(57)【要約】【課題】  塩基性塩化アルミニウム水溶液を十分に安定化させ得る方法を提供する。【解決手段】  本発明の安定化方法は、塩基性塩化アルミニウム水溶液にモノカルボン酸を添加することを特徴とする。塩基性塩化アルミニウムの塩基度は通常４０以上であり、モノカルボン酸は、例えば脂肪族モノカルボン酸、オキシモノカルボン酸であり、モノカルボン酸の使用量は酸化物（Ａｌ2Ｏ3）換算の塩基性塩化アルミニウム１００重量部あたり通常０．５〜５０重量部である。水に塩基性塩化アルミニウムおよびモノカルボン酸が溶解されてなる組成物は、加熱したり、長期間に亙り保存しても、不溶成分が生成しない。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩基性塩化アルミニウム水溶液にモノカルボン酸を添加することを特徴とする塩基性塩化アルミニウム水溶液の安定化方法。
【請求項２】
塩基性塩化アルミニウムの塩基度が４０以上である請求項１に記載の安定化方法。
【請求項３】
モノカルボン酸が、脂肪族モノカルボン酸またはオキシモノカルボン酸である請求項１または請求項２に記載の安定化方法。
【請求項４】
モノカルボン酸の使用量が、酸化物換算の塩基性塩化アルミニウム１００重量部あたり０．５重量部〜５０重量部である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の安定化方法。
【請求項５】
水に塩基性塩化アルミニウムおよびモノカルボン酸が溶解されてなることを特徴とする組成物。
【請求項６】
塩基性塩化アルミニウムの塩基度が４０以上である請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
モノカルボン酸の使用量が酸化物換算の塩基性塩化アルミニウム１００重量部あたり０．５重量部〜５０重量部である請求項５または請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
モノカルボン酸が、脂肪族モノカルボン酸またはオキシモノカルボン酸である請求項５〜請求項７のいずれかに記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩基性塩化アルミニウム水溶液の安定化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩基性塩化アルミニウムは、式（１）
［Ａｌ2（ＯＨ）6-nＣｌn］m          （１）
〔式中、ｎは０を超え６未満の数を示し、ｍは自然数を示す。〕
で示される化合物であって、その水溶液は、浄水場、排水処理場などで凝集剤として用いられるほか、近年では精密化学品の原材料としても広く用いられている。
【０００３】
しかし、塩基性塩化アルミニウム水溶液は不安定で、加熱濃縮したり、長期間保管すると、縮重合や加水分解により不溶成分が生じ易い。
【０００４】
塩基性塩化アルミニウム水溶液を安定化させる方法として、特許文献１〔特開昭５２−９９９９４号公報〕には、ポリカルボン酸を添加する方法が開示されているが、必ずしも十分に安定化させ得るものではなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５２−９９９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明者は、塩基性塩化アルミニウム水溶液を十分に安定化させ得る方法を開発するべく鋭意検討した結果、塩基性塩化アルミニウム水溶液の安定化に十分な効果があることを見出し、本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、塩基性塩化アルミニウム水溶液にモノカルボン酸を添加することを特徴とする塩基性塩化アルミニウム水溶液の安定化方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の安定化方法によれば、塩基性塩化アルミニウム水溶液を十分に安定化させて、不溶成分の生成を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の安定化方法に適用される塩基性塩化アルミニウム水溶液は、前記式（１）で示される塩基性塩化アルミニウムが水に溶解してなる水溶液である。塩基性塩化アルミニウム水溶液における塩基性塩化アルミニウムの含有量は、酸化物（Ａｌ2Ｏ3）換算のアルミニウム含有量として、通常５重量％〜３０重量％程度である。
【００１０】
この水溶液に含まれる塩基性塩化アルミニウムの塩基度は、式（２）
塩基度 ＝〔（６−ｎ）／６〕× １００          （２）
〔式中、ｎは前記と同じ意味を示す。〕
で示されるが、本発明の安定化方法は、塩基度が通常４０以上、好ましくは８０以上の塩基性塩化アルミニウム水溶液に適用される。
【００１１】
本発明の安定化方法で使用されるモノカルボン酸は、分子内に１個のカルボキシル基を有する化合物であって、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸などの脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。また、モノカルボン酸は、さらに水酸基を有するオキシモノカルボン酸であってもよい。オキシモノカルボン酸としては、例えばαヒドロキシ酢酸、乳酸、αオキシ酪酸などのような、水酸基がカルボキシル基と同じ炭素原子に置換しているα−オキシモノカルボン酸が好ましく用いられる。
【００１２】
モノカルボン酸は遊離酸であってもよいし、塩とであってもよい。モノカルボン酸の塩としては、例えばナトリウム塩などのアルカリ金属塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩などのような無機塩、アンモニウム塩などのような有機塩などが挙げられる。
【００１３】
モノカルボン酸の使用量は、酸化物（Ａｌ2Ｏ3）換算の塩基性塩化アルミニウム１００重量部あたり通常０．５重量部以上、好ましくは１重量部以上であり、使用量に見合った効果が得られず経済的に不利になることから、通常は５０重量部以下である。
【００１４】
塩基性塩化アルミニウム水溶液にモノカルボン酸を添加する方法は特に限定されるものではなく、例えば塩基性塩化アルミニウム水溶液をモノカルボン酸と混合すればよい。モノカルボン酸の中には結晶水その他の水分を含んだ状態で入手可能なものもあるが、このような水分を含むモノカルボン酸を使用する場合には、脱水してから使用してもよいし、脱水することなく水分を含むまま使用してもよい。塩基性塩化アルミニウム水溶液に添加されたモノカルボン酸は、該水溶液中で完全に溶解していることが好ましい。
【００１５】
塩基性塩化アルミニウム水溶液にモノカルボン酸を溶解させることにより、水に塩基性塩化アルミニウムおよびモノカルボン酸が溶解されてなる組成物が得られるが、この組成物は、十分に安定であり、加熱下や、長期間に亙る保存中にも不溶成分が生成しない。
【実施例】
【００１６】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
【００１７】
なお、以下の各実施例において、アルミニウム含有量および塩基度は以下の方法で求めた。
(1)アルミニウム含有量は、ＪＩＳ  Ｋ  １４７５(1996)の滴定法により酸化物（Ａｌ2Ｏ3）換算で求めた。
(2)塩基度は、ホルハルト（Ｖｏｌｈａｒｄ）法により塩素（Ｃｌ）含有量〔ＣCl〕を求め、この塩素含有量〔ＣCl〕と、酸化物換算で求めた上記アルミニウム含有量〔ＣAl〕とから式（３）
【数１】
2005320187.tif 000002
に従って求めた。
【００１８】
実施例１
朝日化学工業(株)製の塩基性塩化アルミニウム水溶液〔アルミニウム含有量２４重量％、塩基度は８３〕１００ｇに乳酸〔昭和加工(株)製、水分含有量１０重量％〕２．２ｇ（乳酸純分は２ｇ）を加え、攪拌して溶解させて、水に塩基塩化アルミニウムおよび乳酸が溶解された液状の組成物を得た。この組成物を大気中で加熱し、煮沸して濃縮したところ、アルミニウム含有量２９重量％まで濃縮しても、この組成物中に沈殿物や白濁は見られず、また液面に不溶成分の皮膜が生成することもなかった。また、このときの粘度は７００ｃｐ（７００ｍＰａ・ｓ）であった。
【００１９】
実施例２
乳酸に代えて蟻酸〔広栄化学工業(株)製、水分含有量１０重量％〕２．２ｇ（蟻酸純分は２ｇ）を加えた以外は実施例１と同様に操作して、液状の組成物を得、この組成物を大気中で加熱し、煮沸して濃縮したところ、アルミニウム含有量２９重量％まで濃縮しても、この組成物中に沈殿物や白濁は見られず、また液面に不溶成分の皮膜が生成することもなかった。また、このときの粘度は２１００ｃｐ（２１００ｍＰａ・ｓ）であった。
【００２０】
実施例３
乳酸に代えてαヒドロキシ酢酸〔関東化学(株)製試薬、水分含有量３０重量％〕２．９ｇ（αヒドロキシ酢酸純分は２ｇ）を加えた以外は、実施例１と同様に操作して、液状の組成物を得、この組成物を大気中で加熱し、煮沸して濃縮したところ、アルミニウム含有量２９重量％まで濃縮しても、この組成物中に沈殿物や白濁は見られず、また液面に不溶成分の皮膜が生成することもなかった。また、このときの粘度は３６００ｃｐ（３６００ｍＰａ・ｓ）であった。
【００２１】
実施例４
乳酸に代えて酢酸〔関東化学(株)製試薬、純度１００％〕２ｇを加えた以外は、実施例１と同様に操作して液状の組成物を得、この組成物を大気中で加熱し、煮沸して濃縮したところ、アルミニウム含有量２９重量％まで濃縮しても、この組成物中に沈殿物や白濁は見られず、また液面に不溶成分の皮膜が生成することもなかった。また、このときの粘度は６６０ｃｐ（６６０ｍＰａ・ｓ）であった。
【００２２】
実施例５
乳酸に代えてプロピオン酸〔関東化学(株)製試薬、純度１００％〕２ｇを加えた以外は、実施例１と同様に操作して液状の組成物を得、この組成物を大気中で加熱し、煮沸して濃縮したところ、アルミニウム含有量２９重量％まで濃縮しても、この組成物中に沈殿物や白濁は見られず、また液面に不溶成分の皮膜が生成することもなかった。また、このときの粘度は４５０ｃｐ（４５０ｍＰａ・ｓ）であった。
【００２３】
比較例１
実施例１で用いたと同じ塩基性塩化アルミニウム水溶液〔アルミニウム含有量２４重量％、塩基度は８３〕１００ｇをそのまま大気中で加熱し、煮沸して濃縮したところ、水溶液の液面に不溶成分が皮膜として生成し始め、アルミニウム含有量２８．３重量％まで濃縮したときには、水溶液全体が固化していた。
【００２４】
比較例２
乳酸に代えてクエン酸一水和物〔関東化学(株)製試薬〕２．２ｇを加えた以外は、実施例１と同様に操作して、液状の組成物を得、この組成物を大気中で加熱し、煮沸して濃縮したところ、アルミニウム含有量２８．０重量％を超えたところで、生成した不溶成分のために粘度が急激に上昇し、アルミニウム含有量２８．５重量％まで濃縮したときには、組成物全体が固化した。
【００２５】
比較例３
乳酸に代えてリンゴ酸２ｇを加えた以外は、実施例１と同様に操作して、液状の組成物を得、この組成物を大気中で加熱し煮沸して、アルミニウム含有量２９重量％まで濃縮したところ、アルミニウム含有量２８．０重量％を超えたところで、生成した不溶成分のために粘度が急激に上昇し、アルミニウム含有量２８．５重量％まで濃縮したときには、組成物全体が固化した。
【００２６】
比較例４
乳酸に代えてシュウ酸二水和物〔関東化学(株)製試薬、純度１００％〕２．８ｇを加えた以外は、実施例１と同様に操作して、液状の組成物を得、この組成物を大気中で加熱し、煮沸して濃縮したところ、アルミニウム含有量２８．０重量％を超えたところで、生成した不溶成分のために粘度が急激に上昇し、アルミニウム含有量２８．５重量％まで濃縮したときには、組成物全体が固化した。
【００２７】
実施例６
朝日化学工業(株)製の塩基性塩化アルミニウム水溶液〔アルミニウム分含有量１０．５重量％、塩基度は５０〕１００ｇに、実施例１で用いたと同じ乳酸１ｇ（乳酸純分０．９ｇ）を加え、攪拌して溶解させ、組成物を得、この組成物を大気中で加熱し、沸騰させて、アルミニウム含有量１０．５重量％まで濃縮したのち、室温（約２０℃）まで放冷した。放冷後の組成物には沈殿物や白濁は見られなかった。その後、この組成物を５０℃の恒温室で保存したが、９０日経過後も、沈殿物や白濁は見られず、また液面に不溶成分の皮膜が生成することもなかった。
【００２８】
比較例５
実施例６で用いたと同じ塩基性塩化アルミニウム水溶液〔アルミニウム分含有量１０．５重量％、塩基度は５０〕１００ｇをそのまま５０℃の恒温室で保存したところ、７日経過後には沈殿物が生じていた。