JPH03197317A - Production of heat-resistant aluminum hydroxide - Google Patents

Production of heat-resistant aluminum hydroxide

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JPH03197317A
JPH03197317A JP1335993A JP33599389A JPH03197317A JP H03197317 A JPH03197317 A JP H03197317A JP 1335993 A JP1335993 A JP 1335993A JP 33599389 A JP33599389 A JP 33599389A JP H03197317 A JPH03197317 A JP H03197317A
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calcium
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compounds
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富塚 四郎
Yukio Oda
幸男 小田
Seisuke Takahashi
高橋 誓輔
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    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • C09C1/407Aluminium oxides or hydroxides

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Abstract

PURPOSE:To efficiently adsorb a Si compound and a Ca compound on the surface of aluminum hydroxide particles by adsorbing the Si compound and the Ca compound on the surface of Al(OH)3 particles while controlling hydrogen ion concentration of aqueous solution of the compound. CONSTITUTION:In a method of producing heat-resistant aluminum hydroxide by adsorbing a silicon compound and a calcium compound on the surface of aluminum hydroxide particles, when aluminum hydroxide is brought into contact with an aqueous solution containing both or one of the silicon compound and the calcium compound, the hydrogen ion concentration of the aqueous solution is controlled. In the case of using the aqueous solution containing both the silicon compound and the calcium compound and adsorbing, the pH is preferably adjusted to >=7. In the case of using 2 solutions containing each single compound by two-stage treatment, the pH is preferably regulated also to >=7.

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 [Field of Industrial Application] The present invention relates to improving the thermal stability of crystallized water of aluminum hydroxide, which is used as a filler in rubber, plastic, and paper, and particularly relates to the improvement of the heat resistance stability of crystalline water of aluminum hydroxide, which is used as a filler in rubber, plastic, and paper. As electrical and electronic insulating materials such as composite copper-clad laminates made of fuel wire compound, epoxy, glass cloth non-woven fabric base material, etc.
The present invention relates to a method for producing aluminum hydroxide with excellent heat resistance, which can be molded at temperatures of 0° C. or higher.

〔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、火災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。
In recent years, flame-retardant cables containing halogen-based polymers and flame retardants generate large amounts of corrosive gas and smoke in the event of a fire.
Accidents that cause great damage to human life and peripheral equipment are occurring. As a result, the trend toward non-halogen flame retardants, which do not contain halogen elements, has increased, and development technology has progressed rapidly. Non-halogen flame retardants are made by blending about 150 parts of an inorganic filler with water of crystallization, such as aluminum hydroxide, into a polyolefin polymer, and are characterized by producing less 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 polymer has the disadvantage that the melt viscosity increases significantly during extrusion processing, resulting in a decrease in processing performance. Therefore, a method to improve processing performance is generally to raise the temperature of the extruder, but when the temperature of the extruder approaches 200°C, some of the crystallized water of aluminum hydroxide decomposes. The problem is that the generated water vapor causes the material to foam, making it impossible to extrude.

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, there is a demand for heat-resistant aluminum hydroxide, which has a higher decomposition initiation temperature than existing aluminum hydroxide, as a filler for halogen-free flame-retardant wire materials.

又、ガラス布不織布コンポジット銅張積層板(OEM−
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
付は技術の導入により、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 fabric composite copper clad laminate (OEM-
In 3), a filler such as aluminum hydroxide is added to the epoxy resin to ensure dimensional stability in the thickness direction of the substrate. Recent trends include raising the temperature of the solder bath to speed up the board production line, and the introduction of reflow soldering technology, which means that laminates are 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。
As a result, a portion of the aluminum hydroxide in the substrate is thermally decomposed, causing a problem in which the copper foil peels off.

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。
Therefore, aluminum hydroxide with stable crystal water and excellent heat resistance is desired even at high temperatures.

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82−24696あるいは、特開昭59−204
632には、水酸化アルミニウムの加熱脱水過程で不純
物のN a 20が脱水を促進する作用があることを見
いだしN a 20を0.10vt%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 date to improve the heat resistance of aluminum hydroxide used as a filler. for example,
JP-A-82-24696 or JP-A-59-204
In No. 632, it was discovered that Na 20, an impurity, has the effect of promoting dehydration during the heating dehydration process of aluminum hydroxide, and a method was proposed to improve heat resistance by reducing Na 20 to 0.10 vt% or less. has been done. In addition, the present inventors have proposed that silicon compounds and calcium compounds be adsorbed onto the surface of aluminum hydroxide to reduce the increase in the starting temperature of the dehydration reaction and the weight loss of 250°C (Patent Application No. 63 -225779). However, although the former method has been put into practical use as a non-halogen flame retardant and a filler for composite substrates, the properties are insufficient to meet the required level. In the present invention, the latter manufacturing method has been further improved to make it industrially extremely effective.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem 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。
Aluminum hydroxide used as a filler generally begins to decompose and dehydrate at around 200°C. However, when kneaded into a polymer and processed, it is known that even at a temperature lower than 200° C., some of the crystals and water decompose and generate water, resulting in foaming and silver marks.

この現象を、本発明者らは、熱分計装!(示差熱分析及
び熱天秤装Wl)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。
The inventors investigated this phenomenon using thermal instrumentation! The thermal decomposition behavior of aluminum hydroxide was precisely analyzed using (differential thermal analysis and thermobalance Wl).

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、
lvt%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
アルミニウムの一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 that starts at 200° C. or higher (positions ■ and ■), a weight loss accompanied by a small endotherm occurs from around 170° C. to the position ■. Analysis of this reaction product revealed that it was water. The amount of water dissociated is
Although the amount is less than lvt%, since it becomes water vapor and increases in volume, it is considered to be enough to cause air bubbles inside the molded product, surface roughness, and silver marks. Furthermore, among the main dehydration reactions, an endothermic reaction at around 250°C is known as a reaction in which a portion 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63−2
25779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 mentioned above, in order to suppress the minute dehydration reaction and the transfer reaction of boehmite at temperatures below 200°C, the patent application No. 63-2
The invention of No. 25779 is that in conventional aluminum hydroxide,
A method for producing a new type of heat-resistant aluminum hydroxide, which suppresses the unobtainable low-temperature dehydration reaction and further reduces the boehmite transfer reaction, is provided by adsorption of silicon compounds and calcium compounds.

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 aims to further improve the above invention and provide a method for efficiently adsorbing silicon compounds and calcium compounds onto the surfaces of aluminum hydroxide particles.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve 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 silicon compounds and calcium compounds onto the surface of aluminum hydroxide as an adsorption treatment method for significantly 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 has discovered a phenomenon in which silicon compounds, particularly colloidal silica and calcium ions dissolved in water, are selectively adsorbed onto aluminum hydroxide within a certain hydrogen ion concentration range, and the present invention has discovered a phenomenon in which silicon compounds, particularly colloidal silica and calcium ions dissolved in water, are selectively adsorbed onto aluminum hydroxide within a certain hydrogen ion concentration range. This method was completed based on the fact that aluminum hydroxide can be obtained with adsorption above a certain concentration.

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、該水溶液の水素イオン濃度
を制御す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 as follows: In a method for producing heat-resistant aluminum hydroxide by adsorbing a silicon compound and a calcium compound onto the surface of aluminum hydroxide particles, an aqueous solution containing both or one of a silicon compound and a calcium compound and hydroxide This is a method for producing heat-resistant aluminum hydroxide, characterized by controlling the hydrogen ion concentration of the aqueous solution when bringing it 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。
For heat-resistant aluminum hydroxide, it is necessary that both a silicon compound and a calcium compound be 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、piは7以上に
制御することが好ましく、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以上に制御す
ることが好ましい。
In the case of adsorption using an aqueous solution in which a silicon compound and a calcium compound coexist, pi is preferably controlled to 7 or more, and in the case of two-stage treatment using a single aqueous solution containing each single compound. In a solution containing a calcium compound, the pH is preferably controlled to 7 or higher.

水酸化アルミニウムの吸着現象は、次のような実験によ
って確かめられる。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
,000,10,000■/fl)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−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(
S i02換算、以下便宜上S iO2濃度という)を
分析した。同様に、水酸化カルシウム(100,500
,1,000■/g)、塩化カルシウム(100,1,
000,5,000■/N)についてカルシウム化合物
の濃度(CaO換算、以下便宜上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S iOCa (OH)   Ca Cj! 2
濃度と2 ′          2 ′ 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 CR
2試薬では、はとんど吸着せず、Ca (OH) 2試
薬では、約aoopp−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 a supersaturated sodium aluminate solution was filtered,
Washed with ion-exchanged water to remove adhering alkaline components. Next, colloidal silica (100, 1,000, 5
The wet cake of aluminum hydroxide was reslurried in an aqueous solution containing 1,000, 10,000 .mu./fl), allowed to adsorb for 30 minutes, and then filtered with suction. The resulting cake was dried and the concentration of silicon compounds in aluminum hydroxide (
The SiO2 concentration (hereinafter referred to as SiO2 concentration for convenience) was analyzed. Similarly, calcium hydroxide (100,500
, 1,000■/g), calcium chloride (100,1,
000, 5,000 .mu./N), the concentration of the calcium compound (in terms of CaO, hereinafter referred to as CaO concentration for convenience) was determined. Figure 1 shows that SiOCa (OH) Ca Cj! in aqueous solution for aluminum hydroxide. 2
This is experimental data showing the concentration and amount of adsorption on 2'2' aluminum hydroxide. The adsorption amount of a silicon compound increases with the addition concentration, and when 1% is added to an aqueous solution, the adsorption amount is 3%, and is dominated by the concentration. On the other hand, calcium compounds include Ca CR
With the 2 reagent, there is hardly any adsorption, and with the Ca(OH) 2 reagent, the amount of adsorption is about aoopp-.

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。
In order to investigate this remarkable difference in adsorption properties of calcium compounds in more detail, the present inventor conducted an experiment in which the hydrogen ion concentration in the aqueous solution was varied, with a silicon compound and a calcium compound coexisting, and a single solution.

この結果、第2図に示す関係かえられた。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(p
H7以上)で吸着が起こることが確かめられた。
As a result, the relationship shown in FIG. 2 was changed. Calcium compounds are hardly adsorbed in the acidic region, and in the alkali, region (p
It was confirmed that adsorption occurs at temperatures higher than H7).

ケイ素化合物又は、カルシウム化合物を吸着した水酸化
アルミニウムの耐熱性の評価は、乾燥粉末を一定量(1
50■)精秤し、示差熱天秤装置(理学電機■製す−モ
フレックス T 08110)で−鵞幼年噂低温脱水の
開始温度(Td)と250℃までの脱水量(W# −2
50)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。
To evaluate the heat resistance of aluminum hydroxide adsorbed with silicon compounds or calcium compounds, a certain amount of dry powder (1
50 ■) Precisely weigh and measure the starting temperature of low-temperature dehydration (Td) and the amount of dehydration up to 250℃ (W# -2
50) was measured. Furthermore, a fluorescent X-ray analyzer was used to measure the amount of silicon compounds and calcium compounds adsorbed onto 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が認められなかった。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かめられた。
As a result, no change was observed in those to which a silicon compound or calcium compound was adsorbed alone, and no improvement in heat resistance was observed compared to those in which no silicon compound or calcium compound was adsorbed. Therefore, the second
As illustrated in the figure, it was confirmed that pH is strongly involved in the production of heat-resistant aluminum hydroxide using an aqueous solution containing a silicon compound and a calcium compound, and that adsorption in an alkaline region is desirable. .

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S l 02換算500〜5,00
0ppm、カルシウム化合物はCaO換算100〜2.
000pp麿が好ましい。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、はり飽和して了うので経済
的でない。
The effect of improving heat resistance due to the adsorption of silicon compounds and calcium compounds increases in proportion to the amount of adsorption, but in practical terms silicon compounds have an S l 02 equivalent of 500 to 5,000.
0 ppm, calcium compound is 100-2.
000 pp Maro is preferred. Below this level, the low-temperature dehydration phenomenon cannot be eliminated, and even if it exceeds this level, the effect of improving heat resistance reaches saturation, which 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 an aqueous solution in which both compounds coexist, if a highly concentrated aqueous solution is used, the adsorption properties will worsen.

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。
The reason for this is not fully understood, but calcium ions mix with silicon ions in the aqueous solution.
Water-soluble silica aggregates to form flocs. It is inferred that this silica floc is interfering with adsorption.

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, it is desirable to adsorb from a low concentration solution, and as a method, the aqueous solution of the silicon compound and calcium compound at a predetermined concentration is not added all at once, but is added intermittently in multiple times, or, It is effective to add the adsorbent gradually and continuously to reduce the silicon ions and calcium ions in the adsorbent to a low level (less flocs).

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。
In addition, as a method to avoid the coexistence of silicon compounds and calcium compounds, a two-step process in which silicon compounds are first adsorbed and then calcium compounds are adsorbed (or the order is reversed) is also used to combine silicon ions and calcium ions in an aqueous solution. This is effective because there is no direct contact between the two.

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、
DDOppm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。
In addition, the concentration of the aqueous solution to obtain the above adsorption amount is 50 to 5.000 ppm for silicon compounds, 50 to 2 ppm for calcium compounds,
DDOppm is preferred, and the compounds are preferably sodium orthosilicate, sodium metasilicate, colloidal silica, calcium hydroxide, and calcium chloride.

〔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。
The content of the present invention will be explained in more detail below 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120t/II 、苛性ソーダ濃度t5
0g/Nの過飽和アルミン酸ナトリウム溶液を80℃に
保持し、水和アルミナ拳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 1.5m)のウェット・ケーキ(固形分50
%) 100.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
ニウムのウェットケーキ100gをコロイダルシリカ(
酸化物換算 2001g/j! ) 、水酸化カルシウ
ム(酸化物換算 200mg/l )を添加し、NaO
H及びHClでpH31整した水溶液(実施例1−1 
 piIa、s、実施例1−2  potx、e、比較
例1−1  pH4,6,比較例1−2  pH8,8
)IJにリスラリ−630分撹拌後、吸引濾過した。
Example 1 A hydrated alumina gel was prepared by mixing an aqueous solution of an alkali aluminate salt and an aqueous solution of an acid compound and carrying out a neutralization reaction. Alumina concentration 120t/II, caustic soda concentration t5
0 g/N supersaturated sodium aluminate solution was maintained at 80 °C, hydrated alumina fist gel was added as seed crystals,
The precipitation reaction was carried out for 16 hours while stirring. The precipitated aluminum hydroxide was placed on a Buchner type filter funnel, and the aluminate liquid was separated by vacuum suction. A wet cake (solid content: 50 m) of aluminum hydroxide (average diameter 1.5 m) with alkali adhering on the funnel thus obtained.
%) 100. was washed with distilled water to remove adhering alkaline components. 100g of this alkali-removed aluminum hydroxide wet cake was mixed with colloidal silica (
Oxide equivalent: 2001g/j! ), calcium hydroxide (200 mg/l in terms of oxide) was added, and NaO
Aqueous solution adjusted to pH 31 with H and HCl (Example 1-1
piIa, s, Example 1-2 potx, e, Comparative Example 1-1 pH 4,6, Comparative Example 1-2 pH 8,8
) Re-slurry in IJ - After stirring for 630 minutes, suction filtration was performed.

各々のウェットケーキを蒸留水300m1で水洗し、1
00℃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。
Rinse each wet cake with 300ml of distilled water,
The mixture was dried in an oven at 00° C. overnight to obtain a dry powder of aluminum hydroxide. Table 1 shows the results of differential thermal analysis (heating rate: 4°C/min, held at 100°C for 2 hours) and the analysis values of SiO2 and CaO for each powder.

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 Example 1-1.1-2, adsorption of silicon compounds is observed, but hardly any calcium compounds are adsorbed. As a result, the heat resistance data showed almost no effect on low-temperature dehydration and boehmite transition, and the heat resistance was comparable to that of 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 Example 1-1.1-2, adsorption of both silicon compounds and calcium compounds was observed, 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 conditions for producing aluminum hydroxide with excellent heat resistance by adsorbing silicon compounds and calcium compounds from an aqueous solution containing silicon compounds and calcium compounds, the pH of the aqueous solution containing silicon compounds and calcium compounds is
Must be in the alkaline range.

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 using 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IIにリスラリ−630分撹拌後、吸引濾過
した。その後、更に蒸留水300m1で洗浄し、100
℃で乾燥した。
Example 2 100 g of the alkali-adhered aluminum hydroxide wet cake (solid content 50%) prepared in Example 1 was prepared using colloidal silica, sodium orthosilicate, sodium metasilicate, and calcium hydroxide as the calcium compound component. The slurry was added to aqueous solution II having the following composition and calcium chloride was stirred for 630 minutes, and then filtered under suction. After that, wash with 300ml of distilled water and
Dry at °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 differential thermal balance analysis. The results are shown in Table 2.

■ 蒸留水にコロイダルシリカ200鳳g/1.水酸化
カルシウム2DOag/lを溶解したもの(実施例2−
1) ■ 蒸留水にコロイダルシリカ200geg/I 、塩
化カルシウム200■/g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200■/II、水酸
化カルシウム200■/g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200■/fl、塩化
カルシウム200■/1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/R,水酸化
カルシウム200■/1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/j! 、塩
化カルシウム200鳳g/lを溶解したもの(実施例2
−6) ■ 蒸留水300m1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%) 1
00[を下記組成の水溶液に11リスラリ−し、30分
撹拌後、吸引濾過した。蒸留水3o。
■ Colloidal silica 200 g/1. in distilled water. Dissolved calcium hydroxide 2DOag/l (Example 2-
1) ■ Colloidal silica 200 g/I and calcium chloride 200 g/g dissolved in distilled water (Example 2-
2) ■ Sodium orthosilicate 200μ/II and calcium hydroxide 200μ/g dissolved in distilled water (Example 2-
3) ■ Sodium orthosilicate 200μ/fl and calcium chloride 200μ/1 dissolved in distilled water (Example 2-4)
) ■ 200 mg/R of sodium metasilicate and 200 μ/1 of calcium hydroxide dissolved in distilled water (Example 2-5)
) ■ Sodium metasilicate 200mg/j in distilled water! , in which 200 g/l of calcium chloride was dissolved (Example 2
-6) ■ Washed with 300ml of distilled water (Comparative Example 2-1)
Example 3 Alkali-adhered aluminum hydroxide wet cake (solid content 50%) obtained in the same manner as Example 1 1
00 [11] was slurried in an aqueous solution having the following composition, stirred for 30 minutes, and filtered under suction. Distilled water 3o.

mlで洗浄した各々のウェットケーキを100’C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。
ml of each wet cake was dried at 100'C to obtain a dry powder of aluminum hydroxide. Table 3 shows the differential thermal balance analysis and impurity analysis values for each powder.

■ 蒸留水にコロイダルシリカ(日産化学製ス/ −5
−”/ ’) ス2096に分) ヲ50mg/j! 
 (S i O2換算)、塩化カルシウムを50■/I
(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200■/I、塩化
カルシウムを200■/II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1.000■7B。
■ Colloidal silica (Nissan Chemical Co., Ltd./-5) in distilled water.
-”/’) 2096 minutes) 50mg/j!
(S i O2 conversion), calcium chloride 50■/I
(CaO equivalent) added and dissolved (Example 3-1
) ■ Add and dissolve colloidal silica at 200 ■/I and calcium chloride at 200 ■/II in distilled water (
Example 3-2) 1. 7B of colloidal silica in distilled water.

塩化カルシウムを200■/g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 、000■/1、
塩化カルシウムを200■/I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(200■/jりだけを
添加したもの(比較例3−1) ■ 蒸留水に塩化カルシウム(200■g/l)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)したちのは、蒸留水(比較例3−3)でリ
スラリ−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。
Calcium chloride was added and dissolved at 200 μg/g (Example 3-3) ■ Colloidal silica was added to distilled water at 5,000 μg/1,
Calcium chloride added and dissolved at 200 μ/I (Example 3-4) ■ Colloidal silica (only 200 μ/J added to distilled water (Comparative Example 3-1)) ■ Distilled water with chloride added Added only calcium (200 g/l) (Comparative Example 3-2) ■ Only distilled water (Comparative Example 3-3) Example 3-1~
3-4, which adsorbed silicon compounds and calcium compounds, suppressed low-temperature dehydration below 200°C and lowered the boehmite transition rate, resulting in a heating temperature of 250°C.
The amount of dehydration has decreased considerably. On the other hand, adsorption of silicon compounds or calcium compounds alone (Comparative Example 3-
1 to 3-2) As with the reslurry using distilled water (Comparative Example 3-3), the dehydration peak in the low temperature region clearly appears and 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1
00g (固形分50%)をIIの蒸留水にリスラリ−
した。次に、高濃度のオルソケイ酸ソーダ溶液(S i
O2換算1.000■/41)と塩化カルシウム水溶液
(CanIl算り、000q/I )を水酸化アルミニ
ウムスラリー中に、撹拌しながら、200 mlを30
分間連続添加した。
Example 4 Aluminum hydroxide wet cake 1 obtained in Example 1
Re-slurry 00g (solid content 50%) into distilled water of II.
did. Next, a highly concentrated sodium orthosilicate solution (Si
While stirring, 200 ml of calcium chloride aqueous solution (000q/I calculated as CanIl) was added to aluminum hydroxide slurry.
Continuous additions were made for minutes.

30分後、スラリーを濾過し、蒸留水でウェットケーキ
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. As a result of differential thermal analysis of this powder, the powder had a Td of 205° C. and a Wl of 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200■/I(酸化物換算)
の溶液1gにリスラリ−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200■/1
1(CaO換算)の水溶液にリスラリ−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WI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 mixed with 200 μ/I of sodium silicate (in terms of oxide).
The mixture was reslurried in 1 g of solution, stirred for 30 minutes, and then filtered with suction. Next, mix this cake with calcium chloride 200■/1
1 (calculated as CaO), and after stirring again for 30 minutes, suction filtration was performed. As a result of drying the wet cake and performing differential thermal analysis, Td was 203°C and WI was 0.86.
%Met.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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。
As detailed above, the heat-resistant aluminum hydroxide produced by the method of the present invention has superior heat resistance than conventional aluminum hydroxide, and can be used in polyolefin-based halogen-free flame-retardant compounds and copper-clad composites. Used as a filler in laminates.

業的に極めて有効な材料である。It is an extremely effective material commercially.

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

第1図は、水溶液中のS iO2,Ca(OH) 2C
a Cj! 2濃度と水酸化アルミニウムに吸着したケ
イ素化合物(S l 02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(S102換算
)、カルシウム化合物(CaO換算)の吸@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。
Figure 1 shows SiO2, Ca(OH)2C in aqueous solution.
aCj! 2 concentration and silicon compounds (S l 02 conversion) and calcium compounds (calculated as S l 02) adsorbed on aluminum hydroxide.
The relationship between adsorption amount (in terms of CaO) is shown. FIG. 2 shows the relationship between the pH of the aqueous solution and the adsorption amount of silicon compounds (in terms of S102) and calcium compounds (in terms of CaO). FIG. 3 shows the thermal decomposition behavior of ordinary aluminum hydroxide using differential thermal analysis and a thermobalance.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (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、該水溶液の水素イオ
ン濃度を制御す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) In a method for producing heat-resistant aluminum hydroxide by adsorbing a silicon compound and a calcium compound onto the surface of aluminum hydroxide particles, aluminum hydroxide particles are brought into contact with an aqueous solution containing both or one of a silicon compound and a calcium compound. A method for producing heat-resistant aluminum hydroxide, which comprises controlling the hydrogen ion concentration of the aqueous solution.
(2)請求項(1)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、カルシウム化合物単独を含有する
水溶液においては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) The method for producing heat-resistant aluminum hydroxide according to claim (1), wherein the aqueous solution containing both a silicon compound and a calcium compound, or only a calcium compound, has a pH of 7 or more.
(3)請求項(1)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 heat-resistant water according to claim (1), wherein the silicon compound contained in the aqueous solution is one or more of sodium orthosilicate, sodium metasilicate, and colloidal silica. Method for producing aluminum oxide.
(4)請求項(1)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) The method for producing heat-resistant aluminum hydroxide according to claim (1), wherein the calcium compound contained in the aqueous solution is calcium hydroxide and/or calcium chloride.
(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耐
熱性水酸化アルミニウムの製造方法。
(5) In a method for producing heat-resistant aluminum hydroxide by adsorbing silicon compounds and calcium compounds onto the surface of aluminum hydroxide particles, an aqueous solution containing silicon compounds and calcium compounds is added to the aluminum hydroxide slurry intermittently or continuously. A method for producing heat-resistant aluminum hydroxide, characterized by adding the heat-resistant aluminum hydroxide to.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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