JPH0269315A - Fine-grain aluminum hydroxide - Google Patents

Fine-grain aluminum hydroxide

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JPH0269315A
JPH0269315A JP63221679A JP22167988A JPH0269315A JP H0269315 A JPH0269315 A JP H0269315A JP 63221679 A JP63221679 A JP 63221679A JP 22167988 A JP22167988 A JP 22167988A JP H0269315 A JPH0269315 A JP H0269315A
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JP
Japan
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slurry
aluminum hydroxide
fine
viscosity
crushing
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JP63221679A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Takai
高井 裕孝
Isao Ishikawa
功 石川
Osamu Morooka
師岡 修
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Publication of JPH0269315A publication Critical patent/JPH0269315A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title fine-grain aluminum hydroxide which hardly causes dilatancy at high shear rate and high concn. when used as aq. slurry and is useful as a coating slurry for paper by specifying the aggregation degree and standard viscosity. CONSTITUTION:The secondary grains are cracked by dry or wet crushing to control the aggregation degree to <=3.0 shown by the ratio of the secondary- grain average particle diameter to the primary-grain average particle diameter and the standard viscosity to <=5 poise shown by the apparent viscosity of the slurry contg. 65% solid.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、製紙用塗被スラリー、プラスチック用フィラ
ー等として、好適な性質を示す微粒水酸化アルミニウム
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to fine particles of aluminum hydroxide that exhibit properties suitable for use as coating slurry for paper manufacturing, filler for plastics, and the like.

[従来の技術] 微粒水酸化アルミニウムは、微粒で白色度が高いことか
ら、紙に表面塗工をほどこすと、すぐれた平滑面と光沢
が得られることが、知られている。
[Prior Art] It is known that fine aluminum hydroxide particles are fine and have a high degree of whiteness, and therefore, when surface coated on paper, an excellent smooth surface and gloss can be obtained.

これらは水と分散剤等を加えてスラリーとして使用され
る。最近、生産性向上を目的として高速塗工法が指向さ
れつつあるが、この為には、塗被スラリーの水分蒸発量
を極力少なくする必要があり、この対応策として、でき
るだけ高濃度の塗被スラリーとする傾向が強まって来て
いる。又同時に、高い剪断速度でのレオロジー的性質も
良好であることが要求されて来ている。
These are used as a slurry by adding water, a dispersant, etc. Recently, high-speed coating methods have been trending toward improving productivity, but for this purpose, it is necessary to minimize the amount of water evaporation in the coated slurry. There is a growing tendency to do so. At the same time, good rheological properties at high shear rates are also required.

この微粒水酸化アルミニウムは、汎用のバイヤー法水酸
化アルミニウムが連続晶析法にて長時間かけて晶析させ
、1次粒を成長させるのに対して、バッチ法にて、短時
間で晶析させ、微粒のままにとどめ、これを濾過・乾燥
させることにより、製造される。市販されているものと
してはたとえば、昭和電工■製のH−42,H−43、
住友化学■製のC−301,C−3005、マルチンス
ベルグ■製のOL −107等がある。
This fine-grained aluminum hydroxide crystallizes in a short time using a batch method, whereas the general-purpose Bayer process aluminum hydroxide crystallizes over a long period of time using a continuous crystallization method to grow primary particles. It is produced by filtering and drying the fine particles. Examples of commercially available products include H-42 and H-43 manufactured by Showa Denko ■.
Examples include C-301 and C-3005 manufactured by Sumitomo Chemical ■, and OL-107 manufactured by Martinsberg ■.

これらは、BET比表面積が3 ni’ / g以上で
あり、1次粒平均径は、走査型電子顕微鏡写真にて、2
t1m以下であり、2次粒平均径(有姿平均径)は、レ
ーザー回折式粒度分析計にて3−以下である。
These have a BET specific surface area of 3 ni'/g or more, and an average primary particle diameter of 2
The secondary particle average diameter (visible average diameter) is 3 or less as measured by a laser diffraction particle size analyzer.

又結晶形から言えば、すべてギブサイトである。In terms of crystal form, they are all gibbsite.

[発明が解決しようとする課題] ところが、この様な微粒水酸化アルミニウムは、水系ス
ラリーにして、剪断速度を増していくと、急激に応力が
かかるダイラタンシー現象を示す傾向にある。撹拌等の
スラリーハンドリング時に、急激な負荷がかかり、トラ
ブルを引き起こす危険性がある為、実際にスラリーにし
て使用する紙業界等では、特にきられれ、所望の濃度以
下で、操業をよぎなくされているのが現状である。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when such fine particles of aluminum hydroxide are made into an aqueous slurry and the shear rate is increased, they tend to exhibit a dilatancy phenomenon in which stress is rapidly applied. During slurry handling such as stirring, a sudden load is applied and there is a risk of causing trouble, so in the paper industry where slurry is actually used, it is particularly dangerous, and operations are often stopped if the slurry is below the desired concentration. The current situation is that

これらのダイラタンシー現象は、スラリーの流動特性を
調べることによって、容易に定量化できる。たとえば、
微粒水酸化アルミニウムスラリーのフローカーブをレオ
メータ−で測定すると、ある剪断速度にて急激に剪断応
力が立ち上り、ダイラタンシー現象を示す。この時の剪
断速度をダイラタンシー現象の指標とすることができ、
これをD I  (DIlatancy Inclex
)と称すことにする。DIが高い程、グイラタンシー現
象が発生しにくく、良好な微粒水酸化アルミニウム、又
はスラリーと言える。
These dilatancy phenomena can be easily quantified by examining the flow characteristics of the slurry. for example,
When the flow curve of fine aluminum hydroxide slurry is measured with a rheometer, shear stress suddenly rises at a certain shear rate, indicating a dilatancy phenomenon. The shear rate at this time can be used as an index of the dilatancy phenomenon,
This is called DI (DIlatancy Inclex)
). The higher the DI, the less likely the glatancy phenomenon will occur, and it can be said that the fine particle aluminum hydroxide or slurry is better.

前述した市販の微粒水酸化アルミニウムは、固体濃度6
5%スラリーにて、レオメータ−(コーディックス■の
レオマット115)でdpj定すると、DIは、はとん
ど0〜80001/sの範囲にある。
The commercially available fine aluminum hydroxide mentioned above has a solid concentration of 6
When dpj is determined using a rheometer (Rheomat 115 from Cordix ■) using a 5% slurry, the DI is mostly in the range of 0 to 80001/s.

このダイラタンシー現象発生に関与する要素については
、 01次粒子の表面活性又は変質 02次粒子の粒度分布 01次粒子の凝集割合(以後凝集度と称す)■@量不純
物 等が考えられるが、いまだに十分に解明されていない。
Regarding the factors involved in the occurrence of this dilatancy phenomenon, the surface activity of the primary particles, the particle size distribution of the secondary particles, the agglomeration ratio of the primary particles (hereinafter referred to as the degree of aggregation), the amount of impurities, etc. are considered, but it is still insufficient. has not been elucidated.

[課題を解決するための手段] 本発明者等は、上記現状にかんがみ、鋭意研究した結果
、微粒水酸化アルミニウムの凝集度が水系スラリーのダ
イラタンシー現象を引き起こす主要因であり、凝集度3
.0以下の時、ダイラタンシー現象が大幅に改善される
ことを見出し、本発明に到達した。
[Means for Solving the Problems] In view of the above-mentioned current situation, the present inventors have conducted extensive research and found that the degree of aggregation of fine aluminum hydroxide is the main factor causing the dilatancy phenomenon of aqueous slurry, and that the degree of aggregation is 3.
.. The inventors have discovered that the dilatancy phenomenon is significantly improved when it is 0 or less, and have arrived at the present invention.

すなわち凝集度(以後Aと称す)を(2次粒平均径)/
(1次粒平均径)の比で表わすと、Aが3.0以下にお
いてDIは、大幅に上昇し、ダイラタンシー現象は、大
幅に改善される。ここで言う、2次粒平均径とは、レー
ザー回折式粒度分析計で1fPI定した有姿の平均粒子
径(以後D2と称す)を言う。又、1次粒平均径(以後
D1と称す)としては、BET比表面積(以後BETと
称す)から算出されるり、−6/ + (BET)X 
(真比重))を使用する。
In other words, the degree of agglomeration (hereinafter referred to as A) is expressed as (secondary particle average diameter)/
(Primary particle average diameter) When A is 3.0 or less, the DI significantly increases and the dilatancy phenomenon is significantly improved. The average secondary particle diameter as used herein refers to the average particle diameter of visible particles (hereinafter referred to as D2) determined by 1 fPI using a laser diffraction particle size analyzer. In addition, the primary particle average diameter (hereinafter referred to as D1) is calculated from the BET specific surface area (hereinafter referred to as BET), or -6/ + (BET)
(true specific gravity)) is used.

一般に、ダイラタンシー現象は剪断による体積膨張を要
因として引き起こされると言われている。
Generally, the dilatancy phenomenon is said to be caused by volumetric expansion due to shearing.

一般の微粒水酸化アルミニウムは、凝集した1次粒子間
に多数の微細な空孔を持っており、これをスラリー化し
、剪断をかけていくと、空孔に自由水がとりこまれると
同時に、2次粒子は膨潤して、相互にからみ合い、急激
な応力を発生する。そしてこのダイラタンシー現象は、
空孔が多い程顕著となると考えられる。つまり、凝集度
Aによって、急激に剪断応力を示すところの剪断速度D
Iは、決まってくると言える。Aが高いとDIは低く、
Aが低いとDlは高くなる。特にAが3.0以下になる
とDIは顕著に高くなる。
General fine-grained aluminum hydroxide has many fine pores between aggregated primary particles, and when this is made into a slurry and sheared, free water is trapped in the pores, and at the same time, The secondary particles swell and become entangled with each other, generating sudden stress. This dilatancy phenomenon is
It is thought that the larger the number of vacancies, the more pronounced this becomes. In other words, depending on the degree of cohesion A, the shear rate D at which shear stress suddenly appears
I can say that it will be determined. When A is high, DI is low;
When A is low, Dl becomes high. In particular, when A becomes 3.0 or less, DI becomes significantly high.

凝集をほぐす方法としては、−成約な乾式又は湿式粉砕
でよいが、特に好適な方法は、乾式ではである。これら
は、はとんど1次粒までの粉砕力しかなく、長時間処理
しても1次粒を崩壊することはない(以後1次粒を崩壊
させない即ち1次粒までの粉砕を解砕と称す)。ところ
が、振動ミル、ボールミル、サンドミ、ル等の粉砕力の
強い粉砕法では、1次粒をも崩壊してしまうことがある
。つまり初期段階では解砕されるが、粉砕時間経過とと
もに1次粒まで崩壊してしまう(以後1次粒までも崩壊
してしまう粉砕を過粉砕と称す)。
As a method for loosening agglomerates, dry or wet grinding may be used, but a particularly preferred method is dry grinding. These have the power to crush only up to the primary grains, and the primary grains will not disintegrate even if processed for a long time (afterwards, the primary grains will not be disintegrated, i.e., the pulverization up to the primary grains will be disintegrated. ). However, in crushing methods that use strong crushing force, such as vibration mills, ball mills, sand mills, and mills, the primary particles may also be disintegrated. In other words, it is crushed in the initial stage, but as the crushing time elapses, it collapses down to the primary particles (hereinafter, crushing in which even the primary particles collapse is referred to as over-pulverization).

この1次粒の崩壊は、BETより検出できる。This collapse of primary grains can be detected by BET.

つまり解砕段階ではBETの変化はないが、過粉砕段階
では、明らかにBETが上昇してくる。この様な過粉砕
の状態では、特公昭62−28823にみられる様に、
襟章粘度が上がってしまう。ここで言う標準粘度とは、
固体濃度65%スラリーの見掛粘度であり、たとえば昭
和電工■製のH−42,H−43で1〜10ボイズ程度
である。標準粘度が高いと、ダイラタンシー現象同様、
紙塗被スラリーとしては、適していない。又この標準粘
度は、解砕により低下傾向を示し、5ポイズ以下にする
ことができるが、過粉砕すると急激に10ポイズ以上に
なってしまう。しかし一般市販品の中には、いくら解砕
しようとしても凝集がほぐされないものもある。これは
1次粒同士の結合が強固である為と思われ、この要因と
しては、微粒水酸化アルミニウムの晶析条件又は、乾燥
条件等が考えられる。
In other words, the BET does not change during the crushing stage, but the BET clearly increases during the over-pulverizing stage. In such a state of over-pulverization, as seen in Japanese Patent Publication No. 62-28823,
The viscosity of the lapel pin increases. The standard viscosity referred to here is
The apparent viscosity of a slurry with a solid concentration of 65% is approximately 1 to 10 voids for H-42 and H-43 manufactured by Showa Denko Corporation. When the standard viscosity is high, similar to the dilatancy phenomenon,
Not suitable as paper coating slurry. Further, this standard viscosity tends to decrease by crushing and can be reduced to 5 poise or less, but if it is over-pulverized, it rapidly increases to 10 poise or more. However, among commercially available products, there are some products whose agglomerations cannot be loosened no matter how hard one tries to disintegrate them. This is thought to be due to the strong bond between the primary particles, and this may be due to the crystallization conditions of the fine particles of aluminum hydroxide, the drying conditions, etc.

この様な微粒水酸化アルミニウムは、いくら解砕のため
の操作をしても、Aの変化がなく、DI7>(低く、良
いスラリーが得られない。
No matter how many operations are carried out for crushing such fine aluminum hydroxide, there is no change in A, and DI7> (low), making it impossible to obtain a good slurry.

以下本発明の内容を実施例によって説明するが、本発明
は、これら実施例に限定されるものではない。
The content of the present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[実 施 例] (実施例1) 実施例として、解砕処理品を6点(No、 8〜Nへ1
3)、比較例として従来品7点(No、1〜NQ、 7
 )の凝集度Aと標準粘度η(以後ηと称す)及びDI
のjjpj定結果を第1表に示す。
[Example] (Example 1) As an example, 6 pieces of crushed products (No. 1 to No. 8 to No.
3), 7 conventional products as comparative examples (No. 1 to NQ, 7.
) cohesion degree A, standard viscosity η (hereinafter referred to as η) and DI
The jjpj determination results are shown in Table 1.

第1表 N(Ll〜N(L7の従来品は、昭和電工■製のH−4
2である。
Table 1 N (Ll to N (L7's conventional product is H-4 manufactured by Showa Denko ■)
It is 2.

No、8〜患13は、解砕処理したものであるが、処理
方法は、以下の通りである。
Nos. 8 to 13 were subjected to crushing treatment, and the treatment method was as follows.

Nへ8は、Nα5を■セイシン企業のジェットミル、シ
ングルトラックミルにて乾式解砕した。
For N8, Nα5 was dry-crushed using Seishin Corporation's jet mill and single track mill.

Nα9は、Nα4を日清エンジニアリング■のカレント
ジェットミルCJ−25にて乾式解砕した。
For Nα9, Nα4 was dry crushed using a current jet mill CJ-25 manufactured by Nisshin Engineering ■.

Nα10は、No、3を日清エンジニアリング■のカレ
ントジェットミルCJ−25にてN11L9よりも粉砕
度を下げて乾式解砕した。
For Nα10, No. 3 was dry-pulverized using a current jet mill CJ-25 manufactured by Nisshin Engineering ■ at a grinding degree lower than that of N11L9.

NO,11は、NO,1を日清エンジニアリング■のタ
ーボクランシファイアーT C−15Nにて乾式解砕・
分級後、各々の分級品を再度混ぜ合せた。
For No. 11, No. 1 was dry crushed using Nissin Engineering ■'s Turbo Crunchifier T C-15N.
After classification, each classified product was mixed again.

No、L2は、No、1をイオン交換水にてスラリーに
し、これに分散剤として東亜合成化学■のアロンA −
200を固形分に対して1%添加し、固体濃度65%ス
ラリーに調整した。これを日本精機製作所側のウルトラ
ソニック ジェネレーター(U S −300>にて2
0分分間式解砕した。
For No. L2, No. 1 was made into a slurry with ion-exchanged water, and Aron A from Toagosei Chemical ■ was added to this as a dispersant.
200 was added at 1% based on the solid content to adjust the slurry to a solid concentration of 65%. This was installed at Nippon Seiki's Ultrasonic Generator (US-300).
Disintegrated for 0 minutes.

Nα13は、No、11をN(L12と同様な湿式解砕
法にて10分間処理した。
For Nα13, No. 11 was treated with N (for 10 minutes using the same wet crushing method as L12).

次に測定方法について説明する。Next, the measurement method will be explained.

D2は、レーザー回折式粒度分析計Leeds &No
rLhrup lnsLrumenLsii!のマイク
ロトラックSPA型にてa+定した。方法としては、よ
り有姿粒径を代表させる為、事前の超音波等による分散
処理をおこなわず、まず分散剤として50g/Mのへキ
サメタリン酸ソーダ20m1をリサーキュレータ−(L
VR)に添加し、循環液中の分散剤濃度が0.3g/I
Iになる様にし、これに乾粉又は、スラリーにてD  
−5000になる様に添加し、3分間循環分散させた後
Mj定した。D2は、この累積粒度分布の50%粒径と
した。
D2 is a laser diffraction particle size analyzer Leeds & No.
rLhrup lnsLrumenLsii! It was determined to be a+ using the Microtrac SPA model. As a method, in order to better represent the visible particle size, first, 20 ml of 50 g/M sodium hexametaphosphate was added as a dispersant to a recirculator (L
VR), and the dispersant concentration in the circulating fluid is 0.3g/I.
Add dry powder or slurry to D.
-5000, and after circulating and dispersing for 3 minutes, the Mj was determined. D2 was defined as the 50% particle size of this cumulative particle size distribution.

BETは、QUANTACHRO社の比表面積測定装置
QUANTASORB (モデルNo、Q S −14
)にてall定した。
BET is QUANTACHRO's specific surface area measurement device QUANTASORB (Model No. Q S-14
).

又スラリー状のものは、110℃にて12時間静置乾燥
後測定した。D1算出の際の微粒水酸化アルミニウムの
真比重は、ギブサイトの理論値2,42を使用した。こ
れは、k 1 、 No、 5 、 No、 8 、 
No、 I 3の回折X線の結晶ピークパターンはギブ
サイトのみであり、又ピラノメーター法で測定しても理
論値と同様な結果が得られたからである。以上の結果を
基に、Dlは、6/ + (BET)X CQ比重))
の公知の計算式にて球相当径として計算した。又Aは凝
集を表わす指標であるが、本発明では、DlとD の比
で表わした。つまりA−D2/D1である。
The slurry was dried at 110° C. for 12 hours and then measured. For the true specific gravity of fine aluminum hydroxide when calculating D1, Gibbsite's theoretical value of 2.42 was used. This is k1, No, 5, No, 8,
This is because the crystal peak pattern of the diffraction X-ray of No. I3 is only gibbsite, and even when measured by the pyranometer method, results similar to the theoretical values were obtained. Based on the above results, Dl is 6/ + (BET)X CQ specific gravity))
It was calculated as the equivalent sphere diameter using the well-known calculation formula. Further, A is an index representing aggregation, and in the present invention, it is expressed as the ratio of Dl to D. That is, A-D2/D1.

次にηとDIについて説明する。乾粉の場合はまず、イ
オン交換水132m1と10%に希釈した東亜合成化学
■のアロンA −200U  30m1及びサンプル3
00gを混ぜて固体濃度65%のスラリーとした。
Next, η and DI will be explained. In the case of dry powder, first add 132 ml of ion-exchanged water, 30 ml of Toagosei Chemical's Aron A-200U diluted to 10%, and Sample 3.
00g were mixed to form a slurry with a solids concentration of 65%.

スラリーの場合は276m1分散した。これを松下電器
■ナショナルミキサーM X 120に全量入れ、スラ
イダックスにて電圧を40Vに落し、5分間撹拌した。
In the case of slurry, 276 ml was dispersed. The entire amount of the mixture was put into Matsushita Electric's National Mixer MX 120, the voltage was lowered to 40 V using a slidex, and the mixture was stirred for 5 minutes.

この時の回転数は4500rpmであった。この撹拌ス
ラリーの200m1を分取して東京計器製造所■のB型
粘度計(BM)にて粘度を測定した。
The rotation speed at this time was 4500 rpm. 200 ml of this stirred slurry was taken out and its viscosity was measured using a B-type viscometer (BM) manufactured by Tokyo Keiki Seisakusho ■.

尚ローターは、No、3を使用し、回転数は80rpn
+とじて、回転開始後1分後の読みにて粘度に換算した
。この時の粘度を標準粘度ηとした。これらの一連の操
作は、スラリー温度が25±0.5℃となる様注意を払
った。
The rotor used is No. 3, and the rotation speed was 80 rpm.
+ and the reading 1 minute after the start of rotation was converted into viscosity. The viscosity at this time was defined as the standard viscosity η. During these series of operations, care was taken to maintain the slurry temperature at 25±0.5°C.

又DIは、コーディックス■のレオマット115にて、
スラリーのフローカーブを測定することにより求めた。
Also, DI is at Cordix ■ Leomat 115,
It was determined by measuring the flow curve of the slurry.

つまり残った撹拌スラリーのうち、30m1を分取し測
定システムMS−H3115をそなえたレオマット測定
容器に移し、容器内の温度を20℃に保ち測定した。こ
の時の測定条件は、MAX 5PEED 7gOrpm
、 RAMP UP TIME 120sec。
That is, 30 ml of the remaining stirred slurry was taken out and transferred to a Rheomat measurement container equipped with a measurement system MS-H3115, and the temperature in the container was kept at 20° C. and measured. The measurement conditions at this time are MAX 5PEED 7gOrpm
, RAMP UP TIME 120sec.

MESUREMENT POINT 20polntと
した。
MESUREMENT POINT 20ports.

k4を測定したフローカーブが第2図である。Figure 2 shows a flow curve obtained by measuring k4.

剪断速度をあげていくと、85001/sより急激に剪
断応力があがりダイラタンシー現象を示した。本発明で
は、急激に剪断応力があがる直前の剪断速度でもってダ
イラタンシー現象の起こりやすさの指標とした。つまり
この時の剪断速度がDIであり、魔4では、DIは[1
50017sであった。又レオマット115の最高剪断
速度は200001/sであるので、これ以上のものは
、20000以上と表示した。
As the shear rate was increased, the shear stress increased rapidly from 85001/s, indicating a dilatancy phenomenon. In the present invention, the shear rate immediately before the shear stress suddenly increases is used as an index of the likelihood of dilatancy occurring. In other words, the shear rate at this time is DI, and in Magic 4, DI is [1
It was 50017s. Furthermore, since the maximum shear rate of Rheomat 115 is 200,001/s, anything higher than this is indicated as 20,000 or more.

No、8〜No、13は、No、 1〜No、 7のい
ずれかのサンプルを解砕処理したものであるが、解砕処
理後の物性を比較すると、処理後のD2は細かくなった
が、BET及びDlは、はとんど変化がなかった。この
為、凝集度Aは、明らかな低下を示し、凝集度がかなり
少なくなったことがわかった。これに伴ってηは低下し
、DIは顕著な上昇を示し、明らかにスラリーの改答が
見られた。たとえばNα9は、NO,4を解砕処理した
ものであり、No、9はに4に比べ、Aは4.0から2
.2に半減し、ηは低下し、DIは65001/sから
200001/s以上と3倍以上に上昇した。この時の
Nα4とNα9のフローカーブが第2図と第3図である
。フローカーブ上の各点と(0,0)を結んだ傾きが、
各点での粘度に相当するが、これらは、ηΔIII定時
の剪断速度が201/s程度であるのに比べれば、かな
り高い速度領域の粘度であると言える。第2図と第3図
かられかる様にNo、 9の方が傾きが低く、粘度が低
い。加えてDIは2QQO01/s以上でありフローカ
ーブからも良いスラリーであることがわかった。
Samples No. 8 to No. 13 were obtained by crushing any of the samples No. 1 to No. 7, but when comparing the physical properties after crushing, D2 became finer after treatment. , BET and Dl remained almost unchanged. For this reason, the degree of aggregation A showed a clear decrease, indicating that the degree of aggregation had decreased considerably. Along with this, η decreased and DI showed a remarkable increase, clearly indicating that the slurry had improved. For example, Nα9 is obtained by crushing NO.4, and compared to No. 4, A is 4.0 to 2.
.. 2, η decreased, and DI increased more than three times from 65,001/s to more than 200,001/s. The flow curves of Nα4 and Nα9 at this time are shown in FIGS. 2 and 3. The slope connecting each point on the flow curve and (0,0) is
These correspond to the viscosity at each point, but compared to the shear rate at constant ηΔIII of about 201/s, it can be said that these are viscosities in a considerably higher speed range. As can be seen from Figures 2 and 3, No. 9 has a lower slope and lower viscosity. In addition, the DI was 2QQO01/s or more, and the flow curve showed that it was a good slurry.

又Na4と患9の走査型電子顕微鏡写真が第1図(a)
 、 (b)である。これは日本電子味の走査型電子顕
微鏡JSM−T300で撮影したものであり倍率は50
00倍である。(a)は凝集度の高いNQ、4(従来品
) 、(b)は凝集度の低いN11L9(本発明品)の
結晶構造を示す写真である。この写真からもNo、9の
微粒水酸化アルミニウムが1次粒を壊さないでよく解砕
されているのがわかる。
Scanning electron micrographs of Na4 and patient 9 are shown in Figure 1(a).
, (b). This was taken with a JEOL scanning electron microscope JSM-T300, and the magnification is 50.
00 times. (a) is a photograph showing the crystal structure of NQ4 (conventional product) with a high degree of aggregation, and (b) is a photograph showing the crystal structure of N11L9 (product of the present invention) with a low degree of aggregation. It can also be seen from this photograph that the fine particles of aluminum hydroxide No. 9 were well crushed without breaking the primary particles.

次にNα1〜Nα13までのAとDIについてプロット
すると、第4図の様になった。これからAが低くなるに
つれてDIは高くなり、Aが3.0に近くなると急激に
上昇することがわかる。つまりAが3.0以下になると
ダイラタンシー現象は、はとんど検知できなくなり、ス
ラリーは著しい改善を示した。
Next, when A and DI from Nα1 to Nα13 are plotted, the result is as shown in FIG. It can be seen that as A becomes lower, DI becomes higher, and when A approaches 3.0, it rises rapidly. In other words, when A was 3.0 or less, the dilatancy phenomenon became almost undetectable, and the slurry showed a significant improvement.

(実施例2) 実施例1のN[L3. No、6. kg、 NO,I
Oについて固体濃度を68%、70%に上げた場合のD
Iの変化を示したのが第2表である。
(Example 2) N[L3. No, 6. kg, NO, I
D when the solid concentration of O is increased to 68% and 70%
Table 2 shows the changes in I.

第 表 Dlの測定法は、実施例1と同じであるが、固体濃度の
調整法は、サンプル300gとアロンA20U  30
m1を固定し、イオン交換水の量をかえた、つまり68
%の場合には、111m1.70%の場合には99m1
とした。
The measurement method in Table Dl is the same as in Example 1, but the method for adjusting the solid concentration is as follows: 300 g of sample and Aron A20U 30
m1 was fixed and the amount of ion-exchanged water was changed, that is, 68
%, 111m1.70%, 99m1
And so.

第2表かられかる様に、固体濃度を上げることにより、
DIは低下傾向を示すものの、この低下割合は65%で
のDIの高低にかかわらず、はぼ同程度であり、凝集度
Aが3.0以下なら、固体濃度70%でも、DIは、は
ぼ−1=H+1/S以上を維持できた。
As shown in Table 2, by increasing the solid concentration,
Although the DI shows a decreasing tendency, the rate of decrease is almost the same regardless of the DI at 65%.If the degree of agglomeration A is 3.0 or less, the DI will decrease even if the solid concentration is 70%. I was able to maintain Bo-1=H+1/S or higher.

(実施例3) 実施例1のNo、1とNα10の2つのサンプルをスラ
リーにして、解砕時間をかえ、その解砕効果を確認した
(Example 3) Two samples No. 1 and Nα10 of Example 1 were made into slurry, the crushing time was changed, and the crushing effect was confirmed.

スラリーは、固体濃度65%とし、配合は、実施例1の
D I 1TllI定時と同一とした。又解砕方法とし
ては、回転数を4500rp111に調整した松下電器
■のナショナルミキサーM X 120を使用し、撹拌
時間は、0. 5. 10.15.20分の5水準とし
た。この結果が第3表である。
The slurry had a solids concentration of 65%, and the formulation was the same as the D I 1 Tll I fixed time of Example 1. As for the crushing method, Matsushita Electric's National Mixer MX 120 with the rotation speed adjusted to 4,500 rpm was used, and the stirring time was 0. 5. 10/15/20 level was set. The results are shown in Table 3.

(以下余白) #j定定法法、実施例1のスラリーの場合と同じである
(Left below) #j Standard method, same as in the case of the slurry in Example 1.

第3表の結果をもとに、経時に伴うD2.D。Based on the results in Table 3, D2. D.

A、DIの変化を表わしたものが、第5図(a)。Figure 5(a) shows the changes in A and DI.

(b) 、 (C) 、 (d)であり、AとDIの関
係を示したものが、第6図である。
(b), (C), and (d), and FIG. 6 shows the relationship between A and DI.

第5図かられかる様に、撹拌時間経過とともに、凝集粒
が解砕され、D2は細かくなったが、BETで代表され
るDlは、はとんど変化がなく、1次粒が壊されていな
いことがわかった。この時、解砕効果の指標である凝集
度Aも、D2の低下に合せて低(なり、解砕されていく
状況が伺われた。
As can be seen from Figure 5, as the stirring time elapses, the agglomerated grains are broken down and D2 becomes finer, but Dl, which is represented by BET, hardly changes, and the primary grains are broken down. I found out that it wasn't. At this time, the degree of agglomeration A, which is an index of the crushing effect, also became low (as D2 decreased), indicating that the particles were being crushed.

一方、DIは、時間経過とともに上昇し、20000以
上になり、解砕が進むにつれてダイラタンシーリ、−層
の改善がみられた。又第6図でのAとDIの関係は、第
4図に示したカーブとほぼ一致した。
On the other hand, the DI increased with the passage of time and reached 20,000 or more, and as the crushing progressed, an improvement in the dilatan sealing layer was observed. Furthermore, the relationship between A and DI in FIG. 6 almost coincided with the curve shown in FIG. 4.

(実施例4) 実施例1のNO,1のサンプルを過粉砕し、その特性変
化を調べた。粉砕方法としては、まずNo、1のサンプ
ル200g、イオン交換水を88m1、分散剤として1
0%に希釈したアロンA−20Uを混合し、固体濃度6
5%スラリーとした。これを、10φアルミナボール1
400 gを入れたアルミナ磁性0.8.Qポットに入
れ、川崎重工■S Mo、6振動ミルにて湿式粉砕した
。粉砕時間は、0. 5.10.15.20時間の5水
準とした。この粉砕結果を第4表に示す。
(Example 4) The sample of NO.1 of Example 1 was over-pulverized, and changes in its characteristics were investigated. As for the pulverization method, first, 200 g of sample No. 1, 88 ml of ion-exchanged water, and 1 ml of dispersant were added.
Aron A-20U diluted to 0% was mixed, and the solid concentration was 6.
A 5% slurry was prepared. Add this to 1 10φ alumina ball.
400 g of alumina magnetic 0.8. The mixture was placed in a Q-pot and wet-pulverized using a Kawasaki Heavy Industries ■S Mo, 6-vibration mill. The grinding time is 0. There were five levels: 5, 10, 15, and 20 hours. The results of this grinding are shown in Table 4.

弗4表 測定方法は、実施例1と同じであるが、ηについては、
ロータNo、3にて測定できない範囲のものは、他ロー
タを使用した。
The measurement method in Table 4 is the same as in Example 1, but for η,
For items that could not be measured using rotor No. 3, other rotors were used.

第4表をもとにD2.Dl、A、  η、DIの経時変
化を第7図に表わした。第7図よりわかる様に、粉砕時
間とともに、D2は細かくなったが、BET及びDlは
、実施例3の解砕とは異なり一定とはならず、粉砕時間
とともにBETは高く、Dlは細かくなった。これは、
過粉砕の状態であり、1次粒が壊されていることがわか
る。
Based on Table 4, D2. Figure 7 shows the changes over time in Dl, A, η, and DI. As can be seen from FIG. 7, D2 became finer as the grinding time increased, but BET and Dl did not remain constant unlike the grinding in Example 3; BET increased and Dl became finer as the grinding time increased. Ta. this is,
It can be seen that it is in a state of over-pulverization and the primary grains are broken.

この時の標準粘度ηは、5時間にて一旦下るが、10時
間以上では急激な増粘現象を示した。5時間でのη低下
は、解砕が主体で過粉砕の影響が、まだ小さかった為と
思われる。この過粉砕にょる増粘現象は第8図の粉砕時
間の異なるフローカーブでも確認できた。実施例1で説
明した要領で各点での粘度を見ると、5.10.15.
20時間の順に粘度が高くなっているのがわかった。し
かし増粘はするものの、粉砕されたものには、ダイラタ
ンシー現象が発生しなかった。又粉砕時間10時間のも
のは、Aが2.9でDIは200001/s以上と改質
されてはいるが、過粉砕により標準粘度ηは、■0.5
ボイズとかなりの増粘を示した。この様なスラリーは、
本発明の目的にそわない。
The standard viscosity η at this time decreased once after 5 hours, but showed a rapid thickening phenomenon after 10 hours. The decrease in η after 5 hours is probably due to crushing being the main cause and the influence of over-grinding being still small. This thickening phenomenon due to over-grinding was also confirmed in the flow curves for different grinding times shown in Figure 8. Looking at the viscosity at each point as explained in Example 1, the viscosity is 5.10.15.
It was found that the viscosity increased in the order of 20 hours. However, although the viscosity increased, the dilatancy phenomenon did not occur in the crushed product. In addition, the one with a grinding time of 10 hours has been modified to have an A of 2.9 and a DI of 200001/s or more, but due to excessive grinding, the standard viscosity η is 0.5.
It showed a considerable increase in viscosity. This kind of slurry is
This does not meet the purpose of the present invention.

[効  果] この様な凝集度が、3.0以下で標準粘度が5ボイズ以
下の微粒水酸化アルミニウムは、水系スラリーとした際
、高剪断速度でも、高濃度でも、ダイラタンシー現象が
極めて発生しにくく、高剪断速度領域においても低粘度
を維持できる。加えて凝集粒がほとんどないので1、紙
の表面に塗工した時、平滑性と光沢がさらに改善される
ので、紙用の塗被スラリーとして特に有用である。
[Effect] When fine-grained aluminum hydroxide with a degree of agglomeration of 3.0 or less and a standard viscosity of 5 voids or less is made into an aqueous slurry, dilatancy phenomenon extremely occurs even at high shear rates and high concentrations. low viscosity even in high shear rate ranges. In addition, since there are almost no agglomerated particles, the smoothness and gloss are further improved when coated on the surface of paper, making it particularly useful as a coating slurry for paper.

又プラスチックへ練り込んだ時、低粘性の混練物が得ら
れ、又良く分散された製品ができ上るので、高強度の複
合材が得られる。この為、プラスチック用フィラーとし
ても有用である。
Furthermore, when kneaded into plastic, a low-viscosity kneaded product is obtained, and a well-dispersed product is obtained, resulting in a high-strength composite material. For this reason, it is also useful as a filler for plastics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、従来品(a)、本発明品(b)の微粒水酸化
アルミニウムの結晶構造を示す電子顕微鏡写真である。 第2図は、凝集度の高いN(L4の微粒水酸化アルミニ
ウムを固体濃度65%スラリーとして、レオマット11
5で測定したフローカーブである。 第3図は、凝集度の低いNα9の微粒水酸化アルミニウ
ムを固体濃度65%スラリーとして、レオマット115
で測定したフローカーブである。 第4図は、凝集度とDIの関係を表わしたものである。 第5図は、ミキサーにて湿式解砕処理した時の経時特性
変化を示したものである。 第6図は、ミキサーにて湿式解砕処理したものの、凝集
度とDIの関係を表わしたものである。 第7図は、振動ミルにて湿式粉砕した時の経時特性変化
を示したものである。 第8図は、振動ミルにて湿式粉砕した時の経時のフロー
カーブを示したものである。
FIG. 1 is an electron micrograph showing the crystal structure of fine-grained aluminum hydroxide of a conventional product (a) and a product of the present invention (b). Figure 2 shows the results of Rheomat 11 using N (L4) fine particle aluminum hydroxide with a high degree of agglomeration as a slurry with a solid concentration of 65%.
This is the flow curve measured in No. 5. Figure 3 shows Rheomat 115, a slurry of Nα9 fine particles of aluminum hydroxide with a low degree of agglomeration, at a solid concentration of 65%.
This is the flow curve measured at . FIG. 4 shows the relationship between the degree of cohesion and DI. FIG. 5 shows changes in characteristics over time during wet crushing treatment using a mixer. FIG. 6 shows the relationship between the degree of agglomeration and DI after wet crushing in a mixer. FIG. 7 shows the change in characteristics over time during wet pulverization using a vibrating mill. FIG. 8 shows a flow curve over time during wet pulverization using a vibrating mill.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、2次粒平均径と1次粒平均径との比で表わされる凝
集度が3.0以下であり、標準粘度が5ポイズ以下であ
ることを特徴とする微粒水酸化アルミニウム。
1. Fine particle aluminum hydroxide, characterized in that the degree of aggregation expressed by the ratio of the average secondary particle diameter to the average primary particle diameter is 3.0 or less, and the standard viscosity is 5 poise or less.
JP63221679A 1988-09-05 1988-09-05 Fine-grain aluminum hydroxide Pending JPH0269315A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5843335A (en) * 1995-02-14 1998-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dilatancy liquid
JP2008007723A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Nippon Polyethylene Kk Flame-retardant resin composition, electric wire and cable using the same
JP2008007726A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Nippon Polyethylene Kk Flame-retardant resin composition, electric wire and cable using the same
JP2008007722A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Nippon Polyethylene Kk Flame-retardant resin composition, electric wire and cable using the same
JP2008007730A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Nippon Polyethylene Kk Flame-retardant resin composition, electric wire and cable using the same

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