氢氧化铝、氢氧化铝浆液及含有此氢氧化铝的树脂组成物以及其制造方法技术

一种氢氧化铝、含有此氢氧化铝的氢氧化铝浆液及树脂组成物以及其制造方法。此氢氧化铝包括镁和锰所组成的族群中的至少一种金属元素，且其主要晶相为水铝矿（ｂｏｅｈｍｉｔｅ），颗粒的形状为针状，平均长度约为１０ｎｍ至约为９００ｎｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种。特别是有关于一种与树脂混合时具有绝佳色散性的氢氧化铝外形、含有此氢氧化铝的氢氧化铝浆液以及此氢氧化铝的制造方法。
技术介绍
氢氧化铝是一种树脂填充剂，其可改善树脂的物理性质(表面硬度、耐冲击强度等)。为了提升氢氧化铝和树脂所捏合成的树脂组成的物理性质，以氢氧化铝做为填充剂的树脂在色散性方面的改善上已多有研究(日本专利申请第2003-128916号)。然而，在公知的方法中，树脂组成物却很难制得具有足够表面硬度的物品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种氢氧化铝，其可做为树脂的填充物，以使得树脂所形成的物品具有足够的表面硬度。并且提供一种含有此氢氧化铝的氢氧化铝浆液。本专利技术的另一个目的是提供一种树脂组成物以及一种上述氢氧化铝的制造方法。本专利技术是研究一种氢氧化铝，其可做为树脂的填充物，以使得树脂所形成的物品具有足够的表面硬度，以完成本专利技术。本专利技术提出一种氢氧化铝，其包括镁和锰所组成的族群中的至少一种，其主要的晶相为水铝矿、且为平均长度为10nm至900nm的针状颗粒。而且，本专利技术提出一种含有上述氢氧化铝和溶剂的氢氧化铝浆液以及含有上述氢氧化铝和树脂的树脂组成物。再者，本专利技术提出一种氢氧化铝的制造方法，其步骤包括(i)将氧化铝中间体于摄氏150度或更高的温度中且在羧酸镁和羧酸锰所组成的族群中的至少一种存在下进行水热反应处理，以及(ii)清洗所形成的氢氧化铝。本专利技术的氢氧化铝可做为填充剂，以使得树脂所形成的物品具有足够的表面硬度，并且本专利技术的氢氧化铝浆液可做为用来形成薄膜的涂布液体，其可改善树脂形成的物品的表面硬度。此外，本专利技术的树脂组成物含有此种氢氧化铝，其所形成的物品具有足够的表面硬度。本专利技术的制造方法所形成的氢氧化铝可做为树脂的填充物，使得树脂所形成的物品轻易具有足够的表面硬度。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1为绘示例1和例2的氧化铝中间体的电子显微镜照片。图2为绘示例1所形成的氢氧化铝的穿透式电子显微镜照片。图3为绘示例2所形成的氢氧化铝的穿透式电子显微镜照片。实施方式本专利技术的氢氧化铝氢氧化铝的主要晶相为水铝矿。水铝矿是一种氢氧化铝，化学式为Al2O3·H2O，其晶相可由X线粉末绕射技术来测得。而且，此种氢氧化铝含有铝以外的金属元素。此种金属元素为镁和锰所组成的族群中的至少一种，其含量通常约为氢氧化铝的2wt％或更多，较佳的是约为5wt％或更多，且通常是15wt％或更少，较佳的是约为10wt％或更少。再者，氢氧化铝其主要颗粒为针状，主要颗粒的平均长度的尺寸约为10nm或更大，较佳的是约为50nm或更大，且通常约为900nm或更小，较佳的是约为500nm或更大，更佳的是约为200nm或更小。若是填充在树脂中的氢氧化铝的主要颗粒的平均长度太小时，此种树脂组成物所形成的物品的表面硬度不足。另一方面，若是主要颗粒的平均长度太大时，此种树脂组成物所形成的物品的表面硬度，可增加其填充于树脂中的含量来提升。主要颗粒的平均宽度约为5nm或更大，且约为30nm或更小，且高宽比(＝平均长度/平均宽度)约为5或更大，较佳的是约为7或更大，且约为30或更小。主要颗粒的平均长度和平均宽度可由电子显微镜来测量。通常，本专利技术的氢氧化铝是由数个主要颗粒聚集而成的颗粒，其平均颗粒尺寸为0.1微米或更大。平均颗粒尺寸是以重量来计，其为重量累计分布50％的尺寸。以处理操作的观点而言，氢氧化铝的平均颗粒尺寸较大较佳，例如，较佳的是约为1微米或更大。然而，另一方面，若是平均颗粒尺寸太大，对于处理操作的效能上则会产生些许的影响，因此，其通常约为10微米或更小，较佳的是约为5微米或更小。本专利技术的氢氧化铝可以是已经进行表面处理者。使用已进行表面处理过的氢氧化铝做为填充物，可以改善树脂组成物的耐冲击性。将此种氢氧化铝与溶剂混合时，氢氧化铝易地分散于溶剂之中。而将此种氢氧化铝与树脂捏合时，其亦可轻易地分散于树脂之中。本专利技术的氢氧化铝浆液本专利技术的氢氧化铝浆液含有上述的氢氧化铝及溶剂。此种溶剂例如是水、醇等。在溶剂中的氢氧化铝的含量通常约为0.1wt％或更高，较佳的是约为1wt％或更高，且约为25wt％或更低，较佳的是约为10wt％或更低。通常氢氧化铝浆液中含有45微米或更大的颗粒，其含量约为0.1wt％或更低。氢氧化铝浆液可以涂在树脂物品的表面，或是制成薄膜，再叠合上树脂。本专利技术的树脂组成物树脂组成物包含上树脂氢氧化铝以及一种树脂。此种树脂可选自于各种的热塑性树脂和热固性树脂。热塑性树脂的实例包含烯烃聚合物如烯烃单聚合物(聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯)、烯烃共聚合物(乙烯-丙烯杂乱共聚合物、乙烯-丙烯嵌段(block)共聚合物、丙烯-丁烯杂乱共聚合物、丙烯-丁烯嵌段共聚合物、乙烯-丙烯-丁烯共聚合物)；聚酯如芳香族聚酯，例如是聚对苯二甲酸乙酯(polyethylene terephthalate)及聚对苯二甲酸丁酯以及聚己内酯(polycaprolactone)及聚羟丁酯(polyhydroxy butyrate)；以及脂肪族聚醯胺，如耐龙-6(nylon-6)、耐龙-66、耐龙-10、耐龙-12及耐龙-46。热固性树脂包括环氧树脂、乙烯酯树脂、酚树脂、不饱和聚酯树脂、聚亚醯胺、聚胺基甲酸酯(polyurethane)、密胺树脂(melamine resins)。通常，100重量份的树脂中的氢氧化铝含量约为0.05重量份以上，100重量份以下。本专利技术的氢氧化铝的制造方法上述的氢氧化铝具有特定晶相及形状且含有特定异金属元素，其制造的方法包括(i)在羧酸镁和羧酸锰所组成的族群中的至少一种存在下进行水热反应处理(hydrothermal treatment)，以及(ii)清洗所形成的氢氧化铝。在上述步骤中是以氧化铝的中间体做为步骤(i)的原料(在一些例子中，其称的为过渡氧化铝或活性氧化铝)。其主要的晶相通常为χ、η、γ或ρ。制备氧化铝中间体的较佳方法，是一种快速锻烧法，此方法是将主要晶相为三水铝石的氢氧化铝置于热气流中锻烧。氧化铝中间体的平均颗粒的直径以约为10微米以下较佳，更佳的是约为5微米以下。若是氧化铝中间体的平均颗粒的直径太大，在进行水热反应处理后，会残留粗的氧化铝中间体，而使得色散性退化。水热反应处理是在含有羧酸盐的水的存在下进行的。羧酸盐的实例包括羧酸镁如甲酸镁、醋酸镁、丙酸镁、草酸镁、戊二酸镁、丁二酸镁、丙二酸镁、马来酸镁、己二酸镁、柠檬酸镁等；羧酸锰如甲酸锰、醋酸锰、丙酸锰、草酸锰、戊二酸锰、丁二酸锰、丙二酸锰、马来酸锰、己二酸锰、柠檬酸锰等。水中的羧酸盐的浓度约为0.01摩尔/升或更高，较佳的是约为0.1摩尔/升或更高，且约为5摩尔/升或更低，较佳的是约为3摩尔/升或更低。水热反应处理是在约为摄氏150度或更高的温度下进行的，较佳的是在约为摄氏180度或更高的温度下进行的，且通常是在约为摄氏300度或更低的温度下进行的，更佳的是约为摄氏250度或更低的温度下进行的。水热反应处理的时间通常约为1小时或更长且约为50小时或更短。步骤(ii)的清洗，较佳的是以溶剂来进行，例如是以水和醇，来移除氢氧化铝表面上的羧酸盐。再者，所形成的氢氧化铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢氧化铝，其包括镁和锰所组成的族群中的至少一种金属元素，且其主要晶相为水铝矿（ｂｏｅｈｍｉｔｅ），颗粒的形状为针状，平均长度约为１０ｎｍ至约为９００ｎｍ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新叶智，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]