JP6985675B2 - 成形体、及び、成形体の製造方法 - Google Patents
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成形体は、アルミナ粒子、及び、有機結合剤を含む。
(第1ピーク)
1又は複数の第1ピークの頂点は10〜100μmの範囲に存在する。1又は複数の第1ピークの頂点の好ましい範囲は10〜30μm、より好ましい範囲は15〜25μmである。シャープなピークであることが好ましい観点から、第1ピークのそれぞれにおけるD90/D10は、3以下であることが好適であり、2以下であることもできる。なお、D90とは体積基準で表した上記粒度分布における小さい方から累積90%の粒径、D10とは上記粒度分布における小さい方から累積10%の粒径である。
1又は複数の第2ピークの頂点は、0.1〜10μmの間に存在する。1又は複数の第2ピークの頂点の位置の好ましい範囲は0.2〜5μmであり、より好ましい範囲は0.3〜4μmである。
まず、下地上に、上記のアルミナ粒子の層を形成する。層の厚みに制限はないが、例えば、30〜200μmとすることができる。層の形成法は特に限定されず、スキージ法などが適用できる。通常、このアルミナ粒子の層は、液体も有機結合剤も含まない。
まず、上述の有機結合剤を含む液体、及び、上記のアルミナ粒子を含むインクを用意する。つぎに、インクを基材の上の所望の部分に供給してインクの層を形成する。その後、インクを乾燥させて固化する。続いて、再び、固化したインク上に、インクを供給し、乾燥させることを繰り返す。これにより、基材上に、所望の部分のみに乾燥したインクを配置することができ、アルミナ粒子が有機結合剤で結合された3次元形状を有する成形体が得られる。
得られた成形体を焼成する。焼成条件は特に限定されないが、大気雰囲気などの酸素含有雰囲気で、1300〜1800℃で1〜100時間程度焼成することが好ましい。これにより、アルミナ粒子が焼結して、3次元形状を有するアルミナ焼結体が得られる。
アルミナ粒子として、住友化学株式会社製アドバンストアルミナ粒子AA−18、およびAA−3を用意した。AA−18、およびAA−3のレーザ回折法による体積基準の粒度分布におけるピークの頂点(以下、平均粒径と呼ぶことがある)は、それぞれ、20μm、および4μmであった。各アルミナ粒子のD90/D10は、2.0、3.2であった。
この時の、有機結合剤のアルミナに対する質量部は、0.48質量部であった。
混合アルミナ粉としてAA−18とAA−3を70:30(重量比)で含む混合アルミナ粉2を用いる以外は、実施例1と同様にした。
有機結合剤のpHを、3.53に調整した以外は、実施例1と同様にした。
有機結合剤のpHを、9.36に調整した以外は、実施例1と同様にした。
有機結合剤のpHを、3.53に調整した以外は、実施例2と同様にした。
有機結合剤のpHを、9.36に調整した以外は、実施例2と同様にした。
アルミナ粒子として、住友化学株式会社製アドバンストアルミナ粒子AA−03を用意した。AA−03のレーザ回折法による体積基準の粒度分布におけるピークの頂点(以下、平均粒径と呼ぶことがある)は、0.5μmであった。また、D90/D10は、14.9であった。
有機結合剤のpHを、7.55に調整した以外は、実施例7と同様にした。
混合アルミナ粉として、混合割合がAA−18:AA−03=30:70(重量比)の混合アルミナ粉4を用いて、有機結合剤のpHを、9.36に調整した以外は、実施例7と同様にした。
混合アルミナ粉として、AA−18とAA−3とAA−03を混合させ、混合割合が63:27:10(重量比)を含む混合アルミナ粉5を用いた以外は、実施例7と同様にした。
有機結合剤のpHを、7.55に調整した以外は、実施例10と同様にした。
有機結合剤として、PAAに加えて、さらにジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体(ジアリルアミンアクリルアミド:スミレーズレジンR1001)を添加した以外は、実施例11と同様にした。型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体の量を0.2質量部とした。
有機結合剤として、PAAに代えて、ポリビニルアルコール(PVA)を用いて、有機結合剤のpH調整をしなかったこと以外は、実施例10と同様にした。
有機結合剤に、PVAに加えて、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体(ジアリルアミンアクリルアミド:スミレーズレジンR1001)を加え、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体を、0.2質量部とした以外は、実施例13と同様にした。
有機結合剤として、PVAに代えて、ポリビニルアルコール乳化系エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルション(PVAエマルション:スミカフレックス400HQ)を用い、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、ポリビニルアルコール乳化系エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルションを1.6質量部とした以外は、実施例13と同様にした。
有機結合剤として、PVAエマルジョンに加えて、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体(ジアリルアミンアクリルアミド:スミレーズレジンR1001)を加え、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体を、0.2質量部とした以外は、実施例15と同様にした。
有機結合剤に、PVAに代えて、ヒドロキシエチルセルロース乳化系エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルションエマルジョン(HECエマルション:スミカフレックス510HQ)を用い、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、エチレン−酢酸ビニル共重合体ヒドロキシエチルセルロースエマルジョンを、1.6質量部とした以外は、実施例13と同様にした。
有機結合剤に、HECエマルジョンに加えて、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体(ジアリルアミンアクリルアミド:スミレーズレジンR1001)を加え、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体を、0.2質量部とした以外は、実施例17と同様にした。
有機結合剤に、PVAに代えて、アクリルエマルション:K6200HNを用いて、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、アクリルエマルションを、1.6質量部とした以外は、実施例13と同様にした。
有機結合剤に、アクリルエマルジョンに加えて、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体(ポリジアリルアミンアクリルアミド:スミレーズレジンR1001)を加え、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体を、0.2質量部とした以外は、実施例19と同様にした。
有機結合剤に、PVAに代えて、スチレンブタジエン共重合体ラテックス(SBR:SR−130)を用いて、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、スチレンブタジエン共重合体を、1.6質量部とした以外は、実施例13と同様にした。
有機結合剤に、SBRに加えて、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体(ジアリルアミンアクリルアミド:スミレーズレジンR1001)を加え、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、ジアリルアミン塩酸塩アクリルアミド共重合体を、0.2質量部とした以外は、実施例21と同様にした。
有機結合剤に、PVAに代えて、ポリジアリルアミン((4)式)を用いて、型の凹みに充填された混合アルミナ粉に対する、ポリジアリルアミンを、0.48質量部とした以外は、実施例13と同様にした。
混合アルミナ粉として、AA−18とAA−3とAA−03を混合させ、混合割合が42:18:40(重量比)を含む混合アルミナ粉6を用いた以外は、実施例10と同様にした。
混合アルミナ粉6を用いる以外は、実施例11〜22と同様とした。
混合アルミナ粉1に代えてAA−18のみを使用する以外は、実施例1と同様とした。
有機結合剤のpHを、3.53に調整した以外は、比較例1と同様にした。
有機結合剤のpHを、9.36に調整した以外は、比較例1と同様にした。
混合アルミナ粉1に代えて、AA−3:AA−03=70:30(重量比)で混合させた混合アルミナ粉7を用いた以外は、比較例1と同様とした。
混合アルミナ粉1に代えて、AA−3:AA−03=30:70(重量比)で混合させた混合アルミナ粉8を用いた以外は比較例3と同様にした。
Claims (10)
- アルミナ粒子と、有機結合剤と、を備え、
前記アルミナ粒子は、10〜100μmの間に頂点を持つ1又は複数の第1ピークと、0.1〜10μmの間に頂点を持つ1又は複数の第2ピークと、を有する粒度分布を有し、
前記第1ピークを構成する部分の質量を100質量部としたときに、前記第2ピークを構成する部分の質量は20〜500質量部であり、
前記有機結合剤は、水溶性のカチオン性高分子を含む、成形体。 - 前記第2ピークを少なくとも2つ有し、一方の第2ピークが1〜10μmの間に頂点を有し、他方の第2ピークが0.1〜1μmの間に頂点を有する、請求項1記載の成形体。
- 前記1又は複数の第1ピークは、10〜30μmの間に頂点を持ち、
前記アルミナ粒子の内の前記1又は複数の第1ピークを構成する部分は、実質的に破砕面を有さない単結晶のα−アルミナ粒子を80質量%以上含む、請求項1又は2に記載の成形体。 - 前記単結晶のα−アルミナ粒子の六方格子面に平行な最大粒子径をD、六方格子面に垂直な粒子径をHとしたとき、D/H比が0.5以上3.0以下である、請求項3に記載の成形体。
- 前記単結晶のα−アルミナ粒子は、Na2Oに換算して0.05重量%未満のナトリウム含有量を有し、及び、99.90重量%以上のアルミナ純度を有する、請求項3又は4に記載の成形体。
- 前記アルミナ粒子の内の前記1又は複数の第2ピークを構成する部分は、実質的に破砕面を有さない単結晶のα−アルミナ粒子を80質量%以上含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の成形体。
- 前記単結晶のαアルミナ粒子は、六方格子面に平行な最大粒子径をD、六方格子面に垂直な粒子径をHとしたとき、D/H比が0.5以上3.0以下を満たす請求項6に記載の成形体。
- アルミナ粒子と、有機結合剤とを備える成形体を成形する工程を備え、
前記アルミナ粒子は、10〜100μmの間に頂点を持つ1又は複数の第1ピークと、0.1〜10μmの間に頂点を持つ1又は複数の第2ピークと、を有する粒度分布を有し、
前記第1ピークを構成する部分の質量を100質量部としたときに、前記第2ピークを構成する部分の質量は20〜500質量部であり、
前記有機結合剤は、水溶性のカチオン性高分子を含む、成形体の製造方法。 - 前記工程では、前記アルミナ粒子の層を形成すること、及び、前記アルミナ粒子の層の少なくとも一部に有機結合剤を含む液体を供給すること、を繰り返す、または、前記有機結合剤を含む液体、及び、前記アルミナ粒子を含有するインクを基材上の所望の場所に供給することを繰り返す、請求項8記載の方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の成形体を焼成する工程を備えた、アルミナ焼結体の製造方法。
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