WO1988002015A1 - Process for producing filler from coal - Google Patents

Description

- 明 細 書 石 荧系 フ イ ラ 一 の 製 造方法 技術分野

本発 明 は 石炭系 フ イ ラ 一 の 新規 な 製造方法 に 閬 し 、 詳 し く い え ば 、 ゴ ム 工業、 タ イ ヤ 工業、 プ ラ ス チ ッ ク 工業 等 に お い て 好適 に 用 い ら れ る ゴ ム 補強性、 プ ラ ス チ ッ ク 補強性 に 優 れ た 石炭系 フ ィ ラ ー を 轻済的 に 有利 に 製造す る 方法 に 関 す る も の で あ る 。 背景技術

従来 、 ゴ ム 捕強剤 の 一種 で あ る カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク は 、 例 え ば タ イ ヤ や ゴ ム の 補強剤 、 印刷 イ ン キ や 塗料 の黒色 顔料 、 樹脂着色剤 、 乾電池材料 、 導電材料 な ど と し て 、 種 々 の 分野 で 幅広 く 用 い ら れて お り 、 特 に タ イ ヤ や ゴ ム の 捕強剤用 が圧倒 的 な 需要 を 占 め 、 種 々 の 品質 の カ ー ボ ン ブ ラ フ ク が こ の 捕強剤用 と し て 使用 さ れ て い る 。

こ の カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク は 、 こ れ ま で 、 天 然 ガ ス 、 石油 ガ ス 、 粗 ナ フ タ リ ン 、 ク レ オ ソ ー ト 油 、 ピ ッ チ 油 な ど の 石油質 ま た は 石炭質 の 炭化 水素 ガ ス や 炭化 水 素油 を 原料 と し 、 こ れ ら を 不完全燃焼 ま た は熟分解 す る こ と に よ つ て 製造 さ れ て お り 、 ま た 製造方法 と し て は 、 フ ァ ー ネ ス 法 、 チ ャ ン ネ ゾレ法、 ザ 一 マ ル法な ど が知 ら れて い る 。 し か し な が ら 、 こ れ ら の 炭化水素 ガ ス や 炭化水素油 を 原料 と す る 方法 は 、 原料事情が不安定で あ る 上に 、 製造 工程 の 繁雑 さ か ら コ ス ト が高 く つ く の を 免れ な い な ど の 欠点を有 し て い る 。

—方、 こ の よ う な 欠点を改良す る 目 的 で、 石炭を 出 発 原料 と し て カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク を製造す る 際に 、 該石炭を 乾暂 し て 得 ら れ る ク レ オ.ソ ー ト 油や粗ナ フ タ リ ン の よ う な 留分 を甩 い ず に 、 固形石炭を 直接熱分解 し て ゴ ム 捕強 剤用 石炭系 カ ー ボ ンブ ラ ッ ク を製造す る 方法が提案 さ れ て い る （特公昭 3 8 — 1. 6 1 0 7 号公報） 。 し か し な が ら 、 こ の方法で 得 ら れ た 石炭系 ブ イ ラ 一 の カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク は 、 灰分を多 く 含 んで お り 、 こ の 灰分が ゴ ム の 引 張 応力 を低下 さ せ、 また 、 ゴ ム の 加硫を遅 ら せ る の で 、 ゴ ム 捕強剤 と し て 用 い る に は問題が あ っ た 。

本発明 ば 、 こ の よ う な事情 に鑑み、 固形石炭を ）！料 と し 、 特 に 、 ゴ ム 捕強性 に優れ た 石荧系 フ イ ラ 一 を径済的 に有利 に 製造 す る 方法の 提供を 目 的 と す る も の で あ る 。 発 明 の 開示

本発明 者 ら は 、 前記 目 的を達成 す る た め に 鋭意研究を 重ね た 結果、 石炭 に特定 の 理を施 し て 得た 超徽紛碎物 ス ラ リ ー に 、 特定 の 脱灰 ' 造粒処理、 す な わ ち 趫徽粒子 の 造粒 に 適 し た 特定 の オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン 法 に よ る 脱灰 · 造粒処 理 を 施 し て 製 造 す る と い う 新規 な 方法 を 用 い る こ と に よ り 、 容易 に 前記 目 的 を 達成 で き る こ と を 見 出 し て 、 本発 明 を 完成 す る に 至 っ た 。

す な わ ち 、 本発 明 の 石炭系 フ ィ ラ ー の 製造方法 は 次 の

(a) 〜 （d) の 工程 か ら な っ て い る 。

(a) 灰分.舍量 が 1 0 重量 ％ 以 下 で 粒径 が 1 0 « 以 下 の 大 き さ に 粉砕 さ れ た 石荧 を 、 5 0 0 〜 2 0 0 0 で で 乾留熱 分解 さ せ た 後 冷却 す る こ と か ら な る 乾留熱分解工程。

(b) 得 ら れ た 乾留熱分解物 に 分散媒を ¾0 え て 濯度 1 0 〜 5 0 重 量 の ス ラ リ ー を調製 し 、 ス ラ リ ー 粒子 の_平均 粒 径 が 5 m 以 下 に な る ま で 超微粉砕 す る こ と か ら な る 超 微粉砕工程 。

(0 得 ら れ た 超 微粉砕物 ス ラ リ ー に さ ら に 水 を加 え て 、 ス ラ リ ー.濃度 'を 1 〜 2 . 0 重量 ^ に 調整 し 、 こ れ に 沸点 1 5 0 で 以 下 の 油 を 乾燥固形分 1~ 0 0 重量 部 当 た り 3 0 〜 3 0 0 重量 部加 え て 镜拌 し て 炭素質 を 油 で 造粒 さ せ 、 造 粒物 を 分離 回 収 す る こ と か ら な る 造粒工程 。

(d) 得 ら れ た 造粒物 を 5 0 〜 3 0 0 で で 加熱 し て 水分 と 油を 蒸発 乾燥 さ せ た 後 冷却 す る こ と か ら な る 乾燥 工程 。 以 下 、 本 発 明 を 詳細 に 説 明 す る 。

(a) 工 程 で 乾留 熱分解 す る 石炭 は 灰分含 量 が 1 Q 重 量 ％ 以下 、 好ま し く は 7 重量 ％ 以 下、 さ ら に 好 ま し く は 3 重 量％ 以 下 の も の が用 い ら れ る 原料 と る 石荧 と し て は 例 え ば無煙炭 、 瀝青炭、 亜瀝青炭、 褐炭、 亜荧、 泥炭 な ど が挙 げ ら れ る 。 こ れ ら の 中 で灰分が 1 0 重量 ％以 下 の 石炭、 も し く ば比重分雜等に よ っ て 灰分が 1 0 重量 ％ 以 下の も の を選別 'で き る 石炭が望ま し い 。 ま た 、 乾暂熱分 解後 の 粉碎処理の 容褢 さ，の 点か ら 非沾結炭 も し く は弱粘 結炭が有利 で あ り 、 特 に 非粘結荧が有利 で あ る 。 こ れ ら の 石炭 は そ れぞれ単独で用 い て も よ い し 、 2 種 ¾上混合0 し て 用 い て も よ い 。

- こ の 発明 方法 に お い て は 、 製品中 ¾灰分量を少 な く す る た め に 、 前記石炭の う ち灰分が少 な い 石炭 を選択 し て こ れ を原料 と す る か、 も し く は必要 に応 じ て 石炭の う ち か ら 灰分 の 少 な い も の を比重分難等で 選別 し て 、 こ れを-5 原料 と す る — と が望ま し い o

灰分 の多 い 石炭か ら 灰分が 1 0 重量 ％ 以 下の も の を選 別す る の に は 、 例 え ば、 浮選 あ る い は重液選鉱等 に よ つ て 比重分離 し 、 灰分含有量 の 少 な い 比重の 小 さ い も の (比重 1. 3 以下程度の も の ） を選別す れ ば よ い 。

0 本発 明方法 に お い て は 、 前記石荧を 乾留熱分解処理 し 揮発分 を 分解'除去 す る が、 乾習熟分解処理 に 際 し て は均 — に 処理 をす る ため に 粉砕 さ れ た 石炭 を 用 い る 。 こ の 粉 碎物 の 好ま し い 粒度 は 、 乾留炉 の 肜式、 加熱 ¾度、 石荧 中 の 揮 発成 分 や 灰 分 の 量 な ど に よ り 左右 さ れ 、 一概 に 限 定 で き な い が 、 一般 に 乾留 ^分解処理 に お い て 、 揮 発成 分 の 除 去 を 迅速 か つ 均一 に 行 い う る 程度 の 粒 度 で あ れ ば よ く 、 1 0 « 以 下 の 粒度 に 粗粉砕 し た も の が用 い ら れ る 粉砕 方法 と し て は 、 従来慣用 さ れ て い る 任意 の 方法 を 用 い る こ と が で き る 。

な お 、 こ の 粉 砕処理 は 、 前記比重分難 に 先 が け て 行 つ て も よ い 。

前記 乾留熱分解処理 は 、 こ の 石 炭粉砕物 を 空気遮断条. 件下 に お い て 、 5 0 0 〜 2 0 0 0 で 、 好 ま し く は 5 5 0 〜 1 8 0 0 で 、 さ ら に 好ま し く は 6 0 0 〜 ： 1 5 0 0 で の 範囲 の 温度 で 通常 2 〜 3 時間加熱 す る こ と に よ り 行 わ れ る 。 こ の 乾 留熱分解 は 、 真空下 ま た は 、 窒素等 の 不活性 ガ ス も し く は 不活性 な 工業用 廃 ガ ス の 雰囲気 で 行 っ て も よ い が 、 通常空気遮断下 で 石炭 か ら 熱分解'に よ つ て 発 生 し た 水素 、 メ タ ン 、 一酸化炭素 、 炭酸 ガ ス 等 の 混合 ガ ス 中 で 行 う 方法 が好 適 に 探用 で き る 。 乾留熱分解炉 は 密 閉 式 の も の で あ れ ば 、 連続式 、 バ ッ チ 式 の い ず れ の 形式 で も よ い し 、 ま た 加熱方式 と し て は 、 電熱加熱 や ガ ス 加 熱 な ど 、 従 来慣用 さ れ て い る 方 式を 用 い る こ と が で き る が 本発 明 方法 に お い て は 、 乾 留熱分解 に よ り 癸生す る 揮 癸 成分 中 の メ タ ン そ の 他 の 炭 化水素 ガ ス 、 水 素 、 一酸化 炭 素 な ど の 可燃性 ガ ス を 回 収 し て 加熱熱源 と し て 利 用 す る の が有利 で あ る の で 、 ガ ス 燃焼加熱方式 が好 ま し い 。

乾留熱分解温度 が 5 Q 0 で 未満 で は 揮発分が残 っ て お 、 得 ら れ た 石炭系 フ イ ラ 一 を ゴ ム 捕強剤 と し て ゴ ム に 配合 し て も ゴ ム 捕強性が低 く 、 ま た 加硫す る 際 に ゴ ム の 加硫反応 を狙害す る と と も に 、 揮発成分 の 逸脱が生 じ 、 そ の結果未加硫状態 と な り や す い 。 一方 2 0 0 0 で を 超 え る と 黒鉛化 が進ん で 所望 の ゴ ム 捕強性を有す る 石炭系 フ イ ラ 一 が得 ら れない 。

前記乾留'熱分解を終了 し た石炭 の 固形分 （以下、 チ ヤ . 一 と 呼ぶ ） は 、 通常、 そ の ま ま 空気遮断下で 冷却す る 。

次 に (b) ェ程 に：おい.て 、 前記 留熱分解 し て得 ら れ た 乾. 留熱分解物 で あ る 石炭 の 面形分 （ チ ヤ 一 ） を平均粒径 5 m 以下 、 好ま し く は 1 m 以 下に ま で 超微粉砕す る 。 こ の 平 粒径が .5 m よ り 大 き い と ゴ ム 捕.強性 （ 引 張 物性 、. 耐摩耗性、 耐屈曲 性、 耐発熱性等） が低下す る 。

使用 す る 超微粉砕襪 と し て は 、 ボ ー ル ミ ル等が挙 げ ら れ る 。

こ の 超微粉砕 は 、 前記 チ ヤ - を分 散媒 に 分散 さ せ て ス ラ リ ー 祅態 と し て行 う 。 こ こ で 、 粉砕効率 を高 め る た め に 、 前記 チ ヤ 一を 必要 に 応 じ て あ ら か じ め 粗紛碎 し て 、 2 0 0 メ ッ シ ュ 程度ま た は そ れ以 下 の 粒径の も の と し て 用 い る こ と が望 ま し い 。 前記分散媒 と し て ば水 の 他 に 様 々 の も の を 用 い る こ と がで き る 。 ス ラ リ ー 濯 度 は 、 1 0 〜 5 0 重 量 ％ 程度 と し て 用 い る が 、 粉 砕効 率 を 高 め る た め に 、 ス ラ リ ー に 適 当 な 分散剤 を 添加 す る な ど し て ス ラ リ ー 濃度 を 3 0 〜 5 0 重量 ％ 程度 と 高 く し て 行 う こ と が 望 ま し く 、 ま た 、 適 当 な 消 泡剤を 添加 も し く は 併用 し て ス ラ リ 一 中 の 気泡 の 発生を 抑制 し て 行 う と 粉砕効率を さ ら に 高 め る こ と が で き る 。

前記分散剤、 消 泡剤 と し て は 、 炭素 - 水系 ス ラ リ ー に 慣用 さ れ る も の を用 い る こ と が で き る 。

そ の よ う な 分散剤 と し て 、 例 え ば 、 ポ リ ス チ レ ン ス ル ホ ン-酸 、 ボ リ カ ル ボ ン 酸 、 リ グ ニ ン ス ル ホ ン 酸 な ど を 挙 げ る こ と が で き る 。 ま た 消 泡剤 と し て は 、 例 え ば 、 メ タ ノ ー ノレ 、 エ タ ノ ー ノレ 、 ア セ ト ン な ど が挙 げ ら れ る 。

以 上 の よ う な 方法 に よ つ て 前記 チ ャ 一 の 超微粉 砕物 ス ラ リ ー を 得 る こ と が で き る 。 こ の 工程 で 得 ら れ た 前 記超 微粉砕物 ス ラ リ ー は 必要 に 応 じ 、 分離 · 分級処理 を 施 し て 、 ゴ ム に 対 す る 捕強性 を 低下 さ せ る よ う な 異物 や 粗粉 を 分難 · 分級 し て 除去 す る 。

す な わ ち 、 前記超微粉砕物 あ る い は そ の ス ラ リ ー 中 に 舍 ま れ る 粗粉を 分級 分難 し 、 異物 と と も に除去 す る 。 除 去 す べ き 粗粉 の 粒径 は 通常 5 m 以 上 、 望 ま し く は 2 β m 以 上 と す る 。 5 m よ り 大 き い 粒径 の 粗 粉 が残 留 す る と 得 ら れ る 石炭系 フ ィ ラ ー の ゴ ム 捕強性 を低 下 さ せ る 。 な お 、 原料石炭中 に 舍有 も し く ば装置や 粉砕媒体等 の 摩 耗等 に よ っ て混入す る 鉄分 は、 磁石を 用 い る こ と に よ つ て効果的 に 除去す る こ と が で き る 。 鉄分が残留 す る と 得 ら れ る 石炭系 フ ィ ラ ー を ゴ ム に混線配合 し た 時 に ロ ー ル や金型の 表面を 污染す る こ と があ る 。

こ の分離 · 分級方式 と し て は遠心分離方式、 湿式サ イ ク ロ ン 方式な ど の 通常の 方式が接用 で き る 。

なお 、 こ の 湿式分離 ' 分級 の 際.に は、 分難効率を良 く す る た め に 、 前記超微粉砕物 ま た は そ の ス ラ リ 一 を 水等 の 分散媒ま た は希釈剤に 分散 も し く は希轵 し て ス ラ リ 一 濃度 を通常 1 〜 2 0 重量 ％ 、 好 ま レ く は 5 〜 1 0 重量 ％ 程度 に 顬整 し て行 う の が望 ま し い 。

ま た 、 こ の ス ラ リ ー 系 に 、 適当 な 分散剤 、 と く に 凝集 力の 強 い 粒子 を ス ラ リ 一 中 に 均一 に 分散 さ せ る た め の 分 散剤-を添加 し て 用 -い-る と 、 '分離 へ分級効率を さ ら に 高 め る こ とがで き る 。 こ の よ う な 分散剤 と し て は 、 前記 の も の を用 い る こ と がで き る 。

次 に 、 (0 工程 に お い て 、 前記分難 · 分級処理 し た 逞遨 粉砕物 ス ラ ー に脱灰 ' 造粒処理を 施す 。 す な わ ち 、 灰 分 は 、 ゴ ム 捕強性 を低下 さ せ る の で 、 こ の 超微耪砕物 中 に含 ま れて い る 灰分 を分難除去 し 、 か つ 超微粉砕物 を造 粒 し て 製品 と し て の取 り 扱 い に 耐え 、 ま た ゴ ム に配合 、 混練 り す る と き に は容易 に かつ均一 に ゴ ム に分散す る よ う 、 ほ ど よ い 強 さ の 造粒体 と す る 。

こ の 発 明 方法 に お い て と く に 重要 な 点 の 1 つ は 、 こ の 脱灰 と 造粒 を 同 時 に 行 う 方法 と し て 低沸点 の 油 を 用 い る オ イ ノレ ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン 法 を 採用 す る 点 で あ る ，

こ の オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ヨ ン 法 に よ る 脱灰 、 造粒 は 灰分 が親水 性で あ る の に 対 し て 炭素質が親 油性 で あ る と い う 性質 を 利 用 し て 、 超微粉砕物 の 水 ス ラ リ ー に 低沸点 の 油 を 添加 し て 攙拌 し 、 油 で 炭素質 の み を 凝集 、 さ ら に は 造粒 し て 灰分 と 分離す る と い う 方法 で あ る 。 な お 、 凝. 集 、 造粒 し た 炭素質 は 、 篩 や 網等 に よ っ て ス ラ リ ー か ら 分離 回 収 し 、 次 の 乾燥工程 に 送 ら れ る 。 こ の よ う な 方法 を 採用 す る こ と に よ っ て 、 造粒体 に 含 ま れ て い る 水 分 と 油 を 蒸発 除 去 し 超 微粉砕物粒子 の 凝集力 だ け で 造粒体 の 強度を 持 た せ る こ と に よ っ て 、 ノ イ ン ダ ー を 使用 せ ず 、 ノ イ ン ダ ー 油等 が残 っ て い な い 造粒体 を 得 る こ と 力 で き る 。

従来 の 石炭 の オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン 法 で は 遣粒体 の 強度 を 上 げ る た め に 重質油等 を 用 い て お り 、 造粒 体 中 に は こ れ ら の 油 が残存 し 、 ゴ ム 等 の 捕強剤 と し て 用 い た 場 合 ゴ ム 補強性 を 低下 さ せ て い た が 、 本発 明 の オ イ ル ァ ロ メ レ ー シ ョ ン 法 で は こ の よ う な 問題 は な い 。

本発 明 の オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン 法 で 用 い る 超 微粉 砕物 一 水 ス ラ リ ー の ス ラ リ ー 濃度 は 、 1 〜 2 0 重 量 ％ 、 好 ま し く ば 5 〜 ： L O 重量 ％ と す れ ば よ い 。

こ の オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン を 行 う 際 の 温 度 は 、 通 常 0 ~ 6 0 ΐ で行 う こ と が で き る が 、 室温 で 好適 に 行 う こ と が で き る _β

処理時間 は、 通常 1 〜 3 0 分程度、 好ま し く は 5 〜 1 5 分程度 と すれ ば十分で あ る 。

オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ヨ ン で脱灰、 遣粒 す る た め に 添 加 す る 油 は 、 荧素数 8 以下のバ ラ フ ィ ン 系 、 芳香族系 、 ナ フ チ ン 系 の い ず れ の 油で も 可能 で あ る が、 後工程 の 乾 燥で 容易に 蒸発除去 で き る 沸点が 1 5 0 ΐ 以下 の 油が用 い ら れ る 。 好ま し く は沸点が 1 2 0 以下の 油 、 例 え ば ト ル エ ン 、 ベ ン ゼ ン 、 キ シ レ ン等 の 芳香族系 、 ま た は へ キ サ ン 、 ヘプ タ ン 、 オ ク タ ン 等 の 脂肪族系 な ど の 低分子 量 の 炭化水素油 や ト リ ク ロ ロ ト リ フ ルォ ロ エ タ ン 等 の フ レ オ ン 類が用 い ら れ る 。

こ れ ら ば純粹 の も の で あ っ て も 混合物 で あ っ て も よ く ま た 水分 を 含有す る も の で あ っ て も よ い 。 ま た 、 ゴ ム 用 の プ ロ セ ス オ イ ル等 を 一部併用 し て も よ い 。

前記逞微粉砕物 一 水 ス ラ 一 に 対す る 前記油 の 添加割 合 は 、 用 い る 超微粉碎物乾燥固形物 と し て 1 0 0 重量部 あ た り 、 油を 3 0 〜 3 0 0 重量部 と す る 。

こ の 値が 3 0 重量部未満で あ る と 凝集、 造粒が 起 こ ら ず 、 灰分 の 分難除去が で き な い 。 一方、 3 0 0 重 量 部 を 超 え る と 造粒 粒 子径 が大 き く な り 過 ぎ る 。

こ の 添加割 合 の 特 に 好 ま し い 範 囲 は 、 用 い る 油 の 種 親 ス ラ リ ー 濃度 に よ っ て 変化 し 、 一様 に 規定 で い な い が 、 好 ま し く は 7 5 〜 1 5 0 重量部 と す る 。

以 上 の よ う な 方法 に よ っ て 、 脱灰 . 造粒 し て 分難 回 収 し た 炭素質 中 に 含 ま れ る 灰分 を 5 重量 ％ 以 下、 望 ま し く は 2 重量 ％ 以 下 と す る 。

灰分 の 量 が 5 重量 ％ よ り 多 い と 、 得 ら れ る 石炭系 フ ィ ラ ー （ 製品 ） を ゴ ム の 補強剤等 と し て 用 い た と き に 、 内 部発熱 が大 き く な る 、 摩耗量 が多 く な る 、 屈 曲 亀裂が大 き く な る 、 圧縮 永 λ歪 み が大 き く な る 等 の よ う に'ゴ ム 耐久性 を 低下 さ せ 、 ま た 、 機械的特性 で あ る 引 張強度 や 伸 び を も 低下 さ せ る 。

こ の よ う に 、 灰分 は 、 動的特性 、 静 的特性 の 諸特性 を 著 し く 低 下 さ せ 、 ま た 加硫 ゴ ム の 生産性 に お い Τ 重要 な 因子 で あ る 加 硫 さ せ る 時間を著 し く 長 く し て 作業性 を 低 下 さ せ る 。

ま た 、 脱灰 · 造粒 し た も の の 粒径 は 、 添加 す る 油 の 量 に よ っ て 容易 に 調節 で き る が 、 製品 の 取 り 扱 い 易 さ の 点 か ら こ の 2 次 粒 子径 （造粒物粒子径 ） を 0. 5 〜 3 « 程度 と す る の が望 ま し い 。

オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン に よ る 超 徽粉 砕物 の 造粒 は 、 飛 散 し 易 く 、 取 り 扱 い の 困難 な g微粉 砕物 を ス ラ リ ー 状 態 で 遣粒す る こ とが で き る の で 、 作業環境 を悪化 さ せ る こ と が な い 。 .

こ の よ う に し て 超戡粉砕物 をオ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン で 脱灰 · 造粒 し 、 こ れ を乾燥 して 製品 と し た も の の 粒 子強度は 、 低沸点 の油を甩 い た 場合で も 実甩 に際 して は 充分な 強度を 有 し て い る が、 さ ら に強度を上 げ る 場合 に は 前記油 に バ イ ン ダ 一 と な る 物質 を溶解 さ せて オ イ ル ァ グ ロ メ レ ー シ ヨ ン を行い 、 乾燥 し て 油の み を蒸発 さ せ て 製品 と す る こ と が で き る 。

な お 、 バ イ ン ダ ー と し て は、 ゴ ム 捕強性 に 悪影響を与 え な い 通常 の ゴ ム 配合剤、 例 え ば、 ス テ リ ン 酸、 バ ル ミ チ ン酸等 の 高級脂肪酸等が好適 に 用 い ら れ る 。

ま た得 ら れ る 石炭系 フ イ ラ 一 の ゴ ム に 対す る 馴染み を 良 く し て ゴ ム 捕強性を さ ら に 上 げ る た め に は 、 超徽粉碎 物粒子 の 表面改質剤を 溶解 し た 油を用 い て 、 オ イ ル ァ グ ロ メ レ ー シ ョ ン を行 い 、 乾燥 して油 の み を 蒸発 さ せて 脱 灰 · 造粒 し た石荧系 フ ラ ー の 表面 に 改質剤 を均一 に コ 一 テ ィ ン グす る こ と も で き る

表面改質剤 と し て は 、 ゴ ム 配合剤 の一種で あ る ブ ロ セ ス オ イ ル 、 活性剤、 加硫促進剤等 が有効で あ る 。 徒来 、 表面改質剤 は ゴ ム 配合時 に 加え て い た が 、 フ ィ ラ ー 製造 時 に 添加 す る こ と に よ り ゴ ム 配合工程 の 煩雑 さ を短縮 で き る 。 次 に （d) 工程 に お い て 、 前 記脱灰 · 造粒 し て 回 収 し た 炭 素 質 造粒物 す な わ ち 、 未 乾燥石 _炭 系 フ イ ラ 一 を 、 こ れ に 含 ま れ て い る 水 分 を 除去 す る た め 、 お よ び 前 記 オ イ ル ァ グ ロ メ レ ー シ ョ ン で 用 い た 低沸点 の 油等 を 蒸発 除去す る た め に 、 乾燥 し 、 冷 却 し て 目 的 の 石荧系 フ イ ラ 一 得て こ れ を 製品 と す る 。

こ の 乾燥 は 、 通常 の 様 々 な 乾燥方法 に よ っ て 行 う こ と が で き る が 例 え ば 、 窒素 ガ ス 等 の 不活性 ガ ス 雰囲気下 で' 5 0 〜 3 0 0 で 、 好 ま し く は 1 0 0 〜 2 0 0 で 、 さ ら に 好 ま し く は 1 1 0 〜 1 5 0 て で 行 う 。

こ の 乾燥 お よ び 冷却 は 、 連続式 あ る い は 回 分式 の い ず れ.で も 可能 で あ る 。 ま た 乾燥機 と 冷却機 と し て は 、 通 常 用 い ら れ て い る 乾燥機 と 冷却機が そ の ま ま 適用 で き る が 造粒 し た 粒子 を 破壊 し 粉 化 さ せ な い 様 に す る に は 、 ロ ー タ リ 一 キ ル ン 方'式 や 流動床方式 の乾燥 、 冷却機が望 ま し い o

本発 明 に お い で は 、 超 徽粉砕物 の 乾燥 を オ イ ル ァ グ ロ メ レ ー シ ョ ン 法 に よ っ て 造粒 し 、 水 分 を 分離 し た 後 に 行 う の で 、 超 微粉砕物 ス ラ リ ー を 直接乾燥 す る 場合 と 比 べ 乾燥 に 要 す る 熱量 を 大幅 に 節減す る こ と が で き る 。

す な わ ち 、 オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ヨ ン 法 で 造粒 し て 回 収 し た 未 乾燥 の 石炭系 フ ィ ラ ー は 乾燥超微 粉 砕 物 1 に 対 し て 水分 を 0. 3 〜 1 kg と 、 オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン で 用 い た溶媒を 0. 3 〜 2 kg 舍む が 、 こ れ を乾嫫す る の に 要す る 熱量 （ エ ネ ル 一 ） は ス ラ リ ー を 直接乾燥す る 場 合 の 1 / 3 〜 1 ノ 3 0 で 済み 、 乾漠 に 要す る 熱量 （ エ ネ ルギ 一 ） を大幅 に節減で き 、 乾燥 を 著 し く 早 く 行 う こ と がで き る 。

乾燥に要す る 熱量を比較 し た一例を 下記表 に 示す。

- オイルアグロメレーシヨン 5%スラリー ¾^の の對^^ 当たりに 0.5 kg,kg—粉 19 kg/k« -粉 含まれる水^! lte当たりに 0.7 kg, kg—粉 0 ノ kg-粉 含まれるトルエン量 水分およびトルェンを さ

せるのに要する！ ¾s 428 kcal/kg—粉 12， 460

(150で） kcal/kg-粉 蒸発 要ずる熱 ¾の

灯? ^^量 0.051 kg—粉 1.50 £/ kg -粉 (8, 30 Okcal/i)

1 な お 、 乾燥装置で蒸発 し た 油 は 、 冷 却 し て 凝縮 さ せ

. 水 を分難 し て 回収 し 循環使用 す る こ と が で き る 。

こ の よ う に し て製造 し た 石炭系 フ イ ラ 一 は 、 ゴ ム 捕強 性 に著 し く 優れ、 か つ バ ラ ン ス の 取 れ た ゴ ム 補強特性を 5 有 し て お り 、 か つ 安価 で あ る の で ゴ ム の 捕強剤等 と し て ゴ ム ェ業、 タ ィ ヤ エ業等 の 分 ^に好適 に 用 い る こ と が で き る 。 す な わ ち 、 こ の 明方法に よ っ て 製造 し た 石炭系 フ ィ ラ ー を ゴ ム に 混繞配合す る こ と に よ っ て 、 ゴ ム の 耐 発熱性、 耐屈 曲 性、 耐摩耗性、 引 張強度、 引 裂強度、 伸. 1 0 び等 の熱的 · 機械的特性等 の 諸特性を 著 し く 向 上で き る ：―- と と も に 加硫時間を 短縮す る 等の 優-れ た .効果 ^奏 す る こ と がで き る ， 発 明 を実施す る た め の 最良 の 形態

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比較例 1

セ レ ホ ン 荧 （ 亜瀝青 炭） を原料 と し 、 回分式 の 函焼炉 で滠度 ？ 5 0 で 3 時藺かけ て加熱分解 さ せ た 後 、 室 ¾ に ま で 冷却 し 、 水 を加 え て 固形分濃度 3 0 重量 ％ の ス ラ 2 0 リ ー と し 、 淇 ^攪拌式の ボ ー ル ミ ル で サ ブ ミ ク ロ ン 粒 子 径に ま で湿式で趫微粉砕を 行 っ た 。

こ の 超微粉砕ス ラ リ ー に 水 を加 え て 固形分濃度 1 0 重 量 ％ に希釈 し 、 磁石で ス ラ リ ー 中 に 混入 し て い る 鉄分を 取 り 除 い た 後 、 湿 式 サ イ ク ロ ン で 粗粒 を 分離 し た 。

こ の 粗粒 を 分 難除去 し た 超微粉 の ス ラ リ ー を 、 1 2 0 で で 2 4 時 間乾燥 し 、 水 分 を 蒸発 さ せ た 後 で ゴ ム 配合試 験 に 供 し た 。 比較例 2

セ レ ホ ン 炭 （ 亜渥青炭） を 原料 と し 、 比重 1. 4 0 の 比 重液 で 比重分離 し 、 比重 1. 4 0 以 下 の 右炭 を選別 し て 、 こ れ を 回 分式 の 函焼炉 で 温度 7 5 0 で で 3 時間 か け て 加 熱分解 さ せ た 後 、 室温 に ま で 冷却 し 、 水 を加 え て 固形 分 濃度 3 0 重量 の ス ラ リ ー と し 、 媒体攪拌式 の ボ ー ル ミ ノレ で サ ブ ミ ク 口 ン 粒子径 に ま で 湿式 で 超微粉砕 を 行 っ た こ の 超 徽粉 砕 ス ラ リ ー に 水 を加 え て 固形分瀵度 1 0 重 量 ％ に 希釈 し 、 磁石 で ス ラ リ ー 中 に 混 入 し て い る 鉄 分 を 取 り 除 い た 後 、 湿 式 サ イ ク ロ ン で 粗粒 を 分離 し た 。

こ の 粗粒 を 分 離除 去 し た 超微粉 の ス ラ リ ー を 、 1 2 0 で で 2 4 時間 乾燥 し 、 水 分 を 蒸発 さ せ た 後 で ゴ ム 配 合 試 験 に 供 し た 。 比 較例 3

比重 1. 3 0 の 比重液 で 比 重分難 し た 比 重 1. 3 0 以 下 の 石炭 を 用 い た 以 外 は 比較例 2 と 同 様 に 行 っ た 。 実施 洌 1

セ レ ホ ン 炭 （ 亜瀝青荧） を 原料 と し 、 i 重 1. 3 0 の 比 重液 で 比重分難 し 、 比重 1. 3 0 以 下 の 石炭を 選別 し 、 1 0 « 以下 の 粒度の 粗粉砕 して 、 こ れを回 分式 の 函焼炉 で 度 7 5 0 で 'で 3 時間か けて加熱分解 さ せ た 後、 室温に ま で 冷却 し 、 水を加え て固形分濃度 3 0 重量 ％ の ス ラ リ 一 と し 、 媒体攪拌式 の ボ ー ル ミ ル で サ ブ ミ ク 口 ン 粒子柽 に ま で湿式で超微粉砕を行 つ た 。

こ の 超微粉砕 ス ラ リ - に水を加え て固形分濃度 1 0 重 量 ％ に 希釈 し 、 磁石で ス ラ リ ー 中 に 混入 し て い る 鉄分を 取 り 除 い た 後 、 湿式 サ ィ ク 口 ン で 粗粒を分離 し た 。

こ の 粗粒を分離除去 し た超微粉 の ス ラ リ 一 に ト ル エ ン (沸点 1 1 0. 7 ΐ ) を 固形分 l g に 対 し て 約 1 πν £ の 比 率 で 添加 し て攆拌 し 、 オ イ ルア グ ロ メ レ ー シ ョ ン で 粒径 1 "'程度 に 造粒 し - 2 次粒子-を 篩-で 回 収-.す る 事 に よ つ て 灰分 を 分離除去 し た 。

こ の 様に し て 回 収 し た 造粒粒子 は 、 1 2 0 て で 2 4 時 閽乾燥 し 、 水分 と ト ル ェ ン を 蒸発 さ せ た 後で ゴ ム 配合試 に 供 し た 。 実施例 2

セ レ ホ ン 炭 を 比重分難を行 わ な い で用 い た 以外 ば実施 例 1 と 同様に行 っ た 。 実施 例 3

比 重 1. 2 6 の 比重液 で 比重分離 し た 比重 1. 2 6 以 下 の 石炭 を 用 い た 以 外 は 実施例 1 と 同様 に 行 っ た 。 実施例 4

比 重 1. 3 5 の 比 重液 で 比重分難 し た 比重 1. 3 5 以 下 の 石炭 を用 い た 以 外 は 実施例 1 と 同 様 に 行 っ た 。 比較例 4 .

ロ イ ヤ ン グ 炭 （ 褐炭 ） を 原料 と し 、 回 分式 の 函焼炉 で ;5 温度 6 5 0 で で 2 時間 か け て 加熱分解 さ せ た 後 、 室温 に ま で 冷却 し 、 水 を 加 え て 固形分濃度 3 0 重量 ％ の ス ラ リ 一 と し 、 媒体 攪拌 式 の ボ ー ル ミ ル で サ ブ ミ ク ロ ン 粒子径 に ま で 湿式 で 超微 粉 砕 を'行 つ た 。

こ の 超遨粉砕 ス ラ リ ー に 水 を 加 え て 固形 分濃度 1 0 重 量 ％ に 希釈 し 、 磁石 で ス ラ リ ー 中 に 混入 し て い る 鉄 分 を 取 り 除 い た 後 、 湿 式 サ イ ク ロ ン で 粗粒 を 分離 し た 。

こ の 粗粒 を 分難除去 し た 超微粉 の ス ラ リ ー を 、 1 2 0 で で 2 4 時間 乾燥 し 、 水分 を 蒸発 ざせ た 後 で ゴ ム 配 合 試 験 に 供 し た 。 実 施例 5 ロ イ ヤ ン グ炭 （褐炭） を原料 と し 、 こ れを 1 0 n以 下 の 粒度 の 粗粉砕 し て 回 分式 の 函焼炉 で 温度 6 5 0 で 2 時間 か け て 加 熟分解 さ せ た 後 、 室溘 に ま で 冷却 し 、 水 を 加 え て固形分.滠度 3 0 重量 ％ の ス ラ リ ー と し 、 媒体攙拌 式 の ボ ー ル ミ ル で サ ブ ミ ク ロ ン 粒子径 に ま で湿式で 趦微 粉砕を行 っ た 。

こ の 超微粉砕 ス ラ リ ー に 水 を加え て 固形分濃度 1 0 重 量％ に 希釈 し 、 磁石 で ス ラ リ ー 中 に混入 し て い る 鉄分を 取 り 除 い た 後、 湿式 サ イ ク ロ ン で粗粒を 分難 し た 。

こ の 粗粒を分難除去 し た 趫微粉 の ス ラ リ 一 に ト ル エ ン を 固形分 1 g に 対 し て 約 l m £ の 比率'で 添加-し て 攬拌 し ォ ィ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン で粒径 1 «程度 に 造粒 し た 2 次粒子を篩 で 回 収す る 事に よ つ て灰分を分難除去 し た 。

こ の 様 に し て 回 収 し た 造粒粒子 ば、 1 2 0 で で 2 4 時 間乾燥 し 、 水分 と ト ル エ ン を蒸発 さ せ た 後で ゴ ム 配合試 験 に 供 し た 。 比較例 5

オ イ ル フ ァ ー ネ ス 法 で 製造 し た G P F カ ー ボ ン ブ ラ 'ン ク （ 新 日 鉄 化学㈱製、 ニ テ ロ ン # 5 5 ) を ゴ ム 配合試験 に 供 し た 。 比較例 6 セ レ ホ ン 炭 を 原料 と し 、 加熱分解 を 行 わ ず に 水 を 加 え て ス ラ リ 一 と し た 以 外 は 比較例 1 と .同 様 に 行 っ た 。 比較 例 7

ロ イ ヤ ン グ 炭 の 加熱分解を 4 0 0 て で 行 っ た 以 外 は 実 施例 5 と 同 様 に 行 っ た 。 実施例 6

ロ イ ヤ ン グ炭 の 加熱分 解 を 5 0 0 で で 行 っ た 以 外 は 実 施例 5 と 同 様 に 行 っ た 。 実施例 7

ロ イ ヤ ン グ 炭 の 加熱分解 を 6 5 0 で で 3 時間行 っ た 以 外 は 実施例 5 と 同 様 に 行 っ た 。 実施 例 8

ロ イ ヤ ン グ 炭 の 加熱分解 を 9 0 0 で 3 時 間行 っ た 以 外 は 実施例 5 と 同 様 に 行 っ た 。 実 施 例 9

ロ イ ヤ ン グ 炭 の 加.熱分解 を 1 1 0 0 て で 3 時 間行 っ た 以 外 は 実施例 5 と 同 様 に 行 っ た 。 実施例 1 0

口 ィ ャ ン グ 炭 の 加熱 解を 1 5 0 0 て で 3 時間行 つ た 以 外 は実施例 5 と 同 様 に 行 っ た 。 比较例 8

ロ イ ヤ ン グ 炭の 加熱分解を 1 8 0 0 で で 4 時間行 っ た 以外 は実施例 5 と 同 様 に行 つ た 。 実施例 1 1

ロ イ ヤ ン グ炭 （褐炭） を原料 と し 、 こ れを 1 0 «以 下 の 粒度の 粗粉砕 し て 面分式 の 函焼炉で 温度 6 5 0 で で 3 時間 か け て 加熱分解 さ せ た後、 室温に ま で 冷却 し 、 水 を 加 え て 固形分濃度 3 0 重量 ％ の ス ラ リ ー と し 、 媒体攪拌 式 の ボ ー ル ミ ルで サ ブ ミ ク 口 ン 粒子径 に ま で 湿式 で 超微 粉砕を行 っ た 。

こ の 超微粉砕 ス ラ リ ー に 水 を加え て 固形分濃度 1 0 重 量 に 希釈 し 、 磁石で ス ラ リ ー 中 に 混入 し て い る 鉄分 を 取 り 除 い た 後、 湿式 サ イ ク ロ ン で 粗粒を 分難 し た 。

こ の 粗粒 を 分離除去 し た 超微粉 の ス ラ リ ー に ト リ ク 口 ロ ト リ フ ルォ 口 ェ タ ン （ 沸点 4 7. 6 て ） を 固形分 1 g に 対 し て 約 l m の 比率 で 添加 し て搔拌 し 、 オ イ ル ァ グ ロ メ レ ー シ ョ ン で 粒径 1 « 程度に造粒 し た 2 次粒子 を it で 回 収す る 事 に よ つ て 灰分を分難除去 し た 。 こ の 様.に し て 回 収 し た 造粒粒 子 は 、 1 2 0 で で 2 4 時 間 乾燥 し 、 水分 と ト リ ク ロ 口 ト リ フ ル ォ ロ ェ タ ン を 蒸発 さ せ た 後 で ゴ ム 配 合試験 に 供 し た 。 実施例 1 2

超徼粉砕前 の ス ラ リ 一 に ボ リ ス チ レ ン ス ル ホ ン 酸 0. 0 2 重量 ％ と ェ タ ノ ー ル 5 重量 ％ を加 え て 超微 砕 を 行 つ た 以 外 は 実施例 7 と 同 様 に 行 っ た ， 実施例 1 3

ト ル ェ 1 m & に 対 し て ゴ ム 配合剤 で あ る ス テ ア リ ン 酸 0. 0 2 を 溶解 さ せ た も の を 、 ス ラ リ ー 中 の 固形 分 1 g に 対 し て 1 m i の 比率 で 添加 し て オ イ ノレ ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン を 行 っ た 以 外 は実施例 7 と 同 様 に 行 っ た 。 実施例 1 4

ト ル エ ン 0. 9 5 に 対 し て ゴ ム 用 プ ロ セ ス オ イ ル

( 出 光 興産 ㈱ 製 ダ イ ア ナ プ ロ セ ス オ イ ノレ A H — 5 8 ) 0. 0 5 m を 溶解 さ せ た も の を 、 ス ラ リ ー 中 の 固形 分 1 g に 対 し て 1 m i の 比率 で 添加 し て オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン を 行 っ た 以 外 は 実施例 7 と 同 様 に 行 っ た 。 比較 例 1 〜 4 と 実施例 1 〜 5 の 原料石炭 の 性 状 と 製 品 の 性状を 第 1 表 に 、 比較例 5 〜 8 と 実施例 6 〜 1 4 の 原 石炭 の 性扰 と 製品 の 性状を第 2 表 に 示す 。

第 1 表 お よ び第 2 表 中 の 製品 の 水分 、 灰分 と 揮発分 の 測定 で 灰分の 影響を厳密に求 め る た め に 1 0 5 で 以 上 で 乾燥 し た試料 を 用 い た た め 、 水分量 は 0 % と な っ て い る な お 、 1 次粒径 の 測定 は 、 堀場製作所製の 自 動粒度分 布測.家装置 （ C A P A — 5 0 0 ) を用 い て 高速遠心沈降 法で 亍 つ た ₀

次 に こ の 様に し て 得 ら れ た 石荧系 フ イ ラ 一 を用 い 、 以. 下 に示す よ う な配合 にて 、 J I S K 6 3 8 3 合成 ゴ ム S B R の 試験方法 に 準拠 し 、 8. ィ ン チ ニ本 ロ ー ルを用 い て 混練 し た の ち 、 こ の ゴ ム 配合物 に つ い て J I S K 6 3 0 0 の 未加硫 ゴ ム 物理試験法 に 準拠 し て ム 一 二 — 粘度を測定 し た 。 次 い で 、 J S R キ ュ ラ ス ト メ ー タ ー ]]！ 型を用 いて 加硫条件を設定 し 、 こ の ゴ ム 配合物の ·加硫を 行 っ た 。 ゴ ム配合物 の 組成 (1) S B R 1 5 0 0 1 0 0 重量部

(2) 亜鉛華 1 号 5 重量部

(3) ス チ ア リ ン 酸 1 重量部

(4) 加硫便進剤 D M 1. 2 重量 部 (5) 加 硫促 進 剤 T S 0. 2

(6) 硫 黄 2

(7) 活性 剤 （ ァ ク チ ン グ Β ) 3

(8) 石 £Χζ糸 フ ィ ラ 石炭系 フ イ ラ 一 の 配合量 は 、 第 3 表 の よ う に 変量 し た こ こ で 、 石荧系 フ イ ラ 一 の 量 は 、 比較例 1 〜 4 お よ び 実施 例 1 〜 5 に お い て は そ の 中 に 含 ま れ る 灰 分 の 影響 を 厳密 に 比較 す る た め に 、 比較例 1 の 配 合量 中 に 含 ま れ る. 灰 分 を 除 い た 炭 素質 の 配合量が、 各比較例お よ び実施例 と も 同 じ に な る よ う に し 、 灰分 の 量 の み が変化 .す る よ う に し て 石炭系 フ イ ラ 一 の 配合量 を 決 め 、 灰分 が ゴ ム 補 強 性 に 与 え る 影 響 を 比較 し た 。 ま た 、 そ の 他 の 比較 例 、 実 施例 に お い て は 石炭系 フ イ ラ 一 の 配合 量 は 5 0 重量部 と し た

な お 、 ゴ ム に 配合 し た 成分 は 、 次 に 示 す メ ー カ ー 製 の も の で あ る

(1) ス チ レ ン ブ タ ジ エ ン ゴ ム

曰 本合成 ゴ ム 脚 製

(2) 化学工業 製

(3) 旭電化 製

(4) ジ ベ ン ゾ チ ア ゾ 一 ノレ ジ サ ノレ フ ァ ィ ド

大 内 新興化学 製 (5) · . ' テ ト ラ メ チ ル チ ウ ラ ム モ ノ サ ノレ フ ア イ ド 大 内 新 興化学 ㈱ 製

(6) - · · 粉末疏黄 せ 3 2 5 細 并化学 製

(7) * · · 吉富製薬猓 製 比較例 1 〜 8 、 お よ び実施例 1 〜 ： I 4 で得 ら れ た 石炭 系 フ ィ ラ ー を ゴ ム に 混練 し 、 加疏 し た も の の 物性お よ び そ の 他 の 特性 を第 4 表お よ び第 5 表 に 示 す。 1 ) J I S K 6 3 0 0 に準 ¾

2 ) 1 5 5 で 、 J S R キ ュ ラ ス ト メ ー タ ー T m a x 基 準 （市販 ブ ラ ッ ク T 9 0 ) 3 ) J I S · K 6 3 0 1 に準拠 弓し蛋速度 5 0 0 «m ノ i n 、 測定温度 2 5 て 、 試験片 3 号ダ ン ベ ル

4 ) J I S K 6 3 0 1 に準拠、 引 張速度 5 0 O n / m i n 、 測定温度 2 5 で 、 試験片 B 型

5 ) J I S K 6 3 0 1 に 準涎、 J I S A 硬度計

6 ) グ フ ド リ ツ チ . フ レ キ ソ メ ー タ ー 、 測定 ¾度 5 0 て 振幅 0. 2 2 5 i n c h 荷重 2 4 1 b 、 回 耘 数 1 8 0 0 r P m 、 測定時間 2 5 m i n

7 ) J I S K 6 3 0 1 に 準拠 、 測 定温度 2 3 で 、 2 β ノ ッ チ

8 ) J I S. K 6 3 0 1 に 準拠

9 ) J I S K 6 3 0 1 に 準拠 、 測定温度 7 0 で 、 測 定時間 2 2 h r

10 ) B S 規格 9 0 3 p a r t A 9 C 法

* 、 **、 *** は そ れ ぞ れ、 比較例 1 、 比較例 3 を 基準 と し た 。 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク の ゴ ム 捕強特性 の 内 で も 、 特 に 、 耐 摩耗 性 、 耐 発熱性 お よ び 耐屈 曲 性 は 重要 な 特性 で あ る 。

そ し て カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク で は 、 こ れ ら の 特性 は 、 そ の グ レ ー ド （ 粒径 や ス ト ラ ク チ ャ ー の 強 さ に よ っ て 異 な る ） に よ っ て 異 な り 、 一般 に 耐摩 耗性 に 優 れ た も の は 耐 発熱性 が悪 く 、 逆 に 耐発熱性 に 優 れ た も の ば 耐摩耗性 が 悪 い と い う 相 反 す る 性質 が あ る 。 第 4 表お よ び第 5 表 に 示 し た 内 部癸熱 、 屈 曲 亀裂 お よ び ア ク ロ ン 摩耗 ば 、 そ の 値が小 さ い 程 、 そ れ ぞ れ 、 耐発 熱性 、 耐屈 曲 性 お よ び 耐摩耗性に 優れ て い る も の で あ る 比較洌 1 〜 4 に 対 す る 実施例 1 〜 5 は 、 比重分離 と ォ ィ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン に よ っ て 、 ま た はオ イ ル ァ グ ロ メ レ ー シ ョ ン の み に よ っ て 石炭中 に含 ま れ て い た 灰分を 分 ϋ除去 し た -も の で あ る 。 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク で は 、 耐摩 耗性 と 耐発熱性 は 相 反 す る 性質 の も の で 、 い ず れ かが良 く な る と 他方 は 悪 ぐな-る と い う 性質が あ る の に 対 し て 、 比較例 1 〜 3 、 こ れ に 対応す る 実施例 1 〜 4 を比較す る と 、 石炭系 フ イ ラ 一 で は 、 灰分.を分離除ます る と に よ つ て 、 内 部発熱 、 屈 曲 亀裂お よ び ァ ク 口 ン 摩耗 は共 に '减 少 し 、 相反す る 性質で あ る 耐発熱性 と 耐摩耗性 の 双方共 良 く な つ て い る こ と か ら 、 灰分が、 耐摩耗性、 耐発熱性 お..よ び耐厘 .曲性 の 全 て の 特性 に 対 し て 悪影響を 与え て い る こ と が明 ら か で あ る 。 ま た 、 実施例 1 〜 4 の よ う に 、 石炭系 フ ィ ラ ー 中 に 残 っ て い る 灰分 の 量を約 5 重量 ％ 以 下 に ま で 分難除去 し た も の は 、 喷発熱性 、 耐摩耗性お よ び 耐屈 曲性 と も に 、 灰分を分離除去 し て い な い 比較例 1 に 対 し て著 し く 改善 さ れ て い る 。

比較例 5 に 対応 す る 実施例 4 で も 、 比較例 1 〜 3 に 対 応す る 実施例 1 〜 4 と 同 様 な 結果で あ っ た 。

ま た 、 灰分 は 、 そ の 他の ゴ ム 補強特性 に も 悪影響を お よ ぼ し て お り 、 石炭系 フ イ ラ 一 か ら 灰 分 を 分難 除去 す る こ と に よ っ て 、 加 硫時 間 を 短縮 で き 、 引 張 物性 で は 引 張 強度 、 伸 び 、 引 裂強度 が共 に 向 上 し 、 ま た 反発 弾 性率 も 向 上 し 圧縮永久歪 が小 さ く な る と い う よ う に 、 ゴ ム 捕強 特性全体か ら 見 て も 、 石炭 系 フ イ ラ 一 か ら 灰 分 を分離 除 去 す る こ と の 意義 は 大 き い 。

ま た 、 オ イ ノレ フ ァ ー ネ ス 法 に よ る カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク を 用 い た 比較例 7 と 乾留熱分解処理温度が 5 0 0 〜 1 5 0 0 で の 実施例 6 〜 1 0 と を 比較 す る と 石炭系 フ イ ラ 一 は. オ イ ル フ ァ 一 ネ ス 法 カ ー ボ ン ブ ラ フ ク と 同 等 も し く は そ れ以 上 の 引 張強度 を有 し て お り 、 か 内 部発熱 と 屈 曲 亀 裂 が小 さ く 、 反発弾性 は 大 き い と い う よ う に 、 ゴ ム 補強 性 能 に と っ て 望 ま し い 特徴 を 有 し て い る 。

乾留熱分解処理 を行 っ て い な い 比較例 6 は 実施例 6 〜 1 0 と 比 べ て 加硫時間 が長 く 、 1 0 0 % 応力 、 引 張強度 お よ び 引 裂強度 が 低 く 、 か つ屈 曲 亀裂 も 大 き い と い う よ う に ゴ ム 捕 強 性 能 が劣 っ て い る 。

同 様 に 乾 留 熱分解温度 が 4 0 0 て の 比較 例 7 も 実施例 6 〜 1 0 と 比 べ る と 加硫時間 が 長 く 、 1 0 0 % 応力 、 3 0 0 % 応力 、 引 張強度 、 お よ び 引 裂強度 が低 く 屈 曲 亀 裂 も 大 き い 。 逆 に 乾留 熱分解 '盈度 を 1 8 0 0 で と 高 く し た 場合 の 比 較 例 8 は 実施例 6 〜 1 0 と 比 べ て 1 0 0 % 応力 . 3 0 0 % 応力 、 引 張強度 が低 く な り 、 内 部 発熟 が大 き く な る 。

フ レ オ ン 類を 用 い て オ イ ノレ ア グ ロ メ レ ー シ ヨ ン を 行 つ た 実施例 1 1 で も 同 様 に 良好 な 結果が得 ら れ た 。

ま た 、 逞微粉碎前 の ス ラ リ ー に 分散剤 と 消泡剤 を加 え て粉砕を行 っ た 実施例 1 2 で は 、 得 ら れ た石炭系 フ ィ ラ 一 の 粒径が小 さ く な り 、 粉砕性が向上 し た 。

オ イ ル ア グ ロ メ レ ー シ ョ ン 法 で 、 石炭系 フ ィ ラ ー の 造 粒体強度を 高 く す る た め に バ イ ン ダ 一 と し て 高級脂肪酸 を用 い た実施例 1 3 お よ び実施例 1 4 は 、 表面処理 し て い な い実施例 7 に 対 し て 引 張強度が高 く な っ た 。

こ の よ う に 、 石 か ら 接的 に 製造 し た 本発 明 の 石炭 系 フ ィ ラ ー は オ イ ル フ ァ ー ネ ス 法 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク と 比 較 し て も 、 静的特性、 動的特性 に 優れ た 特徴を有 し て い る 。

第 1表 原料石炭と製品の性状

OA：オイルアグロメレ一ション

第 2表 原料石炭と製品の性状

第 3 表 配 会 表

—1 —

< 基本 配合 >

(1) S B R 1 5 0 0 1 0 0 重量部

(2) 亜鉛華 1 号 5 重量部

(3) ス テ ア リ ン 酸 1 重量部

(4) 加疏促進剤 D M 1. 2 重量部

(5) 加硫促進剤 T S 0. 2 重量部

(6> JI¾

(7) 活性剤' （ ァ ク チ ン グ B )

(8) 石荧系 フ イ ラ 一 (変量） 重量部 注 1 ) 比較例 1 〜 4 、 実施例 1 〜 5 の カ ー ボ ン の 配合量 は比較例 1 を基準 と して 、 各例 の 炭素質 の 量が同 じ に な る よ う 変量 し た 。 他 の 比較例、 実施例 は 5 0 重量部配合 し た

注 2 ) ァ ク チ ン グ B は石炭系 フ ィ ラ ー に の み配合 し た

第 4 表 物性 表

¾6綱と 1、 3 ) 3 ) 6 ) 0) ム一ニー 100 ¼ 300 % 引 張 伸び

f! 硬さ 1腳 ij 粘度 lt\-f ノ力 J Λし、 ノ

ML 1+4 % 度 100 *c kgf/crf kufノ crf 比翻 1 68.0 32 23 1 28 228 420 54 63 i圖 2 63.2 30 21 1 15 231 450 54 61 i翻 3 63.8 30 21 1 1 3 225 440 52 61 誦 U 1 62.6 28 20 1 18 235 460 58 60

63.2 30 20 1 16 230 450 54 61

61.5 25 20 1 18 236 480 58 59 謂" 62.5 28 20 120 238 470 58 60

1画 4 62.8 20 24 129 220 420 5 62 誦 IJ5 60.8 1 7 23 125 238 450 57 61

第 4表 物性表 （続き） 鋼 «と 6) 7) 8) 1 0)

It 比■ *·*« 賺 アクロン

内部聽 内部雜 屈曲 ¾裂 屈曲亀裂 摩耗 ァクロン摩 厶 T(.C) の低醇 秦《/2千回 の低减率 % CC/1000回 粍の低醇

% % %

比棚 1 3 1 0 -2.29 4,57 5.4 0 62 15.7 0.2654 0 1.1497 比 2 30 3.2 -1.72 2.58 5,1 5.6 62 15.3 0.2547 4,0 1.1306

JWJ3 30 3,2 -1.86 3.12 4.9 9.3 62 15.2 0.2636 4.4 1.1243 雄例 1 28 9,7 -1.72 2.78 3.7 31.5 65 14.6 0.2332 12.1 1.1153 の

截繊 2 30 3.2 -1.80 2.96 4.6 1 .8 63 15.0 0.2485 6.4 1,1204 鋼 IJ 3 27 12.9 -1.72 2.98 3.6 33.3 65 13,5 0.2316 12.7 1.1098 謹" 28 9.7 -1.73 2.83 3.7 31.5 64 1 .7 0.2346 1 1,6 1.1170

J:画 4 28 0 -1.43 0.83 4.3 0 65 12.0 0.2410 0 1.119 編 IJ5 24 1 .3 -1.31 0.77 3,6 16,3 67 I 1.2 0.2220 7.9 1.1040

第 5 表 物性表

産業上 の 利用 可能性

こ の発明 に よ る と 、 高い ゴ ム 捕強 を 有 し 、 ノ ' ラ ン ス の と れた ゴ ム 捕強特性を有する 石荧系 フ イ ラ 一を石荧か ら 安価 に効率 よ く 製造す る こ と がで き る 新規 な 方法を提 供す る こ と がで き る 。

Claims

請求 の 範 囲

1. 次 の （ 〜 （d) の 工程 か ら な る 石炭 系 フ ィ ラ ー の 製造方 法 。

(a) 灰分含量 が 1 0 重量 ％ 以 下 で 粒径 が 1 O n以 下 の 大 き さ に 粉砕 さ れ た 石炭 を 、 5 0 0 〜 2 0 0 0 で で 乾留熱 分解 さ せ た 後 冷 却 す る こ と か ら な る 乾 留熱分解工程 。

(b) 得 ら れ た 乾留熱分解物 に 分 散媒 を 加 え て '濃度 1 0 〜 5 0 重 量 ％ の ス ラ リ ー を 調製 し 、 ス ラ リ ー 粒子 の 平均粒0 径が 5 m 以 下 に な る ま で 超微粉 砕 す る こ と か な る 超 微粉 砕工程 。 '

(c) 得 ら れ た 超 微粉砕物 ス ラ リ 一 に さ ら に 水 を 加 え て 、 ス ラ リ ー 濃度 を 1 〜 2 0 重量 ％ に 調整 し 、 こ れ に 沸点 1 5 0 で 以 下 の 油 を 乾燥固 形分 1 0 0 重量部 当 た り 3 0 〜5. 3 0 0 重量 部加 え て 攪拌 し て 炭素質 を 油 で 造粒 さ せ '、 造 粒物 を 分離 回 収 す る こ と か な る 造粒工程 。

(d) 得 ら れ た 造粒物 を 5 0 〜 3 0 0 で で 加熱 し て 水 分 と 油 を 蒸 発乾燥 さ せ た 後 冷却す る こ と か ら な る 乾爆工程 。

2. W 工程 で 乾 留熱分解物 を 予 め 2 0 0 メ ツ シ ュ 以 下 に 粉砕 し て お い て ス ラ リ 一 を 調 製 す る 特 許 請 求 の 範 囲第 1 項 記 載 の 製造方法 。

3. 工程 で 水 と と も に 分散剤 お よ び / ま た は消泡剤 を 添加 し て ス—ラ リ - を調製す る 特許請求 の 範囲第 1 項記載 の 製造方法 。

4. (b) 工程 で ス ラ リ ー を _;調製 し た後、 磁石で ス ラ リ ー 中 に龠 ま れ る 鉄分を除去 す る 特許請求の範囲第 1 項記載の 製造方法 。

5. (b) 工程で ス ラ リ 一濃度を調製し た 後、 湿式分級機 で ス ラ 一 中 に舍ま れ る 粗粉を分級除去す る 特許請求の 範 西第 1 項記載 の 製造方法。

6. (c)工程で 油が炭化水素油で あ る 特許請求 の 範囲第 1 項 な い し 第 5 項 いず れか記載の 製造方法。

7. 炭化水素油が ト ル エ ン で あ る 特許請求 の 範囲第 6 項 記載 の製遣方法。

8. (c) 工程 で油が フ レ オ ン類 であ る 特許請求 の 範囲第 1 項な い し 第 5 項 い ずれか記載の製造方法。

9. フ レ オ ン 類が ト リ ク ロ 口 ト リ フ ル ォ 口 ェ タ ン で あ る 特許請求 の 範囲第 3 項記載 の 製造方法 。

1 0. (c) 工程 で 油 に 予 め ゴ ム 配合剤 お よ び ノ ま た は 荧 素 数 1 2 〜 2 4 の 高級脂肪酸 を 添加 し て お く 特許 請求 の 範 囲第 1 項 な い し 第 5 項 い ず れ か記 載 の 製造方法 。

1 1. (0工程 で 油 に 予 め 超微粉 砕物粒 子 の 表 面改質剤 を 添加 し て お く 特許請求 の 範囲第 1 項 な い し 第 5 項 い ず れ か記 載 の 製造方法 。

1 2. 表面改質 剤 が ゴ ム 用 プ ロ セ ス オ イ ル 、 活性剤 ま た は 加硫促進剤 で あ る 特許請求 の 範囲第 1 1 項記載 の 製造 方法

1 3. ( 工程 で 油 と し て （d) 工程 の 乾燥 で 回 収 し た 油 を 使 用 す る 特 許請求 の 範囲第.. I 項 な い し 第 5 項 い ず れ か記 載 の 製造方法 。