JPH0733013B2 - セラミックハニカム構造体の製造法 - Google Patents

セラミックハニカム構造体の製造法

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JPH0733013B2
JPH0733013B2 JP63233392A JP23339288A JPH0733013B2 JP H0733013 B2 JPH0733013 B2 JP H0733013B2 JP 63233392 A JP63233392 A JP 63233392A JP 23339288 A JP23339288 A JP 23339288A JP H0733013 B2 JPH0733013 B2 JP H0733013B2
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ceramic honeycomb
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laurate
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俊一 山田
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、セラミックハニカム構造体の押出製造法に関
し、特に製造に用いるバインダーに関するものである。
(従来の技術) 一般にセラミックハニカム構造体、特にコージェライト
ハニカム構造体は、自動車排ガス浄化用触媒担体として
用いられるため、自動車排ガス温度に対応する高い耐熱
衝撃性、即ち低い熱膨脹係数が要求され、さらに触媒担
持に必要な多孔性、高い吸水率特性が要求される。
従来、特開昭50−75611号公報に開示されたコージェラ
イト質のセラミックハニカム構造体の押出製造法におい
ては、結合剤としてメチルセルロース、界面活性剤とし
てジエチレングリコールステアレートが用いられてい
る。これらのバインダーは、混練の際、成形原料に十分
な結合性と可塑性を付与させることができ、良好な成形
性と焼成前の生強度を与えることができる。特に界面活
性剤には、原料粒子に作用し、ダイスを通過してハニカ
ム構造体に成形される際に押出圧力を低減し、かつ原料
粒子を均質に配列、パッキングすることに有効である。
一方、特開昭50−75611号公報に記載されているように
コージェライトハニカムは成形時にカオリン等の板状粒
子に配向性を付与することが必須であり、コージェライ
トハニカム成形用界面活性剤の役割として板状粒子の配
向を促進することが重要である。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、ジエチレングリコールステアレートは非
イオン系でもあり可塑化剤として用いられる水との親和
性が低く原料粒子のパッキングの制御が難しいなど、必
ずしも良好な界面活性剤ではない。特に押出成形時に比
較的緻密な生素地となり焼成後のハニカム構造体の吸水
率を低下させてしまう問題があった。
さらに、界面活性剤としてジエチレングリコールステア
レートを用いた場合は、潤滑性付与に優れており良好な
成形性と焼成前の生強度を成形原料に与えることができ
るが、前述の原料粒子の配向性付与には効果が小さいた
め、焼成後のハニカム構造体の熱膨脹係数が高く、耐熱
衝撃性が低い問題もあった。
本発明の目的は上述した課題を解消して、セラミックハ
ニカム構造体の品質特性である吸水率を制御し、高くす
ることが可能であるとともに、熱膨脹係数の低下,耐熱
衝撃性の上昇をはかることができるセラミックハニカム
構造体の製造法を提供しようとするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明のセラミックハニカム構造体の製造法は、セラミ
ックハニカム構造体の押出製造法において、脂肪酸アル
カリ系石けんを界面活性剤として用いることを特徴とす
るものである。
(作用) 上述した構成において、従来用いていたジエチレングリ
コールステアレートのもつ潤滑性、ぬれ性を十分得なが
ら、板状原料粒子の良好な配向をもつ成形性と焼成前の
生強度を保持でき、さらに焼成後の諸特性も良好なさま
ざまな界面活性剤を検討した結果、脂肪酸アルカリ系石
けんが有望であることを見出した。
すなわち、造孔剤を使わずに脂肪酸アルカリ系の界面活
性剤を用い、粒子間の界面活性作用により原料粒子のパ
ッキングを粗にして、平均細孔径を大きくすることによ
り、焼成後のハニカム構造体の吸水率を制御して高くす
ることができる。また、この脂肪酸アルカリ系石けん
は、カオリン、タルク等の板状原料粒子に良好な配向を
付与できるため、熱膨脹低数の低下および耐熱衝撃性の
上昇が可能となる。
なお、界面活性剤としては、ラウリン酸アルカリ石け
ん、オレイン酸アルカリ石けん、カプリル酸アルカリ石
けん、パルミチン酸アルカリ石けん、ステアリン酸アル
カリ石けんよりなる群から選ばれた1〜5種からなり、
その合計で0.1〜2.0重量%添加したものが好適で、さら
にその中でもラウリン酸アルカリ石けんを0.1〜2.0重量
%添加したものが好適なことが、後述する実施例からも
明らかである。
(実施例) 以下、実際の例について説明する。
実施例1 下記第1表に示される原料調合粉末100重量部とメチル
セルロースの結合剤4重量部、そして、第2表に示され
る各種界面活性剤を添加した各混練物を102mmφ×89mm
l、リブ厚さ:150μm、1平方センチ当たりのセル数:62
個のハニカム構造体に押出成形し、乾燥後、1400℃、3
時間で焼成してコージェライト係セラミックハニカム構
造体を得た。
第2表の結果から明らかなように、界面活性剤は、ラウ
リン酸アルカリ系石けんが比較例のジエチレングリコー
ルステアレートより各特性は優れていた。この界面活性
力の評価については混練の際、混練機の負荷電流値の振
幅の大きさから判断し、振幅の小を◎,中を○,大を△
でそれぞれ表している。混練後の成形性については、比
較例に対して本発明はいずれも良好であった。
焼成後の特性において、熱膨脹係数の値は、ハニカム押
出方向の値を示し、40℃から800℃までの熱膨脹係数
(×10-6/℃)は比較例の0.8に比べてラウリン酸アル
カリ系では0.6と大幅に低下した。吸水率特性は、比較
例の19.2%に対し、ラウリン酸アルカリ系は、21.5%と
明確に高くなった。電気炉スポーリング強度は、各温度
(700℃より25℃ずつステップアップ)で電気炉で20分
保持した後、室温に取出した時、クラックが発生し、打
音が濁音となった温度を表している。この電気炉スポー
リング強度については、熱膨脹係数の値に相関して、ラ
ウリン酸アルカリ系が950℃と最高を示し、良好な耐熱
衝撃性を示した。
実施例2 良好な特性を得たラウリン酸アルカリ系石けんについ
て、添加量を変えて実施例1と同様に各種特性を評価し
た。評価結果を第3表に示す。なお、ナトリウム石けん
が固形状であるのに対して、カリウム石けんは、液状で
あり、粉体との分散性・混合性はさらに良好で本実施例
ではラウリン酸カリウム石けんを使用した。
第3表の結果から明らかなように、熱膨脹係数はラウリ
ン酸カリウム石けんを0.1wt%添加の場合0.7×10-6/40
〜800℃、0.2〜2.0wt%添加の場合0.6×10-6/40〜800℃
と低値となる。吸水率においては、ラウリン酸カリウム
石けんの添加量が増えるにしたがい、吸水率は増加し、
添加量によって吸水率を制御することが可能である。こ
の傾向は、平均細孔径においても同様にみられた。電気
炉スポーリング強度については、0.1wt%添加で900℃、
0.2〜2.0wt%添加において950℃の高い耐熱衝撃性を示
し良好であった。
以上の結果より、ラウリン酸カリウム石けんの添加量と
しては、0.1〜2.0wt%の使用により、優れた特性が発現
されることがわかる。
実施例3 各脂肪酸アルカリ系の石けんについて、2〜5種の界面
活性剤を用いトータルが1.0重量%になるよう混合添加
して、実施例1と同様に各種特性を評価した。その結果
を第4表に示す。
第4表の結果から明らかなように、比較例のジエチレン
グリコールと比べて、どの特性においても脂肪酸アルカ
リ系の石けんの混合の方が優れている。すなわち、複数
の脂肪酸を含む天然植物油を出発原料とした脂肪酸アル
カリ石けんを用いても良好な特性を得ることができる。
混合の種数、添加量によって、特性は大きく変わらない
が、ラウリン酸アルカリ系の含有する量が多いほど全般
的に良好である。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明のセラミックハ
ニカム構造体の製造法によれば、界面活性剤として脂肪
酸アルカリ系の石けんを用いることにより、従来用いて
いたジエチレングリコールステアレートのもつ潤滑性,
ぬれ性を十分得ながら、成形性と焼成前の生強度を保持
でき、さらに焼成後の諸特性も良好なハニカム構造体を
得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セラミックハニカム構造体の押出製造法に
    おいて、脂肪酸アルカリ系石けんを界面活性剤として用
    いることを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造
    法。
JP63233392A 1988-09-20 1988-09-20 セラミックハニカム構造体の製造法 Expired - Lifetime JPH0733013B2 (ja)

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JP63233392A JPH0733013B2 (ja) 1988-09-20 1988-09-20 セラミックハニカム構造体の製造法
EP89309523A EP0360563B1 (en) 1988-09-20 1989-09-19 Method of producing ceramic honeycomb structural bodies
DE1989602528 DE68902528T2 (de) 1988-09-20 1989-09-19 Verfahren zur herstellung von keramischen koerpern mit wabenstruktur.

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EP0360563B1 (en) 1992-08-19
DE68902528D1 (de) 1992-09-24
EP0360563A2 (en) 1990-03-28
JPH0281606A (ja) 1990-03-22

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