JP3074169B1 - コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法 - Google Patents

コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法

Info

Publication number
JP3074169B1
JP3074169B1 JP11086258A JP8625899A JP3074169B1 JP 3074169 B1 JP3074169 B1 JP 3074169B1 JP 11086258 A JP11086258 A JP 11086258A JP 8625899 A JP8625899 A JP 8625899A JP 3074169 B1 JP3074169 B1 JP 3074169B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
binder
cordierite
honeycomb structure
raw material
ceramic honeycomb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11086258A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000271917A (ja
Inventor
恭子 牧野
康 野口
俊行 浜中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13881807&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3074169(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP11086258A priority Critical patent/JP3074169B1/ja
Priority to US09/511,321 priority patent/US20020185786A1/en
Priority to EP00302442A priority patent/EP1041055B1/en
Priority to DE60000271T priority patent/DE60000271T2/de
Application granted granted Critical
Publication of JP3074169B1 publication Critical patent/JP3074169B1/ja
Publication of JP2000271917A publication Critical patent/JP2000271917A/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006Honeycomb structures
    • 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
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • 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
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/636Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B35/6365Cellulose or derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 押出成形時における成形性(特に、流動性)
を改善することにより、量産に適し、かつ隔壁厚の薄い
ハニカム構造体を得ることができるコージェライト質セ
ラミックハニカム構造体の製造方法を提供する。 【解決手段】 コージェライト化原料バッチ中に、可逆
的熱ゲル化性粘結剤を2〜6重量%添加する。可逆的熱
ゲル化性粘結剤は、2%水溶液粘度(20℃)で500
0cP以下の粘結剤1と、2%水溶液粘度(20℃)で
20000cP以上の粘結剤2からなり、粘結剤1/粘
結剤2(重量比)を10/90〜50/50の範囲で配
合したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、コージェライト
質セラミックハニカム構造体を押出成形して製造する方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】 自動車排気ガス浄化用触媒担体に用い
られるコージェライト質ハニカム構造体は、エンジン始
動・停止時の急熱・急冷によるハニカム構造体内に生じ
る温度差により引き起こされる熱応力に耐える高い耐熱
衝撃性が要求されている。特公平7−61892号公報
では、水酸化アルミニウムとシリカを使用することによ
り、耐熱性および耐熱衝撃性に優れたコージェライト質
ハニカムが開示されている。
【0003】 また、近年の排ガス規制強化に対応する
ため、コージェライト質ハニカム構造体の排ガス浄化特
性の向上を目的とした薄壁化、高セル密度化あるいは低
圧損化を目的としたセル密度を従来レベルに維持したま
までの薄壁化が要求されている。
【0004】 一般に、コージェライト質セラミックハ
ニカム構造体は、量産性を向上するために押出成形が行
われており、押出性向上のため、コージェライト化原料
バッチ中に水、バインダー、界面活性剤等の成形助剤を
使用している(特開平2−81606号公報)。
【0005】 しかしながら、隔壁厚の薄いコージェラ
イト質セラミックハニカム構造体を押出成形しようとす
ると、押し出すために必要な圧力が増加するため、押出
速度の低下を招いたり、押出温度が上昇してしまう等、
成形工程に支障を来していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】 従って、本発明は上
記した従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、押出成形時における成形性(特に、
流動性)を改善することにより、量産に適し、かつ隔壁
厚の薄いハニカム構造体を得ることができるコージェラ
イト質セラミックハニカム構造体の製造方法を提供する
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、コージェライト化原料粉末に成形助剤を添加混練
して原料バッチとした後、この原料バッチを押出成形に
より成形、乾燥し、次いで焼成することにより、結晶相
の主成分がコージェライトであるハニカム構造体を製造
する方法であって、コージェライト化原料バッチ中に、
可逆的熱ゲル化性粘結剤を2〜6重量%添加するととも
に、前記粘結剤が、2%水溶液粘度(20℃)で500
0cP以下の粘結剤1と、2%水溶液粘度(20℃)で
20000cP以上の粘結剤2からなり、粘結剤1/粘
結剤2(重量比)を10/90〜50/50の範囲で配
合されていることを特徴とするコージェライト質セラミ
ックハニカム構造体の製造方法が提供される。このと
き、粘結剤1の2%水溶液粘度(20℃)が、1000
cP以下であることがより好ましい。
【0008】 また、本発明では、粘結剤1及び粘結剤
2が、水溶性セルロース誘導体であることが好ましく、
水溶性セルロース誘導体が、メチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロ
キシブチルセルロースの群より選択した1つの物質であ
ることがより好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】 本発明のコージェライト質セラ
ミックハニカム構造体の製造方法は、コージェライト化
原料バッチ中に、可逆的熱ゲル化性粘結剤を2〜6重量
%添加するとともに、可逆的熱ゲル化性粘結剤が、2%
水溶液粘度(20℃)で5000cP以下の粘結剤1
と、2%水溶液粘度(20℃)で20000cP以上の
粘結剤2からなり、粘結剤1/粘結剤2(重量比)を1
0/90〜50/50の範囲で配合されていることにそ
の特徴を有する。
【0010】 これにより、押出成形時における成形性
(特に、流動性)を改善することができるため、量産に
適し、かつ隔壁厚の薄いハニカム構造体を得ることがで
きる。
【0011】 次に、本発明で用いる可逆的熱ゲル性粘
結剤について更に詳細に説明する。本発明で用いる可逆
的熱ゲル性粘結剤は、2%水溶液粘度(20℃)が50
00cP以下(より好ましくは、1000cP以下)の
粘結剤1と、2%水溶液粘度(20℃)が20000c
P以上の粘結剤2からなり、粘結剤1/粘結剤2(重量
比)を10/90〜50/50の範囲で配合されたもの
である。
【0012】 このように、粘度の異なる粘結剤1と粘
結剤2とを上記のように配合した可逆的熱ゲル性粘結剤
を用いることにより、押出成形時における原料バッチの
粘度と流動性を最適にすることができるため、ハニカム
成形体の成形体強度と量産性を向上させることができ
る。尚、このような効果を最大限に発揮させるために
は、コージェライト化原料バッチ中に、上記可逆的熱ゲ
ル性粘結剤を2〜6重量%添加することが重要である。
【0013】 ここで、本発明で用いる可逆的熱ゲル性
粘結剤は、粘結剤1/粘結剤2(重量比)を10/90
〜50/50の範囲で配合することが重要である。これ
は、粘結剤1が10重量%未満である場合、原料バッチ
の粘性が高くなり、流動性が低下してしまうため、押出
成形時にハニカム成形体が押し出し難くなり、量産性が
低下してしまうからである。一方、粘結剤1が50重量
%を超過する場合、押出成形後のハニカム成形体の成形
体強度を十分に得ることができないため、成形工程以降
の工程に支障を来してしまう。
【0014】 このとき、本発明で用いる粘結剤1及び
粘結剤2は、水溶性セルロース誘導体であることが好ま
しく、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルセ
ルロース等を適宜用いることができる。
【0015】
【実施例】 本発明を実施例に基づいて、更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものでは
ない。尚、各例により得られた水溶性セルロース誘導体
及びハニカム成形体は、以下に示す方法で評価した。
【0016】 (水溶性セルロース誘導体の粘度の測定
方法)水溶性セルロース誘導体の20℃における2%水
溶液を東機産業製BL型粘度計で測定した。
【0017】 (成形体強度の測定方法[成形体の保形
性の指標])成形体を10cmの長さに切断し、成形体
断面中央部を31.8mmφプレートで20mm/mi
nの速度で圧縮した場合の応力最大値(kg/mm2
を測定した。
【0018】 (実施例1〜8、比較例1〜3)主原料
であるコージェライト化原料として、コージェライト理
論組成点(2MgO・2Al23・5SiO2)を中心
としたSiO2:42〜56重量%(好ましくは、47
〜53重量%)、Al23:30〜45重量%(好まし
くは、32〜38重量%)、MgO:12〜16重量%
(好ましくは、12.5〜16重量%)の領域になるよ
うに、タルク、カオリン、アルミナ、シリカ、水酸化ア
ルミニウム及び他のコージェライト化原料粉末を調合し
たものを用いた。そして、得られたコージェライト化原
料に対し、界面活性剤としてラウリン酸カリウムを0.
2〜5重量%と、水を20〜35重量%添加し、更に、
バインダーとして水溶性セルロース誘導体である(ヒド
ロキシプロピルメチルセルロース)を表1に示すように
添加したものをコージェライト化原料バッチとした(実
施例1〜8、比較例1〜3)。
【0019】
【表1】
【0020】 それぞれ得られたコージェライト化原料
バッチを混合し、2軸連続混練押出成形機を用いて、5
00kg/時の押出量で、壁厚:100μm、セル密
度:80セル/cm2、直径:100mmφのハニカム
成形体を押出成形した。このとき、押出成形時の押出ダ
イ付近の圧力と成形体強度の測定をそれぞれ行い、その
結果を表2に示す。
【0021】 また、それぞれ得られたコージェライト
化原料バッチを混合・混練し、真空土練機で脱気した坏
土を200kg/cm2の押出圧力で、壁厚:100μ
m、セル密度:80セル/cm2、直径:100mmφ
のハニカム成形体を押出成形した。このとき、押出成形
時における押出速度と成形体強度の測定をそれぞれ行
い、その結果を表2に示す。
【0022】
【表2】
【0023】 (考察:実施例1〜8、比較例1〜3)
表2の結果から、実施例1〜8は、押出成形時における
量産性と押出成形後のハニカム成形体の成形体強度を同
時に向上させることができた。一方、比較例1のよう
に、コージェライト原料バッチに対するバインダー添加
量が6重量%を超過すると、コージェライト化原料バッ
チの粘度が上昇し、流動性も低下するため、押出成形時
における量産性が著しく低下した。比較例2では、バイ
ンダー添加量に対する粘結剤1が50重量%を超過して
いるため、押出成形後のハニカム成形体の成形体強度を
十分に得ることができず、成形工程以降の工程に影響を
及ぼした。比較例3では、粘結剤2のみを配合したバイ
ンダーであるため、原料バッチの粘性が高くなり、流動
性が低下してしまうため、押出成形時にハニカム成形体
が押し出し難くなり、十分な量産性を得ることができな
かった。
【0024】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明のコージ
ェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法は、押
出成形時における成形性(特に、流動性)を改善するこ
とにより、量産に適し、かつ隔壁厚の薄いハニカム構造
体を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−50157(JP,A) 特開 平11−57496(JP,A) 特開 平6−166555(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28B 3/26 B28B 3/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コージェライト化原料粉末に成形助剤を
    添加混練して原料バッチとした後、この原料バッチを押
    出成形により成形、乾燥し、次いで焼成することによ
    り、結晶相の主成分がコージェライトであるハニカム構
    造体を製造する方法であって、 コージェライト化原料バッチ中に、可逆的熱ゲル化性粘
    結剤を2〜6重量%添加するとともに、前記粘結剤が、
    2%水溶液粘度(20℃)で5000cP以下の粘結剤
    1と、2%水溶液粘度(20℃)で20000cP以上
    の粘結剤2からなり、粘結剤1/粘結剤2(重量比)を
    10/90〜50/50の範囲で配合することを特徴と
    するコージェライト質セラミックハニカム構造体の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 粘結剤1の2%水溶液粘度(20℃)
    が、1000cP以下である請求項1に記載のコージェ
    ライト質セラミックハニカム構造体の製造方法。
  3. 【請求項3】 粘結剤1及び粘結剤2が、水溶性セルロ
    ース誘導体である請求項1又は2に記載のコージェライ
    ト質セラミックハニカム構造体の製造方法。
  4. 【請求項4】 水溶性セルロース誘導体が、メチルセル
    ロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエ
    チルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセル
    ロース、ヒドロキシブチルセルロースの群より選択した
    1つの物質である請求項3に記載のコージェライト質セ
    ラミックハニカム構造体の製造方法。
JP11086258A 1999-03-29 1999-03-29 コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法 Expired - Lifetime JP3074169B1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11086258A JP3074169B1 (ja) 1999-03-29 1999-03-29 コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法
US09/511,321 US20020185786A1 (en) 1999-03-29 2000-02-23 Method for producing cordierite-based ceramic honeycomb structure
EP00302442A EP1041055B1 (en) 1999-03-29 2000-03-24 Method for producing cordierite-based ceramic honeycomb structure
DE60000271T DE60000271T2 (de) 1999-03-29 2000-03-24 Verfahren zum Herstellen einer Bienenwabenstruktur auf Basis von Cordierit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11086258A JP3074169B1 (ja) 1999-03-29 1999-03-29 コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3074169B1 true JP3074169B1 (ja) 2000-08-07
JP2000271917A JP2000271917A (ja) 2000-10-03

Family

ID=13881807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11086258A Expired - Lifetime JP3074169B1 (ja) 1999-03-29 1999-03-29 コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20020185786A1 (ja)
EP (1) EP1041055B1 (ja)
JP (1) JP3074169B1 (ja)
DE (1) DE60000271T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8419988B2 (en) 2009-02-03 2013-04-16 Ngk Insulators, Ltd. Method of producing honeycomb structure

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4215936B2 (ja) * 2000-07-31 2009-01-28 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の製造方法
JP2002160976A (ja) * 2000-11-21 2002-06-04 Hitachi Metals Ltd セラミックハニカム構造体の製造方法
US9174879B2 (en) * 2007-11-30 2015-11-03 Corning Incorporated Ceramic precursor batch composition and method of increasing ceramic precursor batch extrusion rate
EP2563564B1 (en) 2010-04-26 2016-11-02 Dow Global Technologies LLC Composition for extrusion-molded bodies
CN114573360A (zh) * 2022-03-15 2022-06-03 山东奥福环保科技股份有限公司 一种低成本高性能蜂窝陶瓷及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4551295A (en) * 1984-04-26 1985-11-05 Corning Glass Works Process for mixing and extruding ceramic materials
US5641920A (en) * 1995-09-07 1997-06-24 Thermat Precision Technology, Inc. Powder and binder systems for use in powder molding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8419988B2 (en) 2009-02-03 2013-04-16 Ngk Insulators, Ltd. Method of producing honeycomb structure
DE102010006140B4 (de) 2009-02-03 2016-09-22 Ngk Insulators, Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000271917A (ja) 2000-10-03
DE60000271D1 (de) 2002-08-29
US20020185786A1 (en) 2002-12-12
DE60000271T2 (de) 2003-02-13
EP1041055A1 (en) 2000-10-04
EP1041055B1 (en) 2002-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4001028A (en) Method of preparing crack-free monolithic polycrystalline cordierite substrates
EP0549873B1 (en) Method of making porous ceramic suitable as diesel particulate filters
JP3416750B2 (ja) コージーライトボディおよびそのボディの製造方法
KR101546097B1 (ko) 세라믹 압출 성형체용 조성물 및 세라믹 압출 성형체의 제조 방법
JP3311650B2 (ja) コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法
JPS6356187B2 (ja)
JPH03284313A (ja) 多孔質セラミックフィルタの製法
US4279849A (en) Method for producing cordierite ceramic honeycomb structural bodies
CN101443288A (zh) 用于多孔壁流过滤器的反应性粘合剂
JPH0551248A (ja) コージーライトボデイおよびそのボデイの製造方法
JP3340689B2 (ja) コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法
JPH10174885A (ja) コーディエライトハニカム構造体およびその製造方法
US6770111B2 (en) Pollucite-based ceramic with low CTE
JP3227039B2 (ja) コージェライトハニカム構造体の製造方法
JP3074169B1 (ja) コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法
JPH0885108A (ja) セラミックハニカム体およびその製造方法
JP2000025021A (ja) コーディエライトハニカム構造体の製造方法およびハニカム構造体成形用成形助剤
JP2756081B2 (ja) コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法
US20040266600A1 (en) Beta-spodumene ceramics for high temperature applications
JP3321041B2 (ja) コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法
US5962351A (en) Method of producing β-spodumene bodies
JP3202945B2 (ja) セラミックハニカム構造体の焼成方法
JP2002326881A (ja) 多孔質セラミックスの製造方法
JP4281043B2 (ja) コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法
JP3343087B2 (ja) コージェライト質セラミックハニカム構造体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000523