JPH08325010A - Alkaline hydrated alumina sol and its production - Google Patents

Alkaline hydrated alumina sol and its production

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JPH08325010A
JPH08325010A JP7152714A JP15271495A JPH08325010A JP H08325010 A JPH08325010 A JP H08325010A JP 7152714 A JP7152714 A JP 7152714A JP 15271495 A JP15271495 A JP 15271495A JP H08325010 A JPH08325010 A JP H08325010A
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alumina
sol
alumina hydrate
colloidal
alkaline
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直幸 榎本
Hiroyasu Nishida
広泰 西田
Michio Komatsu
通郎 小松
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Abstract

PURPOSE: To produce a sol having excellent stability and superior transparency in an alkali region by allowing an acidic hydrated alumina sol to contact with an anion exchanger in the presence of an alkali in an aqueous phase. CONSTITUTION: In this production, 1×10<-3> to 0.1mol of an alkali per mol of alumina (Al2 O3 ) is added to an acidic hydrated alumina sol which consists of a single kind or plural kinds of crystals having fibrous, spherical, chainlike, platelike or undefined form and a 1 to 500nm average grain size and also has a 1 to 20wt.% alumina concn., to adjust the pH of the resultant liquid suspension to 8 to 11. Then, this liquid suspension is allowed to contact with 1 to 20liter of an anion exchanger such as strongly basic or weakly basic anion exchange resin per kg of alumina (Al2 O3 ) at room temp. to 100 deg.C for 0.5 to 50hr to obtain the objective alkaline hydrated alumina sol having absorbances of <=1.0, <=1.5 and <=2.5 at 800, 560 and 400nm wavelengths, respectively, when the alumina concn. of the sol is 0.5wt.%. This sol can be used not only for producing a catalyst carrier but also in a wide variety of application fields.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミナ水和物微粒子
が分散したアルミナ水和物ゾルに関し、特に、アルカリ
領域における安定性と透明性に優れたアルミナ水和物ゾ
ルおよびその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alumina hydrate sol in which alumina hydrate fine particles are dispersed, and more particularly to an alumina hydrate sol excellent in stability and transparency in an alkaline region and a method for producing the same. Is.

【0002】[0002]

【従来技術およびその問題点】アルミナゾルおよびアル
ミナゾルの製造方法に関しては、従来より種々のものが
知られている。例えば、特開昭59−78925号公報
には、擬ベーマイト結晶からなる酸性アルミナゾルが開
示され、また、特開昭53−112299号公報には、
ベーマイト態結晶格子を有する酸性アルミナゾルが開示
されている。なお、これらのゾルは、実際にはアルミナ
水和物ゾルであるが、従来、慣習的にアルミナゾルと呼
ばれている。本明細書でもアルミナ水和物ゾルをアルミ
ナゾルということがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various kinds of alumina sol and methods for producing alumina sol have been known. For example, JP-A-59-78925 discloses an acidic alumina sol composed of pseudo-boehmite crystals, and JP-A-53-112299 discloses
An acidic alumina sol having a boehmite crystal lattice is disclosed. Although these sols are actually alumina hydrate sols, they are conventionally conventionally called alumina sols. In the present specification, the alumina hydrate sol may be referred to as the alumina sol.

【0003】上記の酸性(陽イオン性)アルミナゾルに
は、通常、粒子の安定化剤として無機酸または有機酸が
含まれているため、この酸成分による腐食性や刺激臭が
あり作業環境を悪化させるなどの問題があった。また、
これら酸性アルミナゾルは、コロイダルシリカなどの陰
イオン性の微粒子と混合すると激しく凝集を起こすの
で、アルミナゾルの各用途において使用上の制限を受け
ていた。
Since the above-mentioned acidic (cationic) alumina sol usually contains an inorganic acid or an organic acid as a stabilizer for particles, there is corrosiveness or an irritating odor due to this acid component and the working environment is deteriorated. There was a problem such as making it happen. Also,
These acidic alumina sols are violently aggregated when mixed with anionic fine particles such as colloidal silica, and thus have been restricted in use in various applications of the alumina sols.

【0004】また、従来より粉末を粉砕することにより
溶媒中にアルミナ微粉末を分散させる試みがなされてい
る。しかしながら、これら粉砕法でコロイド次元の粒子
を得るには、長時間にわたり高いシェアを与えなければ
ならず、かつ、高いシェアを与えると結晶に歪みが生じ
易く、経時安定性の低いコロイド溶液しか得られなかっ
た。
Further, conventionally, it has been attempted to disperse the fine alumina powder in a solvent by pulverizing the powder. However, in order to obtain colloidal particles by these pulverization methods, it is necessary to give a high share for a long time, and if a high share is given, the crystal is likely to be distorted and only a colloidal solution with low stability over time can be obtained. I couldn't do it.

【0005】一方、特公平3−52410号公報には、
アルミナ三水和物を仮焼した後、急冷してアルカリ溶液
中でミリングすることにより、アルミナ一水和物からな
るアルカリ性アルミナゾルの製造方法が開示されてい
る。この方法によれば、ミリング時間の短縮と経時安定
性については、ある程度期待できるものの、その粒度分
布が非常に広いため、アルミナゾルの透明性については
満足の行くものではなかった。更に、これら粉砕法で得
られるアルミナゾルの粒子形状は不定形であり、粒子形
状を特定することが困難であり、その用途が制限されて
いた。而して、現在のところ、分散質が実質的にアルミ
ナ水和物からなり、透明性に優れた安定なアルカリ性ア
ルミナ水和物ゾルは未だ知られていない。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 3-52410 discloses that
A method for producing an alkaline alumina sol composed of alumina monohydrate by calcination of alumina trihydrate, quenching and milling in an alkaline solution is disclosed. According to this method, although the milling time can be shortened and the stability with time can be expected to some extent, the transparency of the alumina sol is not satisfactory because the particle size distribution is very wide. Further, the particle shape of the alumina sol obtained by these pulverization methods is indefinite, it is difficult to specify the particle shape, and its use is limited. Therefore, at present, a stable alkaline alumina hydrate sol having a dispersoid substantially composed of alumina hydrate and excellent transparency is not yet known.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明の目的は、粒度分布がシャープな
アルミナ水和物(水酸化アルミニウム)微粒子を分散質
とし、アルカリ領域における安定性と透明性に優れたア
ルカリ性アルミナ水和物ゾルおよびその製造方法を提供
することにある。
It is an object of the present invention to use an alumina hydrate (aluminum hydroxide) fine particle having a sharp particle size distribution as a dispersoid and having excellent stability and transparency in an alkaline region, and an alkaline alumina hydrate sol. It is to provide a manufacturing method.

【0007】[0007]

【発明の構成】第1の発明に係るアルカリ性アルミナ水
和物ゾルは、アルミナ濃度0.5重量%のアルミナ水和
物ゾルの吸光度が、下記(a)〜(c)であることを特
徴とするものである。 (a)800nmの波長における吸光度が1.0以下 (b)560nmの波長における吸光度が1.5以下 (c)400nmの波長における吸光度が2.5以下 また、前記アルカリ性アルミナ水和物ゾルは、25℃に
おけるアルミナ濃度5重量%のアルミナ水和物ゾルの粘
度(η25)が100cp以下であることが好ましい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The alkaline alumina hydrate sol according to the first invention is characterized in that the absorbance of the alumina hydrate sol having an alumina concentration of 0.5% by weight is as follows (a) to (c). To do. (A) Absorbance at a wavelength of 800 nm is 1.0 or less (b) Absorbance at a wavelength of 560 nm is 1.5 or less (c) Absorbance at a wavelength of 400 nm is 2.5 or less Further, the alkaline alumina hydrate sol is The viscosity (η 25 ) of the alumina hydrate sol having an alumina concentration of 5% by weight at 25 ° C. is preferably 100 cp or less.

【0008】第2の発明に係るアルカリ性アルミナ水和
物ゾルの製造方法は、酸性アルミナ水和物ゾルを水相中
でアルカリの存在下に陰イオン交換体と接触させること
を特徴とするものである。なお、前記酸性アルミナ水和
物ゾルは、ベーマイト、擬ベーマイト、ギプサイト、ジ
アスポア、バイヤライトまたは無定形の結晶形からなる
アルミナ水和物であることが好ましい。
The method for producing an alkaline alumina hydrate sol according to the second invention is characterized in that the acidic alumina hydrate sol is brought into contact with an anion exchanger in the presence of an alkali in the aqueous phase. is there. The acidic alumina hydrate sol is preferably an alumina hydrate having a boehmite, pseudo-boehmite, gibbsite, diaspore, bayerite or amorphous crystal form.

【0009】[0009]

【発明の具体的な説明】以下、本発明を具体的に説明す
るが、先ず、第1の発明に係るアルカリ性アルミナ水和
物ゾルについて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be specifically described below. First, the alkaline alumina hydrate sol according to the first invention will be described.

【0010】第1の発明において、アルミナ水和物ゾル
は前記したように特定の波長において特定の吸光度を有
する透明性の高いアルカリ性アルミナ水和物ゾルであ
り、分散質となるアルミナ水和物微粒子(以下、コロイ
ド粒子ということがある。)は、ベーマイト、擬ベーマ
イト、ギプサイト、ジアスポア、バイヤライトまたは無
定形の結晶形からなるアルミナ水和物である。この種の
アルミナ水和物は安価であり、化学工業用の材料として
も多用されているものである。
In the first aspect of the invention, the alumina hydrate sol is a highly transparent alkaline alumina hydrate sol having a specific absorbance at a specific wavelength as described above, and alumina hydrate fine particles to be a dispersoid. (Hereinafter sometimes referred to as colloidal particles) is an alumina hydrate having a boehmite, pseudo-boehmite, gibbsite, diaspore, bayerite or amorphous crystal form. This kind of alumina hydrate is inexpensive and is widely used as a material for the chemical industry.

【0011】アルミナ水和物ゾルの吸光度は分光光度計
で測定され、アルミナ濃度0.5重量%のゾルについ
て、800nmの波長における吸光度は1.0以下、好
ましくは0.5以下、更に好ましくは0.2以下であ
り、また、560nmの波長における吸光度は1.5以
下、好ましくは1.0以下、更に好ましくは0.5以下
であり、また、400nmの波長における吸光度は2.
5以下、好ましくは2.0以下、更に好ましくは1.0
以下である。各波長における吸光度が上記範囲より大き
い場合には、透明性が悪くなる。
The absorbance of the alumina hydrate sol is measured by a spectrophotometer, and the absorbance at a wavelength of 800 nm for a sol having an alumina concentration of 0.5% by weight is 1.0 or less, preferably 0.5 or less, more preferably The absorbance at a wavelength of 560 nm is 1.5 or less, preferably 1.0 or less, more preferably 0.5 or less, and the absorbance at a wavelength of 400 nm is 2.
5 or less, preferably 2.0 or less, more preferably 1.0
It is the following. When the absorbance at each wavelength is larger than the above range, the transparency becomes poor.

【0012】本発明のアルカリ性アルミナ水和物ゾル
は、アルミナ濃度5重量%のアルミナ水和物ゾルの25
℃における粘度(η25)が100cp以下、好ましくは
50cp以下、更に好ましくは25cp以下であること
が望ましい。粘度(η25)が100cp以上になると、
混合操作その他、取扱い上不都合である。
The alkaline alumina hydrate sol of the present invention is 25% of the alumina hydrate sol having an alumina concentration of 5% by weight.
The viscosity (η 25 ) at 0 ° C. is preferably 100 cp or less, preferably 50 cp or less, and more preferably 25 cp or less. When the viscosity (η 25 ) is 100 cp or more,
It is inconvenient in handling such as mixing operation.

【0013】本発明のアルカリ性アルミナ水和物ゾル
は、アルミナ濃度2重量%、pH10のアルミナゾルの
ゼーター電位が−5mV以上、特に、−10mV以上で
あることが好ましい。ゼーター電位が−5mV以下で
は、分散安定性が著しく低下することがあり、また、該
アルミナゾルにコロイダルシリカなどの他の陰イオン性
微粒子を混合した場合、凝集や粘度の上昇などを起こす
ことがあるので好ましくない。
In the alkaline hydrate hydrate of the present invention, the zeta potential of the alumina sol having an alumina concentration of 2% by weight and a pH of 10 is preferably -5 mV or higher, and particularly preferably -10 mV or higher. When the zeta potential is -5 mV or less, the dispersion stability may be significantly reduced, and when other anionic fine particles such as colloidal silica are mixed with the alumina sol, aggregation or increase in viscosity may occur. It is not preferable.

【0014】本発明のアルカリ性アルミナ水和物ゾルは
非常に安定であり、アルミナ濃度を1重量%に調整した
水性ゾルを遠心分離機にて1000rpmで30分間処
理しても、アルミナ水和物微粒子は沈降しない。他方、
アルミナ微粉末をアルカリ水溶液に分散して得られる糊
状の半固形体(通常、このような半固形体もゾルと呼ば
れることがある。)は、アルミナ濃度を1重量%に調整
して、遠心分離機にて1000rpmで30分間処理し
た場合に、2層に分離するので本発明のアルカリ性アル
ミナ水和物ゾルと区別される。
The alkaline alumina hydrate sol of the present invention is very stable, and even if an aqueous sol having an alumina concentration adjusted to 1% by weight is treated with a centrifuge at 1000 rpm for 30 minutes, fine particles of alumina hydrate are obtained. Does not settle. On the other hand,
A paste-like semi-solid body obtained by dispersing fine alumina powder in an alkaline aqueous solution (usually, such a semi-solid body is also called a sol) has an alumina concentration adjusted to 1% by weight and centrifuged. It is distinguished from the alkaline alumina hydrate sol of the present invention because it is separated into two layers when treated with a separator at 1000 rpm for 30 minutes.

【0015】本発明のアルカリ性アルミナ水和物ゾルは
粘度が低く、分散安定性が極めて高いので、アルミナ濃
度を高くすることができる。アルミナ濃度は、通常、1
〜30重量%の範囲に調整される。また、後述する原料
酸性アルミナ水和物ゾルの純度に応じて、高純度のアル
カリ性アルミナ水和物ゾルを得ることができ、また、ア
ルミナ以外に他の無機酸化物成分を含んでいてもよい。
このような無機酸化物としては、例えば、シリカ、チタ
ニア、酸化鉄、ジルコニア、カルシア、マグネシア、酸
化硼素等が挙げられ、アルミナ1モルに対して該無機酸
化物を0.3モル以下の範囲で含有していてもよい。
The alkaline alumina hydrate sol of the present invention has a low viscosity and extremely high dispersion stability, so that the alumina concentration can be increased. Alumina concentration is usually 1
It is adjusted in the range of ˜30% by weight. Further, a highly pure alkaline alumina hydrate sol can be obtained according to the purity of the raw material acidic alumina hydrate sol described below, and other inorganic oxide components may be contained in addition to alumina.
Examples of such an inorganic oxide include silica, titania, iron oxide, zirconia, calcia, magnesia, boron oxide, etc., and the amount of the inorganic oxide is 0.3 mol or less relative to 1 mol of alumina. It may be contained.

【0016】本発明のアルカリ性アルミナ水和物ゾルは
ゾル中に含まれる無機酸、有機酸等の酸成分の量が極め
て少ないため、該コロイド粒子を取り巻く電気二重層が
厚く、分散安定性に優れる。ゾル中に含まれる該酸成分
の量は、アルミナに対して1重量%以下、好ましくは
0.5重量%以下、更に好ましくは0.1重量%以下で
ある。酸成分の量が1重量%以上になると、コロイド粒
子を取り巻く電気二重層が薄くなり、分散安定性が低下
する。また、上記ゼーター電位も低下するため好ましく
ない。
The alkaline alumina hydrate sol of the present invention has an extremely small amount of an acid component such as an inorganic acid or an organic acid contained in the sol, so that the electric double layer surrounding the colloidal particles is thick and the dispersion stability is excellent. . The amount of the acid component contained in the sol is 1% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less, and more preferably 0.1% by weight or less based on alumina. When the amount of the acid component is 1% by weight or more, the electric double layer surrounding the colloidal particles becomes thin and the dispersion stability decreases. Further, the zeta potential is also lowered, which is not preferable.

【0017】本発明のアルカリ性アルミナ水和物ゾルを
構成するアルミナ水和物微粒子は、負に帯電しているた
め、コロイダルシリカなどの陰イオン性微粒子と任意の
割合で混合しても凝集を起こすことがない。
Since the alumina hydrate fine particles constituting the alkaline alumina hydrate sol of the present invention are negatively charged, even if mixed with anionic fine particles such as colloidal silica at an arbitrary ratio, aggregation occurs. Never.

【0018】次に、第2発明に係るアルカリ性アルミナ
水和物ゾルの製造方法について説明する。本発明の製造
方法は、単一または複数の結晶からなる陽イオン性アル
ミナ水和物微粒子を含有する酸性アルミナ水和物ゾルを
水相中でアルカリの存在下に陰イオン交換体と接触させ
るものである。
Next, a method for producing the alkaline alumina hydrate sol according to the second invention will be described. The production method of the present invention comprises contacting an acidic alumina hydrate sol containing fine particles of cationic alumina hydrate consisting of a single or a plurality of crystals with an anion exchanger in the presence of an alkali in an aqueous phase. Is.

【0019】前記アルミナ水和物微粒子としては、ベー
マイト、擬ベーマイト、ギプサイト、ジアスポア、バイ
ヤライトおよび無定形のアルミナ水和物などを挙げるこ
とができ、これらから選ばれた単一または複数の結晶か
らなるアルミナの1種または2種以上を組み合わせて分
散質として用いる。
Examples of the alumina hydrate fine particles include boehmite, pseudo-boehmite, gibbsite, diaspore, bayerite, and amorphous alumina hydrate, and single or plural crystals selected from them. One or two or more of the following aluminas are used as a dispersoid.

【0020】該酸性アルミナ水和物ゾル中のアルミナ水
和物微粒子の平均粒子径は、1〜500nmの範囲であ
れば使用可能であり、透明性の点から、特に200nm
以下の粒子径のものが好ましい。このような酸性アルミ
ナ水和物ゾルとしては、繊維状、球状、鎖状、板状、ま
たは不定形状の市販されている酸性アルミナ水和物ゾル
をそのまま使用することができる。粒径の大きいアルミ
ナ水和物ゾルを用いる場合には、これを公知の方法によ
り更に微細化して使用するとよい。
The average particle size of the alumina hydrate fine particles in the acidic alumina hydrate sol can be used in the range of 1 to 500 nm, and from the viewpoint of transparency, it is particularly 200 nm.
The following particle sizes are preferable. As such an acidic alumina hydrate sol, a commercially available acidic alumina hydrate sol having a fibrous shape, a spherical shape, a chain shape, a plate shape, or an amorphous shape can be used as it is. When an alumina hydrate sol having a large particle size is used, it may be further refined by a known method before use.

【0021】本発明方法において、酸性アルミナ水和物
ゾルの濃度は1〜20重量%の範囲とすることが好まし
く、また、アルカリを添加した後の懸濁液のpHは8〜
14の範囲とすることが望ましい。陰イオン交換体との
接触は、アルミナ水和物微粒子がコロイド状になるまで
行われるが、通常、室温〜100℃の温度範囲で0.5
〜50時間処理すると解膠されてコロイド状となる。な
お、該酸性アルミナ水和物ゾルに微量のナトリウムなど
のアルカリ成分が含まれている場合には、改めてアルカ
リを添加しなくてもよい。
In the method of the present invention, the concentration of the acidic alumina hydrate sol is preferably in the range of 1 to 20% by weight, and the pH of the suspension after addition of alkali is 8 to 8.
A range of 14 is desirable. The contact with the anion exchanger is carried out until the alumina hydrate fine particles become colloidal, but usually 0.5 to 0.5 in the temperature range of room temperature to 100 ° C.
After treatment for ~ 50 hours, it is deflocculated into a colloidal form. When the acidic alumina hydrate sol contains a trace amount of an alkali component such as sodium, it is not necessary to add the alkali again.

【0022】本発明で使用するアルカリとしては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどの
アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニア、テトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイドなどの窒素化合物を
挙げることができ、これらのアルカリを単独でまたは混
合して用いる。アルカリ性アルミナ水和物ゾルの製造に
際して、アルカリの添加量は、アルミナ(Al2 3
1モルに対して1×10-3〜0.1モル、好ましくは、
5×10-3〜0.05モルの範囲とすることが望まし
い。
Examples of the alkali used in the present invention include hydroxides of alkali metal elements such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, and nitrogen compounds such as ammonia and tetramethylammonium hydroxide. These alkalis are used alone or as a mixture. In the production of alkaline alumina hydrate sol, the amount of alkali added is alumina (Al 2 O 3 )
1 × 10 −3 to 0.1 mol, preferably 1 mol.
It is desirable to set it in the range of 5 × 10 −3 to 0.05 mol.

【0023】本発明において陰イオン交換体は、陰イオ
ン交換能を有するものであれば使用可能であり、強塩基
性または弱塩基性陰イオン交換樹脂の他、キレート樹
脂、イオン交換膜、イオン交換フィルターなどが例示さ
れる。これらの陰イオン交換体は単独または併用して用
いられ、陰イオン交換樹脂の場合、通常、アルミナ(A
2 3 )1kgに対して1〜20リットルの割合で用
いられる。
In the present invention, the anion exchanger can be used as long as it has an anion exchange ability, and in addition to a strongly basic or weakly basic anion exchange resin, a chelate resin, an ion exchange membrane, an ion exchange resin. A filter etc. are illustrated. These anion exchangers may be used alone or in combination. In the case of an anion exchange resin, it is usually alumina (A
1 2 O 3 ) Used at a ratio of 1 to 20 liters per 1 kg.

【0024】本発明の製造方法では、酸性アルミナ水和
物ゾルの安定化剤である酸が、陰イオン交換体により除
去され、アルミナの等電点を通過する際、アルミナ水和
物微粒子は凝集を伴うが、アルカリ側では、アルミナ水
和物とアルカリが反応してアルミニウム塩を生成し、こ
のアルミニウム塩のアルミン酸イオンが陰イオン交換体
により除去されてアルカリが再生されるので、アルミナ
水和物との反応が繰り返され、アルミナ水和物微粒子は
解膠されてコロイド粒子(微粒子)になる。この方法で
は、アルミナ水和物に対するアルカリの量が少なくて
も、アルカリが再生され繰り返しアルミナ水和物に作用
するため、アルミナ水和物微粒子の解膠を十分に行うこ
とができる。また、得られるアルカリ性アルミナ水和物
ゾル中に含まれるアルミン酸塩が非常に少ないため、即
ち、ゾル中の塩の含有量が少ないため、コロイド粒子は
電気二重層を十分に形成し、ゾルの安定性が高い。
In the production method of the present invention, the acid which is the stabilizer for the acidic alumina hydrate sol is removed by the anion exchanger and passes through the isoelectric point of alumina, whereby the alumina hydrate fine particles are aggregated. However, on the alkaline side, the alumina hydrate reacts with the alkali to form an aluminum salt, and the aluminate ion of this aluminum salt is removed by the anion exchanger to regenerate the alkali. The reaction with the substance is repeated, and the alumina hydrate fine particles are deflocculated to become colloidal particles (fine particles). In this method, even if the amount of alkali is small relative to the alumina hydrate, the alkali is regenerated and repeatedly acts on the alumina hydrate, so that the alumina hydrate fine particles can be sufficiently deflocculated. Moreover, since the amount of aluminate contained in the obtained alkaline alumina hydrate sol is very small, that is, since the content of the salt in the sol is small, the colloidal particles sufficiently form an electric double layer, High stability.

【0025】他方、従来のアルカリ性アルミナ水和物ゾ
ルの製造方法では、酸性アルミナ水和物ゾルをアルカリ
で解膠してコロイド粒子とするためには多量のアルカリ
を必要とし、アルミナの等電点を通過する際にコロイド
粒子は凝集するとともに、水溶液に溶解するアルミニウ
ムイオンが水酸化アルミニウムとなってコロイド粒子間
で結合し易い。また、生成する多量の塩により粒子の電
気二重層が薄くなり、この結果、粒子同士が凝集して分
散性が低く、透明性の悪いコロイド溶液しか得られな
い。また、該溶液を限外濾過膜などで該アルミニウム塩
を洗浄してコロイド粒子とするためには大量の水および
長時間にわたる洗浄が必要であり、均一なコロイド粒子
となる割合も非常に少なく、効率的でない。また、前記
したようにアルミナ水和物の粉末をアルカリで解膠した
場合には、アルカリとの反応性が非常に悪いので所望の
アルミナ水和物ゾルが得られにくい。
On the other hand, in the conventional method for producing an alkaline alumina hydrate sol, a large amount of alkali is required to peptize an acidic alumina hydrate sol with an alkali to form colloidal particles, and the isoelectric point of alumina is When passing through the colloidal particles, the colloidal particles agglomerate, and aluminum ions dissolved in the aqueous solution become aluminum hydroxide, so that the colloidal particles are easily bonded to each other. In addition, the large amount of salt produced thins the electric double layer of the particles, and as a result, the particles agglomerate and the dispersibility is low, and only a colloidal solution having poor transparency can be obtained. Further, in order to wash the aluminum salt with an ultrafiltration membrane or the like into colloidal particles, a large amount of water and washing for a long time are required, and the ratio of uniform colloidal particles is very small. Not efficient. Further, as described above, when the alumina hydrate powder is peptized with an alkali, the desired alumina hydrate sol is difficult to obtain because the reactivity with the alkali is very poor.

【0026】上記製造方法で得られるアルカリ性アルミ
ナ水和物ゾルは、減圧蒸留法、限外濾過法などの公知の
方法により、分散媒としての水を有機溶媒と置換してオ
ルガノゾルとすることも可能である。
The alkaline alumina hydrate sol obtained by the above-mentioned production method can be made into an organosol by substituting water as a dispersion medium with an organic solvent by a known method such as a vacuum distillation method or an ultrafiltration method. Is.

【0027】このような有機溶媒としては、アルコー
ル、グリコール、エステル、ケトン、芳香族系などの溶
媒を使用することができ、具体的には、メタノール、エ
タノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、グリセリン、アセトン、メチルエチル
ケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エ
チルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、N−メチル−
2−ピロリドン、などの有機溶媒を例示することができ
る。また、アルミナ水和物粒子の表面をシランカップリ
ング剤、チタンカップリング剤、界面活性剤、高級脂肪
酸エステル、およびその塩などを用いる公知の方法によ
り表面処理することにより、キシレン、トルエン、ジメ
チルエタンなどの低極性有機溶媒を分散媒とするゾルと
することもできる。
As such an organic solvent, alcohols, glycols, esters, ketones, aromatic solvents and the like can be used. Specifically, methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin can be used. , Acetone, methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, ethyl cellosolve, dimethylformamide, N-methyl-
An organic solvent such as 2-pyrrolidone can be exemplified. Further, the surface of the alumina hydrate particles is subjected to a surface treatment by a known method using a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a surfactant, a higher fatty acid ester, or a salt thereof, so that xylene, toluene or dimethylethane can be obtained. It is also possible to use a sol having a low polar organic solvent such as, for example, as a dispersion medium.

【0028】本発明のアルカリ性アルミナ水和物ゾル
は、触媒担体としての用途以外にも、次に述べるような
用途に有用である。
The alkaline alumina hydrate sol of the present invention is useful not only as a catalyst carrier but also in the following applications.

【0029】(1)バインダー力が大きいので、種々の
耐火物用のバインダーとして用いれば、高強度成形体を
得ることができ、例えば、精密鋳造用ロストワックス法
のバインダーとして用いれば、強度に優れた鋳型を得る
ことができる。また、セラミックシートなどの無機繊維
のバインダーとして用いれば強度の優れた無機繊維が得
られる。
(1) Since it has a large binder strength, it can be used as a binder for various refractories to obtain a high-strength molded article. For example, when it is used as a binder in the lost wax method for precision casting, it has excellent strength. Can be obtained. Further, when used as a binder for inorganic fibers such as ceramic sheets, inorganic fibers having excellent strength can be obtained.

【0030】(2)高温での体積変化、あるいは熱膨張
が少ないので、アルミナおよびアルミナを含む耐火物な
どに利用することができる。
(2) Since it has little volume change or thermal expansion at high temperature, it can be used for alumina and refractories containing alumina.

【0031】(3)コロイド粒子の硬度が高いので、種
々の研磨剤、各種切削工具、あるいは、樹脂、エチルシ
リケートなどのアルコキシドの加水分解物などのマトリ
クスと併用でハードコート膜として用いた場合、優れた
効果が得られる。また、研磨剤として用いれば、粒子径
あるいは結晶形態の相違によって研磨速度を調整するこ
とが可能になる。
(3) Since the colloidal particles have a high hardness, when used as a hard coat film in combination with various abrasives, various cutting tools, or a matrix of resin, alkoxide hydrolyzate such as ethyl silicate, etc. Excellent effect can be obtained. Further, when used as an abrasive, the polishing rate can be adjusted depending on the difference in particle size or crystal form.

【0032】(4)ヤング率が大きいので、電磁鋼板な
どの被膜組成物に添加すると、被膜の張力を大幅に向上
させることができ、低鉄損電磁鋼板を得ることができ
る。また、アルミナ水和物ゾル中に残存する酸成分の含
有量が少ないので、耐蝕性に優れている。
(4) Since it has a large Young's modulus, when it is added to a coating composition such as an electromagnetic steel sheet, the tension of the coating can be greatly improved and a low iron loss electromagnetic steel sheet can be obtained. Further, since the content of the acid component remaining in the alumina hydrate sol is small, the corrosion resistance is excellent.

【0033】(5)特に、粒度分布が狭いので、各種プ
ラスチックやゴムのフィラーに用いた場合、機械的強度
および走行安定性を大幅に向上させることができる。例
えば、ポリエステルフィルムのフィラーとして用いた場
合、強度が高く、平滑で耐磨耗性および易滑性に優れた
二軸配向フィルムを得ることができる。
(5) In particular, since the particle size distribution is narrow, the mechanical strength and running stability can be greatly improved when used as a filler for various plastics and rubbers. For example, when it is used as a filler for a polyester film, a biaxially oriented film having high strength, smoothness, and excellent abrasion resistance and slipperiness can be obtained.

【0034】(6)アルカリ領域において特に安定して
おり、かつ透明性が高いため、繊維、製紙、ガラスなど
の表面処理剤として好適である。例えば、天然または合
成繊維または、フィルムの表面処理剤として用いれば優
れた難燃効果が得られる。また、アセチレンアルコール
のエチレン付加物などの非イオン性界面活性剤および各
種界面活性剤や多価アルコール等と併用して用いれば、
帯電防止剤として好適である。
(6) Since it is particularly stable in the alkaline region and has high transparency, it is suitable as a surface treatment agent for fibers, papermaking, glass and the like. For example, when used as a surface treatment agent for natural or synthetic fibers or films, an excellent flame retardant effect can be obtained. Further, if used in combination with a nonionic surfactant such as an ethylene adduct of acetylene alcohol and various surfactants and polyhydric alcohols,
Suitable as an antistatic agent.

【0035】(7)その他、インクジェット用フィルム
のフィラー、化粧品配合剤、潤滑剤、増粘剤、アルミニ
ウム鋳造合金などの使用に好適である。
(7) In addition, it is suitable for use as a filler for an ink jet film, a cosmetic compounding agent, a lubricant, a thickener, an aluminum casting alloy and the like.

【0036】[0036]

【実施例】以下に好ましい実施例を示し本発明を詳述す
る。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to preferred examples.

【0037】実施例1 市販の酸性アルミナゾル(触媒化成工業製、カタロイド
AS−2、固形分濃度:10重量%、平均粒子径:40
nm、主結晶形:ベーマイト形、塩酸含有量:0.3重
量%、pH:3.4)500gと純水450gとを40
℃で撹拌しながら、これに強塩基性陰イオン交換樹脂
(三菱化成製、DAIAION、SA−10A)250
ccを徐々に加えた後、1重量%水酸化カリウム50g
を添加し、18時間撹拌を行った。続いて、室温まで冷
却した後、イオン交換樹脂を取り除き、アルカリ性アル
ミナコロイド水溶液を得た。得られたコロイド水溶液を
濃縮し、酸化物として10重量%のコロイド水溶液とし
た。
Example 1 Commercially available acidic alumina sol (Cataloid AS-2, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo, solid content concentration: 10% by weight, average particle size: 40)
nm, main crystal form: boehmite form, hydrochloric acid content: 0.3% by weight, pH: 3.4) 500 g and pure water 450 g 40
Strongly basic anion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Kasei, DAIAION, SA-10A) 250 while stirring at ℃
After gradually adding cc, 50 g of 1 wt% potassium hydroxide
Was added and stirred for 18 hours. Then, after cooling to room temperature, the ion exchange resin was removed to obtain an alkaline alumina colloid aqueous solution. The obtained colloidal aqueous solution was concentrated to obtain a 10% by weight colloidal aqueous solution as an oxide.

【0038】このアルミナコロイド水溶液中に分散した
コロイド粒子の平均粒子径は30nmであった。該コロ
イド粒子の結晶形はベーマイト形であり、処理前の結晶
形と変わらなかった。また、該コロイド水溶液中の塩酸
の含有量は0.01重量%以下であった。結晶形の測定
はX線回折装置により行い、平均粒子径は遠心沈降式粒
度分布測定装置により測定した。
The average particle size of the colloidal particles dispersed in this aqueous alumina colloidal solution was 30 nm. The crystal form of the colloidal particles was a boehmite form, which was the same as that before the treatment. The content of hydrochloric acid in the aqueous colloid solution was 0.01% by weight or less. The crystal form was measured by an X-ray diffractometer, and the average particle size was measured by a centrifugal sedimentation particle size distribution analyzer.

【0039】このようにして調製したコロイド溶液の調
製条件を、下記実施例2、4、6および比較例1と共に
表1に示す。また、このコロイド溶液とコロイド粒子の
性状を次の方法により測定、観察し、その結果を表2と
表3に夫々示す。
The preparation conditions of the colloidal solution thus prepared are shown in Table 1 together with the following Examples 2, 4, 6 and Comparative Example 1. The properties of this colloidal solution and colloidal particles were measured and observed by the following methods, and the results are shown in Tables 2 and 3, respectively.

【0040】(1)コロイド粒子の平均粒子径 コロイド水溶液を純水で希釈し、遠心沈降式粒度分布測
定装置(堀場製作所製、CAPA−700)を用いて測
定した。
(1) Average particle size of colloidal particles The colloidal aqueous solution was diluted with pure water and measured using a centrifugal sedimentation type particle size distribution measuring device (CAPA-700 manufactured by Horiba, Ltd.).

【0041】(2)コロイド粒子の粒度分布 同上の測定装置で測定した。なお、表3中の記号の意味
は次の通りである。 ○・・・粒度分布がシャープなもの △・・・粒度分布がブロードなもの ×・・・粒度分布が非常にブロードなもの
(2) Particle size distribution of colloidal particles It was measured by the same measuring device as above. The symbols in Table 3 have the following meanings. ○ ・ ・ ・ Sharp particle size distribution △ ・ ・ ・ Broad particle size distribution × ・ ・ ・ Very broad particle size distribution

【0042】(3)コロイド粒子の変動係数(%) 同上の測定装置で測定した。但し、変動係数(%)=
(標準偏差/平均粒子径)×100である。
(3) Coefficient of variation of colloidal particles (%) It was measured by the same measuring device as above. However, coefficient of variation (%) =
(Standard deviation / average particle diameter) × 100.

【0043】(4)コロイド粒子の灼熱減量 コロイド水溶液を110℃で20時間乾燥した試料を1
000℃で1時間焼成して重量減少を求めた。
(4) Loss on ignition of colloidal particles One sample was prepared by drying an aqueous colloidal solution at 110 ° C. for 20 hours.
The weight loss was determined by firing at 000 ° C for 1 hour.

【0044】(5)コロイド粒子の結晶形 コロイド水溶液を凍結乾燥機で乾燥させた後、110℃
で20時間乾燥した試料について、高出力X線回折装置
(理学電機製、RINT−1400)を用いてCu管
球、60KV、200mAの条件にて測定し、JCPD
Sのソフトを用いて結晶形の定性を行った。
(5) Crystal form of colloidal particles After the colloidal aqueous solution was dried by a freeze dryer, it was heated to 110 ° C.
The sample dried at 20 ° C. for 20 hours was measured using a high-power X-ray diffractometer (RINT-1400, manufactured by Rigaku Denki) under the conditions of Cu tube, 60 KV and 200 mA, and JCPD
The crystal form was qualified using S software.

【0045】(6)コロイド粒子の粒子形状 コロイド溶液を蒸留水で希釈した試料について透過型電
子顕微鏡(日立製作所製、H−800)を用いて観察を
行った。
(6) Particle shape of colloidal particles A sample obtained by diluting a colloidal solution with distilled water was observed with a transmission electron microscope (H-800 manufactured by Hitachi, Ltd.).

【0046】(7)コロイド溶液の吸光度 コロイド水溶液を純水で希釈してアルミナ濃度を0.5
重量%とした試料について、分光光度計(日立製作所
製、U−2000)にて測定した。
(7) Absorbance of colloidal solution The colloidal solution was diluted with pure water to adjust the concentration of alumina to 0.5.
The weight% of the sample was measured with a spectrophotometer (U-2000, manufactured by Hitachi, Ltd.).

【0047】(8)コロイド溶液の分散安定性 コロイド水溶液を純水で希釈してアルミナ濃度を1重量
%とした試料について、小型遠心分離機(国産遠心器
製、H−18)にて1000rpmで30分間遠心分離
を行った。なお、表2中の記号の意味は次の通りであ
る。 ○・・・コロイド溶液が沈降分離しないもの ×・・・コロイド溶液が沈降分離するもの
(8) Dispersion stability of colloidal solution A sample having a concentration of alumina of 1% by weight was prepared by diluting the aqueous colloidal solution with pure water at 1000 rpm with a small centrifuge (manufactured by domestic centrifuge, H-18). Centrifugation was performed for 30 minutes. The symbols in Table 2 have the following meanings. ○: Colloidal solution does not settle and separate ×: Colloidal solution does not settle and separate

【0048】(9)コロイド溶液の経時変化 コロイド水溶液を70℃の恒温槽中で1か月間静置した
試料を純水で希釈し、遠心沈降式粒度分布測定装置(堀
場製作所製、CAPA−700)を用いて測定した。な
お、表2中の記号の意味は次の通りである。 ○・・・調製直後の平均粒子径に対して±20%以内の
もの △・・・調製直後の平均粒子径に対して±50%以内の
もの ×・・・調製直後の平均粒子径に対して±50%以上の
もの
(9) Change with time of colloidal solution A colloidal aqueous solution was allowed to stand in a constant temperature bath at 70 ° C. for 1 month, and a sample was diluted with pure water, and a centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer (CAPA-700 manufactured by Horiba, Ltd.) was used. ) Was used for the measurement. The symbols in Table 2 have the following meanings. ◯: Within ± 20% of the average particle size immediately after preparation Δ: Within ± 50% of the average particle size immediately after preparation ×: With respect to the average particle size immediately after preparation More than ± 50%

【0049】(10)コロイド溶液の粘度 コロイド水溶液を蒸留水で希釈してアルミナ濃度を5重
量%とした試料について、25℃でオストワルド粘度計
により測定した。
(10) Viscosity of Colloid Solution A colloidal aqueous solution was diluted with distilled water to have an alumina concentration of 5% by weight, and the viscosity was measured at 25 ° C. with an Ostwald viscometer.

【0050】(11)アルミナ微粒子の比表面積 コロイド水溶液を凍結乾燥機で乾燥させた後、110℃
で20時間乾燥した試料について、比表面積測定装置
(湯浅アイオニクス製、マルチソーブ12)を用いて窒
素吸着法(BET法)により測定した。
(11) Specific surface area of alumina fine particles After the colloidal aqueous solution was dried by a freeze dryer, it was heated to 110 ° C.
The sample dried for 20 hours was measured by a nitrogen adsorption method (BET method) using a specific surface area measuring device (Multisorb 12 manufactured by Yuasa Ionics).

【0051】(12)アルミナ微粒子の吸油量 コロイド水溶液を凍結乾燥機にて乾燥させた後、110
℃で20時間乾燥した試料について、JIS−K510
1−21に準じて、アマニ油により測定した。
(12) Oil Absorption of Alumina Fine Particles After the colloidal aqueous solution was dried with a freeze dryer, 110
JIS-K510 for samples dried at 20 ° C for 20 hours
It was measured with linseed oil according to 1-21.

【0052】(13)アルミナ微粒子の細孔容積 コロイド水溶液を凍結乾燥機にて乾燥させた後、110
℃で20時間乾燥した試料について、水銀ポロシメータ
(カルロエルバ製、モデル2000)を用いて測定し
た。
(13) Pore Volume of Alumina Fine Particles After the colloidal aqueous solution was dried with a freeze dryer, 110
The sample dried at 20 ° C. for 20 hours was measured using a mercury porosimeter (manufactured by Carlo Erba, Model 2000).

【0053】(14)アルミナ微粒子の真比重 コロイド水溶液を密度測定装置(京都電子工業製、DA
−300)を用いて水溶液の比重を測定し、アルミナ濃
度から換算して真比重を求めた。
(14) True Specific Gravity of Alumina Fine Particles A colloidal aqueous solution was measured by a density measuring device (DA, manufactured by Kyoto Electronics Industry
-300) was used to measure the specific gravity of the aqueous solution, and the true specific gravity was calculated from the alumina concentration.

【0054】(15)アルミナコロイド粒子のゼーター
電位 コロイド水溶液を蒸留水で希釈してアルミナ濃度を2重
量%、pH10とした試料について、超音波方式ゼータ
ー電位測定装置(Matec製、ESA−800)によ
り測定した。
(15) Zeta potential of alumina colloidal particles A sample obtained by diluting an aqueous colloidal solution with distilled water to have an alumina concentration of 2% by weight and a pH of 10 was measured by an ultrasonic zeta potential measuring device (ESA-800 manufactured by Matec). It was measured.

【0055】実施例2 実施例1において水酸化カリウムを水酸化リチウムと
し、純水の量を1450gとし、イオン交換樹脂の量を
500ccに代えた以外は、実施例1と同様に処理して
アルカリ性アルミナコロイド水溶液を得た。得られたコ
ロイド水溶液を濃縮し、酸化物として10重量%のコロ
イド水溶液とした。該コロイド粒子の結晶形はベーマイ
ト形であり、処理前の結晶形と変わらなかった。
Example 2 The same procedure as in Example 1 was repeated except that potassium hydroxide was changed to lithium hydroxide, the amount of pure water was changed to 1450 g, and the amount of ion exchange resin was changed to 500 cc. An aqueous alumina colloid solution was obtained. The obtained colloidal aqueous solution was concentrated to obtain a 10% by weight colloidal aqueous solution as an oxide. The crystal form of the colloidal particles was a boehmite form, which was the same as that before the treatment.

【0056】実施例3 実施例2で得られたアルミナコロイド水溶液(固形分濃
度10重量%)200gにプロピレングリコールモノメ
チルエーテルを加えながらロータリーエバポレータにて
90℃で加熱溶媒置換を行い、酸化物として15重量%
のプロピレングリコールモノメチルエーテルを分散媒と
するアルミナコロイド溶液を得た。このコロイド溶液を
酸化物として1重量%となるよう蒸留水で希釈した後、
小型遠心分離器にて1000rpmで30分間遠心分離
を行ったが、コロイド粒子の沈殿は見られなかった。
Example 3 While adding propylene glycol monomethyl ether to 200 g of the aqueous alumina colloid solution (solid content concentration: 10% by weight) obtained in Example 2, the solvent was heated and replaced by a rotary evaporator at 90 ° C. to obtain 15 as an oxide. weight%
An alumina colloidal solution containing propylene glycol monomethyl ether as a dispersion medium was obtained. After diluting this colloidal solution as an oxide to 1% by weight with distilled water,
Centrifugation was performed at 1000 rpm for 30 minutes in a small centrifuge, but no precipitation of colloidal particles was observed.

【0057】実施例4 市販の酸性アルミナゾル(触媒化成工業製、カタロイド
AS−3、固形分濃度:10重量%、平均粒子径:20
0nm、主結晶形:ベーマイト形、酢酸含有量:0.4
重量%、pH:6.9)500gと純水85gとを室温
で撹拌しながら、これに強塩基性陰イオン交換樹脂(三
菱化成製、DAIAION、SA−10A)350cc
を徐々に加えた後、1重量%テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド40gを添加し、20時間撹拌を続
けた後、イオン交換樹脂を取り除き、アルカリ性アルミ
ナコロイド水溶液を得た。得られたコロイド水溶液を濃
縮し、酸化物として20重量%のコロイド水溶液とし
た。該コロイド粒子の結晶形はベーマイト形であり、処
理前の結晶形と変わらなかった。
Example 4 Commercially available acidic alumina sol (Cataloid AS-3, manufactured by Catalysts & Chemicals Industries, solid content concentration: 10% by weight, average particle size: 20)
0 nm, main crystal form: boehmite form, acetic acid content: 0.4
% By weight, pH: 6.9) 500 g and pure water 85 g while stirring at room temperature, while adding strongly basic anion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Kasei, DAIAION, SA-10A) 350 cc.
Was gradually added, and 40 g of 1% by weight tetramethylammonium hydroxide was added, and after stirring for 20 hours, the ion exchange resin was removed to obtain an aqueous alkaline alumina colloid solution. The obtained colloidal aqueous solution was concentrated to give a 20% by weight colloidal aqueous solution as an oxide. The crystal form of the colloidal particles was a boehmite form, which was the same as that before the treatment.

【0058】実施例5 実施例4で得られたアルカリ性アルミナコロイド水溶液
(固形分濃度20重量%)200gにエチルアルコール
を加えながら、限外濾過膜(旭化成工業製、SIP−1
013)にて溶媒置換を行い、酸化物として20重量%
のエチルアルコールを分散媒とするアルミナコロイド溶
液を得た。このコロイド溶液を酸化物として1重量%と
なるよう蒸留水で希釈した後、小型遠心分離器にて10
00rpmで30分間遠心分離を行ったが、コロイド粒
子の沈殿は見られなかった。
Example 5 To 200 g of the aqueous alkaline alumina colloid solution (solid content 20% by weight) obtained in Example 4, ethyl alcohol was added, and an ultrafiltration membrane (SIP-1 manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added.
20% by weight as an oxide after solvent replacement in 013)
An alumina colloidal solution containing ethyl alcohol as a dispersion medium was obtained. This colloidal solution was diluted with distilled water so as to be 1% by weight as an oxide, and then 10 with a small centrifuge.
After centrifugation at 00 rpm for 30 minutes, no precipitation of colloidal particles was observed.

【0059】実施例6 市販の酸性アルミナゾル(触媒化成工業製、カタロイド
AS−1、固形分濃度:7.5重量%、平均粒子径:1
0nm、主結晶形:ベーマイト形、酢酸含有量:3重量
%、pH:4.3)1000gと純水1940gとを室
温で撹拌しながら、これに強塩基性陰イオン交換樹脂
(三菱化成製、DAIAION、SA−10A)100
0ccを徐々に加えた後、1重量%水酸化ナトリウム6
0gを添加し、20時間撹拌を続けた後、イオン交換樹
脂を取り除き、アルカリ性アルミナコロイド水溶液を得
た。得られたコロイド水溶液を濃縮し、酸化物として5
重量%のコロイド水溶液とした。該コロイド粒子の結晶
形はベーマイト形であり、処理前の結晶形と変わらなか
った。
Example 6 Commercially available acidic alumina sol (Cataloid AS-1, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo, solid content concentration: 7.5% by weight, average particle size: 1)
0 nm, main crystal form: boehmite form, acetic acid content: 3% by weight, pH: 4.3) 1000 g and pure water 1940 g with stirring at room temperature, while adding a strong basic anion exchange resin (Mitsubishi Kasei, DAIAION, SA-10A) 100
After gradually adding 0 cc, 1 wt% sodium hydroxide 6
After adding 0 g and continuing stirring for 20 hours, the ion exchange resin was removed to obtain an alkaline alumina colloid aqueous solution. The obtained colloidal aqueous solution is concentrated to form an oxide, which is 5
A colloidal aqueous solution of wt% was prepared. The crystal form of the colloidal particles was a boehmite form, which was the same as that before the treatment.

【0060】実施例7 実施例6で得られたアルカリ性アルミナコロイド水溶液
(固形分濃度5重量%)500gにエチレングリコール
200gを加えながら、ロータリーエバポレータにて9
0℃で加熱溶媒置換を行い、酸化物として10重量%の
エチレングリコールを分散媒とするアルミナコロイド溶
液を得た。このコロイド溶液を酸化物として1重量%と
なるよう蒸留水で希釈した後、小型遠心分離器にて10
00rpmで30分間遠心分離を行ったが、コロイド粒
子の沈殿は見られなかった。
Example 7 While adding 200 g of ethylene glycol to 500 g of the aqueous alkaline alumina colloid solution (solid content concentration 5% by weight) obtained in Example 6, a rotary evaporator was used to
The solvent was replaced by heating at 0 ° C. to obtain an alumina colloidal solution containing 10% by weight of ethylene glycol as a dispersion medium as an oxide. This colloidal solution was diluted with distilled water so as to be 1% by weight as an oxide, and then 10 with a small centrifuge.
After centrifugation at 00 rpm for 30 minutes, no precipitation of colloidal particles was observed.

【0061】比較例1 市販の酸性アルミナゾル(触媒化成工業製、カタロイド
AS−2、固形分濃度:10重量%、平均粒子径:40
nm、主結晶形:ベーマイト形、塩酸含有量:0.3重
量%、pH:3.4)500gと純水375gとを40
℃で撹拌しながら、これに4重量%水酸化カリウム12
5gを徐々に添加し、10時間撹拌を続けた後、室温ま
で冷却した。続いて、純水を加えながら、限外濾過膜
(旭化成工業製、SIP−1013)にて電導度が3m
S/cmになるまで洗浄した後、濃縮し、酸化物として
10重量%のコロイド溶液とした。該コロイド粒子の結
晶形はベーマイト形であり、処理前の結晶形と変わらな
かった。この溶液をしばらく放置すると、凝集したアル
ミナコロイド粒子の沈殿が見られ、安定なコロイド水溶
液が得られなかった。
Comparative Example 1 Commercially available acidic alumina sol (manufactured by Catalysts & Chemicals Industry Co., Ltd., Cataloid AS-2, solid content concentration: 10% by weight, average particle size: 40)
nm, main crystal form: boehmite form, hydrochloric acid content: 0.3% by weight, pH: 3.4) 500 g and pure water 375 g 40
While stirring at 4 ° C, add 4 wt% potassium hydroxide to this.
5 g was gradually added, and after stirring for 10 hours, the mixture was cooled to room temperature. Subsequently, while adding pure water, an ultrafiltration membrane (SIP-1013 manufactured by Asahi Kasei Kogyo) has an electric conductivity of 3 m.
After washing to S / cm, the solution was concentrated to give a 10 wt% colloidal solution as an oxide. The crystal form of the colloidal particles was a boehmite form, which was the same as that before the treatment. When this solution was allowed to stand for a while, precipitation of agglomerated alumina colloid particles was observed, and a stable colloid aqueous solution could not be obtained.

【0062】[0062]

【表1】 コ ロ イ ド 溶 液 の 調 製 条 件 混合比 アルカリの 固形分濃度 pH (*1) 種類 添加比(*2) (*3) (*4) 実施例1 5 KOH 0.18×10-1 5.0 11.3 実施例2 10 LiOH 0.40×10-1 2.5 11.0 実施例4 7 TMAH 0.89×10-2 8.0 11.1 実施例6 10 NaOH 0.37×10-1 2.5 11.4 比較例1 − KOH 0.18 5.0 12.9 (*1) 混合比=イオン交換樹脂(cc)/Al2 3 (g) (*2) 添加比=アルカリの当量/Alの当量 (*3) 酸性アルミナゾルの固形分濃度(wt%) (*4) アルカリ性アルミナゾルのpH[Table 1] Preparation of colloidal solution Mixing condition Mixing ratio Solid concentration of alkali pH (* 1) Type Addition ratio (* 2) (* 3) (* 4) Example 1 5 KOH 0.18 × 10 -1 5.0 11.3 Example 2 10 LiOH 0.40 × 10 -1 2.5 11.0 Example 4 7 TMAH 0.89 × 10 -2 8.0 11.1 Example 6 10 NaOH 0.37 × 10 -1 2.5 11.4 Comparative Example 1-KOH 0.18 5.0 12.9 (* 1) Mixing ratio = Ion exchange resin (cc) / Al 2 O 3 (g) (* 2) Addition ratio = Alkali equivalent / Al equivalent (* 3) Acid alumina sol solid content concentration (wt%) (* 4 ) PH of alkaline alumina sol

【0063】[0063]

【表2】 コ ロ イ ド 溶 液 の 性 状 固形分 吸 光 度 分散 経時 ζ電位 pH 粘度 濃度 800nm 560nm 400nm 安定性 安定性 (wt%) (mV) (cp) 実施例1 20 0.1 0.4 1.0 ○ ○ -15 10.2 2 実施例2 25 0.1 0.4 0.9 ○ ○ -14 9.4 2 実施例4 20 0.5 1.0 1.8 ○ ○ -19 9.1 16 実施例6 30 0.0 0.2 0.5 ○ ○ -13 9.6 23 比較例1 20 1.1 1.4 2.2 × × - 9 10.5 22TABLE 2 Co B A de soluble liquid sexual shaped solids Absorbance dispersion time ζ potential pH Viscosity Concentration 8 00nm 5 60nm 4 00nm stability Stability (wt%) (mV) ( cp) Example 1 20 0.1 0.4 1.0 ○ ○ -15 10.2 2 Example 2 25 0.1 0.4 0.9 ○ ○ -14 9.4 2 Example 4 20 0.5 1.0 1.8 ○ ○ -19 9.1 16 Example 6 30 0.0 0.2 0.5 ○ ○ -13 9.6 23 Comparative Example 1 20 1.1 1.4 2.2 × ×-9 10.5 22

【0064】[0064]

【表3】 コ ロ イ ド 粒 子 の 性 状 平均 粒度 変動 比表 重量 細孔 吸油量 真比重 粒子 粒子径 分布 係数 面積 減少 容積 形状 (nm) () (m2/g) ()(ml/g) (ml/g) 実施例1 30 ○ 50 60 8.0 0.1 30 3.3 板状 実施例2 40 ○ 50 60 7.7 0.1 30 3.3 板状 実施例4 180 ○ 33 320 7.8 0.5 98 3.3 繊維状 実施例6 20 ○ 50 360 8.6 0.3 32 3.3 羽毛状 比較例1 320 × 50 130 7.6 0.1 32 3.3 板状[Table 3] Properties of colloidal particles Average particle size fluctuation ratio table Weight Pore oil absorption True specific gravity particle Particle size distribution coefficient Area reduction Volumetric shape ( nm ) ( % ) ( m 2 / g ) ( % ) ( ml / g ) ( ml / g ) Example 1 30 ○ 50 60 8.0 0.1 30 3.3 Plate-shaped Example 2 40 ○ 50 60 7.7 0.1 30 3.3 Plate-shaped Example 4 180 ○ 33 320 7.8 0.5 98 3.3 Fiber-shaped Example 6 20 ○ 50 360 8.6 0.3 32 3.3 Feather type Comparative example 1 320 × 50 130 7.6 0.1 32 3.3 Plate type

【0065】[0065]

【発明の効果】第1発明に係るアルカリ性アルミナ水和
物ゾルは、pH9〜13のアルカリ領域において安定
で、しかも、粘度が低く、特定の吸光度特性を有するの
で、前記したように、触媒担体以外の用途にも種々適用
することができる。
EFFECT OF THE INVENTION The alkaline alumina hydrate sol according to the first aspect of the present invention is stable in the alkaline range of pH 9 to 13, has a low viscosity, and has a specific absorbance characteristic. Various uses can be applied.

【0066】第2発明に係るアルカリ性アルミナ水和物
ゾルの製造方法は、アルカリが再生されて繰り返しアル
ミナ水和物に作用するため、アルミナ水和物に対するア
ルカリの添加量が少なくても、アルミナ水和物微粒子の
解膠を十分に行うことができ、製造プロセスとして経済
的である。また、分散安定性の高いアルカリ性アルミナ
水和物ゾルを調製することができ、優れた製造方法であ
る。
In the method for producing an alkaline alumina hydrate sol according to the second aspect of the invention, since alkali is regenerated and acts on the alumina hydrate repeatedly, even if the amount of alkali added to the alumina hydrate is small, the The pulverization of Japanese fine particles can be sufficiently performed, and it is economical as a manufacturing process. In addition, an alkaline alumina hydrate sol having high dispersion stability can be prepared, which is an excellent production method.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミナ濃度0.5重量%のアルミナ水
和物ゾルの吸光度が、下記(a)〜(c)であることを
特徴とするアルカリ性アルミナ水和物ゾル。 (a)800nmの波長における吸光度が1.0以下 (b)560nmの波長における吸光度が1.5以下 (c)400nmの波長における吸光度が2.5以下
1. An alkaline alumina hydrate sol characterized in that the absorbance of the alumina hydrate sol having an alumina concentration of 0.5% by weight is (a) to (c) below. (A) Absorbance at a wavelength of 800 nm is 1.0 or less (b) Absorbance at a wavelength of 560 nm is 1.5 or less (c) Absorbance at a wavelength of 400 nm is 2.5 or less
【請求項2】 酸性アルミナ水和物ゾルを水相中でアル
カリの存在下に陰イオン交換体と接触させることを特徴
とするアルカリ性アルミナ水和物ゾルの製造方法。
2. A method for producing an alkaline alumina hydrate sol, which comprises bringing the acidic alumina hydrate sol into contact with an anion exchanger in the presence of an alkali in an aqueous phase.
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