JPH0873872A

JPH0873872A - 炭素質固体−水スラリー用添加剤、その製造方法および炭素質固体−水スラリー組成物

Info

Publication number: JPH0873872A
Application number: JP16860095A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Hayashi; 憲一郎林; Satoshi Yamada; 郷司山田; Hideyuki Tawara; 秀行田原; Shoichi Takao; 彰一高尾
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1994-07-05
Filing date: 1995-07-04
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】炭素質固体微粉末の水中への分散能に極めて
優れており少量の添加で高濃度、高流動性を有しかつ粘
度の経時変化の無い炭素質固体−水スラリー用添加剤、
その製法およびスラリー組成物を提供する。【解決手段】特定の水溶性共重合体からなり、重量平
均分子量が１０００〜３９０００で炭素質固体および粘
土鉱物に対してそれぞれ特定の吸着率を有する低分子量
共重合体（ａ）と重量平均分子量が４００００以上で炭
素質固体および粘土鉱物に対してそれぞれ特定の吸着率
を有する高分子量共重合体（ｂ）が重量比で（ａ）／
（ｂ）＝１０／９０〜９９／１の割合で含有されてなる
高濃度炭素質固体−水スラリー用添加剤、その製法およ
び該添加剤を配合してなるスラリー組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高濃度炭素質固体
−水スラリー用添加剤、その製造方法および炭素質固体
−水スラリー組成物に関する。より詳しくは、炭素質固
体粉末を水中に分散させ、高濃度炭素質固体でも流動性
のある炭素質固体−水スラリーを与える添加剤、その製
造方法および炭素質固体−水スラリー組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エネルギー源として広く使用され
ている石油は、その価格上昇が著しく、またその枯渇が
心配されている。そこで安価でかつ安定供給可能な他の
エネルギー源の開発が課題となっており、石炭や石油コ
ークスのような炭素質固体も広く利用に供されようとし
ている。

【０００３】しかしながら、石炭や石油コークスは常温
で固体であるため、パイプライン輸送ができず取扱が困
難である上、粉塵飛散による公害の発生や粉塵爆発の危
険性があるなどの短所があり、その利用技術に困難を伴
っていた。したがって、こうした炭素質固体の流動化を
図り、パイプライン輸送が可能な上取扱容易であり、か
つ公害発生や粉塵爆発の危険を防止することができる炭
素質固体の流動化技術が望まれている。

【０００４】この流動化技術の１つとして、炭素質固体
を微粉末化しメタノールや燃料油等の媒体中に分散させ
て用いる技術があり、例えば、ＣＯＭ（Coal-Oil-Mixtu
re）が実用化されている。しかし、この方法では、媒体
として油を使用していることから安定供給及び価格の点
に問題があり、徐々に安価で入手し易い水を媒体として
使用する高濃度炭素質固体−水スラリーへと転換しつつ
ある。

【０００５】この炭素質固体の水へのスラリー化技術
は、前述した炭素質固体のパイプライン輸送の他に炭素
質固体の直接燃焼やガス化等、炭素質固体利用時に極め
て広範囲に利用されようとしており、炭素質固体利用に
おける重要課題となっている。この炭素質固体−水スラ
リーは、経済上また公害防止の観点から、水分の少ない
高濃度スラリーであることが好ましい。特に、排水処理
や公害上の問題を除くことができる炭素質固体−水スラ
リーの直接燃焼の場合、炭素質固体−水スラリーの脱水
や乾燥などの処理を施さずに炭素質固体−水スラリーを
サイクロンまたは乱流バーナーに仕込んで炉内で直接燃
焼するために、該スラリー中の含有水分をできるだけ少
なくする必要がある。

【０００６】しかし、公知の技術で炭素質固体の濃度を
高めようとすると、スラリーは著しく増粘し流動性を失
ってしまうという問題があった。逆にスラリー中の炭素
質固体の濃度を下げると、輸送効率や燃焼効率等が低下
し、さらに炭素質固体−水スラリーを脱水して使用する
場合は、脱水や乾燥工程に余計に費用が掛かったり公害
問題を引き起こすなどの問題点があった。

【０００７】このような問題を解決するために、種々の
炭素質固体−水スラリー用分散剤が提案されている。例
えば、フェノール類のアルキレンオキシド付加物のホル
マリン縮合物（特開昭５９−３６５３７）、部分脱スル
ホンしたリグニンスルホン酸塩（特開昭５８−４５２８
７）、ナフタレンスルホン酸塩・ホルマリン縮合物（特
開昭５６−２１６３６，特開昭５６−１３６６６５）、
ポリオキシアルキレン化ビニルモノマーとカルボン酸モ
ノマーとの共重合体（特開昭６３−１１３０９８）また
はポリオキシアルキレン化ビニルモノマーとスルホン酸
塩を有するビニルモノマーとの共重合体（特開昭６２−
１２１７８９）などの水溶性共重合体がある。

【０００８】一方、炭素質固体−水スラリーの製造にお
いては、スラリー中の石炭をボールミルにより粉砕する
際に発生する粉砕熱やスラリー性状を調整するための攪
拌時に発生する攪拌熱によって、スラリー温度は８０〜
９０℃程度にまで上昇し、この熱が分散剤による炭素質
固体粒子の分散能に悪影響を及ぼし、得られたスラリー
はその性状が不安定であったり、スラリー貯蔵中に固体
粒子が沈降し固体濃度の高い沈降層を生成してしまう
等、スラリーの安定性が低下することはよく知られてい
る（特公平３−１４５０１、特開昭６２−２０５９
２）。

【０００９】前記分散剤を使用した場合、このスラリー
製造時に発生する熱のため、実用上充分な安定性をスラ
リーに付与することができなかった。

【００１０】そのため、スラリーの製造工程中に冷却装
置を設置したり、ボールミルや攪拌槽の温度制御を行な
うなど炭素質固体−水スラリーを製造するのに煩雑な操
作を必要としていた。このような状況下、スラリー製造
温度の影響を受けず、スラリー貯蔵中に固体濃度の高い
沈降層を生じない安定なスラリー製造が可能な添加剤の
開発が望まれていた。

【００１１】従来、炭素質固体−水スラリー用添加剤と
して、低分子量重合体と高分子量重合体とを併用したも
のは提案されている（特開平３−１０３４９２号、特開
昭６３−３０５９６号および特開昭６３−２８９０９６
号）。しかしながら、このような分散剤は、長期間にわ
たって良好な分散状態を維持し続けることができないと
いう欠点がある。

【００１２】すなわち、炭素質固体には、石炭に代表さ
れるように粘土鉱物粒子が含有されている。その分散機
構は、炭素質固体だけでなく、この粘土鉱物粒子にも発
現されなければ、得られたスラリーを長期間にわたって
維持することは不可能である。したがって、粘土鉱物粒
子に対する吸着性を欠く、前記分散剤は、長期間にわた
って良好な分散状態を維持し続けることはできない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点を解決すべく鋭意研究を続けた結果、特定の水溶性
共重合体から選ばれる、特定の重量平均分子量を有する
共重合体の混合物を添加した炭素質固体−水スラリー
が、スラリー製造時発生する熱によっても分散性を損な
われることなく、高濃度でも良好な流動性を示しかつ貯
蔵時の炭素質固体粒子の沈降防止においても優れた効果
を発揮することを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。

【００１４】すなわち、本発明の目的は、スラリー製造
時発生する熱によっても分散性を損なわれることなく、
高濃度でも流動性がありかつ貯蔵安定性に優れた炭素質
固体−水スラリーを容易に製造することのできる添加剤
を提供することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、高濃度でも流動性が
ありかつ貯蔵安定性に優れた炭素質固体−水スラリー用
添加剤の製造方法を提供することにある。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、スラリー製造
時発生する熱によっても分散性を損なわれることなく、
高濃度でも流動性がありかつ貯蔵安定性に優れた炭素質
固体−水スラリー組成物を提供するものである。

【００１７】本発明の別の目的は、炭素質固体だけでな
く、この粘土鉱物粒子に対しても吸着されやすい炭素質
固体−水スラリー用添加剤およびその製造方法を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、（Ａ）一般式（Ｉ）

【００１９】

【化７】

【００２０】（ただし、式中Ｒ¹は−ＣＨ₂−、−（Ｃ
Ｈ₂）₂−、−（ＣＨ₂）₃−、−Ｃ（ＣＨ₃）₂−、
−ＣＯ−または−ＣＨ₂ＣＯ−であり、Ｒ¹は−ＣＨ₂
−、−（ＣＨ₂）₂−、−（ＣＨ₂）₃−または−Ｃ
（ＣＨ₃）₂−の時、Ａ¹、Ａ²、Ａ³はそれぞれ独立
に水素原子またはメチル基を示し、またＲ¹が−ＣＯ−
または−ＣＨ₂ＣＯの時、Ａ¹およびＡ²は、それぞれ
独立に水素原子、メチル基または、−ＣＯＯＸを表し、
かつＡ¹およびＡ²は、同時に−ＣＯＯＸとなることは
なく、Ａ³は水素原子、メチル基、−ＣＯＯＸまたは−
ＣＨ₂ＣＯＯＸを表し、かつＡ³が−ＣＯＯＸまたは−
ＣＨ₂ＣＯＯＸの場合にはＡ１およびＡ２はそれぞれ独
立に水素原子またはメチル基であり、さらにＲ²は炭素
数２〜４のアルキレン基であり、ｎは平均で１〜１００
の数であり、Ｒ³は炭素数１〜３０のアルキル基、アル
ケニル基、アリール基、アルアルキル基、環状アルキル
基、環状アルケニル基または複素環式化合物より誘導さ
れた１価の有機基であり、Ｘは水素原子、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、アンモニウム基または有機アミ
ン基を示す）で表されるノニオン性単量体（Ａ）０．２
〜２０モル％、（Ｂ）一般式（ＩＩ）

【００２１】

【化８】

【００２２】（ただし、式中Ｒ⁴およびＲ⁵はそれぞれ
独立に水素原子、メチル基または−ＣＯＯＭを表し、か
つＲ⁴およびＲ⁵は同時に−ＣＯＯＭとなることはな
く、Ｒ⁶は水素原子、メチル基または−ＣＨ₂ＣＯＯＭ
を表し、かつＲ⁶が−ＣＨ₂ＣＯＯＭの場合にはＲ⁴お
よびＲ⁵はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であ
り、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
アンモニウム基または有機アミン基を示す）で表される
不飽和カルボン酸系単量体（Ｂ−１）および一般式（ＩＩＩ）

【００２３】

【化９】

【００２４】（ただし、式中Ｒ⁷は水素原子またはメチ
ル基、Ｚは炭素数１〜４のアルキレン基、Ｙは水素原
子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基
または有機アミン基を示す）で表されるスルホアルキル
（メタ）アクリレート系単量体（Ｂ−２）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種のアニオン性単量体５０〜９
９．８モル％、（Ｃ）これらの単量体と共重合可能な他
の単量体（Ｃ）０〜４９．８モル％（ただし、単量体
（Ａ）、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）および（Ｃ）の合計は
１００モル％である。）からなる単量体成分を重合して
得られる水溶性共重合体の中から選ばれる１種または２
種以上からなり、重量平均分子量が１０００〜３９００
０で炭素質固体に対する吸着率が５〜５０％でかつ粘土
鉱物に対する吸着率が５〜４０％である低分子量共重合
体（ａ）と重量平均分子量が４００００以上で炭素質固
体に対する吸着率が５０％以上でかつ粘土鉱物に対する
吸着率が４０％以上である高分子量共重合体（ｂ）が重
量比で（ａ）／（ｂ）＝１０／９０〜９９／１の割合で
含有されることを特徴とする高濃度炭素質固体−水スラ
リー用添加剤に関する。本発明はまた、さらにキレー
ト剤を含有してなる前記高濃度炭素質固体−水スラリー
用添加剤である。本発明はさらに、該キレート剤がピロ
リン酸、トリポリリン酸、ヘキサメタリン酸およびその
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩
およびアミン塩よりなる群から選ばれた少なくとも１種
のものである前記高濃度炭素質固体−水スラリー用添加
剤である。

【００２５】また、前記目的を達成する本発明は、前記
水溶性共重合体の１種または２種以上からなり、平均分
量１０００〜３９０００前記低分子量共重合体（ａ）と
平均分子量４００００以上の前記高分子量（ｂ）とを重
量比で（ａ）／（ｂ）＝１０／９０〜９９／１の割合で
混合することを特徴とする高濃度炭素質固体−水スラリ
ー用添加剤の製造方法である。

【００２６】さらに、前記目的を達成する本発明は、炭
素質固体微粉末４０〜９０重量％以上および該炭素質固
体微粉末に対して前記添加剤を０．０２〜２重量％，キ
レート剤を併用する場合はキレート剤との総量が０．０
４〜５重量％になるように、配合してなる炭素質固体−
水スラリー組成物である。

【００２７】

【作用】本発明において、炭素質固体としては石炭や石
油コークス等が挙げられる。石炭としては、種類、産
地、水分含有量や化学組成にも関わりなく、いかなる石
炭も利用でき、例えば無煙炭、歴青炭、亜歴青炭、褐炭
等を挙げることができる。かかる炭素質固体は、公知の
湿式または乾式粉砕法で、通常、２００メッシュパス５
０重量％以上、好ましくは７０〜９０重量％に粉砕して
使用する。また、スラリー濃度は、微粉炭のドライベー
スで、通常、４０〜９０重量％、好ましくは５０〜９０
重量％である。４０重量％未満の場合は、経済性、輸送
効率および燃焼効率等の面から実用的でない。一方、９
０重量％を超えるとスラリーの形成が困難となる。

【００２８】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加剤
として有効な水溶性共重合体は、単量体（Ａ）が０．２
〜２０モル％、単量体（Ｂ−１）および／または単量体
（Ｂ−２）が５０〜９９．８モル％、単量体（Ｃ）が０
〜４９．８モル％（ただし、単量体（Ａ）、（Ｂ−
１）、（Ｂ−２）および（Ｃ）の合計は１００モル％で
ある。）である原料単量体成分を重合することにより得
られる。

【００２９】また、該水溶性共重合体は、単量体（Ａ）
が０．２〜１０モル％、単量体（Ｂ−１）および／また
は単量体（Ｂ−２）が７０〜９９．８モル％、単量体
（Ｃ）が０〜２９．８モル％（ただし、単量体、
（Ａ）、（Ｂ−１）および／または（Ｂ−２）および
（Ｃ）の合計は１００モル％である）である原料単量体
成分を重合したものが好ましい。

【００３０】一般式（Ｉ）において、Ａ¹およびＡ
²は、それそれ独立に水素原子、メチル基または−ＣＯ
ＯＸ（ただし、Ｘは水素原子、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウム基または炭素数１〜６の有機ア
ミン基を示す）を表わし、かつＡ¹およびＡ²は同時に
−ＣＯＯＸとなることはなく、好ましくは水素原子であ
る。Ａ³は、水素原子、メチル基、−ＣＯＯＸまたは−
ＣＨ₂ＣＯＯＸ（ただし、Ｘは前記のとおりである）を
表わし、かつＡ³が−ＣＯＯＸまたは−ＣＨ₂ＣＯＯＸ
の場合にはＡ¹およびＡ²は各々独立に水素原子または
メチル基であり、いずれにしてもＡ³は好ましくは水素
原子、メチル基である。Ｒ¹は、−ＣＨ₂−、−（ＣＨ
₂）₂−、−（ＣＨ₂) ₃−、−Ｃ（ＣＨ₃）₂−、−
ＣＯ−または−ＣＨ₂ＣＯ−であり、好ましくは，−Ｃ
Ｈ₂−、−（ＣＨ₂）₂−または−ＣＯ−である。Ｒ²
は、炭素数２〜４、好ましくは２〜３のアルキレン基で
ある。ｎは、平均で１〜１００、好ましくは５〜７０の
数である。Ｒ³は、炭素数１〜３０、好ましくは１〜２
０のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルアル
キル基、環状アルキル基、環状アルケニル基または複素
環状化合物より誘導された１価の有機基であり、好まし
くはアルキル基、アリール基、アルアルキル基または環
状アルキル基である。Ｘは前記のとおりである。

【００３１】一般式（ＩＩ）において、Ｒ⁴およびＲ⁵
はそれぞれ独立に水素原子、メチル基または−ＣＯＯＭ
を表わし、かつＲ⁴およびＲ⁵は同時に−ＣＯＯＭとな
ることはなく、好ましくは水素原子、または−ＣＯＯＭ
である。Ｒ⁶は、水素原子、メチル基または−ＣＨ₂Ｃ
ＯＯＭを表わし、かつＲ⁶が−ＣＨ₂ＣＯＯＭの場合に
はＲ⁴およびＲ⁵はそれぞれ独立に水素原子またはメチ
ル基である。Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウム基または有機アミン基、好まし
くはアルカリ金属、アルカリ土類金属またはアンモニウ
ム基を表わす。一般式（ＩＩＩ）において、Ｒ⁷は、水
素原子またはメチル基である。Ｚは、炭素数１〜４、好
ましくは２〜３のアルキレン基である。Ｙは、水素原
子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基
または有アミン基機、好ましくはアルカリ金属、アルカ
リ土類金属またはアンモニウム基を表わす。

【００３２】単量体（Ａ）は、前記一般式で（Ｉ）表さ
れるものであり、公知の方法で得ることができる。単量
体（Ａ）の例としては、２−プロペン−１−オール（ア
リルアルコール）、２−メチル−２−プロペン−１−オ
ール、２−ブテン−１−オール、３−メチル−３−ブテ
ン−１−オール、３−メチル−２−ブテン−１−オー
ル、２−メチル−３−ブテン−２−オール等の不飽和ア
ルコール類１に対してエチレンオキシド、プロピレンオ
キシドおよび／またはブチレンオキシドを１〜１００モ
ル付加した化合物の末端ヒドロキシル基の水素を他の置
換基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ドデシル基、オクタデシル基、プロペニル基等の炭
素数１〜３０のアルキル基やアルケニル基、フェニル
基、ｐ−メチルフェニル基、ノニルフェニル基、クロル
フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリ
ル基等のアリール基、ベンジル基、ｐ−メチルベンジル
基、フェニルプロピル基等のアリール基を置換基として
として持つアルキル基、シクロヘキシル基等の環状アル
キル基、シクロペンテニル等の環状アルケニル基、ピリ
ジル基・チエニル基等の複素環式化合物より誘導された
有機基などで置換した末端エーテル化合物；メトキシポ
リエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メト
キシポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレー
ト、メトキシポリブチレングリコールモノ（メタ）アク
リレート、エトキシポリエチレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール
モノ（メタ）アクリレート、エトキシポリブチレングリ
コールモノ（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレ
ングリコール・ポリプロピレングリコールモノ（メタ）
アクリレート、ドデシロキシポリエチレングリコールモ
ノ（メタ）アクリレート、オクタデシロキシポリエチレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート等の他、炭素数
３０までのアルキル基でアルコキシ化されたアルコキシ
ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート
類；炭素数３０までのアルケニル基でアルケノキシ化さ
れたアルケノキシポリアルキレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート類；フェノキシポリエチレングリコー
ルモノ（メタ）アクリレート、ナフトキシポリエチレン
グリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシポリ
プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ナフ
トキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコ
ールモノ（メタ）アクリレート、ｐ−メチルフェノキシ
ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等の
アリーロキシポリアルキレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート類；ベンジロキシポリエチレングリコールモ
ノ（メタ）アクリレート、ベンジロキシポリプロピレン
グリコールモノ（メタ）アクリレート等のアルアルキロ
キシポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレー
ト類；シクロヘキソキシポリエチレングリコールモノ
（メタ）アクリレート等の環状アルコキシポリアルキレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート類；シクロペン
テノキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレ
ート等の環状アルケノキシポリアルキレングリコールモ
ノ（メタ）アクリレート類；ピリジロキシポリエチレン
グリコールモノ（メタ）アクリレート、ピリジニルポリ
プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、チエ
ニロキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレ
ート等のポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリ
レートの複素環式エーテル類；メトキシポリプロピレン
グリコールモノマレエート、フェノキシポリエチレング
リコールモノマレエート、ナフトキシポリプロピレング
リコールモノイタコネート、ナフトキシポリエチレング
リコールモノクロトネート、フェノキシポリエチレング
リコールモノイタコネート等のモノエーテル化ポリアル
キレングリコールの不飽和ポリカルボン酸モノエステル
類などを挙げることができ、これらの１種または２種以
上を用いることができる。

【００３３】単量体（Ｂ−１）は、同じく前記一般式
（ＩＩ）で表されるものであり、公知の方法で得ること
ができる。単量体（Ｂ−１）の例としては、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、フマル酸、シトラコン酸やそれらのナトリウム、カ
リウムなどのアルカリ金属塩、マグネシウム、カルシウ
ムなどのアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩または有
機アミン塩を挙げることができ、これらの１種または２
種以上を用いることができる。

【００３４】単量体（Ｂ−２）は、同じく前記一般式
（ＩＩＩ）で表されるものであり、これも公知の方法で
得ることができる。単量体（Ｂ−２）の例としては、２
−スルホエチル（メタ）アクリレート、３−スルホプロ
ピル（メタ）アクリレート、２−スルホプロピル（メ
タ）アクリレート、１−スルホプロパン−２−イル（メ
タ）アクリレート，４−スルホブチル（メタ）アクリレ
ートやそれらのナトリウム、カリウムなどのアルカリ金
属塩、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金
属塩、アンモニウム塩または有機アミン塩を挙げること
ができ、これらの１種または２種以上を用いることがで
きる。

【００３５】また、単量体（Ｃ）は単量体（Ａ）、（Ｂ
−１）および（Ｂ−２）と共重合可能な他の単量体であ
り、本発明の効果を損なわない範囲で必要により用いる
ことができる。単量体（Ｃ）の例としては、（メタ）ア
クリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）
アクリル酸イソプロピルなどの（メタ）アクリル酸アル
キルエステル；ビニルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸などの単量
体（Ｂ−２）以外の各種スルホン酸ならびにそれらの一
価金属塩，二価金属塩、アンモニウム塩および有機アミ
ン塩；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエ
チレングルコールモノ（メタ）アクリレートなどの水酸
基含有単量体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロー
ル（メタ）アクリルアミドなどの各種（メタ）アクリル
アミド；スチレン、ｐ−メチルスチレンなどの芳香族ビ
ニル化合物；酢酸ビニル、酢酸プロペニル、塩化ビニル
等を挙げることができ、これらの１種または２種以上を
用いることができる。

【００３６】これら単量体（Ａ）、（Ｂ−１）、（Ｂ−
２）および（Ｃ）を、前記配合比率の範囲をはずれて使
用すると、炭素質固体の水中への分散能に優れた共重合
体が得られない。

【００３７】本発明において、水溶性共重合体を製造す
るには、前記単量体を重合開始剤を用いて共重合させれ
ばよい。共重合は、溶媒中での重合や塊状重合、懸濁重
合、乳化重合等の公知の方法により行うことができる。

【００３８】溶媒中での重合は、回分式でも連続式でも
行うことができる。その際使用される溶媒としては、例
えば水；メチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール等の低級アルコール；ベンゼン、トル
エン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ジオ
キサン等の芳香族あるいは脂肪族あるいは複素環式脂肪
族炭化水素；酢酸エチル等のエステル化合物；アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン化合物等が挙げられ
る。中でも、原料単量体および得られる水溶性共重合体
の溶解性ならびに該共重合体の使用時の便利さからは、
水および炭素数１〜４の低級アルコールよりなる群から
選ばれた少なくとも１種を用いることが好ましい。

【００３９】溶媒として水を用いる重合方法の場合に
は、重合開始剤としてアンモニウムまたはアルカリ金属
の過硫酸塩あるいは過酸化水素等の水溶性の重合開始剤
が使用される。この際、亜硫酸水素ナトリウム等の促進
剤を併用することもできる。また、溶媒として低級アル
コール、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エステル化
合物、ケトン化合物を用いる場合には、重合開始剤とし
て、ベンゾイルパーオキシドやラウロイルパーオキシド
等のパーオキシド；クメンハイドロパーオキシド等のハ
イドロパーオキシド；アゾビスイソブチロニトリル等の
脂肪族アゾ化合物等が用いられる。この際、アミン化合
物等の促進剤を併用することができる。さらに、水−低
級アルコール混合溶媒を用いる場合には、上記の種々の
重合開始剤あるいは重合開始剤と促進剤の組合せの中か
ら適宣選択して用いることができる。重合開始剤の量
は、単量体混合物に対して０．０１〜１０重量％、好ま
しくは０．１〜５重量％である。また、促進剤を併用す
る場合には、単量体混合物に対して０．０１〜１０重量
％、好ましくは０．１〜５重量％である。

【００４０】重合温度は、用いられる溶媒や重合開始剤
により適宣定められるが、通常０〜１５０℃、好ましく
は３０〜１２０℃の範囲で行われる。

【００４１】また塊状重合では、重合開始剤としてベン
ゾイルパーオキシドやラウロイルパーオキシド等のパー
オキシド；クメンハイドロパーオキシド等のハイドロパ
ーオキシド；アゾビスイソブチロニトリル等の脂肪族ア
ゾ化合物等を用いることができる。５０〜１５０℃、好
ましくは６０〜１３０℃の温度範囲で行われる。重合開
始剤の使用量は、単量体混合物に対して０．０１〜１０
重量％、好ましくは０．１〜５重量％である。

【００４２】本発明の添加剤は、これら共重合体のう
ち、低分子量共重合体（ａ）と高分子量重合体（ｂ）と
を併用して使用される。

【００４３】低分子量共重合体（ａ）および高分子量共
重合体（ｂ）を別個に重合する場合、分子量は公知の方
法により調整することができる。

【００４４】分子量調整方法としては例えば、重合開始
剤量により調整する方法、連鎖移動剤量により調整する
方法、重合温度により調整する方法、重合濃度により調
整する方法等がある。また、単量体成分、重合開始剤お
よび／または連鎖移動剤の仕込み方法や投入法によって
も分子量を調整することができる。

【００４５】また高分子共重合体（ｂ）は、その重合時
に架橋剤を用いることができる。架橋剤としてはエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ
（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、メチレンビスアリルアミド、ジ
アリルフタレート、ジビニルベンゼン等があげられる。

【００４６】低分子量共重合体（ａ）としては、重量平
均分子量が１０００〜３９０００、好ましくは３０００
〜３９０００の共重合体が使用される。その炭素質固体
に対する吸着率は５〜５０％、好ましくは１０〜５０％
であり、また粘土鉱物に対する吸着率は５〜４０％、好
ましくは１０〜４０％である。

【００４７】高分子量共重合体（ｂ）としては、重量平
均分子量が４００００以上、好ましくは１０〜２００万
の共重合体が使用される。その炭素質固体に対する吸着
率は５０％以上、好ましくは５５％以上であり、また粘
土鉱物に対する吸着率は４０％以上、好ましくは４５％
以上である。

【００４８】本発明の炭素質固体−水スラリー添加剤
は、低分子量共重合体と高分子量共重合体を併用するこ
とを特徴とするが、これら重合体の作用は次のように考
えられる。

【００４９】炭素質固体を水に分散させるためには、ま
ず共重合体が固体表面に吸着することが必要である。該
添加剤は吸着した後、低分子量共重合体（ａ）は固体粒
子を分散しスラリー中の固体濃度を高めると共に流動性
を付与し、高分子量共重合体（ｂ）はその崇高さのため
に粒子間に弱く架橋することによりスラリー全体に流動
性を損なわない程度の弱い構造を形成する。これらの吸
着作用により本添加剤は高濃度かつ貯蔵安定性に優れた
炭素質固体−水スラリーを提供する。

【００５０】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加剤
は低分子量共重合体（ａ）と高分子量共重合体（ｂ）と
を重量比で（ａ）／（ｂ）＝１０／９０〜９９／１好ま
しくは４０／６０〜９５／５の割合で配合され使用され
る。配合比がこの比をはずれると、低分子量共重合体
（ａ）または高分子量共重合体（ｂ）を単独使用した時
の効果しか得られない。すなわち、炭素質固体−水スラ
リーの粘度を低減し流動性は向上するが、貯蔵時の炭素
質固体の沈降防止効果は充分ではない。また、沈降防止
効果は比較的良好であっても炭素質固体の高濃度かつ低
粘度スラリー化が困難となる。

【００５１】さらには、炭素質固体−水スラリー製造時
発生する熱による分散能が低下し、スラリー貯蔵時の安
定性が低下し、固体濃度の高い沈降層を生成してしま
う。

【００５２】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加剤
は、このように低分子量共重合体（ａ）と高分子量共重
合体（ｂ）を上記割合で配合して使用するが、この際、
低分子量共重合体（ａ）および高分子量共重合体（ｂ）
を別個に重合した後、混合して使用しても良いし、また
一度の重合で低分子量共重合体（ａ）と、高分子量共重
合体（ｂ）の混合物を合成したものを使用しても良い。

【００５３】一度の重合で低分子量共重合物（ａ）と高
分子量共重合体（ｂ）の混合物を得る方法としては、重
合開始剤量や連鎖移動剤量を重合途中で変更したり重合
温度を途中で変更する等の方法で低分子量共重合体
（ａ）と高分子量共重合体（ｂ）の混合物を得る方法等
がある。この際、重合開始から終了まで同一モノマー組
成で重合してもよいし、また重合途中でモノマー組成を
変更してもよい。

【００５４】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加剤
の使用量は特に限定されるものではなく、広い範囲で有
効であるが、経済的見地から微粉炭素質固体重量（ドラ
イベース）当り０．０２〜２重量％、好ましくは０．１
〜１重量％の使用量で用いられる。

【００５５】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加剤
を使用するには、予め炭素質固体に添加剤を混合してお
いてからスラリー化してもよく、また水の中に予め添加
剤を溶解させておいたものを用いてもよい。もちろん添
加剤の所定量を全量一度に混合しても、また回分式で用
いてもよく、さらには、低分子量共重合体（ａ）と高分
子量共重合体（ｂ）を予め混合して添加してもよく、別
々に添加してもよい。低分子共重合体（ａ）と高分子量
共重合体（ｂ）とを混合して使用する場合は、別個に重
合した低分子量共重合体（ａ）と高分子量共重合体
（ｂ）を混合して使用しても良いし、同一溶液中に低分
子量共重合体（ａ）と高分子量共重合体（ｂ）が共存す
るように重合されたものを使用しても良い。

【００５６】さらに、添加剤の性質上、スラリー化装置
としては炭素質固体を水にスラリー化するためのものな
らいかなるものでもよい。

【００５７】これらの添加方法およびスラリー化方法に
より、本発明の範囲が限定を受けるものではない。

【００５８】また、本発明の炭素質固体−水スラリー用
添加剤には必要に応じて沈降防止剤、キレート剤を併用
することができる。

【００５９】沈降防止剤としてはキサンタンガム、グア
ガム等の天然高分子、カルボキシメチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、モン
モリロナイト、アタパルジャイト、ベントナイト、カオ
リナイト、セビオライト等の粘土鉱物等が挙げられる。
その添加量は、該スラリーに対して０．００１〜０．５
重量％、好ましくは０．００３〜０．３重量％である。

【００６０】また、キレート剤としてはシュウ酸、マロ
ン酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、、酒石酸、クエン
酸、グルクロン酸、グリコール酸、ジグリコール酸、イ
ミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢
酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、ヘキサメタリン酸、
グリシン、アラニン等及びそれらのアルカリ金属塩、ア
ルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等を挙げ
ることができる。特にピロリン酸、トリポリリン酸、ヘ
キサメタリン酸およびそれらのアルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩、アンモニウム塩およびアミン塩よりなる
群から選ばれた少なくとも１種のものが好ましい。その
添加量は、該炭素質固体に対して０．０２〜３重量％、
好ましくは０．１〜２重量％である。

【００６１】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加剤
には必要に応じてさらにｐＨ調整剤、防錆剤、防食剤、
酸化防止剤、消泡剤、静電気帯電防止剤、可溶化剤等を
添加することができる。

【００６２】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加剤
をｐＨ調整剤と併用する場合には、炭素質固体−水スラ
リーのｐＨが通常４以上、好ましくは７〜１０の範囲で
用いられる。

【００６３】本発明による炭素質固体−水スラリー用添
加剤を製造するには、上記２種類の重量平均分子量を有
する水溶性共重合体を混合することにより行なわれる。
この混合は、粉体として行なうこともできるが、水中に
所定量をそれぞれ添加するかあるいは各水溶液を混合す
ることにより行なわれる。

【００６４】このようにして得られる水溶液中に、所定
量の炭素質固体微粉末を添加して混合することにより炭
素質固体−水スラリー組成物が得られる。

【００６５】

【実施例】次に、本発明の炭素質固体−水スラリー用添
加剤について比較例および実施例を挙げてさらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるも
のではない。なお、下記例中特にことわりのない限り部
および％は重量部および重量％をそれぞれ表すものとす
る。

【００６６】なお、吸着率の測定は、つぎの方法で行っ
た。

【００６７】炭素質固体に対する吸着率共重合体を０．５重量％含有する水溶液を室温で撹拌器
（５０φプロペラＲ型、４枚羽根）により１０００ｒｐ
ｍで混合しながら、２００メッシュのふるいを８０％パ
スするように粉砕した所定量の炭素質固体を添加し、炭
素質固体濃度５０重量％になるようスラリーを調製す
る。全量添加後５分間１０００ｒｐｍで攪拌した後、ス
ラリーを遠心分離機により１５００Ｇで１０分間固液分
離し、水層を０．４５μｍのフィルターでろ過し水層中
の全有機炭素濃度（ＴＯＣ−１）を測定する。一方、ス
ラリーを調製する際に用いた共重合体を０．５重量％含
有する水溶液中の全有機炭素濃度（ＴＯＣ−２）を測定
し、つぎの式に基づいて吸着率を算出する。

【００６８】吸着率（％）＝｛１−（ＴＯＣ−１）÷
（ＴＯＣ−２）｝×１００粘度鉱物に対する吸着率粘度鉱物として和光純薬工業株式会社製ベントナイト
（１９９４年度カタログ、第１５０頁）を用い、０．０
５６重量％の共重合体水溶液を用いベントナイト濃度１
０重量％になるようにスラリーを調製した以外はすべて
炭素質固体に対する吸着率測定の場合と同様の操作を行
い吸着率を算出する。

【００６９】合成例１温度計、攪拌機、ガス導入管および還流冷却器を備えた
ガラス製反応容器に水３００部を仕込み、攪拌下に反応
容器内を窒素置換し、窒素雰囲気中で９５℃まで加熱し
た。次いでメトキシポリエチレングリコールモノアクリ
レート（エチレンオキサイドの平均付加モル数２０）７
３．７部、メタクリル酸２６．３部および水４００部か
らなる混合物と過硫酸アンモニウム４部および水１７６
部からなる混合物を、それぞれ１２０分かけてポンプで
反応器内に添加した。添加終了後、さらに１部の過硫酸
アンモニウムを水２０部に溶解させたものを３０分かけ
て添加した。添加完了後、３０分間９５℃に温度を保持
して重合反応を完了させた。その後、水酸化カリウム水
溶液にて完全中和を行ない、低分子量共重合体（ａ−
１）を得た。

【００７０】合成例２合成例１と同じ反応器に水３００部を仕込み、攪拌下に
反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気中で９５℃まで加
熱した。次いで、フェノキシポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート（エチレンオキサイドの平均付加モル
数２０）２１．２部、メタクリル酸４２．９部、アクリ
ル酸３５．９部、連鎖移動剤としてメルカプトエタノー
ル３部および水３９７部からなる混合物と過硫酸アンモ
ニウム２部および水１７８部からなる混合物を、それぞ
れ１２０分かけてポンプで反応器内に添加した。添加終
了後、さらに１部の過硫酸アンモニウムを水２０部に溶
解させたものを３０分かけて添加した。添加完了後、３
０分間９５℃に温度を保持して重合反応を完了させた。
その後、モノエタノールアミンにて完全中和を行ない、
低分子量共重合体（ａ−３）を得た。

【００７１】合成例３反応器への仕込水を１００部にしたこと、初期に添加し
た過硫酸アンモニウムを１部に減らしたことおよび重合
終了後使用した中和剤が水酸化ナトリウムであること以
外は合成例１と同じ操作を行ない、高分子重合体（ｂ−
１）を得た。

【００７２】合成例１〜３と同様に開始剤量、連鎖移動
剤量、重合濃度等を適宜調製し重合を行なうことにより
他の低分子量共重合体（ａ）および高分子量共重合体
（ｂ）を得た。

【００７３】なお、本発明はこれら合成法によりなんら
制限を受けるものではない。

【００７４】実施例１〜７０表１〜表６に示された単量体（Ａ）、単量体（Ｂ−
１）、単量体（Ｂ−２）および単量体（Ｃ）を、表１〜
６に示された単量体組成（モル％）で用い、かつ合成例
１〜３と同様に開始剤量、連鎖移動剤量、重合濃度等を
適宜調整して重合を行い、低分子量共重合体（１）〜
（１７）および高分子量共重合体（１）〜（１７）の水
溶液を得た。

【００７５】得られた各共重合体（１）〜（１７）を表
７〜１０に示された添加量で含むように調製した水溶液
を表１１〜１４に示されたスラリー調製温度に保ち、２
００メッシュのふるいを８０％パスするように粉砕した
炭素質固体をスラリー調製温度にて撹拌しながら少量ず
つ加えた。表１１〜１４に示された炭素質固体濃度とな
る全量を加え終わった後、ホモミキサー（特殊機化工
製）にて５０００ｒｐｍ、１０分間撹拌して炭素質固体
−水スラリーを調製した。この間、スラリーは、表１１
〜１４に示された調製温度に維持し続けた。

【００７６】なお、表１〜３に示す低分子量共重合体
（ａ−９）、表４〜６に示す高分子量共重合体（ｂ−
１）および表７（および表９）に示す実施例１８（およ
び実施例５２）に示す分散剤（（ａ−９）／（ｂ−１）
＝８０／２０（重量比））について、ゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により重量平均分子
量の測定を行なった。この測定には、カラムとして、Ｔ
ＯＳＯＨＧ−４０００ＳＷＸＬ、Ｇ−３０００ＳＷＸ
ＬおよびＧ−２０００ＳＷＸＬをそれぞれ１本ずつ使用
し、溶離液として酢酸バッファー（ｐＨ６）／アセトニ
トリル＝６５／３５（重量比）を用いて行なった。その
結果のチャートは図１（低分子量共重合体（ａ−
９））、図２（高分子量共重合体（ｂ−１））および図
３（（ａ−９）／（ｂ−１）混合分散剤）のとおりであ
った。

【００７７】得られた炭素質固体−水スラリーの粘度を
２５℃にて測定し、流動性を評価した。炭素質固体−水
スラリー製造直後と１ヶ月後の評価結果を表１１〜１４
に示す。表中において、粘度の低いものが流動性の良い
ことを示す。また、下層部濃度はスラリーを容器ごと凍
結させ下層部を切りとることにより測定し、この下層部
濃度と調製時の炭素質固体濃度との差が大きいものほど
安定性が悪いことを示す。なお、下層部とは、全スラリ
ーのうち底部から５体積％に相当する部分とする。使用
した炭素質固体の性状を表１５に示す。

【００７８】比較例１〜８比較のために、表７〜１０に示したような本発明の必要
条件を満たさない比較添加剤を使用した場合の結果も表
１１〜１４に併記した。

【００７９】

【表１】

【００８０】

【表２】

【００８１】

【表３】

【００８２】

【表４】

【００８３】

【表５】

【００８４】

【表６】

【００８５】

【表７】

【００８６】

【表８】

【００８７】

【表９】

【００８８】

【表１０】

【００８９】

【表１１】

【００９０】

【表１２】

【００９１】

【表１３】

【００９２】

【表１４】

【００９３】

【表１５】

【００９４】

【発明の効果】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加
剤は、炭素質固体微粉末の水中への分散能に極めて優れ
ており、炭素質固体−水スラリー製造時に発生する熱の
影響を受けることなく、添加剤の少量添加で、高濃度・
高流動性を有しかつ粘度の経時変化の無い炭素質固体−
水スラリーを提供できるものである。

【００９５】また、本発明の添加剤は、炭素質固体に吸
着後、低分子量共重合体（ａ）は固体粒子を分散しスラ
リー中の固体濃度を高めると共に流動性を付与し、高分
子量共重合体（ｂ）はその崇高さのために粒子間に弱く
架橋することによりスラリー全体に構造を流動性を損な
わない程度の弱い構造を形成することにより炭素質固体
の分散安定化作用をしめす。

【００９６】また、同時に炭素質固体中に含有される粘
土鉱物にも吸着し炭素質固体に対すると同様に粘土鉱物
に対しても分散安定化作用をしめす。

【００９７】これら両固体への吸着作用により本添加剤
は高濃度かつ長期の貯蔵安定性に優れた炭素質固体−水
スラリーを提供することができる。また、該添加剤は、
前記のごとき特定の水溶性共重合体のうち、低分子量の
ものと高分子量のものとを混合することにより容易に得
られる。

【００９８】本発明の炭素質固体−水スラリー用添加剤
を用いて得られる高濃度炭素質固体−水スラリーを応用
すれば、炭素質固体のパイプライン輸送を経済性良く行
うことが可能となり、固体である炭素質固体の貯蔵上、
輸送上及び燃焼上の問題点が解消できる。

【００９９】従って、本発明の炭素質固体−水スラリー
用添加剤は、炭素質固体の直接燃焼や炭素質固体ガス化
等の炭素質固体利用技術の普及に大きく貢献できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用される低分子量共重合体のＧＰ
Ｃによる重量平均分子量の一例を示す測定チャートであ
る。

【図２】本発明で使用される高分子量共重合体のＧＰ
Ｃによる重量平均分子量の一例を示す測定チャートであ
る。

【図３】本発明による分散剤のＧＰＣによる重量平均
分子量の一例を示す測定チャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｆ 220/26 ＭＭＭ 220/36 ＭＭＱ 220/38 ＭＭＵ 222/02 ＭＬＲ 222/10 ＭＭＭ 222/22 290/06 ＭＲＳ (72)発明者山田郷司神奈川県川崎市川崎区千鳥町14番１号株式会社日本触媒内 (72)発明者田原秀行神奈川県川崎市川崎区千鳥町14番１号株式会社日本触媒内 (72)発明者高尾彰一兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）一般式（Ｉ）【化１】（ただし、式中Ｒ¹は−ＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂−、
−（ＣＨ₂）₃−、−Ｃ（ＣＨ₃）₂−、−ＣＯ−また
は−ＣＨ₂ＣＯ−であり、Ｒ¹は−ＣＨ₂−、−（ＣＨ
₂）₂−、−（ＣＨ₂）₃−または−Ｃ（ＣＨ₃）₂−
の時、Ａ¹、Ａ²、Ａ³はそれぞれ独立に水素原子また
はメチル基を示し、またＲ¹が−ＣＯ−または−ＣＨ₂
ＣＯの時、Ａ¹およびＡ²は、それぞれ独立に水素原
子、メチル基または、−ＣＯＯＸを表し、かつＡ¹およ
びＡ²は、同時に−ＣＯＯＸとなることはなく、Ａ³は
水素原子、メチル基、−ＣＯＯＸまたは−ＣＨ₂ＣＯＯ
Ｘを表し、かつＡ³が−ＣＯＯＸまたは−ＣＨ₂ＣＯＯ
Ｘの場合にはＡ１およびＡ２はそれぞれ独立に水素原子
またはメチル基であり、さらに、Ｒ²は炭素数２〜４の
アルキレン基であり、ｎは平均で１〜１００の数であ
り、Ｒ³は炭素数１〜３０のアルキル基、アルケニル
基、アリール基、アルアルキル基、環状アルキル基、環
状アルケニル基または複素環式化合物より誘導された１
価の有機基であり、Ｘは水素原子、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、アンモニウム基または有機アミン基を示
す）で表されるノニオン性単量体（Ａ）０．２〜２０モ
ル％、（Ｂ）一般式（ＩＩ）【化２】（ただし、式中Ｒ⁴およびＲ⁵はそれぞれ独立に水素原
子、メチル基または−ＣＯＯＭを表し、かつＲ⁴および
Ｒ⁵は同時に−ＣＯＯＭとなることはなく、Ｒ⁶は水素
原子、メチル基または−ＣＨ₂ＣＯＯＭを表し、かつＲ
⁶が−ＣＨ₂ＣＯＯＭの場合にはＲ⁴およびＲ⁵はそれ
ぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、Ｍは水素原
子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基
または有機アミン基を示す）で表される不飽和カルボン
酸系単量体（Ｂ−１）および一般式（ＩＩＩ）【化３】（ただし、式中Ｒ⁷は水素原子またはメチル基、Ｚは炭
素数１〜４のアルキレン基、Ｙは水素原子、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、アンモニウム基または有機アミ
ン基を示す）で表されるスルホアルキル（メタ）アクリ
レート系単量体（Ｂ−２）よりなる群から選ばれる少な
くとも１種のアニオン性単量体５０〜９９．８モル％、
（Ｃ）これらの単量体と共重合可能な他の単量体（Ｃ）
０〜４９．８モル％（ただし、単量体（Ａ）、（Ｂ−
１）、（Ｂ−２）および（Ｃ）の合計は１００モル％で
ある。）からなる単量体成分を重合して得られる水溶性
共重合体の中から選ばれる１種または２種以上からな
り、重量平均分子量が１０００〜３９０００で炭素質固
体に対する吸着率が５〜５０％でかつ粘土鉱物に対する
吸着率が５〜４０％である低分子量共重合体（ａ）と重
量平均分子量が４００００以上で炭素質固体に対する吸
着率が５０％以上でかつ粘土鉱物に対する吸着率が４０
％以上である高分子量共重合体（ｂ）が重量比で（ａ）
／（ｂ）＝１０／９０〜９９／１の割合で含有されるこ
とを特徴とする高濃度炭素質固体−水スラリー用添加
剤。
【請求項２】さらにキレート剤を含有してなる請求項
１に記載の高濃度炭素質固体−水スラリー用添加剤。
【請求項３】該キレート剤がピロリン酸、トリポリリ
ン酸、ヘキサメタリン酸およびそのアルカリ金属塩、ア
ルカリ土類金属塩、アンモニウム塩およびアミン塩より
なる群から選ばれた少なくとも１種のものである請求項
２に記載の高濃度炭素質固体−水スラリー用添加剤。
【請求項４】（Ａ）一般式（Ｉ）【化４】（ただし、式中Ｒ¹は−ＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂−、
−（ＣＨ₂）₃−、−Ｃ（ＣＨ₃）₂−、−ＣＯ−また
は−ＣＨ₂ＣＯ−であり、Ｒ¹は−ＣＨ₂−、−（ＣＨ
₂）₂−、−（ＣＨ₂）₃−または−Ｃ（ＣＨ₃）₂−
の時、Ａ¹、Ａ²、Ａ³はそれぞれ独立に水素原子また
はメチル基を示し、またＲ¹が−ＣＯ−または−ＣＨ₂
ＣＯの時、Ａ¹およびＡ²は、それぞれ独立に水素原
子、メチル基または、−ＣＯＯＸを表し、かつＡ¹およ
びＡ²は、同時に−ＣＯＯＸとなることはなく、Ａ³は
水素原子、メチル基、−ＣＯＯＸまたは−ＣＨ₂ＣＯＯ
Ｘを表し、かつＡ³が−ＣＯＯＸまたは−ＣＨ₂ＣＯＯ
Ｘの場合にはＡ１およびＡ２はそれぞれ独立に水素原子
またはメチル基であり、さらに、Ｒ²は炭素数２〜４の
アルキレン基であり、ｎは平均で１〜１００の数であ
り、Ｒ³は炭素数１〜３０のアルキル基、アルケニル
基、アリール基、アルアルキル基、環状アルキル基、環
状アルケニル基または複素環式化合物より誘導された１
価の有機基であり、Ｘは水素原子、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、アンモニウム基または有機アミン基を示
す）で表されるノニオン性単量体（Ａ）０．２〜２０モ
ル％、（Ｂ）一般式（ＩＩ）【化５】（ただし、式中Ｒ⁴およびＲ⁵はそれぞれ独立に水素原
子、メチル基または−ＣＯＯＭを表し、かつＲ⁴および
Ｒ⁵は同時に−ＣＯＯＭとなることはなく、Ｒ⁶は水素
原子、メチル基または−ＣＨ₂ＣＯＯＭを表し、かつＲ
⁶が−ＣＨ₂ＣＯＯＭの場合にはＲ⁴およびＲ⁵はそれ
ぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、Ｍは水素原
子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基
または有機アミン基を示す）で表される不飽和カルボン
酸系単量体（Ｂ−１）および一般式（ＩＩＩ）【化６】（ただし、式中Ｒ⁷は水素原子またはメチル基、Ｚは炭
素数１〜４のアルキレン基、Ｙは水素原子、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、アンモニウム基または有機アミ
ン基を示す）で表されるスルホアルキル（メタ）アクリ
レート系単量体（Ｂ−２）よりなる群から選ばれる少な
くとも１種のアニオン性単量体５０〜９９. ８モル％、
（Ｃ）これらの単量体と共重合可能な他の単量体（Ｃ）
０〜４９．８モル％（ただし、単量体（Ａ）、（Ｂ−
１）、（Ｂ−２）および（Ｃ）の合計は１００モル％で
ある。）からなる単量体成分を重合して得られる水溶性
共重合体の中から選ばれる１種または２種以上からな
り、重量平均分子量１０００〜３９０００で炭素質固体
に対する吸着率が５〜５０％でかつ粘土鉱物に対する吸
着率が５〜４０％である低分子量共重合体（ａ）と重量
平均分子量４００００以上で炭素質固体に対する吸着率
が５０％以上でかつ粘土鉱物に対する吸着率が４０％以
上である高分子量共重合体（ｂ）とを重量比で（ａ）／
（ｂ）＝１０／９０〜９９／１の割合で混合することを
特徴とする高濃度炭素質固体−水スラリー用添加剤の製
造方法。
【請求項５】炭素質固体微粉末４０〜９０重量％およ
び該炭素質固体微粉末に対して請求項１に記載の添加剤
０．０２〜２重量％を配合してなる炭素質固体−水スラ
リー組成物。
【請求項６】炭素質固体微粉末４０〜９０重量％およ
び該炭素質固体微粉末に対して請求項２〜３に記載の添
加剤０．０４〜５重量％を配合してなる炭素質固体−水
スラリー組成物。