JPH01308824A - 水酸化アルミニウムを主体とする充填剤および防炎剤の製造方法、およびプラスチック用補強剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔臣業上の利用分野〕 本発明は、ハイドラ−シライトの杉の水酸化アルミニウ
ムを主体とする、殊にゲラステック用の充填剤および防
炎剤の装造方法ならひに本発明方法にＬり製造さ几た形
態学的に変更された水酸化アルミニウムに−する。

〔従来の技術〕

酸化アルミニウムおよびアルミニウム塩用涼科ならびに
充填剤および防炎剤としての水酸化アルミニウムは、一
般にバイエル法に二って製造さｒしる。

この水酸化アルミニウムは、慣用法では下記条件下（＝
　Ｏ，Ｔｓｃｈａｍｐｅｒ　＋　”　Ｌｉｇｈｔ　Ｍｅ
ｔａｌｓ　”、１９８１年第１０６頁〜第１１５頁によ
る］では、不規則に（はぼ円味會帝ひて］形成さｒした
鍛集体／集合体として生成する： ＵＥＩＡ　　≦１１０　５ト１２０　　　約７０　　　
約３０現任のバイエル法のＸ賛な条件は次のパラメータ
に工って定められている（　Ｊ、　Ｌ、　Ａｎｊｊｅｒ
およびＭ、　Ｌ、　Ｒｏｂｅｒｓｏｎ　、　Ｐｒｅｃｉ
ｐｉｔａｔｊｏｎＴｅｃｈ２Ｏｌｏｇｙ　、　”　Ｌｉ
ｇｈｔ　Ｍｅｔａｌｓ″、１９８５年第６６７貞−・・
第６７５貞による）：（ａｌ倹巣過程　　１゜６７〜１
．８０　　１５−ｔ５０　　　８５＝４６その主目市ｅ
ユ、粒度範囲約４５〜１５０／２００μｍの粗粒状の、
飛散性の少ない電解酸化アルミニウムである。

バ・イニル法で接ＢＡ銅として粗粒の水酸化アルミニウ
ムケ大振に使用し工晶出させたか、ｉたｅ、Ｊ、バイエ
ル法アルミン酸塩溶液から微細な水酸化アルミニウム接
種物（中和工程または粉砕工程から）音用いて製造さＪ
］、編付にエリ内折、１１篩別−よたは選別の↓つな佐
徽さ１′シた後処理工程で粒度ｈ−工ひ粒形ゲｉえた生
成、物も、同もＮＣ尤塙創ｂ・工ひＩ防炎剤として多楯
多様に使用−′ｔ′ることができる。

萄計明細書（米国特計第２５４９５４９号、西ドイツ国
待針第８９７８４３号お↓ひ同第９５２９７８号、西ド
イツ国％計第２８５２２７６号、西ドイツ国特許出願公
開第６６６８１６９号および同第３３３８１８６号、さ
らにはヨーロッパ時計第０１０２４０３号お↓ひ同公開
％計第０１６６０５３４８）は、この釉の水酸化アルミ
ニウム１！ｉ造のための、技術ホキにおけるｌｉ！ｌｊ
＠（選択）を与える。たとえは西ドイツ国特計第２８５
２２７３号明細誉には、プラスナックに充填剤および防
炎剤として使用しつる水酸化アルミニウムの製造が記載
されならひに使用技侑士の利点（表面浴隋法（Ａｎ１８
ｓｅｖｅｒｆａ−ｈｒｅｎ　）に↓つてつくらｆＬる円
味４乍ひた粒状）が挙げられている。

化学的構造（友とえは結晶水９−分）および熱的特性（
ｔｃとえは分解諷度）は、防火剤としての充填剤の作用
に対する１璧な基準である。さらＶ（、補強剤の作用が
望ましい場合には、付加的な性質を考慮しなければなら
ない。こ１しに数えしれるのは、なかんずく粒子の形状
および太き゛さ（形状係数、形状比、アスペクト比〕で
ある。（こ１しらの点については、たとえば１９７８年
にＶａｎ　Ｎｏ５ｔｒａｎｄ　Ｐｅ１ｎｈｏｌｄ　Ｃｏ
ｍｐａｎｙ発行のＨ。

＋ｊ＋　Ｋａｚ　＋　、■、　Ｖ、　Ｍｊｌｓｗｓｋｉ
　嘱集の′″Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆ　Ｆｊｌｌｅｒｓ　
ａｎｄ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｐ１
ａｓｔ１ｅｓ’１（件細に述べられ１いる〕。

さきに挙けた、バイエル法およびバイエル別法ならひに
特殊な後処理操作に、ｃｖ得らｎる生成物の性質の比較
により、公知生成物は補強剤に閑する代表的な内債を有
しないか、またはこれらの特徴を不十分にしか有しない
ことが判明した。明白な補強作用は、その粒子が平板状
または高い形状後数４有する針状／繊維状晶からなる結
晶体から期待さ扛る。かかる生成物は、個々の場合にハ
イドラージフィトについても知らｎ′″′Ｃ−るが、ど
のようにしてそｔＬぞｎの形態ハイドラ−シライトのこ
れらの特殊な結晶形（たとえば約１μｍの粒度を有する
微細な平板状結晶または純粋なアルミ／酸カリウム溶液
からの長プリズム状の、針状・柱状の結晶）の記載は、
なかんずくミスラ（ｃｈ、　Ｍｉｓｒａ　ａｎｔ、ｈ　
）著１インダストリアル・アルミナ・ケミカルス（Ｉｎ
ｄｕｓｔｒｉａｌ　Ａｌｕｍｊｎａ　Ｃｈｅｍｉｅａｌ
、ｓ　）、１９８６年第１０向〜第１１頁、第４６負〜
第４７貞に見出される。

西ドイツ国％許出願公開第３１３１　［Ｊ８８号明＃Ｊ
餠から、バイエル法による粒状水酸化アルミニウムの製
造方法が公知である。この場合には、専らほぼ涼秋の集
塊形の）・イドラージジイトが製造さｔしる。

ヨーロッパ公開％奸第０２７１１０４号に工っても、望
ましくＶｉ球状の水酸化アルミニウム粒子が製造さ１．
るが、このものは平板状ないし針状の申−結晶かうなる
。この壕、ス」、結晶形紫市（」御する丸めに、生成物
の収−に不利な作用金しない限り、−１曲〜三１曲のア
ルコール會１〜５０容にチの−で使用することができる
。

〔発明が牌決し工すとする課題〕

本発明の課題は、大工業的に実施でき、付加的戻しによ
り経済的であり、環境汚染がない、ハイドラ−ジライト
の形の水酸化アルミニウムを生体とする充填剤および防
炎剤を製造する場合に形態を制御して、補強作用を有す
る筒い形状係数を有する、檎造の異なる針状・柱状、繊
維状、平板状ま友は板状のハイドラ−ジライト結晶の大
きい変態形にする方法を開発することである。

〔腓趙全解決する友めの手段〕

本発明に１９、この課順を解決しかつ過当な添加剤ヲ用
いて１工程で水酸化アルミニウム（ハイドラ−ブライド
）の形態の制御が可詑である方法を開発することができ
友。この方法の結果は、バイエル法のアルミン酸塩溶液
が通常多数の異なる無機や有機の天童の不純物によって
負荷されており、アルミン酸塩溶液を用いる従来公知の
晶出法からは不純な溶液の場合に１Ｓ　ｌＪｕ　法（Ａ
ｄｄｊ　ｔｉｖｍｅｔｈｏｄ）は間趙があると思わ几て
いただけに篤異的である。

本発明方法では、％計Ｈ８求の範囲に記載さルた特徴に
工って、その形が極めて薄い平板状、葉状おＬび板状の
結晶ま友は短プリズム状、針状・柱状および繊維状の生
成物を包合する新株の水酸化アルミニラムラ装造するこ
とができる。

晶癖１１ｔｌＪ御効来は、 ０晶出工程が７０°Ｃ０°Ｃエフイエル法の基準諷度外
）の場合 Ｏ晶出工程がモル比Ｎδ２０／冠２０３　＜　１．３　
（バイエル法の標準モル比外ンの一合 ０エク高い添加ｔｙｒ使用する場合 ０エク低い接糧ｉを使用する動台に殊に顕著である。

本発明方法は、バイエル法アルミン酸塩溶液を用いても
、水酸イヒアルミニウムと苛性ソーダ溶液から合成した
アルミン酸ナトリウム溶液まｆｃは固形アルミン酸ナト
リウムから製造した溶液を用いても実施することができ
；バイエル法溶液および合成溶液の好ましい組成は表１
の夫り例に記載されている。

表に掲げらｎたデータは、アルミン酸ナトＩＪウム溶液
の特定のモル比およびＮａ２Ｏ濃度の場合、添加物のａ
＠および童、接種物の種類および倉、晶出の時間および
温度によって、水酸化アルミニウムの生成物形態を広い
範囲内で所望程度に制御することができるがを明らかに
する。

経済的観点では、そのつど目指す特殊な生成物の形態は
方法パラメータの特殊な組合せによって規定しなければ
ならず、この場合 剤 ０隙加ν使用（種類およびｉｔ：利用性；コスト０使用
接糧物の一類、菫お１ひ／まｆｃは実用性Ｏアルミン酸
塩溶液のモル比（高いモル比は一般に不経済である〕 ０撹拌条件（１２０時間より上の時間は不経済である」 ０県度および時間全考慮すべきである。

さらに、最大量より上の晶癖制御効果は、殊剤 に組合せ添加−の場合、生成物の収量に不利な作用ｔす
ることを配慮しなけルはならない。塩および訪導体の形
の添加物は、晶出上アルミン酸塩溶液の一価に著しい影
響を与えることなしに？ＩＪ舵にする。

次に、方法の経過を第１図に示し次系読図につき詳述す
る。

合成アルミン酸塩溶ｆｉ１またはバイエル溶液２に、添
加剤３および場合にエフ接種物４が混合される。引き続
く晶出５は、％肝請求の範囲に記載されｆｃ条件下で行
なわれる。濾過６および乾燥７の後、製品は取り出すこ
とができる。

循環法を実施するためには、母液８を新しい水酸化アル
ミニウム９で所望出発濃度のアルミン酸塩溶液に変え、
添加剤３の添加前に生産ラインに導入することが可能で
ある。

新規方法で充填剤、防炎剤ならびに補強剤の機能を有す
る、本発明方法の水酸化アルミニウム會とのよりに利用
できるかを、表２の例につき明らかにする。

この場合、線熱可塑性デンスチツクＰＥ、ＰＰおよびＡ
ＢＳの押出し成形品の機械的値を、（ａｔ　　慣例法（
Ａｐｙｒａｘ　４　、’　４０　ｐ　９０　＊）からの
水酸化アルミニウム （ｔ）１　　本発明による生成物を充填した熱可塑性プ
ラスチックの相応する値と比較する。

＊ノＡｐｙｒａｌ　４　：西ドイツ国特許第２８５２２
７した水酸化物 から微細な接ね物を用いて製造 した細粒状水酸化アルミニウム 一般に、プラスチック中に標準水酸化アルミニウム金使
用する場合、十分な防炎のため必要でめる稍い光櫃度に
おいては、充填されたテラスチックの機械的性質の著し
い＠簀を考慮しなけｎはならない。表２に挙げた比較例
は、充填剤による補強効果の機構に関する通念に従い、
標準の水酸化アルミニウムを用いても微細度の増加につ
れてならひにマトリックス中での付着力の最適化により
（たとえは水酸化物の表面処理による）、充填さ庇たプ
ラスチックの強度値の一定の改ａｔ達成することができ
るが、者し成さ几ない。こｎ１ｃ殊に熱可塑性プラスチ
ックＡＢＳ　金片いる実験例につき明らかになる。

特殊な結晶形、慣例の水酸化アルミニウムと異なる機械
的安定性、部分的に特殊な汚染度おＸひ別抛の熱による
分解牟１ｋｌｌ（半融挙動に到る１での２に基つく本発
明による生成物の他の使用可能性は、たとえばグラスチ
ック以外のマド歯 リツクス中での使用、研′Ｍ″ペースト”、練〆若、塗
料およびラッカー中での使用、抄紙の揚＆促’びゞラミ
′り原料の分野における使用も該当する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の系統−である。 １・・・合成アルミン酸塩溶液　２・・・バイエル法ア
ルミン酸塩溶液　３・・・添加剤　４・・・接種物５・
・・晶出　６・・・濾過　７・・・乾燥　８・・・母液
９・・・新しい水酸化アルミニウム 手続補正書彷幻 平成　１　年　６月ス’７１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アルミン酸ナトリウム溶液からｐＨ値＜１２で撹拌
   下に４０℃より上の温度で晶出させ、引き続きハイドラ
   −ジライトを濾過し、アルミン酸ナトリウム溶液を循環
   させることによりハイドラ−ジライトの形の水酸化アル
   ミニウムを主体とする充填剤および防炎剤を製造する方
   法において、アルミン酸ナトリウム溶液がＮａ＿２Ｏ対
   Ａｌ＿２Ｏ＿３のモル比≦１．８を有し、形状係数≧５
   を有する針状・柱状のハイドラ−ジライト結晶を形成す
   るために、ヒドロキシカルボン酸の形の添加剤を最高３
   重量％の量で含有するか、または形状係数≧５を有する
   平板状ないし板状ハイドラ−ジライトを形成するために
   、ポリアルコール、脂肪酸および／またはＬｉイオンを
   有する化合物の形の添加剤を、最高１重量％の量で含有
   することを特徴とする水酸化アルミニウムを主体とする
   充填剤および防炎剤の製造方法。 ２、アルミン酸ナトリウム溶液からの晶出を撹拌下に、
   好ましくはＮａ＿２Ｏ対Ａｌ＿２Ｏ＿３のモル比≦１．
   ３で行なう請求項１記載の方法。 ３、アルミン酸ナトリウム溶液からの晶出を撹拌下に７
   ０〜１２５℃の温度で行なう請求項１または２記載の方
   法。 ４、ポリアルコールとして、少なくとも３個のヒドロキ
   シル基を有する脂肪族および／または芳香族アルコール
   および少なくとも２個のヒドロキシル基を有するフェノ
   ールを使用する請求項１から３までのいずれか１項記載
   の方法。 ５、ヒドロキシカルボン酸として、少なくとも４個のＣ
   原子を有する脂肪族カルボン酸を使用する請求項１から
   ３までのいずれか１項記載の方法。 ６、脂肪酸として、それぞれ１５個のＣ原子を有する飽
   和および／または不飽和脂肪酸を使用する請求項１から
   ３までのいずれか１項記載の方法。 ７、添加剤ポリアルコール、ヒドロキシカルボン酸、脂
   肪酸および／またはリチウムイオン含有化合物を、誘導
   体、または塩の形で使用するかまたは添加剤の組合せを
   使用する請求項１から６までのいずれか１項記載の方法
   。 ８、晶出の間の撹拌時間が４８〜１２０時間である請求
   項１から７までのいずれか１項記載の方法。 ９、晶出の間に、接種物として平均粒径≦３μｍを有す
   る水酸化アルミニウムを、アルミン酸ナトリウム溶液の
   Ａｌ＿２Ｏ＿３初期含量に対して０．５〜２０％のＡｌ
   ＿２Ｏ＿３接種率で添加する請求項１から８までのいず
   れか１項記載の方法。 １０、Ｎａ＿２Ｏ対Ａｌ＿２Ｏ＿３のモル比≦１．２の
   高度に過飽和のアルミン酸ナトリウム溶液中で接種物を
   １〜２％の接種率で使用し、Ｎａ＿２Ｏ対Ａｌ＿２Ｏ＿
   ３のモル比≧１．２を有する低度に過飽和のアルミン酸
   ナトリウム溶液中で接種物を３〜１０％の接種率で使用
   する請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。 １１、接種物として、粉砕工程からまたはゲル熟成工程
   からの水酸化アルミニウムを使用する請求項１から１０
   までのいずれか１項記載の方法。 １２、平均粒子長０．５〜５０μｍおよび平均粒径０．
   １〜７μｍを有する針状・柱状ないし繊維状の水酸化ア
   ルミニウム結晶を製造するため、添加剤として酒石酸ま
   たは酒石酸塩を最高３重量％の量で添加する請求項１か
   ら１１までのいずれか１項記載の方法。 １６、平均粒径０．５〜７０μｍおよび平均厚さ０．１
   〜６μｍを有する平板状ないし板状の水酸化アルミニウ
   ム結晶を製造するため、添加剤としてグリセリン、トウ
   イーン、オレイン酸ないしはオレイン酸塩および／また
   はリチウム塩を、最高１重量％の量で使用する請求項１
   から１１までのいずれか１項記載の方法。 １４、粒子長０．５〜１００μｍおよび粒径０．１〜１
   ０μｍにおいて形状係数≧５を有する針状・柱状ないし
   繊維状構造を特徴とするハイドラ−ジライトを主体とす
   る充填剤、防炎剤およビ／または補強剤。 １５、粒径０．５〜１００μｍおよび粒子の厚さ０．１
   〜５μｍにおいて形状係数≧５を有する平板状ないし板
   状構造を特徴とするハイドラ−ジライトを主体とする充
   填剤、防炎剤および／または補強剤。 １６、請求項１に記載された水酸化アルミニウムを含有
   するプラスチツク用補強剤。