CN102781872A

CN102781872A - 成型坯体、和钛酸铝煅烧体的制造方法

Info

Publication number: CN102781872A
Application number: CN2011800128866A
Authority: CN
Inventors: 菅雅博; 鱼江康辅; 吉野朝
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2012-11-14
Also published as: BR112012022559A2; JP2011207750A; KR20130006644A; EP2546213A1; US20130043624A1; WO2011111666A1

Abstract

本发明的成型坯体，包含含有铝源粉末和钛源粉末的无机化合物源粉末、和有机粘合剂，有机粘合剂是其2重量％的水溶液在20℃的粘度为5000mPa/s以上的有机粘合剂。本发明的钛酸铝煅烧体的制造方法，具有将包含含有铝源粉末和钛源粉末的无机化合物源粉末、和有机粘合剂的原料混合物成型，而得到成型坯体，将所得的成型坯体加热至150～900℃来除去有机粘合剂，并将除去了有机粘合剂的成型坯体在1300℃以上进行煅烧的工序，有机粘合剂的2重量％的水溶液在20℃的粘度为5000mPa/s以上。

Description

成型坯体、和钛酸铝煅烧体的制造方法

技术领域

本发明涉及成型坯体（グリーン成形体）、钛酸铝煅烧体的制造方法。

背景技术

钛酸铝陶瓷是含有钛和铝作为构成元素、且在X射线衍射光谱中具有钛酸铝的晶体图案的陶瓷，其作为耐热性优异的陶瓷为人们所知。钛酸铝陶瓷一直以来被用作如坩埚之类的烧结用用具（冶具）等，近年来，其作为构成用于捕集在从柴油发动机等内燃机排出的废气中所含的微细的碳颗粒的陶瓷过滤器的材料，在产业上的利用价值不断提高。

作为钛酸铝陶瓷的制造方法，已知有将含有铝源粉末和钛源粉末的原料混合物进行成型、煅烧的方法（专利文献1）。另外，还已知下述方法：作为原料混合物，使用进而含有有机粘合剂、造孔材料等有机添加物的混合物，通过将该原料混合物的成型坯体在含氧气氛下加热至150～900℃，除去有机添加物后，在1300℃以上进行煅烧的方法（专利文献1的段落0031～0032）。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】国际公开第05/105704号小册子。

发明内容

发明欲解决的课题

但是，在现有的方法中，成型坯体的强度（保形性）不足，在向煅烧炉中加入时等，有成型坯体不能保持其形状的情况。其结果是所得钛酸铝煅烧体的尺寸精度不足。

本发明的目的在于提供可保持其形状的成型坯体，和使用该成型坯体的钛酸铝煅烧体的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明人等为了解决上述课题，进行了努力研究，结果完成了以下的发明。

（1）成型坯体，其包含含有铝源粉末和钛源粉末的无机化合物源粉末、和有机粘合剂，有机粘合剂是其2重量％的水溶液在20℃的粘度为5000mPa・s以上的有机粘合剂。

（2）钛酸铝煅烧体的制造方法，其具有将包含含有铝源粉末和钛源粉末的无机化合物源粉末、和有机粘合剂的原料混合物成型，得到成型坯体的工序、

将所得成型坯体加热至150～900℃来除去有机粘合剂的工序、和

将除去了有机粘合剂的成型坯体在1300℃以上煅烧的工序，

有机粘合剂是其2重量％的水溶液在20℃的粘度为5000mPa・s以上的有机粘合剂。

其中，有机粘合剂的量相对于成型坯体100重量份优选为0.1～20重量份。

另外，无机化合物源粉末进一步优选含有硅源粉末。

另外，无机化合物源粉末进一步优选含有镁源粉末。

另外，原料混合物中的、以Al₂O₃换算计的铝源粉末与以TiO₂换算计的钛源粉末的摩尔比优选为35：65～45：55的范围内。

进一步地，成型坯体优选为蜂窝形状。

发明效果

本发明的成型坯体通过含有形成2重量％水溶液时的粘度为5000mPa・s以上的有机粘合剂，保形性优异。

另外，根据本发明的钛酸铝煅烧体的制造方法，通过使用形成2重量％水溶液时的粘度为5000mPa・s以上的有机粘合剂作为原料，可以得到保形性优异的成型体，另外可以有效地制造尺寸精度高的钛酸铝煅烧体。

附图的说明

【图1】图1的（a）和（b）是表示在实施方式中保形性的研究方法的概略图。

具体实施方式

＜成型坯体＞

本发明的成型坯体含有无机化合物源粉末和有机粘合剂。

无机化合物源粉末含有铝源粉末和钛源粉末。无机化合物源粉末进一步可以含有镁源粉末和/或硅源粉末。

（铝源粉末）

铝源是形成构成钛酸铝煅烧体的铝成分的化合物。作为铝源，例如可列举出氧化铝（alumina）。氧化铝的晶型，可列举出γ型、δ型、θ型、α型等，也可以是无定形（非晶质）。其中，优选使用α型的氧化铝。

铝源可以是通过单独在空气中煅烧而产生氧化铝的化合物。所述化合物可以列举例如铝盐、铝醇盐、氢氧化铝、金属铝等。

铝盐可以是与无机酸的无机盐、也可以是与有机酸的有机盐。作为铝无机盐，具体可举出例如硝酸铝、硝酸铵铝等的铝硝酸盐，碳酸铵铝等的铝碳酸盐等。作为铝有机盐，可举出草酸铝、醋酸铝、硬脂酸铝、乳酸铝、月桂酸铝等。

作为铝醇盐，具体可举出例如异丙醇铝、乙醇铝、仲丁醇铝、叔丁醇铝等。

作为氢氧化铝的结晶型，例如可举出水铝矿型、三羟铝石型、诺三水铝石(ノロソトランダイト)型、勃姆石型、拟勃姆石型等，也可以是无定形（非晶质）。作为非晶质的氢氧化铝，例如还可举出将铝盐、铝醇盐等水溶性铝化合物的水溶液水解而获得的铝水解物。

铝源可以仅使用1种，也可以将2种以上并用。

上述中，铝源优选使用氧化铝，更优选是α型的氧化铝。并且，铝源可含有来自其原料或在制造步骤中不可避免混入的微量成分。

铝源粉末的粒径没有特别限定，通常利用激光衍射法测定的、体积基准的累积百分率为50％时对应的粒径（有时称为D50或平均粒径）为20～60μm的范围内。从煅烧时的收缩率降低的角度考虑，优选使用D50为30～60μm的范围内的铝源粉末。

为了得到具有这样的粒径分布的成型坯体，可以在成型坯体中添加铝溶胶（アルミナゾル）、或下述的硅溶胶。这样，通过添加铝溶胶、硅溶胶等，可使微小粒子之间吸附，使成型体中粒径为0.1μm以下的粒子的量相对于无机化合物源粉末（固形成分）100重量份为1～5重量份，由此可以使500℃时的脱脂后的成型体的强度例如为0.2kgf以上。

铝溶胶是以微粒状的氧化铝为分散质、以液体为分散介质的胶体。铝溶胶可以单独作为铝源，但优选与其它的铝源一起并用。铝溶胶的分散介质例如可以在混合时或焙烧时通过蒸发等除去。

作为铝溶胶的分散介质，可以列举水溶液或各种有机溶剂、例如盐酸水溶液、醋酸水溶液、硝酸水溶液、醇、二甲苯、甲苯、甲基异丁基酮等。铝溶胶适合使用平均粒径为1～100nm的胶体状铝溶胶。通过使用具有这样的平均粒径的铝溶胶，具有可使原料混合物中的粒子之间吸附的优点。另外，作为铝溶胶的市售品，可以列举例如日产化学工业社制“アルミナゾル100”、“アルミナゾル200”、“アルミナゾル520”、シーアイ化成制“NanoTekAl₂O₃”等。其中，优选使用日产化学工业社制“アルミナゾル200”。

铝溶胶相对于无机化合物源粉末（固形成分）100重量份，以固形成分计可以使用0.1～10重量份、优选使用1～5重量份。铝溶胶也可以将2种以上混合来使用。

（钛源粉末）

钛源是形成构成钛酸铝煅烧体的钛成分的化合物，作为上述化合物，例如可列举出氧化钛。作为氧化钛，例如可列举出氧化钛(IV)、氧化钛(III)、氧化钛(II)等，其中优选使用氧化钛(IV)。氧化钛(IV)的晶型可列举出锐钛矿型、金红石型、板钛矿型等，也可以是无定形（非晶质）。更优选为锐钛矿型、金红石型的氧化钛(IV)。

钛源可以是通过单独在空气中进行煅烧而产生二氧化钛(氧化钛)的化合物。作为上述化合物，例如可列举出钛盐、钛醇盐、氢氧化钛、氮化钛、硫化钛、金属钛等。

作为钛盐，具体而言，可列举出三氯化钛、四氯化钛、硫化钛(IV)、硫化钛(VI)、硫酸钛(IV)等。作为钛醇盐，具体而言，可列举出乙醇钛(IV)、甲醇钛(IV)、叔丁醇钛(IV)、异丁醇钛(IV)、正丙醇钛(IV)、四异丙醇钛(IV)以及它们的螯合物等。

作为钛源，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。

在上述之中，作为钛源，优选使用氧化钛，更优选为氧化钛(IV)。应予说明，钛源可含有来源于其原料或在制造工序中不可避免地含有的微量成分。

钛源粉末的粒径没有特别的限制，通常使用利用激光衍射法测定的、体积基准的累积百分率为50％时对应的粒径(D50)为0.5～25μm的范围内的钛源粉末，为了实现充分低的煅烧收缩率，优选使用D50为1～20μm的范围内的钛源粉末。应予说明，钛源粉末有时显示双峰粒径分布，在使用这样的显示双峰粒径分布的钛源粉末的情况下，利用激光衍射法测定的粒径分布中、粒径大的一者的峰的粒径优选为20～50μm的范围内。

利用激光衍射法测定的钛源粉末的众数粒径(モード径)没有特别的限制，可以使用众数粒径为0.3～60μm范围内的钛源粉末。

成型体中以Al₂O₃（氧化铝）换算计的铝源与以TiO₂（二氧化钛）换算计的钛源的摩尔比优选为35：65～45：55的范围内，更优选为40：60～45：55的范围内。在这样的范围内，通过相对于铝源过量地使用钛源，能够降低煅烧时的收缩率。

（镁源粉末）

成型坯体可含有镁源粉末。成型坯体含有镁源粉末时，所得的钛酸铝煅烧体为由钛酸铝镁晶体组成的煅烧体。

作为镁源，除氧化镁(magnesia)之外，还可列举出通过单独在空气中进行煅烧而产生氧化镁的化合物。作为后者的例子，例如可列举出镁盐、镁醇盐、氢氧化镁、氮化镁、金属镁等。

作为镁盐，具体而言，可列举出氯化镁、高氯酸镁、磷酸镁、焦磷酸镁、草酸镁、硝酸镁、碳酸镁、醋酸镁、硫酸镁、柠檬酸镁、乳酸镁、硬脂酸镁、水杨酸镁、肉豆蔻酸镁、葡糖酸镁、二甲基丙烯酸镁、苯甲酸镁等。

作为镁醇盐，具体而言，可列举出甲醇镁、乙醇镁等。应予说明，镁源可以含有来源于其原料或在制造工序中不可避免地含有的微量成分。

作为镁源，还可以使用兼有镁源和铝源的化合物。作为此种化合物，例如可列举出镁氧尖晶石（MgAl₂O₄）。应予说明，在使用兼有镁源和铝源的化合物作为镁源时，将铝源的Al₂O₃（氧化铝）换算量以及兼有镁源和铝源的化合物中所含的Al成分的Al₂O₃（氧化铝）换算量的总量与钛源的TiO₂（氧化钛）换算量的摩尔比进行调节，以使其在原料混合物中为上述范围内。

作为镁源，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。

镁源粉末的粒径没有特别的限制，通常使用利用激光衍射法测定的、体积基准的累积百分率为50％时对应的粒径（D50）为0.5～30μm范围内的镁源粉末，从降低煅烧时的收缩率的观点出发，优选使用D50为3～20μm范围内的镁源。

成型坯体中的以MgO（氧化镁）换算计的镁源的含量，相对于以Al₂O₃（氧化铝）换算计的铝源和以TiO₂（二氧化钛）换算计的钛源的总量，以摩尔比计，优选为0.03～0.15，更优选为0.03～0.12。通过将镁源的含量调节至该范围内，能够较容易地得到耐热性进一步提高的、具有大的细孔直径和开气孔率的钛酸铝煅烧体。

（硅源粉末）

成型坯体还可进一步含有硅源粉末。硅源是形成硅成分并含在钛酸铝煅烧体中的化合物，通过硅源的并用，能够得到耐热性进一步提高的钛酸铝煅烧体。作为硅源，例如可列举出二氧化硅、一氧化硅等氧化硅(silica)。

硅源也可以是通过单独在空气中进行煅烧而产生氧化硅的化合物。作为所述化合物，例如可列举出硅酸、碳化硅、氮化硅、硫化硅、四氯化硅、醋酸硅、硅酸钠、原硅酸钠、长石、玻璃料等。其中，优选使用长石、玻璃料等，从工业上容易获得、组成稳定的方面考虑，更优选使用玻璃料等。应予说明，玻璃料是指将玻璃粉碎而得到的薄片或粉末状的玻璃。作为硅源，还可以使用由长石和玻璃料的混合物形成的粉末。

当硅源是玻璃料时，从进一步提高所得钛酸铝煅烧体的耐热分解性的观点出发，优选使用屈伏点为700℃以上的玻璃料。玻璃料的屈伏点被定义为：使用热机械分析装置(TMA：Thermo　Mechanical　Analyisis)，从低温开始测定玻璃料的膨胀，膨胀停止，接着开始收缩的温度(℃)。

构成玻璃料的玻璃可以使用以硅酸(SiO₂)为主成分（全部成分中为50质量%以上）的通常的硅酸玻璃。构成玻璃料的玻璃与通常的硅酸玻璃同样地，可含有氧化铝(Al₂O₃)、氧化钠(Na₂O)、氧化钾(K₂O)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)等作为其他含有成分。此外，为了使玻璃自身的耐热水性提高，构成玻璃料的玻璃可以含有ZrO₂。

作为硅源，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。

硅源的粒径没有特别的限制，通常使用利用激光衍射法测定的、体积基准的累积百分率为50％时对应的粒径（D50）为0.5～30μm范围内的硅源。为了进一步提高原料混合物的成型体的填充率并得到机械强度更高的煅烧体，优选使用D50为1～20μm范围内的硅源。

成型坯体含有硅源时，成型坯体中的硅源的含量，相对于以Al₂O₃（氧化铝）换算计的铝源和以TiO₂（二氧化钛）换算计的钛源的总量100质量份，以SiO₂（二氧化硅）换算计通常为0.1质量份～10质量份，优选为5质量份以下。另外，成型坯体中的硅源的含量更优选在成型坯体中所含的无机化合物源中为2重量％～5重量％。硅源可以含有来源于其原料或在制造工序中不可避免地含有的微量成分。

可以使用如镁氧尖晶石（MgAl₂O₄）等复合氧化物那样的、以钛、铝、硅和镁中的两种以上的金属元素为成分的化合物来作为原料。此种情况下，此种化合物可以理解为与将各金属源化合物混合而成的物质相同。基于这样的观点，将成型坯体中的铝源、钛源、镁源和硅源的量调节至上述范围内。

成型坯体中的无机化合物源粉末100重量份中的、粒径为0.1μm以下的粒子的含量为1～5重量份时，优选如上所述，在成型坯体中添加铝溶胶和/或硅溶胶并混合。硅溶胶是以微粒状的二氧化硅为分散质，以液体为分散介质的胶体。硅溶胶也可以单独作为硅源，但优选与其它的氧化硅（シリカ）源一起并用。硅溶胶的分散介质例如可以在混合时或焙烧时通过蒸发等除去。

作为硅溶胶的分散介质，可以列举水溶液、或各种有机溶剂、例如氨水溶液、醇、二甲苯、甲苯、甘油三酸酯等。作为硅溶胶，可以合适地使用平均粒径为1～100nm的胶体状硅溶胶。通过使用具有这样的平均粒径的硅溶胶，具有可使原料混合中的粒子之间吸附，在煅烧时熔化并结合的优点。

作为硅溶胶的市售品，可以列举例如日产化学工业社制“スノーテックス20、30、40、50、N、O、S、C、20L、OL、XS、XL、YL、ZL、QAS－40、LSS－35、LSS－45”、旭电化社制“アデライトAT－20、AT－30、AT－40、AT－50、AT－20N、AT－20A、AT－30A、AT－20Q、AT－300、AT－300Q”、催化剂化成工业社制“Cataloid　S－20L、S－20H、S－30L、S－30H、SI－30、SI－40、SI－50、SI－350、SI－500、SI－45P、SI－80P、SN、SA、SC－30”、デュポン社制“ルドックスHS－40、HS－30、LS、SM－30、TM、AS、AM”等。其中，优选使用在中性区域胶体状态稳定的“スノーテックスC”。

硅溶胶相对于无机化合物源粉末（固形成分）100重量份，以固形成分计可以使用0.1～10重量份、优选使用1～5重量份。硅溶胶可以将2种以上混合使用。

成型坯体可以含有钛酸铝、钛酸铝镁，例如，在使用钛酸铝镁作为成型体的构成成分时，钛酸铝镁相当于兼有钛源、铝源和镁源的原料。

（有机粘合剂）

成型坯体含有水溶性的有机粘合剂。该有机粘合剂是其2重量％的水溶液的粘度在20℃为5000mPa・s以上、优选10000mPa・s以上的有机粘合剂。水溶液的粘度可以例如通过BrookField型粘度计来测定。该有机粘合剂优选其2重量％的水溶液的粘度在20℃为50000mPa・s以下。

有机粘合剂可以列举甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等的纤维素类；聚乙烯醇等的醇类；木质素磺酸盐等的盐等。

有机粘合剂的量相对于铝源、钛源、镁源和硅源的合计量、即无机化合物源粉末100重量份，通常为20重量份以下，优选为15重量份以下，进一步优选为6重量份。另外，有机粘合剂的下限量通常为0.1重量份，优选为3重量份。

（其它添加物）

成型坯体可以含有有机粘合剂以外的有机添加物。其它的有机添加物有例如造孔剂、润滑剂和增塑剂、分散剂、溶剂。

造孔剂可以列举石墨等的碳材；聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等的树脂类；淀粉、坚果壳、胡桃壳、玉米等的植物材料；冰；和干冰等等。造孔剂的添加量相对于铝源、钛源、镁源和硅源的总量、即无机化合物源粉末100重量份，通常为0～40重量份，优选为0～25重量份。

作为润滑剂和增塑剂，可以列举甘油等的醇类；辛酸、月桂酸、棕榈酸、海藻酸、油酸、硬脂酸等的高级脂肪酸；硬脂酸铝等的硬脂酸金属盐、聚氧化烯烷基醚等。润滑剂和增塑剂的添加量相对于铝源、钛源、镁源和硅源的总量、即无机化合物源粉末100重量份，通常为0～10重量份，优选为1～5重量份。

分散剂可以列举例如硝酸、盐酸、硫酸等的无机酸；草酸、柠檬酸、醋酸、苹果酸、乳酸等的有机酸；甲醇、乙醇、丙醇等的醇类；聚碳酸铵等的表面活性剂等。分散剂的添加量相对于铝源、钛源、镁源和硅源的总量、即无机化合物源粉末100重量份，通常为0～20重量份，优选为2～8重量份。

溶剂可以使用例如甲醇、乙醇、丁醇、丙醇等的醇类；丙二醇、聚丙二醇、乙二醇等的二元醇类；和水等。其中，优选是水，从杂质少的角度考虑，更优选使用离子交换水。溶剂的使用量相对于铝源、钛源、镁源和硅源的总量、即无机化合物源粉末100重量份，通常为10重量份～100重量份，优选为20重量份～80重量份。

（成型坯体的形状）

成型坯体的形状没有特别限定，根据用途可以采用任意的形状。例如对于DPF过滤器用的成型坯体的情况，优选是所谓的蜂窝形状、即具有沿同一方向上的多量的通孔、且由多量的通孔形成的多量的流路被隔壁隔离了的形状。另外，也可以列举棒状、管状、板状、坩锅形状等。

（成型坯体的制造方法）

成型坯体例如可以如以下这样来制造。

首先，准备含有铝源粉末、钛源粉末、和根据需要配合的镁源粉末和硅源粉末的无机化合物源粉末、有机粘合剂和溶剂、和根据需要添加的添加物。

将这些物质以上述比率用混炼机等混合，得到原料混合物，通过将所得的原料混合物成型，可以得到所需形状的成型坯体。这里，成型方法没有特别限定，可以列举例如单螺杆压制机、挤出成型机、压片机、造粒机等。

＜钛酸铝煅烧体的制造方法＞

通过将上述成型坯体进行焙烧（脱脂）和煅烧，可以得到钛酸铝煅烧体。所得的钛酸铝煅烧体是由钛酸铝晶体组成的煅烧体。通过成型后进行煅烧，与直接将原料混合物进行煅烧的情况相比，可以抑制煅烧中的收缩，并可有效地抑制所得钛酸铝煅烧体的裂纹，另外，能够得到钛酸铝煅烧体，其可维持由煅烧生成的多孔性的钛酸铝晶体的细孔形状。

焙烧（脱脂）是用于将成型坯体中的有机粘合剂、根据需要配合的有机添加物、通过烧掉、分解等而除去的工序，典型地，在升温至煅烧温度的升温阶段（例如，150～900℃的温度范围）进行。焙烧（脱脂）工序中优选极力抑制升温速度。

成型坯体的煅烧时的煅烧温度通常为1300℃以上，优选为1400℃以上。此外，煅烧温度通常为1650℃以下，优选为1550℃以下。升温至煅烧温度的升温速度没有特别的限制，通常为1℃/小时～500℃/小时。成型坯体含有硅源粉末时，优选在煅烧工序之前设置在1100～1300℃的温度范围保持3小时以上的工序。由此，可以促进硅源粉末的熔化、扩散。

煅烧通常可以在大气中进行，可根据所用的原料粉末、即铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末和硅源粉末的种类、用量比，在氮气、氩气等惰性气体中进行煅烧，也可以在一氧化碳气体、氢气等这样的还原性气体中进行煅烧。此外，可以在水蒸汽分压降低了的气氛中进行煅烧。

煅烧通常使用管状电炉、箱式电炉、隧道式炉、远红外线炉、微波加热炉、竖井式炉、反射炉、旋转炉、辊底式加热炉等惯用的煅烧炉来进行。煅烧可以以间歇式进行，也可以以连续式进行。此外，可以以静置式进行，也可以以流动式进行。

煅烧所需的时间只要是足以使成型坯体转化为钛酸铝结晶的时间即可，其根据成型坯体的量、煅烧炉的形态、煅烧温度、煅烧气氛等有所不同，通常为10分钟～24小时。

如以上所述，可以得到目标钛酸铝煅烧体。这样的钛酸铝煅烧体具有基本维持刚成型后的成型坯体的形状的形状。所得的钛酸铝煅烧体也可以通过研磨加工等加工成所需的形状。

由上述方法得到的钛酸铝煅烧体可以适合用于例如坩埚、承烧板、烧盆、炉材等煅烧炉用用具；在柴油发动机、汽油发动机等内燃机的废气净化中所用的废气过滤器、催化剂载体、在啤酒等饮食品的过滤中使用的过滤器，用于选择性透过石油精炼时产生的气体成分例如一氧化碳、二氧化碳、氮、氧等的选择透过过滤器等的陶瓷过滤器；基板、电容器等电子部件等中。其中，用作陶瓷过滤器等时，钛酸铝煅烧体具有高的细孔容积和开气孔率，因此能够长期维持良好的过滤器性能。

钛酸铝煅烧体在X射线衍射图谱中，除钛酸铝或钛酸铝镁的晶体图案以外，还可以含有氧化铝、二氧化钛等的晶体图案。应予说明，钛酸铝煅烧体由钛酸铝镁结晶组成时，可以由组成式：Al₂₍₁ _－ｘ ₎Mg_xTi₍₁ _＋ _x)O₅来表示，ｘ的值为0.03以上，优选为0.03～0.15，更优选为0.03～0.12。此外，利用本发明得到的钛酸铝煅烧体可以含有来源于原料或在制造工序中不可避免地含有的微量成分。

实施例

以下通过实施例进而详细地说明本发明，但本发明不限于这些实施例。

保形性、收缩率和粘度利用下述方法测定。

（1）成型坯体的保形性1.如图1（a）所示，由成型坯体切出大小为水平长度100mm×宽度20mm×高度20mm的试验片10。2.从试验片10长度方向的一端（左端）将0～40mm的部分10a固定在台座5的水平面5a上。在固定操作期间，通过没有图示的支承台将试验片10的另一端（右端）侧的部分10b的下面保持，以使试验片10的另一端（右端）侧（40～100mm）的部分10b不变形。3.移去支承台，如图1（b）所示使试验片10的另一端侧的部分10b变形。测定从移去支承台起60秒后的试验片10另一端侧的部分10b的下面的铅直方向的位移X。这里，铅直方向的位移X在从台座5的水平面5a的端面5b沿水平方向离开25mm处的位置进行测定。对于总计3个试验片测定位移，求出其平均值。

（2）煅烧前后的收缩率

将脱脂和煅烧前（挤出成型后）的成型坯体、和脱脂和煅烧后的煅烧品的挤出截面方向（与成型体的挤出方向垂直的方向的截面）的长度各自测定2处，由将上述所得的数值平均而得到的煅烧前的平均长度和煅烧后的平均长度，基于下式算出收缩率。

收缩率（％）＝｛1－（煅烧后的平均长度）/（煅烧前的平均长度）｝×100。

（3）有机粘合剂的2重量％水溶液的粘度

将有机粘合剂溶解在纯水中，使其浓度为2重量％，使用B型粘度计在20℃的条件下测定其粘度。

＜实施例1＞

作为无机化合物源粉末，使用以下的物质，得到成型坯体。无机化合物源粉末的添加组成是以氧化铝〔Al₂O₃〕、二氧化钛〔TiO₂〕、氧化镁〔MgO〕和二氧化硅〔SiO₂〕换算的摩尔百分率计、〔Al₂O₃〕/〔TiO₂〕/〔MgO〕/〔SiO₂〕＝35.1％/51.3％/9.6％/4.0％。铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末和硅源粉末的总量中的硅源粉末的含有率为4.0重量％。

（1）铝源粉末

具有表1所示的平均粒径的α－氧化铝粉末　24.6重量份

（2）钛源粉末

具有表1所示的平均粒径的金红石型二氧化钛粉末　42.0重量份

（3）镁源粉末

具有表1所示的平均粒径的镁氧尖晶石粉末　15.7重量份

（4）硅源粉末

具有表1所示的平均粒径的玻璃料（タカラスタンダード社制“CＫ0832”）　3.4重量份

在由铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末、和硅源粉末组成的混合物中，加入作为造孔剂的具有表1所示的平均粒径的玉米淀粉14.3份、作为有机粘合剂的甲基纤维素（商品名：メトローズ　90SH－30000、2重量％的水溶液的粘度在20℃为30000mPa・s）　3.9重量份、作为增塑剂的聚氧化烯烷基醚（商品名：ユニルーブ50MB－72）　1.9重量份、以及作为润滑剂的甘油0.2重量份，进一步地，加入作为分散介质(溶剂)的水27.3重量份、作为分散剂的セラミゾール（Ceramisol）（商品名：C－08）0.2g后，通过使用混炼机在25℃进行混炼，制备陶瓷土（成型用原料混合物）。接着，通过将该陶瓷土进行挤出成型，制作成型坯体。成型坯体的保形性为9.8mm。

将成型坯体利用微波干燥机迅速加热后，在100℃保持5小时，进行干燥，接着在大气气氛下进行含有除去粘合剂的焙烧（脱脂）工序的煅烧，得到钛酸铝镁多孔质煅烧体。煅烧时的最高温度为1450℃，在最高温度的保持时间为5小时。此时的收缩率为8.9％。

【表1】

＜实施例2＞

除了将甲基纤维素（商品名：メトローズ　90SH－30000）的量从3.9重量份改变为4.9重量份以外，其它进行与实施例1同样的操作，得到成型坯体和多孔质的煅烧体。成型坯体的保形性为8.2mm。煅烧时的收缩率为9.1％。

＜实施例3＞

除了将甲基纤维素（商品名：メトローズ　90SH－30000）的量从3.9重量份改变为5.9重量份以外，其它进行与实施例1同样的操作，得到成型坯体和多孔质的煅烧体。成型坯体的保形性为8.7mm。煅烧时的收缩率为9.6％。

＜实施例4＞

除了作为有机粘合剂，代替甲基纤维素（商品名：メトローズ　90SH－30000）3.9重量份，代替甲基纤维素（商品名：メセロース　PMB－15UFF、2重量％的水溶液的粘度在20℃为15000mPa・s），并将甲基纤维素的量改变为6.0重量份以外，其它进行与实施例1同样的操作，得到成型坯体和多孔质的煅烧体。成型坯体的保形性为10.0mm。煅烧时的收缩率为9.4％。

＜比较例1＞

除了使用甲基纤维素（商品名：メトローズ　60SH－4000、2重量％的水溶液的粘度在20℃为4000mPa・s）7.8重量份，代替甲基纤维素（商品名：メトローズ　90SH－30000）3.9重量份来作为有机粘合剂以外，其它进行与实施例1同样的操作，得到成型坯体和多孔质煅烧体。成型坯体的保形性为18.7mm。煅烧时的收缩率为12.0％。

Claims

1.成型坯体，其包含含有铝源粉末和钛源粉末的无机化合物源粉末、和有机粘合剂，所述有机粘合剂是其2重量％的水溶液在20℃的粘度为5000mPa・s以上的有机粘合剂。

2.根据权利要求1所述的成型坯体，其中，所述有机粘合剂的量相对于无机化合物源粉末100重量份为0.1～20重量份。

3.根据权利要求1或2所述的成型坯体，其中，所述无机化合物源粉末进一步含有硅源粉末。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的成型坯体，其中，所述无机化合物源粉末进一步含有镁源粉末。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的成型坯体，其中，以Al₂O₃换算计的所述铝源粉末与以TiO₂换算计的所述钛源粉末的摩尔比为35∶65～45∶55的范围内。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的成型坯体，其具有蜂窝形状。

7.钛酸铝煅烧体的制造方法，其具有将包含含有铝源粉末和钛源粉末的无机化合物源粉末、和有机粘合剂的原料混合物成型，而得到成型坯体的工序、

将所述成型坯体加热至150～900℃来除去所述有机粘合剂的工序、和

将除去了所述有机粘合剂的所述成型坯体在1300℃以上进行煅烧的工序，

所述有机粘合剂是其2重量％的水溶液在20℃的粘度为5000mPa・s以上的有机粘合剂。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述有机粘合剂的量相对于所述无机化合物源粉末100重量份为0.1～20重量份。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述无机化合物源粉末进一步含有硅源粉末。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的方法，其中，所述无机化合物源粉末进一步含有镁源粉末。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的方法，其中，所述原料混合物中的、以Al₂O₃换算计的铝源粉末与以TiO₂换算计的钛源粉末的摩尔比为35∶65～45∶55的范围内。

12.根据权利要求7～11中任一项所述的方法，其中，所述成型体具有蜂窝形状。