| 【発明の名称】 |
層状アルミン酸リチウムの製造方法及びそのＰＶＣの安定剤としての使用 |
| 【発明者】 |
【氏名】ドミニク・プレ
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| 【要約】 |
【課題】ＰＶＣ安定剤として天然ハイドロタルサイトと同等に有効な層状アルミン酸リチウムの簡便且つ経済的な製造方法。
【解決手段】少なくとも１つのリチウム塩を含む水溶液とアルミン酸ナトリウム溶液を塩基性ｐＨで反応させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 一般式：【化１】
（式中、０＜ｘ＜１、ｎはアニオンＡの原子価、０＜ｗ≦１）を有する層状アルミン酸リチウムの製造方法であって、少なくとも１つのリチウム塩とＡｎ−イオンを含む水溶液をアルミン酸ナトリウム溶液と反応させ、次いで形成された層状アルミン酸リチウムを６以上のｐＨで分離することを特徴とする前記方法。
【請求項２】 反応温度が室温と反応混合物の沸点の間であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】 層状アルミン酸リチウムの分離中の反応混合物のｐＨが６〜１３であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】 少なくとも１つのリチウム塩とＡｎ−イオンを含む水溶液とアルミン酸ナトリウム溶液との反応を少なくとも１時間続けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】 層状アルミン酸リチウムを分離する前に反応混合物のｐＨを調節するために酸を添加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】 少なくとも１つのリチウム塩とＡｎ−イオンを含む水溶液とアルミン酸ナトリウム溶液との反応を開始してから少なくとも１時間後に酸を添加することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】 少なくとも１つのリチウム塩を含む水溶液が１つ以上のアルカリ金属及び／またはアルカリ土類金属元素を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】 少なくとも１つのリチウム塩を含む水溶液がゼオライト上のイオン交換操作により得られることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】 式：【化２】
を有する層状塩化アルミン酸リチウムの製造方法であって、少なくとも１つのリチウム塩を含む水溶液が塩素イオンを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】 少なくとも１つのリチウム塩を含む水溶液中のリチウム濃度が０．０２〜１１ｍｏｌ／ｌ、好ましくは０．１〜２ｍｏｌ／ｌであり、アルミン酸ナトリウム溶液中のアルミン酸ナトリウム濃度が０．０３〜３ｍｏｌ／ｌ、好ましくは０．３〜２ｍｏｌ／ｌであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法で得ることができる層状アルミン酸リチウムの、ハロゲン化樹脂好ましくはＰＶＣを主成分とする材料の安定化のための使用。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の主題は、層状アルミン酸リチウムの製造方法及びＰＶＣの安定化のためのその使用である。
【０００２】
【従来の技術】天然のハイドロタルサイト（ヒドロキシ炭酸アルミニウムマグネシウム）は、単独で（特願昭５５−８０４４５号）またはステアリン酸カルシウムのような慣用の金属塩と一緒に（ＥＰ ６３，１８０）ＰＶＣを安定化するために使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】本出願人は、層状アルミン酸リチウムは天然ハイドロタルサイトと同等に有効なＰＶＣ安定剤を構成し、更に層状アルミン酸リチウムが簡便で経済的な方法で製造され得ることを知見した。
【０００４】本出願人が開発した方法は、塩化物、硫酸塩もしくは硝酸塩の形態または一般的な無機もしくは有機アニオンの形態の塩としてリチウム化合物のみ含む水溶液、または数種の塩、特にアルカリ金属及び／またはアルカリ土類金属ハロゲン化物の混合物を含む溶液であって、他のイオンの含量を変えることなくリチウム濃度のみをかなり低下させた溶液をアルミン酸ナトリウム溶液と６以上のｐＨで反応させることからなる。
【０００５】
【発明の実施の形態】リチウム塩を含む出発溶液中のリチウム濃度は、０．０２〜１１ｍｏｌ／ｌ、好ましくは０．１〜２ｍｏｌ／ｌであり得る。
【０００６】本発明の方法は、リチウム及び１つ以上のアルカリ金属及び／またはアルカリ土類金属元素を含む溶液に適している。マグネシウムが存在する場合、マグネシウムハイドロタルサイトの形成と層状アルミン酸リチウムの形成との間で競合が起こる。
【０００７】リチウム形態のゼオライト吸着剤を製造するためにゼオライト上で工業的にイオン交換操作して生ずる溶液の処理が特に適している。前記したゼオライトは圧力−振動吸着（ＰＳＡ）法に従って酸素を製造するために特に使用される。
【０００８】アルミン酸ナトリウム溶液中のアルミニウム濃度は、０．０３〜３ｍｏｌ／ｌ、好ましくは０．３〜２ｍｏｌ／ｌであり得る。
【０００９】反応は数分〜数時間継続され得るが、好ましくは少なくとも１時間継続される。しかしながら、上記した範囲を越える反応時間による操作も本発明の範囲に包含される。
【００１０】本発明は室温で、または沸点温度に近い高温で実施され得る。反応温度が高ければ、層状アルミン酸リチウムの合成のための反応がより速く進む。従って、沸点に近い温度では、層状アルミン酸リチウムが事実上即座に沈殿する。
【００１１】形成された層状アルミン酸リチウムは、公知の液体／固体分離手段、例えば濾過を用いて回収される。分離前に反応混合物のｐＨを上昇もしくは低下させなければならないことがある。なぜならば、本出願人の知見によれば反応混合物のｐＨが６〜１３であることが好ましいからである。
【００１２】本発明の層状アルミン酸リチウムの合成のための反応は実質的に完結する。層状アルミン酸リチウム沈殿を除くと、出発溶液中のリチウム濃度に関係なく最終水溶液は５０ｐｐｍ以上のリチウムを含まない。
【００１３】形成された層状アルミン酸リチウムは、次の一般式：【００１４】
【化３】
（式中、０＜ｘ＜１、ｎはアニオンＡの原子価、０＜ｗ≦１）を有する。
【００１５】
【実施例】実施例１ナトリウム塩及びリチウム塩の溶液を、ＮａＣｌ（４０ｇ）及びＬｉＣｌ（１５ｇ）を水（１Ｌ）に溶解することにより調製する。同時に、アルミン酸ナトリウム溶液を、１１０℃に加熱した水酸化ナトリウム（１６．５ｇ）の水（６１ｇ）溶液中にギブス石タイプの水和アルミナ（２２．２ｇ）を溶解することにより調製する。室温に冷却後、この溶液は［Ａｌ］＝０．２９ｍｏｌ／１００ｇ及びＡｌ／Ｎａ＝０．６９の組成を有する。この溶液に、Ａｌ／Ｌｉモル比が２になるように磁気撹拌しながら上記溶液の一部を添加する。５分後、硫酸を用いてｐＨ８．５に中和する。３時間接触後、混合物を濾過し、ＩＣＰで測定して、残留溶液中のリチウム含量は４５ｐｐｍである。
【００１６】濾過し、脱イオン水で洗浄し、次いで１００℃で数時間乾燥後、得られた固体をＸ線回折（ＸＲＤ）スペクトルによりキャラクタリゼーションする。得られたスペクトル（回折ピークの位置：ｄ（Ａ）７．５５，４．４０，３．７７，２．５１，２．４９，２．２２，１．８９，１．６９，１．６０）により、式：【００１７】
【化４】
（ｘ＝０．０２、ｎ＝１、ｗ≒０．５）を有する層状塩化アルミン酸リチウムであることが同定された。
【００１８】実施例２実施例１で調製した両溶液をＡｌ／Ｌｉ比がそれぞれ３及び５になるように混合すること及び中和を同じｐＨで実施する以外は実施例１の手順を繰り返して、２つの合成を実施する。いずれの場合も、濾液中のリチウム濃度は１０ｐｐｍである。
【００１９】固体のＸＲＤスペクトルは層状塩化アルミン酸リチウムと同じである。
【００２０】実施例３（比較例）沈殿をＡｌ／Ｌｉ比２で実施し、混合物をｐＨ６．５に中和して、実施例１の実験を繰り返す。濾過後、濾液中のリチウム濃度は１１０ｐｐｍである。これは、本発明方法においてｐＨが非常に重要であり、好ましくは最良のリチウム収率を得るためには塩基性を保つべきであることが立証される。
【００２１】実施例４Ａｌ／Ｌｉ比を２．７８とし、接触時間を３０分とし、沈殿ｐＨを１２．８〜７．８の範囲で変更して、一連の実験を実施する。
【００２２】層状塩化アルミン酸リチウムを濾過後の残留溶液中のリチウム濃度を下表に示す。
【００２３】
【表１】
本実施例は、沈殿が最も効率的なｐＨ範囲を規定する。
【００２４】実施例５実施例１で調製した両溶液をＡｌ／Ｌｉ比が２．７８になるように実施例１の手順に従って混合し、Ｈ２ＳＯ４でｐＨ７．５に中和する前に混合を３時間継続する。次いで、混合物を濾過し、ＩＣＰで測定すると残留溶液中のリチウム含量は１．２ｐｐｍである。このリチウム含量は中和を遅らさなかった実施例４のサンプルに比して非常に少ない。
【００２５】実施例６（ＰＶＣの安定化）ＰＶＣの安定化に対する層状塩化アルミン酸リチウム及びマグネシウムハイドロタルサイトの有効性を、ＰＶＣを主成分とするフィルムに対してカレンダリング試験を実施して比較する。所定温度（この例では、１９０℃）に加熱したフィルムが可撓性を保つ時間を調べる。テストするフィルムを、２０ｒｅｖ／分で回転する０．６ｍｍ離れた２つの加熱ローラの間に置く。フイルムが変色、硬化及びローラから剥がれるのに要した時間を測定する（安定期間）。
【００２６】テストした３種のフィルムは以下の特徴を示す。
ａ）コントロールフィルムは、Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ Ｓ．Ａ．から商品名Ｌａｃｏｖｙｌ(R)Ｓ １１０ Ｐで販売されているＰＶＣ樹脂のみから構成される。この樹脂のＩＳＯ規格１７４に従って測定した粘度指数は１１２であり、ＩＳＯ規格１６２８−２に従って測定したＫ値は６７である。
ｂ）第２のフィルムは、同一樹脂を主成分とし、更にＫｙｏｗａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．から商品名Ａｌｃａｍｉｚｅｒ(R)−ＩＶ−２で販売されている式：【００２７】
【化５】
（ｘ≒０．３３、ｙ１＋ｙ２＝１−ｘ）のマグネシウムハイドロタルサイトを０．８重量％含む。
ｃ）第３のフィルムは、同一樹脂を主成分とし、更に上記実施例の１つに従って製造した層状塩化アルミン酸リチウムを０．８重量％含む。
【００２８】結果を下表に示す。
【００２９】
【表２】
マグネシウムハイドロタルサイトまたは層状塩化アルミン酸リチウムを含むＰＶＣ主成分フィルムの安定期間は同等であることが分かる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９２２２７０８１
【氏名又は名称】スサ・エス・アー
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| 【出願日】 |
平成１１年６月７日（１９９９．６．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２００７
【弁理士】
【氏名又は名称】川口 義雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２６１１７（Ｐ２０００−２６１１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１月２５日（２０００．１．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５９２８１ |
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