CN108408750A - 耐热氢氧化铝的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供不产生有害的排放气体、废液的以高生产率制造耐热氢氧化铝的方法。本发明涉及耐热氢氧化铝的制造方法,其包括:混合100重量份的水铝矿型氢氧化铝粉末、和0.05重量份以上且5重量份以下的BET比表面积为10m2/g以上且300m2/g以下的氟化铝粉末从而得到混合物的步骤;和,将前述混合物在大气压以上且0.3MPa以下的压力下、180℃以上且300℃以下的温度下进行加热处理的步骤。
Description
本申请是国际申请日为2015年5月22日的发明名称为“耐热氢氧化铝的制造方法”、国家申请号为201580028104.6的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本专利申请是针对日本国专利申请第2014-110909号要求巴黎公约规定的优先权的申请,在此以参考的方式,将其全体并入本说明书中。
本发明涉及具有耐热性的氢氧化铝的制造方法、和具有耐热性的氢氧化铝。
背景技术
水铝矿型的氢氧化铝利用通过加热对晶体中所含有的水进行脱水的反应,作为阻燃剂而配合于在印刷电路板等电子部件、电线包覆材料、绝缘材料等中使用的多种高分子材料中。另一方面,水铝矿型的氢氧化铝自230℃附近起开始脱水,该脱水区域根据树脂种类的不同,存在因相当于加工的温度区域而难以用作阻燃剂的情况。
已知在大气氛围下缓缓加热时所产生的水铝矿型的氢氧化铝的脱水由以下两点引起。
(1)是由水铝矿型的氢氧化铝生成作为一水合物的勃姆石时的脱水,(2)是由水铝矿型的氢氧化铝生成氧化铝时的脱水。一般而言,(1)的脱水容易由低温侧(220℃左右)起发生,(2)与(1)同时开始或者由高温侧(230℃左右)起开始。因此,为了提高水铝矿型的氢氧化铝的耐热性,在多种条件下进行加热处理,预先进行在低温侧发生的(1)的脱水并部分进行(2)的脱水。
例如,专利文献1中记载了,通过对平均粒径为0.3~4.5μm的氢氧化铝进行加热处理从而使其预先部分脱水,由此得到Al2O3·nH2O(式中,n为水合水的数量)所示的耐热性优异的氢氧化铝。
专利文献2中公开了下述方法:通过对氢氧化铝颗粒在大气氛围下、230~270℃下进行加热处理,从而生成χ-氧化铝,提高了耐热性。进一步,专利文献2的实施例中记载了,使用盘式干燥机,在260℃下以30分钟的滞留时间,在大气氛围下对氢氧化铝进行加热处理。
另一方面,在仅通过加热处理难以实现耐热性的提高的温度域中,也偶尔出现树脂的加工。因此,作为进一步改良耐热性的手段,提出了使用多种添加剂的加热处理。
例如,专利文献3中记载了,将氢氧化铝与延迟勃姆石化的反应延迟剂进行混合,在压力容器内、在水热处理或者水蒸气氛围下进行加压·加热,由此,在处于原本会完全相转移为勃姆石的环境中的情况下,能够在抑制为仅一部分发生勃姆石化的同时赋予热履历,提高氢氧化铝的耐热性。
专利文献4中记载了对氢氧化铝颗粒在含氟的气体氛围下进行200℃~270℃的加热处理的方法;或者将氢氧化铝颗粒用含氟离子的溶液进行处理,从而将颗粒的羟基中的一部分替换为氟后,进行200℃~270℃的加热处理的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-211918号公报
专利文献2:日本特开2011-84431号公报
专利文献3:国际公开第2004/080897号单行本
专利文献4:日本特开2013-10665号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献3的方法中,需要加压,需要在昂贵的压力容器内进行热处理。
此外,在专利文献4的方法中,有害的氟气或含氟离子的溶液作为废弃物而产生,因此存在安全性的问题,需要进行废弃物的处理。
因此,在以往的方法中,难以在安全且高生产率下制造耐热氢氧化铝。
用于解决问题的手段
本发明是为解决上述问题而成,涉及不产生有害的排放气体或者废液的以高生产率制造耐热氢氧化铝的方法。
即,本发明包含以下的适合方式。
[1]耐热氢氧化铝的制造方法,其包括:混合100重量份的水铝矿型氢氧化铝粉末、和0.05重量份以上且5重量份以下的BET比表面积为10m2/g以上且300m2/g以下的氟化铝粉末从而得到混合物的步骤;和
将前述混合物在大气压以上且0.3MPa以下的压力下、180℃以上且300℃以下的温度下进行加热处理的步骤。
[2]前述[1]所述的方法,其中,在水蒸气摩尔分数为0.03以上且1以下的氛围下进行加热处理。
[3]前述[1]或[2]所述的方法,其中,进行加热处理的时间为1分钟以上且360分钟以下。
[4]前述[1]~[3]中任一项所述的方法,其中,水铝矿型氢氧化铝粉末为通过拜耳法制造而得的。
[5]前述[1]~[4]中任一项所述的方法,其中,水铝矿型氢氧化铝粉末的平均粒径为0.5μm以上且10μm以下。
[6]前述[1]~[5]中任一项所述的方法,其中,对水铝矿型氢氧化铝粉末和氟化铝粉末的混合粉末添加以SiO2换算计为0.1重量份以上且5重量份以下的硅化合物,进行加热处理。
[7]前述[6]所述的方法,其中,硅化合物是下述组成式所示的硅酸酯的单体或其聚合物、或者其水解产物或缩合产物,
Si(OR)4
式中,R表示碳原子数为1~2的烷基。
[8]耐热氢氧化铝,其通过前述[1]~[7]中任一项所述的方法制造。
[9]耐热氢氧化铝,通过X射线光电子分光测定的F1s结合能的峰顶为684.0eV以上且685.5eV以下,勃姆石含量为3%以上且15%以下。
[10]前述[9]所述的耐热氢氧化铝,其中,脱水起始温度为245℃以上,脱水量为27%以上且30%以下。
[11]前述[9]或[10]所述的耐热氢氧化铝,其中,BET比表面积为0.5m2/g以上且8.0m2/g以下。
[12]树脂组合物,其包含前述[8]~[11]中任一项所述的耐热氢氧化铝。
发明效果
根据本发明的方法,在300℃以下的加热处理的步骤中,通过将不产生氟气且能够稳定存在的氟化铝用作添加剂,可以在安全且高的生产率下制造能够耐受树脂的加工温度的耐热氢氧化铝。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式详细地进行说明。
本发明的耐热氢氧化铝的制造方法(以下也称“本发明的方法”)包括:混合100重量份的水铝矿型氢氧化铝粉末、和0.05重量份以上且5重量份以下的BET比表面积为10m2/g以上且300m2/g以下的氟化铝粉末从而得到混合物的步骤;和,将前述混合物在大气压以上且0.3MPa以下的压力下、180℃以上且300℃以下的温度下进行加热处理的步骤。
本发明中使用的氟化铝粉末适合地为AlF3所示的无水物。也可以使用水合物,但此时将添加量换算为无水物,换算值需要满足上述范围。氟化铝粉末在大气压下、至少300℃以下的情况下不产生氟气。此外,对水的溶解度为0.6g/100mL以下,溶解性低。进一步,溶解于水中的氟化铝形成稳定的氟铝酸根离子,在常温下不分解。
氟化铝粉末一般而言包含碱金属和碱土金属等杂质,优选纯度为90%以上,更优选纯度为99%以上。包含较多的碱金属和碱土金属等杂质时,氢氧化铝粉末的脱水会因杂质而受到促进,存在耐热性下降的情况。
本发明中,氟化铝粉末优选进行粉碎使用。通过粉碎可以提高氟化铝的活性,可以进一步提高所得到的氢氧化铝的耐热性。粉碎方法没有特别的限制,也可以进行干式、湿式中任一种处理方法。
作为具体的粉碎方法,可以举出例如使用球磨机、珠磨机等使对象颗粒与粉碎介质相冲撞的方法、使用喷射磨机使颗粒彼此相冲撞的方法,但没有特别的限制。
氟化铝粉末的平均粒径优选为0.01μm以上且5μm以下,进一步优选为0.05μm以上且1μm以下。本发明中,平均粒径是指通过激光散射法测定的粒度分布以体积基准计达到50%的粒径。平均粒径过小时,氟化铝粉末的凝集强,与水铝矿粉末混合时分散变得困难。平均粒径过大时,与水铝矿粉末混合时表面接触变少,难以提高耐热性。
氟化铝粉末的BET比表面积为10m2/g以上且300m2/以下、优选为20m2/g以上且200m2/g以下、更优选为30m2/g以上且100m2/g以下、进一步优选为35m2/g以上且70m2/g以下。BET比表面积过小时,为确保与水铝矿型氢氧化铝粉末的接触面积,有时需要混合大量的氟化铝粉末。BET比表面积过大时,吸附于氟化铝表面上的水分的量变多,配合于高分子材料中时放出水分,存在产生气泡的情况。
氟化铝粉末的混合量相对于100重量份的水铝矿型氢氧化铝粉末为0.05重量份以上且5重量份以下,优选为0.1重量份以上且3重量份以下,进一步优选为1重量份以下。混合量过少时,存在难以确保水铝矿型氢氧化铝与氟化铝表面的接触面积的情况。混合量过多时,混合粉末中的水铝矿粉末的比例变少,与高分子材料相配合时存在阻燃性下降的情况。
本发明的方法中,与氟化铝粉末相混合的水铝矿型氢氧化铝粉末一般而言通过拜耳法制造。拜耳法是指制造过饱和状态的铝酸钠水溶液、在该水溶液中添加种子从而使水溶液中所包含的铝成分析出的方法,将所得到的浆料进行洗涤、干燥,由此得到析出物的粉末。所得到的粉末具有Al(OH)3或Al2O3·3H2O的式所示的水铝矿型氢氧化铝的晶体结构。用作原料的水铝矿型氢氧化铝不仅可以以粉末状,还可以以含有水分的饼、水浆料的状态导入加热处理设备中,连续地进行干燥和加热处理。
水铝矿型氢氧化铝粉末的平均粒径优选为0.5μm以上且10μm以下,更优选为1.0μm以上且7.0μm以下。如果水铝矿型氢氧化铝粉末的平均粒径大于10μm,则倾向在于,不仅填充于树脂时的阻燃性不能充分提高,而且用于电线包覆材料、印刷基板等时,表面的平滑性变差。反过来,如果小于0.5μm,则倾向在于,填充于树脂中时的粘度变高,变得难以制造树脂组合物。此外,由于表面积变大,因此加热处理后由大气中吸附的水分量增加,不仅填充于树脂中时的树脂组合物的绝缘性下降,而且该微量的水分在进行与树脂的填充时的加工温度下会脱离,存在招致外观不良的风险。
水铝矿型氢氧化铝粉末与氟化铝粉末的混合方法没有特别的限制,也可以进行干式、湿式中任一种处理方法。
作为干式表面处理方法,可以举出例如在亨舍尔混合机、劳迪吉混合机中进行混合的方法,进一步为了均匀地混合,可以举出将水铝矿型氢氧化铝粉末与氟化铝粉末的混合物投入粉碎机中进行粉碎的方法等。
作为湿式表面处理方法,可以举出例如将氟化铝粉末分散在液体中,将所得到的氟化铝浆料对水铝矿型氢氧化铝粉末进行喷雾,使所得到的湿润饼干燥的方法等。成为分散介质的液体没有特别的限制,优选为能够容易地通过干燥除去的水。
进行加热处理时的压力为大气压以上且0.3MPa以下。如果加热时的压力高,则存在进行转化为勃姆石的风险,因此优选为尽可能低。因此,压力为0.3MPa以下,优选为0.2MPa以下。
进行加热处理的温度为180℃以上且300℃以下,优选为200℃以上且280℃以下,进一步优选为220℃以上且260℃以下。通过在温度条件下进行加热,作为混合物的粉体的温度上升至180℃以上且300℃以下。加热处理温度低于180℃时,即使进行长时间的加热处理,耐热性的提高也有限度。另一方面,大于300℃时,会进行脱水为氧化铝,在招致BET比表面积增大和耐热性下降的同时,与高分子材料进行配合时的阻燃性也下降。
进行加热处理的氛围没有特别的限制,适合的是在非活性气体下进行加热处理。作为非活性气体,可以举出空气、氮气等。特别优选为空气。
此外,通过使进行加热处理的氛围适合地为水蒸气摩尔分数为0.03以上且1以下、优选为0.1以上、进一步优选为0.2以上的非活性气体氛围下,从而可以进一步提高耐热性。应予说明,水蒸气摩尔分数为1时,在100%的水蒸气中进行加热处理。对于使水蒸气摩尔分数为0.03以上,可以在水铝矿型氢氧化铝的粉体温度达到180℃以上之后进行,或者由加热前进行。通过使水蒸气摩尔分数为0.03以上,可以抑制水铝矿型氢氧化铝颗粒脱水为氧化铝,防止BET比表面积的增大。
水蒸气摩尔分数可以根据(水蒸气的摩尔浓度)/[(水蒸气的摩尔浓度)+(非活性气体的摩尔浓度)]的式子,由规定的热处理温度下所供给的水蒸气和非活性气体的体积、以及水和非活性气体的分子量来计算。作为非活性气体,使用空气时,分子量为29。
作为调整水蒸气摩尔分数的方法,可以使用公知的方法。例如,可以举出将加热至100℃以上的水蒸气与热风混合从而导入至装置内的方法;将水以液体的状态连续地导入至加热装置内,在加热装置内使其蒸发并与干燥的热风在装置内进行混合的方法等。
进行加热处理的时间通常为1分钟以上且360分钟以下,优选为10分钟以上且240分钟以下。对于进行加热处理的时间,根据加热温度和水蒸气摩尔分数,最适合的时间不同,因此进行适当调整即可。
加热处理的方法没有特别的限制,例如如果为静置式,则可以使用热风干燥机、电炉来进行加热处理,如果为流动式,则可以使用回转窑、桨叶式干燥机等进行加热处理。此外,还可以将对包含成为原料的水铝矿型氢氧化铝的浆料进行过滤·洗涤而得到的饼、水浆料导入在上述加热处理中使用的设备中,连续地进行干燥和其后的加热处理。
在加热处理中,有时钠由水铝矿型氢氧化铝的颗粒内部移动至颗粒表面,成为可溶性钠。可溶性钠存在于颗粒表面,由此其与表面的氟化铝颗粒反应,从而存在生成可溶性高的氟化钠的风险。如果生成氟化钠,则存在耐热氢氧化铝的电导率变高的倾向。在要求绝缘性的用途中,优选抑制该氟化钠的生成,使电导率下降。此时,添加硅化合物来对水铝矿型氢氧化铝粉末和氟化铝粉末的混合粉末进行加热处理,由此可以使可溶性钠被硅化合物捕捉,其结果是,氟化钠的生成受到抑制,可以降低电导率。
硅化合物的添加量适合地相对于100重量份的氢氧化铝以SiO2换算计为0.1重量份以上且5重量份以下、优选为3重量份以下。如果少于0.1重量份,则存在使电导率下降的效果变小的倾向。另一方面,如果多于5重量份,则根据硅化合物的种类的不同,有时在混合时起粘接剂的作用,形成凝集块。
添加硅化合物的时机没有特别的限制。可以举出例如在混合水铝矿型氢氧化铝粉末和氟化铝粉末之前预先添加的方法;在混合水铝矿型氢氧化铝粉末和氟化铝粉末时同时添加的方法。特别优选为对水铝矿型氢氧化铝粉末和氟化铝粉末的混合粉末在混合后添加硅化合物的方法。
作为硅化合物,可以举出例如二氧化硅、六氟硅酸钠、六氟硅酸钾之类的粉末状的硅化合物;或者硅酸酯、硅酮、硅烷偶联剂之类的液状的硅化合物。这些可以各自单独使用,或者组合两种以上使用。
硅化合物优选为液状,特别优选使用硅酸酯。具体的而言,优选为组成式Si(OR)4(式中,R为碳原子数为1~2的烷基)所示的硅酸酯的单体或者其聚合物。作为单体,可以举出硅酸甲酯、硅酸乙酯,在反应性高的方面,更优选为硅酸甲酯。此外,作为聚合物,优选为硅酸甲酯或硅酸乙酯的2~10聚体,特别优选为硅酸甲酯的2~10聚体。大于10聚体时,存在硅酸酯的粘度变高、分散性下降的倾向。
液状硅化合物可以在常温下使用公知的混合机添加至水铝矿型氢氧化铝粉末和氟化铝粉末的混合粉末中,然后实施加热处理。例如,还可以如使用亨舍尔混合机之类的搅拌式的混合机进行加热并混合的方法;将液状的硅化合物添加至水铝矿型氢氧化铝粉末和氟化铝粉末的混合粉末的湿润饼中,在使饼干燥的步骤中进行加热并混合的方法等那样,在加热下混合液状的硅化合物。如果将硅酸酯加热至100℃以上,则发生水解,进一步发生水解产物的缩合,在氢氧化铝表面上析出固形物。可以将由此得到的液状硅化合物的水解产物和/或其缩合产物用作硅化合物,实施加热处理。在加热下进行混合时,为了除去硅化合物的溶剂成分,优选以硅化合物的温度达到100℃以上且140℃以下的方式进行加热并混合。
本发明中,在耐热氢氧化铝中,为了提高与树脂的亲和性并提高填充性,可以通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等偶联剂;油酸、硬脂酸等脂肪族羧酸;苯甲酸等芳族羧酸以及它们的脂肪酸酯;胶体二氧化硅颗粒、硅酸甲酯、硅酸乙酯等硅化合物等表面处理剂来实施表面处理。表面处理也可以通过干式、湿式中任一种处理方法来进行。
作为干式表面处理方法,可以举出例如在亨舍尔混合机、劳迪吉(Lodige)混合机中使耐热氢氧化铝粉末和表面处理剂进行混合的方法,进一步为了均匀地涂布表面处理剂,可以举出将耐热氢氧化铝粉末和表面处理剂的混合物投入粉碎机中进行粉碎的方法等。
作为湿式表面处理方法,可以举出例如将表面处理剂分散或溶解在溶剂中,在所得到的溶液中分散耐热氢氧化铝粉末,使所得到的分散液干燥的方法等。
本发明中,对于耐热氢氧化铝,适合的是通过X射线光电子分光测定的F1s结合能的峰顶为684.0eV以上且685.5eV以下。此外,该峰通过下述方式形成:使归属为氟化铝的686.4eV的成分、归属为作为杂质的氟化钠的683.8eV的成分、和不能归属为这两种成分的684.0eV以上且685.5eV以下的成分这三者重合;或者使除了归属为作为杂质的氟化钠的683.8eV的成分以外的两者重合。进一步,684.0eV以上且685.5eV以下的成分适合地为总峰面积的50%以上。
本发明中,对于耐热氢氧化铝,适合的是,耐热性高于水铝矿型氢氧化铝的勃姆石的含量为3%以上且15%以下、优选为5%以上且13%以下。少于3%时,存在耐热性下降的倾向。多于15%时,勃姆石由于结晶水少于水铝矿型氢氧化铝,因此与高分子材料进行配合时存在阻燃性下降的倾向。
本发明中,耐热氢氧化铝的脱水起始温度优选为245℃以上。脱水起始温度是以在100℃下保持10分钟时的时点作为基准计,重量减少0.5%时的温度。脱水起始温度低于245℃时,在加工时和使用时一点脱水都不允许的树脂组合物的用途中,存在发泡的情况。脱水起始温度通常为255℃以下。
本发明中,耐热氢氧化铝的脱水量优选为27%以上且30%以下,进一步优选为28%以上且29%以下。脱水量是以在100℃下保持10分钟结束时的时点作为基准计,升温直至400℃的期间所减少的重量。一般而言,水铝矿型氢氧化铝在230℃附近起开始急剧脱水,至400℃变化为氧化铝和勃姆石的混合物。然后,经过缓慢的脱水,至600℃勃姆石变化为氧化铝。为了在将耐热氢氧化铝与高分子材料进行配合时赋予阻燃性,重要的是400℃为止的急剧脱水。脱水量少于27%时,阻燃性下降。另一方面,脱水量高于30%时,尽管阻燃性高,但耐热性下降,在加工时和使用时存在因脱水而发泡的情况。
本发明中,耐热氢氧化铝的BET比表面积为0.5m2/g以上且8.0m2/g以下,优选为0.7m2/g以上且3.0m2/g以下,进一步优选为1.8m2/g以下。如果大于8.0m2/g,则耐热氢氧化铝表面的吸附水量变多,在加工时和使用时存在因脱水而发泡的情况。另一方面,如果小于0.5m2/g,则存在阻燃性下降的情况。
本发明中,耐热氢氧化铝具有的特征在于耐热性高、吸附水量少,适合于作为各种树脂中的填充材料。作为树脂,可以举出例如橡胶、聚丙烯、聚乙烯等热塑性树脂、环氧树脂等热固性树脂等。
可以使用常规使用的公知方法将耐热氢氧化铝和树脂进行混合,从而得到树脂组合物。
作为将耐热氢氧化铝配合于各种树脂中得到的树脂组合物的具体用途,除了例如印刷电路板、构成其的预浸料等电子设备的电子部件等的构件之外,可以举出电线包覆材料、聚烯烃成型材料、轮胎、人造大理石等建材等,作为特别优选的用途,为加工时和使用时要求高耐热性的印刷电路板、密封材料等电子设备的部件、电线包覆材料。
实施例
以下举出实施例和比较例对本发明进行更详细的说明。
应予说明,针对实施例和比较例中的氢氧化铝的各物性的测定,通过下述方法进行。
(1)平均粒径
作为测定装置,使用激光散射式粒径分布测定装置[日机装公司制“マイクロトラックMT-3300EXII”]。将氢氧化铝粉末添加至0.2重量%六甲基磷酸钠水溶液中,调整至能够测定的浓度后,照射输出为25W的超声波120秒钟,然后以试样数为2进行测定,由其平均值求出粒径和粒径分布曲线。平均粒径以相当于50重量%的粒径(D50(μm))的形式求出。此外,显示出用前述方法求出的平均粒径为2μm以下时,改变测定条件,采用照射输出为40W的超声波300秒钟后所测定的值。
(2)BET比表面积
按照JIS-Z-8830所规定的方法,使用全自动比表面积测定装置[Mountech公司制“Macsorb HM-1201”],通过氮气吸附法来求出BET比表面积。
(3)氢氧化铝粉末的耐热性、脱水量
使用差示热重量分析装置[リガク公司制“Thermo Plus TG8120”],试样量为约10mg,以100ml/分钟的流量流通露点温度为-20℃以下的空气,以10℃/分钟的升温速度由常温升温至100℃,在100℃下保持10分钟后,以10℃/分钟的升温速度升温至400℃。以在100℃下保持10分钟结束时的时点作为基准计,测定重量减少0.5%时的温度(下述表1中的“脱水起始温度(℃)”),评价耐热性。脱水量作为以在100℃下保持10分钟结束时的时点起算至升温直至400℃的期间所减少的重量来进行评价。
(4)勃姆石含有率
使用粉末X射线衍射测定装置[リガク公司制“RINT-2000”],将Cu用作X射线源Cu,在以下的测定条件下实施测定。
步宽:0.02deg
扫描速度:0.04deg/秒
加速电压:40kV
加速电流:30mA
将在上述测定条件下测定的结果与JCPDS卡片70-2038(相当于水铝矿型铝)进行对比,计算出相当于水铝矿型铝的(002)面的峰面积S(002)。以同样的方式,将测定结果与JCPDS卡片83-1505(相当于勃姆石)进行对比,求出相当于勃姆石的(020)面的峰面积S(020)。由该两个峰面积,按照下述式来计算勃姆石含量。
勃姆石含有率(%)=S(020)/[S(020)+S(002)]×100。
(5)F1s的结合能
使用X射线光电子分光分析装置[KRATOS公司制“AXIS-ULTRA”]来测定。测定条件、解析条件如下所示。
1)测定条件
X射线:AlKα(单色)15kV 15mA
透镜模式:LowMag
通过能量:20eV
光阑:SLOT
中和枪电荷平衡:3.5V
步:0.1eV
停止时间:500ms
测定元素:F1s
带电补正:通过C1s=284.6eV来补正
取样:在试样条上用碳制的两面胶带固定垫片,在该垫片内填充试样。
2)解析条件
解析软件:Casa XPS
解析流程:
将在680~690eV的范围内观测到的显示出F1s结合能的最大强度的能量位置作为峰顶。
(6)电导率
混合氢氧化铝粉末10g、和电导率小于1μS/cm的纯水50g,实施10分钟超声照射,得到浆料。使用电导率测定装置[东亚电波工业公司制“CM-60S”],将电极浸入25℃的浆料中,将静置10秒后的测定值作为电导率。
实施例1
将100重量份的平均粒径为5μm、BET比表面积为1m2/g、Na2O含量为0.04重量%的水铝矿型氢氧化铝[住友化学公司制“CL-303”]粉末、和0.5重量份的粉碎氟化铝[森田化学工业公司制]粉末得到的BET比表面积为36m2/g的微粉末在聚合物袋内进行干式振荡混合,得到混合粉末。将100g混合粉末投入内容积为216L、氛围温度为230℃的热风干燥机内,不进行空气供给,仅使用管式泵以15g/分钟的流量供给纯水,在大气压下进行2小时加热处理。230℃的热风干燥机内的水蒸气摩尔分数为1。进行加热处理后,从干燥机取出,得到氢氧化铝粉末。
实施例2
在实施例1中,将100重量份的平均粒径为5μm、BET比表面积为1m2/g、Na2O含量为0.04重量%的水铝矿型氢氧化铝[住友化学公司制“CL-303”]粉末、和5重量份的粉碎氟化铝[森田化学工业公司制]粉末得到的BET比表面积为36m2/g的微粉末的10重量%水浆料在聚合物袋内进行湿式振荡混合,在120℃下干燥,得到混合粉末,除此之外,通过与实施例1同样的方法得到氢氧化铝粉末。
实施例3
在实施例2中,将粉碎氟化铝[森田化学工业公司制]粉末得到的BET比表面积为36m2/g的微粉末的10重量%水浆料由5重量份变更为10重量份,从而进行湿式振荡混合,除此之外,通过与实施例2同样的方法得到氢氧化铝粉末。
实施例4
在实施例3中,湿式振荡混合时,添加0.7重量份硅酸甲酯[三菱化学公司制“MS-51”,以SiO2换算计的硅含量为51重量%,重均分子量为500~700],除此之外,通过与实施例3同样的方法得到氢氧化铝粉末。
实施例5
在实施例2中,将100g所得到的混合粉末投入内容积为216L、氛围温度为200℃的热风干燥机内,不进行空气供给和纯水供给,在大气压下下进行4小时加热处理,除此之外,通过与实施例2同样的方法得到氢氧化铝粉末。
实施例6
在实施例2中,代替BET比表面积36m2/g的微粉末,使用粉碎氟化铝[森田化学工业公司制]粉末得到的BET比表面积为58m2/g的微粉末,除此之外,通过与实施例2同样的方法得到氢氧化铝粉末。
实施例7
在实施例1中,将100重量份的平均粒径为1.2μm、BET比表面积为4.3m2/g、Na2O含量为0.2重量%的水铝矿型氢氧化铝[住友化学公司制“C-301N”]粉末、和20重量份的粉碎氟化铝[森田化学工业公司制]粉末得到的BET比表面积为36m2/g的微粉末的10重量%水浆料在聚合物袋内进行湿式振荡混合,在120℃下干燥,得到混合粉末,除此之外,通过与实施例1同样的方法得到氢氧化铝粉末。
比较例1
将用作实施例1中的原料的水铝矿型氢氧化铝粉末[住友化学公司制“CL-303”]直接供于评价。
比较例2
在实施例1中,不混合氟化铝粉末,除此之外,通过与实施例1同样的方法得到氢氧化铝粉末。
比较例3
在实施例2中,不进行加热处理,除此之外,通过与实施例2同样的方法得到氢氧化铝粉末。
比较例4
将用作实施例7中的原料的水铝矿型氢氧化铝粉末[住友化学公司制“C-301N”]粉末直接供于评价。
比较例5
在实施例7中,不混合粉碎氟化铝粉末得到的微粉末的浆料,除此之外,通过与实施例7同样的方法得到氢氧化铝粉末。
比较例6
在实施例7中,不进行加热处理,除此之外,通过与实施例7同样的方法得到氢氧化铝粉末。
[粉末的BET比表面积、耐热性和F1s结合能]
对上述实施例和比较例中得到的氢氧化铝粉末进行评价的结果示于表1、2和3。
[粉末浆料的电导率测定]
参考例1
将实施例3中得到的氢氧化铝粉末浆料化,进行电导率测定。
参考例2
使用实施例4中得到的氢氧化铝粉末,除此之外,通过与参考例1同样的方法测定电导率。
参考例3
使用比较例2中得到的氢氧化铝粉末,除此之外,通过与参考例1同样的方法测定电导率。
参考例1~3中的电导率测定的结果示于表4。
[表1]
[表2]
[表3]
针对比较例2和5,在680~690eV的范围内没有观测到峰。
[表4]
由上述结果可知,通过本发明的方法,可以在不产生有毒的排放气体、废液的情况下制造耐热性高的氢氧化铝粉末。此外可知,通过与硅化合物一起进行加热处理,可以使氢氧化铝粉末的导电性下降。
Claims (4)
1.耐热氢氧化铝,通过X射线光电子分光测定的F1s结合能的峰顶为684.0eV以上且685.5eV以下,勃姆石含量为3%以上且15%以下。
2.根据权利要求1所述的耐热氢氧化铝,其中,脱水起始温度为245℃以上,脱水量为27%以上且30%以下。
3.根据权利要求1或2所述的耐热氢氧化铝,其中,BET比表面积为0.5m2/g以上且8.0m2/g以下。
4.树脂组合物,其包含权利要求1~3中任一项所述的耐热氢氧化铝。
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