JPS60132634A - 粉体の固結を防止する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固結性を有する粉体の固結防止剤として、ト
リエチレンジアミンポリマーを用いてなる粉体の、固結
防止方法に関するものである。

一般にピペラジン、トリエチレンジアミン等のアミン類
の粉体は、凝集性、付着性を有し、固結しやすい化合物
で、これらの粉体に限らずその他の吸湿性の強い粉体や
昇華性の強い粉体は、わずかの水分混入や、温度上昇に
よって容易に固結する。このため、この様な固結性を有
する粉体は、特に、その取扱いに注意を要し、また、粉
体が固結した場合は、取扱いが極めて困難となるため、
固結性を有する粉体に対しては、何らかの対策が必須で
ある。これまで、固結性を有する粉体の固結防止の対策
としては、粉体自体の粒子サイズの拡大、及び粉体中の
不純物の除去、粉体への固結防止剤の添加、あるいは密
閉容器を使用しての粉体の貯蔵などの手段により適宜行
われているのが現状である。しかし、固結性を有する粉
体の中には、ピペラジンなどのように密閉容器中に貯蔵
した場合においても、なお固結する物質もあり、又、昇
華性の強い物質、例えば、トリエチレンジアミンモノマ
ーのように、その純度を上げても、逆に固結が促進され
る物質も存在し、その固結防止に対しては苦慮している
のが実情である。更に、このような性質を有する物質は
、通常、粒子サイズを多少大きくしても、固結を完全に
防ぐことは鼾しい物質である。従って、この様な性質、
即ち、固結性の強い粉体の固結防止に対しては、一般に
、適当な固結防止剤の添加が有効であると言われている
。

そして、固結防止剤の選択に当たっては、添加量をなる
べく少なくして有効にその目的を達成しえ、かつ、その
添加によって粉体自体に着色、あるいは臭いを伴なわな
い固結防止剤を選定し、また、粉体の使用目的に対し、
粉体の物性に何ら影響なく、影響があったとしても、極
めてその影響が小さく、かつ、また安価な固結防止剤が
望まれている。

従来、粉体の固結防止剤としてはシリカ粉末。

Ｎａ２％Ｏ魅どの無機塩、ポリエチレングリコール類な
どの液体が知られている。例えば、トリエチレンジアミ
ンモノマーの固結防止についても、これらの固結防止剤
が使用されている。しかしながら、トリエチレンジアミ
ンモノマーにシリカ粉末を使用する場合は、少なくても
その添加量は２００ｐｐｍ以上と多く添加しなければな
らず、その効果も期待するほどのものではない。

また、Ｎａ２Ｓ＾などの無機塩、及びポリエチレングリ
コール類などの液体を使用した場合、トリエチレンジア
ミンモノマーの物性に彫りが及び、そのたメ、トリエチ
レンジアミンモノマーの特定の用途、特にポリウレタン
用触媒には使用しえないなどの問題点を有している。

本発明者らは、これらの問題点を解決すべく鋭意探索研
究の結果、本発明を完成したのである。

即ち本発明は、固結性を有する粉末にトリエチレンジア
ミンポリマーを固結防止剤として添加することを特徴と
する、粉体の固結防止方法を提供するにある。

本発明における固結性を有する粉体とは、ピペラジン、
トリエチレンジアミン、塩化ナトリウム等の極めて吸湿
性及び昇華性の強い粉体を意味する。

本発明は、殊にこれらの粉体に顕著な効果を有すると共
に、トリエチレンジアミンポリマーを添加　□したこと
によって、粉体に何ら着色及び臭いを伴わず、かつ粉体
の使用目的及び用途に対して、物性面においても何の影
響をも及ぼすことなく、更に安価に提供しうる固結防止
剤である。本発明における、固結防止剤として用いるト
リエチレンジアミンポリマーは、各種の製法によって、
微粉末状のものから塊状のものまで種々の粒子サイズを
持りたものが得られる。本発明において使用するトリエ
チレンジアミンポリマーは、平均粒径５０μ以下、望ま
しくは平均粒径１０μ以下の微粉末状のトリエチレンジ
アミンポリマーが、固粘性ヲ有する粉体の固結防止に特
に有効である。

そして、本発明のトリエチレンジアミンポリマーの製法
は、特に限定されるものではないが、好ましい製法とし
ては、例えばトリエチレンジアミンモノマーを温度１７
０℃以上、好ましくは１７０℃〜１９０℃で、硫酸触媒
下で重合させる方法であるが、この場合、重合温度が２
００℃以上では重合が進んで、塊状のトリエチレンジア
ミンポリマーとなるため、２００℃以下で重合させるこ
とがより望ましい。そして、トリエチレンジアミンポリ
マーの分子量が小さいもの程、粒子径が小さい傾向とな
る。具体的には、分子量分布３００〜７、０００　、平
均分子量２，５００のトリエチレンジアミンポリマーは
、平均粒子径１μ以下であるのに対し、分子量分布８０
０〜６０．　Ｏ０Ｑ　、平均分子量２５．　Ｏ００のト
リエチレンジアミンポリマーは、平均粒径５μ〜１０μ
である。

また、この重合法に限らず、塊状となったトリエチレン
ジアミンポリマーでも、よく粉砕して好ましくは平均粒
径を５０μ以下とし、固結防止剤として使用される。通
常、トリエチレンジアミンモノマーを重合するに当って
使用される重合触媒は、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸、
ピクリン酸、ベンゼンスルホン酸、トリクロロ酢酸等の
有機酸、塩化メチル等のハロゲン化アルキルなど、酸触
媒であれば特に制限なく使用可能であるが、硫酸を触媒
として用いた場合、低分子量のトリエチレンジアミンポ
リマーが選択的に生成するため、特に好ましいことが判
明した。本発明において、固結性を有する粉体に対する
微粉末状トリエチレンジアミンポリマーの配合量は、粉
体の種類によって、その添加量も若干具なり、特に限定
されるものではないが、通常、粉体１００重量部に対し
て１．０重量部以下添加使用される。そして本発明にお
いて特徴的なことは、Ｏ，００１〜０．１重量部、好ま
しくはｏ、　ｏ　ｏ　ｓ重態部〜０．０２重量部と、極
めて少量の添加量にて、十分、本発明の目的が達成され
る点である。

しかし、本発明のトリエチレンジアミンポリマーからな
る固結防止剤の配合量は多いほど固結防止効果も大きい
傾向となるが、固結性を有する粉体を溶媒等に溶解して
使用する場合、例えばトリエチレンジアミンをゼリウレ
タン用触媒として用いる場合などは、その使用溶媒によ
っては不溶性凝集物を形成することがあるため、配合量
としては出来る限り少量使用することが、この点におい
ても有効である。そして、本発明の更に特異的なことは
、固結性を有する粉体を溶媒に溶解して使用するような
場合においても、仮に、溶媒中に不溶性凝集物が形成さ
れたとしても、粉体の機能及び物性にほとんど影響を及
ぼさない点である。

固結性を有する粉体へのトリエチレンジアミンポリマー
の添加方法としては、特に制約されないが、該粉体に特
定するトリエチレンジアミンポリマーを添加して、■型
ミキサー、リボンブレンダー等で混合する従来のいかな
る方法をも採用しうる。

以下、実施例を示すが、本発明は、何らこれらに限定さ
れるものではない。

実施例１ 内容積５００ｄのフラスコに昇華精製したトリエチレン
ジアミン３５０ｇ、特級メタノール１００ｃ’ｃ　、　
９７％濃硫酸α１ｇを入れ、マントルヒーターで加熱し
た。留出するメタノール、及び少量の水は、冷却管で凝
縮させ回収する。液温か１７４℃になった時点で留出弁
を閉じ、２時間全還流する。その後６０℃以下まで放冷
し、メタノールを加え、未反応のトリエチレンジアミン
モノマーを溶解する。生成したトリエチレンジアミンポ
リマーを沈殿させ、上澄液と分離し、メタノールで３回
洗浄した後、真空乾燥した。

得られたトリエチレンジアミンポリマーは１．７９　。

分子量分布は４００〜７．０００　、平均分子量２．５
００で、平均粒径１μ以下の微粉末状であった。

上記の製法により得られたトリエチレンジアミンポｖ−
ｒ−ａ、ｏｓｇを、ピペラジン１００ｇに添加し、よく
混合した。これを１辺５　ｃｐｎ　、高さ２ａｎの箱に
詰め、１辺５ｃ１ｎのプラスチック板を乗せて、その上
からｇａｏｇ−の重りを乗せ、デシケータ−中に保存し
た。ピペラジンに加わる圧力は、１２９／Ｃｒ／ｉであ
り、この値は、ピペラジンを２５に９詰のファイバード
ラムに充填した場合の、ドラム中央部で加わる圧力に相
当する。

デシケータ−中に１か月保存した後、重り及び箱を取り
除き、プラスチック板を下にして、水屋式硬度計にてピ
ペラジンの塊の中央部に圧力を加え、ピペラジン塊が粉
砕された時の圧力を読み取った。

粉砕圧力は０．０５に９／ｃＩｌで、固結は全く起って
いなかった。このようにして測定した値を固結度とし、
粉体の固結傾向を定量的に評価した。以下の実施例、比
較例において、固結度は同様にして測定した。

比較例１ ピペラジン１００ｇに、実施例１で使用したトリエチレ
ンジアミンポリマーを添加しない以外は、実施例１と同
様の操作を行った。ピペラジンの固結度は６．５に９／
ｃｒｌで内部まで固結していた。

実施例２ 触媒として塩化ニッケル０．１りを用いた以外は、実施
例１と同様の操作を行って、トリエチレンジアミンポリ
マー１．１ｇ−を得た。

得られたトリエチレンジアミンポリマーの分子量分布は
、４００〜４λ０００．平均分子量は１７、０００　、
平均粒径は５μでありた。この製法で得たトリエチレン
ジアミンポリマー０．１９を塩化ナトリウム１００ｇに
添加した以外は、実施例１と全く同様の操作を行った。

固結度はＣ１，０５ｉｃ９／ｃｒｌで、固結は全く起っ
ていなかった。

これに対し、トリエチレンジアミンポリマーを添加しな
かった塩化ナトリウムは、固結度が３．５に９／ｃｌｆ
ｔであり、固結していた。

実施例３ トリエチレンジアミンモノマー１００９に実施例１で得
たトリエチレンジアミンポリマー０．０２２を添加、混
合した以外は、実施例１と全く同様の操作を行った。

固結度は、α１１ｃ９／ｍで、固結は全く起っていなか
った。さらに、トリエチレンジアミンポリマーの添加量
を種々変化させて同様の操作を行った時の固結度とトリ
エチレンジアミンポリマー添加量の関係を第１図に示す
。

第１図にて明らかなように、トリエチレンジアミンモノ
マー１００重量部に対し、トリエチレンジアミンポリマ
ーの添加量が０．００２重量部より少なくなると、固結
度は大きくなり始め、０．００１重量部より少なくなる
と、固結度はさらに急激に大きくなる。逆に、添加量が
増えた場合は、Ｑ、０２重量部以上増えても固結度にほ
とんど差がないことがわかる。

実施例４ 触媒としてベンゼンスルホン酸ｏ、　０５　ｇを用いた
以外は、実施例１と同様の操作を行って、トリエチレン
ジアミンポリマー２．７ｇを得た。得られたトリエチレ
ンジアミンの分子量分布は８００〜６０、０００　、平
均分子量２５，０００．平均粒径５μ〜１０μであった
。

トリエチレンジアミンモノマー２５に９に、この得られ
たトリエチレンジアミンポリマー１ｑを添加し、Ｖ型ミ
キサーで２時間混合した。これをドラム缶に入れて密閉
して保存した。比較のために、トリエチレンジアミンポ
リマーを添加していないトリエチレンジアミンモノマー
２５１＜９ヲＦ’ラム缶に入れて保存した。２か月経過
後、ドラム缶を開放して固結状態を調べた。トリエチレ
ンジアミンポリマーを添加していない場合は、固結して
塊状となっていたが、トリエチレンジアミンポリマーを
添加した方は全く固結していｔＣかった。更に、このド
ラムを継続して１年間放置した後、固結状態を調べたが
、全く固結していなかった。

実施例５ 内容積３０　ｃｃのオート・クレープに昇華精製したト
リエチレンジアミン１１．２ｇとベンゼンスルホンｆｐ
０．０１６９（モノマーに対しα００１モル％）を入れ
、電熱ヒーターで２００°Ｃに保ち、１時間重合を行っ
た。反応は完結しており、得られたトリエチレンジアミ
ンポリマーは一つの塊状になっていた。（分子量分布は
、１．１００〜７５、　Ｏ００、平均分子量２９．　Ｏ
００であった。）この塊状のトリエチレンジアミンポリ
マーをグゝラインダーにて粉砕し、平均粒径４５μの微
粉末状トリエチレンジアミンポリマーを得た。

トリエチレンジアミンモノマー２５に９に、粉砕して得
られた微粉末状トリエチレンジアミンポリマー１．５　
ｇを添加し、Ｖ型ミキサーで２時間混合した。

以下実施例４と同様の操作を行って、２か月経過後、固
結状態を調べたが、全く固結していなかった。

比較例２ 実施例５の塊状トリエチレンジアミンポリマーをナイフ
で削り、さらに乳鉢で細かく砕き、平均粒径７０μ〜１
００μのトリエチレンジアミンポリマーを得た。こうし
て得られた微粉末状トリエチレンジアミンポリマー５２
を、トリエチレンジアミンモノマー２５Ｊｅ９に添加し
、以下実施例４と同様の操作を行って、２か月経過後、
固結状態を調べたが、ドラムの中心部まで完全に固結し
ていた。

実施例６ 固結したピペラジン１００ｑをよく粉砕して、実施例１
で得たトリエチレンジアミンポリマー０．０５りを添加
混合した以外は、実施例１と同様の操作を行った。固結
度はα１５に９／ｃｎ！で、固結していなかった。比較
のため、固結したピペラジン１００ｇをよく粉砕し、ト
リエチレンジアミンポリマーを添加しない以外は全く同
様の操作を行って、１か刃稜に固結度を測定した。

固結度は４．５に９／ｃｒｌで固結していた。

参考例ト トリエチレンジアミンモノマ−１００２に、平均粒径５
μのシリカ粉末０．２９を添加、混合した以外は、実施
例１と全く同様の操作を行った。固結度は０．３５　ｋ
ｇ　／ｌｙｌで、実施例６と比較すると、固結度は大き
い値を示した。

参考例２ ポリエチレングリコール３りを添力貼混合する以外は、
実施例６と同様の操作を行って、２か月経過後、ドラム
缶内のトリエチレンジアミンの固結状態を調べると、固
結して塊状となっていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、微粉末状トリエチレンジアミン（、Ｔ　ｎ　
Ｄ　Ａ　）ポリマーの添加量と固結度の関係を示す。 特許出願人　東洋曹達工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉体の固結防止剤として、トリエチレンジアミンポ
   リマーを用いることを特徴とする粉体の固結を防止する
   方法。 ｚ　トリエチレンジアミンポリマーが平均粒径５０μ以
   下のトリエチレンジアミンポリマーである特許請求の範
   囲第１項記載の方法。