JPS6175710A - 堆積石炭被覆用組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は堆積した石炭に散布し、乾燥固化させることに
より、風雨による堆積石炭の飛散防止、流出防止、含水
防止の効果に優れる堆積石炭被覆用組成物に関する。

（従来の技術） 製鉄所、ガス製造所、火力発電所などでは石炭、コーク
スなどを野稍堆禎する場合が多い。これらの堆積物は保
管中、風によって粉塵が飛（１にシ作業環境を悪くした
り、降雨により微粉を流出して堆積物の損失を招きやす
く、又雨水の堆積層への浸透により含水率が上昇し、燃
焼時水の蒸発熱損によるエネルギーの損失が生じると共
に、発ｉ１の変動によって加熱、燃焼の制御が困難とな
る。

従来、石炭粉塵の飛散防止には、堆積物表面に水、乳化
剤の水溶液、乳化剤を多量に含み石炭層への浸透力の高
い酢酸ビニル系乳化重合体の希釈液を散布する方法が知
られているが、これらは降雨による微粉の流出防止、含
水率上昇の防止には有効ではない。

一方、粉塵防止、流出防止、含水率上昇防止を兼ねる方
法として公知のセメント系塗材を堆積物表面に散布し表
層に強固なセメント系皮膜を形成する方法やアクリル系
又はＳＢＲ系乳化重合体を散布して表層に耐水性の良好
なポリマーの皮膜を形成する方法が提案されている。前
者はセメント系皮膜の強靭性により長期間効果が持続し
うるが、大量の塗材を散布せねばならず表面処理の作業
性に難点があり、又、セメント系皮膜が燃焼物中に混入
する為燃焼炉材の劣化の問題が生じ一般的でない。

後者の皮膜の耐水性の良好な乳化重合体を散布する方法
は、表面処理が簡便であるが、石炭の粉塵防止、流出防
止、含水率上昇防止効果及び効果の持続性が充分ではな
い。

即ち、乳化重合体を堆積物表面に散布した際、ポリマー
が堆積物表面から内部へ浸透してしまい、堆積物表面の
ボリマーの密度が低いためポリマ一層の耐水、樽水性が
充分でない。これは降雨時にポリマ一層を通しわずかに
浸透した水の重量により堆積物表面の斜面部にずれ応力
が働き、表面に亀裂を生しる。この亀裂に更に雨水が浸
透し、亀裂が増々拡がり、ポリマ一層がまだ充分な耐水
性を有しているのに、遂には堆積物表面が崩れて粉塵防
止、流出防止、含水防止の効果がそこなわれてしまうの
である。

（発明が解決しようとする問題点） そこで本発明者らは上記欠点の改善を鋭意研究した結果
、ポリマー皮膜に高度の耐水性及びｔθ水性を付与し、
且つポリマーの石炭層への浸透力を低下させることによ
り堆積物表面に耐水性、７ａ水性に優れ、且つ濃密なポ
リマ一層を形成させ、ポリマ一層を通しての水の＆透を
防ぐことにより、堆８￥物表面の亀裂が防止できること
を見出し、本発明に到った。

（問題点を解決する為の手段） 即ち、本発明は、水への溶解度が２５℃において０．３
重量％以下である疎水性α、β−モノエチレン性不飽和
ｆｆｉ量体３０重量％以上と、α、β−モノエチレン性
不飽和カルボン酸０．１〜５＠量％と、他のα、β−モ
ノエチレン性不飽和単量体θ〜７０重量％とからなる単
量体の混合物を乳化重合せしめて得られる重合体水性分
散液（Ａ）、該分散液（Ａ）の固形分に対して２〜４０
重量％のワックス（Ｂ）とからなる堆積石炭′ｍｒＲ用
組成物を堤供する。

本発明での重合体水性分散液を得るのに用いられる上記
の「疎水性α、β−モノエチレン性不性用飽和単量体（
以下、「疎水性単量体」と言う。）とは、２５℃におけ
る水への溶解度が０．３重量％以下、好ましくは０．１
重量％以下であるような単量体を指称し、その代表的な
ものとしてはアクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸−２−
エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸
ステアリル；スチレン、α−メチルスチレン；エチレン
；バーサチック酸ビニルエステルなどがあるが、これら
の１種もしくは２種以上の混合物として、全単量体中３
０重量％以上用いることが必要である。

又、α、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸としては
例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコ
ン酸、フマール酸、マレイン酸などが挙げられるが、こ
れらは１種もしくは２Ｎ以上の混合物として全単量体中
０．１〜　　　−５重量％の範囲で用いられる。

上記の各Ｉｆｆ体と共重合しうる他のα、β−モノエチ
レン性不飽和ｉｔ体としては、例えばアクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル；酢酸ビニル
、アクリロニトリルなどが代表的なものであるが、これ
らは１種もしくは２種以上の混合物として全小皿体中Ｏ
〜７０重量％用いられる。

ところで疎水性単量体として水への溶解度が０．３重量
％を超えるものを使用した場合及び疎水性単量体の量が
３０重量％未満の場合には得られる共重合体の皮膜の撥
水性、耐水性が低下するので好ましくない。又、疎水性
単量体と共重合しうる他のα、β−モノエチレン性不飽
和ｌＩｉ量体が７０重Ｍ％を超える場合は得られる共重
合体の皮膜の撥水性、耐水性が低下し、石炭層への浸透
性が増すので好ましくない。

更に、α、β−モノエチレン性不性用飽和カルボン酸い
ては、０．１重量％未満の場合は、得られる共重合体の
機械的安定性が低下し、堆積物に散布する際の作業性が
低下し、一方５重量％を超えるようになると、得られる
共重合体の皮膜の撥水性及び耐水性が低下するので好ま
しくない。

面、ジビニルベンゼン、ビニルシランなどの架橋剤を０
．０５〜２屯千％程度共重合せしめることも勿論可能で
あり、かかる架橋剤の共重合は得られる共重合体の皮膜
に−ｍ優れた耐水性、耐（＋９性を付与することが可能
であり好ましい。

本発明で用いられる電合体水性分ｔＩｔＭ（Ａ）は乳化
剤、重合開始剤等を用いた通常の乳化重合によって得ら
れる。

この際用いられる乳化剤としてはアニオン型乳化剤、非
イオン型乳化剤、カチオン型乳化剤、その他反応性乳化
剤、水溶性高分子物質などの界面活性能を有する物質が
挙げられ、これらは１種もしくは２種以上併用すること
ができるが、通常はアニオン型乳化剤と非イオン性乳化
剤との併用によるのが良い。乳化剤の使用量は特に制限
されないが、得られる共重合体の皮膜の撥水性、耐水性
を考慮して通常単量体総量の０．１〜４重量重量度で使
用される。尚、共重合体が石炭に対して濡れ過ぎないよ
うにするため、上記乳化剤のうちのＨＬＢ　１４以下の
ノニオン型乳化剤をＥＦｔ（１体総量の２重量％以下用
いるのが望ましい。

又、重合開始剤としては一般に乳化重合に使用される触
媒であれば全て使用することができるが、代表的なもの
を挙げれば過酸化水素、過硫酸アンモニウムなどの水溶
性無機過酸化物、もしくは過硫酸塩；クメンハイドロパ
ーオキサイド、ヘンシイルバーオキサイドなどの有機過
酸化物；アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ化合物
などであり、これらの１種もしくは２種以上の混合物と
して用いられる。

その使用量は単量体の総重量に対して０．１〜２重量重
量度である。尚、これらの重合開始剤と全屈イオン及び
還元剤との併用による一般にレドックス重合法として公
知の方法によってもよいことは勿論である。

前記した各種の単９体はこれを一括又は分割して、ある
いは連続的に滴下して加えてもよく、前記した触媒の存
在下に０〜１００℃、実用的には３０〜９０℃の温度で
重合される。

又、一般に乳化重合液に用いられる各種配合物、例えば
造膜助剤、消泡剤、防にイ剤、凍結安定剤などの使用は
乳化重合体の表面張力が前記範囲内にとどまる限り全て
可能である。

本発明での重合体水性分散液（Ａ）の粒子径は特に制限
されないが、０．０５〜０．２μｍが好ましい。又、該
分散液のポリマーのガラス転移温度は本発明の目的を達
成する範囲であれば差しつかえないが、−１５〜４０℃
が好適である。かかるポリマーのガラス転移温度が一１
５℃未満では得られる皮膜は冬期でも充分な柔軟性があ
るが、夏期には皮ｎｑの強度が低下し、且つ耐水性も低
下し、又、ガラス転移温度が４０℃を越えると皮１１Ｑ
の造膜性に劣るばかりか、可塑剤を添加して造膜性を改
善しても長期間の皮膜の屋外放置により可塑剤が溶出、
蒸散するため皮膜がもろくなり、堆積物表層の亀裂の発
生が増加しやすくなる。

本発明の組成物の他の構成成分である融点５０〜１００
゛Ｃの範囲内にあるワックス（Ｂ）としては融点５０〜
１００℃のものが好ましく、例えばパラフィンワックス
、ミクロクリスタリンワックス及び中間製品のワックス
などが包含される。

ワックス（Ｂ）の融点が５０℃未満では、得られる皮膜
の表面にワックスが浮き出し、皮膜の撥水性の耐久性が
低下し、又、１００℃を超える場合には、重合体水性分
散液（Ａ）との相溶性が悪くなり、皮膜形成性が低下す
る傾向が大となる。

ワックス（Ｂ）の量は前記水性分散液（Ａ）の固形分に
対し、２〜４０重量％の範囲とすべきであり、２重量％
未満では充分な撥水性が得られず、逆に４０重量％を超
えて多量に使用する場合には、水性分散体組成物の安定
性が低下するのみならず、得られる皮膜の強度が低下し
、堆積石炭表層に散布した際の亀裂防止効果が低下する
。

このワックス（Ｂ）の重合体水性分散液（Ａ）への添加
混合の方法としては、（１）前記した各種単量体を乳化
重合せしめる際に予めワックス（Ｂ）を乳化剤により乳
化しておき、その中で単量体を重合させる方法、（２）
乳化重合時において例えばｌｌ量体を滴下する際に単量
体とワックス（Ｂ）の乳化液を併行滴下又は混合滴下せ
しめる方法、ｆ３１１！　ｆｉｔ体に可溶なワックス（
Ｂ）を用い、このワックス（Ｂ）を予め単量体に熔解せ
しめて重合する方法、（４）単量体を乳化重合した後、
（４られる重合体水性分散液（、へ）にワックス（Ｂ）
の乳（ヒ液を後添加する方法などが挙げられるが、好ま
しくは（１）、（２）、（３）の方法が有用である。

又、予めワックス（Ｂ）を乳化したものを用いる場合、
市販されているワックス乳化液をそのまま使用すること
ができ、該ワックス乳化液のワックスが本発明において
定義した範囲内のものであれば使用可能であるが、ただ
重合体水性分散液（Ａ）の粒子荷電と使用するワックス
乳化液の荷電とが相反するものは使用できないことを留
意すべきである。

而、一般に乳化重合体に用いられる各種配合物、例えば
１ＵＩＩＱ助剤、消泡剤、防腐剤、凍結安定剤などを本
発明の組成物に添加することができる。

本発明の組成物を堆積石炭に散布する場合、一般に固形
分で３０〜５００　ｇ／腎、好ましくは５０〜２００　
ｇ／ｍとなるようにｊｉｌ布される。

（作用・効果） かくして、本発明の４ｔｌ成物はこれを構成する前記し
た重合体水性分散液（Δ）とワックス（Ｂ）とを適宜選
択し、♀ＩＩみ合せることによりワックス（Ｂ）との相
溶性に煙れ、ブリードが少なく、（Ｄ水性、耐水性及び
それらの耐久性に侵れ、耐候性に優れた皮膜をもたらす
ことができ、屋外堆積石炭の表面に散布することにより
、優れた粉序防止、流出防止、含水防止の効果を発揮す
ることができる。

（実施例） 次に本発明を実ｈト例により具体的に説明する。

以下、部及び％は侍所のない限り全て重量基準であるも
のとする。

実施例１ ステンレス製反応容器に脱イオン水９４部、パラフィン
ワックス（融点７０℃）の４０％乳化液５０部、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ１．５部、ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル２．５部及び過硫酸アンモ
ニウム０．５部を仕込み、窒素気流下で７５〜８０℃に
加温し、アクリル酸−２−エチルヘキシル（２５°Ｃに
おける水への溶解度−０，０３％）５０部、スチレン（
２５°Ｃにおける水への溶解度＝０．０３％）１０部、
メタクリル酸メチル（２５℃における水への溶解度＝１
．５５％）３８部、アクリル酸２部よりなる混合物を１
８０分間を要して滴下し共重合せしめ、更に同温度に３
０分間保持して重合を完結せしめた。次いで３０°Ｃに
冷却し、２８％アンモニア水２．０部にてｐＨ８，０に
調整した。

得られた水性分散体組成物は、不揮発分５０％、粘度２
００ｃｐｓ　、　ｐＨ８，０であった。これを組成物Ｎ
）とし、物性を第１表に示す。

実施例２ 「ヘオハ（Ｖｅｏνａ）ＩＯＪ　　（シェル化学社製　
バーサチ７り酸ビニルエステル、２５℃における水への
ｆｄＨ度−０，１７％）５０部、酢酸ビニル（２５℃に
おける水への溶解度−２，８％）３０部、アクリル酸エ
チル（２５℃における水への溶解度−１，５％）１９部
及びアクリル酸１部よりなる単量体混合物を用いる以外
は実施例１と同様の操作を繰り返した。

得られた水性分散体組成物は不揮発分５０％、粘度２３
０ｃｐｓ　、　ｐＨ７，８であった。これを組成物（ｎ
）とし、物性を第１表に示す。

実施例３ アクリル酸−２−エチルヘキシル５０部、スチレン４８
部、及びアクリル酸２部を用いる以外は実施例１と同様
の操作を繰り返した。ここに得られた水性分散体組成物
は不揮発分５０％、粘度１２０　ｃｐｓ　、　ｐｔ１８
．１であった。これを組成物（ＩＩ［）とし、物性を第
１表に示す。

比較例１ 「ベオバ１０Ｊ２０部、酢酸ビニル３５部、アクリル酸
エチル４４部及びアクリル酸１部よりなるｉ量体混合物
を用いる以外は実施例１と同様の操作を繰り返した。

得られた水性分散体組成物は不揮発分５０％、粘度６５
０ｃｐｓ　、　ｐＨ７，９であった。これを組成物（Ｉ
Ｖ）とし、物性を第１表に示す。

比較例２ ステンレス反応容器に塩イオン水１０４．２部、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ１．５部、ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル２．５部及び過硫酸アンモ
ニウム０．５部を仕込み、窒素気流下７５〜８０℃に加
温し、アクリル酸２−エチルヘキシル５０部、スチレン
１０部、メタクリル酸メチル３８部、アクリル酸２部の
混合物を用いる以外は実施例１と同様の操作を繰り返し
た。

得られた水性分散体組成物は不揮発分５０％、粘度１８
０ｃｐｓ　、　ｐＨ８，０であった。これを組成物（Ｖ
）とし、物性を第１表に示す。

応用例 石炭総量的８００Ｑｔ、石炭山の表面積約２ｏｏｏ＝の
堆積された石炭山２山をそれぞれ２分割し、不揮発分５
％に水で希釈した組成物（１）、（ＩＩ）、（ＩＩ［）
、（ＩＶ）及び（Ｖ）をそれぞれＺ　Ｑ　ＯＯｋｇずつ
それぞれの石炭山の分割部分にスプレーノズルで散布し
、その後１０日毎に表面から１〜２ｍの深さの石炭をポ
ーラ−でそれぞれ５箇所ず　　　　一つサンプリングし
、その含水率をσり定した。又、組成物散布後５０日で
の石炭山表面の亀裂の状態を！ＦＪ２察した。これらの
結果を第２表に示す。

手続補正書（自発） 昭和６０年　１月ＩＱ　日 特許庁長官　志　賀　　　学　殴 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１９２５９３号 ２、発明の名称 堆積石炭被覆用組成物 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 〒１７４　東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号（２８
８）大日本インキ化学工業株式会社代表者　用　　村　
　茂　　邦 ４、代理人 〒１０３　　東京都中央区日本橋三丁目７番２０号大日
本インキ化学工業株式会社内 電話　東京（０３）　２７２−４５１１　（大代表）　
　−（８８７６）弁理士　高　橋　勝　利１「乳化重合
体の表面張力が前記範囲内にとどまる限り」を ｒ本発明の効果を損なわない限り」に訂正する。

（２）　　同書第７頁第１１行の 「０．２μｍ」を「０．５μｍ」に訂正する。

（３）　　同書第工４頁第３行の 「２分割」を「３分割」に訂正する。

（以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度２５℃における水への溶解度０．３重量％以下であ
   る疎水性のα，β−モノエチレン性不飽和単量体３０重
   量％以上と、α，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸
   ０．１〜５重量％と、他のα，β−モノエチレン性不飽
   和単量体０〜７０重量％とからなる単量体を乳化重合せ
   しめて得られる重合体水性分散液（Ａ）と、該分散液（
   Ａ）の固形分に対して２〜４０重量％のワックス（Ｂ）
   とからなる堆積石炭被覆用組成物。