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公開番号2025084958
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2025033785,2024565852
出願日2025-03-04,2023-12-13
発明の名称高輝度鱗片状α-アルミナ粉末及びその製造方法
出願人日本軽金属株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C01F 7/442 20220101AFI20250527BHJP(無機化学)
要約【課題】平均粒子径及びアスペクト比が大きいとともに光輝感に優れる鱗片状α-アルミナ粉末、及びこの鱗片状α-アルミナ粉末を簡易な手法で得ることができる製造方法を提供すること。
【解決手段】平均粒子径が20μm以上200μm以下、平均厚みが0.20μm以上2.00μm以下、且つ平均アスペクト比が50以上600以下であり、光輝感測定において、測定角θが15°及び45°における光輝強度Si値が1.00以上15.00以下の範囲内にある、高輝度鱗片状α-アルミナ粉末。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
平均粒子径が２０μｍ以上２００μｍ以下、平均厚みが０．２０μｍ以上２．００μｍ以下、且つ平均アスペクト比が５０以上６００以下であり、
光輝感測定において、測定角θが１５°及び４５°における光輝強度Ｓｉ値が１．００以上１５．００以下の範囲内にある、高輝度鱗片状α－アルミナ粉末。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記平均粒子径が２０μｍ以上１２０μｍ以下、且つ前記平均厚みが０．２０μｍ以上０．５０μｍ以下である、請求項１に記載の高輝度鱗片状α－アルミナ粉末。
【請求項３】
アルカリ金属（ＡＭ）をＡＭ
２
Ｏ換算で０．２質量％以上５．０質量％以下の量で含み、且つケイ素（Ｓｉ）をＳｉＯ
２
換算で０．３質量％以上１０．０質量％以下の量で含む、請求項１に記載の高輝度鱗片状α－アルミナ粉末。
【請求項４】
前記アルカリ金属（ＡＭ）が、ナトリウム（Ｎａ）及び／又はカリウム（Ｋ）である、請求項３に記載の高輝度鱗片状α－アルミナ粉末。
【請求項５】
前記平均粒子径が５０μｍ以上１２０μｍ以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の高輝度鱗片状α－アルミナ粉末。
【請求項６】
前記光輝強度Ｓｉ値が５．００以上１５．００以下の範囲内にある、請求項１～４のいずれか一項に記載の高輝度鱗片状α－アルミナ粉末。
【請求項７】
請求項１～４のいずれか一項に記載の高輝度鱗片状α－アルミナ粉末の製造方法であって、
鱗片状ベーマイト粉末に添加剤を加えた後に混合して原料混合物を調整する工程、及び
前記原料混合物を１０００℃以上１３００℃以下の範囲内の温度で焼成する工程、
を備え、
前記原料混合物は、アルカリ金属（ＡＭ）をＡＭ
２
Ｏ換算で０．５質量％以上１０．０質量％以下、ケイ素（Ｓｉ）をＳｉＯ
２
換算で０．１質量％以上１０．０質量％以下、及びフッ素（Ｆ）を０．１質量％以上５．０質量％以下の量で含む、方法。
【請求項８】
前記鱗片状ベーマイト粉末は、その平均粒子径が２μｍ以上１５μｍ以下、且つ平均アスペクト比が２０以上６０以下である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記添加剤が、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ
３
）及び酸化ケイ素（ＳｉＯ
２
）を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記添加剤が、アルカリ金属（ＡＭ）の酸化物（ＡＭ
２
Ｏ）及び／又は炭酸塩（ＡＭ
２
ＣＯ
３
）をさらに含む、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度鱗片状α－アルミナ粉末及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
α－アルミナ（Ａｌ
２
Ｏ
３
）は、化学的に安定であり、耐熱性、耐食性、耐摩耗性、及び絶縁性に優れ、さらに強度及び硬度が高い。この特徴を活かしてα－アルミナ粉末は、構造部材、工具、研磨剤、フィラー、スパークブラグ、碍子、電子基板、及び耐火物などの種々の用途で広く用いられている。
【０００３】
特に、鱗片状α－アルミナ粉末は、その粒子表面での光反射率が高く、輝度が高い。そのため、この特徴を活かして塗料や化粧品に加えられる高輝度顔料として利用されている。また顔料用途において、鱗片状α－アルミナ粉末の粒子表面にＴｉＯ
２
等からなる無機コーティングを施すことが行われている。コーティングにより光の干渉が生じるため、この干渉を利用することで光沢度が高まるとされている。
【０００４】
さらに鱗片状α－アルミナ粉末は強度が高く、ガスバリア性に優れている。そのためプラスチックや樹脂フィルムに添加させる補強材やガスバリア材として用いられている。なお鱗片状α－アルミナ粉末は、鱗片状のα－アルミナ粒子から構成される粉末であり、薄片状アルミナ粉末、扁平状アルミナ粉末、板状アルミナ粉末、アルミナフレークとも呼ばれる。
【０００５】
特許文献１には、５００ｎｍ以上の厚さ、１５～３０μｍのＤ
５０
値および３０～４５μｍのＤ
９０
値を有するＡｌ
２
Ｏ
３
フレークが開示され、当該Ａｌ
２
Ｏ
３
フレークは高い化学的安定性、滑らかな表面、及び高い白色度を同時に有すること、顔料基材として使用されることが記載されている（特許文献１の請求項１、［００１０］及び［００１５］）。また特許文献１にはＡｌ
２
Ｏ
３
フレークはＴｉＯ
２
等の高屈折率層やＳｉＯ
２
等の低屈折率層でコーティングされること、これにより増加した艶、干渉色、又はカラーフロップ効果が付与されることが記載されている（特許文献１の［００４０］～［００４６］）。
【０００６】
特許文献２には、アルミナフレークを光輝性顔料として含有する光輝性顔料含有塗料組成物が開示され、自動車上塗り塗料として好適に用いうること、仕上がり外観などを低下させることなく、今までにない強い光輝感と新規な意匠性の高い複合塗膜を形成することが記載されている（特許文献２の請求項１、［０００１］及び［０１０８］）。また特許文献２には、アルミナフレークは酸化アルミニウム（Ａｌ
２
Ｏ
３
）を二酸化チタン等の金属酸化物で被覆されたもので、粒度１０～３０μｍ、厚み０．３～０．４μｍのものであることが記載されている（特許文献２の［０００７］）。
【０００７】
特許文献３には、主成分として酸化アルミニウム及び酸化亜鉛を１００：０．１～５質量比で含有し、金属または金属前駆体粒子がコーティングされた薄片状アルミナ結晶体を含有する真珠光沢顔料が開示されている（特許文献３の請求項１）。また特許文献３には、結晶体は、平均粒子厚さが０．５μｍ以下、平均粒径が１５μｍ以上、アスペクト比が５０以上であるため、光沢性に優れることが記載されている（特許文献３の［０００１］）。
【０００８】
特許文献４には、板状ベーマイトを４００℃～１５００℃で焼成することにより、α、β、γ－アルミナ単独の結晶構造、又は２種類以上の結晶構造を持つことを特徴とする板状アルミナ系粉体の製造方法が開示されている（特許文献４の請求項２）。また特許文献４には、板状ベーマイト又は板状アルミナ粉体をポリシロキサンなどの疎水性を示す化合物で表面被覆し、この被覆粉体を化粧品に配合することにより、使用感の良い化粧品を得ることができることが記載されている（特許文献４の［００１３］）。
【０００９】
特許文献５には、六角板状ベーマイトを４５０～１５００℃の温度で焼成することにより得られ、略六角の板状をなし、長径と短径の比が１～１．３であるとともに、アスペクト比が４０～１００であることを特徴とする六角板状アルミナが開示され、配向性が高く乱反射が小さくなり、より光輝性が増すこと、塗料や化粧品の光輝性を目的とするフィラーにも好適に使用できることが記載されている（特許文献５の請求項４及び［００４５］）。
【００１０】
特許文献６には、厚みが０．０１～５μｍ、平均粒子径が０．１～５００μｍ、厚みに対する粒子径の比率であるアスペクト比が２～５００、多角板状であり、粒子内にモリブデンを含むことを特徴とする板状アルミナ粒子が開示されている（特許文献６の請求項１）。また特許文献６には、当該板状アルミナ粒子を熱伝導性フィラー、化粧品、研磨剤、高光輝性顔料、滑剤、導電性粉体の基体、セラミックス材料などに好適に使用できることが記載されている（特許文献６の［０１０１］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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