JPH0214107A - ハニカム成形体の押出方法 - 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） 本発明は押出成形によってハニカム成形体を得る方法で
あって、特にハニカム成形体よりも小さな押出スクリュ
ー直径を存する押出成形機で均質な成形体を得る方法で
ある。

（従来の技術） 近年、自動車用の排ガス処理用触媒担体としてセラミッ
クハニカム成形体が一般的に利用されている。

ハニカム成形体の製造方法としては、押出成形が一般的
であり、プランジャー型押出成形機あるいは、スクリュ
ー型押出成形機が利用されている。

このうち、スクリュー型押出成形機によるものは、ハニ
カム成形体を連続的に押出すことができ、量産性に優れ
た方法である。

これまでのスクリュー型押出成形では、スクリュー径が
ハニカム成形体よりも太き（、−ａ的にはスクリュー直
径の０．７〜０．８倍の断面寸法のハニカム成形体しか
得るのが困難であった。

即ち、図によってこれを説明すると、従来のスクリュー
型押出成形機は第２図に示す如くスクリューの先端には
押し出された混練物を圧縮するための圧縮用柱管５が設
置されていて、これによって混練物を均質化して押出成
形しようとするものであり、スクリュー直径よりも大き
な断面寸法のハニカム成形体を成形することは到底なし
えることが困難であった。

（発明が解決しようとする問題点） 前述の如く、これまでに知られた方法によれば、例えば
φ１４０ｍｍのハニカム成形体を得ようとすると、スク
リュー径が１８０〜２００ｍｍのスクリュー押出成形機
が必要であり、またφ２００ｍｍのハニカム成形体を得
ようとすると、スクリュー径が２５０〜２９０ｍｍを有
するスクリュー型押出成形機が必要であり、極めて大規
模な装置と設備が必要であった。

本発明は前述の如き、スクリュー押出成形機ではスクリ
ュー径よりも小さな寸法のハニカム成形体しか押出成形
できなかった問題点を克服し、小さなスクリューを有す
る押出成形機で大きな径のハニカム成形体を得ようとす
ることを目的とする。

（問題を解決するための手段） 以上の問題を解決するために本発明は、スクリュー直径
（Ａ）とハニカム成形体寸法（Ｂ）に応じて断面積が徐
々に拡大する拡大管をハニカム成形ダイスの前段に設け
、前記拡大管の拡大部長さ（Ｌ）、および最大拡大位置
の径寸法（Ｃ）（以下、最大拡大寸法という）を次の関
係 １、０２Ｂ≦Ｃ≦１．２Ｂ １２０　Ｃ／Ａ≦Ｌ とすることでハニカム成形体寸法よりも小さなスクリュ
ーを有する押出成形機によってハニカム成形体を押出成
形することができる。

すなわち、本発明は使用する押出成形機スクリュー径と
所望するハニカム成形体寸法によって、必要に応じ拡大
管の寸法を規定してやることで従来困難とされていた拡
大管による押出成形を可能としたのである。

本発明を図によって説明する。

第１図は、本発明の１例を示す押出成形機の先端部分図
であって、押出成形機ｌの先端に拡大管２を装着しさら
に、ハニカふ成形ダイス３をセットしたものである。

ます、本発明によれば拡大管２の最大拡大寸法（Ｃ）は
ハニカム成形ダイスの寸法すなわち、ハニカム成形体寸
法（Ｂ）と次の関係 １．０２Ｂ≦Ｃ≦１．２　Ｂ となっていることが必要である。

前記最大拡大寸法（Ｃ）は、ハニカム成形体寸法（Ｂ）
の１．０２倍以上であることが必要な理由は、１．０２
よりも小さいと拡大管内壁表面で生じる摩擦抵抗がハニ
カム成形体にまでおよびハニカム成形体の外周が流動し
なくなるため均質な成形体を得るのが困難となるのであ
る。

一方、Ｂの１．２倍より大きくしても流動の均一化には
効果がないからである。また、後述する拡大管の拡大部
長さ（Ｌ）を必要以上に長く要する事となり不利である
。

なお、種々のハニカム成形１体の断面形状は必ずしも真
円とは限らずハニカム成形体の断面形状が楕円あるいは
四角形等の異形の場合は拡大管の断面は真円から前記所
望する楕円あるいは四角形等の異形へと変化させ、拡大
が終了する位置では前記所望する楕円あるいは四角形等
の形状と相偵形となるようにすればよい。

また、本発明によれば前記拡大管の拡大部長さ（Ｌ）は
拡大管２の拡大の始まる位置から拡大の終了する位置ま
での長さであり、最大拡大寸法（Ｃ）とスクリュー直径
（Ａ）によって次の関係１２０　Ｃ／Ａ≦Ｌ が成立していることが必要である。

この関係式は本発明者が長年にわたる鋭意研究の結果得
られた経験式であって、拡大比Ｃ／Ａに対して拡大管長
さしは、１２０倍以上とする事が重要である。この理由
は１２０倍よりも小さいと拡大管内壁表面で生じる摩擦
抗力が混練物に伝わらす混練物が一体化せず、均一な成
形用混練物とならないのである。即ち、スクリューによ
って圧縮混練された混練物は解放すると、若干膨張する
。

本発明はこの膨張を利用して成形用混線物を徐々に大き
くするものであるが、拡大管が急激に拡大すると成形用
混練物と拡大管内壁表面ｇ＊が働かずに自由に膨張する
だけになってしまい混練物に圧縮力が働かなくなるので
ある。

一方、１２０倍より大きくして拡大管の拡大部長さ（Ｌ
）を長（することは均一な成形用混練物を得ることで有
利であるが拡大長さを必要以上に長くしすぎると設備を
大きくすることになり、実質上の効果がな（なってしま
う、好ましくは６００倍以下とすることが有利である。

なお、ハニカム成形体の断面形状が楕円あるいは四角形
等の異形の場合、拡大終了位置における寸法Ｃの値は最
も長い寸法を用いることが目標を達成する上で好ましい
。

また、前記拡大管は、かならずしも均一な拡大比率にな
っていなくてもよく、第３図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）の
如く同−断面部あるいは縮小部あるいは拡大比率の異な
る二つ以上の拡大管で構成されていてもよい。

しかし、当然のことながら前記同一断面部あるいは縮小
部を有する場合にあってはその部分の長さは、前記規定
する拡大管の拡大部長さ（Ｌ）から除外することとなり
、拡大比率の異なる二つ以上の拡大管にあっては各々前
記規定を適用するものである。すなわち、１２０　Ｃ／
Ａ＞Ｌ、となるようなＬｌは除外することとなる。

また、縮小部を有するものにあっては、縮小部の径はス
クリュー径よりも小さ（することは避けるべきである。

次に、本発明を実施例によって説明する。

（実施例１） 純度９８％の炭化ケイ素粉末１００重量部にメチルセル
ロース１１重量部と水２５重量部とを予め混合しておい
たものを添加し、真空混練機で３０時間混練し、成形体
用原料を作製した。

スクリュー径（Ａ）がφ９０ｍｍであるスクリュー型押
出成形機を使用して、１４０φｍｍのハニカム成形体を
成形するために拡大管を装着使用し、その後部に１４０
φのハニカム成形ダイスを装着した。使用した拡大管の
寸法は、スクリュー側の口径がφ９５ｍｍであり、拡大
終了位置における寸法Ｃはφ１４６ｍｍであり、拡大部
長さしは３２０ｍｍであつた。

前記スクリュー押出成形機に前記成形体用原料を供給し
押出成形を行った。得られた押出成形体はハニカム成形
ダイス先端よりほぼ均一に押し出された。

（実施例２） 実施例１と同様の原料およびスクリュー型押出成形機を
使用して２００Ｘ２００ｍｍのハニカム成形体を押出成
形するため次のような拡大管を装着使用した。その後部
には２００Ｘ２００ｍｍの成形ダイスを装着した。使用
した拡大管は、スクリュー側の口径がφ９５ｍｍであり
、拡大終了位置における寸法Ｃは２２５Ｘ２２５ｍｍで
あり、拡大部長さしは５５０ｍｍであった。

実施例１と同様の押出し成形を行った。得られた成形体
は実施例１と同様はぼ均一であった。

（比較例１） 実施例１と同様のハニカム成形体を得るために同様の原
料およびダイスを使用し、拡大管のみをかえて同様の操
作を行った。使用した拡大管の寸法は拡大終了位置にお
ける寸法Ｃがφ１４６ｍｍであり、拡大部長さしが１３
０ｍｍであった。得られた押出成形体はハニカム成形ダ
イスを中心として約−９５ｍｍの部分が先に押し出され
、残りの部分はほとんど押し出されない状態となった。

（比較例２） 実施例２と同様のハニカム成形体を得るために実施例２
で拡大終了位置における寸法Ｃを２０２Ｏ４Ｘ２０４の
拡大管を使用した。その結果均一に押し出すことのでき
た部分は約１９０Ｘ１９０ｍｍであり、ハニカム成形体
の外周部を押し出すことは困難であった。

（発明の効果） 以上述べた如く、本発明によれば極めて小さな設備、装
置によって大きなハニカム成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の拡大管の一例の押出成形機に取付け
た状態の要部を示す縦断面模式図である。 第２図は、従来の圧縮用柱管を設置したスクリュー型押
出成形機の縦断面模式図である。 第３図は、本発明の他の形状の拡大管を示すものであり
、拡大部は全て本発明の規定に合致したものの縦断面模
式図である。 符号の説明 １−−一−−−−−・押出成形機 ２−−−一・・・　拡大管 ３−・−一一一一一成形ダイス ４−・・・・・−成形機スクリュー ５−・−・−・圧縮用栓管 ６−・−・・−・・・拡大部 ７−−−一・・・−縮小部 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハニカム成形体断面寸法よりも小さなスクリューを有す
   る押出成形機によってハニカム成形体を押出成形する方
   法において、スクリュー直径（Ａ）とハニカム成形体断
   面寸法（Ｂ）に応じて断面積が徐々に拡大する拡大管を
   ハニカム成形ダイスの前段に設け、前記拡大管の拡大部
   長さ（Ｌ）、最大拡大位置における径寸法（Ｃ）が次の
   関係１．０２Ｂ≦Ｃ≦１．２Ｂ １２０Ｃ／Ａ≦Ｌ を有することを特徴とするハニカム成形体の押出方法。