JPS59232921A - コロイド状酸化アンチモンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコロイド状酸化アンチモンの製造方法に関する
ものであり、更に詳しくは微細粒子径で且つ高濃度のコ
ロイド状酸化アンチモンを工業的有利に製造する方法に
関するものである。

従来より酸化アンチモンは、織物、繊維、ブラヌチック
等を難燃化させるために、有機性塩化物、鶴化物、その
他のハロゲン含有物質と共に用いられて来た。ところが
、かかる従来の酸化アンチモンはいずれも顔料程度の粒
径の大きな粒子であるため、製品の風合、光沢、透明性
、物性等を劣化させる等種々のトラブルを惹起している
。

そこで、近年かかるトラブルを解消するために微粒子状
の酸化アンチモンを得る方法が研究され、その代表例と
して特公昭５７−１１８４８号において、５ｂ２０３を
ＫＯＨ及びＨ２Ｏ２とほぼ１：２．１：２のモル比で反
応させてアンチモン酸カリウムを形成させた後、脱イオ
ンを行なうことにより２〜１００ｒｎ、αの粒子径を有
する５ｂ２０５のコロイドゾルを形成させる技術手段が
開示されている。ところが、この方法においては多量の
ＫＯＨを使用するため生成物中に不純物が残存すること
となり、該不純物を除去するために脱イオン工程を必要
としている。また、実際にはこの方法で得た５ｂ２０ｓ
は低濃度である（高濃度にすると粒子径が大きくなる）
ため、商業的価値を有するのに充分な高濃度品を得るた
めには更に蒸発工程を必要としている。

一方、例えば特開昭５２−１２８９９７号に示されるよ
うに、アルカリ物質を添加しない技術手段においては不
純物除去操作の問題がない反面、反応速度が非常に遅い
ために沸騰状順に近い高温度条件が採用されており、突
沸等の危険を伴なうと共に一旦反応が開始すると反応熱
のため急激に発熱して温度コントロールが困難であるな
どスケールアップに対して多大の制約を伴なうと共に設
備的、エネルギー的にも高価なものにならざるを得ない
。

ここにおいて、本発明者等は上記欠陥を克服し商業的価
値を有するコロイド状酸化アンチモンの工業的製造方法
について鋭意検討を行なった結果、反応系に特定範囲内
の無機系アルカリ物質を添加することによって従来技術
に付随する欠陥が悉く解消され、微細粒子径で且つ高濃
度のコロイド状酸化アンチモンを工業的有利に製造し得
る事実を見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明の主要な目的は、不純物が少なく微細粒子
径且つ高濃度の酸化アンチモンのコロイド溶液の工業的
有利な製造方法を提供することにある。本発明の目的は
、省エネルギー、工程の簡便性、反応操作の容易性等経
済的、工業的に優れたコロイド状酸化アンチモンの製造
方法を提供することにあり、本発明の他の目的は、以下
に記述する本発明の詳細な説明より明らかとなろう。

かくの如き本発明の目的は、三酸化アンチモンと過酸化
水素を反応させて酸化アンチモンのコロイドゾルを形成
させる際に、反応系に無機系アルカリ物質を三酸化アン
チモンに対して、１．５〜８０モル％添加することによ
り、達成される。

ここにおいて、本発明で使用される無機系アルカリ物質
としては、リチ１クム、カリウム、ナトリウム等のアル
カリ金属又はマグネシウム、カルシウム、バリウム等の
アルカリ土類金属ノ水酸化物蔓アンモニア蓼炭酸ナトリ
ウム、炭酸アンモニウム、リン酸ナトリウム等の雌ｍ塩
類などをあげることができるが、中でもＫＯＨｌＮａＯ
Ｈなどのア、ルカリ金属水酸化物を使用することにより
、一段と反応速度が加速されると共に微細粒子径のコロ
イド状アンチモンを効率的に提供し得るので好ましい。

勿論、上記物質を併用することは何ら差支えない。

また、前記アルカリ物質の使用量としては、三酸化アン
チモンに対して１．５〜８０モル％、好ましくは２〜２
０モル％の範囲内に設定する必要があり、かかる範囲を
外れた場合は、反応促進効果が不充分となるため二酸化
アンチモンと過酸化水素の反応を水の沸点付近あるいは
沸点以上の温度に維持する必要があるばかりか、とりわ
け高濃度反応系においては得られる酸化アンチモンの粒
子径が著しく粗大化していくため好ましくない。

本発明において使用される三酸化アンチモンの粒子径は
、概ねｔ　ｏ　ｏ　、ａ以下であればよいが、水への分
散性、過酸化水素との反応性等の観点から、特に１０．
ａ以下であることが望ましい。

かかる三酸化アンチモンを水中に分散し分散液を調整す
る。なお、分散液中の三酸化アンチモン濃度は一般に５
〜４０重量％、特に７〜２５重量％が好ましい。また、
過酸化水素の使用量は三酸化アンチモン１モルに対して
少なくとも１．５モル以上、好ましくけ１．６〜３モル
の範囲であることが望ましい。

かくして得られた三酸化アンチモン、゛過酸化水素及び
水からなる分散液に前記の無機系アルカリ物質を添加す
ることとなるが、該アルカリ物質の添加手順としては、
例えば二酸化アンチモン分散液に予め添加して加熱し反
応させる方法、あるいは三酸化アンチモンを水、無機系
アルカリ物質で分散後、過酸化水素をｆｉｊｌ加しても
差支えない。

本発明における反応温度としては、工業上５０で以上、
好豊しくけ７０〜１００υに保持することが望ましいが
、例えは６０で以下の低温でも反応を開始させることが
できるため、反応糸の加熱に要するエネルギーが非常に
少なくできるのみならず、反応による発熱量は反応系が
沸点状態にまで昇温される熱量として殆ど吸収され、外
部からの冷却の必要性は小さく、突沸防止のための温度
コントロールの問題は殆ど解消された。

かくの如き条件下に反応させた分散液は、該分散液中の
三酸化アンチモン濃度に応じて約６〜４５車量％、好ま
しくは８〜２８東量％の固形分濃度の酸化アンチモンの
コロイドゾルに変換され、また必要に応じてこれを濃縮
することによって安定剤の添加を何等必要とせずに４５
％以上の固形分濃度のコロイドゾルとすることもできる
。

また、かかるコロイドゾルは長時間の放置に対して何等
のコロイド破壊も惹起されず、極めて安定であることは
言うまでもない。

上述の如く、三酸化アンチモンを過酸化水素と反応させ
る際に無機系アルカリ物質の特定量を添加することによ
って何故容易に反応が進行し、極めて微細な粒子径の酸
化アンチモンのコロイドゾルが得られるのか明瞭でない
が、三酸化アンチモンと過酸化水素との反応において無
機系アルカリ物質が触媒的作用を果し、反応を促進する
と共に、反応系に存在する特定量のアルカリが生成する
酸化アンチモン粒子を微粗化する上で何らかの役割を果
しているものと推定される。

かかる本発明方法に従えば、適量の無機系アルカリ物質
を添加することによって水系媒体中での三酸化アンチモ
ンと過虐化水素との反応が容易に進行するため、簡単な
１１！シ造工程で沸点以下の温度で不純物が少なく極め
て微細な粒子径の酸化アンチモンのコロイドゾルを高濃
度で作製し得る点が、本発明の特筆すべき効果である。

また、本発明においては高濃度のコロイド状酸化アンチ
モンが得られるので蒸発濃縮操作が不要であるか、必要
であったとしても僅かでよく、また低温度で反応を行な
うことができるのでエネルギー消費量が少なくてすむな
ど経済的効果が大きく、更に低温度での反応が可能であ
ることから突沸等の安全上の問題がなく、また反応温度
コントロールが容易であるなどの利点を有するものであ
る。

また、本発明に係るコロイド状酸化アンチモンは極めて
粒子径が小さく、従って表面積が顕著に増大しているこ
とがら難燃性を付与するのに非常に効率が良く、所定の
難燃性を得るに必要なアンチモンの量を既存品と転べて
減少させ得る利点をも有している。

かくの如き本発明方法を採用することにより、従来法の
欠点であった工程の接離性、高価な副原料使用による製
品のコストアップ、品質の不均一性、製品からの不純物
・の除去等の問題が悉く解消されたのであり、更にその
品質の優秀性においても従来のコロイドゾルをはるかに
Ｒぐものであった。

なお、本発明に従って得られる酸化アンチモンのコロイ
ドゾルはそのままで、或いは所望によりさらに濃縮され
て難燃剤等の用途に用いら（１０） れるが、噴籾乾燥等の操作を施して酸化アンチモン粒子
のみを分離して前述した用途に使用することも可能であ
る。

以下に実施例を示し本発明をｙに具体的に説明するが、
かかる実施例は本発明をよりよく説明するためのもので
あり、本発明の範囲を何ら限定するものではなり。なお
、実施例並びに参考例に示される百分率は特に断りのな
い限り全て重、量基準によるものである。

また、本実施例並びに参考例における光透過率けＨＩＴ
ＡＣＨＩ　−１０１Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅ
ｒ　（日立ａｉ所製）を使用して、固形分０．４９６の
濃度のコロイドゾルに対する白色光の光透過率を測定し
たものであり、その値が大きい程コロイド粒子が小さい
ことを意味している。

実施例１ 攪拌機付ヨ′ロバフラスコ（容積１１）を９０′Ｃ惰温
水槽に浸漬した反応装置を使用して酸化アンチモンのコ
ロイドゾルの合成を行った。

反応は先ず反応容器に所定量の水、三酸化ア（１１） ンチモン、ＮａＯＨを仕込んで攪拌下にヌラリー化し、
内容物の温度が８０’ＣＫ達した時点で、Ｈ２Ｏ２水溶
液（ｍ度８５９６）を三酸化アンチモンに対して２．５
モル％添加し１時間反応させた。

反応条件及び生成品の特性を下記第１表に示す。

第１表 上表より１１本発明に係る実験％８〜８からは微細な粒
子径を有する酸化アンチモンのコロイドゾルが得られる
ことがわかる。

なお、ＮａＯＨ０代りにトリエタノールアミンを三酸化
アンナモルに対して５モル％、１０モル９６添加し反応
温度を１００〜１１０υにするほかは上法に従って反応
させたところ、生成物の光透過率は夫々１７９６と２０
％であった。

特開昭５９−２３２９２１　（４） 実施例２ 原料三酸化アンチモンの仕込み濃度を変化するほかは実
施例１（）ｌＦｈ５）と同様にして反応さも せ生成物１１〜１４を得た。生成品の特性を第２表に示
す。なお、比較例としてＮａＯＨを三酸化アンチモンに
対して２００モル９６ｆ！Ａ加するほかは上記と同様に
して、またＮａＯＨを添加しないほかは上記と同様（但
し、反応温度は１００′ｃ）にして反応を行った結果を
第２表に併記する。

第２表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、三酸化アンチモンと過酸化水素を反応させテ酸化ア
   ンチモンのコロイドゾルを形成させる際に、反応系に無
   機系アルカリ物質を三酸化アンチモンに対して１．５〜
   ８０モル％添加することを特数とするコロイド状酸化ア
   ンチモンの製造方法。 ２、無機系アルカリ物質としてアルカリ金属水酸化物を
   使用する特許請求の範囲第１項記載の製造方法。