JPH01252591A - 多孔質体の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は多孔質体の製造方法に係わり、特に気孔率を制
御する方法に関するものである。

〈従来技術とその問題点〉 セラミック多孔質体としては、従来より素焼きの陶器あ
るいは一定の粗さをもつセラミックス粒子を焼結したよ
うな連続した気孔をもつ多孔質体が知られている。また
、近年、セラミックフオームのように、軟質ウレタンフ
オームの発泡を利用した連続気孔型のセラミックス多孔
質体で、マド’Ｊ　ンクス部と気孔部との体積比が全く
逆転したような１毎綿状のセラミック多孔質体ができて
いる。

これらの多孔質体の製造方法としては、射出成型法、押
出成型法、静水圧プレス法、あるいはホットプレス法な
どがある。しかし、これらの方法は２０ｃｍ角以上の大
面積のセラミックシートを作ると、表面が割れたり、あ
るいはソリが発生して均一な性状のものが得にくいとい
う難点があった。

また場合によっては高圧プレスの必要もあり、さらには
、セラミックフオーム製造においては、ポリウレタンに
よる発泡を施した後複雑な処理工程をかかえている。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、前記のような欠点を除去し簡便な製造方法で
焼成前の生シートのハンドリングの容易なしかも焼成後
に任意の気孔率を所有し細孔が迷路の様になっているセ
ラミック多孔質体の製造方法を提供するものである。

〈課題を解決する手段〉 すなわち、本発明は無機物質の粉体と有機繊維質材とを
？Ｗ式混合して水性スラリーとなし、凝集剤を添加した
のら抄造して得たシート状物を焼成することにより、前
記有機繊維質材を焼失気化させ、前記無機物質の粉体を
結合せしめる多孔質体の製造方法において、前記有機繊
維質材の叩解度を変えることにより、抄造に適する繊維
量を確保するとともに気孔率を任意に制御することを特
徴とする多孔質体の製造方法である。

本発明が用いる抄紙法は無機物質の粉体と木材パルプ、
天然繊維のうちから選択された少なくとも一種の有機繊
維質材を湿式混合し、ａｆｆｉさせたのち抄造してシー
ト状態を得るものである。この方法は他の製造方法に比
べて）Ｗ板で大面積の多孔質体を容易に製造できる。

本発明者らは、この抄紙法の利点に着眼し、先に特開昭
６０−３３２７３号公報として出願した。しかし、この
ものは、有機繊維質材の含有量が５１〜７０重量％と多
く、得られる多孔質体の気孔率の範囲も大きい値に限ら
れていた。

本発明は、これらの発明を更に改良したもので、有機繊
維質材を水中に分散させるだけでなく抄紙用の叩解機に
より叩解し、繊維表面を毛羽だだせ、繊維同志のからみ
つきを容易にし、従来よりはるかに少量の繊維量で生シ
ートのハンドリング性を確保するとともにその繊維量を
変化させ、あるいは焼成温度を変化させることにより任
意の気孔率を有するセラミックス多孔質体を得ようとす
るものである。

本発明に用いられる無機物質の粉体は、天然に産する各
種の陶土類のほか、シルカ、アルミナ、ジルコニア、コ
ーディエライト、ムライト、フォルステライト、マグネ
シア、ステアタイト、スピネル、アルミン酸リチウム、
から選ばれた少なくとも一種を用いることができる。

焼成は、無機物質の粉体を焼結させるまで行うのが、普
通であるが、そのほかの実施態様として無機粉体同志を
焼結に至るのではなく、結合させるに足りる低い温度で
焼成しても良い。

〈発明の詳述〉 以下に本発明をさらに詳細に説明する。

製造方法は、まず繊維叩解機に所定量の水とを機繊維を
入れ３０〜６０分程、繊維を叩解する。これら叩解され
た繊維はカナダ標準濾水度試験機〔カナデイアンスクン
ダートフリーネス（以下Ｃ３Ｆ値という）テスター〕で
叩解度を測定した。

なお、Ｃ３Ｆ値は、繊維ｆｆ１３ｇを用いて水１０００
ＣＣのうち濾水する水の量で表されるものであり、濾水
度を示すものである。一般に叩解度が高いほどＣ３Ｆ値
は小さくなる６本発明で用いる有機繊維質材のＣ３Ｆ値
の範囲は、およそ１０〜６５０ｃｃであるということが
できる。

この様な有機繊維が均一に分散した水中に無機粉体と場
合によっては補強用の無機繊維を均一に分散させたスラ
リーを添加しさらに均一に混合し、抄造に適する水性ス
ラリーに調製し凝集剤を添加し、有機繊維質材に無機物
を吸着させ、抄造機にて抄造し、シート状物に成型する
。これらを焼成炉に入れ、酸化雰囲気で焼成し、その焼
成温度を調製することにより任意の気孔率を有する多孔
質体が実施例を述べる。

〈実施例１〉 （Ａ）試ネ４の調整　　　　　　　　重量比α−アルミ
ナ　　　　　　　　９５部 アルミナファイバー　　　　　５部 木材パルプ　　　　　　　　　１部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１ｏｏｏ
部（Ｂ）凝集剤 カチオン系高分子凝集剤０．１％水溶液　３０部アニオ
ン系畜骨子凝集剤０．１％水溶液　２０部木材バルブと
水を繊維叩解機に入れ３０〜６０分程、叩解し時間を調
整し、繊維のＣ５Ｆ値を６５０　ｃｃ、　３００　ＣＣ
，２０ＣＣになるようにする。

これとは別に水中にアルミナファイバーとα−アルミナ
粉末をよく分散させたスラリーを調整し、前記の木材パ
ルプのスラリーと混合し、抄造に適する水性スラリーを
作成する。

その中へあらかじめ作っておいたカチオン凝集剤水溶を
添加し、１分程撹拌し、その後さらにあらかじめ作って
おいたアニオン凝集に吸着させ均一なフロックを作成す
る。

以上の様にして得られた試料を造機で抄造しセラミック
のグリーンシートとする。

この様にして得られたシートのハンドリング等の作業性
は（表−１）の様になり叩解度が進むに従いパルプ量を
０．５重量％程゛度に少なくしても、取扱作業性は確保
できることがわかった。ちなみに従来、この様な形での
セラミックシートにおける繊維分量は１０〜２０重量％
以上とされていた。

また、上記グリーンシートから気孔率測定用のサンプル
を切出し１５５０°Ｃで焼成を行った結果は（表−２）
の様になる。

従来の抄紙法での繊維量１０〜２０重量％以上では本発
明の様に気孔率２０％を下回る様な多孔質体を作成する
ことは困難であったが、叩解度を進めることにより繊維
量を０．５重量％までおさえることが可能となりさらに
、その結果低気孔率のセラミック多孔質体が得られるこ
とがわかった。また細孔径についても叩解度を進め、繊
維量を下げることで小さくする事ができた。（以下余白
）（表−１） 〈実施例２〉 以上のような組成（＾）、（Ｂ）を用いて〈実施例１〉
と全く同様にしてセラミック多孔質体を作成した。この
場合も〈実施例１〉と同様に繊維量が少なくて作業性の
よいグリーンシートでしかも焼成後の多孔質体の気孔率
も広い範囲で制御Ｂでき　。

ることかわかった。（表−３）に繊維の叩解度、焼成温
度による気孔率の変化を示した。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明による抄紙法を用いれば従来の
方法に比較して少ない繊維量で作業の良いグリーンシー
トが得られ、しかも繊維量を調整あるいは、焼成温度を
調整する事により任意の気孔率を有するセラミック多孔
質体を提供できる。

また、有機繊維質材に無機繊維質材を添加すれば、得ら
れる多孔質体の構造上の強度も増加する。

本発明では用いることのできる無機粉体の範囲は、非常
に広いものであるから、用途としては、その気孔部分を
利用するセラミックのフィルターあるいはその気孔部分
に樹脂あるいは溶融金属をうめこんだ複合材などが考え
られる。また溶融炭酸塩等の強アルカリ塩用の容器ある
いは、燃料電池用の隔壁などに使用する場合は、無機粉
末として耐アルカリ性のアルミン酸リチウムやジルコニ
アを使用する事も考えられる。

特　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機物質の粉体と有機繊維質材とを湿式混合して
   水性スラリーとなし、凝集剤を添加したのち抄造して得
   たシート状物を焼成することにより、前記有機繊維質材
   を焼失気化させ、前記無機物質の粉体を結合せしめる多
   孔質体の製造方法において、前記有機繊維質材の叩解度
   を変えることにより、抄造に適する繊維量を確保すると
   ともに気孔率を任意に制御することを特徴とする多孔質
   体の製造方法。
2. （２）無機物質の粉体が、シリカ、アルミナ、ジルコニ
   ア、コーディエライト、ムライト、フォルステライト、
   マグネシア、ステアタイト、スピネル、アルミン酸リチ
   ウム、から選ばれた少なくとも一種である請求項（１）
   に記載の多孔質体の製造方法。
3. （３）焼成温度を無機粉体の結合する温度から焼結する
   温度まで変化させる請求項（１）記載の多孔質体の製造
   方法。
4. （４）有機繊維質材に加えて、無機繊維質材を混入する
   請求項（１）に記載の多孔質体の製造方法。