JP2000086235A - 板状ベーマイト及び板状アルミナ並びにそれらの製造方法 - Google Patents

板状ベーマイト及び板状アルミナ並びにそれらの製造方法

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JP2000086235A JP10261425A JP26142598A JP2000086235A JP 2000086235 A JP2000086235 A JP 2000086235A JP 10261425 A JP10261425 A JP 10261425A JP 26142598 A JP26142598 A JP 26142598A JP 2000086235 A JP2000086235 A JP 2000086235A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比表面積が大きく、活性が高い板状ベーマイ
ト及びそれを効率よく製造することができる板状ベーマ
イトの製造方法、並びに、比表面積が大きく、活性が高
いとともに、耐熱性が高く、高温でも安定した状態で長
時間使用することができる板状アルミナ及びそれを効率
よく製造することができる板状アルミナの製造方法を提
供する。 【解決手段】 板状ベーマイトはアスペクト比が10〜
35になるように形成されている。板状ベーマイトはカ
ルシウム、ストロンチウム及びバリウムから選ばれた少
なくとも一種のアルカリ土類金属化合物と水酸化アルミ
ニウムとを水の存在下で加圧状態にして150〜300
℃で反応させ、その反応生成物を酸処理し水洗して製造
される。板状アルミナはθ−アルミナ及びδ−アルミナ
の混合物を主体とし、上記の板状ベーマイトを450〜
1500℃で焼成して製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば難燃化プ
ラスチックフィラー、高温触媒担体、高温耐熱潤滑材、
耐火物などの耐熱材料、湿度センサー、固体電解質、各
種エレクトロニクス素子、分離膜、蛍光材料、滑材、塗
料等として使用される板状ベーマイト及び板状アルミナ
並びにそれらの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、燃焼触媒担体としては、各種結晶
形態のアルミナが使用されていた。また、湿度センサ
ー、固体電解質、各種エレクトロニクス素子、分離膜、
蛍光材料等にはβ−アルミナが使用されていた。
【0003】そして、発電等の電力分野では高温燃焼に
よるガスタービン発電が主流となりつつあり、エネルギ
ー効率の点から燃焼温度が高温化する傾向にある。ま
た、余剰電力貯蔵用のナトリウム−硫黄(NaS)型電
池用固体電解質や各種ガスの有効利用の必要性からガス
分離膜の需要が高まりつつある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これまでの
アルミナ質材料には種々の問題があった。従来、アルミ
ナ質燃焼触媒担体として使用される粒状アルミナは、比
表面積が10m2 /g未満と小さく、触媒としての機能
が低い。また、例えば1200〜1400℃というガス
タービン燃焼温度範囲の高温では焼結又は粒成長により
さらに比表面積が激減して触媒としての機能を果たさな
くなるという問題があった。
【0005】さらに、アルミナには幾つかの変態があ
り、その中でも熱的に安定であるα−アルミナは、比較
的容易に製造できるが結晶形態はコランダムであり表面
積が小さく触媒としての機能が低い。また、通常θ−ア
ルミナ及びδ−アルミナは平板状の結晶形態をとり、表
面積が大きく触媒他としての機能が高いが、1150℃
以上の高温度では相転移を起こし、表面積が急激に減少
するほか、その物質の性状は激変する。さらに、ナトリ
ウムを含むβ−アルミナはナトリウムの蒸散による熱設
備の損傷が大きいうえに、製造が容易ではないという問
題があった。加えて、アルミナの原料となるベーマイト
(Boehmite)にもアルミナと同様の問題があった。
【0006】この発明は、上記のような従来技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、比表面積が大きく、活性が高い板状ベー
マイト及びそれを効率よく製造することができる板状ベ
ーマイトの製造方法を提供することにある。また、他の
目的とするところは、比表面積が大きく、活性が高いと
ともに、耐熱性が高く、高温でも安定した状態で長時間
使用することができる板状アルミナ及びそれを効率よく
製造することができる板状アルミナの製造方法を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明の板状ベーマイトは、アス
ペクト比が10〜35になるように形成し、カルシウ
ム、ストロンチウム及びバリウムから選ばれた少なくと
も一種のアルカリ土類金属がインターカレーションした
ものである。
【0008】請求項2に記載の発明の板状ベーマイトの
製造方法は、カルシウム、ストロンチウム及びバリウム
から選ばれた少なくとも一種のアルカリ土類金属の化合
物と水酸化アルミニウムとを水の存在下で加圧状態にし
て150〜300℃の温度で反応させ、その反応生成物
を酸処理し、水洗して残留アルカリ土類金属化合物を除
去するものである。
【0009】請求項3に記載の発明の板状ベーマイトの
製造方法は、請求項2に記載の発明において、前記アル
カリ土類金属の化合物は水酸化物、酸化物、塩化物、硫
酸塩及び有機酸塩から選ばれた少なくとも一種の化合物
であるものである。
【0010】請求項4に記載の発明の板状アルミナは、
θ−アルミナ及びδ−アルミナの混合物を主体とするも
のである。請求項5に記載の発明の板状アルミナの製造
方法は、請求項2に記載の製造方法で得られた板状ベー
マイトを450〜1500℃の温度で焼成するものであ
る。
【0011】請求項6に記載の発明の板状アルミナの製
造方法は、請求項5に記載の発明において、前記アルカ
リ土類金属の化合物は水酸化物、酸化物、塩化物、硫酸
塩及び有機酸塩から選ばれた少なくとも一種の化合物で
あるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て詳細に説明する。板状ベーマイト〔AlO(OH)〕
はアスペクト比が10〜35となるように形成され、比
表面積が通常10〜30m2 /gである。微視的には、
ベーマイトのb面にアルカリ土類金属が化学的に付着し
ている。そして、このアルカリ土類金属によって、後述
する水熱合成系内においてb軸方向への結晶成長が妨げ
られるとともに、a、c軸方向への異方成長が誘導され
ていると思われる。また、この板状ベーマイトは500
℃付近で吸熱反応し板状アルミナに変化するため、プラ
スチックの難燃性フィラーとして好適である。
【0013】次に、上記の板状ベーマイトの製造方法に
ついて説明する。まず、カルシウム、ストロンチウム及
びバリウムから選ばれた少なくとも一種のアルカリ土類
金属の化合物{RX〔RはCa、Sr又はBa、XはR
と結合する負成分(原子団又はイオン)である。〕}と
水酸化アルミニウム〔Al(OH)3 〕とを例えば圧力
容器(オートクレーブ)などに入れて水の存在下で加圧
状態にする。
【0014】次いで、それらをオートクレーブ内で15
0〜300℃の温度で反応させて水熱合成を行う。そし
て、その反応生成物を例えば酢酸などの酸で酸処理して
水洗し、残存する過剰のアルカリ土類金属化合物を除去
することにより板状ベーマイトが得られる。
【0015】反応生成物を生成させる場合、オートクレ
ーブ内の反応原料を静置下(無攪拌下)又は低速攪拌下
で反応させて行うのが望ましい。これにより、ベーマイ
トの形態は平板状に制御される。
【0016】また、前記反応を例えばハニカム形状など
の所定形状の容器内で行い、得られた反応生成物をその
形状が維持される状態で、例えば反応生成物を支持板上
に載せた状態で焼成を行ってもよい。この場合、前記反
応後に反応生成物を例えばハニカム形状などの所定形状
の容器内に入れ、その形状をなす反応生成物を容器から
取り出して焼成を行ってもよい。
【0017】反応原料であるアルカリ土類金属化合物と
しては、カルシウム、ストロンチウム又はバリウムの水
酸化物、酸化物、塩化物、炭酸化物、硫酸塩、硝酸塩、
燐酸塩及び酢酸塩、ギ酸塩などの有機酸塩などが使用で
きる。また、例えば水酸化バリウム8水和物〔Ba(O
H)2 ・8H2 O〕などの水和物であってもよい。水酸
化アルミニウムとしてはアルマイト製造時などに生じた
廃棄物として処理される水酸化アルミニウムを使用して
もよい。反応原料としては水を必要とし、その水を使用
して水熱合成を行わせる。また、アルカリ土類金属化合
物は、それぞれ単独で使用してもよいし、併用してもよ
い。酸処理に使用する酸としては、希塩酸、硝酸、酢酸
をはじめ一般に酸と称される物質が使用できる。
【0018】また、上記反応原料に加えて、さらに添加
剤を添加して反応させて反応生成物を得ることができ
る。この添加剤としては、ナトリウム化合物、アルコー
ル化合物及びアミン化合物が使用され、特にアルコール
化合物及びアミン化合物が好ましい。これらの添加剤は
それぞれ単独で使用してもよいし、併用してもよい。こ
の場合、ナトリウム化合物は反応原料中のアルカリ度を
調整できるため、水酸化アルミニウムの溶解性を調整し
て反応原料の水熱合成を促進させることができる。ま
た、アルコール化合物は反応生成物が粒子状に大きく成
長するのを抑制して比表面積の大きな反応生成物を得る
ことができる。アミン化合物は反応原料の水熱合成を促
進させる機能と、反応生成物が粒子状に大きく成長する
のを抑制して比表面積を大きくする機能との両機能を発
揮することができる。
【0019】ナトリウム化合物としては、例えば水酸化
ナトリウム(NaOH)、酢酸ナトリウム(CH3 CO
ONa)、塩化ナトリウム(NaCl)などが使用さ
れ、特に水酸化ナトリウムが好ましい。これらのナトリ
ウム化合物はそれぞれ単独で使用してもよいし、併用し
てもよい。
【0020】アルコール化合物としては、例えばメタノ
ール(CH3 OH)、エタノール(CH3 CH2 OH)
などの一価アルコール及びエチレングリコール(HOC
2CH2 OH)、ジエチレングリコール[HO(CH
2 2 O(CH2 2 OH]、グリセリン(C3 8
3 )などの多価アルコールが使用され、特にエチレング
リコール又はグリセリンが好ましい。これらのアルコー
ル化合物はそれぞれ単独で使用してもよいし、併用して
もよい。
【0021】アミン化合物としては、例えばトリエタノ
ールアミン〔N(CH2 CH2 OH)3 〕、メチルアミ
ン(CH3 NH2 )、ジアシルアミン〔(RCO)2
H〕、トリアシルアミン〔(RCO)3 N〕、シクロヘ
キシルアミン(C6 13N)、ヘキサメチレンテトラミ
ン(C6 124 )、N−エチルアニリン(C8 11
2 )、エチレンジアミン四酢酸(C10162 8 )な
どが使用され、特にトリエタノールアミンが好ましい。
なお、化学式中のRはアルキル基を表す。これらのアミ
ン化合物はそれぞれ単独で使用してもよいし、併用して
もよい。
【0022】アルカリ土類金属化合物から選ばれた少な
くとも一種の化合物と水酸化アルミニウムは、モル比で
好ましくは1:6〜1:14、さらに好ましくは1:8
〜1:12になるように設定される。これらのモル比の
割合は、板状ベーマイトを効率よく製造するためであ
る。
【0023】水の使用量は、水酸化アルミニウムに対
し、重量比で好ましくは2〜24倍、さらに好ましくは
3〜10倍である。2倍未満では反応原料が水熱合成し
て反応生成物を生成するのに不十分であり、24倍を超
えると無駄な水の量が増加して製造コストが高くなると
ともに、板状ベーマイトの生産性が低下してしまうため
に好ましくない。
【0024】ナトリウム化合物の使用範囲は、水酸化ア
ルミニウムに対して好ましくは0.05〜10重量%、
さらに好ましくは0.1〜5重量%である。この使用範
囲は、反応原料と水との水熱合成を促進させる働きが妥
当だからである。アルコール化合物の使用量は、水の総
重量の好ましくは10〜60重量%、さらに好ましくは
15〜40重量%である。この使用量が好ましいのは、
反応生成物が粒子状に大きく成長するのを抑制して比表
面積を大きくすることができるからである。アミン化合
物の使用量は、水の総重量の好ましくは1〜50重量
%、さらに好ましくは5〜30重量%である。この使用
量が好ましいのは、水熱合成を促進させる機能と、反応
生成物が粒子状に大きく成長するのを抑制して平板状に
成長させて比表面積を大きくする機能との両機能をバラ
ンスよく発揮することができるからである。
【0025】板状ベーマイトを合成する反応原料を攪拌
する場合、例えば攪拌装置などにより回転数150rp
m以下で攪拌するのが好ましく、反応原料を静置する場
合は、攪拌せずに放置しておくのが好ましい。反応を1
50rpm以下の攪拌下で行うのは、反応系内を均一に
し、反応効率を良くするためであり、静置下で行うの
は、反応生成物が粒子状に大きく成長するのを抑制して
平板状の形態を得るためである。
【0026】オートクレーブ内で反応生成物を生成させ
るための温度は、150〜300℃、好ましくは170
〜220℃に設定される。150℃未満では反応生成物
を得ることは困難であり、300℃を超えると生産性が
悪くなったり、製造コストが高くなったりして好ましく
ない。
【0027】この場合の加熱時間は、好ましくは4〜4
8時間、さらに好ましくは10〜24時間であり、攪拌
又は静置下のそれぞれの状況に応じて加熱時間が相違す
る。4時間未満では反応生成物の形状を充分制御でき
ず、48時間を超えるとエネルギーコスト及び製造コス
トが上昇して好ましくない。
【0028】上記のようにして得られる板状ベーマイト
は、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムから選ば
れた少なくとも一種のアルカリ土類金属が通常イオンの
形態でインターカレーションしている。このインターカ
レーションするアルカリ土類金属は、原料であるアルカ
リ土類金属化合物の5%程度である。なお、インターカ
レーションとは、層状構造を有する物質の層間に分子、
原子又はイオンが挿入される現象をいう。
【0029】次に、板状アルミナ(Al2 3 )は、微
量のアルカリ土類金属が付着したθ−アルミナ及びδ−
アルミナの混合物を主体としている。このため、135
0℃においても熱的に安定であり、長時間にわたりその
結晶形態及び比表面積が保持される。つまり、高温触媒
担体、高温耐熱潤滑材、耐火物等として使用するのに好
適であり、特に高温触媒担体として高温でも安定した状
態で長時間使用することができる。この板状アルミナ
は、上記の板状ベーマイトを焼成することによって得ら
れ、その形態は焼成後も板状ベーマイトの形態と変わら
ず維持されるために平板状に形成されている。また、ア
スペクト比は10〜35、比表面積は10〜30m2
gとなるように形成されている。高温触媒担体として使
用する場合、アルミナの形態が平板状になるように製造
されているため、板状アルミナの形態が均一に制御され
ることになり、触媒担体として圧力損失を少なくして効
率よく使用することができる。
【0030】次に、板状アルミナの製造方法について説
明する。板状アルミナは、上記の板状ベーマイトを例え
ば電気炉などにより450〜1500℃の温度で焼成す
ることにより製造される。
【0031】板状ベーマイトを焼成する温度は、450
〜1500℃、好ましくは1100〜1400℃の温度
に設定される。450℃未満ではベーマイトのままであ
り、1500℃を超えるとエネルギーコスト及び製造コ
ストが上昇したり、板状アルミナが焼結又は粒成長して
比表面積が小さくなったりして好ましくない。
【0032】焼成時間は好ましくは1〜4時間、さらに
好ましくは1.5〜3.5時間である。1時間未満では
焼成が不十分となって板状アルミナを得ることが困難で
あり、4時間を超えるとエネルギーコスト及び製造コス
トが上昇して好ましくない。
【0033】以上のように、この実施形態によれば次の
ような効果が発揮される。 ・実施形態の板状ベーマイト及び板状アルミナによれ
ば、アスペクト比が10〜35になるように形成されて
いる。このため、比表面積を大きくし、活性を向上させ
ることができる。
【0034】・実施形態の板状ベーマイトによれば、通
常のベーマイトは550℃で吸熱反応しアルミナに変化
するのに対し、それよりも低温の490℃付近で吸熱反
応が起こる。難燃化剤としては300〜500℃の範囲
で吸熱反応が起こることが要求されるので、この板状ベ
ーマイトはプラスチックの難燃化フィラーとして好適で
ある。
【0035】・実施形態の板状ベーマイトの製造方法に
よれば、反応原料を水熱合成で反応させ、その反応生成
物を酸処理して水洗することにより、比表面積が大き
く、活性が高い板状ベーマイトを効率よく製造すること
ができる。
【0036】・実施形態の板状アルミナによれば、θ−
アルミナ及びδ−アルミナの混合物を主体とするため、
比表面積を大きくし、活性を向上させることができると
ともに、耐熱性を高め、高温でも安定した状態で長時間
使用することができる。
【0037】・実施形態の板状アルミナの製造方法によ
れば、板状ベーマイトを焼成することにより、比表面積
が大きく、活性が高い板状アルミナを効率よく製造する
ことができる。また、耐熱性が高く、高温でも安定した
状態で長時間使用することができる板状アルミナを容易
に製造することができる。
【0038】・実施形態の板状ベーマイト及び板状アル
ミナの製造方法によれば、水酸化アルミニウムには、廃
棄物として処理される水酸化アルミニウムが使用され
る。このため、反応原料として有効に利用することがで
きるとともに、廃棄物による環境汚染の問題を解消する
ことができる。
【0039】
【実施例】以下に、前記実施形態をさらに具体化した実
施例について説明する。 (実施例1〜20)実施例1においては、水酸化バリウ
ム8水和物を337g、水酸化アルミニウムを1000
g及び水を5000g秤量し、それぞれ秤量したものを
オートクレーブ内に入れて混合液とした。そして、オー
トクレーブ内を加圧状態にして混合液を攪拌せずに静置
下にし、混合液を昇温速度200℃/時間で200℃ま
で加熱した。その温度を12時間保持してオートクレー
ブ内の混合液を反応させた。
【0040】次いで、反応後の混合液を自然冷却により
冷却し、その混合液を濾過して反応生成物を得た。その
反応生成物を酸処理した後、水洗し、水を含む反応生成
物を105℃で乾燥して板状ベーマイトを得た。さら
に、板状ベーマイトを昇温速度100℃/時間の電気炉
により1350℃で3時間加熱し、板状アルミナを得
た。
【0041】実施例2では、実施例1において、水酸化
バリウム8水和物を337gから225gに変更した。
その他は実施例1と同様にして行い、板状ベーマイト及
び板状アルミナを得た。
【0042】実施例3では、実施例1において、水酸化
バリウム8水和物を337gから393gに変更した。
その他は実施例1と同様にして行い、板状ベーマイト及
び板状アルミナを得た。
【0043】実施例4では、実施例1において、水を5
000gから2000gに変更した。その他は実施例1
と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状アルミナを
得た。
【0044】実施例5では、実施例1において、水を5
000gから20000gに変更した。その他は実施例
1と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状アルミナ
を得た。
【0045】実施例6では、実施例1において、混合液
の加熱を200℃から150℃に変更した。その他は実
施例1と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状アル
ミナを得た。
【0046】実施例7では、実施例1において、混合液
の加熱温度を200℃から170℃に変更した。その他
は実施例1と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状
アルミナを得た。
【0047】実施例8では、実施例1において、混合液
の加熱時間を12時間から24時間に変更した。その他
は実施例1と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状
アルミナを得た。
【0048】実施例9では、実施例1において、板状ベ
ーマイトの焼成温度を1350℃から1000℃に変更
した。その他は実施例1と同様にして行い、板状ベーマ
イト及び板状アルミナを得た。
【0049】実施例10では、実施例1において、板状
ベーマイトの焼成温度を1350℃から1500℃に変
更した。その他は実施例1と同様にして行い、板状ベー
マイト及び板状アルミナを得た。
【0050】実施例11では、実施例1において、混合
液を静置下で加熱したのを150rpmの回転数で攪拌
しながら加熱するように変更した。その他は実施例1と
同様にして行い、板状ベーマイト及び板状アルミナを得
た。
【0051】実施例12では、実施例1において、オー
トクレーブ内にさらに水酸化ナトリウムを30g秤量し
て入れて混合液とした。そして、その混合液の加熱温度
を200℃から170℃に変更した。その他は実施例1
と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状アルミナを
得た。
【0052】実施例13では、実施例12において、3
0gの水酸化ナトリウムを30gの塩化ナトリウムに変
更した。その他は実施例12と同様にして行い、板状ベ
ーマイト及び板状アルミナを得た。
【0053】実施例14では、実施例11において、オ
ートクレーブ内にさらにトリエタノールアミンを100
g秤量して入れて混合液とした。そして、その混合液の
加熱温度を200℃から170℃に変更した。その他は
実施例11と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状
アルミナを得た。
【0054】実施例15では、実施例14において、1
00gのトリエタノールアミンを250gのグリセリン
に変更した。その他は実施例14と同様にして行い、板
状ベーマイト及び板状アルミナを得た。
【0055】実施例16では、実施例1において、33
7gの水酸化バリウムを562gの酢酸バリウムに変更
した。そして、その混合液の加熱温度を200℃から1
70℃に変更した。その他は実施例1と同様にして行
い、板状ベーマイト及び板状アルミナを得た。
【0056】実施例17では、実施例16において、5
62gの酢酸バリウムを79gの水酸化カルシウムに変
更した。その他は実施例16と同様にして行い、板状ベ
ーマイト及び板状アルミナを得た。
【0057】実施例18では、実施例16において、5
62gの酢酸バリウムを55gの水酸化カルシウム及び
44gの硫酸カルシウムに変更した。その他は実施例1
6と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状アルミナ
を得た。
【0058】実施例19では、実施例16において、5
62gの酢酸バリウムを75gの水酸化カルシウム及び
6gの塩化カルシウムに変更した。その他は実施例16
と同様にして行い、板状ベーマイト及び板状アルミナを
得た。
【0059】実施例20では、実施例16において、5
62gの酢酸バリウムを283gの水酸化ストロンチウ
ム8水和物に変更した。その他は実施例16と同様にし
て行い、板状ベーマイト及び板状アルミナを得た。
【0060】これらの板状ベーマイト及び板状アルミナ
で得られた物性の結果を表1に示した。なお、長径はμ
m、比表面積はm2 /gで示した。
【0061】
【表1】 表1の結果より、実施例1〜20において、得られる板
状ベーマイト及び板状アルミナはアスペクト比が10〜
35、比表面積が10〜30m2 /gと大きいことが示
された。また、この板状ベーマイトは、難燃化プラスチ
ックフィラーとして使用上全く問題なく好適に使用する
ことができた。さらに、この板状アルミナは、出発物質
である板状ベーマイトの性状が維持され、高温触媒単体
として使用上全く問題なく好適に使用することができ
た。
【0062】次に、実施例16で得られた板状ベーマイ
トの各結晶面における回折X線の相対強度比をX線回折
装置により測定した。その結果を表2に示す。対照例1
は、既知物質のデータ集であるJCPDS(Joint Comm
ittee on Powder Diffraction Standards )に記載され
た一般的なベーマイトにおけるデータである。相対強度
比は、最も強度の大きい回折X線の高さを100とした
ときの各回折X線の高さとして表される。なお、(02
0)、(200)及び(002)は面指数で表した結晶
面である。
【0063】
【表2】 表2の結果より、実施例16の板状ベーマイトは、対照
例1の一般的なベーマイトに比べて(020)の相対強
度比が大きく、(200)及び(002)の相対強度比
が小さいことが示された。この結果は、(200)及び
(002)に比べて(020)には原子が多く存在する
ことを示している。即ち、この板状ベーマイトは(02
0)で表される結晶面に異方成長した平板状の形状を有
することが示された。
【0064】(実施例21)実施例21では、実施例1
6と同様にして得られた板状ベーマイトの焼成温度を2
00℃、400℃、600℃、800℃、1000℃、
1200℃、1300℃、1350℃及び1400℃に
変化させて1時間焼成した。そして、生成した板状アル
ミナのX線回折パターンをX線回折装置により測定し、
その結晶構造の解析を行った。その結果を図1に示す。
図1の横軸は回折X線の回折角(2θ)を表し、縦軸は
回折X線の強度を表す。図中の▽はθ−アルミナのピー
クを示し、□はδ−アルミナのピークを示す。
【0065】図1に示すように、焼成温度が400℃以
下のときは、焼成後も板状ベーマイトのままであり、板
状アルミナが生成しないことが示された。また、焼成温
度が600℃から1000℃のときは、γ−アルミナを
主体とする板状アルミナが生成することが示された。こ
れに対し、焼成温度が1200℃から1400℃のとき
は、θ−アルミナとδ−アルミナの混合物を主体とする
板状アルミナが生成することが示された。
【0066】次に、前記実施形態から把握できる技術的
思想について以下に記載する。 ・前記アルカリ土類金属の化合物は酢酸塩である請求項
2に記載の板状ベーマイトの製造方法。
【0067】このように構成した場合、得られる板状ベ
ーマイトの結晶を小さくすることができ、比表面積を大
きくすることができる。また、アルカリ土類金属の化合
物として水酸化物等のアルカリ性の高い化合物を使用し
たときに起こりやすい板状ベーマイトのブロック(塊
状)化が生じるおそれがない。
【0068】・アルコール化合物又はアミン化合物を添
加して反応させる請求項2又は請求項3に記載の板状ベ
ーマイトの製造方法。 このように構成した場合、反応原料の水熱合成を促進し
たり、反応生成物及び板状ベーマイトが粒子状に大きく
成長するのを抑制して比表面積を大きくしたりすること
ができる。
【0069】・アルコール化合物又はアミン化合物を添
加して反応させる請求項5又は請求項6に記載の板状ア
ルミナの製造方法。 このように構成した場合、反応原料の水熱合成を促進し
たり、反応生成物、板状ベーマイト及び板状アルミナが
粒子状に大きく成長するのを抑制して比表面積を大きく
したりすることができる。
【0070】・前記反応後に反応生成物を所定形状の容
器内に入れ、容器から所定形状を成す反応生成物を取り
出して酸処理し水洗する請求項2又は請求項3に記載の
板状ベーマイトの製造方法。
【0071】このように構成した場合、酸処理後に板状
ベーマイトを所定形状に成形加工する必要がなく、酸処
理して水洗した段階で所定形状の板状ベーマイトを効率
よく製造することができる。
【0072】・前記反応後に反応生成物を所定形状の容
器内に入れ、容器から所定形状を成す反応生成物を取り
出して酸処理し水洗した後、焼成する請求項5又は請求
項6に記載の板状アルミナの製造方法。
【0073】このように構成した場合、焼成後に板状ア
ルミナを所定形状に成形加工する必要がなく、焼成した
段階で所定形状の板状アルミナを効率よく製造すること
ができる。
【0074】・アスペクト比が10〜35になるように
形成した板状アルミナ。 このように構成した場合、比表面積を大きくし、活性を
向上させることができる。
【0075】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項1に記載の発
明の板状ベーマイトによれば、比表面積を大きくし、活
性を向上させることができる。また、焼成するとθ−ア
ルミナ及びδ−アルミナを生成することができるととも
に、得られるアルミナは高温においてもその形状を維持
し、高比表面積を維持することができる。
【0076】請求項2及び請求項3に記載の発明の板状
ベーマイトの製造方法によれば、反応原料を水熱合成で
反応させ、その反応生成物を酸処理して水洗することに
より、比表面積が大きく、活性が高い板状ベーマイトを
効率よく製造することができる。
【0077】請求項4に記載の発明の板状アルミナによ
れば、比表面積を大きくし、活性を向上させることがで
きるとともに、耐熱性を高め、高温でも安定した状態で
長時間使用することができる。
【0078】請求項5及び請求項6に記載の発明の板状
アルミナの製造方法によれば、比表面積が大きく、活性
が高い板状アルミナを効率よく製造することができると
ともに、耐熱性が高く、高温でも安定した状態で長時間
使用することができる板状アルミナを容易に製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】板状アルミナのX線回折パターンを示すグラ
フ。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年6月2日(1999.6.2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】 請求項2に記載の製造方法で得られた板
状ベーマイトを450〜1500℃の温度で焼成する板
状アルミナの製造方法。
【請求項】 前記アルカリ土類金属の化合物は水酸化
物、酸化物、塩化物、硫酸塩及び有機酸塩から選ばれた
少なくとも一種の化合物である請求項に記載の板状ア
ルミナの製造方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】請求項4に記載の発明の板状アルミナは、
θ−アルミナ及びδ−アルミナの混合物を主体とするも
のである。請求項5に記載の発明の板状アルミナは、γ
―アルミナを主体とするものである。請求項に記載の
発明の板状アルミナの製造方法は、請求項2に記載の製
造方法で得られた板状ベーマイトを450〜1500℃
の温度で焼成するものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】請求項に記載の発明の板状アルミナの製
造方法は、請求項に記載の発明において、前記アルカ
リ土類金属の化合物は水酸化物、酸化物、塩化物、硫酸
塩及び有機酸塩から選ばれた少なくとも一種の化合物で
あるものである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0069
【補正方法】変更
【補正内容】
【0069】・アルコール化合物又はアミン化合物を添
加して反応させる請求項又は請求項に記載の板状ア
ルミナの製造方法。 このように構成した場合、反応原料の水熱合成を促進し
たり、反応生成物、板状ベーマイト及び板状アルミナが
粒子状に大きく成長するのを抑制して比表面積を大きく
したりすることができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0072
【補正方法】変更
【補正内容】
【0072】・前記反応後に反応生成物を所定形状の容
器内に入れ、容器から所定形状を成す反応生成物を取り
出して酸処理し水洗した後、焼成する請求項又は請求
に記載の板状アルミナの製造方法。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0078
【補正方法】変更
【補正内容】
【0078】請求項5に記載の発明の板状アルミナによ
れば、比表面積を大きくし、活性を向上させることがで
きるとともに、耐熱性を高め、高温でも安定した状態で
長時間使用することができる。請求項及び請求項
記載の発明の板状アルミナの製造方法によれば、比表面
積が大きく、活性が高い板状アルミナを効率よく製造す
ることができるとともに、耐熱性が高く、高温でも安定
した状態で長時間使用することができる板状アルミナを
容易に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤吉 加一 岐阜県美濃加茂市加茂野町加茂野27番地の 2 (72)発明者 西垣 康広 岐阜県本巣郡穂積町本田2148−1 (72)発明者 林 好夫 岐阜県岐阜市長良宮口町2丁目21番地 Fターム(参考) 4G069 AA01 BA01A BB04A BB08A BB10A BC08A BC09A BC12A BC13A BE08A DA05 EC02X EC22Y EC27 FB30 FC07 4G076 AA02 AA18 AA24 AB06 AC02 BA13 BA38 BA42 BA43 BC02 BC07 BC10 BD02 CA08 CA26 CA28 CA33 CA40 DA01 DA30 FA06 FA08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アスペクト比が10〜35になるように
    形成し、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムから
    選ばれた少なくとも一種のアルカリ土類金属がインター
    カレーションした板状ベーマイト。
  2. 【請求項2】 カルシウム、ストロンチウム及びバリウ
    ムから選ばれた少なくとも一種のアルカリ土類金属の化
    合物と水酸化アルミニウムとを水の存在下で加圧状態に
    して150〜300℃の温度で反応させ、その反応生成
    物を酸処理し、水洗して残留アルカリ土類金属化合物を
    除去する板状ベーマイトの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記アルカリ土類金属の化合物は水酸化
    物、酸化物、塩化物、硫酸塩及び有機酸塩から選ばれた
    少なくとも一種の化合物である請求項2に記載の板状ベ
    ーマイトの製造方法。
  4. 【請求項4】 θ−アルミナ及びδ−アルミナの混合物
    を主体とする板状アルミナ。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載の製造方法で得られた板
    状ベーマイトを450〜1500℃の温度で焼成する板
    状アルミナの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記アルカリ土類金属の化合物は水酸化
    物、酸化物、塩化物、硫酸塩及び有機酸塩から選ばれた
    少なくとも一種の化合物である請求項5に記載の板状ア
    ルミナの製造方法。
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