JP2003095645A - Aluminum hydroxide and its manufacturing method - Google Patents

Aluminum hydroxide and its manufacturing method

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JP2003095645A JP2002175294A JP2002175294A JP2003095645A JP 2003095645 A JP2003095645 A JP 2003095645A JP 2002175294 A JP2002175294 A JP 2002175294A JP 2002175294 A JP2002175294 A JP 2002175294A JP 2003095645 A JP2003095645 A JP 2003095645A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide aluminum hydroxide which is pulverised to a single granular state without generation of unevenness of the grain surface, chipping of the grain, etc. SOLUTION: A slurry is prepared by suspending aluminum hydroxide, which is obtained by a Bayer method, in a solution of sodium aluminate. The temperature of the slurry is raised from <=70 deg.C to >=85 deg.C within 15 min and after the temperature reaches >=85 deg.C, the temperature is kept >=80 deg.C at least for 15 min from the start of the temperature raise. The ratio A/C [aluminum concentration A (unit g/L) and sodium hydroxide concentration C (unit g/L) of the sodium aluminate solution before the temperature raise] is made <=0.45.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック、ゴ
ム等の難燃フィラー用等として利用される水酸化アルミ
ニウム及びその製造方法に関する。さらに詳細には、粒
子表面の荒れ、粒子のチッピング等を起こすことなく単
粒状に解砕された水酸化アルミニウム及びその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to aluminum hydroxide used as a flame-retardant filler for plastics, rubber and the like, and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to aluminum hydroxide crushed into single particles without causing surface roughness of the particles, chipping of the particles, and the like, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、水酸化アルミニウムはゴム・プラ
スチックに充填するフィラーとして幅広く用いられてい
る。例えば熱可塑性樹脂、ゴム、エポキシ樹脂には難燃
剤として、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂など
の熱硬化性樹脂には調色フィラーとして用いられてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, aluminum hydroxide has been widely used as a filler for filling rubbers and plastics. For example, it is used as a flame retardant for thermoplastic resins, rubbers, and epoxy resins, and as a toning filler for thermosetting resins such as unsaturated polyester resins and acrylic resins.

【0003】難燃剤として用いられる場合、水酸化アル
ミニウムはより多くの充填を行った方が難燃性能は向上
するが、多量に添加することにより、混練トルクが上昇
し、成形温度が上昇するため、水酸化アルミニウムが一
部脱水して発泡するといった問題がある。また、熱硬化
樹脂に充填する場合も、充填量を多くすることで材料コ
ストダウンとなるが、材料強度が低下するといった問題
がある。
When used as a flame retardant, the more flame retardant performance is improved by filling aluminum hydroxide more, but the addition of a large amount increases the kneading torque and the molding temperature. However, there is a problem that aluminum hydroxide is partially dehydrated and foams. Also, when the thermosetting resin is filled, the material cost is reduced by increasing the filling amount, but there is a problem that the material strength is lowered.

【0004】材料強度低下を抑制するためには、粒子径
をなるべく細かくすることが望まれる。粒子径の細かい
水酸化アルミニウムを析出によって得ることも可能であ
るが、水酸化アルミニウムは、一次粒子が多数凝集した
二次凝集粒の形態を有するため、吸油量が非常に大き
く、フィラーとして多量に充填することは困難である。
このため、一般的に50〜150μm程度の水酸化アル
ミニウムをボールミル、その他の粉砕機で、一次粒子程
度に粉砕したものが用いられる。
In order to suppress the decrease in material strength, it is desired to make the particle diameter as fine as possible. It is also possible to obtain aluminum hydroxide having a small particle size by precipitation, but since aluminum hydroxide has a form of secondary agglomerated particles in which a large number of primary particles are agglomerated, the oil absorption is very large and a large amount as a filler. It is difficult to fill.
For this reason, generally, aluminum hydroxide having a particle size of about 50 to 150 μm is crushed by a ball mill or other crusher into primary particles.

【0005】しかし、粉砕によって所定の粒径まで粉砕
するには多大なエネルギーを要する。また粉砕された水
酸化アルミニウムは、その一次粒子が破壊され、表面の
荒れ、粒子のチッピング等が発生し、粉体のBET比表
面積が大きくなる。結果として樹脂との相溶性が悪く粘
度が上昇するので、高充填しにくくなる。また熱硬化性
樹脂の場合、硬化時間が長くなる。
However, a great amount of energy is required to pulverize to a predetermined particle size by pulverization. In the crushed aluminum hydroxide, the primary particles thereof are destroyed, the surface is roughened, chipping of the particles occurs, and the BET specific surface area of the powder is increased. As a result, the compatibility with the resin is poor and the viscosity increases, making it difficult to highly fill the resin. Further, in the case of a thermosetting resin, the curing time becomes long.

【0006】このようなことから、フィラー用として理
想的な水酸化アルミニウムとは、表面の荒れがすくな
い、すなわちBET比表面積が低く、かつ単粒状の形態
となったものと言える。
[0006] From the above, it can be said that the ideal aluminum hydroxide for a filler is one in which the surface is not rough, that is, the BET specific surface area is low and the aluminum hydroxide is in the form of a single grain.

【0007】特公平5−4336号公報では、連続式遠
心分離機により、大きな遠心力をかけ一次粒子を破壊す
ることなく二次凝集粒を解砕することで、粒子の荒れを
抑制することを提唱しているが、特定の原料について限
定された方法であり、広範囲に適用できる方法ではなか
った。
[0007] Japanese Patent Publication No. 5-4336 discloses that a continuous type centrifugal separator applies a large centrifugal force to crush secondary agglomerated particles without destroying primary particles, thereby suppressing particle roughness. Although proposed, it was a limited method for specific raw materials and was not a method that could be widely applied.

【0008】また特公昭62-9256号公報では、温
度上昇させたバイヤー抽出液を固体水酸化アルミニウム
と接触させることで、単結晶あるいは丸みのある形状を
有する水酸化アルミニウムを得ることを提唱している
が、長い接触時間が必要なこと、及び接触時水酸化アル
ミニウムの溶解が進行するため生産効率が悪くなるとい
う欠点があった。
Further, Japanese Patent Publication No. 62-9256 proposes that aluminum hydroxide having a single crystal or a rounded shape is obtained by bringing a temperature-increased Bayer extract into contact with solid aluminum hydroxide. However, there are drawbacks that a long contact time is required and that the production efficiency is deteriorated because the aluminum hydroxide is dissolved during the contact.

【0009】さらに、特開平9-208740号公報で
は、予め乾式衝撃粉砕機にて水酸化アルミニウムの二次
凝集粒子を粉砕した後、特定のアルカリ濃度のアルミン
酸ナトリウム溶液中にスラリー化し 温度上昇すること
で、表面を溶解しBET比表面積を低減する方法を提唱
しているが、予め乾式粉砕するために、一旦水酸化アル
ミニウムを濾過・乾燥する必要があるため、工程が長
く、製造コストも高くなるという問題がある。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-208740, after secondary agglomerated particles of aluminum hydroxide are crushed by a dry impact crusher in advance, they are slurried in a sodium aluminate solution having a specific alkali concentration to raise the temperature. Therefore, a method of dissolving the surface to reduce the BET specific surface area is proposed, but since the aluminum hydroxide needs to be filtered and dried once for dry pulverization in advance, the process is long and the manufacturing cost is high. There is a problem of becoming.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、広範
囲の粒子径に関して、BET比表面積が低く、単粒状の
理想的なフィラー用水酸化アルミニウム、及びその効率
的な製造方法を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ideal aluminum hydroxide for filler as a single particle having a low BET specific surface area over a wide range of particle diameters and an efficient production method thereof. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる事情下に鑑み、本
発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、特定のアルミン酸ナトリウム溶液中に水酸化アルミ
ニウムを懸濁させたスラリーを、特定の条件で昇温し、
その後特定の条件で保持することで、フィラー用に好適
な低比表面積を有する、単粒状の理想的な水酸化アルミ
ニウムを得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。
In view of such circumstances, the inventors of the present invention have conducted extensive studies to achieve the above object, and as a result, suspended aluminum hydroxide in a specific sodium aluminate solution. Heating the slurry under specific conditions,
The inventors have found that a single granular ideal aluminum hydroxide having a low specific surface area suitable for a filler can be obtained by holding it thereafter under a specific condition, and have completed the present invention.

【0012】即ち、本発明は以下の手段を提供する。 [1]バイヤー法により得られた水酸化アルミニウムを
アルミン酸ナトリウム溶液中に懸濁させたスラリーを、
70℃以下から85℃以上に15分以内で昇温し、昇温
後、溶液温度を80℃以下に低下させない状態で、昇温
開始から15分間は保持することを特徴とする水酸化ア
ルミニウムの製造方法。 [2]昇温前のアルミン酸ナトリウム溶液のアルミナ濃
度A(単位g/リットル)と水酸化ナトリウム濃度C
(単位g/リットル)の比率A/Cが、0.45以下で
あることを特徴とする前項1記載の水酸化アルミニウム
の製造方法。
That is, the present invention provides the following means. [1] A slurry in which aluminum hydroxide obtained by the Bayer method is suspended in a sodium aluminate solution,
The aluminum hydroxide is heated from 70 ° C. or lower to 85 ° C. or higher within 15 minutes, and after the temperature is raised, the solution temperature is kept at 80 ° C. or lower for 15 minutes from the start of temperature rising. Production method. [2] Alumina concentration A (unit g / liter) and sodium hydroxide concentration C of the sodium aluminate solution before heating
The method for producing aluminum hydroxide according to item 1 above, wherein the ratio A / C (in g / liter) is 0.45 or less.

【0013】[3]スラリーの昇温時における水酸化ア
ルミニウムの溶解率が、下記一般式、 溶解率(%)=昇温前C×(昇温後A/C−昇温前A/
C)×1.53/昇温前スラリー濃度×100 (式中、Aはアルミン酸ナトリウム溶液のアルミナ濃度
(単位g/リットル)、Cは水酸化ナトリウム濃度(単
位g/リットル)を表す)において、15%未満である
ことを特徴とする前項1又は2記載の水酸化アルミニウ
ムの製造方法。 [4]スラリーの昇温装置が、二重管式熱交換器である
ことを特徴とする前項1乃至3の何れか1項記載の水酸
化アルミニウムの製造方法。
[3] The dissolution rate of aluminum hydroxide when the temperature of the slurry is raised is represented by the following general formula: Dissolution rate (%) = C before temperature rise × (after temperature rise A / C−before temperature rise A /
C) × 1.53 / slurry concentration before temperature increase × 100 (in the formula, A represents the alumina concentration of the sodium aluminate solution (unit g / liter), and C represents the sodium hydroxide concentration (unit g / liter)) And less than 15%, the method for producing aluminum hydroxide according to the above item 1 or 2. [4] The method for producing aluminum hydroxide as described in any one of the aforementioned Items 1 to 3, wherein the slurry temperature raising device is a double-tube heat exchanger.

【0014】[5]平均粒子径Dが1〜25μm、BE
T比表面積Sが1.5m2/g以下、Sから球近似で算
出した粒子径Dbet(ここで、DbetはDbet=6/(S
×ρ)で算出される。ρは水酸化アルミニウムの比重で
ある。)とDの比(凝集度)D/Dbetが3未満である
ことを特徴とする前項1乃至4のいずれか1項に記載の
方法で得られた水酸化アルミニウム。 [6]前項5に記載の水酸化アルミニウムをフィラーと
して含んだ水酸化アルミニウム含有組成物。 [7]水酸化アルミニウム含有組成物のマトリックス材
料が、ゴムまたはプラスチックである前項6記載の水酸
化アルミニウム含有組成物。
[5] Average particle diameter D is 1 to 25 μm, BE
T specific surface area S is 1.5 m 2 / g or less, particle diameter Dbet calculated from S by sphere approximation (where Dbet is Dbet = 6 / (S
× ρ) is calculated. ρ is the specific gravity of aluminum hydroxide. ) To D (cohesion degree) D / Dbet is less than 3, the aluminum hydroxide obtained by the method according to any one of items 1 to 4 above. [6] An aluminum hydroxide-containing composition containing the aluminum hydroxide according to item 5 as a filler. [7] The aluminum hydroxide-containing composition according to the above item 6, wherein the matrix material of the aluminum hydroxide-containing composition is rubber or plastic.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明は、バイヤー法により得られた水酸化アル
ミニウムを、アルミナ(Al23)濃度A(単位g/リ
ットル)と水酸化ナトリウム(NaOH)濃度C(単位
g/リットル)との比率A/Cが0.45以下であるア
ルミン酸ナトリウム溶液に懸濁させたスラリーを、15
分以内に70℃以下から85℃以上に昇温し、85℃昇
温後は、少なくとも昇温開始から15分間は、80℃よ
り液温を低下させずに保持することを特徴とする水酸化
アルミニウムの製造方法を提供する。この製造方法で得
られる水酸化アルミニウムは、フィラーとして好適に使
用できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below. In the present invention, aluminum hydroxide obtained by the Bayer method is used as a ratio of alumina (Al 2 O 3 ) concentration A (unit g / liter) and sodium hydroxide (NaOH) concentration C (unit g / liter) A / The slurry prepared by suspending the sodium aluminate solution in which C is 0.45 or less in 15
Within a minute, the temperature is raised from 70 ° C. or lower to 85 ° C. or higher, and after the temperature is raised to 85 ° C., the liquid temperature is maintained without lowering from 80 ° C. for at least 15 minutes from the start of temperature rise. A method for manufacturing aluminum is provided. The aluminum hydroxide obtained by this production method can be suitably used as a filler.

【0016】上記の製造方法においては、水酸化アルミ
ニウムに熱衝撃を与え、結晶学的に結合力の弱い二次凝
集粒の粒界のみを選択的に溶解し、かつその後の再凝集
等の粒径変化を抑制することにより、二次凝集粒を解砕
する効果を有するものである。
In the above-mentioned manufacturing method, aluminum hydroxide is subjected to a thermal shock to selectively dissolve only the grain boundaries of the secondary agglomerated grains having a weak crystallographically bonding force, and the subsequent reaggregation or the like. By suppressing the diameter change, it has the effect of crushing the secondary agglomerated particles.

【0017】この方法により、平均粒子径Dが1〜25
μm、窒素吸着法(BET法)で測定された比表面積S
が1.5m2/g以下、Sから球近似で算出した粒子径
DbetとDの比、すなわち凝集度D/Dbetが3未満であ
る水酸化アルミニウムが得られる。ここでDbet=6/
(S×ρ)であり、ρは水酸化アルミニウムの比重であ
る。
By this method, the average particle diameter D is 1 to 25.
μm, specific surface area S measured by nitrogen adsorption method (BET method)
Of 1.5 m 2 / g or less, and aluminum hydroxide having a ratio of the particle diameters Dbet and D calculated from S by the sphere approximation, that is, an aggregation degree D / Dbet of less than 3 is obtained. Where Dbet = 6 /
(S × ρ), where ρ is the specific gravity of aluminum hydroxide.

【0018】本方法における昇温は85℃以上であるこ
とが必須である。85℃未満であると、粒界のみを選択
的に溶解するのに充分な熱衝撃が与えられず、粒子表面
からの溶解が進行してしまい生産効率が悪いこと、及び
粒子表面が荒れてしまうため好ましくない。
It is essential that the temperature rise in this method is 85 ° C. or higher. If the temperature is lower than 85 ° C, sufficient thermal shock for selectively melting only the grain boundaries is not given, and dissolution from the particle surface proceeds, resulting in poor production efficiency and rough surface of the particle. Therefore, it is not preferable.

【0019】因みにアルミン酸ナトリウム溶液の沸点
は、水酸化ナトリウム濃度によって変化するので限定で
きないが、バイヤー工程で使用されるアルミン酸ナトリ
ウム溶液の場合104℃程度である。本方法における温
度上昇時間は15分以内である。15分より長いと粒界
のみを選択的に溶解するのに充分な熱衝撃が与えられ
ず、粒子全体の溶解が進行してしまうため好ましくな
い。
Incidentally, the boiling point of the sodium aluminate solution cannot be limited because it changes depending on the sodium hydroxide concentration, but it is about 104 ° C. in the case of the sodium aluminate solution used in the Bayer process. The temperature rising time in this method is within 15 minutes. If it is longer than 15 minutes, sufficient thermal shock is not given to selectively dissolve only the grain boundaries, and the dissolution of the entire particles proceeds, which is not preferable.

【0020】本方法における昇温前のスラリーの温度
は、70℃以下、好ましくは65℃以下である。70℃
より高いと昇温時、粒界のみを選択的に溶解するのに充
分な熱衝撃が与えられず好ましくない。本方法における
昇温後の保持温度は80℃以上、好ましくは85℃以上
である。保持温度が80℃未満であると解砕された粒子
が再度凝集を起こす為、好ましくない。
The temperature of the slurry before heating in this method is 70 ° C. or lower, preferably 65 ° C. or lower. 70 ° C
When the temperature is higher, a sufficient thermal shock to selectively dissolve only the grain boundaries is not given at the time of temperature rise, which is not preferable. The holding temperature after temperature rise in this method is 80 ° C. or higher, preferably 85 ° C. or higher. If the holding temperature is lower than 80 ° C., the crushed particles reaggregate, which is not preferable.

【0021】本方法に用いる昇温前のアルミン酸ナトリ
ウム溶液は、Aをアルミナ濃度(単位はg/リット
ル)、Cを水酸化ナトリウム濃度(単位はg/リット
ル)としたとき、アルミナ濃度と水酸化ナトリウム濃度
の比率、即ちA/Cが0.45以下、好ましくは0.4
0以下である。A/Cが0.45より高いと、昇温によ
り粒界をほぐすのに必要なアルミナ分が溶解しないので
好ましくない。
The sodium aluminate solution before temperature increase used in this method is such that A is the concentration of alumina (unit: g / liter) and C is the concentration of sodium hydroxide (unit: g / liter). Ratio of sodium oxide concentration, that is, A / C is 0.45 or less, preferably 0.4
It is 0 or less. When A / C is higher than 0.45, the alumina component necessary for loosening the grain boundaries due to the temperature rise is not dissolved, which is not preferable.

【0022】本方法における昇温による水酸化アルミニ
ウムの溶解率は、15%未満、好ましくは13%未満で
ある。溶解率が15%より多いと、水酸化アルミニウム
の収率が低くなるので生産効率が悪い。ここで、昇温に
よる水酸化アルミニウムの溶解率は、下記一般式、
The dissolution rate of aluminum hydroxide due to the temperature rise in this method is less than 15%, preferably less than 13%. If the dissolution rate is more than 15%, the yield of aluminum hydroxide will be low, resulting in poor production efficiency. Here, the dissolution rate of aluminum hydroxide due to temperature rise, the following general formula,

【0023】溶解率(%)=昇温前C×(昇温後A/C
−昇温前A/C)×1.53/昇温前スラリー濃度×1
00 (式中、Aはアルミン酸ナトリウム溶液のアルミナ濃度
(単位g/リットル)、Cは水酸化ナトリウム濃度(単
位g/リットル)を表す。)で算出される。
Dissolution rate (%) = C before temperature rise × (A / C after temperature rise)
-A / C before temperature rise x 1.53 / slurry concentration before temperature rise x 1
00 (in the formula, A represents the concentration of alumina in the sodium aluminate solution (unit: g / liter), and C represents the concentration of sodium hydroxide (unit: g / liter)).

【0024】本発明において、溶解後所望する粒子径を
勘案して、出発原料となる二次凝集粒の一次粒子径を選
定することで、所望の粒子径でBET比表面積が低く、
単粒状の樹脂フィラー用水酸化アルミニウムを得ること
ができる。本発明において製造される水酸化アルミニウ
ムは、各種フィラー用として好適である。例えば、フィ
ラーとして含んだ水酸化アルミニウム含有組成物のマト
リックス材料としては、ゴムまたは熱可塑性樹脂、エポ
キシ樹脂、熱硬化性樹脂(不飽和ポリエステル樹脂、ア
クリル樹脂等)などのプラスチックが好適に使用でき
る。
In the present invention, the BET specific surface area is low at the desired particle size by selecting the primary particle size of the secondary agglomerated particles as the starting material in consideration of the desired particle size after dissolution.
It is possible to obtain a single granular aluminum hydroxide for resin filler. The aluminum hydroxide produced in the present invention is suitable for various fillers. For example, rubber or a plastic such as a thermoplastic resin, an epoxy resin, a thermosetting resin (unsaturated polyester resin, acrylic resin, etc.) can be preferably used as the matrix material of the aluminum hydroxide-containing composition contained as a filler.

【0025】また、本方法で得られた水酸化アルミニム
を樹脂等に充填する際は、単独で用いても良いし、コン
パウンド粘度を低くするため、粒子径の異なる他の数種
類の水酸化アルミニウムと混合して使用してもよい。
When the aluminum hydroxide obtained by this method is filled in a resin or the like, it may be used alone or in combination with several other types of aluminum hydroxide having different particle diameters in order to lower the compound viscosity. You may mix and use.

【0026】さらに、本方法で得られた水酸化アルミニ
ウムを従来公知の表面処理剤で表面処理して用いてもよ
い。表面処理剤としては、特に限定されないが、シラン
カップリング剤、チタネートカップリング剤等の各種カ
ップリング剤、オレイン酸、ステアリン酸などの脂肪
酸、及びそれらの脂肪酸エステル、メチルシリケート、
エチルシリケート等のシリケート等が挙げられる。
Further, the aluminum hydroxide obtained by this method may be surface-treated with a conventionally known surface-treating agent before use. The surface treatment agent is not particularly limited, silane coupling agents, various coupling agents such as titanate coupling agents, fatty acids such as oleic acid and stearic acid, and fatty acid esters thereof, methyl silicate,
Examples thereof include silicates such as ethyl silicate.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は以下の実施例により限定されるもので
はない。尚、本発明における物性は以下の方法で測定し
た。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the following examples. The physical properties in the present invention were measured by the following methods.

【0028】(平均粒子径D)水酸化アルミニウムの平
均粒子径Dは、レーザー散乱回折法により測定した。 (BET比表面積S)水酸化アルミニウムの比表面積S
は、窒素吸着法(BET法)で測定した。 (凝集度D/Dbet)水酸化アルミニウムの凝集度は、
Sから球近似で算出した粒子径Dbet(ここで、Dbetは
Dbet=6/(S×ρ)で算出される。ρは水酸化アル
ミニウムの比重である。)とDの比D/Dbetから計算
して見積もった。
(Average particle diameter D) The average particle diameter D of aluminum hydroxide was measured by a laser scattering diffraction method. (BET specific surface area S) Specific surface area S of aluminum hydroxide
Was measured by the nitrogen adsorption method (BET method). (Cohesion degree D / Dbet) The cohesion degree of aluminum hydroxide is
The particle diameter Dbet calculated from S by sphere approximation (where Dbet is calculated as Dbet = 6 / (S × ρ). Ρ is the specific gravity of aluminum hydroxide) and the ratio D / Dbet of D And estimated.

【0029】(水酸化アルミニウムの溶解率)温度上昇
による水酸化アルミニウムの溶解率は、以下の式で算出
した。 溶解率(%)=昇温前C×(昇温後A/C−昇温前A/
C)×1.53/昇温前スラリー濃度×100 (式中、Aはアルミン酸ナトリウム溶液のアルミナ濃度
(単位g/リットル)、Cは水酸化ナトリウム濃度(単
位g/リットル)を表す。)
(Dissolution Rate of Aluminum Hydroxide) The dissolution rate of aluminum hydroxide due to temperature increase was calculated by the following formula. Dissolution rate (%) = C before temperature rise × (after temperature rise A / C−before temperature rise A /
C) × 1.53 / slurry concentration before temperature increase × 100 (In the formula, A represents the alumina concentration of the sodium aluminate solution (unit g / liter), and C represents the sodium hydroxide concentration (unit g / liter).)

【0030】(実施例1)バイヤー法により得られた水
酸化アルミニウムスラリー(水酸化アルミニウムの平均
粒子径110.9μm、水酸化ナトリウム濃度149g
/リットル、A/C=0.37、スラリー濃度175g
/リットル、スラリー温度38℃)を二重管式熱交換器
(内管側容積0.019m3、伝熱面積3.2m2)の内
管側に3m 3/Hr(熱交換器内滞留時間23秒)で送液
し、外管に蒸気投入し、96℃まで昇温した後、スラリ
ーを85℃で15分間保持した。スラリーのA/Cは
0.46、溶解率は11.7%であった 該スラリーから固体水酸化アルミニウムを洗浄、濾別し
た後、乾燥した。得られた水酸化アルミニウムの平均粒
子径Dは22.2μm、BET比表面積Sは0.2m2/
g、凝集度は1.8であった。
(Example 1) Water obtained by the Bayer method
Aluminum oxide slurry (average of aluminum hydroxide
Particle size 110.9 μm, sodium hydroxide concentration 149 g
/ Liter, A / C = 0.37, slurry concentration 175 g
/ Liter, slurry temperature 38 ° C) double tube heat exchanger
(Inner tube side volume 0.019m3, Heat transfer area 3.2m2) Of
3m on the tube side 3/ Hr (residence time in heat exchanger 23 seconds)
Then, steam is put into the outer tube, and the temperature is raised to 96 ° C.
Was held at 85 ° C for 15 minutes. A / C of slurry is
0.46, the dissolution rate was 11.7% Solid aluminum hydroxide was washed from the slurry and separated by filtration
And then dried. Average particle size of the obtained aluminum hydroxide
Child diameter D is 22.2 μm, BET specific surface area S is 0.2 m2/
g, and the degree of aggregation was 1.8.

【0031】(実施例2)実施例1と同様の水酸化アル
ミニウムスラリーを、容積1m3のSUS製タンクに投
入し、攪拌しながらタンク温度を15分で85℃に上昇
させた。スラリーのA/Cは0.48、溶解率は14.
3%であった。該スラリーから固体水酸化アルミニウム
を洗浄、濾別した後、乾燥した。得られた水酸化アルミ
ニウムの平均粒子径Dは21.6μm、BET比表面積
Sは0.3m2/g、凝集度は2.6であった。
(Example 2) The same aluminum hydroxide slurry as in Example 1 was charged into a SUS tank having a volume of 1 m 3 , and the tank temperature was raised to 85 ° C in 15 minutes while stirring. The slurry A / C was 0.48, and the dissolution rate was 14.
It was 3%. Solid aluminum hydroxide was washed from the slurry, filtered, and dried. The average particle diameter D of the obtained aluminum hydroxide was 21.6 μm, the BET specific surface area S was 0.3 m 2 / g, and the degree of aggregation was 2.6.

【0032】(実施例3)バイヤー法により得られた水
酸化アルミニウムスラリー(水酸化アルミニウムの平均
粒子径76.8μm、水酸化ナトリウム濃度146g/
リットル、A/C=0.38、スラリー濃度190g/
リットル、スラリー温度65℃)を実施例2と同様のS
US製タンクに投入し、攪拌しながらタンク温度を15
分で85℃に上昇させた。スラリーのA/Cは0.4
8、溶解率は11.8%であった。該スラリーから固体
水酸化アルミニウムを洗浄、濾別した後、乾燥した。得
られた水酸化アルミニウムの平均粒子径Dは13.4μ
m、BET比表面積Sは0.3m2/g、凝集度は1.6
であった。
Example 3 Aluminum hydroxide slurry obtained by the Bayer method (aluminum hydroxide average particle size 76.8 μm, sodium hydroxide concentration 146 g /
Liter, A / C = 0.38, slurry concentration 190 g /
Liter and a slurry temperature of 65 ° C.) are the same as S in Example 2.
Add to a US tank and stir to increase the tank temperature to 15
The temperature was raised to 85 ° C in minutes. A / C of slurry is 0.4
8, the dissolution rate was 11.8%. Solid aluminum hydroxide was washed from the slurry, filtered, and dried. The average particle diameter D of the obtained aluminum hydroxide is 13.4μ.
m, BET specific surface area S is 0.3 m 2 / g, aggregation degree is 1.6
Met.

【0033】(実施例4)バイヤー法により得られた水
酸化アルミニウムスラリー(水酸化アルミニウムの平均
粒子径20.8μm、水酸化ナトリウム濃度154g/
リットル、 A/C=0.35、スラリー濃度230g
/リットル、スラリー温度64℃)を実施例2と同様の
SUS製タンクに投入し、攪拌しながらタンク温度を1
5分で85℃に上昇させた。スラリーのA/Cは0.4
9、溶解率は14.3%であった。該スラリーから固体
水酸化アルミニウムを洗浄、濾別した後、乾燥した。得
られた水酸化アルミニウム平均粒子径Dは2.9μm、
BET比表面積Sは1.2m 2/g、凝集度は1.4であ
った。
(Example 4) Water obtained by the Bayer method
Aluminum oxide slurry (average of aluminum hydroxide
Particle size 20.8 μm, sodium hydroxide concentration 154 g /
Liter, A / C = 0.35, slurry concentration 230g
/ Liter, slurry temperature 64 ° C.) as in Example 2.
Put in a SUS tank and set the tank temperature to 1 while stirring.
Raised to 85 ° C in 5 minutes. A / C of slurry is 0.4
9, the dissolution rate was 14.3%. Solid from the slurry
The aluminum hydroxide was washed, filtered and dried. Profit
The obtained aluminum hydroxide average particle diameter D is 2.9 μm,
BET specific surface area S is 1.2 m 2/ g, cohesion is 1.4
It was.

【0034】(比較例1)実施例1と同様の水酸化アル
ミニウムスラリーを実施例2と同様のSUS製タンクに
投入し、攪拌しながらタンク温度を15分で80℃に上
昇させた。スラリーのA/Cは0.45、溶解率は1
0.4%であった。該スラリーから固体水酸化アルミニ
ウムを洗浄、濾別した後、乾燥した。得られた水酸化ア
ルミニウムの平均粒子径Dは46.5μm、BET比表
面積Sは0.2m2/g、凝集度は3.8であった。
(Comparative Example 1) The same aluminum hydroxide slurry as in Example 1 was placed in the same SUS tank as in Example 2, and the tank temperature was raised to 80 ° C in 15 minutes while stirring. A / C of slurry is 0.45, dissolution rate is 1
It was 0.4%. Solid aluminum hydroxide was washed from the slurry, filtered, and dried. The obtained aluminum hydroxide had an average particle diameter D of 46.5 μm, a BET specific surface area S of 0.2 m 2 / g, and an aggregation degree of 3.8.

【0035】(比較例2)実施例1と同様の水酸化アル
ミニウムスラリーを実施例2と同様のSUS製タンクに
投入し、攪拌しながらタンク温度を30分で85℃に上
昇させた。スラリーのA/Cは0.51、溶解率は1
8.2%であった。該スラリーから固体水酸化アルミニ
ウムを洗浄、濾別した後、乾燥した。得られた水酸化ア
ルミニウムの平均粒子径Dは25.4μm、BET比表
面積Sは0.2m2/g、凝集度は2.0であった。
(Comparative Example 2) The same aluminum hydroxide slurry as in Example 1 was placed in the same SUS tank as in Example 2, and the tank temperature was raised to 85 ° C in 30 minutes while stirring. A / C of slurry is 0.51, dissolution rate is 1
It was 8.2%. Solid aluminum hydroxide was washed from the slurry, filtered, and dried. The average particle diameter D of the obtained aluminum hydroxide was 25.4 μm, the BET specific surface area S was 0.2 m 2 / g, and the degree of aggregation was 2.0.

【0036】(比較例3)バイヤー法により得られた水
酸化アルミニウムスラリー(水酸化アルミニウムの平均
粒子径76.8μ、水酸化ナトリウム濃度147g/リ
ットル、 A/C=0.47、スラリー濃度210g/
リットル、スラリー温度63℃)を実施例2と同様のS
US製タンクに投入し、攪拌しながらタンク温度を15
分で85℃に上昇させた。スラリーのA/Cは0.5
1、溶解率は4.3%であった。該スラリーから固体水
酸化アルミニウムを洗浄、濾別した後、乾燥した。得ら
れた水酸化アルミニウムの平均粒子径Dは35.5μ
m、BET比表面積Sは0.2m 2/g、凝集度は2.9
であった。
(Comparative Example 3) Water obtained by the Bayer method
Aluminum oxide slurry (average of aluminum hydroxide
Particle size 76.8μ, sodium hydroxide concentration 147g / liter
Attle, A / C = 0.47, slurry concentration 210 g /
Liter, slurry temperature 63 ° C.) is the same as S in Example 2.
Add to a US tank and stir to increase the tank temperature to 15
The temperature was raised to 85 ° C in minutes. A / C of slurry is 0.5
1, the dissolution rate was 4.3%. Solid water from the slurry
The aluminum oxide was washed, filtered, and dried. Got
The average particle diameter D of the formed aluminum hydroxide is 35.5μ.
m, BET specific surface area S is 0.2 m 2/ g, degree of aggregation 2.9
Met.

【0037】以上、実施例及び比較例の結果の概要を表
1にまとめる
The summary of the results of Examples and Comparative Examples is summarized in Table 1 above.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の製造方法においては、水酸化ア
ルミニウムに熱衝撃を与え、結晶学的に結合力の弱い二
次凝集粒の粒界のみを選択的に溶解し、かつその後の再
凝集等の粒径変化を抑制することにより、二次凝集粒子
を解砕する効果がある。その為、本発明の水酸化アルミ
ニウムの製造方法は、従来行われてきたメディア間の衝
突による衝撃力を利用した粉砕法やレイモンドミル等の
摩砕粉砕や、ジェットミル等の粒子間衝突を利用した粉
砕法とは異なり、解砕時に一次粒子表面を荒らさないと
いう点で画期的なものであり、その結果、得られる水酸
化アルミニウムは比表面積が低く、単粒状であることか
らフィラー用として好適であり、その工業的価値は頗る
大である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the production method of the present invention, aluminum hydroxide is subjected to thermal shock to selectively dissolve only the grain boundaries of secondary agglomerates having a weak crystallographically bonding force, and reaggregation thereafter. The effect of crushing the secondary agglomerated particles is obtained by suppressing changes in particle diameter such as. Therefore, the method for producing aluminum hydroxide of the present invention uses a conventional grinding method utilizing impact force due to collision between media, milling grinding such as Raymond mill, and collision between particles such as jet mill. Unlike the pulverization method described above, it is epoch-making in that it does not roughen the primary particle surface during crushing.As a result, the resulting aluminum hydroxide has a low specific surface area and is a single particle, so it is used as a filler. It is suitable and its industrial value is enormous.

フロントページの続き (72)発明者 高橋 誓輔 神奈川県横浜市神奈川区恵比須町8番地 昭和電工株式会社横浜生産・技術統括部内 Fターム(参考) 4G076 AA10 AB02 AC01 BA27 BD02 CA02 CA15 CA26 CA28 DA02 DA05 4J002 AA011 AA021 AC001 CD001 CF211 DE146 FD016 FD136 4J037 AA24 DD05 DD07 EE25 EE28 EE43 EE47 Continued front page    (72) Inventor Takahashi Seisuke             8 Ebisu-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Showa Denko Co., Ltd. Yokohama Production & Engineering Department F-term (reference) 4G076 AA10 AB02 AC01 BA27 BD02                       CA02 CA15 CA26 CA28 DA02                       DA05                 4J002 AA011 AA021 AC001 CD001                       CF211 DE146 FD016 FD136                 4J037 AA24 DD05 DD07 EE25 EE28                       EE43 EE47

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】バイヤー法により得られた水酸化アルミニ
ウムをアルミン酸ナトリウム溶液中に懸濁させたスラリ
ーを、70℃以下から85℃以上に15分以内で昇温
し、昇温後、溶液温度を80℃以下に低下させない状態
で、昇温開始から15分間は保持することを特徴とする
水酸化アルミニウムの製造方法。
1. A slurry obtained by suspending aluminum hydroxide obtained by the Bayer method in a sodium aluminate solution is heated from 70 ° C. or lower to 85 ° C. or higher within 15 minutes, and then heated to a solution temperature. The method for producing aluminum hydroxide, characterized in that the temperature is maintained for 15 minutes from the start of the temperature increase without lowering the temperature to 80 ° C. or lower.
【請求項2】昇温前のアルミン酸ナトリウム溶液のアル
ミナ濃度A(単位g/リットル)と水酸化ナトリウム濃
度C(単位g/リットル)の比率A/Cが、0.45以
下であることを特徴とする請求項1記載の水酸化アルミ
ニウムの製造方法。
2. The ratio A / C of the alumina concentration A (unit g / liter) and the sodium hydroxide concentration C (unit g / liter) of the sodium aluminate solution before heating is 0.45 or less. The method for producing aluminum hydroxide according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項3】スラリーの昇温時における水酸化アルミニ
ウムの溶解率が、下記一般式、 溶解率(%)=昇温前C×(昇温後A/C−昇温前A/
C)×1.53/昇温前スラリー濃度×100 (式中、Aはアルミン酸ナトリウム溶液のアルミナ濃度
(単位g/リットル)、Cは水酸化ナトリウム濃度(単
位g/リットル)を表す。)において、15%未満であ
ることを特徴とする請求項1又は2記載の水酸化アルミ
ニウムの製造方法。
3. The dissolution rate of aluminum hydroxide when the temperature of the slurry is raised is expressed by the following general formula: Dissolution rate (%) = C before temperature rise × (after temperature rise A / C−before temperature rise A /
C) × 1.53 / slurry concentration before temperature increase × 100 (In the formula, A represents the alumina concentration of the sodium aluminate solution (unit g / liter), and C represents the sodium hydroxide concentration (unit g / liter).) The method for producing aluminum hydroxide according to claim 1 or 2, wherein the content is less than 15%.
【請求項4】スラリーの昇温装置が、二重管式熱交換器
であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記
載の水酸化アルミニウムの製造方法。
4. The method for producing aluminum hydroxide according to claim 1, wherein the temperature raising device for the slurry is a double-tube heat exchanger.
【請求項5】平均粒子径Dが1〜25μm、BET比表
面積Sが1.5m2/g以下、Sから球近似で算出した
粒子径Dbet(ここで、DbetはDbet=6/(S×ρ)
で算出される。ρは水酸化アルミニウムの比重であ
る。)とDの比(凝集度)D/Dbetが3未満であるこ
とを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
方法で得られた水酸化アルミニウム。
5. An average particle diameter D of 1 to 25 μm, a BET specific surface area S of 1.5 m 2 / g or less, and a particle diameter Dbet calculated from S by a sphere approximation (where Dbet is Dbet = 6 / (S × ρ)
It is calculated by. ρ is the specific gravity of aluminum hydroxide. 5. The aluminum hydroxide obtained by the method according to any one of claims 1 to 4, wherein the ratio (cohesion degree) D / Dbet of D) to D is less than 3.
【請求項6】請求項5に記載の水酸化アルミニウムをフ
ィラーとして含んだ水酸化アルミニウム含有組成物。
6. An aluminum hydroxide-containing composition containing the aluminum hydroxide according to claim 5 as a filler.
【請求項7】水酸化アルミニウム含有組成物のマトリッ
クス材料が、ゴムまたはプラスチックである請求項6記
載の水酸化アルミニウム含有組成物。
7. The aluminum hydroxide-containing composition according to claim 6, wherein the matrix material of the aluminum hydroxide-containing composition is rubber or plastic.
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