JPH1157514A - ジルコニア系粉体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平均粒子径が０．１〜０．８μｍ、９０体積
％の粒子径が１．５μｍ以下のジルコニア系粉体を高い
生産性をもって製造する方法を提供する。 【解決手段】 原料として、平均粒子径が０．８μｍを
超え、９０体積％の粒子径が１．５μｍを超えるジルコ
ニア系粉体を用い、これをボールメディアを用いた湿式
粉砕により微粉砕する際に、この湿式粉砕を下記式
（Ｉ）の条件下に行う。 １×１０¹²≦（Ｗ₁ ²÷Ｗ² ）×（ω₂ ÷ｄ）×ｔ≦１×
１０¹⁴ …（Ｉ） ここで、Ｗ₁ はボールメディア重量（ｇ）、Ｗ₂ は原料
ジルコニア系粉体の重量（ｇ）、ωは攪拌羽根先端周速
度（ｃｍ／分）、ｄは粉砕室直径（ｃｍ）、またｔは粉
砕時間（分）である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はジルコニア系粉体の
製造方法に関し、詳しくはボールメディアを用いた湿式
粉砕によりジルコニア系粉体を効率よく製造する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックスは、耐熱性および耐摩耗性
などの機械的性質に加えて、電気的、磁気的特性、更に
は生体適合性などに優れていることから、多くの分野で
広く活用されている。なかでも、ジルコニアを主体とす
るセラミックスシートは、優れた酸素イオン伝導性、耐
熱性および耐腐食性を有しているので、センサー部品、
燃料電池用の電解質膜、または焼成用セッターなどとし
て有効に活用することができる。

【０００３】上記のようなセラミックスシートは、通
常、セラミックス粉末、有機バインダーおよび溶媒から
なるスラリーを用い、ドクターブレード法、カレンダー
法または押出し法などによってシート状に成形し、これ
を乾燥して溶剤を揮発させることによりグリーンシート
を作製し、このグリーンシートを切断、パンチングなど
によって適当な大きさにした後、セッターに載せて焼成
して有機バインダーを分解除去し、さらにセラミックス
を焼結させることによって製造されている。

【０００４】しかし、従来のセラミックスシートは、例
えば薄肉大判のシートの場合、その製造時に反りやうね
りが生じ易く、表面平坦度が高く耐荷重強度、曲げ特性
などに優れたセラミックスシートを製造することは困難
であるなどの問題があった。そこで、本出願人は、これ
ら従来のセラミックスシートが有する問題を解決した新
規なセラミックスシートおよびセラミックスシートの製
造法を先に提案した（特開平８−１５１２７０号、同８
−１５１２７１号、同８−１５１２７５号各公報参
照）。

【０００５】上記新規なセラミックスシートおよびセラ
ミックスシートの製造法においては、セラミックス粉体
として、平均粒子径が０．１〜０．５μｍ、９０体積％
の粒子径が１μｍ以下のものが好適に用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような平均粒子
径が０．１〜０．５μｍ、９０体積％の粒子径が１μｍ
以下のセラミックス原料粉体は、前記公開公報に記載さ
れた方法によれば、出発原料として平均粒子径が１．５
μｍ、９０体積％の粒子径が３μｍ以下のセラミックス
粉体を用い、これに水を加えて粉体濃度が２０重量％の
水スラリーを調製し、この水スラリーを２時間ビーズミ
ルを用いた粉砕処理に供して製造するというものであ
る。

【０００７】この方法によれば、目的とする平均粒子径
が０．１〜０．５μｍ、９０体積％の粒子径が１μｍ以
下のセラミックス粉体を製造することができる。しか
し、この方法は、スラリー中の粉体濃度が２０重量％で
あり、しかも処理時間が２時間に及ぶので生産性の点に
おいて十分満足できるものではない。そこで、生産性の
高い、セラミックス粉体の微粉砕方法が望まれていた。

【０００８】しかし、生産性を高めるために、単にスラ
リー中の粉体濃度を大きくしたのでは粉砕処理に要する
時間が長くなって生産性の改善につながらない。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、ジルコニア系
粉体を高い生産性をもって製造する方法を提供するであ
り、更に詳述すると、原料ジルコニア系粉体の濃度が高
いスラリーを用い、これを湿式粉砕に供して、比較的短
い時間で目的とする粒子径および粒子径分布のジルコニ
ア系粉体、特に平均粒子径が０．１〜０．８μｍ、９０
体積％の粒子径が１．５μｍ以下のジルコニア系粉体を
製造する方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らの研究によれ
ば、原料ジルコニア系粉体の濃度が３０重量％以上のス
ラリーを用いても、このスラリーをボールメディアを用
いた湿式粉砕に供する際に、使用する粉砕機の粉砕室直
径、攪拌羽根の先端周速度、ボールメディアの重量など
との関連において特定の条件下に湿式粉砕を行うと２時
間以内という比較的短い処理時間で目的とするジルコニ
ア系粉体、特に平均粒子径が０．１〜０．８μｍ、９０
体積％の粒子径が１．５μｍ以下のジルコニア系粉体を
効率よく製造できることがわかった。また、スラリーの
調製の際に分散剤を添加すると、原料ジルコニア系粉体
の濃度が４０重量％以上という高濃度のスラリーとして
も、上記目的とするジルコニア系粉体を効率よく製造で
きることがわかった。本発明は、これら知見に基づいて
完成されたものである。

【００１１】すなわち、本発明のジルコニア系粉体の製
造方法は、ボールメディアを用いた湿式粉砕によりジル
コニア系粉体を製造するに当り、該湿式粉砕を下記式
（Ｉ）、好ましくは下記式（II）で示される条件下に行
うことを特徴とする。 １×１０¹²≦（Ｗ₁ ²÷Ｗ₂ ）×（ω² ÷ｄ）×ｔ≦１×１０¹⁴ …（Ｉ） １×１０¹²≦（Ｗ₁ ²÷Ｗ₂ ）×（ω₂ ÷ｄ）×ｔ≦５×１０¹³ …（II）

【００１２】ここで、Ｗ₁ はボールメディア重量
（ｇ）、Ｗ₂ は原料ジルコニア系粉体の重量（ｇ）、ω
は攪拌羽根先端周速度（ｃｍ／分）、ｄは粉砕室直径
（ｃｍ）、またｔは粉砕時間（分）である。

【００１３】また、本発明のジルコニア系粉体の製造方
法は、原料として平均粒子径が０．８μｍを超え、９０
体積％の粒子径が１．５μｍを超えるジルコニア系粉体
を用いることが好ましく、（Ｉ）式に従うと、平均粒子
径が０．１〜０．８μｍ、９０体積％の粒子径が１．５
μｍ以下の範囲のジルコニア系粉体を製造することがで
き、（II）式に従うことにより、さらに生産性を上げる
ことができる。

【００１４】本発明の粉体の製造方法において、原料ジ
ルコニア系粉体の濃度が３０〜７０重量％、好ましくは
４０〜７０重量％のスラリーとして湿式粉砕に供するこ
とが好ましく、またこのスラリーに、原料ジルコニア系
粉体に対し０．０１〜５重量％の割合で分散剤を添加す
ることが好ましい。

【００１５】ここで、本発明にいう「粒子径」とは、レ
ーザー光散乱法で測定した粒子径をいい、「９０体積％
の粒子径」とは、レーザー光散乱法で測定した最小粒子
径からの累積体積分率が９０体積％となるときの粒子径
をいう。本発明にいう平均粒子径、９０体積％粒子径
は、レーザー光散乱法で測定した粒子径をいう。レーザ
ー光散乱法による測定は、粉体を水中又は塩水溶液に懸
濁させて測定するもので、水中又は水溶液中では一次粒
子が凝集してなる二次粒子の粒子径が測定されていると
考えられる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のジルコニア系粉体の製造
方法は、原料ジルコニア系粉体を、特定条件下で湿式粉
砕することにより製造する方法である。

【００１７】本発明において、ジルコニア系粉体とは、
原料ジルコニア粉体及び本発明の方法により製造される
ジルコニア粉体（以下、「成形用ジルコニア系粉体」と
称し、製造に用いられる原料ジルコニア系粉体と区別す
る）ともにジルコニアを主成分とする、具体的にはジル
コニアを６０重量％以上、好ましくは８０重量％以上含
有する粉体を意味する。ジルコニア系粉体に含まれるジ
ルコニア以外の代表的な成分としては、イットリウム
（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）、カルシウム（Ｃａ）、マグ
ネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、シリカ（Ｓｉ）お
よびアルミニウム（Ａｌ）から選ばれる少なくとも一種
の酸化物を挙げることができる。これらのうち、酸化イ
ットリウム、酸化セリウムおよび酸化カルシウムから選
ばれる少なくとも一種を含有することが好適である。さ
らに、酸化イットリウム、酸化セリウムおよび酸化カル
シウムから選ばれる少なくとも一種の含有量は１〜２０
重量％の範囲にあるのが好適である。なかでも、酸化イ
ットリウム５〜１８重量％およびジルコニア８２〜９５
重量％からなるジルコニア系粉体が好適に用いられる。

【００１８】本発明の成形用ジルコニア系粉体を製造す
るのに使用する原料ジルコニア系粉体としては、平均粒
子径が０．８μｍを超える、好ましくは平均粒子径が
０．８μｍを超え、９０体積％の粒子径が１．５μｍを
超える、更に好ましくは平均粒子径が０．９〜１．５μ
ｍ、９０体積％の粒子径が２〜５μｍのジルコニア系粉
体を用いるのがよい。

【００１９】このような原料ジルコニア系粉体は、工業
的に容易に入手することもできる。例えばＯＺＣ−８Ｙ
Ｃ（商品名、住友大阪セメント（株）製）、ＴＺ−８Ｙ
（商品名、東ソー（株）製）などを挙げることができ
る。

【００２０】本発明の方法で用いる粉砕機は、ボールメ
ディアを用いた湿式粉砕に使用する粉砕機で、平均粒子
径が０．１〜０．８μｍ、９０体積％の粒子径が１．５
μｍ以下の粉体にまで微粉砕できるものであればいずれ
も使用することができ、その種類、形式などには特に制
限はないが、例えば、図１に示すような構成を有するケ
ムコ・アペックスミル・Ｖ型シリーズ（商品名、コトブ
キ技研工業（株）製）などを挙げることができる。すな
わち、ジャケット２で画成された円筒状粉砕室（直径
ｄ）３の中にロータ１をセットし、粉砕のためのボール
メディア６（メディア総重量Ｗ₁ ）を充填したものであ
る。原料粉体はスラリーとして、ジャケット２に開設さ
れた供給口５から粉砕室３内に供給される。ロータ１に
は、複数の攪拌羽根１１、１１…が取付けられていて、
モータによりロータ１が回転すると、原料粉体スラリー
及びボールメディア６が攪拌されて、湿式粉砕が行われ
る。粉砕により得られた粉体は、バルブ４を開くと、セ
パレータ７によりボールメディア６から分離して回収す
ることができる。Ｖ型シリーズの一例であるアペックス
ミルＡＭＶ−１型の場合、その仕様は、有効粉砕室容積
１リットル、粉砕室直径（ｄ）８０ｍｍ、粉砕室高さ２
４０ｍｍ、攪拌羽根１１の先端の最大周速度６．０３ｍ
／秒（５０Ｈｚ）および回転数４８０〜１９２０ｒｐｍ
（５０Ｈｚ：この回転数は、６０Ｈｚでは５７０〜２３
０４ｒｐｍに該当する）である。

【００２１】尚、本発明の製造方法に用いられる粉砕機
は、図１に示すものに限定されず、攪拌羽根を有するロ
ータがセットされ、ボールメディアを格納できる密閉型
粉砕室を備えた構成であればよい。また、使用するボー
ルメディアの材質などにも特に制限はない。但し、ボー
ルメディアとしては、直径が０．３〜３ｍｍの範囲のも
のを用いることが好ましい。

【００２２】湿式粉砕に際しては、処理すべき原料ジル
コニア系粉体を溶媒と混合して調製したスラリーを粉砕
することになる。原料ジルコニア系粉体、溶媒および分
散剤を粉砕機に投入することによりスラウリーを調製し
てもよいし、あるいは予めこれらを混合して調製したス
ラリーを粉砕機に投入してもよい。

【００２３】ここで、スラリーの調製に用いる溶媒とし
ては、微粉砕を阻害しないものであればいずれも使用す
ることができる。代表例としては、水；メタノール、エ
タノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノー
ルなどの炭素数９以下のアルコール類；トルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチル
などのエステル類；メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類などを挙げる
ことができる。これらは単独でも、あるいは２種以上組
み合わせて使用することができる。混合溶媒の代表例と
しては、トルエン／エタノール、酢酸エチル／イソプロ
パノール、トルエン／ブチルセロソルブなどの非水溶性
溶媒と水溶性溶媒との混合物を挙げることができる。

【００２４】上記スラリー中の原料ジルコニウム系粉体
の濃度は通常３０〜７０重量％であり、好ましくは３０
〜５０重量％である。濃度が高すぎるとローターの回転
が阻止されるなど粉砕操作が困難となるからである。

【００２５】原料ジルコニア系粉体の分散をよくするた
めに、分散剤を添加してもよい。分散剤を使用すること
により、スラリー中の原料ジルコニア系粉体の濃度を４
０〜７０重量％、特に４５〜５５重量％という高い範囲
に設定しても微粉砕を効率よく行うことができる。そし
て、こにような高濃度のスラリーを用いることにより生
産性を一段と高めることができる。従って、本発明の製
造方法における好ましい態様は、原料ジルコニア系粉体
を分散剤の存在下で溶剤に分散させて、スラリー中の原
料ジルコニア系粉体の濃度が４０〜７０重量％のスラリ
ーを調製し、このスラリーをボールメディアを用いた湿
式粉砕に供することである。

【００２６】上記分散剤としては、ギ酸、クエン酸、酒
石酸などの有機酸類；ポリアクリル酸、ポリアクリル酸
アンモニウムなどの高分子電解質；多鎖型高分子量非イ
オン界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、β−ナフタ
レンスルホン酸アンモニウム塩、高分子界面活性剤、非
イオン界面活性剤などの界面活性剤（例えば、ディスコ
ール類（商品名）第一工業製薬（株）製、ホモゲノール
類（商品名）花王（株）製）；ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルーエ
ーテルなどのエーテル類（例えば、イオネット類（商品
名）三洋化成工業（株）製）；ジカルボン酸の部分エス
テル類またはカルボン酸の部分エステル類の共重合体
（例えば、ブンサンＧ−２００（商品名）共栄社化学
（株）製、フローレンＧ−７００（商品名）共栄社化学
（株）製）；アクリル酸エステル系、マレイン酸エステ
ル系などの分散剤（オリコックス類（商品名）共栄社化
学（株）製）；グリセリン、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレン脂肪酸ジエステルなどを挙げる
ことができる。これらのなかでも、酸価を有する界面活
性剤でジカルボン酸の部分エステル類またはカルボン酸
の部分エステル類の共重合体が特に好適に用いられる。

【００２７】分散剤の添加量は、原料ジルコニア系粉体
の０．０１〜５重量％、好ましくは０．３〜２重量％で
ある。

【００２８】湿式粉砕はバッチ式でも連続式でもよい
が、下式（Ｉ）で示される条件下に行う必要がある。 １×１０¹²≦（Ｗ₁ ²÷Ｗ₂ ）×（ω² ÷ｄ）×ｔ≦１×１０¹⁴ …（Ｉ） 式中、Ｗ₁ はボールメディア重量（ｇ）、Ｗ₂ は原料ジ
ルコニア系粉体の重量（ｇ）、ωは攪拌羽根先端周速度
（ｃｍ／分）、ｄは粉砕室直径（ｃｍ）、またｔは粉砕
時間（分）である。

【００２９】（Ｉ）式に従うことにより、比較的短時
間、具体的には２時間未満で目的とするジルコニア系粉
体を製造することができる。特に、分散剤を使用する場
合、スラリー中の原料ジルコニア系粉体の濃度が４０重
量％という、比較的高い条件で湿式粉砕を行うことがで
き、生産性が向上して、工業的に有利となる。

【００３０】尚、前記式（Ｉ）において、Ｗ₁ ／Ｗ₂ ≧
０．１とするのがよい。前記アペックスミルＡＭＶ−１
型の場合には、０．５≦Ｗ₁ ／Ｗ₂ ≦１．５、好ましく
は０．８≦Ｗ₁ ／Ｗ₂ ≦１．２である。ωについては、
３≦ω≦８（ｍ／秒）、好ましくは５≦ω≦７（ｍ／
秒）である。ｄについては、前記アペックスミルＡＭＶ
−１型の場合には、８０ｍｍである。また、ｔについて
は、１２０分以下の範囲で選択することが好ましい。

【００３１】分散剤を添加する場合、特に下記式（Ｉ
Ｉ）で示される条件下に湿式粉砕を行うことにより、よ
り高効率で湿式粉砕することができて好ましい。 １×１０¹²≦（Ｗ₁ ²÷Ｗ₂ ）×（ω² ÷ｄ）×ｔ≦５×１０¹³ …（II） 上記式（II）において、Ｗ₁ 、Ｗ₂ 、ω、ｄおよびｔに
ついては、式（Ｉ）の場合と同様である。

【００３２】以上のような方法に従うことにより、平均
粒子径が０．１〜０．８μｍ、９０体積％の粒子径が
１．５μｍ以下、好ましくは平均粒子径が０．１〜１．
５μｍ、９０体積％の粒子径が１μｍ以下、更に好まし
くは平均粒子径が０．１〜０．４μｍ、９０体積％の粒
子径が１μｍ以下のジルコニア系粉体を製造することが
できる。また、９０体積％の粒子径が平均粒子径の２．
５倍以下、好ましくは粒子径が上記範囲で、且つ９０体
積％の粒子径が平均粒子径の１．５〜２．０倍の範囲に
あるジルコニア系粉体を、高い生産性をもって製造する
ことができる。

【００３３】尚、平均粒子径が０．５μｍを超え０．８
μｍ以下の成形用ジルコニア系粉体を得たい場合、累積
体積分率が９０体積％となるときの粒子径が１μｍ超で
１．５μｍ以下の範囲にある成形用ジルコニア系粉体を
得たい場合、更には好ましい範囲、又はより好ましい範
囲にある成形用ジルコニア系粉体を得たい場合、ボール
メディア重量（Ｗ₁ ）、原料ジルコニア系粉体の重量
（Ｗ₂ ）、攪拌羽根先端周速度（ω）、粉砕室直径
（ｄ）、粉砕時間（ｔ）を適宜設定することにより、あ
るいは必要に応じて分級などの処理を施して、目的とす
る成形用ジルコニア系粉体だけを選択すればよい。

【００３４】また、原料として平均粒子径が０．８μｍ
を超え、９０体積％の粒子径が１．５μｍを超えるジル
コニア系粉体を用い、これに溶媒および原料ジルコニア
系粉体に対し０．０１〜５重量％の分散剤を添加して、
原料ジルコニア系粉体の濃度が４０〜７０重量％、好ま
しくは４５〜５５重量％のスラリーを調製し、このスラ
リーを上記式（II）で示される条件下で湿式粉砕すれ
ば、分散剤を添加しない場合に比べて１／１０程度の処
理時間で、上記目的とするジルコニア系粉体、すなわち
平均粒子径が０．１〜０．８μｍ、９０体積％の粒子径
が１．５μｍ以下、好ましくは平均粒子径が０．１〜
０．５μｍ、９０体積％の粒子径が１μｍ以下、更に好
ましくは平均粒子径が０．１〜０．４μｍ、９０体積％
の粒子径が１μｍ以下で、９０体積％の粒子径が平均粒
子径の２．５倍以下、好ましくは１．５〜２．０倍のジ
ルコニア系粉体を製造することができる。

【００３５】尚、本出願人は、処理すべき原料ジルコニ
ア系粉体及び粉砕により得られる成形用ジルコニア系粉
体の平均粒子径および９０体積％の粒子径の測定につい
て、島津製作所（株）製レーザー回折式粒子径分布測定
装置ＳＡＬＤ−１１００を用いた。すなわち、ビーカー
に原料ジルコニア系粉体を約０．０１〜０．１ｇおよび
０．２％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を約１００
ｇ入れ、スターラーで攪拌した後、６０秒間超音波で分
散させながら、測定レンジを０．１〜４５μｍの範囲に
して２秒間で４回測定するように設定し、その平均値を
求めた。

【００３６】本発明の製造方法により製造されるジルコ
ニア系粉体は、湿式粉砕後、スラリーをそのまま成形原
料として用いてもよいし、スラリーを減圧乾燥などの操
作を施して成形用ジルコニア系粉体を取り出してもよい
し、あるいは必要なバインダーおよび可塑剤を所定量添
加した後、グリーン体としてもよい。上記減圧乾燥など
の操作には、ロータリーエバポレーター、振動流動乾燥
機（例えば、中央加工機（株）製のＶＵ−６０（商品
名））などを用いることができる。

【００３７】本発明の製造方法により得られたジルコニ
ア系粉体を用いて成形した成形品は、粒子径が小さいだ
けでなく粒子径分布も狭いので、均質性が高く、機械的
強度に優れている。

【００３８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。なお、以下の実施例において、（Ｗ₁ ²÷Ｗ
₂ ）×（ω² ÷ｄ）×ｔ＝Ｘとする。

【００３９】〔製造方法と得られるジルコニア系粉体と
の関係〕 実施例１；アスペックミル（コトブキ技研工業（株）製
ＡＭＶ−１型、以下、本実施例において同じである）を
用い、これに原料粉体スラリーとして、平均粒子径が
０．８４μｍ、９０体積％の粒子径が２．６５μｍであ
る市販のジルコニア系粉体（住友大阪セメント（株）
製、ＯＺＣ−８ＹＣ）４ｋｇおよび溶媒としての純水６
ｋｇを投入した。使用したボールメディアは０．５ｍｍ
径のジルコニアメディア（比重６ｇ／ｃｍ³ ）であり、
使用量は４ｋｇであった。ミルモーターの動力を調整
し、攪拌羽根先端周速度（ω）７ｍ／秒にて１時間粉砕
した。このときのＸは５．３×１０¹³である。

【００４０】この湿式粉砕により得られたスラリーを１
０リットルロータリーエバポレーターに入れ、更に等量
のオクタノールを入れて、加熱減圧しながら水を留出さ
せてオクタノール置換スラリーを得た。このスラリーを
更に加熱減圧してオクタノールを留出させ減圧乾燥して
微粉砕粉体を得た。この粉体を島津製作所（株）製粒子
径分布計ＳＡＬＤ−１１００を用い測定したところ、平
均粒子径が０．６６μｍ、９０体積％の粒子径が１．３
μｍであった。

【００４１】実施例２；粉砕機及び原料粉体は実施例１
と同じものを使用し、粉砕室に原料粉体５．５ｋｇ、分
散剤としてのギ酸４４ｇおよび溶媒としての純水５ｋｇ
を投入した。

【００４２】メディアには０．５ｍｍ径のジルコニアメ
ディア（比重６ｇ／ｃｍ³ ）を用い、使用量は４ｋｇで
あった。ミルモーターの動力を調整し、攪拌羽根先端周
速度（ω）５ｍ／秒で１０分間粉砕した。このときのＸ
は３．３×１０¹²である。

【００４３】湿式粉砕により得られたスラリーを実施例
１と同様にして微粉砕粉体を得、これを実施例１と同様
にして測定したところ、平均粒子径が０．４８μｍ、９
０体積％の粒子径が１．０μｍであった。

【００４４】実施例３；粉砕機及び原料粉体は実施例１
と同じものを使用し、粉砕室に原料粉体４ｋｇ、分散剤
としてのマレイン酸系部分エステル型の高分子分散剤
（フローレンＧ−７００（商品名）共栄社化学（株）
製）６０ｇ、および溶剤としてのトルエン／エタノール
（４／１重量比）４．０６ｋｇとを入れた。メディアは
０．５ｍｍ径のジルコニアメディア（比重６ｇ／ｃｍ
³ ）であり、使用量は４ｋｇであった。ミルモーター動
力を調整し、攪拌羽根先端周速度（ω）６ｍ／秒で２０
分間粉砕した。このときのＸは１．３×１０¹³である。

【００４５】湿式粉砕により得られたスラリーを実施例
１と同様にして微粉砕粉体を得、これを実施例１と同様
にして測定したところ、平均粒子径が０．２７μｍ、９
０体積％の粒子径が０．８μｍであった。

【００４６】実施例４；粉砕機及び原料粉体は実施例１
と同じものを使用し、粉砕室に３．５ｋｇおよび溶媒と
しての純水６．５ｋｇを入れた。メディアは１ｍｍ径の
ジルコニアメディア（比重６ｇ／ｃｍ³ ）を用い、使用
量は４．２ｋｇであった。ミルモーター動力を調整し、
攪拌羽根周速度６．４ｍ／秒で１時間４０分間粉砕し
た。このときのＸ＝９．３×１０¹³である。

【００４７】湿式粉砕により得られたスラリーを実施例
１と同様にして微粉砕粉体を得、これを実施例１と同様
にして測定したところ、平均粒子径が０．４９μｍ、９
０体積％の粒子径が１．０３μｍであった。

【００４８】実施例５；実施例１で使用した粉砕機と同
じものを用い、この粉砕室に原料粉体スラリーとして平
均粒子径が１．１２μｍ、９０体積％の粒子径が４．６
５μｍである市販のジルコニア粉体（東ソー（株）製、
ＴＺ−８Ｙ）３ｋｇ、及び純水７ｋｇを投入した。メデ
ィアは０．５ｍｍ径のジルコニアメディア（比重６ｇ／
ｃｍ³)を使用し、使用量は４．５ｋｇであった。ミルモ
ーターの動力を調整し、攪拌羽根先端周速度（ω）６ｍ
／秒で８０分間粉砕した。このときのＸは８．８×１０
¹³である。

【００４９】湿式粉砕により得られたスラリーを実施例
１と同様にして微粉砕粉体を得、これを実施例１と同様
にして測定したところ、平均粒子径が０．７４μｍ、９
０体積％の粒子径が１．４９μｍであった。

【００５０】実施例６；粉砕機及び原料粉体は実施例１
と同じものを使用し、粉砕室に原料粉体４ｋｇ、分散剤
としてのマレイン酸系部分エステル型の高分子分散剤
（ブンサンＧ−２００（商品名）、共栄社化学（株）
製）３０ｇ、および溶剤としての純水６ｋｇを投入し
た。メディアは１ｍｍ径のジルコニアメディア（比重６
ｇ／ｃｍ³ ）を使用し、使用量は４ｋｇであった。ミル
モーター動力を調整して、攪拌羽根先端周速度（ω）７
ｍ／秒で１２分間粉砕した。このときのＸは１．１×１
０¹³である。

【００５１】湿式粉砕により得られたスラリーを実施例
１と同様にして微粉砕粉体を得、これを実施例１と同様
にして測定したところ、平均粒子径が０．６１μｍ、９
０体積％の粒子径が１．２７μｍであった。

【００５２】比較例１；実施例１において、ジルコニア
粉体３．５ｋｇ、純水５．２５ｋｇ、及びメディアの使
用量を５ｋｇに、また粉砕時間を９０分間に変更した以
外は実施例１と同様に粉砕を行った。このときのＸ＝
１．４×１０¹⁴である。

【００５３】配管などに詰まりが生じて粉砕ができなか
った。

【００５４】比較例２；実施例１において、ジルコニア
粉体４ｋｇ、純水５．２５ｋｇ、及びメディアの使用量
を２．８ｋｇに、攪拌羽根周速度を５ｍ／秒に、また粉
砕時間を４分間に変更して粉砕を行った。このときのＸ
は８．８×１０¹¹である。

【００５５】湿式粉砕により得られたスラリーを実施例
１と同様にして測定したところ、平均粒子径が０．８１
μｍ、９０体積％の粒子径が２．０５μｍであった。以
上の結果をまとめると、表１のようになる。

【００５６】

【表１】

【００５７】表１から、Ｘの値が１×１０¹²〜１×１０
¹⁴のときは、本発明の成形用ジルコニア系粉体を得るこ
とができるが、同じ原料粉末を用いても、Ｘの値が１×
１０ ¹⁴を超えると微粉砕ができず、またＸの値が１×１
０¹²未満であっても得られる粉体の平均粒子径、９０体
積％の粒子径は大きくなり、十分な微粉砕を達成できな
かった。

【００５８】〔ジルコニア系粉体の特性比較〕現在市販
されているジルコニア系粉体Ａ（住友大阪セメント
（株）社製の「ＯＺＣ−８ＹＣ」）、Ｂ（東ソー（株）
社製のＴＺ−８Ｙ）、Ｃ（第１稀元素（株）社製のＨＳ
Ｙ−８．０）、及び本発明の製造方法（製造条件を表２
に示す）により製造したジルコニア系粉体Ｄについて、
平均粒子径、９０体積％粒子径、最大粒子径、標準偏差
を測定した。尚、粒子径の測定方法については、実施例
１と同様の方法を行なった。結果を表３に示す。

【００５９】

【表２】

【００６０】

【表３】

【００６１】表３より、本発明のジルコニア系粉体Ｄ
は、平均粒子径が市販品（Ａ，Ｂ）よりも小さく、また
平均粒子径が同程度の市販品（Ｃ）と比べ粒子径分布が
狭く、均質性の高い粉体であることがわかる。

【００６２】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、高い生産性
をもって、目的とする粒子径及び粒子径分布のジルコニ
ア系粉体を製造することができる。特に、スラリーに分
散剤を添加することにより、原料ジルコニア系粉体濃度
を４０重量％以上とし、しかも分散剤を添加しない場合
に比べて１／１０程度の処理時間で上記目的とするジル
コニア系粉体を製造することができる。したがって、本
発明の製造方法によれば、従来の方法よりも著しく高い
生産性をもって、均質性が良く、しかも強度的に優れた
セラミックス成形体を製造し得るジルコニア系粉体を製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で用いた粉砕機の構成を示す概
要図である。

【符号の説明】

３ 粉砕室 ６ ボールメディア １１ 攪拌羽根

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボールメディアを用いた湿式粉砕により
   ジルコニア系粉体を製造する方法において、 前記湿式粉砕を下記式（Ｉ）で示される条件下に行うこ
   とを特徴とするジルコニア系粉体の製造方法。 １×１０¹²≦（Ｗ₁ ²÷Ｗ₂ ）×（ω² ÷ｄ）×ｔ≦１×１０¹⁴ …（Ｉ） （式中、Ｗ₁ はボールメディア重量（ｇ）、Ｗ₂ は原料
   ジルコニア系粉体の重量（ｇ）、ωは攪拌羽根先端周速
   度（ｃｍ／分）、ｄは粉砕室直径（ｃｍ）、またｔは粉
   砕時間（分）である）
2. 【請求項２】 ボールメディアを用いた湿式粉砕により
   ジルコニア系粉体を製造する方法において、 前記湿式粉砕を下記式（II）で示される条件下に行うこ
   とを特徴とするジルコニア系粉体の製造方法。 １×１０¹²≦（Ｗ₁ ²÷Ｗ₂ ）×（ω² ÷ｄ）×ｔ≦５×１０¹³ …（II） （式中、Ｗ₁ はボールメディア重量（ｇ）、Ｗ₂ は原料
   ジルコニア系粉体の重量（ｇ）、ωは攪拌羽根先端周速
   度（ｃｍ／分）、ｄは粉砕室直径（ｃｍ）、またｔは粉
   砕時間（分）である）
3. 【請求項３】 平均粒子径が０．１〜０．８μｍ、９０
   体積％の粒子径が１．５μｍ以下であるジルコニア系粉
   体を製造する請求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 湿式粉砕に供する原料ジルコニア系粉体
   として、平均粒子径が０．８μｍを超え、９０体積％の
   粒子径が１．５μｍを超えるジルコニア系粉体を用いる
   請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
5. 【請求項５】 原料ジルコニア系粉体を、その濃度が３
   ０〜７０重量％のスラリーとして湿式粉砕に供する請求
   項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 前記スラリーに、原料ジルコニア系粉体
   に対し０．０１〜５重量％の割合で分散剤が添加されて
   いる請求項５に記載の製造方法。