JPS5860667A - 多孔質コ−デイエライトセラミツクスの製造方法 - Google Patents

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】 本発明は多孔質コーディエライトセラミックスの製造方
法に関し、さらに詳しくは、コーディエライト粉末に特
定の結合剤を配合して成形し、次いで焼成して空孔率の
大きな多孔質コーディエライトセラミックスを得る方法
に関するものである。

コーディエライト（２Ａ１２０３・５　Ｓ　＞　０２・
ＱＭｇＯ）は広い温度範囲にわたって極めて低い熱膨張
係数？示し、したがってそσ）セラミックスは優れた耐
熱衝撃性を有しており、多（の分野において幅広く用い
られている。

ところで、近年公害規制はますます厳しくなってきてお
り、そのため自動車排ガスはもちろんのこと各種の排ガ
スを浄化する必要に迫られ、この排ガス浄化用触媒の担
体として耐熱衝撃性の多孔質セラミックスが多（用いら
れるようになった。

このような触媒担体用セラミックスは、触媒とガスとの
接触面積を大きくするために、また触媒の相持強度を大
きくするために空孔率の大きな多孔質にする必要があり
、したがって従来から多孔質セラミックスを得るために
種々の工夫がなされている。

一般に、多孔質セラミックスを製造する場合、原料粒子
の粒径がそろったものを用いて焼成すれば空孔率が高く
なることが知られている。

しかしながら、低コストで大量にハニカムを成形するよ
うな押出成形法においては、粒子の粒径がそろうと種々
の問題が生じる。例えばＣＭＣやメチルセルローズなど
の成形助剤全添加しても、練り土がグイラタンシーな性
質を示すため、押出機を一時停止させた場合、土が固っ
て再始動が不可能であったり、押出機の口金部分がすぐ
に詰ったり、あるいは口金の部分で急激に圧がかかり、
口金が変形や破損したりするなどの問題がしばしば生じ
る。さらに、粒子間の間隙が太きいために、成形助剤の
添加量を多くしなければその効果が現われず、したがっ
てコス）　Ｆ６になるなどの問題がある。

本発明者らは、このような問題を解決して多孔質コーデ
ィエライトセラミックスを得る方法について鋭意研究を
重ねた結果、コーディエライト粉末の粒径を一定範囲内
にそろえ、これにある組成を有する結合剤を加えること
により、粒子の滑りが改良され、かつ粒子間の結合力が
高まって上記の問題が解決され、空孔率の高い優れた耐
熱衝撃性を有する多孔質コーディエライトセラミックス
が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を
完成するに至った。

すなわち、本発明は、はぼそろった粒径を有するコーデ
ィエライト粉末に、カオリン２０〜５０重圏゛憾、メル
ク１０〜４０重量係、パイロフィライト１〜２０重量係
及び酸化アルミニウム１〜２０重量係から成る結合剤を
、コーディエライト粉末１００重量部当り５〜３０重量
部の割合で配合して成形し、次いで成形体を焼成するこ
と全特徴とする多孔質コーディエライトセラミックスの
製造方法を提供するものである。

不発明方法において原料として用いるコーディエライト
は２Ａ１２０３・５Ｓｉ０２・２Ｍｇ０の化学組成を有
し、広い温度範囲にわたって極めて低い熱膨張係数を示
すものであり、天然物では蓋青石として知られている。

本発明方法においては、この天然のコーディエライト以
外に、例えばカオリン、タル久パイロフィライトなどの
天然物やＡｌ２Ｏ５・Ｓ　ｉ　Ｏ２・ＭｇＯなどの無機
単体全配合したコーディエライト組成物を焼成すること
によって得られる合成コーディエライトも用いることが
できる。

これらのコーディエライトをショークラッシャーやセラ
ミックス製σ）ロールクラッシャーｆｘ　ト（ｎ粉砕機
を用いて粉砕して粉末としたσ）ち、汐すえば６０〜１
００メツシユ、１００〜１５０メツシユ、１５０〜２５
０メツシユなどの一定範囲σ）粒径にふるし・分け、結
合剤を配合する。

本発明に用いる結合剤はカオＩＪ７２０〜５０重量係、
タルク１０〜４０電歇幅、ノくイロフイライト１〜２０
重量係及び酸化７ルミニウム１〜２０重量係から成り、
焼成することによってコーディエライトになるような組
成を有するもσ）でル）ル。

この結合剤を、前記の一定範囲の粒径にそろえられたコ
ーチイエライト粉末に、コーディエライト粉末１００重
量部当り５〜３０重量部重量部結合前１１′ｆ：配合し
、水を加えて練り合せたσ）ち成形する。糸占合剤はコ
ーチイエライト粉末粒子の滑りをよくして成形時におけ
るトラブルを防止し、また粒子間の結合力を高め、さら
に焼成により得られるセラミックスの粒子の間隙を広げ
て大きな空孔率を与える役割を果す。この結合剤σ）配
合割合力；５重量部未満では成形時におけるトラフ゛ル
カ；生じ力・つ空孔率が小さく、一方３０重量部を超え
ても空孔率が小さくなる。

また、成形を容易に行うために前記の結合剤のほかに、
必要に応じてＯＭＣやメチルセルローズなどの慣用の結
合剤を使用することもできる。成形は押出成形、鋳込成
形など通常の方法を用いることができるが、押出成形法
を用いるのが好ましい。

このようにして得られた成形体を乾燥したのち、通常１
３００〜１４５０℃の温度で１〜２時間焼成すれば、空
孔率の大きな優れた耐熱衝撃性を有する多孔質コーディ
エライトセラばツクスが得られる。

本発明方法によれば、成形助剤である有機結合剤の添加
量が少な（てすみ、かつ成形時のトラブルが無く、得ら
れたセラミックスは空孔率の大きな多孔質の耐熱衝撃性
セラミックスであり、特に排ガス浄化用触媒の担体とし
て有用である。

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例ｌ Ａｌ２Ｏ３・５１０２及びＭｇＯをコーディエライト組
成２　Ｍｇ０・２Ａ１２０５・５　Ｓ　ｉ、　０２とな
るように化学量論的に秤量し、ボールミルで２０時時間
式摩砕混合したのち、フィルタープレスを用いて脱水し
、次いで乾燥して乾燥ケーキとする。この乾燥ケーキを
ガス炉にて１４２０℃、１時間焼成してコーディエライ
トを得た。

上記合成コープイエライ）ｋショークラッシャーにて粗
粉砕し、脱鉄後セラミック製のロールクラッシャーでさ
らに粉砕する。得られた合成コーディエライト粉末を、
次のようにＡ、Ｂ、Ｃの３種類の粒度にふるい分けた。

Ａ　　　６０　〜１００メツシユ Ｂ１００　〜１５０メツシユ ０１５０　〜２５０メツシユ こび）粒径のそろったそれぞれの粉末原料１００重量部
に、第１表に示すような組成の結合剤１１重量部を加え
、さらにメチルセルローズ２重量部と水を加えてよく練
り合せた。次いでこの練り土を押出成形機を用いて径１
０ｍｍの丸棒を成形し乾燥したのち、１３５０℃、１時
間焼成し、多孔質セラミックスを得た。得られたセラミ
ックスのそれぞれの空孔率を第２表に示す。

第１表 第２表 実施例２ 実施例Ｊにおけるコーディエライト粉末原料の粒度Ｂ　
（１００〜１５０メツンユ）のものを用い、実施例１と
同様にして結合剤、メチルセルローズ、水を加えて練り
合せたのち、開［］率６０係のハニカム金型でハニカム
を成形し、次いでこの成形体を乾燥後、焼成して多孔質
セラミックスを得た。

得られたセラミックスの見掛の空孔率は８５係にも達し
た。

特許出願人　　東京屯気化学工業株式会社代理人　阿　
形　　明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　コーディエライト粉末に、カオリン２０〜５０重料
   係、タルク１０〜４（）重量嗟、パイロフィライト１〜
   ２０重＠憾及びＹ化アルミニウム１〜２０重量係から成
   る結合剤を、コーディエライト粉末１００重量部当り５
   〜３０重は部の割合で配合して成形し、次いで成形体を
   焼成することを特徴とする多孔質コーディエライトセラ
   ミックスの製造方法。