JP2020132446A - Aluminum hydroxide powder and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

To provide an aluminum hydroxide powder that has both excellent heat resistance and resin dispersion characteristics.SOLUTION: Provided are: an aluminum hydroxide powder, that is a gibbsite type aluminum hydroxide powder whose surface is treated with silane coupling agent, and in which, in a thermogravimetric analysis in which the temperature is raised at 10°C/min in an air atmosphere, the weight loss rate from a temperature of 110°C to 250°C is 1.2 mass% or less, the residue ratio on sieve when a solution dispersed in methyl ethyl ketone is sieved through a sieve having an opening of 45 μm is 5 mass% or less, Dp50 is 2.0 to 3.5 μm, Dp50/Dis 2.6 to 4.5, and silane coupling agent treatment amount/BET specific surface area is 0.1 to 0.5 mass%/m/g; and a method for producing the same.SELECTED DRAWING: None

Description

この発明は、耐熱性が高く、樹脂に対しての相溶性及び分散性に優れて高充填可能であり、低ソーダ含有のギブサイト型水酸化アルミニウム粉体及びその製造方法に関するものであり、限定するものではないが、プリント配線基板用の難燃性(耐熱性)フィラー、電気または電子部品の封止材フィラー、フレキシブルプリント基板の接着剤やカバーレイやベースフィルムのフィラーとして特に有用な水酸化アルミニウム粉体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a gibsite-type aluminum hydroxide powder containing low soda, which has high heat resistance, excellent compatibility with resin and dispersibility, and can be highly filled, and a method for producing the same, and is limited thereto. Although not, aluminum hydroxide is particularly useful as a flame-retardant (heat-resistant) filler for printed wiring boards, encapsulants for electrical or electronic components, adhesives for flexible printed circuit boards, and fillers for coverlays and base films. Regarding powder and its production method.

水酸化アルミニウム粉体は、従来から凝集剤やゴム・プラスチックに充填するフィラー等として幅広く使用されており、通常は200℃前後から脱水反応が開始するため、この反応時の大きな吸熱効果を利用して、難燃材フィラーとして好適に用いられている。特に、近年ではその難燃特性を利用して、プリント配線基板の基板材料に適用されており、プリント配線基板にはんだ付けされる際のはんだ熱に耐え得る耐熱性も要求されている。最近では有毒性のある鉛を含まない鉛フリーはんだが採用されてきており、従来のスズ−鉛系のはんだよりも融点が高い鉛フリーはんだ(融点:250℃程度)やそれに対応したリフロー炉の加熱温度にも対応できるような耐熱性を有する水酸化アルミニウム粉体の検討が行われている。 Aluminum hydroxide powder has been widely used as a coagulant, a filler to be filled in rubber and plastic, etc., and the dehydration reaction usually starts at around 200 ° C. Therefore, the large endothermic effect during this reaction is utilized. Therefore, it is suitably used as a flame-retardant filler. In particular, in recent years, it has been applied to the substrate material of a printed wiring board by utilizing its flame retardant property, and heat resistance capable of withstanding the solder heat when soldered to the printed wiring board is also required. Recently, lead-free solder that does not contain toxic lead has been adopted. Lead-free solder (melting point: about 250 ° C), which has a higher melting point than conventional tin-lead solder, and reflow furnaces that support it. Aluminum hydroxide powder having heat resistance that can withstand the heating temperature is being studied.

例えば、特許文献1には、特に、窒素ガス吸着法によるBET比表面積を2.8m2/g以上とすることにより、粒子表面の水蒸気拡散を大きくしてこれにより粒子近傍の水蒸気分圧を低くすることで、三水和物反応より低温側で起きるベーマイトの転移反応による脱水反応を抑えて耐熱性を向上させ、さらには、表面をシランカップリング剤で処理することによって樹脂との相溶性・分散性等の特性を向上させた水酸化アルミニウムが開示されている。この特許文献1で開示される水酸化アルミニウムはベーマイトの転移反応のみを制御することを教えるだけであり、メインの酸化物への反応については何ら検討されておらず、水酸化アルミニウム自体の分解開始温度データの記載もない。更に2006年から施行されたRoHS指令によりはんだへの鉛使用が原則使用禁止され、はんだの溶融温度が上昇する傾向となった(鉛が約40%入っているものに比べて融点が20〜45℃上昇)が、この特許文献1はそれ以前に出願されたものであることから、このRoHS指令に対応しているとは考え難く、プリント基板のはんだ溶融温度に耐えうる耐熱性が得られないことや、鉛フリーはんだの溶融温度では使用できないおそれがある。 For example, in Patent Document 1, in particular, by setting the BET specific surface area by the nitrogen gas adsorption method to 2.8 m 2 / g or more, the water vapor diffusion on the particle surface is increased, thereby lowering the partial pressure of water vapor in the vicinity of the particles. As a result, the dehydration reaction due to the transfer reaction of boehmite that occurs on the lower temperature side than the trihydrate reaction is suppressed to improve heat resistance, and the surface is treated with a silane coupling agent to be compatible and dispersed with the resin. Aluminum hydroxide with improved properties such as properties is disclosed. The aluminum hydroxide disclosed in Patent Document 1 only teaches that it controls only the transition reaction of boehmite, and the reaction to the main oxide has not been investigated at all, and the decomposition of aluminum hydroxide itself is started. There is no description of temperature data. Furthermore, the RoHS Directive, which came into effect in 2006, prohibited the use of lead in solder in principle, and the melting temperature of solder tended to rise (the melting point is 20 to 45 compared to that containing about 40% lead). However, since this Patent Document 1 was filed before that, it is unlikely that it complies with this RoHS Directive, and heat resistance that can withstand the solder melting temperature of the printed circuit board cannot be obtained. In addition, it may not be usable at the melting temperature of lead-free solder.

また、特許文献2には、耐熱性の向上のために、Al2O3・3H2Oで示される水酸化アルミニウムを予め220〜280℃の加熱処理により見かけ上の結晶水のモル数を1.8〜2.7に減らして高温でも脱水反応を起こり難くし、さらにはシランカップリング剤で処理した水酸化アルミニウムが開示されているが、これは、部分的に結晶水が1であるベーマイト型の水酸化アルミニウムに転移したものを含むことによるものである。ベーマイト型の水酸化アルミニウムを含むと、結晶水の一部が脱離していることから、逆に難燃性を損なうおそれがある。 Further, Patent Document 2, in order to improve the heat resistance, the apparent by heat treatment in advance 220 to 280 ° C. The aluminum hydroxide represented by Al 2 O 3 · 3H 2 O to the number of moles of crystal water 1 Aluminum hydroxide, which has been reduced to 8.8 to 2.7 to make it less likely to cause a dehydration reaction even at high temperatures, and has been treated with a silane coupling agent, has been disclosed, which is a boehmite with partially 1 crystalline water. This is due to the inclusion of those transferred to the mold aluminum hydroxide. If boehmite-type aluminum hydroxide is contained, a part of water of crystallization is desorbed, which may adversely affect flame retardancy.

このように、従来から、水酸化アルミニウムの耐熱特性を向上させる試みや、表面をシランカップリング剤によって処理することで、樹脂への相溶性・分散性を向上させる試みはあったものの、水酸基の数が少なく、難燃と耐熱特性の両立は十分ではなかった。
ところで、本願の発明者らによる検証によれば、特に、プリント配線基板の用途に用いる水酸化アルミニウムとしては、1つは、鉛フリーはんだのような融点が250℃程度のはんだ熱(リフロー炉)においても熱分解しないような耐熱性が必要であり、これを十分に確保するためには、厳密には、110℃以上として付着水分を除いた、結晶水の脱水から測定されるようなより高い耐熱性を有することが必要であることが確認された。一方で、プリント配線基板に用いる場合、単なるフィラーとしての樹脂への充填性だけでなく、プリント配線基板の封止材フィラーとして使用させた場合に配線の奥まで充填させる(すなわち、ボンディングワイヤー間に充填、又ワイヤーを押し曲げない)ような樹脂分散特性(スラリーの流動性)も必要である。このような樹脂分散性(スラリーの流動性)のためにはシランカップリング剤による表面処理が有効であることが分かっているが、処理するシランカップリング剤の量が多いと粒子が凝集し易くなるためその量を調整することが必要であり、また、凝集を抑制するためにはある程度の粒子の粗さも必要であるが、BET比表面積が小さくなると逆に当該樹脂分散性(スラリーの流動性)が低下してしまうことがわかった。つまり、プリント配線基板に用いるためにはこのような高耐熱性及び樹脂分散性の両立が必要であるが、これらについては、水酸化アルミニウムの粒子の形状やシランカップリング剤の量などとの関係が重要であることが知見された。このことは、後述する実施例・比較例でも示されるとおり、高耐熱性及び樹脂分散性には、BET比表面積当たりのシランカップリング剤量や、或いは、水酸化アルミニウムの平均粒子径や、さらには、BET比表面積から求められる粒子径(DBET)と平均粒子径(Dp50)とによる粒子形状の関係が寄与していることが判明した。
As described above, although there have been attempts to improve the heat resistance of aluminum hydroxide and to improve the compatibility and dispersibility in the resin by treating the surface with a silane coupling agent, the hydroxyl group The number was small, and both flame retardancy and heat resistance were not sufficient.
By the way, according to the verification by the inventors of the present application, one of the aluminum hydroxide used for the use of the printed wiring substrate is a solder heat (reflow furnace) having a melting point of about 250 ° C. such as lead-free solder. It is also necessary to have heat resistance that does not cause thermal decomposition, and in order to sufficiently secure this, strictly speaking, it is higher than that measured from the dehydration of water of crystallization, excluding the adhering water at 110 ° C or higher. It was confirmed that it is necessary to have heat resistance. On the other hand, when used for a printed wiring board, it not only fills the resin as a filler, but also fills the depth of the wiring when used as a filler for a sealing material for a printed wiring board (that is, between bonding wires). Resin dispersion characteristics (slurry fluidity) such as filling and not pushing and bending the wire are also required. It is known that surface treatment with a silane coupling agent is effective for such resin dispersibility (fluidity of slurry), but if the amount of the silane coupling agent to be treated is large, the particles tend to aggregate. Therefore, it is necessary to adjust the amount, and a certain degree of particle roughness is required to suppress aggregation, but when the BET specific surface area becomes smaller, the resin dispersibility (slurry fluidity) is conversely. ) Was found to decrease. In other words, in order to use it for a printed wiring board, it is necessary to achieve both high heat resistance and resin dispersibility, but these are related to the shape of aluminum hydroxide particles and the amount of silane coupling agent. Was found to be important. As shown in Examples and Comparative Examples described later, this means that the high heat resistance and resin dispersibility include the amount of silane coupling agent per BET specific surface area, the average particle size of aluminum hydroxide, and further. It was found that the relationship of particle shape between the particle size (D BET ) and the average particle size (Dp50) obtained from the BET specific surface area contributed to.

特開昭62−246961号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-246961 特開2002−211918号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-21918

そこで、本発明者らは、このような高耐熱性及び樹脂分散特性(スラリーの流動性)に共に優れて難燃特性も備えた水酸化アルミニウム粉体を得るために鋭意検討した結果、低ソーダ含有であってギブサイト型であると共に所定のBET比表面積等の特性を備えた水酸化アルミニウム粉体に所定のシランカップリング剤処理を行い、処理された水酸化アルミニウム粉体について、その平均粒子径(Dp50)、BET比表面積から求められるBET相当径(DBET)と平均粒子径(Dp50)との比であるDp50/DBET、及びBET比表面積(m2/g)当たりのシランカップリング剤処理量(質量%)(シランカップリング剤処理量/BET比表面積)を特定の範囲となるようにすることにより達成できることを知見して、本発明を完成させた。 Therefore, as a result of diligent studies to obtain aluminum hydroxide powder having both high heat resistance and resin dispersion characteristics (fluidity of slurry) and flame retardancy, the present inventors have made low soda. A predetermined silane coupling agent treatment is performed on aluminum hydroxide powder containing and having characteristics such as a predetermined BET specific surface area, which is a gibsite type, and the average particle size of the treated aluminum hydroxide powder is obtained. (Dp50), Dp50 / D BET , which is the ratio of the BET equivalent diameter (D BET ) and the average particle size (Dp50) obtained from the BET specific surface area, and the silane coupling agent per BET specific surface area (m 2 / g). The present invention has been completed by finding that it can be achieved by setting the treatment amount (mass%) (silane coupling agent treatment amount / BET specific surface area) within a specific range.

したがって、本発明の目的は、高耐熱性及び樹脂分散特性(スラリーの流動性)に共に優れて難燃特性も備えた水酸化アルミニウム粉体を提供することにあり、また、このような水酸化アルミニウム粉体を製造する方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an aluminum hydroxide powder which is excellent in both high heat resistance and resin dispersion characteristics (slurry fluidity) and also has flame-retardant characteristics, and such hydroxide. The purpose is to provide a method for producing aluminum powder.

すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
〔1〕表面がシランカップリング剤で処理されたギブサイト型の水酸化アルミニウム粉体であり、以下の(1)〜(5)を満たすことを特徴とする水酸化アルミニウム粉体。
(1)空気雰囲気下において10℃/minで昇温する熱重量分析において、温度110℃から250℃までの重量減少率が1.2質量%以下であること。
(2)メチルエチルケトンに分散させた溶液を、目開き45μmの篩に篩過した際の篩上残渣率が5質量%以下であること。
(3)平均粒子径(Dp50)が2.0〜3.5μmであること。
(4)BET比表面積から求められるBET相当径(DBET)と、平均粒子径(Dp50)との比であるDp50/DBETが2.6〜4.5であること。
(5)BET比表面積(m2/g)当たりのシランカップリング剤処理量(質量%)(シランカップリング剤処理量/BET比表面積)が0.1〜0.5質量%/m2/gであること。
〔2〕二酸化ケイ素(SiO2)に換算したケイ素含有量が、0.10質量%以上0.30質量%以下であることを特徴とする〔1〕に記載の水酸化アルミニウム粉体。
〔3〕フタル酸ジオクチル(DOP)吸油量が、30mL/100g以下であることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の水酸化アルミニウム粉体。
〔4〕全ソーダ(T-Na2O)含有量が0.03質量%以下であると共に、表面に付着して洗浄除去可能なフリーのソーダ(f-Na2O)含有量が0.005質量%以下であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の水酸化アルミニウム粉体。
〔5〕グリシドキシ基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、フェニル基及びビニル基からなる群から選択された1種以上の官能基を有するシランカップリング剤で処理されたものであることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の水酸化アルミニウム粉体。
〔6〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載された水酸化アルミニウム粉体を製造する方法であって、
バイヤー法で得られ、全ソーダ(T-Na2O)含有量が0.03質量%以下であると共に、表面に付着して洗浄除去可能なフリーのソーダ(f-Na2O)含有量が0.005質量%以下であり、また、BET比表面積が2.0〜5.0m2/gであり、さらには、BET比表面積から求められるBET相当径(DBET)と平均粒子径(Dp50)との比であるDp50/DBETが3.0〜5.0であることを満たす水酸化アルミニウム原料に対して、シランカップリング剤を、当該原料のBET比表面積当たり0.10〜0.40質量%/m2/gで添加して処理することを特徴する水酸化アルミニウム粉体の製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A gibbsite-type aluminum hydroxide powder whose surface is treated with a silane coupling agent, which satisfies the following (1) to (5).
(1) In the thermogravimetric analysis in which the temperature is raised at 10 ° C./min in an air atmosphere, the weight loss rate from the temperature of 110 ° C. to 250 ° C. is 1.2% by mass or less.
(2) The residual ratio on the sieve when the solution dispersed in methyl ethyl ketone is sieved through a sieve having an opening of 45 μm is 5% by mass or less.
(3) The average particle size (Dp50) is 2.0 to 3.5 μm.
(4) The Dp50 / D BET, which is the ratio of the BET equivalent diameter (D BET ) obtained from the BET specific surface area and the average particle diameter (Dp50), is 2.6 to 4.5.
(5) Silane coupling agent treatment amount (mass%) (silane coupling agent treatment amount / BET specific surface area) per BET specific surface area (m 2 / g) is 0.1 to 0.5% by mass / m 2 / Be g.
[2] The aluminum hydroxide powder according to [1], wherein the silicon content in terms of silicon dioxide (SiO 2 ) is 0.10% by mass or more and 0.30% by mass or less.
[3] The aluminum hydroxide powder according to [1] or [2], wherein the dioctyl phthalate (DOP) oil absorption is 30 mL / 100 g or less.
[4] The total soda (T-Na 2 O) content is 0.03% by mass or less, and the free soda (f-Na 2 O) content that adheres to the surface and can be washed and removed is 0.005. The aluminum hydroxide powder according to any one of [1] to [3], which is characterized by having a mass% or less.
[5] It is characterized in that it is treated with a silane coupling agent having one or more functional groups selected from the group consisting of a glycidoxy group, an acryloxy group, a methaloxy group, a phenyl group and a vinyl group [1]. ] To [4]. The aluminum hydroxide powder according to any one of.
[6] The method for producing the aluminum hydroxide powder according to any one of the above [1] to [5].
Obtained by the Bayer process, the total soda (T-Na 2 O) content is 0.03% by mass or less, and the free soda (f-Na 2 O) content that adheres to the surface and can be washed and removed is high. It is 0.005% by mass or less, the BET specific surface area is 2.0 to 5.0 m 2 / g, and the BET equivalent diameter (D BET ) and the average particle size (Dp50) obtained from the BET specific surface area With respect to the aluminum hydroxide raw material satisfying that the ratio of Dp50 / D BET is 3.0 to 5.0, a silane coupling agent is added to the material in an amount of 0.10 to 0.40% by mass per BET specific surface area of the raw material. A method for producing aluminum hydroxide powder, which comprises adding / m 2 / g for processing.

本発明の水酸化アルミニウム粉体は、優れた耐熱特性及び樹脂分散特性を両立すると共に難燃特性も備えるものであるため、特に、プリント配線基板の難燃性(耐熱性)フィラーや、電気又は電子部品の封止材フィラー、フレキシブルプリント基板の接着剤やカバーレイやベースフィルムのフィラーとして極めて有用である。 Since the aluminum hydroxide powder of the present invention has both excellent heat resistance characteristics and resin dispersion characteristics and also has flame retardant properties, in particular, flame retardant (heat resistant) fillers for printed wiring boards, electric or electric or It is extremely useful as an encapsulant filler for electronic components, an adhesive for flexible printed circuit boards, and a filler for coverlays and base films.

図1は、実施例4、比較例10、比較例16及び比較例17に係る各水酸化アルミニウム粉体の示差熱分析(DTA)の結果を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the results of differential thermal analysis (DTA) of each aluminum hydroxide powder according to Example 4, Comparative Example 10, Comparative Example 16 and Comparative Example 17.

本発明の水酸化アルミニウム粉体は、上記の通り、ギブサイト型であってシランカップリング剤で表面処理されていることを前提として、表面処理後の粉体において、その平均粒子径(Dp50)が2.0〜3.5μmであり、また、BET比表面積(m2/g)から求められる粒子径〔BET相当径;DBET(μm)〕と前記平均粒子径(Dp50)との比(Dp50/DBET)が2.6〜4.5であり、さらに、BET比表面積(m2/g)当たりのシランカップリング剤処理量(シランカップリング剤処理量/BET比表面積)が0.1〜0.5質量%/m2/gであることが必要である。これにより、耐熱性及び樹脂分散性(スラリーの流動性)に優れると共に難燃特性も備えた水酸化アルミニウム粉体が得られる。 As described above, the aluminum hydroxide powder of the present invention is of the gibsite type and is surface-treated with a silane coupling agent, and the average particle size (Dp50) of the surface-treated powder is large. It is 2.0 to 3.5 μm, and the ratio (Dp50) of the particle size [BET equivalent diameter; D BET (μm)] obtained from the BET specific surface area (m 2 / g) to the average particle size (Dp50). / D BET ) is 2.6 to 4.5, and the silane coupling agent treatment amount (silane coupling agent treatment amount / BET specific surface area) per BET specific surface area (m 2 / g) is 0.1. It should be ~ 0.5 mass% / m 2 / g. As a result, aluminum hydroxide powder having excellent heat resistance and resin dispersibility (fluidity of slurry) and also having flame-retardant properties can be obtained.

ここで、先ず耐熱性については、空気雰囲気下において10℃/minで昇温する熱重量分析において、温度110℃から250℃までの重量減少率が1.2質量%以下である必要がある。空気雰囲気下及びその際の昇温速度を10℃/minとした理由は、それぞれ熱分析の測定方法として一般的な方法を選択したものであり、また、温度110℃から250℃までの重量減少率に着目した理由は、温度110℃未満を排除することにより付着している水分を除いた水酸化アルミニム自体の耐熱性(結晶水の脱水)に着目すること、及び250℃を超えるとほとんどの水酸化アルミニウムが同じ熱分解挙動をとるからである。このような重量減少率を測定することにより、従来よりも高温のはんだ熱を使用する用途に好ましく適用でき、また、測定手段としても従来のグラフを用いて分解開始温度を読み取る手法に比べ、誤差が少なく簡便に違いを確認することができる点で好ましい。一方で、樹脂分散性(スラリーの流動性)については、メチルエチルケトンに分散させた溶液を、目開き45μmの篩に篩過した際の篩上残渣率が5質量%以下である必要がある。このような測定方法によれば、水酸化アルミ中の粗粒分の多少や、溶媒との相溶性の違いによる、剪断凝集や分散性を把握できるが、特に、プリント配線基板の封止材として好ましく使用されるエポキシ樹脂の分散媒であるメチルエチルケトンを用いて確認できるため好ましい。これらについて、以下で順に説明する。 Here, first, regarding heat resistance, in the thermogravimetric analysis in which the temperature is raised at 10 ° C./min in an air atmosphere, the weight reduction rate from the temperature of 110 ° C. to 250 ° C. needs to be 1.2% by mass or less. The reason why the temperature rise rate was set to 10 ° C / min in an air atmosphere and at that time was that a general method was selected as the measurement method for thermal analysis, and the weight was reduced from 110 ° C to 250 ° C. The reason for focusing on the rate is to focus on the heat resistance (dehydration of water of crystallization) of aluminum hydroxide itself, which removes the adhering water by excluding the temperature below 110 ° C, and most of the time when it exceeds 250 ° C. This is because aluminum hydroxide has the same thermal decomposition behavior. By measuring such a weight loss rate, it can be preferably applied to applications using solder heat having a higher temperature than before, and as a measuring means, an error is compared with the conventional method of reading the decomposition start temperature using a graph. It is preferable because there are few and the difference can be easily confirmed. On the other hand, regarding the resin dispersibility (fluidity of the slurry), the residual ratio on the sieve when the solution dispersed in methyl ethyl ketone is sieved through a sieve having a mesh size of 45 μm needs to be 5% by mass or less. According to such a measurement method, shear aggregation and dispersibility can be grasped due to the amount of coarse particles in aluminum hydroxide and the difference in compatibility with a solvent, but in particular, as a sealing material for a printed wiring board. It is preferable because it can be confirmed by using methyl ethyl ketone, which is a dispersion medium of the epoxy resin preferably used. These will be described in order below.

先ず、本発明の水酸化アルミニウム粉体を得るためには、原料となる水酸化アルミニウム粉体の表面をシランカップリング剤により処理する必要がある。ここで、原料となる水酸化アルミニウム粉体については、限定されるものではないが、一般的に工業的に量産されるギブサイト型の水酸化アルミニウムであって、Al(OH)3又はAl2O3・3H2Oの化学式で表されるものを用いることができる。ギブサイト型であることについては、例えば、結晶構造をX線回折法(XRD)により結晶構造がギブサイトであることを直接測定することや、また、TG(熱重量測定)やL.O.I(強熱減量)を測定し理論値と比較する加熱残量法による測定により確認することができる。 First, in order to obtain the aluminum hydroxide powder of the present invention, it is necessary to treat the surface of the aluminum hydroxide powder as a raw material with a silane coupling agent. Here, the aluminum hydroxide powder used as a raw material is not limited, but is generally an industrially mass-produced gibsite-type aluminum hydroxide, which is Al (OH) 3 or Al 2 O. can be used those represented by the chemical formula 3 · 3H 2 O. Regarding the gibsite type, for example, the crystal structure can be directly measured by X-ray diffraction (XRD) to directly measure that the crystal structure is gibsite, or TG (thermogravimetric analysis) or LOI (ignition loss). Can be confirmed by measurement by the residual heating method, which measures and compares with the theoretical value.

このような原料となるギブサイト型の水酸化アルミニウム粉体については、通常、バイヤー法により得られたアルミン酸ナトリウム溶液に水酸化アルミニウムの種結晶を添加した後、液温を低下させて過飽和溶液にすることにより、種結晶上に析出させることにより製造することができるが、好ましくは、この製造法によって不純物として含有されてくるソーダ分を低減するために、例えば、WO2007/074562号に記載されるような方法によって行われることが好ましい。このような方法を用いることにより、好ましくは、全ソーダ分(T-Na2O)が0.03質量%以下、より好ましくは0.02質量%以下であると共に、表面に付着して洗浄除去可能なフリーのソーダ分(f-Na2O)が好ましくは0.005質量%以下、より好ましくは0.004質量%以下であるギブサイト型の水酸化アルミニウム粉体を得ることができる。そして、これを原料として使用することにより、全ソーダ分(T-Na2O)が0.03質量%以下、より好ましくは0.02質量%以下であると共に、表面に付着して洗浄除去可能なフリーのソーダ分(f-Na2O)が好ましくは0.005質量%以下、より好ましくは0.004質量%以下であって、表面がシランカップリング剤により処理された本発明の水酸化アルミニウム粉体を得ることができる。ソーダ分が上記の範囲を超える場合には、特に電気・電子材料の用途に対しての不純物となり、集積回路においては、ボンディングワイヤーを腐食させたり、また、水酸化アルミニウム自体のベーマイト化が促進されたりするおそれがあり、すなわち、加熱分解の開始温度が低くなるおそれがあるため、好ましくは上記の範囲とする。なお、全ソーダ(T-Na2O)分については、例えば、蛍光X線分析装置(例えば、リガク製、ZSX100eなど)を用いて蛍光X線強度を測定し、事前に求めた検量線から含有量(質量%)を定量することができ、一方で、フリーのソーダ(f-Na2O)分は、例えば、測定対象の水酸化アルミニウム粉体に水を加え(例えば、質量比で水酸化アルミニウム粉体:水=1:60)、沸騰している湯で30分間湯煎してNaを溶出させて、原子吸光分光光度計(例えば、日立ハイテクノロジーズ製、Z−2000など、測定モード;原子吸光、測定波長範囲;589.0nm)を用いて測定し、NaO換算してその含有量(質量%)として求めることができる。 For gibsite-type aluminum hydroxide powder as a raw material, usually, after adding seed crystals of aluminum hydroxide to a sodium aluminate solution obtained by the Bayer process, the liquid temperature is lowered to obtain a hypersaturated solution. By doing so, it can be produced by precipitating it on the seed crystal, but preferably, in order to reduce the amount of soda contained as an impurity by this production method, for example, it is described in WO2007 / 074562. It is preferable that this is done by such a method. By using such a method, the total soda content (T-Na 2 O) is preferably 0.03% by mass or less, more preferably 0.02% by mass or less, and adheres to the surface to be washed and removed. A gibsite-type aluminum hydroxide powder having a possible free soda content (f-Na 2 O) of preferably 0.005% by mass or less, more preferably 0.004% by mass or less can be obtained. By using this as a raw material, the total soda content (T-Na 2 O) is 0.03% by mass or less, more preferably 0.02% by mass or less, and it can be washed and removed by adhering to the surface. Free soda content (f-Na 2 O) is preferably 0.005% by mass or less, more preferably 0.004% by mass or less, and the surface of the hydroxide is treated with a silane coupling agent. Aluminum powder can be obtained. When the soda content exceeds the above range, it becomes an impurity especially for applications of electrical and electronic materials, corrodes the bonding wire in integrated circuits, and promotes boehmization of aluminum hydroxide itself. In other words, the starting temperature of thermal decomposition may be lowered, so the above range is preferable. For the total soda (T-Na 2 O), for example, the fluorescent X-ray intensity is measured using a fluorescent X-ray analyzer (for example, manufactured by Rigaku, ZSX100e, etc.) and contained from a calibration curve obtained in advance. The amount (% by mass) can be quantified, while the free soda (f-Na 2 O) content is obtained by, for example, adding water to the aluminum hydroxide powder to be measured (for example, hydroxylating by mass ratio). Aluminum powder: water = 1:60), boiled in boiling water for 30 minutes to elute Na, and measure mode such as atomic absorption spectrophotometer (for example, Hitachi High Technologies, Z-2000, etc.); Atomic absorption and measurement wavelength range (589.0 nm) can be used for measurement, and Na 2 O conversion can be used to determine the content (% by mass).

また、原料として使用される水酸化アルミニウム粉体については、好ましくはその平均粒子径(Dp50)が1.5〜5.0μm、より好ましくは2.0〜4.0μmであることがよく、この範囲であれば、凝集が少なくベーマイト化することを避けることができ、また、シランカップリング剤処理された後に、所定の平均粒子径(Dp50)を有する本発明の水酸化アルミニウム粉体を得ることができるため好ましい。なお、この平均粒子径(Dp50)については、いずれもレーザー散乱法粒度測定器〔例えば、日機装社製Microtrac 9320HRA(×100)など〕を用いた測定から求めることができ、積算粒度分布率50体積%に対応する粒子径(Dp50)である。 The average particle size (Dp50) of the aluminum hydroxide powder used as a raw material is preferably 1.5 to 5.0 μm, more preferably 2.0 to 4.0 μm. If it is within the range, it is possible to avoid boehmite formation with less aggregation, and to obtain the aluminum hydroxide powder of the present invention having a predetermined average particle size (Dp50) after being treated with a silane coupling agent. It is preferable because it can be used. The average particle size (Dp50) can be obtained from measurement using a laser scattering particle size analyzer [for example, Microtrac 9320HRA (× 100) manufactured by Nikkiso Co., Ltd.], and the integrated particle size distribution ratio is 50 volumes. The particle size (Dp50) corresponding to%.

また、原料として使用される水酸化アルミニウム粉体については、そのBET比表面積が、好ましくは2.0〜5.0m2/g、より好ましくは2.0〜4.5m2/gであることがよく、この範囲であれば、凝集が少なくベーマイト化することを避けることができるため好ましい。この際、このようなBET比表面積から球形近似して算出されるBET相当径(DBET)を求め、そして、このBET相当径(DBET)に対する上記原料の平均粒子径(Dp50)の比であるDp50/DBETが、好ましくは3.0〜5.0、より好ましくは4.0〜5.0である原料水酸化アルミニウム粉体を用いることがよい。このDBETについては以下の式(1)から算出される。ここで、Dp50/DBETについては、粒子の形状を表す指標であり、このDp50/DBETの値が大きいほど解砕や粉砕の進行の程度が大きくて、粒子形状は歪んでいて表面に凸凹が多くみられる形状になり、反対に、Dp50/DBETの値が小さくて1に近いほど、球状に近いものとなる。すなわち、本実施形態においては、Dp50/DBETが3.0〜5.0と比較的大きいものであって、粒子形状が比較的歪んでいてもよい形状のものを好適に用い、これを後述するシランカップリング剤処理に供することが好ましい。このように、表面に凹凸が多く見られて粒子形状が歪んでいる原料水酸化アルミニウム粉体をシランカップリング剤で適度に覆うことによって、後述するような特性を有する本発明の水酸化アルミニウム粉体を製造することができる。なお、BET比表面積については、例えば、比表面積自動測定装置(マイクロメリテックス製フローソーブII2300形)を用い、N2ガス吸着法により測定することで求めることができる。
DBET(μm)=6/〔BET比表面積(m2/g)×真密度(g/cm3)〕 ・・・式(1)
The BET specific surface area of the aluminum hydroxide powder used as a raw material is preferably 2.0 to 5.0 m 2 / g, more preferably 2.0 to 4.5 m 2 / g. This range is preferable because there is little aggregation and it is possible to avoid boehmite formation. At this time, the BET equivalent diameter (D BET ) calculated by spherical approximation from such BET specific surface area is obtained, and the ratio of the average particle diameter (Dp50) of the raw material to the BET equivalent diameter (D BET ) is used. It is preferable to use the raw material aluminum hydroxide powder in which a certain Dp50 / D BET is preferably 3.0 to 5.0, more preferably 4.0 to 5.0. This D BET is calculated from the following formula (1). Here, Dp50 / D BET is an index showing the shape of particles, and the larger the value of Dp50 / D BET , the greater the degree of progress of crushing and crushing, and the particle shape is distorted and uneven on the surface. On the contrary, the smaller the value of Dp50 / D BET and the closer it is to 1, the closer it is to a spherical shape. That is, in the present embodiment, a Dp50 / D BET having a relatively large Dp50 / D BET of 3.0 to 5.0 and a shape in which the particle shape may be relatively distorted is preferably used, which will be described later. It is preferable to use the silane coupling agent treatment. As described above, the aluminum hydroxide powder of the present invention having the characteristics described later by appropriately covering the raw material aluminum hydroxide powder having many irregularities on the surface and the particle shape being distorted with a silane coupling agent. The body can be manufactured. The BET specific surface area can be determined, for example, by measuring by the N 2 gas adsorption method using an automatic specific surface area measuring device (Flosorb II2300 type manufactured by Micromeritex).
D BET (μm) = 6 / [BET specific surface area (m 2 / g) x true density (g / cm 3 )] ・ ・ ・ Equation (1)

そして、本発明においては、上記のような原料水酸化アルミニウム粉体を用いて、これを、シランカップリング剤で処理して、表面にシランカップリング剤を付着させる処理を行う。乾式法でも湿式法でもよいが、大量処理ができることや、表面処理後に解砕工程を行う必要が無くて処理したシランを剥がしてしまう恐れが少ない等の利点があることから、乾式法を用いることが好ましい。具体的な処理方法としては、原料の水酸化アルミニウム粉体を準備し、これに、好ましくは0.10〜2.00質量%、より好ましくは0.40〜1.50質量%となるようにシランカップリング剤溶液を攪拌機に滴下、又は噴霧してから撹拌したり、或いは、予めシランを加水分解させたシラノール溶液を滴下、又は噴霧したりして、表面がシランカップリング剤で処理された本発明の水酸化アルミニウム粉体を得ることができる。 Then, in the present invention, the raw material aluminum hydroxide powder as described above is used, and the raw material aluminum hydroxide powder is treated with a silane coupling agent to attach the silane coupling agent to the surface. The dry method or the wet method may be used, but the dry method is used because it has advantages such as mass treatment and less risk of peeling the treated silane without the need for a crushing step after the surface treatment. Is preferable. As a specific treatment method, a raw material aluminum hydroxide powder is prepared, and the content is preferably 0.10 to 2.00% by mass, more preferably 0.40 to 1.50% by mass. The surface was treated with the silane coupling agent by dropping or spraying the silane coupling agent solution onto a stirrer and then stirring, or by dropping or spraying the silanol solution obtained by preliminarily hydrolyzing silane. The aluminum hydroxide powder of the present invention can be obtained.

ここで、使用されるシランカップリング剤については、加水分解性基を有した有機シラン化合物を直接用いるか、或いは有機シラン化合物が水に添加された処理水溶液を用いることができ、この加水分解性基の少なくとも一部が加水分解してシラノール化した加水分解水溶液(すなわち有機シラノールを含んだ処理水溶液)でもよい。有機シラン化合物については、好ましくは、下記一般式(2)や(3)で表されるように、1つの分子中に有機官能基(R3及びR5)と加水分解性基(OR1及びOR4)を有したものであり、例えば、このような有機シラン化合物の1種又は2種以上を用いることができる。
(RO)3−m Si−R ・・・式(2)
〔式中、Rは独立に置換基を有していてもよい炭素原子数1〜2のアルキル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素原子数1のアルキル基を表し、Rは鎖中及び/又は末端に、グリシドキシ基、スチリル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を有するアルキル基を表し、mは0〜1の整数を表す。〕
(RO)4−nSi−R ・・・式(3)
〔式中、Rは独立に置換基を有していてもよい炭素数1〜2のアルキル基を表す。Rは独立に炭素数1〜10の有機基(アルキル基、アルケニル基またはアリール基)を表し、具体的には、メチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ビニル基、フェニル基等が挙げられる。また、nは1〜2の整数を表す〕
Here, as the silane coupling agent used, an organic silane compound having a hydrolyzable group can be directly used, or a treated aqueous solution in which the organic silane compound is added to water can be used, and this hydrolyzable property can be used. A hydrolyzed aqueous solution in which at least a part of the group is hydrolyzed to silanol (that is, a treated aqueous solution containing organic silanol) may be used. The organic silane compound is preferably an organic functional group (R 3 and R 5 ) and a hydrolyzable group (OR 1 and R 5 ) in one molecule as represented by the following general formulas (2) and (3). It has OR 4 ), and for example, one or more of such organic silane compounds can be used.
(R 1 O) 3-m R 2 m Si-R 3 ... Equation (2)
[In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may independently have a substituent, and R 2 represents an alkyl group having 1 carbon atom which may have a substituent. Representing, R 3 is at least selected from the group consisting of a glycidoxy group, a styryl group, an acryloxy group, a metharoxy group, a methacryl group, an acrylic group, an amino group, a ureido group, a mercapto group, and an isocyanate group in the chain and / or at the end. It represents an alkyl group having one functional group, and m represents an integer of 0 to 1. ]
(R 4 O) 4-n Si-R 5 n ... Equation (3)
[In the formula, R 4 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may independently have a substituent. R 5 independently represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms (alkyl group, alkenyl group or aryl group), and specifically, methyl group, propyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, vinyl group and phenyl. The group etc. can be mentioned. In addition, n represents an integer of 1 to 2]

このようなシランカップリング剤(有機シラン化合物)の中でも、特に、有機官能基であるR3又はR5において、R3がグリシドキシ基、アクリロキシ基又はメタクリロキシ基であるものか、或いは、R5がフェニル基又はビニル基であるものを好ましく用いることができ、耐熱性の観点から、より好ましくは、式(2)のものにおいてR3がグリシドキシ基、アクリロキシ基又はメタクリロキシ基であるものがよい。 Among such silane coupling agents (organic silane compounds), in particular, in R 3 or R 5 which is an organic functional group, R 3 is a glycidoxy group, an acryloxy group or a methacryloxy group, or R 5 is A phenyl group or a vinyl group can be preferably used, and from the viewpoint of heat resistance, it is more preferable that R 3 is a glycidoxy group, an acryloxy group or a methacryloxy group in the formula (2).

そして、このようなシランカップリング剤(有機シラン化合物)を用いながら、原料の水酸化アルミニウム粉体を処理するが、その際のシランカップリング剤処理量として、原料水酸化アルミニウム粉体のBET比表面積当たり、0.10〜0.40質量%/m2/gで処理することが好ましく、より好ましくは、0.15〜0.40質量%/m2/gとなるようにすることがよい。原料のBET比表面積を基準とすることにより、原料のBET比表面積のバラツキをシランのシランの添加量でカバーでき、品質を調整できる点で好ましい。BET比表面積当りのシランカップリング剤処理量が0.10質量%/m2/gより少ない場合には、水酸化アルミニウム粉体表面の凹凸をシランが十分に覆うことができず、耐熱性や、樹脂との相溶性(スラリーの流動性)の向上が得られないおそれがあり、一方で、0.40質量%/m2/gを超えると、過剰なシランが液架橋することにより粒子同士が凝集して、ベーマイトへの移行が増加し、更には、粘度特性を悪化し流動性を損なうおそれがある。これにより、シランカップリング剤処理後の水酸化アルミニウム粉体のシランカップリング剤(有機シラン化合物量)について、そのBET比表面積当たりの量(シランカップリング剤量/BET比表面積)が0.1〜0.5質量%/m2/gとすることができると共に、処理後の水酸化アルミニウム粉体における前記のDp50/DBETの比を低下させて、より球形に近い値(2.6〜4.5)とすることができる。 Then, the raw material aluminum hydroxide powder is treated while using such a silane coupling agent (organic silane compound), and the BET ratio of the raw material aluminum hydroxide powder is used as the amount of the silane coupling agent treated at that time. The treatment is preferably 0.10 to 0.40% by mass / m 2 / g, more preferably 0.15 to 0.40% by mass / m 2 / g per surface area. .. By using the BET specific surface area of the raw material as a reference, it is preferable that the variation in the BET specific surface area of the raw material can be covered by the amount of silane added to the raw material, and the quality can be adjusted. When the treatment amount of the silane coupling agent per BET specific surface area is less than 0.10% by mass / m 2 / g, the silane cannot sufficiently cover the irregularities on the surface of the aluminum hydroxide powder, resulting in heat resistance and heat resistance. , The compatibility with the resin (fluidity of the slurry) may not be improved. On the other hand, if it exceeds 0.40% by mass / m 2 / g, excess silane is liquid-crosslinked and the particles are crosslinked with each other. Aggregates, increasing the transfer to boehmite, and may further deteriorate the viscosity characteristics and impair the fluidity. As a result, the amount per BET specific surface area (silane coupling agent amount / BET specific surface area) of the silane coupling agent (organic silane compound amount) of the aluminum hydroxide powder after the silane coupling agent treatment is 0.1. It can be ~ 0.5% by mass / m 2 / g, and the ratio of the above Dp50 / D BET in the treated aluminum hydroxide powder is reduced to a value closer to a sphere (2.6 ~). 4.5).

このようなシランカップリング剤処理を行うことにより、処理後の水酸化アルミニウム粉体については、その平均粒子径(Dp50)が2.0〜3.5μm、好ましくは2.0〜2.5μmとなるようにすることがよい。処理後のDp50が2.0μm未満の場合には水酸化アルミニウム粉体表面の凹凸が限度を超えシランカップリング剤でカバーすることができなくなるとともに、スラリーとした場合に粘度が上昇して、流動性が得らない虞があり、一方で、3.5μmを超えるものとなった場合には、粒子同士の凝集が増加するため、ベーマイトへの移行が増加することから所望の耐熱性が得られないおそれがある。 By performing such a silane coupling agent treatment, the average particle size (Dp50) of the treated aluminum hydroxide powder is 2.0 to 3.5 μm, preferably 2.0 to 2.5 μm. It is better to be. If the Dp50 after treatment is less than 2.0 μm, the unevenness of the surface of the aluminum hydroxide powder exceeds the limit and cannot be covered with the silane coupling agent, and when it is made into a slurry, the viscosity increases and it flows. On the other hand, if the thickness exceeds 3.5 μm, the agglomeration of the particles increases, and the transfer to boehmite increases, so that the desired heat resistance can be obtained. There is no risk.

また、このシランカップリング剤処理後の水酸化アルミニウム粉体については、前述のDp50/DBETの比が2.6〜4.5、好ましくは2.7〜4.0となるようにすることがよい。このシランカップリング剤処理後のDp50/DBETが2.6未満であると平均粒子径(Dp50)が小さすぎるか、或いはBET比表面積が小さくなりすぎて(DBETは大きくなる)、粒子形状が球形に近づきすぎることから、過剰なシランにより粒子同士が凝集、所望のメチルエチルケトンに対する分散性(スラリーの流動性)が得られないおそれがあり、更にベーマイトが生じることとなって所望の耐熱性を得られ難く、一方で、Dp50/DBETが4.5を超える場合においては粒子形状の歪みが大きくなって粒子表面の凹凸をシランが埋めることができなくなることから、この場合にも所望のメチルエチルケトンに対する分散性(スラリーの流動性)が得られないか耐熱性が得られないおそれがある。このDp50/DBETについては、例えば、水酸化アルミニウムの析出条件や、解砕の程度、及びシランカップリング剤の添加量を変更することにより適宜調整することができる。 Further, for the aluminum hydroxide powder after the treatment with the silane coupling agent, the ratio of Dp50 / D BET described above should be 2.6 to 4.5, preferably 2.7 to 4.0. Is good. If the Dp50 / D BET after this silane coupling agent treatment is less than 2.6, the average particle size (Dp50) is too small, or the BET specific surface area is too small (D BET becomes large), and the particle shape. Because the particles are too close to a sphere, the particles may aggregate with each other due to excess silane, and the desired dispersibility for methyl ethyl ketone (fluidity of the slurry) may not be obtained. Further, boehmite is generated, and the desired heat resistance is obtained. On the other hand, when Dp50 / D BET exceeds 4.5, the distortion of the particle shape becomes large and the silane cannot fill the unevenness of the particle surface. Therefore, the desired methyl ethyl ketone is also obtained in this case as well. Dispersibility (fluidity of slurry) may not be obtained or heat resistance may not be obtained. The Dp50 / D BET can be appropriately adjusted by, for example, changing the precipitation conditions of aluminum hydroxide, the degree of crushing, and the amount of the silane coupling agent added.

さらには、このシランカップリング剤処理後の水酸化アルミニウム粉体については、そのBET比表面積当たりのシランカップリング剤の量(シランカップリング剤量/BET比表面積)が0.1〜0.5質量%/m2/g、好ましくは、0.15〜0.50質量%/m2/gとなるようにすることがよい。この値が0.1質量%/m2/g未満の場合には、水酸化アルミ表面に、シランで覆われていない部分があるため、メチルエチルケトンとの相溶性が改善されないことから、所望のメチルエチルケトンに対する分散性(スラリーの流動性)が得られないおそれがあり、一方で、この値が0.5質量%/m2/gを超える場合には、過剰なシランが液架橋により水酸化アルミニウム粉体が凝集することとなることから、この場合にも所望のメチルエチルケトンに対する分散性(スラリーの流動性)が得られないおそれがある。この値については、例えば、水酸化アルミニウムの析出条件や、解砕の程度、及びシランカップリング剤の添加量を変更することにより適宜調整することができる。 Further, with respect to the aluminum hydroxide powder after the treatment with the silane coupling agent, the amount of the silane coupling agent (silane coupling agent amount / BET specific surface area) per BET specific surface area is 0.1 to 0.5. It should be mass% / m 2 / g, preferably 0.15 to 0.50 mass% / m 2 / g. When this value is less than 0.1% by mass / m 2 / g, the aluminum hydroxide surface has a portion not covered with silane, and the compatibility with methyl ethyl ketone is not improved. Therefore, the desired methyl ethyl ketone is not improved. Dispersibility (fluidity of slurry) may not be obtained, while if this value exceeds 0.5% by mass / m 2 / g, excess silane is liquid-bridged to aluminum hydroxide powder. Since the body aggregates, the dispersibility (fluidity of the slurry) with respect to the desired methyl ethyl ketone may not be obtained in this case as well. This value can be appropriately adjusted by, for example, changing the precipitation conditions of aluminum hydroxide, the degree of crushing, and the amount of the silane coupling agent added.

また、好ましくは、シランカップリング剤処理後の水酸化アルミニウム粉体においては、その二酸化ケイ素(SiO2)に換算したケイ素含有量0.10〜0.30質量%、より好ましくは0.10〜0.28質量%であることがよい。このケイ素含有量が上記の範囲であることにより、表面処理後のシラン処理量の把握が可能であることから、シラン処理後にはSiO2量を測定し、シラン量に換算することができるため好ましい。なお、二酸化ケイ素(SiO2)含有量は、例えば、ダブルビーム分光光度計(日立製作所製、U−3010)を用いて、モリブデン青吸光光度法によりSiを定量し、SiOへ換算して求めることができる。 Further, preferably, the aluminum hydroxide powder after the treatment with the silane coupling agent has a silicon content of 0.10 to 0.30% by mass, more preferably 0.10 to 0%, in terms of silicon dioxide (SiO 2 ). It is preferably 0.28% by mass. When the silicon content is within the above range, it is possible to grasp the amount of silane treated after the surface treatment. Therefore, it is preferable that the amount of SiO 2 can be measured and converted into the amount of silane after the silane treatment. .. The silicon dioxide (SiO 2 ) content is determined by quantifying Si by the molybdenum blue absorptiometry using, for example, a double beam spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd., U-3010) and converting it to SiO 2 . be able to.

また、本発明の水酸化アルミニウム粉体は、好ましくは、フタル酸ジオクチル(DOP)吸油量が30mL/100g以下であることが好ましく、より好ましくは、28mL/100g以下であるのがよい。DOP吸油量がこの範囲内であれば、樹脂やゴムとの混練性に加えて、成形時等における流動性が良好となり、粘度特性や充填性に優れるほか、例えば、成形時にボイドが発生するようなおそれもない。ここで、DOP吸油量は、JIS K5101−1991に準拠して測定したものであり、具体的には、水酸化アルミニウム粉体5.0gにDOP油を滴下し、1つの団子状にまとまるまでの油量を水酸化アルミニウム粉体100gに換算した量を示す。 Further, the aluminum hydroxide powder of the present invention preferably has a dioctyl phthalate (DOP) oil absorption of 30 mL / 100 g or less, and more preferably 28 mL / 100 g or less. When the DOP oil absorption is within this range, in addition to the kneadability with resin and rubber, the fluidity at the time of molding and the like becomes good, the viscosity characteristics and the filling property are excellent, and for example, voids are generated at the time of molding. There is no such thing. Here, the DOP oil absorption amount was measured in accordance with JIS K5101-1991. Specifically, DOP oil was added dropwise to 5.0 g of aluminum hydroxide powder until it was formed into a single dumpling. The amount of oil converted into 100 g of aluminum hydroxide powder is shown.

このような特性を有する本発明の水酸化アルミニウム粉体は、難燃性を備えると共に、耐熱性及び樹脂分散性(スラリーの流動性)に特に優れるものであり、すなわち、空気雰囲気下において10℃/minで昇温する熱重量分析において、温度110℃から250℃までの重量減少率が1.2質量%以下であると共に、メチルエチルケトンに分散させた溶液を、目開き45μmの篩に篩過した際の篩上残渣率が5質量%以下であるといった特性を有することから、特に、プリント配線基板用の難燃性(耐熱性)フィラー、電気又は電子部品の封止材フィラー、フレキシブルプリント基板の接着剤やカバーレイやベースフィルムのフィラーとして特に有用であり、これらの分野・用途において通常使用される製品や装置等に適宜用いることができる。 The aluminum hydroxide powder of the present invention having such characteristics has flame retardancy and is particularly excellent in heat resistance and resin dispersibility (fluidity of slurry), that is, at 10 ° C. in an air atmosphere. In the thermogravimetric analysis in which the temperature was raised at / min, the weight loss rate from 110 ° C. to 250 ° C. was 1.2% by mass or less, and the solution dispersed in methyl ethyl ketone was sieved through a sieve having a mesh size of 45 μm. Since it has characteristics such as a residue ratio on the sieve of 5% by mass or less, it is particularly suitable for flame-retardant (heat-resistant) fillers for printed wiring boards, sealing material fillers for electric or electronic parts, and flexible printed circuit boards. It is particularly useful as an adhesive, a filler for coverlays and base films, and can be appropriately used for products and devices usually used in these fields and applications.

以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these contents.

本実施例で使用された原料水酸化アルミニウム粉末、シランカップリング剤については以下の通りである。
<原料水酸化アルミニウム>
・サンプルA〔日本軽金属株式会社製、ギブサイト型、平均粒子径(Dp50):2.2μm、BET比表面積:3.8m2/g、SiO2:0.007質量%、全ソーダ分(T-Na2O):0.02質量%、フリーのソーダ分(f-Na2O):0.004質量%、DOP吸油量:39mL/100g、Dp50/DBET:3.4、温度110℃から250℃までの加熱減量試験(「TG」と表記):1.36質量%、メチルエチルケトン分散性試験(「MEK分散」と表記):5.8質量%〕
・サンプルB〔日本軽金属株式会社製、ギブサイト型、平均粒子径(Dp50):2.1μm、BET比表面積:5.2m2/g、SiO2:0.009質量%、全ソーダ分(T-Na2O):0.007質量%、フリーのソーダ分(f-Na2O):0.001質量%、DOP吸油量:41mL/100g、Dp50/DBET:4.3、TG:1.34質量%、MEK分散:11.1質量%〕
・サンプルC〔日本軽金属株式会社製、ギブサイト型、平均粒子径(Dp50):3.5μm、BET比表面積:1.8m2/g、SiO2:0.002質量%、全ソーダ分(T-Na2O):0.01質量%、フリーのソーダ分(f-Na2O):0.001質量%、DOP吸油量:33mL/100g、Dp50/DBET:2.5、TG:1.90質量%、MEK分散:0.5質量%〕
・サンプルD〔日本軽金属株式会社製、ギブサイト型、平均粒子径(Dp50):9.7μm、BET比表面積:3.9m2/g、SiO2:0.001質量%、全ソーダ分(T-Na2O):0.01質量%、フリーのソーダ分(f-Na2O):0.002質量%、DOP吸油量:35mL/100g、Dp50/DBET:15.2、TG:1.72質量%、MEK分散:1.7質量%〕
・サンプルE〔日本軽金属株式会社製、ギブサイト型、平均粒子径(Dp50):3.6μm、BET比表面積:6.3m2/g、SiO2:0.006質量%、全ソーダ分(T-Na2O):0.34質量%、フリーのソーダ分(f-Na2O):0.099質量%、DOP吸油量:37mL/100g、Dp50/DBET:9.0、TG:3.06質量%、MEK分散:43.3質量%〕
・市販品F〔本出願時において当該業界で耐熱特性が最も高いと言われている他社量産水酸化アルミニウム粉体。ギブサイト型、平均粒子径(Dp50):3.2μm、BET比表面積:1.4m2/g、SiO2:0.009質量%、全ソーダ分(T-Na2O):0.05質量%、フリーのソーダ分(f-Na2O):0.001質量%、DOP吸油量:35mL/100g、Dp50/DBET:1.8、TG:1.25質量%、MEK分散:2.1質量%〕
The raw material aluminum hydroxide powder and silane coupling agent used in this example are as follows.
<Raw material aluminum hydroxide>
-Sample A [Gibsite type manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., average particle size (Dp50): 2.2 μm, BET specific surface area: 3.8 m 2 / g, SiO 2 : 0.007 mass%, total soda (T-Na 2 O) : 0.02% by mass, free soda (f-Na 2 O): 0.004% by mass, DOP oil absorption: 39mL / 100g, Dp50 / D BET : 3.4, heating weight loss test from 110 ° C to 250 ° C ("TG" ”): 1.36% by mass, methyl ethyl ketone dispersibility test (denoted as“ MEK dispersion ”): 5.8% by mass]
-Sample B [Gibsite type manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., average particle size (Dp50): 2.1 μm, BET specific surface area: 5.2 m 2 / g, SiO 2 : 0.009% by mass, total soda (T-Na 2 O) : 0.007% by mass, free soda (f-Na 2 O): 0.001% by mass, DOP oil absorption: 41mL / 100g, Dp50 / D BET : 4.3, TG: 1.34% by mass, MEK dispersion: 11.1% by mass]
-Sample C [Gibsite type manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., average particle size (Dp50): 3.5 μm, BET specific surface area: 1.8 m 2 / g, SiO 2 : 0.002 mass%, total soda (T-Na 2 O) : 0.01% by mass, free soda (f-Na 2 O): 0.001% by mass, DOP oil absorption: 33mL / 100g, Dp50 / D BET : 2.5, TG: 1.90% by mass, MEK dispersion: 0.5% by mass]
-Sample D [Gibsite type manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., average particle size (Dp50): 9.7 μm, BET specific surface area: 3.9 m 2 / g, SiO 2 : 0.001 mass%, total soda (T-Na 2 O) : 0.01% by mass, free soda (f-Na 2 O): 0.002% by mass, DOP oil absorption: 35mL / 100g, Dp50 / D BET : 15.2, TG: 1.72% by mass, MEK dispersion: 1.7% by mass]
-Sample E [Gibsite type manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., average particle size (Dp50): 3.6 μm, BET specific surface area: 6.3 m 2 / g, SiO 2 : 0.006 mass%, total soda (T-Na 2 O) : 0.34% by mass, free soda (f-Na 2 O): 0.099% by mass, DOP oil absorption: 37mL / 100g, Dp50 / D BET : 9.0, TG: 3.06% by mass, MEK dispersion: 43.3% by mass]
-Commercial product F [Aluminum hydroxide powder mass-produced by other companies, which is said to have the highest heat resistance in the industry at the time of this application. Gibsite type, average particle size (Dp50): 3.2 μm, BET specific surface area: 1.4 m 2 / g, SiO 2 : 0.009 mass%, total soda (T-Na 2 O): 0.05 mass%, free soda ( f-Na 2 O): 0.001% by mass, DOP oil absorption: 35mL / 100g, Dp50 / D BET : 1.8, TG: 1.25% by mass, MEK dispersion: 2.1% by mass]

<シランカップリング剤>
・3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(記号E1で表記)
・3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン(記号E2で表記)
・3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(記号Mで表記)
・フェニルトリメトキシシラン(記号Pで表記)
・ビニルトリメトキシシラン(記号Vで表記)
・3−アミノプロピルトリメトキシシラン(記号Aで表記)
<Silane coupling agent>
-3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (denoted by symbol E1)
-3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane (denoted by symbol E2)
・ 3-Methyloxypropyltrimethoxysilane (denoted by the symbol M)
・ Phenyltrimethoxysilane (denoted by symbol P)
-Vinyltrimethoxysilane (denoted by symbol V)
・ 3-Aminopropyltrimethoxysilane (denoted by symbol A)

また、本実施例における水酸化アルミニウム粉末についての評価は、以下のように行った。
<平均粒子径(Dp50)(μm)>
平均粒子径(Dp50)はレーザー散乱法粒度測定器〔日機装社製Microtrac 9320HRA(×100)〕を用いて測定し、積算粒度分布率50体積%に対応する粒子径(μm)として求めた。
Moreover, the evaluation of the aluminum hydroxide powder in this example was carried out as follows.
<Average particle size (Dp50) (μm)>
The average particle size (Dp50) was measured using a laser scattering particle size measuring instrument [Microtrac 9320HRA (× 100) manufactured by Nikkiso Co., Ltd.], and was determined as a particle size (μm) corresponding to an integrated particle size distribution ratio of 50% by volume.

<BET比表面積(m2/g)>
BET比表面積は、比表面積自動測定装置(マイクロメリテックス製フローソーブII2300形)を用い、N2ガス吸着法によりBET解析を実施し測定した。
<BET specific surface area (m 2 / g)>
The BET specific surface area was measured by performing BET analysis by the N 2 gas adsorption method using an automatic specific surface area measuring device (Flowsorb II2300 type manufactured by Micromeritex).

<BET相当径(DBET)、Dp50/DBET
BET相当径(DBET)は、BET比表面積を測定した後、以下の式(1)から算出した。なお、水酸化アルミニウム粉体の真密度は2.42g/cm3とした。
DBET(μm)=6/〔BET比表面積(m2/g)×真密度(g/cm3)〕 ・・・式(1)
この算出されたDBET(μm)と前述のDp50(μm)との値から、Dp50/DBETを算出した。
<BET equivalent diameter (D BET ), Dp50 / D BET >
The BET equivalent diameter (D BET ) was calculated from the following formula (1) after measuring the BET specific surface area. The true density of the aluminum hydroxide powder was 2.42 g / cm 3 .
D BET (μm) = 6 / [BET specific surface area (m 2 / g) x true density (g / cm 3 )] ・ ・ ・ Equation (1)
Dp50 / D BET was calculated from the calculated values of D BET (μm) and the above-mentioned Dp50 (μm).

<SiO2(質量%)>
ダブルビーム分光光度計(日立製作所製、U−3010)を用いて、モリブデン青吸光光度法によりSiを定量し、SiOへ換算して求めた。
<SiO 2 (mass%)>
Si was quantified by the molybdenum blue absorptiometry using a double-beam spectrophotometer (U-3010, manufactured by Hitachi, Ltd.) and converted to SiO 2 .

<全ソーダ分(T-Na2O)(質量%)、フリーのソーダ分(f-Na2O)(質量%)>
全ソーダ分(T-Na2O)は、蛍光X線分析装置(リガク製、ZSX100e)を用いて水酸化アルミニウム粉体の蛍光X線強度を測定し、事前に求めた検量線からその含有量(質量%)を定量した。
また、フリーのソーダ分(f-Na2O)については、水酸化アルミニウム粉体に水を加え(質量比で、水酸化アルミニウム粉体:水=1:60)、沸騰している湯煎で30分間Naを溶出させて、原子吸光分光光度計(日立ハイテクノロジーズ製、Z−2000、測定モード;原子吸光、測定波長範囲;589.0nm)を用いて測定し、NaO換算して求めた。
<Total soda content (T-Na 2 O) (mass%), free soda content (f-Na 2 O) (mass%)>
The total soda content (T-Na 2 O) is contained by measuring the fluorescent X-ray intensity of aluminum hydroxide powder using a fluorescent X-ray analyzer (manufactured by Rigaku, ZSX100e) and using a calibration curve obtained in advance. (% by mass) was quantified.
For free soda (f-Na2O), add water to the aluminum hydroxide powder (aluminum hydroxide powder: water = 1:60 by mass ratio), and Na in boiling water for 30 minutes. Was eluted, measured using an atomic absorption spectrophotometer (Hitachi High Technologies, Z-2000, measurement mode; atomic absorption, measurement wavelength range; 589.0 nm), and converted to Na 2 O.

<DOP吸油量(mL/100g)>
JIS K5101−1991に準拠して測定した。具体的には、水酸化アルミニウム粉体5.0gにフタル酸ジオクチル(関東化学社製試薬1級フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(フタル酸ジオクチル)、DOP)油を滴下し、1つの団子状にまとまるまでの油量を水酸化アルミニウム粉体100gに換算した量として示した。
<DOP oil absorption (mL / 100g)>
Measured according to JIS K5101-1991. Specifically, dioctyl phthalate (Kanto Chemical Co., Inc. reagent first-grade di-2-ethylhexyl phthalate (dioctyl phthalate), DOP) oil was added dropwise to 5.0 g of aluminum hydroxide powder to form a single dumpling. The amount of oil until it is collected is shown as an amount converted to 100 g of aluminum hydroxide powder.

<温度110℃から250℃までの加熱減量試験(「TG」と表記)>
水酸化アルミニウム粉体試料10mgを示差熱天秤(株式会社リガク製商品名:Thermo plus TG8120)に入れて昇温し(室温〜600℃)、その際、温度110℃から250℃までにおける重量減少率(質量%)を求めた。熱変化のない酸化アルミニウムを標準物質とし、測定は空気雰囲気下において行い、昇温速度は10℃/minとした。なお、一部の実施例、比較例について、その際の示差熱分析(DTA)結果を図1に示した。
<Heating weight loss test from temperature 110 ° C to 250 ° C (denoted as "TG")>
10 mg of aluminum hydroxide powder sample is placed in a differential thermal balance (trade name: Thermo plus TG8120 manufactured by Rigaku Co., Ltd.) to raise the temperature (room temperature to 600 ° C), and at that time, the weight loss rate at a temperature of 110 ° C to 250 ° C. (Mass%) was calculated. Aluminum oxide, which does not change heat, was used as a standard substance, and the measurement was performed in an air atmosphere, and the heating rate was 10 ° C./min. The results of differential thermal analysis (DTA) at that time are shown in FIG. 1 for some examples and comparative examples.

<メチルエチルケトン分散性試験(「MEK分散」と表記)>
水酸化アルミニウム粉体試料3.0gをメチルエチルケトン(MEK、関東化学社製特級試薬)に投入し、プロペラ型撹拌翼48mmφを使って400rpmで30分間撹拌し、その後、目開き45μmの篩い〔JIS Z8801 東京スクリーン(株)製〕に篩過させた際における篩上を110℃(乾燥)した後に、その質量を測定し残渣率(質量%)を求めた。
<Methylethylketone dispersibility test (denoted as "MEK dispersion")>
3.0 g of aluminum hydroxide powder sample was put into methyl ethyl ketone (MEK, a special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), stirred at 400 rpm for 30 minutes using a propeller type stirring blade 48 mmφ, and then sieved with a mesh opening of 45 μm [JIS Z 8801]. After sieving on a sieve of Tokyo Screen Co., Ltd.] at 110 ° C. (drying), the mass was measured to determine the residue ratio (% by mass).

<結晶構造(XRD)>
原料及びシランカップリング剤で処理したそれぞれの水酸化アルミニウム粉体について、粉末X線回折装置(リガク社製RINT-UltimaIII)を用いてX線回折パターンを測定した。
その結果、原料水酸化アルミニウム並びに後述の実施例及び比較例に係る水酸化アルミニウム粉末は、全てギブサイト型であることを確認した。
<Crystal structure (XRD)>
The X-ray diffraction pattern of each aluminum hydroxide powder treated with the raw material and the silane coupling agent was measured using a powder X-ray diffractometer (RINT-Ultima III manufactured by Rigaku Co., Ltd.).
As a result, it was confirmed that the raw material aluminum hydroxide and the aluminum hydroxide powders according to Examples and Comparative Examples described later were all gibbsite type.

[実施例1]
24gのシランカップリング剤E1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を、原料水酸化アルミニウム粉体A3.0kgに添加し、ヘンシェルミキサーで20分間攪拌してシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:0.80質量%)、シランカップリング剤で処理された実施例1に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
[Example 1]
24 g of silane coupling agent E1 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) was added to 3.0 kg of the raw material aluminum hydroxide powder A, and the mixture was stirred with a Henschel mixer for 20 minutes to treat the silane coupling agent (silane). (Amount of coupling agent: 0.80% by mass), aluminum hydroxide powder according to Example 1 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(実施例2)
36gのシランカップリング剤E1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を用いて、実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:1.20質量%)、シランカップリング剤で処理された実施例2に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Example 2)
Using 36 g of the silane coupling agent E1 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), the silane coupling agent treatment was performed in the same manner as in Example 1 (silane coupling agent amount: 1.20% by mass), and the silane was used. The aluminum hydroxide powder according to Example 2 treated with a coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(実施例3)
42gのシランカップリング剤E1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を用いて実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:1.40質量%)、シランカップリング剤で処理された実施例3に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Example 3)
Using 42 g of the silane coupling agent E1 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), the silane coupling agent was treated in the same manner as in Example 1 (silane coupling agent amount: 1.40% by mass), and the silane cup was used. The aluminum hydroxide powder according to Example 3 treated with a ring agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例1)
48gのシランカップリング剤E1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を用いて、実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:1.60質量%)、シランカップリング剤で処理された比較例1に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Comparative Example 1)
Using 48 g of the silane coupling agent E1 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), the silane coupling agent treatment was performed in the same manner as in Example 1 (silane coupling agent amount: 1.60% by mass), and the silane was used. An aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 1 treated with a coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例2)
60gのシランカップリング剤E1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を用いて、実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:2.00質量%)、シランカップリング剤で処理された比較例2に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Comparative Example 2)
Using 60 g of the silane coupling agent E1 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), the silane coupling agent treatment was performed in the same manner as in Example 1 (silane coupling agent amount: 2.00% by mass), and the silane was used. An aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 2 treated with a coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(実施例4)
シランカップリング剤をE2(3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン)に変更し、24gのシランカップリング剤を用いて実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:0.80質量%)、シランカップリング剤で処理された実施例4に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Example 4)
The silane coupling agent was changed to E2 (3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane), and 24 g of the silane coupling agent was used to treat the silane coupling agent in the same manner as in Example 1 (silane coupling agent amount: 0.80% by mass), an aluminum hydroxide powder according to Example 4 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(実施例5)
シランカップリング剤をM(3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)に変更し、24gのシランカップリング剤を用いて実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:0.80質量%)、シランカップリング剤で処理された実施例5に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Example 5)
The silane coupling agent was changed to M (3-methacryloxypropyltrimethoxysilane), and 24 g of the silane coupling agent was used to treat the silane coupling agent in the same manner as in Example 1 (silane coupling agent amount: 0). .80% by mass), the aluminum hydroxide powder according to Example 5 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(実施例6)
シランカップリング剤をP(フェニルトリメトキシシラン)に変更し、24gのシランカップリング剤を用いて実施例1と同様にシランカップリング剤処理等を行い(シランカップリング剤量:0.80質量%)、シランカップリング剤で処理された実施例6に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Example 6)
The silane coupling agent was changed to P (phenyltrimethoxysilane), and 24 g of the silane coupling agent was used to treat the silane coupling agent in the same manner as in Example 1 (silane coupling agent amount: 0.80 mass). %), The aluminum hydroxide powder according to Example 6 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(実施例7)
シランカップリング剤をV(ビニルトリメトキシシラン)に変更し、24gのシランカップリング剤を用いて実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:0.80質量%)、シランカップリング剤で処理された実施例7に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Example 7)
The silane coupling agent was changed to V (vinyltrimethoxysilane), and 24 g of the silane coupling agent was used to treat the silane coupling agent in the same manner as in Example 1 (silane coupling agent amount: 0.80% by mass). ), The aluminum hydroxide powder according to Example 7 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例3)
原料水酸化アルミニウム粉体Bを3.0kg用い、これに24gのシランカップリング剤Pを添加した以外は、実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:0.80質量%)、シランカップリング剤で処理された比較例3に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Comparative Example 3)
A silane coupling agent treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that 3.0 kg of the raw material aluminum hydroxide powder B was used and 24 g of the silane coupling agent P was added thereto (silane coupling agent amount: 0. 80% by mass), an aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 3 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例4)
シランカップリング剤をVに変更した以外は、比較例3と同様とし、シランカップリング剤で処理された比較例4に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Comparative Example 4)
The same as in Comparative Example 3 except that the silane coupling agent was changed to V, and the aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 4 treated with the silane coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例5)
原料水酸化アルミニウム粉体Cを3.0kg用い、これに7.5gのシランカップリング剤E1を添加した以外は、実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:0.25質量%)、シランカップリング剤で処理された比較例5に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1に示す。
(Comparative Example 5)
A silane coupling agent treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3.0 kg of the raw material aluminum hydroxide powder C was used and 7.5 g of the silane coupling agent E1 was added thereto (silane coupling agent amount: 0.25% by mass), aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 5 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 1 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例6〜11)
使用するシランカップリング剤E1を、それぞれ、10.5g(比較例6)、12g(比較例7)、13.5g(比較例8)、18g(比較例9)、24g(比較例10)及び30g(比較例11)として(シランカップリング剤量:それぞれ、0.35、0.40、0.45、0.60、0.80及び1.00質量%)、それ以外は比較例5と同様にして、シランカップリング剤で処理された比較例6〜11に係る各水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた各水酸化アルミニウム粉体の特性等を表1〜2に示す。
(Comparative Examples 6 to 11)
The silane coupling agent E1 to be used is 10.5 g (Comparative Example 6), 12 g (Comparative Example 7), 13.5 g (Comparative Example 8), 18 g (Comparative Example 9), 24 g (Comparative Example 10) and 24 g, respectively. As 30 g (Comparative Example 11) (Silane coupling agent amount: 0.35, 0.40, 0.45, 0.60, 0.80 and 1.00% by mass, respectively), and the others are compared with Comparative Example 5. In the same manner, each aluminum hydroxide powder according to Comparative Examples 6 to 11 treated with a silane coupling agent was obtained.
The characteristics and the like of each of the obtained aluminum hydroxide powders are shown in Tables 1 and 2.

(比較例12)
原料水酸化アルミニウム粉体Cを3.0kg用い、これに18gのシランカップリング剤Pを添加した以外は、実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:0.60質量%)、シランカップリング剤で処理された比較例12に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表2に示す。
(Comparative Example 12)
A silane coupling agent treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3.0 kg of the raw material aluminum hydroxide powder C was used and 18 g of the silane coupling agent P was added thereto (silane coupling agent amount: 0. 60% by mass), an aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 12 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 2 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例13〜15)
シランカップリング剤をそれぞれM(比較例13)、V(比較例14)及びA(3−アミノプロピルトリメトキシシラン、比較例15)に変更した以外は、比較例12と同様とし(シランカップリング剤量:0.60質量%)、シランカップリング剤で処理された比較例13〜15に係る各水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた各水酸化アルミニウム粉体の特性等を表2に示す。
(Comparative Examples 13 to 15)
The same as in Comparative Example 12 except that the silane coupling agent was changed to M (Comparative Example 13), V (Comparative Example 14) and A (3-aminopropyltrimethoxysilane, Comparative Example 15), respectively (silane coupling). (Amount: 0.60% by mass), each aluminum hydroxide powder according to Comparative Examples 13 to 15 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 2 shows the characteristics and the like of each of the obtained aluminum hydroxide powders.

(比較例16〜17)
原料水酸化アルミニウム粉体として市販品Fをそのまま用いたもの(シランカップリング剤処理は無し、比較例16)、及びこの市販品Fを3.0kg用い、これに15gのシランカップリング剤E1を添加した以外は実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行ったもの(シランカップリング剤量:0.50質量%、比較例17)を、それぞれ得た。
得られた各水酸化アルミニウム粉体の特性等を表2に示す。
(Comparative Examples 16 to 17)
As the raw material aluminum hydroxide powder, a commercially available product F was used as it was (no silane coupling agent treatment, Comparative Example 16), and 3.0 kg of this commercially available product F was used, and 15 g of the silane coupling agent E1 was added thereto. Those treated with a silane coupling agent in the same manner as in Example 1 except for the addition (silane coupling agent amount: 0.50% by mass, Comparative Example 17) were obtained.
Table 2 shows the characteristics and the like of each of the obtained aluminum hydroxide powders.

(比較例18)
原料水酸化アルミニウム粉体Dを3.0kg用い、これに24gのシランカップリング剤E1を添加した以外は、実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:0.80質量%)、シランカップリング剤で処理された比較例18に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表2に示す。
(Comparative Example 18)
A silane coupling agent treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that 3.0 kg of the raw material aluminum hydroxide powder D was used and 24 g of the silane coupling agent E1 was added thereto (silane coupling agent amount: 0. 80% by mass), an aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 18 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 2 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例19)
シランカップリング剤をE2に変更した以外は、比較例18と同様とし、シランカップリング剤で処理された比較例19に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表2に示す。
(Comparative Example 19)
The same as in Comparative Example 18 except that the silane coupling agent was changed to E2, and the aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 19 treated with the silane coupling agent was obtained.
Table 2 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例20)
原料水酸化アルミニウム粉体Eを3.0kg用い、これに30gのシランカップリング剤E1を添加した以外は、実施例1と同様にシランカップリング剤処理を行い(シランカップリング剤量:1.00質量%)、シランカップリング剤で処理された比較例20に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表2に示す。
(Comparative Example 20)
A silane coupling agent treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that 3.0 kg of the raw material aluminum hydroxide powder E was used and 30 g of the silane coupling agent E1 was added thereto (silane coupling agent amount: 1. 00% by mass), an aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 20 treated with a silane coupling agent was obtained.
Table 2 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

(比較例21)
シランカップリング剤をE2に変更した以外は、比較例20と同様とし、シランカップリング剤で処理された比較例21に係る水酸化アルミニウム粉体を得た。
得られた水酸化アルミニウム粉体の特性等を表2に示す。
(Comparative Example 21)
The same as in Comparative Example 20 except that the silane coupling agent was changed to E2, and the aluminum hydroxide powder according to Comparative Example 21 treated with the silane coupling agent was obtained.
Table 2 shows the characteristics of the obtained aluminum hydroxide powder.

Figure 2020132446
Figure 2020132446

Figure 2020132446
Figure 2020132446

上記表の結果から分かるように、原料として、凝集が無く、Dp50/DBETが所定の範囲であって、尚且つソーダ分(T-Na2O, f-Na2O)が少ないサンプルAの水酸化アルミニウム粉末を用い、これを所定量のシランカプリリング剤で処理して、所定のDp50、Dp50/DBET及びシランカップリング剤/BET比表面積を満たすようにした実施例1〜7に係る水酸化アルミニウム粉末は、加熱減量試験(TG)が1.2質量%以下であり、また、ベーマイト化に由来する240℃付近のピークは見られず(代表例として、図1に実施例4の結果を示す)、耐熱性に極めて優れると共に、メチルエチルケトンに対する分散性にも優れて樹脂分散性(スラリーの流動性)にも極めて優れ、これらを両立できるものであることが分かる。 As can be seen from the results in the above table, as a raw material, sample A having no aggregation, Dp50 / D BET in a predetermined range, and a small amount of soda (T-Na 2 O, f-Na 2 O). The present invention relates to Examples 1 to 7 in which aluminum hydroxide powder was used and treated with a predetermined amount of a silane capripping agent to satisfy a predetermined Dp50, Dp50 / D BET and a silane coupling agent / BET specific surface area. The heat loss test (TG) of the aluminum hydroxide powder was 1.2% by mass or less, and no peak around 240 ° C. due to boehmite formation was observed (as a typical example, the result of Example 4 is shown in FIG. 1). (Shown), it is extremely excellent in heat resistance, is also excellent in dispersibility with respect to methyl ethyl ketone, and is also extremely excellent in resin dispersibility (fluidity of slurry), and it can be seen that these can be compatible with each other.

一方で、同様のサンプルAの水酸化アルミニウム粉体を原料として用いたが、シランカップリング剤の添加量を多くした比較例1及び2においては、処理前及び処理後において、所定のシランカップリング剤/BET比表面積を満たさず、これは過剰なシランカップリング剤が液架橋することによって水酸化アルミニウムどうしが凝集することとなって、それ故、メチルエチルケトンへの分散性に劣ることになったと考えられる。 On the other hand, although the same aluminum hydroxide powder of Sample A was used as a raw material, in Comparative Examples 1 and 2 in which the amount of the silane coupling agent added was increased, the predetermined silane coupling was performed before and after the treatment. It does not satisfy the agent / BET specific surface area, which is considered to be due to the agglomeration of aluminum hydroxides due to liquid cross-linking of the excess silane coupling agent, resulting in poor dispersibility in methyl ethyl ketone. Be done.

また、原料水酸化アルミニウム粉体としてサンプルBを用いた比較例3及び4については、当該サンプルBのBET比表面積値が大きいことから(5.2m2/g)、詳細は定かではないもののこれらのシランカップリング剤では凹凸を埋めきれないと思われるために、シランカップリング処理後のDp50/DBET値が大きくなり、結果として水酸化アルミニウム粉体の表面の凹凸をシランカップリング剤で十分埋めることができていないと考えられ、それ故、BET比表面積が充分に下がらないことから十分な耐熱性が得られなかったと推定される。 Regarding Comparative Examples 3 and 4 in which Sample B was used as the raw material aluminum hydroxide powder, since the BET specific surface area value of Sample B was large (5.2 m 2 / g), the details of these were not clear. Since it seems that the unevenness cannot be filled with the silane coupling agent, the Dp50 / D BET value after the silane coupling treatment becomes large, and as a result, the unevenness on the surface of the aluminum hydroxide powder is sufficiently filled with the silane coupling agent. It is presumed that sufficient heat resistance could not be obtained because the BET specific surface area did not decrease sufficiently.

また、原料水酸化アルミニウム粉体としてサンプルCを用いた比較例5〜16については、原料であるサンプルCのBET比表面積が小さいこと(1.8m2/g)及び平均粒子径(Dp50)が比較的大きいことから凝集していて、それ故原料のDp50/DBETが3.0よりも小さいものであった。そして、シランカップリング剤処理後においても、BET比表面積が上がらないことに加えて、更に凝集及びベーマイト化が進んでいると思われて耐熱性に劣る結果となった。また、比較例10及び11の結果の通りシランが多くなるにつれて過剰なシランが影響していると思われることからメチルエチルケトンへの分散性にも劣る傾向が見られ、また、これらについては図1に示した示差熱熱分析(DTA)において240℃付近に顕著なピークが見られベーマイト化することが確認された(図1の比較例10を参照)。なお、比較例15の結果の通り、シランカップリング剤としてアミノ基を有するものを用いると、耐熱性(TG)及びメチルエチルケトン分散性の双方を悪化させる傾向にあることが分かる。 Further, in Comparative Examples 5 to 16 in which sample C was used as the raw material aluminum hydroxide powder, the BET specific surface area of the raw material sample C was small (1.8 m 2 / g) and the average particle size (Dp50) was compared. It was agglomerated because it was large, and therefore the raw material Dp50 / D BET was smaller than 3.0. In addition to the fact that the BET specific surface area did not increase even after the treatment with the silane coupling agent, it was considered that aggregation and boehmization were further advanced, resulting in inferior heat resistance. Further, as the results of Comparative Examples 10 and 11, it seems that the excess silane has an effect as the amount of silane increases, so that the dispersibility in methyl ethyl ketone tends to be inferior, and these are shown in FIG. In the differential thermal analysis (DTA) shown, a remarkable peak was observed near 240 ° C., and it was confirmed that the mixture became boehmite (see Comparative Example 10 in FIG. 1). As shown in the results of Comparative Example 15, it can be seen that when a silane coupling agent having an amino group is used, both heat resistance (TG) and methyl ethyl ketone dispersibility tend to be deteriorated.

さらに、原料水酸化アルミニウム粉体としてサンプルDを用いた比較例18及び19については、平均粒子径(Dp50)が大きく尚且つBET比表面積が比較的大きい(DBETは比較的小さい)ことから、原料のDp50/DBETが大きく、それによって、シランカップリング処理後においてもDp50が大きく、尚且つDp50/DBETが大きくなって粉体表面の凹凸をシランで十分に埋めることができていないと思われ、さらには平均粒子径(Dp50)が大きいゆえにシランカップリング剤処理時の機械的撹拌により凝集粒が解砕されシランが付いていない面が露出したり、粒子表面にダメージを受けたりしたために耐熱性に劣る結果となったと考えられる。
また、原料水酸化アルミニウム粉体としてサンプルEを用いた比較例20及び21についても、平均粒子径(Dp50)は然程大きくないが、当該サンプルBのBET比表面積値が大きく(DBETは小さい)、それ故に原料のDp50/DBETが大きく、それによって、シランカップリング処理後においてもDp50/DBETが大きくなって粉体表面の凹凸をシランで十分に埋めることができていないと思われることから、耐熱性に劣る結果となった。なお、この比較例20及び21においては、原料であるサンプルEの全ソーダ分が多く、ベーマイト化がさらに進んでいると思われ、それ故に、耐熱性において極めて劣る結果となったと考えられる。
Further, in Comparative Examples 18 and 19 in which Sample D was used as the raw material aluminum hydroxide powder, the average particle size (Dp50) was large and the BET specific surface area was relatively large (D BET was relatively small). The raw material Dp50 / D BET is large, so that Dp50 is large even after the silane coupling treatment, and Dp50 / D BET is large, and the unevenness of the powder surface cannot be sufficiently filled with silane. Furthermore, because the average particle size (Dp50) is large, the agglomerated particles were crushed by mechanical stirring during the treatment with the silane coupling agent, and the surface without silane was exposed or the particle surface was damaged. It is considered that the result was inferior in heat resistance.
Further, also in Comparative Examples 20 and 21 in which Sample E was used as the raw material aluminum hydroxide powder, the average particle size (Dp50) was not so large, but the BET specific surface area value of Sample B was large (D BET was small). ), Therefore, it seems that the raw material Dp50 / D BET is large, and as a result, the Dp50 / D BET is large even after the silane coupling treatment, and the unevenness of the powder surface cannot be sufficiently filled with silane. As a result, the heat resistance was inferior. In Comparative Examples 20 and 21, the total amount of soda in Sample E, which is a raw material, is large, and it is considered that boehmite formation is further advanced. Therefore, it is considered that the result is extremely inferior in heat resistance.

ここで、原料水酸化アルミニウム粉体として市販品Fを用いた比較例16及び17については、当該業界で耐熱特性が最も高いと言われている原料を用いたものであって、原料をそのまま用いた比較例16は、シランカップリング剤処理前においては、BET比表面積が非常に小さく(DBETは大きい)、原料のDp50/DBETも非常に小さいものであって粒子表面に凹凸が少ないことから、比較的耐熱性には優れるが十分とは言えず、メチルエチルケトンへの分散性も比較的高い。また、不純物である全ソーダ分も比較的高い(0.05質量%)ものであった。
そして、このような市販品Fをシランカップリング剤で処理した比較例17においては、意外なことには、耐熱性が逆に悪化していることが分かった。これは、球形に近く表面に凹凸が少ない市販品Fをシランカップリング剤で処理することにより、シランどうしの液架橋によって粉体が凝集する傾向があると共に、図1に示したように、240℃付近に顕著なピークが見られたことから加熱時にはベーマイト化が進んでしまうことが原因であると考えられる(図1の比較例16と比較例17とを参照)。
Here, with respect to Comparative Examples 16 and 17 in which the commercially available product F is used as the raw material aluminum hydroxide powder, the raw materials that are said to have the highest heat resistance in the industry are used, and the raw materials are used as they are. In Comparative Example 16, the BET specific surface area was very small (D BET was large), the raw material Dp50 / D BET was also very small, and the particle surface had few irregularities before the treatment with the silane coupling agent. Therefore, although it is relatively excellent in heat resistance, it cannot be said that it is sufficient, and its dispersibility in methyl ethyl ketone is also relatively high. In addition, the total amount of soda, which is an impurity, was also relatively high (0.05 mass%).
Then, in Comparative Example 17 in which such a commercially available product F was treated with a silane coupling agent, it was surprisingly found that the heat resistance was deteriorated. This is because the commercially available product F, which is nearly spherical and has few irregularities on the surface, is treated with a silane coupling agent, so that the powder tends to agglomerate due to liquid cross-linking between silanes, and as shown in FIG. 1, 240 Since a remarkable peak was observed near ° C., it is considered that the cause was that boehmite formation proceeded during heating (see Comparative Example 16 and Comparative Example 17 in FIG. 1).

Claims (6)

表面がシランカップリング剤で処理されたギブサイト型の水酸化アルミニウム粉体であり、以下の(1)〜(5)を満たすことを特徴とする水酸化アルミニウム粉体。
(1)空気雰囲気下において10℃/minで昇温する熱重量分析において、温度110℃から250℃までの重量減少率が1.2質量%以下であること。
(2)メチルエチルケトンに分散させた溶液を、目開き45μmの篩に篩過した際の篩上残渣率が5質量%以下であること。
(3)平均粒子径(Dp50)が2.0〜3.5μmであること。
(4)BET比表面積から求められるBET相当径(DBET)と、平均粒子径(Dp50)との比であるDp50/DBETが2.6〜4.5であること。
(5)BET比表面積(m2/g)当たりのシランカップリング剤処理量(質量%)(シランカップリング剤処理量/BET比表面積)が0.1〜0.5質量%/m2/gであること。
A gibbsite-type aluminum hydroxide powder whose surface is treated with a silane coupling agent, which satisfies the following (1) to (5).
(1) In the thermogravimetric analysis in which the temperature is raised at 10 ° C./min in an air atmosphere, the weight loss rate from the temperature of 110 ° C. to 250 ° C. is 1.2% by mass or less.
(2) The residual ratio on the sieve when the solution dispersed in methyl ethyl ketone is sieved through a sieve having an opening of 45 μm is 5% by mass or less.
(3) The average particle size (Dp50) is 2.0 to 3.5 μm.
(4) The Dp50 / D BET, which is the ratio of the BET equivalent diameter (D BET ) obtained from the BET specific surface area to the average particle size (Dp50), is 2.6 to 4.5.
(5) Silane coupling agent treatment amount (mass%) (silane coupling agent treatment amount / BET specific surface area) per BET specific surface area (m 2 / g) is 0.1 to 0.5% by mass / m 2 / Be g.
二酸化ケイ素(SiO2)に換算したケイ素含有量が、0.10質量%以上0.30質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の水酸化アルミニウム粉体。 The aluminum hydroxide powder according to claim 1, wherein the silicon content in terms of silicon dioxide (SiO 2 ) is 0.10% by mass or more and 0.30% by mass or less. フタル酸ジオクチル(DOP)吸油量が、30mL/100g以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水酸化アルミニウム粉体。 The aluminum hydroxide powder according to claim 1 or 2, wherein the dioctyl phthalate (DOP) oil absorption amount is 30 mL / 100 g or less. 全ソーダ(T-Na2O)含有量が0.03質量%以下であると共に、表面に付着して洗浄除去可能なフリーのソーダ(f-Na2O)含有量が0.005質量%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水酸化アルミニウム粉体。 The total soda (T-Na 2 O) content is 0.03% by mass or less, and the free soda (f-Na 2 O) content that adheres to the surface and can be washed and removed is 0.005% by mass or less. The aluminum hydroxide powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the aluminum hydroxide powder is characterized by being. グリシドキシ基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、フェニル基及びビニル基からなる群から選択された1種以上の官能基を有するシランカップリング剤で処理されたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水酸化アルミニウム粉体。 Claims 1 to 4 characterized in that it is treated with a silane coupling agent having one or more functional groups selected from the group consisting of a glycidoxy group, an acryloxy group, a methacryloxy group, a phenyl group and a vinyl group. The aluminum hydroxide powder according to any one of. 請求項1〜5のいずれかに記載された水酸化アルミニウム粉体を製造する方法であって、
バイヤー法で得られ、全ソーダ(T-Na2O)含有量が0.03質量%以下であると共に、表面に付着して洗浄除去可能なフリーのソーダ(f-Na2O)含有量が0.005質量%以下であり、また、BET比表面積が2.0〜5.0m2/gであり、さらには、BET比表面積から求められるBET相当径(DBET)と平均粒子径(Dp50)との比であるDp50/DBETが3.0〜5.0であることを満たす水酸化アルミニウム原料に対して、シランカップリング剤を、当該原料のBET比表面積当たり0.10〜0.40質量%/m2/gで添加して処理することを特徴する水酸化アルミニウム粉体の製造方法。
The method for producing aluminum hydroxide powder according to any one of claims 1 to 5.
Obtained by the Bayer process, the total soda (T-Na 2 O) content is 0.03% by mass or less, and the free soda (f-Na 2 O) content that adheres to the surface and can be washed and removed is high. It is 0.005% by mass or less, the BET specific surface area is 2.0 to 5.0 m 2 / g, and the BET equivalent diameter (D BET ) and the average particle size (Dp50) obtained from the BET specific surface area With respect to the aluminum hydroxide raw material satisfying that the ratio Dp50 / D BET is 3.0 to 5.0, a silane coupling agent is added to the material in an amount of 0.10 to 0.40% by mass per BET specific surface area of the raw material. A method for producing aluminum hydroxide powder, which comprises adding / m 2 / g for processing.
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