JP2001213671A

JP2001213671A - 不定形耐火物用粉末分散剤及びこれを用いた不定形耐火物

Info

Publication number: JP2001213671A
Application number: JP2000021505A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hayashi; 浩志林; Kazuhisa Tsukada; 和久塚田; Masaki Takimoto; 雅樹瀧本; Masaki Ishimori; 正樹石森
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【解決手段】ポリアルキレングリコール鎖を有する高
分子化合物及び還元性化合物を含有する不定形耐火物用
粉末分散剤、並びにこの分散剤、耐火性材料及びアルミ
ナセメントを含有する不定形耐火物。【効果】高い分散効果を有し、硬化時間も適度であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗り込み施工、流し
込み施工、及び吹き付け施工等で用いる不定形耐火物の
流動性と硬化性状を改善する粉末分散剤及びこれを用い
た不定形耐火物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に不定形耐火物は耐火性材料（骨
材、粉末）と水硬性セメントからなる耐火物であり、水
硬性セメントとしては耐火性能及び硬化性能の面から通
常はアルミナセメントが使用されている。不定形耐火物
は、塗り込み施工、流し込み施工及び吹き付け施工等に
適する流動性（可使時間）と硬化時間を確保することが
必要である。

【０００３】不定形耐火物の流動性を改善するためにメ
ラミンスルホン酸類やナフタレンスルホン酸類等のセメ
ント分散剤、各種リン酸ソーダ、ポリアクリル酸類及び
クエン酸や酒石酸等のカルボン酸類などを添加したり、
予めアルミナセメントに含有させておく方法が提案され
ている（特開平４−１３９０７２号、特開平６−３２６
４０号、特開昭５５−７５９４７号、特公昭６０−５４
８９８号）。

【０００４】しかしながら、これら従来の方法は良好な
流動性（可使時間）と適度な硬化時間の双方を十分満足
するものではなく、流動性（可使時間）を向上させよう
とすると硬化時間が遅延し、硬化時間を短縮しようとす
ると流動性（可使時間）が低下するという問題があっ
た。また、スルホン酸塩系ホルマリン縮合物ではホルマ
リンが有害物質であるため、人体に対する安全性の面か
らその取り扱いや使用を必然的に制約せざるを得なかっ
た。一方、近年高流動コンクリート等の製造に使用され
ているポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセ
メント分散剤は有害物質であるホルマリンを含む恐れが
なく、不定形耐火物の流動性改善にも有効と考えられ
る。そして、ポリカルボン酸系高分子化合物を、耐火物
の強度及び嵩比重を高める目的で添加することが提案さ
れた（特開平１１−２９２６４０号公報）。

【０００５】しかしながら、ポリカルボン酸系高分子化
合物を主成分とする分散剤は一般に水溶液として製造さ
れるため、通常は水以外の材料を既調合で供給する不定
形耐火物にあらかじめ配合しておくことが不可能であっ
た。そのためこのような液状分散剤の使用は、施工現場
で液状分散剤を計量添加する必要が生じ、施工の煩雑化
や計量誤差による不定形耐火物の品質低下を招く恐れが
あり、更には液状分散剤の輸送・保管面などで多くの配
慮を必要とするため経費も割高となる等の問題があっ
た。従って、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分と
した粉末の分散剤が望まれていた。

【０００６】ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分と
する分散剤を粉末化することは、すでに試みられている
が、既知の粉末化技術（特公平７−１４８２９号）で水
への溶解度が高い粉末状分散剤を得ようとすると、粉末
製造過程中に不溶性のゲルが生成し、得られた粉末は分
散性の低下が生じ易かった。また、噴霧乾燥装置を用い
た粉末化方法（特許第２６６９７６１号）も知られてい
るが、多量の無機粉体を併用しなければならないため、
分散剤中のポリカルボン酸系高分子化合物含量が低下し
たり、無機粉体に吸着され、水溶液状態で使用した場合
よりも分散性能が低下するという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、不定形耐火物の硬化性状を損なうことなく流動性を
改善し、かつ人体に対して安全で取り扱いに便利な粉末
の不定形耐火物用分散剤及びこれを用いた不定形耐火物
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】斯かる実情に鑑み本発明
者は鋭意研究を行った結果、ポリアルキレングリコール
鎖を有する高分子化合物含有液に、還元性化合物を配合
すれば、容易に粉末化でき、得られた粉末は、不定形耐
火物の分散性能に優れ、かつ硬化遅延を生じないことを
見出し本発明を完成した。

【０００９】すなわち、本発明は、ポリアルキレングリ
コール鎖を有する高分子化合物及び還元性化合物を含有
する不定形耐火物用粉末分散剤、並びにこの分散剤、耐
火性材料及びアルミナセメントを含有する不定形耐火物
を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の不定形耐火物用粉末分散
剤は、ポリアルキレングリコール鎖を有する高分子化合
物を含有する液に還元性化合物を添加し、乾燥粉末化す
ることにより得られる。

【００１１】ここで用いられるポリアルキレングリコー
ル鎖を有する高分子化合物としては、特に限定されない
が、例えば（Ａ）ポリアルキレングリコール鎖を有する
（メタ）アクリル酸系共重合体及び（Ｂ）ポリアルキレ
ングリコール鎖を有するマレイン酸系共重合体（ただ
し、（Ｂ）の場合、多価金属塩を除く）等が挙げられ、
これらは１種でも２種以上を混合して用いてもよい。

【００１２】これらのうち（Ａ）としては、基-COOM
（式中、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニウム又は有機アミンを示す）及びポリアル
キレングリコール鎖を有する（メタ）アクリル酸系共重
合体が好ましいものとして挙げられる。また（Ｂ）とし
ては、ポリアルキレングリコールアルケニルエーテル−
無水マレイン酸共重合体（ただし、多価金属塩は除く）
等が好ましいものとして挙げられる。

【００１３】上記（Ａ）の（メタ）アクリル酸系共重合
体の基-COOM中のＭは、水素原子；ナトリウム、カリウ
ム等のアルカリ金属；カルシウム、マグネシウム等のア
ルカリ土類金属；アンモニウム又は有機アミンが好まし
い。

【００１４】上記（Ａ）及び（Ｂ）におけるポリアルキ
レングリコール鎖としては、一単位の炭素数が２〜４の
ポリアルキレングリコール鎖が好ましく、より好ましく
は-O(CH₂CH(R^a)O)_b-で示されるものである。ここでＲ^a
は水素原子又はメチル基を示す。ｂは２〜２００の整数
を示すが、特に５〜１０９が分散性及び分散保持性能の
点で好ましい。

【００１５】更に（Ａ）（メタ）アクリル酸系共重合体
の好ましいものとしては、全構成単位中に、下記式
（１）で示される構成単位（１）を４０〜８０モル％、
下記式（２）で示される構成単位（２）を２〜２５モル
％、下記式（３）で示される構成単位（３）を３〜２０
モル％及び下記式（４）で示される構成単位（４）を１
〜４５モル％の割合で有する数平均分子量２０００〜５
００００の（メタ）アクリル酸系共重合体が挙げられ
る。

【００１６】

【化１】

【００１７】〔式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴及びＲ⁵は同一又は
異なって水素原子又はメチル基を示し、Ｒ³及びＲ⁶は炭
素数１〜３のアルキル基を示し、Ｍ¹は水素原子、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機ア
ミンを示し、Ｘは−ＳＯ₃Ｍ²又は−Ｏ−Ｐｈ−ＳＯ₃Ｍ²
（ここで、Ｍ²は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、アンモニウム又は有機アミンを示し、Ｐｈはフ
ェニレン基を示す）を示し、ｎは２〜２００の整数を示
す〕

【００１８】上記式（１）〜（４）中、Ｒ¹及びＲ⁴は、
メチル基が好ましい。またＲ³及びＲ⁶としては、メチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基が挙げ
られ、就中メチル基が好ましい。また、Ｍ¹としては、
ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ア
ルカノールアミン等が好ましく、特に、水に対する溶解
性の面からナトリウムが好ましい。また基Ｘ中のＭ²と
しては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子、
カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、アン
モニウム及びエタノールアミン等のアルカノールアミン
等の有機アミンが挙げられる。これらのうちＸとして
は、−ＳＯ₃Ｎａが好ましい。また、ｎは２〜２００の
整数を示すが、特に５〜１０９が分散性及び分散保持性
能の点で好ましい。

【００１９】構成単位（１）は４０〜８０モル％である
ことが好ましく、特に４５〜７５モル％であることが好
ましい。構成単位（２）は２〜２５モル％であることが
好ましく、特に５〜２０モル％であることが好ましい。
構成単位（３）は３〜２０モル％であることが好まし
く、特に５〜１５モル％であることが好ましい。また、
構成単位（４）は１〜４５モル％であることが好まし
く、特に３〜４０モル％であることが好ましい。なお、
構成単位のモル％は、（１）〜（４）の全構成単位を１
００モル％とした場合の夫々の構成単位のモル％を示
す。

【００２０】また特に（Ａ）（メタ）アクリル酸系共重
合体の好ましいものとしては、全構成単位中に、下記式
（５）で示される構成単位（５）を４０〜７０モル％、
下記式（６）で示される構成単位（６）を５〜３０モル
％、下記式（７）で示される構成単位（７）を１〜２０
モル％、下記式（８）で示される構成単位（８）を１〜
３０モル％及び下記式（９）で示される構成単位（９）
を１〜３０モル％の割合で有する数平均分子量２０００
〜５００００の（メタ）アクリル酸系共重合体が挙げら
れる。

【００２１】

【化２】

【００２２】〔式中、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹³及び
Ｒ¹⁴は同一又は異なって水素原子又はメチル基を示し、
Ｒ⁹、Ｒ¹²及びＲ¹⁵は炭素数１〜３のアルキル基を示
し、Ｍ³は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニウム又は有機アミンを示し、Ｙは−ＳＯ₃
Ｍ⁴又は−Ｏ−Ｐｈ−ＳＯ₃Ｍ⁴（ここで、Ｍ⁴は水素原
子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又
は有機アミンを示し、Ｐｈはフェニレン基を示す）を示
し、ｍは２〜２００の整数を示し、ｐは２〜２００の整
数を示す。〕

【００２３】上記式（５）〜（９）中、Ｒ⁷、Ｒ¹⁰及び
Ｒ¹³はメチル基が好ましい。また、Ｒ⁹、Ｒ¹²及びＲ¹⁵
としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−
プロピル基が挙げられ、就中、メチル基が好ましい。ま
た、Ｍ³及びＭ⁴としては、ナトリウム、カリウム、カル
シウム、マグネシウム、アルカノールアミン等が好まし
く、特にナトリウムが好ましい。また基Ｙとしては−Ｓ
Ｏ₃Ｎａが好ましい。（８）式中のｍ及び（９）式中の
ｐは、それぞれ２〜２００の整数を示すが、特に５〜１
０９が分散性及び分散保持性能の点で好ましい。構成単
位（５）は４０〜７０モル％であることが好ましく、特
に４５〜６５モル％であることが好ましい。構成単位
（６）は５〜３０モル％であることが好ましく、特に８
〜２３モル％であることが好ましい。構成単位（７）は
１〜２０モル％であることが好ましく、特に１〜１５モ
ル％であることが好ましい。構成単位（８）は１〜３０
モル％であることが好ましく、特に５〜２５モル％であ
ることが好ましい。また、構成単位（９）は１〜３０モ
ル％であることが好ましく、特に３〜２５モル％である
ことが好ましい。なお、構成単位のモル％は（５）〜
（９）の全構成単位の合計を１００モル％とした場合の
夫々の構成単位のモル％を示す。

【００２４】上記構成単位からなる（メタ）アクリル酸
系共重合体としては、数平均分子量２０００〜５０００
０（ＧＰＣ法、ポリエチレングリコール換算）のものが
好ましく、３５００〜３００００のものがより好まし
い。

【００２５】一方、（Ｂ）マレイン酸系共重合体として
は、メチルポリエチレングリコールビニルエーテル−無
水マレイン酸共重合体、ポリエチレングリコールアリル
エーテル−無水マレイン酸共重合体、メチルポリエチレ
ングリコールアリルエーテル−無水マレイン酸共重合
体、メタクリル酸メチルポリエチレングリコール−マレ
イン酸共重合体等が挙げられる。当該共重合体（Ｂ）の
好ましい数平均分子量（ＧＰＣ法、ポリエチレングリコ
ール換算）は、３０００〜２０００００、特に３０００
〜８００００が好ましい。

【００２６】ポリアルキレングリコール鎖を有する高分
子化合物を主成分とする液を粉末化するためには還元性
化合物を配合する必要があり、還元性化合物を配合せず
に乾燥粉末化するとゲルの発生により良好な性状の粉末
分散剤が得られないため好ましくない。

【００２７】本発明に用いる還元性化合物は、還元性無
機化合物及び還元性有機化合物が挙げられ、これらはい
ずれか一方を用いてもよいが、両者を組合せて用いれ
ば、乾燥粉末化工程における混練攪拌機の負荷が低減さ
れ、更に乾燥時にゲルの発生がなく、かつ留去される水
のＣＯＤ値（化学的酸素要求量）を低減することができ
るためより好ましい。

【００２８】還元性無機化合物としては、亜硫酸塩、亜
硝酸塩、チオ硫酸塩等が挙げられる。これらの塩として
はアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が好ましい。当
該還元性無機化合物の添加により乾燥工程の混練攪拌時
のゲル化が防止できる理由は、明らかではないが、当該
還元性無機化合物が高分子化合物含有液中に残存するラ
ジカル反応開始剤を失活させるためと考えられる。従っ
て、還元性無機化合物の添加量は、混合物中に残存する
ラジカル反応開始剤の種類や残存量に応じて決定すれば
よく、通常は高分子化合物に用いたラジカル反応開始剤
の固型分の量（モル％値）以下であるが、残存するラジ
カル反応開始剤の固型分の量（モル％値）以下で残存す
るラジカル反応開始剤の酸化力を失活できる量以上とす
るのが望ましい。

【００２９】また、還元性有機化合物としては、アミン
系化合物、特にアルカノールアミン類が好ましい。具体
的にはトリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モ
ノエタノールアミン、イソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ
−ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン、
ｓｅｃ−ブチルアミン等のアルキルアミン、エチレンジ
アミン等のジアミン類等が挙げられる。当該還元性有機
化合物の添加により、混練攪拌機の負荷が大きく低減さ
れ、乾燥粉末時に排出される留去水のＣＯＤ値が低下
（２００mg／Ｌ以下）する。尚、このような還元性有機
化合物添加により、乾燥粉末化工程に於ける混合攪拌機
の負荷が低減され、また乾燥時に留去される水のＣＯＤ
値が低下する理由は、これが解砕助剤として作用すると
共に、アミン効果によって室温付近の低温下で重合反応
が進行し、未反応モノマーが消費されるためと推測され
る。

【００３０】還元性無機化合物及び還元性有機化合物の
それぞれの添加量は、前記ポリアルキレングリコール鎖
を有する高分子化合物の固型分含有量の０．０１〜２．
５重量％、特に０．５〜１．５重量％が好ましい。

【００３１】ポリアルキレングリコール鎖を有する高分
子化合物の溶液が酸性になっている場合は、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどのアル
カリ金属又はアルカリ土類金属の水溶液を加えてｐＨを
７〜９に調整した後に還元性有機化合物を配合するのが
好ましい。ｐＨがこの範囲外の場合、加温乾燥処理時に
混合物中の高分子化合物が加水分解を起こし易くなった
り、乾燥時に留去される水分のＣＯＤ値が高くなる。
尚、ポリアルキレングリコール鎖を有する高分子化合物
の溶液が、当初よりｐＨ７〜９である場合はｐＨを調整
する必要はない。

【００３２】本発明の分散剤には、その吸湿性やブロッ
キング性等を改善したり、計量誤差を少なくするために
乾燥後、上記必須成分の他、更にポリアルキレングリコ
ール、炭素数８〜２２の脂肪酸又はその塩、無機粉体を
配合してもよい。

【００３３】ポリアルキレングリコールとしては、分子
量１０００〜２００００のポリエチレングリコール、分
子量２０００〜６０００のポリプロピレングリコールが
好ましいものとして挙げられる。このうちポリエチレン
グリコールが特に好ましく、更に平均分子量２０００〜
４０００のポリエチレングリコールが好ましい。また、
炭素数８〜２２の脂肪酸又はその塩は、飽和でも不飽和
でもよく、また直鎖でも分岐を有するものであってもよ
い。具体的には、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン
酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリス
チン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル
酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン
酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、エライジン酸、セト
レイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸及びそれらの塩が挙
げられる。上記脂肪酸の塩としては、ナトリウム、カリ
ウム、バリウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、マ
グネシウム等の金属塩が好ましい。就中、ステアリン酸
又はその塩が好ましく、特に好ましいものとしては、ス
テアリン酸カルシウムが挙げられる。これらのポリアル
キレングリコール及び炭素数８〜２２の脂肪酸又はその
塩の配合量は、前記ポリアルキレングリコール鎖を有す
る高分子化合物の固型分含有量の０．２〜３０重量％、
特に０．５〜２０重量％が好ましい。

【００３４】無機粉体としては、炭酸カルシウムや珪酸
カルシウム等の無機塩類の粉末やカオリナイト、ベント
ナイト等の粘土鉱物粉末、又は高炉スラグやフライアッ
シュなどの微粉末が使用できる。これら無機粉体は、特
に粉末分散剤の吸湿性、ブロッキング性等の防止にかか
わる粉末性状の改善に効果的であるが、ポリアルキレン
グリコール鎖を有する高分子化合物と還元性化合物を含
む溶液を高濃度で粉末化するためには、無機粉末の使用
量は前記ポリアルキレングリコール鎖を有する高分子化
合物の固形分含有量に対し３０重量％以下とすることが
好ましく、特に１０重量％以下とすることが好ましい。

【００３５】本発明の粉末状水硬性組成物用分散剤は、
ポリアルキレングリコール鎖を有する高分子化合物を主
成分とする液に、還元性化合物を添加混合し、乾燥粉末
化した後、必要に応じてポリアルキレングリコール、炭
素数８〜２２の脂肪酸又はその塩、無機粉体のいずれか
１種又は２種以上を配合することにより得られる。

【００３６】ここで、前記ポリアルキレングリコール鎖
を有する高分子化合物と還元性化合物を含む溶液には、
水又は有機溶媒の溶液又は他の分散剤が含まれていても
よい。

【００３７】粉末化に使用する乾燥装置は熱風式などの
対流型の乾燥装置又は熱伝導型の乾燥装置であれば特に
限定されないが、処理物が５〜４０％の溶液の場合は前
者の乾燥装置であるスプレードライヤー、フラッシュジ
ェトドライヤーなどが適している。処理物が４０％を超
える高濃度溶液や粘弾性の高いものの場合は、後者の混
練攪拌乾燥機、バンド型連続真空乾燥機等の乾燥機を用
いるのがよい。しかしながら、ポリアルキレングリコー
ル鎖を有する高分子化合物は、濃縮過程で粘性を帯びる
ことがあるため、粉末化の効率等の点から、混練攪拌を
行うことにより乾燥粉末化する手段が特に好ましい。混
練・攪拌の温度は、１０〜１２０℃程度が好ましく、よ
り好ましくは２０〜１００℃程度である。混練・攪拌は
大気中でも行うことができるが、変質防止の観点から減
圧又は窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気で行うこ
とが望ましい。また、硬度が３０°以上になるまで濃縮
した後に、０．５kg／m³／rpm 以上の馬力で混練攪拌し
ながら、乾燥粉末化するのが好ましい。このような乾燥
操作を行うことにより、粉末状の分散剤を得ることがで
きる。尚、乾燥後の粉末は小塊状に凝集している場合も
あるが、この塊状物は脆弱であるため僅かな解砕力で容
易に単粒子化できる。

【００３８】粉末化した分散剤は使用上の利便性から任
意の粉砕・分級方法により平均粒径５〜２０００μｍ、
より好ましくは１０〜５００μｍに調整することが望ま
しい。しかし、製造された粉末状分散剤は熱に比較的弱
いため蓄熱性が低い粉砕機が好ましく、具体的にはピン
型ミルが好ましい。また、粒度調整用にスクリーンと一
体型の粉砕機もあるが、未粉砕物が滞留すると粉砕熱が
増大するので粉砕と分級を別々に行う方が好ましい。

【００３９】本発明の不定形耐火物中の上記分散剤の使
用量は、耐火物原料中０．００５〜２重量％、特に０．
０１〜１重量％とすることが好ましい。この含有率が
０．００５重量％未満では分散効果が少なく、２重量％
を超えると硬化遅延の原因となるため好ましくない。

【００４０】本発明の不定形耐火物で用いるアルミナセ
メントとしては、Al₂O₃含有量が３５％以上であるもの
が好ましく、特にAl₂O₃含有量が５０％以上であるもの
がより好ましい。市販されているアルミナセメントとし
ては太平洋セメント社製「アサノアルミナセメント１
号」や電気化学工業社製「デンカアルミナセメント１
号」等が好適に使用できる。使用量は耐火物固形分原料
中の含有率として１〜２０重量％が好ましく、耐火性の
面から１〜１０重量％が特に好ましい。本発明の不定形
耐火物に用いる耐火性材料としては、耐火性骨材及び耐
火性粉末が挙げられ耐火性骨材としてはアルミナ骨材、
ムライト骨材、シャモット骨材、珪石骨材、炭化珪素骨
材等が挙げられる。また、耐火性粉末としてはアルミナ
微粉、ムライト微粉、シャモット微粉、珪石微粉、シリ
カヒューム等が挙げられる。耐火性材料の使用量は耐火
物固形分原料中の含有率として８０〜９９重量％が好ま
しい。

【００４１】本発明の不定形耐火物には上記材料以外
に、物性に悪影響を及ぼすものでない限り、増粘剤等の
各種混和剤を使用することもできる。

【００４２】本発明の不定形耐火物は通常上記材料を調
合した状態で提供され、施工現場でミキサーを用いて水
と混練した後使用される。ここで使用されるミキサーは
特に限定されるものではなく、水の添加量は通常不定形
耐火物１００重量部に対して５〜２０重量部とすること
が好ましい。

【００４３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例に使用した材料は以下の通りで
ある。

【００４４】〔使用材料〕（１）アルミナセメント太平洋セメント社製「アサノアルミナセメント１号」（２）耐火骨材（シャモット骨材）アジアセラテック社製「Ｋシャモット（粒径３〜１mm）」アジアセラテック社製「Ｋシャモット（粒径１mm未満）」アジアセラテック社製「Ｋシャモット（粒径４４μｍ未
満）」（３）耐火粉末フェシル社製シリカヒューム（４）粉末状分散剤原料粉末分散剤の製造に使用したポリアルキレングリコー
ル鎖を有する高分子化合物を表１〜４示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】還元性化合物還元性無機化合物：亜硫酸ソーダ（市販品）還元性有機化合物：トリエタノールアミン（市販品）

【００５０】（５）従来の不定形耐火物用粉末分散剤日本純薬社製ポリアクリル酸系分散剤「ジュリマーＡＣ
−１０ＮＰ」（６）凝結遅延剤：酒石酸（市販品）

【００５１】実施例（ＰＲ−１〜ＰＲ−６）不定形耐火物用粉末分散剤の製造表１〜４に記載した高分子化合物を主成分とする固形分
濃度４５％の液状混合物各８００ｇに、ｐＨ調整を行う
ものについては、この溶液に１０重量％の水酸化ナトリ
ウム水溶液７５．２ｇを加えて常温で約３分間攪拌を行
った。そして、還元剤処理を施すものについては、亜硫
酸ソーダ又はトリエタノールアミンの１種又は２種を分
散剤の固形分に対してそれぞれ０．５〜２重量％添加し
３分間攪拌し、これを処理容積が１Ｌのニーダー型混練
攪拌機に入れて温度９０℃、３０ｔｏｒｒの減圧下で混
練しながら濃縮・乾燥を行った。得られた粉粒体は粉砕
機（マツバラ社製ＭＣＧ１８０）で粉砕して、粒径５
０〜５００μｍとした。

【００５２】前記不定形耐火物用粉末分散剤の製造にお
いて使用した還元剤の組み合せ、ｐＨ調整の有無、乾燥
粉末化後の混練攪拌機にかかる負荷、ゲル発生量、乾燥
後の留去水のＣＯＤ値（化学的酸素要求量）及び得られ
た粉末分散剤の乾燥減量（％）を表５に示す。

【００５３】

【表５】

【００５４】注１：混練攪拌機にかかる負荷は、トルク
メーター（山崎精機研究所製）により測定した。注２：ゲルの発生量は粉末分散剤２０ｇを蒸留水２００
mLに溶解し、不溶性ゲルを濾集、乾燥して重量を測定し
た。注３：留去水のＣＯＤの測定方法はＪＩＳＫ０１０２
に従い、試料を硫酸酸性とし、酸化剤として過マンガン
酸カリウムを加えて、沸騰水浴中で３０分間反応させ、
その時消費した過マンガン酸カリウムの量から下記〔数
１〕により相当するＣＯＤを求めた。

【００５５】

【数１】

【００５６】ｂ：測定に要したＮ／４０の過マンガン酸
カリウム標準液（ｍＬ) ａ：空試験の滴定に要したＮ／４０の過マンガン酸カリ
ウム標準液（ｍＬ) ｖ：検水量（ｍＬ）ｆ：Ｎ／４０の過マンガン酸カリウム標準ファクター

【００５７】注４：乾燥減量はケット水分測定器（ＫＥ
ＴＴＥＬＥＣＴＲＩＣＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ社製、
ＦＤ−６００）で測定した。（測定条件：粉末分散剤３
ｇを１２０℃で３０分間乾燥）

【００５８】表５に示す結果より、本発明のポリアルキ
レングリコール鎖を有する高分子化合物と還元性化合物
を含む溶液を乾燥粉末化した場合は、不溶性ゲルを生じ
ることなく粉末化が可能であるが、還元性化合物を配合
せずに乾燥粉末化するとゲルの発生により良好な性状の
粉末分散剤が得られないことが分かる。また、還元性化
合物として還元性無機化合物及び還元性有機化合物を併
用すると、乾燥粉末化工程における混練攪拌機の負荷が
低減され、留去される水のＣＯＤ値（化学的酸素要求
量）も低減することができるため、粉末化方法としてよ
り好ましいことが分かる。更には、還元性化合物の添加
前に溶液のｐＨを７〜９に調整することにより、還元性
化合物の配合量が少なくても良好に粉末化を行うことが
でき、乾燥時に留去される水分のＣＯＤ値の低減効果も
あることが分かる。

【００５９】実施例（１〜１５）本発明の不定形耐火物用粉末分散剤を用いた不定形耐火
物の製造及び性能試験表６及び表７に示す組成の不定形
耐火物を常法により製造した。

【００６０】

【表６】

【００６１】

【表７】

【００６２】上記の不定形耐火物の性能試験を以下のよ
うに行った。

【００６３】〔試験方法〕表６及び表７に示す配合に従
い調合した材料をホバートミキサーを用いて４分間混合
した後、得られたスラリーに対して流動性の評価として
フロー値を混練直後から６０分まで３０分毎に測定し
た。また、硬化性能の評価として凝結時間を測定した。
試練結果を表８及び表９に示す。

【００６４】〔フロー値測定方法〕ＪＩＳＲ５２０
１「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。〔凝結時間測定方法〕ＡＳＴＭ−Ｃ４０３Ｔ「プロクタ
ー貫入抵抗針を用いるコンクリートの凝結試験方法」に
準じて測定した。

【００６５】

【表８】

【００６６】

【表９】

【００６７】表８及び９に示す結果より、本発明の不定
形耐火物用粉末分散剤は従来の粉末分散剤に比べ少量で
高い分散効果と硬化時間の調整作用を発揮することがで
き、この分散剤を使用した不定形耐火物は、各温度にお
いて良好な流動性保持性能と硬化性状を有することが分
かる。一方、還元性化合物を配合せずに乾燥粉末化し
て、不溶性ゲルが発生した粉末分散剤は分散性能が低く
フロー値及び硬化性状の測定が不可能であった。

【００６８】

【発明の効果】本発明の不定形耐火物用粉末分散剤は高
い分散効果と硬化時間を適度に調整する効果を有し、こ
の粉末分散剤を使用することにより、水量の低い不定形
耐火物においても良好な施工性が確保できるため、高品
質の不定形耐火物を容易に施工することが可能となる。

フロントページの続き (72)発明者瀧本雅樹千葉県佐倉市大作二丁目４番２号太平洋セメント株式会社佐倉研究所内 (72)発明者石森正樹千葉県佐倉市大作二丁目４番２号太平洋セメント株式会社佐倉研究所内Ｆターム(参考） 4G033 AB01 AB21 AB23 BA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアルキレングリコール鎖を有する高
分子化合物及び還元性化合物を含有する不定形耐火物用
粉末分散剤。
【請求項２】還元性化合物が、還元性無機化合物及び
／又は還元性有機化合物である請求項１記載の粉末分散
剤。
【請求項３】還元性無機化合物が亜硫酸塩であり、還
元性有機化合物がアミン系化合物である請求項２記載の
粉末分散剤。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載の粉末
分散剤、耐火性材料及びアルミナセメントを含有する不
定形耐火物。