JPH11228132A - 紡錘形塩基性炭酸アルミニウム塩粒子及びその製造方法、紡錘形非晶質アルミナ粒子、紡錘形γ−アルミナ粒子及び用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紡錘形の定形粒子構造を有し、優れた顔料性
を有し、粉体あるいは分散液としての取り扱い性や樹脂
への配合性等に優れ、保温剤、樹脂配合剤、吸着剤、イ
ンクジェット記録紙用填剤、セラミック用配合剤として
有用な塩基性炭酸アルミニウム・アンモニウム塩乃至水
素塩粒子、非晶質アルミナ粒子並びにγ−アルミナ粒子
を提供する。 【解決手段】 塩基度が６０乃至５０のポリ塩化アルミ
ニウムと重炭酸アンモニウムを添加し３０℃乃至７５℃
の温度で反応させ、特定の化学組成とＸ線回折像を有
し、さらに酸化物基準で５０重量％以上のアルミナ分を
含有、１００乃至１０００ｍ² ／ｇのＢＥＴ比表面積を
有しアスペクト比が１乃至８の紡錘形粒子構造を有する
ことを特徴とする塩基性炭酸アルミニウム塩粒子、及び
それを焼成してなる非晶質アルミナ粒子、γ−アルミナ
粒子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な粒子構造を有す
る塩基性炭酸アルミニウム塩粒子、非晶質アルミナ粒
子、γ−アルミナ粒子及びその用途に関する。

【０００２】

【従来の技術】アンモニウムドーソナイトは、下記式 ＮＨ₄ ＡｌＯ（ＯＨ）ＨＣＯ₃ ‥（２） 又は ＮＨ₄ Ａｌ（ＯＨ）₂ ＣＯ₃ ‥（３） で表される化合物であって、アルミナ焼結体製造用原料
として着目されている物質である。

【０００３】この化合物の合成法についても種々の提案
があり、特表昭６３−５００７９４号公報には、アルミ
ニウム塩粒子をｐＨ９〜１２において水酸化アンモニウ
ム及び炭酸アンモニウムの水溶液をもって処理して、ア
ルミニウム塩の少なくとも実質的割合をヒドロキシ炭酸
アルミニウムアンモニウムに変換させる反応を生じさ
せ、次いで前記 ヒドロキシ炭酸アルミニウムアンモニ
ウムを少なくとも２時間、１５０℃〜４００℃に加熱し
て前記アルミナへのその分解を起こさせることを特徴と
するＢＥＴ表面積少なくとも３００ｍ² ／ｇを有するア
ルミナの製造方法が記載されている。

【０００４】更に、特開昭６３−１０００１７号公報に
は、重炭酸アンモニウムと塩化アルミニウム乃至硝酸ア
ルミニウムを水溶液中で反応してアンモニウムドーソナ
イトを生成させるに当たり、反応母液中にアンモニウム
ドーソナイトを０．１−５％の割合で溶存させ、反応系
の温度を４５−６０℃に維持しながら、塩化アルミニウ
ム６水和物または硝酸アルミニウム９水和物、あるいは
これらの混合物の０．４モル濃度以上の水溶液と、重炭
酸アンモニウムの２．０モル濃度以上の水溶液をアルミ
ニウムとアンモニウムイオンのモル比が１：４〜６とな
るように同時に滴下し、反応系における重炭酸アンモニ
ウムのモル濃度を０．２〜１．０の範囲に規制して反応
させることを特徴とするアンモニウムドーソナイトの製
法が記載されている。

【０００５】また、特開昭５８−２６０２９号公報に
は、０．０２mol ／Ｌ以下の希薄な塩化アルミニウム水
溶液と、２mol ／Ｌ以上の濃厚な重炭酸アンモニウム水
溶液とを混合し、更にこの混合水溶液に、温度４０〜６
０℃で、２mol ／Ｌ以下の濃厚な塩化アルミ水溶液を加
えて、ＮＨ₄ ＡｌＣＯ₃ （ＯＨ）₂ の結晶を生成させ、
この結晶を温度１０００℃以下で焼成することを特徴と
するγ−アルミナの製法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知の
アンモニウムドーソナイトは、ナトリウムドーソナイト
の場合と同様であるが、結晶がイガ栗状あるいは繊維状
の形態となる傾向が大きく、アンモニウムドーソナイト
あるいはその乾燥乃至焼成で得られた水和アルミナ乃至
アルミナを樹脂配合剤等の用途に使用する場合の障害と
なっていた。

【０００７】本発明者らは、以下に述べる特定化学組成
の塩基性炭酸アルミニウム・アンモニウム塩は、紡錘型
の定形粒子構造として合成可能であること、及びこの塩
基性炭酸アルミニウム・アンモニウム塩を乾燥乃至焼成
すると、上記の定形粒子構造を維持したまま、塩基性炭
酸アルミニウム水素塩、非晶質アルミナ乃至γ−アルミ
ナに転化できることを見いだした。

【０００８】すなわち、本発明の目的は紡錘形の定形粒
子構造を有し、優れた顔料性を有し、粉体あるいは分散
液としての取り扱い性や樹脂への配合性等に優れた塩基
性炭酸アルミニウム・アンモニウム塩乃至水素塩粒子、
非晶質アルミナ粒子並びにγ−アルミナ粒子を提供する
にある。さらにポリ塩化アルミニウムと重炭酸アンモニ
ウムから紡錘形塩基性炭酸アルミニウム・アンモニウム
塩乃至水素塩粒子を製造する方法を提供する。本発明の
他の目的は保温剤、樹脂配合剤、吸着剤、インクジェッ
ト記録紙用填剤、セラミック用配合剤として有用な塩基
性炭酸アルミニウム・アンモニウム塩乃至水素塩粒子、
非晶質アルミナ粒子並びにγ−アルミナ粒子を提供する
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記式
（１） （Ｍ）x Ａｌ（ＯＨ）_3+x-2y（ＣＯ₃ ）y ・ｍＨ₂ Ｏ ‥（１） 式中、Ｍはアンモニウム基及び／または水素原子であ
り、ｘは０．４乃至１．５の数であり、ｙは０．１乃至
１．０の数であり、ｍは３以下の数である、で表される
化学組成を有し、下記のＸ線回折像 面間隔（オングストローム） 相対強度 ５．９ ＶＳ ４．１ ｗ ３．４ Ｓ ３．３ ｍ ２．８乃至３．０ ｍ ２．６乃至２．７ ｗ ２．５乃至２．６ ｍ ２．１乃至２．２ ｗ ２．０乃至２．１ ｗ １．８乃至１．９ ｗ 表中、ＶＳは非常に強い、Ｓは強い、ｍは中程に強い、
ｗは弱い、をそれぞれ示している、を有すると共に、ア
スペクト比が１乃至８の紡錘形粒子構造を有することを
特徴とする塩基性炭酸アルミニウム塩粒子が提供され
る。さらに、塩基度が４０乃至６０のポリ塩化アルミニ
ウムと重炭酸アンモニウムを添加し３０℃乃至７５℃の
温度で反応させることを特徴とする紡錘形塩基性炭酸ア
ルミニウム・アンモニウム塩粒子の製造方法が提供され
る。本発明によればまた、酸化物基準で５０重量％以上
のアルミナ分を含有し、１００乃至１０００ｍ² ／ｇの
ＢＥＴ比表面積を有し、アスペクト比が、１乃至８の紡
錘形粒子構造を有することを特徴とする非晶質アルミナ
粒子が提供される。本発明によれば更に、γ−アルミナ
から成り、５０乃至７００ｍ² ／ｇのＢＥＴ比表面積を
有し、アスペクト比が、１乃至８の紡錘形粒子構造を有
することを特徴とするアルミナ粒子が提供される。

【００１０】本発明の塩基性炭酸アルミニウム塩粒子は
保温剤として有用であり、また本発明の非晶質アルミナ
粒子は保温剤、樹脂配合剤、吸着剤、インクジェット記
録紙用填剤として有用であり、さらに本発明のγ−アル
ミナ粒子は樹脂配合剤、セラミック用配合剤として有用
である。

【００１１】

【発明の実施形態】［作用］本発明の塩基性炭酸アルミ
ニウム塩は、下記式（１） （Ｍ）x Ａｌ（ＯＨ）_3+x-2y（ＣＯ₃ ）y ・ｍＨ₂ Ｏ ‥（１） 式中、Ｍはアンモニウム基及び／または水素原子であ
り、ｘは０．４乃至１．５の数であり、ｙは０．１乃至
１．０の数であり、ｍは３以下の数である、で表される
化学組成を有することが一つの特徴である。公知のアン
モニウムドーソナイトは前記式（１）においてｘ＝１及
びｙ＝１の組成となっているが、本発明の塩基性炭酸ア
ルミニウム塩は、ｘ及びｙが１よりもかなり小さい値と
なっている。

【００１２】アンモニウムドーソナイトの合成に際し
て、アンモニウムドーソナイトと共にベーマイトが副生
する場合があることは、従来技術においてもすでに指摘
されているところであるが、本発明の塩基性炭酸アルミ
ニウム・アンモニウム塩はアンモニウムカチオン及び炭
酸根の量が少ないにも関わらず、ベーマイトが副生して
いるとは認められない。

【００１３】本発明の塩基性炭酸アルミニウム・アンモ
ニウム塩のＸ線回折像を図１に示す。

【００１４】図２は、本発明の塩基性炭酸アルミニウム
・アンモニウム塩の走査型電子顕微鏡写真を示す。この
図２から本発明の塩基性炭酸アルミニウム・アンモニウ
ム塩は従来の針状あるいはイガ栗状粒子とはまったく異
なった紡錘形の粒子構造を示すことが明らかである。

【００１５】本発明の塩基性炭酸アルミニウム・アンモ
ニウム塩はアスペクト比が１乃至８、特に２乃至５の範
囲にあり、その短軸方向の一次粒径は０．０１μｍ乃至
２．０μｍ、特に０．１μｍ乃至０．６μｍの範囲にあ
る。

【００１６】本発明の塩基性炭酸アルミニウム・アンモ
ニウム塩は、粒子径が微細でありながら、個々の粒子が
独立して明確な紡錘体形状を示し、粒子相互の凝集が実
質的になく、粒度分布も均整であり、樹脂フィルムのフ
ィラーとして練り込み、延伸を行った場合、不定形や球
状のフィラーよりもボイド（空気の抱き込み）が起こり
にくいという特徴がある。

【００１７】このため、本発明の塩基性炭酸アルミニウ
ム・アンモニウム塩は洗浄に対しての濾過性も良好であ
り、優れた顔料性を有し、粉体あるいは分散液としての
取り扱い性や樹脂への配合性等に優れている。

【００１８】本発明の塩基性炭酸アルミニウム・アンモ
ニウム塩の赤外吸収スペクトルを図３に示す。この塩基
性炭酸アルミニウム・アンモニウム塩は波数１０００ｃ
ｍ^-1近辺や遠赤外域に水酸基や炭酸根の特性吸収を有し
ており、保温剤としての用途に有用である。

【００１９】本発明の塩基性炭酸アルミニウム・アンモ
ニウム塩の熱重量分析のチャートを図４に示す。図４に
示すとおり、温度が１５０℃を越えるとアンモニア及び
炭酸ガスが徐々に脱離し始めるが、温度が１７０℃を越
えるとアンモニア及び炭酸ガスの脱離が急激に進行し、
非晶質化する。温度が８００℃を越えると、γ−アルミ
ナとなり、温度が更に１２００℃を越えるとα−アルミ
ナに変化する。本発明の塩基性炭酸アンモニウム塩にお
いて、アンモニアが離脱した後には、水素型の塩となっ
ている。

【００２０】本発明の塩基性炭酸アルミニウム・アンモ
ニウム塩では、これらの焼成工程において、γ−アルミ
ナまでの段階においては紡錘状の粒子構造がそのまま維
持されるという利点があり、非晶質アルミナ乃至γ−ア
ルミナ粒子としても、塩基性炭酸アルミニウム塩粒子と
して既に指摘したのと同様の利点が奏される。

【００２１】図６は本発明の非晶質アルミナの走査型電
子顕微鏡写真であり、図７は本発明の非晶質アルミナの
Ｘ線回折像であり、図８は本発明の非晶質アルミナの赤
外線吸収スペクトルである。図６から、この非晶質アル
ミナ粒子においては、紡錘型の粒子構造が維持されてい
ることが分かる。

【００２２】本発明の非晶質アルミナは、酸化物基準で
５０重量％以上のアルミナ分を有してる。この非晶質ア
ルミナでは、アンモニア及び炭酸根が離脱しているにも
かかわらず、なお紡錘状の形態が保持されていることが
着目されるべきである。

【００２３】この非晶質アルミナでは、アンモニア及び
炭酸根の離脱に伴う空孔が形成されており、これにより
１００乃至１０００ｍ² ／ｇ特に３５０乃至７００のｍ
² ／ｇの高いＢＥＴ比表面積を有している。

【００２４】図８の赤外線吸収スペクトルから、この非
晶質アルミナは波数 １０００ｃｍ^-1付近に大きな吸収
ピークを有していて、保温剤として有用であることが理
解される。

【００２５】図９は本発明のγ−アルミナの走査型電子
顕微鏡写真であり、図１０は本発明のγ−アルミナのＸ
線回折像であり、図１１は本発明のγ−アルミナの赤外
線吸収スペクトルである。

【００２６】このγ−アルミナでは、アンモニア及び炭
酸根に加えて水和水も脱離しているにもかかわらず、な
お紡錘状の形態が保持されていることが着目されるべき
である。このγ−アルミナでは、高温の焼成により細孔
の収縮が生じていると思われるが、それにもかかわら
ず、尚５０乃至７００ｍ²／ｇ特に２００乃至３５０ｍ²
／ｇのＢＥＴ比表面積を保持している。

【００２７】［製造法］本発明の塩基性炭酸アルミニウ
ム・アンモニウム塩粒子は、次のように製造することが
できる。

【００２８】塩基度が４０乃至６０、好ましくは５０乃
至６０のポリ塩化アルミニウムの水溶液に、撹拌下に重
炭酸アンモニウムの水溶液を添加し、炭酸ガスの発生が
低下した段階で３０℃乃至７５℃の温度に加熱反応させ
る。塩基度が６０より大きくなると水酸化アルミニウム
が不純物として混入する、また４０より低い場合、紡錘
形結晶が得られにくい傾向にある。ポリ塩化アルミニウ
ムの濃度は０．０１乃至１モル／リットルの範囲が適当
であり、０．１５乃至０．５モル／リットルが好適であ
る。重炭酸アンモニウムの濃度は０．１モル／リットル
以上の範囲が適当であり、１モル／リットル以上が好適
である。

【００２９】ポリ塩化アルミニウム及び重炭酸アンモニ
ウムの濃度が上記範囲を下回る場合、粗大な板状結晶と
不定形粒子とが混じったものが生成する傾向があり、一
方上記範囲を上回る場合、撹拌が困難となって塩基性炭
酸アルミニウム・アンモニウム塩の形成が困難となる。

【００３０】反応温度が３０℃乃至７５℃にあることも
重要であり、上記範囲を上回るとベーマイトが副生する
傾向があり、上記範囲を下回ると塩基性炭酸アルミニウ
ム・アンモニウム塩粒子の生成そのものが困難となる。
反応時間は、特に制限はないが、一般に１乃至２４時間
程度が適当である。

【００３１】反応により生成する塩基性炭酸アルミニウ
ム・アンモニウム塩粒子は、母液より固液分離し、必要
により水洗、乾燥して製品とする。乾燥は、１１０℃以
下の温度で行うのがよい。

【００３２】本発明の非晶質アルミナ粒子は、塩基性炭
酸アルミニウム・アンモニウム塩粒子を１５０乃至６０
０℃の温度で、０．５時間以上熱処理し、アンモニア成
分、炭酸根、水分を放出させることにより得られる。

【００３３】本発明のγ−アルミナは、塩基性炭酸アル
ミニウム・アンモニウム塩粒子或いは前記非晶質水和ア
ルミナ粒子を、６００乃至１０００℃の温度で、０．５
時間以上熱処理することにより得られる。

【００３４】［用途］本発明の塩基性炭酸アルミニウム
塩粒子は、紡錘型の定形粒子構造を有し、粉体としての
取り扱いが容易であり、また、樹脂等への配合及び分散
が容易であるという特徴がある。塩基性炭酸アルミニウ
ム塩粒子は、赤外線吸収性を有するので保温剤としての
用途に有用で、インクジェット記録紙用填剤としても用
いられる。また、非晶質アルミナ粒子は、保温剤、樹脂
配合剤、吸着剤、インクジェット記録紙用填剤としての
用途に有用であり、更に、γ−アルミナは、樹脂配合
剤、セラミック用配合剤等として有用である。

【００３５】塩基性炭酸アルミニウム塩粒子、非晶質ア
ルミナ粒子或いは、γ−アルミナは、そのまま保温剤、
樹脂配合剤等として使用し得るのは勿論のことである
が、これらの粒子の表面を、予め２０重量％以下、特に
５乃至１５重量％の表面処理剤で処理しておくと、樹脂
中への分散性が向上し、透光性も更に向上するので好ま
しい。

【００３６】かかる表面処理剤としては、シラン系、ア
ルミニウム系、チタン系或いはジルコニウム系のカップ
リング剤が挙げられる。

【００３７】また、表面処理剤の好適なものとして、脂
肪酸、樹脂酸、金属石鹸或いは樹脂酸石鹸等があり、例
えばステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸等の脂肪
酸、アビエチン酸等の樹脂酸、脂肪酸或いは樹脂酸のカ
ルシウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、バリウム塩等の
金属石鹸が好適に使用される。更に、各種ワックス類、
未変性乃至変性の各種樹脂（例えばロジン、石油樹脂
等）等のコーテイング剤も使用できる。

【００３８】更に、改質用無機系助剤として、エアロジ
ル、疎水処理エアロジル等の微粒子シリカ、ケイ酸カル
シウム、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩、カルシア、
マグネシア、チタニア等の金属酸化物、水酸化マグネシ
ウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、炭酸カル
シウム等の金属炭酸塩、Ａ型、Ｐ型等の合成ゼオライト
及びその酸処理物又はその金属イオン交換物から成る定
形粒子を、塩基性炭酸アルミニウム複塩に外添（ブレン
ド乃至マブシ）して使用することもできる。

【００３９】更にまた、アニオン系、ノニオン系、カチ
オン系、両性系の界面活性剤で塩基性炭酸アルミニウム
複塩を表面処理し、樹脂中への分散性を向上させると共
に、配合フィルムに防曇性を付与することもできる。

【００４０】本発明によれば、上記塩基性炭酸アルミニ
ウム塩粒子或いは非晶質アルミナ粒子を、保温剤とし
て、熱可塑性樹脂に対して、熱可塑性樹脂１００重量部
当たり０．０１乃至３０重量部、特に１乃至１０重量部
の量で配合し、農業用フィルム等の用途に供する。

【００４１】熱可塑性樹脂としては、メタロセン触媒等
の触媒を使用して合成した樹脂はもちろん、例えば、ポ
リオレフィン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル
共重合体等のエチレン・ビニル化合物共重合体、ポリス
チレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ＡＢ
Ｓ、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等のスチレ
ン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化
ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチ
ル、ポリメタクリル酸メチル等のポリビニル化合物、ナ
イロン６、ナイロン６−６、ナイロン６−１０、ナイロ
ン１１、ナイロン１２等のポリアミド、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑
性ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフエニレンオ
キサイド等あるいはそれらの混合物のいずれかでもよ
い。

【００４２】本発明では、これらの樹脂の内でも、オレ
フィン系樹脂に用いた場合に効果が著しく、オレフィン
系樹脂としては、例えば低−・中−・高密度の或いは線
状低密度のポリエチレン、ポリプロピレン、結晶性プロ
ピレン−エチレン共重合体、イオン架橋オレフィン共重
合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチ
ル−１−ペンテンあるいはエチレン、ピロピレン、１−
ブテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィン
同志のランダムあるいはブロック共重合体等を挙げるこ
とが出来る。

【００４３】熱可塑性樹脂に塩基性炭酸アルミニウム塩
粒子或いは非晶質アルミナ粒子を配合するには、ドライ
ブレンド或いはメルトブレンド方式を採用することがで
き、一般には、これらの粒子を樹脂中に高濃度に配合し
たマスターバッチを製造し、このマスターバッチを未配
合の樹脂に配合するのが望ましい。

【００４４】本発明の保温剤を配合した樹脂組成物に
は、それ自体公知の各種添加剤、例えば安定剤、安定助
剤、防曇剤、滑剤、紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止
剤、光安定剤、造核剤、充填剤等を配合併用することが
できる。

【００４５】フィルムの成形は、本発明の保温剤配合樹
脂組成物を押出機で溶融混練した後、ダイを通して押し
出し、インフレーション製膜法、Ｔ−ダイ法等により行
うことができる。このフィルムは単層のフィルムであっ
てもよいし、多層の積層フィルムであってもよく、後者
の積層フィルムは、共押出により得られる。積層フィル
ムは、本発明の保温剤配合樹脂を中間層、未配合樹脂を
内外層とすることもできる。

【００４６】また、本発明の非晶質アルミナ粒子や、γ
−アルミナは、水分、各種ガス、イオン等に対する吸着
力が大きく、しかもこの活性アルミナは吸着サイトの面
積が大きいため、乾燥剤、各種ガス或いはイオンに対す
る吸着剤、脱臭剤等の用途に有用である。

【００４７】更に、本発明の非晶質アルミナ粒子や、γ
−アルミナは、定形粒子であり、樹脂への配合性及び分
散性に優れているため、例えば、各種プラチックフィル
ム用アンチブロッキング剤（ＡＢ剤）として応用した場
合、少ない添加量で効果的なアンチブロッキング性を付
与することが出来る。また、比表面積が大きいため、樹
脂中の異臭成分、或いは目やに等の分解成分の吸着によ
って、表面が平滑かつ光沢に優れ、香味保持性にも優れ
たたプラスチックフィルムが得られる。また、樹脂の屈
折率の関係から、特にポリエステル、アクリル、塩ビ樹
脂をはじめ、各種エンジニアリングプラスチック等に有
用で、例えば、結晶性ポリエステルフィルムではアルミ
ナ水和物の屈折率とほとんど一致するため透明性に優れ
たフィルムを製造することが可能である。

【００４８】インクジェット記録紙では、紙面に付着し
たインク滴が速やかに紙表層内に吸収されること、紙面
上でのインク滴の広がりや滲みが抑制されること、濃度
のある鮮明な画像が形成されること、及びその画像が諸
堅ロウ性に優れていることが要求されるが、本発明によ
る非晶質アルミナ粒子やγ−アルミナは比表面積が大き
く、しかも高い細孔容積を保持することから、記録紙表
面に塗工層を設けあるいは記録紙に内添せしめることに
よって、紙面上でのインキドットの広がりを抑え、記録
濃度を高く保つことが出来る。また、屈折率が高いた
め、記録紙自身の隠蔽性を向上せしめインクの裏抜け防
止を図ることが出来る。

【００４９】更に、本発明のγ−アルミナは、定形粒子
で、粉体としての特性に優れているので、各種セラミッ
ク用の配合剤としても有用である。

【００５０】

【実施例】本発明を次の例でより具体的に説明する。
尚、各試験方法は次の方法により行った。

【００５１】（１）アスペクト比測定試験 日立（株）製走査電子顕微鏡Ｓ−５７０を用いて、制限
視野像中の粒子長径と粒子短径（最大値）の比をアスペ
クト比として求めた。 （２）ＢＥＴ比表面積 カルロエルバ社製Ｓｏｒｐｔｏｍａｔｉｃ Ｓｅｒｉｅ
ｓ １８００を使用し測定した。 （３）吸油量測定 ＪＩＳ−Ｋ−５１０１−１９に準拠して測定した。 （４）平均粒径測定試験 平均粒径（メジアン径；μｍ）はコールターカウンター
社製のレーザー回折型粒子サイズアナライザー（コール
ターＲ ＬＳ１３０）を用いて測定した。 （５）分散性 厚さ０．２ｍｍの試料板を光学顕微鏡の試料台に置き、
試料透過光を垂直に見た、倍率６０倍の顕微鏡視野内の
シート中に分散している試料粒子の粒度分布を目視判定
する。 分散状態評価 良い ◎＞○＞△＞× 悪い （６）屈折率 予めアッベ屈折計を用いて、屈折率既知の溶媒（α−ブ
ロムナフタレン、ケロシン）を調整する。次いでＬａｒ
ｓｅｎの油浸法に従って、試料粉末数ｍｇをスライドガ
ラスの上に採り、屈折率既知の溶媒を１滴加えて、カバ
ーガラスをかけ、溶媒を十分浸漬させた後、光学顕微鏡
でベッケ線の移動を観察し求める。 （７）嵩密度測定 ＪｌＳ−Ｋ−６７２１に準拠して測定した。 （８）Ｘ線回折測定試験 理学（株）製のガイガ−フレックスＲＡＤ−１Ｂシステ
ムを用いて下記の条件で測定した。 タ−ゲット Ｃｕ フィルタ− Ｎｉ 電圧 ３５kv 電流 １５mA カウントフルスケ−ル ８０００c/s 走査速度 ２deg/min タイムコンスタント １ｓｅｃ スリット ＤＳ１deg ＲＳ０．３mm ＳＳ１deg 照射 ６deg （９）赤外線吸収スペクトル分析試験 日本分光（株）製のＡ−３０２型赤外吸収スペクトル分
析装置を用いて１１０℃乾燥物試料について測定した。 （１０）熱重量分析試験 理学（株）製ＴＡＳ−１００−ＴＧ８１１０を用いて測
定した。測定条件としては、標準物質α−Ａｌ2 Ｏ3 、
昇温速度１０℃／分、空気雰囲気の１１０乃至８００℃
迄の範囲での熱分析を行なった。 （１１）塩基度測定 ポリ塩化アルミニウムの組成式（４）を用いて Ａｌ₂ （ＯＨ）ｘ・Ｃｌｙ・（ＳＯ₄ ）ｚ ・・・（４） 下記式（５）で塩基度を定義する。 １／６（６−ｙ−２ｚ）×１００＝塩基度 ・・・（５）

【００５２】（実施例１）塩基度が５８．６のポリ塩化
アルミニウム水溶液（ Al₂ O₃ 換算10.3%）２５０．０
ｇに水４０００mlを添加した後、攪拌下、重炭酸アンモ
ニウム 381.6gを添加した。その後57℃に加温し約24時
間 反応し、得られたスラリー状生成物を濾過、水洗し
た。そして、１１０℃で乾燥後粉砕し紡錘形アンモニウ
ムドーソナイト（試料１）の粉末を得た。さらにこの粉
末をステアリン酸亜鉛で表面処理したものを試料１−２
とした。分析の結果、この試料１の化学組成は次式
（４）で表され、試料１のＢＥＴ表面積、アスペクト
比、吸油量、平均粒径、分散性を表１に示し、Ｘ線回折
像を図１に、走査型電子顕微鏡写真を図２に、赤外線吸
収スペクトルを図３に、熱重量分析チャートを図４に示
す。 （ＮＨ₃）x Ａｌ（ＯＨ）z（ＣＯ₃）y・ｍＨ₂Ｏ ‥（４） x=0.67 z=2.15 y=0.76 m=1.2

【００５３】（実施例２）実施例１のポリ塩化アルミニ
ウム水溶液を１０１．９ｇ、重炭酸アンモニウム１．９
５gに変更した以外は実施例１と同様にし、反応させ
た。得られたスラリー状生成物を濾過、水洗した。そし
て、１１０℃で乾燥後粉砕し紡錘形アンモニウムドーソ
ナイト（試料２）の粉末を得た。分析の結果、この試料
２の化学組成は次式（５）で表され、試料２のＢＥＴ表
面積、アスペクト、吸油量、平均粒径、分散性を表１に
示し、走査型電子顕微鏡写真を図５に示す。 （ＮＨ₃）x Ａｌ（ＯＨ）z（ＣＯ₃）y・ｍＨ₂Ｏ ‥（５） x=0.82 z=2.28 y=0.77 m=1.2

【００５４】（実施例３）更に、試料１粉末を３００℃
で２．０時間焼成し紡錘形非晶質アルミナ（試料３）を
得た。図６のＸ線回折スペクトルからも解る通り、試料
３は非晶質アルミナである。試料３のＢＥＴ表面積、ア
スペクト比、吸油量、平均粒径、分散性を表１に示し、
Ｘ線回折スペクトルを図６に、走査型電子顕微鏡写真を
図７に、赤外線吸収スペクトルを図８に示す。

【００５５】（実施例４）また、試料１粉末を８００℃
で２．０時間焼成し紡錘形γ−アルミナ（試料４）を得
た。試料４のＸ線回折スペクトルを図９に示す。試料４
のＢＥＴ表面積、アスペクト比、細孔容積、吸油量、平
均粒径、分散性を表１に示し、Ｘ線回折像を図９に、走
査型電子顕微鏡写真を図１０に示す。

【００５６】（比較例１）アルミン酸ナトリウム水溶液
（Ａｌ₂ Ｏ₃ として２．８％、Ｎａ₂ Ｏとして２．３
％）１，８１５ｇに撹拌下、水酸化ナトリウム（ＮａＯ
Ｈ含量が９６％）８８．８ｇと炭酸水素ナトリウム（Ｎ
ａＨＣＯ₃ 含量が９９％）８４ｇ及び尿素（ＮＨ₂ ＣＯ
ＮＨ₂ 含有９７％）６００．６ｇとを加え溶解させた。
次いでこの溶液を撹拌下に９０℃に加温させて２０時間
反応後、乾燥粉砕して繊維状の粉末（試料５）を得た。
試料５のＢＥＴ表面積、アスペクト、吸油量、分散性を
表１に示し、走査型電子顕微鏡写真を図１１に示す。

【００５７】（比較例２）塩化アルミニウム（塩基度５
以下）の水溶液（０．２mol /L）を攪拌し、重炭酸アン
モニウム８０ｇを添加した。その後５０℃で約４８時間
反応させた。得られたスラリー状生成物を濾過、水洗
し粉末を得た。分析の結果、この試料粉末は繊維状（ア
スペクト比１５）の棒状結晶と不定形の粉末の混合物で
あった。

【００５８】

【表１】

【００５９】（応用例１−１）エチレン−酢酸ビニル共
重合体樹脂（ＥＶＡ）に対して下記の配合物をヘンシル
ミキサーで撹拌混合し、得られた混合物を二軸押出機に
供給して加工温度１５０℃でペレットにし、次いでイン
フレーション成形を行い、幅２５０ｍｍ、厚さ１００μ
ｍのフィルムを得た、比較として市販の微粉シリカ（不
定形）、ゼオライト（立方体粒子）を用いて比較フィル
ムを得た。このときの分散性評価を表１に示す。 ＜配合＞ ＥＶＡ（酢酸ビニル含有量１５％、ＭＩ＝１．５） １００重量部 紫外線吸収剤 ０．１重量部 抗酸化剤 ０．１重量部 試料１〜３・微粉シリカ・ゼオライト ５重量部

【００６０】（応用例１−２）ポリエチレン樹脂に対し
て下記の配合物をヘンシルミキサーで撹拌混合し、得ら
れた混合物を二軸押出機に供給して加工温度１６０℃で
ペレットにし、次いでインフレーション成形を行い、幅
２５０ｍｍ、厚さ１００μｍのフィルムを得た、比較と
して市販の微粉シリカ（不定形）、ゼオライト（立方体
粒子）を用いて比較フィルムを得た。 ＜配合＞ ポリエチレン樹脂（LDPE：メルトフレート1.5g/10min） １００重量部 紫外線吸収剤 ０．１重量部 抗酸化剤 ０．１重量部 試料１〜３・微粉シリカ・ゼオライト ５重量部

【００６１】得られた試料フイルムで直径２０ｃｍの半
円筒の長さ１ｍのトンネル枠を地面上に設置し、日中太
陽光にあて、その後トンネル枠内の中央部の夜間（午前
３時）における温度を測定し、保温剤未配合のＥＶＡフ
イルムによる同様のトンネル枠内の温度を基準に、各試
料フィルのム温度差（ΔＴ）を測定した。その結果を表
２に示す。なお本発明においては、このΔＴ値が大きい
程、保温性が高いものといえる。また、本発明品は紡錘
形であることから、フィルムにした場合にボイド（発
泡、空気抱き込み）も発生しなかった。

【００６２】

【表２】 応用例１−１ 応用例１−２ ＥＶＡ樹脂 ＬＤＰＥ樹脂 添加試料No △Ｔ(℃) △Ｔ(℃) １NH₃ドーソ ２．８ ２．０ ２NH₃ドーソ ２．８ ２．１ ３非晶質アルミ １．４ ０．６ 微粉シリカ ０．８ ０．２ ゼオライト １．２ ０．３

【００６３】（応用例２）吸着剤 （案）脱臭試験方法（吸着容量） ガス採取用シリコンゴム栓付き１．８リットル密閉ガラ
ス容器に試料を一定量秤取した。次に注射器にて硫化水
素ガス及びアンモニアガスを一定量添加し24時間後ガス
検知管により容器中のガス濃度を測定した。測定結果よ
り吸着容量を算出した、その結果を表３に示す。

【００６４】

【表３】 Ｈ₂Ｓ ＮＨ₃ （ｍｇ／ｇ） （ｍｇ／ｇ） 実施例１ ５ ３ 実施例３ ５ １１ 微粉シリカ ２以下 １１ ゼオライト ２以下 ９

【００６５】（応用例３）インクジェット 各試料、市販の微粉シリカ各１００部に対して、バイン
ダー（ＰＶＡ１１７クラレ製）３５部、分散剤（ポリテ
ェーＡ−５５０ライオン製）０．２部、その全量が１５
％濃度になるように水を加え、その後ホモディスパーに
て分散させる。この調整した塗液をＰＰＣ用紙（４５ｇ
／ｍ²）にコーティングロッド（No.14）を用いて塗布
（塗布量約９ｇ／ｍ²）した。乾燥は、室温にて一晩乾
燥した後、１１０℃恒温乾燥機にて３０sec乾燥して塗
布紙を得る。得られた塗布紙をCanon製BJC−600Jにてテ
ストパターンを印字し、発色濃度を富士フイルム製Fuji
Standard Densitometer FSD-103 で測定した（数値の
大きい方が発色度が良い）。その結果を表４に示す。

【００６６】

【表４】 実 施 例 比 較 例 １ ２ ３ 比較例 発色濃度 （ホワイトカーボン） ブラック １．４６ １．４５ １．２４ １．１９ ％ シアン １．１８ １．１７ ０．８４ １．１０ ％

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、紡錘形の定形粒子構造
を有し、優れた顔料性を有し、粉体あるいは分散液とし
ての取り扱い性や樹脂への配合性等に優れた塩基性炭酸
アルミニウム塩粒子が得られた。この塩基性炭酸アルミ
ニウム塩粒子は、熱処理により、上記定形粒子構造を維
持しながら、比表面積の大きい非晶質アルミナ粒子並び
にγ−アルミナ粒子に転化することができる。本発明の
塩基性炭酸アルミニウム塩粒子や非晶質アルミナ粒子
は、優れた赤外線吸収性を有しており、保温剤としての
用途に有用である。また、粒子が定形性を有するので、
樹脂配合剤として使用でき、更に大きい表面活性を利用
して、吸着剤、インクジェット記録紙用填剤、セラミッ
ク用配合剤として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塩基性炭酸アルミニウム・アンモニウ
ム塩のＸ線回折像である。

【図２】実施例１の塩基性炭酸アルミニウム・アンモニ
ウム塩の走査型電子顕微鏡写真（倍率２００００倍）で
ある。

【図３】実施例１の塩基性炭酸アルミニウム・アンモニ
ウム塩の赤外吸収スペクトルである。

【図４】実施例１の塩基性炭酸アルミニウム・アンモニ
ウム塩の熱重量分析を示す図である。

【図５】実施例２の塩基性炭酸アルミニウム・アンモニ
ウム塩の走査型電子顕微鏡写真（倍率２００００倍）で
ある。

【図６】実施例３の非晶質アルミナのＸ線回折像であ
る。

【図７】実施例３の非晶質アルミナの走査型電子顕微鏡
写真（倍率２００００倍）である。

【図８】実施例３の非晶質アルミナの赤外線吸収スペク
トルを示す図である。

【図９】実施例４のγ−アルミナのＸ線回折像である。

【図１０】実施例４のγ−アルミナの走査型電子顕微鏡
写真（倍率２００００倍）である。

【図１１】比較例１の繊維状ドーソナイトの走査型電子
顕微鏡写真（倍率５０００倍）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3/26 Ｃ０８Ｋ 3/26 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記式（１） （Ｍ）x Ａｌ（ＯＨ）_3+x-2y（ＣＯ₃ ）y ・ｍＨ₂ Ｏ ‥（１） 式中、Ｍはアンモニウム及び／または水素原子であり、 ｘは０．４乃至１．５の数であり、ｙは０．１乃至１．
   ０の数であり、 ｍは３以下の数である、 で表される化学組成を有し、下記のＸ線回折像 面間隔（オングストローム） 相対強度 ５．９ ＶＳ ４．１ ｗ ３．４ Ｓ ３．３ ｍ ２．８乃至３．０ ｍ ２．６乃至２．７ ｗ ２．５乃至２．６ ｍ ２．１乃至２．２ ｗ ２．０乃至２．１ ｗ １．８乃至１．９ ｗ 表中、ＶＳは非常に強い、Ｓは強い、ｍは中程に強い、
   ｗは弱い、をそれぞれ示している、を有すると共に、ア
   スペクト比が１乃至８の紡錘形粒子構造を有することを
   特徴とする塩基性炭酸アルミニウム・アンモニウム塩粒
   子。
2. 【請求項２】 塩基度が４０乃至６０のポリ塩化アルミ
   ニウムの水溶液に、撹拌下、重炭酸アンモニウムを添加
   し３０℃乃至７５℃の温度で反応して得ることを特徴と
   する紡錘形塩基性炭酸アルミニウム・アンモニウム塩粒
   子の製造方法。
3. 【請求項３】 酸化物基準で５０重量％以上のアルミナ
   分を含有し、１００乃至１０００ｍ² ／ｇのＢＥＴ比表
   面積を有し、アスペクト比が、１乃至８の紡錘形粒子構
   造を有することを特徴とする非晶質アルミナ粒子。
4. 【請求項４】 γ−アルミナから成り、５０乃至７０
   ０ｍ² ／ｇのＢＥＴ比表面積を有し、アスペクト比が、
   １乃至８の紡錘形粒子構造を有することを特徴とするア
   ルミナ粒子。
5. 【請求項５】 請求項１記載の塩基性炭酸アルミニウム
   塩粒子から成る保温剤。
6. 【請求項６】 請求項１記載の塩基性炭酸アルミニウム
   塩粒子から成るインクジェット記録紙用填剤。
7. 【請求項７】 請求項２記載の非晶質アルミナ粒子から
   成る保温剤。
8. 【請求項８】 請求項２記載の非晶質アルミナ粒子から
   成る樹脂配合剤。
9. 【請求項９】 請求項２記載の非晶質アルミナ粒子から
   成る吸着剤。
10. 【請求項１０】 請求項２記載の非晶質アルミナ粒子か
    ら成るインクジェット記録紙用填剤。
11. 【請求項１１】 請求項３記載のγ−アルミナ粒子から
    成る樹脂配合剤。
12. 【請求項１２】 請求項３記載のγ−アルミナ粒子から
    成るセラミック用配合剤。