JP4327660B2 - 製鉄原料造粒用添加剤および製鉄原料用粒状体 - Google Patents
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Description
上記ポリアマイドポリアミン鎖を有する(メタ)アクリレート(C)は、具体的には、ポリアルキレンポリアミン(c−1)1モルに対し、二塩基酸および/または二塩基酸と炭素数1〜4の低級アルコールとのエステル(c−2)0.5〜0.95モルと、(メタ)アクリル酸および/または(メタ)アクリル酸と炭素数1〜4の低級アルコールとのエステル(c−3)0.05〜1.0モルとを反応させて得られた反応生成物であるか、または、さらに、この反応生成物のイミノ基1モルに対し、さらに、炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを16モル以下の範囲で付加させたものであることが好ましい。
この(メタ)アクリレート(A)(R1が水素の場合はアクリレートであり、R1がメチル基の場合はメタクリレートである)は、(メタ)アクリロイル基に(ポリ)オキシアルキレン鎖が連結していて、重合後の高分子化合物の側鎖に(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入するための単量体である。R2は、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基のいずれかであって、これらがランダムに結合していても、ブロック的に何種類かが結合していてもいずれでもよい。R3は、水素、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基である。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で、カラムは、OHpak SB-803HQとOHpak SB-804HQ(いずれも昭和電工社製)を、溶離液として、50mM硝酸ナトリウム水溶液とアセトニトリルとの比が80:20の混合液(体積比)を用い、示差屈折計を検出器として、Mwを測定した。ポリエチレングリコール標準試料を用いた検量線から換算して求めた。
湿潤強度の評価方法として、圧壊強度、タンブラー強度、落下抵抗値などが知られているが、ここでは、焼成前の湿潤ペレット(水分量8%)12個を高さ0.5mのところから繰り返し落下させ、湿潤ペレットが壊れる迄の回数で湿潤強度を評価した。結果は12個の平均値で示した。
30個の湿潤ペレット(水分量8%)を、昇温速度80℃/分で800℃まで加熱し、健全なペレット数を計数して、残存率を求めた。
湿潤ペレットを120℃で4時間乾燥させた後の乾燥ペレットの圧潰強度である。圧潰強度は、JIS M 8718に準じて測定した。
上記乾燥ペレットをさらに1000℃で10分焼成した後の圧潰強度である。
焼結鉱用原料から疑似粒子を製造し、80℃で1時間乾燥した後、分級したときに、次式で求められる値をGIとした。
ただし、造粒前原料中における0.5mm以下の粉末の質量分率がXo(本実験では50%である)、造粒後の疑似粒子中における0.5mm以下の粉末の質量分率がX1である。
[ポリアマイドポリアミンを有するメタクリレートC1の合成]
撹拌器付き反応容器に、ジエチレントリアミン(DETA;c−1)103部(1.00モル)、アジピン酸(c−2)97.3部(0.67モル)を仕込み、窒素を導入しながら窒素雰囲気下で撹拌した。150℃になるまで昇温して、縮重合に伴って生成する水を反応系外に除去しながら、中間縮合物の酸価が22となるまで20時間反応させた。次にハイドロキノンメチルエーテル1.1部、メタクリル酸(c−3)27.5部(0.32モル)を仕込み、同温度(150℃)で10時間反応させた。反応留出水の合計42部と共にポリアマイドポリアミンを有するメタクリレート(最終縮合物)187部(融点122℃、酸価23)が得られた。このメタクリレートの全量(187部)を水213部に溶解させ、50℃まで昇温した。同温度(50℃)でエチレンオキサイド132部(最終縮合物のイミノ基に対し、3.0モルに相当する)を4時間かけて逐次導入し、2時間の熟成を行った。ポリアマイドポリアミンを有し、エチレンオキサイドが3モル付加されたメタクリレートC1の水溶液(固形分60%)532部が得られた。
表1に示したように(メタ)アクリレート(C)の原料化合物(c−1)〜(c−3)の種類と量を変えた以外は合成例1と同様にしてポリアマイドポリアミンを有する(メタ)アクリレートC2〜C3を合成した。
[両性高分子化合物No.1の合成]
撹拌器付き反応容器に水502部を仕込み、窒素を導入して、反応容器内を窒素雰囲気とし、80℃まで昇温した。水53部と、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(A1;分子量1068;エチレンオキサイドの付加モル数22モル;表2ではME100と表記)171部、メタクリル酸(B1)53部、および上記メタクリレート(C1)の水溶液(固形分60%)66部の混合物(各単量体の固形分基準の質量比はA1:B1:C1=65%:20%:15%であり、表2にはこの質量比を記載)と、10%チオグリコール酸アンモニウム水溶液52.9部とを、各々2時間かけて容器内へ滴下すると共に、10%過硫酸ソーダ水溶液66部を2.5時間かけて容器内へ滴下しながら、重合を行った。滴下終了後2時間熟成した。冷却した後、25%アンモニア水溶液でpHが7.0になるまで中和を行い、水溶性の両性高分子化合物No.1の水溶液を得た。この高分子化合物No.1のMwは32,000であった。
モノマー組成を表2に示したように変えた以外は重合例1と同様にして水溶液重合を行って高分子化合物を合成した。なお、表2中、略語の意味は下記の通りであり、重合例No.11〜13は比較例用の重合例である。
ME200:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(分子量2068;エチレンオキサイドの付加モル数45モル)
AA:アクリル酸
MAA:メタクリル酸
重合例No.1で重合した両性高分子を用いて、ペレットを製造した。ペレット製造原料の配合比を表3に示した。表3の配合水には、重合例No.1で重合した両性高分子が1%の割合で含まれている。なお、原料粉末の粒度は、0.5mm以下:100%、0.125mm以下:90%、0.075mm以下:60%であった。
表4に示したように両性高分子の種類を変更した以外は、実施例1と同様にして、各種特性を評価した。結果を表4に示す。なお、実施例11〜14は、2種類の両性高分子を混合した例である。
表4に示したように両性高分子の種類を変更した以外は、実施例1と同様にして、各種特性を評価した。結果を表4に示す。比較例4で、両性高分子の代わりに用いたポリエーテルポリオールは、エチレンオキサイド33モルとプロピレンオキサイド26モルの付加物であり、Mw3000のものである。比較例5のエチレン・アクリル酸共重合体は、アクリル酸を20%共重合し、25%アンモニア水でpH7.0に調整したMw30000のものである。比較例6のスチレン・マレイン酸共重合体は、25%アンモニア水でpH7.0に調整したMw60000のものである。
Claims (7)
- 製鉄原料の造粒のために用いられる添加剤であって、
側鎖に、(ポリ)オキシアルキレン鎖、カルボキシル基および/またはカルボン酸塩基、およびポリアマイドポリアミンを有する高分子化合物を含み、
上記高分子化合物は、(ポリ)オキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート(A)、(メタ)アクリル酸および/またはその塩(B)、およびポリアマイドポリアミンを有する(メタ)アクリレート(C)を必須的に含む原料単量体成分(D)を重合させたものであり、
上記(ポリ)オキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート(A)は、下記一般式(1)で示され、
上記ポリアマイドポリアミンを有する(メタ)アクリレート(C)は、ポリアルキレンポリアミン(c−1)と、二塩基酸および/または二塩基酸と炭素数1〜4の低級アルコールとのエステル(c−2)と、(メタ)アクリル酸および/または(メタ)アクリル酸と炭素数1〜4の低級アルコールとのエステル(c−3)とを反応させて生成され,又はこれら反応生成物にアルキレンオキサイドを付加反応させた反応生成物であることを特徴とする製鉄原料造粒用添加剤。 - 上記(ポリ)オキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート(A)は、メトキシポリエチレングリコールメタクリレートであり、
上記ポリアマイドポリアミンを有する(メタ)アクリレート(C)は、ジエチレントリアミン又はトリエチレンテトラミンと、アジピン酸と、メタクリル酸又はアクリル酸から合成された化合物(C3)、及び、
上記化合物(C3)にエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドを加えて合成された化合物(C1、C2)の群から選択されたものであることを特徴とする請求項1記載の製鉄原料造粒用添加剤。 - 上記高分子化合物が、(ポリ)オキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート(A)20〜90質量%、(メタ)アクリル酸および/またはその塩(B)2〜40質量%、およびポリアマイドポリアミンを有する(メタ)アクリレート(C)5〜40質量%(ただし、(A)、(B)および(C)の合計量を100質量%とする)からなる原料単量体成分(D)を重合させたものである請求項1または2に記載の製鉄原料造粒用添加剤。
- 上記ポリアマイドポリアミンを有する(メタ)アクリレート(C)が、ポリアルキレンポリアミン(c−1)1モルに対し、二塩基酸および/または二塩基酸の炭素数1〜4の低級アルコールとのエステル(c−2)0.5〜0.95モルと、(メタ)アクリル酸および/またはその反応性誘導体(c−3)0.05〜1.0モルとを反応させて得られた反応生成物である請求項2又は3に記載の製鉄原料造粒用添加剤。
- 上記ポリアマイドポリアミンを有する(メタ)アクリレート(C)が、請求項4に記載の反応生成物のイミノ基1モルに対し、さらに、炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを16モル以下の範囲で付加させたものである請求項5に記載の製鉄原料造粒用添加剤。
- 上記高分子化合物が、異なる組成の原料単量体成分を個別に重合して得られる2種以上の高分子化合物の混合物である請求項1〜5のいずれかに記載の製鉄原料造粒用添加剤。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の製鉄原料造粒用添加剤を用いて得られたものであることを特徴とする製鉄原料用粒状体。
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