JP4337419B2 - 非再水和性活性アルミナ粉末並びにそれを用いた活性アルミナ成形体および樹脂組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非再水和性活性アルミナ粉末並びにそれを用いた活性アルミナ成形体および樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
活性アルミナ粉末は、活性アルミナ成形体の原材料として有用である。活性アルミナ粉末から活性アルミナ成形体を製造する方法として、非特許文献１〔「表面」、第２９巻（１９９１）、３６２頁〜３７３頁〕には、明礬を熱分解して得た非再水和性活性アルミナ粉末（γ−アルミナ）を水と混練したのち賦形し、焼成する方法が開示されている。また、非特許文献２〔Appl. Catal.(アプライド キャタリシス), 59(1990), 89〜102〕には、アルミニウムアルコキシドを加水分解して得た水酸化アルミニウム粉末を焼成して非再水和性活性アルミナ粉末を得、得られた非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練したのち賦形し、焼成する方法が開示されている。
【０００３】
しかし、かかる従来の活性アルミナ粉末をそのまま水と混練し、賦形し、焼成して得られた活性アルミナ成形体は、半径１０ｎｍ以上の細孔（マクロポア）の少ないものであった。
【０００４】
【非特許文献１】
表面、第２９巻（１９９１）、３６２頁〜３７３頁
【非特許文献２】
Appl. Catal.(アプライド キャタリシス), 59(1990), 89〜102
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者は、比表面積が十分に大きくマクロポアの多い活性アルミナ成形体を与え得る活性アルミナ粉末を開発するべく鋭意検討した結果、平均２次粒子径が２０μｍ以下で４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．５ｇ／ｃｍ3以下であるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を３００℃を超える焼成温度で焼成して得られ、中心粒子径が２０μｍ以下で４０μｍを超える粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であり、比表面積が２５０ｍ2／ｇ以上である非再水和性活性アルミナ粉末は、水と混練し、賦形し、焼成することで、多くのマクロポアを有していて比表面積の大きな活性アルミナ成形体を与え得ることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、平均２次粒子径が２０μｍ以下であり、４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を焼成して得られ、
平均２次粒子径が２０μｍ以下で４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であり、比表面積が２５０ｍ2／ｇ以上であるχ−アルミナを主成分とする非再水和性活性アルミナ粉末を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉体は、ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を原料として得られるものである。ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、ギブサイト型の結晶系を示す水酸化アルミニウムの粉末であって、その組成はＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで示され、例えばバイヤー法によって製造される。
【０００８】
バイヤー法によって製造されるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は通常、粒子径０．１μｍ〜１０μｍ程度の一次粒子が凝集して０．２μｍ〜１００μｍ程度の粒子径の二次粒子を形成しているが、本発明で規定する平均２次粒子径のギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、バイヤー液からの析出温度、析出速度などを調製する方法、バイヤー法によって得られるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を篩分する方法、粉砕する方法などによって得ることができる。平均２次粒子径が０．５μｍ未満のギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を篩分または粉砕によって得ることは通常は困難であるので、かかる平均２次粒子径は、入手が容易である点で０．５μｍ以上であることが好ましい。また、平均２次粒子径が２０μｍを超えると、得られる非再水和性活性アルミナ粉末の比表面積が大きくならない傾向にあり、好ましくは１０μｍ以下である。
【０００９】
ギブサイト型水酸化アルミニウム粉体は、径が４０μｍを超える２次粒子の割合０．５質量％以下であり、０であること、即ち４０μｍを越える２次粒子を全く含まないことが理想的である。ここで、質量％は質量基準の百分率を示す単位である。４０μｍを超える粒子の割合が０．５質量％を超えると、得られる非再水和性活性アルミナ粉末の比表面積が２５０ｎ2／ｇ以上とはならない傾向にある。径が４０μｍを超える２次粒子の割合を０．５質量％以下とするには、篩分などの方法で分級してもよいし、粉砕してもよい。
【００１０】
ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末の軽装密度は０．８ｇ／ｃｍ3以下である。０．８ｇ／ｃｍ3を超えると、得られる非再水和性活性アルミナ粉末の比表面積が２５０ｎ2／ｇ以上とはならない傾向にある。軽装密度は通常０．２ｇ／ｃｍ3以上である。かかる軽装密度のギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、例えばギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を粉砕する方法などによって得ることができる。
【００１１】
かかるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、市販されているものを用いることもできる。市販されているギブサイト型水酸化アルミニウム粉末としては、例えば「Ｃ−３０１」、「Ｃ−３０３」、「Ｃ−３０８」、「Ｃ−３００５」（いずれも住友化学工業(株)製）などが挙げられる。市販されているギブサイト型水酸化アルミニウム粉末の平均２次粒子径や４０μｍを超える２次粒子の含有量が本発明で規定する範囲を超える場合もあるが、この場合には、篩分、粉砕などの通常の方法で、平均２次粒子径や４０μｍを超える２次粒子の含有量が本発明で規定する範囲となるように調整すればよい。
【００１２】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、かかるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を焼成する方法で得られるものである。
【００１３】
焼成温度は３００℃を超える温度、通常は３５０℃以上５００℃以下の温度である。ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を焼成するには、例えば乾燥雰囲気下、具体的には、例えば水分含有量がモル分率で２０％以下の雰囲気下で焼成温度に加熱すればよい。乾燥雰囲気下で焼成されることで、水酸化アルミニウムの結晶水が脱離する。また、焼成されるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、結晶水が速やかに脱離するよう、空隙率が５０％以上となる状態で焼成されることが好ましい。雰囲気中の水分含有量が２０％を超えたり、空隙率が５０％未満であると、得られる非再水和性活性アルミナ粉末の比表面積が小さくなる傾向にある。焼成時間は通常１時間以上１０時間以下程度である。焼成は、例えばトンネルキルン、ロータリーキルンなどを用い行なわれてもよいし、容器に入れて電気炉、バッチ炉などの中で行なわれてもよい。ギブサイト型水酸化アルミニウムを入れる容器としては、脱離した結晶水が容易に系外に導かれて乾燥雰囲気下での焼成が容易である点で、開放型の容器が好ましい。
【００１４】
また、ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、例えば５００℃以上で線速度５ｍ／秒以上５０ｍ／秒以下程度の気流中に同伴させ、かかる気流に０．１秒以上１０秒以下程度の接触時間で接触させることにより焼成する、いわゆる瞬間仮焼法により焼成してもよい。瞬間仮焼法によれば、気流に接触させることでギブサイト型水酸化アルミニウム粉末が加熱されて、結晶水が脱離する。ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は結晶水が脱離することで質量が３％以上１０％程度減少する。ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、気流中に同伴され、焼成された後、サイクロン、バグフィルターなどによって捕集される。
【００１５】
かくして焼成することで、ギブサイト型活性アルミナ粉末は活性アルミナ粉末となるが、本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、かかる活性アルミナ粉末を３００℃以上焼成温度以下の温度で保持して得られるものであることが好ましい。かかる温度での保持は乾燥雰囲気下、具体的には、例えば水分含有量がモル分率で２０％以下の雰囲気下で行なわれる。保持時間は通常、１時間以上である。また、空隙率が５０％以上となる状態で焼成されることが好ましい。保持には、焼成と同様にトンネルキルン、ロータリーキルンなどを用いてもよいし、容器に入れて電気炉、バッチ炉などの中で保持してもよい。かかる容器としては、乾燥雰囲気下での焼成が容易である点で、開放型の容器が好ましい。３００℃未満の温度で保持したのでは、再水和性の活性アルミナ粉末が得られ、非再水和性活性アルミナ粉末を得ることができない傾向にある。また、焼成温度を超えると、比表面積２５０ｍ2／ｇ以上とならない傾向にある。
【００１６】
かくして本発明の非再水和性活性アルミナ粉末が得られるが、かかる粉末の２次粒子径および軽装密度は、用いたギブサイト型水酸化アルミニウム粉末と同程度であり、用いたギブサイト型水酸化アルミニウム粉末と同様に、平均２次粒子径は２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下通常は０．５μｍ以上である。また４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度は０．１ｇ／ｃｍ3以上０．８ｇ／ｃｍ3以下である。比表面積は２５０ｍ2／ｇ以上、通常は４００ｍ2／ｇ以下である。かかる非再水和性活性アルミナ粉末は、γ−アルミナ、χ−アルミナ、κ−アルミナ、η−アルミナ、θ−アルミナ、δ−アルミナまたはこれらの混合物であって、実質的にρ−アルミナや不定形アルミナを含まないものであり、非再水和性である。このため、例えばこの非再水和性活性アルミナ粉末１００ｇを水５０ｇと混合し、８０℃で２４時間保持しても、擬ベーマイトやバイヤライトなどが生成することはなく、硬化することはない。
【００１７】
かかる非再水和性活性アルミナ粉末は、活性アルミナ成形体の原料として有用である。本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を成形して活性アルミナ成形体を得るには、例えば本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練した後、賦形すればよい。具体的には、例えば非再水和性活性アルミナ粉末を水と共に転動造粒機に供給することで非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練しながら、粒状に賦形して造粒する方法が挙げられる。かかる方法により、粒状の活性アルミナ成形体を製造することができる。非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練したのち型内で圧縮して賦形する方法も挙げられる。かかる方法により、型に応じた形状、例えば板状、円柱状、リング状の活性アルミナ成形体を得ることができる。非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練した後、押出機を用いてダイから押出して賦形する方法も挙げられる。かかる方法によりダイの形状に応じた形状、例えば円柱状、リング状、板状、ハニカム状、塊状の活性アルミナ成形体を得ることができる。非再水和性活性アルミナ粉末は再水和しないので水と混練しても硬化することがなく、容易に賦形して活性アルミナ成形体を得ることができる。
【００１８】
水の使用量は、非再水和性活性アルミナ粉末１００質量部あたり通常は２０質量部以上１００質量部以下、好ましくは４０質量部以上８０質量部以下程度である。
【００１９】
非再水和性活性アルミナ粉末は、水およびバインダーと混練されてもよい。バインダーとしては、例えば硝酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウムなどの水溶性の無機物、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどの水溶性の有機物などが挙げられ、その使用量は非再水和性活性アルミナ粉末１００質量部あたり通常１０質量部以下程度である。バインダーの使用量が１０質量部を超えると、比表面積が小さくなる傾向にある。バインダーと共に混練することで、混練や賦形が容易に行なうことができる。
【００２０】
かくして賦形した後、乾燥し、焼成することで、本発明の非再水和性活性アルミナ粉末が成形されて、活性アルミナ成形体を得ることができる。焼成焼成温度は通常３００℃以上１０００℃以下程度である。
【００２１】
得られた活性アルミナ成形体は、多くのマクロポアを有し、比表面積も大きなものであり、細孔半径１０ｎｍのマクロポアの容積は、例えば０．０５ｃｍ3／ｇ以上であり、比表面積は、例えば２００ｍ2／ｇ以上である。
【００２２】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、表面に硝酸ランタン、酸化ランタン、酢酸ランタン、硫酸ランタン、塩化ランタン、炭酸ランタンなどのランタン塩、硝酸バリウム、酸化バリウム、酢酸バリウム、硫酸バリウム、塩化バリウム、炭酸バリウムなどのバリウム塩が担持されてもよい。
【００２３】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、樹脂、繊維、紙などに配合する充填剤としても用いることもできる。
【００２４】
樹脂としては、例えばナイロン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、メチルメタクリレート樹脂などが挙げられる。非再水和性活性アルミナ粉末の配合量は目的により異なるが、例えば本発明の非再水和性活性アルミナ粉末が配合された活性アルミナ粉末含有樹脂組成物を人工大理石として用いる場合には、樹脂１００質量部あたり通常５０質量部以上４００質量部以下程度、好ましくは１５０質量部以上３００質量部以下程度である。本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を樹脂に配合するには、例えばヘンシェルミキサー、ブレンダーなどを用いて樹脂および本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を樹脂の溶融温度以上の温度で溶融混練すればよい。
【００２５】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を充填剤として用いるには、白色度が９３以上であることが好ましい。かかる非再水和性活性アルミナ粉末は鉄分の含有量がＦｅ2Ｏ3換算で通常０．０１質量％以下、理想的には０である。かかる鉄分含有量の本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、例えばギブサイト型水酸化アルミニウム粉末として鉄分の含有量がＦｅ2Ｏ3換算で０．０１質量％以下のものを用い、内表面がセラミクス製の容器を用いて焼成し、同様の容器を用いて３００℃以上焼成温度未満の温度で保持することにより得ることができる。かかる鉄分含有量のギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は市販されている。セラミクスとしては、例えばアルミナ、ムライトなどが挙げられる。
【００２６】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を樹脂充填剤として用いる場合、シランカップリング剤などの表面処理剤で表面処理が施されてもよい。表面処理剤で表面処理を施すことで、樹脂中に均一に分散させることが容易となる。シランカップリング剤としては、メタクリル系シラン、アクリル系シラン、ビニル系シラン、エポキシ系シラン、アミノ系シランなどが挙げられる。また、シリケート類と併用してもよい。表面処理剤の使用量は、非再水和性活性アルミナ粉末１００質量部あたり通常は１質量部以上１０質量部以下程度である。
【００２７】
表面処理を施すには、例えばヘンシェルミキサー、ブレンダーなどの混合装置を用いて、本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を撹拌しながら表面処理剤を添加すればよい。また、原料として用いるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末に予め表面処理を施してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末によれば、十分に大きな比表面積で、マクロポアの多い活性アルミナ成形体を得ることができる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されるものではない。
【００３０】
なお、各実施例における評価は以下の方法により行なった。
（１）平均２次粒子径
日機装社製「マイクロトラックＭＫ−２」にて測定した２次粒子の粒径分布から質量平均粒子径を求めた。
（２）鉄分含有量
フレーム原子吸光法により酸化物（Ｆｅ2Ｏ3）換算で求めた。
（３）軽装密度
細川粉体工学研究所社製「パウダーテスター」を用いて測定した。
（４）比表面積
マウンテック社製の比表面積測定装置を用いてＢＥＴ比表面積を求めた。
（５）再水和性
試料２０ｇを水１６ｇと混合し、ポリエチレン製袋中に密閉して８０℃で２４時間静置して、目視により硬化の有無を判断した。
（６）マクロポア容積
水銀圧入法によって半径１．８ｎｍ〜１００μｍの細孔分布を求め、その分布から半径１０ｎｍ以上の細孔の容積を求めた。
（７）耐圧強度
得られた成形体１０固について、その直径をマイクロメーターで測定した後、硬度試験機にてこの成形体が破壊されたときに加えた単位断面積あたりの力を求め、その平均値を耐圧強度とした。
（８）白色度
ハンター白色度として求めた。
【００３１】
実施例１
バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径１．５μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．３０ｇ／ｃｍ3〕を、アルミナ製坩堝〔深さ３ｃｍ〕に高さ２ｃｍ（空隙率８５％）で仕込み、水分含有量（モル分率）２０％の雰囲気下、電気炉中で２００℃／時間の昇温速度で昇温し、４５０℃で２時間保持して焼成した。引き続き温度を４００℃とし、同温度で２時間保持した後、１００℃／時間の冷却速度で室温まで冷却して、アルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径１．５μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０、軽装密度は０．２ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２９１ｍ2／ｇ、白色度は９７であり、非再水和性であった。
【００３２】
上記で得た活性アルミナ粉末１００質量部に有機バインダー（メチルセルロース、信越化学社製、「メトローズＳＭ−４０００」）３質量部および純水７３質量部を加え、混練した後、押出機から押出して円柱状に賦形した。その後乾燥し、４００℃で焼成して活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．５５ｃｍ3／ｇ、比表面積は２９２ｍ2／ｇ、耐圧強度は１．７Ｎ／ｍｍ2であった。
【００３３】
ビニルエステル樹脂〔武田薬品工業社製「ＸＰ−６７５」、２５℃での粘度は８．５ポイズ〕１００質量部に上記で得た活性アルミナ粉末２００質量部を加え、活性アルミナ粉末含有樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を硬化させて得た成形体は、高白色で着色が少なかった。
【００３４】
実施例２
実施例１で用いたギブサイト型水酸化アルミニウムに代えて、バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径６．５μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．２質量％、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．６８ｇ／ｃｍ3〕を用いる以外は実施例１と同様に操作して焼成し、実施例１と同様に４００℃で２時間保持してアルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径は６．５μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．２質量％、軽装密度は０．５６ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２８３ｍ2／ｇ、白色度は９３で、非再水和性であった。
【００３５】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．３８ｃｍ3／ｇ、比表面積は２０７ｍ2／ｇ、耐圧強度は０．４Ｎ／ｍ2であった。
【００３６】
比較例１
バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径３．３μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．４８ｇ／ｃｍ3〕を、アルミナ製坩堝〔深さ３ｃｍ〕に高さ２ｃｍ（空隙率８０％）で仕込み、水分含有量（モル分率）２０％の雰囲気下、電気炉中で２００℃／時間の昇温速度で昇温し、５００℃で２時間保持して焼成してアルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。このアルミナ粉末の平均２次粒子径３．３μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０、軽装密度は０．４８ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２１０ｍ2／ｇ、白色度は９４であり、非再水和性であった。
【００３７】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．４９ｃｍ3／ｇ、比表面積は２０７ｍ2／ｇ、耐圧強度は０．７Ｎ／ｍｍ2であった。
【００３８】
実施例３
実施例１で用いたギブサイト型水酸化アルミニウムに代えて、バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径１１．０μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．３質量％、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．７０ｇ／ｃｍ3〕を用いる以外は実施例１と同様に操作して焼成し、４００℃で２時間保持して、アルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径は１１．０μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．３質量％、軽装密度は０．６７ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２６４ｍ2／ｇ、白色度は９４で、非再水和性であった。
【００３９】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．３５ｃｍ3／ｇ、比表面積は２２６ｍ2／ｇ、耐圧強度は１．７Ｎ／ｍｍ2であった。
【００４０】
比較例２
実施例１で用いたギブサイト型水酸化アルミニウムに代えて、バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径３０μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は１５質量％、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度１．０ｇ／ｃｍ3〕を用いる以外は実施例１と同様に操作して焼成し、４００℃で２時間保持して、アルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径は３０μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．２質量％、軽装密度は０．５８ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２０５ｍ2／ｇ、白色度は９４で、非再水和性であった。
【００４１】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．３８ｃｍ3／ｇ、比表面積は２０７ｍ2／ｇ、耐圧強度は１．３Ｎ／ｍｍ2であった。
【００４２】
比較例３
実施例１で用いたギブサイト型水酸化アルミニウムに代えて、バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径９．８μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は１．９質量％、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．８０ｇ／ｃｍ3〕を用いる以外は実施例１と同様に操作して焼成し、４００℃で２時間保持して、アルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径は９．８μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は１．９質量％、軽装密度は０．６９ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は１９２ｍ2／ｇ、白色度は９２で、非再水和性であった。
【００４３】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．４０ｃｍ3／ｇ、比表面積は２０３ｍ2／ｇ、耐圧強度は２．２Ｎ／ｍｍ2であった。
【発明の属する技術分野】
本発明は、非再水和性活性アルミナ粉末並びにそれを用いた活性アルミナ成形体および樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
活性アルミナ粉末は、活性アルミナ成形体の原材料として有用である。活性アルミナ粉末から活性アルミナ成形体を製造する方法として、非特許文献１〔「表面」、第２９巻（１９９１）、３６２頁〜３７３頁〕には、明礬を熱分解して得た非再水和性活性アルミナ粉末（γ−アルミナ）を水と混練したのち賦形し、焼成する方法が開示されている。また、非特許文献２〔Appl. Catal.(アプライド キャタリシス), 59(1990), 89〜102〕には、アルミニウムアルコキシドを加水分解して得た水酸化アルミニウム粉末を焼成して非再水和性活性アルミナ粉末を得、得られた非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練したのち賦形し、焼成する方法が開示されている。
【０００３】
しかし、かかる従来の活性アルミナ粉末をそのまま水と混練し、賦形し、焼成して得られた活性アルミナ成形体は、半径１０ｎｍ以上の細孔（マクロポア）の少ないものであった。
【０００４】
【非特許文献１】
表面、第２９巻（１９９１）、３６２頁〜３７３頁
【非特許文献２】
Appl. Catal.(アプライド キャタリシス), 59(1990), 89〜102
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者は、比表面積が十分に大きくマクロポアの多い活性アルミナ成形体を与え得る活性アルミナ粉末を開発するべく鋭意検討した結果、平均２次粒子径が２０μｍ以下で４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．５ｇ／ｃｍ3以下であるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を３００℃を超える焼成温度で焼成して得られ、中心粒子径が２０μｍ以下で４０μｍを超える粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であり、比表面積が２５０ｍ2／ｇ以上である非再水和性活性アルミナ粉末は、水と混練し、賦形し、焼成することで、多くのマクロポアを有していて比表面積の大きな活性アルミナ成形体を与え得ることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、平均２次粒子径が２０μｍ以下であり、４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を焼成して得られ、
平均２次粒子径が２０μｍ以下で４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であり、比表面積が２５０ｍ2／ｇ以上であるχ−アルミナを主成分とする非再水和性活性アルミナ粉末を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉体は、ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を原料として得られるものである。ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、ギブサイト型の結晶系を示す水酸化アルミニウムの粉末であって、その組成はＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで示され、例えばバイヤー法によって製造される。
【０００８】
バイヤー法によって製造されるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は通常、粒子径０．１μｍ〜１０μｍ程度の一次粒子が凝集して０．２μｍ〜１００μｍ程度の粒子径の二次粒子を形成しているが、本発明で規定する平均２次粒子径のギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、バイヤー液からの析出温度、析出速度などを調製する方法、バイヤー法によって得られるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を篩分する方法、粉砕する方法などによって得ることができる。平均２次粒子径が０．５μｍ未満のギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を篩分または粉砕によって得ることは通常は困難であるので、かかる平均２次粒子径は、入手が容易である点で０．５μｍ以上であることが好ましい。また、平均２次粒子径が２０μｍを超えると、得られる非再水和性活性アルミナ粉末の比表面積が大きくならない傾向にあり、好ましくは１０μｍ以下である。
【０００９】
ギブサイト型水酸化アルミニウム粉体は、径が４０μｍを超える２次粒子の割合０．５質量％以下であり、０であること、即ち４０μｍを越える２次粒子を全く含まないことが理想的である。ここで、質量％は質量基準の百分率を示す単位である。４０μｍを超える粒子の割合が０．５質量％を超えると、得られる非再水和性活性アルミナ粉末の比表面積が２５０ｎ2／ｇ以上とはならない傾向にある。径が４０μｍを超える２次粒子の割合を０．５質量％以下とするには、篩分などの方法で分級してもよいし、粉砕してもよい。
【００１０】
ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末の軽装密度は０．８ｇ／ｃｍ3以下である。０．８ｇ／ｃｍ3を超えると、得られる非再水和性活性アルミナ粉末の比表面積が２５０ｎ2／ｇ以上とはならない傾向にある。軽装密度は通常０．２ｇ／ｃｍ3以上である。かかる軽装密度のギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、例えばギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を粉砕する方法などによって得ることができる。
【００１１】
かかるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、市販されているものを用いることもできる。市販されているギブサイト型水酸化アルミニウム粉末としては、例えば「Ｃ−３０１」、「Ｃ−３０３」、「Ｃ−３０８」、「Ｃ−３００５」（いずれも住友化学工業(株)製）などが挙げられる。市販されているギブサイト型水酸化アルミニウム粉末の平均２次粒子径や４０μｍを超える２次粒子の含有量が本発明で規定する範囲を超える場合もあるが、この場合には、篩分、粉砕などの通常の方法で、平均２次粒子径や４０μｍを超える２次粒子の含有量が本発明で規定する範囲となるように調整すればよい。
【００１２】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、かかるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を焼成する方法で得られるものである。
【００１３】
焼成温度は３００℃を超える温度、通常は３５０℃以上５００℃以下の温度である。ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を焼成するには、例えば乾燥雰囲気下、具体的には、例えば水分含有量がモル分率で２０％以下の雰囲気下で焼成温度に加熱すればよい。乾燥雰囲気下で焼成されることで、水酸化アルミニウムの結晶水が脱離する。また、焼成されるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、結晶水が速やかに脱離するよう、空隙率が５０％以上となる状態で焼成されることが好ましい。雰囲気中の水分含有量が２０％を超えたり、空隙率が５０％未満であると、得られる非再水和性活性アルミナ粉末の比表面積が小さくなる傾向にある。焼成時間は通常１時間以上１０時間以下程度である。焼成は、例えばトンネルキルン、ロータリーキルンなどを用い行なわれてもよいし、容器に入れて電気炉、バッチ炉などの中で行なわれてもよい。ギブサイト型水酸化アルミニウムを入れる容器としては、脱離した結晶水が容易に系外に導かれて乾燥雰囲気下での焼成が容易である点で、開放型の容器が好ましい。
【００１４】
また、ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、例えば５００℃以上で線速度５ｍ／秒以上５０ｍ／秒以下程度の気流中に同伴させ、かかる気流に０．１秒以上１０秒以下程度の接触時間で接触させることにより焼成する、いわゆる瞬間仮焼法により焼成してもよい。瞬間仮焼法によれば、気流に接触させることでギブサイト型水酸化アルミニウム粉末が加熱されて、結晶水が脱離する。ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は結晶水が脱離することで質量が３％以上１０％程度減少する。ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は、気流中に同伴され、焼成された後、サイクロン、バグフィルターなどによって捕集される。
【００１５】
かくして焼成することで、ギブサイト型活性アルミナ粉末は活性アルミナ粉末となるが、本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、かかる活性アルミナ粉末を３００℃以上焼成温度以下の温度で保持して得られるものであることが好ましい。かかる温度での保持は乾燥雰囲気下、具体的には、例えば水分含有量がモル分率で２０％以下の雰囲気下で行なわれる。保持時間は通常、１時間以上である。また、空隙率が５０％以上となる状態で焼成されることが好ましい。保持には、焼成と同様にトンネルキルン、ロータリーキルンなどを用いてもよいし、容器に入れて電気炉、バッチ炉などの中で保持してもよい。かかる容器としては、乾燥雰囲気下での焼成が容易である点で、開放型の容器が好ましい。３００℃未満の温度で保持したのでは、再水和性の活性アルミナ粉末が得られ、非再水和性活性アルミナ粉末を得ることができない傾向にある。また、焼成温度を超えると、比表面積２５０ｍ2／ｇ以上とならない傾向にある。
【００１６】
かくして本発明の非再水和性活性アルミナ粉末が得られるが、かかる粉末の２次粒子径および軽装密度は、用いたギブサイト型水酸化アルミニウム粉末と同程度であり、用いたギブサイト型水酸化アルミニウム粉末と同様に、平均２次粒子径は２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下通常は０．５μｍ以上である。また４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度は０．１ｇ／ｃｍ3以上０．８ｇ／ｃｍ3以下である。比表面積は２５０ｍ2／ｇ以上、通常は４００ｍ2／ｇ以下である。かかる非再水和性活性アルミナ粉末は、γ−アルミナ、χ−アルミナ、κ−アルミナ、η−アルミナ、θ−アルミナ、δ−アルミナまたはこれらの混合物であって、実質的にρ−アルミナや不定形アルミナを含まないものであり、非再水和性である。このため、例えばこの非再水和性活性アルミナ粉末１００ｇを水５０ｇと混合し、８０℃で２４時間保持しても、擬ベーマイトやバイヤライトなどが生成することはなく、硬化することはない。
【００１７】
かかる非再水和性活性アルミナ粉末は、活性アルミナ成形体の原料として有用である。本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を成形して活性アルミナ成形体を得るには、例えば本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練した後、賦形すればよい。具体的には、例えば非再水和性活性アルミナ粉末を水と共に転動造粒機に供給することで非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練しながら、粒状に賦形して造粒する方法が挙げられる。かかる方法により、粒状の活性アルミナ成形体を製造することができる。非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練したのち型内で圧縮して賦形する方法も挙げられる。かかる方法により、型に応じた形状、例えば板状、円柱状、リング状の活性アルミナ成形体を得ることができる。非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練した後、押出機を用いてダイから押出して賦形する方法も挙げられる。かかる方法によりダイの形状に応じた形状、例えば円柱状、リング状、板状、ハニカム状、塊状の活性アルミナ成形体を得ることができる。非再水和性活性アルミナ粉末は再水和しないので水と混練しても硬化することがなく、容易に賦形して活性アルミナ成形体を得ることができる。
【００１８】
水の使用量は、非再水和性活性アルミナ粉末１００質量部あたり通常は２０質量部以上１００質量部以下、好ましくは４０質量部以上８０質量部以下程度である。
【００１９】
非再水和性活性アルミナ粉末は、水およびバインダーと混練されてもよい。バインダーとしては、例えば硝酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウムなどの水溶性の無機物、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどの水溶性の有機物などが挙げられ、その使用量は非再水和性活性アルミナ粉末１００質量部あたり通常１０質量部以下程度である。バインダーの使用量が１０質量部を超えると、比表面積が小さくなる傾向にある。バインダーと共に混練することで、混練や賦形が容易に行なうことができる。
【００２０】
かくして賦形した後、乾燥し、焼成することで、本発明の非再水和性活性アルミナ粉末が成形されて、活性アルミナ成形体を得ることができる。焼成焼成温度は通常３００℃以上１０００℃以下程度である。
【００２１】
得られた活性アルミナ成形体は、多くのマクロポアを有し、比表面積も大きなものであり、細孔半径１０ｎｍのマクロポアの容積は、例えば０．０５ｃｍ3／ｇ以上であり、比表面積は、例えば２００ｍ2／ｇ以上である。
【００２２】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、表面に硝酸ランタン、酸化ランタン、酢酸ランタン、硫酸ランタン、塩化ランタン、炭酸ランタンなどのランタン塩、硝酸バリウム、酸化バリウム、酢酸バリウム、硫酸バリウム、塩化バリウム、炭酸バリウムなどのバリウム塩が担持されてもよい。
【００２３】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、樹脂、繊維、紙などに配合する充填剤としても用いることもできる。
【００２４】
樹脂としては、例えばナイロン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、メチルメタクリレート樹脂などが挙げられる。非再水和性活性アルミナ粉末の配合量は目的により異なるが、例えば本発明の非再水和性活性アルミナ粉末が配合された活性アルミナ粉末含有樹脂組成物を人工大理石として用いる場合には、樹脂１００質量部あたり通常５０質量部以上４００質量部以下程度、好ましくは１５０質量部以上３００質量部以下程度である。本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を樹脂に配合するには、例えばヘンシェルミキサー、ブレンダーなどを用いて樹脂および本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を樹脂の溶融温度以上の温度で溶融混練すればよい。
【００２５】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を充填剤として用いるには、白色度が９３以上であることが好ましい。かかる非再水和性活性アルミナ粉末は鉄分の含有量がＦｅ2Ｏ3換算で通常０．０１質量％以下、理想的には０である。かかる鉄分含有量の本発明の非再水和性活性アルミナ粉末は、例えばギブサイト型水酸化アルミニウム粉末として鉄分の含有量がＦｅ2Ｏ3換算で０．０１質量％以下のものを用い、内表面がセラミクス製の容器を用いて焼成し、同様の容器を用いて３００℃以上焼成温度未満の温度で保持することにより得ることができる。かかる鉄分含有量のギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は市販されている。セラミクスとしては、例えばアルミナ、ムライトなどが挙げられる。
【００２６】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を樹脂充填剤として用いる場合、シランカップリング剤などの表面処理剤で表面処理が施されてもよい。表面処理剤で表面処理を施すことで、樹脂中に均一に分散させることが容易となる。シランカップリング剤としては、メタクリル系シラン、アクリル系シラン、ビニル系シラン、エポキシ系シラン、アミノ系シランなどが挙げられる。また、シリケート類と併用してもよい。表面処理剤の使用量は、非再水和性活性アルミナ粉末１００質量部あたり通常は１質量部以上１０質量部以下程度である。
【００２７】
表面処理を施すには、例えばヘンシェルミキサー、ブレンダーなどの混合装置を用いて、本発明の非再水和性活性アルミナ粉末を撹拌しながら表面処理剤を添加すればよい。また、原料として用いるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末に予め表面処理を施してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の非再水和性活性アルミナ粉末によれば、十分に大きな比表面積で、マクロポアの多い活性アルミナ成形体を得ることができる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されるものではない。
【００３０】
なお、各実施例における評価は以下の方法により行なった。
（１）平均２次粒子径
日機装社製「マイクロトラックＭＫ−２」にて測定した２次粒子の粒径分布から質量平均粒子径を求めた。
（２）鉄分含有量
フレーム原子吸光法により酸化物（Ｆｅ2Ｏ3）換算で求めた。
（３）軽装密度
細川粉体工学研究所社製「パウダーテスター」を用いて測定した。
（４）比表面積
マウンテック社製の比表面積測定装置を用いてＢＥＴ比表面積を求めた。
（５）再水和性
試料２０ｇを水１６ｇと混合し、ポリエチレン製袋中に密閉して８０℃で２４時間静置して、目視により硬化の有無を判断した。
（６）マクロポア容積
水銀圧入法によって半径１．８ｎｍ〜１００μｍの細孔分布を求め、その分布から半径１０ｎｍ以上の細孔の容積を求めた。
（７）耐圧強度
得られた成形体１０固について、その直径をマイクロメーターで測定した後、硬度試験機にてこの成形体が破壊されたときに加えた単位断面積あたりの力を求め、その平均値を耐圧強度とした。
（８）白色度
ハンター白色度として求めた。
【００３１】
実施例１
バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径１．５μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．３０ｇ／ｃｍ3〕を、アルミナ製坩堝〔深さ３ｃｍ〕に高さ２ｃｍ（空隙率８５％）で仕込み、水分含有量（モル分率）２０％の雰囲気下、電気炉中で２００℃／時間の昇温速度で昇温し、４５０℃で２時間保持して焼成した。引き続き温度を４００℃とし、同温度で２時間保持した後、１００℃／時間の冷却速度で室温まで冷却して、アルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径１．５μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０、軽装密度は０．２ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２９１ｍ2／ｇ、白色度は９７であり、非再水和性であった。
【００３２】
上記で得た活性アルミナ粉末１００質量部に有機バインダー（メチルセルロース、信越化学社製、「メトローズＳＭ−４０００」）３質量部および純水７３質量部を加え、混練した後、押出機から押出して円柱状に賦形した。その後乾燥し、４００℃で焼成して活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．５５ｃｍ3／ｇ、比表面積は２９２ｍ2／ｇ、耐圧強度は１．７Ｎ／ｍｍ2であった。
【００３３】
ビニルエステル樹脂〔武田薬品工業社製「ＸＰ−６７５」、２５℃での粘度は８．５ポイズ〕１００質量部に上記で得た活性アルミナ粉末２００質量部を加え、活性アルミナ粉末含有樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を硬化させて得た成形体は、高白色で着色が少なかった。
【００３４】
実施例２
実施例１で用いたギブサイト型水酸化アルミニウムに代えて、バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径６．５μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．２質量％、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．６８ｇ／ｃｍ3〕を用いる以外は実施例１と同様に操作して焼成し、実施例１と同様に４００℃で２時間保持してアルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径は６．５μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．２質量％、軽装密度は０．５６ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２８３ｍ2／ｇ、白色度は９３で、非再水和性であった。
【００３５】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．３８ｃｍ3／ｇ、比表面積は２０７ｍ2／ｇ、耐圧強度は０．４Ｎ／ｍ2であった。
【００３６】
比較例１
バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径３．３μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．４８ｇ／ｃｍ3〕を、アルミナ製坩堝〔深さ３ｃｍ〕に高さ２ｃｍ（空隙率８０％）で仕込み、水分含有量（モル分率）２０％の雰囲気下、電気炉中で２００℃／時間の昇温速度で昇温し、５００℃で２時間保持して焼成してアルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。このアルミナ粉末の平均２次粒子径３．３μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０、軽装密度は０．４８ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２１０ｍ2／ｇ、白色度は９４であり、非再水和性であった。
【００３７】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．４９ｃｍ3／ｇ、比表面積は２０７ｍ2／ｇ、耐圧強度は０．７Ｎ／ｍｍ2であった。
【００３８】
実施例３
実施例１で用いたギブサイト型水酸化アルミニウムに代えて、バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径１１．０μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．３質量％、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．７０ｇ／ｃｍ3〕を用いる以外は実施例１と同様に操作して焼成し、４００℃で２時間保持して、アルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径は１１．０μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．３質量％、軽装密度は０．６７ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２６４ｍ2／ｇ、白色度は９４で、非再水和性であった。
【００３９】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．３５ｃｍ3／ｇ、比表面積は２２６ｍ2／ｇ、耐圧強度は１．７Ｎ／ｍｍ2であった。
【００４０】
比較例２
実施例１で用いたギブサイト型水酸化アルミニウムに代えて、バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径３０μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は１５質量％、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度１．０ｇ／ｃｍ3〕を用いる以外は実施例１と同様に操作して焼成し、４００℃で２時間保持して、アルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径は３０μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は０．２質量％、軽装密度は０．５８ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は２０５ｍ2／ｇ、白色度は９４で、非再水和性であった。
【００４１】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．３８ｃｍ3／ｇ、比表面積は２０７ｍ2／ｇ、耐圧強度は１．３Ｎ／ｍｍ2であった。
【００４２】
比較例３
実施例１で用いたギブサイト型水酸化アルミニウムに代えて、バイヤー法によって得たギブサイト型水酸化アルミニウム粉末〔平均２次粒子径９．８μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は１．９質量％、鉄分含有量は０．０１％、軽装密度０．８０ｇ／ｃｍ3〕を用いる以外は実施例１と同様に操作して焼成し、４００℃で２時間保持して、アルミナ粉末を得た。このアルミナ粉末はχ−アルミナを主成分とし、僅かにベーマイトを含む活性アルミナ粉末であった。この活性アルミナ粉末の平均２次粒子径は９．８μｍ、４０μｍを超える２次粒子の含有量は１．９質量％、軽装密度は０．６９ｇ／ｃｍ3、鉄分含有量は０．０１％、比表面積は１９２ｍ2／ｇ、白色度は９２で、非再水和性であった。
【００４３】
実施例１で得た活性アルミナ粉末に代えて上記で得た活性アルミナ粉末を用いる以外は実施例１と同様に操作して、活性アルミナ成形体を得た。この活性アルミナ成形体のマクロポア容積は０．４０ｃｍ3／ｇ、比表面積は２０３ｍ2／ｇ、耐圧強度は２．２Ｎ／ｍｍ2であった。
Claims (7)
- 平均２次粒子径が２０μｍ以下であり、４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を焼成して得られ、平均２次粒子径が２０μｍ以下で４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であり、比表面積が２５０ｍ2／ｇ以上であるχ−アルミナを主成分とする非再水和性活性アルミナ粉末。
- 鉄分の含有量がＦｅ2Ｏ3換算で０．０１質量％以下である請求項１に記載のχ−アルミナを主成分とする非再水和性活性アルミナ粉末。
- 平均２次粒子径が２０μｍ以下であり、４０μｍを超える２次粒子の割合が０．５質量％以下であり、軽装密度が０．８ｇ／ｃｍ3以下であるギブサイト型水酸化アルミニウム粉末を３００℃を超える焼成温度で焼成し、次いで３００℃以上焼成温度未満の温度で保持することを特徴とする請求項１に記載のχ−アルミナを主成分とする活性アルミナ粉末の製造方法。
- ギブサイト型水酸化アルミニウム粉末は鉄分含有量がＦｅ2Ｏ3換算で０．０１質量％以下であり、内表面がセラミクス製の容器を用いて焼成する請求項３に記載の製造方法。
- 請求項１に記載のχ−アルミナを主成分とする非再水和性活性アルミナ粉末が成形されてなることを特徴とするχ−アルミナを主成分とする活性アルミナ成形体。
- 請求項１に記載のχ−アルミナを主成分とする非再水和性活性アルミナ粉末を水と混練し、賦形することを特徴とする請求項５に記載のχ−アルミナを主成分とする活性アルミナ成形体の製造方法。
- 請求項１に記載のχ−アルミナを主成分とする非再水和性活性アルミナ粉末が樹脂に配合されてなることを特徴とするχ−アルミナを主成分とする活性アルミナ粉末含有樹脂組成物。
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