JPH0753284A - 酸化防止被膜形成用塗布液 - Google Patents
酸化防止被膜形成用塗布液Info
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- JPH0753284A JPH0753284A JP22225393A JP22225393A JPH0753284A JP H0753284 A JPH0753284 A JP H0753284A JP 22225393 A JP22225393 A JP 22225393A JP 22225393 A JP22225393 A JP 22225393A JP H0753284 A JPH0753284 A JP H0753284A
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- Japan
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- coating liquid
- silica particles
- mica
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
- C04B41/5035—Silica
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 塗布液は、（ａ）表面をアルミニウムで処理
したシリカ粒子、（ｂ）雲母、および（ｃ）低融点ガラ
スの３成分から成り、これらが、水および／または有機
溶媒に分散した状態にある。上記表面をアルミニウムで
処理したシリカ粒子とは、粒子表面の少なくとも一部
に、Ａｌ原子がＳｉ原子と酸素原子を介して結合した状
態の粒子である。このように粒子表面をＡｌで処理する
ことにより、低融点ガラスと混合したときの塗布液の安
定性が向上する。Ａｌの結合量は、ＳｉＯ2 １００重量
部に対し、０．１〜１０重量部が好ましい。０．１重量
部未満では上記処理効果に乏しく、一方、１０重量部を
越えても、その効果に変わりがない。雲母は、塗布液の
増粘剤としての役割を有するもので、基材に塗布して、
乾燥、焼成後、被膜の収縮によるクラックを防止する。 【効果】 塗布液がコーティングされた炭素含有耐火物
等は酸化雰囲気中で高温に加熱されても、酸化されるこ
とがない。
したシリカ粒子、（ｂ）雲母、および（ｃ）低融点ガラ
スの３成分から成り、これらが、水および／または有機
溶媒に分散した状態にある。上記表面をアルミニウムで
処理したシリカ粒子とは、粒子表面の少なくとも一部
に、Ａｌ原子がＳｉ原子と酸素原子を介して結合した状
態の粒子である。このように粒子表面をＡｌで処理する
ことにより、低融点ガラスと混合したときの塗布液の安
定性が向上する。Ａｌの結合量は、ＳｉＯ2 １００重量
部に対し、０．１〜１０重量部が好ましい。０．１重量
部未満では上記処理効果に乏しく、一方、１０重量部を
越えても、その効果に変わりがない。雲母は、塗布液の
増粘剤としての役割を有するもので、基材に塗布して、
乾燥、焼成後、被膜の収縮によるクラックを防止する。 【効果】 塗布液がコーティングされた炭素含有耐火物
等は酸化雰囲気中で高温に加熱されても、酸化されるこ
とがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として黒鉛などの炭
素含有耐火物の表面に酸化防止機能を持つガラス質被膜
を形成し得る塗布液に関するものである。
素含有耐火物の表面に酸化防止機能を持つガラス質被膜
を形成し得る塗布液に関するものである。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】黒鉛などの炭素含有耐火
物は、耐蝕性、耐熱スポーリング性に優れていることか
ら、鋼の連続鋳造設備等の製鋼用耐火物として用いられ
ている。しかし、炭素含有耐火物は、酸化雰囲気中で高
温に加熱されると、酸化されて、その特性が低下する。
物は、耐蝕性、耐熱スポーリング性に優れていることか
ら、鋼の連続鋳造設備等の製鋼用耐火物として用いられ
ている。しかし、炭素含有耐火物は、酸化雰囲気中で高
温に加熱されると、酸化されて、その特性が低下する。
【０００３】上記酸化防止策として、例えば、低融点ガ
ラスと水ガラスとの混合物からなる酸化防止被膜形成用
塗布液を耐火物表面にコーティングする方法が知られて
いる。しかしながら、従来の塗布液は、基材との密着性
が不充分であったり、塗布後に焼成すると、クラックが
発生するなど、未だ酸化防止機能が充分ではない。
ラスと水ガラスとの混合物からなる酸化防止被膜形成用
塗布液を耐火物表面にコーティングする方法が知られて
いる。しかしながら、従来の塗布液は、基材との密着性
が不充分であったり、塗布後に焼成すると、クラックが
発生するなど、未だ酸化防止機能が充分ではない。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、炭素含有耐火物等の表面にガ
ラス質被膜を形成することにより、高温下においても酸
化防止効果の高い被膜を形成し得る塗布液を提供するこ
とを目的とする。
ラス質被膜を形成することにより、高温下においても酸
化防止効果の高い被膜を形成し得る塗布液を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】本発明の酸化防止被膜形成用塗布液は、
表面をアルミニウムで処理したシリカ粒子、雲母および
低融点ガラスを主成分とする分散液からなることを特徴
とするものであり、特に、前記シリカ粒子１００重量部
に対して、雲母を０．１〜１５重量部、低融点ガラスを
１０〜２００重量部含むことが好ましい。
表面をアルミニウムで処理したシリカ粒子、雲母および
低融点ガラスを主成分とする分散液からなることを特徴
とするものであり、特に、前記シリカ粒子１００重量部
に対して、雲母を０．１〜１５重量部、低融点ガラスを
１０〜２００重量部含むことが好ましい。
【０００６】
【発明の具体的な説明】以下に本発明を具体的に説明す
る。本発明の塗布液は、（ａ）表面をアルミニウムで処
理したシリカ粒子、（ｂ）雲母、および（ｃ）低融点ガ
ラスの３成分から成り、これらが、水および／または有
機溶媒に分散した状態にある。
る。本発明の塗布液は、（ａ）表面をアルミニウムで処
理したシリカ粒子、（ｂ）雲母、および（ｃ）低融点ガ
ラスの３成分から成り、これらが、水および／または有
機溶媒に分散した状態にある。
【０００７】上記表面をアルミニウムで処理したシリカ
粒子（以下、Ａｌ処理シリカ粒子と略記する。）とは、
粒子表面の少なくとも一部に、Ａｌ原子がＳｉ原子と酸
素原子を介して結合した状態の粒子である。このように
粒子表面をＡｌで処理することにより、低融点ガラスと
混合したときの塗布液の安定性が向上する。
粒子（以下、Ａｌ処理シリカ粒子と略記する。）とは、
粒子表面の少なくとも一部に、Ａｌ原子がＳｉ原子と酸
素原子を介して結合した状態の粒子である。このように
粒子表面をＡｌで処理することにより、低融点ガラスと
混合したときの塗布液の安定性が向上する。
【０００８】Ａｌの結合量は、ＳｉＯ2 １００重量部に
対し、０．１〜１０重量部が好ましい。０．１重量部未
満では上記処理効果に乏しく、一方、１０重量部を越え
ても、その効果に変わりがない。
対し、０．１〜１０重量部が好ましい。０．１重量部未
満では上記処理効果に乏しく、一方、１０重量部を越え
ても、その効果に変わりがない。
【０００９】このようなシリカ粒子のＡｌ処理方法とし
ては、例えば、シリカゾルのようなシリカ粒子の分散液
にＡｌ化合物を溶解し、シリカ粒子とＡｌイオンを接触
させることによって、その表面がＡｌで処理されたシリ
カ粒子を得る方法を挙げることができる。
ては、例えば、シリカゾルのようなシリカ粒子の分散液
にＡｌ化合物を溶解し、シリカ粒子とＡｌイオンを接触
させることによって、その表面がＡｌで処理されたシリ
カ粒子を得る方法を挙げることができる。
【００１０】シリカ粒子としては、シリカ微粒子の粉末
を水などの分散媒に分散して用いることもできるが、前
記シリカゾルを出発原料とすればＡｌ処理、調製上好ま
しい。シリカのコロイド粒子の平均粒径は５〜１００ｎ
ｍ程度のものが望ましい。
を水などの分散媒に分散して用いることもできるが、前
記シリカゾルを出発原料とすればＡｌ処理、調製上好ま
しい。シリカのコロイド粒子の平均粒径は５〜１００ｎ
ｍ程度のものが望ましい。
【００１１】本発明において、雲母は、塗布液の増粘剤
としての役割を有するもので、基材に塗布して、乾燥、
焼成後、被膜の収縮によるクラックを防止する。これら
の雲母としては、白雲母、黒雲母、セリサイトなどの天
然雲母や合成雲母を用いることができる。
としての役割を有するもので、基材に塗布して、乾燥、
焼成後、被膜の収縮によるクラックを防止する。これら
の雲母としては、白雲母、黒雲母、セリサイトなどの天
然雲母や合成雲母を用いることができる。
【００１２】低融点ガラスは、本発明においてガラス質
被膜の主成分を形成ものであり、ガラスフリットなどを
用いるのが好適であるが、格別の制限はない。
被膜の主成分を形成ものであり、ガラスフリットなどを
用いるのが好適であるが、格別の制限はない。
【００１３】上記Ａｌ処理シリカ粒子、雲母および低融
点ガラスの３成分は、水、有機溶媒またはこれらの混合
溶媒中に分散される。有機溶媒としては、メタノール、
エタノール等のアルコール、エチレングリコール等の多
価アルコール、または、その他の極性を有する有機溶媒
を用いることができる。塗布液となる分散液中の固形分
濃度は、塗工性の点で約１０〜６０重量％の範囲が好ま
しい。
点ガラスの３成分は、水、有機溶媒またはこれらの混合
溶媒中に分散される。有機溶媒としては、メタノール、
エタノール等のアルコール、エチレングリコール等の多
価アルコール、または、その他の極性を有する有機溶媒
を用いることができる。塗布液となる分散液中の固形分
濃度は、塗工性の点で約１０〜６０重量％の範囲が好ま
しい。
【００１４】なお、本発明の塗布液中には必要に応じ
て、酸化亜鉛、酸化鉄等を混合することもできる。
て、酸化亜鉛、酸化鉄等を混合することもできる。
【００１５】上記塗布液は、炭素含有耐火物の表面にス
プレー法、ディップ法、等適宜の方法で塗布した後、乾
燥し、約９００℃以上で焼成することにより、強固な酸
化防止機能をもつガラス質被膜が形成される。
プレー法、ディップ法、等適宜の方法で塗布した後、乾
燥し、約９００℃以上で焼成することにより、強固な酸
化防止機能をもつガラス質被膜が形成される。
【００１６】
〔塗布液の調製〕実施例１ 平均粒径１８ｎｍのシリカ粒子が水に分散したシリカゾ
ル（ＳｉＯ2 ：４０重量％）１００ｇに、アルミン酸ソ
ーダ水溶液３２．９ｇ（Ａｌ2 Ｏ3 として０．６重量
％）を混合し、８０℃で６０分間加熱した。冷却後、陽
イオン交換樹脂層を通してアルカリを除去し、表面がＡ
ｌで処理されたｐＨ７のシリカ粒子分散ゾルを得た。こ
の分散液中のシリカ粒子のＡｌ2 Ｏ3 ／ＳｉＯ2 は０．
５／１００（重量比）であった。
ル（ＳｉＯ2 ：４０重量％）１００ｇに、アルミン酸ソ
ーダ水溶液３２．９ｇ（Ａｌ2 Ｏ3 として０．６重量
％）を混合し、８０℃で６０分間加熱した。冷却後、陽
イオン交換樹脂層を通してアルカリを除去し、表面がＡ
ｌで処理されたｐＨ７のシリカ粒子分散ゾルを得た。こ
の分散液中のシリカ粒子のＡｌ2 Ｏ3 ／ＳｉＯ2 は０．
５／１００（重量比）であった。
【００１７】このゾルに雲母（クニミネ工業製、スメク
トロン−ＳＡ）０．５ｇを添加し、３０分間撹拌した
後、ガラスフリット（ホウ珪酸質ガラス）４０ｇを混合
して塗布液（Ａ）を得た。塗布液の組成を表１に示す
が、同表において、塗布液の組成欄の数値は、シリカ１
００重量部に対する組成である。
トロン−ＳＡ）０．５ｇを添加し、３０分間撹拌した
後、ガラスフリット（ホウ珪酸質ガラス）４０ｇを混合
して塗布液（Ａ）を得た。塗布液の組成を表１に示す
が、同表において、塗布液の組成欄の数値は、シリカ１
００重量部に対する組成である。
【００１８】実施例２ 実施例１において、平均粒径１８ｎｍのシリカ粒子の代
わりに平均粒径１０ｎｍのシリカ粒子が分散したシリカ
ゾルを用いた以外は同様にして、塗布液（Ｂ）を得た。
わりに平均粒径１０ｎｍのシリカ粒子が分散したシリカ
ゾルを用いた以外は同様にして、塗布液（Ｂ）を得た。
【００１９】実施例３ 実施例１において、平均粒径１８ｎｍのシリカ粒子の代
わりに平均粒径４５ｎｍのシリカ粒子が分散したシリカ
ゾルを用いた以外は同様にして、塗布液（Ｃ）を得た。
わりに平均粒径４５ｎｍのシリカ粒子が分散したシリカ
ゾルを用いた以外は同様にして、塗布液（Ｃ）を得た。
【００２０】実施例４ 実施例１において、アルミン酸ソーダ水溶液の混合量を
１６３ｇ（Ａｌ2 Ｏ3として２．９７重量％）に変えた
以外は実施例１と同様にして、塗布液（Ｄ）を得た。こ
の塗布液中のシリカ粒子のＡｌ2 Ｏ3 ／ＳｉＯ2 は２．
７５／１００（重量比）であった。
１６３ｇ（Ａｌ2 Ｏ3として２．９７重量％）に変えた
以外は実施例１と同様にして、塗布液（Ｄ）を得た。こ
の塗布液中のシリカ粒子のＡｌ2 Ｏ3 ／ＳｉＯ2 は２．
７５／１００（重量比）であった。
【００２１】実施例５ 実施例１において、雲母の添加量を５ｇに変えた以外は
実施例１と同様にして、塗布液（Ｅ）を得た。
実施例１と同様にして、塗布液（Ｅ）を得た。
【００２２】実施例６ 実施例１において、ガラスフリットの混合量を４ｇに変
えた以外は実施例１と同様にして、塗布液（Ｆ）を得
た。
えた以外は実施例１と同様にして、塗布液（Ｆ）を得
た。
【００２３】実施例７ 実施例１において、添加する雲母原料をトピー工業製の
ＤＭＡ−３５０に代えた以外は実施例１と同様にして、
塗布液（Ｇ）を得た。
ＤＭＡ−３５０に代えた以外は実施例１と同様にして、
塗布液（Ｇ）を得た。
【００２４】比較例 実施例１で用いたシリカゾルと同じシリカゾル１００ｇ
に、純水３２ｇおよび実施例１のガラスフリット１００
ｇを添加して、塗布液（Ｈ）を得た。
に、純水３２ｇおよび実施例１のガラスフリット１００
ｇを添加して、塗布液（Ｈ）を得た。
【００２５】〔耐酸化能試験〕上記実施例で得られた塗
布液について、高温酸化雰囲気における炭素含有耐火物
に対する耐酸化能試験を行った。試験は各塗布液の有す
る酸化防止効果を明確化するために、以下の方法により
実施した。
布液について、高温酸化雰囲気における炭素含有耐火物
に対する耐酸化能試験を行った。試験は各塗布液の有す
る酸化防止効果を明確化するために、以下の方法により
実施した。
【００２６】約６０〜１００μｍに粉砕した黒鉛試料
（Ｃ：３０重量％，Ａｌ2 Ｏ3 ７０重量％）の一定量を
ルツボに採取する。これに各塗布液Ａ〜Ｈを表１に示す
割合（重量比）で加えて撹拌し、黒鉛試料が充分浸るよ
うにする。この試料を１１０℃で６０分間乾燥し、水分
を蒸発させる。このようにして得られた被覆試料を１０
００℃で３０分間焼成した。
（Ｃ：３０重量％，Ａｌ2 Ｏ3 ７０重量％）の一定量を
ルツボに採取する。これに各塗布液Ａ〜Ｈを表１に示す
割合（重量比）で加えて撹拌し、黒鉛試料が充分浸るよ
うにする。この試料を１１０℃で６０分間乾燥し、水分
を蒸発させる。このようにして得られた被覆試料を１０
００℃で３０分間焼成した。
【００２７】焼成後の試料中の炭素量を高周波燃焼法で
測定して、次式により炭素の残存率を算出し、塗布液の
耐酸化能を評価した。 炭素（Ｃ）残存率＝（焼成後の炭素重量／最初の試料中
の炭素重量）×１００ 試験結果を表１にまとめて示す。
測定して、次式により炭素の残存率を算出し、塗布液の
耐酸化能を評価した。 炭素（Ｃ）残存率＝（焼成後の炭素重量／最初の試料中
の炭素重量）×１００ 試験結果を表１にまとめて示す。
【００２８】
【表１】 シリカ粒子の 塗布液の組成 耐酸化能試験 Al2O3/SiO2 雲母 ガラス 塗布液/ 試料 Ｃ残存率 塗布液 （重量比）(SiO2100重量部当り) （重量比） （重量％） Ａ 0.5 /100 1.25 100 25/100 10.5 Ｂ 〃 〃 〃 30/100 20.0 Ｃ 〃 〃 〃 50/100 40.5 Ｄ 2.75/100 〃 〃 〃 23.1 Ｅ 0.5 /100 12.5 〃 15/100 12.3 Ｆ 〃 1.25 10 40/100 4.1 Ｇ 〃 〃 100 20/100 13.5 Ｈ 0 − 250 40/100 0.10
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る酸化防止被膜形成用塗布液
は、耐火物表面に強固なガラス質被膜を形成することに
より、優れた酸化防止機能を発揮することができる。従
って、この塗布液がコーティングされた炭素含有耐火物
等は酸化雰囲気中で高温に加熱されても、酸化されるこ
となく、その特性が低下することもない。
は、耐火物表面に強固なガラス質被膜を形成することに
より、優れた酸化防止機能を発揮することができる。従
って、この塗布液がコーティングされた炭素含有耐火物
等は酸化雰囲気中で高温に加熱されても、酸化されるこ
となく、その特性が低下することもない。
Claims (2)
- 【請求項１】 表面をアルミニウムで処理したシリカ粒
子、雲母および低融点ガラスを主成分とする分散液から
なる酸化防止被膜形成用塗布液。 - 【請求項２】 前記シリカ粒子１００重量部に対して、
雲母を０．１〜１５重量部、低融点ガラスを１０〜２０
０重量部含む、請求項１記載の酸化防止被膜形成用塗布
液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22225393A JPH0753284A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 酸化防止被膜形成用塗布液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22225393A JPH0753284A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 酸化防止被膜形成用塗布液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0753284A true JPH0753284A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16779500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22225393A Pending JPH0753284A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 酸化防止被膜形成用塗布液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753284A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009072217A1 (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-11 | Nippon Steel Corporation | 浸漬ノズルおよび連続鋳造方法 |
-
1993
- 1993-08-13 JP JP22225393A patent/JPH0753284A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009072217A1 (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-11 | Nippon Steel Corporation | 浸漬ノズルおよび連続鋳造方法 |
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