JP2018140907A - Particle for laminated molding, molding, and method for producing molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層造形用粒子、成形体、及び、成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to additive manufacturing particles, a molded body, and a method for manufacturing the molded body.
従来より、アルミナ粒子の層を形成すること、及び、当該アルミナ粒子の層の一部をバインダーで結合すること、を繰り返して、所望の形状のアルミナ粒子の成形体を製造する方法が知られている。このような方法は、積層造形法の１例である。この成形体を焼結すると、所望の形状のアルミナ焼結体が得られる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method for producing a molded article of alumina particles having a desired shape by repeatedly forming an alumina particle layer and bonding a part of the alumina particle layer with a binder is known. Yes. Such a method is an example of an additive manufacturing method. When this molded body is sintered, an alumina sintered body having a desired shape is obtained.
従来の方法では、有機バインダーなどのバインダーを用いてアルミナ粒子の成形体を作製していた。しかしながら、成形体においてアルミナ粒子以外にバインダーが添加されていると、焼結時に二酸化炭素を排出し環境に悪影響を与える上に、緻密化するのに時間がかかるといった問題がある。 In the conventional method, a molded body of alumina particles is produced using a binder such as an organic binder. However, when a binder is added in addition to the alumina particles in the molded body, there are problems that carbon dioxide is discharged during sintering, adversely affects the environment, and it takes time to densify.
そこで、本発明者らは、アルミナ粒子として水硬性アルミナ粒子を使用することを検討した。水硬性アルミナに水を供給すると硬化するため、積層造形による成形体の製造にバインダーを必須としない。また、水硬性アルミナの再水和物を焼成するとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）になる。しかしながら、単に水硬性アルミナ粒子を用いるだけでは、粒子の流動性が低く、積層造形時に粒子のハンドリングが困難となることが判明した。粒子の流動性が低いと、例えば、積層造形時に粒子タンクからアルミナ粒子の排出が困難となったり、アルミナ粒子の層を均一厚みで形成することが困難となったりする場合がある。 Therefore, the present inventors examined the use of hydraulic alumina particles as alumina particles. Since it hardens when water is supplied to the hydraulic alumina, a binder is not essential for producing a molded body by additive manufacturing. Moreover, when the rehydrated hydraulic alumina is fired, it becomes alumina (Al 2 O 3 ). However, it has been found that simply using hydraulic alumina particles makes the particles less fluid and difficult to handle during additive manufacturing. If the fluidity of the particles is low, for example, it may be difficult to discharge alumina particles from the particle tank during layered modeling, or it may be difficult to form a layer of alumina particles with a uniform thickness.
本発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、バインダーの添加を必須とせずに積層造形による成形ができ、かつ、高い流動性を有する積層造形用粒子、及び、これを用いた焼結用成形体、アルミナ焼結体の製造方法等を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and can be molded by additive manufacturing without requiring the addition of a binder, and has high fluidity, and particles using the additive manufacturing additive. An object of the present invention is to provide a method for producing a sintered compact, an alumina sintered body, and the like.
本発明に掛かる積層造形用粒子は、３０〜１００μｍのＤ９０を有し、かつ、０．１〜１０μｍの粒子径を持つ粒子の割合が１０質量部未満である水硬性アルミナ粒子を含む。 The additive manufacturing particles according to the present invention include hydraulic alumina particles having a D90 of 30 to 100 μm and a ratio of particles having a particle diameter of 0.1 to 10 μm of less than 10 parts by mass.
ここで、水硬性アルミナ粒子は、水硬性アルミナ粒子の全量に対してρ−アルミナを５０質量％以上含むことができる。 Here, the hydraulic alumina particles can contain 50% by mass or more of ρ-alumina with respect to the total amount of the hydraulic alumina particles.
また、水硬性アルミナ粒子は、ＣａＯに換算して０．０５質量％未満のカルシウム含有量を有することができる。 Also, the hydraulic alumina particles can have a calcium content of less than 0.05% by mass in terms of CaO.
本発明に掛かる焼結用成形体は、前記積層造形用粒子の再水和物を含有する。 The molded object for sintering concerning this invention contains the rehydrate of the particle | grains for layered modeling.
ここで、焼結用成形体は、前記再水和物の全量に対して擬ベーマイトを５０質量％以上含むことができる。 Here, the sintered compact may contain 50% by mass or more of pseudoboehmite with respect to the total amount of the rehydrate.
また、焼結用成形体は、前記再水和物を８０質量％以上含むことができる。 Moreover, the molded object for sintering can contain 80 mass% or more of the said rehydrate.
また、焼結用成形体は、ＣａＯに換算して０．０５質量％未満のカルシウム含有量を有することができる。 In addition, the sintered compact can have a calcium content of less than 0.05% by mass in terms of CaO.
本発明に掛かる成形体の製造方法は、水硬性アルミナ粒子に水を供給して硬化させる工程を備える。そして、前記水硬性アルミナ粒子は、３０〜１００μｍのＤ９０を有し、かつ、０．１〜１０μｍの粒子径を持つ粒子の割合が１０質量部未満である。また、前記工程では、前記水硬性アルミナ粒子の層を形成すること、前記水硬性アルミナ粒子の層の少なくとも一部に水を供給すること、を繰り返して、前記水硬性アルミナ粒子の層の積層構造中に再水和物の成形体を得る、または、水、及び、前記水硬性アルミナ粒子を含有するインクを基材上の所望の場所に供給する。 The manufacturing method of the molded object concerning this invention comprises the process of supplying water to a hydraulic alumina particle and making it harden | cure. The hydraulic alumina particles have a D90 of 30 to 100 μm and a ratio of particles having a particle diameter of 0.1 to 10 μm is less than 10 parts by mass. In the step, the layered structure of the hydraulic alumina particles is repeatedly formed by forming the layer of the hydraulic alumina particles and supplying water to at least a part of the layer of the hydraulic alumina particles. A rehydrated molded product is obtained, or water and an ink containing the hydraulic alumina particles are supplied to a desired location on the substrate.
ここで、上記製造方法では、前記水硬性アルミナ粒子の硬化物を３０〜１００℃で加熱する工程をさらに備えることができる。 Here, in the said manufacturing method, the process of heating the hardened | cured material of the said hydraulic alumina particle at 30-100 degreeC can further be provided.
また、本発明に掛かるアルミナ焼結体の製造方法は、前記成形体の製造方法と、前記製造方法により得られた成形体を焼成する工程とを備える。 Moreover, the manufacturing method of the alumina sintered compact concerning this invention is equipped with the manufacturing method of the said molded object, and the process of baking the molded object obtained by the said manufacturing method.
本発明に掛かるアルミナ焼結体の製造方法は、上述の焼結用成形体を焼成する工程を備える。 The method for producing an alumina sintered body according to the present invention includes a step of firing the above-described sintered compact.
本発明によれば、バインダーの添加を必須とせずに積層造形による成形ができ、かつ、高い流動性を有する積層造形用粒子、及び、これを用いた焼結用成形体、アルミナ焼結体の製造方法等が提供される。 According to the present invention, it is possible to mold by additive manufacturing without requiring the addition of a binder, and to have high fluidity additive manufacturing particles, and a sintered compact using the same, and an alumina sintered body. A manufacturing method and the like are provided.
（積層造形用粒子）
本発明の実施形態にかかる積層造形用粒子は水硬性アルミナ粒子を含む。水硬性アルミナ粒子のＤ９０は３０〜１００μｍであり、水硬性アルミナ粒子における０．１〜１０μｍの粒子径を持つ粒子の割合は１０質量部未満である。水硬性アルミナ粒子における０．１〜１０μｍの粒子径を持つ粒子の割合は、８質量部未満であることもできる。当該粒子の割合は、０であってもよい。水硬性アルミナ粒子のＤ９０は、６０〜９０μｍであることもできる。Ｄ９０とは粒度分布における小さい方から累積９０％の粒径である。また、粒度分布とは、レーザ回折法による体積基準の粒度分布のことである。Ｄ５０は、１０〜６０μｍであることができ、２０〜５０μｍであってもよい。
(Particle for additive manufacturing)
The additive manufacturing particles according to the embodiment of the present invention include hydraulic alumina particles. The D90 of the hydraulic alumina particles is 30 to 100 μm, and the ratio of the particles having a particle diameter of 0.1 to 10 μm in the hydraulic alumina particles is less than 10 parts by mass. The ratio of the particles having a particle diameter of 0.1 to 10 μm in the hydraulic alumina particles may be less than 8 parts by mass. The proportion of the particles may be zero. The D90 of the hydraulic alumina particles can be 60 to 90 μm. D90 is a particle size of 90% cumulative from the smallest in the particle size distribution. The particle size distribution is a volume-based particle size distribution by a laser diffraction method. D50 may be 10-60 μm and may be 20-50 μm.
水硬性アルミナとは、水と接触すると再水和して硬化する遷移アルミナであり、ρ−アルミナである。水硬性アルミナは、２０℃以上１００℃以下の環境において、水と接触させることにより硬化させることができる。水硬性アルミナ粒子としては、ρ−アルミナ粒子とともに他の粒子を含んでいても、水硬性を示すことができる。水硬性アルミナ粒子は、水硬性アルミナ粒子の全量に対して、ρ−アルミナを好ましくは５０質量％以上、より好ましくは５５質量％以上含むことができ、残部はρ−アルミナ以外の遷移アルミナ、無定型アルミナ、アルミナ、水酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン等であることができる。ρ−アルミナの製造工程上混入しやすいχ−アルミナは、大量に混在していても大きな支障とならない。水硬性アルミナ粒子は、ρ−アルミナ及びχ−アルミナを、８０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上含有することができ、残部は、ρ−アルミナおよびχ−アルミナ以外の遷移アルミナ、無定型アルミナ、アルミナ、水酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン等であることができる。水硬性アルミナ粒子は、ρ−アルミナ及びχ−アルミナの合計を１００質量部としたときに、ρアルミナを５０質量部以上、より好ましくは５５質量部以上含有することができる。 Hydraulic alumina is transition alumina that rehydrates and hardens when contacted with water, and is ρ-alumina. Hydraulic alumina can be cured by contacting with water in an environment of 20 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. The hydraulic alumina particles can exhibit hydraulic properties even when other particles are included together with the ρ-alumina particles. The hydraulic alumina particles may contain ρ-alumina, preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, with the balance being transition alumina other than ρ-alumina, none, based on the total amount of hydraulic alumina particles. It may be regular alumina, alumina, aluminum hydroxide, silicon dioxide, titanium dioxide or the like. χ-alumina, which is likely to be mixed in the production process of ρ-alumina, does not cause a big problem even if a large amount is mixed. The hydraulic alumina particles can contain ρ-alumina and χ-alumina in an amount of 80% by mass or more, 90% by mass or more, and 95% by mass or more, and the balance is transition alumina other than ρ-alumina and χ-alumina, It can be amorphous alumina, alumina, aluminum hydroxide, silicon dioxide, titanium dioxide or the like. The hydraulic alumina particles can contain ρ alumina in an amount of 50 parts by mass or more, more preferably 55 parts by mass or more when the total of ρ-alumina and χ-alumina is 100 parts by mass.
水硬性アルミナ粒子は、ＣａＯに換算して０．０５質量％未満のカルシウム含有量を有することができる。 The hydraulic alumina particles can have a calcium content of less than 0.05% by mass in terms of CaO.
このような粒度分布を有する水硬性アルミナ粒子を得るには、既存の水硬性アルミナ粒子をふるい分けすることにより、或いは、さらに必要に応じて、種々の粒度の粒子を混合することにより得ることができる。 In order to obtain hydraulic alumina particles having such a particle size distribution, they can be obtained by sieving existing hydraulic alumina particles or, if necessary, by mixing particles of various particle sizes. .
種々の粒度分布を有する水硬性アルミナ粒子は市販されている。水硬性アルミナ粒子は、例えば、バイヤー法等で得られるギブサイトを、ガス温度４００〜１２００℃、線速度５〜５０ｍ／ｓの気流中に同伴させ、接触時間０．１〜１０ｓ程度仮焼きすることにより得ることもできる。例えば、特許３３４１５９４号、特許３７０４７７５号に水硬性アルミナ粒子の詳しい製造方法が開示されている。 Hydraulic alumina particles having various particle size distributions are commercially available. For the hydraulic alumina particles, for example, gibbsite obtained by the Bayer method is entrained in an air current at a gas temperature of 400 to 1200 ° C. and a linear velocity of 5 to 50 m / s, and calcined for a contact time of about 0.1 to 10 s. Can also be obtained. For example, Patent 3341594 and Patent 3704775 disclose detailed methods for producing hydraulic alumina particles.
積層造形用粒子は、水硬性アルミナ粒子以外に、有機バインダー等を含むことができる。 The additive manufacturing particles can contain an organic binder in addition to the hydraulic alumina particles.
（積層造形方法：第１の方法）
続いて、上述の積層造形用粒子を用いた積層造形方法の１例について説明する。
まず、下地上に、上記の積層造形用粒子の層を形成する。層の厚みに制限はないが、例えば、３０〜２００μｍとすることができる。層の形成法は特に限定されず、スキージ法などが適用できる。
(Layered modeling method: first method)
Subsequently, an example of the additive manufacturing method using the additive manufacturing particles will be described.
First, the layer of the additive manufacturing particles is formed on the base. Although there is no restriction | limiting in the thickness of a layer, For example, it can be set as 30-200 micrometers. The method for forming the layer is not particularly limited, and a squeegee method or the like can be applied.
つぎに、水を用意する。水が有機バインダーを含有する必要は無いが、有機バインダーを含有してもよい。つぎに、積層造形用粒子の層の所望の領域に、上記の水を供給する。水の供給は、２０〜５０℃の環境下で行うことができる。供給方法に特に限定はないが、インクジェット法などの公知の方法が適用できる。これにより、積層造形用粒子の層の特定の部分のみに水が供給され、当該特定の部分の水硬性アルミナ粒子が再水和し、硬化する。
水の量は、当該部分の体積を１として、０．１〜１．５体積部とすることができる。供給する水の温度に特に限定は無いが、２０〜５０℃とすることが好適である。
Next, prepare water. Water need not contain an organic binder, but may contain an organic binder. Next, said water is supplied to the desired area | region of the layer of particle | grains for layered modeling. Water can be supplied in an environment of 20 to 50 ° C. There is no particular limitation on the supply method, but a known method such as an inkjet method can be applied. Thereby, water is supplied only to a specific portion of the layer of the layered modeling particle, and the hydraulic alumina particles of the specific portion are rehydrated and hardened.
The amount of water can be 0.1 to 1.5 parts by volume, where the volume of the part is 1. Although there is no limitation in particular in the temperature of the water to supply, it is suitable to set it as 20-50 degreeC.
続いて、このようにして部分的に水が供給された積層造形用粒子の層上に、上記の積層造形用粒子の層の形成、及び、水の供給を順次繰り返す。積層造形用粒子層中の水硬性アルミナに水を供給してから、再水和反応が実質的に完了するまでには１０〜６０分程度かかるが、各層の再水和が完了する前に、次の積層造形用粒子の層の積層及び水の供給をすることが可能である。 Subsequently, the formation of the layered particle layer and the water supply are sequentially repeated on the layered particle layer to which water is partially supplied in this manner. It takes about 10 to 60 minutes for the rehydration reaction to be substantially completed after supplying water to the hydraulic alumina in the layered particle layer, but before the rehydration of each layer is completed, It is possible to laminate the next layer of additive manufacturing particles and supply water.
これにより、多数の積層造形用粒子層の積層構造中の特定の部分のみが再水和され硬化されることとなる。すなわち、多数の積層造形用粒子層の積層構造において、水が供給された領域では再水和により粒子同士が結合して再水和アルミナ粒子の成形体が形成される一方、液体が供給されない領域では水硬性アルミナ粒子同士は結合されていないままとなる。したがって、積層造形用粒子層の積層構造から、結合していない水硬性アルミナ粒子を除去することにより、再水和アルミナ粒子同士が結合された３次元形状を有する成形体が得られる。隣接する２つの積層造形用粒子層において、水が供給された部分同士が接触していると、当該部分同士も再水和により結合するので、各層の高さよりも大きな高さを有する成形体が得られる。 Thereby, only the specific part in the laminated structure of many particle | grain layers for additive modeling is rehydrated and hardened. That is, in a layered structure of a large number of layered particle layers, in a region where water is supplied, particles are bonded together by rehydration to form a rehydrated alumina particle molded body, while liquid is not supplied Then, the hydraulic alumina particles remain unbound. Therefore, by removing unbonded hydraulic alumina particles from the layered structure of the layered particle layer, a molded body having a three-dimensional shape in which the rehydrated alumina particles are bonded to each other is obtained. In the two adjacent layered additive particle layers, when the parts to which water is supplied are in contact with each other, the parts are also bonded by rehydration. Therefore, a molded body having a height larger than the height of each layer is obtained. can get.
なお、再水和中及び／又は再水和後のアルミナ粒子を加熱する工程を適宜追加できる。加熱温度は、例えば、３０〜１００℃とすることができる。加熱は、積層造形用粒子の層の特定の部分に水を供給した後、水が供給された層の上に次の積層造形用粒子の層を積層する前に行ってもよいし、最後の積層造形用粒子の層を形成し、最後の積層造形用粒子の層に水を供給した後に、まとめて１回加熱を行ってもよい。 In addition, the process of heating the alumina particle during and / or after rehydration can be added as appropriate. The heating temperature can be, for example, 30 to 100 ° C. The heating may be performed after supplying water to a specific part of the layer for layered modeling particles and before laminating the next layer of layered modeling particle on the layer to which water is supplied, After forming the layer for layered modeling particles and supplying water to the last layer for layered modeling particle, heating may be performed once.
（積層造形方法：第２の方法）
続いて、上述の積層造形用粒子を用いた第２の積層造形方法について説明する。
まず、水、及び、上記の水硬性アルミナ粒子を含むインクを用意する。つぎに、インクを基材の上の所望の部分に供給する。供給されたインク内において、水硬性アルミナ粒子が水と反応し、インクが硬化する。続いて、再び、硬化したインク上に、インクを供給して硬化させることを繰り返す。これにより、基材上に、所望の部分のみに硬化したインク、すなわち、再水和アルミナ粒子の結合体を配置することができ、水硬性アルミナ粒子同士が結合された３次元形状を有する成形体が得られる。
成形体を上述のように加熱することにより、硬化を促進してもよい。
(Layered modeling method: second method)
Next, a second additive manufacturing method using the additive manufacturing particles will be described.
First, ink containing water and the above-mentioned hydraulic alumina particles is prepared. Next, the ink is supplied to the desired portion on the substrate. In the supplied ink, the hydraulic alumina particles react with water and the ink is cured. Subsequently, the ink is repeatedly supplied and cured on the cured ink again. As a result, the ink cured only in a desired portion, that is, a combination of rehydrated alumina particles can be disposed on the base material, and a molded body having a three-dimensional shape in which hydraulic alumina particles are bonded to each other. Is obtained.
Curing may be accelerated by heating the molded body as described above.
上記第１および第２の積層造形方法は、市販の３Ｄプリンタを用いて実施することができる。 The first and second additive manufacturing methods can be performed using a commercially available 3D printer.
（積層造形された焼結用成形体）
本発明の実施形態にかかる焼結用成形体は、上述の積層造形方法により製造されることができる。この成形体は、水硬性アルミナ粒子の再水和物を含み、再水和物粒子同士が互いに固着している。
(Sintered molded body for sintering)
The sintered compact according to the embodiment of the present invention can be manufactured by the above-described additive manufacturing method. This molded body contains rehydrated hydraulic alumina particles, and the rehydrated particles are fixed to each other.
焼結用成形体における再水和物の粒度分布は以下のようにして取得できる。すなわち、成形体の断面ＳＥＭ写真を用意し、市販の画像解析ソフトにより当該ＳＥＭ写真中の粒子同士を分離し、各粒子に対して定方向径を取得することにより取得できる。測定する粒子の個数は、例えば、８０ないし１００個とすることができる。粒度分布は、当該粒度の体積基準の粒度分布のことである。 The particle size distribution of the rehydrate in the sintered compact can be obtained as follows. That is, it can be obtained by preparing a cross-sectional SEM photograph of a molded body, separating particles in the SEM photograph with commercially available image analysis software, and obtaining a constant diameter for each particle. The number of particles to be measured can be, for example, 80 to 100. The particle size distribution is a volume-based particle size distribution of the particle size.
焼結用成形体は、水硬性アルミナ粒子の再水和物であり、擬ベーマイトを５０質量％以上、好ましくは５５質量％以上含むことができ、擬ベーマイト及びバイヤライトの合計を８０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上含むことができる。焼結用成形体は、擬ベーマイト及びバイヤライトの合計を１００質量部としたときに、擬ベーマイトを５０質量部以上、より好ましくは５５質量部以上含有することができる。 The sintered compact is a rehydrated hydraulic alumina particle and can contain pseudoboehmite in an amount of 50% by mass or more, preferably 55% by mass or more, and the total of pseudoboehmite and bayerite is 80% by mass or more. , 90% by mass or more, 95% by mass or more. The sintered compact can contain pseudoboehmite in an amount of 50 parts by mass or more, more preferably 55 parts by mass or more when the total of pseudoboehmite and bayerite is 100 parts by mass.
焼結用成形体は、水硬性アルミナ粒子の再水和物以外に種々の添加剤を含むことができる。例えば、成形体は、有機結合剤を含んでもよい。有機結合剤の量は、１０質量％以下であることが好適である。 The sintered compact can contain various additives in addition to the rehydrated hydraulic alumina particles. For example, the molded body may contain an organic binder. The amount of the organic binder is preferably 10% by mass or less.
成形体は、また、グリセリンやジエチレングリコール等の潤滑剤や、オルフィン等の消泡剤等の添加剤も含むことができる。 The molded article can also contain additives such as lubricants such as glycerin and diethylene glycol, and antifoaming agents such as orphine.
成形体は任意の形状を取ることが出来る。例えば、板状、柱状、ハニカム状等である。 The shaped body can take any shape. For example, a plate shape, a column shape, a honeycomb shape, or the like.
（アルミナ焼結体の製造方法）
上記の積層造形により得られた成形体を焼成する。焼成条件は特に限定されないが、大気雰囲気などの酸素含有雰囲気で、１３００〜１８００℃で１〜１００時間程度焼成することが好ましい。これにより、再水和アルミナ粒子がアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子になり、さらに、アルミナ粒子同士が焼結して、３次元形状を有するアルミナ焼結体が得られる。
(Alumina sintered body manufacturing method)
The molded body obtained by the additive manufacturing is fired. The firing conditions are not particularly limited, but it is preferable to fire at 1300 to 1800 ° C. for about 1 to 100 hours in an oxygen-containing atmosphere such as an air atmosphere. Thereby, the rehydrated alumina particles become alumina (Al 2 O 3 ) particles, and the alumina particles are further sintered to obtain an alumina sintered body having a three-dimensional shape.
（作用）
上記実施形態にかかる積層造形用粒子によれば、有機バインダーを使用すること無くアルミナ焼結体の原料となる焼結用成形体を得ることができる。有機バインダーを用いないで成形すると、焼結時に二酸化炭素を排出せず環境を悪化させないとともに、緻密化に時間がかからないという効果がある。
また、水硬性アルミナ粒子が上記の粒度分布を有するので、積層造形用粒子の流動性が高い。したがって、積層造形による焼結用成形体の製造時に積層造形用粒子のハンドリング性が高くなって好適である。例えば、積層造形用粒子の粒子層を形成する際に粒子タンクからの供給がし易くなる、積層造形用粒子の層の厚みの均一性を高くできるなどの効果が期待される。
(Function)
According to the additive manufacturing particles according to the embodiment, it is possible to obtain a sintered compact as a raw material for an alumina sintered body without using an organic binder. Molding without using an organic binder has the effect that carbon dioxide is not discharged during sintering, the environment is not deteriorated, and densification does not take time.
Moreover, since the hydraulic alumina particles have the above particle size distribution, the flowability of the additive manufacturing particles is high. Therefore, the handling property of the particles for layered modeling becomes high at the time of manufacturing the sintered compact by layered modeling, which is preferable. For example, it is expected that the layered particles for layered modeling can be easily supplied from the particle tank when the layered particles for layered modeling are formed, and the uniformity of the layer thickness of the layered particles can be increased.
（水硬性アルミナ粒子）
住友化学株式会社製水硬性アルミナ粒子ＢＫ−５４０（平均粒径Ｄ５０：３２．８３μｍ）と、住友化学株式会社製水硬性アルミナ粒子ＢＫ−１１２（平均粒径Ｄ５０：１６．４０μｍ）を用意した。これら水硬性アルミナ粒子はいずれも、ρ−アルミナを６０質量％以上含有し、ρ−アルミナおよびχ−アルミナの合計量が全体の９６質量％以上であり、ＣａＯに換算して０．０２質量％未満のカルシウム含有量を有していた。
(Hydraulic alumina particles)
Sumitomo Chemical Co., Ltd. hydraulic alumina particles BK-540 (average particle size D50: 32.83 μm) and Sumitomo Chemical Co., Ltd. hydraulic alumina particles BK-112 (average particle size D50: 16.40 μm) were prepared. All of these hydraulic alumina particles contain 60% by mass or more of ρ-alumina, the total amount of ρ-alumina and χ-alumina is 96% by mass or more of the whole, and 0.02% by mass in terms of CaO. Had a calcium content of less than.
（実施例１）
実施例１では、アルミナ粒子として、ＢＫ−５４０のみを用いた。ＢＫ−５４０のレーザ回折法による体積基準の粒度分布における、０．１〜１０μの粒子径の累積値は７．５９質量部であった。また、Ｄ９０は６３．８６μｍであった。
Example 1
In Example 1, only BK-540 was used as alumina particles. The cumulative value of the particle diameters of 0.1 to 10 μm in the volume-based particle size distribution according to the laser diffraction method of BK-540 was 7.59 parts by mass. Moreover, D90 was 63.86 micrometers.
（流動性評価）
実施例１のアルミナ粒子の流動性としてＨａｕｓｎｅｒ比を測定した。具体的には、２００ｍｌのガラス製メスシリンダーに実施例１のアルミナ粒子を２００ｇを投入し、２００回のタッピングを行い、タッピング前の体積をＶｏ、タッピング後の体積をＶｆとし、ＶｏをＶｆで除した値で求めた。
(Liquidity assessment)
The Hausner ratio was measured as the fluidity of the alumina particles of Example 1. Specifically, 200 g of the alumina particles of Example 1 are put into a 200 ml glass graduated cylinder, and tapping is performed 200 times. The volume before tapping is Vo, the volume after tapping is Vf, and Vo is Vf. It was obtained by dividing the value.
（実施例２）
実施例２では、アルミナ粒子としてＢＫ−１１２とＢＫ−５４０を２０：８０（質量比）で含む混合粒子を用いた以外は、実施例２と同様とした。アルミナ粒子２のレーザ回折法による体積基準の粒度分布における、０．１〜１０μの粒子径の累積値は、４．９３質量部であった。また、Ｄ９０は８５．７５μｍであった。
(Example 2)
Example 2 was the same as Example 2 except that mixed particles containing BK-112 and BK-540 at 20:80 (mass ratio) were used as alumina particles. The cumulative value of the particle diameter of 0.1 to 10 μm in the volume-based particle size distribution by the laser diffraction method of the alumina particles 2 was 4.93 parts by mass. Moreover, D90 was 85.75 micrometers.
（比較例１）
アルミナ粒子として、ＢＫ−１１２とＢＫ−５４０を６０：４０（質量比）で含む混合アルミナ粒子を用いた以外は実施例１と同様とした。レーザ回折法による体積基準の粒度分布における、０．１〜１０μの粒子径の累積値は、１２．４４質量部であった。また、Ｄ９０は８２．４９μｍであった。
(Comparative Example 1)
Example 1 was the same as Example 1 except that mixed alumina particles containing BK-112 and BK-540 at 60:40 (mass ratio) were used as alumina particles. The cumulative value of the particle diameter of 0.1 to 10 μm in the volume-based particle size distribution by the laser diffraction method was 12.44 parts by mass. Moreover, D90 was 82.49 micrometer.
（比較例２）
アルミナ粒子として、ＢＫ−１１２とＢＫ−５４０を８０：２０（質量比）で含む混合アルミナ粒子を用いた以外は実施例１と同様とした。レーザ回折法による体積基準の粒度分布における、０．１〜１０μの粒子径の累積値は、２６．９４質量部であった。また、Ｄ９０は６１．２５μｍであった。
(Comparative Example 2)
Example 1 was the same as Example 1 except that mixed alumina particles containing BK-112 and BK-540 at 80:20 (mass ratio) were used as alumina particles. The cumulative value of the particle diameter of 0.1 to 10 μm in the volume-based particle size distribution by the laser diffraction method was 26.94 parts by mass. Moreover, D90 was 61.25 micrometers.
（比較例３）
アルミナ粒子として、ＢＫ−１１２のみを用いた以外は実施例１と同様とした。レーザ回折法による体積基準の粒度分布における、０．１〜１０μの粒子径の累積値は、３２．１９質量部であった。また、Ｄ９０は４０．４４μｍであった。
(Comparative Example 3)
Example 1 was the same as Example 1 except that only BK-112 was used as the alumina particles. The cumulative value of the particle diameter of 0.1 to 10 μm in the volume-based particle size distribution by the laser diffraction method was 32.19 parts by mass. Moreover, D90 was 40.44 micrometer.
結果を表１に示す。Ｈａｕｓｎｅｒ比が小さいほど、粉体の流動性は優れることが知られている。実施例１、２は、比較例に比して流動性に優れた。 The results are shown in Table 1. It is known that the smaller the Hausner ratio, the better the fluidity of the powder. Examples 1 and 2 were excellent in fluidity compared with the comparative example.
（成形）
直径５ｍｍ深さ３ｍｍの円柱状の凹みを有するテトラフルオロエチレン製の型を用意し、凹み内に各実施例のアルミナ粉を充填した。その後、ガラス板で表面を均し、余分な粉末を除去した。
(Molding)
A tetrafluoroethylene mold having a cylindrical recess having a diameter of 5 mm and a depth of 3 mm was prepared, and the alumina powder of each example was filled in the recess. Thereafter, the surface was leveled with a glass plate to remove excess powder.
次に、型の凹みに充填されたアルミナ粉（約０．１２５ｇ）に３７℃の純水を３０μＬ供給した。この液量は型の凹み内のアルミナ粉末の間隙容積と同程度であり型の凹み内は粉末と水で完全に満たされた状態となった。 Next, 30 μL of 37 ° C. pure water was supplied to alumina powder (about 0.125 g) filled in the mold recess. The amount of liquid was almost the same as the void volume of the alumina powder in the mold cavity, and the mold cavity was completely filled with powder and water.
次に、型を室温で２４時間以上放置して液体の水が見られなくなった後、成形体を型の凹みから取り出した。いずれの実施例とも手で取り出せる程度の強度を有する成形体が得られた。 Next, the mold was allowed to stand at room temperature for 24 hours or more and liquid water was not seen, and then the molded body was taken out of the mold recess. In any of the examples, a molded body having a strength that can be taken out by hand was obtained.
Claims (11)
前記水硬性アルミナ粒子は、３０〜１００μｍのＤ９０を有し、かつ、０．１〜１０μｍの粒子径を持つ粒子の割合が１０質量部未満であり、
前記工程では、前記水硬性アルミナ粒子の層を形成すること、前記水硬性アルミナ粒子の層の少なくとも一部に水を供給すること、を繰り返して、前記水硬性アルミナ粒子の層の積層構造中に再水和物の成形体を得る、または、水、及び、前記水硬性アルミナ粒子を含有するインクを基材上の所望の場所に供給する、成形体の製造方法。 Comprising a step of supplying water to the hydraulic alumina particles to be cured;
The hydraulic alumina particles have a D90 of 30 to 100 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of 0.1 to 10 μm is less than 10 parts by mass,
In the step, forming the layer of the hydraulic alumina particles and supplying water to at least a part of the layer of the hydraulic alumina particles are repeated in the laminated structure of the layers of the hydraulic alumina particles. A method for producing a molded body, wherein a molded body of a rehydrate is obtained, or water and an ink containing the hydraulic alumina particles are supplied to a desired location on a substrate.
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