JPS606302B2 - 耐火物用結合剤 - Google Patents
耐火物用結合剤Info
- Publication number
- JPS606302B2 JPS606302B2 JP54042029A JP4202979A JPS606302B2 JP S606302 B2 JPS606302 B2 JP S606302B2 JP 54042029 A JP54042029 A JP 54042029A JP 4202979 A JP4202979 A JP 4202979A JP S606302 B2 JPS606302 B2 JP S606302B2
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- Japan
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- formaldehyde
- polyvinyl alcohol
- resin solution
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐火炉材や鋳造用鋳型等に用いられる耐火物用
結合材に関するものである。
結合材に関するものである。
フェ／−ル樹脂やフラン樹脂は耐熱性に優れた性質を有
するために耐火炉材の結合剤や鋳造用鋳型の結合剤とし
て利用されているが、一般にこれら用途に用いられるフ
ェノール樹脂およびフラン樹脂はそれぞれ適当な骨材に
配合し、成形后、加熱して硬化体を得ていりる。
するために耐火炉材の結合剤や鋳造用鋳型の結合剤とし
て利用されているが、一般にこれら用途に用いられるフ
ェノール樹脂およびフラン樹脂はそれぞれ適当な骨材に
配合し、成形后、加熱して硬化体を得ていりる。
また、レゾール型フェノール樹脂やフラン樹脂は酸硬化
性を有するので一般公知の有機酸・無機酸を加えること
により常温で硬化させることも行なわれている。
性を有するので一般公知の有機酸・無機酸を加えること
により常温で硬化させることも行なわれている。
しかし、この場合常温に於いて十分な速度で硬化させる
ためには、硫酸、塩酸、パラトルヱンスルホン酸、リン
酸等の強酸を硬化剤として用いる必要があり、これら強
酸を用いて酸性条件下で硬化を行なうときには次の様な
欠点を生ずる。‘１’ 骨材中に不純物として含まれる
鉄粉等の金属と硬化剤の酸が反応して生ずるガスにより
硬化体にふくれ現象を生ずる。
ためには、硫酸、塩酸、パラトルヱンスルホン酸、リン
酸等の強酸を硬化剤として用いる必要があり、これら強
酸を用いて酸性条件下で硬化を行なうときには次の様な
欠点を生ずる。‘１’ 骨材中に不純物として含まれる
鉄粉等の金属と硬化剤の酸が反応して生ずるガスにより
硬化体にふくれ現象を生ずる。
■ 酸と反応する塩基性骨村は使用出釆ない。
【３１ 成型用金型、ミキサー、ニーダー等の金属部分
を腐食し、損傷させる。そのため、常温かつ塩基性ない
し弱酸性条件下で容易に硬化して強固に骨材を結合する
レゾール型フェノール樹脂結合剤の出現が望まれている
。
を腐食し、損傷させる。そのため、常温かつ塩基性ない
し弱酸性条件下で容易に硬化して強固に骨材を結合する
レゾール型フェノール樹脂結合剤の出現が望まれている
。
本発明はかかる状況に鑑みて研究を重ねた結果完成され
たもので、以下詳細に説明する。
たもので、以下詳細に説明する。
本発明は、フェ／ール類とホルムアルデヒドとの塩基性
触媒による縮合過程中又は縮合反応終了後ポリビニルア
ルコールを添加してなる樹脂を、ホゥ酸又は／および四
ホウ酸塩を硬化剤として常温硬化させることを特徴とす
る耐火物用結合剤に関するものである。
触媒による縮合過程中又は縮合反応終了後ポリビニルア
ルコールを添加してなる樹脂を、ホゥ酸又は／および四
ホウ酸塩を硬化剤として常温硬化させることを特徴とす
る耐火物用結合剤に関するものである。
本発明において用いられるフェノール類としては、特に
限定されるものではなく、フェノール、レゾルシノール
、クレゾール、各種アルキルフェ／−ル等ホルムアルデ
ヒドと縮合可能なフェノ−ル類が全て対象とされるが、
実用上は「特にフェノールが好ましい。
限定されるものではなく、フェノール、レゾルシノール
、クレゾール、各種アルキルフェ／−ル等ホルムアルデ
ヒドと縮合可能なフェノ−ル類が全て対象とされるが、
実用上は「特にフェノールが好ましい。
ホルムアルデヒドとしてはトホルマリン（ホルムアルデ
ヒド水溶液）やパラホルムアルデヒドが用いられ「その
使用量は、フヱノール類１モルに対して「通常１〜３モ
ル、好ましくはｉ．５〜３モルの範囲である。
ヒド水溶液）やパラホルムアルデヒドが用いられ「その
使用量は、フヱノール類１モルに対して「通常１〜３モ
ル、好ましくはｉ．５〜３モルの範囲である。
塩基性触媒の例としては「 カセィソーダ〜 カセィカ
リ〜酸化カルシウム、アンモニアｔヘキサメチレンテト
ラミン、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルァミン
、ジヱチルアミン等が挙げられるが、工業的にはとくに
カセィソーダが好ましい。
リ〜酸化カルシウム、アンモニアｔヘキサメチレンテト
ラミン、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルァミン
、ジヱチルアミン等が挙げられるが、工業的にはとくに
カセィソーダが好ましい。
塩基性触媒の使用量は、カセイソーダを例にとるとフェ
ノール類１モルに対して０．１〜１モルの範囲である。
また、ポリビニルアルコールはその重合度およびケン化
度に特に制限なくト任意の品質のものが使用可能である
。
ノール類１モルに対して０．１〜１モルの範囲である。
また、ポリビニルアルコールはその重合度およびケン化
度に特に制限なくト任意の品質のものが使用可能である
。
本発明においてポリビニルアルコールの添加量は〜最終
的に得られる樹脂溶液に対して通常３〜１の重量％、好
ましくは５〜８重量％の範囲である。ポリビニルアルコ
−ルの添加量が３重量％未満の場合は硬化剤および骨材
と配合した渡練物の硬化速度が遅くなり実用性に乏しい
。また、添加量が１値重量％を越える場合は樹脂粘度が
高くなりｔかつチクソトロピー性が強くなるために骨材
との混練等の作業性が悪化し好ましくない。本発明にお
いて、フェノール類とホルムアルデヒドとの塩基性触媒
による縮合は、前記したフェノール類、ホルムアルデヒ
ド及び塩基性触媒を混合し、必要に応じて適量の水の存
在下に、５０〜ｌｏｏご０の温度範囲におし、１〜８時
間好ましくは２〜６時間反応させることにより行われる
。
的に得られる樹脂溶液に対して通常３〜１の重量％、好
ましくは５〜８重量％の範囲である。ポリビニルアルコ
−ルの添加量が３重量％未満の場合は硬化剤および骨材
と配合した渡練物の硬化速度が遅くなり実用性に乏しい
。また、添加量が１値重量％を越える場合は樹脂粘度が
高くなりｔかつチクソトロピー性が強くなるために骨材
との混練等の作業性が悪化し好ましくない。本発明にお
いて、フェノール類とホルムアルデヒドとの塩基性触媒
による縮合は、前記したフェノール類、ホルムアルデヒ
ド及び塩基性触媒を混合し、必要に応じて適量の水の存
在下に、５０〜ｌｏｏご０の温度範囲におし、１〜８時
間好ましくは２〜６時間反応させることにより行われる
。
この場合、各反応原料の混合順序には特に制限はない。
本発明において、ポリビニルアルコールの添加は、上託
したフェノール類とホルムアルデヒドとの縮合過程中の
任意の時期又は縮合終了後に行うことができる。例えば
、縮合の開始段階、すなわちフェノール類、ホルムアル
デヒド及び塩基性触媒を混合する途中で添加してもよい
し「 これらの各反応原料を混合した後、上記の縮合温
度範囲に保持して反応を進めている途中で添加してもよ
く「 また縮合の終了後、すなわち上記の反応時間経過
後に上記の縮合温度範囲を保ちながら添加してもよい。
上記のようにしてｐＨ１１．５〜１２．５の粘鋼な樹脂
溶液が得られる。
本発明において、ポリビニルアルコールの添加は、上託
したフェノール類とホルムアルデヒドとの縮合過程中の
任意の時期又は縮合終了後に行うことができる。例えば
、縮合の開始段階、すなわちフェノール類、ホルムアル
デヒド及び塩基性触媒を混合する途中で添加してもよい
し「 これらの各反応原料を混合した後、上記の縮合温
度範囲に保持して反応を進めている途中で添加してもよ
く「 また縮合の終了後、すなわち上記の反応時間経過
後に上記の縮合温度範囲を保ちながら添加してもよい。
上記のようにしてｐＨ１１．５〜１２．５の粘鋼な樹脂
溶液が得られる。
本発明においては「 このようにして得られた樹脂溶液
を硬化剤であるホゥ酸又はノおよび四ホゥ酸塩ならびに
骨材と配合し、成型後常温に放置して硬化させる。
を硬化剤であるホゥ酸又はノおよび四ホゥ酸塩ならびに
骨材と配合し、成型後常温に放置して硬化させる。
この場合ト硬化剤として用いられる四ホウ酸塩の例とし
ては、四ホウ酸ソーダ、四ホウ酸カリ「四ホウ酸リチウ
ム、四ホゥ酸アンモニウム等があ。
ては、四ホウ酸ソーダ、四ホウ酸カリ「四ホウ酸リチウ
ム、四ホゥ酸アンモニウム等があ。
これら四ホウ酸又はノおよび四ホゥ酸塩の使用量は樹脂
溶液１０の重量部に対して、通常は５〜３の重量部、好
ましくは８〜２２重量部である。本発明における結合剤
を有利に適用し得る骨材の例としては、ケィ石質、アル
ミナ質、マグネシア質〜クロム質あるいは炭素質等の耐
火骨村が挙げられる。上記のようにして「本発明におけ
る結合剤を用いることにより「骨材を常温で容易に成型
、硬化させることが可能であり、得られる成型物は、従
来の強酸性硬化剤を用いるレゾ−ル型フェノール樹脂結
合剤を用いた場合とほぼ同程度の強度を発現する。
溶液１０の重量部に対して、通常は５〜３の重量部、好
ましくは８〜２２重量部である。本発明における結合剤
を有利に適用し得る骨材の例としては、ケィ石質、アル
ミナ質、マグネシア質〜クロム質あるいは炭素質等の耐
火骨村が挙げられる。上記のようにして「本発明におけ
る結合剤を用いることにより「骨材を常温で容易に成型
、硬化させることが可能であり、得られる成型物は、従
来の強酸性硬化剤を用いるレゾ−ル型フェノール樹脂結
合剤を用いた場合とほぼ同程度の強度を発現する。
また「本発明に係る結合剤は硬化剤として強酸性の硬化
剤を用いないため、マグネシァ質〜クロム質等の塩基性
骨村に対しても有効に適用することが可能である。
剤を用いないため、マグネシァ質〜クロム質等の塩基性
骨村に対しても有効に適用することが可能である。
さらに、本発明で用いる硬化剤はいづれも粉状であり、
樹脂に対しても骨材に対しても量の多少にかかわらず容
易に混合することができる。したがって、従来から一般
に使用されている液状の酸硬化剤を用いる場合に比較し
て濠練作業が容易であり、また、添加の順序に制約を受
けない等、施工現場における作業性および管理が非常に
簡易となる利点も挙げられる。次に本発明の実施例を示
す。
樹脂に対しても骨材に対しても量の多少にかかわらず容
易に混合することができる。したがって、従来から一般
に使用されている液状の酸硬化剤を用いる場合に比較し
て濠練作業が容易であり、また、添加の順序に制約を受
けない等、施工現場における作業性および管理が非常に
簡易となる利点も挙げられる。次に本発明の実施例を示
す。
実施例 １
合成フェノール１８８夕、水２００多「９８％カセィソ
ーダ４５夕を混合し、さらに３７％ホルムアルデヒド４
０５夕を加え、混合し、混合物を徐々に加熱昇温し、６
０『０ないし還流温度（約９８００）で１時間縮合反応
した。
ーダ４５夕を混合し、さらに３７％ホルムアルデヒド４
０５夕を加え、混合し、混合物を徐々に加熱昇温し、６
０『０ないし還流温度（約９８００）で１時間縮合反応
した。
つづいて完全ケン化型ポリビニルアルコール（クラレポ
バールＰＶＡ−１０５）６５夕を徐々に添加し、５５一
８０ｏｏで約２時間縮合反応を行ない、粘度４ポィズ／
２５ｑｏの樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液を下記に
示した配合割合で骨材および硬化剤と濠練した。〔配合
割合〕蛙砂（豊浦標準砂） １０の重量部樹
脂溶液 １０〃硬化剤
Ｘ〃上記混練物からＪＩＳ
Ｒ−２５５３に準じ４仇松×４０柳×１６仇奴の試験片
を作成し、温度２５℃「相対湿度６０％の値温垣湿槽で
２蟹時間乾燥後折曲げ強度を測定した。
バールＰＶＡ−１０５）６５夕を徐々に添加し、５５一
８０ｏｏで約２時間縮合反応を行ない、粘度４ポィズ／
２５ｑｏの樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液を下記に
示した配合割合で骨材および硬化剤と濠練した。〔配合
割合〕蛙砂（豊浦標準砂） １０の重量部樹
脂溶液 １０〃硬化剤
Ｘ〃上記混練物からＪＩＳ
Ｒ−２５５３に準じ４仇松×４０柳×１６仇奴の試験片
を作成し、温度２５℃「相対湿度６０％の値温垣湿槽で
２蟹時間乾燥後折曲げ強度を測定した。
試験結果を第１表に示す。実施例 ２
合成フェノール１８８夕、水２００夕、９８％カセィソ
ーダ４５夕を混合し、さらに３７％ホルムアルデヒド４
０５夕を加え混合した。
ーダ４５夕を混合し、さらに３７％ホルムアルデヒド４
０５夕を加え混合した。
混合物を徐々‘こ加熱昇糧し、６０ｏｏないし還流温度
（約９８ｑ○）で約２時間縮合反応した後５０ｑｏまで
冷却し、部分ケン化型ポリビニルアルコール（クラレポ
バールＰＶＡ−２０５）を６５タ添加した。
（約９８ｑ○）で約２時間縮合反応した後５０ｑｏまで
冷却し、部分ケン化型ポリビニルアルコール（クラレポ
バールＰＶＡ−２０５）を６５タ添加した。
同温度（５０ｏｏ）に保ちながら３び分間渡洋し、粘度
４ポィズ／２５００の樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶
液を実施例１と同様の方法で骨村および硬化剤と混糠し
、折曲げ強度を測定した。
４ポィズ／２５００の樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶
液を実施例１と同様の方法で骨村および硬化剤と混糠し
、折曲げ強度を測定した。
試験結果を第１表に示す。
実施例 ３
合成フェノール１８８のこ水２００夕を加え、さりこ完
全ケン化型ポリビニルアルコール（クラレポバールＰＶ
Ａ−１１お）を７０タ燈投下に添加し、ポリビニルアル
コールを十分に溶解した後５０％カセィソーダ水溶液９
０夕を添加した。
全ケン化型ポリビニルアルコール（クラレポバールＰＶ
Ａ−１１お）を７０タ燈投下に添加し、ポリビニルアル
コールを十分に溶解した後５０％カセィソーダ水溶液９
０夕を添加した。
反応系の温度を４０℃以下に保ちつつ３７％ホルムアル
デヒド４０５夕を添加し、徐々に加熱昇温し、６０午０
なし、し還流温度（約９８午０）で３時間縮合反応させ
た後５０℃まで冷却し、少量のメタノ−ルを添加して粘
度４ポィズ／２５ｏ０の樹脂溶液を得た。得られた樹脂
溶液を実施例１と同様の方法で骨材および硬化剤と混練
し折曲げ強度を測定した。
デヒド４０５夕を添加し、徐々に加熱昇温し、６０午０
なし、し還流温度（約９８午０）で３時間縮合反応させ
た後５０℃まで冷却し、少量のメタノ−ルを添加して粘
度４ポィズ／２５ｏ０の樹脂溶液を得た。得られた樹脂
溶液を実施例１と同様の方法で骨材および硬化剤と混練
し折曲げ強度を測定した。
試験結果を第１表に示す。比較例 １
合成フェノール１８８夕〜 ３７％ホルムアルデヒド４
８７夕を混合し、さらに５０％カセィソーダ水溶液３２
夕を加えた。
８７夕を混合し、さらに５０％カセィソーダ水溶液３２
夕を加えた。
混合物を徐々に加熱し、６０ｑ０なしＴし還流温度（約
９８ｑｏ）で３時間縮合反応させ、粘度４ポィズ／２５
ｑｏの樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液を実施例１と
同様の方法で骨材および硬化剤と混練し、折曲げ強度を
測定した。
９８ｑｏ）で３時間縮合反応させ、粘度４ポィズ／２５
ｑｏの樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液を実施例１と
同様の方法で骨材および硬化剤と混練し、折曲げ強度を
測定した。
ただし硬化剤としてはパラトルェンスルホン酸５０％水
溶液を用いた。試験結果を第１表に示す。
溶液を用いた。試験結果を第１表に示す。
第１表より明らかなように、本発明に係る結合剤は、公
知の酸磯化型結合剤とほぼ同程度の成形体強度を示す。
比較例 ２ 一合成フェ
ノール１８８夕、水２０Ｍ、９８％カセィソーダ４５夕
を混合し〜さらに３７％ホルムアルデヒド４０５夕を加
え混合した。
知の酸磯化型結合剤とほぼ同程度の成形体強度を示す。
比較例 ２ 一合成フェ
ノール１８８夕、水２０Ｍ、９８％カセィソーダ４５夕
を混合し〜さらに３７％ホルムアルデヒド４０５夕を加
え混合した。
混合物を徐々に加熱昇温し６０ｑＣないし還流温度（約
駆℃）で約２．５時間縮合反応させ、粘度３．５ポィズ
ノ２５ｑｏの樹脂溶液を得た。
駆℃）で約２．５時間縮合反応させ、粘度３．５ポィズ
ノ２５ｑｏの樹脂溶液を得た。
得られた樹脂溶液を下記に示した配合割合で骨材、ポリ
ビニルアルコール及び硬化剤と混線した。
ビニルアルコール及び硬化剤と混線した。
ｏ桂砂（豊浦標準砂） １０の重量部ｏ
樹脂溶液 ９〃ｏポリピニ
ルアルコール（クラレポバールＰＶＡＩ０５）
１〃ｏ硬化剤
Ｘ〃上記混合物から実施例１と同様の方
法で試験片を作製し、折曲げ強度を測定した。
樹脂溶液 ９〃ｏポリピニ
ルアルコール（クラレポバールＰＶＡＩ０５）
１〃ｏ硬化剤
Ｘ〃上記混合物から実施例１と同様の方
法で試験片を作製し、折曲げ強度を測定した。
試験結果は第１表に示した通りである。第１表から明ら
かな様に、本発明に係る結合剤（実施例１−３）と、使
用時に、レゾール型フェノール樹脂溶液にポリビニルア
ルコールを添加したもの（比較例２）との２つの場合に
いて比較すると前者の方が圧倒的に強度の高い成形体を
与える。第１表
かな様に、本発明に係る結合剤（実施例１−３）と、使
用時に、レゾール型フェノール樹脂溶液にポリビニルア
ルコールを添加したもの（比較例２）との２つの場合に
いて比較すると前者の方が圧倒的に強度の高い成形体を
与える。第１表
Claims (1)
- １ フエノール類とホルムアルデヒドとの塩基性触媒に
よる縮合過程中又は縮合反応終了後ポリビニルアルコー
ルを添加してなるポリビニルアルコール変性レゾール型
透明フエノール樹脂水溶液を、ホウ酸又は／および四ホ
ウ酸塩を硬化剤として常温硬化させることを特徴とする
耐火物用結合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54042029A JPS606302B2 (ja) | 1979-04-09 | 1979-04-09 | 耐火物用結合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54042029A JPS606302B2 (ja) | 1979-04-09 | 1979-04-09 | 耐火物用結合剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55136170A JPS55136170A (en) | 1980-10-23 |
| JPS606302B2 true JPS606302B2 (ja) | 1985-02-16 |
Family
ID=12624735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54042029A Expired JPS606302B2 (ja) | 1979-04-09 | 1979-04-09 | 耐火物用結合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606302B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001604A1 (en) * | 1995-06-27 | 1997-01-16 | Tsuyoshi Kono | Binder |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023149338A1 (ja) * | 2022-02-02 | 2023-08-10 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
-
1979
- 1979-04-09 JP JP54042029A patent/JPS606302B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001604A1 (en) * | 1995-06-27 | 1997-01-16 | Tsuyoshi Kono | Binder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55136170A (en) | 1980-10-23 |
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