(57)【要約】  本発明は除塵用水溶性高分子組成物に関する。前記組成物は、セルロースエーテルおよび水を含む。前記セルロースエーテルは、水に溶解して、除塵用セルロースエーテル水溶液を生成させる。前記水溶液は、セルロースエーテルの保水性およびフィルム形成性によって、長時間の除塵効果を発揮する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースエーテルおよび水を含む除塵用水溶性高分子組成物。
【請求項２】
前記高分子組成物中のセルロースエーテルは、最終の除塵用セルロースエーテル水溶液の粘度が１０ｍＰａ・ｓ〜１，０００ｍＰａ・ｓの範囲内になるような量で含まれている、請求項１に記載の除塵用水溶性高分子組成物。
【請求項３】
前記水溶性高分子組成物は、セルロースエーテル０．１〜４重量％および水９６〜９９．９重量％を含む、請求項１に記載の除塵用水溶性高分子組成物。
【請求項４】
前記セルロースエーテルは、２％水溶液のブルックフィールド粘度として、５０ｍＰａ・ｓ〜６０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内の粘度を有する、請求項１に記載の除塵用水溶性高分子組成物。
【請求項５】
前記セルロースエーテルは、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｐｒｏｐｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、メチルセルロース（ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）およびヒドロキシエチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）からなる群より選択される一種以上を含む、請求項１に記載の除塵用水溶性高分子組成物。
【請求項６】
前記除塵用水溶性高分子組成物は、粉塵の発生源にスプレー噴射するためのものである、請求項１に記載の除塵用水溶性高分子組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は除塵用水溶性高分子組成物に関する。より詳しくは、本発明は、建築現場や土木工事現場におけるトラックの運搬路や、石炭集荷場や、屋根なし（無蓋）の列車などにおいて発生する微細な埃（ホコリ）の飛散量を顕著に減少させる目的でスプレー噴射される除塵用水溶性高分子組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設工事現場、石炭集荷場などにおいては、土砂や石炭を路上に載置したりあるいは車両で運搬したりするときに、風によって多量のホコリが発生する。微細なホコリは、風によって飛散して、周辺の環境を汚染させ、呼吸器を通して人体に吸収されて、疾病の発生原因となる。このような問題を防止するために、従来、風の影響から土砂や石炭を物理的に保護するために、覆いなどを用いたり、あるいは、ホコリの発生を抑制するために、水を定期的に噴射していた。しかし、覆いを用いる方法は、その使用可能な面積および経済的な実現可能性に限界がある。水を用いて、ホコリの粒子の相互間の凝集力を高め、かつ重さを増大させて、ホコリの発生を抑制する従来の方法は、水の蒸発と共に除塵の機能が急速に低下するため、繰り返しかつ頻繁に散水を行わなければならないという問題点を有している。
【０００３】
そこで、本発明者らは、除塵の効果が長期間持続する除塵の材料を研究したところ、セルロースエーテルを水に溶解させた除塵用水溶液が、セルロースエーテルの保水性およびフィルム形成性に起因して、長時間の除塵効果を発揮できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、保水性およびフィルム形成性によって長時間の除塵効果を発揮することができる水溶性高分子組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、セルロースエーテルおよび水を含む除塵用水溶性高分子組成物を提供する。
【０００６】
セルロースエーテルは、前記高分子組成物中に、最終の除塵用セルロースエーテル水溶液の粘度が１０ｍＰａ・ｓ〜１，０００ｍＰａ・ｓの範囲内になるような量で含まれる。
【０００７】
好ましくは、前記水溶性高分子組成物は、セルロースエーテル０．１〜４重量％および水９６〜９９．９重量％を含む。
【０００８】
また、本発明による除塵用水溶性高分子組成物において、２％水溶液のブルックフィールド粘度として、５０ｍＰａ・ｓ〜６０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内の粘度を有するセルロースエーテルが、用いられる。
【０００９】
具体的には、好ましくは、前記セルロースエーテルは、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｐｒｏｐｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、メチルセルロース（ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）およびヒドロキシエチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）からなる群より選択される一種以上を含む。
【００１０】
本発明による前記除塵用水溶性高分子組成物は、粉塵の発生源にスプレー噴射される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって得ることができる効果は次の通りである。
【００１２】
第一に、セルロースエーテル水溶液の高い保水性およびフィルム形成性（造膜性）を利用することによって、長時間に亘って除塵性能を発揮することができる。
【００１３】
第二に、環境に優しいセルロースエーテルを主材料として用いることによって、人体に無害な除塵材料（除塵剤）を得ることができる。
【００１４】
第三に、簡単な撹拌装置のみを用いて、製品の製造が可能であるので、経済的である。
【００１５】
第四に、一般的な水の散布による除塵方法に比べて、散水回数および使用水量を減らすことができるので、環境に優しい。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態による除塵用水溶性高分子組成物について、詳細に説明する。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、除塵用水溶性高分子組成物は、セルロースエーテルおよび水を含む。
【００１８】
除塵用水溶液（該水溶液において、本発明による水溶性高分子であるセルロースエーテルは、水に溶解している。）を粉塵の発生源にスプレー噴射することによって、当該除塵用水溶液は、微細な粉塵の間の凝集力に起因して、長時間に亘ってホコリの発生を抑制する除塵機能を有する。すなわち、保水性を有するセルロースエーテルが、長時間に亘って水の蒸発を抑制するため、散水による除塵効果を長く持続させることができる。また、水の蒸発後であっても、水溶性高分子のフィルム形成作用によって、無機粒子間の凝集力が持続するので、除塵効果を持続させることができる。
【００１９】
本実施形態例による除塵用水溶性高分子組成物を構成する第一の成分であるセルロースエーテルは、分子鎖に多くのヒドロキシル基（−ＯＨ）を有している水溶性高分子であり、水が容易に蒸発しないようにする高い保水性を有している。
【００２０】
また、水が全て蒸発したときには、連続的な高分子フィルムが形成される。このような特性を有する高分子水溶液を、微細なホコリの発生源に散水する場合、水による微細なホコリの凝集効果は、長時間に亘って持続する。また、乾燥後に、フィルムが形成されるので、粒子間の凝集力を維持することができる。したがって、優れた除塵効果が得られる。
【００２１】
本実施形態例によるセルロースエーテルは、２％水溶液のブルックフィールド粘度に基づく値として、好ましくは、５０ｍＰａ・ｓ〜６０，０００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは、１００ｍＰａ・ｓ〜３０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有する。
【００２２】
前記のような粘度を有するセルロースエーテルの具体例としては、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｐｒｏｐｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＨＰＭＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＨＥＭＣ）、メチルセルロース（ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＨＥＣ）などが挙げられる。
【００２３】
前記セルロースエーテルは、一種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２４】
本実施形態例による除塵用水溶性高分子組成物中のセルロースエーテルの含量は、用いられるセルロースエーテルの粘度に応じて調整することができ、特に、最終の高分子水溶液は、スプレー噴射に好適な粘度を有することができる。セルロースエーテルは、最終の高分子水溶液の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上でかつ１，０００ｍＰａ・ｓ以下、特に、５０ｍＰａ・ｓ以上でかつ５００ｍＰａ・ｓ以下になる含量で含まれることができる。この場合、粘度は、セルロースエーテルの重量と水の重量の混合比率によって定められる。混合された水溶液の粘度は、ブルックフィールド粘度に基づくものである。
【００２５】
一方、セルロースエーテルは、水溶性高分子組成物中に、好ましくは０．１重量％〜４重量％、より好ましくは０．３重量％〜２．０重量％の量で含まれる。
【００２６】
ここで、セルロースエーテル水溶液の粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると、十分な保水性を得ることができないので、除塵性能が低下する。該粘度が１，０００ｍＰａ・ｓを超えると、セルロースエーテル水溶液をスプレーの形態で噴射する時に、スプレーによる散水性能が低下して、好ましくない。
【００２７】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。
【００２８】
実施例１
【００２９】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として１５０ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロース２重量％を、機械ミキサーを用いて、水９８重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００３０】
実施例２
【００３１】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として３０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロース０．５重量％を、機械ミキサーを用いて、水９９．５重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００３２】
実施例３
【００３３】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として４，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシエチルメチルセルロース１重量％を、機械ミキサーを用いて、水９９重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００３４】
実施例４
【００３５】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として６０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシエチルメチルセルロース０．３重量％を、機械ミキサーを用いて、水９９．７重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００３６】
実施例５
【００３７】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として４，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースと、ヒドロキシエチルセルロースの５：５の混合物１．０重量％を、機械ミキサーを用いて、水９９重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００３８】
実施例６
【００３９】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として４，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースと、メチルセルロースの５：５の混合物０．５重量％を、機械ミキサーを用いて、水９９．５重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００４０】
比較例１
【００４１】
従来用いられている水１００重量％を用いて、下記表１のように除塵用水溶液を調製した。
【００４２】
比較例２
【００４３】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として４，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロース５．５重量％を、機械ミキサーを用いて、水９４．５重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００４４】
比較例３
【００４５】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として４，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロース０．０５重量％を、機械ミキサーを用いて、水９９．９５重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００４６】
比較例４
【００４７】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として６ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロース２重量％を、機械ミキサーを用いて、水９８重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００４８】
比較例５
【００４９】
２％水溶液のブルックフィールド粘度として７０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシエチルメチルセルロース１重量％を、機械ミキサーを用いて、水９９重量％に溶解し、下記表１のように除塵用セルロースエーテル水溶液を調製した。
【００５０】
【表１】
2014534321.tif 000002
【００５１】
＊置換度：セルロースエーテルの置換度
ＤＳ（メチル基の置換度）／ＭＳ（ヒドロキシプロピルまたはヒドロキシエチルの置換度）
【００５２】
評価例
【００５３】
前記実施例１〜６および比較例１〜５で調製された各々の除塵用セルロースエーテル水溶液の特性を、下記のような方法で測定した。その結果を下記表２に示す。
【００５４】
１）水溶液の粘度の測定：
【００５５】
除塵材水溶液を２０℃の恒温槽に１時間静置した後、ブルックフィールド粘度（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）を用いて、該水溶液の粘度を測定した。
【００５６】
２）スプレー（散水）特性：
【００５７】
１０ｂａｒの水圧を有するスプレー機械を用いて、散水性能を評価した。
【００５８】
３）保水性の測定：
【００５９】
３００ｇの黄土粉末（平均粒径１０マイクロメーター）に、各除塵材水溶液９０ｇを混合および撹拌した後、ＫＳ１５９３に規定された濾紙法に準じて、保水性を測定した。
【００６０】
４）除塵性（飛散量）の測定：
【００６１】
ガラス板の上に、直径３０ｃｍで高さ１０ｃｍになるように、飛散性黄土粉末を積んだ後、家庭用スプレー機を用いて、５０ｇの除塵材水溶液を散水した。次いで、この黄土粉末を、約１０ｍ／秒の風速を有する送風機に曝し、１時間経過後および３時間経過後の各時点にて、飛散によって消失した黄土の割合を測定した。
【００６２】
【表２】
2014534321.tif 000003
【００６３】
◎：非常に良い、○：普通、△：悪い、×：スプレー不可
【００６４】
表２によると、使用したセルロースエーテルの粘度に応じて、セルロースエーテルの添加量を適切に選択した実施例１〜６においては、セルロースエーテル水溶液は、高い保水性とともに良好なスプレー性能を有し、また、優れた除塵性能を有することが分かる。
【００６５】
セルロースエーテルを用いない比較例１や、少量のセルロースエーテルを用いた比較例３や、極めて低粘度のセルロースエーテルを用いた比較例４においては、スプレー性能には優れるが、保水性が劣るため、除塵性能が大幅に低下していることが分かる。
【００６６】
また、セルロースエーテルの添加量が極めて多い比較例２、および、極めて高粘度のセルロースエーテルを用いた比較例５においては、セルロースエーテル水溶液の粘度が極めて高いので、スプレーが不可能であるか、あるいは、スプレー性能が劣るため、実用性が低下することが分かる。
【００６７】
本発明は、実施例を参照して説明したが、ここでの実施例は例示的なものに過ぎず、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、これらの実施例に様々な変形が可能であり、また、均等な他の実施例が可能であるということを理解するであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならないであろう。
【国際調査報告】
2014534321.tif 000004
2014534321.tif 000005
2014534321.tif 000006
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