KR101718843B1 - Method for preparing of high purity aluminium oxide precursor - Google Patents

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Abstract

알루미늄과 알코올을 촉매 하에 합성반응을 수행하는 단계; 상기 합성반응 도중 혹은 이후, 킬레이트 처리하여 불순물을 분리하는 제1 정제단계; 및 상기 제1 정제된 혼합물을 가열하여 증류를 수행하고 제2 정제하는 단계;를 포함하는 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법이 제공된다. Performing synthesis reaction under a catalyst of aluminum and alcohol; A first purification step of chelating the impurities during or after the synthesis reaction; And heating the first purified mixture to perform distillation and second refining. The present invention also provides a method for producing a precursor of high purity aluminum oxide.

Description

고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법 {Method for preparing of high purity aluminium oxide precursor}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a precursor of high purity aluminum oxide,

본 명세서에 개시된 기술은 파인 세라믹스, 전자 부품, 정밀 세라믹의 원료, 고순도 알루미나의 원료 등에 활용되어 첨단 소재에 적용되는 원료물질로 사용되는 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조 방법에 관한 것이다. The technology disclosed in this specification relates to a method for producing a precursor of high purity aluminum oxide, which is used as a starting material for fine ceramics, electronic parts, raw materials for precision ceramics, raw materials for high purity alumina and the like and applied to advanced materials.

알루미늄 알콕사이드와 같은 알루미나 전구물질은 내화물, 연마재, 애자, 전자부품, 점화 플러그, 충전재, 촉매 담체 등에 널리 사용되는 a-알루미나(a-Al2O3)를 얻기 위한 중요한 원료이다. 특히 파인 세라믹스, 전자 부품, 정밀 세라믹의 원료, SMR 촉매 담체 등에서 a-알루미나(a-Al2O3)의 순도는 제품의 특성 등을 좌우하는 결정적인 요인이고, 이에 따라 알루미나의 원료인 알루미나 전구물질의 순도 또한 매우 중요하다.
Alumina precursors such as aluminum alkoxide are important raw materials for obtaining a-alumina (a-Al 2 O 3 ) widely used in refractories, abrasives, insulators, electronic components, spark plugs, fillers, catalyst carriers and the like. Particularly, the purity of a-alumina (a-Al 2 O 3 ) in a fine ceramics, an electronic part, a material of a precision ceramic, and an SMR catalyst carrier is a decisive factor that determines the properties of a product, Purity is also very important.

통상적으로 알려진 알루미나 전구물질을 제조하는 방법으로는, 할로겐화 알루미늄에 알코올을 첨가하고 알콕사이드로 제조하는 방법이 있으며, 이러한 기술을 개시하는 일본 특허공개 1991-342574호에 따르면, 알루미늄 금속과 알코올의 고액반응에, 갈륨과 인듐을 1종 또는 2종을 50ppm(금속환산치) 이하로 첨가하여 알콕사이드를 제조하는 방법을 개시하지만, 순도 알루미늄 99.99%의 고순도 원료를 사용하여 고순도 알콕사이드를 제조하는 기술로서 이보다 낮은 순도의 알루미늄 원료를 사용하여 고순도화하는 정제 기술은 포함하고 있지 않다.
As a conventionally known method for producing an alumina precursor, there is a method in which an alcohol is added to aluminum halide and an alkoxide is produced. According to Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 1991-342574, which discloses such a technique, Discloses a method for producing an alkoxide by adding one or two kinds of gallium and indium at 50 ppm (in terms of metal conversion) or less. However, as a technique for producing a high purity alkoxide by using a high purity raw material of 99.99% pure aluminum But does not include refining techniques for making high purity aluminum raw materials.

또한 공지되어 있는 알루미나 전구물질을 제조하는 방법으로서, 금속알루미늄에 알코올을 첨가하고 개시제를 포함시켜 반응에 의한 알콕사이드를 제조하는 방법이 있다. 그러나 이러한 상기 알루미나 전구물질에 포함되는 Si, Fe, Na 등의 물질은 고순도 a-알루미나의 제조 시 불순물로 작용한다. 따라서 상기 알루미나 전구물질 내에서 Si, Fe, Na 등의 불순물 함량은 50ppm 미만으로 제거하여 순도를 99.995% 이상의 고순도 알루미나로 제조가 가능하여야 한다. Further, as a known method for producing an alumina precursor, there is a method in which an alcohol is added to metal aluminum and an initiator is added to prepare an alkoxide by the reaction. However, the materials such as Si, Fe, and Na included in the alumina precursor act as impurities in the production of high purity a-alumina. Therefore, the content of impurities such as Si, Fe, and Na in the alumina precursor should be reduced to less than 50 ppm, and the purity of the alumina precursor should be higher than 99.995%.

따라서 보다 낮은 순도의 알루미늄 원료를 이용하여 불순물을 효과적으로 제거하고 알루미나 전구물질로서 고순도의 알루미늄 알콕사이드를 제조하는 기술이 여전히 요구된다. Therefore, there is still a need for a technique for effectively removing impurities using aluminum raw materials of lower purity and for producing aluminum alkoxide having a high purity as an alumina precursor.

본 명세서에 개시된 기술은 불순물을 간편하면서 효율적으로 제거할 수 있어 저순도의 알루미늄을 이용하고도 고순도의 알루미늄 산화물 전구체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a high purity aluminum oxide precursor even when low purity aluminum is used because impurities can be removed easily and efficiently.

본 명세서에 개시된 기술의 일 측면에 의하면, According to one aspect of the techniques disclosed herein,

알루미늄과 알코올의 합성반응을 수행하는 단계; Performing synthesis reaction of aluminum and alcohol;

상기 합성반응 도중 혹은 이후, 킬레이트 처리하여 불순물을 분리하는 제1 정제단계; 및 A first purification step of chelating the impurities during or after the synthesis reaction; And

상기 제1 정제된 혼합물을 150℃ 이상 가열하여 증류를 수행하고 제2 정제하는 단계를 포함하는 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법을 제공한다. And heating the first purified mixture at 150 ° C. or higher to perform distillation and second refining.

본 명세서에 개시된 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법에 따르면, 저순도의 알루미늄을 이용하여 고순도의 알루미늄 산화물의 전구체를 제조할 수 있다. 따라서 본 명세서에 개시된 기술에 따라 제조된 알루미늄 산화물 전구체는 베이어법 등보다 고순도 제품을 간편하게 제조할 수 있고, 생산성 또한 크게 개선할 수 있다.According to the method for producing a precursor of an aluminum oxide disclosed in the present specification, a precursor of a high purity aluminum oxide can be produced using low purity aluminum. Therefore, the aluminum oxide precursor produced according to the technique disclosed in this specification can easily produce a high purity product such as a bayer method, and the productivity can be greatly improved.

도 1은 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예인 고순도 알루미늄 산화물의 전구체를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a diagram illustrating a method of making precursors of high purity aluminum oxide, an embodiment of the techniques disclosed herein.

이하, 본 명세서에 개시된 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method for producing a precursor of high purity aluminum oxide disclosed in this specification will be described in detail.

구체적으로, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 명세서에 개시된 구현예에 대하여 상세하게 설명하고자 하나, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하에 설명하는 구체적인 예시에 한정되지 않는다. 도면에서 본 명세서에 개시된 기술을 명확하게 설명할 수 있도록 설명과 관련없는 부분은 생략하였다.
The embodiments of the present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, but it should be understood that the present invention is not limited to the specific embodiments described below. In the drawings, portions not relating to the description have been omitted so as to clearly explain the techniques disclosed in this specification.

도 1은 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예인 고순도 알루미늄 산화물의 전구체를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다. 도 1을 참조하면, 단계 110으로서, 알루미늄과 알코올(일례로 이소프로판올)의 합성반응을 수행한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a diagram illustrating a method of making precursors of high purity aluminum oxide, an embodiment of the techniques disclosed herein. Referring to FIG. 1, as a step 110, a synthesis reaction of aluminum and an alcohol (for example isopropanol) is carried out.

상기 알루미늄은 특히 한정되지 않으며, 일례로 저순도 알루미늄이어도 본 명세서에 개시된 기술을 통하여 고순도 알루미늄 산화물의 전구체로 제조할 수 있다. 상기 알루미늄의 표면에 부착된 불순물 성분을 제거할 목적으로 표면 세정을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 표면 세정은 계면활성제를 포함한 물을 이용하거나, 유무기 산 등을 이용하여 세정하거나, 혹은 반응에 사용되는 알코올을 이용하여 세정을 실시할 수 있으며, 필요에 따라서는 이들 중 2종 이상을 적용할 수 있다.
The aluminum is not particularly limited, and for example, low purity aluminum can be produced as a precursor of high purity aluminum oxide through the technique disclosed in this specification. It may be desirable to perform surface cleaning for the purpose of removing impurity components attached to the surface of the aluminum. The surface cleaning may be performed by using water containing a surfactant, by using organic or inorganic acids, or by using alcohol used for the reaction. If necessary, two or more of them may be applied can do.

상기 합성반응에 사용되는 알코올은 이에 한정하는 것은 아니나, C2 내지 C4의 알코올을 사용할 수 있다. 구체적으로는 에틸알코올, 프로필알코올, 이소프로필알코올, 1차부틸알코올, 2차부틸알코올 및 3차부틸알코올로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. The alcohol used in the synthesis reaction is not limited thereto, but C 2 to C 4 alcohols can be used. Specifically, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, primary butyl alcohol, secondary butyl alcohol and tertiary butyl alcohol.

상기 알루미늄과 알코올은 일례로 다음과 같은 반응식에 따라 합성반응을 일으킬 수 있으며, 하기 반응식 또한 본 명세서에서 개시된 기술의 일 구현예에 관한 반응식으로 이에 한정하는 것은 아니다. The aluminum and the alcohol can be synthesized according to the following reaction formula, for example, and the following reaction formula is not limited to the reaction formula according to one embodiment of the present invention.

Al +3C3H7OH -> Al(OC3H7)3 + 3/2 H2
Al + 3C 3 H 7 OH -> Al (OC 3 H 7 ) 3 + 3/2 H 2

상기 알루미늄과 알코올의 합성반응시, 촉매를 투입할 수 있으며, 상기 촉매는 개시제 역할을 수행하면서 알루미늄을 포함하는 종류를 사용할 수 있다. 구체적으로는 AlCl3 무수물, AlCl3.6H2O 육수화물 및 알루미늄 알콕사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 알루미늄 알콕사이드는 합성공정에서 생성된 알루미늄 알콕사이드인 것이 바람직하며, 상기 알루미늄 알콕사이드를 촉매로 사용하는 경우, 불순물을 저감시키는 효과를 제공할 수 있다.
In the synthesis reaction of aluminum and alcohol, a catalyst may be added, and the catalyst may be an aluminum-containing catalyst while acting as an initiator. Specifically, it is preferably at least one selected from the group consisting of AlCl 3 anhydride, AlCl 3 .6H 2 O hexahydrate, and aluminum alkoxide. The aluminum alkoxide is preferably an aluminum alkoxide produced in the synthesis step, and when the aluminum alkoxide is used as a catalyst, an effect of reducing impurities can be provided.

상기 합성반응시 가열처리하는 것이 바람직하다. 상기 가열처리 조건은 알코올의 비등점 이상일 수 있으며, 75 내지 85℃ 범위 내인 것이 바람직하다.
It is preferable to carry out the heat treatment in the synthesis reaction. The heat treatment conditions may be at least the boiling point of the alcohol, and it is preferably within the range of 75 to 85 ° C.

단계 120으로서, 상기 합성반응 도중, 또는 이후, 킬레이트 처리하여 불순물을 분리하는 제1 정제단계를 포함한다. 상기 킬레이트 처리는 합성반응 도중 생성되는 Si, Fe, Na 등의 불순물을 킬레이트화하여 분리하도록 수행되는 것으로, 합성반응 도중 혹은 합성반응 완료 후 시점에 수행될 수 있으나, 정제단계의 최소화를 통한 경제적 측면을 고려할 경우 합성반응 도중 수행되는 것이 바람직할 수 있다. 참고로, 알루미늄 산화물의 충분한 합성반응 전에 오존을 투입하게 되면 합성이 억제될 수 있다. As a step 120, during or after the synthesis reaction, a chelating treatment is carried out to separate the impurities. The chelating treatment is performed to chelate and separate impurities such as Si, Fe, and Na generated during the synthesis reaction, and may be performed during the synthesis reaction or at the time of completion of the synthesis reaction. However, It may be desirable to be carried out during the synthesis reaction. For reference, synthesis of aluminum oxide can be suppressed by introducing ozone before a sufficient synthesis reaction.

일례로 투입 시점은 합성 개시 후부터 30분 경과시점 이상, 혹은 합성 개시후 1시간 경과시점 이상일 수 있으며, 투입 시점의 최대경과시점은 합성 완료 후가 될 수도 있으나, 가급적 정제단계의 최소화를 통한 경제적 측면을 감안할 때 합성 완료시점(통상 합성 개시 후 6-7시간 소요)에서부터 30분 이전 시점, 나아가 상기 합성 완료시점에서부터 1시간 이전 시점 내에는 투입되는 것이 바람직할 수 있다. For example, the starting time may be at least 30 minutes after the start of synthesis, or may be at least one hour after starting synthesis. The maximum elapsed time at the time of starting may be after completion of synthesis, , It may be desirable to inject the mixture within 30 minutes before the completion of the synthesis (usually, 6-7 hours after the start of the synthesis), and further within 1 hour from the completion of the synthesis.

상기 킬레이트 처리는 오존을 투입하거나 혹은 전자선을 조사하여 제공할 수 있고, 오존을 투입하는 것이 합성반응 도중 적용하기 용이하므로 바람직하다. The chelating treatment can be performed by introducing ozone or irradiating with an electron beam, and ozone is preferably supplied during the synthesis reaction because it is easy to apply.

상기 합성반응 도중 킬레이트 처리는 알루미늉과 유기용매가 균일하게 섞인 상태에서 투입되는 것이 바람직하다. During the synthesis reaction, the chelate treatment is preferably carried out in a state where the alumina and the organic solvent are mixed uniformly.

상기 오존은 300 내지 900ppm 범위 내로 투입할 수 있다. 바람직하게는 400 내지 900ppm 범위 내로 투입할 수 있고, 이 범위 내에서 불순물에 대하여 킬레이트 처리를 충분히 일으킬 수 있다. 상기 오존 처리 후 2 내지 5시간, 혹은 2 내지 4시간의 추가 합성반응을 수행할 수 있고, 상기 추가 합성반응 도중 필요한 경우 상기 킬레이트 처리 또한 추가로 수행할 수 있다. The ozone can be put in the range of 300 to 900 ppm. Preferably within the range of 400 to 900 ppm, and the chelating treatment can sufficiently be carried out with respect to the impurities within this range. Additional synthetic reactions may be performed for 2 to 5 hours, or 2 to 4 hours after the ozone treatment, and the chelation treatment may be further performed if necessary during the further synthesis reaction.

상기 전자선 처리는 0.7 내지 3.0 MeV의 전자선 조사 조건으로 투입할 수 있다.
The electron beam treatment can be performed under an electron beam irradiation condition of 0.7 to 3.0 MeV.

나아가 단계 130으로서, 상기 제1 정제된 혼합물을 가열하여 증류를 수행하고 제2 정제하는 단계를 포함한다. 본 명세서에 개시된 발명에 따르면, 불순물을 2단계에 걸쳐 분리 제거할 수 있으므로, 상기 증류는 알루미늄 산화물 내 존재하는 불순물이 증류되는 온도보다 높은 온도 조건하에 수행하는 것이 바람직하며, 구체적인 예로, 150℃ 이상, 혹은 150 내지 250℃의 조건하에 1회 수행하는 것으로도 알콕사이드의 기화특성을 이용하여 충분히 고순도의 알루미늄 산화물 전구체를 수득할 수 있다. 또한 압력을 조절하여 증류 효율을 올릴 수 있으므로 압력을 조절하는 것이 또한 바람직하다. Further comprising, as step 130, heating the first purified mixture to effect distillation and a second purification step. According to the invention disclosed in the present specification, the impurities can be separated and removed in two stages. Therefore, it is preferable that the distillation is performed under a temperature condition higher than the temperature at which the impurities present in the aluminum oxide are distilled. For example, , Or once at 150 to 250 ° C, an aluminum oxide precursor of sufficiently high purity can be obtained by utilizing the vaporization characteristics of the alkoxide. It is also preferable to control the pressure since the distillation efficiency can be increased by controlling the pressure.

즉, 본 명세서에 개시한 기술에 따르면, 불순물을 합성반응 공정에서 미리 분리한 다음 1회 증류 공정을 수행하므로 공정의 복잡성을 해소하고 고순도의 알루미늄 산화물의 전구체를 수득할 수 있다.
That is, according to the technique disclosed in the present specification, the impurities are separated in advance in the synthesis reaction step and then subjected to the one-time distillation step, so that the complexity of the process can be eliminated and a precursor of aluminum oxide of high purity can be obtained.

상기 알루미늄 산화물의 전구체는 하기 화학식 1Wherein the aluminum oxide precursor is represented by Formula 1

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112015093760218-pat00001
Figure 112015093760218-pat00001

(상기 식에서, R1, R2, R3는 각각 수소 혹은 치환되거나 치환되지 않은 C1-C8의 알킬기로부터 독립적으로 선택되고, M은 알루미늄이고, n은 3이다)로 표시되는 화합물일 수 있다. Wherein R 1 , R 2 , and R 3 are each independently selected from hydrogen or a substituted or unsubstituted C 1 -C 8 alkyl group, M is aluminum, and n is 3.

상기 고순도 알루미늄 산화물의 전구체는 순도가 99.99% 이상이고, 알루미늄 이소프로폭사이드, 알루미늄 부톡사이드, 알루미늄 에톡사이드 등과 같은 알루미늄 알콕사이드일 수 있다. 바람직하게는 순도가 99.99% 이상인 알루미늄 이소프로폭사이드일 수 있다. 상기 치환은 이에 특정하는 것은 아니나, 할라이드, 알콕시 등을 들 수 있다.
The precursor of the high purity aluminum oxide has a purity of 99.99% or more and may be an aluminum alkoxide such as aluminum isopropoxide, aluminum butoxide, aluminum ethoxide and the like. Preferably, aluminum isopropoxide having a purity of 99.99% or more may be used. The substitution is not limited thereto, but includes halide, alkoxy and the like.

본 명세서에서 개시된 방법으로 수득한 고순도 알루미늄 산화물의 전구체는 순도 99.99% 이상이면서 Si 5ppm 이하, Fe 2ppm 이하, Mg 5ppm 이하, 그리고 Cu 1ppm 이하로 포함하고, 고순도 알루미나를 제공할 수 있는 전구물질로 사용될 수 있다.
The precursor of the high purity aluminum oxide obtained by the method disclosed herein has a purity of not less than 99.99% and not more than 5 ppm of Si, not more than 2 ppm of Fe, not more than 5 ppm of Mg and not more than 1 ppm of Cu and can be used as a precursor for providing high purity alumina .

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위하여 설명하는 것으로, 이에 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the following examples are provided to illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto.

(실시예)(Example)

실험에 사용되는 알루미늄은 5mm x 30mm 크기로 총량 100g을 준비하였다. 알루미늄 중에 함유된 불순물의 종류(Si, Fe, Na, Mg, Cu, Ca, Zn, Cr, Ti, Mn, K) 및 함량을 ICP를 통해 분석하였다.
The aluminum used for the experiment was 5mm x 30mm and the total amount was 100g. The contents of impurities (Si, Fe, Na, Mg, Cu, Ca, Zn, Cr, Ti, Mn, K) and contents in aluminum were analyzed by ICP.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

앞서 준비한 순도 99.5% 순도의 알루미늄에 알코올을 첨가하여 70~90℃를 유지하면서 합성반응 공정을 수행하는데, 촉매로서 AlCl3, 혹은 알루미늄 이소프로폭사이드를 0.1 몰%(Al 성분의 당량비)로 사용하였다. Aluminum is added to aluminum of purity of 99.5% prepared above, and the synthesis reaction process is carried out while maintaining 70 to 90 ° C. AlCl 3 or aluminum isopropoxide is used as a catalyst in an amount of 0.1 mol% (equivalent ratio of Al component) Respectively.

합성반응 도중 알코올에 AlCl3가 완전히 혼합되었을 때 (혼합액의 색이 흰색의 균일한 색을 띨 경우)에 오존(O3)을 1회 투입함으로써 액체 상에 녹아있는 불순물을 킬레이트화 시켰다. 참고로, 합성 개시후 1시간 지점에 투입하였다. 오존의 투입 조건은 300~900ppm 수준이었고, 액상 알루미늄 산화물의 함량은 3~7 L 수준이었다. 오존 투입 이후 2~5 시간을 더 합성반응을 수행하였다. During the synthesis reaction, ozone (O 3 ) was added once to AlCl 3 when the AlCl 3 was completely mixed with the alcohol (when the color of the mixture was white uniformly), thereby chelating the impurities dissolved in the liquid phase. For reference, it was added at 1 hour after the start of synthesis. The input condition of ozone was 300 ~ 900ppm, and the content of liquid aluminum oxide was 3 ~ 7L. The synthesis reaction was carried out for 2 to 5 hours after the addition of ozone.

수득된 합성 반응 결과물을 150℃로 가열하면서 증류량을 측정한 결과, 3.8 g/min이상으로 증류 가능한 것을 확인하였다. 수득된 합성 반응 결과물을 60℃ 이하로 1시간 이상 유지한 다음 불순물의 응집 제거율을 측정한 결과, 약 15%의 제거율을 보이는 것을 확인하였다. The obtained synthetic reaction product was heated at 150 캜 and the distillation amount was measured. As a result, it was confirmed that distillation was possible at 3.8 g / min or more. The synthetic reaction product obtained was maintained at 60 ° C or lower for 1 hour or more, and then the flocculation removal ratio of impurities was measured. As a result, it was confirmed that the removal rate of about 15% was obtained.

한국기초과학지원연구원(KBSI)에 순도 측정을 의뢰한 결과 또한, 순도 99.99%로서 잔류 불순물 함량은 Si = 5ppm, Fe = 2ppm, Na 10.5ppm, Mg = 5ppm, Cu = 1ppm으로 확인되었다.
The purity was 99.99% and the residual impurities were found to be Si = 5 ppm, Fe = 2 ppm, Na = 10.5 ppm, Mg = 5 ppm, and Cu = 1 ppm as a result of commissioning purity measurement by Korea Basic Science Institute (KBSI).

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

상기 실시예 1에서 합성반응을 총 6시간 수행하고 반응 종료에 해당하는 알코올에 AlCl3을 넣은 후 1시간 후에 오존(O3)을 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 반복하였다. The same procedure as in Example 1 was repeated except that the synthesis reaction was carried out for 6 hours in Example 1 and AlCl 3 was added to the alcohol corresponding to the termination of the reaction, and ozone (O 3 ) was added after 1 hour.

수득된 합성반응 결과물을 150℃로 가열하면서 증류량을 측정한 결과, 3.1 g/min 이상으로 증류 가능한 것을 확인하였다. 수득된 합성반응 결과물을 60℃ 이하로 1시간 이상 유지한 다음 불순물의 응집 제거율을 측정한 결과, 약12%의 제거율을 보이는 것을 확인하였다.
The result of the synthesis reaction was heated to 150 캜, and the distillation amount was measured. As a result, it was confirmed that distillation was possible at 3.1 g / min or more. The result of the synthesis reaction was maintained at 60 ° C or lower for 1 hour or longer, and the removal rate of the impurity was measured to be about 12%.

<비교예1>&Lt; Comparative Example 1 &

상기 실시예 1와 동일하게 합성반응을 수행한 다음 불순물 제거를 위한 일반적인 증류법을 사용하였다. 즉, 불순물 제거를 위한 용매로서 증류수를 1회 증류 시마다 3L씩 사용하였고 액체의 온도를 80℃로 유지하였다. 99% 이상의 순도를 얻기 위해 3회 반복 증류하였다. 나아가 증류 조건은 150℃이었다. The synthesis reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and a general distillation method for removing impurities was used. That is, 3 L of each distilled water was used as a solvent for removing impurities, and the temperature of the liquid was maintained at 80 ° C. It was distilled three times repeatedly to obtain a purity of 99% or more. Further, the distillation condition was 150 ° C.

수득된 합성 반응 결과물을 60℃ 이하로 1시간 이상 유지한 다음 불순물의 응집 제거율을 측정한 결과, 약 3%의 제거율을 보이는 것을 확인하였다. The result of the synthesis reaction was maintained at 60 ° C or lower for 1 hour or longer, and then the flocculation removal ratio of impurities was measured. As a result, it was confirmed that the removal rate was about 3%.

또한, 한국기초과학지원연구원(KBSI)에 순도 측정을 의뢰한 결과 또한, 순도 99.99%로서 잔류 불순물 함량은 Si = 50ppm, Fe = 30ppm, Na = 10ppm, Mg = 10ppm, Cu = 10ppm으로 확인되었다.
Also, as a result of requesting purity measurement by Korea Basic Science Institute (KBSI), purity was 99.99%, and residual impurity contents were found to be Si = 50 ppm, Fe = 30 ppm, Na = 10 ppm, Mg = 10 ppm and Cu = 10 ppm.

<< 비교예Comparative Example 2> 2>

상기 실시예 1에서, 합성 반응에 앞서 오존을 투입한 것을 제외하고 동일한 실험을 반복하였다. 그 결과, 합성반응 결과물에 있어 알루미늄 산화물의 합성이 20중량%까지 낮아지는 것을 확인하였고, 따라서 유의 수준을 부여할만한 정제 실험을 수행할 수 없었다.
In Example 1, the same experiment was repeated except that ozone was added prior to the synthesis reaction. As a result, it was confirmed that the synthesis of aluminum oxide was lowered to 20% by weight in the result of the synthesis reaction, so that it was not possible to carry out a purification experiment to give significance level.

결과적으로, 본 명세서에 개시된 기술에 따라 오존 처리를 수행한 실시예 1 및 2에서는 오존 처리를 수행하지 않은 비교예 1 대비 저순도 알루미늄으로부터 고순도의 알루미늄 산화물의 전구체를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었으며, 합성반응 이전에 오존을 투입한 비교예 2에서는 합성 효율 자체가 불량해지므로 정제 공정에 유의 수준을 부여하기 어려웠다.As a result, it was confirmed that precursors of aluminum oxide of high purity can be produced from low purity aluminum compared to Comparative Example 1 in which ozone treatment was not performed in Examples 1 and 2 in which ozone treatment was performed according to the technique disclosed in this specification In Comparative Example 2 in which ozone was introduced before the synthesis reaction, the synthesis efficiency itself was poor, and it was difficult to give significance levels to the purification process.

Claims (8)

알루미늄과 알코올을 촉매하에 합성반응을 수행하는 단계;
상기 합성반응 도중 혹은 이후, 킬레이트 처리하여 무기 불순물을 분리하는 제1 정제단계; 및
상기 제1 정제된 혼합물을 가열하여 증류를 수행하고 제2 정제하여 하기 화학식 1의 화합물을 제공하는 단계;를 포함하는 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법:
[화학식 1]
Figure 112016104527460-pat00004

(상기 식에서, R1, R2, R3는 각각 수소 혹은 치환되거나 치환되지 않은 C1-C8의 알킬기로부터 독립적으로 선택되고, M은 알루미늄이고, n은 3이다)
Performing synthesis reaction under a catalyst of aluminum and alcohol;
A first purification step of chelating the inorganic impurities during or after the synthesis reaction to separate inorganic impurities; And
Heating the first purified mixture to perform distillation and second purification to provide a compound of formula 1: &lt; EMI ID =
[Chemical Formula 1]
Figure 112016104527460-pat00004

Wherein R 1 , R 2 and R 3 are independently selected from hydrogen or a substituted or unsubstituted C 1 -C 8 alkyl group, M is aluminum and n is 3,
제1 항에 있어서,
상기 알코올은 에틸알코올, 프로필알코올, 이소프로필알코올, 1차부틸알코올, 2차부틸알코올 및 3차부틸알코올로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the alcohol is at least one selected from the group consisting of ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, primary butyl alcohol, secondary butyl alcohol and tertiary butyl alcohol.
제1 항에 있어서,
상기 촉매는 AlCl3 무수물, AlCl3.6H2O 육수화물 및 알루미늄 알콕사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the catalyst is at least one selected from the group consisting of AlCl 3 anhydride, AlCl 3 .6H 2 O hexahydrate, and aluminum alkoxide.
제1 항에 있어서,
상기 킬레이트 처리는 오존을 300 내지 900ppm 투입하여 수행하는 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the chelating treatment is carried out at 300 to 900 ppm of ozone.
제1 항에 있어서,
상기 합성반응 도중 킬레이트 처리는 합성 개시 후 30분 이후에 투입되는 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the chelating treatment is carried out after 30 minutes from the initiation of the synthesis, during the synthesis reaction.
제1 항에 있어서,
상기 증류는 150℃ 이상의 조건하에 1회 수행한 것인 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the distillation is carried out once at a temperature of 150 DEG C or higher.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 고순도 알루미늄 산화물의 전구체는 순도가 99.99% 이상이고 알루미늄 이소프로폭사이드, 알루미늄 부톡사이드, 알루미늄 에톡사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 고순도 알루미늄 산화물의 전구체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the precursor of the high purity aluminum oxide is at least 99.99% pure and at least one selected from the group consisting of aluminum isopropoxide, aluminum butoxide and aluminum ethoxide.
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