JPS61225500A - メタクリレート含有エマルジヨン及び組成物を使用するダストの制御方法 - 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】 途におけるダスト抑制に関する。ダスト抑制の目的のた
めのメタクリレートポリマー類の使用が開示される。

ここで使用されるダスト抑制とは微細粒子が空気によっ
て運ばれるまたは空中に浮遊する範囲の防止または減少
として定義される。

ダストは石炭の採掘、取扱い、輸送及び貯蔵の際に相当
な量で生成される。ダストはとりわけ岩石、鉱石（例え
ば鉄鉱石）、穀物、タコナイト、イオウ、銅、石灰石、
セツコウ、フライアッシュ、セメント、ボーキサイト及
び肥料（例えばカリ及びリン塩）等の加工、輸送および
取扱いの際にも発生する。道路ダストもまた問題である
。

鉱業用途においては、機械的及び化学的ダスト抑制方法
が知られている。例えば、集塵装置が採掘操作において
使用されている。また、ダスト粒子が空気によって運ば
れるようになるのを防止するために普通水が使用される
。さらに、界面活性剤を含む水溶液がダスト制御に使用
される（米国特許子３，６　９　０，７　２　７及び４
，１　３　６，０　５　０号参照）。水性フオーム組成
物がまたダストを抑制するために使用されている（米国
特許子３，９　５　４，６　６　２　；　４，０　０　
０，９　９　２及び４，４００，２２０号参照）。米国
特許牙４、３　１　６，８　１　１号はダスト制御のた
めのポリエチレンオキサイドの水溶液の使用を開示して
いる。米国特許子４，１　６　９，１　７　０号はアス
ファルトエマルジョン又は黒色液体リグニン生成物及び
水溶性メトキシル化アルキルフェノール又はスルホサク
シネート湿潤剤を含み風又は石炭輸送装置の作用による
石炭の損失に対して保護を与えるクラスト層を形成する
水性組成物の使用を開示する。

本発明はダスト抑制のための少くとも１つのメタクリレ
ートポリマーの使用に関する。

メタクリレートポリマー類は広範囲の物質へ適用した場
合に効果的なダスト制御を提供する。塗布後、これらの
ポリマーは粘着性の耐水性被覆を与える。この被覆が効
果的にダストを防止すると共に凍結防止剤として作用す
る。本発見が現在のダスト抑制配合物と比較して優れた
ダスト抑制を提供する。

本発明はダストを生成する物質を少くトモ１つのメタク
リレートポリマーと接触させることを含むダストを抑制
する方法に関する。

ここに前記メタクリレートポリマーは０．１−５０重量
％活性ポリマーを含む水性エマルジョンとして又は０．
１〜３０重量％活性ポリマーを含む疎水性液体／ポリマ
ー組成物として適用され、そして該メタクリレートポリ
マーは表面処理については少くとも０．５４９活性ポリ
マ／ｍ”（０，００１ｌｂ活性ポリマー／平方ヤード）
の用量で加えられ、また重量基準における処理について
は少くとも０．４５ｆ／メートル　トン（ｏ、ｏ　０１
　　ｘｂ／メートル　トン）の用量で加えられる。好ま
しい用量は表面処理については５．４ｆ活性ポリマ一／
ｍ”（０，０１ｌｂ活性ポリマー／平方ヤード）から５
．４　Ｋｙ活性ポリマー／ｍ’（ｉｏｔｂ活性ポリマー
／平方ヤード）までの範囲であり、そして重量基準にお
ける処理については４．５ｔ／メートル　トン（０，０
１ｌｂ／）！−トル　トン）から４．５　Ｒ９／メート
ル　トン（１０ｌｂ／メートル　トン）までの範囲であ
る。

いかなるメタクリレートポリマーも使用できる。ここで
使用されるメタクリルポリマー類は次のモノマーから調
製されるポリマーである： １）一般式ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯｏＲ（ここにＲは
１２個以下の炭素原子、好ましくは４−１２個の炭素原
子を有するいかなる直鎖又は分枝鎖アルキル基からなる
群から選ばれる）有するモノマーの単独又は組合せ、及
び ２）前記モノマーの１以上と一般式ｃＨ２＝ＣＨ−ＣＯ
ＯＲ’（ここにＲ１はＨ又は６個より少い炭素原子を有
するあらゆる直鎖又は分枝鎖のアルキル基である）を有
するあらゆるモノマー単独又は組合せとの組合せ。さら
に、Ｒ及びＲ１は２−エチルヘキシル及び２−エチルブ
チルのような置換された直鎖又は分枝鎖アルキル基を含
み、そして上で定義した直鎖又は分枝鎖アルキル基の少
くとも１個のＨは３個以下の炭素原子を有するアルキル
基によって置換されている。

好ましいメタクリレート類はメタクリレート、メチルメ
タクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタク
リレート、ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレ
ート、ヘキシルメタクリレート、ヘプチルメタクリレー
ト、オクチルメタクリレート、ノニルメタクリレート、
デシルイタクリレート、２−エチルブチルメタクリレー
ト、及び２−エチルへキシルメタクリレートのホモポリ
マーであり、そのすべての異性体を含む。

使用されるメタクリレートポリマーの分子量は臨界的で
はない。しかしながら、メタクリレートポリマーは光散
乱法により測定して２．０００を越える分子量を有する
ことが好ましい。またいかなる型の生成物でも使用する
ことができる。好ましい型の生成物は３５−４０％活性
ポリマーを含むポリ２−エチルへキシルメタクリレート
水性エマルジョンである。そのような生成物はＤＣＬ−
１８０３としてカルボン社から市販されている。他の好
ましい型の生成物はケロシン及びポリ２−エチルへキシ
ルメタクリレートのような疎水性液体を含む組成物であ
る。そのような生成物はＤｃｔ、−１８１１として力し
コ″８／社から市販されている。

最も好ましいメタクリレートは２−エチルへキシルメタ
クリレートのホモポリマーである。

ここで使用される疎水性液体とは水と混和しない液体と
して定義される。いかなる疎水性液体も使用できる。好
ましい疎水性液体は鉱物油、燃料油、ジーゼル燃料また
は油、ケロシン、ナフサ、石油、及び４個以上の炭素原
子を有する脂肪族及び芳香族のブレンドからなる群から
単独又は組合せて選らばれるものである。最も好ましい
疎水性液体は燃料油、ジーゼル燃料又は油、ケロシン、
及びこれらの疎水性液体の混合物からなる群から選らば
れるものである。一般的には、メタクリレートポリマー
は燃料油、ジーゼル燃料又は油及びケロシンのような疎
水性液体に溶解する。

少くとも１つのメタクリレートポリマー及び少くとも１
つの疎水性液体を含む組成物を使用することができる。

これらの組成物は少くとも１つのメタクリレートポリマ
ーの０．１〜３０重量％及び残部に少くとも１つの疎水
性液体を含むことができる。好ましくは、これらの組成
物は少くとも１つのメタクリレートポリマーの１〜１０
重量％及び残部に少くとも１つの疎水性液体を含む。

種々の疎水性液体のブレンド同様メタクリレート類のブ
レンドを使用することができる。

例えば、メタクリレートポリマー及びケロシンを含む組
成物を調製することができる。ケロシンはメタクリレー
トポリマーの粘度特性を改良する。ジーゼル燃料からＡ
５燃料油までの範囲にある疎水性液体を単独又は組合せ
において制限的でなく含む牙２の疎水性液体でこの組成
物をさらに希釈することができる。

牙２の疎水性液体はケロシンより重く、より粘度が高い
方が好ましく、それによって微細ダスト微粒子を結びつ
け易くする。この組成物中のケロシン：重い牙２の油の
比は重量：重量基準で１＝２０から２０：１までの範囲
であることができ、このとき好まし−・重量比は１：１
０から１０：１までである。最も好ましい重量比は１：
１から１：６までである。

水性メタクリレートポリマーエマＪＬジョンも使用でき
る。このようなエマルジョンヲ１乳化界面活性剤を使用
する従来のエマフレジョン重合技術によって調製される
。典型的にＧ！、コ（７）ヨ５なエマルジョン重合技術
Ｇ”！０．１〜５０重量％ポリマー固体、好ましくは２
０〜４０重量％ポリマー固体を含む水中ポリマー型エマ
ルジョンを生産する。これらのエマルジョンは水で割ら
ないで又は希釈してダスト生成物質へ適用できる。本発
明の水性ポリマーエマルジョン及び疎水性液体／ポリマ
ー組成物はさらに非イオン性又はアニオン性界面活性剤
を湿潤／浸透の補助として含むことができる。好ましい
非イオン性界面活性剤は高ＨＬＢ（親水−親油バランス
）数、すなわちＨＬＢ値８０以上を有する。高ＨＬＢ値
はこれらの界面活性剤が強い親水性であることを示す。

この好ましい非イオン性及びアニオン性界面活性剤はま
た良好な湿潤特性、結合特性及び浸透特性も有する。

好ましい界面活性剤は次のものからなる群から選ばれる
： １）ポリオキシエチレンエトキシレート、ポリエチレン
グリコールエーテル、アルコールエトキシレート、及び
アルキルフェノールエトキシレートのような８．０より
大きなＨＬＢ値を有する非イオン性界面活性剤；及び２
）リン酸エステル含有界面活性剤、スルホサクシネート
、アルキルサルフェート、エトキシル化アルキルフェノ
ールサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、脂
肪エステルサルフェート、サルフェート化アルコールエ
トキシレート、及びそれらの塩のようなアニオン性界面
活性剤。

最も好ましい界面活性剤は線状アルコールのポリエチレ
ングリコールエーテル、アルキルフェノールエトキシレ
ート、燐酸エステル含有界面活性剤、アルキルエーテル
サルフェート及びスルホサクシネート、並びにナトリウ
ム及びカリウム塩を限定的でなく含むそれらの塩からな
る群から選ばれる。線状アルコールのポリエチレングリ
コールエーテルの好ましい例はタージトール（Ｔｅｒｇ
ｉｔｏｌ）　１５Ｓ−５、タージトール１５３−７及び
タージトール１５Ｓ−９を含み、これらはすべてユニオ
ンカーバイド社（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ　Ｃｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されていて、それぞれ５．
７及び９モルのＥＯを有し、約１０．５．１２．１及び
１３．３のＨＬＢ値を有する。

好ましいアルキルフェノールエトキシレートは約１３．
５のＨＬＢ値を有するエトキシル化オクチルフェノール
（エトキシル化度、ｎ＝１０）である。リン酸エステル
含有界面活性剤の好ましい例はガファツク（Ｇａｆａｃ
）　ＲＳ−６１０であり、それは脂肪族疎水性塩基との
リン酸エステル遊離酸として記され、ガフ。

社（ＧＡＦ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されて
いる。

好ましいアルキルエーテルサルフェートはアルキルエー
テルサルフェートのナトリウム塩である。

好ましいスルホサクシネートの例はエアロゾール０Ｔ−
７５のようなナトリウムジオクチルスルホサクシネート
、エアロゾールＡ−１０２のよ５なナトリウムエトキシ
ル化アルコール半エステル及びエアロゾールＡ−１０３
のようなスルホコハク酸のジナトリウムエトキシル化ノ
ニルフェノール半エステルを含むがそれらに限定されな
い。これらはすべてアメリカンシアナミド社（Ａｍｅｒ
ｉｃａｎ　Ｃｙａｎａｍｉｄ　Ｃｏｍｐａｎ−ｙ）から
市販されている。

有効量の界面活性剤が使用されなければならない。有効
量という用語はこの水性エマルジョン及び疎水性液体組
成物に改良された湿潤性／浸透性／結合性を与えるのに
必要な界面活性剤の量を示す。好ましいポリマー／界面
活性剤の重量比は活性ポリマーを基準として重量でｏ、
ｏ　ｓ　：　ｉ〜５：１である。最も好ましい比は活性
ポリマーを基準として重量で０．５：１〜２：１である
。

界面活性剤の組合せもまたこのダスト抑制剤を配合する
のに使用される。

このポリマー／疎水性液体組成物は当業界で知られるい
くつかの技術を用いて配合される。例えば、これらの組
成物は攪拌された混合タンクを使用して調製される。

この発明のダスト抑制組成物及び水性エマルジョンは、
石炭、石炭塵芥（ＣＯａｌ　ｒｅｆｕｓｅ）、岩石、鉱
石（例えば鉄鉱石）、タコナイト、硫黄、銅、石灰石、
セツコウ、フライアッシュ、セメント、ボーキサイト、
灰、シンター（ｓｉ−ｎｔｅｒ）、コークス、精鉱（ｍ
ｉｎｅｒａｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒ−ａｔｅｓ）及び肥料
（カリ及びリン酸肥料を限定的でなく含む）を限定的で
なく含むダストを生成する傾向のあるいかなる物質への
用途にも適している。これらの水性エマルジョン及び組
成物はまた道路ダストの制御のための浸れた薬剤でもあ
る。

本発明のダスト抑制組成物及び水性エマルジョンは石炭
をダスト抑制剤と接触させるスプレー又は他の方法を限
定的でなく含む当業界において使用される普通の公知技
術によって石炭へ適用される場合特に効果的である。

スプレーが好ましい。石炭ダスト抑制のこの方法はダス
ト抑制エマルジョン又は組成物と処理される石炭を接触
させることを含む。好ましくは、山積みしである石炭又
は貨物車中の石炭の表面のような石炭の表面ばかりでな
く、処理される石炭のすべてがエマルジョンと接触され
る。すなわち、石炭を処理する好ましい方法は貨物車、
トラック又は移送系のような輸送手段へ積込みながら、
本発明の水性エマルジョン又は組成物で石炭をスプレー
することである。しかしながら、表面をスプレーするこ
ともできる。このダスト抑制剤の使用は輸送中及びその
後の取扱いの際の石炭のダストを最少にするか又は除去
すると共にさらに凍結を防止しそしておそらくは石炭の
ＢＴＶ値を高める。ダスト抑制は水性エマルジョン及び
疎水性液体組成物の持続性のために、及び微細粒子、す
なわち直径１０ミクロンより小さな粒子をより粗い石炭
へ凝集及び結合する能力のために優れている。

本水性エマルジョン及び疎水性液体組成物は表面処理の
ためには少くともＯ，０Ｏ１ｌｂ活性ポリマー／平方ヤ
ード（０，５４Ｆ活性ポリマー／ｎ？）の用量で加えら
れるべきである。

全体処理、すなわち重量基準における処理のためには用
量は少くとも０．００１ｌｂ（０，４４Ｍ）活性ポリマ
ー／処理される物質のメートルトンであるべきである。

好ましい用量は表面処理が用いられる場合には０．０１
〜１０ｌｂ　／平方ヤ−ド（５，４５’〜５．４　Ｋｙ
／＊ｒ？　）であり、そして全体処理のためには０，０
１〜１０　ｌｂ活性ポリマー／メートル　トン（４，！
Ｍ〜４．５Ｋｆ／メートル　トン）である。

最も好ましい用量は０．１〜５　ｌｂ活性ポリマー／平
方ヤード（５４ｆ〜２．７　Ｋ１７ｍ”　）及び０．１
〜５ｌｂ活性ポリマ一／メートル　トン　（４５ｆ〜２
．２５に９／メートル　トン）　である。

さらに、この水性エマルジョン及び疎水性液体組成物は
鉱山のトンネル及び採鉱切羽（ｍｉｎｉｎｇ　ｆａｃｅ
ｓ）、特に炭鉱のトンネル及び採炭切羽を処理するのに
使用される。すなわち、このエマルジョン又は組成物は
トンネル表面又は採鉱切羽へ前記表面用量でスプレーさ
れる。この処理の後に石灰石ダストのような岩石ダスト
又はＭｇＣ０１、Ａ４（ＯＨ）！又はＣａＣ０，のよう
な塩の乾燥付加が行われる。エマルジョン又は組成物は
ダスト又は塩を適所に所有する、そしてこれがそのよう
に処理されたトンネルの表面又は採鉱表面のダストを最
少にする。ＭｇＣＯ５、Ｍｇ（ＯＨ）２又はＣａＣＯ３
はまた１工程処理とするためにこのエマルジョン及び組
成物へ直接加えられることもできる。

次の例がさらに本発明を説明する。それらはこの発明の
範囲を狭くするように解釈されるべきではない。

カルボンＤＣＩ、−１８０３（約３７．５重量％活性ポ
リマーを含む２−エチルへキシルメタクリレートの水性
エマルジョン）を水で希釈して、２５重量％、５０重量
％、及び７５重量％の濃度の水中ＤＣＬ−１８０３を製
造した。これらの希釈された処方、及び希釈されないＤ
ＣＬ−１８０３が炭鉱の壁へ１　ｇａｌ／４５０　ｆｔ
”　（０，０９ｔ／ｒｒ？）の用量で適用された。次に
岩石ダストを手（１００％及び５０％濃度）によってか
または機械（７５％及び２５％濃度）によってかのいず
れかで処理された表面へ適用した。結合したＤＣＬ−１
８０３／岩石ダスト処理は、従来の岩石ダストのみの使
用と比較して、そのように処理した採鉱表面に優れたダ
スト制御を与えた。

（ポリマー前処理のある場合とない場合の）岩石ダスト
の適用の時間間隔は１０〜１４日から約３ケ月へ増加し
た、それによってダスト制御プログラムの費用及びそれ
を実行するために必要な人の労力を非常に減少した。

例２ ＤＣＬ−１８０３を水を用いて０．５重量％溶液へ希釈
した。希釈した生成物を石灰ダストで覆われた表面へ１
０００　ｇａｌ　／ニーカー（０，９ｔ／ｒｒ？　）の
用量で適用した。希釈されたＤＣＬ−１８０３はダスト
を効果的に抑制し、そして従来の均α２処理を越えた著
しく・改良を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ダストを生成する物質を少くとも１つ のメタクリレートポリマーと接触させること、前記メタ
   クリレートポリマーが０．１〜５０重量％の活性ポリマ
   ーを含む水性エマルジョンとしてまたは０．１〜３０重
   量％の活性ポリマーを含む疎水性液体／ポリマー組成物
   として適用されること、そして前記メタクリレートポリ
   マーが表面処理については少くとも０．５４ｇ／ｍ＾２
   （０．００１ｌｂ／平方ヤード）の用量で加えられまた
   重量基準における処理については０．４５ｇ／メートル
   トン（０．００１ｌｂ／メートルトン）で加えられるこ
   とを含むダストを抑制する方法。 ２、前記ダストを生成する物質が石炭、岩 石、鉱石、タコナイト、硫黄、銅、石灰石、セツコウ、
   フライアツシユ、セメント、ボーキサイト、灰、シンタ
   ー、コークス、精鉱、肥料及び道路ダストからなる群か
   ら選ばれる特許請求の範囲第１項の方法。 ３、前記メタクリレートポリマーが、 １）一般式ＣＨ＿２＝Ｃ（ＣＨ＿３）ＣＯＯＲ（ここに
   ＲはＨ及び１２個以下の炭素原子を有する あらゆる直鎖又は分枝鎖アルキル基からな る群から選ばれる）を有するモノマー単独 又は組合せ； ２）群１）のモノマー１以上と一般式ＣＨ＿２＝ＣＨ−
   ＣＯＯＲ＾１（ここにＲ＾１はＨ又は６個より少い炭素
   原子を有するあらゆる直鎖又は分 枝鎖のアルキル基である）を有するあらゆ るモノマー単独又は組合せとの組合せ、 から製造されたポリマーからなる群から選ばれる特許請
   求の範囲第１項の方法。 ４、前記メタクリレートポリマーが水性エ マルジョンとして適用される特許請求の範囲第１項の方
   法。 ５、前記メタクリレートポリマーが疎水性 液体／ポリマー組成物として適用される特許請求の範囲
   第１項の方法。 ６、前記疎水性液体が鉱物油、ジーゼル燃 料又は油、ケロシン、ナフサ、石油及び４個以上の炭素
   原子を含む脂肪族及び芳香族炭化水素のブレンドからな
   る群から選らばれる特許請求の範囲第１項の方法。 ７、前記水性エマルジョンがさらに湿潤性／浸透性界面
   活性剤を含み、そして前記湿潤性／浸透性界面活性剤が
   ８より大きいＨＬＢ値を有する非イオン性界面活性剤及
   びスルホサクシネート、アルキルサルフェート、エトキ
   シル化アルキルフェノールサルフェート、脂肪エステル
   サルフェート及びアルコールエトキシレート、及びそれ
   らの塩からなる群から選ばれるアニオン性界面活性剤か
   らなる群から選ばれる特許請求の範囲第４項の方法。 ８、前記疎水性液体／ポリマー組成物がさ らに湿潤性／浸透性界面活性剤を含み、そして前記湿潤
   性／浸透性界面活性剤が８より大きいＨＬＢ値を有する
   非イオン性界面活性剤及びスルホサクシネート、アルキ
   ルサルフェート、エトキシル化アルキルフェノールサル
   フェート、脂肪エステルサルフェート及びアルコールエ
   トキシレート、及びその塩からなる群から選ばれるアニ
   オン性界面活性剤からなる群から選ばれる特許請求の範
   囲第５項の方法。 ９、さらに岩石ダストを採鉱トンネル又は 採鉱切羽のポリマー処理された表面へ加える工程を含む
   特許請求の範囲第４項の方法。 １０、前記ポリマーがポリ２−エチルヘキシルメタクリ
   レートである特許請求の範囲第３項の方法。