JPH0450157A - 押出成形用セラミックス材料及びその押出成形方法 - Google Patents

押出成形用セラミックス材料及びその押出成形方法

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JPH0450157A
JPH0450157A JP2158816A JP15881690A JPH0450157A JP H0450157 A JPH0450157 A JP H0450157A JP 2158816 A JP2158816 A JP 2158816A JP 15881690 A JP15881690 A JP 15881690A JP H0450157 A JPH0450157 A JP H0450157A
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Yoji Matsuo
松尾 洋治
Tatsuro Takeuchi
竹内 辰郎
Minoru Tamura
稔 田村
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
Yoshida Kogyo KK
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は押出成形により高密度で、かつ高強度を有する
セラミックス焼成体を得るための押出成形用セラミック
ス材料及びその押出成形方法に関するものである。
[従来の技術] 従来、押出成形用セラミックス材料としては、一般にバ
インダーとしてメチルセルロースなどのセルロース系化
合物を使用し、可塑剤としてグリセリン等の多価ヒドロ
キシ化合物を使用し、これらをセラミックス材料に含有
したものが知られている。例えば特開昭5B−1148
63号公報に記載のものが知られている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の押出成形用セラミックス材料にお
いては、押出成形し、これを焼成してなるセラミックス
焼成体は密度及び曲げ強度の面で十分とはいえず複雑形
状のものの製造には不適当であるので、高密度で、かつ
高い曲げ強度を有するセラミックス焼成体で、しかも複
雑形状のものを得るための押出成形用セラミックス材料
の出現が切望されていた。
そこで本発明は前記に鑑み、焼成して得られたセラミッ
クス焼成体が高密度で、かつ高強度に優れた特性を有し
、複雑形状のものであっても強度のばらつきの少ない押
出成形用セラミックス材料及びその押出成形方法を提供
することを目的としたものである。
[課題を解決するための手段] 本発明の第1発明はセラミックス材料100重量部に対
し、微生物起源の多糖類を2〜5重量部、アクリル酸オ
リゴマー2重量部以下、ワックス、パラフィン、ステア
リン酸のうち少なくとも1種を3重量部以下と所定量の
水とからなる混合物を含有する押出成形用セラミックス
材料であり、本発明の第2発明はセラミックス材料10
0重量部に対し、微生物起源の多糖類並びにポリビニル
アルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロースのうち
少くとも1種の合計量2〜7重量部、アクリル酸オリゴ
マー2重量部以下、ワックス、パラフィン、ステアリン
酸のうち少な(とも1種を3重量部以下と所定量の水と
からなる混合物を含有する押出成形用のセラミックス材
料である。この第2発明における微生物起源の多糖類と
ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロ
ースのうち少くとも1種との混合比率は同じ、もしくは
微生物起源の多糖類の方を多く配合することが望ましい
上記原料粉末となるセラミックス材料はアルミナ、ジル
コニア、ムライト、コージェライト等の酸化物系セラミ
ックス粉末材料のどれでもよい。又、前述したものを主
成分とした、マグネシア、ジルコニア等の酸化物系セラ
ミックス粉末材料、炭化ケイ素、炭化チタン等の炭化物
系セラミックス粉末材料、窒化ケイ素、窒化ボロン等の
窒化物系セラミックス粉末材料との混合物でもよい。セ
ラミックス粉末はできる限り小さい粒度を有することが
望ましく、特に1μ■以下の粒度を有することが好まし
く、更には0.5μ■以下の粒度が好ましい。又、セラ
ミックス材料の純度はできる限り高いものが望ましく9
9%以上が好ましく、更には99.9%以上のものが好
ましい。
又、微生物起源の多糖類とはグルカン系の多糖類が好ま
しく、パラミロン、カードラン、スフレノグルカンなど
のβ−1,3−グリコシドを有スるβ−1,3−グルカ
ンが保水性、可塑性などの面から更に好ましい。
この微生物起源の多糖類は上記セラミックス粉末となじ
みがよく、可塑剤及びバインダーとして使用され、セラ
ミックス材料100重量部に対して2〜5重量部用いら
れる。又、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシプロピルメ
チルセルロースもバインダーとして使用され、これと上
記微生物起源の多糖類との混合物でセラミックス材料1
00重量部に対し2〜7重量部添加する。上記添加量を
2〜5重量部又は2〜7重量部の範囲に限定したのは、
この範囲より添加量が少ないと押出成形の際に形状が崩
れ、押出成形品を得ることができなくなるとともに、添
加量が多いと本発明の目的とする高強度、かつ高密度を
有するセラミックス焼成体を得ることができなくなるた
めである。更に第2発明の実施態様において微生物起源
の多糖類並びにポリビニルアルコール、メチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシプロピ
ルメチルセルロースのうち少くとも1種の混合比率を同
じ、もしくは微生物起源の多糖類の方を多く配合するこ
とにより、より優れた強度と密度を有し、かつ強度のば
らつきの少ないセラミックス焼成体を得ることができる
又、上記配合によって混合物をセラミック材料に対して
含有させることにより、混合物がセラミックス材料粉末
及び他の添加剤になじみやすく、このため押出成形用セ
ラミックス材料は均一なものとなり、更に押出成形用セ
ラミックス材料は押出成形により、適切な圧力を加える
ことによりセラミックス材料粉末間の隙間が減少しくセ
ラミックス材料粉末同士が接近し)、高密度を有する押
出成形品を得ることができ、更にはこれを焼成すること
により高密度を有するセラミックス焼成体を得ることが
できるとともに強度のばらつきの少ないものが得られる
そして、上記混合物に更に解膠剤としてアクリル酸オリ
ゴマー2重量部以下(0は含まず)、滑剤としてワック
ス、ステアリン酸、パラフィン(好ましくはエマルジョ
ン)のうち少なくとも1種を3重量部以下(0は含まず
)添加することによりセラミックス材料を均一に成形及
び押出し成形することができるとともに、複雑な断面形
状を有する例えばLアングル、ハニカム材、矩形ホロー
材などの押出成形に有効である。
本発明の第3発明は前記第1発明における押出成形用の
セラミックス材料を供給口より供給経路内へ供給し、こ
れを供給経路の一端に設けられた口金に向って、60k
gf/c12以上の押出圧力にて加圧し、前記口金より
押出成形品を成形する押出成形用セラミックス材料の押
出成形方法である。
又、第4発明は前記第2発明における押出成形用のセラ
ミックス材料を上記第3発明と同様の方法により押出成
形する方法である。
具体的には、本発明に係る押出成形用セラミックス材料
を得て、これを例えば第1図図示の真空押出装置5の供
給口1より供給経路2内に供給し、これを前記供給経路
2の一端に設けられた口金3に向って脱気をしながら6
0kgf/cm 2以上の押出圧力にてスクリュー4で
加圧する。
ここで押出圧力を60kgf/c12以上にしたのは6
0kgr/Cm2より低圧で押出した場合、押出成形が
困難になるからであるとともに、本発明の目的である密
度及び曲げ強度を有するセラミックス焼成体を得ること
ができなくなるからである。
より好ましくは60kgf/c+a’以上とすることに
より成形密度を向上させ、より高強度、高密度にするこ
とができる。更に口金3より押出された押出成形品を乾
燥させ、これを焼成することにより、高密度でかつ高強
度を有し、強度のばらつきの少ないしかも複雑形状のセ
ラミックス焼成体を得ることができる。なお、バインダ
ーとしてセルロース系化合物を使用し、可塑剤として多
価ヒドロキシ化合物を使用し、これらをセラミックス材
料に含有した従来のものは、通常50〜60kgf/c
m2の押出圧力にて成形している。
これは該範囲より低圧では保形性の良好なものが得られ
に<<、場合によっては押出成形ができなく、高圧では
押出された押出成形品の乾燥割れが顕著になるためであ
る。
[実施例] 以下実施例によって本発明を具体的に説明する。粒度1
μ−以下のアルミナ粉末100重量部にカードランを主
成分とする微生物起源の多糖類2重量部、メチルセルロ
ース2重量部、パラフィン 0.5重量部、アクリル酸
オリゴマー 1重量部、イオン交換水17.5重量部の
配合にて混練機にて十分に混練し、得られた押出成形用
セラミックス材料を真空押出装置にて押出圧力60kg
f/cm2、押出速度300〜400+ni/winの
条件で脱気雰囲気750+a+aHg以上で押出成形を
行い押出成形品を得た。これを300〜400℃の温度
で脱脂(添加剤熱分解)を充分に行った後、1600℃
で2時間常圧焼成しセラミックス焼成体を得た。
なお、上記において使用したアルミナ粉末は99%α−
アルミナで、真空押出装置の押出型(口金)として非対
称形ソリッド材、40X 20mmのし一アングル材型
(肉厚5mm)を使用した。
又、比較のため粒度1μ丑以下のアルミナ粉末100重
量部にグリセリン2.5重量部、メチルセルロース 7
.5重量部、アクリル酸オリゴマー1重量部、イオン交
換水25重量部の配合にて混線機にて混練し、これに適
した条件において押出成形し、焼成を行いセラミックス
焼成体を得た。なお使用するアルミナ粉末、真空押出装
置、押出型は同じものである。
上記のようにして得られたセラミックス焼成体の密度及
び曲げ強度を測定した。
測定結果より密度は比較例のものが3.72gram 
’であるのに対し、本発明のものでは3,92g/cm
3と高く、又、曲げ強度は比較例のものが257MPa
であるのに対し本発明のものでは421MPaと高く、
更に本発明によるセラミックス焼成体の曲げ強度のワイ
ブル確率分布(第2図図示)を作成してみたところ、ワ
イブル係数が21と高く、強度のばらつきが少なく、均
一性に優れていることが判る。
又、上記の配合の中で微生物起源の多糖類と、メチルセ
ルロースとの配合量の変化によるセラミックス焼成体の
密度及び曲げ強度を測定した結果を第3.4図に示す。
なお、イオン交換水を除く他の配合量については上記と
同様である。
第3.4図に示すように微生物起源の多糖類のみを2〜
5重量部又は微生物起源の多糖類とメチルセルロースと
を2〜6重量部で、かつ微生物起源の多糖類とメチルセ
ルロースとの混合比率が同じ、もしくは微生物起源の多
糖類の方を多く配合してなるものが密度及び曲げ強度に
優れていることが判る。
又、上記と同じ配合で他の複雑断面形状のものについて
も同様に実験を行った結果、ハニカム材、矩形ホロー材
などについても同様の密度、曲げ強度及びワイブル係数
が得られており、本発明の押出成形用セラミックス材料
により、高密度及び高強度を有し、かつ強度のばらつき
が少ないセラミックス焼成体を単純な断面形状を有する
ものはもちろん、複雑な断面形状を有するものでも得る
ことができる。
又、上記粒度1μ■以下のアルミナ粉末100重量部に
カードランを主成分とする微生物起源の多糖類2重量部
、メチルセルロース2重量部、パラフィン 0.5重量
部、アクリル酸オリゴマー1重量部、イオン交換水17
.5重量部の配合のもので、押出圧力に対するセラミッ
クス焼成体の曲げ強度の測定を行い、この結果を第5図
に示す。第5図に示すように押出圧力60kgf 7c
m 2以上で曲げ強度が安定化する傾向があり、押出圧
力60kgf/c+++ 2以下では曲げ強度が低下す
る傾向がある。又、本発明の目的とする曲げ強度は押出
圧内約60kgf/cm2で得られることが判る。
又、本発明の上記と異なる配合についても同様の測定を
行ったが、上記はぼ同様の結果が得られた。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、上記配合からなる混合物
をセラミックス材料に含有する押出成形用セラミックス
材料を得ることにより、焼成して得られたセラミックス
焼成体が高密度で、かつ高強度に優れた特性を有すると
ともに、複雑形状のものでも強度のばらつきが少ないも
のを得ることができる。
又、上記押出成形用セラミックス材料の押出成形方法に
より、かかる優れた特性を有するセラミックス焼成体を
複雑な形状のものであっても容易に得ることができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明図、第2図は本発明による
セラミックス焼成体のワイブル確率分布を示す図、第3
.4図は各配合における密度及び曲げ強度の測定結果を
示す図、第5図は押出圧力に対する曲げ強度測定結果を
示す図である。 ■・・・供給口、2・・・供給経路、3・・・口金、4
・・・スクリュー  5・・・押出装置。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミックス材料100重量部に対し、微生物起
    源の多糖類を2〜5重量部、アクリル酸オリゴマー2重
    量部以下、ワックス、パラフィン、ステアリン酸のうち
    少なくとも1種を3重量部以下と所定量の水とからなる
    混合物を含有する押出成形用セラミックス材料。
  2. (2)セラミックス材料100重量部に対し、微生物起
    源の多糖類並びにポリビニルアルコール、メチルセルロ
    ース、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシプロ
    ピルメチルセルロースのうち少くとも1種の合計量2〜
    7重量部、アクリル酸オリゴマー2重量部以下、ワック
    ス、パラフィン、ステアリン酸のうち少なくとも1種を
    3重量部以下と所定量の水とからなる混合物を含有する
    押出成形用セラミックス材料。
  3. (3)微生物起源の多糖類とポリビニルアルコール、メ
    チルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及びヒ
    ドロキシプロピルメチルセルロースのうち少くとも1種
    との混合比率を同じもしくは微生物起源の多糖類の方を
    多く配合してなる請求項(2)記載の押出成形用セラミ
    ックス材料。
  4. (4)セラミックス材料100重量部に対し、微生物起
    源の多糖類2〜5重量部、アクリル酸オリゴマー2重量
    部以下、ワックス、パラフィン、ステアリン酸のうち少
    なくとも1種を3重量部以下と所定量の水とからなる混
    合物を含有する押出成形用のセラミックス材料を供給口
    より供給経路内に供給し、これを供給経路の一端に設け
    られた口金に向って、60kgf/cm^2以上の押出
    圧力にて加圧し、前記口金より押出し、成形品を成形す
    ることを特徴とする押出成形用セラミックス材料の押出
    成形方法。
  5. (5)セラミックス材料100重量部に対し、微生物起
    源の多糖類並びにポリビニルアルコール、メチルセルロ
    ース、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシプロ
    ピルメチルセルロースのうち少くとも1種の合計量2〜
    7重量部、アクリル酸オリゴマー2重量部以下、ワック
    ス、パラフィン、ステアリン酸のうち少なくとも1種を
    3重量部以下と所定量の水とからなる混合物を含有する
    押出成形用のセラミックス材料を供給口より供給経路内
    に供給し、これを供給経路の一端に設けられた口金に向
    って、60kgf/cm^2以上の押出圧力にて加圧し
    、前記口金より押出し、成形品を成形することを特徴と
    する押出成形用セラミックス材料の押出成形方法。
  6. (6)微生物起源の多糖類とポリビニルアルコール、メ
    チルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びヒド
    ロキシプロピルメチルセルロースのうち少くとも1種と
    の混合比率を同じもしくは微生物起源の多糖類の方を多
    く配合してなる請求項(5)記載の押出成形用セラミッ
    クス材料の押出成形方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0760039A (ja) * 1993-08-27 1995-03-07 Kenko Igakushiya:Kk セラミック濾過材用組成物及びセラミック濾過材の製造方法
JP2001220245A (ja) * 2000-02-07 2001-08-14 Kousha:Kk セラミック質材料の押し出し成型方法
KR100547256B1 (ko) * 2003-09-30 2006-01-26 한국화학연구원 습식 성형법으로 제조된 알루미나 세라믹스 성형체의 균열억제 방법
JP2008132490A (ja) * 2007-12-17 2008-06-12 Masaru Ichikawa 低級炭化水素の芳香族化触媒の製造方法
JP2009226583A (ja) * 2008-02-27 2009-10-08 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd セラミックス成形用粘土及びその製造方法、並びにセラミックス成形用粘土を用いたセラミックス成形体の製造方法及びそれにより製造されたセラミックス成形体

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