JP5346172B2

JP5346172B2 - Ceramic binder and ceramic molded body

Info

Publication number: JP5346172B2
Application number: JP2008097144A
Authority: JP
Inventors: 広泰西田; 義憲若宮; 光章熊澤
Original assignee: Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
Current assignee: JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2028-04-03
Also published as: JP2009249212A

Description

本発明は、セラミックス成型体の原料として有用なセラミックス用結合剤と、該セラミックス用結合剤を適用して調製してなるセラミックス成型体に関するものである。 The present invention relates to a ceramic binder useful as a raw material for a ceramic molded body, and a ceramic molded body prepared by applying the ceramic binder.

セラミックスはその優れた機械特性、耐熱特性または電気特性等を利用して多くの用途に利用されてきている。そのうちアルミナは、セラミックスの中でも一般的に用いられている材料であり、その優れた機械特性、耐熱特性、絶縁特性または耐食性等を利用して、各種部品の材料として利用されている。また、その他にも、組成の一部としてアルミナを含むセラミックスは少なくない。 Ceramics have been used in many applications by utilizing its excellent mechanical characteristics, heat resistance characteristics, electrical characteristics, and the like. Among them, alumina is a material that is generally used among ceramics, and is used as a material for various parts by utilizing its excellent mechanical properties, heat resistance properties, insulation properties, corrosion resistance, and the like. In addition, there are many ceramics containing alumina as a part of the composition.

技術的には、低コストで、曲げ強度および圧縮強度に優れたセラミックスおよびセラミックス用結合剤が求められていた。
特開昭６１−１００２６号公報には、 (a) アルミナ水和物粉末、水、酸、およびアル
ミナ水和物固体含量の0.1〜５重量％である大きさサブミクロンのα−アルミナ粒子また
はこれと等価な核形成中心物質を結晶種として含み、固体含量が30重量％より多く、かつ未解膠のアルミナ粉末のゲル化していない凝集体を含む混合物をゲル化し、(b) この混合物を加圧しながら押出して、ゲル化していないアルミナ粉末に水および酸を接触させ、(c) ゲル化した生成物を乾燥し、かつ(d) この乾燥した生成物を、1500℃より低い温度で焼成して、アルミナ水和物の少なくとも一部分を、密度が理論値の少なくとも90％であるα−アルミナ物体に変える工程を含む多結晶α−アルミナを含有するセラミツク物体の製造方法が開示されている。 Technically, there has been a demand for ceramics and binders for ceramics that are low in cost and excellent in bending strength and compressive strength.
JP-A-61-10026 discloses (a) α-alumina particles having submicron size of 0.1 to 5% by weight of alumina hydrate powder, water, acid, and alumina hydrate solid content, Gel a mixture containing a nucleation center equivalent to the above as a seed, a solid content greater than 30% by weight and containing ungelatinized agglomerates of unpeptized alumina powder, and (b) adding this mixture Extruding under pressure to bring the non-gelled alumina powder into contact with water and acid, (c) drying the gelled product, and (d) calcining the dried product at a temperature below 1500 ° C. Thus, a method for producing a ceramic object containing polycrystalline α-alumina comprising the step of converting at least a portion of the alumina hydrate to an α-alumina object having a density of at least 90% of theory is disclosed.

国際公開ＷＯ９５−１７２８７号には、成型セラミックス物品の製造方法であって、セラミックス前駆物質のゲルが孔付ベルトの孔部の少なくとも幾つかを十分に専有するように前記ゲルを前記ベルトに接触させて押し込め、前記ゲルを離脱させることができ、しかも、離脱後構造的一体性を失うことなく処理される点まで孔部で凍結し、前記ゲルが凍結した形状の粒子の形で前記ベルトから分離させ、そして、前記凍結したゲルを乾燥し、成型セラミックス物品を形成するに十分高い温度で焼成することを含む成型セラミックス物品の製造方法であって、前記前駆物質のゲルが、重量で約20から約65％の固形物含有量を伴うベーマイトゲルでセラミックス物品の製造方法に関する発明が開示されている。 International Publication No. WO95-17287 discloses a method for producing a molded ceramic article, wherein the gel is brought into contact with the belt so that the gel of the ceramic precursor sufficiently occupies at least some of the holes of the holed belt. The gel can be detached and frozen after being detached to the point where it can be processed without losing structural integrity, and the gel is separated from the belt in the form of frozen shaped particles. And drying the frozen gel and firing at a temperature sufficiently high to form a molded ceramic article, wherein the precursor gel is about 20 to 20 by weight. An invention relating to a method for producing ceramic articles with boehmite gel with a solids content of about 65% is disclosed.

特開平９−２５５４１３号公報には、αアルミナ原料を単体あるいは一成分として含有するセラミックス焼結体用成形体であって、成形体表面のＸ線回折測定することにより得られるピーク強度を用いてＩ104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）として算出されるαアルミナの結晶配向率が0.5 〜0.8 であり、αアルミナ粒子が不規則に配列しており、成形体密度が最終的に得られる焼結体の理論密度に対して40％以上であることを特徴とするセラミックス焼結体用成形体に関する発明が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-255413 uses a peak intensity obtained by X-ray diffraction measurement of the surface of a molded body, which is a molded body for a ceramic sintered body containing an α-alumina raw material alone or as a component. The theoretical density of the sintered body in which the α-alumina crystal orientation ratio calculated as I104 / (I104 + I030) is 0.5 to 0.8, the α-alumina particles are irregularly arranged, and the compact density is finally obtained. An invention relating to a molded body for a ceramic sintered body characterized by being 40% or more based on the above is disclosed.

特公表２０００−５１２９７０号公報には、(a)液状媒体とベーマイトとシリカ供給源
とを組合せることにより分散体を調製するステップと、 (b)該分散体を水熱処理するステップと、 (c)該分散体をαアルミナベースセラミックスプレカーサ材料に変換させるステップと、 (d)該αアルミナベースセラミックスプレカーサ材料を焼結させて多結晶質αアルミナベースセラミックス材料を提供するステップと、を含む、多結晶質αアルミナベースセラミックス材料の製造方法であって、該αアルミナベースセラミックス材料は、理論密度の少なくとも90パーセントの密度を有し、該密度は、該シリカ供給源をステップ(b)と(c)との間で該分散体に添加する以外は同じにして製造されたαアルミナベースセラミックス材料のものよりも理論密度に対するパーセントが少なくとも１パーセント大きく、該αアルミナベースセラミックス材料は、0.5マイクロメートル未満の平均αアルミナ微結晶サイズを有し、ステップ(c)の前に酸化鉄の供給源を該分散体に添加するステップが更に含まれる方法が開示されている。 Japanese Patent Publication No. 2000-512970 discloses (a) preparing a dispersion by combining a liquid medium, boehmite, and a silica source; (b) hydrothermally treating the dispersion; and (c) Converting the dispersion into an α-alumina based ceramic precursor material; and (d) sintering the α-alumina based ceramic precursor material to provide a polycrystalline α-alumina based ceramic material. A method for producing a crystalline alpha alumina-based ceramic material, wherein the alpha alumina-based ceramic material has a density of at least 90 percent of theoretical density, the density comprising steps (b) and (c) ) With respect to the theoretical density rather than that of the α-alumina base ceramic material produced in the same manner except that it is added to the dispersion. The alpha alumina based ceramic material has an average alpha alumina crystallite size of less than 0.5 micrometers and a source of iron oxide is added to the dispersion prior to step (c) Is further disclosed.

特開２００２−２１９３１８号公報には、γアルミナを主体として、該γアルミナのアルミニウム換算量１００ｍｏｌに対して、リンを０．１〜３０ｍｏｌ含有するγアルミナ質多孔体３の一方の表面に複数種の混合流体を接触させて、該混合流体中の特定の流体のみをγアルミナ質多孔体３の他方の表面に選択的に透過させることにより特定の流体を分離可能な流体分離フィルタ１を作製する方法が開示されている。 In JP-A-2002-219318, γ-alumina is used as a main component, and a plurality of types are provided on one surface of a γ-alumina porous body 3 containing 0.1 to 30 mol of phosphorus with respect to 100 mol of γ-alumina in terms of aluminum. The fluid separation filter 1 capable of separating a specific fluid by making only the specific fluid in the mixed fluid permeate through the other surface of the γ-alumina porous body 3 is made. A method is disclosed.

しかし、上記従来の技術では、低コストで、曲げ強度および圧縮強度に優れたセラミックスを得ることはできなかった。
特開昭６１−１００２６号公報国際公開ＷＯ９５−１７２８７号特開平９−２５５４１３号公報特公表２０００−５１２９７０号公報特開２００２−２１９３１８号公報 However, with the above conventional technology, it has not been possible to obtain ceramics having excellent bending strength and compressive strength at low cost.
JP-A-61-10026 International Publication No. WO95-17287 JP-A-9-255413 Publication 2000-512970 JP 2002-219318 A

本発明の課題は、曲げ強度および圧縮強度に優れ、低コストで、触媒機能も併せもつセラミックス成型体およびそのようなセラミックス成型体を調製するために必要なセラミックス結合剤を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a ceramic molded body having excellent bending strength and compressive strength, low cost and also having a catalytic function, and a ceramic binder necessary for preparing such a ceramic molded body.

前記課題を解決するための本発明は、１）動的光散乱法により測定された平均粒子径（Ｄ１）が５〜２００ｎｍの範囲にある結晶性アルミナ微粒子、および２）動的光散乱法により測定された平均粒子径（Ｄ２）が５〜２００ｎｍの範囲にある非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子が分散媒に分散してなり、前記結晶性アルミナ微粒子の濃度Ａが５〜５５質量％の範囲にあり、前記非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子の濃度Ｂが３〜５０質量％（但し、Ａ＞Ｂであり、Ａ+Ｂ＜６０質量％）であることを特徴とするセラミックス用結合剤である。 The present invention for solving the above problems includes 1) crystalline alumina fine particles having an average particle diameter (D1) measured by a dynamic light scattering method in the range of 5 to 200 nm, and 2) a dynamic light scattering method. Amorphous alumina hydrate fine particles or crystalline alumina hydrate fine particles having a measured average particle diameter (D2) in the range of 5 to 200 nm are dispersed in a dispersion medium, and the concentration A of the crystalline alumina fine particles Is in the range of 5 to 55% by mass, and the concentration B of the amorphous alumina hydrate fine particles or crystalline alumina hydrate fine particles is 3 to 50% by mass (provided that A> B and A + B < 60% by mass), which is a binder for ceramics.

また、前記セラミックス用結合剤の好適な態様として、前記１）の結晶性アルミナ微粒子が、γ形、η形、δ形、ρ形、χ形、θ形、κ形およびα形からなる群より選ばれた少なくとも１種の結晶性アルミナ微粒子であることを特徴とするセラミックス用結合剤を挙げることができる。 In a preferred embodiment of the binder for ceramics, the crystalline alumina fine particles of 1) are selected from the group consisting of γ-type, η-type, δ-type, ρ-type, χ-type, θ-type, κ-type, and α-type. The binder for ceramics characterized by the selected at least one crystalline alumina fine particle may be mentioned.

さらに、前記セラミックス用結合剤の別の好適な態様として、前記２）における結晶性アルミナ水和物微粒子が、擬ベーマイトアルミナ微粒子またはベーマイトアルミナ微粒子から選ばれるすくなくとも１種であることを特徴とするセラミックス用結合剤を挙げることができる。 Furthermore, as another preferred embodiment of the binder for ceramics, the crystalline alumina hydrate fine particles in 2) are at least one selected from pseudoboehmite alumina fine particles or boehmite alumina fine particles. For example.

前記セラミックス用結合剤については、さらに成型助剤を含むものを好適に使用することができる。
本出願における、他の発明は、次の（Ａ）および（Ｂ）を含むことを特徴とするセラミックス前駆体組成物である。 As the ceramic binder, a binder further containing a molding aid can be suitably used.
Another invention in the present application is a ceramic precursor composition including the following (A) and (B).

（Ａ）無機酸化物微粒子を含むマトリクス成分１００質量部
（Ｂ）請求項１〜請求項３の何れかに記載のセラミックス用結合剤１０〜１００質量部
前記セラミックス前駆体組成物の好適な態様として、
前記（Ａ）無機酸化物微粒子を含むマトリクス成分が、更に無機繊維を含有するものであり、
前記セラミックス前駆体組成物が、更に前記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の固形分の合計１００質量部（固形分換算）に対して、有機高分子材料０．１〜１０質量部（固形分換算）を含む。 (A) 100 mass parts of matrix components containing inorganic oxide fine particles (B) 10-100 mass parts of binder for ceramics according to any one of claims 1 to 3 As a preferred embodiment of the ceramic precursor composition ,
(A) The matrix component containing inorganic oxide fine particles further contains inorganic fibers,
The ceramic precursor composition further comprises 0.1 to 10 parts by mass (solid content) of the organic polymer material with respect to a total of 100 parts by mass (in terms of solid content) of the solid contents of the components (A) and (B). Conversion).

他の発明は、前記セラミックス前駆体組成物を焼結してなるセラミックス焼結体である。
また、他の発明は、前記セラミックス前駆体組成物を成型し、焼結してなるセラミックス成型体である。 Another invention is a ceramic sintered body obtained by sintering the ceramic precursor composition.
Another invention is a ceramic molded body formed by molding and sintering the ceramic precursor composition.

本発明に係るセラミックス用結合剤と各種無機微粒子を含むセラミックス前駆体組成物を焼結して得られるセラミックス焼結体またはセラミックス成型体は、曲げ強度および圧縮強度に優れるものである。また、本発明に係るセラミックス用結合剤は、特にアルミナ系のマトリクスと共に使用されて、良好な性能を示すアルミナ系セラミックス成型体を形成することができる。 The ceramic sintered body or ceramic molded body obtained by sintering the ceramic precursor composition containing the binder for ceramics and various inorganic fine particles according to the present invention is excellent in bending strength and compressive strength. Moreover, the ceramic binder according to the present invention can be used particularly with an alumina matrix to form an alumina ceramic molded body exhibiting good performance.

セラミックス用結合剤
本発明に係るセラミックス用結合剤は、１）動的光散乱法により測定された平均粒子径（Ｄ１）が５〜２００ｎｍの範囲にある結晶性アルミナ微粒子、および２）動的光散乱法により測定された平均粒子径（Ｄ２）が５〜２００ｎｍの範囲にある非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子が分散媒に分散してなり、前記１）結晶性アルミナ微粒子の濃度Ａが５〜５５質量％の範囲にあり、前記２）非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子の濃度Ｂが３〜５０質量％（但し、Ａ＞Ｂであり、Ａ+Ｂ＜６０質量％）であることを特徴とするものである。 Binder for ceramics The binder for ceramics according to the present invention includes 1) crystalline alumina fine particles having an average particle diameter (D1) measured by a dynamic light scattering method in the range of 5 to 200 nm, and 2) dynamic light. Amorphous alumina hydrate fine particles or crystalline alumina hydrate fine particles having an average particle diameter (D2) measured by a scattering method in the range of 5 to 200 nm are dispersed in a dispersion medium. The concentration A of the alumina fine particles is in the range of 5 to 55% by mass. 2) The concentration B of the amorphous alumina hydrate fine particles or the crystalline alumina hydrate fine particles is 3 to 50% by mass (provided that A> B And A + B <60% by mass).

結晶性アルミナゾルの分散質である結晶性アルミナ微粒子は、水酸基が少なく、水和水も少ないものである。このため、加熱によっても、収縮が無く、重量減少も僅かであり、結晶形の変化も生じ難いものである。結晶性アルミナ微粒子は、セラミックス用結合剤の成分としては、耐熱性または耐水性の点で優れるものであるが、水酸基を殆ど有さないため、結合力については、不十分であった。 Crystalline alumina fine particles, which are a dispersoid of crystalline alumina sol, have few hydroxyl groups and little hydration water. For this reason, even when heated, there is no shrinkage, there is little weight loss, and the crystal form hardly changes. Crystalline alumina fine particles are excellent in heat resistance or water resistance as a component of a binder for ceramics, but have almost no hydroxyl groups, and thus have insufficient bonding strength.

他方、非晶質アルミナ水和物ゾルのゾルの分散質である非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物ゾルの分散質である結晶性アルミナ水和物微粒子については、水酸基を多く含み、水和水を多く含むものである。このため結合力に優れたものといえる。セラミックス用結合剤の成分としては、結合力を付与する効果を有するものの、熱収縮が生じ易く、それに伴うセラミックスの強度低下の懸念があった。 On the other hand, for amorphous alumina hydrate fine particles that are dispersoids of amorphous alumina hydrate sol or crystalline alumina hydrate fine particles that are dispersoids of crystalline alumina hydrate sol, Contains a lot and contains a lot of water of hydration. For this reason, it can be said that it was excellent in the bond strength. As a component of the binder for ceramics, although it has an effect of imparting a bonding force, thermal shrinkage is likely to occur, and there is a concern that the strength of the ceramics is reduced accordingly.

セラミックス用結合剤における、前記１）の結晶性アルミナ微粒子の濃度Ａと前記２）の非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子の濃度Ｂについては、濃度Ａが５〜５５質量％、濃度Ｂが３〜５０質量％であり、Ａ＞Ｂ、更にＡ+Ｂ＜６０質
量％であることが必要とされる。特に、濃度Ａが８〜５３質量％、濃度Ｂが５〜４０質量％であり、Ａ＞Ｂ、更に、１５質量％＜Ａ+Ｂ＜５８質量％であることが好ましい。 In the ceramic binder, the concentration A of the crystalline alumina fine particles of 1) and the concentration B of the amorphous alumina hydrate fine particles or crystalline alumina hydrate fine particles of 2) are 5 to 55. It is required that the mass% and the concentration B be 3 to 50 mass%, A> B, and A + B <60 mass%. In particular, it is preferable that the concentration A is 8 to 53 mass%, the concentration B is 5 to 40 mass%, A> B, and further 15 mass% <A + B <58 mass%.

ここで濃度Ａとは、結晶性アルミナ微粒子、非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子および分散媒の合計量に対する結晶性アルミナ微粒子の含有比率で
あり、濃度Ｂとは、結晶性アルミナ微粒子、非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子および分散媒の合計量に対する非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子の含有比率である。 Here, the concentration A is a content ratio of the crystalline alumina fine particles to the total amount of the crystalline alumina fine particles, the amorphous alumina hydrate fine particles or the crystalline alumina hydrate fine particles and the dispersion medium, and the concentration B is It is the content ratio of the amorphous alumina hydrate fine particles or the crystalline alumina hydrate fine particles to the total amount of the crystalline alumina fine particles, the amorphous alumina hydrate fine particles or the crystalline alumina hydrate fine particles and the dispersion medium.

非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子の濃度Ｂが、結晶性アルミナ微粒子の濃度Ａ以上となる場合、非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子に由来する熱収縮が生じる傾向が大きくなり、そのため得られるセラミックス成型体の強度が低下し易くなる。また、セラミックス結合剤における、非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子の濃度Ｂと結晶性アルミナ微粒子の濃度Ａの合計濃度（Ａ+Ｂ）が、６０（質量％）以上の場合、粘度が上昇し、成形性が低下
するため望ましくない。
前記セラミックス用結合剤の分散媒については、水系の分散媒が好適に使用される。 When the concentration B of the amorphous alumina hydrate fine particles or the crystalline alumina hydrate fine particles is equal to or higher than the concentration A of the crystalline alumina fine particles, the amorphous alumina hydrate fine particles or the crystalline alumina hydrate fine particles The tendency for the resulting heat shrinkage is increased, and the strength of the resulting ceramic molded body is likely to decrease. In addition, the total concentration (A + B) of the concentration B of amorphous alumina hydrate fine particles or crystalline alumina hydrate fine particles and the concentration A of crystalline alumina fine particles (A + B) in the ceramic binder is 60 (mass%) or more. In this case, it is not desirable because the viscosity increases and the moldability decreases.
As the dispersion medium for the ceramic binder, an aqueous dispersion medium is preferably used.

［結晶性アルミナ微粒子］
本発明に係るセラミックス用結合剤に含まれる前記１）の結晶性アルミナ微粒子については、動的光散乱法により測定される平均粒子径によって特定される。具体的には、動的光散乱法により測定された平均粒子径（Ｄ１）が５〜２００ｎｍの範囲にある。結晶性アルミナ微粒子の平均粒子径（Ｄ１）が５ｎｍ未満の場合は、セラミックス前駆体組成物の安定性が低下する場合がある。また、平均粒子径（Ｄ１）が２００ｎｍを超える場合は、結合力が低下する傾向がある。平均粒子径（Ｄ１）については、より好適には５〜１００ｎｍの範囲が推奨される。更に好適には、１０〜６０ｎｍの範囲が推奨される。 [Crystalline alumina fine particles]
The crystalline alumina fine particles of 1) contained in the ceramic binder according to the present invention are specified by an average particle diameter measured by a dynamic light scattering method. Specifically, the average particle diameter (D1) measured by the dynamic light scattering method is in the range of 5 to 200 nm. When the average particle diameter (D1) of the crystalline alumina fine particles is less than 5 nm, the stability of the ceramic precursor composition may be lowered. Moreover, when average particle diameter (D1) exceeds 200 nm, there exists a tendency for a bond strength to fall. The average particle diameter (D1) is more preferably in the range of 5 to 100 nm. More preferably, a range of 10 to 60 nm is recommended.

前記１）の結晶性アルミナ微粒子については、非晶質アルミナ水和物微粒子または結晶性アルミナ水和物微粒子と区別されるものであり、一般式Ａｌ₂Ｏ₃・ｎＨ₂Ｏにおいて、
ｎ＝０の場合がこれに相当する。 The crystalline alumina fine particles of the above 1) are distinguished from amorphous alumina hydrate fine particles or crystalline alumina hydrate fine particles. In the general formula Al ₂ O ₃ .nH ₂ O,
This is the case when n = 0.

周知のように、結晶性の酸化アルミニウムには、約８種の変態が知られている。前記結晶性アルミナ微粒子については、実質的にγ、η、δ、ρ、χ、θ、κ、およびα形からなる群より選ばれた単一または複数の結晶からなる酸化アルミニウムであることが好ましい。前記結晶性アルミナ微粒子の各結晶形のうち、特に好適には安定性、製造の容易さからα−アルミナ、γ−アルミナまたはδ−アルミナが推奨される。 As is well known, about eight types of transformations are known for crystalline aluminum oxide. The crystalline alumina fine particles are preferably aluminum oxide substantially composed of single or plural crystals selected from the group consisting of γ, η, δ, ρ, χ, θ, κ, and α forms. . Of the crystalline forms of the crystalline alumina fine particles, α-alumina, γ-alumina or δ-alumina is particularly preferred from the viewpoint of stability and ease of production.

特にγ−アルミナは、反応性が高いため、アルミナ単結晶（サファイア、ルビーまたはスピネルなど）や複合セラミックス原料として好適に使用される。α-アルミナは、耐摩
耗性および強度に優れるため、磁気層保護、ヘッドクリーニング用の磁気テープ、ハードデイスク用材料または研磨材の材料として好適に使用される。 In particular, since γ-alumina has high reactivity, it is preferably used as an alumina single crystal (sapphire, ruby, spinel, etc.) or a composite ceramic material. Since α-alumina is excellent in wear resistance and strength, it is suitably used as a magnetic layer protection, a magnetic tape for head cleaning, a hard disk material or an abrasive material.

前記結晶性アルミナ微粒子の結晶形は、Ｘ線回折により同定することにより、擬ベーマイト、ベーマイト、バイヤライト、ジプサイトなどの結晶性アルミナ水和物微粒子の結晶形と区別されるものである。 The crystalline form of the crystalline alumina fine particles is distinguished from the crystalline form of crystalline alumina hydrate fine particles such as pseudoboehmite, boehmite, bayerite, and gypsite by identification by X-ray diffraction.

前記結晶性アルミナ微粒子の形状については格別に制限されるものではない。通常は、公知の形状の結晶性アルミナ微粒子が使用される。例えば、繊維状、板状などの結晶性アルミナ微粒子が使用される。これらの結晶性アルミナ微粒子のアスペクト比（長軸／短軸比）についても格別に制限されるものではないが、通常は２〜８０の範囲のものが使用される。 The shape of the crystalline alumina fine particles is not particularly limited. Usually, crystalline alumina fine particles having a known shape are used. For example, crystalline alumina fine particles such as fibers and plates are used. The aspect ratio (major axis / minor axis ratio) of these crystalline alumina fine particles is not particularly limited, but those in the range of 2 to 80 are usually used.

結晶性アルミナ微粒子は酸化アルミニウムであるため、焼成による重量減少が少ないものである。焼成による重量減少の程度については、結晶性アルミナ微粒子である限り、格別考慮する必要はないが、望ましくは、前記結晶性アルミナゾルの１１０℃から１０００
℃までの温度間に於けるアルミナ微粒子の重量減少が１０質量％以下であることが好ましい。なお、この様な重量減少については、試料のアルミナゾルを１１０℃で十分に乾燥した後に試料重量（Ｗ１）を測定し、次いで、この試料を１０００℃で１時間焼成した後に試料の重量（Ｗ２）を測定して式１により求めることができる。 Since the crystalline alumina fine particles are aluminum oxide, the weight loss due to firing is small. The degree of weight reduction due to calcination is not particularly required as long as it is a crystalline alumina fine particle, but it is preferable that the crystalline alumina sol has a temperature of 110 ° C. to 1000 ° C.
It is preferable that the weight loss of the alumina fine particles between 10 ° C. and 10 ° C. is 10% by mass or less. For such weight reduction, the sample weight (W1) was measured after sufficiently drying the alumina sol of the sample at 110 ° C., and then the sample weight (W2) was baked at 1000 ° C. for 1 hour. And can be obtained by Equation 1.

［式１］
重量減少＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１×１００（％）
前記結晶性アルミナ微粒子の比表面積については、格別に制限されるものではないが、通常は、５０〜４００ｍ²／ｇの範囲のものが使用される [Formula 1]
Weight reduction = (W1-W2) / W1 × 100 (%)
The specific surface area of the crystalline alumina fine particles is not particularly limited, but usually those in the range of 50 to 400 m ² / g are used.

［結晶性アルミナ水和物微粒子］
本発明に係るセラミックス用結合剤に含まれる結晶性アルミナ水和物微粒子については、動的光散乱法により測定される平均粒子径によって特定される。具体的には、動的光散乱法により測定された平均粒子径（Ｄ２）が５〜２００ｎｍの範囲にある。 [Crystalline alumina hydrate fine particles]
The crystalline alumina hydrate fine particles contained in the ceramic binder according to the present invention are specified by an average particle diameter measured by a dynamic light scattering method. Specifically, the average particle diameter (D2) measured by the dynamic light scattering method is in the range of 5 to 200 nm.

結晶性アルミナ水和物微粒子の平均粒子径（Ｄ２）が５ｎｍ未満の場合は、セラミックス前駆体組成物の安定性が低下する場合がある。また、平均粒子径（Ｄ２）が２００ｎｍを超える場合は、結合力が低下する場合がある。平均粒子径（Ｄ２）については、より好適には５〜１００ｎｍの範囲が推奨される。更に好適には、１０〜６０ｎｍの範囲が推奨される。 When the average particle diameter (D2) of the crystalline alumina hydrate fine particles is less than 5 nm, the stability of the ceramic precursor composition may be lowered. Further, when the average particle diameter (D2) exceeds 200 nm, the binding force may be reduced. About average particle diameter (D2), the range of 5-100 nm is recommended more suitably. More preferably, a range of 10 to 60 nm is recommended.

結晶性アルミナ水和物微粒子については、通常はベーマイトアルミナ微粒子または擬ベーマイトアルミナ微粒子から選ばれる１種以上が使用される。
ベーマイトアルミナ微粒子は、一般式Ａｌ₂Ｏ₃・ｎＨ₂Ｏにおいて、ｎ＝１の場合がこ
れに該当する。通常は、ＡｌＯ（ＯＨ）またはＡｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏで表されるものであり、アルミナ水和物の一種として見做されている。ベーマイトアルミナの製造方法は公知であり、例えば、（１）水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）₃）を１５０〜３７５℃で熱水処理する方法または（２）Ａｌ（ＯＲ）₃（但し、Ｒはアルキル基である）を加水分解する方法により製造される。 As the crystalline alumina hydrate fine particles, one or more selected from boehmite alumina fine particles or pseudo-boehmite alumina fine particles are usually used.
The boehmite alumina fine particles correspond to the case where n = 1 in the general formula Al ₂ O ₃ .nH ₂ O. Usually, it is represented by AlO (OH) or Al ₂ O ₃ .H ₂ O, and is regarded as a kind of alumina hydrate. Methods for producing boehmite alumina are known. For example, (1) a method in which aluminum hydroxide (Al (OH) ₃ ) is hydrothermally treated at 150 to 375 ° C. or (2) Al (OR) ₃ (where R is Which is an alkyl group).

また、前記熱水処理時の水蒸気処理温度や水蒸気濃度により、ベーマイトと非結晶構造のアルミナ水和物の混合物が生成する。これは一般に擬ベーマイトと呼ばれるものであり、一般式Ａｌ₂Ｏ₃・ｎＨ₂Ｏにおいて、nが1を越えて3未満の範囲である場合がこれに相当する。 Further, a mixture of boehmite and amorphous hydrated alumina is formed depending on the steam treatment temperature and the steam concentration during the hot water treatment. This is generally called pseudoboehmite, and this corresponds to the case where n is in the range of more than 1 and less than _{3 in the} general formula Al ₂ O ₃ .nH ₂ O.

前記結晶性アルミナ水和物微粒子の形状については格別に制限されるものではない。通常は、公知の形状の結晶性アルミナ水和物微粒子が使用される。公知のベーマイトアルミナの形状としては、板状（薄片状）及び針状（フィブリル状）の形態を有するベーマイト（特開昭５５−１１６６２２号公報）、所定の結晶軸（ａ軸）方向に長く延びた六角板状の形態を有するベーマイト（特開昭６０−４６９２３号公報）、四角板状をはじめとする多角板状の形態を有するベーマイト（特開平５−２７９０１９号公報）、紡錘状、針状、鱗片状、六角板状及び四角（正方形）板状の形態を有するベーマイト（特開平４−５０１０５号公報）等が知られている。ベーマイトアルミナ微粒子が繊維状の場合のアスペクト比（長軸／短軸比）についても格別に制限されるものではないが、通常は２〜８０の範囲が使用される。 The shape of the crystalline alumina hydrate fine particles is not particularly limited. Usually, crystalline alumina hydrate fine particles having a known shape are used. Known boehmite alumina has a plate-like (flaky) and needle-like (fibril-like) form of boehmite (Japanese Patent Laid-Open No. 55-116622), and extends long in a predetermined crystal axis (a-axis) direction. Boehmite having a hexagonal plate shape (Japanese Patent Laid-Open No. 60-46923), boehmite having a polygonal plate shape including a square plate shape (Japanese Patent Laid-Open No. 5-279019), spindle shape, needle shape In addition, boehmite (Japanese Patent Laid-Open No. 4-50105) having a scaly shape, a hexagonal plate shape, and a square (square) plate shape is known. Although the aspect ratio (major axis / minor axis ratio) when the boehmite alumina fine particles are fibrous is not particularly limited, usually a range of 2 to 80 is used.

前記ベーマイトアルミナ微粒子の比表面積については、格別に制限されるものではないが、通常は、５０〜４００ｍ²／ｇの範囲のものが使用される The specific surface area of the boehmite alumina fine particles is not particularly limited, but those having a range of 50 to 400 m ² / g are usually used.

［非晶質アルミナ水和物微粒子］
本発明に係るセラミックス用結合剤については、前記結晶性アルミナ水和物微粒子に代えて、非晶質アルミナ水和物微粒子を使用することも可能である。非晶質アルミナ水和物微粒子は、反応活性の高いゲル状の酸化アルミニウムであり、Ｘ線回折では明瞭な回折ピ−クを示さないものである。具体的にはアルミナゾル、乾燥アルミナゲルなどがあり、また金属アルミニウムの表面を硫酸等の無機酸で酸洗いした廃液を、水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液で中和する際に生成した沈澱を乾燥したものも使用することができる。 [Amorphous alumina hydrate fine particles]
As for the binder for ceramics according to the present invention, amorphous alumina hydrate fine particles can be used instead of the crystalline alumina hydrate fine particles. The amorphous alumina hydrate fine particles are gel-like aluminum oxide having high reaction activity, and do not show a clear diffraction peak by X-ray diffraction. Specifically, there are alumina sol, dry alumina gel, etc., and the waste produced by pickling the surface of metal aluminum with an inorganic acid such as sulfuric acid is dried with a precipitate formed when neutralized with an alkali solution such as sodium hydroxide. Things can also be used.

本発明に係るセラミックス用結合剤に含まれる非晶質アルミナ水和物微粒子については、前記結晶性アルミナ水和物微粒子の場合と同様に、動的光散乱法により測定された平均粒子径（Ｄ２）５〜２００ｎｍの範囲にあるものが好適に使用される。結晶性アルミナ水和物微粒子の平均粒子径（Ｄ２）が５ｎｍ未満の場合は、セラミックス前駆体組成物の安定性が低下する場合がある。また、平均粒子径（Ｄ２）が２００ｎｍを超える場合は、結合力が低下する場合がある。平均粒子径（Ｄ２）については、より好適には５〜１００ｎｍの範囲が推奨される。更に好適には、１０〜６０ｎｍの範囲が推奨される。 As for the amorphous alumina hydrate fine particles contained in the ceramic binder according to the present invention, the average particle diameter (D2) measured by the dynamic light scattering method is the same as in the case of the crystalline alumina hydrate fine particles. ) Those in the range of 5 to 200 nm are preferably used. When the average particle diameter (D2) of the crystalline alumina hydrate fine particles is less than 5 nm, the stability of the ceramic precursor composition may be lowered. Further, when the average particle diameter (D2) exceeds 200 nm, the binding force may be reduced. About average particle diameter (D2), the range of 5-100 nm is recommended more suitably. More preferably, a range of 10 to 60 nm is recommended.

本発明のセラミックス用結合剤には、必要に応じて成型助剤等が含まれていてもよい。成型助剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等を挙げることができる。成型助剤の配合量としては、０．１〜３質量％であることが好ましい。 The binder for ceramics of the present invention may contain a molding aid or the like as necessary. Examples of the molding aid include methyl cellulose, ethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose. As a compounding quantity of a shaping | molding adjuvant, it is preferable that it is 0.1-3 mass%.

セラミックス用結合剤の製造方法
本発明に係るセラミックス用結合剤の製造方法としては、特に制限はないが、１）結晶性アルミナゾルと２）非晶質アルミナ水和物ゾルまたは結晶性アルミナ水和物ゾルとを混合することにより調製することが好ましい。 Production method of binder for ceramics The production method of the binder for ceramics according to the present invention is not particularly limited, but 1) crystalline alumina sol and 2) amorphous alumina hydrate sol or crystalline alumina hydrate It is preferable to prepare by mixing with sol.

［結晶性アルミナゾル］
結晶性アルミナゾルは、前記結晶性アルミナ微粒子が分散媒に分散してなるゾルである。その固形分濃度としては、５〜５０質量％が好適である。結晶性アルミナゾルの固形分濃度が、５質量％未満の場合は、成型時のセラミックス前駆体組成物の粘度が低く、成型を行うためには望ましくない。５０質量％を超える場合は、セラミックス前駆体組成物の粘度が高く、やはり成型に適さない。結晶性アルミナゾルの固形分濃度については、より好適には１０〜４０質量％の範囲が推奨される。また、更に好適には、２０〜３０質量％の範囲が推奨される。分散媒としては、前記セラミックス用結合剤の分散媒と同様、水系の分散媒が好適に使用される。 [Crystalline alumina sol]
The crystalline alumina sol is a sol obtained by dispersing the crystalline alumina fine particles in a dispersion medium. The solid content concentration is preferably 5 to 50% by mass. When the solid content concentration of the crystalline alumina sol is less than 5% by mass, the viscosity of the ceramic precursor composition at the time of molding is low, which is not desirable for molding. When it exceeds 50 mass%, the viscosity of the ceramic precursor composition is high and it is not suitable for molding. About solid content concentration of crystalline alumina sol, the range of 10-40 mass% is recommended more suitably. More preferably, the range of 20 to 30% by mass is recommended. As the dispersion medium, an aqueous dispersion medium is preferably used in the same manner as the dispersion medium for the ceramic binder.

結晶性アルミナゾルの製造方法については、特開平７−８９７１７号により公知である。具体的にはγ、η、δ、ρ、χ、θ、κ、およびα形から選ばれた単一または複数の結晶からなるアルミナ粉末を水相中で酸の存在下に陽イオン交換樹脂と接触させることにより調製することができる。 A method for producing a crystalline alumina sol is known from JP-A-7-89717. Specifically, an alumina powder composed of single or plural crystals selected from γ, η, δ, ρ, χ, θ, κ, and α forms and a cation exchange resin in the presence of an acid in an aqueous phase. It can be prepared by contacting.

前記結晶性アルミナゾルの粘度については、格別に制限されるものではないが、例えば、固形分濃度２０質量％において、２〜２００ｍＰ・ｓの範囲にあるものであると、固形分濃度２０質量％において２〜２００ｍＰ・ｓの範囲にある非晶質アルミナ水和物ゾルまたは結晶性アルミナ水和物ゾルと良好に混合することができ、セラミックス前記組成物を調製するうえで好ましい。 The viscosity of the crystalline alumina sol is not particularly limited. For example, when the solid content concentration is 20% by mass, the viscosity is in the range of 2 to 200 mP · s. It can be well mixed with an amorphous alumina hydrate sol or a crystalline alumina hydrate sol in the range of 2 to 200 mP · s, which is preferable for preparing the ceramic composition.

［非晶質アルミナ水和物ゾルまたは結晶性アルミナ水和物ゾル］
非晶質アルミナ水和物ゾルは、非晶質アルミナ水和物微粒子が分散質に分散してなるゾルであり、結晶性アルミナ水和物ゾルは、結晶性アルミナ水和物微粒子が分散質に分散してなるゾルである。 [Amorphous alumina hydrate sol or crystalline alumina hydrate sol]
The amorphous alumina hydrate sol is a sol in which amorphous alumina hydrate fine particles are dispersed in a dispersoid, and the crystalline alumina hydrate sol is dispersed in a dispersoid. It is a dispersed sol.

いずれもその固形分濃度としては、５〜４０質量％が好適である。固形分濃度が、５質量％未満の場合は、セラミックス前駆体組成物の粘度が低くなり、成型に適さない場合がある。４０質量％を超える場合は、セラミックス前駆体組成物の粘度が高く、やはり成型に適さない場合がある。これらの固形分濃度については、より好適には１０〜３５質量％の範囲が推奨される。また、更に好適には、２０〜３５質量％の範囲が推奨される。分散媒としては、前記セラミックス用結合剤の分散媒と同様、水系の分散媒が好適に使用される。 In any case, the solid content concentration is preferably 5 to 40% by mass. When solid content concentration is less than 5 mass%, the viscosity of a ceramic precursor composition will become low and may not be suitable for shaping | molding. When it exceeds 40% by mass, the viscosity of the ceramic precursor composition is high and may not be suitable for molding. About these solid content concentration, the range of 10-35 mass% is recommended more suitably. More preferably, the range of 20 to 35% by mass is recommended. As the dispersion medium, an aqueous dispersion medium is preferably used in the same manner as the dispersion medium for the ceramic binder.

配合比率については、前記結晶性アルミナゾル（固形分換算１００質量部）と、前記非晶質アルミナ水和物ゾルまたは結晶性アルミナ水和物ゾルを固形分換算で１〜１００質量部にて混合する。結晶性アルミナゾルと前記非晶質アルミナ水和物ゾルまたは結晶性アルミナ水和物ゾルの混合にあたっては、コロイドミルなど公知の攪拌機を使用することができる。成型助剤等を用いる場合には、さらにこれらを添加し攪拌すればよい。 About a compounding ratio, the said crystalline alumina sol (100 mass parts in conversion of solid content) and the said amorphous alumina hydrate sol or crystalline alumina hydrate sol are mixed in 1-100 mass parts in conversion of solid content. . For mixing the crystalline alumina sol and the amorphous alumina hydrate sol or the crystalline alumina hydrate sol, a known stirrer such as a colloid mill can be used. When using a molding aid or the like, these may be further added and stirred.

セラミックス前駆体組成物
本発明におけるセラミックス前駆体組成物は、（Ａ）無機酸化物微粒子を含むマトリクス１００質量部および（Ｂ）前記セラミックス用結合剤１０〜１００質量部を含有してなるものである。 Ceramic precursor composition The ceramic precursor composition of the present invention comprises (A) 100 parts by mass of a matrix containing inorganic oxide fine particles and (B) 10 to 100 parts by mass of the binder for ceramics. .

本発明に係るセラミックス成型体は、セラミックス前駆体組成物を成型し、焼成することにより調製することができる。なお前記セラミックス前駆体組成物については、一般にスラリーと呼ばれる場合がある。 The ceramic molded body according to the present invention can be prepared by molding and firing a ceramic precursor composition. The ceramic precursor composition may be generally called a slurry.

［無機酸化物微粒子を含むマトリクス］
無機酸化物微粒子を含むマトリクスは、セラミックス成型体の主成分となるものである。このようなマトリクス成分としては、前記セラミックス用結合剤と反応性を有する無機酸化物微粒子であれば使用することができる。 [Matrix containing inorganic oxide fine particles]
The matrix containing the inorganic oxide fine particles is a main component of the ceramic molded body. As such a matrix component, inorganic oxide fine particles having reactivity with the ceramic binder can be used.

前記無機酸化物微粒子としては、アルミナ微粒子（板状アルミナ微粒子または繊維状アルミナ微粒子を含む）、シリカ微粒子、シリカ−アルミナ微粒子、ジルコニア微粒子、タルク、ムライト、コージェライトなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the inorganic oxide fine particles include alumina fine particles (including plate-like alumina fine particles or fibrous alumina fine particles), silica fine particles, silica-alumina fine particles, zirconia fine particles, talc, mullite, and cordierite. It is not limited to.

無機酸化物微粒子の大きさについては、格別に限定されるものではないが、例えば、１μｍ〜１０μｍの範囲などを挙げることができる。無機酸化物微粒子の平均粒子径については、格別に制限されるものではないが、１〜２００μｍの範囲にあるものが好ましい。 Although it does not specifically limit about the magnitude | size of inorganic oxide microparticles | fine-particles, For example, the range of 1 micrometer-10 micrometers etc. can be mentioned. The average particle size of the inorganic oxide fine particles is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 200 μm.

前記無機酸化物微粒子については、３５０℃以上で焼成されたものを使用することがより好ましい。３５０℃以上での焼成により脱水縮合が促進されるため、結合力が強く、成形物に良い影響を与えることとなる。
好適な無機酸化物微粒子としては、平均粒子径１〜１０μｍのγ―アルミナ微粒子または平均粒子径１〜１０μｍのコージェライトなどを挙げることができる。 About the inorganic oxide fine particles, it is more preferable to use those fired at 350 ° C. or higher. Since dehydration condensation is promoted by baking at 350 ° C. or higher, the bonding strength is strong, and the molded product is positively affected.
Suitable inorganic oxide fine particles include γ-alumina fine particles having an average particle diameter of 1 to 10 μm, cordierite having an average particle diameter of 1 to 10 μm, and the like.

［無機繊維］
前記（Ａ）無機酸化物微粒子を含むマトリクスについては、更に無機繊維を含有しても構わない。無機繊維は、セラミックス成型体の強度を補強する目的で使用される。無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維及びチタン酸カリウムウィスカーなどの酸化物系無機繊維が好適に使用される。このような無機繊維を使用する場合の配合量は前記マトリクス中に１〜１０質量％の範囲で含ま
れることが好ましい。１質量部未満では、繊維の補強効果が得られず著しく取り扱い性、機械的強度が低下してしまう。また、１０質量部を超えると無機粉体の添加量が少なくなるため対流伝熱、分子伝熱、輻射伝導等が増大するので断熱特性が著しく低下してしまう。
前記無機繊維のアスペクト比（長軸／短軸比）については、通常は１．５〜２０の範囲にあるものが使用される。 [Inorganic fiber]
The matrix containing (A) inorganic oxide fine particles may further contain inorganic fibers. Inorganic fibers are used for the purpose of reinforcing the strength of the ceramic molded body. As the inorganic fibers, for example, oxide-based inorganic fibers such as silica-alumina fibers, alumina fibers, silica fibers, zirconia fibers, and potassium titanate whiskers are preferably used. It is preferable that the compounding quantity in the case of using such an inorganic fiber is contained in the said matrix in the range of 1-10 mass%. If the amount is less than 1 part by mass, the fiber reinforcing effect cannot be obtained, and the handleability and mechanical strength are remarkably lowered. On the other hand, when the amount exceeds 10 parts by mass, the amount of inorganic powder added decreases, and convective heat transfer, molecular heat transfer, radiation conduction, and the like increase, so that the heat insulating properties are significantly deteriorated.
As for the aspect ratio (major axis / minor axis ratio) of the inorganic fiber, those usually in the range of 1.5 to 20 are used.

無機酸化物微粒子を含むマトリクスに対する前記セラミックス用結合剤の使用量については、無機酸化物微粒子を含むマトリクス１００質量部に対して、前記セラミックス用結合剤１０〜１００質量部（固形分換算）が好ましい。セラミックス用結合剤の使用量が１０質量部未満の場合は結合剤が不足し、強度低下を招く場合がある。また、セラミックス用結合剤の使用量が１００質量部（固形分換算）を超える場合は、焼成して得られた成型体に収縮が発生する傾向が強くなり、クラックの発生の問題があり望ましくない。 About the usage-amount of the said binder for ceramics with respect to the matrix containing inorganic oxide microparticles | fine-particles, the said binder for ceramics 10-100 mass parts (solid content conversion) is preferable with respect to 100 mass parts of matrices containing inorganic oxide microparticles | fine-particles. . When the usage-amount of the binder for ceramics is less than 10 mass parts, a binder may run short and a strength fall may be caused. Moreover, when the usage-amount of the binder for ceramics exceeds 100 mass parts (solid content conversion), the tendency which shrinkage | contraction generate | occur | produces in the molded object obtained by baking becomes strong, and there exists a problem of generation | occurrence | production of a crack, and is not desirable. .

［有機高分子材料］
前記セラミックス前駆体組成物については前記（Ａ）無機酸化物微粒子を含むマトリクスおよび（Ｂ）セラミックス用結合剤の固形分合計１００質量部に対して、更に有機高分子材料０．１〜１０質量部を含有しても構わない。有機高分子材料は、セラミックス前駆体組成物を成型する際の結合力を高めるために有効であり、また、焼成して得られるセラミックス焼結体の強度向上にも寄与することができる。ここで使用される有機高分子材料としては、一般に注入成形に用いられる樹脂が好適に使用される。例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等のワックス類、アクリル系樹脂やブチラール系樹脂、セルロース系樹脂、ビニル樹脂、スチロール樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸セルロース等の有機高分子材料などを挙げることができる。なお、セラミックス成形体を製作するにあたり、有機バインダー以外に離型剤や可塑剤等の他の添加物を含んでいても構わない。 [Organic polymer materials]
For the ceramic precursor composition, 0.1 to 10 parts by mass of the organic polymer material is further added to 100 parts by mass of the solid content of the matrix containing the inorganic oxide fine particles (A) and the binder for the ceramic (B). May be contained. The organic polymer material is effective for increasing the bonding strength when the ceramic precursor composition is molded, and can also contribute to the improvement of the strength of the ceramic sintered body obtained by firing. As the organic polymer material used here, a resin generally used for injection molding is preferably used. For example, waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, organic polymer materials such as acrylic resin, butyral resin, cellulose resin, vinyl resin, styrene resin, polycarbonate, epoxy resin, polyester resin, cellulose acetate, etc. be able to. In manufacturing the ceramic molded body, in addition to the organic binder, other additives such as a mold release agent and a plasticizer may be included.

前記有機高分子材料の使用量については、前記（Ａ）および（Ｂ）の固形分合計１００質量部に対して、有機高分子材料が０．１質量部未満では、前記結合力向上の効果が見られない場合がある。また、有機高分子材料が１０質量部を超える場合は、セラミックスに空隙が多くなり、望ましくない。 Regarding the amount of the organic polymer material used, if the organic polymer material is less than 0.1 part by mass with respect to the total solid content of 100 parts of (A) and (B), the effect of improving the binding force is obtained. It may not be seen. On the other hand, when the organic polymer material exceeds 10 parts by mass, voids increase in the ceramic, which is not desirable.

有機高分子材料の使用量については、好適には１〜１０質量部の範囲が推奨される。また、更に好適には１〜５質量部の範囲が推奨される。
本発明におけるセラミックス前駆体組成物は、（Ａ）無機酸化物微粒子を含むマトリクスおよび（Ｂ）セラミックス用結合剤、必要に応じて前記有機高分子材料を混錬機等を用いて紺具尾することによって作製することができる。 About the usage-amount of an organic polymer material, the range of 1-10 mass parts is recommended suitably. More preferably, the range of 1 to 5 parts by mass is recommended.
The ceramic precursor composition according to the present invention includes (A) a matrix containing inorganic oxide fine particles, (B) a binder for ceramics, and if necessary, the organic polymer material using a kneader or the like. Can be produced.

セラミックス焼結体およびセラミックス成型体
前記セラミックス前駆体組成物については、焼結させることによりセラミックス焼結体となるものであるが、通常は、セラミックス前駆体組成物を成型した上で焼結させ、セラミックス成型体とする方法がとられる。 Ceramic sintered body and ceramic molded body The ceramic precursor composition is a ceramic sintered body by sintering. Usually, the ceramic precursor composition is molded and then sintered. A method of forming a ceramic molded body is used.

本発明に係るセラミックス成型体については、（Ａ）無機酸化物微粒子を含むマトリクス１００質量部、（Ｂ）セラミックス用結合剤１０〜１００質量部、更に所望により（Ｃ）有機高分子材料０．１〜１０質量部を混合して得られるセラミックス前駆体組成物を焼成することにより得ることができる。 Regarding the ceramic molded body according to the present invention, (A) 100 parts by mass of a matrix containing inorganic oxide fine particles, (B) 10 to 100 parts by mass of a binder for ceramics, and (C) an organic polymer material 0.1 if desired. It can be obtained by firing a ceramic precursor composition obtained by mixing -10 parts by mass.

具体的には、前記（Ａ）および（Ｂ）、更に所望により（Ｃ）を含むセラミックス前駆体組成物を所定の金属容器またはセラミックス容器に充填し、成型圧５０〜１５０Kg/cm²
を加えて成型を行う。そして、１００〜１５０℃で１〜１０時間かけて加熱乾燥を行い、更に５００〜１０００℃で１〜５時間加熱することによりセラミックス成型体とする。 Specifically, a ceramic precursor composition containing (A) and (B) and (C) as required is filled in a predetermined metal container or ceramic container, and a molding pressure of 50 to 150 kg / cm ^{2 is obtained.}
To form. And it heat-drys at 100-150 degreeC over 1 to 10 hours, and also it is set as a ceramic molded object by heating at 500-1000 degreeC for 1 to 5 hours.

本発明に係るセラミックス成型体は、耐熱材料、構造材料、磁気保護層、ヘッドクリーニング用の磁気テープ、磁気デイスク材料、研磨材、触媒などに広く適用することが可能である。特にアルミナ系セラミックス成型体は、アルミニウムデイスク、研磨材または石油精製用触媒などに広く適用可能である。 The ceramic molded body according to the present invention can be widely applied to heat-resistant materials, structural materials, magnetic protective layers, magnetic tapes for head cleaning, magnetic disk materials, abrasives, catalysts, and the like. In particular, the alumina ceramic molded body is widely applicable to aluminum disks, abrasives, petroleum refining catalysts, and the like.

（実施例）
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。 (Example)
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these Examples.

［実施例および比較例で用いた測定方法または分析方法］
実施例及び比較例における測定方法または分析方法については、以下の通りである。 [Measurement method or analysis method used in Examples and Comparative Examples]
About the measuring method or analysis method in an Example and a comparative example, it is as follows.

（１）アルミナ粉末の比表面積
アルミナ粉末を窒素吸着法（ＢＥＴ法）にて測定した。
アルミナ粉末を凍結乾燥機で乾燥させた後、１１０℃で２０時間乾燥した試料について比表面積を測定した後、比表面積測定装置（湯浅アイオニクス製、マルチソーブ１２）を用いて窒素吸着法（ＢＥＴ法）により測定した。そして、ＢＥＴ法による窒素吸着量から比表面積（ＳＡ）を求め、粒子径（Ｄｐ）＝６０００／ＳＡ×粒子密度の式から平均粒子径を算定した。 (1) Specific surface area of alumina powder Alumina powder was measured by a nitrogen adsorption method (BET method).
After the alumina powder was dried with a freeze dryer, the specific surface area of a sample dried at 110 ° C. for 20 hours was measured, and then a nitrogen adsorption method (BET method) using a specific surface area measuring device (manufactured by Yuasa Ionics, Multisorb 12). ). And the specific surface area (SA) was calculated | required from the nitrogen adsorption amount by BET method, and the average particle diameter was computed from the formula of particle diameter (Dp) = 6000 / SAx particle density.

（２）アルミナゾルの平均粒子径
アルミナゾルを蒸留水で希釈し、アルミナの濃度を０．１質量％に調整し、光散乱法粒度分布測定装置（ＰａｒｔｉｃｌｅＳｉｚｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ社ＮＩＣＯＭＰｍ
ｏｄｅｌ３８０ＤｙｎａｍｉｃＬｉｇｈｔＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ）にて測定した。 (2) Average particle diameter of alumina sol Alumina sol was diluted with distilled water, the alumina concentration was adjusted to 0.1% by mass, and a light scattering particle size distribution measuring device (NICOMMP m, Particle Sizing Systems).
odel380 Dynamic Light Scattering).

（３）アルミナ微粒子の結晶形
アルミナゾルを１１０℃で２０時間乾燥した試料について、高出力Ｘ線回折装置（理学電機製、ＲＩＮＴ−１４００）にて測定し、ＪＣＰＤＳのハードを用いて結晶形の定性を行った。 (3) Crystal form of alumina fine particles A sample obtained by drying alumina sol at 110 ° C. for 20 hours was measured with a high-power X-ray diffractometer (RINT-1400, manufactured by Rigaku Corporation), and the qualitative characteristics of the crystal form using JCPDS hardware Went.

（４）圧縮強度
セラミックス用組成物を内径２０mm、高さ３０mmのデイスク型容器に充填し、成型圧７０Kg/cm²で成型し、成型体を１２０℃で１時間乾燥し、更に所定温度で、所定の時間をかけて焼成した後、室温まで放冷し、セラミックス成型体を作製し、該セラミックス成型体について、圧縮強度測定装置（島津製作所 MCTM−２００）にて圧縮強度を測定した。 (4) Compressive strength The ceramic composition is filled into a disk-shaped container having an inner diameter of 20 mm and a height of 30 mm, molded at a molding pressure of 70 kg / cm ² , the molded body is dried at 120 ° C. for 1 hour, and further at a predetermined temperature. After firing for a predetermined time, it was allowed to cool to room temperature to produce a ceramic molded body, and the compression strength of the ceramic molded body was measured with a compressive strength measuring device (Shimadzu Corporation MCTM-200).

（５）曲げ強度
セラミックス用組成物を金型（幅約２ｍｍ、高さ約２ｍｍ、長さ約２５ｍｍの直方体）に充填し、成型圧７０Kg/cm²で成型し、成型体を１２０℃で１時間乾燥し、更に所定温度で、所定の時間をかけて焼成した後、室温まで放冷する方法により、各試料５本ずつの試験片（セラミックス成型体）を作製し、試験片を３７℃の蒸留水中に２４時間保持した後、これを取り出してインストロン万能試験機を用いて、支点間距離２０ｍｍ、クロスヘッドスピード１ｍｍ／分の条件下で曲げ強度試験を行った。そして、その平均値を以ってその試料の曲げ強度とした。 (5) Bending strength The ceramic composition is filled in a mold (a rectangular parallelepiped having a width of about 2 mm, a height of about 2 mm, and a length of about 25 mm) and molded at a molding pressure of 70 kg / cm ^2. After drying for a period of time, firing at a predetermined temperature for a predetermined time, and then allowing it to cool to room temperature, five test pieces (ceramic molded bodies) were prepared for each sample. After holding in distilled water for 24 hours, this was taken out and subjected to a bending strength test using an Instron universal testing machine under the conditions of a distance between fulcrums of 20 mm and a crosshead speed of 1 mm / min. The average value was taken as the bending strength of the sample.

〔合成例１〕
酸化アルミニウム粉末（大明化学工業株式会社製「商品名：ＴＭ-１００」、比表面積
：１００ｍ²／ｇ、主結晶形：γ形）１００ｇと純水８００ｇと０．２重量％塩酸１００
ｇとを混合し、８０℃で撹拌しながら、これに強酸性陽イオン交換樹脂（バイオラット製、バイオレックスＭＳ２−５０１）５００ｃｃを徐々に添加し、１０時間撹拌を行った。続いて室温まで冷却した後、イオン交換樹脂を取り除き、アルミナゾル（分散媒：水）を得た。 [Synthesis Example 1]
100 g of aluminum oxide powder (trade name: TM-100, manufactured by Daimei Chemical Co., Ltd., specific surface area: 100 m ² / g, main crystal form: γ form), 800 g of pure water, and 0.2 wt% hydrochloric acid 100
g, and 500 cc of a strongly acidic cation exchange resin (Biorat, Biolex MS2-501) was gradually added thereto while stirring at 80 ° C., followed by stirring for 10 hours. Subsequently, after cooling to room temperature, the ion exchange resin was removed to obtain alumina sol (dispersion medium: water).

このアルミナゾル中に分散したアルミナ微粒子の平均粒子径は１００ｎｍであった。該アルミナ微粒子の主たる結晶形はγ形であり、処理前の結晶形と変わらなかった。
得られたアルミナゾルを濃縮し、固形分換算で３０重量％のアルミナゾルとした。 The average particle diameter of the alumina fine particles dispersed in this alumina sol was 100 nm. The main crystal form of the alumina fine particles was the γ form, which was the same as that before the treatment.
The obtained alumina sol was concentrated to obtain 30 wt% alumina sol in terms of solid content.

〔合成例２〕
酸化アルミニウム粉末（デグッサ社製「ＡｌｕｍｉｎｕｍＯｘｉｄｅＣ」、比表面積：１００ｍ²／ｇ、主結晶形：δ形）１００ｇと純水４００ｇとを混合し、室温で撹拌
しながら、これに強酸性陽イオン交換樹脂（三菱化成製、ＤＡＩＡＩＯＮ、ＳＫ−１Ｂ）４００ｃｃを徐々に添加し、２０時間撹拌を続けた後、イオン交換樹脂を取り除き、アルミナゾル（分散媒：水）を得た。 [Synthesis Example 2]
100 g of aluminum oxide powder (“Aluminum Oxide C”, manufactured by Degussa Co., Ltd., specific surface area: 100 m ² / g, main crystal form: δ form) and 400 g of pure water are mixed and stirred at room temperature with strong acidic cation. 400 cc of an exchange resin (manufactured by Mitsubishi Kasei, DAIAION, SK-1B) was gradually added, and stirring was continued for 20 hours. Then, the ion exchange resin was removed to obtain an alumina sol (dispersion medium: water).

このアルミナゾル中に分散したアルミナ微粒子の平均粒子径は７０ｎｍであった。該アルミナ微粒子の主たる結晶形はδ形であり、処理前の結晶形と変わらなかった。
なお、結晶形はＸ線回折装置により測定し、平均粒径は、光散乱法粒度分布測定装置により測定した。得られたアルミナゾルを濃縮し、固形分換算で３０重量％のアルミナゾルとした。 The average particle diameter of the alumina fine particles dispersed in this alumina sol was 70 nm. The main crystal form of the alumina fine particles was the δ form, which was not different from the crystal form before the treatment.
The crystal form was measured with an X-ray diffractometer, and the average particle size was measured with a light scattering particle size distribution analyzer. The obtained alumina sol was concentrated to obtain 30 wt% alumina sol in terms of solid content.

〔合成例３〕
酸化アルミニウム粉末（昭和軽金属工業株式会社製「ＵＡ５３００」、比表面積：３０ｍ²／ｇ、主結晶形：α形）１００ｇと蒸留水３５０ｇとを混合し、室温で撹拌しながら
、これに１重量％塩酸５０ｇを徐々に加えて９５℃に加温して２時間撹拌を続けた後、強酸性陽イオン交換樹脂（バイオラット製、バイオレックスＭＳ２−５０１）５００ｃｃを徐々に添加し、３０時間撹拌を続けた。次いで、該溶液を室温まで冷却した後、イオン交換樹脂を取り除き、アルミナゾル（分散媒：水）を得た。 [Synthesis Example 3]
1% by weight of aluminum oxide powder (“UA5300” manufactured by Showa Light Metal Industry Co., Ltd., specific surface area: 30 m ² / g, main crystal form: α form) and 350 g of distilled water are mixed and stirred at room temperature. After gradually adding 50 g of hydrochloric acid and heating to 95 ° C. and continuing stirring for 2 hours, 500 cc of strongly acidic cation exchange resin (BioRex, Biolex MS2-501) was gradually added and stirred for 30 hours. Continued. Next, after the solution was cooled to room temperature, the ion exchange resin was removed to obtain alumina sol (dispersion medium: water).

このアルミナゾル中に分散したアルミナ微粒子の平均粒子径は１００ｎｍであった。該アルミナ微粒子の主たる結晶形はα形であり、処理前の結晶形と変わらなかった。
このアルミナゾルを濃縮し、固形分換算で３０重量％のアルミナゾルとした。 The average particle diameter of the alumina fine particles dispersed in this alumina sol was 100 nm. The main crystal form of the alumina fine particles was α form, which was the same as that before treatment.
This alumina sol was concentrated to obtain an alumina sol of 30% by weight in terms of solid content.

〔合成例４〕
ベーマイトアルミニウム粉末（触媒化成工業株式会社製「ＡＰ−５」、比表面積：２７０ｍ²／ｇ、主結晶形：ベーマイト形）１００ｇと蒸留水３５０ｇとを混合し、室温で撹拌しながら、これに１重量％塩酸５０ｇを徐々に加えて９５℃に加温して２時間撹拌を続けた後、強酸性陽イオン交換樹脂（バイオラット製、バイオレックスＭＳ２−５０１）５００ｃｃを徐々に添加し、３０時間撹拌を続けた。次いで、該溶液を室温まで冷却した後、イオン交換樹脂を取り除き、アルミナゾル（分散媒：水）を得た。 [Synthesis Example 4]
Boehmite aluminum powder (Catalytic Chemical Industries, Ltd. “AP-5”, specific surface area: 270 m ² / g, main crystal form: boehmite form) 100 g and distilled water 350 g were mixed and stirred at room temperature. After gradually adding 50 g of weight% hydrochloric acid and warming to 95 ° C. and continuing stirring for 2 hours, 500 cc of strongly acidic cation exchange resin (Biorat, Biolex MS2-501) was gradually added for 30 hours. Stirring was continued. Next, after the solution was cooled to room temperature, the ion exchange resin was removed to obtain alumina sol (dispersion medium: water).

このアルミナゾル中に分散したアルミナ微粒子の平均粒子径は６０ｎｍであった。該アルミナ微粒子の主たる結晶形はベ−マイト形であり、処理前の結晶形と変わらなかった。このアルミナゾルを濃縮し、固形分換算で３０重量％のアルミナゾルとした。 The average particle diameter of the alumina fine particles dispersed in this alumina sol was 60 nm. The main crystal form of the alumina fine particles was a boehmite form, which was not different from the crystal form before the treatment. This alumina sol was concentrated to obtain an alumina sol of 30% by weight in terms of solid content.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
合成例１と同様にして調製したアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が１００ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、合成例４と同様にして調製したベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の８０ｇとを混合し、更にメチルセルロースの３質量％水溶液３０ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度３０質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表１に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
200 g of an alumina sol prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 (γ-type crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 100 nm by a dynamic light scattering method are dispersed in pure water; solid content concentration of 30% by mass); 80 g of boehmite alumina sol (average particle size by dynamic light scattering method 60 nm, solid content concentration 30% by mass) prepared in the same manner as in Synthesis Example 4 was added, and 30 g of a 3% by mass aqueous solution of methylcellulose was further added. A ceramic binder (solid content concentration of 30% by mass) was prepared by stirring and mixing. Table 1 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

〔セラミックス成型体の調製〕
平均粒子径３μｍのγ型の結晶性アルミナ粉末１００ｇに、前記セラミックス用結合剤１３３ｇを添加し、混練機（井上製作所製ＫＨ／１０／Ｆフラッシングニーダーを用いて混合し、セラミックス前駆体組成物を調製した。このセラミックス前駆体組成物の調製条件を表２に示す。 [Preparation of ceramic moldings]
To 100 g of γ-type crystalline alumina powder having an average particle diameter of 3 μm, 133 g of the ceramic binder is added and mixed using a kneader (KH / 10 / F flushing kneader manufactured by Inoue Seisakusho). Table 2 shows the conditions for preparing this ceramic precursor composition.

このセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（５）圧縮強度」における焼成条件を６００℃、３時間として、圧縮強度測定用のセラミックス成型体を作製した。このセラミックス成型体の作製条件を表２に示す。 Using this ceramic precursor composition, the firing condition in “(5) Compressive strength” was set to 600 ° C. for 3 hours to produce a ceramic molded body for measuring the compressive strength. Table 2 shows the conditions for producing this ceramic molded body.

また、同じくこのセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（６）曲げ強度」における焼成条件を６００℃、３時間として、曲げ強度測定用の試験片（セラミックス成型体）を作製した。 Similarly, using this ceramic precursor composition, a test piece (ceramic molded body) for measuring the bending strength was produced by setting the firing condition in “(6) bending strength” at 600 ° C. for 3 hours.

圧縮試験および曲げ強度測定の結果を表２に示す。 Table 2 shows the results of the compression test and the bending strength measurement.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
合成例２と同様にして調製したアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が７０ｎｍのδ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、合成例４と同様にして調製したベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の８０ｇとを混合し、更にエチルセルロースの３質量％水溶液２０ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度３０質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表１に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
200 g of an alumina sol prepared in the same manner as in Synthesis Example 2 (delta type crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 70 nm by dynamic light scattering method are dispersed in pure water; solid content concentration of 30% by mass); 80 g of boehmite alumina sol (average particle diameter by dynamic light scattering method 60 nm, solid content concentration 30% by mass) prepared in the same manner as in Synthesis Example 4 was added, and 20 g of a 3% by mass aqueous solution of ethyl cellulose was added. A ceramic binder (solid content concentration of 30% by mass) was prepared by stirring and mixing. Table 1 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

〔セラミックス成型体の調製〕
平均粒子径３μｍのγ型の結晶性アルミナ粉末１００ｇに、前記セラミックス用結合剤１３３ｇを添加し、混練機（井上製作所製ＫＨ／１０／Ｆフラッシングニーダーを用いて混合しセラミックス前駆体組成物を調製した。このセラミックス前駆体組成物の調製条件を表２に示す。 [Preparation of ceramic moldings]
A ceramic precursor composition is prepared by adding 133 g of the binder for ceramics to 100 g of γ-type crystalline alumina powder having an average particle diameter of 3 μm, and mixing using a kneader (KH / 10 / F flushing kneader manufactured by Inoue Seisakusho). Table 2 shows the conditions for preparing this ceramic precursor composition.

このセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（５）圧縮強度」における焼成条件を７００℃、３時間として、圧縮強度測定用のセラミックス成型体を作製した。このセラミックス成型体の作製条件を表２に示す。 Using this ceramic precursor composition, the firing condition in “(5) Compressive strength” was set at 700 ° C. for 3 hours to produce a ceramic molded body for measuring the compressive strength. Table 2 shows the conditions for producing this ceramic molded body.

また、同じくこのセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（６）曲げ強度」における焼成条件を７００℃、３時間として、曲げ強度測定用の試験片（セラミックス成型体）を作製した。 Similarly, using this ceramic precursor composition, a test piece (ceramic molded body) for measuring the bending strength was prepared under the firing conditions in “(6) bending strength” of 700 ° C. for 3 hours.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
合成例３と同様にして調製したアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が１００ｎｍのα型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、合成例４と同様にして調製したベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の６０ｇとを混合し、更にヒドロキシプロピルセルロースの３質量％水溶液２０．０ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度３０質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表１に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
200 g of an alumina sol prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 (α-type crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 100 nm by a dynamic light scattering method dispersed in pure water; solid content concentration of 30% by mass); 60 g of boehmite alumina sol (average particle diameter by dynamic light scattering method 60 nm, solid content concentration 30% by mass) prepared in the same manner as in Synthesis Example 4 was mixed, and further 20.0 g of a 3% by mass aqueous solution of hydroxypropylcellulose. Was added and stirred and mixed to prepare a binder for ceramics (solid content concentration 30% by mass). Table 1 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

〔セラミックス成型体の調製〕
平均粒子径３μｍのコージェライト（２ＭｇＯ・２Al₂O₃・５ＳｉＯ₂、BAIKOWSKI CHI-MIE製「SAMCR」）１００ｇに、前記セラミックス用結合剤１００ｇを添加し、混練機（井上製作所製ＫＨ／１０／Ｆフラッシングニーダーを用いて混合しセラミックス前駆体組成物を調製した。このセラミックス前駆体組成物の調製条件を表２に示す。 [Preparation of ceramic moldings]
100 g of the above binder for ceramics is added to 100 g of cordierite (2MgO · 2Al ₂ O ₃ · 5SiO ₂ , “SAMCR” manufactured by BAIKOWSKI CHI-MIE) having an average particle diameter of 3 μm, and a kneading machine (KH / 10 / A ceramic precursor composition was prepared by mixing using an F flushing kneader, and the preparation conditions of this ceramic precursor composition are shown in Table 2.

このセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（５）圧縮強度」における焼成条件を８００℃、３時間として、圧縮強度測定用のセラミックス成型体を作製した。このセラミックス成型体の作製条件を表２に示す。 Using this ceramic precursor composition, the firing condition in “(5) Compressive strength” was set at 800 ° C. for 3 hours to produce a ceramic molded body for measuring the compressive strength. Table 2 shows the conditions for producing this ceramic molded body.

また、同じくこのセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（６）曲げ強度」における焼成条件を８００℃、３時間として、曲げ強度測定用の試験片（セラミックス成型体）を作製した。 Similarly, using this ceramic precursor composition, a test piece (ceramic molded body) for measuring the bending strength was produced by setting the firing condition in “(6) bending strength” at 800 ° C. for 3 hours.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
アルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が１０ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、合成例４と同様にして調製したベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の８０ｇとを混合し、更にメチルセルロースの３質量％水溶液３０．０ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度２７．４質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表３に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
200 g of alumina sol (gamma crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 10 nm by dynamic light scattering method dispersed in pure water. Solid content concentration of 30% by mass) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 4. For ceramics by mixing 80 g of boehmite alumina sol (average particle diameter by dynamic light scattering method 60 nm, solid content concentration 30 mass%), adding 30.0 g of 3 mass% aqueous solution of methyl cellulose, and stirring and mixing. A binder (solid content concentration 27.4% by mass) was prepared. Table 3 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

〔セラミックス成型体の調製〕
平均粒子径３μｍのγ型の結晶性アルミナ粉末１００ｇに、前記セラミックス用結合剤１３３ｇを添加し、混練機（井上製作所製ＫＨ／１０／Ｆフラッシングニーダーを用いて混合しセラミックス前駆体組成物を調製した。このセラミックス前駆体組成物の調製条件を表４に示す。 [Preparation of ceramic moldings]
A ceramic precursor composition is prepared by adding 133 g of the binder for ceramics to 100 g of γ-type crystalline alumina powder having an average particle diameter of 3 μm, and mixing using a kneader (KH / 10 / F flushing kneader manufactured by Inoue Seisakusho). Table 4 shows the preparation conditions of this ceramic precursor composition.

このセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（５）圧縮強度」における焼成条件を６００℃、３時間として、圧縮強度測定用のセラミックス成型体を作製した。このセラミックス成型体の作製条件を表４に示す。 Using this ceramic precursor composition, the firing condition in “(5) Compressive strength” was set to 600 ° C. for 3 hours to produce a ceramic molded body for measuring the compressive strength. Table 4 shows the conditions for producing this ceramic molded body.

圧縮試験および曲げ強度測定の結果を表４に示す。 Table 4 shows the results of the compression test and the bending strength measurement.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
アルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が１８０ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、合成例４と同様にして調製したベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の８０ｇとを混合し、更にエチルセルロースの３質量％水溶液２０．０ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度２７．４質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表３に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
200 g of alumina sol (γ-type crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 180 nm by dynamic light scattering method dispersed in pure water. Solid content concentration of 30% by mass) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 4. For ceramics by mixing 80 g of boehmite alumina sol (average particle diameter by dynamic light scattering method 60 nm, solid content concentration 30 mass%), adding 20.0 g of 3 mass% aqueous solution of ethyl cellulose, and stirring and mixing. A binder (solid content concentration 27.4% by mass) was prepared. Table 3 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

このセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（５）圧縮強度」における焼成条件を７００℃、３時間として、圧縮強度測定用のセラミックス成型体を作製した。このセラミックス成型体の作製条件を表４に示す。 Using this ceramic precursor composition, the firing condition in “(5) Compressive strength” was set at 700 ° C. for 3 hours to produce a ceramic molded body for measuring the compressive strength. Table 4 shows the conditions for producing this ceramic molded body.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
アルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が７０ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、合成例４と同様にして調製したベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の６０ｇとを混合し、更にヒドロキシプロピルセルロースの３質量％水溶液２０．０ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度２７．４質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表３に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
200 g of alumina sol (gamma crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 70 nm by dynamic light scattering method dispersed in pure water. Solid content concentration of 30% by mass) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 4. By mixing 60 g of boehmite alumina sol (average particle diameter by dynamic light scattering method 60 nm, solid content concentration 30 mass%), adding 20.0 g of a 3 mass% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose, and stirring and mixing. A ceramic binder (solid content concentration 27.4% by mass) was prepared. Table 3 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

〔セラミックス成型体の調製〕
平均粒子径３μｍのコージェライト１００ｇに、前記セラミックス用結合剤１００ｇを添加し、混練機（井上製作所製ＫＨ／１０／Ｆフラッシングニーダーを用いて混合しセラミックス前駆体組成物を調製した。このセラミックス前駆体組成物の調製条件を表４に示す。 [Preparation of ceramic moldings]
The ceramic binder composition was prepared by adding 100 g of the ceramic binder to 100 g of cordierite having an average particle size of 3 μm and mixing them using a kneader (KH / 10 / F flushing kneader manufactured by Inoue Seisakusho). Table 4 shows the preparation conditions of the body composition.

このセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（５）圧縮強度」における焼成条件を８００℃、３時間として、圧縮強度測定用のセラミックス成型体を作製した。このセラミックス成型体の作製条件を表４に示す。 Using this ceramic precursor composition, the firing condition in “(5) Compressive strength” was set at 800 ° C. for 3 hours to produce a ceramic molded body for measuring the compressive strength. Table 4 shows the conditions for producing this ceramic molded body.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
アルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が７０ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、ベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が１８０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の８０ｇとを混合し、更にヒドロキシプロピルセルロースの３質量％水溶液２０．０ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度２７．０質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表３に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
200 g of alumina sol (gamma type crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 70 nm by dynamic light scattering method dispersed in pure water. Solid content concentration 30% by mass) and boehmite alumina sol (by dynamic light scattering method) 80 g of an average particle size of 180 nm and a solid content concentration of 30% by mass are mixed, and further 20.0 g of a 3% by mass aqueous solution of hydroxypropylcellulose is added, followed by stirring and mixing. 0.0 mass%) was prepared. Table 3 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
アルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が７０ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の１００ｇと、ベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の２０ｇとを混合し、更にヒドロキシプロピルセルロースの３質量％水溶液３３．３ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度５５質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表３に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
100 g of alumina sol (gamma-type crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 70 nm by dynamic light scattering method dispersed in pure water. Solid content concentration 30% by mass) and boehmite alumina sol (by dynamic light scattering method) 20 g of an average particle size of 60 nm and a solid content concentration of 30% by mass are mixed, and further 33.3 g of a 3% by mass aqueous solution of hydroxypropylcellulose is added, followed by stirring and mixing. % By weight) was prepared. Table 3 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

圧縮試験および曲げ強度測定の結果を表１に示す。 Table 1 shows the results of the compression test and the bending strength measurement.

〔セラミックス用結合剤の調製〕
アルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が７０ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、ベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の１６０ｇとを混合し、更にヒドロキシプロピルセルロースの３質量％水溶液３３．３ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度３０質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表３に示す。 [Preparation of binder for ceramics]
200 g of alumina sol (gamma type crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 70 nm by dynamic light scattering method dispersed in pure water. Solid content concentration 30% by mass) and boehmite alumina sol (by dynamic light scattering method) A ceramic binder (solid content concentration of 30) was added by mixing 160 g of an average particle size of 60 nm and a solid content concentration of 30% by mass, and further adding 33.3 g of a 3% by mass aqueous solution of hydroxypropylcellulose and stirring and mixing. % By weight) was prepared. Table 3 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

また、同じくこのセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（６）曲げ強度」における焼成条件を８００℃、３時間として、曲げ強度測定用の試験片（セラミックス成型体）を作製した。
圧縮試験および曲げ強度測定の結果を表４に示す。 Similarly, using this ceramic precursor composition, a test piece (ceramic molded body) for measuring the bending strength was produced by setting the firing condition in “(6) bending strength” at 800 ° C. for 3 hours.
Table 4 shows the results of the compression test and the bending strength measurement.

［比較例１］
〔セラミックス用結合剤の調製〕
合成例４と同様にして調製したベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の３３．３ｇにヒドロキシプロピルセルロースの３質量％水溶液３３．３ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度３０質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表１に示す。 [Comparative Example 1]
[Preparation of binder for ceramics]
To 33.3 g of boehmite alumina sol (average particle diameter by dynamic light scattering method 60 nm, solid content concentration 30% by mass) prepared in the same manner as in Synthesis Example 4, 33.3 g of a 3% by mass aqueous solution of hydroxypropylcellulose was added. The ceramic binder (solid content concentration 30% by mass) was prepared by stirring and mixing. Table 1 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

また、同じくこのセラミックス前駆体組成物を使用し、前記「（６）曲げ強度」における焼成条件を８００℃、３時間として、曲げ強度測定用の試験片（セラミックス成型体）を作製した。
圧縮試験および曲げ強度測定の結果を表２に示す。 Similarly, using this ceramic precursor composition, a test piece (ceramic molded body) for measuring the bending strength was produced by setting the firing condition in “(6) bending strength” at 800 ° C. for 3 hours.
Table 2 shows the results of the compression test and the bending strength measurement.

［比較例２］
〔セラミックス用結合剤の調製〕
合成例１と同様にして調製したアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が１００ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の１
００ｇにヒドロキシプロピルセルロースの３質量％水溶液３３．３ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度３０質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表１に示す。 [Comparative Example 2]
[Preparation of binder for ceramics]
1 of alumina sol prepared by the same method as in Synthesis Example 1 (γ-type crystalline alumina fine particles having an average particle size of 100 nm by a dynamic light scattering method are dispersed in pure water. Solid content concentration: 30% by mass)
A binder for ceramics (solid content concentration of 30% by mass) was prepared by adding 33.3 g of a 3% by mass aqueous solution of hydroxypropylcellulose to 00 g and stirring and mixing. Table 1 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

［比較例３］
〔セラミックス用結合剤の調製〕
合成例１と同様にして調製したアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が１００ｎｍのγ型の結晶性アルミナ微粒子が純水に分散してなる。固形分濃度３０質量％）の２００ｇと、合成例４と同様にして調製したベーマイトアルミナゾル（動的光散乱法による平均粒子径が６０ｎｍ、固形分濃度３０質量％）の４００ｇとを混合し、更にヒドロキシプロピルセルロースの３質量％水溶液３３．３ｇを添加し、攪拌混合することによりセラミックス用結合剤（固形分濃度３０質量％）を調製した。このセラミックス用結合剤の調製条件を表１に示す。 [Comparative Example 3]
[Preparation of binder for ceramics]
200 g of an alumina sol prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 (γ-type crystalline alumina fine particles having an average particle diameter of 100 nm by a dynamic light scattering method are dispersed in pure water; solid content concentration of 30% by mass); 400 g of boehmite alumina sol (average particle diameter by dynamic light scattering method 60 nm, solid content concentration 30% by mass) prepared in the same manner as in Synthesis Example 4 was mixed, and further 33.3 g of a 3% by mass aqueous solution of hydroxypropylcellulose. Was added and stirred and mixed to prepare a binder for ceramics (solid content concentration 30% by mass). Table 1 shows the conditions for preparing this ceramic binder.

Claims

1) Crystalline alumina fine particles having an average particle diameter (D1) measured by a dynamic light scattering method in the range of 5 to 200 nm, and 2) An average particle diameter (D2) measured by a dynamic light scattering method is 5 Amorphous alumina hydrate fine particles or crystalline alumina hydrate fine particles in a range of ˜200 nm are dispersed in a dispersion medium, and 1) the concentration A of the crystalline alumina fine particles is in a range of 5 to 55 mass%. 2) The concentration B of the amorphous alumina hydrate fine particles or the crystalline alumina hydrate fine particles is 3 to 50% by mass (provided that A> B and A + B <60% by mass). A ceramic binder characterized by the above.

The crystalline alumina fine particles of 1) are at least one crystalline alumina fine particle selected from the group consisting of γ-type, η-type, δ-type, ρ-type, χ-type, θ-type, κ-type, and α-type. The ceramic binder according to claim 1.

3. The ceramic binder according to claim 1, wherein the crystalline alumina hydrate fine particles are at least one selected from pseudo-boehmite alumina fine particles or boehmite alumina fine particles.

The ceramic binder according to any one of claims 1 to 3, wherein the ceramic binder further contains a molding aid.

A ceramic precursor composition comprising the following (A) and (B):
(A) 100 parts by mass of a matrix component containing inorganic oxide fine particles (B) 10 to 100 parts by mass of the ceramic binder according to any one of claims 1 to 4.

6. The ceramic precursor composition according to claim 5, wherein the matrix component (A) containing inorganic oxide fine particles further contains inorganic fibers.

The ceramic precursor composition further comprises 0.1 to 10 parts by mass (solid content) of the organic polymer material with respect to a total of 100 parts by mass (in terms of solid content) of the solid contents of the components (A) and (B). The ceramic precursor composition according to claim 5 or 6, characterized by comprising: