JPH08295509A - 低粘度高濃度アルミナゾル - Google Patents
低粘度高濃度アルミナゾルInfo
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- JPH08295509A JPH08295509A JP7098896A JP9889695A JPH08295509A JP H08295509 A JPH08295509 A JP H08295509A JP 7098896 A JP7098896 A JP 7098896A JP 9889695 A JP9889695 A JP 9889695A JP H08295509 A JPH08295509 A JP H08295509A
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- alumina sol
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
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- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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Abstract
(57)【要約】
【目的】各種のアルミナ源として有効に利用できる、高
濃度かつ低粘度のアルミナゾルを得る。 【構成】水素イオン以外の陽イオンを、イオンの規定数
の和が２．０×１０-4〜１．０×１０-1Ｎの範囲で含
み、アルミナの濃度が１０重量％以上で、ブルックフィ
ールド型粘度計で測定した粘度が５０００ｃＰ以下であ
るアルミナゾル。
濃度かつ低粘度のアルミナゾルを得る。 【構成】水素イオン以外の陽イオンを、イオンの規定数
の和が２．０×１０-4〜１．０×１０-1Ｎの範囲で含
み、アルミナの濃度が１０重量％以上で、ブルックフィ
ールド型粘度計で測定した粘度が５０００ｃＰ以下であ
るアルミナゾル。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低粘度高濃度アルミナ
ゾル、特に、コーティング材、塗料、吸着材、セラミッ
クス、触媒の原料に用いられる低粘度高濃度アルミナゾ
ルに関する。
ゾル、特に、コーティング材、塗料、吸着材、セラミッ
クス、触媒の原料に用いられる低粘度高濃度アルミナゾ
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より種々の濃度、粘度のアルミナゾ
ルが市販、使用、研究されているが、いずれもゲル化す
なわち高粘度化を防止するために濃度が５〜１０重量％
と低く、コーティング材やその他の原料として使用する
には問題があった。また、高濃度のものを得ようとして
濃縮を行うと粘度が高くなり経時的にゲル化してしまう
という問題があった。
ルが市販、使用、研究されているが、いずれもゲル化す
なわち高粘度化を防止するために濃度が５〜１０重量％
と低く、コーティング材やその他の原料として使用する
には問題があった。また、高濃度のものを得ようとして
濃縮を行うと粘度が高くなり経時的にゲル化してしまう
という問題があった。
【０００３】高濃度で低粘度のアルミナゾルとしては、
水溶性脂肪族アミノ酸あるいはその誘導体であるラクタ
ム類を添加したもの（特開昭６１−２８３３３５号公報
参照）、酸アミドを含有するもの（特開平１−１７１６
３３号公報参照）等がある。しかし、高価で複雑な化合
物を含み、低粘度化の点でも必ずしも充分なものではな
かった。
水溶性脂肪族アミノ酸あるいはその誘導体であるラクタ
ム類を添加したもの（特開昭６１−２８３３３５号公報
参照）、酸アミドを含有するもの（特開平１−１７１６
３３号公報参照）等がある。しかし、高価で複雑な化合
物を含み、低粘度化の点でも必ずしも充分なものではな
かった。
【０００４】また、一般に、水素イオン以外の陽イオン
を含む塩またはアルカリの添加は、アルミナゾルの粘度
を上昇させ、ゲル化させることが知られている。
を含む塩またはアルカリの添加は、アルミナゾルの粘度
を上昇させ、ゲル化させることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、各種のアル
ミナ源として有効に利用できる、高濃度かつ低粘度のア
ルミナゾルを得ることを目的とする。
ミナ源として有効に利用できる、高濃度かつ低粘度のア
ルミナゾルを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素イオン以
外の陽イオンを、イオンの規定数の和が２．０×１０-4
〜１．０×１０-1Ｎの範囲で含み、アルミナの濃度が１
０重量％以上で、ブルックフィールド型粘度計で測定し
た粘度が５０００ｃＰ以下であるアルミナゾルを提供す
る。
外の陽イオンを、イオンの規定数の和が２．０×１０-4
〜１．０×１０-1Ｎの範囲で含み、アルミナの濃度が１
０重量％以上で、ブルックフィールド型粘度計で測定し
た粘度が５０００ｃＰ以下であるアルミナゾルを提供す
る。
【０００７】水素イオン以外の陽イオンは、イオンの規
定数の和が２．０×１０-4〜１．０×１０-1Ｎの範囲に
あることが必要である。イオンの規定数の和が２．０×
１０-4Ｎ未満であると粘度を低減させる効果が不充分と
なるので不適当である。イオンの規定数の和が１．０×
１０-1Ｎを超える場合は、製造方法によっては高粘度
化、ゲル化することがあるので不適当である。粘度の安
定性から、イオンの規定数の和が４．０×１０-4〜５．
０×１０-2Ｎである場合はさらに望ましい。ここで規定
数とは、イオンのモル濃度（ｍｏｌ／リットル）にイオ
ン価数をかけた数値であり、本明細書においては単位Ｎ
で表す。
定数の和が２．０×１０-4〜１．０×１０-1Ｎの範囲に
あることが必要である。イオンの規定数の和が２．０×
１０-4Ｎ未満であると粘度を低減させる効果が不充分と
なるので不適当である。イオンの規定数の和が１．０×
１０-1Ｎを超える場合は、製造方法によっては高粘度
化、ゲル化することがあるので不適当である。粘度の安
定性から、イオンの規定数の和が４．０×１０-4〜５．
０×１０-2Ｎである場合はさらに望ましい。ここで規定
数とは、イオンのモル濃度（ｍｏｌ／リットル）にイオ
ン価数をかけた数値であり、本明細書においては単位Ｎ
で表す。
【０００８】水素イオン以外の陽イオンとしては、Ｎａ
+ 、Ｋ+ などのアルカリ金属イオン、Ｍｇ2+、Ｃａ2+な
どのアルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン（Ｎ
Ｈ4 +）が好ましい。Ｆｅ3+、Ｃｕ2+、Ｚｎ2+などの他の
金属イオンも使用できる。アンモニウムイオンは、乾
燥、焼成などの操作により容易に除去できるので特に好
適である。
+ 、Ｋ+ などのアルカリ金属イオン、Ｍｇ2+、Ｃａ2+な
どのアルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン（Ｎ
Ｈ4 +）が好ましい。Ｆｅ3+、Ｃｕ2+、Ｚｎ2+などの他の
金属イオンも使用できる。アンモニウムイオンは、乾
燥、焼成などの操作により容易に除去できるので特に好
適である。
【０００９】これらの陽イオンは、塩の形（たとえばＮ
ａＣｌ、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＣａＣｌ2、ＭｇＣｌ2 などの
無機塩、酢酸ナトリウム、酢酸マグネシウム、酒石酸ナ
トリウムなどの有機塩）でも添加できるし、アルカリの
形（たとえばＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮＨ4 ＯＨなど）でも
添加できる。
ａＣｌ、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＣａＣｌ2、ＭｇＣｌ2 などの
無機塩、酢酸ナトリウム、酢酸マグネシウム、酒石酸ナ
トリウムなどの有機塩）でも添加できるし、アルカリの
形（たとえばＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮＨ4 ＯＨなど）でも
添加できる。
【００１０】アルミナゾルに、これらの陽イオンを添加
する方法としては、アルミナゾルの合成初期より所要の
濃度になるように原料に添加することもできるし、製造
工程中の任意の工程において添加することもできる。濃
縮して高濃度化した後であっても、陽イオンを添加する
ことによりその粘度を著しく下げることができる。
する方法としては、アルミナゾルの合成初期より所要の
濃度になるように原料に添加することもできるし、製造
工程中の任意の工程において添加することもできる。濃
縮して高濃度化した後であっても、陽イオンを添加する
ことによりその粘度を著しく下げることができる。
【００１１】本発明のアルミナゾルは、濃度が１０重量
％以上であることが必要である。濃度が１０重量％に満
たない場合は、コーティング材等の原料として用いる場
合に必要とされるアルミナ分が少なく、輸送や保存が効
果的に行えないので不適当である。この面では濃度が高
いほど好ましいが、アルミナゾルの濃度が５０重量％を
超える場合は、本発明の陽イオン添加にもかかわらず粘
度が上昇しゲル化しやすくなるので好ましくない。
％以上であることが必要である。濃度が１０重量％に満
たない場合は、コーティング材等の原料として用いる場
合に必要とされるアルミナ分が少なく、輸送や保存が効
果的に行えないので不適当である。この面では濃度が高
いほど好ましいが、アルミナゾルの濃度が５０重量％を
超える場合は、本発明の陽イオン添加にもかかわらず粘
度が上昇しゲル化しやすくなるので好ましくない。
【００１２】本発明のアルミナゾルは、ブルックフィー
ルド型粘度計で測定した粘度が５０００ｃＰ以下であ
る。粘度が５０００ｃＰを超える場合は、取扱いが困難
で、ゲル化も生じやすくなるので不適当である。アルミ
ナゾルの粘度には、種々の要因が関与し、たとえばゾル
中でのアルミナの２次凝集径が大きくなると粘度が増大
する傾向がある。上記陽イオンは、２次凝集径の異なる
種々の粘度のアルミナゾルに対しても同様に効果があ
る。アルミナゾルの２次凝集直径としては、５００ｎｍ
以下が好ましい。
ルド型粘度計で測定した粘度が５０００ｃＰ以下であ
る。粘度が５０００ｃＰを超える場合は、取扱いが困難
で、ゲル化も生じやすくなるので不適当である。アルミ
ナゾルの粘度には、種々の要因が関与し、たとえばゾル
中でのアルミナの２次凝集径が大きくなると粘度が増大
する傾向がある。上記陽イオンは、２次凝集径の異なる
種々の粘度のアルミナゾルに対しても同様に効果があ
る。アルミナゾルの２次凝集直径としては、５００ｎｍ
以下が好ましい。
【００１３】本発明のアルミナゾル中の、ゾル粒子であ
るアルミナ分としては、ベーマイト形や無定形のものが
挙げられる。溶媒としては、水系または低級アルコール
あるいは、それらの混合物が使用できる。特に水系溶媒
が好ましい。
るアルミナ分としては、ベーマイト形や無定形のものが
挙げられる。溶媒としては、水系または低級アルコール
あるいは、それらの混合物が使用できる。特に水系溶媒
が好ましい。
【００１４】
【作用】本発明における水素イオン以外の陽イオンの作
用は明確ではないが、これらの陽イオンはアルミナの表
面に吸着するか、溶媒の誘電率を変化させて、粘度に影
響を及ぼす電気二重層の構造を変化させていると発明者
らは考えている。従来、陽イオンの添加が粘度を上昇さ
せると考えられていたのは、調べられていた添加量が本
発明の範囲より多く、その結果高粘度化しているものと
考えられる。
用は明確ではないが、これらの陽イオンはアルミナの表
面に吸着するか、溶媒の誘電率を変化させて、粘度に影
響を及ぼす電気二重層の構造を変化させていると発明者
らは考えている。従来、陽イオンの添加が粘度を上昇さ
せると考えられていたのは、調べられていた添加量が本
発明の範囲より多く、その結果高粘度化しているものと
考えられる。
【００１５】
【実施例】以下の実施例において、粘度はブルックフィ
ールド型粘度計（株式会社トキメック製ＢＭ型粘度計）
を用いて３０℃の条件下で測定した。ローターはＮｏ．
４を使用した。アルミナの濃度は、アルミナゾルを１４
０℃で４時間乾燥させた後の重量変化より求めた。Ｎ
ａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇの定量は原子吸光光度計により、Ｎ
Ｈ4 の定量は蒸留法により行った。
ールド型粘度計（株式会社トキメック製ＢＭ型粘度計）
を用いて３０℃の条件下で測定した。ローターはＮｏ．
４を使用した。アルミナの濃度は、アルミナゾルを１４
０℃で４時間乾燥させた後の重量変化より求めた。Ｎ
ａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇの定量は原子吸光光度計により、Ｎ
Ｈ4 の定量は蒸留法により行った。
【００１６】実施例１ アルミニウムアルコキシドを加水分解し酢酸で解膠して
得た、固形分１８. ５重量％、２次凝集直径２６０ｎｍ
のアルミナゾル１００ｇに、表１に示す添加物の水溶液
を添加して、種々のアルミナゾルを調製した。比較のた
め、無添加ゾル、蒸留水のみを添加したゾルについても
挙げた。
得た、固形分１８. ５重量％、２次凝集直径２６０ｎｍ
のアルミナゾル１００ｇに、表１に示す添加物の水溶液
を添加して、種々のアルミナゾルを調製した。比較のた
め、無添加ゾル、蒸留水のみを添加したゾルについても
挙げた。
【００１７】
【表１】
【００１８】それぞれのアルミナゾルについて、ゾル中
のイオン濃度（規定数）、アルミナ濃度、粘度の測定値
を表２に示す。ゾルの粘度は４日後も変化はなかった。
のイオン濃度（規定数）、アルミナ濃度、粘度の測定値
を表２に示す。ゾルの粘度は４日後も変化はなかった。
【００１９】
【表２】
【００２０】実施例２ アルミニウムアルコキシドを加水分解し酢酸で解膠して
得た、固形分１８. ５重量％、２次凝集直径３５０ｎｍ
のアルミナゾル１００ｇに、種々の規定数の酢酸ナトリ
ウム水溶液を添加して粘度を調べた。無添加ゾルのイオ
ン濃度は表１と同じである。アルミナゾル中のナトリウ
ムイオン濃度（規定数）、アルミナ濃度、粘度の測定値
を表３に示す。表３の最下段は比較例である。このアル
ミナゾルに、酢酸ナトリウムの添加により系内に入る量
と同じ量の酢酸イオンを、酢酸を用いて添加しても粘度
の変化はなかった。すなわち、この粘度変化は酢酸イオ
ンの影響ではなかった。
得た、固形分１８. ５重量％、２次凝集直径３５０ｎｍ
のアルミナゾル１００ｇに、種々の規定数の酢酸ナトリ
ウム水溶液を添加して粘度を調べた。無添加ゾルのイオ
ン濃度は表１と同じである。アルミナゾル中のナトリウ
ムイオン濃度（規定数）、アルミナ濃度、粘度の測定値
を表３に示す。表３の最下段は比較例である。このアル
ミナゾルに、酢酸ナトリウムの添加により系内に入る量
と同じ量の酢酸イオンを、酢酸を用いて添加しても粘度
の変化はなかった。すなわち、この粘度変化は酢酸イオ
ンの影響ではなかった。
【００２１】
【表３】
【００２２】実施例３ アルミニウムアルコキシドを加水分解し酢酸で解膠して
得た、固形分１８. ５重量％、２次凝集直径３５０ｎｍ
のアルミナゾル１００ｇに、酢酸ナトリウムの１／１０
規定の水溶液を６．５ｃｃ添加してＮａ濃度を６．５×
１０-3Ｎにしたアルミナゾルを得た。このアルミナゾル
を、限外濾過器で濃縮したときの粘度を調べた。結果を
表４に示す。
得た、固形分１８. ５重量％、２次凝集直径３５０ｎｍ
のアルミナゾル１００ｇに、酢酸ナトリウムの１／１０
規定の水溶液を６．５ｃｃ添加してＮａ濃度を６．５×
１０-3Ｎにしたアルミナゾルを得た。このアルミナゾル
を、限外濾過器で濃縮したときの粘度を調べた。結果を
表４に示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】
【発明の効果】本発明の低粘度高濃度アルミナゾルは、
粘度が低く、また高濃度化できるので、取扱いが容易で
あり、乾燥工程を必要とする場合には溶媒を乾燥させる
エネルギーを節約できる。この結果、本発明のアルミナ
ゾルは、コーティング材、塗料、吸着材、セラミック
ス、触媒の原料として、またはその他の産業において好
適に使用できる。
粘度が低く、また高濃度化できるので、取扱いが容易で
あり、乾燥工程を必要とする場合には溶媒を乾燥させる
エネルギーを節約できる。この結果、本発明のアルミナ
ゾルは、コーティング材、塗料、吸着材、セラミック
ス、触媒の原料として、またはその他の産業において好
適に使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺瀬 邦彦 千葉県市原市五井海岸10番地 旭硝子株式 会社千葉工場内
Claims (2)
- 【請求項１】水素イオン以外の陽イオンを、イオンの規
定数の和が２．０×１０-4〜１．０×１０-1Ｎの範囲で
含み、アルミナの濃度が１０重量％以上で、ブルックフ
ィールド型粘度計で測定した粘度が５０００ｃＰ以下で
あるアルミナゾル。 - 【請求項２】水素イオン以外の陽イオンが、アルカリ金
属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオ
ンからなる群から選ばれる１種以上である請求項１のア
ルミナゾル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7098896A JPH08295509A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 低粘度高濃度アルミナゾル |
| US08/636,305 US5756001A (en) | 1995-04-24 | 1996-04-23 | High concentration alumina sol of low viscosity |
| DE69603122T DE69603122T2 (de) | 1995-04-24 | 1996-04-23 | Aluminiumoxidsol mit hoher Konzentration und niedriger Viskosität |
| EP96106376A EP0739857B1 (en) | 1995-04-24 | 1996-04-23 | High concentration alumina sol of low viscosity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7098896A JPH08295509A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 低粘度高濃度アルミナゾル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08295509A true JPH08295509A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14231902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7098896A Withdrawn JPH08295509A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 低粘度高濃度アルミナゾル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5756001A (ja) |
| EP (1) | EP0739857B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08295509A (ja) |
| DE (1) | DE69603122T2 (ja) |
Cited By (2)
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| JP2010527896A (ja) * | 2007-05-22 | 2010-08-19 | ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー−コーン | アルミナ粒子及びその製造方法 |
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| FR2764213B1 (fr) | 1997-06-10 | 1999-07-16 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur d'hydrotraitement de charges hydrocarbonees dans un reacteur a lit fixe |
| US6312619B1 (en) | 1999-06-10 | 2001-11-06 | Condea Vista Company | Method for producing water-dispersible alpha-alumina monohydrate |
| TWI432381B (zh) * | 2005-12-12 | 2014-04-01 | Grace W R & Co | 氧化鋁粒子 |
| US8871820B2 (en) | 2007-05-22 | 2014-10-28 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Alumina particles and methods of making the same |
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| CA674475A (en) * | 1963-11-19 | Horizons Incorporated | Stable colloidal dispersions and method of preparing same | |
| US4055509A (en) * | 1972-09-22 | 1977-10-25 | Continental Oil Company | Method for increasing the water dispersibility of alpha alumina monohydrate |
| JPS53112299A (en) * | 1977-03-02 | 1978-09-30 | Sumitomo Alum Smelt Co Ltd | Production of alumina sol |
| JPS6034496B2 (ja) * | 1978-08-03 | 1985-08-09 | 住友アルミニウム製錬株式会社 | アルミナゾルの製造法 |
| US4244835A (en) * | 1978-12-14 | 1981-01-13 | W. R. Grace & Co. | Method of dispersing alpha alumina monohydrate |
| US4360449A (en) * | 1979-09-04 | 1982-11-23 | Conoco Inc. | Alumina dispersion behavior |
| JPS5876462A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-09 | Takemoto Oil & Fat Co Ltd | 表面改質用コ−テイング組成物 |
| JPH068171B2 (ja) * | 1985-04-30 | 1994-02-02 | 住友化学工業株式会社 | アルミナゾル組成物 |
| US4801399A (en) * | 1986-02-25 | 1989-01-31 | University Of Florida | Inorganic salts as peptizing agents in the preparation of metal oxide sol-gel compositions |
| JP2620630B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1997-06-18 | 日本写真印刷株式会社 | 粘度の安定化した水性ゾル |
| JP3055628B2 (ja) * | 1990-07-10 | 2000-06-26 | 旭硝子株式会社 | アルミナゾル塗工液 |
| US5407600A (en) * | 1991-07-23 | 1995-04-18 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Stable aqueous alumina sol and method for preparing the same |
| JPH06297832A (ja) * | 1993-04-16 | 1994-10-25 | Asahi Glass Co Ltd | 記録媒体用アルミナゾル |
| JPH0768919A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-14 | Asahi Glass Co Ltd | 記録用シートおよび記録物 |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP7098896A patent/JPH08295509A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-04-23 US US08/636,305 patent/US5756001A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-23 EP EP96106376A patent/EP0739857B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-23 DE DE69603122T patent/DE69603122T2/de not_active Expired - Lifetime
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