JP2006199567A - 微粒αアルミナの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 水にアルミニウム加水分解物および種晶粒子が分散された水性混合物から水を除去してアルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む粉末混合物を得、得られた粉末混合物を焼成して、高α化率で大きなＢＥＴ比表面積を示し、粒子同士のネッキングの少ない微粒αアルミナを製造する方法を提供する。
【解決手段】 本発明の製造方法は、水性混合物中のアルミニウム加水分解物として、塩化アルミニウム水溶液をｐＨ５以下の水素イオン濃度で６０℃以下の温度にて加水分解させて得たものを用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、微粒αアルミナの製造方法の製造方法に関し、詳しくはネッキングしている粒子が少なく、高α化率でＢＥＴ比表面積の大きな微粒αアルミナの製造方法に関する。

微粒αアルミナは、主結晶相がα相であるアルミナ〔Ａｌ₂Ｏ₃〕の微細な粒子であって、例えば透光管などのような焼結体を製造するための原材料として広く用いられている。かかる微粒αアルミナには、強度に優れた焼結体が得られる点で、α化率が高く、ＢＥＴ比表面積が大きいと共に、ネッキングしている粒子が少ないものが求められている。

高α化率でＢＥＴ比表面積の大きな微粒αアルミナを製造する方法として、非特許文献１〔A.Krell, NanoStructured Materials, Vol.11, 1141(1999)〕には、水にアルミニウム加水分解物および種晶粒子を分散させた水性混合物から水を除去してアルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む粉末混合物を得、得られた粉末混合物を焼成する方法が開示されており、アルミニウム加水分解物は、硝酸アルミニウム水溶液をｐＨ５以下の水素イオン濃度で７５℃にて加水分解させて得た旨が開示されている。

A.Krell, NanoStructured Materials, Vol.11, 1141(1999)

しかし、かかる従来の製造方法で得られた微粒αアルミナには、粒子同士のネッキングが多いという問題があった。

そこで本発明者は、水にアルミニウム加水分解物および種晶粒子を分散させた水性混合物から水を除去してアルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む粉末混合物を得、得られた粉末混合物を焼成して、粒子同士のネッキングが少なく、高α化率で大きなＢＥＴ比表面積を示す微粒αアルミナを製造する開発すべく鋭意検討した結果、アルミニウム加水分解物として、塩化アルミニウム水溶液をｐＨ５以下の水素イオン濃度で６０℃以下の温度にて加水分解させて得たアルミニウム加水分解物を用いることで、互いにネッキングしている粒子が少なく、α化率が高く、ＢＥＴ比表面積が大きい微粒αアルミナが得られることを見出し、本発明に至った。

すなわち本発明は、水にアルミニウム加水分解物および種晶粒子が分散された水性混合物から水を除去してアルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む粉末混合物を得、得られた粉末混合物を焼成して微粒αアルミナを製造する方法であり、前記水性混合物中のアルミニウム加水分解物は、塩化アルミニウム水溶液をｐＨ５以下の水素イオン濃度で６０℃以下の温度にて加水分解させて得たものであることを特徴とする微粒αアルミナの製造方法を提供するものである。

本発明の製造方法によれば、粒子同士のネッキングが少なく、高α化率で大きなＢＥＴ比表面積の微粒αアルミナを得ることができる。

本発明の製造方法では、アルミニウム加水分解物として、塩化アルミニウム水溶液をｐＨ５以下の水素イオン濃度で６０℃以下の温度にて加水分解させて得たものを用いる。

塩化アルミニウム水溶液の塩化アルミニウム濃度は、アルミニウム換算で通常０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上飽和濃度以下である。用いる塩化アルミニウム水溶液において塩化アルミニウムは完全に溶解していることが好ましく、このため、塩化アルミニウム水溶液の水素イオン濃度ｐＨは通常２以下であり、通常は０以上である。

塩化アルミニウム水溶液は、少なくとも焼成温度で揮発するか、消失する溶媒を含有していてもよい。かかる溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコールをはじめとする極性有機溶媒、四塩化炭素、ベンゼン、ヘキサンなどの非極性有機溶媒などの有機溶媒が挙げられる。

塩化アルミニウム水溶液を加水分解するには、通常は塩基を加えてｐＨ３以上の水素イオン濃度とする。塩基としては、例えば金属成分を含まないものが用いられ、具体的にはアンモニアなどの強塩基、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムなどの弱塩基が挙げられる。アンモニアを用いる場合には、ガス状で吹き込んで加えてもよいが、アンモニア水溶液として加えることが好ましい。アンモニア水溶液を用いる場合、その濃度は通常アルミニウム換算で０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上飽和濃度以下である。

かかる塩化アルミニウム水溶液をｐＨ５以下の水素イオン濃度で加水分解する。かかる水素イオン濃度で加水分解するには、塩化アルミニウム水溶液の水素イオン濃度がｐＨ５を超えないように塩基を加えればよく、例えば塩基の使用量を調整して、ｐＨ５以下の水素イオン濃度となる量の塩基を加えてもよいし、水素イオン計（ｐＨメーター）を用いて水素イオン濃度を測定しながらｐＨ５を超えないように塩基を加えてもよい。過剰に塩基を加えてｐＨ５を超えたのでは、ネッキングしている粒子の多い微粒αアルミナが得られ易い。

加水分解は６０℃以下で行なわれ、好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは４５℃以下の温度で行なわれ、通常は塩化アルミニウム水溶液の凍結温度以上、好ましくは０℃以上の温度で行なわれる。６０℃を超える温度で加水分解したのでは、得られる微粒αアルミナが、ネッキングしている粒子の多いものとなり易い。

塩基を加えた後、６０℃以下、好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは４５℃以下、通常は凍結温度以上、好ましくは０℃以上の温度で、例えば１時間以上通常は７２時間以下程度保持してもよい。

塩化アルミニウム水溶液を加水分解することで、水およびアルミニウム加水分解物を含む加水分解混合物を得る。アルミニウム加水分解物は通常、水に不溶であるので、かかる加水分解混合物において、アルミニウム加水分解物はゾル状もしくはゲル状となっているか、あるいは沈殿物として沈殿している。

種晶粒子としては、通常は金属の化合物が用いられ、具体的には、例えばアルミナ、酸化鉄、酸化クロムなどの金属酸化物の粒子が挙げられる。かかる種晶粒子としては粒子径が通常０．０１μｍ以上０．５μｍ以下程度のものが用いられ、好ましくは０．０５μｍ以上である。ＢＥＴ比表面積は好ましくは１２ｍ²／ｇ以上、１５０ｍ²／ｇ以下程度、さらに好ましくは１５ｍ²／ｇ以上である。種晶粒子としては、結晶構造がコランダム型であるものが好ましく用いられ、また結晶水のないものが好ましく用いられる。結晶構造がコランダム型で結晶水のない種晶粒子としては、例えばαアルミナ粒子、α酸化鉄粒子、α酸化クロム粒子などが挙げられる。得られる微粒αアルミナと同じ金属成分であることから、アルミナ粒子が好ましく用いられる。

水性混合物における種晶粒子の含有量は、金属酸化物粒子を用いる場合、高いα化率の微粒αアルミナが容易に得られる点で、金属の酸化物換算で、アルミニウム加水分解物および種晶粒子の合計量１００質量部あたり、１質量部以上、さらには２質量部以上、特には４質量部以上であることが好ましい。また種晶粒子の使用量が５０質量部を超えてもよいが、その使用量に見合ってα化率が高くならないので、通常は５０質量部以下、好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは２５質量部以下程度である。

水の含有量は、アルミニウム加水分解物および種晶粒子の合計量１００質量部あたり１５０質量部以上１０００質量部以下、好ましくは２００質量部以上５００質量部以下程度である。

水にアルミニウム加水分解物および種晶粒子が分散された水性混合物は、水にアルミニウム加水分解物および種晶粒子を加える方法により得てもよいし、塩化アルミニウム水溶液を加水分解させた後の加水分解混合物には水およびアルミニウム加水分解物が含まれるので、この加水分解混合物に種晶粒子を加えてもよい。また、塩化アルミニウム水溶液に種晶粒子を予め加えておき、この種晶粒子の存在下に加水分解させることで、水、アルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む水性混合物を得てもよい。

種晶粒子は、例えば粉末状態のまま加水分解混合物や塩化アルミニウム水溶液に加えられてもよいし、水などの溶媒中に分散させた状態で加えられてもよい。種晶粒子を溶媒に分散させるには、例えば種晶粒子を溶媒と混合した後に、ボールミル、振動ミル、媒体撹拌ミルなどを用いて湿式で分級すればよい。分級することで、溶媒中に種晶粒子が分散される。溶媒には、有機分散剤、ｐＨ調整剤などを含有させてもよい。溶媒としては、水のほか、水性混合物に含有しえる溶媒として前記したと同様の溶媒が挙げられる。

水性混合物から水を除去するには、例えば水を揮発させて蒸発乾固すればよい。水は通常の方法、例えば凍結乾燥法、真空乾燥法などの通常の方法で揮発させることができる。

かくして水性混合物から水を除去することで、アルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む粉末混合物を得ることができる。

かくして得られた粉末混合物を加熱して焼成する。焼成温度は、α化率の高い微粒αアルミナが容易に得られる点で通常６００℃以上、好ましくは７００℃以上であり、粒子同士のネッキングがより少ない点で１０００℃以下、好ましくは９５０℃以下である。粉末混合物は、例えば６０℃／ｈ〜１２００℃／ｈの昇温速度で焼成温度まで加熱するが、ネッキングの少ない微粒αアルミナ粒子が得られる点で、少なくとも１５０℃〜６００℃の温度範囲では５００℃／ｈ以下、さらには２００℃／ｈ以下、通常は６０℃／ｈ以上の昇温速度で加熱することが好ましい。また、昇温に伴い、通常は、原料として用いた塩化アルミニウムに起因する塩化水素などが発生するが、かかる塩化水素などの発生が止むまで、６００℃以下の温度に保持してから６００℃以上の焼成温度まで加熱することが好ましい。

焼成は、大気中で行なわれてもよいし、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス中で行なわれてもよい。また雰囲気中の水蒸気分圧を低く維持しながら焼成してもよい。

焼成は、例えば管状電気炉、箱型電気炉、トンネル炉、遠赤外線炉、マイクロ波加熱炉、シャフト炉、反射炉、ロータリー炉、ローラーハース炉などの通常の焼成炉を用いて行なうことができる。焼成は回分式で行なってもよいし、連続式で行なってもよい。また静置式で行なってもよいし、流動式で行ってもよい。

焼成時間はアルミニウム加水分解物がα化して高α化率の微粒αアルミナが得られるに十分な時間であればよく、用いる塩化アルミニウムの量、焼成炉の形式、焼成温度、焼成雰囲気によって異なるが、例えば１０分以上２４時間以下程度である。また、水性混合物から水を揮発させたのち、冷却することなく、そのまま昇温して焼成を行ってもよい。

かくして得られる微粒αアルミナは、粒子径が０．０１μｍ以上０．２μｍ以下程度であり、高いα化率であると共に大きなＢＥＴ比表面積を示し、例えばα化率９０％以上、好ましくは９５％以上で、ＢＥＴ比表面積は１３ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下、好ましくは１５ｍ²／ｇ以上１００ｍ²／ｇ以下である。

得られた微粒αアルミナは、粉砕されてもよい。微粒αアルミナを粉砕するには、例えば振動ミル、ボールミル、ジェットミルなどの媒体粉砕機を用いることができる。また、得られた微粒αアルミナは分級してもよい。

かくして得られたαアルミナは、例えばαアルミナ焼結体を製造するための原材料として有用である。微粒αアルミナを用いた場合には従来よりも低温易焼結性で高強度や透明なセラミックスが期待できる。αアルミナ焼結体は、例えば切削工具、バイオセラミクス、防弾板などの高強度を要求されるものが挙げられる。ウェハーハンドラーなどの半導体製造用装置部品、酸素センサーなどの電子部品も挙げられる。ナトリウムランプ、メタルハライドランプなどの透光管も挙げられる。排ガスなどの気体に含まれる固形分除去、アルミニウム溶湯の濾過、ビールなどの食品の濾過等に用いられるセラミクスフィルターも挙げられる。セラミクスフィルターとしては、燃料電池において水素を選択的に透過させたり、石油精製時に生じるガス成分、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、酸素などを選択的に透過させるための選択透過フィルターも挙げられ、微粒αアルミナを用いた場合には、ポア径をより微細でシャープに制御することが期待できる。これらの選択透過フィルターはその表面に触媒成分を担持させる触媒担体として用いてもよい。

得られた微粒αアルミナを原材料の一つとして用いて、化粧品の添加剤、ブレーキライニングの添加剤、触媒担体として使用され、また導電性焼結体、熱伝導性焼結体などの材料として使用される。また難焼結性セラミックスに対する燒結助剤として使用される。さらに微粒αアルミナを原料として用いると、より微細な窒化アルミニウム、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）や蛍光体などを製造できる可能性もある。

得られた微粒αアルミナは、粉末のままで、通常のαアルミナ粉末と同様に、塗布型磁気メディアの塗布層に添加されてヘッドクリーニング性、耐磨耗性を向上させるための添加剤として用いることができる。トナー添加剤として用いることもできる。樹脂に添加するフィラーとして用いることもできる。また、研磨材として用いることもでき、例えば水などの溶媒に分散させたスラリーとし、半導体ＣＭＰ研磨、ハードディスク基板などの研磨などに用いることができるし、テープ表面にコーティングして研磨テープとして、ハードディスク、磁気ヘッドなどの精密研磨などに用いることができる。

以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

なお、各実施例で得た微粒αアルミナのα化率は、粉末Ｘ線回折装置を用いて得た微粒αアルミナの回折スペクトルから、２θ＝２５．６°の位置に現れるアルミナα相（０１２面）のピーク高さ（Ｉ_25.6）と、２θ＝４６°の位置に現れるγ相、η相、χ相、κ相、θ相およびδ相のピーク高さ（Ｉ₄₆）とから、式（１）
α化率＝ Ｉ_25.6 ／ （Ｉ_25.6 ＋ Ｉ₄₆ ）×１００（％）・・・（１）
により算出した。
ＢＥＴ比表面積は、窒素吸着法により求めた。
平均一次粒子径は、微粒αアルミナの透過電子顕微鏡写真に写った任意の粒子２０個以上について、個々の一次粒子の定方向最大径を測定し、測定値の数平均値として求めた。

実施例１
〔種晶スラリーの製造〕
アルミニウムイソプロポキシドを加水分解して得られた水酸化アルミニウムを仮焼して、主結晶相がθ相であり、α相を３重量％含む中間アルミナを得、この中間アルミナをジェットミルにて粉砕して、嵩密度０．２１ｇ／ｃｍ³の粉末を得た。

炉内が露点−１５℃〔水蒸気分圧１６５Ｐａ）の乾燥空気で満たされた雰囲気炉に上記で得た粉末を連続的に投入しながら、平均滞留時間３時間で連続的に取り出して、最高温度１１７０℃にて焼成して、ＢＥＴ比表面積１４ｍ²／ｇのαアルミナ粒子を得た。

このαアルミナ粒子１００質量部あたり１質量部の粉砕助剤（プロピレングリコール）を加え、粉砕媒体として直径１５ｍｍのアルミナビーズを加えて振動ミルにて１２時間粉砕して、ＢＥＴ比表面積１７．２ｍ²／ｇ、粉砕度１．１０、粒子径約０．１μｍの種晶（αアルミナ粒子）を得た。

上記で得たαアルミナ粒子（種晶粒子）２０質量部を塩化アルミニウム水溶液（ｐＨ＝２）８０質量部に添加し分散させた後、アルミナビーズ（直径２ｍｍ）７００ｇを充填したボールミルを用いて２４時間かけて湿式分散して、種晶スラリーを得た。

〔微粒αアルミナの製造〕
塩化アルミニウム六水和物〔ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ〕（和光純薬工業製、特級、粉末状）２４１．３ｇ（１モル）を純水に溶解させ、容積を１Ｌ（１０００ｃｍ³）として塩化アルミニウム水溶液を得た。この塩化アルミニウム水溶液２５０ｃｍ³に上記で得た種晶スラリー７．１ｇ（αアルミナ粒子１．４ｇを含む）を添加し、室温（約２５℃）で撹拌しながらマイクロロータリーポンプを用いて２５％アンモニア水〔和光純薬工業製、特級〕３９．３ｇ（アンモニア９．８ｇ）を約４ｇ／分の供給速度で添加した。添加終了時には、加水分解析出物（アルミニウム加水分解物）が析出したスラリーとなっており、そのｐＨは３．８であった。このスラリーを室温（約２５℃）で静置しゲル化させたのち、６０℃の恒温槽を用いて水を揮発させて乾燥粉末状の混合物を得た。

この混合物には、金属成分の酸化物換算で１００質量部あたり１０質量部のαアルミナ粒子が含まれている。この加水分解析出物を乳鉢で解砕し、アルミナ製坩堝に入れ、箱型電気炉で大気中、３００℃／ｈの昇温速度で室温から９２０℃に加熱し、同温度にて３時間焼成して、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナは、白色度が高く、α化率は９７％であり、ＢＥＴ比表面積は１４．２ｍ²／ｇであった。この微粒αアルミナを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子は少ない。

実施例２
〔微粒αアルミナの製造〕
実施例１と同様に操作して得た塩化アルミニウム水溶液２５０ｃｍ³に実施例１で得た種晶スラリー２７．３ｇ（αアルミナ粒子５．５ｇ）を添加し、室温（約２５℃）で撹拌しながらマイクロロータリーポンプを用いて２５％アンモニア水〔和光純薬工業製、特級〕４１．２ｇ（アンモニア１０．３ｇ）を約４ｇ／分の供給速度で添加した。添加終了時には、加水分解析出物（アルミニウム加水分解物）が析出したスラリーとなっており、そのｐＨは３．９であった。室温（約２５℃）でこのスラリーを室温で静置しゲル化させたのち、６０℃の恒温槽を用いて水を揮発させて乾燥粉末状の混合物を得た。この混合物には、金属成分の酸化物換算で１００質量部あたり３０質量部のαアルミナ粒子が含まれている。この加水分解析出物を乳鉢で解砕し、アルミナ製坩堝に入れ、箱型電気炉で大気中、３００℃／ｈの昇温速度で室温から８８０℃に加熱し、同温度にて３時間焼成して、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナは、白色度が高く、α化率は９９％であり、ＢＥＴ比表面積は１８．９ｍ²／ｇであった。この微粒αアルミナを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子は少ない。

実施例３
〔微粒αアルミナの製造〕
実施例１で得た乾燥粉末状の加水分解析出物〔金属成分の酸化物換算で１００質量部あたり１０質量部のαアルミナ粒子を含む〕を乳鉢で粉砕し、アルミナ製坩堝に入れ、箱型電気炉で大気中、１５０℃／ｈの昇温速度で５００℃に加熱し、同温度を１時間保持した後、室温に冷却した。その後、再び３００℃／ｈの昇温速度で室温から９００℃に加熱し、同温度にて３時間焼成して、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナは、白色度が高く、α化率は９７％であり、ＢＥＴ比表面積は１７．９ｍ²／ｇであった。この微粒αアルミナを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子は、さらに少ない。

実施例４
〔種晶スラリーの製造〕
実施例１で得た種晶〔αアルミナ粒子、ＢＥＴ比表面積１７．２ｍ²／ｇ、粉砕度１．１０、粒子径約０．１μｍ〕２０質量部を塩化アルミニウム水溶液（ｐＨ＝２）８０質量部に添加し分散させた後、アルミナビーズ（直径０．６５ｍｍ）２．９ｋｇを充填した湿式分散機〔「ダイノーミル」、(株)アシザワ製〕を用いて平均滞留時間約５分で連続的にて湿式分散したのち、回転数４０００ｒｐｍ（加速度約２１００Ｇ）、４０分の条件で遠心分離処理して分級し、上澄みを取り出して、粉砕度１．４のαアルミナ粒子を含み、固形分濃度が１．４質量％の分級種晶スラリーを得た。

〔微粒αアルミナの製造〕
上記で得た分級種晶スラリー１０１．２ｇ（αアルミナ粒子は１．４ｇ）を塩化アルミニウム六水和物〔ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ〕（和光純薬工業製、特級、粉末状）６０．４ｇ（０．２５モル）および純水１７３．８ｇと室温（約２５℃）にて混合し、同温度で撹拌しながら、マイクロロータリーポンプを用いて２５％アンモニア水〔和光純薬工業製、特級〕４０．６ｇ（アンモニア１０．１ｇ）を約４ｇ／分の供給速度で添加した。添加終了時には、加水分解析出物（アルミニウム加水分解物）が析出したスラリーとなっており、そのｐＨは４．２であった。室温（約２５℃）でこのスラリーを室温で静置しゲル化させたのち、６０℃の恒温槽を用いて水を揮発させて乾燥粉末状の混合物を得た。この混合物には、金属成分の酸化物換算で１００質量部あたり１０質量部のαアルミナ粒子が含まれている。

この加水分解析出物を乳鉢で解砕し、アルミナ製坩堝に入れ、箱型電気炉で大気中、１５０℃／ｈの昇温速度で５００℃に加熱し、同温度で１時間保持した後、室温（約２５℃）に冷却した。その後、再び３００℃／ｈの昇温速度で室温から８８０℃に加熱し、同温度にて３時間焼成して、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナは、白色度が高く、α化率は９７％であり、ＢＥＴ比表面積は２０．５ｍ²／ｇであった。この微粒αアルミナを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子は殆どなかった。

実施例５
〔種晶スラリーの製造〕
実施例４で得た微粒αアルミナ１０質量部を濃度０．０１モル／Ｌの塩化アルミニウム水溶液（ｐＨ＝２）９０質量部に添加し分散させた後、アルミナビーズ（直径０．６５ｍｍ）７６０ｇを充填したバッチ式サンドグラインダー〔「４ＴＳＧ−１／７（１／８）」、アイメックス(株)製〕を用いて２０００ｒｐｍにて３時間、湿式分散して、種晶スラリーを得た。この種晶スラリーは、濃度１０質量％でαアルミナ粒子を含み、その粉砕度は１．２３であった。

〔微粒αアルミナの製造〕
塩化アルミニウム六水和物〔ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ〕（和光純薬工業製、特級、粉末状）６０．１ｇ（０．２５モル）および純水１９４．５ｇを混合し、これに上記で得た種晶スラリー１４．２ｇ（αアルミナ粒子１．４ｇ）を加え、同温度で撹拌しながら、マイクロロータリーポンプを用いて２５％アンモニア水〔和光純薬工業製、特級〕４３．９ｇ（アンモニア１１ｇ）を約４ｇ／分の供給速度で添加した。添加終了時には、加水分解析出物（アルミニウム加水分解物）が析出したスラリーとなっており、そのｐＨは３．９であった。室温（約２５℃）でこのスラリーを室温で静置しゲル化させたのち、４０℃の恒温槽を用いて水を揮発させて乾燥粉末状の混合物を得た。この混合物には、金属成分の酸化物換算で１００質量部あたり１０質量部のαアルミナ粒子が含まれている。

この乾燥粉末状の加水分解析出物を乳鉢で解砕し、アルミナ製坩堝に入れ、箱型電気炉で大気中、１５０℃／ｈの昇温速度で５００℃に加熱し、同温度で１時間保持した後、室温（約２５℃）に冷却した。その後、再び３００℃／ｈの昇温速度で室温から９００℃に加熱し、同温度にて３時間焼成して、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナは、白色度が高く、α化率は９８％であり、ＢＥＴ比表面積は１７．８ｍ²／ｇであった。この微粒αアルミナを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子は殆どなかった。この微粒αアルミナのＴＥＭ写真を図１に示す。

実施例６
〔微粒αアルミナの製造〕
実施例４と同様に操作して得た分級種晶スラリー１０３０ｇ（αアルミナ粒子１１．３ｇ）を塩化アルミニウム・六水和物〔ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ〕（ヨツハタ化学工業製、粉末状）４８３ｇ（２モル）および純水１０３０ｇと室温（約２５℃）で混合し、同温度で撹拌しながら、マイクロロータリーポンプを用いて２５％アンモニア水〔和光純薬工業製、特級〕３３７．２ｇ（アンモニア８４．３ｇ）を約１９ｇ／分の供給速度で添加した。添加終了時には、加水分解析出物（アルミニウム加水分解物）が析出したスラリーとなっており、そのｐＨは３．９であった。室温（約２５℃）でこのスラリーを室温で静置しゲル化させた。ゲル化後の混合物には、金属成分の酸化物換算で１００質量部あたり１０質量部のαアルミナ粒子が含まれている。

この混合物６８２ｇを石英製容器に入れ、箱型電気炉で大気中、１５０℃／ｈの昇温速度で５００℃に加熱し、同温度で１時間保持した後、室温（約２５℃）に冷却した。その後、再び３００℃／ｈの昇温速度で室温から９００℃に加熱し、同温度にて３時間焼成して、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナは、白色度が高く、α化率は９８％であり、ＢＥＴ比表面積は１６．２ｍ²／ｇであった。この微粒αアルミナを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子は殆どなかった。この微粒αアルミナのＴＥＭ写真を図２に示す。

実施例７
〔微粒αアルミナの製造〕
実施例６で得たゲル化後の混合物を６０℃で１時間保持した。その後、この混合物８１３ｇを用いて実施例６と同様に操作して５００℃に加熱し、その後、室温から９００℃に加熱し、焼成して、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナは、白色度が高く、α化率は９８％であり、ＢＥＴ比表面積は１６．８ｍ²／ｇであった。この微粒αアルミナを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子は殆どなかった。この微粒αアルミナのＴＥＭ写真を図３に示す。

比較例１
〔種晶スラリーの製造〕
実施例１で得たＢＥＴ非表面積１４ｍ²／ｇのαアルミナ粒子２０質量部を、粉砕することなくそのまま塩化アルミニウム水溶液（ｐＨ＝２）８０質量部に添加し分散させた後、アルミナビーズ（直径２ｍｍ）７００ｇを充填したボールミルを用いて３時間かけて湿式分散して、種晶スラリーを得た。この種晶スラリーに含まれるαアルミナ粒子の粉砕度を測定したところ、０．９０であった。

〔微粒αアルミナの製造〕
塩化アルミニウム六水和物〔ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ〕（和光純薬工業製、特級、粉末状）２４１．３ｇ（１モル）を純水に溶解させ、容積を１Ｌ（１０００ｃｍ³）として塩化アルミニウム水溶液を得た。この塩化アルミニウム水溶液２５０ｃｍ³に上記で得た種晶スラリー７．１ｇ（αアルミナ粒子１．４ｇを含む）を添加し、室温（約２５℃）で撹拌しながらマイクロロータリーポンプを用いて２５％アンモニア水〔和光純薬工業製、特級〕４６．７ｇ（アンモニア９．８ｇ）を約４ｇ／分の供給速度で添加した。添加終了時には、加水分解析出物（アルミニウム加水分解物）が析出したスラリーとなっており、そのｐＨは６．８であった。このスラリーを室温（約２５℃）で静置しゲル化させたのち、６０℃の恒温槽を用いて水を揮発させて乾燥粉末状の混合物を得た。

この混合物には、金属成分の酸化物換算で１００質量部あたり１０質量部のαアルミナ粒子が含まれている。この加水分解析出物を乳鉢で解砕し、アルミナ製坩堝に入れ、箱型電気炉で大気中、３００℃／ｈの昇温速度で室温から１０００℃に加熱し、同温度にて３時間焼成して、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナはのα化率は９８％であり、ＢＥＴ比表面積は１１．６ｍ²／ｇであった。この微粒αアルミナを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子がやや多く見られた。

実施例５で得た微粒αアルミナの透過型電子顕微鏡写真（倍率４万倍）である。 実施例６で得た微粒αアルミナの透過型電子顕微鏡写真（倍率４万倍）である。 実施例７で得た微粒αアルミナの透過型電子顕微鏡写真（倍率４万倍）である。

Claims (8)

1. 水にアルミニウム加水分解物および種晶粒子が分散された水性混合物から水を除去してアルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む粉末混合物を得、得られた粉末混合物を焼成して微粒αアルミナを製造する方法であり、前記水性混合物中のアルミニウム加水分解物は、塩化アルミニウム水溶液をｐＨ５以下の水素イオン濃度で６０℃以下の温度にて加水分解させて得たものであることを特徴とする微粒αアルミナの製造方法。
2. 前記水性混合物中のアルミニウム加水分解物は、塩化アルミニウム水溶液に、その水素イオン濃度がｐＨ５を超えないように塩基を加えて加水分解させて得たものである請求項１に記載の製造方法。
3. 種晶粒子が金属酸化物の粒子である請求項１に記載の製造方法。
4. 種晶粒子のＢＥＴ比表面積が１２ｍ²／ｇ以上である請求項１に記載の製造方法。
5. 水性混合物における種晶粒子の含有量が、金属成分の酸化物換算で、塩化アルミニウムおよび種晶粒子の合計量１００質量部あたり１質量部以上である請求項４に記載の製造方法。
6. 水性混合物における水の含有量がアルミニウム加水分解物および種晶粒子の合計量１００質量部あたり１５０質量部以上１０００質量部以下である請求項１に記載の製造方法。
7. 前記粉末混合物を６００℃以上１０００℃以下の焼成温度で焼成する請求項１に記載の製造方法。
8. 前記粉末混合物を６０℃／ｈ〜１２００℃／ｈの昇温速度で焼成温度まで加熱する請求項８に記載の製造方法。