(57)【要約】【課題】特殊なおよび／または高額な装置を使用したり、煩雑な処置を実施したりしなくても、成形体の乾燥割れを有意に抑制することが可能な、湿式成形用の結合剤を提供する。【解決手段】湿式成形用の結合剤であって、水と、直径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、長さ０．１μｍ以上５００μｍ以下のナノセルロースファイバと、有機成分（前記ナノセルロースファイバを除く）と、を含有する、結合剤。【選択図】図３
2018065727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式成形用の結合剤であって、
水と、
直径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、長さ０．１μｍ以上５００μｍ以下のナノセルロースファイバと、
有機成分（前記ナノセルロースファイバを除く）と、
を含有する、結合剤。
【請求項２】
前記ナノセルロースファイバの含有量は、当該結合剤中の固形分の合計１００重量部に対して、０．１重量部以上である、請求項１に記載の結合剤。
【請求項３】
前記有機成分は、ウレタン系エマルジョンおよびアクリル系エマルジョンの少なくとも一つを含む、請求項１または２に記載の結合剤。
【請求項４】
前記有機成分は、ポリビニルアルコールおよびメチルセルロースの少なくとも一つを含む、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の結合剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式成形用の結合剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばセラミックスのような焼結体を製造する場合、しばしば、成形工程、乾燥工程、および焼成工程が順次実施される。
【０００３】
このうち、成形工程では、原料粉末および結合剤を含む原料組成物から、成形体が作製される。なお、成形工程において、原料組成物が液体を含み、湿った状態で成形を行なう方法は、特に、「湿式成形法」と称される。「湿式成形法」には、例えば、鋳込み成形法、テープ成形法、および押出し成形法等がある。
【０００４】
乾燥工程は、そのような湿式成形法で作製された成形体を乾燥させるために実施される。
【０００５】
なお、この乾燥工程において、しばしば、成形体に割れやクラックが生じることが観測されている。
【０００６】
そこで、乾燥工程において成形体に割れやクラックが生じることを抑制するため、各種対策が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、乾燥工程における環境中の湿度を調整することにより、成形体の亀裂を防止する方法が記載されている。また、特許文献２には、ハニカム成形体を乾燥させる際に、該ハニカム成形体に対して所定の角度でマイクロ波を照射することの可能な乾燥装置を使用する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１０９１６６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０７１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のように、乾燥工程において成形体に割れやクラックが生じること（以下、「乾燥割れ」という）を抑制するため、各種対策が提案されている。
【００１０】
しかしながら、従来の乾燥割れ対策では、特殊で複雑な装置が必要となり、処理コストが増加してしまうという問題、および／またはプロセスが煩雑になるという問題がある。
【００１１】
例えば、特許文献１に記載の方法では、スリップキャスト法で成形された成形体を乾燥させる際に、温度と湿度が制御された、第１次乾燥工程および第２次乾燥工程の２段階の乾燥工程を実施することが必要となる。
【００１２】
また、特許文献２に記載の方法では、成形体の乾燥工程において、マイクロ波の照射角度を調整することが可能な、特殊な乾燥装置が必要となる。
【００１３】
このように、従来の乾燥割れ対策は、未だ十分とは言い難く、成形体の割れやクラックを防止することができる、より簡便で低コストな乾燥工程が現在も要望されている。
【００１４】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、乾燥工程において、特に特殊なおよび／または高額な装置を使用したり、煩雑な処置を実施したりしなくても、成形体の乾燥割れを有意に抑制することが可能な、湿式成形用の結合剤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】
【００１５】
本発明では、
湿式成形用の結合剤であって、
水と、
直径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、長さ０．１μｍ以上５００μｍ以下のナノセルロースファイバと、
有機成分（前記ナノセルロースファイバを除く）と、
を含有する、結合剤が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、乾燥工程において、特に特殊なおよび／または高額な装置を使用したり、煩雑な処置を実施したりしなくても、成形体の乾燥割れを有意に抑制することが可能な、湿式成形用の結合剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による結合剤を用いて作製された成形体の微細構造の一例を、模式的に示した図である。
【図２】実施例１において使用したナノセルロースファイバの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像の一例を示した図である。
【図３】実施例１における成形体の破面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、本願において使用される用語について説明する。
【００１９】
本願において、「成形体」とは、「原料組成物」を各種成形方法を用いて成形することにより作製されたものを意味する。特に、本願では、成形方法として、湿式成形法が使用される。また、湿式成形法には、鋳込み成形法、テープ成形法、および押出し成形法等が含まれる。
【００２０】
このうち、鋳込み成形法では、所望の形状の型に原料組成物（「スラリー」とも称される）が注入される。原料組成物が乾燥すると、原料組成物中の固形成分が型内側の表面部分に残留して、成形体を得ることができる。型としては、吸水性の型（吸水型）または非吸水性の型（非吸水型）が使用される。吸水型を使用した場合、原料組成物中の液体成分は、この吸水型によって吸収される。従って、この場合、成形体を比較的迅速に乾燥させることができる。
【００２１】
一方、テープ成形法では、通常、水平な非吸水性シートの表面に、原料組成物（「スラリー」とも称される）が薄く均一な状態に広げられる。原料組成物が乾燥すると、原料組成物中の固形成分がシート表面上にテープ状に残留し、成形体を得ることができる。
【００２２】
また、押出し成形法では、特定構造の口金を有する容器内に、原料組成物（「ペースト」または「坏土」とも称される）が充填される。また、この原料組成物を、口金から押し出すことにより、所定の形状の成形体を得ることができる。
【００２３】
本願において、「原料組成物」とは、前述のような湿式成形法で処理される被処理体を意味する。「原料組成物」は、通常、原料粉末と、液体と、結合剤と、その他の添加剤とを含む。
【００２４】
ここで、原料粉末とは、前述の焼結体の素となる粉末状の物質である。
【００２５】
また、液体とは、前述の湿式成形法において、湿った状態で成形を行なうために添加されるものであり、例えば、水および／または有機溶媒である。
【００２６】
結合剤とは、成形工程において、成形体強度を発現させて所望の形状を保持するために添加する物質で、結合性を有する。
【００２７】
その他の添加剤とは、成形工程において、前述の結合剤が付与する結合性以外の機能、例えば、分散性、湿潤性、および可塑性等を付与するために添加する物質の総称である。
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００２９】
本発明の一実施形態では、
湿式成形用の結合剤であって、
水と、
直径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、長さ０．１μｍ以上５００μｍ以下のナノセルロースファイバと、
有機成分（前記ナノセルロースファイバを除く）と、
を含有する、結合剤が提供される。
【００３０】
前述のように、成形体の乾燥工程において、しばしば、成形体に割れやクラックが生じることが問題となっている。また、この乾燥割れの問題に対処するために、各種方策が提案されている。しかしながら、従来の乾燥割れ対策では、乾燥工程において、特殊なおよび／または高額な装置を使用したり、煩雑な処置を実施したりする必要がある。
【００３１】
これに対して、本発明の一実施形態では、湿式成形用の原料組成物を調製する際に、水と、ナノセルロースファイバと、有機成分とを含む結合剤が使用される。
【００３２】
ここで、ナノセルロースファイバは、直径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、長さが０．１μｍ以上５００μｍ以下である。このような「微細な」ナノセルロースファイバを含む結合剤を使用して成形体を作製した場合、ナノセルロースファイバを、原料粉末の粒子同士の（隙間の）間に、十分に分散させることができる。
【００３３】
また、ナノセルロースファイバは、比較的アスペクト比（全長／直径の比）が大きい。このため、ナノセルロースファイバは、粒子と絡まり易く、これにより粒子同士を繋ぎ止める効果を発揮する。換言すれば、ナノセルロースファイバは、成形体中において、ランダムな配向で３次元的に分散され、原料粉末の粒子は、これらのナノセルロースファイバに絡まれた状態となる。その結果、粒子間の「結束」が強化される。
【００３４】
なお、本願では、ナノセルロースファイバの断面の寸法を表す際に、「直径」と言う用語を使用する。ただし、これは、必ずしもナノセルロースファイバの断面形状が「円」に限定されることを意味するものではない。例えば、ナノセルロースファイバの断面形状が「楕円」の場合、「直径」と言う用語は、長軸の寸法を意味する。また、ナノセルロースファイバの断面形状がその他の形状の場合、「直径」と言う用語は、最大寸法を意味する。
【００３５】
図１には、本発明の一実施形態による結合剤を用いて作製された成形体の微細構造の一例を、模式的に示す。
【００３６】
図１に示すように、成形体１０は、原料粉末の粒子２０を有し、これらの粒子の隙間には、液体３０が存在している。液体３０は、本発明の一実施形態による結合剤に含まれる水および有機成分の他、原料組成物に含まれるその他の添加剤を含んでも良い。
【００３７】
また、成形体１０は、本発明の一実施形態による結合剤に含まれるナノセルロースファイバ４０を有する。ナノセルロースファイバ４０は、粒子２０の間の隙間に入り込んでおり、粒子２０と絡み合った状態で成形体１０内に分散されている。
【００３８】
なお、図１においては、成形体１０の形態の明確化、およびナノセルロースファイバ４０の特徴を強調するため、ナノセルロースファイバ４０は、粒子２０とオーバーラップしないように（すなわち粒子２０の輪郭に沿って）描かれている。しかしながら、実際には、ナノセルロースファイバ４０は、成形体１０内において、３次元的にランダムに分散されており、図１の方向から視認した場合、当然、一部のナノセルロースファイバ４０は、粒子２０と重なり合っている。
【００３９】
さらに、図１では、各ナノセルロースファイバ４０は、相互に重ならないように描かれている。しかしながら、実際には、一部のナノセルロースファイバ４０は、図１の方向から視認した場合、相互に交差している。
【００４０】
このようなナノセルロースファイバ４０を含む成形体１０では、乾燥中も、粒子２０同士がばらばらになりにくく、隣り合う粒子２０同士の間の距離（すなわち粒子２０間の隙間）を所定の範囲内に維持することができる。
【００４１】
その結果、本発明の一実施形態による結合剤を含む原料組成物を使用して、成形体を作製した場合、乾燥工程において、成形体の乾燥割れを有意に抑制または回避することが可能になる。
【００４２】
（本発明の一実施形態による結合剤）
次に、前述のような特徴を有する本発明の一実施形態による結合剤（以下、「第１の結合剤」という）について、より詳しく説明する。
【００４３】
（第１の結合剤）
第１の結合剤は、水と、該水中に分散されたナノセルロースファイバと、その他の有機成分とを有する。
【００４４】
前述のように、従来の乾燥割れの対処法では、特殊で高額な装置および／または煩雑な乾燥処理が必要となる。
【００４５】
しかしながら、第１の結合剤は、ナノセルロースファイバを含む。従って、前述の効果により、第１の結合剤を含む原料組成物から成形体を作製し、これを乾燥処理した際に、成形体の乾燥割れを有意に抑制することができる。
【００４６】
なお、このことは、第１の結合剤を含む成形体に対して、従来のような乾燥プロセスの適用が排除されることを意味するものではないことに留意する必要がある。すなわち、第１の結合剤を含む成形体を乾燥させる際に、自然乾燥の他、特許文献１に記載の２段階乾燥処理、または特許文献２に記載された乾燥装置の使用など、従来の各種乾燥プロセスを適用することも可能であることは、当業者には当然理解できる。
【００４７】
以下、第１の結合剤に含まれる各成分について説明する。
【００４８】
（ナノセルロースファイバ）
前述のように、結合剤に含有されるナノセルロースファイバは、直径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、長さが０．１μｍ〜５００μｍの範囲である。
【００４９】
ナノセルロースファイバの直径は、１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲であることが好ましく、３ｎｍ〜４ｎｍの範囲であることがより好ましい。一方、ナノセルロースファイバの長さは、０．５μｍ〜１００μｍの範囲であることが好ましく、１μｍ〜５０μｍの範囲であることがより好ましい。
【００５０】
ナノセルロースファイバの直径が１ｎｍ未満では、ナノセルロースファイバの強度が弱いため、成形体の強度を向上させることが難しくなる。また、ナノセルロースファイバの直径が１００ｎｍより大きいと、成形体の焼成工程において、ナノセルロースファイバの焼失後の大きな空隙によって、原料粉末の焼結が阻害されてしまう。
【００５１】
また、ナノセルロースファイバの全長が０．１μｍ未満では、ナノセルロースファイバが原料粉末の粒子に十分に絡まることができなくなる。一方、ナノセルロースファイバの全長が５００μｍを超えると、ナノセルロースファイバが凝集してしまい、以降の成形体の焼成工程において、凝集したナノセルロースファイバの焼失後の大きな空隙によって、原料粉末の焼結が阻害されるおそれがある。
【００５２】
なお、ナノセルロースファイバは、複数のナノセルロースファイバの集合体であっても良い。この集合体は、直径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、長さが０．１μｍ〜５００μｍの範囲であっても良い。また、集合体を構成する各ナノセルロースファイバは、直径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、長さが０．１μｍ〜５００μｍの範囲であっても良い。
【００５３】
第１の結合剤中に含まれるナノセルロースファイバの含有量は、第１の結合剤の固形分の合計１００重量部に対して、０．１重量部以上であることが好ましい。この場合、成形体中において、ナノセルロースファイバが密に分散され、粒子同士を繋ぎ止める効果がより高まる。
【００５４】
なお、第１の結合剤中に含まれるナノセルロースファイバの適正量は、成形体の成形プロセスなどによっても変化する。例えば、テープ成形法では、原料組成物の液だれを抑制するため、原料組成物の粘度を高くする必要があり、ナノセルロースファイバの添加量を比較的高めに設定することが好ましい。
【００５５】
ただし、ナノセルロースファイバは、添加量が過剰になると、原料組成物の粘度が高くなりすぎて、気泡の除去が難しくなる可能性がある。そこで、作業性を考慮して、ナノセルロースファイバの添加量を調整することが好ましい。
【００５６】
なお、ナノセルロースファイバの全長をＬとし、原料粉末の平均粒径をＲとしたとき、比Ｌ／Ｒは、２〜１００の範囲であることが好ましく、５〜５０の範囲であることがより好ましい。比Ｌ／Ｒがこの範囲にある場合、ナノセルロースファイバと粒子がより強固に絡まり合い、乾燥割れの問題をよりいっそう軽減することが可能になる。
【００５７】
ナノセルロースファイバは、約６００℃以上まで加熱した際に熱分解し、焼失する。従って、第１の結合剤を含む原料組成物から構成された成形体を焼成する際には、６００℃を超える焼成温度が選定されれば良い。
【００５８】
このような成形体の焼成により得られる焼結体は、比較的欠陥が少ないという特徴を有する。これは、成形体中に含まれるナノセルロースファイバは、微細なため、焼成の際にこのナノセルロースファイバが消失しても、焼結を阻害する大きな空隙は生じ難いからである。
【００５９】
（有機成分）
有機成分としては、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリビニルブチラール、および／またはエマルジョン系の物質等が挙げられる。エマルジョン系の物質としては、例えば、アクリル酸アルキルエステル、ウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、およびワックス等が挙げられる。
【００６０】
第１の結合剤中に含まれる有機成分の種類および量は、特に限られず、これらは、成形体の成形プロセス等に応じて適宜選定される。
【００６１】
例えば、テープ成形法では、原料組成物の粘度を高めるため、有機成分は、少なくともエマルジョン系の物質を含む。また、押出し成形法では、原料組成物の粘度をよりいっそう高めるため、有機成分は、少なくとも、ポリビニルアルコールおよび／またはメチルセルロースを含むことが好ましい。
【００６２】
なお、第１の結合剤中に含まれる有機成分（固形分）の量は、おおよそ、０．０１〜４０重量部の範囲である。
【００６３】
（本発明の一実施形態による結合剤の使用態様）
次に、本発明の一実施形態による結合剤（ここでは「第２の結合剤」と称する）の、想定される使用態様について説明する。なお、ここでは、特に、第２の結合剤が、前述の鋳込み成形法で作製される成形体に利用され、さらにこの成形体が焼成処理される場合について説明する。
【００６４】
この場合、まず、水中にナノセルロースファイバおよび有機成分が添加、混合され、第２の結合剤が調製される。有機成分は、例えば、アクリル酸アルキルエステル、ウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン、および酢酸ビニル系エマルジョンの少なくとも一つを含んでも良い。
【００６５】
次に、この第２の結合剤が、原料粉末、液体、および添加物と混合され、原料組成物（以下、「第２の原料組成物」という）が調製される。
【００６６】
原料粉末は、特に限られない。原料粉末は、例えば、セラミックス（金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、もしくは複合酸化物）、金属、または合金等であっても良い。
【００６７】
このうち、セラミックスとしては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化亜鉛、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化タンタル、酸化タングステン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化バナジウム、窒化クロム、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、窒化タンタル、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化バナジウム、炭化ジルコニウム、炭化ニオブ、炭化モリブデン、炭化タンタル、炭化タングステン、ムライト、スピネル、ディオプサイド、コージェライト、フォルステライト、およびサイアロンなどが例示できる。
【００６８】
また、金属としては、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、銀、インジウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、タリウム、および鉛などが例示できる。
【００６９】
さらに、合金としては、鉄合金、銅合金、アルミニウム合金、およびニッケル合金などが例示できる。
【００７０】
なお、原料粉末は、一種類のみの材料（単一粉末）であっても、２種類以上の材料の混合粉末であっても良い。
【００７１】
原料粉末の平均粒径Ｒは、特に限られない。例えば、原料粉末の平均粒径Ｒは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲であっても良い。なお、前述のように、ナノセルロースファイバの全長Ｌと平均粒径Ｒの比Ｌ／Ｒは、２〜１００の範囲であることが好ましい。
【００７２】
一方、その他の添加物としては、例えば分散剤、潤滑剤、および可塑剤などが挙げられる。
【００７３】
次に、第２の原料組成物が、所望の形状の型に注入される。前述のように、型は非吸水型であっても、吸水型であっても良い。その後、第２の原料組成物が乾燥すると、第２の原料組成物中の固形成分が型の表面に残留して、成形体を得ることができる。
【００７４】
ここで、従来の原料組成物を使用した場合、前述のような乾燥割れの問題が生じ得る。また、これを回避しようとした場合、特殊で高額な装置および／または煩雑な乾燥処理が必要となる。
【００７５】
これに対して、第２の結合剤、さらには第２の原料組成物には、前述のようにナノセルロースファイバが含有されている。このため、第２の原料組成物が乾燥する際に、乾燥割れの発生は、有意に抑制される。
【００７６】
次に、乾燥された成形体が型から取り外される。また、この成形体が、所定の条件で焼成される。
【００７７】
前述のように、ナノセルロースファイバの分解温度は、６００℃程度であるため、焼成は、これを超える温度で実施される。焼成後に、原料粉末が焼結して、焼結体を得ることができる。
【００７８】
成形体中に含まれるナノセルロースファイバは、微細な形態を有する。このため、焼成の際にこのナノセルロースファイバが消失しても、焼結体中には、焼結を阻害する大きな空隙は生じ難い。
【００７９】
従って、このような方法では、欠陥の少ない焼結体を製造することができる。
【００８０】
（本発明の一実施形態による結合剤の別の使用態様）
次に、本発明の一実施形態による結合剤（ここでは「第３の結合剤」と称する）の、想定される使用態様について説明する。なお、ここでは、特に、第３の結合剤が、前述の押出し成形法で作製される成形体に利用され、さらにこの成形体が焼成処理される場合について説明する。
【００８１】
この場合、まず、水中にナノセルロースファイバおよび有機成分が添加、混合され、第３の結合剤が調製される。有機成分は、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリビニルブチラールの少なくとも一つを含んでも良い。
【００８２】
次に、この第３の結合剤が、原料粉末および添加物と混合され、原料組成物（以下、「第３の原料組成物」という）が調製される。
【００８３】
原料粉末は、例えば、前述の材料群から選定されても良い。また、添加物は、例えば前述の材料群から選定されても良い。
【００８４】
次に、第３の原料組成物が、特定形状の容器内に充填される。また、原料組成物が、所定の構造を有する口金から押し出され、これにより、所望の形態の成形体を得ることができる。
【００８５】
次に、この成形体が乾燥処理される。
【００８６】
ここで、従来の原料組成物を使用した場合、前述のような乾燥割れの問題が生じ得る。また、これを回避しようとした場合、特殊で高額な装置および／または煩雑な処理が必要となる。
【００８７】
これに対して、第３の結合剤、さらには第３の原料組成物には、前述のようにナノセルロースファイバが含有されている。このため、第３の原料組成物が乾燥する際に、乾燥割れの発生は、有意に抑制される。
【００８８】
次に、乾燥された成形体が、所定の条件で焼成される。前述のように、焼成は、６００℃を超える温度で実施される。焼成後に、原料粉末が焼結して、焼結体を得ることができる。
【００８９】
成形体中に含まれるナノセルロースファイバは、微細な形態を有する。このため、焼成の際にこのナノセルロースファイバが消失しても、焼結体中には、大きな空隙は生じ難い。
【００９０】
従って、このような方法では、欠陥の少ない焼結体を製造することができる。
【００９１】
以上、本発明の一実施形態による結合剤の、想定される使用態様について説明した。
【００９２】
しかしながら、これらは単なる一例であって、本発明の一実施形態による結合剤は、その他の態様で使用されても良い。
【００９３】
例えば、上記例では、本発明の一実施形態による結合剤を含む原料組成物は、鋳込み成形法または押出し成形法によって、成形体に成形された。
【００９４】
しかしながら、これとは別に、本発明の一実施形態による結合剤を含む原料組成物は、テープ成形法を用いて、成形体に成形されても良い。この場合も、前述の場合と同様の効果、すなわち、乾燥割れの抑制効果、および焼結体の欠陥抑制効果を得ることができる。
【実施例】
【００９５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００９６】
（実施例１）
まず、水１２．１重量部、ナノセルロースファイバ０．２重量部、およびポリビニルアルコール（固形分）０．２重量部を混合して、結合剤を調製した。ナノセルロースファイバには、（レオクリスタ（ＲＨＥＯＣＲＹＳＴＡ）：第一工業製薬社製）中のナノセルロースファイバを使用した。このナノセルロースファイバは、直径が１０ｎｍ、全長が約１００００ｎｍである。
【００９７】
図２には、使用したナノセルロースファイバの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示した。
【００９８】
次に、調製した結合剤１２．５重量部に、アルミナ粉末（中心粒径０．６μｍ）１００重量部、水１５重量部、および水溶性アクリル酸系分散剤１重量部を混合し、原料組成物（スラリー）を調製した。
【００９９】
このスラリーを、非吸水性の皿状容器に注入し、自然乾燥により乾燥させた。乾燥後に、得られた成形体を観察したところ、乾燥割れは生じていないことがわかった。
【０１００】
また、成形体を割り、破面の観察を行なった。
【０１０１】
図３には、成形体の破面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す。
【０１０２】
図３から、粒子同士の間には、３次元的に、ランダムな配向で、ナノセルロースファイバが存在することがわかる。また、ナノセルロースファイバは、粒子に絡まるように分散されており、これにより近接粒子同士が繋がれた状態となっていることがわかる。
【０１０３】
次に、この成形体を、大気中、１６００℃で２時間保持し、焼成処理を行った。焼成後に、相対密度９５％以上の緻密な焼結体が得られた。焼結体に割れは認められなかった。
【０１０４】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、結合剤を含むスラリーを調製し、成形体を作製した。なお、この比較例１では、結合剤中に、ナノセルロースファイバは添加しなかった。すなわち、水１２．１重量部、およびポリビニルアルコール（固形分）０．４重量部を混合して、結合剤を調製した。
【０１０５】
その結果、成形体の乾燥工程において、成形体に乾燥割れが生じた。
【０１０６】
（実施例２）
実施例１と同様の方法により、結合剤を含むスラリーを調製し、成形体を作製した。ただし、この実施例２では、成形型として、吸水性の石膏型を使用した。スラリーを吸水性の石膏型に注入した後、型に吸水させることにより成形体を得た。この成形体を７０℃の乾燥機内に設置して、乾燥を行った。
【０１０７】
乾燥後に、得られた成形体を観察したところ、乾燥割れは認められなかった。
【０１０８】
（比較例２）
実施例２と同様の方法により、結合剤を含むスラリーを調製し、成形体を作製した。なお、この比較例２では、結合剤中に、ナノセルロースファイバは添加しなかった。すなわち、水１２．１重量部、およびポリビニルアルコール（固形分）０．４重量部を混合して、結合剤を調製した。
【０１０９】
その結果、成形体の乾燥工程において、成形体に乾燥割れが生じた。
【０１１０】
（実施例３）
まず、水１４．２重量部、ナノセルロースファイバ０．２重量部、およびウレタン系エマルジョン（固形分）５．６重量部を混合して、結合剤を調製した。ナノセルロースファイバには、前述の実施例１と同様のものを使用した。
【０１１１】
次に、調製した結合剤２０重量部に、アルミナ粉末（中心粒径０．６μｍ）１００重量部、水２０重量部、および水溶性アクリル酸系分散剤１重量部を混合し、原料組成物（スラリー）を調製した。
【０１１２】
このスラリーを、テープ成形のため、非吸水性のシート上に薄く引き延ばした。その後、自然乾燥によりスラリーを乾燥させた。乾燥後に、得られた成形体を観察したところ、乾燥割れは生じていないことがわかった。
【０１１３】
次に、この成形体を、大気中、１６００℃で２時間保持し、焼成処理を行った。焼成後に、厚さが０．５ｍｍで相対密度９５％以上の緻密なシート状焼結体が得られた。焼結体に割れは認められなかった。
【０１１４】
（比較例３）
実施例３と同様の方法により、結合剤を含むスラリーを調製し、成形体を作製した。なお、この比較例３では、結合剤中に、ナノセルロースファイバは添加しなかった。すなわち、水１４．２重量部、およびウレタン系エマルジョン（固形分）５．８重量部を混合して、結合剤を調製した。
【０１１５】
その結果、成形体の乾燥工程において、成形体に乾燥割れが生じた。
【０１１６】
（実施例４）
まず、水９．８重量部、ナノセルロースファイバ０．２重量部、およびメチルセルロース（固形分）２重量部を混合して、結合剤を調製した。ナノセルロースファイバには、前述の実施例１と同様のものを使用した。
【０１１７】
次に、調製した結合剤１２重量部に、アルミナ粉末（中心粒径０．６μｍ）１００重量部、および水１７重量部を混合し、原料組成物（アルミナ坏土）を調製した。
【０１１８】
このアルミナ坏土を、底部に直径３ｍｍの口金を有する金型に充填した。また、万能試験機を使用して、アルミナ坏土を口金から押出した。これにより、直径３ｍｍの麺状形状の成形体が連続して押出された。その後、成形体を７０℃の乾燥機内に設置して、乾燥を行った。
【０１１９】
乾燥後に、得られた成形体を観察したところ、乾燥割れは認められなかった。
【０１２０】
（比較例４）
実施例４と同様の方法により、結合剤を含むアルミナ坏土を調製し、成形体を作製した。なお、この比較例４では、結合剤中に、ナノセルロースファイバは添加しなかった。すなわち、水９．８重量部、およびメチルセルロース（固形分）２．２重量部を混合して、結合剤を調製した。
【０１２１】
その結果、成形体の乾燥工程において、成形体に乾燥割れが生じた。
【０１２２】
（実施例５）
まず、水１６．８重量部、ナノセルロースファイバ０．２重量部、およびウレタン系エマルジョン（固形分）９重量部を混合して、結合剤を調製した。ナノセルロースファイバには、前述の実施例１と同様のものを使用した。
【０１２３】
次に、調製した結合剤２６重量部に、窒化ケイ素粉末（中心粒径１．１μｍ）９０重量部、酸化イットリウム粉末５重量部、アルミナ粉末（中心粒径０．８μｍ）５重量部、水２０重量部、および水溶性アクリル酸系分散剤１．４重量部を混合し、原料組成物（スラリー）を調製した。
【０１２４】
このスラリーを、非吸水性の皿状容器に注入した後、この皿状容器を８０℃の乾燥機内に設置して、乾燥を行った。乾燥工程後に、得られた成形体を観察したところ、乾燥割れは生じていないことがわかった。
【０１２５】
次に、この成形体を、０．９ＭＰａの圧力の窒素ガス雰囲気中、１８００℃で６時間保持し、焼成処理を行った。焼成後に、相対密度９５％以上の緻密な焼結体が得られた。焼結体に割れは認められなかった。
【０１２６】
（比較例５）
実施例５と同様の方法により、結合剤を含むスラリーを調製し、成形体を作製した。なお、この比較例５では、結合剤中に、ナノセルロースファイバは添加しなかった。すなわち、水１６．８重量部、およびウレタン系エマルジョン（固形分）９．２重量部を混合して、結合剤を調製した。
【０１２７】
その結果、成形体の乾燥工程において、成形体に乾燥割れが生じた。
【符号の説明】
【０１２８】
１０    成形体
２０    粒子
３０    液体
４０    ナノセルロースファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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