JPH06116012A - 型内押出用可塑性材料 - Google Patents
型内押出用可塑性材料Info
- Publication number
- JPH06116012A JPH06116012A JP4270395A JP27039592A JPH06116012A JP H06116012 A JPH06116012 A JP H06116012A JP 4270395 A JP4270395 A JP 4270395A JP 27039592 A JP27039592 A JP 27039592A JP H06116012 A JPH06116012 A JP H06116012A
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- JP
- Japan
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- plastic material
- extrusion
- water
- cavity
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】優れた離型性の下、三次元形状のニアネットシ
ェイプセラミックス成形体を得る。 【構成・作用】型内押出用可塑性材料１は、セラミック
粉末１００重量部と、水３３重量部と、メチルセルロー
ス１重量部と、グリセリン１重量部と、アルギン酸ナト
リウム０．２重量部とからなる。可塑性材料１がアルギ
ン酸ナトリウムを含むため、セラミックス成形体はキャ
ビティ３ａ面に張りつかず、かつ保形性も良好であり、
キャビティ３ａから容易に脱型できる。
ェイプセラミックス成形体を得る。 【構成・作用】型内押出用可塑性材料１は、セラミック
粉末１００重量部と、水３３重量部と、メチルセルロー
ス１重量部と、グリセリン１重量部と、アルギン酸ナト
リウム０．２重量部とからなる。可塑性材料１がアルギ
ン酸ナトリウムを含むため、セラミックス成形体はキャ
ビティ３ａ面に張りつかず、かつ保形性も良好であり、
キャビティ３ａから容易に脱型できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は型内押出用可塑性材料に
関し、詳しくは型内押出によりセラミックス成形体を得
る可塑性材料に関する。
関し、詳しくは型内押出によりセラミックス成形体を得
る可塑性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のセラミックス成形体の成形方法と
して、押出成形法が知られている。一般的な押出成形法
は、セラミック粉末、水、結合剤、分散剤、滑剤及び可
塑剤からなる粘土状の可塑性材料を用意し、押出機に所
望の断面形状を有するダイスを取付け、このダイスから
上記可塑性材料を押し出して棒状のセラミックス成形体
を得る（「セラミックス材料技術集成」昭和５４年４月
発行）、「ファインセラミックス・金属粉体成形用バイ
ンダ類の基礎と応用技術」昭和６３年１２月１０発
行）。
して、押出成形法が知られている。一般的な押出成形法
は、セラミック粉末、水、結合剤、分散剤、滑剤及び可
塑剤からなる粘土状の可塑性材料を用意し、押出機に所
望の断面形状を有するダイスを取付け、このダイスから
上記可塑性材料を押し出して棒状のセラミックス成形体
を得る（「セラミックス材料技術集成」昭和５４年４月
発行）、「ファインセラミックス・金属粉体成形用バイ
ンダ類の基礎と応用技術」昭和６３年１２月１０発
行）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の押
出成形法では、パイプ、ハニカム、板類等のように断面
形状が長手方向で変化しない棒状の物を連続的に大量生
産することはできるものの、断面形状が長手方向で変化
する三次元形状のセラミックス成形体は成形できない。
出成形法では、パイプ、ハニカム、板類等のように断面
形状が長手方向で変化しない棒状の物を連続的に大量生
産することはできるものの、断面形状が長手方向で変化
する三次元形状のセラミックス成形体は成形できない。
【０００４】また、従来の押出成形法では、押し出しに
よりセラミックス成形体が得られるためキャビティ内に
可塑性材料を充填することがなく、可塑性材料の離型性
は考慮されてはいなかった。このため、従来の押出成形
法に用いられていた可塑性材料により、三次元形状のセ
ラミックス成形体を得るべく、キャビティ内への型内押
出を行った場合、セラミックス成形体がキャビティ面に
張りつき、キャビティから容易に脱型できない。これ
は、水とメチルセルロース等の水溶性結合剤とのみを添
加した可塑性材料では、セラミック粉末が接着剤により
固められているのと同様であり、キャビティ内にこの可
塑性材料を押し出せば、水溶性結合剤によりセラミック
ス成形体がキャビティ面に付着し、剥がれにくくなるか
らである。
よりセラミックス成形体が得られるためキャビティ内に
可塑性材料を充填することがなく、可塑性材料の離型性
は考慮されてはいなかった。このため、従来の押出成形
法に用いられていた可塑性材料により、三次元形状のセ
ラミックス成形体を得るべく、キャビティ内への型内押
出を行った場合、セラミックス成形体がキャビティ面に
張りつき、キャビティから容易に脱型できない。これ
は、水とメチルセルロース等の水溶性結合剤とのみを添
加した可塑性材料では、セラミック粉末が接着剤により
固められているのと同様であり、キャビティ内にこの可
塑性材料を押し出せば、水溶性結合剤によりセラミック
ス成形体がキャビティ面に付着し、剥がれにくくなるか
らである。
【０００５】このため、従来の可塑性材料では、優れた
離型性の下、三次元形状のニアネットシェイプセラミッ
クス成形体を得ることは困難である。本発明は、上記従
来の実情に鑑みてなされたものであって、優れた離型性
の下、三次元形状のニアネットシェイプセラミックス成
形体を得ることのできる型内押出用可塑性材料を提供す
ることを目的とする。
離型性の下、三次元形状のニアネットシェイプセラミッ
クス成形体を得ることは困難である。本発明は、上記従
来の実情に鑑みてなされたものであって、優れた離型性
の下、三次元形状のニアネットシェイプセラミックス成
形体を得ることのできる型内押出用可塑性材料を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の型内押出用可塑
性材料は、三次元形状のキャビティ内に押出され、押出
の際の圧力により該キャビティ内に充填されるとともに
該キャビティで賦形されるセラミック粉末、水及び水溶
性結合剤を含む型内押出用可塑性材料であって、前記型
内押出用可塑性材料はアルギン酸ナトリウムを含むこと
を特徴とするものである。
性材料は、三次元形状のキャビティ内に押出され、押出
の際の圧力により該キャビティ内に充填されるとともに
該キャビティで賦形されるセラミック粉末、水及び水溶
性結合剤を含む型内押出用可塑性材料であって、前記型
内押出用可塑性材料はアルギン酸ナトリウムを含むこと
を特徴とするものである。
【０００７】アルギン酸ナトリウムは、型内押出用可塑
性材料に含まれる水１００重量部に対し、０．５〜５重
量部であることが好ましい。
性材料に含まれる水１００重量部に対し、０．５〜５重
量部であることが好ましい。
【０００８】
【作用】本発明の型内押出用可塑性材料は、キャビティ
内において可塑性材料が流動し、押出の際の圧力で三次
元形状のキャビティ内に充填されるとともに同キャビテ
ィで賦形される。賦形された可塑性材料は、アルギン酸
ナトリウムを含むことにより溶媒が型とセラミックス成
形体の間へしみ出しにくいため、水溶性結合剤の作用が
得られるとともに、従来の可塑性材料に比べて脱型が容
易である。
内において可塑性材料が流動し、押出の際の圧力で三次
元形状のキャビティ内に充填されるとともに同キャビテ
ィで賦形される。賦形された可塑性材料は、アルギン酸
ナトリウムを含むことにより溶媒が型とセラミックス成
形体の間へしみ出しにくいため、水溶性結合剤の作用が
得られるとともに、従来の可塑性材料に比べて脱型が容
易である。
【０００９】アルギン酸ナトリウムが型内押出用可塑性
材料に含まれる水１００重量部に対し、０．５〜５重量
部である場合には、脱型が容易であるとともに、保形性
がよい。アルギン酸ナトリウムが水１００重量部に対
し、０．５重量部未満である場合には、離型性向上の効
果が少なく、５重量部を超えれば、セラミックス成形体
が弾力性を有して保形性が損なわれやすい。
材料に含まれる水１００重量部に対し、０．５〜５重量
部である場合には、脱型が容易であるとともに、保形性
がよい。アルギン酸ナトリウムが水１００重量部に対
し、０．５重量部未満である場合には、離型性向上の効
果が少なく、５重量部を超えれば、セラミックス成形体
が弾力性を有して保形性が損なわれやすい。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の型内押出用可塑性材料を具体
化し、混練工程、型内押出工程によりセラミックス成形
体を得る実施例１、２を比較例１、２とともに図面を参
照しつつ説明する。 （実施例１） ｛混練工程｝まず、Ｓｉ3 Ｎ4 粉末（平均粒径０．２μ
ｍ）９ｋｇと、Ｙ2 Ｏ3 粉末（平均粒径０．２μｍ）６
００ｇと、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 粉末（平均粒径０．２μｍ）
４００ｇとを用意する。Ｙ2 Ｏ3 粉末及びＭｇＡｌ2 Ｏ
4 粉末はＳｉ3 Ｎ4 粉末に対する焼結助剤である。これ
らをエタノール中で混粉後、目開き１０μｍの篩いを通
してセラミック粉末とした。
化し、混練工程、型内押出工程によりセラミックス成形
体を得る実施例１、２を比較例１、２とともに図面を参
照しつつ説明する。 （実施例１） ｛混練工程｝まず、Ｓｉ3 Ｎ4 粉末（平均粒径０．２μ
ｍ）９ｋｇと、Ｙ2 Ｏ3 粉末（平均粒径０．２μｍ）６
００ｇと、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 粉末（平均粒径０．２μｍ）
４００ｇとを用意する。Ｙ2 Ｏ3 粉末及びＭｇＡｌ2 Ｏ
4 粉末はＳｉ3 Ｎ4 粉末に対する焼結助剤である。これ
らをエタノール中で混粉後、目開き１０μｍの篩いを通
してセラミック粉末とした。
【００１１】セラミック粉末１００重量部に、水溶性結
合剤としてのメチルセルロース（信越化学（株）製ＳＭ
４０００）１重量部と、可塑剤としてのグリセリン１重
量部と、本実施例の特徴的な構成としてアルギン酸ナト
リウム０．２重量部とをそれぞれ水溶液として添加し、
加熱して水分を蒸発させるから充分混練機により混合・
混練し、水３６重量部となるように水分調整して型内押
出用可塑性材料を得る。なお、アルギン酸ナトリウムは
水１００重量部に対し、０．６重量部である。 ｛型内押出工程｝図１に示すように、この可塑性材料１
を押出シリンダ２内に充填する。また、図２に示すよう
に、ステム部直径８ｍｍ、全長１２０ｍｍ、傘部直径４
０ｍｍのバルブ形状のキャビティ３ａをもつ４分割の金
型３を用意する。
合剤としてのメチルセルロース（信越化学（株）製ＳＭ
４０００）１重量部と、可塑剤としてのグリセリン１重
量部と、本実施例の特徴的な構成としてアルギン酸ナト
リウム０．２重量部とをそれぞれ水溶液として添加し、
加熱して水分を蒸発させるから充分混練機により混合・
混練し、水３６重量部となるように水分調整して型内押
出用可塑性材料を得る。なお、アルギン酸ナトリウムは
水１００重量部に対し、０．６重量部である。 ｛型内押出工程｝図１に示すように、この可塑性材料１
を押出シリンダ２内に充填する。また、図２に示すよう
に、ステム部直径８ｍｍ、全長１２０ｍｍ、傘部直径４
０ｍｍのバルブ形状のキャビティ３ａをもつ４分割の金
型３を用意する。
【００１２】基台４とこの基台４に対して昇降可能な可
動台５との間に、これら押出シリンダ２、押出ピストン
６、金型３を挟持し、押出ピストン４を降下させること
により、押出シリンダ２の下端の開口から成形圧力５０
ＭＰａで可塑性材料１をキャビティ３ａ内に押出す。こ
うして、可塑性材料１をキャビティ３ａ内に充填・賦形
する。
動台５との間に、これら押出シリンダ２、押出ピストン
６、金型３を挟持し、押出ピストン４を降下させること
により、押出シリンダ２の下端の開口から成形圧力５０
ＭＰａで可塑性材料１をキャビティ３ａ内に押出す。こ
うして、可塑性材料１をキャビティ３ａ内に充填・賦形
する。
【００１３】この後、金型３を一つづつ外したところ、
セラミックス成形体はキャビティ３ａ面に張りつかず、
かつ保形性も良好であり、キャビティ３ａから容易に脱
型できた。 （実施例２）アルギン酸ナトリウムを１重量部とした以
外は実施例１と同様に型内押出用可塑性材料を得る。な
お、アルギン酸ナトリウムは水１００重量部に対し、
３．０重量部である。
セラミックス成形体はキャビティ３ａ面に張りつかず、
かつ保形性も良好であり、キャビティ３ａから容易に脱
型できた。 （実施例２）アルギン酸ナトリウムを１重量部とした以
外は実施例１と同様に型内押出用可塑性材料を得る。な
お、アルギン酸ナトリウムは水１００重量部に対し、
３．０重量部である。
【００１４】この可塑性材料においても、セラミックス
成形体はキャビティ面に張りつかず、かつ保形性も良好
であり、キャビティから容易に脱型できた。 （比較例１）アルギン酸ナトリウムを添加しないこと以
外は実施例１と同様に型内押出用可塑性材料を得る。
成形体はキャビティ面に張りつかず、かつ保形性も良好
であり、キャビティから容易に脱型できた。 （比較例１）アルギン酸ナトリウムを添加しないこと以
外は実施例１と同様に型内押出用可塑性材料を得る。
【００１５】この可塑性材料では、キャビティ内への充
填は可能であったものの、キャビティ面に可塑性材料が
張りつき、セラミックス成形体の形状を崩さなければキ
ャビティから脱型ができなかった。 （比較例２）アルギン酸ナトリウムを０．１重量％とし
た以外は実施例１と同様に型内押出用可塑性材料を得
る。なお、アルギン酸ナトリウムは水１００重量部に対
し、０．３重量部である。
填は可能であったものの、キャビティ面に可塑性材料が
張りつき、セラミックス成形体の形状を崩さなければキ
ャビティから脱型ができなかった。 （比較例２）アルギン酸ナトリウムを０．１重量％とし
た以外は実施例１と同様に型内押出用可塑性材料を得
る。なお、アルギン酸ナトリウムは水１００重量部に対
し、０．３重量部である。
【００１６】この可塑性材料では、比較例１よりも離型
性はよかったものの、実施例１、２の可塑性材料には及
ばなかった。したがって、実施例１、２の可塑性材料で
は、アルギン酸ナトリウムが水１００重量部に対して
０．６〜３重量部含まれており、脱型が容易であるとと
もに、保形性がよく、三次元であるバルブ形状のニアネ
ットシェイプセラミックス成形体を得ることができるこ
とがわかる。
性はよかったものの、実施例１、２の可塑性材料には及
ばなかった。したがって、実施例１、２の可塑性材料で
は、アルギン酸ナトリウムが水１００重量部に対して
０．６〜３重量部含まれており、脱型が容易であるとと
もに、保形性がよく、三次元であるバルブ形状のニアネ
ットシェイプセラミックス成形体を得ることができるこ
とがわかる。
【００１７】なお、セラミック粉末としては、Ｓｉ3 Ｎ
4 粉末の他に、ＳｉＯ2 粉末、Ａｌ 2 Ｏ3 粉末等を採用
することができる。水はセラミック粉末１００体積％に
対して１００〜１３０体積％含有されることが好まし
い。水がセラミック粉末１００体積％に対して１００体
積％未満であれば、可塑性材料が粘土状になりにくい。
水がセラミック粉末１００体積％に対して１３０体積％
を超えれば、セラミックス成形体の保形性が悪い。水は
セラミック粉末１００体積％に対して１１０〜１２５体
積％含有されることがより好ましい。
4 粉末の他に、ＳｉＯ2 粉末、Ａｌ 2 Ｏ3 粉末等を採用
することができる。水はセラミック粉末１００体積％に
対して１００〜１３０体積％含有されることが好まし
い。水がセラミック粉末１００体積％に対して１００体
積％未満であれば、可塑性材料が粘土状になりにくい。
水がセラミック粉末１００体積％に対して１３０体積％
を超えれば、セラミックス成形体の保形性が悪い。水は
セラミック粉末１００体積％に対して１１０〜１２５体
積％含有されることがより好ましい。
【００１８】水溶性結合剤としては、メチルセルロース
等のセルロース類の他に、でんぷん、デキストリン、に
かわ、カゼイン、ゼラチン等を採用することができる。
ここで、水溶性結合剤はセラミック粉末１００体積％に
対して１〜１５体積％含有されることが好ましい。水溶
性結合剤がセラミック粉末１００体積％に対して１体積
％未満であれば、セラミックス成形体が乾燥後にクラッ
クを生じやすい。水溶性結合剤がセラミック粉末１００
体積％に対して１５．０体積％を超えれば、水溶性結合
剤が凝集しやすく、焼結後のセラミックに強度欠陥が生
じやすい。
等のセルロース類の他に、でんぷん、デキストリン、に
かわ、カゼイン、ゼラチン等を採用することができる。
ここで、水溶性結合剤はセラミック粉末１００体積％に
対して１〜１５体積％含有されることが好ましい。水溶
性結合剤がセラミック粉末１００体積％に対して１体積
％未満であれば、セラミックス成形体が乾燥後にクラッ
クを生じやすい。水溶性結合剤がセラミック粉末１００
体積％に対して１５．０体積％を超えれば、水溶性結合
剤が凝集しやすく、焼結後のセラミックに強度欠陥が生
じやすい。
【００１９】可塑性材料には分散剤を含有させることが
できる。分散剤としては、ポリカルボン酸アンモニウム
塩、アクリル酸オリゴマーＮＨ4 塩、ポリアクリル酸ソ
ーダ、アクリル酸７０重量％とアクリル酸メチル３０重
量％の共重合体オリゴマーＮＨ4 塩などを採用すること
ができる。ここで、分散剤はセラミック粉末１００体積
％に対して１〜８体積％含有されることが好ましい。分
散剤がセラミック粉末１００体積％に対して１体積％未
満であれば、可塑性材料中でセラミック粉末が分散され
にくい。分散剤がセラミック粉末１００体積％に対して
８．０体積％を超えれば、可塑性が高く、適度な粘土状
の可塑性材料が得られにくい。
できる。分散剤としては、ポリカルボン酸アンモニウム
塩、アクリル酸オリゴマーＮＨ4 塩、ポリアクリル酸ソ
ーダ、アクリル酸７０重量％とアクリル酸メチル３０重
量％の共重合体オリゴマーＮＨ4 塩などを採用すること
ができる。ここで、分散剤はセラミック粉末１００体積
％に対して１〜８体積％含有されることが好ましい。分
散剤がセラミック粉末１００体積％に対して１体積％未
満であれば、可塑性材料中でセラミック粉末が分散され
にくい。分散剤がセラミック粉末１００体積％に対して
８．０体積％を超えれば、可塑性が高く、適度な粘土状
の可塑性材料が得られにくい。
【００２０】可塑性材料の押出圧力、押出速度、押出時
間等は、可塑性材料のチクソトロピー性、キャビティの
形状により選択され得る。
間等は、可塑性材料のチクソトロピー性、キャビティの
形状により選択され得る。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の可塑性材
料では、特許請求の範囲記載の構成を採用しているた
め、優れた離型性の下、三次元形状のニアネットシェイ
プセラミックス成形体を得ることができる。
料では、特許請求の範囲記載の構成を採用しているた
め、優れた離型性の下、三次元形状のニアネットシェイ
プセラミックス成形体を得ることができる。
【図１】実施例１、２及び比較例１、２の成形方法の工
程を示す模式断面図である。
程を示す模式断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
３ａ…キャビティ １…型内押出用可
塑性材料
塑性材料
Claims (1)
- 【請求項１】三次元形状のキャビティ内に押出され、押
出の際の圧力により該キャビティ内に充填されるととも
に該キャビティで賦形されるセラミック粉末、水及び水
溶性結合剤を含む型内押出用可塑性材料であって、 前記型内押出用可塑性材料はアルギン酸ナトリウムを含
むことを特徴とする型内押出用可塑性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4270395A JPH06116012A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 型内押出用可塑性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4270395A JPH06116012A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 型内押出用可塑性材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116012A true JPH06116012A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17485666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4270395A Pending JPH06116012A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 型内押出用可塑性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116012A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524846A (ja) * | 2008-06-19 | 2011-09-08 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | セラミック押出のためのセルロースエーテル含有添加物 |
| JP2013241310A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Denso Corp | 可塑成形用組成物および焼成品 |
| JP2013241311A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Denso Corp | 可塑成形用組成物および焼成品 |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP4270395A patent/JPH06116012A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524846A (ja) * | 2008-06-19 | 2011-09-08 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | セラミック押出のためのセルロースエーテル含有添加物 |
| JP2013241310A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Denso Corp | 可塑成形用組成物および焼成品 |
| JP2013241311A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Denso Corp | 可塑成形用組成物および焼成品 |
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