JPH0216267B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は耐火レンガ原料、耐火マツト材等とし
て用いられる耐火性粉末配合物に関するものであ
る。 この種の耐火性粉末配合物は耐火性骨材粉末と
バインダーとの混合物を主体とするもので、該耐
火性粉末配合物は成形もしくは所定の個所に塗布
された後焼成されて耐火物を形成する。上記バイ
ンダーとしては従来、タールビツチ類が広く使用
されていたが、タールビツチ類は発ガン性物質を
含有していること、強度発現時間が不安定である
こと、温度によつて粘度が大きく変化すること等
の欠点を有する。そこで最近ではフエノール樹脂
がバインダーとして賞用されるようになつて来て
いる。フエノール樹脂は勿論発ガン性物質を含ま
ず、配合物の粘度は温度に大きく影響されず、更
に成形もしくは塗布後にすみやかに熱硬化して比
較的良好な強度（一次強度と言う）を発現し、し
たがつてタールピツチ類よりも優れたものである
が、焼成後の結果物において高温耐蝕性に問題が
あり、溶湯や高温のスラグに対する摩耗抵抗性は
タールピツチ類よりも劣つていると言う欠点があ
つた。 本発明は上記従来の欠点を改良して焼成前後に
おいて望ましい強度と耐蝕性を発現するようなバ
インダーを提供することを目的とし、該バインダ
ーとしてアルキルレゾルシノールとアルデヒドと
の縮合反応によつて得られるアルキルレゾルシノ
ール系合成樹脂を選択することを骨子とする。 本発明を以下に詳細に説明する。 本発明に用いられる耐火物粉末とはケイ石質、
半ケイ石質、ロウ石質、シヤモツト、アルミナ
質、クロム質、ドロマイト質、マグネシア質、ホ
ルステライト質、スピネル質、クロム、マグネシ
ア質、マグネシア、クロム質、カーボランダム
質、ジルコン質、ジルコニア質、チタンアルミナ
質等の一般的な酸性、中性、塩基性の耐火性骨材
の粉末であり、該粉末は通常３〜100メツシユ程
度の大きさにされる。また該粉末は上記耐火物の
一種もしくは二種以上の混合物であつてもよい。 本発明に用いられるアルキルレゾルシノール系
合成樹脂とはアルキルレゾルシノールを主体とす
る単量体をアルデヒドと縮合せしめた合成樹脂で
ある。上記アルキルレゾルシノールとは、レゾル
シノールの一個または二個以上のアルキル基置換
体をいう。アルキル基は、望ましくは炭素数が１
ないし４個であり、かかるアルキル基としてはメ
チル基、エチル基、ｎ―プロピル基、iso―プロ
ピル基、ｎ―ブチル基、iso―ブチル基、tert―
ブチル基等がある。これらＣ数が４以下のアルキ
ル基を置換基として有するレゾルシノールは、オ
イルシエールの乾溜時に副生するから安価に入手
できる。しかし、炭素数５以上のアルキル基を置
換体に有するレゾルシノールでも、本発明の目的
は容易に達成することが出来るから、アルキル基
の炭素数は本発明の限定にはならない。上記アル
キルレゾルシノールは、２種以上相互に混合され
たものであつてもよい。特にオイルシエールの乾
溜時に副生するアルキルレゾルシノール（シエー
ルオイルレゾルシノール）は５―メチルレゾルシ
ノール、５―エチルレゾルシノール、４，５―ジ
メチルレゾルシノール、２，５―ジメチルレゾル
シノール、２，４，５―トリメチルレゾシノール
等の混合物である。 上記アルキルレゾルシノールまたはこれら相互
の混合物は常法によりフオルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、ブチルアルデヒド、アクロレイ
ン、フラン等のアルデヒド化合物またはパラホル
ムアルデヒド、α―ポリオキシメチレン、ヘキサ
メチレンテトラミン等のアルデヒド供与物質によ
り共縮合せられる。 上記アルキルレゾルシノールと上記アルデヒド
との比率は前者１モルに対して後者0.2〜0.7モル
程度にすることが望ましく、更に望ましくは0.3
〜0.5モル程度である。何となればアルデヒドの
添加量が0.2モル以下になると焼成（加熱）によ
る炭化率が急激に低下するし、一方0.7モル以上
では生成される樹脂がゲル化し易くなるからであ
る。反応時のPHは任意であるが２〜11の範囲が望
ましく、PHが極端に酸性またはアルカリ性である
とゲル生成率が急速に増大する。必要ならば縮合
調節剤としてアセトン、ε―カプロラクタム、カ
ルバミドを添加する。これら化合物はアルキルレ
ゾルシノールおよびレゾルシノールと錯体を生成
して共縮合反応を調節する。アルキルレゾルシノ
ールはアルキル基の電子吸引力により、特にこれ
ら化合物と錯体を生成し易い。所望なれば、上記
アルキルレゾルシノールの単独単量体もしくは混
合単量体にフエノール、アルキルフエノール、レ
ゾルシノール、尿素、メラミン、カシユーオイ
ル、タンニン類等の共単量体を共縮合させてもよ
いし、クマロン、セラツク、ダンマー、ロジンま
たはロジン誘導体、メタノール、エタノール、ｎ
―ブタノール、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、グリセリン、フルフリルアルコー
ル、クレオソート、リグニン等のアルコール等の
変性剤を添加してもよい。 上記アルキルレゾルシノール系樹脂において、
アルキルレゾルシノールはフエノールよりも水酸
基を一個、および置換アルキル基を余分に有して
おり、アルデヒドとの反応に対する官能性がそれ
だけ低く、したがつてフエノール樹脂に比較して
架橋密度が低く、炭素化の過程において選択的配
向をする自由度の高い炭素の網状平面構造を形成
しやすい。このようなアルキルレゾルシノール系
樹脂の構造上の特徴は焼成（加熱）においてフエ
ノール樹脂よりも大きな炭化率をしめすと共にフ
エノール樹脂よりもはるかに黒鉛化し易い性質を
示す。上記特徴は置換アルキル基を二個以上有す
るアルキルレゾルシノールからなる樹脂において
は特に顕著であり、本発明の目的にとつては望ま
しいものである。 上記アルキルレゾルシノール系合成樹脂は粉状
固形物または通常30〜80重量％の有機溶剤溶液、
もしくは水溶液、もしくは水分散液として提供さ
れる。上記有機溶剤溶液に用いられる溶剤とはメ
タノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ―
ブタノール、２エチルヘキサノール、シクロヘキ
サノール、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、グリセリン等の一価もしくは多価アルコ
ール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸ｎ―ブチル、酢酸アミル等の酢酸
エステル類、トリオール、キシロール、エチルベ
ンゾール等の芳香族類、メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ、ｎ―ブチルセロソルブ等のセロソ
ルブ類等一般的な有機溶剤である。 上記耐火性粉末と上記アルキルレゾルシノール
系合成樹脂とは通常98：２〜70：30重量比で混合
せられる。上記混合物には所望なれば更に焼結剤
としてヘキサメタリン酸ソーダ、トリポリリン酸
ソーダ、第一リン酸アンモニウム、第一リン酸マ
グネシウムのようなリン酸塩、硼酸、硼砂のよう
な硼酸塩、あるいは崩壊助剤としてステアリン酸
カルシウム、炭素質原料としてコークス粉等が混
合されてもよい。また更に若干のフエノール樹
脂、レゾルシノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹
脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチロール、酢酸ビニル樹脂、ポリビ
ニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリビニル
アルコール等の合成樹脂が添加されてもよい。 かくして耐火性粉末配合物が得られるが、該配
物には更に所望なればフオルムアルデヒド、パラ
フオルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラアミ
ン等のフオルムアルデヒドおよび（または）フオ
ルムアルデヒド供与体を0.1ないし15重量％程度
添加して成形型に充填するかああるいは溶鉱炉や
取鍋等の壁部や出銑口に塗布、充填等して、所望
なれば乾燥してから焼成する。焼成は200〜300℃
程度の温度によつて５〜10分間程度行われるのが
通常であるが、溶鉱炉の壁部や出銑口の閉鎖等に
用いられる場合は溶湯と接触することによつて焼
成せられる。 本発明の耐火性粉末配合物は成形、塗布、充填
等された後常温においても速やかに硬化し強度の
大なる成形物あるいは塗布層、充填層を形成し、
焼成後はアルキルレゾルシノール系合成樹脂は高
率で炭素化し、かつ容易に黒鉛化して耐熱性の大
なる耐火物を得ることが出来る。特にアルキルレ
ゾルシノール原料としてオイルシエール乾溜時に
副生する粗製アルキルレゾルシノールを用いると
炭素化率は更に向上しかつ黒鉛化も更に容易であ
り、しかも安価である。本発明の耐火性粉末組成
物は耐火レンガ、耐火モルタル等の製造に用いら
れ、特に常温硬化可能なマツド材として有用であ
る。実施例 高アルミナ質原料 20重量部 炭火珪素 20 〃 コークス 25 〃 耐火粘土 20 〃 ろう石 15 〃 上記の組成を混合して耐火性骨材粉末を調製す
る。 上記耐火性骨材粉末100重量部に、バインダー
として下記樹脂（固形分70重量％）を夫々20重量
部、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン2.5
重量部を添加混合した配合物を押出成型した試料
の加熱処理後の強度を比較した。

【表】 本発明による試料１，２，３は比較例よりも高
い強度を示し、特に高温加熱時の強度がすぐれる
ことがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 耐火性骨材粉末と、アルキルレゾルシノール
   とアルデヒドとの縮合反応によつて得られるアル
   キルレゾルシノール系合成樹脂との混合物を主体
   とする耐火性粉末配合物。