JPH06100353A - 耐火物用マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐火物用の原料粒子をカプセル化する。 【構成】 耐火物用の原料粒子を水に被覆剤を分散した
分散液によって被覆してカプセル化を行う。 【効果】 水の分散液の使用により製造工程が単純化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定形耐火物、不定形耐
火物、連続鋳造用モールドパウダー、耐火物原料にに使
用するマイクロカプセルに関する。

【０００２】

【従来技術】従来マイクロカプセルを利用して耐火物を
製造または施工する技術は、ほとんど存在していなかっ
た。特公昭５８−４９５１１号公報には、ミキサーを使
用して粒子を被覆する方法が記載されているが、混練を
目的とするミキサーでは粒子の表面に付着物を形成した
に過ぎない。また、特開昭９−１０７９８１号公報に
は、流し込み用耐火材料において、凝膠材と金属粉末を
被覆剤で被覆することが記載されているが、マイクロカ
プセルの作成については示されていない。

【０００３】一方、高速ミキサー等の混練機を使って、
同様に付着物を作成している特開平３−１７０３７６号
公報、特開平３−１７０３７７号公報では、被覆剤であ
るウレタン樹脂を酢酸エチル、トルエン、キシレン等の
溶剤に溶かして使用しているが、被覆物がはがれ易く、
また使用する溶剤は危険物に属し、工業的に利用するに
は十分な安全対策を必要とし、製造のコストアップにも
なり、安価で十分にカプセル化された耐火物構成物の作
成技術が存在していないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】耐火物の製造に利用さ
れる構成原料をマイクロカプセル化する際に、危険物に
属する溶剤を使わずに安価で、しかも十分なカプセル化
を図り、内容物である原料粒子を完全に被覆し、しかも
被覆剤が混練等の機械的な操作によって簡単にははがれ
ないようにすることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために種々検討を重ねた結果、マイクロカプ
セルを利用する従来の欠点を解決するに到った。すなわ
ち、耐火物もしくは耐火物の製造に使用する原料粒子を
核にしてカプセル化するに際して、粒子を被覆する物質
を微粒子として水に乳化分散させて、粒子とともに噴霧
被覆装置、転動被覆装置または流動層被覆装置等のカプ
セル化装置において被覆するカプセル化方法である。

【０００６】水とのエマルジョンを形成する被覆材料
は、１０μｍ以下望ましくはサブミクロンのワックス、
硬化したフェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、
シリコーン樹脂、ウレタン樹脂の合成樹脂類、酸化アル
ミニウム、酸化クロム、シリカ、黒鉛、カーボン、酸化
ジルコニウム、シリカ、酸化マグネシウムと酸化アルミ
ニウムから成るスピネル、酸化マグネシウムと酸化クロ
ムから成るスピネル、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ
ニウムの無機粒子、その他、硬化したセメント、または
上記ワックス、合成樹脂類、無機粒子、セメントの２種
以上を混合した被覆材料などである。

【０００７】また、耐火物の製造に利用される原料粒子
としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウムの消化性
原料、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、カルシ
ウム、リチウム、ニッケル、チタニウム、ジルコニウム
の金属及びそれらの合金、アルカリ金属炭酸塩、炭酸水
素塩、硝酸塩の塩類、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
フラン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ、アクリルある
いはポリエステルで変性したシリコーン樹脂等の合成樹
脂類、セチルアミン、トリベンジルアミン、ジフェニル
アミン、トリフェニルアミン、ジエチレントリアミン、
トリエチレントリアミン等のアミン類、ｐ−トルエンス
ルホン酸の酸類、トリアセチン、プロピレンカーボネー
トのエステル類、アルミナセメント、リン酸アルミニウ
ム、滑石、フッ化アンモニウム、リン酸ナトリウム、ラ
イム添加リン酸塩、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウ
ム、ケイフッ化ナトリウム、ケイフッ化カリウム、リン
酸、リン酸ナトリウム、縮合リン酸アルミニウム、塩化
アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ρ−アルミナ、
塩化鉄、コレマナイト、ポリビニルアルコール、ホウ酸
カリウム、ホウ酸マンガン等の粉末、粒状のもの、粘調
な液状のもの等の各種の形態の耐火物用の原料物質を利
用することができる。

【０００８】また、水に乳化させる被覆剤の粒径は、１
０μｍ以上では十分に乳化せず、水中で被覆剤粒子が沈
降または凝集を起こすので、望ましくない。被覆剤を水
に乳化させる方法は、水を１００重量部に界面活性剤を
０.１〜５重量部と１０ミクロン以下にした被覆剤粒子
を５〜１００重量部を混ぜて撹拌して作成するか、融点
が１００℃以下の被覆剤粒子５〜１００重量部を加熱し
て溶解し、続いて加熱温度に保った水を１００重量部と
界面活性剤を０.１〜５重量部添加して、撹拌すること
によって作成する。界面活性剤としては、非イオン界面
活性剤、陰イオン界面活性剤等を使用することができ
る。被覆剤粒子を分散したエマルジョンは原料粒子と同
時に、または別々に噴霧被覆装置、転動被覆装置、流動
層被覆装置などの被覆装置に投入して、カプセル化を行
うことができる。

【０００９】図１に示すように、噴霧被覆装置１では、
５０℃以上に保たれた雰囲気中に、中心部に原料粒子の
噴射ノズル２を有し、外側には被覆剤の分散液の噴射ノ
ズル３を有し、さらにそれらの外側には空気噴射ノズル
４を有する多重ノズル５から原料粒子６と水に分散され
た被覆剤７を噴霧し、落下途中で水分を蒸発させて除去
し、原料粒子の周囲に被覆剤の被膜を形成してカプセル
化する方法によって製造することができる。また、上下
に原料粒子の噴射ノズル８と分散液の噴射ノズル９を配
置して、分散液の噴射ノズルの周囲には空気噴射ノズル
１０を配置して両ノズルからの噴射流を衝突させて原料
粒子の周囲に被覆剤の被膜を形成してカプセル化を行う
ことができる。

【００１０】また、図２に示す転動被覆装置２１では、
水に分散された被覆剤がノズル２２内の側壁２３に沿っ
て流れ、そこに上部から投入した原料粒子２４が転動し
ながら被覆剤をその周りに多層に付着させ、続いてノズ
ル外に出て、５０℃以上に保たれた雰囲気中で水分を蒸
発させることによって、カプセルを形成することができ
る。

【００１１】また、図３に示す流動層被覆装置３１で
は、雰囲気温度を５０℃以上に保った装置内に原料粒子
３２を装置の底部の空気噴射ノズル３３から噴射される
空気によって流動させ、水に分散した被覆剤をノズル３
４から噴霧してミスト状態にし、原料粒子の周囲に付着
させるとともに水分を蒸発させる。核粒子の循環と噴霧
を続けることにより、核粒子の周りに多層に被覆剤を付
着することができ、カプセルを形成する。同時に、水分
が除去された被覆剤は静電気力により核粒子の周りに強
固に付着して、カプセルを作る。

【００１２】

【作用】耐火物の製造に利用される構成原料を安価に、
しかも安全にカプセル化できるようになったために、被
覆剤をコントロールして内容物を取り出せるカプセルの
特徴を工業的に生かすことができ、耐火物における製造
工程、施工工程の短縮、耐火物の機能を十分に引き出す
方法を確立できるようになった。

【００１３】

【実施例】

実施例１ ２重ノズルの中心部の直径１ｍｍのノズルから１．５ｋ
ｇ／ｃｍ² の圧力で、１０ｃｍ³ ／秒の噴射量で、粒径
０．１ｍｍ以下のケイ酸ナトリウムを噴射し、外側のノ
ズルからは、粒径１μｍ以下のワックス（１４５゜Ｆパ
ラフィン（日本石油製）の２５重量％と界面活性剤（エ
マルゲン９５０（花王製））を４重量％を加えて水に分
散した分散液を１．５ｋｇ／ｃｍ² の圧力で、２０ｃｍ
³ ／秒の量で噴射し、６０℃に保持した容積４００リッ
トルの缶体内で被覆し、缶体の端部から粒径０．１５ｍ
ｍ以下のカプセルが得られた。

【００１４】実施例２ 直径１０ｍｍ、長さ３００ｍｍのノズルの側壁部の上部
にスリット状に設けた開孔から粒径０．２μｍ以下のカ
ーボンブラックを１．０重量％と界面活性剤（ネオペレ
ックス（花王製））３重量％を加えて水に分散した分散
液をノズルの内壁に沿って１０ｃｍ³ ／秒で流下した。
一方、ノズルの頂上部に設けた開孔部から粒径１００μ
ｍ以下の金属アルミニウム粉を５０ｃｍ³ ／秒の量を投
入した。

【００１５】金属アルミニウム粉は転動しながら、その
周囲にカーボンブラックの分散液を被覆させ、ノズルの
下部から８０℃に保たれた容積４００リットルの缶体中
に落下し、粒径１２０μｍ以下のカプセルが缶体下部に
得られた。

【００１６】実施例３ 粒径０．５ｍｍ以下のｐ−トルエンスルホン酸の粒子を
あらかじめ流動層装置内に投入して、底部の通気板から
１ｍ³ ／秒の流量で空気を供給して流動化させた。一
方、下部に配置した噴射ノズルから粒径０．１μｍ以下
のアルミナを１０重量％含有した水のエマルジョンを
１．０ｋｇ／ｃｍ² の噴射圧力で２ｃｍ³ ／秒の量を噴
射した。流動層装置内は４０℃に保持されており、１０
分間の流動により、粒径０．７ｍｍのカプセルを得るこ
とができた。

【００１７】

【発明の効果】水に乳化分散させたエマルジョンタイプ
の被覆剤を利用することによって、噴霧被覆装置内また
は流動層被覆装置内で耐火物の製造に利用される構成原
料を安価で、安全にカプセル化できる。また、被覆剤は
静電気力により強固な結合力を有しているために、混練
等の機械的な力ではカプセルは破壊されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】噴霧被覆装置を使用したカプセル化方法を説明
する図。

【図２】転動被覆装置を使用したカプセル化方法を説明
する図。

【図３】流動層被覆装置を使用したカプセル化方法を説
明する図。

【符号の説明】

１…噴霧被覆装置、２…原料粒子の噴射ノズル、３…分
散液の噴射ノズル、４…空気噴射ノズル、５…多重ノズ
ル、６…原料粒子、７…被覆剤、８…原料粒子の噴射ノ
ズル、９…分散液の噴射ノズル、１０…空気噴射ノズ
ル、２１…転動被覆装置、２２…ノズル、２３…側壁、
２４…原料粒子、３１…流動層被覆装置、３２…原料粒
子、３３…空気噴射ノズル、３４…ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐火物の製造に使用する原料のマイクロ
   カプセルの製造方法において、耐火物の原料粒子を、水
   に被覆剤を分散した分散液によって被覆することを特徴
   とする耐火物用マイクロカプセルの製造方法。
2. 【請求項２】 被覆を噴霧被覆法、転動被覆法、流動層
   法被覆法のいずれかによって行うことを特徴とする請求
   項１記載の耐火物用マイクロカプセルの製造方法。