JPH08295571A - セラミックス生成剤およびセラミックスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐イオン性、耐電荷性、化学的安定性、耐光
性等に優れたセラミックス生成剤、およびこれを用いて
金属化合物含有液から効率よくセラミックス粉末および
セラミックス成形品を製造する方法を提案する。 【構成】 アリルアミドまたはメタクリルアミドから導
かれる単位を主たる構造単位とする単独または共重合体
の架橋物をセラミックス生成剤とし、このセラミックス
生成剤に金属化合物含有液を吸収させ、金属化合物を吸
収したセラミックス生成剤をそのまま、または成形状態
で乾燥、加熱、焼成することにより、セラミックス粉末
または成形品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属化合物含有液からセ
ラミックスを生成させるためのセラミックス生成剤、お
よびこのセラミックス生成剤を用いてセラミックス粉末
または成形品を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属化合物含有液から金属化合物を吸収
させてセラミックスを生成させるためのセラミックス生
成剤として、Ｎ−ビニルカルボン酸アミドを主体とする
単量体の単独または共重合体の架橋物が提案されている
（例えば特開平４−３４６８３３号）。このセラミック
ス生成剤はＮ−ビニルカルボン酸を主たる単量体とし、
場合によりアクリル系その他のビニル系単量体を含む単
独または共重合体であって、多官能ビニル系単量体を架
橋成分として架橋した架橋体であり、その優れた吸液性
により金属化合物含有液を吸収してゲルを形成する性質
を有する。

【０００３】このような性質を利用してセラミックス生
成剤に多量の金属化合物含有液を吸収させ、このセラミ
ックス生成剤から乾燥、加熱、焼成等を行うことにより
セラミックスを製造することができる。この場合、粉末
状のセラミックス生成剤を使用し、焼成によりセラミッ
クス生成剤を分解するとともにセラミックス粉末を生成
させることによりセラミックス粉末を製造することがで
き、また成形状態で焼成することによりセラミックス成
形品を製造することもできる。

【０００４】上記のセラミックス生成剤では、重合体を
構成する主たる単量体としてＮ−ビニルカルボン酸アミ
ドを用いることにより、電解質等の金属化合物を含有す
る液においても優れた膨潤性を示し、多量の金属化合物
を吸液してセラミックスを製造することができるが、架
橋重合体およびその原料の入手が困難であり、コスト高
になるという問題点がある。

【０００５】一方、（メタ）アクリルアミドを主体とす
る架橋重合体は吸水性樹脂として知られているが（例え
ば特開昭６４−１７１０号）、セラミックス生成剤とし
ての利用は示されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の問題点を解決するため、入手が容易でかつ低コストで
得られ、しかも効率よく金属化合物からセラミックスを
製造することができるセラミックス生成剤を提供するこ
とである。本発明の他の目的は、上記のセラミックス生
成剤を使用して効率よく金属化合物からセラミックス粉
末または成形品を製造する方法を提案することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は次のセラミック
ス生成剤、セラミックス粉末の製造方法、およびセラミ
ックス成形品の製造方法である。すなわち本発明は、
（１） （メタ）アクリルアミドから導かれる単位を主
たる構造単位として含む単独または共重合体の架橋物か
らなることを特徴とするセラミックス生成剤、（２）
（メタ）アクリルアミドから導かれる単位を主たる構造
単位として含む単独または共重合体の架橋物からなるセ
ラミックス生成剤を金属化合物含有液と接触させ、金属
化合物含有液を吸収したセラミックス生成剤からセラミ
ックスを生成させることを特徴とするセラミックスの製
造方法、（３） （メタ）アクリルアミドから導かれる
単位を主たる構造単位として含む単独または共重合体の
架橋物からなる粉末状のセラミックス生成剤を金属化合
物含有液と接触させ、金属化合物含有液を吸収したセラ
ミックス生成剤を加熱、焼成して、セラミックス生成剤
を分解するとともに、セラミックス粉末を生成させるこ
とを特徴とするセラミックス粉末の製造方法、（４）
セラミックス粉末が１〜１０，０００ｎｍの粒径を有す
る上記（３）記載の方法、および（５） （メタ）アク
リルアミドから導かれる単位を主たる構造単位として含
む単独または共重合体の架橋物からなるセラミックス生
成剤を金属化合物含有液と接触させ、金属化合物含有液
を吸収したセラミックス生成剤を成形状態で加熱、焼成
し、セラミックス生成剤を分解するとともに、セラミッ
クス成形品を生成させることを特徴とするセラミックス
成形品の製造方法に関し、さらに（６） 焼成を非酸化
性条件で行い、炭素を含むセラミックスを生成させるこ
とを特徴とする上記（３）ないし（５）のいずれかに記
載の方法を含む。

【０００８】本発明において、「（メタ）アクリル」は
「アクリルおよび／またはメタクリル」を意味する。ま
た本発明において、「金属」とはＳｉ、Ｇｅ等の半金属
を含む。

【０００９】本発明のセラミックス生成剤として用いる
（メタ）アクリルアミドから導かれる単位を主たる構造
単位として含む単独または共重合体の架橋物は、アクリ
ルアミドもしくはメタクリルアミドの単独重合体、また
は５０モル％超過、好ましくは６０モル％以上のアクリ
ルアミドおよび／またはメタクリルアミドと、５０モル
％未満、好ましくは４０モル％以下の他の単量体との共
重合体の架橋物として得られるが、（メタ）アクリルア
ミドの単独または共重合体の変性物であってもよい。

【００１０】上記の重合体において、（メタ）アクリル
アミドから導かれる構造単位は次の〔１〕式で示され
る。

【化１】 〔式中、Ｒは水素またはメチル基である。〕

【００１１】上記の重合体が共重合体である場合、他の
単量体としては（メタ）アクリルアミドと共重合可能な
単量体であればよいが、ビニル系単量体が好ましい。こ
のような単量体から導かられる単位としては次の〔２〕
式および〔３〕式のものがあげられる。

【００１２】

【化２】 〔式中、Ｒ¹は水素またはメチル基を示し、Ｘは−ＣＯ
ＯＹ（ただし、Ｙは水素、アルカリ金属、Ｃ₁〜Ｃ₆のア
ルキル基、または水酸基、ジアルキルアミノ基もしくは
第４級アンモニウム基で置換された低級（好ましくはＣ
₁〜Ｃ₆）アルキル基である）、−ＣＯＮＨＺ（ただし、
Ｚはジアルキルアミノ基、第４級アンモニウム基、スル
フォン酸もしくはそのアルカリ金属塩で置換された低級
（好ましくはＣ₁〜Ｃ₆）アルキル基である）、シアノ
基、２−ケトピロリジニル基、低級（好ましくはＣ₂〜
Ｃ₄）アルコキシ基、低級（好ましくはアルキル基がＣ₁
〜Ｃ₄）アシル基、低級（好ましくはアルキル基がＣ₁〜
Ｃ₄）アシルオキシ基、またはスルフォン酸もしくはそ
のアルカリ金属塩で置換された低級（好ましくはＣ₁〜
Ｃ₃）アルキル基を示すが、Ｒ¹がメチル基のとき、Ｘは
シアノ基、２−ケトピロリジニル基、低級アルコキシ
基、低級アシル基、低級アシルオキシ基およびスルフォ
ン酸もしくはその塩で置換された低級アルキル基ではな
い。〕

【００１３】

【化３】 〔式中、Ｍは水素、アルカリ金属またはアンモニウム基
を示し、ａは０または１を示す。〕

【００１４】前記〔２〕式および〔３〕式で示される単
位を導く単量体としては、次のものがあげられる。
〔２〕式を導く単量体としては、例えば（メタ）アクリ
ル酸；そのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属
塩；

【００１５】（メタ）アクリル酸のメチルエステル、エ
チルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペ
ンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステ
ル、オクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステ
ル、ステアリルエステル、パルミチルエステル等のアル
キルエステル；ヒドロキシエチルエステル、ヒドロキシ
プロピルエステル、ヒドロキシブチルエステル等のヒド
ロキシ低級アルキルエステル；

【００１６】（メタ）アクリル酸のジメチルアミノメチ
ルエステル、ジメチルアミノエチルエステル、ジメチル
アミノプロピルエステル、ジメチルアミノブチルエステ
ル、ジエチルアミノメチルエステル、ジエチルアミノエ
チルエステル、ジエチルアミノプロピルエステル、ジエ
チルアミノブチルエステル等の低級アルキルアミノ基で
置換された低級アルキルエステル；トリメチルアンモニ
オエチルエステルハライド、トリメチルアンモニオプロ
ピルエステルハライド、トリエチルアンモニオエチルエ
ステルハライド、トリエチルアンモニオプロピルエステ
ルハライド等の第４級アンモニウム基で置換された低級
アルキルエステル；

【００１７】（メタ）アクリル酸のジメチルアミノメチ
ルアミド、ジメチルアミノエチルアミド、ジメチルアミ
ノプロピルアミド、ジメチルアミノブチルアミド、ジエ
チルアミノメチルアミド、ジエチルアミノエチルアミ
ド、ジエチルアミノプロピルアミド、ジエチルアミノブ
チルアミド等の低級アルキルアミノ基で置換されたアミ
ド；トリメチルアンモニオエチルアミドハライド、トリ
メチルアンモニオプロピルアミドハライド、トリエチル
アンモニオエチルアミドハライド、トリエチルアンモニ
オプロピルアミドハライド等の第４級アンモニウム基で
置換された低級アルキルアミド；スルフォメチルアミ
ド、スルフォエチルアミド、スルフォプロピルアミド、
スルフォブチルアミド、ソヂウムスルフォメチルアミ
ド、ソヂウムスルフォエチルアミド、ソヂウムスルフォ
プロピルアミド、ソヂウムスルフォブチルアミド、カリ
ウムスルフォメチルアミド、カリウムスルフォエチルア
ミド、カリウムスルフォプロピルアミド、カリウムスル
フォブチルアミド等のスルフォン酸またはアルカリ金属
スルフォン酸で置換された低級アルキルアミド；

【００１８】アクリロニトリル；Ｎ−ビニル−２−ピロ
リドン；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等
のビニルエーテル；メチルビニルケトン、エチルビニル
ケトン等のビニルケトン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル等の低級カルボン酸ビニル；アリルスルフォン酸、
アリルスルフォン酸ナトリウム、アリルスルフォン酸カ
リウム等のアリルスルフォン酸またはそれらのアルカリ
金属塩などがあげられる。

【００１９】また前記〔３〕式を導く単量体としては、
例えばマレイン酸、マレイン酸ナトリウム、マレイン酸
カリウム、フマール酸、フマール酸ナトリウム、イタコ
ン酸、イタコン酸ナトリウム、イタコン酸カリウムなど
があげられる。

【００２０】これらの中では特に、（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリル酸ナトリウム、（メタ）アクリル
酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリ
ル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレ
ート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、塩
化トリメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、スル
フォプロピルアクリルアミド、スルフォブチルアクリル
アミド、ソヂウムスルフォプロピルアクリルアミド、ソ
ヂウムスルフォブチルアクリルアミド、アクリロニトリ
ル、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、メ
チルビニルケトン、エチルビニルケトン、酢酸ビニル、
アリルスルフォン酸ナトリウム、Ｎ−ビニル−２−ピロ
リドン、マレイン酸、マレイン酸ナトリウム、イタコン
酸、イタコン酸ナトリウム等が好ましい。

【００２１】これらの〔２〕式および〔３〕式の単量体
は１種単独で用いてもよく、また２種以上を組合せて用
いてもよい。本発明で用いる重合体はアクリルアミドか
ら導かれる単位を主たる構造単位とし、この単位を５０
モル％を超えて含むものであるが、これにより耐イオン
性、耐光性等に優れた重合体が得られる。また本発明で
用いる重合体の架橋物は上記の重合体を架橋剤で架橋し
たものであるが、架橋は不飽和基を２個以上有する多官
能単量体を架橋剤として用いて共重合体させることによ
り架橋物を形成することができる。

【００２２】このような架橋剤としては、例えばＮ，
Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、ジビニルベンゼン、ジビニルエーテルなどがあ
げられる。

【００２３】架橋剤の使用量は、単量体および架橋剤の
合計モル数に対して２×１０^-4〜１０モル％、好ましく
は２．５×１０^-4〜２モル％、特に好ましくは５×１０
^-4〜１モル％とするのが適当である。架橋剤が１０モル
％よりも多いときは、得られる樹脂の架橋密度が高くな
り過ぎて、金属化合物の吸収性能が著しく低下し、また
２×１０^-4モル％より少ないときは架橋されない高分子
鎖の割合が増加して、水や有機溶媒に溶解し易くなり、
セラミックス生成剤として使用できなくなる。

【００２４】本発明における重合体架橋物は、前記単量
体および架橋剤を用い、水溶液重合法、逆相懸濁重合
法、逆相乳化重合法等の公知の重合方法により重合する
ことができる。例えば水溶液重合法による場合は、水ま
たは水と均一に混合可能な親水性有機溶媒、あるいはこ
れらの混合溶媒等の溶媒中に単量体および架橋剤を均一
に溶解し、真空脱気または窒素、炭酸ガス等の不活性ガ
スによる置換等により系内の溶存酸素を除去した後、重
合開始剤を添加して反応させる。重合開始温度は通常−
１０〜＋６０℃程度、反応時間は１〜１０時間程度が適
当である。

【００２５】上記親水性有機溶媒としては、例えばメチ
ルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール
等の低級アルコール、およびテトラヒドロフラン、ジオ
キサン等の環状エーテルのほか、アセトン、アセトニト
リル、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルフォキサイドなどがあげられる。これ
らのうち特に、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、
ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメ
チルスルフォキサイドなどが好ましい。

【００２６】重合開始剤としては、溶媒中に均一に溶解
する過酸化物、有機、無機過酸もしくはその塩、アゾビ
ス系化合物の単独或いは還元剤との組合せによるレドッ
クス系のものが好ましい。このような重合開始剤として
は、例えばｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−アミルパー
オキサイド、クミルパーオキサイド、アセチルパーオキ
サイド、プロピオニルパーオキサイド、ベンゾイルパー
オキサイド、ベンゾイルイソブチリイルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパ
ーオキサイド、シクロヘキシルハイドロパーオキサイ
ド、テトラリンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルパ
ーアセテート、ｔ−ブチルパーベンゾエート、ビス（２
−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート）、２，２
−アゾビスｉ−ブチロニトリル、フェニルアゾトリフェ
ニルメタン、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）二塩酸塩、２，２−アゾビス〔２−（５−メチル−
２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕二塩酸塩、
２，２−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イ
ル）プロパン〕二塩酸塩、過硫酸ナトリウム、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、過硫酸塩と
トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルア
ニリン等の第三級アミンとの組合せ等があげられる。

【００２７】これらの中では、特にｔ−ブチルパーオキ
サイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，２−アゾビス
ｉ−ブチロニトリル、２，２−アゾビス（２−アミジノ
プロパン）二塩酸塩、２，２−アゾビス〔２−（５−メ
チル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕二塩酸
塩、２，２−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−
イル）プロパン〕二塩酸塩、過硫酸ナトリウム、過硫酸
カリウムもしくは過硫酸アンモニウムの単独またはこれ
らの過硫酸塩とトリエチルアミン、トリエタノールアミ
ンもしくはジメチルアニリン等の第三級アミンとの組合
せなどが好ましい。

【００２８】重合開始剤の使用量は、単量体および架橋
剤の総モル数に対して０．０００５〜５モル％の範囲が
適当である。重合開始剤の使用量が５モル％よりも多い
ときは、主鎖の高分子鎖の重合度が上がらず、架橋され
ない高分子鎖の割合が増し、金属化合物含有液や有機溶
媒に溶解し易くなって、セラミックス生成剤としての性
能が得られなくなる。また０．０００５モル％よりも少
ないときは、重合反応の反応率が上がらず、残留モノマ
ーの量が増加し、同様にセラミックス生成剤としての性
能が得られなくなる。

【００２９】反応生成物は反応に使用した溶媒を含むゲ
ル状で得られるので、任意の形状でセラミックス生成剤
として使用することができるが、これを回転式カッター
等で粉砕して加熱、減圧等により溶媒を除去し、乾燥、
分級して粒径５０μ〜１ｍｍ程度の粉末として用いるの
が好ましい。

【００３０】逆相懸濁重合法、逆相乳化重合法で重合す
る場合は、水中に単量体および架橋剤を均一に溶解し、
これを水と均一に混合しない有機溶媒中に懸濁または乳
化させて重合反応させる。重合開始剤としては水溶性の
もののみに限らず、有機溶媒中に可溶なものも用いるこ
とができる。従って前記のもの以外に、例えばヘキサ
ン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、
トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の炭化水素、四
塩化炭素、ジクロルエタン等のハロゲン化炭化水素、ア
イソパー等の鉱油等も用いることができる。

【００３１】このほか逆相乳化重合法では分散剤として
界面活性剤が用いられ、必要に応じて保護コロイドが併
用される。界面活性剤としては、例えばソルビタンモノ
ステアレート、ソルビタンモノパルミテートなどがあげ
られる。また保護コロイドとしては、例えばポリビニル
アルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒ
ドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセ
ルロースなどがあげられる。

【００３２】反応系内の溶存酸素の除去、反応生成物の
処理等は前記水溶液重合の場合と同様である。反応条件
は特に限定されないが、溶媒使用量は単量体水溶液と等
量〜２０倍、好ましくは等量〜１０倍、特に好ましくは
等量〜５倍、重合開始剤の使用量は単量体および架橋剤
の総モル数に対して０．０００５〜５モル％、好ましく
は０．００１〜１モル％、特に好ましくは０．００５〜
０．５モル％、重合開始温度は１０〜９０℃程度、反応
時間は１〜１０時間程度とするのが一般的である。

【００３３】上記の重合により本発明で用いる重合体架
橋物が得られるが、その構造は（メタ）アクリルアミド
の単独重合体、または（メタ）アクリルアミドと他の単
量体の共重合体からなる直鎖状重合体が主鎖となり、こ
の主鎖が架橋剤によって架橋されて三次元構造となって
いる。この重合体架橋物の金属化合物吸収性能は主鎖の
重合度および架橋密度に大きく影響されるので、主鎖の
重合度は５００，０００〜１００、好ましくは４００，
０００〜１，０００、特に好ましくは２００，０００〜
１０，０００、また架橋密度は１／５００，０００〜１
／１０、好ましくは１／４００，０００〜１／５０、特
に好ましくは１／２００，０００〜１／１００であるの
が望ましい。

【００３４】主鎖が共重合体の場合、単量体の反応性の
違いによりその構造には若干の違いが生じる。例えば他
の単量体としてマレイン酸等を用いた場合には反応仕込
みモル比にもよるが、交互重合となっていることが多
い。またアクリル酸等を用いた場合にはブロック共重
合、酢酸ビニル等の場合にはランダム共重合となってい
ることが多い。これらの主鎖の構造上の違いは、個々の
使用場面で特別の機能が付加される場合もあるが、一般
的には重要でない。

【００３５】本発明では上記により得られる重合体架橋
物をセラミックス生成剤として用いる。前述のように重
合体架橋物はゲル状で得られるので、任意の形状、大き
さにしてセラミックス生成剤として利用することができ
るが、一般的には前記粒径の粉末として用いるのが好ま
しい。上記のセラミックス生成剤によるセラミックスの
製造方法は、セラミックス生成剤を金属化合物含有液と
接触させて金属化合物含有液を吸収させ、金属化合物含
有液を吸収したセラミックス生成剤からセラミックスを
生成させる。

【００３６】金属化合物としては、塩、酸化物、水酸化
物、炭化物、窒化物、ホウ化物など、金属と他の元素の
化合物があげられる。金属化合物含有液はこれらの金属
化合物が溶解または分散した溶液、コロイド溶液、懸濁
液、乳濁液などがあげられ、単一金属の化合物を含むも
のが好ましい。この場合セラミックス生成剤に吸収させ
る金属化合物としては、塩化アルミニウムのように加熱
により気化するものでもよく、吸収後例えば水酸化アン
モニウム等を反応させて水酸化物に転換すると気化性は
なくなり、そのまま加熱、焼成によりセラミックス化が
可能になる。

【００３７】セラミックス生成剤としてカチオン性また
はアニオン性の単位を主たる構造単位とする重合体架橋
物を用いる場合は、金属化合物含有液中ではそのイオン
性あるいは分散粒子の電荷等の影響があるため吸液性能
は小さくなり、セラミックス生成剤としては利用できな
いが、本発明のセラミックス生成剤は（メタ）アクリル
アミドから導かれる単位を主たる構造単位として含むた
め、金属化合物含有液のイオン性や分散粒子の電荷等の
影響を受けず、金属化合物含有液に対して優れた吸収性
能を示す。また本発明のセラミックス生成剤は耐イオン
性、耐電荷性のほか化学的安定性、耐光性等にも優れ、
安定して金属化合物含有液を吸収させることができる。

【００３８】本発明ではこのようなセラミックス生成剤
の特性を利用して、多量の金属化合物含有液を吸収さ
せ、金属化合物をセラミックスに転換させる。この場
合、金属化合物含有液を多量に吸収したセラミックス生
成剤をそのまま、または乾燥させた状態でセラミックス
の原料として用い、これを加熱、焼成することによりセ
ラミックスを製造することができる。

【００３９】通常金属化合物を吸収した粉末状のセラミ
ックス生成剤を乾燥して加熱、焼成すると、セラミック
ス生成剤自体は分解、気化して除去され、セラミックス
粉末が得られる。このときの焼成温度は目的とするセラ
ミックスの種類、結晶状態等により異なるが、一般的に
は２００〜１５００℃、好ましくは４００〜１０００℃
であり、焼成時間は０．１〜５０時間、好ましくは２〜
１２時間である。

【００４０】セラミックス生成剤に吸収された金属化合
物はセラミックス生成剤の網目構造中に分散した状態で
セラミックス化するため、微細粒径のセラミックス微粉
末が生成する。生成する粉末の粒径はセラミックス生成
剤の主鎖の重合度および架橋度等により変わるが、通常
の場合１〜１０，０００ｎｍの微粉末で得ることができ
る。焼成を非酸化性条件で行うと、セラミックス生成剤
が炭化し、金属化合物またはセラミックスと炭素の混合
物または反応物として得ることができる。

【００４１】焼成によりセラミックス粉末を生成させる
場合、セラミックス生成剤に吸収させる金属化合物含有
液は塩溶液であっても、コロイド溶液等の分散液であっ
てもよく、いずれの場合も同様に上記粒径の微細なセラ
ミックスの粉末として得ることができる。アルミナゾ
ル、シリカゾル等のコロイド溶液の場合、通常１〜１０
００ｎｍの微細粒子が分散しているが、これをセラミッ
クス生成剤に吸収させて乾燥し加熱、焼成することによ
り、１０〜１０，０００ｎｍの微細粒子状のセラミック
スを得ることができる。

【００４２】金属化合物を吸収したセラミックス生成剤
からセラミックスを製造する場合、セラミックス成形品
として製造することもできる。この場合金属化合物含有
液を吸収した回収剤をそのまま、または乾燥させた状態
で任意の形状に成形し、これを加熱、焼成することによ
りセラミックス成形品を得ることができる。また予め任
意の形状に成形した回収剤を用いて金属化合物含有液を
吸収させ、これをそのまま加熱、焼成することにより、
任意の形状のセラミックス成形品を得ることもできる。
セラミックス成形品の形状は糸状、ペレット状その他任
意の形状とすることができ、多孔質の成形品が得られ
る。

【００４３】セラミックス成形品を形成するための焼成
温度および時間はセラミックス粉末を得る場合よりも高
温または長時間とする必要がある。これらの温度および
時間は目的とするセラミックス成形品の種類、結晶状
態、形状等により異なるが、一般的には３００〜１８０
０℃、好ましくは４００〜１２００℃で０．１〜５０時
間、好ましくは２〜１２時間保持する。セラミックス成
形品を製造する場合も、非酸化性条件で焼成することに
より、炭素を含むセラミックス成形品を得ることができ
る。

【００４４】上記により製造されるセラミックス粉末お
よびセラミックス成形品は、それぞれの種類、組成、結
晶状態、形態、形状等に応じて、例えば触媒、担体、充
填剤など、任意の用途に利用することができる。

【００４５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 製造例１ ガラス製反応容器に水１ literを入れ、アクリルアミド
３モル、架橋剤としてＮ，Ｎ′−メチレンビスアクリル
アミド１．２５ｇを加えて溶解し、３０℃の恒温槽中に
て予め窒素ガスにて溶存酸素を除去した後、重合開始剤
として２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）二
塩酸塩０．４ｇを水４９．６ｇに溶解した液を加え、窒
素流通下に１６時間反応させた。ゲル状の反応生成物を
取出し、細分した後アセトンにて脱水し、１０５℃で５
時間乾燥した。乾燥物を粉砕、分級して粒径６０〜８５
μのセラミックス生成剤を得た。この樹脂の平均重合度
は２０，０００、架橋密度は１／３５０であった。

【００４６】実施例１ Ａｌ（ＮＯ₃）₃・９Ｈ₂Ｏ １０ｇを水２５ｍｌに溶解
した金属化合物含有液に、前記製造例１のセラミックス
生成剤１ｇを加え、均一に混合して全体をゲルとし、乾
燥後アルミナ製ルツボに入れてアルゴン気流中にて約６
時間で１０００℃に昇温し、そのまま１０００℃で６時
間加熱して焼成した。冷却後内容物を取出して比表面積
ｓＡ（ＢＥＴ法）、α化率（Ｘ線回折法）、メディアン
粒子径ｄ ₅₀（遠心沈降法）を測定した結果、ｓＡ：２５
（５）ｍ²／ｇ、α化率：９４（９０）％、ｄ₅₀：３０
（２５０）ｎｍであり、加熱による凝結はほとんど認め
られなかった。なお、（ ）の値はセラミックス生成剤
を使用しないで同様の試験をした場合の測定値である
（以下の実施例において同じ）。

【００４７】実施例２ 実施例１の金属化合物含有液に、さらにｄ₅₀：０．０５
μのα−アルミナ微粒子を１０ｍｇ添加して同様の試験
をしたところ、ｓＡ：１７（３）ｍ²／ｇ、α化率：９
９（９５）％、ｄ₅₀：８０（６５０）ｎｍであった。

【００４８】実施例３ ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ １３ｇを水２５ｍｌに溶解した金
属化合物含有液に、製造例１のセラミックス生成剤１ｇ
を加えて均一に混合して全体をゲルとし、これに２８％
アンモニア水溶液２０ｍｌを添加したところ、当初透明
であったゲルは白濁した。これを乾燥後アルミナ製ルツ
ボに入れてアルゴン気流中で約６時間で１０００℃に昇
温し、その温度で６時間加熱焼成した。得られた粉末の
物性はｓＡ：３０（６）ｍ²／ｇ、α化率：９５（９
０）％、ｄ₅₀：４０（５００）ｎｍであった。

【００４９】実施例４ ベーマイト１．６ｇ、α−アルミナ（ｄ₅₀：０．０５
μ）２０ｍｇ、６８％硝酸０．１ｇを水１８ｍｌに加え
てアルミナゾルを調製し、これに製造例１のセラミック
ス生成剤１ｇを加えて均一に混合して全体をゲルとし、
これを乾燥後アルミナ製ルツボに入れてアルゴン気流中
にて約６時間で１０００℃に昇温し、その温度で６時間
加熱焼成した。得られた粉末の物性はｓＡ：７０（１
０）ｍ²／ｇ、α化率：９２（８０）％、ｄ₅₀：１０
（１００）ｎｍであった。

【００５０】実施例５ 実施例４において調製したゲルを充分に練り注射器にて
約７００μの針を通して押し出して糸状とし、これを乾
燥後１３００℃に加熱したマッフル炉に入れて空気中で
約１分間焼成し、太さ２００μの糸状アルミナを得た。

【００５１】実施例６ ２０％ＳｉＯ₂コロイド液７．１ｇに製造例１のセラミ
ックス生成剤１ｇを加え、均一に混合して全体をゲルと
し、これを乾燥後炭化珪素製ルツボに入れてアルゴン気
流中にて約７時間で１５００℃に昇温し、その温度で約
１時間加熱焼成した。得られた粉末の物性はｓＡ：２０
（５）ｍ²／ｇ、Ｘ線回折法の固定相：β−Ｓｉ単相、
ｄ₅₀：２０（１５０）ｎｍであった。

【００５２】

【発明の効果】本発明のセラミックス生成剤は、（メ
タ）アクリルアミドから導かれる単位を主たる構造単位
として含むため、原料の入手が容易であって、低コスト
で製造することができ、しかも耐イオン性、耐電荷性、
化学的安定性、耐光性等に優れているため、金属化合物
含有液から効率よく金属化合物を吸収してセラミックス
を生成することができる。

【００５３】本発明の金属化合物の回収方法によれば、
上記のセラミックス生成剤を用いるため、多量の金属化
合物含有液を吸収してセラミックスを効率よく製造する
ことができる。

【００５４】本発明のセラミックス粉末の製造方法によ
れば、粉末状のセラミックス生成剤を用いるため、金属
化合物含有液を多量に吸収して効率よくセラミックス粉
末を製造することができ、しかも微細粒径の粉末を形成
することが可能である。

【００５５】本発明のセラミックス成形品の製造方法に
よれば、金属化合物を吸収したセラミックス生成剤を成
形状態で焼成するため、金属化合物を効率よくセラミッ
クス成形品に転換することができ、多孔状の成形体を形
成することが可能である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （メタ）アクリルアミドから導かれる単
   位を主たる構造単位として含む単独または共重合体の架
   橋物からなることを特徴とするセラミックス生成剤。
2. 【請求項２】 （メタ）アクリルアミドから導かれる単
   位を主たる構造単位として含む単独または共重合体の架
   橋物からなるセラミックス生成剤を金属化合物含有液と
   接触させ、金属化合物含有液を吸収したセラミックス生
   成剤からセラミックスを生成させることを特徴とするセ
   ラミックスの製造方法。
3. 【請求項３】 （メタ）アクリルアミドから導かれる単
   位を主たる構造単位として含む単独または共重合体の架
   橋物からなる粉末状のセラミックス生成剤を金属化合物
   含有液と接触させ、金属化合物含有液を吸収したセラミ
   ックス生成剤を加熱、焼成して、セラミックス生成剤を
   分解するとともに、セラミックス粉末を生成させること
   を特徴とするセラミックス粉末の製造方法。
4. 【請求項４】 セラミックス粉末が１〜１０，０００ｎ
   ｍの粒径を有する請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 （メタ）アクリルアミドから導かれる単
   位を主たる構造単位として含む単独または共重合体の架
   橋物からなるセラミックス生成剤を金属化合物含有液と
   接触させ、金属化合物含有液を吸収したセラミックス生
   成剤を成形状態で加熱、焼成し、セラミックス生成剤を
   分解するとともに、セラミックス成形品を生成させるこ
   とを特徴とするセラミックス成形品の製造方法。