JP2000026117A - 層状アルミン酸リチウムの製造方法及びそのpvcの安定剤としての使用 - Google Patents

層状アルミン酸リチウムの製造方法及びそのpvcの安定剤としての使用

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JP2000026117A
JP2000026117A JP11159281A JP15928199A JP2000026117A JP 2000026117 A JP2000026117 A JP 2000026117A JP 11159281 A JP11159281 A JP 11159281A JP 15928199 A JP15928199 A JP 15928199A JP 2000026117 A JP2000026117 A JP 2000026117A
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lithium salt
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Dominique Plee
ドミニク・プレ
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Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
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Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/48Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/56Chlorides
    • C01F7/57Basic aluminium chlorides, e.g. polyaluminium chlorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/78Compounds containing aluminium and two or more other elements, with the exception of oxygen and hydrogen
    • C01F7/784Layered double hydroxide, e.g. comprising nitrate, sulfate or carbonate ions as intercalating anions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PVC安定剤として天然ハイドロタルサイト
と同等に有効な層状アルミン酸リチウムの簡便且つ経済
的な製造方法。 【解決手段】 少なくとも1つのリチウム塩を含む水溶
液とアルミン酸ナトリウム溶液を塩基性pHで反応させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の主題は、層状アルミ
ン酸リチウムの製造方法及びPVCの安定化のためのそ
の使用である。
【0002】
【従来の技術】天然のハイドロタルサイト(ヒドロキシ
炭酸アルミニウムマグネシウム)は、単独で(特願昭5
5−80445号)またはステアリン酸カルシウムのよ
うな慣用の金属塩と一緒に(EP 63,180)PV
Cを安定化するために使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本出願人は、層状アルミン酸リチウムは天然ハ
イドロタルサイトと同等に有効なPVC安定剤を構成
し、更に層状アルミン酸リチウムが簡便で経済的な方法
で製造され得ることを知見した。
【0004】本出願人が開発した方法は、塩化物、硫酸
塩もしくは硝酸塩の形態または一般的な無機もしくは有
機アニオンの形態の塩としてリチウム化合物のみ含む水
溶液、または数種の塩、特にアルカリ金属及び/または
アルカリ土類金属ハロゲン化物の混合物を含む溶液であ
って、他のイオンの含量を変えることなくリチウム濃度
のみをかなり低下させた溶液をアルミン酸ナトリウム溶
液と6以上のpHで反応させることからなる。
【0005】
【発明の実施の形態】リチウム塩を含む出発溶液中のリ
チウム濃度は、0.02〜11mol/l、好ましくは
0.1〜2mol/lであり得る。
【0006】本発明の方法は、リチウム及び1つ以上の
アルカリ金属及び/またはアルカリ土類金属元素を含む
溶液に適している。マグネシウムが存在する場合、マグ
ネシウムハイドロタルサイトの形成と層状アルミン酸リ
チウムの形成との間で競合が起こる。
【0007】リチウム形態のゼオライト吸着剤を製造す
るためにゼオライト上で工業的にイオン交換操作して生
ずる溶液の処理が特に適している。前記したゼオライト
は圧力−振動吸着(PSA)法に従って酸素を製造する
ために特に使用される。
【0008】アルミン酸ナトリウム溶液中のアルミニウ
ム濃度は、0.03〜3mol/l、好ましくは0.3
〜2mol/lであり得る。
【0009】反応は数分〜数時間継続され得るが、好ま
しくは少なくとも1時間継続される。しかしながら、上
記した範囲を越える反応時間による操作も本発明の範囲
に包含される。
【0010】本発明は室温で、または沸点温度に近い高
温で実施され得る。反応温度が高ければ、層状アルミン
酸リチウムの合成のための反応がより速く進む。従っ
て、沸点に近い温度では、層状アルミン酸リチウムが事
実上即座に沈殿する。
【0011】形成された層状アルミン酸リチウムは、公
知の液体/固体分離手段、例えば濾過を用いて回収され
る。分離前に反応混合物のpHを上昇もしくは低下させ
なければならないことがある。なぜならば、本出願人の
知見によれば反応混合物のpHが6〜13であることが
好ましいからである。
【0012】本発明の層状アルミン酸リチウムの合成の
ための反応は実質的に完結する。層状アルミン酸リチウ
ム沈殿を除くと、出発溶液中のリチウム濃度に関係なく
最終水溶液は50ppm以上のリチウムを含まない。
【0013】形成された層状アルミン酸リチウムは、次
の一般式:
【0014】
【化3】 (式中、0<x<1、nはアニオンAの原子価、0<w
≦1)を有する。
【0015】
【実施例】実施例1 ナトリウム塩及びリチウム塩の溶液を、NaCl(40
g)及びLiCl(15g)を水(1L)に溶解するこ
とにより調製する。同時に、アルミン酸ナトリウム溶液
を、110℃に加熱した水酸化ナトリウム(16.5
g)の水(61g)溶液中にギブス石タイプの水和アル
ミナ(22.2g)を溶解することにより調製する。室
温に冷却後、この溶液は[Al]=0.29mol/1
00g及びAl/Na=0.69の組成を有する。この
溶液に、Al/Liモル比が2になるように磁気撹拌し
ながら上記溶液の一部を添加する。5分後、硫酸を用い
てpH8.5に中和する。3時間接触後、混合物を濾過
し、ICPで測定して、残留溶液中のリチウム含量は4
5ppmである。
【0016】濾過し、脱イオン水で洗浄し、次いで10
0℃で数時間乾燥後、得られた固体をX線回折(XR
D)スペクトルによりキャラクタリゼーションする。得
られたスペクトル(回折ピークの位置:d(A)7.5
5,4.40,3.77,2.51,2.49,2.2
2,1.89,1.69,1.60)により、式:
【0017】
【化4】 (x=0.02、n=1、w≒0.5)を有する層状塩
化アルミン酸リチウムであることが同定された。
【0018】実施例2 実施例1で調製した両溶液をAl/Li比がそれぞれ3
及び5になるように混合すること及び中和を同じpHで
実施する以外は実施例1の手順を繰り返して、2つの合
成を実施する。いずれの場合も、濾液中のリチウム濃度
は10ppmである。
【0019】固体のXRDスペクトルは層状塩化アルミ
ン酸リチウムと同じである。
【0020】実施例3(比較例) 沈殿をAl/Li比2で実施し、混合物をpH6.5に
中和して、実施例1の実験を繰り返す。濾過後、濾液中
のリチウム濃度は110ppmである。これは、本発明
方法においてpHが非常に重要であり、好ましくは最良
のリチウム収率を得るためには塩基性を保つべきである
ことが立証される。
【0021】実施例4 Al/Li比を2.78とし、接触時間を30分とし、
沈殿pHを12.8〜7.8の範囲で変更して、一連の
実験を実施する。
【0022】層状塩化アルミン酸リチウムを濾過後の残
留溶液中のリチウム濃度を下表に示す。
【0023】
【表1】 本実施例は、沈殿が最も効率的なpH範囲を規定する。
【0024】実施例5 実施例1で調製した両溶液をAl/Li比が2.78に
なるように実施例1の手順に従って混合し、HSO
でpH7.5に中和する前に混合を3時間継続する。次
いで、混合物を濾過し、ICPで測定すると残留溶液中
のリチウム含量は1.2ppmである。このリチウム含
量は中和を遅らさなかった実施例4のサンプルに比して
非常に少ない。
【0025】実施例6(PVCの安定化) PVCの安定化に対する層状塩化アルミン酸リチウム及
びマグネシウムハイドロタルサイトの有効性を、PVC
を主成分とするフィルムに対してカレンダリング試験を
実施して比較する。所定温度(この例では、190℃)
に加熱したフィルムが可撓性を保つ時間を調べる。テス
トするフィルムを、20rev/分で回転する0.6m
m離れた2つの加熱ローラの間に置く。フイルムが変
色、硬化及びローラから剥がれるのに要した時間を測定
する(安定期間)。
【0026】テストした3種のフィルムは以下の特徴を
示す。 a)コントロールフィルムは、Elf Atochem
S.A.から商品名Lacovyl(R)S 110
Pで販売されているPVC樹脂のみから構成される。こ
の樹脂のISO規格174に従って測定した粘度指数は
112であり、ISO規格1628−2に従って測定し
たK値は67である。 b)第2のフィルムは、同一樹脂を主成分とし、更にK
yowa Chemical Industry C
o.から商品名Alcamizer(R)−IV−2で販
売されている式:
【0027】
【化5】 (x≒0.33、y1+y2=1−x)のマグネシウム
ハイドロタルサイトを0.8重量%含む。 c)第3のフィルムは、同一樹脂を主成分とし、更に上
記実施例の1つに従って製造した層状塩化アルミン酸リ
チウムを0.8重量%含む。
【0028】結果を下表に示す。
【0029】
【表2】 マグネシウムハイドロタルサイトまたは層状塩化アルミ
ン酸リチウムを含むPVC主成分フィルムの安定期間は
同等であることが分かる。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式: 【化1】 (式中、0<x<1、nはアニオンAの原子価、0<w
    ≦1)を有する層状アルミン酸リチウムの製造方法であ
    って、少なくとも1つのリチウム塩とAn−イオンを含
    む水溶液をアルミン酸ナトリウム溶液と反応させ、次い
    で形成された層状アルミン酸リチウムを6以上のpHで
    分離することを特徴とする前記方法。
  2. 【請求項2】 反応温度が室温と反応混合物の沸点の間
    であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 層状アルミン酸リチウムの分離中の反応
    混合物のpHが6〜13であることを特徴とする請求項
    1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 少なくとも1つのリチウム塩とAn−
    オンを含む水溶液とアルミン酸ナトリウム溶液との反応
    を少なくとも1時間続けることを特徴とする請求項1〜
    3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 層状アルミン酸リチウムを分離する前に
    反応混合物のpHを調節するために酸を添加することを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 少なくとも1つのリチウム塩とAn−
    オンを含む水溶液とアルミン酸ナトリウム溶液との反応
    を開始してから少なくとも1時間後に酸を添加すること
    を特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 少なくとも1つのリチウム塩を含む水溶
    液が1つ以上のアルカリ金属及び/またはアルカリ土類
    金属元素を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれ
    か1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 少なくとも1つのリチウム塩を含む水溶
    液がゼオライト上のイオン交換操作により得られること
    を特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の方
    法。
  9. 【請求項9】 式: 【化2】 を有する層状塩化アルミン酸リチウムの製造方法であっ
    て、少なくとも1つのリチウム塩を含む水溶液が塩素イ
    オンを含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1
    項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 少なくとも1つのリチウム塩を含む水
    溶液中のリチウム濃度が0.02〜11mol/l、好
    ましくは0.1〜2mol/lであり、アルミン酸ナト
    リウム溶液中のアルミン酸ナトリウム濃度が0.03〜
    3mol/l、好ましくは0.3〜2mol/lである
    ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の
    方法。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項に記載
    の方法で得ることができる層状アルミン酸リチウムの、
    ハロゲン化樹脂好ましくはPVCを主成分とする材料の
    安定化のための使用。
JP11159281A 1998-06-08 1999-06-07 層状アルミン酸リチウムの製造方法及びそのpvcの安定剤としての使用 Withdrawn JP2000026117A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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