Частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, способ их получения и их применение

Частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, способ их получения и их применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к частицам основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, к способу их получения и их применению. То есть настоящее изобретение относится к частицам основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, которые можно применять в различных областях, таких как области строительства, продукты питания, сельскохозяйственное производство, полупроводники, электрофотография, здравоохранение, косметические средства, химикаты, смолы, волокна и резиновые изделия, и в других областях промышленности, и к способу получения таких частиц. Более конкретно, настоящее изобретение относится к частицам основной соли алюминия, содержащим анион органической кислоты, которые обладают очень маленьким размером и постоянным диаметром частиц, имеют форму сфер, парных частиц, прямоугольных параллелепипедов, дисков (в форме камней для игры в го), гексагональных пластинок, рисовых зерен или цилиндров и обладают низкой способностью абсорбировать влагу и превосходной способностью соединяться с резиной или т.п., и к способу получения таких частиц и применению таких частиц.

Описание родственной области техники

Типичным алунитовым соединением является алунит. Природный алунит встречается в виде квасцового камня в термических минеральных отложениях и в зонах кислотной коррозии, образуемых действующими вулканами или термальными источниками. Синтетический алунит применяется в промышленности в виде адсорбента, добавки к смолам, наполнителя и различных носителей. Известны следующие способы синтеза.

В публикации 1 описан способ синтеза квасцового камня путем смешения сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃), сульфата калия (K₂SO₄) и сульфата натрия (Na₂SO₄) в заданном отношении и непрерывного перемешивания смеси при 100°С в течение 48 часов при атмосферном давлении с помощью магнитной мешалки, оборудованной нагревательной плитой.

В публикации 2 описан способ получения алунита с удельной площадью поверхности от 200 до 240 м²/г путем добавления сульфата калия (K₂SO₄) и гидроксида калия (KOH) к водному раствору сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃) до установления отношения K/Al, равного 5, и pH, равного 3,7, кипячения и нагревания раствора с обратным холодильником в течение трех часов. Сообщается, что алунит, полученный таким способом, представляет собой пористый агрегат в форме чешуек, которые имеют продольные трещины шириной от 15 до 30 Е и обладают способностью адсорбировать воду, сопоставимой со способностью силикагеля, высокой адсорбирующей способностью в отношении SO₂ и NO и хорошо адсорбируют кислые красители.

Публикация 1: Kono и др., Mineralogy Journal, т. 20, №1 и 2, стр. 13-23, January и April, 1991.

Публикация 2: Inoue и др., Journal of Chemical Society of Japan, 1985(2), стр. 156-162.

Способы получения алунитовых соединений с низкой стоимостью и хорошим выходом для применения их в качестве адсорбентов в промышленности описаны в следующих публикациях 3, 4 и 5.

В публикации 3 JP-A 64-11637 (применяемое здесь обозначение «JP-A» означает «нерассмотренную опубликованную заявку на японский патент») описан адсорбент типа алунита, представленный следующей формулой:

ММ′₃(SO₄)₂(OH)₆

(в которой M представляет собой одновалентный катион, и M′ представляет собой Al или комбинацию Al и Fe(III)), имеющий удельную площадь поверхности, измеренную по способу БЭТ, не менее 280 м²/г и объем порового пространства внутри пор диаметром от 100 до 300Е не менее 0,05 мл/г. Что касается его синтеза, описан способ, при котором, тогда как сульфат алюминия (или комбинацию сульфата алюминия и сульфата трехвалентного железа) и сульфат щелочного металла подвергают взаимодействию при нагревании в водном растворителе, содержащем гидроксид щелочного металла, pH реакционного раствора поддерживают в интервале от 4,0 до 4,4 в начале реакции, и pH реакционного раствора поддерживают при 3,8 или выше в ходе реакции, при этом кристаллизуется слоистое соединение типа алунита с увеличенной удельной площадью поверхности.

В публикации 4 (JP-A 64-11638) описана композиция адсорбента, которая содержит гомогенную композицию, содержащую слоистое соединение с химической структурой, представленной следующей формулой:

ММ′₃(SO₄)₂(OH)₆

(в которой M представляет собой одновалентный катион, и M′ представляет собой Al или Fe(III)),

и кристаллической структурой типа алунита или типа ярозита, и аморфный диоксид кремния или аморфный алюмосиликат, количество которого составляет от 5 до 80 мас.% в расчете на слоистое соединение, и которая имеет удельную площадь поверхности, измеренную по способу БЭТ, не менее 300 м²/г и объем порового пространства не менее 0,1 мл/г. Дополнительно относительно способа получения такого соединения описано, что слоистые соединения типа алунита и типа ярозита можно кристаллизовать в зависимости от исходных материалов и значения pH реакционной смеси.

В публикации 5 (JP-A 2000-7326) описана веретеновидная или сферическая основная соль алюминия и щелочного металла, которая содержит отдельные частицы, которая представлена следующей формулой:

MAl₃(SO₄)₂(OH)₆

(в которой M представляет собой одновалентный щелочной металл или группу аммония), D₂₅ и D₇₅ удовлетворяют условию

1,2 ≤ D₇₅/D₂₅ ≤ 2,

где диаметры частиц на кумулятивной кривой гранулометрического состава частиц по объему, определенной по способу Коултера, при значениях 25% и 75% обозначаются как D₂₅ и D₇₅ соответственно, и которая определяется химическим составом и рентгенограммы которой, pH 5% водной суспензии, удельная площадь поверхности, измеренная по способу БЭТ, и способность абсорбировать влагу отличаются от аналогичных параметров для алунита. Дополнительно в указанной публикации предлагается основная соль алюминия и щелочного металла, параметры которой, такие как насыпная удельная плотность частиц, срединное значение диаметра по объему, степень крутизны гранулометрического состава частиц, отношение размеров, показатель преломления и степень окатанности оптимальны в отношении совместимости со смолами. Что касается способа получения такой соли, то описано, что сульфат алюминия, сульфат щелочного металла или сульфат аммония и гидроксид алюминия подвергаются гидротермальной обработке. Дополнительно также предлагается способ регулирования формы частиц либо в виде сферы, либо в виде веретена.

Кроме того, в публикации 6 (JP-A 6-122519) описан способ синтеза «частиц ярозита (аморфного порошка из частиц оксида трехвалентного железа, содержащих воду)», которые имеют сферические формы, средний диаметр частиц от 3 до 30 мкм, значения удельной площади поверхности, измеренной по способу БЭТ, от 150 до 300 м²/г и насыпную плотность от 0,7 до 1,1 г/мл и представлены следующей формулой:

RFe₃(SO₄)₂(OH)₆ (R представляет собой K⁺, Na⁺, NH₄ ⁺ или т.п.).

В указанной публикации предлагается повторное применение реакционного маточного раствора, то есть «частицы ярозита получают путем пропускания газа, содержащего кислород, через смешанный раствор раствора сульфата двухвалентного железа и раствора сульфата щелочного металла или ионов аммония для осуществления реакции окисления в диапазоне температур выше 45°C, но не выше точки кипения».

Сущность изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

В упомянутых выше публикациях 2 и 3-5 предполагается, что синтетическое алунитовое соединение можно применять в качестве добавки или наполнителя для смолы, резины и т.п., в качестве адсорбента пахучих компонентов или в качестве носителя для красителей и т.п. В общем случае, когда синтетическое алунитовое соединение применяют в качестве добавки или наполнителя для смолы, резины и т.п., излишне говорить, что для минимизации ухудшения механических свойств, таких как прочность при растяжении, соединение должно иметь низкую способность абсорбировать влагу, высокую кислотостойкость и хорошую способность диспергироваться; однако, в добавление к указанным свойствам в зависимости от применений часто необходимо наличие прозрачности (когда диаметры частиц уменьшаются, общее светопропускание становится более высоким и мутность становится более слабой) и постоянной формы частиц и постоянного диаметра частиц (крутизны гранулометрического состава частиц) для наиболее плотного наполнения. Кроме того, когда синтетическое алунитовое соединение примешивают к смоле, для уменьшения частоты появления засорения фильтра и для улучшения технологических характеристик при переработке смеси в тонкие волокна и т.п. необходимо, чтобы соединение имело постоянный диаметр частиц. Чтобы удовлетворять указанным требованиям, необходимо, чтобы диаметр частиц уменьшался, а форма частиц и постоянный диаметр частиц гарантировались без ухудшения способности диспергироваться в смолах. Указанные выше требования противоречат друг другу, и проблема заключается в том, что когда для улучшения механических свойств и прозрачности уменьшают диаметр частиц, велика вероятность того, что будет происходить дополнительная флокуляция таким образом, что способность диспергироваться в смолах, резине и т.п. ухудшается, что вызывает ухудшение механических свойств и прозрачности. Описанная в упомянутой выше публикации 2 композиция имеет такую высокую способность абсорбировать влагу, что ее нельзя применять в качестве добавки к смолам, резине и т.п. В упомянутых выше публикациях 3, 4 и 6 нет описания способов, обеспечивающих форму частиц, постоянный диаметр частиц, и указанные свойства и совместимость или способность диспергироваться в смоле или способность сохранять механические свойства, такие как прочность при растяжении, не известны. Между тем, в упомянутой выше публикации 5 предлагается способ регулирования формы частиц либо в виде сферы, либо в виде веретена путем регулирования pH реакционной смеси. Такой способ является несовершенным и представляется нереалистичным и нерентабельным, в частности, когда включает в себя нагревание реакционной смеси при высоких температурах, поскольку в качестве регулятора pH следует добавлять щелочной гидроксид, и в то же время при проведении реакции pH измеряют с заданными интервалами времени. Кроме того, в публикации 5 не оговариваются способы регулирования диаметра частиц и гранулометрического состава частиц, которые представляют собой важные параметры. Описанные в публикации 5 частицы определенной формы имеют довольно значительный разброс значений диаметров частиц, на что указывает значение D₂₅/D₇₅, характеризующее постоянство диаметра частиц и составляющее более 1,45, и частицы имеют фактически полученный средний диаметр частиц приблизительно не менее 2 мкм.

Между тем, когда синтетическое алунитовое соединение применяют в качестве адсорбента или носителя, способность абсорбировать воду должна быть как можно более низкой. В этом смысле композиция, описанная в упомянутой выше публикации 2, имеет такую высокую способность абсорбировать влагу, что в окружающей среде с относительно высокой влажностью способность адсорбировать газ ухудшается. Кроме того, адсорбенты и носители для промышленного применения, которые часто применяются в сильнокислой окружающей среде, должны быть кислотостойкими. В связи с этим изменение кристаллической структуры, связанное с адсорбцией и нахождением в сильнокислой окружающей среде, должно быть как можно более незначительным. Однако во всех упомянутых выше публикациях 3-6 кислотостойкость не описывается.

Первой целью настоящего изобретения является получение частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, с однородной формой частиц и постоянным диаметром частиц. Второй целью настоящего изобретения является получение частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, с новыми формами, которые ранее не были известны. Третьей целью настоящего изобретения является получение частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, обладающих различными превосходными свойствами, например, превосходной адсорбирующей способностью в отношении щелочных материалов; сохраняющих функции в сильнокислой окружающей среде; обладающих хорошей способностью диспергироваться в смоле, резине или т.п. и хорошей технологичностью; не ухудшающих физических свойств смолы, резины или т.п. даже при высокой плотности диспергирования в ней, и не ухудшающих растекаемости материала для покрытий или т.п. даже при добавлении к материалу для покрытий или т.п. Четвертой целью настоящего изобретения является разработка способа получения частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, с требуемой формой частиц и постоянным диаметром частиц. Пятой целью настоящего изобретения является получение адсорбента, поглотителя ультрафиолетовых лучей и композиции полимерной смолы, в которых применяются упомянутые выше частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты.

Средство для решения проблем

Авторы настоящего изобретения получили неожиданный результат, состоящий в том, что частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, с однородностью размера частиц, которая до настоящего времени не достигалась, и с формой прямоугольного параллелепипеда можно синтезировать путем добавления щавелевой кислоты (C₂H₂O₄) к смешанному раствору в известном способе синтеза частиц алунитового соединения, при котором к смешанному раствору, содержащему сульфат алюминия и сульфат натрия в качестве катализатора, добавляют раствор гидроксида натрия для осуществления реакции при нагревании, как описано в упомянутой выше публикации 5.

Авторы настоящего изобретения дополнительно обнаружили, что частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, с очень высокой однородностью размера частиц, имеющие сферическую форму и гладкую поверхность частиц, можно синтезировать путем добавления гидроксида калия к смешанному раствору, содержащему сульфат алюминия, сульфат калия и щавелевую кислоту.

Авторами настоящего изобретения проведены исследования, основанные на ряде экспериментов с применением полученных выше данных в качестве ориентиров. В результате было обнаружено, что частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, с различными формами, которых нельзя достичь с помощью обычного способа, и однородностью размера частиц, представленные следующей формулой (I), можно синтезировать путем добавления заданного количества органической кислоты к смешанному раствору по известному способу синтеза частиц основной соли алюминия, в котором раствор щелочного гидроксида, содержащий одновалентный катион, добавляют к смешанному раствору, содержащему сульфат трехвалентного металла и сульфат одновалентного катиона в качестве катализатора, для осуществления реакции при нагревании.

Авторами настоящего изобретения дополнительно также обнаружено, что частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, с требуемым диаметром частиц и требуемой формой частиц в зависимости от применений можно получать путем замены типа добавляемого щелочного гидроксида или типа органической кислоты или, в частности, соли органической кислоты. Более конкретно, частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, можно получать не только в сферической форме, но также в спаренной форме, форме прямоугольного параллелепипеда, дискообразной форме (в форме камней для игры в го), в форме рисовых зерен или цилиндрической форме. Насколько известно авторам настоящего изобретения, частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, то есть комплексные частицы, содержащие органическую кислоту и соединение типа алунита, являются новыми.

В настоящем изобретении новые частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, представлены следующей формулой (I)

Ma[Al1-xM′x]bAzBy(OH)n·mH2O

(I)

в которой M представляет собой, по меньшей мере, один катион, выбранный из группы, состоящей из Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺ и H₃О⁺; и M′ представляет собой, по меньшей мере, один катион, выбранный из группы, состоящей из Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Sn⁴⁺, Zr⁴⁺, Fe²⁺, Fe³⁺ и Ti⁴⁺.

«A» представляет собой, по меньшей мере, один анион органической кислоты, предпочтительно, по меньшей мере, один анион, выбранный из анионов на основе органической карбоновой кислоты и органической оксикарбоновой кислоты, более предпочтительно, по меньшей мере, один анион, выбранный из анионов на основе органической карбоновой кислоты и органической оксикарбоновой кислоты, которые содержат от 1 до 15 атомов углерода. «A» гораздо более предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один анион, выбранный из анионов на основе органической карбоновой кислоты и органической оксикарбоновой кислоты, которые содержат от 1 до 15 (в частности, от 2 до 10) атомов углерода и от 1 до 4 (предпочтительно 1 или 2) карбоксильных групп, особенно предпочтительно, по меньшей мере, один анион, выбранный из группы, состоящей из аниона щавелевой кислоты, аниона лимонной кислоты, аниона яблочной кислоты, аниона винной кислоты, глицератного аниона, аниона галловой кислоты и аниона молочной кислоты.

«В» представляет собой, по меньшей мере, один анион неорганической кислоты, предпочтительно, по меньшей мере, один анион, выбранный из анионов неорганических кислот с тетраэдрической структурой, более предпочтительно, по меньшей мере, один анион, выбранный из группы, состоящей из сульфатного иона (SO₄ ^2-), фосфатного иона (PO₄ ^3-), нитратного иона (NO₃ ^1-) и силикатного иона (SiO₃ ^2-, SiO₄ ^4-, HSi₂О₅ ^- и т.п.), гораздо более предпочтительно, по меньшей мере, один анион, выбранный из сульфатного иона, фосфатного иона и силикатного иона, наиболее предпочтительно «В» представляет собой сульфатный ион.

Кроме того, в формуле a, b, n, m, x, y и z удовлетворяют условиям 0,7 ≤ a ≤ 1,35; 2,7 ≤ b ≤ 3,3; 0 ≤ m ≤ 5; 4 ≤ n ≤ 7; 0 ≤ x ≤ 0,6; 1,7 ≤ y ≤ 2,4 и 0,001 ≤ z ≤ 0,5; предпочтительно 0,9 ≤ a ≤ 1,2; 2,8 ≤ b ≤ 3,2; 0 ≤ m ≤ 2; 5 ≤ n ≤ 6,5; 0 ≤ x ≤ 0,3; 1,8 ≤ y ≤ 2,2 и 0,01 ≤ z ≤ 0,4; более предпочтительно 0,9 ≤ a ≤ 1,2; 2,8 ≤ b ≤ 3,2; 0 ≤ m ≤ 2; 5 ≤ n ≤ 6,5; 0 ≤ x ≤ 0,3, 1,8 ≤ y ≤ 2,2 и 0,05 ≤ z ≤ 0,3, гораздо более предпочтительно 3,6 ≤ a+b ≤ 4,4; 0 ≤ m ≤ 2; 5 ≤ n ≤ 6,5; 0 ≤ x ≤ 0,3 и 1,7 ≤ y+z ≤ 2,4, особенно предпочтительно 3,6 ≤ a+b ≤ 4,4; 0 ≤ m ≤ 2; 5 ≤ n ≤ 6,5; 0 ≤ x ≤ 0,3 и 1,8 ≤ y+z ≤ 2,2; наиболее предпочтительно 3,6 ≤ a+b ≤ 4,4; 0 ≤ m ≤ 2; 0 ≤ x ≤ 0,3 и 7,5 ≤ y+n ≤ 8,5.

Таким образом, в настоящем изобретении предлагаются следующие частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, способ их производства и их применение.

(1) Частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, представленные следующей общей формулой (I):

Ma[Al1-xM′x]bAzBy(OH)n · mH2O

(I)

(в которой M представляет собой, по меньшей мере, один катион, выбранный из группы, состоящей из Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺ и Н₃O⁺; M′ представляет собой, по меньшей мере, один катион металла, выбранный из группы, состоящей из Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Sn⁴⁺, Zr⁴⁺, Fe²⁺, Fe³⁺ и Ti⁴⁺; «A» представляет собой, по меньшей мере, один анион органической кислоты, «В» представляет собой, по меньшей мере, один анион неорганической кислоты; и a, b, m, n, x, y и z удовлетворяют условию 0,7 ≤ a ≤ 1,35; 2,7 ≤ b ≤ 3,3; 0 ≤ m ≤ 5; 4 ≤ n ≤ 7; 0 ≤ x ≤ 0,6; 1,7 ≤ y ≤ 2,4 и 0,001 ≤ z ≤ 0,5, соответственно.

(2) Частицы по указанному выше пункту (1), которые представлены упомянутой выше формулой (I), в которой «a» удовлетворяет условию 0,9 ≤ a ≤ 1,2.

(3) Частицы по указанному выше пункту (1), которые представлены упомянутой выше формулой (I), в которой «b» удовлетворяет условию 2,8 ≤ b ≤ 3,2.

(4) Частицы по указанному выше пункту (1), которые представлены упомянутой выше формулой (I), в которой «m» удовлетворяет условию 0 ≤ m ≤ 2.

(5) Частицы по указанному выше пункту (1), которые представлены упомянутой выше формулой (I), в которой «n» удовлетворяет условию 5 ≤ n ≤ 6,5.

(6) Частицы по указанному выше пункту (1), которые представлены упомянутой выше формулой (I), в которой «x» удовлетворяет условию 0 ≤ x ≤ 0,3.

(7) Частицы по указанному выше пункту (1), которые представлены упомянутой выше формулой (I), в которой «у» удовлетворяет условию 1,8 ≤ y ≤ 2,2.

(8) Частицы по указанному выше пункту (1), которые представлены упомянутой выше формулой (I), в которой «z» удовлетворяет условию 0,01 ≤ z ≤ 0,4.

(9) Частицы по указанному выше пункту (1), в которых анион органической кислоты (A) в упомянутой выше формуле (I) представляет собой, по меньшей мере, один анион, выбранный из анионов на основе органической карбоновой кислоты и органической оксикарбоновой кислоты.

(10) Частицы по указанному выше пункту (1), в которых анион органической кислоты (A) в упомянутой выше формуле (I) представляет собой, по меньшей мере, один анион, выбранный из анионов на основе органической карбоновой кислоты и органической оксикарбоновой кислоты, которые содержат от 1 до 15 атомов углерода.

(11) Частицы по указанному выше пункту (1), в которых анион неорганической кислоты (B) в упомянутой выше формуле (I) представляет собой, по меньшей мере, один анион, выбранный из группы, состоящей из сульфатного иона, фосфатного иона, нитратного иона и силикатного иона.

(12) Частицы по указанному выше пункту (1), в которых анион неорганической кислоты (B) в упомянутой выше формуле (I) представляет собой сульфатный ион или сульфатный ион и фосфатный ион.

(13) Частицы по указанному выше пункту (1), в которых D₂₅ и D₇₅ удовлетворяют условию 1 < D₇₅/D₂₅ < 1,8, где в виде D₂₅ и D₇₅ обозначаются соответственно диаметры частиц при значениях 25% и 75% на кумулятивной кривой гранулометрического состава частиц, измеренные с помощью способа лазерной дифракции.

(14) Частицы по указанному выше пункту (1), которые находятся в форме зерен, парных частиц, прямоугольного параллелепипеда, дисков (в форме камней для игры в го), гексагональных пластинок, рисовых зерен или цилиндров.

(15) Частицы по указанному выше пункту (1) со средним диаметром частиц от 0,1 до 10 мкм.

(16) Обожженный продукт, получаемый обжигом частиц по указанному выше пункту (1) при температуре от 300 до 1000°C.

(17) Частицы по указанному выше пункту (1), которые несут на своих поверхностях продукт гидролиза соли, по меньшей мере, одного металла, выбранного из группы, состоящей из Cu, Zn, Ni, Sn, Zr, Fe и Ti.

(18) Частицы соединения типа алунита по указанному выше пункту (1), c поверхностями, обработанными, по меньшей мере, одним средством для обработки поверхности, выбранным из группы, состоящей из высшей жирной кислоты, анионогенного поверхностно-активного вещества, сложного эфира фосфорной кислоты, связующего вещества и сложного эфира многоатомного спирта и жирной кислоты.

(19) Способ получения частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, включающий в себя проведение реакции при нагревании в присутствии органической кислоты или соли органической кислоты, когда раствор щелочного гидроксида, выбранного из второй группы, добавляют к смешанному раствору, содержащему неорганическую соль Al³⁺ или, по меньшей мере, один катион, выбранный из группы, состоящей из Al³⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Sn⁴⁺, Zr⁴⁺, Fe²⁺, Fe³⁺ и Ti⁴⁺ (первой группы) и, по меньшей мере, одного сульфата или нитрата, выбранного из группы, состоящей из Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺ и Н₃О⁺ (второй группы) для осуществления реакции при нагревании.

(20) Способ по указанному выше п.(19), в котором упомянутая выше неорганическая соль представляет собой сульфат алюминия.

(21) Способ по указанному п.(19), в котором органическая кислота представляет собой, по меньшей мере, одну кислоту, выбранную из группы, состоящей из органической карбоновой кислоты, органической оксикарбоновой кислоты и их солей.

(22) Способ по указанному выше п.(19), в котором органическая кислота представляет собой, по меньшей мере, одну кислоту, выбранную из группы, состоящей из органической карбоновой кислоты, содержащей от 1 до 15 атомов углерода, органической оксикарбоновой кислоты, содержащей от 1 до 15 атомов углерода, и их солей.

(23) Способ по указанному выше п.(19), в котором соль неорганической кислоты представляет собой, по меньшей мере, одну соль, выбранную из группы, состоящей из сульфата, нитрата, фосфата и силиката.

(24) Способ по указанному выше п.(19), включающий в себя осуществление реакции при нагревании до температуры от 90 до 250°C.

(25) Добавка к полимерной смоле, содержащая частицы по указанному выше п.(1).

(26) Композиция полимерной смолы, содержащая добавку к смоле по указанному выше п.(25).

(27) Композиция адсорбента, содержащая частицы по указанному выше п.(1).

(28) Носитель для красителя, содержащий частицы по указанному выше п.(1).

(29) Поглотитель ультрафиолетовых лучей, содержащий частицы по указанному выше п.(1).

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 приведена SEM-фотография (сканирующий электронный микроскоп) сферических частиц по примеру 1-A.

На Фиг.2 приведена SEM-фотография дискообразных частиц по примеру 1-B.

На Фиг.3 приведена SEM-фотография спаренных частиц по примеру 1-C.

На Фиг.4 приведена SEM-фотография сферических частиц по примеру 1-D.

На Фиг.5 приведена SEM-фотография частиц в форме прямоугольного параллелепипеда по примеру 1-Е.

На Фиг.6 приведена SEM-фотография частиц в виде гексагональных пластинок по примеру 1-F.

На Фиг.7 приведена SEM-фотография частиц в форме рисовых зерен по примеру 1-J.

На Фиг.8 приведена SEM-фотография цилиндрических частиц по примеру 1-О.

На Фиг.9 приведена SEM-фотография частиц в форме прямоугольного параллелепипеда по примеру 1-P.

На Фиг.10 приведена SEM-фотография сферических частиц по примеру 1-W.

На Фиг.11 приведена SEM-фотография сферических частиц по примеру 1-N.

На Фиг.12 приведена диаграмма гранулометрического состава частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 1-A, где на горизонтальной оси представлены диаметры частиц, на вертикальной оси слева представлена встречаемость (%: доля от общего числа, указанная с помощью столбцов), и на вертикальной оси справа представлена кумулятивная встречаемость (доля от общего числа, указанная с помощью линии).

На Фиг.13 представлена диаграмма гранулометрического состава частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты по примеру 1-B.

На Фиг.14 представлена диаграмма гранулометрического состава частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 1-C.

На Фиг.15 представлена диаграмма гранулометрического состава частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 1-D.

На Фиг.16 представлена диаграмма гранулометрического состава частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 1-V.

На Фиг.17 представлен график, иллюстрирующий зависимость между температурой раствора азотной кислоты и концентрацией Al, вымываемого из частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты по примеру 4-A, при погружении в раствор азотной кислоты.

На Фиг.18 представлен график, иллюстрирующий зависимость между температурой раствора азотной кислоты и концентрацией SO₄, вымываемого из частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 4-A, при погружении в раствор азотной кислоты.

На Фиг.19 представлен график, иллюстрирующий зависимость между температурой раствора серной кислоты и концентрацией SO₄, вымываемого из частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 4-L при погружении в раствор серной кислоты.

На Фиг.20 представлен ИК-спектр частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 9, где на горизонтальной оси представлены волновые числа (см^-1), а на вертикальной оси представлена отражательная способность (%).

На Фиг.21 представлен ИК-спектр частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 9, где на горизонтальной оси представлены волновые числа (см^-1), а на вертикальной оси представлена отражательная способность (%).

На Фиг.22 представлен спектр отражения частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 10-Д в диапазоне от ультрафиолетовой до видимой области, где на горизонтальной оси представлены длины волн (нм), а на вертикальной оси представлена отражательная способность (%).

На Фиг.23 представлен спектр отражения частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 10-В в диапазоне от ультрафиолетовой до видимой области.

На Фиг.24 представлен спектр отражения частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 10-С в диапазоне от ультрафиолетовой до видимой области.

На Фиг.25 представлен спектр светопропускания пленки из полиэтилена низкой плотности, которая содержит частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 13-А.

На Фиг.26 представлена диаграмма дифференциального термического анализа частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 11, где на горизонтальной оси представлена температура (°С), а на вертикальной оси представлены массы (%).

На Фиг.27 представлена диаграмма дифференциального термического анализа частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 11, где на горизонтальной оси температура (°С), а на вертикальной оси представлены массы (%).

На Фиг.28 представлена рентгенограмма частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 16.

На Фиг.29 представлена рентгенограмма частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 16.

На Фиг.30 представлена рентгенограмма частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 16.

На Фиг.31 представлена рентгенограмма частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 16.

На Фиг.32 представлена рентгенограмма частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по примеру 16.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

В дальнейшем частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, по настоящему изобретению будут описаны дополнительно.

Что касается формы частиц основной соли алюминия, известны веретеновидные частицы и сферические частицы, описанные в публикации 5. По настоящему изобретению получают частицы основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, которые имеют новую форму частиц, например форму сферы, диска (в форме камней для игры в го), парной частицы, прямоугольного параллелепипеда, гексагональной пластинки, рисового зерна или цилиндра с более тонким гранулометрическим составом частиц (D₇₅/D₂₅), то есть, постоянным диаметром частиц. Частицы с такими новыми формами по настоящему изобретению отличаются тем, что они имеют хорошую однородность формы (то есть они имеют одинаковую форму). Дополнительно частицы по настоящему изобретению имеют низкую тенденцию к слипаемости и превосходную способность диспергироваться, независимо от их формы и несмотря на их небольшие диаметры. Характеристики упомянутых выше форм частиц основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты по настоящему изобретению, также можно исследовать на основании прилагаемых Фиг.1-11.

На Фиг.1-11 приведены SEM-фотографии типичных частиц, полученных по примерам настоящего изобретения. Сферические частицы показаны на Фиг.1, 4, 10 и 11, дискообразные частицы показаны на Фиг.2, спаренные частицы показаны на Фиг.3, частицы в форме прямоугольного параллелепипеда показаны на Фиг.5 и 9, частицы в форме гексагональных пластинок показаны на Фиг.6, частицы в форме рисовых зерен показаны на Фиг.7, и частицы цилиндрической формы показаны на Фиг.8.

SEM-фотографии на Фиг.1-11 являются типичными примерами частиц, получаемых по примерам. Формы частиц по настоящему изобретению наблюдают на основании SEM-фотографий с увеличением приблизительно от 10000-кратного до приблизительно 20000-кратного. Как можно видеть на Фиг.1-11, частицы по настоящему изобретению характеризуются тем, что имеют однородную форму и размер, и они с трудом подвергаются агломерации, и для них видно монодисперсное состояние на каждой из фотографий. Другой характерной чертой частиц является то, что диаметры частиц относительно небольшие.

Формы частиц по настоящему изобретению будут описаны на основании Фиг.1-11. Сферические частицы показаны на Фиг.1, 4, 10 и 11, и частицы на Фиг.1, 4 и 11 представляют собой почти идеально сферические частицы. В то время как сферические частицы на Фиг.4 имеют гладкие поверхности, сферические частицы на Фиг.1, 10 и 11 имеют небольшие углубления и утолщения или неровности на своих поверхностях. Дискообразные частицы показаны на Фиг.2. Передняя поверхность и задняя поверхность дискообразной частицы имеют почти симметричную куполообразную форму, и дискообразные частицы напоминают камни для игры в го. Дискообразные частицы на Фиг.2 имеют гладкую поверхность.

На Фиг.3 показаны спаренные частицы. Частица отличается тем, что две дискообразные частицы, каждая из которых имеет плоскую нижнюю поверхность и куполообразную верхнюю поверхность, соединяются вместе нижними поверхностями, образуя при этом спаренную форму, и между нижними поверхностями существует пространство, за исключением средних частей дисков. В соединенных вместе средних частях находится основная соль алюминия, которая соединяет два диска вместе. Спаренная частица, по-видимому, напоминает гамбургер.

На Фиг.5 показан пример частиц в форме прямоугольного параллелепипеда. Частица на Фиг.5 представляет собой прямоугольный параллелепипед, близкий к кубу, и имеет гладкие поверхности. На Фиг.9 показан другой пример частиц в форме прямоугольного параллелепипеда. Можно сказать, что частица на Фиг.9 представляет собой частицу в форме октаэдра. На Фиг.6 показаны частицы в форме гексагональных пластинок. Частица в форме гексагональной пластинки представляет собой пластинообразную частицу с гексагональной поверхностью, образованной шестью сторонами. Шесть сторон не должны иметь одинаковую длину, а в точке соприкосновения двух сторон пластинка может быть закруглена.

На Фиг.7 показаны частицы в форме рисовых зерен. Воспроизведенная форма частицы в форме рисового зерна представляет собой овал, а поперечное сечение, перпендикулярное к продольному направлению, имеет почти круглую форму. Частицы на Фиг.7 имеют небольшие неровности на своей поверхности. На Фиг.8 показан пример цилиндрических частиц. Цилиндрическая частица может быть раздута в средней части, типа бочонка сакэ (или бочонка вина) или может представлять собой полый цилиндр, поперечное сечение которого представляет собой почти окружность. Частицы на Фиг.8 имеют ряд углублений и утолщений на своей поверхности.

Таким образом, как можно видеть из фотографий на Фиг.1-11, частицы по настоящему изобретению отличаются тем, что на каждой из фотографий они имеют однородную форму частиц и размер и хорошую способность диспергироваться. Упомянутые выше формы частиц классифицируют и определяют для удобства, и допустимы небольшие изменения формы и смешение частиц разной формы в небольшом количестве. Кроме того, гладкость, присутствие очень небольших углублений и утолщений и присутствие небольших неровностей на поверхностях частиц не особенно ограничиваются. Углубления, утолщения и неровности могут присутствовать или могут не присутствовать.

Мерой, позволяющей определить формы частиц, является измерение параметров округлости и сферичности по Вейделлу, которые применяют