JPH0873873A

JPH0873873A - 重質油エマルジョン燃料組成物

Info

Publication number: JPH0873873A
Application number: JP20981294A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Asamori; 勝彦朝守; Masanori Iizuka; 正則飯塚; Takao Taniguchi; 高雄谷口; Sayuri Tamaoki; さゆり玉置
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】流動性が良好であり、かつ貯蔵安定性に優れ
た重質油エマルジョン燃料組成物の提供。【構成】 (a)重質油、(b) 水、および(c) アクリル酸ま
たはメタクリル酸モノマーとマレイン酸または無水マレ
イン酸モノマーを必須のモノマー成分として含み、これ
らモノマーの全モノマー成分に対する仕込み比率を、各
々40〜80モル％と10〜50モル％にして共重合させた重量
平均分子量が5000〜50万のアニオン性共重合体またはそ
の塩を必須成分として含有する水中油滴型重質油エマル
ジョン燃料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は重質油エマルジョン燃料
組成物に関する。更に詳しくは流動性が良好であり、か
つ貯蔵安定性に優れた重質油エマルジョン燃料組成物に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
一次エネルギー源として最も多量に使用されてきた石油
が、その埋蔵量の限界やそれに伴う価格の高騰が起こっ
ており、石油代替エネルギーの開発が要請されている。
また、一方では地球環境に対する関心が高まり、燃焼排
気ガスのクリーン化も社会の要請として高まっている。
このような背景から、新たな化石燃料として、オイルサ
ンド、ビチューメン、さらに石油の蒸留残査やアスファ
ルト等の重質油の燃料化が検討されている。しかしなが
ら、これらの重質油は通常減圧蒸留残分である 420℃以
上の重質留分を約60重量％以上含有する油状物質で、そ
のままでは流動しないか、または数万センチポイズ以上
の高粘性を有している。そのため、燃料として使用する
には、 180〜 200℃という高温にしないとハンドリング
や霧化などが困難であり、また燃焼ボイラーの配管など
の閉塞トラブルを起こし易く極めて使用しにくい燃料で
ある。このような高粘性の重質油を常温においても流動
性をもたせる方法としては、水中油滴型エマルジョンと
することが有効である。

【０００３】このような水中油滴型エマルジョンとして
は、特開昭５９−１００１９３号公報に非イオン系界面
活性剤を用いたピッチ水スラリー組成物が開示されてい
るが、貯蔵安定性の良好なものを得るには高添加量を必
要とし、十分満足できるものではなかった。また、特表
昭６１−５０１７５４号、特開平１−１８５３９４号、
同１−２０３４９８号、同１−２４７４９２号、同１−
２４９８９２号、同１−２５２６９７号、同１−３１３
５９２号、同１−３１３５９３号、同１−３１３５９４
号、同１−３１３５９５号、同３−９７７８７号、同３
−９９７８６号、同４−２０５９３号、同４−２０５９
４号、同５−７８６７８号に各種界面活性剤や安定化剤
を用いた重質油エマルジョンの組成が開示されている
が、いずれもエマルジョンの粘度をかなり高くしなけれ
ば安定なものが得られない欠点があった。従って、エマ
ルジョンの粘度をそれほど高くしなくても貯蔵安定性の
良好な重質油エマルジョンが望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題解
決のために鋭意検討した結果、特定の界面活性剤を必須
成分とする、低粘度つまり流動性が良く、貯蔵安定性に
優れた重質油エマルジョン組成物を見出し、本発明を完
成するに到った。すなわち、本発明は、（ａ）重質油、
（ｂ）水、および（ｃ）アクリル酸またはメタクリル酸
モノマーとマレイン酸または無水マレイン酸モノマーを
必須のモノマー成分として含み、これらモノマーの全モ
ノマー成分に対する仕込み比率を、各々40〜80モル％と
10〜50モル％にして共重合させた重量平均分子量が5000
〜50万のアニオン性共重合体またはその塩を必須成分と
して含有する水中油滴型重質油エマルジョン燃料組成物
を提供するものである。

【０００５】本発明で用いられる（ｃ）成分のアニオン
性共重合体またはその塩はモノマー成分として、（イ）
アクリル酸またはメタクリル酸、（ロ）マレイン酸また
は無水マレイン酸、および必要により（ハ）その他の共
重合性二重結合を有するモノマーを用い、共重合して得
られる重量平均分子量が5000〜50万のアニオン性共重合
体またはその塩であり、全モノマー成分に対する、
（イ）成分と（ロ）成分の割合は各々40〜80モル％、10
〜50モル％であることが必要である。また、全モノマー
成分中、（イ）成分と（ロ）成分の合計が70モル％以上
であることが好ましい。全モノマー成分中の（イ）成分
と（ロ）成分の割合が上記範囲以外では本発明の効果が
得られない。（イ）、（ロ）および（ハ）成分の重合は
公知の方法が採用でき、塩を形成する対イオンには、リ
チウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、マ
グネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類
金属、アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミンな
どの低級アミンが使用できる。中でもナトリウム、カル
シウムが好ましい。

【０００６】（ハ）成分として用いられる共重合性二重
結合を有するモノマーとしては次の〜の化合物が挙
げられる。共重合性二重結合を有する脂肪族カルボン酸。具体
例としては、クロトン酸、イソクロトン酸、イタコン酸
およびこれらのエステル誘導体または塩があげられる。
さらにアクリル酸またはメタクリル酸のポリアルキレン
オキシド付加物またはスルホアルキル化物が含まれる。
例えば、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、
ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリブ
チレングリコールモノメタクリレートまたはこれらのメ
トキシ化物やエトキシ化物、２−スルホエチルメタクリ
レート、３−スルホプロピルメタクリレート、２−スル
ホプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアク
リレート等が例示できる。共重合性二重結合を有する芳香族炭化水素又は複素
環式化合物。具体例としては、スチレン、α−メチルス
チレン、メチル置換スチレン、インデン、ビニルトルエ
ン、ビニルナフタレン、メチル置換ビニルナフタレン、
Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビ
ニルピロリドンが挙げられる。共重合性二重結合を有する炭素数３〜５のアルコー
ル。具体例としては、アリルアルコール、メタクリルア
ルコール、２−ブテン−１−オール、３−ブテン−１−
オール、３−ブテン−２−オール、２−メチル−３−ブ
テン−２−オール等のアルコール、およびこれらのアル
キレンオキシド付加物が挙げられる。炭素数２〜５のアルケン類、炭素数４〜８のジエン
類。具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、
ペンテン、ブタジエン、ジイソブチレンが挙げられる。これら〜のモノマー成分は共重合体を構成するモノ
マー全体の０〜30モル％で使用できる。30モル％より多
いと本発明の安定なエマルジョンを製造するのが困難に
なる。

【０００７】本発明で用いられる（ｃ）成分のアニオン
性共重合体またはその塩の重量平均分子量は5000〜50万
である。重量平均分子量が5000未満であると本発明の効
果が得られない。また、50万を越えると貯蔵中にエマル
ジョンの粘度が増加する傾向が現れ、不都合である。

【０００８】本発明においては、上記（ａ）、（ｂ）お
よび（ｃ）の必須成分に非イオン性界面活性剤を併用す
ることで、さらに効果を上げることができる。この場
合、次の非イオン性界面活性剤の中から選ぶことができ
る。

【０００９】＜非イオン性界面活性剤＞ i) フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、オク
チルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノー
ル、ｐ−クミルフェノール、ビスフェノールＡなどのフ
ェノール化合物のアルキレンオキシド付加物。 ii) フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、オク
チルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノー
ル、スチレン化フェノール、ベンジル化フェノールなど
のフェノール化合物のホルマリン縮合物のアルキレンオ
キシド付加物。縮合度は 1.2〜100 、好ましくは２〜20
である。 iii) 炭素数８〜50の一価脂肪族アルコールのアルキレ
ンオキシド付加物。アルコールとしてはオクタノール、
２−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、イ
ソデカノール、ウンデカノール、ラウリルアルコール、
トリデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノー
ル、オクタデカノール、オキソ法による合成アルコール
などが挙げられる。

【００１０】iv) 炭素数８〜50の脂肪族アミンのアルキ
レンオキシド付加物。 v) 炭素数８〜50の脂肪酸のアルキレンオキシド付加
物。脂肪酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ウンデカン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、アラキン酸、ベヘン酸、セロチン酸、モンタン
酸、メリシン酸などの直鎖飽和脂肪酸、リンデル酸（ci
s-4-ドデセン酸）、テトラデセン酸、パルミトレイン
酸、オクタデセン酸、オレイン酸、エライジン酸、エイ
コセン酸、エルカ酸などの不飽和脂肪酸、炭素数16〜20
の不飽和脂肪酸のダイマー酸およびオリゴマー酸、トー
ル油脂肪酸、トール油脂肪酸のダイマー酸およびオリゴ
マー酸などが挙げられる。

【００１１】vi) 炭素数８〜50のポリカルボン酸と炭素
数１〜18のアルコールの部分エステルのアルキレンレオ
キシド付加物。ポリカルボン酸としては、２−メチルノ
ナン二酸、セバシン酸、１，10−デカン二酸、ブラシル
酸（トリデカン二酸）、ペンタデカン二酸、エイコサン
二酸、２，４，４−トリメチルアジピン酸、炭素数16〜
20の不飽和脂肪酸のダイマー酸およびオリゴマー酸、ア
ルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロ
パノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、アミルア
ルコール、イソアミルアルコール、ヘキシルアルコー
ル、２−メチルペンタノール、ヘプタノール、オクタノ
ール、２−エチルヘキサノール、ラウリルアルコール、
ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オ
キソ法による合成アルコールなどの二級アルコール、 s
ec−ブタノール、メチルイソブチルカルビトール、ペン
タン−２−オールなどの二級アルコール、tert−ブタノ
ールなどの三級アルコールなどが挙げられる。

【００１２】vii) アルキレンオキシドのブロック又は
ランダム付加重合物。 viii) 多価アルコールのアルキレンオキシド付加物。 ix) 多価アルコールと炭素数８〜18の脂肪酸とのエステ
ルのアルキレンオキシド付加物。多価アルコールとして
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2
−ブタンジオール、1,3 −ブタンジオール、1,4 −ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリ
コールおよびこれらの縮合体などの２価アルコール、グ
リセリン、トリメチロールプロパンなどの３価アルコー
ル、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ショ糖、ポ
リグリセリンなどが挙げられる。 x) エチレンジアミン、テトラエチレンジアミン、ポリ
エチレンイミン（分子量500〜１万）などの活性水素を
有する多価アミンのアルキレンオキシド付加物。 xi) トリグリセライド型油脂１モルと多価アルコール及
び／又は水0.1 〜５モルとの混合物に、アルキレンオキ
シドを付加反応させた生成物。

【００１３】これらの中で特にＨＬＢ（親水性親油性バ
ランス）が12〜19のものが好適である。さらに好ましく
は14〜17である。

【００１４】さらに下記のアニオン性界面活性剤、カチ
オン性界面活性剤、両性界面活性剤及び安定化剤として
表１に示す分子量１万以上の水溶性高分子を併用しても
よい。

【００１５】＜アニオン性界面活性剤＞ i) ナフタリン、メチルナフタリン、アルキルナフタリ
ン、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニル
フェノール、長鎖アルキルフェノール、長鎖アルキルベ
ンゼンなどの芳香族化合物のスルホン酸又はスルホン酸
塩のホルムアルデヒド縮合物。好ましくは、ホルムアル
デヒドの平均縮合度は 1.2〜100 である。 ii) リグニンスルホン酸又はその塩、又はその誘導体、
リグニンスルホン酸とナフタリン、アルキルナフタリン
などの芳香族化合物のスルホン酸とのホルムアルデヒド
縮合物又はその塩。好ましくは、ホルムアルデヒドの平
均縮合度は1.2 〜100 である。 iii) ポリスチレンスルホン酸又はその塩、スチレンス
ルホン酸と他の共重合性モノマーとの共重合体又はその
塩。好ましくは分子量は1000〜50万である。 iv) ジシクロペンタジエンスルホン酸重合体又はその
塩。好ましくは分子量は1000〜50万である。

【００１６】v) 液状ポリブタジエンのマレイン化物及
びその塩。好ましくは液状ポリブタジエンの分子量は10
00〜50万である。 vi) 炭素数４〜18のアルコール又はそのアルキレンオ
キシド付加物の硫酸エステル塩。少なくとも１つの炭素
数４〜12のアルキル基を持つアルキルフェノール又はそ
のアルキレンオキシド付加物の硫酸エステル塩。 vii)炭素数４〜18のアルカンスルホン酸、アルケンスル
ホン酸、アルキルアリールスルホン酸又はヒドロキシア
ルカンスルホン酸及び／又はその塩。 viii) 活性水素を少なくとも１個有する化合物のアルキ
レンオキシド付加物の硫酸化物又はリン酸エステル化物
及びそれらの塩。

【００１７】ix) スルホコハク酸塩の炭素数４〜22の飽
和又は不飽和脂肪酸エステル誘導体。 x) アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸又はその
塩。好ましいアルキル基は炭素数８〜18のアルキル基で
ある。 xi) ロジン酸又はその塩、トール油脂肪酸又はその
塩。 xii) 炭素数８〜18のアルカン又はアルケン脂肪酸塩。 xiii) 下記の一般式(1) で表されるα−スルホ脂肪酸エ
ステル塩。

【００１８】

【化１】

【００１９】（但し、R₁は炭素数６〜22のアルキル基又
はアルケニル基、R₂は炭素数１〜22のアルキル基、M は
１価又は２価の金属原子、NH₄あるいは有機アミン、a
は１又は２を示す。）尚、上記i)〜xiii) の化合物について、塩としてはアン
モニウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、トリエチルアミンなどの低
級アミン、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアル
カリ金属、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどの
アルカリ土類金属の塩が挙げられる。

【００２０】＜カチオン性界面活性剤及び両性界面活性
剤＞ i) 炭素数４〜18のアルキル及び／又はアルケニルアミ
ンを無機酸又は有機酸で中和したアルキル及び／又はア
ルケニルアミン塩。 ii) 下記式(2) 〜(4) で表される第４級アンモニウム
塩。

【００２１】

【化２】

【００２２】

【化３】

【００２３】

【化４】

【００２４】iii) 次式(5) で表されるアルキルベタイ
ン。

【００２５】

【化５】

【００２６】iv) 次式(6) で表されるアルキルアミンオ
キサイド。

【００２７】

【化６】

【００２８】v) 次式(7) で表されるアルキルアラニ
ン。

【００２９】

【化７】

【００３０】vi) 次式(8) 又は(9) で表されるポリアミ
ート。

【００３１】

【化８】

【００３２】vii) 次式(10)又は(11)で表されるポリア
ミン塩。 R₉NHC₃H₆NHX' (10) R₉NH(C₃H₆NH)₂X' (11) （但し、R₉は前記と同じ意味を有し、X'は無機酸又は有
機酸である。） viii) 次式(12)で表されるイミダゾリン型両性界面活性
剤。

【００３３】

【化９】

【００３４】ix) 次式(13)で表されるスルホベタイン型
両性界面活性剤。

【００３５】

【化１０】

【００３６】

【表１】

【００３７】本発明の水中油滴型重質油エマルジョンを
製造するのに使用できる分散機は、剪断速度（翼周速度
／クリアランス）が 2,000〜100,000S^-1、好ましくは2
0,000〜100,000S^-1程度に相当する攪拌速度を与えられ
るもので、ホモミキサー、ホモジナイザー、ラインミキ
サー、マイルダー、スタティックミキサー、モーション
レスミキサー等の一般に使用されている乳化機や分散機
が使用できる。好ましくはホモミキサー、ラインミキサ
ーである。分散機の剪断速度が2,000S^-1未満であると、
得られるエマルジョンの平均粒径が数十ミクロンと大き
くなり、安定性が悪化する。またエマルジョンの平均粒
径としては数ミクロンであれば、安定性は充分満足でき
るものである。剪断速度は100,000S^-1を越えると消費電
力量が増加するだけで、経済的ではない。

【００３８】また、重質油エマルジョンの重質油の粒径
分布は、エマルジョンの粘度に対して大きな影響を及ぼ
す。重質油エマルジョン燃料として好ましい粒径分布が
存在することが明らかとなった。即ち、下記式（Ｉ）に
示すロジンラムラー分布関数において、累積ふるい上重
量％が10％に対応する粒子径と累積ふるい上重量％が90
％に対応する粒子径から求められる均等数ｎを粒径分布
の尺度として用いることができ、均等数ｎが 0.8〜1.8
の範囲に入ることが望ましい。Ｒ_(D)＝100 exp｛−（Ｄ／Ｄ_C)ⁿ｝ …（Ｉ）（ただし、Ｒ＝累積ふるい上重量％、Ｄ＝粒子径、ｎ＝
均等数、Ｄ_C＝粒度特性定数を示す。）このような粒径分布にすることによって重質油濃度の高
いエマルジョンが得られる。何故ならば、高濃度化する
ためには、粒子どうしで接触を最小に保ちながら粒子間
空隙率を小さくする必要があり、それには粒径の異なる
粒子が存在すれば可能になるからである。種々の大きさ
の粒子が存在すれば、大きな粒子どうしの隙間に小さな
粒子が入り、さらにその隙間により小さな粒子が入るこ
とで高濃度化が達成される。均等数ｎが大きいものは、
粒径分布が狭く、粒が揃っているので粒子間空隙率が大
きくなり、高濃度化しにくい。

【００３９】均等数ｎが 1.8を越えるものは、水分量を
多くしないとハンドリング性が悪く、そのため貯蔵中に
水が分離しやすい欠点がある。またエマルジョン燃料と
して過度に水分の多いものは、着火性や発熱量の低下を
招き好ましくない。均等数ｎが 0.8未満のものは、エマ
ルジョンの製造が困難であると共に、粗大粒子の割合が
増加して、燃焼時に噴霧ノズルを閉塞したり、貯蔵タン
クや配管中に流動性の悪いエマルジョンが形成する等の
トラブルの原因となる。

【００４０】粒径分布をコントロールする方法として
は、乳化機および予備混合機の選択により、ある程度可
能である。さらに乳化機の回転数の最適化や、周期的に
回転数を変化させる方法が採用できる。また、剪断速度
の異なる２機以上の乳化機を同時に稼働させて、それら
から排出されるエマルジョンを混合するという方法も採
用できる。

【００４１】本発明で使用される重質油とは、常温で流
動性に乏しく、高温に加熱しなければ流動しない油であ
り、次のものが含まれる。 (1) 石油系アスファルトおよびその油の混合物 (2) 石油系アスファルト各種処理物、その中間製品、残
渣油、およびそれらの混合物 (3) 原油 (4) 石油系タールピッチおよびその油混合物 (5) ビチューメン類、天然アスファルト、オリノコター
ル。

【００４２】本発明において、（ｃ）成分のアニオン性
共重合体またはその塩の含有量は、重質油エマルジョン
燃料組成物全体の0.02〜２重量％が好ましく、更に好ま
しくは 0.2〜１重量％である。0.02重量％未満では重質
油の粒径が大きく、安定なものが得られない。２重量％
より多く含有しても不経済であるだけで、エマルジョン
品質に対する改良効果が認められない。本発明の重質油
エマルジョン燃料組成物中の重質油および水の濃度は、
重質油60〜85重量％、水10〜40重量％が適当である。重
質油が60重量％未満のものは、燃料として発熱量が低下
し、また着火性が悪くなる等の不都合が起きる。85重量
％を超えるとやはりエマルジョンの粘度が高くなり、ハ
ンドリング性が悪化する。

【００４３】また、本発明の組成物においては、上記の
ような非イオン性界面活性剤を0.05〜５重量％含有する
ことが好ましく、更には、（ｃ）成分のアニオン性共重
合体またはその塩と非イオン性界面活性剤とを、５：95
〜40：60の重量比で、両者の合計が 0.1〜２重量％とな
るような割合で含有することが好ましい。

【００４４】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
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。尚、以下の実施例及び比較例において重質油とし
ては、アラビアンライト原油から得られたアスファルト
を用いた。アスファルトの性状を表２に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】また、以下の実施例および比較例に用いた
共重合体を表３に示した。重合体の重量平均分子量は次
の方法で求めた。＜重量平均分子量の求め方＞分離カラムに東ソー（株）
製ＴＳＫ−ＧＥＬ G2000SWとG4000SW を各２本連結さ
せ、紫外線検出器（波長210nm)を用いたＧＰＣ法により
求めた。分子量の標準物質としてポリスチレンを用い
た。

【００４７】

【表３】

【００４８】上記表３において、モノマー成分中の略号
は以下の意味を示す。（イ）成分：Ａはアクリル酸、Ｍはメタクリル酸（ロ）成分：全て無水マレイン酸使用（ハ）成分：Ｓはスチレン、Ｅ１はポリエチレングリコ
ール（エチレンオキシド単位＝20）メタクリレート、Ｅ
２はポリエチレングリコール（エチレンオキシド単位＝
100)メタクリレート実施例１〜20及び比較例１〜11 下記方法により表４および表５に示す組成の重質油エマ
ルジョンを調製した。得られた重質油エマルジョンにつ
いて下記方法により性能を評価した。結果を表６および
表７に示した。＜重質油エマルジョンの調製法＞特殊機化工業（株）製
のラインミキサーＰＬ−ＳＬ型を使用した図１に示す装
置により重質油エマルジョンを調製した。即ち、90℃に
加温したアスファルト１と、表３に示すアニオン性共重
合体及びその他の界面活性剤を溶かし70℃に加温した水
溶液２を所望の流量で、各々の供給ポンプ３及び４によ
り予備混合機５を経由してラインミキサー６に供給し
た。ラインミキサーの回転数は6000〜9000rpm とした。
ラインミキサーを出た後、水又は安定化剤水溶液７を供
給ポンプ８により供給して、アスファルト濃度を調整し
た。スタティックミキサー９および冷却器10を通して重
質油エマルジョン11を得た。表４および表５に、アスフ
ァルト濃度とアニオン性共重合体及びその他の添加剤の
添加量を変えて得た種々の重質油エマルジョンを示し
た。

【００４９】＜重質油エマルジョンの評価法＞粒径：堀場製作所製レーザー回折式粒度分布測定装置
ＬＡ−700 により測定した。均等数ｎ：粒径測定結果より、累積ふるい上重量％10％
と90％に各々対応する粒径を用いた下記の計算式より求
めた。

【００５０】

【数１】

【００５１】ただし、Ｄ90は累積ふるい上90重量％に対
応する粒径Ｄ10は累積ふるい上10重量％に対応する粒径重質油濃度：エマルジョン数ｇを 110℃で８時間乾燥さ
せ、残留した量を重量％で求めた。粗大粒子量：直径８cmの 100メッシュＪＩＳ標準ふるい
（JIS Z 8801) に、 100mlビーカーに秤り取ったエマル
ジョン約15ｇ（Ｗ１）を流す。同じビーカーにイオン交
換水を約50ml取り、ふるい上のエマルジョンを洗い流
す。３回洗浄を行い、水分を乾燥させて、ふるい上に残
ったアスファルトの重量を測定する（Ｗ２）。下記の式
により 100メッシュふるい粗大粒子量を重量％で算出す
る。

【００５２】

【数２】

【００５３】粘度：東京計器製造所製Ｂ型粘度計（形式
ＢＭ）により測定した。エマルジョンは測定前に30分以
上25℃で恒温槽に漬けた後、25℃で60rpm にて回転開始
１分後の指針を読み取った。ローターはNo３又は４を用
い、各々の係数を乗じて、みかけ粘度をセンチポイズの
単位で求めた。安定性：ガラス製試験管（内径３cm、高さ30cm）にエマ
ルジョンを液深が25cmになるように入れ、25℃で静置し
た。１ヶ月経過後、表面の分離水量（mm単位) と粘度お
よび粗大粒子量を測定した。トータルの安定性は下記の
基準で評価した。 ◎ たいへん良好 ○ 良好 △ 少し悪い × 悪い

【００５４】

【表４】

【００５５】

【表５】

【００５６】表４および表５中の略号は以下の意味を示
す。アニオン性共重合体ＰＳＳ：ポリスチレンスルホン酸Ｎａ（分子量29,000）非イオン性界面活性剤Ｅ９１１：エマルゲン９１１（ノニルフェノールエチレ
ンオキシド付加物、ＨＬＢ＝13.7（花王（株）製））Ｅ９１３：エマルゲン９１３（ノニルフェノールエチレ
ンオキシド付加物、ＨＬＢ＝14.5（花王（株）製））Ｅ９２１：エマルゲン９２１（ノニルフェノールエチレ
ンオキシド付加物、ＨＬＢ＝16.4（花王（株）製））Ｅ９３５：エマルゲン９３５（ノニルフェノールエチレ
ンオキシド付加物、ＨＬＢ＝17.5（花王（株）製））Ｅ１２０：エマルゲン１２０（高級アルコールエチレン
オキシド付加物、ＨＬＢ＝15.3（花王（株）製））Ｅ３２９９：エマノーン３２９９（ステアリン酸ポリオ
キシエチレン、ＨＬＢ＝18.3（花王（株）製））Ａ３２０：アミート３２０（アルキルアミンエチレンオ
キシド付加物（花王（株）製）アニオン性界面活性剤Ｎ−Ｎ６：ネオペレックスＮ６（ドデシルベンゼンスル
ホン酸Ｎａ（花王（株）製））Ｍ１５０：マイティ１５０（ナフタリンスルホン酸Ｎａ
ホルマリン縮合物（花王（株）製））Ｅ−ＮＣ３５：エマールＮＣ−３５（ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル硫酸Ｎａ（花王（株）
製））Ｅ２０ＣＭ：エマール２０ＣＭ（ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸Ｎａ（花王（株）製））安定化剤ＣＭＣ１１９０；カルボキシメチルセルロース（ダイセ
ル化学工業（株）製）ＰＶＡ２２０；ポリビニルアルコール（（株）クラレ
製）ＰＥＧ２：ポリエチレングリコール（和光純薬工業、分
子量２万）

【００５７】

【表６】

【００５８】

【表７】

【００５９】実施例１〜20に見るように、アクリル酸ま
たはメタクリル酸と無水マレイン酸の仕込み比率が本発
明の範囲に入るアニオン性共重合体を含有する本発明の
重質油エマルジョンは、１ケ月後の水分離量は 1.5mm以
下で、粗大粒子量も 0.1重量％以下の良好な結果を示し
た。他の添加剤を併用してもその効果は減少されず、例
えば実施例４、12、13、15、19および20に見るように、
併用することでより良好な安定性を示した。

【００６０】比較例１〜５は、アニオン性共重合体が
（ロ）成分を０〜５モル％しか含まないものであり、得
られるエマルジョンは水分離量が多く安定性が悪い。さ
らに、その中で比較例４、５は（ハ）成分としてポリエ
チレングリコールメタクリレートを20モル％共重合させ
たものを含有するエマルジョンであるが、粗大粒子量が
多く、粘度上昇も激しい。比較例７はアニオン性共重合
体を含まない重質油エマルジョンであり、水分離が多
く、粘度増加が激しい安定性の悪いエマルジョンである
ことが分かった。比較例６、８および９は（イ）成分が
30モル％と低い共重合体を使用し、比較例10と11は別種
アニオン活性剤を含有するものであるが、水分離および
粗大粒子量は共に多く、満足できるものは得られていな
い。

【００６１】実施例21〜25、比較例12〜13 本実施例および比較例では均等数ｎの違いがアスファル
ト濃度に与える影響を示す。ラインミキサーＰＬ−ＳＬ
型をＰＬ−２Ｓ型に変えて、回転数を3000rpm 一定にす
る以外は実施例６、11および17と同様にして重質油エマ
ルジョンを調製した。得られた重質油エマルジョンは、
均等数ｎが高く、粒径分布の狭いものであった。結果を
表８に、実施例６、11および17の結果とあわせて示す。
実施例21〜23の結果から明らかなように、均等数ｎが
1.8以上では、エマルジョン粘度を約1000cPに抑えるに
はアスファルト濃度を70〜71重量％にする必要がある。
均等数ｎが 1.5〜1.6 の実施例６および17はアスファル
ト濃度74重量％を達成し、安定性もたいへん良好であ
る。さらに均等数ｎが1.39の実施例11はアスファルト濃
度76重量％の高濃度化が達成できた。

【００６２】さらに、均等数ｎの低いものとの比較を示
す。均等数ｎの低い重質油エマルジョンを得るために、
ラインミキサーＰＬ−ＳＬ型２機を並列に設置した図２
に示す装置を用いる以外は、実施例６および15と同様に
して重質油エマルジョンを調製した。各々のラインミキ
サー６の回転数は5000〜65000rpmと7000〜9000rpm の範
囲で組み合わせた。尚、図２における符号１〜11は図１
と同じ意味を示す。結果を表９に、実施例６および15の
結果とあわせて示すが、均等数ｎが低くなるにつれ、ア
スファルト濃度は高くなる。しかし、均等数ｎが 0.8を
下回った比較例12と13は粗大粒子量が数％にも達し、不
都合である。均等数ｎを 0.8〜1.8 にすることで、安定
性が良好で、粗大粒子量が 0.1重量％以下のより高濃度
な重質油エマルジョン燃料を得ることが可能である。

【００６３】

【表８】

【００６４】

【表９】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜20および比較例１〜11で用いた装
置の略示図である。

【図２】比較例12〜15で用いた装置の略示図である。

【符号の説明】

１アスファルト２水溶液３アスファルト供給ポンプ４水溶液供給ポンプ５予備混合機６ラインミキサー７水または安定化剤水溶液８水または安定化剤水溶液供給ポンプ９スタティックミキサー１０冷却器１１重質油エマルジョン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）重質油、（ｂ）水、および（ｃ）ア
クリル酸またはメタクリル酸モノマーとマレイン酸また
は無水マレイン酸モノマーを必須のモノマー成分として
含み、これらモノマーの全モノマー成分に対する仕込み
比率を、各々40〜80モル％と10〜50モル％にして共重合
させた重量平均分子量が5000〜50万のアニオン性共重合
体またはその塩を必須成分として含有する水中油滴型重
質油エマルジョン燃料組成物。
【請求項２】重質油の油滴の粒径分布を、式（Ｉ）に
示すロジンラムラー分布関数において、累積ふるい上重
量％が10％に対応する粒子径と累積ふるい上重量％が90
％に対応する粒子径から求められる均等数ｎで表示した
時、その均等数ｎが 0.8〜1.8 にある請求項１記載の重
質油エマルジョン燃料組成物。Ｒ_(D)＝100 exp｛−（Ｄ／Ｄ_C)ⁿ｝ …（Ｉ）（ただし、Ｒ＝累積ふるい上重量％、Ｄ＝粒子径、ｎ＝
均等数、Ｄ_C＝粒度特性定数を示す。）
【請求項３】組成物中の各成分の含有量が、（ａ）重
質油60〜85重量％、（ｂ）水10〜40重量％、（ｃ）アニ
オン性共重合体またはその塩0.02〜２重量％である請求
項１または２記載の重質油エマルジョン燃料組成物。
【請求項４】非イオン性界面活性剤を0.05〜５重量％
含有する請求項１〜３のいずれか一項記載の重質油エマ
ルジョン燃料組成物。
【請求項５】（ｃ）成分のアニオン性共重合体または
その塩と非イオン性界面活性剤とを、５：95〜40：60の
重量比で、両者の合計が 0.1〜２重量％となるような割
合で含有する請求項４記載の重質油エマルジョン燃料組
成物。