JPH0139692B2

JPH0139692B2 -

Info

Publication number: JPH0139692B2
Application number: JP60178920A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Matsutani; Kazumasa Yamamoto; Nobuhiko Morita; Yoshikazu Kawasaki
Original assignee: Konishi Co Ltd
Current assignee: Konishi Co Ltd
Priority date: 1985-08-14
Filing date: 1985-08-14
Publication date: 1989-08-23
Also published as: JPS6239669A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕この発明は石炭または鉱石の粒状物等の粒状物
からなる野積堆積物の表層を保護するための野積
堆積物の表層コーテイング剤に関するものであ
る。〔従来の技術〕前記野積堆積物の表層を保護し、粉塵の飛散や
雨水の浸透などを防止するための表層コーテイン
グ剤として、アクリル酸エステル樹脂のエマルシ
ヨンまたはアクリル酸エステルと酢酸ビニル、ス
チレン等の共重合物樹脂のエマルシヨンが用いら
れてきた。これらの薬剤は野積石炭等に直接散布
したり、あるいは表層を押し固めた後散布するよ
うな方法で使用されている（例えば特開昭58−
148443号）。また樹脂のアニオン性エマルシヨンと樹脂のカ
チオン性エマルシヨンとの組合せ、または樹脂の
カチオン性エマルシヨンとアニオン性の水溶性樹
脂の組合せからなるものも提案されている。上記
のアニオン性またはカチオン性エマルシヨンは非
イオン性の樹脂をアニオン性またはカチオン性の
乳化剤で水性エマルシヨンとしたものであり、ま
たアニオン性の水溶性樹脂はポリアクリル酸ナト
リウムが使用されている。これらのエマルシヨン
等はそれぞれ反対電荷のものを組合せて使用する
ことにより、エマルシヨン破壊を行い、表面に固
結層を形成するものである（例えば特公昭49−
38524号）。〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら、このような従来の表層コーテイ
ング剤のうち、樹脂エマルシヨンを単独で使用す
るものは、薬剤が水性エマルシヨンであるため、
乾燥あるいは皮膜形成までにかなりの時間を要
し、薬剤散布直後の降雨に対しては全く雨水浸透
防止効果を発揮しないばかりでなく、その降雨に
より薬剤が流出し、乾燥後も固結層を形成せず、
散布した薬剤が無駄になつてしまうなどの問題点
があつた。またエマルシヨン等を組合せて使用するものは
非イオン性の樹脂により表層に固結層を形成する
ため、固結層が脆くて、撥水性も十分でなく、粉
塵の飛散および雨水の浸透の防止を十分に行うこ
とができないなどの問題点があつた。この発明は上記問題点を解決するためのもの
で、固結層の形成が速く、散布直後に降雨があつ
ても固結層の形成が可能であり、形成される固結
層は強固で優れた撥水性を有する野積堆積物の表
層コーテイング剤を提供することを目的としてい
る。〔問題点を解決するための手段〕この発明は、カチオン基を有する樹脂のエマル
シヨンと、アニオン基を有する樹脂のエマルシヨ
ンとを含有することを特徴とする石炭または鉱石
の粒状物からなる野積堆積物の表層コーテイング
剤である。カチオン基を有する樹脂は、樹脂構造中にカチ
オン基を有する樹脂であり、カチオン基を有する
モノマーの重合体、および樹脂をカチオン変性し
たものなどがある。カチオン基を有する樹脂のエ
マルシヨンはこれらの樹脂が水性エマルシヨンと
して水に乳化したものである。これらの樹脂のカチオン基を有する構造単位と
しては、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジ
メチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルア
ミノエチルアクリレートの４級化合物、ジメチル
アミノエチルメタクリレートの４級化合物、メタ
クリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムク
ロライド、ジメチルアミノプロピルメタクリルア
ミド、２―ヒドロキシ―３―メタクリルオキシプ
ロピルメチルアンモニウムクロライド、ビニルピ
リジンなどがあり、これらは１種以上含まれてい
ればよい。上記樹脂はこれらの構造単位のほかに酢酸ビニ
ルエステル、プロピオン酸ビニルエステル、バー
サチツク酸ビニルエステル、ステアリン酸ビニル
エステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エ
ステル、マレイン酸エステル、フマール酸エステ
ル、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、イソ
プレン、アクリロニトリル、スチレン、α―メチ
ルスチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アク
リルアマイド、メチロールアクリルアマイド、グ
リシジルメタクリレートなどの非イオン性の構造
単位を１種以上含むものが好ましい。造膜性およ
び皮膜の撥水性を良くするためには、炭素数３以
上のアルキルを有するアクリル酸エステルを含む
のが好ましい。これらの樹脂を水性エマルシヨンとして乳化す
る乳化剤としてはノニオン性またはカチオン性の
界面活性剤や保護コロイドが好ましく、ノニオン
性界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリル
エーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、
ポリオキシエチレン脂肪酸エステルなどがあり、
カチオン性界面活性剤としては脂肪族炭化水素基
を有する第１級アミン塩、第２級アミン塩、第３
級アミン塩、第４級アンモニウム塩などがあり、
保護コロイドとしてはポリビニルアルコールなど
がある。アニオン基を有する樹脂は、樹脂構造中にアニ
オン基を有する樹脂であり、アニオン基を有する
モノマーの重合体、および樹脂をアニオン変性し
たものなどがある。アニオン基を有する樹脂のエ
マルシヨンはこれらの樹脂が水性エマルシヨンと
して水に乳化したもである。これらの樹脂のアニオン基を有する構造単位と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸などが
あり、これらは１種以上含まれていればよい。上
記樹脂はこれらの構造単位のほかに、カチオン基
を有する樹脂の場合に例示した非イオン性の構造
単位を１種以上含むのが好ましく、造膜性および
撥水性を改善するためには、炭素数３以上のアル
キル基を有するアクリル酸エステルを含むのが好
ましい。これらの樹脂を水性エマルシヨンとして乳化す
る乳化剤としてはノニオン性またはアニオン性の
ものが好ましく、ノニオン性乳化剤としては前記
と同じものがあげられ、アニオン性乳化剤として
はジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、アルキ
ルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸アン
モニウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、
高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナ
トリウム、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合
物のナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキル
フエノールエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノ
ールアミンなどがある。カチオン基を有する樹脂のエマルシヨンおよび
アニオン基を有する樹脂のエマルシヨンは、それ
ぞれの樹脂を前記乳化剤で水に乳化して製造して
もよいが、それぞれのモノマーから乳化重合によ
つて製造するのが好ましい。乳化重合の方法は、
例えばカチオン基またはアニオン基を有するモノ
マーおよび非イオン性のモノマーを前記乳化剤と
ともに水中に撹拌分散し、N₂ガスを吹込みなが
ら加温し、過酸化ベンゾイル、過硫酸塩、過酸化
水素等の触媒、またはこれらの酸化剤とチオ硫酸
ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の還元剤と
を組合わせたレドツクス触媒などを添加して乳化
重合を行い、水性エマルシヨンを得ることができ
る。樹脂中に含まれるカチオン基またはアニオン基
を有する構造単位の量は0.1〜20重量％が好まし
く、またエマルシヨン中のこれらの樹脂固形分の
量は５〜60重量％、乳化剤の量は0.1〜５重量％
が好ましい。本発明のカチオン基を有する樹脂のエマルシヨ
ンおよびアニオン基を有する樹脂のエマルシヨン
は、それぞれ常温造膜性を有するものである。こ
こで常温造膜性とは、エマルシヨンを清浄なスラ
イドガラス板上に塗布したとき、常温でも乾燥物
が一様な連続皮膜となることを意味する。造膜性
を高め、常温で連続皮膜を形成させるために、可
塑剤、造膜助剤および他の造膜性樹脂等の成分を
添加することもできる。〔作用〕カチオン基を有する樹脂のエマルシヨンおよび
アニオン基を有する樹脂のエマルシヨンは、それ
ぞれそのままで、または水で適宜希釈して、コー
テイングを行う石炭または鉱石の粒状物の野積堆
積物の表層に１〜2.5/m²、樹脂固形分10〜200
ｇ／m²の割合で順次散布し、表層において混合す
る。この場合どちらを先に散布してもよいが、先
に散布したものがよく浸透したのち、他方のもの
を散布する。また野積堆積物の表層は填圧ローラ
等により加圧成形したのち、薬剤の散布を行うの
が望ましい。双方のエマルシヨンが野積堆積物の表層が混合
すると、荷電の中和によつてエマルシヨンが破壊
するとともに、それぞれのカチオン基およびアニ
オン基が引き合つて樹脂の複合体を形成して、速
やかに粗大粒子化し、ついで皮膜化する。従つて
野積堆積物表層における薬剤の歩留りが非常に高
くなり、また薬剤散布直後の降雨に対しても薬剤
の流出が少なくなる。乾燥後の皮膜は水不溶性で
あり、これにより形成される固結層の強度は大き
く、撥水性も良好である。〔発明の効果〕この発明によれば、樹脂のイオン性を利用して
野積堆積物表層で樹脂の複合体を形成するため、
固結層の形成が速く、散布直後に降雨があつても
固結層の形成が可能で、形成される固結層は強固
で優れた撥水性を有する。このため野積堆積物の
表層を効率よく保護して、粉塵の飛散や崩れ、雨
水の浸透などを防止できるなどの効果がある。〔実施例〕以下、本発明の実施例について説明する。実施
例中、％は重量％を示す。 (1) メタクリル酸メチル（MMA）30％、アクリ
ル酸ブチル（BA）55％、ジメチルアミノエチ
ルアクリレート（DDA）10％、およびポリオ
キシエチレンアルキルエーテル（HLB15―18）
５％を常法により乳化重合し、固型分40％のエ
マルシヨンを得た。 (2) メタクリル酸メチル30％、アクリル酸ブチル
55％、アクリル酸（AA）10％、およびアルキ
ルナフタレンスルホン酸ナトリウム５％を常法
により乳化重合し、固型分40％のエマルシヨン
を得た。 (3) 直径10cm、高さ10cm、底に200meshの網を張
つた円筒形の容器にグーニエラ炭（２mm通過
分）を充填し、(1)および(2)で製造したエマルシ
ヨンの10％希釈液を各々２/m²の割合で散布
した。また、薬剤散布３時間後に15mm/hrの強
い人工降雨に２時間曝し、固結層の状態を観察
した。結果を表１に示す。 (4) 比較例１として、(1)で製造したエマルシヨン
の10％希釈液を４/m²散布した場合、比較例
２として、(2)で製造したエマルシヨンの10％希
釈液を４/m²散布した場合、比較例３として、
(1)で製造したエマルシヨン２/m²散布した後、
分子量14万のポリアクリル酸ナトリウム
（PAANa）0.5％溶液を散布した場合、比較例
４としてイオン性単量体を使用せず、MMAお
よびBAをカチオン性乳化剤により乳化したエ
マルシヨンの10％希釈液を２/m²散布した後、
MMAおよびBAをアニオン性乳化剤により乳
化したエマルシヨンの10％希釈液を２/m²散
布した場合の結果を表１に併記する。

【表】 (5) 次にグーニエラ炭１トンを円錐形に堆積し、
前記(1)および(2)で製造したエマルシヨンの10％
希釈液を各々２/m²の割合で散布し、散布５
時間後に10mm/hrの人工降雨に２時間曝した。
その後１週間放置して乾燥させた後再び20mm/
ｈｒの人工降雨に１時間曝し、山形状の変化を観
察するとともに表層下15cmの石炭をサンプリン
グして含水率を測定した。結果を表２に示す。 (6) 比較例５として薬剤無処理の場合、比較例６
として前記比較例１と同じ処理の場合の結果を
表２に併記する。

【表】以上の結果より、実施例のものは比較例のもの
に比べて、強い固結層が速く形成され、撥水性も
良好で、降雨による亀裂や崩れが発生しないこと
がわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１カチオン基を有する樹脂のエマルシヨンと、
アニオン基を有する樹脂のエマルシヨンとを含有
することを特徴とする石炭または鉱石の粒状物か
らなる野積堆積物の表層コーテイング剤。２カチオン基を有する樹脂は、カチオン基を有
する構造単位と非イオン性の構造単位を有する樹
脂である特許請求の範囲第１項記載の野積堆積物
の表層コーテイング剤。３アニオン基を有する樹脂は、アニオン基を有
する構造単位と非イオン性の構造単位を有する樹
脂である特許請求の範囲第１項記載の野積堆積物
の表層コーテイング剤。４エマルシヨンは、それぞれの樹脂が乳化剤に
より水に乳化したものである特許請求の範囲第１
項ないし第３項のいずれかに記載の野積堆積物の
表層コーテイング剤。