(57)【要約】【課題】多孔質アルミナ焼結体及びその製造方法において、軽量でありながら優れた機械的強度を有し取扱い易く、複雑な製造工程を経ることなく低コストで製造でき、焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲内で制御できること。【解決手段】多孔質アルミナ焼結体１は、中位径が７２．６μｍのアルミニウム微粒子２の１００重量部に対して、中位径が４５．０μｍのゼオライト微粒子３を５０重量部、有機化合物粉４として粒子径が１５０μｍ未満の木粉を１０重量部配合して精密分散混合機で均一に混合し（Ｓ１）、この焼結原料混合物５にバインダ６としてポリオール樹脂を５重量部、イソシアネート樹脂を５重量部添加して精密分散混合機で均一に混合し（Ｓ２）、このバインダ混合物７を常温でプレス成形して（Ｓ３）、このプレス成形体８を非酸化雰囲気において１２００℃〜１８００℃で焼結して（Ｓ４）製造した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム微粒子とゼオライト微粒子と有機バインダ及び／または無機バインダとを含有し、これらが均一に混合された混合物を、常温でプレス成形し、非酸化雰囲気において１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度で焼結してなることを特徴とする多孔質アルミナ焼結体。
【請求項２】
前記混合物は、更に有機化合物粉を含有することを特徴とする請求項１に記載の多孔質アルミナ焼結体。
【請求項３】
前記アルミニウム微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が２０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、前記ゼオライト微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３μｍ〜１２０μｍの範囲内であり、前記有機化合物粉はふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満であることを特徴とする請求項２に記載の多孔質アルミナ焼結体。
【請求項４】
前記プレス成形の圧力は、５０ｋｇ／ｃｍ2 〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の多孔質アルミナ焼結体。
【請求項５】
前記アルミニウム微粒子と前記ゼオライト微粒子、または前記アルミニウム微粒子と前記ゼオライト微粒子と前記有機化合物粉とを均一に混合する手段、及びこれらの混合物を有機バインダ及び／または無機バインダと均一に混合する手段として、精密分散混合機を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の多孔質アルミナ焼結体。
【請求項６】
前記混合物は、前記アルミニウム微粒子１００重量部に対して、前記ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内で、前記有機バインダ及び／または無機バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内で混合してなることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の多孔質アルミナ焼結体。
【請求項７】
前記有機バインダ及び／または無機バインダとして合成樹脂バインダを用いて、該合成樹脂バインダは、イソシアネート樹脂単独、またはポリオール樹脂及びイソシアネート樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の多孔質アルミナ焼結体。
【請求項８】
アルミニウム微粒子と、ゼオライト微粒子とを均一に混合して焼結原料混合物とする焼結原料混合工程と、
前記焼結原料混合物を有機バインダ及び／または無機バインダと均一に混合してバインダ混合物とするバインダ混合工程と、
前記バインダ混合物をプレス金型に充填して常温でプレス成形し、プレス成形体とするプレス成形工程と、
前記プレス成形体を非酸化雰囲気において１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度で焼結する焼結工程と
を具備することを特徴とする多孔質アルミナ焼結体の製造方法。
【請求項９】
前記焼結原料混合物は、更に有機化合物粉を含有することを特徴とする請求項８に記載の多孔質アルミナ焼結体の製造方法。
【請求項１０】
前記アルミニウム微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が２０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、前記ゼオライト微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３μｍ〜１２０μｍの範囲内であり、前記有機化合物粉はふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満であることを特徴とする請求項９に記載の多孔質アルミナ焼結体の製造方法。
【請求項１１】
前記プレス成形工程におけるプレス成形の圧力は、５０ｋｇ／ｃｍ2 〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内であることを特徴とする請求項８乃至請求項１０の何れか１つに記載の多孔質アルミナ焼結体の製造方法。
【請求項１２】
前記焼結原料混合工程及び前記バインダ混合工程においては、精密分散混合機を用いて混合することを特徴とする請求項８乃至請求項１１の何れか１つに記載の多孔質アルミナ焼結体の製造方法。
【請求項１３】
前記アルミニウム微粒子１００重量部に対して、前記ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内で、前記有機バインダ及び／または無機バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内で混合することを特徴とする請求項８乃至請求項１２の何れか１つに記載の多孔質アルミナ焼結体の製造方法。
【請求項１４】
前記有機バインダ及び／または無機バインダとして合成樹脂バインダを用いて、該合成樹脂バインダは、イソシアネート樹脂単独、またはポリオール樹脂及びイソシアネート樹脂であることを特徴とする請求項８乃至請求項１３の何れか１つに記載の多孔質アルミナ焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量でありながら優れた機械的強度を有し、更に通気性を有する多孔質アルミナ焼結体及びその製造方法に関するものである。
なお、本明細書及び特許請求の範囲においては、ほぼ１００％がアルミナ（酸化アルミニウム：Ａｌ2 Ｏ3 ）である多孔質焼結体のみならず、アルミナ以外に数％〜十数％の無機酸化物・炭素等の不純物を含む多孔質焼結体をも「多孔質アルミナ焼結体」というものとする。
【背景技術】
【０００２】
多孔質アルミナ焼結体は、高純度のものは電子部品の焼成用のセッタやセパレータ（天板）或いは触媒保持体等に応用することができ、また通気性に優れたものは真空チャック等の吸着用治具や不純物濾過用のフィルタ等に応用することができる、広い用途を有する製品である。
そのため、従来から多孔質アルミナ焼結体の製造方法について、数多くの技術が開発されてきたが、これらの製造技術の大部分は、
（１）アルミナ粉末をバインダ等と混合して成形し、この成形体を焼結して多孔質アル        ミナ焼結体を得るもの、
（２）アルミニウム金属を陽極酸化して多孔質アルミナを得るもの、
（３）水酸化アルミニウムのゾルを出発原料として多孔質アルミナを得るもの、
の三種類に大別することができる。
【０００３】
これらの製造技術のうち、上記（１）に分類される方法においては、焼結体の性能が原料となるアルミナ粉末の製造履歴に支配されるため原料の管理を厳しくしなければならず、また純度の高い焼結体を得るためには１７００℃〜１９００℃の高温で焼結させる必要があることから、製造コストが高くなる。
また、上記（２）に分類される方法においては、厚さのある多孔質アルミナを得ることが困難である。
更に、上記（３）に分類される方法としては、例えばベーマイトゾルに有機バインダ等の添加物を加え、テープ成形によりグリーンシートを作製し、これを焼結することによって製造できるが、このようにして製造した多孔質アルミナ焼結体は強度が非常に弱く、薄いものでは取扱いの際に簡単に割れてしまい、フィルタ等として実用化するのが困難であった。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、特許文献１においては、ベーマイトゾルに有機バインダとともにガラス粉末を混合して焼結させることを特徴とする多孔質アルミナセラミックスの製造方法について開示している。これによって、得られる多孔質アルミナセラミックスの気孔率や気孔径を変化させることなく、ハンドリング強度を向上させることができるとしている。
しかし、この製造方法においては、アルミナセラミックスを多孔質とするために有機バインダを多量に配合しているため、有機バインダが燃焼する時に発生するガスは環境を汚染する恐れがあり、またベーマイトゾルにガラス粉末を混合したものを有機バインダとともにスラリー化する必要があるために、製造工程が複雑になってしまう。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、特許文献２においては、水硬性アルミナ粉末と、酸化アルミニウム粉末及び／または酸化アルミニウム水和物粉末からなる混合粉末を、バインダを用いることなく、水と混練して成形して得られる含水成形体を乾燥・焼成してなることを特徴とするアルミナ多孔質セラミックス及びその製造方法について開示している。これによって、有機バインダを使わなくても成形体強度に優れ、水硬性アルミナの粒子径と混練する水量を調整するだけで開気孔率を１０％〜８０％の所定の範囲に調節することができるアルミナ多孔質セラミックスが得られるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１００１７７号公報
【特許文献２】特許第４０５４８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に記載の技術においては、水硬性アルミナという特殊な素材を大量に使用するため製造コストが高くなり、また水硬性アルミナは吸湿するだけで硬化してしまうので取扱いが難しく、更に水硬性アルミナの粒子径と混練する水量の調整だけでは得られる気孔径の範囲が０．２μｍ〜２０μｍという狭い範囲内に限定され、多孔質セラミックスとして応用できる分野が狭い分野に限られてしまうという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであって、軽量でありながら優れた機械的強度を有し取扱い易く、かつ、通気性を有し、複雑な製造工程を経ることなく低コストで製造でき、焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲で制御することができる多孔質アルミナ焼結体及びその製造方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る多孔質アルミナ焼結体は、アルミニウム微粒子とゼオライト微粒子と有機バインダ及び／または無機バインダとを含有し、これらが均一に混合された混合物を、常温でプレス成形し、非酸化雰囲気において１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度で焼結してなるものである。
【００１０】
ここで、「ゼオライト（zeolite）」とは、結晶中に微細孔を持つアルミノケイ酸塩の総称であり、一般式  Ｍx/n ［（ＡｌＯ2 ）x（ＳｉＯ2 ）y］・ωＨ2 Ｏ  で表される。但し、Ｍはナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等の周期表のＩＡ族及びIIＡ族の元素、n は陽イオンＭの価数、ωは単位格子あたりの水分子数、x，y は単位格子あたりの四面体の全個数である（塩川二朗・監修「カーク・オスマー化学大辞典」７００頁〜７０１頁，１９８８年９月２０日丸善株式会社発行）。
「ゼオライト微粒子」としては、天然ゼオライトまたは合成ゼオライトを微粉砕してなるものを用いることができる。
【００１１】
天然ゼオライトとしては、アミサイト、アンモニウム白榴石、方沸石、バレル沸石、菱沸石系、斜プチロル沸石系、ダキアルディ沸石系、エリオン沸石系、フェリエ沸石系、グメリン沸石系、輝沸石系、レビ沸石系、十字沸石系、束沸石系等がある（１９９７年、国際鉱物学連合（ＩＭＡ）の小委員会による分類）。
また、合成ゼオライトとしては、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｌ型ゼオライト、オメガ型ゼオライト、ＺＳＭ−５等がある（塩川二朗・監修「カーク・オスマー化学大辞典」７０１頁，１９８８年９月２０日丸善株式会社発行）。
これらのうち、菱沸石系、斜プチロル沸石系、エリオン沸石系、及びレビ沸石系のモルデナイトは、天然に多量に存在しかなり純度も高く、低コストで入手できることから、原材料として好ましい。
【００１２】
また、「有機バインダ及び／または無機バインダ」とは、有機バインダのみを単独で用いても良いし、無機バインダのみを単独で用いても良く、有機バインダと無機バインダの両方を併用しても良いという意味である。
【００１３】
ここで、「有機バインダ」としては、合成樹脂、澱粉、合成糊、砂糖等を使用することができ、これらの有機バインダを二種類以上混合して用いることもできる。
また、合成樹脂には熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂があり、熱可塑性樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂等を用いることができ、熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、イソシアネート樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等を用いることができ、更にこれらの合成樹脂を二種類以上混合して用いることもできる。
また、「無機バインダ」としては、セメント等の水硬性材料やρ−アルミナ（Ａｌ2Ｏ3 ・ｎＨ2 Ｏ：ｎ≒０．５）、ケイ酸ナトリウム、水溶性アルカリケイ酸、（株）ジャパンナノコート製のシリカバインダ、グランデックス（株）製のシリカバインダである汎用バインダＦＪ２９４等を単独で、または混合して用いることができる。
【００１４】
更に、「常温」とは、ＪＩＳ  Ｚ  ８７０３で規定されるように、２０℃±１５℃（５℃〜３５℃）の範囲内の温度をいう。
また、「非酸化雰囲気」とは、本明細書及び特許請求の範囲においては、一酸化炭素（ＣＯ）ガス中や水素（Ｈ2 ）ガス中のような還元雰囲気のみでなく、広く酸化性でない雰囲気を意味するものとし、窒素（Ｎ2 ）ガス中やアルゴン（Ａｒ）ガス中、更には密閉空間内で活性炭等の炭素粉中に埋める方法等も含むものとする。
【００１５】
請求項２に係る多孔質アルミナ焼結体は、請求項１の構成において、前記混合物は、更に有機化合物粉を含有するものである。
ここで、「有機化合物」とは、『炭素の酸化物や金属の炭酸塩など少数の簡単なもの以外のすべての炭素化合物の総称。』（長倉三郎他・編「岩波理化学辞典（第５版）」１３９２頁，１９９８年２月２０日株式会社岩波書店発行）であり、「有機化合物粉」としては、１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度まで昇温して焼結する過程で焼失するものであれば良く、具体的には、大鋸屑（おがくず）や間伐材のチップ、小径木、製材端材、樹皮等の木屑を粉砕機で微粉砕した所謂「木粉」や、椰子殻粉、熱硬化性樹脂の粒子、紙や合成繊維を微粉砕したもの等がある。
木粉の原料としては、スギ等の樹皮を混合することが好ましい。
【００１６】
請求項３に係る多孔質アルミナ焼結体は、請求項２の構成において、前記アルミニウム微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が２０μｍ〜１００μｍの範囲内、より好ましくは４０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、前記ゼオライト微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３μｍ〜１２０μｍの範囲内、より好ましくは１０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、前記有機化合物粉はふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満、より好ましくは１５０μｍ未満、更に好ましくは９０μｍ未満であるものである。
ここで、「レーザ回折・散乱法によって測定した中位径」とは、レーザ回折式粒度分布測定装置を用いてレーザ回折・散乱法によって得られた粒度分布において積算重量％が５０％となる粒子径（Ｄ50）をいう。
また、「ふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満」とは、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１に規定される試験用ふるいのうち、第１部：金属製網ふるい（ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１−１）に規定される公称目開き２５０μｍのふるいを通過する粒子径をいう。
【００１７】
請求項４に係る多孔質アルミナ焼結体は、請求項１乃至請求項３の何れか１つの構成において、前記プレス成形の圧力は、５０ｋｇ／ｃｍ2 〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内、より好ましくは１００ｋｇ／ｃｍ2 〜３００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内であるものである。
【００１８】
請求項５に係る多孔質アルミナ焼結体は、請求項１乃至請求項４の何れか１つの構成において、前記アルミニウム微粒子と前記ゼオライト微粒子、または前記アルミニウム微粒子と前記ゼオライト微粒子と前記有機化合物粉とを均一に混合する手段、及びこれらの混合物を有機バインダ及び／または無機バインダと均一に混合する手段として、精密分散混合機を用いるものである。
ここで、「精密分散混合機」としては、周速２０ｍ／秒〜３０ｍ／秒の範囲内の高速攪拌分散機等を始めとする精密分散混合機を用いることができる。このような高速攪拌分散機としては、例えば、ホソカワミクロン（株）製の横型タービュライザ（登録商標）等がある。
【００１９】
請求項６に係る多孔質アルミナ焼結体は、請求項１乃至請求項５の何れか１つの構成において、前記アルミニウム微粒子１００重量部に対して、前記ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内、より好ましくは４０重量部〜６０重量部の範囲内で、前記有機バインダ及び／または無機バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内、より好ましくは４重量部〜８重量部の範囲内で混合するものである。
【００２０】
請求項７に係る多孔質アルミナ焼結体は、請求項１乃至請求項６の何れか１つの構成において、前記有機バインダ及び／または無機バインダとして合成樹脂バインダを用いて、該合成樹脂バインダは、イソシアネート樹脂単独、またはポリオール樹脂及びイソシアネート樹脂であるものである。
ここで、「イソシアネート樹脂」とは、分子中に−Ｎ＝Ｃ＝Ｏというイソシアネート基を有する高分子化合物である。また、「ポリオール樹脂」として具体的には、ポリオキシエチレングリセルエーテル、ポリオキシプロピレングリセルエーテル、ポリオキシブチレングリセルエーテル等を用いることができる。
【００２１】
請求項８に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、アルミニウム微粒子と、ゼオライト微粒子とを均一に混合して焼結原料混合物とする焼結原料混合工程と、前記焼結原料混合物を有機バインダ及び／または無機バインダと均一に混合してバインダ混合物とするバインダ混合工程と、前記バインダ混合物をプレス金型に充填して常温でプレス成形し、プレス成形体とするプレス成形工程と、前記プレス成形体を非酸化雰囲気において１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度で焼結する焼結工程とを具備するものである。
【００２２】
請求項９に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、請求項８の構成において、前記焼結原料混合物は、更に有機化合物粉を含有するものである。
【００２３】
請求項１０に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、請求項９の構成において、前記アルミニウム微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が２０μｍ〜１００μｍの範囲内、より好ましくは４０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、前記ゼオライト微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３μｍ〜１２０μｍの範囲内、より好ましくは１０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、前記有機化合物粉はふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満、より好ましくは１５０μｍ未満、更に好ましくは９０μｍ未満であるものである。
【００２４】
請求項１１に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、請求項８乃至請求項１０の何れか１つの構成において、前記プレス成形工程におけるプレス成形の圧力は、５０ｋｇ／ｃｍ2 〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内、より好ましくは１００ｋｇ／ｃｍ2 〜３００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内であるものである。
【００２５】
請求項１２に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、請求項８乃至請求項１１の何れか１つの構成において、前記焼結原料混合工程及び前記バインダ混合工程においては、精密分散混合機を用いて混合するものである。
【００２６】
請求項１３に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、請求項８乃至請求項１２の何れか１つの構成において、前記アルミニウム微粒子１００重量部に対して、前記ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内、より好ましくは４０重量部〜６０重量部の範囲内で、前記有機バインダ及び／または無機バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内、より好ましくは４重量部〜８重量部の範囲内で混合するものである。
【００２７】
請求項１４に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、請求項８乃至請求項１３の何れか１つの構成において、前記有機バインダ及び／または無機バインダとして合成樹脂バインダを用いて、該合成樹脂バインダは、イソシアネート樹脂単独、またはポリオール樹脂及びイソシアネート樹脂であるものである。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１に係る多孔質アルミナ焼結体は、アルミニウム微粒子とゼオライト微粒子と有機バインダ及び／または無機バインダ（以下、有機バインダと無機バインダの両者を合わせて単に「バインダ」ともいう。）とを含有し、これらが均一に混合された混合物を、常温でプレス成形し、非酸化雰囲気において１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度で焼結してなる。
【００２９】
かかる混合物のプレス成形体を非酸化雰囲気において加熱していくと、まず４００℃前後で有機バインダが焼失して気孔を形成し、アルミニウムの融点（６６０．４℃）に達するとアルミニウム微粒子が融解して液状になるが、非酸化雰囲気であるため急激には酸化されない。
更に、９００℃を超えるとゼオライト微粒子の一部が徐々にムライト（Ａｌ6 Ｏ13Ｓｉ2 ）に変化し、１２００℃に達するとゼオライトのＡｌ4 Ｏ16及びムライトのＡｌ6 Ｏ13とアルミニウム（Ａｌ）が反応して、アルミナ即ち酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）になる。
なお、１８００℃を超えると酸化アルミニウムの融点（２０５０℃）に近づくため、焼結温度の上限を１８００℃としている。
【００３０】
ここで、バインダが無機バインダのみの場合には焼失せずに焼成されることになるが、有機バインダが含まれている場合には焼失して気孔を形成し、有機バインダが含まれていない場合でも本来多孔質であるゼオライトの存在によって、気孔が形成される。そして、焼結前の混合物において、これらの原料が均一に混合されていることから、全体に均一に気孔が分布した多孔質焼結体が得られる。
したがって、多孔質でも強度が高く、かつ、多孔質であるために軽量な多孔質アルミナ焼結体となる。
更に、有機バインダの添加量を調節したり、ゼオライト微粒子の種類を選択したりすることによって、多孔質アルミナ焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲で制御することができる。
【００３１】
このようにして、軽量でありながら優れた機械的強度を有し取扱い易く、かつ、通気性を有し、複雑な製造工程を経ることなく低コストで製造でき、焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲で制御することができる多孔質アルミナ焼結体となる。
【００３２】
請求項２に係る多孔質アルミナ焼結体においては、混合物が更に有機化合物粉を含有することから、請求項１に係る発明の効果に加えて、この有機化合物粉の粒子径及び粒度分布並びに含有量を調節することによって、より広い範囲で多孔質アルミナ焼結体における気孔の大きさや気孔率ひいては通気性を制御することができる。
【００３３】
請求項３に係る多孔質アルミナ焼結体においては、アルミニウム微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が２０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、ゼオライト微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３μｍ〜１２０μｍの範囲内であり、有機化合物粉はふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満であることから、請求項２に係る発明の効果に加えて、これらの微細な粒子が均一に混合されて焼結されることによって、より微細な気孔が均一に分布した通気性を有する高強度の多孔質アルミナ焼結体となる。
【００３４】
なお、アルミニウム微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が４０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、ゼオライト微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が１０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、有機化合物粉はふるい試験法による粒子径が１５０μｍ未満、更に好ましくは９０μｍ未満であることによって、より確実により微細な気孔が均一に分布した通気性を有する高強度の多孔質アルミナ焼結体が得られるため、より好ましい。
【００３５】
請求項４に係る多孔質アルミナ焼結体においては、プレス成形の圧力を５０ｋｇ／ｃｍ2 〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内としたことから、請求項１乃至請求項３に係る発明の効果に加えて、より微細な気孔が均一に分布した通気性を有する高強度の多孔質アルミナ焼結体を得ることができる。
即ち、プレス成形の圧力が５０ｋｇ／ｃｍ2 未満であると、アルミニウム微粒子とゼオライト微粒子とバインダとを含有する混合物、または更に有機化合物粉を含有する混合物が充分に圧縮されないため、高強度を有する焼結体が得られない可能性があり、一方、プレス成形の圧力が３５０ｋｇ／ｃｍ2 を超えると、混合物に圧力が掛かり過ぎて連通した気孔が形成されにくくなり、通気性が損なわれる可能性がある。
したがって、プレス成形の圧力は、５０ｋｇ／ｃｍ2 〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内とすることが好ましい。
【００３６】
なお、プレス成形の圧力を１００ｋｇ／ｃｍ2 〜３００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内とすることによって、より確実に高強度と通気性とを兼ね備えた多孔質アルミナ焼結体が得られるため、より好ましい。
【００３７】
請求項５に係る多孔質アルミナ焼結体においては、アルミニウム微粒子とゼオライト微粒子、またはアルミニウム微粒子とゼオライト微粒子と有機化合物粉とを均一に混合する手段、及びこれらの混合物を有機バインダ及び／または無機バインダと均一に混合する手段として、精密分散混合機を用いることから、請求項１乃至請求項４に係る発明の効果に加えて、これらの原料がより確実に均一に混合される結果、気孔の分布が均一で高強度の多孔質アルミナ焼結体をより確実に得ることができる。
【００３８】
請求項６に係る多孔質アルミナ焼結体においては、アルミニウム微粒子１００重量部に対して、ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内で、有機バインダ及び／または無機バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内で混合している。
【００３９】
本発明者は、請求項１乃至請求項５に係る発明の効果に加えて、より確実に純度と高強度と通気性とを兼ね備えた多孔質アルミナ焼結体を得るための原料配合比について、鋭意実験研究を重ねた結果、アルミニウム微粒子１００重量部に対して、ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内で、バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内で混合することによって、上記目的を達成できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【００４０】
即ち、アルミニウム微粒子１００重量部に対してゼオライト微粒子を３０重量部未満とすると、ゼオライト微粒子が少な過ぎてゼオライトと反応しないアルミニウムが残る恐れがあるとともに、バインダとして有機バインダを用いない場合には気孔率が低下する可能性があり、一方、ゼオライト微粒子の配合比が１００重量部を超えると、ゼオライト微粒子が多過ぎてアルミニウムと反応しないゼオライト（またはムライト）が残って、多孔質アルミナ焼結体の純度が低下してしまう可能性がある。
また、アルミニウム微粒子１００重量部に対してバインダを３重量部未満とすると、バインダが少な過ぎて焼結前または焼結中にプレス成形体が破損する可能性があり、一方、バインダの配合比が１０重量部を超えると、バインダが多過ぎて有機バインダの場合は焼結中にプレス成形体が変形してしまう恐れがあり、無機バインダの場合は多孔質アルミナ焼結体の純度が低下してしまう可能性がある。
したがって、アルミニウム微粒子１００重量部に対して、ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内で、バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内で混合することが好ましい。
【００４１】
なお、アルミニウム微粒子１００重量部に対してゼオライト微粒子を４０重量部〜６０重量部の範囲内で配合し、バインダを４重量部〜８重量部の範囲内で配合することによって、更に確実に純度と高強度と通気性とを兼ね備えた多孔質アルミナ焼結体を得ることができるため、より好ましい。
【００４２】
請求項７に係る多孔質アルミナ焼結体においては、有機バインダ及び／または無機バインダとして合成樹脂バインダを用いて、合成樹脂バインダは、イソシアネート樹脂単独、またはポリオール樹脂及びイソシアネート樹脂であることから、請求項１乃至請求項６に係る発明の効果に加えて、有機化合物粉を含有する場合にはイソシアネート樹脂が有機化合物粉との間に、有機化合物粉を含有しない場合にはポリオール樹脂との間に、強固なウレタン結合を形成することによって、プレス成形することで、より確実に強固で緻密なプレス成形体が得られる。そして、この緻密なプレス成形体を焼結することによって、有機化合物粉と合成樹脂バインダとが焼失して、均一な多孔質アルミナ焼結体を得ることができる。
【００４３】
請求項８に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、まず焼結原料混合工程において、アルミニウム微粒子とゼオライト微粒子とが均一に混合されて焼結原料混合物となり、バインダ混合工程において、焼結原料混合物が有機バインダ及び／または無機バインダと均一に混合されてバインダ混合物となり、プレス成形工程において、バインダ混合物がプレス金型に充填されて常温でプレス成形されてプレス成形体となる。
したがって、プレス金型を加熱したり冷却したりする必要がないため、プレス成形装置が簡単な構成となり低コストで製造できるとともに、どのような厚さのプレス成形体であっても成形することができる。
【００４４】
そして、焼結工程において、プレス成形体が非酸化雰囲気中で１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度で焼結される。
かかる混合物のプレス成形体を非酸化雰囲気において加熱していくと、まず４００℃前後で有機バインダが焼失して気孔を形成し、アルミニウムの融点（６６０．４℃）に達するとアルミニウム微粒子が融解して液状になるが、非酸化雰囲気であるため急激には酸化されない。
更に、９００℃を超えるとゼオライト微粒子の一部が徐々にムライト（Ａｌ6 Ｏ13Ｓｉ2 ）に変化し、１２００℃に達するとゼオライトのＡｌ4 Ｏ16及びムライトのＡｌ6 Ｏ13とアルミニウム（Ａｌ）が反応して、アルミナ即ち酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）になる。
なお、１８００℃を超えると酸化アルミニウムの融点（２０５０℃）に近づくため、焼結温度の上限を１８００℃としている。
【００４５】
ここで、バインダが無機バインダのみの場合には焼失せずに焼成されることになるが、有機バインダが含まれている場合には焼失して気孔を形成し、有機バインダが含まれていない場合でも本来多孔質であるゼオライトの存在によって、気孔が形成される。そして、焼結前の混合物において、これらの原料が均一に混合されていることから、全体に均一に気孔が分布した多孔質焼結体が得られる。
したがって、多孔質でも強度が高く、かつ、多孔質であるために軽量な多孔質アルミナ焼結体となる。
更に、有機バインダの添加量を調節したり、ゼオライト微粒子の種類を選択したりすることによって、多孔質アルミナ焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲で制御することができる。
【００４６】
このようにして、軽量でありながら優れた機械的強度を有し取扱い易く、かつ、通気性を有し、複雑な製造工程を経ることなく低コストで製造でき、焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲で制御することができる多孔質アルミナ焼結体の製造方法となる。
【００４７】
請求項９に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法においては、焼結原料混合物が、更に有機化合物粉を含有することから、請求項８に係る発明の効果に加えて、この有機化合物粉の粒子径及び粒度分布並びに含有量を調節することによって、より広い範囲で多孔質アルミナ焼結体における気孔の大きさや気孔率ひいては通気性を制御することができる。
【００４８】
請求項１０に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法においては、アルミニウム微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が２０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、ゼオライト微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３μｍ〜１２０μｍの範囲内であり、有機化合物粉はふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満であることから、請求項９に係る発明の効果に加えて、これらの微細な粒子が均一に混合されて焼結されることによって、より微細な気孔が均一に分布した通気性を有する高強度の多孔質アルミナ焼結体となる。
【００４９】
なお、アルミニウム微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が４０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、ゼオライト微粒子はレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が１０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、有機化合物粉はふるい試験法による粒子径が１５０μｍ未満、更に好ましくは９０μｍ未満であることによって、より確実により微細な気孔が均一に分布した通気性を有する高強度の多孔質アルミナ焼結体が得られるため、より好ましい。
【００５０】
請求項１１に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法においては、プレス成形工程におけるプレス成形の圧力を５０ｋｇ／ｃｍ2 〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内としたことから、請求項８乃至請求項１０に係る発明の効果に加えて、より微細な気孔が均一に分布した通気性を有する高強度の多孔質アルミナ焼結体を得ることができる。
即ち、プレス成形の圧力が５０ｋｇ／ｃｍ2 未満であると、アルミニウム微粒子とゼオライト微粒子とバインダとを含有する混合物、または更に有機化合物粉を含有する混合物が充分に圧縮されないため、高強度を有する焼結体が得られない可能性があり、一方、プレス成形の圧力が３５０ｋｇ／ｃｍ2 を超えると、混合物に圧力が掛かり過ぎて連通した気孔が形成されにくくなり、通気性が損なわれる可能性がある。
したがって、プレス成形の圧力は、５０ｋｇ／ｃｍ2 〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内とすることが好ましい。
【００５１】
なお、プレス成形の圧力を１００ｋｇ／ｃｍ2 〜３００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内とすることによって、より確実に高強度と通気性とを兼ね備えた多孔質アルミナ焼結体が得られるため、より好ましい。
【００５２】
請求項１２に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法においては、焼結原料混合工程及びバインダ混合工程においては、精密分散混合機を用いて混合することから、請求項８乃至請求項１１に係る発明の効果に加えて、これらの原料がより確実に均一に混合される結果、気孔の分布が均一で高強度の多孔質アルミナ焼結体をより確実に得ることができる。
【００５３】
請求項１３に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法においては、アルミニウム微粒子１００重量部に対して、ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内で、有機バインダ及び／または無機バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内で混合している。
【００５４】
本発明者は、請求項８乃至請求項１２に係る発明の効果に加えて、より確実に純度と高強度と通気性とを兼ね備えた多孔質アルミナ焼結体を得るための原料配合比について、鋭意実験研究を重ねた結果、アルミニウム微粒子１００重量部に対して、ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内で、バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内で混合することによって、上記目的を達成できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【００５５】
即ち、アルミニウム微粒子１００重量部に対してゼオライト微粒子を３０重量部未満とすると、ゼオライト微粒子が少な過ぎてゼオライトと反応しないアルミニウムが残る恐れがあるとともに、バインダとして有機バインダを用いない場合には気孔率が低下する可能性があり、一方、ゼオライト微粒子の配合比が１００重量部を超えると、ゼオライト微粒子が多過ぎてアルミニウムと反応しないゼオライト（またはムライト）が残って、多孔質アルミナ焼結体の純度が低下してしまう可能性がある。
また、アルミニウム微粒子１００重量部に対してバインダを３重量部未満とすると、バインダが少な過ぎて焼結前または焼結中にプレス成形体が破損する可能性があり、一方、バインダの配合比が１０重量部を超えると、バインダが多過ぎて有機バインダの場合は焼結中にプレス成形体が変形してしまう恐れがあり、無機バインダの場合は多孔質アルミナ焼結体の純度が低下してしまう可能性がある。
したがって、アルミニウム微粒子１００重量部に対して、ゼオライト微粒子を３０重量部〜１００重量部の範囲内で、バインダを３重量部〜１０重量部の範囲内で混合することが好ましい。
【００５６】
なお、アルミニウム微粒子１００重量部に対してゼオライト微粒子を４０重量部〜６０重量部の範囲内で配合し、バインダを４重量部〜８重量部の範囲内で配合することによって、更に確実に純度と高強度と通気性とを兼ね備えた多孔質アルミナ焼結体を得ることができるため、より好ましい。
【００５７】
請求項１４に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法においては、有機バインダ及び／または無機バインダとして合成樹脂バインダを用いて、合成樹脂バインダは、イソシアネート樹脂単独、またはポリオール樹脂及びイソシアネート樹脂であることから、請求項８乃至請求項１３に係る発明の効果に加えて、有機化合物粉を含有する場合にはイソシアネート樹脂が有機化合物粉との間に、有機化合物粉を含有しない場合にはポリオール樹脂との間に、強固なウレタン結合を形成することによって、プレス成形することで、より確実に強固で緻密なプレス成形体が得られる。そして、この緻密なプレス成形体を焼結することによって、有機化合物粉と合成樹脂バインダとが焼失して、均一な多孔質アルミナ焼結体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は本発明の実施の形態の実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施の形態の実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法の焼結工程を示す模式図、（ｂ）は焼結工程における昇温プログラムを示すグラフである。
【図３】図３は本発明の実施の形態の実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体の光学顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
本発明に係る多孔質アルミナ焼結体及びその製造方法を実施するに際しては、アルミニウム微粒子、ゼオライト微粒子及びバインダが必要となる。
アルミニウム微粒子としては、市販のアルミニウム粉末を用いることができ、このようなアルミニウム粉末は、日本軽金属（株）、東洋アルミニウム（株）、大和金属粉工業（株）、ミナルコ（株）等から発売されている。
【００６０】
また、ゼオライト微粒子としては、市販の天然ゼオライト微粒子、合成ゼオライト御粒子を用いることができ、このようなゼオライト微粒子は、東ソー（株）、東新化成（株）、サン・ゼオライト工業（株）、フジワラ化学（株）、日揮触媒化成工業（株）等から発売されている。
【００６１】
更に、バインダ（有機バインダ及び／または無機バインダ）として、有機バインダとしては合成樹脂（熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂）、澱粉、合成糊、砂糖等を使用することができるが、より確実に強固で緻密なプレス成形体が得られることから、特に、イソシアネート樹脂単独、またはポリオール樹脂及びイソシアネート樹脂を用いることが好ましい。
イソシアネート樹脂としては、日本ポリウレタン工業（株）のトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）である「コロネート（登録商標）」シリーズや４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）である「ミリオネート（登録商標）」シリーズ及びヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、三井化学（株）の芳香環を持つ脂肪族ジイソシアネートである「タケネート（登録商標）５００」及びシクロヘキサン環を有する脂肪族一級ジイソシアネートである「タケネート（登録商標）６００」、ＢＡＳＦ  ＩＮＯＡＣ  ポリウレタン（株）のポリエチレンポリフェニールポリイソシアネートである「ルプラネート（登録商標）Ｍ−２０Ｓ」等がある。
また、ポリオール樹脂としては、（株）ＡＤＥＫＡのエポキシポリオール樹脂である「アデカレジンＥＰ−６０００シリーズ」、ＤＩＣ（株）のエポキシポリオール樹脂である「ＥＰＩＣＬＯＮ」、山本商会（株）のアクリルポリオール樹脂である「ノックス・コートＮ−１００」、三洋化成工業（株）のポリオキシプロピレングリセルエーテルである「サンニックス（登録商標）ＧＰ−４００」等がある。
【００６２】
更に、本発明を実施するに際して、有機化合物粉を用いる場合には、所謂「木粉」、即ち大鋸屑や間伐材のチップ、小径木、製材端材、樹皮等の木屑を粉砕機で微粉砕したものを用いるのが、コストダウンになるため好ましい。
木粉としては、ふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満であることが好ましい。粒子径が２５０μｍ未満の木粉を経済的に得る方法としては、間伐材、小径木、樹皮、製材端材、大鋸屑等の木屑を、水分２０重量％以下に乾燥した後に、微粉砕することが好ましい。木屑を水分２０重量％以下に乾燥することによって、粉砕物がスラリー化して微粉砕を妨げることを防止できる。
乾燥した木屑を微粉砕して、粒子径が２５０μｍ未満の木粉とするためには、周速５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒の範囲内の微粉砕機を用いるのが好ましい。このような微粉砕機としては、例えば河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミル等がある。
【００６３】
また、合成樹脂バインダとして、ポリオール樹脂とイソシアネート樹脂を用いる場合には、両者を混合すると温度によっては直ちに反応が起こってウレタン結合が生じ始めるが、ポリオール樹脂のみをアルミニウム微粒子とゼオライト微粒子の混合物、またはアルミニウム微粒子、ゼオライト微粒子及び有機化合物粉の混合物に混合しても、反応は起こらないため、焼結原料混合工程においてポリオール樹脂をも混合しておくことができる。そして、プレス成形工程を実施する直前に、バインダ混合工程としてイソシアネート樹脂を加えて混合すれば良い。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明に係る多孔質アルミナ焼結体及びその製造方法を具体化した実施例について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００６５】
［実施例１］
最初に、本発明の実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法について、図１のフローチャートを参照して説明する。
図１に示されるように、まず、アルミニウム微粒子２とゼオライト微粒子３と有機化合物粉４とを均一に混合する焼結原料混合工程を実施した（ステップＳ１）。混合比としては、アルミニウム微粒子２の１００重量部に対して、ゼオライト微粒子３を５０重量部、有機化合物粉４を１０重量部として、混合には精密分散混合機であるホソカワミクロン（株）製の横型タービュライザ（登録商標）ＴＣＸ−８を用いた。
【００６６】
アルミニウム微粒子２としては、ミナルコ（株）製のアルミニウム粉を用いたが、このアルミニウム粉の粒子径を日機装（株）のレーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックで測定したところ、中位径が７２．６μｍであった。
また、ゼオライト微粒子３としては、サン・ゼオライト工業（株）の斜プチロル沸石系に属するサン・ゼオライトＳＳを用いたが、このサン・ゼオライトＳＳの粒子径を日機装（株）のレーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックで測定したところ、中位径が４５．０μｍであった。
【００６７】
更に、有機化合物粉４としては、スギの間伐材・小径木・製材端材・樹皮・大鋸屑等の木屑を、破砕機（木材用クラッシャー）で粗粉砕して、この粗粉砕木粉を、熱風乾燥機によって水分２０重量％以下に熱風乾燥し、微粉砕機で微粉砕してなる木粉を使用した。
ここで、微粉砕機としては、河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミルを使用して、粉砕タービン羽の周速を５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒として、微粉砕を行った。得られた木粉の粒子径をふるい試験で測定したところ、１５０μｍ未満であった。
【００６８】
続いて、得られた焼結原料混合物５の１００重量部に対して、バインダ６として５重量部のポリオール樹脂及び５重量部のイソシアネート樹脂を均一に混合するバインダ混合工程を実施した（ステップＳ２）。混合には精密分散混合機であるホソカワミクロン（株）製の横型タービュライザ（登録商標）ＴＣＸ−８を用いた。
ここで、ポリオール樹脂としては、ポリオキシプロピレングリセルエーテルである三洋化成工業（株）製の「サンニックス（登録商標）ＧＰ−４００」を使用した。また、イソシアネート樹脂としては、ポリエチレンポリフェニールポリイソシアネートであるＢＡＳＦ  ＩＮＯＡＣ  ポリウレタン（株）製の「ルプラネート（登録商標）Ｍ−２０Ｓ」を使用した。
【００６９】
次に、こうして得られたバインダ混合物７を、キャビティ寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍ×５ｍｍのプレス成形金型に投入して、プレス成形工程を実施した（ステップＳ３）。プレス成形機としては、（株）タナカカメの１５０トン粉末成形プレス機を使用して、プレス圧力を２００ｋｇ／ｃｍ2 として常温で５分間プレス成形した。これによって、１００ｍｍ×１００ｍｍ×５ｍｍの大きさのプレス成形体８が得られた。
【００７０】
なお、本実施例１においては、厚さ５ｍｍの板状のプレス成形体８を成形したが、常温でプレス成形できるため、厚物成形体としては５０ｍｍt までの厚さの成形体をプレス成形することが可能である。
また、上下のプレス成形金型のキャビティ表面に微細孔を設けて、フィルタを介して真空ポンプで吸引できる装置を設けることによって、プレス成形金型にバインダ混合物７を充填する際や、プレス成形する際に、プレス成形金型内の余分な空気や発生するガスを除去できるため、より安定した気孔率と強度を有するプレス成形体８を成形することができるので、より好ましい。
【００７１】
そして、このプレス成形体８を、温度制御電気炉を用いて焼結させる焼結工程を実施した（ステップＳ４）。この焼結工程においては、図２（ａ）に示されるように、アルミナセラミックス製のトレイＣＴに活性炭ＣＣを詰め、活性炭ＣＣの中にプレス成形体８を埋めて、温度制御電気炉ＣＦを密閉して加熱昇温することによって、非酸化雰囲気を実現した。
【００７２】
昇温プログラムとしては、図２（ｂ）に示されるように、まず室温から４００℃まで約３５℃／ｈｒで１０時間かけて昇温し、４００℃で３時間保持して有機化合物粉４（木粉）及びバインダ６（ポリオール樹脂とイソシアネート樹脂の反応結合物）の大部分を焼失させ、成形体内に気孔を形成させた。
続いて、４００℃から６００℃まで５０℃／ｈｒで４時間かけて昇温し、６００℃で３時間保持して有機化合物粉４及びバインダ６を完全に焼失させた。
更に、６００℃から１４００℃まで５０℃／ｈｒで１６時間かけて昇温し、１４００℃で５時間保持してアルミニウムとゼオライトを反応させ、焼結を完了させた後、自然冷却した。このようにして、多孔質アルミナ焼結体１が得られた。
【００７３】
この多孔質アルミナ焼結体１を光学顕微鏡で観察したところ、図３に示されるように、表面に開口した多数の気孔が存在しており、気孔率が高い焼結体であることが分かった。気孔の大きさは数μｍ〜数十μｍであり、この気孔の大きさは有機化合物粉４の粒子径、配合量若しくは種類、またはバインダ６の配合量若しくは種類、更には多孔質であるゼオライト微粒子３の配合量若しくは種類を変えることによって、広い範囲で変化させることができる。
また、多孔質アルミナ焼結体１の約１００ｍｍ×約１００ｍｍの面にエアコンプレッサによる圧縮空気をエアガンで吹き付けたところ、圧縮空気が多孔質アルミナ焼結体１を通り抜け、通気性を有することが明らかになった。
【００７４】
このようにして、本実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体１及びその製造方法においては、軽量でありながら優れた機械的強度を有し取扱い易く、かつ、通気性を有し、複雑な製造工程を経ることなく低コストで製造でき、焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲で制御することができる。
【００７５】
［実施例２］
次に、本発明の実施例２に係る多孔質アルミナ焼結体及びその製造方法について、図１を参考にしつつ説明する。本実施例２に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、図１に示される実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体１の製造方法とほぼ同様である。異なるのは、バインダ６としてポリオール樹脂とイソシアネート樹脂の代わりに、アクリル樹脂を用いる点である。
【００７６】
即ち、図１に示されるステップＳ２のバインダ混合工程において、アルミニウム微粒子２の１００重量部に対して、ゼオライト微粒子３を５０重量部、有機化合物粉４を１０重量部混合した焼結原料混合物５に対して、バインダ６としてアクリル樹脂を１０重量部添加して、精密分散混合機であるホソカワミクロン（株）製の横型タービュライザ（登録商標）ＴＣＸ−８を用いて混合し、バインダ混合物７を得た。
【００７７】
その後の製造工程は、上記実施例１と全く同様にして実施し、多孔質アルミナ焼結体を得た。
得られた多孔質アルミナ焼結体は、実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体１と同様に、軽量でありながら優れた機械的強度を有し取扱い易く、かつ、通気性を有し、複雑な製造工程を経ることなく低コストで製造でき、焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲で制御することができるものであった。
【００７８】
［実施例３］
次に、本発明の実施例３に係る多孔質アルミナ焼結体及びその製造方法について、図１を参考にしつつ説明する。本実施例３に係る多孔質アルミナ焼結体の製造方法は、図１に示される実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体１の製造方法とほぼ同様である。異なるのは、バインダ６としてポリオール樹脂とイソシアネート樹脂の代わりに、無機バインダを用いる点である。
【００７９】
即ち、図１に示されるステップＳ２のバインダ混合工程において、アルミニウム微粒子２の１００重量部に対して、ゼオライト微粒子３を５０重量部、有機化合物粉４を１０重量部混合した焼結原料混合物５に対して、バインダ６として無機バインダを１０重量部添加して、精密分散混合機であるホソカワミクロン（株）製の横型タービュライザ（登録商標）ＴＣＸ−８を用いて混合し、バインダ混合物７を得た。
ここで、無機バインダとしては、グランデックス（株）製のシリカバインダである汎用バインダＦＪ２９４を用いた。
【００８０】
その後の製造工程は、上記実施例１と全く同様にして実施し、多孔質アルミナ焼結体を得た。
得られた多孔質アルミナ焼結体は、実施例１に係る多孔質アルミナ焼結体１と同様に、軽量でありながら優れた機械的強度を有し取扱い易く、かつ、通気性を有し、複雑な製造工程を経ることなく低コストで製造でき、焼結体における気孔の大きさや気孔率を広い範囲で制御することができるものであった。
【００８１】
上記各実施例においては、アルミニウム微粒子２としてレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が７２．６μｍのアルミニウム粉を用いたが、アルミニウム微粒子の中位径及び粒度分布はこれに限られるものではない。アルミニウム微粒子としては、レーザ回折・散乱法によって測定した中位径が２０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、４０μｍ〜８０μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００８２】
また、上記各実施例においては、ゼオライト微粒子３としてレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が４５．０μｍのものを用いたが、ゼオライト微粒子の中位径及び粒度分布はこれに限られるものではない。ゼオライト微粒子としては、レーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３μｍ〜１２０μｍの範囲内であることが好ましく、１０μｍ〜８０μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００８３】
更に、上記各実施例においては、有機化合物粉４としてふるい試験法による粒子径が１５０μｍ未満の木粉を用いたが、有機化合物粉としてはこれに限られるものではなく、他にも椰子殻粉、熱硬化性樹脂の粒子、紙や合成繊維を微粉砕したもの等を用いることができる。有機化合物粉としては、ふるい試験法による粒子径が２５０μｍ未満のものが好ましく、９０μｍ未満であることがより好ましい。
また、上記各実施例においては、アルミニウム微粒子２とゼオライト微粒子３に加えて有機化合物粉４をも焼結原料混合物５に含有される場合について説明したが、有機化合物粉４は本発明に必須の成分ではなく、アルミニウム微粒子２、ゼオライト微粒子３及びバインダ６のみからプレス成形体を製造することもできる。
【００８４】
更に、上記各実施例においては、バインダ６としてポリオール樹脂とイソシアネート樹脂、アクリル樹脂、シリカバインダを用いた場合について説明したが、これらに限られるものではなく、他にも有機バインダとしてはポリオール樹脂、イソシアネート樹脂、アクリル樹脂以外の合成樹脂（熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂）、澱粉、合成糊、砂糖等を単独でまたは混合して使用することができ、無機バインダとしてはセメント等の水硬性材料やρ−アルミナ、ケイ酸ナトリウム、水溶性アルカリケイ酸等を単独でまたは混合して使用することができる。
【００８５】
また、上記各実施例においては、非酸化雰囲気で焼結させる方法として、密閉空間内で活性炭中に埋めて焼結する方法について説明したが、これに限られるものではなく、一酸化炭素（ＣＯ）ガス中や水素（Ｈ2 ）ガス中のような還元雰囲気で焼結したり、窒素（Ｎ2 ）ガス中やアルゴン（Ａｒ）ガス中で焼結したりする方法によることもできる。
【００８６】
多孔質アルミナ焼結体のその他の部分の構造、形状、数量、材質、大きさ（幅・長さ・厚さ等）、製造方法等についても、多孔質アルミナ焼結体の製造方法のその他の工程についても、上記各実施例に限定されるものではない。なお、本発明の実施例で挙げている数値は、その全てが臨界値を示すものではなく、ある数値は実施に好適な適正値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。
【符号の説明】
【００８７】
１  多孔質アルミナ焼結体
２  アルミニウム微粒子
３  ゼオライト微粒子
４  有機化合物粉
５  焼結原料混合物
６  バインダ
７  バインダ混合物
８  プレス成形体
【図１】
2011201724.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011201724.tif 000005