JPS5836970A - 高温処理により製造された酸化物からプレス加工物を製造する方法 - 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】 本発明は、金属および／また紘メタロイドの高温処理に
より製造され良識化物からプレス加工物を製造する方法
に関する。

これらの酸化物は、高純度でＴｏりかつ極めて微細であ
る２、平均−次粒子粒度（ＤＩＭ　５５２０６）は１通
例７ないし４０ミリミクロンである。その高い純度、無
孔性および著しい化学的不活性は、上記の高温処理によ
り製造された酸化物を触媒用の担体として興味あるもの
にしている。

この用途についての例は、科学文献にずつと以前から知
られている（Ｃｈｅｍ、工ｎｇ、Ｔｅｃｈｎ、、　５２
（１９８０）　６２Ｂ−６５４に記載された一覧表参照
−）。

しかしながら、すべての場合に、高温処理により製造さ
れた酸化物は、粉末状で使用された。

その内部表面積およびその機械的強度のゆえに触媒担体
、として適当であるような、高分散性の高温処理酸化物
からプレス加工物を製造することは従来不可能であった
。

ドイツ特許出顯公開第２．６２５．７０５号明細書から
、微細な二酸化ケイ素粉末とコロイド状二酸化ケイ素と
の混合物から成形された生成物を硬化のために加熱する
ことを特徴とするペレット状触媒担体の製造方法はなる
程公知となっているけれども、使用される二酸化ケイ素
看末については、０．５〜１００ミクロメートルの粒径
を有するケイ酸が重要である０ この方法を７〜４０ミリミクロンの粒径を有する高温処
理により製造された金属酸化物またはメタロイド酸化物
に用いようをする試みは、Ｏｈ＠ｍ　、工ｎｇ、　Ｔ＠
ｏｈｎ、　５２　（１９８θ）６！１５−６Ｓ４に記載
されている。しかしながら、この方法は、例えば、高温
処理ケイ酸（エアロジル（ムｅｒｏｓｔ？２００）から
は、４．５に９の最大破壊強さを有するぺＶットしか作
製できないという欠点を有する０もう一つの欠点は、出
発物質に比較して、得られる表面積の減少が２５％以上
にもなるのを甘受しなければならないことである。高温
処理によ抄製造された酸化アルミニウム（ムＺ２Ｏ，−
Ｃ）からなるプレス加工物は、同様に前記の刊行物に記
載されている。それ線、５．６峠の破壊強さを示す。

従って、高温処理により製造された酸化物よりのプレス
加工物の製造は、低い破壊強さの代償として、また出発
物質に比較して表面積の著しい減少においてのみ可能で
あるように思われる・） 本発明の課題は、高熱処理により製造された酸化物から
、高い破壊強さと出発物質のそれに比較して僅かに小さ
い表面積を有するプレス加工物を成形することである。

本発明め対象は、金属および／またはメタロイドの高温
処理により製造された酸化物を仕込物を１００℃までの
温度においてゆっくりと予備乾燥しそしてこの予備乾燥
されたプレス加工物を次いで４５０〜７００℃の温度に
おいて熱処理することによって、為温処理によ抄製造さ
れた酸化物からプレス加工物を製造する方法において、
プレ哀用助剤として多官能性アルコールを使用すること
を％黴とする方法である。

予備乾燥の間に、プレス加工物中に存在した水は、最初
に混合物中Ｋ（ｌ！用された量の１０％。

好ましくは５％まで蒸発せしめられる。

本発明による方法を実施するためには、例えば、シャベ
ルＩｔミキサー、流動床ミキサー、タービン屋ミキサー
また紘気流ミキサコのような、十分１ｋｊｌＩＪ−化を
可能にする、原理的にすべでの混合機または粉砕機が適
当である。４１１に好適なものは、被混合物の付加的な
濃縮が可能な混合機１例えば、鋤蓋ミキサー、エツジ２
ンナーま九はボール２ルである。

液体の成分杜、上記の装置に予め装入された酸化物上に
スプレーされるかまた蝶その他の適当な形態で供給さ・
れる。

第１の工程で、処理すべき酸化物の一部また祉全量を他
の混合成分の一部と強力に混合し。

次いで第２の工程でなお残）０温合成分を添加するとと
によって本発明によるプレス加工物の製造のための混合
物を完成させることも有利であ抄うる。

プレス用助剤としては、多官能性のアルコールが使用さ
れ、そのうちで好ましいもｏｈ、エタンジオール、グリ
セリン、工９）９ツト、ペンチット、ヘキシット、例え
ばソルビットであるＯ 予備乾燥されたプレス加工物は、４５０℃ないし７００
℃、好ましくｄ５０Ｇ℃ないし６０Ｑ℃の温度において
熱処理される。

本発明による方法のその他の好ましい実施態様において
は、高温地１１によって製造されるメタロイド酸化物を
九は金属酸化物として、二酸化ケイ素、酸化ア、ルミニ
ウムを九は二酸化チタンが使用される。結合剤としてシ
リカゾルが使用される〇 本発明に従って製造されるプレス加工物の製造に使用さ
れうるシリカゾルの例としては、ルドツクス（Ｌｕｄｏ
ｘ　）　Ｈ８４０が挙げられ、それは下記のデータによ
って特徴づけられる：平均粒径　　　　　　１５〜１４
ミリミクロン比表面積　　　　２１０〜２ｓｏｒｌ／を
含水量　　　　　　　　　６０％ 声値　　　　　　　　　　９．４ 好ましい実施態様においては、水の一部を。

高温処理により製造された疎水性ケ４酸１例えばエアロ
ジル（ムｅｒｏｓｉｌ　）　Ｒ９７２Ｋ結合された形で
混合物に添加して４よい。

この場合に杜、使用され丸木の部分的蒸発を行う必要な
しに自由流動性の粉末が得られ、このものは次にプレス
することができる。

適当なコンシスチンシーを有する混合物の製造に必要な
、各成分の相対的量伏、ある程度、使用された高温処理
により製造され良識化物の種類およびその比表面積の大
きさに依存する。

混合物ｏｔｉ量を全量に関して５ないし５０重量％に調
整することが金目晶である。プレス用助剤Ｏ重量割合は
、２ないし３０％とする、ことができ、２ないし１０重
量％の範囲が好ましい。この方法による混合物が粉末状
で存在するのでなければ、混合物中に存在する水の約４
０〜５５％が蒸発せしめられて、自由流動性の粉末が得
られる。　　　　　　　　一 本ｌ明による方法に従って製造された生成物は、触媒担
体として使用されうる・ 一般に、プレス加工物の容積の５０〜６０％は、有効な
中空空間からなる・このこと祉１例えば平均して０．３
８♂の容積を有する高温処理により製造された二酸化ケ
イ素からなるプレス加工物は、水中で約０．２２３”の
液体を吸収することを意味する。

本発明による方法は、更に、製造され九プレス加工物が
少くとも６＃の破壊強さを有し、そして例えば触媒堆積
物中で機械的荷重に対して抵抗性が大きいという利点を
示す。同時に、これらのプレス加工物は、出発酸化物の
表面積値に比較して限られた範囲内でしか下まわらない
高い表面積を有する。この値の一定の減少は。

プレス加工に際して不可避である０本発明の方法えよゎ
５．。減少を最大よア最ｍ１Ｆ１　ａ　％までに限定す
ることができ、そしてその際同時に上述したように高い
破壊強さを得ることができる。

以下の例は、本発明を更に詳細に＠明するものである・
記載された表面積値は、Ｄ工１５６１３１に従って測定
され、破壊強さは゛、シ五レしガー社（Ｄｒ、ｘ、Ｂｃ
ｈｌｅｎｎｉｇｅｒ　＆　Ｃ３０，）製のｚｘ／２ｏｓ
型の破壊強さ試験機を用いて一定されたΦ例　　１ 水１５０ＩＩ、シＩＪカシ／Ｅ／　ツルドックス（Ｌｕ
ｄｏｘ）ａｓ４（ＩｓｏＩｉおよびグリセリン２０ｐの
混合物を装入された鋤！１建キサ−にエアロジル（Ａｅ
ｒｏｓｉｌ）　１５０　（比表面積１５５　ｍ”／ｆ　
）　１００１を吹込む０次いで１０分間混合する。この
ようにして得られた混合物を乾燥棚で９０℃で５時間加
熱する。その際本釣ｓａｇが蒸発する。

得られ九粉末を９簡のパンチ直４１，１７１ｍ（ｐマト
リックスの高さおよび約０．６６４　ｔのプレス圧力を
有するコ〃シエ（Ｋｏｒｓａｈ　）　！ｌ！偏心プレス
を用いてプレスすり。

ブレス加韮物を室温に約２０時間放置する・その除水の
大部分（約７５ｇ）が逸出する。

上記プレス加工物をｓｓｏ’ｃにおいて４０分間熱処理
にかけるととくより、７．５＃の破壊強さが得られる。

比表面積は、平均して１２９ｉ／Ｉ　（こｔｖ値ｔｆエ
ア窒ジル１５０に比較して１６．８％小さい）である。

このプレス加工物は、平均０．５８♂の全容積において
１個当り約０．２２ｃｓＥｉの水を吸収する。このこと
は、５８％の有効気孔容積を意味する。

例　　２ 例１と同じ方法、ただしツルピッ）２０Ｉｉおよび６０
０℃の温度を使用。

得られ九プレス加工物は、同様ｉ（７，５＆９の破壊強
さを示す。表面積は、平均して１５２　Ｗｌ”／１（Δ
−１・４．８％）である、このプレス加工物は。

１個当り平均約８．５８ｔｓの全容積において本釣０．
２５♂を吸収する。これは、６０％の有効気孔容積を意
味する・ 例３（比較例） 例１と同じ方法、ただしプレス用助剤を使用せず＠ プレス加工物は、２＃の破壊強さおよび１３１ｍ２７ｙ
の平均比表面積（Δ−１５，５％）を有するＯ 例　　４ 例１と同じ方法、九だしエアロジル２００（比表面積２
１２−力）、水１７Ｇｊ、シリカゾルのルドツクスＨＢ
５０７５１ｉおよびグリセリン３０１を使用・ プレス加工物は、６＃Ｏ破壊強さおよび１８１ｍ＆７ｙ
　の平均比表面積（エアロジル２００に比較してニー１
４．６％）を示す。

例　　５ 例１と同じ方法、ただし酸化アルｔｘ−ウム０（比表面
積１１０　ｗＰ／Ｉ　）　１００７７　、声水５０１１
シリカゾルルドツクスＨ８４０２０ｐおよびグリセリン
５１を使用し九。

得られ九タブレット状物は、６＃の破壊強さ＞　ヨヒ１
０４　ｍ”／ｌ　Ｏ平”ｊ　比表ｊｌｌＦ　（’４０！
Ｉ−’　Ｋ比較してΔ−５，５％）を示す。

例　　６ エツジランナーを用いて水ＩＱＩｉ、シリカゾルのルド
ツクスＨ８４０１ＯＮおよびグリセリンｓＩｉからなる
混合物と共に粉砕下に二酸化チタンＰ２５（比表面積４
６ｍ”、”ｙ）１ｏｏｙを混合するＯ 次にこの混合物を乱流ξキサ−を用いてエアロジルＲ９
７２（疎水性高温処理ケイ酸）１５％および水８５％か
らなる粉末２．５ＩＩを−１１にする。

得られ九自由流動性の粉末を、９■のパンチ直径、１７
ｍのマトリックス高さおよび約０．５ｔのプレス圧力を
有するコルシエ原偏心プレスを用いてプレスにかけ、６
゜ 得られたプレス加工物を室温において約２０時間乾燥さ
せる。次に、５５０℃において４０分間熱処ｍＫかける
。でき上つ九タブレット状物の圧縮強さは、１５ＡＩＦ
であり、比表面積は。

平均して５８　ｍ２／ｌ　（Ｔｉ０ｚ　Ｆ　２５に比較
上てΔ−１７．４％）である。

ｉ、１ じ−６−！・−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　金属および／ｌた紘メタロイドの高温処理によ）製
   造された酸化物を仕込み１次いで水。 シリカゾルおよびプレス用駒剤と強力に混合し、この混
   合物を場合によっては粉末状に変換し、このようにして
   得られた自由Ｒ動性の粉末をプレスによって成形し、得
   られ九プレス加工物を１００’Ｃｉでの温度においてゆ
   つくプと予備乾燥しセしてこの予備乾燥され丸プレス加
   工物を次いで４５０〜７００℃の温度において熱麩理す
   るととによって、高温処理により製造され良識化物から
   プレス加工物を製造する方法において、プレス用麺剤と
   して多官能性のアルコールを使用することを特徴とする
   。前記プレス加工物ＯＩｌ造方法・２　高温！＆鳳によ
   りＩＩ造され良識化物として二酸化ケイ素を使用する特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 五　高温処理により製造された酸化物として酸化アルミ
   ニウムを使用する廊許請求の範囲第１項記載の方法・ ４、　高温処理により製造された酸化物として二酸化チ
   タンを使用する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ＆　水の一部を高温処理によ抄−造された疎水性ケイ酸
   に結合された形で添加する特許請求の範囲第１項〜才４
   項のいずれかに記載の方法の