JPH1121178A - 不定形耐火組成物 - Google Patents

不定形耐火組成物

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JPH1121178A
JPH1121178A JP9190563A JP19056397A JPH1121178A JP H1121178 A JPH1121178 A JP H1121178A JP 9190563 A JP9190563 A JP 9190563A JP 19056397 A JP19056397 A JP 19056397A JP H1121178 A JPH1121178 A JP H1121178A
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JP
Japan
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phenolic resin
novolak type
refractory
polycarboxylic acid
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JP9190563A
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Yoshiaki Kurimoto
好章 栗本
Kanji Osakabe
勘二 長壁
Hideki Watanabe
英樹 渡邊
Yoshiaki Kogure
義明 木暮
Tomoaki Butani
友章 部谷
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、熱間特性を損なうことなく、保存安
定性、運搬時の対分離安定性が良好な不定形耐火組成物
を提供する。 【解決手段】本発明は、耐火性骨材及び有機溶剤にて溶
解することにより得られる液状ノボラック型フェノール
樹脂又は有機溶剤と固形状或いは粉末状ノボラック型フ
ェノール樹脂からなる配合物に、ポリカルボン酸型高分
子界面活性剤を添加することを特徴とするものである。
この発明によれば、不定形耐火組成物の熱間特性を損な
うことなく保存時及び運搬時の対分離安定性が良好とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術】本発明は、不定形耐火組成物、特
に保存安定性及び運搬時の対分離安定性を改良した不定
形耐火組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、フェノール樹脂を結合剤として製
造した黒鉛含有不焼成耐火煉瓦の使用量が転炉、電気
炉、取鍋等で増えている。これに伴ない、主に上記の製
鋼設備の炉壁、炉底の補修等に用いられる不定形耐火物
にも黒鉛、マグネシア、アルミナ等の骨材にフェノール
樹脂を結合剤としたものを用いるケースが増えてきた。
この用途に用いられるフェノール樹脂をベースとした結
合剤の代表的な例を挙げると、固形状或いは粉末状のフ
ェノール樹脂を多価アルコール等の湿潤剤と併用した
物、ノボラック型フェノール樹脂を予め多価アルコール
等に溶解した物、水溶媒の液状レゾール樹脂、多価アル
コール溶媒のレゾール樹脂等である。一方、補修用に用
いられる不定形耐火物の場合、各種耐火性骨材と結合剤
とが混練されてから使用される迄の期間が数ケ月もかか
るケースもある。このような場合は、上記に挙げた結合
剤を用いると、製品が保存中に固化したり、耐火性骨材
と結合剤とが分離して使用できなくなるケースがあっ
た。特に、マグネシアなどの塩基性骨材を含有する場合
は、この傾向が強く、一般的に可使時間の短い傾向にあ
るレゾール樹脂は使用できないケースが多く、ノボラッ
ク樹脂を使用した場合についても需要家の要求を十分満
足できるものが無く、長い可使時間を得られる組成物が
望まれていた。また、これら不定形耐火物は、使用時に
一般にトラック等で運搬される為、たとえ保存期間が短
い場合でも振動により耐火性骨材と結合剤とが分離して
使用不可能となる状況からも、対分離安定性を改善でき
る組成物が強く望まれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らはこれらの
欠点を解決すべく鋭意研究した結果、耐火性骨材及び有
機溶剤を含む液状ノボラック型フェノール樹脂又は有機
溶剤と固形状或いは粉末状ノボラック型フェノール樹脂
からなる配合物に、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤
を少量添加混合することにより、不定形耐火組成物の流
動性を損なうことなく分離、固化を防止できることを見
いだし、本発明に至ったものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、耐火性骨材及
び有機溶剤にて溶解することにより得られる液状ノボラ
ック型フェノール樹脂又は有機溶剤と固形状或いは粉末
状ノボラック型フェノール樹脂からなる組成物に、ポリ
カルボン酸型高分子界面活性剤を添加混合することを特
徴とする不定形耐火組成物に関するものである。本発明
に用いる液状、固形状或いは粉末状ノボラック型フェノ
ール樹脂は、一般に蓚酸、塩酸、硫酸などの酸性物質を
触媒としてフェノール類とアルデヒド類をフェノール類
に対するアルデヒド類のモル比0.3〜1.0で反応さ
せたものである。この種の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、キシレノール或いは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、パラクミルフェノ
ールなどのアルキルフェノール類及びビスフェノールA
やビスフェノールFなどがあり、これらを単独又は2種
類以上組み合わせて使用できる。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
ベンズアルデヒド等も使用できる。なお、本発明に用い
る液状、固形状或いは粉末状ノボラック型フェノール樹
脂は、上記原料の他、ゴム、シリコン、ホウ素、メラミ
ン等を用いて変性した形での樹脂も使用することが可能
である。
【0005】ノボラック型フェノール樹脂の形状は、液
状、固形状、或いは粉末状何れでも良い。ここで言う液
状のノボラック型フェノール樹脂とは、固形状或いは粉
末状のノボラック樹脂を予め有機溶剤に溶解したもので
ある。また、固形状或いは粉末状ノボラック型フェノー
ル樹脂を使用する場合は、有機溶剤を同時に使用する。
使用する有機溶剤としては、アルコール類、グリコール
類、トリオール類、ケトン類、エステル類、エーテル
類、ケトンエーテル類、エステルエーテル類、芳香族系
炭化水素、脂肪族系炭化水素等のうち1種又は2種以上
の組み合わせが使用出来るが、グリコール類、トリオー
ル類などの多価アルコール類が最も好ましい。多価アル
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、ジプロピレングリコ
ール、トリエチレングリコール、1,3−プロパンジオ
ール、1,2−ブタンジオール、1,3ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、ヘキシレングリコー
ル、オクチレングリコール、グリセリン等が挙げられ、
これらを単独或いは2種以上組み合わせて使用すること
も可能である。
【0006】ポリカルボン酸型高分子界面活性剤の配合
比率は耐火性骨材に対して0.05〜3重量%、好まし
くは0.1〜1.0重量%である。ポリカルボン酸型高
分子界面活性剤の配合量が0.05重量%未満の場合、
ポリカルボン酸型高分子界面活性剤の効果が十分発現せ
ず、耐火性骨材と結合剤の分離、固化が起き易い。ま
た、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤の配合量が3重
量%を超える場合にはコストの上昇、及び不定形耐火組
成物の熱間での接着性が損なわれ、製品の物性に悪影響
を与える。なお、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤の
添加時期は液状ノボラック樹脂製造時或いは不定形耐火
組成物製造時のどちらでも良い。
【0007】
【実施例】以下本発明を実施例を用いて具体的に説明す
る。はじめに実施例に用いる液状又は固形状或いは粉末
状ノボラック型フェノール樹脂の合成例を示す。本文中
に記載されている「部」及び「%」は「重量部」及び
「重量%」を示す。 [合成例1]攪拌機、還流冷却器及び温度計付きの反応
装置に、フェノール1000部、37%ホルマリン51
8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。次いで目的とする水分及び遊離フェノール量に
なる迄減圧下で脱水及び脱フェノールを行い、その後系
内を常圧に戻してジエチレングリコール1750部を添
加混合し、液状ノボラック型フェノール樹脂A2550
部を得た。この樹脂の粘度は10ポイズ/25℃、遊離
フェノール含有率が0.5%、水分含有率が0.2%で
あった。 [合成例2]上記合成例1にて合成した液状ノボラック
型フェノール樹脂A2400部にポリカルボン酸型高分
子界面活性剤24部を添加、均一混合し液状ノボラック
型フェノール樹脂Bを得た。 [合成例3]攪拌機、還流冷却器及び温度計付きの反応
装置に、フェノール1000部37%ホルマリン518
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。次いで目的とする水分及び遊離フェノールとな
る迄減圧下で脱水及び脱フェノールを行ない、固形状ノ
ボラック型フェノール樹脂800部を得た。この樹脂は
JIS K 2207における軟化点が82℃、遊離フ
ェノール含有率が1.0%、水分含有率が0.2%であ
った。
【0008】[実施例1]表1に示すように、実験用ミ
キサーにマグネシアクリンカーの微粒品(粒径0.3〜
1mm)400部、マグネシアクリンカーの微粉品(粒
径0.3mm以下)600部、前記合成例1で合成した
液状ノボラック型フェノール樹脂A200部に、ポリカ
ルボン酸型高分子界面活性剤1.0部を添加し、25℃
で20分間混練して不定形耐火組成物を得た。 [実施例2]表1に示すように、実験用ミキサーにマグ
ネシアクリンカーの微粒品(粒径0.3〜1mm)40
0部、マグネシアクリンカーの微粉品(粒径0.3mm
以下)600部、前記合成例1で合成した液状ノボラッ
ク型フェノール樹脂A200部に、ポリカルボン酸型高
分子界面活性剤10.0部を添加し、25℃で20分間
混練して不定形耐火組成物を得た。 [実施例3]表1に示すように、実験用ミキサーにマグ
ネシアクリンカーの微粒品(粒径0.3〜1mm)40
0部、マグネシアクリンカーの微粉品(粒径0.3mm
以下)600部、前記合成例2で合成した液状ノボラッ
ク型フェノール樹脂B200部を、25℃で20分間混
練して不定形耐火組成物を得た。 [実施例4]表1に示すように、実験用ミキサーにマグ
ネシアクリンカーの微粒品(粒径0.3〜1mm)40
0部、マグネシアクリンカーの微粉品(粒径0.3mm
以下)600部、前記合成例3で合成した固形状ノボラ
ック型フェノール樹脂とジエチレングリコールとの配合
品(前記合成例3で合成した固形状ノボラック型フェノ
ール樹脂/ジエチレングリコール=1/2重量)200
部に、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤5.0部を添
加し、25℃で20分間混練して不定形耐火組成物を得
た。
【0009】[比較例1]表1に示すように、実験用ミ
キサーにマグネシアクリンカーの微粒品(粒径0.3〜
1mm)400部、マグネシアクリンカーの微粉品(粒
径0.3mm以下)600部、前記合成例1で合成した
液状ノボラック型フェノール樹脂A200部を、25℃
で20分間混練して不定形耐火組成物を得た。 [比較例2]表1に示すように、実験用ミキサーにマグ
ネシアクリンカーの微粒品(粒径0.3〜1mm)40
0部、マグネシアクリンカーの微粉品(粒径0.3mm
以下)600部、前記合成例3で合成した固形状ノボラ
ック型フェノール樹脂とジエチレングリコールとの配合
品(前記合成例3で合成した固形状ノボラック型フェノ
ール樹脂/ジエチレングリコール=1/2重量)200
部を、25℃で20分間混練して不定形耐火組成物を得
た。 [比較例3]表1に示すように、実験用ミキサーにマグ
ネシアクリンカーの微粒品(粒径0.3〜1mm)40
0部、マグネシアクリンカーの微粉品(粒径0.3mm
以下)600部、前記合成例1で合成した液状ノボラッ
ク型フェノール樹脂A200部に、ポリカルボン酸型高
分子界面活性剤50.0部を添加し、25℃で20分間
混練して不定形耐火組成物を得た。
【0010】[試験例]実施例1〜4及び比較例1〜3
で得られた不定形耐火組成物をそれぞれ直径100mm
の容器に流し込み、25℃で7日間保存し、骨材と結合
剤の分離状態を観察した。また、JIS R 5201
に定められたモルタルフロー試験機を使用し、混練直後
の不定形耐火組成物の25℃での流動性を測定した。更
に、熱間での特性として上記不定形耐火組成物100g
をビニール袋にほぼ50mmの厚さに包み、内温100
0℃の電気炉内で200mm×200mm×10mmの
セラミックプレートの上に落下させ、流動性がなくなる
まで放置し、広がった組成物の直径を測定した。また、
この時セラミックプレートと硬化した不定形耐火組成物
との接着性を肉眼で観察した。これらの結果を表1に示
す。
【0011】
【表1】 *1 保存状態 〇:均一 ×:粒度の粗いものが下に、細かいものが上へと分離 *2 接着性 〇:硬化物とセラミックプレートが接着している状態 ×:硬化物とセラミックプレートが手で簡単にはがれる状態
【0012】表1から明らかな通り、比較例1,2のよ
うにポリカルボン酸型高分子界面活性剤を配合しなかっ
た場合、熱間での流動性は長く接着強度も高いが、耐火
性骨材の粒度の粗いものが下に、細かいものが上へと分
離する。極端な場合樹脂液が上層へ出現する。また、比
較例3のようにポリカルボン酸型高分子界面活性剤の配
合量が多過ぎる場合、不定形耐火組成物の保存安定性は
良好であるが、接着性に欠ける。これに対して、実施例
1〜4のようにポリカルボン酸型高分子界面活性剤を適
量配合した場合、耐火性骨材と樹脂液の分離も起こらず
ポリカルボン酸型高分子界面活性剤を配合しなかった場
合と同等の熱間特性を示す。
【0013】
【発明の効果】耐火性骨材及び有機溶剤にて溶解するこ
とにより得られる液状ノボラック型フェノール樹脂又は
有機溶剤と固形状或いは粉末状ノボラック型フェノール
樹脂からなる配合物にポリカルボン酸型高分子界面活性
剤を適量配合することによって熱間特性を損なうことな
く、保存安定性、運搬時の対分離安定性が良好な不定形
耐火組成物が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木暮 義明 群馬県高崎市宿大類町700番地 群栄化学 工業株式会社内 (72)発明者 部谷 友章 群馬県高崎市宿大類町700番地 群栄化学 工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】耐火性骨材及び有機溶剤にて溶解すること
    により得られる液状ノボラック型フェノール樹脂又は有
    機溶剤と固形状或いは粉末状ノボラック型フェノール樹
    脂からなる配合物に、ポリカルボン酸型高分子界面活性
    剤を添加することを特徴とする不定形耐火組成物。
  2. 【請求項2】ポリカルボン酸型高分子界面活性剤の添加
    量が、耐火性骨材に対し0.05〜3.0重量%である
    ことを特徴とする請求項1記載の不定形耐火組成物。
JP9190563A 1997-06-30 1997-06-30 不定形耐火組成物 Pending JPH1121178A (ja)

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