JPH04272806A - 押出し物の硬化方法 - Google Patents
押出し物の硬化方法Info
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- JPH04272806A JPH04272806A JP27222491A JP27222491A JPH04272806A JP H04272806 A JPH04272806 A JP H04272806A JP 27222491 A JP27222491 A JP 27222491A JP 27222491 A JP27222491 A JP 27222491A JP H04272806 A JPH04272806 A JP H04272806A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成形したばかりの、可
塑的に変形し得る材料に無線周波をあてて硬化させるた
めの方法に関する。一実施形態では、押出し機の成形部
材の面で、押し出された可塑的に変形し得るセラミック
材料に無線周波数エネルギーをあてて、本質的に堅い自
己支持型のセラミック生地を形成するが、より詳しくは
、本発明は、材料をハニカム型構造に成形した時に硬化
させるための方法に関する。
塑的に変形し得る材料に無線周波をあてて硬化させるた
めの方法に関する。一実施形態では、押出し機の成形部
材の面で、押し出された可塑的に変形し得るセラミック
材料に無線周波数エネルギーをあてて、本質的に堅い自
己支持型のセラミック生地を形成するが、より詳しくは
、本発明は、材料をハニカム型構造に成形した時に硬化
させるための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】可塑化系の一部に液体を使用する、可塑
的に変形し得る材料を成形する上で昔から問題になって
いる点は、材料を比較的容易に成形できる様に十分可塑
的に保持すると共に、自己支持型で成形後に取扱いでき
る物体を作製するのに必要な微妙なバランスである。こ
れは、可塑剤の一部として液体を使用する疑似塑性また
はチキソトロピー性材料には特に問題である。というの
は、その様な材料は、材料に剪断応力をかけるすべての
成形作業に特有の「剪断稀薄」効果により、成形直後に
粘度が低下する傾向があるためである。
的に変形し得る材料を成形する上で昔から問題になって
いる点は、材料を比較的容易に成形できる様に十分可塑
的に保持すると共に、自己支持型で成形後に取扱いでき
る物体を作製するのに必要な微妙なバランスである。こ
れは、可塑剤の一部として液体を使用する疑似塑性また
はチキソトロピー性材料には特に問題である。というの
は、その様な材料は、材料に剪断応力をかけるすべての
成形作業に特有の「剪断稀薄」効果により、成形直後に
粘度が低下する傾向があるためである。
【０００３】一般に可塑変形し得る材料の粘度が低下す
ると、湿った成形構造または製品は、完全に自己支持性
ではないので、崩れる傾向がある。反対に、可塑的に変
形し得る材料の粘度が増加して自己支持性の最終的な押
出し物体を形成する場合は、その材料の成形には著しく
高い成形圧力が必要になり、したがって、より大型の装
置、より頑丈な成形部品、およびより耐摩耗性の部品が
必要になる。
ると、湿った成形構造または製品は、完全に自己支持性
ではないので、崩れる傾向がある。反対に、可塑的に変
形し得る材料の粘度が増加して自己支持性の最終的な押
出し物体を形成する場合は、その材料の成形には著しく
高い成形圧力が必要になり、したがって、より大型の装
置、より頑丈な成形部品、およびより耐摩耗性の部品が
必要になる。
【０００４】湿った成形製品または物体に放射または対
流により熱をかけ、その物体を形成する可塑的に変形し
得る材料から液体を蒸発させる成形機構が使用されてい
る。一般に、液体（通常は水）を除去するにつれて、成
形物体の強度が増加し、物体はより自己支持できる様に
なる。その様に熱をかける場合の問題は、特に熱をかけ
た時に亀裂、小さなひび、および割れ目が生じる傾向が
ある点である。理論に捕らわれる必要はないが、これら
の欠陥は幾つかの機構により生じることがある。次の様
な２つの理由が考えられる。すなわち、１）熱源に最も
近い表面が熱により、乾燥し、「皮」を形成する。その
様な皮の形成は、蒸発による本体のそれ以上の乾燥を遅
延させるので、一般的に好ましくない。つまり、熱が連
続的にかかるにつれて、皮がより厚くなり、本体内部の
液体の温度がその沸点に向かって上昇する。沸点に達す
ると、物体内部で液体から蒸気が発生し、急速に膨脹し
、一般には亀裂、小さなひび、あるいは他のその様な表
面欠陥を形成することにより、本体から放出される。 ２）熱がかかると、蒸発および体積減少により外側層が
収縮する。それによって外側区域に張力がかかり、一方
、熱がまだ十分深く達していないので収縮していない内
側区域は、その寸法を維持し、したがって圧迫される。 これらの競合する応力が、亀裂、その他の類似の欠陥を
形成することにより、解放される。その上、迅速で、且
つ望ましい均一な乾燥を行うために、成形物体の全体に
熱を均一にかけるのは困難である。
流により熱をかけ、その物体を形成する可塑的に変形し
得る材料から液体を蒸発させる成形機構が使用されてい
る。一般に、液体（通常は水）を除去するにつれて、成
形物体の強度が増加し、物体はより自己支持できる様に
なる。その様に熱をかける場合の問題は、特に熱をかけ
た時に亀裂、小さなひび、および割れ目が生じる傾向が
ある点である。理論に捕らわれる必要はないが、これら
の欠陥は幾つかの機構により生じることがある。次の様
な２つの理由が考えられる。すなわち、１）熱源に最も
近い表面が熱により、乾燥し、「皮」を形成する。その
様な皮の形成は、蒸発による本体のそれ以上の乾燥を遅
延させるので、一般的に好ましくない。つまり、熱が連
続的にかかるにつれて、皮がより厚くなり、本体内部の
液体の温度がその沸点に向かって上昇する。沸点に達す
ると、物体内部で液体から蒸気が発生し、急速に膨脹し
、一般には亀裂、小さなひび、あるいは他のその様な表
面欠陥を形成することにより、本体から放出される。 ２）熱がかかると、蒸発および体積減少により外側層が
収縮する。それによって外側区域に張力がかかり、一方
、熱がまだ十分深く達していないので収縮していない内
側区域は、その寸法を維持し、したがって圧迫される。 これらの競合する応力が、亀裂、その他の類似の欠陥を
形成することにより、解放される。その上、迅速で、且
つ望ましい均一な乾燥を行うために、成形物体の全体に
熱を均一にかけるのは困難である。
【０００５】現在の技術では、特に材料の可塑化系の一
部として液体を使用する場合、可塑的に変形し得る材料
から、本体を変形させずに確実に取り扱うことができる
薄壁の自己支持型物体を成形するのは極めて困難である
。この問題の解決策は、単に薄壁構造を造ろうとせず、
壁が比較的厚い物体を成形することか、あるいは熱硬化
性で架橋できる、または熱可塑性で急冷することにより
硬化させることができる材料を作ることである。材料の
可塑化系の一部として液体を使用して可塑的に変形し得
る材料から自己支持型物体を成形した後は、個々の微粒
子からなる材料を焼結する前、または成形した材料を機
械加工できる様に硬化させる前に、乾燥させて液体を除
去する必要がある。自己支持型に成形した物体を本質的
に乾燥させる公知の方法では、誘電または高周波エネル
ギーをかけている。これらの技術は、以下に説明する様
に、米国特許第４，４３９，９２９ 、３，９５３，７
０３ 、および３，３７２，４４５ 号に立証されてい
る。
部として液体を使用する場合、可塑的に変形し得る材料
から、本体を変形させずに確実に取り扱うことができる
薄壁の自己支持型物体を成形するのは極めて困難である
。この問題の解決策は、単に薄壁構造を造ろうとせず、
壁が比較的厚い物体を成形することか、あるいは熱硬化
性で架橋できる、または熱可塑性で急冷することにより
硬化させることができる材料を作ることである。材料の
可塑化系の一部として液体を使用して可塑的に変形し得
る材料から自己支持型物体を成形した後は、個々の微粒
子からなる材料を焼結する前、または成形した材料を機
械加工できる様に硬化させる前に、乾燥させて液体を除
去する必要がある。自己支持型に成形した物体を本質的
に乾燥させる公知の方法では、誘電または高周波エネル
ギーをかけている。これらの技術は、以下に説明する様
に、米国特許第４，４３９，９２９ 、３，９５３，７
０３ 、および３，３７２，４４５ 号に立証されてい
る。
【０００６】１９８４年４月３日付米国特許第４，４３
９，９２９ 号は、未焼成セラミックハニカム物体を乾
燥させるための装置を開示している。その装置は、間隔
を置いて配置した２個の電極を有し、その間を該未焼成
セラミックハニカム物体が通過し、誘電加熱エネルギー
源を電極に接続して加熱する。未焼成セラミックハニカ
ム生地を包囲する電界は、電極間の空間内に形成される
。電界は、物体内に含まれる極性の水分子を励起するこ
とにより、未焼成セラミックハニカム物体内に熱エネル
ギーを発生させる。物体内に発生した熱エネルギーは、
物体の温度を液体の蒸発点に上昇させ、物体を乾燥させ
る。
９，９２９ 号は、未焼成セラミックハニカム物体を乾
燥させるための装置を開示している。その装置は、間隔
を置いて配置した２個の電極を有し、その間を該未焼成
セラミックハニカム物体が通過し、誘電加熱エネルギー
源を電極に接続して加熱する。未焼成セラミックハニカ
ム生地を包囲する電界は、電極間の空間内に形成される
。電界は、物体内に含まれる極性の水分子を励起するこ
とにより、未焼成セラミックハニカム物体内に熱エネル
ギーを発生させる。物体内に発生した熱エネルギーは、
物体の温度を液体の蒸発点に上昇させ、物体を乾燥させ
る。
【０００７】１９７６年４月２７日付米国特許第３，９
５３，７０３号は、セラミックテープを乾燥させるため
の方法を開示している。ハーウィットの方法は、好まし
くはマイクロ波領域の高周波エネルギーを使用し、ベル
ト上に流し込まれたセラミック細片の温度を一様に上昇
させ、細片の薄層表面上に障害となる外皮を形成せずに
、テープの内部から揮発性の溶剤を蒸発させる。
５３，７０３号は、セラミックテープを乾燥させるため
の方法を開示している。ハーウィットの方法は、好まし
くはマイクロ波領域の高周波エネルギーを使用し、ベル
ト上に流し込まれたセラミック細片の温度を一様に上昇
させ、細片の薄層表面上に障害となる外皮を形成せずに
、テープの内部から揮発性の溶剤を蒸発させる。
【０００８】１９６８年３月１２日付米国特許第３，３
７２，４４５号は、セラミック、その他の材料を可塑状
態で乾燥させるためのプレスを開示しているが、そこで
は、押し出されたセラミック材料がプレスから分離する
前にその材料を予備乾燥している。マウラーのプレスは
、多相電流供給源に接続した少なくとも３本の軸方向に
伸ばした電極を有し、押出しした材料、特に可塑状態の
セラミック材料を該電極中央の空間を通過させ、その材
料がプレスから離れる前に予備乾燥させる。マウラーら
は、押し出されたセラミック材料が、多相電流供給源に
接続した上記の電極により取り囲まれた空間を通過し、
その電極により形成された電界により加熱され乾燥され
ることを開示している。
７２，４４５号は、セラミック、その他の材料を可塑状
態で乾燥させるためのプレスを開示しているが、そこで
は、押し出されたセラミック材料がプレスから分離する
前にその材料を予備乾燥している。マウラーのプレスは
、多相電流供給源に接続した少なくとも３本の軸方向に
伸ばした電極を有し、押出しした材料、特に可塑状態の
セラミック材料を該電極中央の空間を通過させ、その材
料がプレスから離れる前に予備乾燥させる。マウラーら
は、押し出されたセラミック材料が、多相電流供給源に
接続した上記の電極により取り囲まれた空間を通過し、
その電極により形成された電界により加熱され乾燥され
ることを開示している。
【０００９】可塑的に変形し得る材料を堅い自己支持性
にするのが困難であるために、この問題を解決するため
の多くの技術が開発されている。可塑的に変形し得る材
料から成形したばかりの物体に堅い自己支持性を与える
ための幾つかの方法の中で、どれにも、水および熱ゲル
化点を有する重合体剤を含む材料にＲＦエネルギーをか
ける本発明に係わる方法は含まれていない。一例は、１
９８８年２月１６日付米国特許第４，７２５，３９１
号に記載されている。この特許は、薄壁セラミック物体
の押出し方法を開示しているが、そのための可塑的に変
形し得る出発材料は熱硬化性有機アルコールを含む。該
材料は、架橋剤を含む雰囲気中に押し出される。押出し
により、有機樹脂の架橋が開始され、押出しのすぐ後で
取扱いできる硬化したセラミック物体を迅速に形成する
。
にするのが困難であるために、この問題を解決するため
の多くの技術が開発されている。可塑的に変形し得る材
料から成形したばかりの物体に堅い自己支持性を与える
ための幾つかの方法の中で、どれにも、水および熱ゲル
化点を有する重合体剤を含む材料にＲＦエネルギーをか
ける本発明に係わる方法は含まれていない。一例は、１
９８８年２月１６日付米国特許第４，７２５，３９１
号に記載されている。この特許は、薄壁セラミック物体
の押出し方法を開示しているが、そのための可塑的に変
形し得る出発材料は熱硬化性有機アルコールを含む。該
材料は、架橋剤を含む雰囲気中に押し出される。押出し
により、有機樹脂の架橋が開始され、押出しのすぐ後で
取扱いできる硬化したセラミック物体を迅速に形成する
。
【００１０】１９８４年１０月２３日付米国特許第４，
４７８，５６３ 号は、熱可塑性樹脂の多泡質構造を押
し出し、冷却または硬化させるための装置を開示してい
る。この特許では、熱可塑性材料を高温でダイスを通し
て押し出し、次いでその押し出された物体に冷却流体を
かけることにより、急速に硬化させる方法が開示されて
いる。
４７８，５６３ 号は、熱可塑性樹脂の多泡質構造を押
し出し、冷却または硬化させるための装置を開示してい
る。この特許では、熱可塑性材料を高温でダイスを通し
て押し出し、次いでその押し出された物体に冷却流体を
かけることにより、急速に硬化させる方法が開示されて
いる。
【００１１】１９７９年７月２４日付米国特許第４，１
６２，２８５号は、亀裂のないセラミックハニカム構造
を製造するための方法を開示している。タナバシは、水
および重合体増粘剤を含む可塑的に成形できるセラミッ
ク材料を開示しているが、押出し材料に多価アルコール
を加えることも示している。タナバシの２成分希釈剤、
すなわち多価アルコールと水の使用により、押出しした
物体を２つの異なった段階で乾燥させ、それによって乾
燥中の外皮形成により表面に生じ得る欠陥を少なくして
いる。
６２，２８５号は、亀裂のないセラミックハニカム構造
を製造するための方法を開示している。タナバシは、水
および重合体増粘剤を含む可塑的に成形できるセラミッ
ク材料を開示しているが、押出し材料に多価アルコール
を加えることも示している。タナバシの２成分希釈剤、
すなわち多価アルコールと水の使用により、押出しした
物体を２つの異なった段階で乾燥させ、それによって乾
燥中の外皮形成により表面に生じ得る欠陥を少なくして
いる。
【００１２】英国特許出願第２，２２２，０９５ 号は
、フィルターケーキを濾布上で形成し、そのケーキから
減圧下で水分を除去し、コンベヤによりケーキに電磁放
射をあてるための手段に運び、減圧下で、したがって通
常の条件下で必要とされるよりも低い温度で水分を完全
に蒸発させる濾過装置を開示している。
、フィルターケーキを濾布上で形成し、そのケーキから
減圧下で水分を除去し、コンベヤによりケーキに電磁放
射をあてるための手段に運び、減圧下で、したがって通
常の条件下で必要とされるよりも低い温度で水分を完全
に蒸発させる濾過装置を開示している。
【００１３】可塑的に変形し得る材料の中には、該材料
の粘度を増加させ調整する増粘剤、一般には重合体薬剤
を含むものがある。これらの重合体増粘剤のいくつか、
特に澱粉を含む多糖類およびセルロースエーテルの様な
セルロース系の増粘剤は熱ゲル化点を有する。その様な
ゲル化点を有する該重合体増粘剤は、温度上昇と共に粘
度の低下を示す。したがって、ゲル化点を有するその様
な重合体増粘剤を含む可塑的に変形し得る材料は、極め
て特徴的な挙動を示す、すなわち、温度がそのゲル化点
に向かって上昇するにつれて粘度は下がるが、ゲル化点
に達すると、温度増加と共に粘度が急速に増加する。
の粘度を増加させ調整する増粘剤、一般には重合体薬剤
を含むものがある。これらの重合体増粘剤のいくつか、
特に澱粉を含む多糖類およびセルロースエーテルの様な
セルロース系の増粘剤は熱ゲル化点を有する。その様な
ゲル化点を有する該重合体増粘剤は、温度上昇と共に粘
度の低下を示す。したがって、ゲル化点を有するその様
な重合体増粘剤を含む可塑的に変形し得る材料は、極め
て特徴的な挙動を示す、すなわち、温度がそのゲル化点
に向かって上昇するにつれて粘度は下がるが、ゲル化点
に達すると、温度増加と共に粘度が急速に増加する。
【００１４】ゲル化点を有する重合体増粘剤を含む可塑
的に変形し得る材料は、その重合体増粘剤のゲル化点の
すぐ下の温度で加工し、成形するのが有利である。これ
によって、比較的低粘度で成形することができ、その粘
度は材料温度をゲル化点に非常に近い温度に上げること
によって得られるので、極めて低い粘度で押し出しでき
る利点が得られる。成形装置に熱をかけるか、あるいは
装置内の摩擦力による、あるいは成形部材内の押出し材
料剪断作用による熱の増加によっても温度は僅かに上昇
するので、材料温度およびしたがって粘度により生じる
問題点は、両方とも非常に制御が困難である。系にさら
に熱を加えることによりゲル化点を超えると、粘度が増
加し、その結果可塑性が低下するために押出し上の問題
が生じ、通常、高粘度材料が成形部材中の通路を通過で
きないためにセル壁が欠落し、一般的に高粘度材料が圧
力下で引き離され、破断するために皮形成が不十分にな
り、その他、これらの問題を防ぐためにより高い押出し
圧を必要とする各種の欠陥が生じる。圧力をその様によ
り高くすると、今度は装置の摩耗を増加させ、一般によ
り大型の機械が必要になる。一般に、材料温度を重合体
増粘剤のゲル化点に近いこの非常に狭い範囲内に制御し
ようとすると、成形されたばかりの材料が成形部材から
外に出る時に、その材料に行なうべきことが困難になる
。熱ゲル化点を有する重合体剤を含む可塑的に変形し得
る材料は、その重合体剤のゲル化点より上の温度では、
該材料の粘度が極めて高くなるので、成形するのが困難
になる。ゲル化点より低い温度で成形した材料を加熱し
て液体を除去する、またはゲル化点に到達させる場合、
温度がゲル化点のすぐ手前まで増加する時に、熱ゲル化
点を有する重合体剤を含む可塑的に変形し得る材料に特
有の、粘度低下領域を横切る簡単な機構のために、たる
みまたは変形の危険性が生じる。
的に変形し得る材料は、その重合体増粘剤のゲル化点の
すぐ下の温度で加工し、成形するのが有利である。これ
によって、比較的低粘度で成形することができ、その粘
度は材料温度をゲル化点に非常に近い温度に上げること
によって得られるので、極めて低い粘度で押し出しでき
る利点が得られる。成形装置に熱をかけるか、あるいは
装置内の摩擦力による、あるいは成形部材内の押出し材
料剪断作用による熱の増加によっても温度は僅かに上昇
するので、材料温度およびしたがって粘度により生じる
問題点は、両方とも非常に制御が困難である。系にさら
に熱を加えることによりゲル化点を超えると、粘度が増
加し、その結果可塑性が低下するために押出し上の問題
が生じ、通常、高粘度材料が成形部材中の通路を通過で
きないためにセル壁が欠落し、一般的に高粘度材料が圧
力下で引き離され、破断するために皮形成が不十分にな
り、その他、これらの問題を防ぐためにより高い押出し
圧を必要とする各種の欠陥が生じる。圧力をその様によ
り高くすると、今度は装置の摩耗を増加させ、一般によ
り大型の機械が必要になる。一般に、材料温度を重合体
増粘剤のゲル化点に近いこの非常に狭い範囲内に制御し
ようとすると、成形されたばかりの材料が成形部材から
外に出る時に、その材料に行なうべきことが困難になる
。熱ゲル化点を有する重合体剤を含む可塑的に変形し得
る材料は、その重合体剤のゲル化点より上の温度では、
該材料の粘度が極めて高くなるので、成形するのが困難
になる。ゲル化点より低い温度で成形した材料を加熱し
て液体を除去する、またはゲル化点に到達させる場合、
温度がゲル化点のすぐ手前まで増加する時に、熱ゲル化
点を有する重合体剤を含む可塑的に変形し得る材料に特
有の、粘度低下領域を横切る簡単な機構のために、たる
みまたは変形の危険性が生じる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記の可塑的に変形し
得る材料を加工および成形する際に直面する、これらの
一般的な問題点は、その材料を非常に薄い壁を有する製
品の成形に使用する場合に、著しい困難を引き起こす。 従来、商業的には、０．００６−０．００９ インチ（
０．１５２ ｍｍ−０．２３ ｍｍ）の範囲の壁厚を有
するセラミックハニカム製品の押出しが可能になってい
る。壁厚が０．００２５−０．００６インチ（約０．０
６−０．１５ ｍｍ） の範囲の製品を成形しようとす
る時に、変形させずに適度の取扱いができる十分な湿強
度を備えた堅い自己支持型製品を成形するのは特に困難
になることが分った。本発明は、完成した成形物体を変
形させずに取扱いできる様に、可塑的に変形し得る材料
を成形した時に硬化させることにより、これらの問題を
解決する。
得る材料を加工および成形する際に直面する、これらの
一般的な問題点は、その材料を非常に薄い壁を有する製
品の成形に使用する場合に、著しい困難を引き起こす。 従来、商業的には、０．００６−０．００９ インチ（
０．１５２ ｍｍ−０．２３ ｍｍ）の範囲の壁厚を有
するセラミックハニカム製品の押出しが可能になってい
る。壁厚が０．００２５−０．００６インチ（約０．０
６−０．１５ ｍｍ） の範囲の製品を成形しようとす
る時に、変形させずに適度の取扱いができる十分な湿強
度を備えた堅い自己支持型製品を成形するのは特に困難
になることが分った。本発明は、完成した成形物体を変
形させずに取扱いできる様に、可塑的に変形し得る材料
を成形した時に硬化させることにより、これらの問題を
解決する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、形状製品また
は物体に成形したばかりの可塑的に変形し得る材料を硬
化する方法を提供する。この材料は、物体成形材料、極
性分子、および熱ゲル化点を有する重合体剤からなる。 材料が成形物体として成形部材を通過する、または成形
部材から出てくる時に、材料に１０７ 〜１０１３ヘル
ツの電磁放射つまりエネルギー（以下、ＲＦまたは無線
周波数エネルギーと呼ぶ）に露出する。これにより、成
形材料、特に押出ししたセラミック物体を損傷なしに取
り扱うことができる。硬化させることにより、その材料
の湿強度が低く、全く自己支持性でない場合によく起こ
る成形物体のたるみ、または取扱い変形を防止すること
ができる。硬化は、通常は疑似可塑性またはチキソトロ
ピー性の材料が形成された時に、その形成された未焼成
物体が堅い自己支持性形状を有するのに十分な時間、好
ましくは無線周波数領域の電磁エネルギー放射を行うこ
とにより達成されるが、赤外エネルギーでも同様の効果
が得られる。この硬化工程は、成形用材料に極性分子が
含まれている場合に効果的である。これは、該電磁エネ
ルギーに露出した時の、極性分子の結合作用の利点を活
かしている。硬化工程は、さらに、可塑的に変形し得る
材料中に、極性分子と共に、ゲル化点を有する重合体剤
が存在する場合に特に有効であると考えられる。理論に
捕らわれる必要はないが、極性液体分子の加熱およびそ
の結果該極性分子のいくらかが蒸発して成形材料が部分
的に乾燥することにより、硬化すると考えられる。また
、ゲル化点を有する重合体剤が可塑的に変形し得る材料
中に存在する場合、励起および材料中の極性液体分子の
結合による加熱により、温度が重合体剤のゲル化点を越
え、それによって成形材料の望ましい硬化作用が高まる
こともあり得る。また、これら２つの出来事が組み合わ
せられることも可能である。物体成形材料は、通常、個
々の微粒子からなる材料、または例えばセラミック、ガ
ラス、および／または有機粉末の様な焼結可能な材料で
ある。
は物体に成形したばかりの可塑的に変形し得る材料を硬
化する方法を提供する。この材料は、物体成形材料、極
性分子、および熱ゲル化点を有する重合体剤からなる。 材料が成形物体として成形部材を通過する、または成形
部材から出てくる時に、材料に１０７ 〜１０１３ヘル
ツの電磁放射つまりエネルギー（以下、ＲＦまたは無線
周波数エネルギーと呼ぶ）に露出する。これにより、成
形材料、特に押出ししたセラミック物体を損傷なしに取
り扱うことができる。硬化させることにより、その材料
の湿強度が低く、全く自己支持性でない場合によく起こ
る成形物体のたるみ、または取扱い変形を防止すること
ができる。硬化は、通常は疑似可塑性またはチキソトロ
ピー性の材料が形成された時に、その形成された未焼成
物体が堅い自己支持性形状を有するのに十分な時間、好
ましくは無線周波数領域の電磁エネルギー放射を行うこ
とにより達成されるが、赤外エネルギーでも同様の効果
が得られる。この硬化工程は、成形用材料に極性分子が
含まれている場合に効果的である。これは、該電磁エネ
ルギーに露出した時の、極性分子の結合作用の利点を活
かしている。硬化工程は、さらに、可塑的に変形し得る
材料中に、極性分子と共に、ゲル化点を有する重合体剤
が存在する場合に特に有効であると考えられる。理論に
捕らわれる必要はないが、極性液体分子の加熱およびそ
の結果該極性分子のいくらかが蒸発して成形材料が部分
的に乾燥することにより、硬化すると考えられる。また
、ゲル化点を有する重合体剤が可塑的に変形し得る材料
中に存在する場合、励起および材料中の極性液体分子の
結合による加熱により、温度が重合体剤のゲル化点を越
え、それによって成形材料の望ましい硬化作用が高まる
こともあり得る。また、これら２つの出来事が組み合わ
せられることも可能である。物体成形材料は、通常、個
々の微粒子からなる材料、または例えばセラミック、ガ
ラス、および／または有機粉末の様な焼結可能な材料で
ある。
【００１７】当業者には、物体成形材料および熱ゲル化
点を有する物質を含む、成形した可塑的に変形し得る材
料を迅速に硬化させるその様な方法は、押出し工程にお
いてのみ特に有利であるのではなく、成形、プレス、ま
たは打ち抜きを始めとする他の方法にも使用できること
は明らかである。
点を有する物質を含む、成形した可塑的に変形し得る材
料を迅速に硬化させるその様な方法は、押出し工程にお
いてのみ特に有利であるのではなく、成形、プレス、ま
たは打ち抜きを始めとする他の方法にも使用できること
は明らかである。
【００１８】
【実施例】本発明の好ましい実施形態では、無線周波数
発生手段は、押出し装置の成形部材の出口に位置する。 可塑的に変形し得る材料を押出し装置内に入れ、一般的
な押出し加工方法により処理する。ここで、本発明の特
徴は、極性分子およびゲル化点を有する重合体剤を含む
可塑的に変形し得る材料が成形部材中にある、または成
形部材から出る時に、無線周波数エネルギーつまり放射
をそれに当てることにある。成形部材中で、または成形
部材から出る時に、その押出し物に無線周波数エネルギ
ーを当てることにより、押し出し物は硬化する。上記の
様に無線周波数エネルギーつまり放射をあてることによ
り、押し出し物は堅い自己支持性になり、成形された時
にその材料に無線周波数エネルギーを当てなかった押し
出し物の様に容易に変形しなくなる。
発生手段は、押出し装置の成形部材の出口に位置する。 可塑的に変形し得る材料を押出し装置内に入れ、一般的
な押出し加工方法により処理する。ここで、本発明の特
徴は、極性分子およびゲル化点を有する重合体剤を含む
可塑的に変形し得る材料が成形部材中にある、または成
形部材から出る時に、無線周波数エネルギーつまり放射
をそれに当てることにある。成形部材中で、または成形
部材から出る時に、その押出し物に無線周波数エネルギ
ーを当てることにより、押し出し物は硬化する。上記の
様に無線周波数エネルギーつまり放射をあてることによ
り、押し出し物は堅い自己支持性になり、成形された時
にその材料に無線周波数エネルギーを当てなかった押し
出し物の様に容易に変形しなくなる。
【００１９】本発明により、通常は疑似可塑性またはチ
キソトロピー性の、可塑的に変形し得る材料が成形部材
により成形され、図１に図式的に示す様に、材料が成形
部材の中にある間、または材料が成形部材を出る時に、
その材料に無線周波数エネルギーを与える。これは、成
形機構の成形部材２の出口側のすぐ側に無線周波数エネ
ルギー源３を置き、押出し機の様な供給手段１を通して
材料が方向Ａに移動し、押出しダイスの様な成形部材２
の中を通り、直ちに無線周波数エネルギー源３の中に入
り、そのエネルギー源３の中で成形材料の硬化が成形後
直ちに開始する。この様に、可塑的に変形し得る材料が
処理され、押出し機構の成形部材から押し出された時に
、無線周波数エネルギーがそれに当てられる。この様に
して本質的な硬化が行われ、押し出されたばかりの材料
は、無線周波数エネルギーが当てられている空間を通過
した後は、堅い自己支持性になり、取り扱いによる損傷
を受けなくなり、したがって、はるかに手荒く取り扱え
る様になる。
キソトロピー性の、可塑的に変形し得る材料が成形部材
により成形され、図１に図式的に示す様に、材料が成形
部材の中にある間、または材料が成形部材を出る時に、
その材料に無線周波数エネルギーを与える。これは、成
形機構の成形部材２の出口側のすぐ側に無線周波数エネ
ルギー源３を置き、押出し機の様な供給手段１を通して
材料が方向Ａに移動し、押出しダイスの様な成形部材２
の中を通り、直ちに無線周波数エネルギー源３の中に入
り、そのエネルギー源３の中で成形材料の硬化が成形後
直ちに開始する。この様に、可塑的に変形し得る材料が
処理され、押出し機構の成形部材から押し出された時に
、無線周波数エネルギーがそれに当てられる。この様に
して本質的な硬化が行われ、押し出されたばかりの材料
は、無線周波数エネルギーが当てられている空間を通過
した後は、堅い自己支持性になり、取り扱いによる損傷
を受けなくなり、したがって、はるかに手荒く取り扱え
る様になる。
【００２０】本発明のもう一つの実施形態では、水、熱
ゲル化点を有する重合体増粘剤、およびコージエライト
形成微粒子材料からなる可塑的に変形し得る材料を押し
出す。その様な可塑的に変形し得る材料は、最終的な焼
結により、触媒担体として特に好適なコージエライト材
料を形成する。可塑的に変形し得る材料を処理する際、
その成分を混合し、剪断応力をかけることにより変形し
得る疑似可塑性材料を形成する。次いで該材料を、ここ
に参考として含める米国特許第３，７９０，６５４ 号
に記載される様な代表的な押出し処理手段により処理し
、最後に、材料を「ハニカム」型構造に成形する成形部
材を通す。 ハニカムは、成形物体の中を通して長さ方向に伸びる、
開いた、細長いセルを取り囲む、交差する壁により限定
される。本発明は、ハニカム型セラミック製品の押出し
工程に特に適している。過去の経験では、押出ししたば
かりのハニカム本体は、一般に湿強度が低く、特に極め
て薄い、例えば約０．００８ インチ（約０．２０ ｍ
ｍ）の内壁を成形する場合がそうであり、また、一般に
堅い自己支持性ではない。自己支持性でないために、押
出しした本体は変形により損傷を受ける。その様な、押
出しした湿ったハニカム構造の変形は、ハニカム構造の
壁が非常に薄く、一般に０．００８ インチ（０．２０
ｍｍ） 以下、特に０．００５ インチ（約０．１３
ｍｍ）厚未満の場合に起こることが多い。
ゲル化点を有する重合体増粘剤、およびコージエライト
形成微粒子材料からなる可塑的に変形し得る材料を押し
出す。その様な可塑的に変形し得る材料は、最終的な焼
結により、触媒担体として特に好適なコージエライト材
料を形成する。可塑的に変形し得る材料を処理する際、
その成分を混合し、剪断応力をかけることにより変形し
得る疑似可塑性材料を形成する。次いで該材料を、ここ
に参考として含める米国特許第３，７９０，６５４ 号
に記載される様な代表的な押出し処理手段により処理し
、最後に、材料を「ハニカム」型構造に成形する成形部
材を通す。 ハニカムは、成形物体の中を通して長さ方向に伸びる、
開いた、細長いセルを取り囲む、交差する壁により限定
される。本発明は、ハニカム型セラミック製品の押出し
工程に特に適している。過去の経験では、押出ししたば
かりのハニカム本体は、一般に湿強度が低く、特に極め
て薄い、例えば約０．００８ インチ（約０．２０ ｍ
ｍ）の内壁を成形する場合がそうであり、また、一般に
堅い自己支持性ではない。自己支持性でないために、押
出しした本体は変形により損傷を受ける。その様な、押
出しした湿ったハニカム構造の変形は、ハニカム構造の
壁が非常に薄く、一般に０．００８ インチ（０．２０
ｍｍ） 以下、特に０．００５ インチ（約０．１３
ｍｍ）厚未満の場合に起こることが多い。
【００２１】ＲＦ加熱手段内の構造の全長にわたって伸
び、成形部材まで伸びる押し出されたハニカム構造の断
面全体に渡って熱が均一に発生するために、比較的均一
な水の蒸発により、押し出された本体を乾燥する、また
は重合体増粘剤をゲル化する、またはそれらの両方を行
う。発明者は理論に捕らわれたくはないが、押し出され
た本体が成形部材から出る時の、その本体の硬化の本質
を良く説明するものとして、上記の３つの可能性を挙げ
ることができる。
び、成形部材まで伸びる押し出されたハニカム構造の断
面全体に渡って熱が均一に発生するために、比較的均一
な水の蒸発により、押し出された本体を乾燥する、また
は重合体増粘剤をゲル化する、またはそれらの両方を行
う。発明者は理論に捕らわれたくはないが、押し出され
た本体が成形部材から出る時の、その本体の硬化の本質
を良く説明するものとして、上記の３つの可能性を挙げ
ることができる。
【００２２】当業者には、可塑的に変形し得る材料を望
ましい形状に成形した時に均一に硬化させる本発明の利
点は、（１） 湿生地強度が不十分なために起こるたる
みまたは取り扱いによる変形が減少すること、（２）
従来の経験からは一般に熱により不均一な乾燥が起こる
ために引き起こされると考えられている表面欠陥が減少
すること、および（３） 物体、特にはるかに薄い壁を
有するハニカム型構造でも、本発明に係わる方法で迅速
に硬化し、自己支持型に製作できること、にあることは
明らかである。
ましい形状に成形した時に均一に硬化させる本発明の利
点は、（１） 湿生地強度が不十分なために起こるたる
みまたは取り扱いによる変形が減少すること、（２）
従来の経験からは一般に熱により不均一な乾燥が起こる
ために引き起こされると考えられている表面欠陥が減少
すること、および（３） 物体、特にはるかに薄い壁を
有するハニカム型構造でも、本発明に係わる方法で迅速
に硬化し、自己支持型に製作できること、にあることは
明らかである。
【００２３】本発明の方法を、上記のハニカム型構造に
押出し成形したコージエライト形成材料について試験し
た。この可塑的に変形し得る材料は下記の材料を含む。 原料
供給者
乾燥材料の重量％生クレー（ハイドライトＭＰ）
ジョージアカオリン ４
．６９生クレー（ハイドライトＰＸ） ジョー
ジアカオリン １４．０３か焼クレ
ー（グロマックスＬＬ） ジョージアカオリン
２７．１３タルク（９５−２８）
ファイザー
４０．５４アルミナ（Ａ−
１６ ＳＧ） アルコア
１３．６１
１００．００ 可塑化材料
上記乾燥材料の重量％メチルセルロース
ダウケミカル
２．９ステアリン酸ナトリ
ウム プロクター＆ギャンブル
１．０冷却脱イオン水
Ｎ／Ａ
３０．０上記の可塑的に変形し得る材料を、
十分に混合した後、長軸および短軸がそれぞれ約６．２
５インチ（１５．９ ｃｍ） および３．５ インチ（
８．９ ｃｍ）の本質的に長円形の断面を有し、１平方
インチあたり４００ 個（１ｃｍ２ あたり約６２個）
のセル、およびセルを限定する約０．００５５インチ（
０．１４ ｍｍ） 厚の壁を有するハニカム構造に押し
出した。この可塑的に変形し得る材料は、上記の形で、
ダイスの出口面から、８ｋＷの誘電乾燥機から無線周波
数エネルギーが放射されている空間内に押し出した。こ
の使用した乾燥機は、テルメックステルマトロン製のＣ
Ｐ−３０ 型である。無線周波数エネルギーは、可塑的
に変形し得る材料が押出しダイスから外に出て、ＲＦ乾
燥機に接続した電極間の空間を通過する時に放射した。 電極は、 １）図２に示す様に、形成された材料が電極間を方向Ｂ
に進行する様に長円の短寸法の両側に位置する、平らな
上部電極４および無線周波数エネルギー源６に接続され
た、湾曲したアルミニウム製の、下部電極６として作用
する空気含有電極、または ２）図３に示す様に、コイル７が無線周波数エネルギー
源８に接続され、材料９から成形された製品がコイル７
の中に丁度入る様に、すべての点で押し出し物の断面よ
り約１インチ（約２．５ ｃｍ） 大きくなる様に形成
したコイルである。さらに、コイルは１／２ インチ（
約１３ ｍｍ）直径の銅チューブで製作した。コイルの
全長は約７１／４ インチ（１８．４ ｍｍ）であり、
コイル全長の直線１インチあたり銅チューブが約一巻き
（直線１ｃｍあたり約０．４ 巻き）している。温度測
定は、押出し製品が無線周波数加熱装置を通過した直後
に、その製品内の様々な点で行った。温度は、表に示す
様に、単一のプローブにより順次測定したので、各表に
示すデータを見る際は注意を要する。大体の測定位置を
図４に示す。その様な測定は、製品断面の上１１、右１
２、下１３、左１４、および中央１５で、プローブを押
出し製品１０の一端からほぼ中央（領域６）まで押し込
んで行なった。押出し製品の表面貫通測定は、温度測定
が完了した後、成形製品つまり構造上に、半球部の下側
に一体化した短い円推形の突出部または「針」を有する
重い半球を落下させる変形「球落下」試験により行なっ
た。該針の先端を、それが丁度試料の表面に接する様に
保持する。次いで、重りを放す、または「落下」させ、
１０秒間沈下させ、次いで元に戻す。この落下に続いて
、重量をかけた半球の貫通の深さを測定し、その物体の
「取扱い性」の目安にする。上記試験の結果を以下の表
に示す。
押出し成形したコージエライト形成材料について試験し
た。この可塑的に変形し得る材料は下記の材料を含む。 原料
供給者
乾燥材料の重量％生クレー（ハイドライトＭＰ）
ジョージアカオリン ４
．６９生クレー（ハイドライトＰＸ） ジョー
ジアカオリン １４．０３か焼クレ
ー（グロマックスＬＬ） ジョージアカオリン
２７．１３タルク（９５−２８）
ファイザー
４０．５４アルミナ（Ａ−
１６ ＳＧ） アルコア
１３．６１
１００．００ 可塑化材料
上記乾燥材料の重量％メチルセルロース
ダウケミカル
２．９ステアリン酸ナトリ
ウム プロクター＆ギャンブル
１．０冷却脱イオン水
Ｎ／Ａ
３０．０上記の可塑的に変形し得る材料を、
十分に混合した後、長軸および短軸がそれぞれ約６．２
５インチ（１５．９ ｃｍ） および３．５ インチ（
８．９ ｃｍ）の本質的に長円形の断面を有し、１平方
インチあたり４００ 個（１ｃｍ２ あたり約６２個）
のセル、およびセルを限定する約０．００５５インチ（
０．１４ ｍｍ） 厚の壁を有するハニカム構造に押し
出した。この可塑的に変形し得る材料は、上記の形で、
ダイスの出口面から、８ｋＷの誘電乾燥機から無線周波
数エネルギーが放射されている空間内に押し出した。こ
の使用した乾燥機は、テルメックステルマトロン製のＣ
Ｐ−３０ 型である。無線周波数エネルギーは、可塑的
に変形し得る材料が押出しダイスから外に出て、ＲＦ乾
燥機に接続した電極間の空間を通過する時に放射した。 電極は、 １）図２に示す様に、形成された材料が電極間を方向Ｂ
に進行する様に長円の短寸法の両側に位置する、平らな
上部電極４および無線周波数エネルギー源６に接続され
た、湾曲したアルミニウム製の、下部電極６として作用
する空気含有電極、または ２）図３に示す様に、コイル７が無線周波数エネルギー
源８に接続され、材料９から成形された製品がコイル７
の中に丁度入る様に、すべての点で押し出し物の断面よ
り約１インチ（約２．５ ｃｍ） 大きくなる様に形成
したコイルである。さらに、コイルは１／２ インチ（
約１３ ｍｍ）直径の銅チューブで製作した。コイルの
全長は約７１／４ インチ（１８．４ ｍｍ）であり、
コイル全長の直線１インチあたり銅チューブが約一巻き
（直線１ｃｍあたり約０．４ 巻き）している。温度測
定は、押出し製品が無線周波数加熱装置を通過した直後
に、その製品内の様々な点で行った。温度は、表に示す
様に、単一のプローブにより順次測定したので、各表に
示すデータを見る際は注意を要する。大体の測定位置を
図４に示す。その様な測定は、製品断面の上１１、右１
２、下１３、左１４、および中央１５で、プローブを押
出し製品１０の一端からほぼ中央（領域６）まで押し込
んで行なった。押出し製品の表面貫通測定は、温度測定
が完了した後、成形製品つまり構造上に、半球部の下側
に一体化した短い円推形の突出部または「針」を有する
重い半球を落下させる変形「球落下」試験により行なっ
た。該針の先端を、それが丁度試料の表面に接する様に
保持する。次いで、重りを放す、または「落下」させ、
１０秒間沈下させ、次いで元に戻す。この落下に続いて
、重量をかけた半球の貫通の深さを測定し、その物体の
「取扱い性」の目安にする。上記試験の結果を以下の表
に示す。
【００２４】
電極 電極 押出し
温度（°Ｆ）
高さ
速度 ＲＦオフ
ＲＦオン
上部
下部 中心 上部 下部
中心
平
面 ４−１／４’’ ．１７ｉｎ／ｓｅｃ
８５° ８５° ８８° １６５°
１１５° ２０３°水平 ４−１／４’
’ ．４４ｉｎ／ｓｅｃ ８５° ８５°
８８° １５５° １０９° １５
４°コイル −− ．１８ｉｎ／ｓｅｃ
−− −− −− １５０° １
３１° １８４°水平 ．
５３ｉｎ／ｓｅｃ −− −− −−
１０８° １０６° １１９°コイル
−− ．３８ｉｎ／ｓｅｃ −−
−− −− １１９° １２６°
１４３°垂直 電極
表面貫通（０．１ ｍｍ）
ＲＦオフ ＲＦオン
上部 下部 上
部 下部 平面
１１．４ １１．４ ４．４
１０．２水平 １１．
４ １１．４ ６．６ １
１．４コイル −−
−− １０．０ ７．
８水平 −−
−− １０．５ ７．２
コイル −−
−− ８．７ ９．０垂
直 無線周波数エネルギーに対する露出時間は、押出し速度
により変化させ、２０インチ（５１ ｃｍ） 電極を備
えた平面／空気含有電極系では約４５〜１１８ 秒間、
全長約７．２５インチ（約１８．４ ｃｍ）のコイル電
極系では約１４〜４０秒間であった。特に表中の温度測
定および貫通データから明らかな様に、無線周波数エネ
ルギーをかけることにより、押出し物体を必要に応じて
硬化させることができる。さらに、この実施例では、コ
イル電極は平面電極系よりも一様に硬化させることが明
らかである。
温度（°Ｆ）
高さ
速度 ＲＦオフ
ＲＦオン
上部
下部 中心 上部 下部
中心
平
面 ４−１／４’’ ．１７ｉｎ／ｓｅｃ
８５° ８５° ８８° １６５°
１１５° ２０３°水平 ４−１／４’
’ ．４４ｉｎ／ｓｅｃ ８５° ８５°
８８° １５５° １０９° １５
４°コイル −− ．１８ｉｎ／ｓｅｃ
−− −− −− １５０° １
３１° １８４°水平 ．
５３ｉｎ／ｓｅｃ −− −− −−
１０８° １０６° １１９°コイル
−− ．３８ｉｎ／ｓｅｃ −−
−− −− １１９° １２６°
１４３°垂直 電極
表面貫通（０．１ ｍｍ）
ＲＦオフ ＲＦオン
上部 下部 上
部 下部 平面
１１．４ １１．４ ４．４
１０．２水平 １１．
４ １１．４ ６．６ １
１．４コイル −−
−− １０．０ ７．
８水平 −−
−− １０．５ ７．２
コイル −−
−− ８．７ ９．０垂
直 無線周波数エネルギーに対する露出時間は、押出し速度
により変化させ、２０インチ（５１ ｃｍ） 電極を備
えた平面／空気含有電極系では約４５〜１１８ 秒間、
全長約７．２５インチ（約１８．４ ｃｍ）のコイル電
極系では約１４〜４０秒間であった。特に表中の温度測
定および貫通データから明らかな様に、無線周波数エネ
ルギーをかけることにより、押出し物体を必要に応じて
硬化させることができる。さらに、この実施例では、コ
イル電極は平面電極系よりも一様に硬化させることが明
らかである。
【００２５】押し出し物として、４．４ インチ（約１
１ ｃｍ）直径で、横断面で１平方インチあたり３００
個（１ｃｍ２ あたり約４６個）のセルを有し、湿壁
厚が約０．００５５または０．００６インチ（約０．１
４または０．１５ ｍｍ）である円形ハニカムを使用し
て、一連の試験を行なった。押出し速度は一般に毎時約
６００ ポンド（約２７３ ｋｇ） で行ない、一回だ
け毎時４００ ポンド（約１８２ ｋｇ） で行なった
。以下に示す様に、各種の電極形状を試験した。
１ ｃｍ）直径で、横断面で１平方インチあたり３００
個（１ｃｍ２ あたり約４６個）のセルを有し、湿壁
厚が約０．００５５または０．００６インチ（約０．１
４または０．１５ ｍｍ）である円形ハニカムを使用し
て、一連の試験を行なった。押出し速度は一般に毎時約
６００ ポンド（約２７３ ｋｇ） で行ない、一回だ
け毎時４００ ポンド（約１８２ ｋｇ） で行なった
。以下に示す様に、各種の電極形状を試験した。
【００２６】
形状 長さ 幅
直径 厚さ 材
料 平面 ２０
３ １／２，５ −−
．１３ 穴空きアルミニウム曲面
２０ ３ １／２，５ ６−７／
１６， ．１３ 穴空きアルミニ
ウム （コード）
７ １／２ 円形 ２４
−− １．９，２．４ ．１５，
．１７ アルミニウムチューブＲＦエネルギーに対
する露出時間は、毎時４００ ポンド（１８２ ｋｇ）
の押出しでは約８０〜９６秒間、毎時６００ ポンド（
２７３ ｋｇ）の押出しでは約５３〜約６４秒間であっ
た。この一連の試験から得たデータを下記の表に示す。
直径 厚さ 材
料 平面 ２０
３ １／２，５ −−
．１３ 穴空きアルミニウム曲面
２０ ３ １／２，５ ６−７／
１６， ．１３ 穴空きアルミニ
ウム （コード）
７ １／２ 円形 ２４
−− １．９，２．４ ．１５，
．１７ アルミニウムチューブＲＦエネルギーに対
する露出時間は、毎時４００ ポンド（１８２ ｋｇ）
の押出しでは約８０〜９６秒間、毎時６００ ポンド（
２７３ ｋｇ）の押出しでは約５３〜約６４秒間であっ
た。この一連の試験から得たデータを下記の表に示す。
【００２７】
電極 押し出し物
温度
からの距離
中央 上部 下部 左
右 円形 １／４’’（０．６４ｃｍ）
１７０ １９０ １１
０ １０５ １６０
１’’（２．５ｃｍ） １１５
１４０ ８０ １００
１１０ 平面 １／４’’（０．６４ｃｍ
） １６５ １９５ １
００ １２５ １５５
１／２’’（１．２５ｃｍ） １６５
１６０ ９５ １１０
１４０ 曲面 １／４’’（０．６４ｃ
ｍ） １６５ １８５
１０５ １３０ １４５
１／２’’（１．２５ｃｍ） １４
５ １６０ ９５ １１５
１４０ ＲＦ露出
表面貫通（０．１ ｍｍ）
電極 時間（秒）
上部 下部 左 右
円形−１／４ ６４
４０ １８０ ９０
９５ −１ ６４
１４５ １６０
１５５ １６０平面−１／４
５３ ５０
１７５ ８５ ８０
−１ ５３
７０ １９０ １００
１００曲面−１／４ ５３
４５ １７５
８５ ８０ −１
５３ ７５ １４
５ １１０ １０５ テルメックス テルマトロン コーポレーショ
ン製の２０ ＫＷ ＲＦ発信器を使用して、さらに一連
の実験を行なった。この一連の実験には、横断面軸が約
３．５ インチｘ７．４ インチ（８．９ ｃｍ Ｘ
１８．８ ｃｍ）で、１平方インチあたり３００ 個（
１ｃｍ２ あたり約４６個）のセルを有し、内壁厚が約
０．００６ インチ（０．１５ ｍｍ）であるレースト
ラック形ハニカムを形成した。これらの実験には、ステ
アリン酸ナトリウムの量を乾燥無機材料の０．７５重量
％に下げ、メチルセルロースの種類を変えた。ＲＦエネ
ルギーを、１平方インチあたり３００ 個（１ｃｍ２
あたり約４６個）のセルを有し、セルを限定する内壁厚
が約０．００６ インチ（０．１５ ｍｍ）である、４
．４ インチ（１１．２ ｃｍ）の円形ハニカム構造に
成形した材料に２４秒間あてた。この一連の実験の結果
を以下に示す。
温度
からの距離
中央 上部 下部 左
右 円形 １／４’’（０．６４ｃｍ）
１７０ １９０ １１
０ １０５ １６０
１’’（２．５ｃｍ） １１５
１４０ ８０ １００
１１０ 平面 １／４’’（０．６４ｃｍ
） １６５ １９５ １
００ １２５ １５５
１／２’’（１．２５ｃｍ） １６５
１６０ ９５ １１０
１４０ 曲面 １／４’’（０．６４ｃ
ｍ） １６５ １８５
１０５ １３０ １４５
１／２’’（１．２５ｃｍ） １４
５ １６０ ９５ １１５
１４０ ＲＦ露出
表面貫通（０．１ ｍｍ）
電極 時間（秒）
上部 下部 左 右
円形−１／４ ６４
４０ １８０ ９０
９５ −１ ６４
１４５ １６０
１５５ １６０平面−１／４
５３ ５０
１７５ ８５ ８０
−１ ５３
７０ １９０ １００
１００曲面−１／４ ５３
４５ １７５
８５ ８０ −１
５３ ７５ １４
５ １１０ １０５ テルメックス テルマトロン コーポレーショ
ン製の２０ ＫＷ ＲＦ発信器を使用して、さらに一連
の実験を行なった。この一連の実験には、横断面軸が約
３．５ インチｘ７．４ インチ（８．９ ｃｍ Ｘ
１８．８ ｃｍ）で、１平方インチあたり３００ 個（
１ｃｍ２ あたり約４６個）のセルを有し、内壁厚が約
０．００６ インチ（０．１５ ｍｍ）であるレースト
ラック形ハニカムを形成した。これらの実験には、ステ
アリン酸ナトリウムの量を乾燥無機材料の０．７５重量
％に下げ、メチルセルロースの種類を変えた。ＲＦエネ
ルギーを、１平方インチあたり３００ 個（１ｃｍ２
あたり約４６個）のセルを有し、セルを限定する内壁厚
が約０．００６ インチ（０．１５ ｍｍ）である、４
．４ インチ（１１．２ ｃｍ）の円形ハニカム構造に
成形した材料に２４秒間あてた。この一連の実験の結果
を以下に示す。
【００２８】
電極 押し出し物
温度
からの距離 中央 上部
下部 左 右 上部曲面、 ７ １／２’’ （１９ ｃｍ）ｄ、 ５’’ コード （１２．７ ｃｍ） 、 ２０’’長 １／４’’
１９６ １９１
１７９ −− １８９（５１ ｃｍ
） 下部 平面 ９ ５／８’’ ｘ ２０’’ （２４．５ Ｘ ５１ ｃｍ） ２０ ＫＷ 誘電発信器を使用して行なった最後の実験
には、１平方インチあたり３００ 個（１ｃｍ２ あた
り約４６個）のセルを有し、セルを限定する内壁厚が０
．００５５インチまたは０．００６ インチ（０．１４
または０．１５ ｍｍ）である、４．４ インチ（１１
ｃｍ） 直径の円形ハニカム構造を成形した。０．０
０６ インチ（０．１５ ｍｍ） 内壁を有するハニカ
ム構造は、そのハニカム構造上に外皮を形成する様に特
別に設計した特殊な成形部材により成形した。成形後、
これらのハニカム構造を誘電発信器に接続した電極間に
通した。この一連の実験の結果を以下の表に示す。
温度
からの距離 中央 上部
下部 左 右 上部曲面、 ７ １／２’’ （１９ ｃｍ）ｄ、 ５’’ コード （１２．７ ｃｍ） 、 ２０’’長 １／４’’
１９６ １９１
１７９ −− １８９（５１ ｃｍ
） 下部 平面 ９ ５／８’’ ｘ ２０’’ （２４．５ Ｘ ５１ ｃｍ） ２０ ＫＷ 誘電発信器を使用して行なった最後の実験
には、１平方インチあたり３００ 個（１ｃｍ２ あた
り約４６個）のセルを有し、セルを限定する内壁厚が０
．００５５インチまたは０．００６ インチ（０．１４
または０．１５ ｍｍ）である、４．４ インチ（１１
ｃｍ） 直径の円形ハニカム構造を成形した。０．０
０６ インチ（０．１５ ｍｍ） 内壁を有するハニカ
ム構造は、そのハニカム構造上に外皮を形成する様に特
別に設計した特殊な成形部材により成形した。成形後、
これらのハニカム構造を誘電発信器に接続した電極間に
通した。この一連の実験の結果を以下の表に示す。
【００２９】
押出し速度
ｌｂｓ
／ｈｒ
温度 成形部材
電極 （ｋｇ／ｈｒ） 中央
上部 下部 左 右従
来品 平面 ６００
１８１ １６７ １１５
１３１ １４９
（２７３）従来品
曲面 ４００ １９４
１７１ １３３ １４７
１３３
（１８２）外皮形成 曲面
６００ １７４ １４４
１０９ １４５ １２７
（２７
３）
ｌｂｓ
／ｈｒ
温度 成形部材
電極 （ｋｇ／ｈｒ） 中央
上部 下部 左 右従
来品 平面 ６００
１８１ １６７ １１５
１３１ １４９
（２７３）従来品
曲面 ４００ １９４
１７１ １３３ １４７
１３３
（１８２）外皮形成 曲面
６００ １７４ １４４
１０９ １４５ １２７
（２７
３）
【００３０】
【発明の効果】低粘度で作業するのが望ましいこと、お
よび望ましい形状に成形した材料を非常に迅速に硬化で
きることを考えると、材料がまさに成形されている時に
硬化工程が開始される様に、成形部材を無線周波数源と
組み合わせることは合理的である。この考え方を図５に
図式的に示すが、そこでは、押出し機の様な供給手段１
７を通って材料が方向Ｃに移動し、成形部材と無線周波
数放射手段の組み合わせ１８、例えばダイスの出口隙間
を含む部分を取り囲んだＲＦコイル電極を含む押出しダ
イス機構を通過し、その際材料が成形されると同時にそ
の材料の硬化が開始される。
よび望ましい形状に成形した材料を非常に迅速に硬化で
きることを考えると、材料がまさに成形されている時に
硬化工程が開始される様に、成形部材を無線周波数源と
組み合わせることは合理的である。この考え方を図５に
図式的に示すが、そこでは、押出し機の様な供給手段１
７を通って材料が方向Ｃに移動し、成形部材と無線周波
数放射手段の組み合わせ１８、例えばダイスの出口隙間
を含む部分を取り囲んだＲＦコイル電極を含む押出しダ
イス機構を通過し、その際材料が成形されると同時にそ
の材料の硬化が開始される。
【００３１】以上、特別な実施形態を説明し、変形を示
したが、その他の変形も当業者であれば容易に思い付く
であろう。その様な実施形態および変形は、請求項に記
載する本発明の精神および範囲内に含まれるものである
。
したが、その他の変形も当業者であれば容易に思い付く
であろう。その様な実施形態および変形は、請求項に記
載する本発明の精神および範囲内に含まれるものである
。
【図１】供給手段、成形部材、および無線周波数手段を
通過する材料の流れを図式的に示す説明図
通過する材料の流れを図式的に示す説明図
【図２】平面
および凹面電極からなる無線周波数加熱手段を示した説
明図
および凹面電極からなる無線周波数加熱手段を示した説
明図
【図３】無線周波数加熱手段のコイル型電極ないのハニ
カム構造
カム構造
【図４】上記実験の際に、構造の末端から押し込んだセ
ンサーにより行う温度測定の大体の位置を示す図
ンサーにより行う温度測定の大体の位置を示す図
【図５
】供給手段および成形手段と一体化した無線周波数加熱
手段を通過する材料の流れを図式的に示す説明図
】供給手段および成形手段と一体化した無線周波数加熱
手段を通過する材料の流れを図式的に示す説明図
１ 供給手段
２ 成形部材
３ 無線周波数エネルギー源
４ 上部平面電極
５ 下部電極
６ 無線周波数エネルギー源
７ コイル
８ 無線周波数エネルギー源
９ 材料
１０ 製品
Claims (10)
- 【請求項１】 形状物体に成形しつつある、または成
形したばかりの可塑的に変形し得る材料を硬化する方法
であって、前記材料が物体成形材料、極性分子、および
熱ゲル化点を有する重合体剤からなり、前記材料が物体
の形状で成形部材内にある間、または成形部材から出て
くる時に、前記材料に１０７ 〜１０１３ヘルツの周波
数範囲の電磁放射に露出することを特徴とする押出し物
の硬化方法。 - 【請求項２】 前記極性分子が水であることを特徴と
する請求項１記載の押出し物の硬化方法。 - 【請求項３】 前記熱ゲル化点を有する重合体剤が多
糖であることを特徴とする請求項１または２記載の押出
し物の硬化方法。 - 【請求項４】 前記多糖がセルロースエーテルである
ことを特徴とする請求項３記載の押出し物の硬化方法。 - 【請求項５】 前記セルロースエーテルがメチルセル
ロースであることを特徴とする請求項４記載の押出し物
の硬化方法。 - 【請求項６】 物体成形材料が焼結可能な、個々の微
粒子からなる材料であることを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項記載の押出し物の硬化方法。 - 【請求項７】 物体成形材料がセラミックまたはセラ
ミック形成材料であることを特徴とする請求項１〜５の
いずれか１項記載の押出し物の硬化方法。 - 【請求項８】 前記可塑的に変形し得る材料が、前記
成形部材により、ハニカム型構造に成形されることを特
徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の押出し物の
硬化方法。 - 【請求項９】 前記ハニカム型構造が、前記構造のセ
ルを限定する、厚さが０．００８ インチ（０．２ ｍ
ｍ）未満の交差する内壁を含むことを特徴とする請求項
８記載の押出し物の硬化方法。 - 【請求項１０】 成形部材から出てくる材料が堅い自
己支持性形状を有する様になるのに十分な時間だけ、そ
の材料が電磁放射に露出されることを特徴とする請求項
１〜９のいずれか１項記載の押出し物の硬化方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US60410790A | 1990-10-29 | 1990-10-29 | |
| US604107 | 1990-10-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272806A true JPH04272806A (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=24418206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27222491A Withdrawn JPH04272806A (ja) | 1990-10-29 | 1991-10-21 | 押出し物の硬化方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0483468B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04272806A (ja) |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1129768C (zh) * | 1999-07-07 | 2003-12-03 | 康宁股份有限公司 | 陶瓷连续微波干燥设备和方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2137552B (en) * | 1983-04-08 | 1987-04-23 | Asahi Chemical Ind | Reducing residual strain in extruded and rolled ceramic plates |
| JPH064502B2 (ja) * | 1988-12-23 | 1994-01-19 | 日本碍子株式会社 | セラミックスの製造方法 |
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1991
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- 1991-10-21 JP JP27222491A patent/JPH04272806A/ja not_active Withdrawn
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| DE69103121D1 (de) | 1994-09-01 |
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