JP2798755B2 - Method for producing heat-resistant aluminum hydroxide - Google Patents

Method for producing heat-resistant aluminum hydroxide

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JP2798755B2
JP2798755B2 JP1335993A JP33599389A JP2798755B2 JP 2798755 B2 JP2798755 B2 JP 2798755B2 JP 1335993 A JP1335993 A JP 1335993A JP 33599389 A JP33599389 A JP 33599389A JP 2798755 B2 JP2798755 B2 JP 2798755B2
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • C09C1/407Aluminium oxides or hydroxides

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ゴム、プラスチック、紙の充填剤として用
いられている水酸化アルミニウムの結晶水の耐熱安定性
の改良に係わり、特にハロゲンフリー難燃電線コンパウ
ンド、エポキシ、ガラス布不織布基材からなるコンポジ
ット銅張積層板などの、電気、電子絶縁材料として、20
0℃以上の温度で成型加工が可能な、耐熱性に優れた水
酸化アルミニウムを製造する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement in the heat stability of water of crystallization of aluminum hydroxide used as a filler for rubber, plastics and paper, and particularly to halogen-free materials. As an electric and electronic insulating material, such as composite copper clad laminate made of fuel wire compound, epoxy, glass cloth non-woven fabric base, etc.
The present invention relates to a method for producing aluminum hydroxide which can be molded at a temperature of 0 ° C. or more and has excellent heat resistance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、ハロゲン系のポリマーや難燃剤を含む難燃性ケ
ーブルは、火炎時に大量の腐食性ガス及び、煙を発生
し、人命や周辺機器に多大な損傷を与える事故が起こっ
ている。この結果、ハロゲン元素を含まないノンハロゲ
ン難燃剤指向が高まり、開発技術も急速に進歩した。ノ
ンハロゲン難燃剤は、ポリオレフィン系ポリマーに水酸
化アルミニウムのような結晶水を持つ無機充填剤を150
部程度配合したもので、有害ガス煙の発生が少ない特徴
を持つ。
2. Description of the Related Art In recent years, fire-retardant cables containing halogen-based polymers and flame retardants generate a large amount of corrosive gas and smoke when fired, causing accidents that cause serious damage to human life and peripheral equipment. As a result, the trend toward non-halogen flame retardants that do not contain halogen elements has increased, and the development technology has rapidly advanced. Non-halogen flame retardant is obtained by adding inorganic filler with water of crystallization such as aluminum hydroxide to polyolefin polymer.
It is characterized by low emission of harmful gas smoke.

このような多量の水酸化アルミニウムをポリオレフィ
ン系ポリマーに配合した材料は、押し出し加工時に溶融
粘度が著しく増大し、加工性能が低下する欠点がある。
従って、加工性能をアップする手法として、一般に押し
出し機の温度を高くする方法が取られているが、押し出
し機の温度が200℃に近づくと、水酸化アルミニウムの
結晶水の一部が分解し、発生した水蒸気によって材料が
発泡し、押し出し不可能になると言う問題がある。
A material in which such a large amount of aluminum hydroxide is blended with a polyolefin-based polymer has a drawback that the melt viscosity is significantly increased at the time of extrusion and the processing performance is reduced.
Therefore, as a method of improving the processing performance, a method of raising the temperature of the extruder is generally used, but when the temperature of the extruder approaches 200 ° C., a part of the water of crystallization of aluminum hydroxide is decomposed, There is a problem that the material is foamed by the generated water vapor and cannot be extruded.

以上のような背景で、ハロゲンフリー難燃電線材料の
充填剤として、既存の水酸化アルミニウムよりも、分解
開始温度が高い耐熱性水酸化アルミニウムが求められて
いる。
Against this background, heat-resistant aluminum hydroxide having a higher decomposition initiation temperature than existing aluminum hydroxide is required as a filler for halogen-free flame-retardant electric wire materials.

又、ガラス布不織布コンポジット銅張積層板(CEM−
3)では、エポキシ樹脂に水酸化アルミニウムなどの充
填剤を配合し、基板の厚さ方向の寸法安定性が計られて
いる。最近の傾向として、基板ラインのスピードアップ
をするために半田浴の温度を高めたり、リフローハンダ
付け技術の導入により、従来より積層板が高温にさらさ
れるようになった。
In addition, glass cloth non-woven composite copper clad laminate (CEM-
In 3), a filler such as aluminum hydroxide is mixed with the epoxy resin to measure dimensional stability in the thickness direction of the substrate. Recent trends include increasing the temperature of the solder bath in order to speed up the substrate line and the introduction of reflow soldering technology, whereby the laminates have been exposed to higher temperatures than before.

このため基板中の水酸化アルミニウムの一部が熱分解
し銅箔が剥離するトラブルが生じている。従って、高い
温度でも結晶水が安定で耐熱性に優れた水酸化アルミニ
ウムが望まれている。
For this reason, there is a problem that a part of the aluminum hydroxide in the substrate is thermally decomposed and the copper foil is peeled off. Therefore, there is a demand for an aluminum hydroxide having stable crystallization water even at high temperatures and excellent heat resistance.

これまでにも、充填剤用途の水酸化アルミニウムの耐
熱性を向上する方法がいくつか提案されている。例え
ば、特開昭62−24696あるいは、特開昭59−204632に
は、水酸化アルミニウムの加熱脱水過程で不純物のNa2O
が脱水を促進する作用があることを見いだしNa2Oを0.10
wt%以下へ低減することにより耐熱性を向上させる方法
が提案されている。また、本発明者らは、水酸化アルミ
ニウムの表面にケイ素化合物とカルシウム化合物を吸着
させ、脱水反応の開始温度の上昇と250℃の重量減少を
低減することを提案している(特願昭63−225779)。し
かし、前者の方法は、ノンハロゲン難燃剤やコンポジッ
ト基板の充填剤として、実用化されているが、要求レベ
ルには、特性的に不十分である。本発明では、後者の製
造方法をさらに改良し、工業上きわめて効果的なものと
した。
Several methods have been proposed to improve the heat resistance of aluminum hydroxide used for fillers. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 62-24696 or Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 59-204632 discloses that Na 2 O which is an impurity
0.10 Na 2 O but found that an effect of promoting the dehydration
A method for improving heat resistance by reducing the content to wt% or less has been proposed. In addition, the present inventors have proposed that a silicon compound and a calcium compound be adsorbed on the surface of aluminum hydroxide to reduce the increase in the dehydration reaction start temperature and the weight loss at 250 ° C. -225779). However, the former method has been put to practical use as a halogen-free flame retardant or a filler for a composite substrate, but is insufficient in characteristics to a required level. In the present invention, the latter manufacturing method has been further improved to be industrially extremely effective.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

充填剤用途の水酸化アルミニウムは、一般に200℃付
近から、分解・脱水を始めるとされている。しかし、ポ
リマーに混練し加工する際には、200℃より低い温度で
も結晶、水の一部が分解、発水し発泡やシルバーマーク
が生じることが知られている。
It is generally said that aluminum hydroxide used as a filler starts to decompose and dehydrate at around 200 ° C. However, when kneading and processing into a polymer, it is known that even at a temperature lower than 200 ° C., some of the crystals and water decompose and generate water to cause foaming and silver marks.

この現象を、本発明者らは、熱分析装置(示差熱分析
及び熱天秤装置)を用いて水酸化アルミニウムの熱分解
挙動を精密に解析した。
To this phenomenon, the present inventors analyzed the thermal decomposition behavior of aluminum hydroxide precisely using a thermal analyzer (differential thermal analysis and thermobalance device).

第3図に示すように、200℃以上で始まる主要な脱水
反応(及びの位置)の他に170℃付近からの位置
に微小な吸熱を伴った重量減少が生じる。この反応生成
物を分析したところ水であった。解離する水分量は、1w
t%を満たない量であるが、水蒸気になって体積が増え
るため、成型品内部の気泡や表面の膚あれ、シルバーマ
ークを引き起こすには十分と考えられる。更に主要な脱
水反応のうち、250℃付近の吸熱反応は、水酸化アルミ
ニウムの入部がベーマイトに転移する反応として知られ
ている。
As shown in FIG. 3, in addition to the main dehydration reaction (and position) starting at 200 ° C. or more, a weight loss accompanied by a small endothermic occurs at a position from around 170 ° C. The reaction product was analyzed to be water. The amount of water dissociated is 1w
Although the amount is less than t%, it is considered to be sufficient to cause bubbles inside the molded product, surface cracks, and silver marks because the volume increases due to water vapor. Further, among the main dehydration reactions, an endothermic reaction at around 250 ° C. is known as a reaction in which the entrance of aluminum hydroxide is transferred to boehmite.

以上のように、200℃以下での微小な脱水反応、及び
ベーマイトの転移反応を抑制するため、特願昭63−2257
79の発明は、従来の水酸化アルミニウムでは、得られな
かった低温脱水反応を抑制し、且つ、ベーマイト転移反
応を更に小さくした新しいタイプの耐熱性水酸化アルミ
ニウムの製造方法をケイ素化合物とカルシウム化合物の
吸着に依って提供した。
As described above, in order to suppress a minute dehydration reaction at 200 ° C. or less and a boehmite transfer reaction, Japanese Patent Application No. 63-2257
The invention of 79 relates to a method for producing a new type of heat-resistant aluminum hydroxide in which a low-temperature dehydration reaction, which cannot be obtained with conventional aluminum hydroxide, is obtained, and a boehmite transfer reaction is further reduced. Provided by adsorption.

本発明は、上記発明を更に改良しケイ素化合物とカル
シウム化合物を水酸化アルミニウム粒子表面に効率よく
吸着させる方法を提供せんとするものである。
The present invention is intended to further improve the above-mentioned invention and to provide a method for efficiently adsorbing a silicon compound and a calcium compound on the surface of aluminum hydroxide particles.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、低温脱水挙動及びベーマイト転移反応を著
しく小さくするための吸着処理方法として、ケイ素化合
物とカルシウム化合物を水酸化アルミニウム表面に効率
よく吸着させる方法を提供するものである。
The present invention provides a method for efficiently adsorbing a silicon compound and a calcium compound on an aluminum hydroxide surface as an adsorption treatment method for remarkably reducing low-temperature dehydration behavior and boehmite transfer reaction.

即ち本発明は、ケイ素化合物、特に水に溶存している
コロイド状シリカ及びカルシウムイオンが水酸化アルミ
ニウムに、ある水素イオン濃度域で選択的に吸着する現
象を見いだし、両者をある水素イオン濃度域で、ある濃
度以上吸着した水酸化アルミニウムが得られるという事
実に基づいて完成されたものである。
That is, the present invention finds a phenomenon in which silicon compounds, particularly colloidal silica and calcium ions dissolved in water, are selectively adsorbed on aluminum hydroxide in a certain hydrogen ion concentration range, and both are found in a certain hydrogen ion concentration range. It has been completed based on the fact that aluminum hydroxide adsorbed at a certain concentration or more can be obtained.

即ち、本願発明の要旨は、 水酸化アルミニウム粒子表面にケイ素化合物及びカル
シウム化合物を吸着させて耐熱性水酸化アルミニウムを
製造する方法において、ケイ素化合物及びカルシウム化
合物の両者又は一方を含有する水溶液と水酸化アルミニ
ウム粒子とを接触させる際に、該水溶液のpHが7以上で
あることを特徴とする耐熱性水酸化アルミニウムの製造
方法である。
That is, the gist of the present invention is to provide a method for producing a heat-resistant aluminum hydroxide by adsorbing a silicon compound and a calcium compound on the surface of aluminum hydroxide particles, wherein an aqueous solution containing both or one of the silicon compound and the calcium compound is hydroxylated. A method for producing a heat-resistant aluminum hydroxide, wherein the pH of the aqueous solution is 7 or more when the aqueous solution is brought into contact with aluminum particles.

耐熱性水酸化アルミニウムとしては、ケイ素化合物及
とカルシウム化合物の両者が、水酸化アルミニウム粒子
に吸着していることが必要である。
As the heat-resistant aluminum hydroxide, it is necessary that both the silicon compound and the calcium compound are adsorbed on the aluminum hydroxide particles.

ケイ素化合物及びカルシウム化合物の共存する水溶液
を使用して、吸着させる場合においては、pHは7以上に
制御し、各単独化合物を含有する単独水溶液を使用し
て、二段処理する場合には、カルシウム化合物を含有す
る溶液においては、pHは7以上に抑制する。
In the case of performing adsorption using an aqueous solution in which a silicon compound and a calcium compound coexist, the pH is controlled to 7 or more, and in the case of performing a two-stage treatment using a single aqueous solution containing each single compound, calcium is added. In solutions containing compounds, the pH is kept above 7;

水酸化アルミニウムの吸着現象は、次のような実験に
よって確められる。過飽和のアルミン酸ナトリウム溶液
から晶析した1.5μの水酸化アルミニウムを濾別し、イ
オン交換水で洗浄し、付着しているアルカリ分を除去し
た。次にコロイド状シリカ(100,1,000,5,000,10,000mg
/)を含有する水溶液中に水酸化アルミニウムのウェ
ットケーキをリスラリーし、30分吸着させた後、吸引濾
過した。得られたケーキを乾燥し、水酸化アルミニウム
中のケイ素化合物濃度(SiO2換算、以下便宜上SiO2濃度
という)を分析した。同様に、水酸化カルシウム(100,
500,1,000mg/)、塩化カルシウム(100,1,000,5,000m
g/)についてカルシウム化合物の濃度(CaO換算、以
下便宜状CaO濃度という)を求めた。第1図は、水酸化
アルミニウムに対して、水溶液中のSiO2,Ca(OH)2,CaC
l2濃度と水酸化アルミニウムに吸着した吸着量を示した
実験データである。ケイ素化合物の吸着量は、添加濃度
とともに増え水溶液に1%添加で3%の吸着量を示し、
濃度支配である。これに対し、カルシウム化合物は、Ca
Cl2試薬では、ほとんど吸着せず、Ca(OH)試薬で
は、約800ppmの吸着量になる。
The adsorption phenomenon of aluminum hydroxide can be confirmed by the following experiment. 1.5 μm of aluminum hydroxide crystallized from the supersaturated sodium aluminate solution was separated by filtration and washed with ion-exchanged water to remove attached alkali components. Next, colloidal silica (100, 1,000, 5,000, 10,000 mg
The wet cake of aluminum hydroxide was reslurried in an aqueous solution containing (/), adsorbed for 30 minutes, and suction-filtered. The obtained cake was dried, and the concentration of silicon compound in aluminum hydroxide (in terms of SiO 2 , hereinafter referred to as SiO 2 concentration for convenience) was analyzed. Similarly, calcium hydroxide (100,
500,1,000mg /), calcium chloride (100,1,000,5,000m
g /), the concentration of a calcium compound (in terms of CaO, hereinafter referred to as convenience CaO concentration) was determined. FIG. 1 shows that SiO 2 , Ca (OH) 2 , CaC
l is an experimental data showing the adsorption amount adsorbed to 2 concentration of aluminum hydroxide. The amount of silicon compound adsorbed increases with the concentration of addition, and shows 1% of 3% adsorbed by adding 1% to the aqueous solution.
Concentration dominated. In contrast, the calcium compound is Ca
The Cl 2 reagent hardly adsorbs, and the Ca (OH) 2 reagent adsorbs about 800 ppm.

このカルシウム化合物の顕著な吸着特性差異をさらに
詳細に調べるため、本発明者は、ケイ素化合物、カルシ
ウム化合物が共存、及び単独溶液で、水溶液中の水素イ
オン濃度を変えた実験を行った。この結果、第2図に示
す関係がえられた。カルシウム化合物は、酸性域でほと
んど吸着せず、アルカリ域(pH7以上)で吸着が起こる
ことが確かめられた。
In order to investigate in more detail the remarkable difference in the adsorption characteristics of the calcium compound, the present inventor conducted an experiment in which the hydrogen ion concentration in the aqueous solution was changed when the silicon compound and the calcium compound coexisted and were used alone. As a result, the relationship shown in FIG. 2 was obtained. It was confirmed that the calcium compound was hardly adsorbed in the acidic region, and was adsorbed in the alkaline region (pH 7 or more).

ケイ素化合物又は、カルシウム化合物を吸着した水酸
化アルミニウムの熱熱性の評価は、乾燥粉末を一定量
(150mg)精秤し、示差熱天秤装置(理学電機(株)製
サーモフレックス TG8110)で低温脱水の開始温度(T
d)と250℃までの脱水量(Wl−250)を測定した。又水
酸化アルミニウムへのケイ素化合物、カルシウム化合物
の吸着量の測定には、蛍光X線分析装置を用いた。
Evaluation of the thermal properties of aluminum hydroxide adsorbing a silicon compound or a calcium compound was performed by precisely weighing a certain amount (150 mg) of a dry powder and subjecting it to low-temperature dehydration with a differential thermal balance (Rigaku Denki Co., Ltd. Thermoflex TG8110). Starting temperature (T
d) and the amount of dehydration up to 250 ° C (Wl-250) were measured. An X-ray fluorescence analyzer was used to measure the amounts of silicon compounds and calcium compounds adsorbed on aluminum hydroxide.

その結果、ケイ素化合物又はカルシウム化合物を単独
に吸着したものは、吸着しないものと比べなんら変化が
見られず耐熱性の向上認められなかった。従って、第2
図に例示したようにケイ素化合物とカルシウム化合物と
を共存させた水溶液を使用しての耐熱性水酸化アルミニ
ウムの製造においては、pHが強く関与し、アルカリ域で
の吸着が望ましいことが確められた。
As a result, in the case of adsorbing the silicon compound or the calcium compound alone, no change was observed and no improvement in heat resistance was observed as compared with the case of not adsorbing the silicon compound or the calcium compound. Therefore, the second
As shown in the figure, in the production of heat-resistant aluminum hydroxide using an aqueous solution in which a silicon compound and a calcium compound coexist, it has been confirmed that pH is strongly involved and adsorption in an alkaline region is desirable. Was.

このようなケイ素化合物、カルシウム化合物吸着によ
る耐熱性向上効果は、吸着量に比例して大きくなるが、
実用上ケイ素化合物はSiO2換算500〜5,000ppm、カルシ
ウム化合物はCaO換算100〜2,000ppmが好ましい。このレ
ベル以下では、低温脱水現象を失くすことができなくな
り、このレベルを越えても、耐熱性の改良効果は、ほゞ
飽和して了うので経済的でない。
Such a silicon compound, the heat resistance improving effect by calcium compound adsorption increases in proportion to the amount of adsorption,
Practically silicon compound in terms of SiO 2 500~5,000Ppm, calcium compounds terms of CaO 100~2,000ppm are preferred. Below this level, the low-temperature dehydration phenomenon cannot be lost, and even if this level is exceeded, the effect of improving heat resistance is almost saturated, so it is not economical.

両化合物の共存水溶液を使用して、ケイ素化合物、カ
ルシウム化合物を吸着させる際に、高濃度水溶液を使用
すると、かえって吸着性が悪化する。
When a silicon compound and a calcium compound are adsorbed using a coexisting aqueous solution of both compounds, the use of a high-concentration aqueous solution rather deteriorates the adsorbability.

この理由は、十分解明されていないが、水溶液中のケ
イ素イオンにカルシウムイオンが混入することによっ
て、水溶性シリカが凝集しフロックを形成する。このシ
リカフロックが吸着性を妨害していると推察している。
Although the reason has not been fully elucidated, water-soluble silica is aggregated to form flocs by mixing calcium ions with silicon ions in the aqueous solution. It is presumed that this silica floc hinders the adsorptivity.

このフロック形成を極力避けるには、低濃度溶液から
の吸着が望ましく、方法として、ケイ素化合物とカルシ
ウム化合物の所定濃度水溶液を一挙に添加せず、複数回
に分けて間欠的に添加するか又は、連続的に徐々に添加
し、吸着液のケイ素イオンとカルシウムイオンを低レベ
ル(フロックがすくない)にして吸着するのが有効であ
る。
In order to avoid this floc formation as much as possible, adsorption from a low-concentration solution is desirable.As a method, a predetermined concentration aqueous solution of a silicon compound and a calcium compound is not added all at once, or is added intermittently in a plurality of times, or It is effective to continuously and gradually add silicon ions and calcium ions in the adsorbing liquid to a low level (there is little floc) to adsorb.

また、ケイ素化合物とカルシウム化合物の共存を避け
る方法として、初めにケイ素化合物を吸着し、その後カ
ルシウム化合物を吸着する(又は、順序を逆にする)二
段処理も水溶液中で、ケイ素イオンとカルシウムイオン
が直接接触しないので有効である。
As a method for avoiding the coexistence of a silicon compound and a calcium compound, a two-step treatment in which a silicon compound is first adsorbed and then a calcium compound is adsorbed (or the order is reversed) is also carried out in an aqueous solution using silicon ion and calcium ion. Is effective because they do not directly contact.

また、上記の吸着量を得る水溶液濃度は、ケイ素化合
物50〜5,000ppm、カルシウム化合物50〜2,000ppmが好ま
しく、化合物としては、オルソケイ酸ソーダ、メタケイ
酸ソーダ、コロイダルシリカ、水酸化カルシウム、塩化
カルシウムが望ましい。
The aqueous solution concentration for obtaining the above adsorption amount is preferably a silicon compound 50 to 5,000 ppm, a calcium compound 50 to 2,000 ppm, and the compound includes sodium orthosilicate, sodium metasilicate, colloidal silica, calcium hydroxide, and calcium chloride. desirable.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下本発明の内容を実施例により、更に詳しく説明す
るが、本発明の技術的範囲は、これに限定されるもので
はない。
Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the technical scope of the present invention is not limited thereto.

実施例 1 アルミン酸アルカリ塩水溶液と酸の化合物の水溶液を
混合し、中和反応により、水和アルミナ・ゲルを作成し
た。アルミナ濃度120g/、苛性ソーダ濃度150g/の過
飽和アルミン酸ナトリウム溶液を80℃に保持し、水和ア
ルミナ・ゲルを種子結晶として添加し、撹拌しながら16
時間析出反応を行った。析出した水酸化アルミニウム
は、ブフナー型濾過ロート上にあけ、真空吸引し、アル
ミネート液を分離した。このようにして得られたロート
上のアルカリ分付着水酸化アルミニウム(平均径 1.5
μm)のウェット・ケーキ(固形分50%)100gを蒸留水
を用いて、洗浄し付着しているアルカリ分を除去した。
このアルカリ除去水酸化アルミニウム粒子のウェットケ
ーキ100gをコロイダルシリカ(酸化物換算200mg/)、
水酸化カルシウム(酸化物換算200mg/)を添加し、Na
OH及びHClでpH調整した水溶液(実施例1−1 pH8.8、
実施例1−2 pH11.6、比較例1−1 pH4.6、比較例
1−2 pH6.8)1にリスラリーし30分撹拌後、吸引
濾過した。
Example 1 An aqueous solution of alkali aluminate and an aqueous solution of an acid compound were mixed, and a hydrated alumina gel was prepared by a neutralization reaction. A supersaturated sodium aluminate solution having an alumina concentration of 120 g / caustic soda concentration of 150 g / was kept at 80 ° C., and a hydrated alumina gel was added as seed crystals, and stirred for 16 hours.
The precipitation reaction was performed for a time. The precipitated aluminum hydroxide was put on a Buchner-type filtration funnel, and suctioned under vacuum to separate an aluminate solution. The aluminum hydroxide (with an average diameter of 1.5) adhered to the alkali on the funnel thus obtained.
100 μm) of a wet cake (50% solid content) was washed with distilled water to remove attached alkali components.
100 g of this alkali-removed aluminum hydroxide particle wet cake is colloidal silica (200 mg / oxide equivalent),
Add calcium hydroxide (200 mg / oxide equivalent) and add Na
Aqueous solution adjusted to pH with OH and HCl (Example 1-1, pH8.8,
Example 1-2 pH 11.6, Comparative Example 1-1 pH 4.6, Comparative Example 1-2 pH 6.8) 1 was reslurried, stirred for 30 minutes, and filtered by suction.

各々のウェットケーキを蒸留水300mlで水洗し、100℃
のオーブン中で、1晩乾燥し水酸化アルミニウムの乾燥
粉末を得た。各々の粉末について、示差熱天秤分析(昇
温速度4℃/分、100℃にて2時間保持)の結果とSiO2,
CaOの分析値を表1に示した。
Wash each wet cake with 300 ml of distilled water, 100 ℃
In an oven overnight to obtain a dry powder of aluminum hydroxide. For each powder, the result of differential thermal balance analysis (heating rate 4 ° C./min, holding at 100 ° C. for 2 hours) and SiO 2 ,
The analytical values of CaO are shown in Table 1.

比較例1−1,1−2の酸性域では、ケイ素化合物の吸
着が認められるが、カルシウム化合物は、殆んど吸着し
ない。この結果、耐熱データの低温脱水及びベーマイト
転移に対する効果が殆んどなく比較例1−3と同程度の
耐熱性を示した。
In the acidic region of Comparative Examples 1-1 and 1-2, adsorption of a silicon compound is recognized, but almost no calcium compound is adsorbed. As a result, the heat resistance data showed almost no effect on the low-temperature dehydration and the boehmite transition, and showed the same heat resistance as Comparative Example 1-3.

これに対して、実施例1−1,1−2のアルカリ域で
は、ケイ素化合物、カルシウム化合物の両者の吸着が認
められ、耐熱性も向上している。
On the other hand, in the alkaline region of Examples 1-1 and 1-2, adsorption of both the silicon compound and the calcium compound was recognized, and the heat resistance was also improved.

ケイ素化合物とカルシウム化合物が共存する水溶液か
らケイ素化合物、カルシウム化合物を吸着させ耐熱性に
優れた水酸化アルミニウムを製造する条件として、ケイ
素化合物、カルシウム化合物を共存する水溶液のpHは、
アルカリ域でなければならない。
As a condition for producing an aluminum hydroxide excellent in heat resistance by adsorbing a silicon compound and a calcium compound from an aqueous solution in which a silicon compound and a calcium compound coexist, the pH of an aqueous solution in which a silicon compound and a calcium compound coexist is
Must be alkaline.

尚、比較例1−3は蒸留水でアルカリ分を除去したも
のである。
In Comparative Example 1-3, the alkali content was removed with distilled water.

実施例 2 実施例1で作成したアルカリ分付着水酸化アルミニウ
ムのウェットケーキ(固形分50%)100gをケイ素化合物
成分として、コロイダルシリカ、オルソケイ酸ソーダ、
メタケイ酸ソーダ、カルシウム化合物成分として、水酸
化カルシウム、塩化カルシウムを添加した下記組成の水
溶液1にリスラリーし30分撹拌後、吸引濾過した。そ
の後、更に蒸留水300mlで洗浄し、100℃で乾燥した。
Example 2 Colloidal silica, sodium orthosilicate, and 100 g of a wet cake (solid content: 50%) of aluminum hydroxide adhered to an alkali prepared in Example 1 were used as a silicon compound component.
The slurry was reslurried in an aqueous solution 1 having the following composition to which sodium metasilicate and calcium hydroxide, calcium hydroxide and calcium chloride were added, and stirred for 30 minutes, followed by suction filtration. Then, it was further washed with 300 ml of distilled water and dried at 100 ° C.

乾燥した各々の粉末について、不純物の分析と示差熱
天秤分析を行った。その結果を表2に示した。
Each dried powder was analyzed for impurities and analyzed by differential thermal balance. The results are shown in Table 2.

蒸留水にコロイダルシリカ200mg/、水酸化カルシ
ウム200mg/を溶解したもの(実施例2−1) 蒸留水にコロイダルシリカ200mg/、塩化カルシウ
ム200mg/を溶解したもの(実施例2−2) 蒸留水にオルソケイ酸ソーダ200mg/、水酸化カル
シウム200mg/を溶解したもの(実施例2−3) 蒸留水にオルソケイ酸ソーダ200mg/、塩化カルシ
ウム200mg/を溶解したもの(実施例2−4) 蒸留水にメタケイ酸ソーダ200mg/、水酸化カルシ
ウム200mg/を溶解したもの(実施例2−5) 蒸留水にメタケイ酸ソーダ200mg/、塩化カルシウ
ム200mg/を溶解したもの(実施例2−6) 蒸留水300mlで洗浄したもの(比較例2−1) 実施例 3 実施例1と同様の方法で得られたアルカリ分付着水酸
化アルミニウムのウェット・ケーキ(固形分50%)100g
を下記組成の水溶液に1リスラリーし、30分撹拌後、
吸引濾過した。蒸留水300mlで洗浄した各々のウェット
ケーキを100℃で乾燥し水酸化アルミニウムの乾燥粉末
を得た。各々の粉末についての、示差熱天秤分析と不純
物の分析値を表3に示す。
200 mg / colloidal silica / 200 mg / calcium hydroxide dissolved in distilled water (Example 2-1) 200 mg / colloidal silica / 200 mg / calcium chloride dissolved in distilled water (Example 2-2) Sodium orthosilicate 200 mg / calcium hydroxide 200 mg / dissolved (Example 2-3) Sodium orthosilicate 200 mg / calcium chloride 200 mg / dissolved in distilled water (Example 2-4) 200 mg / sodium acid / 200 mg / calcium hydroxide dissolved (Example 2-5) 200 mg / sodium metasilicate / 200 mg / calcium chloride dissolved in distilled water (Example 2-6) Washing with 300 ml of distilled water (Comparative Example 2-1) Example 3 100 g of a wet cake (50% solids content) of alkali-adhered aluminum hydroxide obtained in the same manner as in Example 1
Is reslurried in an aqueous solution having the following composition, and stirred for 30 minutes.
Suction filtration was performed. Each wet cake washed with 300 ml of distilled water was dried at 100 ° C. to obtain a dry powder of aluminum hydroxide. Table 3 shows the differential thermal balance analysis and the analysis value of impurities for each powder.

蒸留水にコロイダルシリカ(日産化学製スノーテッ
クス20%純分)を50mg/(SiO2換算)、塩化カルシウ
ムを50mg/(CaO換算)を添加し溶解させたもの(実施
例3−1) 蒸留水にコロイダルシリカを200mg/、塩化カルシ
ウムを200mg/を添加し溶解させたもの(実施例3−
2) 蒸留水にコロイダルシリカを1,000mg/、塩化カル
シウムを200mg/を添加し溶解させたもの(実施例3−
3) 蒸留水にコロイダルシリカを5,000mg/、塩化カル
シウムを200mg/を添加し溶解させたもの(実施例3−
4) 蒸留水にコロイダルシリカ(200mg/)だけを添加
したもの(比較例3−1) 蒸留水に塩化カルシウム(200mg/)だけを添加し
たもの(比較例3−2) 蒸留水のみのもの(比較例3−3) 実施例3−1〜3−4のケイ素化合物、カルシウム化
合物を吸着したものは、200℃以下の低温脱水が抑制さ
れ、且つ、ベーマイト転移速度が小さくなった結果、加
熱温度250℃までの脱水量がかなり低下している。一
方、ケイ素化合物あるいはカルシウム化合物を単独で吸
着(比較例3−1〜3−2)したものは、蒸留水(比較
例3−3)でリスラリーしたものと同様に、低温部の脱
水ピークが鮮明に表われ脱水量が多い。
Distilled water colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Snowtex 20% purity) 50 mg / (SiO 2 equivalent), which calcium chloride was dissolved was added 50 mg / (CaO equivalent) (Example 3-1) distilled water 200 mg / of colloidal silica and 200 mg / of calcium chloride were added and dissolved (Example 3-
2) 1,000 mg / colloidal silica and 200 mg / calcium chloride were added to and dissolved in distilled water (Example 3).
3) Colloidal silica 5,000 mg / and calcium chloride 200 mg / were added and dissolved in distilled water (Example 3).
4) Distilled water containing only colloidal silica (200 mg /) (Comparative Example 3-1) Distilled water containing only calcium chloride (200 mg /) (Comparative Example 3-2) Distilled water only ( Comparative Example 3-3) What adsorbed the silicon compound and the calcium compound of Examples 3-1 to 3-4, the low-temperature dehydration of 200 ° C. or less was suppressed, and the boehmite transition rate was reduced. As a result, the amount of dehydration up to the heating temperature of 250 ° C. Has dropped considerably. On the other hand, in the case where the silicon compound or the calcium compound was solely adsorbed (Comparative Examples 3-1 to 3-2), the dehydration peak in the low-temperature portion was sharp as in the case of reslurrying with distilled water (Comparative Example 3-3). The amount of dehydration is large.

実施例 4 実施例1で得た水酸化アルミニウムのウェットケーキ
100g(固形分50%)を1の蒸留水にリスラリーした。
次に、高濃度のオルソケイ酸ソーダ溶液(SiO2換算1,00
0mg/)と塩化カルシウム水溶液(CaO換算1,000mg/
)を水酸化アルミニウムスラリー中に、撹拌しなが
ら、200mlを30分間連続添加した。
Example 4 Wet cake of aluminum hydroxide obtained in Example 1
100 g (50% solids) was reslurried in one distilled water.
Next, a high-concentration sodium orthosilicate solution (1,00 equivalent in terms of SiO 2 )
0mg /) and calcium chloride aqueous solution (1,000mg /
) Was continuously added to the aluminum hydroxide slurry with stirring for 30 minutes.

30分後、スラリーを濾過し、蒸留水をウェットケーキを
乾燥した。この粉末を示差熱天秤分析をした結果、粉末
のTdは、205℃、Wlは、0.88であった。
After 30 minutes, the slurry was filtered and the wet cake was dried with distilled water. The powder was subjected to differential thermal balance analysis to find that the Td of the powder was 205 ° C and the Wl was 0.88.

実施例 5 実施例1と同様の方法で得た水酸化アルミニウムのウ
ェットケーキをケイ酸ソーダ200mg/(酸化物換算)の
溶液1にリスラリーし、30分撹拌後、吸引濾過を行っ
た。次にこのケーキを塩化カルシウム200mg/(CaO換
算)の水溶液にリスラリーし、再び30分撹拌後吸引濾過
を行った。ウェットケーキを乾燥し示差熱分析を行った
結果Tdは、203℃でWlは0.86%であった。
Example 5 A wet cake of aluminum hydroxide obtained in the same manner as in Example 1 was reslurried in a solution 1 containing 200 mg of sodium silicate / (in terms of oxide), stirred for 30 minutes, and then subjected to suction filtration. Next, this cake was reslurried in an aqueous solution of 200 mg / calcium chloride (calculated as CaO), stirred again for 30 minutes, and then subjected to suction filtration. The wet cake was dried and subjected to differential thermal analysis. As a result, Td was 203 ° C. and Wl was 0.86%.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳記したように、本発明の方法で製造された耐熱
性水酸化アルミニウムは、従来の水酸化アルミニウムよ
り耐熱性に優れた特徴を所有し、ポリオレフィン系のハ
ロゲンフリー難燃コンパウンドやコンポジット銅張積層
板の充填剤として、工業的に極めて有効な材料である。
As described in detail above, the heat-resistant aluminum hydroxide produced by the method of the present invention has characteristics that are more heat-resistant than conventional aluminum hydroxide, and is a polyolefin-based halogen-free flame-retardant compound or composite copper-clad. It is a very industrially effective material as a filler for laminates.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、水溶液中のSiO2,Ca(OH)2CaCl2濃度と水酸
化アルミニウムに吸着したケイ素化合物(SiO2換算)と
カルシウム化合物(CaO換算)の吸着量との関係を示
す。 第2図は水溶液のpHと、ケイ素化合物(SiO2換算、カル
シウム化合物(CaO換算)の吸着量との関係を示す。 第3図は、通常の水酸化アルミニウムの示差熱分析及び
熱天秤を用いた熱分解挙動を示す。
FIG. 1 shows the relationship between the concentration of SiO 2 and Ca (OH) 2 CaCl 2 in an aqueous solution and the amount of silicon compound (SiO 2 equivalent) and calcium compound (CaO equivalent) adsorbed on aluminum hydroxide. Use Figure 2 is a pH of the aqueous solution, the silicon compound (SiO 2 terms. 3 shows the relationship between adsorption amount of calcium compound (CaO equivalent), typically in the differential thermal analysis and thermogravimetry of aluminum hydroxide Thermal decomposition behavior.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C01F 7/02──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C01F 7/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水酸化アルミニウム粒子表面にケイ素化合
物及びカルシウム化合物を吸着させて耐熱性水酸化アル
ミニウムを製造する方法において、ケイ素化合物及びカ
ルシウム化合物の両者を含有する水溶液と水酸化アルミ
ニウム粒子とを接触させる際に、該水溶液のpHが7以上
であることを特徴とする耐熱性水酸化アルミニウムの製
造方法。
1. A method for producing heat-resistant aluminum hydroxide by adsorbing a silicon compound and a calcium compound on the surface of aluminum hydroxide particles, wherein an aqueous solution containing both the silicon compound and the calcium compound is brought into contact with the aluminum hydroxide particles. Wherein the pH of the aqueous solution is 7 or more.
【請求項2】水酸化アルミニウム粒子表面にケイ素化合
物及びカルシウム化合物を吸着させて耐熱性水酸化アル
ミニウムを製造する方法において、ケイ素化合物含有水
溶液及びカルシウム化合物含有水溶液と水酸化アルミニ
ウム粒子とをそれぞれ単独に、二段接触させる際に、該
カルシウム化合物含有水溶液のpHが7以上であることを
特徴とする耐熱性水酸化アルミニウムの製造方法。
2. A method for producing a heat-resistant aluminum hydroxide by adsorbing a silicon compound and a calcium compound on the surface of aluminum hydroxide particles, wherein the aqueous solution containing a silicon compound and the aqueous solution containing a calcium compound and the aluminum hydroxide particles are individually used. A method of producing a heat-resistant aluminum hydroxide, wherein the pH of the aqueous solution containing a calcium compound is two or more at the time of two-stage contact.
【請求項3】請求項(1)または(2)において水溶液
中に含有されるケイ素化合物がオルソケイ酸ソーダ、メ
タケイ酸ソーダ、コロイダルシリカのうちの1種又は2
種以上のいずれかであることを特徴とする耐熱性水酸化
アルミニウムの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the silicon compound contained in the aqueous solution is at least one of sodium orthosilicate, sodium metasilicate and colloidal silica.
A method for producing heat-resistant aluminum hydroxide, wherein the method is any one of the above types.
【請求項4】請求項(1)または(2)において水溶液
中に含有されるカルシウム化合物が水酸化カルシウム及
び/又は塩化カルシウムであることを特徴とする耐熱性
水酸化アルミニウムの製造方法。
4. A method for producing a heat-resistant aluminum hydroxide according to claim 1, wherein the calcium compound contained in the aqueous solution is calcium hydroxide and / or calcium chloride.
【請求項5】水酸化アルミニウム粒子表面にケイ素化合
物及びカルシウム化合物を吸着させて耐熱性水酸化アル
ミニウムを製造する方法において水酸化アルミニウムス
ラリー中にケイ素化合物及びカルシウム化合物を含有す
る水溶液を、間欠的又は連続的に添加することを特徴と
する請求項(1)または(2)の耐熱性水酸化アルミニ
ウムの製造方法。
5. A method for producing a heat-resistant aluminum hydroxide by adsorbing a silicon compound and a calcium compound on the surface of aluminum hydroxide particles, wherein an aqueous solution containing the silicon compound and the calcium compound in the aluminum hydroxide slurry is intermittently or The method for producing heat-resistant aluminum hydroxide according to claim 1, wherein the aluminum hydroxide is continuously added.
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