に高温、高せん断条件下での耐久性に優れていることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の堀削泥水用添加剤は石油、天然ガス、土木、鉱山などの掘削に用いることができる。