JP2001019559A - 耐火物結合剤 - Google Patents
耐火物結合剤Info
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- JP2001019559A JP2001019559A JP11188495A JP18849599A JP2001019559A JP 2001019559 A JP2001019559 A JP 2001019559A JP 11188495 A JP11188495 A JP 11188495A JP 18849599 A JP18849599 A JP 18849599A JP 2001019559 A JP2001019559 A JP 2001019559A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発ガン性物質や、加熱時に人体や作業環境上
問題となる有毒ガスや臭気が発生せず、混練後の金属の
酸化・腐食が起こらない耐火物結合剤を提供する。 【解決手段】澱粉分解物、グリコール類、熱硬化型架橋
剤を含有し、水を含有しないことを特徴とする耐火物結
合剤を用いる。
問題となる有毒ガスや臭気が発生せず、混練後の金属の
酸化・腐食が起こらない耐火物結合剤を提供する。 【解決手段】澱粉分解物、グリコール類、熱硬化型架橋
剤を含有し、水を含有しないことを特徴とする耐火物結
合剤を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐火物結合剤に関
して、有毒ガスの発生が非常に少なく、固定炭素量
（％）が高くて優れたカーボン結合を有し、しかも混練
性および成形性に優れ、金属の酸化が起こらない耐火物
結合剤に関する。
して、有毒ガスの発生が非常に少なく、固定炭素量
（％）が高くて優れたカーボン結合を有し、しかも混練
性および成形性に優れ、金属の酸化が起こらない耐火物
結合剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】耐火物における結合剤は、一次的（粘
着）結合剤と永久的（水和、ゲル化、セラミック、リン
酸、ケイ酸、カーボン）結合剤に分けられる。従来、ア
ルファ化澱粉やデキストリンなどの澱粉系結合剤は、一
次結合剤として用いられる。その一次結合剤として要求
される特性は、耐火原料粒子への分散性と接着性、杯土
の安定性、成形時の充填性、成形体の強度、乾燥時の安
定性、乾燥後強度など焼成されるまでのものである。一
方、カーボン結合剤としてタール、ピッチ、フェノール
樹脂などが挙げられる。カーボン結合剤として広く用い
られているタール、ピッチ、フェノール樹脂は焼成時に
高い固定炭素量（％）を有するため、カーボンによる粒
子間結合が発達し、高耐蝕性を生み出すため、永久的結
合剤といわれる。
着）結合剤と永久的（水和、ゲル化、セラミック、リン
酸、ケイ酸、カーボン）結合剤に分けられる。従来、ア
ルファ化澱粉やデキストリンなどの澱粉系結合剤は、一
次結合剤として用いられる。その一次結合剤として要求
される特性は、耐火原料粒子への分散性と接着性、杯土
の安定性、成形時の充填性、成形体の強度、乾燥時の安
定性、乾燥後強度など焼成されるまでのものである。一
方、カーボン結合剤としてタール、ピッチ、フェノール
樹脂などが挙げられる。カーボン結合剤として広く用い
られているタール、ピッチ、フェノール樹脂は焼成時に
高い固定炭素量（％）を有するため、カーボンによる粒
子間結合が発達し、高耐蝕性を生み出すため、永久的結
合剤といわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】タール・ピッチにおい
ては発ガン性物質の問題や、作業性・混練性に問題があ
った。また、フェノール樹脂においては焼成する際の加
熱（３５０〜６５０℃）により、フェノール、ホルマリ
ン、ホルムアルデヒド、アンモニア、クレゾール、キシ
レノール等の人体や作業環境上問題となる有毒ガスや臭
気が発生する。
ては発ガン性物質の問題や、作業性・混練性に問題があ
った。また、フェノール樹脂においては焼成する際の加
熱（３５０〜６５０℃）により、フェノール、ホルマリ
ン、ホルムアルデヒド、アンモニア、クレゾール、キシ
レノール等の人体や作業環境上問題となる有毒ガスや臭
気が発生する。
【０００４】一方、特開昭５２-３２９１２号および特
開平１０−２１２１５５号公報では上述の有毒ガスが加
熱の際に発生しないものとして、６価のポリオールや、
砂糖、糖蜜、パラチノース、還元パラチノース、または
トレハロースの糖質を結合剤に用いている。これらの糖
質を結合剤として用いる場合には水を含有しており、金
属を含有した耐火物の結合剤として使用する際には、混
練後の酸化・腐食が問題となる。さらに、これらの糖質
の結合剤や澱粉系結合剤は、焼成時のカーボン結合の生
成が少なく（すなわち固定炭素量（％）が低く）、耐蝕
性を高めることができなかったので、永久結合剤として
は使用されていない。
開平１０−２１２１５５号公報では上述の有毒ガスが加
熱の際に発生しないものとして、６価のポリオールや、
砂糖、糖蜜、パラチノース、還元パラチノース、または
トレハロースの糖質を結合剤に用いている。これらの糖
質を結合剤として用いる場合には水を含有しており、金
属を含有した耐火物の結合剤として使用する際には、混
練後の酸化・腐食が問題となる。さらに、これらの糖質
の結合剤や澱粉系結合剤は、焼成時のカーボン結合の生
成が少なく（すなわち固定炭素量（％）が低く）、耐蝕
性を高めることができなかったので、永久結合剤として
は使用されていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上のことを鑑みて、固
定炭素量（％）を約１０％以上にし、永久結合剤として
用いられることを目標として、鋭意研究を重ねた結果、
澱粉分解物、グリコール類、熱硬化型架橋剤を用い、そ
の組成中に水が含有しない耐火物結合剤が、有毒ガスや
臭気が発生せず、金属を含有した耐火物の結合剤として
使用する際、金属の酸化・腐食がなく、また焼成後、充
分に強度のあるカーボン結合を形成することを発見し、
本発明を完成した。
定炭素量（％）を約１０％以上にし、永久結合剤として
用いられることを目標として、鋭意研究を重ねた結果、
澱粉分解物、グリコール類、熱硬化型架橋剤を用い、そ
の組成中に水が含有しない耐火物結合剤が、有毒ガスや
臭気が発生せず、金属を含有した耐火物の結合剤として
使用する際、金属の酸化・腐食がなく、また焼成後、充
分に強度のあるカーボン結合を形成することを発見し、
本発明を完成した。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に使用できる澱粉分解物
は、馬鈴薯澱粉、コーンスターチ、ワキシコーンスター
チ、タピオカ澱粉等の原料澱粉やこれらを化工した澱粉
（酸化澱粉、酸処理澱粉、エーテル化澱粉、エステル化
澱粉、架橋澱粉、これらの複合化工した澱粉）を酸ある
いは酵素で加水分解した後、必要に応じて脱色精製、濃
縮、乾燥処理をしたものが用いられる。また、これらの
分解物を水素添加して得られる還元澱粉分解物も使用で
きる。澱粉分解物の量としては２０〜４０重量％が好ま
しい。２０重量％以下では混練に適した粘度が得られ
ず、また４０重量％以上では結合剤の粘度が高くなり、
均一な混練をするのが難しくなる。
は、馬鈴薯澱粉、コーンスターチ、ワキシコーンスター
チ、タピオカ澱粉等の原料澱粉やこれらを化工した澱粉
（酸化澱粉、酸処理澱粉、エーテル化澱粉、エステル化
澱粉、架橋澱粉、これらの複合化工した澱粉）を酸ある
いは酵素で加水分解した後、必要に応じて脱色精製、濃
縮、乾燥処理をしたものが用いられる。また、これらの
分解物を水素添加して得られる還元澱粉分解物も使用で
きる。澱粉分解物の量としては２０〜４０重量％が好ま
しい。２０重量％以下では混練に適した粘度が得られ
ず、また４０重量％以上では結合剤の粘度が高くなり、
均一な混練をするのが難しくなる。
【０００７】本発明で用いるグリコール類としては、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、１，３−ブタンジオールなど
が挙げられる。特に、グリセリン、エチレングリコール
が好適に用いられる。また、これらの中から２種以上を
混合して用いることもできる。グリコール類の量として
は２０〜７０重量％が好ましい。２０重量％以下では結
合剤の粘度が高くなり、均一な混練をするのが難しくな
るばかりではなく、充分な固定炭素量（％）も得られな
い。また７０重量％以上では、他の成分の量が少なくな
り、充分な固定炭素量（％）が得られない。
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、１，３−ブタンジオールなど
が挙げられる。特に、グリセリン、エチレングリコール
が好適に用いられる。また、これらの中から２種以上を
混合して用いることもできる。グリコール類の量として
は２０〜７０重量％が好ましい。２０重量％以下では結
合剤の粘度が高くなり、均一な混練をするのが難しくな
るばかりではなく、充分な固定炭素量（％）も得られな
い。また７０重量％以上では、他の成分の量が少なくな
り、充分な固定炭素量（％）が得られない。
【０００８】本発明で用いる熱硬化型架橋剤としては、
メラミン系樹脂、メラミン−ホルマリン系樹脂、アミノ
樹脂などが挙げられる。特に、メラミン系樹脂が好適に
用いられる。熱硬化型架橋剤の量としては１０〜４０重
量％が好ましい。１０重量％以下では充分な固定炭素量
（％）が得られず、また４０重量％以上では結合剤の粘
度が高くなり、均一な混練をするのが難しくなる。
メラミン系樹脂、メラミン−ホルマリン系樹脂、アミノ
樹脂などが挙げられる。特に、メラミン系樹脂が好適に
用いられる。熱硬化型架橋剤の量としては１０〜４０重
量％が好ましい。１０重量％以下では充分な固定炭素量
（％）が得られず、また４０重量％以上では結合剤の粘
度が高くなり、均一な混練をするのが難しくなる。
【０００９】結合剤の製造方法としては、澱粉分解物と
グリコール類を加熱混合し、熱硬化型架橋剤が熱硬化し
ない温度まで冷却した後に熱硬化型架橋剤に添加、混合
すればよい。
グリコール類を加熱混合し、熱硬化型架橋剤が熱硬化し
ない温度まで冷却した後に熱硬化型架橋剤に添加、混合
すればよい。
【００１０】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明を詳細に説明
する。
する。
【００１１】
【実施例および比較例】表１に示すような組成の結合剤
を作成し、２５℃、３０ｒｐｍにおける粘度および、加
熱後のカーボン結合の指標となる固定炭素量（％）を測
定した。なお、固定炭素量（％）は以下の方法で測定し
た。
を作成し、２５℃、３０ｒｐｍにおける粘度および、加
熱後のカーボン結合の指標となる固定炭素量（％）を測
定した。なお、固定炭素量（％）は以下の方法で測定し
た。
【００１２】固定炭素量（％）は、「ＪＩＳ Ｋ−２４
２５ 固定炭素分定量方法」に基づいて測定した。まず
試料約１ｇを、質量のわかっている磁器落としふた付る
つぼに１ｍｇまで量り取り、ふたをしないで予め４３０
℃に調節した電気炉に入れ、３０分加熱して大部分の揮
発分を除去した後、ふたをした。予め９００℃で１時間
以上か焼したコークス粒又はピッチコークス粒（径約３
ｍｍ）を約１０ｍｍの深さに敷いた磁器Ｂ形るつぼの中
央に、落としふた付るつぼを置き、その周囲および上部
にもコークス粒を詰めた。外側のるつぼのふたをし、こ
れを予め８００±２０℃に加熱した電気炉に入れ、３０
分間加熱した。加熱が終わったら、直ちにデシケーター
中で放冷した後、内側のるつぼを取り出し、毛筆で外側
に付着した炭素粉を払い落とし、ふたをしたまま質量を
量り、式１によって固定炭素量（％）を算出した。
２５ 固定炭素分定量方法」に基づいて測定した。まず
試料約１ｇを、質量のわかっている磁器落としふた付る
つぼに１ｍｇまで量り取り、ふたをしないで予め４３０
℃に調節した電気炉に入れ、３０分加熱して大部分の揮
発分を除去した後、ふたをした。予め９００℃で１時間
以上か焼したコークス粒又はピッチコークス粒（径約３
ｍｍ）を約１０ｍｍの深さに敷いた磁器Ｂ形るつぼの中
央に、落としふた付るつぼを置き、その周囲および上部
にもコークス粒を詰めた。外側のるつぼのふたをし、こ
れを予め８００±２０℃に加熱した電気炉に入れ、３０
分間加熱した。加熱が終わったら、直ちにデシケーター
中で放冷した後、内側のるつぼを取り出し、毛筆で外側
に付着した炭素粉を払い落とし、ふたをしたまま質量を
量り、式１によって固定炭素量（％）を算出した。
【００１３】
【式１】Ｆ＝（（Ｍ1−Ｍ2）／Ｓ）×１００−Ｍ3 Ｆ ：固定炭素量（％） Ｍ1：（るつぼ＋残分）の質量（ｇ） Ｍ2：るつぼの質量（ｇ） Ｍ3：灰分（％） Ｓ ：試料の質量（ｇ）
【００１４】結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例１〜６の組成の結合剤は、いずれも
固定炭素量（％）が約１０％以上であり、組成比を変化
することによりその粘度を１４６０ｃｐｓから２５００
０ｃｐｓまで調整可能であることがわかった。また、熱
硬化型架橋剤がなく、水の入っている組成である比較例
１〜４では、固定炭素量（％）は１０％未満であり、水
がなく熱硬化型架橋剤が５重量％である比較例５も固定
炭素量（％）は１０％未満であることがわかった。
固定炭素量（％）が約１０％以上であり、組成比を変化
することによりその粘度を１４６０ｃｐｓから２５００
０ｃｐｓまで調整可能であることがわかった。また、熱
硬化型架橋剤がなく、水の入っている組成である比較例
１〜４では、固定炭素量（％）は１０％未満であり、水
がなく熱硬化型架橋剤が５重量％である比較例５も固定
炭素量（％）は１０％未満であることがわかった。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、澱粉分解物、グリコール類、
熱硬化型架橋剤を用い、その組成中に水が含有しない耐
火物結合剤であり、有毒ガスや臭気が発生せず、金属を
含有した耐火物の結合剤として使用する際、金属の酸化
・腐食がない。また焼成後、充分に強度のあるカーボン
結合を形成する特徴もある。
熱硬化型架橋剤を用い、その組成中に水が含有しない耐
火物結合剤であり、有毒ガスや臭気が発生せず、金属を
含有した耐火物の結合剤として使用する際、金属の酸化
・腐食がない。また焼成後、充分に強度のあるカーボン
結合を形成する特徴もある。
Claims (2)
- 【請求項１】 澱粉分解物、グリコール類、熱硬化型架
橋剤を含有し、水を含有しないことを特徴とする耐火物
結合剤。 - 【請求項２】 澱粉分解物が２０〜４０重量％、アルコ
ール類が２０〜７０重量％、熱硬化型架橋剤が１０〜４
０重量％含有することを特徴とする請求項１記載の耐火
物結合剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188495A JP2001019559A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 耐火物結合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188495A JP2001019559A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 耐火物結合剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001019559A true JP2001019559A (ja) | 2001-01-23 |
Family
ID=16224738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11188495A Pending JP2001019559A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 耐火物結合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001019559A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016088755A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | シート状モルタル、および、シート状モルタルの施工方法 |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11188495A patent/JP2001019559A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016088755A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | シート状モルタル、および、シート状モルタルの施工方法 |
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