专利名称：粉粒体的造粒成形用粘结剂及造粒成形物的制作方法
发明所属技术领域本发明涉及在将配合金属、金属氧化物或矿物、或它们中的2种以上配合的粉粒体进行造粒成形时使用的粘结剂，以及使用该粘结剂进行造粒成形所得到的造粒成形物。
现有技术由矿石至得到目的的金属需要进行精炼和熔化的各种工序，而在这些工序中不可避免地要产生粉粒体。从有效利用资源的观点出发，希望再利用这些粉粒体，从处理便宜和作业环境考虑，通常要将这些粉粒体造粒，成形为某种程度的大小之后用于再利用的途径。
在上述造粒成形时，为了提高造粒性、保形性和抗压强度，过去就提出过要配合粘结剂。粉粒体造粒成型用粘结剂可以是水泥和膨润土等无机系、聚乙烯醇和羧甲基纤维素、淀粉、焦油和沥青、二聚酸、三聚酸等多元酸(分别在特开平2-270920号、特开平3-6334号、特开平6-200332号中公开)。
但是，由于水泥等无机系和聚乙烯醇和羧甲基纤维素必须添加水分，而淀粉因缺乏耐水性而吸湿，所以在用于能与水分反应产生氢气或氨的铝渣那样的情况是不适宜的。
二聚酸、三聚酸等多元酸在用于铝渣时，存在以下问题因其中含有的氮化铝、氯化铝及碳化铝等成形时发生化学反应，使造粒成形物着火·燃烧，使作为还原成分的铝氧化而丧失还原能力，所以也就失去了作为添加剂的商品价值。
另外，二聚酸、三聚酸等多元酸不用说在用于铝渣的场合，就是在用于其它材料的场合，其造粒成形物的保形性也差，不仅成形后的碎片的回收量多而使造粒合格率变差，而且相对于粉粒体的配合比例变多，在将造粒成形物作为金属精炼的添加剂使用时，金属的精炼浓度降低。
对于焦油和沥青，不用说在用于铝渣的场合，就是在用于其它材料的场合，向钢液添加时也冒出大量的黑烟，使作业环境恶化。
另外作为树脂类，还提出了酚醛系树脂和聚氨酯树脂(特开平3-6334号)，但酚醛系树脂保形性低，聚氨酯树脂价格高，而且为了发挥粘结效果，需要加热到180～200℃，这就必需有耗费成本的特别装置。
因而现状是，无论那一种粘结剂都有所长有所短，要考虑用途和成本而协调使用。
作为现在炼钢熔剂原料，被有效利用的有代表性的无机系粉粒体是由在铝精炼、二次精炼和熔炼工序中生成的铝浮渣、铝灰或者铝炉渣(熔化渣)组成的铝渣，在高炉中的炼铁操作和在电炉中的炼钢操作和铸造操作中，为了铁液和钢液和钢锭的脱氧、脱硫、造渣、熔渣中FeO的还原和熔渣流动性的提高和保温等而作为添加剂而使用，但除了喷射添加的场合外，考虑处理便宜而配合粘结剂造粒成形。作为粘结剂，水溶性的粘结剂，由于铝渣中含有的氮化铝和金属铝会与水分反应生成氨气和氢气，所以只能使用以二聚酸等多元酸为主要成分的粘结剂，但这样就存在发热的问题。
发明要解决的课题因此，本发明的目的在于，提供一种没有上述缺点、与过去相比通用性高、而且能比较廉价地制造造粒成形物的粉粒体的造粒成型用粘结剂。
另外，本发明的目的在于，提供一种特别适宜铝渣造粒成形、且可以有效地被用作现在造粒成形物主要用途的铁液和钢液的添加剂的铝渣造粒成形用粘结剂。
本发明的目的还在于，开辟一种处理现有废弃物的有效利用的途径。
解决课题的手段为解决上述课题，本发明人进行了锐意研究，结果发现添加配合特殊树脂的粘结剂而造粒成形粉粒体时，能使造粒成形物具有优良的造粒性、保形性及抗压强度，造粒成形物不会因化学反应引起过度发热，此外，作为树脂开创性地使用现在废弃的废调色剂，因对其有效利用就可以廉价地造粒成形，从而成功地开发了通用性高的粘结剂。
本发明的第1项是粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，配合作为调色剂的粘结树脂且具有适宜软化点的树脂。
本发明的第2项是本发明的第1项中所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，配合由造粒成形时的摩擦压缩产生的热而软化的树脂。
本发明的第3项是本发明的第1或第2项中所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，软化点在100℃以下。
本发明的第4项是本发明的第3项中所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，软化点在60℃以下。
本发明的第5项是本发明的第1～4项中的任一项所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，树脂是微粒状。
本发明的第6项是本发明的第5项中所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，树脂的最大粒径在50μm以下。
本发明的第7项是本发明的第6项中所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，树脂的最大粒径在12μm以下。
本发明的第8项是本发明的第7项中所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，树脂的最大粒径在5μm以下。
本发明的第9项是本发明的第1～8项中任一项所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，含有从由多元醇树脂、聚酯树脂、苯乙烯及取代物的均聚物、苯乙烯系共聚物、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、萜烯树脂、香豆酮-茚树脂、二烯类树脂、马来酸树脂、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯·乙酸乙烯酯树脂及石油系树脂组成的组中选择的1种以上的树脂。
本发明的第10项是本发明的第9项中所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，含有从由多元醇树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物及聚酯树脂组成的组中选择的1种以上的树脂。
本发明的第11项是本发明的第1～10任一项中所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，作为树脂含有废调色剂。
本发明的第12项是本发明的第1～11任一项中所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，是作为炼钢用熔剂原料使用的含有由在铝精炼、二次精炼和熔炼中生成的铝浮渣、铝灰或者铝炉渣构成的铝渣的铝系粉粒体的造粒成形用粘结剂。
本发明的第13项是造粒成形物，其特征在于，向铝渣系、矿物系、金属系或复合系粉粒体中配合1～20重量％的本发明的1～12任一项中所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂而形成。
发明的实施方式以下说明本发明的实施方式。
(1)造粒成形用粘结剂本发明的粘结剂，是作为调色剂的粘结树脂且具有适宜软化点的树脂。调色剂被广泛地使用于电子照像、静电印刷、静电记录等，要求其粘结树脂有良好的定影性，即定影加热时显示良好的热熔融性而低粘度化。定影时有接触定影和非接触定影的不同方式，因前者的方式定影温度低，所以使用的粘结树脂的软化点也低，但在本发明中，由于是作为粉粒体造粒成形用粘结剂使用，即在压缩下使用，所以无论使用那一种粘结树脂都可以得到良好的结果。
造粒成形时，因摩擦压缩不可避免地会发热。只要由该热就能够使树脂软化，就不必另外设加热手段，因而较佳。
由上述观点出发，优选配合软化点在100℃以下的树脂，由于摩擦压缩可以加热到60℃左右，因此更加优选配合软化点在60℃以下的树脂。
另外，树脂是微粒状时，相对于总体积的表面积大。因此通过增加摩擦面增加了摩擦压缩效率，使得热传导性及流动性良好，其结果是使粘结剂的反应性提高，因而优选。
由上述观点出发，优选配合最大粒径在50μm以下的树脂，比其越小则越好。
另外，在不损害粘结剂的机能的程度内，可以向粘结剂中配合其它成分，在通常的使用状态下，树脂所占的比例在50重量％以上。
能够满足上述条件的树脂的例子，可以例示出多元醇树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物、聚酯树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂。
更优选的树脂是多元醇树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物、聚酯树脂。以下详细地说明上述3类树脂。
多元醇树脂是对环氧树脂的改性物，可以使用历来公知的各种。
作为多元醇树脂的一例(1)，可以举出使环氧树脂、2元苯酚的烯化氧加成物或其缩水甘油醚、和分子中具有2个以上能与环氧基反应的活性氢的化合物进行反应所得到的产物。
环氧树脂可以例示出使双酚A、双酚F等双酚类和环氧氯丙烷缩合所得到的产物。
2元苯酚的烯化氧加成物可以例示出氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯等烯化氧或它们的混合物，和双酚A或双酚F等双酚类等的2元苯酚的反应生成物。缩水甘油醚可以例示出用环氧氯丙烷或β-甲基环氧氯丙烷使加成物环氧丙基化的生成物。在这些适宜的生成物中，有用下述一般式表示的双酚A的烯化氧加成物的二缩水甘油醚。
(式中，R为-CH2-CH2- -CH2-CH2-CH2-另外n、m是重复单元数，分别为1以上，n+m＝2～6)分子中具有2个以上能与环氧基反应的活性氢的化合物，有2元苯酚类、多元苯酚类、多元羧酸。2元苯酚类可以例示出双酚A、双酚F等双酚类。多元苯酚类可以例示出邻甲酚酚醛树脂类、苯酚酚醛树脂类、三(4-羟基苯基(4-ヒドロキジフエニル))甲烷、1-[α-甲基-α-(4-羟基苯基(4-ヒドロキジフエニル))乙基]苯。多元羧酸可以例示出丙二酸、琥珀酸、谷氨酸、己二酸、马来酸、富马酸、苯二酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、偏苯三酸酐。
另外，作为多元醇树脂(1)’，还可以举出通过使具有1个能与环氧基反应的活性氢的化合物(例如，苯酚、甲酚、异丙基苯酚、戊基苯酚、壬基苯酚、十二烷基苯酚、二甲苯酚、对枯基苯酚等1元苯酚类、二乙胺、二丙胺、二丁胺、N-甲基(乙基)哌嗪、哌啶(ピベリジン)等仲胺类、丙酸、己酸等羧酸)在上述环氧树脂等的反应中同时存在并进行反应，或者反应后添加进行反应，使多元醇树脂的末端惰性化的生成物。
其它例的多元醇树脂(2)可以举出使环氧树脂的仲羟基酯化的生成物。
酯化剂可以使用碳数为3～25的1元羧酸(例如，丙酸、己酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、硬脂酸、丙烯酸、油酸、十七烷酸、二十烷酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油脂肪酸、松浆油脂肪酸等碳数为6～20的羧酸)、1元羧酸酯衍生物类(例如甲酯、乙酯等羧酸的低级烷基酯)、内酯类(例如β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、β-丁内酯、γ-戊内酯)。
另外，作为多元醇树脂(2)’，还可以举出通过使具有1个能与环氧基反应的活性氢的化合物(例如用苯酚、甲酚、异丙基苯酚、戊基苯酚、壬基苯酚、十二烷基苯酚、二甲苯酚、对枯基苯酚等1元苯酚类得到的碳数为6～40的化合物，用乙酸、丙酸、己酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、硬脂酸、丙烯酸、油酸、十七烷酸、二十烷酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油脂肪酸、松浆油脂肪酸的1元羧酸类得到的碳数为6～25的化合物)进行反应，使末端惰性化的生成物。
苯乙烯-丙烯酸系共聚物，是使苯乙烯单体和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚或部分交联的所得物，可以使用历来公知的各种。
苯乙烯单体可以例示出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、3，4-二甲基苯乙烯等。
丙烯酸酯可以例示出丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷基酯(アクリル酸ドジシル)、丙烯酸2-乙己酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯(メタクリル酸ドジシル)、甲基丙烯酸酯2-乙己酯。
苯乙烯-丙烯酸系共聚物可以例示出苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸环氧丙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-氯化石蜡共聚物、苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸正丁酯-丙烯酸2-乙基己酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-2-乙基己酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸正丁酯-乙基乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸正丁酯-丙烯酸共聚物。
聚酯树脂可以使用由醇和酸的缩聚反应得到的过去公知的各种。
作为醇可以例示出聚乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇(1，4-プロピレングリコル)、新戊二醇、1，4-丁烯二醇等二元醇类，1，4双(羟甲基)环己烷、双酚A、加氢双酚A、聚环氧乙烷化双酚A、聚环氧丙烷化双酚A等醚化双酚类、这些用碳数3～22的饱和或不饱和的烃基取代的2元醇单体、2元醇以外的醇单体可例示的有，山梨糖醇、1，2，3，6-己四醇(1，2，3，6-ヘキサンラトロ一ル)、1，4-缩水山梨糖醇(サルビタン)、季戊四醇(ペンタエスリト一ル)、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1，2，4-丁三醇、1，2，5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2，4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1，3，5-三羟基甲基苯等3元以上的高级醇单体。
羧酸可以例示出棕榈酸、硬脂酸、油酸等单羧酸，马来酸、富马酸、中康酸、柠康酸、对苯二甲酸、环己烷二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、丙二酸、用碳数3～22的饱和或不饱和烃基取代它们的2元有机酸单体、这些酸的酐、低级烷基酯和亚麻酸的二聚物、1，2，4-苯三羧酸、1，2，5-苯三羧酸、2，5，7-萘三羧酸、1，2，4-萘三羧酸、1，2，4-丁烷三羧酸、1，2，5-己烷三羧酸、1，3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1，2，7，8-辛烷四羧酸盐极性(ボ-ル)三聚物酸、它们的酸酐等3元以上的多元羧酸单体。
另外，聚酯树脂还可以使用由多元醇和多羧酸缩聚反应得到的过去公知的各种。
多元醇可以例示出甘醇、丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，5-戊二醇(1，5-ブタンジオ一ル)、1，6-己二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、加氢双酚A、双酚A-氧化乙烯加成物、双酚A-氧化丙烯加成物。
另外，在聚酯树脂中也包括具有由不饱和部位(不饱和键)造成的交联结构的结晶性聚酯，即交联型结晶性聚酯。该交联型结晶性聚酯具有不饱和双键的不饱和部位，由2元以上不饱和羧酸和2元以上饱和羧酸的混合体系与2元以上的醇缩聚反应而得到。
另外还包括，全成分中的3～15mol由3元以上的多元羧酸单体单元构成、具有碳数5～30的饱和或不饱和脂肪族烃基的多元羧酸单体单元和/或多元醇单体单元(软链段成分)为5～30mol％、其余由2元酸成分及2元醇成分等构成的非线状聚酯树脂。
另外，聚苯乙烯、聚-对氯苯乙烯、聚乙烯甲苯等苯乙烯及取代物的均聚物、上述以外的苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物等苯乙烯系共聚物，丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇、缩丁醛树脂、萜烯树脂、香豆酮-茚树脂、二烯类树脂、马来酸树脂、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯·乙酸乙烯酯树脂、石油系树脂等，历来一般作为调色剂用的粘结树脂用的树脂也都适宜。
另外，上述树脂全都可以作为电子照像、静电印刷、静电记录等的调色剂的粘结树脂而被积极使用。
现在，电子照像等制品由制造者回收，这时制品内部含有的调色剂也同时被回收。因而优选将过去回收后直接被废弃的使用过的调色剂作为配合在本发明的粘结剂中的树脂。
而且，调色剂本来就是微粒状的，在任何制造者的商品中，最大粒径都是12μm左右。但是，因使用过的调色剂在使用时要受到制品内的冲击和摩擦，所以与使用初期阶段的相比有所磨耗，粒径有数μm左右的减少。因而由使上述热传导性和流动性变好理由，将回收的使用过的废调色剂作为配合在本发明的粘结剂中的树脂会更佳。
另外，除上述以外，也可以将由工厂排出的调色剂作为配合在本发明的粘结剂中的树脂而使用。
在电子照像中，在电子照像过程中，在带电·曝光·显像·复制·分离·定影时头绪多而复杂，因此当调色剂的粒径极小时会对过程带来不利，使制品内部发生不适当的情况。因此为使过程良好，通常在工厂的调色剂制造阶段中，粒径5μm以下的调色剂通常不发出到市场。而且过去这些工厂排出的未使用的调色剂也被废弃。另外，对于超过最大粒径12μm左右的调色剂，由于在工厂内用调色剂主要制造法的粉碎法可以使粒径变小，所以没有必要废弃。
因此，由工厂排出的废调色剂粒径比通常的调色剂更小，热传导性和流动性也就相当优良，作为配合在本发明的粘结剂中的树脂也就最佳。
因而，若将上述那样的废调色剂作为粘结剂使用，有利之处就在于，在造粒成形前没有必要再进行粉碎等的预处理。
顺便说一下，在调色剂中含有的着色剂和其它添加剂不会损坏作为本发明的粘结剂的功能。
(2)造粒成形用的粉粒体这里，设想的是在由矿石至得到目的金属进行的精炼和熔炼的各种工序中产生的金属或金属氧化物或矿物的粉粒体，但也包括为废弃物的再利用而强行粉碎的粉粒体。
本发明的粘结剂不与金属铝或铝系化合物的氮化铝、氯化铝、碳化铝等反应，而且成形性也优良，并且即使添加到铁液或钢液中也不会象焦油和沥青那样使作业环境变差，因而适宜在将含有铝精炼、二次精炼或熔炼中生成的铝浮渣、铝灰或铝炉渣组成的铝渣的铝系粉粒体作为炼钢用熔剂利用时的造粒成形。
最近，为了使作为炼钢用熔剂的化学反应复合化，在铝渣中配合石灰、碳化硅、萤石、白云石、轻烧氧化镁等矿物，制造调整构成成分(MgO·CaO·SiO2·Al2O3)和碱度(CaO/SiO2)的复合熔剂，但不用说，本发明的粘结剂对于这些复合熔剂的造粒成形也是适宜的。
(3)粘结剂的配合量对于粉粒体和粘结剂的合计量(100％)，优选配合1～20重量％(换算成固体含量)。这是由于，不足1重量％时，不能发挥粘结应满足的效果，而在20重量％以下就能得到充分的粘结效果。
(4)造粒成形方法根据用途，用通用的方法就可以得到以粒、丸、团块等任何形状的造粒成形物。
对于炼铁、炼钢用熔剂，可以使用湿式炼钢用的造粒机或低压压力机，干式成形用的高压压力机或回转式压力机，将粘结剂和粉粒体混炼造粒成形，但为了避免因炼钢用熔剂的还原成分的金属铝与水反应造成的金属铝损失，和避免因铝渣中含有的氮化铝与水反应而产生氨气，优选使用干式成形用高压压力机或回转式压力机。由于与回转式压力机相比，使用高压压力机的方法能够提高生产率，控制制造成本，所以在实际操作中使用高压压力机的例子较多。
由于通常用高压压力机操作时辊加压力为10～20Ton/cm2，所以即使不具备特别的加热装置，辊型温度也能够提高到60～80℃。本发明的树脂在上述压力下在30℃以上就能够得到粘结(结合)效果，所以确认在60℃以上可以得到实用的粘结效果。因而，通过利用成形时的成形热，可以省去其后的加热处理。
另外，在具备加热装置的情况下使用时，为避免树脂气化，优选将上限温度设定在200℃以下。
实施例以下说明本发明的实施例。
实施例1(确认不同加热温度的粘结效果)无机系粉粒体使用铝的二次精炼中生成的铝灰(金属铝为50重量％)。
作为造粒成形用粘结剂，加入100g的双酚A型液态环氧树脂、45.26g的双酚A、30.9g的ρ-枯基苯酚、20g的二甲苯，在氮气气氛中升温至70℃，加入0.032g的氯化锂/H2O，在150～180℃下反应4～7小时，得到软化点100℃、Tg 56℃的改性环氧多元醇树脂。而且为了提高作为粘结剂的反应性，进行微粉碎使最大粒径在12μm以下。
将粘结剂以各种比率配合在铝灰中，用手动压力机[岛津制作所制SSP-10A(不发生成形热)]造粒成形成为圆柱形试样(直径28mm·厚8mm)，然后，在电炉内升温至设定温度后，取出放置冷却。
1重量％以上的配合物与无配合在造粒性上表现出明显的不同，另外，对1重量％以上的配合物可以确认与成形型的离型性和良好的润滑剂效果。
另外，下降至室温后，直接用拉伸压缩试验机[今田制作所制SV-2000-0]测定抗压强度并示于表1。由该结果可以确认以下特征关于抗压强度，通过加热强度显著提高，因而，可以利用干式高压成形时产生的成形热。
表1[不同加热温度的抗压强度的测定结果](Kgf)
实施例2(确认不同树脂添加量的造粒性和粘结效果)为了确认在实际生产过程中混合的造粒性和粘结效果，利用实施例1的铝灰和粘结剂，用小型试验机[制团机新东工业制BSC-25(不发生成型热)]造粒成形为横宽20mm·长度25mm·厚度25mm的板块状。
而且，用网孔3mm的筛筛分造粒成形物的粒度合格率，在造粒成形物和粉末的分布比率上和各种树脂物不配合不同，因而可以确认造粒性得到提高。
另外，与实施例1同样地测定抗压强度，得到强度与添加量和加热温度成比例增高的测定值，可以确认粘结效果。
表2[不同树脂添加量的造粒合格率和抗压强度的测定结果]
实施例3(确认实际的粘结效果)为了确认实际的粘结效果，将实施例1的铝灰和各种粘结剂(实施例1的多元醇树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚酯树脂(由聚氧化丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷与富马酸缩聚所得物)按照粘结剂的比率为5重量％配合，使用由各原料接收料斗10m3×5、混合机10m3、混合原料保管料斗5m3、成形机(新东工业制干式高压制团机，能够以3～5Ton/小时的比例造粒)组成作业线的生产设备，按照插入软质容器袋(フレコンバツク)内调成每1袋1Ton，合计造粒成形12Ton。
在生产作业线造粒机的情况下，成形辊的型温根据成形压力在60～100℃的温度范围内变动，另外，造粒成形物成形之后的温度为40～80℃。
与实施例2同样测定造粒性、抗压强度，结果确认与配合比成比例，造粒性·抗压强度同时提高，此外经过时间变化，也具有优良的粘结效果。
另外，表3的抗压强度是从12袋的软质容器袋的上部随机抽样的100个试样的平均值。与表3的试样不同，表4的抗压强度是由12袋的软质容器袋的上部随机抽样的10个试样的平均值。
表3[各树脂的造粒合格率和抗压强度的测定结果]
表4[经过时间变化后抗压强度的测定结果]
实施例4(确认使用生产作业线制造炼钢用熔剂的评价)为了确认使用生产作业线制造炼钢用熔剂的评价，准备以下的配合原料。
原料配合A将含有金属铝50重量％的铝灰70重量％(5600Kg)、轻烧氧化镁25重量％(2000Kg)、粉碎至平均粒径10μm以下的苯乙烯-丙烯酸共聚物5重量％(400Kg)，以8Ton/批的比率配合混合。
原料配合B使用含有金属铝50重量％的铝灰70重量％(5600Kg)、轻烧氧化镁22重量％(1760Kg)、粉碎至平均粒径10μm以下的二聚酸、三聚酸、丙烯酸化脂肪酸、马来酸化脂肪酸等多元酸，将一般销售的团块用粘结剂5重量％(400Kg)和熟石灰3重量％(240Kg)按粘结剂制造商的指定配比以8Ton/批的比率配合混合。
原料配合C将含有金属铝50重量％的铝灰75重量％(6000Kg)、轻烧氧化镁25重量％(2000Kg)，以8Ton/批的比率混合配合。
使用干式高压成形方式的制团机，以2Ton/小时设定原料送入量造粒成形。此时辊成形的型温度为80℃，造粒成形物成形后的温度为60℃。
对于每小时制造10mm以上造粒成形物的造粒制品的生产量和制品化量，原料配合A是1950Kg/小时·制品化量7900Kg[98.75W％]，原料配合B是1900Kg/小时·制品化量7800Kg[97.50W％]，原料配合C是1800Kg/小时·制品化量7300Kg[91.25W％]，由此可以确认对生产率有效的粘结效果。
在造粒成形物的经过时间的反应中，使用炼钢用熔剂制造商一般使用的二聚酸、三聚酸、丙烯酸化脂肪酸、马来酸化脂肪酸等多元酸的团块用粘结剂，在以铝灰作为主原料的原料构成时，由成形造粒时开始发热反应，因着火·燃烧而有数次发生火灾的事例，因此也测定发热反应，与抗压强度一起取得数据，结果确认，原料配合A的造粒成形物成形时是60℃，但随着经过时间温度降低。另外，关于抗压强度呈现出显著的强度，可以确认作为粘结剂的有效性。
原料配合B成形时为60℃的造粒物会上升至90℃，在处于保管状态条件后，有时发生因蓄热成为着火的主要原因的反应，因此确认是缺少安全性的粘结剂。虽然原料配合C的造粒成形物不发生发热反应，但抗压强度低，随着经过时间膨胀而崩裂，因而不能作为制品进行评价。
表5[配合原料的重量和比率]
表6[在经过时间中温度的变化和抗压强度的结果](Kgf)
在炼钢者使用配合原料A的造粒成形物(炼钢用熔剂)时，炼钢渣的改性反应良好，投入钢液时也不因粘结剂成分而发生黑烟，另外，由于成形强度高，所以既不会在炼钢厂内的传送带输送过程中粉化，也在环保方面给予高的评价，而且集尘损失也少，添加熔剂的收得率也提高。另外，耐水性也良好，未发现淀粉那样的吸湿作用。
实施例5(确认废调色剂的粘结效果)本发明人着眼于废树脂粉末(最大粒径在12μm以下)的成分为苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚酯树脂、多元醇树脂、有机盐等的复合树脂，用废调色剂代替实施例4配合的粘结剂树脂，按照相同树脂成分那样配合而造粒成形，进行同样的试验，结果可以确认与实施例4的配合原料A同样的结果。
发明的效果
用本发明的粘结剂将粉粒物造粒成形，可以得到安全、抗压强度高、经过时间变化强度也高的成形物。
另外，本发明的粘结剂不必加水，而且耐水性优良，因此适宜铝渣等的造粒成形用。
在循环型的再循环社会架构中要求积极地进行组合，按照本发明，就可以有效利用现在构成生产废弃物的废调色剂，因而不必说也就承担了上述再循环社会架构的一部分任务。
废调色剂历来被废弃处理，但其处理费用不可轻看，另外，寻找废弃场所也很难。因而，若能够有效利用该废调色剂，就不但省去了费用和时间，而且原料费几乎为零，从而能够使制品的成本大幅度地降低，由此点出发也是非常有用的。
权利要求
1.一种粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，配合作为调色剂的粘结树脂并具有适宜软化点的树脂。
2.根据权利要求1所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，配合由造粒成形时的摩擦压缩产生的热而软化的树脂。
3.根据权利要求1所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，软化点在100℃以下。
4.根据权利要求3所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，软化点在60℃以下。
5.根据权利要求1所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，树脂是微粒状。
6.根据权利要求5所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，树脂的最大粒径为50μm以下。
7.根据权利要求6所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，树脂的最大粒径为12μm以下。
8.根据权利要求7所述的造粒成形用粘结剂，其特征在于，树脂的最大粒径为5μm以下。
9.根据权利要求1～8任一项所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，含有从由多元醇树脂、聚酯树脂、苯乙烯及取代物的均聚物、苯乙烯系共聚物、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、萜烯树脂、香豆酮-茚树脂、二烯类树脂、马来酸树脂、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯·乙酸乙烯酯树脂及石油系树脂组成的组中选择的1种以上的树脂。
10.根据权利要求9所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，含有从由多元醇树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物及聚酯树脂组成的组中选择的1种以上的树脂。
11.根据权利要求1所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，作为树脂含有废调色剂。
12.根据权利要求1所述的粉粒体的造粒成形用粘结剂，其特征在于，是作为炼钢用熔剂原料使用的含有在铝精炼、二次精炼或熔炼中生成的铝浮渣、铝灰或铝炉渣构成的铝渣的铝系粉粒体的造粒成形用粘结剂。
13.一种造粒成形物，其特征在于，将配合作为调色剂的粘结树脂并具有适宜软化点的树脂的粉粒体的造粒成形用粘结剂，以1～20重量％配合在铝渣系、矿物系、金属系或复合系粉粒体中而形成。
14.根据权利要求13所述的粉粒体的造粒成形物，其特征在于，配合由造粒成形时的摩擦压缩产生的热而软化的树脂。
15.根据权利要求13所述的造粒成形物，其特征在于，软化点为100℃以下。
16.根据权利要求15所述的造粒成形物，其特征在于，软化点为60℃以下。
17.根据权利要求13所述的造粒成形物，其特征在于，树脂是微粒状。
18.根据权利要求17所述的造粒成形物，其特征在于，树脂的最大粒径为50μm以下。
19.根据权利要求18所述的造粒成形物，其特征在于，树脂的最大粒径为12μm以下。
20.根据权利要求19所述的造粒成形物，其特征在于，树脂的最大粒径为5μm以下。
21.根据权利要求13～20任一项所述的粉粒体的造粒成形物，其特征在于，含有从由多元醇树脂、聚酯树脂、苯乙烯及取代物的均聚物、苯乙烯系共聚物、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、萜烯树脂、香豆酮-茚树脂、二烯类树脂、马来酸树脂、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯·乙酸乙烯酯树脂及石油系树脂构成的组中选择的1种以上的树脂。
22.根据权利要求21所述的粉粒体的造粒成形物，其特征在于，含有从由多元醇树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物及聚酯树脂构成的组中选择的1种以上的树脂。
23.根据权利要求13所述的粉粒体的造粒成形物，其特征在于，作为树脂含有废调色剂。
24.根据权利要求13所述的粉粒体的造粒成形物，其特征在于，是作为炼钢用熔剂原料而使用的含有在铝精炼、二次精炼或熔炼中生成的铝浮渣、铝灰或铝炉渣构成的铝渣的铝系粉粒体的造粒成形物。
全文摘要
过去的粘结剂，或者必需加入造粒用水分，或者保形性差，或者在造粒成形物使用时冒出大量的黑烟而恶化作业环境，或者使造粒成形物过热，具有种种缺点，通用性欠缺。而本发明则提供一种配合作为调色剂的粘合树脂且具有适宜的软化点、优选100℃以下的树脂，例如多元醇树脂、苯乙烯－丙烯酸系共聚物或聚酯树脂的粘结剂。作为该粘结剂可以有效利用废调色剂。由于不需要添加水分，而且耐水性良好，所以在制造由铝浮渣、铝灰等铝渣组成的炼钢用等的熔剂时特别有效。
文档编号C09J171/08GK1539903SQ0313601
公开日2004年10月27日 申请日期2003年4月21日 优先权日2003年4月21日
发明者森井良浩, 相马谕, 岸弘行, 鸟居数马, 松浦博幸, 幸, 马 申请人:株式会社理光, 新光拓昱有限公司