JP2023034831A - アルミナ粒子、樹脂組成物、成形体及びアルミナ粒子の製造方法 - Google Patents
アルミナ粒子、樹脂組成物、成形体及びアルミナ粒子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023034831A JP2023034831A JP2021141271A JP2021141271A JP2023034831A JP 2023034831 A JP2023034831 A JP 2023034831A JP 2021141271 A JP2021141271 A JP 2021141271A JP 2021141271 A JP2021141271 A JP 2021141271A JP 2023034831 A JP2023034831 A JP 2023034831A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina particles
- alumina
- compound
- molybdenum
- phosphorus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 461
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 433
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 title claims abstract description 24
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 claims abstract description 113
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 107
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 103
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 103
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 76
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 76
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 68
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 65
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 59
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 claims abstract description 58
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 36
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 19
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 16
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 13
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 claims description 9
- 238000004438 BET method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 54
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 34
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 34
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 34
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 29
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 25
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 24
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 22
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 22
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 21
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 14
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- XEFUJGURFLOFAN-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5-isocyanatobenzene Chemical compound ClC1=CC(Cl)=CC(N=C=O)=C1 XEFUJGURFLOFAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000007716 flux method Methods 0.000 description 12
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 11
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 11
- 229910017119 AlPO Inorganic materials 0.000 description 10
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 10
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 10
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 10
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 9
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000003112 potassium compounds Chemical class 0.000 description 8
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 7
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 7
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 6
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 6
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Natural products O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 5
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 5
- PDDXOPNEMCREGN-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum;hydrate Chemical compound O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O PDDXOPNEMCREGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 description 5
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 5
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000003748 yttrium compounds Chemical class 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 4
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 4
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QPLNUHHRGZVCLQ-UHFFFAOYSA-K aluminum;[oxido(phosphonooxy)phosphoryl] phosphate Chemical compound [Al+3].OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP(O)([O-])=O QPLNUHHRGZVCLQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 3
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- RGPUVZXXZFNFBF-UHFFFAOYSA-K diphosphonooxyalumanyl dihydrogen phosphate Chemical compound [Al+3].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O RGPUVZXXZFNFBF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 3
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940093956 potassium carbonate Drugs 0.000 description 3
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 3
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229940086066 potassium hydrogencarbonate Drugs 0.000 description 3
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010332 dry classification Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 150000002604 lanthanum compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 150000004780 naphthols Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 2
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 2
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 2
- 235000007686 potassium Nutrition 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000004736 wide-angle X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000000733 zeta-potential measurement Methods 0.000 description 2
- LTVUCOSIZFEASK-MPXCPUAZSA-N (3ar,4s,7r,7as)-3a-methyl-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-methano-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C([C@H]1C=C2)[C@H]2[C@H]2[C@]1(C)C(=O)OC2=O LTVUCOSIZFEASK-MPXCPUAZSA-N 0.000 description 1
- MUTGBJKUEZFXGO-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1CCC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 MUTGBJKUEZFXGO-OLQVQODUSA-N 0.000 description 1
- KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,7,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C=CC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N 0.000 description 1
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SFRDXVJWXWOTEW-UHFFFAOYSA-N 2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)CO SFRDXVJWXWOTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSKNLOOGBYYDHV-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;naphthalen-1-ol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O.C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 GSKNLOOGBYYDHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 2h-1,2-benzoxazine Chemical group C1=CC=C2C=CNOC2=C1 CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWNSFEAWWGGSKJ-UHFFFAOYSA-N 4-acetyl-4-methylheptanedinitrile Chemical compound N#CCCC(C)(C(=O)C)CCC#N XWNSFEAWWGGSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWSKJDNQKGCKPA-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-3a,4,5,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1CC(C)=CC2C(=O)OC(=O)C12 MWSKJDNQKGCKPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Dapsone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004605 External Lubricant Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004610 Internal Lubricant Substances 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004153 Potassium bromate Substances 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001168730 Simo Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 235000019498 Walnut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- HDYRYUINDGQKMC-UHFFFAOYSA-M acetyloxyaluminum;dihydrate Chemical compound O.O.CC(=O)O[Al] HDYRYUINDGQKMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001923 acrylonitrile-ethylene-styrene Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000002481 alumanyl group Chemical group [H][Al]([H])[*] 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229940009827 aluminum acetate Drugs 0.000 description 1
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001553 barium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001785 cerium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004643 cyanate ester Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanediamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- AAQNGTNRWPXMPB-UHFFFAOYSA-N dipotassium;dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [K+].[K+].[O-][W]([O-])(=O)=O AAQNGTNRWPXMPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- ANSXAPJVJOKRDJ-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-f][2]benzofuran-1,3,5,7-tetrone Chemical compound C1=C2C(=O)OC(=O)C2=CC2=C1C(=O)OC2=O ANSXAPJVJOKRDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 229940083094 guanine derivative acting on arteriolar smooth muscle Drugs 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000000774 hypoallergenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 description 1
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- NMHMDUCCVHOJQI-UHFFFAOYSA-N lithium molybdate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O NMHMDUCCVHOJQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- VSWALKINGSNVAR-UHFFFAOYSA-N naphthalen-1-ol;phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 VSWALKINGSNVAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010680 novolac-type phenolic resin Substances 0.000 description 1
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical class [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M phosphinate Chemical compound [O-][PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VBQCHPIMZGQLAZ-UHFFFAOYSA-N phosphorane Chemical class [PH5] VBQCHPIMZGQLAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006350 polyacrylonitrile resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229960004109 potassium acetate Drugs 0.000 description 1
- CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfate Chemical compound [K+].OS([O-])(=O)=O CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfite Chemical compound [K+].OS([O-])=O DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940094037 potassium bromate Drugs 0.000 description 1
- 235000019396 potassium bromate Nutrition 0.000 description 1
- VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M potassium chlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)=O VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960002816 potassium chloride Drugs 0.000 description 1
- 235000010259 potassium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- ZOCLAPYLSUCOGI-UHFFFAOYSA-M potassium hydrosulfide Chemical compound [SH-].[K+] ZOCLAPYLSUCOGI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 229940093928 potassium nitrate Drugs 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940093914 potassium sulfate Drugs 0.000 description 1
- DPLVEEXVKBWGHE-UHFFFAOYSA-N potassium sulfide Chemical compound [S-2].[K+].[K+] DPLVEEXVKBWGHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L potassium sulfite Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])=O BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019252 potassium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- VISKNDGJUCDNMS-UHFFFAOYSA-M potassium;chlorite Chemical compound [K+].[O-]Cl=O VISKNDGJUCDNMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 150000005838 radical anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000011134 resol-type phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000001175 rotational moulding Methods 0.000 description 1
- 150000003326 scandium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000010334 sieve classification Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003438 strontium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- MDDUHVRJJAFRAU-YZNNVMRBSA-N tert-butyl-[(1r,3s,5z)-3-[tert-butyl(dimethyl)silyl]oxy-5-(2-diphenylphosphorylethylidene)-4-methylidenecyclohexyl]oxy-dimethylsilane Chemical compound C1[C@@H](O[Si](C)(C)C(C)(C)C)C[C@H](O[Si](C)(C)C(C)(C)C)C(=C)\C1=C/CP(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 MDDUHVRJJAFRAU-YZNNVMRBSA-N 0.000 description 1
- KCNSDMPZCKLTQP-UHFFFAOYSA-N tetraphenylen-1-ol Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C2=C1C=CC=C2O KCNSDMPZCKLTQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920006259 thermoplastic polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N trimellitic anhydride Chemical compound OC(=O)C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002383 tung oil Substances 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N vinyl-ethylene Natural products C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008170 walnut oil Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- QVOIJBIQBYRBCF-UHFFFAOYSA-H yttrium(3+);tricarbonate Chemical compound [Y+3].[Y+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O QVOIJBIQBYRBCF-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- DEXZEPDUSNRVTN-UHFFFAOYSA-K yttrium(3+);trihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Y+3] DEXZEPDUSNRVTN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/30—Preparation of aluminium oxide or hydroxide by thermal decomposition or by hydrolysis or oxidation of aluminium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/44—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
- C01F7/441—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by calcination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G39/00—Compounds of molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
- C01P2004/84—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/404—Refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5292—Flakes, platelets or plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/016—Additives defined by their aspect ratio
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【課題】モリブデンを含有し、形状が制御されたアルミナ粒子を提供する。【解決手段】リンと、モリブデンとを含有するアルミナ粒子。前記アルミナ粒子は、板状又はカードハウス状であることが好ましい。前記リンは、前記アルミナ粒子の表層に偏在することが好ましい。前記アルミナ粒子と、樹脂とを含有する樹脂組成物。前記樹脂組成物を成形してなる成形体。モリブデン化合物およびリン化合物の存在下で、前記アルミニウム化合物を焼成する工程を含む、前記アルミナ粒子の製造方法。【選択図】図1
Description
本発明は、リンとモリブデンとを含有するアルミナ粒子、および当該アルミナ粒子を含有する樹脂組成物及び成形体に関する。また、リンとモリブデンとを含有するアルミナ粒子の製造方法に関する。
アルミナは化学的に安定な化合物であり、それゆえ皮膚表面の分子と反応し難く低刺激性であることから、化粧品や生体材料などの用途に幅広く使用されている。また、外的な汚染物質とも反応しにくいため、塗料、コーティング、又は光学材料の用途としても採用されている。
これらの用途においては、化学的、物理的に安定性の高いアルミナα結晶を含有していることが好ましい。特に光輝顔料としては、効率的に光反射できる面の面積が大きいことから、典型的に知られる20面体よりも、アスペクト比の高い形状が求められている。
これらの用途においては、化学的、物理的に安定性の高いアルミナα結晶を含有していることが好ましい。特に光輝顔料としては、効率的に光反射できる面の面積が大きいことから、典型的に知られる20面体よりも、アスペクト比の高い形状が求められている。
従来のα-アルミナの一般的且つ最も安価な製造方法は、ボーキサイトを原料とするバイヤー法である。バイヤー法では、原料のボーキサイトから水酸化アルミニウム(ギブサイト)又は遷移アルミナを製造し、次いで、これらを大気中で焼成することで、α-アルミナ粉末を製造している。しかし、バイヤー法で得られるα-アルミナは無定形の粒子の凝集体であり、該方法では粒子形状を制御することは困難であった。
一方、モリブデン化合物をフラックス剤として用い、珪素又は珪素化合物を形状制御剤として用いることで、モリブデンを含み、アルミナα結晶を含有する板状アルミナ粒子の製造が可能であることが開示されている(特許文献1)。
しかし、モリブデン化合物をフラックス剤として用いるフラックス法において、アルミナ粒子の形状制御を可能とする、珪素又は珪素化合物以外の形状制御剤については、未だ検討の余地がある。
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、モリブデンを含有し、形状が制御されたアルミナ粒子の提供を課題とする。
また、本発明は、前記アルミナ粒子の製造方法の提供を課題とする。
また、本発明は、前記アルミナ粒子の製造方法の提供を課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、モリブデン化合物をフラックス剤として用いるフラックス法において、形状制御剤としてリンを用いることで、アスペクト比の高い形状である板状又はカードハウス状に形状制御されたアルミナ粒子を得ることが可能であることを見出だし、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
(1) リンと、モリブデンと、を含有するアルミナ粒子。
(2) α結晶化率が90重量%以上である、前記(1)に記載のアルミナ粒子。
(3) 板状である、前記(1)又は(2)に記載のアルミナ粒子。
(4) D50が2~100μmである前記(3)に記載のアルミナ粒子。
(5) 前記アルミナ粒子の一次粒子の平均粒子径が5~200μmであり、前記アルミナ粒子の一次粒子の前記平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2~100である、前記(3)に記載のアルミナ粒子。
(6) カードハウス状である、前記(1)又は(2)に記載のアルミナ粒子。
(7) D50が3~300μmである前記(6)に記載のアルミナ粒子。
(8) 平均粒子径が5~200μmの板状アルミナを含有し、各々の前記板状アルミナの平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2~100である、前記(6)に記載のアルミナ粒子。
(9) ゼータ電位が等電点となるpHが0~3である、前記(1)~(8)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(10) BET法で測定される比表面積が0.1~10m2/gである、前記(1)~(9)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(11) 前記モリブデンが前記アルミナ粒子の表層に偏在する、前記(1)~(10)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(12) 前記リンが前記アルミナ粒子の表層に偏在する、前記(1)~(11)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(13) X線光電子分光法(XPS)測定によるリン濃度とアルミニウム濃度のモル比[P]/[Al]が0.001以上である、前記(1)~(12)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(14) 前記(1)~(13)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子と、樹脂とを含有する樹脂組成物。
(15) 前記(14)に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
(16) モリブデン化合物およびリン化合物の存在下で、アルミニウム化合物を焼成する工程を含む、前記(1)~(13)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子の製造方法。
(17) モリブデン化合物とリン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程を含む、前記(16)に記載のアルミナ粒子の製造方法。
(18) モリブデン含有アルミニウム化合物とリン化合物との混合物を焼成する工程を含む、前記(16)に記載のアルミナ粒子の製造方法。
(19) リン含有アルミニウム化合物とモリブデン化合物との混合物を焼成する工程を含む、前記(16)に記載のアルミナ粒子の製造方法。
(20) リン含有モリブデン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程を含む、前記(16)に記載のアルミナ粒子の製造方法。
(21) 焼成温度が900~1600℃である、前記(16)~(20)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子の製造方法。
(2) α結晶化率が90重量%以上である、前記(1)に記載のアルミナ粒子。
(3) 板状である、前記(1)又は(2)に記載のアルミナ粒子。
(4) D50が2~100μmである前記(3)に記載のアルミナ粒子。
(5) 前記アルミナ粒子の一次粒子の平均粒子径が5~200μmであり、前記アルミナ粒子の一次粒子の前記平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2~100である、前記(3)に記載のアルミナ粒子。
(6) カードハウス状である、前記(1)又は(2)に記載のアルミナ粒子。
(7) D50が3~300μmである前記(6)に記載のアルミナ粒子。
(8) 平均粒子径が5~200μmの板状アルミナを含有し、各々の前記板状アルミナの平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2~100である、前記(6)に記載のアルミナ粒子。
(9) ゼータ電位が等電点となるpHが0~3である、前記(1)~(8)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(10) BET法で測定される比表面積が0.1~10m2/gである、前記(1)~(9)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(11) 前記モリブデンが前記アルミナ粒子の表層に偏在する、前記(1)~(10)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(12) 前記リンが前記アルミナ粒子の表層に偏在する、前記(1)~(11)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(13) X線光電子分光法(XPS)測定によるリン濃度とアルミニウム濃度のモル比[P]/[Al]が0.001以上である、前記(1)~(12)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子。
(14) 前記(1)~(13)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子と、樹脂とを含有する樹脂組成物。
(15) 前記(14)に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
(16) モリブデン化合物およびリン化合物の存在下で、アルミニウム化合物を焼成する工程を含む、前記(1)~(13)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子の製造方法。
(17) モリブデン化合物とリン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程を含む、前記(16)に記載のアルミナ粒子の製造方法。
(18) モリブデン含有アルミニウム化合物とリン化合物との混合物を焼成する工程を含む、前記(16)に記載のアルミナ粒子の製造方法。
(19) リン含有アルミニウム化合物とモリブデン化合物との混合物を焼成する工程を含む、前記(16)に記載のアルミナ粒子の製造方法。
(20) リン含有モリブデン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程を含む、前記(16)に記載のアルミナ粒子の製造方法。
(21) 焼成温度が900~1600℃である、前記(16)~(20)のいずれか一つに記載のアルミナ粒子の製造方法。
本発明によれば、形状が制御され、リン及びモリブデンを含むアルミナ粒子を提供できる。
以下、本発明のアルミナ粒子、及びアルミナ粒子の製造方法の実施形態を説明する。
<アルミナ粒子>
実施形態のアルミナ粒子は、リンとモリブデンとを含有する。実施形態のアルミナ粒子は、モリブデンを含んでおり、モリブデンに由来する触媒活性等の優れた特性を有する。
実施形態のアルミナ粒子は、リンとモリブデンとを含有する。実施形態のアルミナ粒子は、モリブデンを含んでおり、モリブデンに由来する触媒活性等の優れた特性を有する。
実施形態のアルミナ粒子は、後述する製造方法において用いられるモリブデン化合物由来のモリブデンを含むことができる。
実施形態のアルミナ粒子は、さらにリンを含有する。アルミナ粒子は、後述する製造方法において、形状制御剤として用いられるリン又はリン化合物由来のリンを含むことができる。形状制御剤は板状結晶成長に重要な役割を果たす。
(アルミナ)
本明細書において「アルミナ」とは、酸化アルミニウム(Al2O3)である。実施形態のアルミナ粒子は、リンとモリブデンとを含有していれば、結晶形は特に制限されず、例えば、γ、δ、θ、κ等の各種の結晶形の遷移アルミナであっても、または遷移アルミナ中にアルミナ水和物を含んでいてもよい。より機械的な強度または熱伝導性に優れる点で、基本的にα結晶形であることが好ましい。
本明細書において「アルミナ」とは、酸化アルミニウム(Al2O3)である。実施形態のアルミナ粒子は、リンとモリブデンとを含有していれば、結晶形は特に制限されず、例えば、γ、δ、θ、κ等の各種の結晶形の遷移アルミナであっても、または遷移アルミナ中にアルミナ水和物を含んでいてもよい。より機械的な強度または熱伝導性に優れる点で、基本的にα結晶形であることが好ましい。
アルミナ粒子のα結晶化率は、XRD分析により求めることができる。例えば、広角X線回折(XRD)装置(例えば、リガク社製、Ultima IV)を用い、作製した試料を測定試料用ホルダーにのせセットし、Cu/Kα線、40kV/40mA、スキャンスピード2°/分、走査範囲10~70°の条件で測定し、ベースラインに対するα-アルミナとそれ以外のアルミナ種とのピークの強度比から、RIR(参照強度比)法によりα結晶化率を求めることができる。α結晶化率は焼成条件や使用する原料により異なり、アルミナ粒子の圧壊強度及び流動性を向上させるとの観点からは、α結晶化率が90重量%以上であることが好ましく、更に好ましくは95重量%以上である。
上記のα結晶化率を有するアルミナ粒子は、緻密なα結晶構造を有することから、強度が高く、高アスペクト比の板状又はカードハウス形状であっても割れ難いため好ましい。
上記のα結晶化率を有するアルミナ粒子は、緻密なα結晶構造を有することから、強度が高く、高アスペクト比の板状又はカードハウス形状であっても割れ難いため好ましい。
(モリブデン)
実施形態のアルミナ粒子は、モリブデンを含む。アルミナ粒子は、モリブデンを表層に含んでいてもよい。アルミナ粒子に含まれたモリブデンの特性を利用して、酸化反応触媒、光学材料などの用途に適用することが可能である。
実施形態のアルミナ粒子は、モリブデンを含む。アルミナ粒子は、モリブデンを表層に含んでいてもよい。アルミナ粒子に含まれたモリブデンの特性を利用して、酸化反応触媒、光学材料などの用途に適用することが可能である。
実施形態のアルミナ粒子が含むモリブデンとしては、特に制限されないが、モリブデン金属の他、酸化モリブデンや一部が還元されたモリブデン化合物、モリブデン酸塩等であってもよい。モリブデンは、モリブデン化合物のとりうる多形のいずれか、または組み合わせで板状アルミナ粒子に含まれてよく、α-MoO3、β-MoO3、MoO2、MoO、モリブデンクラスター構造等として板状アルミナ粒子に含まれてもよい。
モリブデンの含有形態は、特に制限されず、板状アルミナ粒子の表面に付着する形態で含まれていても、アルミナの結晶構造のアルミニウムの一部に置換された形態で含まれていてもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
(リン)
実施形態のアルミナ粒子はリンを含む。また、アルミナ粒子はリンを表層に含んでいてもよい。
使用する原料によっても異なるが、アルミナ粒子は、リン又はリン化合物として、例えば、単体リン(P)、酸化リン(P4O10、P2O5)、リン酸アルミニウム(AlPO4)、リン酸二水素アルミニウム(Al(H2PO4)3)、三リン酸二水素アルミニウム(AlH2(P3O10))、リンモリブデン酸(H3(MoO3)12PO4)等や、トリアルキルフォスフィンやトリアリールフォスフィン、フォスフィンオキシド、フォスフィネート、フォスフォネート、フォスフェート、フォスフォラン等の有機リン化合物;有機アミンフォスフェート等のリン酸塩;リン酸、有機リン酸やポリリン酸誘導体等の化合物、及びこれらの酸化物又は水和物等からなる群から選択される少なくとも一種を含んでいてもよく、上記物質を表層に含んでいてもよい。
実施形態のアルミナ粒子は、リン酸アルミニウム(AlPO4)を含んでいてよく、リン酸アルミニウム(AlPO4)を表層に含んでいてよい。
なお、実施形態に係るアルミナ粒子が含む「リン又はリン化合物」と、原料の形状制御剤として用いる「原料リン化合物」とは同じ種類のリン化合物であってもよい。
実施形態のアルミナ粒子はリンを含む。また、アルミナ粒子はリンを表層に含んでいてもよい。
使用する原料によっても異なるが、アルミナ粒子は、リン又はリン化合物として、例えば、単体リン(P)、酸化リン(P4O10、P2O5)、リン酸アルミニウム(AlPO4)、リン酸二水素アルミニウム(Al(H2PO4)3)、三リン酸二水素アルミニウム(AlH2(P3O10))、リンモリブデン酸(H3(MoO3)12PO4)等や、トリアルキルフォスフィンやトリアリールフォスフィン、フォスフィンオキシド、フォスフィネート、フォスフォネート、フォスフェート、フォスフォラン等の有機リン化合物;有機アミンフォスフェート等のリン酸塩;リン酸、有機リン酸やポリリン酸誘導体等の化合物、及びこれらの酸化物又は水和物等からなる群から選択される少なくとも一種を含んでいてもよく、上記物質を表層に含んでいてもよい。
実施形態のアルミナ粒子は、リン酸アルミニウム(AlPO4)を含んでいてよく、リン酸アルミニウム(AlPO4)を表層に含んでいてよい。
なお、実施形態に係るアルミナ粒子が含む「リン又はリン化合物」と、原料の形状制御剤として用いる「原料リン化合物」とは同じ種類のリン化合物であってもよい。
アルミナ粒子表面にリンを含むことで、それが存在しない場合に比べて、アルミナ粒子の表面性状をより酸性化することができ、例えば塩基性の有機化合物や種々のバインダーやマトリックスとの親和性を向上させることが可能となる。実施形態のアルミナ粒子は、例えば、該アルミナ粒子と樹脂とを含有する樹脂組成物として好適に使用可能である。例えば樹脂組成物に配合されてもよい有機アミン化合物をはじめとする塩基性分散剤と、アルミナ粒子表面の酸性リン部分との親和性を向上可能である。アルミナ粒子表面のリン原子及び/又はリン化合物により、アルミナ表面の表面状態を容易に制御可能である。
実施形態のアルミナ粒子は、形状が制御されたアルミナ粒子である。本明細書において、形状の制御されたアルミナ粒子とは、粒子形状が無定形では無いアルミナ粒子を意味する。
実施形態の製造方法により製造された一実施形態のアルミナ粒子は、後述の実施例に示されるように、板状又はカードハウス状の特有の自形を有することができる。
実施形態の製造方法により製造された一実施形態のアルミナ粒子は、後述の実施例に示されるように、板状又はカードハウス状の特有の自形を有することができる。
<板状アルミナ粒子>
実施形態のアルミナ粒子は、板状形状を有するものであってもよい。
実施形態の板状アルミナ粒子の、レーザー回折・散乱法により算出されるメディアン径D50は、2~100μmであることが好ましく、5~40μmであることがより好ましく、10~20μmであることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子は、板状形状を有するものであってもよい。
実施形態の板状アルミナ粒子の、レーザー回折・散乱法により算出されるメディアン径D50は、2~100μmであることが好ましく、5~40μmであることがより好ましく、10~20μmであることがさらに好ましい。
実施形態の板状アルミナ粒子の前記メディアン径D50、は、レーザー回折・散乱法により算出される。具体的には、アルミナ粒子の集合体(粉体)を試料とし、レーザー回折式粒度分布計(例えば、HELOS(H3355)&RODOS、R3:0.5/0.9-175μm、株式会社日本レーザー製)を用い、分散圧3bar、引圧90mbarの条件で、乾式で粒子径分布を測定して求めることができる。
実施形態の板状アルミナ粒子の一次粒子の平均粒子径は、5~200μmであってもよく、5~50μmであってもよく、10~40μmであってもよい。
板状アルミナ粒子の一次粒子の平均粒子径とは、板状アルミナ粒子を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子(すなわち、一次粒子)について、ランダムに選ばれた50個の一次粒子の輪郭線上の2点間の距離のうち、最大の長さを測定した平均値を採用する。
実施形態の板状アルミナ粒子の一次粒子の厚さは、5μm未満であってもよく、0.1~4μmであってもよく、0.3~3μmであってもよく、0.5~2μmであってもよい。
板状アルミナ粒子の一次粒子の厚さとは、アルミナ粒子を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子(すなわち、一次粒子)について、ランダムに選ばれた50個の一次粒子の厚さを測定した平均値を採用する。
本明細書において、「板状」とは、アルミナ粒子の一次粒子の平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2以上であることを指す。板状アルミナ粒子の一次粒子の前記アスペクト比は、2~100が好ましく、5~50であることがより好ましく、6~30であることがさらに好ましい。
アスペクト比が上記下限値以上であると、高い比表面積に起因する放熱能力等が良好に発揮されることから好ましい。アスペクト比が上記上限値以下であると機械的強度に優れることから好ましい。
アスペクト比が上記下限値以上であると、高い比表面積に起因する放熱能力等が良好に発揮されることから好ましい。アスペクト比が上記上限値以下であると機械的強度に優れることから好ましい。
上記に例示した板状アルミナ粒子の平均粒子径及びアスペクト比の値は、自由に組み合わせることができる。実施形態の板状アルミナ粒子の一例として、一次粒子の平均粒子径が5~200μmであり、アルミナ粒子の一次粒子の平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2~100である、板状アルミナ粒子を例示できる。
板状アルミナ粒子の具体的な形状は、例えば、立体的には六面体の板の形であって、二次元の投影面の形状が、角が四つの典型的な四角形であるか(四角板状)、または二次元の投影面の形状が、角が五つ以上の多角形(以下、後者を多角板状と称する場合がある)を例示できる。また、円形板状や楕円形板状であっても構わない。
アルミナ粒子の集合体(粉体)は、板状以外の形状のアルミナ粒子を、如何なる状態で含んでいても構わない。板状アルミナ粒子の含有割合は、アルミナ粒子の集合体(粉体)の総量に対し、重量基準又は個数基準で80%以上が好ましく、より好ましくは90%以上であり、さらに好ましくは95%以上である。
<カードハウス状アルミナ粒子>
実施形態のアルミナ粒子は、板状アルミナが複数固着したカードハウス構造を有するものであってもよい。具体的には、実施形態のアルミナ粒子は、3枚以上の板状アルミナにより形成され、前記板状アルミナが互いに固着したカードハウス構造を有するものであってもよい(例えば、図10参照)。アルミナ粒子がカードハウス構造を有することで、同粒子径の球状アルミナ粒子と比較し、比表面積を大きくすることができる。本明細書では、カードハウス構造を有するアルミナ粒子のことを、カードハウス状アルミナ粒子ということがある。
実施形態のアルミナ粒子は、板状アルミナが複数固着したカードハウス構造を有するものであってもよい。具体的には、実施形態のアルミナ粒子は、3枚以上の板状アルミナにより形成され、前記板状アルミナが互いに固着したカードハウス構造を有するものであってもよい(例えば、図10参照)。アルミナ粒子がカードハウス構造を有することで、同粒子径の球状アルミナ粒子と比較し、比表面積を大きくすることができる。本明細書では、カードハウス構造を有するアルミナ粒子のことを、カードハウス状アルミナ粒子ということがある。
アルミナ粒子の形態は、走査型電子顕微鏡(SEM)により確認することができる。カードハウス構造とは、例えば板状アルミナが特定の方向に配向せず無秩序に配置した構造であってよい。例えば、3枚以上の板状アルミナが、2箇所以上の複数箇所で交差し集合したものであり、交差した互いの前記板状アルミナの面方向は無秩序に配置された状態のことであってよい(図11参照)。交差する位置は板状アルミナの如何なる位置であっても構わない。無秩序に配置した状態とは、互いの面が交差する向きがX軸、Y軸、Z軸何れの方位においても制限がなく、また、互いの面が交差する角度は如何なる角度であっても構わないことをいう。
アルミナ粒子の粒子径により異なるが、一つのカードハウス状アルミナ粒子当たりに含まれる板状アルミナの枚数は、例えば3~10000枚、中でも10~5000枚、特に15~3000枚であることが、性能上でも容易に製造できる上でも好ましい。
板状アルミナの交差は、3枚以上の板状アルミナが、何らかの相互作用、例えば、焼成工程により結晶形成する過程で固着して集合したことで発現する。結果として貫入型に見える場合もある。板状アルミナが互いに強固に固着することでカードハウス構造の強度が増すことになる。
また、交差とは、2つ以上の面が一つの箇所で交わることを表わし、互いの面が交わる位置、径、面積等に制限はない。また、交差した箇所を起点とした面の方位数は3方位であっても、4方位以上であっても構わない。
また、カードハウス状アルミナ粒子に含まれる板状アルミナ自体の面の長径、短径、および厚みは如何なるサイズでも良い。また、複数のサイズの板状アルミナを含むものでも良い。
板状アルミナ粒子に関して上記した通り、板状アルミナは、四角板状のアルミナ、または多角板状のアルミナであっても良い。単一のカードハウス状アルミナ粒子内において、四角板状のアルミナと多角板状のアルミナが片方のみ存在しても、両方存在しても構わず、その比率においても制限は無い。
また、アルミナ粒子の集合体(粉体)は、カードハウス構造以外に、2枚の板状アルミナが交差した略X字型(双晶アルミナ粒子と呼ばれる場合がある。)、略T字型、略L字型などの粒子や、1枚からなる板状アルミナを、如何なる状態で含んでいても構わない。優れた流動性を得るためには、これらの含有割合は少ない方が好ましい。アルミナ粒子の集合体(粉体)の総量に対し、3枚以上の板状アルミナにより形成され、前記板状アルミナが互いに固着したカードハウス構造を有するアルミナ粒子の含有割合が、重量基準又は個数基準で80%以上が好ましく、より好ましくは90%以上であり、さらに好ましくは95%以上である。双晶や1枚の板状アルミナは篩分級、風力分級など、一般的な分級操作で容易に含有割合を調整することが可能である。
カードハウス構造を有するアルミナ粒子は、その特異な構造上、圧壊強度が非常に高く、外部応力が加わっても容易には圧壊しない。これより、アルミナ粒子自体の異方性に基づく流動性不良が起こり難い。従って、アルミナ粒子が本来もつ機能を存分に引き出せるうえに、仮にそれを板状アルミナ粒子と併せて混合して用いても、長手方向に配向しがちな板状アルミナ粒子を、ランダムな方向に存在させることが可能となる。結果として長手方向のみならず、厚さ方向に対しても優れた機械強度を発現できる。
カードハウス状アルミナ粒子は、その特異な構造に基づき、粉体としての流動性に優れ、工業製品として応用する為の、ホッパーやフィーダー等、機械搬送の際に用いる供給機の吐出効率を上げることが可能となる。カードハウス状アルミナ粒子は、その特有の構造により内部に空隙を持つ為、かさ比重は板状アルミナ粒子と大きくは変わらないが、板状アルミナ粒子と比較し、球形度が高くかつ上述の通り圧壊強度が高く壊れにくいものである為、アルミナ粒子の転がりによる搬送のし易さに与える効果が高いと推測される。
実施形態のカードハウス状アルミナ粒子の、レーザー回折・散乱法により算出されるメディアン径D50は、3~300μmであることが好ましく、5~100μmであることがより好ましく、5~40μmであることがさらに好ましい。
実施形態のカードハウス状アルミナ粒子の前記メディアン径D50、は、上記の板状アルミナ粒子と同様に、レーザー回折・散乱法により算出される。
また、カードハウス状アルミナ粒子のレーザー回折・散乱法により測定された最大粒子径は特に限定されるものではないが、通常3000μm以下であり、好ましくは1000μm以下、より好ましくは500μm以下である。
実施形態のカードハウス状アルミナ粒子は、平均粒子径が5~200μmの板状アルミナを含有するものであってもよく、平均粒子径が5~50μmの板状アルミナを含有するものであってもよく、平均粒子径が5~20μmの板状アルミナを含有するものであってもよい。
実施形態のカードハウス状アルミナ粒子は、厚さが0.1~5μmの板状アルミナを含有するものであってもよく、厚さが0.2~2μmの板状アルミナを含有するものであってもよく、厚さが0.3~1μmの板状アルミナを含有するものであってもよい。
前記板状アルミナの平均粒子径を厚さで除したアスペクト比は、2~100が好ましく、5~50であることがより好ましく、10~40であることがさらに好ましい。
アスペクト比が上記下限値以上であると、高い比表面積に起因する放熱能力等が良好に発揮されることから好ましい。アスペクト比が上記上限値以下であると機械的強度に優れることから好ましい。
アスペクト比が上記下限値以上であると、高い比表面積に起因する放熱能力等が良好に発揮されることから好ましい。アスペクト比が上記上限値以下であると機械的強度に優れることから好ましい。
上記に例示した板状アルミナの平均粒子径及びアスペクト比の値は、自由に組み合わせることができる。実施形態のカードハウス状アルミナ粒子の一例として、平均粒子径が5~200μmの板状アルミナを含有し、各々の前記板状アルミナの平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2~100である、カードハウス状アルミナ粒子を例示できる。
カードハウス状アルミナ粒子を構成する板状アルミナの平均粒子径及び厚さの値は、任意の100個の板状アルミナ粒子を走査型電子顕微鏡(SEM)により得られたイメージから測定、算出された値を意味する。
尚、板状アルミナの平均粒子径を求める方法は、例えばカードハウス状アルミナ粒子をSEMで観察し、二次元画像上のランダムに選ばれた少なくとも50個のカードハウス状アルミナ粒子の中央に位置する板状アルミナについて、輪郭線上の2点間の距離のうち最大の長さを求める。その平均値を、カードハウス状アルミナ粒子の板状アルミナの平均粒子径とする。あるいは、上記と同等の結果が得られるのであれば、カードハウス状アルミナ粒子に風力分級操作を行うことで得られる単片の最大の長さを、SEMで測定する方法を用いてもよい。または、板状アルミナ自体を破壊しない条件下において、何らかの機械処理によりカードハウス構造を解して単片を得て、SEMで最大の長さを測定する方法を用いてもよい。
尚、板状アルミナの厚さを求める方法についても同様であり、例えば、カードハウス状アルミナ粒子をSEMで観察し、二次元画像上のランダムに選ばれた少なくとも50個のカードハウス状アルミナ粒子中央に位置する板状アルミナの最大の厚さを測定し、その平均値を算出する方法を用いる。あるいは、上記と同等の結果が得られるのであれば、カードハウス状アルミナ粒子に風力分級操作を行うことで得られる単片の厚さを、SEMで測定する方法を用いてもよい。または、板状アルミナ自体を破壊しない条件下において、何らかの機械処理によりカードハウス構造を解して単片を得て、SEMで厚さを測定する方法を用いてもよい。
実施形態のアルミナ粒子は、α-アルミナ(α-Al2O3)を含むことができる。
アルミナ粒子に含まれるα-Al2O3含有率(RA)は、XRD分析により求められる。実施形態のアルミナ粒子は、アルミナ粒子をXRD分析することにより得られるスペクトルデータから、RIR(参照強度比)法により求められる前記アルミナ粒子100重量%に対するα-Al2O3含有率(RA)が70.0~99.9重量%であることが好ましく、75.0~99.7重量%であることがより好ましく、80.0~99.5重量%であることがさらに好ましい。
アルミナ粒子に含まれるα-Al2O3含有率(RA)は、XRD分析により求められる。実施形態のアルミナ粒子は、アルミナ粒子をXRD分析することにより得られるスペクトルデータから、RIR(参照強度比)法により求められる前記アルミナ粒子100重量%に対するα-Al2O3含有率(RA)が70.0~99.9重量%であることが好ましく、75.0~99.7重量%であることがより好ましく、80.0~99.5重量%であることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子は、リン酸アルミニウム(AlPO4)を含むことができる。
アルミナ粒子に含まれるAlPO4含有率(RB)は、XRD分析により求められる。実施形態のアルミナ粒子は、アルミナ粒子をXRD分析することにより得られるスペクトルデータから、RIR(参照強度比)法により求められる前記アルミナ粒子100重量%に対するAlPO4含有率(RB)が0.01~30.0重量%であることが好ましく、0.05~25.0重量%であることがより好ましく、0.1~20.0重量%であることがさらに好ましい。
アルミナ粒子に含まれるAlPO4含有率(RB)は、XRD分析により求められる。実施形態のアルミナ粒子は、アルミナ粒子をXRD分析することにより得られるスペクトルデータから、RIR(参照強度比)法により求められる前記アルミナ粒子100重量%に対するAlPO4含有率(RB)が0.01~30.0重量%であることが好ましく、0.05~25.0重量%であることがより好ましく、0.1~20.0重量%であることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子は、アルミニウムを含むものである。
アルミナ粒子に含まれるアルミニウム含有量は、XRF分析により測定できる。実施形態のアルミナ粒子は、アルミナ粒子をXRF分析することによって求められる前記アルミナ粒子100質量%に対するAl2O3含有率(A1)が70.0~99.5質量%であることが好ましく、85.0~99.5質量%であることがより好ましく、89.0~99.0質量%であることがさらに好ましい。
アルミナ粒子に含まれるアルミニウム含有量は、XRF分析により測定できる。実施形態のアルミナ粒子は、アルミナ粒子をXRF分析することによって求められる前記アルミナ粒子100質量%に対するAl2O3含有率(A1)が70.0~99.5質量%であることが好ましく、85.0~99.5質量%であることがより好ましく、89.0~99.0質量%であることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子は、モリブデンを含むものである。実施形態のアルミナ粒子は、前記アルミナ粒子をXRF分析することによって求められる前記アルミナ粒子100質量%に対するMoO3含有率(M1)が0.01~20.0質量%であることが好ましく、0.05~5.0質量%であることがより好ましく、0.1~3.0質量%であることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子における、上記で例示したAl2O3含有率(A1)及びMoO3含有率(M1)の各上限値及び下限値の値は、自由に組み合わせることができる。また、Al2O3含有率(A1)及びMoO3含有率(M1)の数値同士も、自由に組み合わせることができる。
実施形態のアルミナ粒子の一例として、Al2O3含有率(A1)が70.0~99.5質量%であり、MoO3含有率(M1)が0.01~20.0質量%であるアルミナ粒子を例示できる。
実施形態のアルミナ粒子は、リンを含有する。実施形態のアルミナ粒子のリン含有量は、前記アルミナ粒子をXRF分析することによって求められる前記アルミナ粒子100質量%に対するP2O4含有率(P1)が0.01~15質量%であることが好ましく、0.1~10質量%であることがより好ましく、0.5~6質量%であることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子における、上記で例示したAl2O3含有率(A1)、MoO3含有率(M1)、及びP2O4含有率(P1)の各上限値及び下限値の値は、自由に組み合わせることができる。また、Al2O3含有率(A1)、MoO3含有率(M1)、及びP2O4含有率(P1)の数値同士も、自由に組み合わせることができる。
実施形態のアルミナ粒子の一例として、Al2O3含有率(A1)が70.0~99.5質量%であり、MoO3含有率(M1)が0.01~20.0質量%であり、P2O4含有率(P1)が0.01~15質量%であるアルミナ粒子を例示できる。
上記のAl2O3含有率(A1)、MoO3含有率(M1)及びP2O4含有率(P1)は、蛍光X線分析装置(例えば、株式会社リガク製、PrimusIV)を用いて、XRF分析することにより、測定することができる。
Al2O3含有率(A1)とは、アルミナ粒子をXRF(蛍光X線)分析して、予め求められたAl2O3の検量線から、Alの含有量をアルミナ粒子100質量%に対するAl2O3含有率として求めた値を云う。
MoO3含有率(M1)とは、アルミナ粒子をXRF(蛍光X線)分析して、予め求められたMoO3の検量線から、Moの含有量をアルミナ粒子100質量%に対するMoO3含有率として求めた値を云う。
P2O4含有率(P1)とは、アルミナ粒子をXRF(蛍光X線)分析して、予め求められたP2O4の検量線から、Pの含有量をアルミナ粒子100質量%に対するP2O4含有率として求めた値を云う。
MoO3含有率(M1)とは、アルミナ粒子をXRF(蛍光X線)分析して、予め求められたMoO3の検量線から、Moの含有量をアルミナ粒子100質量%に対するMoO3含有率として求めた値を云う。
P2O4含有率(P1)とは、アルミナ粒子をXRF(蛍光X線)分析して、予め求められたP2O4の検量線から、Pの含有量をアルミナ粒子100質量%に対するP2O4含有率として求めた値を云う。
アルミナ粒子の表層に含まれるアルミニウム含有量は、XPS(X線光電子分光)表面分析により測定できる。実施形態のアルミナ粒子は、前記アルミナ粒子をXPS表面分析することによって求められる前記アルミナ粒子の表層100質量%に対するAl2O3含有率(A2)が50~95質量%であることが好ましく、55~90質量%であることがより好ましく、70~90質量%であることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子は、前記アルミナ粒子をXPS表面分析することによって求められる前記アルミナ粒子の表層100質量%に対するMoO3含有率(M2)が0.1~20質量%であることが好ましく、0.5~10質量%であることがより好ましく、1~7質量%であることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子における、上記で例示したAl2O3含有率(A2)、及びMoO3含有率(M2)の各上限値及び下限値の値は、自由に組み合わせることができる。また、Al2O3含有率(A2)、及びMoO3含有率(M2)の数値同士も、自由に組み合わせることができる。
実施形態のアルミナ粒子の一例として、前記Al2O3含有率(A2)が、50~95質量%であり、前記MoO3含有率(M2)が、0.1~20質量%である、アルミナ粒子を例示できる。
実施形態のアルミナ粒子は、表層にリンを含んでいてもよい。実施形態のアルミナ粒子は、前記アルミナ粒子をXPS表面分析することによって求められる前記アルミナ粒子の表層100質量%に対するP2O4含有率(P2)が0.1~40質量%であることが好ましく、1~30質量%であることがより好ましく、5~20質量%であることがさらに好ましい。
実施形態のアルミナ粒子における、上記で例示したAl2O3含有率(A2)、MoO3含有率(M2)、及びP2O4含有率(P2)の各上限値及び下限値の値は、自由に組み合わせることができる。また、Fe2O3含有率(F2)、MoO3含有率(M2)、及びP2O4含有率(P2)の数値同士も、自由に組み合わせることができる。
実施形態のアルミナ粒子の一例として、Al2O3含有率(A2)が50~95質量%であり、MoO3含有率(M2)が0.1~20質量%であり、P2O4含有率(P2)が0.1~40質量%であるアルミナ粒子を例示できる。
上記のAl2O3含有率(A2)は、アルミナ粒子試料をX線光電子分光法(XPS:XrayPhotoelectron Spectroscopy)により、XPS表面分析することによって、各元素について存在比(atom%)を取得し、アルミニウム含有量を酸化物換算することにより、アルミナ粒子の表層100質量%に対するAl2O3の含有率として求めた値を云う。
上記のMoO3含有率(M2)とは、アルミナ粒子試料をX線光電子分光法により、XPS表面分析することによって、各元素について存在比(atom%)を取得し、モリブデン含有量を酸化物換算することにより、アルミナ粒子の表層100質量%に対するMoO3の含有率として求めた値を云う。
上記のP2O4含有率(P2)とは、アルミナ粒子試料をX線光電子分光法により、XPS表面分析することによって、各元素について存在比(atom%)を取得し、リン含有量を酸化物換算することにより、アルミナ粒子の表層100質量%に対するP2O4の含有率として求めた値を云う。
XPS表面分析は、走査型X線光電子分光分析装置(例えば、アルバック・ファイ社製QUANTERA SXM)を用い、X線源に単色化Al-Kαを使用し、X線光電子分光法(XPS:XrayPhotoelectron Spectroscopy)により測定できる。
本明細書において、アルミナ粒子の分析を、上記X線光電子分光(XPS)装置を用いて行う場合、試料を両面テープ上にプレス固定し、以下の条件で組成分析を行うことができる。
・X線源:単色化Al-Kα、ビーム径100μmφ、出力25W
・測定:エリア測定(1000μm四方)、n=3
・帯電補正:C1s=284.8eV
・X線源:単色化Al-Kα、ビーム径100μmφ、出力25W
・測定:エリア測定(1000μm四方)、n=3
・帯電補正:C1s=284.8eV
実施形態のアルミナ粒子において、前記モリブデンは、前記アルミナ粒子の表層に偏在していることが好ましい。
実施形態のアルミナ粒子において、前記リンは、前記アルミナ粒子の表層に偏在していることが好ましい。
ここで、本明細書において「表層」とは、実施形態のアルミナ粒子の表面から10nm以内のことをいう。この距離は、実施例において計測に用いたXPSの検出深さに対応する。
ここで、モリブデンが「表層に偏在」するとは、前記表層における単位体積あたりのモリブデン又はモリブデン化合物の質量が、前記表層以外における単位体積あたりのモリブデン又はモリブデン化合物の質量よりも多い状態をいう。
本実施形態のアルミナ粒子において、モリブデンが前記アルミナ粒子の表層に偏在していることは、後述する実施例において示すように、前記アルミナ粒子をXPS表面分析することによって求められる前記アルミナ粒子の表層100質量%に対するMoO3含有率(M2)が、前記アルミナ粒子をXRF(蛍光X線)分析することによって求められる前記アルミナ粒子100質量%に対するMoO3含有率(M1)よりも多いことで確認することができる。
実施形態のアルミナ粒子において、モリブデンが前記アルミナ粒子の表層に偏在していることの指標として、実施形態のアルミナ粒子は、前記MoO3含有率(M1)に対する、前記MoO3含有率(M2)の表層偏在比(M2/M1)が1超20以下であることが好ましく、1.05~17であることがより好ましく、1.5~5であることがさらに好ましい。
モリブデン又はモリブデン化合物を表層に偏在させることで、表層だけでなく表層以外(内層)にも均一にモリブデン又はモリブデン化合物を存在させる場合に比べて、触媒活性等の優れた特性を効率的に付与することができる。
ここで、リンが「表層に偏在」するとは、前記表層における単位体積あたりのリン又はリン化合物の質量が、前記表層以外における単位体積あたりのリン又はリン化合物の質量よりも多い状態をいう。
本実施形態のアルミナ粒子において、リンが前記アルミナ粒子の表層に偏在していることは、後述する実施例において示すように、前記アルミナ粒子をXPS表面分析することによって求められる前記アルミナ粒子の表層100質量%に対するP2O5含有率(P2)が、前記アルミナ粒子をXRF(蛍光X線)分析することによって求められる前記アルミナ粒子100質量%に対するP2O5含有率(P1)よりも多いことで確認することができる。
実施形態のアルミナ粒子において、リンが前記アルミナ粒子の表層に偏在していることの指標として、実施形態のアルミナ粒子は、前記P2O5含有率(P1)に対する、前記P2O5含有率(P2)の表層偏在比(P2/P1)が1超20以下であることが好ましく、1.1~17であることがより好ましく、1.5~15であることがさらに好ましい。
リン又はリン化合物を表層に偏在させることで、表層だけでなく表層以外(内層)にも均一にリン又はリン化合物を存在させる場合に比べて、例えば塩基性の官能基を含有する樹脂等への分散性の向上等の優れた特性を効率的に付与することができる。
実施形態のアルミナ粒子は、モリブデン及び上記で挙げたリンの他に、さらに、リチウム、カリウム、又はナトリウムを含んでいてもよい。
実施形態のアルミナ粒子は、上記で挙げたリンの他に、形状制御剤として使用可能なことが知られる珪素をさらに含んでいてもよい。ただし、珪素を使用せずとも、アルミナ粒子の良好な形状制御が可能であることから、実施形態のアルミナ粒子は、実質的に珪素を含まなくともよい。
実施形態のアルミナ粒子としては、表層にリンが含有されていてもよい。XPS分析により測定された、Alに対するPのモル比[P]/[Al]の値が、0.001以上であることが好ましく、0.01以上であることがより好ましく、0.02以上であることがさらに好ましく、0.1以上であることが特に好ましい。
前記XPS分析のモル比[P]/[Al]の値の上限は特に限定されるものではないが、0.5以下であってもよく、0.4以下であってもよく、0.3以下であってもよい。
前記XPS分析のモル比[P]/[Al]の値の上限は特に限定されるものではないが、0.5以下であってもよく、0.4以下であってもよく、0.3以下であってもよい。
アルミナ粒子は、XPS分析において取得された、Alに対するPのモル比[P]/[Al]の値が、0.001以上0.9以下であることが好ましく、0.01以上0.8以下であることがより好ましく、0.02以上0.7以下であることがさらに好ましい。XPS分析により取得された、Alに対するPのモル比が上記範囲内であることで、特に表面がより強い酸性となるため、ゼータ電位の等電点が低くなり、例えば塩基性の官能基をもつような化合物と混合する場合に好適な分散性を発揮できるため好ましい。
実施形態のアルミナ粒子は、モリブデン及びリンを含むことから、それらを含まないアルミナ粒子に比べてゼータ電位の等電点が酸性側にシフトしているため、分散性に優れる。また、アルミナ粒子に含まれたモリブデンの特性を利用して、酸化反応触媒、光学材料の用途に適用することが可能となりうる。
実施形態のアルミナ粒子のゼータ電位が0(ゼロ)となる等電点のpHは、例えば、0~3の範囲であることが好ましく、0~2の範囲であることがより好ましい。
本実施形態のアルミナ粒子の、BET法により求められる比表面積は、0.1~10m2/gであってもよく、0.1~2m2/gであってもよく、0.3~1m2/gであってもよい。
実施形態のアルミナ粒子は、形状が制御されており、種々の用途に好適に使用可能である。
実施形態のアルミナ粒子は、α-アルミナ結晶を含有し、アスペクト比の高い板状又はカードハウス状の形状を有することができる。かかるアルミナ粒子は、比表面積が大きいことや、高輝度であるとの特徴から、熱伝導性フィラー、高輝度顔料、車外装用塗料、化粧料、研磨剤、導電性粉体基材、及び樹脂フィルムの滑剤として、好適に使用可能である。
実施形態のアルミナ粒子は、α-アルミナ結晶を含有し、アスペクト比の高い板状又はカードハウス状の形状を有することができる。かかるアルミナ粒子は、比表面積が大きいことや、高輝度であるとの特徴から、熱伝導性フィラー、高輝度顔料、車外装用塗料、化粧料、研磨剤、導電性粉体基材、及び樹脂フィルムの滑剤として、好適に使用可能である。
<樹脂組成物>
実施形態のアルミナ粒子は、樹脂に配合して樹脂組成物として用いることができる。一実施形態として、実施形態のアルミナ粒子と、樹脂とを含有する樹脂組成物を提供する。
樹脂としては特に限定はなく、ポリマーであってもオリゴマーであってもモノマーであってもよく。熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂であってよい。
実施形態のアルミナ粒子は、樹脂に配合して樹脂組成物として用いることができる。一実施形態として、実施形態のアルミナ粒子と、樹脂とを含有する樹脂組成物を提供する。
樹脂としては特に限定はなく、ポリマーであってもオリゴマーであってもモノマーであってもよく。熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂であってよい。
(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂は、加熱または放射線や触媒などの手段によって硬化される際に実質的に不溶かつ不融性に変化し得る特性を持った樹脂である。例えば、成形材料等に使用される公知慣用の樹脂であってよい。具体的には、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂;ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;脂肪鎖変性ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂、ポリアルキレングルコール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂;ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂;(メタ)アクリル樹脂やビニルエステル樹脂等のビニル樹脂:不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、ポリマーであってもオリゴマーであってもモノマーであってもかまわない。
熱硬化性樹脂は、加熱または放射線や触媒などの手段によって硬化される際に実質的に不溶かつ不融性に変化し得る特性を持った樹脂である。例えば、成形材料等に使用される公知慣用の樹脂であってよい。具体的には、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂;ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;脂肪鎖変性ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂、ポリアルキレングルコール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂;ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂;(メタ)アクリル樹脂やビニルエステル樹脂等のビニル樹脂:不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、ポリマーであってもオリゴマーであってもモノマーであってもかまわない。
上記した熱硬化性樹脂は、硬化剤とともに用いてもかまわない。その際に用いられる硬化剤は、熱硬化性樹脂と公知慣用の組み合わせで用いることができる。例えば、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、硬化剤として常用されている化合物を何れも使用することができ、例えば、アミン系化合物、アミド系化合物、酸無水物系化合物、フェノール系化合物などが挙げられる。具体的には、アミン系化合物としては、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、イミダゾール、BF3-アミン錯体、グアニジン誘導体等が挙げられる。アミド系化合物としては、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂等が挙げられる。酸無水物系化合物としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。フェノール系化合物としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂(ザイロック樹脂)、レゾルシンノボラック樹脂に代表される多価ヒドロキシ化合物とホルムアルデヒドから合成される多価フェノールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価フェノール化合物)、ビフェニル変性ナフトール樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価ナフトール化合物)、アミノトリアジン変性フェノール樹脂(メラミン、ベンゾグアナミンなどでフェノール核が連結された多価フェノール化合物)やアルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂(ホルムアルデヒドでフェノール核及びアルコキシ基含有芳香環が連結された多価フェノール化合物)等の多価フェノール化合物が挙げられる。これらの硬化剤は、単独でも2種類以上の併用でも構わない。
実施形態の樹脂組成物における、熱硬化性樹脂と前記の硬化剤の配合量は、特に限定されないが、例えば、硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合は、得られる硬化物特性が良好である点から、エポキシ樹脂のエポキシ基の合計1当量に対して、硬化剤中の活性基が0.7~1.5当量になる量の使用が好ましい。
また必要に応じて、実施形態の樹脂組成物における、熱硬化性樹脂に硬化促進剤を適宜併用することもできる。例えば、硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、硬化促進剤としては種々のものが使用できるが、例えば、リン系化合物、第3級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩等が挙げられる。
また必要に応じて、熱硬化性樹脂に、硬化触媒を適時併用することもでき、公知慣用の熱重合開始剤や活性エネルギー線重合開始剤が挙げられる。
(熱可塑性樹脂)
実施形態の樹脂組成物に使用されてもよい熱可塑性樹脂としては、成形材料等に使用される公知慣用の樹脂が挙げられる。具体的には、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン-ビニルアルコール共重合体、アイオノマー樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、アクリロニトリル-スチレン共重合体などが挙げられる。少なくとも1種の熱可塑性樹脂が選択されて使用可能であるが、目的に応じて、2種以上の熱可塑性樹脂を組み合わせての使用も可能である。
実施形態の樹脂組成物に使用されてもよい熱可塑性樹脂としては、成形材料等に使用される公知慣用の樹脂が挙げられる。具体的には、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン-ビニルアルコール共重合体、アイオノマー樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、アクリロニトリル-スチレン共重合体などが挙げられる。少なくとも1種の熱可塑性樹脂が選択されて使用可能であるが、目的に応じて、2種以上の熱可塑性樹脂を組み合わせての使用も可能である。
実施形態の樹脂組成物は、必要に応じてその他の配合物を含有してもよく、発明の効果が得られる範囲で、外部滑剤、内部滑剤、酸化防止剤、難燃剤、光安定剤、紫外線吸収剤、シラン系やチタネート系、アルミネート系のカップリング剤、ガラス繊維やカーボン繊維等の補強材、フィラー、各種の着色剤等を添加してもよい。また、シリコーンオイル、液状ゴム、ゴム粉末、アクリル酸メチル-ブタジエン-スチレン共重合体、メタクリル酸メチル-ブタジエン-スチレン共重合体などのブタジエン系共重合体ゴムやシリコーン系化合物などの低応力化剤(応力緩和剤)の使用も可能である。
実施形態の樹脂組成物は、実施形態のアルミナ粒子と、樹脂と、さらに必要に応じてその他の配合物を混合することにより得られる。その混合方法に特に限定はなく、公知慣用の方法により、混合される。
樹脂が熱硬化性樹脂である場合の一般的な手法としては、熱硬化性樹脂と、実施形態のアルミナ粒子、必要に応じてその他の成分をミキサー等によって充分に混合した後、三本ロール等で混練し、流動性ある液状の組成物として、あるいは、所定の配合量の熱硬化性樹脂と、実施形態のアルミナ粒子、必要に応じてその他の成分をミキサー等によって充分に混合した後、ミキシングロール、押出機等で、溶融混練した後、冷却することで、固形の組成物として得られる。その混合状態は、硬化剤や触媒等を配合した場合は、硬化性樹脂とそれらの配合物が充分に均一に混合されていることが好ましく、実施形態のアルミナ粒子も均一に分散混合された方がより好ましい。
樹脂が熱可塑性樹脂である場合の一般的な手法としては、熱可塑性樹脂、実施形態のアルミナ粒子、および必要に応じてその他の成分を、例えばタンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用い予め混合した後、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダー、混合ロールなどの混合機で溶融混練する方法が挙げられる。なお、溶融混練の温度は特に制限されないが、240~320℃の範囲が挙げられる。
実施形態の樹脂組成物を調製するに当たっての、実施形態のアルミナ粒子と、樹脂の不揮発分との混合割合は特に制限されるものではないが、樹脂の不揮発分の質量換算100部当たり、0.1~900部のアルミナ粒子の範囲から選択することが好ましい。
<成形体>
実施形態の樹脂組成物を成形することで、成形体を得ることができる。一実施形態として、実施形態の樹脂組成物を成形してなる成形体を提供する。樹脂成形体を得るには、公知慣用の方法で行うことができる。
実施形態の樹脂組成物を成形することで、成形体を得ることができる。一実施形態として、実施形態の樹脂組成物を成形してなる成形体を提供する。樹脂成形体を得るには、公知慣用の方法で行うことができる。
例えば樹脂組成物に含有される樹脂が熱硬化性樹脂である場合、一般的なエポキシ樹脂組成物等の熱硬化性の樹脂組成物の硬化方法に準拠すればよい。例えば、樹脂がエポキシ樹脂である樹脂組成物などは、熱で硬化を行うことができ、その際の加熱温度条件は、組み合わせる硬化剤の種類や用途等によって、適宜選択すれば良く、室温~250℃程度の温度範囲で加熱すればよい。活性エネルギー線硬化性樹脂の場合、紫外線や赤外線といった活性エネルギー線を照射することで硬化成形することができる。
また、実施形態の樹脂が熱可塑性樹脂の場合も、公知慣用の成形方法で成形物とすることができる。例えば、射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、ガスアシスト等の中空成形法、断熱金型を使用した成形法、急速加熱金型を使用した成形法、発泡成形(超臨界流体も含む)、インサート成形、IMC(インモールドコーティング成形)成形法、押出成形法、シート成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法などが挙げられる。また、ホットランナー方式を使用した成形法を用いることも出来る。成形品の形状、模様、色彩、寸法などに制限はなく、その成形品の用途に応じて任意に設定すればよい。
<アルミナ粒子の製造方法>
[焼成工程]
実施形態のアルミナ粒子は、リンとモリブデンとを含有する。実施形態のアルミナ粒子の製造方法の一例として、モリブデン及びリンの存在下で、アルミニウムを含有する化合物を焼成することが挙げられる。
[焼成工程]
実施形態のアルミナ粒子は、リンとモリブデンとを含有する。実施形態のアルミナ粒子の製造方法の一例として、モリブデン及びリンの存在下で、アルミニウムを含有する化合物を焼成することが挙げられる。
一実施形態として、モリブデン化合物およびリン化合物の存在下で、アルミニウム化合物を焼成する工程を含むアルミナ粒子の製造方法を例示する。具体的には、例えば、以下のいずれかの工程を含む方法で製造することが可能である。
1)モリブデン化合物とリン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程
2)モリブデン含有アルミニウム化合物とリン化合物との混合物を焼成する工程
3)リン含有アルミニウム化合物とモリブデン化合物との混合物を焼成する工程
4)リン含有モリブデン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程
1)モリブデン化合物とリン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程
2)モリブデン含有アルミニウム化合物とリン化合物との混合物を焼成する工程
3)リン含有アルミニウム化合物とモリブデン化合物との混合物を焼成する工程
4)リン含有モリブデン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程
ここでは、2)のモリブデン含有アルミニウム化合物とリン化合物とを用いる場合、3)のリン含有アルミニウム化合物とモリブデン化合物とを用いる場合、及び4)のリン含有モリブデン化合物とアルミニウム化合物と用いる場合のいずれも、モリブデン化合物およびリン化合物の存在下で、アルミニウム化合物を焼成することとみなす。
焼成する時に、上記化合物らの状態は特に限定されず、それらが同一の空間に存在すればよい。具体的には、粉体を混ぜ合わせる簡便な混合、粉砕機等を用いた機械的な混合、乳鉢等を用いた混合であっても良く、乾式状態、湿式状態での混合で、上記混合物を得てもよい。
上記1)~4)のいずれの方法においても、それぞれの化合物の混合物を焼成することで、リンとモリブデンとを含有する実施形態のアルミナ粒子を得ることができる。
焼成により、アルミニウム原子とモリブデン原子が反応して、モリブデン酸アルミニウムを形成する。これをフラックス法と呼び、モリブデン含有化合物をフラックス剤と呼ぶ。
フラックス法は、溶液法に分類される。フラックス法とは、より詳細には、結晶-フラックス2成分系状態図が共晶型を示すことを利用した結晶成長の方法である。フラックス法のメカニズムとしては、以下の通りであると推測される。すなわち、溶質およびフラックスの混合物を加熱していくと、溶質およびフラックスは液相となる。この際、フラックスは融剤であるため、換言すれば、溶質-フラックス2成分系状態図が共晶型を示すため、溶質は、その融点よりも低い温度で溶融し、液相を構成することとなる。この状態で、フラックスを蒸発させると、フラックスの濃度は低下し、換言すれば、フラックスによる前記溶質の融点低下効果が低減し、フラックスの蒸発が駆動力となって溶質の結晶成長が起こる(フラックス蒸発法)。液相のフラックス剤中で結晶成長させることも好ましい方法であり、溶質およびフラックスは液相を冷却することによっても溶質の結晶成長を起こすことができる(徐冷法)。
フラックス法は、融点よりもはるかに低い温度で結晶成長をさせることができる、結晶構造を精密に制御できる、自形をもつ多面体結晶体を形成できる等のメリットを有する。
フラックスとしてモリブデン化合物を用いたフラックス法によるアルミナ粒子の製造では、そのメカニズムは必ずしも明らかではないが、例えば、以下のようなメカニズムによるものと推測される。すなわち、モリブデン化合物の存在下でアルミニウム化合物を焼成すると、まず、モリブデン酸アルミニウムが形成される。この際、当該モリブデン酸アルミニウムは、上述の説明からも理解されるように、アルミナの融点よりも低温でアルミナ結晶を成長する。そして、例えば、モリブデン酸アルミニウムの分解、フラックスの蒸発等を経て、結晶成長が加速されることでアルミナ粒子を得ることができる。すなわち、モリブデン化合物がフラックスとして機能し、モリブデン酸アルミニウムという中間体を経由してアルミナ粒子が製造されるのである。
また、リン又はリン化合物は、形状制御剤として板状結晶成長に重要な役割を果たす。一般的に行なわれる酸化モリブデンフラックス法では酸化モリブデンがアルミニウム化合物と反応することでモリブデン酸アルミニウムを形成させ、次いで、このモリブデン酸アルミニウムが分解する過程における化学ポテンシャルの変化が結晶化の駆動力となっているため、自形面(113)の発達した六角両錘型の多面体粒子が形成する。実施形態の製造方法においては、リン又はリン化合物が、α-アルミナ成長過程において粒子表面近傍に局在化することで、自形面(113)の生長が著しく阻害される結果、相対的に面方向の結晶方位の生長が速くなり、(006)面が成長し、板状形態を形成することができると考えられる。
なお、上記メカニズムはあくまで推測のものであり、上記メカニズムと異なるメカニズムによって本発明の効果が得られる場合であっても本発明の技術的範囲に含まれる。
フラックス法は、好ましくは焼成温度が700℃以上での反応であり、アルミニウム原子と、モリブデン原子が反応して、モリブデン酸アルミニウムを形成する。さらに、焼成温度が900℃以上であると、モリブデン酸アルミニウムが分解し、リンの作用で板状形状を高効率に形成しやすくなることから、板状又はカードハウス状粒子を製造しやすくなるため好ましい。
なお、モリブデン化合物をアルミニウム化合物に対するフラックス剤として用いる代わりに、モリブデン含有アルミニウムを直接用いたうえで、700℃以上で焼成することによっても同等の効果が得られる。
なお、モリブデン化合物をアルミニウム化合物に対するフラックス剤として用いる代わりに、モリブデン含有アルミニウムを直接用いたうえで、700℃以上で焼成することによっても同等の効果が得られる。
さらに、焼成温度を上げていくと、モリブデンの存在下、アルミナ粒子が結晶成長することで、α-アルミナ結晶の割合が顕著に増加する。焼成温度が900℃以上であると、アルミナ粒子のα結晶化率が90重量%以上となることから好ましい。
一般的に、焼成後に得られるα-アルミナ結晶の形状を制御しようとすると、α-アルミナの融点に近い2000℃以上の高温焼成を行う必要があるが、焼成炉への負担や炉の耐熱素材の制限、燃料コストの点から、産業上利用する為には大きな課題がある。
実施形態の製造方法は、2000℃を超えるような高温であっても実施可能であるが、モリブデン原子が存在することで、1600℃以下というα-アルミナの融点よりかなり低い温度であっても、前駆体の形状にかかわりなくα結晶化率が高くアスペクト比の高い板状又はカードハウス形状となるα-アルミナ粒子を形成することができる。
本発明の一実施形態によれば、焼成温度が900~1600℃の条件であっても、アスペクト比が高く、α結晶化率が90重量%以上であるアルミナ粒子の形成を低コストで効率的に行うことができ、焼成温度が950~1500℃での焼成が好ましく、焼成温度が1000~1400℃での焼成がより好ましい。
焼成の時間については、所定の焼成温度への昇温時間を15分~10時間の範囲で行い、且つ焼成温度における保持時間を5分以上とすることが好ましく、5分~100時間の範囲で行うことがより好ましい。アルミナ粒子の形成を効率的に行うには、10分~15時間程度の時間の焼成保持時間であることがより好ましい。
焼成温度900~1600℃かつ10分~15時間の焼成保持時間の条件を選択することで、α結晶化率が90重量%以上であるアルミナ粒子が、容易に得られる。
焼成温度1000~1400℃かつ10分~15時間の焼成保持時間の条件を選択することで、さらに高結晶性のアルミナ粒子が、容易に得られる。
焼成温度900~1600℃かつ10分~15時間の焼成保持時間の条件を選択することで、α結晶化率が90重量%以上であるアルミナ粒子が、容易に得られる。
焼成温度1000~1400℃かつ10分~15時間の焼成保持時間の条件を選択することで、さらに高結晶性のアルミナ粒子が、容易に得られる。
焼成の雰囲気としては、例えば、空気や酸素といった含酸素雰囲気や、窒素やアルゴン、または二酸化炭素といった不活性雰囲気が好ましく、コストの面を考慮した場合は空気雰囲気がより好ましい。
焼成するための装置としても必ずしも限定されず、いわゆる焼成炉を用いることができる。焼成炉は昇華した酸化モリブデンと反応しない材質で構成されていることが好ましく、さらに酸化モリブデンを効率的に利用可能なように、密閉性の高い焼成炉を用いることが好ましい。
上記アルミナ粒子を得るにあたっては、モリブデン及びリンの存在下で、アルミニウムを含有する化合物を焼成することで、得ることができる。
さらに、カリウムの存在下で焼成すると、さらに板状又はカードハウス形状の粒子が安定的に得ることができることから好ましい。
さらに、カリウムの存在下で焼成すると、さらに板状又はカードハウス形状の粒子が安定的に得ることができることから好ましい。
(モリブデン化合物)
原料として用いることができるモリブデン化合物は、アルミナのα結晶成長においてフラックス剤として機能する。モリブデン化合物としては、特に制限されないが、酸化モリブデン、モリブデン金属が酸素との結合からなる酸根アニオン(MoOx n-)を含有する化合物が挙げられる。
原料として用いることができるモリブデン化合物は、アルミナのα結晶成長においてフラックス剤として機能する。モリブデン化合物としては、特に制限されないが、酸化モリブデン、モリブデン金属が酸素との結合からなる酸根アニオン(MoOx n-)を含有する化合物が挙げられる。
前記酸根アニオン(MoOx
n-)を含有する化合物としては、特に制限されないが、モリブデン酸、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸リチウム、H3PMo12O40、H3SiMo12O40、NH4Mo7O12、二硫化モリブデン等が挙げられる。
上述のモリブデン化合物のうち、コストの観点から、酸化モリブデンを用いることが好ましい。また、上述のモリブデン化合物は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、後述のモリブデン含有アルミニウム化合物及び、リン含有モリブデン化合物は、モリブデンを含むため、モリブデン化合物としても使用できる。
モリブデン化合物の使用量は、特に制限されないが、原料化合物全体(例えば、焼成対象の前記混合物)における、アルミニウム元素1モルに対する、モリブデン元素のモル比(Mo/Al)が0.005~10であることが好ましく、0.007~5であることがより好ましく、0.01~3であることが更に好ましい。
また、フラックス法を採用した際に、フラックス剤としてモリブデン化合物を用いた場合には、アルミナ粒子に、モリブデンを含むことから、それを証左に、未知のアルミナ粒子がどの様な製造方法で製造されたかを特定できる。
また、フラックス法を採用した際に、フラックス剤としてモリブデン化合物を用いた場合には、アルミナ粒子に、モリブデンを含むことから、それを証左に、未知のアルミナ粒子がどの様な製造方法で製造されたかを特定できる。
(リン化合物)
原料として用いることのできるリン又はリン化合物としては、単体リン(P)、酸化リン(P4O10、P2O5)、リン酸アルミニウム(AlPO4)、リン酸二水素アルミニウム(Al(H2PO4)3)、三リン酸二水素アルミニウム(AlH2(P3O10))、リンモリブデン酸(H3(MoO3)12PO4)等や、トリアルキルフォスフィンやトリアリールフォスフィン、フォスフィンオキシド、フォスフィネート、フォスフォネート、フォスフェート、フォスフォラン等の有機リン化合物;有機アミンフォスフェート等のリン酸塩;リン酸、有機リン酸やポリリン酸誘導体等の化合物、及びこれらの酸化物又は水和物等からなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。
中でも好ましくは酸化リン(P4O10、P2O5)、リン酸アルミニウム(AlPO4)、リン酸二水素アルミニウム(Al(H2PO4)3)、及びリンモリブデン酸水和物である。
リン又はリン化合物は、形状制御剤として用いることができる。形状制御剤は、モリブデン化合物の存在下でアルミナ化合物を焼成することによる、アルミナの板状結晶成長に寄与する。
原料として用いることのできるリン又はリン化合物としては、単体リン(P)、酸化リン(P4O10、P2O5)、リン酸アルミニウム(AlPO4)、リン酸二水素アルミニウム(Al(H2PO4)3)、三リン酸二水素アルミニウム(AlH2(P3O10))、リンモリブデン酸(H3(MoO3)12PO4)等や、トリアルキルフォスフィンやトリアリールフォスフィン、フォスフィンオキシド、フォスフィネート、フォスフォネート、フォスフェート、フォスフォラン等の有機リン化合物;有機アミンフォスフェート等のリン酸塩;リン酸、有機リン酸やポリリン酸誘導体等の化合物、及びこれらの酸化物又は水和物等からなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。
中でも好ましくは酸化リン(P4O10、P2O5)、リン酸アルミニウム(AlPO4)、リン酸二水素アルミニウム(Al(H2PO4)3)、及びリンモリブデン酸水和物である。
リン又はリン化合物は、形状制御剤として用いることができる。形状制御剤は、モリブデン化合物の存在下でアルミナ化合物を焼成することによる、アルミナの板状結晶成長に寄与する。
リン化合物の使用量としては、特に限定はないが、原料化合物全体(例えば、焼成対象の前記混合物)における、アルミニウム元素1モルに対する、リン元素のモル比(P/Al)は、0.0001~3.0であることが好ましく、0.0005~0.5であることがより好ましく、生産性良く、結晶成長を好適に進行させるために0.001~0.1であることがさらに好ましい。
リン化合物の使用量が上記範囲にあると、高アスペクト比と優れた分散性を有する板状アルミナ粒子、あるいは板状アルミナからなるカードハウス状アルミナ粒子が得られやすいことから好ましい。
リン化合物の使用量が上記範囲にあると、高アスペクト比と優れた分散性を有する板状アルミナ粒子、あるいは板状アルミナからなるカードハウス状アルミナ粒子が得られやすいことから好ましい。
また、後述のリン含有モリブデン化合物は、リンを含むため、リン化合物としても使用できる。
(アルミニウム化合物)
原料として用いることのできるアルミニウム化合物としては、焼成によりアルミナになるものであれば特に限定されず、例えば、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト、擬ベーマイト、遷移アルミナ(γ-アルミナ、δ-アルミナ、θ-アルミナなど)、α-アルミナ、二種以上の結晶相を有する混合アルミナなどが使用でき、これら前駆体としてのアルミニウム化合物の形状、粒子径、比表面積等の物理形態については、特に限定されるものではない。
原料として用いることのできるアルミニウム化合物としては、焼成によりアルミナになるものであれば特に限定されず、例えば、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト、擬ベーマイト、遷移アルミナ(γ-アルミナ、δ-アルミナ、θ-アルミナなど)、α-アルミナ、二種以上の結晶相を有する混合アルミナなどが使用でき、これら前駆体としてのアルミニウム化合物の形状、粒子径、比表面積等の物理形態については、特に限定されるものではない。
アルミニウム化合物の形状は、例えば、球状、無定形、アスペクトのある構造体(ワイヤ、ファイバー、リボン、チューブなど)、シートなどのいずれであっても好適に用いることができる。
同様に、アルミニウム化合物の粒子径は、数nmから数百μmまでのアルミニウム化合物の固体を好適に用いることができる。
アルミニウム化合物の比表面積も特に限定されるものではない。モリブデン原子が効果的に作用するため、比表面積が大きい方が好ましいが、焼成条件やモリブデン原子の使用量を調整することで、いずれの比表面積のものでも原料として使用することができる。
また、後述のリン含有アルミニウム化合物は、アルミニウムを含むため、アルミニウム化合物としても使用できる。
(モリブデン含有アルミニウム化合物)
原料として用いることのできるモリブデン含有アルミニウム化合物としては、例えば、モリブデン酸アルミニウム等が挙げられる。
原料として用いることのできるモリブデン含有アルミニウム化合物としては、例えば、モリブデン酸アルミニウム等が挙げられる。
(リン含有アルミニウム化合物)
原料として用いることのできるリン含有アルミニウム化合物としては、例えば、リン酸アルミニウム(AlPO4)、リン酸二水素アルミニウム(Al(H2PO4)3)、三リン酸二水素アルミニウム(AlH2(P3O10))等が挙げられる。
原料として用いることのできるリン含有アルミニウム化合物としては、例えば、リン酸アルミニウム(AlPO4)、リン酸二水素アルミニウム(Al(H2PO4)3)、三リン酸二水素アルミニウム(AlH2(P3O10))等が挙げられる。
(リン含有モリブデン化合物)
原料として用いることのできるリン含有モリブデン化合物としては、例えば、リンモリブデン酸、リンモリブデン酸水和物等が挙げられる。
原料として用いることのできるリン含有モリブデン化合物としては、例えば、リンモリブデン酸、リンモリブデン酸水和物等が挙げられる。
(金属化合物)
金属化合物は、後述するように、アルミナの結晶成長を促進する機能を有しうる。当該金属化合物は所望により焼成時に使用されうる。なお、金属化合物は、α-アルミナの結晶成長を促進する機能を有しうるものであるため、本発明に係るアルミナ粒子の製造に必須ではない。
金属化合物は、後述するように、アルミナの結晶成長を促進する機能を有しうる。当該金属化合物は所望により焼成時に使用されうる。なお、金属化合物は、α-アルミナの結晶成長を促進する機能を有しうるものであるため、本発明に係るアルミナ粒子の製造に必須ではない。
金属化合物としては、特に制限されないが、第II族の金属化合物、第III族の金属化合物からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましい。
前記第II族の金属化合物としては、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、ストロンチウム化合物、バリウム化合物等が挙げられる。
前記第III族の金属化合物としては、スカンジウム化合物、イットリウム化合物、ランタン化合物、セリウム化合物等が挙げられる。
なお上述の金属化合物は、金属元素の酸化物、水酸化物、炭酸化物、塩化物を意味する。例えば、イットリウム化合物であれば、酸化イットリウム(Y2O3)、水酸化イットリウム、炭酸化イットリウムが挙げられる。これらのうち、金属化合物は金属元素の酸化物であることが好ましい。なお、これらの金属化合物は異性体を含む。
これらのうち、第3周期元素の金属化合物、第4周期元素の金属化合物、第5周期元素の金属化合物、第6周期元素の金属化合物であることが好ましく、第4周期元素の金属化合物、第5周期元素の金属化合物であることがより好ましく、第5周期元素の金属化合物であることがさらに好ましい。具体的には、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、イットリウム化合物、ランタン化合物、を用いることが好ましく、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、イットリウム化合物を用いることがより好ましく、イットリウム化合物を用いることが特に好ましい。
金属化合物の添加率は、原料化合物全体(例えば、焼成対象の前記混合物)における、アルミニウム原子の質量換算値に対して、0.02~20質量%であることが好ましく、0.1~20質量%であることがより好ましい。金属化合物の添加率が0.02質量%以上であると、モリブデンを含むα-アルミナの結晶成長が好適に進行しうることから好ましい。一方、金属化合物の添加率が20質量%以下であると、金属化合物由来の不純物の含有量の低いアルミナ粒子を得ることができることから好ましい。
焼成工程において、さらにカリウム化合物又はナトリウム化合物をフラックス剤としてモリブデン化合物と併用してもよい。
(カリウム化合物)
カリウム化合物としては、特に制限されないが、塩化カリウム、亜塩素酸カリウム、塩素酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸水素カリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酢酸カリウム、酸化カリウム、臭化カリウム、臭素酸カリウム、水酸化カリウム、珪酸カリウム、燐酸カリウム、燐酸水素カリウム、硫化カリウム、硫化水素カリウム、モリブデン酸カリウム、タングステン酸カリウム等が挙げられる。この際、前記カリウム化合物は、モリブデン化合物の場合と同様に、異性体を含む。これらのうち、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、モリブデン酸カリウムを用いることが好ましく、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、モリブデン酸カリウムを用いることがより好ましい。
上述のカリウム化合物は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
カリウム化合物としては、特に制限されないが、塩化カリウム、亜塩素酸カリウム、塩素酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸水素カリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酢酸カリウム、酸化カリウム、臭化カリウム、臭素酸カリウム、水酸化カリウム、珪酸カリウム、燐酸カリウム、燐酸水素カリウム、硫化カリウム、硫化水素カリウム、モリブデン酸カリウム、タングステン酸カリウム等が挙げられる。この際、前記カリウム化合物は、モリブデン化合物の場合と同様に、異性体を含む。これらのうち、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、モリブデン酸カリウムを用いることが好ましく、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、モリブデン酸カリウムを用いることがより好ましい。
上述のカリウム化合物は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記のうち、モリブデン酸カリウムは、モリブデンを含むため、上述のモリブデン化合物としての機能も有しうる。モリブデン酸カリウムをフラックス剤として用いた場合、モリブデン化合物及びカリウム化合物をフラックス剤として用いた場合と同様の作用を奏することができる。
(ナトリウム化合物)
ナトリウム化合物としては、特に制限されず、公知のものが使用されうる。これらの具体例としては、炭酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウム、酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、金属ナトリウム等が挙げられる。これらのうち、工業的に容易入手と取扱いし易さの観点から炭酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウム、酸化ナトリウム、硫酸ナトリウムを用いることが好ましい。ナトリウム化合物は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ナトリウム化合物としては、特に制限されず、公知のものが使用されうる。これらの具体例としては、炭酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウム、酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、金属ナトリウム等が挙げられる。これらのうち、工業的に容易入手と取扱いし易さの観点から炭酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウム、酸化ナトリウム、硫酸ナトリウムを用いることが好ましい。ナトリウム化合物は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記のうち、モリブデン酸ナトリウムは、モリブデンを含むため、上述のモリブデン化合物としての機能も有しうる。モリブデン酸ナトリウムをフラックス剤として用いた場合、モリブデン化合物及びナトリウム化合物をフラックス剤として用いた場合と同様の作用を奏することができる。
原料仕込み時に用いる又は焼成に当たって昇温過程の反応で生じるカリウム化合物又はナトリウム化合物として、水溶性のカリウム化合物又はナトリウム化合物、例えばモリブデン酸カリウムは、焼成温度域でも気化することなく、焼成後に洗浄で、容易に回収できるため、モリブデン化合物が焼成炉外へ放出される量も低減され、生産コストとしても大幅に低減することができる。
モリブデン化合物及びカリウム化合物をフラックス剤として用いる場合、原料化合物全体(例えば、焼成対象の前記混合物)における、カリウム元素1モルに対するモリブデン元素のモル比(Mo/K)は、5以下であることが好ましく、0.01~3であることがより好ましく、0.5~1.5であることが、生産コストをより低減することができるため、さらに好ましい。前記モル比(Mo/K)が上記範囲内にあると、粒子サイズの大きいアルミナ粒子が得られうることから好ましい。
同様に、モリブデン化合物及びナトリウム化合物をフラックス剤として用いる場合、原料化合物全体(例えば、焼成対象の前記混合物)における、ナトリウム元素1モルに対するモリブデン元素のモル比(Mo/Na)は、5以下であることが好ましく、0.01~3であることがより好ましく、0.5~1.5であることが、生産コストをより低減することができるため、さらに好ましい。前記モル比(Mo/Na)が上記範囲内にあると、粒子サイズの大きいアルミナ粒子が得られうることから好ましい。
(カードハウス状アルミナ粒子の製造条件)
カードハウス状アルミナ粒子を効率的に製造するための条件の一例として、モリブデン化合物およびリン化合物の存在下で、アルミニウム化合物を焼成する工程において、
(1)特定の平均粒子径の原料アルミニウム化合物を用いること、
(2)原料のモリブデン化合物の使用量を特定範囲に制限すること、
(3)原料のリン化合物の使用量を特定範囲に制限すること
が挙げられる。
当該(1)~(3)の条件のうちでは、少なくとも(2)の条件を満たすことが好ましく、(2)及び(3)の条件を満たすことが好ましく、(1)~(3)の全ての条件を満たすことがより好ましい。
カードハウス状アルミナ粒子を効率的に製造するための条件の一例として、モリブデン化合物およびリン化合物の存在下で、アルミニウム化合物を焼成する工程において、
(1)特定の平均粒子径の原料アルミニウム化合物を用いること、
(2)原料のモリブデン化合物の使用量を特定範囲に制限すること、
(3)原料のリン化合物の使用量を特定範囲に制限すること
が挙げられる。
当該(1)~(3)の条件のうちでは、少なくとも(2)の条件を満たすことが好ましく、(2)及び(3)の条件を満たすことが好ましく、(1)~(3)の全ての条件を満たすことがより好ましい。
具体的には例えば、
(1-1)原料のアルミニウム化合物として、平均粒子径が好ましくは3~300μm、より好ましくは5~100μmの、得たいカードハウス状アルミナ粒子の粒子径に対応したアルミニウム化合物を用いることが挙げられる。
(2-1)原料化合物全体における、アルミニウム元素1モルに対する、モリブデン元素のモル(Mo/Al)の値を、好ましくは0.005~0.24モルとし、より好ましくは0.03~0.2とすることが挙げられる。
(3-1)原料化合物全体における、アルミニウム元素1モルに対する、リン元素のモル(P/Al)の値を、好ましくは0.003~0.09とし、より好ましくは0.004~0.02とすることが挙げられる。
(1-1)原料のアルミニウム化合物として、平均粒子径が好ましくは3~300μm、より好ましくは5~100μmの、得たいカードハウス状アルミナ粒子の粒子径に対応したアルミニウム化合物を用いることが挙げられる。
(2-1)原料化合物全体における、アルミニウム元素1モルに対する、モリブデン元素のモル(Mo/Al)の値を、好ましくは0.005~0.24モルとし、より好ましくは0.03~0.2とすることが挙げられる。
(3-1)原料化合物全体における、アルミニウム元素1モルに対する、リン元素のモル(P/Al)の値を、好ましくは0.003~0.09とし、より好ましくは0.004~0.02とすることが挙げられる。
また、カードハウス構造を有するアルミナ粒子は、後述する粉砕工程、分級工程により平均粒子径や形状を任意に調整することが可能である。
[冷却工程]
アルミナ粒子の製造方法は、冷却工程を含んでいてもよい。当該冷却工程は、焼成工程において結晶成長したアルミナ粒子を冷却する工程である。
アルミナ粒子の製造方法は、冷却工程を含んでいてもよい。当該冷却工程は、焼成工程において結晶成長したアルミナ粒子を冷却する工程である。
冷却速度は、特に制限されないが、1~1000℃/時間であることが好ましく、5~500℃/時間であることがより好ましく、50~100℃/時間であることがさらに好ましい。冷却速度が1℃/時間以上であると、製造時間が短縮されうることから好ましい。一方、冷却速度が1000℃/時間以下であると、焼成容器がヒートショックで割れることが少なく、長く使用できることから好ましい。
冷却方法は特に制限されず、自然放冷であっても、冷却装置を使用してもよい。
[後処理工程]
実施形態のアルミナ粒子の製造方法は、後処理工程を含んでいてもよい。当該後処理工程は、アルミナ粒子に対する後処理工程であり、余剰のモリブデンを除去する工程である。後処理工程は、上述の焼成工程の後に行ってもよいし、上述の冷却工程の後に行ってもよいし、焼成工程および冷却工程の後に行ってもよい。また、必要に応じて、2度以上繰り返し行ってもよい。
実施形態のアルミナ粒子の製造方法は、後処理工程を含んでいてもよい。当該後処理工程は、アルミナ粒子に対する後処理工程であり、余剰のモリブデンを除去する工程である。後処理工程は、上述の焼成工程の後に行ってもよいし、上述の冷却工程の後に行ってもよいし、焼成工程および冷却工程の後に行ってもよい。また、必要に応じて、2度以上繰り返し行ってもよい。
後処理の方法としては、洗浄および高温処理が挙げられる。これらは組み合わせて行うことができる。
前記洗浄方法としては、特に制限されないが、水、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、酸性水溶液などで洗浄することにより、余剰のモリブデンを除去することができる。
この際、使用する水、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、酸性水溶液の濃度、使用量、および洗浄部位、洗浄時間等を適宜変更することで、アルミナ粒子におけるモリブデン含有量を制御することができる。
また、高温処理の方法としては、モリブデン化合物の昇華点または沸点以上に昇温する方法が挙げられる。
[粉砕工程]
焼成工程を経て得られる焼成物では、アルミナ粒子が凝集して、使用される用途における好適な粒子径の範囲を満たさない場合がある。そのため、アルミナ粒子は、必要に応じて、好適な粒子径の範囲を満たすように粉砕してもよい。
焼成工程を経て得られる焼成物では、アルミナ粒子が凝集して、使用される用途における好適な粒子径の範囲を満たさない場合がある。そのため、アルミナ粒子は、必要に応じて、好適な粒子径の範囲を満たすように粉砕してもよい。
焼成物の粉砕の方法は特に限定されず、ボールミル、ジョークラッシャー、ジェットミル、ディスクミル、スペクトロミル、グラインダー、ミキサーミル等の従来公知の粉砕方法を適用できる。
[分級工程]
焼成工程により得られたアルミナ粒子を含む焼成物は、粒子サイズの範囲の調整のために、適宜、分級処理されてもよい。「分級処理」とは、粒子の大きさによって粒子をグループ分けする操作をいう。
分級は湿式、乾式のいずれでも良いが、生産性の観点からは、乾式の分級が好ましい。乾式の分級には、篩による分級のほか、遠心力と流体抗力の差によって分級する風力分級などがあるが、分級精度の観点からは、風力分級が好ましく、コアンダ効果を利用した気流分級機、旋回気流式分級機、強制渦遠心式分級機、半自由渦遠心式分級機などの分級機を用いて行うことができる。
上記した粉砕工程や分級工程は、必要な段階において行うことができる。これら粉砕や分級の有無やそれらの条件選定により、例えば、得られるアルミナ粒子の平均粒子径を調整することができる。
焼成工程により得られたアルミナ粒子を含む焼成物は、粒子サイズの範囲の調整のために、適宜、分級処理されてもよい。「分級処理」とは、粒子の大きさによって粒子をグループ分けする操作をいう。
分級は湿式、乾式のいずれでも良いが、生産性の観点からは、乾式の分級が好ましい。乾式の分級には、篩による分級のほか、遠心力と流体抗力の差によって分級する風力分級などがあるが、分級精度の観点からは、風力分級が好ましく、コアンダ効果を利用した気流分級機、旋回気流式分級機、強制渦遠心式分級機、半自由渦遠心式分級機などの分級機を用いて行うことができる。
上記した粉砕工程や分級工程は、必要な段階において行うことができる。これら粉砕や分級の有無やそれらの条件選定により、例えば、得られるアルミナ粒子の平均粒子径を調整することができる。
実施形態のアルミナ粒子、或いは実施形態の製造方法で得られるアルミナ粒子は、凝集が少ないもの或いは凝集していないものが、本来の性質を発揮しやすく、それ自体の取扱性により優れており、また被分散媒体に分散させて用いる場合において、より分散性に優れる観点から、好ましい。
上記の実施形態のアルミナ粒子の製造方法によれば、凝集が少ない又は凝集のないアルミナ粒子を容易に製造可能であるので、上記の粉砕工程や分級工程は行わなくとも、目的の優れた性質を有するアルミナ粒子を、生産性高く製造することができるという優れた利点を有する。
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
水酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のFR-3801)15.6g、三酸化モリブデン(日本無機化学社製)0.72g、及び五酸化ニリン(関東化学製)1.41gを10分間振盪混合した混合物を、アルミナるつぼ(東京ガラス器具製BA-1)に入れて蓋をした。このるつぼを高速昇温電気炉(モトヤマ製SC-2045D-SP)を用いて、昇温速度を5度/min、最高温度1100℃に設定し、最高温度で10時間焼成した後、室温まで自然放冷を行ない得られた粉末を回収した。
続いて、上記で得られた粉末を0.5%アンモニア水の150mLに分散し、分散溶液を室温(25~30℃)で0.5時間攪拌後、ろ過によりアンモニア水を除き、水洗浄と乾燥を行うことで、粒子表面に残存するモリブデンを除去し、実施例1の粉末を得た。
水酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のFR-3801)15.6g、三酸化モリブデン(日本無機化学社製)0.72g、及び五酸化ニリン(関東化学製)1.41gを10分間振盪混合した混合物を、アルミナるつぼ(東京ガラス器具製BA-1)に入れて蓋をした。このるつぼを高速昇温電気炉(モトヤマ製SC-2045D-SP)を用いて、昇温速度を5度/min、最高温度1100℃に設定し、最高温度で10時間焼成した後、室温まで自然放冷を行ない得られた粉末を回収した。
続いて、上記で得られた粉末を0.5%アンモニア水の150mLに分散し、分散溶液を室温(25~30℃)で0.5時間攪拌後、ろ過によりアンモニア水を除き、水洗浄と乾燥を行うことで、粒子表面に残存するモリブデンを除去し、実施例1の粉末を得た。
[実施例2]
酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のAO9999)10.2g、及び三酸化モリブデン(日本無機化学社製)43.2gを10分間振盪混合した混合物を、アルミナるつぼ(東京ガラス器具製BA-1)に5等分して入れて蓋をした。この5つのるつぼを高速昇温電気炉(モトヤマ製SC-2045D-SP)を用いて、昇温速度を5℃/min、最高温度700℃に設定し、最高温度で10時間焼成した後、室温まで自然放冷を行ない、中間体としてモリブデン酸アルミニウムを定量的に回収した。
このモリブデン酸アルミニウムを5.5g、及び五酸化ニリン(関東化学製)0.07gを10分間振盪混合した混合物を、アルミナるつぼ(東京ガラス器具製BA-1)に入れて蓋をした。このるつぼを高速昇温電気炉(モトヤマ製SC-2045D-SP)を用いて、昇温速度を5℃/min、最高温度1100℃に設定し、最高温度で10時間焼成した後、室温まで自然放冷を行ない得られた粉末を回収した。
続いて、上記で得られた粉末を0.5%アンモニア水の150mLに分散し、分散溶液を室温(25~30℃)で0.5時間攪拌後、ろ過によりアンモニア水を除き、水洗浄と乾燥を行うことで、粒子表面に残存するモリブデンを除去し、実施例2の粉末を得た。
酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のAO9999)10.2g、及び三酸化モリブデン(日本無機化学社製)43.2gを10分間振盪混合した混合物を、アルミナるつぼ(東京ガラス器具製BA-1)に5等分して入れて蓋をした。この5つのるつぼを高速昇温電気炉(モトヤマ製SC-2045D-SP)を用いて、昇温速度を5℃/min、最高温度700℃に設定し、最高温度で10時間焼成した後、室温まで自然放冷を行ない、中間体としてモリブデン酸アルミニウムを定量的に回収した。
このモリブデン酸アルミニウムを5.5g、及び五酸化ニリン(関東化学製)0.07gを10分間振盪混合した混合物を、アルミナるつぼ(東京ガラス器具製BA-1)に入れて蓋をした。このるつぼを高速昇温電気炉(モトヤマ製SC-2045D-SP)を用いて、昇温速度を5℃/min、最高温度1100℃に設定し、最高温度で10時間焼成した後、室温まで自然放冷を行ない得られた粉末を回収した。
続いて、上記で得られた粉末を0.5%アンモニア水の150mLに分散し、分散溶液を室温(25~30℃)で0.5時間攪拌後、ろ過によりアンモニア水を除き、水洗浄と乾燥を行うことで、粒子表面に残存するモリブデンを除去し、実施例2の粉末を得た。
[実施例3]
実施例1の混合物に代えて、水酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のFR-3801)7.8g、及びリンモリブデン酸水和物(関東化学製)3.9gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は、上記実施例1と同様にして、実施例3の粉末を得た。
実施例1の混合物に代えて、水酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のFR-3801)7.8g、及びリンモリブデン酸水和物(関東化学製)3.9gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は、上記実施例1と同様にして、実施例3の粉末を得た。
[実施例4]
リンモリブデン酸水和物の使用量を15.6gに変更し、焼成の最高温度を1300℃に設定したこと以外は上記実施例3と同様にして、実施例4の粉末を得た。
リンモリブデン酸水和物の使用量を15.6gに変更し、焼成の最高温度を1300℃に設定したこと以外は上記実施例3と同様にして、実施例4の粉末を得た。
[実施例5]
実施例1の混合物に代えて、アルミナ源として遷移アルミナ粒子(CHALCO社製 AO9999、平均粒子径45μm)10.2g、及びリンモリブデン酸水和物1.6gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は上記実施例1と同様にして、実施例5の粉末を得た。
実施例1の混合物に代えて、アルミナ源として遷移アルミナ粒子(CHALCO社製 AO9999、平均粒子径45μm)10.2g、及びリンモリブデン酸水和物1.6gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は上記実施例1と同様にして、実施例5の粉末を得た。
[実施例6]
実施例1の混合物に代えて、アルミナ源として遷移アルミナ粒子(CHALCO社製 AO9999、平均粒子径45μm)10.2g、及びリンモリブデン酸3.9gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は上記実施例1と同様にして、実施例6の粉末を得た。
実施例1の混合物に代えて、アルミナ源として遷移アルミナ粒子(CHALCO社製 AO9999、平均粒子径45μm)10.2g、及びリンモリブデン酸3.9gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は上記実施例1と同様にして、実施例6の粉末を得た。
[比較例1]
実施例1の混合物に代えて、水酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のFR-3801)15.6g、及び三酸化モリブデン(日本無機化学社製)1.56gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は、上記実施例1と同様にして、比較例1の粉末を得た。
実施例1の混合物に代えて、水酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のFR-3801)15.6g、及び三酸化モリブデン(日本無機化学社製)1.56gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は、上記実施例1と同様にして、比較例1の粉末を得た。
[比較例2]
実施例1の混合物に代えて、水酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のFR-3801)15.6g、三酸化モリブデン(日本無機化学社製)0.72g、及び二酸化ケイ素(関東化学社製 特級)0.16gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は、上記実施例1と同様にして、比較例2の粉末を得た。
実施例1の混合物に代えて、水酸化アルミニウム(Hefei Zhongke Flame Retardant New Material社のFR-3801)15.6g、三酸化モリブデン(日本無機化学社製)0.72g、及び二酸化ケイ素(関東化学社製 特級)0.16gを10分間振盪混合した混合物を用いたこと以外は、上記実施例1と同様にして、比較例2の粉末を得た。
<評価>
上記の実施例及び比較例で製造した粉末を試料とし、以下の評価を行った。測定方法を以下に示す。
上記の実施例及び比較例で製造した粉末を試料とし、以下の評価を行った。測定方法を以下に示す。
[粒度分布測定]
レーザー回折式乾式粒度分布計(株式会社日本レーザー製 HELOS(H3355)&RODOS)を用いて、分散圧3bar、引圧90mbarの条件で、乾式で試料粉末の粒子径分布を測定した。体積積算%の分布曲線が小粒子側から10%の横軸と交差する点の粒子径をD10として、50%の横軸と交差する点の粒子径をD50として、小粒子側から90%の横軸と交差する点の粒子径をD90として、それぞれ求めた。
レーザー回折式乾式粒度分布計(株式会社日本レーザー製 HELOS(H3355)&RODOS)を用いて、分散圧3bar、引圧90mbarの条件で、乾式で試料粉末の粒子径分布を測定した。体積積算%の分布曲線が小粒子側から10%の横軸と交差する点の粒子径をD10として、50%の横軸と交差する点の粒子径をD50として、小粒子側から90%の横軸と交差する点の粒子径をD90として、それぞれ求めた。
[板状アルミナ粒子のサイズ計測]
試料粉末を走査型電子顕微鏡(SEM)(株式会社キーエンス製 VE9800、あるいは日本電子株式会社製 JCM-7000)で撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子(すなわち、一次粒子)について、ランダムに選ばれた50個の一次粒子の輪郭線上の2点間の距離のうち、最大の長さの平均値を、板状アルミナ粒子の平均粒子径とした。
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、50個の板状アルミナ粒子の一次粒子の厚さを測定した平均値を採用し、厚さとした。
アスペクト比は下記の式を用いて求めた。
アスペクト比 = 板状アルミナ粒子の平均粒子径/板状アルミナ粒子の厚さ
試料粉末を走査型電子顕微鏡(SEM)(株式会社キーエンス製 VE9800、あるいは日本電子株式会社製 JCM-7000)で撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子(すなわち、一次粒子)について、ランダムに選ばれた50個の一次粒子の輪郭線上の2点間の距離のうち、最大の長さの平均値を、板状アルミナ粒子の平均粒子径とした。
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、50個の板状アルミナ粒子の一次粒子の厚さを測定した平均値を採用し、厚さとした。
アスペクト比は下記の式を用いて求めた。
アスペクト比 = 板状アルミナ粒子の平均粒子径/板状アルミナ粒子の厚さ
[カードハウス状アルミナ粒子における、板状アルミナのサイズ計測]
試料粉末を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影し、二次元画像上のランダムに選ばれた50個のカードハウス状アルミナ粒子の、アルミナ粒子中央に位置する板状アルミナについて、輪郭線上の2点間の距離のうち最大の長さを求めた。その平均値を、カードハウス状アルミナ粒子の板状アルミナの平均粒子径とした。
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、同様に50個の板状アルミナの厚さを測定した平均値を採用し、厚さとした。
アスペクト比は下記の式を用いて求めた。
アスペクト比 = 板状アルミナの平均粒子径/板状アルミナの厚さ
試料粉末を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影し、二次元画像上のランダムに選ばれた50個のカードハウス状アルミナ粒子の、アルミナ粒子中央に位置する板状アルミナについて、輪郭線上の2点間の距離のうち最大の長さを求めた。その平均値を、カードハウス状アルミナ粒子の板状アルミナの平均粒子径とした。
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、同様に50個の板状アルミナの厚さを測定した平均値を採用し、厚さとした。
アスペクト比は下記の式を用いて求めた。
アスペクト比 = 板状アルミナの平均粒子径/板状アルミナの厚さ
[結晶構造解析:XRD(X線回折)法]
試料粉末を0.5mm深さの測定試料用ホルダーに充填し、それを広角X線回折(XRD)装置(株式会社リガク製 UltimaIV)にセットし、Cu/Kα線、40kV/40mA、スキャンスピード2°/min、走査範囲10~70°の条件で測定を行った。
試料粉末を0.5mm深さの測定試料用ホルダーに充填し、それを広角X線回折(XRD)装置(株式会社リガク製 UltimaIV)にセットし、Cu/Kα線、40kV/40mA、スキャンスピード2°/min、走査範囲10~70°の条件で測定を行った。
α-Al2O3含有率(RA)及びAlPO4の含有率(RB)は、XRD分析することにより得られるスペクトルデータから、RIR(参照強度比)法により求めた。2θ=15.0±0.2°のベースラインの値(I0)、α-アルミナのRIR値(KA)、およびα-アルミナの(104)面に帰属される2θ=35.1±0.2°付近のピークの強度(IA)、並びに、AlPO4のRIR値(KB)、およびAlPO4の(111)面に帰属される2θ=21.7±0.2°付近のピークの強度(IB)と、次の式(1A)及び(1B)とから求めた。
RA(重量%)=((IA-I0)/KA)/(Σ((I-I0)/K))×100・・・(1A)
RB(重量%)=((IB-I0)/KB)/(Σ((I-I0)/K))×100・・・(1B)
なお、他に微量の遷移アルミナ(β、θ、κ等)のピークが見られる場合は、それぞれの最強線ピークのIXとそれぞれに対応するRIR値KX(Xは各遷移アルミナの成分を意味する)を用いた時、上記のΣ((I-I0)/Kの値はIA、IB、及びIXの各成分とKA、KB、及びKXの各成分とを用いて記述される値である。本実施例における解析では、IXの各成分のスペクトルは検出限界未満であった。
RA(重量%)=((IA-I0)/KA)/(Σ((I-I0)/K))×100・・・(1A)
RB(重量%)=((IB-I0)/KB)/(Σ((I-I0)/K))×100・・・(1B)
なお、他に微量の遷移アルミナ(β、θ、κ等)のピークが見られる場合は、それぞれの最強線ピークのIXとそれぞれに対応するRIR値KX(Xは各遷移アルミナの成分を意味する)を用いた時、上記のΣ((I-I0)/Kの値はIA、IB、及びIXの各成分とKA、KB、及びKXの各成分とを用いて記述される値である。本実施例における解析では、IXの各成分のスペクトルは検出限界未満であった。
アルミナのα結晶化率は、XRD分析することにより得られるスペクトルデータから、RIR(参照強度比)法により求めた。2θ=15.0±0.2°のベースラインの値(I0)、α-アルミナのRIR値(KA)、およびα-アルミナの(104)面に帰属される2θ=35.1±0.2°付近のピークの強度(IA)と、次の式(1C)とから求めた。
アルミナのα結晶化率(重量%)=((IA-I0)/KA)/(Σ((I-I0)/K))×100・・・(1C)
なお、他に微量の遷移アルミナ(β、θ、κ等)のピークが見られる場合は、それぞれの最強線ピークのIXとそれぞれに対応するRIR値KX(Xは各遷移アルミナの成分を意味する)を用いた時、上記のΣ((I-I0)/Kの値はIA、それぞれのIXの各成分とKA、それぞれのKXの各成分とを用いて記述される。即ち、式(1C)における分母のΣで加えられる項は、式(1A)における分母のΣで加えられる該項から((IB-I0)/KB)の項を除いたものである。本実施例における解析では、IXの各成分のスペクトルは検出限界未満であった。
アルミナのα結晶化率(重量%)=((IA-I0)/KA)/(Σ((I-I0)/K))×100・・・(1C)
なお、他に微量の遷移アルミナ(β、θ、κ等)のピークが見られる場合は、それぞれの最強線ピークのIXとそれぞれに対応するRIR値KX(Xは各遷移アルミナの成分を意味する)を用いた時、上記のΣ((I-I0)/Kの値はIA、それぞれのIXの各成分とKA、それぞれのKXの各成分とを用いて記述される。即ち、式(1C)における分母のΣで加えられる項は、式(1A)における分母のΣで加えられる該項から((IB-I0)/KB)の項を除いたものである。本実施例における解析では、IXの各成分のスペクトルは検出限界未満であった。
各RIR値は、ICSDデータベースに記載されている値を用い、解析には、統合粉末X線解析ソフトウェア(PDXL)(Rigaku社製)を用いた。
[XRF(蛍光X線)分析]
蛍光X線分析装置PrimusIV(株式会社リガク製)を用い、試料粉末約70mgをろ紙にとり、PPフィルムをかぶせて、次の条件でXRF(蛍光X線)分析を行った。
測定条件
EZスキャンモード
測定元素:F~U
測定時間:標準
測定径:10mm
残分(バランス成分):なし
蛍光X線分析装置PrimusIV(株式会社リガク製)を用い、試料粉末約70mgをろ紙にとり、PPフィルムをかぶせて、次の条件でXRF(蛍光X線)分析を行った。
測定条件
EZスキャンモード
測定元素:F~U
測定時間:標準
測定径:10mm
残分(バランス成分):なし
XRF分析により得られたアルミナ粒子のアルミニウム含有量、及びモリブデン含有量を酸化物換算することにより、アルミナ粒子100質量%に対するAl2O3含有率(A1)、アルミナ粒子100質量%に対するMoO3含有率(M1)、及びアルミナ粒子100質量%に対するP2O5含有率(P1)の結果を取得した。
[XPS表面分析]
試料粉末に対する表面元素分析は、アルバック・ファイ社製QUANTERA SXMを用い、X線光電子分光法(XPS:XrayPhotoelectron Spectroscopy)の測定を行った。1000μm四方のエリア測定で、n=3測定の平均値を各元素についてatom%で取得した。
・X線源:単色化Al-Kα、ビーム径100μmφ、出力25W
・測定:エリア測定(1000μm四方)、n=3
・帯電補正:C1s=284.8eV
試料粉末に対する表面元素分析は、アルバック・ファイ社製QUANTERA SXMを用い、X線光電子分光法(XPS:XrayPhotoelectron Spectroscopy)の測定を行った。1000μm四方のエリア測定で、n=3測定の平均値を各元素についてatom%で取得した。
・X線源:単色化Al-Kα、ビーム径100μmφ、出力25W
・測定:エリア測定(1000μm四方)、n=3
・帯電補正:C1s=284.8eV
XPS分析により得られたアルミナ粒子の表層のアルミニウム含有量、及び表層のモリブデン含有量を酸化物換算することにより、アルミナ粒子の表層100質量%に対するAl2O3含有率(A2)(質量%)、アルミナ粒子の表層100質量%に対するMoO3含有率(M2)(質量%)、アルミナ粒子100質量%に対するP2O5含有率(P2)、[P]/[Al]モル比を求めた。
[アルミナ粒子の等電点測定]
アルミナ粒子のゼータ電位測定をゼータ電位測定装置(マルバーン社、ゼータサイザーナノZSP)にて行った。試料20mgと10mM KCl水溶液10mLを泡取り錬太郎(シンキー社、ARE-310)にて攪拌・脱泡モードで3分間攪拌し、5分静置した上澄みを測定用試料とした。自動滴定装置により、試料に0.1N HClを加え、pH=2までの範囲でゼータ電位測定を行い(印加電圧100V、Monomodlモード)、電位が0(ゼロ)となる等電点のpHを求めた。
アルミナ粒子のゼータ電位測定をゼータ電位測定装置(マルバーン社、ゼータサイザーナノZSP)にて行った。試料20mgと10mM KCl水溶液10mLを泡取り錬太郎(シンキー社、ARE-310)にて攪拌・脱泡モードで3分間攪拌し、5分静置した上澄みを測定用試料とした。自動滴定装置により、試料に0.1N HClを加え、pH=2までの範囲でゼータ電位測定を行い(印加電圧100V、Monomodlモード)、電位が0(ゼロ)となる等電点のpHを求めた。
[アルミナ粒子の比表面積測定]
アルミナ粒子の比表面積を、比表面積計(マイクロトラック・ベル株式会社製、BELSORP-mini)にて測定し、BET法による窒素ガスの吸着量から測定された試料1g当たりの表面積を、比表面積(m2/g)として算出した。
アルミナ粒子の比表面積を、比表面積計(マイクロトラック・ベル株式会社製、BELSORP-mini)にて測定し、BET法による窒素ガスの吸着量から測定された試料1g当たりの表面積を、比表面積(m2/g)として算出した。
<結果>
上記の評価により得られた各値を表1に示す。なお、「N.D.」はnot detectedの略であり、不検出であることを表す。
上記の評価により得られた各値を表1に示す。なお、「N.D.」はnot detectedの略であり、不検出であることを表す。
走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影して得られた、上記の実施例および比較例の粉末のSEMの画像を図1~8に示す。実施例及び比較例の各例で、板状又はカードハウス状の粒子が確認された。また、実施例で得られた粉末は、凝集体が少なく、優れた取り扱い性に優れる粒子であることが確認された。
XRD分析の結果を図9に示す。α-アルミナ(α-Al2O3)に由来する各ピークが、各実施例の試料において認められた。また、AlPO4に由来する各ピークが、各実施例の試料において認められた。
α-アルミナに由来する鋭いピーク散乱が確認され、α結晶構造以外のアルミナ結晶系ピークは認められなかった。α-アルミナと遷移アルミナの最強ピーク高さの比から、実施例のアルミナ粒子のα結晶化率は、いずれも99重量%以上であり、緻密な結晶構造を有することが確認された。
α-アルミナに由来する鋭いピーク散乱が確認され、α結晶構造以外のアルミナ結晶系ピークは認められなかった。α-アルミナと遷移アルミナの最強ピーク高さの比から、実施例のアルミナ粒子のα結晶化率は、いずれも99重量%以上であり、緻密な結晶構造を有することが確認された。
XRD分析により求められた、アルミナ粒子100重量%に対するα-Al2O3含有率(RA)及びAlPO4含有率(RB)の結果を表1に示す。なお、本実施例における解析対象のアルミナ粒子においては、XRD分析ではモリブデン化合物に該当するピークは検出されなかった(検出限界未満であった)。当該アルミナ粒子に含有されるモリブデンは、恐らく結晶として成長せず、アルミナ粒子表面等にアモルファスとして付着していると考えられ、XRD分析ではピークが検出されない結果となったと考えられる。
上記のSEM観察およびXRD解析の結果から、実施例及び比較例で得られた粉末は、アルミナを含むアルミナ粒子であることが確認された。
実施例及び比較例で得られたアルミナ粒子が、表1に示すD50、平均粒子径、厚さ、アスペクト比、及びBET比表面積を有していた。
各実施例の結果から、モリブデン化合物及びリン化合物の存在下でアルミニウム化合物を焼成することにより、板状又はカードハウス状のアルミナ粒子を製造可能であることが示された。
また、1100℃という比較的低い焼成温度であっても、形状が制御され、α結晶化率の高いアルミナ粒子を焼成可能であることが示された。
板状のアルミナ粒子、及びカードハウス状のアルミナ粒子を構成する板状アルミナは、表1に示す高いアスペクト比を有していた。このことは、モリブデン化合物をフラックス剤として用いるフラックス法において、リンが板状結晶成長に関わる形状制御剤として、優れた機能を発揮できることを示している。
上記のAl2O3含有率(A1)、MoO3含有率(M1)、P2O5含有率(P1)、Al2O3含有率(A2)、MoO3含有率(M2)、及びP2O5含有率(P2)の値を表1に示す。
MoO3含有率(M1)及びMoO3含有率(M2)の結果より、実施例1~6のアルミナ粒子は表層にモリブデンを含み、触媒活性など、モリブデンによる種々の作用が発揮されると期待できる。
P2O5含有率(P1)及びP2O5含有率(P2)の結果より、実施例1~6のアルミナ粒子は表層にリンを含み、アルミナ粒子の表面性状をより酸性化することができ、例えば塩基性の有機化合物や種々のバインダーやマトリックスとの親和性を向上させることが可能となるなど、リンによる種々の作用が発揮されると期待できる。
また、実施例及び比較例で得られたアルミナ粒子が、表1に示す等電点のpHの値を有することを確認した。アルミナ粒子の表層にモリブデン及びリンが含まれることで、等電点のpHの値が酸性側にシフトし、分散性に優れることが推察される。
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。
Claims (21)
- リンと、モリブデンと、を含有するアルミナ粒子。
- α結晶化率が90重量%以上である、請求項1に記載のアルミナ粒子。
- 板状である、請求項1又は2に記載のアルミナ粒子。
- D50が2~100μmである請求項3に記載のアルミナ粒子。
- 前記アルミナ粒子の一次粒子の平均粒子径が5~200μmであり、前記アルミナ粒子の一次粒子の前記平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2~100である、請求項3に記載のアルミナ粒子。
- カードハウス状である、請求項1又は2に記載のアルミナ粒子。
- D50が3~300μmである請求項6に記載のアルミナ粒子。
- 平均粒子径が5~200μmの板状アルミナを含有し、各々の前記板状アルミナの平均粒子径を厚さで除したアスペクト比が2~100である、請求項6に記載のアルミナ粒子。
- ゼータ電位が等電点となるpHが0~3である、請求項1~8のいずれか一項に記載のアルミナ粒子。
- BET法で測定される比表面積が0.1~10m2/gである、請求項1~9のいずれか一項に記載のアルミナ粒子。
- 前記モリブデンが前記アルミナ粒子の表層に偏在する、請求項1~10のいずれか一項に記載のアルミナ粒子。
- 前記リンが前記アルミナ粒子の表層に偏在する、請求項1~11のいずれか一項に記載のアルミナ粒子。
- X線光電子分光法(XPS)測定によるリン濃度とアルミニウム濃度のモル比[P]/[Al]が0.001以上である、請求項1~12のいずれか一項に記載のアルミナ粒子。
- 請求項1~13のいずれか一項に記載のアルミナ粒子と、樹脂とを含有する樹脂組成物。
- 請求項14に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
- モリブデン化合物およびリン化合物の存在下で、アルミニウム化合物を焼成する工程を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載のアルミナ粒子の製造方法。
- モリブデン化合物とリン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程を含む、請求項16に記載のアルミナ粒子の製造方法。
- モリブデン含有アルミニウム化合物とリン化合物との混合物を焼成する工程を含む、請求項16に記載のアルミナ粒子の製造方法。
- リン含有アルミニウム化合物とモリブデン化合物との混合物を焼成する工程を含む、請求項16に記載のアルミナ粒子の製造方法。
- リン含有モリブデン化合物とアルミニウム化合物との混合物を焼成する工程を含む、請求項16に記載のアルミナ粒子の製造方法。
- 焼成温度が900~1600℃である、請求項16~20のいずれか一項に記載のアルミナ粒子の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021141271A JP2023034831A (ja) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | アルミナ粒子、樹脂組成物、成形体及びアルミナ粒子の製造方法 |
CN202210977886.XA CN115724446A (zh) | 2021-08-31 | 2022-08-15 | 氧化铝粒子、树脂组合物、成形体及氧化铝粒子的制法 |
US17/893,207 US20230082688A1 (en) | 2021-08-31 | 2022-08-23 | Alumina particles, resin composition, molded body, and method for producing alumina particles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021141271A JP2023034831A (ja) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | アルミナ粒子、樹脂組成物、成形体及びアルミナ粒子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023034831A true JP2023034831A (ja) | 2023-03-13 |
JP2023034831A5 JP2023034831A5 (ja) | 2024-06-13 |
Family
ID=85292752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021141271A Pending JP2023034831A (ja) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | アルミナ粒子、樹脂組成物、成形体及びアルミナ粒子の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230082688A1 (ja) |
JP (1) | JP2023034831A (ja) |
CN (1) | CN115724446A (ja) |
-
2021
- 2021-08-31 JP JP2021141271A patent/JP2023034831A/ja active Pending
-
2022
- 2022-08-15 CN CN202210977886.XA patent/CN115724446A/zh active Pending
- 2022-08-23 US US17/893,207 patent/US20230082688A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115724446A (zh) | 2023-03-03 |
US20230082688A1 (en) | 2023-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2013039103A1 (ja) | 無機フィラー複合体、熱伝導性樹脂組成物、及び成形体 | |
WO2018112810A1 (en) | METHOD OF PRODUCING α-ALUMINA PARTICLES AND METHOD OF PRODUCING RESIN COMPOSITION | |
JP7272352B2 (ja) | アルミナを含有する樹脂組成物及び放熱部材 | |
JP6965562B2 (ja) | スピネル粒子の製造方法、スピネル粒子、並びに前記スピネル粒子を含む樹脂組成物および成形物 | |
JP7459801B2 (ja) | 板状アルミナ粒子、板状アルミナ粒子の製造方法、及び樹脂組成物 | |
KR20200139134A (ko) | 알루미나 입자 | |
JP2024072854A (ja) | 複合粒子の製造方法 | |
JP2023034831A (ja) | アルミナ粒子、樹脂組成物、成形体及びアルミナ粒子の製造方法 | |
JP7151935B2 (ja) | 板状アルミナ粒子、及び板状アルミナ粒子の製造方法 | |
JP7468790B2 (ja) | 複合粒子及び該複合粒子の製造方法 | |
JP2022171034A (ja) | 複合粒子及び該複合粒子の製造方法 | |
WO2023204235A1 (ja) | タンタル酸塩粒子、タンタル酸塩粒子の製造方法、樹脂組成物及び成形体 | |
JP7392869B2 (ja) | 酸化亜鉛粒子、酸化亜鉛粒子の製造方法及び樹脂組成物 | |
JP7388548B2 (ja) | アルミナ粒子、及びアルミナ粒子の製造方法 | |
JPWO2020145341A1 (ja) | 樹脂組成物、成形物、組成物、グリーンシート、焼成物及びガラスセラミックス基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240605 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240605 |