JPH0450158A - 押出し成形用セラミックス材料 - 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、押出し成形により高密度でかつ高強度を有す
るセラミックス焼成体を得るための押出し成形用セラミ
ックス材料に関するものである。

［従来の技術］ 従来、押出し成形用セラミックス材料としては、セラミ
ックス材料に対して、メチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、及びヒドロキシプロピルセルロースの
うち１種が４〜８重量％（５，３〜１３．８重量部）、
グリセリン又はエチレングリコールが１〜８重量％（１
，３〜１３．８重量部）、水が２０〜２６重量％（２６
〜４４，８重量部）からなるバインダ成分を含有するも
のが知られている（特開昭５８−１１４８８３号公報参
照）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の押出し成形用セラミックス材料に
おいては、これを押出し成形後焼成してなるセラミック
ス焼成体は密度及び曲げ強度の面で十分とはいえず、高
密度で高い曲げ強度を有するセラミックス焼成体を得る
ための押出し成形用セラミックス材料の出現が切望され
ていた。

そこで本発明はセラミックス焼成体が高密度で、かつ高
強度に優れた特性を有する押出し成形用セラミックス材
料を提供することを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明はセラミックス材料１００重量部に対し、ポリビ
ニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロースの
うち少くとも１種を３〜４重量部とプロピレングリコー
ル、グリセリン、ポリエチレングリコール及びトリエチ
レングリコールのうち少くとも１種を１〜３重量部とア
クリル酸オリゴマーを０，５〜２重量部と、ワックス、
パラフィン及びステアリン酸のうち少くとも１種を１〜
２重量部と所定量の水とからなる混合物を含有する押出
し成形用セラミックス材料である。

上記原料粉末となるセラミックス材料はアルミナ、ジル
コニア、ムライト、コージェライト等の酸化物系セラミ
ックス粉末材料のどれてもよく、又、前述したものを主
成分としたマグネシア、ジルコニア等の酸化物系セラミ
ックス粉末材料、炭化ケイ素、炭化チタン等の炭化物系
セラミックス粉末材料、窒化ケイ素、窒化ボロン等の窒
化物系セラミックス粉末材料との混合物でも良く、又、
セラミックス粉末はできる限り小さい粒度を有すること
が望ましく、特に　１μ−以下の粒度を有することが好
ましく、更には０．５μ■以下の粒度が好ましい。又、
セラミックス材料の純度はできる限り高いものが望まし
く、９９％以上が好ましく、更には９９，９％以上のも
のが好ましい。

又、上記においてポリビニルアルコール、メチルセルロ
ース、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシプロ
ピルメチルセルロースはバインダーとして使用され、プ
ロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコ
ール及びトリエチレングリコールは可塑剤として使用さ
れ、アクリル酸オリゴマーは解膠剤として使用され、ワ
ックスパラフィン及びステアリン酸（好ましくはエマル
ジョン）は滑剤として使用される。

又、セラミックス材料に上記滑剤を含有することにより
押出し成形時の原料粒子間の摩擦、低減を図ることがで
きるとともに上記解膠剤を含有することにより押出し成
形品の均質性の向上を図ることができ、これら両者をセ
ラミックス材料に含有することにより押出し成形を良好
に行うことができるとともに複雑な断面形状を有する例
えばＬアングル、ハニカム材、矩形ホロー材などの押出
し成形に有用である。

更に上記においてセラミックス材料１００重量部に対し
、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセル
ロースのうち少くとも一種を３〜４重量部、プロピレン
グリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール及び
トリエチレングリコールのうち少くとも１種を１〜３重
量部、アクリル酸オリゴマーを０．５〜２重量部、ワッ
クス、パラフィン及びステアリン酸のうち少くとも１種
を１〜２重量部と、それぞれの範囲を限定したのは、こ
の範囲より添加量が少ないと押出し成形の際に形状が崩
れ、押出し成形品を得ることができなくなるとともに、
添加量が上限値よりも多いと本発明の目的とする高強度
で、かつ高密度を有するセラミックス焼成体を得ること
ができなくなるためである。

又、上記配合にて混合物をセラミックス材料に対して含
有させることにより、混合物がセラミックス材料粉末及
び他の添加剤になじみやすく、このため押出し成形用セ
ラミックス材料は均一なものとなり、更に押出し成形用
セラミックス材料は、押出し成形によりセラミックス材
料粉末間の隙間が減少しくセラミックス材料粉末同士が
接近し）、高密度を有する押出し成形品を得ることがで
き、更にはこれを焼成することにより高密度を有するセ
ラミックス焼成体を得ることができる。

［実施例］ 以下実施例によって本発明を具体的に説明する。

粒度１μｌ以下のアルミナ粉末１００重量部にメチルセ
ルロース　３重量部、グリセリン２重量部、パラフィン
　１重量部、アクリル酸オリゴマ１重量部、水１９重量
部の配合にて混練機にて充分に混練し、得られた押出し
成形用セラミ・ソクス材料を真空押出し装置にて押出し
圧力５〜［１ＭＰａ、押出し速度５４０〜６００ｍｍ／
ｗｉｎの条件で脱気雰囲気７５０ｍ＋ａＨｇ以上で押出
し成形を行（１押出し成形品を得た。これを３００〜４
００℃の温度で脱脂（添加剤熱分解）を充分に行った後
、１６００℃で２時間常圧焼成しセラミ・ソクス焼成体
を得た。なお、上記において使用したアルミナ粉末は９
９％α−アルミナで、真空押出し装置の押出し型（口金
）は４０Ｘ　２０＋ｕ＋のダブルホロー材（肉厚３ＩＩ
１ｍ）を使用した。

又、比較のため粒度１μｍ以下のアルミナ粉末１００重
量部にメチルセルロース７．５重量部、グリセリン２，
５重量部、アクリル酸オリゴマー１重量部、水２５重量
部の配合にて混線機にて混練し、得られた押出し成形用
セラミックス材料を上記と同様の押出し条件にて押出し
、これを上記と同様の条件にて、脱脂及び焼成し、セラ
ミックス焼成体を得た。

上記のようにして得られたセラミックス焼成体の密度及
び曲げ強度を測定した。

測定結果より密度は比較例のものが３．７２ｇ／ｃａ３
であるのに対し、本発明のものか３．８９ｇ／ｃｆｌ１
３と高く、又、曲げ強度は、比較例のものが２５７ＭＰ
ａであるのに対し、本発明のものが３４６ＭＰａと高く
、本発明のものが、密度及び曲げ強度において優れてい
ることが判る。

又、上記の配合のなかでバインダー量、可塑剤量、解膠
剤量、滑剤量のそれぞれの配合量の変化によるセラミッ
クス焼成体の密度及び曲げ強度の変化の測定結果を、そ
れぞれ第１図、第２図、第３図、第４図に示す。なお、
図中実線は曲げ強度の測定結果を示し、破線は焼成密度
の変化を示す。第１〜４図に示すように、本発明の配合
範囲において、曲げ強度が３００ＭＰａ以上と高く、焼
成密度も８．６　ｇ／ｃｍ３以上と高い（解膠剤量０．
５近傍以外では比較例のもの［焼成密度８．７２ｇ／ｃ
ｍ　３］よりも高い）。

したがって、上記本発明の配合の押出し成形用セラミッ
クス材料で高密度で、かつ高強度を有するセラミックス
焼成体を得ることができるということが分る。

又、上記と同じ配合で他の断面形状のものについても同
様に実験を行った結果、／Ｘニカム材、バイブ材、シー
ト材及び矩形ホロー材についても同様の密度、曲げ強度
が得られており、本発明の押出し成形用セラミックス材
料により、高密度及び高強度を有するセラミ・ンクス焼
成体を単純な断面形状を有するもの（例えば）くイブ材
、シート材など）は、もちろん、複雑な断面形状を有す
るもの（例えば矩形ホロー状、Ｌアングル材、ハニカム
材など）でも得ることができる。

［発明の効果〕 以上のように本発明によれば、上記配合からなる混合物
をセラミックス材に含有する押出し成形用セラミックス
材を得ることにより、焼成して得られたセラミックス焼
成体が高密度で、かつ高強度に優れた特性を有するもの
を得ることができる。

又、優れた特性を有するものを単純な断面形状のものか
ら複雑な断面形状のものでも得ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はバインダー量、可塑剤量、解膠剤
量、滑剤量のそれぞれの配合量の変化によるセラミック
ス焼成体の密度及び曲げ強度の変化の測定結果を示すグ
ラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックス材料１００重量部に対し、ポリビニルアル
   コール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
   ス及びヒドロキシプロピルメチルセルロースのうち少く
   とも１種を３〜４重量部と、プロピレングリコール、グ
   リセリン、ポリエチレングリコール及びトリエチレング
   リコールのうち少くとも１種を１〜３重量部と、アクリ
   ル酸オリゴマーを０．５〜２重量部と、ワックス、パラ
   フィン及びステアリン酸のうち少くとも１種を１〜２重
   量部と、所定量の水とからなる混合物を含有することを
   特徴とする押出し成形用セラミックス材料。