JPH11277522A - Manufacture of ceramic extrusion-molding - Google Patents

Manufacture of ceramic extrusion-molding

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JPH11277522A
JPH11277522A JP10341398A JP10341398A JPH11277522A JP H11277522 A JPH11277522 A JP H11277522A JP 10341398 A JP10341398 A JP 10341398A JP 10341398 A JP10341398 A JP 10341398A JP H11277522 A JPH11277522 A JP H11277522A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent voids from developing in a ceramic sintered compact by a method wherein a highly viscous composition for extrusion molding, which is prepared by removing some part of a solvent from a slurry, is extrusion- molded. SOLUTION: In a highly viscous composition preparing process, any highly viscous composition will do as long as the solvent centent of the obtained highly viscous composition is smaller than that of the slurry obtained in a slurry preparing process or the slurry containing a solvent, a binder and a ceramic powder. In a solvent removing step, at least some part of the solvent is removed from the slurry. As the removing means, there is no specific limitation. For example, a spray drier method, a freeze dry method, a centrifugal separation method, a fiber press method or the like will do. By a method such as the centrifugal separation method. a filter press method or the like, by which only some part of the solvent can be removed, the highly viscous composition can be directly obtained without providing a solvent re-mixing step.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス粉末
の成形体を押し出し成形法により製造する方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a molded body of ceramic powder by an extrusion molding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミックス焼結体は、セラミックス粉
末の成形体を焼成することにより製造される。セラミッ
クス粉末の成形には、一方向プレス、ラバープレス、押
し出し成形等の各種方法が利用されているが、電子部品
に用いられる圧電体セラミックスや誘電体セラミックス
などでは、容易かつ低コストでシート状の成形体が得ら
れることから、押し出し成形を利用することが多い。
2. Description of the Related Art A ceramic sintered body is manufactured by firing a formed body of ceramic powder. Various methods such as one-way pressing, rubber pressing, and extrusion molding are used for molding ceramic powders. However, piezoelectric ceramics and dielectric ceramics used for electronic components are easily and inexpensively sheet-shaped. Extrusion molding is often used because a molded article is obtained.

【0003】従来、セラミックス材料からなる押し出し
成形体を製造するには、セラミックス粉末、水等の溶
媒、バインダ、可塑剤などをニーダやロールミル等によ
り混練し、これを押し出し成形する方法が一般的であ
る。しかし、押し出し成形に供される混練物は、湿式の
圧縮成形に供されるスラリーと異なり、含水率を低くす
る必要がある。含水率の低い混練物を得るためには、溶
媒量を少なくする必要がある。このため、セラミックス
粉末とバインダとを均一に混合することが難しくなり、
バインダの未溶解物ないし未分散物が成形体中に多数存
在することになる。このような成形体を焼成すると、未
溶解物や未分散物が焼失するため、焼結体中に空孔が生
じてしまう。焼結体中に空孔が存在すると、焼結体の特
性は一般に低下する。例えば、空孔の存在する圧電体で
は共振点でのインピーダンスが上昇したり、空孔の存在
する誘電体をコンデンサに適用した場合には耐圧が低く
なったりするなどの問題が生じやすい。
Conventionally, in order to manufacture an extruded body made of a ceramic material, a method of kneading ceramic powder, a solvent such as water, a binder, a plasticizer, or the like with a kneader or a roll mill, and extruding the mixture is generally used. is there. However, the kneaded material used for extrusion molding needs to have a low water content, unlike the slurry used for wet compression molding. In order to obtain a kneaded product having a low water content, it is necessary to reduce the amount of the solvent. For this reason, it becomes difficult to uniformly mix the ceramic powder and the binder,
Many undissolved or undispersed binder materials are present in the molded article. When such a molded body is fired, undissolved matter and undispersed matter are burned off, so that pores are generated in the sintered body. If pores are present in the sintered body, the properties of the sintered body generally deteriorate. For example, a piezoelectric body having holes tends to cause problems such as an increase in impedance at a resonance point, and a dielectric having a hole applied to a capacitor tends to have a low withstand voltage.

【0004】このような問題を解決するために、例えば
特公昭58−51806号公報では、セラミックス粉末
に対し水を30〜100重量%加えたスラリーを、含水
率が15〜25重量%のケーキ状となるようにフィルタ
ープレスなどにより脱水した後、適量の水溶性バインダ
および可塑剤を加えて混練することにより坏土をつく
り、これを押し出し成形する方法を提案している。同公
報の実施例では、成形体密度および焼結体密度のいずれ
もが改善されている。
In order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Publication No. 58-51806 discloses a slurry obtained by adding 30 to 100% by weight of water to a ceramic powder, and forming a slurry having a water content of 15 to 25% by weight. After dewatering by a filter press or the like, an appropriate amount of a water-soluble binder and a plasticizer are added and kneaded to form a kneaded material, and a method of extruding the kneaded material has been proposed. In the examples of the publication, both the density of the compact and the density of the sintered compact are improved.

【0005】また、特開平5−228912号公報で
は、セラミックス粉末、バインダおよび溶媒を混合して
スラリーを調製し、このスラリーを超遠心分離器により
脱水してセラミックス成形体を得る方法を提案してい
る。同公報の実施例では、5μm以上の気孔が全く存在
しない圧電セラミックスが得られたとしている。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 5-228912 proposes a method of preparing a slurry by mixing a ceramic powder, a binder and a solvent, and dehydrating the slurry with an ultracentrifuge to obtain a ceramic molded body. I have. In the example of the publication, it is stated that a piezoelectric ceramic having no pores of 5 μm or more was obtained.

【0006】上記特公昭58−51806号公報および
上記特開平5−228912号公報にそれぞれ記載され
た方法は、セラミックス粉末とバインダとを均一に混合
するために、セラミックス粉末をスラリー化し、これを
脱水するところに特徴がある。
The methods described in the above-mentioned JP-B-58-51806 and JP-A-5-228912 each disperse ceramic powder in order to uniformly mix the ceramic powder and the binder, and dehydrate the slurry. There is a characteristic in what you do.

【0007】また、特開平1−111770号公報に
は、成形体用バインダとして含有されるセルロース誘導
体が、その0.1重量%水溶液の2cc中に存在する8μ
m以上200μm以下の未溶解繊維の量で1000個以下
のものである押し出し成形用セラミック材料が記載され
ている。同公報には、このバインダは、通常のセルロー
ス誘導体の製造方法において十分な量の反応薬品を用
い、必要な溶媒を選択使用するなど、均一で十分な反応
が行われる条件を採用することにより得られる旨が記載
されている。成形体中に存在するバインダ未溶解分は脱
バインダ時や焼成時に焼失してしまうため、バインダ未
溶解分存在箇所に空孔が生じることになるが、同公報に
記載されたようなバインダ未溶解分の少ない押し出し成
形用セラミック材料を用いれば、焼結体中の空孔を減ら
すことが可能である。
[0007] Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-111770 discloses that a cellulose derivative contained as a binder for a molded product contains 8 μl of a cellulose derivative present in 2 cc of a 0.1% by weight aqueous solution thereof.
Extrusion ceramic materials are described in which the amount of undissolved fibers of m to 200 μm is 1000 or less. According to the publication, this binder is obtained by adopting conditions under which a uniform and sufficient reaction is performed, such as using a sufficient amount of a reactant in a usual method for producing a cellulose derivative and selecting and using a necessary solvent. Is described. Since the binder undissolved component present in the molded body is burned out during binder removal or firing, voids are generated in the binder undissolved component existing portion, but the binder undissolved component described in the same publication is used. If a small amount of the ceramic material for extrusion molding is used, it is possible to reduce pores in the sintered body.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記各公報に記載され
ているように、押し出し成形法を利用して空孔の少ない
焼結体を得るためには、セラミックス粉末とバインダと
を均一に混合すること、バインダ未溶解分を減らすこ
と、が重要である。しかし、上記各公報に記載された手
段には、次のような問題点がある。
As described in the above publications, in order to obtain a sintered body having a small number of pores by using an extrusion molding method, a ceramic powder and a binder are uniformly mixed. It is important to reduce the undissolved content of the binder. However, the means described in the above publications have the following problems.

【0009】上記特公昭58−51806号公報に記載
された方法では、セラミックス粉末を大量の水と混合し
てスラリー化することで、セラミックス粉末と水とは均
一に混合されるが、バインダの添加は、スラリーを脱水
して得たケーキに対して行われるため、セラミックス粉
末とバインダとを均一に混合することは難しい。また、
ケーキとバインダとの混練物は粘度が高いため、バイン
ダの未溶解分を濾過により除去することが難しい。
In the method described in JP-B-58-51806, the ceramic powder and water are mixed uniformly by mixing the ceramic powder with a large amount of water to form a slurry. Is performed on a cake obtained by dewatering the slurry, so that it is difficult to uniformly mix the ceramic powder and the binder. Also,
Since the kneaded product of the cake and the binder has a high viscosity, it is difficult to remove undissolved components of the binder by filtration.

【0010】上記特開平5−228912号公報では、
セラミックス粉末とバインダとの混合がスラリー状態、
すなわち、多量の溶媒を含む状態で行われるため、混合
の均一性はかなり高いと考えられる。しかし、超遠心分
離による脱水成形法は量産性に乏しいため、工業的な応
用が困難である。また、遠心分離法を用いる場合、バル
ク状の成形体を得ることは容易であるが、電子部品の製
造に適したシート状の成形体を得ることは難しい。
In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-228912,
The mixture of ceramic powder and binder is in a slurry state,
That is, since the mixing is performed in a state containing a large amount of solvent, the uniformity of mixing is considered to be considerably high. However, since the dehydration molding method by ultracentrifugation is poor in mass productivity, industrial application is difficult. When the centrifugal separation method is used, it is easy to obtain a bulk-shaped molded body, but it is difficult to obtain a sheet-shaped molded body suitable for manufacturing electronic components.

【0011】上記特開平1−111770号公報では、
未溶解分となる成分が少ない水溶性バインダを用いるこ
とにより空孔発生を抑えようとしている。同公報には、
未溶解分の量が少なければ少ないほど望ましいが、それ
は極めて難しく高価になるため、自ずから限界がある、
旨が記載されている。したがって、セラミックス成形体
に要求される品質がより高くなれば、再び未溶解分の存
在が問題となってくる。
In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-111770,
The use of a water-soluble binder having a small amount of undissolved components is intended to suppress the generation of vacancies. The gazette states that
The smaller the amount of undissolved matter, the better, but it is extremely difficult and expensive, so there is a limit naturally.
Is described. Therefore, if the quality required for the ceramic molded body becomes higher, the presence of undissolved components again becomes a problem.

【0012】本発明は、このような事情からなされたも
のであり、押し出し成形法を利用して製造されたセラミ
ックス焼結体における空孔発生を防ぐことを目的とす
る。
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to prevent the occurrence of voids in a ceramic sintered body manufactured by using an extrusion molding method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(11)のいずれかの構成により達成される。 (1) 溶媒、バインダおよびセラミックス粉末を含有
するスラリーを得るスラリー調製工程と、前記スラリー
から溶媒の一部が除去された押し出し成形用高粘度組成
物を得る高粘度組成物調製工程と、前記押し出し成形用
高粘度組成物を押し出し成形する成形工程とを有するセ
ラミックス押し出し成形体の製造方法。 (2) 前記スラリー調製工程が、バインダを溶媒に溶
解することによりバインダ溶液を得るバインダ溶液調製
ステップと、前記バインダ溶液とセラミックス粉末とを
混合してスラリー化バインダ溶液を得るバインダ溶液ス
ラリー化ステップとを有する上記(1)のセラミックス
押し出し成形体の製造方法。 (3) 前記スラリー調製工程が、前記スラリー化バイ
ンダ溶液にバインダを追加するバインダ追加ステップを
有する上記(2)のセラミックス押し出し成形体の製造
方法。 (4) 前記スラリー調製工程が、前記バインダ溶液を
濾過するバインダ溶液濾過ステップを有する上記(2)
または(3)のセラミックス押し出し成形体の製造方
法。 (5) 前記スラリー調製工程が、前記スラリー化バイ
ンダ溶液を濾過するスラリー濾過ステップを有する上記
(2)〜(4)のいずれかのセラミックス押し出し成形
体の製造方法。 (6) 前記スラリー調製工程が、溶媒とセラミックス
粉末とを混合してスラリー化溶媒を得る溶媒スラリー化
ステップと、前記スラリー化溶媒とバインダとを混合す
るバインダ混合ステップとを有する上記(1)のセラミ
ックス押し出し成形体の製造方法。 (7) 前記スラリー調製工程が、バインダ混合後の前
記スラリー化溶媒を濾過するスラリー濾過ステップを有
する上記(6)のセラミックス押し出し成形体の製造方
法。 (8) 前記高粘度組成物調製工程が、前記スラリーか
ら溶媒の少なくとも一部を除去する溶媒除去ステップを
有する上記(1)〜(7)のいずれかのセラミックス押
し出し成形体の製造方法。 (9) 前記高粘度組成物調製工程が、前記溶媒除去ス
テップの後に、溶媒を添加する溶媒再混合ステップを有
する上記(8)のセラミックス押し出し成形体の製造方
法。 (10) 前記溶媒除去ステップにおいてスプレードラ
イヤー法を用いる上記(9)のセラミックス押し出し成
形体の製造方法。 (11) スラリー調製工程および/または高粘度組成
物調製工程において可塑剤を添加する上記(1)〜(1
0)のいずれかのセラミックス押し出し成形体の製造方
法。
This and other objects are achieved by any one of the following constitutions (1) to (11). (1) a slurry preparation step of obtaining a slurry containing a solvent, a binder and a ceramic powder; a high-viscosity composition preparation step of obtaining a high-viscosity composition for extrusion in which a part of the solvent has been removed from the slurry; A method for producing a ceramic extruded body, comprising: a molding step of extruding a high-viscosity composition for molding. (2) the slurry preparing step includes a binder solution preparing step of obtaining a binder solution by dissolving the binder in a solvent, and a binder solution slurrying step of mixing the binder solution and the ceramic powder to obtain a slurried binder solution. (1) The method for producing a ceramic extruded product according to the above (1). (3) The method for producing a ceramic extruded product according to the above (2), wherein the slurry preparation step includes a binder adding step of adding a binder to the slurry binder solution. (4) The above (2), wherein the slurry preparation step has a binder solution filtration step of filtering the binder solution.
Or (3) the method for producing a ceramic extruded product. (5) The method for producing a ceramic extruded product according to any one of the above (2) to (4), wherein the slurry preparation step includes a slurry filtration step of filtering the slurry binder solution. (6) The method according to (1), wherein the slurry preparing step includes a solvent slurrying step of mixing a solvent and a ceramic powder to obtain a slurrying solvent, and a binder mixing step of mixing the slurrying solvent and a binder. A method of manufacturing a ceramic extruded product. (7) The method for producing a ceramic extruded product according to the above (6), wherein the slurry preparation step includes a slurry filtration step of filtering the slurry-forming solvent after mixing the binder. (8) The method for producing a ceramic extruded product according to any one of (1) to (7), wherein the step of preparing the high-viscosity composition includes a solvent removing step of removing at least a part of the solvent from the slurry. (9) The method for producing a ceramic extruded product according to the above (8), wherein the step of preparing the high-viscosity composition has a solvent remixing step of adding a solvent after the solvent removing step. (10) The method for producing an extruded ceramic article according to the above (9), wherein a spray drier method is used in the solvent removing step. (11) The plasticizer is added in the slurry preparation step and / or the high viscosity composition preparation step.
0) The method for producing a ceramic extruded product according to any one of the above items.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法における工程の
流れを、図1に示す。本発明の製造方法は、スラリー調
製工程と、高粘度組成物調製工程と、成形工程とを含
む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a flow of steps in a manufacturing method according to the present invention. The production method of the present invention includes a slurry preparation step, a high-viscosity composition preparation step, and a molding step.

【0015】従来の押し出し成形法では、バインダ、比
較的少量の溶媒、およびセラミックス粉末を同時に混練
して、押し出し成形に適した高粘度の混練物を直接製造
していたため、前述したようにバインダとセラミックス
粉末とを均一に混合することができなかった。
In the conventional extrusion molding method, a binder, a relatively small amount of a solvent, and ceramic powder are simultaneously kneaded to directly produce a high-viscosity kneaded material suitable for extrusion molding. Ceramic powder could not be uniformly mixed.

【0016】これに対し本発明では、スラリー調製工程
を設け、この工程において、バインダおよびセラミック
ス粉末が比較的多量の溶媒と混合された低粘度混合物で
あるスラリーを調製する。このスラリー中では、不溶解
成分を除いてバインダの未溶解物はほとんど発生せず、
バインダとセラミックス粉末とが均一に混合された状態
となる。次いで、高粘度組成物調製工程において、上記
スラリーから溶媒の一部が除去された押し出し成形用高
粘度組成物を調製する。このような手順で押し出し成形
用高粘度組成物を得ることにより、押し出し成形用高粘
度組成物中においてもバインダとセラミックス粉末とが
均一に混合された状態となるので、これを成形して焼成
すれば、焼結体中の空孔を著しく少なくすることができ
る。また、バインダ溶液濾過ステップやスラリー濾過ス
テップを設ければ、不溶解成分を含むバインダ未溶解分
を除去できるため、空孔をさらに減らすことが可能であ
る。
On the other hand, in the present invention, a slurry preparation step is provided. In this step, a slurry which is a low-viscosity mixture in which a binder and a ceramic powder are mixed with a relatively large amount of a solvent is prepared. In this slurry, almost no undissolved matter of the binder is generated except for insoluble components,
The state is such that the binder and the ceramic powder are uniformly mixed. Next, in a high-viscosity composition preparation step, a high-viscosity composition for extrusion is prepared by removing a part of the solvent from the slurry. By obtaining the high-viscosity composition for extrusion by such a procedure, the binder and the ceramic powder are uniformly mixed even in the high-viscosity composition for extrusion, so this is molded and fired. If this is the case, pores in the sintered body can be significantly reduced. In addition, if a binder solution filtration step or a slurry filtration step is provided, the binder undissolved components including insoluble components can be removed, so that pores can be further reduced.

【0017】図1には、各工程の好ましい構成を、第1
の態様および第2の態様として示してある。以下、各態
様の詳細について説明する。
FIG. 1 shows a preferred configuration of each step in the first embodiment.
And a second embodiment. Hereinafter, details of each embodiment will be described.

【0018】スラリー調製工程(第1の態様) 第1の態様におけるスラリー調製工程は、バインダ溶液
調製ステップ、必要に応じて設けられるバインダ溶液濾
過ステップ、バインダ溶液スラリー化ステップ、必要に
応じて設けられるバインダ追加ステップ、必要に応じて
設けられるスラリー濾過ステップを、この順で有する。
Slurry Preparation Step (First Aspect) The slurry preparation step in the first aspect is provided with a binder solution preparation step, a binder solution filtration step provided as needed, a binder solution slurrying step, and as needed. A binder adding step and an optional slurry filtering step are provided in this order.

【0019】バインダ溶液調製ステップ バインダ溶液調製ステップでは、バインダを溶媒に溶解
して、バインダ溶液を得る。
Binder Solution Preparation Step In the binder solution preparation step, the binder is dissolved in a solvent to obtain a binder solution.

【0020】本発明で用いる溶媒は特に限定されず、用
いるバインダやセラミックス粉末の種類に応じて適宜選
択すればよい。ただし、使用後の処理が容易で環境に与
える影響が小さいことから、水、アルコール、またはこ
れらの混合溶媒が好ましく、特に水が好ましい。
The solvent used in the present invention is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the type of binder and ceramic powder used. However, water, alcohol, or a mixed solvent thereof is preferable, and water is particularly preferable, since the treatment after use is easy and the influence on the environment is small.

【0021】バインダの種類も特に限定されず、用いる
溶媒に溶解可能なものから適宜選択すればよい。溶媒と
して水やアルコールを用いる場合には、例えば、セルロ
ース誘導体、アクリル系バインダなどの少なくとも1種
を好ましく用いることができる。バインダの性状は特に
限定されず、粉末状であっても液状であってもよい。
The type of the binder is not particularly limited, and may be appropriately selected from those soluble in the solvent used. When water or alcohol is used as the solvent, for example, at least one of a cellulose derivative, an acrylic binder, and the like can be preferably used. The properties of the binder are not particularly limited, and may be powdery or liquid.

【0022】バインダに対する溶媒の量は、バインダ溶
液が比較的低粘度となるように決定すればよい。低粘度
のバインダ溶液を用いることにより、バインダ溶液スラ
リー化ステップにおいてセラミックス粉末の均一な分散
が容易となる。また、セラミックス粉末とバインダとの
混合比は決まっているため、バインダ溶液を低粘度(低
濃度)とすることにより、セラミックス粉末に対するバ
インダ溶液の混合比を高くすることができ、この点でも
セラミックス粉末の均一な分散が容易となる。ただし、
溶媒量が多すぎると、スラリーから溶媒を除去する作業
が面倒になり、また、コスト高となる。このような理由
から、バインダ溶液の濃度は、好ましくは0.1〜3重
量%、より好ましくは0.5〜2重量%とする。
The amount of the solvent with respect to the binder may be determined so that the binder solution has a relatively low viscosity. The use of a binder solution having a low viscosity facilitates uniform dispersion of the ceramic powder in the binder solution slurrying step. Also, since the mixing ratio between the ceramic powder and the binder is determined, the mixing ratio of the binder solution to the ceramic powder can be increased by making the binder solution low in viscosity (low concentration). Can be easily dispersed uniformly. However,
If the amount of the solvent is too large, the operation of removing the solvent from the slurry becomes troublesome, and the cost increases. For this reason, the concentration of the binder solution is preferably 0.1 to 3% by weight, more preferably 0.5 to 2% by weight.

【0023】なお、後述するように、バインダ溶液スラ
リー化ステップの後にバインダ追加ステップを設けるこ
とにより、バインダ溶液調製ステップにおいて溶媒に対
するバインダの量を少なくできる。このため、バインダ
溶液の粘度をさらに低くできるので、セラミックス粉末
とバインダとの均一な混合がさらに容易となる。バイン
ダ追加ステップを設ける場合、バインダ溶液調製ステッ
プにおけるバインダと溶媒との混合比は、バインダ追加
ステップにおけるバインダ添加量に基づいて決定すれば
よい。
As will be described later, by providing a binder adding step after the binder solution slurrying step, the amount of the binder with respect to the solvent in the binder solution preparing step can be reduced. For this reason, since the viscosity of the binder solution can be further reduced, uniform mixing of the ceramic powder and the binder is further facilitated. When the binder addition step is provided, the mixing ratio of the binder and the solvent in the binder solution preparation step may be determined based on the amount of the binder added in the binder addition step.

【0024】バインダ溶液濾過ステップ バインダ溶液濾過ステップでは、バインダ溶液に含まれ
る未溶解分、例えば、溶媒に溶解しない繊維質を除去
し、また、混入した異物なども除去する。濾過手段に
は、篩を利用することが好ましい。篩の目の開きは、未
溶解分や異物が通過できないように適宜設定すればよ
い。具体的には、篩の目の開きは、好ましくは10〜5
0μm、より好ましくは20〜30μmとすればよい。
Binder Solution Filtration Step In the binder solution filtration step, undissolved components contained in the binder solution, for example, fibers which do not dissolve in the solvent are removed, and contaminants and the like are also removed. It is preferable to use a sieve as the filtering means. The opening of the sieve may be appropriately set so that undissolved components and foreign substances cannot pass through. Specifically, the opening of the sieve is preferably 10 to 5
The thickness may be 0 μm, more preferably 20 to 30 μm.

【0025】バインダ溶液スラリー化ステップ バインダ溶液スラリー化ステップでは、スラリー化バイ
ンダ溶液を得る。このスラリー化バインダ溶液とは、バ
インダ溶液とセラミックス粉末とを混合することにより
得られるスラリーである。
Binder Solution Slurry Step In the binder solution slurry step, a slurry binder solution is obtained. The slurry binder solution is a slurry obtained by mixing the binder solution and the ceramic powder.

【0026】バインダ追加ステップを設けない場合、バ
インダ溶液スラリー化ステップで混合するセラミックス
粉末とバインダ溶液との量比は、バインダ溶液の濃度に
依存して決定されるが、セラミックス粉末を均一に分散
するためには、セラミックス粉末100重量部に対する
バインダ溶液の量を、好ましくは100〜3000重量
部、より好ましくは150〜600重量部とする。
When the binder addition step is not provided, the amount ratio of the ceramic powder and the binder solution mixed in the binder solution slurrying step is determined depending on the concentration of the binder solution, but the ceramic powder is uniformly dispersed. For this purpose, the amount of the binder solution with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder is preferably 100 to 3000 parts by weight, more preferably 150 to 600 parts by weight.

【0027】バインダ追加ステップを設ける場合でも、
すなわち、バインダ溶液スラリー化ステップにおいてバ
インダ全量を添加しない場合でも、バインダ溶液スラリ
ー化ステップにおけるセラミックス粉末100重量部に
対するバインダ溶液の量は、上記した範囲とすることが
好ましい。
Even when a binder adding step is provided,
That is, even when the whole amount of the binder is not added in the binder solution slurrying step, the amount of the binder solution with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder in the binder solution slurrying step is preferably within the above range.

【0028】なお、セラミックス粉末に対するバインダ
の量は、セラミックス粉末の種類、バインダの種類、あ
るいは、成形体や焼結体の用途などによっても異なる
が、通常、セラミックス粉末100重量部に対するバイ
ンダ量は、好ましくは1〜5重量部、より好ましくは2
〜4重量部である。
The amount of the binder with respect to the ceramic powder varies depending on the type of the ceramic powder, the type of the binder, and the use of the compact or the sintered body. Preferably 1 to 5 parts by weight, more preferably 2 parts by weight
44 parts by weight.

【0029】本発明は、各種セラミックス粉末の押し出
し成形に適用でき、いずれのセラミックス粉末を用いた
場合でも焼結体中の空孔が減少する効果が実現する。押
し出し成形を適用することがあり、かつ、特性向上のた
めに空孔を減少させることが有効なセラミックス材料と
しては、例えば、圧電性、焦電性、誘電性、軟磁性、硬
磁性などを有するもの、具体的には、PbTiO3(P
T)系、PbTiO3−PbZrO3(PZT)系、PZ
TにPb(Mg,Nb)O3、Pb(Y,Nb)O3、P
b(Mn,Sb)O3、Pb(Co,Nb)O3等を固溶
させた3成分系、Bi層状化合物、BaTiO3系、S
rTiO3系、CaTiO3系、SrフェライトやBaフ
ェライト等のマグネトプランバイト型フェライトなどの
各種材料が挙げられる。セラミックス粉末の平均粒径は
特に限定されないが、通常、1〜10μm程度である。
The present invention can be applied to extrusion molding of various ceramic powders, and the effect of reducing pores in the sintered body is realized by using any of the ceramic powders. Extrusion molding may be applied, and as a ceramic material effective to reduce pores for improving properties, for example, has piezoelectricity, pyroelectricity, dielectric properties, soft magnetism, hard magnetism, etc. , Specifically, PbTiO 3 (P
T), PbTiO 3 -PbZrO 3 (PZT), PZ
T is Pb (Mg, Nb) O 3 , Pb (Y, Nb) O 3 , P
b (Mn, Sb) O 3 , Pb (Co, Nb) O 3, etc. as a solid solution, a three-component system, a Bi layered compound, a BaTiO 3 system, S
Various materials such as rTiO 3 type, CaTiO 3 type, magnetoplumbite type ferrite such as Sr ferrite and Ba ferrite are exemplified. The average particle size of the ceramic powder is not particularly limited, but is usually about 1 to 10 μm.

【0030】このステップで用いる混合手段は特に限定
されないが、一般に、ボールミルや撹拌羽根ミキサーな
どを用いる。
The mixing means used in this step is not particularly limited, but generally a ball mill or a stirring blade mixer is used.

【0031】バインダ追加ステップ このステップを設けるのは、上記バインダ溶液スラリー
化ステップにおいてセラミックス粉末と混合されるバイ
ンダ溶液の濃度をさらに低くしたい場合である。このス
テップにおいてスラリー中にバインダを添加することに
より必要量のバインダを確保する構成とすれば、バイン
ダ溶液スラリー化ステップで用いるバインダ溶液の濃度
を低くすることができるので、セラミックス粉末とバイ
ンダ溶液との均一な混合がさらに容易となる。
Binder addition step This step is provided when it is desired to further lower the concentration of the binder solution mixed with the ceramic powder in the binder solution slurrying step. If the required amount of binder is secured by adding a binder to the slurry in this step, the concentration of the binder solution used in the binder solution slurrying step can be lowered, so that the ceramic powder and the binder solution Uniform mixing becomes easier.

【0032】このステップにおいてスラリー中に添加す
るバインダ量は特に限定されず、全バインダの0重量%
超100重量%未満から必要に応じて選択すればよい
が、このステップを設けることによる効果を十分に得る
ためには、通常、全バインダの20重量%以上、好まし
くは50重量%以上を、このステップにおいて添加す
る。一方、スラリーにバインダを溶解させることは、溶
媒に溶解させるよりも困難であるため、このステップで
の添加量が多すぎると、バインダとセラミックス粉末と
の混合の均一性がやや低くなる。このような理由から、
このステップにおける添加量は、全バインダ量の90重
量%以下とすることが好ましい。
In this step, the amount of binder added to the slurry is not particularly limited, and is 0% by weight of the total binder.
It may be selected as needed from ultra-less than 100% by weight, but in order to sufficiently obtain the effect of providing this step, usually, 20% by weight or more, preferably 50% by weight or more of the total binder is added. Add in step. On the other hand, dissolving the binder in the slurry is more difficult than dissolving it in the solvent. Therefore, if the amount added in this step is too large, the uniformity of mixing of the binder and the ceramic powder will be slightly lower. For these reasons,
The amount added in this step is preferably 90% by weight or less of the total binder amount.

【0033】スラリー濾過ステップ スラリー濾過ステップでは、スラリー化バインダ溶液か
ら、バインダの未溶解分、例えば、溶媒に溶解しない繊
維質を除去し、また、それまでの各ステップにおいて混
入した異物などを除去する。濾過手段には、篩を利用す
ることが好ましい。バインダ中の未溶解分は一般にセラ
ミックス粉末より大きいので、篩の目の開きは、セラミ
ックス粉末が通過し、かつ未溶解分が通過できないよう
に設定すればよい。具体的には、篩の目の開きは、好ま
しくは10〜50μm、より好ましくは20〜30μmと
すればよい。
Slurry Filtration Step In the slurry filtration step, undissolved components of the binder, for example, fibrous materials that do not dissolve in the solvent, are removed from the slurried binder solution, and foreign substances mixed in the previous steps are removed. . It is preferable to use a sieve as the filtering means. Since the undissolved portion in the binder is generally larger than the ceramic powder, the opening of the sieve may be set so that the ceramic powder passes and the undissolved portion cannot pass. Specifically, the opening of the sieve is preferably 10 to 50 μm, and more preferably 20 to 30 μm.

【0034】スラリー濾過ステップと上記バインダ追加
ステップとの両方を設ける場合、図1に示すように、ス
ラリー濾過ステップはバインダ追加ステップの後ろに設
けることが好ましい。
When both the slurry filtering step and the binder adding step are provided, it is preferable that the slurry filtering step is provided after the binder adding step, as shown in FIG.

【0035】なお、スラリー化バインダ溶液は、バイン
ダ溶液に比べ濾過が困難であるため、このスラリー濾過
ステップおよび前記バインダ溶液濾過ステップのうち一
方だけを設ける場合には、バインダ溶液濾過ステップを
設けることが好ましい。
Since the slurry binder solution is more difficult to filter than the binder solution, if only one of the slurry filtration step and the binder solution filtration step is provided, the binder solution filtration step may be provided. preferable.

【0036】可塑剤添加 スラリー調製工程では、可塑剤を添加してもよい。可塑
剤は、押し出し成形を容易にするための添加剤である。
可塑剤は、この工程において添加してもよく、後述する
高粘度組成物調製工程において添加してもよく、これら
の両工程において分割して添加してもよい。ただし、可
塑剤をこの工程で添加すれば、高粘度組成物調製工程で
添加する場合よりも一般に均一に混合することが可能と
なる。しかし、この工程で添加した場合、溶媒除去工程
において可塑剤の一部が分解等により失われることがあ
るため、添加する工程は可塑剤の種類に応じて適宜決定
すればよい。可塑剤としては、通常、グリセリンや他の
各種可塑剤などの少なくとも1種を用いる。可塑剤の好
ましい添加量は、可塑剤の種類によっても異なるが、通
常、セラミックス粉末100重量部に対し、好ましくは
1〜5重量部、より好ましくは2〜4重量部である。可
塑剤が少なすぎると、効果が不十分となり、可塑剤が多
すぎると、成形体の保形性が悪くなりやすい。
In the step of preparing the plasticizer-added slurry, a plasticizer may be added. Plasticizers are additives to facilitate extrusion.
The plasticizer may be added in this step, may be added in a high-viscosity composition preparation step described below, or may be added separately in both of these steps. However, if the plasticizer is added in this step, it is possible to generally mix more uniformly than in the case where it is added in the high viscosity composition preparation step. However, when added in this step, a part of the plasticizer may be lost due to decomposition or the like in the solvent removal step, so the addition step may be appropriately determined according to the type of the plasticizer. As the plasticizer, usually, at least one kind of glycerin and various other plasticizers is used. The preferred amount of the plasticizer varies depending on the type of the plasticizer, but is usually preferably 1 to 5 parts by weight, more preferably 2 to 4 parts by weight, per 100 parts by weight of the ceramic powder. If the amount of the plasticizer is too small, the effect becomes insufficient, and if the amount of the plasticizer is too large, the shape retention of the molded article tends to deteriorate.

【0037】なお、スラリー調製工程において可塑剤を
添加するステップは特に限定されないが、通常、バイン
ダ溶液調製ステップにおいて添加する。
The step of adding the plasticizer in the slurry preparation step is not particularly limited, but is usually added in the binder solution preparation step.

【0038】スラリー調製工程(第2の態様) 上記第1の態様では、まず、溶媒とバインダとを混合し
てバインダ溶液を調製し、このバインダ溶液中にセラミ
ックス粉末を添加してスラリーを調製したが、第2の態
様では、まず、溶媒とセラミックス粉末とを混合してス
ラリーを調製し、このスラリー中にバインダを添加す
る。前述したように、スラリーに対するバインダの混合
は、溶媒に対するバインダの混合よりも困難であるた
め、一般には第1の態様を選択することが好ましい。た
だし、セラミックス粉末の混合は、バインダ溶液に対し
てよりも溶媒に対してのほうが容易であり、良好な分散
性が得られる。したがって、セラミックス粉末の分散性
およびバインダの溶解性を考慮して、必要に応じ第2の
態様を選択すればよい。
Slurry Preparation Step (Second Embodiment) In the first embodiment, first, a solvent and a binder are mixed to prepare a binder solution, and a ceramic powder is added to the binder solution to prepare a slurry. However, in the second embodiment, first, a slurry is prepared by mixing a solvent and ceramic powder, and a binder is added to the slurry. As described above, the mixing of the binder with the slurry is more difficult than the mixing of the binder with the solvent. Therefore, it is generally preferable to select the first embodiment. However, the mixing of the ceramic powder is easier in the solvent than in the binder solution, and good dispersibility can be obtained. Therefore, the second embodiment may be selected as necessary in consideration of the dispersibility of the ceramic powder and the solubility of the binder.

【0039】第2の態様におけるスラリー調製工程は、
溶媒スラリー化ステップ、バインダ混合ステップ、必要
に応じて設けられるスラリー濾過ステップを、この順で
有する。
In the slurry preparation step in the second embodiment,
A solvent slurrying step, a binder mixing step, and a slurry filtration step provided as necessary are provided in this order.

【0040】溶媒スラリー化ステップ このステップでは、スラリー化溶媒を得る。このスラリ
ー化溶媒とは、溶媒とセラミックス粉末とを混合して得
られるスラリーである。このステップで混合する溶媒と
セラミックス粉末との量比は、セラミックス粉末を均一
に分散でき、かつ、このセラミックス粉末の量に対応す
るバインダを混合したときに、均一な混合が可能なよう
に決定すればよい。セラミックス粉末100重量部に対
する溶媒の量は、好ましくは100〜3000重量部、
より好ましくは150〜600重量部である。
Solvent Slurry Step In this step, a slurry slurry is obtained. The slurrying solvent is a slurry obtained by mixing the solvent and the ceramic powder. The ratio of the solvent and the ceramic powder to be mixed in this step is determined so that the ceramic powder can be uniformly dispersed and, when the binder corresponding to the amount of the ceramic powder is mixed, uniform mixing is possible. I just need. The amount of the solvent based on 100 parts by weight of the ceramic powder is preferably 100 to 3000 parts by weight,
More preferably, it is 150 to 600 parts by weight.

【0041】バインダ混合ステップ このステップでは、スラリー化溶媒とバインダとを混合
する。セラミックス粉末とバインダとの混合比は決まっ
ているため、このステップにおけるスラリー化溶媒とバ
インダとの量比は、スラリー化溶媒中のセラミックス粉
末の量に応じて決定すればよい。ただし、通常、このス
テップでは、溶媒量とバインダ量とから算出した濃度
が、好ましくは0.1〜0.3重量%、より好ましくは
0.5〜2重量%となるように混合することが望まし
い。
Binder Mixing Step In this step, the slurrying solvent and the binder are mixed. Since the mixing ratio between the ceramic powder and the binder is determined, the ratio between the amount of the slurrying solvent and the binder in this step may be determined according to the amount of the ceramic powder in the slurrying solvent. However, usually, in this step, mixing is performed so that the concentration calculated from the amount of the solvent and the amount of the binder is preferably 0.1 to 0.3% by weight, more preferably 0.5 to 2% by weight. desirable.

【0042】スラリー濾過ステップ このステップは、バインダ添加後のスラリー化溶媒を濾
過対象とするほかは、第1の態様におけるスラリー濾過
ステップと共通である。
Slurry Filtration Step This step is the same as the slurry filtration step in the first embodiment except that the slurrying solvent after the addition of the binder is to be filtered.

【0043】可塑剤添加 可塑剤の添加については、第2の態様は第1の態様と同
様である。ただし、第2の態様では、通常、溶媒スラリ
ー化ステップにおいて可塑剤を添加する。
Addition of Plasticizer The addition of the plasticizer in the second embodiment is the same as that in the first embodiment. However, in the second embodiment, usually, a plasticizer is added in the solvent slurrying step.

【0044】高粘度組成物調製工程(第1の態様および
第2の態様) 高粘度組成物調製工程では、スラリー調製工程で得られ
たスラリー、すなわち、溶媒、バインダおよびセラミッ
クス粉末を含有するスラリーよりも、溶媒含有量の少な
い押し出し成形用高粘度組成物が得られればよい。高粘
度組成物調製工程の好ましい構成は、図1に示すよう
に、溶媒除去ステップを少なくとも有し、必要に応じて
溶媒再混合ステップを有するものである。この好ましい
構成は、第1の態様と第2の態様とで共通である。以
下、各ステップについて説明する。
Step of Preparing High Viscosity Composition (First Embodiment and
Second Embodiment) In the high-viscosity composition preparing step, the high-viscosity composition for extrusion molding has a lower solvent content than the slurry obtained in the slurry preparing step, that is, the slurry containing the solvent, the binder and the ceramic powder. I just need to get it. As shown in FIG. 1, a preferred configuration of the high-viscosity composition preparing step has at least a solvent removing step and, if necessary, a solvent remixing step. This preferred configuration is common to the first embodiment and the second embodiment. Hereinafter, each step will be described.

【0045】溶媒除去ステップ このステップでは、スラリーから溶媒の少なくとも一部
を除去する。このための手段は特に限定されず、例え
ば、スプレードライヤー法、凍結乾燥法、遠心分離法、
フィルタープレス法などから選択すればよい。遠心分離
法やフィルタープレス法などのように溶媒の一部だけを
除去することが可能な方法では、溶媒再混合ステップを
設けずに高粘度組成物を直接得ることが可能である。た
だし、遠心分離法やフィルタープレス法は量産に不向き
であり、特に、フィルタープレス法では、バインダを含
むスラリーから溶媒を除去することが難しい。このた
め、スラリーをいったん乾燥させる方法が好ましく、特
に、スプレードライヤー法が好ましい。スプレードライ
ヤー法における各種条件、例えばスプレータービン回転
数、熱風温度、スラリー供給速度等は、スラリー構成成
分やスプレードライヤー装置の規模などに応じて適宜決
定すればよい。
Solvent Removal Step In this step, at least a portion of the solvent is removed from the slurry. Means for this is not particularly limited, for example, spray dryer method, freeze drying method, centrifugal separation method,
What is necessary is just to select from a filter press method etc. In a method capable of removing only a part of the solvent, such as a centrifugal separation method or a filter press method, it is possible to directly obtain a high-viscosity composition without providing a solvent remixing step. However, the centrifugal separation method and the filter press method are not suitable for mass production, and it is particularly difficult to remove the solvent from the slurry containing the binder by the filter press method. For this reason, a method of drying the slurry once is preferable, and a spray dryer method is particularly preferable. Various conditions in the spray dryer method, for example, the number of revolutions of the spray turbine, the hot air temperature, the slurry supply speed, and the like may be appropriately determined according to the components of the slurry, the scale of the spray dryer, and the like.

【0046】溶媒再混合ステップ 上記溶媒除去ステップにおいて、スプレードライヤー法
などを用い、スラリーから溶媒をほぼ完全に除去して乾
燥物とした場合、押し出し成形用高粘度組成物を得るた
めには、溶媒を再度添加する必要がある。溶媒再混合ス
テップは、このために設けられる。また、上記溶媒除去
ステップにおいてスラリーを完全に乾燥させない場合で
も、押し出し成形用組成物として粘度が高すぎる場合に
は、溶媒再混合ステップを設ける。
[0046] In solvent remixing step the solvent removal step, using a spray dryer method, when the dried product was almost completely remove the solvent from the slurry, in order to obtain for extrusion high viscosity compositions, solvents Need to be added again. A solvent remixing step is provided for this. Even when the slurry is not completely dried in the solvent removing step, a solvent remixing step is provided if the viscosity of the composition for extrusion molding is too high.

【0047】押し出し成形用高粘度組成物中の固形分と
溶媒との量比は、従来の押し出し成形用混練物と同等と
すればよく、例えば、固形分100重量部に対する溶媒
の量は、好ましくは10〜20重量部、より好ましくは
13〜17重量部である。
The ratio of the solid content to the solvent in the high-viscosity composition for extrusion may be the same as that of the conventional kneaded product for extrusion. For example, the amount of the solvent per 100 parts by weight of the solid content is preferably Is 10 to 20 parts by weight, more preferably 13 to 17 parts by weight.

【0048】このステップで用いる混練手段は特に限定
されないが、通常、ニーダや高速ミキサーなどを用い
る。
The kneading means used in this step is not particularly limited, but usually a kneader or a high-speed mixer is used.

【0049】このステップにおいて用いる溶媒は、一般
に、スラリー調製工程で用いた溶媒と同一のものとする
が、使用したバインダが溶解可能な溶媒であれば、他の
ものであってもよい。
The solvent used in this step is generally the same as the solvent used in the slurry preparation step, but may be any other solvent that can dissolve the binder used.

【0050】なお、前述したように、高粘度組成物調製
工程において可塑剤を添加してもよい。
As described above, a plasticizer may be added in the step of preparing the high-viscosity composition.

【0051】成形工程(第1の態様および第2の態様) この工程では、押し出し成形用高粘度組成物を押し出し
成形し、板状、棒状、ハニカム状等の各種形状の成形体
を得る。押し出し成形の条件は、一般の押し出し成形と
同様とすればよく、セラミックス粉末の種類や性状、成
形体の用途等に応じて適宜設定すればよい。
Molding Step (First and Second Embodiments) In this step, the high-viscosity composition for extrusion molding is extruded to obtain molded articles of various shapes such as plate, rod and honeycomb. Extrusion molding conditions may be the same as those of general extrusion molding, and may be appropriately set according to the type and properties of the ceramic powder, the use of the molded body, and the like.

【0052】成形工程において得られた成形体は、通
常、焼成されて焼結体とされる。
The molded body obtained in the molding step is usually fired to be a sintered body.

【0053】[0053]

【実施例】第1の態様の実施例 セラミックス粉末の製造 出発原料として、酸化鉛(PbO)、炭酸ストロンチウ
ム(SrCO3)、酸化チタン(TiO2)、酸化ビスマ
ス(Bi23)、炭酸マンガン(MnCO3)および酸
化ニオブ(Nb25)を用い、これらの粉末を、焼成後
の組成(原子比)が(Pb0.69Sr0.25Bi0.02)(T
0.95Mn0.02Nb0.03)O3となるように配合した。
次いで、配合物を純水中でボールミルにより15時間湿
式混合した。次いで、混合物を十分に乾燥させた後、プ
レス成形し、900℃で2時間仮焼した。得られた仮焼
物をボールミルにより15時間湿式粉砕した後、再び乾
燥させて顆粒状のセラミックス粉末を得た。この顆粒状
セラミックス粉末の1次粒子の平均径は、1.5μmで
あった。
EXAMPLES Examples of the first embodiment Manufacturing starting materials for ceramic powders include lead oxide (PbO), strontium carbonate (SrCO 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), and manganese carbonate. Using (MnCO 3 ) and niobium oxide (Nb 2 O 5 ), these powders have compositions (atomic ratios) after firing of (Pb 0.69 Sr 0.25 Bi 0.02 ) (T
i 0.95 Mn 0.02 Nb 0.03 ) O 3 .
Next, the mixture was wet-mixed in pure water by a ball mill for 15 hours. Next, the mixture was sufficiently dried, pressed, and calcined at 900 ° C. for 2 hours. The obtained calcined product was wet-pulverized by a ball mill for 15 hours, and then dried again to obtain a granular ceramic powder. The average diameter of the primary particles of the granular ceramic powder was 1.5 μm.

【0054】バインダ溶液調製ステップ バインダとしてセルロース誘導体粉末(商品名メトロー
ズ60SH4000F、信越化学工業(株)製)を、溶
媒として純水をそれぞれ用い、溶媒を撹拌羽根ミキサー
で撹拌しながらバインダを少量ずつ投入し、投入後も約
12時間撹拌を続けて、バインダ溶液を得た。バインダ
溶液の濃度は、1.0重量%とした。
Binder Solution Preparing Step Cellulose derivative powder (trade name: Metroose 60SH4000F, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as a binder, and pure water was used as a solvent. After stirring, the stirring was continued for about 12 hours to obtain a binder solution. The concentration of the binder solution was 1.0% by weight.

【0055】バインダ溶液濾過ステップ 上記バインダ溶液を金属メッシュ(目の開き22μm)
で濾過し、溶液中の未溶解物を除去した。未溶解物(繊
維質)の量は、バインダの約50ppm程度であった。
Binder Solution Filtration Step The above binder solution is applied to a metal mesh (opening 22 μm).
To remove undissolved substances in the solution. The amount of undissolved matter (fibrous) was about 50 ppm of the binder.

【0056】バインダ溶液スラリー化ステップ 濾過後のバインダ溶液を撹拌しながら上記セラミックス
粉末を加えることにより、スラリー化バインダ溶液を調
製した。セラミックス粉末100重量部に対するバイン
ダ溶液の量は、300重量部とした。
Binder Solution Slurry Step The above ceramic powder was added while stirring the filtered binder solution to prepare a slurry binder solution. The amount of the binder solution relative to 100 parts by weight of the ceramic powder was 300 parts by weight.

【0057】溶媒除去ステップ 上記スラリーをスプレードライヤーにより乾燥させ、セ
ラミックス粉末とバインダとが均一に混合された顆粒を
得た。スプレードライヤーの運転条件は、スプレーター
ビン回転数6000rpm、熱風温度180℃、スラリー
供給速度0.7リットル/分とした。
Solvent Removal Step The slurry was dried with a spray drier to obtain granules in which the ceramic powder and the binder were uniformly mixed. The operating conditions of the spray dryer were a spray turbine rotation speed of 6000 rpm, a hot air temperature of 180 ° C., and a slurry supply rate of 0.7 liter / min.

【0058】溶媒再混合ステップ 上記顆粒、可塑剤(グリセリンおよび商品名セラミゾー
ルC−08)および溶媒(純水)をミキサーにより混練
し、押し出し成形用高粘度組成物を調製した。顆粒10
0重量部に対する各成分の量は、可塑剤2.6重量部
(セラミゾール:グリセリン=3.6:50)、溶媒1
4.6重量部とした。
Solvent Remixing Step The above granules, plasticizer (glycerin and trade name Ceramisol C-08) and a solvent (pure water) were kneaded by a mixer to prepare a high-viscosity composition for extrusion molding. Granules 10
The amount of each component relative to 0 parts by weight was as follows: 2.6 parts by weight of plasticizer (ceramisol: glycerin = 3.6: 50), solvent 1
It was 4.6 parts by weight.

【0059】成形工程 上記押し出し成形用高粘度組成物を押し出し成形し、幅
50mm、厚さ0.6mmのシート状成形体を得た。
Forming Step The above high-viscosity composition for extrusion was extruded to obtain a sheet-like molded product having a width of 50 mm and a thickness of 0.6 mm.

【0060】焼成工程 この成形体を400℃に加熱して脱バインダした後、マ
グネシア製の密閉匣鉢に入れて、1200℃で4時間焼
成し、焼結体サンプルを得た。
Firing Step The molded body was heated to 400 ° C. to remove the binder, and then placed in a magnesia sealed sagger and fired at 1200 ° C. for 4 hours to obtain a sintered body sample.

【0061】比較例 セラミックス粉末、バインダ、溶媒および可塑剤は、上
記実施例と同じものを用いた。
COMPARATIVE EXAMPLE The same ceramic powder, binder, solvent and plasticizer as in the above example were used.

【0062】この比較例では、セラミックス粉末とバイ
ンダとをミキサーで乾式混合し、得られた混合物に、溶
媒と可塑剤との混合液を噴霧して混練することにより、
押し出し成形用の高粘度組成物を調製した。セラミック
ス粉末に対するバインダおよび可塑剤の量は、上記実施
例と同じとした。また、セラミックス粉末に対する溶媒
の量は、上記実施例における溶媒再混合ステップと同じ
とした。
In this comparative example, a ceramic powder and a binder were dry-mixed with a mixer, and a mixture of a solvent and a plasticizer was sprayed and kneaded into the obtained mixture.
A high viscosity composition for extrusion was prepared. The amounts of the binder and the plasticizer with respect to the ceramic powder were the same as in the above example. The amount of the solvent with respect to the ceramic powder was the same as in the solvent remixing step in the above example.

【0063】得られた高粘度組成物を、上記実施例と同
様にして成形して焼成し、シート状の焼結体サンプルを
得た。
The obtained high-viscosity composition was molded and fired in the same manner as in the above example to obtain a sheet-shaped sintered body sample.

【0064】特性評価 実施例および比較例においてそれぞれ製造した焼結体サ
ンプルに対し、下記評価を行った。
[0064] For the sintered body samples prepared respectively in characterization Examples and Comparative Examples, the following evaluations were carried out.

【0065】空孔数 各サンプルを鏡面研磨した後、主面中央の2cm×2cmの
領域に含まれる直径20μm以上の空孔の数を光学顕微
鏡により調べた。測定は、各サンプルについて10枚ず
つ行い、空孔数の合計(合計面積40cm2中の空孔数)
を求めた。その結果、空孔数の合計は、実施例サンプル
では65個、比較例サンプルでは171個であり、本発
明により焼結体中の空孔数が著しく減少することが確認
された。
The number of vacancies After each sample was mirror-polished, the number of vacancies having a diameter of 20 μm or more contained in an area of 2 cm × 2 cm at the center of the main surface was examined by an optical microscope. The measurement is performed for each sample, ten samples at a time, and the total number of holes (the number of holes in a total area of 40 cm 2 )
I asked. As a result, the total number of holes was 65 in the example sample and 171 in the comparative sample, and it was confirmed that the number of holes in the sintered body was significantly reduced by the present invention.

【0066】不良率 各サンプルをラップ研磨して厚さを246μmとし、分
極処理用のAg電極を印刷して120℃で乾燥した後、
120℃のシリコーンオイル中において5kV/mmの電界
を30分間印加することにより、分極処理を施した。次
いで、アセトンによりAg電極を除去した後、サンプル
を主面寸法が7.0mm×7.5mmとなるようにダイシン
グ切断し、さらに、両主面に直径1mmのAg電極を蒸着
法により形成して、特性評価用サンプルとした。
Defective rate Each sample was lapped and polished to a thickness of 246 μm, an Ag electrode for polarization treatment was printed and dried at 120 ° C.
Polarization was performed by applying an electric field of 5 kV / mm in silicone oil at 120 ° C. for 30 minutes. Next, after removing the Ag electrode with acetone, the sample was diced and cut so as to have a main surface size of 7.0 mm × 7.5 mm, and further, an Ag electrode having a diameter of 1 mm was formed on both main surfaces by vapor deposition. And a sample for characteristic evaluation.

【0067】これらの特性評価用サンプルを24時間室
温に放置した後、インピーダンスアナライザ(ヒューレ
ットパッカード社製 HP-4194A)により、厚み縦振動3
次高調波の共振点でのインピーダンス(R0)を調べ、
不良品率を求めた。なお、測定数は、各サンプルにつき
100個とし、R0が20Ωを超えるものを不良品とし
て、その比率を不良品率とした。その結果、不良品率
は、実施例サンプルでは0%、比較例サンプルでは4.
0%であり、空孔の減少に伴ってR0不良率も減少する
ことが確認された。
After leaving these samples for characteristic evaluation at room temperature for 24 hours, a thickness longitudinal vibration 3 was measured using an impedance analyzer (HP-4194A, manufactured by Hewlett-Packard Company).
Check the impedance (R0) at the resonance point of the second harmonic,
The reject rate was determined. The number of measurements was 100 for each sample, and those with an R0 exceeding 20Ω were regarded as defectives, and the ratio was defined as the defective rate. As a result, the defective product rate was 0% in the example sample and 4.% in the comparative example sample.
It was 0%, and it was confirmed that the R0 defect rate also decreased as the number of vacancies decreased.

【0068】なお、第2の態様にしたがって焼結体サン
プルを作製し、これらについても上記特性評価を行った
ところ、上記比較例に対し、空孔数の減少および不良率
の低下が認められた。
Incidentally, sintered body samples were prepared according to the second embodiment, and the above-mentioned characteristics were also evaluated. As a result, a decrease in the number of vacancies and a decrease in the defective rate were found in comparison with the comparative example. .

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明では、押し出し成形法においてセ
ラミックス粉末とバインダとを均一に混合できるので、
焼結体中の空孔を著しく減らすことができる。
According to the present invention, the ceramic powder and the binder can be uniformly mixed in the extrusion molding method.
Voids in the sintered body can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明法における工程の流れを示すフローチャ
ートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of steps in the method of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴 卓二 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 渡辺 松巳 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takuji Shiba 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation (72) Inventor Matsumi Watanabe 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Tー Decay Corporation

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶媒、バインダおよびセラミックス粉末
を含有するスラリーを得るスラリー調製工程と、 前記スラリーから溶媒の一部が除去された押し出し成形
用高粘度組成物を得る高粘度組成物調製工程と、 前記押し出し成形用高粘度組成物を押し出し成形する成
形工程とを有するセラミックス押し出し成形体の製造方
法。
A slurry preparation step of obtaining a slurry containing a solvent, a binder and ceramic powder; a high viscosity composition preparation step of obtaining a high viscosity composition for extrusion molding in which a part of the solvent is removed from the slurry; And a molding step of extruding the high-viscosity composition for extrusion molding.
【請求項2】 前記スラリー調製工程が、バインダを溶
媒に溶解することによりバインダ溶液を得るバインダ溶
液調製ステップと、前記バインダ溶液とセラミックス粉
末とを混合してスラリー化バインダ溶液を得るバインダ
溶液スラリー化ステップとを有する請求項1のセラミッ
クス押し出し成形体の製造方法。
2. The slurry preparing step includes a step of preparing a binder solution by dissolving the binder in a solvent, and a step of preparing a binder solution by mixing the binder solution and the ceramic powder to obtain a binder solution. 2. The method of manufacturing a ceramic extruded product according to claim 1, comprising the steps of:
【請求項3】 前記スラリー調製工程が、前記スラリー
化バインダ溶液にバインダを追加するバインダ追加ステ
ップを有する請求項2のセラミックス押し出し成形体の
製造方法。
3. The method for manufacturing a ceramic extruded product according to claim 2, wherein said slurry preparing step includes a binder adding step of adding a binder to said slurry binder solution.
【請求項4】 前記スラリー調製工程が、前記バインダ
溶液を濾過するバインダ溶液濾過ステップを有する請求
項2または3のセラミックス押し出し成形体の製造方
法。
4. The method for producing a ceramic extruded product according to claim 2, wherein the slurry preparing step includes a binder solution filtering step of filtering the binder solution.
【請求項5】 前記スラリー調製工程が、前記スラリー
化バインダ溶液を濾過するスラリー濾過ステップを有す
る請求項2〜4のいずれかのセラミックス押し出し成形
体の製造方法。
5. The method for producing a ceramic extruded product according to claim 2, wherein the slurry preparing step includes a slurry filtration step of filtering the slurry binder solution.
【請求項6】 前記スラリー調製工程が、溶媒とセラミ
ックス粉末とを混合してスラリー化溶媒を得る溶媒スラ
リー化ステップと、 前記スラリー化溶媒とバインダとを混合するバインダ混
合ステップとを有する請求項1のセラミックス押し出し
成形体の製造方法。
6. The slurry preparing step includes a solvent slurrying step of mixing a solvent and a ceramic powder to obtain a slurrying solvent, and a binder mixing step of mixing the slurrying solvent and a binder. Of manufacturing extruded ceramics.
【請求項7】 前記スラリー調製工程が、バインダ混合
後の前記スラリー化溶媒を濾過するスラリー濾過ステッ
プを有する請求項6のセラミックス押し出し成形体の製
造方法。
7. The method for producing a ceramic extruded product according to claim 6, wherein the slurry preparing step includes a slurry filtration step of filtering the slurry-forming solvent after mixing the binder.
【請求項8】 前記高粘度組成物調製工程が、前記スラ
リーから溶媒の少なくとも一部を除去する溶媒除去ステ
ップを有する請求項1〜7のいずれかのセラミックス押
し出し成形体の製造方法。
8. The method for producing a ceramic extruded product according to claim 1, wherein the step of preparing the high-viscosity composition includes a solvent removing step of removing at least a part of the solvent from the slurry.
【請求項9】 前記高粘度組成物調製工程が、前記溶媒
除去ステップの後に、溶媒を添加する溶媒再混合ステッ
プを有する請求項8のセラミックス押し出し成形体の製
造方法。
9. The method for producing a ceramic extruded product according to claim 8, wherein the step of preparing a high-viscosity composition has a solvent remixing step of adding a solvent after the solvent removing step.
【請求項10】 前記溶媒除去ステップにおいてスプレ
ードライヤー法を用いる請求項9のセラミックス押し出
し成形体の製造方法。
10. The method according to claim 9, wherein a spray drier method is used in the solvent removing step.
【請求項11】 スラリー調製工程および/または高粘
度組成物調製工程において可塑剤を添加する請求項1〜
10のいずれかのセラミックス押し出し成形体の製造方
法。
11. A plasticizer is added in a slurry preparation step and / or a high viscosity composition preparation step.
10. The method for manufacturing a ceramic extruded product according to any one of the above items 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005018893A1 (en) * 2003-08-20 2005-03-03 Ngk Insulators, Ltd. Method for manufacturing honeycomb formed article, method for manufacturing honeycomb filter, and honeycomb filter
JP2009061751A (en) * 2007-09-10 2009-03-26 Ngk Insulators Ltd Method of manufacturing honeycomb structure
JP2012525321A (en) * 2009-04-30 2012-10-22 コーニング インコーポレイテッド Selective binder for ultra-thin wall porous ceramic extrusion
JP2018505269A (en) * 2015-01-08 2018-02-22 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Method for producing water-soluble cellulose derivatives with reduced content of water-insoluble particles

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