多孔質成形型
【課題】本発明では、従来に比べて有意な加工性を有するとともに、高温でも室温と同様に使用可能な多孔質成形型を提供することを目的とする。
【解決手段】主成分としてアルミナを含む多孔質成形型であって、最大長さが３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を全体の５０ｗｔ％以上含み、３０％〜５５％の範囲の気孔率を有し、２μｍ〜１０μｍの範囲の気孔径を有することを特徴とする多孔質成形型。
【解決手段】主成分としてアルミナを含む多孔質成形型であって、最大長さが３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を全体の５０ｗｔ％以上含み、３０％〜５５％の範囲の気孔率を有し、２μｍ〜１０μｍの範囲の気孔径を有することを特徴とする多孔質成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体等を成形する際に使用される多孔質成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、成形体は、原料となる粉末を含むスラリーを多孔質成形型に注入し、スラリー中の水分を多孔質成形型に吸水、着肉させ、成形体を得た後、得られた湿潤成形体を乾燥させることにより製造される。
【０００３】
このような多孔質成形型として、従来より石膏型や樹脂を含む成形型が広く用いられている。しかしながら、石膏型を使用して成形体を作製する場合、しばしば、成形体の成形中に石膏成分が溶出し、成形体の汚染が生じることが問題となる。また、石膏型は、５０℃〜７０℃程度の温度でしか使用することができない。一方、樹脂を含む成形型は、２００℃〜３００℃以上の温度では、樹脂が焼失してしまうため、使用することができない。
【０００４】
このような成形型による汚染および／または耐熱性に関する問題に対処するため、特許文献１には、アルミナ−ガラス複合多孔質型を使用して、成形体を成形する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７９７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多孔質成形型として、特許文献１に記載のアルミナ−ガラス複合多孔質型を使用することにより、成形体の汚染の問題を軽減することができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、多孔質成形型の加工性については、何らの考慮もなされておらず、このため、アルミナ−ガラス複合多孔質型は、製作時の加工性に問題を有する可能性がある。また、最近は、多孔質成形型に対して、温度に制約されず、より高温で使用することができるよう、耐熱性が要求されるようになってきている。しかしながら、このアルミナ−ガラス複合多孔質型は、ガラスを含んでいるため、ガラスが軟化するような高温では、型の変形、ゆがみが生じるという問題がある。このため、アルミナ−ガラス複合多孔質型は、成形体の仮焼処理（型と成形体を同時に高温に保持する処理）等には使用することはできない。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、従来に比べて有意な加工性を有するとともに、比較的良好な耐熱性を有する多孔質成形型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、主成分としてアルミナを含む多孔質成形型であって、
最大長さが３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を全体の５０ｗｔ％以上含み、
３０％〜５５％の範囲の気孔率を有し、
２μｍ〜１０μｍの範囲の気孔径を有することを特徴とする多孔質成形型が提供される。
【００１０】
ここで、本発明による多孔質成形型は、アスペクト比（最大長さ／厚さ）が５以上の板状アルミナ粒子を５０％以上含んでも良い。
【００１１】
また、本発明による多孔質成形型は、さらに、アルミナ以外のセラミック成分を最大５ｗｔ％含んでも良い。
【００１２】
この場合、前記アルミナ以外のセラミック成分は、カルシア（ＣａＯ）および／またはシリカ（ＳｉＯ２）であっても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、従来に比べて有意な加工性を有するとともに、比較的良好な耐熱性を有する多孔質成形型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】板状アルミナ粒子の形態の一例を概略的に示した図である。
【図１Ｂ】板状アルミナ粒子の別の形態の一例を概略的に示した図である。
【図１Ｃ】板状アルミナ粒子の別の形態の一例を概略的に示した図である。
【図１Ｄ】板状アルミナ粒子の別の形態の一例を概略的に示した図である。
【図２】本発明による多孔質成形型を製作する際のフローの一例を概略的に示した図である。
【図３】実施例１に係る多孔質成形型のサンプルから得たＳＥＭ組織写真である。
【図４】比較例１に係る多孔質成形型のサンプルから得たＳＥＭ組織写真である。
【図５】比較例２に係る多孔質成形型のサンプルから得たＳＥＭ組織写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の構成を説明する。
【００１６】
これまで、成形体を成形する際などに広く使用されてきた石膏型は、使用中に、成形体中に石膏成分が溶出し、成形体の汚染が生じ得るという問題を抱えている。この問題を抑制するため、アルミナ−ガラス複合多孔質型を使用することが提案されている（特許文献１）。
【００１７】
しかしながら、最近の多孔質成形型には、より幅広い温度範囲で使用できることが要求されるようになってきている。この点、特許文献１に記載のアルミナ−ガラス複合多孔質型は、ガラスを含んでおり、ガラスが軟化するような高温では、使用することができないため、使用温度範囲が限られるという問題がある。
【００１８】
また、特許文献１では、多孔質成形型の加工性については、何らの考慮もなされておらず、このため、アルミナ−ガラス複合多孔質型は、製作時の加工性に問題を有する可能性がある。
【００１９】
このような観点から、本願発明者らは、高温（１０００℃〜１２００℃）を含む幅広い温度範囲で使用可能であり、かつ加工が容易な多孔質成形型について、鋭意研究開発を行ってきた。そして、多孔質成形型の原材料主成分として板状アルミナ粒子を使用することにより、使用温度範囲の改善と、有意な加工性の両方が得られることを見出し、本発明に至った。
【００２０】
すなわち、本発明では、
主成分としてアルミナを含む多孔質成形型であって、
最大長さが３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を全体の５０ｗｔ％以上含み、
３０％〜５５％の範囲の気孔率を有し、
２μｍ〜１０μｍの範囲の気孔径を有することを特徴とする多孔質成形型が提供される。
【００２１】
本願において「主成分」とは、多孔質成形型中に５０ｗｔ％以上含まれる成分を意味する。
【００２２】
また、「板状アルミナ粒子」とは、縦ａ（最大長さ）、横ｂ（縦ａと直交する最大寸法）、および厚さｃを有するアルミナ粒子であって、縦ａと厚さｃの比、すなわちアスペクト比が３以上である粒子を意味する。
【００２３】
なお、本願では、板状アルミナ粒子の最大長さを、板状アルミナ粒子の「粒子径」とも称する。
【００２４】
図１Ａ〜図１Ｄには、板状アルミナ粒子の一形態を示す。図１Ａの板状アルミナ粒子は、略楕円状または略台形状の扁平粒子である。図１Ｂの板状アルミナ粒子は、略短冊状の扁平粒子である。また、図１Ｃの板状アルミナ粒子は、略三角状の扁平粒子であり、図１Ｄの板状アルミナ粒子は、略多角状の扁平粒子である。この他にも、様々な形状の板状アルミナ粒子が存在することは、明らかであろう。
【００２５】
ここで、本発明において、多孔質成形型の原材料主成分として板状アルミナ粒子を使用したのは、これにより、多孔質成形型の加工性が向上するからである。すなわち、主成分として板状アルミナ粒子を含む多孔質成形型の場合、球状粒子で構成された多孔質成形型に比べて、粒子相互の接触箇所が少なくなるとともに、粒子間に隙間が生じやすくなる。このため、主成分として板状アルミナ粒子を含む多孔質成形型の場合、比較的小さな力で、粒子間の結合を断ち切ることが可能となり、このため、多孔質成形型の加工が容易となる。
【００２６】
また、同じ理由から、板状アルミナ粒子を使用することにより、多孔質成形型の気孔率を比較的容易に制御することが可能となり、例えば気孔率を広い範囲で調整することができるようになる。
【００２７】
さらに、本発明の多孔質成形型は、ガラスを含まず、主成分としてアルミナを含むため、室温からアルミナの耐熱限界温度未満の温度（例えば約１２００℃）までの、幅広い温度域で使用することができる。
【００２８】
また、本発明において、３μｍ〜１０μｍの範囲の粒子径を有する板状アルミナ粒子の存在量は、全体の５０ｗｔ％以上である。板状アルミナ粒子の存在量がこれよりも少ない場合、前述の効果が十分に得られなくなるおそれがあるからである。特に、板状アルミナ粒子の存在量は、全体の６０ｗｔ％以上であることが好ましく、７５ｗｔ％以上であることがより好ましい。また、板状アルミナ粒子の粒子径がこれよりも大きい場合、多孔質成形型の強度が低下するおそれがある。また、板状アルミナ粒子の粒子径がこれよりも小さい場合、多孔質成形型の加工性が低下するおそれがある。
【００２９】
所定の寸法（最大長さが３μｍ〜１０μｍ）の板状アルミナ粒子の存在量は、多孔質成形型のサンプルのＳＥＭ写真から、画像解析法等により、容易に測定することができる。
【００３０】
前述のように本発明による多孔質成形型において、気孔径は、２μｍ〜１０μｍの範囲である。これは、気孔径が１０μｍを超える多孔質成形型では、成形体の成形過程において、毛細管現象によるスラリー中の水分の吸水現象が生じにくくなるためである。また、気孔径が２μｍ未満の場合、多孔質成形型の加工性が低下するという問題が生じ得る。気孔径は、特に、２μｍ〜５μｍの範囲であることが好ましい。
【００３１】
また、本発明による多孔質成形型において、気孔率は、３０％〜５５％の範囲である。これは、気孔率が５５％を超える多孔質成形型では、強度が著しく低下してしまうからである。また、気孔率が３０％未満の場合、成形体の成形過程において、吸水量が減少するという問題が生じ得る。気孔率は、特に、４０％〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００３２】
なお、多孔質成形型の気孔径および気孔率は、多孔質成形型のサンプルを用いた水銀ポロシメータにより測定することができる。
【００３３】
また、本発明による多孔質成形型において、板状アルミナ粒子のアスペクト比は、５以上（最大１０程度）であることが好ましい。これは、実際の多孔質成形型の場合、多孔質成形型のサンプルのＳＥＭ写真において、アスペクト比が５以上の板状アルミナ粒子が５０％以上存在するかどうかを判定することにより判断される。
【００３４】
なお、本発明による多孔質成形型は、主成分としてのアルミナ以外にも、他のセラミック成分を含んでも良い。そのようなセラミック成分は、特に限られないが、例えば、カルシア（ＣａＯ）および／またはシリカ（ＳｉＯ２）等であっても良い。多孔質成形型がカルシアおよびシリカを含有する場合、これらの成分は、多孔質成形型の製造時にセメント成分として添加されるものであり、多孔質成形型の製造時の保形性を高めることができるという効果が得られる。なお、同様の理由で、多孔質成形型の製造の際には、セラミック成分の他に、さらに有機バインダを添加しても良い。
【００３５】
（本発明による多孔質成形型の製造方法）
次に、図面を参照して、前述のような特徴を有する本発明の多孔質成形型の製造方法の一例について説明する。
【００３６】
図２には、本発明の多孔質成形型の製造方法の一例を概略的に示す。
【００３７】
図２に示すように、本発明による多孔質成形型の製造方法は、板状アルミナ粒子を含む原材料を準備するステップ（ステップＳ１１０）と、原材料に水等を加えて、原料スラリーを調製するステップ（ステップＳ１２０）と、原料スラリーを型中に注入し、成型物を形成するステップ（ステップＳ１３０）と、成型物を焼成するステップ（ステップＳ１４０）と、成型物を切削加工して、所望の形状の多孔質成形型を得るステップ（ステップＳ１５０）とを有する。以下、各ステップについて説明する。
【００３８】
（ステップＳ１１０）
最初に、３μｍ〜１０μｍの範囲の粒子径を有する板状アルミナ粒子を含む原材料が準備される。
【００３９】
この他、原材料には、板状アルミナ粒子以外のアルミナ粒子が添加されても良い。
【００４０】
また、原材料には、必要に応じて、さらに、アルミナ以外のセラミック粒子（例えば、カルシア粒子および／またはシリカ粒子など）が添加されても良い。アルミナ以外のセラミック粒子は、原材料に対して最大５ｗｔ％の量だけ添加される。アルミナ以外のセラミック粒子の平均粒子径は、特に限られないが、例えば１μｍ〜５μｍの範囲であっても良い。
【００４１】
３μｍ〜１０μｍの粒子径を有する板状アルミナ粒子の量は、原材料全体に対して、重量比で、５０ｗｔ％以上であり、これは、６０ｗｔ％以上であることが好ましく、７５ｗｔ％以上であることがより好ましい。
【００４２】
原材料中に、３μｍ〜１０μｍの粒子径を有する板状アルミナ粒子以外の粒子が含まれる場合、各粒子は、十分に混合されることが好ましい。
【００４３】
（ステップＳ１２０）
次に、ステップＳ１１０で得られた原材料に、水のような溶媒（以下、単に「溶媒」と称する）が添加、混合され、原料スラリーが調製される。原材料と溶媒の混合割合は、特に限られないが、例えば、６０：４０〜８５：１５（原材料：溶媒）の範囲であっても良い。
【００４４】
原料スラリーには、さらに、分散剤（例えば、全体の５ｗｔ％程度）が添加されても良い。これにより、原材料の溶媒中の分散性が向上する。また、保形性を高めるため、原料スラリーには、さらに、例えば、１％〜２％程度の有機バインダを添加しても良い。
【００４５】
（ステップＳ１３０）
次に、ステップＳ１２０で調製された原料スラリーは、型内に注入される。これにより、成型物が形成される。型は、例えばポリプロピレンのようなプラスチック、または木材等で構成されていても良い。
【００４６】
また、注入後に、型の近傍に振動手段を設置し、この振動手段で型を振動させ、原料スラリー中の気泡を積極的に除去しても良い。
【００４７】
これにより、型内に成型物が形成される。成型物は、その後、型から取り外される。
【００４８】
（ステップＳ１４０）
次に、得られた成型物が乾燥、焼成される。
【００４９】
乾燥方法は、特に限られず、自然乾燥、または乾燥炉（６０℃〜９０℃）による乾燥等、各種方法が使用され得る。
【００５０】
焼成温度は、例えば、１４００℃〜１７００℃の範囲（例えば１６００℃）であっても良い。
【００５１】
（ステップＳ１５０）
次に、得られた成型物が切削加工される。これにより所望の形状の多孔質成形型が得られる。なお、得られた成型物は、前述のように、良好な加工性を有するため、容易に切削加工することができることに留意する必要がある。また、本発明による多孔質成形型は、アルミナを主成分としているため、高温（〜１２００℃）でも使用することができる。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００５３】
（実施例１）
以下の方法により、多孔質成形型用のブロックを作製した。
【００５４】
まず、以下の方法により、原料の調製を行った。
【００５５】
市販のアルミナ製粒子（昭和電工社製；ＡＬ−１３ＫＴ）を解砕し、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を７５ｗｔ％含む原料アルミナ粒子を準備した。この原料アルミナ粒子は、他に、粒子径が１μｍ〜３μｍの範囲の微細アルミナ粒子を１０ｗｔ％、および、粒子径が１０μｍ〜３５μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を１５ｗｔ％含む。
【００５６】
次に、この原料アルミナ粒子と、セメント剤（ＡＧＣセラ社製；アルミナセメント１号）とを十分に混合し混合粉末を得た。原料アルミナ粒子とセメント剤の混合比は、９５：５（重量比）とした。なお、このセメント剤は、アルミナ５５ｗｔ％、カルシア３６ｗｔ％、およびシリカ４ｗｔ％を含む。従って、混合粉末中のカルシア量は、０．０５×３６ｗｔ％＝１．８ｗｔ％であり、混合粉末中のシリカ量は、０．０５×４ｗｔ％＝０．２ｗｔ％である。
【００５７】
次に、重量比で、混合粉末７５に対して水を２５加えて、混合媒体を調製した。さらにこの混合媒体１００に対して分散剤を５ｗｔ％添加した後、混練し、原料ペーストを調製した。
【００５８】
得られた原料ペーストを振動台上に設置された型内に注入した。型は、ポリプロピレン性であり、寸法は、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×深さ５０ｍｍである。その後、成型物を室温に維持し、乾燥させた。さらに、成型物を１６００℃で焼成することにより、実施例１に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「実施例１に係るブロック」と称する）を得た。実施例１に係るブロックの厚さは、４５ｍｍである。
【００５９】
実施例１に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、実施例１に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は、４３％であり、気孔径は、２．７μｍであった。
【００６０】
図３には、実施例１に係るブロックのサンプルから得た組織写真を示す。図３から、実施例１に係るブロックは、多数の板状アルミナ粒子で構成されていることがわかる。
【００６１】
（実施例２）
実施例１と同様の方法により、実施例２に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「実施例２に係るブロック」と称する）を得た。
【００６２】
ただし、実施例２では、市販のアルミナ製粒子（昭和電工社製；ＡＬ−１３ＫＴ）を解砕する条件を変え、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を５０ｗｔ％含む原料アルミナ粒子を準備した。この原料アルミナ粒子は、他に、粒子径が１μｍ〜３μｍの範囲の微細アルミナ粒子を１０ｗｔ％、および、粒子径が１０μｍ〜５０μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を４０ｗｔ％含む。その他の作製条件は、実施例１の場合と同様である。
【００６３】
実施例２に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、実施例２に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は、４７％であり、気孔径は、３．１μｍであった。
【００６４】
実施例２に係るブロックのサンプルから得た組織写真から、実施例２に係るブロックの組織は、多数の板状アルミナ粒子で構成されていることがわかった。
【００６５】
（実施例３）
実施例１と同様の方法により、実施例３に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「実施例３に係るブロック」と称する）を得た。
【００６６】
ただし、実施例３では、焼成をおこなう温度を１００℃下げて１５００℃とした。その他の作成条件は、実施例１の場合と同様である。
【００６７】
実施例３に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、実施例３に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は４６％であり、気孔径は、２．９６μｍであった。
【００６８】
実施例３に係るブロックのサンプルから得た組織写真から、実施例３に係るブロックの組織は、多数の板状アルミナ粒子で構成されていることがわかった。
【００６９】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、比較例１に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「比較例１に係るブロック」と称する）を得た。
【００７０】
ただし、比較例１では、市販のアルミナ製粒子（昭和電工社製；ＡＬ−１３ＫＴ）を解砕する条件を変え、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を２０ｗｔ％含むアルミナ粒子を準備した。この原料アルミナ粒子は、他に、粒子径が１．５μｍ〜３μｍの範囲の微細アルミナ粒子を６０ｗｔ％含み、粒子径が１０μｍ〜２０μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を２０ｗｔ％含む。その他の作製条件は、実施例１の場合と同様である。
【００７１】
比較例１に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、実施例２に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は、２４％であり、気孔径は、１．２６μｍであった。
【００７２】
図４には、比較例１に係るブロックのサンプルから得た組織写真を示す。図４から、比較例１に係るブロックは、隙間が少なく、粒子同士が緻密に結合された組織となっていることがわかる。
【００７３】
（比較例２）
実施例１と同様の方法により、比較例２に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「比較例２に係るブロック」と称する）を得た。
【００７４】
ただし、比較例１では、市販のアルミナ製粒子（昭和電工社製；ＡＬ−１３ＫＴ）を解砕する条件を変え、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を２０ｗｔ％含むアルミナ粒子を準備した。この原料アルミナ粒子は、他に、粒子径が１０μｍ〜３５０μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を８０ｗｔ％含む。その他の作製条件は、実施例１の場合と同様である。
【００７５】
比較例２に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、比較例２に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は、６２％であり、気孔径は、１４．８μｍであった。
【００７６】
図５には、比較例２に係るブロックのサンプルから得た組織写真を示す。図５から、比較例２に係るブロックは、多数のアルミナの二次粒子を含んでおり、大きな隙間が多数存在する組織となっていることがわかる。
【００７７】
（比較例３）
実施例１と同様の方法により、比較例３に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「比較例３に係るブロック」と称する）を得た。
【００７８】
ただし、比較例３では、板状粒子に替えて等軸状（球状）粒子を原料として用いた。アルミナ粒子としてフジミインコーポレーテッド製ＷＡ粒子を用い、＃１０００（粒径７〜３２μｍ）、＃３０００（粒径２〜１３μｍ）、および＃８０００（粒径０．６〜６μｍ）を配合して実施例１とほぼ同等の粒度分布を有する原料アルミナ粒子を調製した。すなわち、この原料アルミナ粒子は、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の等軸状（球状）アルミナ粒子を７５ｗｔ％、粒子径が１μｍ〜３μｍの範囲の微細アルミナ粒子を１０ｗｔ％、および粒子径が１０μｍ〜３５μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を１５ｗｔ％含む。その他の作製条件は、実施例１の場合と同様である。
【００７９】
比較例３に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、比較例３に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は２８％であり、気孔径は、１．９１μｍであった。
【００８０】
比較例３に係るブロックのサンプルから得た組織写真から、比較例３に係るブロックの組織は、多数の等軸状（球状）アルミナ粒子で構成されていることがわかった。
【００８１】
表１には、各ブロックの原料中に含まれる各粒子径のアルミナ粒子の存在量、ならびに各ブロックの気孔率および気孔径をまとめて示した。
【００８２】
【表１】
（加工性評価）
前述の実施例１〜実施例３に係るブロック、ならびに比較例１〜比較例３に係るブロックを用いて、加工性の評価を行った。
【００８３】
加工性の評価は、以下のようにして実施した。
【００８４】
４０×４０×１２ｍｍのブロックの１２ｍｍの厚さ方向に、超硬ドリルで孔開け加工を行う。この際、荷重１５ｋｇで、ドリルをブロックに押し付け、直径８．５ｍｍ、深さ１２ｍｍの孔（貫通孔）を開口するのに必要な時間を測定した。
【００８５】
測定の結果を前述の表１に示す。この結果から、比較例１および比較例３に係るブロックでは、孔開け加工に必要な時間は、２１５秒および２４０秒程度であり、加工性が極めて悪いことがわかる。一方、実施例１〜実施例３に係るブロックでは、孔開け加工に必要な時間は、それぞれ、７５秒、５５秒、および６０秒程度であり、加工性が比較的良好であることがわかる。なお、比較例２に係るブロックでは、手で触れただけでもぽろぽろと崩れるほど脆く、孔開け加工を行うことはできなかった。
【００８６】
以上の結果から、本発明による多孔質成形型は、良好な加工性を有することが確認された。
【００８７】
（耐熱性評価）
次に、実施例１〜実施例３のブロックを用いて、耐熱性評価試験を行った。
【００８８】
耐熱性評価試験は、以下のように実施した。
【００８９】
まず、各ブロックに一定長さＬ１（１００ｍｍ）の線を刻印する。次に、各ブロックを１２００℃で２時間保持し、その後室温まで降温する。各ブロックの線の長さＬ２を再度測定し、以下の式（１）から、各ブロックの収縮度Ｃ（％）を評価した：
収縮度Ｃ（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１｝×１００ 式（１）
試験結果を表２に示す。
【００９０】
【表２】
耐熱性評価試験の結果から、いずれのブロックにおいても、収縮度Ｃ（％）は、０．５％以内であった。このように、実施例１〜実施例３のブロックの耐熱性は、実用上問題ないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、セラミック製の多孔質成形型に適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体等を成形する際に使用される多孔質成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、成形体は、原料となる粉末を含むスラリーを多孔質成形型に注入し、スラリー中の水分を多孔質成形型に吸水、着肉させ、成形体を得た後、得られた湿潤成形体を乾燥させることにより製造される。
【０００３】
このような多孔質成形型として、従来より石膏型や樹脂を含む成形型が広く用いられている。しかしながら、石膏型を使用して成形体を作製する場合、しばしば、成形体の成形中に石膏成分が溶出し、成形体の汚染が生じることが問題となる。また、石膏型は、５０℃〜７０℃程度の温度でしか使用することができない。一方、樹脂を含む成形型は、２００℃〜３００℃以上の温度では、樹脂が焼失してしまうため、使用することができない。
【０００４】
このような成形型による汚染および／または耐熱性に関する問題に対処するため、特許文献１には、アルミナ−ガラス複合多孔質型を使用して、成形体を成形する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７９７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多孔質成形型として、特許文献１に記載のアルミナ−ガラス複合多孔質型を使用することにより、成形体の汚染の問題を軽減することができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、多孔質成形型の加工性については、何らの考慮もなされておらず、このため、アルミナ−ガラス複合多孔質型は、製作時の加工性に問題を有する可能性がある。また、最近は、多孔質成形型に対して、温度に制約されず、より高温で使用することができるよう、耐熱性が要求されるようになってきている。しかしながら、このアルミナ−ガラス複合多孔質型は、ガラスを含んでいるため、ガラスが軟化するような高温では、型の変形、ゆがみが生じるという問題がある。このため、アルミナ−ガラス複合多孔質型は、成形体の仮焼処理（型と成形体を同時に高温に保持する処理）等には使用することはできない。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、従来に比べて有意な加工性を有するとともに、比較的良好な耐熱性を有する多孔質成形型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、主成分としてアルミナを含む多孔質成形型であって、
最大長さが３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を全体の５０ｗｔ％以上含み、
３０％〜５５％の範囲の気孔率を有し、
２μｍ〜１０μｍの範囲の気孔径を有することを特徴とする多孔質成形型が提供される。
【００１０】
ここで、本発明による多孔質成形型は、アスペクト比（最大長さ／厚さ）が５以上の板状アルミナ粒子を５０％以上含んでも良い。
【００１１】
また、本発明による多孔質成形型は、さらに、アルミナ以外のセラミック成分を最大５ｗｔ％含んでも良い。
【００１２】
この場合、前記アルミナ以外のセラミック成分は、カルシア（ＣａＯ）および／またはシリカ（ＳｉＯ２）であっても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、従来に比べて有意な加工性を有するとともに、比較的良好な耐熱性を有する多孔質成形型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】板状アルミナ粒子の形態の一例を概略的に示した図である。
【図１Ｂ】板状アルミナ粒子の別の形態の一例を概略的に示した図である。
【図１Ｃ】板状アルミナ粒子の別の形態の一例を概略的に示した図である。
【図１Ｄ】板状アルミナ粒子の別の形態の一例を概略的に示した図である。
【図２】本発明による多孔質成形型を製作する際のフローの一例を概略的に示した図である。
【図３】実施例１に係る多孔質成形型のサンプルから得たＳＥＭ組織写真である。
【図４】比較例１に係る多孔質成形型のサンプルから得たＳＥＭ組織写真である。
【図５】比較例２に係る多孔質成形型のサンプルから得たＳＥＭ組織写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の構成を説明する。
【００１６】
これまで、成形体を成形する際などに広く使用されてきた石膏型は、使用中に、成形体中に石膏成分が溶出し、成形体の汚染が生じ得るという問題を抱えている。この問題を抑制するため、アルミナ−ガラス複合多孔質型を使用することが提案されている（特許文献１）。
【００１７】
しかしながら、最近の多孔質成形型には、より幅広い温度範囲で使用できることが要求されるようになってきている。この点、特許文献１に記載のアルミナ−ガラス複合多孔質型は、ガラスを含んでおり、ガラスが軟化するような高温では、使用することができないため、使用温度範囲が限られるという問題がある。
【００１８】
また、特許文献１では、多孔質成形型の加工性については、何らの考慮もなされておらず、このため、アルミナ−ガラス複合多孔質型は、製作時の加工性に問題を有する可能性がある。
【００１９】
このような観点から、本願発明者らは、高温（１０００℃〜１２００℃）を含む幅広い温度範囲で使用可能であり、かつ加工が容易な多孔質成形型について、鋭意研究開発を行ってきた。そして、多孔質成形型の原材料主成分として板状アルミナ粒子を使用することにより、使用温度範囲の改善と、有意な加工性の両方が得られることを見出し、本発明に至った。
【００２０】
すなわち、本発明では、
主成分としてアルミナを含む多孔質成形型であって、
最大長さが３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を全体の５０ｗｔ％以上含み、
３０％〜５５％の範囲の気孔率を有し、
２μｍ〜１０μｍの範囲の気孔径を有することを特徴とする多孔質成形型が提供される。
【００２１】
本願において「主成分」とは、多孔質成形型中に５０ｗｔ％以上含まれる成分を意味する。
【００２２】
また、「板状アルミナ粒子」とは、縦ａ（最大長さ）、横ｂ（縦ａと直交する最大寸法）、および厚さｃを有するアルミナ粒子であって、縦ａと厚さｃの比、すなわちアスペクト比が３以上である粒子を意味する。
【００２３】
なお、本願では、板状アルミナ粒子の最大長さを、板状アルミナ粒子の「粒子径」とも称する。
【００２４】
図１Ａ〜図１Ｄには、板状アルミナ粒子の一形態を示す。図１Ａの板状アルミナ粒子は、略楕円状または略台形状の扁平粒子である。図１Ｂの板状アルミナ粒子は、略短冊状の扁平粒子である。また、図１Ｃの板状アルミナ粒子は、略三角状の扁平粒子であり、図１Ｄの板状アルミナ粒子は、略多角状の扁平粒子である。この他にも、様々な形状の板状アルミナ粒子が存在することは、明らかであろう。
【００２５】
ここで、本発明において、多孔質成形型の原材料主成分として板状アルミナ粒子を使用したのは、これにより、多孔質成形型の加工性が向上するからである。すなわち、主成分として板状アルミナ粒子を含む多孔質成形型の場合、球状粒子で構成された多孔質成形型に比べて、粒子相互の接触箇所が少なくなるとともに、粒子間に隙間が生じやすくなる。このため、主成分として板状アルミナ粒子を含む多孔質成形型の場合、比較的小さな力で、粒子間の結合を断ち切ることが可能となり、このため、多孔質成形型の加工が容易となる。
【００２６】
また、同じ理由から、板状アルミナ粒子を使用することにより、多孔質成形型の気孔率を比較的容易に制御することが可能となり、例えば気孔率を広い範囲で調整することができるようになる。
【００２７】
さらに、本発明の多孔質成形型は、ガラスを含まず、主成分としてアルミナを含むため、室温からアルミナの耐熱限界温度未満の温度（例えば約１２００℃）までの、幅広い温度域で使用することができる。
【００２８】
また、本発明において、３μｍ〜１０μｍの範囲の粒子径を有する板状アルミナ粒子の存在量は、全体の５０ｗｔ％以上である。板状アルミナ粒子の存在量がこれよりも少ない場合、前述の効果が十分に得られなくなるおそれがあるからである。特に、板状アルミナ粒子の存在量は、全体の６０ｗｔ％以上であることが好ましく、７５ｗｔ％以上であることがより好ましい。また、板状アルミナ粒子の粒子径がこれよりも大きい場合、多孔質成形型の強度が低下するおそれがある。また、板状アルミナ粒子の粒子径がこれよりも小さい場合、多孔質成形型の加工性が低下するおそれがある。
【００２９】
所定の寸法（最大長さが３μｍ〜１０μｍ）の板状アルミナ粒子の存在量は、多孔質成形型のサンプルのＳＥＭ写真から、画像解析法等により、容易に測定することができる。
【００３０】
前述のように本発明による多孔質成形型において、気孔径は、２μｍ〜１０μｍの範囲である。これは、気孔径が１０μｍを超える多孔質成形型では、成形体の成形過程において、毛細管現象によるスラリー中の水分の吸水現象が生じにくくなるためである。また、気孔径が２μｍ未満の場合、多孔質成形型の加工性が低下するという問題が生じ得る。気孔径は、特に、２μｍ〜５μｍの範囲であることが好ましい。
【００３１】
また、本発明による多孔質成形型において、気孔率は、３０％〜５５％の範囲である。これは、気孔率が５５％を超える多孔質成形型では、強度が著しく低下してしまうからである。また、気孔率が３０％未満の場合、成形体の成形過程において、吸水量が減少するという問題が生じ得る。気孔率は、特に、４０％〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００３２】
なお、多孔質成形型の気孔径および気孔率は、多孔質成形型のサンプルを用いた水銀ポロシメータにより測定することができる。
【００３３】
また、本発明による多孔質成形型において、板状アルミナ粒子のアスペクト比は、５以上（最大１０程度）であることが好ましい。これは、実際の多孔質成形型の場合、多孔質成形型のサンプルのＳＥＭ写真において、アスペクト比が５以上の板状アルミナ粒子が５０％以上存在するかどうかを判定することにより判断される。
【００３４】
なお、本発明による多孔質成形型は、主成分としてのアルミナ以外にも、他のセラミック成分を含んでも良い。そのようなセラミック成分は、特に限られないが、例えば、カルシア（ＣａＯ）および／またはシリカ（ＳｉＯ２）等であっても良い。多孔質成形型がカルシアおよびシリカを含有する場合、これらの成分は、多孔質成形型の製造時にセメント成分として添加されるものであり、多孔質成形型の製造時の保形性を高めることができるという効果が得られる。なお、同様の理由で、多孔質成形型の製造の際には、セラミック成分の他に、さらに有機バインダを添加しても良い。
【００３５】
（本発明による多孔質成形型の製造方法）
次に、図面を参照して、前述のような特徴を有する本発明の多孔質成形型の製造方法の一例について説明する。
【００３６】
図２には、本発明の多孔質成形型の製造方法の一例を概略的に示す。
【００３７】
図２に示すように、本発明による多孔質成形型の製造方法は、板状アルミナ粒子を含む原材料を準備するステップ（ステップＳ１１０）と、原材料に水等を加えて、原料スラリーを調製するステップ（ステップＳ１２０）と、原料スラリーを型中に注入し、成型物を形成するステップ（ステップＳ１３０）と、成型物を焼成するステップ（ステップＳ１４０）と、成型物を切削加工して、所望の形状の多孔質成形型を得るステップ（ステップＳ１５０）とを有する。以下、各ステップについて説明する。
【００３８】
（ステップＳ１１０）
最初に、３μｍ〜１０μｍの範囲の粒子径を有する板状アルミナ粒子を含む原材料が準備される。
【００３９】
この他、原材料には、板状アルミナ粒子以外のアルミナ粒子が添加されても良い。
【００４０】
また、原材料には、必要に応じて、さらに、アルミナ以外のセラミック粒子（例えば、カルシア粒子および／またはシリカ粒子など）が添加されても良い。アルミナ以外のセラミック粒子は、原材料に対して最大５ｗｔ％の量だけ添加される。アルミナ以外のセラミック粒子の平均粒子径は、特に限られないが、例えば１μｍ〜５μｍの範囲であっても良い。
【００４１】
３μｍ〜１０μｍの粒子径を有する板状アルミナ粒子の量は、原材料全体に対して、重量比で、５０ｗｔ％以上であり、これは、６０ｗｔ％以上であることが好ましく、７５ｗｔ％以上であることがより好ましい。
【００４２】
原材料中に、３μｍ〜１０μｍの粒子径を有する板状アルミナ粒子以外の粒子が含まれる場合、各粒子は、十分に混合されることが好ましい。
【００４３】
（ステップＳ１２０）
次に、ステップＳ１１０で得られた原材料に、水のような溶媒（以下、単に「溶媒」と称する）が添加、混合され、原料スラリーが調製される。原材料と溶媒の混合割合は、特に限られないが、例えば、６０：４０〜８５：１５（原材料：溶媒）の範囲であっても良い。
【００４４】
原料スラリーには、さらに、分散剤（例えば、全体の５ｗｔ％程度）が添加されても良い。これにより、原材料の溶媒中の分散性が向上する。また、保形性を高めるため、原料スラリーには、さらに、例えば、１％〜２％程度の有機バインダを添加しても良い。
【００４５】
（ステップＳ１３０）
次に、ステップＳ１２０で調製された原料スラリーは、型内に注入される。これにより、成型物が形成される。型は、例えばポリプロピレンのようなプラスチック、または木材等で構成されていても良い。
【００４６】
また、注入後に、型の近傍に振動手段を設置し、この振動手段で型を振動させ、原料スラリー中の気泡を積極的に除去しても良い。
【００４７】
これにより、型内に成型物が形成される。成型物は、その後、型から取り外される。
【００４８】
（ステップＳ１４０）
次に、得られた成型物が乾燥、焼成される。
【００４９】
乾燥方法は、特に限られず、自然乾燥、または乾燥炉（６０℃〜９０℃）による乾燥等、各種方法が使用され得る。
【００５０】
焼成温度は、例えば、１４００℃〜１７００℃の範囲（例えば１６００℃）であっても良い。
【００５１】
（ステップＳ１５０）
次に、得られた成型物が切削加工される。これにより所望の形状の多孔質成形型が得られる。なお、得られた成型物は、前述のように、良好な加工性を有するため、容易に切削加工することができることに留意する必要がある。また、本発明による多孔質成形型は、アルミナを主成分としているため、高温（〜１２００℃）でも使用することができる。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００５３】
（実施例１）
以下の方法により、多孔質成形型用のブロックを作製した。
【００５４】
まず、以下の方法により、原料の調製を行った。
【００５５】
市販のアルミナ製粒子（昭和電工社製；ＡＬ−１３ＫＴ）を解砕し、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を７５ｗｔ％含む原料アルミナ粒子を準備した。この原料アルミナ粒子は、他に、粒子径が１μｍ〜３μｍの範囲の微細アルミナ粒子を１０ｗｔ％、および、粒子径が１０μｍ〜３５μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を１５ｗｔ％含む。
【００５６】
次に、この原料アルミナ粒子と、セメント剤（ＡＧＣセラ社製；アルミナセメント１号）とを十分に混合し混合粉末を得た。原料アルミナ粒子とセメント剤の混合比は、９５：５（重量比）とした。なお、このセメント剤は、アルミナ５５ｗｔ％、カルシア３６ｗｔ％、およびシリカ４ｗｔ％を含む。従って、混合粉末中のカルシア量は、０．０５×３６ｗｔ％＝１．８ｗｔ％であり、混合粉末中のシリカ量は、０．０５×４ｗｔ％＝０．２ｗｔ％である。
【００５７】
次に、重量比で、混合粉末７５に対して水を２５加えて、混合媒体を調製した。さらにこの混合媒体１００に対して分散剤を５ｗｔ％添加した後、混練し、原料ペーストを調製した。
【００５８】
得られた原料ペーストを振動台上に設置された型内に注入した。型は、ポリプロピレン性であり、寸法は、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×深さ５０ｍｍである。その後、成型物を室温に維持し、乾燥させた。さらに、成型物を１６００℃で焼成することにより、実施例１に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「実施例１に係るブロック」と称する）を得た。実施例１に係るブロックの厚さは、４５ｍｍである。
【００５９】
実施例１に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、実施例１に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は、４３％であり、気孔径は、２．７μｍであった。
【００６０】
図３には、実施例１に係るブロックのサンプルから得た組織写真を示す。図３から、実施例１に係るブロックは、多数の板状アルミナ粒子で構成されていることがわかる。
【００６１】
（実施例２）
実施例１と同様の方法により、実施例２に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「実施例２に係るブロック」と称する）を得た。
【００６２】
ただし、実施例２では、市販のアルミナ製粒子（昭和電工社製；ＡＬ−１３ＫＴ）を解砕する条件を変え、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を５０ｗｔ％含む原料アルミナ粒子を準備した。この原料アルミナ粒子は、他に、粒子径が１μｍ〜３μｍの範囲の微細アルミナ粒子を１０ｗｔ％、および、粒子径が１０μｍ〜５０μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を４０ｗｔ％含む。その他の作製条件は、実施例１の場合と同様である。
【００６３】
実施例２に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、実施例２に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は、４７％であり、気孔径は、３．１μｍであった。
【００６４】
実施例２に係るブロックのサンプルから得た組織写真から、実施例２に係るブロックの組織は、多数の板状アルミナ粒子で構成されていることがわかった。
【００６５】
（実施例３）
実施例１と同様の方法により、実施例３に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「実施例３に係るブロック」と称する）を得た。
【００６６】
ただし、実施例３では、焼成をおこなう温度を１００℃下げて１５００℃とした。その他の作成条件は、実施例１の場合と同様である。
【００６７】
実施例３に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、実施例３に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は４６％であり、気孔径は、２．９６μｍであった。
【００６８】
実施例３に係るブロックのサンプルから得た組織写真から、実施例３に係るブロックの組織は、多数の板状アルミナ粒子で構成されていることがわかった。
【００６９】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、比較例１に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「比較例１に係るブロック」と称する）を得た。
【００７０】
ただし、比較例１では、市販のアルミナ製粒子（昭和電工社製；ＡＬ−１３ＫＴ）を解砕する条件を変え、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を２０ｗｔ％含むアルミナ粒子を準備した。この原料アルミナ粒子は、他に、粒子径が１．５μｍ〜３μｍの範囲の微細アルミナ粒子を６０ｗｔ％含み、粒子径が１０μｍ〜２０μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を２０ｗｔ％含む。その他の作製条件は、実施例１の場合と同様である。
【００７１】
比較例１に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、実施例２に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は、２４％であり、気孔径は、１．２６μｍであった。
【００７２】
図４には、比較例１に係るブロックのサンプルから得た組織写真を示す。図４から、比較例１に係るブロックは、隙間が少なく、粒子同士が緻密に結合された組織となっていることがわかる。
【００７３】
（比較例２）
実施例１と同様の方法により、比較例２に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「比較例２に係るブロック」と称する）を得た。
【００７４】
ただし、比較例１では、市販のアルミナ製粒子（昭和電工社製；ＡＬ−１３ＫＴ）を解砕する条件を変え、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を２０ｗｔ％含むアルミナ粒子を準備した。この原料アルミナ粒子は、他に、粒子径が１０μｍ〜３５０μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を８０ｗｔ％含む。その他の作製条件は、実施例１の場合と同様である。
【００７５】
比較例２に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、比較例２に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は、６２％であり、気孔径は、１４．８μｍであった。
【００７６】
図５には、比較例２に係るブロックのサンプルから得た組織写真を示す。図５から、比較例２に係るブロックは、多数のアルミナの二次粒子を含んでおり、大きな隙間が多数存在する組織となっていることがわかる。
【００７７】
（比較例３）
実施例１と同様の方法により、比較例３に係る多孔質成形型用のブロック（以下、「比較例３に係るブロック」と称する）を得た。
【００７８】
ただし、比較例３では、板状粒子に替えて等軸状（球状）粒子を原料として用いた。アルミナ粒子としてフジミインコーポレーテッド製ＷＡ粒子を用い、＃１０００（粒径７〜３２μｍ）、＃３０００（粒径２〜１３μｍ）、および＃８０００（粒径０．６〜６μｍ）を配合して実施例１とほぼ同等の粒度分布を有する原料アルミナ粒子を調製した。すなわち、この原料アルミナ粒子は、粒子径が３μｍ〜１０μｍの範囲の等軸状（球状）アルミナ粒子を７５ｗｔ％、粒子径が１μｍ〜３μｍの範囲の微細アルミナ粒子を１０ｗｔ％、および粒子径が１０μｍ〜３５μｍの範囲の２次凝集アルミナ粒子を１５ｗｔ％含む。その他の作製条件は、実施例１の場合と同様である。
【００７９】
比較例３に係るブロックから、サンプルを切り出し、水銀ポロシメータにより、比較例３に係るブロックの気孔率および気孔径を測定した。その結果、気孔率は２８％であり、気孔径は、１．９１μｍであった。
【００８０】
比較例３に係るブロックのサンプルから得た組織写真から、比較例３に係るブロックの組織は、多数の等軸状（球状）アルミナ粒子で構成されていることがわかった。
【００８１】
表１には、各ブロックの原料中に含まれる各粒子径のアルミナ粒子の存在量、ならびに各ブロックの気孔率および気孔径をまとめて示した。
【００８２】
【表１】
（加工性評価）
前述の実施例１〜実施例３に係るブロック、ならびに比較例１〜比較例３に係るブロックを用いて、加工性の評価を行った。
【００８３】
加工性の評価は、以下のようにして実施した。
【００８４】
４０×４０×１２ｍｍのブロックの１２ｍｍの厚さ方向に、超硬ドリルで孔開け加工を行う。この際、荷重１５ｋｇで、ドリルをブロックに押し付け、直径８．５ｍｍ、深さ１２ｍｍの孔（貫通孔）を開口するのに必要な時間を測定した。
【００８５】
測定の結果を前述の表１に示す。この結果から、比較例１および比較例３に係るブロックでは、孔開け加工に必要な時間は、２１５秒および２４０秒程度であり、加工性が極めて悪いことがわかる。一方、実施例１〜実施例３に係るブロックでは、孔開け加工に必要な時間は、それぞれ、７５秒、５５秒、および６０秒程度であり、加工性が比較的良好であることがわかる。なお、比較例２に係るブロックでは、手で触れただけでもぽろぽろと崩れるほど脆く、孔開け加工を行うことはできなかった。
【００８６】
以上の結果から、本発明による多孔質成形型は、良好な加工性を有することが確認された。
【００８７】
（耐熱性評価）
次に、実施例１〜実施例３のブロックを用いて、耐熱性評価試験を行った。
【００８８】
耐熱性評価試験は、以下のように実施した。
【００８９】
まず、各ブロックに一定長さＬ１（１００ｍｍ）の線を刻印する。次に、各ブロックを１２００℃で２時間保持し、その後室温まで降温する。各ブロックの線の長さＬ２を再度測定し、以下の式（１）から、各ブロックの収縮度Ｃ（％）を評価した：
収縮度Ｃ（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１｝×１００ 式（１）
試験結果を表２に示す。
【００９０】
【表２】
耐熱性評価試験の結果から、いずれのブロックにおいても、収縮度Ｃ（％）は、０．５％以内であった。このように、実施例１〜実施例３のブロックの耐熱性は、実用上問題ないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、セラミック製の多孔質成形型に適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分としてアルミナを含む多孔質成形型であって、
最大長さが３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を全体の５０ｗｔ％以上含み、
３０％〜５５％の範囲の気孔率を有し、
２μｍ〜１０μｍの範囲の気孔径を有することを特徴とする多孔質成形型。
【請求項２】
当該多孔質成形型は、アスペクト比（最大長さ／厚さ）が５以上の板状アルミナ粒子を５０％以上含むことを特徴とする請求項１に記載の多孔質成形型。
【請求項３】
さらに、アルミナ以外のセラミック成分を最大５ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１または２に記載の多孔質成形型。
【請求項４】
前記アルミナ以外のセラミック成分は、カルシア（ＣａＯ）および／またはシリカ（ＳｉＯ２）であることを特徴とする請求項３に記載の多孔質成形型。
【請求項１】
主成分としてアルミナを含む多孔質成形型であって、
最大長さが３μｍ〜１０μｍの範囲の板状アルミナ粒子を全体の５０ｗｔ％以上含み、
３０％〜５５％の範囲の気孔率を有し、
２μｍ〜１０μｍの範囲の気孔径を有することを特徴とする多孔質成形型。
【請求項２】
当該多孔質成形型は、アスペクト比（最大長さ／厚さ）が５以上の板状アルミナ粒子を５０％以上含むことを特徴とする請求項１に記載の多孔質成形型。
【請求項３】
さらに、アルミナ以外のセラミック成分を最大５ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１または２に記載の多孔質成形型。
【請求項４】
前記アルミナ以外のセラミック成分は、カルシア（ＣａＯ）および／またはシリカ（ＳｉＯ２）であることを特徴とする請求項３に記載の多孔質成形型。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１０６３８７（Ｐ２０１２−１０６３８７Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６２５８（Ｐ２０１０−２５６２５８）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]