JPS62282072A

JPS62282072A - 撥水性耐火繊維質成形体の製造法

Info

Publication number: JPS62282072A
Application number: JP10180886A
Authority: JP
Inventors: 浅見　肇; 母里　洋一
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1986-05-01
Filing date: 1986-05-01
Publication date: 1987-12-07
Also published as: JPH0583662B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明　　　。

（産業上の利用分野）仁の発明、は耐火繊維質成形体の製造法に関し、各種高
温炉の鉄皮側断熱材などに用い゛ることのできる撥水性
耐火繊維質成形体の製造法に関する。

（従来の技術）耐火繊維質成形体は繊維、集合形態からなり、断熱性に
優れていると共に可撓性を有し、特に断熱材として１そ
の用途が大幅に拡大しつつある。この成形体に用いられ
る耐火繊維の種類も種々開発され、アルミナシリカ−質
繊維゛、アルミナ質繊帷、シ゛リカ質・繊維、ジルコニ
ア質１ｉｔａなどが用途に応じて適宜選択使用されてい
る。

このよう、な・耐火繊維成形体の製造法５は、・従来、
耐火繊維、と結合剤とから抄造成形し、必要に、応じて
焼成することからな、るものである。

（発明が解決しようとする伺題点）従来法に・より得られた耐火Ｉｌ維質成形体は、その断
熱性が良好であるために耐火面の背面の温度は大幅に低
く、酸の露点以下になり、したがって、雰囲気中に酸性
ガスおよび水蒸気ガスが存在すると酸露結現象が起こり
、高温炉の鉄皮を腐食させるという問題点がある。

この発明は上述の背景にもとずいてなされたものであり
、その目的とするどころは急激な温度低下により露結し
た酸性液を撥じくことができ、したがって高温炉の鉄皮
面の酸腐食を防止することができると共に、ｌｌ雑成形
体が本来布する断熱性および可撓性を損うことのない撥
水性耐火繊維質成形体の製造法を提供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明者は耐火繊維質成形体に撥水性を付与すべく種々
の試験研究した結果、撥水性を付与するものとして金属
陽イオンの水和物、水酸化物あるいはその酸化物が好ま
しいとの知見を得、この知見にもとずき、さらに検討し
た結果、金属アルコキシドの加水分解液で処理すれば、
それらの撥水剤が超微粒子のゾルとなってｖＩ＆雑成形
成形体面に付着して、この発明の目的達成に有効である
ことを見出した。

すなわち、この発明による撥水性耐火ｍｕ質成形体の製
造法は、アルミナシリカ質、アルミナ質、シリカ質、ま
たはジルコニア質などからなる耐火繊維質成形体を、例
えば下記一般式で表わされる金属アルコキシドの加水分
解液で処理し、この加水分解液の溶媒を該成形体から揮
散ざけることからなるものである。

Ｍ（ＯＲ）、（Ｏ）Ｉ）ｘ−９（式中、Ｍはケイ素、アルミニウム、チタン、ホウ素、
ジルコニウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウムか
ら選ばれる金属を示し、Ｒは炭素原子数１〜５のアルキ
ル基を示し、ＸはＭの原子価数を示し、ｙは１〜ｘの整
数を示す。）発明の詳細な説明この発明において、耐火繊維質成形体と金属アルコキシ
ドの加水分解液とを用いて製造される。

この発明において用いられる金属アルコキシドは、アル
コール類の水酸基の水素を金属−Ｃ置換した化合物をい
う。好ましい金属アルコキシドは、下記一般式で表わさ
れるものであり、アルコールＲ０１」の水酸基の水素Ｈ
が金属Ｍで置換された誘導体、あるいは金属水酸化物Ｍ
（ＯＨ）ｘの水酸基の水素Ｈの全部または一部がアルキ
ル基で置換された誘導体である。

Ｍ　（ＯＲ）、　（Ｏ）ｌ）　ｘ−ｙ（式中、Ｍはケイ素、アルミニウム、チタン、ホウ素、
ジルコニウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウムか
ら選ばれる金属を示し、Ｒは脂肪族炭化水素、好ましく
は炭素数１〜５のアルキル基であり、ＸはＭの原子価数
を示し、ｙは１〜ｘの整数を示す）。特に好ましい金属
アルコキシドには、耐酸性の観点からシリコンアルコキ
シドがある。

この発明において用いられる処理液は、金属アルコキシ
ドの加水分解液である。この明細書において金属アルコ
キシドの加水分解液とは、金属アルコキシドがアルコー
ルおよび／または水と接触することにより、金属アルコ
キシドを構成していた金属陽イオンが、その水和物、水
酸化物あるいは酸化物となって、それら水和物などの超
微粒子が分散したゾル状液を示す。良好なゾルを有るた
めに必要に応じて塩酸、硫酸、アンモニア水などを添加
してもよい。これらは、加水分解の触媒として、又、沈
殿の生成や液相の分離を防止して均質な溶液を与える働
きをする。

この加水分解液には、通常の耐火物粉末、例えば、ジル
コニア、アルミナ、シリカなどの粉末を添加懸濁させる
ことができ、特に、耐酸性の面よりシリカが好ましい。

この金属陽イオンの水和物などの超微粒子が分散したゾ
ル状液を用いて耐火１１ｔＩ＆質成形体が処理される。

この処理方法としては、噴霧、塗布、含浸などが、あり
、適宜選択することができる。

この発明において使用される耐火Ｉ！維質成形体として
は、例えば、アルミナシリカファイバー、アルミナファ
イバー、シリカファイバー、ジルコニアファイバー等か
ら成形体がある。その形状には、その用途に応じて適宜
変更することができ、例えば、ペーパー状、クロス状、
フェルト状、ブランケット状、円柱状、などがある。成
形体の気孔率は９０％以下であることが望ましい。これ
は、気孔率が９０％を超えると撥水性を得ることが難し
く、酸水溶液や水が透過するからである。

耐火繊維質成形体への金属アルコキシド加水分解液の処
理（例えば、塗布、含浸など）は、処理および乾燥後の
成形体の処理層（例えば、塗布層、含浸層など）の気孔
率が例えば８０％以下であることが望ましい。これは、
気孔率が８０％を超えると撥水性を得ることが難しいか
らである。

金属アルコキシドの加水分解液で処理された耐火繊維質
成形体の乾燥は、通常の技術、例えば常温での自然乾燥
、５０°〜３００℃の加熱乾燥、熱風乾燥、赤外線乾燥
、送風乾燥、によって行なうことができる。この乾燥に
よって溶剤が揮散される。

この発明によって製造された撥水性耐火繊維質成形体は
、用途に応じて加工処理され、各々の用途に用いられる
。その用途としては、例えば、各種の高温火の鉄皮側断
熱材、鉄皮腐食防止材、などがある。断熱材として施工
する場合、鉄皮にピン止め、部分溶接、または接着剤に
よる貼付などの通常の方法を用いることができる。

さらに、その撥水性耐火ｍｌｔ質成形体の上部にファイ
バーブロックを設りて断熱性をざらに高めることも可能
である。

（作　用）この発明による撥水性耐火繊維質成形体の製造法におい
て、金属アルコキシドの加水分解液が用いられる。この
加水分解液は、金属アルコキシドが水と接触して生成し
た金属水酸化物や金属酸化物などの分散微細粒のゾルを
含有している。このゾル状態の液で成形体が処理される
ために、成形体の繊維表面にムラなくその微細粒を付着
させることができる。この発明によって微細粒で覆われ
た繊維は、露結した腐食性液を撥き、成形体全体に撥水
性を付与する。上記のように耐火性微細粒が均一に付着
した成形体は耐火性を低減することもなく、しかし可撓
性に悪影響を及ぼさない。

なお、この発明による作用は、この発明のより良い理解
のためであってこの発明の範囲を決して限定するもので
はない。

（発明の効果）この発明の製造法は、′上述の作用にもとずいて次のよ
うな効果を得ることができる。

（ａ）　　この発明の製造法によって得られた耐火繊維
質成形体を高温炉の鉄皮側に設置しておくことによって
露結した酸水溶液や水を撥しき、鉄皮の腐食を防止する
ことができる。

（ｂ）　　この発明によって撥水性が付与されても、本
来の断熱性を損うことなく、従って、断熱材として使用
するとき、鉄皮からの放熱熱量を低減することができる
。

（Ｃ）　　この発明において、金属アルコキシド加水分
解液で処理されるが、繊維質成形体の可撓性に悪影響を
及ぼさない。従って高温炉の鉄皮が振動などしても、断
熱材である成形体に亀裂、破断、破損、剥離などが生じ
ない。従って、炉の長期使用を保証する。

＝　　８　− （実施例）次に例を示してこの発明を具体的に説明する。

実施例１アルミナシリカ質セラミックファイバーの３ｍ／ｍ厚ペ
ーパー状成形体を準備した。金属アルコキシドとしてテ
トラエトキシシランを選択し、このテトラエトキシシラ
ン１００ｍｆＭ部にエチルアルコール３０重量部を加え
て溶かし、これに更に水５重量部および塩１０．５重量
部を添加し、撹拌して金属アルコキシドの加水分解液を
調製した。

得られた加水分解液を成形体に含浸させ、その後、２５
℃で１０８８問自然乾燥し、次いで１００℃で２時間加
熱乾燥した。得られた耐火１１Ｎ質成形体の表面に２Ｎ
の硫酸水溶液を散布したところ、硫酸水溶液は丸い液滴
となり、充分な撥水効果を示すことが確認された。

実施例２ジルコニア質セラミックファイバー（品用白煉瓦■製）
の１１１１／ｌ厚ペ一パー状成形体を準備した。

金属アルコキシドとして、テトラ＋ｎ−７チルジルコネ
ートを選択し、このテト７　’ｈ　ｎ−ブチルジルコネ
ート１’　ＯＯ車ｆｉｔ部にエテルアルコール１０重量
部を加えｔ、更に水１重量部および塩１０．１重量部を
添加し、撹拌して金属アルコキシドの加水分解液を調整
した。

得た加水分解液に成形体を含浸させ、その後２００℃で
２時間加熱乾燥した。得られた耐火繊維成形体の表面に
、２Ｎの塩酸水溶液を散布したところ塩酸水溶液は実施
例１′と同様丸い液滴きとなり、充分な撥水効果を示し
た。

実施例３シ゛リカ質セラミックファイバーの５　ｗｉ／ｍ厚フェ
ル°ト状成形体を準備した。金属アルコキシドとしてエ
チルシリケート及びチタンイソプロポ￥シトを選択し、
このエチルシリケート５０重は部及びヂタンイソプロボ
キシド５０重聞部にメチルアルコール２０重量部を加え
、更に水５重量部及び硫酸０．１重量部を添加し、撹拌
して金属アルコキシドの加水分解液を調整した。

得た加水分解液に成形体を含浸させ、その後１００℃で
２１重間加熱乾燥した。得られた成形体の表面に２Ｎの
硫酸水溶液を散布したところ、硫酸水溶液は丸い液滴と
なり充分な撥水効果を示しｌこ　。

出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 −１２＝

Claims

【特許請求の範囲】１、耐火繊維質成形体を金属アルコキシドの加水分解液
で処理し、この加水分解液の溶媒を該成形体から揮散さ
せることからなる撥水性耐火繊維質成形体の製造法。２、耐火繊維質成形体がアルミナシリカ質、アルミナ質
、シリカ質、またはジルコニア質からなる、特許請求の
範囲第１項記載の製造法。３、金属アルコキシドが下記一般式で表わされる、特許
請求の範囲第１項記載の製造法。Ｍ（ＯＲ）＿ｙ（ＯＨ）＿ｘ＿−＿ｙ（式中、Ｍはケイ素、、アルミニウム、チタン、ホウ素
、ジルコニウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム
から選ばれる金属を示し、Ｒは炭素原子数１〜５のアル
キル基を示し、ＸはＭの原子価数を示し、ｙは１〜ｘの
整数を示す）。