JPH0782459A - 耐火物用結合剤組成物 - Google Patents
耐火物用結合剤組成物Info
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- JPH0782459A JPH0782459A JP5229272A JP22927293A JPH0782459A JP H0782459 A JPH0782459 A JP H0782459A JP 5229272 A JP5229272 A JP 5229272A JP 22927293 A JP22927293 A JP 22927293A JP H0782459 A JPH0782459 A JP H0782459A
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Abstract
脂及び常圧における沸点が75℃以上のケトン類、エス
テル類、エーテル類、エステルエーテル類、ケトンエス
テル類、ケトンエーテル類、炭化水素類から選ばれた1
種以上の溶剤を配合し、硬化促進剤として有機ホスフィ
ン化合物を使用することを特徴とする耐火物用結合剤組
成物。 【効果】 塩基性骨材を主原料とする耐火煉瓦の膨張、
亀裂発生を低減した耐火物用結合剤組成物が得られる。
Description
関するものであり、特に塩基性骨材を主原料とする耐火
物の膨張、亀裂の発生を低減する耐火物用結合剤組成物
に関するものである。
ンダーとして古くからタールやピッチが用いられてき
た。しかし、近年、原料の常温混練が可能であり、耐火
物の乾燥強度が大きく、かつ耐火物の製造時の作業環境
が改善されるなどの理由により、主としてフェノール樹
脂をバインダーとする耐火物が多くなっている。耐火物
用のフェノール樹脂バインダーとしては、ノボラック型
及びレゾール型の液状又は粉末の樹脂が、単独又は併用
の形で使用されている。代表的な樹脂の使用例を挙げる
と、ノボラック型フェノール樹脂の場合は、ヘキサメチ
レンテトラミンを含む粉末樹脂がエチレングリコール、
ジエチレングリコール、メチルアルコール、エチルアル
コールの様な湿潤剤と共に用いられたり、あるいは液状
のレゾール型フェノール樹脂と組合せて使用する。また
ノボラック型フェノール樹脂を予めエチレングリコール
などの溶剤に溶解した液状樹脂を混練時にヘキサメチレ
ンテトラミンと組合せて用いられることも多い。
は、水溶性の液状樹脂又はエチレングリコールなどの溶
剤に溶解した溶剤型の液状樹脂が単独で使用されたり、
あるいはこれらの液状樹脂が粉末のノボラック型フェノ
ール樹脂と組合せて用いられている。しかしながら従来
のフェノール樹脂をバインダーとする耐火煉瓦は、特に
マグネシア、ドロマイト等の塩基性骨材を主原料とする
場合、樹脂中の水分あるいは空気中の水分を吸湿して膨
張、亀裂発生が起きやすいという欠点がある。
克服すべく鋭意研究した結果、ノボラック型フェノール
樹脂と1分子中に少なくとも2個以上のエポキシ基を持
つエポキシ樹脂及び常圧における沸点が75℃以上のケ
トン類、エステル類、エーテル類、エステルエーテル
類、ケトンエステル類、ケトンエーテル、炭化水素類か
ら選ばれる1種以上の溶剤を配合した結合剤を用いるこ
とにより、耐火煉瓦の膨張、亀裂発生を低減できること
を見出し、本発明に至ったものである。
ェノール樹脂とエポキシ樹脂及び常圧における沸点が7
5℃以上のケトン類、エステル類、エーテル類、エステ
ルエーテル類、ケトンエステル類、ケトンエーテル、炭
化水素類から選ばれる1種以上の溶剤を配合することを
特徴とする耐火物用結合剤組成物に関するものである。
脂は、一般に蓚酸、塩酸、硫酸などの酸性物質又は有機
金属塩を触媒としてフェノール類とホルムアルデヒドを
フェノール類に対するホルムアルデヒドのモル比0.3
〜1.0で反応させたものである。ノボラック型フェノ
ール樹脂の原料となるフェノール類としては、フェノー
ル、クレゾール、キシレノール、パラターシャリーブチ
ルフェノール、パラオクチルフェノール、パラノニルフ
ェノール、パラクミルフェノール、ビスフェノールAな
どがあり、これらを単独又は2種類以上組合せて使用で
きる。一方アルデヒド類としては通常ホルマリンが使用
されるが、パラホルムアルデヒド、トリオキサンなどの
アルデヒド発生物質、又はベンズアルデヒドなども使用
できる。また、ノボラック型フェノール樹脂を製造する
際、キシレン樹脂、メシチレン樹脂等の芳香族炭化水素
樹脂で変性すると、吸湿の一因となるフェノール性水酸
基量を低減できるのでさらに好ましい。
個以上のエポキシ基を持つエポキシ樹脂としては、ビス
フェノール型、脂肪族型、ノボラック型などがあり、こ
れらを単独又は2種類以上組合せて使用できる。ノボラ
ック型フェノール樹脂の水酸基とエポキシ樹脂のエポキ
シ基との配合当量比は0.5〜1.5であり、好ましく
は0.7〜1.3である。配合当量比がこの範囲でない
場合硬化速度が遅く、また充分な硬化度が得られない。
ングリコール、ジエチレングリコールのようなグリコー
ル類、メチルアルコール、エチルアルコールのようなア
ルコール類は好ましくない。塩基性物質を原料とする骨
材にこれらの溶剤を使用するとこれらの持つ水酸基と骨
材とが敏感に反応して坏土の状態が悪くなったり、また
吸湿や亀裂の原因となるからである。
類は常圧における沸点が75℃以上の化合物である。す
なわち、(1) メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、ジブチルケトン、シクロヘキサ
ノン、イソホロンなどのケトン類、(2) 酢酸エチル、酢
酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸n−ブチル、ジ
酢酸グリコール、モノアセチン、ジアセチン、トリアセ
チン、γ−ブチロラクトン、グルタル酸ジメチル、コハ
ク酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、フタル酸ジブチ
ル、フタル酸ジオクチル、リン酸トリクレジル、リン酸
クレジルジフェニル、炭酸エチレン、炭酸プロピレンな
どのエステル類、(3) エチレングリコールジメチルエー
テル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレン
グリコールジブチルエーテルなどのエーテル類、(4) ア
セト酢酸メチル、アセト酢酸エチルなどのケトンエステ
ル類、(5) アセタールエチルエーテル、アセトニルメタ
ノールエチルエーテル、メチルエトキシエチルエーテル
などのケトンエーテル類、(6) 酢酸メチルセロソルブ、
酢酸セロソルブ、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテルなどのエステルエーテ
ル類、(7) トルエン、キシレン、スチレン、エチルベン
ゼン、メシチレン、ソルベントナフサ、ミネラルスピリ
ットなどの芳香族及び脂肪族炭化水素類のうちから選ば
れた1種以上の溶剤である。
化促進剤を併用することなく十分に使用可能であるが、
硬化促進剤の併用することにより耐火物特性を向上させ
ることができる。硬化促進剤としては、ヘキサメチレン
テトラミン、第3級アミン、イミダゾール類、有機ホス
フィン化合物などが使用可能であるが、これら硬化促進
剤の中でヘキサメチレンテトラミン、第3級アミン、イ
ミダゾール類などは常温でも硬化促進剤としての作用が
大きく、その結果混練坏土の経時変化が大となるため好
ましくない。一方、常温での反応性の少ない有機ホスフ
ィン化合物が作業性の面などから特に好ましい。また、
硬化促進剤を予め固形ノボラックと1/1〜1/20、
好ましくは1/3〜1/15の割合で混合粉砕した後配
合すると、硬化促進剤の分散性が高まり、より少ない配
合量で高い性能が得られる。固形ノボラック配合比率が
これより低い場合、十分な分散性が得られないことがあ
る。また、配合比率がこれより高い場合、ノボラックの
比率が高くなり、十分な硬化が得られないことがある。
る。本文中に記載されている「部」及び「%」はすべて
「重量部」及び「重量%」を示す。 [実施例1]撹拌機、還流冷却機及び温度計の付いた樹
脂反応装置にフェノール1000部、37%ホルマリン
677部及び蓚酸10部を仕込み、還流条件下で3時間
反応させた。ついで水分1%以下、遊離フェノール量3
〜7%となるまで減圧下で脱水及び脱フェノールを行な
った。その後系内を常圧に戻して、グルタル酸ジメチル
860部及び液状エポキシ樹脂A(粘度140P/25
℃、エポキシ当量190)1940部を添加混合し、耐
火物用結合剤組成物3870部を得た。この組成物は水
酸基とエポキシ基の配合比が1.0、粘度130P/2
5℃であった。
計の付いた樹脂反応装置にフェノール1000部、37
%ホルマリン677部及び蓚酸10部を仕込み、還流条
件下で3時間反応させた。ついで水分1%以下、遊離フ
ェノール量3〜7%となるまで減圧下で脱水及び脱フェ
ノールを行なった。その後系内を常圧に戻して、グルタ
ル酸ジメチル860部及び液状エポキシ樹脂A(粘度1
40P/25℃、エポキシ当量190)1550部を添
加混合し、耐火物用結合剤組成物3480部を得た。こ
の組成物は水酸基とエポキシ基の配合比が0.8、粘度
140P/25℃であった。
計の付いた樹脂反応装置にフェノール1000部、37
%ホルマリン677部及び蓚酸10部を仕込み、還流条
件下で3時間反応させた。ついで水分1%以下、遊離フ
ェノール量3〜7%となるまで減圧下で脱水及び脱フェ
ノールを行なった。その後系内を常圧に戻して、グルタ
ル酸ジメチル2650部及び固形エポキシ樹脂B(軟化
点64℃、エポキシ当量470)4800部を添加混合
し、耐火物用結合剤組成物8520部を得た。この組成
物は水酸基とエポキシ基の配合比が1.0、粘度150
P/25℃であった。
計の付いた樹脂反応装置にフェノール1000部及びキ
シレン樹脂(三菱瓦斯化学社製 ニカノール H)250
部を仕込み蓚酸5部を添加して還流条件下で3時間反応
させた。その後蓚酸5部と37%ホルマリン646部を
仕込み、還流条件下で2時間反応させた。ついで水分1
%以下、遊離フェノール量3〜7%となるまで減圧下で
脱水及び脱フェノールを行なった。その後系内を常圧に
戻して炭酸プロピレン1000部及び液状エポキシ樹脂
A(粘度140P/25℃、エポキシ当量190)22
80部を添加混合し、耐火物用結合剤組成物3540部
を得た。この組成物は水酸基とエポキシ基の配合比が
1.0、粘度120P/25℃であった。
計の付いた樹脂反応装置にフェノール1000部、37
%ホルマリン677部及び蓚酸10部を仕込み、還流条
件下で3時間反応させた。ついで水分1%以下、遊離フ
ェノール量3〜7%となるまで減圧下で脱水及び脱フェ
ノールを行なった。その後系内を常圧に戻して、エチレ
ングリコール730部を添加混合し、ノボラック型結合
剤組成物1800部を得た。この組成物は粘度80P/
25℃であった。
トクリンカーの粗粒品(粒径1〜3mm)600部、マグ
ネシアクリンカーの微粉品(粒径0.3mm以下)300
部、燐状黒鉛100部、上記結合剤組成物40部に、硬
化剤として実施例ではトリフェニルホスフィン1部又は
トリフェニルフォスフィンと融点84℃の固形ノボラッ
クを1/10の割合で粉砕混合した硬化促進剤Cを4
部、比較例ではヘキサメチレンテトラミン4部を入れ室
温(25℃)で60分間混練して坏土状混練物を得た。
これらの坏土状混練物を大気中に暴露して放置した。所
定時間後15×25×100mmの金型に130gの上記
坏土状混練物を仕込み、1000kg/cm2 の圧力をかけ
て成形し、170℃で16時間乾燥し、試験片を作製し
た。これらの試験片について寸法比、曲げ強度を測定し
た。これらの結果を表1に示す。
にエチレングリコールを溶剤とした液状ノボラック樹脂
を配合した場合、試験片の膨張が大きく多数の亀裂が発
生した。また乾燥後の曲げ強度もかなり低い値を示し
た。これに対して実施例1〜4は試験片の膨張もほとん
ど無く、乾燥後の曲げ強度も高い値を示している。
樹脂及び常圧における沸点が75℃以上のケトン類、エ
ステル類、エーテル類、エステルエーテル類、ケトンエ
ステル類、ケトンエーテル類、炭化水素類から選ばれた
1種以上の溶剤を配合することにより、塩基性骨材を主
原料とする耐火煉瓦の膨張、亀裂発生を低減した耐火物
用結合剤組成物が得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ノボラック型フェノール樹脂と、1分子
中に少なくとも2個以上のエポキシ基を持つエポキシ樹
脂及び常圧における沸点が75℃以上のケトン類、エス
テル類、エーテル類、エステルエーテル類、ケトンエス
テル類、ケトンエーテル類、炭化水素類から選ばれた1
種以上の溶剤を配合することを特徴とする耐火物用結合
剤組成物。 - 【請求項2】 硬化促進剤として有機ホスフィン化合物
を使用することを特徴とする請求項1記載の耐火物用結
合剤組成物。 - 【請求項3】 ノボラック型フェノール樹脂が、キシレ
ン樹脂、メシチレン樹脂等の芳香族炭化水素樹脂で変性
されていることを特徴とする請求項1記載の耐火物用結
合剤組成物。
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---|---|---|---|
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JP5-181029 | 1993-07-22 | ||
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