JP2024099467A - Needle-shaped alumina particle aggregate and method for producing the same - Google Patents
Needle-shaped alumina particle aggregate and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024099467A JP2024099467A JP2023110551A JP2023110551A JP2024099467A JP 2024099467 A JP2024099467 A JP 2024099467A JP 2023110551 A JP2023110551 A JP 2023110551A JP 2023110551 A JP2023110551 A JP 2023110551A JP 2024099467 A JP2024099467 A JP 2024099467A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- aluminum hydroxide
- hydroxide gel
- alumina
- acicular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 204
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 174
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 38
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims abstract description 38
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K aluminum;trihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 139
- 229940024546 aluminum hydroxide gel Drugs 0.000 claims description 134
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 105
- MJWPFSQVORELDX-UHFFFAOYSA-K aluminium formate Chemical compound [Al+3].[O-]C=O.[O-]C=O.[O-]C=O MJWPFSQVORELDX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 98
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 78
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 53
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 41
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 30
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 28
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 19
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 15
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 12
- 229940024545 aluminum hydroxide Drugs 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 4
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 abstract 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 50
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 45
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 41
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 40
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 40
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 33
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 31
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 21
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 16
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 15
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 15
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 13
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 7
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 239000003021 water soluble solvent Substances 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 4
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 101100129499 Arabidopsis thaliana MAX2 gene Proteins 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 3
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 3
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- CQQJGTPWCKCEOQ-UHFFFAOYSA-L magnesium dipropionate Chemical compound [Mg+2].CCC([O-])=O.CCC([O-])=O CQQJGTPWCKCEOQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJLUBHOZZTYQIP-UHFFFAOYSA-N 2-[5-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1=NN=C(O1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 YJLUBHOZZTYQIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CONKBQPVFMXDOV-QHCPKHFHSA-N 6-[(5S)-5-[[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]methyl]-2-oxo-1,3-oxazolidin-3-yl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C[C@H]1CN(C(O1)=O)C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1 CONKBQPVFMXDOV-QHCPKHFHSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、針状アルミナ粒子集合体、特に不純物が少なく、比表面積および吸油性の高い針状アルミナ粒子集合体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an acicular alumina particle aggregate, in particular an acicular alumina particle aggregate having few impurities and high specific surface area and oil absorption, and a method for producing the same.
針状のアルミナは各種方法で作製されている。例えば、アルミニウム塩と炭酸水素アンモニウム中で予め、酸もしくは塩基を加えて６０～１５０℃の温度で１～１４０時間加熱熟成し、前駆体としてアンモニウムアルミニウム炭酸水酸化物を合成し、４００～１０００℃で焼成する方法（特許文献１：特開昭６３－１４７８２０号公報）、アルミニウム水酸化物またはアルミニウム水和物に炭酸水素アンモニウム中を加えて６０～１５０℃の温度で１～１４０時間加熱熟成し、前駆体としてアンモニウムアルミニウム炭酸水酸化物を合成し、その前駆体を４００～１０００℃で焼成する方法（特許文献２：特開昭６３－１４７８２１号公報）、針状のアルミナ前駆体粒子にシリカやエチルシリケート等を少量添加し、焼成をおこなうことで針状のアルミナ粒子もしくは針状のアルミナ系酸化物をえる方法（特許文献３：特開平５－４３２２５号公報）、マグネシウムのプロピオン酸塩もしくは硫酸塩を水酸化アルミニウムと一定の混合比にし、水の存在下で１８０～２５０℃で水熱合成をおこなうことにより、針状ベーマイトを得る方法（特許文献４：特許３９３０２７３号）、水性アルカリ溶液におけるアルミニウムアルコラートをｐＨ８．５以上、５０～９５℃で加水分解を行い、置換カルボン酸またはカルボン酸塩の存在且つ加圧下で１３０～２２０℃で少なくとも２時間熟成工程を行うことで薄板状もしくは針状ベーマイト粒子を得る方法（特許文献５：特許５１３２１４９号）等が知られている。 Acicular alumina is produced by various methods. For example, there is a method in which an acid or base is added in advance to aluminum salt and ammonium hydrogen carbonate, and the mixture is heated and aged at a temperature of 60 to 150°C for 1 to 140 hours to synthesize ammonium aluminum hydroxide carbonate as a precursor, and the precursor is calcined at 400 to 1000°C (Patent Document 1: JP-A-63-147820), a method in which ammonium hydrogen carbonate is added to aluminum hydroxide or aluminum hydrate, and the mixture is heated and aged at a temperature of 60 to 150°C for 1 to 140 hours to synthesize ammonium aluminum hydroxide carbonate as a precursor, and the precursor is calcined at 400 to 1000°C (Patent Document 2: JP-A-63-147821), and a method in which a small amount of silica, ethyl silicate, etc. is added to acicular alumina precursor particles and calcined. Known methods include a method of obtaining needle-shaped alumina particles or needle-shaped alumina oxide by mixing magnesium propionate or sulfate with aluminum hydroxide in a fixed ratio and performing hydrothermal synthesis at 180 to 250°C in the presence of water to obtain needle-shaped boehmite (Patent Document 4: Japanese Patent No. 3,930,273), and a method of obtaining thin plate-shaped or needle-shaped boehmite particles by hydrolyzing aluminum alcoholate in an aqueous alkaline solution at a pH of 8.5 or higher and 50 to 95°C, and performing an aging process in the presence of a substituted carboxylic acid or carboxylate under pressure at 130 to 220°C for at least 2 hours (Patent Document 5: Japanese Patent No. 5,132,149).
特許文献１および特許文献２記載の方法は、６０～１５０℃の濃度で熟成を１～１４０時間実施することになっており、低温で熟成を行うと熟成時間が非常にかかること、一方で高温にて熟成する際には炭酸水素アンモニウムが熟成温度で分解しやすいため、密閉容器やオートクレーブを使用することになっているが、内圧が上がるため耐圧容器が必須となり、製造設備が大がかりになること及び生産性が悪化することが課題となる。また製造工程中に洗浄工程が設けられていないため、これらの文献に記載の実施例に記載のようにアルミニウムミョウバン等を使用すると硫黄元素が系内に残留し、焼成時にＳＯｘを多量に発生させることや焼成体にも硫黄元素を多量に含む危険性がある課題がある。 In the methods described in Patent Documents 1 and 2, aging is carried out at a concentration of 60 to 150°C for 1 to 140 hours. When aging is carried out at a low temperature, the aging time takes a very long time. On the other hand, when aging is carried out at a high temperature, ammonium hydrogen carbonate is easily decomposed at the aging temperature, so a sealed container or autoclave is used. However, since the internal pressure increases, a pressure-resistant container is necessary, which results in problems such as the need for large-scale production equipment and reduced productivity. In addition, since no cleaning process is provided during the production process, if aluminum alum or the like is used as described in the examples in these documents, sulfur element remains in the system, which poses problems such as the generation of large amounts of SOx during firing and the risk of the fired body containing large amounts of sulfur element.
特許文献３記載の方法は、針状のアルミナ前駆体粒子にシリカやエチルシリケートを少量添加することで針状アルミナ粒子を作製する方法が記載されているが、系内にシリカが入ることにより、針状のアルミナ粒子は得られるかもしれないが、アルミナ純度が落ちる課題があり、シリカの影響でアルミナとは異なる結晶相ができ、欠陥となる。 The method described in Patent Document 3 describes a method for producing acicular alumina particles by adding a small amount of silica or ethyl silicate to acicular alumina precursor particles. Although the introduction of silica into the system may produce acicular alumina particles, it has the problem of reducing the purity of the alumina, and the influence of the silica creates a crystal phase different from alumina, resulting in defects.
特許文献４記載の方法は、マグネシウムのプロピオン酸塩もしくは硫酸塩と水酸化アルミニウムを水存在下で１８０～２５０℃で水熱合成をする方法が記載されているが、水熱合成を行うため、耐圧性の反応容器が必要であり、設備が大がかりになること及び生産性が悪化することが考えられる。また、マグネシウムのプロピオン酸塩もしくは硫酸塩を使用しており、洗浄工程もないため、焼成時にマグネシウムがコンタミ（不純物金属元素）として入ることが予測され、アルミナと異なる結晶相ができ、欠陥となる。 The method described in Patent Document 4 involves hydrothermal synthesis of magnesium propionate or sulfate and aluminum hydroxide in the presence of water at 180 to 250°C. However, hydrothermal synthesis requires a pressure-resistant reaction vessel, which is likely to result in large-scale equipment and reduced productivity. In addition, because magnesium propionate or sulfate is used and there is no cleaning process, it is expected that magnesium will be present as a contaminant (impurity metal element) during firing, resulting in a crystal phase different from alumina and causing defects.
特許文献５記載の方法は、水性アルカリ溶液におけるアルミニウムアルコラートをｐＨ８．５以上、５０～９５℃で加水分解を行い、置換カルボン酸またはカルボン酸塩の存在且つ加圧下で１３０～２２０℃で熟成工程を経ており、水熱合成を行うため、耐圧性の反応容器が必要であり、設備が大がかりになること及び生産性が悪化する。また、水性アルカリ溶液におけるアルミニウムアルコラートを使用しているため、アルミニウムアルコラートの反応性が高いため、反応の制御が難しく、安定して所望の薄板状もしくは針状ベーマイト粒子を得ることが難しい。 In the method described in Patent Document 5, aluminum alcoholate in an aqueous alkaline solution is hydrolyzed at pH 8.5 or higher at 50 to 95°C, and then an aging step is carried out at 130 to 220°C in the presence of a substituted carboxylic acid or carboxylate under pressure. Since hydrothermal synthesis is performed, a pressure-resistant reaction vessel is required, which results in large-scale equipment and reduced productivity. In addition, since aluminum alcoholate is used in an aqueous alkaline solution, the high reactivity of aluminum alcoholate makes it difficult to control the reaction, and it is difficult to stably obtain the desired thin-plate or needle-shaped boehmite particles.
上記の問題点を鑑みて、本発明の目的は、不純物が少なく、比表面積および吸油性の高い針状アルミナ粒子集合体およびその効率的な製造方法を提供するものである。 In view of the above problems, the object of the present invention is to provide an acicular alumina particle aggregate having a low impurity content and a high specific surface area and oil absorption, and an efficient method for producing the same.
即ち、本発明は以下の態様を提供する：
［１］
針状アルミナ粒子集合体であって、
前記針状アルミナ粒子集合体の一次粒子が、短軸の長さ（α）０．０５～１μｍ、長軸の長さ(β)０．０８～１０μｍおよびアスペクト比（β）／（α）１．５～１００を有し、前記針状アルミナ粒子集合体の二次凝集体が、粒度分布測定においてＤ５０ ５～５０μmおよびＤ９０ ３００μm以下、比表面積１２０～４００ｍ３／ｇおよび精製亜麻仁油試験による吸油性試験において１００～４００ｍｌ／１００gを有し、
前記針状アルミナ粒子集合体のアルミナ粒子が少なくともγアルミナを含み、且つ不純物が少ないことを特徴とする針状アルミナ粒子集合体。
［２］
（１）水溶性アルミニウム化合物（Ａ）と、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアおよびそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリ化合物（Ｂ）と、をｐＨ５～８の範囲で反応して水酸化アルミニウムゲルを合成する工程、
（２）工程（１）で得られた水酸化アルミニウムゲルを洗浄した後、含有水分率が４５～７０重量％に乾燥する工程、
（３）工程（２）で得られた乾燥した水酸化アルミニウムゲルを再度水に分散し、ギ酸をアルミニウム１モルに対して１．５～３モルの量で添加して反応してギ酸アルミニウムを形成する工程、
（４）得られたギ酸アルミニウムを乾燥後、粉砕および焼成して針状アルミナ粒子集合体を製造する工程を包含し、
工程（３）の水酸化アルミニウムゲルとギ酸との反応が、３０～６０℃で０．５～４時間加熱攪拌することにより行われ、
工程（４）の乾燥が、振動乾燥機、ドラムドライヤ、気流乾燥機、棚段乾燥機またはコニカルドライヤーを用いて、温度８０～１２０℃の範囲で行われ、
工程（４）の焼成が、粉砕物をアルミナ製るつぼ、アルミナ製匣鉢に入れて６００～１０００℃で１～７時間焼成し、焼成環境が大気中、窒素中、真空中または不活性ガス中で行われ、
前記工程（４）のギ酸アルミニウムが、Ｆｅ含有量７０ｐｐｍ以下、Ｃａ含有量７０ｐｐｍ以下、Ｍｇ含有量７０ｐｐｍ以下およびＳｉ含有量７０ｐｐｍ以下を有する、
ことを特徴とすることを包含する［１］に記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。
［３］
工程（１）の水溶性アルミニウム化合物（Ａ）が、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウムのいずれか単独または混合物である、［２］記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。
［４］
工程（２）の水酸化アルミニウムゲルの洗浄が、水酸化アルミニウムゲルをろ過器で脱水して水酸化アルミニウムゲルケーキを得た後、水酸化アルミニウムゲルケーキの加水洗浄を複数回行ったのち、乾燥することにより行われる、［２］または［３］記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。
［５］
工程（４）の粉砕が、ポットミル、ボールミル、石臼式粉砕機、ピンミルまたはハンマーミルで行われ、それらが粉状物と接する部分が樹脂またはアルミナである、［２］または［３］記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。
That is, the present invention provides the following aspects:
[1]
An aggregate of acicular alumina particles,
the primary particles of the acicular alumina particle aggregates have a minor axis length (α) of 0.05 to 1 μm, a major axis length (β) of 0.08 to 10 μm, and an aspect ratio (β)/(α) of 1.5 to 100; the secondary agglomerates of the acicular alumina particle aggregates have, in particle size distribution measurement, a D50 of 5 to 50 μm and a D90 of 300 μm or less, a specific surface area of 120 to 400 m 3 /g, and a refined linseed oil absorbency test of 100 to 400 ml/100 g;
The alumina particles of the acicular alumina particle aggregate contain at least γ alumina and have a small amount of impurities.
[2]
(1) a step of reacting a water-soluble aluminum compound (A) with an alkali compound (B) selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and mixtures thereof at a pH in the range of 5 to 8 to synthesize an aluminum hydroxide gel;
(2) washing the aluminum hydroxide gel obtained in step (1) and then drying it to a moisture content of 45 to 70% by weight;
(3) dispersing the dried aluminum hydroxide gel obtained in step (2) in water again, and adding formic acid in an amount of 1.5 to 3 moles per mole of aluminum to react with the aluminum hydroxide to form aluminum formate;
(4) drying the obtained aluminum formate, followed by pulverizing and calcining the aluminum formate to produce an aggregate of acicular alumina particles,
The reaction of the aluminum hydroxide gel with formic acid in step (3) is carried out by heating and stirring at 30 to 60° C. for 0.5 to 4 hours;
The drying in step (4) is carried out using a vibration dryer, a drum dryer, a flash dryer, a tray dryer or a conical dryer at a temperature in the range of 80 to 120° C.;
The firing in step (4) is performed by placing the pulverized material in an alumina crucible or an alumina sagger and firing at 600 to 1000° C. for 1 to 7 hours in an air, nitrogen, vacuum, or inert gas environment;
The aluminum formate in step (4) has an Fe content of 70 ppm or less, a Ca content of 70 ppm or less, a Mg content of 70 ppm or less, and a Si content of 70 ppm or less.
The method for producing an acicular alumina particle aggregate according to [1], comprising the steps of:
[3]
The method for producing acicular alumina particle aggregates according to [2], wherein the water-soluble aluminum compound (A) in step (1) is any one of aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum sulfate and aluminum phosphate, or a mixture thereof.
[4]
The method for producing acicular alumina particle aggregates according to [2] or [3], wherein the washing of the aluminum hydroxide gel in the step (2) is carried out by dehydrating the aluminum hydroxide gel with a filter to obtain an aluminum hydroxide gel cake, washing the aluminum hydroxide gel cake with water several times, and then drying the aluminum hydroxide gel cake.
[5]
The method for producing an acicular alumina particle aggregate according to [2] or [3], wherein the pulverization in step (4) is carried out using a pot mill, a ball mill, a stone grinder, a pin mill or a hammer mill, and the part of these that comes into contact with the powder material is a resin or alumina.
本発明の針状アルミナ粒子集合体は、不純物（例えば、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｉ等）をほとんど含まず、一次粒子が針状で一次粒子が集合した二次粒子からなる針状アルミナ粒子集合体を提供することが可能である。また、本発明の針状アルミナ粒子集合体は、アルミナとしては非常に高い比表面積及び吸油量を持つことが確認できた。本発明の針状アルミナ粒子集合体は、主要原料としてＦｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｉの含有量の少ないギ酸アルミニウムを基に乾燥条件、焼成条件、粉砕条件の最適化を図ることにより、製造することが可能である。 The acicular alumina particle aggregate of the present invention contains almost no impurities (e.g., Fe, Ca, Mg, Si, etc.), and it is possible to provide an acicular alumina particle aggregate consisting of needle-shaped primary particles and secondary particles formed by aggregation of the primary particles. It has also been confirmed that the acicular alumina particle aggregate of the present invention has a very high specific surface area and oil absorption capacity for alumina. The acicular alumina particle aggregate of the present invention can be manufactured by optimizing the drying conditions, firing conditions, and grinding conditions based on aluminum formate with low contents of Fe, Ca, Mg, and Si as the main raw material.
（定義）
本明細書中において、数値範囲、具体的には「ｘ～ｙ」はｘ以上ｙ以下（ｘおよびｙは共に数値を表す。）を表現している。
(Definition)
In this specification, a numerical range, specifically "x to y" represents a range from x to y (both x and y represent numerical values).
（針状アルミナ粒子集合体の説明）
本発明では、針状アルミナ粒子集合体を提供する。本発明の針状アルミナ粒子集合体は、一次粒子が、短軸の長さ（α）０．０５～１μｍ、長軸の長さ(β)０．０８～１０μｍおよびアスペクト比（β）／（α）１．５～１００を有し、
前記針状アルミナ粒子集合体の二次凝集体が、粒度分布測定においてＤ５０ ５～５０μmおよびＤ９０ ３００μm以下、比表面積１２０～４００ｍ３／ｇおよび精製亜麻仁油試験による吸油性試験において１００～４００ｍｌ／１００gを有し、
前記針状アルミナ凝集粒子が少なくともγアルミナを含み、且つ不純物が少ないことを特徴とする。
(Explanation of needle-shaped alumina particle aggregates)
The present invention provides an acicular alumina particle aggregate, the primary particles of which have a minor axis length (α) of 0.05 to 1 μm, a major axis length (β) of 0.08 to 10 μm, and an aspect ratio (β)/(α) of 1.5 to 100;
the secondary agglomerates of the acicular alumina particle aggregates have, in particle size distribution measurement, a D50 of 5 to 50 μm and a D90 of 300 μm or less, a specific surface area of 120 to 400 m 3 /g, and an oil absorption test using a refined linseed oil test of 100 to 400 ml/100 g;
The acicular alumina agglomerated particles contain at least gamma alumina and have a small amount of impurities.
本発明の針状アルミナ粒子集合体は、針状アルミナ粒子（一次粒子）が凝集したもの（集合体または二次粒子）であり、一次粒子は針状であるので、長軸と短軸があり、短軸の長さ（α）０．０５～１μｍ、好ましくは０．０８～０．９μｍで、より好ましくは０．１～０．８μｍである。長軸の長さ(β)０．０８～１０μｍ、好ましくは０．１～９μｍ、最も好ましくは０．２～８μｍである。また、本発明の針状アルミナ粒子の一次粒子は、アスペクト比（β）／（α）１．５～１００が好ましく、より好ましく４～９０である。 The acicular alumina particle aggregate of the present invention is an aggregate (aggregate or secondary particle) of acicular alumina particles (primary particles). The primary particles are acicular, and therefore have a long axis and a short axis, with the length of the short axis (α) being 0.05 to 1 μm, preferably 0.08 to 0.9 μm, and more preferably 0.1 to 0.8 μm. The length of the long axis (β) is 0.08 to 10 μm, preferably 0.1 to 9 μm, and most preferably 0.2 to 8 μm. Furthermore, the primary particles of the acicular alumina particles of the present invention preferably have an aspect ratio (β)/(α) of 1.5 to 100, and more preferably 4 to 90.
本発明の針状アルミナ粒子集合体は、通常、上記一次粒子が凝集して集合体（凝集体）を形成している。本発明の針状アルミナ粒子集合体は、粒度分布測定において、Ｄ５０が５～５０μｍ、好ましく６～４５μｍ、より好ましくは７～４０μｍである。Ｄ９０は３００μｍ以下、好ましくは６０μｍ～３００μｍであり、具体的には７０μｍ～２５０μｍ、より具体的には８０μｍ～２００μｍである。粒度分布は、本発明の実施例ではレーザー回折式粒度分布計（マルバーン・パナリティカル製マスターサイザー３０００）で測定することにより得られる。Ｄ５０は、平均粒子径であり、Ｄ５０が５μｍより小さいものは、粉体の流動性が悪くなって、取り扱いが難しくなる。５０μｍを超えると粒径が大きいので使用用途が減少する。Ｄ９０は粒子の９０％の取り得る粒子径を意味し、Ｄ９０が６０μm未満になると粒子の流動性が悪くなり、取扱いが難しくなり、作業性が悪化する課題がある。一方で３００μｍを超えると、粒径が大きいので使用用途が減少する。 The acicular alumina particle aggregate of the present invention is usually formed by agglomeration of the primary particles. The acicular alumina particle aggregate of the present invention has a D50 of 5 to 50 μm, preferably 6 to 45 μm, and more preferably 7 to 40 μm in particle size distribution measurement. D90 is 300 μm or less, preferably 60 μm to 300 μm, specifically 70 μm to 250 μm, and more specifically 80 μm to 200 μm. In the embodiment of the present invention, the particle size distribution is obtained by measuring with a laser diffraction particle size distribution meter (Malvern Panalytical Mastersizer 3000). D50 is the average particle size, and if D50 is less than 5 μm, the powder will have poor fluidity and will be difficult to handle. If it exceeds 50 μm, the particle size will be large and the applications will decrease. D90 refers to the particle size that 90% of the particles can have. If D90 is less than 60 μm, the particles will have poor fluidity, making them difficult to handle and causing problems with workability. On the other hand, if it exceeds 300 μm, the particle size will be too large and the range of uses will decrease.
本発明の針状アルミナ粒子集合体は、比表面積１２０～４００ｍ２／ｇ、好ましくは１５０～３８０ｍ２／ｇ、より好ましくは１７０～３５０ｍ２／ｇを有する。比表面積はある物体について単位質量あたりの表面積のことである。本発明の実施例では比表面積は、高精度ガス／蒸気吸着量測定装置（マイクロトラックベル株式会社製、ＢＥＬＳＯＲＰ ＭＡＸ２）にてＮ２で測定した。比表面積は、多い程、中空度や多孔質度が高まるが、本発明のアルミナ粒子は、４００ｍ３／ｇを超えることは少なく、表面活性が高くなりすぎて、室温における安定性が低下する。１２０ｍ３／ｇより少ないと高い比表面積を要求する触媒担持体等の用途に対して比表面積が小さいので、適さなくなる。 The acicular alumina particle aggregate of the present invention has a specific surface area of 120 to 400 m 2 /g, preferably 150 to 380 m 2 /g, more preferably 170 to 350 m 2 /g. The specific surface area is the surface area per unit mass of a certain object. In the examples of the present invention, the specific surface area was measured with N 2 using a high-precision gas/vapor adsorption measuring device (BELSORP MAX2, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.). The larger the specific surface area, the higher the hollowness and porosity, but the alumina particles of the present invention rarely exceed 400 m 3 /g, and the surface activity becomes too high, resulting in a decrease in stability at room temperature. If the specific surface area is less than 120 m 3 /g, the specific surface area is small and is not suitable for applications such as catalyst carriers that require a high specific surface area.
本発明の針状アルミナ粒子集合体は、精製亜麻仁油試験による吸油性試験において１００～４００ｍｌ／１００g、好ましくは１２０～３８０ｍｌ／１００g、より好ましくは１５０～３５０ｍｌ／１００gである。本発明では、吸油量はＪＩＳＨ５１０１－１３－１の精製あまに油法の吸油性試験に準拠して測定され、吸油量が多い程表面積が多くなる。吸油量が１００ｍｌ／１００ｇより少ないと、高い吸油性が要求される用途には吸油性が十分でなく適さない課題があり、４００ｍｌ／１００gを超えると過剰に油分を吸収するため、例えば化粧品等の他配合剤油分を吸収してしまい、狙いの滑らかさ等の化粧品に求められる機能が出せなくなる課題がある。 The acicular alumina particle aggregate of the present invention has an oil absorption of 100 to 400 ml/100 g, preferably 120 to 380 ml/100 g, more preferably 150 to 350 ml/100 g, in the refined linseed oil test. In the present invention, the oil absorption is measured in accordance with the refined linseed oil method oil absorption test of JIS H5101-13-1, and the higher the oil absorption, the larger the surface area. If the oil absorption is less than 100 ml/100 g, there is a problem that the oil absorption is insufficient and unsuitable for applications that require high oil absorption, and if it exceeds 400 ml/100 g, there is a problem that the oil is excessively absorbed, and for example, the oil of other ingredients in cosmetics is absorbed, and the desired function of cosmetics, such as smoothness, cannot be achieved.
本発明の針状アルミナ粒子集合体は、少なくともγアルミナを含むものであり、αアルミナを含まないか、殆ど含まない。また、本発明の針状アルミナ粒子集合体は、アルミナ製造時に使用する原料の不純物や製造機器等から混入する不純物を少なくするので、アルミナ自体に不純物（例えば、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｉ等の元素）が非常に少ない。針状アルミナ粒子集合体の不純物量を測定するのは、ＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）発光分光光度計で測定するが、アルミナ粒子集合体は溶解することが難しいので、測定ができない。従って、アルミナ粒子集合体自体の不純物の測定ではなく、下記で説明する針状アルミナ粒子集合体の製造方法の最終段階で得られるギ酸アルミニウムの不純物量を測定することにより、特定している。ギ酸アルミニウムの不純物量が最終の針状アルミナ粒子集合体の不純物量を表していると、推定することができる。本発明の針状アルミナ粒子集合体は、不純物の量が少ないので、純度が高いアルミナの用途に使用できると共に、新たな用途も考慮される。尚、針状アルミナ粒子集合体の不純物量は、例えばＳＥＭ（走査型電子顕微鏡：日本電子株式会社製ＪＣＭ－７０００）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定することが可能であるが、本発明で得られた針状アルミナ粒子集合体は不純物量（具体的には、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｉの量）がほぼ測定できないほど低く、具体的な値として測定できない。 The acicular alumina particle aggregate of the present invention contains at least gamma alumina, and contains little or no alpha alumina. In addition, the acicular alumina particle aggregate of the present invention reduces the amount of impurities in the raw materials used in the production of alumina and impurities mixed in from the production equipment, etc., so the alumina itself contains very little impurities (e.g., elements such as Fe, Ca, Mg, and Si). The amount of impurities in the acicular alumina particle aggregate is measured using an ICP (inductively coupled plasma) emission spectrophotometer, but since the alumina particle aggregate is difficult to dissolve, it cannot be measured. Therefore, rather than measuring the impurities in the alumina particle aggregate itself, the amount of impurities is specified by measuring the amount of impurities in aluminum formate obtained in the final stage of the production method for the acicular alumina particle aggregate described below. It can be estimated that the amount of impurities in aluminum formate represents the amount of impurities in the final acicular alumina particle aggregate. Since the acicular alumina particle aggregate of the present invention contains a small amount of impurities, it can be used for applications of high-purity alumina, and new applications are also considered. The amount of impurities in acicular alumina particle aggregates can be measured, for example, by EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on an SEM (scanning electron microscope: JEOL Ltd. JCM-7000). However, the amount of impurities (specifically, the amount of Fe, Ca, Mg, and Si) in the acicular alumina particle aggregates obtained in the present invention is so low that it is almost unmeasurable, and it is not possible to measure it as a specific value.
（針状アルミナ粒子集合体の製造方法）
本発明の針状アルミナ粒子集合体は、以下の製造方法で製造することができる：
（１）水溶性アルミニウム化合物（Ａ）と、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアおよびそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリ化合物（Ｂ）と、をｐＨ５～８の範囲で反応して水酸化アルミニウムゲルを合成する工程、
（２）工程（１）で得られた水酸化アルミニウムゲルを十分洗浄した後、含有水分率が４５～７０重量％に乾燥する工程、
（３）工程（２）で得られた乾燥した水酸化アルミニウムゲルを再度水に分散し、ギ酸をアルミニウム１モルに対して１．５～３モルの量で添加して反応してギ酸アルミニウムを形成する工程、
（４）工程（３）で得られたギ酸アルミニウムを乾燥後、粉砕および焼成して針状アルミナ粒子集合体を製造する工程。
(Method for producing acicular alumina particle aggregates)
The acicular alumina particle aggregate of the present invention can be produced by the following production method:
(1) a step of reacting a water-soluble aluminum compound (A) with an alkali compound (B) selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and mixtures thereof at a pH in the range of 5 to 8 to synthesize an aluminum hydroxide gel;
(2) thoroughly washing the aluminum hydroxide gel obtained in step (1) and then drying it to a moisture content of 45 to 70% by weight;
(3) dispersing the dried aluminum hydroxide gel obtained in step (2) in water again, and adding formic acid in an amount of 1.5 to 3 moles per mole of aluminum to react with the aluminum hydroxide to form aluminum formate;
(4) A step of drying the aluminum formate obtained in the step (3), followed by pulverizing and calcining the aluminum formate to produce an aggregate of acicular alumina particles.
本発明の針状アルミナ粒子集合体の製造方法の工程（１）は、水溶性アルミニウム化合物（Ａ）とアルカリ化合物（Ｂ）とをアルカリ環境下、即ち、ｐＨ５～８で反応することである。この工程（１）で使用する水溶性アルミニウム化合物（Ａ）としては硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウムのいずれか単独もしくは混合物を選択して使用可能であり、より好ましくは硝酸アルミニウム、塩化アルミニウムのいずれか１つまたは混合物が好ましい。 Step (1) of the method for producing acicular alumina particle aggregates of the present invention involves reacting a water-soluble aluminum compound (A) with an alkaline compound (B) in an alkaline environment, i.e., at a pH of 5 to 8. As the water-soluble aluminum compound (A) used in step (1), any one of aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum sulfate, and aluminum phosphate, or a mixture thereof, can be selected and used, and more preferably any one of aluminum nitrate and aluminum chloride, or a mixture thereof.
上記工程（１）に使用するアルカリ化合物（Ｂ）は、具体的に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアの単独もしくは混合物であり、反応はｐＨ ５～８の範囲、より好ましくはｐＨ５．５～７．５、更に好ましくはｐＨ６～７で非晶質の水酸化アルミニウムゲルを合成することが必要である。反応時のｐＨが５未満になると酸性側にｐＨがあるため、非晶質の水酸化アルミニウムゲルが得られにくくなる。一方でｐＨが８を超えると工程(３)において水に再分散し、ギ酸を入れてギ酸アルミニウムを合成する際に水酸化アルミニウムゲルが溶解しなくなることがある。 The alkaline compound (B) used in the above step (1) is specifically sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, or a mixture thereof, and the reaction must be carried out at a pH in the range of 5 to 8, more preferably pH 5.5 to 7.5, and even more preferably pH 6 to 7 to synthesize amorphous aluminum hydroxide gel. If the pH during the reaction is less than 5, the pH is on the acidic side, making it difficult to obtain amorphous aluminum hydroxide gel. On the other hand, if the pH exceeds 8, the aluminum hydroxide gel may be redispersed in water in step (3), and may not dissolve when formic acid is added to synthesize aluminum formate.
本発明の針状アルミナ粒子集合体の製造方法における工程（２）は、上記工程（１）で得られた水酸化アルミニウムゲルを十分洗浄した後、含有水分率４５～７０重量％に乾燥することである。この工程（２）の水酸化アルミニウムゲルの洗浄は、水酸化アルミニウムゲルをろ過器で脱水して水酸化アルミニウムゲルケーキを得た後、水酸化アルミニウムゲルケーキの加水洗浄を複数回行ったのち、乾燥することにより行われる。水酸化アルミニウムゲルケーキの洗浄は、十分に行う必要あり、具体的には洗浄を２～１０回、好ましくは３～８回行うことが必要である。より好ましくは４～７回洗浄することが好ましい。水酸化アルミニウムゲルの洗浄が２回未満であった場合は、水酸化アルミニウムゲルケーキ内に原料の水溶性アルミニウム化合物由来の陰イオンが残り、次の工程（３）においてギ酸を投入した際に反応が十分進まなくなることがある。一方で１０回を超えて実施すると水酸化アルミニウムゲルケーキの洗浄は十分できるものの、排水が増加し、かつ生産性が悪化する傾向がある。 In step (2) of the method for producing acicular alumina particle aggregates of the present invention, the aluminum hydroxide gel obtained in step (1) is thoroughly washed and then dried to a moisture content of 45 to 70% by weight. The washing of the aluminum hydroxide gel in step (2) is performed by dehydrating the aluminum hydroxide gel with a filter to obtain an aluminum hydroxide gel cake, washing the aluminum hydroxide gel cake with water several times, and then drying it. The aluminum hydroxide gel cake needs to be washed thoroughly, specifically, 2 to 10 times, preferably 3 to 8 times. It is more preferable to wash it 4 to 7 times. If the aluminum hydroxide gel is washed less than twice, anions derived from the water-soluble aluminum compound as the raw material remain in the aluminum hydroxide gel cake, and the reaction may not proceed sufficiently when formic acid is added in the next step (3). On the other hand, if the washing is performed more than 10 times, the aluminum hydroxide gel cake can be washed sufficiently, but wastewater increases and productivity tends to deteriorate.
上記工程（２）における洗浄後の脱水工程において非晶質の水酸化アルミニウムゲルの水分率は４０～７０％に脱水乾燥することが好ましい。より好ましくは水分率５０～６５％が好ましい。乾燥後の水分率が４０％未満になると工程（３）での水への再溶解が難しくなり、かつギ酸を添加した際の反応性が悪く反応が十分に進まない傾向がある。一方で乾燥後の非晶質の水酸化アルミニウムゲルの水分率が７０％を超える場合においては、遠心分離機、連続ろ過機、加圧連続ろ過機で脱水した後の水分率が多いため、ケーキを取り出す際に、取り扱いが難しく、収率が悪化する。 In the dehydration step after washing in the above step (2), the amorphous aluminum hydroxide gel is dehydrated and dried to a moisture content of 40 to 70%. A moisture content of 50 to 65% is more preferable. If the moisture content after drying is less than 40%, redissolution in water in step (3) becomes difficult, and reactivity when formic acid is added tends to be poor and the reaction does not proceed sufficiently. On the other hand, if the moisture content of the amorphous aluminum hydroxide gel after drying exceeds 70%, the moisture content after dehydration using a centrifuge, continuous filter, or pressure continuous filter is high, making handling difficult when removing the cake and reducing the yield.
上記工程（２）における水酸化アルミニウムゲル洗浄後の脱水工程において非晶質の水酸化アルミニウムゲルの水分率は４５～７０％が好ましく、脱水工程だけで狙いの水分率の水酸化アルミニウムゲルが得られない場合には、棚段乾燥機、振動乾燥機、真空乾燥機で所定の水分率の水酸化アルミニウムゲルになるように乾燥してもよい。 In the dehydration step after washing the aluminum hydroxide gel in step (2) above, the moisture content of the amorphous aluminum hydroxide gel is preferably 45 to 70%. If the aluminum hydroxide gel with the desired moisture content cannot be obtained by the dehydration step alone, it may be dried in a tray dryer, vibration dryer, or vacuum dryer to obtain an aluminum hydroxide gel with the desired moisture content.
本発明の針状アルミナ粒子集合体を製造する工程（３）は、工程（２）で得られた乾燥した水酸化アルミニウムゲルを再度水に分散し、次にギ酸をアルミニウム１モルに対して１．５～３モル、好ましくは１．８～２．８モル、より好ましく１．９～２．５モルの量で添加して、反応させてギ酸アルミニウムを形成する工程である。この工程（３）において、ギ酸の添加量が１．５モルより少ない場合は化学量論比率的にアルミニウムと反応するギ酸量が少なくなるため、水酸化アルミニウムゲルの分散体が占める割合が多いため、所望のギ酸アルミニウムが得られなくなる。一方、ギ酸の量が３モルよりも多い場合、反応に関与しないギ酸が多数残ること及びアルミニウム１モルに対して、３モルのギ酸が反応したギ酸アルミニウムができてしまい、水及び水溶性溶媒に不溶になってしまうことがある。 In step (3) of producing the acicular alumina particle aggregate of the present invention, the dried aluminum hydroxide gel obtained in step (2) is dispersed in water again, and then formic acid is added in an amount of 1.5 to 3 moles, preferably 1.8 to 2.8 moles, more preferably 1.9 to 2.5 moles, per mole of aluminum to react and form aluminum formate. If the amount of formic acid added in step (3) is less than 1.5 moles, the amount of formic acid that reacts with aluminum in the stoichiometric ratio is reduced, and the proportion of the aluminum hydroxide gel dispersion is high, making it impossible to obtain the desired aluminum formate. On the other hand, if the amount of formic acid is more than 3 moles, a large amount of formic acid that does not participate in the reaction remains, and aluminum formate formed by reacting 3 moles of formic acid with 1 mole of aluminum may become insoluble in water and water-soluble solvents.
上記工程（３）において、水酸化アルミニウムゲルを水に再分散し、ギ酸をアルミニウム１モルに対して、１．５～３モル添加し、３０～６０℃で０．５～４時間加熱攪拌を行う必要がある。反応温度が３０℃未満の場合は反応速度が遅く反応時間を非常に長く要する傾向にある。一方、反応温度が６０℃を超えるとギ酸の揮発が起こるようになり、化学量論的に狙いのギ酸アルミニウムを得ることができなくなることがある。反応時間が０．５時間より短い場合は反応が十分に進まず、所望のギ酸アルミニウムが合成できない課題があり、４時間を超えると反応時間が長すぎるため、生産性が悪化する課題がある。 In the above step (3), the aluminum hydroxide gel is redispersed in water, and 1.5 to 3 moles of formic acid are added per mole of aluminum, followed by heating and stirring at 30 to 60°C for 0.5 to 4 hours. If the reaction temperature is below 30°C, the reaction rate is slow and the reaction time tends to be very long. On the other hand, if the reaction temperature exceeds 60°C, volatilization of formic acid occurs, and it may not be possible to obtain the stoichiometrically targeted aluminum formate. If the reaction time is shorter than 0.5 hours, the reaction does not proceed sufficiently, and there is a problem that the desired aluminum formate cannot be synthesized, and if it exceeds 4 hours, there is a problem that the reaction time is too long, resulting in a decrease in productivity.
本発明においては、工程（３）で得られたギ酸アルミニウムが、不純物が少ない状態、特にＦｅ含有量７０ｐｐｍ以下、Ｃａ含有量７０ｐｐｍ以下、Ｍｇ含有量７０ｐｐｍ以下およびＳｉ含有量７０ｐｐｍ以下にすることが重要である。より具体的にはこれらの元素を好ましくは６０ｐｐｍ以下、より好ましくは４０ｐｐｍ以下に制限することが好ましい。ギ酸アルミニウムが不純物（具体的には、Ｆｅ、Ｃａ、ＭｇまたはＳｉ）を、７０ｐｐｍを超えて含有すると、焼成時にアルミナ以外の異なる結晶相を形成することや着色等の不良を発生させる原因になる。 In the present invention, it is important that the aluminum formate obtained in step (3) has low impurity contents, in particular, Fe content 70 ppm or less, Ca content 70 ppm or less, Mg content 70 ppm or less, and Si content 70 ppm or less. More specifically, it is preferable to limit these elements to 60 ppm or less, more preferably 40 ppm or less. If aluminum formate contains impurities (specifically, Fe, Ca, Mg, or Si) in excess of 70 ppm, this can cause the formation of a different crystal phase other than alumina during firing or defects such as coloration.
本発明の針状アルミナ粒子集合体の製造方法おける工程（４）は、工程（３）で得られたギ酸アルミニウムを乾燥後、粉砕および焼成して針状アルミナ粒子集合体を製造する工程である。工程（３）で得られたギ酸アルミニウムの乾燥は、ギ酸アルミニウムの液を適当な乾燥機（具体的には、振動乾燥機、ドラムドライヤ、気流式乾燥機、棚段乾燥機）で温度８０～１２０℃で乾燥することが必要である。乾燥温度が８０℃未満であると、水や水溶性溶媒の揮発が十分でなく、焼成時に大きな凝集体を発生させることがある。一方、１２０℃を超えると水及び水溶性溶媒の突沸が過剰に起こること及びギ酸の沸点を超えるために長時間当該温度にさらすことで、ギ酸アルミニウムの劣化を招き、焼成時に針状アルミナ粒子集合体が得られなくなる課題がある。 In the process for producing acicular alumina particle aggregates of the present invention, step (4) is a step in which the aluminum formate obtained in step (3) is dried, pulverized and fired to produce acicular alumina particle aggregates. The aluminum formate obtained in step (3) must be dried at a temperature of 80 to 120°C using an appropriate dryer (specifically, a vibration dryer, drum dryer, airflow dryer, or tray dryer). If the drying temperature is less than 80°C, water and the water-soluble solvent are not sufficiently evaporated, and large aggregates may be generated during firing. On the other hand, if the temperature exceeds 120°C, excessive bumping of water and the water-soluble solvent occurs, and since the temperature exceeds the boiling point of formic acid, exposure to the temperature for a long period of time leads to deterioration of the aluminum formate, and acicular alumina particle aggregates cannot be obtained during firing.
本発明の針状アルミナ粒子集合体の製造方法の工程（４）の粉砕は、種々の粉砕機、具体的にはポットミル、ボールミル、石臼式粉砕機、ピンミルまたはハンマーミルで行われるのが好ましい。本発明では、粉砕時に金属などのコンタミ（不純物金属元素）を防止するために、粉砕機の接粉部が樹脂、アルミナ、アルミナ溶射でアルミナコーティングを施した材料等を利用していることが望ましい。 The pulverization in step (4) of the method for producing acicular alumina particle aggregates of the present invention is preferably carried out with various pulverizers, specifically, a pot mill, a ball mill, a stone mill, a pin mill, or a hammer mill. In the present invention, in order to prevent contamination of metals (impurity metal elements) during pulverization, it is desirable that the powder-contacting parts of the pulverizer use materials such as resin, alumina, and materials coated with alumina by alumina spraying.
本発明の針状アルミナ粒子集合体の製造方法の工程（４）の焼成は、るつぼや匣鉢に入れて６００～１０００℃で、より好ましくは６５０～９５０℃で１～７時間の範囲でバッチ炉、昇降炉、プッシャー炉、コンベア炉で焼成することが望ましい。焼成が６００℃未満で行われると、γアルミナ相ができず、ギ酸アルミニウムの残炭が残るため、針状アルミナ粒子集合体を合成することができない。一方、１０００℃以上で焼成してしまうとαアルミナ相が結晶相として出てきてしまい、比表面積や吸油量が急激に下がってしまい、所望の針状アルミナ粒子集合体を得ることができなくなる。焼成時間は１時間未満であれば所望の結晶相が形成されるまでの時間が不足し、７時間を超えてしまうと昇温～降温までの時間が非常にかかり生産性が悪化する課題がある。焼成は、針状形状を壊さないように行う必要があり、針状形状を維持できないロータリーキルン等は適当ではない。 In the step (4) of the method for producing an acicular alumina particle aggregate of the present invention, the sintering is preferably performed in a crucible or sagger at 600 to 1000°C, more preferably at 650 to 950°C, for 1 to 7 hours in a batch furnace, lifting furnace, pusher furnace, or conveyor furnace. If the sintering is performed at less than 600°C, the gamma alumina phase is not formed, and the aluminum formate carbon residue remains, making it impossible to synthesize an acicular alumina particle aggregate. On the other hand, if the sintering is performed at 1000°C or higher, the alpha alumina phase appears as a crystalline phase, the specific surface area and oil absorption are rapidly reduced, and the desired acicular alumina particle aggregate cannot be obtained. If the sintering time is less than 1 hour, the time required to form the desired crystalline phase is insufficient, and if it exceeds 7 hours, the time required to heat up and cool down the temperature is very long, resulting in a problem of reduced productivity. The sintering must be performed so as not to destroy the acicular shape, and a rotary kiln or the like that cannot maintain the acicular shape is not suitable.
上記の焼成は、ギ酸アルミニウムをアルミナ製るつぼやアルミナ製匣鉢等に入れて焼成するのが好ましい。るつぼや匣鉢にジルコニアやムライト、炭化シリコン（ＳｉＣ）等を用いると焼成時に不純物混入の原因となり、針状アルミナ粒子集合体に異なる結晶相を形成することや着色等を発生させる原因になり不良を発生させる可能性がある。 The above firing is preferably performed by placing aluminum formate in an alumina crucible or alumina sagger. If zirconia, mullite, silicon carbide (SiC), or the like is used in the crucible or sagger, it may cause impurities to be mixed in during firing, which may cause a different crystal phase to form in the acicular alumina particle aggregate or cause coloring, resulting in defects.
工程（４）の焼成において、焼成時の雰囲気は、所定の焼成設定温度、設定時間で焼成を実施した際に有機分が消失するか所望のアルミナ結晶相が適切に形成されるのであれば、大気、窒素中、真空中、不活性ガス中等のいずれを選定しても問題ない。雰囲気が不適であると焼成中に有機分が十分に気化せず、残留炭素として粒子に残り、欠陥となることや結晶相を所望のように形成できず、欠陥になる課題がある。 In the firing step (4), the firing atmosphere may be any of air, nitrogen, vacuum, inert gas, etc., as long as the organic matter disappears or the desired alumina crystal phase is properly formed when firing is performed at the specified firing temperature and time. If the atmosphere is inappropriate, the organic matter may not vaporize sufficiently during firing and may remain in the particles as residual carbon, resulting in defects or the desired crystal phase may not be formed, resulting in defects.
本発明の針状アルミナ粒子集合体の製造方法の全工程において、使用する溶媒は水及び／または水溶性の溶剤の単独もしくは混合物を使用することができる。水溶性の溶媒とは、メタノール、エタノール等の低級アルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等から選定されるものである。 In all steps of the method for producing acicular alumina particle aggregates of the present invention, the solvent used can be water and/or a water-soluble solvent, either alone or in mixture. The water-soluble solvent is selected from lower alcohols such as methanol and ethanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; dimethyl sulfoxide (DMSO); etc.
本発明で使用する各種設備の接液、接粉部には、不純物（例えば、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇの金属類）を低減または排除するために、不純物金属を放出しない材料、具体的には繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３１６Ｌ）、耐食金属（ハステロイ等）、耐熱塩化ビニル、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフルオロテトラエチレン、アルミナ、ジルコニア、ジルコニア溶射、アルミナ溶射、テフロン（登録商標）ライニング等の材質が用いられる。 In order to reduce or eliminate impurities (e.g., metals such as Fe, Si, Ca, and Mg), the liquid-contacting and powder-contacting parts of the various equipment used in the present invention are made of materials that do not emit impurity metals, specifically, fiber-reinforced plastic (FRP), stainless steel (SUS316 or SUS316L), corrosion-resistant metals (Hastelloy, etc.), heat-resistant polyvinyl chloride, high-density polyethylene (HDPE), polypropylene, polyvinylidene fluoride, polyfluorotetraethylene, alumina, zirconia, zirconia spray, alumina spray, Teflon (registered trademark) lining, etc.
本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものと解釈してはならない。
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention should not be construed as being limited to these examples.
以下の実施例、比較例で示すアルミニウム１モルに対するギ酸のモル数の計算方法について以下に記載する。
アルミニウムの原子量：２７、酸素の原子量：１６、水素の原子量：１、ギ酸の分子量：４６（ＨＣＯＯＨ）、水酸化アルミニウムの分子量：７８とする。
水酸化アルミニウムゲル中の水分をQ(%)とし、水酸化アルミニウムゲル添加量をＹ（ｇ）、ギ酸の添加量をＲ（ｇ）とする。
(１）水酸化アルミニウム中のアルミニウムのモル数（η）は以下の式で計算される。
η=Ｙ×（１－Ｑ／１００) ×(２７／（７８）)／２７
(２）ギ酸のモル数（ε）は以下の式で計算される。
ε=Ｒ×（９５／１００)／４６
よってアルミニウム１モルあたりのギ酸のモル数はε/ηで計算される。
The method for calculating the number of moles of formic acid per mole of aluminum shown in the following Examples and Comparative Examples will be described below.
The atomic weight of aluminum is 27, the atomic weight of oxygen is 16, the atomic weight of hydrogen is 1, the molecular weight of formic acid is 46 (HCOOH), and the molecular weight of aluminum hydroxide is 78.
The water content in the aluminum hydroxide gel is Q (%), the amount of aluminum hydroxide gel added is Y (g), and the amount of formic acid added is R (g).
(1) The number of moles of aluminum (η) in aluminum hydroxide is calculated using the following formula.
η=Y×(1-Q/100)×(27/(78))/27
(2) The number of moles of formic acid (ε) is calculated using the following formula:
ε=R×(95/100)/46
Therefore, the number of moles of formic acid per mole of aluminum is calculated as ε/η.
（実施例１）
３リットル（Ｌ）のセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン（登録商標）製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成する。その際のｐＨは６．６であった。
Example 1
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 liter (L) separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon (registered trademark) stirring blade to synthesize aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、得られたケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、得られたケーキ（水酸化アルミニウムゲル）を取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると６３．５％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth, and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute, and the resulting cake was washed. This washing procedure was repeated five times. The resulting cake (aluminum hydroxide gel) was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 63.5%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに得られた水酸化アルミニウムゲル（水分率６３．５重量％）４３．８ｇ計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に、水酸化アルミニウムゲル溶液を攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分加熱攪拌を行った。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰ（繊維強化プラスチック）バットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．７７モルであった。 Next, 43.8 g of the resulting aluminum hydroxide gel (moisture content 63.5 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. Furthermore, 27.5 g of 95% formic acid was gradually added while stirring the aluminum hydroxide gel solution, and after addition, the solution was heated and stirred at 40°C for 60 minutes. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP (fiber reinforced plastic) vat and dried for 12 hours in a shelf dryer set at 100°C. There were 2.77 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、７００℃で３時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm was added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 700°C for 3 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
得られた針状アルミナ粒子集合体について、粒度分布を下記のように測定してＤ５０およびＤ９０を表１に記載する。また、針状アルミナ粒子集合体について、比表面積、吸油量を以下に記載のように行った。結果を表１に示す。表１には、結晶相も記載した。結晶相はＸ線回折（ＳｍａｒｔＬａｂ ９ｋＷ；株式会社リガク製）の結果を基に記載した。 The particle size distribution of the resulting acicular alumina particle aggregate was measured as described below, and the D50 and D90 are shown in Table 1. The specific surface area and oil absorption of the acicular alumina particle aggregate were also measured as described below. The results are shown in Table 1. Table 1 also lists the crystal phase. The crystal phase was listed based on the results of X-ray diffraction (SmartLab 9kW; Rigaku Corporation).
針状アルミナ粒子集合体の粒度分布はレーザー回折式粒度分布計（マスターサイザー３０００；マルバーン・パナリティカル製）で乾式測定したＤ５０、Ｄ９０のデータを示す。 The particle size distribution of the acicular alumina particle aggregates is shown as D50 and D90 data measured in a dry state using a laser diffraction particle size distribution analyzer (Mastersizer 3000; manufactured by Malvern Panalytical).
水酸化アルミニウムゲルの水分率測定は水分率測定機（ＭＸ５０；株式会社エーアンドディー製）で１０５℃、６０分の条件で測定し、結果を表１に記載した。 The moisture content of the aluminum hydroxide gel was measured using a moisture content meter (MX50; manufactured by A&D Co., Ltd.) at 105°C for 60 minutes, and the results are shown in Table 1.
比表面積は高精度ガス／蒸気吸着量測定装置（ＢＥＬＳＯＲＰ ＭＡＸ２；マイクロトラックベル株式会社製）にてＮ２で測定したデータを示す。 The specific surface area is shown as data measured with a high-precision gas/vapor adsorption measuring device (BELSORP MAX2; manufactured by Microtrack Belt Co., Ltd.) using N 2 .
吸油量はＪＩＳ Ｈ５１０１－１３－１の精製あまに油法に準拠して実施した結果を表１に示す。 The oil absorption was measured in accordance with the refined linseed oil method of JIS H5101-13-1 and the results are shown in Table 1.
乾燥させたギ酸アルミニウムについて、ギ酸アルミニウムを精製水で１重量％水溶液にし、ＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）発光分光光度計（５１１０ ＩＣＰ－ＯＥＳ；アジレントテクノロジー製）を用いてＦｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量を測定した。結果を表２に記載する。 The dried aluminum formate was dissolved in purified water to make a 1% by weight aqueous solution, and the amounts of Fe, Mg, Ca, and Si were measured using an ICP (inductively coupled plasma) emission spectrophotometer (5110 ICP-OES; manufactured by Agilent Technologies). The results are shown in Table 2.
実施例１で得られた針状アルミナ粒子集合体のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡：日本電子株式会社製ＪＣＭ－７０００）画像（図１は１５０００倍のＳＥＭ画像、図２は２５００倍のＳＥＭ画像）を載せる。針状アルミナ粒子集合体の不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳiの量）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡：日本電子株式会社製ＪＣＭ－７０００）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 SEM (scanning electron microscope: JEOL Ltd. JCM-7000) images of the acicular alumina particle aggregate obtained in Example 1 are shown below (Figure 1 is a 15,000x SEM image, and Figure 2 is a 2,500x SEM image). The amount of impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the acicular alumina particle aggregate was measured using an EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on the SEM (scanning electron microscope: JEOL Ltd. JCM-7000), and the results are shown in Table 5.
（実施例２）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２４％水酸化ナトリウム水溶液１６．０ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは７．０であった。
Example 2
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 16.0 g of 24% aqueous sodium hydroxide solution was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize an aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 7.0.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、得られたケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、得られたケーキ（水酸化アルミニウムゲル）を取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると６２％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth, and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute, and the resulting cake was washed. This washing procedure was repeated five times. The resulting cake (aluminum hydroxide gel) was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 62%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル（水分率６２重慮％）４３．８ｇ計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に、水酸化アルミニウムゲル溶液を攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分加熱攪拌を行った。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．６６モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 62%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. Furthermore, 27.5 g of 95% formic acid was gradually added while stirring the aluminum hydroxide gel solution, and after addition, the solution was heated and stirred at 40°C for 60 minutes. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a shelf dryer set at 100°C. There were 2.66 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、７００℃で３時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm was added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 700°C for 3 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表１に記載する。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表１に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表２に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 1. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 1. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 2. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 5.
（実施例３）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．６であった。
Example 3
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize an aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、得られたケーキ（水酸化アルミニウムゲル）を取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると６３．５％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The resulting cake (aluminum hydroxide gel) was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 63.5%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６３．５重量％）計量し、精製水を２５７．５g加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に、水酸化アルミニウムゲル溶液を攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行った。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．７７モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 63.5 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. Furthermore, 27.5 g of 95% formic acid was gradually added while stirring the aluminum hydroxide gel solution, and after addition, the solution was heated and stirred at 40°C for 60 minutes. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a shelf dryer set to 100°C. There were 2.77 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、８５０℃で３時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm were added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 850°C for 3 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表１に記載する。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表１に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表２に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 1. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 1. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 2. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 5.
（実施例４）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの塩化アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア３０．０ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のpHは６．２であった。
Example 4
1 kg of 0.5 mol/L aluminum chloride was weighed into a 3 L separable flask, and 30.0 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.2.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、得られたケーキ（水酸化アルミニウムゲル）を取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると６１％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The resulting cake (aluminum hydroxide gel) was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 61%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６１重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に、水酸化アルミニウムゲル溶液を攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行う。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．５９モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 61% by weight) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. Furthermore, 27.5 g of 95% formic acid was gradually added while stirring the aluminum hydroxide gel solution, and after addition, the solution was heated and stirred at 40°C for 60 minutes. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a tray dryer set to 100°C. There were 2.59 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、７００℃で３時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm was added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 700°C for 3 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表１に記載する。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表１に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表２に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 1. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 1. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 2. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 5.
（実施例５）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．６であった。
Example 5
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize an aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、得られたケーキ（水酸化アルミニウムゲル）を取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると６２％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The resulting cake (aluminum hydroxide gel) was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 62%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６２重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に、水酸化アルミニウムゲル溶液を攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行う。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．６６モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 62 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. Furthermore, 27.5 g of 95% formic acid was gradually added while stirring the aluminum hydroxide gel solution, and after addition, the solution was heated and stirred at 40°C for 60 minutes. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a shelf dryer set at 100°C. There were 2.66 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、８５０℃で３時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm were added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 850°C for 3 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表１に記載する。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表１に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表２に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 1. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 1. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 2. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 5.
（実施例６）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４gを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．６であった。
Example 6
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、得られたケーキ（水酸化アルミニウムゲル）を取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると６２％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The resulting cake (aluminum hydroxide gel) was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 62%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６２重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に、水酸化アルミニウムゲル溶液を攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後６０℃で６０分間加熱攪拌を行った。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させる。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．６６モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 62 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. Furthermore, 27.5 g of 95% formic acid was gradually added while stirring the aluminum hydroxide gel solution, and after addition, the solution was heated and stirred at 60°C for 60 minutes. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a shelf dryer set to 100°C. There were 2.66 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、７００℃で３時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm was added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 700°C for 3 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表１に記載する。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表１に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表２に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 1. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 1. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 2. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 5.
（実施例７）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．６であった。
(Example 7)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize an aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄する操作を５回繰り返す。その後、ケーキである水酸化アルミニウムゲルを取り出し、１００℃設定の棚段乾燥機で３時間乾燥を実施した。その際の水分率を水分計にて測定すると５５．６％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth, and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake, and this operation was repeated 5 times. The aluminum hydroxide gel cake was then removed and dried for 3 hours in a tray dryer set at 100°C. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 55.6%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率５５．６重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行った。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．２８モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 55.6 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. 27.5 g of 95% formic acid was then gradually added while stirring, and the mixture was heated and stirred at 40°C for 60 minutes after addition. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a tray dryer set to 100°C. There were 2.28 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、７００℃で３時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm was added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 700°C for 3 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表１に記載する。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表１に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表２に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 1. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 1. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 2. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 5.
（実施例８）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．５であった。
(Example 8)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize an aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.5.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、得られたケーキ（水酸化アルミニウムゲル）を取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると５６．５％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The resulting cake (aluminum hydroxide gel) was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 56.5%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率５６．５重量％）計量し、精製水を２５７．５g加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に、水酸化アルミニウムゲル溶液を攪拌しながら９５％ギ酸３２．０ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行った。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．７１モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 56.5 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. Furthermore, 32.0 g of 95% formic acid was gradually added while stirring the aluminum hydroxide gel solution, and after addition, the solution was heated and stirred at 40°C for 60 minutes. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a shelf dryer set at 100°C. There were 2.71 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、７００℃で３時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm was added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 700°C for 3 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表１に記載する。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表１に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表２に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 1. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 1. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 2. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 5.
（実施例９）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．５であった。
(Example 9)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize an aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.5.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、得られたケーキ（水酸化アルミニウムゲル）を取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると５５．６％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The resulting cake (aluminum hydroxide gel) was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 55.6%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率５５．６重量％）計量し、精製水を２５７．５g加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に、水酸化アルミニウムゲル溶液を攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行った。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．２８モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 55.6 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. Furthermore, 27.5 g of 95% formic acid was gradually added to the aluminum hydroxide gel solution while stirring, and after addition, the solution was heated and stirred at 40°C for 60 minutes. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a tray dryer set to 100°C. There were 2.28 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得た。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、７００℃で６時間焼成を実施し、針状アルミナ粒子集合体を得た。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm was added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The obtained aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 700°C for 6 hours to obtain an acicular alumina particle aggregate.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表１に記載する。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表１に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表２に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表５に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 1. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 1. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 2. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 5.
（比較例１）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア５０ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは８．２であった。
(Comparative Example 1)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 50 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize an aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 8.2.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄する操作を５回繰り返す。その後、ケーキである水酸化アルミニウムゲルを取り出す。その際の水分率を水分計にて測定すると６４．２％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth, and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake, and this operation was repeated 5 times. The aluminum hydroxide gel cake was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 64.2%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６４．２重量％）計量し、精製水を２５７．５g加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液の形成を試みた。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 64.2 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was attempted to be formed by stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade.
しかし、得られた水酸化アルミニウムゲルは、ｐＨが既定の範囲外であるため、水に再分散することができず、粒度分布、比表面積、吸油量および結晶相を測定できなかった。表３には、そのことを記載した。同じく、ギ酸アルミニウムを形成することができなかったので、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）も測定不可であった。そのことも表４に記載した。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表６に示す。 However, the resulting aluminum hydroxide gel could not be redispersed in water because the pH was outside the specified range, and the particle size distribution, specific surface area, oil absorption, and crystal phase could not be measured. This is shown in Table 3. Similarly, because aluminum formate could not be formed, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) could not be measured. This is also shown in Table 4. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the acicular alumina particle aggregates were measured using an EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 6.
（比較例２）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．６であった。
(Comparative Example 2)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize an aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、ケーキである水酸化アルミニウムゲルを取り出し、１００℃設定の乾燥機で８時間水酸化アルミニウムゲルの乾燥を行った後、その際の水分率を水分計にて測定すると４３．０％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After the centrifuge was stopped, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing operation was repeated five times. The aluminum hydroxide gel cake was then removed and dried in a dryer set at 100°C for 8 hours, after which the moisture content was measured with a moisture meter to be 43.0%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率４３．０重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲルを溶解させる。更に攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行う。アルミニウム１モルに対してギ酸は１．７７モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 43.0% by weight) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and the aluminum hydroxide gel was dissolved while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. 27.5 g of 95% formic acid was then gradually added while stirring, and the mixture was heated and stirred at 40°C for 60 minutes. There were 1.77 moles of formic acid per mole of aluminum.
得られた水酸化アルミニウムゲルは、水に再分散することができず、粒度分布、比表面積、吸油量および結晶相を測定できなかった。表３には、そのことを記載した。同じく、ギ酸アルミニウムを形成することができなかったので、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）も測定不可であった。そのことも表４に記載した。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表６に示す。 The resulting aluminum hydroxide gel could not be redispersed in water, and the particle size distribution, specific surface area, oil absorption, and crystal phase could not be measured. This is shown in Table 3. Similarly, since aluminum formate could not be formed, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) could not be measured. This is also shown in Table 4. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the acicular alumina particle aggregates were measured using an EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 6.
（比較例３）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ/Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．６であった。
(Comparative Example 3)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、ケーキである水酸化アルミニウムゲルを取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると６３．５％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The aluminum hydroxide gel cake was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 63.5%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６３．５重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行う。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させた。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．７７モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 63.5 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. 27.5 g of 95% formic acid was then gradually added while stirring, and the mixture was heated and stirred at 40°C for 60 minutes after addition. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a tray dryer set to 100°C. There were 2.77 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得る。当該ギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、１１００℃で３時間焼成を実施した。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm were added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The aluminum formate powder was placed in an alumina crucible and fired at 1100°C for 3 hours.
実施例１と同様に、粒度分布からＤ５０およびＤ９０を測定して結果を表３に記載した。また、実施例１と同様に、比表面積、吸油量および結晶相を測定し、結果を表３に示す。更に、ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表４に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型X線分光法）で測定を実施し、結果を表６に示す。 As in Example 1, D50 and D90 were measured from the particle size distribution, and the results are shown in Table 3. Also, as in Example 1, the specific surface area, oil absorption, and crystal phase were measured, and the results are shown in Table 3. Furthermore, the amount of impurities (amounts of Fe, Mg, Ca, and Si) for aluminum formate were measured, and the results are shown in Table 4. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) of the acicular alumina particle aggregates were measured using EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 6.
（比較例４）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ/Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．６であった。
(Comparative Example 4)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、ケーキである水酸化アルミニウムゲルを取り出した。その際の水分率を水分計にて測定すると６３．５％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The aluminum hydroxide gel cake was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 63.5%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６３．５重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行う。合成されたギ酸アルミニウム水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させる。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．７７モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 63.5 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. 27.5 g of 95% formic acid was then gradually added while stirring, and the mixture was heated and stirred at 40°C for 60 minutes after addition. The synthesized aluminum formate aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a tray dryer set to 100°C. There were 2.77 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得る。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、５００℃で３時間焼成を実施した。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm were added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The aluminum formate powder obtained was placed in an alumina crucible and fired at 500°C for 3 hours.
得られたギ酸アルミニウム粉体の最終焼成時に残炭が残り、粒度分布、比表面積、吸油量および結晶相の測定はできなかった。そのことを表３に記載した。ギ酸アルミニウムについて、不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表４に示す。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表６に示す。 Residual carbon remained during the final firing of the obtained aluminum formate powder, making it impossible to measure the particle size distribution, specific surface area, oil absorption, and crystal phase. This is shown in Table 3. The amount of impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the aluminum formate was measured, and the results are shown in Table 4. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the acicular alumina particle aggregates were measured using an EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 6.
（比較例５）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ/Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成した。その際のｐＨは６．６であった。
(Comparative Example 5)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、ケーキである水酸化アルミニウムゲルを取り出す。その際の水分率を水分計にて測定すると６３．５％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The aluminum hydroxide gel cake was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 63.5%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６３．５重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲルを溶解させる。更に攪拌しながら９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後９０℃で６０min加熱攪拌を行った。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．７７モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 63.5 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and the aluminum hydroxide gel was dissolved while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. 27.5 g of 95% formic acid was then gradually added while stirring, and the mixture was heated and stirred at 90°C for 60 minutes after addition. There were 2.77 moles of formic acid per mole of aluminum.
上述のように実験したが、水酸化アルミニウムゲルが析出して合成ができなかった。そのことを表３に記載した。同じく、ギ酸アルミニウムの不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）の測定も不可であった。そのことも表４に記載した。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表６に示す。 Although the experiment was carried out as described above, aluminum hydroxide gel precipitated and synthesis was not possible. This is shown in Table 3. Similarly, it was not possible to measure the amount of impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the aluminum formate. This is also shown in Table 4. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the acicular alumina particle aggregates were measured using an EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on an SEM (scanning electron microscope), and the results are shown in Table 6.
（比較例６）
３Ｌのセパラブルフラスコに０．５ｍｏｌ/Ｌの硝酸アルミニウム１ｋｇを計量し、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０ｒｐｍで攪拌しながら、２８％アンモニア２８．４ｇを少しずつ添加し、水酸化アルミニウムゲルを合成する。その際のｐＨは６．６であった。
(Comparative Example 6)
1 kg of 0.5 mol/L aluminum nitrate was weighed into a 3 L separable flask, and 28.4 g of 28% ammonia was gradually added while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade to synthesize aluminum hydroxide gel. The pH at that time was 6.6.
得られた水酸化アルミニウムゲル液を有孔式バスケットタイプの遠心分離機にろ布としてＰＳ２６カレンダータイプを取り付けた中に投入し、回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、遠心分離機を停止後、１ｋｇの水を追加して回転数２５００ｒｐｍで１分間遠心分離し、ケーキを洗浄した。洗浄の操作を５回繰り返した。その後、ケーキである水酸化アルミニウムゲルを取り出す。その際の水分率を水分計にて測定すると６３．５％であった。 The resulting aluminum hydroxide gel liquid was placed in a perforated basket-type centrifuge equipped with a PS26 calendar type filter cloth and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. After stopping the centrifuge, 1 kg of water was added and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute to wash the cake. This washing procedure was repeated five times. The aluminum hydroxide gel cake was then removed. The moisture content at this time was measured with a moisture meter to be 63.5%.
次に３Ｌのセパラブルフラスコに水酸化アルミニウムゲル４３．８ｇ（水分率６３．５重量％）計量し、精製水を２５７．５ｇ加え、テフロン製の攪拌羽根をつけた撹拌機を用いて１５０rpmで攪拌しながら、水酸化アルミニウムゲル溶液を形成した。更に攪拌しながら、炭酸マグネシウムを５．０ｇ投入後、９５％ギ酸２７．５ｇを少しずつ投入し、投入後４０℃で６０分間加熱攪拌を行った。合成された水溶液をＦＲＰバットに広げ、１００℃設定の棚段乾燥機にて１２時間乾燥させる。アルミニウム１モルに対してギ酸は２．７７モルであった。 Next, 43.8 g of aluminum hydroxide gel (moisture content 63.5 wt%) was weighed into a 3 L separable flask, 257.5 g of purified water was added, and an aluminum hydroxide gel solution was formed while stirring at 150 rpm using a stirrer equipped with a Teflon stirring blade. With further stirring, 5.0 g of magnesium carbonate was added, followed by 27.5 g of 95% formic acid, which was then heated and stirred at 40°C for 60 minutes. The synthesized aqueous solution was spread on an FRP tray and dried for 12 hours in a tray dryer set to 100°C. There were 2.77 moles of formic acid per mole of aluminum.
乾燥させたギ酸アルミニウムを３Ｌポリ容器に投入し、直径２０ｍｍのアルミナボール１ｋｇを投入し、回転数３００ｒｐｍで６時間乾式粉砕を行い、ギ酸アルミニウム粉体を得る。得られたギ酸アルミニウム粉体をアルミナるつぼに投入し、８５０℃で３時間焼成を実施した。 The dried aluminum formate was placed in a 3 L plastic container, 1 kg of alumina balls with a diameter of 20 mm were added, and dry-milled at a rotation speed of 300 rpm for 6 hours to obtain aluminum formate powder. The aluminum formate powder obtained was placed in an alumina crucible and fired at 850°C for 3 hours.
得られたギ酸アルミニウム粉体を焼成し、粒度分布を測定しＤ５０およびＤ９０を表１に記載した。結晶相はγアルミナとマグネシウムを含む異なる相となった。そのことを表３に記載した。ギ酸アルミニウムの不純物量（Ｆｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｉの量）を測定し、結果を表４に記載した。針状アルミナ粒子集合体の不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に搭載されているＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）で測定を実施し、結果を表６に示す。 The resulting aluminum formate powder was calcined, and the particle size distribution was measured, with D50 and D90 shown in Table 1. The crystal phase was a different phase containing gamma alumina and magnesium, as shown in Table 3. The amount of impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the aluminum formate was measured, with the results shown in Table 4. The impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) in the acicular alumina particle aggregates were measured using an EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) mounted on a SEM (scanning electron microscope), with the results shown in Table 6.
表１に示すように実施例１～９はいずれもγ-アルミナを示すことが確認された。実施例１～９ともに比表面積で１２０～４００ｍ２／ｇの範囲にあることを示し、吸油量も１００～４００ｍｌ／１００ｇの範囲にあることが確認でき、粒度分布も所望の針状アルミナ集合体ができていることが確認できた。更に、表２にみられるようにギ酸アルミニウムにおけるＦｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｉ量も少なく制御されており、所望の針状アルミナ集合体ができていることが確認された。表５にみられるように針状アルミナ粒子集合体に含まれる不純物（Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉ）量は「ｎ．ｄ．」、即ち０．０１質量％未満であることが確認でき、不純物が少ないことを裏付ける結果となった。 As shown in Table 1, it was confirmed that all of Examples 1 to 9 exhibited γ-alumina. It was confirmed that all of Examples 1 to 9 exhibited specific surface areas in the range of 120 to 400 m 2 /g, that the oil absorption was also in the range of 100 to 400 ml/100 g, and that the particle size distribution also confirmed that the desired acicular alumina aggregates were formed. Furthermore, as shown in Table 2, the amounts of Fe, Ca, Mg, and Si in the aluminum formate were controlled to be low, and it was confirmed that the desired acicular alumina aggregates were formed. As shown in Table 5, it was confirmed that the amount of impurities (Fe, Mg, Ca, and Si) contained in the acicular alumina particle aggregates was "nd," i.e., less than 0.01 mass%, which supports the fact that the impurities are low.
また、図１および図２のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像にみられるように、一次粒子が針状のアルミナであり、二次粒子として一次粒子の集合体ができていることが確認された。 In addition, as can be seen from the SEM (scanning electron microscope) images in Figures 1 and 2, it was confirmed that the primary particles were acicular alumina particles, and that the secondary particles were aggregates of primary particles.
図３、図４および図５は実施例１、比較例３および比較例６のＸ線回折（ＳｍａｒｔＬａｂ ９ｋＷ：株式会社リガク製）測定を実施した結果をしめす。 Figures 3, 4, and 5 show the results of X-ray diffraction measurements (SmartLab 9kW, manufactured by Rigaku Corporation) for Example 1, Comparative Example 3, and Comparative Example 6.
比較例１、比較例２、比較例４および比較例５は所望のギ酸アルミニウムを合成することができず、焼成して評価するに至らなかった。 In Comparative Examples 1, 2, 4, and 5, the desired aluminum formate could not be synthesized, and calcination was not performed for evaluation.
比較例３はギ酸アルミニウムの合成はできたものの焼成温度が高く、γアルミナからαアルミナへの相転移している部分が表３、図４より確認された。また、表３にみられるようにその影響により、比表面積の低下及び吸油量の低下も確認され、所望のものができていないことが確認された。 In Comparative Example 3, aluminum formate was synthesized, but the firing temperature was high, and it was confirmed from Table 3 and Figure 4 that there was a phase transition from gamma alumina to alpha alumina. As can be seen from Table 3, this resulted in a decrease in the specific surface area and oil absorption, and it was confirmed that the desired product was not produced.
比較例６は炭酸マグネシウムを添加して合成したものになる。結果として表４に見られるようにＭｇ量が非常に増大し、かつ図５に見られるようにアルミナではなく、マグネシウムとアルミニウムの複合酸化物と予測されるＸ線回折結果を示しており、所望のアルミナがえられていないことが確認された。また表６に見られるようにＥＤＳによる測定においてマグネシウムが１０．１質量％の量で検出されており、不純物となるＭｇが多い結果となった。 Comparative Example 6 was synthesized by adding magnesium carbonate. As a result, as can be seen in Table 4, the amount of Mg was significantly increased, and as can be seen in Figure 5, the X-ray diffraction results showed that it was predicted to be a composite oxide of magnesium and aluminum, not alumina, and it was confirmed that the desired alumina was not obtained. Furthermore, as can be seen in Table 6, magnesium was detected in an amount of 10.1 mass% in the EDS measurement, resulting in a large amount of Mg as an impurity.
図６は実施例１の針状アルミナ粒子集合体の粒度分布結果を示す図である。図６に示すように実施例１は複数の山を持つ粒度分布を示しており、これは針状アルミナ粒子集合体であるため、乾式の粒度分布で測定する際において、一次粒子が針状の形状を持ち、二次粒子として一次粒子が集合した構造を持つため、形状由来の影響によって、複数の山をもつ粒度分布結果を示していると考えられる。 Figure 6 shows the particle size distribution results for the acicular alumina particle aggregates of Example 1. As shown in Figure 6, Example 1 shows a particle size distribution with multiple peaks. This is because the aggregates are acicular alumina particles, and when measuring the particle size distribution using a dry method, the primary particles have a needle-like shape, and the secondary particles have a structure in which the primary particles are aggregated. This is thought to result in a particle size distribution with multiple peaks due to the influence of the shape.
本発明によれば、主要原料としてＦｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｉの含有量少ないギ酸アルミニウムを基に乾燥条件、焼成条件、粉砕条件の最適化を図ることにより、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇといった不純物をほとんど含まず、一次粒子が針状で一次粒子が集合した二次粒子からなる針状アルミナ粒子集合体を提供することが可能である。また本発明の針状アルミナ粒子集合体は、アルミナとしては非常に高い比表面積及び吸油量を持つという特徴があることも確認できた。 According to the present invention, by optimizing the drying, firing and grinding conditions based on aluminum formate, which has a low content of Fe, Ca, Mg and Si as the main raw material, it is possible to provide an acicular alumina particle aggregate that contains almost no impurities such as Si, Ca and Mg and is composed of secondary particles formed by agglomerating primary particles that are acicular in shape. It has also been confirmed that the acicular alumina particle aggregate of the present invention is characterized by having an extremely high specific surface area and oil absorption capacity for alumina.
本発明による針状アルミナ粒子集合体は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐薬品性、常温及び高温強度特性、軽量性などに優れているため、各種フィルター（ガス分離、固体分離、除菌、除塵など）、触媒担体、吸音材、断熱材、センサーなどとして重要な材料であり、非常に高い比表面積、吸油性を持つため、前記に加えてスクラブ、化粧品への油分調整剤、各種研磨剤、樹脂やゴムの軽量化配合剤等としての利用が可能である。 The acicular alumina particle aggregates of the present invention have excellent heat resistance, thermal shock resistance, chemical resistance, room temperature and high temperature strength properties, and light weight, making them important materials for various filters (gas separation, solid separation, sterilization, dust removal, etc.), catalyst carriers, sound absorbing materials, heat insulating materials, sensors, etc., and because they have a very high specific surface area and oil absorption, they can also be used as scrubs, oil regulators for cosmetics, various abrasives, lightweight compounding agents for resins and rubbers, etc.
即ち、本発明は以下の態様を提供する：
［１］
針状アルミナ粒子集合体であって、
前記針状アルミナ粒子集合体の一次粒子が、短軸の長さ（α）０．０５～１μｍ、長軸の長さ(β)０．０８～１０μｍおよびアスペクト比（β）／（α）１．５～１００を有し、前記針状アルミナ粒子集合体の二次凝集体が、粒度分布測定においてＤ５０ ５～５０μmおよびＤ９０ ３００μm以下、比表面積１２０～４００ｍ
２
／ｇおよび精製亜麻仁油試験による吸油性試験において１００～４００ｍｌ／１００gを有し、
前記針状アルミナ粒子集合体のアルミナ粒子が少なくともγアルミナを含み、且つ不純物であるＦｅ、Ｍｇ、Ｃａ及びＳｉの量が０．０１質量％未満であることを特徴とする針状アルミナ粒子集合体。
［２］
（１）水溶性アルミニウム化合物（Ａ）と、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアおよびそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリ化合物（Ｂ）と、をｐＨ５～８の範囲で反応して水酸化アルミニウムゲルを合成する工程、
（２）工程（１）で得られた水酸化アルミニウムゲルを洗浄した後、含有水分率が４５～７０重量％に乾燥する工程、
（３）工程（２）で得られた乾燥した水酸化アルミニウムゲルを再度水に分散し、ギ酸をアルミニウム１モルに対して１．５～３モルの量で添加して反応してギ酸アルミニウムを形成する工程、
（４）得られたギ酸アルミニウムを乾燥後、粉砕および焼成して針状アルミナ粒子集合体を製造する工程を包含し、
工程（３）の水酸化アルミニウムゲルとギ酸との反応が、３０～６０℃で０．５～４時間加熱攪拌することにより行われ、
工程（４）の乾燥が、振動乾燥機、ドラムドライヤ、気流乾燥機、棚段乾燥機またはコニカルドライヤーを用いて、温度８０～１２０℃の範囲で行われ、
工程（４）の焼成が、粉砕物をアルミナ製るつぼ、アルミナ製匣鉢に入れて６００～１０００℃で１～７時間焼成し、焼成環境が大気中、窒素中、真空中または不活性ガス中で行われ、
前記工程（４）のギ酸アルミニウムが、Ｆｅ含有量７０ｐｐｍ以下、Ｃａ含有量７０ｐｐｍ以下、Ｍｇ含有量７０ｐｐｍ以下およびＳｉ含有量７０ｐｐｍ以下を有する、
ことを特徴とすることを包含する［１］に記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。
［３］
工程（１）の水溶性アルミニウム化合物（Ａ）が、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウムのいずれか単独または混合物である、［２］記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。
［４］
工程（２）の水酸化アルミニウムゲルの洗浄が、水酸化アルミニウムゲルをろ過器で脱水して水酸化アルミニウムゲルケーキを得た後、水酸化アルミニウムゲルケーキの加水洗浄を複数回行ったのち、乾燥することにより行われる、［２］または［３］記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。
［５］
工程（４）の粉砕が、ポットミル、ボールミル、石臼式粉砕機、ピンミルまたはハンマーミルで行われ、それらが粉状物と接する部分が樹脂またはアルミナである、［２］または［３］記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。
That is, the present invention provides the following aspects:
[1]
An aggregate of acicular alumina particles,
the primary particles of the acicular alumina particle aggregates have a minor axis length (α) of 0.05 to 1 μm, a major axis length (β) of 0.08 to 10 μm, and an aspect ratio (β)/(α) of 1.5 to 100; the secondary agglomerates of the acicular alumina particle aggregates have, in particle size distribution measurement, a D50 of 5 to 50 μm and a D90 of 300 μm or less, a specific surface area of 120 to 400 m 2 /g , and a refined linseed oil absorbency test of 100 to 400 ml/100 g;
The alumina particles of the acicular alumina particle aggregate contain at least γ-alumina, and the amounts of impurities Fe, Mg, Ca and Si are less than 0.01 mass %.
[2]
(1) a step of reacting a water-soluble aluminum compound (A) with an alkali compound (B) selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and mixtures thereof at a pH in the range of 5 to 8 to synthesize an aluminum hydroxide gel;
(2) washing the aluminum hydroxide gel obtained in step (1) and then drying it to a moisture content of 45 to 70% by weight;
(3) dispersing the dried aluminum hydroxide gel obtained in step (2) in water again, and adding formic acid in an amount of 1.5 to 3 moles per mole of aluminum to react with the aluminum hydroxide to form aluminum formate;
(4) drying the obtained aluminum formate, followed by pulverizing and calcining the aluminum formate to produce an aggregate of acicular alumina particles,
The reaction of the aluminum hydroxide gel with formic acid in step (3) is carried out by heating and stirring at 30 to 60° C. for 0.5 to 4 hours;
The drying in step (4) is carried out using a vibration dryer, a drum dryer, a flash dryer, a tray dryer or a conical dryer at a temperature in the range of 80 to 120° C.;
The firing in step (4) is performed by placing the pulverized material in an alumina crucible or an alumina sagger and firing at 600 to 1000° C. for 1 to 7 hours in an air, nitrogen, vacuum, or inert gas environment;
The aluminum formate in step (4) has an Fe content of 70 ppm or less, a Ca content of 70 ppm or less, a Mg content of 70 ppm or less, and a Si content of 70 ppm or less.
The method for producing an acicular alumina particle aggregate according to [1], comprising the steps of:
[3]
The method for producing acicular alumina particle aggregates according to [2], wherein the water-soluble aluminum compound (A) in step (1) is any one of aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum sulfate and aluminum phosphate, or a mixture thereof.
[4]
The method for producing acicular alumina particle aggregates according to [2] or [3], wherein the washing of the aluminum hydroxide gel in the step (2) is carried out by dehydrating the aluminum hydroxide gel with a filter to obtain an aluminum hydroxide gel cake, washing the aluminum hydroxide gel cake with water several times, and then drying the aluminum hydroxide gel cake.
[5]
The method for producing an acicular alumina particle aggregate according to [2] or [3], wherein the pulverization in step (4) is carried out using a pot mill, a ball mill, a stone grinder, a pin mill or a hammer mill, and the part of the mill that comes into contact with the powder material is a resin or alumina.
（針状アルミナ粒子集合体の説明）
本発明では、針状アルミナ粒子集合体を提供する。本発明の針状アルミナ粒子集合体は、一次粒子が、短軸の長さ（α）０．０５～１μｍ、長軸の長さ(β)０．０８～１０μｍおよびアスペクト比（β）／（α）１．５～１００を有し、
前記針状アルミナ粒子集合体の二次凝集体が、粒度分布測定においてＤ５０ ５～５０μmおよびＤ９０ ３００μm以下、比表面積１２０～４００ｍ
２
／ｇおよび精製亜麻仁油試験による吸油性試験において１００～４００ｍｌ／１００gを有し、
前記針状アルミナ凝集粒子が少なくともγアルミナを含み、且つ不純物が少ないことを特徴とする。
(Explanation of needle-shaped alumina particle aggregates)
The present invention provides an acicular alumina particle aggregate, the primary particles of which have a minor axis length (α) of 0.05 to 1 μm, a major axis length (β) of 0.08 to 10 μm, and an aspect ratio (β)/(α) of 1.5 to 100;
the secondary agglomerates of the acicular alumina particle aggregates have, in particle size distribution measurement, a D50 of 5 to 50 μm and a D90 of 300 μm or less, a specific surface area of 120 to 400 m 2 /g , and an oil absorption test using a refined linseed oil test of 100 to 400 ml/100 g;
The acicular alumina agglomerated particles contain at least gamma alumina and have a small amount of impurities.
本発明の針状アルミナ粒子集合体は、比表面積１２０～４００ｍ２／ｇ、好ましくは１５０～３８０ｍ２／ｇ、より好ましくは１７０～３５０ｍ２／ｇを有する。比表面積はある物体について単位質量あたりの表面積のことである。本発明の実施例では比表面積は、高精度ガス／蒸気吸着量測定装置（マイクロトラックベル株式会社製、ＢＥＬＳＯＲＰ ＭＡＸ２）にてＮ２で測定した。比表面積は、多い程、中空度や多孔質度が高まるが、本発明のアルミナ粒子は、４００ｍ ２ ／ｇを超えることは少なく、表面活性が高くなりすぎて、室温における安定性が低下する。１２０ｍ ２ ／ｇより少ないと高い比表面積を要求する触媒担持体等の用途に対して比表面積が小さいので、適さなくなる。 The acicular alumina particle aggregate of the present invention has a specific surface area of 120 to 400 m 2 /g, preferably 150 to 380 m 2 /g, more preferably 170 to 350 m 2 /g. The specific surface area is the surface area per unit mass of a certain object. In the examples of the present invention, the specific surface area was measured with N 2 using a high-precision gas/vapor adsorption measuring device (BELSORP MAX2, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.). The larger the specific surface area, the higher the hollowness and porosity, but the alumina particles of the present invention rarely exceed 400 m 2 /g, and the surface activity becomes too high, resulting in a decrease in stability at room temperature. If the specific surface area is less than 120 m 2 / g , the specific surface area is small and is not suitable for applications such as catalyst carriers that require a high specific surface area.
Claims (5)
前記針状アルミナ粒子集合体の一次粒子が、短軸の長さ（α）０．０５～１μｍ、長軸の長さ(β)０．０８～１０μｍおよびアスペクト比（β）／（α）１．５～１００を有し、前記針状アルミナ粒子集合体の二次凝集体が、粒度分布測定においてＤ５０ ５～５０μmおよびＤ９０ ３００μm以下、比表面積１２０～４００ｍ３／ｇおよび精製亜麻仁油試験による吸油性試験において１００～４００ｍｌ／１００gを有し、
前記針状アルミナ粒子集合体のアルミナ粒子が少なくともγアルミナを含み、かつ不純物が少ないことを特徴とする針状アルミナ粒子集合体。 An aggregate of acicular alumina particles,
the primary particles of the acicular alumina particle aggregates have a minor axis length (α) of 0.05 to 1 μm, a major axis length (β) of 0.08 to 10 μm, and an aspect ratio (β)/(α) of 1.5 to 100; the secondary agglomerates of the acicular alumina particle aggregates have, in particle size distribution measurement, a D50 of 5 to 50 μm and a D90 of 300 μm or less, a specific surface area of 120 to 400 m 3 /g, and an oil absorption test using a refined linseed oil test of 100 to 400 ml/100 g;
The alumina particles of the acicular alumina particle aggregate contain at least γ alumina and have a small amount of impurities.
（２）工程（１）で得られた水酸化アルミニウムゲルを洗浄した後、含有水分率が４５～７０重量％に乾燥する工程、
（３）工程（２）で得られた乾燥した水酸化アルミニウムゲルを再度水に分散し、ギ酸をアルミニウム１モルに対して１．５～３モルの量で添加して反応してギ酸アルミニウムを形成する工程、
（４）得られたギ酸アルミニウムを乾燥後、粉砕および焼成して針状アルミナ粒子集合体を製造する工程、
を包含し、
工程（３）の水酸化アルミニウムゲルとギ酸との反応が、３０～６０℃で０．５～４時間加熱攪拌することにより行われ、
工程（４）の乾燥が、振動乾燥機、ドラムドライヤ、気流乾燥機、棚段乾燥機またはコニカルドライヤーを用いて、温度８０～１２０℃の範囲で行われ、
工程（４）の焼成が、粉砕物をアルミナ製るつぼ、アルミナ製匣鉢に入れて６００～１０００℃で１～７時間焼成し、焼成環境が大気中、窒素中、真空中または不活性ガス中で行われ、
前記工程（４）のギ酸アルミニウムが、Ｆｅ含有量７０ｐｐｍ以下、Ｃａ含有量７０ｐｐｍ以下、Ｍｇ含有量７０ｐｐｍ以下およびＳｉ含有量７０ｐｐｍ以下を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の針状アルミナ粒子集合体の製造方法。 (1) a step of reacting a water-soluble aluminum compound (A) with an alkali compound (B) selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and mixtures thereof at a pH in the range of 5 to 8 to synthesize an aluminum hydroxide gel;
(2) washing the aluminum hydroxide gel obtained in step (1) and then drying it to a moisture content of 45 to 70% by weight;
(3) dispersing the dried aluminum hydroxide gel obtained in step (2) in water again, and adding formic acid in an amount of 1.5 to 3 moles per mole of aluminum to react with the aluminum hydroxide to form aluminum formate;
(4) A step of drying the obtained aluminum formate, pulverizing and calcining it to produce an aggregate of acicular alumina particles;
Inclusive of
The reaction of the aluminum hydroxide gel with formic acid in step (3) is carried out by heating and stirring at 30 to 60° C. for 0.5 to 4 hours;
The drying in step (4) is carried out using a vibration dryer, a drum dryer, a flash dryer, a tray dryer or a conical dryer at a temperature in the range of 80 to 120° C.;
The firing in step (4) is performed by placing the pulverized material in an alumina crucible or an alumina sagger and firing at 600 to 1000° C. for 1 to 7 hours in an air, nitrogen, vacuum, or inert gas environment;
The aluminum formate in step (4) has an Fe content of 70 ppm or less, a Ca content of 70 ppm or less, a Mg content of 70 ppm or less, and a Si content of 70 ppm or less.
The method for producing an aggregate of acicular alumina particles according to claim 1 .
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023003091 | 2023-01-12 | ||
| JP2023003091 | 2023-01-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP7383327B1 JP7383327B1 (en) | 2023-11-20 |
| JP2024099467A true JP2024099467A (en) | 2024-07-25 |
Family
ID=88833482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023110551A Active JP7383327B1 (en) | 2023-01-12 | 2023-07-05 | Acicular alumina particle aggregate and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7383327B1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003054941A (en) * | 2001-08-08 | 2003-02-26 | Gifu Prefecture | Needle boehmite and needle alumina and resin composition containing them |
| JP2010105846A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Kawaken Fine Chem Co Ltd | Alumina porous self-supported film and method for manufacturing the same |
| JP2012036034A (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Kawaken Fine Chem Co Ltd | Alumina molded article, burned alumina molded article, and method for manufacturing them |
| JP2018030771A (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター | Method for producing porous alumina particle material |
| JP6991632B1 (en) * | 2021-09-01 | 2022-01-12 | 浅田化学工業株式会社 | Method for Producing Highly Basic Aluminum Chloride Aqueous Solution Suitable for Alumina Powder Synthesis |
| JP7017283B1 (en) * | 2021-09-30 | 2022-02-08 | 浅田化学工業株式会社 | Aqueous solution of highly basic aluminum chloride and its manufacturing method |
-
2023
- 2023-07-05 JP JP2023110551A patent/JP7383327B1/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003054941A (en) * | 2001-08-08 | 2003-02-26 | Gifu Prefecture | Needle boehmite and needle alumina and resin composition containing them |
| JP2010105846A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Kawaken Fine Chem Co Ltd | Alumina porous self-supported film and method for manufacturing the same |
| JP2012036034A (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Kawaken Fine Chem Co Ltd | Alumina molded article, burned alumina molded article, and method for manufacturing them |
| JP2018030771A (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター | Method for producing porous alumina particle material |
| JP6991632B1 (en) * | 2021-09-01 | 2022-01-12 | 浅田化学工業株式会社 | Method for Producing Highly Basic Aluminum Chloride Aqueous Solution Suitable for Alumina Powder Synthesis |
| JP7017283B1 (en) * | 2021-09-30 | 2022-02-08 | 浅田化学工業株式会社 | Aqueous solution of highly basic aluminum chloride and its manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7383327B1 (en) | 2023-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2137715C1 (en) | Complex metal oxide powder, yttrium-aluminum garnet powder (versions), and method for preparing complex metal oxide | |
| Kominami et al. | Synthesis of brookite-type titanium oxide nano-crystals in organic media | |
| TWI275567B (en) | Method for manufacturing stabilized zirconia | |
| TWI503281B (en) | Titanium oxide sol, method for producing the same, ultrafine particulate titanium oxide, method and use thereof | |
| RU2127221C1 (en) | Powder of metal oxide, powder of titanium oxide, method of producing metal oxide powder | |
| KR100292424B1 (en) | Method of Making Alpha-Alumina | |
| US7993445B2 (en) | Nanoparticles of alumina and oxides of elements of main groups I and II of the periodic table, and their preparation | |
| US20090041656A1 (en) | Nanoparticles of alumina and oxides of elements of main groups I and II of the periodic table, and their preparation | |
| JP2006523178A (en) | Nanoporous ultrafine alpha-alumina powder and sol-gel method for preparing the powder | |
| EP0680929B1 (en) | Process for producing alpha-alumina powder | |
| US20100047157A1 (en) | Process for preparation of alumina precursor powder and process for preparation of alumina powder | |
| JPH03170332A (en) | Zirconium dioxide powder, its manufacture and use as well as sintered product | |
| JP2008156146A (en) | α Alumina slurry | |
| JP2024099467A (en) | Needle-shaped alumina particle aggregate and method for producing the same | |
| JP3743012B2 (en) | Method for producing α-alumina powder | |
| JPH10114522A (en) | Production of powdery zirconium dioxide | |
| JP7458576B2 (en) | Tantalum oxide particles and method for producing tantalum oxide particles | |
| JP4696338B2 (en) | Method for producing fine zirconia powder | |
| JP7501792B2 (en) | Niobium oxide particles and method for producing niobium oxide particles | |
| JP7501793B2 (en) | Zirconia particles and method for producing zirconia particles | |
| JP7663155B2 (en) | Forsterite particles and method for producing forsterite particles | |
| JP7601266B2 (en) | Ceria particles and method for producing same | |
| WO2023201620A1 (en) | Tantalate particles and method for producing tantalate particles | |
| TWI627136B (en) | SINGLE-CRYSTALLINE SPHERICAL α-ALUMINUM OXIDE NANOPOWDER AND METHOD OF PRODUCING THE SAME | |
| Xiao et al. | Preparation of ultrafine α-Al2O3 using precipitation-azeotropic distillation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230705 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20230705 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230822 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230912 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231017 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231031 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7383327 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |