JPS6239668A - 野積堆積物の表層コーテング剤 - 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〕 この発明は石炭や鉱石等の野積堆積物、造成地、道路、
法面などの堆積物の表層を保護するための表層コーティ
ング剤に関するものである。

〔従来の技術〕

前記堆積物の表層を保護し、粉塵の飛散や雨水の浸透な
どを防止するための表層コーティング剤として、アクリ
ル酸エステル樹脂のエマルションまたはアクリル酸エス
テルと酢酸ビニル、スチレン等の共重合物樹脂のエマル
ションが用いられてきた。これらの薬剤は野積石炭等に
直接散布したり、あるいは表層を押し固めた後散布する
ような方法で使用されている（例えば特開昭５８−１４
８４４３号）。

また樹脂のアニオン性エマルションと樹脂のカチオン性
エマルションとの組合せ、または樹脂のカチオン性エマ
ルションとアニオン性の水溶性樹脂の組合せからなるも
のも提案されている。上記のアニオン性またはカチオン
性エマルションはノニオン性の樹脂をアニオン性または
カチオン性の乳化剤で水性エマルションとしたものであ
り、またアニオン性の水溶性樹脂はポリアクリル酸ナト
リウムが使用されている。これらのエマルション等はそ
れぞれ反対電荷のものを組合せて使用することにより、
エマルション破壊を行い、表面に固結層を形成するもの
である（例えば特公昭４９−３８５２４号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の表層コーティング剤の
うち、樹脂エマルションを単独で使用するものは、薬剤
が水性エマルションであるため、乾燥あるいは皮膜形成
までにかなりの時間を要し、薬剤散布直後の降雨に対し
ては全く雨水浸透防止効果を発揮しないばかりでなく、
その降雨により薬剤が流出し、乾燥後も固結層を形成せ
ず、散布した薬剤が無駄になってしまうなどの問題点が
あった・ またエマルション等を組合せて使用するものはノニオン
性の樹脂により表層に固結層を形成するため、固結層が
脆くて、撥水性も十分でなく、粉塵の飛散および雨水の
浸透の防止を十分に行うことができないなどの問題点が
あった。

この発明は上記問題点を解決するためのもので、固結層
の形成が速く、散布直後に降雨があっても固結層の形成
が可能であり、形成される固結層は強固で優わた撥水性
を有する表層コーティング剤を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、イオン性の構造単位を有する樹脂のエマル
ションと、前記イオン性と逆のイオン性の乳化剤で乳化
した樹脂エマルションとからなる表層コーティング剤で
ある。

、イオン性の構造単位を有する樹脂は、樹脂構造中にカ
チオン性またはアニオン性の構造単位を有する樹脂であ
り、カチオン基を有するモノマーの重合体、および非イ
オン性の樹脂をカチオン変性またはアニオン変性したも
のなどがある。イオン性の構造単位を有する樹脂のエマ
ルションはこれらの樹脂が水性エマルションとして水に
乳化したものである。

これらの樹脂のカチオン性の構造単位としては、ジメチ
ルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメ
タクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレートの４
級化合物、ジメチルアミノエチルメタクリレートの４級
化合物、メタクリルアミドプロピル１−リメチルアンモ
ニウムクロライド、ジメチルアミノプロピルメタクリル
アミド、２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピ
ルメチルアンモニウムクロライド、ビニルピリジ、ン等
、アニオン性の構造単位としては、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、フマー
ル酸等があり、これらは１種以上含まれていればよい。

上記樹脂はカチオン性またはアニオン性の構造単位のほ
かに酢酸ビニルエステル、プロピオン酸ビニルエステル
、バーサチック酸ビニルエステル、ステアリン酸ビニル
エステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
、マレイン酸エステル、フマール酸エステル、エチレン
、ブタジェン、クロロプレン、イソプレン、アクリロニ
トリル、スチレン、α−メチルスチレン、塩化ビニル、
塩化ビニリデン、アクリルアマイド、メチロールアクリ
ルアマイド、グリシジルメタクリレート等のノニオン性
の構造単位を１種以上含むのが好ましい。

造膜性および皮膜の撥水性を良くするためには、炭素数
３以上のアルキルを有するアクリル酸エステルを含むの
が好ましい。

これらの樹脂を水性エマルションとして乳化する乳化剤
としては、ノニオン性のものが好ましいが、カチオン性
の構造単位を有する樹脂に対してはカチオン性のもの、
またアニオン性の構造単位を有する樹脂に対してはアニ
オン性のものでもよい。乳化剤としては界面活性剤や保
護コロイドがあげられる。

ノニオン性乳化剤としてはポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリ
オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂
肪酸エステル等、カチオン性乳化剤としては脂肪族炭化
水素基を有する第１級アミン塩、第２Ｒアミン塩、第３
級アミン塩、第４級アンモニウム塩等、アニオン性乳化
剤としてはジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、アル
キルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、
ラウリル硫酸トリエタノールアミン、高級アルコール硫
酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ナフタレンス
ルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、ポリオキシ
エチレンアルキルフェノールエーテル硫酸ナトリウム、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム。

ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノー
ルアミン等があり、これらはそれぞれ１種以上の使用が
可能である。また保護コロイドとしてはポリビニルアル
コールなどがあげられる。

樹脂中に含まれるカチオン性またはアニオン性の構造単
位の量は０．１〜２０重量％が好ましく、またエマルシ
ョン中のこれらの樹脂固形分の量は５〜６０重量％、乳
化剤の量は０．１〜５重量％が好ましい。

逆のイオン性の乳化剤で乳化した樹脂エマルションは、
前記イオン性の構造単位を有する樹脂と逆のイオン性を
有する乳化剤、例えばカチオン性の構造単位の場合はア
ニオン性乳化剤、アニオン性の構造単位の場合はカチオ
ン性乳化剤により樹脂が水性エマルションとして乳化し
たものである。

アニオン性乳化剤およびカチオン性乳化剤としては、前
に例示したものがそれぞれ１種以上使用でき、これらは
前記例示のノニオン性乳化剤と組合せて使用することが
できる。これらの乳化剤により乳化される樹脂としては
ノニオン性の構造単位を有するものが好ましいが、一部
前記イオン性の構造単位を有する樹脂と同じイオン性の
構造単位を含んでいてもよい。これらのノニオン性、カ
チオン性およびアニオン性の構造単位としては前に例示
したものがあり、それぞれ１種以上含むことができる。

エマルション中の乳化剤の量は０．１〜５重量％、樹脂
固形分の量は５〜６０重量％が好ましい。

イオン性の構造単位を有する樹脂のエマルションおよび
逆のイオン性の乳化剤で乳化した樹脂エマルションは、
それぞれの樹脂を前記乳化剤で水に乳化して製造しても
よいが、それぞれのモノマーから乳化重合によって製造
するのが好ましい。

乳化重合の方法は、例えばイオン性の構造単位を有する
樹脂エマルションの場合は、カチオン性またはアニオン
性のモノマーおよび非イオン性のモノマーを前記乳化剤
とともに、また逆のイオン性の乳化剤で乳化した樹脂エ
マルションの場合は、非イオン性のモノマーおよび必要
によりイオン性のモノマーを逆のイオン性の乳化剤とと
もに、それぞれ水中に攪拌分散し、Ｎ２ガスを吹込みな
がら加温し、過酸化ベンゾイル、過硫酸塩、過酸化水素
等の触媒、またはこれらの酸化剤とチオ硫酸ナトリウム
、亜硫酸水素ナトリウム等の還元剤とを組合わせたレド
ックス触媒などを添加して乳化重合を行い、水性エマル
ションを得ることができる。

本発明で使用するイオン性の構造単位を有する樹脂のエ
マルション、および逆のイオン性の乳化剤で乳化した樹
脂エマルションは、それぞれ常温造膜性を有するもので
ある。ここで常温造膜性とは、エマルションを清浄なス
ライドガラス板上に塗布したとき、常温でも乾燥物が一
様な連続皮膜となることを意味する。造膜性を高め常温
で連続皮膜を形成させるために、可塑剤、造膜助剤およ
び他の造膜性樹脂等の成分を添加することもできる。

〔作　用〕

イオン性の構造単位を有する樹脂のエマルション、およ
び逆のイオン性の乳化剤で乳化した樹脂エマルションは
、それぞれそのままで、または水で適宜希釈して、コー
ティングを行う堆積物の表層に１〜２．！Ｍｌ／＋ｎ”
、樹脂固形分１０〜２００ｇ／ｍ”の割合で順次散布し
、表層において混合する。この場合どちらを先に散布し
てもよいが、イオン性の構造単位を有する樹脂のエマル
ションを先に散布するのが好ましい。いずれの場合も先
に散布したものがよく浸透したのち、他方のものを散布
する。また堆積物の表層は填圧ローラ等により加圧成形
したのち、薬剤の散布を行うのが望ましい。

双方のエマルションが堆積物の表層で混合すると、荷電
の中和によってエマルションが破壊するとともに、静電
的な力で間者が相互に引き合い、イオン性の構造単位お
よび逆のイオン性の乳化剤を介してそれぞれの樹脂が複
合体を形成して、速やかに粗大粒子化し、ついで皮膜化
する。従って堆積物表層における薬剤の歩留りが非常に
高くなり、また薬剤散布直後の降雨に対しても薬剤の流
出が少なくなる。乾燥後の皮膜は水不溶性であり、これ
により形成される固結層の強度は大きく、撥水性も良好
である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、樹脂の構造単位および乳化剤のイオ
ン性を利用して堆積物表層で樹脂の複合体を形成するた
め、固結層の形成が速く、散布直後に降雨があっても固
結層の形成が可能で、形成される固結層は強固で優れた
撥水性を有するなどの効果がある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。実施例中％は
重量％を示す。

（１）メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）３０％、アクリル
酸ブチル（ＢＡ）５５％、ジメチルアミノエチルアクリ
レート（ＤＤＡ）１０％、およびポリオキシエチレンア
ルキルエーテル（ＩＩＬＢ１５−１８）　（Ｐ　Ｅ　Ｅ
　’）　５％を常法により乳化重合し、固型分４０％の
エマルションを得た。

（２）メタクリル酸メチル３０％、アクリル酸ブチル５
５％、アクリル酸（ＡＡ）１０％、およびアルキルナフ
タレンスルホン酸ナトリウム（ＳＮＳ）５％を常法によ
り乳化重合し、固型分４０％のエマルションを得た。

（３）酢酸ビニル（ＶＡｃ）４５％、アクリル酸ブチル
５０％、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナト
リウム（ＰＥＳ）５％を常法により乳化重合し、固型分
３５％のエマルションを得た。

（４）酢酸ビニル４５％、アクリル酸ブチル５ｏ％、ラ
ウリルトリメチルアンモニウムクロライド（ＬＡＣ）５
％を常法により乳化重合し、固型分３５％のエマルショ
ンを得た。

（５）直径１０ｃｍ、高さ１０ｃｍ、底には２ｏｏｌｌ
ｌＩｅｓｈの網を張った円筒形の容器にグーニエラ炭（
２ｍｍ通過分）を充填し、１０％に希釈したエマルショ
ンを上記（１）、　（３）　（実施例１）および（２）
　、　（４）　（実施例２）の組合わせで各２　ｆｌ／
ｍ２散布した。またエマルション散布３時間後に１５ｍ
ｍ／ｈｒの強い人工降雨に２時間曝し、固結層の状態を
Ｉ察した。結果を表１に示す。

（６）比較例１として、上記（１）で製造したエマルシ
ョンの１０％希釈液を４０１ｍ２散布した場合、比較例
２として、（２）で製造したエマルションの１０％希釈
液を４０１ｍ２散布した場合、比較例３として、（３）
で製造したエマルションの１０％希釈液を４Ｑ／ｍ２散
布した場合、比較例４として、（４）で製造したエマル
ションの１０％希釈液を４０１ｍ２散布した場合、比較
例５として（３）、（４）の組合わせで各２Ｑ／ｍ２散
布した場合、比較例６として、（１）で製造したエマル
ションを２０１ｍ２散布した後、分子量１４万のポリア
クリル酸ナトリウム（ＰＡＡＮａ）０．５％溶液を２υ
／ｍ２で散布した場合、比較例７として（４）で製造し
たエマルションを２Ω／ｍ２散布した後、比較例６のポ
リアクリル酸ナトリウム溶液を２１１７ｍ２で散布した
場合の結果を表１に併記する。

（７）次にグーニエラ炭１トンを円錐形に堆積し、１０
％に希釈したエマルション前記（１）、　（３）の組合
わせで各１．５　Ｑ／ｍ２散布した（実施例３）。散布
５時間後に１０＋＋＋ｍ／ｈｒの人工降雨に２時間曝し
、その後１週間放置して乾燥させた後、再び２０ｍｍ／
ｈｒの人工降雨に１時間曝し、山形状の変化を観察する
とともに、表層下１５ｃｍの石炭をサンプリングして含
水率を測定した。結果を表２に示す。

（８）比較例８として薬剤無処理の場合、比較例９とし
て前記比較例１と同じ処理の場合、比較例１０として前
記比較例２と同じ処理の場合の結果を表２に併記する。

表２ 以上の結果より、実施例のものは比較例のものに比べて
、強い固結層が速く形成され、撥水性も良好で、降雨に
よる亀裂や崩れが発生しないことがわかる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオン性の構造単位を有する樹脂のエマルション
   と、前記イオン性と逆のイオン性の乳化剤で乳化した樹
   脂エマルションとからなる表層コーティング剤。
2. （２）イオン性の構造単位を有する樹脂のエマルション
   は、カチオン性またはアニオン性の構造単位およびノニ
   オン性の構造単位を有する樹脂が乳化剤により水に乳化
   したものである特許請求の範囲第１項記載の表層コーテ
   ィング剤。
3. （３）逆のイオン性の乳化剤で乳化した樹脂エマルショ
   ンは、ノニオン性の樹脂がイオン性の乳化剤で乳化した
   ものである特許請求の範囲第１項または第２項記載の表
   層コーティング剤。