TW201900560A - 耐熱氫氧化鋁之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種不會產生有害廢氣、廢液之能以高生產性製造耐熱氫氧化鋁的方法。
本發明之耐熱氫氧化鋁之製造方法，係包含下述步驟：將100重量份之三水鋁石型氫氧化鋁粉末、與0.05重量份以上5重量份以下之BET比表面積10m2/g以上300m2/g以下之氟化鋁粉末混合，而得混合物的步驟；將前述混合物，於大氣壓力以上0.3MPa以下之壓力下，以180℃以上300℃以下之溫度進行加熱處理的步驟。

Description

耐熱氫氧化鋁之製造方法
本發明係基於日本專利申請2014-110909號根據巴黎公約主張優先權，並於此參照其整體之揭示內容而引用至本說明書。
本發明係關於一種具有耐熱性之氫氧化鋁之製造方法、以及具有耐熱性之氫氧化鋁。
三水鋁石型氫氧化鋁，利用其結晶中所含的水經加熱而脫水之反應，作為難燃劑配合於印刷配線基板等之電子零件、電線被覆材、絕緣材料等所使用的各種高分子材料。另一方面，三水鋁石型之氫氧化鋁於230℃附近即開始脫水，但該脫水範圍，視樹脂種類常相當於加工的溫度範圍，故難以作為難燃劑使用。
於大氣環境氣氛下緩緩加熱所產生之三水鋁石型之氫氧化鋁的脫水，已知係起因於以下2種因素。
(1)Al2O3‧3H2OAl2O3‧H2O+2H2O
(2)Al2O3‧3H2OAl2O3+3H2O
(1)係由三水鋁石型之氫氧化鋁生成一水合物之水鋁 石時之脫水，(2)係由三水鋁石型之氫氧化鋁生成氧化鋁時之脫水。一般而言，(1)的脫水容易於低溫側(220℃左右)產生，(2)則與(1)同時或於高溫側(230℃左右)開始。因此，為了提升三水鋁石型之氫氧化鋁的耐熱性，而於各種條件下進行加熱處理，以事先進行於低溫側產生之(1)之脫水、以及(2)之脫水的一部分。
例如，於專利文獻1記載著，藉由對平均粒徑為0.3~4.5μm之氫氧化鋁進行加熱處理，使其部分事先脫水而得Al2O3‧nH2O(式中，n為水合水之數)所表示之耐熱性優異的氫氧化鋁。
於專利文獻2揭示一種提升耐熱性的方法：藉由將氫氧化鋁粒子，於大氣環境氣氛下，以230~270℃進行加熱處理，而生成χ-氧化鋁，以提升耐熱性。再者，於專利文獻2的實施例記載著，將氫氧化鋁，使用盤式乾燥器以260℃、滯留時間30分鐘，於大氣環境氣氛下進行加熱處理。
另一方面，僅以加熱處理所得之加熱性的提升，於難以達成的溫度範圍每每皆須樹脂的加工。因此，作為進一步改良耐熱性的手法，使用各種添加劑之加熱處理被提出。
例如，於專利文獻3記載著，將氫氧化鋁與會使水鋁石延遲反應的反應延遲劑混合，於壓力容器內進行水熱處理、或於水蒸氣環境氣氛下進行加壓、加熱，藉此，本來若是會完全相轉移成水鋁石的環境，能以僅抑制一部分的 水鋁石化來賦予熱歷史，以提升氫氧化鋁的耐熱性。
於專利文獻4記載下述方法，將氫氧化鋁粒子，於含有氟之氣體環境氣氛下以200℃~270℃進行加熱處理之方法；或是，將氫氧化鋁粒子，以含有氟離子之溶液進行處理，使粒子之羧基的一部分取代成氟後，以200℃~270℃進行加熱處理之方法。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2002-211918號公報
專利文獻2：日本特開2011-84431號公報
專利文獻3：國際公開第2004/080897號手冊
專利文獻4：日本特開2013-10665號公報
然而，於專利文獻3的方法需要加壓，且須於高價之壓力容器內進行熱處理。
又，於專利文獻4的方法，會產生有害之氟氣體、或含氟離子之溶液會成為廢棄物，於安全性上有問題，且需要廢棄物的處理。
因此，以以往之方法，難以安全、且以高生產性製造耐熱氫氧化鋁。
本發明係用以解決上述課題所完成者，係關於一種不產生有害廢氣、或廢液之以高生產性製造耐熱氫氧化鋁的方法。
亦即，本發明係包含以下之較佳樣態。
[1]一種耐熱氫氧化鋁之製造方法，係包含下述步驟：將100重量份之三水鋁石型氫氧化鋁粉末、與0.05重量份以上5重量份以下之BET比表面積10m2/g以上300m2/g以下之氟化鋁粉末混合，而得混合物的步驟；將前述混合物，於大氣壓力以上0.3MPa以下之壓力下，以180℃以上300℃以下之溫度進行加熱處理的步驟。
[2]如前述[1]所記載之方法，其係於水蒸氣莫耳分率為0.03以上1以下之環境氣氛下，進行加熱處理。
[3]如前述[1]或[2]所記載之方法，其中，進行加熱處理之時間為1分鐘以上360分鐘以下。
[4]如前述[1]至[3]中任一項所記載之方法，其中，三水鋁石型氫氧化鋁粉末，係以拜耳法所製造者。
[5]如前述[1]至[4]中任一項所記載之方法，其中，三水鋁石型氫氧化鋁粉末之平均粒徑為0.5μm以上10μm以下。
[6]如前述[1]至[5]中任一項所記載之方法，其對三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末的混合粉末，以SiO2換算添加0.1重量份以上5重量份以下之矽化合物，以進 行加熱處理。
[7]如前述[6]所記載之方法，其中，矽化合物，係下述組成式所示之矽酸酯之單體或其之聚合物、或其之水解生成物或縮合生成物。
Si(OR)4
[式中，R表示碳數1~2之烷基]。
[8]一種耐熱氫氧化鋁，其係由前述[1]至[7]中任一項所記載之方法所製造。
[9]一種耐熱氫氧化鋁，其以X射線光電子分光所測定之F1s鍵結能之峰頂為684.0eV以上685.5eV以下，水鋁石含量為3%以上15%以下。
[10]如前述[9]所記載之耐熱氫氧化鋁，其之脫水起始溫度為245℃以上、脫水量為27%以上30%以下。
[11]如前述[9]或[10]所記載耐熱氫氧化鋁，其之BET比表面積為0.5m2/g以上8.0m2/g以下。
[12]一種樹脂組成物，其含有前述[8]至[11]中任一項所記載之耐熱氫氧化鋁。
藉由本發明之方法，於以300℃以下之溫度進行加熱處理之步驟中，係使用不會產生氟可安定存在之氟化鋁作為添加劑，藉此可安全地且以高生產性製造能承受樹脂之加工溫度的耐熱氫氧化鋁。
以下，詳細說明本發明之實施形態。
本發明之耐熱氫氧化鋁之製造方法(以下，亦稱為「本發明之方法」)，係包含下述步驟：將100重量份之三水鋁石型氫氧化鋁粉末、與0.05重量份以上5重量份以下之BET比表面積10m2/g以上300m2/g以下之氟化鋁粉末混合，而得混合物的步驟；與將前述混合物，於大氣壓力以上0.3MPa以下之壓力下，以180℃以上300℃以下之溫度進行加熱處理的步驟。
本發明所使用之氟化鋁粉末，較佳為以AlF3表示之無水物。雖亦可使用水合物，但於該場合需將添加量換算成無水物，換算值需滿足上述範圍。氟化鋁粉末，於大氣壓下，至少於300℃以下不會產生氟氣體。又，對水的溶解度為0.6g/100mL以下，溶解性低。再者，溶解於水之氟化鋁，係形成安定之氟鋁酸離子，常溫下不會分解。
氟化鋁粉末，一般而言，係含有鹼金屬及鹼土類金屬等雜質，但較佳為純度90%以上、更佳為純度99%以上。當含有多的鹼金屬及鹼土類金屬等雜質時，雜質會促進氫氧化鋁粉末的脫水，而會使耐熱性降低。
於本發明，氟化鋁粉末以粉碎後使用為佳。藉由粉碎可提升氟化鋁的活性，而可更提升所得之氫氧化鋁之耐熱性。粉碎方法，並無特別限定，可使用乾式、濕式之任一種處理方法進行。
具體之粉碎方法，可舉例如使用球磨機、珠磨機等使 對象粒子與粉碎介質碰撞的方法、或使用噴射磨機使粒子彼此碰撞的方法，並無特別限定。
氟化鋁粉末之平均粒徑，較佳為0.01μm以上5μm以下、更佳為0.05μm以上1μm以下。本發明中，平均粒徑，係指以雷射散射法所測定之粒度分布中，體積基準計之50%之粒徑。當平均粒徑過小時，氟化鋁粉末之凝集強、與三水鋁石粉末混合之際難以分散。當平均粒徑過大時，與三水鋁石粉末混合之際表面接觸減少、而難以提升耐熱性。
氟化鋁粉末之BET比表面積為10m2/g以上300m2/g以下、較佳為20m2/g以上200m2/g以下、更佳為30m2/g以上100m2/g以下、又更佳為35m2/g以上70m2/g以下。當BET比表面積過小時，為了確保與三水鋁石型氫氧化鋁粉末的接觸面積，需要混合多量的氟化鋁粉末。而當BET比表面積過大時，於氟化鋁表面之水分吸附量增多，於配合至高分子材料時會釋出水分，而產生氣泡。
氟化鋁粉末之混合量，相對於三水鋁石型氫氧化鋁粉末100重量份，為0.05重量份以上5重量部以下、較佳為0.1重量份以上3重量部以下、更佳為1重量部以下。當混合量過少時，會難以確保三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁表面的接觸面積。當混合量過多時，混合粉末中之三水鋁石粉末的比例減少，於配合至高分子材料時會使難燃性降低。
本發明中，與氟化鋁粉末混合之三水鋁石型氫氧化鋁 粉末，一般係以拜耳法所製造。所謂拜耳法，係製造過飽和狀態之鋁酸鈉水溶液，於該水溶液添加晶種以使水溶液中所含之鋁成分析出的方法，將所得之漿料洗淨、乾燥，藉此可得吸出物的粉末。所得之粉末，具有以Al(OH)3或Al2O3‧3H2O之式所表示之三水鋁石型氫氧化鋁之結晶結構。作為原料使用之三水鋁石型氫氧化鋁，不僅粉末狀，亦可以含水分之餅狀或水漿料的狀態，導入加熱處理設備，連續地進行乾燥與加熱處理。
三水鋁石型氫氧化鋁粉末，平均粒徑較佳為0.5μm以上10μm以下、更佳為1.0μm以上7.0μm以下。三水鋁石型氫氧化鋁粉末之平均粒徑，若較10μm大，則不僅充填於樹脂時之難燃性無法充份地提升，當使用於電線被覆材或印刷基板等時，表面平滑性會有變差的傾向。相反的若小於0.5μm，則充填於樹脂時之黏度增高，於製造樹脂組成物時會有困難的傾向。又，由於表面積增大，故加熱處理後由大氣中所吸附的水分量增大，不僅充填於樹脂時之樹脂組成物的絕緣性降低，該微量的水分於進行與樹脂之充填的加工溫度下，會脫離而有導致外觀不佳之虞。
三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末之混合方法，並無特別限定，可以乾式、濕式之任一處理方法進行。
乾式處理方法，可舉例如，於亨歇爾混合機或羅迪格混合機中混合的方法；為了進一步混合均勻，而將三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末之混合物投入粉碎機以進行粉碎的方法等。
濕式處理方法，可舉例如，使氟化鋁粉末分散於液體，將所得之氟化鋁粉末漿料噴霧至三水鋁石型氫氧化鋁粉末，使所得之濕潤餅乾燥之方法等。分散介質之液體，並無特別限定，而以容易藉乾燥除去之水為佳。
進行加熱處理時之壓力，為大氣壓以上0.3MPa以下。加熱時之壓力若高，則朝水鋁石之轉移會有進行之虞，故以盡可能低為佳。因此，壓力為0.3MPa以下、較佳為0.2MPa以下。
進行加熱處理之溫度，為180℃以上300℃以下、較佳為200℃以上280℃以下、更佳為220℃以上260℃以下。藉由於該溫度條件下加熱，使混合物之粉體的溫度上升至180℃以上300℃以下。當加熱處理溫度未滿180℃時，則即使進行長時間之加熱處理，耐熱性之上升亦有限。另一方面，當超過300℃時，會進行朝氧化鋁的脫水，導致BET比表面積之增大及耐熱性之降低的同時，於與高分子材料配合時難燃性降低。
進行加熱處理之環境氣氛，並無特別限定，較佳為，於惰性氣體下進行加熱處理。惰性氣體，可舉例如空氣、氮等。特佳為空氣。
又，進行加熱處理之環境氣氛，較佳為，作成水蒸氣莫耳分率為0.03以上1以下、較佳為0.1以上、更佳為0.2以上之惰性氣體環境氣氛下，藉此可更提升耐熱性。又，當水蒸氣莫耳分率為1時，係於100%水蒸氣中進行加熱處理。使水蒸氣莫耳分率為0.03以上，可於三水鋁 石型氫氧化鋁粉末之粉體溫度達180℃以上後進行，亦可於加熱前進行。藉由使水蒸氣莫耳分率為0.03以上，可抑制三水鋁石型氫氧化鋁粒子朝向氧化鋁之脫水，亦可防止BET比表面積的增大。
水蒸氣莫耳分率，可藉(水蒸氣之莫耳濃度)/[(水蒸氣之莫耳濃度)+(惰性氣體之莫耳濃度)]之式，由既定之熱處理溫度中所供給之水蒸氣及惰性氣體的體積及水與惰性氣體的分子量計算出。惰性氣體，當使用空氣時，分子量為29。
調整水蒸氣莫耳分率的方法，亦可使用周知之方法。可舉例如，將加熱至100℃以上之水蒸氣與熱風混合而導入裝置內之方法；或將水以液態的狀態連續導入至加熱裝置內，於加熱裝置內使其蒸發，同時於裝置內混合乾燥之熱風的方法等。
進行加熱處理之時間，通常為1分鐘以上360分鐘以下、較佳為10分鐘以上240分鐘以下。進行加熱處理之時間，隨加熱溫度及水蒸氣莫耳分率最佳之時間會不同，可適當加以調整。
加熱處理之方法，並無特別限定，例如，靜置式可使用熱風乾燥機或電爐、流動式可使用旋轉窯或槳式乾燥機等進行加熱處理。又，亦可將含有原料之三水鋁石型氫氧化鋁之漿料過濾、洗淨所得之餅或水漿料，導入上述加熱處理所使用之設備，連續進行乾燥與其之後之加熱處理。
加熱處理中，鈉會由三水鋁石型氫氧化鋁之粒子內部 朝粒子表面移動，成為可溶性鈉。由於可溶性鈉存在於粒子表面，其會與表面之氟化鋁粒子反應，而有生成可溶性高之氟化鈉之虞。若生成氟化鈉，則耐熱氫氧化鋁之導電率有增高的傾向。於需要絕緣性的用途上，以抑制該氟化鈉之生成、使導電率降低為佳。於該場合，藉由添加矽化合物以將三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末之混合粉末進行加熱處理，矽化合物可捕捉可溶性鈉，其結果，可抑制氟化鈉之生成、而可使導電率降低。
矽化合物之添加量，較佳為，相對於氫氧化鋁100重量份，以SiO2換算計為0.1重量份以上5重量份以下、更佳為3重量份以下。若少於0.1重量份，則導電率降低效果會有減小的傾向。另一方面，若較5重量份多，則視矽化合物之種類，混合時會作為黏結劑之功用，而形成凝結塊。
添加矽化合物之時機，並無特別限定。可舉例如於混合三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末之前事先添加的方法、或於三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末混合之際同時添加的方法。特佳為，於三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末之混合粉末，之後添加矽化合物的方法。
矽化合物，可舉例如六氟矽酸鈉、六氟矽酸鉀等之粉末狀之矽化合物、或矽酸酯、聚矽氧、矽烷耦合劑等之液狀之矽化合物。該等可分別單獨使用、或組合2種以上使用。
矽化合物，以液狀為佳，特佳為使用矽酸酯。具體而 言，較佳為以組成式Si(OR)4(式中，R為碳數1~2之烷基)所示之矽酸酯之單體或其之聚合物。單體，可舉例如矽酸甲酯、矽酸乙酯，由反應性高的觀點，以矽酸甲酯較佳。又，聚合物，可舉例如矽酸甲酯或矽酸乙酯之2~10聚物為佳、特佳為矽酸甲酯之2~10聚物。當多於10聚物時，由於矽酸酯的黏度增高，故分散性有降低的傾向。
液狀矽化合物，亦可於常溫下使用周知之混合機，添加至三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末之混合粉末中，之後施以加熱處理。例如，可使用如亨歇爾混合機之攪拌式之混合機於加熱下混合的方法；將液狀之矽化合物添加至三水鋁石型氫氧化鋁粉末與氟化鋁粉末之混合粉末的濕潤餅，以乾燥餅的步驟於加熱下混合的方法等，於加熱下混合液狀之矽化合物。若將矽酸酯加熱至100℃以上則水解進行，且水解生成物之縮合會進行，而於氫氧化鋁表面析出固形物。可使用藉此所得之液狀矽化合物之水解生成物及/或縮合生成無作為矽化合物，實施加熱處理。當於加熱下混合時，為了除去矽化合物之溶劑成分，較佳為，以於使矽化合物之溫度加熱至100℃以上140℃以下的方式下邊進行混合。
本發明中，於耐熱氫氧化物，為了提升與樹脂之親合性及提升充填性，亦可以矽烷耦合劑、鈦酸酯矽烷耦合劑等矽烷耦合劑；油酸、硬脂酸等脂肪酸酯；苯甲酸等之芳香族羧酸及該等之脂肪酸酯；矽酸膠粒子、矽酸甲酯、矽酸乙酯等矽化合物等表面處理劑，施以表面處理。表面處 理，可以乾式、濕式之任一處理方法進行。
乾式處理方法，可舉例如，於亨歇爾混合機或羅迪格混合機中混合耐熱氫氧化鋁粉末與表面處理劑的方法；為了進一步均勻地塗布表面處理劑，而將耐熱氫氧化鋁粉末與表面處理劑之混合物投入粉碎機以進行粉碎的方法等。
濕式處理方法，可舉例如，使表面處理劑分散或溶解於溶劑，使耐熱氫氧化鋁粉末分散於所得之溶液中，再將所得之分散液乾燥之方法等。
本發明中，耐熱氫氧化鋁，較佳為，以X射線光電子分光所測定之F1s鍵結能之峰頂為684.0eV以上685.5eV以下。又，該波峰，係由歸屬於氟化鋁之686.4eV之成分、歸屬於雜質之氟化鈉之683.8eV之成分、及不屬於該二成分之684.0eV以上685.5eV以下之成分的三者疊合所形成，或者，除去歸屬於雜質之氟化鈉之683.8eV之成分後的兩者疊合所形成。再者，684.0eV以上685.5eV以下的成分，較佳為總峰值面積的50%以上。
本發明中，耐熱氫氧化鋁，較佳為，耐熱性較三水鋁石型氫氧化鋁高之水鋁石的含量為3%以上15%以下、更佳為5%以上13%以下。當較3%少時，耐熱性有降低的傾向。當較15%多時，由於水鋁石之結晶水較三水鋁石型氫氧化鋁少，故當配合於高分子材料時難燃性有降低的傾向。
本發明中，耐熱氫氧化鋁，脫水起始溫度較佳為245℃以上。脫水起始溫度，係以於100℃保持10分鐘之 時間點為基準，當重量減少0.5%的溫度。當脫水起始溫度低於245℃時，於加工時或使用時連些微脫水都不允許之樹脂組成物的用途，會發泡。脫水起始溫度通常為255℃以下。
本發明中，耐熱氫氧化鋁，脫水量較佳為27%以上30%以下、更佳為28%以上29%以下。脫水量，係以100℃保持10分鐘結束之時間點為基準，升溫至400℃之間所減少的重量。一般而言，三水鋁石型氫氧化鋁，於230℃附近開始急遽地脫水，至400℃為止變化成氧化鋁與水鋁石的混合物。之後，經由緩和地脫水，至600℃由水鋁石變化成氧化鈉。為了賦與耐熱氫氧化鋁配合於高分子材料時的難燃性，至400℃為止之急遽地脫水為重要。當脫水量少於27%時，難燃性降低。另一方面，當脫水量較30%多時，難燃性雖高，但耐熱性降低，於加工時及使用時會因脫水而發泡。
本發明中，耐熱氫氧化鋁，BET比表面積為0.5m2/g以上8.0m2/g以下、較佳為0.7m2/g以上3.0m2/g以下、更佳為1.8m2/g以下。若較8.0m2/g大，則耐熱氫氧化鋁表面之吸附水量增多，於加工時及使用時會因脫水而發泡。另一方面，若小於0.5m2/g，則難燃性會降低。
本發明中，耐熱氫氧化鋁，具有耐熱性高、吸附水分量少的特徵，適於作為各種樹脂的填充材。樹脂，可舉例如橡膠、聚丙烯或聚乙烯等之熱可塑性樹脂、環氧樹脂等之熱硬化性樹脂等。
藉由使用一般所使用之周知之方法，混合耐熱氫氧化鋁與樹脂，可得樹脂組成物。
將耐熱氫氧化鋁配合於各種樹脂之樹脂組成物的具體用途，可舉例如印刷配線板或構成其之預浸體等之電子機器之電子零件等構件等、及電線被覆材、聚烯烴成形材料、鑽石、人造大理石等建材等，特佳之用途，可舉例如加工時及使用時要求高耐熱性之印刷配線板或密封材等之電子機器的零件、或電線被覆材。
〔實施例〕
以下舉實施例及比較例以更詳細說明本發明。
又，實施例及比較例中之氫氧化鋁之各物性的測定，係以以下方法進行。
(1)平均粒徑
測定裝置係使用雷射散射式粒徑分布測定裝置[日機裝公司製「MicrotrackMT-3300EXII」]。將氫氧化鋁粉末加入0.2重量%六偏磷酸鈉水溶液中，調整成可測定之濃度後，以25W輸出之超音波照射120秒鐘後，測定2試樣數，由其之平均值求出粒徑及粒徑分布曲線。平均粒徑，係求得50重量%相當之粒徑(D50(μm))。又，當前述方法所求得之平均粒徑顯示為2μm以下時，改變測訂條件，採用以40W輸出之超音波照射300秒鐘後之測定值。
(2)BET比表面積
依據JIS-Z-8830所規定之方法，使用全自動比表面積測定裝置[Mountech公司製「Macsorb HM-1201」]，以氮吸附法求出BET比表面積。
(3)氫氧化鋁粉末之耐熱性、脫水量
使用示差熱重量分析裝製[Rigaku公司製「Thermo Plus TG8120」]，試樣量約10mg，使露點溫度-20℃以下的空氣以流量100ml/分流入，以升溫速度10℃/分由常溫升溫至100℃，保持於100℃ 10分鐘後，以升溫速度10℃/分升溫至400℃。以保持於100℃ 10分鐘結束後之時間點為基準，測定重量減少0.5%之溫度(下述表1中之「脫水啟始溫度(℃)」)以評價耐熱性。脫水量，係以保持於100℃ 10分鐘結束後之時間點至升溫至400℃之間所減少的重量來評價。
(4)水鋁石含有率
使用粉末X射線繞射測定裝置[Rigaku公司製「RINT-2000」]，使用Cu作為X射線源，以以下之測定條件實施測定。
間隔寬度：0.02deg
掃瞄速度：0.04deg/sec
加速電壓：40kV
加速電流：30mA
將上述測定條件所測定之結果，與JCPDS卡70-2038(相當於三水鋁石型鋁)對比，計算出相當於三水鋁石型鋁之(002)面之波峰之面積S(002)。同樣的，將測定結果與JCPDS卡83-1505(相當於水鋁石)對比，求出相當於水鋁石之(020)面之波峰之面積S(020)。由該2個波鋒面積，依以下之式計算出水鋁石含量。
水鋁石含有率(%)=S(020)/[S(020)+S(002)]×100
(5)F1s之鍵結能
使用X射線光電子分光分析裝置[KRATOS公司製「AXIS-ULTRA」]進行測定。測定條件、分析條件係如以下所示。
1)測定條件
X射線：AlKα(單色)15kV 15mA
稜鏡模式：LowMag
Pass Energy：20eV
孔徑：SLOT
中和槍Charge Balance：3.5V
Step：0.1eV
Dwell time：500ms
測定元素：F1s
帶電修正：以C1s=284.6eV修正
取樣：以碳製雙面膠將墊圈固定於試樣棒，於該墊圈內填充試樣。
2)分析條件
分析軟體：Casa XPS
分析步驟：
將680~690eV之範圍內所觀測到之顯示F1s鍵結能之最大強度的能量位置作為峰頂。
(6)導電率
將氫氧化鋁粉末10g、與導電率未滿1μS/cm之純水50g混合，實施超音波照射10分鐘而得漿料。使用導電率測定裝置[東亞電波工業公司製「CM-60S」]，將電極浸入25℃之漿料靜置10秒鐘後之測定值視為導電率。
實施例1
將平均粒徑5μm、BET比表面積1m2/g、Na2O含量0.04重量%之三水鋁石型氫氧化鋁[住友化學公司製「CL-303」]粉末100重量份、與將氟化鋁[森田化學工業公司製]粉末粉碎之BET比表面積36m2/g之微粉末0.5重量份，於聚乙烯袋內乾式振動混合，得混合粉末。將混合粉末，裝填100g至內容積216L、環境氣氛溫度230℃之熱風乾燥機內，不進行空氣的供給，僅使用管泵以15g/分鐘的流量供給純水，於大氣壓下進行加熱處理2小時。 230℃之熱風乾燥機內之水蒸氣莫耳分率為1。進行加熱處理後，由乾燥機取出而得氫氧化鋁粉末。
實施例2
於實施例1中，將平均粒徑5μm、BET比表面積1m2/g、Na2O含量0.04重量%之三水鋁石型氫氧化鋁[住友化學公司製「CL-303」]粉末100重量份、與將氟化鋁[森田化學工業公司製]粉末粉碎之BET比表面積36m2/g之微粉末之10重量%水漿料5重量份，於聚乙烯袋內濕式振動混合，以120℃乾燥，以得混合粉末，除此之外，與實施例1以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
實施例3
於實施例2中，將氟化鋁[森田化學工業公司製]粉末粉碎之BET比表面積36m2/g之微粉末之10重量%水漿料由5重量份改變成10重量份以進行濕式振動混合，除此以外，與實施例2以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
實施例4
於實施例3中，於濕式振動混合之際，添加矽酸甲酯[三菱化學公司製「MS-51」、SiO2換算之矽含量51重量%、重量平均分子量500~700]0.7重量份，除此之外，與實施例3以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
實施例5
於實施例2中，將所得之混合粉末，裝填100g至內容積216L、環境氣氛溫度200℃之熱風乾燥機內，不進行空氣的供給及純水的供給，於大氣壓下進行加熱處理4小時，除此之外，與實施例2以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
實施例6
於實施例2中，取代BET比表面積36m2/g之微粉末，使用將氟化鋁[森田化學工業公司製]粉末粉碎之BET比表面積58m2/g之微粉末，除此之外，與實施例2以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
實施例7
於實施例1中，將平均粒徑1.2μm、BET比表面積4.3m2/g、Na2O含量0.2重量%之三水鋁石型氫氧化鋁[住友化學公司製「C-301N」]粉末100重量份、與將氟化鋁[森田化學工業公司製]粉末粉碎之BET比表面積36m2/g之微粉末之10重量%水漿料20重量份，於聚乙烯袋內濕式振動混合，以120℃乾燥，以得混合粉末，除此之外，與實施例1以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
比較例1
將於實施例1作為原料使用之三水鋁石型氫氧化鋁 [住友化學公司製「CL-303」]粉末，直接供以評價。
比較例2
於實施例1中，除未混合氟化鋁粉末之外，與實施例1以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
比較例3
於實施例2中，除未進行加熱處理之外，與實施例2以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
比較例4
將實施例7作為原料使用之三水鋁石型氫氧化鋁[住友化學公司製「C-301N」]粉末，直接供以評價。
比較例5
於實施例7中，除未混合將氟化鋁粉末粉碎後之微粉末漿料之外，與實施例7以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
比較例6
於實施例7中，除未進行加熱處理之外，與實施例7以同樣方法製得氫氧化鋁粉末。
[粉末之BET比表面積、耐熱性及F1s鍵結能]
將上述之實施例及比較例所得之氫氧化鋁粉末之評價 結果示於表1、2及3。
[粉末漿料之導電率測定] 參考例1
將實施例3所得之氫氧化鋁粉末漿料化，進行導電率測定。
參考例2
除使用實施例4所得之氫氧化鋁粉末之外，與參考例1以同樣方法測定導電率。
參考例3
除使用比較例2所得之氫氧化鋁粉末之外，與參考例1以同樣方法測定導電率。
將參考例1~3中之導電率測定之結果示於表4。
關於比較例2及5，於680~690eV之範圍未觀測到波峰。
由上述結果可知，藉本發明之方法，可於不產生有毒之廢氣及廢液之下，製造耐熱性高的氫氧化鋁粉末。又，亦知藉由與矽化合物一同進行加熱處理，可降低氫氧化鋁粉末的導電性。

Claims (4)

  1. 一種耐熱氫氧化鋁，其特徵係，以X射線光電子分光所測定之F1s鍵結能之峰頂為684.0eV以上685.5eV以下，水鋁石含量為3%以上15%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之耐熱氫氧化鋁，其之脫水起始溫度為245℃以上、脫水量為27%以上30%以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之耐熱氫氧化鋁，其之BET比表面積為0.5m 2/g以上8.0m 2/g以下。
  4. 一種樹脂組成物，其特徵係含有申請專利範圍第1至3項中任一項之耐熱氫氧化鋁。
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