JP2614809B2 - 耐熱性低比重繊維質成形体の製造法 - Google Patents
耐熱性低比重繊維質成形体の製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性低比重繊維質成
形体、特にセラミックスを製造するに当たり焼結工程で
使用する焼成補助具として有用な耐熱性成形体を、押出
成形法により製造する方法に関するものである。
形体、特にセラミックスを製造するに当たり焼結工程で
使用する焼成補助具として有用な耐熱性成形体を、押出
成形法により製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種セラミックス製品たとえばセラミッ
クス系電子部品、セラミックス系摺動材料、一般用陶磁
器等を製造するに当り焼成工程で被焼成物を支持させる
ために使用する匣鉢、敷台等の焼成補助具や、各種窯炉
における遮熱板、発熱体支持具等に適した耐熱性低比重
繊維質成形体は、特開昭５９−８８３７８号公報、特開
平１−１４８７６４号公報、特開平１−１４８７６５号
等に記載されている。たとえば、特開平１−１４８７６
４号公報記載のものは、長さ２０００μ以下のアルミナ
質短繊維、長さ１〜４０mmのアルミナ質連続繊維、およ
び耐火性無機質粉末（アルミナ等）がムライトにより相
互に結合されてなるものである。
クス系電子部品、セラミックス系摺動材料、一般用陶磁
器等を製造するに当り焼成工程で被焼成物を支持させる
ために使用する匣鉢、敷台等の焼成補助具や、各種窯炉
における遮熱板、発熱体支持具等に適した耐熱性低比重
繊維質成形体は、特開昭５９−８８３７８号公報、特開
平１−１４８７６４号公報、特開平１−１４８７６５号
等に記載されている。たとえば、特開平１−１４８７６
４号公報記載のものは、長さ２０００μ以下のアルミナ
質短繊維、長さ１〜４０mmのアルミナ質連続繊維、およ
び耐火性無機質粉末（アルミナ等）がムライトにより相
互に結合されてなるものである。
【０００３】従来、この種の耐熱性繊維質成形体を製造
する場合は、原料のセラミック繊維と耐火性粉末との混
合物に無機質結合剤と水を加えて混合し、得られたスラ
リー状混合物をプレス法により厚板状に脱水成形し、そ
れを焼成して得られた焼結体を所望の形状に切削加工す
る方法が採用されてきた。しかしながら、この方法は加
工にともなうロスが多く、歩留まりが悪いという問題点
があった。
する場合は、原料のセラミック繊維と耐火性粉末との混
合物に無機質結合剤と水を加えて混合し、得られたスラ
リー状混合物をプレス法により厚板状に脱水成形し、そ
れを焼成して得られた焼結体を所望の形状に切削加工す
る方法が採用されてきた。しかしながら、この方法は加
工にともなうロスが多く、歩留まりが悪いという問題点
があった。
【０００４】特公平２−３２１２１号公報には、繊維質
成形体を製造するに当たり押出成形法を採用することが
記載されているが、そこでは特に高密度の成形体を得る
目的で押出成形法が採用されており、事実、押出成形法
による成形体は高密度化しやすいから、押出成形法によ
り耐熱性のよい低比重成形体を製造することは従来行わ
れていない。
成形体を製造するに当たり押出成形法を採用することが
記載されているが、そこでは特に高密度の成形体を得る
目的で押出成形法が採用されており、事実、押出成形法
による成形体は高密度化しやすいから、押出成形法によ
り耐熱性のよい低比重成形体を製造することは従来行わ
れていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
困難視されてきた押出成形法による低比重繊維質成形体
の製造を可能にし、低比重繊維質成形体を製造する場合
の歩留まり向上と生産性向上を可能にすることにある。
困難視されてきた押出成形法による低比重繊維質成形体
の製造を可能にし、低比重繊維質成形体を製造する場合
の歩留まり向上と生産性向上を可能にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、短繊維状セ
ラミック繊維、耐火性無機質粉末、前記短繊維状セラミ
ック繊維と耐火性無機質粉末の合計量に対して１０〜６
０重量％の水不溶性合成樹脂粉末、無機結合剤および増
粘剤を水と混合し、得られた可塑性混合物を押出成形し
たのち焼成して前記合成樹脂粉末を焼失させそれにより
成形体中に微細な空洞を形成させることを特徴とする本
発明により達成された。
ラミック繊維、耐火性無機質粉末、前記短繊維状セラミ
ック繊維と耐火性無機質粉末の合計量に対して１０〜６
０重量％の水不溶性合成樹脂粉末、無機結合剤および増
粘剤を水と混合し、得られた可塑性混合物を押出成形し
たのち焼成して前記合成樹脂粉末を焼失させそれにより
成形体中に微細な空洞を形成させることを特徴とする本
発明により達成された。
【０００７】以下、本発明の製造法につき詳述する。原
料の短繊維状セラミック繊維としては、アルミナ繊維、
ムライト繊維、アルミノ・シリケート繊維等を用いるこ
とができ、特に好ましいのはアルミナ繊維である。適量
のセラミック繊維を配合することにより、焼成工程にお
けるクラック発生を少なくし、また、製品の軽量化と耐
スポーリング性向上が可能になる。用いるセラミック繊
維は、繊維長が約１００μm〜数mmのものであることが
望ましい。このような極短小セラミック繊維は、通常の
長さのセラミック繊維を湿式または乾式の適当な粉砕機
等を用いて処理すれば得られる。このように短いものに
すると、繊維は全体としては粉体に近い性質を示し、他
の粉体原料とよく混じり合うようになり、また、押出成
形を困難にすることもない。
料の短繊維状セラミック繊維としては、アルミナ繊維、
ムライト繊維、アルミノ・シリケート繊維等を用いるこ
とができ、特に好ましいのはアルミナ繊維である。適量
のセラミック繊維を配合することにより、焼成工程にお
けるクラック発生を少なくし、また、製品の軽量化と耐
スポーリング性向上が可能になる。用いるセラミック繊
維は、繊維長が約１００μm〜数mmのものであることが
望ましい。このような極短小セラミック繊維は、通常の
長さのセラミック繊維を湿式または乾式の適当な粉砕機
等を用いて処理すれば得られる。このように短いものに
すると、繊維は全体としては粉体に近い性質を示し、他
の粉体原料とよく混じり合うようになり、また、押出成
形を困難にすることもない。
【０００８】耐火性無機質粉末としては、アルミナ粉
末、ムライト粉末、アルミナムライト粉末など高純度結
晶質のものが好ましいが、ほかに、耐火性粉末全体の約
５重量％までならば、コージライト、シャモット、耐火
粘土、カオリン等を併用してもよい。
末、ムライト粉末、アルミナムライト粉末など高純度結
晶質のものが好ましいが、ほかに、耐火性粉末全体の約
５重量％までならば、コージライト、シャモット、耐火
粘土、カオリン等を併用してもよい。
【０００９】セラミック繊維と耐火性無機質粉末は、７
０：３０ないし３０：７０の重量比で用いることが望ま
しい。これ以外の比率でも押出成形は可能であるが、製
品の軽量化が困難になったり焼成工程におけるクラック
発生が増えたりするほか、製品の耐スポーリング性が悪
くなることがある。
０：３０ないし３０：７０の重量比で用いることが望ま
しい。これ以外の比率でも押出成形は可能であるが、製
品の軽量化が困難になったり焼成工程におけるクラック
発生が増えたりするほか、製品の耐スポーリング性が悪
くなることがある。
【００１０】合成樹脂粉末としては、粒径が１〜１００
μmの微細なものが適当である。中でも好ましいのは、
その形が実質的に球状のものであって、不整形の樹脂粉
砕物よりも後述する押出成形性向上作用に優れている。
樹脂素材は可燃性のものであればよいが、特に好ましい
のは、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ビニル樹脂等である。本発明の製造法において使用可能
な合成樹脂粉末で市販されているものの具体例として
は、マツモトマイクロスフェアーＭシリーズ（松本油脂
製薬株式会社）、フロービーズ（住友精化学株式会社）
ＵＢＥポリプロ・粉末（宇部興業産業株式会社）等があ
る。
μmの微細なものが適当である。中でも好ましいのは、
その形が実質的に球状のものであって、不整形の樹脂粉
砕物よりも後述する押出成形性向上作用に優れている。
樹脂素材は可燃性のものであればよいが、特に好ましい
のは、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ビニル樹脂等である。本発明の製造法において使用可能
な合成樹脂粉末で市販されているものの具体例として
は、マツモトマイクロスフェアーＭシリーズ（松本油脂
製薬株式会社）、フロービーズ（住友精化学株式会社）
ＵＢＥポリプロ・粉末（宇部興業産業株式会社）等があ
る。
【００１１】合成樹脂粉末の配合比率は、セラミック繊
維と耐火性無機質粉末の合計量に対して約１０〜６０重
量％が適当である。適量の水不溶性合成樹脂粉末を原料
混合物に配合すると原料混合物は流動性を増し、少ない
混水量でも押出機のダイから押出すことができるように
なる。また、押出成形物を焼成したとき、溶けずに粒子
形状を維持していた合成樹脂粉末は焼失し、後には微細
な空洞が残るので、押出成形直後には緻密な成形物も焼
成後は低比重のものとなる。過剰添加は焼成工程におけ
るクラック発生や製品の強度低下の原因となる。
維と耐火性無機質粉末の合計量に対して約１０〜６０重
量％が適当である。適量の水不溶性合成樹脂粉末を原料
混合物に配合すると原料混合物は流動性を増し、少ない
混水量でも押出機のダイから押出すことができるように
なる。また、押出成形物を焼成したとき、溶けずに粒子
形状を維持していた合成樹脂粉末は焼失し、後には微細
な空洞が残るので、押出成形直後には緻密な成形物も焼
成後は低比重のものとなる。過剰添加は焼成工程におけ
るクラック発生や製品の強度低下の原因となる。
【００１２】増粘剤は、押出成形に必要な可塑性と形状
保持性を原料混合物に与える。用いる増粘剤として適当
なものは、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、粘土、ワックスエマルジョン等である。増粘剤の
好適配合量は用いる増粘剤によって異なるが、おおむ
ね、合成樹脂粉末を含む固形原料の合計量に対して５〜
２０重量％の範囲にある。
保持性を原料混合物に与える。用いる増粘剤として適当
なものは、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、粘土、ワックスエマルジョン等である。増粘剤の
好適配合量は用いる増粘剤によって異なるが、おおむ
ね、合成樹脂粉末を含む固形原料の合計量に対して５〜
２０重量％の範囲にある。
【００１３】上述の原料および助剤のほかにも、本発明
の製造法においては本発明の目的達成を妨げない限り任
意の副原料、成形助剤等を使用することができる。たと
えば、製品の強度を高めるための無機結合剤として、コ
ロイダルシリカ、アルミナゾル等を約３０重量％を超え
ない範囲で使用することができる。上述の原料を適量の
水と共によく混練し、均一な可塑性混合物が得られたな
らば、それを所望の形状に押出成形する。このとき用い
る押出成形機としては、成形機内部を真空状態にできる
ものが好ましい。真空状態にしておくと成形体中に気泡
が残らず、外観不良やクラックを生じにくい。
の製造法においては本発明の目的達成を妨げない限り任
意の副原料、成形助剤等を使用することができる。たと
えば、製品の強度を高めるための無機結合剤として、コ
ロイダルシリカ、アルミナゾル等を約３０重量％を超え
ない範囲で使用することができる。上述の原料を適量の
水と共によく混練し、均一な可塑性混合物が得られたな
らば、それを所望の形状に押出成形する。このとき用い
る押出成形機としては、成形機内部を真空状態にできる
ものが好ましい。真空状態にしておくと成形体中に気泡
が残らず、外観不良やクラックを生じにくい。
【００１４】得られた成形物は、乾燥後、望ましくは最
初約５００°以下の温度で焼成して、合成樹脂粉末、増
粘剤等の有機物を燃焼させる。その後、温度を約１４０
０〜１６００℃に上昇させて焼成し、無機結合剤による
結合構造を生じさせる。製品は、セラミック繊維と耐火
性無機質粉末が無機結合剤により結合されてなり、且
つ、合成樹脂粉末の焼失により生じた多数の微細空洞を
持つ。それにより、製品は約０.５〜２.０の嵩比重を有
し、優れた耐熱性を示す。
初約５００°以下の温度で焼成して、合成樹脂粉末、増
粘剤等の有機物を燃焼させる。その後、温度を約１４０
０〜１６００℃に上昇させて焼成し、無機結合剤による
結合構造を生じさせる。製品は、セラミック繊維と耐火
性無機質粉末が無機結合剤により結合されてなり、且
つ、合成樹脂粉末の焼失により生じた多数の微細空洞を
持つ。それにより、製品は約０.５〜２.０の嵩比重を有
し、優れた耐熱性を示す。
【００１５】
【実施例】以下、実施例および比較例を示して本発明を
説明する。なお、各例において用いた原料は次のとおり
である。 セラミック繊維：Ａl2Ｏ3 ９５％、ＳiＯ2 ５％の多結
晶アルミナ質繊維（繊維径３μm、平均繊維長約５０m
m）をパルパーで開繊、切断して、約５０〜５００μmの
繊維長にしたもの。 耐火性無機質粉末 : 焼結アルミナ粉末（粒径４〜５μ
m） 合成樹脂粉末：マツモトマイクロスフェアー Ｍ−５０
０（アクリル系球状樹脂粒子；粒径２０〜６０μm） 増粘剤：メチルセルロース 無機質結合剤：コロイダルシリカ（ＳiＯ2濃度：４０重
量％）
説明する。なお、各例において用いた原料は次のとおり
である。 セラミック繊維：Ａl2Ｏ3 ９５％、ＳiＯ2 ５％の多結
晶アルミナ質繊維（繊維径３μm、平均繊維長約５０m
m）をパルパーで開繊、切断して、約５０〜５００μmの
繊維長にしたもの。 耐火性無機質粉末 : 焼結アルミナ粉末（粒径４〜５μ
m） 合成樹脂粉末：マツモトマイクロスフェアー Ｍ−５０
０（アクリル系球状樹脂粒子；粒径２０〜６０μm） 増粘剤：メチルセルロース 無機質結合剤：コロイダルシリカ（ＳiＯ2濃度：４０重
量％）
【００１６】以上の原料を、表１記載の比率で水と共に
混練し、得られた可塑性混合物を、押出成形機により幅
１３０mm、厚さ４mmの平板状に押出成形した。得られた
成形体は、熱風で乾燥後、４００℃で５時間焼成して有
機物を燃焼させ、次いで１５５０℃で３時間焼成した。
結果を表１に示す。
混練し、得られた可塑性混合物を、押出成形機により幅
１３０mm、厚さ４mmの平板状に押出成形した。得られた
成形体は、熱風で乾燥後、４００℃で５時間焼成して有
機物を燃焼させ、次いで１５５０℃で３時間焼成した。
結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 比較例１ 比較例２ 原料（重量部） セラミック繊維 900 900 1500 − 900 アルミナ粉末 2100 2100 1500 3000 2100 合成樹脂粉末 600 600 600 600 − メチルセルロース 270 270 270 270 270 コロイダルシリカ − 1000 1000 1000 1000 水 850 300 300 300 500 焼成時クラック発生率 0/10 0/10 0/10 3/10 0/10 製品 嵩密度（g/cm3） 1.5 1.4 1.0 2.1 2.3 曲げ強度(kgf/cm2) 150 170 130 200 250
【００１８】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば押出成形
法による低比重繊維質成形体の製造が可能になり、生産
性の向上と歩留まり改善が達成される。
法による低比重繊維質成形体の製造が可能になり、生産
性の向上と歩留まり改善が達成される。
Claims (2)
- 【請求項１】 短繊維状セラミック繊維、耐火性無機質
粉末、前記短繊維状セラミック繊維と耐火性無機質粉末
の合計量に対して１０〜６０重量％の水不溶性合成樹脂
粉末、無機結合剤および増粘剤を水と混合し、得られた
可塑性混合物を押出成形したのち焼成して前記合成樹脂
粉末を焼失させそれにより成形体中に微細な空洞を形成
させることを特徴とする押出成形法による耐熱性低比重
繊維質成形体の製造法。」 - 【請求項２】 合成樹脂粉末として粒径１〜１００μm
の球状合成樹脂からなるものを用いる請求項１記載の耐
熱性低比重繊維質成形体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090609A JP2614809B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 耐熱性低比重繊維質成形体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090609A JP2614809B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 耐熱性低比重繊維質成形体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305853A JPH06305853A (ja) | 1994-11-01 |
| JP2614809B2 true JP2614809B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=14003225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090609A Expired - Fee Related JP2614809B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 耐熱性低比重繊維質成形体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2614809B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061457A2 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-31 | Geo2 Technologies, Inc. | System for extruding a porous substrate |
| CN101505847B (zh) * | 2006-08-18 | 2011-09-07 | 美商绩优图科技股份有限公司 | 具有无机连结的挤出的多孔基底 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1599550A (en) * | 1977-06-09 | 1981-10-07 | Acna | Water-insoluble monoazo dyes |
| JPS62143883A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-27 | イソライト・バプコツク耐火株式会社 | 無機繊維質押出成形品の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP5090609A patent/JP2614809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06305853A (ja) | 1994-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |